- Muèi amoni vµ muèi kim lo¹i kiÒm kh¸c nhau nhiÒu vÒ ®é bÒn bëi nhiÖt : Muèi kim lo¹i kiÒm cã thÓ nãng ch¶y ë nhiÖt ®é cao vµ kh«ng bÞ ph©n huû cßn muèi amoni rÊt kÐm bÒn , khi ®un nãn[r]
(1)Tóm tắt cách giải đề thi chọn học sinh giỏi Quốc gia mơn hóa học 1999 - 2000 (BảngA)
C©u I :
1) Cho c¸c chÊt sau : HNO3 , Cu , Fe , Na , S , C , NaNO3 , Cu(NO3)2 , NH4NO3 HÃy viết tất phơng trình phản ứng tạo khí NO2 , ghi rõ điều kiện phản ứng (nếu có)
2) Muối amoni muối kim loại kiềm giống khác điểm ? Nêu mét vµi thÝ dơ thĨ
3) Trong phịng thí nghiệm hố học có lọ hố chất nhãn đựng riêng biệt dung dịch: NaCl, NaNO3 , MgCl2 , Mg(NO3)2 , AlCl3 , Al(NO3)3 , CrCl3 , Cr(NO3)3 Bằng phơng pháp hoá học , làm nhận biết đợc dung dịch ? Viết phơng trình phản ứng xảy ghi điều kiện ( có )
4) Hãy hồn thành phơng trình phản ứng hạt nhân sau ( có định luật bảo tồn đợc dùng hồn thành phơng trình ? )
a 92U238 90Th230 +
b 92U235 82Pb206 +
Lời giải
1) Các phơng trình phản ứng tạo NO2 :
Cu + HNO3 đặc = Cu(NO3)2 + NO2 + H2O to
Fe + HNO3 đặc = Fe(NO3)3 + NO2 + H2O Na + HNO3 đặc = NaNO3 + NO2 + H2O to
S + HNO3 đặc = H2SO4 + NO2 + H2O to
C + HNO3 đặc = CO2 + NO2 + H2O
to
Cu(NO3)2 = CuO + NO2 + O2 HNO3 = NO2 + O2 + H2O 2) - Muối amoni muối kim loại kiềm, liên kết phân tử thuộc liên kết ion, tan nhiều nớc tan điện li mạnh
- Muối amoni muối kim loại kiềm khác nhiều độ bền nhiệt : Muối kim loại kiềm nóng chảy nhiệt độ cao khơng bị phân huỷ muối amoni bền , đun nóng phân huỷ dễ dàng (Ví dụ NaCl nóng chảy 800oC sôi ở 1454oC , NH
4Cl phân huỷ 350oC ; Na2CO3 nóng chảy 850oC , (NH4)2CO3 phân huỷ nhiệt độ thờng ; NaNO2 nóng chảy 284oC cha phân huỷ, NH4NO2 phân huỷ > 70oC ).
- Kh¸c víi mi kim loại kiềm, muối amoni muối bazơ yếu nên thuỷ phân cho dung dịch có tính axit NH4+ + H2O NH3 + H3O+
- Muối amoni tác dụng dễ dàng với kiềm giải phóng khÝ NH3
NH4Cl + NaOH = NH3 + NaCl + H2O 3) Häc sinh cã thĨ lµm theo c¸ch sau :
Đánh số thứ tự lọ hoá chất nhãn lấy lợng nhỏ vào ống nghiệm (mẫu A) để làm thí nghiệm, ống nghiệm đợc đánh số thứ t theo cỏc l
Cho dung dịch AgNO3 lần lợt vào ống nghiệm (mẫu A) Nếu thấy kết tủa trắng, nhận dung dịch muối clorua
AgNO3 trắng AgCl , suy dung dịch: NaCl, MgCl2 , AlCl3 ,CrCl3 MÉu A
Kh«ng có tợng phản ứng , suy dung dÞch : NaNO3 , Mg(NO3)2 , Al(NO3)3 , Cr (NO3)3
Cho dung dịch NaOH (d) vào lần lợt dung dịch muối clorua : -Nhận dung dịch MgCl2 tạo trắng Mg(OH)2
MgCl2 + NaOH = Mg(OH)2 tr¾ng + NaCl - ThÊy tợng phản ứng , nhận dung dịch NaCl
- Thấy kết tủa tan dung dÞch NaOH ( d ) , suy dung dịch lại AlCl3 , CrCl3 Tiếp tục thêm nớc brom vào : thấy dung dịch xuất màu vàng Cr+3 bị oxi hoá thành Cr+6 , nhận dung dịch CrCl
(2)AlCl3 + NaOH = Al(OH)3 + NaCl Al(OH)3 + NaOH = NaAlO2 + H2O CrCl3 + NaOH = Cr(OH)3 + NaCl
Cr(OH)3 + NaOH = NaCrO2 + H2O
NaCrO2 + Br2 + NaOH = Na2CrO4 + NaBr + H2O -NhËn dung dịch muối nitrat làm tơng tự nh trªn
4) áp dụng định luật bảo toàn vật chất ( bảo toàn số khối , bo ton in tớch )
hoàn thành phơng trình phản ứng hạt nhân
a 92U238 90Th230 + 2He4 + 2-
b 92U235 82Pb206 + 2He4 + on1 + 4
-C©u II :
1) Để xác định hàm lợng oxi tan nớc ngời ta lấy 100,00 ml nớc cho MnSO4(d) NaOH vào nớc Sau lắc kĩ (khơng cho tiếp xúc với khơng khí) Mn(OH)2 bị oxi oxi hoá thành MnO(OH)2 Thêm axit (d) , MnO(OH)2 bị Mn2+ khử thành Mn3+ Cho KI ( d ) vào hỗn hợp , Mn3+ oxi hoá I- thành I
3- Chuẩn độ I3- hết 10,50 ml Na2S2O3 9,800.10-3 M
a Viết phơng trình ion phản ứng xảy thí nghiệm b Tính hàm lợng ( mmol / l ) oxi tan nớc
2) Từ nguyên tố O , Na , S tạo đợc muối A , B có nguyên tử Na phân tử Trong thí nghiệm hố học ngời ta cho m1 gam muối A biến đổi thành m2 gam muối B 6,16 lít khí Z 27,3oC ; atm Biết hai khối lợng khác 16,0 gam
a H·y viÕt ph¬ng trình phản ứng xảy với công thức cụ thể cña A , B b TÝnh m1 , m2
Lời giải
1) a Các phơng trình phản ứng :
Mn2+ + OH- Mn(OH) 2
Mn(OH)2 + O2 MnO(OH)2 (1) MnO(OH)2 + H+ + Mn2+ = Mn3+ + H2O (2) Mn3+ + I- = Mn2+ + I3- (3) I3- + S
2O32- = S4O62- + I- (4) Hàm lợng ( mmol / l ) oxi tan nớc :
2) a Đặt A lµ Na2X ; B lµ Na2Y , ta cã : Na2X Na2Y + Z Z cã thĨ lµ H2S , SO2 VËy
Cø 0,25 mol lợng A khác lợng B 16,0 g
So sánh cặp chất , thấy A : Na2S ; B : Na2SO4 VËy :
Na2S + H2SO4 Na2SO4 + H2S b TÝnh m1 , m2 :
m1 = 78 0,25 = 19,5 (g)
m2 = 19,5 + 16,0 = 142,0 0,25 = 35,5 (g)
C©u III :
1) Viết phơng trình ph¶n øng x¶y ( nÕu cã) cđa khÝ clo , tinh thĨ iot t¸c dơng víi :
a Dung dịch NaOH ( nhiệt độ thờng , đun nóng ) b Dung dịch NH3
2) Trong công nghệ hoá dầu , ankan đợc loại hiđro để chuyển thành hiđrocacbon khơng no có nhiều ứng dụng Hãy tính nhiệt phản ứng sau:
C4H10 C4H6 + H2 ; Ho1 (1) CH4 C6H6 + H2 ; Ho2 (2) Biết lợng liên kết , E theo kJ.mol-1 , liên kết nh sau :
E , theo kJ.mol-1 435,9 416,3 409,1 587,3 Liªn kÕt H-H C-H C-C C=C
mmol 0257 , 50 , 10 10 , n
O2
l / mmol 257 , 100 1000 0257 , ) mol ( 25 , , 22 , 300 273 16 , n n
(3)( Với liên kết C-H , C-C , trị số trung bình hợp chất hiđrocacbon khác )
Lời giải :
1) a Các phơng trình phản øng cđa khÝ clo , tinh thĨ iot víi dung dịch NaOH (ở to thờng , đun nóng) :
nguéi
Cl2 + NaOH = NaCl + NaOCl + H2O
nãng
Cl2 + NaOH = NaCl + NaClO3 + H2O I2 + NaOH = NaI + NaIO3 + H2O
b.Các phơng trình phản øng cđa khÝ clo , tinh thĨ iot víi dung dÞch NH3 : Cl2 + NH3 = N2 + NH4Cl
I2 + NH3 = NI3.NH3 + NH4I
2) Tính nhiệt phản ứng : * Tìm hệ sè cho c¸c chÊt
C4H10 C4H6 + H2 ; Ho1 (1) hay H3C - CH2- CH2-CH3 CH2=CH-CH=CH2 + 2H2
CH4 C6H6 + H2 ; Ho2 (2)
m n Trong đóEi , Ej lợng liên kết * Từ Ho
ph¶n øng = i Ei _ j Ej ë vế đầu cuối (tham gia , tạo thành) i = j = ph¶n øng
i , j số liên kết thứ i , thứ j Do Ho
1 = ( 10 EC-H + 3EC-C ) - (6 EC-H + EC=C + EC-C + EH-H ) Thay số , tính đợc Ho
1 = + 437,0 kJ.mol-1 T¬ng tù , ta cã
Ho
2 = 24 EC-H - ( 3EC-C + EC=C + EC-H + EH-H ) Thay số , tính đợc Ho
2 = + 581,1 kJ.mol-1 (Ho2 > , ph¶n øng thu nhiƯt )
C©u IV :
1) HÃy viết phơng trình hoá học cấu hình electron tơng ứng chất đầu , sản phẩm tờng hợp sau :
a Cu2+ ( z = 29 ) nhận thêm e b Fe2+ ( z = 26 ) nhờng bớt e c Bro ( z = 35 ) nhận thêm e d Hgo ( z = 80 ) nhờng bớt e 2) Hoà tan 7,180 gam sắt cục chứa Fe2O3 vào lợng d dung dịch H2SO4 lỗng thêm nớc cất đến thể tích 500 ml Lấy 25 ml dung dịch thêm dần 12,50 ml dung dịch KMnO4 0,096 M xuất màu hồng tím dung dịch a Xác định hàm lợng (phần trăm khối lợng) Fe tinh khiết sắt cục b Nếu lấy khối lợng sắt cục có hàm lợng Fe tinh khiết nhng chứa tạp chất FeO làm lại thí nghiệm giống nh lợng dung dịch KMnO4 0,096 M cần dùng ?
Lêi gi¶i :
1) a Cu2+ + 2e Cuo
[Ar] 3d9 + 2e [Ar] 3d10 4s1 b Fe2+ - e Fe3+ [Ar] 3d6 - e [Ar] 3d5 c Bro + e Br
[Ar] 3d10 4s2 4p5 + e [Ar] 3d10 4s1 4p6 = [Kr] d Hgo - 2e Hg2+
[Xe] 4f14 5d10 6s2 - 2e [Xe] 4f14 5d10 KÝ hiƯu [Ar] chØ cÊu h×nh e cđa nguyªn tư Ar ( z = 18 )
[Kr] Kr ( z = 36 ) [Xe] Xe ( z = 54 ) 2) a Xác định hàm lợng Fe sắt cục
Gäi x lµ sè mol Fe2O3 vµ y lµ sè mol Fe cã 7,180 g s¾t cơc
Fe2O3 + H2SO4 = Fe2(SO4)3 + H2O x mol x mol
(4)Fe + H2SO4 = FeSO4 + H2 ( y - x ) mol ( y - x ) mol
10 FeSO4 + KMnO4 + H2SO4 Fe2(SO4)3 + MnSO4 + K2SO4 + H2O Sè mol FeSO4 cã 500 ml dung dÞch :
Hệ phơng trình :
59,691 x + 55,847 y = 7,180 x o,1 mol = 1,596 g
x + y = 0,120 y = 7,180 - 1,596 = 5,584 g 5,584 100
Hàm lợng Fe tinh khiết = 77,77 % 7,180
b Nếu tạp chất FeO lợng dung dịch KMnO4 0,096 M cần dùng : FeO + H2SO4 FeSO4 + H2O
Fe + H2SO4 = FeSO4 + H2
Số mol FeSO4 có 500 ml dung dịch : 0,0222 + 0,0999 = 0,1221 (mol) Thể tích dung dịch KMnO4 0,096 M cần dùng để tác dụng đủ với 25 ml dung dịch FeSO4 :
C©uV:
1) Cho: Eo 25oC cặp Fe2+ / Fe Ag+ / Ag tơng ứng - 0,440 V và 0,800 V Dùng thêm điện cực hiđro tiêu chuẩn , viết sơ đồ pin đợc dùng để xác định điện cực cho Hãy cho biết phản ứng xảy pin đợc lập từ hai cặp hoạt động
2) a Hãy xếp nguyên tố natri , kali , liti theo thứ tự giảm trị số l ợng ion hoá thứ ( I1) Dựa vào cấu tạo nguyên tử để đa qui luật xếp ?
b Dùa vµo cÊu hình electron , hÃy giải thích lớn lợng ion hoá thứ ( I1 ) Mg so víi Al ( Mg cã I1 = 7,644 eV ; Al cã I1 = 5,984 eV )
Lêi gi¶i :
1) H2 ( Pt ) H+ 1M Fe2+1M Fe p = 1at
EoFe2+/ Fe = - 0,440 V cùc Fe : cùc ; cùc H : cùc
Ph¶n øng : Fe 2e = Fe2+ H+ + 2e = H
2
Fe + H+ = Fe2+ + H
H2 ( Pt ) H+ 1M Ag+1M Ag p = 1at
EoAg+/Ag = 0,800 V cùc Ag : cùc ; cùc H : cùc
Ph¶n øng : H2 2e = 2H+ Ag+ + e = Ag
H2 + Ag+ = 2Ag + H+
Fe Fe2+ Ag+1M Ag
Eopin = EoAg+/Ag - EoFe2+/ Fe = 1,24 V cùc Ag : cùc ; cùc Fe : cùc
Ph¶n øng : Fe 2e = Fe2+ Ag+ + 2e = Ag
Fe + Ag+ = 2Ag + Fe2+
120 , 25 1000 500 , 12 096 , y x 0222 , 846 , 71 596 ,
0,0222mol
0999 , 847 , 55 584 ,
0,0999mol
(5)2) a Thứ tự giảm I1 Li , Na , K
Căn : Các nguyên tố thuộc nhóm I , có e hố trị từ xuống : z ( z = z = 19 )
r
r tăng nhanh nên lực hút hạt nhân với 1e hoá trị giảm từ xuống Kết quả: I1 giảm từ xuống
b Mg ( z = 12 ) có 1s22s22p63s2 Al ( z = 13 ) có 1s22s22p63s23p1 Khi tách e Mg từ phân lớp bão hoà 3s1 phải tốn nhiều lợng khi tách e Al từ phân lớp cha bão hoà 3p1 Do Mg có I1 lớn Al
Câu I (4 điểm):
1 Phng phỏp sunfat điều chế đợc chất nào: HF , HCl , HBr , HI ? Nếu có chất khơng điều ch c bng
phơng pháp này, hÃy giải thích t¹i sao?
Viết phơng trình phản ứng ghi rõ điều kiện (nếu có) để minh hoạ
2 Trong dãy oxiaxit clo, axit hipoclorơ quan trọng axit hipoclorơ có tính chất: a) Tính axit yếu, yếu axit cacbonic; b) Có tính oxi hố mãnh liệt; c) Rất dễ bị phân tích có ánh sáng mặt trời, đun nóng Hãy viết phơng trình phản ứng để minh hoạ tính chất
3 Cã c¸c dung dÞch (bÞ mÊt nh·n) : a) BaCl2 ; b) NH4Cl ; c) K2S ; d) Al2(SO4)3 ; e) MgSO4 ; g) KCl ; h) ZnCl2 Đợc dùng thêm dung dịch phenolphtalein (khoảng pH chuyển màu từ - 10) metyl da cam (khoảng pH chuyển màu từ 3,1 - 4,4)
Hãy nhận biết dung dịch trên, viết phơng trình ion (nếu có) để giải thích Tìm cách loại tạp chất khí có khí khác viết phơng trình phản ứng xảy ra: a) CO có CO2 ; b) H2S có HCl ; c) HCl có H2S ; d) HCl có SO2 ; e) SO3 cú SO2
Cách giải
1 Phng pháp sunfat cho muối halogenua kim loại tác dụng với axit sunfuric đặc, nóng để điều chế hiđrohalogenua dựa vào tính dễ bay hiđrohalogenua
Phơng pháp áp dụng để điều chế HF , HCl, khơng điều chế đợc HBr HI axit H2SO4 chất oxi hố mạnh cịn HBr HI dung dịch chất khử mạnh, áp dụng phơng pháp sunfat không thu đợc HBr HI m thu c Br2, I2
Các phơng trình phản ứng:
CaF2 + H2SO4 đ, nãng = HF + CaSO4 NaCl + H2SO4 ®, nãng = HCl + NaHSO4 NaCl + H2SO4 ®, nãng = HCl + Na2SO4 NaBr + H2SO4 ®, nãng = NaHSO4 + HBr
HBr + H2SO4 ®, nãng = SO2 + H2O + Br2 NaI + H2SO4 ®, nãng = NaHSO4 + HI
HI + H2SO4 ®, nãng = H2S + H2O + I2 Axit hipoclor¬ :
- TÝnh axit rÊt yÕu, yÕu h¬n axit cacbonic
NaClO + CO2 + H2O = NaHCO3 + HClO
TÝnh oxi ho¸ mÃnh liệt, đa chất phản ứng có số oxi hoá cao nhÊt 6
4 HClO + PbS-2 = 4 HCl + PbSO
4
- Dễ bị phân tích :
a s to
HClO = HCl + O ; HClO = HCl + HClO3 Dïng phenolphtalein nhËn K2S
S-2 + H
2O HS - + OH
(6)to
- Víi NH4Cl : S-2 + NH4+ = NH
3 + HS
-Nhận NH3 nhờ mùi khai, hoá đỏ giấy lọc
tÈm phenolphtalein ( v× NH3 cã pH > ). - Víi Al2(SO4)3 : Cho kÕt tđa keo tr¾ng Al(OH)3
Al3+ + 3 S-2 + H
2O = Al(OH)3 + HS
Víi MgSO4 : Cho kÕt tđa tr¾ng Mg(OH)2
Mg2+ + S2- + H2O = Mg(OH)2 + HS Víi ZnCl2 : Cho kÕt tđa tr¾ng ZnS
Zn2+ + S2- = ZnS
Dùng NH4Cl để nhận MgSO4: kết tủa Mg(OH)2 tan đợc NH4Cl ; kết tủa Al(OH)3 và ZnS không tan
to
Mg(OH)2 + NH4+ = Mg2+ + NH
3 + H2O
Dïng MgSO4 nhËn BaCl2:
Ba2+ + SO
42- = BaSO4tr¾ng Dïng BaCl2 nhËn Al2(SO4)3 :
Còn lại KCl Ba2+ + SO
42- = BaSO4trắng
(Hoặc dùng metyl da cam lµm thc thư:
NhËn Al2(SO4)3
Al2(SO4)3 2 Al3+ + SO
4 Al3+ + H
2O AlOH2+ + H+
Dung dịch có phản ứng axit ( pH < ) làm cho metyl da cam có màu da cam đỏ hồng.
Các dung dịch cịn lại có pH > 4,4 nên metyl da cam có màu vàng Dùng Al2(SO4)3 làm thuốc thử:
- Víi BaCl2 cho kÕt tđa tr¾ng tinh thĨ Ba2+ +
SO42- = BaSO4tr¾ng
- Víi K2S cho kÕt tđa keo tr¾ng Al(OH)3 Al3+ + 3 S-2 + H
2O = Al(OH)3 + HS
-Dïng K2S lµm thc thư:
to
- Víi NH4Cl : S-2 + NH4+ = NH
3 + HS
-Nhận NH3 nhờ mùi khai, hoá đỏ giấy lọc tẩm phenolphtalein - Với MgSO4 : Cho kết tủa trắng Mg(OH)2
Mg2+ + S2- + H2O = Mg(OH)2 + HS Víi ZnCl2 : Cho kÕt tđa tr¾ng ZnS
Zn2+ + S2- = ZnS
- Với KCl dấu hiệu
Để phân biƯt MgSO4 víi ZnCl2 , cho NH4Cl vµo kÕt tủa Mg(OH)2 ZnS có kết tủa Mg(OH)2 tan NH4Cl ®un nãng
to
Mg(OH)2 + NH4+ = Mg2+ + NH
3 + H2O ZnS không tan.)
4 to
a) CO + CuO = CO2 + Cu b) H2S + CuCl2 = CuS + HCl
c) HCl + NaHS = NaCl + H2S
(7) NhËn biÕt c¸c chÊt cã kÕt tña A: PbS; PbSO4; PbI2 Cho kÕt tña hoà tan NaOH d : PbS không tan, có màu đen Dung dịch có PbO22-, SO42-, I-, OH
PbSO4 + OH- PbO22- + SO42- + H2O PbI2 + OH- PbO22- + I- + H2O
NhËn ion SO42-: cho BaCl2 d: cã kÕt tủa trắng BaSO4, dung dịch có PbO22-, OH-, Ba2+, I-
Nhận I-, Pb2+: axit hoá dung dịch b»ng HNO
3 d sÏ cã kÕt tđa vµng PbI2 xuÊt hiÖn: OH- + H+ H
2O
PbO22- + H+ Pb2+ + 2H2O Pb2+ + I- PbI
2
1 Trong phòng thí nghiệm có dung dịch bị mÊt nh·n: AlCl3, NaCl, KOH,
Mg(NO3)2, Pb(NO3)2, Zn(NO3)2, AgNO3 Dùng thêm thuốc thử, hÃy nhận biết dung dịch Viết phơng trình phản ứng (nếu có)
3 Kim loại A phản ứng với phi kim B tạo hợp chất C màu vàng cam Cho 0,1 mol hợp chất C phản ứng với CO2 (d) tạo thành hợp chất D 2,4 gam B Hịa tan hồn toàn D vào nớc, dung dịch D phản ứng hết 100 ml dung dịch HCl M giải phóng 1,12 l khí CO2 (đktc) Hãy xác định A, B, C, D viết phơng trình phản ứng xảy Biết hợp chất C chứa 45,07 % B theo khối lợng; hợp chất D khơng bị phân tích nóng chảy Lời giải:
1 Cã thĨ dïng thªm phenolphtalein nhận biết dung dịch AlCl3, NaCl, KOH, Mg(NO3)2, Pb(NO3)2, Zn(NO3)2, AgNO3
* Lần lợt nhỏ vài giọt phenolphtalein vào dung dịch - Nhận dung dịch KOH xuất màu đỏ tía * Lần lợt cho dung dịch KOH vào dung dịch lại: - Dung dịch AgNO3 có kết tủa màu nâu
Ag++ OH– AgOH ; (hc 2Ag++ 2OH– Ag2O + H2O) - Dung dÞch Mg(NO3)2 cã kÕt tđa tr¾ng, keo
Mg2++ 2OH– Mg(OH)2
- Các dung dịch AlCl3, Pb(NO3)2, Zn(NO3)2 có chung tợng tạo kết tủa trắng,
tan dung dÞch KOH (d)
Al3++ 3OH– Al(OH)3 ; Al(OH)3 + OH– AlO2–+ 2H2O Pb2++ 2OH– Pb(OH)2 ; Pb(OH)2+ OH– PbO2– + 2H2O Zn2++ 2OH– Zn(OH)2 ; Zn(OH)2+ OH– ZnO2– + 2H2O - Dung dịch Nacl tợng
- Dïng dung dÞch AgNO3 nhËn dung dÞch AlCl3 tạo kết tủa trắng Ag++ Cl AgCl
- Dïng dung dÞch NaCl nhËn dung dịch Pb(NO3)2 tạo kết tủa trắng Pb2++ 2 Cl PbCl2
- lại dung dịch Zn(NO3)2
Các phơng trình phản ứng: K + O2 KO2
KO2 + 2 CO2 K2CO3 + 3O2
K2CO3 + 2 HCl KCl + H2O + CO2
3.
nHCl = 0,1 mol ; nCO2 = 0,05 mol
Dung dịch D phản ứng hết 0,1 mol HCl giải phóng khÝ CO2
2
H CO
n n
= 0, 1 0, 05 =
2 1 suy hơp chất D muối cacbonat kim loại hơp chất D không bị phân tích nóng chảy, D cacbonat kim loại kiÒm H++ CO32- = H2O + CO2
(8)Lỵng oxi 0,1 mol C (AxOy ) lµ 16 x 0,05 + 2,4 = 3,2 (g); mC =
3, 2.100
45, 07 = 7,1 gam
Mc = 7,1 : 0,1 = 71 (g/mol) mA C = 7,1 - 3,2 = 3,9 (g) x : y =
A
3, 9 3, 2 :
M 16 MA = 39 (g) VËy A lµ K ; B lµ O2 ; C KO2 ; D K2CO3 Câu 1(2 ®iĨm):
Bằng dung dịch NH3, ngời ta làm kết tủa hoàn toàn ion Al3+ dung dịch nớc dạng hiđroxit, nhng làm kết tủa đợc phần ion Mg2+ dung dịch
níc ë dạng hiđroxit
HÃy làm sáng tỏ điều nói b»ng c¸c phÐp tÝnh thĨ
Cho biÕt: TÝch sè tan cđa Al(OH)3 lµ 5.1033; tÝch sè tan cđa Mg(OH)2 4.1012; số phân ly bazơ NH3 1,8.105
H
ớng dẫn giải:
Tính số cân K phản ứng kết tđa hi®roxit:
3 NH3 + H2O NH4+ + OH ; K = 1,8.105 Al(OH)3 Al3+ + OH ; KS, = 1033 Al3+ + NH
3 + H2O Al(OH)3 + NH4+ ; K = = 1,17.1018
Tơng tự nh vậy, phản ứng: Mg2+ + NH
3 + H2O Mg(OH)2 + NH4+ ; K = = 81 Phản ứng thuận nghịch, Mg2+ không kết tủa hoàn toàn dới dạng magiê hiđroxit nh Al3+. Câu (2 điểm):
Nhỳng hai tm km, mi có khối lợng 10 gam vào hai dung dịch muối kim loại hoá trị hai Sau thời gian xác định, lấy hai kẽm khỏi dung dịch, rửa sạch, làm khô cân lại Kết cho thấy có khối lợng 9,5235 gam, có khối lợng 17,091 gam
Cho biÕt: Mét hai dung dịch muối kim loại hoá trị hai muối sắt (II); l-ợng kẽm tham gia phản ứng hai dung dịch nh
1 Giải thích tợng xảy dung dịch.
2 Cho biết kim loại tham gia vào thành phần dung dÞch mi thø hai H
íng dÉn chÊm:
1 Khi nhóng tÊm kÏm vµo dung dÞch muèi Fe(II):
Zn + Fe2+ Zn2+ + Fe (1) V×: MFe < MZn nên khối lợng kẽm giảm
Khi nhúng kẽm vào dung dịch muối thứ hai X2+
Zn + X2+ Zn2+ + X (2) Vì: MZn < MX nên khối lợng kẽm tăng lên
2 Gi x l s mol Zn phản ứng, theo (1) ta có:
(10 65,38 x) + 55,85 x = 9,5235 x = 0,05 (mol) Vì lợng Zn tham gia phản ứng trờng hợp nh nhau, theo (2) ta cã:
(10 65,38 0,05) + MX 0,05 = 17,091 MX = 207,2 VËy X2+ lµ Pb2+, X lµ Pb
Zn + Pb2+ Zn2+ + Pb Câu (1,5 điểm):
Hon thnh phơng trình phản ứng sau đây: 1 NaCl + H2SO4 đặc, nóng
2 NaBr + H2SO4 đặc, nóng 3 NaClO + PbS
NH
3
Al(OH)
3
K3 K
S;
NH
3
Al(OH)
3 NH
3
Mg(OH)
2 K2 K
(9)4 FeSO4 + H2SO4 + HNO2 5 KMnO4 + H2SO4 + HNO2 6 NaNO2 + H2SO4 lo·ng
H
íng dÉn chÊm:
1 NaCl + H2SO4 (đặc, nóng) HCl + NaHSO4 NaCl + H2SO4 (đặc, nóng) HCl + Na2SO4 2 NaBr + H2SO4 (đặc, nóng) NaHSO4 + HBr
HBr + H2SO4 (đặc, nóng) SO2 + H2O + Br2
NaBr + H2SO4 (đặc, nóng) NaHSO4 + SO2 + H2O + Br2
3 NaClO + PbS NaCl + PbSO4
4 FeSO4 + H2SO4 + HNO2 Fe2(SO4)3 + NO + H2O 5 KMnO4 + H2SO4 + HNO2 K2SO4 + MnSO4 + HNO3 + H2O
6 NaNO2 + H2SO4 (lo·ng) Na2SO4 + NaNO3 + NO + H2O Câu (3,5 điểm):
Một bình điện phân chứa dung dịch NaOH (pH=14) bình điện phân khác chứa dung dịch H2SO4 (pH = 0) 298K Khi tăng hiệu điện từ từ hai cực bình ngời ta thấy có khí giống thoát hai bình điện
1 Giải thích tợng Viết phơng trình phản ứng xảy bình (không xét tạo thành H2O2 H2S2O8)
3 Ngời ta muốn giảm pH dung dịch NaOH xuống cịn 11 Có thể dùng NH4Cl đợc khơng? Nếu đợc, giải thích tính khối lợng NH4Cl phải dùng để giảm pH lít dung dịch NaOH từ 14 xuống 11
H
íng dÉn chÊm:
1
Trong thÝ nghiªm này, nớc bị điện phân điện thế. a) Dung dịch NaOH:
ở anôt: 2 OH H
2O + 1/2 O2 + e
ë cat«t: 2 H2O + e H2 + OH
H2O H2 + 1/2 O2
b) Dung dÞch H2SO4:
ë an«t: H2O 1/2 O2 + H+ + e
ë cat«t: 2 H+ + e H 2
H2O H2 + 1/2 O2
Khí bình hiđro oxi
3 Có thể dùng NH4Cl để giảm pH dung dịch NaOH từ 14 xuống 11 NH4+ + OH NH3 + H2O
pOH dung dịch NaOH thêm NH
4Cl để giảm pH dung dịch NaOH từ 14 xuống 11 đợc tính theo cơng thức:
pOH = pKb + lg
9
[NH3]
[NH
+ ]
[NH3] [NH
4 +
(10)
= 4,75 + lg
Suy [NH4+] = 0,0178 [NH3]
Khi pH dung dịch NaOH giảm từ 14 xuống 11 [OH] dung dịch giảm đi: 103 = 0,999 mol Đây số mol NH
3 hình thành Vậy
[NH3] = 0,999 mol/L vµ:
[NH4+] = 0,0178 0,999 0,0178 (mol/L)
Sè mol NH4Cl ph¶i thêm vào lít dung dịch:
n = n + n = 0,0178 + 0,999 = 1,0168 (mol)
Khối lợng NH4Cl phải thêm vào lÝt dung dÞch: 1,0168 53,5 = 54,4 (gam)
Câu 1(2,5 điểm):
t chỏy kim loi magiờ khơng khí Cho sản phẩm thu đợc tác dụng với lợng d dung dịch axit clohiđric, đun nóng dung dịch đến cạn khơ Nung nóng sản phẩm làm ngng tụ chất bay sinh trình nung
Hãy viết phơng trình phản ứng xảy thí nghiệm cho biết có chất sản phẩm ngng tụ đợc
H
íng dẫn chấm: Các phản ứng:
Mg + O2 MgO Mg + N2 Mg3N2
MgO + HCl MgCl2 + H2O Mg3N2 + HCl MgCl2 + NH4Cl
MgCl2.6 H2O MgO + HCl + H2O NH4Cl NH3 + HCl NH4Cl Sản phảm đợc ngng tụ: NH4Cl ; H2O ; HCl
Câu (4 điểm):
1 Tớnh điện li ion CO32 dung dịch Na2CO3 có pH =11,60 (dung dịch A)
2 Thªm 10,00 ml HCl 0,160 M vào 10,00 ml dung dịch A Tính pH hỗn hợp thu đ-ợc
3 Có tợng xảy thêm ml dung dịch bÃo hoà CaSO4 vào ml dung dịch A
Cho: CO2 + H2O HCO3 + H+ ; K = 106,35 HCO3 H+ + CO32 ; K = 1010,33
§é tan cđa CO2 níc b»ng 3,0.102 M
TÝch sè tan cña CaSO4 b»ng 105,04; cña CaCO3 b»ng 108,35
H
íng dÉn chÊm:
1 CO32 + H2O HCO3 + OH ; Kb1 =
= 103,67 (1) 10
NH4+ NH
3
to
to
a
1
a
2
10 -14 10 -10,33
10 -14 10 -6,35
(102,4)2
C 102,4 10
(11)HCO3 + H2O ( H2O.CO2) + OH ; Kb2 =
= 107,65 (2) Kb1 >> Kb2 , cân (1) chủ yếu
CO32 + H2O HCO3 + OH ; 103,67
C C
[ ] C 102,4 102,4 102,4
= 103,67 C = 102,4 + = 0,0781 M
= = 5,1 % 2
CHCl = = 0,08 M ; C = = 0,03905 M CO32 + H+ CO2 + H2O
[ ] 0,03905 0,08
1,9 103 0,03905 C > L
CO2 + H2O H+ + HCO3 ; 106,35 (do Ka1 >> Ka2) C 3,0 102 1,9 103
3,0 102 x 1,9 103 + x x
= 106,35 x = 7,05.106 << 1,9 103 [H+] = 1,9.103 VËy pH = lg 1,9 103 = 2,72
3
C = = 0,03905 0,0391
CaSO4 Ca2+ + SO42 ; KS1 = 105,04 x x
x = KS1 = 102,52 CCa2+ = = 102,82 CO32 + H2O HCO3 + OH ; 103,67 (do Kb1 >> Kb2)
C 0,0391
[ ] 0,0391 x x x
= 103,67 x = 2,89.103 C = 0,0391 2,89.103 = 0,0362 M
C CCa2+ = 0,0362 102,82 = 5,47.105 > 108,35 KÕt luËn: cã kÕt tña CaCO3
102,4 102 0,0781 CO32
0,16
Na2CO3 0,0781 2
CO2
CO2
x(1,9 103 + x) 3,0 102 x
CO32
0,0781
102,52
x2
0,0391 x
CO
3
2
CO
3
2