Vấn đề 18: ViÕt c«ng thøc cÊu t¹o cña hîp chÊt h÷u c¬ Chuyên đề VI: Giải thích các hiện tợng hoá học và mục đích thí nghiệm Dựa vào tính chất hoá học của các chất và dấu hiệu phản ứng đặ[r]
(1)Chuyên đề hóa học Vấn đề 1: T¸ch riªng mét chÊt, tõng chÊt (hoÆc tinh chÕ tõng chÊt) khái hçn hîp Dạng bài tập này dựa vào phản ứng đặc trng chất để tách chúng khỏi hỗn hợp Sau đó dùng phản ứng thích hợp để tái tạo lại chất ban đầu cần tách Vấn đề 2: NhËn biÕt c¸c chÊt dùa vµo tÝnh chÊt vËt lý Lo¹i bµi tËp nµy dùa vµo sù kh¸c vÒ tÝnh chÊt vËt lý nh: mµu, mïi, vÞ , tÝnh tan níc… Các tính đặc trng chất nh : khí CO2 không cháy, sắt bị nam châm hút, khí NH3 cã mïi khai, khÝ H2S cã mïi trøng thèi Vấn đề 3: NhËn biÕt c¸c chÊt dùa vµo tÝnh chÊt hãa häc Dạng bài tập này dựa vào dấu hiệu đặc trng các chất hóa học phản ứng với Gọi là phơng pháp xác định định tính stt ChÊt cÇn nhËn Thuèc thö HiÖn tîng 02 +tàn đóm -bïng ch¸y C +O2 CO2 o -chất rấn màu đỏ 2Cu + O2 CuO + Cu /t ❑ chuyÓn ®en CO ChÊt r¾n mµu CuO + CO Cu + CO2 + CuO / t ❑o đen thành đỏ CO CO2 CaCO3 +O2/ t ❑o CO lµm đục níc CO2 v«i H2 Khong mµu + CuO / t ❑o + O2/ t ❑o H2O /CuSO4 khan -chÊt r¾n mµu ®en chuyÓn thành đỏ - CuSO4 khan mµu tr¾ng chuyÓn xanh H2 + CuO Cu + H2O CuSO4+5H2O CuSO4.5H2O CO2 Kh«ng mµu + Ca(OH)2 Làm đục nớc vôi CO2 + Ca(OH)2 + H2 O SO2 ( kh«ng mµu , mïi h¾c + Ca (OH)2 + dd Br2 -đục - lµm mÊt mµu dd Br2 SO3 kh«ng mµu,kh«ng mïi + Ca (OH)2 +BaCl2 - đục -KÕt ña tr¾ng SO2 + Ca(OH)2 CaSO3 + H2 O SO2 + Br2 +H2O HBr +H2SO4 SO3 + Ca(OH)2 CaSO4 + H2 O SO3 + H2O + BaCl2 BaSO4 +2HCl CaCO3 (2) H2S H2S mïi +quú tÝm Èm -Màu đỏ H2S + CuCl2 CuS trøng th«i + dd CuCl2 -kÕt tña ®en( CuS +2HCl Cl2 mµu vµng Quú tÝm Èm Màu đỏ, sau Cl2 +H2 2HCl+HClO mÊt mµu lôc ,mµi h¾c 10 NO ( kh«ng mµu ) NO2 (nâu đỏ) 2NO +O2 2NO2 CuSO4 khan Mµu tr¾ng CuSO4 +5H2O H2O ( H¬i ) 11 ( mµu tr¾ng) xanh CuSO4 5H2O 12 N2 thêng lµ chÊt cßn l¹i sau nhËn xong c¸c chÊt khÝ kh¸c Dung dÞch stt ChÊt cÇn nhËn axit quú tÝm - kim lo¹i -muèi cacbonat KiÒm Quú tÝm -phenolphtalein Muèi Al (III) KiÒm d Muèi Zn(II) Muèi Mg(II) Muèi Cu(II) Dd xanh Muèi Fe(II) Muèi Fe(III) Muèi Ba(II) 10 Muèi Ag(I) 11 Muèi NH4 12 10 Thuèc thö + ¿¿ ❑ Muèi Na Muèi K HiÖn tîng vµ PTHH KiÒm d KiÒm -Hoá đỏ -khÝ H2 khÝ CO2 -quú ho¸ xanh - đỏ KÕt tña tr¾ng sau tan Al 3+¿¿ + OH ❑− ❑ − AlO2 ❑− ❑ KÕt tña tr¾ng sau tan KÕt tña tr¾ng KiÒm KÕt tña xanh KiÒm Kết tủa trắng xanh sau đó chuyển thành màu đỏ Kết tủa màu nâu đỏ KÕt tña tr¾ng kh«ng tan axit KiÒm + muèiSO4 HoÆcH2SO4 Muèi Cl ❑− Dd HCl KiÒm đốt cháy đốt cháy §èi víi c¸c hîp chÊt v« c¬ stt Hãa chÊt cÇn x¸c ® Thuèc thö Clorua dd AgNO3 Sunfat dd BaCl2 Al(OH)3 + OH KÕt tña tr¾ng kh«ng tan axit NH3 mïi khai Ngän löa mµu vµng Ngän löa mµu tÝm DÊu hiÖu nhËn biÕt AgCl↑tr¾ng (3) Sunfua Amon Nitrat Photphat Cacbonat Silicat Muèi Mg Fe(II) Fe(III) Cu(II) Al Muèi Na K Ca Axit m¹nh KiÒm H2SO4® ®, Cu dd AgNO3 Axit m¹nh Axit m¹nh dd NaOH dd NH4OH §èi víi ngon löa Kh«ng mµu Dung dÞch axit Dïng quú tÝm Dung dÞch baz¬ BaSO4 tr¾ng H2S↑, mïi trøng thèi NH3 ↑, mïi khai NO2+↑ mµu n©u Ag3PO4 vµng CO2↑ đục nớc vôi H2SiO3tr¾ng Mg(OH) tr¾ng Fe(OH)2tr¾ng xanh Fe(OH)3 xanh lam Cu(OH)3 xanh lam Al(OH)3keo tr¾ng Vµng TÝm §á da cam Hóa đỏ Hãa xanh Hång Phen nolphtalein kh«ng mµu Vấn đề 4: Nhận biết các chất dựa vào tính chất hóa học các hợp chất hữu D¹ng bµi tËp nµy còng t¬ng tù nh nhËn biÕt c¸c hîp chÊt v« c¬ lµ dùa vµo dÊu hiÖu đặc trng cho các chất phản ứng với Thuèc thö DÊu hiÖu KÕt luËn VÝ dô ph¶n øng Quú tÝm Hóa đỏ AxÝt CH3COOH Hãa xanh Baz¬ Na Xñi bät khÝ dd Br«m MÊt mµu nâu đỏ Dung dÞch AgNO3 NH4OH ( Ag2O) dd ièt G¬ng b¹c Hãa xanh Hîp chÊt cã H linh động Hîp chÊt liªn kÕt đôi, ba( =, ) Hîp chÊt cã (-(OH)Glucoz¬, Ankin Hå tinh bét C2H5OH CH2=CH2 CH CH C6H12O6 C2H2 Chuyên đề III: Xác định công thức hóa học chất Vấn đề 5: - Xác định công thức hóa học chất có hai nguyên tố dựa vào gía trị chóng - C«ng thøc cã d¹ng: AxBy A,B lµ kÝ hiÖu hãa häc c¸¸c nguyªn tè cÊu t¹o nªn chÊt, x vµ y chØ sè nguyªn tö cña c¸c nguyªn tè - Hãa trÞ cña nguyªn tè nµy thêng lµ chØ sè nguyªn tè (4) III II VÝ dô: Al O C«ng thøc hãa häc Al2O3 *Lu ý: Cáác số phải tối gảm nên phải đơn giản chúng cần Nếu hóa trị hai nguyên tố nh nhau, các số là Vấn đề 6: - Xác định công thức hóa học chất gồm nguyên tố kết hợp với nhãm nguyªn tè - Mét nhãm c¸c nguyªn tè còng cã thÓ cã hãa trÞ - VÝ dô: Nhãm SO4 cã hãa trÞ II, nhãm PO4 cã hãa trÞ III, nhãm NO3 cã hãa trÞ I… - C¸ch lËp c«ng thøc t¬ng tù nh chÊt gåm nguyªn tè: Hãa trÞ cña nguyªn tè( hay nhãm nguyªn tè) nµy lµ chØ sè cña nguyªn tè hay nhãm nguyªn tè Vấn đề 7: - Xác định công thức hóa học chất dựa vào kết phân tích định lợng - Mét hîp chÊt v« c¬ AxByOz cã chøa % vÒ khèi lîng A lµ a% ; % khèi lîng B lµ b%; % khèi lîng C lµ c% Ta cã tû lÖ vÒ sè mol c¸¸c nguyªn tè: x: y:z a b c : : M A M B MC - Trong đó: a,b,c là thành phần % khối lợng các nguyên tố hợp chất - MA, MB, MC… lµ khèi lîng mol nguyªn tö cña c¸c nguyªn tè - Víi c¸c hîp chÊt v« c¬ tû lÖ tèi gi¶n gi÷a x,y,z thêng còng lµ gi¸ trÞ c¸c chØ sè cÇn t×m Sè gam - Lu ý: Sè mol = Khèi lîng mol Sè mol = Sè lÝt(®ktc) 22,4 Vấn đề 8: - Xác định công thức hóa học chất dựa theo phơng trình hóa học: - * Híng gi¶i: - Đặt công thức đã cho Viết phơng trình phản ứng xảy Đặt số mol chất đã cho, råi tÝnh sè mol chÊt cã liªn quan - LËp ph¬ng tr×nh hoÆc hÖ ph¬ng tr×nh to¸n häc, råi gi¶i t×m khèi lîng nguyªn tö cña nguyªn tè cÇn t×m, suy tªn nguyªn tè, tªn chÊt Vấn đề 9: Xác định công thức chất toán biện luận Dạng bài tập này tơng tự nh chủ đề 9, đó hệ phơng trình đợc giải biện luận Vấn đề 10: Xác định công thức hóa học chất dựa trên tính chất vật lý, tính chất hóa học chất đó Đây là bài tập khó học sinh cần nắm vững tính định tính các chất (vấn đề 4)để suy phÇn nguyªn tè cña chÊt cÇn t×m vµ c«ng thøc hãa häc thÝch hîp Vấn đề 11: (5) LËp c«ng thøc ph©n tö cña hîp chÊt h÷u c¬ gåm c¸¸c nguyªn tè C,H,O… *Dạng đốt chááy(hay phân tích) a(g) hợp chất hữu A gồm C,H,O ta thu đợc b(g) CO2vµ c(g) H2O LËp c«ng thøc cña A BiÕt khèi lîng ph©n tö cña A(MA) §Ó gi¶i bµi to¸¸n d¹ng nµy ta cã thÓ dïng mét ba c¸¸ch sau:*C¸¸ch 1: CTPH cña hîp chÊt Ê cã d¹ng CxHyOz 3b C% 100 11a c H % 100 9a O% 100% (C % H %) TÝnh: 12 x y 16 z M A LËp tû lÖ: C % H % O% 100 Suy x,y,z Chuyên đề IV:Dung dịch –Nồng độ dung dịch Vấn đề 12: Toán độ tan và tinh thể hyđrat hoá * §é tan cña mét chÊt mct S = mdm 100 * TÝnh % vÒ khèi lîng cña chÊt tan hoÆc níc kÕt tinh tinh thÓ hy®rat - TÝnh khèi lîng mol cña tinh thÓ hy®rat - TÝnh khèi lîng cña chÊt tan hoÆc níc kÕt tinh - Hoặc sử dụng CT chuyển đổi : mct S 100 = mdm Vấn đề 13: Xác định nồng độ % và nồng độ mol mct C% = mdd 100 n CM = V (l ) C¸c hÖ thøc liªn hÖ : m dd = V dd D dd m CM = V D n.D CM = mdd (6) 10.D CM =C % M Vấn đề14: Sự pha loãng hay cô đặc dung dịch Khi pha loãng hay cô đặc dd thì khối lợng chất tan không thay đổi Nếu gọi C%1 ,C%2 ,m dd , m dd và C M , C M , V dd , V dd lần lợt là nồng độ %, nồng độ M, khối lợng và thể tích dung dịch và dung dịch 2, ta có công thức : C%1 m dd = C%2 m dd C M V dd = C M V dd 1 1 2 Vấn đề 15: Pha trộn dung dịch có nồng độ khác và khối lợng riêng khác nhau( chÊt tan gièng nhau) * Trêng hîp kh«ng x¶y ph¶n øng pha trén D¹ng bµi nµy cã thÓ gi¶i b»ng c¸c c¸ch sau: * Phơng pháp đại số: Gäi m dd , m dd dÞch và C1, C2 lần lợt là khối lợng và nồng độ % dung dịch và dung (2 ) m dd + m dd ) = m dd m ct + m cl +…= mct (dd míi) Suy ra: - (2 ( dd 2) ( moi ) ( moi ) mct ( dd m( dd moi ) .100 moi ) C % (dd míi) = * Phơng pháp sơ đồ đờng chéo: dd1 C1% /C2 – C/ (V dd , m dd , C M ) 1 C Dd2 C2% / C1 – C/ (V dd , m dd , C M ) (Lấy giá trị tuyệt đối để các hiệu trên là số dơng ) Từ sơ đồ trên ta có: 2 m1 C C m2 C1 C V1 C C V2 C1 C Vấn đề 16: Xác định nồng độ dung dịch qua phản ứng hoá học Dạng bài tập này dựa phản ứng hoá học để xác định Lu ý: - (7) * Khèi lîng dung dÞch míi = tæng khèi lîng dung dÞch ®em trén – khèi lîng chÊt kÕt tña ( HoÆc bay h¬i) sau ph¶n øng * Dựa vào công thức tính CM và C% suy các đại lợng cần tìm Chuyên đề V: Vấn đề 17: Bổ túc và cân phơng trình phản ứng – Xác định cặp hoá chất tồn hay kh«ng tån t¹i dung dÞch- ViÕt ph¬ng tr×nh ph¶n øng hoµn thµnh chuçi biÕn ho¸ - §iÒu chÕ mét sè muèi, ®iÒu chÕ mét sè kim lo¹i - §iÒu chÕ mét sè hîp chÊt h÷u c¬ D¹ng bµi tËp nµy vËn dông tÝnh chÊt ho¸ häc c¸c chÊt * Nắm vững định luật Bectolê: “ Phản ứng trao đổi xảy số các s¶n phÈm cã chÊt kh«ng tan, kh«ng bªn, dÔ bay h¬i hay níc” * Từ đó suy thành phần các nguyên tố các chất phản ứng và các chất tạo thµnh * N¾m v÷ng b¶ng tÝnh tan níc cña c¸c chÊt * N¨m v÷ng tÝnh chÊt ho¸ häc cña c¸c chÊt vµ mèi liªn hÖ gi÷a c¸c chÊt * N¾m v÷ng ph¬ng ph¸p ®iÒu chÕ c¸c chÊt h÷u c¬ Vấn đề 18: ViÕt c«ng thøc cÊu t¹o cña hîp chÊt h÷u c¬ Chuyên đề VI: Giải thích các tợng hoá học và mục đích thí nghiệm Dựa vào tính chất hoá học các chất và dấu hiệu phản ứng đặc trng các chÊt Chuyên đề VII: Tính thành phần % các nguyên tố hợp chất – tính hiÖu suÊt ph¶n øng Vấn đề 19: TÝnh khèi lîng nguyªn tè a( g) hîp chÊt AxByCz mA x.M A a M Ax BY CZ mB x.M B a M Ax BY CZ mC x.M C a M Ax BY CZ Vấn đề 20: TÝnh thµnh phÇn % vÒ khèi lîng cña nguyªn tè hîp chÊt A xBy hoÆc a( g) hîp chÊt AxByCz %A x.M A m 100 A 100 M Ax BY CZ a %B x.M B m 100 B 100 M Ax BY CZ a %C x.M C m 100 C 100 M Ax BY CZ a Vấn đề 21: TÝnh hiÖu suÊt ph¶n øng (H) H sp m(n)TT 100 m(n) LT (8) H tg m( n) LT 100 m(n)TT Chuyên đề 8: Vấn đề 22: C¸c d¹ng to¸n thêng gÆp: TÝnh khèi lîng c¸c chÊt tham gia, khèi lîng c¸c chÊt s¶n phÈm: Híng : - Trờng hợp 1: Liên quan đến nồng độ dung dịch, tạp chất * T×m lîng chÊt tan nguyªn chÊt * LËp ph¬ng tr×nh ph¶n øng ho¸ häc * Dựa vào liệu bài toán lập tỷ lệ tỷ số để tìm đại lợng cha biêt Vấn đề 23: Bµi to¸n vÒ hæn hîp kim lo¹i ( hoÆc kim lo¹i vµ oxit kim lo¹i hoÆc hçn hîp hai axit,hoÆc hçn hîp hai muèi) * Hớng giải: Phơng pháp đại số - Đặt x, y lần lợt là số mol các chất đã cho - ViÕt ph¬ng tr×nh ph¶n øng - Dùa vµo ph¬ng tr×nh ph¶n øng lËp hÖ ph¬ng tr×nh gåm: + Ph¬ng tr×nh sè mol theo khÝ hoÆc chÊt kÕt tña( hoÆc axit,hoÆc muèi) + Ph¬ng tr×nh khèi lîng cña hçn hîp kim lo¹i hoÆc hçn hîp hai axit hoÆc hçn hîp hai muèi Gi¶i hÖ ph¬ng tr×nh to¸n häc t×m gi¸ trÞ x, y Suy kÕt qu¶ cÇn t×m Vấn đề 24: To¸n vÒ hçn hîp muèi Bài tập thờng gặp dới dạng phản ứng nó với muối với axit để tạo kết tña hÆc bay h¬i * Híng gi¶i: * Tơng tự nh hỗn hợp kim loại * HoÆc trêng hîp kh¸i qu¸t cã ¸p dông c«ng thøc to¸n häc chung gäi lµ ph¬ng ph¸p khèi lîng mol trung b×nh (Thµnh phÇn hç hîp cã thÓ ë d¹ng r¾n, láng, khÝ) C«ng thøc to¸n häc díi d¹ng kh¸c ¸p dông nh sau: M mh n1M1 n2 M ni M i M i ni nh n1 n2 nn ni (I) Trong đó : M: khèi lîng trung b×nh Mh: khèi lîng hçn hîp Nh: tæng sè mol hçn hîp M1, M2, … Mi : khèi lîng mol hçn hîp n1, n2…, ni : Sè mol c¸c chÊt §èi víi hçn hîp chØ cã chÊt th× c«ng thøc cã thÓ viÕt : M n1M (n n1 ) M mh n1 n2 nh Vấn đề 25: To¸n vÒ hçn hîp axit Bµi tËp thêng gÆp díi d¹ng ph¶n øng cña nã víi kim lo¹i víi baz¬ hoÆc víi muèi Híng gi¶i: Tơng tự nh các hỗn hợp xét vấn đề trên Lu ý : Kim loại đứng trrớc H dãy hoại kim loại thì : - (9) + Kim lo¹i + axit (HCl, H2SO4 ) gi¶i phãng khÝ H2 + ThÓ tÝch mét hçn hîp c¸c dung dÞch axit xem nh thÓ tÝch tõng dung dÞch axit thµnh phÇn Vấn đề 26: To¸n vÒ hçn hîp Hidro cacbon Bµi tËp thêng gÆp díi d¹ng ph¶n øng ch¸y, hoÆc lµm mÊt mµu dung dÞch níc br«m cña c¸c hydrocacbon kh«ng no Híng gi¶i: TiÕn tr×nh gi¶i t¬ng tù nh c¸c hçn hîp trªn HoÆc gi¶i theo khèi lîng mol trung b×nh ( M ) §èi víi c¸c chÊt khÝ v× thÓ tÝch tû lÖ víi sè mol nªn: V M V M Vn M n M nVn M 1 2 V1 V2 Vn Vn Trong đó: M : Khối lợng mol chất V1, V2, … thÓ tÝch c¸c chÊt khÝ - NÕu hçn hîp chØ cã chÊt khÝ th×: V M (V V1 ) M M 1 V Trong đó: V1 : Thể tích chất khí thứ I V: tæng thÓ tÝch c¸c khÝ Lu ý : Sè mol hçn hîp khÝ : nhh - Vhh 22, 4(l ) ( ®ktc) Khèi lîng b×nh br«m t¨ng b»ng khèi lîng c¸c hidr«cacbon cha no hçn hîp Tû khèi h¬i cña chÊt khÝ A so víi kh«ng khÝ b»ng (d): d - mA 29 Tû khèi h¬i cña chÊt khÝ A so víi khÝ B b»ng (d): d mA MB M: Khèi lîng mol - cùng điều kiện nhiệt độ và áp suất tỷ lệ số mol các chất khí, là tỷ lệ sè mol Vấn đề 27: To¸n vÒ dung dÞch rîu ( h·y hçn hîp rîu – níc) Bµi tËp thêng gÆp d¹ng ph¶n øng víi kim lo¹i Na Híng gi¶i: T¬ng tù nh tiÕn tr×nh gi¶i c¸c hçn hîp trªn Lu ý: ThÓ Ých rîu nguyªn chÊt (ml) §é rîu = x 100 ThÓ tÝch dung dÞch rîu (ml) Dung dÞch rîu = rîu + H2O Khèi lîng riªng cña rîu etylic b»ng 0,8g/ml Khèi lîng riªng cña H2O b»ng 1g/ml - (10) Chuyên đề 9: Một số bài tập tổng hợp Bài tập tổng hợp là dạng bài tập đó các liệu đã cho thờng liên quan đến nhiều loại chất khác nhau, nên cần nắm vững tính chất hoá học các chất, vận dụng linh hoạt các hớng giải theo chuyên đề để giải bài toán tổng hợp (11)