Dung dịch, nồng độ dung dịch, độ tan ,pha chế dung dịch: a Khái niệm về dung mơi , chất tan và dung dịch : • Dung môi là chất có khả năng hòa tan chất khác để tạo thành dung dịch.. b Cơn
Trang 1CHUYÊN ĐỀ ƠN HỌC SINH GIỎI CẤP HUYỆN VÀ TỈNH
MƠN: HĨA HỌC THCS
I.Chuyên đề 1 phần lý thuyết: Hĩa vơ cơ
1 Nội dung nguyên tử, xác định các hạt cấu tạo nguyên tử :
1.1 Khái niệm về nguyên tử, cấu tạo:
• Khái niệm nguyên tử:nguyên tử là hạt vơ cùng nhỏ và trung hịa về điện.
• Cấu tạo: Nguyên tử gồm hạt nhân mang điện tích dương và vỏ tạo bởi một hay nhiều (e) mang điện âm.
• Hạt nhân gồm prton(p,+) và notron(n) khơng mang điện
• Nguyên tử tạo bởi 3 loại hạt gồm prton(p,+) và notron(n), electron (e-), trong đĩ p= e.
• Khối lượng của hạt nhân được coi là khối lượng nguyên tử vì khối lượng me=9,1095.10 -31 quá bé khơng đáng kể
• Xác định các hạt cấu tạo nên nguyên tử: số (p,e,lơpe,e ngồi cùng).
• Đơn vị nguyên tử là (Đvc)
2 Dung dịch, nồng độ dung dịch, độ tan ,pha chế dung dịch:
a) Khái niệm về dung mơi , chất tan và dung dịch :
• Dung môi là chất có khả năng hòa tan chất khác để tạo thành dung dịch
• Chất tan là chất bị hòa tan trong dung môi
• Dung dịch là hỗn hợp đồng nhất của dung môi và chất tan
b) Cơng thức xác định khối lượng dung dịch khi biết chất tan và dung mơi:
c) Khái niệm về nồng độ dung dịch: Gồm nồng độ phần trăm và nồng độ mol/lít
Nồng độ phần tră m: Nồng độ phần trăm ( kí hiệu C%) của một dung dịch cho ta biêt số gam chất tan chứa trong 100gam dung dịch :
m
m C
dd ct
=
Trang 22 1
1 2
C C m
C M 10 D: Khối lượng riêng M: Khối lương phân tử chất tan
d) Độ tan: Độ tan (S) của một chất là số gam chất đĩ tan được trong 100 gam nước để tạo thành dung dịch bão hào ở một nhiệt độ xác định
• Những yếu tố ảnh hưởng đến độ tan:
-Độ tan của chất rắn tăng khi nhiệt độ tăng-Độ tan của chất khí tăng khi nhiệt độ giảm và áp suất tăng
Dựa vào định nghĩa và dữ kiện bài tốn ta cĩ cơng thức:
1
2 100
= ct ×
H O
m S
Khi pha trộn dung dịch:
1) Sử dụng quy tắc đường chéo:
@ Trộn m1 gam dung dịch cĩ nồng độ C1% với m2 gam dung dịch cĩ nồng độ
C2%, dung dịch thu được cĩ nồng độ C% là:
1
m gam dung dịch C1 C C2−
Tài liệu ơn học sinh giỏi hĩa học THCS GV: Trần Kim Cương trường THCS Thuận Hưng 2
C
Trang 32 1
1 2
C C V
1 2
@ Trộn V1 ml dung dịch cĩ nồng độ C1 mol/l với V2 ml dung dịch cĩ nồng độ C2
mol/l thì thu được dung dịch cĩ nồng độ C (mol/l), với Vdd = V1 + V2
C , C2 là nồng độ % của dung dịch 1 và dung dịch 2.
C là nồng độ % của dung dịch mới
3) Để tính nồng độ các chất cĩ phản ứng với nhau:
- Viết các phản ứng xảy ra
- Tính số mol (khối lượng) của các chất sau phản ứng
- Tính khối lượng hoặc thể tích dung dịch sau phản ứng
Lưu ý: Cách tính khối lượng dung dịch sau phản ứng
• Nếu sản phẩm khơng cĩ chất bay hơi hay kết tủa
dd sau phản ứng khối lượng các chất tham gia
• Nếu sản phẩm tạọ thành cĩ chất bay hơi hay kết tủa
mdd sau phản ứng = ∑ khối lượng các chất tham gia − mkhiù
mdd sau phản ứng = ∑ khối lượng các chất tham gia− mkết tủa
• Nếu sản phẩm vừa cĩ kết tủa và bay hơi
mdd sau phản ứng = ∑ khối lượng các chất tham gia− m mkhiù− kết tủa
3) Tính chất hĩa học và mối quan hệ giữa các hợp chất vơ cơ: oxitbazơ, oxit axi,
oxit lưỡng tính, axit, bazơ, muối:
Trang 43.1/ Tính chất hoa học của oxitbazơ:
a Tác dụng với nước tạo thành dung dịch bazơ( kiềm)
Oxit tan trong trong nước: Na2O,K2O,BaO, CaO(it tan), li2O
Na2O + H2O → 2NaOHb.Tác dụng với axit: tạo thành muối và nước
Al2O3 + 6HCl → 2AlCl3 + 3H2O
c Tác dụng với oxit xit axit: tạo muối và nước
CO2 + Na2O → Na2CO3
3.2/ Tính chất hóa học của oxit axit:
a.Tác dụng với H2O: tạo thành dung dịch axit( SO2,SO3,CO2,P2O5,N2O5…)
SO2 + H2O → H2SO3 b.Tác dụng với bazơ (kiềm) KOH, NaOH, Ba(OH)2, Ca(OH)2 : tạo muối và nước
CO2 + 2NaOH → Na2CO2 (1)
CO2 + NaOH → NaHCO3 (2)
c Tác dụng với oxit bazơ giống như tính chất 3.1 c
• Lưu ý :Tính chất oxit axit tác dụng với ba zơ ( kiềm)
a) Phản ứng của CO2 hoặc SO2 tác dụng với kiềm của kim loại hoá trị I (Na, K,…)
n
n < 2 → tạo 2 muối(2) Nếu
2
NaOH CO
n
n ≥ 2 → tạo muối Na2CO3
b) Phản ứng của CO2 hoặc SO2 với kiềm của kim loại hoá trị II (Ca, Ba,…)
2CO2 + Ca(OH)2 → Ca(HCO3)2
CO2 + Ca(OH)2 → CaCO3 ↓ + H2O
Có 3 trường hợp xảy ra:
(1) Nếu 1 < 2
2 ( )
CO
Ca OH
n
n < 2 → tạo 2 muối(2) Nếu 2
2 ( )
CO
Ca OH
n
n ≥ 2 → tạo muối Ca(HCO3)2
Tài liệu ôn học sinh giỏi hóa học THCS GV: Trần Kim Cương trường THCS Thuận Hưng 4
Trang 53.3/ Oxit lưỡng tính: ZnO, Al2O3
a Tác dụng với axit loãng HCl, H2SO4
ZnO + 2HCl → ZnCl2 +H2
Al2O3 + 6HCl → 2AlCl3 + 3H2O
b Tác dụng với bazơ ( kiêm):
ZnO + 2NaOH → Na2ZnO2 +H2O
Al2O3 + 2NaOH → 2NaAlO2 + H2O
3.4/ Oxit trung tính: NO,N2O CO
- NO,N2O không tham gia phản ứng
- CO tham gia phản ứng khử các oxit của kim loại trừ kim loại K đến Al theo DHĐHH của kim loại
• Chú ý : Những oxit của kim loại có nhiều hóa trị như FeO, Cu2O,PbO, khi tác dụng với axit mạnh như HNO3, H2SO4 tạo ra muối của kim loại có hóa trị cao nhất và sản phẩm khử, Fe(II) →Fe(III); Cu(I) →Cu(II); Pb(II) →
- Sớ đồ biến đổi tính chất hóa học oxit, axit sgk trang 20
- Sớ đồ biến đổi mối quan hệ giữa các hợp chất vô cơ sgk trang 40,42
3.6/ Tính chất hóa học của axit HCl, H 2 SO 4 loãng:
a) Làm đổi màu giấy quì tím thành đỏ chỉ axit mạnh mới có tính chất này
b) Tác dụng với một số kim loại: tạo ra muối của kim loại có hóa trị thấp nhất đối với kim loại nhiều hóa trị ( Fe, Cr )và giải phóng khí H2
Fe + 2HCl → FeCl2 +H2
Lưu ý: DHĐHH của kim loại
+ Kim loại từ K đến Ca không phản ứng với HCl, H 2 SO 4 loãng trực tiếp mà xảy phản ứng dán tiếp sau:
2Na + 2H 2 O → 2NaOH + H2
NaOH + HCl → NaCl + H2O
+ Từ Mg đến Pb tác dụng với axit HCl, H 2 SO 4 loãng tạo ra muối +H 2
+ Kim loại đứng sau H không tác dụng với HCl, H 2 SO 4 loãng
+ Kim loại Fe khi tác dụng với HCl, H 2 SO 4 loãng tạo muối sắt(II)
c) Tác dụng với bazơ tan và không tan tạo ra muối và nước.
NaOH + HCl → NaCl + H2O
d) Tác dụng với oxit bazơ: tạo ra muối nước:
Fe 2 O 3 + 3H 2 SO 4 → Fe 2 (SO 4 ) 3 + 3H 2 O
H
Trang 63.7/ Axit mạnh và axit yếu:
+ Axit mạnh: HCl tính khử mạnh, (HNO3, H 2 SO 4 tính oxi hóa manh).
+ Axit yếu dễ bay hơi: H 2 S, H 2 CO 3 , H 2 SO 3
+ Axit H 2 CO 3 , H 2 SO 3 tạo thành sau phản ứng dễ bay hơi nên viết ở dưới dạng H 2 CO 3 → CO2 +H2O ; H 2 SO 3 → SO2 +H2O
3.8/ Tính chất hóa học của HNO3, H 2 SO 4 tính oxi hóa manh:
a Tác dụng với nhiều kim loại: tạo ra muối của kim loại có hóa trị cao nhất và không giải phóng H2
+ Đối với HNO3 loãng tạo ra sản phẩm khử NO
3Cu + 8HNO3 loãng → 3Cu(NO3)2 +2 NO +4H2O+ Đối với HNO3 đặc,nóng tạo ra sản phẩm khử NO2
Cu + 4HNO3 đ →t o Cu(NO3)2 +2 NO2 +2H2O
+ Đối H2SO4 đặc, nóng: tạo ra muối của kim loại hóa trị cao nhất và sản phẩm khử SO2
Cu + 2H 2 SO 4 đ →t o CuSO4 +SO2 + 2H2O
2Fe + 6H 2 SO 4 đ →t o Fe2 (SO4)3 +3SO2 + 2H2O
b Đối với H 2 SO 4 đ có tính háo nước:
+ Tác dụng với đường và glucozơ:
BaCl2 + Na2SO4 → BaSO4 + 2NaCl
4.0/ Tính chất hóa học của bazơ tan và không tan:
- CTHH của bazơ : Nhiều kim loại + nhiều nhóm (OH) có hóa trị I
- Ba zơ chia làm 2 loại:
+ Ba zơ tan: Gồm KOH,NaOH, Ba(OH)2 LiOH
+Ba Zơ không tan: còn lại
- ôn lại các đọc tên ở lớp 8
a Đổi màu chất chỉ thị: quì tím thành xanh, dung dịch phenol phtalein không màu thành màu thành màu đỏ.
b Tác dụng với axit( xem lại tính chất axit)
c Tác dụng với oxit axit(xem lại tính chất oxi axit)
d Baz ơ không tan bị nhiệt phân hủy tạo ra oxit tương ứng và H 2 O.
Cu(OH) 2 →t o CuO + H 2 O 2Fe(OH) 3 →t o Fe2O3 + 3H 2 O Fe(OH) 2 →t o FeO + H 2 O
2 Al(OH) 3 →t o Al2O3 + 3H 2 O Zn(OH) 2 →t o ZnO+ H 2 O
Tài liệu ôn học sinh giỏi hóa học THCS GV: Trần Kim Cương trường THCS Thuận Hưng 6
Trang 7e Sản xuất NaOH bằng phương pháp điện phân dung dịch NaCl bão hòa có màng ngăn sốp.( PTHH sgk).
f Tính chất bazơ lưỡng tính: Al(OH)3, Zn(OH)2
+ Tác dụng với axit:( xem phần axit) + Tác dụng với bazơ:
2Al(OH)3 + 2NaOH →2NaAlO2 + 3H2OZn(OH)2 + 2NaOH →Na2 ZnO2 + 2H2O
4.1/Tính chất hóa học của muối:
a./Thông tin về hợp chất muối:
+ CTHH: Muối = nhiều kim loại + nhiều gốc axit
•
+ Cách gọi tên :
Muối = Tên kim loại( kèm hóa trị kim loại có nhiều hóa trị + Tên gốc axit)
+ phân loại: có hai loại
- Muối trung hòa: trong phân tử không còn nguyên tử H: Na2 CO3 ,NaCl,
CaCO3
- Muối axit : Trong phân tử còn chứa nguyên tử H: NaHCO3, Ca(HCO3)2 b./ Tính tan: Xem bảng tính tan SGK hóa học 9 trang 170 để xét điều kiện phản ứng của muối xảy ra trong dung dịch
c./ Tính chất hóa học của muối:
- Muối Tác dụng với kim loại: tạo ra muối mới và kim loại mới:
+ Cu + 2AgNO3 → Cu(NO3)2 +2Ag
- Lưu ý:Để phản ứng xảy ra kim loại tham gia phản ứng mạnh hơn kim
loại trong muối Dựa vào dãy hoạt động hóa học của kim loại: kim loại đứng trước đẩy được kim loại trong muối bắt đầu từ Mg
- Muối tác dụng với axit:Tạo ra muối mới và axit mới.
+ BaCl2 + H2SO4 → BaSO4 + 2HCl+ Na2CO3 + 2HCl → 2NaCl + H2CO3
* Điều kiện để phản ứng hóa học giữa muối xảy ra phải hội tụ các điều kiện sau:
+Muối tham gia phản ứng phải tan đựa vào bảng tính tan
+ Axit tham gia phản ứng phải mạnh hơn axit sinh ra sau phản ứng
Trang 8+ Sản phẩm tạo thành sau phản ứng phải có chất không tan thường gặp:
BaSO4,AgCl, hoặc có chất khi như CO2,SO2
* Một số phản ứng riêng:
NaHCO 3 +HCl →NaCl +CO2 + H 2 O Ba(HCO 3 ) 2 + 2HNO 3 →Ba(NO3)2 + 2CO2 + 2H2O
Na2HPO4 + 2HCl →2NaCl + H3PO4
- Muối tác dụng với bazơ:Tạo muối mới bazơ mới:
Na 2 CO 3 + Ca(OH) 2 → CaCO3 + 2NaOHFeCl3 + 3NaOH → Fe(OH)3 +3NaClZnCl2 + 2KOH → Zn(OH)2 + 2KCl
* Lưu ý: Đối với muối trung hòa tác dụng với bazơ tan gồm KOH, NaOH, Ba(OH)2, Ca(OH)2 ít tan để phản ứng xảy ra cần phải đảm bảo điều kiến sau:
+ Muối tham gia phản ứng phải tan:
+ Bazơ tham gia phải thuộc bazơ tan
+ Một trong 2 sản phẩm tạo ra phải có kết tủa.
- Muối axit tác dụng với ba zơ tan tạo ra muối trung hòa và nước NaHCO 3 + NaOH → Na2CO3 + H2O
2NaHCO 3 + 2KOH → Na2CO3 + K2CO3 + H2O
2KHCO 3 + Ca(OH) 2 → CaCO3 + K2CO3 + 2H2O
2NaHSO 4 + Ba(OH) 2 →BaSO4 + Na2SO4 + CO2 + 2H2O
- Muối tác dụng với muối tạo ra 2 muối mới:
+ Đối với muối trung hòa:
Na2CO3 + CaCl2 → CaCO3 + 2NaCl BaCl2 + Na2SO4 → BaSO4 + 2NaCl
NaCl + AgNO3 → NaNO3 + AgCl
MgCl2 + Na2CO3 →MgCO3 +2NaClBaCl2 + Na2CO3 →BaCO3 +2NaCl
* Chú ý: Điều kiện để phản ứng muối trung hòa với muối khác:
+ Hai muối tham gia phản ứng phải tan.
+ Sản phẩm phải có một chất kết tủa +Đối với muối axit:
Ba(HCO3)2 + Na2SO4 → BaSO4 + 2NaHCO 3
Ba(HCO3)2 + ZnCl2 → BaCl2 + Zn(OH)2 + 2CO2
Ba(HCO3)2 + 2NaHSO 4 → BaSO4 + Na2SO4 + 2CO2 + 2H2O
- Muối không tan bị nhiệt phân hủy:
+ nhiệt phân Đối với muối gốc CO3 , SO3 phản ứng tổng như sau:M(HCO3)n →t o M2(CO3)n + nCO2 +nH2O ( M thường là kim loại hóa trị 1, n là hóa trị của kl M )
2NaHCO3 →t o Na2CO3 +CO2 +H2O ( muối K, tương tự)2NaHSO3 →t o Na2SO3 +CO2 +H2O
Tài liệu ôn học sinh giỏi hóa học THCS GV: Trần Kim Cương trường THCS Thuận Hưng 8
Trang 9M2(CO3)n →t M2On + nCO2 ( muối của kim loại hóa trị 2 như CaCO3, Mg, Ba, Zn….)
+ Nhiệt phân đối với muối gốc NO3
M(NO 3 ) n →t o M(NO 2 ) n + 2n O 2 M(NO 3 ) n →t o + M 2 O n +
2nNO 2 + 2n O 2
M(NO 3 ) n →t o M + nNO 2 +2nO 2
Hg(NO3)2 →o
t Hg + 2NO 2 + O 2
Ca(NO3)2 →t o Ca(NO 2 ) 2 + O 2 Cu(NO3)2 →t o CuO + 2NO 2
+ 1/2O 2
Mg(NO3)2 →t o Mg(NO 2 ) 2 + O 2 Zn(NO3)2 →t o ZnO + 2NO 2 +
1/2O 2
* Một số phản ứng riêng:
FeCl3 + Fe →3FeCl2 Phản ứng chuyển từ muối Fe(III) thành Fe(II)
2FeCl2 + Cl2 → 2FeCl3 Phản ứng chuyển từ muối Fe(II) thành Fe(III)
Cu + Fe2(SO4)3 → CuSO4 +FeSO4 ( phản ứng oxi hóa chuyển từ Fe(III)
thành Fe(II)
* Phương trình khó:
- Chuyển muối clorua → muối sunfat: cần dùng Ag2SO4 để tạo kết tủa AgCl.
- Chuyển muối sắt (II) → muối sắt (III): dùng chất oxi hoá (O2, KMnO4,…)
Ví dụ: 10FeSO4 + 2KMnO4 + 8H2SO4 → 5Fe2(SO4)3 + K2SO4 +
2MnSO4 + 8H2O
4Fe(NO3)2 + O2 + 4HNO3 → 4Fe(NO3)3 + 2H2O
- Chuyển muối Fe(III) → Fe(II): dùng chất khử là kim loại (Fe, Cu, )
Ví dụ: Fe2(SO4)3 + Fe → 3FeSO4
2Fe(NO3)3 + Cu → 2Fe(NO3)2 + Cu(NO3)2
4/ Tính chất hóa học chung của kim loại:
4.1 Thông tin về kim loại:
+ Số lượng trên 80 nguyên tố: Cu,Al,Fe,Zn,Na,K,Ca, Ba,Mg…
+Kim loại nhiều hóa trị; Fe,Cu,Cr,Mn,Pb…
Trang 10+ Tất cả ở thể rắn trừ Hg ở thể lỏng+ Kim loại tan được trong nước gồm K,Na,Ba, Ca ít tan còn lại không tan trong nước.
a Tính chất vật lí ;( xem sgk)
b Dãy hoạt động hóa học cua kim loại
K,Na,Ca,Mg, Al,Zn, Fe,Ni,Sn,Pb, H ,Cu,Hg,Ag,Pt,Au
-Ý nghĩa Dãy hoạt động hóa học của kim loại:
+ Theo chiều từ K Au mức độ hoạt động hóa học của kim loại
+ dựa vào DHĐHH của kim loại chia làm ba loại:
- Kim loại mạnh: K,Na,Ca,Ba
- Kim loại TB: Từ Zn Pb
- Kim loại yếu: Đứng sau H
* Chú ý: Kim loại mạnh không tác dụng trực tiếp với HCl,H2SO4 loãng mà phản ứng gián tiếp như sau:
- Na + HCl → không xảy ra trực tiếp nhưng xảy ra gián tiếp
- 2Na + 2H2O → 2NaOH + H2
- NaOH + HCl → NaCl + H2O
- Kim loại K,Ca,Ba tượng tự
4.2./Chất hóa học chung của kim loại:
Tác dụng với phi kim :
-Tác dụng với O2 ở nhiệt độ cao:Trừ kim loại (Ag,Au, Pt): tạo ra oxit
4Na + O2 →t o 2Na2O 3Fe + 2O2 →t o Fe3O4( FeO,Fe2O3)
- Với phi kim khác: S
Trang 11+ 2Fe + 3Cl2 →t 2FeCl3 ( tạo ra muối Fe(III)+2Fe + 3Br2 →t o 2BrCl3( tạo ra muối Fe(III)+Na + Cl2 →t o 2NaCl
+ 2Al + 3Cl2 →t o 2AlCl3
+ Cu + Cl2 →t o CuCl2
Tác dụng với dung dịch HCl, H2SO4 loãng: trong dãy HĐHH của kim loại từ Mg Pb tạo muối có hóa trị thấp và giải phóng khí H2( xem phần tính chất HH của axit)
Tác dụng với HNO3, H2SO4 đặc, nóng có tính oxi hóa ( xem phần tính chất riêng của axit)
Tác dụng với bazơ tan tính chất lưỡng tính: Al,Zn:
+Al + NaOH + H2O →NaAlO2 + H2
( 3’ ) ( 4 )
Trang 125/ Tính chất hóa học của nhôm:
5.1 Thông tin về kim loại nhôm:
- tính chất vật lí: xem sgk
- Al hóa trị III, là kim loại TB
- Al là kim loại lưỡng tính5.2 Tính chất hóa học: Có tính chất của một kim loại: xem sgk
+ Tác dụng với phi kim: O2,C,S,Cl2,+ Tác dụng với HCl, H2 SO4 loãng: xem lại sgk+phản ứng với dung dịch muối: Dựa vào dãy hoạt động hóa học của kim loại
*Chú ý : Al không phản ứng với HNO3, H2SO4 đặc, nguội
- Tuy nhiên Al phản ứng được với HNO3, H2SO4 đặc, nóng không giải phóng khí H2 mà giải phóng khí NO,NO2 , SO2
+ 2Al + 6H2SO4 đặc →t o Al2(SO4)3 + 3SO2 + 6H2O+Al + 6HNO3 đặc →t o Al(NO3 )3 + 3NO2 + 3H2O+ Al + 4HNO3 loãng →t o Al(NO3 )3 + NO + 2H2O
5.3 Tính chất khác của nhôm:
- T ính chất lưỡng tính: tác dụng với axit và bazơ
+ Tác dụng với axit: xem sgk+ Tác dụng với NaOH
2Al + 2NaOH + 2H2O →2NaAlO2 + 3H2
5.4 Điều chế nhôm: có 3 phương pháp
+ Điện phân nóng chảy: ( xem sgk)+ Phương pháp khử C hay phương pháp nhiệt luyện
2Al2O3 +3C → 4Al + 3CO2
+ Dùng kim loại Mg đẩy Al ra khỏi dung dịch muối:
+ 3Mg + 2AlCl3 → 2Al + 3MgCl2
5.5 Tính chất hóa học của Al2O3:
a Thông tin về Al2O3
- Al2O3 là oxit bazơ
- Al2O3 thuộc oxit lưỡng tính:
- Al2O3 là oxitbazơ không tan trong nước
b tính chất hóa học của Al2O3:
- Al2O3 thể hiện tính chất của một oxitbazơ: xem lại sgk phần TCHH oxitbazơ
c Al2O3 có tính chất lưỡng tính: xem lại bài 1 tác dụng với axit và bazơ
* lưu ý: Al2O3 dư + 2NaOH → 2NaAlO2 + H2O( muối NaAlO2 tan trong Al(OH)3 2NaAlO2 + CO2 + 3H2O → 2Al(OH)3 + Na2CO3
5.6 tính chất của hợp chất Al(OH)3
a thông tin về Al(OH)3
Tài liệu ôn học sinh giỏi hóa học THCS GV: Trần Kim Cương trường THCS Thuận Hưng 12
Trang 13- Al(OH)3 bazơ không tan trong nước.
- Al(OH)3 là bazơ lượng tính:
b Tính chất hóa học của Al(OH)3 bazo không tan:
+ Tác dụng với axit: tạo muối và nước2Al(OH)3 + 6HCl →2AlCl3 + 3H2O 2Al(OH)3 + 3H2SO4 →Al2(SO4)3 + 6H2O
2Al(OH)3 + 6HNO3 →2Al(NO3)3 + 6H2O+ Al(OH)3 bị nhiệt phân hủy
2Al(OH)3 →t o Al2O3 + 3H2O
c Al(OH)3 tính chất lượng tính: tác dụng với axit và bazơ
+ tác dụng với axit: xem phần tính chất b+ tác dụng với bazơ:
Al(OH)3 + NaOH → NaAlO2+ 2H2O( muối NaAlO2 tan trong Al(OH)3 2NaAlO2 + CO2 + 3H2O → 2Al(OH)3 + Na2CO3
6 Tính chất của Fe và hợp chất FeO,Fe 2 O 3 , Fe(OH) 2 , Fe(OH) 3
6.1 Thông tinh vè kim loại Fe:
- Fe là kim loại hoạt động hóa học TB yếu hơn Mg,Al,Zn, mạnh gơn Ni,Sn,Pb, H,Cu,Hg,Pt,Au
- Fe là kim loại có hai hóa trị , II,III
- Fe khi tác dụng với axit loãng cho hóa trị II
- Fe tác dụng với đơn chất phi kim Cl2 tạo muối Fe(III), vơi S tạo muối Fe(II)
- Fe tác dụng với HNO3, H2SO4 đặc nóng tạo muối Fe có hóa trị III
- Fe tác dụng với HNO3 đặc nóng cho sản phẩm khử khí NO2 có số oxi hóa + 4
- Fe tác dụng với HNO3 loãng cho NO có số oxi hóa + 2
- Fe không tác dụng với HNO3, H2SO4 đặc nguội
6.2 Tính chất hóa học của Fe:
- Tác dụng với phi kim: Cl2,S
2Fe + 6H2SO4 đặc→t o Fe2(SO4)3 + 3SO2 + 6H2O
Fe +6 HNO3 đặc→t o Fe(NO3)3 + 3NO2 + 3H2OFe+ 4HNO3 loãng → Fe(NO3)3 + NO + 2H2O
Trang 14- Tác dụng với dung dịch muối: tạo ra muối mới và kim loại mới:
Fe + CuSO4 → FeSO4 + Cu
* Lưu ý: dựa vào DHĐHH của kim loại Fe không tác dụng với dung dịch
muối kim loại mạnh hơn Fe:
6.3/Thông tin về hợp chất FeO, Fe 2 O 3 , Fe 3 O 4:
- FeO, Fe2O3 Fe 3 O 4:là oxit bazơ không tác dụng với H2O
- Tác dụng với dung dịch axit loãng: tạo ra muối sắt và nước
FeO + 2HCl → FeCl2 + H2O
Fe 2 O 3 +6HCl →2FeCl3 +3 H2O
Fe 3 O 4 +8HCl → FeCl2+ 2FeCl3 + 4H2OFeO + H2SO4 →FeSO4 +H2O
Fe 2 O 3 + 3H2SO4 →Fe2(SO4)3 +3H2O
Fe 3 O 4 + 3H 2 SO 4 → FeSO4 + Fe2(SO4)3 +3 H2O
- Hợp chất FeO, Fe 2 O 3 , Fe 3 O 4 bị khử bởi Al,C,CO+ 3FeO + 2Al →t o Al2O3 + 3Fe
+ Fe 2 O 3 + 2Al →t o Al2O3 + 2Fe (phản ứng nhiệt nhôm)
+ 3Fe 3 O 4 + 8Al →t o 4Al2O3 + 9Fe
- Hợp chất FeO, Fe 2 O 3 , Fe 3 O 4 bị khử bởi C,CO tượng tự tạo ra kim loại Fe và sản phẩm CO2
6.4 hợp chất muối FeCl2, FeCl3 tính chất của muối
+ tác dụng với kim loại Mg, Al, Zn tạo ra muối MgCl2, Al Cl3, ZnCl2 và kim loại Fe
VD: FeCl2+ Mg →t o Fe + MgCl2 + tác dụng với Ba zơ tan: KOH,NaOH,Ba(OH)2 tạo ra Baz ơ không tan và muối mới
VD: FeCl2 + 2NaOH →Fe(OH)2 +2NaCl
FeCl3 + 3NaOH → Fe(OH)3 +3NaCl+ Muối FeCl2, FeCl3 không tác dụng với axit+ Muối FeCl2, FeCl3 chuyển từ muối Fe(II) thành muối Fe(III0 và ngược lại
FeCl3 + Fe →3FeCl2 Phản ứng chuyển từ muối Fe(III) thành Fe(II)
2FeCl2 + Cl2 → 2FeCl3 Phản ứng chuyển từ muối Fe(II) thành Fe(III)
6.5 Muối FeSO4, Fe2(SO4)3 tượng tự
- Chuyển muối clorua → muối sunfat: cần dùng Ag2SO4 để tạo kết tủa AgCl.
- Chuyển muối sắt (II) → muối sắt (III): dùng chất oxi hoá (O2, KMnO4,…)
Ví dụ: 10FeSO4 + 2KMnO4 + 8H2SO4 → 5Fe2(SO4)3 + K2SO4 +
2MnSO4 + 8H2O
4Fe(NO3)2 + O2 + 4HNO3 → 4Fe(NO3)3 + 2H2O
Tài liệu ôn học sinh giỏi hóa học THCS GV: Trần Kim Cương trường THCS Thuận Hưng 14
Trang 15- Tính chất hóa học chung của phi kim: Cl2, O2, C,S,H2,P,N2, Br2
+ Tác dụng với kim loại: tạo thành muối và oxit
• Tác dụng với clo: 3Cl2 + 2Fe →t o 2FeCl3
• Tác dụng với oxi: Cu + O2 →t o CuO
• Tác dụng với C: 4Al + 3C→t o Al4C3
+Tác dụng của H2: 2H2 + O2 →t o 2H2O+ Tác dụng của S, N,C.P với oxi
S+ O2 →t o SO2
C+ O2 →t o CO2
N2 + O2 3000 → o C NO( khí không màu)
NO + O2 →t o NO2 khí màu nâu đỏ2N + 3H2 →t o 2NH3
Cl2 + H2 →t o 2HCl( khí hy đrôclorua)4P + 5O2 →t o 2P2O5
S + H2 →t o H2S
• Tính chất của silic:
- tác dụng với oxi: Si + O2 →t o SiO2
• tính chất hóa học của clo:
- tác dụng với kim loại: Zn,Fe,Al,Mg… tạo muối
Trang 162Fe + 3Cl2 →t 2FeCl3
-Tác dụng với hy đrô Cl2 + H2 →t o 2HCl( khí hy đrôclorua)
- tác dụng với nước: Cl2 + H2O →HCl +HclONước clo gồm: Cl2, HCl,HclO làm quì tím hóa đỏ do có tính axit nhưng nhanh chóng bị mất màu do tác dụng chất oxi hóa mạnh của axit HclO
- tác dụng với dung dịch Bazơ: NaOH, KOH
- Cl2 + 2NaOH → NaCl + NaClO + H2O Nước giaven
- Điều chế khí clo: có hai phương pháp
9.4 Tính chất hợp chất SiO 2 là một oxit axit tác dụng với NaOH và CaO
SiO2 + 2NaOH → Na2SiO3 + H2O
SiO2 + CaO →CaSiO3
10/ Bảng tuần hoàn các nguyên tố hóa học; Các loại phản ứng hóa học:
10.1/ Sơ lược về bảng tuần hoàn các nguyên tố hóa học:
Trang 17-Sự biến đổi tính chất của các nguyên tố trong BTHH theo chu kỳ
và nhóm
- Ý nghĩa của bảng tuần Hoàn các nguyên tố hóa học
10.2 Các loại phản ứng hóa học: xem lại tính chất của kim loại và phi kim
II Chuyên đề 2: Các dạng bài tập định tính:
A Dạng 1: Viết pTHH theo sự chuyển đổi hóa học:
1./ phương pháp:
-viết phương trình hóa học theo hướng mũi tên:
- dựa vào tính chất hóa học biến đổi từ chất này thành chất khác
- viết đầy đủ các chất tham gia và sản phẩm cân bằng phản ứng
- lưu ý điều kiện xảy ra phản ứng: phản ứng trao đổi, điều kiện phản ứng như nhiệt độ ,chất xúc tác…
- Chon chất thích hợp để tác dụng phải đúng theo tính chất hóa học
B Dạng 2: Nhận biết các chất:
I- KIẾN THỨC CẦN NHỚ
1) Nguyên tắc:
- Phải trích mỗi chất một ít để làm mẫu thử ( trừ trường hợp là chất khí )
- Phản ứng chọn để nhận biết các chất phải xảy ra nhanh và có dấu hiệu đặc trưng ( đổi màu , xuất hiện kết tủa, sủi bọt khí, mùi đặc trưng, … )
2) Phương pháp:
- Phân loại các chất mất nhãn → xác định tính chất đặc trưng → chọn thuốc thử
- Trình bày :
Nêu thuốc thử đã chọn ? Chất đã nhận ra ? Dấu hiệu nhận biết (Hiện tượng gì ? ), viết
PTHH xảy ra để minh hoạ cho các hiện tượng.
3) Tóm tắt thuốc thử và dấu hiệu nhận biết một số chất
a) Các chất vô cơ :
Trang 18Tài liệu ôn học sinh giỏi hóa học THCS GV: Trần Kim Cương trường THCS Thuận Hưng
Chất cần nhận biết Thuốc thử Dấu hiệu ( Hiện tượng)
dd axit * Quì tím * Quì tím → đỏ
dd kiềm * Quì tím* phenolphtalein * Quì tím → xanh
* Phênolphtalein → hồng Axit sunfuric
và muối sunfat * ddBaCl2 * Có kết tủa trắng : BaSO 4 ↓
Axit clohiđric
và muối clorua * ddAgNO3 * Có kết tủa trắng : AgCl ↓
Muối của Cu (dd xanh
lam) * Dung dịch kiềm
( ví dụ NaOH… )
* Kết tủa xanh lơ : Cu(OH) 2 ↓
Muối của Fe(II)
* Kết tủa keo tan được trong kiềm dư : Al(OH) 3 ↓ ( trắng , Cr(OH) 3 ↓ (xanh xám)
Al(OH) 3 + NaOH → NaAlO 2 + 2H 2 O
Muối amoni * dd kiềm, đun nhẹ * Khí mùi khai : NH 3 ↑
Muối photphat * dd AgNO 3 * Kết tủa vàng: Ag 3 PO 4 ↓
Muối sunfua
* Axit mạnh
* dd CuCl 2 , Pb(NO 3 ) 2
Kim loại đầu dãy :
K , Ba, Ca, Na
* H 2 O
* Đốt cháy, quan sát màu ngọn lửa
* Có khí thoát ra ( H 2 ↑ ) , toả nhiều nhiệt
* Na ( vàng ) ; K ( tím ) ; Li ( đỏ tía ) ;
Ca ( đỏ cam) ; Ba (lục vàng )…
Kim loại lưỡng tính: Al,
Zn,Cr * dung dịch kiềm * kim loại tan, sủi bọt khí ( H2↑ )
Kim loại yếu :
Trang 19C Dạng 3: Giải thích hiện tượng:
Hỗn hợp
B B :( thu trực tiếp B)
Một số chú ý :
- Đối với hỗn hợp rắn : X thường là dung dịch để hồ tan chất A.
- Đối với hỗn hợp lỏng ( hoặc dung dịch ): X thường là dung dịch để tạo kết tủa hoặc khí.
- Đối với hỗn hợp khí : X thường là chất để hấp thụ A ( giữ lại trong dung dịch).
- Ta chỉ thu được chất tinh khiết nếu chất đĩ khơng lẫn chất khác cùng trạng thái.
2) Làm khơ khí : Dùng các chất hút ẩm để làm khơ các khí cĩ lẫn hơi nước.
- Nguyên tắc : Chất dùng làm khơ cĩ khả năng hút nước nhưng khơng phản ứng hoặc sinh ra chất
phản ứng với chất cần làm khơ, khơng làm thay đổi thành phần của chất cần làm khơ.
Hướng dẫn: Dẫn hỗn hợp khí vào dung dịch NaOH dư thì N 2 bay ra ⇒ thu được N 2
Tách SO 2 và CO 2 theo sơ đồ sau :
Hướng dẫn: Dùng nước tách được CaCO 3
Tách NaCl và Na 2 CO 3 theo sơ đồ sau:
→
→
Trang 206) Trình bày phương pháp tách riêng mỗi chất khỏi hỗn hợp: BaCl2 , MgCl 2 , NH 4 Cl.
MgCl + Ba(OH) BaCl + Mg(OH)
- Lọc lấy Mg(OH) 2 cho tác dụng với dung dịch HCl (dư), rồi cô cạn thu được MgCl 2
8) Tách riêng mỗi chất ra khỏi hỗn hợp sau:
NH 4 Cl) điều chế được BaCl 2 bằng cách cô cạn và đun nóng ( NH 4 Cl thăng hoa).Hoặc dùng Na 2 CO 3
và HCl để thu được BaCl 2
Hòa tan 2 kết tủa vào NaOH dư → 1 dd và 1 KT.
Từ dung dịch: tái tạo AlCl 3
Từ kết tủa : tái tạo FeCl 3
g) Sơ đồ tách :
Tài liệu ôn học sinh giỏi hóa học THCS GV: Trần Kim Cương trường THCS Thuận Hưng 20
Làm lạnh
Trang 212
đpdd 2
H S2HCl
CuCl 2 tái tạo Cu(NO 3 ) 2 và từ Ag điều chế AgNO 3
E Dạng 5: Điều chế các chất:
I- KIẾN THỨC CẦN NHỚ
1) Phương pháp chung:
B 1 : Phân loại các nguyên liệu, các sản phẩm cần điều chế.
B 2 : Xác định các quy luật pư thích hợp để biến các nguyên liệu thành sản phẩm.
B 3 : Điều chế chất trung gian ( nếu cần )
B 4 : Viết đầy đủ các PTHH xảy ra.
2- Tóm tắt phương pháp điều chế:
TT cần điều chế Loại chất Phương pháp điều chế ( trực tiếp)
1) Đối với các kim loại mạnh ( từ K → Al):
+ Điện phân nóng chảy muối clorua, bromua …
2RCl x ñpnc → 2R + xCl 2
+ Điện phân oxit: ( riêng Al)
2Al 2 O 3 ñpnc → 4Al + 3O 2
2) Đối với các kim loại TB, yếu ( từ Zn về sau):
+) Khử các oxit kim loại ( bằng : H 2 , CO , C, CO, Al … ) + ) Kim loại + muối → muối mới + kim loại mới.
+ ) Điện phân dung dịch muối clorua, bromua …
2) Bazơ KT → t 0 oxit bazơ + nước.
3 ) Nhiệt phân một số muối:
Vd: CaCO 3 → t0 CaO + CO 2 ↑
3 Oxit axit 1) Phi kim + O 2 → t 0 oxit axit.
2) Nhiệt phân một số muối : nitrat, cacbonat, sunfat …
Vd: CaCO 3 → t 0 CaO + CO 2
3) Kim loại + axit ( có tính oxh) :→ muối HT cao
Vd: Zn + 4HNO 3 → Zn(NO 3 ) 2 + 2H 2 O + 2NO 2 ↑
4) Khử một số oxit kim loại ( dùng C, CO, )
C + 2CuO → t 0 CO 2 + 2Cu
Trang 225) Dùng các phản ứng tạo sản phẩm không bền:
Ví dụ : CaCO 3 + 2HCl → CaCl 2 + H 2 O + CO 2 ↑
4 Bazơ KT + ) Muối + kiềm → muối mới + Bazơ mới.
1 ) Kim loại + nước → dd bazơ + H 2↑
2) Oxit bazơ + nước → dung dịch bazơ.
3 ) Điện phân dung dịch muối clrorua, bromua
2NaCl + 2H 2 O ñpddm.n→ 2NaOH + H 2 + Cl 2
4) Muối + kiềm → muối mới + Bazơ mới.
1) Phi kim + H 2 → hợp chất khí (tan / nước → axit).
2) Oxit axit + nước → axit tương ứng.
3) Axit + muối → muối mới + axit mới.
4) Cl 2 , Br 2 …+ H 2 O ( hoặc các hợp chất khí với hiđro).
1) dd muối + dd muối → 2 muối mới.
2) Kim loại + Phi kim → muối.
3) dd muối + kiềm → muối mới + Bazơ mới.
4 ) Muối + axit → muối mới + Axit mới.
5 ) Oxit bazơ + axit → muối + Nước.
6) Bazơ + axit → muối + nước.
7) Kim loại + Axit → muối + H 2↑ ( kim loại trước H ) 8) Kim loại + dd muối → muối mới + Kim loại mới.
9) Oxit bazơ + oxit axit → muối ( oxit bazơ phải tan).
10) oxit axit + dd bazơ → muối + nước.
11) Muối Fe(II) + Cl 2 , Br 2→ muối Fe(III).
12) Muối Fe(III) + KL( Fe, Cu) → muối Fe(II).
13) Muối axit + kiềm → muối trung hoà + nước.
14) Muối Tr.hoà + axit tương ứng → muối axit.
III Chuyên đề 3: Các dạng toán hóa học:
CHUYÊN ĐỀ ÔN HỌC SINH GIỎI CẤP HUYỆN VÀ TỈNH
Tài liệu ôn học sinh giỏi hóa học THCS GV: Trần Kim Cương trường THCS Thuận Hưng 22
Trang 23MƠN: HĨA HỌC THCS
I.Chuyên đề 1 phần lý thuyết: Hĩa vơ cơ
3 Nội dung nguyên tử, xác định các hạt cấu tạo nguyên tử :
1.1 Khái niệm về nguyên tử, cấu tạo:
• Khái niệm nguyên tử:nguyên tử là hạt vơ cùng nhỏ và trung hịa về điện.
• Cấu tạo: Nguyên tử gồm hạt nhân mang điện tích dương và vỏ tạo bởi một hay nhiều (e) mang điện âm.
• Hạt nhân gồm prton(p,+) và notron(n) khơng mang điện
• Nguyên tử tạo bởi 3 loại hạt gồm prton(p,+) và notron(n), electron (e-), trong đĩ p= e.
• Khối lượng của hạt nhân được coi là khối lượng nguyên tử vì khối lượng me=9,1095.10 -31 quá bé khơng đáng kể
• Xác định các hạt cấu tạo nên nguyên tử: số (p,e,lơpe,e ngồi cùng).
• Đơn vị nguyên tử là (Đvc)
4 Dung dịch, nồng độ dung dịch, độ tan ,pha chế dung dịch:
a) Khái niệm về dung mơi , chất tan và dung dịch :
• Dung môi là chất có khả năng hòa tan chất khác để tạo thành dung dịch
• Chất tan là chất bị hòa tan trong dung môi
• Dung dịch là hỗn hợp đồng nhất của dung môi và chất tan
b) Cơng thức xác định khối lượng dung dịch khi biết chất tan và dung mơi:
d) Khái niệm về nồng độ dung dịch: Gồm nồng độ phần trăm và nồng độ mol/lít
Nồng độ phần tră m: Nồng độ phần trăm ( kí hiệu C%) của một dung dịch cho ta biêt số gam chất tan chứa trong 100gam dung dịch :
• Cơng thức tính nồng độ phần trăm:
m dd = m ct + m dm
%100
m
m C
dd ct
=
Trang 242 1
1 2
C C m
• Những yếu tố ảnh hưởng đến độ tan:
-Độ tan của chất rắn tăng khi nhiệt độ tăng-Độ tan của chất khí tăng khi nhiệt độ giảm và áp suất tăng
Dựa vào định nghĩa và dữ kiện bài tốn ta cĩ cơng thức:
1
2 100
= ct ×
H O
m S
Khi pha trộn dung dịch:
1) Sử dụng quy tắc đường chéo:
@ Trộn m1 gam dung dịch cĩ nồng độ C1% với m2 gam dung dịch cĩ nồng độ
C2%, dung dịch thu được cĩ nồng độ C% là:
Trang 252 1
1 2
C C V
1 2
@ Trộn V1 ml dung dịch cĩ nồng độ C1 mol/l với V2 ml dung dịch cĩ nồng độ C2
mol/l thì thu được dung dịch cĩ nồng độ C (mol/l), với Vdd = V1 + V2
C , C2 là nồng độ % của dung dịch 1 và dung dịch 2.
C là nồng độ % của dung dịch mới
3) Để tính nồng độ các chất cĩ phản ứng với nhau:
- Viết các phản ứng xảy ra
- Tính số mol (khối lượng) của các chất sau phản ứng
- Tính khối lượng hoặc thể tích dung dịch sau phản ứng
Lưu ý: Cách tính khối lượng dung dịch sau phản ứng
• Nếu sản phẩm khơng cĩ chất bay hơi hay kết tủa
dd sau phản ứng khối lượng các chất tham gia
• Nếu sản phẩm tạọ thành cĩ chất bay hơi hay kết tủa
mdd sau phản ứng = ∑ khối lượng các chất tham gia − mkhiù
mdd sau phản ứng = ∑ khối lượng các chất tham gia− mkết tủa
• Nếu sản phẩm vừa cĩ kết tủa và bay hơi
mdd sau phản ứng = ∑ khối lượng các chất tham gia− m mkhiù− kết tủa
3) Tính chất hĩa học và mối quan hệ giữa các hợp chất vơ cơ: oxitbazơ, oxit axi,
oxit lưỡng tính, axit, bazơ, muối:
3.1/ Tính chất hoa học của oxitbazơ:
Trang 26a Tác dụng với nước tạo thành dung dịch bazơ( kiềm)
Oxit tan trong trong nước: Na2O,K2O,BaO, CaO(it tan), li2O
Na2O + H2O → 2NaOHb.Tác dụng với axit: tạo thành muối và nước
Al2O3 + 6HCl → 2AlCl3 + 3H2O
c Tác dụng với oxit xit axit: tạo muối và nước
CO2 + Na2O → Na2CO3
3.2/ Tính chất hóa học của oxit axit:
a.Tác dụng với H2O: tạo thành dung dịch axit( SO2,SO3,CO2,P2O5,N2O5…)
SO2 + H2O → H2SO3 b.Tác dụng với bazơ (kiềm) KOH, NaOH, Ba(OH)2, Ca(OH)2 : tạo muối và nước
CO2 + 2NaOH → Na2CO2 (1)
CO2 + NaOH → NaHCO3 (2)
c Tác dụng với oxit bazơ giống như tính chất 3.1 c
• Lưu ý :Tính chất oxit axit tác dụng với ba zơ ( kiềm)
a) Phản ứng của CO2 hoặc SO2 tác dụng với kiềm của kim loại hoá trị I (Na, K,…)
n
n < 2 → tạo 2 muối(4) Nếu
2
NaOH CO
n
n ≥ 2 → tạo muối Na2CO3
b) Phản ứng của CO2 hoặc SO2 với kiềm của kim loại hoá trị II (Ca, Ba,…)
2CO2 + Ca(OH)2 → Ca(HCO3)2
CO2 + Ca(OH)2 → CaCO3 ↓ + H2O
Có 3 trường hợp xảy ra:
(2) Nếu 1 < 2
2 ( )
CO
Ca OH
n
n < 2 → tạo 2 muối(2) Nếu 2
2 ( )
CO
Ca OH
n
n ≥ 2 → tạo muối Ca(HCO3)2
3.3/ Oxit lưỡng tính: ZnO, Al2O3
Tài liệu ôn học sinh giỏi hóa học THCS GV: Trần Kim Cương trường THCS Thuận Hưng 26