Sáng kiến kinh nghiệm Xây dựng và tuyển chọn bài tập bồi dưỡng học sinh giỏi Hóa học trường trung học cơ sở - Phạm Thị Chín

Nội dung text: Sáng kiến kinh nghiệm Xây dựng và tuyển chọn bài tập bồi dưỡng học sinh giỏi Hóa học trường trung học cơ sở - Phạm Thị Chín

1. SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO HÀ NỘI PHÒNG GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO QUẬN HAI BÀ TRƯNG TRƯỜNG TRUNG HỌC CƠ SỞ VÂN HỒ SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM XÂY DỰNG VÀ TUYỂN CHỌN BÀI TẬP BỒI DƯỠNG HỌC SINH GIỎI HÓA HỌC TRƯỜNG TRUNG HỌC CƠ SỞ Người thực hiện: Phạm Thị Chín Hà Nội, 2016 1
2. MỤC LỤC MỞ ĐẦU 3 NỘI DUNG 4 Chương 1: Vai trò của hệ thống bài tập trong việc bồi dưỡng học sinh giỏi môn Hoá học 4 1.1. Khái niệm về bài tập hoá học. 4 1.2. Tác dụng của bài tập hoá học. 4 1.3. Phân loại bài tập hoá học. 5 Chương 2: Xây dựng và tuyển chọn hệ thống bài tập bồi dưỡng học sinh giỏi môn Hóa học trường Trung học cơ sở 6 2.1. Câu hỏi trắc nghiệm 6 2.2. Câu hỏi và bài toán hóa học vô vơ 9 2.3. Câu hỏi và bài toán hóa học hữu cơ 12 Chương 3. Hướng dẫn và đáp án 14 3.1. Đáp án câu hỏi trắc nghiệm 14 3.2. Hướng dẫn trả lời câu hỏi và bài toán hóa học vô cơ 14 3.3. Hướng dẫn trả lời câu hỏi và bài toán hóa học vô cơ 22 KHUYẾN NGHỊ VÀ ĐỀ XUẤT 29 1. Khuyến nghị 29 2. Đề xuất một số giải pháp 29 2
3. MỞ ĐẦU Bồi dưỡng học sinh giỏi (HSG) là công việc rất khó khăn, đòi hỏi nhiều công sức của thầy và trò, của cán bộ quản lí, của nhà trường, gia đình và xã hội. “Hiền tài là nguyên khí Quốc Gia” (Thân Nhân Trung), cho nên bồi dưỡng HSG là bước đi ban đầu tạo nhân tài cho đất nước. Mục tiêu chính của chương trình dành cho HSG và học sinh tài năng đều có một số điểm chính sau đây: - Phát triển phương pháp suy nghĩ ở trình độ cao phù hợp với khả năng trí tuệ của học sinh. - Bồi dưỡng sự lao động, làm việc sáng tạo - Phát triển các kĩ năng, phương pháp và thái độ tự học suốt đời - Nâng cao ý thức và khát vọng của học sinh về sự tự chịu trách nhiệm - Khuyến khích sự phát triển về lương tâm và ý thức trách nhiệm trong đóng góp xã hội - Phát triển phẩm chất lãnh đạo. Hóa học ở trường Trung học cơ sở (THCS) là một trong những môn học khó, học sinh mới chỉ được tiếp cận từ năm học lớp 8, tuy lượng kiến thức chưa nhiều nhưng lại đều là những kiến thức có tính trừu tượng cao, đa dạng, phong phú và có mối quan hệ chặt chẽ, đòi hỏi học sinh phải có khả năng nhớ, suy luận thì mới có thể tiếp thu tốt được. Trong quá trình bồi dưỡng học sinh giỏi, hệ thống các bài tập đóng một vai trò vô cùng quan trọng, các bài tập không chỉ để củng cố, nâng cao kiến thức hóa học mà còn giúp học sinh phát triển tư duy, là phương tiện để phát huy tính tích cực, tự lực, chủ động, tính thông minh, sáng tạo của học sinh. Hiện nay, mặc dù số lượng bài tập hóa học là rất lớn, đa dạng nhưng số bài tập hóa học phù hợp với đối tượng học sinh trường THCS, phục vụ cho quá trình bồi dưỡng học sinh giỏi vẫn còn rất thiếu. Do vậy chúng tôi chọn đề tài nghiên cứu “Xây dựng và tuyển chọn bài tập bồi dưỡng học sinh giỏi hóa học trường trung học cơ sở”. Đề tài là sáng kiến kinh nghiệm nhằm giúp các em học sinh và các đồng nghiệp có thêm một nguồn tài liệu tin cậy, sử dụng trong quá trình dạy và học môn Hóa học ở trường THCS, nhằm bồi dưỡng HSG cũng như chuẩn bị thi vào các trường chuyên. 3
4. NỘI DUNG Chương 1: Vai trò của hệ thống bài tập trong việc bồi dưỡng học sinh giỏi môn Hoá học 1.1. Khái niệm về bài tập hoá học. Theo từ điển tiếng Việt, bài tập là bài ra cho học sinh làm để vận dụng những điều đã học. Còn ‘‘bài toán’’ là vấn đề cần giải quyết theo phương pháp khoa học. Trong các tài liệu lý luận dạy học, thuật ngữ ‘‘bài toán hoá học’’ thường để chỉ những bài tập định lượng (có tính toán) trong đó học sinh phải thực hiện những phép toán nhất định. Bài tập hoá học được hiểu là những bài được lựa chọn một cách phù hợp với nội dung hoá học cụ thể và rõ ràng. Các tài liệu lý luận dạy học hoá học thường phân loại bài tập hoá học gồm bài tập lý thuyết (định tính và định lượng) ; bài tập thực nghiệm (định tính và định lượng) và bài tập tổng hợp. Học sinh phải biết suy luận logic, dựa vào kiến thức đã học như các hiện tượng, khái niệm, định luật hoá học, các học thuyết, phép toán để giải được các bài tập hoá học. 1.2. Tác dụng của bài tập hoá học. - Bài tập hoá học là một trong những nguồn để hình thành kiến thức và kỹ năng mới cho học sinh. Bài tập hoá học giúp họ đào sâu, mở rộng kiến thức một cách sinh động, phong phú và hấp dẫn. Thông qua bài tập, học sinh phải tích cực suy nghĩ để tìm ra cách giải, từ đó hình thành được kỹ năng giải từng loại bài tập. - Thông qua giải bài tập hoá học, học sinh hình thành, rèn luyện và củng cố các kiến thức, kỹ năng. Bài tập là phương tiện hiệu nghiệm để học sinh vận dụng kiến thức vào thực tiễn, biến kiến thức của nhân loại thành của chính mình. - Bài tập hoá học là phương tiện hữu hiệu để rèn luyện và phát huy tư duy của học sinh. Khi giải bài tập hoá học, học sinh phải thực hiện các thao tác tư duy để tái hiện kiến thức cũ, tìm ra mối liên hệ bản chất giữa các sự vật và hiện tượng; phải phán đoán, suy luận để tìm ra lời giải. - Bài tập hoá học là phương tiện để phát huy tính tích cực, tự lực, chủ động, tính thông minh, sáng tạo của học sinh. Học sinh tự tìm kiếm lời giải, tìm ra được các cách giải khác nhau và cách giải nhanh nhất cho từng bài tập cụ thể. - Bài tập hoá học là công cụ hữu hiệu để kiểm tra, đánh giá kiến thức, kỹ năng của học sinh. Việc giải bài tập của học sinh giúp giáo viên phát hiện được trình độ học sinh, thấy được những khó khăn, sai lầm học sinh thường mắc phải; đồng thời có biện pháp giúp họ khắc phục những khó khăn, sai lầm đó. 4
5. - Bài tập hoá học còn có tác dụng mở mang vốn hiểu biết thực tiễn cho học sinh; giáo dục đạo đức, tư tưởng, giáo dục kỹ thuật tổng hợp, rèn luyện tác phong người lao động mới: làm việc kiên trì, khoa học, đặc biệt là tính cẩn thận, trung thực, tiết kiệm, độc lập, sáng tạo trong các bài tập thực nghiệm. 1.3. Phân loại bài tập hoá học. Trong những tài liệu phương pháp dạy học hoá học, các tác giả phân loại bài tập hoá học theo những cách khác nhau dựa trên các cơ sở khác nhau : - Theo mức độ huy động kiến thức, bài tập hoá học được chia thành: bài tập định tính và bài tập định lượng (bài toán hoá học) và bài tập tổng hợp. - Theo cách giải có sử dụng thực nghiệm hay không thực nghiệm: Bài tập lý thuyết (định tính và định lượng) và bài tập thực nghiệm (định tính và định lượng). - Theo mục đích dạy học : Bài tập hình thành kiến thức mới ; bài tập rèn luyện, củng cố kỹ năng, kỹ xảo ; bài tập kiểm tra, đánh giá. - Theo cách tiến hành giải bài tập: Bài tập giải bằng lời nói, bài tập giải bằng cách viết (tự luận và trắc nghiệm khách quan) và bài tập giải bằng thực nghiệm. - Căn cứ vào mức độ hoạt động nhận thức của học sinh trong quá trình tìm kiếm lời giải : Bài tập cơ bản (BTCB) và bài tập phân hoá (BTPH). Trong lý luận dạy học chưa có một định nghĩa nào về hai loại bài tập này nhưng theo chúng tôi, đó là hai khái niệm mang tính chất tương đối. BTCB là những bài mà khi giải học sinh chỉ huy động một vài đơn vị kiến thức hoặc một kỹ năng vừa mới hình thành. Như vậy, BTCB chỉ được nói đến với yếu tố mới, đơn giản mà trước đó học sinh chưa được biết đến. BTCB còn cung cấp kiến thức kỹ năng cơ bản để giải các bài tập hoá học phức tạp hơn. Thiếu kiến thức, kỹ năng này học sinh không thể hình thành kiến thức và kỹ năng mới. Ví dụ: bài tập tính theo công thức, phương trình hoá học : C%, CM và thể tích chất khí; tính lượng một chất khi biết lượng một chất khác trong phản ứng. BTPH là loại bài tập hoá học trong đó gồm nhiều loại BTCB khác nhau. Giải BTPH là giải nhiều BTCB liên tiếp để tìm ra kết quả. Ví dụ: Tính lượng dung dịch NaOH có nồng độ đã biết để trung hoà một lượng dung dịch H2SO4 có nồng độ đã cho. 5
6. Chương 2: Xây dựng và tuyển chọn hệ thống bài tập bồi dưỡng học sinh giỏi môn Hóa học trường Trung học cơ sở 2.1. Câu hỏi trắc nghiệm Câu 1. Muốn dập tắt ngọn lửa cháy do xăng, dầu người ta dùng cát hoặc phủ một tấm vải ướt dày lên ngọn lửa mà không dùng nước. Giải thích nào sau đây đúng? A. Do ngọn lửa của xăng dầu cháy có nhiệt độ rất cao nên nước có thể bốc cháy. B. Do nước nặng hơn xăng dầu nên không cản trở được sự cháy. C. Do nước rất dễ bốc hơi nên không cản trở được xăng dầu cháy. D. Do xăng dầu có phản ứng hóa học với nước tỏa nhiệt nên càng làm sự cháy mãnh liệt hơn. Câu 2. Cho phản ứng: 2Cu + O2  2CuO. Kết luận nào sau đây là luôn đúng về loại phản ứng? A. Phản ứng oxi hóa. B. Phản ứng hóa hợp . C. Phản ứng cháy. D. Cả A, B, C đều đúng. Câu 3. Hợp chất hữu cơ đơn chức Z có khối lượng mol là 74 gam. Z phản ứng với Na2CO3 và NaOH. Z có công thức phân tử là A. C4H10O. B. C2H2O3. C. C3H6O2. D. Cả A, B, C đều có thể phù hợp. Câu 4. Trong một thời gian dài, hàm lượng khí O2 trong không khí gần như không thay đổi, giải thích nào sau đây là đúng? A. Do sự tiêu thụ oxi cho các hoạt động hô hấp và oxi hóa khác là không đáng kể. B. Do có sự cân bằng giữa quá trình quang hợp ở cây xanh và các quá trình hô hấp, oxi hóa khác. C. Do có sự cân bằng giữa quá trình O2 bị phân huỷ bởi ánh sáng mặt trời và sự quang hợp ở cây xanh. D. Do có sự cân bằng giữa quá trình O2 bị hoà tan trong nước mưa và quá trình phân huỷ chất hữu cơ giàu oxi. Câu 5. Cho dung dịch NaOH dư tác dụng với dung dịch chứa AlCl3 và FeCl2 thu được kết tủa X. Nung X đến khối lượng không đổi thu được chất rắn Y. Cho luồng khí CO dư đi qua Y nung nóng đến hoàn toàn thu được chất rắn Z. Thành phần của Z là 6
7. A. Fe. B. Fe và Al2O3. C. Fe và Al. D. Fe2O3 và Al. Câu 6. Hai mẫu chất là tinh bột (gạo tẻ) hoặc xenlulozơ (bông) được dán nhãn ngẫu nhiên: X và Y. Lấy hai mẫu X và Y có cùng khối lượng đem phân tích thấy số mol của X nhiều gấp 10 lần số mol của Y. Vậy X và Y là A. X là tinh bột, Y là xenlulozơ. B. X là xenlulozơ, Y là tinh bột. C. X và Y đều có thể là tinh bột. D. X và Y đều có thể là xenlulozơ. Câu 7. Khi đốt cháy một lượng polime chỉ thu được khí CO2 và H2O với số mol bằng nhau. Hỏi polime nào sau đây là phù hợp với đặc điểm đã nêu? A. poli(vinyl clorua). B. polietilen. C. protein. D. polibuta—1,3—đien. Câu 8. Kim loại nào sau đây đẩy được sắt ra khỏi dung dịch muối sắt(III) nitrat? A. K. B. Cu. C. Ni. D. Zn. Câu 9. Nước clo có chứa chất tan nào? A. Cl2. B. HCl, HClO,Cl2. C. HCl, HClO. D. HClO. Câu 10. Cho các công thức cấu tạo sau đây: a) b) c) d) e) f) g) h) Những công thức cấu tạo nào là của benzen? A. a, b, f, g. B. a, f. C. a, b, e, f, g. D. a, b, c, d, f, g. Câu 11. Chất hữu cơ X có các tính chất sau: không tan trong nước, tan trong dung dịch kiềm, phân tử khối bằng 60, không phản ứng với Na. Công thức cấu tạo của X là A. CH3COOH. B. HCOOCH3. C. HOCH2-CH = O. D. CH3COOCH3. 7
8. Câu 12. Chất khí R có phân tử khối 28, không tan trong nước, có phản ứng cháy với oxi sinh ra khí CO2 theo tỉ lệ số mol R và số mol oxi là 2: 1. Công thức hoá học của R là A. N2. B. CO. C. C2H4. D. C2H2. Câu 13. Cho kim loại Y vào dung dịch M, kim loại Y tan vào dung dịch, không tạo kim loại mới, không sinh ra chất khí. Kim loại Y và dung dịch M tương ứng là A. Cu và dung dịch Fe2(SO4)3. B. Fe và dung dịch CuSO4. C. Al và dung dịch NaOH. D. Mg và dung dịch HCl. Câu 14. Cho kim loại M vào dung dịch muối X thấy xuất hiện kết tủa màu nâu và có khí thoát ra. Kim loại và dung dịch muối tương ứng là A. Fe và dung dịch CuSO4. B. Na và dung dịch CuSO4. C. K và dung dịch FeCl3. D. Mg và dung dịch FeSO4. Câu 15. Chất X phản ứng với dung dịch H2SO4 (đặc, nóng) tạo ra SO2 với tỉ lệ n SO2 = 0,9. X là n H 2 SO4 A. Fe. B. Na. C. Mg. D. FeS. Câu 16. Có 4 lọ hoá chất không nhãn, mỗi lọ đựng một trong các dung dịch: NaOH, NaCl, NaHSO4, BaCl2. Chỉ dùng thêm một thuốc thử để nhận ra từng lọ hoá chất (dấu hiệu toả nhiệt của phản ứng không được coi là dấu hiệu dùng nhận biết). Thuốc thử đó là A. phenolphtalein. B. dung dịch Na2CO3. C. dung dịch HCl. D. dung dịch Na2SO4. Câu 17. Cho dãy chuyển hoá sau: M E men xt X Y Y Y t0 xt N F Biết X là chất hữu cơ có trong tự nhiên và có công thức đơn giản nhất là CH2O. Các chất Y, M, N, E, F lần lượt là A. C2H5OH; H2O; C2H4; C2H5Cl; NaOH. B. C2H5OH; C2H4; H2O; C2H5Cl; NaOH. C. C2H5OH; C2H4; H2O; NaOH; C2H5Cl. D. C2H4; C2H5OH; H2O; NaOH; C2H5Cl. Câu 18. Cho các chất: Benzen, ancol etylic, etyl axetat, axit axetic, chất béo. Dãy mà các chất đều tan trong dung dịch NaOH là 8
9. A. ancol etylic, chất béo, axit axetic, etyl axetat. B. benzen, etyl axetat, chất béo, ancol etylic. C. benzen, axit axetic, chất béo, ancol etylic. D. etyl axetat, benzen, ancol etylic, axit axetic. Câu 19. Có 3 dung dịch muối X, Y, Z thoả mãn điều kiện sau: Ba muối có 3 gốc axit khác nhau; X phản ứng với Y có khí thoát ra; Y phản ứng với Z có kết tủa xuất hiện; X phản ứng với Z vừa có kết tủa vừa có khí thoát ra. X, Y, Z lần lượt là A. NaHCO3; Na2SO3; Ca(HCO3)2. B. Ba(HCO3)2; NaHSO4; Na2SO3. C. Na2SO3; NaHSO4; Ba(HCO3)2. D. NaHSO4; Na2SO3; Ba(HCO3)2. Câu 20. Dẫn hỗn hợp M gồm 2 khí H2 và CO qua ống đựng CuO dư nung nóng. Kết thúc phản ứng thu được 28,8 gam Cu. Thể tích hỗn hợp M (đktc) đã tham gia phản ứng là A. 12,00 lít. B. 11,06 lít. C. 10,08 lít. D. 9,18 lít. 2.2. Câu hỏi và bài toán hóa học vô vơ Bài 1. Có 6 chất rắn dạng bột, màu sắc tương tự nhau: CuO; FeO; MnO2; Fe3O4; FeS; hỗn hợp (FeO và Fe). Nêu cách nhận ra từng chất bằng phương pháp hoá học, chỉ dùng thêm một thuốc thử. Viết các phương trình hoá học. Bài 2. Nguyên liệu cơ bản để sản xuất thuỷ tinh là cát trắng, xôđa, đá vôi. Hãy cho biết thành phần chính của thuỷ tinh. Viết các phương trình hoá học của phản ứng trong quá trình sản xuất thuỷ tinh từ các nguyên liệu trên. Bài 3. a) Nêu hiện tượng, giải thích, viết phương trình hoá học cho các thí nghiệm sau: - Cho 1 mẩu kim loại Na vào dung dịch AlCl3. - Sục khí CO2 vào dung dịch NaAlO2. b) Nêu cách làm tinh khiết khí: - Khí CO2 bị lẫn khí CO. - Khí SO2 bị lẫn khí HCl. - Khí SO2 bị lẫn khí SO3. Viết các phương trình hoá học. Bài 4. Các muối tan thường được tinh chế bằng cách làm kết tinh lại. Bảng sau cho biết C% của dung dịch Na2S2O3 bão hoà ở các nhiệt độ khác nhau: t (oC) 0 10 20 30 40 50 60 80 100 C%Na2S2O3 52,7 53,4 55,1 57,5 59,4 62,3 65,7 69,9 72,7 9
10. Người ta pha m1 gam Na2S2O3.5H2O (chứa 4% tạp chất không tan trong nước) o vào m2 gam nước thu được dung dịch bão hoà Na2S2O3 ở 40 C rồi làm lạnh dung dịch o xuống 0 C thì thấy tách ra 10 gam Na2S2O3.5H2O tinh khiết. a) Tính m1 và m2. b) Hãy dự đoán xem nhiệt độ nóng chảy của Na2S2O3.5H2O tinh khiết nằm trong khoảng nào. Bài 5. Viết phương trình hoá học cho các thí nghiệm sau 1. Cho khí NO2 sục qua dung dịch Ca(OH)2 lấy dư. 2. Hoà tan oxit sắt từ bằng dung dịch H2SO4 loãng. 3. Cho pirit sắt (FeS2) phản ứng với dung dịch HCl. 4. Điện phân dung dịch muối ăn bằng dòng điện một chiều, bình điện phân có màng ngăn. 5. Sục khí SO2 vào dung dịch Ca(HCO3)2. 6. Cho vài giọt dung dịch H2SO4 loãng vào dung dịch NaAlO2. Bài 6. 1. Cho thí dụ bằng công thức hoá học về các loại phân bón hoá học sau và gọi tên: Phân bón kép (đạm và lân), phân bón kép (kali và đạm), phân lân tan trong nước. 2. A là muối cacbonat trung hoà của kim loại M. Hoà tan hoàn toàn A trong một lượng vừa đủ dung dịch H2SO4 19,6%, thu được dung dịch muối có nồng độ 26,58%. Xác định công thức hóa học của A. Bài 7. Nêu hiện tượng, viết phương trình phản ứng (nếu có) và giải thích ngắn gọn cho các thí nghiệm sau: a) Cho một mẩu quỳ tím vào cốc đựng dung dịch xút. Sau đó sục từ từ khí clo vào cốc trên, cho đến khi phản ứng kết thúc. b) Nhỏ từ từ H2SO4 đặc vào ống nghiệm đựng một ít đường kính trắng. Bài 8. Trong phòng thí nghiệm khi điều chế CO2 từ CaCO3 và HCl (bằng bình kín) thường thu được CO2 có lẫn khí HCl và hơi nước. Trình bày phương pháp hoá học thu lấy CO2 tinh khiết. Bài 9. A, B là hai muối của nhôm. Khi hoà tan A vào nước dung dịch có môi trường axit, khi hoà tan B vào nước được dung dịch có môi trường bazơ. Hãy đưa ra công thức hoá học của A, B. Viết phương trình phản ứng (nếu có) của A, B với dung dịch HCl, dung dịch NaOH. Bài 10. Trong một bình kín có thể tích V lít chứa 1,6 gam khí oxi và 14,4 gam hỗn hợp bột M gồm các chất: CaCO3 ; MgCO3 ; CuCO3 và C. Nung M trong bình cho các phản ứng xảy ra hoàn toàn, đưa về nhiệt độ ban đầu thấy áp suất trong bình tăng 5 lần 10
11. so với áp suất ban đầu (thể tích chất rắn trong bình coi như không đáng kể). Tỉ khối hỗn hợp khí sau phản ứng so với khí N2 trong khoảng: 1 < d < 1,57. Chất rắn còn hh/ N2 lại sau khi nung có khối lượng 6,6 gam được đem hoà tan trong lượng dư dung dịch HCl thấy còn 3,2 gam chất rắn không tan. 1. Viết phương trình hoá học của các phản ứng có thể xảy ra. 2. Tính thành phần % theo khối lượng các chất trong hỗn hợp đầu. Bài 11. Chia 36,44 gam hỗn hợp M gồm FeO, Fe3O4, CuO, ZnO, Fe2O3 thành hai phần bằng nhau. Phần (1) tác dụng hết với axit HCl thu được 38,02 gam muối khan. Phần (2) tác dụng vừa đủ với 1 lít dung dịch X chứa hai axit HCl và H2SO4 loãng thu được 42,02 gam muối khan. 1. Viết các phương trình hoá học. 2. Xác định CM của mỗi axit trong X. 3. Nếu cho 17,92 lít hỗn hợp khí gồm CO và H2 đi qua 36,44 gam M nung nóng cho đến khi phản ứng hoàn toàn thì sau khi kết thúc phản ứng thu được bao nhiêu gam sản phẩm rắn? Bài 12. Cho 16,2 gam một hỗn hợp gồm kim loại A và oxit của nó tan hết trong nước thu được dung dịch B. Trung hoà hết 1/10 dung dịch B cần 200ml H2SO4 0,15M. Hỏi A là nguyên tố nào? Khối lượng của mỗi chất trong hỗn hợp đầu là bao nhiêu? Bài 13. Một bình kín, dung tích 2,016 lít không đổi chứa a gam cacbon và hỗn hợp Z gồm không khí và CO2 ở điều kiện tiêu chuẩn. Tỉ khối của hỗn hợp khí trong bình so với hiđro là 19,4667. Đốt cháy cacbon trong bình rồi đưa nhiệt độ bình về 00C, thấy áp suất khí trong bình là 1 atm. Hỗn hợp khí trong bình lúc này (T) có tỉ khối so với Z là 1,0137. (Biết không khí chứa 20% O2 và 80% N2 về thể tích.) 1. Tính khối lượng cacbon đã cháy. 2. Xác định thành phần % về thể tích của hỗn hợp T. Bài 14. Dung dịch M chứa 2 muối K2CO3 và KHCO3. Tiến hành thí nghiệm với dung dịch M: lấy 2 phần dung dịch M bằng nhau Phần (1): Cho vào dung dịch CaCl2 lấy dư, thu được 7 gam kết tủa. Phần (2): Cho vào dung dịch Ca(OH)2 lấy dư, thu được 10 gam kết tủa. 1. Tính nồng độ mol của dung dịch M nếu thể tích dung dịch là 200ml. 2. Tính thể tích khí CO2 (đktc) và nồng độ dung dịch KOH dùng để điều chế 200ml dung dịch M (coi thể tích dung dịch KOH bằng thể tích dung dịch M). Bài 15. Cho 1,66 gam hỗn hợp bột gồm 2 kim loại Al và Fe vào 400 ml dung dịch CuSO4 0,105M. Khuấy kỹ dung dịch cho đến khi phản ứng kết thúc, lọc, rửa thu được chất rắn A gồm 2 kim loại có khối lượng 3,136 gam và dung dịch B. 11
12. a) Thêm từ từ dung dịch NaOH vào dung dịch B cho đến khi kết tủa hết hai kim loại có trong dung dịch. Lọc, rửa kết tủa rồi nung ở nhiệt độ cao trong không khí đến khối lượng không đổi thu được m gam chất rắn C. Tính giá trị của m. b) Cho từ từ dung dịch H2SO4 49% (đặc, nóng) vào cốc đựng chất rắn A. Tính khối lượng dung dịch H2SO4 49% ít nhất để hoà tan hoàn toàn A. Biết trong phản ứng chỉ có khi SO2 duy nhất thoát ra. 2.3. Câu hỏi và bài toán hóa học hữu cơ Bài 1. Thực hiện sơ đồ phản ứng sau: (ghi rõ điều kiện của phản ứng, nếu có) B E C2H6O (K) A D F C H O (G) 2 6 A, B, E, D, F, K, G là những hợp chất hữu cơ khác nhau. Bài 2. Có hỗn hợp 3 chất hữu cơ: C6H6 ; C2H5OH ; CH3COOC2H5, nêu phương pháp tách riêng từng chất, viết các phương trình hoá học. Bài 3. Đốt cháy hoàn toàn a gam chất hữu cơ có thành phần C, H, Cl. Sau phản ứng thu được các sản phẩm CO2 ; HCl ; H2O theo tỉ lệ về số mol 2:1:1. Xác định công thức phân tử, công thức cấu tạo của hợp chất hữu cơ, biết hợp chất hữu cơ có khối lượng phân tử rất lớn. Bài 4. Thực hiện dãy chuyển hóa sau bằng các phương trình hóa học: Z  M  N O P N Trong đó M, N, O, P là các chất hữu cơ khác nhau; Z có công thức dạng Cn (H 2 O) m là một chất sẵn có trong tự nhiên. Bài 5. Bằng phương pháp hóa học hãy phân biệt các bình mất nhãn chứa các chất khí : CO2, CH4, C2H4, SO3. Bài 6. Hỗn hợp X gồm 3 chất hữu cơ: A, B, C trong đó MA< MB < MC < 100. Đốt cháy hoàn toàn 3 gam X thu được 2,24 lít CO2 và 1,8 gam H2O. Cũng lượng X như trên cho phản ứng với lượng dư kim loại Na thu được 0,448 lít H2. Các thể tích khí đo ở điều kiện tiêu chuẩn. Biết A, B, C có cùng công thức tổng quát, số mol A, B, C trong X theo tỉ lệ 3 : 2 : 1 ; B và C có khả năng làm quỳ tím chuyển màu đỏ. Xác định công thức phân tử, công thức cấu tạo của A, B, C. Bài 7. Hỗn hợp A chứa 2,4 gam axit hữu cơ và 1,15 gam ancol có cùng số nguyên tử cacbon. Mỗi chất đều chỉ chứa một nhóm chức trong phân tử. Thêm vào hỗn hợp A vài ml H2SO4 đặc sau đó đun nóng A ở nhiệt độ thích hợp cho phản ứng hóa este xảy ra. Sau một thời gian thu được hỗn hợp B có chứa 1,76 gam este. Lượng este này phản ứng vừa đủ với dung dịch có chứa 0,02 mol NaOH. 1. Xác định công thức cấu tạo của axit và ancol. 12
13. 2. Tính hiệu suất phản ứng este hóa. Bài 8. Một hỗn hợp X gồm 2 hiđrocacbon đều có công thức phân tử dạng CnH2n (n ≥ 2). Cứ 9,1 gam X làm mất màu vừa hết 40 gam brom trong dung dịch. Trong X thành phần thể tích của chất có phân tử khối nhỏ hơn nằm trong khoảng từ 65% đến 75%. Xác định công thức phân tử của hai hiđrocacbon trong X. Bài 9. Một bình kín dung tích không đổi là 5 lít có chứa 5 gam hỗn hợp khí X gồm CO và hiđrocacbon A. Nạp thêm vào bình 9,6 gam oxi (lượng oxi này vừa đủ để đốt cháy hết hỗn hợp X), áp suất trong bình lúc này là p atm, nhiệt độ 1200C. Bật tia lửa điện để đốt hỗn hợp trong bình. Sau khi các phản ứng thực hiện hoàn toàn, đưa hỗn hợp trong bình về nhiệt độ trước phản ứng áp suất trong bình là p1 atm. Dẫn hỗn hợp sau phản ứng qua 97,2 gam dung dịch H2SO4 98%, sau thí nghiệm nhận thấy nồng độ H2SO4 trong dung dịch là 94,5%. 1. Xác định công thức phân tử của A. 2. Tính p1 theo p và % thể tích các khí có trong hỗn hợp X. Bài 10. Để xác định độ rượu của một dung dịch ancol etylic (dung dịch A), người ta lấy 21,95ml dung dịch A tác dụng hết với Na dư thu được 11,2 lít H2 (ở đktc). Biết khối lượng riêng của C2H5OH là 0,8g/ml. Tính độ rượu. Bài 11. Có 2 hiđrocacbon đồng phân X và Y. Trong điều kiện thích hợp, cho X, Y phản ứng với Br2 theo tỉ lệ số mol 1 : 1. Từ X thu được một sản phẩm hữu cơ E (có a% brom về khối lượng), còn từ Y thu được một sản phẩm hữu cơ F (có b% brom về khối lượng). Biết: a - b = 13,1%. Xác định công thức phân tử của X, Y và công thức cấu tạo của X, Y, E, F. Bài 12. Một dung dịch axit hữu cơ đơn chức A có nồng độ 23%. Thêm 60 gam axit B (đồng đẳng kế tiếp của A) vào 200 gam dung dịch A thu được dung dịch C. Lấy lượng 1/10 dung dịch C tác dụng vừa đủ với 100 ml dung dịch NaOH 2M. a) Tìm công thức cấu tạo của A, B. b) Tính C% mỗi axit trong dung dịch C. c) Lấy 1/10 dung dịch C, làm mất hết nước, thu được hỗn hợp 2 axit A, B. Cho hỗn hợp này tác dụng với 13,8 gam ancol etylic (xúc tác H2SO4 đặc, nóng) thu được 9,72 gam hỗn hợp este. Tính hiệu suất phản ứng este hoá. 13
14. Chương 3. Hướng dẫn và đáp án 3.1. Đáp án câu hỏi trắc nghiệm 1B 2B 3C 4B 5A 6A 7B 8D 9B 10A 11B 12B 13A 14C 15D 16A 17B 18A 19D 20C 3.2. Hướng dẫn trả lời câu hỏi và bài toán hóa học vô cơ Bài 1. Lấy mỗi chất một ít cho vào dung dịch HCl : - Nhận ra CuO: tan trong dd HCl tạo dung dịch màu xanh. CuO + 2HCl CuCl2 + H2O - Nhận ra FeO: tan trong dd HCl: FeO + 2HCl FeCl2 + H2O - Nhận ra MnO2: tan trong dd HCl, cho khí màu vàng thoát ra: MnO2 + 4HCl MnCl2 + Cl2 + 2H2O - Nhận ra Fe3O4: tan trong dd HCl tạo dd có màu vàng: Fe3O4 + 8HCl 2FeCl3 + FeCl2 + 4H2O - Nhận ra FeS: tan trong dd HCl, có khí mùi trứng thối thoát ra: FeS + 2HCl FeCl2 + H2S - Nhận ra hỗn hợp (FeO và Fe): tan trong dung dịch HCl, có khí không màu thoát ra: FeO + 2HCl FeCl2 + H2O Fe + 2HCl FeCl2 + H2 Bài 2. Thành phần chính của thuỷ tinh là: Na2SiO3 và CaSiO3 Phương trình phản ứng trong quá trình sản xuất thuỷ tinh: t0 cao SiO2 + Na2CO3  Na2SiO3 + CO2 SiO2 + CaCO3 CaSiO3 + CO2 Bài 3. a) Hiện tượng: Có khí không màu thoát ra, dung dịch xuất hiện kết tủa keo màu trắng, sau đó tan dần và dung dịch trở nên trong suốt khi tỉ lệ số mol Na : số mol AlCl3 4. Giải thích: - Khí không màu thoát ra do phản ứng: Na + H2O NaOH + 1/2H2 - Dung dịch xuất hiện kết tủa keo do phản ứng: 3NaOH + AlCl3 Al(OH)3 + 3NaCl 14
15. - Kết tủa keo tan dần và dung dịch trở nên trong suốt do phản ứng: Al(OH)3 + NaOHdư NaAlO2 + 2H2O *Hiện tượng: dung dịch xuất hiện kết tủa keo màu trắng. Giải thích: do có phản ứng CO2 + 2H2O + NaAlO2 NaHCO3 + Al(OH)3 b) - Loại khí CO trong hỗn hợp với khí CO2 bằng cách cho hỗn hợp qua CuO nung nóng, lấy dư, khí CO chuyển thành khí CO2: t0 CO + CuO  Cu + CO2 - Loại khí HCl trong hỗn hợp với khí SO2 bằng cách cho hỗn hợp qua dung dịch NaHSO3 lấy dư, khí HCl bị hấp thụ: NaHSO3 + HCl NaCl + H2O + SO2 - Loại khí SO3 trong hỗn hợp với khí SO2 bằng cách cho hỗn hợp qua H2SO4 đặc, khí SO3 bị hấp thụ: nSO3 + H2SO4 H2SO4.nSO3 Bài 4. a) - Xét dung dịch thu được sau khi hòa tan ở 400C, ta có: 0,96m .158 m =0,96m + m m =1 = 0,594.m (*) dd 1 2 ct248 dd - Xét dung dịch thu được sau khi làm lạnh ở 00C, ta có: mdd = m 2 + 0,96m 1 - 10 0,96m .158 158.10 m = 1 - =0,527.m ( ) ct248 248 dd Từ (*) và ( ) m1 = 15,96 (g); m2 = 1,12 (g) b) Xét tinh thể Na2S2O3.5H2O có C% Na2S2O3 = 158/248 = 63,71%. Dựa vào bảng đã cho thấy nồng độ này nằm trong khoảng nồng độ của dung dịch bão hoà ở nhiệt độ từ 500C đến 600C. Vậy có thể dự đoán nhiệt độ nóng chảy của tinh thể nằm trong khoảng này. 0 Thực nghiệm cho biết nhiệt độ nóng chảy của Na2S2O3.5H2O là 54,5 C. Bài 5. 1. 4NO2 + 2Ca(OH)2 Ca(NO2)2 + Ca(NO3)2 + 2H2O 2. Fe3O4 + 4H2SO4 FeSO4 + Fe2(SO4)3 + 4H2O 3. FeS2 + 2HCl FeCl2 + H2S + S ®iÖn ph©n 4. 2NaCl + 2H2O  2NaOH + Cl2 + H2 mµng ng¨n 15
16. 5. SO2 + Ca(HCO3)2 CaSO3 + 2CO2 + H2O 6. H2SO4 + 2NaAlO2 + 2H2O 2Al(OH)3 + Na2SO4 Bài 6. 1. Phân bón kép (đạm và lân): NH4H2PO4 amoni đihiđrophotphat Phân bón kép (kali và đạm): KNO3 kali nitrat Phân lân tan trong nước: Ca(H2PO4)2 canxi đihiđrophotphat 2. Gọi công thức của muối là M2(CO3)n với số mol là 1 (mol) Có phương trình hoá học: M2(CO3)n + nH2SO4 M2(SO4)n + nH2O + nCO2 1 n 1 n (mol) Theo phương: n n (mol) m 98n (gam) H24 SO H24 SO 98n.100 m = 500n (gam) ddH24 SO 19,6 mdung dịch sau phản ứng = m + m - m ddH24 SO M2 (CO 3 ) n CO2 = 500n + (2M + 60n) - 44n =516n + 2M Theo phản ứng, số mol muối tạo thành là 1 mol m = 2M + 96n M2 (SO 4 ) n 2M 96n C%(MSO4) = .100% 26,58% 516n 2M M = 28.n ; Vì n = 1, 2, 3 n = 2 và M = 56 là phù hợp. Công thức hoá học của A là FeCO3 Bài 7. a) - Nêu hiện tượng, giải thích hiện tượng đúng - Viết phương trình hoá học đúng Giấy quỳ chuyển màu xanh, sau đó mất màu. Do Cl2 phản ứng làm giảm nồng độ của NaOH, phản ứng tạo thành NaClO (nước gia-ven) có tác dụng oxi hoá mạnh, làm mất màu quỳ tím. Cl2 + 2NaOH NaCl + NaClO + H2O b) - Nêu hiện tượng, giải thích hiện tượng đúng - Viết phương trình phản ứng đúng Đường kính trắng chuyển màu vàng, sau đó sẫm màu dần, cuối cùng tạo chất rắn xốp màu đen và có bọt khí thoát ra. H SO ®Æc C2H22O11  24 12C + 11H2O C + 2H2SO4 CO2 + 2SO2 + 2H2O 16
17. Bài 8. Cho hỗn hợp khí và hơi cho qua dung dịch NaHCO3 đặc, dư. Loại bỏ được khí HCl. Sau đó cho phần khí thu được qua tiếp dung dịch H2SO4 đặc (loại bỏ hơi nước) thu được CO2 tinh khiết. HCl + NaHCO3 NaCl + CO2 + H2O Bài 9. - A là muối của nhôm với gốc axit mạnh: AlCl3, Al2(SO4)3, - B là muối của gốc aluminat: NaAlO2, KAlO2, HCl + NaAlO2 + H2O Al(OH)3 + NaCl 4HCl + NaAlO2 NaCl + AlCl3 + 2H2O 3NaOH + AlCl3 Al(OH)3 + 3NaCl 4NaOH + AlCl3 NaAlO2 + 3NaCl + 2H2O Bài 10. 1. Các phương trình hoá học của phản ứng có thể xảy ra: C + O2 CO2 (1) CaCO3 CaO + CO2 (2) MgCO3 MgO + CO2 (3) CuCO3 CuO + CO2 (4) C + CO2 2CO (5) C + CuO Cu + CO (6) CO + CuO Cu + CO2 (7) CaO + 2HCl CaCl2 + H2O (8) MgO + 2HCl MgCl2 + H2O (9) CuO + 2HCl CuCl2 + H2O (10) 2. Tính thành phần % khối lượng hỗn hợp: - Vì 1< d < 1,57 nên hỗn hợp khí sau phản ứng gồm CO2 và CO hh/N2 - Vì sau phản ứng có CO và CO2, các phản ứng hoàn toàn nên chất rắn còn lại sau khi nung là CaO, MgO và Cu, vậy không có phản ứng (10) - Khối lượng Cu = 3,2 g 3,2 khối lượng CuCO3 trong hỗn hợp: .124 = 6,2 (g) 64 0,05.124 % khối lượng CuCO3 = .100% 43,05% 14,4 - Gọi số mol C, CaCO3, MgCO3 trong hỗn hợp lần lượt là a, b, c. 17
18. - Theo đề bài khối lượng CaO và MgO : 6,6 - 3,2 = 3,4 (g) 56b + 40c = 3,4. (*) 1,6 - Số mol CO và CO2 sau phản ứng nhiệt phân: 5 = 0,25 (mol) 32 - Số mol C trong CO và CO2 bằng số mol C đơn chất và số mol C trong các muối cacbonat của hỗn hợp: a + b + c + 0,05 = 0,25 ( ) - Khối lượng hỗn hợp là 14,4 g 12a + 100b + 84c = 14,4 - 6,2 ( ) Kết hợp (*); ( ); ( ), ta có hệ phương trình: 56b + 40c = 3,4 a + b + c = 0,2 . Giải hệ : a = 0,125; b = 0,025; c = 0,05 12a + 100b + 84c = 8,2 Vậy thành phần khối lượng các chất trong M là: 0,125.12 % C = .100% 10,42% 14,4 0,025.100 %CaCO3 = .100% 17,36% 14,4 0,05.84 %MgCO3 = .100% 29,17% 14,4 Bài 11. 1. Phương trình hoá học: FeO + 2HCl FeCl2 + H2O Fe3O4 + 8HCl FeCl2 + 2FeCl3 + 4H2O Fe2O3 + 6HCl 2FeCl3 + 3H2O CuO + 2HCl CuCl2 + H2O ZnO + 2HCl ZnCl2 + H2O FeO + H2SO4 FeSO4 + H2O Fe3O4 + 4H2SO4 FeSO4 + Fe2(SO4)3 + 4H2O Fe2O3 + 3H2SO4 Fe2(SO4)3 + 3H2O CuO + H2SO4 CuSO4 + H2O ZnO + H2SO4 ZnSO4 + H2O 2. Tính CM: 18
19. * Xét thí nghiệm 1 : Theo ĐL bảo toàn khối lượng : m(muối) + m(nước) = m(oxit) + m(HCl), mà số mol HCl = 2.số mol H2O. Gọi số mol HCl phản ứng là a mol, ta có: 36,44:2 + 36,5a = 38,02 + 9a  a = 0,72 mol. * Xét thí nghiệm 1 : Do có sự thay thế một số gốc axit -Cl bằng gốc =SO4 nên khối lượng muối tăng lên. Vì cứ 1 gốc =SO4 được thay bởi 2 gốc -Cl nên nếu gọi số mol H2SO4 là b ta có : b = (42,02 - 38,02) : (96 - 2.35,5) = 0,16 (mol) số mol HCl trong hỗn hợp là : 0,72 - 0,16.2 = 0,4 (mol) Thể tích dung dịch là 1 lít CM(H2SO4) = 0,16M; CM(HCl) = 0,4M 3. Tính khối lượng sản phẩm rắn: Từ các phương trình hoá học ở thí nghiệm 1, nhận thấy: Số mol oxi có trong một nửa lượng oxit = số mol HCl : 2 = 0,36 (mol) Do tất cả các oxit đã cho đều có thể bị khử bởi CO và H2, mà bản chất của quá trình khử này là CO + [O] CO2 và H2 + [O] H2O nên ta có tổng số mol CO và H2 là : 17,92 : 22,4 = 0,8 (mol), lớn hơn số mol nguyên tử oxi trong hỗn hợp (0,36.2 = 0,72 (mol)) CO và H2 dư, oxit hết. Sản phẩm rắn là hỗn hợp các kim loại. Khối lượng sản phẩm rắn là: 36,44 - 0,72.16 = 24,92 (g). Bài 12. Kim loại tan trong nước chỉ có thể là kim loại kiềm hoặc kiềm thổ. * Trường hợp 1: A là kim loại kiềm A + H2O AOH + 1/2H2 A2O + H2O 2AOH 2AOH + H2SO4 A2SO4 + 2H2O Số mol axit = 0,2.0,15 = 0,03 (mol). Gọi số mol A là x mol, A2O là y mol, ta có : A.x + (2A+16).y = 16,2 x + 2y = 0,06. 10 = 0,6 Biến đổi phương trình : A.(x + 2y) + 16 y = 16,2 0,6A + 16y = 16,2. Vì 0 A > 19 A = 23; A là Na (thoả mãn) 19
20. Thay A = 23 vào, nghiệm của hệ là x = 0,3 mol; y = 0,15 mol. Khối lượng của Na = 6,9 g; Khối lượng Na2O = 9,3 g. * Trường hợp 2: A là kim loại kiềm thổ A + 2H2O A(OH)2 + H2 AO + H2O A(OH)2 A(OH)2 + H2SO4 ASO4 + 2H2O Ta có : A.x + (A + 16).y = 16,2 x + y = 0,03.10 = 0,3 Biến đổi tương tự, ta có: 38 < A < 54. A = 40; A là Ca (thoả mãn) Thay A = 40, nghiệm của hệ là x = 0,0375 mol; y = 0,2625 mol. Khối lượng Ca = 1,5 g; Khối lượng CaO = 14,7 g. Bài 13. 1. Tính lượng C cháy * Biện luận: Vì điều kiện tiêu chuẩn là nhiệt độ 0oC và áp suất 1 atm, thể tích bình lại không đổi. Vậy thể tích, nhiệt độ, áp suất khí trước và sau phản ứng là không đổi nên số mol khí trước và sau khi cacbon cháy là không đổi. Tức là phản ứng cháy của C không làm thay đổi số mol khí. 2,016 Ta có số mol Z = số mol T = = 0,09 (mol) 22,4 Vậy C cháy theo phản ứng : C + O2 CO2 116,8 * Khối lượng mol trung bình của Z = 19,4667.2 = 3 mcacbon đã cháy = mT - m Z = 0,09.(1,0137-1). = 0,048 (g) 2. Xác định thành phần T Khối lượng mol TB của không khí = 0,2.32 + 0,8.28 = 28,8 (g) Xét hỗn hợp Z, dễ dàng tính được trong Z : n = 0,06 mol; n = 0,006 (mol) và n = 0,024 (mol). CO2 NO2 N2 0,048 Xét hỗn hợp T, từ số mol C cháy = = 0,004 (mol) 12 Theo phương trình hoá học: Số mol CO2 (trong T) = 0,004 + 0,06 = 0,064 (mol) 20
21. Số mol N2 = 0,024 mol; NO2 (dư) = 0,002 mol %VCO2 = 71,11%; %VN2 = 26,67%; %VO2 = 2,22%. Bài 14. Khi tác dụng với dung dịch CaCl2: K2CO3 + CaCl2 CaCO3 + 2KCl (1) Khi tác dụng với dung dịch Ca(OH)2: K2CO3 + Ca(OH)2 CaCO3 + 2KOH (2) KHCO3 + Ca(OH)2 CaCO3 + KOH + H2O (3) Theo giả thiết: số mol CaCO3 (1) = 7 : 100 = 0,07 (mol) số mol CaCO3 (2 và 3) = 10 : 100 = 0,1 (mol) Theo phản ứng (1), ta có: số mol K2CO3 = 0,07 mol Theo phản ứng (2, 3), ta có: số mol KHCO3 = 0,1 - 0,07 = 0,03 (mol) 0,07 0,03 C = = 0,35 (M) ; C = = 0,15 (M) M(K23 CO ) 0,2 M(KHCO3 ) 0,2 2. Có 2 phản ứng : CO2 + KOH KHCO3 (4) 0,03  0,03 0,03 (mol) CO2 + 2KOH K2CO3 + H2O (5) 0,07 0,14 0,07 (mol) Theo phương trình (4, 5), ta có: Số mol CO2 = 0,03 + 0,07 = 0,1 (mol) VCO2 (đktc) = 2,24 (lít) Số mol KOH = 0,03 + 0,14 = 0,17 (mol) CM (KOH) = 0,17 : 0,2 = 0,85(M). Bài 15. a) Chất rắn A chứa 2 kim loại A chứa Cu, Fe Al, CuSO4 hết. nn 0,4.0,105 = 0,042(mol); mCu = 0,042.64 = 2,688(g) Cu CuSO4 mFe dư = 3,136 - 2,688 = 0,448(g) Khối lượng của Al, Fe phản ứng là: 1,66 - 0,448 = 1,212(g) Đặt số mol của Al, Fe phản ứng là x, y (mol): 2Al + 3CuSO4 Al2(SO4)3 + 3Cu Fe + CuSO4 FeSO4 + Cu 1,5x + y = 0,042 x = 0,02  27x + 56y = 1,212 y = 0,012 Al2(SO4)3 + 6NaOH 2Al(OH)3 + 3Na2SO4 21
22. FeSO4 + 2NaOH Fe(OH)2 + Na2SO4 to 2Al(OH)3  Al2O3 + 3H2O 2Fe(OH)2 + 1/2O2 Fe2O3 + 3H2O Chất rắn C gồm Al2O3 (0,01 mol) và Fe2O3 (0,006 mol) m = 0,01.102 + 160.0,006 = 1,98 g. b) Chất rắn A gồm Fe (0,008 mol); Cu (0,042 mol). 2Fe + 6H2SO4 Fe2(SO4)3 + 3SO2 + 6H2O 0,008 0,024 0,004 (mol) Để lượng H2SO4 phản ứng ít nhất thì: Cu + 2H2SO4 CuSO4 + SO2 + 2H2O (0,042-0,004) 0,076 (mol) Cu + Fe2(SO4)3 CuSO4 + 2FeSO4 0,004 0,004 (mol) Khối lượng dung dịch H2SO4 49% ít nhất đã dùng là: (0,024 0,076).98.100 m= = 20(g) 49 3.3. Hướng dẫn trả lời câu hỏi và bài toán hóa học vô cơ 15000 C Bài 1. 2CH4  lµm l¹nh nhanh C2H2 + 3H2 (A) (B) Pd, t0 C2H2 + H2  C2H4 (E) axit lo·ng C2H4 + H2O  C2H5OH (K) askt CH4 + Cl2  CH3Cl + HCl (D) CH3Cl + NaOH CH3OH + NaCl (F)  H24 SO ®Æc 2CH3OH 1400 C CH3OCH3 + H2O (G) Bài 2. *Cho hỗn hợp vào lượng nước dư, C2H5OH tan trong nước, hỗn hợp C6H6; CH3COOC2H5, không tan phân lớp. Chiết lấy hỗn hợp C6H6; CH3COOC2H5. Phần dung dịch C2H5OH trong nước đem chưng cất rồi làm khô bằng CuSO4 khan thu được C2H5OH. 22
23. *Hỗn hợp C6H6 và CH3COOC2H5 cho vào dung dịch NaOH lấy dư, CH3COOC2H5 tan theo phản ứng xà phòng hoá, chiết lấy C6H6. CH3COOC2H5 + NaOH  CH3-COONa + C2H5OH *Còn lại là dung dịch CH3COONa và C2H5OH đem chưng cất lấy C2H5OH rồi làm khô bằng CuSO4 khan. Cô cạn dung dịch lấy CH3COONa khan rồi cho phản ứng với H2SO4 đặc thu được CH3COOH rồi cho phản ứng với C2H5OH theo phản ứng hoá este thu được CH3COOC2H5. 0 H24 SO ®Æc, t CH3COOH + C2H5OH  CH3COOC2H5 + H2O Bài 3. Đặt công thức tổng quát của hợp chất hữu cơ là CxHyClz Phương trình hóa học của phản ứng đốt cháy: y - z y - z CxHyClz + (x+ )O2 xCO2 + ( )H2O +zHCl 4 2 2x Theo đề bài: = 2 2x = 2y - 2z y - z = 2z y = 3z x = 2z y- z CTPT của chất hữu cơ có dạng là C2zH3zClz hay (C2H3Cl)n Vì khối lượng phân tử của chất hữu cơ rất lớn nên chất hữu cơ là polime CTCT của chất hữu cơ là: ( CH2 CH ) n | Cl Bài 4. Z có thể là saccarozơ hoặc tinh bột hoặc xenlulozơ (học sinh có thể chọn bất kì chất nào trong số các chất đã nêu). M : C6H12O6; N: C2H5OH; O: CH3COOH; P: CH3COOC2H5. axit, t0 C12H22O11 + H2O  C6H12O6 + C6H12O6 Glucozơ Fructozơ men r­îu C6H12O6 (dd)  2C2H5OH + 2CO2 men giÊm C2H5OH + O2  CH3COOH + H2O CH3COOH + C2H5OH CH3COOC2H5 + H2O CH3COO C2H5 + NaOH CH3COONa + C2H5OH Bài 5. Chia mẫu, đánh số và tiến hành nhận biết theo bảng hiện tượng sau : Thuốc thử - Màu CO2 C2H4 CH4 SO3 Dung dịch BaCl2 Có kết (trong suốt, không màu) tủa trắng 23
24. Nước Br2 (vàng cam) Mất màu Nước vôi trong dư Có kết tủa (trong suốt, không màu) trắng Phương trình hoá học : SO3 + H2O H2SO4 H2SO4 + BaCl2 BaSO4 + 2HCl C2H4 + Br2 C2H4Br2 CO2 + Ca(OH)2 CaCO3 + H2O. Bài 6. Theo giả thiết: Số mol O2 tham gia phản ứng đốt cháy 3 g X: (0,1.44 + 1,8) - 3 = 0,1 (mol) 32 Đặt CTTQ của A, B, C là CxHyOz, có phương trình hoá học: yz y CxHyOz + ( (x + - ) )O2  xCO2 + H2O 42 2 Theo đề bài số mol O2 = số mol CO2 = số mol H2O = 0,1 mol = x = 2x = y = 2z CTTQ của A, B, C là (CH2O)n Vì MC < 100 30n < 100 n 3 và MA < MB < MC Nếu n = 3 CTPT C là C3H6O3; MC = 90 g Nếu n = 2 CTPT B là C2H4O2; MB = 60 g Nếu n = 1 CTPT A là CH2O; MA = 30 g Công thức cấu tạo của A là HCH =O B, C làm đỏ quỳ tím B, C có nhóm -COOH CTCT của B là CH3COOH Theo đề bài: gọi số mol A là 3a số mol B là 2a, số mol C là a Ta có: 3a.30 + 2a.60 + a.90 =3 a = 0,01 (mol) Phương trình hoá học của phản ứng giữa B với Na: CH3COOH + Na CH3COONa + 1/2H2 0,02 Theo phản ứng số mol H2 sinh ra do B là: = 0,01 (mol) 2 24
25. 0,448 Số mol H2 sinh ra do C là: 0,01 0,01 (mol) 22,4 n C = 1 ngoài nhóm -COOH, trong C còn 1 nhóm -OH n H2 Vậy C là CH3CH(OH)COOH hay CH2(OH)CH2COOH Bài 7. 1. Xác định công thức Từ giả thiết đã cho số mol este = số mol NaOH = 0,02 (mol) Khối lượng mol của este = 1,76 : 0,02 = 88 (g) Dễ dàng tìm được công thức phân tử este là C4H8O2. Ancol và axit có cùng số nguyên tử C nên công thức cấu tạo của các chất là: Axit : CH3COOH; Ancol : C2H5COOH. 2. Tính hiệu suất phản ứng Trong hỗn A có số mol axit = 2,4 : 60 = 0,04 (mol) Số mol ancol = 1,15 : 46 = 0,025 (mol) Số mol axit phản ứng = số mol ancol phản ứng = số mol este = 0,02 mol. Hiệu suất phản ứng: H = 80% (tính theo chất thiếu là ancol). Bài 8. CnH2n + Br2 CnH2nBr2 Số mol Br2 = số mol RH = 40 : 160 = 0,25 (mol) Số nguyên tử cacbon trung bình n = (9,1 : 0,25) : 14 = 2,6. Vì n ≥ 2 trong hỗn hợp có một RH là C2H4 Gọi RH còn lại là CmH2m. và số mol tương ứng của chúng là x và y mol. Ta có : x + y = 0,25 28x + 14m.y = 9,1; 0,65 < x/0,25 < 0,75 Biến đổi : 28 x + 14m(0,25 - x) = 9,1. Từ khoảng giới hạn của của x tìm ra khoảng giới hạn của m là 3,7 < m <4,4 Mà m nguyên nên giá trị m thoả mãn là 4 RH là C4H8 Bài 9. 1. Ban đầu hỗn hợp khí X gồm CO: a (mol) 28a + (12x + y)b = 5 (*) Cxy H : b (mol) 25
26. CO: a (mol) Nạp thêm O2 Cxy H : b (mol) (hỗn hợp này có áp suất p, số mol là n) O2 : 0,3 (mol) Phương trình của phản ứng đốt cháy: 2CO + O2 2CO2 a 0,5a a (mol) y y CxHy + (x + ) O2 xCO2 + H2O 4 2 b b bx b. (mol) Theo giả thiết: 0,5a + b = 0,3 ( ) CO : (a + bx) (mol) 2 Hỗn hợp sau phản ứng (áp suất p1, số mol là n1) gồm y H O : b. (mol) 2 2 Dẫn hỗn hợp qua dung dịch H2SO4 thì chỉ có H2O bị hấp thụ. 97,2.98 Theo giả thiết: số g H2SO4 ban đầu = = 95,256 (g) 100 Số g H2SO4 sau khi hấp thụ H2O = 95,256 (g) 95,256.100 m sau khi hấp thụ H2O = =100,8 (g) ddH24 SO 94,5 m = 3,6 (g) n = 0,2 (mol) b. = 0,2 ( ) HO2 HO2 Giải hệ (*), ( ), ( ), ta có: bx = 0,15; a = 0,1 Từ bx = 0,15 và b. = 0,2 x : y = 3 : 8 Công thức đơn giản của hiđrocacbon là C3H8 Công thức phân tử có dạng là (C3H8)n 8x 2.3x + 2 x 1 x = 1 Hiđrocacbon có CTPT là C3H8 2. Nhiệt độ, thể tích bình trước và sau phản ứng không đổi nên pn p a + b +0,3 = = với a = 0,1; b = 0,05 pn p y 11 1 a + bx + b. 2 26
27. p 0,45 1 = p1 = p p1 0,45 1 CO: 0,1 (mol) *Các khí trong X gồm C38 H : 0,05 (mol) 0,1 0,05 %V = .100% = 66,67%; %V = .100% = 33,33% CO 0,15 CH38 0,15 Bài 10. Đặt số mol của C2H5OH là x (mol), H2O là y (mol). C2H5OH + Na C2H5ONa + 1/2H2 H2O + Na NaOH + 1/2 H2 x + y = 2.0,5 x = 0,1 46x  + 18y = 21,95 y = 0,9 0,8 0,1.46 5,75.100 Thể tích C2H5OH = = 5,75 (ml). Độ rượu = = 26,2 0,8 21,95 Bài 11. Đặt CTTQ của X, Y là CxHy. - Do X, Y là đồng phân, khi tác dụng với Br2 ở điều kiện thích hợp theo tỉ lệ số mol 1 : 1 sinh ra 2 sản phẩm hữu cơ tương ứng là E, F có % khối lượng brom chênh lệch nhau một chất cho phản ứng cộng, một chất cho phản ứng thế. - %mBr (trong E) > %mBr (trong F) do đó E chứa 2 nguyên tử Br, công thức của E là CxHyBr2 ; phân tử F chứa 1 nguyên tử Br, công thức của F là CxHy-1Br - Đặt khối lượng mol phân tử của CxHy là M 160 80 13,1 ME = M + 160 = M + 160 M + 79 100 M1 = 329,637g (loại); M2 = 42 g (nhận) 12x + y = 42 x = 3, y = 6. Công thức phân tử của X, Y : C3H6 - Trường hợp 1: X là CH2=CH-CH3 CTCT của E: CH2Br-CHBr-CH3 CTCT của Y: ; CTCT của F: - Trường hợp 2: CTCT của X là CTCT của E: CH2Br - CH2- CH2Br CTCT của Y: CH2 =CH-CH3; CTCT của F : CH2 =CH-CH2Br 27
28. Bài 12. a) Đặt CTCT của A, B là R COOH. COOH + NaOH COONa + H2O 0,2 0,2 (mol) 46 + 60 10,6 m = = 10,6 (g) + 45 = = 53 = 8 RCOOH 10 0,2 CTCT của 2 axit A, B là HCOOH, CH3COOH 46 b) Có mdung dịch C = 200 + 60 = 260 (g); C%(HCOOH) = .100% = 17,7%; 260 60 C%(CH3COOH) = .100% = 23% 260 0 H24 SO ®Æc, t c) COOH + C2H5OH  COOC2H5 + H2O 9,72 13,8 n = = 0,12(mol); nancol = = 0,3(mol); nhai axit = 0,2(mol) RCOOH 8 44 29 46 0,12 Axit dư Hiệu suất phản ứng tính theo axit: H = .100% = 60%. 0,2 28
29. KHUYẾN NGHỊ VÀ ĐỀ XUẤT 1. Khuyến nghị a) Đối với cán bộ quản lí - Đẩy mạnh tuyên truyền, nâng cao nhận thức về sự nghiệp giáo dục trong toàn xã hội. Tăng cường công tác tham mưu cho chính quyền địa phương, phối hợp với các ban, ngành, đoàn thể để thực hiện tốt chức năng quản lý nhà nước về giáo dục. Nâng cao chất lượng công tác dạy bồi dưỡng học sinh giỏi. - Trên cơ sở phương hướng thực hiện nhiệm vụ năm học, ngay từ đầu năm học ban giám hiệu xác định công tác bồi dưỡng học sinh giỏi là nhiệm vụ trọng tâm của nhà trường từ đó Ban giám hiệu xây dựng kế hoạch dạy học sinh giỏi. - Phân công chuyên môn một cách hợp lý chọn lựa những đồng chí giáo viên có năng lực chuyên môn giỏi, có kinh nghiệm, tinh thần trách nhiệm, cố gắng phân công theo hướng ổn định có tính kế thừa và phát huy kinh nghiệm. - Phát hiện và xây dựng nguồn, cử giáo viên giỏi, có kinh nghiệm dạy bồi dưỡng, tổ chức học 2-3 buổi/ tuần (vào các buổi chiều). - BGH có lịch chỉ đạo cụ thể, trang bị đầy đủ sách nâng cao, tài liệu tham khảo cho giáo viên được phân công dạy. - Tạo mọi điều kiện cho giáo viên tham gia các lớp học tập nâng cao trình độ chuyên môn nghiệp vụ và kiến thức từ đồng nghiệp để đáp ứng với yêu cầu ngày càng cao của thời đại. - Có những chế độ động viên, khuyến khích, khen thưởng đối với giáo viên và học sinh tham gia bồi dưỡng học sinh giỏi. b) Đối với giáo viên dạy bồi dưỡng Tích cực tìm tòi trau rồi kinh nghiệm bồi dưỡng, xây dựng kế hoạch bồi dưỡng theo tuần, tháng, tích cực sưu tầm tài liệu, bộ đề liên quan. Thực hiện đúng theo lịch đề ra, cần đầu tư thích đáng và hiệu quả trong các giờ dạy, có kế hoạch và đề ra được mục tiêu yêu cầu cần đạt tới, phấn đấu trong quá trình bồi dưỡng phải có học sinh giỏi các cấp theo chỉ tiêu đề ra. c) Đối với học sinh: - Nhận thức đúng về tầm quan trọng của học tập, trau rồi tri thức - Yêu môn học, say mê trong học tập, ham học hỏi - Có đầy đủ sách, vở, đồ dùng học tập, trang bị thêm sách bồi dưỡng, nâng cao 2. Đề xuất một số giải pháp - Bồi dưỡng học sinh giỏi là một quá trình lâu dài. Cần phải bồi dưỡng hứng thú và tính tích cực, độc lập nghiên cứu của học sinh. 29
30. - Xây dựng, tuyển chọn và bổ sung hệ thống tài liệu, sách tham khảo có chất lượng tốt dành cho bồi dưỡng HSG. - Cần phát hiện sớm các em học sinh giỏi và bồi dưỡng sớm để có thể đạt kết quả cao. - Cách tốt nhất bồi dưỡng hứng thú cho học sinh là hướng dẫn dìu dắt cho các em đạt được những thành công từ thấp lên cao. Nhiều học sinh lúc đầu chưa bộ lộ rõ năng khiếu nhưng sau quá trình được dìu dắt đã trưởng thành rất vững chắc và đạt thành tích cao. - Để đạt hiệu quả cao, cần phải phải tăng cường hướng dẫn học sinh tự tìm đọc các tài liệu có định hướng theo những chuyên đề. - Giảng dạy theo các mảng kiến thức, kĩ năng, rèn cho HS kỹ năng làm bài ở từng dạng - Giáo viên đầu tư đào sâu chuyên môn, đọc thêm tài liệu, tích lũy kinh nghiệm, nghiên cứu kỹ dạng thức đề thi về kỹ năng ở các đề thi đã qua. 30