Xây dựng hệ thống bài tập cân bằng hợp chất ít tan dùng bồi dưỡng HSG ở trường phổ thông
CHƢƠNG 1: CƠ SỞ LÝ LUẬN CỦA VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU
1.1. Cơ sở lý luận [22], [23]
1.2. Cân bằng hợp chất ít tan [21]
1.3. Thực trạng sử dụng bài tập cân bằng hợp chất ít tan trong đề thi HSG môn
Hóa học hiện nay
Sau khi nghiên cứu những đề thi Olympic 30-4 của hóa học lớp 10 và 11 qua các năm
2000 – 2018. Những đề thi về phần hóa học phân tích chiếm tỷ lệ từ 1 – 2 bài (10 – 15%)
trong đề thi hóa học Olympic. Và tỷ lệ này ngày càng đƣợc nâng lên trong các đề thi, nghiên
cứu kỹ hơn về hóa học của hợp chất ít tan.
Bạn đang xem 20 trang mẫu của tài liệu "Xây dựng hệ thống bài tập cân bằng hợp chất ít tan dùng bồi dưỡng HSG ở trường phổ thông", để tải tài liệu gốc về máy hãy click vào nút Download ở trên
Tóm tắt nội dung tài liệu: Xây dựng hệ thống bài tập cân bằng hợp chất ít tan dùng bồi dưỡng HSG ở trường phổ thông
1 SV: Phan Thị Ngọc Linh – Nguyễn Thị Yến Ngân GVHD: Hồ Sỹ Linh Trƣờng Đại học Đồng Tháp Khoa SP Lý – Hóa – Sinh MỤC LỤC MỞ ĐẦU .................................................................................................................................. 4 1. Lý do chọn đề tài .............................................................................................................. 4 2. Mục tiêu nghiên cứu ........................................................................................................ 4 3. Nhiệm vụ nghiên cứu ....................................................................................................... 4 4. Đối tƣợng và phạm vi nghiên cứu .................................................................................. 5 5. Phƣơng pháp nghiên cứu ................................................................................................ 5 6. Đóng góp của đề tài .......................................................................................................... 5 CHƢƠNG 1: CƠ SỞ LÝ LUẬN CỦA VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU ...................................... 6 1.1. Cơ sở lý luận [22], [23] .................................................................................................... 6 1.2. Cân bằng hợp chất ít tan [21] ......................................................................................... 6 1.3. Thực trạng sử dụng bài tập cân bằng hợp chất ít tan trong đề thi HSG môn Hóa học hiện nay ............................................................................................................................ 6 CHƢƠNG 2: XÂY DỰNG HỆ THỐNG BÀI TẬP CÂN BẰNG HỢP CHẤT ÍT TAN DÙNG BỒI DƢỠNG HSG Ở TRƢỜNG PHỔ THÔNG ........................................................ 7 2.1. Cơ sở của việc xây dựng hệ thống bài tập ......................................................................... 7 2.2. Nguyên tắc xây dựng hệ thống bài tập dùng cho học sinh giỏi ........................................ 7 2.3. Quy trình xây dựng hệ thống bài tập cân bằng hợp chất ít tan dùng trong bồi dƣỡng HSG ở trƣờng phổ thông .......................................................................................................... 7 2.4. Hệ thống bài tập cân bằng hợp chất ít tan dung bồi dƣỡng học sinh giỏi ở trƣờng phổ thông .................................................................................................................................... 7 2.4.1. Giới thiệu tổng quan về hệ thống bài tập. .................................................................... 7 2.4.2. Hệ thống bài tập về tính độ tan từ tích số tan .............................................................. 7 2.4.3. Hệ thống bài tập về tính tích số tan từ độ tan ............................................................ 12 2.4.4. Hệ thống bài tập về tích số tan điều kiện, các yếu tố ảnh hưởng độ tan ................... 14 2.4.5. Hệ thống bài tập về điều kiện xuất hiện kết tủa, sự kết tủa hoàn toàn, sự kết tủa phân đoạn ...................................................................................................................... 18 2.4.6. Hệ thống bài tập về sự hòa tan kết tủa trong các dung dịch .......................... 27 2.5. Sử dụng hệ thống bài tập cân bằng hợp chất ít tan trong bồi dƣỡng học sinh giỏi ở trƣờng phổ thông. ................................................................................................................. 30 CHƢƠNG 3: THIẾT KẾ GIÁO ÁN VÀ THẢO LUẬN ....................................................... 31 3.1. Thiết kế giáo án chuyên đề .............................................................................................. 31 2 SV: Phan Thị Ngọc Linh – Nguyễn Thị Yến Ngân GVHD: Hồ Sỹ Linh Trƣờng Đại học Đồng Tháp Khoa SP Lý – Hóa – Sinh 3.2. Tham khảo, trao đổi ý kiến với chuyên gia ................................................................. 35 3.2.1. Mục đích tham khảo, trao đổi ý kiến ............................................................... 35 3.2.2. Đối tượng tham khảo, trao đổi ý kiến .............................................................. 36 3.2.3. Tiến hành tham khảo, trao đổi ý kiến .............................................................. 36 3.3. Kết quả tham khảo, trao đổi ý kiến ............................................................................. 36 KẾT LUẬN ........................................................................................................................... 37 TÀI LIỆU THAM KHẢO ................................................................................................... 38 PHỤ LỤC ............................................................................................................................... 40 Phụ lục 1: Các đề kiểm tra ..................................................................................................... 40 Phụ lục 2: Đáp án ................................................................................................................... 40 3 SV: Phan Thị Ngọc Linh – Nguyễn Thị Yến Ngân GVHD: Hồ Sỹ Linh Trƣờng Đại học Đồng Tháp Khoa SP Lý – Hóa – Sinh DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT BT: Bài tập BTĐT: Bảo toàn điện tích BTNĐ: Bảo toàn nồng độ DH: Phƣơng trình Đơbai – Hucken ĐKP: Điều kiện proton ĐLTDKL: Định luật tác dụng khối lƣợng GD&ĐT: Giáo dục và Đào tạo GV: Giáo viên HS: Học sinh HSG: Học sinh giỏi STAD: Student Teams Achievement Division THPT: Trung học phổ thông TPGH: Thành phần giới hạn 4 SV: Phan Thị Ngọc Linh – Nguyễn Thị Yến Ngân GVHD: Hồ Sỹ Linh Trƣờng Đại học Đồng Tháp Khoa SP Lý – Hóa – Sinh MỞ ĐẦU 1. Lý do chọn đề tài Hệ thống các trƣờng THPT Chuyên đã đóng góp quan trọng trong việc phát triển và bồi dƣỡng học sinh có năng khiếu, tạo nguồn nhân lực chất lƣợng cao cho đất nƣớc, đào tạo đội ngũ học sinh có kiến thức, có năng lực tự học, tự nghiên cứu, đạt nhiều thành tích cao góp phần quan trọng nâng cao chất lƣợng và hiệu quả giáo dục phổ thông. Tuy nhiên, hiện nay 82 trƣờng THPT Chuyên trong cả nƣớc, không phải trƣờng nào cũng có sự đầu tƣ thỏa đáng. Một trong những hạn chế, khó khăn của hệ thống trƣờng THPT Chuyên trong toàn quốc đang gặp phải đó là chƣơng trình, sách giáo khoa, tài liệu cho môn chuyên còn thiếu, chƣa cập nhật và liên kết giữa các trƣờng. Bộ GD & ĐT chƣa xây dựng đƣợc chƣơng trình chính thức cho học sinh chuyên nên để dạy cho học sinh, giáo viên phải tự tìm tài liệu, chọn giáo trình phù hợp, phải tự xoay sở để biên soạn, cập nhật giáo trình, nhƣ thế thì khó bức phá lên đƣợc. Trong các kỳ thi Olympic 30/4, kỳ thi HSG Quốc gia từ năm 1994 đến nay, hóa học phân tích chiếm một vị trí khá quan trọng, trong đó nội dung thi thƣờng đƣợc ra dƣới dạng tổng hợp, kết hợp nhiều vấn đề về cân bằng ion trong dung dịch. Nội dung liên quan đến hợp chất ít tan là một trong những phần khó nhất của các kỳ thi này. Xuất phát từ thực tiễn trên, là một sinh viên chuyên ngành sƣ phạm hóa học và cũng sắp trở thành giáo viên trong tƣơng lai, tôi rất mong mỏi có một nguồn tài liệu có giá trị và phù hợp trong việc giảng dạy sau này để bồi dƣỡng học sinh giỏi – học sinh chuyên và cũng để cho học sinh có một tài liệu thích hợp để tham khảo, thuận lợi cho học tập và nghiên cứu, tôi đã chọn đề tài: “Xây dựng hệ thống bài tập cân bằng hợp chất ít tan dùng bồi dưỡng HSG ở trường phổ thông” để nghiên cứu. 2. Mục tiêu nghiên cứu - Phân loại, hệ thống và tuyển chọn lý thuyết - bài tập về cân bằng chất ít tan dùng bồi dƣỡng học sinh giỏi trƣờng phổ thông và tài liệu tham khảo cho học sinh chuyên Hóa. - Thiết kế bài giảng chuyên đề sử dụng thực nghiệm hệ thống bài tập nhằm nâng cao tính tích cực, chủ động và sáng tạo tìm tòi, tự học của học sinh. 3. Nhiệm vụ nghiên cứu - Phân loại, hệ thống và tuyển chọn bài tập cân bằng hợp chất ít tan dùng trong bồi dƣỡng học sinh giỏi ở trƣờng THPT. 5 SV: Phan Thị Ngọc Linh – Nguyễn Thị Yến Ngân GVHD: Hồ Sỹ Linh Trƣờng Đại học Đồng Tháp Khoa SP Lý – Hóa – Sinh - Nghiên cứu chƣơng trình chuyên hóa, một số đề thi Olympic 30/4 các năm, đề thi học sinh giỏi Quốc gia, Quốc tế, đề thi của một số nƣớc có liên quan đến phần cân bằng hợp chất ít tan. - Xây dựng hệ thống bài tập tự luận theo các chuyên đề lý thuyết trên dùng trong bồi dƣỡng HSG và chuyên Hóa ở trƣờng THPT. 4. Đối tƣợng và phạm vi nghiên cứu Cơ sở lý thuyết về cân bằng hợp chất ít tan và những dạng bài tập về cân bằng hợp chất ít tan trong các đề thi Olympic Hóa học các năm, nhằm nâng cao khả năng bồi dƣỡng HSG ở trƣờng THPT. 5. Phƣơng pháp nghiên cứu - Phƣơng pháp nghiên cứu lý luận: Nghiên cứu và xử lý thông tin liên quan đến đề tài - Phƣơng pháp nghiên cứu thực tiễn: + Đánh giá hiệu quả việc sử dụng bài tập hợp chất ít tan trong bồi dƣỡng HSG ở trƣờng phổ thông. + Trao đổi, tổng kết kinh nghiệm với các GV giảng dạy các lớp chuyên hóa và bồi dƣởng HSG Hóa. - Phƣơng pháp thống kê toán học: Xử lý thống kê kết quả. 6. Đóng góp của đề tài - Tài liệu tham khảo bồi dƣỡng HSG môn Hóa học ở trƣờng phổ thông. - Giúp cho học sinh có cơ sở nhất định trong việc giải bài tập hợp chất ít tan, tạo tƣ duy đột phá cho học sinh trong nghiên cứu về tính toán cân bằng hợp chất ít tan. 6 SV: Phan Thị Ngọc Linh – Nguyễn Thị Yến Ngân GVHD: Hồ Sỹ Linh Trƣờng Đại học Đồng Tháp Khoa SP Lý – Hóa – Sinh CHƢƠNG 1: CƠ SỞ LÝ LUẬN CỦA VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 1.1. Cơ sở lý luận [22], [23] 1.2. Cân bằng hợp chất ít tan [21] 1.3. Thực trạng sử dụng bài tập cân bằng hợp chất ít tan trong đề thi HSG môn Hóa học hiện nay Sau khi nghiên cứu những đề thi Olympic 30-4 của hóa học lớp 10 và 11 qua các năm 2000 – 2018. Những đề thi về phần hóa học phân tích chiếm tỷ lệ từ 1 – 2 bài (10 – 15%) trong đề thi hóa học Olympic. Và tỷ lệ này ngày càng đƣợc nâng lên trong các đề thi, nghiên cứu kỹ hơn về hóa học của hợp chất ít tan. Trong các tài liệu hiện hành thì những tài liệu dành cho học sinh giỏi, học sinh chuyên còn ít, chủ yếu là các tài liệu cho học sinh ôn luyện thi đại học và cao đẳng. Các dạng bài tập về tính toán cân bằng, độ tan của các chất ít tan trong dung dịch còn ở mức độ đơn giản với số lƣợng còn ít và chỉ mang tính chất chủ yếu là giới thiệu cho học sinh. Các bài tập định tính đƣa ra dƣới các dạng nhận biết các chất và các ion. Phần bài tập tính toán cân bằng chủ yếu dừng lại ở mức xác định tích số tan hoặc độ tan của các muối trong nƣớc. Đối với phần chuẩn độ chất ít tan, các tài liệu dành cho học sinh giỏi và học sinh chuyên hầu nhƣ không có do đó học sinh chuyên phải sử dụng rất nhiều đến các tài liệu dành cho sinh viên đại học. Điều đó hạn chế rất nhiều đến sự tiếp cận của học sinh vì để tiếp cận với các tài liệu của sinh viên, học sinh cần trang bị một kiến thức phổ thông tƣơng đối đầy đủ để có thể sử dụng đƣợc các tài liệu đó. 7 SV: Phan Thị Ngọc Linh – Nguyễn Thị Yến Ngân GVHD: Hồ Sỹ Linh Trƣờng Đại học Đồng Tháp Khoa SP Lý – Hóa – Sinh CHƢƠNG 2: XÂY DỰNG HỆ THỐNG BÀI TẬP CÂN BẰNG HỢP CHẤT ÍT TAN DÙNG BỒI DƢỠNG HSG Ở TRƢỜNG PHỔ THÔNG 2.1. Cơ sở của việc xây dựng hệ thống bài tập 2.2. Nguyên tắc xây dựng hệ thống bài tập dùng cho học sinh giỏi 2.3. Quy trình xây dựng hệ thống bài tập cân bằng hợp chất ít tan dùng trong bồi dƣỡng HSG ở trƣờng phổ thông 2.4. Hệ thống bài tập cân bằng hợp chất ít tan dung bồi dƣỡng học sinh giỏi ở trƣờng phổ thông. 2.4.1. Giới thiệu tổng quan về hệ thống bài tập. Chúng tôi đã tuyển chọn và xây dựng 115 bài tập tự luận theo các mức độ nhận thức: biết, hiểu, vận dụng và vận dụng sáng tạo. Cụ thể nhƣ sau: - Dạng 1: Tính độ tan từ tích số tan : 20 bài - Dạng 2: Tính tích số tan từ độ tan : 18 bài - Dạng 3: Tích số tan điều kiện, các yếu tố ảnh hƣởng độ tan : 23 bài - Dạng 4: Sự kết tủa hoàn toàn và sự kết tủa phân đoạn : 38 bài - Dạng 5: Sự hòa tan của các kết tủa trong dung dịch : 16 bài 2.4.2. Hệ thống bài tập về tính độ tan từ tích số tan Bài 1: Tính độ tan của AgCl: a) Trong nước nguyên chất. b) Trong dung dịch HCl 1M c) Trong dung dịch AgNO3 0,1M Cho AgCl có tích số tan KS = 10 -9,75 . Hƣớng dẫn: a) Gọi Sa là độ tan của AgCl, ta có: AgCl Ag+ + Cl- KS = 10-9,75 S S Theo ĐLTDKL, ta có: KS = [Ag + ].[Cl - ] = 10 -9,75 Sa = 1,33.10 -5 M 8 SV: Phan Thị Ngọc Linh – Nguyễn Thị Yến Ngân GVHD: Hồ Sỹ Linh Trƣờng Đại học Đồng Tháp Khoa SP Lý – Hóa – Sinh b) Gọi Sb là độ tan của AgCl, ta có: HCl H+ + Cl- 1 1 1 AgCl Ag+ + Cl- KS = 10-9,75 C: 0 1 C: S S [i]: S 1 + S Theo ĐLTDKL, ta có: KS = [Ag + ].[Cl - ] = 10 -9,75 Sb = 1,78.10 -10 M c) Gọi Sc là độ tan của AgCl, ta có: AgNO3 Ag + + NO3 - 0,1 0,1 0,1 AgCl Ag+ + Cl- KS = 10-9,75 C: 0,1 0 C: S S [i]: 0,1+ S S Theo ĐLTDKL, ta có: KS = [Ag + ].[Cl - ] = 10 -9,75 Sc = 1,78.10 -9 M Bài 2: Tính độ tan của FeS trong nước nguyên chất. Cho FeS có KS = 10 -17,2 ; Fe 2+ có = 10 -5,92 ; H2S có pKi = 7,02; 12,90. Hƣớng dẫn: Trong dung dịch, xảy ra các cân bằng: FeS Fe2+ + S2- KS 2+ + + 2Fe + H O FeOH + H 2- + -S + H HS K2 -1 - + 2HS + H H S K1 -1 + - 2H O H + OH Kw Gọi S là độ tan của FeS, ta có: Theo ĐKTDKL: KS = [Fe 2+ ] .[S 2- ] 2 1 2 2 1 1 2 K Kh S . . h + η h + K h + K K = 10 -8,75 (2.1) Theo định luật bảo toàn proton (ĐKP) với mức không (MK): Fe2+, S2-, HCl, H2O: ĐKP: [H+] = [OH-] + [FeOH+] + [Cl-] – [HS-] – 2[H2S] 2 W 1 HCl 2 1 1 2 K K h + 2hη h = S. C S. h h + η h + K h + K K (2.2) Giải hệ (2.1), (2.2) bằng các phƣơng pháp gần đúng ta có S = 8,23.10-3M 9 SV: Phan Thị Ngọc Linh – Nguyễn Thị Yến Ngân GVHD: Hồ Sỹ Linh Trƣờng Đại học Đồng Tháp Khoa SP Lý – Hóa – Sinh Bài tập tự luyện: Bài 3: Cho BaSO4 có pKS = 10; CuS có pKs = 35; H2S có pKi = 7,0; 13; 2 2 2 0 H O /H OE = 1,77V và 2 0 S/H SE = 0,14V 1. Tính độ tan của BaSO4 (mol/L): a) Trong nƣớc nguyên chất. b) Trong dung dịch BaCl2 10 -2M.. Nêu nhận xét? 2. So sánh khả năng hòa tan của CuS trong: a) Dung dịch HCl b) Dung dịch HCl + H2O2 (Trích tuyển tập đề thi Olympic 30-4 môn hóa học 11 lần thứ VI Trường THPT chuyên Thăng Long – Lâm Đồng) Bài 4: Cho MgNH4PO4 có KS = 2,5.10 -13; AgCl có KS’ = 10 -9,75 a) Tính % lƣợng AgCl bị mất đi khi rửa 0,451g hợp chất này bằng: - 200ml nƣớc cất - 150ml dung dịch NH4Cl 1M rồi bằng 50ml nƣớc cất. b) Dùng 200ml dung dịch NH4NO3 để rửa kết tủa MgNH4PO4. Tính C% của dung dịch NH4NO3 để khi rửa kết tủa không mất quá 0,01 mg MgO. (Trích tuyển tập đề thi Olympic 30-4 môn hóa học 11 lần thứ VII Trường THPT chuyên Bến Tre – Bến Tre) Bài 5: Trộn 15ml dung dịch BaCl2 6,7.10 -5 M với 25ml dung dịch Na2SO4 6.10 -4 M. Tính [Ba 2+ ] và % Ba2+ đã chuyển vào kết tủa, biết BaSO4 có KS =10 -10 . (Trích tuyển tập đề thi Olympic 30-4 môn hóa học 11 lần thứ VII Trường THPT chuyên Lê Khiết – Quảng Ngãi) Bài 6: Có một lƣợng chì cromat PbCrO4 tình cờ rơi vào tháp nƣớc. a) Tính độ tan của PbCrO ... giải: Tƣơng tự bài 1), ta dễ dàng tính đƣợc khoảng [CrO4 2- ] để tách 2 ion: 10 -3,93 M < [CrO4 2- ] < 10 -2,65 M. Áp dụng ĐKTDKL cho cân bằng (*) ta có: 2 2 7Cr O+ 2 4 K.C [H ] [CrO ] 34 SV: Phan Thị Ngọc Linh – Nguyễn Thị Yến Ngân GVHD: Hồ Sỹ Linh Trƣờng Đại học Đồng Tháp Khoa SP Lý – Hóa – Sinh Từ đó tính khoảng pH để tách hoàn toàn Ba2+ khỏi Sr 2+ là: 3,39 < pH < 4,67 Hoạt động 4: Kiểm tra, đánh giá - GV: Cho cả lớp làm bài kiểm tra nhanh để đánh giá mức độ nắm vững kiến thức của các em. - GV: Bài tập kiểm tra nhanh (lần 1). - GV và HS cùng đánh giá (GV nêu đáp án chấm),HS tự đánh giá bài làm và báo cáo kết quả. - GV: Cho 3 nhóm trao đổi về nội dung chƣa nắm chắc qua bài kiểm tra lần 1. - GV: Tiến hành bài kiểm tra cá nhân (lần 2). HS tham gia đánh giá (chấm bài lẫn cho nhau). Làm bài kiểm tra lần 1. Các nhóm trao đổi những nội dung chƣa nắm vững. Làm bài kiểm tra lần 2. V. Bài tập vận dụng, củng cố Bài 1: Cation Fe3+ có tính axit với Ka = 10 -3. Tính pH và nồng độ mol của muối Fe3+ để bắt đầu kết tủa Fe(OH)3. Cho tích số tan của Fe(OH)3 là 10 -37 . (Trích tuyển tập đề thi Olympic 30-4 môn hóa học 10 lần thứ X Trường THPT Chuyên Thoại Ngọc Hầu – An Giang) Bài 2: Trộn 10ml dung dịch MgCl2 0,02M với 10ml dung dịch chứa NH3 0,1M và NH4Cl 0,1M. Cho biết có kết tủa Mg(OH)2 hay không? (Trích tuyển tập đề thi Olympic 30-4 môn hóa học 10 lần thứ X Trường THPT Chuyên Lê Quý Đôn – Đà Nẵng) Bài 3: Trộn 1 ml dung dịch NaHSO4 0,01M với 3 ml dung dịch Pb(NO3)2 0,025M, có xuất hiện kết tủa hay không? Cho 4 -7,8 S(PbSO )K = 10 ; - 4 -2 HSO K = 10 . (Trích tuyển tập đề thi Olympic 30-4 môn hóa học 10 lần thứ X Ttrường THPT Chuyên Lê Quý Đôn – Bình Định) Bài 4: Ở 25oC tích số tan của MnS và Fe(OH)3 lần lƣợt bằng 1,4.10 -15 và 3,8.10-38. Tính xem các kết tủa có xuất hiện không nếu: - Trộn những thể tích bằng nhau của Mn(NO3)2 2.10 -3M và Na2S 3.10 -4 M. - Trộn 1 lít dd FeCl3 0,002M và 0,125 lít dung dịch KOH 0,0001M. (Trích tuyển tập đề thi Olympic 30-4 môn hóa học 10 lần thứ X Trường THPT Chuyên Trần Đại Nghĩa – TPHCM) 35 SV: Phan Thị Ngọc Linh – Nguyễn Thị Yến Ngân GVHD: Hồ Sỹ Linh Trƣờng Đại học Đồng Tháp Khoa SP Lý – Hóa – Sinh Bài 5: Cho dung dịch chứa Ba(NO3)2 0,001M; Sr(NO3)2 0,1M. Cho từ từ dung dịch Na2SO4 vào dung dịch trên. - Kết tủa nào xuất hiện trƣớc? Tại sao? - Bằng phƣơng pháp đó có tách đƣợc Ba2+ và Sr2+ không? Nếu đƣợc hãy tính số mol Na2SO4 cần cho vào 10ml dung dịch trên để tách. (Trích tuyển tập đề thi Olympic 30-4 môn hóa học 10 lần thứ X Trường THPT Chuyên Lê Khiết – Quảng Ngãi) Bài 6: Một dung dịch muối Na có [Cl-] = 10-1 và [I-] = 10-3. Dùng lƣợng thích hợp dung dịch AgNO3 tác dụng với dung dịch trên kết tủa nào xuất hiện trƣớc? Cho tích số tan KS(AgCl) = 1,56.10 -10 ; KS(AgI) = 10 -16 (Trích tuyển tập đề thi Olympic 30-4 môn hóa học 11 lần thứ VIII Trường THPT Lưu Văn Liệt – Vĩnh Long) Bài 7: Tích số tan của CaF2 là 3,4.10 -11 và hằng số phân li của axit HF là Ka = 7,4.10 -4 . - Trong dung dịch hỗn hợp gồm Ca(NO3)2 0,03M; HCl 0,8M và NaF 0,1M thì có CaF2 kết tủa không? - Nồng độ HCl ban đầu ít nhất phải bằng bao nhiêu để trong dung dịch gồm Ca(NO3)2 0,3M và NaF 0,1M không có CaF2 kết tủa? (Trích tuyển tập đề thi Olympic 30-4 môn hóa học 10 lần thứ XX Trường THPT Chuyên Lê Quý Đôn – Đà Nẵng) Bài 8: Thêm từ từ từng giọt AgNO3 vào dung dịch chứa KCl 0,10 M và KI 0,0010 M. - Kết tủa nào sẽ xuất hiện trƣớc? - Khi kết tủa thứ hai bắt đầu tách ra thì nồng độ của ion thứ nhất còn lại bằng bao nhiêu? Coi các chất đƣợc kết tủa hoàn toàn khi nồng độ ion < 10-6M. (Trích tuyển tập đề thi Olympic 30-4 môn hóa học 11 lần thứ VI TrườngTHPT Chuyên Trần Hưng Đạo – Bình Thuận) 3.2. Tham khảo, trao đổi ý kiến với chuyên gia 3.2.1. Mục đích tham khảo, trao đổi ý kiến Chúng tôi tiến hành tham khảo, trao đổi ý kiến để khẳng định mục đích nghiên cứu của đề tài là thiết thực, đáp ứng đƣợc yêu cầu đặt ra trong việc bồi dƣỡng HSG về bài tập cân bằng hợp chất ít tan. Cụ thể là: - Sử dụng hệ thống bài tập để kiểm tra kiến thức về cân bằng hợp chất ít tan. 36 SV: Phan Thị Ngọc Linh – Nguyễn Thị Yến Ngân GVHD: Hồ Sỹ Linh Trƣờng Đại học Đồng Tháp Khoa SP Lý – Hóa – Sinh - Tìm hiểu khả năng ứng dụng của đề tài trong việc bồi dƣỡng HSG ở trƣờng THPT. 3.2.2. Đối tượng tham khảo, trao đổi ý kiến Chúng tôi chọn 2 lớp ĐHSHOA15A và ĐHSHOA15B và các giảng viên Khoa Sƣ phạm Lý – Hóa – Sinh (trƣờng Đại học Đồng Tháp), giáo viên ở trƣờng THPT chuyên Nguyễn Quang Diêu (Tp. Cao Lãnh), THPT chuyên Nguyễn Đình Chiểu (Tp. Sa Đéc) để tiến hành tham khảo và trao đổi ý kiến. 3.2.3. Tiến hành tham khảo, trao đổi ý kiến 3.3. Kết quả tham khảo, trao đổi ý kiến 37 SV: Phan Thị Ngọc Linh – Nguyễn Thị Yến Ngân GVHD: Hồ Sỹ Linh Trƣờng Đại học Đồng Tháp Khoa SP Lý – Hóa – Sinh KẾT LUẬN 1. Kết luận Sau một thời gian nghiên cứu, thực hiện đề tài, đối chiếu với mục đích và nhiệm vụ đã đề ra, chúng tôi đã cơ bản hoàn thành những công việc sau: Tóm tắt lý thuyết về cân bằng hợp chất ít tan, là cơ sở để các em vận dụng vào giải các dạng bài tập cân bằng hợp chất ít tan. Nghiên cứu chƣơng trình chuyên hóa, một số đề thi Olympic 30/4 các năm, HSG Quốc gia, Quốc tế, đề thi của một số nƣớc có liên quan đến phần cân bằng hợp chất ít tan. Qua đó xây dựng hệ thống lý thuyết - bài tập về cân bằng chất ít tan dùng bồi dƣỡng học sinh giỏi trƣờng phổ thông và tài liệu tham khảo cho học sinh chuyên Hóa. Cụ thể, chúng tôi đã xây dựng đƣợc: - Dạng 1: Tính độ tan từ tích số tan: 20 bài - Dạng 2: Tính tích số tan từ độ tan: 18 bài - Dạng 3: Tích số tan điều kiện, các yếu tố ảnh hƣởng độ tan : 23 bài - Dạng 4: Sự kết tủa hoàn toàn và sự kết tủa phân đoạn: 38 bài - Dạng 5: Sự hòa tan của các kết tủa trong dung dịch: 16 bài Thiết kế bài giảng chuyên đề “Sự kết tủa hoàn toàn, sự kết tủa phân đoạn” sử dụng thực nghiệm hệ thống bài tập nhằm nâng cao tính tích cực, chủ động và sáng tạo tìm tòi, tự học của học sinh. Chúng tôi đã tiến hành tham khảo và trao đổi ý kiến với sinh viên, giảng viên trƣờng Đại học Đồng Tháp và giáo viên các trƣờng chuyên về sự phù hợp và tính cấp thiết của đề tài. Qua đó, chúng tôi thấy rằng bài tập cân bằng hợp chất ít tan thƣờng xuyên xuất hiện trong các kì thi HSG Quốc gia và Quốc tế, trong khi đó nguồn tài liệu về hệ thống bài tập này vẫn còn hạn chế. Vì thế chúng tôi thấy đề tài nghiên cứu này rất cần thiết và mang lại nhiều hiệu quả cho những học sinh ôn thi HSG Quốc gia và Quốc tế. 2. Kiến nghị Do quá trình nghiên cứu về cân bằng hợp chất ít tan còn khá mới, nên chúng tôi muốn mở rộng thêm phần khác nhằm hoàn thiện đề tài hơn. Ngoài ra chúng tôi còn mong muốn cung cấp thêm nhiều chuyên đề dạy học về phần kết tủa trong việc bồi dƣỡng HSG ở trƣờng phổ thông. 38 SV: Phan Thị Ngọc Linh – Nguyễn Thị Yến Ngân GVHD: Hồ Sỹ Linh Trƣờng Đại học Đồng Tháp Khoa SP Lý – Hóa – Sinh TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Trƣờng THPT Chuyên Lê Hồng Phong. Tuyển tập đề thi olympic 30-4 môn hóa học 10 lần thứ VI. NXB Đại học Quốc gia TP Hồ Chí Minh. Năm 2000. [2] Trƣờng THPT Chuyên Lê Hồng Phong. Tuyển tập đề thi olympic 30-4 môn hóa học 10 lần thứ VIII. NXB Giáo dục năm 2002. [3] Trƣờng THPT Chuyên Lê Hồng Phong. Tuyển tập đề thi olympic 30-4 môn hóa học 10 lần thứ IX. NXB Giáo dục năm 2003. [4] Trƣờng THPT Chuyên Lê Hồng Phong. Tuyển tập đề thi olympic 30-4 môn hóa học 10 lần thứ X. NXB Giáo dục năm 2004. [5] Trƣờng THPT Chuyên Lê Hồng Phong. Tuyển tập đề thi olympic 30-4 môn hóa học 10 lần thứ XX. NXB Đại học Quốc gia Hà Nội năm 2014. [6] Trƣờng THPT Chuyên Lê Hồng Phong. Tuyển tập đề thi olympic 30-4 môn hóa học 11 lần thứ VI. NXB Đại học Quốc gia TP HCM năm 2000. [7] Trƣờng THPT Chuyên Lê Hồng Phong. Tuyển tập đề thi olympic 30-4 môn hóa học 11 lần thứ VII. NXB Giáo dục năm 2001. [8] Trƣờng THPT Chuyên Lê Hồng Phong. Tuyển tập đề thi olympic 30-4 môn hóa học 11 lần thứ VIII. NXB Giáo dục năm 2002. [9] Trƣờng THPT Chuyên Lê Hồng Phong. Tuyển tập đề thi olympic 30-4 môn hóa học 11 lần thứ X. NXB Giáo dục 2004 [10] Trƣờng THPT Chuyên Lê Hồng Phong. Tuyển tập đề thi olympic 30-4 môn hóa học 11 lần thứ XX. NXB Đại học Quốc gia Hà Nội năm 2014. [11] Bộ GD & ĐT. Kỳ thi chọn học sinh giỏi quốc gia năm 2003 (bảng A) [12] Bộ GD & ĐT. Olympic hóa học sinh viên Việt Nam 2005 (bảng A) [13] Bộ GD & ĐT. Thi chọn đội tuyển quốc gia dự thi Olympic hóa học quốc tế năm 2004 [14] Bộ GD & ĐT. Kì thi chọn đội tuyển quốc gia dự thi Olympic quốc tế năm 2009 [15] Bộ GD & ĐT. Kỳ thi chọn học sinh giỏi quốc gia THPT năm 2014 [16] Bộ GD & ĐT. Kỳ thi chọn học sinh giỏi quốc gia năm 2018 [17] Olympic hóa học quốc tế lần thứ 32. Năm 2000 [18] Olympic hóa học quốc tế lần thứ 33. Năm 2001 [19] Olympic hóa học quốc tế lần thứ 37. Năm 2005 [20] Nguyễn Tinh Dung và Đào Thị Phƣơng Diệp - Hóa học phân tích - câu hỏi và bài tập cân bằng ion trong dung dịch, Nhà xuất bản Đại học Sư phạm Hà Nội. Năm 2005 39 SV: Phan Thị Ngọc Linh – Nguyễn Thị Yến Ngân GVHD: Hồ Sỹ Linh Trƣờng Đại học Đồng Tháp Khoa SP Lý – Hóa – Sinh [21] Nguyễn Tinh Dung – Hóa học phân tích 1 cân bằng trong dung dịch. NXB Đại học Sư phạm. Năm 2005 [22] Trần Thị Tƣơi – Phân loại và phương pháp giải các bài tập về tính tích số tan từ độ tan, Khóa luận tốt nghiệp Trường ĐHSP Hà Nội 2. Năm 2011. [23] Vũ Anh Tuấn – Xây dựng hệ thống bài tập hóa học nhằm rèn luyện tư duy trong việc bồi dưỡng HSG Hóa học ở trường THPT, Luận văn Tiến sĩ, Trường ĐHSP Hà Nội, 2004 [24] Olympic hóa học Bungari 1998 [25] Olympic hóa học Úc 2001 40 SV: Phan Thị Ngọc Linh – Nguyễn Thị Yến Ngân GVHD: Hồ Sỹ Linh Trƣờng Đại học Đồng Tháp Khoa SP Lý – Hóa – Sinh PHỤ LỤC Phụ lục 1 : Các đề kiểm tra Bài kiểm tra lần 1 Bài 1: Cho dung dịch chứa Cl- nồng độ 0,1M và CrO4 2- nồng độ 10-4M. Thêm từ từ dung dịch AgNO3 vào. Hỏi kết tủa AgCl hay Ag2CrO4 xuất hiện trƣớc và khi kết tủa thứ hai bắt đầu xuất hiện thì tỉ lệ nồng độ các ion Cl- và CrO4 2- bằng bao nhiêu? Có thể dùng Ag+ để kết tủa phân đoạn Cl- và CrO4 2- đƣợc hay không? Biết khi nồng độ từ 10-6M trở xuống thì có thể coi ion đó đƣợc tách hết. Cho KS(AgCl) = 10 -10 và KS(Ag2CrO4) = 10 -12 Bài 2: Có dung dịch A chứa hỗn hợp 2 muối MgCl2 10 -3 M và FeCl3 10 -3 M. Cho dung dịch NaOH vào dung dịch A. a) Kết tủa nào tạo ra trƣớc ? b) Tìm pH thích hợp để tách 1 trong 2 ion Mg2+ hoặc Fe3+ ra khỏi dung dịch. Biết rằng nếu ion có nồng độ bé hơn hoặc bằng 10-6M thì xem nhƣ đã đƣợc tách biệt. Cho biết tích số tan của Mg(OH)2 và Fe(OH)3 lần lƣợt là: 10 -11 và 10-39 Bài kiểm tra lần 2 Bài 1: Ngƣời ta dự tính làm kế t tủa CdS từ một dung dịch chứa [Cd2+] = 0,02M, Zn 2+ = 0,02M bằng cách làm bão hòa một cách liên tục dung dịch vào H2S. a) Ngƣời ta phải điều chỉnh pH của dung dịch trong giới hạn nào để có kết quả một số lƣợng tối đa CdS không làm kết tủa ZnS? b) Tính [Cd2+] còn lại sau khi ZnS bắt đầu kết tủa. Cho dung dịch bão hòa có [H2S] = 0,1M; H2S có K1 = 1,0.10 -7 và K2 = 1,3.10 -13 CdS có Ksp = 10 -28 và ZnS có Ksp = 10 -22 Bài 2: Trộn dung dịch X chứa BaCl2 0,01 M và SrCl2 0,1 M với dung dịch K2Cr2O7 1M, có các quá trình sau đây xảy ra: 2- 2- + -15 2 7 2 4 a 2+ 2- -1 9,93 4 4 S1 2+ 2- -1 4,65 4 4 S2 Cr O + H O 2CrO + 2H K = 2,3.10 Ba + CrO BaCrO ¯ K = 10 Sr + CrO SrCrO ¯ K = 10 Tính khoảng pH để có thể kết tủa hoàn toàn Ba2+ dƣới dạng BaCrO4 mà không có kết tủa SrCrO4. 41 SV: Phan Thị Ngọc Linh – Nguyễn Thị Yến Ngân GVHD: Hồ Sỹ Linh Trƣờng Đại học Đồng Tháp Khoa SP Lý – Hóa – Sinh Phụ lục 2: Đáp số 2.4.2 Hệ thống bài tập về tính độ tan từ tích số tan: Bài 6: a) S = 1,33.10-7M b) S = 1,77.10-13, có thể c) S = 5,05.10-8, không thể Bài 9: S = 9,1.10-10M Bài 10: a) 1,48.10-5M b) 1,34.10-5M Bài 11: a) 1,51.10-3M b) 1,38.10-3M c) 1,86.10-3M Bài 12: S = 1,28.10-6MM Bài 13: S = 5,65.10-5M Bài 14: S = 1,08.10-6M Bài 15: S = 1,76.10 -4 M Bài 16: S = 10-3,51; pH = 10,49 Bài 17: S = 2,92.10-3M Bài 18: S = 5,6.10-4M Bài 19: S = 10-6,15M Bài 20: a) 5,61.10-3M b) 5,95.10-4M c) 1,46.10-5M 2.4.3 Hệ thống bài tập về tính tích số tan từ độ tan: Bài 9: KS = 7,83.10 -21 Bài 11: KS = 1,002.10 -10 Bài 12: KS = 1,1.10 -12 Bài 16: KS = 10 -10,37 Bài 17: KS = 8,13.10 -12 2.4.4 Hệ thống bài tập về tích số tan điều kiện, các yếu tố ảnh hưởng độ tan Bài 3: KS = 11,9810 Bài 4: a) [Ag+] = 7,04.10-10 b) [Cl-] = 7,408.10-10 Bài 5: a) S = 1,58.10-9 b) KS = 1,58.10 -11 c) S = 1,58.10 -7 Bài 6: b) S = 1,29.10-9 c) S = 1,9.10-2 Bài 7: a) 1,14.10-5M b) 5,9.10-11M c) 2,4.10-3M d) 6,7% Bài 8: a) 9,2.10-4 b) 1,6.10-11M c) 1,6.10-7M d) 9,3 Bài 9: a) S = 2,17.10-4 b) S = 5,47.10-2 Bài 11: a) S = 10-4,15; S’ = 10-3,59 Bài 14: a) 10-4,47 b) 5,75.10-3 42 SV: Phan Thị Ngọc Linh – Nguyễn Thị Yến Ngân GVHD: Hồ Sỹ Linh Trƣờng Đại học Đồng Tháp Khoa SP Lý – Hóa – Sinh Bài 16: a) 0,0257M b) 5,49.10-3M Bài 17: a) 0,002M b) 7,23.10-3M Bài 18: 5,03.10-9 Bài 20: 7,9.10-27 Bài 21: 3,72.10-4 Bài 22: 1,63.10-9 và 4,64.10-5M Bài 23: 2,04.10-2 2.4.5 Hệ thống bài tập về điều kiện xuất hiện kết tủa, sự kết tủa hoàn toàn Bài 6: Có kết tủa PbSO4, KS = 3,881.10 -5 Bài 8: Kết tủa tạo ra trƣớc là Fe(OH)3, 3 pH 10 Bài 9: a) KS= 1,5.10 -7 b) Ks= 2,42.10 -13 Bài 10: a) BaSO4 b) 4 pSO4 2- 5 Bài 12: a) pH 0,33 b) 2.10-8M Bài 15: Không xuất hiện kết tủa FeS Bài 16: a) AgI b) [I-] = 10-7M Bài 17: SrCO3 Kết tủa trƣớc, 11,6%, Tỉ lệ Sr 2+ còn lại trong dung dịch khá lớn nên không dung phƣơng pháp kết tủa phân đoạn. Bài 18: a) AgI, [I-]=10-8M b) 10-13 c) 3,16.10-11 Bài 19: a) [AgNH3 + ] = 10 -5,9 ; [Ag(NH3)2 + ] = 10 -3 b) AgBr Bài 20: 1) 0,0445 2) 2,08.10-3M Bài 21: 1) Không có kết tủa 2) Có kết tủa CuS, không có kết tủa MnS Bài 22: Chỉ có Br-, I- kết tủa. Bài 23: a) AgPO4 Kết tủa trƣớc Ca3(PO4)2 b) 0,0233 (mol/l) có thể tách hai muối Bài 24: a) 1,3.10-17 Bài 25: a) BaCrO4, Ag2CrO4 b) [Ba 2+ ] = 2,55.10 -9 M; [Ag + ] = 4,66.10 -6 M ài 26: b) [Ba2+] = 0,333.10-5 c) 4,6.10-2M, AgCl tan trong NH3 1M nhiều hơn Bài 31: Có kết tủa SrC2O4 xuất hiện Bài 32: Có kết tủa Mg(OH)2 xuất hiện, pH = 10,16 Bài 33: [H+] = 0,692M Bài 34: pHđ > 6,45; pHbđ kết tủa > 8,95; pH > 9,45 Bài 35: C = 0,123M 43 SV: Phan Thị Ngọc Linh – Nguyễn Thị Yến Ngân GVHD: Hồ Sỹ Linh Trƣờng Đại học Đồng Tháp Khoa SP Lý – Hóa – Sinh Bài 36: Al(OH)3 kết tủa trƣớc, tách đƣợc hoàn toàn Mg 2+ ra khỏi hổn hợp Bài 37: Không xuất hiện kết tủa, KS = 10 -19,4 2.4.6. Hệ thống bài tập về sự hòa tan kết tủa trong dung dịch Bài 6: C = 2,7M Bài 7: a) S = 4,38g b) KS = 5,3.10 -13 Bài 8: S = 0,43M Bài 9: S rất nhỏ, HgS không tan trong HNO3 Bài 10: Chỉ có 22% BaSO4 chuyển hóa thành BaCO3 Bài 11: S = 1,124.10-5M Bài 12: C = 1,412M Bài 13: S = 1,7.10-3M Bài 14: CaCO3 dễ tan trong HAx
File đính kèm:
- xay_dung_he_thong_bai_tap_can_bang_hop_chat_it_tan_dung_boi.pdf