Ứng dụng đồ thị vào việc giải các bài toán Hóa Học

1

ỨNG DỤNG ĐỒ THỊ

VÀO VIỆC GIẢI CÁC BÀI TOÁN HÓA HỌC

Trần Văn Thanh Hoài

Khoa Sư phạm trường Đại học Đà Lạt

I. Lời mở đầu:

Hiện nay, trong các bài kiểm tra, các kì thi, học sinh phải làm môn hóa học dưới hình thức trắc nghiệm

đòi hỏi các em học sinh phải có các phương pháp giải bài tập ngắn gọn nhất, kỹ năng tính toán nhanh và chính

xác. Tuy nhiên trong quá trình giảng dạy, tôi thấy còn rất nhiều học sinh gặp lúng túng khi gặp các bài toán tạo

kết tủa; sau đó kết tủa tan một phần. Đây là một trong các bài toàn rất thường gặp trong đề thi đại học. Theo

kinh nghiệm giảng dạy của tôi trong các năm vừa qua, tôi thấy phương pháp đồ thị là thích hợp nhất đối với các

loại bài tập này. Phướng pháp này cũng đã được một số thầy cô trình bày. Trong bài viết này, tôi xin trình bày

lại phương pháp này với một vài hướng mới. Rất mong nhận được nhiều ý kiến đóng góp từ các bạn đồng

nghiệp và các em học sinh thân mến.

II. Cơ sở lý thuyết:

Phương pháp này có hiệu quả cao đối với các dạng bài tập tổng quát như sau:

2 2 2 2 3 3 2 2 +CO / SO +CO / SO

2 3 3 2

BaCO Ba(HCO ) Ba(OH) Tan Ca(OH) CaCO Ca(HCO )                   

- -

+ +

2- 2+

4 2

- + OH + OH 3+

3 4

3+ - + H + H 3 4

2+ 2- 2 4

[Be(OH) ] Be Be(OH)

Cr(OH) [Cr(OH) ] Cr Tan Tan Al(OH) Al [Al(OH) ] Zn(OH) Zn [Zn(OH) ]

                                              

Để giải các bài toàn bằng phương pháp đồ thị, thường ta làm các bước như sau:

Bước 1: Viết các phương trình xảy ra.

Bước 2: Dựa vào các phương trình đã viết để xây dựng đồ thị.

Bước 3: Tìm tọa độ đề cho và điều kiện tồn tại của đồ thị.

Bước 4: Đặt các tọa độ đã tìm vào đồ thị.

Bước 5: Tìm mối quan hệ trên đồ thị giải ra đáp số.

III. Một số ví dụ:

ThuVienDeThi.com

2

Bài 1: (Câu 32 đề thi tuyển sinh đại học khối A – 2009 mã đề 742) Hòa tan hoàn toàn m gam ZnSO4 vào

nước được dung dịch X. Nếu cho 110 ml dung dịch KOH 2M vào X thì thu được a gam kết tủa. Mặt khác, nếu

cho 140 ml dung dịch KOH 2M vào X thì cũng thu được a gam kết tủa. Giá trị của x là bao nhiêu?

Giải:

Gọi y là số mol của ZnSO4 ứng với m gam muối ban đầu.

x là số mol của Zn(OH)2 ứng với a gam kết tủa.

2+ -

2 Zn + 2OH Zn(OH)   (1)

- 2- 2 4 Zn(OH) + 2OH [Zn(OH) ]   (2)

n  nmax

= n 2+ Zn bđ = y (mol)

Theo đồ thị, ta thấy tọa độ của một điểm M (xM; yM) bất kỳ là M

2 ( ) ( , ) Zn OH OH n n  

Theo đề, ta có: A (0,22; x); B (0,28; x).

Điều kiện: y  x. (vì y = n kết tủa max nên y ≥ n kết tủa đề cho)

Ta thấy yA = yB = x  A phải nằm trên đường (1), còn B nằm trên đường (2).

Theo đồ thị, ta có: OE = 2EA  0,22 = 2x  x = 0,11.

OG = 4y = OF + FG

 4y = 0,28 + FG (mà FG = 2FB)

 4y = 0,28 + 2x  y = 0,125 (thỏa điều kiện)

 m ZnSO4 bđ = 0,125161 = 20,125 (gam).

Bài 2 (Câu 24 đề thi tuyển sinh Đại học– khối B năm 2011, mã đề 153) Cho 400 ml dung dịch E gồm

AlCl3 (x) mol/l và Al2(SO4)3 (y) mol/l tác dụng với 612 ml dung dịch NaOH 1M. Sau khi phản ứng kết thúc thu

được 8,424 gam kết tủa. Mặt khác, khi cho 400 ml dung dịch E tác dụng với dung dịch BaCl2 dư thì thu được

33,552 gam kết tủa. Tìm tỷ lệ x:y.

Giải:

Al3+ + 3OH-  Al(OH)3 (1)

Al(OH)3 + OH-  [Al(OH)4]- (2)

2- 4 SO + Ba2+  BaSO4 (3)

nAlCl3 = 0,4x (mol).

ThuVienDeThi.com