chương 1, chúng tôi đã giải quyết được các vấn đề: - Tầm quan trọng của công tác bồi dưỡng nhân tài mà bước đầu là việc phát hiện và bồi dưỡng HSG ở bậc phổ thông. - Bài tập hoá học và tác dụng của bài tập hoá học trong việc phát triển tư duy cho HS. - Thực trạng vấn đề bồi dưỡng HSG trong giai đoạn hiện nay - những thuận lợi và khó khăn. - Đề xuất một số biện pháp phát hiện cũng như bồi dưỡng HSG hóa học.
10 skkn CHƢƠNG 2: LỰA CHỌN, XÂY DỰNG VÀ SỬ DỤNG HỆ THỐNG BÀI TẬP VỀ THÍ NGHIỆM ĐỂ NÂNG CAO CHẤT LƢỢNG BỒI DƢỠNG HSG HÓA 12 THPT. Dựa theo cấu trúc đề thi HSG tỉnh Nghệ An năm học 2021-2022, trong đề tài này chúng tôi chỉ lựa chọn, xây dựng và sử dụng hệ thống bài tập về thí nghiệm trong chương trình lớp 11 đến bài amin của lớp 12. Bài tập thí nghiệm về sự điện li Câu 1. Có một bộ dụng cụ thí nghiệm được lắp đặt như hình vẽ.
Ban đầu trong cốc chứa vôi sữa, sục rất từ từ khí CO 2 vào cốc cho tới dư. Hỏi độ sáng của bóng đèn thay đổi như thế nào trong suốt quá trình tiến hành thí nghiệm? Giải thích ? Bài làm Phương trình hóa học của phản ứng: Ca(OH)2 + CO2 CaCO3 + H2O (1) CaCO3 + CO2 + H2O Ca(HCO3)2 (2) Độ sáng bóng đèn: - Ban đầu không đổi: Ca(OH)2 hòa tan bị giảm do phản ứng (1) lại được bổ sung từ Ca(OH)2 dạng huyền phù. - Sau đó giảm dần: Do Ca(OH)2 huyền phù đã tan hết - Có thể tắt khi Ca(OH)2 vừa hết, sau đó sáng dần, cuối cùng sáng hơn ban đầu. Do CaCO3 tan ra ở phản ứng (2).
Bố trí2 bộ dụng cụ thínghiệm như hình vẽ rồi lần lượt đổ vào mỗi bì nh 100 ml dung dịch khác nhau: Thínghiệm 1: bình đựng dung dịch Ba(OH)2 0,01 M. Thínghiệm 2: bình đựng dung dịch CH3COOH 0,01 M. So sánh độ sáng của bóng đèn trong thí nghiệm 1 và thínghiệm 2, giải thí ch? 2. Sục từ từ đến dư khí CO2 vào bình đựng dung dịch Ba(OH)2 ở thínghiệm 1.
Nêu hiện tượng vàgiải thích. 11 skkn Bài làm: 1. Thínghiệm 1: Phương trình điện li Ba(OH)2 Ba2 2OH 0, 01 0, 01 0, 02 Phân li hoàn toàn Thínghiệm 2: Phương trình điện li CH3COOH ⇄ CH3COO- + H+ Phân li một phần Bóng đèn ở thínghiệm 1 sáng hơn thí nghiệm 2 vì: - Ở bì nh 1: Ba(OH)2 làchất điện li mạnh, nên khả năng dẫn điện tốt. - Ở bình 2: CH3COOH là chất điện li yếu nên nồng độ các ion phân li ra không đáng kể nên khả năng dẫn điện kém.
Phương trình phản ứng CO2 + Ba(OH)2 → BaCO3 + H2O CO2 + BaCO3 + H2O → Ba(HCO3)2 Ba(HCO3)2 → Ba2+ + 2 Hiện tượng: Đèn tối dần, cóthể tắt; sau đó bóng đèn lại sáng dần lên. Bố trí4 dụng cụ thínghiệm như hình vẽ dưới đây rồi lần lượt đổ vào mỗi bì nh 100 ml dung dịch khác nhau: Bì nh 1: làdung dịch Ba(OH)2 0,01M Bì nh 2: làdung dịch CH3COOH 0,01M Bì nh 3: làdung dịch KOH 0,01M Bì nh 4: Chỉ cho 100ml H2O Hãy so sánh độ sáng của bóng đèn ở mỗi bì nh trong thínghiệm (sáng, sáng mờ, ch các hiện tượng xẩy ra: hay không sáng) vàgiải thí Thínghiệm 1: Đóng khóa K Thínghiệm 2: Đổ tiếp vào mỗi bì nh 100ml dung dịch MgSO4 0,01M rồi đóng khóa K. 12 skkn Bài làm: Thínghiệm 1: Đóng khóa K ở mỗi bì nh - Bì nh 1: Ba(OH)2 → Ba2+ + 2OH- 0,01M 0,01M 0,02M Tổng nồng độ mol/l của ion ở bì nh 1 là: 0,01 + 0,02 = 0,03M - Bì nh 2: CH3COOH ⇌ CH3COO- + H+ Do CH3COOH là chất điện ly yếu nên nồng độ các ion phân li ra không đáng kể. - Bì nh 3: KOH → K+ + OH- 0,01M 0,01M 0,01M Tổng nồng độ mol/l của ion ở bì nh 3 là: 0,01 + 0,01 = 0,02M nh 4: Nước nguyên chất điện li vôcùng yếu, gần như không phân ly.
- Bì Kết luận: - Bóng đèn ở bình 1 sáng nhất do cótổng nồng độ ion lớn nhất nên khả năng dẫn điện tốt nhất. - Bóng đèn ở bình 2 sáng mờ nhất do có tổng nồng độ ion nhỏ nhất nên khả năng dẫn điện kém nhất. - Bóng đèn ở bì nh 3 sáng do KOH làchất điện li mạnh nên khả năng dẫn điện tốt. - Bóng đèn ở bì nh 4 không sáng do H2O gần như không phân li ra ion.
Thínghiệm 2: Đổ tiếp vào mỗi bì nh 100ml dung dịch MgSO4 0,01M rồi đóng khóa K MgSO4 → Mg2+ + 0,001mol 0,001mol 0,001mol nh 1: Phản ứng: Mg2+ Bì + 2OH- → Mg(OH)2 (1) 0,001mol 0,002mol 0,001mol Ba2+ + → BaSO4 (2) 0,001mol 0,001mol 0,001mol Phản ứng (1) (2) xẩy ra vừa đủ, vậy trong bì nh 1 có tổng nồng độ ion bằng không, bóng đèn không sáng. Bì nh 2: CH3COOH ⇌ CH3COO- + H+ MgSO4 → Mg2+ + 0,001mol 0,001mol 0,001mol 13 skkn Tổng nồng độ ion trong bì nh 2 là: = 0,01M (coi lượng ion do CH3COOH phân ly ra không đáng kể) ⟹ Bóng đèn sáng. nh 4: Đèn sáng do cóthêm ion tự do Bì MgSO4 → Mg2+ + 0,01M 0,01M 0,01M Bì nh 3: Mg2+ + 2OH- → Mg(OH)2 (1) 0,0005mol ← 0,001mol 0,001mol Dư: 0,0005mol 0 nh 3 có0,0005mol Mg2+, 0,001mol Vậy bì , 0,001mol K+ Tổng nồng độ ion trong bì nh 3 là: = 0,0125M Do tổng nồng độ ion lớn nhất nên khả năng dẫn điện bì nh 3 tốt nhất, bóng đèn sáng nhất. Kết luận: - Bóng đèn ở bì nh 1 không sáng.
- Bóng đèn ở bì nh 2,4, sáng. - Bóng đèn ở bì nh 3 sáng nhất do cótổng nồng độ ion lớn nhất 2. Bài tập thí nghiệm về nitơ, photpho và hợp chất của chúng Câu 1.(Trích đề thi HSG tỉnh Nghệ An lớp 12, năm học 2021-2022) Thí nghiệm điều chế NH3 được mô tả như hình vẽ: + Viết phương trình hóa học của phản ứng điều chế NH3. ch tại sao người ta dùng Ca(OH)2 vàNH4Cl ở thể rắn màkhông phải ở + Giải thí dạng dung dịch? + Tại sao ống nghệm chứa hỗn hợp phản ứng được lắp miệng hơi dốc xuống? + Ở miệng ống nghiệm thu NH3 được nút bằng bông tẩm dung dịch chất X.
Xác định chất X vàcho biết vai tròcủa bông tẩm tẩm chất X. + Trì nh bày cách làm khôkhíNH3. + Làm thế nào để nhận biết NH3 đầy ống nghiệm thu khí. + Trình bày thínghiệm chứng tỏ NH3 tan nhiều trong nước tạo thành dung dịch có môi trường bazơ.
14 skkn Bài làm + Phương trình hóa học: Ca(OH)2 + 2NH4Cl → CaCl2 +2NH3 +2H2O + Dùng NH4Cl vàCa(OH)2 ở dạng rắn màkhông dùng dung dịch vìNH3 tan nhiều trong nước nên các chất ở thể rắn sẽ thu được nhiều NH3, còn ở dung dịch sẽ thu được ít NH3. + Ống nghiệm chứa hỗn hợp phản ứng được lắp miệng hơi dốc xuống là để tránh khi mới đun nóng có hơi nước ngưng tụ ở thành trong ống nghiệm chảy trở lại hỗn hợp phản ứng. + Bông ở miệng ống nghiệm thu khítẩm dung dịch chất X là axit HCl để giữ khí NH3 khi đầy không thoát ra môi trường. + Để làm khôta dẫn khíNH3 qua bình đựng CaO khan.
+ Để nhận biết khíNH3 đầy bình ta cho một mẩu giấy quỳ tím ẩm vào miệng bì nh , khi nào thấy mẩu giấy quỳ tím đổi màu xanh thìchứng tỏ NH3 đã đầy thu khí bình. + Cắm một ống thủy tinh vuốt nhọn vào bì nh kín chứa đầy khíNH3, nhúng đầu ống thủy tinh còn lại vào chậu thủy tinh chứa nước cópha vài giọt phenolphtalein. Một lát sau thấy nước trong chậu phun vào bì nh thành những tia và nước trong bình cómàu hồng. Trong phòng thí nghiệm, khí amoniac được điều chế bằng cách cho muối amoni (ví dụ NH4Cl) tác dụng với kiềm (ví dụ Ca(OH)2) và đun nóng nhẹ.
Hình vẽ nào ở trên biểu diễn phương pháp thu khí NH3 hợp lí? Giải thích. Bài làm Hì nh1 hợp lívì : 2NH4Cl + Ca(OH)2 → CaCl2 + 2NH3 + 2H2O. 15 skkn - NH3 là khí tan tốt trong nước và nhẹ hơn không khí (d = <1) nên sử dụng phương pháp đẩy không khí và úp bình. - Sử dụng NH4Cl vàCa(OH)2 (trạng thái rắn) nên phải lắp ống nghiệm miệng hơi chúc xuống để tránh hơi nước ngưng tụ rơi xuống gây nứt vỡ bình.
Dùng hình vẽ môtả thínghiệm NH3 tan nhiều trong H2O vàdung dịch NH3 có tính bazơ. Bài làm dung dịch dung dịch có màu hồng nh NH3 tan nhiều trong nước - H2O phun mạnh vào bì nh cómàu hồng dung dịch NH3 có tính bazơ - H2O vào bì ch đề thi HSG cụm Quỳnh Câu 4 (Trí Lưu-Hoàng Mai-lần 1 năm học 2018- 2019). Cho biết bộ dụng cụ trong hì nh vẽ bên được sử dụng để điều chế chất nào trong số các chất: HNO3, N2O, N2? Hãy cho biết các hợp chất A, B tương ứng? Viết phương trình hóa học xẩy ra trong quá trình điều chế, nêu vai trò của chất X? Bài làm Bộ dụng cụ đã cho dùng điều chế HNO3. A là dung dịch H2SO4 đặc, B là KNO3 rắn (hoặc NaNO3 rắn .), X làdung dịch kiềm Phương trình hóa học xảy ra: KNO3(r) + H2SO4(đ) → KHSO4 + HNO3 2KNO3(r) + H2SO4(đ) → K2SO4 +2HNO3 * Vai tròcủa chất X để tránh HNO3 (NO2) thoát ra ngoài.
HNO3 được điều chế trong phòng thínghiệm theo hì nh sau: a. Viết phương trình phản ứng xảy ra? b. Cóthể thay H2SO4 đặc bằng HCl đặc; H3PO4 đặc được không? Giải thí ch? c. Cóthể dùng phương pháp này để điều chế HNO3, HCl trong công nghiệp không? Vìsao? Bài làm a.
Phương trình hóa học: NaNO3 + H2SO4 → NaHSO4 + HNO3 b. Không thay H2SO4 đặc bằng HC đặc vìHCl dễ bay hơi Cóthể thay H2SO4 đặc bằng H3PO4 đặc vìH3PO4 không bay hơi NaNO3 + H3PO4 → NaH2PO4 + HNO3 c. Không dùng phương pháp này để điều chế HNO3 trong công nghiệp vì NaNO3 không cótrong tự nhiên do đó giá thành cao. Cóthể dùng phương pháp này để điều chế HCl trong công nghiệp vìNaCl có nhiều trong tự nhiên do đó giá thành thấp.
2NaCl (tt) + H2SO4 (đặc) → Na2SO4 + 2HCl Câu 6. Trong phòng thínghiệm có sắt nguyên chất và dung dịch HNO3 loãng. Không dùng thêm bất kỳ hóa chất nào khác, có thể điều chế dung dịch Fe(NO3)3 (không chứa chất tan khác) theo hai cách khác nhau. Giả sử phản ứng chỉ tạo NO, các dụng cụ cần thiết có đủ.
Hãy nêu cách điều chế vàviết phương trì nh phản ứng minh họa. 17 skkn Bài làm Cách 1: Cho bột Fe vào dung dịch HNO3, đợi Fe tan hết. Côcạn dung dịch (cóthể có một trong hai hoặc cả hai muối Fe(NO3)2 vàFe(NO3)3.