BÀI THUYẾT TRÌNH môn bài tập hóa học PHỔ THÔNG CHUYÊN đề hóa vô cơ 2

TRƯỜNG ĐẠI HỌC QUY NHƠN KHOA HÓA HỌC BÀI THUYẾT TRÌNH MÔN BÀI TẬP HÓA HỌC PHỔ THÔNG CHUYÊN ĐỀ : HÓA VÔ CƠ Thực : Nhóm 1- Lớp sư phạm hóa K35 DANH SÁCH NHÓM 1 Nguyễn Thị Biền Trần Thị Thanh Cẩm Phù Thị Kim Cương Huỳnh Thị Mỹ Dung Lê Thị Cẩm Duyên Nguyễn Thị Mỹ Duyên Lê Thị Đẩu Võ Thanh Điền Nguyễn Thị Trà Giang 10 Huỳnh Thị Thúy Hằng 11 Nguyễn Thị Hậu 12 Nguyễn Thị Thúy Hiền 13 Mai Thị Thanh Hoa 14 Nguyễn Thị Tường Vy (sư phạm hóa k34) DÃY ĐIỆN HÓA – KIM LOẠI TÁC DỤNG VỚI DUNG DỊCH MUỐI- ĂN MÒN KIM LOẠI-ĐIỆN PHÂN DÃY ĐIỆN HÓA – KIM LOẠI TÁC DỤNG VỚI DUNG DỊCH MUỐI- ĂN MÒN KIM LOẠI-ĐIỆN PHÂN ĐIỆN PHÂN DÃY ĐIỆN HÓAPHẢN ỨNG OXI HÓA KHỬ PIN ĐIỆN HÓA- ĂN MÒN KIM LOẠI DẠNG 1:ĐIỆN PHÂN I Lý thuyết điện phân II Bài tập I Lý thuyết điện phân Định nghĩa Điện phân trình oxi hoá khử xảy bề mặt điện cực cho dòng điện chiều chạy qua dung dịch chất điện li chất điện li nóng chảy Có loại điện phân: điện phân nóng chảy điện phân dung dịch Trong điện phân: • Tại catot (K) - cực âm: xảy trình khử • Tại anot (A) – cực dương: xảy qua trình oxi hoá Biểu thức Faraday: mx= nx = Trong đó: m khối lượng chất thoát điện cực(gam) A khối lượng mol ( nguyên tử phân tử chất X) I cường độ dòng điện (ampe) t thời gian điện phân (s) Q = I.t điện lượng (C) n số e tham gia giải phóng e điện cực giải phóng mol đơn chất X F hệ số Faraday phụ thuộc vào đơn vị t Nếu: t tính bàng giây F = 96500 t tính F = 26,8 II Bài tập Ví dụ 1: 57/trang63 Điện phân ( với điện cực trơ ) 200 ml dung dịch CuSO4 nồng độ x mol/l, sau thời gian thu dung dịch Y màu xanh, có khối lượng giảm gam so với dung dịch ban đầu Cho 16,8 bột Fe vào Y, sau phản ứng xảy hoàn toàn, thu 12,4 gam kim loại Giá trị x là: A: 2,25 B: 1,5 C: 1,25 D: 3,25 BÀI GIẢI: Dung dịch CuSO4 điện phân: 2CuSO4 + 2H2O → 2Cu + 2H2SO4 + O2↑ a mol mol Dung dịch sau điện phân màu xanh => Cu2+ chưa bị điện phân hoàn toàn Khối lượng dung dịch giảm: m = 64a + a = (g) a= 0,1 (mol) Khi cho bột Fe vào dung dịch Y: Fe + 2H+ → Fe2+ + H2 bđ 0,3 pu 0,1 0,2 sau pư 0,2 0,1 0,1 Fe dư, tiếp tục xảy phản ứng: trường hợp Fe dư, Cu2+ hết: Fe + Cu2+ Fe2+ + Cu bd 0,2mol ( 0,2x-0,1)mol pu 0,2x-0,1 0,2x-0,1 0,2x-0,1 spu 0,3-0,2x 0,2x-0,1 12,4 = (0,2.x – 0,1).64 + (0,3 – 0,2 x).56 x = 1,25 mol/l Trường hợp Fe hết, Cu2+ dư → = 0,2.64=12,8 >12,4 (loại) Do đáp án là: C Ví dụ 2: Bài 52 trang 62 Điện phân dung dịch chứa a mol CuSO4 b mol NaCl ( với điện cực trơ có màng ngăn xốp) Để dung dịch sau điện phân làm phenolphtalein chuyển sang màu hồng điều kiện a b (biết ion SO42- không bị điện phân dung dịch ) A: 2b = a B: b < 2a C: b = 2a D: b > 2a Bài giải: - catot (-): anot(+) +2e→ Cu - 2e→ a 2a b b + 2e → +2 +4e → + Để dung dịch sau điện phân làm phenolphtalein chuyển sang màu hồng dung dịch phải có môi trường kiềm, phản ứng phải dư NaCl Tức: 2a < b Do đáp án là: D  toán đòi hỏi học sinh năm vững kiến thức điện phân dung dịch, biết vận dung đòi hỏi tư logic , tập dùng cho học sinh lớp 12 dùng thi đại học BÀI TẬP TƯƠNG TỰ Câu 5/tr Câu 54 7/tr55 Câu 8/tr Câu 9/tr Câu Câu Câu 55 55 10/tr55 25/tr57 30/tr60 C D D A A C D Câu 31/tr60 Câu 56/tr63 Câu 59/tr63 Câu 60/tr63 D B A C Câu 23/56 Câu 54/63 Câu 58/63 A C D nNaOH= 0,612.1=0,612 mol ; nAlCl3= 0,4.x mol; nAl2(SO4)3 = 0,4.y mol ; nAl(OH)3= 8,424/78 = 0.108 mol nBaSO4=33,552/233 = 0,144 mol pư : Ba2+ + SO42- → BaSO4↓ 0,144 ← 0,144 mol → nAl2(SO4)3= 1/3.0,144= 0.048 mol →0,4.y = 0,048→y= 0,12 (1) Có nNaOH= 0,612 > nAl(OH)3 = 3.0,108 = 0,324 mol Nên kết tủa tan phần Al3+ + OH→ Al(OH)3 0,4x+0,8y 1,2x+ 2,4y 0,4x+ 0,8y mol Al(OH)3 + OH→ AlO2- + H2O 0,612-1,2x-2,4y ← 0,612-1,2x- 2,4y → nAl(OH)3còn = 0,4x+0,8y-0,612+1,2x+2,4y= 1,6x+3,2y- 0,612= 0,108 (2) Từ (1) (2) ta được: x=0,21 → x:y= 0.21: 0,12= 7:4 Tương tự câu 11/trang72; 16/trang73; 19/trang73; 47/trang80 Dạng 4: Một số toán quặng, phản ứng nhiệt phân muối Câu 48/trang80: Để luyện 800 gang có hàm lượng Fe 95%, cần dùng x quặng manhetit chứa 80% Fe3O4, Biết lượng Fe hao hụt phản ứng 1% Giá trị x A.1394,90 B 1325,16 C 1311,90 D.959,59 Giải: 800 gang chứa 95% sắt nên lượng sắt là: 800.0,95=760 Số mol Fe: nFe= =13,57 Fe bị hao hụt 1% nên thực tế số mol Fe thu =13,708 Số mol Fe3O4 : nFe3O4 = 1/3nFe=4,5695 Khối lượng Fe3O4: 4,5695.(56.3+ 16.4)=1060,125 Mà Fe3O4 chiếm 80% nên khối lượng quặng manhetit thực = 1325,156 Đáp án: B Câu 49/trang80: Nung m gam hỗn hợp X gồm FeS FeS2 bình kín chứa không khí ( gồm 20% thể tích O2 va 80% thể tích N2) đến pư hoàn toàn, thu chất rắn hh khí Y có thành phần thể tích: 84,8% N2, 14% SO2, lại O2.Phần trăm FeS hỗn hợp x: A.42,31% B.59,46% C.19,64% D.26,83% Giải: Xem hh khí Y thu mol nN2= 0,848; nSO2= 0,14, nO2= 0,012 Số mol FeS x mol; FeS2 y mol x+ 2y= 0,14 (1) 2FeS + 3,5O2 → Fe2O3 + 2SO2 2FeS2 + 5,5O2 → Fe2O3 + 4SO2 Số mol O2: nO2= 7/4x + 11/4y + 0,012= 0,848/4(2) Từ (1) (2) giải x= 0,02mol y=0,06 mol Suy mFeS= 1,76; mFeS2= 7,2 %FeS= 19,64% Đáp án: C  Phương pháp chọn đại lượng thích hợp: chọn 1mol hỗn hợp chất sản phẩm Tương tự câu 1/68; 4/68; 3,6/69; 5,6/71; 12/71; 31,34/78; 39/79 Phản ứng nhiệt nhôm Al + Al oxit kim loại + to Al2O3 + kim loại Thường gặp : Fe2O3 → Al2O3 + Phản ứng hoàn toàn Al2O3 Fe Hỗn hợp rắn + dd bazo tạo khí H2 Hỗn hợp rắn + dd axit có khí => Al dư, oxit kim loại hết Al2O3 Fe Al dư Al2O3, Fe, oxit kim loại dư Fe Phản ứng không hoàn toàn Al2O3, Fe, Al dư, Fe2O3 dư Kiến thức ý Định luật bảo toàn khối lượng : m(hh X)=m(hh Y) Định luật bảo toàn nguyên tố : nAl(X)=n Al(Y), nFe(X)=nFe(y), nO(X)=nO(y) Sử dụng phương pháp bảo toàn e Tính chất lưỡng tính Al2O3 , Al(OH)3 Dạng 1: Phản ứng hoàn toàn, hỗn hợp rắn + dd bazo => khí H2 Bài tập: 61/63; 21/59; 22/59; 62;63; 20/77; 21/77; 22/77, Dạng 2: Phản ứng hoàn toàn, Hỗn hợp rắn + dd axit => khí Bài tập: 20/77; 24/77 Dạng 3: Phản ứng không hoàn toàn Bài tập: 30/74; 19/77; 23/77 Dạng 1:phản ứng hoàn toàn,hh rắn+ dd bazơ tạo khí Câu 22/77: Đốt nóng hỗn hợp gồm Al 16 gam Fe2O3 (trong điều kiện không khí) đến phản ứng xảy hoàn toàn, thu hỗn hợp rắn X Cho X tác dụng vừa đủ với V ml dung dịch NaOH 1M sinh 3,36 lít khí H2 (đktc) Giá trị V là: A.150 B 100 C 200 D.300 Giải: Sau phản ứng nhiệt nhôm xảy hoàn toàn thu hỗn hợp rắn X, X tác dụng vừa đủ với NaOH thu khí , X có Al dư X gồm , Fe, Al dư Ta có: = 16/160 = 0,1 (mol) = 3,36/22,4 = 0,15 (mol) Các phương trình hóa học xảy ra: 2Al + → + 2Fe (1) 0,1mol → 0,1mol + 2NaOH → 2NaAlO2 + H2O (2) 0,1mol→ 0,2mol 0,1mol 0,15mol Từ (2) (3) suy ra: = 0,2 + 0,1 = 0,3 (mol) VNaOH = 0,3/1 = 0,3 (lít) = 300 (ml) 2Al(dư)+ 2NaOH + 2H2O → 2NaAlO2 + (3) 0,1mol ← 0,15 mol Từ (2) (3) suy ra: = 0,2 + 0,1 = 0,3 (mol) = 0,3/1 = 0,3 (lít) = 300 (ml) Dạng 1:phản ứng hoàn toàn,hh rắn+ dd axit tạo khí Câu 24/77: Nung hỗn hợp gồm 15,2 gam m gam Al nhiệt độ cao Sau phản ứng hoàn toàn, thu 23,3,gam hỗn hợp rắn X Cho toàn hỗn hợp rắn X phản ứng với axit HCl dư thoát V lít khí (ở đktc) Giá trị V là? A.4,48 B.3,36 C.7,84 D.10,08 Bài giải + Al → + Cr = = 23,3 - 1,52 = 8,1(g) = 0,1 mol = 0,3 mol phản ứng nhiệt nhôm + 2Al → + 2Cr 0,1mol 0,3mol 0,1mol 0,2mol Dư mol 0,1 mol Tác dụng với HCl dư Al → + 3e 0,1mol 0,3mol Cr → + 2e 0,2mol 0,4mol +2e → 2x x Theo định luật bảo toàn electron ta có 2x = 0,3 + 0,4 => x = 0,35mol Vậy thể tích khí 0,35.22,4 = 7,84(g) 0,2mol 0,2mol Hỗn hợp rắn tác dụng với dd axit, bazo Bài 20/77: Nung nóng m g hỗn hợp Al ( môi trường không khí) đến phản ứng xảy hoàn toàn, thu hỗn hợp chất rắn Y Chia Y thành hai phần Phần tác dụng với dd loãng (dư) , sinh 3,08 lít khí ( đktc) Phần tác dụng với dd NaOH (dư), sinh 0,84 lít khí (ở đktc) Giá trị m là: A.21,4 B 29,4 C 29,43 D 22,75 Giải: 2Al + → + 2Fe Phần 2: ½.Y + NaOH có khí H2 bay nên Y có Al dư Pu: Al + NaOH + O → NaAl + 3/2 0,025 ← 0,84/22,4= 0,0375 mol Phần 1: ½.Y + 2Al + → + 0,025 0,0375 mol Fe + → Fe + a a = 0,0375 + a = 3,08/22,4 = ,1375 mol → a = 0,1 → Y: = 0,2 ; dư = 0,05 Pu: 2Al + → + 2Fe 0,2 0,1 ← 0,2 Tổng số mol Al ban đầu: 0,2 + 0,05 = 0,25 mol m = + = 27.0,25 + 160.0,1 = 22,75 g Dạng phản ứng không hoàn toàn Bài 19/77: Để diều chế 78g Cr từ (dư) phương pháp nhiệt nhôm với hiệu suất phản ứng 90% khối lượng bột nhôm cần dùng tối thiểu là: A 81 g B 40,5 g C 45 g D 54 g Giải: = 78/52 = 1,5 pu: 2Al + → + 2Cr Bd: a Pu: 0,9a 0,9a Sau: 0,1a 0,9a Có = 0,9a = 1,5 → a = 5/3 Khối lượng Al tối thiểu cần dùng là: = 27.5/3 =45 g CẢM ƠN CÔ VÀ CÁC BẠN ĐÃ CHÚ Ý LẮNG NGHE [...]... B:1,8 C :2, 0 D :1 ,2 BÀI GIẢI : sau phản ứng còn lại 3 ion kim loại, suy ra Mg và Zn phản ứng hết, Cu2+ còn dư 3 ion kim loại đó là Mg2+ ,Zn2+ và Cu2+ (dư) Các quá trình xảy ra trong hệ là: Mg → Mg2+ + 2e 1 ,2( mol) → 2, 4 mol Zn → Zn2+ + 2e x mol 2x mol + 1e → Ag 1 mol → 1 mol + 2e → Cu 2 mol → 4 mol Ta có : ∑ne nhường = ∑ne nhận Tuy nhiên do Cu2+ dư nên : 2nCu2+ + nAg+ > 2nMg + 2nZn ≈ 4 + 1 > 2. 4 + 2x ≈...DẠNG 2 :DÃY ĐIỆN HÓA- PHẢN ỨNG OXI HÓA KHỬ DÃY ĐIỆN HÓA PHẢN ỨNG OXI HÓA - KHỬ I.Dãy điện hóa DÃY ĐIỆN HÓA : là 1 dãy bao gồm các cặp oxi hóa – khử , được sắp xếp theo chiều tính oxi hóa tăng dần ( hoặc tính khử giảm dần ) K+/K ; Na+/Na ; Mg2+/Mg ; Al3+/Al ; Zn2+/Zn ; Fe2+/Fe ; Ni2+/Ni ; Sn2+/Sn ; Pb2+/Pb ; 2H+/H2 ; Cu2+/Cu ; Fe3+/Fe2+ ; Ag+/Ag ; Au3+/Au Ý NGHĨA CỦA DÃY ĐIỆN HÓA - Xác định... khử : O2 + 2H2O + 4e 4OH⇒ Đáp án : B Học sinh cần hiểu và phân biệt ăn mòn hóa học và ăn mòn điện hóa, từ đó vận dụng để giải các bài tập, kết hợp kiến thức về dãy điện hóa Dùng cho học sinh lớp 12 và có thể trong thi đại học BÀI TẬP TƯƠNG TỰ Câu 22 /56 Câu 23 /59 Câu 24 /59 Câu 26 /59 Câu 27 /59 Câu 29 /60 Câu 66/64 A C D D A B A Câu 32/ tr 60 Câu 33/tr Câu 35/tr Câu 36/tr Câu 37/tr 60 60 61 61 Câu 63/tr 64... là P2 có giá trị là: A P2 = P1 B P2 P1 = 47 48 = C P2 = 2P1 D P2 P1 16 17 Giải: Gọi hiđrocacbon X là CxHy PTPƯ y  x+ ÷ 4  Vì sau khi cháy X chỉ thu được CO2, N2, H2O nên O2 vừa đủ và hiđrocacbon cháy hết Chọn: nCxHy = 1 mol  nB = 15mol  y 15 x + = (1) = 3mol 4 5 Ta có: nN2 = 4 nO2 = 12mol x y 2 PHƯƠNG PHÁP GIẢI: Theo đề ta có: x 7 (2) x 7 = → = y 4 y 8 2 7   x = 3  y = 8  3 Từ (1), (2) ... 0,92V Giải : Trong pin điện hóa Fe-Cu thì - Trên điện cực âm (anot), xảy ra quá trình oxi hóa: Fe → Fe2+ + 2e - Trên điện cực dương (catot), xảy ra quá trình khử: Cu2+ + 2e → Cu Suất điện động của pin tính theo công thức: = (1) Mà EoFe2+/Fe = -0,44V ; = +0,34 V Thay vaof (1) : = - EoFe2+/Fe = 0,34 – (- 0,44) = 0,78 v Vậy = 0,78 v Đáp án : C  bài tập đòi hỏi học sinh vận dụng kiến thức về pin điện hóa, ... 0,05 D: 0,045 BÀI GIẢI nFe = 0.01 mol nCu = 0.01 mol nAgNO3 = 0.045 mol do tính khử của Fe > Cu > Fe3+ nên thứ tự các chất bị Ag oxi hoá là : Fe + 2Ag+ → Fe2+ + 2Ag ↓ 0.01 → 0. 02 0.01 Cu + 2Ag+ → Cu2+ + 2Ag ↓ 0.01 → 0. 02 Sau 2 phản ứng trên, lượng Ag+ còn lại là 0.045 - (0. 02 + 0. 02) = 0.005 ( mol ) Ag+ dư tiếp tục phản ứng với Fe2+ : Fe2+ + Ag+ → Fe3+ + Ag ↓ 0.005 ← 0.005 Vậy lượng Fe2+ còn lại là... là pin điện hóa - Ăn mòn kim loại: Ăn mòn điện hóa học là quá trình oxi hóa khử, trong đó kim loại bị ăn mòn do tác dụng của dung dịch chất điện li và tạo nên dòng electron chuyển dời từ cực âm đến cực dương 2. BÀI TẬP Câu 28 / trang 60: Cho biết phản ứng oxi hóa - khử xảy ra trong pin điện hóa Fe-Cu là Fe + Cu2+ Fe2+ + Cu EoFe2+/Fe = -0,44V ; = +0,34 V Suất điện động chuẩn của pin điện hóa Fe-Cu là... quá trình oxi hóa C Tinh thể cacbon là cực âm, xảy ra quá trình oxi hóa Giải: Gang, thép là hợp kim Fe-C và một số nguyên tố khác Không khí ẩm có hòa tan CO2 , O2 .tạo ra lớp dung dịch chất điện li phủ lên bề mặt gang, thép, làm xuất hiện một số pin điên hóa mà Fe là cục âm, C là cực dương - Ở cực âm xảy ra sự oxi hóa : Fe Fe2+ + 2e - Ở cực dương xảy ra sự khử : O2 + 2H2O + 4e 4OH⇒ Đáp án : B Học sinh... tính Epin Đặc biệt học sinh cần chú ý phân biệt các quá trình xảy ra ở các điện cực trong bình điện phân và pin điện hóa Bài tập dùng cho học sinh lớp 12 và thi đại học ví dụ 2: Câu 6/ trang 55: khi vật bằng gang, thép bị ăn mòn điện hóa trong không khí ẩm, nhận định nào sau đây đúng? A Tinh thể sắt là cực dương, xảy ra quá trình khử B Tinh thể sắt là cực âm, xảy ra quá trình oxi hóa B Tinh thể cacbon... 45/ Câu tr 61 tr 61 tr 61 tr 62 tr 62 47/ 62 C A A B D C D Câu 48/ 62 C Câu 49/ tr 62 Câu 50/ tr 62 Câu 48/64 Câu 69/ tr 65 Câu 70/ tr 65 A D A B D DẠNG 3: PIN ĐIỆN HÓA- ĂN MÒN KIM LOẠI LÍ THUYẾT BÀI TẬP 1.LÍ THUYẾT - Pin điện hóa: Hệ thống gồm 2 phần có cấu tạo giống nhau là một thanh kim loại nhúng trong dung dịch muối của nó (mỗi phần được gọi là một nửa pin), nối 2 thanh kim loại bằng dây dẫn điện ... Fe O n SO2 = 3 ,24 8 /22 ,4 = 0,145 (mol) Feo - 3e Fe+3 a 3a O + 2e O -2 b 2b S+6 +2e S+4 0 ,29 mol 0,145mol Ta có hệ phương trình 3a – 2b = 0 ,29 a = 0 ,29 56a + 16b = 20 ,88 b = 0 ,29 m muối (Fe2(SO4)3)... C 2z D 2y Đáp án B Nếu H2SO4 + Fe → FeSO4 + H2 loại x=y không phù hợp Nếu 6H2SO4 + 2Fe → Fe2(SO4)3 + 3SO2 +6H2O loại x:y=1:3 Vậy tạo muối Fe2+ Fe3+ SO 42- + 4H+ + 2e → SO2 + 2H2O Ta có: n SO 42- ... để giải tập, kết hợp kiến thức dãy điện hóa Dùng cho học sinh lớp 12 thi đại học BÀI TẬP TƯƠNG TỰ Câu 22 /56 Câu 23 /59 Câu 24 /59 Câu 26 /59 Câu 27 /59 Câu 29 /60 Câu 66/64 A C D D A B A Câu 32/ tr 60