chuyên đề bồi dưỡng hoc sinh gioi hoa 8,9 tài liệu, giáo án, bài giảng , luận văn, luận án, đồ án, bài tập lớn về tất cả...
PHƯƠNG PHÁP GIẢI BÀI TẬP CO2 TÁC DỤNG VỚI DUNG DỊCH BAZƠ Mở đầu: Bài toán CO2 tác dụng với dung dịch bazơ dạng tập thường gặp Có thể chia thành ba dạng sau: Dạng 1: Bài toán CO2 tác dụng với dung dịch MOH (M kim loại kiềm) Dạng 2: Bài toán CO2 tác dụng với dung dịch R(OH)2 (R kim loại kiềm thổ Ca, Ba, Sr) Dạng 3: Bài toán CO2 tác dụng với dung dịch hỗn hợp MOH + R(OH)2 Dạng 1: Bài toán CO2 tác dụng với dung dịch kiềm MOH (M kim loại kiềm) Lấy ví dụ phản ứng CO2 với dung dịch NaOH, phương trình phản ứng xảy sau: (1) CO2 + 2NaOH Na2CO3 + H2O (2) CO2 + NaOH NaHCO3 Sinh sản phầm phụ thuộc vào tỉ lệ mol NaOH CO2 Cụ thể ta có sơ đồ sau: n NaOH = n CO D- CO2 sinh muối D- NaOH NaHCO3 Na2CO3 NaHCO3 Na2CO3 Nhìn vào sơ đồ ta có: * Nếu tỉ lệ mol NaOH : CO2 ≤ sinh muối axit NaHCO3 * Nếu tỉ lệ mol NaOH : CO2 ≥ sinh muối trung hoà * Nếu tỉ lệ mol NaOH : CO2 lớn nhỏ tạo muối * Chú ý: Nếu dư CO2 sinh muối axit Nếu dư NaOH sinh muối trung hồ Ví dụ 1: Hấp thụ hồn tồn 3,36 lít khí CO2 (đktc) vào 200 ml dung dịch NaOH 1M Tính nồng độ mol chất có dung dịch thu Coi thể tích dung dịch khơng thay đổi Giải Ta có tỉ lệ mol NaOH/CO2 = 1,33 => CO2 tác dụng với NaOH tạo muối NaHCO3 Na2CO3 (1) CO2 + 2NaOH x mol 2x mol (2) CO2 + NaOH y mol y mol Na2CO3 + H2O x mol NaHCO3 y mol Lập giải hệ phương trình: x + y = 0,5 x = 0,05 2x + y = 0,2 y = 0,1 Nồng độ mol Na2CO3 = 0,05/0,2 = 0,25 M Nồng độ mol NaHCO3 = 0,1/0,2 = 0,5 M Ví dụ 2: Cho 4,48 lít CO2 (đktc) dẫn vào 60 gam dung dịch NaOH 20% Xác định nồng độ % muối dung dịch thu Giải Ta có tỉ lệ mol NaOH/CO2 = 1,58 => CO2 tác dụng với NaOH tạo muối NaHCO3 Na2CO3 (1) CO2 + 2NaOH x mol 2x mol (2) CO2 + NaOH y mol y mol Na2CO3 + H2O x mol NaHCO3 y mol Lập giải hệ phương trình: x + y = 0,2 x = 0,1 2x + y = 0,3 y = 0,1 m Na2CO3= 106 0,1 = 10,6 gam m NaHCO3 = 84 0,1 = 8,4 gam Áp dạng định luật bảo tồn khối lượng ta có m CO2 + m dd NaOH = m dd = 0,2 44 + 60 = 68,8g Nồng độ % muối: C% Na2CO3 = 15,41% C% NaHCO3 = 12,21% Chú ý kinh nghiệm: Nếu tỉ lệ mol NaOH : CO2 =1,5 số mol muối Dạng 2: Bài toán CO2 tác dụng với dung dịch R(OH)2 (R kim loại kiềm thổ Ca, Ba, Sr) Lấy ví dụ phản ứng CO2 với dung dịch Ba(OH)2 Các phương trình phản ứng xảy sau: (1) CO2 + Ba(OH)2 BaCO3 + H2O Nếu sau phản ứng (1) CO2 cịn dư kết tủa bị hoà tan: (2) CO2 + BaCO3 + H2O Ba(HCO3)2 Tuy nhiên để đơn giản sản phẩm phản ứng sinh muối trung hồ axit ta viết phương trình sau: (1) CO2 + Ba(OH)2 BaCO3 + H2O (2) 2CO2 + Ba(OH)2 Ba(HCO3)2 TÍNH CHẤT HĨA HỌC VÀ ĐIỀU CHẾ KIM LOẠI Tác dụng với phi kim 1) Tác dụng với halogen: Tạo thành muối halogenua VD: TQ: Cu + Cl2 2Al + 3I2 2M + nX2 t0 CuCl t0 2AlI3 t 2MXn Với kim loại nhiều hố trị tác dụng với halogen (F2, Cl2, Br2) tạo thành muối kim loại hoá t0 trị cao 2Fe + 3Cl2 2FeCl3 2) Tác dụng với oxi: Hầu hết kim loại phản ứng(trừ Au Pt) VD: TQ: 2Mg + O2 2M + nO2 t0 t0 2MgO M2On Chú ý với kim loại Fe tác dụng với O2 tạo oxit FeO, Fe2O3, Fe3O4 3) Tác dụng với lưu huỳnh: Tạo thành muối sunfua( S2-) VD: t0 Fe + S FeS t Al + S Al2S3 t0 TQ: 2M + nS M 2S n Với Fe tạo sắt II sunfua( FeS) Các muối sunfua tan dung dịch axit mạnh như: FeS, ZnS, Na2S, Các muối sunfua không tan dung dịch axit mạnh CuS, PbS, 4) Tác dụng với nitơ: Tạo muối nitrua(N3-) VD: Al + N2 t0 Al2N3 Tác dụng với dung dịch axit 1) Với dung dịch HCl loãng, H2SO4 loãng: Tạo thành muối kim loại hố trị thấp khí H 2M + 2nHCl 2MCln + nH2 2M + nH2SO4 M2(SO4)n + nH2 - Các kim loại đứng sau H2 không phản ứng -Với Fe tạo muối sắt II -Số mol H2 = số mol H2SO4 - Số mol H2 =1/2 số mol HCl 2) Với dung dịch H2SO4 đặc: Tạo thành muối kim loại hoá trị cao, H2O thường sinh SO2 VD: 2Fe + 6H2SO4 TQ: 2M + 2nH2SO4 đ/n đ/n Fe2(SO4)3 + 3SO2 + 6H2O M2(SO4)n + nSO2 + 2nH2O -Các kim loại mạnh tác dụng với H2SO4 đặc nóng sinh S H2S -Phản ứng với hầu hết kim loại( trừ Au Pt) - Al, Fe, Cr không phản ứng với H2SO4 đặc nguội 3) Với dung dịch HNO3 - Với kim loại tạo thành muối kim loại hoá trị cao, H2O sản phẩm khử chứa Nitơ NO, NO2, N2O, N2, NH4NO3 Cụ thể: - Kim loại trung bình yếu tác dụng với HNO3 đặc sinh khí NO2 M + HNO3 đ M(NO3)n + NO2 + H2O ( M có hóa trị ) -Kim loại trung bình HNO3 lỗng sinh khí NO 3M + 4nHNO3 lỗng 3M(NO3)n + nNO + 2nH2O -Kim loại mạnh tác dụng với HNO3 loãng sinh N2O N2 NH4NO3 8Al + 30HNO3 loãng 8Al(NO3)3 + 3N2O + 15H2O 4Zn + 10HNO3 loãng 4Al(NO3)3 + NH4NO3 + 3H2O -Nếu kim loại tác dụng với dung dịch HNO3 lỗng khơng thấy khí bay nên tạo NH4NO3 Al, Fe, Cr khơng phản ứng với HNO3 đặc nguội Tác dụng với dung dịch muối Trường hợp 1: Kim loại không tác dụng với H2O Kim loại mạnh đẩy kim loại yếu khỏi muối VD: Fe + CuSO4 FeSO4 + Cu Trường hợp 2: Kim loại tác dụng với H2O VD cho Na tác dụng với dung dịch CuSO4 - Đầu tiên Na tác dụng với H2O tạo bọt khí H2 Na + H2O NaOH + 1/2H2 - NaOH sinh tác dụng với CuSO4 2NaOH + CuSO4 Na2SO4 + Cu(OH)2 Fe tác dụng với muối sắt III tạo muối sắt II Fe + 2Fe(NO3)3 3Fe(NO3)2 Điều chế kim loại 1) Phương pháp nhiệt luyện: Khử oxit kim loại trung bình Fe, Zn, Sn, Pb, chất khử C, CO, H2, Al Oxit + (C, CO, H2, Al) Kim loại + (CO, CO2, H2O, Al2O3 ) 2) Phương pháp điện phân: - Điện phân nóng chảy a) Điện phân nóng chảy oxit( M2On ) hiđroxit : M(OH)n 2M2On 2M(OH)n đpnc đpnc 4M + nO2 2M + n/2O2 + nH2O b) Điện phân nóng chảy muối halogenua: đpnc 2MXn 2M(catot) + nX2(anot) Điện phân dung dịch a) Muối halogennua kim loại mạnh 2MCl + 2H2O MCl2 + 2H2O đpdd đpdd 2MOH + H2(catot) + Cl2(anot) M(OH)2 + H2(catot) + Cl2(anot) b) Muối halogennua trung bình yếu: 2MXn đpdd 2M + nX2 c) Muối sunfat kim loại trung bình yếu: M2(SO4)n + nH2O đpdd 2M + nH2SO4 + n/2O2 catot anot (với muối nitrat tạo HNO3) Hết ... Sinh sản phầm phụ thuộc vào tỉ lệ mol NaOH CO2 Cụ thể ta có sơ đồ sau: n NaOH = n CO D- CO2 sinh muối D- NaOH NaHCO3 Na2CO3 NaHCO3 Na2CO3 Nhìn vào sơ đồ ta có: * Nếu tỉ lệ mol NaOH : CO2 ≤ sinh. .. axit NaHCO3 * Nếu tỉ lệ mol NaOH : CO2 ≥ sinh muối trung hoà * Nếu tỉ lệ mol NaOH : CO2 lớn nhỏ tạo muối * Chú ý: Nếu dư CO2 sinh muối axit Nếu dư NaOH sinh muối trung hồ Ví dụ 1: Hấp thụ hồn... đặc sinh khí NO2 M + HNO3 đ M(NO3)n + NO2 + H2O ( M có hóa trị ) -Kim loại trung bình HNO3 lỗng sinh khí NO 3M + 4nHNO3 loãng 3M(NO3)n + nNO + 2nH2O -Kim loại mạnh tác dụng với HNO3 lỗng sinh