kỹ thuật giải bài tập oxit +axit

Tác giả : DongHuuLee – THPT Cẩm Thủy 1 – Thanh Hóa .FC- HÓA HỌC VÙNG CAO CHUYÊN ĐỀ. OXIT + AXIT I. Oxit kim loại + Axit loại 1( HCl,H 2 SO 4 loãng …) 1. Công thức viết phản ứng. M 2 O n + 2nHCl → 2MCl n + nH 2 O M 2 O n + nH 2 SO 4 (loãng) → M 2 (SO 4 ) n + nH 2 O Hoặc cũng thể viết là : M x O y + 2yHCl → xMCl 2y/x + yH 2 O M x O y + H 2 SO 4(loãng) → M 2 (SO 4 ) 2y/x + H 2 O Nhận xét i Cách viết thứ hai tổng quát hơn → nên dùng cách viết thứ hai để giải bài tập và khi đó cần chú ý rằng hóa trị của M trong M x O y là 2 y x chứ không ph ả i là b ằ ng y nh ư nhi ề u b ạ n đọ c ngh ĩ . i Quy trình cân b ằ ng ph ả n ứ ng: -Cân b ằ ng kim lo ạ i. - Cân b ằ ng g ố c axit. - Cân b ằ ng H 2 O. Chú ý . M ộ t s ố ph ả n ứ ng đặ c bi ệ t - Vì Fe 3 O 4 có th ể đượ c coi là oxit kép c ủ a FeO và Fe 2 O 3 ( Fe 3 O 4 = FeO.Fe 2 O 3 ) nên khi cho Fe 3 O 4 tác d ụ ng v ớ i axit lo ạ i 1 ( HCl, H 2 SO 4 loãng) s ẽ t ạ o 2 mu ố i: Fe 3 O 4 + 8HCl → FeCl 2 + 2FeCl 3 + 4H 2 O Fe 3 O 4 + 4H 2 SO 4(loãng) → FeSO 4 + Fe 2 (SO 4 ) 3 + 4H 2 O. - Do I - (c ũ ng nh ư S 2- ) có tính kh ử m ạ nh , Fe 3+ có tính oxi hóa m ạ nh nên khi cho Fe 2 O 3 , Fe 3 O 4 tác d ụ ng v ớ i HI s ẽ t ạ o ra s ả n ph ẩ m “ r ấ t d ị ” : Ban đầ u Fe 3 O 4 + 8HI → FeI 2 + 2FeI 3 + 4H 2 O 2Fe 3+ + 2I - → 2Fe 2+ + I 2 K ế t qu ả Fe 3 O 4 + 8HI → 3FeI 2 + I 2 ↓ (màu tím) + 4H 2 O T ươ ng t ự có : Ban đầ u Fe 2 O 3 + 6HI → 2FeI 3 + 3H 2 O 2Fe 3+ + 2I - → 2Fe 2+ + I 2 K ế t qu ả Fe 2 O 3 + 4HI → 2FeI 2 + I 2 ↓ (màu tím) + 2H 2 O - Dù Cl - có tính kh ử y ế u nh ư ng do CrO 3 , MnO 2 là ch ấ t oxi hóa m ạ nh nên ph ả n ứ ng gi ữ a HCl và MnO 2 không x ả y ra theo lu ậ t bình th ườ ng nh ư trên mà x ả y ra theo quy lu ậ t oxi hóa – kh ử : MnO 2 + 4HCl → MnCl 2 + Cl 2 + 2H 2 O CrO 3 + 4HCl → CrCl 3 + Cl 2 + 2H 2 O Đ ây là m ộ t trong các cách đ i ề u ch ế Cl 2 trong phòng thí nghi ệ m. - Dù là oxit kim lo ạ i nh ư ng do là oxit axit nên CrO 3 không tác d ụ ng v ớ i Axit(-HCl đ ã xét ở trên).Thí d ụ : CrO 3 + H 2 SO 4(loãng) → 2. Bản chất phản ứng T ừ các ph ả n ứ ng b ạ n đọ c nh ậ n th ấ y ngay b ả n ch ấ t c ủ a ph ả n ứ ng là : . Ox 2 A xit it H O ∈ ∈ + → ∑ ∑ H 2 O 3. Kĩ thuật giải nhanh bài tập. i Theo s ơ đồ ph ả n ứ ng : Oxit k ị m lo ạ i + Axit → Mu ố i + H 2 O → Theo đị nh lu ậ t b ả o toàn kh ố i l ượ ng có: 2 ox ax it it muoi H O m m m m+ = + ∑ ∑ ∑ Chú ý r ằ ng, đề thi không bao gi ờ cho s ố li ệ u( mol, gam…) c ủ a H 2 O → trong quá trình tính toán b ạ n đọ c ph ả i tính mol H 2 O thông qua mol axit ( b ằ ng cách b ả o toàn H).Hi v ọ ng b ạ n đọ c hi ể u !!! Tác giả : DongHuuLee – THPT Cẩm Thủy 1 – Thanh Hóa .FC- HÓA HỌC VÙNG CAO Và k ế t qu ả cu ố i cùng b ạ n đọ c s ẽ đượ c : - V ớ i Oxit + H 2 SO 4 loãng thì : m ∑ muối sunphat = 2 4 Ox 80. it H SO m n+ ∑ - V ớ i oxit + HCl thì: m ∑ muối clorua = Ox 27,5. it HCl m n + ∑ Chú ý . N ế u đề cho Oxit + hh 2 4 HCl H SO    thì b ạ n đọ c ph ả i dùng công th ứ c c ủ a b ả o toàn kh ố i l ượ ng : 2 ox ax it it muoi H O m m m m+ = + ∑ ∑ ∑ Ho ặ c : m ∑ muối = . K loai m m + ∑ ∑ gốc axit i Theo b ả n ch ấ t ph ả n ứ ng: . Ox 2 A xit it H O ∈ ∈ + → ∑ ∑ H 2 O → b ạ n đọ c d ễ th ấ y : .x 2. O Oxit H a it n n + ∈ ∈ = i Ngoài các k ĩ thu ậ t tính nhanh trên, b ạ n đọ c có th ể dùng thêm các k ĩ thu ậ t gi ả i nhanh khác nh ư : - T ă ng – gi ả m kh ố i l ượ ng, b ả o toàn đ i ệ n tích ( c ơ s ở là d ự a vào s ự trao đổ i v ị trí trong ph ả n ứ ng : O 2- c ủ a oxit đổ i v ị trí cho g ố c axit → mu ố i). - Công th ứ c tính mol Oxi trong oxit: [ ] OxO it n ∈ = S ố oxi . n Oxit II. Oxit + A.loại 2( HNO 3 , H 2 SO 4 đặc) 1. Công thức viết phản ứng. 1.1.Phản ứng vẫn xảy ra giống A.loại 1. Oxit + HNO 3 , H 2 SO 4(đặc) → Mu ố i + H 2 O C ụ th ể : M 2 O n + 2nHNO 3 → 2M(NO 3 ) n + nH 2 O M 2 O n + nH 2 SO 4 (đặc) → M 2 (SO 4 ) n + nH 2 O Ho ặ c c ũ ng th ể vi ế t là : M x O y + 2yHNO 3 → xM(NO 3 ) 2y/x + yH 2 O M x O y + H 2 SO 4(đặc) → M 2 (SO 4 ) 2y/x + H 2 O Và các k ĩ thu ậ t gi ả i nhanh v ẫ n là: i 2 ox ax it it muoi H O m m m m+ = + ∑ ∑ ∑ i .x 2. O Oxit H a it n n + ∈ ∈ = i [ ] OxO it n ∈ = S ố oxi . n Oxit 1.2.Ngoại lệ (rất hay thi). Các oxit Fe 3 O 4 ,FeO,CrO và Cu 2 O ( trong đ ó đề thi hay g ặ p nh ấ t là Fe 3 O 4 và FeO) khi tác d ụ ng v ớ i HNO 3 ho ặ c H 2 SO 4 đặ c thì không tuân theo quy lu ậ t c ủ a ph ả n ứ ng trao đổ i nêu trên mà x ả y ra theo quy lu ậ t oxi hóa – kh ử → Mu ố i (hóa trị cao nhất) + Spk ( NO 2 ,NO,SO 2 …) + H 2 O: 3 3 4 2 3 2 4( ) 2 2 2 2 2 2 2 , ( , , , , , ) dac FeO Fe Fe O HNO H SO Cu Spk NO NO N O SO S H S H O Cu O Cr CrO + + +      + → + +        Trong đó hay gặp các phản ứng: Tác giả : DongHuuLee – THPT Cẩm Thủy 1 – Thanh Hóa .FC- HÓA HỌC VÙNG CAO FeO + HNO 3 → Fe(NO 3 ) 3 2 2 2 4 3 NO NO Spk N O N NH NO ↑ ↑ + ↑ ↑ i i i i i +H 2 O Fe 3 O 4 + HNO 3 → Fe(NO 3 ) 3 2 2 2 4 3 NO NO Spk N O N NH NO ↑ ↑ + ↑ ↑ i i i i i +H 2 O Fe x O y + HNO 3 → Fe(NO 3 ) 3 2 2 2 4 3 NO NO Spk N O N NH NO ↑ ↑ + ↑ ↑ i i i i i +H 2 O FeO + H 2 SO 4 (đặc) → Fe 2 (SO 4 ) 3 2 2 SO Spk S H S ↑ + ↓ ↑ i i i +H 2 O Fe 3 O 4 + H 2 SO 4 (đặc) → Fe 2 (SO 4 ) 3 2 2 SO Spk S H S ↑ + ↓ ↑ i i i +H 2 O Fe x O y + H 2 SO 4 (đặc) → Fe 2 (SO 4 ) 3 2 2 SO Spk S H S ↑ + ↓ ↑ i i i +H 2 O i Quy trình để ban đọc cân bằng nhanh các phản ứng này. - Hệ số cân bằng của Spk = ( hiệu hóa trị kim loại) × Chỉ số kim loại. - Hệ số cân bằng của kim loại = ( hiệu hóa trị của N hoặc S) × Chỉ số của N hoặc S. - Cân bằng N hoặc S - Cân bằng H. Có lẻ bạn đọc đang có nhiều câu hỏi trong đầu khi đọc tới đây? Hãy alo hoặc cmt cho tác giả để sở hữu kĩ thuật tuyệt vời này vì kĩ thuật này là một trong những “ siêu kĩ thuật ” giúp bạn “tăng tốc và về đích” sớm hơn đối thủ rât nhiều trong kì thi đại học – cao đẳng sắp tới . i Kĩ thuật giải nhanh . - Sơ đồ tổng quát của bài toán thường là: 0 2 3 4 / (2) 3 3 2 4( ) 2 2 2 2 2 (1) 2 3 , ( , , , , , ) O t dac FeO Fe O Fe HNO H SO Fe Spk NO NO N O SO S H S H O Fe O Fe + +    → + → + +     Tác giả : DongHuuLee – THPT Cẩm Thủy 1 – Thanh Hóa .FC- HÓA HỌC VÙNG CAO ( Có những bài sẽ không có giải đoạn (1), khi đó bạn đọc quy đổi hỗn hợp FeO,Fe 3 O 4 ,Fe 2 O 3 ,Fe thành Fe và O 2 là ta lại có giai đoạn (1).Việc làm này chỉ hiệu quả khi đề cho h ỗ n h ợ p các oxit c ủ a s ắ t ,nếu đề chỉ cho một oxit thì bạn đọc để nguyên oxit đó mà giải). Các kĩ thuật giải nhanh thường dùng để giải nhanh bài toán của sơ đồ trên là: - Bảo toàn khối lượng tại giai đoạn (1) : 2 Fe O m m m + = ∑ (hh rắn) - Bảo toàn e “kinh điển” cho toàn bộ quá trình: 2 ( ) 4 Fe O n III n × + × = ∑ { ( hi ệ u hóa tr ị c ủ a N ho ặ c S) × Ch ỉ s ố c ủ a N × mol khí } - B ả o toàn nguyên t ố Fe,N,S. H ệ qu ả :có các công th ứ c tính nhanh : Tính kh ố i l ượ ng mu ố i thu đượ c khi cho hh Fe và các oxit s ắ t (dù h ỗ n h ợ p có bao nhiêu ch ấ t c ũ ng cho 1 k ế t qu ả ) tác d ụ ng v ớ i HNO 3 d ư : m muối 3 3 ( ) Fe NO = 80 242 (m hỗn hợp rắn + 8 Spk Sqt n × × ∑ ) ` Còn tính kh ố i l ượ ng mu ố i thu đượ c khi cho hh Fe và các oxit s ắ t (dù h ỗ n h ợ p có bao nhiêu ch ấ t c ũ ng cho 1 k ế t qu ả ) tác d ụ ng v ớ i H 2 SO 4 đ ,nóng d ư , gi ả i phóng khí SO 2 : m muối 2 4 3 ( ) Fe SO = 160 400 (m hỗn hợp + 16 2 SO n ) N ế u đề yêu c ầ u tìm s ả n ph ẩ m kh ử thì b ạ n đọ c hãy t ậ p chung toàn b ộ tâm trí vào vi ệ c tìm “th ươ ng hi ệ u” t ứ c Sqt c ủ a s ả n ph ẩ m kh ử c ầ n tìm vì “có th ươ ng hi ệ u là có t ấ t c ả ”. - Th ươ ng hi ệ u 1 3 8 10 2 6 8 Spk NO 2 NO N 2 O ho ặ c NH 4 NO 3 N 2 SO 2 S H 2 S (Ghi chú: th ươ ng hi ệ u Sqt = Hi ệ u hóa tr ị c ủ a N ho ặ c S × Ch ỉ s ố c ủ a N ho ặ c S) Trên đ ây là toàn b ộ lí thuy ế t tr ọ ng tâm và các k ĩ thu ậ t gi ả i nhanh bài toán oxit kim lo ạ i + Axit. Hi v ọ ng b ạ n đọ c đ ã n ắ m đượ c toàn b ộ t ư t ưở ng c ủ a tác gi ả . N ế u có v ấ n đề gì khúc m ắ c b ạ n đọ c hãy alo ho ặ c cmt lên đị a ch ỉ facebook: FC – HÓA H Ọ C VÙNG CAO để đượ c gi ả i đ áp. H ẹ n g ặ p l ạ i b ạ n đọ c ở ph ầ n bài t ậ p th ự c hành, khi đ ó b ạ n đọ c s ẽ còn đượ c “khai hoang trí não” c ủ a mình r ấ t nhi ề u . C ẩ m Th ủ y Thanh Hóa , ngày 16 tháng 10 n ă m 2013 DongHuuLee Tác giả : DongHuuLee – THPT Cẩm Thủy 1 – Thanh Hóa .FC- HÓA HỌC VÙNG CAO . trong ph ả n ứ ng : O 2- c ủ a oxit đổ i v ị trí cho g ố c axit → mu ố i). - Công th ứ c tính mol Oxi trong oxit: [ ] OxO it n ∈ = S ố oxi . n Oxit II. Oxit + A.loại 2( HNO 3 , H 2 SO 4 . thành Fe và O 2 là ta lại có giai đoạn (1).Việc làm này chỉ hiệu quả khi đề cho h ỗ n h ợ p các oxit c ủ a s ắ t ,nếu đề chỉ cho một oxit thì bạn đọc để nguyên oxit đó mà giải). Các kĩ thuật. V ớ i Oxit + H 2 SO 4 loãng thì : m ∑ muối sunphat = 2 4 Ox 80. it H SO m n+ ∑ - V ớ i oxit + HCl thì: m ∑ muối clorua = Ox 27,5. it HCl m n + ∑ Chú ý . N ế u đề cho Oxit + hh