Phuong phap giai bai tap Hoa hoc VCHC

- Biết công thức nguyên biện luận tìm công thức phân tử, tách từ công thức nguyên một số nguyên tử thích hợp làm thành nhóm định chức cần xác định. 2.[r]

BÀI GIẢNG

BÀI TẬP HÓA HỌC SƠ CẤP

(45 tiết)

Chu Thị Hạnh Trường Đại Học Sư Phạm

BÀI TẬP HÓA HỌC SƠ CẤP

Phần 1: TÓM TẮT LÝ THUYẾT HÓA HỌC

Phần 2: MỘT SỐ PHƯƠNG PHÁP GIẢI TỐN HĨA HỌC

Phần 3: BÀI TẬP TỰ GIẢI

§1.I TĨM TẮT LÝ THUYẾT HỐ HỌC A HĨA HỌC VƠ CƠ

I KIM LOẠI

II PHI KIM

III PHẢN ỨNG OXY HÓA KHỬ

B HÓA HỌC HỮU CƠ I ANKAN

II ANKEN

IV ANKIN

V AREN

VI RƯỢU NO ĐƠN CHỨC

VII PHENOL

VIII ANĐEHIT

IX AXIT CACBOXYLIC

X ESTE

§2.I MỘT SỐ PHƯƠNG PHÁP GIẢI TỐN HÓA HỌC

I PHƯƠNG PHÁP KHỐI LƯỢNG PHÂN TỬ TRUNG BÌNH, KHỐI LƯỢNG NGUYÊN TỬ TRUNG BÌNH

Chu Thị Hạnh Trường Đại Học Sư Phạm

III PHƯƠNG PHÁP BẢO TOÀN KHỐI LƯỢNG

IV PHƯƠNG PHÁP TĂNG GIẢM KHỐI LƯỢNG

V PHƯƠNG PHÁP BẢO TOÀN ELECTRON

VI PHƯƠNG PHÁP BIỆN LUẬN CÁC KHẢ NĂNG XẢY RA ĐỐI VỚI CHẤT THAM GIA PHẢN ỨNG

VII PHƯƠNG PHÁP BIỆN LUẬN CÁC KHẢ

NĂNG XẢY RA ĐỐI VỚI CHẤT TAỌ THÀNH SAU PHẢN ỨNG

VIII PHƯƠNG PHÁP BIỆN LUẬN TRONG GIẢI

HỆ PHƯƠNG TRÌNH

IX PHƯƠNG PHÁP BIỆN LUẬN ĐỂ TÌM CƠNG THỨC PHÂN TỬ CHẤT HỮU CƠ

§3.I BÀI TẬP TỰ GIẢI

II BÀI TẬP HÓA HỌC HỮU CƠ

Phần 1: TÓM TẮT LÝ THUYẾT HĨA HỌC

§1.I TĨM TẮT LÝ THUYẾT HỐ HỌC VÔ CƠ I KIM LOẠI

- rntKL > rntPK, chu kì

- Đều có 1, 3e lớp cùng

- Tính chất hóa học dễ e hóa trị thể hiện tính khử: M - ne → Mn+

I.1 Tính chất hóa học

I.1.1 Tác dụng với phi kim

- Đa số kim loại tác dụng với phi kim, phản ứng xảy mức độ khác nhau

- Các KL hoạt động mạnh (kiềm, kiềm thổ, Al,

Chu Thị Hạnh Trường Đại Học Sư Phạm và phi kim hoạt động mạnh → phản ứng xảy mạnh liệt Mg + O2 → 2MgO

Na + Cl2 → 2NaCl

- Các phi kim hoạt động mạnh (F2, Cl2, Br2, O2) tác dụng với kim loại tạo hợp chất mà kim loai có hóa trị dương cao nhất.

2Fe + 3Cl2 → 2FeCl3

Sn + 2Cl2 → SnCl4

I.1.2 Tác dụng với H2O

- Các kim loại hoạt động mạnh kim loại kiềm

(Li, Na, K, Rb, Cs), số kim loại kiềm thổ (Ca, Sr, Ba) có hiđroxit tan nước, phản ứng với

Chu Thị Hạnh Trường Đại Học Sư Phạm Ví dụ: 2Na + 2H2O → 2NaOH + H2 ↑

Ba + 2H2O → Ba(OH)2 + H2↑ 3 Tác dụng với axit

3.1 Với dụng dịch axit HCl, H2SO4 loãng.

- Các KL đứng trước H dãy điện kim loại tác dụng với HCl, H2SO4 loãng tạo muối khí H2

Zn + 2H+ → Zn2+ + H 2 Fe + 2H+ → Fe2+ + H2

- KL đứng sau H không tác dụng

Cu + 2H+ → Không phản ứng

Chu Thị Hạnh Trường Đại Học Sư Phạm là SO2 (Tùy điều kiện mà cho ta sản phẩm H2S, S, SO2).

2Fe + 6H2SO4 đặc nóng → Fe2(SO4)3 + 3SO2 + 6H2O Cu + 2H2SO4 đặc nóng → CuSO4 + SO2 + H2O

4Mg + 5H2SO4 đặc → 4MgSO4 + H2S + 4H2O 3Zn + 4H2SO4 đặc → 3ZnSO4 + S + 4H2O

-Dung dịch HNO3 đặc, loãng tác dụng với hầu hết KL trừ

(Au, Pt) tạo muối nitrat NO2 HNO3 đặc, các khí N2, N2O, NO, NH3 nếu HNO3 loãng

Cu + 4HNO3 đặc → Cu(NO3)2 + 2NO2 + 2H2O Fe + 6HNO3 đặc → Fe(NO3)3 + 3NO2 + 3H2O

3Cu + 8HNO3 loãng → 3Cu(NO3)2 + 2NO + 4H2O Fe + 4HNO3,loãng → Fe(NO3)3 + NO + 2H2O

Chu Thị Hạnh Trường Đại Học Sư Phạm tác dụng với kim loại Fe, Al, Cr.

- HNO3 lỗng, đặc, đặc nóng, H2SO4 đặc, đặc nóng tác dụng với KL đưa hóa trị KL lên cao nhất

4 Tác dụng với dung dịch base

- Các KL tan H2O (Li, Na, K, Rb, Cs, Ca, Sr, Ba) cho vào dung dịch base thực tế chúng tác dụng với H2O cho khí H2 bay ra

Ba + 2H2O → Ba(OH)2 + H2

- Chỉ có KL có oxit hiđroxit lưỡng tính

Be, Zn, Al, Cr coi tác dụng với dung dịch kiềm

tạo thành muối tan giải phóng H2

Zn + 2NaOH → Na2ZnO2 + H2↑

Chu Thị Hạnh Trường Đại Học Sư Phạm 10

5.1 Kim loại tan nước (Li, Na, K, Rb, Cs, Ca, Sr,

Ba)

-Tác dụng với dung dịch muối không đẩy kim loại đứng sau khỏi muối sản phẩm tạo chất kết tủa hoặc muối tan khí H2 bay ra

2Na + CuSO4 + 2H2O → Cu(OH)2↓ + Na2SO4 + H2↑ 2Na + 2H2O → 2NaOH + H2↑

2NaOH + CuSO4 → Cu(OH)2↓ + Na2SO4

Viết phương trình Ba tác dụng với dung dịch AlCl3

ZnSO4

3Ba + 2AlCl3 + 6H2O → 3BaCl2 + 2Al(OH)3↓ + 3H2↑

Nếu dư Ba(OH)2:

2Al(OH)3 + Ba(OH)2 → Ba(AlO2)2 + 4H2O \

Chu Thị Hạnh Trường Đại Học Sư Phạm 11

2AlCl3 + 3Ba(OH)2 → 2Al(OH)3↓ + 3BaCl2

Nếu dư Ba(OH)2:

Ba(OH)2 + 2Al(OH)3 → Ba(AlO2)2 + 4H2O 5.2 Kim loại không tan nước

Zn + CuSO4 → ZnSO4 + Cu Cu + 2AgNO3 → Cu(NO3)2 + 2Ag

Chú ý:Nhiều KL tác dụng dung dịch muối,

KL hoạt động mạnh phản ứng hết trước đến

kim loại yếu hơn.

Ví dụ: Cho hỗn hợp Zn, Fe, Cu vào dung dịch AgNO3

phản ứng xảy theo thứ tự sau

Chu Thị Hạnh Trường Đại Học Sư Phạm 12

- Một KL tác dụng với dung dịch chứa nhiều muối

muối kim loại hoạt động phản ứng hết trước

Ví dụ: Cho Zn tác dụng với dung dịch hỗn hợp

Ag2SO4, CuSO4, FeSO4

Zn + Ag2SO4 → ZnSO4 + 2Ag Zn + CuSO4 → ZnSO4 + Cu Zn + FeSO4 → ZnSO4 + Fe

Ion Fe3+ có tính oxi hóa mạnh Cu2+ nên: Cu + 2Fe3+ → 2Fe2+ + Cu2+

Fe + 2F3+ → 3Fe2+

(Đây phản ứng KL đứng sau tác dụng với muối kim loại đứng trước)

6 Các phương pháp điều chế kim loại

để khử ion kim loại thành nguyên tử kim loại Phản ứng điều chế kim loại: Mn+ + ne → M0

6.1 Điều chế kim loại đứng trước Al kể Al

- Chỉ có phương pháp thường dùng điện phân hợp chất nóng chảy.

2NaCl dpnc Na + Cl2

2Al2O3 dpnc

Cryolit 4Al + 3O2

6.2 Điều chế kim loại sau nhôm

a Điện phân dung dịch muối

CuSO4 + H2O → Cu + 1/2O2 + H2SO4 AgNO3 + H2O → 2Ag + 1/2O2 + HNO3

b Dùng chất khử C, H2, CO khử oxit kim loại ở

Chu Thị Hạnh Trường Đại Học Sư Phạm 14 nhiệt độ cao: CuO + H2 → Cu + H2O

CuO + C → Cu + CO CuO + CO → Cu + CO2

Khi dùng CO khử Fe2O3 phản ứng xảy ra: Fe2O3 + CO → Fe3O4 + CO2

Fe3O4 + CO → 3FeO + CO2 FeO + CO → Fe + CO2

c Dùng Al, Mg khử oxit kim loại nhiệt độ cao

(gọi phương pháp nhiệt nhôm hay phương pháp nhiệt magie (dùng để điều chế kim loại khó nóng chảy: Cr, Mn,…).

Al + 3Fe3O4 → 4Al2O3 + 9Fe Al + Cr2O3 → Al2O3 + 2Cr

kim loại sau khỏi dung dịch muối Cu + 2AgNO3 → 2Ag + Cu(NO3)2

Fe + CuSO4 → FeSO4 + Cu

II PHI KIM

- rPK < rKL chu kì

- Nguyên tử nguyên tố phi kim có 5, 7e lớp ngồi cùng, dễ dàng nhận e hóa trị để đạt cấu hình e bền vững khí hiếm

- Tính chất hóa học ngun tố phi kim là tính oxi hóa

X + ne → X

n-II.1 Tác dụng với đơn chất II.1.1 Tác dụng với hiđro

Chu Thị Hạnh Trường Đại Học Sư Phạm 16 hợp chất thể khí

Cl2 + H2 → 2HCl S + H2 → H2S O2 + 2H2 → 2H2O N2 + 3H2 → 2NH3

C + 2H2 → CH4

II.1.2 Tác dụng với oxi

- Trừ halogen không tác dụng trực tiếp với oxi, phi kim khác tác dụng trực tiếp với oxi nhiệt độ khác tạo thành oxit

C + O2 → CO2 S + O2 → SO2

4P + 5O2 → 2P2O5

Chu Thị Hạnh Trường Đại Học Sư Phạm 17

II.1.3 Tác dụng với kim loại

- Hầu hết phi tác dụng với kim loại (trừ Au, Pt) Các phản ứng xảy với mức độ khác Các phi kim hoạt động hóa học mạnh X2, O2,…tác

dụng với kim loại hoạt động mạnh kim loại kiềm, kiềm thổ, Al, Zn, …phản ứng xảy mãnh liệt. 2Na + Cl2 → 2NaCl

2Mg + O2 → 2MgO

- Các phi kim hoạt động hóa học mạnh X2(Cl2, Br2, I2), O2,…khi tác dụng với kim loại có nhiều hóa trị thường tạo thành hợp có hóa trị cao

Chu Thị Hạnh Trường Đại Học Sư Phạm 18 - Các phi kim hoạt động hóa học H2, N2, C

chỉ tác dụng với kim loại hoạt động hóa học mạnh nhiệt độ cao.

4Al + 3C → Al4C3 Ca + 2C → CaC2 2Na + H2 → 2NaH II.2 Tác dụng với hợp chất

II.2.1 Tác dụng với axit

- Các phi kim trạng thái rắn C, S, P, …

tác dụng với axit có tính oxi hóa mạnh:

HNO3 lỗng, đặc, đặc nóng, H2SO4 đậm đặc, đặc nóng đưa phi kim lên hóa trị cao nhất

Chu Thị Hạnh Trường Đại Học Sư Phạm 19

P + 5HNO3 (đặc nóng) → H3PO4 + 5NO2 + H2O C + 2H2SO4(đặc nóng) → CO2 + 2SO2 + 2H2O S + 2H2SO4(đặc nóng) → 3SO2 + 2H2O

3C + 4HNO3(loãng) → 3CO2 + 4NO + 2H2O S + 2HNO3(loãng) → H2SO4 + 2NO

3P + + 5HNO3(loãng) +2H2O → 3H3PO4 + 5NO II.2.2 Tác dụng với base

- Halogen số phi kim khác tác dụng với dung dịch base

Cl2 + 2NaOH → NaCl + NaClO + H2O

2Cl2 + 2Ca(OH)2 → CaCl2 + Ca(OCl)2 + 2H2O 3Cl2 + 6KOH(đặc nóng) → 5KCl + KClO3 + 3H2O II.2.3 Tác dụng với dung dịch muối

Chu Thị Hạnh Trường Đại Học Sư Phạm 20 đứng sau khỏi muối nó

Cl2 + 2NaBr → 2NaCl + Br2 Br2 + 2NaI → 2NaBr + I2

- Các phi kim hoạt động hóa học mạnh Cl2, Br2

tác dụng với dung dịch muối phi kim cuả kim loại hóa trị thấp tạo thành muối kim loại hóa trị cao Cl2 + 2FeCl2 → 2FeCl3

III PHẢN ỨNG OXI HÓA KHỬ III.1 Định nghĩa

- Là phản ứng xảy có thay đổi số oxi hóa nguyên tố

- Nguyên nhân nhường thu electron (nguyên tử ion nhường e cho nguyên tử ion

Zn0 + Cu2+ → Zn2+ + Cu0

III.2 Một số khái niệm III.2.1 Chất oxi hóa

- Là chất mà thành phần, phân tử có chứa nguyên tố nhận e

- Khi nhận e số oxi hóa giảm

- Các chất oxi hóa thường hợp chất kim loại hay phi kim có số oxi hóa (hay mức oxi hóa) cao KMnO4, K2Cr2O7, HNO3, HClO4,…

III.2.2 Chất khử

- Là chất mà thành phần, phân tử có

chứa nguyên tố cho (nhường) e - Khi nhường e số oxi hóa tăng

Chu Thị Hạnh Trường Đại Học Sư Phạm 22 mọi phản ứng hóa học.

III.2.3 Q trình oxi hóa

- Là trình (hay cho) e nguyên tố

- Làm tăng số oxi hóa nguyên tố đó

Zn - 2e → Zn2+ Q trình oxi hóa

III.2.4 Q trình khử

- Là trình nhận (hay thu) e nguyên tố

- Làm giảm số oxi hóa nguyên tố đó Cu2+ + 2e → Cu Quá trình khử

III.2.5 Số oxi hóa

- Là điện tích ngun tử nguyên tố phân tử với giả định cặp e chung chuyển hẵn phía nguyên tử có độ âm điện lớn hơn.

III.3 Phương pháp cân phản ứng oxi hóa khử

- Trong phản ứng oxi hóa khử, e chuyển tử chất khử

sang chất oxi hóa.

- Tổng số e mà chất khử (nhường) tổng số e mà chất oxi hóa thu (nhận) vào

Các bước để lập phương trình cân phương trình phản ứng oxi hóa khử

+ Viết phương trình phản ứng dạng phân tử

+ Khảo sát thay đổi số oxi hóa nguyên tố trước sau phản ứng, xác định chất oxi hóa, chất khử.

Chu Thị Hạnh Trường Đại Học Sư Phạm 24 + Điền hệ số kiểm tra kết sở phương trình e

KMnO4 + FeSO4 + H2SO4 → Fe2(SO4)3 + MnSO4 +

K2SO4 + H2O 2x Mn+7 + 5e → Mn+2

10x Fe+2 - 1e → Fe+3

2Mn+7 + 10Fe+2 → 2Mn+2 + 10Fe+3

2KMnO4 + 10FeSO4 + 8H2SO4 → 2MnSO4 +

5Fe2(SO4)3 + K2SO4 III.4 Các dạng phản ứng oxi hóa khử đặc biệt

III.4.1 Phản ứng tự oxi hóa - khử

- Một chất vừa đóng vai trị chất oxi hóa vừa đóng vai trị chất khử.

1 x Cl0 - 5e = Cl+5

5 x Cl0 + e = Cl

3Cl2 = Cl+5 + 5Cl

-3Cl2 + 6KOH = KClO3 + 5KCl + 3H2O

III.4.2 Phản ứng oxi hóa - khử phân tử có ngun tố đóng vai trị chất khử

FeS + HNO3 đ →Fe2(SO4)3 + Fe(NO3)3+ NO2+ H2O 3 x FeS - 9e = Fe+3 + S+6

27 x N+5 + 1e = N+4

3FeS + 27N+5 = 3Fe+3 + 27N+4

3FeS + 30HNO3 = Fe2(SO4)3 + Fe(NO3)3 + 27NO2 + 15H2O III.4.3 Phản ứng oxi hóa khử với nguyên tố có số oxi hóa không xác

Chu Thị Hạnh Trường Đại Học Sư Phạm 26

2y

+ +3

x

+5 +2

2y

+ +5 +3 +2

x

* xFe - (3x - 2y)e = xFe (3x - 2y) * N + 3e = N

3xFe +(3x - 2y)N = 3xFe + (3x - 2y)N

3FexOy + (12x – 2y)HNO3 → 3xFe(NO3)3 + (3x – 2y)NO + (6x – y)H2O

III.4.4 Phản ứng oxi hóa - khử hóa hữu cơ

- Có thể dựa vào phương pháp

+ Dùng công thức phân tử

Cách cân tương tự hóa vơ Ta sử dụng số oxi hóa trung bình

-3 +3

+7 +4

-3 +7 +3 +4

1* C - 6e = C

2* Mn + 3e = Mn

C + 2Mn = C + 2Mn

C6H5-CH3 + 2KMnO4→ C6H5-COOK + 2MnO2 + KOH + H2O

- Dùng công thức cấu tạo

- Cách cân ý vào cacbon thay đổi số oxi hóa

C6H5-CH3 + KMnO4→ C6H5-COOK + MnO2 + KOH + H2O

8

-

-7

+7 +4

8

- +7 - +4

7

6

7* C - e = C

2* Mn + 3e = Mn

7C + 2Mn = 7C + 2Mn

Chu Thị Hạnh Trường Đại Học Sư Phạm 28

IV PHẢN ỨNG TRAO ĐỔI IV.1 Khái niệm

-Là phản ứng hóa học khơng có thay đổi số oxi hóa nguyên tố trước sau phản ứng

Na2SO4 + BaCl2 → BaSO4 ↓ + 2NaCl

2KOH + MgSO4 → Mg(OH)2↓ + K2SO4 IV.2 Điều kiện để phản ứng trao đổi xảy ra

- Xảy dung dịch, sau phản ứng phải có chất kết tủa, chất bay chất điện li yếu

Na2CO3 + CaCl2 → CaCO3 ↓ + 2NaCl

Na2SO3 + 2HCl → 2NaCl + SO2 ↑ + H2O HNO3 + NaOH → NaNO3 + H2O

Chu Thị Hạnh Trường Đại Học Sư Phạm 29 Ln ln xảy H2O chất điện li yếu

HCl + NaOH → NaCl + H2O

H2SO4 + Ba(OH)2 → BaSO4 ↓ + 2H2O H(+) + OH(-) → H

2O

- Đối với axit yếu đa chức tác dụng với base phụ thuộc vào tỉ lệ số mol mà ta thu hay nhiều muối, muối axit hay trung tính

NaOH + H3PO4 → NaH2PO4 + H2O 2NaOH + H3PO4 → Na2HPO4 + H2O 3NaOH + H3PO4 → Na3PO4 + H2O IV.3.2 Axit tác dụng với muối

-Tạo muối axit với điều kiện: + Axit mạnh đẩy axit yếu khỏi muối nó

Chu Thị Hạnh Trường Đại Học Sư Phạm 30

CaCO3 + 2H(+) → Ca2+ + H

2O + CO2↑

FeS + 2HCl → FeCl2 + H2S ↑ FeS + 2H(+) → Fe2+ + H

2S ↑

+ Nếu axit tạo mạnh tương đương với axit ban đầu muối phải chất kết tủa

BaCl2 + H2SO4 → BaSO4↓ + 2HCl Ba2+ + SO

42- → BaSO4↓

Chú ý: Một số muối sunfua CuS, PbS, Ag2S,

HgS không tan axit thơng thường (như HCl, H2SO4 lỗng nên axit yếu H2S đẩy axit ra khỏi muối axit mạnh.

Chu Thị Hạnh Trường Đại Học Sư Phạm 31 - Tạo muối nước

CaO + 2HCl → CaCl2 + H2O

Fe2O3 + H2SO4 → Fe2(SO4)3 + 3H2O Fe3O4 với axit HCl, H2SO4 tạo muối

Fe3O4 + 8HCl → FeCl2 + 2FeCl3 + 4H2O

Fe3O4 + 4H2SO4 → FeSO4 + Fe2(SO4)3 + 4H2O IV.3.4 Base tác dụng với dung dịch muối

- Điều kiện: + Base muối phải dạng dung dịch

+ Muối base phải có chất kết tủa hay bay hơi

2NaOH + CuCl2 → Cu(OH)2↓ + 2NaCl Ba(OH)2 + Na2SO4 → BaSO4 ↓ + 2NaOH NH4Cl + NaOH → NaCl + NH3↑ + H2O

Chu Thị Hạnh Trường Đại Học Sư Phạm 32 như Be(OH)2, Zn(OH)2, Al(OH)3 thì tan trở lại trong kiềm dư:

AlCl3 + 3NaOH → Al(OH)3↓ + 3NaCl

Nếu NaOH dư:Al(OH)3↓ + NaOH → NaAlO2 + 2H2O

ZnSO4 + 2NaOH → Zn(OH)2↓ + Na2SO4

Nếu NaOH dư:Zn(OH)2+ 2NaOH →Na2ZnO2+ 2H2O

IV.3.5 Base tác dụng với oxit axit

- Dung dịch base tác dụng với oxit axit tạo muối nước

2NaOH + SO2 → Na2SO3 + H2O

+ Nếu dư CO2 SO2 tác dụng với muối trung hòa nước tạo muối axit

Chu Thị Hạnh Trường Đại Học Sư Phạm 33 Nếu CO2 dư: Na2CO3 + H2O + CO2 → 2NaHCO3

Oxit NO2 tác dụng với dung dịch base tạo muối phản ứng tự oxi hóa – khử:

2NO2 + 2NaOH → NaNO2 + NaNO3 + H2O 4NO2 + 2Ba(OH)2 → Ba(NO2)2 + Ba(NO3)2 + 2H2O

Nếu có mặt O2:

4NO2 + 4NaOH + O2 → 4NaNO3 + 2H2O IV.3.6 Muối tác dụng với muối

- Điều kiện hai muối dạng dung dịch, hai muối tạo thành có muối kết tủa

NaCl + AgNO3 → NaNO3 + AgCl ↓ MgSO4 + BaCl2 → BaSO4↓ + MgCl2

Chú ý: Muối axit axit mạnh xem

Chu Thị Hạnh Trường Đại Học Sư Phạm 34

IV.3.7 Oxit axit tác dụng với oxit base

- Điều kiện oxit phải có oxit mạnh

CaO + CO2 → CaCO3 Na2O + SO2 → Na2SO3

IV.3.8 Oxit axit tác dụng với dung dịch muối

Phản ứng xảy ra: SO2 + Na2CO3(dd) → ?

SO2 + H2O → H2SO3 Na2CO3 + H2SO3 → Na2SO3 + CO2↑ + H2O

Sục khí SO3 vào dung dịch BaCl2

SO3 + H2O → H2SO4

BaCl2 + H2SO4 → BaSO4↓ + 2HCl

IV.3.9 Oxit base tác dụng với dung dịch muối

- Chỉ xảy oxit base tan Phản ứng

Chu Thị Hạnh Trường Đại Học Sư Phạm 35 BaO + H2O → Ba(OH)2

Ba(OH)2 + CuSO4 → BaSO4↓ + Cu(OH)2↓

Cho K2O tác dụng với dung dịch Al2(SO4)3

K2O + H2O → 2KOH

6KOH + Al2(SO4)3 → 2Al(OH)3↓ + 3K2SO4

Nếu KOH dư:

Al(OH)3 + KOH → KAlO2 + 2H2O B HÓA HỌC HỮU CƠ

I Ankan

- Là hợp chất hiđrocacbon no mạch hở - Dãy đồng đẳng ankan CH4 → CnH2n+2 (n ≥ 1)

I.1 Danh pháp:

Chu Thị Hạnh Trường Đại Học Sư Phạm 36 cacbon mạch tiếng Hy Lạp bỏ a + an

CH4 metan, C2H6 etan,… Đối với ankan có mạch nhánh:

+ Chọn mạch (dài nhất, phức tạp nhất)

+ Đánh số mạch (ưu tiên số nhỏ gần mạch nhánh)

+ Đọc: Số vị trí mạch nhánh + tên mạch nhánh + tên mạch có an

CH3CH2CH(CH3)CH2CH(C2H5)CH2CH2CH3

5-etyl-3-metyl octan

I.2 Đồng phân: - Có cơng thức phân tử

- Công thức cấu tạo khác nhau

Chu Thị Hạnh Trường Đại Học Sư Phạm 37 Ví dụ: C4H10 có đồng phân CH3CH2CH2CH3

(n-butan); CH3-CH(CH3)-CH3 (2-metyl propan)

I.3 Tính chất hóa học I.3.1 Phản ứng

- Dưới tác dụng askt Cl2(Br2) các nguyên tử H ankan

CnH2n + 2 + kCl2 → CnH2n + – kClk + kHCl (k ≤ 2n + 2) CH4 + Cl2 → CH3Cl + HCl

I.3.2 Phản ứng nhiệt phân

-Tùy thuộc điều kiện nhiệt độ, chất xúc tác ankan có thể bị nhiệt phân hủy:

CnH2n + 2 → CnH2n + H2

CnH2n + → CxH2x + CmH2m + (n = x + m)

C4H10 → C2H4 + C2H6 + C3H6 + CH4

Chu Thị Hạnh Trường Đại Học Sư Phạm 38

I.3.3 Phản ứng đốt cháy

n 2n+2 2

(3n+1)

C H + O nCO + (n+1)H O

2 

II ANKEN

II.1 Danh pháp II.2 Đồng phân

II.2.1 Đồng phân cấu tạo II.2.2 Đồng phân hình học

II.3 Tính chất hóa học

II.3.1 Phản ứng cộng hợp II.3.2 Phản ứng trùng hợp II.3.3 Phản ứng oxi hóa khử

II.4 Điều chế

II.4.2 Đề hiđro hóa ankan

II.4.3 Đề hiđrat hóa rượu no đơn chức

III ANKAĐIEN

Mạch hở, có hai liên kết đơi phân tử Công thức chung : CnH2n – 2 (n ≥ 3)

CH2=CH-CH=CH2 Butađien-1,3

CH2=C(CH3)-CH=CH2 2-metyl butađien-1,3 (hay iso-pren).

III.1 Hóa tính:

III.1.1 Phản ứng cộng

Cộng 1, cộng 1, 4), cộng H2, X2, HX, H2O

Chu Thị Hạnh Trường Đại Học Sư Phạm 40

CH2 = CH - CH =CH2 + Br2

CH2Br - CH = CH - CH2Br CH2Br - CHBr - CH = CH2

CH2 = CH - CH =CH2 + HCl

CH3 - CH = CH - CH2Cl CH3 - CHCl - CH = CH2 nCH2 = CH - CH =CH2 (- CH2 - CH = CH - CH2 - )n IV.3.2 Phản ứng trùng hợp

IV.3.3 Phản ứng nguyên tử H cacbon liên kết ba

IV.3.4 Phản ứng oxi hóa khử

IV.4 Điều chế

IV.4.2 Điều chế đồng đẳng axetilen

V AREN

V.1 Danh pháp V.2 Đồng phân

V.3 Tính chất hóa học

V.3.1 Phản ứng thế V.3.2 Phản ứng cộng

V.3.3 Phản ứng oxi hóa

V.4 Điều chế

V.4.1 Đề hiđro hóa đóng ankan

V.4.2 Phương pháp trùng hợp axetilen V.4.3 Phương pháp tổng hợp

a Phương pháp Uyech

Chu Thị Hạnh Trường Đại Học Sư Phạm 42

VI RƯỢU NO ĐƠN CHỨC

- Là hợp chất hữu mà phân tử có nhóm –

OH liên kết với gốc hiđrocacbon no

- Công thức chung: CnH2n + 1OH hay CnH2n + 2O (n ≥ 1, nguyên)

- Rượu hợp chất hữu có hay nhiều nhóm

–OH liên kết với nguyên tử cacbon gốc

hiđrocacbon Công thức tổng quát: R(OH)n (n ≥ 1, nguyên)

- Rượu no đa chức: CnH2n + –a(OH)a (n ≥ 2, a > 1, nguyên)

1 Danh pháp

a Tên quôc tế (IUPAC): Tên ankan tương ứng + ol

Chu Thị Hạnh Trường Đại Học Sư Phạm 43

b Tên thông thường: Rượu + Tên gốc hiđrocacbon

tương ứng + ic

Ví dụ: CH3CH2OH rượu etylic, CH3CHOHCH3 rượu

propylic

2 Đồng phân: - Cấu tạo (mạch cacbon)

- Vị trí nhóm –OH

Ví dụ: CH3CH2CH2OH n-propan-1-ol,

CH3CHOHCH3 propan-2-ol

3 Tính chất hóa học

3.1 Phản ứng ngun tử H nhóm –OH kim loại kiềm

2CnH2n + 1OH + 2Na → 2CnH2n + 1ONa + H2 R(OH)n + nNa → R(ONa)n + H2

HOCH2-CH2-OH + 2Na → NaOCH2-CH2ONa + H2

Chu Thị Hạnh Trường Đại Học Sư Phạm 44

3.2 Phản ứng tách nước

a Một phân tử rượu tách phân nước:

b Hai phân tử rượu tách phân tử nước

Phản ứng tách nước ancol tuân theo qui tắc Zaixep

3.3 Phản ứng este hóa

a.Với axit vô cơ

C2H5OH + HCl ↔ C2H5Cl + H2O

b Với axit hữu cơ

C2H5OH + HOCOCH3 ↔ C2H5OCOCH3 + H2O

2

H SO d

2 170 C 2

C H OH CH = CH + H O



   

2

H SO d

2 140 C 2

2C H OH (CH CH ) O + H O



3.4 Phản ứng oxi hóa khử

-Rượu bậc 1, bậc bị oxi hóa chất oxi hóa mạnh tạo thành anđehit xeton.

RCH2OH + CuO → RCHO + Cu + H2O

RCHOHR’ + CuO → RCOR’ + Cu + H2O

3.5 Phản ứng đặc biệt rượu etylic.

Với xúc tác thích hợp hỗn hợp Al2O3 + MgO rượu etylic loại nước hidro thu butađien-1,3.

2C2H5OH → CH2=CH-CH=CH2 + 2H2O + H2 3.6 Phản ứng đốt cháy

Rượu đơn chức

n 2n+1 2

3n

C H OH + O nCO + (n+1)H O

Chu Thị Hạnh Trường Đại Học Sư Phạm 46 C3H7OH + 3O2 → 3CO2 + H2O

4 Điều chế

4.1 Hiđrát hóa anken (xúc tác H2SO4 đ H3PO4)

CnH2n + H2O → CnH2n + 1OH

C2H4 + H2O → CH3CH2OH

4.2 Thủy phân xà phịng hóa dẫn xuất halgen hay este.

CnH2n + 1Cl + NaOH → CnH2n + 1OH + NaCl C2H5Cl + NaOH → C2H5OH + NaCl

4.3 Khử anđêhit xeton

CnH2n + 1CHO + H2 → CnH2n + 1CH2OH

RCOR’ + H2 → R-CHOH-R’

4.3 Phản ứng lên men rượu

etylic

(C6H10O5)n + H2O → nC6H12O6

C6H12O6 (lên men giấm) → 2C2H5OH + 2CO2 VII PHENOL

VII.1 Định nghĩa: - Là hợp chất hữu mà phân tử có

nhóm hiđroxyl (-OH) liên kết trực tiếp với nguyên tử cacbon vòng benzen

OH OH

CH3

CH2OH

Chu Thị Hạnh Trường Đại Học Sư Phạm 48

VII.2 Tính chất vật lí

- Tinh thể, khơng màu mùi đặc trưng, tan nước, tan tốt dung môi.

VII.3 Tính chất hóa học

VII.3.1. Phản ứng với kim loại kiềm

Phản ứng mãnh liệt so với rượu C6H5OH + Na → C6H5ONa + H2 VII.3.2 Phản ứng với base

C6H5OH + NaOH → C6H5ONa + H2O

Nhận xét: - Axit yếu, yếu H2CO3, khơng làm quỳ tím hóa đỏ

C6H5ONa + CO2 + H2O → C6H5OH + NaHCO3 VII.3.3 Phản ứng với dung dịch nước brom

4 Điều chế

Đi từ benzen

0

0

t C,Fe

6 6

t Ccao

6 pcao

C H + Cl C H Cl + HCl

C H Cl + NaOH C H OH + NaCl

  

  

VIII ANĐEHIT

-Là hợp chất hữu có chứa nhóm chức (–CHO) cacbonyl liên kết với gốc hiđrocacbon

Công thức chung: CnH2n + 1CHO (n ≥ 0, nguyên) VIII.1 Danh pháp:

VIII.1.1 Danh pháp IUPAC

Tên ankan tương ứng + al

Chu Thị Hạnh Trường Đại Học Sư Phạm 50

VIII.1.2 Danh pháp thường

Anđehit + Tên axit tương ứng

HCHO anđehit formic, CH3CHO anđehit axetic

VIII.2 Đồng phân mạch cacbon

-Đồng phân mạch cacbon

Ví dụ: C5H10O có đồng phân

CH3CH2CH2CH2CHO CH3CHCH2CHO CH3

CH3CH2CHCHO

CH3 CH3CCHO

CH3

CH3 n-pentanal

2-metyl pentanal

3-metyl pentanal

Chu Thị Hạnh Trường Đại Học Sư Phạm 51

VIII.3 Tính chất hóa học

VIII.3.1 Phản ứng cộng hiđro (xúc tác Ni, t0C)

R-CHO + H2 → R-CH

2OH

VIII.3.2 Phản ứng oxi hóa khử

-Anđêhit bị oxi hóa chất oxi hóa khác nhau.

VIII.3.2.1 Phản ứng với oxi (xúc tác Mn2+)

2R-CHO + O2 → 2R-COOH

VIII.3.2.2 Phản ứng với dung dịch AgNO3 NH3 AgNO3 + 3NH3 + H2O →[Ag(NH3)2] OH + NH4NO3

R-CHO + 2[Ag(NH3)2] OH → R-COONH4 + 2Ag↓

+ 3NH3 + H2O

HCHO + 4[Ag(NH3)2] OH → (NH4)2CO3 + 2Ag↓

Chu Thị Hạnh Trường Đại Học Sư Phạm 52 VIII.3.2.3 Phản ứng với Cu(OH)2/NaOH

R-CHO + 2Cu(OH)2 + NaOH → R-COONa + Cu2O↓

+ 3H2O

HCHO +4Cu(OH)2+2NaOH →Na2CO3 + Cu2O

+ 6H2O

VIII.3.3 Phản ứng trùng ngưng:

(n + 2)C6H5OH + (n + 1)HCHO → C6H4(OH)-CH2[-

C6H3(OH)-CH2-]nC6H5OH + (n + 1)H2O

VIII.3.4 Phản ứng đốt cháy tạo thành CO2 H2O

n 2n+1 2

3n+2

C H CHO + O (n + 1)CO + (n + 1)H O

2 

VIII.4 Điều chế

-Oxi hóa rượu bậc bằng CuO, Cu, KMnO4

VIII Điều chế

VIII 4.1 Anđehit formic điều chế -Từ rượu metylíc

CH3OH + 1/2O2 → HCHO + H2

- Từ metan

0

0

4 cacoxitNito

4 600-800 C

botCu,t C

2

HgSO

2 60-80 C CH +

VIII.4.2 A

O HCHO + H O

1

C H OH + O CH CHO + H O

2 Tu Axetilen: CHºCH +

ndehit Axeti

H O CH CH

c

O

Tu ruou etylic:

   

   

Chu Thị Hạnh Trường Đại Học Sư Phạm 54

IX AXIT CACBOXYLIC

-Là loại hợp chất hữu có chứa nhóm –COOH liên kết với gốc cacbonhiđro (R).

- Công thức chung: R(COOH)n (n ≥ 1)

- Axit no đơn chức: CnH2n + 1COOH (n ≥ 0) IX.1 Danh pháp

IX.1.1 Danh pháp IUPAC: Axit + Tên ankan + oic

IX.1.2 Danh pháp thông thường: Gọi tên theo tính

chất lịch sử (khơng tn theo qui luật nào) IX.2 Tính chất hóa học

IX.2.1 Tính axit

R-COOH + H2O ↔ R-COO(-) + H

3O(+) IX.2.1.1 Tác dụng với dung dịch base

IX.2.1.2 Tác dụng với kim loại hoạt động

R-COOH + Na → R-COONa + ½H2

CH3-COOH + Mg → (CH3COO)2Mg + ½H2

IX.2.13 Tác dụng với muối axit yếu hơn

2CH3-COOH + Na2CO3 → RCOONa + H2O + CO2

IX.2.2 Phản ứng este hóa

R-COOH + HO-R’ ↔ R-COO-R’ + H2O

IX.2.3 Phản ứng đặc biệt axit formic

HCOOH + 2[Ag(NH3)2]OH → (NH4)2CO3 + 2Ag

+ 2NH3 + H2O

IX.2.4 Phản ứng đốt cháy

n 2n+1 2

(3n+1)

C H COOH + O (n+1)CO + (n+1)H O

Chu Thị Hạnh Trường Đại Học Sư Phạm 56

§2.I MỘT SỐ PHƯƠNG PHÁP GIẢI TỐN HĨA HỌC

2.I.1 PHƯƠNG PHÁP KHỐI LƯỢNG PHÂN TỬ TRUNG BÌNH, KHỐI LƯỢNG NGUYÊN TỬ

TRUNG BÌNH I.1 Nguyên tắc:

Dựa vào việc tính khối lượng phân tử trung bình của hỗn hợp

Nếu hỗn hợp thể khí:

1 2 3 n n

1 n

M n + M n + M n + + M n M =

n + n + n + + n

1 2 3 n n n

M V + M V + M V + + M V M =

M1, M2,…là khối lượng phân tử chất, n1, n2 số mol tương ứng chất, V1, V2, thể tích tương ứng

I.2 Ví dụ:

Hỗn hợp X gồm hai kim loại kiềm A B hai chu kỳ liên tiếp Chia m gam hỗn hợp X làm phần

bằng nhau.

Hòa tan hết phần dung dịch HCl dư thu dung dịch Y Cô cạn dung dịch Y thu 47,35

gam muối khan.

Đốt cháy hoàn toàn phần cần dùng 3,92 lít O2.

Xác định hai kim loại thành phần % kim loại: A Na, K, %Na = 30,67%, %K = 69,33%.

B Li, Na, %Li = 31,67%, %Na = 68,33%

1

Chu Thị Hạnh Trường Đại Học Sư Phạm 58 C K, Rb, %K = 32,65%, %Rb = 67,35%

D Rb, Cs, %Rb = 31,65%, %Cs = 68,35%

Hướng dẫn giải:

1 Xác định hai kim loại A, B

Đặt khối lượng trung bình A, B

z tổng số mol kim loại phần

M 2 2 O

M + 2HCl MCl + H z z 4M + O 2M O

z z

4 3,92

n = = 0,175 22,4

(M 35,5) 47,35 z = 0,70

A < M = 32,14 < B

Vậy A Na = 23, B K = 39

2 Thành phần % kim loại

58,5x + 74,5y = 23,675

x + y = 0,35 → x = 0,15, y = 0,2 %Na = 30,67% %K = 69,33% Đáp án: A

Ví dụ: Hỗn hợp X gồm axit HCOOH, CH3COOH (tỉ

lệ mol 1: 1) Lấy 5,3 gam hỗn hợp X tác dụng 5,75 gam C2H5OH (xúc tác H2SO4 đặc) thu m gam hỗn hợp este (hiệu suất phản ứng este hóa bằng 80%) Giá trị m là:

A 8,10g B 10,12g C 16,20g D 6,48g

2

x C H OH

46+60 5,3 5,75

M = = 53 (R=8); n = = 0,1; n = = 0125

Chu Thị Hạnh Trường Đại Học Sư Phạm 60 Sản phẩm tính theo axit Vì HS = 80% số mol axit phản ứng = số mol este = 0,1 x 80/100 = 0,08 mol Vậy khối lương este thu được:

m = 0,08(8 + 44 + 29) = 6,48g Đáp án: D

II. PHƯƠNG PHÁP SỐ NGUYÊN TỬ CACBON

TRUNG BÌNH II.1 Ngun tắc

- Tính số ngun tử cacbon trung bình hỗn hợp:

n1, n2,…là số nguyên tử cacbon hợp… x1, x2…là số mol tương ứng hợp chất

II.2 Ví dụ 1: Cho 0,3 mol hỗn hợp anken đồng

1 2 3 m m

1 m

n x + n x + n x + + n x n =

Chu Thị Hạnh Trường Đại Học Sư Phạm 61 đẳng qua bình đựng nước Br2 dư khối lượng bình tăng 11,2 gam Cơng thức phân tử % theo thể tích anken là:

A.C2H4, C3H6, %C2H4 = 33,33%, %C3H6 = 66,67%

B C3H6, C4H8, %C3H6 = 32,33%, %C4H8 = 67,67% C C4H8, C5H10, %C4H8= 36,33%, %C5H10 = 63,67% D C2H4, C3H6, %C2H4 = 35,35%, %C3H6 = 64,65%

Hướng dẫn giải: Xác định công thức phân tử

Đặt công thức phân tử anken CnH2n, CmH2m

là số nguyên tử cacbon trung bình anken

Khối lượng bình Br2tăng khối lượng anken tham gia phản ứng.

n

2

n 2n n 2n

Chu Thị Hạnh Trường Đại Học Sư Phạm 62 Ta có:

Hai anken dãy đồng đẳng n = 2;

m = Vậy công thức phân tử anken: C2H4

C3H6

2 Tính % theo thể tích

Gọi x y số mol C2H4, C3H6 28x + 42y = 11,2

x + y = 0,3 → x = 0,1; y = 0,2

%C2H4 = 33,33%; %C3H6 = 66,67% Đáp án B

Ví dụ: Đột cháy hồn tồn lượng hỗn hợp gồm

axit no đơn chức đồng đẳng cần 3,976 lít oxi điều kiện tiêu chuẩn thu 6,38 gam CO2

Công thức phân tử tổng số mol a hai axit

trong hỗn hợp là:

A C2H5COOH C3H7COOH; a = 0,04mol

B CH3COOH C2H5COOH; a = 0,05mol C HCOOH CH3COOH; a = 0,06mol

D C4H9COOH C3H7COOH; a = 0,07mol

Đặt công thức chung axit đồng đẳng nhau

3n +1

C Hn n +1COOH + O2 ( n +1)CO +( n +1)H O2 2

2 

n 2n +1

C H COOH (n < n< n+1)

a 0,1775 0,145

Ta có tỉ lệ 3n+1

n+1

2 = 2, 625

Chu Thị Hạnh Trường Đại Học Sư Phạm 64 Vậy axit C2H5COOH C3H7COOH

2

CO

n = (n + 1)a = a(2,625 + 1) = 0,145

0,145

a = = 0,04 (mol)

3,625



Đáp án: A

Ví dụ 2:Chia hỗn hợp X gồm hai anđehit đồng đẳng

liên tiếp thành phần nhau:

Phần 1: Tác dụng với H2 thu hỗn hợp rượu đơn chức Đốt cháy hoàn toàn hỗn hợp hai rượu thu thu 6,6 gam CO2 4,5 gam H2O.

Chu Thị Hạnh Trường Đại Học Sư Phạm 65 A CH3CHO C2H5CHO; 34,2 gam

B C2H5CHO C3H7CHO; 24,3 gam C C4H9CHO C3H7CHO; 43,20 gam

D HCHO CH3CHO; 32,4 gam

Hướng dẫn giải: - Hai rượu cháy tạo ra:

Vậy hai rượu no đơn chức đồng đẳng kế tiếp, công thức phân tử tổng quát: CnH2n + 2O

2

CO H O

6,6 4,5

n = = 0,15 (mol) < n = = 0,25 (mol)

44 18

2

2 2

n 2n +2

3n

Chu Thị Hạnh Trường Đại Học Sư Phạm 66 -Vậy hai rượu là: CH4O (CH3OH) C2H6O

(CH3CH2OH), số mol rượu: n2rươu = nnước – nCO2 = 0,25

mol – 0,15 mol = 0,1 mol Hai anđehit tương ứng là

HCHO CH3CHO.

3

3

ddNH

2 2

ddNH

3

HCHO + 2Ag O CO + H O + 4Ag a 4a CH CHO + Ag O CH CHO + 2Ag b 2b

n

  

  

1a + 2b

= = 1,5 a + b

a + b = 0,1 → a = b = 0,05 (mol) Vậy khối lượng Ag

thu được: mAg = 108(4a + 2b) = 6*0,05*108 = 32,4

Bài tập tự giải: Đốt cháy hỗn hợp hiđrocacbon

đồng đẳng thu sản phẩm cháy gồm CO2

và H2O Cho tồn sản phẩm cháy qua bình đựng dung dịch H2SO4 đậm đặc bình đựng dung dịch KOH dư Sau thí nghiệm thấy khối lượng bình tăng

9 gam, bình tăng 30,8 gam.

1 Xác định ctpt hai hiđrocacbon trên

Chu Thị Hạnh Trường Đại Học Sư Phạm 68

III PHƯƠNG PHÁP BẢO TỒN KHỐI LƯỢNG

Ngun tắc: Trong phản ứng hóa học, nguyên tố

và khối lượng chúng bảo toàn

+ Tổng khối lượng chất tham gia phản ứng

tổng khối lượng chất tạo thành

+ Tổng khối lượng chất trước phản ứng tổng khối lượng chất sau phản ứng.

Chú ý: Nếu toán xảy nhiều phản ứng ta viết

Ví dụ: Cho 15,6 gam hỗn hợp ancol đơn chức, kế tiếp dãy đồng đẳng, tác dụng hết với 9,2

gam Na, thu 24,5 gam chất rắn Hai ancol là:

A C3H5OH C4H7OH B C3H7OH C4H9OH C CH3OH C2H5OH D C2H5OH C3H7OH Hương dẫn giải: mH2 = 15,6 + 9,2 - 24,5 = 0,3 gam

2

2

H

H ROH

0,3

n = = 0,15(mol)

15,6

n = 2n = 0,3 R+OH = = 35 0,3

Chu Thị Hạnh Trường Đại Học Sư Phạm 70

R < R 35 R+14

  

Lấy giá trị R = 29 (C2H5-), R + 14 = 43 (C

3H7-) Đáp án chọn D.

Ví dụ: Đốt cháy hoàn toàn m gam hỗn hợp gồm

CH4, C3H6 C4H10 thu 17,6 gam CO2 10,8 gam H2O m có giá trị là:

A.2 gam. B gam. C gam D gam

Hướng dẫn giải:

hh C H

17,6 10,8

m = m + m = *12 + *2 = gam

44 18

Đáp án: C

Ví dụ: Đốt cháy hỗn hợp gồm hai hidrocacbon

Công thức phân tử phần trăm thể tích hai hidrocacbon là:

A CH4: 10%; C2H6: 90% B CH4: 90%; C2H6: 10%

C CH4: 50%; C2H6: 50% D CH4: 40%; C2H6: 60%

Hương dẫn giải:- Công thức phân tử thể tích

2

CO H O

2 2

n 2n +2

V 12

= < hai hidro ankan V 23

3n+1

C H O nCO + (n+1)H O

n 12

1,1 23

n n





  



Vậy A: CH4 = x%; B: C2H6 = (100 – x)%

Chu Thị Hạnh Trường Đại Học Sư Phạm 72

IV PHƯƠNG PHÁP TĂNG GIẢM KHỐI LƯỢNG

1 Nguyên tắc:- Dựa vào tăng, giảm khối lượng

chuyển từ chất sang chất khác từ ta suy số mol chất phản ứng

2 Ví dụ: Có lít dung dịch hỗn hợp Na2CO3 0,1M

và (NH4)2CO3 0,25M Cho 43 gam BaCl2 và CaCl2

vào dung dịch Sau kết thúc phản ứng thu được 39,7 gam kết tủa A dung dịch B.

a Chứng minh BaCl2 và CaCl2 phản ứng hết b Tính % khối lượng chất có A.

Hương dẫn giải: 1 Chứng minh BaCl2 CaCl2

phản ứng hết

Số mol CO32- = 0,25 + 0,1 = 0,35 mol

CaCl2 + CO32- → CaCO 3

Cứ mol CO32- tham gia phản ứng khối lượng dung dịch giảm 11 gam.

Như số mol CO32- tham gia phản ứng là:

Như CO32- dư, BaCl

2 và CaCl2 phản ứng hết

b Tính khối lượng chất có A

197x + 100y = 39,7

x + y = 0,3 Vậy x = 0,1 (mol); y = 0,2 (mol).

%BaCl2 = 49,62% %CaCO3 = 50,38%`

2-3

2-3

CO

CO

43-39,7

n = = 0,3 (mol) 11

Chu Thị Hạnh Trường Đại Học Sư Phạm 74

Ví dụ: Cho 5,76 gam axit hữu đơn chức A tác

dụng hết với vôi sống thu 7,28 gam muối B A là: A.CH3COOH B CH3(CH2-)2COOH

C CH2=CH-COOH. D Kết khác

Hướng dẫn giải: -Đặt ctct axit đơn chức: R-COOH

2RCOOH + CaO → (RCOO)2Ca + H2O

- Cứ 2 mơn chất A phản ứng tạo 1 muối, làm tăng 38 gam Vậy khối lượng: 7,28 – 5,76 = 1,52 gam nA = 1,52.2/38 = 0,08 mol Vậy MA = 5,76/0,08 = 72 → R = 27 (C2H3)2 Vậy chất A CH2=CH-COOH axit

acrylic

V PHƯƠNG PHÁP BẢO TOÀN ELECTRON V.1 Nguyên tắc:

chất oxi hóa thu

- Phương pháp giải tốn phức tạp nhiều chất oxi hóa, nhiêu chất khử.

Ví dụ 1: Cho hỗn hợp gồm 0,01 mol Mg 0,03 mol mol Fe tác dụng với dung dịch HNO3 dư thu

1,736 lít hỗn hợp khí NO NO2 đktc Tỉ khối của hỗn hợp khí so với H2 là:

A.21,17 B 22,17 C 21, 15 D.22, 19

Hướng dẫn giải: Đặt số mol NO = x; NO2 = y.

Ta có: x + y = 1,736/22,4 = 0,0755 (mol) (*)

- Các phản ứng xảy ra: Mg - 2e → Mg2+ (1) 0,01 0,02

Chu Thị Hạnh Trường Đại Học Sư Phạm 76 Tổng số mol e chất khử nhường: 0,02 + 0,09 = 0,11(mol) NO3- + 3e + 4H+ → NO + 2H

2O (3) 3x x

NO3- + 1e + 2H+ → NO

2 + H2O (4) y y

Tổng số mol e chất oxi hóa nhận: 3x + y Theo định luật bảo toàn e ta có: 3x + y = 0,11 (*)

Giải hệ phương trình:

2

2

hh hh

H H

x + y = 0,0755

x = 0,01725 y = 0,05825 3x + y = 0,11

M 30*0,01725 + 46*0,05825

d = = = 21,17

M 2*0,0755



 



Chu Thị Hạnh Trường Đại Học Sư Phạm 77

Ví dụ 2: Để m gam phơi bào Fe (A) ngồi khơng khí, sau thời gian bị oxi hóa thành hỗn hợp (B) có khối lượng 12 gam gồm oxit sắt: FeO, Fe3O4,

Fe2O3 phần Fe cịn dư khơng oxi hóa hết Cho (B) tác dụng hồn tồn với dung dịch HNO3 dư thấy thốt 2,24 lí khí NO Giá trị m là:

A 10,8 gam B 10,08 gam C 12, 08 gam D 12,8 gam

Hướng dẫn giải: Các phản ứng xảy ra:

2Fe + O2 → 2FeO Fe + 3O2 → Fe2O3

Fe + 2O2 → Fe3O4

Fe + 4HNO3 → Fe(NO3)3 + NO + 2H2O

Chu Thị Hạnh Trường Đại Học Sư Phạm 78

3Fe3O4 + 28HNO3 → 9Fe(NO3)3 + NO + 14H2O Fe2O3 + 6HNO3 → 2Fe(NO3)3 + 3H2O

Toàn m gam Fe bị oxi hóa thành Fe3+,bởi O

2

HNO3 Số mol khí NO = 2,24/22,4 = 0,1 (mol) 3+

2-2

Fe - 3e Fe

m m

3*

56 56

O + 4e 4O

12 - m 12 - m

4*

32 32

 

NO3- + 3e + 4H+ → NO + H 2O

0,3 0,1

Tổng số mol e chất oxi hóa nhận:

4*(12 – m)/32 + 0,3 (mol)

Theo định luật bảo tồn e ta có:

m 12 - m

3* = 4* + 0,3 m=10,08gam

56 32  

Đáp án: B

VI PHƯƠNG PHÁP BIỆN LUẬN CÁC KHẢ NĂNG XẢY RA PHẢN ỨNG ĐỔI VỚI CHẤT THAM

GIA PHẢN ỨNG 1 Nguyên tắc:

Chu Thị Hạnh Trường Đại Học Sư Phạm 80 ra chúng.

2 Ví dụ: Trộn CuO với oxit kim loại hóa trị II theo tỉ lệ số mol : hỗn hợp A Cho khí H2 dư đi qua 2,4 gam hỗn hợp (A) nung nóng ta thu hỗn hợp (B) Để hòa tan hết B cần 40 ml dung dịch HNO3

2,5M thu khí NO Oxit kim loại là, phản ứng xảy hoàn toàn.

Hướng dẫn giải: Gọi oxit kim loại MO

Đặt số mol CuO = x ; MO = 2x dùng Vì H2 khử được, nên oxit kim loại đứng sau Al

Các phản ứng xảy ra: CuO + H2 → Cu + H2O (1) x x

Chu Thị Hạnh Trường Đại Học Sư Phạm 81 Phản ứng xảy theo phương trình,…

3Cu + 8HNO3 → 3Cu(NO3)2 + 2NO + 4H2O (3)

x 8x/3

3M + 8HNO3 → 3M(NO3)2 + 2NO + 4H2O (4) 2x 16x/3

Số mol HNO3 = 40.2,5/1000 = 0,1 (mol).

80 ( 16) * 2, 16

1 3

x M a

x a

  

  

 

 

Giải hệ phương trình ta có: a= 0,0125 M = 40 (Ca)

-Trường hợp loại ví CaO khơng thể khử được H2.

- Phản ứng (2) không xảy ta có phản ứng

Chu Thị Hạnh Trường Đại Học Sư Phạm 82

MO + 2HNO3 → M(NO3)2 + H2O 2x 4x

Ta có hệ phương trình:

80x + (M + 16)2x = 2,4

x = 0,015 8x

M = 24(Mg) + 4x = 0,1

3          

Ví dụ 2: Đột cháy hoàn toàn lượng hiđrocacbon

X thu 8,8 gam CO2 và 1,8g H2O

a Xác định công thức phân tử X Biết MX không lớn 80 đvc (MX ≤ 80).

b Nếu X làm màu dung dịch Br2 ở điều kiện bình thường tạo thành dẫn xuất Brom chứa

18,09% cacbon khối lượng Công thức phân tử

A C2H6 B C2H2 C C6H6 D C4H4. Hướng dẫn giải: Đặt ctpt X CnHm = x (mol)

Phản ứng đốt cháy:

CnHm + (n + ¼m)O2 → nCO2 + ½mH2O x nx ½mx

2

CO H O

8,8 1,8

n = = 0,2(mol); n = = 0,1(mol)

44 18

nx = 0,2 mx

= 0,1 n = m  

Vậy cơng thức X CnHn Ta có 13n ≤ 80 →

Chu Thị Hạnh Trường Đại Học Sư Phạm 84 Phản ứng với Brom:

C2H2 + kBr2 → C2H2Br2k

2

4 4 2k

2

6 6 2k

24 18,09

= k = 0,66(loai) 26 + 160k 100

C H + kBr C H Br

48 18,09

= k = 1,33(loai) 52 + 160k 100

C H + kBr C H Br

72 18,09

= k = 2(nhân)

78 + 160k 100

   

   

 

VII PHƯƠNG PHÁP BIỆN LUẬN CÁC KHẢ NĂNG XẢY RA ĐỐI VỚI CHẤT TẠO THÀNH SAU PHẢN ỨNG

1 Nguyên tắc:

- Chất tạo thành sau phản ứng chưa xác định cụ thể tính chất

- Chia trường hợp xảy chất chưa xác định để giải chọn trường hợp phù hợp

2 Ví dụ: Hịa tan 20 gam hỗn hợp gồm MgCO3

RCO3 tỉ lệ 1:1 dung dịch HCl Lượng CO2 sinh ra hấp thụ hoàn toàn 200 ml dung dịch

NaOH 2,5M dung dịch A Thêm BaCl2 dư vào

dung dịch A thu 39,4 gam kết tủa Kim loại R là:

Chu Thị Hạnh Trường Đại Học Sư Phạm 86

Hướng dẫn giải: Đặt số mol MgCO3 = RCO3 = a

Các phản ứng xảy ra:

MgCO3 + 2HCl → MgCl2 + CO2 + H2O a a

RCO3 + 2HCl → RCl2 + CO2 + H2O a a

Có khả dung dịch A

CO2 + 2NaOH → Na2CO3 + H2O x 2x x

Na2CO3 + CO2 + H2O → 2NaHCO3 y y

Na2CO3 + BaCl2 → BaCO3 ↓ + 2NaCl (x - y) (x - y)

Chu Thị Hạnh Trường Đại Học Sư Phạm 87 nNạOH = 2x = 0,2 x 2,5 = 0,5 → x = 0,25

nBaCO3= (x – y) = 39,4 : 197 = 0,2 → y = 0,05

nCO2 = 2a = (x + y) = 0,25 + 0,05 = 0,3 → a = 0,15

Mặt khác ta có: 84a + (R + 60)a = 20 → R = - 10,6 (loại)

Dung dịch A có Na2CO3

Na2CO3 + BaCl2 → BaCO3 + 2NaCl

x x

nBaCO3= x = 39,4 : 197 = 0,2

nCO2 = 2a = x = 0,2 → a = 0,1 Do ta có:

84a + (R + 60)a = 20 → R = 56 (Fe) nhận

Đáp án: A

Chu Thị Hạnh Trường Đại Học Sư Phạm 88

1 Nguyên tắc:

-Đối với toán ẩn số nhiều phương trình liên hệ Ta dùng phương pháp biện luận giải hệ phương trình Thường gặp toán

kim loại chưa rõ hóa trị tốn có phương trình biểu diễn mối quan hệ số nguyên tử

cacbon hợp chất hữu cơ,…có thể sử dụng phương pháp lập bảng.

2 Ví dụ: Khi hòa tan lượng kim loại M vào

dung dịch HNO3 loãng vào dung dịch H2SO4 lỗng thì thu khí NO H2 có thể tích (ở cùng điều kiện) Khối lượng muối natri thu 159,21% khối lượng muối sunfat Tìm M = ?

Phương trình phản ứng:

3M + 4nHNO3 → 3M(NO3)n + nNO + 2nH2O

x ⅓nx 2M + nH2SO4 → M2(SO4)n + nH2

x ½x ½nx

Theo điều kiện ra: ⅓nx = ½nx (vơ lí)

Điều chung tỏ kim loại M có nhiều hóa trị, tác dụng với HNO3, M lên hóa trị cao nhất.

3M + 4mHNO3 → 3M(NO3)m + mNO + 2nH2O

x x ⅓159,21 mxx

(M + 62m)x = (2M + 96n) 1,5 100

mx nx 28

Chu Thị Hạnh Trường Đại Học Sư Phạm 90 Lập bảng:

Cặp nghiệm n = 2, M = 56 (Fe) phù hợp

XI PHƯƠNG PHÁP BIỆN LUẬN TÌM CƠNG THỨC PHÂN TỬ

1 Ngun tắc:

-Biết cơng thức ngun biện luận tìm công thức phân tử, tách từ công thức nguyên số ngun tử thích hợp làm thành nhóm định chức cần xác định

2 Ví dụ: Cơng thức nguyên axit hữu

mạch hở có dạng (C2H3O2)n Biện luận tìm cơng thức phân tử axit.

Hướng dẫn giải: Ta viết lại công thức dạng:

CnH2n(COOH)n n

M 281

2 3

Công thức phân tử tổng quát axit hữu có dạng: CmH2m + -2k –a(COOH)a trong a số nhóm

chức, k số liên kết π gốc hiđrocacbon (R): Ta có hệ phương trình: m = n

2m + – 2k – a = 2n → n = – 2k a = n

Lập bảng: k = 2 n = -2

Cặp nghiệm k = 0; n = phù hợp Công phân tử axit C2H4(COOH)2 (còn nữa)