Hóa Vô Cơ

TRƯỜNG THCS LONG ĐỊNH
PHẦN 1: HOÁ VÔ CƠ
PHÒNG GD - ĐT CHÂU THÀNH
Năm học 2011 - 2012
Chuyên đề bồi dưỡng học sinh giỏi
I. LÝ DO
- Giáo dục đóng một vai trò rất quan trọng trong chiến lược phát triển của mỗi quốc gia. Nghị quyết trung ương 2 khoá VIII của Đảng cũng đã xem giáo dục là quốc sách hàng đầu
Nâng cao dân trí – Đào tạo nhân lực – Bồi dưỡng nhân tài là nhiệm vụ hàng đầu của ngành Giáo dục – Đào tạo
Phát hiện và bồi dưỡng học sinh có năng khiếu về các môn học ngay từ cấp học Trung học cơ sở là bước khởi đầu quan trọng để đào tạo các em thành những người đi đầu trong các lĩnh vực khoa học và công nghệ sau này. Vì vậy bồi dưỡng học sinh giỏi là nhiệm vụ quan trọng và thường xuyên của mỗi nhà trường và mỗi giáo viên
Số lượng và chất lượng học sinh giỏi luôn là một trong những thước đo để đánh giá chất lượng dạy học của mỗi giáo viên và mỗi nhà trường

Từ những nguyên nhân chủ quan và khách quan trên. Vấn đề bồi dưỡng nhân tố con người mới là vấn đề hết sức cần thiết, đặc biệt trong giáo dục, vấn đề học sinh giỏi là điều kiện tiên quyết để đánh giá sản phẩm của người thầy
- Chọn những học sinh có kiến thức vững vàng và thật sự yêu thích bộ môn
- Bồi dưỡng ngay từ lớp 8
- Giáo viên thật sự yêu nghề, quan tâm đến chất lượng giảng dạy
- Qua thực tế dạy học, giáo viên vẫn phải tự sưu tầm bài tập, các phuơng pháp giải phù hợp với đối tuợng để tiến hành bồi dưỡng học sinh giỏi
- Tham mưu với BGH trường để được sự hỗ trợ và tạo điều kiện thuận lợi nhất cho quá trình thực hiện
- Giáo viên bồi dưỡng lấy kết quả của học sinh đạt được là niềm vui, niềm tự hào cho bản thân, là danh dự cho Tổ bộ môn, cho Trường và cho Huyện nhà

 Học sinh :

 Giáo viên

NỘI DUNG CHUYÊN ĐỀ
A. MỘT SỐ DẠNG CÂU HỎI VÀ BÀI TẬP LÍ THUYẾT 1. Dạng 1: Câu hỏi trình bày, so sánh, giải thích các hiện tượng
2. Dạng 2: Câu hỏi điều chế
3. Dạng 3: Phân biệt và nhận biết chất
4. Dạng 4: Tinh chế và tách các chất
B. MỘT SỐ DẠNG BÀI TẬP VÀ PHƯƠNG PHÁP GIẢI 1. Dạng 1: Bài toán xác định chất dư thiếu
2. Dạng 2: Bài toán hỗn hợp
3. Dạng 3: Bài toán áp dụng định luật bảo toàn khối lượng và bảo toàn nguyên tố
4. Dạng 4: Bài toán có hiệu suất phản ứng
5. Dạng 5: Toán về kim loại tác dụng với dung dịch muối
6. Dạng 6: Toán về kim loại có hiđrôxit lưỡng tính tác dụng với dung dịch bazơ
7. Dạng 7: Bài toán biện luận
8. Dạng 8: Toán về phản ứng giữa oxit axit và dung dịch bazơ
9. Dạng 9: Toán về phản ứng giữa đa axit và dung dịch bazơ
10. Dạng 10: Bài toán cực trị
11. Phương pháp ghép ẩn số
12. Phương pháp tự chọn lượng chất
13. Phương pháp khối lượng mol trung bình
14. Phương pháp tăng – giảm khối lượng
15: Phương pháp qui về 1 ẩn


MỘT SỐ DẠNG
CÂU HỎI & BÀI TẬP LÝ THUYẾT
Dạng 1: Câu hỏi trình bày, so sánh, giải thích các hiện tượng hóa học
Ví dụ 1: Nêu hiện tượng và viết PTHH xảy ra trong các thí nghiệm sau:
a) Cho Na lần lượt vào các dung dịch: (NH4)2CO3, Fe2(SO4)3, AlCl3
b) Thổi từ từ CO2 vào dung dịch nước vôi trong
Phương pháp: Cần nắm vững tính chất hoá học các chất và cơ chế của các phản ứng hoá học xảy ra
- Mô tả hiện tượng xảy ra trong quá trình thí nghiệm theo trình tự quan sát
- Dựa vào đặc điểm cấu tạo và tính chất để giải thích hiện tượng và viết PTPƯ
Ví dụ 2: Nung hỗn hợp FeS2 và FeCO3 trong không khí tới phản ứng hoàn toàn thu được sản phẩm gồm 1 oxit sắt duy nhất và hỗn hợp khí A, B. Nếu cho từng khí A, B lội từ từ qua dung dịch Brôm hoặc dung dịch Ca(OH)2 tới dư thì có hiện tượng gì xảy ra? Giải thích và viết các PTPƯ xảy ra?
Chú ý! Phải xác định được:
+ Các chất phản ứng (vừa đủ) với nhau, không có chất dư
+ Trong các chất phản ứng, có 1 chất đã phản ứng hết, chất còn lại dư
+ Chất nào cho vào trước, chất nào cho vào sau, chất nào phản ứng trước, chất nào phản ứng sau




A
A
A
+ X , t0
+ Z , t0
+ Y , t0
Fe
D
G
+ B
+ C
Biết ( A + HCl  D + G + H2O )
Dạng 2: Câu hỏi điều chế
Phương pháp:
+ Nắm được các phương pháp điều chế các chất
+ Xác định thành phần chính của chất cần điều chế để lập sơ đồ tìm các chất liên quan đến nguyên liệu đã cho và chất cần điều chế:
Nguyên liệu A B X (chất cần điều chế)
Ví dụ 1:Tìm các chất có kí hiệu bằng chữ cái để hoàn thành sơ đồ phản ứng sau:
Ví dụ 2: Từ FeS2, H2O, NaCl, xúc tác và các thiết bị cần thiết khác.
Viết các PTHH điều chế Fe, FeCl2, Fe(OH)3, NaHSO4
A + B E + G
C I + G
I + B K
I + H2O T
T + A C + X
X + B E + H2O
Ví dụ 3: Tìm các chất A, B, C, E, G, I, K, X, T thích hợp để hoàn thành các phương trình hoá học theo sơ đồ sau:
to
to
to
to
Biết A, B, C là các hợp chất có trong nguyên liệu dùng để sản xuất thuỷ tinh:
(Na2O.CaO.6SiO2: loại thường)
Ví dụ 4: Cho luồng khí CO dư đi qua hỗn hợp A gồm: CuO, Fe2O3, Al2O3 ở nhiệt độ cao, sau phản ứng thu được chất rắn B. Cho B vào dung dịch NaOH dư sau phản ứng đem lọc thu được chất rắn C và dung dịch D. Từ C và D hãy điều chế ra các kim loại có trong hỗn hợp A ban đầu?


Dạng 3: Phân biệt và nhận xét
I. Nhận biết không giới hạn thuốc thử
Nguyên tắc:
+ Xác định loại chất, đưa ra dấu hiệu đặc trưng của từng chất và lựa chọn thuốc thử thích hợp
+ Trình bày cách nhận biết. Viết PTHH xảy ra (nếu có)
Ví dụ: Trình bày phương pháp hoá học nhận biết 5 dung dịch gồm:
AlCl3 , FeCl3 , FeCl2 , MgCl2 , NaCl
III. Nhận biết không dùng thuốc thử (chỉ dùng những hóa chất cho sẵn)
Nguyên tắc:
+ Dựa vào tính chất hoá học các chất đã cho để xem xét khả năng phản ứng của từng cặp chất
+ Kẻ bảng phản ứng, dựa vào dấu hiệu để so sánh và kết luận
Ví dụ: Không dùng hoá chất nào khác, hãy nhận biết các dung dịch sau:
NaCl, (NH4)2SO4, NaCl, Ba(OH)2, Ba(HCO3)2
II. Nhận biết có giới hạn thuốc thử
Nguyên tắc: Phân loại chất, tìm dấu hiệu đặc trưng để nhận biết. Khi nhận được 1 chất, có thể sử dụng luôn chất đó để làm thuốc thử nhận biết tiếp chất khác
Ví dụ: Chỉ dùng H2SO4 nhận biết các dung dịch:
Na2CO3, BaCl2, Na2SO4, Ba(HCO3)2 và NaCl
Ví dụ 1: Bằng phương pháp hoá học tách riêng từng kim loại ra khỏi hỗn hợp gồm:
Al , Fe , Cu
Tinh chế và tách các chất
Phương pháp:
+ Sử dụng phương pháp vật lý: lọc, cô cạn, chưng cất, chiết….
+ Sử dụng phương pháp hoá học theo sơ đồ sau:
Phản ứng tách phải đạt yêu cầu:
+ Chỉ tác dụng lên một chất trong hỗn hợp cần tách
+ Sản phẩm tạo thành có thể tách dễ dàng khỏi hỗn hợp (kết tủa, khí, ….)
+ Từ sản phẩm tạo thành có khả năng tái tạo lại chất ban đầu
Ví dụ 2: Trình bày phương pháp tách lấy từng oxit nguyên chất từ hỗn hợp:
SiO2 , Fe2O3 , Al2O3
Hỗn hợp A, B
+ X(phản ứng tách)
B
AX
+Y(phản ứng tái tạo)
A
XY

Dạng 1: BÀI TOÁN XÁC ĐỊNH CHẤT DƯ THIẾU
Phương pháp: + Đề cho biết lượng 2 chất tham gia, trong 2 chất đó thường có 1 chất dư, do đó phải xác định được chất dư. Lượng chất còn lại tính theo chất phản ứng hết + Muốn chứng minh hỗn hợp kim loại hoặc hỗn hợp muối tan hết khi tác dụng với axit thì giả sử hỗn hợp chỉ gồm kim loại hoặc muối có khối lượng mol nhỏ nhất khi ấy số mol hỗn hợp lớn nhất và ngược lại (Lưu ý: Lý luận trên chỉ chắc chắn đúng khi hỗn hợp kim loại có cùng hoá trị).
Ví dụ 1: Cho 13g hỗn hợp A gồm Fe, Mg, Zn phản ứng với 1,2 mol axit HCl. Chứng minh rằng A đã tan hết?
Hướng dẫn: Hỗn hợp A chỉ tan hết khi hỗn hợp A có số mol lớn nhất cũng tan hết, mà hỗn hợp có số mol lớn nhất nếu như gần toàn bộ khối lượng hỗn hợp là của Mg Giả sử toàn bộ khối lượng hỗn hợp là của Mg: nMg = 13/24 = 0,54 mol Mg + 2HCl MgCl2 + H2 Số mol H tối đa cần dùng = 2. nMg = 2.0,54 = 1,08 mol mà nHCl = 1,2 mol > 1,08 mol. Vậy axit vẫn còn dư, chứng tỏ hỗn hợp A tan hết
Ví dụ 2: Hỗn hợp X gồm ACO3 và BCO3. Phần trăm khối lượng của A trong ACO3 là 200/7% và của B trong BCO3 là 40% a) Xác định ACO3 và BCO3 ? b) Lấy 31,8g hỗn hợp X cho vào 0,8 lít dung dịch HCl 1M thu được dung dịch Y. Hãy chứng tỏ hỗn hợp X bị hoà tan hết ? (ĐS: a) A : Mg ; B : Ca )
Dạng 2: BÀI TOÁN HỖN HỢP
Ví dụ: Hỗn hợp gồm 3 kim loại Cu, Fe, Mg nặng 20 gam được hòa tan hết bằng H2SO4 loãng, sau phản ứng thoát ra một khí A, dung dịch B và chất rắn D. Thêm dung dịch KOH dư vào dung dịch B rồi sục không khí để phản ứng xảy ra hoàn toàn. Lọc kết tủa và nung đến khối lượng không đổi cân nặng 24 gam. Chất rắn D cũng được nung trong không khí đến khối lượng không đổi cân nặng 5 gam. Tính phần trăm về khối lượng của mỗi kim loại ban đầu?

Khối lượng Cu = (5 : 80) .64 = 4g
Fe + H2SO4  FeSO4 + H2 
Mg + H2SO4  MgSO4 + H2 
FeSO4 + 2KOH  Fe(OH)2 + K2SO4
MgSO4 + 2KOH Mg(OH)2 + K2SO4
4Fe(OH)2 + O2 + 2H2O  4Fe(OH)3
2Fe(OH)3  Fe2O3 + 3H2O
Mg(OH)2  MgO + H2O
Dựa vào các phương trình phản ứng ta lập được hệ phương trình toán học, giải sẽ được
Khối lượng của Fe = 11,2 g ; Mg = 4,8 g
Hướng dẫn: Đồng không tan trong axít H2SO4 chính là chất rắn D bị nung trong không khí . 2Cu + O2  2CuO
Phương pháp: Để giải quyết ta thường dùng phương pháp đại số, nghĩa là căn cứ vào dữ kiện bài cho để lập hệ phương trình rồi giải tìm kết quả. Tuy nhiên cần lưu ý tới 1 số phương pháp như: qui về 1 ẩn, khối lượng mol trung bình, định luật BTKL…nhiều bài toán được giải quyết nhanh gọn bởi các phương pháp này (trình bày ở phần sau)
Dạng 3: BÀI TOÁN ÁP DỤNG ĐỊNH LUẬT BẢO TOÀN KHỐI LUỢNG VÀ BẢO TOÀN NGUYÊN TỐ
Phương pháp: Định luật BTKL có nội dung: “Tổng khối lượng của các chất sản phẩm bằng tổng khối lượng của các chất tham gia phản ứng”. Đây chỉ là biểu hiện bên ngoài, bản chất của nó chính là sự bảo toàn nguyên tử. Có thể phát biểu như sau: “Trong phản ứng hoá học, số nguyên tử mỗi nguyên tố trước phản ứng bằng số nguyên tử của nguyên tố đó sau phản ứng” hay “Trong phản ứng hoá học, số mol mỗi nguyên tố trong các chất sản phẩm bằng số mol nguyên tố đó trong chất tham gia phản ứng” PP này thường áp dụng trong các bài toán xác định CTHH của hợp chất và 1 số bài toán thiếu dữ kiện
Ví dụ 1: Đốt cháy hoàn toàn 48g một hợp chất A thu được 32g Fe2O3 và 17,92 lít SO2 (đktc). Lập công thức hoá học của A?
Hướng dẫn: Từ mFe2O3 mFe = 22,4g ; VSO2 mS = 25,6g
Theo ĐLBTKL: mFe + mS = 22,4 + 25,6 = 48g = mA A chỉ có Fe và S
Lập tỉ lệ mFe : mS = 1 : 2 Công thức hoá học của A là FeS2
Ví dụ 2: Cho 12g hỗn hợp Fe, Mg vào 200ml dung dịch hỗn hợp H2SO4 1M và HCl 1M (phản ứng vừa đủ). a) Tính thể tích khí H2 sinh ra ?(đktc). b) Nếu cô cạn dung dịch thu được bao nhiêu gam muối khan?
Hướng dẫn:
a) nH2 = nH2SO4 + 1/2nHCl = 0,3 mol  VH2 = 0,3.22,4 = 6,72 lít b) Áp dụng ĐLBTKL: mkim loại + maxit = m muối + mhiđrô  mmuối = 12 + 0,2(98 + 36,5) – 0,3.2 = 38,3g
Mg + 2HCl  MgCl2 + H2 Mg + H2SO4  MgSO4 + H2 Fe + 2HCl  FeCl2 + H2  Fe + H2SO4  FeSO4 + H2
Dạng 4: BÀI TOÁN CÓ HIỆU SUẤT PHẢN ỨNG
Phương pháp: Giả sử có PƯHH: A + B C + D
+ Một phản ứng được coi là hoàn toàn (h = 100%) khi trong 2 chất tham gia sẽ có 1 chất A phản ứng hết, chất còn lại B có thể hết hoặc dư. Lúc đó tính lượng sản phẩm tạo thành (C, D) theo chất phản ứng hết
+ Một phản ứng được coi là không hoàn toàn (h < 100%), khi sau phản ứng có đủ cả 2 chất A và B (rất quan trọng trong bài hiệu suất)
+ Công thức tính hiệu suất (h%):
h% chất tham gia = Lượng chất tham gia theo lí thuyết/Lượng chất t.gia theo thực tế
h% chất sản phẩm = Lượng chất sản phẩm theo thực tế/Lượng chất sản phẩm theo LT

Ví dụ: Trộn 5 lít N2 và 20 lít H2 với một ít bột sắt làm xúc tác rồi nung nóng một thời gian, sau đó đưa về nhiệt độ và áp suất ban đầu thì được 24 lít hỗn hợp. Tính hiệu suất tổng hợp NH3?
Hướng dẫn: PTHH: N2 + 3H2 2NH3
Vì các khí đo ở cùng to và p.
Giả sử có x mol N2 tham phản ứng thì hỗn hợp sau phản ứng gồm:
N2 dư = (5 – x)lít ; H2 dư = (20 – 3x)lít ; NH3 = 2x lít
(5 – x) + (20 – 3x) + 2x = 24 x = 0,5 thể tích NH3 = 1 lít
Theo phản ứng: nếu 5 lít N2 phản ứng hết với 20 lít H2 thì thu được 10 lít NH3 nhưng thực tế chỉ thu được 1 lít NH3 h% = 1/10 = 10%
to
Dạng 5: TOÁN VỀ KIM LOẠI TÁC DỤNG VỚI DUNG DỊCH MUỐI
LOẠI 1: MỘT KIM LOẠI TÁC DỤNG VỚI MỘT DUNG DỊCH MUỐI CỦA KIM LOẠI YẾU HƠN
Phương pháp: Khi cho thanh kim loại vào dung dịch muối, sau phản ứng thanh kim loại sẽ tăng hoặc giảm + Nếu khối lượng thanh kim loại tăng: mkim loại sau – mkim loại trước = mkim loại tăng + Nếu khối lượng thanh kim loại giảm: m kim loại trước - m kim loại sau = mkim loại giảm + Nếu khối lượng thanh kim loại tăng a% hay giảm b% thì đặt khối lượng thanh kim loại ban đầu là m (g). Vậy khối lượng thanh kim loại tăng là a%. m hay b% . m
Ví dụ: Ngâm lá Al trong 500ml dung dịch CuSO4 1M, sau phản ứng lấy lá Al ra, sấy khô cân lại thấy tăng thêm 3,45g. a) Tính khối lượng Al đã phản ứng? b) Tính nồng độ mol các dung dịch sau phản ứng?
Hướng dẫn: PTHH: 2Al + 3CuSO4 Al2(SO4)3 + 3Cu a) Gọi x là số mol Al phản ứng. Dựa vào PTPƯ và đề bài thiết lập độ tăng khối lượng của lá Al . Giải tìm x suy ra khối lượng Al phản ứng = 1,35g b) Dựa vào PTPƯ tìm được số mol CuSO4 dư và Al2(SO4)3 tạo thành. Suy ra CM (CuSO4 dư) = 0,15M ; CM Al2(SO4)3 = 0,05M
Phương pháp: Chú ý đến thứ tự phản ứng: kim loại mạnh nhất phản ứng trước và phản ứng hết rồi mới đến kim loại yếu hơn kế cận
Ví dụ: Cho 1,36g hỗn hợp gồm Fe và Mg vào 400ml dung dịch CuSO4. Sau khi phản ứng hoàn toàn thu được chất rắn A nặng 1,84g và dung dịch B. Cho dung dịch B tác dụng với NaOH dư rồi lấy kết tủa nung ngoài không khí đến khối lượng không đổi được hỗn hợp oxit nặng 1,2g. Tính khối lượng mỗi kim loại trong hỗn hợp đầu và nồng độ mol của dung dịch CuSO4?
Hướng dẫn: Biện luận để xác định Mg phản ứng hết, Fe chỉ phản ứng một phần
Các PTPƯ xảy ra: Mg + CuSO4 MgSO4 + Cu
Fe + CuSO4 FeSO4 + Cu
MgSO4 + 2NaOH Mg(OH)2 + Na2SO4
FeSO4 + 2NaOH Fe(OH)2 + Na2SO4
4Fe(OH)2 + O2 + 2H2O 4Fe(OH)3
Mg(OH)2 MgO + H2O
2Fe(OH)3 Fe2O3 + 3H2O
Lập hệ 3 phương trình giải tìm được: mMg = 0,24g ; mFe = 1,12g
CM (CuSO4) = 0,05M
LOẠI 2: HAI KIM LOẠI VỚI MỘT DUNG DỊCH MUỐI
LOẠI 3: MỘT KIM LOẠI VỚI DUNG DỊCH 2 MUỐI
Phương pháp: Khi cho một kim loại vào dung dịch các muối của kim loại yếu hơn thì kim loại sẽ phản ứng với muối của kim loại yếu hơn trước và phản ứng hết sau đó mới đến muối của kim loại kế cận nó
Ví dụ: Cho m (g) bột Mg vào 500ml dung dịch A gồm AgNO3 và Cu(NO3)2 , cho đến khi phản ứng kết thúc thu được 17,2g chất rắn B và dung dịch C. Cho NaOH dư vào dung dịch C thu được 13,6g kết tủa 2 hiđroxit kim loại
a) Biện luận tìm khả năng phản ứng của 2 kim loại?
b) Tính nồng độ mol các muối trong dung dịch A?. Biết m = 3,6g
Hướng dẫn: Biện luận xác định Mg phản ứng hết và Cu(NO3)2 dư
Các PTPƯ xảy ra: Mg + 2AgNO3 Mg(NO3)2 + 2Ag
Mg + Cu(NO3)2 Mg(NO3)2 + Cu
Mg(NO3)2 + 2NaOH Mg(OH)2 + 2NaNO3
Cu(NO3)2 + 2NaOH Cu(OH)2 + 2NaNO3
Gọi x, y là số mol AgNO3 và Cu(NO3)2 ban đầu và z là số mol Cu(NO3)2 tham gia. Lập hệ 3 phương trình, giải tìm được x = 0,1, y = 0,15, z = 0,1
CM(AgNO3) = 0,2M ; CM (Cu(NO3)2) = 0,3M
LOẠI 4: KIM LOẠI KIỀM VỚI DUNG DỊCH MUỐI
Phương pháp: Khi cho kim loại kiềm vào dung dịch muối của kim loại yếu thì sẽ xảy ra 2 phản ứng: Kim loại kiềm tác dụng với nước trong dung dịch sau đó kiềm sinh ra sẽ tiếp tục phản ứng với muối
Ví dụ: Cho 27,4g Ba vào 400g dung dịch CuSO4 3,2% thu được khí A, kết tủa B và dung dịch C
a) Tính thể tích khí A? (đktc)
b) Nung kết tủa B ở nhiệt độ cao đến khối lượng không đổi thu được bao nhiêu gam chất rắn?
c) Tính C% chất tan trong dung dịch C?
Hướng dẫn: Các PTPƯ: Ba + 2H2O Ba(OH)2 + H2
Ba(OH)2 + CuSO4 BaSO4 + Cu(OH)2
Cu(OH)2 CuO + H2O
a) nH2 = nBa = 0,2 mol VH2 = 4,48 lít
b) nCuO = nCu(OH)2 = nBa(OH)2 = nBa = nBaSO4 = 0,2 mol
khối lượng chất rắn = mCuO + mBaSO4 = 25,04g
c) C% (Ba(OH)2)dư = 5,12%
Dạng 6:TOÁN VỀ KIM LOẠI CÓ HIĐROXIT LƯỠNG TÍNH
TÁC DỤNG VỚI DUNG DỊCH BAZƠ
Phương pháp: Những kim loại có hiđroxit luỡng tính như Zn, Al, Be thì tác dụng được với dung dịch bazơ mạnh như: NaOH, KOH, Ba(OH)2…
+ Khi cho hỗn hợp gồm kim loại kiềm và một trong những kim loại trên tác dụng với nước thì sẽ xảy ra 2 phản ứng: kim loại kiềm tác dụng với nước và kim loại khác tác dụng với kiềm
+ Khi cho 1 lượng muối của 1 kim loại trên tác dụng với dung dịch bazơ lượng kết tủa thu được thường xảy ra theo 2 hướng:
- Lượng bazơ dùng thiếu nên chỉ 1 phần muối phản ứng
- Lượng bazơ dùng dư nên muối đã phản ứng hết tạo kết tủa tối đa, sau đó kết tủa tan đi một phần
Ví dụ: Hoà tan 1 miếng hợp kim Na, Al có tỉ lệ mol tương ứng là (1 : 2) vào nước thu được 3,36 lít khí H2 (đktc) và m(g) chất rắn. Tính m?
Hướng dẫn: PTHH: 2Na + 2H2O 2NaOH + H2 (1)
2NaOH + 2H2O + 2Al 2NaAlO2 + 3H2 (2)
nNa = x mol nAl = 2x mol. Từ PT(1): nNaOH = nNa = x mol
Từ PT(2): xét tỉ lệ: x/2 < 2x/2 . Vậy Al dư
Tổng nH2 = x/2 + 3x/2 = 0,15 x = 0,075 nAl dư = 2x – x = x mol
mAl dư = 0,075 . 27 = 2,025g
Dạng 7: BÀI TOÁN BIỆN LUẬN

LOẠI 1: BIỆN LUẬN THEO ẨN SỐ (Biện luận hóa trị)
Phương pháp: Căn cứ vào đề bài để lập các phương trình 2 ẩn, chọn 1 ẩn làm biến số (hoá trị, chỉ số…) còn ẩn kia được xem là hàm số. Sau đó lập bảng biến thiên để chọn cặp giá trị hợp lí
Chú ý! Nắm chắc các điều kiện về chỉ số và hoá trị: Hoá trị của kim loại trong oxit bazơ, bazơ, muối thường ≤ 3, hoá trị của các phi kim trong oxit ≤ 7, chỉ số của H trong các hợp chất khí với phi kim ≤ 4, trong CxHy thì x ≥ 1 và y ≤ 2x + 2, ….Khi biện luận theo hoá trị của kim loại trong oxit cần chú ý đến mức hoá trị 8/3 của Fe trong Fe3O4 hoặc 2y/x của Fe trong FexOy
Ví dụ 1: Hòa tan một kim loại bằng 500 ml dung dịch HCl sau phản ứng thu được 11,2 lít H2 (đktc), trung hòa axít dư trong dung dịch thu được bằng 100 ml Ca(OH)2 1M. Sau đó cô cạn dung dịch còn lại 55,6 gam muối khan. Tính nồng độ mol của dung dịch axít đã dùng và xác định kim loại bị hòa tan?.
Hướng dẫn: nCa(OH)2 = 0,1 mol, nH2 = 0,5 mol
2R + 2xHCl  2RClx + xH2
Ca(OH)2 + 2HCl  CaCl2 + 2H2O
Giải ta được: 1/x(R + 35,5x) = 44,5. Suy ra R = 9x







Biện luận x = 1  R = 9 (loại )
Biện luận x = 2  R = 12 (loại )
Biện luận x = 3  R = 27 (nhận ) . Vậy kim loại đó là nhôm. ; CM(HCl) = 2,4M
Ví dụ 2: Một oxit kim loại (A) có công thức là RxOy , trong đó R chiếm 70% về khối lượng. Tìm công thức oxit (A)?
Hướng dẫn: Lập tỉ lệ: xR : 16y = 70 : 30  R = 56/3.n .Biện luận suy ra n = 3 và R = 56 (Fe)
LOẠI 2. BIỆN LUẬN PHÂN CHIA TRƯỜNG HỢP
Phương pháp: là dạng bài tập thường gặp chất ban đầu hoặc chất sản phẩm chưa xác định cụ thể tính chất hoá học, hoặc chưa biết phản ứng đã hoàn toàn chưa. Vì vậy cần xét từng khả năng xảy ra đối với chất tham gia hoặc các trường hợp có thể xảy ra đối với các sản phẩm
Ví dụ: Khi cho a mol một kim loại R tan vừa hết trong dung dịch chứa a mol H2SO4 thì thu được 1,56g muối và một khí A. Hấp thụ hoàn toàn khí A vào trong 45 ml dung dịch NaOH 0,2M thì tạo thành 0,608g muối. Xác định kim loại đem dùng?
Hướng dẫn: Vì chưa rõ nồng độ H2SO4 nên có thể xảy ra 3 phản ứng:
2R + nH2SO4 R2(SO4)n + nH2 (1)
2R + 2nH2SO4 R2(SO4)n + nSO2 + 2nH2O (2)
8R + 5nH2SO4 4R2(SO4)n + nH2S + 4nH2O (3)
Biện luận: Do A + NaOH nên không thể là H2 . Vậy (1) không xảy ra
Vì nR = nH2SO4 = a mol nên: Nếu xảy ra (2) thì 2n = 2 n = 1 (hợp lí).
Nếu xảy ra (3) thì 5n = 8 n = 8/5 (vô lí). Vậy R hoá trị I và khí A là SO2
Xét 3 trường hợp: tạo muối axit (loại), muối trung hoà (loại) và tạo 2 muối (nhận)
Lập hệ PT giải: x = 0,001 ; y = 0,004
mR2SO4 = (2R + 96).0,005 = 1,56 R = 108 (Ag)
LOẠI 3: BIỆN LUẬN SO SÁNH
Phương pháp: Áp dụng trong các bài toán xác định nguyên tố mà các dữ kiện đề cho thiếu hoặc các số liệu về lượng chất đề cho đã vượt quá hoặc chưa đạt đến 1 con số nào đó
+ Cơ sở biện luận: lập các bất đẳng thức kép có chứa ẩn số (thường là nguyên tử khối). Từ bất đẳng thức này tìm được các giá trị chặn trên, chặn dưới của ẩn để xác định 1 giá trị hợp lý
Ví dụ: Hoà tan 8,7g hỗn hợp gồm K và một kim loại M thuộc phân nhóm chính nhóm II trong dung dịch HCl dư thấy có 5,6 lít H2 (đktc). Hoà tan riêng 9g kim loại M trong dung dịch HCl dư thì thể tích khí H2 sinh ra chưa đến 11 lít (đktc). Xác định M?
Hướng dẫn: TN1: 2K + 2HCl 2KCl + H2
M + 2HCl MCl2 + H2
0,5x + y = 0,25 x + 2y = 0,5
TN2: M + 2HCl MCl2 + H2
Theo đề: 9/M < 11/22,4 M > 18,3 (1)
Lập hệ PT: 39x + yM = 8,7
x + 2y = 0,5 y = 10,8/78 – M . Vì y < 0,25 M < 34,8 (2)
Từ (1) và (2) kim loại phù hợp là Mg
Dạng 8: BÀI TOÁN VỀ PHẢN ỨNG GIỮA OXIT AXIT VỚI DUNG DỊCH BAZƠ
Phương pháp: + Trường hợp 1: CO2, SO2 tác dụng với KOH, NaOH gọi chung là ROH. Các phản ứng có thể xảy ra: CO2 + ROH RHCO3 (1) CO2 + 2ROH R2CO3 + H2O (2) Dựa vào tỉ lệ: T = nROH/nCO2 để xác định muối tạo thành. + Nếu nROH ≤ nCO2 xảy ra phản ứng (1), nếu nROH < nCO2 thì CO2 dư + Nếu nCO2 < nROH < 2.nCO2 xảy ra phản ứng (1) và (2), pứ hoàn toàn + Nếu nROH ≥ 2.nCO2 xảy ra phản ứng (2), nếu nROH > 2.nCO2 thì ROH dư
Ví dụ: Dẫn 4,48 lít khí SO2(đktc) vào 300ml dung dịch NaOH 1,2M. Tính nồng độ mol của muối trong dung dịch thu được? Hướng dẫn: Lập tỉ lệ: nNaOH/nSO2 = 0,36/0,2 = 1,6. Vậy tạo 2 muối
+ Trường hợp 2: CO2, SO2 tác dụng với Ca(OH)2, Ba(OH)2 gọi chung là R(OH)2 Các phản ứng có thể xảy ra: CO2 + R(OH)2 RCO3 + H2O (1) 2CO2 + R(OH)2 R(HCO3)2 (2) Dựa vào tỉ lệ: T = nCO2/nR(OH)2 để xác định muối tạo thành. + Nếu nCO2 ≤ nR(OH)2 xảy ra phản ứng (1), nếu nCO2 < nR(OH)2 thì R(OH)2 dư + Nếu nR(OH)2 < nCO2 < 2.nR(OH)2 xảy ra phản ứng (1) và (2), phản ứng hoàn toàn + Nếu nCO2 ≥ 2. nR(OH)2 xảy ra phản ứng (2), nếu nCO2 > 2.nR(OH)2 thì CO2 dư
Ví dụ: Hoà tan 2,8g CaO vào nước được dung dịch A. Cho 1,68 lít khí CO2 (đktc) hấp thụ hoàn toàn vào dung dịch A. Tính số gam kết tủa tạo thành?
Dạng 9: TOÁN VỀ PHẢN ỨNG GIỮA ĐA AXIT VỚI DUNG DỊCH BAZƠ
Phương pháp: Dạng toán khi cho axit 2 nấc (H2SO4), 3 nấc (H3PO4) tác dụng với dung dịch kiềm. Căn cứ vào tỉ lệ số mol giữa các chất trong PTPƯ để xem xét phản ứng nào xảy ra
Trường hợp 1: Dung dịch H3PO4 + dd ROH (R là Li, K, Na). Các PTPƯ có thể xảy ra:
ROH + H3PO4 RH2PO4 + H2O (1)
2ROH + H3PO4 R2HPO4 + 2H2O (2)
3ROH + H3PO4 R3PO4 + 3H2O (3)
Lập tỉ lệ: T = nROH/nH3PO4
Ví dụ: Cho 100ml dung dịch H3PO4 1,8M tác dụng với 300ml dung dịch NaOH 1M thu được dung dịch A. Tính nồng độ mol các chất trong dung dịch A?
Trường hợp 2: Dd H3PO4 + dd R(OH)2 (R là Ca, Ba). Các PTPƯ có thể xảy ra:
3R(OH)2 + 2H3PO4 R3(PO4)2 + 6H2O (1)
R(OH)2 + H3PO4 RHPO4 + 2H2O (2)
R(OH)2 + 2H3PO4 R(H2PO4)2 + 2H2O (3)
Lập tỉ lệ: T = nH3PO4/nR(OH)2
Ví dụ: Cho 200ml dung dịch Ca(OH)2 1M vào 300ml dung dịch H3PO4 1,5M. Tính khối lượng các chất thu được sau phản ứng?

Dạng 10: BÀI TOÁN TÌM KHOẢNG BIẾN THIÊN CỦA MỘT LƯỢNG CHẤT
(BÀI TOÁN CỰC TRỊ)
Phương pháp: Thường cho hỗn hợp các chất A, B có tính chất tương tự nhau phản ứng với 1 chất khác C. Trong đó chất C thường cho thiếu, vì thế lượng sản phẩm thu được dao động trong một khoảng biến thiên nhất định tuỳ thuộc vào khả năng phản ứng của C với A, B
Trường hợp 1: Nếu hỗn hợp đã biết lượng của mỗi chất thì xét 2 khả năng:
+ A tác dụng trước rồi đến B, suy ra lượng chất cần tìm là m1
+ B tác dụng trước rồi đến A, suy ra lượng chất cần tìm là m2
Khoảng biến thiên: m1 < m < m2 (hoặc ngược lại)
Ví dụ: Cho hỗn hợp gồm 8g CuO và 3,6g FeO vào trong 300ml dung dịch HCl 0,8M. Sau phản ứng có m(g) chất rắn không tan. Hỏi m nằm trong khoảng nào?
Hướng dẫn: nCuO = 0,1 mol ; nFeO = 0,05 mol ; nHCl = 0,24 mol
Do đó HCl không đủ tác dụng với hỗn hợp oxit
Khả năng 1: Nếu CuO phản ứng trước
CuO + 2HCl CuCl2 + H2O
0,1 0,2 (mol)
FeO + 2HCl FeCl2 + H2O
0,02 0,04 (mol)
Sau phản ứng: mFeO dư = 3,6 – 0,02.72 = 2,16g
Khả năng 2: Nếu FeO phản ứng trước
FeO + 2HCl FeCl2 + H2O
0,05 0,1
CuO + 2HCl CuCl2 + H2O
0,07 0,14
Sau phản ứng mCuO dư = 8 – 0,07 . 80 = 2,4g. Nhưng thực tế cả FeO và CuO cùng phản ứng với HCl nên 2,16g < m < 2,4g
Trường hợp 2: Dựa vào giới hạn của đại lượng đã biết suy ra khoảng biến thiên của một đại lượng chưa biết (phương pháp đại số): mhh / Mmax < nhh < mhh / Mmin
0 < số mol A < số mol hh ; xA + yB/x + y = m . . Suy ra A < m < B
Ví dụ: Nung 20g hỗn hợp MgCO3, CaCO3, BaCO3 ở nhiệt độ cao thu được khí A. Dẫn khí A vào dung dịch nước vôi trong thu được 10g kết tủa và dung dịch B. Đun nóng B hoàn toàn thì tạo thêm 6g kết tủa. Hỏi % khối lượng của MgCO3 trong hỗn hợp nằm trong khoảng nào?

Hướng dẫn: Đặt x, y, z là số mol MgCO3, CaCO3, MgCO3 trong 100g hỗn hợp.
Lập hệ PT: 84x + 100y + 197z = 100 100y + 197z = 100 – 84x (1)
x + y + z = 0,22 . 5 =1,1 y + z = 1,1 – x (2)
Từ (1) và (2): 100 + 197z/y + z = 100 - 84x/1,1 – x
100 < 100 – 84x/1,1 – x < 197 0,625 < x < 1,032 84.0,625g < mMgCO3 < 84.1,032g mMgCO3 nằm trong khoảng từ 52,5% đến 86,7%
BÀI TOÁN SỬ DỤNG PHƯƠNG PHÁP GHÉP ẨN SỐ
Phương pháp: Dùng thủ thuật toán học: ghép ẩn số để giải các bài toán có ẩn số lớn hơn số phương trình toán học lập được mà yêu cầu của bài toán không cần giải chi tiết, đầy đủ các ẩn
Hướng dẫn: Mg + 2HCl MgCl2 + H2
2Al + 6HCl 2AlCl3 + 3H2
Fe + 2HCl FeCl2 + H2
Lập hệ PT: x + 1,5y + z = 0,5 (1)
95x + 133,5y + 127z = 53 (2)
Với 3 ẩn có 2 pt. Tìm khối lượng 3 kim loại tức là tổng m: 24x + 27y + 56z
Tách (2) được: 24x + 27y + 56z + 71(x + 1,5y+ z) = 53
24x + 27y + 56z = 17,5g
Ví dụ: Cho hỗn hợp X gồm Al, Fe, Mg tác dụng với dung dịch HCl dư thu được 11,2 lít khí (đktc) và 53g muối. Tìm khối lượng hỗn hợp X?
BÀI TOÁN SỬ DỤNG PHƯƠNG PHÁP
TỰ CHỌN LƯỢNG CHẤT
Phương pháp: Trong 1 số bài toán có thể gặp 1 số trường hợp sau: Bài toán tưởng như thiếu dữ kiện gây bế tắc cho việc tính toán hoặc cho các dữ kiện dưới dạng tổng quát như: a(g), V(l), n(mol) hoặc tỉ lệ số mol, thể tích các chất. Như vậy kết quả giải bài toán không phụ thuộc vào lượng chất đã cho. Để việc giải bài toán trở thành đơn giản, có thể chọn 1 trong những cách sau: + Cách 1: Chọn 1 mol nguyên tử, phân tử hoặc 1 mol hỗn hợp các chất phản ứng + Cách 2: Chọn đúng tỉ lệ lượng chất đề bài cho + Cách 3: Chọn cho thông số 1 giá trị phù hợp để chuyển phân số phức tạp về số đơn giản để tính toán
Ví dụ 1: Hoà tan 1 oxit kim loại M bằng 1 lượng vừa đủ dung dịch H2SO4 9,8% thu được dung dịch muối sunfat nồng độ 14,18%. Tìm công thức oxit?
Hướng dẫn: PTHH: M2On + nH2SO4 M2(SO4)n + nH2O
Chọn lượng oxit kim loại là 1mol = (2M + 16n)g Dựa vào PTPƯ tính mM2(SO4)n thu được = 2M + 96n (g), mH2SO4 cần lấy = 98n mdd thu được = 2M + 1016n (g) Áp dụng CT tính C% M = 28n. Biện luận tìm n = 2, M = 56 . CT oxit: FeO
Ví dụ 2: Lấy 1 lượng dung dịch H2SO4 cho tác dụng với hỗn hợp của Na và Mg có dư thì lượng H2 sinh ra bằng 5% khối lượng dung dịch ban đầu. Xác định C% của dung dịch H2SO4 đó?
Hướng dẫn: Giả sử lấy 100g dung dịch H2SO4 chứa (x gam H2SO4 và (100 – x)g H2O). Lập PT: x/49 + 100 – x/18 = 5 x = 15,8g C% = 15,8%
BÀI TOÁN SỬ DỤNG PHƯƠNG PHÁP KHỐI LƯỢNG MOL TRUNG BÌNH
Phương pháp: Để nhận diện 1 bài toán sử dụng phương pháp khối lượng mol trung bình, có thể dựa vào những dấu hiệu sau: + Dấu hiệu định lượng: Thông qua dữ kiện đề bài ta có thể xác định được khối lượng mol hỗn hợp hoặc khối lượng biến thiên trong một khoảng nào đó, suy ra giá trị của M trung bình + Dấu hiệu định tính: các chất trong hỗn hợp tuân theo một qui luật hoặc tính chất đặc trưng nào đó như 2 kim loại kiềm, 2 kim loại cùng hoá trị, 2 nguyên tố thuộc 2 chu kì liên tiếp, 2 hiđrocacbon, 2 ankan …
Ví dụ 1: Hoà tan 174g hỗn hợp gồm 2 muối: cacbonat và sunfit của cùng 1 kim loại kiềm vào dung dịch HCl dư. Toàn bộ khí thoát ra được hấp thụ tối thiểu bởi 500ml dung dịch KOH 3M. Xác định 2 kim loại kiềm?
Hướng dẫn: M2CO3 + 2HCl 2MCl + H2O + CO2 (1) M2SO3 + 2HCl 2MCl + H2O + SO2 (2) CO2 + KOH KHCO3 (3) SO2 + KOH KHSO3 (4) M = 174/1,5 = 116  2M + 60 < M < 2M + 80 18 < M < 28 Vì M là kim loại nên M là Na (23)
Ví dụ 2: Cho 3,1g hỗn hợp 2 kim loại kiềm thuộc 2 chu kì liên tiếp tác dụng hết với nước thu được 1,12 lít khí (đktc)
a) Xác định 2 kim loại?
b) Tính thành phần % khối lượng mỗi kim loại trong hỗn hợp?



BÀI TOÁN SỬ DỤNG PHƯƠNG PHÁP TĂNG - GIẢM KHỐI LƯỢNG
Phương pháp: + Dựa trên sự tăng giảm khối lượng khi chuyển từ 1 mol chất A sang 1 mol chất (có thể chuyển qua các giai đoạn trung gian) có thể tính được số mol các chất + Phương pháp bảo toàn khối lượng và phương pháp tăng-giảm khối lượng là anh em sinh đôi. Thực chất của sự tăng giảm khối lượng cũng từ sự bảo toàn khối lượng + Phương pháp này thường áp dụng đối với những dạng bài cho biết sự tăng giảm khối lượng trước và sau phản ứng
Ví dụ 1: Cho 0,84g kim loại X hoá trị II tác dụng với một lượng dư axit HCl thì thấy khối lượng dung dịch sau phản ứng nặng hơn khối lượng dung dịch trước phản ứng là 0,77g. Xác định kim loại ?
Hướng dẫn: PTHH: X + 2HCl  XCl2 + H2 m dung dịch tăng thêm = m kim loại X thêm vào – m H2 thoát ra Do đó: mH2 = 0,84 – 0,77 = 0,07g nH2 = 0,07/2 = 0,035 mol Từ PT: nX = nH2 = 0,035 mol. Suy ra MX = 0,84/0,035 = 24 (Mg)
Ví dụ 2: Hoà tan hoàn toàn 7g hỗn hợp 2 kim loại trong dung dịch HCl thu được dung dịch muối A và khí H2 . Cô cạn dung dịch muối A thu được 7,71g muối khan. Tính thể tích khí H2 sinh ra (đktc) ?
Hướng dẫn: m muối = m kim loại trước phản ứng + m của Cl trong HCl tham gia  mCl = 7,71 – 7 = 0,71g  nH = nCl = 0,71/35,5 = 0,02mol  nH2 sinh ra = 1/2nH = 0,01mol  VH2 = 0,224 lít
BÀI TOÁN SỬ DỤNG PHƯƠNG PHÁP QUI VỀ MỘT ẨN
Phương pháp:
+ Một số bài toán hỗn hợp chất này tác dụng với một chất khác hoặc hỗn hợp này tác dụng với hỗn hợp khác. Nếu thành phần các chất trong hỗn hợp tương đối giống nhau, ta qui về một ẩn là 1 đại lượng chung nào đó để giảm bớt số ẩn, bài toán đỡ phức tạp hơn + Hỗn hợp HCl và H2SO4 thay vì tính số mol từng axit thì chỉ tính số mol H. Hỗn hợp NaOH và KOH thay vì tính số mol từng chất thì chỉ tính số mol OH, …..
Ví dụ 1: Để trung hoà 400ml dung dịch A gồm H2SO4 xM và HCl yM phải dùng hết 100ml dung dịch Ba(OH)2 0,2M. Sau phản ứng thu được 2,33g kết tủa và dung dịch B. Tính x, y?
Hướng dẫn: H2SO4 2H + SO4 Ba(OH)2 Ba + 2OH
HCl H + Cl
Tổng số mol H = 0,8x + 0,4y ; nOH = 0,04
Phương trình thu gọn: OH + H H2O ; Ba + SO4 BaSO4
0,4x = 0,01 x = 0,025 ; 0,8x + 0,4y = 0,04 y = 0,05
Ví dụ 2: Cho 3,87g hỗn hợp A gồm Mg và Al vào 250ml dung dịch X chứa axit HCl 1M và H2SO4 0,5M được dung dịch B và 4,368 lít H2 (đktc). Hãy chứng minh rằng trong dung dịch B cẫn còn dư axit? (tham khảo)
III. NHỮNG KẾT QUẢ ĐẠT ĐƯỢC VÀ BÀI HỌC KINH NGHIỆM
Qua quá trình bồi dưỡng của thầy và sự nổ lực tự học của học sinh trong những năm qua đơn vị THCS Long Định đã đạt được một số thành tích như sau :


- Từ những kết quả đạt được phần nào đã làm thay đổi nhận thức của một bộ phận giáo viên và học sinh trong toàn trường
- Đã dấy lên phong trào học sinh giỏi của đơn vị trong những năm qua
- Học sinh từng bước tiếp thu tốt, nâng cao chất lượng bộ môn, lòng say mê ham học hỏi với bộ môn hoá học
- Cần lập kế hoạch bồi dưỡng cụ thể và chọn đối tượng học sinh phù hợp
Thường xuyên củng cố và phát triển việc tổ chức bồi dưỡng học sinh giỏi để không ngừng nâng cao hiệu quả chất lượng học sinh giỏi.
Không ngừng tự bồi dưỡng để nâng cao trình độ kiến thức chuyên môn, kiên trì vận dụng các phương pháp dạy học phát huy tính tích cực chủ động sáng tạo của học sinh, phải luôn đặt tiêu chí: “Muốn có trò giỏi trước hết thầy phải giỏi và gương mẫu học tập”.
BÀI HỌC KINH NGHIỆM
CHÀO TẠM BIỆT