CÁC KIẾN THỨC cần NHỚ

các kiến thức ôn học sinh giỏi cần nhớ: lý thuyết, và các dạng lý thuyết, được tổng hợp đầy đủ; các dạng bài tập hữu cơ, vô cơ hay gặp trong de thi hoc sinh gioi cap tinh, đầy đủ các dạng, hay và duoc bien soan tỉ mỷ, từ lời giải cho đến cách hướng dẫn

CÁC KIẾN THỨC CẦN NHỚ

I- BÀI TẬP TỔNG CÁC HẠT-SỐ LƯỢNG TỬ - TRẠNG THÁI LAI HÓA

1 Bốn nguyên tố A, B, C, D có electron cuối cùng ứng với 4 số lượng tử sau :

C: 1s22s22p63s23p63d54s2 C thuộc ô số 25, chu kì 4, nhóm VIIB

D: 1s22s22p63s23p63d64s2 D thuộc ô số 26, chu kì 4, nhóm VIIIB

2 Cho các phân tử sau: H2O; SO3; CH4; CO2 Nêu trạng thái lai hóa của các nguyên tử trung tâm và vẽ cấu trúc hình học của các phân tử trên

a)Gọi ZA , Z B lần lượt là số proton trong nguyên tử A, B.

Gọi N A , N B lần lượt là số notron trong nguyên tử A, B.

Với số proton = số electron

(2ZA  NA )  (2ZB  NB )  65

Ta có hệ : (2ZA  2ZB )  (N A  NB )  19    

Z B = 17  B là Cl Cấu hỡnh e : 1s22s22p63s23p5

Bộ 4 số lượng tử: n = 3, l = 1, ml = 0, m s = 

2 1

II- HIỆU ỨNG NHIỆT

1 Xác định nhiệt hình thành 1 mol AlCl3 khi biết:

Al 2 O 3 + 3COCl 2 (k)  3CO 2 + 2 AlCl 3 H 1 = -232,24 kJ

CO + Cl 2  COCl 2 H 2 = -112,40 kJ

2Al + 1,5 O 2  Al 2 O 3 H 3 = -1668,20 kJ

Nhiệt hình thành của CO = -110,40 kJ/mol

Nhiệt hình thành của CO 2 = -393,13 kJ/mol

Giải: Nhiệt hình thành 1 mol AlCl 3 là nhiệt của quá trình

Al + 1,5 Cl 2  AlCl 3

Để có quá trình này ta sắp xếp các phơng trình nh sau:

Al 2 O 3 + 3COCl 2 (k)  3CO 2 + 2 AlCl 3 H 1

Vậy, nhiệt hình thành 1 mol AlCl 3 = -1389,45 : 2 = - 694,725 kJ/mol

2 Cho các số liệu nhiệt động của một số phản ứng sau ở 298K

P P

Ví dụ 2: Xét phản ứng: aA + bB cC + dD

K N  b

B

a A

d D

c C

n n

n n

.

Ví dụ 3: N2 + 3H2 ⇌ 2NH3 cã K C =  

2 3 3



 2

1

x x

 1,5

Ta cã : Kp = 2

2

CO CO

P

2 2 1 1 1

x x x x

VËy hçn hîp lóc c©n b»ng chøa 2 0,79 = 1,58 mol CO (88%)vµ 1 – 0,79 = 0,21 mol

CO2(12%)

Giải hệ: Tính được số phân rã a và b trong chuỗi

- Chu kỳ bán hủy (hay chu kỳ bán rã): T =



2 ln

T là chu kỳ bán hủy

- Tuổi của cổ vật hay thời gian, tớnh theo cụng thức sau:

No là tốc độ phúng xạ ban đầu (số nguyờn tử bị

phõn hủy ở thời điểm ban đầu)

ln(m m o ) = ln(N N o) = t trong đú N là tốc độ phúng xạ ở thời điểm t

mo = m et  m = mo.e t mo khối lượng phúng xạ ở thời điểm ban đầu.

No = N et  N = No e t m khối lượng phúng xạ ở thời điểm t

Tục độ phúng xạ cũn lại = N 0 – N = N 0 (1- e -t )

Khối lượng phúng xạ cũn lại = m 0 – m = m 0 (1- e -t )

Vớ dụ Một trong các chuỗi phóng xạ tự nhiên bắt đầu với 232

90Th và kết thúc là đồng vị bền208

82Pb

a Tính số phân rã  và - xảy ra trong chuỗi này

b Một phần tử trong chuỗi Thori sau khi tách riờng thấy có 1,5.1010 nguyên tử của một đồng vị và phân hủy với tốc độ 3440 phân rã / phút Hãy xác định chu kì bán hủy của

10 5 , 1

) = .1 = 0,1284  T =



2 ln

 5,4 nămVậy chu kì bán hủy của đồng vị đó là 5,4 năm

V- pH

1 Thờm 1ml dung dịch MgCl 2 1M vào 100 ml dung dịch NH 3 1M và NH 4 Cl 1M được 100 ml dung dịch

A, hỏi cú kết tủa Mg(OH) 2 được tạo thành hay khụng?

Biết: T Mg(OH)2=10-10,95 và Kb(NH )3 = 10-4,75

2 Tớnh pH của dung dịch thu được khi trộn lẫn các dung dịch sau:

a 10ml dung dịch CH3COOH 0,10M với 10ml dung dịch HCl cú pH = 4,00

b 25ml dung dịch CH3COOH cú pH = 3,00 với 15ml dung dịch KOH cú pH = 11,00Biết Ka của CH3COOH và HCOOH lần lượt là 10-4,76 và 10-3,75 (Khi tớnh lấy tới chữ số thứ

2 sau dấu phẩy ở kết quả cuối cựng)

Khi thêm 1ml dung dịch MgCl 2 1M vào 100ml dung dịch đệm thì

x 1 x



 = 10 -4,75

CH COOH

10 10

20 0,1.10

4,76 3

Dung dịch KOH có pH = 11,0  [OH-] = [KOH] = 14 3

11

10

10 M 10





 Sau khi trộn:

3 a Tính pH của dung dịch A gồm HF 0,1M và NaF 0,1M

b Tính pH của 1lít dung dịch A trên trong 2 trường hợp :

- Thêm 0,01mol HCl vào - Thêm 0,01 mol NaOH vào Biết Ka = 6,8.10-4

ΔC[ ]

0,036225 3,75.10-4

0

x x x 0,036225– x x+3,75.10-4 x

Ví dụ 4:: Sắp xếp theo chiều lực bazơ tăng dần

a)

CTCT

NH2

OCH3b) CH 3 -CH(NH 2)-COOH (I) ; CHC-CH2 -NH 2 (II) ; CH2 CH-CH 2 -NH 2 (III) ; CH3 -CH 2 -CH 2 -NH 2 (IV).

CH3-CH-COOH < CHC-CH2-NH2 < CH2=CH-CH2-NH2 < CH3-CH2-CH2-NH2

NH2

Ví dụ 5:

1 So sánh và giải thích tính bazơ của các chất sau:

p-metylanilin; p-nitroanilin; p-cloanilin và anilin

2 Gọi tên thay thế mỗi chất sau đây và sắp xếp chúng theo thứ tự tăng dần về nhiệt độ sôi.

CH3-(CH2)2-CH3; (CH3)3CH; (CH3)2CH-OH; CH3-CH2-CHO

Giải:

1.Tính bazơ của các chất được sắp xếp theo chiều giảm dần:

p-metylanilin > anilin > p-cloanilin > p-nitroanilin

2.Nhiệt độ sôi của các chất được sắp xếp theo thứ tự tăng dần:

(CH 3 ) 3 CH(2-metylpropan)<CH 3 -(CH 2 ) 2 -CH 3 (butan)< CH 3 -CH 2 -CHO(propanal) <(CH 3 ) 2 CH-OH (propan-2-ol).

VII- HOÀN THÀNH PT- DÃY BIẾN HÓA HỮU CƠ

d o- Br-C6H4 -CH2Br + NaOH (loãng dư) 

e HCOOCH=CH-COOCH2-CH =CH2 + NaOH (dư) t0C

1 a.C6H5COOH + Br2   Fe,t0C m-Br -C6H4-COOH + HBr

b CH3CH2COOH + Cl2 1 :1,xtP CH3-CHCl-COOH + HCl

c p-HO-CH2-C6H4OH + HBr  p- Br-CH2-C6H4-OH + H2O

d o- Br-C6H4 -CH2Br + NaOH (loãng dư) o-Br-C6H4-CH2OH + NaBr

e HCOOCH=CH-COOCH2-CH =CH2 + 2NaOH (dư)t0C

HCOONa + OHC-CH2-COONa + HO-CH2-CH=CH2

Câu 2: Viết phương trình phản ứng cho sơ đồ chuyển hóa sau đây (ghi rõ điều kiện nếu có):

Câu 3: Hợp chất X có công thức phân tử C7H6O3 có những tính chất sau:

- Tác dụng với dung dịch NaHCO 3 tạo chất ra Y có công thức C 7 H 5 O 3 Na;

- Tác dụng với anhiđrit axetic tạo chất Z có công thức C 9 H 8 O 4 (chất Z tác dụng được với NaHCO 3 );

- Tác dụng với metanol (xúc tác H 2 SO 4 đặc) tạo ra chất T có công thức C 8 H 8 O 3 Chất T có khả năng tác dụng với dung dịch NaOH theo tỉ lệ mol 1 : 2.

Xác định công thức cấu tạo các chất X, Y, Z, T Viết các phương trình hóa học xảy ra (ghi điều kiện phản ứng nếu có), biết các nhóm chức trong X có khả năng tạo liên kết hiđro nội phân tử.Giải: Phương trình phản ứng :

HOC 6 H 4 COOH + NaHCO 3  HOC 6 H 4 COONa + H 2 O + CO 2

HOC 6 H 4 COOH + (CH 3 CO) 2 O H2SO4  CH 3 COOC 6 H 4 COOH + CH 3 COOH

CH 3 COOC 6 H 4 COOH + NaHCO 3  CH 3 COOC 6 H 4 COONa + CO 2 + H 2 O

0 HOC 6 H 4 COOH + CH 3 OH H 2S

O4đ

,t  HOC 6 H 4 COOCH 3 + H 2 O HOC 6 H 4 COOCH 3 + 2NaOH NaOC 6 H 4 COONa + CH 3 OH + H 2 O

Câu 4: 1 Xác định công thức cấu tạo của X, Y, Z và hoàn thành sơ đồ trên.

CH3COOCH=CH2, CH3COOC6H5 với lần lượt các dung dịch sau: NaOH (dư), AgNO3/NH3

1 Các phản ứng xảy ra:

HCOOH + NaOH  HCOONa + H2O

CH3COOCH=CH2 + NaOH  t 0 CH3COONa + CH3CHO

CH3COOC6H5 + 2NaOH  t 0 CH3COONa + C6H5ONa + H2O

HCOOH + 2Ag(NH3)2OH  t 0 (NH4)2CO3 + 2Ag +2 NH3 + H2O

HCOOH + Br2  CO2 + 2HBr

CH3COOCH=CH2 + Br2  CH3COOCHBrCH2Br

2 Hoàn thành sơ đồ chuyển hoá sau:

HCOOCH2CH2COOCH=CH2+NaOH t 0 HCOONa+HOCH2CH2COONa+ CH3CHO HCOONa + H2SO4  HCOOH + Na2SO4

HOCH2CH2COONa + H2SO4  HOCH2CH2COOH +Na2SO4

HOCH2CH2COOH      H SO , 180 C2 4 o CH2=CH-COOH + H2O

Câu 5(HD2013-2014) Xác định công thức cấu tạo các chất và hoàn thành sơ đồ các chuyển hóa

A1B

C san lam

1 Cho hỗn hợp X gồm Glyxin và Alanin tham gia phản ứng ở điều kiện thích hợp thu được các

sản phẩm đipeptit Viết phương trình phản ứng và gọi tên sản phẩm tạo thành.

2 Cho dãy biến hoá sau:

Xác định các chất A, B, C, D, E, F, G và viết các phương trình phản ứng (ghi rõ điều kiện nếu có).

Giải: 2

Al4C3→A: Al4C3 + 12H2O → 4Al(OH)3 + 3CH4

(A)A→B: 2CH4 1500 C0

H Hg C

(G) Cao su Buna

Câu 7: Xác định các chất và viết các phương trình phản ứng thực hiện sơ đồ chuyển hóa (kèm

theo điều kiện phản ứng nếu có):

A C D X

o (5) (6) (7) + C6H5COOH

- X là CH 3 COOC 6 H 5 , A là CH 3 COONa, B là C 6 H 5 ONa, C là CH 3 COOH, D là (CH 3 CO) 2 O, E là CH 4 , F

là HCHO, G là CH 3 OH, Y là C 6 H 5 COOCH 3 , M là C 6 H 5 OH, N là C 6 H 2 (NO 2 ) 3 OH.

- Các phương trình phản ứng:

(1) CH 3 COOC 6 H 5 + 2NaOH  t0 CH 3 COONa + C 6 H 5 ONa + H 2 O

(2) 2CH 3 COONa + H 2 SO 4 → 2CH 3 COOH + Na 2 SO 4

(3) 2CH3COOH  P O5 ,t o (CH3CO)2O + H2O

(4) C6H5OH + (CH3CO)2O H , t o CH 3 COOC 6 H 5 + CH 3 COOH

(5) CH 3 COONa + NaOH CaO, t o CH 4 ↑ + Na 2 CO 3

(6) CH 4 + O 2 oxitnito, t o HCHO + H 2 O

(7) HCHO + H 2  

o t Ni,

CH 3 OH(8) C6H5COOH + HOCH 3   H ,t o C6H5COOCH3+ H2O

Từ các tính chất của A suy ra A có công thức cấu tạo: CH3-CH(NH2)-COOH

CH NH

0, 25đ

VIII- Bài tập giải thích các hiện tượng thực tiễn

a Khi bón phân đạm ure cho đồng ruộng không nên trộn chung với vôi.

b Sục khí clo qua dung dịch kali iotua một thời gian dài, sau đó người ta cho hồ tinh

bột vào thì không thấy xuất hiện màu xanh.

c Ở những vùng gần các vỉa quặng pirit sắt, đất thường bị chua và chứa nhiều sắt

d Người đau dạ dày khi ăn cháy cơm (cơm cháy vàng) lại thấy dễ tiêu hơn ăn cơm?

e Phèn chua tán nhỏ cho vào nước đục thì nước trở lên trong.

f Hãy giải thích tại sao những người có thói quen ăn trầu thì răng luôn chắc khỏe?

g Thời kỳ Phục hưng, các bức họa của các danh họa được vẽ bằng bột “trắng chì” (có chứa PbCO 3 Pb(OH) 2 ) Qua một thời gian, các bức họa bị ố đen không còn đẹp như ban đầu Hãy giải thích hiện tượng trên Để phục hồi các bức họa đó cần dùng hóa chất nào? Viết các phương trình phản ứng hóa học minh họa.

h Để xác định hàm lượng ancol etylic trong hơi thở của người lái xe, cảnh sát giao thông yêu cầu người lái xe

thổi vào ống chứa silicagen có tẩm hỗn hợp CrO3 và H2SO4 Lượng ancol trong hơi thở tỷ lệ với khoảng đổi màu trên ống thử(từ da cam sang xanh lục) Hãy viết phương trình hóa học của quá trình trên.

Giải: a Khi trộn ure với vôi:

lại (do tạo CaCO 3 )

b 2KI + Cl 2  I 2 + 2KCl

Sau một thời gian có xảy ra phản ứng:

I 2 + 5Cl 2 + 6H 2 O  2HIO 3 + 10HCl

c Phản ứng oxi hóa chậm FeS2

4FeS2 + 15O2 + 2H2O → 2H2SO4 + 2Fe2(SO4)3

d Khi ăn cháy cơm (miếng cơm cháy vàng ) thì tinh bột (C6H10O5)n đã biến thành đextrin (C6H10O5)x ( với x << n ), mạch phân tử tinh bột đã được phân cắt nhỏ hơn, chúng dễ bị thuỷ phân thành saccarit bởi các enzim trong nước bọt, nên ăn cháy cơm sẽ dễ tiêu hơn, dạ dày làm việc ít hơn.

Khi hòa tan phèn chua trong nước, phèn bị thủy phân tạo Al(OH)3

KAl(SO4)2.12H2O  K+ + Al3+ + SO42- + 12H2O

 3 3

f Trong miếng trầu có vôi Ca(OH) 2 chứa Ca 2+ và OH - làm cho quá trình tạo men răng

(Ca 5 (PO 4 ) 3 OH) xảy ra thuận lợi:

5Ca 2+ + 3PO 43- + OH - → Ca 5 (PO 4 ) 3 OH Chính lớp men này làm cho răng chắc khỏe

g Những bức họa cổ bị hóa đen là do PbCO 3 Pb(OH) 2 đã phản ứng chậm với H 2 S có trong

không khí theo phương trình hóa học: PbCO 3 + H 2 S → PbS + CO 2 + H 2 O Pb(OH) 2 + H 2 S

IX- BÀI TẬP VÔ CƠ

IX.1- BÀI TẬP TỔNG HỢP

dung dịch HCl 1M, thu được dung dịch Y (không chứa HCl) và còn lại 6,4 gam kim loạikhông tan Cho Y tác dụng với lượng dư dung dịch AgNO3, thu được 102,3 gam kết tủa.Biết các phản ứng đều xảy ra hoàn toàn Giá trị của m gần nhất với giá trị nào sau đây?

A 22,7. B 34,1. C 29,1 D 27,5.

Do còn dư Cu sau phản ứng  Dung dịch Y chỉ chứa Fe 2+ (không chứa Fe 3+ )

Khi cho X phản ứng với HCl xảy ra phản ứng: 2H + + O 2-  H 2 O

Thành phần của X gồm Fe, Cu, O

vậy m = m Fe + m Cu + m O = 0,15x56 + 0,15x64 + 6,4 + 0,3x16 = 29,2 gam  Đáp án C đúng

Câu 2 : (Mã đề 204) Cho 2,49 gam hh Al và Fe (có tỉ lệ mol tương ứng 1: 1) vào dd chứa 0,17 mol HCl, thu được dd X.

Cho 200 ml dd AgNO 3 1M vào X, thu được khí NO và m gam chất rắn Biết các pư xảy ra hoàn toàn, NO là sp khử duy nhất của N +5 Giá trị của m gần nhất với giá trị nào sau đây?

H 2 SO 4 loãng Sau khi các phản ứng xảy ra hoàn toàn, thu được dung dịch Y chỉ chứa 96,55 gam muối sunfat trung hòa và 3,92 lít (đktc) khí Z gồm hai khí trong đó có một khí hóa nâu ngoài không khí Biết tỉ khối của Z so với H 2 là 9 Phần trăm số mol của Mg trong hỗn hợp X gần nhất với giá trị nào sau đây?

Z chỉ chứa các muối sunfat trung hòa Cô cạn dung dịch Z thu được 56,9 gam muối khan Phần trăm theo khối

lượng của Al trong hỗn hợp X có giá trị gần giá trị nào nhất sau đây?

A 18,5% B 20,1% C 25,5% D 22,5%

320 ml dung dịch KHSO4 1M Sau phản ứng, thu được dung dịch Y chứa 59,04 gam muối trunghòa và 896 ml NO (sản phẩm khử duy nhất của N+5, ở đktc) Y phản ứng vừa đủ với 0,44 molNaOH Biết các phản ứng xảy ra hoàn toàn Phần trăm khối lượng của Fe(NO3)2 trong X có giá

trị gần nhất với giá trị nào sau đây?

K+ 0,32; SO2 

4 0,32 Na+ 0,44; SO2 

4 0,32

08 , 0 180

= 73,47%

Câu 6: (Mã đề 201) Cho 9,2 gam hh X gồm Mg và Fe vào dd hh AgNO3 và Cu(NO 3 ) 2 , thu được chất rắn Y (gồm 3 kim loại) và dd Z Hòa tan hết Y bằng dd H 2 SO 4 (đặc, nóng, dư), thu được 6,384 lít khí SO 2 (sp khử duy nhất của S +6 , ở đktc) Cho dd NaOH dư vào Z, thu được kết tủa T Nung T trong không khí đến khối lượng không đổi, thu được 8,4 gam hh rắn Biết các pư xảy ra hoàn toàn Phần trăm khối lượng của Fe trong X là

28,92 gam hh Y Nghiền nhỏ, trộn đều và chia Y thành hai phần Cho phần một td với dd NaOH

dư, thu được 1,008 lít khí H2 (đktc) và 3,36 gam chất rắn không tan Hòa tan hết phần hai trong

608ml dd HNO3 2,5M, thu được 3,808lít khí NO (đktc) và dd Zchỉ chứa m gam hh muối Biết

các pư xảy ra hoàn toàn Tính m

= 0,06 molKhi đó BTNT Fe : nFe2 O3 = 0,03 mol   BTNTO nAl2 O3 = nFe2O3 = 0,03 mol

Viết ra hai bán phản ứng

IX.2- BT ĐIỆN PHÂN

Câu 8 Điện phân dung dịch X chứa a mol CuSO4 và 0,2 mol KCl (điện cực trơ, màng ngăn xốp, cường độ dòng điện không đổi) trong thời gian t giây, thu được 2,464 lít khí ở anot (đktc) Nếu thời gian điện phân là 2t giây thì tổng thể tích khí thu được ở cả hai điện cực là 5,824 lít (đktc) Biết hiệu suất điện phân 100%, các khí sinh ra không tan trong dung dịch Giá trị của a là

H 2 O →1/2 O 2 + 2 H + + 2e

0,01→ 0,04

→ số mol e nhường trong thời gian t giây = 0,2 + 0,04 = 0,24 mol

→ số mol e nhường trong thời gian 2t giây = 0,24 2 = 0,48 mol

Xét trong thời gian 2t giây

Khí thu được ở cả 2 điện cực = 0,26 mol, chứng tỏ bên cực catot có sự điện phân của H 2 O

không đổi 2,68A (hiệu suất quá trình điện phân là 100%), thu được chất rắn X, dung dịch Y vàkhí Z Cho 12,6 gam Fe vào Y, sau khi các phản ứng kết thúc thu được 14,5g hỗn hợp kim loại

và khí NO (sản phẩm khử duy nhất của N+5) Giá trị của t là

0,5y mol y mol y mol

Giải hệ : x + y = 0,15 và 108.y - (0,375x + 0,5y).56 = 14,5 - 12,6 = 1.9

Cl K

KCl

SO Cu

CuSO

2

2 4 2

4

Catot (-) : Cu 2+ , K + ( ko điện phân), H 2 O Anot (+): Cl - , SO 42- (ko điện phân), H 2 O

Vì số mol khí thoát ra ở anot = 4 lần số mol khí thoát ra ở catot→ chứng tỏ catot có khí thoát ra mà ở catot chỉ có Cu 2+

tham gia điện phân nên muốn có khí thì H 2 O phải điện phân tao ra khí H 2 Mà đề chỉ điện phân đến khi H 2 O bắt đầu điện phân ở cả hai điện cực thì dừng điện phân nên ta fải có số mol của Cu 2+ nhỏ nhơn Cl - để khi Cu 2+ điện phân hết, bên cực anot ion Cl - vẫn chưa điện phân hết Khi Cl - còn dư tiếp tục điện phân thì bên catot nước sẽ điện phân đến khi hết ion Cl -

thì dừng lại tức bên cực anot chưa có sự điện phân của H 2O (điện phân đến khi nước bắt đầu điện phân ở cả hai điện cực

thì dừng điện phân )

Gọi x l s à P ố mol CuSO 4 = số mol Cu 2+

ĐLBT e: số mol e nhường = số mol e nhận

Catot (-) : Cu 2+ + 2e → Cu anot (+): 2Cl - → Cl 2 + 2e

x→ 2x 2x x ← 2x

Cu 2+ điện phân hết nhưng Cl - chưa điện phân hết nên tiếp tục điên phân

Gọi số mol Cl - còn lại là y

% 100 160

= 44,61%

hiệu suất điện phân 100%, bỏ qua sự hòa tan của khí trong nước và sự bay hơi của nước) với cường độ dòng điện không đổi 2A trong thời gian 19300 giây Dung dịch thu được có khối lượng giảm 24,25 gam

so với dung dịch ban đầu Giá trị của a là

x → 4x

=> chọn D

IX.3- DẠNG KHÁC