Nội dung

SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TỈNH VĨNH PHÚC PHÒNG GD&ĐT THỊ XÃ PHÚC YÊN CHUYÊN ĐỀ ĐỘ TAN VÀ TINH THỂ HIDRAT HÓA Giáo viên: Nguyễn Thị Mai Hằng Tổ: Khoa học tự nhiên Trường: THCS Xuân Hòa - Phúc Yên - Vĩnh Phúc Phúc Yên, tháng 11 năm 2015 THÔNG TIN CHUNG VỀ CHUYÊN ĐỀ 1. Tên chuyên đề: “Độ tan và tinh thể hidrat hóa” 2. Tác giả: Họ và tên: Nguyễn Thị Mai Hằng Năm sinh: Trình độ chuyên môn: Thạc sĩ Chức vụ công tác: Giáo viên Đơn vị công tác: Trường THCS Xuân Hòa – 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 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, nó 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 đó việc phát triển quy mô 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 công nghiệp hóa, hiện đại hóa và hội nhập quốc tế. Cũng như các môn học khác, Hóa học là một trong những môn học không thể thiếu trong trường THCS. Hóa học là môn học thực nghiệm nó phản ánh các hiện tượng xảy ra trong cuộc sống và vũ trụ, trong đó “Bài toán 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 hoá học ở các trường hiện nay đã và đang được đổi mới tích cực nhằm góp phần thực hiện thắng lợi các mục tiêu của trường THCS. Ngoài nhiệm vụ nâng cao chất lượng hiểu biết kiến thức và vận dụng kĩ năng, các nhà trường còn phải chú trọng đến công 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 Phòng 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 hóa học chúng ta thường gặp những bài toán 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 có liên quan đến nhiều kiến thức, từ đó giúp học sinh phát triển tư duy lôgic, trí thông minh, óc 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 hoá học, tôi đã xây dựng và áp dụng chuyên đề: “Bài toán độ tan và tinh thể hidrat hóa” nhằm giúp các em học sinh có kinh nghiệm trong giải toán hoá học, tạo cho các em có cách giải mới, nhanh gọn, dễ hiểu. Từ đó các em có hứng thú, say mê học tập môn hoá 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 hoá học cho học sinh lớp 8, 9 dự thi HSG cấp tỉnh. 1 Nêu ra phương pháp giải các dạng toán có các đại lượng tổng quát nhằm giúp học sinh nhận dạng và giải nhanh các bài tập hoá 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 PHẦN II. NỘI DUNG CHUYÊN ĐỀ I. TOÁN VỀ ĐỘ TAN 1.1. Định nghĩa độ tan Độ tan của một chất là số gam chất đó tan được trong 100 gam nước để tạo thành dung dịch bão hòa ở một nhiệt độ 1.2. Công thức tính S  Trong đó: mct mH 100 2O S: Độ tan (g) mct: khối lượng chất tan (g) mH2O: khối lượng nước (g) 1.3. Vận dụng Ví dụ : Ở 20oC hòa tan 7,18 gam muối ăn vào 20 gam nước thì thu được dung dịch bão hòa. Tính độ tan của muối ăn ở nhiệt độ đó. Giải Độ tan của muối ăn ở 20oC là: S  mct mH 2O 100 = 7,18 .100 35,9( g ) 20 2. Mối quan hệ giữa độ tan và nồng độ phần trăm 2.1. Các công thức m ct 100 a.Theo định nghĩa : S  m H 2O (gam/100g H2O) – dung môi xét là H2O C% 100 (C% là nồng độ % của dung dịch bão hòa) 100  C% b. Mối quan hệ S và C%: S  S 100% (C% là nồng độ % của dung dịch bão hòa) 100  S hay C%  3 2.2. Vận dụng Ví dụ : Dung dịch bão hòa NaNO3 ở 10oC có nồng độ 44,44%. Tính độ tan của dung dịch NaNO3 ở 10oC Giải Độ tan của NaNO3 là: C% 44, 44 S .100  .100 80( g ) 100  C % 100  44, 44 Dạng 1: Bài toán có liên quan đến độ tan Ví dụ 1: Ở 20oC, hòa tan 80 gam KNO3 vào 190 g nước thi được dung dịch bão hòa. Vậy độ tan của KNO3 ở 20oC là bao nhiêu? Giải Độ tan của KNO3 là: S  mct mH 2O 100 = 80 42,1( g ) 190 Ví dụ 2: Độ tan của muối CuSO4 ở 25oC là 40 gam. Tính số gam CuSO4 có trong 280 gam dung dịch CuSO4 bão hòa ở nhiệt độ trên? Giải Cách 1: Ở 25oC : 100g H2O hòa tan 40 gam CuSO4 để tạo thành 140 gam dung dịch CuSO4 bão hòa Vậy x = ? (g) CuSO4 để tạo thành 280 g dung dịch CuSO4 bão hòa  x= 40 280 80( g ) 140 Cách 2: Nồng độ dung dịch muối CuSO4 là: 40 C% = 40  100 100 28,57% Khối lượng CuSO4 có trong 280 gam dung dịch CuSO4 là: C% mct = mdd . 100 = 280. 28,57 100 4 = 80 (g) Dạng 2: Bài toán liên quan giữa độ tan của một chất và nồng độ phần trăm dung dịch bão hoà của chất đó. Ví dụ 1: Độ tan của muối KCl ở 100 oC là 40 gam. Nồng độ % của dung dịch KCl bão hòa ở nhiệt độ này là bao nhiêu? Giải Nồng độ % của dung dịch KCl ở nhiệt độ 100oC là: C% = 40 100  28,57% 40  100 Dạng 3: Bài toán 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 có chứa cùng loại chất tan. Chú ý: Sử dụng định luật bảo toàn 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 CuSO4 16% cần phải lấy bao nhiêu gam dung dịch CuSO4 8% trộn với bao nhiêu gam tinh thể CuSO4.5H2O. Giải Khối lượng CuSO4 có trong dung dịch CuSO4 16% là: mCuSO4 = mct = Đặt m CuSO 4 .5H 2 O 560.16 = 89,6(g) 100 = x(g) 1mol (hay 250g) CuSO4.5H2O chứa 160g CuSO4 Vậy x(g) CuSO4.5H2O chứa 160x 16x = (g) 250 25 mdd CuSO4 8% có trong dung dịch CuSO4 16% là: (560 - x) g mct CuSO4 (có trong dd CuSO4 8%) là: Ta có phương trình: (560  x).8 (560  x).2 = (g) 100 25 (560  x ).2 16x + = 89,6 25 25 Giải phương trình được: x = 80. 5 Vậy cần lấy 80g tinh thể CuSO4.5H2O và 480g dd CuSO4 8% để pha chế thành 560g dd CuSO4 16%. Cách khác Lưu ý: Lượng CuSO4 có thể coi như dd CuSO4 64% (vì cứ 250g CuSO4.5H2O thì có chứa 160g CuSO4). 160 Vậy C%(CuSO4) = 250 .100% = 64%. Áp dụng sơ đồ đường chéo: 64% 8 mCuSO4 .5 H 2O 16% => m = ddCuSO .8% 4 8% 8 1  48 6 48 Đặt x là số gam CuSO4.5H2O và y là số gam CuSO4 8% Ta có hệ: x 1  y 6 x = 80 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 có trong dd 8% là: mct = 8 550 44( g ) 100 Đặt m CuSO .5H O = x(g) 2 2 1mol (hay 250g) CuSO4.5H2O chứa 160g CuSO4 Vậy x(g) …… => x= chứa 44g CuSO4 250 44 68.75 gam 160 6 Khối lượng tinh thể CuSO4.5H2O cần lấy là: 68,75g II. BÀI TOÁN XÁC ĐỊNH LƯỢNG KẾT TINH 1. Đặc điểm Khi làm lạnh một dung dịch bão hòa với chất tan rắn thì độ tan thường giảm xuống vì vậy có một phần chất rắn không tan bị tách ra gọi là phần kết tinh. + Nếu chất kết tinh không ngậm nước thì lương nước trong hai dung dịch bão hòa bằng nhau. + Nếu chất rắn kết tinh có ngậm nước thì lượng nước trong dung dịch sau ít hơn trong dung dịch ban đầu: mH 2O (dd sau) m H 2O (dd bñ) - mH (KT) 2O 2. Cách giải toán: TH1: Chất kết tinh không ngậm nước TH2: Chất kết tinh ngậm nước B1: Xác định khối lượng chất tan ( mct ) B1: Xác định khối lượng chất tan ( mct ) và khối lượng nước ( m H2O ) có trong và khối lượng ( m H2O ) có trong dung dung dịch bão hòa ở nhiệt độ cao. dịch bão hòa ở nhiệt độ cao. B2: Xác định khối lượng chất tan ( mct ) B2: Đặt số mol của hiđrat bị kết tinh là a có trong dung dịch bão hòa. ở nhiệt độ (mol) thấp (lượng nước không đổi)  m (KT) vaømH O (KT) ct 2 S m ct  m 100 H2O B3: Xác định lượng chất kết tinh: m KT m ct (nhieä t ñoäcao)  m ct ( nhieä t ñoäthaá p) B3: Lập phương trình biểu diễn độ tan của dung dịch sau (theo ẩn a) S2  m ct m H 2O m ct (t 0cao)  m ct (KT) 100  .100 m H O(t 0cao)  m H2O(KT) 2 B4: Giải phương trình và kết luận. 3. Vận dụng: Dạng 1: Bài toán tính lượng tinh thể tách ra hay thêm vào không ngậm nước khi thay đổi nhiệt độ một dung dịch bão hoà cho sẵn. Cách giải: Bước 1: Xác định khối lượng chất tan (mct), khối lượng nước ( m H2O ) có trong dung dịch bão ở t0 cao (ở t0 thấp nếu bài toán đưa từ dung dịch có t0 thấp lên t0 cao) 7 Bước 2: Xác định khối lượng chất tan (mct) có trong dd bảo hòa của t0 S thấp (dạng toán này mct  m H2O khối lượng nước không đổi). 100 S mct  mH 2O 100 Bước 3: Xác định lượng kết tinh m(kt) = mct (ở nhiệt độ cao) - mct (ở nhiệt độ thấp) (Nếu là toán 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 hòa ở 800C xuống còn 100C. Biết độ tan của KCl ở 800C là 51 gam và ở 100C là 34 gam. Giải Ở 800C SKCl = 51 gam Nghĩa là 51g KCl hòa tan trong 100g H2O tạo thành 151g dung dịch KCl bão hòa. x(g) KCl hòa tan trong y(g) H2O tạo thành 604 (g) dung dịch KCl bão hòa.  x= 604.51 204 g 151 KCl và y = 604 - 204 = 400g H2O Ở 200C SKCl = 34 gam Nghĩa là 100g H2O hòa tan được 34g KCl 400g H2O hòa tan được a (g) KCl => a = 400.34 136 g 100 Vậy lượng muối KCl kết tinh trong dung dịch là: mKCl = 204 - 136 = 68 g Ví dụ 2: Ở 120C có 1335g dung dịch CuSO4 bão hoà. Đun nóng dung dịch lên đến 900C. Hỏi phải thêm vào dung dịch bao nhiêu gam CuSO 4 để được dung dịch bão hoà ở nhiệt độ này. Biết ở 120C, độ tan của CuSO4 là 33,5 và ở 900C là 80. Giải Ở 120C SCuSO4 = 33,5 gam Nghĩa là 33,5g CuSO4 hòa tan trong 100g H2O tạo thành 133,5g dung dịch bão hòa. x(g) …………......... y(g) ………..... 1335g dung dịch bão hòa x= 1335.33,5 335 gam 133,5 CuSO4 và y = 1335 - 335 = 1000g H2O 8 Ở 900C SCuSO = 80 gam 4 Nghĩa là 100g H2O hòa tan được 80g CuSO4 1000g H2O …………. A g CuSO4  a = 1000.80 800 gam 100 Vậy lượng muối CuSO4 cần thêm vào dung dịch là: mCuSO4 = 800 - 335 = 565g Dạng 2: Bài toán tính khối lượng khối lượng tinh thể tách ra hay thêm vào có ngậm H2O, khi thay đổi nhiệt độ một dung dịch bão hoà cho sẵn. Cách giải: Bước 1: Xác định khối lượng chất tan ( mct ) và khối lượng ( m H2O ) có trong dung dịch bão hòa ở nhiệt độ cao. Bước 2: Đặt số mol của hiđrat bị kết tinh là a (mol) => mct (KT) và mH 2 O(KT) Bước 3: Lập phương trình biểu diễn độ tan của dung dịch sau (theo ẩn a) S2  m( ct )(t 0cao )  mct ( KT ) mct 100  100 mH 2O mH O ( t 0cao )  mH 2O ( KT ) 2 Bước 4: Giải phương trình và kết luận. Ví dụ 1: Độ tan của CuSO4 ở 850C và 120C lần lượt là 87,7g và 35,5g . Khi làm lạnh 1877 gam dung dịch bão hòa CuSO4 từ 800C  120C thì có 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 Ở 850C , SCuSO4 = 87,7 gam Nghĩa là: 100g H2O hòa tan 87,7 gam CuSO4 tạo thành 187,7 gam dung dịch bão hòa 1000g H2O ...... 877 gam CuSO4 ............. 1877 gam dung dịch bão hòa Gọi x là số mol CuSO4.5H2O tách ra  khối lượng H2O tách ra: 90x (g) Khối lượng CuSO4 tách ra : 160x gam Ở 120C, TCuSO 35,5 4 Ta có phương trình : 887  160x 35,5  1000  90x 100 9 giải ra x = 4,08 mol 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 1642 gam dung dịch bão hòa MgSO4 ở 800C xuống 200C. Biết độ tan của MgSO4 ở 80 oC là 64,2 gam và ở 20 oC là 44,5 gam. Giải Ở 800C , SMgSO4 = 64,2 gam Nghĩa là:100g H2O hòa tan 64,2 gam MgSO4 tạo thành 164,2 gam dung dịch bão hòa 1000g H2O ...... 642 gam MgSO4 ............. 1642 gam dung dịch bão hòa Gọi x là số mol MgSO4.6H2O tách ra  khối lượng H2O tách ra: 108x (g) Khối lượng MgSO4 tách ra : 120x (gam) Ở 200C, SMgSO4 = 44,5 gam Ta có phương trình : 642  120 x 44,5  1000  108 x 100 giải ra x = 2,7386 mol Khối lượng MgSO4 .6H2O kết tinh : 228  2,7386 = 624,4 gam Kết luận chung: + Nếu chất kết tinh không ngậm nước thì lượng nước trong hai dung dịch bão hòa bằng nhau. + Nếu chất rắn kết tinh có ngậm nước thì lượng nước trong dung dịch sau ít hơn trong dung dịch ban đầu: mH 2O (dd sau) m H 2O (dd bñ) - mH 2O (KT) Dạng 3: Xác định công thức tinh thể ngậm nước Ví dụ 1: Khi làm nguội dung dịch bão hòa muối sunfat kim loại kiềm ngậm nước có công thức M2SO4.nH2O với 7< n < 12 từ nhiệt độ 80 0C xuống nhiệt độ 100C thì thấy có 395,4 gam tinh thể ngậm nước tách ra.độ tan ở 80 0C là 28,3 gam và ở 100C là 9 gam. Tìm công thức phân tử muối ngậm nước. Giải 10 Ở 800C , S = 28,3 gam Nghĩa là:100g H2O hòa tan 28,3 gam chất tan tạo thành 128,3 gam dung dịch bão hòa 800g H2O ...... 226,4gam 1026,4 gam dung dịch bão hòa   Khi làm nguội dung dịch thì khối lượng tinh thể tách ra 395,4 gam tinh thể Phần dung dịch còn lại có khối lượng: 1026,4 - 395,4 = 631(g) Ở 100CC, S = 9 gam Nghĩa là: 100g H2O hòa tan 9 gam chất tan tạo thành 109 gam dung dịch bão hòa 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 18 lệ nkhối lượng nước và muối là: 22,1 2 M  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) Công thức muối ngậm nước là: Na2SO4.10H2O 11 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 hòa ở 20oC. Đáp số: 79.25g Bài 2: Hòa tan 14.36 gam NaCl vào 40 gam H2O ở 20 oC Thì thu được dung dịch bão hòa. Độ tan của NaCl ở nhiệt độ đó là bao nhiêu? Đáp số: 35,9g Bài 3: Độ tan của NaCl ở 2OoC là 35,9 gam. Hỏi có bao nhiêu gam NaCl trong 1 kg dung dịch NaCl bão hòa ở 20oC Đáp số: 264,16g Bài 4: Ở 18oC hòa tan 143 gam Na2CO3.10H2O vào 160 gam nước thì thu được dung dịch bão hòa. Vậy Độ tan của Na2CO3 ở 18oC 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 không tan hết là bao nhiêu? Đáp số: 13,5g Bài 6: Ở 20oC, Độ tan của K2SO4 là 11,1gam. Phải hòa tan bao nhiêu gam K 2SO4 vào 80 gam nước để được dung dịch bão hòa ở 20oC? Đáp số: 8,88g Bài 7: Độ tan của muối KNO3 ở 100 oC là 248 gam. Lượng nước tối thiểu để hòa tan 120 gam KNO3 ở 100 oC là bao nhiêu? Đáp số: 48,4g Bài 8: 12 Ở 400C, độ tan của K2SO4 là 15. Hãy tính nồng độ phần trăm của dung dịch K2SO4 bão hoà ở nhiệt độ này? Đáp số: C% = 13,04% Bài 9: Tính độ tan của Na2SO4 ở 100C và nồng độ phần trăm của dung dịch bão hoà Na2SO4 ở nhiệt độ này. Biết rằng ở 10 0C khi hoà tan 7,2g Na2SO4 vào 80g H2O thì được dung dịch bão hoà Na2SO4. Đáp số: S = 9g và C% = 8,257% Bài 10: Độ tan của NaCl trong nước ở 90oC là 50 gam. Nồng độ phần trăm của dung dịch NaCl bào hòa ở 90oC là bao nhiêu? Đáp số: 33,33% Bài 11: Hòa tan 25 gam CuSO4.5H2O vào 295 gam nước. Tính nồng độ phần trăm của dung dịch? Đáp số: 5% Bài 12: Hòa 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: Hòa 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: Hòa 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: Hòa 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% 13 Bài 16: (Đề thi HSG Đồng Tháp năm học 2013-2014) Hòa tan hết 53 gam Na2CO3 trong 250 gam nước ở 180C thì được dung dịch bão hòa X. a. Xác định độ tan của Na2CO3 trong nước ở 180C 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 hòa NaCl từ 90 0C xuống 100C thì có 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 hòa KCl ở 800C xuống 200C. Biết độ tan của KCl ở 800C là 51 g; ở 200C là 34 g. Đáp số: 68 g Bài 19: Độ tan của NaNO3 ở 1000C là 180 g, còn ở 200C là 88 g. Hỏi có bao nhiêu gam NaNO3 kết tinh lại khi hạ nhiệt độ của 84 g dung dịch bão hòa NaNO 3 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 nóng, sau đó làm nguội dung dịch đến 100C. Tính khối lượng tinh thể CuSO 4.5H2O đã tách ra khỏi dung dịch. Biết rằng độ tan của CuSO4 ở 100C là 17.4 g Đáp số: 30.5943 g 14 Bài 22: Tính khối lượng AgNO3 kết tinh khỏi dung dịch khi làm lạnh 450 g dung dịch bão hòa AgNO3 ở 800C xuống 200C. Biết độ tan của AgNO3 ở 800C là 668 g, ở 200C là 222 g? Đáp số: 261.3 g Bài 23: Có 600 g dung dịch bão hòa KClO3 ở 200C, nồng độ 6.5 %. Cho bay hơi H2O, sau đó giữ hỗn hợp ở 200C ta được hỗn hợp có 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: Độ tan của Na2CO3 ở 200C là bao nhiêu? Biết ở nhiệt độ này khi hòa tan hết 143 g Na2CO3.10 H2O vào 160 g H2O thì thu được dung dịch bão hòa Đáp số:. 21.2 g Bài 25: Xác định lượng AgNO3 tách ra khi làm lạnh 2500g dd AgNO3 bão hòa ở 600C xuống còn 100C. Cho độ tan của AgNO3 ở 600C là 525g và ở 100C là 170g. Đáp số:1420g Bài 26: (Đề thi HSG Vinh Tường năm học 2003 - 2004) Xác định lượng kết tinh MgSO4.6H2O khi làm lạnh 1642g dung dịch bão hòa từ 800C xuống 200C. Biết độ tan của MgSO4 l 64,2 g (800C) và 44,5g (200C). 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 hóa trị II. Thành phần nước kết tinh chiếm 45,324%. Xác định công thức của tinnh thể đó biết trong tinh thể có chứa 11,51% S. b. Ở 100C độ tan của FeSO4 là 20,5 gam còn ở 200C là 48,6 gam. Hỏi bao nhiêu gam tinh thể FeSO4.7H2O tách ra khi hạ nhiệt độ của 200 gam dung dịch FeSO4 bão hòa ở 500C xuống 100C. Đáp số: a/ FeSO4.7H2O b/ 83,4 gam 15 Bài 27: (Đề thi HSG Vinh Phúc năm học 2011- 2012) Biết độ tan của MgSO4 ở 200C là 35,5; ở 500C là 50,4. Có 400 gam dung dịch MgSO4 bão hòa ở 200C, nếu đun nóng dung dịch này đến 500C thì khối lượng muối MgSO4 cần hòa tan thêm để tạo dung dịch bão hòa ở 500C 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 công thức của M2CO3.10H2O. Đáp số: Na2CO3.10H2O. Bài 30: Trong tinh thể hidrat của một muối sunfat kim loại hóa trị III. Thành phần nước kết tinh chiếm 40,099% về khối lượng. Xác định công thức của tinh thể đó biết trong tinh thể có 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 không 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 có nồng độ 2,47%. Viết công thức hóa học của muối A. Biết khi nung số oxi hóa của kim loại không thay đổi. Đáp số: Fe(NO3)3.9H2O Bài 32: (Đề thi HSG Đại học quốc gia Hà Nội năm học 2003-2004) Hòa tan hoàn toàn 3,2 gam oxit M2Om trong dung dịch H2SO4 10% (vừa đủ) thu được dung dịch muối có nồng độ 12,9%. Sau phản ứng đem cô bớt dung dịch và làm lạnh nó thu được 7,868 gam tinh thể muối với hiệu suất 70%. Xác định công thức của tinh thể muối đó. 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 đó oxi chiếm 20% khối lượng. Cho dòng khí CO (thiếu) đi qua ống sứ chứa x gam chất E đốt nóng. Sau phản ứng khối lượng chất rắn còn lại trong ống sứ là y gam. Hòa tan hết y gam này vào dung dịch HNO3 loãng dư thu được dung dịch F và khí NO duy nhất bay ra. Cô cạn dung dịch F thu được 3,7x gam muối G. Giả thiết hiệu suất phản ứng là 100%. Xác định công thức của muối E, G. Tính thể tích khí NO (đktc) theo x, y 16 PHẦN III: KẾT LUẬN Chuyên đề “Độ tan và tinh thể hidrat hóa” 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 toán 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 có 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 nói chung và đội tuyển HSG hóa 9 nói riêng còn gặp nhiều khó khăn. Xong chúng tôi vẫn cố gắng đầu tư hết mức mong muốn có một kết quả ngày càng cao hơn. Trên đây là một vài suy nghĩ của tôi về “Độ tan và tinh thể hidrat hóa” trong vấn đề bồi dưỡng HSG hóa 8, 9. Chuyên đề sẽ không tránh khỏi những thiếu sót mong được sự tham góp của các bạn đồng nghiệp để chuyên đề đạt kết quả cao hơn. Tôi xin chân thành cảm ơn! Xuân Hòa, tháng 11 năm 2015 Người viết chuyên đề Nguyễn Thị Mai Hằng 17 TÀI LIỆU THAM KHẢO 1 Ngô Ngọc An, Rèn kĩ năng giải toán hóa học 8, Nhà xuất bản giáo dục. 2 Phạm Thái An - Nguyễn Văn Thoại, Tuyển chọn đề thi tuyển sinh vào lớp 10 chuyên, Nhà xuất bản Hà Nội. 3 Hoàng Thành Chung, Những chuyên đề hay và khó hoá học THCS, Nhà xuất bản trẻ. 4 Phạm Đức Bình, Phương pháp giải bài tập về kim loại, Nhà xuất bản giáo dục. 5 Nguyễn Đình Độ, Chuyên đề bồi dưỡng hoá học 8 - 9, NXB Đà Nẵng, 6 Đỗ Xuân Hưng, Hướng dẫn giải nhanh các bài tập trắc nghiệm hóa học, Nhà xuất bản Đại học Quốc gia Hà Nội, 7 Võ Tường Huy, Tuyển tập 351 bài toán hóa học, Nhà xuất bản trẻ. 8 Lê Đình Nguyên, 300 Bài tập hóa học vô cơ, Nhà xuất bản Đại học Quốc gia thành phố Hồ Chí Minh 2002. 9 Quan Hán Thành, Phương pháp giải toán hóa học vô cơ, Nhà xuất bản trẻ. 10 Cao Thị Thặng, Hình thành kỹ năng giải bài tập hóa học, Nhà xuất bản giáo dục 1999. 11 Vũ Anh Tuấn, Bồi dưỡng hóa học THCS, Nhà xuất bản giáo dục 2004. 12 Bài tập nâng cao hoá học 9 - Lê Xuân Trọng Nhà xuất bản giáo dục 2004. 13 Đào Hữu Vinh, 350 Bài toán hoá học chọn lọc, Nhà xuất bản Hà Nội. 14 Hoàng Vũ, Chuyên đề bồi dưỡng hoá 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. 18 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- TOÁN VỀ ĐỘ TAN.............................................................................................2 1.1. Định nghĩa độ tan...............................................................................................2 1.2. Công thức tính....................................................................................................2 1.3. Vận dụng............................................................................................................2 2. Mối quan hệ giữa độ tan và nồng độ phần trăm....................................................2 2.1. Công thức...........................................................................................................2 2.2. Vận dụng............................................................................................................2 Dạng 1: Bài toán có liên quan đến độ tan..................................................................3 Dạng 2: Bài toán liên quan giữa độ tan của một chất và nồng độ phần trăm dung dịch bão hoà của chất đó............................................................................................3 Dạng 3: Bài toán tính lượng tinh thể ngậm nước cần cho thêm vào dung dịch cho sẵn..............................................................................................................................4 II. BÀI TOÁN XÁC ĐỊNH LƯỢNG KẾT TINH.................................................5 1. Đặc điểm................................................................................................................5 2. Cách giải toán........................................................................................................6 3. Vận dụng...............................................................................................................6 Dạng 1: Bài toán tính lượng tinh thể tách ra hay thêm vào không ngậm nước khi thay đổi nhiệt độ một dung dịch bão hoà cho sẵn.....................................................6 Dạng 2: Bài toán tính khối lượng khối lượng tinh thể tách ra hay thêm vào có ngậm H2O, khi thay đổi nhiệt độ một dung dịch bão hoà cho sẵn.....................................7 Dạng 3: Xác định công thức tinh thể ngậm nước......................................................9 PHẦN BA: KẾT LUẬN .......................................................................................15 TÀI LIỆU THAM KHẢO.....................................................................................16 19