SKKN Tối ưu hóa sơ đồ phản ứng giải nhanh bài tập muối Al3+ với dung dịch kiềm, muối Al(OH)4 - Với dung dịch axit tạo kết tủa Al(OH)3

SKKN Tối ưu hóa sơ đồ phản ứng giải nhanh bài tập muối Al3+ với dung dịch kiềm, muối Al(OH)4 - Với dung dịch axit tạo kết tủa Al(OH)3

Trong chương trình phổ thông, hoá học là bộ môn khoa học tự nhiên rất quan trọng, cung cấp cho học sinh một hệ thống kiến thức phổ thông cơ bản và thiết thực đầu tiên về hoá học. Trong đó, bài tập hoá học là một trong những phương tiện dạy học cơ bản để nâng cao chất lượng dạy học bộ môn, giúp học sinh phát triển tư duy, đồng thời vận dụng được kiến thức vào cuộc sống sản xuất cũng như nghiên cứu khoa học. Đa số học sinh còn gặp nhiều khó khăn khi giải bài tập hoá học, đặc biệt là khi gặp phải các dạng bài tập mà phản ứng hóa học xảy ra theo nhiều hướng với cùng một hiện tượng, học sinh sẽ càng gặp nhiều khó khăn và lúng túng khi giải quyết, ví dụ như dạng bài muối Al3+ với dung dịch kiềm, muối Al(OH)4- với dung dịch axit tạo kết tủa Al(OH)3 [1].

 Hiện nay, bài tập về nhôm và hợp chất của nhôm xuất hiện khá phổ biến trong các bài thi trắc nghiệm. Khó khăn lớn nhất khi làm bài thi trắc nghiệm là phân bố thời gian hợp lý, nếu dành quá nhiều thời gian cho một câu học sinh không thể làm câu khác. Vì vậy, học sinh cần phải nắm kiến thức một cách nhuần nhuyễn, vận dụng một cách linh hoạt để trong thời gian ngắn nhất có thể tìm ra đáp án của bài toán. Muốn làm được điều này thì giáo viên giảng dạy đóng một vai trò hết sức quan trọng trong việc hướng dẫn học sinh nhận dạng và có cách giải phù hợp với mỗi bài toán.

Qua thực tế giảng dạy, tôi nhận thấy phần lớn học sinh chưa biết cách sử dụng sơ đồ phản ứng để giải nhanh bài tập về nhôm, vì các giáo viên giảng dạy cũng như các nguồn tài liệu hầu như chưa thấy đề cập về vấn đề này. Vì vậy, tôi đã quyết định chọn đề tài “Tối ưu hóa sơ đồ phản ứng giải nhanh bài tập muối Al3+ với dung dịch kiềm, muối Al(OH)4- với dung dịch axit tạo kết tủa Al(OH)3”.

 

doc 18 trang thuychi01 6650
Bạn đang xem tài liệu "SKKN Tối ưu hóa sơ đồ phản ứng giải nhanh bài tập muối Al3+ với dung dịch kiềm, muối Al(OH)4 - Với dung dịch axit tạo kết tủa Al(OH)3", để tải tài liệu gốc về máy bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO THANH HÓA
TRƯỜNG THPT NGUYỄN XUÂN NGUYÊN
-----š›&š›-----
SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM
TỐI ƯU HÓA SƠ ĐỒ PHẢN ỨNG GIẢI NHANH BÀI TẬP MUỐI Al3+ VỚI DUNG DỊCH KIỀM, MUỐI Al(OH)4- VỚI DUNG DỊCH AXIT TẠO KẾT TỦA Al(OH)3
	Người viết: Tào Minh Tiến
	Chức vụ : Giáo viên
	SKKN thuộc môn: Hóa Học
THANH HÓA NĂM 2017
MỤC LỤC
 Trang
PHẦN I: MỞ ĐẦU	1
1.1. Lý do chọn đề tài	1
1.2. Mục đích nghiên cứu	2
1.3. Đối tượng nghiên cứu 	2
1.4. Phương pháp nghiên cứu 	2
1.5. Những điểm mới của sáng kiến kinh nghiệm 	2
PHẦN II: NỘI DUNG 	3
2.1. Cơ sở lý luận	3
2.2. Thực trạng vấn đề	3
2.3. Các biện pháp tiến hành	4
2.3.1. Sơ đồ phản ứng .	4
2.3.2. Phương pháp bảo toàn 	5
2.3.3. Bài tập minh họa .	5
2.3.3.1. Muối Al3+ với dung dịch kiềm .	5
2.3.3.2. Muối Al(OH)4- với dung dịch axit 	10
2.3.4 Bài tập vận dụng .	12
2.4. Kết quả	13
PHẦN III: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ	15
3.1. Kết luận .	15
3.2. Kiến nghị .	15
Phần I: MỞ ĐẦU
1.1. LÝ DO CHỌN ĐỀ TÀI
Trong chương trình phổ thông, hoá học là bộ môn khoa học tự nhiên rất quan trọng, cung cấp cho học sinh một hệ thống kiến thức phổ thông cơ bản và thiết thực đầu tiên về hoá học. Trong đó, bài tập hoá học là một trong những phương tiện dạy học cơ bản để nâng cao chất lượng dạy học bộ môn, giúp học sinh phát triển tư duy, đồng thời vận dụng được kiến thức vào cuộc sống sản xuất cũng như nghiên cứu khoa học. Đa số học sinh còn gặp nhiều khó khăn khi giải bài tập hoá học, đặc biệt là khi gặp phải các dạng bài tập mà phản ứng hóa học xảy ra theo nhiều hướng với cùng một hiện tượng, học sinh sẽ càng gặp nhiều khó khăn và lúng túng khi giải quyết, ví dụ như dạng bài muối Al3+ với dung dịch kiềm, muối Al(OH)4- với dung dịch axit tạo kết tủa Al(OH)3 [1].
 Hiện nay, bài tập về nhôm và hợp chất của nhôm xuất hiện khá phổ biến trong các bài thi trắc nghiệm. Khó khăn lớn nhất khi làm bài thi trắc nghiệm là phân bố thời gian hợp lý, nếu dành quá nhiều thời gian cho một câu học sinh không thể làm câu khác. Vì vậy, học sinh cần phải nắm kiến thức một cách nhuần nhuyễn, vận dụng một cách linh hoạt để trong thời gian ngắn nhất có thể tìm ra đáp án của bài toán. Muốn làm được điều này thì giáo viên giảng dạy đóng một vai trò hết sức quan trọng trong việc hướng dẫn học sinh nhận dạng và có cách giải phù hợp với mỗi bài toán. 
Qua thực tế giảng dạy, tôi nhận thấy phần lớn học sinh chưa biết cách sử dụng sơ đồ phản ứng để giải nhanh bài tập về nhôm, vì các giáo viên giảng dạy cũng như các nguồn tài liệu hầu như chưa thấy đề cập về vấn đề này. Vì vậy, tôi đã quyết định chọn đề tài “Tối ưu hóa sơ đồ phản ứng giải nhanh bài tập muối Al3+ với dung dịch kiềm, muối Al(OH)4- với dung dịch axit tạo kết tủa Al(OH)3”.
1.2. MỤC ĐÍCH NGHIÊN CỨU
 Bài tập muối Al3+ với dung dịch kiềm, muối Al(OH)4- với dung dịch axit tạo kết tủa Al(OH)3 là kiểu bài tập cùng một lượng kết tủa thu được nhưng lượng kiềm hoặc dung dịch axit cần dùng có thể dùng khác nhau. Dựa vào sơ đồ phản ứng cùng với phương pháp bảo toàn nguyên tố, phương pháp bảo toàn điện tích có thể giúp học sinh giải nhanh các bài tập phần này, giúp tiết kiệm thời gian khi làm bài thi trắc nghiệm so với việc sử dụng phương pháp truyền thống là viết và tính theo phương trình hoá học, đồng thời tránh được sự máy móc thường gặp trong việc sử dụng các công thức tính nhanh trong môn hóa học. 
1.3. ĐỐI TƯỢNG NGHIÊN CỨU 
Xây dựng tổng quát cách giải bài tập muối Al3+ với dung dịch kiềm, muối Al(OH)4- với dung dịch axit tạo kết tủa Al(OH)3 khi bài toán định lượng hai chất và yêu cầu tìm chất còn lại.
1.4. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
Phương pháp nghiên cứu xây dựng cơ sở lý thuyết.
Phương pháp điều tra khảo sát thực tế, thu thập thông tin.
1.5. NHỮNG ĐIỂM MỚI CỦA SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM
Thay vì viết phương trình phản ứng như phương pháp truyền thống thì phương pháp mới tiến hành viết sơ đồ phản ứng một cách ngắn gọn.
Phương pháp mới không phân chia nhiều trường hợp khiến học sinh khó nhớ (như phương pháp đồ thị, công thức tính nhanh ) mà chỉ sử dụng một cách làm duy nhất cho mọi dạng bài. 
Phần II: NỘI DUNG
2.1. CƠ SỞ LÝ LUẬN 
Thực hiện nghị quyết 29-NQ/TW về đổi mới căn bản, toàn diện giáo dục và đào tạo, đáp ứng yêu cầu công nghiệp hóa, hiện đại hóa trong điều kiện kinh tế thị trường định hướng xã hội chủ nghĩa và hội nhập quốc tế. Các hình thức kiểm tra đánh giá học sinh đã có nhiều thay đổi, dẫn đến sự thay đổi mạnh mẽ về phương pháp giảng dạy. Với hình thức thi trắc nghiệm như hiện nay, trong khoảng thời gian tương đối ngắn (trung bình 1,25 phút/câu), các học sinh phải giải quyết một số lượng câu hỏi và bài tập tương đối lớn, trong đó bài tập toán hóa chiếm một tỉ lệ không nhỏ. Số liệu thống kê từ các đề thi minh họa vừa qua cho thấy bài tập toán hóa chiếm khoảng 40% tổng số câu trắc nghiệm của đề thi. Do đó việc tìm ra các phương pháp giúp giải nhanh bài toán hóa học có một ý nghĩa hết sức quan trọng, các bài toán về nhôm và hợp chất của nhôm cũng không nằm ngoài xu hướng này. 
Đối với dạng bài tập muối Al3+ với dung dịch kiềm, muối Al(OH)4- với dung dịch axit tạo kết tủa Al(OH)3 học sinh cần nắm vững được các phản ứng diễn biến theo chiều hướng nào, bài nào cần chia trường hợp và bài nào không cần chia trường hợp. Nhưng với sơ đồ phản ứng thì học sinh không còn quá bận tâm đến điều này, bởi với một sơ đồ phản ứng khi đã được tối ưu hóa có thể biểu thị cho tất cả các trường hợp khác nhau. Sơ đồ phản ứng là cách viết phương trình phản ứng nhưng không cần phải cân bằng, không cần phải biểu thị các chất không liên quan đến quá trình tính toán. Vì vậy, tốc độ làm bài được cải thiện một cách rõ rệt nhưng vẫn đảm bảo được bản chất của các quá trình hóa học diễn ra.
2.2. THỰC TRẠNG VẤN ĐỀ
Thực tế với học sinh đại trà để hiểu và nhớ được các trường hợp trong bài tập muối Al3+ với dung dịch kiềm, muối Al(OH)4- với dung dịch axit tạo kết tủa Al(OH)3 cũng gặp rất nhiều khó khăn. Vì vậy trong quá trình làm bài các em cũng còn nhiều lúng túng trong việc nhìn nhận định hướng giải bài, từ đó phải mất nhiều thời gian mà kết quả không cao. 
Hiện nay để giải quyết các bài toán hóa, học sinh thường phát triển theo hai xu hướng: Một là sử dụng phương pháp truyền thống với việc viết và tính theo phương trình hoá học, phương pháp này tương đối dể hiểu nhưng tốc độ làm bài không cao, không phù hợp với yêu cầu thời gian trong hình thức thi trắc nghiệm. Hai là sử dụng các công thức tính nhanh, cách này cải thiện đáng kể về mặt thời gian, nhưng phần lớn học sinh khi áp dụng lại không hiểu rõ bản chất của các quá trình hóa học, vì vậy thường xuyên xảy ra tình trạng “râu ông nọ cắm cằm bà kia” dẫn đến việc không tìm ra được kết quả đúng. 
Xuất phát từ các cơ sở lí luận và thực tiễn trên, tôi đã thực hiện tối ưu hóa sơ đồ phản ứng giúp học sinh hiểu được bản chất và chiều hướng của phản ứng muối Al3+ với dung dịch kiềm, muối Al(OH)4- với dung dịch axit tạo kết tủa Al(OH)3. Kết hợp với các phương pháp bảo toàn nguyên tố, phương pháp bảo toàn điện tích để giải nhanh dạng bài tập này. 
2.3. CÁC BIỆN PHÁP TIẾN HÀNH
2.3.1. SƠ ĐỒ PHẢN ỨNG
Dạng bài muối Al3+ với dung dịch kiềm, muối Al(OH)4- với dung dịch axit tạo kết tủa Al(OH)3 dù diễn biến theo chiều hướng nào đi chăng nữa, cũng chỉ cần cố định một dạng sơ đồ phản ứng cho tất cả các trường hợp.
Muối Al3+ với dung dịch kiềm
 OH- Al(OH)3
	Al3+ ¾¾¾® 
 Al3+ hoặc Al(OH)4-
Dựa vào tính lưỡng tính của Al(OH)3 có thể kết luận rằng khi tạo thành Al(OH)3 thì trong dung dịch sau phản ứng không chứa OH-.
Tùy thuộc vào tỉ lệ mol giữa OH- trước phản ứng với Al(OH)3 tạo thành, kết hợp với phương pháp bảo toàn nguyên tố mà dự đoán được dung dịch sau phản ứng chứa Al3+ hay Al(OH)4- [2] .
+ nOH- = 3nAl(OH)3 ® Al3+
+ nOH- > 3nAl(OH)3 ® Al(OH)4-
Muối Al(OH)4- với dung dịch axit
 H+ Al(OH)3
	Al(OH)4- ¾¾¾® 
 Al(OH)4- hoặc Al3+
Dựa vào tính lưỡng tính của Al(OH)3 có thể kết luận rằng khi tạo thành Al(OH)3 thì trong dung dịch sau phản ứng không chứa H+.
Tùy thuộc vào tỉ lệ mol giữa H+ trước phản ứng với Al(OH)3 tạo thành, kết hợp với phương pháp bảo toàn nguyên tố mà dự đoán được dung dịch sau phản ứng chứa Al3+ hay Al(OH)4-.
+ nH+ = nAl(OH)3 ® Al(OH)4-
+ nH+ > nAl(OH)3 ® Al3+
2.3.2. PHƯƠNG PHÁP BẢO TOÀN
	Sơ đồ phản ứng không cần phải cân bằng như khi viết phương trình phản ứng, thay vào đó là sử dụng phương pháp bảo toàn nguyên tố và phương pháp bảo toàn điện tích để tìm mối liên hệ giữa các chất. 
Phương pháp bảo toàn nguyên tố: Tổng số mol nguyên tố trước phản ứng bằng tổng số mol nguyên tố sau phản ứng.
Phương pháp bảo toàn điện tích: Tổng số mol điện tích âm bằng tổng số mol điện tích dương trong dung dịch. 
2.3.3. BÀI TẬP MINH HỌA
2.3.3.1. MUỐI Al3+ VỚI DUNG DỊCH KIỀM
Dạng 1: Biết lượng Al3+, Al(OH)3 tính lượng OH-
Ví dụ 1: Cho 0,5 lít dung dịch NaOH vào 300 ml dung dịch Al2(SO4)3 0,2M thu được 1,56 gam kết tủa. Tính nồng độ mol/l của dung dịch NaOH [3].
Giải
Cách 1: Phương pháp truyền thống
Trường hợp 1: 
	6NaOH + Al2(SO4)3 ® 3Na2SO4 + 2Al(OH)3
tpư	0,06	0,06	
pư	0,06	0,01	0,02
spư	0,02
® nNaOH = 0,06 mol ® CM NaOH = 0,12M
Trường hợp 2:
	6NaOH + Al2(SO4)3 ® 3Na2SO4 + 2Al(OH)3
tpư	0,06	
pư	0,36	0,06	0,12
spư	0,12
	NaOH + Al(OH)3 ® Na[Al(OH)4]
tpư	0,12	
pư	0,1	0,1	
spư	0,02	
® nNaOH = 0,36 + 0,1 = 0,46 mol ® CM NaOH = 0,92M
Cách 2: Phương pháp mới
Tạo thành Al(OH)3 ® 2 trường hợp
 NaOH Al(OH)3
	Al2(SO4)3 ¾¾¾® 	 0,02
 0,06 Na+, SO42-, Al3+ (hoặc Al(OH)4-)
	 0,18 0,1	
Bảo toàn nguyên tố ® nAl3+ = 0,06.2 – 0,02 = 0,1 mol (hoặc nAl(OH)4- = 0,1 mol)
Trường hợp 1: Dung dịch chứa Al3+
Bảo toàn điện tích ® nNa+ = 0,18.2 – 0,1.3 = 0,06 mol ® CM NaOH = 0,12M
Trường hợp 2: Dung dịch chứa Al(OH)4-
Bảo toàn điện tích ® nNa+ = 0,18.2 + 0,1 = 0,46 mol ® CM NaOH = 0,92M
Nhận xét:
Phương pháp truyền thống dài dòng mất thời gian, không phù hợp với hình thức thi trắc nghiệm. Học sinh thường lúng túng khi định hướng cách làm, dẫn đến bỏ sót trường hợp. 
Phương pháp mới giải quyết nhanh gọn dựa vào sơ đồ phản ứng kết hợp với các phương pháp bảo toàn. Học sinh dễ dàng định hướng được cách làm dựa vào các kết luận đã trình bày ở phần lí thuyết.
Ví dụ 2: Cho V lít dung dịch NaOH 0,4M tác dụng với 58,14 gam Al2(SO4)3 thu được 2,34 gam kết tủa. Tính giá trị lớn nhất của V.
Giải
Cách 1: Công thức tính nhanh
nAl3+ = 0,34 mol; nAl(OH)3 = 0,3 mol ® nAl(OH)3 < nAl3+ ® 2 trường hợp
Trường hợp 1: Al3+ dư
nOH- = 3nAl(OH)3 = 0,9 mol ® VNaOH = 2,25 lít
Trường hợp 2: Al3+ hết
nAl(OH)4- = nAl3+ – nAl(OH)3 = 0,04 mol
nOH- = 3nAl(OH)3 + 4nAl(OH)4- = 1,06 mol ® VNaOH = 2,65 lít ® Vmax = 2,65 lít
Cách 2: Phương pháp mới
NaOH lớn nhất (tương ứng nOH- > 3nAl(OH)3) ® Dung dịch chứa Al(OH)4-
 NaOH Al(OH)3
	Al2(SO4)3 ¾¾¾® 	 0,3
 0,17 Na+, SO42-, Al(OH)4-
	 0,51 0,04	
Bảo toàn nguyên tố ® nAl(OH)4- = 0,17.2 – 0,3 = 0,04 mol
Bảo toàn điện tích ® nNa+ = 0,51.2 – 0,04 = 1,06 mol ® VNaOH = 2,65 lít
Nhận xét:
Công thức tính nhanh có nhanh nhưng khó hiểu, mang nặng tính toán và xa rời lý thuyết. Học sinh thường nhầm lẫn khi vận dụng các công thức tính nhanh, bởi mỗi trường hợp là một công thức tính nhanh khác nhau. 
Phương pháp mới bám vào sơ đồ phản ứng, nên vừa đảm bảo được việc rút ngắn thời gian làm bài vừa nêu bật lên được bản chất của các quá trình hóa học xảy ra. Học sinh không phải nhớ quá nhiều, bởi bài toán diễn biến theo chiều hướng nào đi chăng nữa thì sơ đồ phản ứng cũng gần như không thay đổi, chỉ cần vận dụng linh hoạt các phương pháp bảo toàn điện tích và phương pháp bảo toàn nguyên tố là ra kết quả.
Dạng 2: Biết lượng OH-, Al(OH)3 tính lượng Al3+
Ví dụ 1: Cho 250 ml dung dịch NaOH 2M vào 250 ml dung dịch AlCl3 nồng độ x mol/l, sau khi phản ứng hoàn toàn thu được 7,8 gam kết tủa. Tính x.
Giải
nNaOH > 3nAl(OH)3 ® Dung dịch chứa Al(OH)4-
 0,5
 NaOH Al(OH)3
	AlCl3 ¾¾¾® 	 0,1
0,25x Na+, Cl-, Al(OH)4-
	 0,5 0,75x 	
Bảo toàn nguyên tố ® nAl(OH)4- = 0,25x – 0,1 mol
Bảo toàn điện tích ® 0,5 = 0,75x + (0,25x – 0,1) ® x = 0,6M
Ví dụ 2: Thêm 150 ml dung dịch NaOH 2M vào một cốc đựng 100 ml dung dịch AlCl3 nồng độ x mol/l, sau khi phản ứng hoàn toàn thấy trong cốc có 0,1 mol chất kết tủa. Thêm tiếp 100 ml dung dịch NaOH 2M vào cốc, sau khi phản ứng hoàn toàn thấy trong cốc có 0,14 mol chất kết tủa. Tính x [4].
Giải
Giai đoạn 1: nNaOH = 3nAl(OH)3 ® Dung dịch chứa Al3+
Giai đoạn 2: nNaOH > 3nAl(OH)3 ® Dung dịch chứa Al(OH)4-
 0,3
 NaOH Al(OH)3 0,2
	AlCl3 ¾¾¾® 	 0,1 NaOH Al(OH)3
 0,1x Na+, Cl-, Al3+ ¾¾¾® 0,04
	 	 Na+, Cl-, Al(OH)4-
	 0,5 0,3x
Bảo toàn nguyên tố ® nAl(OH)4- = 0,1x – 0,14 mol
Bảo toàn điện tích ® 0,5 = 0,3x + (0,1x – 0,14) ® x = 1,6M
Nhận xét
Với phương pháp mới, dù đề đơn giản hay phức tạp thì cách làm vẫn vậy hầu như không thay đổi, tạo điều kiện cho học sinh ghi nhớ và vận dụng một cách dễ dàng.
Dạng 3: Biết lượng Al3+, OH- tính lượng Al(OH)3
Ví dụ 1: Trộn 100 ml dung dịch AlCl3 1M với 350 ml dung dịch NaOH 1M thu được m gam kết tủa. Tính m.
Giải
nNa+ > nCl- ® Dung dịch chứa Al(OH)4-
 0,35
 NaOH Al(OH)3
	AlCl3 ¾¾¾® 	 
 0,1 Na+, Cl-, Al(OH)4-
	 0,35 0,3 	
Bảo toàn điện tích ® nAl(OH)4- = 0,35 – 0,3 = 0,05 mol
Bảo toàn nguyên tố ® nAl(OH)3 = 0,1 – 0,05 = 0,05 mol ® mAl(OH)3 = 3,9 gam
Ví dụ 2: Cho 100 ml dung dịch Al(NO3)3 0,2M tác dụng với 150 ml dung dịch NaOH 0,2M thu được m gam kết tủa. Tính m. 
Giải
nNa+ < nNO3- ® Dung dịch chứa Al3+
 0,03
 NaOH Al(OH)3
	Al(NO3)3 ¾¾¾® 	 
 0,02 Na+, NO3-, Al3+
	 0,03 0,06 	
Bảo toàn điện tích ® nAl3+ = (0,06 – 0,03)/3 = 0,01 mol
Bảo toàn nguyên tố ® nAl(OH)3 = 0,02 – 0,01 = 0,01 mol ® mAl(OH)3 = 0,78 gam
Nhận xét:
Đối với dạng bài tập muối Al3+ với dung dịch kiềm, muối Al(OH)4- với dung dịch axit tạo kết tủa Al(OH)3 điều quan trọng là học sinh cần xác định được dung dịch sau phản ứng chứa Al3+ hay Al(OH)4-. 
Cách chia dạng bài như trên chỉ là tương đối, điều quan trọng là học sinh phải hiểu rõ được sơ đồ phản ứng để nắm vững lý thuyết, từ đó định hướng được cách làm bài. Mặt khác, học sinh cũng phải sử dụng thành thạo sơ đồ phản ứng, bảo toàn nguyên tố, bảo toàn điện tích để phục vụ cho việc tính toán tìm ra kết quả một cách nhanh chóng. Đó là những yêu cầu bắt buộc mà phương pháp mới muốn trình bày. 
2.3.3.2. MUỐI Al(OH)4- VỚI DUNG DỊCH AXIT
Dạng 1: Biết lượng Al(OH)4-, Al(OH)3 tính lượng H+
Ví dụ: Cho dung dịch HBr vào dung dịch hỗn hợp gồm 0,15 mol KOH và 0,15 mol K[Al(OH)4] thu được 0,12 mol chất kết tủa. Tính số mol HBr đã thêm vào.
Giải
Tạo thành Al(OH)3 ® 2 trường hợp
 0,15
 K[Al(OH)4] Al(OH)3
	HBr ¾¾¾¾® 	 0,12
 KOH K+, Br-, Al3+ (hoặc Al(OH)4-)
	 0,15 0,3 0,03	
Bảo toàn nguyên tố ® nAl3+ = 0,15 – 0,12 = 0,03 mol (hoặc nAl(OH)4- = 0,03 mol)
Trường hợp 1: Dung dịch chứa Al3+
Bảo toàn điện tích ® nBr- = 0,3 + 0,03.3 = 0,39 mol ® nHBr = 0,39 mol
Trường hợp 2: Dung dịch chứa Al(OH)4-
Bảo toàn điện tích ® nBr- = 0,3 – 0,03 = 0,27 mol ® nHBr = 0,27 mol
Dạng 2: Biết lượng H+, Al(OH)3 tính lượng Al(OH)4-
Ví dụ: Cho 0,1 mol HCl vào dung dịch Na[Al(OH)4] thu được 0,06 mol kết tủa. Tính số mol Na(AlOH)4.
Giải
nH+ > nAl(OH)3 ® Dung dịch chứa Al3+
 x
 Na[Al(OH)4] Al(OH)3
	HCl ¾¾¾¾® 	 0,06
 0,1 Na+, Cl-, Al3+ 
	 	 x 0,1 x – 0,06	
Bảo toàn nguyên tố ® nAl3+ = x – 0,06 mol
Bảo toàn điện tích ® 0,1 = x + 3(x – 0,06) ® x = 0,07 mol
Dạng 3: Biết lượng H+, Al(OH)4- tính lượng Al(OH)3
Ví dụ: Cho 0,8 mol HCl vào dung dịch hỗn hợp chứa 0,2 mol NaOH và 0,3 mol Na(AlOH)4 thu được m gam kết tủa. Tính m [5].
Giải
nNa+ < nCl- ® Dung dịch chứa Al3+
 0,3
 Na[Al(OH)4] Al(OH)3
	HCl ¾¾¾¾® 	 
 0,8 NaOH Na+, Cl-, Al3+ 
	 0,2 0,5 0,8	
Bảo toàn điện tích ® nAl3+ = (0,8 – 0,5)/3 = 0,1 mol
Bảo toàn nguyên tố ® nAl(OH)3 = 0,3 – 0,1 = 0,2 mol ® mAl(OH)3 = 15,6 gam
Nhận xét:
Cách làm dạng bài muối Al(OH)4- với dung dịch axit tương tự như muối Al3+ với dung dịch kiềm.
Phương pháp mới giúp học sinh dễ hiểu, dễ nhớ, dễ vận dụng đối với cả hai dạng bài tập này.
2.3.4. BÀI TẬP VẬN DỤNG
Câu 1: Cho từ từ 0,7 mol NaOH vào dung dịch chứa 0,1 mol Al2(SO4)3. Số mol kết tủa thu được là:
	A. 0,2 mol.	B. 0,15 mol.	C. 0,1 mol.	D. 0,05 mol.
Câu 2: Cho V lít dung dịch Ba(OH)2 0,5M vào 200 ml dung dịch Al(NO3)3 0,75M thu được 7,8 gam kết tủa. Giá trị của V là:
	A. 0,3 và 0,6 lít.	B. 0,3 và 0,7 lít.	
	C. 0,4 và 0,8 lít.	D. 0,3 và 0,5 lít.
Câu 3: Dung dịch A chứa KOH và 0,3 mol K[Al(OH)4]. Cho 1 mol HCl vào dung dịch A thu được 15,6 gam kết tủa. Số mol KOH trong dung dịch là:
	A. 0,8 mol hoặc 1,2 mol.	B. 0,8 mol hoặc 0,4 mol.	
	C. 0,6 mol hoặc 0 mol.	D. 0,8 mol hoặc 0,9 mol.
Câu 4: Hòa tan hoàn toàn 47,4 gam phèn chua KAl(SO4)2.12H2O vào nước, thu được dung dịch X. Cho toàn bộ X tác dụng với 200 ml Ba(OH)2 1M, sau phản ứng thu được m gam kết tủa. Giá trị của m là:
	A. 46,6 gam.	B. 54,4 gam.	C. 62,2 gam.	D. 7,8 gam.
Câu 5: Dung dịch A chứa m gam KOH và 40,2 gam K[Al(OH)4]. Cho 500 ml dung dịch HCl 2M vào dung dịch A thu được 15,6 gam kết tủa. Giá trị của m là
	A. 22,4 gam hoặc 44,8 gam.	B. 12,6 gam. 
	C. 8 gam hoặc 22,4 gam	D. 44,8 gam.
Câu 6: Cho 100 ml dung dịch A chứa NaOH 0,1M và NaAlO2 0,3M. Thêm từ từ HCl 0,1M vào dung dịch A cho đến khi kết tủa tan trở lại một phần, lọc kết tủa, nung ở nhiệt độ cao đến khối lượng không đổi thu được 1,02 gam chất rắn. Thể tích dung dịch HCl đã dùng là
	A. 0,5 lít. B. 0,6 lít. 	C. 0,7 lít. 	D. 0,8 lít. 
4. KẾT QUẢ
Trên đây là một số bài tập về muối nhôm mà tôi đã quy về cùng một dạng sơ đồ phản ứng, mang tính chất định hướng nhằm trang bị cho học sinh các kiến thức và kĩ năng cơ bản trong việc làm bài tập về hai loại muối nhôm tác dụng với dung dịch kiềm hoặc dung dịch axit, để các em không lúng túng khi xử lý dạng bài tập này. Sau khi hoàn thành đề tài “Tối ưu hóa sơ đồ phản ứng giải nhanh bài tập muối Al3+ với dung dịch kiềm, muối Al(OH)4- với dung dịch axit tạo kết tủa Al(OH)3” tôi đã áp dụng với học sinh lớp 12 trường THPT Nguyễn Xuân Nguyên nơi tôi đang công tác.
Năm học 2016 – 2017 tôi đã triển khai dạy hai lớp 12C2, 12C4 vào các giờ dạy tự chọn kết quả thu được rất khả quan. Các em không còn lúng túng khi giải dạng bài tập muối nhôm Al3+ tác dụng với dung dịch kiềm hoặc muối Al(OH)4- với dung dịch axit mà còn rất hứng thú. Qua bài kiểm tra khảo sát hai lớp 12C2, 12C4 trong năm học 2016 – 2017 cho thấy:
KIỂM TRA ĐỢT 1 
(chưa áp dụng đề tài)
Lớp
Sĩ số
Điểm giỏi
(9-10)
Điểm khá
(7-8)
Điểm TB
(5-6)
Điểm yếu
(dưới 5)
SL
%
SL
%
SL
%
SL
%
12C2
44
1
2,3%
7
15,9%
19
43,2%
17
38,6%
12C4
29
0
0%
2
6,9%
11
37,9%
16
55,2%
KIỂM TRA ĐỢT 2 
(đã áp dụng đề tài)
Lớp
Sĩ số
Điểm giỏi
(Từ 9-10)
Điểm khá
(Từ 7-8)
Điểm TB
(Từ 5-6)
Điểm yếu
(dưới 5)
SL
%
SL
%
SL
%
SL
%
12C2
44
6
13,6%
15
34,1%
18
40,9%
5
11,4%
12C4
29
1
3,5%
6
20,7%
13
44,8%
9
31%
PHẦN III: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ
3.1. KẾT LUẬN
Trong qua trình giảng dạy, bồi dưỡng học sinh giỏi và ôn thi đại học tôi đã có rất nhiều trăn trở khi dạy phần bài tập muối Al3+ với dung dịch kiềm, muối Al(OH)4- với dung dịch axit tạo kết tủa Al(OH)3. Tôi nhận thấy kể cả đề thi học sinh giỏi và đề thi đại học số lượng câu hỏi về muối Al3+ với dung dịch kiềm, muối Al(OH)4- với dung dịch axit tạo kết tủa Al(OH)3 luôn chiếm một tỉ lệ nhất định. Trên thực tế như vậy tôi đã đưa phương pháp giải bài tập này vào, qua giảng dạy tôi thấy học sinh nắm vấn đề tương đối nhẹ nhàng và có hiệu quả rõ rệt, nhất là định hướng và thời gian giải bài tập. 
3.2. KIẾN NGHỊ
Từ những kết quả tích cực trên, tôi hi vọng việc viết sơ đồ phản ứng để giải các bài tập diễn ra theo nhiều hướng không còn xa lạ và khó khăn đối với học sinh. Qua đây tôi cũng mong muốn rằng các cấp lãnh đạo trong và ngoài ngành giáo dục hãy đầu tư và nâng cấp hơn nữa về cơ sở vật chất, trang thiết bị phục vụ cho giảng dạy, làm thực hành thí nghiệm... tạo điều kiện cho các em được thường xuyên trau rồi kiến thức và nâng cao trình độ. Mặc dù đã rất cố gắng nhưng không thể tránh khỏi thiếu sót, mong được sự đóng góp ý kiến của các cấp lãnh đạo, các bạn đồng nghiệp để đề tài của tôi được hoàn thiện hơn. 
Tôi xin chân thành cám ơn !
 Thanh Hóa, ngày 17 tháng 05 năm 2017
Người viế

Tài liệu đính kèm:

  • docskkn_toi_uu_hoa_so_do_phan_ung_giai_nhanh_bai_tap_muoi_al3_v.doc