LÝ THUYẾT QUAN TRỌNG HÓA VÔ CƠ CẦN NHỚ

2 F2, Cl2, Br2, I2 chất oxi hóa mạnh nhất, chất khí màu vàng lục, chất có tính thăng hoa, chất cần đun nóng khi phản ứng với hiđro, chất bốc cháy trong nước, chất phản ứng với sắt tạo t

(Nhóm Halogen)

I TÍNH CHẤT HÓA HỌC: Tính oxi hóa mạnh: F2 > Cl2 > Br2 > I2

1 Tác dụng với Hiđro: - > Khí hiđrohalogenua

F2 + H2 - > 2HF (bóng tối)

Cl2 + H2 - > 2HCl (ánh sáng)

Br2 + H2 - > 2HBr (đun nóng)

I2 + H2 - > 2HI (nhiệt độ cao)

Chú ý:

- Khí hiđrohalogenua tan trong nước tạo thành dung dịch có tính axit: HF < HCl < HBr < HI

- Axít HF có khả năng hòa tan thủy tinh: 4HF + SiO2 - > SiF4 + 2H2O

2 Tác dụng với nước:

2F2 + 2H2O - > 4HF + O2

Cl2 + H2O - > HCl + HClO

Chú ý:

- Br2, I2 tan một phần tạo thành dung dịch nước brom, nước iot

3 Tác dụng với kim loại: - > Muối halogenua

Fe + F2, Cl2, Br2 - > Muối sắt (III)

Fe + I2 - > Muối sắt (II)

4 Tác dụng với kiềm:

a Tác dụng với kiềm nguội: - > Muối hipocloric

Cl2 + 2NaOH - > NaCl + NaClO + H2O

Natrihipocloric

(Nước Javen)

2Cl2 + 2Ca(OH)2 - > CaCl2 + Ca(OCl)2 + 2H2O

Hoặc:

Cl2 + Ca(OH)2 - > CaOCl2 + H2O

Clorua vôi

b Tác dụng với kiềm nóng: - > Muối clorat

t0

3Cl2 + 6KOH - > 5KCl + KClO3 + 3 H2O

Kaliclorat

5 Tác dụng với muối Halogenua:

Cl2 + 2NaBr - > 2NaCl + Br2

Br2 + 2NaI - > 2NaBr + I2

Chú ý:

- Halogen có tính oxi hóa mạnh đẩy halogen có tính oxi hóa yếu ra khỏi dung dịch muối

II ĐIỀU CHẾ:

1 Trong phòng thí nghiệm: Chất oxi hóa mạnh + Axit halogenhiđric - > Halogen

4HCl + MnO2 - > MnCl2 + Cl2 + 2H2O

16HCl + 2KMnO4 - > 2KCl + 2MnCl2 + 5Cl2 + 8H2O

14HCl + K2Cr2O7 - > 2KCl + 2CrCl3 + 3Cl2 + 7H2O

2 Trong công nghiệp: Điện phân muối halogenua

Điện phân

2NaCl + 2H2O - > 2NaOH + Cl2 + H2

Màng ngăn xốp

Bài tập:

1) Halogen thuộc nhóm (IA, IIIA, VA, VIIA), cấu hình (ns1, ns2np1, ns2np3, ns2np5), tính chất

(axit, bazơ, oxi hóa, khử)

2) F2, Cl2, Br2, I2 (chất oxi hóa mạnh nhất, chất khí màu vàng lục, chất có tính thăng hoa, chất

cần đun nóng khi phản ứng với hiđro, chất bốc cháy trong nước, chất phản ứng với sắt tạo thành muối sắt (II), nguyên tố chỉ có số oxi hóa -1 trong các hợp chất)

3) HF, HCl, HBr, HI (chất có tính axit mạnh nhất, chất hòa tan thủy tin tinh, chất có độ dài liên

kết giữa các nguyên tử là nhỏ nhất, chất được điều chế bằng phương pháp sunfat)

4) AgNO3, NaClO, CaOCl2, KClO3 (muối dùng để nhận biết các ion clorua, muối có trong

thành phần nước Javen, muối có tên gọi clorua vôi, muối chứa ion clorat, muối không có tính tẩy màu, muối được dùng làm thuốc nổ)

5) AgF, AgCl, AgBr, AgI (chất tan trong nước, chất tan trong dung dịch amoniac, chất kết tủa

màu vàng nhạt)

6) Điều chế Cl2 trong phòng thí nghiệm bằng cách cho HCl tác dụng với (chất khử mạnh, chất

oxi hóa mạnh, chất axit mạnh, chất bazơ mạnh)

7) HClO, HClO2, HClO3, HClO4 (chất có tính axit mạnh nhất, chất có tính oxi hóa mạnh nhất,

chất có số oxi hóa +5)

8) Hoàn thành sơ đồ phản ứng :

(6)

Fe(OH)3 FeCl3 FeCl2

(5) (10)

(1) (3)

NaCl Cl2 HCl

(2) (4)

(9) (7)

AgCl NaClO3 O2

(8)

(Oxi – Ozon)

I OXI:

1 Tính chất hóa học:

a Tác dụng với kim loại (trừ Au, Ag, Pt): - > Oxit bazơ

t0

3Fe + 3O2 - > Fe3O4

4Na + O2 - > 2Na2O

2Na + O2 - > Na2O2

(Natripeoxit)

b Tác dụng với phi kim (trừ nhóm halogen):

30000C

N2 + O2 - > 2NO

2H2 + O2 - > 2H2O

c Tác dụng với hợp chất:

t0

4FeS + 7O2 - > 2Fe2O3 + 4SO2

t0

2CuS + 3O2 - > 2CuO + 2SO2

2 Điều chế:

a Trong phòng thí nghiệm: Nhiệt phân hợp chất giàu oxi - > O2

t0

2KMnO4 - > K2MnO4 + MnO2 + O2

t0, MnO2

2KClO3 - > 2KCl + 3O2

t0

2KNO3 - > 2KNO2 + O2

b Trong công nghiệp: Chưng cất phân đoạn không khí hóa lỏng

II OZON:

1 Tính chất hóa học: - > Tính oxi hóa mạnh (mạnh hơn O2)

2Ag + O3 - > Ag2O + O2

O3 + 2KI + H2O - > 2KOH + I2 + O2

2 Điều chế:

ttn

3O2 - > 2O3

HÓA VÔ CƠ PHI KIM PHÂN NHÓM CHÍNH NHÓM VI (Lưu huỳnh – Hiđrosunfua)

I LƯU HUỲNH:

1 Tác dụng với kim loại: - > Muối sunfua

t0

Fe + S - > FeS

Hg + S - > HgS

2 Tác dụng với phi kim:

t0

S + O2 - > SO2

H2 + S - > H2S

S + 3F2 - > SF6

II HIĐROSUNFUA:

1 Tính chất hóa học: - > Tính khử mạnh

2H2S + O2 - > 2S + 2H2O

2H2S + 3O2 (dư) - > 2SO2 + 2H2O

H2S + 4Cl2 + 4H2O - > 8HCl + H2SO4

H2S + 2FeCl3 - > 2FeCl2 + S + 2HCl

2 Điều chế: Muối sunfua + Axit - > H2S

FeS + 2HCl - > FeCl2 + H2S

Chú ý:

- Hiđrosunfua (khí) + H2O - > Dung dịch axit sunfuhiđric (tính axit yếu)

H2S + NaOH - > NaHS + H2O

H2S + 2NaOH - > Na2S + 2H2O

- Hầu hết các muối sunfua đều không tan và có mầu đặc trưng (trừ muối sunfua của kim loại kiềm và amoni)

CuS, PbS - > Mầu đen

MnS - > Mầu hồng

CdS - > Mầu vàng

ZnS - > Mầu trắng

Bài tập:

1) O2, O3, S, H2S (chất tác dụng với dung dịch KI, chất duy trì sự sống, chất có mùi trứng thối,

chất ở trạng thái rắn, chất có màu xanh lam, chất dùng để khử tính độc của Hg, chất tác dụng với muối sắt (III), chất tác dụng với Fe và đưa Fe lên số oxi hóa +8/3)

2) Na2S, ZnS, FeS, CuS (chất tan trong nước, chất không tan trong axit, chất kết tủa màu trắng) 3) Hoàn thành sơ đồ phản ứng:

(1) (2)

HgS S SO2

(3) (4)

(5) (6)

NaHS H2S H2SO4

(Các oxit của lưu huỳnh – Axit sunfuric)

I LƯU HUỲNH ĐIOXIT:

1 Tính chất hóa học:

a Tính khử:

V2O5, t0

SO2 + 2O2 - > 2SO3

SO2 + Br2 + 2H2O - > H2SO4 + 2HBr

5SO2 + 2KMnO4 + 2H2O - > K2SO4 + 2MnSO4 + 2H2SO4

b Tính oxi hóa:

SO2 + 2H2S - > 3S + 2H2O

SO2 + 2CO - > S + 2CO2

c Tính oxit axit:

SO2 + CaO - > CaSO3

1:1

SO2 + NaOH - > NaHSO3

1:2

SO2 + 2NaOH - > Na2SO3 + H2O

Chú ý:

Đặt T = nSO2/nNaOH

- T ≥ 1 - > NaHSO3

- 1/2 < T < 1 - > NaHSO3, Na2SO3

- T ≤ 1/2 - > Na2SO3

2 Điều chế: Muối sunfua + O2 - > SO2

4FeS + 7O2 - > 2Fe2O3 + 4SO2

II LƯU HUỲNH TRIOXIT:

1 Tính chất hóa học: - > Tính oxit axit

SO3 + H2O - > H2SO4

(Anhyđric sunfuric)

2 Điều chế:

V2O5, t0

SO2 + 2O2 - > 2SO3

Chú ý:

nSO3 + H2SO4 - > H2SO4.nSO3

(Ôlêum)

III AXIT SUNFURIC:

1 Tính chất hóa học:

a Tính chất của axit sunfuric loãng: - > Tính axit mạnh

Cu + H2SO4(l) - > Không phản ứng

Fe + H2SO4(l) - > FeSO4 + H2

FeO + H2SO4(l) - > FeSO4 + H2O

b Tính chất của axit sunfuric đặc: - > Tính oxi hóa mạnh

- Tác dụng với kim loại: - > SO2, S, H2S

Cu + H2SO4(đ) - > CuSO4 + SO2 + 2H2O

2Fe + H2SO4(đn’) - > Fe2(SO4)3 + 3SO2 + H2O

Chú ý:

Al, Fe, Cr thụ động trong H2SO4 đặc nguội

- Tác dụng với phi kim:

C + H2SO4(đ) - > CO2 + SO2 + H2O

P + H2SO4(đ) - > H3PO4 + 5SO2 + 2H2O

S + H2SO4(đ) - > SO2 + H2O

- Tác dụng với hợp chất:

FeO + H2SO4(đ) - > Fe2(SO4)3 + SO2 + H2O

FeS + H2SO4(đ) - > Fe2(SO4)3 + SO2 + H2O

Chú ý:

H2SO4 đặc đưa các chất phản ứng lên số oxi hóa cao nhất

2 Điều chế:

S, FeS2 - > SO2 - > SO3 - > H2SO4

Bài tập:

1) SO2, SO3, H2SO4 (loãng), H2SO4 (đặc nguội) (chất có tính khử, chất dùng để điều chế

ôlêum, chất tác dụng với S, chất làm mất màu dung dịch nước Br2, chất tác dụng với Fe tạo thành muối sắt (II), chất làm Al bị thụ động)

2) Hoàn thành sơ đồ phản ứng:

S

(1) (2)

(3) (4)

FeS SO2 SO3

(5) (6) H2SO4

(Nitơ - Amoniac)

I NITƠ:

1 Tính chất hóa học: - > Ở điều kiện thường, trơ về mặt hóa học

4000C

N2 + 3H2 < - > 2NH3

Fe

30000C

N2 + O2 < - > 2NO

(tlđ)

Chú ý:

2NO + O2 - > 2NO2

2 Điều chế:

a Trong phòng thí nghiệm:

t0

NH4NO2 - > N2 + 2H2O

t0

NaNO2 + NH4Cl - > NaCl + N2 + 2H2O

b Trong công nghiệp:

- Chưng cất phân đoạn không khí hóa lỏng

II AMONIAC:

1 Tính chất hóa học:

a Tính bazơ:

- Dung dich amoniac có tính bazơ yếu

NH3 + H2O < - > NH4+ + OH

-NH3 + HCl - > NH4Cl

2NH3 + FeCl2 + 2H2O - > Fe(OH)2 + 2NH4Cl

- Dung dịch ammoniac có khả năng hòa tan các hiđroxit không tan của kim loại Zn, Cu, Ag NH3 + Cu(OH)2 - > [Cu(NH3)4](OH)2

NH3 + AgNO3 - > [Ag(NH3)2]NO3

b Tính khử:

t0

4NH3 + 3O2 - > 2N2 + 6H2O

Pt,t0

4NH3 + 5O2 - > 4NO + 6H2O

2NH3 + 3Cl2 - > N2 + 6HCl

t0

2NH3 + 3CuO - > 3Cu + N2 + 3H2O

2 Điều chế:

4000C

N2 + 3H2 < - > 2NH3

Fe

HÓA VÔ CƠ PHI KIM PHÂN NHÓM CHÍNH NHÓM V (Muối amoni – Các oxit của nitơ)

I MUỐI AMONI:

1 Tác dụng với dung dịch kiềm: - > NH3

NH4Cl + NaOH - > NaCl + NH3 + H2O

2 Phản ứng nhiệt phân:

t0

NH4Cl - > NH3 + HCl

t0

NH4NO3 - > N2O + 2H2O

t0

(NH4)2CO3 - > 2NH3 + CO2 + H2O

t0

NH4HCO3 - > 2NH3 + CO2 + H2O

(Bột nở)

II CÁC OXIT CỦA NITƠ:

1 Nitơ oxit:

a Tính khử:

2NO + O2 - > 2NO2

NO + Cl2 - > NOCl2

(Nitrozyl clorua)

b Tính oxi hóa:

2NO + 2H2S - > N2 + 2S + 2H2O

2NO + SO2 - > N2O + SO3

2 Nitơ đioxit:

a Phản ứng kết hợp:

2NO2 < - > N2O4

b Tính oxit axit:

3NO2 + H2O - > 2HNO3 + NO

2NO2 + 2NaOH - > NaNO3 + NaNO2 + H2O

c Tính khử:

2NO2 + O3 - > N2O5 + O2

d Tính oxi hóa:

2NO2 + 4CO - > N2 + 4CO2

NO2 + SO2 - > NO + SO3

3 Đinitơ pentaoxit:

- Tính oxi axit

N2O5 + H2O - > 2HNO3

không mầu hóa nâu trong không khí).

2) NH4Cl, NH4NO2, NH4NO3, NH4HCO3 (muối dùng để điều chế N2, muối dùng để sản xuất

đạm 2 lá, muối có trong thành phần của bột nở)

3) Hoàn thành sơ đồ phản ứng:

N2 (7)

(1) (2) (4) (5)

N2O NH4NO3 NH3 NO NO2

(3) (6)

(8)

[Ag(NH3)2]NO3

HÓA VÔ CƠ PHI KIM PHÂN NHÓM CHÍNH NHÓM V (Axit nitric – Muối nitrat)

I AXIT NITRIC:

1 Tính chất hóa học: - > Tính oxi hóa mạnh

a Tác dụng với kim loại:

- HNO3 loảng - > N2, N2O, NO, NH4NO3

3Cu + 8HNO3(l) - > 3Cu(NO3)2 + 2NO + 4H2O

8Fe + 30HNO3(l) - > 8Fe(NO3)3 + 3N2O + 15H2O

- HNO3 đặc nóng - > NO2

Cu + 4HNO3(đn’) - > Cu(NO3)2 + 2NO2 + 2H2O

Fe + 4HNO3(đn’) - > Fe(NO3)3 + NO2 + 2H2O

- HNO3 đặc nguội - > Al, Fe, Cr thụ động

b Tác dụng với phi kim:

3C + 4HNO3(l) - > 3CO2 + 4NO + 2H2O

P + 5HNO3(đ) - > H3PO4 + 5NO2 + H2O

c Tác dụng với hợp chất:

FeO + 4HNO3(đ) - > Fe(NO3)3 + NO2 + 2H2O

3FeS + 18HNO3(l) - > 3Fe(NO3)3 + 3H2SO4 + 9NO + 6H2O

2 Điều chế:

NH3 - > NO - > NO2 - > HNO3

II MUỐI NITRAT: - > Kém bền nhiệt

- Muối nitrat của kim loại đứng trước Mg - > Muối nitric + O2

t0

2KNO3 - > 2KNO2 + O2

- Muối nitrat của kim loại từ Mg đến Cu - > Oxit kim loại + NO2 + O2

t0

2Cu(NO3)2 - > 2CuO + 4NO2 + O2

- Muối nitrat của kim loại đứng sau Cu - > Kim loại + NO2 + O2

t0

2AgNO3 - > 2Ag + 2NO2 + O2

Chú ý:

3Cu + 8HCl + 8NaNO3 - > 3Cu(NO3)2 + 8NaCl + 2NO + 4H2O

Bài tập:

1) KNO3, HNO3 (loãng), HNO3 (đặc nóng), HNO3 (đặc nguội) (chất kém bền nhiệt, chất tác

dụng với kim loại tạo muối NH4NO3, chất làm Fe bị thụ động)

2) Hoàn thành sơ đồ phản ứng:

(1) (2)

N2 HNO3 NH4NO3

(3) (4) (5) (6)

(7) (8)

NO2 Fe(NO3)3 Fe(NO3)2

(Photpho – Axit photphoric)

I PHOTPHO:

1 Tính chất hóa học:

a Tác dụng với phi kim:

2P + 3Cl2 - > 2PCl3

2P + 5Cl2 - > 2PCl5

4P + 3O2 - > 2P2O3

4P + 5O2 - > 2P2O5

b Tác dụng với kim loại: - > Muối photphua

t0

3Ca + 2P - > Ca3P2

3Zn + 2P - > Zn3P2

(Thuốc chuột)

Chú ý:

- Thuốc chuột:

Zn3P2 + 6H2O - > 3Zn(OH)2 + 2PH3

(Photphin)

- Hiện tượng ma trơi:

t0 thường

2P2H4 + 7O2 - > 2P2O5 + 4H2O

(Điphotphin)

2 Điều chế:

Lò điện

Ca3(PO4)2 + 3SiO2 + 5C - > 3CaSiO3 + 2P + 5CO

20000C

II AXIT PHOTPHORIC:

1 Tính chất hóa học: - > Tính axit trung bình

1:1

H3PO4 + NaOH - > NaH2PO4 + H2O

1:2

H3PO4 + 2NaOH - > Na2HPO4 + 2H2O

1:3

H3PO4 + 3NaOH - > Na3PO4 + 3H2O

2 Điều chế:

a Trong phòng thí nghiệm:

P2O5 + 3H2O - > 2H3PO4

b Trong công nghiệp:

t0

Ca3(PO4)2 + 2H2SO4 - > 2H3PO4 + 3CaSO4

HÓA VÔ CƠ PHI KIM PHÂN NHÓM CHÍNH NHÓM IV (Cacbon – Các oxit của cacbon)

I CACBON:

1 Tác dụng với kim loại: - > Muối cacbua

t0

Ca + 2C - > CaC2

4Al + 3C - > Al4C3

2 Tác dụng với phi kim:

t0

C + 2H2 - > CH4

C + O2 - > CO2

Chú ý:

t0

C + CO2 - > 2CO

II CÁC OXIT CỦA CACBON:

1 Cacbon oxit: - > Tính khử

t0

2CO + O2 - > 2CO2

Fe2O3 + 3CO - > 2Fe + 3CO2

2 Cacbon đioxit: - > Tính oxit axit

CO2 + H2O < - > H2CO3

(Silic – Silic đioxit)

I SILIC:

1 Tác dụng với kim loại: - > Muối silixua

t0

Mg + Si - > Mg2Si

2 Tác dụng với phi kim:

t0

Si + O2 - > SiO2

Si + F2 - > SiF4

3 Tác dụng với hợp chất:

t0

Si + 2NaOH + H2O - > Na2SiO3 + 2H2

(Natri silicat)

II SILIC ĐIOXIT:

t0

SiO2 + 2NaOH - > Na2SiO3 + H2O

SiO2 + 4HF - > SiF4 + 2H2O

Chú ý:

- Kim loại kiềm, kiềm thổ - > Tan trong nước

- Kim loại Al - > Tính lưỡng tính

- Kim loại Fe - > Nhiều hóa trị

Bài tập:

1) Zn3P2, PH3, P2H4, CO (chất nhẹ hơn không khí, chất bốc cháy ở nhiệt độ thường, chất dùng làm thuốc diệt chuột)

2) Hoàn thành sơ đồ phản ứng:

P2O5 Si CO2

(6) (7) (8)

(1) (2) (3) (4) (5)

Zn3P2 P Ca3(PO4)2 CaSiO3 CaCO3 CaO

(9) (10) (11)

PH3 H3PO4 SiO2