PTHH: M + nH2O → Mn+ + nOH- + n 2H2↑ ⇒ 2 H OH n − =2n
Bazơ sinh ra cú thể phản ứng trung hũa bởi H+ hoặc tạo kết tủa với cỏc cation kim loại. PTHH: H+ + OH- → H2O ⇒ 2 H H OH n + =n − =2n Cu2+ + 2OH- → Cu(OH)2↓ Fe3+ + 3OH- → Fe(OH)3↓
- Cỏc KLK và KLKT đều tỏc dụng với dung dịch axit HCl, H2SO4 loĩng. PTHH: M + nH+ → Mn+ + n 2 H2↑⇒ 2 H H n + =2n Nguyờn tử khối: KLK: Li = 3; Na = 23; K = 39; Rb = 85,5; Cs = 133. KLKT: Be = 9; Mg = 24; Ca = 40; Sr = 88; Ba = 137.
Dạng 2: Bài toỏn CO2 tỏc dụng với dung dịch kiềm
Lí THUYẾT VÀ PHƯƠNG PHÁP GIẢI
2 2
NaOH KOH Ba(OH) Ca(OH) OH n − =n +n +2n +2n 2 OH CO n T n − = T ≤ 1 1 < T < 2 T ≥ 2 Sản phẩm HCO3 -
(CO2 dư nếu T < 1) HCO3
- và CO32- CO3
2-
(OH- dư nếu T > 2)
Tớnh nhanh 3 HCO OH n − =n − 2 2 3 2 3 CO CO OH CO HCO OH n n n n 2n n − − − − = − = − 2 2 3 CO CO n − =n
Dạng 3: Muối cacbonat tỏc dụng với dung dịch kiềm
Lí THUYẾT VÀ PHƯƠNG PHÁP GIẢI TH1: Muối CO32- tỏc dụng với H+
+ Nếu cho từ từ axit (H+) vào muối cacbonat (CO32-) thỡ PƯ xảy ra theo thứ tự: PTHH: (1) CO32- + H+ → HCO3-
(2) HCO3- + H+ → CO2↑ + H2O ⇒
2
CO min V
+ Nếu cho từ từ muối cacbonat (CO32-) vào axit (H+) thỡ PƯ tạo luụn khớ CO2 PTHH: (3) CO32- + 2H+ → CO2↑ + H2O ⇒
2
CO max V
+ Nếu trộn đồng thời muối cacbonat và axit mà axit thiếu thỡ lượng CO2 thu được nằm trong khoảng
2CO min CO min V < 2 CO V < 2 CO max V
TH2: Muối HCO3-, CO32- tỏc dụng với H+
+ Nếu cho từ từ axit (H+) vào hỗn hợp muối HCO3- và CO32- thỡ PƯ xảy ra theo thứ tự (1), (2)
với - - -
3 3 3
HCO HCO bđ HCO (1)
n = n + n
+ Nếu trộn đồng thời H+ và hỗn hợp muối HCO3-, CO32- mà axit thiếu thỡ phản ứng xảy ra đồng thời với tỉ lệ 3- 3-
2- 2-
3 3
HCO pư HCO bđ
CO pư CO bđ
n n
=
n n
- Đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc của số mol CO2 vào mol H+ khi thờm từ H+ và muối cacbonat:
Dạng 4: Bài toỏn nhụm tỏc dụng với dung dịch kiềm
Lí THUYẾT VÀ PHƯƠNG PHÁP GIẢI - Nhụm tan trong dung dịch kiềm theo phản ứng:
2Al + 2OH- + 2H2O → 2AlO2- + 3H2↑ ⇒
2H Al H Al 3 n n 2 =
- Nếu cho hỗn hợp Al, Na cho vào nước thỡ phản ứng xảy ra theo thứ tự: (1) Na + H2O → NaOH + 1
2H2↑ (2) Al + NaOH + H2O → NaAlO2 + 3 (2) Al + NaOH + H2O → NaAlO2 + 3
2H2↑ + Chất rắn nếu cũn dư sau phản ứng là Al
2Bte Bte H Na n 2n ⎯⎯→ = + Nếu Al hết 2 Bte Na Al H n 3n 2n ⎯⎯→ + =
Dạng 5: Bài toỏn về phản ứng nhiệt nhụm
Lí THUYẾT VÀ PHƯƠNG PHÁP GIẢI
- PTHH: Al + oxit KL (sau Al) ⎯⎯→to Al2O3 + KL VD: 2Al + 3FeO ⎯⎯→to Al2O3 + 3Fe
Nếu hỗn hợp sau phản ứng tỏc dụng với dung dịch kiềm cú khớ thoỏt ra ⇒ Al dư. - Nếu phản ứng xảy ra khụng hồn tồn thỡ chỳ ý bài toỏn hiệu suất:
p ư thực tế thuđược
(chất pư) (sản phẩm)
bđầu lí thuyết (tính theo PT)
n n
H% .100%;H% .100%.
n n
= =
Dạng 6: Bài toỏn muối nhụm tỏc dụng với dung dịch kiềm
Lí THUYẾT VÀ PHƯƠNG PHÁP GIẢI
- Khi cho muối nhụm (Al3+) tỏc dụng với dung dịch kiềm (OH-) thỡ phản ứng xảy ra theo thứ tự: (1) Al3+ + 3OH- → Al(OH)3↓ AlCl3 + 3NaOH → Al(OH)3↓ + 3NaCl
(2) Al(OH)3 + OH-→ AlO2- + 2H2O Al(OH)3 + NaOH → NaAlO2 + 2H2O - Để giải quyết bài toỏn cú thể viết phương trỡnh hoặc dựng đồ thị.
Dạng 7: Bài toỏn muối aluminat tỏc dụng với dung dịch axit
Lí THUYẾT VÀ PHƯƠNG PHÁP GIẢI
- Khi cho muối aluminat (AlO2-) tỏc dụng với dung dịch axit (H+) thỡ phản ứng xảy ra theo thứ tự: (1) AlO2- + H+ + H2O → Al(OH)3↓ NaAlO2 + HCl + H2O → Al(OH)3↓ + NaCl
(2) Al(OH)3 + 3H+→ Al3+ + 3H2O Al(OH)3 + 3HCl → AlCl3 + 3H2O - Để giải quyết bài toỏn cú thể viết phương trỡnh hoặc dựng đồ thị.
CHUYấN ĐỀ 13: SẮT, CROM VÀ MỘT SỐ KIM LOẠI KHÁC
A. Lí THUYẾT I. Sắt và hợp chất I. Sắt và hợp chất 1. Sắt (Fe, M = 56)
- Fe(Z = 26): 1s22s22p63s23p63d64s2: ễ số 26, chu kỡ 4, nhúm VIIIB. - Fe cú thể nhường 2 hoặc 3e tạo ion Fe2+: [Ar]3d6; Fe3+: [Ar]3d5. - Trong hợp chất sắt cú SOH là +2,+8/3, +3 trong hợp chất.
- Sắt cú tớnh khử trung bỡnh: Tỏc dụng với phi kim, nước, axit, muối.
- Trong tự nhiờn sắt tồn tại trong cỏc quặng: Quặng hematit đỏ (Fe2O3), quặng hematit nõu (Fe2O3.nH2O), quặng manhetit (Fe3O4, là quặng giàu sắt nhất), quặng xiđerit (FeCO3), quặng pirit (FeS2).
2. Hợp chất của sắt
HỢP CHẤT SẮT (II) HỢP CHẤT SẮT (III)
Oxit: FeO; hiđroxit: Fe(OH)2; muối: FeCl2, FeSO4, Fe(NO3)2,…
- Vừa oxi húa, vừa khử.
- Oxit và hiđroxit cú tớnh bazơ.
Lưu ý: Cỏc hợp chất sắt (II) để trong khụng
khớ kộm bền, dễ bị oxi húa thành sắt (III). 4Fe(OH)2 + O2 + 2H2O → 4Fe(OH)3 (trắng xanh) (nõu đỏ) Fe(OH)2 o t ⎯⎯→ FeO + H2O Nếu cú khụng khớ: 4FeO + O2 o t ⎯⎯→2Fe2O3
Oxit: Fe2O3; hiđroxit: Fe(OH)3; muối: FeCl3, Fe2(SO4)3, Fe(NO3)3,…
- Cú tớnh oxi húa.
- Oxit và hiđroxit cú tớnh bazơ.
Lưu ý: Fe3O4 = FeO.Fe2O3
Fe3O4 + 8HCl → FeCl2 + 2FeCl3 + 4H2O
3. Hợp kim của sắt
GANG THẫP
Thành phần
- Hợp kim của sắt, cú 2 – 5% cacbon và lượng nhỏ nguyờn tố khỏc: Si, Mn, S, …
- Hợp kim của sắt, cú 0,01 - 2% cacbon và lượng nhỏ nguyờn tố khỏc: Si, Mn, Cr, …
Phõn loại
❖ Gang trắng: chứa ớt cacbon, chủ yếu ở
dạng xementit (Fe3C). Dựng để điều chế thộp.
❖ Gang xỏm: chứa nhiều cacbon hơn gang
trắng. Dựng để đỳc cỏc chi tiết mỏy, ống dẫn nước, ….
❖ Thộp thường (thộp cacbon)
- Thộp mềm (< 0,1%C), thộp cứng (> 0,9%C)
❖ Thộp đặc biệt
- Fe – Cr – Ni: Thộp inoc khụng gỉ, chế tạo dụng cụ y tế, vật dụng, …
- Thộp Fe – Mn: Rất cứng, dựng để làm mỏy nghiền đỏ.
Sản xuất
❖ Nguyờn tắc: Khử quặng sắt oxit bằng
than cốc trong lũ cao.
❖ Nguyờn liệu: Quặng sắt (hematit:
Fe2O3), than cốc, chất chảy CaCO3
❖ Nguyờn tắc: Giảm hàm lượng tạp chất
như C, Si, Mn, … bằng cỏch oxi húa thành oxit
❖ Nguyờn liệu: Gang, sắt thộp phế liệu, khớ
oxi, chất chảy CaO.