– CrO 3 là oxit axit, khi tác dụng với nước tạo thành hỗn hợp axit cromic H2CrO4 v{ axit đicromic H2Cr2O7.. Tác dụng với dung dịch muối IV – TRẠNG THÁI THIÊN NHIÊN – Chiếm khoảng 5% kh
Trang 13 Bài 1 : NHÔM
I – VỊ TRÍ VÀ CẤU TẠO
1 Cấu hình electron nguyên tử
– Nguyên tử nhơm cĩ 13e được phân bố như sau : 1s2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 1 hay [Ne]3s 2 3p 1
– Al là nguyên tố p
2 Số oxi hĩa
– Trong hợp chất, nguyên tố nhơm cĩ số oxi hĩa đều là +3
– Nhơm cĩ cấu tạo kiểu mạng lập phương t}m diện
II – TÍNH CHẤT VẬT LÍ
– Nhơm là kim loại nhẹ, cĩ màu trắng bạc,khá mềm,dễ kéo sợi,dễ dát mỏng, tonc = 6600C Dẫn điện
và dẫn nhiệt tốt
III – TÍNH CHẤT HĨA HỌC
– Al cĩ tính khử mạnh,thể hiện đầy đủ tính chất của kim loại
1 Tác dụng với phi kim
– Tác dụng trực tiếp và mạnh với nhiều phi kim như : O2, Cl2, S, …
o
o t
í clo) 2AlN
loãng đặc nóng đặc nóng
đặc nóng
Chú ý :
+ Với HNO3 và H2SO4 đặc nguội Al khơng tác dụng
+ Với HNO3 đặc nĩngcho khí NO2
+ Với HNO3 lỗng cho NO, N2O, N2, NH4NO3 và muối nitrat
Trang 23 Tác dụng với oxit kim loại kém hoạt đ ng (phản ứng nhi t nhôm) : Ở nhiệt độ cao,Al khử các oxit
kim loại : Fe 2 O 3 , Cr 2 O 3 , … thành kim loại tự do
4 Tác dụng vớ ớc
– Các vật bằng nhôm không phản ứng với nước do có lớp oxit Al 2 O 3 bảo vệ
– Nếu phá hủy lớp oxit này, nhôm có thể khử được nước tạo thành khí H2
2Al + 6H O 2Al OH + 3H(nguyeân chaát)
Al(OH) 3 sinh ra bám vào Al làm phản ứng dừng lại Al không tiếp tục tác dụng với nước
5 Tác dụng với dung dịch kiềm
– Nhôm tan trong dung dịch kiềm như : NaOH, KOH, Ca(OH)2, …
– Hiện tượng trên được giải thích như sau :
+ Màng bảo vệ Al2O3 bị phá hủy trong dung dịch kiềm :
Al O + 2NaOH 2NaAlO + H O
+ Nhôm khử nước : 2Al + 6H O 2 2Al OH + 3H 3 2
+ Màng Al(OH)3 bị phá hủy : Al OH + NaOH 3 NaAlO + 2H O2 2
+ Nhôm phản ứng với ho n hợp dd NaNO3, NaOH :
+ Al(OH)3 là một i roxit lưỡng tính
6 Tác dụng vớ ị ối : 2Al + 3CuSO 4 Al2 SO4 3 + 3Cu
– Tinh chế quặng boxit (Al 2 O 3 2H 2 O) : loại bỏ tạp chất SiO2, Fe2O3, …
– Điện phân Al 2 O 3 nóng chảy : Trước khi điện ph}n, người ta trộn criolit (Na3AlF6) vào Al2O3 , việc làm này có 3 tác dụng :
+ Làm giảm nhiệt độ nóng chảy của hỗn hợp điện phân (từ 2050oC xuống còn 900oC)
+ Tạo hỗn hợp dẫn điện tốt hơn
+ Bảo vệ nhôm sinh ra không bị oxi hóa bởi oxi không khí
Trang 3Bài 2 : MỘT SỐ HỢP CHẤT CỦA NHÔM
I – NHƠM OXIT (Al 2 O 3 )
ụng
– Tinh thể Al2O3 (corinđon) dùng l{m đồ trang sức, chế tạo các chi tiết trong c|c ng{nh kĩ thuật
chính xác, như ch}n kính đồng hồ, thiết bị phát tia laze,
– Bột Al2O3 cĩ độ cứng cao được dùng làm vật liệu mài
– Boxit Al2O3.2H2O là nguyên liệu sản xuất nhơm kim loại
II – A ( ) 3
1 Tính chất
– Al(OH)3 là chất rắn, màu trắng, kết tủa ở dạng keo
– Al(OH)3 là một hiđroxit lưỡng tính
Al OH + 3HCl AlCl + 3H OHay : Al OH + 3H Al + 3H O
Al OH +NaOH Na Al OHHay : Al OH + OH Al OH
vừa đủ
III – NHƠM SUNFAT
– a chất rắn tinh thể tồn tại ở dạng ngậm nước
– Muối nhơm cĩ nhiều ứng dụng nhất là :
+ Phèn chua : (K2 SO 4 Al 2 (SO 4 ) 3 24H 2 O hay KAl(SO 4 ) 2. 12H 2 O
+ Phèn nhơm : (M2 SO 4 Al 2 (SO 4 ) 3 24H 2 O hay (M.Al(SO 4 ) 2 12H 2 O)
CHỦ ĐỀ 2 :
24 51,996
Cr Crom [Ar]3d 5 4s 1
2,3,4,6 Bài 1 : CROM
I – VỊ TRÍ VÀ CẤU TẠO
– Crom là kim loại chuyển tiếp, thuộc nhĩm VIB, chu kì 4, số hiệu nguyên tử là 24
– Cấu hình electron nguyên tử : 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 3d 5 4s 1 hay [Ar] 3d 5 4s 1
– Crom cĩ số oxi hĩa +1 đến +6 Phổ biến hơn cả là các số oxi hĩa +2, +3 và +6
II – TÍNH CHẤT VẬT LÍ
– Crom : + là kim loại màu trắng bạc, khĩ nĩng chảy ( to
nc = 1890oC )
+ là kim loại cứng nhất trong số các kim loại, cĩ thể rạch được thuỷ tinh
+ là kim loại nặng, cĩ khối lượng riêng lớn (d = 7,2g/cm 3
)
III – TÍNH CHẤT HĨA HỌC
– Là kim loại cĩ tính khử mạnh hơn sắt
– Trong các hợp chất crom cĩ số oxi hố từ +1 +6 (hay gặp +2, +3 và +6)
1 Tác dụng với phi kim
Trang 4– Ở nhiệt độ cao, crom tác dụng được với nhiều phi kim
– Thép chứa 2,8-3,8% crom có độ cứng cao, bền, có khả năng chống gỉ
– Thép chứa 18% crom là thép không gỉ (thép inox)
– Thép chứa 25-30% crom siêu cứng dù ở nhiệt độ cao
– Crom dùng để mạ thép Thép mạ crom bảo vệ kim loại khỏi bị ăn mòn v{ tạo vẻ đẹp cho đồ vật
1 Crom(II) oxit : CrO
CrO + 2HCl CrCl + H OCrO + H SO CrSO + H O
Crom III oxit : Cr OCrom III hiðroxit : Cr OHMuoái crom III : Cr
1 Crom(III) oxit : Cr 2 O 3
– Cr 2 O 3 là chất rắn, màu lục thẩm, không tan trong nước.
– Cr 2 O 3 là oxit lưỡng tính, tan trong axit và kiềm đặc
Trang 5– Cr(OH) 3 là chất rắn, màu lục xám, khơng tan trong nước
– Cr(OH) 3 là iroxit lưỡng tính, tan được trong dung dịch axit và dung dịch kiềm
Cr(OH) + 3HCl CrCl + 3H O
Cr(OH) + NaOH Na[Cr(OH)
Cách ghi khác : Cr(OH) + NaOH NaCrO + 2H O
– Muối crom (III) cĩ tính khử và tính oxi hĩa
– Tron mơi trường axit, muối crom (III) cĩ tính oxi hĩa bị Zn khử thành muối crom (II) :
– Tron mơi trường ki m, muối crom (III) cĩ tính khử và bị chất oxi hĩa mạnh oxi hĩa thành
muối crom (VI) :
– Phèn crom–kali K 2 SO 4 Cr 2 (SO 4 ) 3 24H 2 O (hay KCr 2 (SO 4 ) 2 12H 2 O) cĩ m{u xanh tính, được dùng
để thuộc da, làm chất cầm màu trong ngành nhuộm vải
III – HỢP CHẤT CROM (VI)
3 2 4 2
2 7
Crom(VI) oxit : CrOMuối cromat : CrOMuối ðicromat : Cr O
1 Crom(VI) oxit : CrO 3
– CrO 3 là chất rắn màu đỏ thẫm
– CrO 3 là oxit axit, khi tác dụng với nước tạo thành hỗn hợp axit cromic H2CrO4 v{ axit đicromic
H2Cr2O7 Hai axit này khơng thể tách ra ở dạng tự do, chỉ tồn tại trong dung dịch Nếu tách ra khỏi dung dịch, chúng bị phân hủy thành CrO3 :
Trang 62 Muối cromat ( CrO 42– ) v đ ro at ( Cr 2 O 72– ) : la như ng hơ p cha t be n
– Ion cromat CrO 42– c màu vàn Ion icromat Cr 2 O 72– cĩ màu da cam
– Muối cromat và icromat c tín oxi a mạnh, chúng bị khử thành muối Cr(III)
– Trong mo i trươ ng th ch hơ p, ion CrO 42– va ion Cr 2 O 72– chuye n hoa la n nhau :
+ Tron mơi trường axit, cromat chuyển hĩa th{nh đicromat :
[Ar]3d 6 4s 2
2,3,(4,5,6) Bài 1 : SẮT
I – VỊ TRÍ TRONG BẢNG TUẦN HỒN, CẤU HÌNH ELECTRON NGUYÊN TỬ
2 3
Fe Fe
II – TÍNH CHẤT VẬT LÍ : Là kim loại màu trắng hơi xám, cĩ khối lượng riêng lớn (d = 8,9 g/cm3), nĩng chảy ở
1540oC Sắt cĩ tính dẫn điện, dẫn nhiệt tốt và cĩ tính nhiễm từ.
III – TÍNH CHẤT HỐ HỌC
– Cĩ tính khử trung bình
– Với chất oxi hố yếu : Fe → Fe2+ + 2e
– Với chất oxi hố mạnh : Fe → Fe3+ + 3e
1 Tác dụng với phi kim
a) Tác dụng với lưu huỳnh : 0 0 to +2 2
Fe + S Fe S
Trang 72 Tác dụng với dung dịch axit
a) Với dung dịch HCl, H 2 SO 4 lỗng :
Fe bị thụ động bởi các axit HNO 3 đặc, nguội hoặc H 2 SO 4 đặc, nguội
3 Tác dụng với dung dịch muối
IV – TRẠNG THÁI THIÊN NHIÊN
– Chiếm khoảng 5% khối lượng vỏ trái đất, đứng hàng thứ hai trong các kim loại (sau Al)
– Trong tự nhiên sắt ch yếu tồn tại dưới dạng hợp chất cĩ trong các quặng :
+ Quặng manhetit (Fe3O4)
+ Quặng hematit đỏ (Fe2O3)
+ Quặng hematit nâu (Fe2O3.nH2O)
+ Quặng xiđerit (FeCO3)
+ Quặng pirit (FeS2)
– Cĩ trong hemoglobin (huyết cầu tố) c a máu
Tín c ất ố ọc c bản của ợp c ất sắt (II) là tín k ử Fe2+ → Fe 3+ + 1e
1 Sắt (II) oxit : FeO
a Tính chất vật lí : Là chất rắn m{u đen, khơng tan trong nước
b Tính chất hố học :
– Tính chất của oxit baz : FeO + H SO2 4 (loãng) FeSO + H O4 2
– Tính khử : thể hiện khi tác dụng với chất oxi hố mạnh như oxi, dd O3, dd H2SO4 đặc, …
Trang 8đặc loãng
2 Sắt (II) hiđroxit : Fe(OH) 2
a Tính chất vật lí : Là chất rắn màu lục nhạt, khơng tan trong nước
b Tính chất hố học :
– Tính chất baz : Fe OH 2 + H SO2 4 (loãng) FeSO + 2H O4 2
– Tính khử : ở nhiệt độ thường Fe(OH)2 bị oxi hố nhanh chĩng trong khơng khí ẩm thành Fe(OH)3m{u n}u đỏ :
4Fe OH + O + 2H O 4Fe OHtrắng xanh nâu ðỏ
Muối tan : FeCl2, FeSO4, Fe(NO3)2 :
– Tính chất của muối : các phản ứng trao đổi : FeSO + 2NaOH 4 Fe OH 2 + Na SO2 4
– Tính khử mạnh : thể hiện khi tác dụng với chất oxi hố mạnh như khí Cl2, dung dịch HNO3, dung dịch H2SO4 đặc, dung dịch KMnO4 trong mơi trường H2SO4 lỗng, …
– Phản ứng nhiệt phân : FeCO 3 FeO + CO 2
Nếu nung trong khơng khí : 4FeO + O 2 2Fe O2 3
– Phản ứn trao ổi : FeCO + 2HCl 3 FeCl + CO2 2 + H O2
Trang 9 Muối FeS :
– Phản ứn trao ổi : FeS + 2HCl FeCl + H S2 2
– Tính khử : FeS + 6HNO 3 Fe NO 33 + H SO + 3NO + 2H O2 4 2
3
Sắt (III) oxit : Fe O Oxit sắt từ : Fe O Muối sắt (III) : Fe Sắt (III) hiðroxit : Fe(OH)
Tính chất hố học ặc trưn của hợp chất sắt (III) là tính oxi hố : 3 2
Fe 3 O 3 cĩ trong tự nhiên dưới dạng quặng hematit đỏ (Fe 2 O 3 ) dùng để luyện gang
2 Oxit sắt từ : Fe 3 O 4 (hay FeO.Fe 2 O 3 )
a Tính chất vật lí : Là chất rắn m{u n}u, khơng tan trong nước
Fe O + 4CO 3Fe + 4CO
c Điều chế :
3 Sắt (III) hiđroxit : Fe(OH) 3
a Tính chất vật lí : Fe(OH)3 là chất rắn, màu nâu đỏ, khơng tan trong nước, dễ tan trong dung d ch axit tạo thành dung d ch muối sắt (III)
b Tính chất hố học :
– Tính chất baz : 2Fe OH + 3H SO 2 4 Fe SO2 4 + 6H O2
Trang 10FeCl 3 + 3NaOH = Fe(OH) 3 + 3NaCl
– Tính oxi hố : Muối sắt (III) cĩ tính oxi hố, dễ b khử thành muối sắt (II)
+ Thể hiện khi tác dụng với chất khử như Cu, Fe, … :
1 Khái ni m : Gang là hợp kim của sắt v{ cacbon trong đĩ cĩ từ 2 – 5% khối lượng cacbon, ngồi ra cịn cĩ một
lượng nhỏ các nguyên tố Si, Mn, S, …
2 Phân loại : Cĩ 2 loại gang :
a) Gang xám : Chứa cacbon ở dạng than chì Gẫngms được dùng để đúc bệ máy, ống dẫn nước, cánh cửa,… b) Gang trắng :
– Gang trắng chứa ít cacbon hơn v{ chủ yếu ở dạng xementit (Fe3C)
– Gang trắng (cĩ m{u s|ng hơn gang x|m) được dùng để luyện thép
ả x ất a
a) Nguyên tắc :
– Khử oxit sắt bằng CO ở nhiệt độ cao (phương ph|p nhiệt luyện)
– Trong lị cao, sắt cĩ số oxi hố cao bị khử dần dần đến sắt cĩ số oxi hố thấp theo sơ đồ :
Quặng hematit ðỏ, chứa Fe O (thường sử dụng)Quặng manhetit, chứa Fe O
Quặng xiðerit, chứa FeCOQuặng pirit, chứa FeS
, than cốc và chất chảy (CaCO 3 hoặc SiO 2 )
c) Các phản ứng hố học xảy ra trong quá trình luyện quặng thành gang :
Trang 11d) Sự tạo thành gang : Ở phần bụng lò (nhiệt độ khoảng 1500o C) sắt nóng chảy có hòa tan một phần
cacbon và một lượng nhỏ mangan, silic, đó l{ gang
– Thép m m : Chứa không quá 0,1%C Thép mềm dễ gia công, được dùng để kép sợi,, cán thành thép
lá dùng chế tạo các vật dụng trong đời sống và xây dựng nhà cửa
– Thép cứng : Chứa trên 0,9%C, được dùng để chế tạo các công cụ, các chi tiết m|y như c|c vòng bi,
vỏ xe bọc thép,…
b) Thép đặc biệt : Đưa thêm v{o một số nguyên tố làm cho thép có những tính chất đặc biệt
– Thép chứa 13% Mn rất cứng, được dùng để làm máy nghiền đ|
– Thép chứa khoảng 20% Cr và 10% Ni rất cứng và không gỉ, được dùng làm dụng cụ gia đình (thìa, dao,…), dụng cụ y tế
– Thép chứa khoảng 18% W và 5% Cr rất cứng, được dùng để chế tạo máy cắt, gọt như m|y phay, máy nghiền đ|, …
3 Sản xuất thép
a) Nguyên tắc : Giảm h{m lượng các tạp chất C, Si, S, Mn, … có trong thành phần gang bằng cách oxi hoá các
tạp chất đó th{nh oxit rồi biến thành xỉ và tách khỏi thép
b) Nguyên liệu
– ồm + Gang trắng hoặc gang xám, sắt thép phế liệu;
+ Chất chảy là canxi oxit;
+ Nhiên liệu là dầu ma zút hoặc khí đốt; khí oxi
c) Nh ng phản ứng h học ảy a t ng u t nh luyện gang th nh thép
– Khí oxi được dùng làm chất oxi hóa các nguyên tố phi kim trong gang thành những oxit :
Trang 12Đồng [Ar]3d 10 4s 1
1,2 Bài 1 : ĐỒNG
I – VỊ TRÍ TRONG BẢNG TUẦN HỒN, CẤU HÌNH ELECTRON NGUYÊN TỬ
– Là kim loại chuyển tiếp
Cu Cu + 1e
Cu Cu + 2e
Trong các hợp chất, đồng cĩ số oxi hố là +1 và +2
– Bán kính nguyên tử nhỏ hơn K nhĩm IA, cĩ cấu tạo mạng tinh thể lập phương t}m diện là tinh thể đặc chắc liên kết trong đơn chất đồng vững chắc
– Là kim loại nặng, nhiệt độ nĩng chảy cao
III – TÍNH CHẤT HỐ HỌC : Là kim loại kém hoạt động, cĩ tính khử yếu
1 Tác dụng với phi kim
– Cu phản ứng với oxi khi đun nĩng tạo CuO bảo vệ nên Cu khơng bị oxi hĩa tiếp tục :
o t 2
2 Tác dụng với axit
– Cu khơng tác dụng với dung dịch HCl, H 2 SO 4 lỗn
– Khi cĩ mặt O2, Cu tác dụng với dung dịch Cl, nơi tiếp xúc giữa dung dịch axit với khơng khí Đồng chỉ
tác dụng với HCl, H 2 SO 4 lỗn khi cĩ mặt O2
3 Tác dụng với dung dịch muối
– Khử được ion kim loại đứng sau nĩ trong dung dịch muối :
Trang 13I – HỢP CHẤT CỦA ĐỒNG 2
2+
Đồng (II) oxit : CuOĐồng (II) hiðroxit : Cu(OH)Muối ðồng (II) : Cu
1 Đồng (II) oxit : CuO
a Tính chất vật lí : Chất rắn, màu đen, khơng tan trong nước
b Tính chất hố học :
– u là oxit bazơ : CuO + H SO 2 4 CuSO + H O4 2
– Tính oxi hố : Thể hiện khi tác dụng với các chất khử thơng thường như C, CO, 2, Al Cu kim loa i
t
CuO + CO Cu + COCuO + H Cu + H O3CuO + 2NH 3Cu + N + 3H O
– Cu 2 O cĩ tính khử : 3Cu O + 14HNO 2 3 6Cu(NO ) + 2NO + 7H O3 2 2
c Điều chế : nhiệt phân các hợp chất Cu(OH)2 , Cu(NO 3 ) 2 , CuCO 3 Cu(OH) 2 , …
– Cu(OH)2 là chất rắn m{u xanh, khơng tan trong nước
– Dễ tan trong NH3 (giống như Zn(O )2) tạo nước Svayde cĩ khả năng hịa tan xenlulơzơ :
Cu OH CuO + H O
c Điều chế : 2+
2
dung dịch Cu + OH Cu(OH)
3 Muối đồng (II) : CuCl 2 , CuSO 4 , Cu(NO 3 ) 2 , …
– Các dung d ch muối đồng đều cĩ màu xanh
– CuSO4 ơ da ng khan la cha t ra n ma u tra ng
– Muối đồng (II) kết tinh từ dung dịch thường ở dạng tinh thể ngậm nước như CuSO4.5H2O
– Đồng thanh là hợp kim Cu−Sn, dùng để chế tạo máy mĩc, thiết bị
– Hợp kim Cu−Au, trong đĩ 2
3 là Cu, 1
3 là Au (được gọi là vàng 9 cara), dùng để đúc c|c đồng tiền vàng, vật trang trí,
Trang 14– Dung d ch CuSO4 dùng trong nông nghiệp để chữa bệnh mốc sương cho cà chua, khoai tây
– CuSO4 khan dùng để phát hiện dấu vết c a nước trong các chất lỏng
– CuCO3.Cu(OH)2 được dùng để pha chế sơn vô cơ màu xanh, màu lục
B CÁC ẠNG I TẬP QUAN TRỌNG
DẠNG 1 : KIM LOẠI / OXIT KIM LOẠI TÁC DỤNG VỚI AXIT
T ỤNG VỚI AXIT LO I I (HCl, H 2 SO 4 loãng)
KIM LOẠI + HCl muối clorua + H 2
N H NO N
Tìm khối lượng muối thu được bằng công thức tổng quát :
= 3
= 3
Trang 15TH 2 :
2 2
4 2
2 4
VD : nH
i + trong spk n 2
2 2+
2 vừ a ðủ
3+
3 2+
2 3+
3 2+
2
Al(OH) trắng, dạng keo Al
Zn(OH) trắng Zn
Fe(OH) trắng xanh Fe
Muối Fe + OH Kết tủa Fe(OH) nâu ðỏ
OH dư
2
tan dung dịch AlO tan dung dịch ZnO không tan
không tan không tan tan dung dịch CrO không tan
Al(OH) Al
Trang 16+
Zn(OH) Zn
Caâu 1 (ĐHCĐK – 2007): Hỗn hợp X gồm Na và Al Cho m gam X vào một lượng dư nước thì thoát ra V
lít khí Nếu cũng cho m gam X vào dung d ch NaOH (dư) thì được 1,75V lít khí Thành phần phần trăm theo khối lượng c a Na trong X là (biết các thể tích khí đo trong cùng điều kiện, cho Na = 23, Al
= 27)
A 39,87% B 77,31% C 49,87% D 29,87%