chuyên đề lý thuyết và các dạng bài tập cacbon silic 4 mức độ

CHUYÊN ĐỀ 6: CACBON - SILIC A KIẾN THỨC LÝ THUYẾT CACBON VÀ HỢP CHẤT A CACBON - C I VỊ TRÍ VÀ CẤU TẠO • Vị trí: Cacbon thuộc nhóm IVA, chu kì bảng hệ thống tuần hồn • Cấu hình electron ngun tử: ls22s22p2 • Các số oxi hóa cacbon: -4, 0, +2 +4 (trong hợp chất vô cơ), tùy thuộc vào độ âm điện nguyên tố liên kết với cacbon • Sự phổ biến: Cacbon nguyên tố phổ biến thứ vũ trụ khối lượng sau hydro, heli, oxy Cacbon có nhiều Mặt Trời, ngơi sao, chổi bầu khí phần lớn hành tinh Một số thiên thạch chứa kim cương vi tinh thể, loại hình thành hệ Mặt Trời đĩa tiền hành tinh Các kim cương vi tinh thể tạo áp lực mạnh nhiệt độ cao nơi mà thiên thạch va chạm Có khoảng 10 triệu hợp chất khác cacbon mà khoa học biết hàng nghìn số tối quan trọng cho q trình sống cho phản ứng sở hữu quan trọng kinh tế Trong tổ hợp với nguyên tố khác, cacbon tìm thấy bầu khí trái đất hịa tan thực thể có chứa nước Với lượng nhỏ canxi, magiê sắt, tạo thành phần chủ yếu lượng lớn đá cacbonat (đá vôi, đolomit, đá cẩm thạch ) Khi tổ hợp với hidro, cacbon tạo thành than, dầu mỏ khí tự nhiên, cịn gọi hidrocacbon II TÍNH CHẤT VẬT LÝ Cacbon tạo thành số dạng thù hình khác tính chất vật lí - Kim cương chất tinh thể không màu, suốt, khơng dẫn điện, dẫn nhiệt kém, có khối lượng riêng 3,5 g/cm3 Tinh thể kim cương thuộc loại nguyên tử điển hình, ngun tử cacbon tạo liên kết cộng hóa trị bền với bốn nguyên tử cacbon lân cận nằm đỉnh hình tứ diện Mỗi nguyên tử cacbon đỉnh lại liên kết với nguyên tử cacbon khác Độ dài liên kết C.C 0,154nm Do cấu trúc nên kim cương chất cứng tất chất Trang - Than chì tinh thể màu xám đen, có ánh kim, dẫn điện tốt kim loại Tinh thể than chì có cấu trúc lớp Trong lớp, nguyên tử cacbon liên kết theo kiểu cộng hóa trị với nguyên tử cacbon lân cận nằm đỉnh tam giác Độ dài liên kết C.Cbằng 0,142nm Khoảng cách hai nguyên tử cacbon thuộc hai lớp lân cận 0,34nm Các lớp liên kết với lực tương tác yếu, nên lớp dễ tách khỏi Khi vạch than chì giấy, để lại vạch đen gồm nhiều lớp tinh thể than chì - Fuleren gồm phân tử C60, C70 Phân tử C60 có cấu trúc hình rỗng gồm 32 mặt với 60 đỉnh 60 nguyên tử cacbon Fuleren 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 nên chúng có khả hấp thụ mạnh chất khí chất tan dung dịch III TÍNH CHẤT HĨA HỌC Trong dạng tồn cacbon, cacbon vơ định hình hoạt động mặt hóa học Tuy nhiên, nhiệt độ thường cacbon trơ, cịn đun nóng phản ứng với nhiều 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 Cịn trường hợp cacbon với nguyên tố có độ âm điện nhỏ (hiđro, kim loại), nguyên tố cacbon có số oxi hóa âm Do đó, phản ứng cacbon thể tính khử tính oxi hóa Tuy nhiên, tính khử tính chất chủ yếu cacbon Tính khử cacbon a Tác dụng với oxi t� � CO2 Khi đốt cacbon khơng khí, phản ứng tỏa nhiều nhiệt: C  O �� t� � 2CO Ở nhiệt độ cao, cacbon lại khử CO2, theo phản ứng: C  CO2 �� Do sản phẩm đốt cacbon khơng khí, ngồi khí CO2 cịn có khí CO Cacbon khơng tác dụng trực tiếp với clo, brom iot b Tác dụng với oxit kim loại - C khử oxit kim loại đứng sau Al dãy hoạt động hóa học kim loại: t� CuO  C �� � Cu  CO Trang t� Fe O3  3C �� � 2Fe  3CO - Với CaO Al2O3: lodien CaO  3C ��� � CaC  CO 2000� C 2Al O3  9C ��� � Al 4C3  6CO c Tác dụng với chất oxi hóa mạnh - Ở nhiệt độ cao, cacbon phản ứng với nhiều chất oxi hóa khác HNO 3, KC1O3, H2SO4 đặc, phản ứng này, C bị oxi hóa đến mức +4 (CO2) t� C  2H 2SO 4dac �� � CO  2SO  2H O t� C  4HNO3 �� � CO  4NO  2H O t� C  4KNO3 �� � 2K O  CO  4NO2 - Khi nhiệt độ cao, c tác dụng với nước: 1000� C C  H 2O ��� � CO  H t� C  2H O �� � CO  2H 2 Tính oxi hóa cacbon a Tác dụng với hidro Cacbon phản ứng với hiđro nhiệt độ cao có chất xúc tác, tạo thành khí metan: t� C  2H �� � CH b Tác dụng với kim loại Ở nhiệt độ cao, cacbon phản ứng với số kim loại tạo thành cacbua kim loại: 4Al  3C � Al Cl3 IV ỨNG DỤNG - Kim cương dùng làm đồ trang sức, đựơc dùng để chế tạo mũi khoan, dao cắt thủy tinh bột mài - Than chì dùng làm điện cực, làm nồi, chén để nấu chảy hợp kim chịu nhiệt, chế tạo chất bôi trơn, làm bút chì đen - Than cốc dùng làm chất khử luyện kim để luyện kim loại từ quặng Trang - Than gỗ dùng để chế thuốc nổ, thuốc pháo, chất hấp thụ Loại than có khả hấp thụ mạnh gọi than hoạt tính Than 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 giầy V ĐIỀU CHẾ VÀ TRẠNG THÁI TỰ NHIÊN Trạng thái tự nhiên Trong tự nhiên, kim cương than chì cacbon tự gần tinh khiết Ngồi ra, cacbon cịn có khống vật canxit (đá vôi, đá phấn, đá hoa, chúng chứa CaCO3), magiezit MgCO3, đolomit (CaCO3.MgCO3) thành phần kim loại than mỏ (than antraxit, than mỡ, than nâu, than bùn chúng khác tuổi địa chất hàm lượng cacbon) Dầu mỏ, khí đốt thiên nhiên hỗn hợp chất khác chứa cacbon, chủ yếu hiđrocacbon Cơ thể thực vật động vật chứa nhiều hợp chất cacbon Điều chế Kim cương nhân tạo điều chế từ than chì, cách nung than chì 2000°C, 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°C lị điện, khơng có khơng khí Than cốc điều chế cách nung than mỡ khoảng 1000°C lị cốc khơng có khơng khí Than gỗ tạo nên đốt cháy gỗ điều kiện thiếu không khí t� ,xt � C  2H Than muội tạo nên nhiệt phân metan có xúc tác: CH ��� Than mỏ khai thác trực tiếp từ vỉa than nằm độ sâu khác mặt đất B HỢP CHẤT CỦA CACBON I CACBON MONOOXIT – CO Cấu tạo phân tử Trang Ở trạng thái bản, nguyên tử cacbon nguyên tử oxi có electron độc thân phân lớp 2p Do đó, chúng tạo thành liên kết cộng hóa trị Ngồi ra, hai ngun tử cịn hình thành liên kết cho - nhận Trong phân tử CO, cacbon có số oxi hóa +2 Cơng thức cấu tạo CO: Tính chất vật lý Cacbon monooxit chất khí khơng màu, khơng mùi, khơng vị, nhẹ khơng khí, tan nước, hóa lỏng -191,5°C, hóa rắn -205,2°C, bền với nhiệt độc Tính chất hóa học Trong phân tử cacbon monooxit có liên kết giống nitơ nên tương tự với nitơ, cacbon monooxit hoạt động nhiệt độ thường trở nên hoạt động đun nóng Cacbon monooxit oxit trung tính: khơng tác dụng với dung dịch bazơ dung dịch axit nhiệt độ thường 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 theo phản ứng: xt CO  Cl2 �� � COCl2 (photgen) - Khí CO khử nhiều oxit kim loại nhiệt độ cao: t� CO  CuO �� � CO  Cu Điều chế a Trong công nghiệp Khí CO sản xuất cách cho nước qua than nung đỏ: 1050� C C  H 2O ��� � CO  H Hỗn hợp khí tạo thành gọi khí than ướt, chứa trung bình khoảng gần 44% CO, cịn lại khí khác CO2, H2, N2, Trang - Khí CO sản xuất lò gas cách thổi khơng khí qua than nung đỏ Ở phần lò, cacbon cháy biến thành cacbonđioxit Khi qua than nung đỏ, C0 bị khử thành CO: t� CO  C �� � 2CO Hỗn hợp khí thu gọi khí lị gas (khí than khơ) Khí chứa khoảng 25% CO, ngồi cịn có N , CO2 lượng nhỏ khí khác Khí than ướt, khí lị gas dùng làm nhiên liệu khí b Trong phịng thí nghiệm Cacbon monooxit điều chế cách cho H 2S04 đặc vào axit fomic HCOOH đun nóng: H 2SO dac,t � HCOOH ����� � CO  H 2O Đặc tính CO khí nguy hiểm, việc hít thở phải lượng lớn CO dẫn tới thương tổn giảm oxy máu hay tổn thương hệ thần kinh gây tử vong Nồng độ khoảng 0,1% CO không khí nguy hiểm đến tính mạng CO chất khí khơng màu, khơng mùi khơng gây kích ứng nên nguy hiểm người ta không cảm nhận diện CO khơng khí CO có tính liên kết với hemoglobin (Hb) hồng cầu mạnh gấp 230-270 lẩn so với oxy nên hít vào phổi co gắn chặt với Hb thành Hbco máu khơng thể chun chở ơxy đến tế bào CO cịn gây tổn thương tim gắn kết với myoglobin tim Triệu chứng ngộ độc CO thường bắt đầu cảm giác bần thần, nhức đầu, buồn nơn, khó thở từ từ vào hôn mê Nếu ngộ độc CO xảy ngủ say uống rượu say người bị ngộ độc hôn mê từ từ, ngưng thở tử vong Ngộ độc CO xảy trường hợp chạy máy nổ phát điện nhà kín, sản phụ nằm lị than phịng kín, ngủ xe nổ máy nhà gara II CACBON DIOXIT – CO2 Cấu tạo phân tử Công thức cấu tạo CO2: O=C=O Trang Các liên kết C.O phân tử CO liên kết cộng hóa trị có cực, có cấu tạo thẳng nên CO2 phân tử khơng có cực Tính chất vật lý CO2 chất khí khơng màu, nặng gấp 1,5 lẩn khơng khí, tan không nhiều nước (ở điều kiện thường, lít nước hịa tan lít khí CO2) Ở nhiệt độ thường, nén áp suất 60atm, khí CO2 hóa lỏng Khi lạnh đột ngột -76°c, CO hóa thành khối rắn, trắng gọi nước đá khơ Nước đá khơ khơng nóng chảy mà thăng hoa, nên dùng để tạo môi trường lạnh khô, thuận tiện cho việc bảo quản thực phẩm Tính chất hóa học a CO2 oxit axit • Khi tan nước, CO2 tạo thành dung dịch axit cacbonic: ��� CO  H 2O �� �H CO3 • Khí CO2 oxit axit, tác dụng với oxit bazo bazo tạo thành muối cacbonat t� CaO  CO �� � CaCO3 NaOH  CO � NaHCO3 2NaOH  CO � Na 2CO3  H 2O Phản ứng CO2 với dung dịch kiềm tạo thành muối tuỳ thuộc vào tỉ lệ số mol chất tham gia phản ứng Bài toán phản ứng với dung dịch kiềm dạng tập phổ biến CO Khi giải toán này, thường dựa vào định luật bảo toàn khối lượng, bảo tồn ngun tố bảo tồn điện tích b CO2 bền, nhiệt độ cao bị nhiệt phân phần tác dụng với chất khử mạnh t� ��� 2CO �� �2CO  O t� CO  C �� � 2CO Khí CO, 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: t� CO  2Mg �� � 2MgO  C Trang Vì người ta khơng dùng co, để dập tắt đám cháy magie nhôm c CO2 dùng để sản xuất ure CO  2NH3 � NH OCONH (amoni cacbanat) 180� C,200atm NH OCONH ����� � H 2O   NH  CO Ứng dụng • CO2 lỏng rắn chất làm lạnh quan trọng, đặc biệt cơng nghiệp thực phẩm, chúng tham gia vào trình lưu trữ vận chuyển loại kem thực phẩm đơng lạnh • CO2 sử dụng để sản xuất nước giải khát cacbonat hóa nước soda Theo truyền thống, q trình cacbonat hóa bia vang nổ có lên men tự nhiên, số nhà sản xuất cacbonat hóa đồ uống cách nhân tạo • Bột nở sử dụng loại bánh nướng tạo khí cacbonic làm cho khối bột bị phình to ra, tạo lỗ xốp chứa bọt khí Men bánh mì tạo khí cacbonic lên men khối bột, loại bột nở hóa học giải phóng khí cacbonic bị nung nóng bị tác dụng với axít • CO2 thơng thường sử dụng khí điều áp rẻ tiền, không cháy Các áo phao cứu hộ thông thường chứa hộp nhỏ chứa CO nén để nhanh chóng thổi phổng lên Các ống thép chứa cacbonic nén bán để cung cấp khí nén cho súng hơi, bi sơn, bơm lốp xe đạp, Sự bốc nhanh chóng CO lỏng sử dụng để gây nổ mỏ than • CO2 dập tắt lửa, số bình cứu hỏa, đặc biệt loại thiết kể để dập cháy điện, có chứa CO2 lỏng bị nén CO2 sử dụng mơi trường khí cho cơng nghệ hàn, hổ quang phản ứng với phần lớn kim loại • CO2 lỏng dung môi tốt cho nhiều hợp chất hữu cơ, dùng để loại bỏ cafêin từ cà phê Nó bắt đầu nhận ý công nghiệp dược phẩm số ngành cơng nghiệp chế biến hóa chất khác chất thay độc cho dung mơi truyền thống clorua hữu • Thực vật cần có cacbon điơxít để thực việc quang hợp, nhà kính làm giàu bầu khí chúng việc bổ sung CO nhằm kích thích tăng trưởng thực vật Trang • Trong y học, 5% CO2 thêm vào ôxy nguyên chất để trợ thở sau ngừng thở để ổn định cân O2/CO2 máu Điều chế a Trong phịng thí nghiệm Khí CO2 điểu chế cách cho dung dịch axit clohiđric tác dụng với đá vôi: CaCO3  2HCl � CaCl2  CO  H 2O b Trong công nghiệp Khí CO2 tạo q trình đốt cháy hoàn toàn than để thu lượng, CO2 cịn thu hồi q trình chuyển hóa từ khí thiên nhiên, sản phẩm dầu mỏ 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 nấc với số phân li axit 25°C sau:   7 ��� H CO3 �� �H  HCO3 ; K1  4,5.10  2 11 ��� HCO3 �� �H  CO3 ; K  4,8.10 Axit cacbonic tạo hai muối: muối cacbonat chứa ion CO32 muối hiđrocacbonat chứa ion HCO3 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 NaHCO3 tan) Các muối cacbonat trung hịa kim loại khác khơng tan tan nước b Sự thủy phân Muối cacbonat kim loại kiềm bị thủy phân mạnh tạo môi trường kiềm: Na CO3 � 2Na   CO 32    ��� CO32  H O �� �HCO3  OH Trang  số phản ứng trao đổi Na2CO3 đóng vai trị bazo: 2AlCl3  3Na CO3  3H O � 2Al  OH   6NaCl  3CO2 Chú ý: Muối (NH4)2CO3 có mơi trường trung tính c Tác dụng với axit Các muối cacbonat tác dụng với dung dịch axit, giải phóng khí CO2: NaHCO3  HCl � NaCl  CO  H 2O HCO3  H  � CO  H O Na CO3  2HCl � 2NaCl  CO  H 2O CO32  2H  � CO  H O d Tác dụng với dung dịch kiềm Các muối hiđrocacbonat dễ tác dụng với dung dịch kiềm: NaHCO3  NaOH � Na CO3  H O HCO3  OH  � CO32   H O e Tác dụng với muối  muối Na CO3  CaCl2 � CaCO3  2NaCl f Tác dụng với kim loại đứng trước kim loại tạo muối  Muối + kim loại Cu  HCO3   Mg � Mg  HCO3   Cu g Phản ứng nhiệt phân Muối cacbonat tan không bị nhiệt phân (trừ muối amoni), muối cacbonat không tan bị nhiệt phân: t� MgCO3 �� � MgO  CO Tất muối hiđrocacbonat bị nhiệt phân: t� 2NaHCO3 �� � Na CO3  CO  H O t� Ca  HCO3  �� � CaCO3  H 2O  CO 2 Ứng dụng • Canxi cacbonat CaCO3 tinh khiết chất bột nhẹ, màu trắng, dùng làm chất độn cao su số nghành công nghiệp Trang 10 A 142 g B 141 g C 140 g D 124 g Bài Cho 1,84 gam hỗn hợp muối gồm XCO3 YCO3 tác dụng hết với dung dịch HCl thu 0,672 lít CO2 (đktc) dung dịch X Khối lượng muối dung dịch X A 1,17 g B 2,17 g C 3,17 g D 2,71 g Bài Từ than chứa 92% cacbon thu 1460 m khí CO (đktc) theo sơ đồ phản ứng: 2C  O � 2CO Hiệu suất phản ứng là: A 80% B 85% C 70% D 70% Bài Một loại thủy tinh thường chứa 13% Natri oxit, 11,7% Canxi oxit, 75,3% Silic dioxit khối lượng Thành phần thủy tinh biểu diễn dạng oxit là: A 2Na2O.CaO.6SiO2 B 2Na2O.6CaO.SiO2 C Na2O.CaO.6SiO2 D Na2O.6CaO.SiO2 Bài Cho 10 ml dung dịch muối canxi tác dụng với dung dịch Na 2CO3 (dư) thu kết tủa Lọc lấy kết tủa đem nung đến khối lượng không đổi 0,28 gam chất rắn Nồng độ mol/lít ion Ca2+ dung dịch đầu là: A 0,45M B 0,5M C 0,65M D 0,55M Bài 10 Cho bột than dư vào hỗn hợp oxit Fe2O3 CuO đun nóng để phản ứng hoàn toàn, thu gam hỗn hợp kim loại 1,68 lít khí (đktc) Khối lượng hỗn hợp hai oxit ban đầu A g B 5,1 g C 5,2 g D 5,3 g B TĂNG TỐC: THƠNG HIỂU Bài 11 Hấp thụ hồn tồn 4,48 lít khí CO đktc vào 500 ml dung dịch hỗn hợp gồm NaOH 0,1M Ba(OH)2 0,2M, sinh m gam kết tủa Giá trị m là? A 19,7 gam B 17,73 gam C 9,85 gam D 11,82 gam Bài 12 Nung 3,2 gam hỗn hợp gồm CuO Fe2O3 với cacbon điều kiện khơng khí phản ứng xảy hồn tồn thu 0,672 lít (đktc) hỗn hợp khí CO CO có tỉ khối so với hiđro 19,33 Thành phần % theo khối lượng CuO Fe 2O3 hỗn hợp đầu A 50% 50% B 66,66% 33,34% C 40% 60% D 65% 35% Trang 21 Bài 13 Hỗn hợp X gồm hai muối R2CO3 RHCO3 Chia 44,7 gam X thành ba phần nhau: - Phần tác dụng hoàn toàn với dung dịch Ba(OH)2 dư, thu 35,46 gam kết tủa - Phần hai tác dụng hoàn toàn với dung dịch BaCl2 dư, thu 7,88 gam kết tủa - Phần ba tác dụng tối đa với V ml dung dịch KOH 2M Giá trị V A 200 B 70 C 180 D 110 Bài 14 Cho 0,2688 lít CO2 (đktc) hấp thụ hồn tồn 200 ml dung dịch NaOH 0,1M Ca(OH)2 0,01M Tổng khối lượng muối thu A 2,16 g B 1,06 g C 1,26 g D 2,004 g Bài 15 Khi nung hỗn hợp CaCO MgCO3 khối lượng chất rắn thu sau phản ứng nửa khối lượng ban đầu Thành phần % khối lượng chất hỗn hợp đầu A 27,41% 72,59% B 28,41% 71,59% C 28% 72% D Kết khác Bài 16 Hịa tan hồn tồn 22,45 gam hỗn hợp MgCO 3, BaCO3 (trong chứa a% khối lượng MgCO3) dung dịch HCl cho khí hấp thụ hết vào dung dịch chứa 0,2 mol Ca(OH)2 thu kết tủa D Để lượng D lớn giá trị a A 18,7 B 43,9 C 56,1 D 81,3 Bài 17 Một oxit kim loại bị khử hoàn toàn cần 1,792 lít khí CO (đktc) thu m gam kim loại R Hòa tan hết m gam R dung dịch HNO3 đặc nóng thu 4,032 lít khí NO2 (đktc) CTPT oxit A Cr2O3 B CrO C Fe3O4 D FeO Bài 18 Để sản xuất 100 kg thủy tinh Na2O.CaO.6SiO2 cần dùng kg natri cacbonat, với hiệu suất trình sản xuất 100%? A 22,18 kg B 27,12 kg C 25,15 kg D 20,92 kg Bài 19 Khi cho 24,87 gam hỗn hợp Si, Zn Fe tác dụng với dung dịch NaOH dư thu 8,736 lít khí (đktc) Cũng lượng hỗn hợp tác dụng với dư dung dịch HCl sinh 8,064 lít khí (đktc) Phần trăm khối lượng Si hỗn hợp là: Trang 22 A 13,51% B 39,20% C 6,76% D 47,29% Bài 20 Hòa tan hoàn toàn 20 gam hỗn hợp A gồm MgCO RCO3 (với tỉ lệ mol : 1) dung dịch HCl dư Lượng CO2 sinh cho hấp thụ hoàn toàn 500ml dung dịch Ba(OH)2 0,5M thu 39,4 gam kết tủa Kim loại R A Ba B Ca C Fe D Cu C BỨT PHÁ: VẬN DỤNG Bài 21 Hỗn hợp X gồm Al, Fe3O4 CuO, oxi chiếm 25% khối lượng hỗn hợp Cho 1,344 lít khí CO (đktc) qua m gam X nung nóng, sau thời gian thu chất rắn Y hỗn hợp khí Z có tỉ khối so với H 18 Hòa tan hồn tồn Y dung dịch HNO3 lỗng (dư), thu dung dịch chứa 3,08m gam muối 0,896 lít khí NO (ở đktc, sản phẩm khử nhất) Giá trị m gần giá trị sau đây? A 9,0 B 9,5 C 8,0 D 8,5 Bài 22 Hịa tan hồn tồn 24 gam hỗn hợp X gồm MO, M(OH) MCO3 (M kim loại có hóa trị khơng đổi) 100 gam dung dịch H 2SO4 39,2% thu 1,12 lít khí (đktc) dung dịch Y chứa chất tan có nồng độ 39,41% Kim loại M A Cu B Mg C Ca D Zn Bài 23 Nhỏ từ từ giọt hết 300 ml dung dịch NaHCO 0,1M; K2CO3 0,2M vào 100 ml dung dịch HCl 0,2M; NaHSO4 0,6M khuấy thu V lít CO2 thoát (đktc) dung dịch X Thêm vào dung dịch X 100 ml dung dịch KOH 0,6M; BaCl 1,5M thu m gam kết tủa Biết phản ứng xảy hoàn toàn Giá trị V m A 0,448 25,8 B 1,0752 20,678 C 1,0752 22,254 D 0,448 11,82 Bài 24 Nung 9,04 gam hỗn hợp X gồm MgCO CaCO3 sau thời gian thu 5,96 gam chất rắn Y khí Z Hấp thụ hồn tồn khí Z 0,5 lít dung dịch Ca(OH) x mol/lít NaOH y mol/lít, sau phản ứng xong thu dung dịch T 5,50 gam kết tủa Nếu đun nóng kĩ dung dịch T thu thêm m gam kết tủa Nếu tỉ lệ x : y = 12 giá trị m A 0,50 B 1,50 C 0,75 D 1,00 Bài 25 Cho nước qua than nung đỏ, sau làm khơ hết nước thu hỗn hợp khí X (gồm CO, H CO2) có tỉ khối X so với H 7,875 Cần kg Trang 23 than có chứa 4% tạp chất trơ để thu 960 m hỗn hợp khí X đo 1,64 atm 127� C , biết có 96% cacbon bị đốt cháy? A 225,000 kg B 156,250 kg C 216,000 kg D 234,375 kg Bài 26 Nung nóng 34,8 gam hỗn hợp X gồm MCO NCO3 thu m gam chất rắn Y 4,48 lít CO2 (đktc) Nung Y khối lượng không đổi hỗn hợp rắn Z CO 2, dẫn lượng khí CO2 qua dung dịch KOH dư, tiếp tục cho thêm CaCl dư 10 gam kết tủa Hịa tan hồn tồn Z V lít dung dịch HCl 0,4M vừa đủ dung dịch T Giá trị m V là: A 26 1,5 B 21,6 1,5 C 26 0,75 D 21,6 0,6 D VỀ ĐÍCH: VẬN DỤNG CAO Bài 27 Nung m gam hỗn hợp T gồm FeO, Fe(OH) 2, FeCO3, Fe(NO3)2 (4x mol) Mg (x mol) bình kín có chứa 2,24 lít khí O2 Sau phản ứng xảy hoàn toàn, thu 84 gam hỗn hợp rắn X gồm MgO, Fe2O3 hỗn hợp Y gồm khí Cho m gam T tác dụng với dung dịch HCl vừa đủ, thu dung dịch C 8,96 lít hỗn hợp khí gồm NO CO2 Cho C tác dụng vừa đủ với dung dịch chứa 2,825 mol NaOH, thu 0,56 lít khí Phần trăm số mol FeCO3 T A 17,17% B 18,18% C 19,19% D 20,20% Bài 28 Đốt cháy hoàn toàn 3,68 gam hỗn hợp C S O vừa đủ thu hỗn hợp X gồm CO2 SO2 Dẫn X từ từ qua 100 ml dung dịch Y chứa NaOH KOH đến phản ứng hoàn toàn thu V1 ml dung dịch Z chứa m1 gam muối Cho dung dịch Ba(OH)2 dư vào dung dịch Z thấy xuất 38,83 gam kết tủa Nếu dẫn X từ từ qua 160 ml dung dịch Y đến phản ứng hồn tồn thu V2 ml dung dịch T, cô cạn T thu m2 gam rắn khan Biết m2 – m1 = 8,82 trộn 6V1 ml dung dịch Z với V2 ml dung dịch T dung dịch sau phản ứng chứa muối trung hòa Giá trị m1 + m2 gần với A 51 B 52 C 53 D 54 Bài 29 Hòa tan hết m gam hỗn hợp X gồm C S vào dung dịch HNO dư, thu dung dịch Y hỗn hợp khí Z (đktc) gồm hai khí, d Z/H  22,929 Cho tồn lượng khí Z hấp thụ hết dung dịch 800 ml dung dịch KOH 2M thu dung dịch chứa m1 gam chất tan Mặt khác, cho dung dịch Y tác dụng với lượng dư dung dịch BaCl thấy tạo thành 34,95 gam kết tủa Tổng (m + m1) có giá trị là: Trang 24 A 115,9 B 154,8 C 137,9 D 146,3 Bài 30 Cho m gam hỗn hợp X gồm C, P, S vào dung dịch HNO đặc, nóng, dư Sau phản ứng xảy hoàn toàn thu hỗn hợp hai khí có 0,9 mol khí NO (sản phẩm khử nhất) dung dịch Y Đem dung dịch Y tác dụng với dung dịch BaCl dư thu 4,66 gam kết tủa Khi đốt cháy hoàn toàn m gam hỗn hợp X oxi dư thể tích khí oxi (ở đktc) phản ứng là: A 5,04 lít B 4,48 lít C 4,816 lít D 4,851 lít Bài 31 Dung dịch X chứa Na2CO3 0,5M NaOH 1,75M Dung dịch Y chứa Ba(HCO 3)2 0,25M NaHCO3 0,25M Trộn X Y thu 7,88 gam kết tủa 240 ml dung dịch Z Cho từ từ dung dịch HCl 1M vào 240 ml dung dịch Z, đến bắt đầu có khí dùng V ml Giả sử thể tích dung dịch không thay đổi Giá trị V A 140 B 160 C 120 D 180  HƯỚNG DẪN GIẢI, ĐÁP ÁN A KHỞI ĐỘNG: NHẬN BIẾT Câu 1: Chọn đáp án D Câu 2: Chọn đáp án A Câu 3: Chọn đáp án A Câu 4: Chọn đáp án A Câu 5: Chọn đáp án A Câu 6: Chọn đáp án B Câu 7: Chọn đáp án B Câu 8: Chọn đáp án C Câu 9: Chọn đáp án B Câu 10: Chọn đáp án C B TĂNG TỐC: THỒNG HIỂU Câu 11: Chọn đáp án C Câu 12: Chọn đáp án A Trang 25 Câu 13: Chọn đáp án C Câu 14: Chọn đáp án D Câu 15: Chọn đáp án B Câu 16: Chọn đáp án C Câu 17: Chọn đáp án C Câu 18: Chọn đáp án A Câu 19: Chọn đáp án A Câu 20: Chọn đáp án C C BỨT PHÁ: VẬN DỤNG Bài 21: Giải: Có M Z  18.2  36  28  44  Z có n CO  n CO2 1,344 Mà n CO ban đầu  n CO dö  n CO  22,  0, 06 mol � n CO dö  n CO  0, 03 mol 2 � n O  oxit  phản ứng  n CO2  0, 03 mol , đặt nO  oxit  dö  a mol Quy đổi hỗn hợp Y tương ứng với hỗn hợp gồm kim loại O dư (a mol) Có m O  16  a  0, 03 gam � m  64a  1,92  1 BTe ��� n e trao đổi  2n O dư  3n NO  2a  3.0,04  2a  0,12 � m muối  m kim loại  m NO muoái  0, 75m  62  2a  0,12   3, 08m  2 a  0,118 mol � Từ 1 và  � � m  9, 478 gam �9,5 gam � Vậy m gần với giá trị 9,5  Chọn đáp án B Bài 22: Giải: n H2SO4  100.0,392  0, mol 98 Sau phản ứng thu dung dịch Y chứa chất tan  phản ứng vừa đủ, H2SO4 phản ứng hết � n X  n H 2SO4  0, mol Trang 26 m MCO3  n CO2  1,12  0, 05 mol 22, BTKL ��� � m X  m dd H2SO4  mdd Y  m CO � mdd Y  24  100  44.0, 05  121,8 gam � m MSO4  39, 41%.121,8  48 gam, n MSO4  n X  0, mol � M MSO4  M  96  48  120 � M  24  Mg  0,  Chọn đáp án B Bài 23: Giải: n HCO  0, 03 mol, n CO 2  0, 2.0,3  0, 06 mol, n H  0, 02  0, 06  0, 08 mol 3 CO32  2H  � CO  H 2O x 2x x HCO3  H  � CO  H 2O y y y 2x  y  0, 08mol � �x  0, 032 � �� Có: �x  0,06  �y  0, 016 �y 0, 03 � � V  22,  x  y   1, 0752 lít Dung dịch X chứa 0,028 mol CO32 , 0,014 mol HCO3 , 0,06 mol SO24 , Na  , K  Thêm: n OH  0, 06 mol, n Ba  0,15 mol vào dung dịch X  2 Ba 2  SO 42 � BaSO 0,06 0,06 0,06 mol Ba 2  CO32 � BaCO3 0,028 0,028 0,028 mol Ba 2  HCO3  OH  � BaCO3  H O 0,014 0,014 0,014 0,014 mol Trang 27 Sau phản ứng dư Ba2+, OH m kếttủa  197  0,028  0, 014   233.0, 06  22, 254 gam  Chọn đáp án C Bài 24: Giải: BTKL ��� � m CO2  m X  m Y  9,04  5,96  3, 08 gam � n CO2  0, 07 mol n CaCO3  5,5  0, 055 mol 100 Ca  OH   CO � CaCO3  H 2O 0,055 0,055 0,055 NaOH  CO2 � NaHCO3 0,5y 0,5y Ca  OH   2CO � (0,5x-0,055) (x-0,11) Ca  HCO  (0,5x – 0,055) mol n CO2  0, 055  y  2x  0,11  0, 07 mol � y  2x  0,125 mol Mà x : y  12 � x  0, 06 mol, y  0, 005 mol � m  m CaCO3  100  x  0, 055   0,5 gam  Chọn đáp án A Bài 25: Giải: t� C  H O �� � CO  H x x x x mol t� C  2H 2O �� � CO  2H y 2y y 2y mol � 12  x  y   18  x  2y   2.7,875  15, 75 �M X  2x  3y �x  � �� Có � y  12 1, 64.960 �n  2x  3y  PV   48kmol � X � RT 0, 082  273  127  � Trang 28 � m than  12   12   234375kg 96%.96%  Chọn đáp án D Bài 26: Giải: BTKL � m  m X  m CO  34,8  44.0,  26g  ��� 4, 48 10  Có n X  �n CO  22,  100  0,3 mol � n HCl  2n X  0,6 mol �V 0,  1,5 l 0,  Chọn đáp án A D VỀ ĐÍCH: VẬN DỤNG CAO Bài 27: Giải: �FeO �FeO : a mol � � �Fe  OH  �Fe  NO3  : 4x mol � � �� Mg : x mol � 40x  80  a  4x   84g  T �FeCO3 �Fe NO : 4x mol � CO 32 �  � H 2O � � �Mg : x mol � BTe  ��� n FeO  n Fe NO   2n Mg  4n O  n NO � a  4x  2x  2, 24  2.4x 22,  1  2 �x  0,1 a  0, �  Từ (1) (2) suy ra: � 8,96  T  HCl : n CO  n NO  22,  0, 4mol  C  2,825 mol NaOH � khí � C a NH4 : n NH  n NH3  0,56  0, 025 mol 22, 2n Fe2  3n Fe3  2,825  0, 025  2.0,1  2,6 mol � n Fe2  0, mol � � � �� �� n Fe2  n Fe3  0,6  0,1.4  mol n Fe3  0, mol � � BTe ��� n Fe3  2n Mg  8n NH  3n NO � n NO  0,6  2.0,1  8.0, 025  0, mol Trang 29 � n FeCO3  n CO2  � %n FeCO3  8,96  0,  0, mol 22, 0, 100%  18,18% 0,  0,  0,1  Chọn đáp án B Bài 28: Giải:  Đặt số mol C, S x, y 12x  32y  3,68 � �x  0,12 �� �� m �  m BaCO3  m BaSO3  197x  217y  38,83g �y  0,07 � 3, 68 368 � C,S � X : M X   � 0,12  0, 07 19  Quy đổi: � �NaOH, KOH � ROH �  0,19 mol X + 0,1a mol ROH  m1 gam muối/V1 ml dung dịch Z 0,19 mol X + 0,16a mol ROH m2 gam muối/V2 ml dung dịch T 6V1 ml Z + V2 ml T  muối trung hòa  Chứng tỏ Z chứa muối axit, T chứa kiềm dư 6n HXO   Z  n OH  T n XO2  n HXO  0,19 mol � 3 �  Z� 2n XO2  n HXO  � 3 n XO2  0,1a  0,19 � � ��  0,1a mol � n HXO  0,38  0,1a � �n XO32  n X  0,19 T  � �n OH  0,16 a  0,38 �  0,38  0,1a   0,16a  0,38 � a  3,5  m  m1  m ROH  T   m RXO  T   m RXO  Z  m RHXO  Z 3 1280 � � � 1299 �   R  17  0,18  � 2R   0,19  0,16   � R 0,03  8,82 � � 19 � 19 � � � �R  193 � 193 � � � 193 1280 � m1  �  17 � 0,18  �  0,19  31,3g � � 19 � � �7 � � �� 193 1299 � � 193 1280 � � � m2  �  0,16  �  0, 03  22, 48g � � � 19 � 19 � � �7 � Trang 30 � m1  m  53, 78g gần với giá trị 54  Chọn đáp án D Bài 29: Giải:  Hỗn hợp khí gồm NO2 (x mol) CO2 (y mol) � 46x  44y  2.22,929  45,858 xy  n BaSO   1 34,95  0,15 mol � n S  0,15 mol 233 BTe ��� 4y  6.0,15  x  2 �x  1,3 � m  12.0,1  32.0,15  6g �y  0,1  Từ (1) (2) suy ra: �  Z + 1,6 mol KOH: 2NO2  2KOH � KNO3  KNO2  H 2O 1,3  1,3 0,65 0,65 mol CO2  2KOH � K 2CO3  H 2O 0,1  0,2 0,1 mol � m  101.0,65  85.0,65  138.0,1  56  1,6  1,3  0,   140,3 gam � m  m1  146,3 gam  Chọn đáp án D Bài 30: Giải:  X + HNO3 đặc, nóng, dư  hỗn hợp khí gồm NO2 (0,9 mol) CO2  Kết tủa thu có BaSO4: n BaSO  4, 66  0, 02 mol � n S  0, 02 mol 233 BTe ��� 4n C  5n P  6.0, 02  0,9 mol � 4n C  5n P  0, 78 mol BTe 4n C  5n P  4.0, 02  4n O � n O   X + O2 dư: ��� 2 0, 78  0, 08 =0,215 mol � VO2  4,816 l Trang 31  Chọn đáp án C Bài 31: Giải:  HCl + Z chưa có khí thoát  Z chứa CO32 dư, Ba2+ phản ứng hết � n Ba  HCO3  Y 2   n BaCO3  7,88  0, 04 mol � n NaHCO3  Y   0, 04 mol 197 0,04  Vdd Y  0, 25  0,16 l  160 ml � Vdd X  240  160  80 ml � n Na 2CO3  X   0, 04 mol, n NaOH  X   0,14 mol �Na  : 0, 26 mol �   Z chứa: �OH : 0, 02 mol � CO32 : 0,12 mol � � n HCl  0, 02  0,12  0,14mol � V  0,14  0,14 l  140 ml  Chọn đáp án A B BÀI TẬP LÝ THUYẾT Bài Dẫn từ từ khí CO dư qua hỗn hợp X gồm BaSO 4, NaNO3, MgCO3 Cu(NO3)2 nung nóng đến phản ứng hoàn toàn thu chất rắn Y Trong Y gồm chất A BaSO4, Na2O, Mg Cu B BaO, NaNO2, Mg Cu C BaO, NaNO3, MgO Cu D BaSO4, NaNO2, MgO Cu Bài Phản ứng sau không đúng: A Na 2SiO3  CO2  H O � Na 2CO3  H2SiO3 t� � 2NaOH  H 2SiO3 B Na 2SiO3  H 2O �� C SiO  Na 2CO3 � Na 2SiO3  CO D SiO  H 2O � H 2SiO3 Bài Cho dãy biến đổi hóa học sau: CaCO3 � CaO � Ca  OH  � Ca  HCO3  � CaCO3 � CO Điều nhận định sau đúng: Trang 32 A Có phản ứng oxi hóa – khử B Có phản ứng oxi hóa – khử C Có phản ứng oxi hóa – khử D Khơng có phản ứng oxi hóa – khử Bài Để phịng nhiễm độc CO, khí không màu, không mùi, độc người ta dùng chất hấp thụ A đồng (II) oxit mangan oxit B đồng (II) oxit magie oxit C đồng (II) oxit than hoạt tính D than hoạt tính Bài Thành phần khí than ướt là: A CO, CO2, H2, N2 B CH4, CO, CO2, N2 C CO, CO2, H2, NO2 D CO, CO2, NH3, N2 Bài Có chất bột NaCl, BaCO3, Na2CO3, Na2S, BaSO4, MgCO3, Na2SiO3 Chỉ dùng thêm dung dịch phân biệt muối trên? A dung dịch NaOH B dung dịch BaCl2 C dung dịch HCl D dung dịch AgNO3 Bài Cacbon phản ứng với tất chất dãy sau đây? A Na2O, NaOH, HCl B Al, HNO3 đặc, KClO3 C Ba(OH)2, Na2CO3, CaCO3 D NH4Cl, KOH, AgNO3 Bài Kim cương than chì dạng thù hình nguyên tố cacbon Kim cương cứng tự nhiên, than chì mềm đến mức dùng để sản xuất lõi bút chì 6B, dùng để kẻ mắt Điều giải thích sau đúng? A Kim cương có cấu trúc tinh thể dạng tứ diện đều, than chì có cấu trúc lớp, khoảng cách lớp lớn B Kim cương có liên kết cộng hóa trị bền, than chì khơng C Đốt cháy kim cương hay than chì nhiệt độ cao tạo thành khí cacbonic D Một nguyên nhân khác Bài Khi xét khí cacbon đioxit, điều khẳng định sau sai? A Chất khí khơng màu, khơng mùi, nặng khơng khí B Chất khí chủ yếu gây hiệu ứng nhà kính C Chất khí khơng độc khơng trì sống D Chất khí dùng để chữa cháy, đám cháy kim loại Bài 10 Để tách khí CO2 khỏi hỗn hợp với HCl nước, cho hỗn hợp qua bình đựng: Trang 33 A NaOH H2SO4 đặc B Na2CO3 P2O5 C H2SO4 đặc KOH D NaHCO3 P2O5 Bài 11 Công nghiệp silicat ngành công nghiệp chế biến hợp chất silic Ngành sản xuất sau không thuộc công nghiệp silicat? A Sản xuất đồ gốm (gạch, ngói, sành, sứ) B Sản xuất xi măng C Sản xuất thủy tinh D Sản xuất thủy tinh hữu Bài 12 Natri silicat tạo thành cách sau đây: A Đun SiO2 với NaOH nóng chảy B Cho SiO2 tác dụng với dung dịch NaOH loãng C Cho K2SiO3 tác dụng với NaHCO3 D Cho Si tác dụng với dung dịch NaCl Bài 13 Silic phản ứng với dãy chất sau đây: A CuSO4, SiO2, H2SO4 (loãng) B F2, Mg, NaOH C HCl, Fe(NO3)2, CH3COOH D Na2SiO3, Na3PO4, NaCl Bài 14 Số oxi hóa cao Silic thể hợp chất chất sau đây: A SiO B SiO2 C SiH4 D Mg2Si Bài 15 Trong phản ứng hóa học sau, phản ứng sai? A SiO  4HF � SiF4  2H 2O B SiO  4HCl � SiCl  2H 2O t� � Si  2CO C SiO  2C �� t� � 2MgO  Si D SiO  2Mg ��  -HƯỚNG DẪN GIẢI, ĐÁP ÁN Câu 1: Chọn đáp án D Câu 2: Chọn đáp án D Câu 3: Chọn đáp án D Câu 4: Chọn đáp án D Câu 5: Chọn đáp án A Câu 6: Chọn đáp án C Câu 7: Chọn đáp án B Câu 8: Chọn đáp án A Trang 34 Câu 9: Chọn đáp án D Câu 10: Chọn đáp án D Câu 11: Chọn đáp án D Câu 12: Chọn đáp án A Câu 13: Chọn đáp án B Câu 14: Chọn đáp án B Câu 15: Chọn đáp án B Trang 35 ... 0,12 mol � � n HCl  0, 02  0,12  0,14mol � V  0, 14  0, 14 l  140 ml  Chọn đáp án A B BÀI TẬP LÝ THUYẾT Bài Dẫn từ từ khí CO dư qua hỗn hợp X gồm BaSO 4, NaNO3, MgCO3 Cu(NO3)2 nung nóng đến... họat động sống giới hữu sinh II TÍNH CHẤT VẬT LÝ 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 142 0°C Silic. .. với số chất phụ gia thành bột mịn, xi măng CÁC DẠNG BÀI TẬP A BÀI TẬP TÍNH TỐN Bài tốn nhiệt phân muối • Nhiệt phân muối hiđrocacbonat: Tất muối hiđrocacbonat bền nhiệt bị phân huỷ đun nóng t�