Đang tải... (xem toàn văn)
xuÊt hiÖn kÕt tña tr¾ng kh«ng tan trong dung dÞch axit d.. TÝnh sè gam mçi chÊt trong hçn hîp ®Çu vµ V[r]
(1)Chuyên đề bồi dỡng học sinh Gii
Môn hoá học - Lớp 9
PhÇn axit KiÕn thøc
I Phân loại
* Phân loại dựa vào thành phần cÊu t¹o:
+ A xit cã oxi
+ A xit kh«ng cã oxi
* Phân loại dựa vào khả tham gia phản øng : + Axit m¹nh: HCl, H2SO4, HNO3, HClO4
+ A xit yÕu: H2CO3, H2SO3, H2S
+ A xit trung b×nh: H3PO4
* Phân loại dựa vào chất:
+ Axit có tính oxi hóa: HNO3 , H2SO4 đặc
+ Axit kh«ng cã tÝnh oxi hãa: HCl , H2SO4 lo·ng, H2S
II TÝnh chÊt vµ ph ơng pháp điều chế số axit th ờng gặp :
1 C¸c axit cđa halozen:
HCl , HBr , HI, HF
* Trong c¸c axit halozen HCl, HBr, HI axit mạnh Còn axit HF axit yếu có tính chất khác hẳn
a tính chất hoá học:
- TÝnh chÊt chung cña axit:
+ Làm quỳ tím chuyển sang màu đỏ + Tác dụng với bazơ tạo muối nớc + tác dụng với oxit bazơ tạo muối nớc
+ Tác dụng với kim loại đứng trớc H tạo muối H2
+ Tác dụng với muối tạo muối axit míi - T¸c dơng víi c¸c chÊt cã tÝnh oxi hãa:
4HCl + MnO2 MnCl2 + Cl2 + 2H2O
2KMnO4 + 16HCl 2KCl + 2MnCl2 + 5Cl2 + 8H2O
HBr + H2SO4(®) SO2 + Br2 + H2O
- Các halozen mạnh đẩy halozen yếu khỏi dung dÞch axit F2 + 2HCl HF + Cl2
- Điện phân dung dịch: 2HCl f H
2 + Cl2
* Riªng HF cã thĨ hßa tan thđy tinh 4HF + SiO2 SiF4(k) + 2H2O
(2)b §iỊu chÕ
- Cho halozen tác dụng với H2 , lấy sản phẩm hòa tan vào nớc đợc dung dịch axit
H2 + Cl2 2HCl
- Cho c¸c halozen t¸c dơng víi níc Cl2 + H2O HCl + HClO
- Phơng pháp sunfat ( dïng phßng thÝ nghiƯm) NaCl + H2SO4 70800NaHSO
4 + HCl
2NaCl + H2SO4 2000 Na2SO4 + 2HCl
- phi kim m¹nh đẩy phi kim yếu khỏi dung dịch axit Cl2 + 2HBr 2HCl + Br2
Hc:
Cl2 + 2H2O + SO2 2HCl + H2SO4
Axit sunfuric : H2SO4 a TÝnh chÊt
* Axit H2SO4 lo·ng thĨ hiƯn tÝnh axit Lµ axit m¹nh
* Axit H2SO4 đặc có tính oxi hóa
Ngoµi tÝnh chÊt chung cđa a xit có tính chất riêng - Tác dụng với phi kim tạo khí SO2
2H2SO4(đ) + C t0 CO2 + SO2 + 2H2O
2H2SO4(đ) + 3S t0 3SO2 + 2H2O
- Tác dụng với kim loại
+ Tác dụng với kim loại yếu, TB ( từ Fe trở đi) giải phãng SO2
Cu + 2H2SO4(®) t0 CuSO4 + SO2 + H2O
+ T¸c dơng víi kim lo¹i m¹nh t¹o ra: SO2 , S , H2S
Mg + H2SO4(®) MgSO4 + H2S + H2O
+ Không tác dụng với Au, Pt
+ H2SO4 đặc nguội không tác dụng với Fe, Al, Cr
b Sản xuất
Nguyên liệu thờng dùng S quặng firit (FeS2)
S + O2
0
t
SO2
4FeS2 + 11O2
0
t
2Fe2O3 + 8SO2
2SO2 + O2 t0 2SO3
SO3 + H2O H2SO4
- Trên thực tế ngời ta dùng H2SO4 đặc để hấp thụ SO3 dùng nớc hấp thụ tạo
(3)3 Axit nitric : HNO3
Lµ axit cã tÝnh oxi hóa mạnh
a Tính chất:
Ngoài tính chất chung axit có tính chất riêng + T¸c dơng víi phi kim
4HNO3 + C NO2 + CO2 + 2H2O
6HNO3 + S H2SO4 + 6NO2 + 2H2O
5HNO3 + 3P + 2H2O 3H3PO4 + 5NO2
+ Tác dụng với kim loại:
- HNO3 tác dụng với hầu hết kim loại trừ Au vµ Pt
* HNO3 đặc nguội khơng phản ứng với : Fe, Al, Cr
* HNO3 đặc tác dụng với kim loại sản phẩm khử NO2
4HNO3 + Cu Cu(NO3)2 + 2NO2 + 2H2O
Fe + 6HNO3 Fe(NO3)3 + 3NO2 + 3H2O
* HNO3 lo·ng
- T¸c dơng víi kim loại yếu TB ( từ Fe trở ) sản phẩm khử NO 8HNO3 + 3Cu 3Cu(NO3)2 + 4H2O + 2NO
- T¸c dơng với kim loại mạnh có tối đa sản phÈm khư lµ: N2O, N2, NO, NO2, NH4NO3
5Mg + 12HNO3 5Mg(NO3)2 + N2 + 6H2O
4Mg + 10HNO3 4Mg(NO3)2 + N2O + 5H2O
4Mg + 10HNO3 4 Mg(NO3)2 + NH4NO3 + 3H2O
- Au không tác dụng trực tiếp với axit kể axit có tính oxi hóa mà tan nớc cờng toan ( hỗn hợp HNO3 HCl)
Au + 3HCl + HNO3 AuCl3 + NO + 2H2O
b §iỊu chÕ axit HNO3
* Trong công nghiệp
Điều chế HNO3 chia làm giai đoạn:
+ Oxi hóa NH3 thành NO
4NH3 + 5NO t0 4NO + 6H2O
+ Oxi hãa NO thµnh NO2
2NO + O2 t0 2NO2
+ Chun hãa NO2 thµnh HNO3
3NO2 + H2O 2HNO3 + NO
* Trong phßng thÝ nghiƯm
KNO3 + H2SO4 KHSO4 + HNO3
NaNO3 + H2SO4 NaHSO4 + HNO3 4 Axit sunfuhi®ric : H2S
(4)- có đầy đủ tính chất axit
Có tính khử nên tác dụng đợc với hầu hết chất có tính oxi hóa H2S + H2SO4(đ) 2SO2 + 2H2O
- T¸c dơng víi mi
+ Chú ý: muối : CuS , PbS, HgS , Ag2S, kết tủa bền vững với axit , đó:
H2S + CuSO4 CuS + H2SO4
CuS + H2SO4 : Không xảy phản ứng
+ Muối sunfua kim loại kiềm thổ Al2S3 bị thủy phân môi trờng nớc
BaS + 2H2O Ba(OH)2 + H2S
Al2S3 + 6H2O 2Al(OH)3 + 3H2S
5 Axit photphoric : H3PO4
Là axit trung bình yếu axit HCl , H2SO4 , HNO3
- Có đầy đủ tính chất axit + Khi tác dụng với kiềm cho muối: NaOH + H3PO4 NaH2PO4 + H2O
NaOH + H3PO4 Na2HPO4 + 2H2O
3NaOH + H3PO4 2Na3PO4 + 3H2O
B Mét sè bµi tËp minh häa
Bài 1: Hịa tan hồn tồn oxit FeO dung dịch H2SO4 đặc nóng thu đợc dung dịch A1 khí B1
a Cho khí B1 tác dụng với dung dịch NaOH, dung dÞch Br2, dung dÞch K2CO3
b Cho dung dịch A1 tác dụng với NaOH d , lọc kết tủa nung khơng khí đến khối lợng
khơng đổi đợc chất rắn A2 Trộn A2 với bột Al nung nhiệt độ cao đợc hỗn hợp A3 gồm oxit
trong có oxit Fe3O4 Hịa tan A3 HNO3 lỗng d thu đợc khớ NO nht Hóy vit
các PTHH xảy
H
íng dÉn gi¶i gi¶i
2FeO + 4H2SO4 Fe2(SO4)3 + SO2 + 4H2O
Dd A1 : Fe2(SO4)3
khÝ B1 : SO2
a SO2 + 2NaOH Na2SO3 + H2O
SO2 + NaOH NaHSO3
SO2 + Br2 + 2H2O 2HBr + H2SO4
SO2 + K2CO3 K2SO3 + CO2
b Fe2(SO4)3 + 6NaOH 2Fe(OH)3 + 3Na2SO4
2Fe(OH)3 t0 Fe2O3 + 3H2O
A2 : Fe2O3
9Fe2O3 + 2Al t0 6Fe3O4 + Al2O3
A3 : Fe3O4, Al2O3
(5)3Fe3O4 + 28HNO3 9Fe(NO3)3 + NO + 14H2O
Bài 2: Chỉ dùng thuốc thử để nhận dung dịch riêng biệt sau: HCl , HNO3 , H2SO4 , H3PO4
H
íng dÉn gi¶i:
Chän thc thư lµ Ba
- Cã khÝ mµu nâu thoát đun nóng HNO3
- Cã kÕt tđa lµ H2SO4 vµ H3PO4
- Läc kÕt tđa cho vµo dd HCl , kÕt tđa nµo tan lµ kÕt tđa cđa H3PO4
Bài 3: Cho hỗn hợp gồm FeS2 , Fe3O4 , FeCO3 hòa tan hết dung dịch HNO3 đặc nóng thu đợc
dung dịch suốt hỗn hợp khí NO2 CO2 Thêm dung dịch BaCl2 vào dung dịch thấy
xuất kết tủa trắng không tan dung dịch axit d Giải thích viết PTHH
H
íng dÉn gi¶i:
FeS2 + 18HNO3 Fe(NO3)3 + 2H2SO4 + 15NO2 + 7H2O
Fe3O4 + 10HNO3 3Fe(NO3)3 + NO2 + 5H2O
FeCO3 + 4HNO3 Fe(NO3)3 + NO2 + CO2 + 2H2O
BaCl2 + H2SO4 BaSO4 + 2HCl
Bài 4: Khi hòa tan kim loại R vào dung dịch HNO3 loÃng vào dung dịch H2SO4 loÃng
thỡ thu c khớ NO H2 tích ( điều kiện) Biết khối lợngmuối nitrat
thu đợc 159,21% khối lợng muối sunfat Xác định R
H
íng dÉn gi¶i
Một kim loại có hóa trị thay đổi tác dụng với HNO3 , H2SO4đặc thờng cho hóa trị cao
nhất , tác dụng với H2SO4 loÃng HCl cho hãa trÞ thÊp nhÊt
3R + 10nHNO3 3R(NO3)n + nNO + H2O
2R + mH2SO4 R2(SO4)m + mH2
- NÕu gäi sè mol cđa R tham gia ph¶n øng 1mol từ PTHH ta có:
m n
=
2
n = 1,5m
( R + 62n) = 1.5921( 2R + 96m) 0,5 R + 93n = 1,5921R + 76,4208m
0,5921R = 16,5792m R = 28m
m
R 28 56 84
(6)Bài 5: Hịa tan hồn tồn 10,02 gam hỗn hợp Mg , Al , Al2O3 V ml dung dịch HNO3 1M đợc
6,72 lit khí NO ( đktc) dung dịch A Cho dung dịch NaOH 2M vào A đến khối lợng kết tủa khơng thay đổi hết 610 ml dd NaOH đợc gam chất rắn
a TÝnh số gam chất hỗn hợp đầu V
b Nếu dùng 500ml dung dịch NaOH 2M thu đợc gam kết tủa
H
ớng dẫn giải
a Đặt x, y, z lµ sè mol Mg , Al , Al2O3
Ta cã: 24x + 27y + 102z = 10,02 (*1) Hßa tan HNO3
3Mg + 8HNO3 3Mg(NO3)2 + 2NO + 4H2O
x
3
x x
z x
2
Al + 4HNO3 Al(NO3)3 + NO + 2H2O
y 4y y y
Al2O3 + 6HNO3 2Al(NO3)3 + 3H2O
z 6z 2z Sè mol NO =
3 2x
+ y = 0,3 ( *2) Dung dÞch A cã: Mg(NO3)2 x mol
Al(NO3)3 y + 2z mol
HNO3 d n - (
3
x + 4y + 6z) mol ( đặt a mol) (*3) Khi cho A tác dụng với dd NaOH
Sè mol NaOH = 0,61 = 1,22 (mol) HNO3 + NaOH NaNO3 + H2O
a mol a mol
Mg(NO3)2 + 2NaOH Mg(OH)2 + 2NaNO3
xmol 2x mol xmol
Al(NO3)3 + 3NaOH Al(OH)3 + NaNO3
( y + 2z) 3(y+2z) (y + 2z)
Al(OH)3 + NaOH NaAlO2 + 2H2O
( y+ 2z) (y + 2z)
Ta cã : a + 2x + 4(y + 2z) = 1,22 (*4) Kết tủa lại Mg(OH)2
Mg(OH)2 MgO + H2O
x mol x mol x =
40
= 0,15 (mol)
(7)Thay x vµ y vµo (*1) ta cã: z = 0,01 (mol) mMg = 0,15.24 = 3.6(g)
mAl =27 0,2 = 5,4 (g)
mAl2O3 = 102 0,01 = 1,02 (g)
* TÝnh V
Thay x, y, z vào (*4) ta đợc a = 0,04
Thay vào (*3) ta đợc số mol HNO3 ban đầu là: n = 1,3 (mol)
V = 1,3 : = 1,3 (l) b n NaOH = 0,5 = (mol)
Sè mol NaOH t¸c dơng víi Mg(NO3)2 vµ Al(NO3)3 lµ:
a+ 2x + 3(y + 2z) = 1( mol)
VËy Al(OH)3 cha bị hòa tan nên kết tủa Mg(OH)2 Al(OH)3
m = (58 0,15) + (78 0,22) = 25,86 (g)
Bµi 6: 100 ml dung dịch X chứa H2SO4 HCl theo tỉ lệ : Để trung hòa 100ml dung dịch X
cần 400ml dung dịch NaOH 5% ( D = 1,2 g/ ml) a Tính nồng độ mol axit X
b Nếu nồng độ % NaCl dung dịch thu đợc sau phản ứng 1,95 Tính nồng độ % axit X
H
íng dÉn gi¶i :
a
PTHH: HCl + NaOH NaCl + H2O
H2SO4 + 2NaOH Na2SO4 + H2O
mNaOH =
100 , 400
= 24 (g) nNaOH = 0,6 (mol)
Gäi x lµ sè mol cđa HCl vµ H2SO4 ta cã : 3x = 0,6 (mol)
x = 0,2(mol) Nồng độ axit là: 0,2: 0,1 = 1M
b C% NaCl =
dd NaCl
m
m 100
= 1,95 mdd =
95 ,
100
NaCl
m
Mµ theo PTHH n NaCl = nHCl = 0,1 0,2 = 0,2 (mol) mNaCl = 0,2 58,5 = 11,7 (g)
mdd = 1,95
100 , 11
= 600 (g)
mddX = mdd – mdd NaOH
(8)C% H2SO4 =
120 100 98 ,
16,33% C% HCl =
120 100 , 36 ,