Đang tải... (xem toàn văn)
Chuyên đề vô cơ được biên soạn tương đối đầy đủ về các câu hỏi và bài tập được giải chi tiết các nội dung, các phần vô cơ, đồng thời có các bài tập tự luyện ở phía dưới có hướng dẫn giải và đáp án của các phần bài tập tự luyện. các phần về hóa học hữu cơ. Tài liệu này giúp giáo viên và học sinh tham khảo rất bổ ích nhằm nâng cao kiến thức về hóa học vô cơ lớp 11 và 12. Giúp học sinh ôn thi đại học.
CHUN ĐỀ HĨA VƠ CƠ MỤC LỤC MỤC LỤC CHUN ĐỀ LUYỆN THI HĨA HỌC HĨA VƠ CƠ CHUN ĐỀ 1: ĐẠI CƯƠNG VỀ KIM LOẠI A KIẾN THỨC LÝ THUYẾT I VỊ TRÍ, CẤU TẠO CỦA KIM LOẠI Vị trí kim loại bảng tuần hồn Trong hóa học, kim loại nguyên tố tạo điện tích dương (cation) có liên kết kim loại, người ta cho tương tự cation đám mây điện tử Các kim loại ba nhóm nguyên tố phân biệt độ ion hóa thuộc tính liên kết chúng, với kim phi kim Trong bảng tuần hoàn nguyên tố, đường chéo vẽ từ bo (B) tới poloni (Po) chia tách kim loại với phi kim Các nguyên tố đường kim, đơi cịn gọi bán kim loại; nguyên tố bên trái đường kim loại; nguyên tố góc bên phải đường phi kim Các kim loại nguyên tố: - Họ s: nhóm IA (trừ H) nhóm IIA - Họ p: nhóm IIIA (trừ B), phần nhóm IVA, VA, VIA - Họ d: nhóm IB đến VIIIB - Họ f: họ lantan actini (chúng xếp thành hàng cuối bảng) Các phi kim phổ biến kim loại tự nhiên, kim loại chiếm phần lớn vị trí bảng tuần hồn, khoảng 80 % nguyên tố kim loại Một số kim loại biết đến nhiều nhơm, đồng, vàng, sắt, chì, bạc, titan, urani kẽm Cấu tạo kim loại: a Cấu tạo nguyên tử kim loại - Tất kim loại đặc trưng khả dễ cho electron hóa trị để trở thành ion dương - Đa số nguyên tử kim loại có một, hai ba electron lớp - Đại lượng ion hóa dùng để đo “tính kim loại” mạnh hay yếu nguyên tố: ion nhỏ, electron dễ bứt khỏi nguyên tử, tính chất kim loại nguyên tố thể mạnh Thế ion hoá thứ lượng bứt electron thứ khỏi nguyên tử b Cấu tạo mạng kim loại Kim loại tồn dạng tinh thể phổ biến: CHUYÊN ĐỀ LUYỆN THI HĨA HỌC HĨA VƠ CƠ - Mạng lập phương tâm khối có ion dương (ion kim loại) nằm đỉnh tâm hình lập phương Ví dụ: Các kim loại kiềm, Cr, Fe - Mạng lập phương tâm diện có ion dương (ion kim loại) nằm đỉnh mặt hình lập phương Ví dụ: Cu, Al, Pb - Mạng lăng trụ lục giác (lục phương) có ion dương (ion kim loại) đỉnh, mặt đáy đáy hình lăng trụ Ví dụ: Các kim loại nhóm II (Be, Mg, Ca, ) Trong tinh thể kim loại, ion dương nguyên tử kim loại nằm nút mạng tinh thể Các electron hóa trị liên kết yếu với hạt nhân nên dễ tách khỏi nguyên tử chuyển động tự mạng tinh thể Liên kết kim loại liên kết hình thành ⇒ electron tự gắn ion dương kim loại với II TÍNH CHẤT VẬT LÍ Tính chất chung a Tính dẻo - Kim loại bị biến dạng tác dụng lực học đủ mạnh lên miếng kim loại: kim loại có khả dễ rèn, dễ dát mỏng dễ kéo sợi - Giải thích: Khi có tác động học cation kim loại mạng tinh thể trượt lên nhau, không tách rời nhờ sức hút tĩnh điện e tự với cation kim loại - Những kim loại có tính dẻo cao là: Au, Ag, Al, Cu, Sn b Tính dẫn điện - Kim loại có khả dẫn điện được, nhiệt độ kim loại cao tính dẫn điện kim loại giảm - Giải thích: Khi nối với nguồn điện, e tự chuyển động hỗn loạn trở lên chuyển động thành dòng kim loại Khi tăng nhiệt độ, dao động cation kim loại tăng lên, làm cản trở chuyển động dòng e tự kim loại - Kim loại khác có tính dẫn điện khác chủ yếu mật độ e tự chúng không giống Kim loại dẫn điện tốt Ag (49), Cu (46), Au (35,5), Al (26)… c Tính dẫn nhiệt - Kim loại có khả dẫn nhiệt - Giải thích: Những e tự vùng nhiệt độ cao có động lớn hơn, chúng chuyển động đến vùng có nhiệt độ thấp kim loại truyền lượng cho ion dương - Tính dẫn nhiệt kim loại giảm dần theo thứ tự: Ag, Cu, Al, Fe… d Ánh kim - Vẻ sáng kim loại gọi ánh kim Hầu hết kim loại có ánh kim - Giải thích: e tự có khả phản xạ tốt tia sáng có bước sóng mà mắt ta nhận Tóm lại: Những tính chất vật lí chung kim loại chủ yếu e tự kim loại gây Tính chất riêng Khối lượng riêng: - Kim loại khác có khối lượng riêng khác rõ rệt (nhẹ Li (D = 0,5), nặng (Os có D = 22,6) CHUYÊN ĐỀ LUYỆN THI HĨA HỌC HĨA VƠ CƠ - Quy ước: Kim loại nhẹ có D < 5g/ (Na, K, Mg, Al…) cm3 Kim loại nặng có D > 5g/ (Fe, Zn, Pb, Cu, Ag, Hg…) cm3 Nhiệt độ nóng chảy: - Kim loại khác có nhiệt độ nóng khác nhau, thấp Hg ( - Quy ước: Kim loại có nhiệt độ nóng chảy < Kim loại có nhiệt độ nóng chảy > 1500°C 1500°C −39°C ), cao W ( 3410°C ) kim loại dễ nóng chảy kim loại khó nóng chảy Tính cứng: - Những kim loại khác có tính cứng khác - Quy ước kim cương có độ cứng 10 thì: Cr 9, W 7, Fe 4,5, Cu Al 3,… Kim loại có độ cứng thấp kim loại thuộc nhóm IA, ví dụ Cs có độ cứng 0,2 Các tính chất: khối lượng riêng, nhiệt độ nóng chảy, tính cứng phụ thuộc vào độ bền liên kết kim loại, nguyên tử khối, kiểu mạng tinh thể… kim loại II TÍNH CHẤT HĨA HỌC CHUNG Vì kim loại có e hóa trị ít, bán kính nguyên tử lớn, độ âm điện thấp, lượng ion hóa nguyên tử thấp nên tính chất hóa học đặc trưng kim loại tính khử (dễ bị oxi hóa): M → M n + + ne Tác dụng với phi kim Hầu hết kim loại tác dụng với phi kim trừ Au, Ag, Pt - Tác dụng với oxi: 4M + nO2 t° → 2M On Ví dụ: 4Al + 3O2 2Al2O3 t° → Chú ý: Fe bị oxi hóa oxi cho nhiều oxit khác 3Fe + 2O2 Fe3O4 t° → 2Fe + O2 2FeO t° → 4Fe + 3O2 2Fe2O3 t° → - Tác dụng với halogen (X2): 2M + nX2 t° → 2MX n Ví dụ: 2Fe + 3Cl2 Cu + Cl2 t° → CuCl2 FeCl3 t° → - Tác dụng với lưu huỳnh: 2M + nS Ví dụ: Fe + S t° t° → M 2Sn FeS → Hg + S → HgS Tác dụng với axit a Axit có tính oxi hóa ion hidro (HCl, H2SO4 lỗng) CHUN ĐỀ LUYỆN THI HĨA HỌC HĨA VƠ CƠ 2M + → + nH2 ↑ 2Mg n + 2nH + Ví dụ: Mg + 2HCl → MgCl2 + H2 ↑ Fe + HCl → FeCl2 + H2 ↑ Chú ý: Các kim loại đứng sau hidro dãy điện hóa khơng có phản ứng b Axit có tính oxi hóa khơng phải ngun tử hidro (HNO3, H2SO4 đặc) Hầu hết kim loại tác dụng (trừ Au Pt), khơng giải phóng hidro mà tạo sản phẩm N hay S: - Với axit HNO3 Sơ đồ: M + HNO3 → + + H2O M ( NO3 ) n NO ( không màu hóa nâ u không khí) u) NO2 ( khímàunâ N2 NH+ Chú ý: + Nếu HNO3 đặc giải phóng NO2 + Nếu HNO3lỗng kim loại đứng sau H tạo NO; kim loại đứng trước H tạo NO (N 2O, N2, ) NH +4 + Nếu kim loại có nhiều hóa trị tạo hóa trị tối đa - Với axit H2SO4 đặc Sơ đồ: M + H2SO4 → + + H2O M ( SO ) n S H2S (mï i trøng thèi) SO (mï i h¾ c) Chú ý: Al, Fe, Cr: thụ động (không tác dụng) với axit HNO3, H2SO4 đặc, nguội Tác dụng với nước - Ở nhiệt độ thường có kim loại kiềm (Li, Na, K, Rb, Cs) kim loại kiềm thổ (Ca, Sr, Ba) tác dụng với nước tạo dung dịch kiềm khí H2 2M + 2aH2O → 2M + aH2 ↑ OH ( )a Ví dụ: 2Na + 2H2O → 2NaOH + H2 ↑ Ca + 2H2O → Ca(OH)2 + H2 ↑ - Một số kim loại có tính khử trung bình khử nước nhiệt độ cao Zn, Fe… tạo oxit hidro - Các kim loại có tính khử yếu Cu, Ag, Hg… khơng khử H2O dù nhiệt độ - Một số kim loại có hidroxit lưỡng tính tác dụng với H2O môi trường kiềm như: Al, Zn, Be, Sn, Cr Ví dụ: Al + H2O + NaOH → NaAlO2 + H2 ↑ Zn + 2NaOH → Na2ZnO2 + H2 ↑ Tác dụng với dung dịch muối a Với kim loại trung bình yếu (khơng tác dụng với H2O nhiệt độ thường) khử ion kim loại hoạt động dung dịch muối thành kim loại tự Ví dụ: Zn + CuCl2 → ZnCl2 + Cu 2Al + 3CuCl2 → 2AlCl3 + 3Cu b Với kim loại mạnh (tác dụng H2O nhiệt độ thường) xảy qua giai đoạn: CHUYÊN ĐỀ LUYỆN THI HĨA HỌC HĨA VƠ CƠ - Giai đoạn 1: kim loại tác dụng với nước tạo dung dịch kiềm hidro - Giai đoạn 2: dung dịch kiềm tác dụng với muối (nếu thỏa mãn điều kiện xảy ra) Ví dụ: Khi cho Na vào lượng dư dung dịch CuCl2 Na + H2O → NaOH + H2 ↑ (Giai đoạn 1) 2NaOH + CuCl2 → Cu(OH)2 ↓ + 2NaCl (Giai đoạn 2) Hay 2Na + 2H2O + CuCl2 → Cu(OH)2 ↓ + 2NaCl + H2 ↑ IV HỢP KIM Định nghĩa Hợp kim chất rắn thu sau nung nóng chảy hỗn hợp nhiều kim loại khác nhau, hỗn hợp kim loại phi kim loại Cấu tạo hợp kim - Tinh thể hỗn hợp: gồm tinh thể đơn chất hỗn hợp ban đầu nóng chảy tan vào Ví dụ: Hợp kim Ag = Au - Tinh thể hợp chất hóa học: tinh thể hợp chất hóa học tạo nung nóng chảy đơn chất hỗn hợp Ví dụ: Hợp kim Al – C tạo hợp chất Al4C3, Fe – C tạo hợp chất Fe3C… Các hợp kim thường cứng, giòn đơn chất ban đầu, tính dẫn nhiệt, dẫn điện đơn chất ban đầu V DÃY ĐIỆN HÓA CỦA KIM LOẠI Khái niệm Dãy điện hóa kim loại Là dãy cặp oxi hóa khử xếp theo chiều tăng tính chất oxi hóa ion kim loại chiều giảm tính chất khử kim loại Tính chất oxi hóa ion kim loại tăng Tính chất khử kim loại giảm Cặp oxi hóa – khử kim loại Dạng oxi hóa dạng khử nguyên tố kim loại tạo nên cặp oxi hóa – khử: Dạng oxi hóa / dạng khử Ví dụ: ; ; Fe3+ 2+ Ag 2+ Cu 2+ Cu Fe Ag Pin điện hóa: Là thiết bị gồm kim loại nhúng dung dịch muối nối cầu muối CHUN ĐỀ LUYỆN THI HĨA HỌC HĨA VƠ CƠ Ví dụ: Lá Zn nhúng ZnSO4, Cu nhúng CuSO4, dung dịch nối với qua cầu muối: Lá Zn bị ăn mịn Zn bị oxi hóa; Zn → + 2e Zn 2+ Các e di chuyển qua Cu thông qua dây dẫn (làm kim vôn kế bị lệch) Trong dung dịch CuSO4 ion di chuyển đến Cu, chúng bị khử thành Cu, bám lên Cu 2+ Cu + 2e → Cu Cu 2+ Ion dung dịch bị giảm dần nồng độ Cu 2+ Vai trò cầu muối: trung hịa điện tích dung dịch: ion dương di chuyển + 2+ NH +4 K Zn qua cầu muối đến cốc đựng dung dịch CuSO Ngược lại ion âm , di chuyển qua cầu muối NO3− SO 24− đến cốc đựng dung dịch ZnSO4 Zn đóng vai trị điện cực âm (anot) nơi xảy oxi hóa Cu đóng vai trò điện cực dương (catot) nơi xảy khử Thế điện cực: Sự xuất dòng điện từ cực đồng sang cực kẽm chứng tỏ có chênh lệch điện điện cực kẽm đồng tức điện cực xuất điện cực định Suất điện động: Hiệu điện cực dương ( ) với điện cực âm ( ) gọi suất điện động pin điện hóa: E( +) E( −) Epin = E( + ) − E( − ) Ví dụ: E pin = E Cu 2+ /Cu − E Zn 2+ / Zn Điện cực hidro chuẩn: CHUYÊN ĐỀ LUYỆN THI HÓA HỌC Tấm platin (Pt) nhúng dung dịch axit có nồng độ ion áp suất 1atm E 2H + / H HĨA VƠ CƠ H+ 1M Bề mặt hấp thụ khí hidro = 0,00 V Thế điện cực chuẩn kim loại: - Điện cực kim loại mà nồng độ ion kim loại dung dịch 1M gọi điện cực chuẩn - Thế điện cực chuẩn kim loại cần đo chấp nhận sức điện động pin tạo điện cực hidro chuẩn điện cực chuẩn kim loại cần đo Ý nghĩa dãy điện cực chuẩn kim loại So sánh tính oxi hóa – khử: Trong dung dịch nước điện cực chuẩn kim loại lớn n+ E M /M tính oxi hóa cation tính khử kim loại M yếu (ngược lại) Mn+ Xác định chiều phản ứng oxi hóa – khử: Cation kim loại cặp oxi hóa – khử điện cực chuẩn lớn oxi hóa kim loại cặp điện cực chuẩn nhỏ - Dựa vào điện cực chuẩn kim loại để xếp nhỏ bên trái, lớn bên phải - Viết phương trình phản ứng theo quy tắc anpha (α) Kim loại cặp oxi hóa – khử điện cực chuẩn âm khử ion dung dịch axit + H Xác định suất điện động chuẩn pin điện hóa: Epin = E( + ) − E( − ) Suất điện động pin điện hóa số dương Xác định điện cực chuẩn cặp oxi hóa – khử: Dựa vào E pin = E ( + ) − E ( − ) Một số công thức liên quan đến : E + Suất điện động pin có liên quan đến lượng Gip ΔG (còn gọi entanpi tự do) phản ứng: điều kiện chuẩn ∆G = −nFE ∆G = − nFE Trong đó: E sức điện động (V) pin điều kiện chuẩn điều kiện khác với điều kiện chuẩn E - F số faraday , ΔG biến thiên lượng Gip (J) điều kiện chuẩn điều kiện ∆G - n số e tối thiểu trao đổi phản ứng oxi hóa-khử + Phương trình Nerst: Ox + ne Kh → ¬ Phương trình điện cực là: [ Ox ] 0, 059 E = E0 + ×1g n [ Kh ] VI ĐIỀU CHẾ KIM LOẠI Nguyên tắc Khử ion kim loại thành kim loại: M n + + ne → M Phương pháp: CHUYÊN ĐỀ LUYỆN THI HÓA HỌC Có phương pháp Phương pháp thủy luyện: Dùng kim loại mạnh khử (không tác dụng với H2O HĨA VƠ CƠ t° thường) kim loại yếu khỏi muối Ví dụ: Zn + CuCl2 → ZnCl2 + Cu Cu + 2AgNO3 → Cu(NO3)2 + 2Ag Phương pháp dùng để điều chế kim loại có tính khử yếu ⇒ Phương pháp nhiệt luyện: Dùng chất khử (CO, H2, C, Al) để khử ion kim loại oxit Ví dụ: CO + CuO → Cu + CO2 H2 + CuO → Cu + H2O 3CO + Fe2O3 → 2Fe + 3CO2 Phương pháp dùng để điều chế kim loại hoạt động trung bình yếu (sau nhôm) ⇒ Phương pháp điện phân: Dùng dòng điện chiều catot (cực âm) để khử ion kim loại: - Điện phân dung dịch nóng chảy: Dùng để điều chế kim loại từ Al trở trước điện phân nóng chảy Ví dụ: 2NaCl 2Na + Cl2 - Điện phân dung dịch (trong nước): dùng để điều chế kim loại sau Al Ví dụ: Điện phân dung dịch CuCl2 điện phân dung dịch CuCl2 Cu + Cl2 ↑ VII SỰ ĐIỆN PHÂN Khái niệm Là q trình oxi hóa – khử xảy bề mặt điện cực có dịng điện chiều qua chất điện li nóng chảy dung dịch chất điện li Sự điện phân chất điện li Điện phân chất điện li nóng chảy: - Chất điện li nóng chảy phân li thành ion Cation chuyển catot, anion chuyển anot - Tại catot: cation kim loại nhận e thành kim loại - Tại anot: anion nhường e thành phi kim Điện phân dung dịch chất điện li nước: - Ở catot thứ tự điện phân: , , , (của axit), ,… , , (của nước) + 3+ 2+ 2+ 2+ + 2+ + Ag Fe Cu H Pb Fe Zn H - Ở anot thứ tự điện phân: , , , , 2− − − − S I Br Cl OH − - Khác với phản ứng oxi hóa khử thông thường, phản ứng điện phân tác dụng điện chất môi trường điện phân không trực tiếp cho e mà phải truyền qua dây dẫn Định luật Faraday A Q A It It m= × = ⇒ nA = n F n 96500 n.96500 Trong đó: - m: số gam dạng sản phẩm sinh điện cực - n: số electron trao đổi - Q = It: điện lượng qua dung dịch với cường độ dòng điện I, thời gian t có đơn vị Coulomb; I (A); t (giây) CHUYÊN ĐỀ LUYỆN THI HÓA HỌC HĨA VƠ CƠ - F: số Faraday; 1F = 96487 C - - A n nA ≈ 9650°C : gọi đương lượng điện hóa, gọi tắt đương lượng, kí hiệu Đ số mol A Ứng dụng phương pháp điện phân - Điều chế kim loại - Điều chế số phi kim: H2, O2, F2, Cl2 - Điều chế số hợp chất: KMnO4, NaOH, H2O2, nước Giaven… - Tinh chế số kim loại: Cu, Pb, Zn, Fe, Ag, Au… - Mạ điện: Điện phân với anot tan dùng kĩ thuật mạ điện, nhằm bảo vệ kim loại khỏi bị ăn mòn tạo vẻ đẹp cho vật mạ Trong mạ điện, anot kim loại dùng để mạ như: Cu, Ag, Au, Cr, Ni catot ⇒ vật cần mạ Lớp mạ mỏng thường có độ dày từ: 5.10 −5 đến 1.10 −3 cm VIII SỰ ĂN MỊN KIM LOẠI Định nghĩa Ăn mịn kim loại phá hủy kim loại hợp kim tác dụng chất môi trường Hậu kim loại bị oxi hóa thành ion kim loại: M → M n + + ne Phân loại Có dạng ăn mịn kim loại: Ăn mịn hóa học - Định nghĩa: phá hủy kim loại kim loại phản ứng hóa học với chất khí nước nhiệt độ cao - Bản chất: q trình oxi hóa – khử, kim loại cho e mơi trường nhận e - Đặc điểm: nhiệt độ cao tốc độ ăn mịn nhanh khơng sinh dịng điện Ăn mịn điện hóa - Định nghĩa: phá huỷ kim loại kim loại tiếp xúc với môi trường điện li tạo dòng điện - Điều kiện: + Các điện cực phải khác chất Có thể cặp hai kim loại khác nhau, kim loại - phi kim hay kim loại - hợp chất Kim loại điện cực chuẩn nhỏ cực âm + Các điện cực phải tiếp xúc trực tiếp gián tiếp với qua dây dẫn + Các điện cực tiếp xúc với dung dịch chất điện li - Bản chất: trình oxi hóa, khử xảy bề mặt điện cực tạo dòng điện - Cơ chế: + Điện cực âm (thường kim loại mạnh hơn) cho e thành ion dương, e di chuyển sang điện cực dương + Điện cực dương: H+, H2O nhận e thành H2, OH+ Ion dương kim loại kết hợp với OH- thành hidroxit, bị phân huỷ thành oxit Ví dụ: Ăn mịn điện hóa học hợp kim sắt (gang, thép) khơng khí ẩm Gang, thép hợp kim Fe – C gồm tinh thể Fe tiếp xúc trực tiếp với tinh thể C (graphit) Khơng khí ẩm có chứa H2O, CO2, O2, tạo lớp dung dịch chất điện li phủ lên bề mặt gang, thép làm xuất vơ số pin điện hóa mà Fe cực âm, C cực dương Ở cực âm xảy oxi hóa: Fe → Fe2+ + 2e Ở cực dương xảy khử: 2H+ + 2e → H2 10 CHUYÊN ĐỀ LUYỆN THI HÓA HỌC Bài 1417: PHẦN II HĨA VƠ CƠ t° SiO + 2NaOH → Na 2SiO3 + H 2O t° SiO + Na 2CO3 → Na 2SiO3 + CO Bài 1418: Silic đioxit tan axit flohiđric: Bài 1419: SiO + 4HF → SiF4 + 2H 2O Bài 1420: Dựa vào phản ứng người ta dùng dung dịch HF để khắc chữ hình thủy tinh Bài 1421: • Ứng dụng: Bài 1422: - Xây dựng - Silica thành phần quan trọng gạch tính hoạt hóa thấp Bài 1423: - Thủy tinh - Silica từ cát thành phần thủy tinh Thủy tinh sản xuất thành nhiều chủng loại đồ vật với thuộc tính lý học khác Silica sử dụng vật liệu sản xuất kính cửa sổ, đồ chứa (chai lọ), sứ cách điện nhiều đồ vật có ích khác Bài 1424: II AXIT SILIXIC Bài 1425: • Axit silixic H2SiO3 chất dạng keo, khơng tan nước, đun nóng dễ nước: Bài 1426: t° H 2SiO3 → SiO + H O Bài 1427: • Khi sấy khơ, axit silixic phần nước, tạo thành vật liệu xốp silicagen Sili- cagen đươc dùng để hút ẩm hấp thụ nhiều chất Bài 1428: • Axit silixic axit yếu, yếu axit cacbonic nên điều chế cách dùng axit mạnh đẩy khỏi muối thủy phân số hợp chất Si: Bài 1429: Na 2SiO3 + CO + H 2O → H 2SiO3 + Na 2CO3 Na 2SiO3 + 2HCl → 2NaCl + H 2SiO3 SiCl4 + 3H 2O → H 2SiO3 + 4HCl Bài 1430: • H2SiO3 tác dụng với dung dịch kiềm mạnh Bài 1431: H 2SiO3 + 2NaOH → Na 2SiO3 + 2H 2O Bài 1432: III MUỐI SILICAT Bài 1433: Silicat hợp chất có anion silic Đa số chất silicat oxit, hexafluorosilicate ([SiF 6]2-) anion khác tồn Chất tập trung chủ yếu vào anion Si-O Silicat thành phẩn chủ yếu vỏ Trái Đất, phần lớn hành tinh Mặt Trăng Cát, xi măng Port-land, hàng ngàn khoáng vật khác silicat Bài 1434: Các hợp chất silicat bao gồm anion silicat cân điện tích nhiều cation khác Có vơ số ion silicat tồn tạo thành hợp chất với nhiều cation khác Do nhóm hợp chất silicat lớn, kể khống vật tự nhiên nhân tạo Bài 1435: Khoáng vật silicat lớp khoáng vật lớn quan trọng lớp khoáng vật tạo đá, chiếm khoảng 90% vỏ Trái Đất Đặc trưng lớp khoáng vật cấu trúc gốc silicat Các khoáng vật silicat chứa silic oxy Bài 1436: Axit silixic dễ tan dung dịch kiềm, tạo thành muối silicat Chỉ có silicat kim loại kiềm tan nước Dung dịch đậm đặc Na2Si03 K2Si03 gọi thủy tinh lỏng Vải gỗ tẩm thủy tinh lỏng khó bị cháy Thủy tinh lỏng cịn dùng để chế tạo keo dán thủy tinh sứ Bài 1437: Ở dung dịch, silicat kim loại kiềm bị phân hủy mạnh tạo môi trường kiềm: Bài 1438: → 2NaOH + H 2SiO3 Na 2SiO3 + 2H 2O ¬ Bài 1439: IV CƠNG NGHIỆP SILICAT Bài 1440: Thủy tinh Bài 1441: a Thành phần hóa học tính chất thủy tinh File word: ducdu84@gmail.com 228 Phone, Zalo: 0946 513 000 CHUYÊN ĐỀ LUYỆN THI HÓA HỌC PHẦN II HÓA VƠ CƠ Bài 1442: Thủy tinh thơng thường dùng làm cửa kính, chai lọ, hỗn hợp natri silicat, canxi silicat silic đioxit, có thành phần gần viết dạng oxit Na 2O.CaO.6SiO2 Thủy tinh loại sản xuất cách nấu chảy hỗn hợp gồm cát trắng, đá vôi sođa 1400°C: Bài 1443: t° 6SiO + CaCO3 + Na 2CO3 → Na 2CaO.6SiO + 2CO Bài 1444: Thủy tinh khơng có cấu trúc tinh thể mà chất vơ định hình, nên khơng có nhiệt độ nóng chảy xác định Khi đun nóng mềm dần chảy, tạo đồ vật dụng cụ có hình dạng ý muốn Bài 1445: b Một số loại thủy tinh Bài 1446: Ngồi loại thủy tinh thơng thường nêu cịn có số loại thủy tinh khác với thành phần hóa học cơng dụng khác Bài 1447: - Khi nấu thủy tinh, thay Na2CO K2CO3 thủy tinh kali có nhiệt độ hóa mềm nhiệt độ nóng chảy cao Thủy tinh kali dùng làm dụng cụ thí nghiệm, lăng kính, thấu kính Bài 1448: - Thủy tinh chứa nhiều chì oxit dễ nóng chảy suốt gọi thủy tinh pha lê Bài 1449: - Thủy tinh thạch anh sản xuất cách nấu chảy silic đioxit tinh khiết Loại thủy tinh có nhiệt độ hóa mềm cao, có hệ số nở nhiệt nhỏ nên khơng bị nứt nóng lạnh đột ngột Bài 1450: - Khi cho thêm oxit số kim loại, thủy tinh có màu khác nhau, tạo nên silicat có màu Thí dụ: crom III oxit Cr2O3 cho thủy tinh màu lục, coban oxit CoO cho thủy tinh màu xanh nước biển Bài 1451: c Ứng dụng Bài 1452: Vì thủy tinh vật liệu cứng khơng hoạt hóa nên vật liệu có ích Rất nhiều đồ dùng gia đình làm từ thủy tinh Cốc, chén, bát, đĩa, chai, lọ v.v làm từ thủy tinh, bóng đèn, gương, ống thu hình hình máy tính ti vi, cửa sổ Bài 1453: Trong phịng thí nghiệm để làm thí nghiệm hóa học, sinh học, vật lý nhiều lĩnh vực khác, người ta sử dụng bình thót cổ, ống thử, lăng kính nhiều dụng cụ thiết bị khác làm từ thủy tinh Đối với phần lớn ứng dụng có yêu cầu cao, thủy tinh thạch anh sử dụng, khó làm việc với Bài 1454: Đồ gốm Bài 1455: Đồ gồm vật liệu chế tạo chủ yếu từ đất sét cao lanh Tùy theo công dụng người ta phân biệt gốm xây dựng, vật liệu chịu lửa, gốm kĩ thuật, gốm dân dụng Bài 1456: a Gạch ngói Bài 1457: Gạch ngói thuộc loại gốm xây dựng Phối liệu để sản xuất chúng gồm đất sét loại thường cát nhào với nước thành khối dẻo, sau tạo hình sấy khơ nung 900 – 1000 0C gạch ngói Sau nung, chúng thường có màu đỏ gây nên sắt oxit đất sét Bài 1458: b Gạch chịu lửa Bài 1459: Gạch chịu lửa thường dùng để lót lị cao, lị luyện thép, lị thủy tinh Có loại là: gạch đinat gạch samot Phối liệu để chế tạo gạch đinat gồm 93-96% SiO 2,4-7% CaO đất sét; nhiệt độ nung khoảng 1300 - 1400°C Gạch đinat chịu nhiệt độ khoảng 1690 - 1720°C Bài 1460: Phối liệu để chế tạo gạch samot gồm bột samôt chộn với đất sét nước Sau đóng khn sấy khơ, vật liệu nung 1300 - 1400°C Bột samot đất sét nung nhiệt độ cao nghiền nhỏ Bài 1461: c Sành, sứ men Bài 1462: • Đất sét sau đun nóng nhiệt độ 1200 - 1300°C biến thành sành Sành vật liệu cứng, gõ kêu, có màu nâu xám Để có độ bóng lớp bảo vệ không thấm nước, người ta tạo lớp men mỏng mặt đồ sành Bài 1463: • Sứ vật liệu cứng, xốp có màu trắng, gõ kêu Phối liệu để sản xuất sứ gồm cao lanh, fenspat, thạch anh số oxit kim loại Đồ sứ nung hai lần, lần đầu 1000°C, sau tráng men trang trí nung lần 1400 - 1500°C Sứ có nhiều loại: sứ dân dụng, sứ kĩ thuật Sứ kĩ thuật dùng để chế tạo vật liệu cách điện, tụ điện, buzi đánh lửa, dụng cụ thí nghiệm File word: ducdu84@gmail.com 229 Phone, Zalo: 0946 513 000 CHUYÊN ĐỀ LUYỆN THI HÓA HỌC PHẦN II HĨA VƠ CƠ Bài 1464: • Men có thành phần giống sứ, dễ nóng chảy Men phủ lên bề mặt sản phẩm, sau nung nhiệt độ thích hợp biến thành lớp thủy tinh che kín bề mặt sản phẩm Bài 1465: Xi măng Bài 1466: Xi măng thuộc loại vật liệu dính, dùng xây dựng Quan trọng thơng dụng xi măng Pooclăng Đó chất bột min, màu lục xám, thành phần gồm canxi silicat canxi aluminat Bài 1467: Xi măng Pooclăng sản xuất cách nghiền nhỏ đá vôi, trộn với đất sét có nhiều SiO quặng sắt phương pháp khô phương pháp ướt, nung hỗn hợp lò quay lò đứng 1400 - 1600°C Sau nung, thu hỗn hợp màu xám gọi clanhke Để nguội nghiền clanhke với số chất phụ gia thành bột mịn, xi măng B PHÂN LOẠI VÀ PHƯƠNG PHÁP GIẢI VÀ BÀI TẬP RÈN LUYỆN KĨ NĂNG DẠNG 1: BÀI TẬP LÝ THUYẾT Bài 1468: Bài 1469: 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 Bài 1470: A BaSO4, Na2O, Mg Cu B BaO, NaNO2, Mg Cu Bài 1471: C BaO, NaNO3, MgO Cu D BaSO4, NaNO2, MgO Cu Bài 1472: Bài Phản ứng sau không đúng: Bài 1473: A B Na 2SiO3 + CO + H 2O → Na 2CO3 + H 2SiO3 t° Na 2SiO3 + H O → 2NaOH + H 2SiO Bài 1474: C SiO + Na CO3 → Na 2SiO3 + CO D SiO + H O → H 2SiO3 Bài 1475: Bài Cho dãy biến đổi hóa học sau: Bài 1476: CaCO3 → CaO → Ca ( OH ) → Ca ( HCO ) → CaCO → CO Bài 1477: Điều nhận định sau đúng: Bài 1478: A Có phản ứng oxi hóa – khử B Có phản ứng oxi hóa – khử Bài 1479: C Có phản ứng oxi hóa – khử D Khơng có phản ứng oxi hóa – khử Bài 1480: Bài Để phịng nhiễm độc CO, khí khơng màu, không mùi, độc người ta dùng chất hấp thụ Bài 1481: A đồng (II) oxit mangan oxit B đồng (II) oxit magie oxit Bài 1482: C đồng (II) oxit than hoạt tính D than hoạt tính Bài 1483: Bài Thành phần khí than ướt là: Bài 1484: A CO, CO2, H2, N2 B CH4, CO, CO2, N2 C CO, CO2, H2, NO2 D CO, CO2, NH3, N2 Bài 1485: Bài Có chất bột NaCl, BaCO3, Na2CO3, Na2S, BaSO4, MgCO3, Na2SiO3 Chỉ dùng thêm dung dịch phân biệt muối trên? Bài 1486: A dung dịch NaOH B dung dịch BaCl2 C dung dịch HCl D dung dịch AgNO3 Bài 1487: Bài Cacbon phản ứng với tất chất dãy sau đây? Bài 1488: A Na2O, NaOH, HCl B Al, HNO3 đặc, KClO3 File word: ducdu84@gmail.com 230 Phone, Zalo: 0946 513 000 CHUYÊN ĐỀ LUYỆN THI HĨA HỌC PHẦN II HĨA VƠ CƠ Bài 1489: C Ba(OH)2, Na2CO3, CaCO3 D NH4Cl, KOH, AgNO3 Bài 1490: 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? Bài 1491: A Kim cương có cấu trúc tinh thể dạng tứ diện đều, than chì có cấu trúc lớp, khoảng cách lớp lớn Bài 1492: B Kim cương có liên kết cộng hóa trị bền, than chì khơng Bài 1493: C Đốt cháy kim cương hay than chì nhiệt độ cao tạo thành khí cacbonic Bài 1494: D Một nguyên nhân khác Bài 1495: Bài Khi xét khí cacbon đioxit, điều khẳng định sau sai? Bài 1496: A Chất khí khơng màu, khơng mùi, nặng khơng khí Bài 1497: B Chất khí chủ yếu gây hiệu ứng nhà kính Bài 1498: C Chất khí khơng độc khơng trì sống Bài 1499: D Chất khí dùng để chữa cháy, đám cháy kim loại Bài 1500: Bài 10 Để tách khí CO2 khỏi hỗn hợp với HCl nước, cho hỗn hợp qua bình đựng: Bài 1501: A NaOH H2SO4 đặc B Na2CO3 P2O5 Bài 1502: C H2SO4 đặc KOH D NaHCO3 P2O5 Bài 1503: Bài 11 Công nghiệp silicat ngành công nghiệp chế biến hợp chất silic Ngành sản xuất sau không thuộc công nghiệp silicat? Bài 1504: A Sản xuất đồ gốm (gạch, ngói, sành, sứ) B Sản xuất xi măng Bài 1505: C Sản xuất thủy tinh D Sản xuất thủy tinh hữu Bài 1506: Bài 12 Natri silicat tạo thành cách sau đây: Bài 1507: A Đun SiO2 với NaOH nóng chảy B Cho SiO2 tác dụng với dung dịch NaOH loãng Bài 1508: C Cho K2SiO3 tác dụng với NaHCO3 D Cho Si tác dụng với dung dịch NaCl Bài 1509: Bài 13 Silic phản ứng với dãy chất sau đây: Bài 1510: A CuSO4, SiO2, H2SO4 (loãng) B F2, Mg, NaOH Bài 1511: C HCl, Fe(NO3)2, CH3COOH D Na2SiO3, Na3PO4, NaCl Bài 1512: Bài 14 Số oxi hóa cao Silic thể hợp chất chất sau đây: Bài 1513: A SiO B SiO2 C SiH4 D Mg2Si Bài 1514: Bài 15 Trong phản ứng hóa học sau, phản ứng sai? Bài 1515: A B SiO + 4HF → SiF4 + 2H 2O SiO + 4HCl → SiCl + 2H 2O Bài 1516: C t° t° SiO + 2C → Si + 2CO SiO + 2Mg → 2MgO + Si Bài 1517: Bài 1518: Bài 1519: Bài 1520: Bài 1521: Bài 1522: D 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 File word: ducdu84@gmail.com 231 Phone, Zalo: 0946 513 000 CHUYÊN ĐỀ LUYỆN THI HÓA HỌC Bài 1523: Bài 1524: Bài 1525: Bài 1526: Bài 1527: Bài 1528: Bài 1529: Bài 1530: Bài 1531: Bài 1532: PHẦN II HĨA VƠ CƠ Câu 6: Chọn đáp án C Câu 7: Chọn đáp án B Câu 8: Chọn đáp án A 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 DẠNG BÀI TẬP TÍNH TỐN Bài 1533: Bài tốn nhiệt phân muối Bài 1534: • Nhiệt phân muối hiđrocacbonat: Tất muối hiđrocacbonat bền nhiệt bị phân hủy đun nóng Bài 1535: t° 2M ( HCO3 ) n → M ( CO ) n + nCO + nH 2O Bài 1536: • Nhiệt phân muối cacbonat: Các muối cacbonat không tan (trừ muối amoni) bị phân hủy nhiệt Bài 1537: t° M ( CO3 ) n → M 2O n + nCO Bài 1538: • Trong tốn nhiệt phân, cần ý định luật bảo toàn khối lượng: Bài 1539: Mmuối cacbonat đem nung = mchất rắn cịn lại + mkhí bay Bài 1540: • Chú ý phản ứng nhiệt phân muối FeCO3 (thường gọi quặng xiderit) Bài 1541: + Nếu nhiệt phân điều kiện khơng có khơng khí: Bài 1542: t° FeCO3 → FeO + CO Bài 1543: Bài 1544: + Nếu nhiệt phân điều kiện có khơng khí: t° 4FeCO3 + O → 2Fe O3 + 4CO Bài 1545: Bài tốn tác dụng với axit Bài 1546: • Nếu cho từ từ axit vào muối xảy theo giai đoạn: Bài 1547: CO32− + H + → HCO3− Bài 1548: HCO3− + H + → CO + H 2O Bài 1549: • Nếu cho từ từ muối vào dung dịch axit xảy đồng thời phản ứng với tỉ lệ phản ứng tỉ lệ lượng muối ban đầu Bài 1550: CO32− + 2H + → CO + H 2O Bài 1551: HCO3− + H + → CO + H 2O Bài 1552: Bài tập tính khử CO; C Bài 1553: Lưu ý: CO khử oxit kim loại đứng sau Al dãy hoạt động hóa học Bài 1554: Phương pháp: Áp dụng định luật bảo toàn khối lượng: m oxit + m CO = m KL + m CO2 File word: ducdu84@gmail.com 232 Phone, Zalo: 0946 513 000 CHUYÊN ĐỀ LUYỆN THI HÓA HỌC Bài 1555: n O( oxit ) = n CO phản ứng = n CO2 = PHẦN II HĨA VƠ CƠ n hổn hợp oxit − m chấtrắn sau phản ứng 16 Bài 1556: Để xác định công thức oxit sắt FexOy cần lập tỷ lệ n Fe x = y n O ( oxit ) Bài 1557: Bài tập phản ứng với dung dịch kiềm Bài 1558: • Khi cho CO2 tác dụng với NaOH, KOH xảy khả tạo muối Ta thường lập tỉ lệ Bài 1559: + : Chỉ tạo muối axit n OH − ≤1 n CO2 Bài 1560: + n OH− n CO2 Bài 1561: + 1< : Chỉ tạo muối trung hòa ≥2 n OH− n CO2 : Tạo muối trung hòa muối axit