chương cacbon silic

bai tap chuong cacbon lop 11 bai tap chuong cacbon lop 11bai tap chuong cacbon lop 11 bai tap chuong cacbon lop 11 bai tap chuong cacbon lop 11 bai tap chuong cacbon lop 11 bai tap chuong cacbon lop 11 bai tap chuong cacbon lop 11 bai tap chuong cacbon lop 11 bai tap chuong cacbon lop 11bai tap chuong cacbon lop 11 bai tap chuong cacbon lop 11 bai tap chuong cacbon lop 11

CHUYÊN ĐỀ 3: NHÓM CACBON PHẦN I: TÓM TẮT LÝ THUYẾT BÀI 1: KHÁI QUÁT VỀ NHÓM CACBON I VỊ TRÍ CỦA NHĨM CACBON TRONG BẢNG TUẦN HỒN Nhóm cacbon gồm có nguyên tố cacbon (C), silic (Si), gemani (Ge), thiếc (Sn) chì (Pb) Chúng thuộc nguyên tố p Bảng 3.1 Một số tính chất ngun tố nhóm cacbon II- TÍNH CHẤT CHUNG CỦA CÁC NGUN TỐ NHĨM CACBON Cấu hình electron ngun tử Lớp electron ngồi ngun tử (ns2np2) có electron : Ở trạng thái bản, nguyên tử nguyên tố cacbon có hai electron độc thân Khi kích thích, electron cặp electron phân lớp ns chuyển sang obitan p trống phân lớp np Trong hợp chất chúng có số oxi hóa +4,+2 −4 tùy thuộc vào độ âm điện nguyên tố liên kết với chúng Sự biến đổi tính chất hợp chất * Hợp chất với hiđro có cơng thức chung RH4 (R ngun tố) Độ bền nhiệt hợp chất hiđrua giảm nhanh từ CH4 đến PbH4 * Có hai loại oxit RO RO2 CO2 SiO2 oxit axit, oxit GeO2, SnO2, PbO2 hiđroxit tương ứng chúng hợp chất lưỡng tính * Ngồi khả tạo liên kết cộng hóa trị với nguyên tử nguyên tố khác, ngun tử cacbon liên kết với thành mạch BÀI 2: CACBON I TÍNH CHẤT VẬT LÍ Cacbon tạo thành số dạng thù hình, khác tính chất vật lí Sau số dạng thù hình cacbon Kim cương chất tinh thể không màu, suốt, không dẫn điện, dẫn nhiệt kém, có khối lượng riêng 3,51g/cm3 Tinh thể kim cương thuộc loại tinh thể nguyên tử điển hình Độ dài liên kết C−C 0,154nm Do cấu trúc nên kim cương chất cứng tất chất Than chì tinh thể màu xám đen, có ánh kim, dẫn điện tốt kim loại Tinh thể than chì có cấu trúc lớp Fuleren gồm phân tử C60,C70, Phân tử C60 có cấu trúc hình cầu rỗng gồm 32 mặt với 60 đỉnh 60 nguyên tử cacbon Fuleten phát năm 1985 Than điều chế nhân tạo than cốc , than gỗ, than xương, than muội, gọi chung cacbon vơ định hình Than gỗ, than xương có cấu tạo xốp II TÍNH CHẤT HĨA CHẤT Trong hợp chất cacbon với nguyên tố có độ âm điện lớn (O, Cl, F, S, ), nguyên tố cacbon có số oxi hóa +2 +4 Còn hợp chất cacbon với nguyên tố có độ âm điện nhỏ (hiđro, kim loại), nguyên tố cacbon có số oxi hóa hóa âm Do đó, phản ứng cacbon thể tính khử tính oxi hóa khử Tuy nhiên, tính khử tính chất chủ yếu cacbon Tính khử a) Tác dụng với oxi Khi đốt cacbon cháy khơng khí, phản ứng tỏa nhiều nhiệt: Ở nhiệt độ cao, cacbon lại khử CO2 theo phản ứng: Cacbon không tác dụng trực tiếp với clo, brom iot b) Tác dụng với hợp chất Ở nhiệt độ cao, cacbon khử nhiều oxit, phản ứng với nhiều chất oxi hóa khác HNO3,H2SO4 đặc, KClO3, Thí dụ: Tính oxi hóa a) Tác dụng với hiđro Cacbon phản ứng khí hiđro nhiệt độ cao có chất xúc tác, tạo thành khí metan: b) Tác dụng với kim loại Ở nhiệt độ cao, cacbon phản ứng với số kim loại tạo thành cacbua kim loại Thí dụ: nhơm cacbua III ỨNG DỤNG Kim cương sử dụng làm đồ trang sức, chế tạo mũi khoan, dao cắt thủy tinh bột mài Than chì dùng làm điện cực; làm nồi, chén, chế tạo chất bơi trơn; làm bút chì đen Than cốc dùng làm chất khử luyện kim để luyện kim loại từ quặng Than gỗ dùng để chế thuốc nổ đen, thuốc pháo, chất hấp thụ Than hoạt tính dùng nhiều mặt nạ phòng độc, cơng nghiệp hóa chất y học Than muội dùng làm chất độn lưu hóa cao su, để sản xuất mực in, xi đánh giày, IV TRẠNG THÁI TỰ NHIÊN ĐIỀU CHẾ Trạng thái tự nhiên Trong tự nhiên, kim cương than chì cacbon tự gần tinh khiết Ngoài ra, cacbon có khống vật canxit (đá vơi, đá phấn, đá hoa, chúng chứa CaCO3), magiezit (MgCO3), đolomit (CaCO3.MgCO3)… Điều chế Kim cương nhân tạo điều chế từ than chì, cách nung than chì 2000 0C, áp suất 50−100 nghìn atmotphe với chất xúc tác sắt, crom hay niken Than chì nhân tạo điều chế cách nung than cốc 2500−3000 0C lò điện, khơng có khơng khí Than cốc điều chế cách nung than mỡ khoảng 1000 0C lò cốc, khơng có khơng khí Than gỗ tạo nên đốt cháy gỗ điều kiện thiếu khơng khí Than muội tạo nên nhiệt phân metan có chất xúc tác: Than mỏ khai thác trực tiếp từ vỉa than nằm độ sâu khác mặt đất BÀI 3: HỢP CHẤT CỦA CACBON I CACBON MONOOXIT 1.Cấu tạo phân tử Ở trạng thái bản, nguyên tử cacbon nguyên tử oxi có hai electron độc thân phân lớp 2p: Công thức cấu tạo phân tử CO biểu diễn sau: Tính chất vật lí Cacbon monooxit chất khí khơng màu, khơng mùi, khơng vị, nhẹ khơng khí, tan nước, hóa lỏng −191,50C, hóa rắn −205,20C, bền với nhiệt độc Tính chất hóa học a) Trong phân tử cacbon monooxit có liên kết ba giống phân tử nitơ nên tương tự với nitơ, cacbon monooxit hoạt động nhiệt độ thường trở nên hoạt động đun nóng Cacbon monooxit oxit trung tính b) Cacbon monooxit chất khử mạnh: * CO cháy khơng khí tạo thành CO2, cho lửa màu lam nhạt tỏa nhiều nhiệt Vì vậy, CO dùng làm nhiên liệu khí * Khi có than hoạt tính làm xúc tác, CO kết hợp với clo: (photgen) * Khí CO khử nhiều oxit kim loại thành kim loại nhiệt độ cao Thí dụ: Điều chế a) Trong cơng nghiệp * Khí CO thường sản xuất cách cho nước qua than nung đỏ ≈1050 0C): C + H2O ⇌ CO + H2 Hỗn hợp khí tạo thành gọi khí than ướt, chứa trung bình khoảng ≈44% CO, lại khí khác CO 2, H2, N2, * Khí CO sản xuất lò gas Khi qua lớp than nung đỏ, CO2 bị khử thành CO: Hỗn hợp khí thu gọi khí gò gas (khí than khơ) Khí lò gas chứa khoảng 25% CO, ngồi có N 2,CO2 lượng nhỏ khí khác b) Trong phòng thí nghiệm Cacbon monooxit điều chế cách cho H 2SO4 đặc vào axit fomic (HCOOH) đun nóng: II CACBON ĐIOXIT Cấu tạo phân tử Công thức cấu tạo CO2 là: O=C=O Các liên kết C−O phân tử CO2 liên kết cộng hóa trị có cực, có cấu tạo thẳng nên CO2 phân tử khơng có cực Tính chất vật lí * CO2 chất khí khơng màu, nặng gấp 1,5 lần khơng khí, tan khơng nhiều nước * Ở nhiệt độ thường, nén áp suất 60 atm, khí CO hóa lỏng Khi làm lạnh đột ngột −760C, khí CO2 hóa thành khối rắn, trắng, gọi "nước đá khơ" Tính chất hóa học a) Khí CO2 khơng cháy khơng trì cháy nhiều chất, nên người ta dùng để dập tắt đám cháy Tuy nhiên, kim loại có tính khử mạnh, thí dụ Mg, Al, cháy khí CO2: b) CO2 oxit axit, tác dụng với oxit bazơ bazơ tạo thành muối cacbonat Khi tan nước, CO2 tạo thành dung dịch axit cacbonic: CO2 + H2O ⇌ H2CO3 Điều chế a) Trong phòng thí nghiệm Khí CO2 điều chế cách cho dung dịch axit clohiđric tác dụng với đá vơi (hình trên, bình Kip): CaCO3 + 2HCl → CaCl2 + CO2↑ + H2O b) Trong cơng nghiệp Khí CO2 tạo q trình đốt cháy hoàn toàn than để thu lượng, khí CO2 thu hồi từ q trình chuyển hóa khí thiên nhiên, sản phẩm mỏ, ; q trình nung vơi; q trình lên men rượu từ glucozơ III AXIT CACBONIC VÀ MUỐI CACBONAT Axit cacbonic axit yếu bền, tồn dung dịch loãng, dễ bị phân hủy thành CO2 H2O Trong dung dịch axit cacbonic phân li theo hai nấc với số phân li axit 25 0C sau: H2CO3 ⇌ H+ + HCO3−; K1 = 4,5.10−7 HCO3– ⇌ H+ + CO32−; K2 = 4,8.10−11 Axit cacbonic tạo hai loại muối: muối cacbonat chứa ion CO32− , thí dụ Na2CO3, CaCO3, (NH4)2CO3 muối hiđrocacbonat chứa ion HCO 3−, thí dụ NaHCO3, Ca(HCO3)2, NH4HCO3 Tính chất muối cacbonat a) Tính tan Các muối cacbonat trung hòa kim loại kiềm (trừ Li 2CO3), amoni muối hiđrocacbonat dễ tan nước (trừ NaHCO tan) Các muối cacbonat trung hòa kim loại khác khơng tan tan nước b) Tác dụng với axit Các muối cacbonat tác dụng với dung dịch axit, giải phóng khí CO2 Thí dụ: NaHCO3 +HCl → NaCl + CO2↑ + H2O HCO3− + H+ → CO2↑ + H2O Na2CO3 + 2HCl → 2NaCl + CO2↑ + H2O CO32− + 2H+ → CO2↑ + H2O c) Tác dụng với dung dịch kiềm Các muối hiđrocacbonat dễ tác dụng với dung dịch kiềm Thí dụ: NaHCO3 + NaOH → Na2CO3 + H2O HCO3− +OH− → CO32− + H2O d) Phản ứng nhiệt phân Các muối cacbonat trung hòa kim loại kiềm bền với nhiệt Các muối cacbonat trung hòa kim loại khác, muối hiđrocacbonat, bị nhiệt phân hủy Thí dụ Ứng dụng số muối cacbonat Canxi cacbonat (CaCO3) dùng làm chất độn cao su số ngành công nghiệp Natri cacbonat (Na2CO3) gọi sođa khan dùng công nghiệp thủy tinh, đồ gốm, bột giặt, Natri hiđrocacbonat (NaHCO3) dùng công nghiệp thực phẩm Trong y học, natri hiđrocacbonat dùng làm thuốc để giảm đau dày thừa axit BÀI 4: SILIC VÀ HỢP CHẤT CỦA SILIC I SILIC Tính chất vật lí Silic có dạng thù hình: silic tinh thể silic vơ định hình Silic tinh thể có cấu trúc giống kim cương, màu xám, có ánh kim, nóng chảy nhiệt độ 14200C Silic tinh thể có tính bán dẫn: nhiệt độ thường dẫn điện thấp, tăng nhiệt độ độ dẫn điện tăng lên Silic vơ định hình chất bột màu nâu Tính chất hóa học Cũng giống cacbon, silic có số oxi hóa −4, 0, +2 +4; số oxi hóa +2 đặc trưng silic a) Tính khử Tác dụng với phi kim: Silic tác dụng với flo nhiệt độ thường, đun nóng tác dụng với phi kim khác: Si + 2F2 → SiF4 (silictetraflorua) (silicđioxit) Tác dụng với hợp chất: Silic tác dụng tương đối mạnh với dung dịch kiềm, giải phóng hiđro Si + 2NaOH + H2O → Na2SiO3 + 2H2↑ b) Tính oxi hóa Ở nhiệt độ cao, silic tác dụng với kim loại Ca, Mg, Fe, tạo thành hợp chất silixua kim loại Thí dụ: (magiesilixua) 3.Trạng thái tự nhiên Trong tự nhiên gặp silic dạng hợp chất, chủ yếu cát (SiO 2), khoáng vật silicat aluminosilicat như: cao lanh (Al2O3.2SiO2.2H2O), xecpentin (3MgO.2SiO2.2H2O), Silic có thể động vât, thực vật với lượng nhỏ có vai trò đáng kể hoạt động giới hữu sinh Ứng dụng điều chế * Silic siêu tinh khiết chất bán dẫn dùng kĩ thuật vô tuyến điện tử Pin mặt trời chế tạo từ silic có khả chuyển lượng mặt trời thành điện năng, cung cấp cho thiết bị tàu vũ trụ Trong luyện kim, hợp kim ferosilic dùng để chế tạo thép chịu axit * Trong phòng thí nghiệm , silic điều chế cách đốt cháy hỗn hợp gồm bột magie cát nghiền mịn: * Trong công nghiệp, silic điều chế cách dùng than cốc khử silic đioxit lò điện nhiệt độ cao: II HỢP CHẤT CỦA SILIC Silic đioxit * Silic đioxit (SiO2) chất dạng tinh thể, nóng chảy 17130C, không tan nước Trong tự nhiên, SiO tinh thể chủ yếu dạng khoáng vật thạch anh Thạch anh tồn dạng tinh thể lớn, không màu, suốt * Silic đioxit oxit axit, tan chậm dung dịch kiềm đặc nóng, dễ tan kiềm nóng chảy cacbonat kim loại kiềm nóng chảy, tạo thành silicat Thí dụ: * Silic đioxit tan axit flohiđric: SiO2 + 4HF → SiF4 + 2H2O Dựa vào phản ứng người ta dùng dung dịch HF để khắc chữ hình thủy tinh 2 Axit silixit muối silicat a) Axit silixic Axit silixic (H2SiO3) chất dạng keo, không tan nước, đun nóng dễ nước: Khi sấy khơ, axit silixic phần nước, tạo thành vật liệu xốp silicagen Axit silixic axit yếu yếu axit cacbonic, nên dễ bị khí CO2 đẩy khỏi dung dịch muối nó: Na2SiO3 + CO2 + H2O → H2SiO3 + Na2CO3 b) Muối silicat Axit silixic dễ tan dung dịch kiềm, tạo thành muối silicat Chỉ có silicat kim loại kiềm tan nước Dung dịch đậm đặc Na 2SiO3 K2SiO3 gọi thủy tinh lỏng Vải gỗ tẩm thủy tinh lỏng khó bị cháy Thủy tinh lỏng dùng chế tạo keo dán thủy tinh sứ Ở dung dịch, silicat kim loại kiềm bị thủy phân mạnh tạo mơi trường kiềm Thí dụ: Na2SiO3 + 2H2O ⇌ 2NaOH + H2SiO3 BÀI 5: CÔNG NGHIỆP SILICAT I THỦY TINH Thành phần hóa học tính chất thủy tinh Thành phần loại thông thường dùng làm cửa kính, chai, lọ, hỗn hợp natri silicat, canxi silicat silic đioxit, có thành phần gần viết dạng oxit Na2O.CaO.6SiO2 Thủy tinh loại sản xuất cách nấu chảy hỗn hợp gồm cát trắng, đá vôi sođa 14000C: Thủy tinh khơng có cấu trúc tinh thể mà chất vơ định hình, nên khơng có nhiệt độ nóng chảy xác định Khi đun nóng mềm dần chảy, tạo đồ vật dụng cụ có hình dạng ý muốn Một số loại thủy tinh - Khi nấu thủy tinh, thay Na2CO3 K2CO3 thủy tinh kali, có nhiệt độ hóa mềm nhiệt độ nóng chảy cao Thủy tinh kali dùng làm dụng cụ thí nghiệm, lăng kính, thấu kính, - Thủy tinh chứa nhiều chì oxit dễ nóng chảy suốt, gọi thủy tinh pha lê - Thủy tinh thạch anh sản xuất cách nấu chảy silic đioxit tinh khiết Loại thủy tinh có nhiệt độ hóa mềm cao, có hệ số nở nhiệt nhỏ, nên khơng bị nứt nóng lạnh đột ngột - Khi cho thêm oxit kim loại, thủy tinh có màu khác nhau, tạo nên silicat có màu Thí dụ, crom (III) oxit (Cr 2O3) cho thủy tinh màu lục, coban oxit (CoO) cho thủy tinh màu xanh nước biển II ĐỒ GỐM Đồ gốm vật liệu chế tạo chủ yếu từ đất sét cao lanh Gạch ngói Gạch ngói thuộc loại gốm xây dựng Phối liệu để sản xuất chúng gồm đất sét loại thường cát, nhào với nước thành khối dẻo, sau tạo hình, sấy khơ nung 900−10000C gạch ngói Sau nung, gạch ngói thường có màu đỏ gây nên sắt oxit đất sét Gạch chịu lửa Gạch chịu lửa thường dùng để lót lò cao, lò luyện thép, lò nấu thủy tinh, Có hai loại gạch chịu lửa chính: gạch đinat gạch samơt Phối liệu để chế tạo gạch đinat gồm 93%−96% SiO2, 4−7% CaO đất sét; nhiệt độ nung khoảng 1300−1400 0C Gạch đinat chịu nhiệt độ khoảng 1690−17200C Phối liệu để chế tạo gạch samôt gồm bột samôt trộn với đất sét nước Sau đóng khn sấy khô, vật liệu nung 1300−1400 0C Bột samôt đất sét nung nhiệt độ cao nghiền nhỏ Sành, sứ, men a) Đất sét sau nung nhiệt độ khoảng 1200−1300 0C biến thành sành Sành vật liệu cứng, gõ kêu, có màu nâu xám Để có độ bóng lớp bảo vệ không thấm nước, người ta tạo lớp men mỏng mặt đồ sành b) Sứ vật liệu cứng, xốp, có màu trắng, gõ kêu Phối liệu để sản xuất sứ gồm cao lanh, fenspat, thạch anh số oxit kim loại Đồ sứ nung hai lần, lần đầu 1000 0C, sau tráng men trang trí, nung lần thứ hai nhiệt độ cao hơn, khoảng 1400−14500C Sứ có nhiều loại: sứ dân dụng, sứ kĩ thuật Sứ kĩ thuật dùng để chế tạo vật liệu cách điện, tụ điện, buzi đánh lửa, dụng cụ thí nghiệm c) Men có thành phần giống sứ, dễ nóng chảy Men phủ lên bề mặt sản phẩm, sau nung lên nhiệt độ thích hợp để men biến thành lớp thủy tinh che kín bề mặt sản phẩm Làng gốm Bát Tràng, nhà máy sứ Hải Dương, Đồng Nai, sở sản xuất đồ sứ tiếng II XI MĂNG Thành phần hóa học phương pháp sản xuất a) Xi măng thuộc loại vật liệu kết dính, dùng xây dựng Quan trọng thơng dụng xi măng Pooclăng Đó chất bột mịn, màu lục xám, thành phần gồm canxi silicat canxi aluminat: Ca3SiO5 (hoặc 3CaO.SiO2), Ca2SiO4 (hoặc 2CaO.SiO2), Ca3(AlO3)2 (hoặc 3CaO.Al2O3), b) Xi măng Pooclăng sản xuất cách nghiền nhỏ đá vơi, trộn với đất sét có nhiều SiO2 quặng phương pháp khơ phương pháp ướt, nung hỗn hợp lò quay lò đứng 1400−16000C Sau nung, thu hỗn hợp màu xám gọi clanhke Để nguội, nghiền clanhke với số chất phụ gia thành bột mịn, xi măng Q trình đơng cứng xi măng Trong xây dựng, xi măng trộn với nước thành khối nhão, sau vài bắt đầu đơng cứng lại Q trình đơng cứng xi măng chủ yếu kết hợp hợp chất có xi măng với nước, tạo nên tinh thể hiđrat đan xen vào thành khối cứng bền: 3CaO.SiO2 + 5H2O → Ca2SiO4.4H2O + Ca(OH)2 2CaO.SiO2 + 4H2O → Ca2SiO4.4H2O 3CaO.Al2O3 + 6H2O → Ca3(AlO3)2.6H2O PHẦN II: BÀI TẬP LÝ THUYẾT A BÀI TẬP LÝ THUYẾT CĨ HƯỚNG DẪN GIẢI HOẶC ĐÁP ÁN PHÂN TÍCH ĐÁP ÁN NHIỄU Thí dụ (mức độ biết): Các nguyên tử thuộc nhóm IVA có cấu hình e lớp ngồi A ns2np2 B ns2 np3 C ns2np4 D ns2np5 Hướng dẫn giải Đáp án A Thí dụ (mức độ biết): Trong nhóm IVA, theo chiều tăng điện tích hạt nhân Z, nhận định sau sai? A Độ âm điện giảm dần B Tính phi kim giảm dần, tính kim loại tăng dần C Bán kính nguyên tử giảm dần D Số oxi hoá cao +4 Hướng dẫn giải Đáp án C Trong nhóm IVA, theo chiều tăng điện tích hạt nhân Z, số electron lớp ngồi nhau, số lớp electron tăng → bán kính nguyên tử tăng Thí dụ (mức độ biết): Trong nhóm IVA, nguyên tố thể tính khử trạng thái đơn chất? A C, Si B Si, Sn C Sn, Pb D C, Pb Hướng dẫn giải Đáp án C Thí dụ (mức độ hiểu): Khả nhận thêm electron để đạt cấu hình bền vững khí nguyên tố theo chiều từ C đến Pb thay đổi nào? A tăng dần B giảm dần C không thay đổi D khơng có quy luật chung Hướng dẫn giải Đáp án B Trong nhóm IVA, từ C đến Pb, số electron lớp nhau, số lớp electron tăng → bán kính nguyên tử tang → lực hút hạt nhận với electron giảm → khả nhận electron để đạt cấu hình bền vững khí giảm, khả nhường electron tang Thí dụ (mức độ biết): Kim cương than chì hai dạng thù hình cacbon, A Có cấu tạo mạng tinh tể giống tính chất vật lý tương B Đều dạng đơn chât ngun tố cacbon có tính chất vật lý khác C Đều dạng đơn chât ngun tố cacbon có tính chất vật lý tương D Có tính chất hóa học khơng giống Hướng dẫn giải Đáp án B Tinh thể kim cương thuộc loại ngun tử điền hình, nguyên tử C tạo liên kết cộng hóa trị với nguyên tử C lân cận nằm đỉnh tứ diện đều, độ dài lien kết ngắn Tình thể than chì có cấu trúc lớp, khoảng cách lớp lân cận 0,34 nm Do đó, kim cương than chì có nhiều tính chất vật lí khác Thí dụ (mức độ biết): Chọn câu trả lời đúng: Trong phản ứng hoá học, cacbon A thể tính khử B vừa thể tính khử vừa thể tính oxi hóa C thể tính oxi hố D khơng thể tính khử tính oxi hố Hướng dẫn giải Đáp án B Thí dụ (mức độ biết): Câu câu sau? A Kim cương cacbon hồn tồn tinh khiết, suốt, khơng màu, dẫn điện B Than chì mềm có cấu trúc lớp, lớp lân cận liên kết với lực tương tác yếu C Than gỗ, than xương có khả hấp phụ chất khí D Trong hợp chất cacbon, nguyên tố cacbon có số oxi hóa –4 +4 Hướng dẫn giải Đáp án B A sai học sinh nhầm kim cương hoàn toàn tinh khiết kim cương có tạp chất Những tạp chất hay khơng đồng bên viên kim cương gọi độ inclusion (bao gồm các-bon dạng sẫm màu, đá trắng hay vết dạn nứt, vv ) C sai than gỗ, than xương có khả hấp phụ mạnh chất khí chất tan dung dịch Thí dụ (mức độ hiểu): Tính oxi hóa cacbon thể phản ứng đây? A C + O2 → CO2 B 3C + 4Al → Al 4C3 C C + 2CuO → 2Cu + CO2 C C + H2O → CO + H2 Hướng dẫn giải Đáp án B Thí dụ (mức độ hiểu): Tính khử cacbon thể phản ứng đây? A CaO + C → CaC2 + CO B C + 2H2 → CH4 C C + O2 → CO2 D 3C + 4Al → Al 4C3 Hướng dẫn giải Đáp án C Thí dụ 10 (mức độ VDBT): Cacbon phản ứng với dãy chất đây? A Fe2O3, Ca, H2, CO2, HNO3 đặc, H2SO4 đặc B Al2O3, Ca, CaO, CO2, HNO3 đặc, H2SO4 đặc C Fe2O3, MgO, CO2, HNO3, H2SO4 đặc D CO2, H2O, HNO3 đặc, H2SO4 đặc, CaO Hướng dẫn giải Đáp án A B, C sai học sinh nhầm C tác dụng với Al 2O3, MgO Vì tính khử C không mạnh Al Mg C khử oxit kim loại từ Zn trở sau Thí dụ 11 (mức độ VDBC): Tủ lạnh dùng lâu có mùi hơi, cho vào tủ lạnh cục than hoa để khử khỏi mùi hôi Đó A than hoa hấp phụ mùi B than hoa có tác dụng với mùi hôi để biến thành chất khác C than hoa sinh chất hấp phụ mùi hôi D than hoa tạo ta mùi khác để át mùi hôi Hướng dẫn giải Than hoa hay than củi, than gỗ có tính hấp thụ mạnh, nên dùng để chống độc, khử mùi hôi, xử lý nước lọc… Đáp án A Thí dụ 12 (mức độ biết): “Nước đá khơ” khơng nóng chảy mà thăng hoa nên dùng để tạo môi trường lạnh khô tiện cho việc bảo quản thực phẩm Nước đá khô A CO rắn B SO2 rắn C H2O rắn D CO2 rắn Hướng dẫn giải Đáp án D Thí dụ 13 (mức độ biết): Hiệu ứng nhà kính tượng Trái đất ấm dần lên, xạ có bước sóng dài vùng hồng ngoại bị giữ lại, mà khơng xạ ngồi vũ trụ Chất khí sau nguyên nhân gây hiệu ứng nhà kính? A H2 B N2 C CO2 D O2 Hướng dẫn giải Đáp án C Thí dụ 14 (mức độ biết): Nhận định sau muối cacbonat đúng? Tất muối cacbonat A tan nước B bị nhiệt phân tạo oxit kim loại cacbon đioxit C không tan nước D bị nhiệt phân trừ muối cacbonat kim loại kiềm Hướng dẫn giải Đáp án D Các muối cacbonat trung hòa kim loại kiềm bền với nhiệt Các muối cacbonat trung hòa kim loại khác, muối hiđrocacbonat bị nhiệt phân hủy A, C sai muối cacbonat trung hòa kim loại kiềm (trừ Li 2CO3), amoni muối hiđrocacbonat dễ tan nước (trừ NaHCO tan) Các muối cacbonat trung hòa kim loại khác khơng tan tan nước Thí dụ 15 (mức độ hiểu): Dẫn luồng khí CO qua hỗn hợp Al 2O3, CuO, MgO, Fe2O3 (nóng) sau phản ứng xảy hoàn toàn thu chất rắn gồm : A Al2O3, Cu, MgO, Fe B Al, Fe, Cu, MgO C Al2O3, Cu, Mg, Fe D Al2O3, Fe2O3, Cu, MgO Hướng dẫn giải Đáp án A Vì chất khử CO khơng khử oxit MgO, Al 2O3 oxit khác kim loại kiềm kiềm thổ B sai học sinh nhầm CO khử Al2O3 Thí dụ 16 (mức độ VDBT): Hiện tượng xảy trộn dung dịch Na 2CO3 với dung dịch FeCl3 A xuất kết tủa màu nâu đỏ có bọt khí B có bọt khí khỏi dung dịch C xuất kết tủa mà lục nhạt có bọt khí D xuất kết tủa màu nâu đỏ Hướng dẫn giải 3Na2CO3 + 2FeCl3 + 3H2O → 2Fe(OH)3↓ + 3CO2↑ + 6NaCl Từ phương trình ta thấy trộn dung dịch Na 2CO3 với dung dịch FeCl3 xuất kết tủa màu nâu đỏ có bọt khí khỏi dung dịch Vậy đáp án A C sai học sinh nghĩ tạo Fe(OH)3↓ có màu lục nhạt D sai học sinh khơng nghĩ tạo khí CO2 Thí dụ 17 (mức độ VDBT): Dung dịch muối X làm quỳ tím hố xanh, dung dịch muối Y khơng làm đổi màu quỳ tím Trộn X Y thấy có kết tủa X, Y cặp chất sau ? A NaOH K2SO4 B NaOH FeCl C Na2CO3 BaCl2 D K2CO3 NaCl Hướng dẫn giải Đáp án C dùng quỳ tím → K2CO3 làm quỳ tím hóa xanh, NaCl khơng làm đổi màu quỳ tím Trộn Na2CO3 BaCl2 tạo kết tủa trắng BaCO3↓: Na2CO3 + BaCl2 → BaCO3↓ (trắng) + 2NaCl A sai vì, dùng quỳ tím → NaOH làm quỳ tím hóa xanh, K 2SO4 khơng làm đổi màu quỳ tím B sai vì, dùng quỳ tím → NaOH làm quỳ tím hóa xanh, FeCl làm quỳ tím hóa đỏ Học sinh nhầm FeCl3 khơng làm đổi màu quỳ tím Và sau trộn hai dung dịch lại tạo kết tủa nâu đỏ Fe(OH)3: 3NaOH + FeCl3 → Fe(OH)3↓ (nâu đỏ) + NaCl D sai vì, dùng quỳ tím → K2CO3 làm quỳ tím hóa xanh, NaCl khơng làm đổi màu quỳ tím Trộn K2CO3 NaCl khơng tạo thành kết tủa Thí dụ 18 (mức độ VDBC): Sự tạo thành thạch nhũ hang động mỏ đá vơi có phản ứng : A CaCO3 + CO2 + H2O → Ca(HCO3)2 B Ca(OH)2 + Na2CO3 → CaCO3 + 2NaOH C CaCO3 CaO + H2O D Ca(HCO3)2 → CaCO3 + CO2 + H2O Hướng dẫn giải Thành phần đá vôi CaCO3 CaCO3 tan nước mưa có hòa tan khí CO2 tạo thành muối Ca(HCO3)2: CaCO3 + CO2 + H2O ↔ Ca(HCO3)2 Phản ứng thuận giải thích xâm thực nước mưa (có chứa CO2) với đá vơi Phản ứng nghịch giải thích tạo thành thạch nhũ hang động mỏ đá vơi Đáp án D Thí dụ 19 (mức độ VDBC): Những điện, nhiều gia đình sử dụng động điezen để phát điện phục vụ cầu thắp sang, xem tivi,…Tuy nhiên không nên để động điezen phòng kín Ngun nhân đúng? A Do hoạt động, động điezen sinh khí SO2 độc B Do hoạt động, động điezen tiêu thụ khí O2 sinh khí CO2 C Do hoạt động, động điezen sinh khí CO độc D Do nhiều hiđrocacbon chưa cháy hết chất độc Hướng dẫn giải Nếu để động điezen phòng kín, dẫn đến yếu khí oxi, đốt cháy khơng hồn tồn sinh khí CO Khí CO cướp oxi hemoglobin máu khiến tế bào hồng cầu hoạt động khơng có oxi làm nạn nhân mê, nhanh chóng tử vong Vậy đáp án C B sai học sinh nghĩ tạo khí CO2 Thí dụ 20 (mức độ biết): Thành phần xi măng là: A canxi silicat natri silicat B canxi silicat canxi aluminat C nhôm aluminat canxi silicat D nhôm siliact kali silicat Hướng dẫn giải Đáp án B Thí dụ 21 (mức độ biết): Số oxi hóa thấp silic thể hợp chất đây? A SiO B SiO2 C SiH4 D Mg2Si Hướng dẫn giải Đán án C Thí dụ 22 (mức độ biết): Hãy chọn câu đúng: A Sành vật liệu cứng, gõ khơng kêu, có màu nâu xám B Xi măng vật liệu khơng kết dính C Thủy tinh, sành, sứ, xi măng chứa số muối silicat thành phần chúng D Sứ vật liệu cứng xốp, không màu, gõ kêu Hướng dẫn giải Đáp án C Thí dụ 23 (mức độ hiểu): Silic phản ứng với tất chất dãy ? A CuSO4, SiO2, H2SO4 loãng B F2, Mg, NaOH C HCl, Fe(NO3)3, CH3COOH D Na2SiO3, Na3PO4, NaCl Hướng dẫn giải Đáp án B Thí dụ 24 (mức độ hiểu): Cho chất sau: Magiê oxit Natricacbonat Magiê Cacbon Magiêcacbonat Axit flohidric Natrihidroxit Silicdioxit phản ứng với chất nào? A 1, 3, 4, 5, B 1, 2, 4, 5, C 2, 3, 4, 5, D 2, 3, 4, 6, Hướng dẫn giải Đáp án C Thí dụ 25 (mức độ VDBT): Nghiền thủy tinh thông thường thành bột cho vào nước cất, nhỏ thêm vài giọt phenolphthalein Màu dung dịch A không màu B màu đỏ C màu hồng D màu tím Đáp án C Thủy tinh có gốc silicat kim loại kiềm, hòa tan vào nước phân hủy tạo môi trường kiềm: Na2SiO3 + 2H2O → 2NaOH + H2SiO3 Do dung dịch có ion OH– (của NaOH) nên thêm vài giọt phenolphthalein vào dung dịch có màu hồng A sai học sinh nghĩ thủy tinh không tan nước thành phần thủy tinh Na2SiO3 Thí dụ 26 (mức độ VDBC): Để tạo nét khắc thuỷ tinh nguời ta dùng hỗn hợp bột canxi florua trộn với axit sunfuric đặc Giải thích tác dụng hỗn hợp thuỷ tinh? A Do axit sunfuric có khả hòa tan silic dioxit thành phần thuỷ tinh B Do canxi florua tác dụng với axit sunfuric tạo axit flohidric có khả hòa tan muối natri cacbonat thành phần thuỷ tinh C Do canxi florua có khả hòa tan silic dioxit thành phần thuỷ tinh D Do canxi florua tác dụng với axit sunfuric tạo axit flohidric có khả hòa tan silic dioxit thành phần thuỷ tinh Hướng dẫn giải Đáp án D B BÀI TẬP LÝ THUYẾT TỰ LUYỆN Câu (mức độ biết): Kim cương, fuleren than chì dạng A đồng hình cacbon B đồng vị cacbon C thù hình cacbon D đồng phân cacbon Câu (mức độ biết): Sođa A NaHCO3 B Na2CO3 C NH4HCO3 D (NH4)2CO3 Câu (mức độ hiểu): Cho chất: O2 (1), CO2 (2), H2 (3), Fe2O3 (4), SiO2 (5), HCl (6), CaO (7), H2SO4 đặc (8),HNO3 (9), H2O (10), (11), KMnO4 (12) Cacbon phản ứng trực tiếp với chất? A 12 B C 11 D 10 Câu (mức độ hiểu): Trong phản ứng sau, phản ứng cacbon đóng vai trò vừa chất khử vừa chất oxi hóa? A C + HNO3 đặc, nóng → B C + HSO4 đặc, nóng → C CaO + C D C + O2 → Câu (mức độ VDBT): CO2 không cháy không trì cháy nhiều chất nên dùng để dập tắt đám cháy Tuy nhiên, CO2 không dùng để dập tắt đám cháy A xăng, dầu B nhà cửa, quần áo C magie nhôm D khí gas Câu (mức độ VDBC): Vật liệu dung để chế tạo ruột bút chì? A Chì B Than đá C Than chì D Than vơ định hình Câu (mức độ biết): Cặp chất sau tác dụng với tạo sản phẩm chất khí ? A C CuO B CO2 NaOH C CO Fe2O3 D C H2O Câu (mức độ biết): Sự phân cực phân tử CO2 A Phân cực âm phía O B Phân cực dương phía C C Khơng phân cực D Cả A B Câu (mức độ hiểu): Q trình thổi khí CO2 vào dung dịch NaOH, muối tạo theo thứ tự là: A NaHCO3, Na2CO3 B Na2CO3, NaHCO3 C Na2CO3 D Không đủ liệu xác định Câu 10 (mức độ hiểu): Phản ứng không xảy ra? A CaCO3 CaO + CO2 B MgCO3 MgO + CO2 C 2NaHCO3 Na2CO3 + H2O+ CO2 D Na2CO3 Na2O + CO2 Câu 11 (mức độ hiểu): Khi cho từ từ dung dịch Fe(NO 3)3 vào dung dịch Na2CO3 đun nóng Hiện tượng xảy A Chỉ có kết tủa B Chỉ có sủi bọt khí C Vừa có kết tủa vừa có sủi bọt khí D Khơng có tượng Câu 12 (mức độ VDBT): Nhiệt phân hoàn toàn hỗn hợp BaCO3, MgCO3, Al2O3 chất rắn X Y Hoà tan chất rắn X nước thu kết tủa E dung dịch Z Sục khí Y dư vào dung dịch Z thấy kết tủa F, hoà tan E dung dịch NaOH dư thấy tan phần dung dịch G Chất rắn X hỗn hợp gồm : A BaO, MgO, Al2O3 B BaCO3, MgO, Al2O3 C BaCO3, MgCO3, Al D Ba, Mg, Al Câu 13 (mức độ VDBT): Để điều chế CO2 phòng thí nghiệm người ta cho dung dịch HCl tác dụng với CaCO3 bình kíp Do CO2 thu thường có lẫn hiđroclorua nước Có thể dùng hố chất theo thứ tự để thu CO tinh khiết ? A P2O5 KHCO3 B K2CO3 P2O5 C P2O5 NaOH D H2SO4 đặc NaOH Câu 14 (mức độ biết): Phản ứng dung để điều chế silic công nghiệp? A SiO2 + Mg MgO + Si B SiO2 +2C Si + 2CO C SiCl4 + 2Zn → 2ZnCl2 + Si D SiH4 Si + 2H2 Câu 15 (mức độ biết): Hãy chọn câu đúng: A SiO2 tan dung dịch H2SO4 B SiO2 tan nước C SiO2 tan dung dịch HCl D SiO2 tan dung dịch cacbonat kim loại kiềm nóng chảy Câu 16 (mức độ hiểu): Có hỗn hợp gồm silic nhôm Hỗn hợp phản ứng với dãy dung dịch đây? A HCl, HF B NaOH, KOH C NaCO3, KHCO3 D BaCl2, AgNO3 Câu 17 (mức độ hiểu): Khi cho nước tác dụng với oxit axit axit không tạo thành, oxit axit A cacbon đioxit B lưu huỳnh đioxit C silic đioxit D nito pentaoxit Câu 18 (mức độ VDBT): Dãy chuyển hóa với tính chất hóa học Si hợp chất Si? A SiO2 → Na2SiO3 → H2SiO3 → SiO2 → Si B SiO2 → Na2SiO3 → H2SiO3 → SiO2 → NaHSiO3 C Si → NaHSiO3 → H2SiO3 → SiO2 → Si D Si → SiH4 → SiO2 → NaHSiO3 → Na2SiO3 → SiO2 Câu 19 (mức độ VDBC): Người ta thường dung cát khuôn đúc kim loại Để làm hoàn toàn hạt cát bám bề mặt vật dụng làm kim loại dung dung dịch đây? A HF B HCl C NaOH D H2SO4 Câu 20 (mức độ biết): Dung dịch đậm đặc hợp chất sau gọi thủy tinh lỏng? A Na2SiO3 K2SiO3 B SiO2 K2SiO2 C SiO2 NaOH D KOH K2SiO3 Câu 21 (mức độ biết): Công nghiệp silicat ngành công nghiệp chế biến hợp chất silic Ngành sản xuất không thuộc công nghiệp silicat? A Sản xuất đồ gốm B Sản xuất xi măng C Sản xuất thủy tinh D Sản xuất thủy tinh hữu Câu 22 (mức độ hiểu): Cho axit sau HCl, H2SiO3, H2CO3 Cách xếp đúng? A HCl, H2SiO3, H2CO3 B H2SiO3, H2CO3, HCl C HCl, H2SiO3, H2CO3 D H2CO3, H2SiO3, HCl Câu 23 (mức độ VDBC): Khi nung gạch, ngói có màu đỏ màu đỏ gây nên thành phần có đất sét? A nhôm oxit B silic đioxit C sắt oxit D magie oxit Câu 24 (mức độ VDBC): Than dùng làm chất độn cao su, sản xuất mực in, xi đánh giày là: C 13 A A than chì B D 14 15 B D B Than muội C C D 16 17 18 B C A C than gỗ C C 19 20 A A B 21 D D than cốc 10 11 D C 22 23 B C 12 A 24 B PHẦN III: PHÂN DẠNG VÀ PHƯƠNG PHÁP GIẢI BÀI TẬP PHÂN TÍCH CÁC ĐÁP ÁN NHIỄU I Phản ứng CO2 với dung dịch kiềm Sục khí CO2 vào dung dịch NaOH KOH Bản chất phản ứng: Ban đầu tạo muối trung hòa, sau CO dư muối trung hòa chuyển dần thành muối axit CO2 + 2NaOH → Na2CO3 + H2O Na2CO3 + CO2 + H2O → 2NaHCO3 Để tiện cho việc tính tốn ta viết hai phương trình độc lập với nhau: CO2 + 2NaOH → Na2CO3 + H2O CO2 + NaOH → NaHCO3 Đặt T = , ứng với giá trị T ta thu chất khác nhau: Giá trị T Chất thu sau phản ứng T=1 NaHCO3 T=2 Na2CO3 T2 Na2CO3 NaOH dư < T