1< KÕt luËn :S¶n phÈm t¹o ra lµ hçn hîp hai muèi:Muèi axit vµ muèi trung hoµ... Muối trung hoà và muối axit.[r]
(1)ÔN THI VÀO LỚP 10 HÓA HỌC Dạng 1: HOÀN THÀNH SƠ ĐỒ PHẢN ỨNG Phương pháp: Nắm chắc kiến thức về tính chất hóa học của các chất vô ,mối quan hệ giữa các hợp chất, điều chế các hợp chất Ví dụ 1: Viết phương trình phản ứng hóa học theo sơ đồ chuyển hóa sau: a)S (1) SO2 (2) SO3 (3) H2SO4 (4) SO2 (5) H2SO3 (6) Na2SO3 (7) NaHSO3 b) FeCl3 Fe(OH)3 (8) Na2SO4 Fe2O3 FeCl3 Fe(NO)3 Bài giải a) (1) (2) (3) (4) (5) (6) (7) (8) S + O2 t SO2 0, V O 2SO2 + O2 t 2SO3 SO3 + H2O H2SO4 H2SO4 + Na2SO3 Na2SO4 + H2O + SO2 SO2 + H2O H2SO3 H2SO3 + 2NaOH Na2SO3 + H2O SO2 + NaOH NaHSO3 H2SO4 + 2NaOH Na2SO4 + H2O b) (1) FeCl3 + 3NaOH Fe(OH)3 + 3NaCl (2) Fe(OH)3 + 3HCl FeCl3 + H2O t (3) 2Fe(OH)3 Fe2O3 + 3H2O (4) FeCl3 + 3AgNO3 3AgCl + Fe(NO)3 (5) Fe(NO3)3 + 3NaOH Fe(OH)3 + 3NaNO3 (6) Fe2O3 + 6HCl 2FeCl3 + 3H2O Ví dụ 2: Có những chất sau: Na 2O, Na, NaOH, NaHCO3, Na2SO4, Na2CO3,NaCl, NaClO a) Dựa vào mối quan hệ giữa các chất, hãy sưps xếp các chất trên thành một sơ đồ chuyển hóa không nhánh (2) b) Viết phương trình hóa học theo sơ đồ trên a) Sơ đồ chuyển hóa: Na Na2O NaOH NaHCO3 Na2CO3 b) Phương trình hóa học: 4Na + O2 2Na2O Na2O + H2O NaOH NaOH + CO2 NaHCO3 NaOH + NaHCO3 Na2CO3 + H2O Na2CO3 + H2SO4 Na2SO4 + CO2 + H2O Na2SO4 + BaCl2 BaSO4 + NaCl điện phân dd NaCl + H2O NaClO + H2 NaCl NaClO Không mn Ví dụ 3: Có những chất sau: Zn, Zn(OH) 2, NaOH, Fe(OH)3, CuSO4, NaCl, HCl Hãy chọn chất thích hợp điền vào mỗi sơ đồ phản ứng sau và lập phương trình hóa học: t0 Fe2O3 + H2O a) b) H2SO4 + Na2SO4 + H2O c) H2SO4 + ZnSO4 + H2O d) NaOH + NaCl + H2O e) + CO2 Na2CO3 + H2O Bài giải: t0 a) 2Fe(OH)3 Fe2O3 + 3H2O b) H2SO4 + 2NaOH Na2SO4 + H2O c) H2SO4 + Zn(OH)2 ZnSO4 + H2O d) NaOH + HCl NaCl + H2O e) 2NaOH + CO2 Na2CO3 + H2O Dạng 2: PHƯƠNG PHÁP GIẢI BÀI TẬP NHẬN BIẾT Phương pháp: Nguyên tắc: Dùng hóa chất thông qua phản ứng có hiện tượng xuất hiện để nhận biết các hóa chất đựng các bình mất nhãn Phản ứng nhận biết: Phản ứng nhận biết phải là phản ứng đặc trưng: tức là phản ứng xảy ra: Nhanh, nhay, dễ thực hiện, phải có dấu hiệu, hiện tượng dễ quan sát ( kết tủa, hòa tan kết tủa, thay đổi màu sắc, sủi bọt khí, có mùi ) Các kiểu câu hỏi nhận biết thường gặp: (3) Kiểu 1: Nhận biết với các chất (rắn, lỏng, khí) riêng biệt Với kiểu bài nhận biết này, nếu có n chất, ta cần nhận biết n - chất, chất còn lại là chất thứ n VD: Bằng phương pháp hóa học, nhận biết dung dịch đựng lọ: NaCl, Na2CO3, NaNO3, Na2SO4 Kiểu 2: Nhận biết hóa chất cùng hỗn hợp Trong trường hợp này với n chất ta phải nhận biết n chất cùng một hỗn hợp VD: Làm thế nào để nhận biết được axit HCl, HNO3, H2SO4 cùng tồn tại một dung dịch loãng Các dạng bài nhận biết mỗi kiểu: Dạng 1: Nhận biết với thuốc thử không hạn chế VD: Bằng phương pháp hóa học, nhận biết các dung dịch sau: BaCl2, AgNO3, NaOH, H2SO4 Dạng 2: Nhận biết với thuốc thử hạn chế ( có thể thuốc thử cho sẵn hơcj phải tìm) VD: Chỉ dùng nước có thể nhận biết chất rắn: BaO, Al2O3, MgO đựng lọ sau không? Nếu có hãy nhận biết Dạng 3: Nhạn biết mà không dùng thuốc thử ngoài VD: Không sử dụng thuốc thư ngoài, nhận biết dung dịch sau:HCl, Na2CO3, BaCl2, Na2SO4, NaCl Cách trình bày một bài nhận biết (gồm bước chính) Cách 1: Dùng phương pháp mô tả - Bước 1: Trích mẫu thử( Thường là lấy mỗi chất một ít làm mẫu thử) - Bước 2: Chọn thuốc thử ( tùy thuộc vào yêu cầu đề bài: Thuốc thử không hạn chế, ạn chế hoặc không dùng thuốc thử ngoài) - Bước 3: Cho thuốc thử vào mẫu thử, trình bày hiện tượng quan sát được tư đó tìm hóa chất cần nhận biết - Bước 4: Viết tất cả các phương trình phản ứng xảy Cách 2: Dùng phương pháp lập bảng Cũng qua các bước cách (1) Riêng bước và thay vì mô tả, gộp lại thành bảng: Trình tự nhận biết Ví dụ: Chất cần nhận biết Thuốc thử sư dụng X Y Z A B _ /// /// /// Kết luận đã nhận X Y Z Quy ước: (-): Không có dấu hiệu gì xảy ra( mặc dù có thể có phản ứng), (///) chất đã nhận biết được Ví dụ 1: Hãy phân biệt các lọ mất nhãn đựng các dung dịch: NaCl, Na 2SO4, NaNO3 (4) Bài giải: Trích các mẫu thử tư các dung dịch Cho các mẫu thử vào cốc đựng dung dịch BaCl Mẫu nào có kết tủa trắng là Na2SO4 Na2SO4 + BaCl2 BaSO4 + 2NaCl Cho hai mẫu thử của hai dung dịch còn lại vào hai cốc đựng dung dịch AgNO3 Mẫu thử nào tạo kết tủa trắng là NaCl: NaCl + AgNO3 AgCl + NaNO3 Mẫu còn lại không có hiện tượng gì là NaNO3 Ví dụ 2: Chỉ dùng nước và khí cacbonnic có thể phân biệt chất bột trắng sau đây không? NaCl, Na2CO3, Na2SO4, BaCO3, BaSO4 Nếu được hãy trình bày cách nhận biết Bài giải: Ta có sơ đồ nhận biết: Chất thử NaCl Na2CO3 Na2SO4 BaCO3 BaSO4 H2O tan tan tan CO2 dư Tan (dd1) không tan Dd (1) CO2 dư tan Không tan Phương trình hóa học: CO2 + H2O + BaCO3 Ba( HCO3)2 Ba( HCO3)2 + Na2CO3 BaCO3 + 2NaHCO3 Ba( HCO3)2 + Na2SO4 BaSO4 + 2NaHCO3 CO2 + H2O + BaCO3 Ba(HCO3)2 Ví dụ 3: Không dùng hóa chất khác, nhận biết: HCl, K2CO3, NaCl, Na2SO4 và Ba(NO3)2 Bài giải: Cho cac dung dich tac dung vơi tưng đôi môt, kêt qua đươc trinh bay bang sau: HCl K2CO3 NaCl Na2SO4 Ba(NO3)2 HCl (x) CO2 K2CO3 CO2 (x) BaCO3 NaCl (x) Na2SO4 (x) BaSO4 Ba(NO3)2 BaCO3 BaSO4 (x) - Dung dich không tạo hiện tượng gì là NaCl - Dung dịch tạo CO2 với một dung dịch khác là dung dịch HCl - Dung dịch tạo kết tủa trắng với một dung dịch khác là Na2SO4 - Dung dịch tạo kết tủa trắng với hai dung dịch khác là Ba(NO3)2 (5) - Dung dịch vưa tạo CO2 vưa tạo kết tủa trắng với hi dung dịch khác là K2CO3 Dạng 3: PHƯƠNG PHÁP GIẢI BÀI TẬP TÁCH BIỆT Phương pháp: Nội dung: Có hỗn hợp nhiều chất trộn lẫn với dùng phản ứng hó học kết hợp với sự tách, chiết, đun sôi, cô cạn, để tách một chất khỏi hỗn hợp hay tách các chất khỏi Các dạng toán tách riêng a) Tách một chất khỏi hỗn hợp Dạng toán này chỉ cần tách riêng một chất khỏi hỗn hợp, loại bỏ các chất khác, ta có một hai cách giải sau: * Cách 1: Dùng hóa chất phản ứng tác dụng lên các chất cần loại bỏ, còn chất được tách riêng không tác dụng sau phản ứng được tách dễ dàng Ví dụ 1: Có hỗn hợp Cu, zn, Fe Hãy Cu khỏi hỗn hợp Bài giải: Cho hỗn hợp vào cốc đựng dung dịch HCl dư thì Zn, Fe tan Cu không tác dụng được tách Zn +2HCl ZnCl2 + H2 Fe +2HCl FeCl2 + H2 Ví dụ 2: Bột kim loại sắt có lẫn nhôm Hày nêu phương pháp làm sạch sắt Bài giải: Cho hỗn hợp bột vào dung dịch NaOH dư, nhôm tn hoàn toàn dung dịch, còn lại sắt nguyên chất 2Al + 2NaOH +2H2O 2NaAlO2 + 3H2 Ví dụ 3: Có hỗn hợp khí CO2 và O2 làm thế nào có thể thu được khí O2 hỗn hợp trên? Trình bày cách làm và viết phương trình hóa học Bài giải: Dãn hỗn hợp vào dung dịch nước vôi dư, lúc đó CO bị hấp thụ hoàn toàn theo phản ứng: CO2 + Ca(OH)2 CaCO3 + H2O Còn O2 Không phản ứng, thoát khỏi dung dịch được thu lấy Cách 2: Dùng hóa chất tác dụng với chất cần muốn tách riêng tạo sản phẩm mới, sản phẩm dễ tách khỏi hỗn hợp và dễ tái tạo lại chất ban đầu Ví dụ: Có hỗn hợp ba muối rắn BaCl 2, KCl, NaCl Hỹ tách riêng BaCl khỏi hỗn hợp Bài giải: (6) Cho hỗn hợp vào cốc đựng dung dịch Na2CO3 dư BaCl2 + Na2CO3 BaCO3 + 2NaCl Lọc tách BaCO3, rồi cho tác dụng với dung dịch HCl: BaCO3 + 2HCl BaCl2 + CO2 + H2O Dạng 4: BÀI TẬP HỖN HỢP Phương pháp: Dựa vào tính chất của hỗn hợp, chúng ta có thể chia các bài tập hỗn hợp thành dạng chính sau: 1) Dạng 1: Hỗn hợp gồm các chất có tính chất khác A X AX B B ( khoâng pö ) * Tổng quát : * Cách giải : Thường tính theo PTHH để tìm lượng chất A lượng chất B ( hoặc ngược lại nếu dữ kiện đề cho không liên quan đến PTHH ) 2) Dạng 2:Hỗn hợp gồm các chất có tính chất tương tự A X AX B BX * Tổng quát : * Cách giải : * Đặt ẩn ( a,b …) cho số mol của mỗi chất hỗn hợp * Viết PTHH tính theo PTHH với các ẩn * Lập các phương trình toán liên lạc giữa các ẩn và các dữ kiện * Giải phương trình tìm ẩn * Hoàn thành yêu cầu của đề 3) Dạng 3: Hỗn hợp chứa một chất có CTHH trùng sản phẩm của chất A X B AX B ( sinh) B (ban đầu ) * Tổng quát : * Cách giải : * Như dạng * Cần chú ý : lượng B thu được sau phản ứng gồm cả lượng B còn lại và lượng B mới sinh phản ứng với chất A 4) Một số điểm cần lưu ý giải toán hỗn hợp: * Nếu hỗn hợp được chia phần có tỉ lệ ( gấp đôi, bằng … ) thì đặt ẩn x,y …cho số mol tưng chất mỗi phần * Nếu hỗn hợp được chia phần không có quan hệ thì đặt ẩn (x,y,z …)cho số mol mỗi chất một phần và giả sử số mol phần này gấp k lần số mol phần Ví dụ 1: Hòa tan 20 g hỗn hợp ôxit CuO và Fe 2O3 cần vưa đủ 200ml dung dịch HCl 3.5M (7) a, Viết phương trình phản ứng xảy ra, tính thành phần % theo khối lượng của mỗi ôxit hỗn hợp b, Tính khối lượng muối sinh sau phản ứng (Biết Cu = 64; Fe =56; O = 16; Cl = 35,5) Bài giải: nHCl = 3.5x0.2 = 0.7 mol a) CuO + 2HCl CuCl2 + x 2x x H2O (1) b) Fe2O3 + 6HCl 2FeCl3 + H2O (2) y 6y 2y b) Tư (1), (2) và kiện đề bài ta có hệ phơng trình 80 x 160 y 20 x y 0.7 Giải hệ phơng trình ta đợc: x = 0.05; y = 0.1 x100 20% m CuO = 0.05 x 80 = 4g => %CuO = 20 16 x100 80% mFe2O3 = 0.1 x 160 = 16g => %Fe2O3 = 20 c) mCuCl2 = 0.05x 135 = 6.75g mFeCl3 = 0.2 x 16205 = 32.5g Ví dụ 2: Cho 10.5 gam hỗn hợp kim loại Cu, Zn vào dung dịch H2SO4 loàng dư người ta thu được 2.24 lit khí (đktc) a) Viết phương trình hóa học b) Tính khối lượng chất rắn còn lại sau phản ứng Bài giải: a) Chỉ có Zn phản ứng theo phương trình hóa học: Zn + H2SO4 ZnSO4 + H2 2.24 = nH2= 22.4 = 0.1 (mol) b) Tư tỉ lệ phản ứng ta có: nZn Suy ra: mzn= 0.1 x 65 = 6.5 (g) Vậy khối lượng chất rắn còn lại sau phản ứng là khối lượng của Cu: MCu= 10.5 - 6.5 = 4(g) Dạng 5: BÀI TẬP VỀ LƯƠNG CHẤT DƯ: (8) Phương pháp: Nếu bài toán cho biết lượng của cả hai chất phản ứng và yêu cầu tính lượng chất mới sinh Trong số chất phản ứng sẽ có một chất phản ứng hết, chất có thể phản ứng hết hoặc dư Lượng chất mới sinh tính theo lượng chất nào phản ứng hết, đó phải tìm xem chất cho biêt, chất nào phản ứng hết Ví dụ phương trình: A + B C + D Cách giải: Lập tỉ số: Số mol chất A( theo đề bài) Số mol chất B( theo đề bài) Số mol chất A (theo phương trình) Số mol chất A (theo phương trình) So sánh tỉ số, tỉ số nào lớn hơn, chất đố dư, chất phản ứng hết Tính toán (theo yêu cầu của đề bài) theo chất phản ứng hết Ví dụ 1: Cho 50 gam dung dịch NaOH tcs dụng với 36.5 gam dung dịch HCl Tính khối lượng muối tạo thành sau phản ứng Bài giải: nNaOH 50 = 40 = 1.25 mol; nNaOH Phương trình phản ứng: NaOH + HCl Theo phương trình: mol mol Theo dầu bài: 1.25 mol 1.25 Lập tỉ số: > => 36.5 = 36.5 = mol NaCl + H2O mol nNaOH dư Phản ưng: mol mol mol Theo phương trình phản ứng trên và dữ kiện của đề bài ta thấy nNaCl theo nHCl ( nghĩa là tính mNaCl theo mHCl) nNaCl theo nHCl = x 58.5 = 58.5(g) nNaOH dư nên tính Ví dụ Trộn một dung dịch có hòa tan 0,2mol FeCl2 với một dung dịch có hòa tan 20g NaOH Lọc hỗn hợp các chất sau phản ứng được kết tủa và nước lọc Nung kết tủa đến khối lượng không đổi a) Viết các phương trình hóa học xảy ra? b) Tính khối lượng chất rắn sau nung? c) Tính khối lượng các chất tan dung dịch lọc? Bài giải: a) FeCl2 + 2NaOH → Fe(OH)2 + 2NaCl (1) Fe(OH)2 → FeO + H2O (2) (9) 20 0.5 b) n FeCl2 = 0.2(mol); n NaOH = 40 (mol) FeCl2 + 2NaOH → Fe(OH)2 + 2NaCl Theo §B: mol Theo PT: 0.2mol mol 0.5 mol 0.2 0.5 XÐt tØ lÖ: < VËy sau ph¶n øng NaOH d, FeCl2 ph¶n øng hÕt Theo PTPU (1) vµ (2) chÊt r¾n sau nung lµ FeO n FeO = n Fe(OH)2= n FeCl2= 0.2 mol mFeO = 0.2 72 = 14.4g c, C¸c chÊt dung dÞch läc gåm NaCl, NaOH d Theo PTPU (1) n NaCl = n NaOH= 2n FeCl2= 0.2= 0.4 mol n NaOH d = 0.5 - 0.4 = 0.1 mol m NaOH d = 0.1.40 = 4g m NaCl = 0.4 58.5 = 23.4g Dạng 6: BÀI TẬP VỀ ÔXITAXIT TÁC DỤNG VỚI BAZO: 1- Khi cho oxit axit(CO2,SO2 )vào dung dịch kiềm hoá trị I( NaOH, KOH ) có các trường hợp sau xảy ra: * Trường hợp 1: Khi cho CO2,SO2 vào dung dịch NaOH, KOH (Dung dịch kiềm) dư ta có một sản phẩm là muối trung hoà + H2O ) n n (CO2 , SO2 ) < ( NaOH, KOH) Phương trình: CO2 + 2NaOH dư Na2CO3 + H2O SO2 + 2KOH dư K2SO3 + H2O * Trường hợp 2: Khi cho CO2, SO2 dư vào dung dịch NaOH, dung dịch KOH thì sản phẩm thu được là muối axit nhất Tức là: n n ( CO2, SO2 ) > ( NaOH, KOH ) Phương trình: CO2 + NaOH NaHCO3 Hoặc cách viết: CO2 + 2NaOH Na2CO3 + H2O Vì CO2 dư nên CO2 tiếp tục phản ứng với muối tạo thành: CO2 + Na2CO3 + H2O 2NaHCO3 * Trường hợp3: (10) Nếu biết thể tích hoặc khối lượng của oxit axit và dung dịch kiềm thì trước hết ta phải tính số mol của cả chất tham gia rồi lập tỉ số a, Nếu: n (NaOH,KOH) n (CO ,SO ) ≤1 Kết luận: Sản phẩm tạo muối axit và CO2 hoặc SO2 còn dư Phương trình phản ứng:(xảy cả phản ứng) CO2 + 2NaOH Na2CO3 + H2O (1) CO2 + Na2CO3 hết + H2O 2NaHCO3 (2) b, Nếu: n (NaOH,KOH) n (CO ,SO ) ≥ ( không quá 2,5 lần) n n Kết luận:Sản phẩm tạo muối trung hoà NaOH, KOH dư Phương trình phản ứng:(chỉ xảy phản ứng) CO2 + 2NaOH Na2CO3 + H2O (1) c, Nếu: n (NaOH,KOH) n (CO ,SO2 ) < 1< KÕt luËn :S¶n phÈm t¹o lµ hçn hîp hai muèi:Muèi axit vµ muèi trung hoµ Phương trình phản ứng Ví dụ: CO2 + NaOH NaHCO3 (I) CO2 + 2NaOH Na2CO3 + H2O Hoặc cách viết: CO2 + 2NaOH Na2CO3 + H2O CO2 + Na2CO3 + H2O 2NaHCO3 (II) Hoặc: CO2 + NaOH NaHCO3 NaHCO3 + NaOH Na2CO3 + H2O (III) Nhận xét : - Trong cách viết phản ứng (II) ta viết phản ứng tạo thành Na 2CO3 trước, sau đó dư CO2 mới tạo thành muối axit - Cách này là đúng nhất vì lúc đầu lượng CO sục vào còn rất ít, NaOHdư đó phải tạo thành muối trung hoà trước - Cách viết (I) và (III) nếu giải bài tập sẽ vẫn cùng kết quả cách viết (II),nhưng bản chất hoá học không đúng.Ví dụ sục khí CO vào nước vôi trong, đầu tiên ta thấy tạo thành kết tủa và chỉ CO dư kết tủa mới tan tạo thành dung dịch suốt CO2 + Ca(OH)2 CaCO3 + H2O CaCO3 + CO2 + H2O Ca(HCO3)2 tan Cách viết (I) chỉ được dùng khẳng định tạo thành hỗn hợp hai muối, nghĩa là : (11) n n n CO2 < NaOH < CO2 Hay: n (NaOH,KOH) n (CO ,SO2 ) < 1< Ví Dụ: Dẫn khí CO2 điều chế được bằng cách cho 100 g đá vôi tác dụng với dung dịch HCl dư, qua dung dịch chứa 60 g NaOH.Tính khối lượng muối tạo thành: Bài giải 100 CaCO3 = 100 = (mol) n Phương trình phản ứng: CaCO3 + 2HCl n CaCl2 + CO2 + H2O (1) n Theo ( ) CO2 = CaCO3 = 1(mol) 60 NaOH = 40 = 1,5 (Mol) n NaOH n < CO2 = 1,5 < n Ta có : Kết luận:Sản phẩm tạo muối ta có phương trình phản ứng *Cách 1: CO2 + NaOH NaHCO3 ( ) NaHCO3 + NaOH Na2CO3 + H2O (3) Theo (2) n n n NaOH = NaHCO3 = CO2 = mol n NaOH dư tham gia phản ứng (3) là: 1,5 -1= 0,5 (mol) n n n Theo (3) NaOH dư = NaHCO3 = Na2CO3 = 0,5 (mol) Vậy: n NaOH dư còn lại dung dịch là: - 0,5 = 0,5 (mol) m NaHCO3 = 0,5.84 = 46 (g) m Na2CO3 = 0,5.106 = 53 (g) *Cách 2: Sau tính số mol lập tỉ số khẳng định sản phẩm tạo hai muối: Ta có thể viết phương trình theo cách sau: Phương trình phản ứng: 2NaOH + CO2 Na2CO3 + H2O (4) CO2 + NaOH NaHCO3 ( ) (12) Gọi x,y lần lượt là số mol CO tham gia phản ứng (4),(5) (hoặc có thể đặt số mol của hai muối tạo thành ) Ta có: Phương trình: x + y = (I) n n Theo (4) => NaOH = CO2 = 2x (mol) n n Theo (5) => NaOH = CO2 = y (mol) n NaOH = 1,5 (mol) đó ta có: 2x + y = 1,5 (II) Kết hợp (I),(II) ta có hệ phương trình : x+y=1(I) x = 0,5 ( mol) => y = 0,5 (mol) 2x + y = 1,5 (II) Vậy: m NaHCO3 = 0,5 84 = 46 (g) m Na2CO3 = 0,5.106 = 53 (g) *Cách 3: 2NaOH + CO2 Na2CO3 + H2O Số mol Trước P/ư 1,5 (5) 1,5 các chất 1,5 Phản ứng 1,5 Sau P/ư 0,25 0,75 Vì CO2 dư nên tiếp tục phản ứng với Na2CO3 theo phương trình: CO2 + N a2CO3 + H2O 2NaHCO3 (6) Số mol Trước P/ư 0,25 0,75 các chất Phản ứng 0,25 0,25 0,25 Sau P/ư 0,5 0,5 Dung dịch sau phản ứng gồm: Na2CO3 : 0,5 (mol) NaHCO3 : 0,5 (mol) m Na2CO3 = 0,5 106 = 53 (g) => => m NaHCO3 = 0,5 84 = 46 (g) 2- Khi cho dung dịch kiềm( NaOH, KOH ) tác dụng với P2O5 (H3PO4) Tuỳ thuộc vào tỉ lệ số mol: Có thể có nhiều trường hợp xảy ra: n n NaOH H PO4 = T (*) Do ta có tỉ lệ (*) vì cho P 2O5 vào dung dịch KOH, dung dịch NaOH thì P 2O5 sẽ phản ứng trước với H2O PT: P2O5 + H2O H3PO4 (13) Nếu: T ≤ thì sản phẩm là: NaH2PO4 PT: NaOH + H3PO4 dư NaH2PO4 + H2O Nếu: < T < Sản phẩm tạo thành là: NaH2PO4 + Na2HPO4 PT: 3NaOH + 2H3PO4 dư NaH2PO4 + Na2HPO4 + 3H2O Nếu: T = thì sản phẩm tạo thành là Na2HPO4 PT: 2NaOH + H3PO4 Na2HPO4 + 2H2O Nếu: 2<T < 3.Sản phẩm tạo thành là hỗn hợp hai muối: Na2HPO4 và Na3PO4 PT: 5NaOH + 2H3PO4 Na3PO4 + Na2HPO4 + 5H2O Nếu: T ≥ thì sản phẩm tạo thành là: Na3PO4 và NaOH dư PT: 3NaOH + H3PO4 Na3PO4 + 3H2O Ví dụ: Đốt cháy hoàn toàn 6,2 g phôtpho thu được chất A.Cho chất A tác dụng với 800 ml dung dịch NaOH 0,6 M Thì thu được muối gì? Bao nhiêu gam? Bài giải 6,2 31 = 0,2 (mol) n P = n NaOH = 0,8 0,6 = 0,48 (mol) Các phương trình phản ứng : 4P + 5O2 2P2O5 (1) P2O5 + 3H2O 2H3PO4 (2) 0,2 n = P = = 0,1 (mol) n Theo (1) => P2O5 n n Theo (2) => H3PO4 = P2O5 = 2.0,1 = 0,2 (mol) Xét tỉ lệ: n n NaOH 0,48 H PO4 = 0,2 = 2,4 < 2< *Kết luận:sản phẩm tạo là hỗn hợp hai muối Phương trình phản ứng : 5NaOH + 2H3PO4 Na2HPO4 + Na3PO4 + 5H2O (3) Hay: 2NaOH + H3PO4 Na2HPO4 + 2H2O (4) 3NaOH + H3PO4 Na3PO4 + 3H2O (5) Gọi x,y lần lượt là số mol của Na2HPO4 và Na3PO4 n n Theo (4) => NaOH = Na2HPO4 = 2x (mol) => n n H3PO4 = Na2HPO4 n n Theo (5) => NaOH = Na3PO4 => Theo bài ra: n n H3PO4 = Na3PO4 n = x (mol) = 3y (mol) = y (mol) NaOH = 0,48 (mol) = 2x +3y (I) (14) n H3PO4 = 0,2 (mol) = x+y (II) Dođó ta có : 2x +3y = 0,48 x+y = 0,2 Vậy khối lượng muối: (I) => (II) x = 0,12 (mol) y = 0,08 (mol) m Na2HPO4 = 0,12 142 = 17,04 (g) Na3PO4 = 0,08 164 = 13,12 (g) 3- Cho oxit axit (SO2 , CO2 ) vào dung dịch kiềm hoá trị II (Ca(OH) 2, Ba(OH)2 ) m *Trường hợp 1: Nếu đề bài cho CO2, SO2 vào dung dịch Ca(OH)2, Ba(OH)2dư thì sản phẩm tạo là muối trung hoà và H2O Phương trình phản ứng: CO2 + Ca(OH)2 dư CaCO3 + H2O (phản ứng này dùng để nhận biết khí CO2) *Trường hợp 2: Nếu đề bài cho CO2, SO2 tư tư vào dung dịch Ca(OH)2, Ba(OH)2 đến dư cho sản phẩm nhất là muối axit Phương trình phản ứng: 2SO2 dư + Ba(OH)2 Ba(HSO3)2 Hoặc: Ví dụ; CO2 + Ca(OH)2 CaCO3 + H2O CaCO3 + CO2 + H2O Ca(HCO3)2 tan *Trường hợp 3: Nếu bài toán chỉ cho biết thể tích hoặc khối lượng của một chất thì phải biện luận các trường hợp: n n CO (Ba(OH) ,Ca(OH)2 ) ≤ * Nếu: Kết luận: Sản phẩm tạo thành là muối trung hoà Phương trình phản ứng: CO2 + Ca(OH)2 dư CaCO3 + H2O n n CO (Ba(OH) ,Ca(OH)2 ) ≥ * Nếu : (không quá 2,5 lần) Kết luận: Sản phẩm tạo thành là muối axit Phương trình phản ứng: 2CO2 dư + Ca(OH)2 Ca(HCO3)2 Hoặc: CO2 + Ca(OH)2 CaCO3 + H2O CaCO3 + CO2 + H2O Ca(HCO3)2 tan (15) n n CO (Ba(OH) ,Ca(OH)2 ) < * Nếu: 1< Kết luận : Sản phẩm tạo thành là muối trung hoà và muối axit Cách viết phương trình phản ứng: Cách 1: CO2 + Ca(OH)2 CaCO3 + H2O CaCO3 + CO2 + H2O Ca(HCO3)2 tan Cách 2: CO2 + Ca(OH)2 CaCO3 + H2O 2CO2 dư + Ca(OH)2 Ca(HCO3)2 Cách 3: 2CO2 dư + Ca(OH)2 Ca(HCO3)2 Ca(HCO3)2 + Ca(OH)2 2CaCO3 + 2H2O *Chú ý: Cách viết là đúng bản chất hoá học nhất Cách và chỉ được dùng biết tạo hỗn hợp muối Ví dụ1: Nêu hiện tượng xảy và giải thích sục tư tư CO vào dung dịch nước vôi trong ống nghiệm sau đó đun nóng ống nghiệm trên ngọn lửa Bài giải: *Hiện tượng : Khi sục CO2 tư tư vào dung dịch nước vôi thì lúc đầu thấy xuất hiện kết tủa trắng và lượng kết tủa tăng dần - Nếu tiếp tục sục CO2 thì thấy lượng kết tủa lại giảm dần và tan hết tạo dung dịch suốt - Nếu đun nóng dung dịch sau phản ứng thì ta lại thấy xuất hiện kết tủa trắng * Giải thích: - Lúc đầu mới sục CO thì lượng CO2 ít lượng Ca(OH)2 dư đó chỉ xảy phản ứng CO2 + Ca(OH)2 CaCO3 + H2O Vậy kết tủa trắng xuất hiện là: CaCO3 lượng kết tủa này tăng dần đến n n CO2 = Ca(OH)2 lúc đó lượng kết tủa là cực đại - Nếu tiếp tục sục khí CO vào thì thấy kết tủa tan dần là lúc đó lượng Ca(OH) đã hết CO2 dư đó xảy phản ứng CaCO3 + CO2 + H2O Ca(HCO3)2 tan Sản phẩm tạo thành là Ca(HCO3)2 tan nên lượng kết tủa giảm dần đến lượng kết tủa tan hết thì tạo dung dịch suốt n n Lúc đó : CO2 =2 Ca(OH)2 sản phẩm ống nghiệm chỉ là Ca(HCO3)2 - Nhưng nếu ta lấy sản phẩm sau phản ứng đun nóng trên ngọn lửa đèn cồn thì lại thấy xuất hiện kết tủa trắng là Ca(HCO3)2 to CaCO3 + CO2 + H2O Ví dụ2: Hoà tan hết 2,8 (g) CaO vào H 2O được dung dịch A Cho 1,68 lít khí CO (đo đktc) hấp thụ hoàn toàn dung dịch A.Hỏi có bao nhiêu gam muối tạo thành? (16) Bài giải 2,8 CaO = 56 = 0,05 (mol) 1,68 n CO = 22,4 = 0,075 (mol) n Phương trình phản ứng : CaO + H2O Ca(OH)2 n (1) n (1) => Ca(OH)2 = CaO = 0,05 (mol) n n CO 0,075 Ca(OH) = 0,05 Xét tỉ lệ: 1< = 1,5 < *Kết luận:Vậy sản phẩm tạo là hỗn hợp hai muối Muối trung hoà và muối axit Các phương trình phản ứng : CO2 + Ca(OH)2 CaCO3 + H2O (2) 2CO2 dư + Ca(OH)2 Ca(HCO3)2 (3) *Cách 1: Gọi x, y lần lượt là số mol CO2 phản ứng (2) và (3) n Theo bài ta có: CO2 = 0,075 (mol) đó x + y = 0,075 (I) n n Theo (2) : Ca(OH)2 = CO2 = x (mol) Theo (3) : 1 n Ca(OH)2 = CO2 = y (mol) n n Mặt khác: Ca(OH)2 = 0,05(mol).do đó ta có x + y = 0,05 (II) Kết hợp (I) và (II) ta được x + y = 0,075 (I) => x = 0,025 (mol) y n Theo (2): CO2 = Theo (3): n x + = 0,05 (II) y = 0,05 (mol) m CaCO3 = 0,025 (mol) => CaCO3= 0,025.100 = 2,5 (g) n Ca(HCO3)2 = nCO2 = 0,05 = 0,025 m => Ca(HCO3)2 = 0,025.162 = 4,05 (g) *Cách 2: Sau tính số mol lập tỉ số xác định được sản phẩm tạo là hỗn hợp hai muối ta viết phương trình phản ứng sau: CO2 + Ca(OH)2 CaCO3 + H2O (4) Số mol Trước P/ư 0,075 0,05 Các chất Phản ứng 0,05 0,05 0,05 (17) Sau P/ư 0,025 0,05 n Theo phương trình phản ứng (4) CO2 dư nên tiếp tục phản ứng với sản phẩm CaCO3 theo phương trình: CO2 + CaCO3 + H2O Ca(HCO3)2 (5) Số mol Trước P/ư 0,025 0,05 các chất Phản ứng 0,025 0,025 0,025 Sau P/ư 0,025 0,025 Vậy Sau phản ứng thu được các chất là: Ca(HCO3)2 = 0,025 (mol) CaCO3 = 0,025 (mol) Vậy khối lượng các chất thu được hỗn hợp : m Ca(HCO3)2 = 0,025 162 = 4,05 (g) m CaCO3 = 0,025 100 = 2,5 (g) Dạng 7: TÌM CÔNG THỨC HÓA HỌC CỦA HỢP CHẤT HỮU CƠ Phương pháp: Để rèn luyện cho học sinh kĩ giải dạng bài tập này, giáo viên phải đưa những bước giải chung, hướng dẫn các em giải một số bài Sau đó chỉ giải đáp những thắc mắc các em gặp khó khăn bước giải nào đó Cuối mỗi tiết học giáo viên phải dành tư 10 đến 15 phút để hướng dẫn học sinh giải bài tập Bước 1: Tìm khối lượng mỗi nguyên tố m c =(m co2 12):44 m H =(m H2O 2):18 Khi đốt cháy một hợp chất hữu mà sản phẩm thu được chỉ gồm có CO2 và H2O, thì hợp chất đó có chứa nguyên tố ( cacbon, hiđro) hoặc nguyên tố (cacbon, hiđro và oxi) Nếu đề bài đã cho biết rõ chất hữu đem đốt cháy chỉ chứa nguyên tố hoặc chất hữu đó là một hiđrocacbon thì chỉ cần xác định khối lượng cacbon và hiđro Nếu chất hữu đem đốt cháy không nói rõ chứa những nguyên tố nào thì ta phải xác định xem chất đó có chứa thêm nguyên tố oxi hay không : Nếu mO = mA – (mC + mH ) = o A chỉ chứa nguyên tố C và H Nếu m O = mA – (mC + mH ) > A chứa nguyên tố C ,H và thêm O Bước 2: Tìm số mol nguyên tử mỗi nguyên tố (18) nC = mC: MC nH = mH: MH n C :n H :n O = Bước 3: Lập tỷ lệ số mol mC m H mO : = =x:y:z MC M H MO Bước 4: Công thức thực nghiệm (CxHyOz) n = MA Bước 5: Viết công thức phân tử Ví dụ 1: Phân tử hợp chất hữu A có nguyên tố Đốt cháy hoàn toàn gam chất A thu được 5,4 gam H2O Hãy xác định công thức phân tử của A Biết khối lượng mol của A là 30 gam Ví dụ 2: Đốt cháy hoàn toàn một hợp chất hữu A chỉ chứa nguyên tố thu được 11 gam CO2 và 6,75 gam H2O xác định công thức phân tử và viết công thức cấu tạo A, biết PTK của A là 30 ? Ví dụ 3: Đốt cháy gam một chất hữu A thu được 6,6 gam CO và 3,6 gam H2O a) Xác định công thức phân tử của A , biết phân tử khối của A là 60 b) Viết công thức cấu tạo có thể có của A? Ví dụ 4: Đốt cháy hoàn toàn gam một chất hữu A thu được 8,8 gam CO và 5,4 gam H2O a) Trong chất hữu A chứa những nguyên tố nào ? b) Biết phân tử khối của A nhỏ 40 Tìm công thức phân tử của A? c) Chất A có làm mất màu dung dịch brom không ? d) Viết phương trình hóa học của A với clo có ánh sáng VD1: Phân tử hợp chất hữu A có nguyên tố Đốt cháy hoàn toàn gam chất A thu được 5,4 gam H2O Hãy xác định công thức phân tử của A Biết khối lượng mol của A là 30 gam Bài giải: Cách 1: Vì A là hợp chất hữu nên A phải chứa nguyên tố cacbon Chất hữu A chỉ chứa nguyên tố, đốt A (A hóa hợp với khí oxi không khí) thu được 5,4 g H2O vậy A có nguyên tố hiđro Bước 1: Tìm Khối lượng mỗi nguyên tố: mH = (5,4 2) : 18 = 0,6 (g) mC = 3- 0,6 = 2,4 (g) Bước 2: Tìm số mol nguyên tử mỗi nguyên tố: nC = 2,4:12 = 0,2 (mol ) nH = 0,6 : = 0,6 (mol) Bước 3: Lập tỷ lệ số mol: nC : nH = 0,2 : 0,6 = 1:3 (19) Bước 4: Công thức thực nghiệm: (CH3) n = 30 ( n là số nguyên dương) n=2 Bước : Công thức phân tử của A: C2H6 Ngoài cách giải đã nêu trên, giáo viên có thể hướng dẫn các em giải bài tập này theo cách sau đây: Cách 2: Vì A là chất hữu nên A phải chứa nguyên tố cacbon Khi đốt cháy A thu được H2O nên A phải có hidrô Theo đề bài, A chứa hai nguyên tố nên công thức của A có dạng CxHy n A 0,1(mol) 30 5,4 n H2 O 0,3(mol) 18 PTHH phản ứng cháy của A là: 4CxHy + (4x + y) O2 mol 0,1 mol t0 4xCO2 + 2yH2O 2y mol 0,3 mol 2y = 0,1 0,3 Tỉ lệ Giải ta được: y = Mặt khác MA = 12x + y = 30 (*) Thay y = vào (*) ta có: x=2 Công thức phân tử của hợp chất hữu A là C2H6 Với cách giải thứ sẽ gây khó khăn cho học sinh bước lập phương trình hóa học vì nhiều em sẽ không lập được phương trình hóa học hoặc lập phương trình bị sai, Do đó giáo viên nên thống nhất cho học sinh giải bài tập này theo cách thứ nhất, còn cách thứ chỉ giới thiệu cho học sinh, em nào giải được theo cách này thì giải Các bài tập 2,3 giải tương tự bài tập VD4: Đốt cháy gam một chất hữu A thu được 6,6 gam CO và 3,6 gam H2O a) Xác định công thức phân tử của A , biết phân tử khối của A là 60 b) Viết công thức cấu tạo có thể có của A? Bài giải: Chất hữu A không nói rõ có chứa những nguyên tố, đốt A ( A phản ứng với khí oxi không khí) thu được 6,6 gam CO và 3,6 gam H2O vậy A phải chứa nguyên tố C và H và phải xét xem A có chứa thêm O hay không? (20) Bước 1: Tìm khối lượng mỗi nguyên tố: mC = ( 6,6.12): 44 = 1,8 (g) mH = (3,6 2) : 18 = 0,4 (g) mO = - (1,8 + 2,2) = 0,8 (g) A có chứa thêm nguyên tố oxi Bước : Tìm số mol nguyên tử mỗi nguyên tố nC = 1,8 : 12 = 0,15 (mol ) nH = 0,4 : = 0,4 (mol) nO = 0,8 : 16 = 0,05 (mol) Bước 3: Lập tỷ lệ số mol nC : nH : n0 = 0,15 : 0,4: 0,05 = : : Bước 4:Công thức thực nghiệm: (C3H8O) n = 60( n là số nguyên dương), n =1 Bước 5: Công thức phân tử của A: C3H8O Dạng 8: BÀI TẬP VỀ SỰ ĐỐT CHÁY HIDROCACBON Bài 1: Đốt cháy hoàn toàn 6,72 lít khí etilen C2H4 ( đktc) a) Viết PTHH b) Tính thể tích không khí cần dùng để đốt cháy hết lượng etilen trên, biết rằng oxi chiếm 1/5 thể tích không khí) c) Dẫn toàn bộ lượng khí CO2 sinh trên vào 500 ml dung dịch NaOH 1M Muối nào được tạo thành, khối lượng bao nhiêu gam ? Bài giải: a)Viết PTHH: Số mol C2H4 : n C2 H = 6,72 = 0,3 (mol) 22,4 C2H4 + 3O2 2CO2 + 2H2O 0,3 mol 0,9 mol 0,6 mol b) Thể tích không khí: VKK = 5.VO2 = 5.(0,9.22,4) = 100,8 (l) c)Khối lượng muối tạo thành: nNaOH = 0,5.1 = 0,5 (mol) k= Ta thấy n NaOH 0,5 = =0,83<1 n CO2 0,6 Phản ứng tạo muối axit NaHCO3 + CO2 dư (21) NaOH + CO2 NaHCO3 0,5 mol 0,5 mol mNaHCO3 = 0,5 84= 42 (g) Bài 2: Đốt cháy hoàn toàn 4,48 lít khí metan Hãy tính: a) Thể tích không khí cần dùng , biết rằng oxi chiếm 20% thể tích không khí? b) Thể tích CO2 sinh ra? c) Nếu dùng 500 ml dung dịch NaOH 0,5 M hấp thụ toàn bộ lượng CO sinh trên Muối nào được tạo thành, khối lượng bao nhiêu gam ?( thể tích các khí đo đktc) Bài giải: a) Tính thể tích không khí cần dùng: Số mol CH4 : nCH4 = 4,48: 22,4 = 0,2(mol) CH4 + 2O2 to CO2 + 2H2O 0,2 mol 0,4 mol 0,2 mol Thể tích không khí: VKK = 5.VO2 = 5.(0,4.22,4) = 44,8 (lít) b) Thể tích CO2 sinh ra: VCO2 = 0,2 22,4 = 4,48 (lít) c) Khối lượng muối tạo thành: nNaOH = 0,5.0,5 = 0,25 (mol) 1< k= Ta thấy n NaOH 0,25 = =1,25<2 n CO2 0,2 Phản ứng tạo muối axit Na2CO3 và NaHCO3 2NaOH + CO2 Na2CO3 x NaOH (1) 0,5 x + CO2 NaHCO3(2) y y Tư (1) ,(2) và theo đề bài ta có hệ phương trình: x + y = 0,25 0,5x + y = 0,2 Giải hệ phương trình ta được: x = 0,1, y= 0,15 mNa2CO3 = 0,5 0,1 106 =5,3 (gam) m NaHCO3 = 0,15.84=12,6 (gam) (22) (23)