Đề cương ôn thi học sinh giỏi môn Hoá học Lớp 12 - Năm học 2012-2013 - Trường THPT Nguyễn Du

100 trang thaodu 4930

Download

Bạn đang xem 20 trang mẫu của tài liệu "Đề cương ôn thi học sinh giỏi môn Hoá học Lớp 12 - Năm học 2012-2013 - Trường THPT Nguyễn Du", để tải tài liệu gốc về máy bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên

Tài liệu đính kèm:

de_cuong_on_thi_hoc_sinh_gioi_mon_hoa_hoc_lop_12_nam_hoc_201.doc

Nội dung text: Đề cương ôn thi học sinh giỏi môn Hoá học Lớp 12 - Năm học 2012-2013 - Trường THPT Nguyễn Du

Trường THPT Nguyễn Du Chuyên đề ôn thi học sinh giỏi hóa 12 ĐỀ CƯƠNG ÔN THI HỌC SINH GIỎI MÔN HOÁ 12 NĂM HỌC 2012-2013 A.KẾ HOẠCH ÔN THI Tuần 1. Ôn tập cấu tạo nguyên tử- bảng tuần hoàn- liên kết hoá học Tuần 2. Ôn tập các phản ứng trong hoá vô cơ. Tuần 3. Ôn tập các dạng bài tập về lí thuyết phản ứng trong hoá vô cơ. Tuần 4. Ôn tập các dạng bài tập về lí thuyết phản ứng trong hoá vô cơ(tiếp) Tuần 5. Ôn tập một số dạng bài toán vô cơ: phản ứng của một số chất oxh mạnh: HNO3, H2SO4 đặc. Tuần 6. Ôn tập một số dạng bài toán vô cơ: kim loại kiềm, kiềm thổ, nhôm, bài toán điện phân. Tuần 7. Ôn tập các phản ứng trong hoá hữu cơ Tuần 8. Các dạng bài tập về lí thuyết phản ứng trong hoá hữu cơ. Tuần 9,10,11.Bài tập về các hợp chất hữu cơ: hiđrocacbon, ancol, phenol, ax cacboxylic, este, cacbohiđrat,amin, aminoax, peptit. Tuần 12,13,14. Hướng dẫn học sinh làm bài tập trắc nghiệm và luyện một số đề thi trắc nghiệm. Tuần 15. Hướng dẫn học sinh làm bài thi tự luận và luyện đề tổng hợp. B. NỘI DUNG Giáo viên : Phạm Thị Thùy Dương
Trường THPT Nguyễn Du Chuyên đề ôn thi học sinh giỏi hóa 12 Tuần 1.Ôn tập cấu tạo nguyên tử- bảng tuần hoàn- liên kết hoá học I. Tóm tắt lí thuyết II. Bài tập vận dụng Chuyên đề cấu tạo nguyên tử- bảng tuần hoàn –liên kết hóa học Bài 1. Hợp chất A có công thức là MXx, trong đó M chiếm 46,67% về khối lượng. M là kim loại, X là phi kim ở chu kỳ 3. Biết trong hạt nhân nguyên tử của M có: n – p = 4, của X có n’ = p’ (trong đó n, n’, p, p’ là số nơtron và proton). Tổng số proton trong MXx là 58. 1. Xác định MXx ? 2. Hoà tan 1,2 gam A hoàn toàn vừa đủ trong dung dịch HNO 3 0,36M thì thu được V lít khí màu nâu đỏ (đktc) và dung dịch B làm quỳ tím hoá đỏ. Hãy xác định giá trị V và thể tích dung dịch HNO3 cần dùng. Bài 2. Hợp chất A có công thức là MXx, trong đó M chiếm 46,67% về khối lượng. M là kim loại, X là phi kim ở chu kỳ 3. Biết trong hạt nhân nguyên tử của M có: n – p = 4, của X có n’ = p’ (trong đó n, n’, p, p’ là số nơtron và proton). Tổng số proton trong MXx là 58. 1. Xác định MXx ? 2. Hoà tan 1,2 gam A hoàn toàn vừa đủ trong dung dịch HNO 3 0,36M thì thu được V lít khí màu nâu đỏ (đktc) và dung dịch B làm quỳ tím hoá đỏ. Hãy xác định giá trị V và thể tích dung dịch HNO3 cần dùng. 1. Xác định MXx ? - Trong M có: n – p =4 n = p + 4 - Trong X có: n’ = p’ - Do electron có khối lượng không đáng kể nên: M = 2p + 4 (1) X = x.2p’ (2) 2p 4 46,67 7 (1),(2) 7p'x 8p 16 (3) x.2p' 53,33 8 - Theo đề bài: p’x + p = 58 (4) - Giải (3), (4) p’x = 32, p = 26, n = 30 p = 26 nên M là Fe. - Do x thuộc số nguyên dương: Biện luận: x 1 2 3 4 . . . p’ 32 16 10,7 8 Kết luận Loại Nhận Loại Loại X = 2, p’ = 16 nên X là S. Vậy công thức của A là FeS2 2. Hãy xác định giá trị V và thể tích dung dịch HNO3 cần dùng: Phương trình phản ứng: FeS2 + 18HNO3 Fe(NO3)3 + 15NO2 + 2H2SO4 + 7H2O 0,01(mol) 0,18 0,15 1,2 n 0,01(mol) A 120 V = 0,15.22,4 = 3,36(mol) 0,18 VHNO 0,5(lít) 3 0,36 Giáo viên : Phạm Thị Thùy Dương
Trường THPT Nguyễn Du Chuyên đề ôn thi học sinh giỏi hóa 12 Bài 3.X và Y là các nguyên tố thuộc nhóm A, đều tạo hợp chất với hiđro có dạng RH (R là kí hiệu của nguyên tố X hoặc Y). Gọi A và B lần lượt là hiđroxit ứng với hóa trị cao nhất của X và Y. Trong B, Y chiếm 35,323% khối lượng. Trung hòa hoàn toàn 50 gam dung dịch A 16,8% cần 150 ml dung dịch B 1M. Xác định các nguyên tố X và Y. Hợp chất với hiđro có dạng RH nên Y có thể thuộc nhóm IA hoặc VIIA. Trường hợp 1 : Nếu Y thuộc nhóm IA thì B có dạng YOH Y 35,323 Ta có : Y 9,284 (loại do không có nghiệm thích hợp) 17 64,677 Trường hợp 2 : Y thuộc nhóm VIIA thì B có dạng HYO4 Y 35,323 Ta có : Y 35,5 , vậy Y là nguyên tố clo (Cl). 65 64,677 B (HClO4) là một axit, nên A là một bazơ dạng XOH 16,8 m 50gam 8,4gam A 100 XOH + HClO4 XClO4 + H2O n n 0,15L 1mol / L 0,15mol A HClO4 8,4gam M 17gam / mol X 0,15mol MX = 39 gam/mol, vậy X là nguyên tố kali (K). Giáo viên : Phạm Thị Thùy Dương
Trường THPT Nguyễn Du Chuyên đề ôn thi học sinh giỏi hóa 12 Tuần 2,3. Ôn tập các dạng bài tập về lí thuyết phản ứng trong hoá vô cơ. Bài 1. Chỉ dùng thêm phenolphtalein. Hãy phân biệt các dung dịch đựng riêng biệt sau: NaCl, NaHSO 4, CaCl2, AlCl3, FeCl3, Na2CO3. (Viết phản ứng xảy ra ở dạng ion) Bài 2. Nêu hiện tượng xảy ra và viết các phương trình phản ứng (nếu có) khi: a) Cho Fe3O4 tác dụng với dung dịch HI dư. b) Cho kim loại Al vào dung dịch hỗn hợp gồm KNO3 và KOH. c) Cho dung dịch H2SO4 loãng vào dung dịch Fe(NO3)2. d) Cho muối natri axetat vào dung dịch K2Cr2O7. Bài 3. Cân bằng phản ứng oxi hoá- khử sau theo phương pháp thăng bằng electron: 3 2 a.FexSy + NO3 + H   F e+ SO +4 NO + H 2O b. FeCl2 + KMnO4 + KHSO4  c. AlCl3 + KMnO4 + KHSO4  d. FeCO3 + KMnO4 + KHSO4  Giáo viên : Phạm Thị Thùy Dương
Trường THPT Nguyễn Du Chuyên đề ôn thi học sinh giỏi hóa 12 e. FeCO3 + FeS2 + HNO3  Fe2 (SO4 )3 + CO2 + NO + H2O . g.Cu2FeSx + O2 Cu2O + Fe3O4 + . h. CH3-C6H4- C2H5 + KMnO4 + H2SO4  Bài 4. Viết phương trình phản ứng xảy ra trong các trường hợp sau: (1) Dẫn khí O3 vào dung dịch KI. (2) Dẫn khí H2S vào dung dịch FeCl3. (3) Trộn dung dịch KI với dung dịch FeBr3. (4) Dẫn khí Cl2 vào dung dịch NaOH. (5) Dẫn khí SO2 vào dung dịch KMnO4. (6) Dẫn khí F2 vào nước nóng. (7) Trộn dung dịch FeCl2 với dung dịch AgNO3 dư.(8) Dẫn khí SO2 và dung dịch H2S. (9) Dẫn khí CO2 và dung dịch NaAlO2 ( Na[Al(OH)4). (10) Cho dung dịch AlCl3 vào dung dịch Na2CO3 (11) Hoà tan hoàn toàn Fe2O3 trong dung dịch HI (12) Sục khí CO2 vào dung dịch BaCl2 (13) Cho dung dịch NH3 dư vào dung dịch FeCl3 (14) Nhỏ dung dịch NaHSO4 vào dung dịch Ba(HCO3)2 (15) Hòa tan hoàn toàn hỗn hợp Cu, Fe2O3 trong dung dịch gồm NaNO3 và KHSO4. (16) Nhiệt phân các chất sau: NH4NO3, NH4NO2, Fe(NO3)2, hỗn hợp FeCO3 và AgNO3(tỉ lệ mol 1: 3), K2Cr2O7, KMnO4, KClO3. (17) Điện phân dung dịch NaCl không có màng ngăn. Bài 5. a) Hoàn thành các phương trình phản ứng sau: MnO2 + HCl  Khí A; FeS + HCl  Khí B Na2SO3 + HCl  Khí C; NH4HCO3 + NaOH  Khí D b) Cho khí A tác dụng với khí D; cho khí B tác dụng với khí C; cho khí B tác dụng với khí A trong nước. Viết các phương trình phản ứng xảy ra. Bài 6. Cho các dung dịch riêng biệt mất nhãn sau: Na 2SO4, AlCl3, FeSO4, NaHSO4, FeCl3. Chỉ dùng dung dịch K2S để nhận biết các dung dịch trên ngay ở lần thử đầu tiên. Viết các phương trình hoá học minh họa. Bài 7. a) Hoàn thành các phương trình phản ứng sau: KMnO4 + HCl Khí A FeS + HCl Khí B Na2SO3 + H2SO4 Khí C NaCl + H2O dd D(điện phân màng ngăn) b) Cho khí A tác dụng với dung dịch D, khí B tác dụng với khí C. Cho khí C tác dụng với dung dịch D với tỉ lệ mol 1:1. Viết phương trình phản ứng xảy ra. Bài 8: Hợp chất A có dạng M3X2. Khi cho A vào nước, thu được kết tủa trắng B và khí C là một chất độc. Kết tủa B tan được trong dung dịch NaOH và dung dịch NH 3. Đốt cháy hoàn toàn khí C rồi cho sản phẩm vào nước dư, thu được dung dịch axit D. Cho D từ từ vào dung dịch KOH, phản ứng xong thu được dung dịch E chứa 2 muối. Dung dịch E phản ứng với dung dịch AgNO3 cho kết tủa màu vàng F tan trong axit mạnh. 1/ Lập luận để chọn công thức hóa học đúng cho chất A. Viết các phương trình phản ứng xảy ra theo thứ tự từ A đến F. Biết M và X đều là những đơn chất phổ biến. Bài 9: Viết phản ứng xảy ra trong các thí nghiệm sau: 1/ Cho từ từ dung dịch AlCl3 vào dung dịch NaOH cho đến dư 2/ Cho dung dịch FeCl3 lần lượt tác dung với Na2CO3; HI; H2S; K2S. 3/ Cho As2S3 tác dụng với HNO3 đặc nóng. 4/ Cho NH4Cl tác dụng với dung dịch NaAlO2; phenol tác dụng với natri cacbonat Bài 10. Hãy nhận biết các lọ mất nhãn chứa các dung dịch sau : Na2CO3 , Na2CO3, Na2SO4, NaHCO3, Ba(HCO3)2 , Pb(NO3)2. Bài 11. Có các muối A,B,C ứng với các gốc axit khác nhau, cho biết : A + dung dịch HCl có khí thoát ra Giáo viên : Phạm Thị Thùy Dương
Trường THPT Nguyễn Du Chuyên đề ôn thi học sinh giỏi hóa 12 A + dung dịch NaOH có khí thoát ra B + dung dịch HCl có khí thoát ra B + dung dịch NaOH có kết tủa. Ở dạng dung dịch C + A có khí thoát ra Ở dạng dung dịch C + B có kết tủa và khí thoát ra Xác định công thức phân tử của 3 muối, viết phương trình phản ứng. Bài 12. Trong phòng thí nghiệm, bộ dụng cụ vẽ dưới đây có thể dùng để điều chế những chất khí nào trong số các khí sau: Cl2, O2, NO, NH3, SO2, CO2, H2, C2H4, giải thích. Mỗi khí điều chế được, hãy chọn một cặp chất A và B thích hợp và viết phản ứng điều chế chất khí đó? Bài 13. Xác định các chất A, B, C và hoàn thành 3 phản ứng sau: t0 NaBr + H2SO4 (đặc)  Khí A + (1) t0 NaI + H2SO4 (đặc)  Khí B + (2) A + B  C (rắn) + (3) Bài 14.Sục khí A vào dung dịch chứa chất B ta được rắn C màu vàng và dung dịch D. Khí X có màu vàng lục tác dụng với khí A tạo ra C và F. Nếu X tác dụng với khí A trong nước tạo ra Y và F, rồi thêm BaCl2 vào dung dịch thì có kết tủa trắng. A tác dụng với dung dịch chất G là muối nitrat kim loại tạo ra kết tủa H màu đen. Đốt cháy H bởi oxi ta được chất lỏng I màu trắng bạc. Xác định A, B, C, F, G, H, I, X, Y và viết phương trình hóa học của các phản ứng. Bài 15. Chỉ dùng chất chỉ thị phenolphtalein, hãy phân biệt các dung dịch đựng trong các lọ riêng biệt bị mất nhãn: NaHSO4, Na2CO3, AlCl3, Fe(NO3)3, NaCl, Ca(NO3)2. Viết các phương trình hoá học dưới dạng ion thu gọn. Bài 16. Xác định các chất và hoàn thành sơ đồ biến hóa: O H2, t + B A X + D +O2 +Br2+D X B Y +Z +Fe +Y hoặc Z C A + G Bài 17. Viết phương trình phản ứng (dưới dạng phân tử) khi cho các dung dịch (mỗi dung dịch đều chứa 1 mol chất tan) tác dụng với nhau theo từng cặp sau: BaCl 2 và NaHSO4; Ba(HCO3)2 và KHSO4; Ca(H2PO4)2 và KOH; Ca(OH)2 và NaHCO3. Bài 18. Cho A, B, C, D, E là các muối vô cơ có gốc axit khác nhau. Xác định các chất A, B, C, D, E và viết phương trình hoá học để hoàn thành các phản ứng sau: A + B + H2O có kết tủa và có khí thoát ra; C + B + H2O có kết tủa trắng keo. D + B + H2O có kết tủa và khí; A + E có kết tủa. Giáo viên : Phạm Thị Thùy Dương
Trường THPT Nguyễn Du Chuyên đề ôn thi học sinh giỏi hóa 12 E + B có kết tủa; D + Cu(NO3)2 có kết tủa (màu đen). Bài 19. Chỉ dùng chất chỉ thị phenolphtalein, hãy phân biệt các dung dịch đựng trong các lọ riêng biệt bị mất nhãn: NaHSO4, Na2CO3, AlCl3, Fe(NO3)3, NaCl, Ca(NO3)2. Viết các phương trình hoá học minh họa dưới dạng ion thu gọn. Bài 20.Có 6 lọ hóa chất bị mất nhãn, mỗi lọ đựng một dung dịch muối nitrat của một kim loại: Ba(NO3)2, Al(NO3)3, Pb(NO3)2, Zn(NO3)2, AgNO3, Cd(NO3)2. Để nhận biết từng dung dịch muối, chỉ được dùng 3 dung dịch thuốc thử. Hãy cho biết tên của 3 dung dịch thuốc thử đó và trình bày cách tiến hành thí nghiệm để nhận biết mỗi dung dịch muối đựng trong mỗi lọ và viết phương trình hóa học (dạng phương trình ion, nếu có) để minh họa. Bài 16.A là H2S và X là S ; B là SO2 ; C là FeS ; D là H2O ; Y là HBr ; Z là H2SO4 ; G là FeBr2 hoặc FeSO4. t0 S + H2  H2S ; t0 S + O2  SO2 ; 0 S+ Fe t FeS ; 2 H2S + SO2  3S + H2O ; SO2 + 2 H2O + Br2  H2SO4 + 2 HBr ; FeS +2 HBr  FeBr2 + H2S ; FeS + H2SO4  FeSO4 + H2S ; Bài 9.+ Đầu tiên không có kết tủa: AlCl3 + 4NaOH → NaAlO2 + 3NaCl + 2H2O + Khi dư AlCl3 sẽ xuất hiện kết tủa: 3NaAlO2 + AlCl3 + 6H2O → 4Al(OH)3↓ + 3NaCl 2/ 2FeCl3 + 3Na2CO3 + 3H2O → 2Fe(OH)3↓ +3CO2 + 6NaCl FeCl3 + HI → FeCl2 + HCl + ½ I2. 2FeCl3 + H2S → 2FeCl2 + S + 2HCl 2FeCl3 + 3Na2S → 2FeS + S + 6NaCl 3/ As2S3 + 28HNO3 → 2H3AsO4 + 3H2SO4 + 28NO2 + 8H2O 4/ NH4Cl + NaAlO2 + H2O → NH3↑ + Al(OH)3↓ + NaCl C6H5OH + Na2CO3 → C6H5ONa + NaHCO3. Bài 18 Có thể chọn A B C D E Na2CO3 Al2 (SO4)3 NaAlO2 Na2S BaCl2 Phương trình 3Na2CO3 + Al2(SO4)3 + 3H2O  3Na2SO4 + 2Al(OH)3  + 3CO2  6NaAlO2 + Al2(SO4)3 + 12H2O  3Na2SO4 + 8Al(OH)3  3Na2S + Al2(SO4)3 + 3H2O  3Na2SO4 + 2Al(OH)3  + 3H2S Na2CO3 + BaCl2  2NaCl + BaCO3  3BaCl2 + Al2(SO4)3  2AlCl3 + 3BaSO4  Na2S + Cu(NO3)2  2NaNO3 + CuS  Bài 19.Trích mẫu thử cho mỗi lần thí nghiệm: - Cho phenolphtalein vào mỗi mẫu thử. Mẫu thử có màu hồng là dung dịch Na 2CO3, các mẫu thử còn lại không 2- - - màu. CO3 + H2O HCO3 + OH - Dùng Na2CO3 làm thuốc thử để cho vào các mẫu thử còn lại. Mẫu thử có sủi bọt khí không màu là NaHSO4 2- + CO3 + 2H H2O + CO2↑ Mẫu thử tạo kết tủa trắng keo và sủi bọt khí không màu là AlCl3 3+ 2- 2Al + 3CO3 + 3H2O 2Al(OH)3↓+ 3CO2↑ Giáo viên : Phạm Thị Thùy Dương
Trường THPT Nguyễn Du Chuyên đề ôn thi học sinh giỏi hóa 12 Mẫu thử tạo kết tủa đỏ nâu và sủi bọt khí không màu là Fe(NO3)3 3+ 2- 2Fe + 3CO3 + 3H2O 2Fe(OH)3↓+ 3CO2↑ Mẫu thử tạo kết tủa trắng là Ca(NO3)2 2+ 2- Ca + CO3 CaCO3↓ Mẫu thử không tạo hiện tượng là NaCl. Bài 20. Tiến hành thí nghiệm để nhận biết mỗi dung dịch muối: Đánh số thứ tự cho mỗi lọ hóa chất bị mất nhãn, ví dụ: Ba(NO3)2 (1), Al(NO3)3 (2), Pb(NO3)2 (3), Zn(NO3)2 (4), AgNO3 (5), Cd(NO3)2 (6). Thí nghiệm 1: Mỗi dung dịch muối được dùng ống hút nhỏ giọt (công tơ hút) riêng biệt để lấy ra một lượng nhỏ (khoảng 3 ml) dung dịch vào mỗi ống nghiệm đã được đánh số tương ứng. Dùng công tơ hút lấy dung dịch HCl rồi nhỏ vào mỗi dung dịch muối trong ống nghiệm, có hai dung dịch xuất hiện kết tủa, đó là các dung dịch Pb(NO 3)2, AgNO3 do tạo thành các kết tủa trắng PbCl2 và AgCl. Thí nghiệm 2: Tách bỏ phần dung dịch, lấy các kết tủa PbCl2, AgCl rồi dùng công tơ hút nhỏ dung dịch NH3 vào mỗi kết tủa, kết tủa nào tan thì đó là AgCl, do tạo ra [Ag(NH3)2]Cl, còn kết tủa PbCl2 không tan trong dung dịch NH3. Suy ra lọ (5) đựng dung dịch AgNO3, lọ (3) đựng dung dịch Pb(NO3)2. Các phương trình hóa học xảy ra: 2+ - Pb + 2 Cl → PbCl2↓ (1) Ag+ + Cl- → AgCl↓ (2) AgCl + 2 NH3 → [Ag(NH3)2]Cl (3) Còn lại 4 dung dịch Al(NO3)3, Ba(NO3)2, Zn(NO3)2, Cd(NO3)2 không có phản ứng với dung dịch HCl (chấp nhận bỏ qua các quá trình tạo phức cloro của Cd2+). Nhận biết mỗi dung dịch muối này: Thí nghiệm 3: Cách làm tương tự như thí nghiệm 1 nhưng thay dung dịch HCl bằng dung dịch NaOH. Nhỏ từ từ NaOH cho đến dư vào mỗi dung dịch muối trong ống nghiệm, dung dịch Ba(NO 3)2 không có phản ứng với dung dịch NaOH, còn ba dung dịch Al(NO3)3, Zn(NO3)2 và Cd(NO3)2 tác dụng với NaOH đều sinh ra các kết tủa trắng, nhưng sau đó kết tủa Cd(OH) 2 không tan, còn Al(OH)3 và Zn(OH)2 tan trong NaOH dư. Nhận ra được lọ (1) đựng dung dịch Ba(NO3)2; lọ (6) đựng dung dịch Cd(NO3)2. Các phương trình hóa học xảy ra: 3+ - Al + 3 OH → Al(OH)3↓ (4) - - Al(OH)3 + OH → [Al(OH)4] (5) 2+ - Zn + 2 OH → Zn(OH)2↓ (6) - 2- Zn(OH)2 + 2 OH → [Zn(OH)4] (7) 2+ - Cd + 2 OH → Cd(OH)2↓ (8) Còn lại 2 dung dịch Al(NO3)3, Zn(NO3)2. Nhận biết mỗi dung dịch muối này: Thí nghiệm 4: Cách làm tương tự như thí nghiệm 1 nhưng thay dung dịch HCl bằng dung dịch NH 3. Nhỏ từ từ dung dịch NH3 cho đến dư vào từng dung dịch Al(NO3)3, Zn(NO3)2 đựng trong 2 ống nghiệm, dung dịch muối nào tạo ra kết tủa không tan là dung dịch Al(NO3)3 (2), còn dung dịch nào tạo thành kết tủa, sau đó kết tủa tan thì đó là dung dịch Zn(NO3)2 (4). Các phương trình hóa học xảy ra: (9) 3+ + Al + 3 NH3 + 3H2O → Al(OH)3↓ + 3 NH4 (10) 2+ + Zn + 2 NH3 + 2H2O → Zn(OH)2↓ + 2 NH4 (11) 2+ - Zn(OH)2 + 4 NH3 → [Zn(NH3)4] + 2 OH Giáo viên : Phạm Thị Thùy Dương
Trường THPT Nguyễn Du Chuyên đề ôn thi học sinh giỏi hóa 12 Bài 21.1.Khí A không màu có mùi đặc trưng, khi cháy trong khí oxi tạo nên khí B không màu, không mùi. Khí B có thể tác dụng với liti kim loại ở nhiệt độ thường tạo ra chất rắn C. Hoà tan chất rắn C vào nước được khí A. Khí A tác dụng axit mạnh D tạo ra muối E. Dung dịch muối E không tạo kết tủa với bari clorua và bạc nitrat. Nung muối E trong bình kín sau đó làm lạnh bình thu được khí F và chất lỏng G. Xác định các chất A, B, C, D, E, F, G và viết phương trình hoá học của các phản ứng xảy ra. 2. a) Cho dung dịch H 2O2 tác dụng với dung dịch KNO 2, Ag2O, dung dịch KMnO 4 /H2SO4 loãng, PbS. Viết phương trình hoá học của các phản ứng xảy ra. b) Nêu phương pháp điều chế Si trong công nghiệp và trong phòng thí nghiệm. Viết phương trình hoá học của các phản ứng xảy ra. c) Để điều chế phèn Crom-kali người ta cho khí sunfurơ khử kali đicromat trong dung dịch H 2SO4. Viết phương trình hoá học của phản ứng tạo ra phèn. 3. A, B, C, D, E, F là các hợp chất có oxi của nguyên tố X và khi cho tác dụng với NaOH đều tạo ra chất Z và H2O. X có tổng số hạt proton và nơtron bé hơn 35, có tổng số oxi hóa dương cực đại và 2 lần số oxi hóa âm là -1. Hãy lập luận để tìm các chất trên và viết phương trình phản ứng. Biết rằng dung dịch mỗi chất A, B, C trong dung môi nước làm quỳ tím hóa đỏ. Dung dịch E, F phản ứng được với dung dịch axit mạnh và bazơ mạnh. Lập luận để đưa ra: khí A là NH3. Khí B là N2. Chất rắn C là Li3N. Axit D là HNO3. Muối E là NH4NO3. Viết các phương trình hoá học xảy ra: (Mỗi pt 0,25x5=1,25 đ) t0 4NH3 + 3O2  N2 + 6H2O. N2 + Li  Li3N. Li3N + 3H2O  NH3 + 3LiOH NH3 + HNO3  NH4NO3. NH4NO3  N2O + H2O. a. Phương trình hoá học xảy ra: (Mỗi phương trình 0,25 x 4 pt =1,0 đ) H2O2 + KNO2  KNO3 + H2O. H2O2 + Ag2O 2Ag+ O2 + H2O. 5H2O2 + 2KMnO4 + 3H2SO4  5O2 + 2MnSO4 + K2SO4+ 8H2O. 4H2O2 + PbS  PbSO4 + 4H2O. b. Điều chế Si trong công nghiệp: dùng than cốc khử SiO2 trong lò điện: SiO2 + 2C  Si + 2CO Điều chế Si trong phòng thí nghiệm: Nung Mg với SiO2: SiO2 + Mg  Si + MgO c. SO2 tác dụng với K2Cr2O7. 3SO2 + K2Cr2O7 + H2SO4 → K2SO4 + Cr2(SO4)3 + H2O. K2SO4 + Cr2(SO4)3 + 24H2O: cô cạn dung dịch thu được phèn K2SO4.Cr2(SO4)3.24H2O Xác định X: p+n <35 → X thuộc chu kỳ 2 hoặc 3. Gọi x là số oxi hóa dương cực đại của X; y là số oxi hóa âm của X. x+ y = 8 x = 5 x + 2 (-y) = -1 → y = 3 → X là phi kim thuộc nhóm VA → X chỉ có thể là N hoặc P. Xác định A, B, C, D, E, F. Giáo viên : Phạm Thị Thùy Dương
Trường THPT Nguyễn Du Chuyên đề ôn thi học sinh giỏi hóa 12 - A, B, C là axit vì làm quì tím hóa đỏ. - D, E, F phản ứng được với NaOH tạo chất Z và H2O nên phải là oxit axit hoặc muối axit. -E, F tác dụng được với axit mạnh và bazơ mạnh nên E, F phải là muối axit. X là photpho vì chỉ có photpho mới tạo được muối axit. Do A, B, C, D, E, F phản ứng được với NaOH tạo chất Z và H2O nên nguyên tố P trong các hợp chất này phải có số oxi hóa như nhau và cao nhất là +5. Ta có: A: H3PO4 B: HPO3 C: H4P2O7 D: P2O5 E: NaH2PO4 F: Na2HPO4 Z: Na3PO4 Phương trình phản ứng. (8 pt x 0,125đ = 1,0đ) H3PO4 + NaOH → Na3PO4 + H2O HPO3 + NaOH → Na3PO4 + H2O H4P2O7+ NaOH → Na3PO4 + H2O P2O5+ NaOH → Na3PO4 + H2O NaH2PO4 + NaOH → Na3PO4 + H2O Na2HPO4 + NaOH → Na3PO4 + H2O NaH2PO4 + HCl → NaCl + H3PO4 Na2HPO4 + HCl → NaCl + H3PO4 Bài 22. Xác định các chất ứng với các kí hiệu và hoàn thành các phương trình phản ứng theo sơ đồ sau. A + B + H2O  có kết tủa và có khí thoát ra C + B + H2O  có kết tủa trắng keo D + B + H2O  có kết tủa và khí A + E  có kết tủa E + B  có kết tủa D + Cu(NO3)2  có kết tủa ( màu đen) Với A, B, C, D, E là các muối vô cơ có gốc axit khác nhau. Ta có thể chọn A B C D E Na2CO3 Al2 (SO4)3 NaAlO2 Na2S BaCl2 Phương trình 3Na2CO3 + Al2(SO4)3 + 3H2O  3Na2SO4 + 2Al(OH)3  + 3CO2  6NaAlO2 + Al2(SO4)3 + 12H2O  3Na2SO4 + 8Al(OH)3  3Na2S + Al2(SO4)3 + 3H2O  3Na2SO4 + 2Al(OH)3  + 3H2S Na2CO3 + BaCl2  2NaCl + BaCO3  3BaCl2 + Al2(SO4)3  2AlCl3 + 3BaSO4  Na2S + Cu(NO3)2  2NaNO3 + CuS  Bài 23. Một hỗn hợp 3 muối rắn gồm MgCl 2, KCl, AlCl3. Nêu phương pháp hoá học để tách riêng từng chất ra khỏi hỗn hợp. Viết các phương trình phản ứng xảy ra. Tách riêng MgCl2, KCl, AlCl3 ra khỏi hỗn hợp: Cho NaOH dư vào hỗn hợp MgCl2 + 2KOH Mg(OH)2 + 2KCl AlCl3 + 3KOH Al(OH)3 + 3KCl Giáo viên : Phạm Thị Thùy Dương
Trường THPT Nguyễn Du Chuyên đề ôn thi học sinh giỏi hóa 12 Al(OH)3+ KOH K[Al(OH)4] Lọc thu kết tủa cho tác dụng với dd HCl dư: Mg(OH)2 + 2HCl MgCl2 + 2H2O Cô cạn dung dịch sau phản ứng thu được MgCl2 khan Sục CO2 dư vào phần nước lọc thu được ở trên: KOH+CO2 KHCO3(1) CO2 + K[Al(OH)4] Al(OH)3 + KHCO3 (2) Lọc kết tủa cho tác dụng với dd HCl dư:Al(OH)3+3HCl AlCl3 +3 H2O Cô cạn dung dịch sau phản ứng thu được AlCl3 khan. Dung dịch sau (1, 2) cho tác dụng với dd HCl dư, cô cạn thu được KCl KHCO3 + HCl KCl + CO2 + H2O Bài 24.Cho hỗn hợp X gồm FeCO 3, Fe, Cu và Al tác dụng với dung dịch NaOH dư, sau khi kết thúc phản ứng cho tiếp dung dịch HCl và đun nóng đến khi hỗn hợp khí Y ngừng thoát ra. Lọc và tách cặn rắn C. Cho Y hấp thụ từ từ vào dung dịch Ca(OH)2 dư, thì thu được kết tủa. Cho C tác dụng hết với dung dịch axit HNO3 đặc, nóng, dư thu được một chất khí duy nhất. Sục khí này vào dung dịch NaOH.Viết các phương trình phản ứng xảy ra. Phản ứng :Al + NaOH + H2O NaAlO2 + 3/2 H2 Sau phản ứng còn: NaOH, NaAlO2, FeCO3, Fe, Cu Phản ứng : NaOH + HCl NaCl + H2O NaAlO2 + 4HCl AlCl3 + NaCl + 2H2O FeCO3 + 2HCl FeCl2 + CO2 + H2O Vì C còn lại tác dụng với dung dịch HNO3 tạo một khí duy nhất FeCO3 hết, nên C gồm Cu và có thể có Fe. CO2 + Ca(OH) (dư) CaCO3  + H2O Fe + 2HCl FeCl2 + H2 Fe + 6 HNO3 Fe(NO3)3 + 3NO2 + 3H2O Cu +4HNO3 Cu(NO3)2 + 2NO2 + 2H2O 2NO2 + 2NaOH NaNO2 + NaNO3 + H2O Bài 25.Hỗn hợp A gồm CuO, AlCl 3, CuCl2 và Al2O3. Bằng phương pháp hoá học hãy tách riêng từng chất tinh khiết nguyên lượng. Bài 26.1.Chỉ dùng thêm phương pháp đun nóng, hãy nêu cách phân biệt các dung dịch mất nhãn chứa từng chất sau: NaHSO4, KHCO3, Mg(HCO3)2, Na2SO3, Ba(HCO3)2. 2. Cho sơ đồ các phương trình phản ứng: (1) (X) + HCl (X1) + (X2) + H2O (5) (X2) + Ba(OH)2 (X7) (2) (X1) + NaOH (X3) + (X4) (6) (X7) +NaOH (X8) + (X9) + (3) (X1) + Cl2 (X5) (7) (X8) + HCl (X2) + (4) (X3) + H2O + O2 (X6) (8) (X5) + (X9) + H2O (X4) + Hoàn thành các phương trình phản ứng và cho biết các chất X, X1, , X9. 1- Lấy mẫu thí nghiệm. - Đun nóng các mẫu thí nghiệm thì thấy: Giáo viên : Phạm Thị Thùy Dương
Trường THPT Nguyễn Du Chuyên đề ôn thi học sinh giỏi hóa 12 + Một mẫu chỉ có khí không màu thoát ra là KHCO3. t0 2KHCO3  K2CO3 + CO2↑ + H2O + Hai mẫu vừa có khí thoát ra vừa có kết tủa trắng là dung dịch Mg(HCO3)2, dung dịch Ba(HCO3)2.(Nhóm I) t0 Mg(HCO3)2  MgCO3 ↓ + CO2 ↑ + H2O t0 Ba(HCO3)2  BaCO3 ↓ + CO2 ↑ + H2O + Hai mẫu không có hiện tượng gì là dung dịch NaHSO4, dung dịch Na2SO3. (Nhóm II) - Lần lượt cho dung dịch KHCO3 đã biết vào 2 dung dịch ở nhóm II. + Dung dịch có sủi bọt khí là NaHSO4: 2NaHSO4 + 2KHCO3 Na2SO4 + K2SO4 + CO2 ↑ + 2H2O + Dung dịch không có hiện tượng là Na2SO3. - Lần lượt cho dung dịch NaHSO4 vào 2 dung dịch ở nhóm I. + Dung dịch vừa có sủi bọt khí, vừa có kết tủa trắng là Ba(HCO3)2: 2NaHSO4 + Ba(HCO3)2 BaSO4 ↓ + Na2SO4 +2 CO2↑ + 2H2O + Dung dịch chỉ có sủi bọt khí là Mg(HCO3)2. 2NaHSO4 + Mg(HCO3)2 MgSO4 + Na2SO4 +2 CO2↑ + 2H2O 2- Các phương trình phản ứng: (1) FeCO3 + 2HCl FeCl2 + CO2 + H2O (X) (X1) (X2) (2) FeCl2 + 2NaOH Fe(OH)2 + 2NaCl (X1) (X3) (X4) (3) 2FeCl2 + Cl2 2FeCl3 (X1) (X5) (4) 4Fe(OH)2 + 2H2O + O2 4Fe(OH)3 ↓ (X3) (X6) (5) 2CO2 + Ba(OH)2 Ba(HCO3)2 (X2) (X7) (6) Ba(HCO3)2 + 2NaOH BaCO3 ↓ + Na2CO3 + 2H2O (X7) (X8) (X9) (7) BaCO3 + 2HCl BaCl2 + CO2 + H2O (X8) (X2) (8) 2FeCl3 + 3Na2CO3 + 3H2O 2Fe(OH)3 ↓ + 3CO2 + 6NaCl Giáo viên : Phạm Thị Thùy Dương
Trường THPT Nguyễn Du Chuyên đề ôn thi học sinh giỏi hóa 12 (X5) (X9) Các chất: X: FeCO3 X1: FeCl2 X2 :CO2 X3: Fe(OH)2 X4: NaCl X5: FeCl3 X6: Fe(OH)3 X7: Ba(HCO3)2 X8: BaCO3 X9: Na2CO3 1. Bài 27. Một hỗn hợp lỏng gồm 4 chất: C 6H5OH, C6H6, C6H5NH2, C2H5OH. Nêu phương pháp tách riêng từng chất ra khỏi hỗn hợp. Cho hỗn hợp vào dung dịch NaOH dư, chiết tách phần không tan ta được hỗn hợp gồm C 6H6, C6H5NH2 (hỗn hợp I) C6H5OH + NaOH → C6H5ONa + H2O Phần dung dịch gồm: C6H5ONa, C2H5OH, NaOH dư ( dung dịch II) Chưng cất dung dịch (II), hơi ngưng tụ làm khô được C2H5OH vì C6H5ONa, NaOH không bay hơi. Cho CO2 dư vào dung dịch C6H5ONa, NaOH, lọc tách phần kết tủa được C6H5OH NaOH + CO2 → NaHCO3 C6H5ONa + CO2 + H2O → C6H5OH + NaHCO3 Cho hỗn hợp (I) vào dung dịch HCl dư, chiết tách phần không tan ta được C6H6 C6H5NH2 + HCl → C6H5NH3Cl (tan) Cho dung dịch thu được gồm C 6H5NH3Cl, HCl dư vào dung dịch NaOH dư, chiết tách phần chất lỏng ở trên ta được C6H5NH2 HCl + NaOH → NaCl + H2O C6H5NH3Cl + NaOH → C6H5NH2 + NaCl + H2O MỘT SỐ PHƯƠNG PHÁP DÙNG HOÁ CHẤT ĐỂ PHÂN BIỆT CÁC CHẤT HỮU CƠ VÀ VÔ CƠ I) NHẬN BIẾT CÁC KHÍ HỮU CƠ : Chất cần Loại thuốc thử Hiện tượng Phương trình hoá học nhận Metan Khí Clo Mất màu vàng lục của khí CH4 + Cl2 CH3Cl + HCl (CH4 ) Clo ( vàng lục) ( không màu) Etilen D.D Brom Mất màu da cam của d.d Br2 C2H4 + Br2 d.d C2H4Br2 (C2H4 ) Da cam không màu Axetilen Dd Br2 , sau đó -Mất màu vàng lục nước Br2. C2H2 + Br2 Ag – C = C – Ag + H2O (C2H2 ) dd AgNO3 / NH3 - Có kết tửa màu vàng ( vàng ) II) NHẬN BIẾT CÁC CHẤT HỮU CƠ : Chất cần Loại thuốc Hiện tượng Phương trình hoá học nhận thử COOK CH3 dd KMnO4, Toluen 0 Mất màu H O t + 2KMnO 2  + 2MnO2 +KOH+H2O 4 80-1000 C Giáo viên : Phạm Thị Thùy Dương
Trường THPT Nguyễn Du Chuyên đề ôn thi học sinh giỏi hóa 12 CH = CH2 CHOH = CH2OH Stiren dd KMnO4 Mất màu + 2MnO + 2H O + 2KMnO4 4H2O  2 2 Ancol Na, K  không màu 2R OH + 2Na 2R ONa + H 2 0 Cu (đỏ), R CH OH + CuO t R CH = O + Cu + H O Ancol CuO (đen) 2 2 Sp cho pứ tráng t0 R CH = O + 2Ag[(NH3)2]OH bậc I gương R COONH4 + 2Ag + H2O + 3NH3 Ancol Cu (đỏ), 0 t0 CuO (đen) t Sp không pứ tráng R CH2OH R + CuO  R CO R + Cu + H2O bậc II gương Ancol CH2 OH HO CH2 CH2 OH HO CH2 dung dịch màu ] đa chức Cu(OH)2 CH OH + Cu(OH)2 + HO CH CH O Cu O CH + 2H2O xanh lam ^ CH2 OH HO CH2 CH2 OH HO CH2 NH2 NH2 Br Br Anilin nước Brom Tạo kết tủa trắng + 3Br2  + 3HBr Br (keát tuûa traéng) AgNO trong R CH = O + 2Ag[(NH3)2]OH 3  Ag trắng NH3 R COONH4 + 2Ag + H2O + 3NH3 Cu(OH) 2 t0 0  đỏ gạch RCHO + 2Cu(OH)2 + NaOH  RCOONa + Cu2O + 3H2O Anđehit NaOH, t dd Brom Mất màu RCHO + Br2 + H2O RCOOH + 2HBr Andehit no hay ko no đều làm mất màu nước Br2 vì đây là phản ứng oxi hóa khử. Muốn phân biệt andehit no và không no dùng dd Br2 trong CCl4, môi trường CCl4 thì Br2 không thể hiện tính oxi hóa nên chỉ phản ứng với andehit không no Axit Quì tím Hóa đỏ cacboxylic 2 CO3  CO2 2R COOH + Na2CO3 2R COONa + CO2 + H2O Aminoaxit Hóa xanh Số nhóm NH2 > số nhóm COOH Hóa đỏ Số nhóm NH2 < số nhóm COOH Không đổi Số nhóm NH2 = số nhóm COOH 2 CO3  CO2 2H2N R COOH + Na2CO3 2H2N R COONa + CO2 + H2O Amin Quì tím Hóa xanh Cu(OH)2 dd xanh lam 2C6H12O6 + Cu(OH)2 (C6H11O6)2Cu + 2H2O Cu(OH) CH2OH (CHOH)4 CHO + 2Cu(OH)2 + NaOH 2  đỏ gạch 0 t0 NaOH, t  CH2OH (CHOH)4 COONa + Cu2O + 3H2O Glucozơ AgNO / CH2OH (CHOH)4 CHO + 2Ag[(NH3)2]OH 3  Ag trắng NH3 CH2OH (CHOH)4 COONH4 + 2Ag + H2O + 3NH3 CH2OH (CHOH)4 CHO + Br2 dd Br2 Mất màu CH2OH (CHOH)4 COOH+2HBr Saccarozơ Thuỷ phân sản phẩm tham gia C12H22O11 + H2O C6H12O6 + C6H12O6 Giáo viên : Phạm Thị Thùy Dương
Trường THPT Nguyễn Du Chuyên đề ôn thi học sinh giỏi hóa 12 pứ tráng gương C12H22O11 Glucozơ Fructozơ Vôi sữa Vẩn đục C12H22O11 + Ca(OH)2 C12H22O11.CaO.2H2O Cu(OH)2 dd xanh lam C12H22O11 + Cu(OH)2 (C12H22O11)2Cu + 2H2O sản phẩm tham gia Thuỷ phân (C H O ) + nH O nC H O (Glucozơ) pứ tráng gương 6 10 11 n 2 6 12 6 Tạo dung dịch màu Tinh bột xanh tím, khi đun nóng màu xanh tím CH OH (CHOH) CHO + 2Cu(OH) + NaOH (C6H10O5)n 2 4 2 ddịch iot biến mất, khi để 0 t CH OH (CHOH) COONa + Cu O + 3H O nguôi màu xanh 2 4 2 2 tím lại xuất hiện III) PHÂN BIỆT VÀ NHẬN BIẾT CÁC CHẤT LỎNG : Chất cần Loại thuốc thử Hiện tượng Phương trình hoá học nhận Axit Quỳ tím Chuyển thành màu đỏ H2SO4 loãng BaCl2 ; Có kết tủa trắng↓ H2SO4 + BaCl2 BaSO4 ↓ + 2 HCl Ba(OH)2 H2SO4 (Đ, n) Cu Có khí SO2 ↑ 2H2SO4đ,n + Cu CuSO4 + 2H2O + SO2 HNO3 (đ ) Fe hay Mg Có khí màu nâu NO2 6 HNO3 (đ ) + Fe Fe(NO3)3 +3 H2O + 3NO2 Bazơ kiềm Quỳ tím Thành màu xanh Bazơ kiềm Nhôm Tan ra, có khí H2 ↑ Al + NaOH + H2O NaAlO2 + H2↑ Ca(OH)2 CO2 hoặc SO2 Có kết tủa trắng ↓ Ca(OH)2 + CO2 CaCO3↓+ H2O H2O Kim loại Na, K Có khí H2 2 H2O + 2 Na 2 NaOH + H2 Muối : Cl AgNO3 Có kết tủa AgCl↓ AgNO3 + KCl AgCl↓+ KNO3 Muối : CO3 HCl hoặc Tan ra, có khí CO2 ↑ 2HCl + CaCO3 CaCl2 + H2O + CO2 H2SO4 Muối : SO3 HCl hoặc Tan ra, có khí SO2 ↑ H2SO4 + Na2SO3 Na2SO4 + H2O + SO2 H2SO4 Muối : PO4 AgNO3 Có Ag3PO4 ↓ vàng 3AgNO3 + Na3PO4 Ag3PO4 ↓ + 3 NaNO3 Muối : SO4 BaCl2 ; Có kết tủa trắng ↓ BaCl2 + Na2SO4 2NaCl + BaSO4↓ Ba(OH)2 Muối : NO3 H2SO4đặc + Cu Có dd xanh + NO2 nâu H2SO4đ + Cu + NaNO3 Cu(NO3)2 + Na2SO4 + NO2 + H2O Muối Sắt (III) NaOH d.d Có Fe(OH)3 ↓ nâu đỏ 3 NaOH + FeCl3 3NaCl + Fe(OH)3 ↓ Muối Sắt ( II ) NaOH d.d Fe(OH)2↓ trắng sau bị 2NaOH + FeCl2 2NaCl + Fe(OH)2 ↓ Giáo viên : Phạm Thị Thùy Dương
Trường THPT Nguyễn Du Chuyên đề ôn thi học sinh giỏi hóa 12 hoá nâu đỏ ngoài k. khí 4 Fe(OH)2 + 2 H2O + O2 4 Fe(OH)3↓ Muối Đồng D. dịch có màu xanh. Muối Nhôm NaOH dư Al(OH)3 ↓; 3 NaOH + AlCl3 3 NaCl + Al(OH)3↓ sau đó ↓ tan ra . Al(OH)3 + NaOH NaAlO2 + H2O Muối Canxi Na2CO3 d.d Có CaCO3 ↓ Na2CO3 + CaCl2 2NaCl + CaCO3 ↓ Muối Chì Na2S d.d PbS màu đen Na2S + PbCl2 2 NaCl + PbS↓ Muối amoni Dd kiềm, đun Có mùi khai NH3  nhẹ Muối silicat Axits mạnh Có kết tủa trắng keo HCl, H2SO4 d.dịch muối Dung dịch * Kết tủa keo tan được Al(OH)3  ( trắng , Cr(OH)3  (xanh xám) Al, Cr (III) kiềm, dư trong kiềm dư : Al(OH)3 + NaOH NaAlO2 + 2H2O IV) NHẬN BIẾT CÁC CHẤT KHÍ : Chất cần Loại thuốc thử Hiện tượng Phương trình hoá học nhận NH3 Quỳ tím ướt Đổi thành màu Xanh Mùi khai NO2 - Màu chất khí Màu nâu 3 NO2 +H2O 2 HNO3 + NO - Giấy qùi tím ẩm Quì tím chuyển thành đỏ NO Dùng không khí hoặc Từ không màu, hoá thành nâu 2 NO + O2 2 NO2 Oxi để trộn H2S Cu(NO3)2 CuS màu đen H2S + CuCl2 CuS + HCl Khí có mùi trứng thối O2 Tàn đóm đỏ Bùng cháy sang CO2 Nước vôi trong Nước vôi trong bị đục CO2 + Ca(OH)2 CaCO3 + H2O Ca(OH)2 hoặc tàn đóm - Tàn đóm tắt đi CO Đốt cháy, cho sản Sản phẩm làm nước vôi trong 2CO + O2 2CO2 phẩm qua nước vôi bị đục CO2 + Ca(OH)2 CaCO3 + H2O trong SO2 Nước vôi trong Nước vôi trong bị đục SO2 + Ca(OH)2 CaSO3 + H2O Ca(OH)2 SO3 Qùi tím ẩm Quì tím hoá đỏ D.D BaCl Nước vôi trong bị đục SO3 + Ca(OH)2 CaSO4 ↓ + H2O Cl2 Quì tìm ẩm Quì tím mất màu HCl Quì tìm ẩm Quì tím hóa thành đỏ H2 Đốt: có tiếng nổ nhỏ Sản phẩm không đục nước vôi trong Không khí Tàn đóm còn đỏ Tàn đóm vẫn bình thường V) NHẬN BIẾT CÁC KIM LOẠI : Chất cần Loại thuốc thử Hiện tượng Phương trình hoá học nhận Giáo viên : Phạm Thị Thùy Dương
Trường THPT Nguyễn Du Chuyên đề ôn thi học sinh giỏi hóa 12 Na ; K Nước (H2O) Tan và có khí H2 Ca Nước (H2O) Tan và có khí H2. Dd làm nước vôi trong đục. Al Dd Kiềm : NaOH - Tan ra và có khí H2 2Al + 2NaOH + 2H2O 2 NaAlO2 +3H2 Hoặc: HNO3 đặc - Không tan trong HNO3 đặc Zn Dd Kiềm : NaOH - Tan ra và có khí H2 Hoặc: HNO3 đặc - Tan, có NO2 ↑ nâu Mg ,Pb Axit HCl - Có H2 sinh ra. Cu d.d AgNO3 - Tan ra; có chất rắn trắng xám dd HCl bám ngòai; dd màu xanh. Ag - HNO3 - Tan, có khí màu nâu NO2 -Rồi vào d.d NaCl - Có kết tủa trắng VI) NHẬN BIẾT CÁC PHI KIM : Chất cần nhận Loại thuốc thử Hiện tượng Phương trình hoá học I2(Rắn -tím) Hồ tinh bột Có màu xanh xuất hiện. S (Rắn - vàng) Đốt trong O2 hoặc Có khí SO2 trắng, mùi hắc không khí P ( Rắn - Đỏ ) - Đốt cháy rồi cho SP Sản phẩm làm quì tím hóa vào nước, thử quì tím đỏ C (Rắn - Đen ) Đôt cháy cho SP vào - Nước vôi trong bị đục nước vôi trong VII. Nhận biết các oxit Chất cần nhận Thuốc thử Hiện tượng và PTPƯ - dd trong suốt, làm xanh quỳ tím Na2O,K2O, BaO - nước Na2O + H2O NaOH CaO - nước - dd đục CaO + H2O Ca(OH)2 Al2O3 - dd kiềm, dd axit - Al2O3 + NaOH NaAlO2 + H2O CuO - dd axit - dd màu xanh Ag2O - dd HCl - kết tủa trắng:Ag2O + HCl AgCl + H2O MnO2 - dd HCl nóng - khí màu vàng lục. MnO2 + HCl MnCl2 + Cl2 + H2O SiO2 - dd kiềm - tan SiO2 + NaOH Na2SiO3 + H2O P2O5 - nước, quỳ tím - dd làm đỏ quỳ tím VIII. TRẠNG THÁI, MÀU SẮC CÁC ĐƠN CHẤT, HỢP CHẤT VÔ CƠ Cr(OH)2 : vàng Cr(OH)3 : xanh K2Cr2O7 : đỏ da cam KMnO4 : tím CrO3 : rắn, đỏ thẫm Zn : trắng xanh Zn(OH)2 : ↓ trắng Hg : lỏng, trắng bạc HgO : màu vàng hoặc đỏ Mn : trắng bạc MnO : xám lục nhạt MnS : hồng nhạt MnO2 : đen H2S : khí không màu o SO2 : khí không màu SO3 : lỏng, không màu, sôi 45 C Br2 : lỏng, nâu đỏ I2 : rắn, tím Giáo viên : Phạm Thị Thùy Dương
Trường THPT Nguyễn Du Chuyên đề ôn thi học sinh giỏi hóa 12 Cl2 : khí, vàng lục CdS : ↓ vàng HgS : ↓ đỏ AgF : tan AgI : ↓ vàng đậm AgCl : ↓ màu trắng AgBr : ↓ vàng nhạt HgI2 : đỏ CuS, NiS, FeS, PbS, : đen C : rắn, đen S : rắn, vàng P : rắn, trắng, đỏ, đen Fe : trắng xám FeO : rắn, đen Fe3O4 : rắn, đen Fe2O3 : màu nâu đỏ Fe(OH)2 : rắn, màu trắng xanh Fe(OH)3 : rắn, nâu đỏ Al(OH)3: màu trắng, dạng keo tan trong NaOH Zn(OH)2 : màu trắng, tan trong NaOH Mg(OH)2 : màu trắng. Cu: : rắn, đỏ Cu2O : rắn, đỏ CuO : rắn, đen Cu(OH)2 : ↓ xanh lam CuCl2, Cu(NO3)2, CuSO4.5H2O : xanh CuSO4 : khan, màu trắng FeCl3 : vàng CrO : rắn, đen Cr2O3 : rắn, xanh thẫm BaSO4 : trắng, không tan trong axit. BaCO3,CaCO3: ↓trắng IX. HÓA TRỊ CỦA MỘT SỐ KIM LOẠI VÀ GỐC AXIT Kim loại Hóa Ion Hiđroxit/nhận biết trị K I K+ KOH tan Na I Na+ NaOH tan 2+ Ba II Ba Ba(OH)2 ít tan 2+ Mg II Mg Mg(OH)2↓ trắng (không tan trong kiềm dư) 3+ Al III Al Al(OH)3↓ trắng (tan trong kiềm dư) 2+ Zn II Zn Zn(OH)2↓ trắng (tan trong kiềm dư) 2+ Cu II(I) Cu Cu(OH)2↓ xanh lam + không.ben Ag I Ag AgOH↓  Ag2O↓đen + H2O 2+ 3+ kk Fe II và Fe và Fe Fe(OH)2↓ lục nhạt  Fe(OH)3↓ nâu đỏ III - Nitrat I NO3 3Cu + 8HNO3(loãng) → 2Cu(NO3)2 + 2NO↑ + H2O kk 2NO + O2  2NO2↑ (màu nâu) 2- 2- 2+ Sunfat II SO4 SO4 + Ba → BaSO4↓ trắng (không tan trong HCl) Sunfua II S2- S2- + Pb2+ → PbS↓ đen Giáo viên : Phạm Thị Thùy Dương
Trường THPT Nguyễn Du Chuyên đề ôn thi học sinh giỏi hóa 12 2- + S + 2H → H2S↑ (mùi trứng thối) o Hiđrosunfat I HSO - - t 2- 3 2HSO3  SO2↑ + SO3 + H2O 3- 3- + Photphat III PO4 PO4 + 3Ag → Ag3PO4↓ vàng 2- 2- 2+ Cacbonat II CO3 CO3 + Ba → BaCO3↓ trắng (tan trong HCl) o Hiđrocacbonat I HCO - - t 2- 3 2HCO3  CO2↑ + CO3 + H2O Clorua I Cl- Cl- + Ag+ → AgCl↓ trắng (hóa đen ngoài ánh sáng) Bromua I Br- Br- + Ag+ → AgBr↓ vàng nhạt (hóa đen ngoài ánh sáng) Iotua I I- I- + Ag+ → AgI↓ vàng đậm (hóa đen ngoài ánh sáng) 2- 2- + Silicat II SiO3 SiO3 + 2H → H2SiO3↓ keo 2- 2- 2+ Cromat II CrO4 CrO4 + Ba → BaCrO4↓ vàng Bài tập: Dạng 1: Được dùng thuốc thử tự chọn Câu 1.Nêu cách phân biệt CaO, Na2O, MgO, P2O5 đều là chất bột màu trắng Câu 2. Trình bày cách phân biệt 5 dd: HCl,NaOH, Na2SO4, NaCl, NaNO3 Câu 3. Phân biệt 3 loại phân bón hóa học: KCl, NH4NO3, Ca3(PO4)2 Câu 4.Nêu các phản ứng phân biệt 5 dd: NaNO3, NaCl, Na2S, Na2SO4, Na2CO3 Câu 5. Có 8 dd chứa: CuSO4, FeSO4, MgSO4,Cu(NO3)2, Fe(NO3)2, Mg(NO3)2,Na2SO4,NaNO3. Hãy chọn các thuốc thử và tiền hành phân biệt 8 dd nói trên. Câu 6. Có 7 oxit ở dạng bột gồm: Na2O, MnO2, CuO, Ag2O,CaO, Al2O3,Fe2O3. bằng những phản ứng nào có thể phân biệt các chất đó Câu 7.Phân biệt 6 dd: Na2S,NaNO3, NaCl, Na2SO4, Na2CO3, NaHCO3 Câu 8. Nêu phương pháp hóa học phân biệt các khí sau đựng riêng biệt: a. CH4,C2H4, H2, O2 b. CH4, C2H2, C2H4, CO2 c. NH3, H2S, HCl, SO2 d. Cl2,CO, CO2,SO2,SO3 Câu 9. Bằng cách nhận ra sự có mặt của các khí sau trong hỗn hợp gồm: CO, CO2, SO2, SO3 Câu 10. Có 4 chất lỏng : rượu etylic, axit axetic, phenol, benzen. Nêu phương pháp hóa học phân biệt các chất trên . Câu 11. Có 5 chất lỏng: cồn 90o, benzen, giấm ăn, dd glucozo, nước bột sắn dây.làm thế nào phân biệt chúng. Câu 12.Có 5 chất lỏng: rượu etylic, axit axetic, glucozo, benzen, etylaxetat. Hãy phân biệt 5 chất đó. Câu 13. Phân biệt 4 dd: rượu etylic, tinh bột, glucozo, sacacrozo Câu 14.Phân biệt 4 chất lỏng dầu hỏa, dầu lạc, giấm ăn, lòng trắng trứng. Giải Câu 1. Hòa tan vào nước phân biệt được MgO không tan - Tan ít tao dd đục là CaO: CaO + H2O Ca(OH)2 Giáo viên : Phạm Thị Thùy Dương
Trường THPT Nguyễn Du Chuyên đề ôn thi học sinh giỏi hóa 12 Na2O + H2O NaOH P2O5 + H2O H3PO4 Cho quỳ tím vào hai dd trong suốt nếu hóa đỏ là axit ( nhận ra P2O5) Nếu hóa xanh là bazo( nhận ra Na2O) Câu 2. Dùng quỳ tím nhận ra HCl và NaOH - Dùng BaCl2 nhận Na2SO4 tao kết tủa trắng BaCl2 + Na2SO4 BaSO4 + NaCl - dùng AgNO3 nhận ra NaCl tạo kết tủa trắng NaCl + AgNO3 AgCl + NaNO3 Còn lại là NaNO3 Câu 3. Dùng Ca(OH)2 cho vào 3 loại phân bón: - nếu có kết tủa trắng là supephotphat Ca(OH)2 + Ca(H2PO4)2 Ca3(PO4)2 + H2O - có khí mùi khai bay ra là đạm hai lá Ca(OH)2 + NH4NO3 Ca(NO3)2 + NH3 + H2O - không có hiện tượng gì là KCl. Câu 4. cho HCl vào 5 dd - nếu có khí mùi trứng thối bay ra là Na2S : Na2S + HCl H2S + NaCl - có khí không màu bay ra là Na2CO3: Na2CO3 + HCl NaCl + CO2 + H2O -dùng BaCl2 nhận ra Na2SO4( câu 2) - dùng AgNO3 nhận ra NaCl ( câu 2) Câu 5. Cho BaCl2 vào 8 mẫu thử - thấy 4 dd kết tủa là MgSO4, FeSO4, CuSO4, Na2SO4( nhóm A) - có 4 dd không có hiện tượng là Mg(NO3)2, Cu(NO3)2, Fe(NO3)2,NaNO3 cho dd NaOH vào mỗi dd trong cả hai nhóm: - Nếu có kết xanh là CuSO4, và Cu (NO3)2 CuSO4 + NaOH Cu(OH)2 + Na2SO4 - Nếu có kết tủa trắng là MgSO4 và Mg(NO3)2 Mg(NO3)2 + NaOH Mg(OH)2 + NaNO3 - nếu kết tủa trắng xanh hóa nâu trong không khí là FeSO4 và Fe(NO3)2 FeSO4 + NaOH Fe(OH)2 + Na2SO4 Fe(OH)2 + O2 + H2O Fe(OH)3 ( nâu đỏ) Câu 6. Cho nước vào các oxit trên - nếu tan thành dd trong suốt là Na2O - tan ít thành dd đục là CaO cho dd NaOH vào các chất còn lại nếu tan là Al2O3: Al2O3 + NaOH NaAlO2 + H2O -tiếp tục cho HCl vào các oxit còn lại - nếu có kết tủa trắng là Ag2O: Ag2O + HCl AgCl + H2O - nếu tạo dd màu xanh là CuO: CuO + HCl CuCl2 + H2O - nếu có khí màu vàng lục bay ra là MnO2: MnO2 + HCl MnCl2 + Cl2 + H2O - tạo dd màu nâu đỏ là Fe2O3: Fe2O3 + HCl FeCl3 + H2O Câu 7. Dùng BaCl2 nhận ra Na2SO4 và Na2CO3, sau đó dùng HCl phân biệt BaCO3 và BaSO4 - tiếp tục dùng dd HCl cho vào 4 chất còn lại - nếu có khí mùi trứng thối bay ra là: Na2S - có khí không màu bay ra là NaHCO3 dùng AgNO3 nhận ra NaCl, còn lại là NaNO3( phản ứng ở bài 2) Câu 8. Giáo viên : Phạm Thị Thùy Dương
Trường THPT Nguyễn Du Chuyên đề ôn thi học sinh giỏi hóa 12 a. dùng dd nước Brom nhận ra C2H4 làm mất màu dd Brom: C2H4 + Br2 C2H4Br2 - dùng tàn đóm đỏ nhận ra oxi : C + O2 CO2( cháy bùng lên) - đốt hai khí còn lại cho sản phẩm đi qua dd nước vôi trong nhận ra CO2 và H2 H2 + O2 H2O CH4 + O2 CO2 + H2O , CO2 + Ca(OH)2 CaCO3 + H2O b. dùng nước vôi trong nhận ra CO2 - dùng Ag2O trong NH3 nhận ra C2H2: C2H2 + Ag2O 1C2Ag2 + H2O - dùng dd nước Brom nhận ra C2H4, còn lại là CH4. c. dùng AgNO3 nhận ra HCl - dùng Cu(NO3)2 nhận ra H2S : H2S + Cu(NO3)2 CuS đen + HNO3 -dùng dd nước Brom nhận ra SO2 - dùng quỳ tím ẩm nhận ra NH3 d dùng dd BaCl2 nhận ra SO3: SO3 + BaCl2 + H2O BaSO4 + HCl - dùng dd Brom hoặc nước vôi trong nhận ra SO2 - khí clo màu vàng lục Câu 9. dẫn hỗn hợp khí lần lượt đi qua các bình mắc nối tiếp gồm: dd BaCl2 nhận ra SO3, tiếp tục đi qua dd nước Brom nhận ra SO2, tiếp tục đi qua nước vôi trong nhận ra CO2, tiếp tục đi qua CuO nung nóng nhận ra CO.( phản ứng HS tự viết) Câu 10. Dùng quỳ tím nhận ra axit axetic - dùng dd Brom nhận ra phenol có kết tủa trắng: C6H5OH + Br2 C6H2Br3OH + HBr - dùng Na nhận ra rượu etylic: Na + C2H5OH C2H5ONa + H2 còn lại benzen không phản ứng. Câu 11. dùng I2 nhận ra ột sắn dây - dùng quý tím hoặc đá vôi nhận ra giầm ăn - dùng Ag2O/NH3 nhận ra glucozo. C6H12O6 + Ag2O C6H12O7 + Ag - dùng Na nhận ra cồn , còn lại là benzen. Câu 12. tương tự bài 11. Riêng etylaxetat nhận bằng dd NaOH có ít phenolphtalein có màu hồng mất màu hồng. CH3COOC2H5 + NaOH CH3COONa + C2H5OH Câu 14. Nhận ra giấm bằng quỳ tím - nhận ra lòng trắng trứng đun nóng đông lại - dùng NaOH phân biệt dầu lạc( chất béo) còn lại là dầu hỏa. Dạng 2: Dùng thuốc thử hạn chế Câu 1.Chỉ dùng phenolphtalein hãy nhận biết từng chất trong: a. có 5 dd Na2SO4, H2SO4, MgCl2,BaCl2,NaOH b. 5 dd sau: NaOH, HCl, H2SO4, BaCl2,NaCl Câu 2. Chỉ dùng thêm quỳ tím hãy nhận biết: a.6 dd sau: H2SO4, NaCl, NaOH, Ba(OH)2, BaCl2, HCl b.5 dd sau : NaHSO4, Na2CO3, Na2SO3, BaCl2, Na2S c. 6 dd sau: Na2SO4, NaOH, BaCl2, HCl, AgNO3, MgCl2 d. 5 chất lỏng : CH3COOH, C2H5OH, C6H6, Na2CO3, MgSO4 Câu 3. Chỉ dùng thêm dd HCl hãy nhận biết: a. 4 dd: MgSO4, NaOH, BaCl2, NaCl b. 4 chất rắn: NaCl, Na2CO3, BaCO3, BaSO4 c. 5 dd: BaCl2, KBr, Zn(NO3)2, Na2CO3, AgNO3 Câu 4.Chỉ dùng 1 hóa chất tự chọn hãy nhận biết: a. 5 dd MgCl2, FeCl2,FeCl3, AlCl3,CuCl2 Giáo viên : Phạm Thị Thùy Dương
Trường THPT Nguyễn Du Chuyên đề ôn thi học sinh giỏi hóa 12 b. 5 dd: Na2CO3, Na2SO3, Na2SO4, Na2S, Na2SiO3 c. 6 dd : KOH, FeCl3, MgSO4, FeSO4, NH4Cl, BaCl2 Câu 5. Chỉ dùng nước và khí CO2 hãy phân biệt 6 chất rắn: KCl,K2CO3, KHCO3, K2SO4, BaCO3,BaSO4. Câu 6. chỉ dùng thêm dd HCl, dd Ba(NO3)2 hãy nhận biết 4 bình đựng hỗn hợp gồm: K2CO3 và Na2SO4, KHCO3 và Na2CO3, KHCO3 và Na2SO4, Na2SO4 và K2SO4. Giải: Câu 1 a. . nhận ra NaOH có màu hồng - nhận ra H2SO4 làm mất màu hồng của dd NaOH có phenolphtalein - nhận ra MgCl2 có kết tủa trắng: MgCl2 + NaOH Mg(OH)2 + NaCl - dùng H2SO4 nhận ra BaCl2, còn lại là Na2SO4 H2SO4 + BaCl2 BaSO4 + HCl b nhận ra NaOH có màu hồng - phân biệt nhóm A có HCl, H2SO4 làm mất màu hồng - nhóm B BaCl2, NaCl vẫn có màu hồng lấy 1 trong 2 chất ở nhóm A cho vào nhóm B nếu thấy có kết tủa thì chất lấy là H2SO4 và BaCl2,chất còn lại là HCl và NaCl Câu 2. a.- Dùng quỳ tím nhận ra H2SO4 , HCl làm quỳ tím hóa đỏ - NaOH, Ba(OH)2 làm quỳ tím hóa xanh - không đổi màu quỳ tím NaCl, BaCl2 - lấy bất ký chất nào ở nhóm 1 đổ vào nhóm 2 nếu có kết tủa nhận ra H2SO4 và Ba(OH)2 , nếu không có kết tủa thì NaOH và HCl - dùng H2SO4 nhận ra BaCl2 còn lại là NaCl. b. Dung dịch NaHSO4 làm đỏ quỳ tím - dung dịch Na2CO3, Na2SO3, Na2S làm xanh quỳ tím - dd BaCl2 không đối màu quỳ tím - cho dd NaHSO4 vào 3 chất kia - nếu có mùi trứng thối bay ra là Na2S : Na2S + NaHSO4 Na2SO4 + H2S - nếu có mùi hắc bay ra là Na2SO3: Na2SO3 + NaHSO4 Na2SO4 + SO2 + H2O - nếu có khí không mùi là Na2CO3: Na2CO3 + NaHSO4 Na2SO4 + CO2 + H2O d. Dung dịch CH3COOH, MgSO4 làm đỏ quỳ tím - dd Na2CO3 làm xanh quỳ tím - dung dịch C2H5OH không tạo lớp - dd C6H6 tạo lớp - cho Na2CO3 vào 2 dd làm đỏ quỳ tím - nếu có khí bay ra là axit: CH3COOH + Na2CO3 CH3COONa + CO2 + H2O - nếu có kết tủa là MgSO4: MgSO4 + Na2CO3 MgCO3 + Na2SO4 Câu 3. a. Cho 1 chất bất kỳ vào 3 chất còn lại nê1u tạo 2 kết tủa là MgSO4 MgSO4 + NaOH Mg(OH)2 + Na2SO4 MgSO4 + BaCl2 BaSO4 + MgCl2 - chất không có hiện tượng là NaCl - dùng HCl cho vào 2 kết tủa - nếu kết tủa tan là Mg(OH)2 nhận ra NaOH - nếu kết tủa không tan là BaSO4 nhận ra BaCl2 b. Cho dd HCl vào 4 chất - nhận ra BaSO4 không tan Giáo viên : Phạm Thị Thùy Dương
Trường THPT Nguyễn Du Chuyên đề ôn thi học sinh giỏi hóa 12 - NaCl tan không có khí thoát ra - Na2CO3 , BaCO3 tan và có khí bay ra Na2CO3 + HCl NaCl + CO2 + H2O BaCO3 + HCl BaCl2 + CO2 + H2O Cho lần lượt Na2CO3 và BaCO3 vào hai dd vừa tạo nếu có kết tủa là Na2CO3 , còn lại là BaCO3 : Na2CO3 + BaCl2 BaCO3 + NaCl b.Cho HCl vào các chất : - nhận ra AgNO3 vì có kết tủa: AgNO3 + HCl AgCl + HNO3 - nhận ra Na2CO3 vì có khí bay ra: Na2CO3 + HCl NaCl + CO2 + H2O - dùng AgNO3 nhận ra Zn(NO3)2 không có phản ứng .Hai chất kia có phản ứng AgNO3 + KBr AgBr + KNO3 AgNO3 + BaCl2 AgCl + Ba(NO3)2 - dùng Na2CO3 nhận ra BaCl2 ,còn lại là KBr - BaCl2 + Na2CO3 BaCO3 + NaCl Câu 4. a. Dùng dd NaOH dư - nếu có kết tủa xanh là CuCl2 - nếu có kết tủa trắng là MgCl2 - nếu có kết tủa ánh dương hóa nâu trong không khí FeCl2 - nếu có kết tủa nâu đỏ là FeCl3 - nếu có kết tủa keo tan trong kiềm dư là AlCl3( HS tự viết phản ứng) b. dùng dd HCl - nếu có kết tủa là Na2SiO3 : HCl + Na2SiO3 H2SiO3 + NaCl - nếu có khí mùi trứng thối là Na2S: Na2S + HCl NaCl + H2S - nếu có khí mùi hắc bay ra là Na2SO3: Na2SO3 + HCl NaCl + SO2 + H2O - nếu có khí không mùi bay ra là Na2CO3:Na2CO3 + HCl NaCl + CO2 + H2O c. Dùng dd Ca(OH)2 dư hoặc quỳ tím . chất duy nhất làm xanh quỳ tím là KOH - cho KOH vào các mẫu còn lại: nhận ra FeCl3,MgSO4, FeSO4, (như câu a) nếu có mùi khai bay ra là : NH4Cl: NH4Cl + KOH KCl + NH3 + H2O chất còn lại là BaCl2 Câu 5. Hòa tan các chất vào nước chia ra hai nhóm - nhóm tan A: KCl,K2SO4, KHCO3, K2CO3 - nhóm không tan B: BaCO3, BaSO4 - cho tiếp CO2 vào nhóm B nếu tan là BaCO3, không tan BaSO4 BaCO3 + CO2 + H2O Ba(HCO3)2 -lấy Ba(HCO3)2 cho vào nhóm A -nếu có kết tủa là K2CO3 và K2SO4 Ba(HCO3)2 + K2CO3 BaCO3 + KHCO3 Ba(HCO3)2 + K2SO4 BaSO4 + KHCO3 tiếp tục phân biệt hai chất này theo cách ở trên . -hai chất còn lại là KCl và KHCO3 đem nung có khí bay ra là KHCO3 còn là KCl KHCO3 K2CO3 + CO2 + H2O Dạng 3. Nhận biết không có thuôc thử Câu 1. a. Có 4 ống nghiệm đựng 4 dd Na2CO3, CaCl2, HCl, NH4HCO3. mất nhãn. Hãy xác định từng chất trong mỗi lọ nếu: đổ ống 1 vào ống 3 có kết tủa, đổ ống 3 vào 4 thấy có khí bay ra. Giải thích. b. có 4 lọ mất nhãn A,B,C,D chứa KI, HI, AgNO3, Na2CO3 - cho chất ở A vào B,C,D đều có kết tủa Giáo viên : Phạm Thị Thùy Dương
Trường THPT Nguyễn Du Chuyên đề ôn thi học sinh giỏi hóa 12 - chất trong lọ B chỉ tạo kết tủa với 1 trong 3 chất còn lại -chất C tạo 1 chất khí và 1 kết tủa với 3 chất còn lại. hãy xác định từng chất trong mỗi lọ c. Trong 5 dd ký hiệu là A,B,C,D,E chứa Na2CO3, HCl, BaCl2,H2SO4, NaCl .biết - đổ A vào B có kết tủa - đổ A vào C có khí bay ra - đổ B vào D có kết tủa. hãy xác định tên từng chất trong từng lọ. Câu 2. Hãy phân biệt các dd chất sau đây mà không dùng thêm thuốc thử khác. a. CaCl2, HCl, Na2CO3,KCl b. NaOH, FeCl2, HCl,NaCl c. AgNO3, CuCl2,NaNO3, HBr d. NaHCO3,HCl,Ba(HCO3)2, MgCl2,NaCl e. NaCl, H2SO4, CuSO4, BaCl2, NaOH f. BaCl2, HCl, H2SO4, K3PO4 GIẢI Câu 1. a. dung dịch 3 vừa có kết tủa với 1 và có khí bay ra với 4 nên 3 là Na2CO3, 1 là CaCl2, 4 là HCl , còn lại 2 là NH4HCO3 Na2CO3 + CaCl2 CaCO3 + NaCl Na2CO3 + HCl NaCl + CO2 + H2O NH4HCO3 + HCl NH4Cl + CO2 + H2O b.A tạo kết tủa với 3 chất còn lại nên A là AgNO3 AgNO3 + KI AgI + KNO3 AgNO3 + HI AgI + HNO3 AgNO3 + Na2CO3 Ag2CO3 + NaNO3 Chất B chỉ tạo kết tủa với 1 trong 3 chất còn lại KI. KI + AgNO3 AgI + KNO3 Chất C tạo 1 kết tủa và 1 chất khí với 3 chất còn lại là Na2CO3 AgNO3 + Na2CO3 Ag2CO3 + NaNO3 Na2CO3 + HI NaI + CO2 + H2O Vậy chất D là HI c. B có khả năng tạo 2 kết tủa nên B là BaCl2 BaCl2 + Na2CO3 BaCO3 + NaCl BaCl2 + H2SO4 BaSO4 + HCl - A tạo kết tủa với B và tạo khí với C nên A là Na2CO3 và C có thể là HCl hoặc H2SO4 nhưng D tạo kết tủa với B nên D là H2SO4 và C là HCl còn lại E là NaCl. Na2CO3 + HCl NaCl + CO2 + H2O Câu 2. a. lấy 1 chất bất kỳ cho vào 3 chất còn lại nếu thấy có 1 kết tủa và một bay hơi thì chất đem lấy là Na2CO3, có kết tủa là CaCl2, khí bay ra là HCl lọ không có hiện tượng là KCl Na2CO3 + CaCl2 CaCO3 + NaCl Na2CO3 + HCl NaCl + CO2 + H2O b. cho 1 trong 4 chất phản nứng với 3 chất còn lại chỉ có phản ứng nhìn thấy kết tủa : FeCl2 + NaOH Fe(OH)2 + NaCl Cho 1 trong 2 chất còn lại vào kết tủa nếu tan kết tủa thì chất đó là HCl chất còn lại là NaCl. - cho 1 ít axit vào 1 trong 2 mẫu FeCl2 và NaOH sau đó cho dd còn lại vào có kết tủa thì chất vừa cho vào là FeCl2 c. nếu dd có màu xanh là CuCl2 - cho CuCl2 vào 3 chất còn lại nếu có kết tủa là AgNO3 AgNO3 + CuCl2 AgCl + CuNO3 Giáo viên : Phạm Thị Thùy Dương
Trường THPT Nguyễn Du Chuyên đề ôn thi học sinh giỏi hóa 12 - dùng AgNO3 nhận ra HBr còn lại là NaNO3 - AgNO3 + HBr AgBr + HNO3 d. đun nóng 5 dd nếu có kết tủa vẩn đục và khí bay ra là Ba(HCO3)2, chỉ có khí bay ra là NaHCO3. Ba(HCO3)2 BaCO3 + CO2 + H2O NaHCO3 Na2CO3 + CO2 + H2O - dùng Na2CO3 tạo thành nhận ra HCl có khí bay ra và MgCl2 có kết tủa Na2CO3 + HCl NaCl + CO2 + H2O Na2CO3 + MgCl2 MgCO3 + NaCl Còn lại là NaCl. e. nhận ra CuSO4 có màu xanh . - dùng CuSO4 nhận ra NaOH và BaCl2 - CuSO4 + NaOH Cu(OH)2 xanh + Na2SO4 - CuSO4 + BaCl2 BaSO4 + CuCl2 - Dùng BaCl2 nhận ra H2SO4 còn lài là NaCl. f. cho 1 chất vào 3 chất còn lại có 2 kết tủa nhận ra BaCl2 BaCl2 + H2SO4 BaSO4 + HCl BaCl2 + K3PO4 Ba3(PO4)2 + KCl Chất không phản ứng là HCl. Cho HCl vào 2 kết tủa nếu tan là Ba3(PO4)2 nhận ra K3PO4 nếu không tan là BaSO4 nhận ra H2SO4. HCl + Ba3(PO4)2 BaCl2 + H3 PO4 . Giáo viên : Phạm Thị Thùy Dương
Trường THPT Nguyễn Du Chuyên đề ôn thi học sinh giỏi hóa 12 Chuyên đề một số dạng bài toán vô cơ Bài 1: Cho m gam hỗn hợp X gồm Na và kim loại M vào nước dư.Phản ứng xảy ra hoàn toàn thu được 8,96 lít khí (đktc), dung dịch Y và một phần chất rắn không tan.Cho toàn bộ lượng chất rắn này tác dụng với 1,628 lít dung dịch HNO3 0,5 M (lấy dư 10% so với lượng cần thiết)sau phản ứng thu được 0,448 lít N2( đktc) và dung dịch Z. Cô cạn Z được 46,6 gam chất rắn khan.Viết phương trình phản ứng và xác định m,M? Đ.s: Al; 15,4 gam Bài 2: Hòa tan hoàn toàn 1,62 gam Al vào 280ml dung dịch HNO3 1M được dung dịch A và khí NO là sản phẩm khử duy nhất. Mặt khác cho 7,35 gam 2 kim loại kiềm thuộc 2 chu kì lien tiếp vào 150ml dung dịch HCl được dung dịch B và 2,8 lít H2 đktc.Trộn dung dịch A và B có 1,56 gam kết tủa.Xác định 2 kim loại kiềm và tính CM của dung dịch HCl. Đ.s Na,K và 0,3M Bài 3: Cho hỗn hợp A gồm kimloaij R hóa trị 1 và kim loại X hóa trị 2.Hòa tan 3 gam A vào dung dịch chứa HNO3 và H2SO4 thu được 2,94 gma hỗn hợp khí B gồm NO2 và khí D, có V= 1,344 lít đktc. a. Tính khối lượng muối khan thu được khi cô cạn dung dịch. b. Nếu tỉ lệ NO2/D thay đổi thì khối lượng muối thay đổi trong khoảng nào? c. Nếu cho cùng một lượng Clo lần lượt tác dụng với R và X thì mR=3,375mX, mRCl=2,126mXCl2. Tính %m mỗi kim loại trong hỗn hợp.Đ.s:a.7,06; b.6,36 7,34; c. 64% Bài 4. Cho 3,28 gam hỗn hợp A gồm Fe và Mg vào 400ml dung dịch CuSO4 . Sau phản ứng hoàn toàn thu được 4,24 gam chất rắn B và dd C.Thêm dd NaOH dư vào dung dịch C lọc lấy kết tủa nung ngoài không khí đến khối lượng không đổi được 2,4 gam chất rắn D. a. Tính CM dung dịch CuSO4. b. % mFe trong hỗn hợp c. Hòa tan B bằng dung dịch H2SO4 đặc nóng dư thu được V lít SO2 đktc.Tính V? Đ.a: a.0,1; b. 85,366%Fe; c. 1,904 lít. Bài 5. 1) Cho hỗn hợp gồm a mol FeS 2 và b mol Cu2S tác dụng vừa đủ với dung dịch HNO 3 thì thu được dung dịch A (chỉ chứa 2 muối sunfat) và 26,88 lít hỗn hợp khí Y gồm NO 2 và NO ở điều kiện tiêu chuẩn (không còn sản phẩm khử nào khác), tỉ khối của Y so với H 2 là 19. Cho dung dịch A tác dụng với Ba(OH) 2 dư thì thu được kết tủa E. Nung E đến khối lượng không đổi thì thu được m gam chất rắn. a. Tính % theo thể tích các khí. b. Tính giá trị m. 2) Cho BaO tác dụng với dung dịch H 2SO4 thu được kết tủa A và dung dịch B. Cho B tác dụng với kim loại Al dư thu được dung dịch D và khí E. Thêm K2CO3 vào dung dịch D thấy tạo kết tủa F. Xác định các chất A, B, D, E, F và viết các phương trình phản ứng xảy ra. Bài 6.Hòa tan hoàn toàn một lượng hỗn hợp A gồm Fe 3O4 và FeS2 trong 25 gam dung dịch HNO3 tạo khí duy nhất màu nâu đỏ có thể tích 1,6128 lít (đktc). Dung dịch thu được cho tác dụng vừa đủ với 200 ml dung dịch NaOH 1M, lọc kết tủa đem nung đến khối lượng không đổi, được 3,2 gam chất rắn. Tính khối lượng các chất trong A và nồng độ % của dung dịch HNO3 (giả thiết HNO3 không bị mất do bay hơi trong quá trình phản ứng). Bài 7: a. Cho hỗn hợp A gồm Fe2O3 và Cu vào dung dịch HCl dư, thu được dung dịch B và còn lại 1 gam Cu không tan. Sục NH3 dư vào B, lọc lấy kết tủa và nung ngoài không khí đến khối lượng không đổi thu được 1,6 gam chất rắn. Tính khối lượng của hổn hợp A ban đầu. Giáo viên : Phạm Thị Thùy Dương
Trường THPT Nguyễn Du Chuyên đề ôn thi học sinh giỏi hóa 12 b. Cho 48 gam Fe2O3 vào m gam dung dịch H2SO4 loãng nồng độ 9,8%, sau khi kết thúc phản ứng thu được dung dịch có khối lượng 474 gam( dung dịch A). Tính C% các chất tan trong dung dịch A. Cho 48 gam Fe2O3 vào m gam dung dịch H2SO4 9,8%, sau đó sục khí SO 2 vào cho đến dư. Tính C% của các chất tan trong dung dịch thu được, biết rằng phản ứng xảy ra hoàn toàn. Bài 8.Nung 8,08 gam một muối A, thu được các sản phẩm khí và 1,6 gam một hợp chất ở thể rắn không tan trong nước. Toàn bộ sản phẩm khí được hấp thụ hết bởi 200 gam dung dịch NaOH nồng độ 1,2%, sau phản ứng thu được dung dịch chỉ chứa một muối B duy nhất có nồng độ 2,47%. Tìm công thức phân tử A, biết khi nung số oxi hóa của kim loại không thay đổi. Bài 9. 1.Cho 20,8 gam hỗn hợp Fe, FeS, FeS2, S tác dụng với dung dịch HNO 3 đặc nóng dư thu được V lít khí NO 2 (là sản phẩm khử duy nhất, đo ở đktc) và dung dịch A. Cho A tác dụng với dung dịch Ba(OH) 2 dư thu được 91,3 gam kết tủa. Tính V? 2. Cho m gam hỗn hợp hai kim loại Fe, Cu (trong đó Fe chiếm 30% về khối lượng) vào 50 ml dung dịch HNO3 nồng độ 63% (d = 1,38 g/ml) đun nóng, khuấy đều hỗn hợp tới các phản ứng hoàn toàn thu được rắn A cân nặng 0,75 m gam, dung dịch B và 6,72 lít hỗn hợp khí NO 2 và NO (ở đktc). Hỏi cô cạn dung dịch B thì thu được bao nhiêu gam muối khan ? (Giả sử trong quá trình đun nóng HNO3 bay hơi không đáng kể) Bài 10. Cho 3,64 gam hỗn hợp A gồm oxit, hiđroxit và muối cacbonat trung hòa của một kim loại M có hóa trị II tác dụng vừa đủ với 117,6 gam dung dịch H 2SO4 10%. Sau phản ứng thu được 448 ml khí CO 2 (đktc) và dung dịch X chứa một muối duy nhất. Dung dịch X có có nồng độ phần trăm và nồng độ mol lần lượt là 10,876% và 0,545M. Khối lượng riêng của dung dịch X là 1,093 g/ml. a) Xác định tên kim loại M. b) Tính % khối lượng của các chất có trong hỗn hợp A. . a. Xác định kim loại M Đặt số mol của MO, M(OH)2, MCO3 tương ứng là x, y, z. Nếu tạo muối trung hòa ta có các phản ứng MO + H2SO4  MSO4 + H2O (1) M(OH)2 + H2SO4  MSO4 + 2H2O (2) MCO3 + H2SO4  MSO4 + H2O + CO2 (3) Nếu tạo muối axít ta có các phản ứng MO + 2H2SO4  M(HSO4)2 + H2O (4) M(OH)2 + 2H2SO4  M(HSO4)2 + 2H2O (5) MCO3 + 2H2SO4  M(HSO4)2 + H2O + CO2 (6) d.C%.10 1,093.10,876.10 Ta có : M Muôi 218 CM 0,545 -TH1: Nếu muối là MSO4 => M +96 = 218 => M=122. (loại) -TH2: Nếu là muối M(HSO4)2 => M + 97.2 = 218 => M = 24 (Mg) Vậy xảy ra các phản ứng (4, 5, 6) tạo muối Mg(HSO4)2 b.Theo (4), (5), (6) => Số mol CO2 = 0,448/22,4 = 0,02 mol => z = 0,02 (I) 117,6.10% Số mol H2SO4 = 0,12 mol => 2x + 2y + 2z = 0,12 (II) 98 Mặt khác 40x + 58y + 84z = 3,64 (III) Giải hệ (I), (II), (III) được: x = 0,02; y = 0,02; z = 0,02 %MgO = 40.0,02/ 3,64 = 21,98% %Mg(OH)2 = 58.0,02/3,64 = 31,87% %MgCO3 = 84.0,02/3,64 = 46,15% Giáo viên : Phạm Thị Thùy Dương
Trường THPT Nguyễn Du Chuyên đề ôn thi học sinh giỏi hóa 12 Bài 11. Cho 3,9 gam hỗn hợp M gồm hai kim loại X, Y có hoá trị không đổi lần lượt là II và III vào dung dịch H2SO4 loãng (dư), sau khi các phản ứng xảy ra hoàn toàn thu được dung dịch A và 4,48 lít khí H2 (đktc). a) Tính khối lượng muối trong A. b) Cho 3,9 gam hỗn hợp M tác dụng vừa đủ với V lít dung dịch HNO 3 1M, sau phản ứng thu được 0,84 lít khí B duy nhất (đktc) và dung dịch C. Cô cạn cẩn thận dung dịch C được 29,7 gam muối khan. Tìm công thức phân tử của B và tính giá trị của V? PTHH + 2+ X + 2H X + H2 (1) + 3+ 2Y + 6H 2Y + 3H2 (2) 4,48 Ta có n = =0,2mol H2 22,4 mmuèi mhçnhîp KL m 2 3,9 0,2.96 23,1gam SO4 b. Theo (1) và (2): 2+ + X X +2e 2H +2e H2 Y Y3+ +3e ne cho=2.0,2=0,4 mol mmuèi nitrat cña KL mKL 62.n mKL 62.2n 2 3,9 62.2.0,2 28,7 gam 29,7 gam NO3 SO4 - Ngoài muối NO3 của hai kim loại còn có muối NH4NO3. 29,7 28,7 n 0,0125mol NH4NO3 80 0,84 Gọi công thức khí B là NxOy: n 0,0375mol B 22,4 - + x NO3 + (6x – 2y)H + (5x –2y)e NxOy +(3x-2y)H2O 0,0375 - + + NO3 + 10 H + 8e NH4 + 3 H2O 0,0125 Ta có ne nhận= (5x –2y). 0,0375 + 8. 0,0125 =(5x –2y). 0,0375 + 0,1 mol ĐLBT electron: (5x –2y). 0,0375 + 0,1=0,4 5x –2y = 8 x 2 B lµ :N2O y 1 n n 6x – 2y .0,0375 1 0. 0,0125 0,5 mol HNO3 H V= 0,5 lít. Bài 12. Dung dịch X chứa HCl 4M và HNO 3 aM. Cho từ từ Mg vào 100 ml dung dịch X cho tới khi khí ngừng thoát ra thấy tốn hết b gam Mg, thu được dung dịch B chỉ chứa các muối của Mg và thoát ra 17,92 lít hỗn hợp khí Y gồm 3 khí. Cho Y qua dung dịch NaOH dư thấy còn lại 5,6 lít hỗn hợp khí Z thoát ra có d =3,8. Các phản Z/ H2 ứng xảy ra hoàn toàn. Thể tích các khí đều đo ở đktc. Tính a, b? Bài 13. Cho 5,8 gam FeCO3 tác dụng với dung dịch HNO3 vừa đủ thu được dung dịch X và hỗn hợp Y gồm CO2, NO. Cho dung dịch HCl dư vào dung dịch X được dung dịch Y. Dung dịch Y hoà tan tối đa m gam Cu tạo ra sản phẩm khử NO duy nhất. Tính m? Câu I : (5 điểm) 1. n = 0,8 mol; n = 0,25 mol n 0,55mol (0,5 đ) Y Z NO2 Giáo viên : Phạm Thị Thùy Dương
Trường THPT Nguyễn Du Chuyên đề ôn thi học sinh giỏi hóa 12 Vì khi qua dung dịch NaOH chỉ có khí NO2 hấp thụ nên Z phải chứa khí H2 và khí A (MZ 7,6) . 1 Ta có n n 0,2 mol nA = 0,05 mol. H 2 2 HCl 0,2.2 0,05.MA M 7,6 MA = 30 A là NO. (0,5 đ) Z 0,25 Gọi nMg phản ứng là x mol. Quá trình oxi hóa: Quá trình khử: +2 + Mg Mg + 2e 2H + 2e H2 x 2x 0,4 mol 0,2 mol N+5 + 1e N+4 0,55 mol 0,55 mol N+5 + 3e N+2 0,15 mol 0,05 mol (0,5đ) Áp dụng bảo toàn electron ta có: 2x = 0,4 + 0,55 + 0,15 x = 0,55 mol. b = 0,55.24 = 13,2 gam. (0,5đ) nHNO (pu) n (pu) n (muoi) = 0,55 + 0,05 + 2 (0,55 – 0,2) = 1,3 mol. (0,5) 3 NO3 NO3 1,3 HNO3  13M a = 13M. (0,5đ) 0,1 2. (2 điểm): n 3 nFeCO 0,05mol;n 3n 3 0,15mol (0,5đ) Fe 3 NO3 Fe + - 2+ 3Cu + 8H + 2NO3 3Cu + 2NO + 4H2O (0,5đ) 0,15.3 mol 0,15 mol 2 Cu + 2Fe3+ Cu2+ + 2Fe2+ (0,5đ) 0,025 mol 0,05 mol 0,15.3 Vậy m = 64 ( +0,025) = 16 gam. 2 Bài 14. Đốt cháy hoàn toàn 4.4g sunfua của kim loại M (công thức MS) trong oxi dư. Chất rắn sau phản ứng đem hoà tan trong 1 lượng vừa đủ dung dịch HNO3 37.8% thấy nồng độ phần trăm của muối trong dung dịch thu được là 41.72%. Khi làm lạnh dung dịch này thì thoát ra 8.08g muối rắn. Lọc tách muối rắn thấy nồng độ phần trăm của muối trong dung dịch là 34.7%. Xác định công thức của muối rắn. Vì O2 dư nên M có hoá trị cao nhất trong oxit 2MS + (2 + n:2)O2 M2On + 2SO2 (0,25 đ) a 0,5a M2On + 2nHNO3 2M(NO3)n + n H2O (0,25 đ) 0,5a an a Khối lượng dung dịch HNO3 m = an 63 100 : 37,8 = 500an : 3 (g) Khối lượng dung dịch sau phản ứng m = aM + 8an + 500an : 3 (g) Ta có (aM + 62an) : (aM + 524an: 3) = 0,4172 Nên M = 18,65n (0,50 đ) Chọn n = 3 Suy ra M = 56 (Fe) Ta có: a(M+32)= 4,4 Suy ra a = 0,05 khối lượng Fe(NO3)3 là m= 0,05 242 = 12,1(g) Giáo viên : Phạm Thị Thùy Dương
Trường THPT Nguyễn Du Chuyên đề ôn thi học sinh giỏi hóa 12 Khối lượng dung dịch sau khi muối kết tinh : mdd = aM + 524an: 3 – 8,08 =20,92 (g) Khối lượng Fe(NO3)3 còn lại trong dung dịch là : m = 20,92 34,7 : 100 = 7,25924 (g) Khối lượng Fe(NO3)3 kết tinh m = 12,1 - 7,25924 = 4,84 (g) (0,50 đ) Đặt công thức Fe(NO3)3 . nH2O Suy ra 4,84:242 (242 + 18n) = 8,08 Suy ra n = 9 CT Fe(NO3)3 . 9H2O Bài 15. Cho hỗn hợp gồm a mol FeS 2 và b mol Cu2S tác dụng vừa đủ với dung dịch HNO 3 thì thu được dung dịch A (chỉ chứa 2 muối sunfat) và 26,88 lít hỗn hợp khí Y gồm NO2 và NO ở điều kiện tiêu chuẩn ( là những sản phẩm khử duy nhất), tỷ khối của Y so với H 2 là 19. Cho dung dịch A tác dụng với Ba(OH) 2 dư thì thu được kết tủa E. Nung E đến khối lượng không đổi thì thu được m gam chất rắn. 1.Tính % theo thể tích các khí ? 2.Tính giá trị m? Bài 16. 1. Hợp chất X tạo bởi 2 nguyên tố A, B và có khối lượng phân tử là 76. A, B có số oxi hóa cao nhất trong các oxit là + no và + mo và có số oxi hóa âm trong các hợp chất với hiđro là - nH và - mH thỏa mãn điều hiện: | no|= | nH| và | m0| = 3| mH| Tìm công thức phân tử của X. Biết A có số oxi hóa cao nhất trong X Bài 17. Hòa tan hoàn toàn kim loại M vào dung dịch HNO 3 aM (loãng) thu được dung dịch X và 0,2 mol NO (sản phẩm khử duy nhất). Hòa tan hoàn toàn kim loại M’ vào dung dịch HNO 3 aM chỉ thu được dung dịch Y. Trộn X và Y được dung dịch Z. Cho dung dịch NaOH dư vào Z thu được 0,1 mol khí và một kết tủa E. Nung E đến khối lượng không đổi được 40 gam chất rắn F. Hãy xác định M, M’. Biết:  M, M’ đều là các kim loại hóa trị II.  M, M’ có tỉ lệ nguyên tử khối là 3:8.  Nguyên tử khối của M, M’ đều lớn hơn 23 và nhỏ hơn 70. Vì M’ vào dung dịch HNO3 chỉ thu được dung dịch Y, nên dd Y phải chứa NH4 , và khí thu được là NH3  nNH n 0,1mol. Theo bảo toàn electron, ta có: 3 NH4 2.nM 0,2.3 nM 0,3 2.nM ' 0,1.8 nM ' 0,4 * Trường hợp 1: Chất rắn F là hỗn hợp oxit MO, M’O(Kim loại Hg hoặc oxit không lưỡng tính) nF = 0,3 + 0,4 = 0,7 mol nOxi trong F = 0,7 mol mOxi = 0,7.16 = 11,2 gam m2KL = 40 - 11,2 = 28,8 gam. M 3 + Nếu , thì ta có: 0,3.M + 0,4.M’ = 28,8 M ' 8 3 0,3.M + 0,4. .M’ = 28,8 8 M = 64 (Cu) M’ = 24 (Mg) (nhận) M ' 3 + Nếu , thì ta có: 0,3.M + 0,4.M’ = 28,8 M 8 M’; 56,2 ; M ; 21,1 (loại) * Trường hợp 2: F chỉ có 1 oxit MO hay M’O Giáo viên : Phạm Thị Thùy Dương
Trường THPT Nguyễn Du Chuyên đề ôn thi học sinh giỏi hóa 12 40 M = = 100 M' = 84 (loại) NO 0,4 40 M = = 133,33 M = 117,3 (loại) MO 0,3 0 Bài 18. X là hỗn hợp Cu, Fe. Hoà tan hết m gam X bằng V lít dung dịch H 2SO4 98%, t dư (d=1,84 g/ml) được dung dịch A. Pha loãng dung dịch A rồi điện phân với điện cực trơ dòng điện I= 9,65A đến hết Cu 2+ thì mất 9 phút 20 giây (H = 100%). Dung dịch B nhận được sau phản ứng vừa hết 100ml dung dịch KMnO4 0,04M. 1/ Tính phần trăm khối lượng 2 kim loại trong X. 2/ Tính V, biết lượng axit đã dùng chỉ hết 10% so với lượng có. 1/ Đặt x, y lần lượt là số mol Fe và Cu, ta có: 2Fe + 6H2SO4 → Fe2(SO4)3 + 3SO2 + 6H2O mol: x 3x 0,5x CuSO4 + 2H2SO4 → CuSO4 + SO2 + 2H2O Mol: y 2y y 2+ 3+ 2+  A có Fe2(SO4)3; CuSO4 và H2SO4 dư. Khi đp hết Cu thì có 2 pư sau(Fe đp trước Cu ): ®iÖn ph©n 2Fe2(SO4)3 + 2H2O  4FeSO4 + 2H2SO4 + O2↑ mol: 0,5x x ®iÖn ph©n CuSO4 + H2O  Cu + H2SO4+ O2↑ Mol: y y It + Dựa vào thời gian suy ra số mol e trao đổi trong quá trình đp = = 0,056 mol F  0,5x.2 + 2y = 0,056 hay x + 2y = 0,056 (I)  Dung dịch B có: FeSO4 và H2SO4. Khi pư với thuốc tím thì: 10FeSO4 + 2KMnO4 + 8H2SO4 → 5Fe2(SO4)3 + K2SO4 + 2MnSO4 + 8H2O mol: x 0,2x  0,2x = 0,004 (II) + Từ (I và II) ta có: x = 0,02 mol và y = 0,018 mol  %mFe = 49,3%  Cu = 50,7%. 2/ Số mol H2SO4 pư = 3x + 2y = 0,096 mol  số mol axit ban đầu = 0,96 mol  V = 52,17 ml Bài 19.Cho 20,0 gam hỗn hợp gồm một kim loại M và Al vào 200 ml dung dịch hỗn hợp gồm H 2SO4 và HCl (Số mol HCl gấp 3 lần số mol H 2SO4) thì thu được 11,2 lít khí H2 (đktc) và vẫn còn dư 3,4 gam kim loại. Lọc lấy phần dung dịch rồi đem cô cạn thì thu được một lượng muối khan. Biết M có hoá trị II trong các muối này. 1. Hãy viết phương trình phản ứng dưới dạng ion rút gọn. 2. Tính tổng khối lượng muối khan thu được và nồng độ mol/l của mỗi axit trong dung dịch. 3. Xác định kim loại M, biết số mol mỗi kim loại tham gia phản ứng bằng nhau. 1. Hãy viết phương trình phản ứng dưới dạng ion rút gọn: + 2+ M + 2H M + H2 (1) + 3+ 2Al + 6H 2Al + 3H2 (2) + 2– H2SO4 2H + SO4 a(mol) 2a a HCl H+ + Cl– 3a(mol) 3a 3a 2. Tính tổng khối lượng muối khan thu được và nồng độ mol/l của mỗi axit trong dung dịch: Gọi a là số mol của H2SO4 và 3a là số mol của HCl Giáo viên : Phạm Thị Thùy Dương
Trường THPT Nguyễn Du Chuyên đề ôn thi học sinh giỏi hóa 12 H 5a(mol) 2 SO4 a(mol) Cl 3a(mol) Gt: Kim loại còn dư nên axit phản ứng hết. 11,2 (1), (2) n 5a 2nH 2. 1 a 0,2(mol) H 2 22,4 0,6 C 3M M(HCl) 0,2 0,2 CM(H SO ) 1M 2 4 0,2 3. Xác định kim loại M: Theo định luật bảo toàn khối lượng: 5a m (20 3,4) (98a 36,5.3a) 2 57,1(gam) muoái 2 Gọi x là số mol của kim loại M và Al: 3 (1), (2) x x 0,5 x 0,2(mol) 2 Mx + 27x = 20 – 3,4 = 16,6 M = 56 (Fe) Bài 20. Hòa tan hỗn hợp rắn (gồm Zn, FeCO 3, Ag) bằng dd HNO3 (loãng, dư) thu được hỗn hợp khí A gồm 2 khí không màu có tỉ khối so với hiđro là 19,2 và dung dịch B. Cho B phản ứng với dung dịch NaOH dư, lọc kết tủa tạo thành và nung đến khối lượng không đổi được 2,82 gam chất rắn. Biết rằng mỗi chất trong hỗn hợp chỉ khử HNO3 tạo thành một chất. 1. Lập luận để tìm khí đã cho. 2. Tính khối lượng mỗi chất trong hỗn hợp ban đầu (biết trong hỗn hợp số mol Zn = số mol FeCO3). Bài 21. 1. Cho 10,40 gam hỗn hợp X (gồm Fe, FeS, FeS 2, S) tác dụng với dung dịch HNO 3 đặc nóng dư thu được V lít khí NO2 (là sản phẩm khử duy nhất, đo ở đktc) và dung dịch A. Cho A tác dụng với dung dịch Ba(OH)2 dư thu được 45,65 gam kết tủa. a) Viết các phương trình hoá học của các phản ứng xảy ra dưới dạng phương trình ion. b) Tính V và số mol HNO3 trong dung dịch cần dùng để oxi hóa hoàn toàn hỗn hợp X. a) Trong hai khí chắc chắn có CO2 = 44 đvC. Vì MA = 38,4 < MCO2 nên khí còn lại có M < 38,4 đvC. Vì là khí không màu nên đó là NO hoặc N2 + Do Ag là kim loại yếu nên không thể khử HNO3 xuống sản phẩm ứng với số oxi hóa thấp như nitơ, amoni nitrat nên khí còn lại chỉ có thể là NO. + Vì mỗi chất trong hh chỉ khử HNO3 đến một chất khử nhất định nên Zn sẽ khử HNO3 xuống NO hoặc NH4NO3. b) Gọi x là số mol Zn  số mol FeCO3 = x, gọi là số mol Ag= y. + Nếu chỉ có Zn cũng khử HNO3 tạo ra khí NO thì ta có: 3Zn + 8HNO3 → Zn(NO3)2 + 2NO + 4H2O mol: x 2x/3 3Ag + 4HNO3 → 3AgNO3 + NO + 2H2O mol: y y/3 3FeCO3 + 10HNO3 → 3Fe(NO3)3 + 3CO2 + NO + 5H2O Giáo viên : Phạm Thị Thùy Dương
Trường THPT Nguyễn Du Chuyên đề ôn thi học sinh giỏi hóa 12 mol: x x x/3 3x y  Khí tạo thành có: x mol CO2 và mol NO . 3 + Vì hh khí có tỉ khối so với hiđro là 19,2 nên số mol CO2 = 1,5.nNO 3x y  x = 1,5.  y = -x (loại) (1,0 điểm) 3  sảm phẩm khử phải có NH4NO3 là sp khử ứng với Zn do đó ta có: 4Zn + 10HNO3 → 4Zn(NO3)2 + NH4NO3 + 3H2O mol: x x x/4 3Ag + 4HNO3 → 3AgNO3 + NO + 2H2O mol: y y y/3 3FeCO3 + 10HNO3 → 3Fe(NO3)3 + 3CO2 + NO + 5H2O mol: x x x x/3 x y  khí tạo thành có x mol CO2 và mol NO. Vì số mol CO2 = 1,5. nNO 3  x = y + Khi B + NaOH dư và nung thì chất rắn chỉ có: NaOH t0 Fe(NO3)3  Fe(OH)3  0,5 Fe2O3 NaOH t0 AgNO3  0,5Ag2O  Ag 0,5x mol Fe2O3 + y mol Ag. Vì x = y nên ta có: 80x + 108x = 2,82  x = 0,015 mol. Vậy cả 3 chất trong hh đã cho đều có số mol là 0,015 mol. Do đó: mZn = 0,975 gam; mFeCO3 = 1,74 gam và mAg = 1,62 gam. (1,5 điểm) a)Các phương trình phản ứng: (1,0 điểm) + - 3+ Fe + 6H + 3NO3 → Fe + 3NO2 + 3H2O (1) + - 3+ 2- FeS + 10 H + 9NO3 → Fe + SO4 + 9NO2 + 5H2O (2) + - 3+ 2- FeS2 + 14H + 15NO3 → Fe + 2SO4 + 15NO2 + 7H2O (3) + - 2- S + 4H + NO3 → SO4 + 6NO2 + 2H2O(4) (4) 3+ 2- + Dung dịch sau phản ứng có: Fe , SO4 , H + - H + OH → H2O 3+ - Fe + 3OH → Fe(OH)3 2+ 2- Ba + SO4 → BaSO4 b) Coi hỗn hợp gồm Fe và S ta có sơ đồ: (2,0 điểm) 3 Fe Fe Fe(OH )3 xmol HNO xmol Ba(OH ) xmol 3d 2 2 S BaSO4 SO4 ymol ymol ymol 56x 32y 10,4 x 0,1mol Theo bài ra ta có hệ:  107x 233y 45,65 y 0,15mol Áp dụng định luật bảo toàn eletron ta có: Fe → Fe+3 + 3e 0,1mol 3.0,1mol S → S+6 + 6e Giáo viên : Phạm Thị Thùy Dương
Trường THPT Nguyễn Du Chuyên đề ôn thi học sinh giỏi hóa 12 0,15mol 6.0,15mol N+5 + 1e → N+4 a.1mol a mol Áp dụng định luật bảo toàn e ta có: a = 0,3 + 0,9 = 1,2 mol → V = 1,2.22,4 = 26,88 lít Theo (1) và (4): n n 6.n 4n 1,2mol HNO3 H Fe S Bài 22.Hoà tan hoàn toàn hỗn hợp MgCl 2, FeCl3, CuCl2 vào nước ta được dung dịch A. Cho từ từ dòng khí H 2S vào A cho đến dư thì thu được lượng kết tủa nhỏ hơn 2,51 lần lượng kết tủa tạo ra khi cho dung dịch Na2S dư vào dung dịch A. Tương tự, nếu thay FeCl3 trong A bằng FeCl2 với khối lượng như nhau (được dung dịch B) thì lượng kết tủa thu được khi cho H2S vào B nhỏ hơn 3,36 lần lượng kết tủa tạo ra khi cho dung dịch Na2S vào B. Viết các phương trình phản ứng và xác định thành phần phần trăm khối lượng mỗi muối trong hỗn hợp ban đầu. Đáp án Gọi x, y, z lần lượt là số mol CuCl2 , MgCl2 , FeCl3. * Tác dụng với dung dịch Na2S CuCl2 + Na2S  CuS + 2NaCl MgCl2 + Na2S + 2H2O  Mg(OH)2+ H2S + 2NaCl 2FeCl3 + 3Na2S  2FeS + S + 6NaCl (0,25 đ) * Tác dụng với dung dịch H2S CuCl2 + H2S  CuS + 2HCl 2FeCl3 + H2S  2FeCl2 + 2HCl + S (0,25 đ) MgCl2 + H2S  không xảy ra -Nếu thay FeCl3 bằng FeCl2 cùng khối lượng : * Tác dụng với dung dịch Na2S CuCl2 + Na2S  CuS + 2NaCl MgCl2 + Na2S + 2H2O  Mg(OH)2 + H2S + 2NaCl FeCl2 + Na2S  FeS + 2NaCl (0,25 đ) * Tác dụng với dung dịch H2S CuCl2 + H2S  CuS + 2HCl z z 96x + 88z + 32. + 58y = 2,5196x + 32. (1) (0,25 đ) 2 2 162,5z Số mol FeCl2 = (0,25 đ) 127 162,5z 96x + 58y + .88 = 3,36.96x (2) (0,25 đ) 127 Ta được: y = 0,664x và z = 1,67x (0,25 đ) %MgCl2 = 13,45 ; %FeCl3 = 57,80 và %CuCl2 = 28,75 (0,25 đ) Bài 23. Trong bình kín dung tích 2,112 lít chứa khí CO và một lượng hỗn hợp bột A gồm Fe3O4 và FeCO3 ở 27,30C áp suất trong bình là 1,4atm (thể tích chất rắn không đáng kể). Nung nóng bình ở nhiệt độ cao để các phản 554 ứng xảy ra hoàn toàn. Hỗn hợp sau phản ứng có tỉ khối so với H2 là . Hòa tan hoàn toàn hỗn hợp A trong dd 27 Giáo viên : Phạm Thị Thùy Dương
Trường THPT Nguyễn Du Chuyên đề ôn thi học sinh giỏi hóa 12 1,792 HNO3 loãng, thu được lít hỗn hợp khí gồm NO và CO2 ở đktc. Tính thể tích dd HCl 2M để hòa tan hết hỗn 3 hợp A. 2,112x1,4 1. n 0,12(mol) CO 0,082x(273 27,3) 2,112x1,4 n 0,12(mol) CO 0,082x(273 27,3) Gọi x, y là số mol Fe3O4, FeCO3 trong hỗn hợp A Các ptpư: t0 Fe3O4 + 4CO = 3Fe + 4 CO2 (1) x 4x 4x t0 FeCO3 + CO = Fe + 2 CO2 (2) y y 2y Hỗn hợp sau phản ứng (1) và (2): n hỗn hợp = n CO2 + n CO dư = 4x + 2y + 0,12 - (4x + y) = 0,12 + y 554 M CO ,NO 2x 41 2 27 Hòa tan A trong HNO3 loãng: 3Fe3O4 + 28HNO3 = 9Fe(NO3)3 + NO + 14H2O (3) x x/3 3FeCO3 + 10HNO3 = 3Fe(NO3)3 + NO + 3CO2 + 5H2O (4) y y/3 y x y 0,08 Từ (3) và (4): n y hhCO2 ,NO 3 3 3 x y 0,08 Từ đó ta có hệ phương trình 44(4x 2y) 28(0,12 4x y) 41(0,12 y) x 0,02 Giải hệ, ta được: y 0,015 Ptpư hòa tan A trong dd HCl là: Fe3O4 + 8HCl = 2FeCl3 + FeCl2 + 4H2O (5) 0,02 mol 0,16 mol FeCO3 + 2HCl = FeCl2 + CO2  + H2O (6) 0,015 mol 0,03 mol n HCl 0,03 0,16 0,19mol 0,19 V 0,095mol ddHCl 2 Bài 24.Cho 4,93 gam hỗn hợp gồm Mg và Zn vào cốc chứa 215 ml dung dịch H2SO4 1M (loãng). Sau khi phản ứng hoàn toàn thêm tiếp vào cốc 0,6 lít dung dịch hỗn hợp gồm Ba(OH)2 0,05M và NaOH 0,7M. Khuấy đều cho phản ứng hoàn toàn, lọc lấy kết tủa rồi nung đến khối lượng không đổi thì thu được 13,04gam chất rắn. a. Viết các phương trình phản ứng xảy ra (đối với các phản ứng xảy ra trong dung dịch cần viết phương trình dạng ion thu gọn). b. Tính khối lượng mỗi kim loại trong hỗn hợp ban đầu. Các phản ứng xảy ra + 2+ 2H + Mg Mg + H2 (1) + 2+ 2H + Zn Zn + H2 (2) Giáo viên : Phạm Thị Thùy Dương
Trường THPT Nguyễn Du Chuyên đề ôn thi học sinh giỏi hóa 12 + - H dư + OH H2O (3) 2+ 2- Ba + SO4 BaSO4 (4) 2+ - Mg + 2OH Mg(OH)2  (5) 2+ - Zn + 2OH Zn(OH)2  (6) - - 2- nếu OH dư Zn(OH)2 + 2OH ZnO2 +2 H2O (7) t0 Mg(OH)2  MgO + 2 H2O (8) t0 Zn(OH)2  ZnO + 2 H2O (9) + 2- * Số mol H2SO4 : 0,215x1 =0,215 mol H : 0,43 mol ; SO4 : 0,215 mol 4,93/65 < nkim loại < 4,93/24 0,0758 < nkim loại < 0,2054 (1) và (2) số mol H+ phản ứng 2. 0,2054 = 0,4108 < số mol H+ ban đầu H+ còn dư, 2 kim loại hết. - 2+ + 2- * Dung dịch baz có: OH : 0,48 mol ; Ba : 0,03 mol ; Na :0,42 mol ; SO4 : 0,215 mol Đặt x: số mol Mg Mg2+ : x mol MgO : x mol y: số mol Zn Zn2+ : y mol BaSO4 : 0,03 mol số mol OH- pứ = số mol H+ = 0,43 mol số mol OH- dư = 0,48 – 0,43 = 0,05 mol pứ (7) xảy ra Rắn thu được sau phản ứng: BaSO4 , MgO, có thể ZnO nếu Zn(OH)2 không hòa tan hết. Xét 2 trường hợp TH1 : Rắn thu được BaSO4 , MgO mBaSO4 = 0,03. 233=6,99g mMgO = 13,04 – 6,99=6,05g mMg = 0,15125. 24 = 3,63g mZn = 4,93 – 3,63 = 1,3 g TH2: Rắn thu được BaSO4 , MgO, ZnO 0,03. 233+ 40x + (y – 0,025)81 =13,04 (10) 24x + 65y = 4,93 (11) x = 0,191 ; y = 0,00518 Theo (6) nếu số mol Zn(OH) = y n làm tan hết Zn(OH) = 2y = 2. 0,00518=0,01036 mol < n = 0,05 2 OH du 2 OH du mol vô lý. Vậy trường hợp 1 chấp nhận. Bài 25. Cho 5,15 gam hỗn hợp A gồm Zn và Cu vào 140 ml dung dịch AgNO3 1M. Sau khi phản ứng xong thu được 15,76 gam hỗn hợp kim loại và dung dịch B. Chia B thành hai phần bằng nhau, thêm KOH dư vào phần 1, thu được kết tủa. Lọc kết tủa, đem nung đến khối lượng không đổi, được m gam chất rắn. a. Tính m? b. Cho bột Zn tới dư vào phần 2, thu được dung dịch D. Cho từ từ V lít dung dịch NaOH 2M vào dung dịch D thu được 2,97 gam kết tủa. Tính V, các phản ứng xảy ra hoàn toàn. a. Vì sau phản ứng thu được hỗn hợp kim loại nên có thể gồm 2 trường hợp sau: + Trường hợp 1: AgNO3 hết, Zn còn dư, Cu chưa phản ứng ( hỗn hợp KL gồm: Zn dư, Cu, Ag ). Gọi nZn, n Cu (hhA) là x và y, nZn phản ứng là a ( mol ). Zn + 2AgNO3  Zn(NO3)2 + 2Ag (1) a 2a a 2a mA = 65x + 64y = 5,15 (I); mKL = 65(x-a) + 64y + 108. 2a = 15,76 (II) nAgNO3 = 2a = 0,14 (III). Hệ phương trình I, II, III vô nghiệm (loại). + Trường hợp 2: Zn hết, Cu phản ứng một phần, AgNO3 hết. gọi n Cu phản ứng là b (mol). Giáo viên : Phạm Thị Thùy Dương
Trường THPT Nguyễn Du Chuyên đề ôn thi học sinh giỏi hóa 12 Zn + 2AgNO3  Zn(NO3)2 + 2Ag (1) x 2x x 2x Cu + 2AgNO3  Cu(NO3)2 + 2Ag (2) b 2b b 2b mA = 65x + 64y = 5,15 (I); mKL = 64(y-b) + 108( 2x + 2b ) = 15,76 (II) nAgNO3 = ( 2x + 2b ) = 0,14 (III). Giải hệ phương trình I, II, III ta được: x = 0,03, y = 0,05, b = 0,04. + Trong mỗi phần có: 0,015 mol Zn(NO3)2 và 0,02 mol Cu(NO3)2 . Zn(NO3)2  Zn(OH)2  K2ZnO2. Cu(NO3)2  Cu(OH)2  CuO. 0,02 0,02  m = 0,02.80 = 1,6 gam. b. Zn + Cu(NO3)2  Zn(NO3)2 + Cu (1) 0,02 0,02 + nZn(NO3)2 (dd D) = 0,015 + 0,02 = 0,035. Có thể gồm 2 trường hợp sau: + Trường hợp 1: Zn(NO3)2 dư. Zn(NO3)2 + 2NaOH  Zn(OH)2 + 2Na(NO3) (2) 0,06 0,03 V = 0,06/2 = 0,03 lít. + Trường hợp 2: Zn(NO3)2 hết. Zn(NO3)2 + 2NaOH  Zn(OH)2 + 2Na(NO3) (2) 0,035 0,07 0,035 Giáo viên : Phạm Thị Thùy Dương
Trường THPT Nguyễn Du Chuyên đề ôn thi học sinh giỏi hóa 12 Zn(OH)2 + 2NaOH  Na2ZnO2 + 2H2O (3) 0,005 0,01 + nNaOH = 0,07 + 0,01 = 0,08 V = 0,08/2 = 0,04 lít. Bài 26. Cho 3,64 gam hỗn hợp A gồm oxit, hiđroxit và muối cacbonat trung hòa của một kim loại M có hóa trị II tác dụng vừa đủ với 117,6 gam dung dịch H 2SO4 10%. Sau phản ứng thu được 448 ml khí CO 2 (đktc) và dung dịch X chứa một muối duy nhất. Dung dịch X có có nồng độ phần trăm và nồng độ mol lần lượt là 10,876% và 0,545M. Khối lượng riêng của dung dịch X là 1,093 g/ml. a) Xác định tên kim loại M. b) Tính % khối lượng của các chất có trong hỗn hợp A. . a. Xác định kim loại M Đặt số mol của MO, M(OH)2, MCO3 tương ứng là x, y, z. Nếu tạo muối trung hòa ta có các phản ứng MO + H2SO4  MSO4 + H2O (1) M(OH)2 + H2SO4  MSO4 + 2H2O (2) MCO3 + H2SO4  MSO4 + H2O + CO2 (3) Nếu tạo muối axít ta có các phản ứng MO + 2H2SO4  M(HSO4)2 + H2O (4) M(OH)2 + 2H2SO4  M(HSO4)2 + 2H2O (5) MCO3 + 2H2SO4  M(HSO4)2 + H2O + CO2 (6) d.C%.10 1,093.10,876.10 Ta có : M Muôi 218 CM 0,545 -TH1: Nếu muối là MSO4 => M +96 = 218 => M=122. (loại) -TH2: Nếu là muối M(HSO4)2 => M + 97.2 = 218 => M = 24 (Mg) Vậy xảy ra các phản ứng (4, 5, 6) tạo muối Mg(HSO4)2 b.Theo (4), (5), (6) => Số mol CO2 = 0,448/22,4 = 0,02 mol => z = 0,02 (I) 117,6.10% Số mol H2SO4 = 0,12 mol => 2x + 2y + 2z = 0,12 (II) 98 Mặt khác 40x + 58y + 84z = 3,64 (III) Giải hệ (I), (II), (III) được: x = 0,02; y = 0,02; z = 0,02 %MgO = 40.0,02/ 3,64 = 21,98% %Mg(OH)2 = 58.0,02/3,64 = 31,87% %MgCO3 = 84.0,02/3,64 = 46,15% Bài 27. Cho 3,9 gam hỗn hợp M gồm hai kim loại X, Y có hoá trị không đổi lần lượt là II và III vào dung dịch H2SO4 loãng (dư), sau khi các phản ứng xảy ra hoàn toàn thu được dung dịch A và 4,48 lít khí H2 (đktc). a) Tính khối lượng muối trong A. b) Cho 3,9 gam hỗn hợp M tác dụng vừa đủ với V lít dung dịch HNO 3 1M, sau phản ứng thu được 0,84 lít khí B duy nhất (đktc) và dung dịch C. Cô cạn cẩn thận dung dịch C được 29,7 gam muối khan. Tìm công thức phân tử của B và tính giá trị của V? PTHH + 2+ X + 2H X + H2 (1) + 3+ 2Y + 6H 2Y + 3H2 (2) 4,48 Ta có n = =0,2mol H2 22,4 mmuèi mhçnhîp KL m 2 3,9 0,2.96 23,1gam SO4 Giáo viên : Phạm Thị Thùy Dương
Trường THPT Nguyễn Du Chuyên đề ôn thi học sinh giỏi hóa 12 b. Theo (1) và (2): 2+ + X X +2e 2H +2e H2 Y Y3+ +3e ne cho=2.0,2=0,4 mol mmuèi nitrat cña KL mKL 62.n mKL 62.2n 2 3,9 62.2.0,2 28,7 gam 29,7 gam NO3 SO4 - Ngoài muối NO3 của hai kim loại còn có muối NH4NO3. 29,7 28,7 n 0,0125mol NH4NO3 80 0,84 Gọi công thức khí B là NxOy: n 0,0375mol B 22,4 - + x NO3 + (6x – 2y)H + (5x –2y)e NxOy +(3x-2y)H2O 0,0375 - + + NO3 + 10 H + 8e NH4 + 3 H2O 0,0125 Ta có ne nhận= (5x –2y). 0,0375 + 8. 0,0125 =(5x –2y). 0,0375 + 0,1 mol ĐLBT electron: (5x –2y). 0,0375 + 0,1=0,4 5x –2y = 8 x 2 B lµ :N2O y 1 n n 6x – 2y .0,0375 1 0. 0,0125 0,5 mol HNO3 H V= 0,5 lít. Bài 28.Cho 3,58 gam hỗn hợp X gồm Al, Fe, Cu vào 200 ml dung dịch Cu(NO3)2 0,5M. Khi phản ứng hoàn toàn được dung dịch A và chất rắn B. Nung B trong không khí ở nhiệt độ cao đến phản ứng hoàn toàn thu được 6,4 gam chất rắn. Cho A tác dụng dung dịch NH3 dư, lọc kết tủa nung trong không khí đến khối lượng không đổi thu được 2,62 gam chất rắn D. 1/ Tính phần trăm khối lượng mỗi chất trong hỗn hợp ban đầu. 2/ Hoà tan hoàn toàn 3,58 gam hỗn hợp X vào 250 ml dung dịch HNO 3 a (mol/l) được dung dịch E và khí NO (sản phẩm khử duy nhất). Dung dịch E tác dụng vừa hết với 0,88 gam bột đồng. Tính a. Phương trình hoá học xảy ra: Trước hết: 2Al + 3Cu2+ → 2Al3+ + 3Cu. (1) Khi Al hết: Fe + Cu2+ → Fe2+ + Cu. (2) Nếu Cu2+ hết thì số mol Cu trong chất rắn C>0,1 mol =>Chất rắn sau khi nung B trong không khí có khối lượng > 0,1.80 = 8(g) (không phù hợp). Vậy Cu2+ dư nên Al và Fe hết . Gọi số mol Al ,Fe, Cu trong hỗn hợp X lần lượt là: a, b, c. Phương trình về khối lượng hỗn hợp: 27a + 56b + 64c = 3,58 (I) Chất rắn sau khi nung chỉ có CuO: 3a/2 + b + c = 0,08 (II) Dung dịch A chứa: Al3+, Fe2+, Cu2+ dư 0 3+ 2+ 2+ NH3 d t ,kk Al , Fe , Cu  Fe(OH)2, Al(OH)3  Fe2O3, Al2O3. Giáo viên : Phạm Thị Thùy Dương
Trường THPT Nguyễn Du Chuyên đề ôn thi học sinh giỏi hóa 12 khối lượng chất rắn D: 102.a/2 + 160.b/2 = 2,62 (III) Giải hệ (I), (II), (III) ta có: a = 0,02; b=0,02, c=0,03. % khối lượng của mỗi kim loại trong hỗn hợp là: Al =15,084%; Fe=31,28%; Cu=53,63%. Theo giả thiết nhận thấy: hỗn hợp X và 0,88 gam Cu ( tức 0,01375 mol) tác dụng vừa đủ với 250 ml dung dịch HNO3 a(mo/l). Theo ĐL bảo toàn e suy ra số e nhận do HNO3 bằng tổng số e nhận do hh X và 0,88 gam Cu. Số e nhường = 3nAl 2nFe 2nCu 0,06+0,04+0,0875=0,1875 (mol) + Quá trình nhận e: 4H + NO3 +3e NO + 2H2O 0,25 0,1875 + Số mol HNO3=số mol H =0,25 (mol)=> a = 1M. Bài 29. Cho 39,84 gam hỗn hợp X gồm Fe3O4 và kim loại M vào dung dịch HNO3 đun nóng, khuấy đều hỗn hợp để phản ứng hoàn toàn, thu được 4,48 lít khí NO 2 là sản phẩm khử duy nhất (ở đktc), dung dịch Y và 3,84 gam kim loại M. Cho dung dịch NH3 dư vào dung dịch Y thu được kết tủa T, nung T trong không khí đến khối lượng không đổi thu được 24 gam chất rắn H. 1. Tìm kim loại M (biết M có hóa trị không đổi trong các phản ứng trên). 2. Cô cạn cẩn thận dung dịch Y thu được bao nhiêu gam muối khan. Theo đầu bài kim loại M có tác dụng với dung dịch HNO3. - Theo đầu bài khối lượng X phản ứng là 39,84 – 3,84 = 36 gam > 24 gam chất rắn H. Nên trong 24 gam chỉ có Fe2O3 => M(OH)n bị hòa tan trong dung dịch NH3. - Các phương trình phản ứng Fe3O4 + 10HNO3 → 3Fe(NO3)3 + NO2 + 5H2O (1) M + 2n HNO3 → M(NO3)n + nNO2 + nH2O (2) Đặt số mol Fe3O4: x mol; Số mol M phản ứng (2): y mol * Nếu xảy ra phản ứng M + nFe(NO3)3 → M(NO3)n+ nFe(NO3)2 (3) Từ (3) → Số mol M phản ứng (2): 3x/n mol Theo đầu bài: 232x + My + M. 3x/n = 36 gam (I) Từ (1,2) Số mol NO2 : x + ny = 0,2 (II) - Viết các phương trình phản ứng dung dịch Y với dung dịch NH 3 và lọc kết tủa nung trong không khí được 24 gam chất rắn chỉ có Fe2O3 Số mol Fe2O3 = 3x/2 = 24/160 → x= 0,1 mol (III) Từ (I, II, III) → x = 0,1 mol; y = 0,1/n mol → M = 32n 1. Với n = 2 → M = 64 kim loại M là đồng (Cu) 2. Dung dịch Y có 0,3 mol Fe(NO3)2 và 0,05 + 0,15 = 0,2 mol Cu(NO3)2 Khối lượng muối = 180 * 0,3+188*0,2 = 91,6 gam *Nếu không xảy ra phản ứng (3) thực hiện tương tự sẽ loại Bài 30.Trộn CuO với một oxit kim loại M hoá trị II với số mol tương ứng theo tỉ lệ mol 1: 2, được hỗn hợp A. Cho một luồng H 2 dư đi qua 2,4 gam A nung nóng thu được hỗn hợp B. Để hoà tan hết B cần 40ml dung dịch HNO3 2,5M và thu được khí NO duy nhất. Xác định kim loại M. Gọi số mol CuO trong A là x số mol MO là 2x mol. Giáo viên : Phạm Thị Thùy Dương
Trường THPT Nguyễn Du Chuyên đề ôn thi học sinh giỏi hóa 12 t0 CuO + H2  Cu + H2O (1) t0 Có thể: MO + H2  M + H2O (2) 3Cu + 8HNO3 3Cu(NO3)2 + 2NO + 4H2O (3) 3M + 8HNO3 3 M(NO3)2 + 2NO + 4H2O (4) Có thể: MO + 2HNO3 M(NO3)2 + 2H2O (5) Trường hợp 1: Các oxit bị H2 khử hoàn toàn, không có (5) 80x (M + 16)2x=2,4 Ta có hệ 8 8 x 2x 0,04.2,5 0,1 3 3 Giải ra x = 0,0125 mol; M = 40 Ca: Loại, vì CaO không bị khử. Trường hợp 2: MO không bị H2 khử, không có (2,4) 80x (M + 16)2x=2,4 Ta có hệ: 8 x 2.2x 0,04.2,5 0,1 3 Giải ra x = 0,015 mol; M = 24 M là kim loại Mg Bài 31. Cho 10,62 gam hỗn hợp gồm Fe, Zn vào 800 ml dung dịch hỗn hợp X gồm NaNO 3 0,45 M và H2SO4 0,9M. Đun nóng cho phản ứng xảy ra hoàn toàn thu được dung dịch Y và 3,584 lít khí NO (sản phẩm khử duy nhất, đo ở đktc). Dung dịch Y hòa tan tối đa m1 gam bột Cu và thu được V lít khí NO (đktc, sản phẩm khử duy - nhất của NO3 ). 1. Tính % khối lượng từng kim loại trong hỗn hợp ban đầu. 2. Tính giá trị m1 và V. - 3. Cho m2 gam Zn vào dung dịch Y (tạo khí NO là sản phẩm khử duy nhất của NO 3 ), sau phản ứng thu được 3,36 gam chất rắn. Tính giá trị m2. 1. Số mol NaNO3 = 0,36 mol + số mol H2SO4 = 0,72 mol => số mol H = 1,44 mol Ta có các bán phản ứng: - + NO3 + 4H + 3e → NO + 2H2O (1) mol 0,16 ← 0,16 ← 0,16 ← 0,16 + - Số mol NO = 0,16 mol => H và NO3 dư, kim loại phản ứng hết. - + Số mol NO3 phản ứng = 0,16 mol; số mol H phản ứng = 0,64 mol Fe → Fe3+ + 3e(1) Zn → Zn2+ + 2e(2) Gọi số mol Fe là x mol, số mol Zn là y mol Theo khối lượng hỗn hợp ban đầu ta có phương trình 56 x + 65 y = 10,62 (I) Theo định luật bảo toàn electron ta có phương trình 3x + 2y = 0,16.3 (II) Giáo viên : Phạm Thị Thùy Dương
Trường THPT Nguyễn Du Chuyên đề ôn thi học sinh giỏi hóa 12 Giải hệ phương trình (I), (II) ta có: x = 0,12 và y = 0,06 mol mFe = 0,12.56 = 6,72 g => % mFe = 63,28% => % mZn =100% - 63,28 % = 36,72 % - + 3+ 2+ Dung dịch Y có 0,2 mol NO3 ; 0,8 mol H ; 0,12 mol Fe ; 0,06 mol Zn , khi thêm bột Cu vào dung dịch Y: + - 2+ 3Cu + 8H + 2NO3 → 3Cu + 2NO + 4 H2O (3) 0,3 ← 0,8 ← 0,2 → 0,2 (mol) 2Fe3+ + Cu → 2Fe2+ + Cu2+ (4) 0,12 → 0,06 Từ phản ứng (3), (4) có tổng số mol Cu = 0,36 mol m1 = 0,36.64 = 23,04 gam VNO = 4,48 lít - + 3+ 2+ Thêm m2 gam Zn vào dung dịch Y có 0,2 mol NO3 ; 0,8 mol H ; 0,12 mol Fe ; 0,06 mol Zn : Do khối lượng Fe3+ = 0,12.56 = 6,72 gam > khối lượng chất rắn bằng 3,36 gam. Nên trong 3,36 gam chất rắn sau phản ứng chỉ có Fe, Zn hết nFe = 3,36/56 = 0,06 mol + - 2+ 3Zn + 8H + 2NO3 → 3Zn + 2NO + 4 H2O 0,3 ← 0,8 ← 0,2 Zn + 2Fe3+ → Zn2+ + 2Fe2+ 0,06 ← 0,12 → 0,12 Zn + Fe2+ → Zn2+ + Fe 0,06 ← 0,06 ← 0,06 Tổng số mol Zn đã phản ứng bằng 0,3 + 0,12 = 0,42 mol => mZn = 27,3 gam Bài 32: Cho 13,36 gam hh A gồm Cu, Fe3O4 vào dd H2SO4 đặc nóng dư thu được V1 lít SO2 và dd B. Cho B pư với NaOH dư được kết tủa C, nung kết tủa này đến khối lượng không đổi được 15,2 gam chất rắn D. Nếu cũng cho lượng A như trên vào 400 ml dd X chứa HNO3 và H2SO4 thấy có V2 lít NO duy nhất thoát ra và còn 0,64 gam kim loại chưa tan hết. Các pư xảy ra hoàn toàn và các khí đo ở đktc. 1/ Tính V1, V2? + - 2/ Tính CM mỗi chất trong X biết dung dịch sau pư của A với X chỉ có 3 ion(không kể ion H và OH do nước phân li ra)? Bài 33: Cho hỗn hợp gồm 25,6 gam Cu và 23,2 gam Fe3O4 tác dụng với 400 ml dung dịch HCl 2M cho đến khi phản ứng hoàn toàn thu được dung dịch A và chất rắn B. Cho dung dịch A phản ứng với dung dịch AgNO3 dư tách ra kết tủa D. Tính lượng kết tủa D. 64x 232y 13,36 x 0,1 Bài 32: 1/ Gọi x, y là số mol Cu và Fe3O4 ta dễ dàng lập được hệ sau: 3y  80x 160. 15,2 y 0,03 2 Áp dụng ĐLBT electron  V1 = 22,4.(0,1.2+0,03.1)/2= 2,576 lít + Khi cho A vào dd X thì có pư: + - 3+ 3Fe3O4 + 28H + NO3 → 9Fe + NO + 14H2O mol: 0,03 0,09 0,01 Giáo viên : Phạm Thị Thùy Dương
Trường THPT Nguyễn Du Chuyên đề ôn thi học sinh giỏi hóa 12 Cu + 2Fe3+ → Cu2+ + 2Fe2+ Mol: 0,045 0,09 0,045 0,09 0,64 + -  phải có: 0,1-0,045 - = 0,045 mol Cu pư với H và NO3 theo pư: 64 + - 2+ 3Cu + 8H + 2NO3 → 3Cu + 2NO + 4H2O mol: 0,045 0,045 0,03  V2 = 22,4.(0,01 + 0,03) = 0,896 lít 2+ 2+ 2/ Ta thấy số mol HNO3 = NO = 0,04 mol. Dung dịch sau pư của A với X có: 0,09 mol Fe + 0,09 mol Cu và 2- a mol SO4 . Áp dụng ĐLBT điện tích  a = 0,18 mol. + Vậy trong X có HNO3 = 0,1M và H2SO4 = 0,45M Bài 33: pư xảy ra: Fe3O4 + 8HCl 2FeCl3 + FeCl2 + 4H2O 0,1 0,8 0,2 0,1 Sau đó: Cu + 2 Fe3+ Cu2+ + 2 Fe2+ 0,1 0,2 0,1 0,2 Khi đó dung dịch A chứa CuCl2 (0,1 mol) và FeCl2 (0,3 mol) Khi cho dung dịch A phản ứng với dung dịch AgNO3 dư có các phản ứng: Ag+ + Cl AgCl  0,8 0,8 Ag+ + Fe2+ Ag  + Fe3+ 0,3 0,3  khối lượng D = AgCl và Ag = (0,8 143,5) + (0,3 108) = 147,2 g Bài 34: Cho V lít CO qua ống sứ đựng 5,8 gam oxit sắt nung đỏ một thời gian thu được hh khí A và chất rắn B. Cho B pư hết với HNO3 loãng thu được dd C và 0,784 lít NO. Cô cạn C thu được 18,15 gam muối sắt (III) khan. Nếu hòa tan B bằng HCl dư thì thấy thoát ra 0,672 lít khí(các khí đo ở đktc) a/ Tìm công thức của oxit sắt ? b/ Tính %KL mỗi chất trong B ? Bài 34a) Số mol Fe trong FexOy = số mol Fe trong Fe(NO3)3 = 0,075 số mol oxi trong FexOy = (5,8-0,075.56)/16 = 0,1  oxit là Fe3O4. b) B có thể chứa Fe, FeO (a mol) và Fe3O4 dư (b mol) 3Fe3O4 + 28HNO3 9Fe(NO3)3 + NO + H2O 3FeO + 10HNO3 3Fe(NO3)3 + NO + 5H2O Fe + 4 HNO3 Fe(NO3)3 + NO + 2H2O Fe + 2HCl FeCl + H , n n 0,03(mol) 2 2 Fe H2 56.0,03 72a 232b 5,16 a 0 ta có : a b 0,03 0,035 b 0,015 3 3 0,03.56 %m Fe .100% 32,56% và %m 100% 32,56% 67,44% 5,16 Fe3O4 Bài 35: Cho 2,16 gam hỗn hợp gồm Al và Mg tan hết trong dung dịch axit HNO 3 loãng, đun nóng nhẹ tạo ra dung dịch A và 448 ml ( đo ở 354,9 K và 988 mmHg) hỗn hợp khí B khô gồm 2 khí không màu, không đổi màu trong không khí. Tỷ khối của B so với oxi bằng 0,716 lần tỷ khối của CO2 so với nitơ. Làm khan A một cách cẩn thẩn thu được chất rắn D, nung D đến khối lượng không đổi thu được 3,84 gam chất rắn E. Viết phương trình phản ứng, tính lượng chất D và % lượng mỗi kim loại trong hỗn hợp ban đầu. Giáo viên : Phạm Thị Thùy Dương
Trường THPT Nguyễn Du Chuyên đề ôn thi học sinh giỏi hóa 12 Bài 36: Hỗn hợp chứa kẽm và kẽm oxit được hòa tan hết bằng dung dịch HNO3 rất loãng nhận được dung dịch A và không có khí bay ra. Cô cạn cẩn thận dung dịch A rồi nung khan ở 2100C đến khi không còn thoát ra thì thu được 2,24 lít khí (đo ở 191,1 K và 7,1. 104 Pa) và còn lại 113,4 gam chất rắn khô. Hãy xác định khối lượng mỗi chất trong hỗn hợp đầu(1 Pa = 9,87.10-6 atm). Bài 35: Theo giả thiết thì B chứa N2 và N2O với số mol đều là 0,01 mol  số mol e nhận để tạo ra 2 khí này là : 0,01(10+8) = 0,18 mol (I) + 2+ 5 Mg + 12 H + 2 NO3 5 Mg + N2  + 6 H2O + 2+ 4 Mg + 10 H + 2 NO3 4 Mg + N2O  + 5 H2O + 3+ 10 Al + 36 H + 6 NO3 10 Al + 3 N2  + 18 H2O + 3+ 8 Al + 30 H + 6 NO3 8 Al + 3 N2O  + 15 H2O có thể có pư tạo NH4NO3 + 2+ 4 Mg + 10 H + NO3 4 Mg + NH4 + 3 H2O + 3+ 8 Al + 30 H +3 NO3 8 Al + 3 NH4 + 9 H2O  D có Al(NO3)3, Mg(NO3)2 có thể có NH4NO3. NH4NO3 → N2O↑ + 2H2O 2 NH4NO3 N2  + O2  + 4 H2O  4Al(NO3)3 2Al2O3 + 12 NO2  + 3O2  2Mg(NO3)2 2MgO + 4 NO2  + O2   E chỉ có Al2O3 và MgO. 27x 24y 2,16 + Gọi x, y lần lượt là số mol của Al và Mg ta có hệ : x 102. 40y 3,84 2  x = Al = 0,04 mol và Mg = 0,045 mol  số mol e cho = 0,21 mol (II) + Từ (I, II) suy ra phải có NH4NO3. Từ đó dễ dàng tính được kết quả sau: D gồm: Al(NO3)3 (8,52 gam) ; Mg(NO3)2 (6,66 gam) ; NH4NO3 (2,4 gam) = 17,58 gam. Hỗn hợp ban đầu có 50% lượng mỗi kim loại. Bài 36: + Số mol khí thoát ra là 0,1 mol. Pư có thể xảy ra : ZnO + 2HNO3 → Zn(NO3)2 + H2O (1) 4Zn + 10HNO3 → 4Zn(NO3)2 + NH4NO3 + 3H2O (2) t0 2100 NH4NO3  N2O + H2O (3) t0 3500 NH4NO3  N2 + 1/2O2 + H2O (3)’ Zn(NO3)2 → ZnO + 2NO2 + ½ O2 (4) + Ta thấy NH4NO3 phân hủy trước nên nếu Zn(NO3)2 phân hủy hết thì số mol khí phải lớn hơn số mol chất rắn là ZnO. + Xét trường hợp Zn(NO3)2 phân hủy hết chất rắn là ZnO với số mol ZnO = 113,4/81=1,4 mol > số mol khí là 0,1 mol  Zn(NO3)2 chưa bị phân hủy  số mol Zn(NO3)2 = 113,4/189 = 0,6 mol. + Theo (3) thì số mol khí = N2O = 0,1 mol  số mol NH4NO3 = 0,1 mol  Zn = 0,4 mol  ZnO = 0,6-0,4 = 0,2 mol. Bài 37: X,Y là kim loại đơn hóa trị II và III. Hòa tan hết 14,0 gam hỗn hợp X, Y bằng axit HNO3 thoát ra 14,784 lít (27,30C và 1,1atm) hỗn hợp 2 khí oxit có màu nâu và có tỷ khối so với He = 9,56 , dung dịch nhận được chỉ chứa nitrat kim loại. Cùng lượng hỗn hợp 2 kim loại trên cho tác dụng với axit HCl dư thì cũng thoát ra 14,784 lít khí (27,30C và 1atm) và còn lại 3,2 gam chất rắn không tan. Xác định X, Y và tính % lượng mỗi kim loại trong hỗn hợp đầu. Giáo viên : Phạm Thị Thùy Dương
Trường THPT Nguyễn Du Chuyên đề ôn thi học sinh giỏi hóa 12 Bài 37: Số mol khí = 0,66 và 0,6 mol. Từ MTB= 9,56. 4 = 38,24 suy ra NO2 > 38,24 nên khí còn lại phải là NO = 30 Cu2+ > Fe2+). 2/ Hỗn hợp X gồm NaCl, NaHCO3, Na2CO3 trong đó có một muối ngậm nước. 61,3 gam X pư vừa hết với 100 ml dd HCl 4,5M thu được V lít CO2 ở đktc, dd A. Cho A vào 100 ml dd AgNO3 6,5M thì vừa thu được kết tủa max. Nếu cho dd NaOH dư vào X thì được dd Y, cho tiếp dd Ba(NO3)2 dư vào Y thì thu được lượng kết tủa lớn nhất là 68,95 gam. Tính V và %KL mỗi chất trong X? 0,195 Bài 38: a/ NO = 0,025 mol và N2O = 0,015 mol  số mol e cho = 0,195 mol  số mol FexOy = 3x 2y Giáo viên : Phạm Thị Thùy Dương
Trường THPT Nguyễn Du Chuyên đề ôn thi học sinh giỏi hóa 12 0,195(56x 16y) x 3  45,24 =  124,8x = 93,6y   oxit sắt là Fe3O4. 3x 2y y 4 b/ dd A có 0,585 mol Fe(NO3)3 và HNO3 dư. Khi thêm m gam Cu vào thì có pứ sau: + - 2+ 3Cu + 8H + 2NO3 → 3Cu + 2NO + 4H2O mol: 0,03 0,08 0,02 0,02 2Fe3+ + Cu → 2Fe2+ + Cu2+. Mol: 0,585 0,2925  m = 64.(0,03+0,2925) + 2,88 = 23,52 gam. + Số mol HNO3 = 1,89 mol  CM = 1,26M c/ khối lượng muối = Fe(NO3)2 + Cu(NO3)2 = 165,93 gam. Bài 39: 1/ Pư xảy ra theo thứ tự sau: Fe + 2AgNO3 → Fe(NO3)2 + 2Ag (1) Cu + 2AgNO3 → Cu(NO3)2 + 2Ag (2) Có thể có: Fe(NO3)2 +AgNO3 → Fe(NO3)3 + 2Ag (3) + Gọi số mol của Fe và Cu lần lượt là x và y ta có: 56x + 64y = 7 (I) + Ta phải xét các trường hợp sau:  TH1: Chỉ có pư (1)  chỉ có Fe pư.  TH2: Có pư (1) và (2)  Fe hết và Cu pư 1 phần hoặc vừa hết  TH3: Có pư (1), (2) và (3)  Fe và Cu hết và AgNO3 dư sau (2) * TH 1: Chỉ có Fe pư ở (1). Gọi x là số mol Fe pư, y là số mol Cu và z là số mol Fe dư ta có: 56(x+z) + 64y = 7 (I) Fe + 2AgNO3 → Fe(NO3)2 + 2Ag (1) Mol: x 2x x 2x  A’ có Fe(NO3)2 = x mol. B có 2x mol Ag + Cu = y mol và có thể có Fe dư = z mol. + Theo giả thiết ta có: 108.2x + 64y + 56z = 21,8 (II) + Khi A’ pư với NaOH ta có: Fe(NO3)2 → Fe(OH)2 →Fe(OH)3 → Fe2O3. Mol: x x x 0,5x  0,5x.160 = 7,6 (III) + Thay (III) vào (I, II) ta có: 64y + 56z = 1,68 và 64y + 56z = 1,28  Loại trường hợp này. * TH2: Có pư (1, 2)  Fe hết và Cu pư 1 phần hoặc vừa hết  gọi x là số mol Fe, y là số mol Cu pư và z là số mol Cu dư ta có: 56x + 64(y+z) = 7 (I) Fe + 2AgNO3 → Fe(NO3)2 + 2Ag (1) Mol: x 2x x 2x Cu + 2AgNO3 → Cu(NO3)2 + 2Ag Mol: y 2y y 2y  A’ có Fe(NO3)2 = x mol và Cu(NO3)2 = y mol. B có (2x+2y) mol Ag + Cu dư = z mol + Theo giả thiết ta có: 108.(2x+2y) + 64z = 21,8 (II) + Khi A’ pư với NaOH ta có:  0,5x.160 + 80y = 7,6 (III) + Giải (I, II, III) được: x = 0,045 mol; y = 0,05 mol và z = 0,02 mol Vậy %Fe = 36%. *TH3: Xảy ra pư (3) khi đó B chỉ có Ag  Số mol e mà Ag+ nhận số mol e mà A cho  21,8/108 số mol e mà A cho. Giả sử A chỉ có Cu thì số mol e cho là nhỏ nhất và = 2.7/64  21,8/108 14/64 điều này vô lí 2/ 7 gam A có 0,045 mol Fe và 0,07 mol Cu. Để lượng HNO3 min thì xảy ra pư sau: Fe + 4HNO3 → Fe(NO3)3 + NO + H2O Mol: 0,045 0,18 0,045 Giáo viên : Phạm Thị Thùy Dương
Trường THPT Nguyễn Du Chuyên đề ôn thi học sinh giỏi hóa 12 3Cu + 8HNO3 → 3Cu(NO3)2 + 2NO + 4H2O mol: a 8a/3 a và Cu + 2Fe(NO3)3 → Cu(NO3)2 + 2Fe(NO3)2. Mol: 0,0225 0,045  a + 0,0225 = 0,07  a = 0,0475 mol  HNO3 = 0,3067 mol  V = 153,33 mol. ĐS: 1/ Fe = 36% 2/ 153,3 ml Bài 40: Đặt CT của oxit là MxOy; gọi số mol M và MxOy trong một phần lần lượt là a và b ta có: Ma + b(Mx+16y) = 59,08 (I) + Với phần 1 ta có: 2M + 2nHCl → 2MCln + nH2. Mol: a an/2  an = 0,4 (II) + Với phần 2 ta có: + - m+ 3M + 4mH + mNO3 → 3M +mNO + 2mH2O + - m+ 3MxOy + (4xm-2y)H +(mx-2y)NO3 → 3xM +(mx-2y)NO +(2mx-y)H2O  am + b(mx-2y) = 0,2.3 (III) + Với phần 3 ta có: MxOy + yH2 → xM + yH2O Mol: b bx  chất rắn gồm (a+bx) mol M. Do đó: 3M + mHNO3 + 3mHCl → 3MClm + mNO + 2mH2O  m(a+bx) = 0,8.3 (IV) + Từ (III và IV) ta có by = 0,9 mol thay vào (I) ta được: M(a+bx) = 44,68 (V) + Chia (V) cho (IV) được: M = 18,6 m  m = 3 và M = Fe. Từ M là Fe và (II)  n = 2  a = 0,2 mol  bx = 0,6 mol và by = 0,9 mol  x/y = 2/3  oxit đã cho là Fe2O3. Bài 411/ Ta có số mol CuCl2 = 0,15 mol và FeCl3 = 0,3 mol. Độ tăng KL ở catot bằng KL kim loại sinh ra bám vào catot. - + Ở anot xảy ra pư: 2Cl → Cl2 + 2e mol: 1,2 1,2  Khi đp hết thì số mol e trao đổi là 1,2 mol  khi đp là 0,5T và 0,7T thì số mol e trao đổi là 0,6 mol và 0,84 mol. + Ở catot xảy ra pư theo thứ tự: Fe3+ + 1e → Fe2+ Cu2+ + 2e → Cu Fe2+ + 2e → Fe + TH1: thời gian đp là 0,5T ứng với 0,6 mol e trao đổi thì có Fe3+ + 1e → Fe2+ mol: 0,3 0,3 0,3 Cu2+ + 2e → Cu mol: 0,15 0,3 0,15  Độ tăng KL ở catot = KL của Cu = 0,15.64 = 9,6 gam + TH2: thời gian đp là 0,7T ứng với 0,84 mol e trao đổi. Fe3+ + 1e → Fe2+ mol: 0,3 0,3 0,3 Cu2+ + 2e → Cu mol: 0,15 0,3 0,15 Fe2+ + 2e → Fe mol: 0,12 0,24 0,12  Độ tăng KL ở catot = KL của Cu + Fe = 16,32 gam. Giáo viên : Phạm Thị Thùy Dương
Trường THPT Nguyễn Du Chuyên đề ôn thi học sinh giỏi hóa 12 - - 2- 2/ + Đặt x, y, z lần lượt là số mol Cl ; HCO3 và CO3 ta có: y + 2z = 0,1.4,5; x + 0,45 = 0,65 và y + z = 0,35  x =0,2 mol; y = 0,25 mol và z = 0,1 mol  V = 22,4.(y+z)=7,84 lít  Số mol NaCl = 0,2 mol; NaHCO3 = 0,25 mol; Na2CO3 = 0,1 mol. Gọi n là số mol nước ta có: 0,2.58,5 + 0,25.84 + 0,1.106 + 18.n = 61,3  n = 1 mol.  có 3 khả năng là: NaCl.5H2O; NaHCO3.4H2O và Na2CO3.10H2O nhưng chỉ có Na2CO3.10H2O là phù hợp với thực nghiệm. Bài 42: Có 100 ml dd chứa H2SO4 0,8M và HCl 1,2M. Thêm vào đó 10 gam hh X gồm Fe, Mg, Zn. Sau pư lấy 50% hiđro cho qua ống đựng a gam CuO nung nóng. Sau pư trong ống còn 14,08 gam hh chất rắn A. Cho A pư với AgNO3 thì sau pư thu được chất rắn B trong đó có 25,23% Ag. 1/ Tính a? 2/ Tính V dd HNO3 2M cần hòa tan hết B? Bài 43: 1/ Cho 5,8 gam FeCO3 pư vừa hết với dd HNO3 được hh khí CO2 + NO và dd A. Thêm HCl dư vào A được dd B. Hỏi B hòa tan được tối đa bao nhiêu gam Cu? 2/ Cho 20 gam hh A gồm FeCO3, Fe, Cu, Al pư với 60 ml dd NaOH 2M được 2,688 lít hiđro. Sau pư thêm tiếp 740 ml dd HCl 1M và đun nóng đến ngừng thoát khí được hh khí B, lọc tách được cặn C. Cho B hấp thụ từ từ vào dd nước vôi trong dư được 10 gam kết tủa. Cho C pư hết với HNO3 đặc nóng thu được dd D và 1,12 lít một khí duy nhất. Cho D pư với NaOH dư được kết tủa E. Nung E đến KL không đổi được m gam chất rắn. Tính KL mỗi chất trong A và m biết các khí đo ở đktc? Bài 44: 1/ Chỉ có bơm khí CO2, dd NaOH, cốc chia độ nêu pp điều chế Na2CO3 nguyên chất? 2/ A, B, C là những hi đrocacbon. Biết từ C điều chế được B, từ B điều chế được A, A không pư với nước brom và dd thuốc tím, dưới tác dụng của tia lửa điện chất A bị phân hủy làm tăng thể tích 3 lần. Trong công nghiệp người ta dùng B để sx ancol etylic. Tìm A, B, C và viết pư xảy ra? Bài 45: Hoà tan hỗn hợp muối cacbonat trung hoà vào nước được dung dịch A và chất rắn B. Lấy 1 it dung dịch A đốt nóng thấy có ngọn lửa màu vàng, lấy tiếp 1 it dung dịch A cho phản ứng với NaOH đun nóng thấy bay ra 1 chất khí làm xanh quì tím ẩm. Hoà tan B bằng dung dịch H2SO4 loãng dư được dung dịch C, kết tủa D và khí E. Cho D phản ứng với dung dịch NaOH đặc thấy tan 1 phần kết tủa. Cho C phản ứng với NaOH dư được dung dịch F và kết tủa G bị hoá nâu hoàn toàn trong không khí. Cho từ từ dung dịch HCl vào dung dịch F thấy có kết tủa trắng tan trong HCl dư 1/ Lập sơ đồ trong các quá trình trên? 2/ Tìm công thức của muối ban đầu và viết phản ứng xảy ra? Bài 46: Có hai bình điện phân (1) và bình điện phân (2). Trong đó bình 1 đựng dd (1) là NaOH có V = 38 ml nồng độ CM = 0,5. Trong đó bình 2 chứa dung dịch gồm 2 muối Cu(NO3)2 và NaCl tổng khối lượng chất tan 258,2 gam. Mắc nối tiếp bình (1) và bình (2). Điện phân cho đến khi bình (2) vừa có khí thoát ra ở cả hai điện cực thì dừng lại. Lấy dung dịch sau phản ứng: + Ở bình (1): định lượng xác định thấy nồng độ NaOH sau điện phân là 0,95M. + Ở bình (2) đem phản ứng với lượng dư bột Fe. Hỏi sau phản ứng khối lượng bột Fe bị tan ra là m gam, và thoát ra một khí duy nhất là NO có thể tích x (lít) được đo ở điều kiện tiêu chuẩn. Tính m và x ?    + Bài 42: 1/ H2SO4 = 0,08 mol và HCl = 0,12 mol  H = 0,28 mol. + 2+ + Pư đã cho dạng: M + 2H → M + H2↑ (1) + Nếu X chỉ có Zn thì số mol kim loại trong X là nhỏ nhất = 10/65 = 0,154 mol  Số mol H+ ít nhất cần để hòa tan hết X = 2.0,154 = 0,308 mol > số mol H+ giả thiết cho là 0,28 mol  Trong pư (1) H+ hết và kim loại dư  số mol H2 = 0,28/2 = 0,14 mol. + Khi cho 50% ứng với 0,07 mol hiđro pư với CuO thì: CuO + H2 → Cu + H2O Mol: 0,07 0,07 0,07 a a  A có 0,07 mol Cu và ( - 0,07) mol CuO  0,07.64 + 80.( - 0,07) = 14,08  a = 15,2 gam 80 80 2/ A có: 0,07 mol Cu và 0,12 mol CuO. Khi pư với AgNO3 ta có: Cu + 2AgNO3 → Cu(NO3)2 + 2Ag Mol: x 2x 2x Giáo viên : Phạm Thị Thùy Dương