Đốt trong không Cháy, ngọn lửa màu xanh nhạt Khí CO khí Có kết tủa vàngPb Dung dịch PbCl2 Có chất rắn màu đen CuOt0 NO Tiếp xúc với Hóa nâu: do chuyển thành NO2 không khí H2 Đốt cháy Chá[r]
Trang 1HÓA HỌC VÔ CƠCHUYÊN ĐỀ 1: NHẬN BIẾT CÁC CHẤT(HOẶC HỢP CHẤT) BẰNG CÁC LOẠI THUỐC THỬ
I Cách sử dụng các loại thuốc thử để phân biệt các chất
Chất cần nhận biết Thuốc thử Dấu hiệu (hiện tượng)
Dung dịch axit Quỳ tím Quỳ tím đỏ
Dung dịch kiềm Quỳ tím
Phenolphtalein
Quỳ tím xanh Phenolphthalein hồng
Kết tủa trắng xanh bị hóa nâu
đỏ trong nước:
4Fe(OH) 2 + O 2 + 2H 2 O4 Fe(OH) 3
(trắng xanh) (nâu đỏ)
Dung dịch muối
Fe(III)
(vàng nâu)
Kết tủa nâu đỏ Fe(OH) 3
Dung dịch muối Al,
Trang 2Muối amoni(-NH 4 ) Kiềm, đun nhẹ Khí mùi khai: NH 3
Muối photphat Dung dịch
AgNO 3
Kết tủa vàng: Ag 3 PO 4
Muối sunfua(=S) Axit mạnh
Dung dịch CuCl 2 , Pb(NO 3 ) 2
Khí mùi trứng thối: H 2 S Kết tủa đen: CuS, PbS
Có khí thoát ra: CO 2 , SO 2 (mùi sốc)
Nước vôi bị đục: do CaCO 3 , CaSO 3
Muối silicat(=SiO 3 ) Axit mạnh HCl,
H 2 SO 4 …
Có kết tủa trắng keo: H 2 SiO 3
Muối nitrat (- NO 3 ) (H 2 SO 4 loãng
+ Cu)
Dung dịch màu xanh, có khí không màu hóa nâu trong không khí:
K, Ba, Ca, Na, Li
(trước Mg trong dãy
hoạt động kim loại)
H 2 O
Hơ trên đèn khí, quan sát màu ngọn lửa.
Có khí thoát ra: H 2 , tỏa nhiều nhiệt.
Na( vàng), K (tím), Li (đỏ tía),
Ca (đỏ cam), Ba (lục vàng)… Kim loại có bazơ
lưỡng tính: Al, Zn
Dung dịch kiềm Kim loại tan, sủi bọt khí: H 2
Kim loại yếu: Cu,
Tan, tạo dung dịch làm quỳ tím
xanh Tan, tạo dung dịch đục
Trang 3thiết) Tan, tạo dung dịch làm quỳ tím
đỏ SiO 2 Dung dịch HF Chất rắn bị hòa tan
CuO
Ag 2 O
MnO 2 , PbO 2
Dung dịch HCl(nếu là MnO 2 , PbO 2 thì cần đun nhẹ
Dung dịch màu xanh: CuCl 2
Khí Cl 2 (vàng lục) Quỳ tím mất màu (do HClO)
Khí CO
Đốt trong không khí
Trang 4Na 2 CO 3 , NaHCO 3 , Na 2 S…)
* Dung dịch muối hiđrosunfat (NaHSO 4 , KHSO 4 …) có tính chất như
dung dịch H 2 SO 4
Chú ý:
- Nếu chất A là thuốc thử của chất B thí chất B cũng là thuốc thử của chất A.
- Nên ưu tiên các thuốc thử sao cho xảy ra ít phản ứng hóa học nhất.
- Nếu đề bài cho thuốc thử hạn chế, thì chất chọn làm thuốc thử phải nhận ra
ít nhất một chất, sao cho chất này có thể làm thuốc thử cho các chất còn lại.
- Nếu đề không cho lấy thêm chất khác, thì thường đun nóng (nhiệt phân) hoặc cho các chất tác dụng đôi một (thường lập bảng mô tả hiện tượng).
- Nhận biết chất rắn thường dùng chất lỏng hoặc dung dịch ( nước, axit,
kiềm…).Thường theo thứ tự sau:
NH 4 (=CO 3 , =SO 3 , =S) PO 4 =SO 4 (-Cl, -Br) -NO 3
+Kiềm dd axit mạnh HCl, H 2 SO 4 loãng dd MgCl 2 dd BaCl 2 dd AgNO 3 còn lại
II Bài tập
Bài 1: Chỉ dùng duy nhất một loại thuốc thử em hãy nhận biết các dung dịch
sau đây đựng riêng biệt trong mỗi lọ mất nhãn (Các dụng cụ thí nghiệm và hóa chất có đủ) H 2 SO 4 , HCl, BaCl 2 , NaOH Viết PTHH (nếu có)
Giải:
- Đánh số thứ tự, trích mỗi lọ một ít
- Lần lượt cho các chất trên phản ứng với quỳ tím
- Chất làm quỳ tím chuyển màu đỏ là H 2 SO 4 , HCl
- Chất làm quỳ tím đổi màu xanh là NaOH
- Chất không làm quỳ đổi màu là BaCl 2
- Lần lượt cho BaCl2 tác dụng với ba chất trên phản ứng với HCl và H2SO4
- Chất nào phản ứng tạo ra kêt tủa đó là H2SO4
PTHH:
BaCl2 + H2SO4 → BaSO4↓ + 2HCl
- Chất còn lại không phản ứng là HCl
Bài 2: Có 5 lọ đựng 5 dung dịch NaCl , NaOH , Na2CO 3 ; Na 2 SO 4 , NaNO 3
Bằng phương pháp hóa học hãy phân biệt các lọ dung dịch trên
Giải:
- Đánh số thứ tự, trích mỗi lọ một ít
- Lần lượt cho các chất trên phản ứng với dung dịch phenophtalein
- Chất làm dung dịch phenophtalein chuyển sang màu đỏ là NaOH
Trang 5- Chất không làm dung dịch phenophtalein đổi màu là 4 chất còn lại
- Lần lượt cho bốn chất còn lại phản ứng với dung dịch BaCl2
- Chất nào phản ứng vào tạo ra kết tủa là Na2CO3 và Na2SO4
- Cho NaNO3 và NaCl phản ứng với dung dịch AgNO3
- Chất nào phản ứng tạo ra kết tủa thì đó là NaCl
PTHH:
NaCl + AgNO3 → AgCl ↓ + NaNO3
- Chất còn lại không phản ứng là NaNO3
Bài 3: Chỉ dùng thêm dung dịch phenophtalein nào em hãy nhận biết các lọ
dung dịch mất nhãn sau: HCl , NaCl , NaOH
Giải:
- Đánh số thứ tự, trích mỗi lọ một ít
- Lần lượt cho các dung dịch phản ứng với dung dịch phenophtalein
- Chất làm cho dung dịch hóa màu đỏ là NaOH.
- Chất không làm dung dịch đổi màu là HCl và NaCl
- Cho NaOH phản ứng với hai dung dịch trên
- Chất phản ứng là HCl
PTHH:
HCl + NaOH → NaCl + H2O
- Chất còn lại không phản ứng là NaCl
Bài 4: Chỉ dùng thêm một thuốc thử phân biệt các chất bột màu trắng sau: Al2O3
, NaCl, Na2O, P2O5
Giải:
- Đánh số thứ tự, trích mỗi lọ một ít
- Lần lượt cho các chất phản ứng với dung dịch phenophtalein
- Chất tan trong dung dịch và làm phenophtalein đổi màu đỏ là Na2O
PTHH:
Trang 6- Chất không tan trong dung dịch là Al2O3
- Cho Al2O3 phản ứng với dung dịch NaCl và H3PO4
- Cho que đóm còn tàn lửa đỏ vào miệng của từng bình
- Khí nào làm que đóm duy trì tàn đỏ thì bình đó chứa không khí
- Khí nào làm que đóm bùng cháy mãnh liệt thì bình đó chứa khí O2
- Khí nào làm que đóm cháy với ngọn lửa xanh nhạt thì đó là bình chứa H2
PTHH:
2 H2 + O2 → t ° 2 H2O
- Khí nào làm que đóm cháy tạo ra khí hóa nâu trong không khí là NH3
NH3 + O2 → H2O + NO↑
- Khí không duy trì sự cháy đó là CO2
Bài 6: Có 4 lọ đựng 4 loại bột P2O5, MgCl2, Na2SO4, Ba(NO¿¿ 3)2.¿ Chỉ dùng thêm một loại thuốc thử, hãy nhận biết bốn chất trên.
Giải:
- Đánh số thứ tự trích mỗi lọ một ít
- Lần lượt cho các chất trên tác dụng với giấy quỳ tím ẩm
- Chất nào tan ra làm quỳ hóa đỏ đó là P2O5
PTHH:
P2O5 + 3 H2O → 2 H3PO4
- Ba chất còn lại tan nhưng không làm quỳ đổi màu
- Lần lượt cho H3PO4 tác dụng với ba chất còn lại
- Chất nào phản ứng tạo ra kết tủa là MgCl2 và Ba(NO¿¿ 3)2¿
PTHH:
3 MgCl2 + 2 H3PO4 → Mg3(PO¿¿ 4)2↓¿ + 6HCl
3 Ba(NO¿¿ 3)2¿ + 2 H3PO4 → Ba3(PO¿¿ 4)2↓¿ + 6HNO3
Trang 7- Chất không phản ứng là Na2SO4
- Cho Na2SO4 phản ứng với Mg Cl2, Ba(NO¿¿ 3) 2 ¿
- Chất nào phản ứng tạo kết tủa thì là Ba(NO¿¿ 3)2¿
PTHH:
- Chất còn lại là Mg Cl2
Bài 7: Cho các lọ đựng các hợp chất sau:(1)CuSO4 5 H2O,(2)CaNO3 4H2O,
(3) AlCl3 6 H2O Dùng thuốc thử để nhận biết các lọ trên.
Giải:
- Đánh số thứ tự trích mỗi lọ một ít
- Đun nóng các các hợp chất trên cho đến khi các tinh thể nước bay hơi
- Lần lượt cho các chất phản ứng với dung dịch BaCl2
- Chất nào phản ứng tạo ra kết tủa là CuSO4 5 H2O
PTHH:
CuSO4 + BaCl2 → BaSO4↓ + CuCl2
- Chất không phản ứng là CaNO3 4H2O, AlCl3 6 H2O
- Cho hai chất trên phản ứng với dung dịch AgNO3
- Chất nào phản ứng tạo ra kết tủa thì chất đó là AlCl3 6 H2O
- Khi viết sơ đồ phản ứng hay phương trình hóa học cần phải lưu ý về chỉ
số chất tham gia phản ứng, chất sản phẩm được tạo thành
- Khi viết chuỗi phản ứng tạo ra nhiều sản phẩm, một trong các sản phẩm
sẽ là một trong những chất tham gia của phương trình kế tiếp cho nên cần phải lựa chọn chất phản ứng ban đầu sao cho thích hợp
Trang 8NaHCO3 NH4Cl Zn → ZnO → CaZnO2
(9) ZnO + Ca(OH )2 → CaZnO2 + H2O
Bài 2: Viết các phương trình theo sơ đồ chuyển hóa sau(ghi rõ điều kiện
Trang 9(14) 2 M x O y + (2nx-2y)H2SO4đ t ° → xM2(SO4)n + nx-2y SO2 + (2 nx−2 y ) H2O
Bài 3: Tìm các chất phù hợp rồi viết các phương trình theo sơ đồ phản ứng
sau :
a/ ………… + Khí oxi t ° → Sắt (III) oxit + khí sunfurơ
b/ Natri hiđroxit + ……… → Natri clorua + ………… + …………c/ ………… + Nước + ……… → Nhôm hiđroxit + Natri hiđrocacbonatd/ ………… + Kẽm → Canxi zincat + ………
e/………… + Sắt → Sắt (II) sunfat + Natri sunfat + ………
b/ 2NaOH + Cl2 → NaCl + NaClO + H2O
c/ NaAlO2 + H2O + CO2→ Al(OH )3 + NaHCO3
d/ Ca¿ + Zn → CaZnO2 + H2↑
e/2NaHSO4 + Sắt → FeSO4 + Na2SO4 + H2↑
f/ 3 Fe x O y + 2yAl → t ° yAl2O3 + 3xFe
Trang 10c/ NaAlO2 + CO2 + 2 H2O → Al(OH )3↓ + NaHCO3
d/ 2 Al (OH )3 → t ° Al2O3 + 3 H2O
e/ NaAlO2 + HCl → NaCl + HAlO2
f/ HAlO2 + NaOH → NaAlO2 + H2O
Bài 5: Tìm các chất A, B, C,… thích hợp để điền vào các phản ứng sau:
Bài 1: Chọn 6 chất rắn khác nhau để khi cho tác dụng với dung dịch HCl
có 6 chất khí khác nhau thoát ra Viết PTHH
Trang 11- Cho Na2S O3 tác dụng với dung dịch HCl loãng, dư
Bài 2: Chọn 4 chất lỏng khác nhau để khi cho tác dụng với Na thì có 4
chất khí khác nhau thoát ra
đủ và các phản ứng xảy ra hoàn toàn)
Giải:
- Cho Na tác dụng với H2O tạo ra dung dịch NaOH Cho NaOH tác dụng với Al tạo ra khí H2
Trang 122Na + 2 H2O → 2NaOH + H2↑
2NaOH + 2Al + 2 H2O → 2 NaAlO2 + 3 H2↑
- Cho điện phân nước, sau đó đem H2 tác dụng với Cl2 rồi thêm nước để tạo ra dung dịch HCl Cho Al tác dụng với dung dịch HCl
PTHH:
2 H2O đp→ 2 H2↑ + O2↑
H2 + Cl2 → 2HCl
2Al + 6HCl → 2AlCl3 + 3H2↑
- Cho nước tác dụng với SO3 rồi thêm nước để tạo ra dung dịch H2SO4
loãng Cho Al tác dụng với dung dịch H2SO4
Trang 13Ví dụ : Dãy đồng đẳng của Mêtan: CH4; C2H6; C3H8; C4H10 … (TQ: CnH2n + 2)
Chú ý: Thường nghiên cứu 2 dạng đồng phân chính:
- Đồng phân cấu tạo: Do sự khác nhau về mạch cacbon (nhánh hoặc
không nhánh); sự khác nhau về vị trí của liên kết đôi, ba và các nhóm địnhchức
Ví dụ: –OH; –COOH; –NH2; –CHO
- Đồng phân hình học(học ở cấp 3): Khi 2 nhóm thế ở cùng phía với mặt phẳng của liên kết đôi thì có đồng phân Cis Khi 2 nhóm thế ở khác phía
với mặt phẳng thì có đồng phân Trans (Phần này chỉ tham khảo cho
Lưu ý: Các dạng mạch cac bon không khép vòng gọi chung là mạch hở.
Trang 14(Cis -buten -2) và (Trans-buten-2)
C n H 2n (n 2)
C n H 2n - 2 (n 2)
C n H 2n - 2 (n 3)
Tên gọi
Cấu tạo
Chỉ có liên kết đơn trong mạch:
(hợp chất no)
Có 1 liên kết đôi:
C = C
Có 1liên kết ba:
– C C –
Có 2 liên kết đôi:
Độ bất bão hoà: k = số vòng + số liên kết
Một hiđro cacbon có độ bất bão hoà k thì có CTTQ là: CnH2n+2 – 2k
H
H C H H
H H
CC
H H
Trang 15II- HIĐRO CACBON MẠCH VÒNG:
1) Xiclô ankan: mạch vòng chỉ toàn liên kết đơn
2) Aren (Hiđro cacbon thơm): Các nguyên tử cacbon sắp xếp trên hình
lục giác đều: 3 liên kết đôi xen kẽ 3 liên kết đơn ( tạo nên một hệ liên hợp)
CTTQ: CnH2n –6 (n 6)
Ví dụ:
Chuyên đề 3: TÊN GỌI CỦA HIĐRO CACBON
-I- TÊN GỌI CỦA HIĐROCACBON:
n= 9 C9H20 No nan
Trang 16Nếu an kan có nhánh thì đọc theo qui tắc sau:
Tên An Kan = vị trí nhánh (số) + tên nhánh + tên an kan mạch chính
C2H4: Êtilen (tên quốc tế là Êten)
C3H6: Propilen (tên quốc tế là Propen)
* Các đồng phân do cấu tạo khác nhau được đọc theo qui tắc:
Tên Anken = vị trí nhánh (số)+ tên nhánh+ tên anken mạch chính + vị trí của nối đôi
* Tên thông thường:
Tên Ankin = Tên gốc ankyl (2 bên nối ba) + Axetilen
Trong đó An kyl là gốc hoá trị I tạo thành khi AnKan mất đi 1nguyên tử
* Tên quốc tế: Từ an kan tương ứng đổi đuôi “an” thành “in”
4) Tên của Aren : C n H 2n –6 ( n 6)
Tên Aren = Tên nhánh Ankyl (nếu có) + Benzen
Ví dụ:
CH3–CH–CH2–CH3
CH3
Trang 17CH3
Mêtyl Benzen ( hoặc Toluen)
Trong cấu tạo trên mỗi đỉnh hình lục giác là 1 nhóm CH (trừ đỉnh có gắn
CH 3 chỉ có 1nguyên tử Cacbon)
5) Tên AnKađien ( còn gọi là đi anken): C n H 2n – 2 (n 3)
Tên Ankađien = Như tên của Anken ( biến đổi đuôi “ en” thành
6) Xiclo ankan (Vòng no): C n H 2n (n 3)
Tên xiclo ankan = Xiclo + tên ankan tương ứng
Ví dụ:
(Xiclo Butan)
II- TÊN DẪN XUẤT CỦA HIĐROCACBON:
Tên dẫn xuất = tiền tố ( số nhóm thế ) + tên Hiđro cacbon tương ứng
Nếu mạch nối đơn đọc theo ankan; mạch có 1 nối đôi đọc theo anken ; có
1 nối ba đọc theo an kin…
ĐẲNG I- TÍNH CHẤT VẬT LÝ CỦA ANKAN:
H2CCH2
H2CCH2
Trang 18C1 C4: là chất khí
C5 C17: là chất lỏng
C18 trở đi: là chất rắn
- Không tan hoặc rất khó tan trong nước (chỉ số của Cacbon trong phân
tử càng lớn thì hiđro cacbon càng khó tan)
II- TÍNH CHẤT HÓA HỌC CỦA METAN VÀ CÁC CHẤT ĐỒNG ĐẲNG:
Mê tan và các đồng đẳng của nó, do có liên kết đơn trong mạch nên có phản ứng đặc trưng là phản ứng thế bởi Cl2 hoặc Br2.
1) Phản ứng thế Cl 2 , Br 2 : Thế vào chỗ H của liên kết C –H
Mỗi lần thế, có một nguyên tử H bị thay thế bằng một nguyên tử Cl Các nguyên tử H lần lượt bị thay thay thế hết.
n
n hoặc
2 2
H O CO
CH3CHO + H2O
Anđêhit axêticTổng quát:
o t
C H O C H CHO H O
Trang 19c) Cháy trong khí Clo:
3) Phương pháp vôi tôi xút:
CH3COONa + NaOH CaO;t C0
a) Từ muối có chứa gốc Ankyl tương ứng:
CnH2n + 1 COONa + NaOH CaO;t C
Trang 20
CH2
Phân tử Êtilen có 1 liên kết đôi chứa liên kết kém bền ( liên kết ) nên dễ
bị bẻ gãy thành liên kết đơn Do đó phản ứng đặc trưng là phản ứng cộng hợp.
CH2 = CH2 sau khi bẻ gãy: – CH2 – CH2 –
Tác Nhân tấn công (Br2) cộng 2 nguyên tử Br vào đây
II- TÍNH CHẤT HÓA HỌC CỦA ETILEN:
Trang 213) Làm mất màu dung dịch thuốc tím.
Để đơn giản người ta viết gọn thuốc tím thành [O]:
(–CH2 – CH2 –)n
Pôly êtilen (PE)
* Phản ứng trùng hợp là phản ứng kết hợp nhiều phân tử nhỏ ( monome) thành phân lớn ( polyme) Nói chung, những phân tử có liên kết đôi có thể tham gia phản ứng trùng hợp.
III- ĐIỀU CHẾ ETILEN:
1) Khử nước từ phân tử rượu tương ứng:
Trang 22Dãy đồng đẳng của Êtilen là tập hợp những Hiđro cacbon mạch hở có
công thức chung C n H 2n ( Gọi là AnKen hoặc Olefin )
Các đồng đẳng của Êtilen đều có 1 liên kết đôi trong mạch ( không no), cótính chất hoá học và cách điều chế tương tự như Êtilen
I- CẤU TẠO CỦA AXETILEN: ( C 2 H 2 ) H– C C –H
Liên kết ba có chứa 2 liên kết kém bền nên dễ bị bẻ gãy thành liên kết đơn Phản ứng đặc trưng là phản ứng cộng hợp
II- TÍNH CHẤT HÓA HỌC CỦA AXETILEN:
n nPhản ứng này được ứng dụng trong lĩnh vực hàn cắt kim loại
CH CH + Br2 CHBr= CHBr (đi brom êtilen)
CHBr= CHBr + Br2 CHBr2 –CHBr2 (tetra brom êtan)
Trang 23IV- DÃY ĐỒNG ĐẲNG CỦA AXETILEN: (gọi chung là Ankin)
Dãy đồng đẳng của Axetilen gồm những Hiđrocacbon mạch hở có công thức chung dạng CnH2n – 2 ( n 2)
Vì có liên kết ba trong mạch nên tính chất hóa học và cách điều chế các đồng đẳng tương tự như Axetilen
- An kin nào có nối ba đầu mạch thì mới tác dụng với Ag2O / dd NH3
Trang 24Chuyên đề 7: BENZEN VÀ DÃY ĐỒNG ĐẲNG
-I- CẤU TẠO CỦA BENZEN: (C 6 H 6 )
Phân tử benzen cĩ mạch vịng 6 cạnh đều nhau, chứa 3 liên kết đơi xen kẽ
3 liên kết đơn (tạo nên một hệ liên hợp) Vì vậy benzen dễ tham gia phản ứng thế và khĩ tham gia phản ứng cộng
Viết gọn: hoặc:
Các liên kết là liên kết chung của cả 6 nguyên tử cacbon (Hệ liên hợp)
II- TÍNH CHẤT HĨA HỌC CỦA BENZEN:
1) Tác dụng với oxi: Benzen cháy trong khơng khí cho nhiều mụi than
(do hàm lượng C trong benzen rất cao)
2C6H6 + 15 O2 t C0 12CO2 + 6H2O
2) Tác dụng với Brơm lỏng nguyên chất (Phản ứng thế):
C6H6 + Br2
o bột Fe ;t C
Brombenzen Hiđrobromua
Lưu ý: Benzen khơng làm mất màu da cam của dung dịch Brơm
3) Phản ứng cộng:
III- ĐIỀU CHẾ BENZEN:
1) Trùng hợp 3 phân tử axetilen: (tam hợp)
CH
HC CH
HC CH
CH
