MỤC LỤC Mục Trang 1 Mở đầu 1.1 Lí chọn đề tài Hóa học mơn học lí thuyết thực nghiệm Nhưng đề thi tốn hóa học lại chiếm phần khơng nhỏ Học sinh muốn có kết tốt kỳ thi khơng thể thiếu việc phải làm tốt tốn hóa học Trong chương trình Hóa học THPT dạng tốn hóa học phong phú, đa dạng, tốn nhơm hợp chất chiếm phần quan trọng Trong dạy học hóa học, nâng cao chất lượng dạy học phát triển lực nhận thức cho học sinh bằng nhiều biện pháp, phương pháp khác Trong đó, giải tập hóa học với tư cách phương pháp dạy học có tác dụng tích cực đến việc giáo dục, rèn luyện phát triển học sinh Mặt khác, cũng thước đo thực chất nắm vững kiến thức kỹ hóa học của học sinh Bài tập hóa học nguồn quan trọng để học sinh thu nhận kiến thức, củng cố khắc sâu lí thuyết học, phát triển tư sáng tạo, nâng cao lực nhận thức Trong năm gần đây, kỳ thi, toán liên quan đến hỗn hợp kết tủa Al(OH)3 thường xuất đề thi đề thi THPTQG của Bộ GD & ĐT, đề thi thử THPTQG của trường THPT, của sở Vì vậy, tơi chọn đề tài‘‘Rèn luyện kỹ giải số toán phức tạp liên quan đến hỗn hợp kết tủa có chứa Al(OH) cho học sinh lớp 12’’ nhằm giúp học sinh rèn luyện nhiều dạng tập hóa học, giúp em có thêm hành trang vững chắc, tự tin bước vào kỳ thi, đặc biệt kỳ thi THPTQG sắp tới 1.2 Mục đích nghiên cứu Giúp học sinh rèn luyện kỹ giải số toán phức tạp liên quan đến hỗn hợp kết tủa có Al(OH)3, giúp em đạt kết cao kỳ thi 1.3 Đối tượng nghiên cứu - Học sinh lớp 12 trường tơi - Các tốn phức tạp liên quan đến hỗn hợp kết tủa có chứa Al(OH)3 1.4 Phương pháp nghiên cứu - Nghiên cứu tài liệu liên quan - Nghiên cứu toán phức tạp liên quan đến hỗn hợp kết tủa có chứa Al(OH)3 chương trình Hóa học THPT - Đề xuất số biện pháp giúp học sinh học tốt mơn hóa - Thực nghiệm sư phạm đánh giá hiệu của đề tài 2 Nội dung 2.1 Cơ sở lí luận đề tài Thực tế trường phổ thông đối với mơn hóa học, tập hóa học giữ vai trò quan trọng việc thực mục tiêu đào tạo Bài tập hóa học - phương tiện hiệu nghiệm để học sinh củng cố khắc sâu kiến thức - giúp học sinh đào sâu, mở rộng kiến thức học cách sinh động, phong phú Chỉ có vận dụng kiến thức vào việc giải tập mới nắm vững kiến thức cách sâu sắc - phương tiện để ôn tập, củng cố, hệ thống hóa kiến thức cách tốt - rèn luyện kỹ hóa học cho học sinh, kỹ thực hành, thí nghiệm - sử dụng phương tiện để nghiên cứu tài liệu mới trang bị kiến thức mới, giúp học sinh tích cực linh hội kiến thức cách sâu sắc bền vững - phương tiện để kiểm tra kiến thức, kĩ của học sinh cách xác - có tác dụng giáo dục đạo đức, tác phong, rèn tính kiên nhẫn, trung thực, xác, khoa học - phát huy khả tư độc lập, sáng tạo của học sinh 2.2 Thực trạng đề tài trước áp dụng sáng kiến kinh nghiệm Qua thực tế giảng dạy hóa học tơi thấy: - Mơn hóa học mơn học khó, cấp THCS chưa trọng quan tâm, nhiều HS, phụ huynh, thậm giáo viên quan tâm đến số môn thi vào lớp 10 toán, văn, tiếng anh mà chưa quan tâm mức đến mơn hóa, đặc biệt vùng nơng thơn, miền núi Do đó, mặc dù nhiều em có lực tốt mơn tốn, vật lí kiến thức mơn hóa học bước vào lớp 10 mơ hồ, thậm chí khơng biết Điều làm cho chất lượng mơn hóa vào cấp THPT nhìn chung thấp - Do thời gian giảng dạy lớp hạn chế, số giáo viên chưa đề cập hết dạng tập hóa học, đặc biệt toán phức tạp - Một số học sinh học yếu mơn hóa ảnh hưởng đáng kể đến việc giảng dạy chung lớp của giáo viên - Trong năm gần đây, mơn Hóa học cấp THCS THPT khơng coi trọng năm trước, điều cũng ảnh hưởng đến tâm lí của học sinh, phụ huynh giáo viên giảng dạy mơn hóa - Do thời gian lớp hạn chế nên số giáo viên chưa đề cập hết dạng bài tập hóa học, có dạng tập khó tốn liên quan đến hỗn hợp kết tủa có chứa Al(OH)3 2.3 Các giải pháp sử dụng để giải vấn đề 2.3.1 Cơ sở lí thuyết * Kim loại kiềm kiềm thổ tác dụng với nước có: n = 1,5n Al * Nhôm tan dung dịch kiềm thì: H n OH = 2n H − 2 n = 2n O(oxit ) * Oxit của kim loại kiềm kiềm thổ tan nước thì: OH * Khi cho dung dịch chứa OH- vào dung dịch chứa Al3+ có phản ứng: + Al3+ + 3OH- → Al(OH)3↓ − − + Al(OH)3 + OH → AlO + 2H 2O −  n OH = 3n ↓  n = 4n Al − n ↓ Công thức kinh nghiệm:  OH n = 4n Al + Khi kết tủa vừa tan hết thì: OH * Khi cho dung dịch chứa OH- vào dung dịch chứa hỗn hợp H+ Al3+ có phản ứng: + H+ + OH- → H2O + Al3+ + 3OH- → Al(OH)3↓ − − + Al(OH)3 + OH → AlO + 2H 2O − − 3+ − 3+  n OH − n H = 3n ↓  n − n H = 4n Al − n ↓ Công thức kinh nghiệm:  OH n − n H = 4n Al + Khi kết tủa vừa tan hết thì: OH − * Khi cho dung dịch chứa H+ vào dung dịch chứa AlO2 có phản ứng: − + H+ + H O + AlO2 → Al(OH) − + − + 3+ − + 3+ 3↓ + 3H + Al(OH)3↓ → Al + 3H2O n H = n ↓  n = 4n AlO − 3n ↓ Công thức kinh nghiệm:  H n = 4n AlO + Khi kết tủa vừa tan hết thì: H + 3+ + + − + − − * Khi cho dung dịch chứa H+ vào dung dịch hỗn hợp chứa OH- AlO2 có phản ứng: + H+ + OH- → H2O − + H+ + H O + AlO2 → Al(OH) + 3H + Al(OH)3↓ → Al + 3↓ 3+ + 3H2O  n H − n OH = n ↓  n − n OH = 4n AlO − 3n ↓ Công thức kinh nghiệm:  H n − n OH = 4n AlO + Khi kết tủa vừa tan hết thì: H − * Khi sục khí CO vào dung dịch chứa OH- AlO có phản ứng: + − + − + − − − 2 2− CO2 + 2OH- → CO3 + H2O − CO2 + H2O + AlO2 → Al(OH)3↓ 2− − CO + CO3 + H O → HCO3 2 2− 2− * Khi dung dịch có ion Ba2+, Ca2+ gặp SO , CO3 thì: 2− Ba2+ + SO → BaSO 4↓ 2− Ba2+ + CO → BaCO3↓ Khi gặp toán loại cần kết hợp vận dụng thêm định luật BTKL, BTĐT, BTNT, BT.e… 2.3.2 Một số tốn ví dụ: 2.3.2.1 Một số ví dụ khơng liên quan đến đồ thị Ví dụ 1: [1] Hòa tan hồn tồn m gam hỗn hợp X gồm Ba, BaO, Al Al 2O3 vào nước (dư), thu 0,896 lít khí (đktc) dung dịch Y Hấp thụ hồn tồn 1,2096 lít khí CO2 (đktc) vào Y, thu 4,302 gam kết tủa Lọc kết tủa, thu dung dịch Z chứa chất tan Mặt khác, dẫn từ từ CO đến dư vào Y thu 3,12 gam kết tủa Giá trị của m A 6,79 B 7,09 C 2,93 D 5,99 Hướng dẫn giải: Dẫn từ từ CO2 đến dư vào dung dịch Y thu kết tủa Al(OH)3 Al(OH) : 0,04 mol 4,302 gam  n Al(OH)3 max BaCO3 : 0,006 mol = 0,04 mol ⇒ ⇒ dd Z: Ba(HCO3)2: 0,024 mol Ba 2+ Ba : 0,03 mol   +H O → AlO −2 + H : 0,04 mol Al : 0,04 mol  O : a mol OH −   ⇒Quy đổi X BT.e có: 2.0,03 + 3.0,04 = 2a + 2.0,04 ⇒ a = 0,05 ⇒ m = 0,03.137 + 0,04.27 + 0,05.16 = 5,99 ⇒ đáp án D Ví dụ 2: [2] Hỗn hợp X gồm Al, Ba, Na K Hòa tan hồn tồn m gam X vào nước dư, thu dung dịch Y 0,0405 mol khí H Cho từ từ đến hết dung dịch chứa 0,018 mol H2SO4 0,03 mol HCl vào Y, thu 1,089 gam hỗn hợp kết tủa dung dịch Z chứa 3,335 gam hỗn hợp muối clorua muối sunfat trung hòa Phần trăm khối lượng của kim loại Ba X A 42,33% B 37,78% C 29,87% D 33,12% Hướng dẫn giải:   Na + ,K + ,Ba 2+ BaSO  Na   H SO : 0,018  − K + → Al(OH)3 : a  Y AlO H O X  →   − HCl : 0,03   + + 3+ Ba OH     Z  Na ,K ,Al Al H : 0,0405  SO 2− ,Cl −    Quy đổi n n − = 3a Gọi : Al(OH)3 = a (mol) ⇒ OH ↓ BTĐT có: 0,018.2 + 0,03 + 3a = 2nH2 = 2.0,0405 = 0,081 ⇒ a = 0,005 mkết tủa + mmuối = 1,089 + 3,335 = 4,424 ⇒ m + 0,018.96 + 0,03.35,5 + 17.3a = 4,424 gam ⇒ m = 1,376 mBaSO4 = 1,089 – 78.0,005 = 0,699 gam ⇒ nBaSO4 = 0,003 0,003.137 %Ba = 100% = 29,87% 1,376 ⇒ ⇒ đáp án C Ví dụ 3: [2] Hỗn hợp X gồm Al2O3, Ba, K (trong oxi chiếm 20% khối lượng của X) Hòa tan hoàn toàn m gam X vào nước dư, thu dung dịch Y 0,022 mol khí H2 Cho từ từ đến hết dung dịch gồm 0,018 mol H 2SO4 0,038 mol HCl vào Y, thu dung dịch Z (chỉ chứa muối clorua muối sunfat trung hòa) 2,958 gam hỗn hợp kết tủa Giá trị của m A 3,912 B 3,600 C 3,090 D 4,422 Hướng dẫn giải: Quy đổi: BaSO K + H SO : 0,018   K : x (mol)  − Y AlO + Al(OH)3    +H O X Ba : y (mol)  →  → HCl : 0,038  − K + , Al3+ OH Al O : z (mol) Z  2−  − H : 0,022 SO , Cl Ta có: nOH- = 2nH2 = 0,044; BT.e: x + 2y = 2.0,022 = 0,044 (1) 16.3z 20 %O = = 39x + 137y + 102z 100 ⇒ 39x+137y-138z = (2) Đặt nAl(OH)3 = a ⇒ nOH-(↓) = 3a BTĐT: x + 2y + 6z = 0,018.2 + 0,038 + 3a ⇒ x + 2y + 6z -3a = 0,074 (3) m↓ = 233y + 78a = 2,958 (4) Từ (1), (2), (3), (4) ⇒ x= 0,032; y = 0,006; z = 0,015; 0,02 ⇒ m = 0,032.39 + 0,006.137 + 0,015.102 = 3,6 ⇒ đáp án B Ví dụ 4: [2] Hòa tan hoàn toàn m gam hỗn hợp X gồm Al, Na BaO vào nước dư, thu dung dịch Y 0,085 mol khí H2 Cho từ từ đến hết dung dịch chứa 0,03 mol H2SO4 0,1 mol HCl vào Y, thu 3,11 gam hỗn hợp kết tủa dung dịch Z chứa 7,43 gam hỗn hợp muối clorua muối sunfat trung hòa Giá trị của m A 2,79 B 3,76 C 6,50 D 3,60 [2] Hướng dẫn giải:  Na + H 2SO : 0,03  Na : x  − Y AlO + →    H O X Al : y → HCl : 0,1  OH − BaO : z   BaSO  Al(OH)3 : a  Na + , Al3+ Z  2− − SO , Cl H : 0,085 n Đặt x, y, z số mol Al; Na BaO ⇒ H = 1,5x + 0,5y = 0,085 (1) BT.e: x + 3y = 2nH2 = 0,17 (1) m↓ = 233z + 78a = 3,11 (2) mmuối = 23x + 27(y-a) + 96(0,03-z) + 35,5.0,1 = 7,43 ⇒ 23x + 27y – 96z -27a = (3) BTĐT: x + 3y + 2z = 3a + 2.0,03 + 0,1 ⇒ x + 3y + 2z – 3a = 0,16 (4) Từ (1), (2), (3), (4) ⇒ x = 0,05; y = 0,04; z = 0,01; a = 0,01 ⇒ m = 3,74 ⇒ đáp án B Ví dụ 5: [4] Hòa tan hồn tồn 20,7 gam hỗn hợp X gồm Na, Ba, Na2O BaO vào nước thu lít dung dịch Y có pH = 13 0,05 mol khí H Cho lít dung dịch Y tác dụng với 100 ml dung dịch chứa H 2SO4 0,3M Al2(SO4)3 0,5M Sau phản ứng xảy hoàn toàn thu m gam kết tủa Giá trị của m gần với giá trị sau đây? A 35 B 42 C 30 D 25 Hướng dẫn giải: n pH = 13 ⇒ [OH-] = 0,1M ⇒ OH = 4.0,1 = 0,4 mol nH2 = 0,05 mol ⇒ nOH-(Na, Ba tạo ra) = 0,1 mol ⇒ nOH-(oxit tạo ra) = 0,4 – 0,1 = 0,3 mol ⇒ X (Na: x mol; Ba: y mol; O: 0,15 mol) Ta có: 23x + 137y + 16.0,15 = 20,7 ⇒ 23x + 137y = 18,3 (1) BT.e: x + 2y = 2.0,15 + 0,05 = 0,4 (2) ⇒ x = 0,2; y = 0,1 −  Na + : 0,2 H + : 0,06 BaSO : 0,1   Y Ba 2+ : 0,1 + Al3+ : 0,1 →  OH − : 0,4 SO 2− : 0,18 Al(OH)3 : 0,06   ⇒ m = 233.0,1 + 78.0,06 = 27,98 ⇒ đáp án C Ví dụ 6: [4] Hỗn hợp X gồm Na, Ba Al 2O3 (trong oxi chiếm 24,78% khối lượng) Hòa tan hết 29,05 gam X nước dư, thu dung dịch Y 4,48 lít H2 (đktc) Cho từ từ dung dịch Z chứa hỗn hợp HCl 0,8M H 2SO4 0,1M vào X đến thu kết tủa lớn nhất, lọc kết tủa nung đến khối lượng không đổi thu m gam chất rắn Giá trị gần của m A 26,3 B 25,8 C 25,2 D 24,6 Hướng dẫn giải: nO = 0,45 ⇒ nAl2O3 = 0,15  Na : x 23x + 137y = 29,05 − 0,15.102 x = 0,3 → →  Ba : y 0,5x + y = 0,2    y = 0,05  Na + : 0,3  2+ HCl : 8a Ba : 0,05 Z + Y − H 2SO : a AlO : 0,3 OH − : 0,1  TH 1: BaSO4 max: a = 0,05 n = n OH + 4n AlO − 3n Al(OH ) ⇒ H+: 0,5 mol ⇒ H ⇒ nAl(OH)3 = 0,8/3 ⇒ m↓max = 0,05.233 + 78.0,8 / = 32,45 ⇒ m = 233.0,05 + 102.0,4/3 = 25,25 + − − n = n OH + 3n AlO TH 2: Al(OH) max: H ⇒ 10a = 0,1 + 0,3 ⇒ a = 0,04 BaSO : 0,04 ⇒ m↓max = 0,04.233 + 0,3.78 = 32,72  Al(OH) : 0,3  > 32,45 ⇒ m = 0,04.233 + 0,15.102 = 24,62 Vậy m = 24,62 ⇒ đáp án D + − − Ví dụ 7: [7] Hỗn hợp X gồm Al2O3, Ba, Na (trong số mol của Al2O3 gấp đơi số mol của Ba) Hòa tan hồn tồn X vào nước dư, thu dung dịch Y 0,07 mol khí H2 Cho từ từ đến hết dung dịch gồm 0,04 mol H 2SO4 0,08 mol HCl vào Y, thu dung dịch Z (chỉ chứa m gam muối clorua muối sunfat trung hòa) 15,83 gam hỗn hợp kết tủa Các phản ứng xảy hoàn toàn Giá trị của m A 11,43 B 12,07 C 17,57 D 13,35 Hướng dẫn giải: Quy đổi:   Na + BaSO : b   2+  H 2SO : 0,04 Al(OH)3 : x  Na : a  Ba : b + →  Y  H O − + 3+ X Ba : b →  AlO : 4b HCl : 0,08  Z  Na ,Al Al O : 2b   −  SO 2− ,Cl − OH : (a − 2b)      H : 0,07  BT.e có: a + 2b = 2.0,07 = 0,14 (1) BTĐT cho hệ cuối: a + 2b + 4b.3 = 3x + 2.0,04 + 0,08 ⇒ 12b – 3x = 0,02 (2) Khối lượng kết tủa: 233b + 78x = 15,83 (3) Giải hệ (1), (2), (3) được: a = 0,08; b = 0,03; x = 17/150 ⇒ m = 23.0,08 + 137.0,03 + 102.2.0,03 = 12,07 ⇒ đáp án B Ví dụ 8: [5] Hòa tan hồn tồn m gam hỗn hợp X gồm Al Al 2O3 500ml dung dịch chứa hỗn hợp NaOH 0,3M Ba(OH)2 0,1M thu dung dịch Y 3,36 lít H2 (đktc) Cho dung dịch Y phản ứng với 500 ml dung dịch Z chứa HCl 0,64M H2SO4 0,08M thu 21,02 gam kết tủa Nếu cho dung dịch Y phản ứng với V lít dung dịch Z thu kết tủa lớn có khối lượng a gam Giá trị của a A 20,750 B 21,425 C 31,150 D 21,800 Hướng dẫn giải: Ba 2+ : 0,05  Na + : 0,15  +  2+ BaSO : 0,04 Ba : 0,01  Na : 0,15 BTDT 21,02(g) ↓   → −  →Y − Al(OH) : 0,15 Cl : 0,32    AlO : 0,2 → Al3+ : 0,05 OH − : 0,05   n : n = 10 :1 Trong Z: H SO ⇒ Kết tủa lớn Al(OH)3 lớn n = n OH + n AlO = 0,05 + 0,2 = 0,25 n = 0,025 Khi đó: H ⇒ SO Al(OH)3 : 0,2 ⇒ a = 21,425  BaSO : 0,025  ⇒ Kết tủa: ⇒ đáp án B [7] Ví dụ 9: Hỗn hợp X gồm Al, Ba, Al4C3 BaC2 Cho 29,7 gam X vào nước dư thu dung dịch Y hỗn hợp khí Z (C 2H2, CH4, H2) Đốt cháy hết Z thu 4,48 lít khí CO2 (đktc) 9,45 gam H2O Nhỏ từ từ đến hết 200 ml dung dịch H2SO4 1M vào Y thu m gam kết tủa Các phản ứng xảy hoàn toàn Giá trị của m A 46,60 B 15,60 C 55,85 D 51,85 + + 2− − − 2− Hướng dẫn giải: n CO2 = 0,2; n H2O = 0,525 n H 2SO4 = 0,2 ⇒ n H + = 0,4; n SO24− = 0,2 Quy đổi: X (Ba, Al, C) + H2O → Y (Ba2+, AlO2-, OH-) + Z (C2H2, CH4, H2) nO (pö) = nCO + 0,5nH O = 0,4625 2 Đặt nBa = x; nAl = y BT.e có: 2x + 3y + 4.0,2 = 4.0,4625 ⇒ 2x + 3y = 1,05 (1) mX = 137x + 27y + 0,2.12 = 29,7 ⇒ 137x + 27y = 27,3 (2) Từ (1) (2) ⇒ x = 0,15; y = 0,25 BTĐT cho dung dịch Y có: 2.0,15 = 0,25 + nOH- ⇒ nOH- = 0,05 0,65 n H + − n OH − = 4n AlO− − 3n Al(OH) ↓ ⇒ n Al(OH) ↓ = 3 ; n BaSO4 = 0,15 0,65 m = 0,15.233 + 78 = 51,85 ⇒ đáp án D Bài tập tương tự tự giải Câu Hòa tan hồn tồn m gam hỗn hợp X gồm Ba, BaO, Al Al2O3 vào nước (dư), thu 2,688 lít khí (đktc) dung dịch Y Hấp thụ hồn tồn 3.6288 lít khí CO2 (đktc) vào Y, thu 12,906 gam kết tủa Lọc kết tủa, thu dung dịch Z chứa chất tan Mặt khác, dẫn từ từ CO đến dư vào Y thu 9,36 gam kết tủa Giá trị của m A 8.79 B 21,27 C 20.37 D 17.97 Câu 2: Hỗn hợp X gồm Al, K, K2O BaO (trong oxi chiếm 10% khối lượng của X) Hòa tan hồn tồn m gam X vào nước dư, thu dung dịch Y 0,056 mol khí H2 Cho từ từ đến hết dung dịch chứa 0,04 mol H 2SO4 0,02 mol HCl vào Y, thu 4,98 gam hỗn hợp kết tủa dung dịch Z chứa 6,182 gam hỗn hợp muối clorua muối sunfat trung hòa Giá trị của m A 9,592 B 5,760 C 5,004 D 9,596 Câu Hòa tan m gam hỗn hợp Na, K, Al BaO vào nước dư, thu dung dịch Y 9,52 lít H2 (đktc) Cho từ từ đến hết dung dịch chứa 0,2 mol H 2SO4 0,3 mol HCl thu 46,65 gam hỗn hợp kết tủa dung dịch Z chứa 24,95 gam hỗn hợp muối clorua sunfat trung hòa Giá trị của m A 34,1 B 36,5 C 42,0 D 27,6 Câu4 Hòa tan hồn tồn m gam hỗn hợp X gồm Al; K BaO vào nước dư, thu dung dịch Y 0,115 mol khí H2 Cho từ từ đến hết dung dịch chứa 0,04 mol H2SO4 0,1 mol HCl vào Y, thu 7,00 gam hỗn hợp kết tủa dung dịch Z chứa 9,13 gam hỗn hợp muối clorua muối sunfat trung hòa Giá trị của m A 8,06 B 7,53 C 7,24 D 8,82 Câu Hòa tan hồn tồn hỗn hợp X gồm Al; K BaO vào nước dư, thu dung dịch Y 0,09 mol khí H2 Cho từ từ đến hết dung dịch chứa 0,04 mol H2SO4 0,12 mol HCl vào Y, thu 5,18 gam hỗn hợp kết tủa dung dịch Z chứa 9,42 gam hỗn hợp muối clorua muối sunfat trung hòa Phần trăm khối lượng của Al có X A 16,67% B 21,34% C 26,40% D 13,72% 10 Giai đoạn 1: 3Ba(OH)2 + Al2(SO4)2 → 3BaSO4↓ + 2Al(OH)3↓ Khi số mol Ba(OH)2 = 0,03 ⇒ số mol Al2(SO4)2 = 0,01 Giai đoạn 2: 3Ba(OH)2 + 2AlCl3 → 2Al(OH)3↓ + 3BaCl2 Giai đoạn 3: 2Al(OH)3 + Ba(OH)2 → Ba(AlO2)2 + 4H2O Giai đoạn 4: lượng kết tủa BaSO4 không đổi Khi số mol Ba(OH)2 = 0,08, kết tủa Al(OH)3 vừa tan hết n OH = 4n Al 4n n = 0,04 ⇒ 2.0,08 = Al ⇒ Al BaSO : 0,03 ⇒ m = 0,03.233 + 0,04.78 = 10,11  Al(OH) : 0,04 Kết tủa cực đại:  ⇒ đáp án A − 3+ 3+ 3+ Ví dụ 2: [2] Nhỏ từ từ đến dư dung dịch Ba(OH) vào dung dịch chứa m gam hỗn hợp Al2(SO4)3 Al(NO3)3 Sự phụ thuộc của khối lượng kết tủa (y gam) vào số mol Ba(OH)2 (x mol) biểu diễn bằng đồ thị bên Giá trị của m A 5,97 B 7,26 C 7,68 D 7,91 Hướng dẫn giải: n = a; n Al( NO ) = b Đặt Al (SO ) Giai đoạn 1: 3Ba(OH)2 + Al2(SO4)2 → 3BaSO4↓ + 2Al(OH)3↓ BaSO : 3a  Al(OH)3 : 2a Khi y = 4,275  ⇒ 233.3a + 78.2a = 4,275 ⇒ a = 0,005 Giai đoạn 2: 3Ba(OH)2 + 2Al(NO3)3 → 2Al(OH)3↓ + 3Ba(NO3)2 Khi x = 0,045 ⇒ nOH- = 0,09 = 3nAl3+ ⇒ 3(2a+b) = 0,09 ⇒ b = 0,02 ⇒ m = 0,005.342 + 0,02.213 = 5,97 gam ⇒ đáp án A 3 Nhận xét: Nhìn chung phương trình phản ứng cách làm ví dụ tương tự Điều cho thấy Bộ GDĐT đưa câu cho mã đề với mức độ tương đương Ví dụ 3: [4] Nhỏ từ từ đến dư dung dịch H 2SO4 vào dung dịch chứa đồng thời NaAlO2, Ba(AlO2)2, Ba(OH)2 Sự phụ thuộc của khối lượng kết tủa (y gam) vào 12 số mol H2SO4 tham gia phản ứng (x mol) biểu diễn bằng đồ thị sau: Giá trị m y (gam) 105,05 m x (mol) A 89,45 a 2,5a 4a B 77,70 7a C 93,35 D 81,65 Hướng dẫn giải: Trước hết ta hiểu giai đoạn đồ thị sau: Giai đoạn 1: H2SO4 + Ba(OH)2 → BaSO4↓ 2H2O Giai đoạn 2: H2SO4 + 2H2O + Ba(AlO2)2 → BaSO4↓ + 2Al(OH)3↓ Giai đoạn 3: H2SO4 + H2O + 2NaAlO2 → 2Al(OH)3↓ + Na2SO4 Giai đoạn 4: 2Al(OH)3 + 3H2SO4 → Al2(SO4)3 + 6H2O Giai đoạn 5: Kết tủa BaSO4 không đổi Ba ( OH ) : a  BaSO : 2,5a →105,05(g) ↓   → a = 0,1 Ba ( AlO ) :1,5a  Al(OH) : 6a  NaAlO :3a Từ đồ thị ta có:  n = 7a = 0,7 Khi H SO ⇒ Al(OH)3 tan 0,2 mol ⇒ m = 105,05 – 0,2.78 = 89,45 ⇒ đáp án A Nhận xét: Ở viết giai đoạn nhằm mục đích mang tính chất giải thích cho học sinh Khi học sinh rèn thành kỹ khơng cần viết phương trình giai đoạn 13 Ví dụ 4: [6] Hòa tan hồn tồn a gam Al dung dịch Ba(OH)2, thu dung dịch X Nhỏ từ từ dung dịch H 2SO4 0,5M vào dung dịch X lắc nhẹ để phản ứng xảy hoàn toàn Đồ thị biểu diễn phụ thuộc tổng khối lượng kết tủa (m gam) theo thể tích dung dịch H2SO4 (V ml) sau: Giá trị của a m 70 A 5,40 1300 B 8,10 C 4,05 V D 6,75 Hướng dẫn giải: Ba(OH) : x X Ba(AlO ) : y Giai đoạn 1: H2SO4 + Ba(OH)2 → BaSO4↓ + 2H2O Giai đoạn 2: H2SO4 + 2H2O + Ba(AlO2)2 → BaSO4↓ + 2Al(OH)3↓ BaSO : x + y 70(g)  ⇒ 233(x + y) + 78.2y = 70 (1) Al(OH) : 2y  Kết tủa: Giai đoạn 3: Kết tủa tan dần: 2Al(OH)3 + 3H2SO4 → Al2(SO4)3 + 6H2O n − n OH = 4n AlO Khi Al(OH)3 vừa tan hết: H ⇒ 1,3 – 2x = 4.2y (2) Giải hệ (1), (2) được: x = 0,05; y = 0,15 ⇒ nAl = 0,3 ⇒ m = 0,3.27 = 8,1 ⇒ đáp án B + − − Ví dụ 5: [4] Nhỏ từ từ dung dịch Ba(OH)2 vào dung dịch chứa đồng thời HCl Al2(SO4)3 Đồ thị phụ thuộc khối lượng kết tủa số mol Ba(OH) biểu diễn hình sau: Tổng (x + y) gần với 14 A 140 B 154 C 138 D 143 Hướng dẫn giải: Dễ thấy: n HCl = 2.0,2 = 0,4 n = 0,56 n OH − n H = 4n Al ⇒ n Al = 0,28 = 0,18 Tại vị trí Ba (OH ) : n = 0,27 ⇒ SO 0,27.2 − 0,4  = 66,55  x = 0,27.233 + 78 → x + y = 143,5   y = 0,27.233 + 0,18.78 = 76,95 ⇒ đáp án D − + 3+ 3+ 2− Nhận xét: giải thích thêm cho học sinh giai đoạn đồ thị: Giai đoạn 1: H+ + OH- → H2O ⇒ nHCl = 0,4 Ba 2+ + SO 42− → BaSO ↓ 2+ 2− Giai đoạn 2: Ba + SO → BaSO ↓ Al3+ + 3OH − → Al(OH)3 ↓ SO 24− hết, Al3+ dư 3+ − Giai đoạn 3: Al + 3OH → Al(OH)3 ↓ − − Giai đoạn 4: Al(OH)3 + OH → AlO + 2H 2O n OH − n H = 4n Al − + 3+ ⇒ n Al = 0,18 3+ ⇒ n SO = 0,27 2− Ví dụ : [7] Hòa tan hết m gam hỗn hợp gồm Ba, BaO, Al Al2O3 nước dư, thu a mol H2 dung dịch X Cho từ từ dung dịch H 2SO4 1M vào dung dịch X, phản ứng biểu diễn theo đồ thị sau: Giá trị của m A 31,36 B 32,64 C 40,80 D 39,52 Hướng dẫn giải: Quy hỗn hợp ban đầu về: 15 Ba : x + y Ba(OH) : x  H O Al : 2y → X + H : a (mol)   Ba(AlO ) : y  2 O : z  BT.e có: 2(x + y) + 3.2y = 2z + 2a (1) Giai đoạn 1: H2SO4 + Ba(OH)2 → BaSO4↓ + 2H2O n =a ⇒ Ba (OH) ⇒ x = a (2) Giai đoạn 2: H2SO4 + 2H2O + Ba(AlO2)2 → BaSO4↓ + 2Al(OH)3↓ Giai đoạn 3: 2Al(OH)3 + 3H2SO4 → Al2(SO4)3 + 6H2O n = n OH + 4n AlO Khi kết tủa Al(OH)3vừa tan hết: H ⇒ 2.0,4 = 2a + 4.2y (3) n ↓ = n BaSO = 2a ⇒ x + y = 2a (4) Từ (1), (2), (3), (4) ta có: x = y = a = 0,08; z = 0,32 ⇒ m = 137.0,16 + 27.2.0,08 + 16.0,32 = 31,36 ⇒ đáp án A 2 + − − Ví dụ 7: [7] Cho m gam hỗn hợp gồm Na, Ba Al 2O3 vào nước dư, thu dung dịch X lại 5,1 gam rắn khơng tan Cho dung dịch H 2SO4 loãng dư vào X, phản ứng biểu diễn theo đồ thị sau: Giá trị của m A 45,62 B 47,54 C 42,44 D 40,52 Hướng dẫn giải:  NaAlO : a X Ba(AlO ) : b Kết tủa không đổi: n BaSO = b = 0,12 n = 4n AlO Khi Al(OH)3 tan vừa hết: H ⇒ 2.0,8 = 4.(a + 2b) ⇒ a = 0,16 ⇒ m = 23.0,16 + 137.0,12 + 0,2.102 + 5,1 = 45,62 ⇒ đáp án A + − Ví dụ 8: [7] Hòa tan hoàn toàn m gam hỗn hợp chất rắn X gồm Ba, BaO, Na Al2O3 thu dung dịch Y 10,08 lít khí H (đktc) Nhỏ từ từ dung dịch H2SO4 vào dung dịch Y thu kết đồ thị dưới 16 Khối lượng kết tủa (gam) 89,45 81,65 Số mol H2SO4 loãng (mol) 0,4 0,75 Giá trị m gần với giá trị dưới đây? A 76 B 75 C 73 D 78 Hướng dẫn giải: Ba : a + c Ba(OH) : a  Na : b   H O X →  NaOH : b + H : 0,45 Al : 2c   Ba(AlO ) : c O : d Giai đoạn 1: Ba(OH)2 + H2SO4 → BaSO4↓ + 2H2O Giai đoạn 2: 2NaOH + H2SO4 → Na2SO4 + 2H2O Khi số mol H2SO4 0,4 ta có: 2a + b = 0,4.2 = 0,8 (1) Giai đoạn 3: Ba(AlO2)2 + H2SO4 + 2H2O → BaSO4↓ + 2Al(OH)3↓ BaSO : a + c ⇒ 233(a+c)+78.2c=89,45  Al(OH)3 : 2c  Khi kết tủa cực đại: ⇒ 233a + 389c = 89,45 (2) Bt.e có: 2(a+c) + b + 3.2c = 2d + 2.0,45 ⇒ 2a + b + 8c – 2d = 0,9 (3) Khi số mol axit 0,75 kết tủa Al(OH)3 tan 89,45 – 81,65 = 7,8 gam (0,1 mol) n H = n OH + 4n AlO − 3n ↓Al(OH) ⇒ 2.0,75 = 2a + b + 4.2c – 3(2c – 0,1) ⇒ 2a + b + 2c = 1,2 (4) Giải hệ (1), (2), (3) , (4) được: a = 0,05; b = 0,7; c = 0,2; d = 0,75 ⇒ m = 137.0,25 + 23.0,7 + 27.2.0,2 + 16.0,75 = 73,15 ⇒ đáp án C + − − Bài tập tương tự tự giải Câu 1: Cho từ từ dung dịch Ba(OH)2 đến dư vào dung dịch chứa AlCl (x mol) Al2(SO4)3 (y mol) Phản ứng biểu diễn theo đồ thị sau: 17 Giá trị của x + y A 0,08 B 0,07 C 0,06 D 0,09 Câu 2: Nhỏ từ từ dung dịch Ba(OH)2 vào ống nghiệm chứa dung dịch HCl Al2(SO4)3 Đồ thị biểu diễn phụ thuộc khối lượng kết tủa theo thể tích dung dịch Ba(OH)2 sau: Giá trị của (a – b) A 20,15 B 18,58 C 16,05 D 14,04 Câu 3: Nhỏ từ từ dung dịch Ba(OH)2 vào ống nghiệm chứa dung dịch HCl (a mol) Al2(SO4)3 (b mol) Đồ thị biểu diễn phụ thuộc khối lượng kết tủa (gam) theo số mol Ba(OH)2 sau: m Giá trị của a : b sau đúng? 0,15 Số mol Ba(OH)2 A 14 : B 11 : 0,21 C 12 : D : Câu 4: Hòa tan hết m gam hỗn hợp gồm Ba, BaO, Al Al 2O3 nước dư, Số mol thu a mol khí H2 kết vàtủadung dịch X Cho dung dịch H 2SO4 đến dư vào X, phản ứng biểu diễn theo đồ thị sau: 0,28 0,12 18 4a Số mol H2SO4 Giá trị của m A 26,52 B 25,56 C 23,64 D 25,08 Câu : Hòa tan hồn tồn m gam hỗn hợp X gồm Al Mg 500ml dung dịch HNO3 1M thu dung dịch Y khí NO (sản phẩm khử nhất) Cho từ từ dung dịch NaOH vào dung dịch Y, lượng kết tủa tạo thành biểu diễn theo đồ thị sau: Giá trị của m A 3,06 B 3,24 C 2,88 D 2,79 Câu 6: Hòa tan hồn tồn hỗn hợp gồm Na, Ba, Al 2O3 vào nước dư thu dung dịch X, lại 0,51 gam chất rắn khơng tan, đồng thời 3,136 lít khí H2 (đktc) Cho từ từ dung dịch H2SO4 loãng dư vào X thu kết đồ thị sau: Giá trị của a A 0,54 B 0,58 C 0,56 D 0,60 Câu Cho dung dịch Ba(OH)2 1M vào dung dịch X chứa H2SO4, MgSO4 Al2(SO4)3 Phản ứng biểu thị theo sơ đồ sau: 19 Nếu đem cô cạn dung dịch X, thu m gam muối khan Giá trị của m A 64,20 B 61,92 C 58,32 D 67,80 Câu 8: Nhỏ từ từ dung dịch Ba(OH)2 vào ống nghiệm chứa dung dịch HCl a mol Al2(SO4)3 Đồ thị biểu diễn phụ thuộc khối lượng kết tủa (gam) theo thể tích dung dịch Ba(OH)2 sau: m mmax x 46,6 Số mol Ba(OH)2 0,2 0,56 Giá trị gần của x A 60,6 B 70,2 C 66,5 D 72,8 Câu 9: Hòa tan hồn tồn m gam hỗn hợp X chứa Ba; BaO Al vào nước dư thu dung dịch Y 4,928 lít khí H (đktc) Cho từ từ dung dịch H 2SO4 vào dung dịch Y Khối lượng kết tủa (gam) phụ thuộc vào số mol H 2SO4 theo đồ thị sau: Khối lượng kết tủa (gam) 52,84 Số mol H2SO4 (mol) 0,16 Giá trị của m A 27,92 B 31,16 C 28,06 D 24,49 Câu 10: Hòa tan hoàn toàn hỗn hợp X gồm Ba, BaO, Al Al 2O3 vào nước (dư), thu 0,896 lít khí (đktc) dung dịch Y Cho khí CO2 hấp thụ từ từ vào dung dịch Y, kết thí nghiệm biểu diễn qua đồ thị hình vẽ dưới đây: m m Số mol CO2 0,010,05 20 Phần trăm khối lượng của oxi có hỗn hợp X có giá trị gần với A 13,36% B 15,07% C 11,19% D 18,42% 2.4 Hiệu đề tài Trên sở nội dung đề xuất, chọn lớp 12A7 để thực nghiệm đề tài trước sau dạy Tôi tiến hành thực nghiệm qua bước: - Ra kiểm tra với thời gian 50 phút trước sau thực nghiệm đề tài - Chấm kiểm tra - Sắp xếp kết theo thứ tự từ điểm đến điểm 10 phân loại theo nhóm: + Nhóm giỏi: Có điểm từ đến 10 + Nhóm khá: Có điểm từ 6,5 đến dưới + Nhóm trung bình: Có điểm từ đến dưới 6,5 + Nhóm yếu kém: Có điểm dưới - So sánh kết trước sau thực nghiệm Kết Lớp Trước thực nghiệm Sau thực nghiệm Sĩ số Giỏi SL % Khá SL % Trung bình SL % Yếu, SL % 45 4,4 20,0 19 42,3 15 33,3 45 11 24,2 18 40,0 14 31,4 4,4 Từ kết thực nghiệm trêncùng với việc đánh giá thái độ học tập mơn hóa lớp 12A7 tơi thấy: + Học sinh có thay đổi thái độ tích cực việc học tập mơn Hóa học + Tỉ lệ số học sinh đạt điểm giỏi sau thực nghiệm tăng đáng kể so với trước thực nghiệm; tỉ lệ số học sinh đạt điểm yếu cũng giảm đáng kể so với trước thực nghiệm Kết luận kiến nghị 3.1 Kết luận Đề tài của tơi giúp học sinh u thích hơn, có hứng thú với môn học, rèn cho em tinh thần tích cực, tự giác cũng giúp em đạt kết cao qua kiểm tra, đánh giá, em cũng cảm thấy tự tin bước vào kiểm tra Đề tài cũng đồng nghiệp trường áp dụng dạy cho học sinh lớp 12 cũng giúp em có thay đổi tích cực rõ 21 rệt thái độ học tập mơn hóa, giúp em thấy u thích mơn hóa học tập mơn hóa tốt Tôi xây dựng đề tài với mong muốn đóng góp phần nhỏ vào thay đổi phương pháp giảng dạy theo hướng tích cực 3.2 Kiến nghị Đề tài của kinh nghiệm rút trình giảng dạy của thân, thân tơi mong muốn góp phần nhỏ tạo phát triển phương pháp dạy hoá học đạt hiệu cao qua giảng hố học Tơi xây dựng đề tài với mong muốn chia sẻ sáng kiến của thân với đồng nghiệp, đồng thời thân cũng mong muốn nhận tiếp tục phát triển sâu rộng đề tài góp ý của bạn để tơi hồn thiện phương pháp dạy học của 22 XÁC NHẬN CỦA THỦ TRƯỞNG ĐƠN VỊ Thanh Hóa, ngày 18 tháng năm 2019 Tơi xin cam đoan SKKN của viết, không chép nội dung của người khác Trịnh Xuân Vinh 23 CÁC TỪ VIẾT TẮT THPTQG: Trung học phổ thông quốc gia HS: Học sinh HSG: Học sinh giỏi THPT: Trung học phổ thơng BT.e: Bảo tồn mol electron BTNT: Bảo toàn nguyên tố BTKL: Bảo toàn khối lượng BTĐT BTDT: Bảo tồn điện tích BGD & ĐT: Bộ giáo dục đào tạo 24 TÀI LIỆU THAM KHẢO Đề thi tham khảo THPTQG mơn hóa BGD & ĐT 2018 Đề thi THPTQG thức mơn hóa của BGD & ĐT 2018 Đề thi thử THPTQG mơn hóa của trường tồn quốc THPT chuyên ĐH Vinh, THPT chuyên KHTN Hà Nội, THPT chuyên sư phạm Hà Nội năm 2018 Đề thi thử THPTQG mơn hóa của trường tồn quốc THPT chuyên ĐH Vinh, THPT chuyên KHTN Hà Nội, THPT chuyên sư phạm Hà Nội năm 2019 Đề thi thử THPTQG mơn hóa của sở giáo dục tồn quốc sở Thanh Hóa, sở Nam Định năm 2018 Đề thi thử THPTQG mơn hóa của sở giáo dục tồn quốc sở Thanh Hóa, sở Nam Định năm 2019 Một số tài liệu tham khảo internet: violet.vn, tailieudoc.vn Sách giáo khoa Hóa học ban nâng cao lớp 12 – NXBGD 25 DANH MỤC CÁC ĐỀ TÀI SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM ĐÃ ĐƯỢC SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TỈNH THANH HÓA XẾP LOẠI GIẢI C TRỞ LÊN Họ tên tác giả: Trịnh Xuân Vinh Chức vụ đơn vị công tác: Giáo viên trường THPT Thọ Xuân TT Tên đề tài SKKN Cấp đánh giá xếp loại Xây dựng hệ thống tập trắc nghiệm liên quan đến thực tiễn chương trình hóa học lớp 12 Sở GD&Đ T Kết đánh giá xếp loại Năm học đánh giá xếp loại C 2015-2016 26 ... tài‘ Rèn luyện kỹ giải số toán phức tạp liên quan đến hỗn hợp kết tủa có chứa Al(OH) cho học sinh lớp 12 ’ nhằm giúp học sinh rèn luyện nhiều dạng tập hóa học, giúp em có thêm hành trang vững chắc,... Giúp học sinh rèn luyện kỹ giải số toán phức tạp liên quan đến hỗn hợp kết tủa có Al(OH)3, giúp em đạt kết cao kỳ thi 1.3 Đối tượng nghiên cứu - Học sinh lớp 12 trường tơi - Các tốn phức tạp. .. phức tạp liên quan đến hỗn hợp kết tủa có chứa Al(OH)3 1.4 Phương pháp nghiên cứu - Nghiên cứu tài liệu liên quan - Nghiên cứu toán phức tạp liên quan đến hỗn hợp kết tủa có chứa Al(OH)3