Đề tài Phương pháp giải một số dạng bài tập định lượng trong chương trình Hoá học lớp 9 có sử dụng phưng trình đại số

 tiến nội dung và phương pháp dạy học để có thể nâng cao chất lượng học tập của học sinh.
Phần B: Giải quyết vấn đề
I. Các giải pháp thực hiện.
 Để hình thành kĩ năng cho học sinh, cần một thời gian tương đối dài. Với học sinh đại trà, cần tiến hành theo kiểu “mưa dầm thấm lâu”. Kết hợp giữa việc dạy lí thuyết trên lớp với các bài tập giải mẫu và giao thêm bài tập về nhà những bài tập tương tự hoặc với mức độ cao hơn cho học sinh làm bài tập, hình thành kĩ năng. Đối với mỗi dạng bài, tôi đều tiến hành theo 3 bước:
 - Bước 1: Cho học sinh tiến hành phân tích đề, nêu những giả thiết, yêu cầu của bài tập.
 - Bước 2: Giải mẫu những bài cơ bản cho học sinh nắm được trình tự các bước để làm bài tập.
 - Bước 3: Ra thêm các bài tập tương tự hoặc với mức độ cao hơn để học sinh làm ở nhà. (có thể thu vở của vài học sinh để chấm lấy điểm, tạo hưng phấn cho học sinh luyện tâp, hình thành kĩ năng)
II. Các biện pháp thực hiện
1. Dạng 1: Bài tập tính thành phần phần trăm khối lượng các chất có trong hỗn hợp.
1.1 Nhận dạng bài tập:
 - Giả thiết:
 Cho khối lượng hỗn hợp 2 hay nhiều chất.
 - Yêu cầu:
Tìm khối lượng hoặc thành phần phần trăm mỗi chất trong hỗn hợp đầu.
1.2 Cách giải:
 - Viết phương trình hoá học của phản ứng.
 - Gọi x, y, ... là số mol từng chất tương ứng trong hỗn hợp.
 - Lập phương trình khối lượng dựa vào x, y,..
 - Dựa vào phương trình hoá học và dữ kiện bài toán để lập thêm 1 phương trình nữa theo x, y,...
 - Kết hợp 2 phương trình thành hệ, giải hệ phương trình tìm giá trị của x, y,..
 - Tính khối lượng hoặc thành phần phần trăm khối lượng của các chất theo yêu cầu của đề bài.
1.3 Các ví dụ cụ thể
Ví dụ 1:
 Hoà tan hoàn toàn 5,2 gam hỗn hợp gồm Mg và Fe bằng dung dịch HCl 1M thì thu được 3,36l khí H2 (đktc).
 a) Tính thành phần phần trăm khối lượng mỗi kim loại trong hỗn hợp.
 b) Tính thể tích dung dịch HCl đã dùng.
 * Hướng dẫn phân tích đề:
 - Giả thiết:
 m = 5,2g
 V= 3,36l (đktc)
 - Yêu cầu:
 + %m mỗi kim loại trong hỗn hợp đầu?
 + VHCl = ?
 * Giải:
 - Ta có các phương trình hóa học:
 Mg + 2HCl MgCl2 + H2 (1)
 Fe + 2HCl FeCl2 + H2 (2)
 - Gọi x, y lần lượt là số mol của Mg và Fe trong hỗn hợp
 => Ta có phương trình khối lượng:
 24x + 56y = 5,2 (*)
 - Số mol H2 thu được là: 
 n = = = 0,15 (mol)
 - Theo PTHH (1): n= n= x (mol)
 - Theo PTHH (2): n= n= y (mol)
 => Ta có phương trình số mol:
 x + y = 0,15 (**)
 - Kết hợp (*) và (**) ta có hệ phương trình:
 24x + 56y = 5,2
 x + y = 0,15
 x = 0,1
 => y = 0,05
 - Khối lượng các chất có trong hỗn hợp đầu là:
 m= 24x = 24. 0,1 = 2,4(g)
 m= 56y = 56. 0,05 = 2,8(g)
 - Thành phần phần trăm mỗi kim loại trong hỗn hợp đầu là:
 %mMg = . 100% = 46,15%
 %mFe = . 100% = 53,85%
 b) Theo PTHH(1) ta có: nHCl = 2nMg = 2. 0,1 = 0,2 (mol)
 Theo PTHH(2) ta có: nHCl = 2nFe = 2. 0,05 = 0,1 (mol)
 => Tổng số mol HCl đã dùng là: 0,2 + 0,1 = 0,3 (mol)
 - Thể tích dung dịch HCl đã dùng là: 
 V = = = 0,3(l)
Ví dụ 2
 Cho 5,44g hỗn hợp gồm CaCO3 và MgCO3 tác dụng với dung dịch H2SO4 dư thì thu được 7,6g hỗn hợp 2 muối khan. 
 a) Tính khối lượng mỗi muối có trong hỗn hợp đầu.
 b) Tính khối lượng mỗi muối sau phản ứng.
 * Hướng dẫn phân tích đề
 - Giả thiết:
 m= 5,44g
 m= 7,6g
 - Yêu cầu:
 + Khối lượng mỗi muối trong hỗn hợp đầu.
 + Khối lượng mỗi muối trong hỗn hợp sau phản ứng.
 * Giải
 a) Ta có các phương trình hoá học:
 CaCO3 + H2SO4 CaSO4 + CO2 + H2O (1)
 MgCO3 + H2SO4 MgSO4 + CO2 + H2O (2)
 - Gọi x, y lần lượt là số mol của CaCO3 và MgCO3 có trong hỗn hợp đầu
 => Ta có phương trình khối lượng:
 100x + 84y = 5,44 (*)
 - Theo PTHH(1) ta có: 
 n= n= x (mol) => m= 136x (g)
 - Theo PTHH (2) ta có:
 n= n= y (mol) => m= 120y (g)
 Theo giả thiết, khối lượng muối khan thu được là 7,6g 
 => Ta có phương trình: 
 136x + 120y = 7,6 (**)
 - Kết hợp (*) và (**) ta có hệ phương trình:
 100x + 84y = 5,44 x = 0,025
 136x + 120y = 7,6 y = 0,035
 - Khối lượng mỗi muối trong hỗn hợp đầu là:
 m= 100x = 100. 0,025 = 2,5 g
 m= 84y = 84. 0,035 = 2,94 g
 b) Khối lượng mỗi muối sau phản ứng là: 
 m= 136x = 136. 0,025 = 3,4 g
 m= 120y = 120. 0,035 = 4,2 g
Ví dụ 3:
 Cho 22,1g hỗn hợp A gồm 3 kim loại: Mg, Fe, Zn tác dụng với dung dịch H2SO4 dư thì thu được 12,32l khí H2 (đktc) và dung dịch B
 a) Tính thành phần phần trăm khối lượng mỗi kim loại trong A. Biết thể tích H2 do Mg tạo ra gấp đôi thể tích H2 do Fe tạo ra.
 b) Đem cô cạn dung dịch B thì thu được bao nhiêu gam muối khan?
 * Hướng dẫn phân tích đề
 - Giả thiết:
 + m = 22,1g
 + V = 12,32l (đktc)
 + V = 2V
 - Yêu cầu:
 a) Khối lượng mỗi kim loại trong A?
 b) Khối lượng muối khan thu được?
 * Giải
 a) Ta có phương trình hoá học:
 Mg + H2SO4 MgSO4 + H2 (1)
 Zn + H2SO4 ZnSO4 + H2 (2)
 Fe + H2SO4 FeSO4 + H2 (3)
 - Gọi x, y, z lần lượt là số mol của Mg, Zn, Fe có trong A 
 => Ta có phương trình khối lượng:
 24x + 65y + 56z = 22,1 (*)
 - Theo PTHH (1) ta có: n= n= x (mol)
 Theo PTHH (2) ta có: n= n= y (mol)
 Theo PTHH (3) ta có: n= n= z (mol)
 - Theo giả thiết, tổng số mol H2 thu được là: 
 n = = = 0,55 (mol)
 => Ta có phương trình: x + y + z = 0,55 (**)
 Mặt khác, vì V = 2V 
 => Ta có phương trình: 
 x = 2z (***)
 - Kết hợp (*), (**), (***) ta có hệ phương trình:
 24x + 65y + 56z = 22,1 x = 0,3
 x + y + z = 0,55 y = 0,1
 x = 2z z = 0,15
 - Khối lượng mỗi kim loại trong A là:
 m = 24x = 24. 0,3 = 7,2 (g)
 m = 65y = 65. 0,1 = 6,5 (g)
 m = 56z = 56. 0,15 = 8,4 (g)
 b) Khối lượng mỗi muối thu được sau phản ứng là:
 Theo PTHH (1):
 n= n= x = 0,3 mol
 => m= 0,3.120 = 36 (g)
 - Theo PTHH(2):
 n= n = y = 0,1 (mol)
 => m= 0,1. 161 = 16,1 (g)
 - Theo PTHH (3):
 n= n = z = 0,15 (mol)
 => m= 0,15. 152 = 22,8(g)
2. Dạng 2: Bài tập xác định chất dư sau phản ứng:
2.1 Nhận dạng
 - Giả thiết: Cho biết số liệu về cả 2 chất tham gia phản ứng
 - Yêu cầu: Xác định khối lượng của các chất thu được sau phản ứng
 2.2 Cách giải:
 - Viết phương trình hoá học của phản ứng
 - Muốn tìm chất dư trong số 2 chất tham gia phản ứng, ta lập tỉ số:
 Số mol (khối lượng) mỗi chất tham gia phản ứng theo đề
 Số mol (khối lượng) mỗi chất tham gia phản ứng tương ứng theo phương trình
Chất nào có tỉ số lớn hơn sẽ dư sau phản ứng. Sản phảm tính theo chất hết.
 (Lưu ý, không lập theo tỉ số ngược lại)
2.3 Ví dụ cụ thể
Ví dụ:
 Hoà tan 21,5gam hỗn hợp gồm BaCl2 và CaCl2 vào 178,5 ml nước để được dung dịch A. Thêm vào dung dịch A 1775ml dung dịch Na2CO3 1M thấy tách ra 19,85gam kết tủa và còn nhận được 400ml dung dịch B.
Tính nồng độ mol/l của các chất có trong dung dịch B
* Hướng dẫn phân tích đề
 - Giả thiết:
 + 21,5g(BaCl2 và CaCl2 ) + 178,5ml H2O --> ddA
 + ddA + 175ml dd Na2CO3 1M --> 19,85g kết tủa + 400ml ddB
 - Yêu cầu:
 CM các chất có trong ddB = ?
 * Giải
 Vì Ba và Ca đều hoá trị II => ta có thể gọi công thức hoá học chung của 2 muối BaCl2 và CaCl2 là MCl2 
 Khối lượng kết tủa thu được là hỗn hợp 2 muối BaCO3 và CaCO3. (Công thức chung là MCO3 )
 - Độ giảm khối lượng muối từ 21,5g hỗn hợp còn 19,85g kết tủa là do thay thế muối clorua ( MCl2) bằng muối cacbonat (MCO3)
 => Số mol muối tham gia phản ứng là:
 21,5 -19,85 
 (M+71) - (M+60) 
 = = 0,15 (mol)
 - Số mol Na2CO3 là: 
 n = CM. V = 1. = 0,175 (mol)
 Ta có phương trình hoá học:
 MCl2 + Na2CO3 MCO3 + 2NaCl
Theo PHHH: 1(mol) 1(mol)
Theo đề: 0,15(mol) 0,175(mol)
 => Ta có tỉ lệ: < 
 => Sau phản ứng, 2 muối hết, Na2CO3 dư. Sản phẩm tính theo 2 muối.
Gọi số mol BaCl2 và CaCl2 có trong hỗn hợp đầu lần lượt là x và y.
 => Ta có phương trình khối lượng:
 208x + 111y = 21,5 (*)
 - Ta có phương trình hoá học:
 BaCl2 + Na2CO3 BaCO3 + 2NaCl (1)
 CaCl2 + Na2CO3 CaCO3 + 2NaCl (2)
 Theo PTHH(1) 
 => n = n= x (mol)
 => m= 197x (g)
 Theo PTHH(2):
 n= n= y (mol)
 => m= 100y (g).
 Khối lượng kết tủa thu được là:
 197x + 100y = 19,85 (**)
 Kết hợp (*) và (**) ta có hệ phương trình:
 208x + 111y = 21,5 x = 0,05
 197x + 100y = 19,85 y = 0,1
 - Theo PTHH (1) và (2) ta có:
 +Tổng số mol Na2CO3 tham gia phản ứng = tổng số mol 2 muối ban đầu = 0,15 (mol)
 => ndư = 0,175 - 0,15 = 0,025 (mol)
 + Tổng số mol NaCl sản phẩm = tổng số mol 2 muối ban đầu = 0,15 (mol)
 => Dung dịch B gồm:
 + Na2CO3 dư: 0,025 mol
 + NaCl sản phẩm: 0,15 mol
 - Nồng độ CM các chất có trong B là:
 + CM (Na2CO3) = = = 0,0625M
 + CM (NaCl) = = = 0,375M
3. Dạng 3: Các bài toán về sự tăng (giảm) khối lượng kim loại sau phản ứng.
3.1 Nhận dạng bài toán:
 - Giả thiết:
 + Khối lượng thanh kim loại ban đầu
 + Khối lượng thanh kim loại đã bị tăng (giảm) sau phản ứng.
 - Yêu cầu:
 + Tính khối lượng kim loại đã tham gia phản ứng hoặc khối lượng kim loại được giải phóng và các đại lượng liên quan.
3.2 Cách giải
 - Viết phương trình hoá học của phản ứng
 - Gọi x là số mol kimloại đã tham gia phản ứng => khối lượng kim loại đã tham gia phản ứng (theo x).
 - Dựa theo PTHH tính số mol kim loại tạo thành sau phản ứng theo x => khối lượng kim loại tạo thành (theo x).
 - Lập phương trình bậc nhất 1 ẩn (x) về sự chênh lệch khối lượng kim loại trước và sau phản ứng.
 - Giải phương trình, tìm x và tính toán theo yêu cầu của đề bài.
3.3 Các ví dụ cụ thể
Ví dụ 1
 Nhúng 1 thanh Zn vào dung dịch A chứa 8,5g AgNO3. Chỉ sau một thời gian ngắn, lấy thanh Zn ra rửa sạch, làm khô, cân lại thấy khối lượng Zn tăng thêm 5%. Biết tất cả Ag bị đẩy ra bám hết vào thanh Zn, xác định khối lượng thanh Zn ban đầu. 
 * Hướng dẫn phân tích đề
 - Giả thiết:
 + Cho Zn + AgNO3.
 + m= 8,5g.
 +mZn tăng: 5%
 - Yêu cầu: 
 mZn ban đầu = ?
 * Gíải
 - Số mol AgNO3 tham gia phản ứng:
 n = = = 0,05 (mol)
 - Gọi x khối lượng Zn ban đầu => mZn tăng = 5%.x = 0,05x(g).
 Ta có phương trình hoá học:
 Zn + 2AgNO3 Zn(NO3)2 + 2Ag
 Theo PTHH: 
 + nZn = n = . 0,05 = 0,025 (mol) 
 => mZn tham gia phản ứng = 0,025. 65 = 1,625(g)
 + n = n = 0,05(mol)
 => mtạo thành = 0,05. 108 = 5,4 (g)
 Khối lượng Zn tăng là do chỉ có 1,625g Zn t