“Vận dụng Định luật bảo toàn khối lượng vào giải bài tập hóa học ”.A. PHẦN MỞ ĐẦUI]ĐẶT VẤN ĐỀ1] Thực trạng của vấn đềTrong trường trung học cơ sở các em được học bộ môn hóa học muộn hơnso với các môn khoa học tự nhiên khác như : Toán, lý , sinh , công nghệ , các mônhọc này ngay khi vào lớp 6 các em đã được học, còn bộ môn hóa học các em chỉđược nghiên cứu từ lớp 8 . Tuy nhiên với lượng kiến thức mà các em học được ở 2lớp này thì các em đã nắm phần lớn các kiến thức về hóa học sơ cấp như :Hóa học đại cương : Nguyên tử, phân tử , đơn chất, hợp chất, các loại phảnứng: hóa hợp, phân hủy, thế, oxi hóa khử, phản ứng trung hòa , phản ứng traođổi ...Hóa học vô cơ: oxi, hiđro, nước, các hợp chất vô cơ [axit, oxit, bazơ, muối] ,kim loại và phi kim .Hóa học hữu cơ: Hiđrocacbon và dẫn xuất hiđrocacbon .Để học các nội dung cơ bản trên không thể tách rời được hai nội dung cơ bảncủa bộ môn hóa học đó là: Tính theo công thức hóa học và phương trình hóa học .Trong chương trình hóa học lớp 8 các em học sinh được học một định luật quantrọng đó là “Định luật bảo toàn khối lượng” nội dung của định luật này cho phépcác em học sinh có cách giải các bài tập một cánh nhanh chóng và sáng tạo để giúpcác em học sinh làm được điều này tôi đã nghiên cứu tìm tòi các ví dụ minh họaphù hợp cho các em học sinh THCS và qua đó các em có thể vận dụng làm các vídụ tương tự ở các mức độ từ đơn giản đến phức tạp, từ dễ đến khó.2] Ý nghĩa và tác dụng của giải pháp.Việc vận dụng Định luật bảo toàn khối lượng mức độ đơn giản như bàitập ở lớp 8 ,9 thì nhìn chung các em học sinh trung bình trở lên cũng có thể làmđược, tuy nhiên nếu vận dụng Định luật bảo toàn khối lượng ở mức độ cao hơn thìTrịnh Hải Hồng trường THCS Yên Hòa – Yên Mỹ - Hưng YênTrang 1“Vận dụng Định luật bảo toàn khối lượng vào giải bài tập hóa học ”.nhìn chung các em học sinh giỏi cũng lúng túng không biết cách vận dụng . Đểgiúp các em HS làm tốt các bài tập này theo tôi giáo viên phải giúp học sinh :Xây dựng bài toán và vận dụng Định luật bảo toàn khối lượng ở mức độ đơngiản [Từ 1 đến 3 PTHH]Xây dựng bài toán và vận dụng Định luật bảo toàn khối lượng ở mức độ phứctạp dần [ 4 PTHH trở lên]Qua đó học sinh có thể tự xây dựng cho mình các bài tập với mức độ khó tăngdần3] Phạm vi nghiên cứu của đề tài- Phạm vi nghiên cứu: HS đội tuyển hóa – huyện Yên Mỹ - tỉnh Hưng Yên- Thông qua việc bồi dưỡng đội tuyển HSG Yên Mỹ tham gia thi cấp tỉnh- Thời gian nghiên cứu là: 2 năm học 2011 – 2012; 2012 – 2013.II. PHƯƠNG PHÁP TIẾN HÀNHPhương pháp đối chứng1. Đối tượng- Chọn học sinh HS đội tuyển hóa làm đối tượng thực nghiệm.- Chia làm hai nhóm làm thực nghiệm có trình độ học tập tương đương nhau.2. Cách tiến hành thực nghiệm theo kiểu đối chứngThực nghiệm theo kiểu đối chứng- Giáo viên hướng dẫn học sinh nhóm 1 giải bài tập theo phương pháp bảo toànkhối lượng, nhóm 2 không hướng dẫn như nhóm 1.Thực nghiệm lần 1 [ kiểm tra khả năng nhận thức của học sinh]:Cho học sinh 2 nhóm làm các bài tập vận dụng Định luật bảo toàn khối lượngở mức độ đơn giản [1 đến 3 PTHH] Từ ví dụ 1 đến ví dụ 6Chấm điểm: phân loại giỏi, khá, trung bìnhThực nghiệm lần 2 [ kiểm tra độ bền kiến thức]:Trịnh Hải Hồng trường THCS Yên Hòa – Yên Mỹ - Hưng YênTrang 2“Vận dụng Định luật bảo toàn khối lượng vào giải bài tập hóa học ”.Cho học sinh 2 nhóm làm các bài tập vận dụng Định luật bảo toàn khối lượngở mức độ phức tạp [4 PTHH trở lên] Từ ví dụ 7 đến ví dụ 11Chấm điểm: phân loại giỏi, khá, trung bìnhB. PHẦN NỘI DUNGI] MỤC TIÊUMục tiêu nghiên cứu của đề tài nhằm giải quyết một số vấn đề cơ bản sau đây :• Những cơ sở lý luận về phương pháp các bài toán hoá học dựa vào định luậtbảo toàn khối lượng.• Thực trạng về việc vận dụng các phương pháp giải nhanh hóa học .• Từ việc nghiên cứu vận dụng đề tài, rút ra bài học kinh nghiệm để phát triểnthành diện rộng, góp phần nâng cao chất lượng bồi dưỡng học sinh giỏi tạihuyện Yên Mỹ.II]GIẢI PHÁP CỦA ĐỀ TÀI1] CƠ SỞ CỦA PHƯƠNG PHÁP BẢO TOÀN KHỐI LƯỢNGa] Nội dung định luật bảo toàn khối lượng:Định luật bảo toàn khối lượng hay định luật Lomonosov-Lavoisier là mộtđịnh luật cơ bản trong lĩnh vực hóa học, được phát biểu như sau: Trong phản ứnghóa học, tổng khối lượng các chất tham gia phản ứng bằng tổng khối lượng sảnphẩm tạo thành.b] Nguyên tắc áp dụng :- Trong phản ứng hóa học, tổng khối lượng các chất tham gia phản ứng luônbằng tổng khối lượng các sản phẩm tạo thành.- Tổng khối lượng các chất đem phản luôn bằng tổng khối lượng các chất thuđược.- Tổng khối lượng dung dịch sau phản ứng bằng tổng khối lượng của dung dịchtrước phản ứng cộng khối lượng chất tan vào dung dịch trừ đi khối lượng chấtTrịnh Hải Hồng trường THCS Yên Hòa – Yên Mỹ - Hưng YênTrang 3“Vận dụng Định luật bảo toàn khối lượng vào giải bài tập hóa học ”.kết tủa, chất bay hơi.2] CÁC VÍ DỤ ÁP DỤNGTrước tiên tôi xin giới thiệu một số bài toán ở mức độ đơn giản thườngđược sử dụng vào làm các đề kiểm tra 45’ hoặc kiểm tra học kì, sau đó phát triểndần các bài tập này thành các tập khó dùng làm các đề thi cho học sinh khá , giỏiDẠNG 1:Vận dụng Định luật bảo toàn khối lượng ở mức độ đơn giản [Từ 1 đến 3PTHH]Ví dụ 1: Khử hoàn toàn 32 gam hỗn hợp A[ CuO và Fe2O3 ] bằng khí H2 thấy tạora 9 gam H2O. Tính khối lượng hỗn hợp kim loại thu được.Hướng dẫn giảiPhát hiện vấn đề:BiếtmH 2O => nH 2O =mH 2OM H 2O⇒ nH 2 ⇒ mH 2mA + mH 2 = mKL + mH 2O= > Tính mKL = ?Trình bày lời giảiPhương trình hóa họctCuO + H2 O → Cu + H2OotFe2O3 + 3 H2 → 2Fe + 3 H2Oo[1][2]9= 0,5 [mol]18Theo PTHH [1] và [2] ⇒ nH 2 = nH 2O = 0,5 [mol] ⇒ mH 2 = 0,5.2 = 1 [g]mH 2O = 9 [ g ] => nH 2O =Theo định luật bảo toàn khối lượng :mA + mH 2 = mKL + mH 2O=> mKL = mA + mH 2 − mH 2O = 32 + 1 − 9 = 24 [g]Trịnh Hải Hồng trường THCS Yên Hòa – Yên Mỹ - Hưng YênTrang 4“Vận dụng Định luật bảo toàn khối lượng vào giải bài tập hóa học ”.Ví dụ 2: Cho 24,4 gam hỗn hợp Na2CO3, K2CO3 tác dụng vừa đủ với dung dịchBaCl2. Sau phản ứng thu được 39,4 gam kết tủa. Lọc tách kết tủa, cô cạn dung dịchthu được m gam muối clorua. Tính mHướng dẫn giảiPhát hiện vấn đề:BiếtmBaCO 3 => nBaCO 3 =mBaCO 3M BaCO 3⇒ nBaCl 2 ⇒ mBaCl 2m hỗn hợp + mBaCl 2 = m kết tủa + m= > Tính m = ?Trình bày lời giảiPhương trình hóa họcNa2CO3 + BaCl2→ BaCO3 + 2NaClK2CO3 + BaCl2 → BaCO3 + 2KClmBaCO 3 => nBaCO 3 =mBaCO 3M BaCO 3=39, 4= 0,2[mol ]197⇒ nBaCl 2 = nBaCO 3 = 0, 2[mol ] ⇒ mBaCl 2 = 208.0, 2 = 41,6[ g ]Áp dụng định luật bảo toàn khối lượng: m hỗn hợp + mBaCl 2 = m kết tủa + m=> m = 24,4 + 41,6 – 39,4 = 26,6 [g]Nhận xét: Nếu ví dụ 1; 2 các em học sinh làm theo phương pháp đại số [gọi ẩn vàgiải hệ phương trình hoặc phương trình ] thì mất nhiều thời gian và cần nhiều khảnăng giải toán.Ví dụ 3: Đốt cháy m gam chất A cần dùng 4,48 lít O2 thu được 2,24 lít CO2 và 3,6g H2O .Tính m ? Biết thể tích các khí đo ở đktc.Hướng dẫn giảiPhát hiện vấn đề:Biết VO2 => nO2 =VO222, 4⇒ mO2 = nO2 .M O2Trịnh Hải Hồng trường THCS Yên Hòa – Yên Mỹ - Hưng YênTrang 5“Vận dụng Định luật bảo toàn khối lượng vào giải bài tập hóa học ”.VCO2 => nCO2 =VCO222,4⇒ mCO2 = nCO2 .M CO2mA + mO2 = mCO2 + mH 2O= > Tính mA = ?Trình bày lời giảinO2 =4, 48= 0, 2[mol ] ⇒ mO2 = 32.0, 2 = 6, 4[ g ]22, 4nCO2 =2,24= 0,1[mol ] => mCO2 = 44.0,1 = 4, 4[ g ]22,4Áp dụng định luật bảo toàn khối lượng:mA + mO2 = mCO2 + mH 2O => m = mA = 4, 4 + 3,6 − 6,4 = 1,6[ g ]Ví dụ 4: Xà phòng hoá hoàn toàn 17,24 gam chất béo cần vừa đủ 0,06 mol NaOH.Cô cạn dung dịch sau phản ứng thu được khối lượng xà phòng làA. 17,80 gam.B. 18,24 gam.C. 16,68 gam.D. 18,38 gam[Đề thi đại học Khối B-2008]Hướng dẫn giảiPhát hiện vấn đề:tChất béo + NaOH → Xà phòng + C3H5[OH]30Áp dụng định luật bảo toàn khối lượng ta cóm ChÊt bÐo + m NaOH = m Xµ phßng + m C3 H5 [ OH ] 3=> m Xµ phßng = m ChÊt bÐo + m NaOH − m C3 H5 [ OH ] 3Trình bày lời giảit[RCOO]3C3H5 + 3NaOH → 3RCOONa + C3H5[OH]30n NaOH = 0, 06 [mol ] => m NaOH = 0,06.40 = 2, 4[ g ]11n C3 H5 [ OH ] 3 = n NaOH = .0,06 = 0, 02[mol ]33=> m C3H5 [ OH ] 3 =0,02 . 92 = 1,84[g]Theo ĐLBTKL ta cóTrịnh Hải Hồng trường THCS Yên Hòa – Yên Mỹ - Hưng YênTrang 6“Vận dụng Định luật bảo toàn khối lượng vào giải bài tập hóa học ”.m ChÊt bÐo + m NaOH = m Xµ phßng + m C3 H5 [ OH ] 3=> m Xµ phßng = m ChÊt bÐo + m NaOH − m C3 H5 [ OH ] 3 = 17,24 + 2,4 − 1,84 = 17,80[ g ]Đáp án: A. 17,80 gam.Ví dụ 5: Cho 17,5g hỗn hợp gồm 3 kim loại nhôm, kẽm, sắt tan hoàn toàn trongdung dịch H2SO4 0,5M, ta thu được 11,2 lít H2 [đktc]. Tính thể tích dung dịch axittối thiểu phải dùng và khối lượng muối khan thu được.Hướng dẫn giảiPhát hiện vấn đề:BiếtVH 2 => nH 2 =VH 222, 4⇒ mH 2 =nH 2 .M H 2⇓ TheoPTHHn H SO ⇒ m H SO = n H SO .M H SO24242424mhçn hîp kim lo¹i + m H SO = mMuèi khan + mH2 => mMuèi khan = ?24Trình bày lời giảiCác PTHH xảy ra:2Al+ 3H2SO4 → Al2[SO4]3 + 3H2[1]Zn + H2SO4 → ZnSO4 + H2[2]Fe + H2SO4 → FeSO4 + H2[3]Xét các PTHH [1],[2], [3] ta thấy:nH 2 SO4 = nH 2 =VH 2=22, 411,2=0,5 mol22, 4⇒ mH 2 =nH 2 .M H 2 =0,5.2 =1[g]⇒ m H SO = n H SO .M H SO = 0,5.98 = 49[ g ]242424mhçn hîp kim lo¹i + m H SO = mMuèi khan + mH224=> mMuèi khan = 17,5 + 49 − 1 = 65,5[ g ]Trịnh Hải Hồng trường THCS Yên Hòa – Yên Mỹ - Hưng YênTrang 7“Vận dụng Định luật bảo toàn khối lượng vào giải bài tập hóa học ”.Thể tích dung dịch axit tối thiểu phải dùng là: VH 2SO4 =n0,5== 1[l ]CM 0,5Ví dụ 6: Hoà tan hoàn toàn 2,81 gam hỗn hợp gồm Fe2O3, MgO, ZnO trong 500 mlaxit H2SO4 0,1M [vừa đủ]. Sau phản ứng, hỗn hợp muối sunfat khan thu được khicô cạn dung dịch có khối lượng làA. 3,81 gam.B. 4,81 gam.C. 5,81 gam.D. 6,81 gam.[Đề thi đại học khối A năm 2007]Hướng dẫn giảiPhát hiện vấn đề:Biết500 ml axit H 2SO 4 0,1M => nH 2SO4 = CM .V ⇒ nH 2 SO4 =nH 2SO4 .M H 2 SO4⇓ Theo PTHHn H O ⇒ m H O = n H O .M H O2222mhçn hîp kim lo¹i + m H SO = mMuèi khan + mH2O => TÝnh mMuèi khan =?24Trình bày lời giảiCác PTHH xảy ra:Fe2O3 + 3H2SO4 → Fe2[SO4 ]3 + 3H2O[1]MgO+ H2SO4 → MgSO4 + H2O[2]ZnO+ H2SO4 → ZnSO4 + H2O[3]500 ml axit H 2SO 4 0,1M=> nH 2 SO4 = CM .V = 0,5.0,1 = 0,05 mol⇒ mH 2 SO4 =nH 2 SO4 .M H 2 SO4 =0,05.98= 4,9 [g]Theo PTHH [1],[2] ,[3]n H O = nH 2 SO4 ⇒ m H O = n H O .M H O = 0,05.18 = 0,9[ g ]2222mhçn hîp kim lo¹i + m H SO = mMuèi khan + mH2O24=> mMuèi khan =2,81 + 4,9 - 0,9 = 6,81[g]Trịnh Hải Hồng trường THCS Yên Hòa – Yên Mỹ - Hưng YênTrang 8“Vận dụng Định luật bảo toàn khối lượng vào giải bài tập hóa học ”.Đáp án : D. 6,81 gam.Nhận xét: Nếu ví dụ 5; 6 các em học sinh làm theo phương pháp đại số [gọi ẩn vàgiải hệ phương trình ] số ẩn nhiều hơn số phương trình => Không giải đượcDẠNG 2:Vận dụng Định luật bảo toàn khối lượng ở mức độ phức tạp [4 PTHH trở lên]Ví dụ 7: Cho từ từ đến dư một luồng khí CO đi qua ống sứ đựng m gam hỗn hợp Agồm : Fe, FeO, Fe3O4 , Fe2O3 đun nóng thu được 64g Fe. Khí đi ra sau phản ứngcho đi qua dung dịch Ca[OH]2 dư thu được 40g kết tủa. Tính m ?Hướng dẫn giảiPhát hiện vấn đề:BiếtmCaCO3 => nCaCO3 =mCaCO3M CaCO3⇒ nCO2 ⇒ mCO2⇓nCO ⇒ mCOmA + mCO = mFe + mCO2= > Tính m A = ?Trình bày lời giảiPhương trình hóa họcFe + CO Không phản ứngtFeO + CO → Fe + CO2o[1]tFe3O4+4CO → 3Fe + 4CO2otFe2O3 + 3CO → 2Fe + 3CO2oCO2 + Ca[OH]2 → CaCO3nCaCO3 =mCaCO3M CaCO3=+ H2 O[2][3][4]40= 0, 4 [mol]100Theo phương trình [1]; [2]; [3]; [4]Trịnh Hải Hồng trường THCS Yên Hòa – Yên Mỹ - Hưng YênTrang 9“Vận dụng Định luật bảo toàn khối lượng vào giải bài tập hóa học ”.nCO2 = nCaCO3 = 0,4 mol ⇒ mCO2 = 0,4 . 44 = 17,6 [g]Theo phương trình [1]; [2]; [3]nCO = nCO2 = 0,4 mol ⇒ mCO = 0,4 . 28 = 11,2 [g]Theo ĐLBTKL ta cómA + mCO = mFe + mCO2=> mA = mFe + mCO2 − mCO = 64 + 17,6 − 11, 2 = 70, 4 [g]Ví dụ 8: Cho 2,13 gam hỗn hợp X gồm ba kim loại Mg, Cu và Al ở dạng bột tácdụng hoàn toàn với oxi thu được hỗn hợp Y gồm các oxit có khối lượng 3,33 gam.Thể tíchdung dịch HCl 2M vừa đủ để phản ứng hết với Y làA. 57 ml.B. 50 ml.C. 75 ml.D. 90 ml.[Đề thi đại học khối A năm 2008]Hướng dẫn giảiPhát hiện vấn đề:mhçn hîp kim lo¹i + m O = mhçn hîp oxit2=> m O = mhçn hîp oxit − mhçn hîp kim lo¹i => nO = ?22n H O = nO [trong oxi] =2nO2 và nHCl = 2.n H O22=> nHCl = 2nO [trong oxi] = 4nO2 => Vdd HCl 2 M =nHCl=?CMTrình bày lời giảiPhương trình hóa họct2Mg + O2 → 2MgO0t2Cu + O2 → 2CuO0[1][2]t4Al + 3O2 → 2Al2O3[3]MgO + 2HCl → MgCl2 + H2O[4]CuO + 2HCl → CuCl2 + H2O[5]Al2O3 + 6HCl → 2AlCl3 + 3H2O[6]0Trịnh Hải Hồng trường THCS Yên Hòa – Yên Mỹ - Hưng YênTrang 10“Vận dụng Định luật bảo toàn khối lượng vào giải bài tập hóa học ”.Theo ĐLBT khối lượngmhçn hîp kim lo¹i + m O = mhçn hîp oxit2=> m O = mhçn hîp oxit − mhçn hîp kim lo¹i = 3,33 − 2,13 = 1,2[ g ]2=> nO =21,2= 0,0375 [mol ]32Theo phương trình [1] đến [6]n H O = nO [trong oxi] =2nO2 và nHCl = 2.n H O22=> nHCl = 2nO [trong oxi] = 4nO2 = 4.0,0375 = 0,15[mol ]=> Vdd HCl 2 M =0,15= 0,075[l ] = 75[ml ]2Đáp án : C. 75 ml.Ví dụ 9:Để hòa tan hoàn toàn 35,1 gam hỗn hợp A gồm một kim loại hóa trị II[X] và một kim loại hóa trị III [Y] cần dùng 500 ml dung dịch hỗn hợp 2 axit HCl2,4M và H2SO4 2,4 M . Hỏi sau phản ứng cô cạn dung dịch thu được bao nhiêugam hỗn hợp muối khan. [Tính theo PTHH và vận dụng định luật bảo toàn khốilượng]Hướng dẫn giảiPhát hiện vấn đề:nHCl =>m HCl = ?nH2 SO4 => m H2 SO4 => m hçn hîp axit = ?= ? 1.nHCl 2 => nH 2 PT[1] => [4] = ? => mH 2 PT[1] => [2] = ?= nH 2 SO4 nH 2 PT[1] và [2] =nH 2 PT[3] và [4]mhçn hîp kim lo¹i + m hçn hîp axit = mMuèi khan + mH2 => mMuèi khan = ?Trình bày lời giảiTrịnh Hải Hồng trường THCS Yên Hòa – Yên Mỹ - Hưng YênTrang 11“Vận dụng Định luật bảo toàn khối lượng vào giải bài tập hóa học ”.nHCl = 0,5.2,4 = 1,2 [mol] =>m HCl = 36,5.1,2 = 43,8 [g]nH2 SO4 = 0,5.2,4 = 1,2 [mol]=> m H2 SO4 = 98.1,2 = 117,6 [g]=> m hçn hîp axit = 43,8 + 117,6 = 161,4[ g ]Phương trình hóa học2X + 2HCl → 2XCl + H2[1]Y + 2HCl → XCl2 + H2[2]2X + H2SO4 → X2SO4 + H2[3]Y + H2SO4 → YSO4 + H2[4]Theo phương trình [1] và [2]11.nHCl = .1,2 = 0,6[mol ] 22 => nH 2 PT[1] => [4] = 0,6 + 1,2 = 1,8[mol ]= nH 2SO4 = 1,2 [mol ]nH 2 PT[1] và [2] =nH 2 PT[3] và [4]=> mH 2 PT[1] => [2] = 1,8.2 = 3,6[ g ]Theo ĐLBTKLmhçn hîp kim lo¹i + m hçn hîp axit = mMuèi khan + mH2=> mMuèi khan =35,1+ 161,4 - 3,6 = 192,9[g]Ví dụ 10: Hòa tan vừa đủ 6 gam hỗn hợp A gồm 2 kim loại X, Y có hóa trị tướngứng là I và II vào dung dịch hỗn hợp 2 axit HNO3 , H2SO4 thì thu được 2,688 líthỗn hợp khí NO2 và SO2 [ở đktc] nặng 5,88 gam . cô cạn dung dịch thu được m [g]muối khan . Tính m[g]. [Tính theo PTHH và vận dụng định luật bảo toàn khốilượng]Hướng dẫn giảiPhát hiện vấn đề:Biết2,688 lít hỗn hợp khí NO2 và SO2 [ở đktc] nặng 5,88 gamTrịnh Hải Hồng trường THCS Yên Hòa – Yên Mỹ - Hưng YênTrang 12“Vận dụng Định luật bảo toàn khối lượng vào giải bài tập hóa học ”.V2,688== 0,12[mol ]22, 4 22, 4= 5,88 => 46nNO 2 + 64nSO 2 = 5,88nNO 2 + nSO 2 =mNO 2 + mSO 2=> nNO 2 =? ; nSO 2 =?Theo PT [1] và [2] nHNO 3 = 2.nNO 2 ⇒ mHNO 3 => mhh axitTheo PT [3] và [4] nH 2SO 4 = 2.nSO 2 ⇒ nH 2SO 4 Theo PT [1] và [2] nH 2O = nNO 2 => nH 2O = ? => mH 2OTheo PT [3] và [4] nH 2O = 2nSO 2 mhçn hîp kim lo¹i + m hçn hîp axit = mMuèi khan + mH2O => TÝnh mMuèi khan =?Trình bày lời giảiPhương trình hóa họctX + 2HNO3 đặc → XNO3 + NO2 + H2O0Y + 4HNO32X + 2H2SO4Y + 2H2SO4t→ Y[NO3]2 + 2NO2 + 2H2O0đặct→ X2SO4 + SO2 + 2H2O0đặct→ YSO4 + SO2 + 2H2O0đặc[1][2][3][4]V2,688== 0,12[mol ]22,4 22,4= 5,88 => 46nNO 2 + 64nSO 2 = 5,88nNO 2 + nSO 2 =mNO 2 + mSO 2Gọi x, y lần lượt là số mol của NO2 và SO2Theo bài ra ta có hệ phương trình x + y = 0,12 x = 0,1⇔ 46 x + 64 y = 5,88 y = 0,02nNO 2 = 0,1 [mol ]=> nSO 2 = 0,02 [mol ]Trịnh Hải Hồng trường THCS Yên Hòa – Yên Mỹ - Hưng YênTrang 13“Vận dụng Định luật bảo toàn khối lượng vào giải bài tập hóa học ”.Theo PT [1] và [2] nHNO 3 = 2.nNO 2 = 2.0,1 = 0, 2 [mol]⇒ mHNO 3 = 0,2.63 = 12,6 [ g ]Theo PT [3] và [4] nH 2SO 4 = 2.nSO 2 = 2.0,02 = 0,04 [mol]⇒ nH 2SO 4 = 0,04.98 = 3,92 [ g ]=> mhh axit = 12,6 + 3,92 = 16,52 [ g ]Theo PT [1] và [2] nH 2O = nNO 2 = 0,1 [mol]Theo PT [3] và [4] nH 2O = 2nSO 2 => nH 2O = 0,14 [mol]= 2.0,02 = 0,04 [mol] => mH 2O = 0,14.18 = 2,52[ g ]Theo ĐLBTKLmhçn hîp kim lo¹i + m hçn hîp axit = mMuèi khan + mNO 2 + mSO 2 + mH2O=> mMuèi khan = 6 + 16,52 - 5,88 - 2,52 = 14,12 [g]Ví dụ 11: Đun nóng hỗn hợp khí gồm 0,06 mol C2H2 và 0,04 mol H2 với xúc tácNi, sau một thời gianthu được hỗn hợp khí Y. Dẫn toàn bộ hỗn hợp Y lội từ từ quabình đựng dung dịch brom [dư] thì còn lại 0,448 lít hỗn hợp khí Z [ở đktc] có tỉkhối so với O2 là 0,5. Khối lượng bình dung dịch brom tăng làA. 1,04 gam.B. 1,32 gam.C. 1,64 gam.D. 1,20 gam[Đề thi đại học khối A năm 2008]Hướng dẫn giảiPhát hiện vấn đề:0, 06 mol C 2 H2 t 0 ,Ni C 2 H6 , C 2 H2 d− Brom d− C 2 H6 , H2XY→→ 0,448 lÝt, d Z/O2 = 0,5 0, 04 mol H2 C 2 H4 , H2 d− Trình bày lời giảiPhương trình hóa họcTrịnh Hải Hồng trường THCS Yên Hòa – Yên Mỹ - Hưng YênTrang 14“Vận dụng Định luật bảo toàn khối lượng vào giải bài tập hóa học ”.C 2 H 2 + 2H 2C 2 H2 + H20t ,Xt→ C 2 H60t ,Xt→ C 2 H4→ C 2 H 2Br4C 2 H 2 + 2Br2C 2 H 4 + Br2→ C 2 H 4 Br2Khối lượng X = Khối lượng Y = Khối lượng bình Br2 tăng + Khối lượng ZmY = 0,06.26 + 0,04.2 = 1,64 [g]d Z/O2 = 0,5 => M Z = 0,5.32 = 16[ g ]; n Z =0, 448= 0,02 [mol ]22, 4=> mZ = 0,02.16 = 0,32[ g ]Theo ĐLBTKL ta cómX = mZ + m B×nh Br2 t¨ng => m B×nh Br2 t¨ng =1,64 - 0,32 =1,32 [g]3] BÀI TẬP ÁP DỤNG3.1 Hòa tan hoàn toàn 4 gam hỗn hợp gồm 1 kim loại hóa trị II và một kim loại hóatrị III cần dùng 170 ml dung dịch HCl 2M thu được dung dịch A . Hỏi cô cạndung dịch A thu được bao nhiêu gam muối khan .3.2 Hòa tan hoàn toàn 9,2 gam hỗn hợp gồm 1 kim loại hóa trị II và một kim loạihóa trị III bằng dung dịch HCl dư thu được dung dịch A và 5,6 lít khí [đo ởđktc] .Hỏi cô cạn dung dịch thu được bao nhiêu gam muối khan.3.3 Hòa tan hoàn toàn 10 gam hỗn hợp gồm 2 muối ACO3 , B2[CO3]3 bằng dungdịch HCl dư thu được dung dịch A và 0,672 lít khí [đo ở đktc] . Hỏi cô cạn dungdịch thu được bao nhiêu gam muối khan .3.4 Hòa tan hoàn toàn 9,9 gam hỗn hợp gồm kim loại A hóa trị n và kim loại B hóatrị m bằng dung dịch HNO3 loãng thu được dung dịch X và 6,72 lít khí duy nhấtNO [ở đktc] . Hỏi cô cạn dung dịch thu được bao nhiêu gam muối khan .3.5 Hòa tan hoàn toàn 5 gam hỗn hợp gồm 2 kim loại A,B bằng dung dịch HCl dưthu được dung dịch A và 0,224 lít khí H2 [đo ở đktc] . Hỏi cô cạn dung dịch thuđược bao nhiêu gam muối khan.Trịnh Hải Hồng trường THCS Yên Hòa – Yên Mỹ - Hưng YênTrang 15“Vận dụng Định luật bảo toàn khối lượng vào giải bài tập hóa học ”.3.6 Hòa tan hoàn toàn 2,17 gam hỗn hợp gồm 3 kim loại A,B và C bằng dung dịchHCl dư thu được dung dịch gồm 3 muối ACl2, BCl2 , CCl3 và 1,68 lít khí [đo ởđktc] . Hỏi cô cạn dung dịch thu được bao nhiêu gam muối khan.3.7 Cho 3,8 gam hỗn hợp P gồm các kim loại Mg, Al, Zn, Cu tác dụng hoàn toànvới oxi dư thu được hỗn hợp Q có khối lượng 5,24 gam. Tính thể tích [tối thiểu]dung dịch HCl 1M cần dùng để hoà tan Q.3.8 Khử hoàn toàn 4,06 gam một oxit kim loại bằng CO ở nhiệt độ cao thành kimloại. Dẫn toàn bộ khí sinh ra vào bình đựng dung dịch Ca[OH]2 dư, thấy tạothành 7 gam kết tủa. Nếu lấy lượng kim loại sinh ra hòa tan hết vào dung dịchHCl dư thì thu được 1,176 lít khí H2 [đktc]. Xác định công thức oxit kim loại.3.9 Hoà tan hoàn toàn 23,8 gam hỗn hợp một muối cacbonat của các kim loại hoátrị [I] và muối cacbonat của kim loại hoá trị [II] trong dung dịch HCl. Sau phảnứng thu được 4,48 lít khí [đktc]. Đem cô cạn dung dịch thu được bao nhiêu gammuối khan?A. 13 gam.3.10B. 15 gam.C. 26 gam.D. 30 gam.Cho 2,81 gam hỗn hợp A gồm 3 oxit Fe2O3, MgO, ZnO tan vừa đủ trong300 ml dung dịch H2SO4 0,1M. Cô cạn dung dịch sau phản ứng, khối lượng hỗnhợp các muối sunfat khan tạo ra làA. 3,81 gam.B. 4,81 gam.C. 5,21 gam.D. 4,8 gam.3.11 Hòa tan 10,14 gam hợp kim Cu, Mg, Al bằng một lượng vừa đủ dung dịchHCl thu được 7,84 lít khí A [đktc] và 1,54 gam chất rắn B và dung dịch C. Côcạn dung dịch C thu được m gam muối, m có giá trị là:A. 33,45.B. 33,25.C. 32,99.D. 35,58.3.12 Chia 1,24 gam hỗn hợp hai kim loại có hóa trị không đổi thành hai phầnbằng nhau. Phần 1: bị oxi hóa hoàn toàn thu được 0,78 gam hỗn hợp oxit. Phần2: tan hoàn toàn trong dung dịch H2SO4 loãng thu được V lít H2 [đktc]. Cô cạndung dịch thu được m gam muối khan.Trịnh Hải Hồng trường THCS Yên Hòa – Yên Mỹ - Hưng YênTrang 16“Vận dụng Định luật bảo toàn khối lượng vào giải bài tập hóa học ”.a] Giá trị của V làA. 2,24 lít.B. 0,112 lít.C. 5,6 lít.D. 0,224 lít.C. 2,54 gam.D. 25,4 gam.b] Giá trị của m làA. 1,58 gam.B. 15,8 gam.C. PHẦN KẾT LUẬN1] Những nhận định chungQua trực tiếp giảng dạy bộ môn hóa học nhiều năm và qua tìm tòi suy nghĩ vànghiên cứu tôi đã hoàn thành chuyên đề này . Với ước muốn viết được các sángkiến có ý nghĩa tôi đã mạnh dạn đưa nội dung sáng kiến này áp dụng vào bồi dưỡnghọc sinh giỏi cấp huyện , cấp tỉnh năm học 2011 – 2012 và năm học 2012 – 2013.Qua áp dụng sáng kiến tôi nhận thấy không những các em đã biết cách tính theoPTHH mà các em còn vận dụng rất tốt Định luật bảo toàn khối lượng để giải cácbài tập hóa học tương đối khó. Qua học tập các em còn có thể xây dựng được cácbài tập dạng này từ đơn giản đến phức tạp [ có bài dành cho HS trung bình , có bàidành cho HS khá và giỏi] .Trước khi sử dụng sáng kiến[ cho đội tuyển HS giỏi huyện Yên Mỹ dự thi cấp tỉnh năm học 2011 - 2012]Chỉ tiêuXây dựng bài toán và vận dụng Định luật bảo toàn khốiKết quả40%lượng ở mức độ đơn giản [Từ 1 đến 3 PTHH]Xây dựng bài toán và vận dụng Định luật bảo toàn khối20%lượng ở mức độ phức tạp dần [ 4 PTHH trở lên]Sau khi sử dụng sáng kiến[ cho đội tuyển HS giỏi huyện Yên Mỹ dự thi cấp tỉnh năm học 2011 - 2012]Trịnh Hải Hồng trường THCS Yên Hòa – Yên Mỹ - Hưng YênTrang 17“Vận dụng Định luật bảo toàn khối lượng vào giải bài tập hóa học ”.Chỉ tiêuXây dựng bài toán và vận dụng Định luật bảo toàn khốiKết quả100 %lượng ở mức độ đơn giản [Từ 1 đến 3 PTHH]Xây dựng bài toán và vận dụng Định luật bảo toàn khối80 %lượng ở mức độ phức tạp dần [ 4 PTHH trở lên]Trước khi sử dụng sáng kiến[ cho đội tuyển HS giỏi huyện Yên Mỹ dự thi cấp tỉnh năm học 2012 - 2013]Chỉ tiêuXây dựng bài toán và vận dụng Định luật bảo toàn khốiKết quả40%lượng ở mức độ đơn giản [Từ 1 đến 3 PTHH]Xây dựng bài toán và vận dụng Định luật bảo toàn khối30 %lượng ở mức độ phức tạp dần [ 4 PTHH trở lên]Sau khi sử dụng sáng kiến[ cho đội tuyển HS giỏi huyện Yên Mỹ dự thi cấp tỉnh năm học 2012 - 2013]Chỉ tiêuXây dựng bài toán và vận dụng Định luật bảo toàn khốiKết quả100%lượng ở mức độ đơn giản [Từ 1 đến 3 PTHH]Xây dựng bài toán và vận dụng Định luật bảo toàn khối90 %lượng ở mức độ phức tạp dần [ 4 PTHH trở lên]Trịnh Hải Hồng trường THCS Yên Hòa – Yên Mỹ - Hưng YênTrang 18“Vận dụng Định luật bảo toàn khối lượng vào giải bài tập hóa học ”.Như vậy kết quả khảo sát sau khi áp dụng sáng kiến vào làm các bài tập ápdụng định luật bảo toàn khối lượng thì kết quả cao, đạt 80 đến 100% so với trướckhi áp dụng phương pháp là 20 đến 40% .2] Điều kiện áp dụng.- Để đạt được hiệu quả cao khi sử dụng chuyên đề này người giáo viên phải đầutư thời gian nghiên cứu tài liệu tham khảo về các dạng bài tập vận dụng địnhluật bảo toàn khối lượng để có thể xây dựng được hệ thống bài tập phù hợp vớitừng đối tượng học sinh.- Với các trường có triển khai môn tự chọn hoặc 2 buổi / ngày, đối với môn hoáthì việc vận dụng chuyên đề này là phù hợp . Đối với giáo viên bồi dưỡng độituyển HSG thì đây là một tài liệu bổ ích.3] Những triển vọng trong việc áp dụng sáng kiến.Thông qua áp dụng sáng kiến này giúp các em học sinh có cách giải nhanhcác bài tập hóa học qua đó giúp các đội tuyển HSG đạt kết quả tốt hơn.4] Những đề xuất kiến nghị.a] Đối với học sinh- Để làm tốt dạng bài tập này trước tiên học sinh phải có kĩ năng tính theocông thức hóa học và phương trình hóa học .- Thời gian luyện tập cho dạng bài tập này còn hạn chế , nên chuyên đề nàyđược triển khai trong chương trình tự chọn hóa học 8 - 9 và bồi dưỡng HSGthì rất cần thiết và bổ ích .b] Đối với giáo viên- Cần nhiều thời gian nghiên cứu, phân loại và xây dựng hệ thống bài tập từ dễđến khó , từ đơn giản đến phức tạp .- Giáo viên phải có trình độ chuyên môn vững vàng để có thể đề xuất cách giảimới, phát triển các bài đơn giản trong SGK, SBT thành các bài tập nâng cao.Trịnh Hải Hồng trường THCS Yên Hòa – Yên Mỹ - Hưng YênTrang 19“Vận dụng Định luật bảo toàn khối lượng vào giải bài tập hóa học ”.Trong giới hạn của một sáng kiến do đó việc trình bày cũng như cách xâydựng các bài tập vận dụng chưa thật sự đa dạng ,nhưng tôi mong muốn trong thờigian tới tôi sẽ tiếp tục đi sâu nghiên cứu chuyên đề này.Qua việc nghiên cứu và đưa ra sáng kiến của mình, Tôi chỉ đề xuất một vấnđề khó và cơ bản liên quan đến Định luật bảo toàn khối lượng đây là những chuyênđề rất quan trọng của bộ môn hóa học bậc THCS. Với suy nghĩ của mình: Đâykhông phải là khả năng tự có của giáo viên mà phải trải qua quá trình học hỏi, tiếpthu, tự rèn luyện cộng với những kiến thức đã có mới có thể đưa ra phương pháplàm bài tập như trên.Trong quá trình nghiên cứu và trình bày, mặc dù đã rất cố gắng xong không thểtránh khỏi những hạn chế, đôi khi là những thiếu sót nhất định. Vì vậy rất mong sựgóp ý xây dựng của các đồng chí có chuyên môn, Ban giám hiệu nhà trường, Hộiđồng xét duyệt SKKN các cấp để sáng kiến của tôi được hoàn thiện hơn.* Đây là SKKN của tôi đã làm và áp dụng, không sao chép của người khác. Tôi xinchịu trách nhiệm theo quy định của pháp luật nếu có gian dối hoặc không đúng sựthật.Tôi xin chân thành cám ơn!Yên Mỹ, ngày 18 tháng 3 năm 2014Người thực hiệnTrịnh Hải HồngTrịnh Hải Hồng trường THCS Yên Hòa – Yên Mỹ - Hưng YênTrang 20“Vận dụng Định luật bảo toàn khối lượng vào giải bài tập hóa học ”.PHỤ LỤC.MụcTrangPHẦN MỞ ĐẦUA.I] ĐẶT VẤN ĐỀ11] Thực trạng của vấn đề12] Ý nghĩa và tác dụng của giải pháp.23] Phạm vi nghiên cứu của đề tài2II] PHƯƠNG PHÁP TIẾN HÀNHB PHẦN NỘI DUNGI] MỤC TIÊU3II] GIẢI PHÁP CỦA ĐỀ TÀI31] CƠ SỞ CỦA PHƯƠNG PHÁP BẢO TOÀN KHỐI LƯỢNGa] Nội dung định luật bảo toàn khối lượng:b] Nguyên tắc áp dụng :3332] CÁC VÍ DỤ ÁP DỤNG43] BÀI TẬP ÁP DỤNG15A. PHẦN KẾT LUẬN171] Những nhận định chung172] Điều kiện áp dụng.193] Những triển vọng trong việc áp dụng sáng kiến.194] Những đề xuất kiến nghị.19Trịnh Hải Hồng trường THCS Yên Hòa – Yên Mỹ - Hưng YênTrang 21“Vận dụng Định luật bảo toàn khối lượng vào giải bài tập hóa học ”.TÀI LIỆU THAM KHẢO1]Một số bài tập trong đề thi đại học khối A, B năm học 2007 , 2008liên quan đến vận dụng ĐL BTKL2]SGK, SBT hóa 8, 93]Ngô Ngọc An : 400 BTHH lớp 9 - NXB ĐHQG TP Hồ Chí Minh2004.4]GS.TS Đào Hữu Vinh : 250 BTHH lớp 9 - NXB GD 2001.5]PGS.TS Nguyễn Xuân Trường : Bài tập nâng cao Hoá học lớp 9 NXB GD 2005.Trịnh Hải Hồng trường THCS Yên Hòa – Yên Mỹ - Hưng YênTrang 22“Vận dụng Định luật bảo toàn khối lượng vào giải bài tập hóa học ”.XÁC NHẬN CỦA HỘI ĐỒNG KHOA HỌCTRƯỜNG THCS YÊN HÒATổng điểm:......................Xếp loại:.............................TM.HỘI ĐỒNG KHOA HỌCCHỦ TỊCH – HIỆU TRƯỞNGTrịnh Hải Hồng trường THCS Yên Hòa – Yên Mỹ - Hưng YênTrang 23“Vận dụng Định luật bảo toàn khối lượng vào giải bài tập hóa học ”.XÁC NHẬN CỦA HỘI ĐỒNG KHOA HỌCPHÒNG GD&ĐT HUYỆN YÊN MỸTổng điểm:......................Xếp loại:.............................TM.HỘI ĐỒNG KHOA HỌCCHỦ TỊCH – TRƯỞNG PHÒNGTrịnh Hải Hồng trường THCS Yên Hòa – Yên Mỹ - Hưng YênTrang 24“Vận dụng Định luật bảo toàn khối lượng vào giải bài tập hóa học ”.HỘI ĐỒNG KHOA HỌCTRƯỜNG THCS YÊN HÒAPHIẾU ĐÁNH GIÁ, THẨM ĐỊNHSÁNG KIẾN KINH NGHIỆM.Năm học: 2013 - 2014- Tên SKKN: ....................................................................................................- Họ và tên: ........................................................................................................- Họ và tên người đánh giá:............................................Đơn vị:.......................- Điểm cụ thể:Tiêu chí đánh giáTiêu chuẩn1Tính mới[sáng tạo][20 điểm]23Nộidung[90điểm]Tínhkhoa họcvà sưphạm [30điểm]4567Tính hiệuquả[20điểm]Tính ứngdụng phổbiến [20điểm]Hìnhthức[10điểm]891011Kết cấungôn ngữ[5 điểm]Trình bày 12hoànthiện [5điểm]- Trên cơ sở kinh nghiệm trong công tác quản lý, giảng dạy,giáo dục...phát hiện và xây dựng được nội dung, phươngpháp mới.- Nội dung, phương pháp mới có tính đột phá, phù hợp vànâng cao được hiệu quả, chất lượng trong quá trình thực hiệncông tác của mình.- Có luận đề: Đặt vấn đề gọn, rõ ràng [giới thiệu được kháiquát thực trạng, mục đích, ý nghĩa cần đạt, những giới hạncần có]- Có luận điểm: Những biện pháp tổ chức thực hiện cụ thể.- Có luận cứ khoa học, xác thực: Thông qua các phương pháphoạt động thực tế.- Có luận chứng: Những minh chứng cụ thể [số liệu, hìnhảnh...] để thuyết phục được người đọc.- Toàn bộ nội dung được trình bày hợp lý, có quan hệ chặtchẽ giữa các vấn đề được nêu, có sử dụng các phương phápđể phân tích, so sánh, tổng hợp, khái quát được mục tiêu, vấnđề nêu ra; phù hợp với quy luật, với xu thế chung, không phảilà ngẫu nhiên.- Đem lại hiệu quả trong công tác quản lý, giảng dạy và giáodục; trong việc tiếp nhận tri thức khoa học hay hình thành kĩnăng thực hành của học sinh.- Áp dụng trong thực tế đạt được hiệu quả cao nhất, vớilượng thời gian và sức lực được sử dụng ít nhất, tiết kiệmnhất.Mang tính khả thi, có khả năng ứng dụng trong đơn vị hoặctrong ngành.- Được CB – GV trong đơn vị [hoặc trong ngành] vận dụngvào công việc củ mình đạt kết quả cao.- Trình bày nội dung theo bố cục như đã nêu trên, từ ngữ vàngữ pháp được sử dụng chính xác, khoa học, các kiến thứcđược hệ thống hóa một cách chặt chẽ, phù hợp với đổi mớigiáo dục hiện nay.- Đề tài, SKKN được soạn thảo và in trên khổ A4, trang tríkhoa học. Thể thức văn bản theo đúng quy địnhTổng số điểmTrịnh Hải Hồng trường THCS Yên Hòa – Yên Mỹ - Hưng YênĐiểm Điểmđạttốiđađược10đ10đ5đ5đ5đ5đ10đ10đ10đ10đ10đ5đ5đ100đTrang 25