Sáng kiến kinh nghiệm - Phương pháp giải bài tập dạng oxit axit phản ứng với dung dịch kiềm
Hoá học là bộ môn khoa học quan trọng trong nhà trường phổ thông. Môn hoá học cung cấp cho học sinh một hệ thống kiến thức phổ thông, cơ bản và thiết thực đầu tiên về hoá học, giáo viên bộ môn hoá học cần hình thành ở các em mộtkỹ năng cơ bản, phổ thông và thói quen học tập và làm việc khoa học làm nền tảng cho việc giáo dục xã hội chủ nghĩa, phát triển năng lực nhận thức, năng lực hành động. Có những phẩm chất thiết như cẩn thận, kiên trì, trung thực, tỉ mỉ, chính xác, yêu chân lí khoa học, có ý thức trách nhiệm với bản thân, gia đình, xã hội có thể hoà hợp với môi trường thiên nhiên, chuẩn bị cho học sinh lên và đi vào cuộc sống lao động.
Trong môn hoá học thì bài tập hoá học có một vai trò cực kỳ quan trọng nó là nguồn cung cấp kiến thức mới, vận dụng kiến thức lí thuyết, giải thích các hiện tượng các quá trình hoá học, giúp tính toán các đại lượng: Khối lượng, thể tích, số mol. Việc giải bài tập sẽ giúp học sinh được củng cố kiến thức lí thuyết đã được học vận dụng linh hoạt kiến thức vào làm bài. Để giải được bài tập đòi hỏi học sinh không chỉ nắm vững các tính chất hoá học của các đơn chất và hợp chất đã học, nắm vững các công thức tính toán, biết cách tính theo phương trình hóa học và công thức hoá học. Đối với những bài tập đơn giản thì học sinh thường đi theo mô hình đơn giản: Như viết phương trình hoá học, dựa vào các đại lượng bài ra để tính số mol của một chất sau đó theo phương trình hoá học để tính số mol của các chất còn lại từ đó tính được các đại lượng theo yêu cầu của bài . Nhưng đối với nhiều dạng bài tập thì nếu học sinh không nắm được bản chất của các phản ứng thì việc giải bài toán của học sinh sẽ gặp rất nhiều khó khăn và thường là giải sai như dạng bài tập: Oxit axit phản ứng với dung dịch kiềm
Qua giảng dạy tôi thấy rằng đây là một dạng bài tập tương đối khó song nó lại rất quan trọng với học sinh cấp II . Tuy nhiên qua thực tế giảng dạy, tôi thấy một số giáo viên còn xem nhẹ dạng bài tập này vì thế học sinh gặp rất nhiều khó khăn khi gặp phải những bài toán dạng này . Chính vì những lý do trên mà tôi đã chọn đề tài : “Phương phỏp giải bài tập dạng oxit axit phản ứng với dung dịch kiềm
Bạn đang xem trước 20 trang mẫu tài liệu Sáng kiến kinh nghiệm - Phương pháp giải bài tập dạng oxit axit phản ứng với dung dịch kiềm, để tải tài liệu gốc về máy bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
có : 1 < = 1,5 < 2 Kết luận:Sản phẩm tạo ra 2 muối ta có phương trình phản ứng. *Cách 1: CO2 + NaOH " NaHCO3 ( 2 ) NaHCO3 + NaOH " Na2CO3 + H2O (3) Theo (2) nNaOH = nNaHCO3 = nCO2 = 1 mol. nNaOH dư tham gia phản ứng (3) là: 1,5 -1= 0,5 (mol) Theo (3) nNaOH dư = nNaHCO3 = nNa2CO3 = 0,5 (mol) Vậy: nNaOH dư còn lại trong dung dịch là: 1 - 0,5 = 0,5 (mol) mNaHCO3 = 0,5.84 = 46 (g) mNa2CO3 = 0,5.106 = 53 (g) *Cách 2: Sau khi tính số mol lập tỉ số khẳng định sản phẩm tạo ra hai muối: Ta có thể viết phương trình theo cách sau: Phương trình phản ứng: 2NaOH + CO2 " Na2CO 3 + H2O (4) CO2 + NaOH " NaHCO3 ( 5 ) Gọi x,y lần lượt là số mol CO2 tham gia phản ứng (4),(5) (hoặc có thể đặt số mol của hai muối tạo thành ). Ta có: Phương trình: x + y = 1 (I) Theo (4) => nNaOH = 2nCO2 = 2x (mol) Theo (5) => nNaOH = nCO2 = y (mol) SnNaOH = 1,5 (mol) do đó ta có: 2x + y = 1,5 (II) Kết hợp (I),(II) ta có hệ phương trình : x + y = 1 ( I ) x = 0,5 ( mol) => y = 0,5 (mol) 2x + y = 1,5 (II) Vậy: mNaHCO3 = 0,5 . 84 = 46 (g) mNa2CO3 = 0,5.106 = 53 (g) *Cách 3: 2NaOH + CO2 " Na2CO 3 + H2O (5) Số mol Trước P/ư 1,5 1 các chất Phản ứng 1,5 .1,5 .1,5 Sau P/ư 0 0,25 0,75 Vì CO2 dư nên tiếp tục phản ứng với Na2CO3 theo phương trình: CO2 + N a2CO3 + H2O " 2NaHCO3 (6) Số mol Trước P/ư 0,25 0,75 các chất Phản ứng 0,25 0,25 2. 0,25 Sau P/ư 0 0,5 0,5 Dung dịch sau phản ứng gồm: Na2CO3 : 0,5 (mol) NaHCO3 : 0,5 (mol) => mNa2CO3 = 0,5 . 106 = 53 (g) => mNaHCO3 = 0,5 . 84 = 46 (g) Bài 2: Người ta dùng dung dịch NaOH 0,1 M để hấp thụ 5,6 l CO2( đo ở đktc).Tính V dung dịch NaOH đủ để: a,Tạo ra muối axit.Tính nồng độ mol/l của muối này trong dung dịch sau phản ứng ? b,Tạo ra muối trung hoà.Tính nồng độ mol/l của muối này trong dung dịch sau phản ứng? c.Tạo ra cả hai muối với tỉ lệ số mol là 2:1.Tính nồng độ mol/l của mỗi muối có trong dung dịch sau phản ứng? *Phân tích đề bài: - Để tạo ra muối axit thì tỉ lệ: nCO2 : nNaOH = 1:1. - Để tạo ra muối trung hoà: nCO2 : nNaOH = 2:1. - Để tạo ra cả hai muối tỉ lệ 2:1 thì tỉ lệ về số mol. 1 < nCO2 : nNaOH < 2. Bài giải nCO2 = = 0,25 ( mol) a, Trường hợp tạo ra muối axit. Phương trình phản ứng: CO2 + NaOH " NaHCO3 ( 1 ) 1 1 mol Theo(1) : nNaOH = nCO2 = 0,25 (mol) do đó Vd2 NaOH = = 2,5 (mol) và nNaHCO3 = nCO2 = 0.25 (mol) do đó. CM( NaHCO3) = = 0,1 (M) b,Trường hợp tạo ra muối trung hoà. Phương trình phản ứng: 2NaOH + CO2 " Na2CO 3 + H2O (2) 2(mol) 1(mol) 1 ( mol) Theo (2): nNaOH = 2nCO2 = 2.0,25 = 0,5 (mol) do đó: Vd2 NaOH = = 5 ( lit ) Và: nNaOH = nCO2 = 0,25 (mol) ị CM(NaOH) = = 0,05 (M) c,Trường hợp tạo ra cả hai muối với tỉ lệ số mol 2 muối là 2:1 ị nNaHCO3 : nNa2CO3 = 2 : 1 (*) Phương trình phản ứng: CO2 + NaOH " NaHCO3 ( 3 ) 2NaOH + CO2 " Na2CO 3 + H2O (4) Theo (*) ta phải nhân đôi (3) rồi cộng với (4) ta được: 4NaOH + 3CO2 " 2NaHCO3 + Na2 CO3 + H2O (5) Theo (5) nNaOH = .0,25 = 0,33 (mol) Do đó: VNaOH = = 3,3 (lit) và : (5) =>nNaOH = nCO2 = .0,25 = 0,167 (mol) (5) => nNa2CO3 = nCO2 = .0,25 = 0,083 (mol) Vậy : CM(NaHCO3) = = 0,05 ( M ) CM( Na2CO3) = = 0,025 ( M ) Bài 3: Hấp thụ hoàn toàn 4,48 Lít CO2 vào 500 ml dung dịch NaOH thu được 17,9gam muối.Tính CM của dung dịch NaOH. *Phân tích đề bài: Ta có CM = VNaOH = 500(ml) = 0,5 lít Để tính CM(NaOH) ta phải tính được nNaOH. Khi cho CO2hấp thụ hoàn toàn vào dung dịch NaOH chưa biết nNaOH.Ta không thể lập được tỉ số nNaOH : nCO2 Để xác định sản phẩm.Ta phải xét cả 3 trường hợp xảy ra: Bài giải: *Trường hợp 1: nCO2 ≥ nNaOH Sản phẩm tạo ra là muối axit. Phương trình phản ứng: CO2 + NaOH " NaHCO3 ( 1 ) nCO2 = = 0,2 (mol) Muối sau phản ứng là NaHCO3. nNaHCO3 = = 0,2 ( mol). Theo (1) nCO2 = nNaOH = 0,2 (mol) CM(NaOH) = = 0,4 (mol/l) *Trường hợp 2: nNaOH ≥ nCO2 sản phẩm tạo ra là muối trung hoà . Phương trình phản ứng: 2NaOH + CO2 " Na2CO 3 + H2O (2) nNa2CO3 = = 0,17 (mol) Theo (2) nNaOH = nCO2 = 0,17 (mol) =>nCO2 dư . nCO2 dư = 0,2 – 0,17 = 0,03 (mol) Do CO2dư sẽ phản ứng với sản phẩm của phản ứng (2). CO2 + N a2CO3 + H2O " 2NaHCO3 (3) Theo (3): nNaHCO3 = nCO2 = nNa2CO3 = 0,03 (mol) => nNa2CO3 dư còn lại trong dung dịch sau phản ứng (3) là: nNa2CO3 = 0,17 – 0,03= 0,14 ( mol ) => mNa2CO3 = 0,14 . 106 = 14,8 (g) (3) => nNaHCO3 = 2.0,03 = 0,06 (mol) => mNaHCO3 = 0,06.84 = 5,04 (g) Do đó khối lượng của hai muối là: m = 5,04 + 14,84 = 19,8 (g) > 17,9 (g). Vậy trường hợp 2 loại *Trường hợp 3: Tạo ra hai muối ( muối axit và muối trung hoà) Phương trình phản ứng: CO2 + NaOH " NaHCO3 ( 4 ) 2NaOH + CO2 " Na2CO 3 + H2O (5) Gọi x,y lần lượt là số mol của NaHCO3và Na2CO3 (x, y > 0) Theo bài ra ta có phương trình : 84 x + 106 y = 17,9 ( I ) Theo phương trình phản ứng (4),(5) tổng số mol CO2 bằng tổng số mol 2 muối ta có phương trình: x + y = 0,2 ( II ) Kết hợp (I) và (II) ta được: 84 x + 106 y = 17,9 ( I ) => x = 0,15 ( mol ) x + y = 0,2 ( II ) y = 0,05 ( mol ) (4) => nNaOH = nNaHCO3 = x = 0,15 (mol) (5) => nNaOH = 2 nNa2CO3 = 2.0,05 = 0,1 (mol) Do đó:Tổng số mol NaOH tham gia phản ứng là: nNaOH = 0,1 + 0,15 = 0,25 (mol) => CM(NaOH) = = 0,5 (mol) *Chú ý: Nếu bài toán chỉ cho thể tích hoặc số mol một chất ta phải xét cả ba trường hợp tao ra muối axit hoặc muối trung hoà hoặc tạo ra hỗn hợp hai muối. Bài 4: Người ta dẫn 2,24 lít khí CO2 (ở đktc) qua bình đựng dung dịch NaOH. Khí CO2 bị hấp thụ hoàn toàn. Sau phản ứng muối nào được tạo thành với khối lượng là bao nhiêu gam? *Phân tích đề bài: Với bài tập này chỉ cho trước số mol (tức VCO2 ở đktc) của CO2 còn số mol NaOH chưa biết. Vì vậy muốn biết muối nào được tạo thành và khối lượng là bao nhiêu ta phải xét các trường hợp xảy ra: Bài giải nCO2 = = 0,1 (mol) *Trường hợp1: Sản phẩm tạo thành là: Na2CO3. nCO2 = 2nNaOH. Phương trình phản ứng: 2NaOH + CO2 " Na2CO 3 + H2O (1) Theo (1) nCO2 = nNaCO3 = 0,1 (mol) => mNa2CO3 = 0,1 . 106 = 10,6 (g) *Trường hợp2:Sản phẩm tạo thành là muối axit: NaHCO3. nCO2 = nNaOH Phương trình phản ứng: CO2 + NaOH " NaHCO3 ( 2 ) Theo (2) nNaHCO3 = nCO2 = 0,1 (mol) => mNaHCO3 =0,1 . 84 = 8,4 (g) *Trường hợp3: Sản phẩm tạo thành là hỗn hợp hai muối. NaHCO3 và Na2CO3 Khi đó 1 < < 2. Các phương trình phản ứng : CO2 + NaOH " NaHCO3 ( 3 ) 2NaOH + CO2 " Na2CO 3 + H2O (4) Và khối lượng hỗn hợp hai muối: 8,4 (g) < mNaHCO3 + mNa2CO3 < 10,6 (g) * Bài tập vận dụng : Bài 5: Cho 16,8 lit CO2(ở đktc) hấp thụ hoàn vào 600 ml dung dịch NaOH 2M.Thu được dung dịch A. 1.Tính tổng khối lượng muối có trong dung dịch A. 2. Lấy dung dịch A cho tác dụng với một lượng dư BaCl2 .Tính khối lượng kết tủa tạo thành . Bài 6: Dẫn khí CO2 điều chế được bằng cách cho 10 (g)CaCO3 tác dụng với dung dịch HCl dư vào dung dịch NaOH.Tính khối lượng muối tạo thành. (Cho Na =23,O = 16, C = 12, H = 1, Ca = 40) Bài 7: Hoà tan m(gam) hỗn hợp Na2CO3 và K2CO3 vào 55,44 gam H2O được 55,44 ml dung dịch ( d =1,0822 ),bỏ qua sự biến đổi thể tích. Cho từ từ dung dịch HCl 0,1 M vào dung dịch trên cho đến khi thoát ra 1,1 gam khí thì dừng lại.Dung dịch thu được cho tác dụng với nước vôi trong tạo ra 1,5 gam kết tủa khô.Giá trị m và thể tích dung dịch HCl 0,1 M là: 5,66 gam ; 0,05 lít 4,56 gam ; 0,025 lít 56,54 gam ; 0,25 lít. 4,56 gam ; 0,5 lít Bài 8: Nung 20 gam CaCO3 và hấp thụ hoàn toàn thể tích khí tạo ra do sự nhiệt phân CaCO3 nói trên trong 0,5 lit dung dịch NaOH 0,56 M . Nồng độ mol của muối cacbonat thu được (cho Ca = 40) là. A. CM ( Na2CO3) = 0,12 M ,CM(NaHCO3) = 0,08 M B. CM ( Na2CO3) = 0,16 M ,CM(NaHCO3) = 0,24 M C. CM ( Na2CO3) = 0,4 M ,CM(NaHCO3) = 0 D. CM ( Na2CO3) = 0, CM(NaHCO3) = 0,40 M 2- Dạng bài tập P2O5 phản ứng với dung dịch NaOH, KOH. Bài 9: Đốt cháy hoàn toàn 6,2 g phôtpho thu được chất A.Cho chất A tác dụng với 800 ml dung dịch NaOH 0,6 M . Thì thu được muối gì? Bao nhiêu gam? * Phân tích đề bài: - Đốt cháy phốt pho ta thu được P2O5 (A). Cho A (P2O5 )tác dụng với dungdịch NaOH thì P2O5 sẽ phản ứng với H2O trước tạo ra H3PO4. - Tính số mol H3PO4 và số mol NaOH. - Xét tỉ số: từ đó xác định được muối gì được tạo thành . Bài giải nP = = 0,2 (mol) nNaOH = 0,8 . 0,6 = 0,48 (mol). Các phương trình phản ứng : 4P + 5O2 " 2P2O5 (1) P2O5 + 3H2O " 2H3PO4 (2) Theo (1) => nP2O5 = nP = = 0,1 (mol) Theo (2) => nH3PO4 = 2 nP2O5 = 2.0,1 = 0,2 (mol) Xét tỉ lệ: 2 < = = 2,4 < 3 . *Kết luận:sản phẩm tạo ra là hỗn hợp hai muối. Phương trình phản ứng : 5NaOH + 2H3PO4 " Na2HPO4 + Na3PO4 + 5H2O (3) Hay: 2NaOH + H3PO4 " Na2HPO4 + 2H2O (4) 3NaOH + H3PO4 " Na3PO4 + 3H2O (5) Gọi x,y lần lượt là số mol của Na2HPO4 và Na3PO4 Theo (4) => nNaOH = 2n Na2HPO4 = 2x (mol) => n H3PO4 = n Na2HPO4 = x (mol) Theo (5) => nNaOH = 3n Na3PO4 = 3y (mol) => n H3PO4 = n Na3PO4 = y (mol) Theo bài ra: S nNaOH = 0,48 (mol) = 2x +3y (I) S n H3PO4 = 0,2 (mol) = x + y (II) Dođó ta có : 2x +3y = 0,48 (I) => x = 0,12 (mol) x + y = 0,2 (II) y = 0,08 (mol) Vậy khối lượng muối: m Na2HPO4 = 0,12 . 142 = 17,04 (g) m Na3PO4 = 0,08 . 164 = 13,12 (g) 3 - Dạng bài tập oxit axit ( CO2, SO2...) phản ứng với dung dịch kiềm hoá trị II( Ca(OH)2, Ba(OH)2 ...) Bài 10: Nêu hiện tượng xảy ra và giải thích khi sục từ từ CO2 vào dung dịch nước vôi trong trong ống nghiệm sau đó đun nóng ống nghiệm trên ngọn lửa Bài giải: *Hiện tượng : Khi sục CO2 từ từ vào dung dịch nước vôi trong thì lúc đầu thấy xuất hiện kết tủa trắng và lượng kết tủa tăng dần. - Nếu tiếp tục sục CO2 thì thấy lượng kết tủa lại giảm dần và tan hết tạo dung dịch trong suốt. - Nếu đun nóng dung dịch sau phản ứng thì ta lại thấy xuất hiện kết tủa trắng * Giải thích: - Lúc đầu khi mới sục CO2 thì lượng CO2 ít lượng Ca(OH)2 dư khi đó chỉ xảy ra phản ứng CO2 + Ca(OH)2 " CaCO3¯ + H2O Vậy kết tủa trắng xuất hiện là: CaCO3 lượng kết tủa này tăng dần
File đính kèm:
SKKN.doc
