Đang tải... (xem toàn văn)
BÀI TẬP HÓA SƠ CẤP
đại học huế trung tâmđào tạo từ xa BàI tập hoá sơ cấp PHầN TóM TắT Lý THUYếT HOá HọC A HOá HọC VÔ CƠ I KIM LOạI Các nguyên tố kim loại thường có bán kính nguyên tử lớn so với nguyên tử phi kim chu kỳ Mặt khác nguyên tử hầu hết nguyên tố kim loại có 1, electron lớp Vì tính chất hoá học nguyên tố kim loại dễ electron hoá trị, thể tính khử: M - ne- M n+ T¸c dơng víi phi kim Đa số kim loại tác dụng với phi kim, phản ứng xảy với mức độ khác - Kim loại hoạt động mạnh( kiềm, kiềm thổ, Al, Zn ) phi kim hoạt động mạnh( F 2, Cl 2, Br2 , O2) phản ứng xảy mÃnh liệt 2Mg + O2 2MgO 2Na + Cl2 2NaCl - Những phi hoạt ®éng m¹nh nh F 2, Cl 2, Br , O2 tác dụng với kim loại, thường tạo hợp chất kim loại có hoá trị dương cao 2Fe + 3Cl 2FeCl Sn + 2Cl2 SnCl4 2 Tác dụng với H 2O Những kim loại hoạt động mạnh Li, Na, K, Rb, Cs, Ca, Sr, Ba- cã hydroxit tan níc víi ph¶n ứng với nước điều kiện thường để tạo thành dung dịch bazơ mạnh đồng thời giải phóng H2: VÝ dô: 2Na + 2H 2O 2NaOH + H 2 Ca + 2H 2O Ca(OH)2 + H2 Tác dụng với axit 3.1 Với dung dịch axit HCl, H2SO4 loÃng - Các kim loại đứng trước hidro dÃy điện kim loại tác dụng với dung dịch HCl, H 2SO4 loÃng tạo muối kim loại khí H2 Ví dụ: Zn + 2H + = Zn 2+ + H 2 Fe + 2H + = Fe2+ + H - Kim loại đứng sau hidro dÃy điện kim loại không tác dụng với dung dịch HCl, H2SO4 loÃng Ví dụ: Cu + 2H+ không xảy 3.2 Với dung dịch H 2SO4 đậm đặc, HNO3 - Dung dịch H2SO4 đậm đặc, đun nóng tác dụng với hầu hết kim lo¹i (trõ Au, Pt) t¹o muèi kim lo¹i thường tạo khí SO2 2Fe + 6H 2SO4(đặc, nóng) Fe2(SO4)3 + 3SO2 + 6H2O Cu + 2H2SO4(đặc, nóng) CuSO4 + SO2 + 2H 2O - Dung dÞch axit HNO3 tác dụng hầu hết kim loại (trừ Au, Pt) tạo thành muối kim loại thường giải phóng khí NO2 HNO3 đậm đặc khí NO HNO3 loÃng Cu + 4HNO3(đặc) Cu(NO3)2 + 2NO2 + 2H 2O Fe + 6HNO3(đặc) Fe(NO3 )3 + 3NO2 + 3H2O Fe + 4HNO3(lo·ng) Fe(NO3 )3 + NO + H O 3Cu + 8HNO3(lo·ng) 3Cu(NO3 )2 + 2NO + 4H 2O - Axit HNO3 , H 2SO4 đậm đặc, nguội không tác dụng với kim loại Fe, Al, Cr Hiện tượng gọi thụ động hoá kim loại Tác dụng với dung dịch bazơ - Các kim loại tan H O (Li, Na, K, Rb, Cs, Ca, Ba) cho vµo dung dịch bazơ thực tế chúng tác dụng với nước Ví dụ: Khi cho Na vào dung dịch Ba(OH)2 Na sÏ t¸c dơng víi níc: Na + H 2O NaOH + H - ChØ c¸c kim lo¹i cã hidroxit lìng tÝnh nh Be, Zn, Al míi tác dụng với dung dịch bazơ: Zn + 2NaOH Na2 ZnO2 + H 2 2Al + 2H 2O + 2NaOH 2NaAlO2 + 3H 2 T¸c dơng với dung dịch muối 5.1 Kim loại tan nước (Li, Na, K, Rb, Cs, Ca, Sr, Ba) Kim lo¹i tan nước tác dụng với dung dịch muối không đẩy kim loại đứng sau khỏi muối, phản ứng xảy sau: Đầu tiên kim loại tác dụng với H2O tạo bazơ H bay lên đổi Sau bazơ tác dụng với muối theo điều kiện phản ứng trao Ví dụ 1: Viết phương trình phản ứng cho Na tác dụng với dung dịch CuSO4 Ba + 2H 2O 2NaOH + H 2NaOH + CuSO4 Cu(OH)2 + Na2SO4 VÝ dơ 2: ViÕt ph¬ng trình phản ứng cho Ba tác dụng với dung dÞch AlCl Ba + 2H 2O Ba(OH)2 + H2 2AlCl + 3Ba(OH)2 2Al(OH)3 + 2BaCl NÕu Ba(OH)2 d: Ba(OH)2 + 2Al(OH)3 Ba(AlO2 )2 + 4H 2O 5.2 Kim loại không tan nước Kim loại không tan nước đẩy kim loại đứng sau nã khái muèi VÝ dô: Zn + CuSO4 Cu + ZnSO4 Lu ý: Cu + 2AgNO3 Cu(NO3 )2 + Ag * Nhiều kim loại tác dụng dung dịch muối kim loại hoạt động mạnh phản ứng hết trước đến kim loại yếu Ví dụ: Cho Zn, Fe, Cu vào dung dịch AgNO3 phản ứng xảy theo thứ tự sau: Zn + 2AgNO3 Zn(NO3 )2 + 2Ag Fe + 2AgNO3 ZnSO4 + 2Ag Cu + 2AgNO3 Cu(NO3 )2 + 2Ag * Cho kim loại vào dung dịch chứa nhiều muối muối kim loại hoạt ®éng kÐm ph¶n øng hÕt tríc VÝ dơ : Zn tác dụng với dung dịch hổn hợp Ag2SO4, CuSO4, FeSO4 Zn + Ag 2SO4 ZnSO4 + 2Ag Zn + CuSO4 ZnSO4 + Cu Zn + FeSO4 ZnSO4 + Fe * Do ion Fe3+ cã tÝnh oxy hoá mạnh Cu2+ nên: Cu + 2Fe3+ = 2Fe2+ + Cu 2+ Fe + 2Fe3+ = 3Fe2+ Đây phản ứng kim loại đứng sau tác dụng với muối kim loại đứng trước Các phương pháp điều chế kim loại Để điều chế kim loại người ta dung dòng điện hay chất khử để khử ion kim loại kim loại Phương trình phản ứng ®Ĩ ®iỊu chÕ mét kim lo¹i nh sau: M n+ + ne- M o 6.1 Điều chế kim loại đứng trước Al kể Al Để điều chế kim loại có phương pháp thường dùng để điện phân hợp chất nóng chảy: 2NaCl Al O3 dpnc dpnc Cryolit 2Na + Cl 2Al + O2 6.2 §iỊu chế kim loại sau Al Để điều chế kim loại đứng sau Al ta dùng phương pháp sau: a Điện phân dung dịch muối CuSO4 + H2O dpnc Cu + 1/2 O2 + H2SO4 2AgNO3 + H 2O dpnc 2Ag + 1/2O2 + 2HNO3 b Dïng C, H 2, CO khử oxy kim loại nhiệt độ cao CuO + H Cu + H 2O CuO + C Cu + CO CuO + CO Cu + CO2 Khi dung CO khử oxit sắt Fe2 O3 phản øng x¶y nh sau: 3Fe2O3 + CO 2Fe3O4 + CO2 Fe3O4 + CO 3FeO + CO2 FeO + CO Fe + CO2 c Dïng Al, Mg khử oxit kim loại nhiệt độ cao Phương pháp gọi phương pháp nhiệt nhôm hay phương pháp nhiệt magie Người ta dùng phương pháp để điều chế số kim loại khó bị khử khã ch¶y nh Cr, Mn 8Al + 3Fe3O4 4Al2O4 + 9Fe 2Al + Cr O3 Al O3 + 2Cr d Dùng kim loại đứng không tan ®øng tríc ®Èy kim lo¹i ®õng sau khái mi Cu + 2AgNO3 2Ag + Cu(NO3 )2 Fe + CuSO4 FeSO4 + Cu II PHI KIM Các nguyên tố phi kim thường có bán kính nguyên tử bé so với nguyên tử kim loại chu kỳ Nguyên tử hầu hết nguyên tố phi kim có 5, electron lớp Vì tính chất hoá học nguyên tố phi kim dễ nhận electron hoá trị để đạt cấu hình electron bền vững khí hiếm, chóng thĨ hiƯn tÝnh oxy ho¸: X + ne- X n- Tác dụng với đơn chất 1.1 Tác dụng với hydro Hầu hết phi kim tác dụng với hydro tạo hợp chất khí: VÝ dô: Cl + H 2HCl S + H H 2S O2 + 2H2 2H2 O N2 + 3H2 2NH C + 2H CH 1.2 T¸c dơng víi oxy Trừ halogen không tác dụng trực tiếp với oxy, phi kim lại tác dụng với oxy tạo thành oxit VÝ dô : C + O2 CO2 S + O2 SO2 4P + O2 2P2O5 N2 + O2 2NO 1.3 T¸c dơng víi kim loại Hầu hết phi kim tác dụng với kim loại( ngoại trừ Au Pt) Các phản ứng xảy với mức độ khác - Các phi kim hoạt động mạnh halogen, O2 tác dụng với kim loại hoạt động mạnh kim loại kiềm, kiềm thổ, Al, Zn phản ứng xảy mÃnh liƯt VÝ dơ: Na + Cl 2NaCl 2Mg + O2 2MgO - Các phi kim hoạt ®éng m¹nh nh halogen X (Cl 2, Br , I2 ), O2 tác dụng với kim loại có nhiều hoá trị thường tạo thành hợp chất có hoá trị cao Ví dụ: 2Fe + 3Cl 2FeCl Sn + 2Cl2 SnCl4 - C¸c phi kim hoạt động H 2, N2 , C tác dụng với kim loại hoạt động nhiƯt ®é cao VÝ dơ: 4Al + 3C Al 4C Ca + 2C CaC 2Na + H2 2NaH Tác dụng với hợp chất 2.1 Tác dụng với axit Đối với phi kim trạng thái rắn C, S, P tác dụng với axit có tính oxy hoá mạnh HNO3 , H2SO4 đậm đặc, nóng Ví dụ: C + HNO3(đặc, nóng) = CO2 + NO2 + H 2O S + HNO3(đặc, nóng) = H2 SO4+ NO2 + H O C + H 2SO4(đặc, nóng) = CO2 + SO2 + H 2O S + H 2SO4(đặc, nóng) = SO2 + H2 O P + HNO3(đặc, nóng) = H 3PO4 + NO2 + H 2O 2.2 T¸c dơng víi bazơ Halogen số kim loại khác tác dụng với dung dịch bazơ Ví dụ: Cl + 2NaOH = NaCl + NaClO + H2 O 2Cl + 2Ca(OH)2 = Ca(OCl)2 + CaCl + 2H O Cl + KOH (đặc, nóng) = KCl + KCl3 + H O 2.3 T¸c dơng với dung dịch muối Halogen đứng trước(trừ F2 ) đẩy ®ỵc halogen ®øng sau khái mi VÝ dơ: Cl + 2NaBr = 2NaCl + Br Br2 + 2Nal = 2NaBr + I Các phi kim hoạt động mạnh Cl 2, Br2 tác dụng với dung dịch muối phi kim hoá trị thấp tạo thành muối kim loại hoá trị cao Ví dụ: Cl + 2FeCl2 = 2FeCl III PH¶N øNG OXY HOá KHử Định nghĩa Phản ứng oxy hoá khử phản ứng xảy có thay đổi số oxy hoá nguyên tố Nguyên nhân thay đổi số oxy hoá có chuyển dời electron từ nguyên tố sang nguyên tè kh¸c Zno +Cu2+ Zn 2+ + Cuo Mét sè kh¸i niƯm 2.1 ChÊt oxy ho¸ ChÊt oxy hoá chất mà thành phần phân tử có chứa nguyên tố nhận electron, có số oxy hoá giảm sau phản ứng Các chất oxy hoá thường hợp chất kim loại hay kim có møc oxy ho¸ cao: KMnO4, K2Cr 2O7, HNO32.2 ChÊt khư Chất khử mà chất thành phần phân tử có chứa nguyên tố electron, có số oxy hoá tăng sau ph¶n øng 10