Kiến thức căn bản và một số bài tập môn Hóa học Lớp 11 - Học kỳ 1 - Nguyễn Hữu Trọng

68 trang thaodu 10011

Download

Bạn đang xem 20 trang mẫu của tài liệu "Kiến thức căn bản và một số bài tập môn Hóa học Lớp 11 - Học kỳ 1 - Nguyễn Hữu Trọng", để tải tài liệu gốc về máy bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên

Tài liệu đính kèm:

kien_thuc_can_ban_va_mot_so_bai_tap_mon_hoa_hoc_lop_11_hoc_k.pdf

Nội dung text: Kiến thức căn bản và một số bài tập môn Hóa học Lớp 11 - Học kỳ 1 - Nguyễn Hữu Trọng

❖KIẾN THỨC CĂN BẢN ❖ MỘT SỐ BÀI TẬP MÔN HOÁ HỌC LỚP 11 HKI  Biên soạn: GV Nguyễn Hửu Trọng Hotline: 0909.124297 Fanpage: Lớp Hoá Thầy Trọng GV Nguyễn Hửu Trọng Hotline: 0909.124297
2 Người không học như ngọc không mài ! Chương 1: SỰ ĐIỆN LI BÀI 1: SỰ ĐIỆN LI A. LÝ THUYẾT TÓM TẮT 1. SỰ ĐIỆN LI là quá trình phân li thành các ion trái dấu của các chất khi tan trong nước hay ở trạng thái nóng chảy. Nguyên nhân tính dẫn điện của các dung dịch axit, bazơ và muối trong nước: là do trong dung dịch của chúng có các tiểu phân mang điện tích chuyển động tự do được gọi là các ion. Khả năng dẫn điện của dd tỉ lệ thuận với nồng độ ion trong dd. 2. CHẤT ĐIỆN LI là những chất dẫn được điện do phân li được thành các ion trái dấu khi tan trong nước (vd: axit/bazơ/muối tan) hay ở trạng thái nóng chảy (vd: Al2O3). a) Chất điện li mạnh: là những chất khi tan trong nước, các phân tử hòa tan đều điện li ra ion. Đó là: - các axit mạnh: HCl, HNO3, HClO4, H2SO4, - các bazơ mạnh (bazơ của kim loại kiềm (Na, K) và kiềm thổ(Ba)): NaOH, KOH, Ba(OH)2 - hầu hết các muối. b) Chất điện li yếu: là những chất khi tan trong nước, chỉ có một phần số phân tử hoà tan điện li ra ion, phần còn lại vẫn tồn tại dưới dạng phân tử trong dung dịch. Đó là: - các axit yếu, như CH3COOH, HClO, H2S, HF, H2SO3, H2CO3 - các bazơ yếu, như Bi(OH)3, Cr(OH)3 3. PHƯƠNG TRÌNH ĐIỆN LI là phương trình biểu diễn quá trình điện li của các chất điện li. Phương trình điện li của chất điện li mạnh được biểu diễn bằng một mũi tên chỉ chiều của quá trình điện li: + 2- Na2SO4 → 2Na + SO4 KOH → K+ + OH- Phương trình điện li của chất điện li yếu được biểu diễn bằng hai mũi tên ngược chiều nhau: - + CH3COOH CH3COO + H => CÂN BẰNG ĐIỆN LI: là trạng thái cân bằng của quá trình phân li các chất điện li yếu (quá trình thuận nghịch) Giống như mọi cân bằng hóa học khác, cb điện li cũng là một cb 2
động và tuân theo nguyên lí chuyển dịch cb Lơ-Sa- tơ- li-ê. B. BÀI TẬP I- BÀI TẬP TỰ LUẬN CHỦ ĐIỂM I.1: Viết phương trình điện li. Cần nhớ: ❖ Xác định được chất điện li mạnh, điện li yếu, không điện li→ sử dụng đúng kí hiệu biễu diễn phương trình điện li (1 mũi tên /2 mũi tên ngược chiều) ❖ Viết pt đli: theo quy tắc một chất khi đli sẽ cho ra các ion trái dấu ▪ Axit đli cho: H+ + anion ▪ Bazơ đli cho: OH- + cation ▪ Muối đli cho: cation + anion ❖ Phải đảm bảo sự cân bằng ở 2 vế trong pt đli cho: ▪ Số nguyên tử của mỗi nguyên tố ▪ Tổng điện tích của các ion Ôn lại sự hình thành cation, anion (lớp 10) + 2- Minh họa: Na2SO4 → 2Na + SO4 1) Cho các chất: KCl, KClO3, BaSO4, Cu(OH)2, H2O, Glixerol, CaCO3, glucozơ. Chất nào điện li mạnh, chất nào điện li yếu, chất nào không điện li? Viết phương trình điện li. 2) Viết phương trình điện li của những chất điện li mạnh sau: HClO, KNO3, (NH4)2SO4, NaHCO3, Na3PO4 3) Viết phương trình điện li của các chất trong dung dịch sau: a. Chất điện li mạnh: BeF2, HBrO4, K2CrO4. b. Chất điện li yếu: HBrO, HCN 4) Giải thích tại sao khả năng dẫn điện của nước vôi (dung dịch Ca(OH)2 trong nước) để trong không khí giảm dần theo thời gian. GV Nguyễn Hửu Trọng Hotline: 0909.124297
4 Người không học như ngọc không mài ! Bài 2: AXIT – BAZƠ - MUỐI A. LÝ THUYẾT TÓM TẮT 1. AXIT: (theo Arrhenius) là chất khi tan trong nước điện li ra H+: HCl → Cl- + H+ - + CH3COOH → CH3COO + H Dung dịch axit là dung dịch chứa H+ Axit 1 nấc: là các axit mà khi tan trong nước mỗi phân tử chỉ + phân li một nấc ra ion H : HCl , HNO3 , CH3COOH Axit nhiều nấc: là các axit mà mỗi phân tử phân li nhiều nấc + ra ion H : H3PO4 , H2CO3 Các axit nhiều nấc phân li lần lượt theo từng nấc: + – H3PO4 H + H2PO4 – + 2– H2PO4 H + HPO4 2– + 3– HPO4 H + PO4 + phân tử H3PO4 phân ly 3 nấc ra ion H → nó là axít 3 nấc 2. BAZƠ: (theo Arrhenius) là chất khi tan trong nước điện li ra OH-: NaOH → Na+ + OH- + - NH3 + H2O € NH4 + OH Dung dịch bazơ là dung dịch chứa OH- 3. HIĐROXIT LƯỠNG TÍNH: Là hiđrôxit khi tan trong nước vừa có thể phân li như axit (cho ra H+) vừa có thể phân li như bazơ (cho ra OH- 2+ - Zn(OH)2 Zn + 2OH 2- + Zn(OH)2 ZnO2 + 2H -Các hiđôxit lưỡng tính thường gặp và dạng axit tương ứng của nó: Zn(OH)2 H2ZnO2 (Axit Zincic) Al(OH)3 HAlO2.H2O (Axit aluminic) Be(OH)2 H2BeO2 (Axit berilic) Cr(OH)3 HCrO2.H2O Sn(OH)2 Pb(OH)2 -Chúng đều là những chất ít tan trong nước, có tính axit và tính bazơ yếu. 4. MUỐI: là hợp chất khi tan trong nước phân li ra cation kim loại + (hoặc NH4 ) và anion gốc axit (có thể xem muối là sản phẩm của phản ứng axit - bazơ). 4
a) Muối axit: là những muối trong anion gốc axit còn chứa H có tính axit: NaHCO3, NaH2PO4, NaHSO4 + - VD: NaHCO3 → Na + HCO3 - + 2- HCO3 ⎯⎯⎯ ⎯→ H + CO3 b) Muối trung hoà: là những muối trong anion gốc axit không còn + H có khả năng phân li ra H : NaCl , Na2CO3, (NH4)2SO4 B. BÀI TẬP I- BÀI TẬP TỰ LUẬN 1) Viết phương trình điện li của các chất sau đây trong dung dịch : 1. Axit mạnh H2SeO4 (nấc thứ nhất điện li mạnh) 2. Axit yếu 3 nấc H3PO4 3. Hiđroxit lưỡng tính Pb(OH)2 4. Na2HPO4 5. NaH2PO4 6. Axit mạnh HMnO4 7. Bazơ mạnh RbOH CHỦ ĐIỂM I.2: Tính nồng độ của các ion (H+, OH-, cation, anion) trong dung dịch chất đli Cần nhớ: viết đúng pt đli, tính toán theo pt + 2- Bài tập minh họa: Tính nồng độ mol/lit của các ion K , SO4 có trong 2 lit dung dịch chứa 17,4g K2SO4 tan trong nước. 17,4 n Hướng dẫn: CM=K24 SO =174 = 0,05( ) M() K24 SO Vdd 2 + 2- Phương trình điện li: K2SO4 → 2K + SO4 0,05 > 2.0,05 >0,05 (M) + 2- Vậy [K ] = 0,1M; [SO4 ] = 0,05M 2) Trộn lẫn 100ml dung dịch AlCl3 1M với 200ml dung dịch BaCl2 2M và 300ml dung dịch KNO3 0,5M. Tính nồng độ mol/l các ion có trong dung dịch thu được sau khi trộn. 3) Trộn lẫn 200ml dung dịch H2SO4 0,05M với 300ml dung dịch HCl + 0,1M ta được dung dịch D. Tính nồng độ mol/l của H2SO4, HCl và ion H trong dung dịch D. 4) Tính nồng độ mol/l của các ion có trong dung dịch HNO3 10% (Biết D + - = 1,054 g/ml). ĐS: [H ] = [NO3 ] = 1,673M 5) Tính thể tích dung dịch HCl 0,5M có chứa số mol H+ bằng số mol H+ có trong 0,3 lít dung dịch HNO3 0,2M. GV Nguyễn Hửu Trọng Hotline: 0909.124297
6 Người không học như ngọc không mài ! BÀI 3: SỰ ĐIỆN LI CỦA NƯỚC – pH – CHẤT CHỈ THỊ AXIT - BAZƠ A. LÝ THUYẾT TÓM TẮT 1. SỰ ĐIỆN LI CỦA NƯỚC + - Nước là chất điện li rất yếu: H2O ⎯⎯⎯ ⎯→ H + OH (=>nước có tính chất lưỡng tính: vừa là axit vừa là bazơ) + - -14 K HO= [H ].[OH ] = 10 : tích số ion của nước, tích số này 2 cũng được áp dụng cho hầu hết dung dịch loãng của các chất khác nhau Ý nghĩa tích số ion của nước: xác định môi trường của dd Môi trường axit: [H+] > [OH–] hay [H+] > 10–7M Môi trường kiềm: [H+] 10-7M = 10-7M 7 Quỳ Đỏ Tím Xanh Phenolphtalein Không màu Hồng pH càng lớn tính kiềm (bazơ) càng cao, tính axit càng thấp. 6
Thang đo pH thường dùng có giá trị từ 0 đến 14: môi trường: axit kiềm pH 0 7 14 Trung tính B. BÀI TẬP I- BÀI TẬP TỰ LUẬN CHỦ ĐIỂM I.3: bài tập liên quan đến pH của dd axit, dd bazơ Cần nhớ: ❖ Cách tính pH của dd 1 axit: ❖ Cách tính pH của dd 1 bazơ: ▪ Tính [axit] ▪ Tính [bazơ] ▪ Viết pt đli ▪ Viết pt đli ▪ Trên pt đli: [Axit] => [H+] ▪ Trên pt đli: [bazơ] => [OH-] ▪ => pH = -lg [H+] ▪ Tính pH theo 1 trong 2 cách: 10−14 Cách 1: [OH-] => [H+] = []OH − => pH = -lg [H+] Cách 2: [OH-] => pOH = -lg [OH-] => pH = 14 – pOH ❖ Cách tính pH của dd hỗn hợp ❖ Cách tính pH của dd hỗn axit hợp bazơ ▪ Tính nmỗi axit ▪ Tính nmỗi bazơ ▪ Viết các pt đli ▪ Viết các pt đli ▪ Trên mỗi pt đli: nmỗi axit => n ▪ Trên mỗi pt đli: nmỗi bazơ=> n H + OH − n n +  H + -  OH − => n + => [H ] = => n − => [OH ] =  H V  OH V => pH = -lg [H+] ▪ Tính pH theo 1 trong 2 cách như đối với dd 1 bazơ Bài tập minh họa: Bài 1: Tính pH của các dung dịch sau: a) Dung dịch HNO3 0,001M b) Dung dịch H2SO4 0,001M Giải: + - a. HNO3 → H + NO3 GV Nguyễn Hửu Trọng Hotline: 0909.124297
8 Người không học như ngọc không mài ! 0,001 > 0,001 (M) Vậy [H+] = 10-3 (M) ==> pH = 3 b. Giải nhanh (không cần viết pt đli): + [H ] = 2[H2SO4] = 2.0,001 = 0,002 => pH = -lg [H+] = -lg (0,002) = 2,7 Bài 2: Trộn lẫn 200ml dung dịch H2SO4 0,05M với 300ml dung dịch HCl 0,1M ta được dung dịch D. Tính pH của dung dịch D. Giải nhanh: nnnnn+++=+=+ 2. H SOHCl HHH SOHHCl()()24 24 = 2.(0,05.0,2) + 0,1.0,3 = 0,05 (mol) n + 0,05 [H+ ] = H = = 0,1(M) = 10-1(M) => pH = 1 Vdd 0,203+ 1. Độ pH của dung dịch là gì ? Ý nghĩa của độ pH ? 2. Tính pH của 100ml dung dịch X có hòa tan 2,24 lít khí HCl (đktc) 3. Tính nồng độ mol/l của các dung dịch: a) Dung dịch H2SO4 có pH = 4. b) Dung dịch KOH có pH = 11. 4. Pha loãng 200ml dung dịch Ba(OH)2 với 1,3 lít nước thu được dung dịch có pH = 12. Tính nồng độ mol/l của dung dịch Ba(OH)2 ban đầu, biết rằng Ba(OH)2 phân ly hoàn toàn. 5. Pha loãng 10ml HCl với nước thành 250ml. Dung dịch thu được có pH = 3. Hãy tính nồng độ mol/l của HCl trước khi pha loãng và pH của dung dịch đó. 6. Trộn 100ml dung dịch HCl 0,25M với 300ml dung dịch HNO3 0,05M. pH của dung dịch thu được là: ĐS: 1 7. Trộn lẫn 3 dung dịch NaOH 0,02M; KOH 0,03M và Ba(OH)2 0,01M theo tỉ lệ thể tích tương ứng là 1:1:2 thu được dung dịch có pH là bao nhiêu? ĐS:12,35 8. Phải thêm bao nhiêu ml dung dịch HCl pH = 2 vào 90 ml nước để được dung dịch có pH = 3? ĐS: 10 ml 9. Phải thêm bao nhiêu ml nước vào 10 ml dung dịch NaOH 0,1M để thu dung dịch có pH = 12? ĐS: 90 ml 8
Bài 4: PHẢN ỨNG TRAO ĐỔI ION TRONG DUNG DỊCH CÁC CHẤT ĐIỆN LI A. LÝ THUYẾT TÓM TẮT 1. Điều kiện xảy ra phản ứng trong dung dịch các chất điện li Phản ứng xảy ra trong dung dịch các chất điện li thực chất là phản ứng giữa các ion, gọi tắt là pứ trao đổi; pứ này chỉ xảy ra khi: - Các tác chất phải tan trong nước (trừ pứ giữa muối và axit) - Sản phẩm tạo thành phải có ít nhất một trong các chất sau: Chất kết tủa, chất khí hay chất điện li yếu. 2. Ví dụ minh họa a- Trường hợp tạo kết tủa: AgNO3 + HCl → AgCl + HNO3 Cl– + Ag+ → AgCl b- Trường hợp tạo chất khí : 2HCl + Na2CO3 → 2NaCl + CO2 ↑ + H2O + 2– 2H + CO3 → CO2 + H2O c- Trường hợp tạo chất điện li yếu: +Phản ứng tạo thành nước : HCl + NaOH → NaCl + H2O + – H + OH → H2O +Phản ứng tạo thành axit yếu: HCl + CH3COONa → CH3COOH + NaCl + - H + CH3COO → CH3COOH Lưu ý: Trường hợp không xảy ra phản ứng trao đổi ion Ví dụ: NaCl + KOH → NaOH + KCl Na+ + Cl- + K+ + OH- → Na+ + OH- + K+ + Cl- Đây chỉ là sự trộn lẫn các ion với nhau. KIẾN THỨC BỔ SUNG: các chất ít tan () trong nước hoặc dễ bay hơi Nhằm Dự đoán có pứ trao đổi xảy ra hay không? 1. AXIT - Axit ít tan: H2SiO3  (SiO2 + H2O) - Axit bay hơi (hoặc ở thể khí): H2S, H2CO3 (CO2 +H2O), H2SO3 (SO2 +H2O); HCl , HBr, HI 2. BAZƠ: - Phần lớn hidroxit đều ít tan, trừ hidroxit của kim loại kiềm (NaOH, KOH), kiềm thổ ((BaOH)2) và NH4OH; Ca(OH)2 có tan một ít. GV Nguyễn Hửu Trọng Hotline: 0909.124297
10 Người không học như ngọc không mài ! - Bazơ dễ bay hơi: chỉ có NH3 3. MUỐI ❖ Muối tan gồm có: - - Các muối Nitrat (NO3 ): tất cả đều tan dù đi chung với cation nào + + + - Các muối của Na , K , NH4 : tất cả đều tan dù đi chung với anion nào - - - Các muối axit như hidrocacbonat (HCO 3), dihidrophotphat (H2PO4 ) - 2- - 2- - Muối chứa anion AlO2 , ZnO2 , CrO2 , BeO2 tan tốt ❖ Muối ít tan gồm có: - Muối Clorua (Cl-), bromua (Br-), iođua (I-) của: Ag+, Pb2+, Cu+ 2- 2- 2+ 2+ 2+ 2+ - Muối Sunfat (SO4 ), Sunfit (SO3 ): của Ba , Pb , Sr ; Ca . 2- 3- - Muối cacbonat (CO3 ), photphat trung hòa (PO4 ), hidrophotphat 2- (HPO4 ) (trừ muối của kim loại kiềm và amoni tan) - Muối sunfua (S2-) (trừ sunfua của Na+, K+, Ba2+) B. BÀI TẬP I- BÀI TẬP TỰ LUẬN CHỦ ĐIỂM I.4: Phương trình phân tử và pt ion rút gọn của các pứ (nếu có) xảy ra trong dd các chất đli Cần nhớ: a) Cách viết pt ion rút gọn: - Dự đoán có pứ trao đổi xảy ra hay không? (có tạo ,  hay chất đli yếu (H2O )?) - Nếu có pứ, viết pt dạng phân tử - Phân tích các chất vừa dễ tan , vừa đli mạnh thành ion (lưu ý: ,  hay chất đli yếu như H2O và chất hữu cơ vẫn để nguyên dưới dạng p/tử) - Lược giản (tính cả số lượng) những ion giống nhau ở hai vế, ta được pt ion rút gọn. b) Cách viết pt phân tử từ pt ion rút gọn: - Chuyển các ion đã cho thành các chất dễ tan và điện li mạnh tương ứng: + H > Axit mạnh (HCl, H2SO4 ) - OH > bazơ mạnh (NaOH, KOH, (BaOH)2 ) Cation > bazơ mạnh/muối tan Anion > axit mạnh/muối tan - Viết lại cho đúng thành phần sản phẩm (có thêm chất) - Kiểm tra sự cân bằng 2 vế của pt p/tử Minh họa: Hãy viết pt phân tử cho pt ion rút gọn sau: 2+ 2- Ba + SO4 → BaSO4 => pt p/tử: Ba(OH)2 + H2SO4 → BaSO4 + H2O Hoặc: BaCl2 + H2SO4 → BaSO4 + 2HCl 10
Lưu ý: với 1 pt p/tử chỉ viết được 1 pt ion rút gọn nhưng từ 1 pt ion rút gọn có thể viết được nhiều pt p/tử 1) Trộn lẫn các dung dịch những cặp chất sau, cặp chất nào có xảy ra phản ứng? Viết phương trình phản ứng dạng phân tử và dạng ion rút gọn. a. CaCl2 và AgNO3 b. KNO3 và Ba(OH)2 c. Fe2(SO4)3 và KOH d. Na2SO3 và HCl 2) Viết phương trình phân tử và phương trình ion rút gọn của các phản ứng theo sơ đồ dưới đây: a. MgCl2 + ? > MgCO3 + ? b. Ca3(PO4)2 + ? > ? + CaSO4 c. ? + KOH > ? + Fe(OH)3 d. ? + H2SO4 > ? + CO2 + H2O 3) Viết phương trình phản ứng của Ba(HCO3)2 với các dung dịch HNO3, Ca(OH)2, Na2SO4, NaHSO4. 4) Phản ứng trao đổi ion là gì ? Điều kiện để phản ứng trao đổi ion xảy ra? Cho ví dụ minh họa. 5) Cho các chất sau: Zn(OH)2, (NH4)2CO3, NH3, NaCl. Chất nào tồn tại trong môi trường kiềm, môi trường axit ? Giải thích. 6) Hãy giải thích vì sao các chất Zn(OH)2, (NH2)2CO không tồn tại trong môi trường axit, trong môi trường kiềm ; còn NH3 không tồn tại trong môi trường axit ? 7) Trong số những chất sau, những chất nào có thể phản ứng được với nhau NaOH, Fe2O3, K2SO4, CuCl2, CO2, Al, NH4Cl. Viết các phương trình phản ứng và nêu điều kiện phản ứng (nếu có). 8) Trong số những chất sau, những chất nào có thể phản ứng được với nhau NaOH, Fe2O3, K2SO4, CuCl2, 9) Viết phương trình phản ứng dưới dạng phân tử và ion thu gọn của dung dịch NaHCO3 với từng dung dịch: H2SO4 loãng, KOH, Ba(OH)2 dư. CHỦ ĐIỂM I.5: Bài tập định tính sự tồn tại của các ion trong dd chất đli Cần nhớ: Trong 1 dd, các ion trái dấu tồn tại đồng thời được với nhau khi chúng không kết hợp nhau để tạo ra chất kết tủa, chất khí hay chất đli yếu - 2- + Minh họa: Không tồn tại dd chứa đồng thời các ion: OH , SO4 , NH4 , Ba2+ vì: - + OH + NH4 → NH3 + H2O 2- 2+ SO4 + Ba → BaSO4  10) Có thể tồn tại các dung dịch có chứa đồng thời các ion sau được hay không? Giải thích (bỏ qua sự điện li của chất điện li yếu và chất ít tan). - 2- + 2+ - -, + 3+ a. NO3 , SO4 , NH4 , Pb b. Cl , HS Na , Fe - - + 2+ - + + 2+ c. OH , HCO3 , Na , Ba d. HCO3 , H , K , Ca GV Nguyễn Hửu Trọng Hotline: 0909.124297
12 Người không học như ngọc không mài ! + + 2+ 2+ - - 2- 2- 11) Có 4 cation K , Ag , Ba , Cu và 4 anion Cl , NO3 , SO4 , CO3 . Có thể hình thành bốn dung dịch nào từ các ion trên? nếu mỗi dung dịch chỉ chứa 1 cation và 1 anion (không trùng lặp). CHỦ ĐIỂM I.6: Bài toán định lượng sự tồn tại của các ion trong dd chất đli Cần nhớ: ❖ Định luật bảo toàn điện tích trong dd: nnñ/tích döôngñ/= tíchaâm ( nn.tròsoáñ/ñ/ tíchion= tích ) ❖ Khi cô cạn một dd, khối lượng muối khan (chất rắn) thu được bằng tổng khối lượng các ion có trong dd (trừ H+, OH- vì chúng tạo ra nước H2O đã bị cô cạn) 12) Trong 1 dung dịch có chứa a mol Ca2+ , b mol Mg2+ , c mol Cl- - và d mol NO3 ▪ Lập biểu thức liên hệ giữa a, b, c, d. ▪ Nếu a = 0,01 ; c = 0,01 ; d = 0,03 thì b bằng bao nhiêu ? 13) Dung dịch A chứa 0,4 mol Ba 2+ và 0,4 mol Cl- cùng với x - mol NO3 . Giá trị của x? Đs: 0,4 mol 2- + 14) Dung dịch A chứa 0,2 mol SO4 và 0,3 mol cùng với x mol K . Cô cạn dung dịch, tính khối lượng muối khan thu được ĐS: 57,15 g 15) Mỗi dung dịch chứa đồng thời các ion sau đây có tồn tại không? + + 2– 3– Dung dịch A: 0,2 mol K ; 0,2 mol NH4 ; 0,1 mol SO3 ; 0,1 mol PO4 2+ 3+ – – Dung dịch B: 0,1 mol Pb ; 0,1 mol Al ; 0,3 mol Cl ; 0,2 mol CH3COO 3+ 2+ – 2– Dung dịch C: 0,1 mol Fe ; 0,1 mol Mg ; 0,1 mol NO3 ; 0,15 mol SO4 16) Dung dịch A chứa 2 cation Fe2+(0,1 mol), Al3+(0,2 mol) và 2 anion Cl– 2– (x mol), SO4 (y mol). Cô cạn dung dịch A thu được 46,9 gam muối khan. Tìm x và y. ĐS:0,2 mol và 0,3 mol CHỦ ĐIỂM I.7: Toán về pứ trung hòa (axit + bazơ)- trường hợp riêng của pứ trao đổi Cần nhớ: 1/ Cách tính pH của dd thu được sau pứ trung hòa: -Tính n , n từ n , n H+ caùcaxit) OH− (caùcbazô) axit bazơ + - -Viết ptpư trung hòa: H + OH → H2O -Theo pt này, ta thấy: + Nếu: = , => pứ trung hòa vừa đủ 12
=> dd trung tính => pH = 7 +Nếu: n > n =>dư axit H c+ a ùc a xit) OH(caùcbazô)− n + H d+ ö →tính n = - => [H dư] = => pH H d+ ö Vd dh o ãnh ô ïp + Nếu: dư bazơ n - OHdö− →tính n = - =>[OH dư]= =>pOH=>pH OHdö− Vddhoãnhôïp 2/ Tính khối lượng chung các muối thu được: mcaùcmuoái =+  mcation  m anion mcation = mkim loại ; vd: m = mK K + manion = mgốc axit ; vd: m 2− = mSO SO4 4 17) Dung dịch Ba(OH)2 có pH = 13 (dd A); Dung dịch HCl có pH = 1 (dd B). a. Tính nồng độ mol của dung dịch A và B. b. Trộn 2,75 lit dung dịch A với 2,25 lit dung dịch B. Tính pH của dung dịch. (thể tích dd thay đổi không đáng kể). 18) Trộn 250ml dung dịch hỗn hợp gồm HCl 0,08 mol/l và H2SO4 0,01 mol/l với 250ml dung dịch Ba(OH)2 a mol/l thu được m gam kết tủa và 500 ml dung dịch có pH = 12. Tính m và a. (ĐHQG Hà Nội – 2000) 19) Hòa tan ở nhiệt độ phòng 0,963g NH4Cl vào 100ml dung dịch Ba(OH)2 0,165 M. Tính nồng độ mol các chất trong dung dịch. Dung dịch thu được có môi trường axit hay bazơ ? 20) Trộn 300ml dung dịch HCl 0,05 mol/l với 200ml dung dịch Ba(OH)2 a mol/l thì thu được 500ml dung dịch có pH = 12. Tính a. 21) Trộn lẫn 200ml dung dịch H2SO4 0,05M với 300ml dung dịch HCl 0,1M ta được dung dịch D. Lấy 150ml dung dịch D trung hòa bởi 50ml dung dịch KOH. Tính nồng độ dung dịch KOH đem dùng. ĐS: [KOH]=0,3M 22) Cho dung dịch NaOH có pH = 13 (dung dịch A). a. Cần pha loãng dung dịch A bao nhiêu lần để thu được dung dịch B có pH =12. b. Cho 1,177gam muối NH4Cl vào 200ml dung dịch B và đun sôi dung dịch, sau đó làm nguội và thêm một ít phenolphtalein vào. Hỏi dung dịch có màu gì ? CHỦ ĐIỂM I.8: Toán về pứ trao đổi (axit+muối; bazơ+muối hoặc muối+muối) Lưu ý: nếu có 2 chất cùng pứ trao đổi với 1 hoặc 2 chất khác, để đơn GV Nguyễn Hửu Trọng Hotline: 0909.124297
14 Người không học như ngọc không mài ! giản hóa cách tính, nên viết ptpư dưới dạng ion, tính gộp chung cho các chất chứa cùng ion, không nên tính riêng rẽ từng chất. Minh họa: hỗn hợp HCl + KCl pứ với hh AgNO3 + Pb(NO3)2, nên viết: Cl- + Ag+ → AgCl - 2+ 2Cl + Pb → PbCl2 23) Cho 10,6 gam Na2CO3 vào 12 gam dung dịch H2SO4 98% sẽ thu được bao nhiêu gam dung dịch ? Nếu cô cạn dung dịch sau phản ứng sẽ thu được bao nhiêu gam chất rắn? 24) Cho 200 ml dung dịch hỗn hợp Na2CO3 0,6M và K2SO4 0,4M tác dụng vừa đủ với 100 ml dung dịch hỗn hợp Pb(NO3)2 0,9M và BaCl2 nồng độ C (mol/l) thu được m gam kết tủa. Tính m và C? 25) Tính nồng độ mol của dung dịch HCl , nếu 30,0 ml dung dịch này phản ứng vừa đủ với 0,2544 g Na2CO3. ❖ CHỦ ĐIỂM I.9: Nhận biết các ion dựa vào phản ứng trao đổi trong dd Cần nhớ: nắm vững các chất ít tan hoặc dễ bay hơi 26) Bằng phương pháp hóa học hãy nhận biết: a/ Các dung dịch Na2CO3; MgCl2; NaCl; Na2SO4. b/ Các dung dịch Pb(NO3)2, Na2S, Na2CO3, NaCl. c/ Các chất rắn Na2CO3, MgCO3, BaCO3 và CaCl2. d/ Các dung dịch BaCl2, HCl, K2SO4 và Na3PO4. 27) Chỉ dùng quỳ tím làm thuốc thử hãy phân biệt các lọ mất nhãn chứa các chất sau: H2SO2, HCl, NaOH, KCl, BaCl2. 28) Chỉ dùng một hóa chất làm thuốc thử hãy phân biệt các dung dịch chứa trong các lọ mất nhãn sau: H2SO4, NaOH, BaCl2, Na2CO3, Al2(SO4)3. 29) Không dùng thêm thuốc thử bên ngoài, hãy phân biệt các lọ mất nhãn chứa các dung dịch sau: NaHCO3, Ca(HCO3)2, Na2CO3, CaCl2. 14
BÀI 5: LUYỆN TẬP A. CHUẨN BỊ: ❖ Kiến thức cần nắm vững (SGK) hoặc Lý thuyết tóm tắt ❖ Các chủ điểm bài tập B. BÀI TẬP Các dạng bài tập trong CHƯƠNG 1- SỰ ĐIỆN LI chủ yếu tập trung vào các nội dung chính: 1. Viết phương trình điện li 2. Tính [ion], tính pH → xác định môi trường dung dịch (axit, kiềm, trung tính) 3. Viết phương trình phân tử và phương trình ion rút gọn của pứ trao đổi ion trong dung dịch→ 1 số bài tập liên quan 1) Chỉ dùng thuốc thử phenoltalein, hãy trình bày cách phân biệt ba dung dịch có cùng nồng độ mol sau : KOH, HNO3, H2SO4. 2) Viết phương trình phân tử ứng với phương trình ion rút gọn sau: 2+ 2– 3+ – 1. Ba +CO3 →BaCO3 2. Fe +3OH → Fe(OH)3 + – 2– + 3. NH4 +OH →NH3+H2O 4. S +2H →H2S – – – 2– 5. HClO+OH →ClO +H2O 6. CO2+2OH →CO3 +H2O 3) Viết phương trình dạng phân tử và ion rút gọn của các phản ứng trong dung dịch theo sơ đồ sau : 1. Pb(NO3)2+?→PbCl2+? 2. Cu(OH)2+?→Na2CuO2+? 2– 3. MgCO3+?→MgCl2+?+? 4. HPO4 +?→H3PO4+? 5. FeS+?→FeCl2 + ? + ? 6. Fe2(SO4)3+?→K2SO4 + ? 4) Viết phương trình hóa học dưới dạng ion rút gọn của các phản ứng để chứng minh rằng: a. Be(OH)2 là 1 hiđroxit lưỡng tính. b. Al(OH)3 là 1 hiđroxit lưỡng tính 5) Cho các dung dịch : HCl, Na2SO4, Na2CO3, Ba(NO3)2, CH3COONa, Ba(OH)2 và các chất rắn CaCO3, FeS . Viết phương trình phân tử, ion đầy đủ, ion rút gọn cho các phản ứng xảy ra khi cho từng cặp tác dụng với nhau. 6) Trong nước biển, Magie là kim loại lớn thứ hai sau natri. Mỗi kg nước biển chứa khoảng 1,3 gam magie dưới dạng các ion Mg2+. Ở nhiều quốc gia, magie được khai thác từ nước biển. Quá trình sản xuất magie từ nước biển gồm các giai đoạn sau : a. Nung đá vôi thành vôi sống. b. Hòa tan vôi sống trong nước biển tạo ra kết tủa Mg(OH)2. c. Hòa tan kết tủa Mg(OH)2 trong dung dịch HCl. d. Điện phân MgCl2 nóng chảy. 7) Viết các phương trình phản ứng xảy ra dưới dạng phân tử và ion rút gọn (nếu có) của quá trình sản xuất trên. GV Nguyễn Hửu Trọng Hotline: 0909.124297
16 Người không học như ngọc không mài ! 3+ 2+ 2+ - - 2- 8) Trong 3 dd có chứa các ion sau : Al , Pb , Ba , NO3 , Cl và SO4 . Đó là các dung dịch muối nào, biết rằng trong mỗi dd chỉ có 1 muối. 9) Có thể tồn tại các dd có chứa đồng thời từng nhóm các ion sau đây không (bỏ qua sự điện li của chất điện li yếu và chất ít tan) . - 2- + 2+ - - + 3+ a) NO3 , SO4 ,NH4 , Pb b) Cl , HS , Na , Fe - + + 2+ - - 2- 2+ c) Br , NH4 , Ag , Ca d) Cl , NO3 , S , Fe - - + 2+ - + + 2+ e) OH , HCO3 , Na , Ba f) HCO3 , H , K , Ca 10) Hòa tan hoàn toàn 0,12 gam Mg trong 100,0 ml dung dịch HCl 0,20M. Tính pH của dung dịch sau khi phản ứng kết thúc (thể tích dung dịch biến đổi không đáng kể) 11) Hòa tan 1,952 gam muối BaCl2.xH2O trong nước. Thêm H2SO4 loãng dư vào dung dịch thu được. Kết tủa tạo thành được làm khô và cân được 1,864 g. Xác định công thức hóa học của muối. 12) 0,80 gam một kim loại hóa trị 2 hòa tan hoàn toàn trong 100,0 ml dung dịch H2SO4 loãng. Lượng axit còn dư phản ứng vừa đủ với 33,4 ml dung dịch NaOH 1,00M. Xác định tên kim loại. 13) Hòa tan 0,887 gam hỗn hợp NaCl và KCl trong nước. Xử lí dung dịch thu được bằng 1 lượng dư dung dịch AgNO3. Kết tủa khô thu được có khối lượng 1,913 gam. Tính thành phần phần trăm của từng chất trong hỗn hợp. 14) HF được sản xuất bằng phản ứng giữa CaF2 và H2SO4. Dùng 6,00 kg CaF2 và H2SO4 dư thu được 2,86 kg HF. Tính hiệu suất phản ứng. 15) Hoà tan 0,585g NaCl vào nước thành 0,5 lít dd . Xác định nồng độ mol của các ion trong dd thu được . 16) Tính pH của dd thu được sau khi trộn 40ml dd H2SO4 0,25M với 60 ml dd NaOH 0,5M 17) Cần trộn 10ml dd NaOH 0,5M với bao nhiêu ml dd NaOH 1M để được dd có nồng độ 0,8M. 18) 100ml dd A chứa Na2SO4 0,1M và Na2CO3 0,1M tác dụng vừa đủ với 100ml dd B chứa Ba(NO3)2 0,05M và Pb(NO3)2 tạo kết tủa. Tính nồng độ mol của Pb(NO3)2 và khối lượng chung của các kết tủa. CHỦ ĐIỂM MỞ RỘNG: Bài tập về Hiđrôxit lưỡng tính. Cần nhớ: nắm vững các hidroxit lưỡng tính thường gặp và tính chất của chúng: vừa pứ với axit vừa pứ với bazơ Bài tập minh họa: Chia 19,8 gam Zn(OH)2 thành 2 phần bằng nhau. Phần 1: Cho tác dụng với 150ml dung dịch H2SO4 1M. Tính khối lượng muối tạo thành. Phần 2: Cho tác dụng với 150ml dung dịch NaOH 1M. Tính khối lượng muối tạo thành. Hướng dẫn: Số mol Zn(OH)2 ở mỗi phần = 19,8/99.2 = 0,1 mol Phần 1: nH2SO4 = 150.1/1000 = 0,15 mol 16
PTPƯ: Zn(OH)2 + H2SO4 > ZnSO4 + H2O Ban đầu 0,1 0,15 0 Phản ứng 0,1 0,1 0,1 (mol) Sau phản ứng 0,05 0,1 (mol) => mmuối = 0,1. 161 = 16,1 gam Phần 2: Số mol của NaOH = 150.1/1000 = 0,15 mol PTPƯ Zn(OH)2 + 2NaOH > Na2ZnO 2 + 2H2O Ban đầu 0,1 0,15 0 Phản ứng 0,075 0,15 0,075 (mol) Sau phản ứng 0,025 0 0,075 (mol) => mmuối = 0,075.143 = 10,725 gam BÀI TẬP TỰ LUYỆN: 1/ Cho Na tan hết trong dung dịch AlCl3 thu được kết tủa. Viết các phương trình phản ứng có thể xảy ra. 2/ Chia 15,6 gam Al(OH)3 làm 2 phần bằng nhau: Phần 1: Cho tác dụng với 200ml dung dịch H2SO4 1M. Phần 2: Cho tác dụng với 50ml dung dịch NaOH 1M. Tính khối lượng muối tạo thành sau phản ứng ở mỗi phần. Đáp án: 17,1 gam; 4,1 gam 3/ Cho 300ml dung dịch NaOH 1,2 M tác dụng với 100 ml dung dịch AlCl3 1M. a. Tính nồng độ các chất trong dung dịch thu được. b. Tính khối lượng kết tủa sau phản ứng. Đáp số: a. Nồng dộ của NaCl = 0,3/0,4 = 0,75M; nồng độ của NaAlO2 = 0,06/0,4 = 0,15 M b. Khối lương kết tủa Al(OH)3 = 0,04.78 = 3,12 gam GV Nguyễn Hửu Trọng Hotline: 0909.124297
18 Người không học như ngọc không mài ! Chöông 2: NHÓM NITƠ Bài 7: NITƠ A. LÝ THUYẾT TÓM TẮT I-CẤU TẠO PHÂN TỬ - Cấu hình electron : 1s22s22p3 - CTCT : N  N CTPT : N2 II-TÍNH CHẤT VẬT LÝ - Là chất khí không màu, không mùi, không vị, hơi nhẹ hơn không khí ( d = 28/29), hóa lỏng ở -196oC. - Nitơ ít tan trong nước, hoá lỏng và hoá rắn ở nhiệt độ rất thấp. - Không duy trì sự cháy và sự hô hấp III-TÍNH CHẤT HOÁ HỌC Phân tử nitơ (N2) có liên kết ba rất bền, nên ở điều kiện thường 0 nitơ khá trơ về mặt hóa học nhưng khi có t và xúc tác thì N2 khá hoạt động. 1-Tính oxi hoá: N2 thể hiện tính oxi hóa khi tác dụng các chất khử, tạo sản phẩm chứa N-3. a) Tác dụng với hidrô→ amoniac Đây là phản ứng thuận nghịch và toả nhiệt, cần nhiệt độ cao, áp suất cao và có xúc tác: 0 to,p,xt –3 N2 + 3H2 2NH3 H = -92KJ b)Tác dụng với kim loại → nitrua kim loại - Ở nhiệt độ thường, nitơ chỉ tác dụng với liti: 0 –3 6Li + N2 → 2Li3N (liti nitrua) - Ở nhiệt độ cao, nitơ tác dụng với nhiều kim loại. 0 –3 t0 3Mg + N2 ⎯⎯→ Mg3N2 (magie nitrua) 2-Tính khử: Nitơ còn thể hiện tính khử khi tác dụng với chất oxi hóa mạnh Tác dụng với O2: phản ứng không xảy ra ở nhiệt độ thường; chỉ xảy ra ở 30000C hoặc khi có tia lửa điện) 30000 C N2 + O2 ⎯⎯⎯⎯⎯⎯→ 2NO (nitơ monoxit - không màu ) -Ở điều kiện thường, NO tác dụng ngay với oxi không khí: +2 +4 2NO + O2 → 2NO2 (nitơ đioxit - màu nâu đỏ) - Các oxit khác của nitơ: N2O , N2O3, N2O5 không điều chế được trực 18
tiếp từ niơ và oxi IV- ĐIỀU CHẾ : a) Trong công nghiệp: Nitơ được sản xuất bằng cách chưng cất phân đoạn không khí lỏng b) Trong phòng thí nghiệm: Nhiệt phân muối nitrit o t NH4NO2 → N2 + 2H2O to NH4Cl + NaNO2 → N2 + NaCl +2H2O B. BÀI TẬP I- BÀI TẬP TỰ LUẬN CHỦ ĐIỂM II.1: Hỗn hợp các khí tác dụng với nhau. Cần nhớ: Công thức liên quan đến chất khí V ❖ Chất khí, đktc (00C, 1atm): n = 22,4 PV ❖ Chất khí, không ở đktc: n = (R=0,082; T = t0C + 273) RT M A ❖ Tỉ khối hơi của khí A đối với khí B: dA/B = M B ▪ Nếu B là hỗn hợp 2 khí X (x mol) và Y (y mol): M A mBXY x.M+ y.M dA/B = với M B == M B nB x+ y MMAA ▪ Nếu B là không khí ( M KK =29): dA / KK == MKK 29 1) Trộn 3 lit NO với 10 không khí. Tính thể tích NO2 tạo thành và thể tích hỗn hợp khí sau phản ứng. Biết phản ứng xảy ra hoàn toàn, oxi chiếm 1/5 thể tích không khí, các khí đo ở đktc. Đáp số: 11,5 l 2) Dẫn 1lít hỗn hợp NH3 và O2, có tỉ lệ 1:1 về số mol đi qua ống đựng xúc tác Pt nung nóng. Khí nào không phản ứng hết còn thừa bao nhiêu lít ?(thể tích các khí đo ở cùng điều kiện) Đáp số : 0,1 l 3) Cho 2,688 lít (đktc)hỗn hợp khí A gồm 40% thể tích là O2, còn lại là N2. Đốt cháy m (g) cacbon thu được hỗn hợp B có 7,95% thể tích là O2 , phần còn lại là N2 , CO và CO2 ( tỉ khối hơi của B đối với H2 là 15,67) a. Tính m. b. Tính % thể tích các khí trong B. c. Nếu quá trình trên thực hiện trong bình kín, ban đầu là OoC thì áp suất p trong bình là bao nhiêu (m=0,6g ; 54,34%N2 ; 18,86%CO ; 18,8%CO2 ; p = 1,104 atm) 4) Dẫn không khí có lẫn H2S và hơi nước lần lượt qua dung dịch NaOH, H2SO4 đđ và vụn đồng nung đỏ. Chất nào sẽ bị từng chất trên hấp thụ? Khí còn lại sau cùng là gì ?Viết các phương trình hóa học dạng phân tử và ion thu gọn. GV Nguyễn Hửu Trọng Hotline: 0909.124297
20 Người không học như ngọc không mài ! Bài 8: AMONIAC VÀ MUỐI AMONI A. LÝ THUYẾT TÓM TẮT A. AMONIAC I- Tính chất vật lí:  Là chất khí không màu, có mùi khai xốc, nhẹ hơn không khí.  Tan rất nhiều trong nước (do NH3 là phân tử phân cực)  Amoniac hòa tan vào nước thu được dung dịch amoniac. II-Tính chất hóa học: 1. Tính bazơ yếu: + - a) Tác dụng với nước: NH3 + H2O NH4 + OH + -  Thành phần dung dịch amoniac gồm: NH3, NH4 , OH . => dung dịch NH3 là một dung dịch bazơ yếu. b) Tác dụng với dung dịch muối:→ kết tủa hiđroxit của các kim loại tương ứng. AlCl3 + 3NH3 + 3H2O → Al(OH)3↓ + 3NH4Cl 3+ + Al + 3NH3 + 3H2O → Al(OH)3↓ + 3NH4 c) Tác dụng với axit: → muối amoni: NH3 + HCl → NH4Cl (amoni clorua) 2NH3 + H2SO4 → (NH4)2SO4 (amoni sunfat) 2. Tính khử: vì trong NH3, nguyên tố Nitơ đang có số OXH −3 thấp nhất của nó (-3) nên N H3 là một chất khử, thể hiện khi tác dụng -3 0 với chất oxi hóa, lúc đó thường thì N bị oxi hóa thành N (N2), một ít tạo N+2 (NO) a) Tác dụng với oxi: tạo hai sản phẩm khác nhau phụ thuộc vào xúc tác to 4NH3 + 3O2 ⎯ ⎯ → 2N2 + 6H2O to,xt 4NH3 + 5O2 ⎯ ⎯ ⎯ → 4NO + 6H2O (Pt là xúc tác) b) Tác dụng với clo: tự bốc cháy trong khí clo 2NH3 + 3Cl2 ⎯⎯ → 6HCl + N2 NH3 kết hợp ngay với HCl vừa sinh ra tạo “khói trắng” NH4Cl (chứng tỏ khí NH3 là bazơ) c) VỚI OXIT 1 SỐ ÔXÍT KIM LOẠI (thường là oxít kim loại trung bình, yếu) 2NH3 + 3CuO N2 + 3Cu + 3H2O III- Điều chế: 1. Trong phòng thí nghiệm: đun nóng muối amoni với dd bazơ 20
t o 2NH4Cl + Ca(OH)2 ⎯⎯ → CaCl2 + 2NH3↑ + 2H2O to NH4NO3 + NaOH ⎯ ⎯ → NaNO3 + NH3 + H2O 2. Trong công nghiệp: Tổng hợp từ nitơ và hiđro: t x0 t,, p N2(k) + 3H2(k) ⎯⎯⎯⎯⎯⎯→ 2NH3(k) ∆H < O o Nhiệt độ: 450 – 5000C o Áp suất cao từ 200 – 300 atm o Chất xúc tác: sắt kim loại được trộn thêm Al2O3, K2O, - Làm lạnh hỗn hợp khí bay ra, NH3 hóa lỏng được tách riêng. + B. MUỐI AMONI: Là hợp chất ion, phân tử gồm cation NH 4 (amoni) và anion gốc axit. I- Tính chất vật lí: Tan nhiều trong nước, điện li hòan toàn thành + các ion, ion NH4 không màu. II- Tính chất hóa học: 1. Tác dụng với dung dịch kiềm: tạo NH3, nay là phản ứng dùng để nhận biết muối amoni (tạo khí có mùi khai), hoặc dùng điều chế NH3 trong phòng thí nghiệm (NH4)2SO4 + 2NaOH 2NH3 + 2H2O + Na2SO4 + - NH4 + OH → NH3↑ + H2O 2. Phản ứng nhiệt phân: đa số muối amoni điều không bền nhiệt. a) Muối amoni của axit dễ bị phân hủy hay không có tính oxi hóa mạnh khi nhiệt phân tạo NH3 và axit tương ứng. NH4Cl NH3 + HCl NH4HCO3 NH3 + CO2 + H2O (NH4)2CO3(r) NH3(k) + NH4HCO3 NH4HCO3 được dùng làm xốp bánh. b) Muối amoni của axit có tính oxi hóa mạnh khi bị nhiệt phân không tạo NH3 mà tạo sản phẩm có số OXH cao hơn: N2, N2O (đinitơ oxit) NH4NO3 N2O + 2H2O NH4NO3 N2 + ½ O2 + 2H2O NH4NO2 N2 + 2 H2O B. BÀI TẬP I- BÀI TẬP TỰ LUẬN 1) Nguyên tố nitơ có số oxi hóa là bao nhiêu trong các hợp chất sau: NO, NO2, NH3, NH4Cl, N2O , N2O3 , N2O5 , Mg3N2.? 2) Tinh chế và tách . a. Tinh chế NH3 ra khỏi hỗn hợp gồm :NH3, NO, SO2 , CO2. GV Nguyễn Hửu Trọng Hotline: 0909.124297
22 Người không học như ngọc không mài ! b. Tách rời từng chất ra khỏi hỗn hợp sau: i. NH3, NO, SO2 . ii. Ba chất rắn :NaCl ,NH4Cl , MgCl2 . iii. NH3 ,CO2, N2, H2 . 3) Hoàn thành các phương trình phản ứng hóa học sau đây - 0 a) ? + OH t NH3 + ? 0 b) (NH4)3PO4 t NH3 + ? 0 c) NH4Cl + NaNO2 t ? + ? + ? 0 d) (NH4)2Cr2O7 t N2 + Cr2 O 3 + ? 4) Hoàn thành các phương trình hóa học sau đây. 0 a) NH4NO2 t ? + ? b) ? t 0 N2O + H2O c) (NH4)2SO4 t 0 ? + Na2SO4 + H2O 0 d) ? t NH3 + CO2 + H2O Hãy cho biết phản ứng nào là phản ứng oxi hóa khử và giải thích 5) Muối nào có đầy đủ tính chất sau đây : a. nung nóng với dd kiềm thì phóng thích 1 chất khí có mùi khai. b. Tác dụng với dung dịch BaCl2 tạo kết tủa trắng Giải thích và viết phương trình pứ dạng phân tử và ion thu gọn. CHỦ ĐIỂM II.2: bài tập sản xuất ammoniac NH3 Cần nhớ: cách tính hiệu suất phản ứng SaûnphaåmTT - Hiệu suất tính theo sản phẩm: H.100%= . SaûnphaåmLT Ng/ lieäuLT - Hiệu suất tính theo nguyên liệu: H.100%= Ng/ lieäuTT (TT: thực tế; LT: lý thuyết-tính theo pt; SPTT Ng/liệu LT) Bài tập minh họa: Cần lấy bao nhiêu lít N2 và H2 (đktc) để điều chế được 51 gam NH3. Biết hiệu suất của phản ứng là 25%. 51 Giải: n3==(mol) NH3 17 N2 + 3H2 → 2NH3 Ta có: (do bài toán yêu cầu tìm nguyên liệu thực tế) => n(N2)=3.100/2.25=6(mol);V(N2 )=134,4(l). n(H2)= 3.3.100/2.25=18(mol);V(H2)=403,2(l). 22
6) Hỗn hợp N2 và H2 có tỉ lệ số mol là 1:3 được lấy vào bình phản ứng có diện tích 20 l. áp suất của hỗn hợp khí lúc đầu là 372 at và nhiệt độ là 427 0C, a. Tính số mol N2 và H2 có lúc đầu. b. Tính số mol các khí trong hỗn hợp sau phản ứng biết hiệu suất của phản ứng là 20 %. c. Tính áp suất của hỗn hợp khí sau phản ứng biết nhiệt độ trong bình đươc giữ không đổi. Đáp số: a. N2 = 32,4 mol; H2 = 97,2 mol b. 116,64 mol; c. 334,8 at 7) Một hỗn hợp N2 và H2 có tỉ khối đối với H2 là 4,9. Cho hỗn hợp đi qua chất xúc tác nung nóng, người ta được một hỗn hợp mới có tỉ khối đối với H2 = 6,125. Tính hiệu suất N2 chuyển thành NH3. (H%=33,33%) 8) Cho hỗn hợp đồng thể tích N2 và H2 được cho qua bột sắt nung nóng thì có 60% H2 tham gia phản ứng.Hãy xác định thành phần % theo thể tích các khí trong hỗn hợp tạo thành. (%N2=50 ; %H2=25 ; %NH3=25) 9) Cho hỗn hợp N2 và H2 ( với V :V = 1: 3) qua bột sắt nung nóng ở N2 H 2 400oC. Khí tạo thành được hòa tan trong nước thành 200g dung dịch ammoniac 8,5%. Tính lượng N2 và H2 đã sử dụng nếu hiệu suất phản ứng là 90%. ( m = 15,55g ) H 2 CHỦ ĐIỂM II.3: bài tập về tính chất hóa học của NH3 và muối + amoni NH4 + Cần nhớ: nắm vững tchh của NH3 và muối amoni NH4 Bài tập minh họa: Có 8,4 l amoniac (đktc). Tính số mol H2SO4 đủ để phản ứng hết với lượng khí này để tạo ra (NH4)2SO4. Giải 2NH3 + H2SO4 → (NH4)2SO4. n(NH3) = 8,4/22,4 = 0,375 mol n(H2SO4) = 1/2 n(NH3) = 0,1875 mol 10) Cho 1,5 l NH3( đktc) đi qua ống đựng CuO nung nóng thu được một chất rắn X. a. Viết phương trình phản ứng giữa CuO và NH3 biết trong phản ứng số OXH của N tăng lên bằng 0. b. Tính lượng CuO đã bị khử. c. Tính V HCl 2M đủ để tác dụng với X. ĐS: b. 9 g c. 0,1 l 11) Hòa tan 4,48 l NH3 (đktc) vào lượng nước vùa đủ 100 ml dd. Cho vào + 2- dung dịch này 100 ml H2SO4 1 M. Tính nồng độ mol/l của các ion NH4 , SO4 và muối amonisunfat thu được. ĐS: 1mol/l; 0,5 mol; CM (NH4)2SO4)2 = 0,5 mol/l 12) Cho dung dịch KOH đến dư vào 50 ml dung dịch (NH4)2SO4)2 1M đun nóng nóng nhẹ. Tính số mol và số lít chất khí bay ra ở đktc GV Nguyễn Hửu Trọng Hotline: 0909.124297
24 Người không học như ngọc không mài ! ĐS 0,1 mol; 2,24 l 13) cho hỗn hợp khí từ tháp tổng hợp NH3 ra đi qua dung dịch H2SO4 loãng thì thể tich của nó giảm 20%. Tính thành phần % N2 và H2 trong hỗn hợp này. Biết rằng lúc đầu N2 và H2 lấy đúng tỉ lệ mol 1 : 3. 14) Cho 23,9 gam hỗn hợp gồm NH4Cl và (NH4)2SO4 tác dụng vừa đủ với 200cm3 dung dịch NaOH 2M. a) Tính phần trăm theo khối lượng mỗi chất trong hỗn hợp ban đầu ? b) Tính V khí bay ra. + 2 15) Cho dd Ba(OH)2 đến dư vào 50 ml dd A có chứa các ion NH4 , SO4 , - NO3 . Có trong 11,65g một kết tủa được tạo ra và đun nóng thì có 4,48 lít (đkc) một chất khí bay ra . a/Viết phương trình phân tử và phương trình ion của các phản ứng xảy ra b/Tính nồng độ mol/lít của mỗi muối trong dd A? 16) Cho 1,12 lít NH3 ở đktc tác dụng với 16g CuO nung nóng, sau phản ứng còn một chất rắn X còn lại. a/Tính khối lượng chất rắn X còn lại. b/Tính thể tích dung dịch HCl 0,5M đủ để tác dụng với X. 17) Dẫn 1,344 l NH3 vào bình chứa 0,672 l khí Clo (các khí đo ở đktc). a) Tính % V hỗn hợp khí sau phản ứng ? b) tính khối lượng muối amoni clorua thu được? 18) a) Khí A cháy trong khí B lấy dư tạo thành hợp chất C .Cho C vào dung dịch AgNO3 tạo kết tủa trắng rồi tan khi thêm khí A vào . a. Xác định A,B,C .Viết phương trình phản ứng xảy ra ? b. Cho dd khí A vào 20 ml dd Al2(SO4)3 đến dư .Để hòa tan hết kết tủa thu được sau phản ứng cần tối thiểu 10ml dung dịch NaOH 2M i. Viết phương trình phân tử , ion rút gọn. ii. Tính nồng độ mol/lít của dd Al2(SO4)3 ban đầu. 24
Bài 9: AXIT NITRIC VÀ MUỐI NITRAT A. LÝ THUYẾT TÓM TẮT A. AXIT NITRIC I. CẤU TẠO PHÂN TỬ O - CTPT: HNO3 CTCT: H - O – N O - Trong HNO3, Nitơ (N) có số oxi hoá cao nhất là +5 II. TÍNH CHẤT VẬT LÍ - Là chất lỏng không màu, bốc khói mạnh trong không khí ẩm - Axit nitric không bền, khi có ánh sáng , phân huỷ 1 phần: 4HNO3 → 4NO2 + O2 + 2H2O Do đó axit HNO3 cất giữ lâu ngày có màu vàng do NO2 phân huỷ tan vào axit. → Cần cất giữ trong bình sẫm màu, bọc bằng giấy đen - Axit nitric tan vô hạn trong nước (HNO3 đặc có nồng độ 68%, D = 1,40 g/cm3). III. TÍNH CHẤT HOÁ HỌC Rất dễ bị phân hủy bởi nhiệt: to 4HNO3 ⎯ ⎯ → 4NO2 + O2 + 2H2O AXIT NITRIC (HNO3) là một axit mạnh đồng thời là một chất oxi hóa rất mạnh 1. Tính axit: HNO3 là một trong số các axit mạnh nhất + – - Trong dung dịch: HNO3 H + NO3 - Dung dịch axit HNO3 có đầy đủ tính chất của môt dung dịch axit: làm đỏ quỳ tím, tác dụng với oxit bazơ, bazơ, muối của axit yếu hơn. TÁC DỤNG VỚI CHẤT CHỈ THỊ MÀU làm quỳ tím hóa đỏ + - HNO3 ⎯⎯ → H + NO3 TÁC DỤNG VỚI BAZƠ tạo muối và nước HNO3 + KOH KNO3 + H2O + - H + OH H2O 3HNO3+ Fe(OH)3 Fe(NO3)3 + 3H2O + 3+ 3H + Fe(OH)3 Fe + 3H2O TÁC DỤNG VỚI OXIT BAZƠ tạo muối và nước 2HNO3 + CuO Cu(NO3)2 + H2O + 2+ 2H + CuO Cu + H2O GV Nguyễn Hửu Trọng Hotline: 0909.124297
26 Người không học như ngọc không mài ! TÁC DỤNG VỚI MUỐI CỦA AXIT YẾU tạo muối và axit tương ứng 2HNO3 + CaCO3 ⎯⎯ → Ca(NO3)2 + CO2 + H2O + 2+ 2H + CaCO3 Ca + CO2 + H2O +5 2. Tính oxi hoá: H N O3 là chất oxi hóa mạnh Tuỳ vào nồng độ của axit và bản chất của chất khử mà HNO3 có thể bị khử đến: NO, NO2, N2O, N2, NH4NO3 TÁC DỤNG VỚI KIM LOẠI: HNO3 oxi hoá hầu hết kim loại (trừ Au và Pt) đến mức oxi hóa cao nhất của KL→ muối nitrat còn +5 HNO3 (thực chất là N ) bị khử thành NO2 , NO, N2 hoặc NH4NO3; phản ứng không tạo H2. +4 N O2 +2 N O to +1 M + HNO3 ⎯ ⎯ → M(NO3)n + H2O + N 2 O 0 N 2 −3 N H 4 NO3 n: là hóa trị hay số oxh cao nhất của kim loại M Fe, Al, Cr không tác dụng với HNO3 đặc nguội do kim loại bị thụ động hóa có thể dùng bình bằng Al hoặc Fe để bảo quản và vận chuyển axit HNO3 đặc, nguội Đặc điểm sản phẩm khử HNO3 ( ): ▪ NO2: khí màu nâu đỏ, khí bị hấp thụ bởi kiềm ▪ NO: khí không màu hóa nâu trong không khí ▪ N2O: khí không màu nặng hơn không khí ▪ N2: khí không màu nhẹ hơn không khí ▪ NH4NO3: muối, trong dd sp của pứ không tạo khí, khi cho bazơ vào dd sp thì có khí mùi khai bay ra. Không nói tạo gì thì nhớ: HNO3 đặc tạo NO2, HNO3 loãng tạo NO Kim loại có tính khử càng mạnh và HNO3 càng loãng thì bị khử xuống soh càng thấp: to 6HNO3 (đ) + Fe ⎯ ⎯ → Fe(NO3)3 + 3NO2 + 3H2O + - 3+ (6H + 3NO3 + Fe Fe + 3NO2 + 3H2O) 8HNO3 (l ) + 3Cu 3Cu(NO3)2 + 2NO + 4H2O 26
+ - 2+ (8H + 2NO3 + 3Cu ⎯⎯ → 3Cu + 2NO + 4H2O) TÁC DỤNG VỚI PHI KIM (thường thì phi kim ở dạng rắn: C, S, P ; HNO3 ở trạng thái đặc) → sản phẩm ứng với số oxh cao của phi kim. to C + 4HNO3đ ⎯ ⎯ → CO2 + 4NO2  + 2H2O S + 6HNO3đ H2SO4 + 6NO2  + 2H2O 5HNO3l + 3P + 2H2O 3H3PO4 + 5NO 5HNO3+ P H3PO4 + 5NO2 + H2O TÁC DỤNG VỚI CÁC HỢP CHẤT: các hợp chất chứa nguyên tố X đang ở mức oxh thấp (H2S, Hl, SO2, FeO, muối sắt (II) ) sẽ bị oxi hoá bởi HNO3→muối nitrat ứng với X có mức oxi hoá cao hơn ban đầu. FeO + 4HNO3 Fe(NO3)3 + NO2 + 2H2O - Nhiều hợp chất hữu cơ như giấy, vải, dầu thông bốc cháy khi tiếp xúc với HNO3 đặc. Nhớ: Đối với HNO3 thì cả hai tính axit mạnh và tính oxi hóa mạnh xảy ra đồng thời. IV. ĐIỀU CHẾ 1. Trong phòng thí nghiệm: Ngưng tụ HNO3 tạo ra do phản ứng: t 0 t0C NaNO3+ H2SO4 HNO3+ NaHSO4 2. Trong công nghiệp: * Nguyên liệu: NH3, không khí. * Phương pháp hiện đại: gồm 3GĐ: NH3 →NO →NO2 → HNO3 a) Oxi hoá NH3 bằng oxi không khí thành nitơ monooxit NO. -3 +2 85000 -900 C 4 NH3 +5O2 ⎯⎯⎯⎯→Pt 4 NO+6H2O ΔH < 0 b) Oxi hoá nitơ monooxit thành nitơ đioxit bằng oxi không khí ở điều kiện thường. 2NO + O2  2NO2 c) Nitơ đioxit tác dụng với nước và oxi thành axit nitric. 4NO2 + O2+ 2H2O  4HNO3 Nồng độ thường đạt: 52 -68%. B. MUỐI NITRAT - MUỐI NITRAT (NO3 ) là muối của axit nitric, tất cả muối nitrat đều tan và phân li mạnh: GV Nguyễn Hửu Trọng Hotline: 0909.124297
28 Người không học như ngọc không mài ! n+ − M(NO3)n ⎯⎯ → M + nNO 3 NHIỆT PHÂN MUỐI NITRAT: K N a C a . . . t0 Kim loaïi hoaït ñoäng maïnh M(NO3)n M(NO2)n + O2 t0 2KNO3 ⎯ ⎯→ 2KNO2 + O2 Mg , Zn , Fe, Pb, Cu t0 M(NO ) M O + NO + O Kim loaïi hoaït ñoäng TB - yeáu 3 n 2 n 2 2 2Cu(NO3)2 2CuO + 4NO2 + O2 Pt Hg Ag Au t0 Kim loaïi hoaït ñoäng yeáu M(NO3)n M + NO + O 2 2 2AgNO3 2Ag + 2NO2 + O2 - NHẬN BIẾT ION NITRAT NO3 : ❖ Trong môi trường trung tính muối nitrat (chứa ) không có tính oxi hoá. + – ❖ Trong môi trường axit, do có H nên ion NO3 của muối nitrat thể hiện tính oxi hóa giống như HNO3. – Do đó, để nhận biết ion NO3 , ta dùng: ▪ Thuốc thử: là hỗn hợp vụn đồng và dung dịch H2SO4 loãng, đun nóng. ▪ Hiện tượng: tạo ra dung dịch có màu xanh, khí không màu hóa nâu đỏ trong không khí. ▪ Phương trình hóa học: + – 2+ 3Cu + 8H + 2NO3 → 3Cu + 2 NO↑ + 4H2O (dd màu xanh) (khí không màu) 2NO + O2 (không khí) → 2NO2 ↑ (khí màu nâu đỏ) B. BÀI TẬP I- BÀI TẬP TỰ LUẬN 1) Thực hiện chuỗi phản ứng sau (ghi điều kiện nếu có) a) (NH4)2SO4 → NH3 → NO → NO2 → HNO3 → NaNO3 →NaNO2 b) NH4Cl → NH4NO3 → N2 → NH3 → Cu → Cu(NO3)2 →CuO c) NaNO3 → NO →NO2 → NH4NO3 → N2O NH3 →(NH4)3PO4 d) NH3 → NO → NO2 → KNO3 → HNO3 → Cu(NO3)2 28
NH4Cl ← [Cu(NH3)4](OH)2 ← Cu(OH)2 ← CúO4 ←CuO e) NH3 → NH4NO3→NaNO3 → NH3 → Al(OH)3 → KalO2 o +X NO + X NO2 X+ H2O Y +Z AgNO3 t T(rắn) f*) Khí A O + H2 M + Y N t A 2) Cân bằng các phản ứng sau theo phương pháp thăng bằng electron. a) Zn + KOH + NaOH → Na2ZnO2 + K2ZnO2 + NH3 + H2O b) FeO + HNO3loãng → NO + ? + ? + - c) FeS + H +NO3 → N2O + ? + ? d) FeS2 + HNO3 → Fe(NO3)3 + H2SO4 + NO + H2O e) P + HNO3đ → ? + H3PO4 + ? * f ) FexOy + HNO3 → Fe(NO3)3 + NO + H2O 3) Bổ túc và cân bằng các phương trình hóa học sau: a) Ag + HNO3 (đặc) → NO2 + ? + ? b) Ag + HNO3 (loãng) → NO + ? + ? c) Al + HNO3 → N2O + ? + ? d) Zn + HNO3 → NH4NO3 + ? + ? e) FeO + HNO3 → NO + Fe(NO3)3 + ? * f ) Fe3O4 + HNO3 → NO + Fe(NO3)3 + ? 4) Bằng phương pháp hóa học hãy nhận biết : a) Các dung dịch : KNO3 , HNO3 ,K2SO4 , H2SO4 , KCl , HCl. b) Các dung dịch : NH3 , (NH4)2SO4 , NH4Cl ,Na2SO4 . c) Các dung dịch : (NH4)2SO4 , NH4NO3, K2SO4, Na2CO3, KCl. d*) Chỉ dùng quỳ tím và một kim loại hãy nhận biết các dung dịch : HCl , HNO3 , NaOH , NaNO3 , AgNO3 . e*) Dùng một kim loại hãy phân biệt các dung dịch muối sau: NH4NO3 , (NH4)2SO4 , K2SO4, NaCl , ZnSO4 . 5) Điều chế : a) Từ khí NH3 , không khí , H2O , (các điều kiện có đủ ) điều chế phân đạm hai lá NH4NO3 . b) Từ natri nitrat viết phương tình chuyển hoá thành muối KNO3 . CHỦ ĐIỂM II.4: Kim loại, Oxit kim loại + HNO3 loãng, đặc. Cần nhớ: Lưu ý: KL + HNO3 > muối nitrat + sp khử + nước Sp khử: NH4NO3 , N2 , N2O, NO, NO2. Kim loại nhiều hóa trị → muối nitrat mà KL có hóa trị cao nhất. Bài tập minh họa: Cho 11 g hỗn hợp Al va Fe vào dung dịch HNO3 loãng, dư thì có 6,72 l khí không màu hóa nâu trong không khí bay ra.( thể tích khí đo ở đktc). a. viết phương trình phản ứng. GV Nguyễn Hửu Trọng Hotline: 0909.124297
30 Người không học như ngọc không mài ! b. Tính khối lượng mỗi kim loại trong hỗn hợp. c. Tính % khối lượng mỗi kim loai trong hỗn hợp. Giải: a. Al + 4 HNO3 → Al(NO3)3 + NO + 2 H2O. Fe + 4 HNO3 → Fe(NO3)3 + NO + 2 H2O. b. Gọi x,y lần lượt là số mol của Al,Fe. x+y= 0,3 27x+56y=11 Suy ra x=0,2;y=0,1. mAl=5,4 g mFe=5,6g c.%Al=49,1% %Fe=50,9%. 6) Cho 1,86 g hợp kim Mg và Al vào dung dịch HNO3 loãng ,dư thì thu được 560ml khí N2O(đktc). a.Viết phương trình phản ứng xảy ra. b. Tính phần trăm khối lượng của hợp kim. Đáp số % Mg=12,9%;%Al=87,1% 7) Chia hỗn hợp Cu và Al làm hai phần bằn nhau. Một phầncho vào dung dịch HNO3 đặc ,nguội thì thu được 8,96 lit khí màu nâu đỏ bay ra . Một phần cho vào dung dịch HCl thì có 6,72lít bay ra. a.Viết phương trình phản ứng xảy ra. b.Tính khối lượng mỗi kim loại trong hỗn hợp ban đầu. c.Tính phần trăm khối lượng mỗi kim lọai trong hỗn hợp ban đầu. Đáp số: b.mCu=12,8g;mAl=5,4g; c.%Cu=70%;%Al=30% 8) Dung dịch HNO3 hỗn hợp Zn và ZnO tạo ra dung dịch có chứa 8 g NH4NO3 và 113,4 g Zn(NO3)2 Tính thành phần khối lượng của hỗn hợp. Đáp sô: mZn =26g mZnO=16,2g 9) Có 34,8 g hỗn hợp Fe, Cu và Al chia làm hai phần bằng nhau. Phần 1: cho vào dung dịch HNO3 đặc ,nguội thì thu được 4,48 lit môt chất khí đỏ bay ra (đktc). Phần 2: cho vào dung dịch HCl thì có 8,96 lít khí bay ra (đktc). Tính khối lượng mỗi kim loại trong hỗn hợp ban đầu. Đáp sô: mCu=12,8g mAl=10,8g mFe=11,2g 10) Một lượng 8,32 g Cu tác dụng vừa đủ với 240 ml dung dịch HNO3 thì thu được 4,928 lit khí (đktc) hỗn hợp gồm khí NO và NO2 bay ra. 30
a.Tính số mol mỗi khí đã bay ra. b.Tính nồng độ mol/l của dung dịch axit ban đầu. Đáp sô: a. n(NO) = 0,2 mol; n(NO2) = 0,02 mol b. CM(HNO3) = 2 M 11) Có 26 g hỗn hợp Fe, FeO, Fe3O4. Nếu hòa tan hoan toàn hỗn hợp trên vào dung dịch HCl dư thì có 2,24 lít khí H2 (đktc). Cũng lưọng hỗn hợp trên nếu hòa tan hoàn toàn vào dung dịch HNO3 loãng, dư thì thu được 3,36 lít môt chất khí không màu hóa nâu trong không khí ( thể tích khí đo ở đktc). b.Tính khối lượng mỗi chất trong hỗn hợp . c.Tính phần trăm khối lượng mỗi chất trong hỗn hợp. Đáp số: a. m(Fe)=5,6g m(FeO)=6,48g m(Fe3O4)=13,92 b. %Fe=21,5%; %FeO=24,9% % Fe3O4= 53,6% 12) Hoà tan Zn vào dung dịch HNO3loãng dư thu được dd A và hỗn hợp khí N2 và N2O . Thêm NaOHdư vào dd A , thấy khí có mùi khai thoát ra. Viết phương trình hoá học của tất cả các phản ứng xảy ra dưới dạng phương tình ion rút gọn. 13) Cho oxit kim loại hoá trị n tác dụng với HNO3 dư thu được 3mg muối và 3,6 g nước (không có sản phẩm khác ) . Hỏi đó là oxit của kim loại nào ? Tính khối lượng oxit phản ứng ? 14) Hoà tan hoàn toàn 3,84 kim loại M trong dung dịch HNO3Ldư thu được 0,896 lít khí NO(đkc), cô cạn dung dịch sau phản ứng thu được m gam muối khan .Xác định kim loại M và giá trị m . 15) Cho 13,5 g Al tác dụng đủ 2 lít dung dịch HNO3 thu được hỗn hợp gồm NO và N2 có d hh/H2 = 14,75. a) Tính thể tích mỗi khí sinh ra (đkc) ? b) Tính nồng độ mol/l của HNO3 đem dùng ? 16) Đốt hoàn toàn 4,4g một sunfua kim loại có công thức MS (kim loại M có hóa trị +2,+3 trong các hợp chất ) trong lượng oxi dư .Chất rắn thu được sau phản ứng được hoà tan trong một lượng vừa đủ dung dịch HNO3 37,8% .Nồng độ % các muối trong dung dịch thu được là 41,7% a) Xác định CTPT của sunfua kim loại b) Tính khối lượng dung dịch HNO3 đã dùng ? 17) Cho 12g hỗn hợp X gồm Fe , Cu (có tỉ lệ khối lượng tương ứng 7:8) bằng dung dịch axit HNO3 dư thu được Vlít (đkc) hỗn hợp khí X gồm (NO,NO) và dung dịch Y .Tỉ khối của X đối với H2 bằng 19 . a) Tính giá trị V? b) Tính số mol axit HNO3 đã tham gia phản ứng CHỦ ĐIỂM II.5: Nhiệt phân muối nitrat GV Nguyễn Hửu Trọng Hotline: 0909.124297
32 Người không học như ngọc không mài ! Cần nhớ: Lưu ý: t0 M(NO3)n – > M(NO2)n + n/2 O2 (M là KL từ Li → Na ) t0 2M(NO3)n – > M2On + 2nNO2 + n/2 O2 (M là KL từ Mg → Cu) t0 M(NO3)n – > M + nNO2 + n/2 O2 (M là KL sau Cu) Phương pháp: Viết phương trình nhiệt phân muối nitrat Tính khối lượng muối giảm mgiảm = mkhí = m ban dầu – mrăn còn lại lập tỉ lệ => khối lượng muối Bài tập minh họa: Nung nóng một lượng muối Cu(NO3)2. Sau một thời gian dừng lại, để nguội và đêm cân thì thấy khối lượng giảm đi 54 g a. Tính khối lượng Cu(NO3)2 đã tham gia phản ứng. b. Tính số mol các chất khí thoát ra. Giải: 2Cu(NO3)2 → CuO + 4N2O + O2 2. 188 g 216 g n ? 54 g khối lượng Cu(NO3)2 bi phân hủy: m(Cu(NO3)2) = 2x188x54/216 = 94 g n(NO2) = 4n(O2) = 2n(Cu(NO2)2 n(Cu(NO3)2 = m(Cu(NO3)2)/M(Cu(NO3)2) = 9,4/188 = 0,5 mol. n(NO2) = 2n(Cu(NO2)2 = 2x0,5 =1 mol V(NO2) = 22,4 l n(O2) = n(NO2)/2 = 1/4 mol V(O2) = 22,4/4 =5,6 l 18) Nung nóng 66,2 g muối Pb(NO3)2. thu được 55,4g chất rắn. a. Tính hiệu suất của phản ứng phân hủy. b. Tính số mol các chất khí thoát ra. ĐS: a 50% b. n(NO2) = 0,2 mol (O2) = 0,05 mol 19) Nung nóng 27,3 g hốn hợp NaNO3 và Cu(NO3)2. Hỗn hợp khí thoát ra được dẫn vào nước thì còn dư 1,12 l khí (đktc), không bị hấp thụ (lượng O2 hòa tan không đáng kể) a. Tính khối lượng của mỗi muối trong hỗn hợp đầu. b. Tính nồng độ % của dung dich axit a. m(NaNO3) = 8,5 g m(Cu(NO3)2 = 18,8 g 32
b. 12,6% 20) Sau khi nung nóng 9,4 g Cu(NO3)2. thì thu được 6,16 g chất rắn. Tính thể tích chất khí thu được ở đktc. ĐS : 10,008 l 21) Khi nhiệt phân hoàn toàn 13,24 g muối nitrat của kim loại thì thu được 2l 0 hỗn hợp khí NO2 và O2 đo ở 30 c và 1,243 atm. t0 Theo sơ đồ: M(NO3)n – > M2On + NO2 + O2 Xác định công thức của muối nitrat. ĐS Pb(NO3)2 22) Trong một bình kín dung tích 1 l chưa Nitơ và 9,4 g 1 muối nitrat của kim loại đo ở 273 0c và 0,5 atm nung nóng để nhiệt phân hết muối thu được 4 g chất rắn và nhiệt độ troong bình là 136,50c, áp suất p. a. Hỏi nhiệt phân muối nitrat của kimloại gì. b. Tính áp suất p biết rằng diện tích của bình không đổi và thể tích của chất rắn không đáng kể. Hóa trị của kim loại không đổi trong quá trình nhiệt phân. ĐS : a. Cu; 4,872 atm GV Nguyễn Hửu Trọng Hotline: 0909.124297
34 Người không học như ngọc không mài ! Bài 10: PHOTPHO A. LÝ THUYẾT TÓM TẮT I. TÍNH CHẤT VẬT LÍ P có 2 dạng thù hình: P đỏ và P trắng Đặc điểm P trắng Pđỏ 1 Màu sắc - Rắn trắng hoặc hơi - Rắn đỏ vàng như sáp 2 Nóng - 440C - 5000- 6000C chảy 3 Độc - Rất độc - Không độc 4 Tính tan -Tan trong C6H6,CS2 - Không tan mọi dung không tan trong môi. nước. 5 Cháy > 400C(tự bốc cháy - Bốc cháy > 2500C, khá (bền) trong kk, kém bền). bền. 6 Phát - Phát sáng trong kk - Không phát sáng sáng (lân quang) 7 Cấu - Mạng tinh thể phân - Polime. Pn trúc tử. Các phân tử P4 Pp Pp nằm ở các nút của Pp Pp Pp Pp p mạng liên kết với Pp P nhau bằng lực liên kết yếu. Mô hình phân tử (khó nóng chảy, khó bay P4: hơi) P P P P 34
II. TÍNH CHẤT HOÁ HỌC 1. Tính oxi hoá: Khi tác dụng với một số các kim loại hoạt động tạo photphua kim loại: 0 0 +1 - 3 Ví dụ: 3 Na + P  Na P3 0 +2 - 3 t0 3 Ca + 2 ⎯ ⎯→ Ca P3 2 2. Tính khử: Khi tác dụng với phi kim hoạt động và những chất oxi hoá mạnh. a) Với phi kim hoạt động: + Với oxi: +3 t0 điphotpho trioxit 4 +3O2 ⎯⎯⎯⎯→(Thieáu oxi) 2 PO23 t0 +5 điphotpho pentaoxit 4 +5O2 ⎯⎯⎯⎯→(öD oxi) 2 PO25 + Với clo: t0 +3 điphotpho triclorua 4 +3Cl2 ⎯⎯⎯⎯→(Thieáu clo) 2 P23 Cl 0 t +5 ⎯⎯⎯⎯→ điphotpho pentaclorua 4 +5Cl2 (öD clo) 2 P25 Cl b) Với chất oxi hoá mạnh. +5 P + 5HNO3 HPO34 +5NO2+ H2O Kết luận: + P hoạt động hoá học mạnh hơn nitơ ở điều kiện thường, do liên kết đơn trong phân tử P4, Pn kém bền hơn liên kết ba trong phân tử N3. + P trắng hoạt động mạnh hơn P đỏ. + P vừa có tính oxi hoá vừa thể hiện tính khử. III. SẢN XUẤT Trong công nghiệp, photpho được sản xuất bằng cách nung hỗn hợp quặng photphorit, cát và than cốc khoảng 1200oC trong lò điện: o Ca PO+3 SiO + 5 C ⎯⎯→t 3 CaSiO + 2 +P 5 CO 3( 4)2 2 3 Hơi photpho thoát ra được ngưng tụ khi làm lạnh, thu được photpho trắng ở dạng rắn. B. BÀI TẬP (SGK) GV Nguyễn Hửu Trọng Hotline: 0909.124297
36 Người không học như ngọc không mài ! Bài 11: AXIT PHOTPHORIC VÀ MUỐI PHOTPHAT A. LÝ THUYẾT TÓM TẮT I.AXIT PHÔTPHORIC (H3PO4) Công thức cấu tạo phân tử: H – O H – O H – O P=O Hay H – O P O H – O H – O 1. Tính chất vật lí: Là chất rắn dạng tinh thể trong suốt, không màu, nóng chảy ở 42,5oC. dễ chảy rữa và tan vô hạn trong nước. 2. Tính chất hóa học: a) Tính oxi hóa – khử: Axít photphoric khó bị khử (do P ở mức oxi hóa +5 bền hơn so với N trong axit nitric), không có tính oxi hóa. b) Tính axit: H3PO4 là axit 3 nấc, có độ mạnh trung bình, phân li 3 nấc thuận nghịch trong dung dịch nước. + ⎯ ⎯→ − H3PO4 ⎯⎯ H + H PO24 + ⎯ ⎯→ 2− ⎯⎯ H + HPO4 + ⎯⎯→ 3− ⎯⎯ H + PO4 + Trong dd H3PO4, ngoài phân tử H3PO4 còn có các ion H , − 2− 3− H2PO 4 , HPO 4 , PO 4 ➢ Dung dịch axít photphoric có những tính chất chung của axit như làm quì tím hóa đỏ, tác dụng với oxit bazơ, bazơ, muối, kim loại. ➢ Khi tác dụng với oxit bazơ, bazơ tùy theo lượng chất tác dụng mà axít photphoric tạo ra muối trung hòa, muối axit hoặc hỗn hợp muối: H3PO4 + NaOH → NaH2PO4 + H2O H3PO4 + 2NaOH → Na2HPO4 + 2H2O H3PO4 + 3NaOH → Na3PO4 + 3H2O 3. Điều chế : a) Trong phòng thí nghiệm: Oxi hóa P bằng HNO3đặc 36
+5 t0 P + 5HNO3đ ⎯ ⎯→ H P34 O +5NO2+ H2O b) Trong công nghiệp: ➢ Axit H2SO4 đặc + quặng apatit hoặc photphorit: Ca3(PO4)2 3H2SO4 đặc 2H3PO4 + 3CaSO4 Lọc tách CaSO4, thu được H3PO4 (không tinh khiết). ➢ Để điều chế H3PO4 có độ tinh khiết và nồng độ cao hơn người ta đốt cháy P để được P2O5 rồi cho P2O5 tác dụng với nước : 4P + 5O2 2P2O5 P2O5 + 3H2O → 2H3PO4 II. MUỐI PHÔTPHAT: Axít photphoric tạo ra 3 loại muối photphat: - Muối photphat trung hòa: Na3PO4, Ca3(PO4)2, - Muối đihidrophotphat: NaH2PO4, Ca(H2PO4)2, - Muối hidrophotphat: Na2HPO4, CaHPO4 1.Tính tan: ➢ Tất cả các muối đihidrophotphat đều tan trong nước. ➢ Các muối hidrophotphat và photphat trung hòa đều không tan hoặc ít tan trong nước trừ muối natri, kali, amoni. 2. Nhận biết ion photphat: Thuốc thử là bạc nitrat. + 3- 3Ag + PO4  Ag3PO4 ↓ (màu vàng) B. BÀI TẬP I- BÀI TẬP TỰ LUẬN 1) Viết các phương trình phản ứng thực hiện sơ đồ chuyển hóa sau: a) Ca3(PO4)2 + SiO2 + C A + C a B + HCl C + O 2 D 1200oC P2O3 → P2O5 → H3PO4 → Na3PO4 → Ag3PO4 b) P H3PO4 → Ca3(PO4)2 → Ca(H2PO4)2 → CaHPO4 → Ca3(PO4)2 o o * t t c ) H3PO4 H4P2O7 HPO3 + H2O + H2O 2) Dùng phương pháp hóa học hãy phân biệt các lọ mất nhãn sau: a) 3 dung dịch : HCl , HNO3 , H3PO4. b) 4 dung dịch : Na2SO4 , NaNO3 , Na2SO3 , Na3PO4. 3) Viết lại công thức và gọi tên các muối sau: H2KO4P, PHK2O4, O8H4P2Ca, HO4CaP, PAlO4, H9PN2O4 4) Lập các phương trình hóa học ở dạng phân tử và dạng ion rút gọn của các phản ứng xảy ra trong dung dịch của các chất: a) kali photphat và bari nitrat b) natri photphat và nhôm sunfat GV Nguyễn Hửu Trọng Hotline: 0909.124297
38 Người không học như ngọc không mài ! c) kali photphat và canxi clorua d) natri hidrophotphat và natri hidroxit e) canxi đihidrophotphat (1 mol) và canxi hidroxit (1 mol). f) canxi đihidrophotphat (2 mol) và canxi hidroxit (2 mol). 5) Axit A là chất rắn, trong suốt, không màu, dễ tan trong nước. Khi thêm canxi oxit vào dung dịch A thì tạo thành hợp chất B màu trắng, không tan trong nước. Khi nung B ở nhiệt độ cao với cát và than thì tạo thành đơn chất photpho có trong thành phần của A. Cho biết A, B là những chất gì ? Viết phương trình phản ứng minh họa. CHỦ ĐIỂM II.6: toán về phản ứng của axit photphoric và dd bazơ Vd: H3PO4 + dd NaOH (hoặc KOH) Cần nhớ: - Lập tỉ lệ T = nNaOH / nH3PO4 - Xác định khả năng các phản ứng xảy ra, sản phẩm? H3PO4+ NaOH →NaH2PO4 + H2O (1) H3PO4 + 2NaOH → Na2HPO4 + 2H2O (2) H3PO4 + 3NaOH → Na3PO4 + 3H2O (3) ▪ T=1: pứ (1) vừa đủ→ 1 muối: NaH2PO4 ▪ 1<T<2: pứ (1) và (2)→ 2 muối: NaH2PO4 và Na2HPO4 ▪ T=2: pứ (2) vừa đủ→ 1 muối: Na2HPO4 ▪ 2<T<3: pứ (2) và (3)→ 2 muối: Na2HPO4 và Na3PO4 ▪ T=3: pứ (3) vừa đủ→ 1 muối: Na3PO4 Bài tập minh họa: 6) Đốt cháy hoàn toàn 6,2g photpho trong oxi dư. Cho sản phẩm tạo thành tác dụng vừa đủ với dung dịch NaOH 32% tạo ra muối Na2HPO4. a) Viết phương trình phản ứng xảy ra. b) Tính khối lượng dung dịch NaOH đã dùng. c) Tính nồng độ % của muối trong dung dịch thu được sau phản ứng . 7) Để thu được muối photphat trung hòa, cần lấy bao nhiêu ml dd NaOH 1,00M cho tác dụng với 50,0ml dung dịch H3PO4 0,50M ? 8) Cần dùng bao nhiêu gam NaOH để tác dụng với H3PO4 thu được 12g NaH2PO4 và 4,26g Na3PO4. 3 3 9) Cho 100,0 cm dung dịch H3PO4 1,0M vào 200,0 cm dung dịch KOH 1,0M thì thu được muối gì ? bao nhiêu mol ? 10) Cho 50,00 ml dung dịch H3PO4 0,50M vào dung dịch KOH. a) Nếu muốn thu được muối trung hòa thì cần bao nhiêu ml dung dịch KOH 1,00M ? b) Nếu cho H3PO4 trên vào 50,00 ml dung dịch KOH 0,75M thì thu được muối gì có nồng độ mol/lít là bao nhiêu ? (biết V dung dịch thu được là 100,00ml). 11) Cho 44g NaOH vào dung dịch chứa 39,2g H3PO4. Sau khi phản ứng xảy ra hoàn toàn , đem cô dung dịch thu được đến cạn khô. Hỏi những muối nào được tạo nên và khối lượng muối khan thu được là bao nhiêu ? 38
12) Thêm 10,0g dung dịch bão hòa bari hidroxit (độ tan là 3,89g trong 100,0g nước) vào 0,5 ml dung dịch axit photphoric nồng độ 6,0M. Tính lượng các hợp chất của bari được tạo thành. 13) Viết phương trình hóa học khi : a) Cho khí NH3 lội từ từ qua dung dịch axit photphoric. b) Thêm từ từ dung dịch axit photphoric vào dung dịch canxi hidroxit. c) Thêm từ từ dung dịch canxi hidroxit vào dung dịch axit photphoric. 14) Cho biết : P + KClO3 → P2O5 + KCl a) Tính khối lượng P2O5 thu được, nếu ban đầu dùng 122,50 g KClO3 từ P. b) Nếu có 3,1 tấn P thì điều chế được bao nhiêu lít dung dịch H3PO4 10M ? bao nhiêu lít dung dịch H3PO4 49% ( d = 1,5). 15) Khi hòa tan 260g một kim loại M trong HNO3 loãng thu được muối nitrat kim loại hóa trị 2 và một muối X. Khi đun nóng hỗn hợp 2 muối đó với Ca(OH)2 , thu được khí A. Khi tác dụng với H3PO4, khí A này tạo nên 66g muối mono hidrophotphat. a) Xác định M. b) Nếu nung riêng lượng muối nitrat kim loại đó sẽ thu được bao nhiêu ml khí ( đktc). c) Nếu nung riêng lượng muối X sẽ thu được bao nhiêu ml khí (đktc). Bài 12: PHÂN BÓN HOÁ HỌC A. LÝ THUYẾT TÓM TẮT − + I-PHÂN ĐẠM cung cấp Nitơ cho cây dưới dạng NO 3 , NH 4 . Amôni CTPT NH4Cl, (NH4)2SO4, NH4NO3 Phân đạm urea ( loại tốt nhất ) CTPT (NH2)2CO NH3 + CO 2 ⎯⎯ → (NH2)2CO + H2O. (NH2)2CO + 2H2O ⎯⎯ → (NH4)2CO3 (khi bị ướt) Phân đạm nitrat CTPT : KNO3 , Ca(NO3)2, 3− I-PHÂN LÂN cung cấp phôtpho cho cây dưới dạng ion PO 4 . Phân lân tự nhiên CTPT Ca3(PO4)2, điều chế từ quặng Apatit, Photphorit Supe photphat (Supe lân) CTPT Ca(H2PO4)2 to Ca 3(PO 4)2 + 2H2SO4 ⎯ ⎯ → Ca(H2PO 4)2 + 2CaSO4 Supe photphat đơn: Ca(H2PO 4)2 CaSO4.2H2O ( thạch cao ) Ca 3(PO4)2 + 4H3PO4 3Ca(H2PO 4)2 Supe photphat kép Amophot là loại phân bón phức hợp vừa có N, P. CTPT NH4H2PO4, (NH4)2HPO4. GV Nguyễn Hửu Trọng Hotline: 0909.124297
40 Người không học như ngọc không mài ! II-PHÂN KALI cung cấp Kali cho cây dưới dạng ion K+ . CTPT KCl , K2SO4, K2CO3 (thường gọi là bồ tạt). B. BÀI TẬP (SGK) 40
Bài 13: LUYỆN TẬP TÍNH CHẤT CỦA NITƠ -PHOTPHO VÀ CÁC HỢP CHẤT CỦA CHÚNG A. CHUẨN BỊ: ❖ Kiến thức cần nắm vững (SGK) hoặc Lý thuyết tóm tắt ❖ Các chủ điểm bài tập B. BÀI TẬP Tương tự các chương nghiên cứu về nguyên tố và các hợp chất cụ thể, bài tập trong CHƯƠNG 2- NITƠ, PHOTPHO cũng chủ yếu tập trung vào các nội dung chính: 1. Viết phương trình hóa học; thực hiện chuỗi chuyển hóa; giải thích hiện tượng thí nghiệm 2. Nhận biết, tách, tinh chế chất 3. Các bài toán của đơn chất, hợp chất (N, P, HNO3, H3PO4 ) Cần nhớ: nắm vững tính chất của N, P và hợp chất của chúng 1) Hoàn thành chuỗi phản ứng sau:(ghi rõ điều kiện nếu có) a. N2O5→HNO3→NO→NO2→HNO3→Cu(NO3)2→CuO b. N2→NH3→(NH4)2SO4→NH3→NO. c. NH4NO2→N2→NO→NO2→NaNO3→NaNO2. d. P→PH3→P2O5→H3PO4→Ca3(PO4)3→CaSO4. 2) Bổ túc và cân bằng các phương trình phản ứng sau(ghi rõ điều kiện nếu có). a. CuO + NH3→ ? e. S + HNO3 →? b. Cl2 + NH3 → ? f. NH4Cl + NaOH →? c. NO2 + NaOH → ? g. H3PO4 +KOH →? d. N2 + O2 → ? h. H3PO4 + Ca(OH)2 →.? Cho biết phản ứng nào là phản ứng oxi hóa-khử? Xác định vai trò các chất trong phản ứng. 3) Lập phương trình phản ứng oxi hóa –khử theo sơ đồ cho sau: a. Fe + HNO3(đ,nóng) → ? + NO2 + ?. b. C + HNO3(đ) → ? + NO2 + ? c. FeO + HNO3(loãng)→ ? + NO + ?. d. Zn + HNO3(loãng) → ? + NH4NO3 + ?. e. Fe(NO3)3→ ? + NO2 + ?. f. AgNO3 → ? + NO2 + ? 4) Hãy giải thích: a. Tại sao dung dịch NH3 có thể hòa tan các kết tủa của Cu(OH)2; AgCl? GV Nguyễn Hửu Trọng Hotline: 0909.124297
42 Người không học như ngọc không mài ! b. Hiện tượng khi cho NH3 tiếp xúc với oxi và với clo. c. Tại sao H3PO4 không có tính oxi hóa như HNO3 . d. Hiện tượng khi quẹt đầu que diêm vào lớp thuốc ở hộp diêm . 5) a.Từ không khí, than và nước. Hãy lập sơ đồ sản xuất phân đạm NH4NO3. b.Từ không khí, than, nước và photpho. Hãy lập sơ đồ sản xuất phân amophat và điamôphôt. 6) Bằng phương pháp hóa học, hãy phân biệt các dung dịch : a. HCl; HNO3 và H3PO4. b. HCl; HNO3 và H2SO4. c. NH4Cl; Na2SO4 và (NH4)2SO4. d. NH4NO3; Cu(NO3)2; Na2SO4 và K2SO4. 7) Chỉ dùng quỳ tím hãy nhận biết các dd: HNO3;NaOH;(NH4)2SO4;K2CO3và CaCl2. 8) Bằng phương pháp hóa học, hãy chứng tỏ sự có mặt của các ion sau trong dd. + 3+ - a.NH4 ; Fe và NO3 . + 3- - b.NH4 ; PO4 và NO3 . 9) Nhận biết các khí chứa trong các lọ mất nhãn sau: a.N2, Cl2, CO2, SO2. b.CO, CO2, N2, NH3. c.NH3, H2, SO2 , NO. 10) Tách từng chất ra khỏi hỗn hợp a) N2, NH3, CO2. b) HNO3, H2SO4, HNO3. 11) Cho một hỗn hợp khí gồm N2 và H2 có tỷ khối đối với H2 là 4,9 qua tháp tổng hợp, người ta thu được hỗn hợp mới có tỷ khối đối với H2 là 6,125. Tính hiệu suất phản ứng tổng hợp NH3 12) Nung 66,2 gam muối Pb(NO3)2 sau một thời gian, thu được 55,4 gam chất rắn. a) Tính hiệu suất phản ứng. b) Tính số mol các khí thoát ra. 13) Một lượng 13,5 gam nhôm tác dụng vừa đủ với 2,2 lít dung dịch HNO3, sau phản ứng thu được một hỗn hợp hai khí NO và N2O (có tỷ khối với H2 là 19,2). a) Tính số mol mỗi khí tạo thành. b) Tính nồng độ mol/l của HNO3 ban đầu 42
c) Cùng lượng HNO3 trên và dung dịch H2SO4 loãng dư thì hòa tan được tối đa bao nhiêu gam Cu. 14) Lấy 1,68 gam hỗn hợp Mg và Al tác dụng với dung dịch HNO3 dư thì thu được 560 ml khí N2O. Tính % khối lượng mỗi kim loại trong hỗn hợp đầu. 15) Chia 34,8 g hỗn hợp 3 kim loại Al, Fe, Cu thành hai phần bằng nhau. Phần 1: cho vào dung dịch HNO3 đặc nguội, thu được 4,48 lít khí (đkc). Phần 2: cho tác dụng với HCl thì thu được 8,96 lít khí (đkc) a) Tính khối lượng mỗi kim loại trong hỗn hợp. b) Cho toàn bộ kim loại trên tác dụng với HNO3 đặc nóng, khí bay ra được hấp thụ vừa đủ vào 1000 ml dung dịch KOH 1M. Tính CM của dung dịch sau phản ứng. 16) Cho 60g hỗn hợp Cu và CuO tan hết trong 3 lít dd HNO3 1M cho 13,44 lít NO(đkc). a) Tính % khối lượng hỗn hợp đầu. b) Tính nồng độ mol dd sau phản ứng 17) Dung dịch HNO3 loãng tác dụng với hỗn hợp Zn và ZnO tạo ra 8g NH4NO3 và 113,4g Zn(NO3)2. Tính % khối lượng hỗn hợp. 18) Cho 1,08 g một kim loại hóa trị 3 tác dụng hoàn toàn với dung dịch HNO3 loãng thu được 0,336 lít khí NxOy (đkc). Tìm tên kim loại, biết tỷ khối của NxOy đối với hiđro là 22. 19) Hòa tan hết 4,431 g hỗn hợp Al và Mg trong HNO3 thu được dung dịch A và 1,568 lít hỗn hợp 2 khí không màu (đkc) có khối lượng 2,59 g, trong đó có một khí hóa nâu trong không khí. a) Tính % khối lượng mỗi kim loại trong hỗn hợp đầu. b) Tính số mol HNO3 đã phản ứng. c) Cô cạn dung dung dịch A thì thu được bao nhiêu gam muối khan. GV Nguyễn Hửu Trọng Hotline: 0909.124297
44 Người không học như ngọc không mài ! Chöông 3: CACBON – SILIC A. LÝ THUYẾT TÓM TẮT A. KHÁI QUÁT VỀ NHÓM CACBON (NHÓM IVA): - Gồm : Cacbon (C), silic (Si), gemani (Ge), thiếc (Sn), chì (Pb). - Cấu hình e lớp ngoài cùng: ns2np2. - Số oxi hoá có thể có trong chất vô cơ : -4, 0, +2, +4. - Hợp chất với hidro: RH4 ; hợp chất với oxi : RO và RO2 (Chú ý : CO2, SO2 là oxit axit ; GeO2, SnO2, PbO2 và hidroxit tương ứng là hợp chất lưỡng tính). B. CACBON: 1.Tính chất vật lý : Cabon ở thể rắn, không tan trong nước, có 4 dạng thù hình : Kim cương (cứng, tinh thể trong suốt); than chì (xám, mềm, dẫn điện); Fuleren (phn tử C60, C70); than vô định hình (có tính hấp phụ). 2. Tính chất hóa học : a) Tính khử: C không t/d trực tiếp với halogen. ➢ Với oxi: C + O2 ⎯ → CO2 (cháy hoàn toàn ) 2C + O2 ⎯ → 2CO (cháy không hoàn toàn) Ở nhiệt độ cao, cacbon lại khử được CO2 thành CO C + CO2 ⎯ → 2CO ➢ Với hợp chất oxi hoá: như oxit kim loại, HNO3, H2SO4 đ, KClO3 to C + 2H2SO4 ⎯ → CO2 + 2SO2 + 2H2O o C + 4HNO3 (ñ,t ) → CO2 + 4NO2 + 2H2O b) Tính oxi hoá: Ni, 500oC a. Với hidro: C + 2H2 ⎯ ⎯ → CH4 to b. Với kim loại: : Ca + 2C ⎯ → CaC2 : Canxi cacbua 3.Điều chế: a) Kim cương nhân tạo: Điều chế từ than chì ở 2000oC, áp suất từ 50 đến 100.000 atmotphe, xúc tác sắt, crom hay niken. b) Than chì nhân tạo: nung than cốc ở 2500–3000oC trong lò điện không có khộng có không khí. c) Than cốc: nung than mỡ khoảng 1000oC, trong lò cốc, không có không khí. d) Than mỏ: khai thác trực tiếp từ các vỉa than e) Than gỗ: Đốt gỗ trong điều kiện thiếu không khí. f) Than muội: nhiệt phân metan: to, xt 44
CH4 C + 2H2 C. HỢP CHẤT CỦA CACBON I. CACBON MONOOXIT: - CTPT: CO (M=28), CTCT: C O - Khí không màu, không mùi, ít tan trong nước và nhẹ hơn không khí - CO kém hoạt động ở nhiệt độ thường, hoạt động hơn khi đun nóng. - CO là oxit trung tính ( oxit không tạo muối ). ➢ Hoá tính quan trọng là tính khử ở nhiệt độ cao. 1) Với oxi : CO chaùy trong oxi vôùi ngoïn löûa lam nhạt : to 2CO + O2 ⎯ → 2CO2 2) Với Clo : có xúc tác than hoạt tính: CO + Cl2  COCl2 (photgen) 3) Với kim loại: td với oxit KL trung bình yếu: to Fe2O3 + 3CO ⎯ → 2Fe + 3CO2 to CuO + CO ⎯ → Cu + CO2 Điều chế: o H2SO4, t 1) Trong phoøng thí nghieäm : H-COOH ⎯ → CO + H2O 2) Trong coâng nghieäp : ➢ Ñoát khoâng hoaøn toaøn than ñaù trong khoâng khí khoâ : 2C + O2 ⎯ → 2CO (coøn coù C + O2 → CO2 , CO2 + C  2CO) Hỗn hợp khí thu dược gọi là khí than khô (khí lò ga): 25% CO, còn lại là CO2, N2 ➢ Cho hôi nöôùc qua than noùng ñoû ôû 1000oC : C + H2O ⎯ → CO + H2 (coøn coù C + 2H2O ⎯ → CO2 + 2H2 ) Hỗn hợp khí thu dược gọi là khí than ướt: 44% CO, còn lại là CO2, N2, H2 II. CACBON ĐIOXIT: - CTPT: CO2 =44 CTCT: O = C = O - Khí khoâng maøu, khoâng muøi, naëng hôn khoâng khí, deã hoùa loûng, không duy trì söï chaùy và söï soáng. Ở trạng thái rắn ,CO2 gọi là nước đá khô - CO2 là 1 oxit axit: CO2 + H2O ⎯ ⎯→ H2CO3 1) Tác dụng với oxit bazơ, bazơ : CO2 + NaOH → NaHCO3 CO2 + 2NaOH → Na2CO3 + H2O GV Nguyễn Hửu Trọng Hotline: 0909.124297
46 Người không học như ngọc không mài ! 2) Tác dụng với chất khử mạnh như : to 2Mg + CO2 ⎯ → 2MgO + C to 2H2 + CO2 ⎯ → C + 2H2O - Điều chế: 1) Trong phòng TN: CaCO3 + 2HCl → CaCl2 + CO2  + H2O to 2) Trong coâng nghieäp: CaCO3 ⎯ → CaO + CO2 III. AXIT CACBONIC VÀ MUỐI CACBONAT 1) Axit cacbonic : Là axit rất yếu và kém bền. H2CO3 ⎯ ⎯→ CO2  + H2O • ⎯ → + Trong nöôùc, ñieän li yeáu : H2CO3 ⎯ HCO3 + H • 2• ⎯ → + HCO3 ⎯ CO3 + H Taùc duïng vôùi baz maïnh (töông töï CO2 ) taïo muoái cacbonat 2) Muối cacbonat : • Tính tan: - Muối axit đa số dễ tan (trừ NaHCO3 hơi ít tan) - Muối trung hoà không tan trong nước (trừ cacbonat của kim loại kiềm và amoni ). • Tác dụng với axit: CaCO3 + 2HCl  CaCl2 + CO2 + H2O Chú ý : CaCO3 tan được trong nước có CO2 : CaCO3 + CO2 + H2O → Ca(HCO3)2 • Tác dụng với dd kiềm: NaHCO3 + NaOH  Na2CO3 + H2O • Phản ứng nhiệt phân: - Muối axit dễ bị nhiệt phân tạo muối trung tính 2NaHCO3  Na2CO3 + CO2 + H2O Ca(HCO3)2  CaCO3 + CO2 + H2O - Muối trung hoà dễ bị nhiệt phân trừ cacbonat kim loại kiềm: CaCO3  CaO + CO2 D. SILIC VÀ HỢP CHẤT CỦA SILIC I. SILIC: - Silic ở theå raén, coù 2 daïng thuø hình : Si voâ ñònh hình (boät maøu naâu) ; Si tinh theå (cấu trúc tương tự kim cương, độ cứng = 7/10 kim cương, maøu xaùm, doøn, d = 2,4, coù veû saùng kim loaïi, daãn nhieät). - Si là phi kim yếu, tương đối trơ. 1. Tính khử: 46
• Với phi kim: Si + 2F2  SiF4 (Silic tetraflorua) o o Si + O2 ⎯ → SiO2 (t = 400-600 C) to • Với hợp chất: 2NaOH + Si + H2O ⎯ → Na2SiO3 + 2H2 2. Tính oxi hoá: tác dụng với kim loại: Ca, Mg, Fe ở t0 cao to 2Mg + Si ⎯ → Mg2Si Magieâ silixua ❖ Điều chế: 1. Trong phòng thí nghiệm : o t 0 2Mg + SiO2 ⎯ → 2MgO + Si (900 C) 2. Trong công nghiệp : o t 0 SiO2 + 2C ⎯ → 2CO + Si (1800 C) II.HỢP CHẤT CỦA SILIC 1.Silic đioxit ( SiO2 ) : - Dạng tinh thể, không tan trong nước, t0nc là 17130C, tồn tại trong tự nhiên ở dạng cát và thạch anh. - Là oxit axit: a) Tan chậm trong kiềm hoặc cacbonat kim loại kiềm nóng chảy: SiO2 + 2NaOHnc Na2SiO3 + H2O SiO2 + Na2CO3 nc Na2SiO3 + CO2 b) Tác dụng với HF (dùng để khắc thủy tinh): SiO2 + 4HF  SiF4 + 2H2O 2. Axit silixic ( H2SiO3 ): - Là chất keo, không tan trong nước. Khi sấy khô, axit silixic mất 1 phần nước tạo Silicagen (được dùng để hút ẩm) : H2SiO3  SiO2 + H2O - H2SiO3 là axit rất yếu, yếu hơn H2CO3 : Na2SiO3 + CO2 + H2O  Na2CO3 + H2SiO3 3.Muối silicat : - Muối silicat của kim loại kiềm tan trong nước và bị thủy phân mạnh tạo môi trường kiềm: Na2SiO3 + 2H2O 2NaOH + H2SiO3 - Dung dịch đậm đặc của Na2SiO3 và K2SiO3 được gọi là thủy tinh lỏng dùng để chế keo dán thủy tinh và sứ, vải hoặc gỗ tẩm thủy tinh lỏng sẽ khó bị cháy. E. CÔNG NGHIỆP SILICAT: 1. Thủy tinh : là hỗn hợp của muối natri silicat, canxi silicat và silic GV Nguyễn Hửu Trọng Hotline: 0909.124297
48 Người không học như ngọc không mài ! đioxit. Công thức gần đúng của thủy tinh: Na2O.CaO.6SiO2 Phương trình sản xuất: 1400oC 6SiO2 + CaCO3 + Na2CO3 ⎯ ⎯ ⎯ →Na2O.CaO.6SiO2 + 2CO2 Các loại thủy tinh: thủy tinh thông thường. Thủy tinh Kali, thủy tinh thạch anh, thủy tinh phalê. 2. Đồ gốm : Được điều chế chủ yếu từ đất sét và cao lanh: Có các loại: gốm xây dựng (gạch, ngói), gốm kỹ thuật (sứ kỹ thuật), gốm dân dụng (sứ dân dụng, sành ) Xi măng: là chất bột mịn, màu lục xám, thành phần chính gồm các canxi silicat: 3CaO.SiO2, 2CaO.SiO2 và canxi aluminat: 3CaO.Al2O3, dễ kết dính nên được dùng trong xây dựng. B. BÀI TẬP I- BÀI TẬP TỰ LUẬN Dạng 1: Phương trình phản ứng - giải thích. 1) Viết phương trình theo chuyển hóa sau: a. CO2 → C → CO → CO2 → CaCO3 → Ca(HCO3)2 → CO2 b. CO2 → CaCO3 → Ca(HCO3)2 → CO2 → C → CO → CO2 2) Viết các phương trình phản ứng xẩy ra khi cho C tác dụng với: Ca, Al, Al2O3, CaO. 3) Viết phương trình phản ứng dạng phân tử và ion thu gọn của dung dịch NaHCO3 với từng dung dịch H2SO4 loãng, KOH, Ba(OH)2 dư. 4) Viết các phản ứng hóa học có thể xảy ra khi cho CO2 đi qua dung dịch NaOH. 5) Trình bày hiện tượng xảy ra khi sục khí CO2 qua ndung dịch Ca(OH)2. Giải thích. 6) Hoàn thành các phản ứng sau: a. Silic đioxit → natri silicat → axit silisic → silic đioxit → silic b. Cát thạch anh → Na2SiO3 → H2SiO3 → SiO2 c. Si → Mg2Si → SiH4 → SiO2 → Si d. SiO2SiNa2SiO3 H2SiO3SiO2CaSiO3 7) Từ silic đioxit và các chất cần thiết viết phương trình hoá học để điều chế axit silixic 8) Viết phương trình hóa học cuả phản ứng mô tả thủy tinh bị axit HF ăn mòn. Biết rằng thành phần chủ yếu của thủy tinh là Na2SiO3 (Na2O.SiO2) và CaSiO3 (CaO.SiO2) 9) Cho các axit sau H2CO3(1), H2SiO3 và HCl, sắp xếp các axit theo chiều tăng dần tính axit đó, viết PTPƯ chứng minh. 48
Dạng 2: Nhận biết. 10) Bằng phưong pháp hóa học hãy phân biệt: a. Các khí SO2, CO2, NH3 và N2 b. Các khí CO2, SO2, N2, O2 và H2 c. Các khí CO, CO2, SO2 và SO3 (khí) d. Các khí Cl2, NH3, CO, CO2 11) Nhận biết các lọ mất nhãn chứa các chất sau: a. Chất rắn BaSO4, BaCO3, NaCl, Na2CO3 (Chỉ dùng thêm HCl loãng) b. Chất rắn NaCl, Na2SO4, BaCO3,Na2CO3 (chỉ dùng thêm CO2 và nước) c. Các dung dịch NaOH, NH4Cl, Na2SO4, , Na2CO3. d. Bốn chất lỏng: H2O, HCl, Na2CO3, NaCl (không dùng thêm hóa chất nào khác) 12) a. Phân biệt muối Na2CO3 và Na2SO3? b. Phân biệt SiO2, Al2O3 và Fe2O3 13) Có một hỗn hợp khí gồm cacbon monooxit, hiđro clorua và lưu huỳnh đioxit. Bằng phương pháp hóa học hãy chứng minh sự có mặt của các khí trên trong hỗn hợp. CHỦ ĐIỂM III.1: Bài tập về muối cacbonat. Có 2 dạng thường gặp: phản ứng nhiệt phân và phản ứng trao đổi (với axit > khí; với muối > kết tủa) Cần nhớ: Bài tập minh họa: Bài 1: Cho 24,4 gam hỗn hợp Na2CO3, K2CO3 tác dụng vừa đủ với dung dịch BaCl2. Sau phản ứng thu được 39,4 gam kết tủa. Lọc tách kết tủa, cô cạn dung dịch thu được m gam muối clorua. Tính m Hướng dẫn: n BaCl2 = nBaCO3 = 0,2 mol Áp dụng định luật bảo toàn khối lượng: mhh +mBaCl2 = mkết tủa + m  m = 24,4 + 0,2.208 -39,4 = 26,6 gam. Bài 2: Hòa tan 14 gam hỗn hợp 2 muối MCO3 và N2CO3 bằng dung dịch HCl dư, thu được dung dịch A và 0,672 lít khí (đktc). Cô cạn dung dịch A thì thu được m gam muối khan. Tính m. Hướng dẫn: Áp dụng phương pháp tăng giảm khối lượng. Cứ 1 mol CO2 sinh ra thì khối lượng muối clorua tăng lên so với muối cacbonat là 11 gam Theo đề nCO2 = 0,672/22,4 = 0,03 mol Vậy khối lượng muối clorua: m = mcacbonat + 0,03.11 = 14,33 gam GV Nguyễn Hửu Trọng Hotline: 0909.124297
50 Người không học như ngọc không mài ! Bài 3: Khi nung 30 gam hỗn hợp CaCO3 và MgCO3 thì khối lượng chất rắn thu được sau phản ứng chỉ bằng một nửa khối lượng ban đầu. Tính thành phần % theo khối lượng các chất ban đầu. Hướng dẫn: Gọi x là số mol của CaCO3; y là số mol của MgCO3. PTPƯ: CaCO3 → CaO + CO2 x x x MgCO3 → MgO + CO2 y y y Theo đề bài ta có phương trình: 56x + 40y = (100x + 84y)/2 Hay x/y = 1/3 100x 100x Vậy % CaCO3 = 100% = 100% = 28,41% 100x + 84y 100x + 252x %Mg = 71,59% 14) Khi nung một lượng hiđrocacbonat của kim loại hóa trị 2 và để nguội, thu được 17,92 lít(đktc) khí và 31,8g bã rắn. Xác định tên và khối lượng muối hiđrocacbonat trên. Đáp 15) Khi nhiệt phân 0,5kg đá vôi chứa 92% CaCO3 thu được bao nhiêu ml khí CO2(đktc). cần dùng tối thiểu bao nhiêu lm dung dịch NaOH 20%(d=1,22g/ml) để hấp thụ hết lượng khí CO2 đó. 16) Có hỗn hợp 3 muối NH4HCO3, NaHCO3 và Ca(HCO3)2. Khi nung 48,8 gam hỗn hợp đó đến khối lượng không đổi thu được 16,2 bã rắn. Chế hóa bã rắn đó với dung dịch axít HCl thu được 2,24 lít(đktc) khí. Xác định thành phần phần trăm của hỗn hợp muối. 17) Cho 3,8 gam hỗn hợp Na2CO3 và NaHCO3 tác dụng với dd HCl sinh ra 896 ml khí. Hỏi đã dùng bao nhiêu ml dung dịch axit HCl 20%( d=1,1). Xác định thành phần phần trăm của hỗn hợp muối. 18) Đem nhiệt phân hoàn tòan 15 gam muối cacbonat của một kim loại hóa trị II. Dẫn hết khí sinh ra vào 200 gam dung dịch NaOH 4% (vừa đủ) thì thu được dung dịch mới có nồng độ các chất tan là 6,63%. Xác định công thức muối đem nhiệt phân. Đáp án: CaCO3 CHỦ ĐIỂM III.2: Bài tập về tính khử của CO; C. Cần nhớ: Lưu ý: CO, C chỉ khử được các oxit của kim loại đứng sau Al trong dãy hoạt động hóa học. Phương pháp: bảo tòan electron, bảo toàn nguyên tố, bảo tòan khối lượng để giải nhanh. Bài tập minh họa: Bài 1. Dẫn khí CO dư qua ống đựng bột một oxit sắt (FexOy) ở nhiệt độ 50
cao. Sau khi phản ứng kết thúcthu được 0,84 gam sắt và dẫn khí sinh ra vào nước vôi trong dư thì thu được 2 gam kết tủa. Xác định công thức phân tử của FexOy. Hướng dẫn: nCaCO3 = 2/100 = 0,02 mol; nFe = 0,84/56 = 0,015 mol Phản ứng : FexOy + yCO > xFe + yCO2 0,02x/y 0,02 CO2 + Ca(OH)2 > CaCO3 + H2O 0,02 0,02 Ta cso nFe = 0,02x/y = 0,015 ==> 0,015/0,02 = ¾ Vậy CTPT của oxit là Fe2O3 Bài 2. Khử 16 gam hỗn hợp các oxit kim loại : FeO, Fe2O3, Fe3O4, CuO và PbO bằng khí CO ở nhiệt độ cao, khối lượng chất rắn thu được là 11,2 gam. Tính thể tích khí CO đã tham gia phản ứng (đktc). Hướng dẫn: áp dung ĐLBT khối lượng nCO2 = nCO = x mol moxit + mCO = mchất rắn +mCO2 28x – 44x = 11,2 – 16==> x = 0,3. Vậy VCO = 0,3.22,4 = 6,72 lit 19) Dẫn khí CO qua ống sứ chứa 15,2 gam hỗn hợp CuO, FeO nung nóng thu được 13,6 gam chất rắn (A) và hỗn hợp khí(B). Sục hết khí B vào dung dich nước vôi trong dư thu được a gam kết tủa C. Xác định A, B, C.Tính a Đáp án: a = 10 gam 20) Đốt cháy hoàn toàn 68g hỗn hợp khí H2 và CO cần dùng 89,6 lítkhí O2(đktc). Xác định phần trăm về thể tích và khối lượng của hỗn hợp khí trên. 21) Khi đốt cháy hêt 3,6g C trong bình kín chứa 4,48 lít khí O2(đktc) sinh ra 1 hỗn hợp gồm hai khí. Xác định thành phần phần trăm của hỗn hợp khí đó. 22) Cho 5,6 lít (đktc) khí CO2 đi qua than đốt nóng đỏ rồi cho sản phẩm thu được đi qua ống đốt nóng đựng 72g oxit của một kim loại hóa trị 2. Hỏi muốn hào tan sản phẩm rắn thu được ở trong ống sau khi đã phản ứng cần dùng bao nhiêu ml dung dịch HNO3 32%( d= 1,2), biết rằng oxit của kim loại đó chứa 20% khí oxi? 23) Cho khí thu được khi khử 16g Fe2O3 bằng CO đi qua 99,12 ml dung dịch KOH 15%( d= 1,13). Tính lượng khí CO đã khử sắt và lượng muối tạo thành trong dung dịch. 24) Khi cho 22,4 lít(đktc) hỗn hợp hai khí CO và CO2 đi qua than nóng đỏ( không có mặt không khí) thể tích của hỗn hợp khí tăng lên 5,6 lít GV Nguyễn Hửu Trọng Hotline: 0909.124297
52 Người không học như ngọc không mài ! (đktc). Khi cho hỗn hợp khí sản phẩm này qua dung dịch Ca(OH)2 thu được 20,25g Ca(HCO3)2. Xác định thành phần phần trăm về hỗn hợp khí ban đầu. CHỦ ĐIỂM III.3: Bài tập về phản ứng của CO2 với dung dịch kiềm. Kiểu đề bài: -kCho khí CO2 tác dụng với dung dịch NaOH, Ca(OH)2 -Cho lượng bazơ tham gia phản ứng hoặc lượng muối thu được. Yêu cầu: Xác định sản phẩm thu được (muối axit hay trung hoà), lượng chất thu được là bao nhiêu? lượng kết tủa thu được hoặc nồng độ của dung dịch sau phản ứng Phương pháp chung: - Lập tỉ lệ T = nNaOH / nCO2; T = nCO2/ nCa(OH)2 - Xác định khả năng các phản ứng xảy ra, sản phẩm? ❖ CO2 + dd NaOH (hoặc KOH): CO2 + NaOH →NaHCO3 (1) CO2 + 2NaOH → Na2CO3 + H2O (2) n pư (1) 1 pư (1,2) 2 pư (2) NaOH n CO2 NaHCO3 pư (1) Na2CO3 pư (2) Na2CO3 Dư CO2 NaHCO3 NaHCO3 Na2CO3 Dư NaOH ❖ CO2 + dd Ca(OH)2 (hoặc Ba(OH)2): CO2 + Ca(OH)2 →CaCO3 + H2O (1’) 2CO2 + Ca(OH)2 → Ca(HCO3)2 (2’) n pư (1’) 1 pư (1’,2’) 2 pư (2’) CO2 n Ca() OH 2 CaCO3 pư (1) CaCO3 pư (2) Ca(HCO3)2 Dư Ca(OH)2 CaCO3 Ca(HCO3)2 Ca(HCO3)2 Dư CO2 - Viết các phản ứng có thể xảy ra: - Liên hệ với đề bài lập các phương trình toán học > Tìm các đại lượng theo yêu cầu. Bài tập minh họa: Bài 1. Dẫn khí CO2 được điều chế bằng cách cho 100gam CaCO3 tác dụng với dung dịch HCl dư, đi qua dung dịch có chứa 60 gam NaOH. Hãy cho biết lượng muối natri điều chế được. Hướng dẫn: PTPƯ: CaCO3 + 2HCl = CaCl2 + CO2 + H2O 52
nCO2 = nCaCO3= 100/100 = 1mol nNaOH = 60/40 = 1,5 mol nCO2 /nNaOH = 1/1,5 < 1/2 Vậy sản phẩm chúă 2 muối PTPƯ: CO2 + 2NaOH → Na2CO3 + H2O CO2 + NaOH →NaHCO3 Gọi số mol CO2 trong pư 1 là x Gọi số mol CO2 trong pư 2là y Ta có HPT : x + y = 1 x= 0,5 2x + y = 1,5 ➔ y = 0,5 Khối lượng muối thu được là: m = 0,5.106 + 0,5.84 = 42 gam. Gọi số mol CO2 trong pư 1 là x Gọi số mol CO2 trong pư 2là x Bài 2. Cho 2,464 lít khí CO2 (đktc) đi qua dung dịch NaOH sinh ra 11,44 gam hỗn hợp 2 muối là Na2CO3 và NaHCO3 . Hãy xác định số gam của mỗi muối trong hỗn hợp. Hướng dẫn: PTPƯ: CO2 + 2NaOH = Na2CO3 + H2O CO2 + NaOH = NaHCO3 Gọi số mol CO2 trong pư 1 là x Gọi số mol CO2 trong pư 2là x Ta có hệ phương trình: x + y = 2,464/22,4 = 0,11 106x + 84y = 11,44 Giải hệ pt ta được x = 0,1 y= 0,01 Khối lượng của Na2CO3là 0,1.106 = 10,6 gam Khối lượng của NaHCO3 là 0,01.84 = 0,84 gam 25) Cho 6 lít hỗn hợp khí CO2 và N2 (đktc) đi qua dung dịch KOH , tạo ra được 2,07 gam K2CO3 và 6 gam KHCO3. Hãy xác định thành phần phần trăm theo thể tích khí CO2 trong hỗn hợp. Đáp án: %VCO2 = 28% 26) Cho 10 lít hỗn hợp khí (đktc) gồm có N2, và CO2 đi qua 2 lit dung dịch Ca(OH)2 0,02M, thu được 1 gam kết tủa. Hãy xác định % theo thể tích CO2 trong hỗn hợp. ĐS: 22,4%15,68% 27) Hấp thụ hoàn toàn 4,48 lít khí CO2(đktc) vào 500ml dung dịch NaOH thu được 17,9 gam muối. Tính nồng độ mol/l của dung dịch NaOH. 28) Hòa tan hết 2,8g CaO vào nước được dung dịch A. Cho 1,68 lít khí CO2(đktc) vào dung dịch A. Hỏi có bao nhiêu muối được tạo thành và khối lượng là bao nhiêu. GV Nguyễn Hửu Trọng Hotline: 0909.124297
54 Người không học như ngọc không mài ! Chương 4 ĐẠI CƯƠNG VỀ HỢP CHẤT HỮU CƠ BÀI 20: MỞ ĐẦU VỀ HÓA HỌC HỮU CƠ A. LÝ THUYẾT TÓM TẮT I- KHÁI NIỆM VỀ HỢP CHẤT HỮU CƠ VÀ HOÁ HỌC HỮU CƠ. + Hợp chất hữu cơ là những hợp chất của cácbon ( trừ CO, CO2 và các muối cacbonat, xianua và cácbua). + Hoá học hữu cơ là ngành Hoá học nghiên cứu các hợp chất hữu cơ. II – PHÂN LOẠI HỢP CHẤT HỮU CƠ Dựa theo thành phần nguyên tố thì HCHC được chia làm 2 loại chính + Hiđrocacbon: chỉ chứa cacbon và hiđro. + Dẫn xuất của hiđrocacbon: Ngoài C, H còn có O, Cl, S III- ĐẶC ĐIỂM CHUNG CỦA HỢP CHẤT HỮU CƠ 1. Đặc điểm cấu tạo. - Phân tử HCHC nhất thiết phải có C ngoài ra còn có H, O, N, Cl, S, → Được cấu tạo chủ yếu bởi các nguyên tố phi kim nên LK trong phân tử HCHC chủ yếu là LKCHT. 2. Tính chất vật lí. + Thường có ts, tnc thấp (dễ bay hơi nên dễ có mùi). + Thường không tan hay ít tan trong nước, nhưng tan trong dung môi hữu cơ (dung môi không cực). 3. Tính chất hoá học. + Đa số HCHC thường kém bền nhiệt, dễ cháy. + P/ứ thường xảy ra chậm, không hoàn toàn, không theo một hướng nhất định (→ hỗn hợp sp) và phải đun nóng hay cần xúc tác. IV- PHÂN TÍCH NGUYÊN TỐ: chuyển các nguyên tố trong chất hữu cơ thành các chất vô cơ, từ đó định tính và định lượng. CÁC BIỂU THỨC SỬ DỤNG TRONG PHÂN TÍCH ĐỊNH LƯỢNG: m .12,0 m .2,0 V .28,0 m = CO2 (g), m = H 2 O (g), m = N 2 (g) CHN44,0 18,0 22,4 m .100%m .100% m .100% %C =CN , %H = H , %N = a a a Cuoái cuøng : %O =100% - (%C + %H + %N) 54
B. BÀI TẬP CHỦ ĐIỂM IV.1: Tính thành phần % về khối lượng các nguyên tố HCHC (phân tích định lượng HCHC) Cần nhớ: CÁC BIỂU THỨC SỬ DỤNG TRONG ĐỊNH LƯỢNG Bài tập minh họa:Hợp chất A không chứa oxi (0,02% 0%). Đôt cháy 13,8 gam chất hữu cơ A thu được 26,4 gam khí CO2 và 16,2 gam nước. Hãy tính khối lượng và % khối lượng các nguyên tố trong chất hữu cơ A. Giải: Tính khối lượng các nguyên tố: mCO 26,4 m= x 12,02 = x 12,0 = 0,6 x 12 = 7,2 (g) , C 44 44 mH O x 2,0 16,2 x 2,0 m =2 = = 1,8 (g) H 18,0 18,0 mO = 13,8 – ( 7,2+ 1,8) = 4,8 (g) Tính % khối lượng các nguyên tố: Ở đây a = 13,8 (g) m x 100% 7,2 x 100% %C = = =C 52,18% , a13,8 m x 100% 1,8 x100% %H = =13,04%H = a13,8 %O = 100% - ( 52,17 + 13,04)% = 34,79% hoặc m x 100% 4,8 x100% ( % O = = O 34,78 %) a13,8 1) Tính thành phần phần trăm các nguyên tố trong mỗi hợp chất sau: a. C6H6 b. C2H4O2 c. C2H7N ĐS: a. %C = 92,3 ; %H = 7,7 b. %C = 40 ; %H = 6,67 ; %O = 53,33 c. %C = 53,33 ; %H = 8,89 ; %O = 37,78 2) Đốt cháy hoàn toàn 0,45g một hợp chất hữu cơ thu được 0,66g CO2 và 0,27g H2O . Tính thành phần phần trăm các nguyên tố. ĐS: %C = 40 ; %H = 6,67 , %O = 53,33 3) Oxi hóa hoàn toàn 0,282g một chất hữu co bằng CuO , dẫn khí sinh ra lần lượt qua bình chứa CaCl2 rồi bình KOH , thấy khối lượng bình CaCl2 tăng 0,194g , khối lượng bình KOH tăng0,80g. Mặt khác khi phân tích 0,186g chất đó thì đươc 0,028g N2 . Tính % nguyên tố. ĐS: %C = 77,4 , %H = 7,6 ,%N = 15 GV Nguyễn Hửu Trọng Hotline: 0909.124297
56 Người không học như ngọc không mài ! 4) Đốt cháy 1,18g chất A thu được 1,76g CO2 và 1,80g H2O. Ngoài ra nếu phân tích cùng lượng chất đó bằng phương pháp Dunras thì được 111,6 cm3 Nitơ ở 0C và 2 atm. Tính % nguyên tố. ĐS: C% = 40,7 , H% = 17 , N% = 23,6 ,O% = 18,7 5) Phân tích 3g một hợp chất hữu cơ bằng phương pháp Kjendan thu khí NH3, dẫn toàn bộ lượng NH3 trên vào 90ml dd H2SO4 0,5M lượng axit dư được trung hòa vưa đúng bằng 30ml dd NaOH 1M. Tính %N trong hợp chất. ĐS: %N = 28 6) Đốt một lượng chất X chứa C , H , S , thu được 2,688l CO2 (đkc) 3,24g H2O và 3,84g SO2 . Tính % nguyên tố. ĐS: C% = 38,7 , H% = 9,7 , S% = 51,6 56
BÀI 21 CÔNG THỨC PHÂN TỬ HỢP CHẤT HỮU CƠ A. LÝ THUYẾT TÓM TẮT 1 – Công thức phân tử và công thức đơn giản nhất - CTPT (CxHyOzNt ): Cho biết số nguyên tử (x, y, z, t) của các nguyên tố có trong phân tử. - CTĐGN (CaHbOcNd): cho biết tỉ lệ số nguyên tử của các nguyên tố có trong phân tử (biểu diễn bằng tỉ lệ tối giản các số nguyên) - Quan hệ giữa CTPT với CTĐGN: CTPT bằng số nguyên lần (n) CTĐGN: CxHyOzNt =(CaHbOcNd)n (n = 1,2,3 . . .) → x : y : z : t = a: b : c : d Nếu n = 1 CTPT  CTĐGN 2- Cách thiết lập công thức đơn giản nhất. - Bước 1: Từ kết qủa phân tích định tính hoặc định lượng nguyên tố, ta xác định HCHC chứa những nguyên tố nào? - Bước 2: Gọi CTPT chất hữu cơ là CxHyOzNt (nếu HCHC chứa C, H, O, N) (x, y, z, t nguyên dương) - Bước 3: Lập tỉ lệ: mmmm x : y : z : t = n : n : n : n =:: : CON H CHON 12,0 1,0 16,014,0 Hoặc: %C %H %O %N x : y : z : t=:: : = a : b: c : d 12,0 1,0 16,0 14,0 (a, b, c, d là những số nguyên tối giản) CTĐGN : CaHbOcNd 3- Cách thiết lập công thức phân tử của hợp chất hữu cơ Sơ đồ quá trình nghiên cứu hóa học để xác định công thức phân tử hợp chất hữu cơ: Phaân tích Phaân tích Hợp chất hữu cơ ⎯⎯⎯⎯→ñònh tính Thành phần nguyên tố ⎯⎯⎯⎯→ñònh löôïng Döïa vaøo M (g/mol) Công thức đơn giản nhất ⎯⎯⎯⎯⎯⎯→hoaëc bieän luaän Công thức phân tử. * Có 3 phương pháp phổ biến để xác định số nguyên tử x, y, z của mỗi nguyên tố C, H, O, trong phân tử CxHyOz, a) Dựa vào phần trăm khối lượng các nguyên tố. * Xét sơ đồ: GV Nguyễn Hửu Trọng Hotline: 0909.124297
58 Người không học như ngọc không mài ! CxHyOz  xC + yH + zO Kl: M (g) 12,0x(g) 1,0y(g) 16,0x(g) %: 100% %C %H %O M12,0.x1,0.y16,0.z Tỉ lệ: === 100%%C%H%O M . % C M. %H M . % O x = , y = , z = 10 0% . 1 2, 0 100%.1.0 1 0 0 % . 1 6 , 0 Bài toán áp dụng: (bài 5 SGK trang 95) Hợp chất X có % khối lượng C, H và O lần lượt bằng 54,54%; 9,10% và 36,36%. Mx = 88,0 g/mol. CTPT nào sau đây phù hợp với hợp chất X. A. C4H10O B. C4H8O2 C. C5H12O D. C4H10O2 Giải: (Kiểm tra: %C+%H+%O=100% => X chỉ chứa C, H, O) => Đặt CTPT của X là CxHyOz ( với x, y, z nguyên dương). M. %C88,0.54,54 x =4 == 100%. 12,0100.12 M. %H88,0.9,10 y =8 == 100%.1.0100.1,0 M . %O88,0.36,36 z = =2 = 100%.16,0100.16,0 CTPT của X: C4H8O2 b) Thông qua CTĐGN: - CxHyOzNt =(CaHbOcNd)n (n = 1,2,3 . . .) MCxHyOzNt = M(CaHbOcNd)n (12,0.a+1,0.b+16,0.c + 14d)n = M Biết a, b, c, d (từ CTĐGN) và M n CTPT. Bài toán áp dụng: Chất hữu cơ B có CTĐGN là CH2O biết MB = 60g/mol. Tìm CTPT của B. ( 12,0.1 + 1.2+ 16.1) n = 60,0 30,0n = 60 vậy n = 2 CTPT của B: C2H4O2. c) Tính trực tiếp theo sản phẩm đốt cháy. y z0 y CxHyOz + t x+ + O2⎯⎯→ x CO 2 + H 2 O 4 2 2 58
y 1 mol > x mol > mol 2 nx > n > n CO2 HO2 Biết nx, , tìm được x, y . Biết M suy ra Z Vd: Đốt cháy hoàn toàn 0,30 gam chất A (phân tử chỉ chứa C, H, O) thu được 0,44gam khí cacbonic và 0,18 gam nước. Thể tích của 0,30 gam chất A bằng thể tích của 0,16 gam oxi (ở cùng điều kiện về nhiệt độ và áp suất). 0,16 Giải: VA = VO = nX = nO = = 0,0050 (mol) 2 2 32,0 0,30 MZ = = 60 (g/mol) 0,0050 yz t0 y CxHyOz + x + + O2 ⎯ ⎯→ xCO2 + H2O 42 2 1mol x mol mol 0,44 0,18 0,0050 mol = 0,010 (mol) = 0,010 (mol) 44,0 18,0 → x = 2 và y = 4 kết hợp với M= 60  z = 2 CTPT A là : C2H4O2 B. BÀI TẬP CHỦ ĐIỂM IV.2: Phương pháp tống quát thiết lập công thức phân tử Cần nhớ: có nhiều cách để tìm CTPT của một chất nhưng dạng tổng quát nhất là: TÌM CTPT QUA CÔNG THỨC ĐƠN GIẢN NHẤT. Các bước tiến hành: B1. PHÂN TÍCH NGUYÊN TỐ (tính khối lượng hoặc % khối lượng ng/tố) B2. THIẾT LẬP CÔNG THỨC ĐƠN GIẢN NHẤT CaHbOcNd CTPT của A có dạng (CaHbOcNd)n với n 1, nguyên. B3. XÁC ĐỊNH CHỈ SỐ n TRONG CÔNG THỨC THỰC NGHIỆM (CaHbOcNd)n Có 2 cách phổ biến để tìm chỉ số n: ❖ Cách 1: Dựa vào khối lượng mol phân tử (MA) tìm n: Khi biết MA ta có: (12a + b + 16c + 14d).n = MA => n Để tìm MA có thể dựa vào khối lượng riêng hay tỷ khối hơi chất khí. ❖ Cách 2: Biện luận để tìm n theo 1 trong các cơ sở sau: ▪ Căn cứ vào điều kiện của chỉ số n 1, nguyên. Thường dùng cơ sở này khi đề cho giới hạn của MA, hay giới hạn của dA/B GV Nguyễn Hửu Trọng Hotline: 0909.124297
60 Người không học như ngọc không mài ! ▪ Căn cứ vào giới hạn số nguyên tử nguyên tố trong từng loại hợp chất với đặc điểm cấu tạo của nó hoặc điều kiện để tồn tại chất đó ▪ Dùng độ bất bão hoà (học sau) Bài tập minh họa: (xem trong phần lý thuyết tóm tắt) 1) Oxi hóa 0,23g một chất hữu cơ A thì được 224ml CO2 (đkc) và 0,27g H2O. Xác định CTPT của A biết dA/kk = 1,58 ĐS: C2H6O 2) Xác định công thức phân tử của các chất hữu cơ có thành phần nguyên tố. a. %C = 85,8 , %H = 14,2 , M = 56 b. %C = 68,28 , %H = 7,33 , %N = 11,38, tỉ khối hơi so với không khí: 4,24. c. %C = 30,6 , %H = 3,85 , %Cl = 45,16 ,khối lượng phân tử là 78,5. ĐS: a. C4H8 b. C7H9ON c. C2H3ClO 3) Đốt cháy hoàn toàn 0,6g một chất hữu cơ thu được 0,88g CO2 và 0,36g H2O . Tỉ khối hơi chất đó so với hidro là 30. d. Xác định khối lượng phân tử. e. Công thức nguyên f. Công thức phân tử ĐS: MA = 60 ,CTN : (CH2O)n , CTPT : C2H4O2 3 4) Đốt cháy hoàn toàn 1,5g chất hữu cơ B thu được 448cm CO2. 0,90g H2O 3 và 112cm N2 (các hkí đo ở 0C và 2atm).Xác định CTPT B biết dB/NO = 2,5. ĐS: CTPT B: C2H5NO2 5) Khi đốt 1 lít chất X cần 5 lít oxi thu được 3 lít CO2 , 4 lít hơi nước (thể tích các khí đo ở cùng điều kiện t , p). Xác định CTPT của X. ĐS: C3H8 6) Đốt 200cm3 hơi một chất hữu cơ trong 900cm3 oxi (lấy dư).Thể tích khí thu được là 1,3 lít .Sau khi cho nước ngưng tụ còn 700cm3. Sau khi cho lội qua dd KOH chỉ còn 100 cm3 bị hấp thụ bởi P (các thể tích khí ở cùng đk t , P) .Xác định CTPT. ĐS: C3H6O 7) Cho 400cm3 hỗn hợp một hidrocacbon và nitơ vào 900cm3 cxi (dư) rồi đốt , thu được 1,4 lít hỗn hợp khí. Sau khi cho nước ngưng tụ còn 800cm3 và sau khi cho qua ddKOH thì còn 400cm3 (các thể tích khí đo trong cùng đk t , P). Xác định CTPT. ĐS: C2H6 8) Cho 0,5l hỗn hợp hidro cacbon và khí cacbonic vào 2,3 l cxi dư rồi đốt thu được 3 l hỗn hợp. Sau khi cho hơi nước ngưng tụ còn 1,8 l và sau khi cho lội qua dd KOH chỉ còn 0,5 l (các thể tích ở cùng đk).Xác định CTPT của hidrocacbon. ĐS: C3H6 9) Xác định CTPT của một chất A có tỉ lệ khối lượng các nguyên tố như sau :mC: mH : mN: mS = 3 : 1 : 7 : 8 : biết trong phân từ A có 1 nguyên tử S. 60
ĐS: CH4N2S 10) Đốt cháy hoàn toàn ag một chất hữu cơ chứa C , H , Cl thu được 0,22g CO2 , 0,09g H2O. Khi phân tích ag hợp chất trên có mặt AgNO3 thì thu được 1,435g AgCl . Xác định CTPT biết tỉ khối hơi của hợp chất so với NH3 là 5. ĐS: CH2Cl2 11) Đốt cháy hoàn toàn ag chất A cần dùng 0,15 mol oxi , thu được 2,24 lít CO2 (đkc) và 2,7g H2O . Định CTPT A. ĐS: C2H6O 12) Đốt cháy hoàn toàn 0,01 mol một hidrocacbon rồi dẫn toàn bộ sản phẩm sinh ra vào bình chứa dd Ca(OH)2 dư thấy bình nặng thêm 4,86g đồng thời có 9g kết tủa tạo thành . Xác định CTPT. ĐS: C9H10 13) Đốt cháy hoàn toàn 1,08g một chất A rồi cho toàn bộ sản phẩm sinh ra vào bình chứa dd Ba(OH)2 thấy bình nặng thêm 4,6g đồng thời có 6,475g muối axit và 5,91g muối trung hòa tạo thành . Định CTPT của X biết rằng trong cùng điều kiện thì 2,7g hơi chất X chiếm cùng thể tích với 1,6g oxi. ĐS: C4H6 14) Phân tích 1,44g chất A thu được 0,53g Na2CO3 , 1,456 l CO2 (đkc) và 0,45g H2O . Định CTPT của chất A biết trong phân tử A có 1 nguyên tử Na. ĐS: C7H5O2Na GV Nguyễn Hửu Trọng Hotline: 0909.124297
62 Người không học như ngọc không mài ! Bài 22: CẤU TRÚC PHÂN TỬ HỢP CHẤT HỮU CƠ A. LÝ THUYẾT TÓM TẮT I. CÔNG THỨC CẤU TẠO 1. Khái niệm: CTCT biểu diến thứ tự và cách thức liên kết (liên kết đơn, liên kết bội) của các nguyên tử trong phân tử. 2. Các loại công thức cấu tạo: a- CTCT khai triển: Biểu diễn trên mặt phẳng giấy tất cả các liên kết hoá học. H H H H C C C H H C H H H H b- CTCT thu gọn: Các ng/tử, nhóm ng/tử cùng liên kết với một ng/tử C được viết thành một nhóm. CH2=C CH = CH2 CH CH3 CH2 CH OH 3 2 c- CTCT thu gọn: Chỉ biểu diễn liên kết giữa các ng/tử C và nhóm chức. - Mỗi đầu đoạn thẳng, mỗi điểm gấp khúc ứng với một ng/tử (C ). OH và II. THUYẾT CẤU TẠO HOÁ HỌC có ba luận điểm chính TRONG PHÂN TỬ HỢP CHẤT HỮU CƠ các ng/tử liên kết với nhau theo đúng hoá trị và một thứ tự nhất định gọi là cấu tạo hoá học. Sự thay đổi cấu tạo hóa học sẽ tạo ra chất mới. VD: C2H6O có hai công thức cấu tạo sau: CH3 - CH2 - OH (rượu etylic), CH3-O-CH3 (Đimetyl ete) TRONG PHÂN TỬ HỢP CHẤT HỮU CƠ các ng/tử C không những liên kết với các ng/tử khác mà còn liên kết với nhau thành mạch cacbon (mạch không nhánh, mạch nhánh, mạch vòng ) TÍNH CHẤT CỦA HỢP CHẤT HỮU CƠ phụ thuộc vào thành phần phân tử (bản chất, số lượng nguyên tử, và cấu tạo hoá học). III. ĐỒNG PHÂN VÀ ĐỒNG ĐẲNG ĐỒNG PHÂN là hiện tượng các hợp chất hữu cơ có cùng công thức phân tử (cùng KLPT M) nhưng công thức cấu tạo khác nhau nên tính chất 62
khác nhau. Thí dụ. Với cùng CTPT C2H6O ta có 2 chất khác nhau (2 đp): CH3-CH2OH CH3-O-CH3 Rượu etylic Đimetyl ete ĐỒNG ĐẲNG: Những hợp chất có thành phần phân tử hơn kém nhau một hay nhiều nhóm CH2 nhưng có tính chất hoá học tương tự nhau là những chất đồng đẳng, chúng hợp thành dãy đồng đẳng. - CH4, C2H6, C3H8 - C2H4, C3H6, C4H8, IV. LIÊN KẾT HOÁ HỌC VÀ CẤU TRÚC PHÂN TỬ CHẤT HỮU CƠ 1. Liên kết đơn - Tạo bởi 1 cặp e chung được biểu diễn bằng 1 gạch nối giữa hai nguyên tử; Là liên kết  -liên kết bền. - C chỉ có lk đơn tạo p/tử có cấu trúc tứ diện đều 2. Liên kết đôi - Tạo bởi 2 cặp e chung được biểu diễn bằng 2 gạch nối song song giữa hai nguyên tử; gồm 1 lk  (bền) và 1 lk (kém bền) - C có lk đôi tạo p/tử có cấu trúc tam giác. 3. Liên kết ba - Tạo bởi 3 cặp e chung được biểu diễn bằng 3 gạch nối song song giữa hai nguyên tử; gồm 1 lk (bền) và 1 lk (kém bền) - C có lk ba tạo p/tử có cấu trúc thẳng hàng. B. BÀI TẬP I- BÀI TẬP TỰ LUẬN CHỦ ĐIỂM I.1: phân biệt đồng đẳng, đồng phân Cần nhớ: Nắm vững khái niệm đđ, đp 1) Trong số 9 chất dưới đây những chất nào là đồng đẳng của nhau? Những chất nào là đồng phân của nhau? a) CH3CH2CH3 b) CH3CH2CH2Cl c) CH3CH2CH2CH3 d) CH3CHClCH3 e) (CH3)2CHCH3 f) CH3CH2CH=CH2 H3C H2C CH2 C CH2 h) H2C CH2 i) H3C 2) Xác định số liên kết đơn, liên kết đôi, liên kết ba; số liên kết σ, liên kết π trong phân tử mỗi chất sau: a) CH3-CH2-CH3 b) CH2=CH-CH=CH2 GV Nguyễn Hửu Trọng Hotline: 0909.124297
64 Người không học như ngọc không mài ! c) HC  C-CH=CH2 d) CH3COOH BÀI 23: PHẢN ỨNG HỮU CƠ A. LÝ THUYẾT TÓM TẮT I. PHÂN LOẠI PHẢN ỨNG CHẤT HỮU CƠ 1. Phản ứng thế: là pứ trong đó ngtử hoặc nhóm ngtử trong HCHC được thay thế bởi ngtử hoặc nhóm ngtử khác. a skt CH4+ Cl2 ⎯⎯→ CH3Cl + HCl 2. Phản ứng cộng: là pứ trong đó ptử chất hữu cơ kết hợp với ptử khác tạo thành ptử chất hữu cơ mới. C2H4 + Br2  C2H4Br2 HgCl2 C2H2 + HCl ⎯⎯⎯→xt C2H3Cl 3. Phản ứng tách: là pứ trong đó hai hay nhiều ngtử bị tách ra khỏi ptử chất hữu cơ. 5000 C CH3-CH3 ⎯⎯⎯→ CH2 = CH2+ H2 t0 t0 CH3-CH2-CH3 CH2=CH2 + CH4 II. ĐẶC ĐIỂM CỦA PHẢN ỨNG HOÁ HỌC TRONG HOÁ HỮU CƠ -Thường xảy ra chậm -Thường sinh ra hỗn hợp sản phẩm. B. BÀI TẬP Phân loại các phản ứng sau (phản ứng thế, phản ứng cộng, phản ứng tách) Fe/ to a) C6H6 + Br2 ⎯⎯⎯→ C6H5Br + HBr H SOt , o b) C2H5OH ⎯⎯⎯⎯→24d C2H4 + H2O c) C3H6 + Br2 ⎯⎯→ C3H6Br2 H + d) C3H6 + H2O ⎯⎯→ C3H7O KOH/, ruou to e) C2H5Cl ⎯⎯⎯⎯⎯→ C2H4 + HCl P f) CH3COOH + Cl2 ⎯⎯→ Cl-CH2-COOH + HCl 64
BÀI 24 : LUYỆN TẬP HỢP CHẤT HỮU CƠ, CÔNG THỨC PHÂN TỬ VÀ CÔNG THỨC CẤU TẠO A. CHUẨN BỊ: ❖ Kiến thức cần nắm vững (SGK) hoặc Lý thuyết tóm tắt ❖ Các chủ điểm bài tập B. BÀI TẬP Cần nhớ: Nắm vững phương pháp thiết lập CTPT một cách tổng quát 1) Oxi hóa hoàn toàn 6,15gam chất hữu cơ X, người ta thu được 2,25gam H2O, 6,72 lít CO2 và 0,56 lít N2 (đktc). a. Tính thành phần % khối lượng từng nguyên tố trong chất X ĐS: C6H5O2N b. Thiết lập công thức đơn giản nhất của X 2) Hợp chất hữu cơ A có thành phần khối lượng các nguyên tố như sau: 24,24%C; 4,04% H; 71,72%O. a. Xác định công thức đơn giản nhất của A. b. Xác định công thức phân tử của A biết rằng tỉ khối hơi của A đối với CO2 là 1,25. 3) Phân tích 0,46g hợp chất hữu cơ (A) tạo thành 448 ml khí CO2 (đkc) và 0,54g H2O. Tỉ khối hơi của (A) đối với không khí bằng 1,58. Tìm CTPT (A). ĐS: C2H6O 4) Đốt cháy hoàn toàn 1,5g hợp chất hữu cơ (A) thu được 3,3g CO2 và 1,8g H2O. Mặt khác khi hóa hơi 0,75g (A) thì thu được một thể tích bằng thể tích của 0,4g oxi (đo cùng điều kiện). Lập CTPT chất (A) ĐS: C3H8O 5) Một hợp chất hữu cơ (A) chứa C, H, O. Thành phần % về khối lượng của oxi và hidro trong (A) lần lượt là 53,33% và 6,67%. Tìm CTPT (A) biết tỉ khối của (A) đối với nitơ (II) oxit bằng 2 ĐS: C2H4O2 6) Một hợp chất hữu cơ (A) chứa 40% C; 6,67% H còn lại là oxi. Khi hóa hơi một lượng (A) thì thu được thể tích bằng thể tích của nitơ (II) oxit có khối lượng bằng 1/3 khối lượng của (A) trong cùng điều kiện. Tìm CTPT (A) ĐS: C3H6O3 7) Phân tích 0,3g hợp chất hữu cơ (A) thu được 0,44g CO2 , 0,36g H2O và 112 ml N2 (đkc). Tỉ khối hơi của (A) đối với H2 bằng 30. Tìm CTPT (A) GV Nguyễn Hửu Trọng Hotline: 0909.124297
66 Người không học như ngọc không mài ! ĐS: C2H8N2 8) Phân tích 1,5g hợp chất hữu cơ (A) thu được 1,76g CO2 , 0,9g o H2O và 112 ml N2 (0 C, 2atm). Mặt khác khi hóa hơi 1,5g (A) ở (127oC; 1,64atm) thì thu được 0,4 lít khí. Lập CTPT chất (A) ĐS: C2H5O2N 9) Đốt cháy hoàn toàn 0,282g hợp chất hữu cơ (A) rồi cho sản phẩm sinh ra lần lượt qua bình (1) đựng CaCl2 khan và bình (2) đựng KOH có dư. Sau thí nghiệm thấy bình (1) tăng thêm 0,194g còn bình (2) tăng thêm 0,8g. Mặt khác, đốt 0,186g (A) thì thu được 22,4 ml N2 (đkc). Biết (A) chỉ chứa 1 nguyên tử N. Lập CTPT chất (A) ĐS: C6H7N 10) Đốt cháy hoàn toàn 10,4g hợp chất hữu cơ (A) rồi cho sản phẩm sinh ra lần lượt qua bình (1) chứa H2SO4 đậm đặc và bình (2) chứa nước vôi trong có dư. Sau thí nghiệm thấy bình (1) tăng thêm 3,6g còn ở bình (2) thu được 30g kết tủa. Mặt khác, khi hóa hơi 5,2g (A) thì thu được một thể tích đúng bằng thể tích của 1,6g oxi trong cùng điều kiện. Lập CTPT chất (A) ĐS: C3H4O4 11) Đốt cháy hoàn toàn 1,08g hợp chất hữu cơ (A) rồi cho sản phẩm sinh ra vào dung dịch Ba(OH)2 thấy bình nặng thêm 4,6g đồng thời tạo thành 6,475g muối axit và 5,91g muối trung hòa. Tỉ khối hơi của (A) đối với heli là 13,5. Tìm CTPT chất (A) ĐS: C4H6 66
ÔN TẬP HỌC KỲ I A. CHUẨN BỊ: ❖ Kiến thức cần nắm vững (SGK) hoặc Lý thuyết tóm tắt ❖ Các chủ điểm bài tập HỆ THỐNG HOÁ LÝ THUYẾT Chương 1 Chương 2 Chương 3 Chương 4 SỰ ĐIỆN LI NITƠ- PHOT CACBON - ĐẠI CƯƠNG PHO SILIC HOÁ HỌC HỮU CƠ 1. Sự điện li 1. Nitơ 1. Các bon 1. Mở đầu về (Hiện tượng HHHC (Khái điện li, niệm, phân phânloại) loại, đặc điểm, sơ lược về phân 2. Amoniac và 2. Hợp chất của tích ) muối amoni. cacbon (CO, 2. Axit, bazơ, CO2, H2CO3, 2. Công thức 2- muối. CO3 ) phân tử hợp 3. Axit nitric và chất hữu cơ. muối nitrat. 3. Silic và hợp chất của silic. 3. Sự điện li 3. Cấu trúc của nước, pH, phân tử hợp chất chỉ thị axit chất hữu cơ – bazơ. (Sự (thuyết CT, đđ, điện li của 4. Chu trình nitơ đp, liên kết nước, tích số trong tự nhiên. 4. Công nghiệp HH) ion của nước, ý silicat. nghĩa, khái 5. Phot pho niệm pH ) 4. Phản ứnghữu 6. Axit 4. Phản ứng cơ [Phân loại phoyphoric và trao đổi ion (thế, cộng, muối photphat. trong dung dịch tách), Đặc điểm các chất điện li. phản ứng (2)]. 7. Phân bón hoá (Các điều kiện) học. B. BÀI TẬP GV Nguyễn Hửu Trọng Hotline: 0909.124297
68 Người không học như ngọc không mài ! Câu 1 Hoàn thành chuỗi phản ứng : (3) (5) a. ⎯ ⎯(2)→ Cu ⎯ ⎯ → Cu (NO3) 2 ⎯⎯t0→ B ⎯ ⎯ → HNO3 NH4NO2 ⎯⎯(1)→ A (6) (7) AgC L ⎯ ⎯ → NH4NO3 ⎯ ⎯ → A ⎯ ⎯⎯ → ? b.Viết phương trình phản ứng theo sơ đồ sau : * NH4NO3 → NH3→ A → B → HNO3 → Cu(NO3)2 → B * CO2 → CaCO3 → Ca(HCO3)2 → CaCO3 → CO2 → C → CO → Si → H2 Câu 2 a. Viết phương trình Ion rút gon của các phản ứng sau : Pb(NO3)2 + H2S  Pb(OH)2 + NaOH  b- Viết phương trình phân tử các phản ứng biết : + 2+ H3O + . . .  Fe + 3H2O . - Sn(OH)2 + OH  . . . + 2H2O . Câu 3 Chỉ dùng một thuốc thử, nhận biết các dung dịch sau : a.NH4Cl, (NH4)2SO4, Ba(OH)2 ,H2SO4 b. (NH4)2SO4 , BaCl2 , Na2CO3 , NH4NO3 . Câu 4 Quá trình sản xuất amoniăc trong công nghiệp dựa trên phản ứng: N2(k)+3H2(k)→ 2NH3 H= -92kJ Cân bằng sẽ chuyển dịch theo chiều nào khi: tăng nhiệt độ, giảm áp suất, tăng lượng N2, thêm chất xúc tác? Câu 5 Trộn 2 dung dịch HCl 0,05M và H2SO4 0,01M với tỷ lệ thể tích bằng nhau thu được dung dịch A .Lấy 200ml dung dịch A tác dụng với 100ml dung dịch Ba(OH)2 xM thu được mg kết tủa và dung dịch B có pH =12 . Hãy tính: m, x ? Câu 6 Hoà tan hoàn toàn 10,5g hổn hợp Al, Al2O3 trong 2l dd HNO3 (đủ) thu được dd A và hỗn hợp khí NO, N2O với tỉ khối của hh đối với H2 là 19,2. Cho dd A tác dụng vừa đủ với 300 ml dd NH3 3M a) Tính số gam mỗi chất trong hỗn hợp. b) Tính CM của dung dịch HNO3 HẾT Thầy chúc các em học tập tốt và đạt điểm cao hơn ở HKII GV Nguyễn Hửu Trọng 68