Chuyen de boi duong hsg huyen (1)

Phòng GD & ĐT Châu Thành Trường THCS Hảo Đước - KIẾN THỨC CƠ BẢN VỀ HÓA HỌC I/ KIẾN THỨC CẦN NHỚ Tính chất hóa học loại HCVC Kim loại Phi kim Oxit bazơ Muối Oxit axit Bazơ Muối Muối Muối Phi kim + Muối Muối + H2O H2 O Axit Axit Axit Muối + H2 Muối + H2O Muối + H2O Muối + Axit Muối Muối + Kim loại Muối + bazơ H2 O Kiềm + H2 muối Kiềm * Các PTHH cần nhớ: 2NaHCO3 Na2CO3 + CO2 + H2O CaCO3 + CO2 + H2O Ca(HCO3)2 Na2SO4 + 2C + CaCO3 Na2CO3 + CaS + 2CO2 NaClrắn + H2SO4 đặc Na2SO4 rắn + HCl (phản ứng sunfat) 2NaHCO3 + Ca(OH)2 CaCO3 + Na2CO3 + 2H2O (NH4)2SO4 + 2NaOH Na2SO4 + 2NH3 + 2H2O NaHCO2 + NaOH Na2CO3 + H2O Na2S + H2SO4 Na2SO4 + H2S Fe3O4 + 8HCl FeCl2 + 2FeCl3 + 4H2O 2Fe(OH)2 + 1/2O2 + H2O 2Fe(OH)3 2FeCl3 + Fe 3FeCl2 2FeCl2 + Cl2 2FeCl3 NO2 + H2O + O2 HNO3 NH3 + HNO3 NH4NO3 Cl2 + 2NaOH + NaCl + NaClO + H2O 2NaAlO2 + CO2 + 3H2O 2Al(OH)3 + Na2CO3 2KHCO3 K2CO3 + CO2 + H2O 2Al + 2NaOH + H2O 2NaAlO2 + 2H2 C + H2 O CO + H2 2KMnO4 + 16HCl 2KCl + 2MnCl2 + 5Cl2 + 8H2O NaClO + 2HCl NaCl + Cl2 + H2O SiO2 + 4HF SiF4 + 2H2O Al(OH)3 + NaOH NaAlO2 + 2H2O Các CT tính tốn GV thực hiện: Nguyễn Duy Lâm Trang: Phòng GD & ĐT Châu Thành Trường THCS Hảo Đước a/ Mối quan hệ đại lượng: lượng chất( số mol), khối lượng mol, thể tích chất khí Khối lượng chất (m) Số mol chất (m) Thể tích chất khí (m) b/ Tỉ khối khí A so với khí B (dA/B) c/ Nồng độ phần trăm (C%) d/ Nồng độ mol (CM) %) (mol/lit) e/ Biểu thức liên hệ độ tan (S) nồng độ phần trăm dung dịch (C g/ Mối liên hệ nồng độ phần trăm, khối lượng riêng, nồng độ mol f/ Khối lượng mol trung bình hỗn hợp Hay Hoặc , Với x số mol A, chọn số mol hh = mol (đối với chất khí)  MA < < MB Quy luật tính tan loại HCVC a/ Với axit: Các axit tan nước, trừ H2SiO3 b/ Với bazơ: Các bazơ không tan nước, trừ bazơ Ca, Ba, K, Na c/ Với muối: - Các muối natri, kali tan - Các muối nitrat tan - Các muối clorua tan, trừ AgCl, PbCl2 - Các muối sunfat tan trừ BaSO4, PbSO4, CaSO4 tan - Các muối cacbonat, photphat, sunfit không tan, trừ kim loại K, Na GV thực hiện: Nguyễn Duy Lâm Trang: Phòng GD & ĐT Châu Thành Trường THCS Hảo Đước Dãy HĐHH kim loại Li, K, Ba, Ca, Na, Mg, Al, Mn, Zn, Cr, Fe, Ni, Sn, Pb, H, Cu, Hg, Ag, Pt, Au - Theo chiều từ Li đến Au: mức độ HĐHH kim loại giảm dần - Kim loại đứng trước H đẩy H2 khỏi dung dịch axit - Kim loại đứng trước đẩy kim loại đứng sau khỏi dung dịch muối, trừ kim loại từ Li đến Na - Các kim loại từ Li đến Na tác dụng với nước đkt tạo thành kiềm giải phóng khí H2 II/ CÁC DẠNG BÀI TẬP NÂNG CAO A Bài tập định lượng: 1/ Bài tập áp dụng ĐL BTKL: a/ Cơ sở phương pháp: * Chú ý: + mdd spu = + Khối lượng nguyên tố phản ứng bảo tồn b/ Bài tập áp dụng: Bài tập 1: Hịa tan hồn tồn 3,9 gam kali vào 36,2 gam nước.Tính nồng độ phần trăm dd thu sau phản ứng? Giải: 2K + 2H2O → 2KOH + H2 Mol 0,1 → 0,1 0,05 mdd = mK + mnước – mhidro = 40 gam Bài tập 2: Cho 50 gam dd BaCl 20,8% vào 100 gam dd Na2CO3, lọc bỏ kết tủa dd X.Tiếp tục cho 50 gam dd H2SO4 9,8% vào dd X thấy 0,448 lít khí.Tính nồng độ phần trăm dd Na2CO3 khối lượng dd thu sau phản ứng (Biết phản ứng xảy hồn tồn) Giải: Ta có: BaCl2 + Na2CO3 → BaCO3↓ + 2NaCl Mol 0,05 → 0,05 0,05 0,1 Dd X + H2SO4 tạo chất khí, nên dd X Na2CO3 dư Na2CO3 + H2SO4 → Na2SO4 + CO2↑ + H2O Mol 0,02 ← 0,02  Áp dụng ĐL BTKL: mdd sau = 50 + 100 + 50 - m↓ - m↑ = 189,27 gam Bài tập 3: Nung 14,2 gam hỗn hợp muối cacbonat kim loại hóa trị II 7,6 gam chất rắn khí X.Dẫn tồn lượng khí X vào 100 ml dd KOH 1M.Tính khối lượng muối thu sau phản ứng? Giải: X khí CO2 GV thực hiện: Nguyễn Duy Lâm Trang: Phòng GD & ĐT Châu Thành Trường THCS Hảo Đước Áp dụng ĐL BTKL: 14,2 = 7,6 + mX → mX = 6,6 gam → nX = 0,15 mol Vì nên muối thu KHCO3 CO2 + KOH → KHCO3 0,1 ← 0,1 → 0,1 Mol  Bài tập 4: Nhiệt phân hoàn toàn m gam hỗn hợp X gồm CaCO Na2CO3 thu 11,6 gam chất rắn 2,24 lít khí đkc.Tính % CaCO3 X? Giải: CaCO3 → CaO + CO2 Ta có  Áp dụng ĐL BTKL: mX = mrắn + mkhí = 11,6 + 0,1.44 = 16 gam Bài tập 5: Hòa tan hoàn toàn 8,9 gam hỗn hợp kim loại dd HCl dư thu 4,48 lít khí Cơ cạn dd thu sau phản ứng thu gam muối khan? Giải: Gọi CTC kim loại M có hóa trị n Ta có: 2M + 2nHCl → 2MCln + nH2 0,4 ← 0,2 Theo ĐL BTKL: mkim loại + mHCl = mmuối + mhidro  mmuối = 8,9 + 0,4.36,5 – 0,2.2 = 23,1 gam 2/ Bài tập áp dụng ĐL BTNT: a/ Cơ sở phương pháp: - ĐL BTNT: “Trong phản ứng hóa học thơng thường, ngun tố ln bảo toàn”  Nghĩa là: tổng số mol nguyên tử nguyên tố X trước sau phản ứng b/ Bài tập áp dụng: Bài tập 1: Đốt cháy 9,8 gam bột sắt khơng khí thu hỗn hợp rắn X gồm FeO, Fe3O4 Fe2O3.Để hòa tan X cần dùng vừa hết 500ml dd HNO 1,6M V lít khí NO (sản phẩm khử nhất).Tính V? Giải: Sơ đồ phản ứng: Theo BTNT với Fe: Theo BTNT với N:  V = 0,275.22,4 = 6,16 lít Bài tập 2: Hịa tan hồn tồn hỗn hợp gồm x mol FeS y mol Cu2S vào axit HNO3 vừa đủ, thu dd B (chứa muối sunfat) khí NO.Lập tỉ số x theo y? GV thực hiện: Nguyễn Duy Lâm Trang: Phòng GD & ĐT Châu Thành Trường THCS Hảo Đước Giải: B chứa muối sunfat, khí NO nhất, nên S chuyển hết thành =SO4 Sơ đồ biến đổi: 2FeS2 → Fe2(SO4)3 Cu2S → 2CuSO4 x → 0,5x y → 2y Theo BTNT với S: 2x + y = 3.0,5x + 2y  0,5x = y  x/y = 2/1 3/ Bài tập áp dụng sơ đồ đường chéo: a/ Cơ sở phương pháp: - Khi pha VA lít dd A nồng độ với VB lít dd B nồng độ có chất tan, ta thu dd có nồng độ Khi tỉ lệ thể tích dd ban đầu là: - -  (Trường hợp thể tích trước sau phản ứng thay đổi không đáng kể) - Khi pha mA gam dd A nồng độ A% với mB gam dd B nồng độ B% có chất tan, thu dd có nồng độ C% Khi tỉ lệ khối lượng dd ban đầu là: A% B% - C% B% C% A% - C%  Nếu tỉ khối dd ban đầu với tỉ khối dd sinh (tỉ khối dd thay đổi khơng đáng kể) ta có: - Khi pha VA lít dd A có tỉ khối D1 với VB lít dd B có tỉ khối D2 có chất tan, ta thu dd có tỉ khối Khi tỉ lệ thể tích dd ban đầu là: D1 D2 GV thực hiện: Nguyễn Duy Lâm Trang: Phòng GD & ĐT Châu Thành Trường THCS Hảo Đước - D2 D1  * Chú ý: - Chất tan (rắn, khan) coi dd có nồng độ C% = 100% - Chất rắn ngậm nước coi dd kim loại co1bC% % khối lượng chất tan - Oxit/quặng thường coi dd kim loại có C% % khối lượng kim loại oxit/quặng (hoặc coi dd oxi có C% % khối lượng oxi oxit/quặng đó) - H2O (dung mơi) coi dd có nồng độ 0% hay 0M - Oxit tan nước (tác dụng với nước) coi dd axit bazơ tương ứng có nồng độ C% = 100% - Khối lượng riêng hay tỉ khối nước 1g/ml b/ Bài tập áp dụng: Bài tập 1: Để có 400ml dd HCl 2M, người ta cho dd HCl 10M vào nước.Tính thể tích dd HCl 10M thể tích nước cần dùng? Giải: Áp dụng phương pháp đường chéo: HCl (10M) 2M H2O (0) Trong 400 ml dd HCl 2M, tỉ lệ thể tích HCl:H2O = 1:4  VHCl = 80 ml; Vnước = 320 ml Bài tập 2: Trộn m1 gam dd NaOH 10% với m gam dd NaOH 40%, thu 60 gam dd 20%.Tính giá trị m1, m2? Giải Áp dụng phương pháp đường chéo: NaOH (10%) 20% 20 NaOH (40%) 10 Trong 60 gam dd NaOH 20%, tỉ lệ khối lượng m1:m2 = 2:1  m1 = 40 gam; m2 = 20 gam Bài tập 3: Cần lít axit H2SO4 (D = 1,84 g/ml) lít nước cất (D = g/ml) để pha thành lít dd H2SO4 có D = 1,28 g/ml? Giải: Áp dụng phương pháp đường chéo: GV thực hiện: Nguyễn Duy Lâm Trang: Phòng GD & ĐT Châu Thành Trường THCS Hảo Đước H2O (D=1) 0,56 D=1,28 H2SO4 (D=1,84) 0,28 Trong gam dd H2SO4 D = 1,28, tỉ lệ thể tích H2O:H2SO4 = 2:1  Vnước = ml; Vaxit = ml Bài tập 4: Hòa tan 3,164 gam hỗn hợp muối CaCO BaCO3 dd HCl dư, thu 448 ml khí CO2 Xác định thành phần % theo số mol BaCO3 hỗn hợp? Giải: Gọi CTC muối cacbonat là: Ta có: nmuối cacbonat =  muối cacbonat = Áp dụng phương pháp đường chéo: BaCO3 (M=197) 58,2 =158,2 CaCO3 (M=100) 38,8  %BaCO3 = 60% Bài tập 5: Cho hỗn hợp gồm: H2, N2, NH3 có tỉ khối so với H2 qua dd H2SO4 đặc, dư thể tích khí cịn lại Xác định thành phần % thể tích khí hỗn hợp ban đầu? Giải: Khí bị giữ lại phản ứng với dd H 2SO4 NH3 tích ½ thể tích hỗn hợp khí ban đầu  Gọi khối lượng phân tử trung bình H2 N2 hỗn hợp , ta có:  = 15 Áp dụng phương pháp đường chéo: H2 (M=2) =15 N2 (M=28)  4/ Bài tập áp dụng tăng giảm khối lượng: a/ Cơ sở phương pháp: 13 13 + Tìm độ tăng ( giảm ) khối lượng theo PTHH: ( m2 ) + Tìm độ tăng ( giảm ) khối lượng theo đề bài: ( m1 ) + Suy luận để tìm số mol chất phản ứng chất sản phẩm, tìm nhanh số mol chất A theo công thức sau : hệ số ♣ Chú ý: GV thực hiện: Nguyễn Duy Lâm Trang: Phòng GD & ĐT Châu Thành Trường THCS Hảo Đước a Kim loại tác dụng với axit (HCl, H2SO4 loãng) → dd muối + H2↑ ∆m tăng = m gốc axit = m muối – m kim loại naxit = ngốc axit b Kim loại (A) tác dụng với dd muối kim loại (B) hoạt động yếu (Với A không tác dụng với nước điều kiện thường) b.1 MA > MB: Sau phản ứng khối lượng kim loại A giảm mA giảm = mA tan – mB = mdd tăng Nếu khối lượng kim loại A giảm x%: mA giảm = a.x% (với a khối lượng ban đầu kim loại A) b.2 MA < MB: Sau phản ứng khối lượng kim loại A tăng mA tăng = mB – mA tan = mdd giảm Nếu khối lượng kim loại A tăng y%: mA tăng = a.y% (với a khối lượng ban đầu kim loại A) c Muối cacbonat tác dụng với axit (HCl, H2SO4 loãng) → dd muối + CO2↑ + H2O c.1 Khi muối cacbonat tác dụng với axit HCl: ∆m tăng = m muối clorua - m muối cacbonat = Ví dụ: Na2CO3 + 2HCl → 2NaCl + CO2↑ + H2O Mol: a → 2a → a ∆m tăng = 35,5.2a – 60a = 11a = c.2 Khi muối cacbonat tác dụng với axit H2SO4 loãng: ∆m tăng = m muối sunfat - m muối cacbonat = Ví dụ: MgCO3 + H2SO4 → MgSO4 + CO2↑ + H2O Mol: a → a → a ∆m tăng = 96a – 60a = 36a = d Muối hiđrocacbonat tác dụng với axit (HCl, H 2SO4 loãng) → dd muối + CO2↑ + H2O d.1 Khi muối hiđrocacbonat tác dụng với axit HCl: ∆m giảm = m muối hiđrocacbonat - m muối clorua = Ví dụ: Ca(HCO3)2 + 2HCl → CaCl2 + 2CO2↑ + 2H2O Mol: a → a → 2a ∆m giảm = 122a – 71a = 51a = d.2 Khi muối hiđrocacbonat tác dụng với axit H2SO4 loãng: ∆m giảm = m muối hiđrocacbonat - m muối sunfat = Ví dụ: 2NaHCO3 + H2SO4 → Na2SO4 + 2CO2↑ + 2H2O Mol: a → ∆m giảm = 61a – 96 → a = 13a = e Khí CO2 tác dụng với dung dịch M(OH)2 (Với M kim loại) GV thực hiện: Nguyễn Duy Lâm Trang: Phòng GD & ĐT Châu Thành Trường THCS Hảo Đước e.1 m↓ > : Khối lượng dung dịch thu giảm so với khối lượng ban đầu mdd giảm = m↓ e.2 m↓ < : Khối lượng dung dịch thu tăng so với khối lượng ban đầu mtăng = - m↓ f Oxit tác dụng với khí CO (hoặc H2) → chất rắn + CO2↑ (hoặc H2, CO, H2O) - mrắn = moxit - mO - Độ tăng khối lượng hỗn hợp khí sau so với hỗn hợp khí đầu = mO  Phương pháp tăng giảm khối lượng thường sử dụng tập hỗn hợp b/ Bài tập áp dụng: * Ví dụ 1: Hồ tan hồn toàn 28,4 gam hỗn hợp gồm muối cacbonat kim loại thuộc nhóm II chu kỳ liên tiếp bảng tuần hoàn dung dịch axit HCl, sau phản ứng thu dung dịch X 6,72 lít khí Y (ở đktc) a/ Cơ cạn dung dịch X thu gam muối khan b/ Xác định kim loại Gợi ý HS: GV: Đây toán quen thuộc mà HS giải phương pháp bảo tồn khối lượng phương pháp ghép ẩn số.Tuy nhiên muốn giải nhanh chóng nên dùng phương pháp tăng giảm HS: Viết PTHH dạng tổng quát tìm độ tăng khối lượng muối theo PTHH • Giải theo phương pháp ghép ẩn: Gọi ACO3, BCO3 muối cacbonat cần tìm Đặt cơng thức tổng qt cho hỗn hợp muối cacbonat : M CO3 ( M khối lượng mol trung bình kim loại nhóm II) Gọi x số mol muối M CO3 Theo đề, ta có: Phương trình hóa học: M CO3 + 2HCl   M Cl2 Mol: x x mol + H2O + CO2↑ x Theo đề bài, ta có hệ phương trình: Giải hệ phương trình, ta được: Do A, B kim loại thuộc chu kì nhau, nên: A < 34,67 < B A = 24 (là magie: Mg); B = 40 (là canxi: Ca) MgCO3 + 2HCl → MgCl2 + CO2↑ + H2O (1) GV thực hiện: Nguyễn Duy Lâm Trang: Phòng GD & ĐT Châu Thành Trường THCS Hảo Đước Mol: a a a CaCO3 + 2HCl → CaCl2 + CO2↑ + H2O (2) Mol: b b b Ta có hệ: Giải hệ: Vậy khối lượng muối khan thu được: m = 0,1.95 + 0,2.111 = 31,7 gam • Giải theo phương pháp tăng giảm khối lượng: a/ Đặt công thức tổng quát cho hỗn hợp muối cacbonat là: M CO3 ( M khối lượng mol trung bình kim loại nhóm II) Gọi m khối lượng muối thu sau phản ứng Phương trình hóa học: M CO3 + 2HCl   M Cl2 + H2O + CO2↑ 1mol 1mol 1mol ( M + 60)g ( M + 71)g Theo ptpư: Cứ 1mol muối cacbonat chuyển thành 1mol muối clorua khối lượng muối tăng lên : 71 - 60 = 11 gam Vậy số mol CO2 = số mol M Cl2 = mol Suy : Vậy khối lượng muối khan thu 31,7 gam b)Khối lượng mol trung bình muối cacbonat : 28,4 94,67  M =94,67 - 60 = 34,67 0,3 Hai kim loại nhóm II thuộc chu kỳ liên tiếp có M = 34,67 nên phải Mg (24) Ca (40) * Ví dụ 2: Thả kim loại Pb vào dung dịch muối nitrat kim loại hoá trị II, đến lượng Pb khơng đổi lấy khỏi dung dịch, thấy khối lượng giảm 28,6 gam Thả tiếp Fe nặng 100g vào phần dung dịch lại Đến lượng Fe khơng đổi lấy kim loại khỏi dung dịch, làm khô cân nặng 130,2 gam Tìm cơng thức muối nitrat ban đầu Gợi ý HS: - Do lượng kim loại phản ứng không đổi nên R(NO 3)2 Pb(NO3)2 phản ứng hết Suy số mol Pb(NO3)2 phản ứng - Bài toán giải phương pháp đại số kết hợp với ghép ẩn số Giải: Đặt công thức muối nitrat ban đầu R(NO3)2 Các phương trình phản ứng: GV thực hiện: Nguyễn Duy Lâm Trang: 10 Phòng GD & ĐT Châu Thành Trường THCS Hảo Đước Al(OH)3 + NaOHdư NaAlO2 + 2H2O + Amoni (-NH4) ↑ mùi khai: NH3 Dd H2S NH4Cl + NaOH NaCl + NH3 + H2O ↓ đen: PbS + Pb PbCl2 + H2S PbS + 2HCl * Các ví dụ minh họa: Trường hợp 1: nhận biết với thuốc thử tự Nhận biết chất lỏng sau: HCl, H2SO4, HNO3 H2O Giải: - Lấy lọ làm mẫu thử - Dùng quỳ tím nhúng vào mẫu thử Có lọ khơng làm đổi màu quỳ tím nhận biết H2O - lọ lại làm quỳ tím hóa đỏ Cho dd AgNO vào mẫu thử cịn lại, mẫu thử có kết tủa màu trắng HCl HCl + AgNO3 AgCl + HNO3 - mẫu thử cịn lại khơng có tượng Cho dd BaCl vào mẫu thử lại, mẫu thử có kết tủa trắng H2SO4 H2SO4 + BaCl2 BaSO4 + 2HCl - Mẫu thử cịn lại khơng có tượng HNO3 Trường hợp 2: nhận biết với thuốc thử giới hạn Có lọ nhãn chứa dd sau: NaOH, FeCl 3, MgCl2, AlCl3, NH4NO3, Cu(NO3)2 Chỉ dùng quỳ tím phân biệt lọ Giải: - Trích lọ làm mẫu thử - Dùng quỳ tím nhúng vào mẫu thử, mẫu thử làm quỳ tím chuển sang màu xanh dd NaOH - Sau dùng dd NaOH (cho dư) vừa nhận biết cho vào mẫu thử lại, ta thấy: + Mẫu thử có kết tủa nâu đỏ FeCl3 FeCl3 + 3NaOH Fe(OH)3 + 3NaCl + Mẫu thử có kết tủa trắng MgCl2 MgCl2 + 2NaOH Mg(OH)2 + 2NaCl + Mẫu thử có kết tủa trắng keo sau tan AlCl3 AlCl3 + 3NaOH Al(OH)3 + 3NaCl Al(OH)3 + NaOHdư NaAlO2 + 2H2O + Mẫu thử có khí mùi khai thát NH4NO3 NH4NO3 + NaOH NaNO3 + NH3 + H2O + Mẫu thử có kết tủa xanh lam Cu(NO3)2 Cu(NO3)2 + 2NaOH Cu(OH)2 + 2NaNO3 Trường hợp 3: khơng dùng thuốc thử khác Khơng dùng thêm hóa chất khác, nhận biết lọ hóa chất nhãn sau: BaCl2, H2SO4, Na2CO3, ZnCl2 GV thực hiện: Nguyễn Duy Lâm Trang: 20