Đề tài Phương pháp giải các bài tập hoá học tăng, giảm khối lượng thanh kim loại trong hoá học lớp 9

mức độ nắm kiến thức và kỹ năng vận dụng để làm bài tập tăng, giảm thanh kim loại thì số lượng học sinh làm được dạng bài tập này là rất thấp, kể cả học sinh khá và giỏi. Chúng ta có thể thấy rằng hầu hết các em chưa có phương pháp, còn nhiều lúng túng trong quá trình giải bài tập tăng giảm khối lượng thanh kim loại.
II. Nguyên nhân.
Sở dĩ các em còn lúng túng và chưa nắm được cách giảng dạy bài toán này là do. Đây là nội dung bài tập khó, số lượng bài tập ít. Trong quá trình học các em chưa được làm quen với dạng bài tập này nhiều. Một số em chưa nắm chắc được điều kiện của phản ứng giữa kim loại và dung dịch muối ...
Do đó để các em làm được dạng bài tập này đòi hỏi các em phải nắm vững được kiến thức về tính chất hoá học của kim loại, tính chất hoá học của muối.
Với thực tế trên tôi xác định phải tự tìm cho mình một phương pháp dạy cho học sinh hiểu và làm được các dạng bài tập về tăng giảm khối lượng theo kim loại. Để từ đó hình thành cho các em khả năng tư duy sáng tạo trong việc giải bài tập hoá học nói chung giúp các em có hứng thú học tập bộ môn hoá học và học tốt hơn.
III. Phương pháp nghiên cứu.
1. Một số bài tập khi cho thanh kim loại vào dung dịch muối khối lượng thanh kim loại tăng lên
+ Giả sử kim loại ban đầu là A, kim loại sinh ra là B
Khối lượng tăng lên là m: Ta có: 	mB: Khối lượng kim loại giải phóng
mA: Khối lượng kim loại tan
mkim loại tăng = mkim loại giải phóng – mKim loại tan
+ Một số bài tập cụ thể:
Bài tập 1 (Bài tập 158-SBT Hoá 9)
Cho một lá đồng có khối lượng là 6(g) vào dung dịch AgNO3 phản ứng xong, đem lá kim loại ra rửa nhẹ, làm khô lá còn được 13,6 (g).
Tính khối lượng Cu đã phản ứng.
Hướng dẫn giải:
Gọi x là số mol Cu tác dụng ta có phương trình:
Cu + 2AgNO3 đ Cu(NO3)2 + 2Ag ¯
1mol 2mol 1mol 2mol
x 	 đ 2x 
Sau phản ứng khối lượng kim loại tăng lên ta có:
mKim loại giải phóng - mkim loại tan	= mkim loặi tăng
Û 2 x . 108 – 64x = 7,6
Û 152x = 7,6 ị x = 0,05 ị m Cu = 0,05 . 64 = 3,2 (g)
Bài tập 2. 
Nhúng một cây đinh sắt có khối lượng 5g đã cạo sạch vào dung dịch CuSO4. Sau một thời gian lấy cây đinh ra khỏi dung dịch, còn lại thấy khối lượng cây đinh là 5,16 (g). Tìm khối lượng Cu đã bám vào cây đinh.
Hướng dẫn giải:
Gọi x là số mol Fe tham gia phản ứng
Fe + CuSO4 đ FeSO4 + Cu
1mol	1 mol
x mol	x mol
+ Khối lượng Fe tan ra là:	56 . x
+ Khối lượng Cu bám vào:	64. x
Khối lượng cây đinh tăng: 64x – 56x = 5,16 – 5 = 0,16 (g)
Û 8x = 0,16 ị x = 0,012
Vậy khối lượng Cu bám vào cây đinh là: 64 . 0,02 = 1,28 (g)
Bài tập 3: (Trích BT6 trang 69 SGK Hoá 9)
Ngâm một lá sắt có khối lượng 2,5g trong 25ml dung dịch CuSO4, 15% có khối lượng riêng là 1,12g/mol. Sau một thời gian phản ứng người ta lấy lá sắt ra khỏi dung dịch, rửa nhẹ, làm khô thì cân nặng 2,58 (g).
Tính nồng độ % của các chất trong dung dịch sau phản ứng?
Hướng dẫn giải:
Gọi số mol Fe tham gia phản ứng là x
Phương trình phản ứng:	Fe + CuSO4 đ FeSO4 + Cu
	 1 mol 1 mol	 1mol 1mol
	 x mol x mol	 x mol x mol
Khối lượng Fe tan ra là: 56x
Khối lượng Cu bám vào: 64x
Khối lượng lá sắt tăng: 64x – 56x = 2,58 – 2,5 = 0,08
 Û 8x = 0,08 ị x = 0,01mol
Để tính nồng độ % các chất trong dung dịch sau phản ứng. Học sinh phải tính được m các chất tan sau phản ứng và mdd sau phản ứng
- Các chất tan sau phản ứng: 
dư 
- Khối lượng dung dịch sau phản ứng:
= 2,5 + 25 – 1,12 – 2,58 = 27,92
ị 
 dư 
Bài tập 4: Dành cho học sinh khá, giỏi
Ngâm một vật bằng Cu có khối lượng 10g trong 250g dung dịch AgNO3 4%. Khi lấy vật này ra thì lượng AgNO3 trong dung dịch giảm 17%. Xác định khối lượng của vật sau phản ứng.
Đây là bài toán tăng, giảm khối lượng liên quan đến nồng độ % của các chất tan trong dung dịch. Do đó đòi hỏi học sinh phải nắm vững được kiến thức về nồng độ dung dịch.
Hướng dẫn giải:
Khối lượng AgNO3 ban đầu:	
Khối lượng AgNO3 giảm:	
Số mol AgNO3 giảm đi chính là số mol AgNO3 tham gia phản ứng:
Phương trình phản ứng: 	Cu + 2AgNO3 đ Cu(NO3)2 + 2Ag¯
 1 mol	 2 mol	 1 mol 2mol
 0,005 mol ơ 0,01mol đ 0,01mol
mCu tan ra = 0,005 . 64 = 0,32 (g)
mAg bám vào = 0,01 . 107 = 1,08 (g)
Khối lượng vật tăng thêm so với ban đầu: 1,08 – 0,32 = 0,76 (g)
Bài tập 5: Dành cho học sinh khá, giỏi
Cho m (g) Zn vào 2 lít dung dịch AgNO3 0,2M. Sau một thời gian lấy thanh Zn ra lên được 28,1 (g) kim loại A còn lại là dung dịch B. Lấy A cho vào dung dịch HCl dư thấy thoát ra 1,12 lít khí (O0C, 2atm). Tính nồng độ mol/l các chất trong B và xác định m (giả sử V dung dịch không đổi).
Hướng dẫn giải:
Gọi a là số mol Zn và b là số mol Zn dư
Ta có: nAgNO3 = 2. 0,02 = 0,4 mol
Zn + 2AgNO3 đ Zn(NO3)2 + 2Ag¯
amol 2amol	 amol	 2amol
Hỗn hợp (A) gồm: 	(1)
Theo bài ra: 	(2)
Thay b = 0,01 mol vào 1 ta có: ị a = 0,1 mol
ị m = 65 (a + b) = 65 . (0,1 + 0,1) = 13 (g)
Dung dịch (B) gồm Zn (NO3)2; a = 0,1 mol; V = 2 (l)
Và AgNO3 dư: 0,4 – 2a = 0,4 – 2 .0,1 = 0,2 mol
Vậy = và: 
2. Một số bài tập khi cho thanh kim loại vào dung dịch muối và khối lượng thanh kim loại giảm.
Cho kim loại A vào dung dịch muối của B, giải phóng kim loại B. Sau phản ứng khối lượng thanh kim loại A giảm m (g) ta có phương trình:
mKim loại tan - mkim loại giải phóng = mkim loặi giảm
Bài toán 1: 
Cho lá kẽm có khối lượng 25g vào dung dịch CuSO4. Sau khi phản ứng kết thúc, đem tấm kim loại ra rửa nhẹ, làm khô còn được 24,96 (g)
a. Tính khối lượng Zn đã tham gia phản ứng
b. Tính khối lượng CuSO4 có trong dung dịch.
Hướng dẫn giải:
Gọi x là số mol Zn tham gia phản ứng
Phương trình phản ứng: Zn + CuSO4 đ ZnSO4 + Cu
 2mol	 x mol	 x mol	x mol
Khối lượng kim loại ban đầu:	65 x
Khối lượng kim loại bám vào:	64 x
Ta có: 65 x + 64x = 25 – 24,96 = 0,04 ị x = 0,04 mol
mZn tham gia phản ứng: mZn = 0,04 . 65 = 2,6 (g)
Bài tập 2: Dành cho học sinh khá, giỏi.
Nhúng thanh kẽm nặng 10 (g) vào dung dịch FeSO4, sau một thời gian lấy ra, rửa nhẹ, làm khô còn lại thấy thanh kim loại nặng 9,1g.
Tiếp tục cho tác dụng với HCl dư. Hỏi sau khi phản ứng kết thúc khối lượng bình đựng axit tăng thêm bao nhiêu gam?
Hướng dẫn giải:
Gọi số mol Zn tham gia phản ứng là x (g)
Phương trình: Zn + FeSO4 đ ZnSO4 + Fe
 x mol	 x mol x mol	 x mol
Độ giảm khối lượng của tham kẽm
65a – 56a = 10 – 9,1 = 0,9 (g) ị a = 0,1 mol
ị nZn (tan) = 0,1mol ị mZn(tan) = 65 .0,1 = 6,3 g
nFe (bám) = 0,1mol ị mFe (bám) = 0,1 . 56 = 5,6 g
Cứ 9,1 (g) thanh kim loại sau khi nhúng có chứa 0,1 mol Fe bám và: 
9,1 – 5,6 = 3,5 (g) hay 0,0538 mol Zn còn lại sau phản ứng.
Phản ứng khi hoà tan:
 	Zn + 2HCl đ ZnCl2 + H2	(2)
 0,0538mol	 	 đ 0,0538 mol
	Fe + 2HCl đ ZnCl2 + H2	(3)
 0,1mol	 	 đ 0,1 mol
Từ (2) và (3) ta có ị mH2thoát ra: 2 (0,0538 + 0,1) = 0,3 (g)
Khối lượng bình đựng dung dịch tăng thêm là: 9,1 – 0,3 = 8,8 (g)
Bài tập 3. Thanh kẽm nặng 5,2 (g) được cho vào 100ml dung dịch CuSO4 1M sau một thời gian, lấy thanh kẽm ra cân được 5,18(g).
a. Tính khối lượng Cu bám vào thanh kẽm
b. Tính nồng độ mol/l trong dung dịch sau phản ứng (Vdd không thay đổi).
Hướng dẫn giải
nCuSO4 ban đầu = 0,1.1 = 0,1 mol
Gọi x là số mol Zn tham gia phản ứng ta có:
Zn + CuSO4 -> ZnSO4 + Cu
xmol xmol xmol xmol
Ta có: Sau phản ứng khối lượng thanh kẽm giảm: 5,2 – 5,18 = 0,02(g)
 65x – 64x = 0,02 x = 0,02mol
a. Khối lượng Cu bám vào thanh Zn
mCu = 0,02.64 = 1,28 (g)
b. Sau phản ứng: nCuSO4 dư = 0,1 – 0,02 = 0,08mol
=> 
3. Một số bài toán khi cho thanh kim loại vào 2 dung dịch muối. 
(Dạng bài tập này thường dùng cho học sinh khá, giỏi)
Để làm được dạng bài tập này, giáo viên yêu cầu và hướng dẫn cho học sinh biết khi cho kim loại A vào dung dịch của 2 muối B, C. Nếu kim loại B hoạt động hoá học yếu hơn kim loại C thì sẽ ưu tiên phản ứng giữa A và muối của kim loại C trước.
Bài tập 1. Cho 2 thanh Zn có cùng khối lượng như nhau. Một thanh nhúng trong dung dịch Cu(NO3)2. Thanh còn lại nhúng trong dung dịch Pb(NO3)2. Sau cùng thời gian phản ứng thấy khối lượng là Zn thứ nhất giảm 0,05g. Biết rằng trong cả hai phản ứng hoá học xảy ra lượng Zn bị hoà tan như nhau. Cho biết khối lượng lá Zn thứ 2 tăng hay giảm bao nhiêu gam?
Hướng dẫn giải
Giả sử khối lượng hai thanh kẽm tham gia phản ứng trong cả 2 thí nghiệm là x(gam)
Thí nghiệm 1: Zn + Cu(NO3)2 -> Cu¯ + Zn(NO3)2
 65(g) 64(g) => 1(g)
 x(g) giảm 0,05(g)
Thí nghiệm 2: 
 	Zn + Pb(NO3)2 đ Pb + Zn(NO3)2
 65(g) đ 207(g) => m tăng = 142(g)
 3,25(g) 	 ơ y giảm 0,05(g)
Vậy khối lượng lá kẽm thứ 2 đã tăng 7,1 (g)
Bài tập 2:
Lấy 2 thanh kim loại M có hoá trị II và có khối lượng ban đầu bằng nhau. Nhúng thanh thứ nhất vào dd Cu(NO3)2, thanh thứ 2 vào dung dịch Pb(NO3)2. Sau một thời gian phản ứng thì khối lượng thanh thứ nhất giảm 0,2%. Thanh thứ 2 tăng 28,4% so với ban đầu. Biết rằng số mol của Cu(NO3)2 và Pb(NO3)2 tham gia phản ứng là bằng nhau. Tim kim loại M.
Hướng dẫn giải:
Giả sử khối lượng của mỗi thanh là a gam
Gọi số mol của Cu(NO3)2 và Pb(NO3)2 tham gia phản ứng là x mol
Phản ưng: 	M + Cu(NO3)2 đ Cu + M (NO3)2	(1)
	x mol ơ x mol đ x mol x mol
M + Pb(NO3)2 đ Pb + M (NO3)2	(2)
x mol ơ x mol đ x mol đ x mol
Từ (1) ị nM phản ứng = x (mol) ị mM = Mx (gam)
và nCu tạo ra = x (mol) ị mCu tạo ra: 64x (g)
Khối lượng thanh I giảm:	M . x - 64 . x (g)
% m thanh I giảm = 
Từ (2) = nM phản ứng = x (mol) = mM phản ứng = M . x (g)
và tạo ra = x (mol) ị tạo ra = 207 .x (g).
%m thanh II tăng: 
Lấy (I): (II)	
ị 142M - 9088 = 207 - M ị M = 65
Vậy kim loại M là Zn.
Bài tập 3. Nhúng thanh kim loại Zn vào 1 dung dịch chứa hỗn hợp 3,2g CuSO4 và 6,24 (g) Cd SO4. Hỏi sau khi Cu và Cd bị đẩy hoàn toàn khỏi dung dịch thì khối lương Zn tăng hay giảm bao nhiều?
Hướng dẫn giải:
Phương trình phản ứng:
CuSO4 	 + Zn đ ZnSO4 + Cu (1)
 0,02 mol	 0,02mol 	 0,02mol
CdSO4 	 + Zn đ ZnSO4 + Cd (2)
 0,03 mol	 0,03mol 	 0,03mol
Từ (1) và (2) ị tổng khối lượng (Cu + Cd) = 0,02 . 64 + 0,03 . 112
 = 4,64 (g)
mZn tham gia phản ứng = (0,02 + 0,03) x 65 = 3,25 (g)
Vậy khối lượng thanh Zn tăng: 4,64 - 3,25 = 1,39 (g)
4. Một số bài tập tham khảo.
Bài tập 1: Cho 3,78 (g) bột nhôm phản ứng vừa đủ với dung dịch muối XCl3 tạo thành 200 ml