Bài tập lớ thuyết [1], [2], [3], [4], [5], [6],

7. Phương phỏp và phương tiện nghiờn cứu

3.1. Bài tập lớ thuyết [1], [2], [3], [4], [5], [6],

3.1.1. Viết phương trỡnh phản ứng [1], [2], [4], [6].

Phương phỏp: Nắm chắc tớnh chất hoỏ học về oxi, ozon, lưu huỳnh, hợp chất và mối liờn quan giữa chỳng.

Dựa vào sự thay đổi số oxi húa hoặc loại của phản ứng mà ta lựa chọn chất tham gia phản ứng cho phù hợp.

Bài tập 1: Hóy viết cỏc phương trỡnh hoỏ học biễu diễn sự biến đổi số oxi hoỏ của nguyờn tố lưu huỳnh theo sơ đồ sau:

→ → → → 0 -2 0 +4 +6 (1) (2) (3) (4) S S S S S Hướng dẫn giải 0 0 0 0 -2 t 2 2 -2 0 t 2 2 2 0 +4 t 2 2 +4 +6 2 2 2 2 4 S + H H S 2H S + O 2S + 2H O S + O SO S O + Br + 2H O 2HBr + H S O → → → →

Bài 2: Viết phương trỡnh phản ứng theo chuỗi biến hoỏ sau: 1. KClO3 → O2 → O3 → O2 → ZnO → ZnSO4

2. KMnO4 → Cl2 → NaClO3 → O2 → SO2 → SO3 → H2SO4 3. FeS → H2S → S → SO2 → CaSO3 → CaSO4

Hướng dẫn giải 1. 0 t 3 2 UV 2 3 3 2 2 2 2 4 4 2 2KClO 2KCl + 2O 3O 2O O + 2Ag Ag O + O O + 2Zn 2ZnO ZnO + H SO ZnSO + H O → → → → → 2.

0 0 0 0 4 2 2 2 t 2 3 2 t 3 2 t 2 2 xt 2 2 t 3 3 2 2 4 2KMnO + 16HCl 2KCl + 2MnCl + 5Cl + 8H O 3Cl + 6NaOH NaCl + NaClO + 3H O

2NaClO 2NaCl + 3O O + S SO 2SO +O 2SO 2SO + H O H SO → → → → → ơ  → 3. FeS + 2HCl → FeCl2 + H2S 2H2S + O2 thiếu → 2S + 2H2O S + O2 →t0 SO2

SO2 + CaO → CaSO3

CaSO3 + H2SO4 → CaSO4 + H2O + SO2

Bài tập 3: Viết cỏc phương trỡnh phản ứng biễu diễn biến húa sau, kốm theo điều kiện nếu cú:

a. KMnO4 → O2 → Na2O → NaOH → O2 → SO2 → H2SO4 → I2 → Na2S4O6 b. KClO3 → O2 → I2 →KI → O2 → CO2→ CO → Cu → Cu(NO3)2 → O2 → O3 → Ag2O

c. CuSO4 → O2 → K2O → KOH → O2 → Fe3O4 → FeCl3 → CuCl2 → Cu. Hướng dẫn giải

a.

2KMnO4 →t0 K2MnO4 + MnO2 + O2 4Na + O2 →t0 2Na2O

Na2O + H2O → 2NaOH

4NaOH → điện phân nóng chảy O2 + 2H2O + 4Na

0

t

2 2

O + S → SO

SO2 + Cl2 + 2H2O → H2SO4 + 2HCl H2SO4 + 2HI → SO2 + I2 + 2H2O I2 + 2Na2S2O3 → 2NaI + Na2S4O6

b. t0

3 2

2KClO → 2KCl + 2O O2 + 4HI → 2I2 + 2H2O

C + O2 →t0 CO2 CO2 + C →t0 CO

CO + CuO →t0 Cu + CO2

3Cu + 8HNO3 → 3Cu(NO3)2 + 2NO + 4H2O 2Cu(NO3)2 →t0 2CuO + 4NO2 + O2

UV

2 3

3O → 2O

O3 + 2Ag → Ag2O + O2.

c. 2CuSO4 →t0 2CuO + 2SO2 + O2 O2 + K →t0 K2O

K2O + H2O → 2KOH

4KOH → điện phân nóng chảy 4K + O2 + 2H2O 3Fe + 2O2 →t0 Fe3O4

Fe3O4 + 8HCl → FeCl2 + 2FeCl3 + 4H2O 2FeCl3 + Cu → CuCl2 + 2FeCl2

CuCl2 + Fe → Cu + FeCl2

Bài tập 4: Viết phương trỡnh cho dóy chuyển húa sau:

NaNO3 NaCl Na2SO4 Na2SO3

SO2 H2SO4 SO3 FeS2 SO2 HBr HNO3 O2 S H2SO4 HCl Na2SO4 NaCl Cl2 (1) (2) (3) (4) (5) (6) (7) (8) (9) (10) (11) (12) (13) (14) (15) (16) (17) Hướng dẫn giải

1. 4FeS2 + 11O2 → 8SO2 + 2Fe2O3

2. SO2 + Cl2 + 4NaOH → Na2SO4 + 2NaCl + 2H2O 3. 2SO2 + O2 2 5 0 V O 440 C ˆ ˆ ˆ ˆ† ‡ ˆ ˆ ˆˆ 2SO3 4. SO3 + H2O → H2SO4

5. 2H2SO4 (đặc) + S → 3SO2 + 2H2O 6. SO2 + 2NaOH → Na2SO3 + H2O

7. Na2SO3 + H2SO4 → Na2SO4 + H2O + SO2 8. Na2SO4 + BaCl2 → 2NaCl + BaSO4 9. NaCl + AgNO3 → NaNO3 + AgCl 10. SO2 + Br2 + 2H2O → 2HBr + H2SO4 11. HBr + AgNO3 → AgBr + HNO3 12. 4HNO3  ánh sáng→ 4NO2 + O2 + 2H2O 13. SO2 + 2H2S → 3S + 2H2O

14. S + 6HNO3 → H2SO4 + 6NO2 + 2H2O 15. H2SO4 + BaCl2 → BaSO4 + 2NaCl 16. Na2SO4 + BaCl2 → BaSO4 + 2NaCl 17. 2NaCl → điện phân nóng chảy 2Na + Cl2.

Bài tập 5: Xỏc định cỏc chất và hoàn thành cỏc phương trỡnh phản ứng sau: FeS + A → B (khớ) + C B + CuSO4 → D(đen) + E B + F → G(vàng) + H C + J(khớ) → L L + KI → C + M + N Hướng dẫn giải FeS + 2HCl → Cl2 + H2S↑ (A) (C) (B) H2S + CuSO4 → CuS↓ + H2SO4 (D) (E) 2H2S + SO2 → 3S↓ + 2H2O (G) (H) 2FeCl2 + Cl2 → 2FeCl3 (J) (L)

2FeCl3 + 2KI → 2FeCl2 + 2KCl + I2 (M) (N)

1. S + O2→ A ơ 2→ 2 → → 2 5 +O H O + Fe 2 4 axit đặc 2 2 V O B H SO C + SO + H O 2. X → → → → → → 2 0 2 2 0 0 +H t +O +D +Br t +Fe Y hoặc Z t A (mùi trứng thối) X + D B Y + Z E A + G Hướng dẫn giải 1. S + O2 →t0 SO2 (A) 2SO2 + O2 2 2 5 +O V O → ơ  2SO3 (B) SO3 + H2O → H2SO4

6H2SO4(đ) + 2Fe →t0 Fe2(SO4)3 + 3SO2 + 6H2O 2. S + H2 →t0 H2S↑ ( mùi trứng thối) (A) S + O2 →t0 SO2 (B) S + Fe →t0 FeS (E) H2S + SO2→ 3S + 2H2O (X) (D) SO2 + 2H2O + Br2 → 2HBr + H2SO4 (Y) (Z) FeS + 2HBr → FeBr2 + H2S↑ (G) (A)

hoặc FeS + H2SO4 → FeSO4 + H2S↑ (G) (A)

Bài tập 7: Xỏc định cỏc chữ cỏi trong sơ đồ sau và hoàn thành cỏc phương trỡnh phản ứng: A + B → C (đen) C + H2SO4(l) → D + E A + H2SO4(l) → D + F F + B → E E + KOH → G + H2O G + Nxanh → M đen + KNO3 E + FeCl3 → B + FeCl2 + K E + H2SO4 đ → B + SO2 + H2O Hướng dẫn giải

Ni + S →t0 NiS↓ đen (A) (B) (C)

NiS + H2SO4 → NiSO4 + H2S↑ (D) (E) Ni + H2SO4 (l) → NiSO4 + H2↑ (F) H2 + S →t0 H2S↑ (E) H2S + 2KOH → K2S + 2H2O (G)

K2S + Cu(NO3)2 xanh → CuS↓ đen + 2KNO3 (N) (M)

H2S + 2FeCl3 → S↓ + 2FeCl2 + 2HCl (B) (K) H2S + H2SO4 đ → S↓ + SO2↑ + 2H2O

Bài tập 8: Cho cỏc quỏ trỡnh sau, quỏ trỡnh nào axit sunfuric đặc khụng thể hiện vai trũ là chất hỏo nước (khụng ghi điều kiện của phản ứng)?

A. CuSO4.5H2O → CuSO4 + 5H2O. B. C6H12O6 → 6C + 6H2O.

C. HCl.nH2O → HCl + nH2O. D. C + 2H2SO4 → CO2 + 2SO2 + H2O Hướng dẫn giải

Sự hỏo nước của axit H2SO4 đặc được thể hiện trong cỏc quỏ trỡnh: - Lấy nước của tinh thể hiđrat.

Vớ dụ: CuSO4.5H2O H SO đ2 4 →CuSO4 + 5H2O - Sự húa than của gluxit (cacbonhiđrat)

Vớ dụ: C6H12O6 H SO đ2 4 → 6C + 6H2O - Làm khụ khớ ẩm.

Vớ dụ: H2SO4 đặc làm khụ khớ HCl ẩm. ⇒ Chọn C.

Bài tập 9: Dóy chỉ số gồm cỏc chất được làm khụ bằng axit sunfuric đậm đặc là:

A. CO2, N2, O2, HBr, HI, NH3, CH4. B. SO3, N2, O3, O2, Cl2, CO2, H2. C. HCl, HBr, HI, H2S, CH4, C2H6, H2. D. HCl, CO2, O2, N2, Cl2, O3, HF. Hướng dẫn giải

Điều kiện của chất được làm khụ bằng H2SO4 đặc là chất đú khụng tỏc dụng với H2SO4 đặc (nú khụng cú tớnh khử, khụng cú tớnh bazơ…)

Xột cỏc phương ỏn:

A. Vỡ cỏc chất HBr, HI, NH3 tỏc dụng với H2SO4 đặc. Vớ dụ: 2HBr + H2SO4 đ → Br2 + SO2 + 2H2O

B. Vỡ SO3 tan trong H2SO4 đặc, H2 tỏc dụng với H2SO4 đặc. Vớ dụ nSO3 + H2SO4 đ → H2SO4.nSO3 (oleum)

H2 + H2SO4 đ → SO2 + 2H2O

C. Vỡ cỏc chất HBr, HI, H2S, H2 tỏc dụng với H2SO4 đặc.

D. Thỏa món chỉ gồm cỏc chất khớ khụng tỏc dụng với H2SO4 đặc. ⇒ Chọn D.

Bài tập 10: Cho hỗn hợp A gồm một kim loại và một oxit kim loại tỏc dụng với dung dịch H2SO4 loóng dư, thu được một dung dịch vừa cú thể làm mất màu dung dịch KMnO4, vừa cú thể hũa tan bột Cu. Hỗn hợp A khụng thể là:

A. Fe, Fe3O4. B. Fe, Fe2O3. C. Mg, Fe3O4. D. Zn, Fe2O3. Hướng dẫn giải

Ta xột cỏc phương ỏn:

A. Fe + H2SO4 (l) → FeSO4 + H2↑

Fe3O4 + 4H2SO4 (l) → FeSO4 + Fe2(SO4)3 + 4H2O Fe2(SO4)3 + Cu → 2FeSO4 + CuSO4

10FeSO4 + 2KMnO4 + 8H2SO4 (dư) → 5Fe2(SO4)3 + K2SO4 + 2MnSO4 + 8H2O ⇒ Loại phương ỏn này.

B. Fe + H2SO4 (l) → FeSO4 + H2↑ Fe2O3 + 3H2SO4 (l) → Fe2(SO4)3 + 3H2O Fe2(SO4)3 + Cu → 2FeSO4 + CuSO4

C. Mg + H2SO4 (l) → MgSO4 + H2↑

Fe3O4 + 4H2SO4 (l) → FeSO4 + Fe2(SO4)3 + 4H2O Fe2(SO4)3 + Cu → 2FeSO4 + CuSO4

⇒ Loại phương ỏn này.

D. Zn + H2SO4 (l) → ZnSO4 + H2↑ Fe2O3 + 3H2SO4 (l) → Fe2(SO4)3 + 3H2O Fe2(SO4)3 + Cu → 2FeSO4 + CuSO4

⇒ Dung dịch khụng phản ứng với dung dịch KMnO4. ⇒ Chọn D.

Bài tập 11: Thực hiện cỏc thớ nghiệm sau: (I) Sục khớ SO2 vào dung dịch KMnO4. (II) Sục khớ SO2 vào dung dịch H2S.

(III) Sục hỗn hợp khớ NO2 và O2 vào nước. (IV) Cho MnO2 vào dung dịch HCl đặc, núng. (V) Cho Fe2O3 vào dung dịch H2SO4 đặc, núng. (VI) Cho SiO2 vào dung dịch HF.

Số thớ nghiệm cú phản ứng oxi hoỏ - khử xảy ra là

A. 3. B. 6. C. 5. D. 4.

Hướng dẫn giải

(1) 5SO2 + 2KMnO4 + 2H2O → K2SO4 + 2MnSO4 + 2H2SO4 (2) SO2 + 2H2S→ 3S + 2H2O

(3) 4NO2 + O2 + 2H2O → 4HNO3 (4) MnO2 + 4HClđặc →t0 MnCl2 + Cl2 + H2O

(5) 2Fe2O3 + 3H2SO4 đặc 0 t

→ Fe2(SO4)3 + 3H2O (6) SiO2 + 4HF→SiF4 + 2H2O

3.1.2. Mụ tả, giải thớch hiện tượng, nhận biết [2], [3], [4], [5], [6]3.1.2.1. Mụ tả, giải thớch hiện tượng 3.1.2.1. Mụ tả, giải thớch hiện tượng

Phương phỏp: Vận dụng cỏc kiến thức lý thuyết về húa học và vấn đề phỏt triển kinh tế, xó hội mụi trường.

Bài tập 1:

a. Những bức tranh cổ được vẽ bằng bột “trắng chỡ” (PbCO3, Pb(OH)2) lõu ngày bị húa đen trong khụng khớ. Người ta cú thể dựng hiđo peoxit (H2O2) để phục hồi những bức tranh đú. Hóy viết phương trỡnh phản ứng để giải thớch.

b. Vỡ sao CuS, PbS, FeS đều khụng tan trong nước nhưng khụng điều chế được FeS bằng cỏch sục khớ H2S vào dung dịch muối của sắt?

Hướng dẫn giải

a. Muốn chỡ tỏc dụng với cỏc vết khớ H2S trong khớ quyển tạo thành PbS (màu đen); dưới tỏc dụng của H2O2 màu đen chuyển thành màu trắng.

Pb(OH)2 + 2H2S → PbS + 2H2O đen -2 -1 +6 -2 2 2 4 2 PbS + 4H O → Pb S O + 4H O trắng

b. CuSO4 + H2S → CuS + H2SO4 Pb(NO3)2 + H2S → PbS + 2HNO3

CuS, PbS tạo ra khụng tan trong cỏc axit H2SO4, HNO3. FeSO4 + H2S → FeS + H2SO4

FeS tạo ra bị tan trong axit H2SO4 nờn khụng thu được FeS.

Bài tập 2:

Dẫn khớ H2S vào dung dịch hỗn hợp KMnO4 và H2SO4, nhận thấy màu tớm của dung dịch chuyển sang khụng màu và cú vẫn đục màu vàng.

Hóy:

a. Hóy giải thớch hiện tượng quan sỏt được.

b. Viết phương trỡnh húa học biễu diễn phản ứng H2S và KMnO4. Hướng dẫn giải

a. Giải thớch hiện tượng:

Dung dịch mất màu là do KMnO4 (màu tớm) sau phản ứng bị khử thành MnSO4 (khụng màu).

Vẫn đục màu vàng do H2S bị oxi húa tạo lưu huỳnh khụng tan trong nước cú màu vàng.

b. Phương trỡnh húa học:

5H2S + 2KMnO4 + 3H2SO4 → 2MnSO4 + K2SO4 + 5S↓ + 8H2O c. Vai trũ cỏc chất : H2S : chất khử; KMnO4 : chất oxi húa.

Bài tập 3: Cú bốn dung dịch loóng của cỏc muối NaCl, KNO3, Pb(NO3)2, CuSO4. Hóy cho biết cú hiện tượng gỡ xóy ra và giải thớch khi cho:

a. Dung dịch Na2S vào mỗi dug dịch cỏc muối trờn. b. Khớ H2S đi vào mỗi dung dịch cỏc muối trờn.

Hướng dẫn giải

a. Khi cho dung dịch Na2S lần lượt vào cỏc dung dịch: + NaCl: Khụng cú hiện tượng gỡ.

+ KNO3: Khụng cú hiện tượng gỡ.

+ Pb(NO3)2: Cú kết tủa đen do phản ứng Pb(NO3)2 + Na2S → PbS↓ + 2NaNO3 (Màu đen)

+ CuSO4: Cú kết tủa màu đen, dung dịch mất màu xanh do phản ứng CuSO4 + Na2S → CuS + Na2SO4

(Màu đen)

b. Khi cho khớ H2S lần lượt vào cỏc dung dịch: + NaCl: Khụng cú hiện tượng gỡ.

+ KNO3: Khụng cú hiện tượng gỡ.

+ Pb(NO3)2: Cú kết tủa đen do phản ứng Pb(NO3)2 + H2S → PbS↓ + 2HNO3 dd (Màu đen)

CuSO4: Cú kết tủa màu đen, dung dịch mất màu xanh do phản ứng CuSO4 + H2S → CuS + H2SO4

(Màu đen)

Bài tập 4:

a. Axit sunfuric đặc được dựng làm khụ khớ ẩm, hóy lấy một vớ dụ: Cú một số khớ ẩm khụng được dựng làm khụ bằng axit sunfuric đặc, hóy lấy một vớ dụ và cho biết vỡ sao.

b. Axit sunfuric đặc cú thể biến nhiều hợp chất hữu cơ thành than, được gọi là sự húa than. Lấy vớ dụ về sự húa than của glucozơ và saccarozơ. Viết sơ đồ phản ứng.

c. Sự làm khụ và sự húa than núi trờn khỏc nhau như thế nào? Hướng dẫn giải

Làm khụ được khớ

a. Vớ dụ axit sunfuric đặc làm khụ được khớ CO2, khụng làm khụ được khớ H2S (do chất này cú tớnh khử, lỳc đú sẽ phản ứng với axit sunfuric đặc).

b. C6H12O6 → 6C + 6H2O (Glucozơ)

C12H22O11 → 12C + 11H2O (Saccarozơ)

c. Sự làm khụ: Chất khụng thay đổi.

Sự húa than: Chất biến thành chất khỏc trong đú cú cacbon.

Bài tập 5: Nếu đốt Mg trong khụng khớ rồi đưa vào bỡnh đựng khớ lưu huỳnh đioxit (SO2), cú hai chất bột được sinh ra: Bột A màu trắng và bột B màu vàng. B khụng tỏc dụng với axit H2SO4 loóng, nhưng chỏy được trong khụng khớ sinh ra chất C làm mất màu tớm của dung dịch KMnO4.

Hướng dẫn giải

- Đốt Mg trong khụng khớ: 2Mg + O2 →t0 2MgO

Sau khi đốt dõy magiờ cú hỗn hợp MgO và Mg cũn dư - Đưa vào bỡnh đựng SO2:

2Mg + SO2 → 2MgO + S MgO: Bột trắng; S: Bột vàng. - S khụng tỏc dụng với H2SO4 S chỏy: S + O2 →t0 SO2

SO2 làm mất màu dung dịch KMnO4

5SO2 + 2KMnO4 + 2H2O → 2H2SO4 + 2MnSO4 + K2SO4

Bài tập 6: Khớ sunfurơ (SO2) là nguyờn nhõn chớnh gõy ra mưa axit. Vậy tỏc hại của mưa axit là do:

A. Axit sunfuhiđric (H2S) gõy ra. B. Axit sunfurơ (H2SO3) gõy ra.

Hướng dẫn giải

Lưu huỳnh đioxit là một trong cỏc chất chủ yếu gõy ụ nhiễm mụi trường. Nú được sinh ra do sự đốt chỏy cỏc nhiờn liệu húa thạch (than, dầu, khớ đốt), thoỏt vào bầu khớ quyển và là một trong những nguyờn nhõn chớnh gõy ra mưa axit. Mưa axit tàn phỏ nhiều rừng cõy, cụng trỡnh kiến trỳc bằng đỏ, kim loại biến đất đai trồng trọt thành hoang mạc. Tỏc hại của mưa axit là do axit sunfuric (H2SO4):

2SO2 + O2 →NO 2SO3 SO3 + H2O → H2SO4

Nước mưa cú hũa tan H2SO4 gọi là mưa axit. Đỏp ỏn đỳng là C.

Bài tập 7: Cho cõn bằng húa học sau: 2SO2 (k) + O2 (k) ơ → 2SO3 (k); ∆H < 0

Cho cỏc biện phỏp : (1) tăng nhiệt độ, (2) tăng ỏp suất chung của hệ phản ứng, (3) hạ nhiệt độ, (4) dựng thờm chất xỳc tỏc V2O5, (5) giảm nồng độ SO3, (6) giảm ỏp suất chung của hệ phản ứng. Những biện phỏp nào làm cõn bằng trờn chuyển dịch theo chiều thuận?

A. (2), (3), (4), (6) B. (1), (2), (4) C. (1), (2), (4), (5) D. (2), (3), (5) Hướng dẫn giải

Cỏc yếu tố ảnh hưởng đến cõn bằng húa học + Nhiệt độ

Đối với phản ứng tỏa nhiệt (∆H < 0) : Khi tăng nhiệt độ cõn bằng chuyển dịch sang chiều nghịch, giảm nhiệt độ cõn bằng chuyển dịch sang chiều thuận.

Đối với phản ứng thu nhiệt (∆H > 0) : Khi tăng nhiệt độ cõn bằng chuyển dịch sang chiều thuận, khi giảm nhiệt độ cõn bằng chuyển dịch sang chiều nghịch.

+ Nồng độ:

Khi giảm nồng độ của một chất cõn bằng sẽ chuyển dịch sang chiều tạo ra chất đú, ngược lại, khi tăng nồng độ của một chất cõn bằng sẽ chuyển dịch sang chiều làm giảm nồng độ của chất đú.

+ Áp suất:

Khi tăng ỏp suất cõn bằng sẽ chuyển dịch sang chiều giảm số phõn tử khớ, khi giảm ỏp suất cõn bằng sẽ chuyển dịch sang chiều tăng số phõn tử khớ. (Nếu số mol khớ 2 bờn bằng nhau thỡ ỏp suất khụng ảnh hưởng đến chiều phản ứng).

Chỳ ý: Chất xỳc tỏc chỉ cú tỏc dụng làm tăng tốc độ phản ứng chứ khụng làm thay đổi chiều phản ứng.

Vậy cỏc biện phỏp (2), (3), (5) sẽ làm cõn bằng trờn chuyển dịch theo chiều thuận. ⇒ Chọn C.

3.1.2.2. Nhận biết cỏc chất khớ

Phương phỏp: Chất khớ được nhận biết chủ yếu dựa vào độ tan trong nước, màu và mùi.

- Độ tan: Cỏc khớ ớt tan như CO2, H2 … khi được tào thành do phản ứng của dung dịch axit hoặc kiềm thỡ sủi bọt mạnh và thoỏt ra khỏi dung dịch.

- Mùi và màu: NO2 màu nõu đỏ sậm, mùi hắc, H2S mùi trứng ung, SO2 mùi