Bài tập hóa học thực tiễn phần vô cơ

Bài tập hóa học thực tiễn phần vô cơ

Từ cơ sở phân loại bài tập hoá học nói chung, chúng ta có thể phân chia bài tập hoá học thực tiễn nhu sau:

– Dựa vào hình thái hoat động của học sinh khi giải bài tập:

+ Bài tập lí thuyết .

+ Bài tập thục nghiệm.

– Dựa vào tính chất của bài tập .

+ Bài tập định tính: giải thích các hiện tượng, các tình huống nảy sinh trong thực tiễn; lựa chọn hoá chất cần dùng cho phù hợp với tình huống thực tiễn, nhận biết, tách, làm khô, tinh chế, đề ra phương hướng để cải tạo thực tiễn….

Ví dụ: Dùng clo để khủ trùng nước sinh hoạt là một phuong pháp rẻ tiền và dễ sử dụng. Tuy nhiên cần phải thuoòng xuyên kiểm tra nồng độ clo du ở trong nước bơi vì luọng clo du nhiều sẽ gây nguy hiểm cho con nguời và môi truờng. Cách đon giản để kiểm tra luọ̣ng clo du là dùng kali iôtua và hồ tinh bột. Hãy nêu hiện tuợng của quá trình kiểm tra này và viết phuong trình phản ưng xảy ra (nếu có)

+ Bài tập định lương: tính lượng hoá chất cần dùng, pha chế dung dịch….

Ví dụ: Muối ăn khi khai thác tù nước biển, mỏ muối, hồ muối thương có lẫn nhiều tạp chất nhu $\mathrm{MgCl}_{2}, \mathrm{CaCl}_{2}, \mathrm{CaSO}_{4} \ldots$. khiến muối có vị đắng chát và dễ bị chảy nước nên cần loại bỏ. Qua phân tích một mẫu muối thô thu được bằng phuoong pháp bay hơ nước biển vùng Bà Nà- Ninh Thuận thấy có thành phần khối luọong : 96,525\% NaCl; 0,190\% $\mathrm{MgCl}_{2} ; 1,224 \% \mathrm{CaSO}_{4} ; 0,010 \% \mathrm{CaCl}_{2}$; 0,951\% $\mathrm{H}_{2} \mathrm{O}$. Để loại bỏ các tạp chất nói trên trong dung dịch nước muối người ta dùng hỗn hơp gồm $\mathrm{Na}_{2} \mathrm{CO}_{3}, \mathrm{NaOH}, \mathrm{BaCl}_{2}$.

a. Viết các phuoong trình phản úng xảy ra dưới dạng ion rút gọn khi dùng hônn họp A gồm $\mathrm{Na}_{2} \mathrm{CO}_{3}, \mathrm{NaOH}, \mathrm{BaCl}_{2}$ để loại bỏ tạp chất ở mẫu muối trên. b.Tính khối luợng hỗn hợp A tối thiểu cần dùng để loại bỏ hết các tạp chất có trong 3 tấn muối có thành phần như trên .

c.Tính thành phần phần trăm các chất trong hỗn hợp A.

+ Bài tập tổng hợp : bao gồm cả kiến thức định tính lẫn định lượng.

Ví dụ: Trong các nhà máy sản xuất bia, rươu, nước ngọt …nước là một nguyên liệu quan trọng, chất luộng của nước ảnh huởng trục tiếp đến chất luọ̣ng của sản phẩm. Nước được khủ trùng bằng clo thuờng có mùi khó chịu do lương nhỏ clo du gây nên. Do vậy mà các nhà máy đó đã sủ dụng phưong pháp khủ trùng nước bằng ozon để nước không có mùi vị lạ. Ozon được bơm vào trong nước với hàm lự̛ng tù $0,5-5 \mathrm{~g} / \mathrm{m}^{3}$. Lự̛ng du được duy trì trong nước khoảng 5 – 10 phút để diệt các vi khuẩn cõ lớn (nhu vi khuẩn Kock gây bệnh lao, amip …..).
A.Vì sao ozon lại có tính sát trùng?
B.Hãy nêu phưong pháp nhận biết lương ozon du trong nước.
C.Tính khối luộng ozon cần dùng để khử trùng luọ̣ng nuớc dùng để sản xuất đưọc 400 lít ruọu vang. Biết rằng để sản xuất được 1 lít ruọu vang cần dùng hết 5 lít nước.

– Dựa vào lĩnh vực thực tiễn được gắn với nội dung bài tập.

+ Bài tập về sản xuất hoá học :

* Xử lí nguyên liệu thô.

Ví dụ: Có một mẫu boxit dùng để sản xuất nhôm có lẫn tạp chất là sắt (III) oxit,

Quặng boxit silic đioxit . Làm thế nào để tù mẫu này có

thể điều chế được nhôm tinh khiết? Viết các phưong trình phản úng đã dùng.

* Vận dụng lí thuyết phản ứng để nâng cao hiệu suất .

Ví dụ: Trong quá trình sản xuất vôi xảy ra phản úng sau :

$$
\mathrm{CaCO}_{3} \leftrightarrows \mathrm{CaO}+\mathrm{CO}_{2}-\mathrm{Q}
$$

a.Làm cách nào để thu được nhiều vôi. Trong sản xuất ta giải quyết nhu thế nào?

b.Nung 1 tấn đá vôi chứa 8\% tạp chất. Tính khối luọng vôi sống thu được nếu hiệu suất phản ứng là 95\%.

* Tính hiệu suất quá trình.

Ví dụ: Tại nhà máy giấy Bãi Bằng có xuởng sản xuất xút – clo với công suất lớn nhất trong cả nước. Xút được dùng cho việc nấu bột giấy, clo dùng cho việc tẩy trắng bột giấy. Trong mỗi thùng điện phân, nước muối đi vào có hàm luộng khoảng 316g/lít. Dung dịch thu được sau điện phân có chứa natri hiđroxit với hàm luọng 100g/lít.

a.Tính hàm lương muối ăn còn lại trong dung dịch sau điện phân?

b.Tính hiệu suất chuyển hoá muối trong thùng điện phân?

Giả sử muối ăn là tinh khiết, thể tích dung dịch điện phân không thay đổi.

* Tinh chế sản phẩm.

Ví dụ: Sau quá trình điện phân dung dịch NaCl có màng ngăn, khí clo ra khỏi thùng điện phân có chứa hoi nước gây ăn mòn thiết bị, không thể vận chuyển và sủ dụng được . Vì vậy phải tiến hành sấy khô khí clo ẩm rồi hoá lỏng vận chuyển tới nơi tiêu thụ. Hãy lụa chọn trong các hoá chất sau, chất nào có thể dùng để sấy khô khí clo ẩm? Giải thích?
a. CaO rắn.
b. $\mathrm{H}_{2} \mathrm{SO}_{4}$ đặc
c.NaOH rắn

+ Bài tập về các vấn đề trong đời sống, học tập và lao động sản xuất: * Giải quyết các tình huống có vấn đề trong quá trình làm thực hành, thí nghiệm: sử dụng dụng cụ thí nghiệm, sử dụng hoá chất hợp lí; xử lí tai nạn xảy ra, phòng chống độc hại, ô nhiễm trong khi làm thí nghiệm…

Ví dụ: Trong khi làm thí nghiệm chẳng may em bị vài giọt axit sunfuric đặc dây vào tay. Lúc đó em sẽ xủ lí tai nạn này nhu thế nào một cách có hiệu quả nhất ? Biết rằng trong phòng thí nghiệm có đầy đủ các loại hoá chất .

* Sử dụng và bảo quản các hoá chất, sản phẩm hoá học trong ăn uống, chữa bệnh, giặt giũ, tẩy rửa….

Ví dụ: Hiđroxianua(HCN) là một chất lỏng không màu, rất dễ bay hơi và cực

truòng hợp bị say hay chết vì ăn sắn là do trong sắn có một luợng nhỏ HCN. Luợng hiđroxianua còn tập trung khá nhiều ở phần vỏ sắn. Để không bị nhiễm độc xianua do ăn sắn, theo em khi luộc sắn càn:

a.Rủa sạch vỏ rồi luộc, khi nước sôi nên mở vung khoảng 5 phút.

b.Bỏ vỏ rồi vỏ.

c. Bỏ vỏ rồi luộc, khi nước sôi nên mở vung khoảng 5 phút.

d.Khi luộc cho thêm một ít nuớc vôi trong để trung hoà HCN.

* Sơ cứu tai nạn do hoá chất.

Ví dụ: Khi bị bỏng do axit nguoòi ta thuò̀ng dùng nhũng chất có tính kiềm nhu: nuớc vôi trong, dung dịch natri hiđrocacbonat loãng, nước xà phòng, nuớc pha lòng trắng trúng…để trung hoà axit. Nếu bạn của em bị:

a.Bỏng ngoài da do axit đặc bắn vào.

b.Uống nhầm dung dịch axit.

thì em sẽ cho bạn dùng chất nào ( theo em là có hiệu quả nhất) trong nhũng chất sau để trung hoà axit:

1.Dung dịch natri hiđrocacbonat loãng.

2.Nuớc pha lòng trắng trứng. 3.Kem đánh răng.

Hãy giải thích vì sao bạn chọn phuoong pháp đó.

* An toàn trong lao động sản xuất, an toàn thực phẩm.

Ví dụ: Trong cuốn sách “Nhũng điều cần biết và nên tránh trong cuộc sống hiện đại” có viết rằng: Đồ ăn uống có chất chua không nên đụng trong đồ dùng bằng kim loại mà nên đụng trong đồ dùng bằng thuỷ tinh, sành sứ. Nếu ăn uống đồ ăn có chất chua đụng trong đồ dùng bằng kim loại thì có ảnh hương xấu tới sức khoẻ. Em hãy giải thích vì sao?

* Cách sử dụng và bảo quản phân bón hoá học có hiệu quả.

Ví dụ: Ruộng lúa nhà bạn An mói cấy được một tháng . Lúa đã cứng cây và đang trổ giò cần được bón thúc bằng phân đạm (bạn An đã chọn phân Ure). Vậy mà rều xanh đã phủ kín mặt đất cần phải bón vôi để diệt rều. Theo em, bạn An nên lụa chọn phuoong án nào trong số các phuơng án dưới đây à tối uu để diệt được rều và lúa được tốt honl 1.Bón vôi toả truớc một lát rồi bón đạm.

2.Bón đạm trước một lát rồi bón vôi toả.

3.Trộn đều vôi toả với đạm rồi bón cùng một lúc.

4.Bón vôi toả truớc, vài ngày sau mói bón đạm.


Bón phân cho lúa

* Giải thích các hiện tượng, tình huống có vấn đề nảy sinh trong đời sống, lao động sản xuất.

Ví dụ: Cùng một giống cây được trồng trên nhũng vùng đất có tính chất khác nhau thì cần phải lụa chọn nhũng loại phân bón khác nhau. Trên vùng đất $A$ (có pH = 4,5 – 5,5) và vùng đất $B$ (có $p H=5,5$ – 6,5) cùng được trồng khoai tây (thích hợp trồng trên vùng đất có $p H=5,0$ – 6,5).

Hãy lụa chọn nhũng loại phân bón thích hợp trong các loại phân bón sau để bón cho khoai tây được trồng trên tùng vùng đất trên:
1. canxi nitrat
2. amonisunfat
3. Ure 4. supephôtphat đon

6. tro bếp ( có kali cacbonat) 5. supephôtphat kép

7. kali clorua ( có tính sinh lí chua)

Hãy giải thích lí do để em chọn lụa các loại phân bón đó.

+Bài tập có liên quan đến môi truòng và vấn đề bảo vệ môi truòng:

* Tìm hiểu nguyên nhân gây ô nhiễm.

Ví dụ: Để kiểm tra tình trạng gây ô nhiễm môi truò̀ng của một nhà máy sản xuất supe phôtphat, người ta đã lấy mẫu đất xung quanh nhà máy để phân tích. Kết quả phân tích cho thấy đất đó có $p H=2,5$. Nhu vậy là đất đó đã bị quá chua (đất có $p H \geq 6,5$ goi là đất chua). Vậy ta phải xủ lí nhu thế nào để cho đất đõ chua? Theo em, nguyên nhân nào làm cho đất bị chua?

* Xủ lí chất thải trong công nghiệp và trong đời sống.

Ví dụ: Sau khi phân tích mẫu nước rác tại bãi chôn lấp rác Tây Mỗ – Tù Liêm Hà Nội thu được kết quả sau:

Hàm laợng ion amoni $\left(\mathrm{NH}_{4}^{+}\right)$trong n】ớc rác quá cao so với tiêu chuẩn cho phép nên cần đaọc sủ lí bằng cách chuyển ion amoni thành amoniac rồi chuyển tiếp thành nitơ không độc thải ra môi tr】ờng. Viết các ph】ơng trình chuyển hoá trên.

* Ph- ơng pháp cải tạo sự ô nhiễm.

dung dịch n■ớc thải bằng natri hidroxit đến $p H=11$ sau đó cho chảy tù̀ trên xuống trong một tháp dược nạp đầy các vòng đệm bằng sứ còn không khí duợc

 

a.Giải thich cách loại bỏ amoni nói trên? Viết ph】ơng trình phản úng nếu có.

b.Có hai mẫu nuớc thải sau:

Mỗi lĩnh vực thực tiễn trên lại bao gồm tất cả các loại bài tập định tính, định 1-ợng, tổng hợp; bài tập lí thuyết, bài tập thực hành.

– Dưa vào mức đô nhân thức của hoc sinh:

+ Mức 1: Chỉ yêu cầu học sinh tái hiện kiến thức để trả lời câu hỏi lí thuyết.

Ví dụ: Trình bày nhũng phản úng hoá học khử sắt (III) oxit thành sắt ở lò cao. Nhũng phản úng này xảy ra trong bộ phận nào của lò cao?

+ Mức 2: Yêu cầu học sinh vận dụng kiến thức để giải thích đ-ợc các sự kiện, hiện t-ợng của câu hỏi lí thuyết.

Ví dụ 1: Khi mới cắt, miếng natri có bề mặt sáng trắng của kim loại. Sau khi để một lát trong không khí thì bề mặt đó không còn sáng nũa mà bị xám lại. Hãy giải thích nguyên nhân và viết phuoong trình phản úng xảy ra nếu có.

Kim loại natri đự̣c ngâm trong dầu hoả. Natri mềm có thể cắt đự̣c bằng dao

+ Mức 3: Yêu cầu học sinh vận dụng kiến thức hoá học để giải thích những tình huống xảy ra trong thực tiễn.

Ví dụ : Khi làm bánh tù bột mì không có thuốc nở thì bánh không xốp nhung nếu trộn thêm vào bột mì một ít nước phèn nhôm – kali $\left\{\mathrm{K}_{2} \mathrm{SO}_{4} \cdot \mathrm{Al}_{2}\left(\mathrm{SO}_{3}\right)_{3} \cdot 24 \mathrm{H}_{2} \mathrm{O}\right\}$ và xôđa $\left(\mathrm{Na}_{2} \mathrm{CO}_{3} .10 \mathrm{H}_{2} \mathrm{O}\right)$ thì bánh nở phồng, xốp sau khi nưóng.
a.Hãy giải thích hiện tương trên.

b.Cần cho phèn và xôđa theo tỉ lệ khối lương nào thì họp lí?

c.Nếu ta thay phèn bằng một lượng dung dịch axit clohiđric vìa đủ vào hỗn hợp bột trên có được không? Vì sao?

+ Mức 4: Yêu cầu học sinh vận dụng kiến thức, kĩ năng hoá học để giải quyết những tình huống thực tiễn hoặc để thực hiện một công trình nghiên cứu khoa học nhỏ, đơn giản, đề ra kế hoạch hành động cụ thể, viết báo cáo.

Ví dụ: Làng đá Non Nước trong khu du lịch Ngũ Hành Sơn – Đà Nã̃ng là một địa điểm thăm quan nổi tiếng đã và đang thu hút một luọng lón du khách trong và ngoài nước. Khi đến đây, du khách được xem tất cả các giai đoạn( cura, xẻ, đục, đẽo đá, mài giũa, đánh bóng tuọng) để làm ra một sản phẩm thủ công mĩ nghệ tù đá( tuợng Phật, hưou nai, mỹ nhân ngư…). Trong quá trình mài giũa, đánh bóng tuọng, nhũng nguời thợ ở đây đã hoà axit sunfuric vào nước rồi đổ trục tiếp lên tuọng, nhu vậy đã rút ngắn được thời gian và công sức một cách đáng kể. Nước axit tràn xuống sân rồi chảy ra ngoài đường.

a.Theo em, việc sủ dụng axit nhu vậy có ảnh huỏng nhu thế nào đến môi truò̀ng?

b.Em hãy đề nghị cách làm giảm luọng axit sunfuric thải ra môi truòng cho tùng hộ dân trong làng nghề đó?
Từng mức độ trên có thể được chia làm nhiều mức độ nhỏ hơn nữa để phù hợp với trình độ của học sinh đồng thời cũng thể hiện sự phân hoá học sinh trong cùng một bài, trong hệ thống bài tập thực tiễn.

Trên đây là một số cách phân loại bài tập thực tiễn. Tuy nhiên, có nhiều bài tập thực tiễn lại là tổng hợp của rất nhiều loại bài.

\section{Một số nguyên tắc khi xây dụng bài tập thực tiễn.}

\subsection{Nội dung bài tập thục tiễn phải đảm bảo tính chính xác, tính khoa học,}

\section{tính hiện đại.}

Trong một bài tập hoá học thực tiễn, bên cạnh nội dung hoá học nó còn có những dữ liệu thực tiễn. Những dữ liệu đó cần phải được đưa vào một cách chính xác không tuỳ tiện thay đổi nhằm mục đích dễ tính toán được.Ví dụ: Bể mạ đồng – xianua thường có nồng độ $\mathrm{CN}^{-}=5$ – $10 \mathrm{~g} / \mathrm{l}$ ( khoảng 0,19 – 0,39M), nước thải sau khi mạ có nồng độ $\mathrm{CN}^{-}=58$ – $290 \mathrm{mg} / \mathrm{l}$ (khoảng 0,0022- 0,011M). Không vì số bé khó tính mà ta có thể tuỳ tiện cho nồng độ ion xianua trong nước thải nên tới 0,2M được. Làm như thế là phi thực tế, không chính xác khoa học.

Hoặc theo thông tin về hoá học thì hàm lượng flo có trong nước có ảnh hưởng đến chất lượng, vẻ đẹp của hàm răng. Nhưng hàm lượng đó là bao nhiêu? Có phải càng nhiều thì càng tốt không? Theo nghiên cứu của các nhà khoa học thì hàm lượng flo trong nước tối ưu trong khoảng 1,5 mg/lít. Nếu ít hơn thì phải cho thêm vào, nếu nhiều hơn thì phải khử bớt đi không sẽ làm hỏng men răng.

Trong một số bài tập về sản xuất hoá học nên đưa vào các dây chuyền công nghệ đang được sử dụng ở Việt Nam hoặc trên thế giới, không nên đưa các công nghệ đã quá cũ và lạc hậu hiện không dùng hoặc ít dùng.

\subsection{Bài tập thục tiễn phải gần gũi với kinh nghiệm của học sinh.}

Những vấn đề thực tiễn có liên quan đến hoá học thì rất nhiều, rất rộng. Nếu bài tập hoá học thực tiễn có nội dung về những vấn đề gần gũi với kinh nghiệm, với đời sống và môi trường xung quanh học sinh thì sẽ tạo cho họ động cơ và hứng thú mạnh mẽ khi giải. Ví dụ: Đối với học sinh sống ở vùng nông thôn khi gặp bài tập có nội dung nói về cách bảo quản và sử dụng phân bón hoá học thì sẽ thấy quen thuộc hơn vì các em đã và đang tham gia thực hiện công việc này, các em sẽ làm bài tập với kinh nghiệm của bản thân hoặc tham khảo ý kiến của ông bà, bố mẹ và rất muốn biết những kinh nghiệm đó có hoàn toàn đúng hay chưa dưới góc độ của khoa học hoá học.

Ví dụ: Theo em, thời điểm nào là thích hợp nhất để bón đạm Ure cho lúa? Vì sao? 1.Buổi sáng sớm suơng còn đọng trên lá lúa.

2.Buổi trưa nắng.

\section{Buổi chiều tối mặt trời vừa lặn.}

Học sinh với kinh nghiệm có được trong quá trình tham gia sản xuất và kiến thức hoá học đã có sẽ lựa chọn phương án trả lời, giải thích sự lựa chọn của mình. Học sinh sẽ có sự háo hức chờ đợi thầy cô đưa ra đáp án đúng để khẳng định mình. Trong bài tập này khi học sinh giải sẽ có một số khả năng xảy ra như sau:

– Học sinh lựa chọn và giải thích đúng. Đây sẽ là niềm vui rất lớn đối với học sinh vì kinh nghiệm của mình rất đúng theo khoa học hoá học.

– Học sinh lựa chọn phương án đúng nhưng không giải thích được hoặc giải thích chưa đúng.

– Học sinh lựa chọn và giải thích chưa đúng.

Trong khả năng 2, 3 học sinh sẽ cảm thấy tiếc nuối vì mình đã gần tìm ra câu trả lời từ đó có động lực để quan sát thực tiễn và vận dụng kiến thức hoá học một cách linh hoạt hơn để giải thích thực tiễn hoặc thay đổi việc làm theo thói quen chưa đúng khoa học của mình vì những kinh nghiệm đúng thường có gắn với sự chính xác khoa học.

Tải về file 123 trang ở phần comment