GIÁO ÁN BD ĐỘI TUYỂN HSG HÓA HỌC 9 DỰ THI CẤP TỈNH (buổi 12)BUỔI 4: CHUYÊN ĐỀ: AXIT phản ứng với BAZƠI. Lý thuyết :1. Axít : là hợp chất trong đó có một hay nhiều nguyên tử H liên kết với gốc axit là chất có thể cung cấp H+ (tức ion hoá hoàn toàn trong nước tạo thành H3O+) Tuỳ theo độ mạnh yếu mà ta phân làm 3 nhóm axit: + Axit rất mạnh : H2SO4, HNO3, HCl, HBr, HI, HClO3, HClO4 + Axit trung bình : H3PO4, H2SO3 + Axit yếu : HNO2, HF, CH3COOH + Axit rất yếu: H2CO3, HClO, H2SChú ý : HNO3, H2SO4(đ) ngoài tính axit nó còn có tính oxi hoá mạnh nên sẽ tác dụng với các chất khử mạnh tạo ra sản phẩm khử là : NH4NO3, N2, N2O ,NO, NO2 ; H2S, S, SO2 (trình bày rõ trong sách Cao Cự Giác )
Trang 1GIÁO ÁN BD ĐỘI TUYỂN HSG HÓA HỌC 9 DỰ THI CẤP TỈNH (buổi 1-2)
BUỔI 4: CHUYÊN ĐỀ: AXIT phản ứng với BAZƠ
I Lý thuyết :
1 Axít : là hợp chất trong đó có một hay nhiều nguyên tử H liên kết với gốc axit
là chất có thể cung cấp H+ (tức ion hoá hoàn toàn trong nước tạo thành H3O+)
Tuỳ theo độ mạnh yếu mà ta phân làm 3 nhóm axit:
+ Axit rất mạnh : H2SO4, HNO3, HCl, HBr, HI, HClO3, HClO4
+ Axit trung bình : H3PO4, H2SO3
+ Axit rất yếu: H2CO3, HClO, H2S
Chú ý : HNO3, H2SO4(đ) ngoài tính axit nó còn có tính oxi hoá mạnh nên sẽ tác dụng với các chất khử mạnh tạo ra sản phẩm khử là : NH4NO3, N2, N2O ,NO, NO2 ; H2S, S, SO2 (trình bày rõ trong sách Cao Cự Giác )
2 Bazơ: là hợp chất gồm một hay nhiều nhóm – OH liên kết với nguyên tử kim loại
Có 2 loại bazơ :
+ Bazơ tan : Là những dung dịch bazơ kiềm như
NaOH, KOH, LiOH, Ca(OH)2,Ba(OH)2
+ Bazơ không tan : Mg(OH)2, Cu(OH)2
II Các dạng bài tập vận dụng và hướng dẫn giải:
a Dạng 1: 1 Axit tác dụng với 1 bazơ
+ Loại 1: axit một nấc ( HCl, HBr, HI, HNO3 )
Câu 1: Trộn 50 ml dung dịch HNO3 nồng độ xM với 150 ml dung dịch Ba(OH)2 0,2 M thu được dung dịch A Cho một ít quỳ tím vào dung dịch A thấy có màu xanh Thêm từ từ 100 ml dung dịch HCl 0,1 M vào d/dịch A thấy quỳ trở lại thành màu tím Tính x ?
+ Loại 2: axit hai nấc ( H2SO4, H2S )
Câu 1: Trộn 120ml dd H2SO4 với 40 ml dd NaOH Dung dịch sau khi trộn chứa một muối axit và
dd sau khi trộn còn dư NaOH với nồng độ 0,16M.Tìm nồng độ của hai dd ban đầu
Lời giải:
Gọi x,y lần lượt là nồng độ ban đầu của H2SO4 và NaOH
Thí nghiệm 1: H2SO4 + NaOH NaHSO4 + H2O (1)
Câu 2: Tính nồng độ mol của dd H2SO4 và dd NaOH biết:
- 30 ml dd NaOH được trung hũa bởi 20ml dd H2SO4 và 5 ml dd HCl 1M
Câu 3: Có 2 dung dịch NaOH (B1; B2) và 1 dung dịch H2SO4 (A)
Trang 2Trộn B1 với B2 theo tỉ lệ thể tích 1: 1 thì được dung dịch X Trung hoà 1 thể tích dung dịch X cần một thể tích dung dịch A
Trộn B1 với B2 theo tỉ lệ thể tích 2: 1 thì được dung dịch Y Trung hoà 30ml dung dịch Y cần 32,5 ml dung dịch A Tính tỉ lệ thể tích B1 và B2 phải trộn để sao cho khi trung hoà 70 ml dung dịch Z tạo ra cần 67,5 ml dung dịch A
+ Loại 3: Axit ba nấc H3PO4 ( Hoặc cho P2O5 vào dd )
*Gv hướng dẫn giải bài tổng quát với kiềm I và II
Dạng bài tập P2O5 tác dụng với dd kiềm I (NaOH hoặc KOH) thực chất là axít H3PO4 (do P2O5 +
H3PO4 + NaOH à NaH2PO4 + H2O (1)
H3PO4 + 2NaOH à Na2HPO4 + 2H2O (2)
H3PO4 + 3NaOH à Na3PO4 + 3H2O (3)
VD1: Có dd chứa a mol H3PO4 tác dụng với dd có chứa b mol NaOH thu được dd A ta có thể biện luận các chất theo tương quan giữa a và b như sau :
4 3PO nH nNaOH = k (Nhớ lấy tỷ lệ bazơ/axit) 1- Nếu 0 < k <1 chỉ xảy ra phản ứng (1) taọ ra NaH2PO4và H3PO4 còn dư 2 - Nếu k = 1 phản ứng (1) vừa đủ tạo ra NaH2PO4 3 - Nếu 1 < k <2 xảy ra cả phản ứng (1) và phản ứng (2) taọ ra NaH2PO4 và Na2HPO4 4 - Nếu k = 2 phản ứng (2) vừa đủ tạo ra Na2HPO4 5 - Nếu Nếu 2 < k < 3 xảy ra cả phản ứng (2) và phản ứng (3) taọ ra Na3PO4 và Na2HPO4 6 - Nếu k = 3 phản ứng (3) vừa đủ tạo ra Na3PO4 7 - Nếu k > 3 chỉ xảy ra phản ứng (3) tạo ra Na3PO4 và NaOH còn dư GV: Vẽ trục số : NaH2PO4 Na2HPO4 Na2HPO4 Na3PO4 Na3PO4 H3PO4 dư 1 NaH2PO4 2 Na2HPO4 3 NaOH dư Câu 1: Cho 14,2 g P2O5 tác dụng với 150 g dd KOH 11,2% Muối nào được tạo thành ? Khối lượng mỗi muối là bao nhiêu ? Giải : Muốn xác định được muối nào tạo thành thì học sinh phải xét tỉ lệ mol của các chất tham gia Bài toán này có thể sẽ xảy ra các phản ứng sau : P2O5 + 3H2O à 2H3PO4 (1)
H3PO4 + KOH à KH2PO4 + H2O (2)
H3PO4 + 2KOH à K2HPO4+ 2H2O (3)
H3PO4 + 3KOH à K3PO4 + 3H2O (4)
Theo (1) nH3PO4 = 2n P2O5 = 0,1.2 =0,2 mol
nKOH =
56 100
2 , 11 150
= 0,3 mol
Tỉ lệ
4
nH
nKOH
=
a
b
= 2 , 0
3 , 0
=1,5 => 1 <
a
b
< 2 Vậy xảy ra phản ứng (2) và (3) tạo ra hai muối là KH2PO4 và K2HPO4
Cách 1 : Nếu viết phương trình song song thì lập hệ phương trình toán học để tính
Cụ thể : H3PO4 + KOH à KH2PO4+ H2O
x mol x mol x mol
H3PO4 +2KOH à K2HPO4+ 2H2O
y mol 2y mol y mol
Trang 33,02
2,0
y x
y x
1,
y
o x
Như vậy m KH2PO4 = 0,1 136 =13,6 g
m K2HPO4 = 0,1 174 = 17,4 g
Cách 2 : Hoặc nếu viết phương trình phản ứng nối tiếp như sau :
H3PO4+ KOH à KH2PO4 + H2O
n KH2PO4 = nKOH = n H3PO4=0,2 (mol) ( tính theo H3PO4 )
KOH dư : 0,3 - 0,2 = 0,1 mol
Vì KOH dư nên : KOH + KH2PO4 à K2HPO4 + H2O
nKH2PO4 = n K2HPO4= nKOH dư = 0,1 mol
Vậy nKH2PO4 thu được sau cùng là : 0,2 - 0,1 = 0,1 mol
nK2HPO4 = 0,1 mol
mKH2PO4 = 0,1 136 = 13,6g
mK2HPO 4= 0,1.174 = 17,4 g
Câu 2: Đốt cháy hoàn toàn 6,2 gam Phôt pho thu được chất A , cho chất A tác dụng với 800 ml dd
NaOH 0,6 M thì thu được muối gì ? Tính khối lượng của muối đó
Giải : np =
31
2,6
48,0
= 2,4 => 2<
a
b
< 3
thành ở phản ứng (4) và (5) học sinh tiến hành giải theo hai cách như ví dụ 1 , các em có thể viết phương trình song song hoặc nối tiếp Các phản ứng xảy ra :
=+
48,032
2,0
y x
y x
12,0
y x
Vậy khối lượng muối Na2HPO4 = 0,12.142 = 17,04 (g)
mNa3PO4 = 0,08.164 = 13,12 (g)
Ở bài trên để giải nhanh ta chỉ cần nhận xét :
Theo định luật BTNT thì : nH3PO4 = nP Vậy chỉ cần xét tỷ lệ : nNaOH
nP
Đề vòng I (2013-2014) : Đốt cháy hoàn toàn 12,4 g P rồi cho sản phẩm cháy vào m g dung dịch
( Học sinh không biết viết PTHH ntn ?)
Giáo viên cho học sinh lên biện luận cho VD2
Trang 4VD2: Có dd chứa a mol H3PO4 tác dụng với dd có chứa b mol Ba(OH)2 thu được dd A ta có thể biện luận các chất theo tương quan giữa a và b như sau :
GV: yêu cầu một học sinh lên vẽ trục số
Câu 1: Thêm 10g dung dịch bão hoà Ba(OH)2 độ tan 4,07g vào 0,5 ml dung dịch H3PO4 6M Tính khối lượng các hợp chất của muối bari được tạo thành
n Ba(H2PO4)2 = 0,0008 mol
n BaHPO4 = 0,0014 mol
Ghi nhớ :
- Nếu đề bài cho phản ứng xẩy ra hoàn toàn Thì để giải nhanh các em có thể dựa vào nguyên tắc
- Khi gặp bài toán H3PO4 tác dụng với dung dịch kiềm II thì tỷ lệ xét K sẽ khác.
b Dạng 2: Hỗn hợp axit tác dụng với hỗn hợp bazơ
* Gv hướng dẫn phương pháp giải nhanh
Câu 1:
Có 2 dd HCl nồng độ khác nhau, được kí hiệu (A), (B) và dd NaOH nồng độ không đổi
- Trộn (A) và (B) theo tỉ lệ thể tích 3/1 được dd (C) Trung hòa 10 ml dd (C) cần 7,5ml dd NaOH
- Trộn (A) bà (B) theo tỉ lệ thể tích 1/3 được dd (D) Trung hòa 10ml dd (D) cần 10,5ml dd NaOH.Hãy tìm tỉ lệ thể tích (A) và (B) cần trộn, để sau khi trộn, thể tích dd NaOH cần trung hòa bằng thể tích dd sau khi trộn?
Lời giải:
Gọi a,b lần lượt là nồng độ của dung dịch A và B
C là nồng độ của dung dịch NaOH
Lần 1: 7,5a + 2,5b = 7,5cLần 2: 2,5a + 7,5b = 10,5c Giải ra ta được : a= 0,6c , b=1,2c Theo (1) nNaOH = nHCl
Mà V NaOH = VHCl => CMHCl sau trộn = CM NaOH = c 1 2
Thay a và b ở trên vào ta có V1/V2= 2
Câu 2: Tính nồng độ ban đầu của dung dịch H2SO4 và dung dịch NaOH biết rằng:
Trang 51
1 2
C Cm
C CV
D DV
b Dùng V ml dd Y để hòa tan vừa đủ m gam CuO, làm tạo thành dd Z.Cho 12 gam bột Mg vào
Z sau phản ứng kết thúc lọc được 12,8 gam chất rắn.Tính m ?
Câu 4: A là dd HCl, B là dd Ba(OH)2 Trộn 50 ml dd a với 50ml dd B được ddC.Thêm ít quỳ tím vào dd C thấy màu đỏ.Thêm từ từ dd NaOH 0,1M vào C cho tới khi quỳ trở lại màu tím, thấy tốn hết 50 ml NaOH Trộn 50 ml dd A với 150 ml dd B được dd D.Thêm quỳ tím vào dd D thấy màu
Câu 5: A là dung dịch NaOH 1M , B là dung dịch H2SO4 0,5M Trộn V1 lít A với V2 lít B được V lít C Tiến hành hai thí nghiệm sau:
Thí nghiệm 1: Lấy V lít d2 C tác dụng với 450 ml Al2(SO4)3 0,2M thu được kết tủa E Nung E đến khối lượng không đổi được 6,12(g) chất rắn
Thí nghiệm 2: Cũng lấy V lít d2 C tác dụng với d2 BaCl2 dư thu được 34,95(g) kết tủa Hãy tìm
V1 và V2
c Dạng 3: Pha trộn dung dịch axit, bazơ và công thức đường chéo
1) Sử dụng quy tắc đường chéo:
C©u 1: A là dung dịch H2SO4 0,2M; B là dung dịch H2SO4 0,5M
a Phải trộn A và B theo tỉ lệ thể tích như thế nào để được dung dịch H2SO4 0,3M
b Trộn A và B theo tỉ lệ thể tích VA : VB = 2 : 3 được dung dịch C
Xác định nồng độ mol của dung dịch C
HDG:
a áp dụng sơ đồ đường chéo cho 2 dung dịch A và B ta có:
A B
Trang 6A B
Câu 3 Có 200 g dung dịch NaOH 5% (dung dịch A)
a/ (0,5đ) Cần phải trộn thêm vào dung dịch A bao nhiêu g dung dịch NaOH 10% để được dung dịch NaOH 8% ?
b/ (0,5đ) Cần hoà tan bao nhiêu g NaOH vào dung dịch A để có dung dịch NaOH 8% ?
c/ (1,0đ) Làm bay hơi dung dịch A, người ta cũng được dung dịch NaOH 8% Tính khối lượng nước đã bay hơi ?
Câu 4:
Trộn V1 lit dung dịch A chứa 9,125g HCl với V2 lit dung dịch B chứa 5,475 g HCl, ta thu được 2 lit dung dịch C Tính nồng dộ mol của dung dịch A, B, C biết V1 + V2 = 2 lit , và hiệu số giữa nồng độ mol dung dich A và B là 0,4 mol/l
HD: Giải hệ PT với V1 và V2 sau đó áp dụng quy tắc đường chéo tìm ra CM của dung dịch C
d Dạng 4: Axit tác dụng với muối ( học ở phần muối - Thầy Tài Đức )
g Dạng 5: Axit tác dụng với kim loại ( học ở phần kim loại - Thầy Tài Đức )
Giáo viên có thể chỉnh sửa cho phù hợp với học sinh mình
Trang 7BÀI TẬP VỀ NHÀ Câu 1: Có 200 ml dd HCl 0,2 M.
a Để trung hoà dd axit này cần bao nhiêu ml dd NaOH 0,1 M ? Tính nồng độ mol của muối sinh ra?
% của muối thu được sau phản ứng (giả sử khối lượng riêng của dd HCl là 1g/ml)
Câu 2: Để trung hoà dd có chứa 189 gam HNO3, lần thứ nhất người ta dùng dd có chứa 112 gam
a) Viết PTHH các phản ứng xảy ra.
b) Tính khối lượng dd Ba(OH)2 phải dùng?
Câu 3: Cho dd có chứa 10 gam NaOH tác dụng với dd có chứa 10 gam HNO3
c) Dung dịch sau phản ứng có tính kiềm, axit, hay trung tính?
d) Tính khối lượng các chất có trong dd thu được sau phản ứng?
Câu 4: Trộn lẫn dd A chứa NaOH và dd B chứa Ba(OH)2 chứa biết nồng độ, theo tỉ lệ thể tich 1:1
tủa
a Xác định nồng độ mol của A,B
b Cần thêm bao nhiêu ml dd B vào 10 ml; dd A cho trên để trung hòa vừa đủ 7,6 ml dd HCl 2M
Câu 5: Dùng dd NaOH 40% để trung hoà 200 ml dd H3PO4 0,5 M Tính thể tích dd NaOH cần dùng, biết khối lương riêng của bazơ này là 1,2 g/ml
Câu 6: Cho 19,6 gam H3PO4 tác dụng với 200 gam dd KOH 8,4%
Những loại muối nào được tạo thành sau phản ứng ? Tính khối lượng mỗi muối ? Xác định nồng độ % của mỗi muối có trong dd sau phản ứng
Câu 7: Cho một hỗn hợp chứa 2 axit H2SO4 1M và HCl 1,5M có thể tích 300 ml Hỏi cần dùng bao nhiêu V dd NaOH 2M để trung hoà hỗn hợp 2 axit trên? Biết rằng số mol của HCl trong hỗn hợp gấp 3 lần số mol của H2SO4
Câu 8: Cho 1 hỗn hợp gồm 2 dd bazơ NaOH 2M và Ca(OH)2 1,5M có thể tích 420 ml, biết rằng tỉ
= 20 : 37
a) Tính V dd axit H2SO4 2,5M cần để trung hoà hỗn hợp bazơ trên?
b) Tính V mỗi bazơ có trong hỗn hợp ban đầu
Câu 9: Dung dịch A là dd H2SO4 Dung dịch B là dd NaOH Trộn A và B theo tỉ số
theo tỉ số VA:VB = 2:3 thì được dd Y có chứa B dư Trung hoà 1 lit dd Y cần 29,2 g dd HCl 25% Tính nồng độ mol của A và B
Câu 10: Có 2 dd KHSO4 và K2CO3 người ta thực hiện 3 TN sau (đổ từ từ và khuấy đều) TN1: Cho 100g dd KHSO4 vào 100g dd K2CO3 thu đc 197,8g dung dịch
TN2: Cho 100g dd K2CO3 vào 100g dd KHSO4 thu đc 196,7 dd
Xác định C% của dd KHSO4 và K2CO3 ở trên
Câu 11: Có V1 lít dd HCl chứa 9,125 gam chất tan(ddA) Có V2 lit dd HCl chứa 5,475 gam chất tan (ddB) Trộn V1 lít dd A với V2 lit dd B được dd C có V= 2 lít
a Tính CM của C
b Tính CM của A,B biết CM(A) - CM(B) = 0,4
Câu 12: Có 2 dung dịch HCl nồng độ 0,5M và 3M Tính thể tích dung dịch cần phải lấy để pha
được 100ml dung dịch HCl nồng độ 2,5M
=================================================================
Trang 8Chủ đề 1: XÉT CẶP CHẤT TỒN TẠI HOẶC KHÔNG
TỒN TẠI TRONG CÙNG MỘT HỖN HỢP I- KIẾN THỨC CẦN NHỚ
- Một cặp chất chỉ tồn tại trong cùng một hỗn hợp nếu chúng không tác dụng hoá học lẫn nhau ( mỗi chất vẫn giữ nguyên là chất ban đầu )
- Trong cùng một dung dịch : các chất cùng tồn tại khi chúng không mang các phần tử đối kháng ( tức là không tạo khí, kết tủa , chất không bền … )
Ví dụ 1: Cặp chất CaCl2 và Na2CO3 không cùng tồn tại vì xảy ra phản ứng
CaCl2 + Na2CO3 → CaCO3↓ + H2O
Ví dụ 2: Cặp CaCl2 và NaNO3 đồng thời tồn tại vì không xảy ra phản ứng:
CaCl2 + NaNO3 ¬ → Ca(NO3)2 + NaCl
Ví dụ 3: Cặp chất khí H2 và O2 tồn tại trong một hỗn hợp ở nhiệt độ thường nhưng không tồn tại ở nhiệt độ cao Vì :
( mất) ( mất)
* Chú ý một số phản ứng khó:
1) Phản ứng chuyển đổi hóa trị của muối Fe.
Muối Fe(II) →+Cl ,BrFe,Cu2 2 muối Fe(III)
Ví dụ : 2FeCl2 + Cl2 → 2FeCl3
6FeSO4 + 3Cl2→ 2FeCl3 + 2Fe2(SO4)3
2FeCl3 + Fe → 3FeCl2
Fe2(SO4)3 + Fe → 3FeSO4
2) Nâng hóa trị của nguyên tố trong oxit, hoặc bazơ:
Oxit ( HT thấp ) + O 2→ oxit ( HT cao )
2Fe(OH)2 + ½ O2 + H2O → 2Fe(OH)3( nâu đỏ )
3) Chuyển đổi muối trung hòa và muối axit:
Muối trung hòa oxit axit + H O 2
d.d Bazo
→ muối axit
Ví dụ : Na2CO3 + CO2 + H2O → 2NaHCO3
NaHCO3 + NaOH → Na2CO3 + H2O ( NaHCO 3 thể hiện tính axit )
4) Khả năng nâng hóa trị của F 2 , Cl 2 , Br 2
SO2 + 2H2O + Br2 → H2SO4 + 2HBr ( làm mất màu dung dịch brom )
Na2SO3 + Cl2 + H2O → Na2SO4 + 2HCl
II- BÀI TẬP ÁP DỤNG VÀ NÂNG CAO
1) Cặp chất nào tồn tại hoặc không tồn tại trong cùng một dung dịch ? giải thích ?
2) Hỗn hợp nào sau đây không tồn tại khi cho vào nước:
3) Có thể tồn tại đồng thời hỗn hợp gồm các chất sau đây được không ? vì sao ?
a) Na2CO3(r) , Ca(OH)2(r), NaCl(r), Ca(HSO4)2(r) ; b) SO2(k), H2S(k) , Cl2(k)
c) NaHSO4(dd), KOH(dd), Na2SO4(dd) ; d) (NH4)2CO3 (dd), NaHSO4(dd)
Trang 9Hướng dẫn :
a) Tồn tại đồng thời vì các chất rắn không phản ứng với nhau
b) Không tồn tại vì xảy ra các phản ứng hóa học sau đây:
(Hoặc : NaHSO 4 + KOH → KNaSO 4 + H 2 O )
d) không tồn tại vì xảy ra phản ứng:
2NaHSO4 + (NH4)2CO3 → Na2SO4 + (NH4)2SO4 + CO2 ↑ + H2O
4) Một hỗn hợp có thể tồn tại hoặc không tồn tại ở những điều kiện khác nhau Hãy cho biết các cặp
chất khí sau đây có thể tồn tại điều kiện nào ?
Hướng dẫn:
a) Tồn tại ở nhiệt độ thấp
b) Tồn tại ở bất kỳ điều kiện nào
c) Tồn tại ở nhiệt độ thấp và không có ánh sáng
d) Tồn tại ở nhiệt độ thấp và không có xúc tác
e) Tồn tại ở nhiệt độ thấp
g) Không tồn tại vì xảy ra phản ứng hóa học:
Cl2 + 2HBr → 2HCl + Br2
h) Tồn tại trong mọi điều kiện
i) Không tồn tại vì xảy ra phản ứng hóa học:
3Cl2 + 2NH3 → 6HCl + N2
5) Có thể tồn tại đồng thời trong dung dịch các cặp chất sau đây không ? Giải thích?
6) Khi trộn dung dịch Na2CO3 và dung dịch FeCl3 vào cốc thủy tinh thì thấy xuất hiện kết tủa màu nâu đỏ và giải phóng khí không màu, làm đục nước vôi Nếu lấy kết tủa đem nung nóng hoàn toàn thì thu được chất rắn màu nâu đỏ và không sinh ra khí nói trên Hãy viết PTHH để giải thích
Hướng dẫn:
3Na2CO3 + 2FeCl3 → Fe2(CO3)3 + 6NaCl
Fe2(CO3)3 bị nước phân tích ( phản ứng ngược của phản ứng trung hòa):
Fe2(CO3)3 + 3H2O → 2Fe(OH)3 ↓ + 3CO2 ↑ ( đã giản ước H 2 O ở vế phải )
7) Các cặp chất nào không cùng tồn tại trong một dung dịch:
8) Có hiện tượng gì xảy ra khi cho Cu vào mỗi dung dịch sau đây:
a) dung dịch loãng: NaNO3 + HCl ; b) dung dịch CuCl2 ; c) dung dịch Fe2(SO4)3
Hướng dẫn:
NaNO3 + HCl ¬ → NaCl + HNO
Trang 10Khi có mặt Cu thì lượng HNO3 bị pư:
Tổng hợp (1) và (2) ta có:
8NaNO3 + 8HCl + 3Cu → 8NaCl + 3Cu(NO3)2 + 4H2O + 2NO ↑( không màu)
NO + ½ O2 → NO2 ( hóa nâu trong không khí )
9) Chất bột A là Na2CO3 , chất bột B là NaHCO3, có phản ứng hóa học gì xảy ra khi:
a) Nung nóng mỗi chất A và B
b) Hòa tan A và B bằng H2SO4 loãng
d) Cho A và B tác dụng với dung dịch KOH
10) Không đồng thời tồn tại hỗn hợp nào sau đây ở điều kiện thường ? giải thích ?
a) Cu(NO3) (r) và NaOH(r) ; d) SiO2(r) , Na2O(r), H2O (l)
b) BaCl2(r) và Na2CO3(dd) ; e) AgNO3 (dd) và H3PO4(dd)
11) Có 3 dung dịch : FeCl2 ( A) ; brom ( B) ; và NaOH ( C)
Có hiện tượng gì xảy ra khi thực hiện các thí nghiệm sau đây:
a) Cho (B) vào (C)
b) Cho (A) vào (C) rồi để ngoài không khí
c) Cho (B) vào (A) rồi đổ tiếp (C) vào
Hướng dẫn :
a) Dung dịch Brom từ màu da cam chuyển thành không màu:
Br2 + NaOH → NaBrO + NaBr + H2O
b) Xuất hiện kết tủa trắng xanh và từ từ hóa nâu đỏ trong dung dịch:
FeCl2 + 2NaOH → Fe(OH)2↓ ( trắng xanh) + 2NaCl
2Fe(OH)2 + ½ O2 + H2O → 2Fe(OH)3 ( nâu đỏ)
c) Ban đầu mất màu da cam của dung dịch Brom, sau đó xuất hiện kết tủa nâu đỏ
6FeCl2 + 3Br2 → 2FeCl3 + FeBr3
FeCl3 + 3NaOH → Fe(OH)3↓ + 3NaCl
FeBr3 + 3NaOH → Fe(OH)3↓ + 3NaBr
12) Mỗi hỗn hợp sau đây có thể tồn tại được hay không ? Nếu có thì cho biết điều kiện, nếu không
thì cho biết rõ nguyên nhân?
a) CH4 và O2 ; b) SiO2 và H2O ; c) Al và Fe2O3 ; d) SiO2 và NaOH ; e) CO và hơi H2O
Hướng dẫn : SiO 2 chỉ thể hiện tính oxit axit ở nhiệt độ cao.
13) Những cặp chất nào sau đây có thể tồn tại đồng thời trong một hỗn hợp ở nhiệt độ thường:
a) HCl (k) và H2S (k) ; b) H2S (k) và Cl2 (k) ; c) SO2 (k) và O2 (k) ; d) SO2 (k) và CO2(k)
Hướng dẫn :
b) Không tồn tại vì xảy ra phản ứng : Cl2 + H2S → S ↓ + 2HCl ( thể khí )
Nếu trong dung dịch thì : 4Cl 2 + H 2 S + 4H 2 O → H 2 SO 4 + 8HCl
e) Không tồn tại vì xảy ra phản ứng : NaCl (r) + H2SO4 (đặc) → NaHSO4 + HCl ↑
g) Không tồn tại vì H2SO3 mạnh hơn H2CO3 nên có phản ứng xảy ra:
H2SO3 + Na2CO3 → Na2SO3 + H2O + CO2 ↑
h) Không tồn tại vì có phản ứng: SO2 + O3 → SO3 + O2 ( ozon có tính oxi hóa cao )
14) Cho các chất : Na2CO3, dd NaOH, dd H2SO4, MgCO3, MgCl2, dd NH3, CuS, (NH4)2CO3 , Fe3O4, Al(OH)3, dd NaAlO2, dd (NH4)2SO4 Viết các PTHH xảy ra nếu cho các chất tác dụng lẫn nhau theo đôi một
Trang 11
-Fe FeCl3 Fe(NO3)3 Fe(OH)3 Fe2O3
( Phần vô cơ ) I- KIẾN THỨC CẦN NHỚ
1/ Các bước thực hiện:
- Phân loại các nguyên liệu và sản phẩm ở mỗi mũi tên.
- Chọn các phản ứng thích hợp để biến các nguyên liệu thành các sản phẩm
- Viết đầy đủ các phương trình hóa học ( ghi điều kiện nếu có ).
* Lưu ý :
+ ) Trong sơ đồ biến hoá : mỗi mũi tên chỉ được viết một PTHH
+ ) Trong mỗi sơ đồ thì các chữ cái giống nhau là các chất giống nhau ( dạng bổ túc pư )
2/Quan hệ biến đổi các chất vô cơ:
* Chú ý :
Ngoài ra còn phải sử dụng các phản ứng khác : nhiệt phân, điện phân, phản ứng chuyển mức hóa trị, tính chất của H2SO4 đặc và HNO3 và các phản ứng nâng cao khác
II- BÀI TẬP ÁP DỤNG VÀ NÂNG CAO:
1) Hoàn thành dãy chuyển hoá sau đây ( ghi rõ điều kiện nếu có ):
2) Hoàn thành sơ đồ biến hoá sau đây ( ghi rõ điều kiện nếu có ):
b)Na → Na2O → NaOH → Na2CO3→ NaHCO3→ Na2CO3→ NaCl → NaNO3
g) N2→ NO → NO2→ HNO3→ Cu(NO3)2→ CuCl2→ Cu(OH)2→ CuO → Cu → CuCl2
h) X2On →(1) X →(2) Ca(XO2)2n – 4 →(3) X(OH)n →(4) XCln →(5) X(NO3)n →(6) X
( 3’
) ( 4 )
Trang 123) Hoàn thành sơ đồ chuyển hoá sau đây:
Hướng dẫn :
Các chất A,B bị khử bởi CO nên phải là các oxit ( mức hoá trị Fe < III) và D phải là Fe.
F và G là các sản phẩm của sự oxi hoá nên phải là các oxit.
Chọn các chất lần lượt là : Fe 3 O 4 , FeO, Fe, FeS, SO 2 , SO 3 , H 2 SO 4
4) Xác định các chữ cái trong sơ đồ phản ứng và viết PTHH xảy ra:
Trong 2,4 gam A có : 1,12 gam Fe ; 1,28 gam S ⇒ không có oxi
Xác định A : FeS 2 ( được hiểu tương đối là FeS S )
Các phương trình phản ứng :
4FeS2 + 11O2 →t0 2Fe2O3 + 8SO2
SO2 + 2NaOH → Na2SO3 + H2O
FeS2 + 2HCl → FeCl2 + H2S + S ↓ ( xem FeS 2 ⇔ FeS.S )
6) Hoàn thành sơ đồ phản ứng sau đây:
H G
Fe2O3 A
(2) (3)
(6)
Trang 137) Xác định các chất ứng với các chữ cái A, B, C, D, E và viết phương trình phản ứng a) A →t C0 B + CO2 ; B + H2O → C
8) Hoàn thành dãy chuyển hoá sau :
a) CaCl2 → Ca → Ca(OH)2 → CaCO3 Ca(HCO3)2
Clorua vôi Ca(NO3)2
b) KMnO4 + HCl→ Cl2 → NaClO → NaCl → NaOH → Javel → Cl2
(5) (6)
(7)
C
D E
H 2 S
Trang 14các phương trình hóa học xảy ra.
Hướng dẫn : A,B,C,D phải là các chất khử khác nhau, X là oxit của sắt.
14) Viết PTHH để thực hiện sơ đồ chuyển hóa sau ( mỗi chữ cái là một chất khác nhau)
A + Ca(OH) + H O 2 2 → B + HCl + H O 2 → C →t o D đpnc→ A + FeO→D →+ HCl E + Mg→ A
Biết trong hợp chất oxit, nguyên tố A có chiếm 52,94% về khối lượng
15) Hoàn thành sơ đồ chuyển hóa sau:
FeCl3 →Fe(NO3)2 →Fe(OH)3
16) Cho sơ đồ phản ứng sau đây :
4
A (khí )
A (khí )
+ +
Trang 15-Chủ đề 3 : ĐIỀU CHẾ CÁC CHẤT VÔ CƠ
I- KIẾN THỨC CẦN NHỚ
1) Phương pháp chung:
B1: Phân loại các nguyên liệu, các sản phẩm cần điều chế
B2: Xác định các quy luật pư thích hợp để biến các nguyên liệu thành sản phẩm
B3: Điều chế chất trung gian ( nếu cần )
B4: Viết đầy đủ các PTHH xảy ra
2- Tóm tắt phương pháp điều chế:
TT Loại chất
cần điều chế Phương pháp điều chế ( trực tiếp)
1) Đối với các kim loại mạnh ( từ K → Al):
+ Điện phân nóng chảy muối clorua, bromua …
2RClx ñpnc→2R + xCl2
+ Điện phân oxit: ( riêng Al)
2Al2O3 ñpnc→4Al + 3O2
2) Đối với các kim loại TB, yếu ( từ Zn về sau):
+) Khử các oxit kim loại ( bằng : H2, CO , C, CO, Al … )+ ) Kim loại + muối → muối mới + kim loại mới
+ ) Điện phân dung dịch muối clorua, bromua …
2RClx ñpdd→2R + xCl2
( nước không tham gia pư )
1 ) Kim loại + O 2 →t0 oxit bazơ.
2) Bazơ KT →t 0 oxit bazơ + nước.
3 ) Nhiệt phân một số muối:
3) Kim loại + axit ( có tính oxh) :→ muối HT cao
Vd: Zn + 4HNO3 → Zn(NO3)2 + 2H2O + 2NO2 ↑
4) Khử một số oxit kim loại ( dùng C, CO, )
1 ) Kim loại + nước → dd bazơ + H 2↑
2) Oxit bazơ + nước → dung dịch bazơ.
3 ) Điện phân dung dịch muối clrorua, bromua
2NaCl + 2H2O ñpddm.n→ 2NaOH + H2 + Cl2
4) Muối + kiềm → muối mới + Bazơ mới.
Trang 166 Axit
1) Phi kim + H 2 → hợp chất khí (tan / nước → axit).
2) Oxit axit + nước → axit tương ứng.
3) Axit + muối → muối mới + axit mới.
4) Cl 2 , Br 2 …+ H 2 O ( hoặc các hợp chất khí với hiđro).
1) dd muối + dd muối → 2 muối mới.
2) Kim loại + Phi kim → muối.
3) dd muối + kiềm → muối mới + Bazơ mới.
4 ) Muối + axit → muối mới + Axit mới.
5 ) Oxit bazơ + axit → muối + Nước.
6) Bazơ + axit → muối + nước.
7) Kim loại + Axit → muối + H 2↑ ( kim loại trước H ) 8) Kim loại + dd muối → muối mới + Kim loại mới.
9) Oxit bazơ + oxit axit → muối ( oxit bazơ phải tan).
10) oxit axit + dd bazơ → muối + nước.
11) Muối Fe(II) + Cl 2 , Br 2→ muối Fe(III).
12) Muối Fe(III) + KL( Fe, Cu) → muối Fe(II).
13) Muối axit + kiềm → muối trung hoà + nước.
14) Muối Tr.hoà + axit tương ứng → muối axit.
II- BÀI TẬP ÁP DỤNG VÀ NÂNG CAO
1) Từ Cu và các chất tuỳ chọn, em hãy nêu 2 phương pháp trực tiếp và 2 phương pháp gián tiếp
điều chế CuCl2 ? Viết các phương trình phản ứng xảy ra ?
CuSO4 + BaCl2→ CuCl2 + BaSO4↓
2) Từ các nguyên liệu là : Pyrit ( FeS2), muối ăn , nước và các chất xúc tác Em hãy viết các phương trình điều chế ra : Fe2(SO4)3 , Fe(OH)3 và Fe(OH)2
3) Từ CuCl2, dung dịch NaOH, CO2 Viết phương trình hóa học điều chế CaO, CaCO3
4) Từ các dung dịch : CuSO4, NaOH , HCl, AgNO3 có thể điều chế được những muối nào ? những oxit bazơ nào ? Viết các phương trình hóa học để minh họa
5) a) Từ các chất : Al, O2, H2O, CuSO4(r), Fe, ddHCl Hãy viết các phương trình hóa học điều chế:
Cu, Al2(SO4)3, AlCl3, FeCl2 ( Tất cả các chất nguyên liệu phải được sử dụng)
b) Từ các chất : Na2O, CuO, Fe2O3, H2O, H2SO4 Hãy viết phương trình hóa học điều chế : NaOH, Fe(OH)3, Cu(OH)2
6) Từ mỗi chất: Cu, C, S, O2, H2S, FeS2, H2SO4, Na2SO3, hãy viết các PTHH điều chế SO2
7) Từ không khí, nước, đá vôi, quặng Pirit sắt, nước biển Hãy điều chế : Fe(OH)3, phân đạm 2 lá
Trang 178) Từ hỗn hợp MgCO3, K2CO3, BaCO3 hãy điều chế các kim loại Mg, K và Ba tinh khiết.
- Điều chế Mg và Ca từ phần không tan MgCO 3 và CaCO 3
* Nung hỗn hợp MgCO 3 và CaCO 3 :
Hướng dẫn : Tương tự như bài 7
10) Từ Fe nêu 3 phương pháp điều chế FeCl3 và ngược lại Viết phương trình phản ứng xảy ra
11) Trình bày 4 cách khác nhau để điều chế khí clo, 3 cách điều chế HCl ( khí).
12) Một hỗn hợp CuO và Fe2O3 Chỉ được dùng Al và dung dịch HCl để điều chế Cu nguyên chất
Hướng dẫn :
Cách 1: Cho hỗn hợp tan trong dung dịch HCl Cho dung dịch thu được tác dụng với
Al lấy kim loại sinh ra hoà tan tiếp vào dung dịch HCl ⇒ thu được Cu
Cách 2: Hoà tan Al trong dung dịch HCl thu được H 2 Khử hỗn hợp 2 oxit ⇒ 2 kim loại Hoà tan kim loại trong dung dịch HCl ⇒ thu được Cu.
Cách 3: Khử hỗn hợp bằng Al, Hoà tan sản phẩm vào dung dịch HCl ⇒ thu được Cu
13) Từ FeS , BaCl2, không khí, nước : Viết các phương trình phản ứng điều chế BaSO4
Hướng dẫn:
Từ FeS điều chế H 2 SO 4
Từ BaCl 2 và H 2 SO 4 điều chế BaSO 4
14) Có 5 chất : MnO2, H2SO4 đặc, NaCl, Na2SO4, CaCl2 Dùng 2 hoặc 3 chất nào có thể điều chế được HCl , Cl2 Viết PTHH xảy ra
Hướng dẫn: để điều chế HCl thì dùng H 2 SO 4 đặc và NaCl hoặc CaCl 2 Để điều chế Cl 2 thì dùng
H 2 SO 4 đặc và NaCl và MnO 2
H2SO4 đặc + NaCl(r) → NaHSO4 + HCl ↑
4HCl đặc + MnO2 →t 0 MnCl2 + 2H2O + Cl2↑
15) Từ các chất NaCl, CaCO3, H2O , hãy viết phương trình hóa học điều chế : vôi sống, vôi tôi, xút,
xô đa, Javel, clorua vôi, natri, canxi
16) Trong công nghiệp để điều chế CuSO4 người ta ngâm Cu kim loại trong H2SO4 loãng, sục O2
liên tục, cách làm này có lợi hơn hòa tan Cu trong dung dịch H2SO4 đặc nóng hay không ? Tại sao?
Hướng dẫn : Viết các PTHH ⇒ cách 1 ít tiêu tốn H 2 SO 4 hơn và không thoát SO 2 ( độc ).
17) Bằng các phản ứng hóa học hãy điều chế : Na từ Na2SO4 ; Mg từ MgCO3, Cu từ CuS ( các chất trung gian tự chọn )
18) Từ quặng bôxit (Al2O3 nH2O , có lẫn Fe2O3 và SiO2) và các chất : dd NaCl, CO2, hãy nêu phương pháp điều chế Al Viết phương trình hóa học xảy ra
Hướng dẫn : -Từ dung dịch NaCl điện phân để có NaOH
- Hòa tan quặng vào NaOH đặc nóng, sục CO 2 vào dung dịch, lọc kết tủa Al(OH) 3 nung nóng, lấy Al 2 O 3 điện phân nóng chảy.
Trang 18
-Chủ đề 4: TÁCH RIÊNG - TINH CHẾ - LÀM KHÔ KHÍ
( Phần vô cơ ) I- KIẾN THỨC CẦN NHỚ
Một số chú ý :
- Đối với hỗn hợp rắn : X thường là dung dịch để hoà tan chất A.
- Đối với hỗn hợp lỏng ( hoặc dung dịch ): X thường là dung dịch để tạo kết tủa hoặc khí.
- Đối với hỗn hợp khí : X thường là chất để hấp thụ A ( giữ lại trong dung dịch).
- Ta chỉ thu được chất tinh khiết nếu chất đó không lẫn chất khác cùng trạng thái.
2) Làm khô khí : Dùng các chất hút ẩm để làm khô các khí có lẫn hơi nước.
- Nguyên tắc : Chất dùng làm khô có khả năng hút nước nhưng không phản ứng hoặc sinh ra chất
phản ứng với chất cần làm khô, không làm thay đổi thành phần của chất cần làm khô
a) Hòa tan trong dd HCl dư thì FeO tan hết, SiO 2 không tan ⇒ thu được SiO 2
b) Hòa tan vào dd HCl dư hoặc AgNO 3 dư thì Fe,Zn,Al tan hết, Ag không tan ⇒ thu Ag.
c) Dẫn hỗn hợp khí vào dd Ca(OH) 2 , lọc kết tủa nung ở nhiệt độ cao thu được CO 2
2) Tách riêng từng chất ra khỏi hỗn hợp gồm Cu, Al, Fe ( bằng phương pháp hóa học)
Hướng dẫn:
Hòa tan hỗn hợp vào dung dịch NaOH đặc dư, thì Al tan còn Fe, Cu không tan.
Từ NaAlO 2 tái tạo Al theo sơ đồ: NaAlO 2 → Al(OH) 3→ Al 2 O 3
đpnc criolit
→Al.
Hòa tan Fe,Cu vào dung dịch HCl dư, thu được Cu vì không tan.
Phần nước lọc tái tạo lấy Fe: FeCl 2→ Fe(OH) 2→ FeO → Fe.
( nếu đề không yêu cầu giữ nguyên lượng ban đầu thì có thể dùng Al đẩy Fe khỏi FeCl 2 )
3) Bằng phương pháp hóa học, hãy tách riêng từng chất khỏi hỗn hợp gồm CuO, Al2O3, SiO2
4) Tách riêng từng chất ra khỏi hỗn hợp gồm CO2, SO2, N2 ( biết H2SO3 mạnh hơn H2CO3)
Hướng dẫn: Dẫn hỗn hợp khí vào dung dịch NaOH dư thì N 2 bay ra ⇒ thu được N 2
Trang 19Tách SO 2 và CO 2 theo sơ đồ sau :
5) Một hỗn hợp gồm các chất : CaCO3, NaCl, Na2CO3 Hãy nêu phương pháp tách riêng mỗi chất
Hướng dẫn: Dùng nước tách được CaCO 3
Tách NaCl và Na 2 CO 3 theo sơ đồ sau:
- Lọc lấy Mg(OH) 2 cho tác dụng với dung dịch HCl (dư), rồi cô cạn thu được MgCl 2
Hướng dẫn : Chúng ta phải loại bỏ Ca, SO 4 , Mg ra khỏi muối ăn.
- Cho BaCl 2 dư để kết tủa hoàn toàn gốc SO 4 :
Na2SO4 + BaCl2 → BaSO4↓ + 2NaClCaSO4 + BaCl2 → BaSO4↓ + CaCl2
MgSO4 + BaCl2 → BaSO4↓ + MgCl2
- Bỏ kết tủa và cho Na 2 CO 3 vào dung dịch để loại MgCl 2 , CaCl 2 , BaCl 2 dư.
Na2CO3 + MgCl2→ MgCO3↓ + 2NaCl
Na2CO3 + CaCl2 → CaCO3↓ + 2NaCl
Na2CO3 + BaCl2 → BaCO3↓ + 2NaCl
- Thêm HCl để loại bỏ Na 2 CO 3 dư, cô cạn dung dịch thì được NaCl tinh khiết.
Na2CO3 + 2HCl → 2NaCl + H2O + CO2↑
8) Tách riêng mỗi chất ra khỏi hỗn hợp sau:
a) Bột Cu và bột Ag ; e) Hỗn hợp rắn: AlCl3, FeCl3, BaCl2
↑
Làm lạnh
Trang 20e) Cho hỗn hợp tác dụng với dung dịch NH3 dư → dung dịch và 2 KT Từ dung dịch ( BaCl 2 và
NH 4 Cl) điều chế được BaCl 2 bằng cách cô cạn và đun nóng ( NH 4 Cl thăng hoa).Hoặc dùng Na 2 CO 3
và HCl để thu được BaCl 2
Hòa tan 2 kết tủa vào NaOH dư → 1 dd và 1 KT.
Từ dung dịch: tái tạo AlCl 3
Từ kết tủa : tái tạo FeCl 3
g) Sơ đồ tách :
2
2
đpdd 2
H S2HCl
9) Hãy thực hiện phương pháp hóa học để :
a) Tinh chế muối ăn có lẫn : Na2SO4, NaBr, MgCl2, CaCl2, CaSO4
b) Tinh chế NaOH có lẫn NaCl ( Biết SNaCl < SNaOH ) ( làm lạnh hoặc đun bay hơi bớt nước )
c) Tinh chế muối ăn có lẫn: CaCl2, MgCl2,CaSO4, MgSO4, Na2SO4, Mg(HCO3)2, Ca(HCO3)2
d) Chuyển hóa hỗn hợp CO và CO2 thành CO2 ( và ngược lại )
10) a) Trong công nghiệp, khí NH3 mới điều chế bị lẫn hơi nước Để làm khô khí NH3 người ta có thể dùng chất nào trong số các chất sau đây : H2SO4 đặc , P2O5, Na , CaO, KOH rắn ? Giải thích?
Hướng dẫn : chỉ có thể dùng CaO hoặc KOH rắn ( Na tác dụng với H 2 O sinh khí H 2 làm thay đổi thành phần chả khí → không chọn Na)
b) Khí hiđroclorua HCl bị lẫn hơi nước, chọn chất nào để loại nước ra khỏi hiđroclorua : NaOH
rắn, P2O5, CaCl2 khan , H2SO4 đặc
c) Các khí CO, CO2, HCl đều lẫn nước Hãy chọn chất để làm khô mỗi khí trên : CaO, H2SO4 đặc, KOH rắn , P2O5 Giải thích sự lựa chọn
d) Trong PTN điều chế Cl2 từ MnO2 và HCl đặc, nên khí Cl2 thường lẫn khí HCl và hơi nước Để
chất lỏng Hãy xác định chất đựng trong mỗi bình Giải thích bằng PTHH
