Giáo khoa Hóa vô Biên soạn: Võ Hồng Thái 109 Chương trình Hóa học IX CÁC PHẢN ỨNG VÔ CƠ THƯỜNG GẶP KHÁC Kim loại tác dụng với oxi Kim loại (Trừ Ag, Au, Pt) Oxit kim loại O2 + Thí dụ: 2Na + Ca + 1/2O2 2Al + 3/2O2 3Fe + 2O2 Natri Canxi Nhôm Sắt Na2O 1/2O2 Oxi [ Có thể: Fe + 2Fe + Cu + Zn + 2K + Natri oxit CaO Canxi oxit Al2O3 Nhôm oxit Fe3O4 t0 Sắt từ oxit 1/2O2 3/2O2 1/2O2 1/2O2 1/2O2 FeO Saét (II) oxit Fe2O3 Saét (III) oxit tùy theo giả thiết ] CuO Đồng (II) oxit ZnO Keõm oxit K2O Kali oxit t0 t t t0 Lưu ý L.1 Hầu hết kim loại tác dụng với oxi, không nhiệt độ thường nhiệt độ cao, để tạo oxit kim loại tương ứng, kim loại bạc (Ag), vàng (Au), bạch kim (Pt) không tác dụng với O2, đun nóng nhiệt độ cao Ag, Au, Pt + O2 t0 L.2 Ozon (O3) oxi hóa bạc (Ag) 2Ag L.3 Cu + + O3 Đồng (màu đỏ) 2Cu + Ag2O + 1/2O2 1/2O2 1/2O2 CuO t0 Đồng (II) oxit (màu đen) t0 cao Cu2O Đồng (I) oxit (màu đỏ gạch) © http://vietsciences.free.fr http://vietsciences.org Võ Hồng Thái Giáo khoa Hóa vô L.4 Biên soạn: Võ Hồng Thái 110 Hầu hết oxit kim loại oxit bazơ Tuy nhiên có số oxit kim loại oxit lưỡng tính (Al2O3, Cr2O3, ZnO, BeO, SnO, PbO, SnO2, PbO2), oxit ứng với hóa trị cao kim loại có nhiều hóa trị oxit axit (Mn2O7, CrO3) Thí dụ: Na2O, Ag2O, CaO, MgO, Cu2O, CuO, HgO, FeO, Fe2O3, Fe3O4 oxit bazơ Phi kim tác dụng với oxi Phi kim + (Trừ halogen) Thí dụ: S Lưu huỳnh + Oxit phi kim O2 O2 Oxi Khí sunfurơ, Anhiđrit sunfuric, Lưu huỳnh đioxit C + O2 (dư) C + 1/2O2 (thiếu) Cacbon Khí cacbonic, Anhiñrit cacbonic, Cacbon ñioxit + 1/2O2 t0 Si + O2 t0 Silic CO t0 Cacbon oxit, Cacbon monoxit H2O Nước, Hiđro oxit 2P + 5/2O2 (dư) 2P + 3/2O2 (thiếu) Photpho CO2 t0 H2 Hiñro SO2 t0 SiO2 Silic oxit, Anhiđrit silicic P2 O Anhiđrit photphoric, Điphotpho pentaoxit P2O3 Anhiđrit photphorơ, Điphotpho trioxit Lưu ý L.1 Oxi (O2) tác dụng với phần lớn phi kim để tạo oxit phi kim tương ứng, halogen (F2, Cl2, Br2, I2) không phản ứng trực tiếp với oxi L.2 Lưu huỳnh (S) đốt cháy tạo khí sunfurơ (SO2) Chỉ đốt cháy lưu huỳnh mà có chất xúc tác thích hợp (V2O5 hay Pt) tạo SO3 © http://vietsciences.free.fr http://vietsciences.org Võ Hồng Thái Giáo khoa Hóa vô Biên soạn: Võ Hồng Thái 111 (anhiđrit sunfuric) SO3 tạo SO2 tác dụng tiếp với O2 có diện chất xúc tác nhiệt độ thích hợp (V2O5 hay Pt 4500C) S + O2 + 2SO2 O2 Anhiđrit sunfurơ SO2 t0 V2O5 (Pt), 4500C 2SO3 Anhiđrit sunfuric (V2O5: Vani oxit, Đivani pentaoxit) L.3 Nitơ (N2) coi khí không cháy (tương đối trơ) N2 tác dụng phần với oxi (O2) để tạo NO (nitơ oxit) nhiệt độ cao (30000C) hay với diện tia lửa điện NO khí màu, khí tác dụng dễ dàng với O2 không khí để tạo khí NO2 (nitơ đioxit, khí có màu nâu) N2 + O2 N2 + O2 Nitơ 2NO t0 t0 cao (30000C) hay tia lửa điện Oxi + Nitơ oxit (Khí không màu) L.4 2NO Nitơ oxit O2 Oxi (không khí) 2NO2 Nitơ đioxit (Khí màu nâu, mùi hắc) Hầu hết oxit phi kim oxit axit, nhiên CO, NO, N2O (Đinitơ oxit) oxit không tạo muối (oxit trơ) Bài tập 46 Cho 1,92 gam bột lưu huỳnh (S) vào kín tích 12,32 lít Trong bình có chứa không khí (20% O2, 80% N2 theo thể tích) bột V2O5 làm xúc tác Ở 27,30C, áp suất bình 1atm (coi chất rắn chiếm thể tích không đáng kể) Bật tia lửa điện để đốt cháy hết lưu huỳnh Sau phản phẩm cháy, thu hỗn hợp khí A Dẫn hỗn hợp A qua bình nước brom, hỗn hợp A làm màu vừa đủ 3,2 gam Br2 hòa tan nước a Tính % thể tích khí hỗn hợp A b Nếu cho hỗn hợp A qua lượng dư dung dịch BaCl2 Tính khối lượng kết tủa thu c Tính hiệu suất SO2 bị oxi hóa đốt cháy Trừ phản ứng SO2 bị oxi hóa trình cháy trên, phản ứng khác xảy hoàn toàn (S = 32; Br = 80; Ba = 137; O = 16) ÑS: a 83,33% N2; 4,17% O2; 4,17% SO2; 8,33% SO3 b 9,32g c 66,67% © http://vietsciences.free.fr http://vietsciences.org Võ Hồng Thái Giáo khoa Hóa vô Biên soạn: Võ Hồng Thái 112 Bài tập 46’ Cho m gam bột lưu huỳnh (S) vào bình kín tích 8,96lít Trong bình có chứa không khí bột vani oxit làm xúc tác Các chất rắn chiếm thể tích không đáng kể, 27,30C, áp suất khí bình 836 mmHg Bật tia lửa điện để đốt cháy hoàn toàn lưu huỳnh Sau phản ứng cháy, bình lại chất xúc tác thu hỗn hợp gồm khí A Hỗn hợp A làm màu vừa đủ 100 ml dung dịch KMnO4 0,12M Nếu cho lượng hỗn hợp A qua dung dịch Ba(OH)2 dư thu 11,17 gam kết tủa a Tính m b Tính % khối lượng khí hỗn hợp A c Tính hiệu suất SO2 bị oxi hóa trình đốt cháy lưu huỳnh Trừ phản ứng SO2 bị oxi hóa đốt cháy lưu huỳnh, phản ứng khác có hiệu suất 100% Không khí gồm 20% oxi, 80% nitơ theo thể tích (S = 32; Ba = 137; S = 32; O = 16; N = 14) ÑS: a m = 1,6g b 68,29% N2; 4,88% O2; 14,63% SO2; 12,20% SO3 c 40% Oxit kim loại kiềm, kiềm thổ tác dụng với nước Oxit kim loại kiềm Oxit kim loại kiềm thổ + H2O Hiđroxit kim loại kiềm Hiđroxit kim loại kiềm thổ Thí duï: Na2O + H2O 2NaOH K2O + H2O 2KOH CaO + H2O Ca(OH)2 BaO + H2O Ba(OH)2 Natri oxit Kali oxit Nước Canxi oxit Bari oxit Natri hiđroxit Kali hiđroxit Canxi hiđroxit Bari hiđroxit Lưu ý L.1 Chỉ có oxit kim loại kiềm, kiềm thổ hòa tan nước tác dụng với nước để tạo bazơ tương ứng Các oxit kim loại khác không hòa tan nước không tác dụng với nước Thí dụ: Mg(OH)2 MgO + H2O Al(OH)3 Al2O3 + H2O CuO, FeO, Fe3O4, Fe2O3, AgO, ZnO, HgO, Cr2O3 H2O © http://vietsciences.free.fr http://vietsciences.org Võ Hồng Thái Giáo khoa Hóa vô L.2 Biên soạn: Võ Hồng Thái 113 Peoxit kim loại kiềm, kiềm thổ tác dụng với nước tạo hiđroxit kim loại tương ứng khí oxi Thí dụ: Na2O2 + H2O Natri peoxit CaO2 t0 Nước + BaO2 Bari peoxit + O2 + Natri hiñroxit H2O t0 H2O Canxi peoxit K2O2 2NaOH Oxi Ca(OH)2 + Canxi hiñroxit + H2O Nước t t0 2KOH Ba(OH)2 Bari hiđroxit O2 + 1/2O2 + O2 Oxi Peoxit kim loại kiềm, kiềm thổ tác dụng với nước tạo hiđroxit kim loại kiềm, kiềm thổ hiđro peoxit (H2O2) trước H2O2 khơng bền, dễ bị phân tích tạo nước (H2O) khí oxi (O2) sau Q trình phân hủy H2O2 xảy nhanh đun nóng Do có tài liệu ghi peoxit kim loại kiềm, kiềm thổ tác dụng với nước tạo hidroxit kim loại kiềm, kiềm thổ H2O2 nhiệt độ thường Bài tập 47 Đem đun nóng nhẹ 1,89 gam hỗn hợp A gồm hai kim loại Na Mg không khí khô thời gian ngắn Thu hỗn hợp B gồm chất rắn Đem hòa tan B nước, thu dung dịch C hỗn hợp D gồm chất rắn (không có tạo chất khí) Cho dung dịch MgCl2 dư vào dung dịch C thu 0,87 gam kết tủa Còn hòa tan hết lượng hỗn hợp D dung dịch HCl thu 224 ml H2 (đktc) a Tính % khối lượng chất hỗn hợp A b Tính khối lượng chất hỗn hợp D c Tính hiệu suất Mg bị oxi hóa đun nóng hỗn hợp A Cho biết đun nóng hỗn hợp A có tạo oxit kim loại Các phản ứng xảy hoàn toàn, trừ phản ứng Mg bị oxi hóa đun noùng (Mg = 24; Na = 23; O = 16; H = 1) ÑS: a 36,51% Na; 63,49% Mg b 1,6g; 0,24g c 80% Bài tập 47’ Đun nóng m gam hỗn hợp A dạng bột gồm Ba Al không khí khô, kim loại A bị oxi hóa hết tạo oxit kim loại tương ứng Đem hòa tan lượng hỗn hợp oxit nước dư, thấy lại 1,02 gam chất rắn Còn đem hòa tan 0,075 mol hỗn hợp A lượng nước dư thu 1,344 lít H2 (đktc) lại m’ gam chất rắn a Tính % khối lượng kim loại hỗn hợp A © http://vietsciences.free.fr http://vietsciences.org Võ Hồng Thái Giáo khoa Hóa vô Biên soạn: Võ Hồng Thái 114 b Tính m’ Các phản ứng xảy hoàn toàn (Ba = 137; Al = 27; O = 16) ÑS: a 55,92% Ba; 44,08% Al b m’ = 0,81g Oxit axit tác dụng với nước Oxit axit H2O + (Trừ SiO2 oxit lưỡng tính) Axit tương ứng Thí dụ: CO2 + H2 O H2CO3 Khí cacbonic Nước Anhiđrit cacbonic SO2 Khí sunfurơ Anhit sunfurơ + H2O SO3 + H2O P2O5 + 3H2O Anhiđrit sunfuric Anhiñrit sunfuric N2O5 + + + Anhiñrit cromic H2SO4 Axit sunfuric 2H3PO5 Axit photphoric H2O Anhiñrit pemanganic CrO3 Axit sunfurơ Nước Anhiđrit cloric Mn2O7 H2SO3 H2O Anhiđrit nitric Cl2O5 Axit cacbonic + H2O H2O 2HNO3 Axit nitric 2HClO3 Axit cloric 2HMnO4 Axit pemanganic H2CrO4 Axit cromic Lưu ý L.1 Hầu hết oxit axit tác dụng với nước phần hoàn toàn để tạo axit tương ứng, silic oxit oxit lưỡng tính không hòa tan nước không tác dụng với nước SiO2 + H2 O © http://vietsciences.free.fr http://vietsciences.org Võ Hồng Thái Giáo khoa Hóa vô Biên soạn: Võ Hồng Thái 115 Al2O3, Cr2O3, ZnO, BeO, SnO, PbO, SnO2, PbO2 L.2 NO2 (Nitơ đioxit) khí màu nâu, mùi hắc, độc, coi oxit axit hai axit (HNO3, axit nitric, HNO2, axit nitrơ) Khi hòa tan NO2 vào nước, đầu có tạo hai axit, HNO3 HNO2, axit nitrơ (HNO2) không bền, dễ bị phân tích tạo HNO3, NO H2O Do hòa tan NO2 nước thực tế thu HNO3 NO Tuy nhiên hòa tan NO2 nước mà có sục tiếp khí oxi (O2) vào thu HNO3 Khi cho NO2 tác dụng với dung dịch kiềm thu hỗn hợp muối nitrat (NO3-), muối nitrit (NO2-) nước (H2O) 2NO2 + 3HNO2 H2O 6NO2 + 2H2O 3NO2 + Nitô oxit 4HNO3 H2O + H2O 2NO2 + + H2O + 2NO 2HNO3 + NO Nước 2NO2 Nitơ đioxit HNO3 + HNO2 HNO3 + 2NO Axit nitric + O2 Nitơ oxit 2HNO3 NO3- 2OH- Dung dịch kiềm Muối nitrat + NO2- Muối nitrit + H2O Nước Thí dụ: 2NO2 + 2NaOH dd Xút 4NO2 + NaNO3 Natri nitrat 2Ba(OH)2 + NaNO2 + Natri nitrit H2 O Ba(NO3)2 + Ba(NO2)2 + Bari hiñroxit Bari nitrat Bari nitrit 2H2O L.3 CO (cacbon oxit), NO (nitơ oxit), N2O (đinitơ oxit, khí cười, khí vui, laughing gas) oxit không tạo muối (oxit trơ), nên khí không hòa tan nước không tác dụng với nước CO, NO, N2O L.4 H2O NO (nitơ oxit) khí không màu, tác dụng dễ dàng với oxi (O2) không khí để tạo NO2 (nitơ đioxit), khí có màu nâu 2NO + O2 2NO2 © http://vietsciences.free.fr http://vietsciences.org Võ Hồng Thái Giáo khoa Hóa vô L.5 Biên soạn: Võ Hồng Thái 116 Hơi SO3 (anhiđrit sufuric, lưu huỳnh trioxit) tác dụng với dung dịch muối bari clorua (BaCl2) hay bari nitrat (Ba(NO3)2) tạo kết tủa màu trắng bari sunfat (BaSO4), kết tủa không hòa tan axit mạnh Khí SO2, CO2 không tạo kết tủa với dung dịch BaCl2 Ba(NO3)2 Người ta thường vận dụng tính chất để nhận biết SO3 Sở dó SO2, CO2 không tác dụng với dung dịch BaCl2, Ba(NO3)2 SO2, CO2 oxit axit axit yếu (H2SO3, H2CO3), nên kết tủa BaSO3, BaCO3 không diện môi trường axit mạnh (HCl, HNO3) SO3 + BaCl2 + H2O BaSO4 + 2HCl SO3 + Ba(NO3)2 + H2O BaSO4 + 2HNO3 SO2, CO2 Ba(NO3)2 (BaCl2), H2O Bài tập 48 Đem nung nóng m gam bột sắt không khí, thu hỗn hợp A gồm sắt từ oxit kim loại Hòa tan hết hỗn hợp A dung dịch HNO3 loãng, thu khí NO dung dịch B Cho dung dịch B tác dụng với lượng dư dung dịch xút, thu 42,8 gam kết tủa a Tính m b Lượng khí NO thoát không khí chuyển hóa hết thành khí màu nâu Cho lượng khí nâu hấp thụ vào dung dịch potat dư, thu dung dịch C Dung dịch C làm màu vừa đủ 266,7ml dung dịch KMnO4 0,1M môi trường axit (H2SO4) Tính hiệu suất sắt bị không khí oxi hóa tạo Fe3O4 nung m gam sắt không khí Cho biết phản ứng lại xảy hoàn toàn KMnO4, môi trường axit, oxi hóa muối nitrit tạo muối nitrat, KMnO4 bị khử tạo muối mangan (II) (Fe = 56; O = 16; H = 1) ĐS: a m = 22,4g b 75% Bài tập 48’ Hòa tan hết 3,48 gam oxit sắt FexOy dung dịch HNO3 loãng, thu khí NO dung dịch A Đem cô cạn dung dịch A, thu 10,89 gam muối a Xác định công thức FexOy b Lượng khí NO hóa nâu hết tiếp xúc không khí Lượng khí nâu hấp thụ hoàn toàn vào dung dịch xút dư, thu dung dịch B Dung dịch B làm màu vừa đủ V ml dung dịch KMnO4 0,1M môi trường axit H2SO4 Viết phản ứng xảy tính V (Fe = 56; O = 16; N = 14) ĐS: a Fe3O4 b 10ml © http://vietsciences.free.fr http://vietsciences.org Võ Hồng Thái Giáo khoa Hóa vô Biên soạn: Võ Hồng Thái 117 Sự nhiệt phân hiđroxit kim loại Hiđroxit kim loại (Trừ hiđroxit KL kiềm) Oxit kim loại t0 cao (nung) + H2O Thí dụ: 2Al(OH)3 Al2O3 + t0 cao Nhôm hiđroxit 3H2O Nhôm oxit Hơi nước Cu(OH)2 t0 cao CuO + H2O Zn(OH)2 t0 cao ZnO + H2O Đồng(II) hiđroxit Kẽm hiđroxit 2Fe(OH)3 t0 cao Fe2O3 Mg(OH)2 t0 cao MgO + H2O Ca(OH)2 t0 cao CaO + H2O Sắt (III) hiđroxit Magie hiđroxit Canxi hiđroxit + 3H2O Lưu ý L.1 Hầu hết hiđroxit kim loại, nung nhiệt độ cao, bị nhiệt phân tạo oxit kim loại tương ứng nước bay đi, hiđroxit kim loại kiềm (trừ liti hiđroxit) không bị nhiệt phân, dù nung nhiệt độ cao NaOH KOH 2LiOH t0 cao t0 cao t0 cao (>5000C) Liti hiñroxit Hiđroxit KL kiềm Nhiệt độ nóng chảy Nhiệt độ sôi L.2 Li2O Liti oxit LiOH 4500C bị phân hủy 5000C + H2O Hơi nước NaOH 3280C 13400C KOH 3600C 13240C Tất hợp chất amoni (chứa NH4+) bị nhiệt phân nung nhiệt độ cao, nên NH4OH bị nhiệt phân Hơn nữa, NH4OH tồn dung dịch © http://vietsciences.free.fr http://vietsciences.org Võ Hồng Thái Giáo khoa Hóa vô Biên soạn: Võ Hồng Thái 118 loãng, dễ dàng bị nhiệt phân tạo NH3 nước đun nóng dung dịch NH4OH NH4OH NH3 t0 Amoni hiđroxit L.3 Khí amoniac (có mùi khai) + Fe(OH)2 chất rắn không tan nước, có màu trắng (hơi lục nhạt) Khi để Fe(OH)2 không khí (có oxi, nước), dễ dàng bị oxi hóa tạo Fe(OH)3, chất không tan nước có màu nâu đỏ 2Fe(OH)2 + O2 + H2O 2Fe(OH)3 Sắt (II) hiđroxit Không khí Chất rắn trắng lục nhạt L.4 H2O Sắt (III) hiđroxit Chất rắn màu nâu đỏ Khi nung Fe(OH)2 không khí, bị oxi hóa bị nhiệt phân tạo Fe2O3, chất rắn có màu nâu đỏ Chỉ nung Fe(OH)2 chân không hay môi trường khí oxi (O2), Fe(OH)2 bị nhiệt phân tạo FeO, chất rắn có màu đen 2Fe(OH)2 + O2 t0 Fe2O3 + H2O Sắt (II) hiđroxit Chất rắn màu trắng Fe(OH)2 Oxi Không khí Sắt (III) oxit Hơi nước Chất rắn màu nâu đỏ FeO t0 (Chân không) + Sắt (II) oxit (chất rắn có màu đen) H2O L.5 Fe2O3 chất rắn có màu nâu đỏ, nung Fe2O3 nhiệt độ thật cao, bị bớt oxi tạo Fe3O4, chất rắn có màu đen 3Fe2O3 t0 cao Sắt (III) oxit 2Fe3O4 Sắt từ oxit + O2 Oxi L.6 Muối sắt (III) tác dụng với dung dịch muối SCN- (sunfoxianat, tioxianat) tạo muối Fe(SCN)3 có màu đỏ máu Fe3+ + 3SCN− Fe(SCN)3 Sắt (III) sunfoxianat, Sắt (III) tioxianat Có màu đỏ máu Thí dụ: FeCl3 + Sắt (III) clorua 3KSCN Kali tioxianat Fe(SCN)3 Sắt (III) tioxianat + 3KCl Kali clorua © http://vietsciences.free.fr http://vietsciences.org Võ Hồng Thái ... dịch BaCl2 Tính khối lượng kết tủa thu c Tính hiệu suất SO2 bị oxi hóa đốt cháy Trừ phản ứng SO2 bị oxi hóa trình cháy trên, phản ứng khác xảy hoàn toàn (S = 32; Br = 80; Ba = 137; O = 16) ÑS: a... % khối lượng khí hỗn hợp A c Tính hiệu suất SO2 bị oxi hóa trình đốt cháy lưu huỳnh Trừ phản ứng SO2 bị oxi hóa đốt cháy lưu huỳnh, phản ứng khác có hiệu suất 100% Không khí gồm 20% oxi, 80% nitơ... hỗn hợp D c Tính hiệu suất Mg bị oxi hóa đun nóng hỗn hợp A Cho biết đun nóng hỗn hợp A có tạo oxit kim loại Các phản ứng xảy hoàn toàn, trừ phản ứng Mg bị oxi hóa đun noùng (Mg = 24; Na = 23; O