Chuyên đề Độ tan và tinh thể hidrat hóa

Nội dung text: Chuyên đề Độ tan và tinh thể hidrat hóa

1. SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TỈNH VĨNH PHÚC PHỊNG GD&ĐT THỊ XÃ PHÚC YÊN CHUYÊN ĐỀ ĐỘ TAN VÀ TINH THỂ HIDRAT HĨA Giáo viên: Nguyễn Thị Mai Hằng Tổ: Khoa học tự nhiên Trường: THCS Xuân Hịa - Phúc Yên - Vĩnh Phúc Phúc Yên, tháng 11 năm 2015 THƠNG TIN CHUNG VỀ CHUYÊN ĐỀ
2. 1. Tên chuyên đề: “Độ tan và tinh thể hidrat hĩa” 2. Tác giả: Họ và tên: Nguyễn Thị Mai Hằng Năm sinh: Trình độ chuyên mơn: Thạc sĩ Chức vụ cơng tác: Giáo viên Đơn vị cơng tác: Trường THCS Xuân Hịa – Phúc Yên – Vĩnh Phúc 3. Đối tượng học sinh bồi dưỡng: Đội tuyển HSG dự thi cấp huyện (thị xã), cấp tỉnh. 4. Thời gian bồi dưỡng: 4 tiết
3. PHẦN I. MỞ ĐẦU I. Cơ sở lý luận Giáo dục hiện nay được tất cả mọi người quan tâm và được xem là quốc sách hành đầu, nĩ thuộc vào bốn loại hình thức được nhà nước quan tâm nhất (điện, đường, trường, trạm). Mục đích của việc học là đào tạo ra con người Xã Hội Chủ Nghĩa. Do đĩ việc phát triển quy mơ giáo dục – đào tạo phải trên cơ sở đảm bảo chất lượng và hiệu quả giáo dục để đáp ứng ngày càng tốt hơn yêu cầu phát triển của đất nước trong giai đoạn đẩy mạnh cơng nghiệp hĩa, hiện đại hĩa và hội nhập quốc tế. Cũng như các mơn học khác, Hĩa học là một trong những mơn học khơng thể thiếu trong trường THCS. Hĩa học là mơn học thực nghiệm nĩ phản ánh các hiện tượng xảy ra trong cuộc sống và vũ trụ, trong đĩ “Bài tốn về độ tan và tinh thể Hidrat” là dạng bài tập khá quan trọng trong quá trình Bồi dưỡng Học sinh giỏi. Dạy và học hố học ở các trường hiện nay đã và đang được đổi mới tích cực nhằm gĩp phần thực hiện thắng lợi các mục tiêu của trường THCS. Ngồi nhiệm vụ nâng cao chất lượng hiểu biết kiến thức và vận dụng kĩ năng, các nhà trường cịn phải chú trọng đến cơng tác phát hiện và bồi dưỡng học sinh giỏi các cấp. Đây là nhiệm vụ rất quan trọng trong việc phát triển giáo dục ở các địa phương. Đặc biệt ở các trường THCS của thị xã. Xuất phát từ nhiệm vụ năm học do Phịng GD&ĐT với mục tiêu: “Nâng cao số lượng và chất lượng ở các đội tuyển học sinh giỏi, đặc biệt là HSG cấp tỉnh”. Tuy nhiên, trong giảng dạy các bài tập hĩa học chúng ta thường gặp những bài tốn về độ tan, tinh thể ngậm nước, chất kết tinh gây lúng túng cho học sinh khi giải bài tập. Loại bài tập này thường gặp trong sách tham khảo bồi dưỡng học sinh giỏi, trong các kì thi học sinh giỏi, các kì thi vào các trường chuyên . Đây là loại bài tập cĩ liên quan đến nhiều kiến thức, từ đĩ giúp học sinh phát triển tư duy lơgic, trí thơng minh, ĩc tổng hợp và đặc biệt là phải nắm vững các kiến thức đã học. Qua thực tiễn tìm hiểu, tham khảo các tư liệu trong giảng dạy hố học, tơi đã xây dựng và áp dụng chuyên đề: “Bài tốn độ tan và tinh thể hidrat hĩa” nhằm giúp các em học sinh cĩ kinh nghiệm trong giải tốn hố học, tạo cho các em cĩ cách giải mới, nhanh gọn, dễ hiểu. Từ đĩ các em cĩ hứng thú, say mê học tập mơn hố học. II. Mục đích và phạm vi chuyên đề: 1. Mục đích: Nghiên cứu các kinh nghiệm về bồi dưỡng kĩ năng giải bài tập hố học cho học sinh lớp 8, 9 dự thi HSG cấp tỉnh. 1
4. Nêu ra phương pháp giải các dạng tốn cĩ các đại lượng tổng quát nhằm giúp học sinh nhận dạng và giải nhanh các bài tập hố học liên quan đến các đại lượng tổng quát. 2. Phạm vi chuyên đề: Áp dụng với đối tượng học sinh khá, giỏi khối 9. Thời gian dự kiến bồi dưỡng: 1 buổi (4 tiết). 2
5. PHẦN II. NỘI DUNG CHUYÊN ĐỀ I. TỐN VỀ ĐỘ TAN 1.1. Định nghĩa độ tan Độ tan của một chất là số gam chất đĩ tan được trong 100 gam nước để tạo thành dung dịch bão hịa ở một nhiệt độ 1.2. Cơng thức tính m S ct 100 m H2O Trong đĩ: S: Độ tan (g) mct: khối lượng chất tan (g) mH2O: khối lượng nước (g) 1.3. Vận dụng Ví dụ : Ở 20oC hịa tan 7,18 gam muối ăn vào 20 gam nước thì thu được dung dịch bão hịa. Tính độ tan của muối ăn ở nhiệt độ đĩ. Giải Độ tan của muối ăn ở 20oC là: m 7,18 S ct 100 = .100 35,9(g) m 20 H2O 2. Mối quan hệ giữa độ tan và nồng độ phần trăm 2.1. Các cơng thức mct a.Theo định nghĩa : S 100 (gam/100g H2O) – dung mơi xét là H2O m H2O C% b. Mối quan hệ S và C%: S 100 (C% là nồng độ % của dung dịch bão hịa) 100 C% S hay C% 100% (C% là nồng độ % của dung dịch bão hịa) 100 S 3
6. 2.2. Vận dụng Ví dụ : o Dung dịch bão hịa NaNO3 ở 10 C cĩ nồng độ 44,44%. Tính độ tan của dung o dịch NaNO3 ở 10 C Giải Độ tan của NaNO3 là: C% 44,44 S .100 .100 80(g) 100 C% 100 44,44 Dạng 1: Bài tốn cĩ liên quan đến độ tan Ví dụ 1: o Ở 20 C, hịa tan 80 gam KNO3 vào 190 g nước thi được dung dịch bão hịa. o Vậy độ tan của KNO3 ở 20 C là bao nhiêu? Giải Độ tan của KNO3 là: m 80 S ct 100 = 42,1(g) m 190 H2O Ví dụ 2: o Độ tan của muối CuSO4 ở 25 C là 40 gam. Tính số gam CuSO4 cĩ trong 280 gam dung dịch CuSO4 bão hịa ở nhiệt độ trên? Giải Cách 1: o Ở 25 C : 100g H2O hịa tan 40 gam CuSO4 để tạo thành 140 gam dung dịch CuSO4 bão hịa Vậy x = ? (g) CuSO4 để tạo thành 280 g dung dịch CuSO4 bão hịa 40 280  x = 80(g) 140 Cách 2: Nồng độ dung dịch muối CuSO4 là: 40 C% = 100 28,57% 40 100 Khối lượng CuSO4 cĩ trong 280 gam dung dịch CuSO4 là: C% 28,57 mct = mdd . = 280. = 80 (g) 100 100 4
7. Dạng 2: Bài tốn liên quan giữa độ tan của một chất và nồng độ phần trăm dung dịch bão hồ của chất đĩ. Ví dụ 1: Độ tan của muối KCl ở 100 oC là 40 gam. Nồng độ % của dung dịch KCl bão hịa ở nhiệt độ này là bao nhiêu? Giải Nồng độ % của dung dịch KCl ở nhiệt độ 100oC là: 40 C% = 100 28,57% 40 100 Dạng 3: Bài tốn tính lượng tinh thể ngậm nước cần cho thêm vào dung dịch cho sẵn. * Đặc điểm - Tinh thể cần lấy và dung dịch cho sẵn cĩ chứa cùng loại chất tan. Chú ý: Sử dụng định luật bảo tồn khối lượng: mdd tạo thành = mtinh thể + mdd ban đầu m chất tan trong dd tạo thành = mchất tan trong tinh thể + mchất tan trong dd ban đầu Ví dụ 1: Để điều chế 560g dung dịch CuSO 4 16% cần phải lấy bao nhiêu gam dung dịch CuSO4 8% trộn với bao nhiêu gam tinh thể CuSO4.5H2O. Giải Khối lượng CuSO4 cĩ trong dung dịch CuSO4 16% là: 560.16 mCuSO4 = mct = = 89,6(g) 100 m = x(g) Đặt CuSO4 .5H2O 1mol (hay 250g) CuSO4.5H2O chứa 160g CuSO4 160x 16x Vậy x(g) CuSO4.5H2O chứa = (g) 250 25 mdd CuSO4 8% cĩ trong dung dịch CuSO4 16% là: (560 - x) g (560 x).8 (560 x).2 mct CuSO4 (cĩ trong dd CuSO4 8%) là: = (g) 100 25 Ta cĩ phương trình: (560 x).2 + 16x = 89,6 25 25 Giải phương trình được: x = 80. 5
8. Vậy cần lấy 80g tinh thể CuSO 4.5H2O và 480g dd CuSO4 8% để pha chế thành 560g dd CuSO4 16%. Cách khác Lưu ý: Lượng CuSO4 cĩ thể coi như dd CuSO4 64% (vì cứ 250g CuSO4.5H2O thì cĩ chứa 160g CuSO4). 160 Vậy C%(CuSO4) = 250 .100% = 64%. Áp dụng sơ đồ đường chéo: 64% 8 m 8 1 16% => CuSO4 .5H2O = m 48 6 ddCuSO4 .8% 8% 48 Đặt x là số gam CuSO4.5H2O và y là số gam CuSO4 8% Ta cĩ hệ: x 1 x = 80 y 6 x + y = 560 y = 480 Vậy cần lấy 80g tinh thể CuSO4.5H2O và 480g dd CuSO4 8% để pha chế thành 560g dd CuSO4 16%. Ví dụ 2: Tính lượng tinh thể CuSO4.5H2O cần dùng để điều chế 500 ml dung dịch CuSO4 8% (d = 1,1g/ml). Giải Khối lượng dung dịch CuSO4 8% là: mdd = 1,1 x 500 = 550 (g) Khối lượng CuSO4 nguyên chất cĩ trong dd 8% là: 8 550 mct = 44(g) 100 Đặt m = x(g) CuSO2 .5H2O 1mol (hay 250g) CuSO4.5H2O chứa 160g CuSO4 Vậy x(g) chứa 44g CuSO4 6
9. 250 44 => x = 68.75gam 160 Khối lượng tinh thể CuSO4.5H2O cần lấy là: 68,75g II. BÀI TỐN XÁC ĐỊNH LƯỢNG KẾT TINH 1. Đặc điểm Khi làm lạnh một dung dịch bão hịa với chất tan rắn thì độ tan thường giảm xuống vì vậy cĩ một phần chất rắn khơng tan bị tách ra gọi là phần kết tinh. + Nếu chất kết tinh khơng ngậm nước thì lương nước trong hai dung dịch bão hịa bằng nhau. + Nếu chất rắn kết tinh cĩ ngậm nước thì lượng nước trong dung dịch sau ít hơn trong dung dịch ban đầu: m (dd sau) m (dd bđ) - m (KT) H2O H2O H2O 2. Cách giải tốn: TH1: Chất kết tinh khơng ngậm nước TH2: Chất kết tinh ngậm nước B1: Xác định khối lượng chất tan (mc )t B1: Xác định khối lượng chất tan (mc )t và khối lượng nước (m ) cĩ trong và khối lượng (m ) cĩ trong dung H2O H2O dung dịch bão hịa ở nhiệt độ cao. dịch bão hịa ở nhiệt độ cao. B2: Xác định khối lượng chất tan (mct ) B2: Đặt số mol của hiđrat bị kết tinh là a cĩ trong dung dịch bão hịa. ở nhiệt độ (mol) thấp (lượng nước khơng đổi) m (KT) và m (KT) ct H2O S mct m 100 H2O B : Lập phương trình biểu diễn độ tan B3: Xác định lượng chất kết tinh: 3 của dung dịch sau (theo ẩn a) mKT mct (nhiệt độ cao) mct (nhiệt độ thấp) m m mct ct(t0cao) ct(KT) S2 100 .100 m m 0 mH O(KT) H2O H2O(t cao) 2 B4: Giải phương trình và kết luận. 3. Vận dụng: Dạng 1: Bài tốn tính lượng tinh thể tách ra hay thêm vào khơng ngậm nước khi thay đổi nhiệt độ một dung dịch bão hồ cho sẵn. Cách giải: 7
10. Bước 1: Xác định khối lượng chất tan (mct), khối lượng nước (m ) cĩ H2O trong dung dịch bão ở t0 cao (ở t0 thấp nếu bài tốn đưa từ dung dịch cĩ t0 thấp lên t0 cao) 0 Bước 2: Xác định khối lượng chất tan (mct) cĩ trong dd bảo hịa của t S thấp (dạng tốn này mct m khối lượng nước khơng đổi). 100 H2O S m m ct 100 H2O Bước 3: Xác định lượng kết tinh m(kt) = mct (ở nhiệt độ cao) - mct (ở nhiệt độ thấp) (Nếu là tốn đưa ddbh từ t0 cao → thấp) hoặc : m(kt thêm) = mct (ở nhiệt độ cao) - mct (ở nhiệt độ thấp) Ví dụ 1: Xác định lượng muối KCl kết tinh khi làm lạnh 604 gam dung dịch muối KCl bão hịa ở 800C xuống cịn 100C. Biết độ tan của KCl ở 80 0C là 51 gam và ở 100C là 34 gam. Giải 0 Ở 80 C SKCl = 51 gam Nghĩa là 51g KCl hịa tan trong 100g H2O tạo thành 151g dung dịch KCl bão hịa. x(g) KCl hịa tan trong y(g) H2O tạo thành 604 (g) dung dịch KCl bão hịa. 604.51 x = 204 g KCl và y = 604 - 204 = 400g H2O 151 0 Ở 20 C SKCl = 34 gam Nghĩa là 100g H2O hịa tan được 34g KCl 400.34 400g H2O hịa tan được a (g) KCl => a = 136 g 100 Vậy lượng muối KCl kết tinh trong dung dịch là: mKCl = 204 - 136 = 68 g Ví dụ 2: 0 Ở 12 C cĩ 1335g dung dịch CuSO4 bão hồ. Đun nĩng dung dịch lên đến 0 90 C. Hỏi phải thêm vào dung dịch bao nhiêu gam CuSO 4 để được dung dịch bão 0 0 hồ ở nhiệt độ này. Biết ở 12 C, độ tan của CuSO4 là 33,5 và ở 90 C là 80. Giải 0 Ở 12 C SCuSO4 = 33,5 gam 8
11. Nghĩa là 33,5g CuSO4 hịa tan trong 100g H2O tạo thành 133,5g dung dịch bão hịa. x(g) y(g) 1335g dung dịch bão hịa 1335.33,5 x = 335gam CuSO4 và y = 1335 - 335 = 1000g H2O 133,5 Ở 900C S = 80 gam CuSO4 Nghĩa là 100g H2O hịa tan được 80g CuSO4 1000.80 1000g H2O . A g CuSO4 a = 800gam 100 Vậy lượng muối CuSO4 cần thêm vào dung dịch là: mCuSO4 = 800 - 335 = 565g Dạng 2: Bài tốn tính khối lượng khối lượng tinh thể tách ra hay thêm vào cĩ ngậm H2O, khi thay đổi nhiệt độ một dung dịch bão hồ cho sẵn. Cách giải: Bước 1: Xác định khối lượng chất tan (mc )t và khối lượng (m ) cĩ trong H2O dung dịch bão hịa ở nhiệt độ cao. Bước 2: Đặt số mol của hiđrat bị kết tinh là a (mol) => mct (KT) và mH2O(KT) Bước 3: Lập phương trình biểu diễn độ tan của dung dịch sau (theo ẩn a) m 0 m mct (ct)(t cao) ct(KT ) S2 100 100 mH O m 0 mH O(KT ) 2 H2O(t cao) 2 Bước 4: Giải phương trình và kết luận. Ví dụ 1: 0 0 Độ tan của CuSO4 ở 85 C và 12 C lần lượt là 87,7g và 35,5g . Khi làm lạnh 0 0 1877 gam dung dịch bão hịa CuSO4 từ 80 C 12 C thì cĩ bao nhiêu gam tinh thể CuSO4.5H2O tách ra khỏi dung dịch. Hướng dẫn: Lưu ý chất kết tinh ngậm nước nên lượng nước trong dung dịch thay đổi Giải 0 Ở 85 C , SCuSO4 = 87,7 gam Nghĩa là: 100g H2O hịa tan 87,7 gam CuSO4 tạo thành 187,7 gam dung dịch bão hịa 1000g H2O 877 gam CuSO4 1877 gam dung dịch bão hịa Gọi x là số mol CuSO4.5H2O tách ra khối lượng H2O tách ra: 90x (g) 9
12. Khối lượng CuSO4 tách ra : 160x gam Ở 120C, T 35,5 CuSO4 887 160x 35,5 Ta cĩ phương trình : giải ra x = 4,08 mol 1000 90x 100 Khối lượng CuSO4 .5H2O kết tinh : 250 4,08 =1020 gam Ví dụ 2: Hãy xác đinh tinh thể MgSO4.6H2O tách khỏi dung dịch khi hạ nhiệt độ 0 0 1642 gam dung dịch bão hịa MgSO4 ở 80 C xuống 20 C. Biết độ tan của MgSO 4 ở 80 oC là 64,2 gam và ở 20 oC là 44,5 gam. Giải 0 Ở 80 C , SMgSO4 = 64,2 gam Nghĩa là:100g H2O hịa tan 64,2 gam MgSO4 tạo thành 164,2 gam dung dịch bão hịa 1000g H2O 642 gam MgSO4 1642 gam dung dịch bão hịa Gọi x là số mol MgSO4.6H2O tách ra khối lượng H2O tách ra: 108x (g) Khối lượng MgSO4 tách ra : 120x (gam) 0 Ở 20 C, SMgSO4 = 44,5 gam 642 120x 44,5 Ta cĩ phương trình : giải ra x = 2,7386 mol 1000 108x 100 Khối lượng MgSO4 .6H2O kết tinh : 228 2,7386 = 624,4 gam Kết luận chung: + Nếu chất kết tinh khơng ngậm nước thì lượng nước trong hai dung dịch bão hịa bằng nhau. + Nếu chất rắn kết tinh cĩ ngậm nước thì lượng nước trong dung dịch sau ít hơn trong dung dịch ban đầu: m (dd sau) m (dd bđ) - m (KT) H2O H2O H2O Dạng 3: Xác định cơng thức tinh thể ngậm nước Ví dụ 1: Khi làm nguội dung dịch bão hịa muối sunfat kim loại kiềm ngậm nước cĩ 0 0 cơng thức M 2SO4.nH2O với 7< n < 12 từ nhiệt độ 80 C xuống nhiệt độ 10 C thì thấy cĩ 395,4 gam tinh thể ngậm nước tách ra.độ tan ở 800C là 28,3 gam và ở 100C là 9 gam. Tìm cơng thức phân tử muối ngậm nước. 10
13. Giải 11
14. Ở 800C , S = 28,3 gam Nghĩa là:100g H2O hịa tan 28,3 gam chất tan tạo thành 128,3 gam dung dịch bão hịa 800g H2O 226,4gam  1026,4 gam dung dịch bão hịa Khi làm nguội dung dịch thì khối lượng tinh thể tách ra 395,4 gam tinh thể Phần dung dịch cịn lại cĩ khối lượng: 1026,4 - 395,4 = 631(g) Ở 100CC, S = 9 gam Nghĩa là: 100g H2O hịa tan 9 gam chất tan tạo thành 109 gam dung dịch bão hịa 52,1 gam  631 gam Khối lượng muối trong tinh thể: 226,4 - 52,1 = 174,3(g) Khối lượng nước trong tinh thể: 395,4 - 174,3 = 221,1(g) Trong tinh thể, tỉ lệ khối lượng nước và muối là: 18n 22,1 2M 96 174,3 M = 7,1 - 48 mà 7 < n < 12 n 8 9 10 11 M 8,8 15,9 23 30,1 Với n = 10, M = 23 (Na) Cơng thức muối ngậm nước là: Na2SO4.10H2O 12
15. BÀI TẬP TỰ GIẢI Bài 1: Độ tan của muối ăn ở 20oC là 35,9 gam. Khối lượng muối ăn trong 300g dung dịch muối ăn bão hịa ở 20oC. Đáp số: 79.25g Bài 2: o Hịa tan 14.36 gam NaCl vào 40 gam H2O ở 20 C Thì thu được dung dịch bão hịa. Độ tan của NaCl ở nhiệt độ đĩ là bao nhiêu? Đáp số: 35,9g Bài 3: Độ tan của NaCl ở 2OoC là 35,9 gam. Hỏi cĩ bao nhiêu gam NaCl trong 1 kg dung dịch NaCl bão hịa ở 20oC Đáp số: 264,16g Bài 4: o Ở 18 C hịa tan 143 gam Na2CO3.10H2O vào 160 gam nước thì thu được dung o dịch bão hịa. Vậy Độ tan của Na2CO3 ở 18 C là bao nhiêu? Đáp số: 21,2 g Bài 5: Ở 50oC, Độ tan của KCl là 42,6gam. Nếu bỏ 120gam KCl vào 250gam nước ở 50oC rồi khuấy kĩ thì lượng muối thừa khơng tan hết là bao nhiêu? Đáp số: 13,5g Bài 6: o Ở 20 C, Độ tan của K 2SO4 là 11,1gam. Phải hịa tan bao nhiêu gam K 2SO4 vào 80 gam nước để được dung dịch bão hịa ở 20oC? Đáp số: 8,88g Bài 7: o Độ tan của muối KNO3 ở 100 C là 248 gam. Lượng nước tối thiểu để hịa tan o 120 gam KNO3 ở 100 C là bao nhiêu? Đáp số: 48,4g Bài 8: 13
16. 0 Ở 40 C, độ tan của K 2SO4 là 15. Hãy tính nồng độ phần trăm của dung dịch K2SO4 bão hồ ở nhiệt độ này? Đáp số: C% = 13,04% Bài 9: 0 Tính độ tan của Na2SO4 ở 10 C và nồng độ phần trăm của dung dịch bão hồ 0 Na2SO4 ở nhiệt độ này. Biết rằng ở 10 C khi hồ tan 7,2g Na2SO4 vào 80g H2O thì được dung dịch bão hồ Na2SO4. Đáp số: S = 9g và C% = 8,257% Bài 10: Độ tan của NaCl trong nước ở 90 oC là 50 gam. Nồng độ phần trăm của dung dịch NaCl bào hịa ở 90oC là bao nhiêu? Đáp số: 33,33% Bài 11: Hịa tan 25 gam CuSO4.5H2O vào 295 gam nước. Tính nồng độ phần trăm của dung dịch? Đáp số: 5% Bài 12: Hịa tan 50 gam CuSO4.5H2O vào 450 gam nước. Tính nồng độ phần trăm và nồng độ mol của dung dịch thu được? Biết Ddd =1g/ml Đáp số: 6,4% và 0,4M Bài 13: Hịa tan 24 gam CuSO4.5H2O vào 175 gam nước. Tính nồng độ phần trăm và nồng độ mol của dung dịch thu được? Biết Ddd =1g/ml Đáp số: 8% và 0,5M Bải 14: Hịa tan 50 gam CaCl2.6H2O vào 600 ml nước (D = 1 g/ml). Tính nồng độ phần trăm của dung dịch? Đáp số: 3,89% Bài 15: Hịa tan 11,44 gam Na2CO3.10H2O vào 88,56 ml nước (D = 1 g/ml). Tính nồng độ phần trăm của dung dịch? Đáp số: 4,24% 14
17. Bài 16: (Đề thi HSG Đồng Tháp năm học 2013-2014) 0 Hịa tan hết 53 gam Na2CO3 trong 250 gam nước ở 18 C thì được dung dịch bão hịa X. 0 a. Xác định độ tan của Na2CO3 trong nước ở 18 C b. Tính nồng độ phần trăm của dung dịch X Đáp số: a. 21,22 gam b. 17,49% Bài 17: Làm lạnh 600g dung dịch bão hịa NaCl từ 900C xuống 100C thì cĩ bao nhiêu gam tinh thể NaCl tách ra. Biết độ tan của NaCl ở 900C và 100C lần lượt là: 50gam và 35 gam. Đáp số: 60g Bài 18: Xác định khối lượng KCl kết tinh được sau khi làm nguội 604 g dung dịch bão 0 0 0 0 hịa KCl ở 80 C xuống 20 C. Biết độ tan của KCl ở 80 C là 51 g; ở 20 C là 34 g. Đáp số: 68 g Bài 19: 0 0 Độ tan của NaNO 3 ở 100 C là 180 g, cịn ở 20 C là 88 g. Hỏi cĩ bao nhiêu gam NaNO3 kết tinh lại khi hạ nhiệt độ của 84 g dung dịch bão hịa NaNO3 từ 1000C xuống 200C ? Đáp số: 27.6 g Bài 20: Tính khối lượng NaCl kết tinh khi hạ nhiệt độ của 1800 g dung dịch NaCl 30 % ở 400C xuống 200C. Biết độ tan của NaCl ở 200C là 36 g. Đáp số: 86.4 g Bài 21: Cho 0.2 mol CuO tan trong H2SO4 20 % đun nĩng, sau đĩ làm nguội dung 0 dịch đến 10 C. Tính khối lượng tinh thể CuSO 4.5H2O đã tách ra khỏi dung dịch. 0 Biết rằng độ tan của CuSO4 ở 10 C là 17.4 g Đáp số: 30.5943 g 15
18. Bài 22: Tính khối lượng AgNO3 kết tinh khỏi dung dịch khi làm lạnh 450 g dung dịch 0 0 0 bão hịa AgNO3 ở 80 C xuống 20 C. Biết độ tan của AgNO 3 ở 80 C là 668 g, ở 200C là 222 g? Đáp số: 261.3 g Bài 23: 0 Cĩ 600 g dung dịch bão hịa KClO3 ở 20 C, nồng độ 6.5 %. Cho bay hơi H2O, sau đĩ giữ hỗn hợp ở 200C ta được hỗn hợp cĩ khối lượng 413 g. a. Tính khối lượng chất rắn kết tinh? (ĐS: 13 g) b. Tính khối lượng H2O và khối lượng KClO3 trong dd? (ĐS: 26 g) Bài 24: 0 Độ tan của Na2CO3 ở 20 C là bao nhiêu? Biết ở nhiệt độ này khi hịa tan hết 143 g Na2CO3.10 H2O vào 160 g H2O thì thu được dung dịch bão hịa Đáp số:. 21.2 g Bài 25: 0 Xác định lượng AgNO3 tách ra khi làm lạnh 2500g dd AgNO3 bão hịa ở 60 C 0 0 0 xuống cịn 10 C. Cho độ tan của AgNO3 ở 60 C là 525g và ở 10 C là 170g. Đáp số:1420g Bài 26: (Đề thi HSG Vinh Tường năm học 2003 - 2004) Xác định lượng kết tinh MgSO 4.6H2O khi làm lạnh 1642g dung dịch bão hịa 0 0 0 0 từ 80 C xuống 20 C. Biết độ tan của MgSO4 l 64,2 g (80 C) và 44,5g (20 C). Đáp số: 624,4g Bài 27 : (Đề thi HSG Phúc Yên năm học 2008 - 2009) a. Trong tinh thể hidrat của một muối sunfat kim loại hĩa trị II. Thành phần nước kết tinh chiếm 45,324%. Xác định cơng thức của tinnh thể đĩ biết trong tinh thể cĩ chứa 11,51% S. 0 0 b. Ở 10 C độ tan của FeSO 4 là 20,5 gam cịn ở 20 C là 48,6 gam. Hỏi bao nhiêu gam tinh thể FeSO 4.7H2O tách ra khi hạ nhiệt độ của 200 gam dung dịch 0 0 FeSO4 bão hịa ở 50 C xuống 10 C. Đáp số: a/ FeSO4.7H2O b/ 83,4 gam 16
19. Bài 27: (Đề thi HSG Vinh Phúc năm học 2011- 2012) 0 0 Biết độ tan của MgSO4 ở 20 C là 35,5; ở 50 C là 50,4. Cĩ 400 gam dung dịch 0 0 MgSO4 bão hịa ở 20 C, nếu đun nĩng dung dịch này đến 50 C thì khối lượng 0 muối MgSO4 cần hịa tan thêm để tạo dung dịch bão hịa ở 50 C là bao nhiêu gam? Đáp số: 43,985 gam Bài 29: (Đề thi HSG Đồng Nai năm học2013- 2014) Cho m gam tác dụng vừa đủ với dung dịch BaCl 2 5% thu được kết tủa B và dung dịch X chỉ chứa một chất tan. Nồng độ chất tan trong dung dịch X là 2,7536%. Tìm cơng thức của M2CO3.10H2O. Đáp số: Na2CO3.10H2O. Bài 30: Trong tinh thể hidrat của một muối sunfat kim loại hĩa trị III. Thành phần nước kết tinh chiếm 40,099% về khối lượng. Xác định cơng thức của tinh thể đĩ biết trong tinh thể cĩ chứa 7,92% N về khối lượng. Đáp số: Fe(NO3)3.9H2O Bài 31: (Đề khảo sát HSG 9 lần 1 Phúc Yên năm học2013-2014) Nung 8,08 gam một muối A, thu được sản phẩm khí và 1,6 gam một hợp chất rắn khơng tan trong nước. Nếu sản phẩm khí đi qua 200 gam dung dịch NaOH 1,2% ở điều kiện xác định thì tác dụng vừa đủ, thu được một dung dịch gồm một muối cĩ nồng độ 2,47%. Viết cơng thức hĩa học của muối A. Biết khi nung số oxi hĩa của kim loại khơng thay đổi. Đáp số: Fe(NO3)3.9H2O Bài 32: (Đề thi HSG Đại học quốc gia Hà Nội năm học 2003-2004) Hịa tan hồn tồn 3,2 gam oxit M2Om trong dung dịch H2SO4 10% (vừa đủ) thu được dung dịch muối cĩ nồng độ 12,9%. Sau phản ứng đem cơ bớt dung dịch và làm lạnh nĩ thu được 7,868 gam tinh thể muối với hiệu suất 70%. Xác định cơng thức của tinh thể muối đĩ. Đáp số: Fe(NO3)3.9H2O Bài 33: (Đề thi HSG Đại học quốc gia Hà Nội năm học 2005-2006) E là oxit của kim loại M, trong đĩ oxi chiếm 20% khối lượng. Cho dịng khí CO (thiếu) đi qua ống sứ chứa x gam chất E đốt nĩng. Sau phản ứng khối lượng chất rắn cịn lại trong ống sứ là y gam. Hịa tan hết y gam này vào dung dịch HNO3 lỗng dư thu được dung dịch F và khí NO duy nhất bay ra. Cơ cạn dung dịch F thu được 3,7x gam muối G. Giả thiết hiệu suất phản ứng là 100%. Xác định cơng thức của muối E, G. Tính thể tích khí NO (đktc) theo x, y 17
20. PHẦN III: KẾT LUẬN Chuyên đề “Độ tan và tinh thể hidrat hĩa” giúp học sinh chủ động lĩnh hội kiến thức hơn, học sinh vận dụng linh hoạt với các kiểu, các dạng bài tập hơn. Việc phân loại các bài tốn trong chuyên đề nhằm mục đích bồi dưỡng và phát triển kiến thức kỹ năng cho học sinh vừa bền vững, vừa sâu sắc; phát huy tối đa sự tham gia tích cực của học sinh. Học sinh cĩ khả năng tự tìm ra kiến thức, tự mình tham gia các hoạt động để củng cố vững chắc kiến thức, rèn luyện được kỹ năng. Trong thực tế giảng dạy đội tuyển HSG nĩi chung và đội tuyển HSG hĩa 9 nĩi riêng cịn gặp nhiều khĩ khăn. Xong chúng tơi vẫn cố gắng đầu tư hết mức mong muốn cĩ một kết quả ngày càng cao hơn. Trên đây là một vài suy nghĩ của tơi về “Độ tan và tinh thể hidrat hĩa” trong vấn đề bồi dưỡng HSG hĩa 8, 9. Chuyên đề sẽ khơng tránh khỏi những thiếu sĩt mong được sự tham gĩp của các bạn đồng nghiệp để chuyên đề đạt kết quả cao hơn. Tơi xin chân thành cảm ơn! Xuân Hịa, tháng 11 năm 2015 Người viết chuyên đề Nguyễn Thị Mai Hằng 18
21. TÀI LIỆU THAM KHẢO 1 Ngơ Ngọc An, Rèn kĩ năng giải tốn hĩa học 8, Nhà xuất bản giáo dục. Phạm Thái An - Nguyễn Văn Thoại, Tuyển chọn đề thi tuyển sinh vào lớp 10 2 chuyên, Nhà xuất bản Hà Nội. Hồng Thành Chung, Những chuyên đề hay và khĩ hố học THCS, Nhà xuất 3 bản trẻ. Phạm Đức Bình, Phương pháp giải bài tập về kim loại, Nhà xuất bản giáo 4 dục. 5 Nguyễn Đình Độ, Chuyên đề bồi dưỡng hố học 8 - 9, NXB Đà Nẵng, Đỗ Xuân Hưng, Hướng dẫn giải nhanh các bài tập trắc nghiệm hĩa học, Nhà 6 xuất bản Đại học Quốc gia Hà Nội, 7 Võ Tường Huy, Tuyển tập 351 bài tốn hĩa học, Nhà xuất bản trẻ. Lê Đình Nguyên, 300 Bài tập hĩa học vơ cơ, Nhà xuất bản Đại học Quốc gia 8 thành phố Hồ Chí Minh 2002. 9 Quan Hán Thành, Phương pháp giải tốn hĩa học vơ cơ, Nhà xuất bản trẻ. Cao Thị Thặng, Hình thành kỹ năng giải bài tập hĩa học, Nhà xuất bản giáo 10 dục 1999. 11 Vũ Anh Tuấn, Bồi dưỡng hĩa học THCS, Nhà xuất bản giáo dục 2004. 12 Bài tập nâng cao hố học 9 - Lê Xuân Trọng Nhà xuất bản giáo dục 2004. 13 Đào Hữu Vinh, 350 Bài tốn hố học chọn lọc, Nhà xuất bản Hà Nội. 14 Hồng Vũ, Chuyên đề bồi dưỡng hố học 8 - 9, Nhà xuất bản Đồng Nai. 15 Các tài liệu tham khảo khác và các đề thi học sinh giỏi một số tỉnh. 19
22. MỤC LỤC PHẦN MỘT: MỞ ĐẦU 1 I. Cơ sở lý luận 1 II. Mục đích và phạm vi chuyên đề: 1 PHẦN HAI: NỘI DUNG CHUYÊN ĐỀ 2 I- TỐN VỀ ĐỘ TAN 2 1.1. Định nghĩa độ tan 2 1.2. Cơng thức tính 2 1.3. Vận dụng 2 2. Mối quan hệ giữa độ tan và nồng độ phần trăm 2 2.1. Cơng thức 2 2.2. Vận dụng 2 Dạng 1: Bài tốn cĩ liên quan đến độ tan 3 Dạng 2: Bài tốn liên quan giữa độ tan của một chất và nồng độ phần trăm dung dịch bão hồ của chất đĩ 3 Dạng 3: Bài tốn tính lượng tinh thể ngậm nước cần cho thêm vào dung dịch cho sẵn 4 II. BÀI TỐN XÁC ĐỊNH LƯỢNG KẾT TINH 5 1. Đặc điểm 5 2. Cách giải tốn 6 3. Vận dụng 6 Dạng 1: Bài tốn tính lượng tinh thể tách ra hay thêm vào khơng ngậm nước khi thay đổi nhiệt độ một dung dịch bão hồ cho sẵn 6 Dạng 2: Bài tốn tính khối lượng khối lượng tinh thể tách ra hay thêm vào cĩ ngậm H2O, khi thay đổi nhiệt độ một dung dịch bão hồ cho sẵn 7 Dạng 3: Xác định cơng thức tinh thể ngậm nước 9 PHẦN BA: KẾT LUẬN 15 TÀI LIỆU THAM KHẢO 16 20