SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM MỘT SỐ CHUYÊN ĐỀ HÓA HỌC BỒI DƯỠNG HỌC SINH GIỎI Ở BẬC THPT

CHƯƠNG I AMỘT SỐ NỘI DUNG CƠ BẢN THƯỜNG ĐƯỢC ĐỀ CẬP ĐẾN TRONG CÁC BÀI THI HỌC SINH GIỎI HOÁ HỌC TỈNH ĐỒNG NAI TỪ 1997 ĐẾN 2006 I HÓA ĐẠI CƯƠNG 1 Cấu tạo nguyên tử 1.1 Bài thi các năm 19971998199920002001200220032004 1.2 Nội dung chủ yếu:Toán hạt (p,n,e) , viết cấu hình e của nguyên tử ,ion , phản ứng hạt nhân 1.3 Phần bài thi này cả 3 khối đều có nhưng tập trung chủ yếu là khối 10 2Hệ thống tuần hoàn và liên kết hoá học : 2.1 Bài thi các năm: 19971998199920012003 2.2 Nội dung chủ yếu: xác định vị trí của nguyên tố trong bảng HTTH, xác định bản chất liên kết, so sánh tính bền, tính axitbazơ, tính oxihóakhử của các dãy hidrua,hidroxit…, so sánh momen lưỡng cực…,so sánh năng lượng ion hóa , xen phủ các AO và lai hóa , viết công thức cấu tạo Liuyt… 3 Nhiệt động hóa học 3.1 Bài thi các năm: 19972000200120022006 3.2 Nội dung chủ yếu: tính hiệu ứng nhiệt của phản ứng , tính năng lượng liên kết trung bình , tính thiêu nhiệt… 3.3 Loại bài thi này có cả ở 3 khối lớp ,nhưng tập trung nhiều là ở vòng 2khối 12 4 Động hóa học: 4.1 Bài thi các năm: 1997199820022004(khối 11 và khối 12vòng 2)20052006 4.2 Nội dung chủ yếu: Xác định bậc phản ứng , xác định hằng số tốc độ phản ưng ( phần này đề thi quốc gia còn có xác định cơ chế phản ứng , xác định tốc độ phản ứng ,tốc độ tiêu thụ ,tốc độ hình thành…) 4.3 Phần bài thi này chủ yếu cho vòng 2 chọn đội tuyển thi quốc gia 5 Điện hóa 5.1 Bài thi các năm: 1999200020022004

MỘT SỐ CHUYÊN ĐỀ HÓA HỌC BỒI DƯỠNG HỌC SINH GIỎI Ở BẬC THPT

TRƯƠNG HUY QUANG

TỈNH ĐỒNG NAI

2015

CHƯƠNG I

A/MỘT SỐ NỘI DUNG CƠ BẢN THƯỜNG ĐƯỢC ĐỀ CẬP ĐẾN TRONG CÁC BÀI THI HỌC SINH GIỎI HOÁ HỌC

TỈNH ĐỒNG NAI TỪ 1997 ĐẾN 2006

I/ HÓA ĐẠI CƯƠNG

1/ Cấu tạo nguyên tử

1.1 Bài thi các năm 1997-1998-1999-2000-2001-2002-2003-2004

1.2 Nội dung chủ yếu:Toán hạt (p,n,e) , viết cấu hình e của nguyên tử ,ion , phản ứng hạt nhân

1.3 Phần bài thi này cả 3 khối đều có nhưng tập trung chủ yếu là khối 10

2/Hệ thống tuần hoàn và liên kết hoá học :

2.1 Bài thi các năm: 1997-1998-1999-2001-2003

2.2 Nội dung chủ yếu: xác định vị trí của nguyên tố trong bảng HTTH, xác định bản chất liên kết, so sánh tính bền, tính axit-bazơ, tính oxihóa-khử của các dãy hidrua,hidroxit…, so sánh momen lưỡng cực…,so sánh năng lượng ion hóa , xen phủ các AO và lai hóa , viết công thức cấu tạo Liuyt…

3/ Nhiệt động hóa học

3.1 Bài thi các năm: 1997-2000-2001-2002-2006

3.2 Nội dung chủ yếu: tính hiệu ứng nhiệt của phản ứng , tính năng lượng liên kết trung bình , tính thiêu nhiệt…

3.3 Loại bài thi này có cả ở 3 khối lớp ,nhưng tập trung nhiều là ở vòng 2-khối 124/ Động hóa học:

4.1 Bài thi các năm: 1997-1998-2002-2004(khối 11 và khối 12-vòng 2)2005-20064.2 Nội dung chủ yếu: Xác định bậc phản ứng , xác định hằng số tốc độ phản ưng ( phần này đề thi quốc gia còn có xác định cơ chế phản ứng , xác định tốc độ phản ứng ,tốc độ tiêu thụ ,tốc độ hình thành…)

4.3 Phần bài thi này chủ yếu cho vòng 2 chọn đội tuyển thi quốc gia

5 Điện hóa

5.1 Bài thi các năm: 1999-2000-2002-2004

5.2 Nội dung chủ yếu: Pin điện( sơ đồ pin, viết PTPƯ xảy ra ở các điện cực và phương trình phản ứng khi pin hoạt động , tính suất điện động , tính thế điện cực, năm 2000 có đề cập đến điện phân

5.3.Loại bài này chủ yếu là các bài thi vòng 2 –khối 12

6 Dung dịch

6.1 Bài thi các năm: 1998-1999-2001-2002-2003-2004-2005-2006

6.2 Nội dung chủ yếu: Tính nồng mol các ion, pH của dung dịch ,tích số tan ,độ điện ly, so sánh độ tan, sự tạo thành kết tủa…

6.3 Đặc điểm của loại bài này là dành cho thi HSG khối 11 và khối 12, chú ý đến chất điện ly yếu

7 Phản ứng oxyhóa- khử

7.1 Bài thi các năm: 1997-1998-1999-2000-2001-2003-2004-2006

7.2 Nội dung chủ yếu: Cân bằng phản ứng oxyhoá-khử, bổ túc phản ứng , toán vậndụng phản ứng oxyhóa- khử

7.3 Đặc điểm của loại bài thi này là áp dụng cho HSG cả 3 khối , phần cân bằng thường dùng cho khối 10, phần toán vô cơ thường có phản ứng oxyhóa-khử ( tính chất của HNO3, H2SO4 đặc)

8 Cân bằng hóa học

8.1 Bài thi các năm: 1999-2001-2002-2004-2005-2006

8.2 Nội dung chủ yếu: Tính hằng số cân bằng , chuyển dịch cân bằng ,tính thành phần ở trạng thái cân bằng

8.3 Đặc điểm: Chủ yếu áp dụng cho thi HSG vòng 2

HÓA VÔ CƠ

1/ Phản ứng của các chất vô cơ: 1998-1999-2001-2002-2003

2/ Nhận biết các chất vô cơ: 1997-2001-2004-2005

3/ Các bài toán vô cơ( Xác định tên nguyên tố,xác định công thức phân tử hợp chất vô cơ, loại toán dùng định luật bảo toàn e…) : 1997-1998-1999-2001-2002-2003-2004-2006

HÓA HỮU CƠ

1 Quan hệ giữa cấu trúc với tính chất vật lý

1.1 Bài thi các năm: 1999- 2001-2002-2004

1.2 Nội dung: Từ cấu trúc suy ra so sánh nhiệt độ sôi, nhiệt độ nóng chảy, độ tan…

2 Quan hệ giữa cấu trúc với tính chất axit-baừng

2.1 Bài thi các năm: 1997-2000-2004-2005-2006

2.2 Nội dung : Từ cấu trúc, so sánh tính axit-bazơ các chất, điền Ka, Kb…

3 Phản ứng hữu cơ và cơ chế phản ứng

3.1 Bài thi các năm: 1997-1998-2002-2004-2005

3.2 Nội dung:Viết cơ chế phản ứng hoặc dựa vào cơ chế suy ra sản phẩm chính

4 Tổng hợp hữu cơ

4.1 Bài thi các năm: 1997-1998-1999-2000-2001-2002-2004-2005

4.2 Nội dung: Hoàn thành sơ đồ phản ứng hoặc điều chế các chất từ 1 vài chất cho sẵn

5 Xác định cấu tạo hợp chất hữu cơ

5.1 Bài thi các năm: 1997-1998-1999-2001-2002-2004-2005

5.2 Nội dung: Từ tính chất và giả thiết định lượng ,suy ra công thức phân tử, công thức cấu tạo của hợp chất hữu cơ

6 Hóa lập thể

6.1 Bài thi các năm: 2002-2004-2005-2006

6.2 Nội dung: Các loại đồng phân lập thể, Gluxit,Protein…

B/

MỘT SỐ NỘI DUNG CHỦ YẾU ĐƯỢC ĐỀ CẬP TRONG CÁC BÀI THI HỌC SINH GIỎI QUỐC GIA MÔN HÓA HỌC TỪ 1997-2006

I/ HOÁ ĐẠI CƯƠNG

1 Cấu tạo nguyên tử

1.1 Bài thi các năm: 1997-2001-2002-2004-2005-2006

1.2 Nội dung: Toán hạt, viết cấu hình e, phóng xạ và hạt nhân

2 Cấu tạo phân tử và liên kết hoá học

2.1 Bài thi các năm: 2002-2003-2004-2006

2.2 Nội dung: Trình bày sự tạo thành liên kết, lai hóa, hình học phân tử,

đimehóa , sự tạo thành liên kết trong phức chất

3 Nhiệt động hóa học

3.1 Bài thi các năm: 1997-1999-2000-2002-2003-2004

3.2 Tính H,U,G,S, dùng định luật Hess và hệ quả của định luật Hess để tính hiệu ứng nhiệt của phản ứng từ Htt,Hdc, Năng lượng liên kết

4 Động hóa học

4.1 Bài thi các năm: 1999-2001-2002-2003-2004-2005

4.2 Lập biểu thức tính tốc độ phản ứng, tính bậc phản ứng , hằng số tốc độ phản ứng

5 Điện hóa học

5.1 Bài thi các năm:1998-1999-2000-2002-2003-2004-2005-2006

5.2 Chủ yếu là pin điện và điện phân

6 Dung dịch

6.1 Bài thi các năm: 1997-1998-1999-2001-2002-2003-2004-2005-2006

6.2 Cân bằng ion, tính nồng độ ion, tính pH của dung dịch, tích số tan, độ tan

7 Phản ứng oxihóa-khử

7.1 Bài thi các năm: 1997-1998-2000-2001-2002-2004-2005-2006

7.2 Lập phương trình phản ứng oxihóa-khử(có môi trường,không có môi trường ), cân bằng oxihóa-khử, toán dùng phản ứng oxihóa-khử

II/ HOÁ VÔ CƠ

1 Phản ứng của các chất vô cơ: 1997-1998-1999-2000-2001-2006

2 Nhận biết các chất vô vơ: 1999-2000-2001-2003

3 Bài toán vô cơ: (xác định công thức , thành phần hỗn 2003-2005-2006

hợp…)1998-2000-III/ HÓA HỮU CƠ

2.2 Nội dung: so sánh tính axit-bazơ, điền pKa…

3 Phản ứng hữu cơ và cơ chế phản ứng

3.1 Bài thi:1997-1998-1999-2000-2001-2004-2005-2006

3.2 Nội dung : Xác định cơ chế phản ứng , hướng phản ứng , xác định sản phẩm chính, phụ và tỉ lệ % sản phẩm , các phản ứng chuyển vị, phản ứng đóng vòng …

4 Tổng hợp hữu cơ

4.1 Bài thi: 1997-1998-1999-2000-2001-2002-2003-2004-2005-2006

4.2 Nội dung: Sơ đồ phản ứng , điều chế, bổ túc phản ứng

5 Xác định cấu tạo chất hữu cơ

C/ QUAN HỆ GIỮA BÀI THI HỌC SINH GIỎI QUỐC GIA

VÀ BÀI THI HỌC SINH GIỎI CẤP TỈNH

1 Đề thi học sinh giỏi cấp tỉnh có các dạng bài tương tự với những bài thi

học sinh giỏi cấp quốc gia

2 Trên cơ sở các dạng bài thi học sinh giỏi quốc gia , việc định hướng

kiến thức cần bồi dưỡng và chọn chuyên đề bồi dưỡng học sinh giỏi cấp tỉnh là cần thiết và quan trọng , để từ đó chọn được học sinh giỏi cho tỉnh Đồng Nai , đồng thời cũng qua đó chọn được đội tuyển đại diệncho tỉnh thi học sinh giỏi quốc gia được đúng hướng và chính xác hơn

qn = 0

Khối lượng (m) me=9,1094.10-31kg mP = 1,6726.10-27kg mn =1,6748.10-27kg

Đối với hạt nhân bền( Z=1  Z=82), trừ H, ta có : 1 1,5

Z N

2/ NL hạt nhn: l NL cần thiết để vượt lực đẩy giữa cc hạt cĩ cng điện tích ở

trong hạt nhn v lin kết chng lại thnh 1 khối thống nhất (tức l NL tạo nn hạt nhn từ

E: NL hạt nhnA: số nucleon ( số khối)

4/ Đồng vị: L những nguyn tử cĩ cng số p nhưng khc số nơtron nn số khối

khc nhau ( cng Z, khc A, khc N)

MTB =

n

n n

x x

x

x M x

M x

2 2 1 1

- Tia  ( -1e0 ): đi lệch về bản cực dương

- Tia  : l 1 bức xạ điện từ cĩ bước sĩng rất nhỏ từ 1- 10-2 A0

6/ Định luật chuyển dịch phĩng xạ Fajans-Soddy:tun theo định luậ bảo tịan

số khối v bảo tịan điện tích

e/ Sự bắt e: 19K40+ -1e0  18 Ar40 + h ; bắt 1e từ lớp K gần hạt nhn, ở đy cĩ sự chuyển -1e0 + 1p1  0n1 ; chuyển 1 ơ về phía trước

7/ Động học qu trình phĩng xạ: Nt = N0.e-kt

 k =

x a

a t R

R t N

Với N0: Số nguyn tử ban đầu ở t=0

Nt: Số nguyn tử ở thời điểm t

k: Hằng số p/xạ

e: 2,7183

t: thời gian

R0: Tốc độ p/hủy ban đầu ( Tính với 1g trong 1s)

R: Tốc độ p/hủy ở thời điểm t ( ………)

8/ Chu kỳ bn hủy: l thời gian để p/hủy ½ số ng/tử ban đầu ( hay ½ lượng ban

k k

693,02ln

V(cịn ký hiệu I,A) : tốc độ p/xạ hay cường độ p/xạ

k:(cịn cĩ ký hiệu l ) :HS tốc độ,HS phn r,HS p/xạ(tại 1 nhiệt độ xc định )

a: Cban đầu hay số ngtử đầu, số hạt nhn đầu (t=0)

x: Cmất sau t/gian t

a-x=N : C chất A cịn,số ngtử cịn, số hạt nhn cịn sau t/gian t

Đơn vị cường độ p/xạ Ci( 1Ci = 3,7.1010 phn r/s= 3,7.1010 Bq)

10/ Một số đơn vị:

a/ Viết phương trình phản ứng ?

b/ Đó là phản ứng trao đổi hay là phản ứng oxihóa-khử.Tại sao?

( Đề thi HSG tỉnh Đồng Nai-1998)

Giải

1/ Đặt số prton,nơtron,electron tương ứng là Z,N,E

Z+N+E =180 vì Z=E nên 2Z+N = 180(1),do 2Z=1,432N(2) N=74,Z=53 Xlà I; Cấu hình e: 1s22s22p63s23p63d104s24p64d105s25p5

Từ cấu hình e X thuộc ô thứ 53(vì Z=53), chu kỳ 5(vì có 5 lớp e), phân nhóm chính nhóm VII( vì có 7e hóa trị)

2/ Iot có 7e lớp ngoài cùng nên nó có thể nhận thêm 1e để có lớp e ngoài cùngbão hòa (8e) Iot có tính oxihóa là chủ yếu, ngoài ra do Iot có bán kính

nguyên tử lớn nên có khả năng thể hiện tính khử

I2+ 10 HNO3(đặc) = 6 HIO3+ 10 NO+ 2 H2O I2:khử

3/ a/ I2 + AgNO3 = AgI + INO3

b/ Đây là phản ứng tự oxihóa-khử vì trong phản ứng này Iot , vừa cho vừa nhận e

Nhận xét:- Bài thi này tương tự đề thi chọn HSG của trường ĐHSP Hà Nội khối chuyên hóa-năm 1993

-cái hay của bài thi này là mặc dù Iot thuộc nhómVIIA là nhóm phi kim điển hình nhưng Iot lại vừa có tính oxihóa, vừa có tính khử , do đặc điểm cấu tạo của Iot

-Chú ý: khi phân lớp ns đã bão hòa thì do sự đẩy nhau của 2e trong AO-ns nên mức năng lượng của nó cao hơn mức năng lượng của phân lớp(n-1)d

Câu 2

a/ Trong số các hạt nhân nguyên tử của nguyên tố , thì chì (82Pb207 )có tỷ số N/Z

là cực đại và Heli(2He4) có N/Z là cực tiểu Hãy thiết lập tỷ số N/Z cho các nguyên tố với 2Z  82

b/ Một nguyên tử X có tổng số các hạt là 58, số khối của nó nhỏ hơn 40 Hãy xác định số proton, số e và số nơtron của nguyên tử đó

Cho: Ca=40; Na=23; K=39; Rb= 85; Al= 27

Đề thi HSG tỉnh Đồng Nai-2001 Giải

a/ Pb : N/Z= (207-82)/ 82 = 1,524( cực đại)

He: N/Z = (4-2) / 2 = 1( cực tiểu) Vậy với các nguyên tố có 2Z  82thì có : 1N/ Z 1,524

a/ Nguyên tố nào là phi kim? Là kim loại?

b/ Tổng số e của 2 phân lớp ngoài cùng của 2 nguyên tố bằng 7 Xác định cấuhình e và cho biết A,B là những nguyên tố gì ?

Đề thi HSG tỉnh -2000 Giải

A: 4s24px , vì A không phải là khí hiếm nên x< 6

Nếu x2A là kim loại

Nếu 3x5 A là phi kim

B: 4sy vì y 2 nên B có số e lớp ngoài cùng luôn luôn  2 do đó B luôn luôn là Kim loại

b/ Ta có x+y=7, mà x<6, y 2 y= 1hoặc 2

nếu y=1 thì x= 6(loại)

b/ Viết lại cho đúng là:

(1) 1s22s22p5; ứng với F; tính oxihóa mạnh liệt: F2 + Na  NaF Hoặc

1s22s22p4; ứng với O, t/c oxihóa mạnh : Cu+O2 CuO

(2) 1s22s22p63s23p63d64s2 ; ứng với Fe; t/c khử Fe + Cl2 FeCl3

(3) 1s22s22p63s23p6; ứng với Ne (khí trơ), hoặc K+ hay Ca2+ có t/c oxihóa: 2KCl

dienphan nong chay 2 K +Cl2 , hoặc Cl-,S2- có t/c khử:

4HCl+MnO2  MnCl2+ Cl2 + 2H2O

Câu 5.

Hãy hoàn thành các ptpứ hạt nhân sau đây( có định luật bảo toàn nào được dùng khi hoàn thành phương trình trên? )

2 Mỗi phân tử XY3 có tổng số các hạt proton, nơtron ,electron bằng

196;trong đó số hạt mang điện nhiều hơn số hạt không mang điện là 60,

số hạt mang điện của X ít hơn số hạt mang điện của Y là 76

a/ Hãy xác định ký hiệu hóa học của X,Y và XY3

b/ Viết cấu hình e của nguyên tử X,Y

c/ Dựa vào pứ oxihóa –khử và phản ứng trao đổi, hãy viết ptpứ (ghi rõ điều kiện, nếu có) các trường hợp xảy ra tạo thành XY3

Thi HSGQG-2001 Giải

1/ Có 3 trường hợp     hoặc   hoặc

Obitan nguyên tử trống có 1e có 2e

2/a/ Ta có 2ZX+6ZY + NX + 3NY = 196(1)

2ZX +6ZY – NX – 3NY = 60(2)6ZY – 2 ZX = 76(3) Giải hệ đựơc ZY = 17 Y là Clo; ZX = 13

X là Al XY3 là AlCl3

b/ Cấu hình e của Al : 1s2 2s2 2p6 3s23p1; Cl : 1s22s22p63s23p5

c/ Các ptpứ tạo thành AlCl3 2Al + 3Cl2 t 0 2AlCl3

2Al + 3 CuCl2 t 0 2AlCl3 + 3Cu Al(OH)3 +3HCl AlCl3+3H2O

Al2O3 + 6HCl t 0 2AlCl3 + 3H2O Al2S3 + 6 HCl 2AlCl3 +3H2SNaAlO2+ 4HCl AlCl3 +NaCl+2H2O

Al2(SO4)3 +3BaCl2 2AlCl3+3BaSO4

Câu 7.Hidro tự nhiên gồm 2 đồng vị 1 H1(kí hiệu H) va 1H2(kí hiệu D)

a/ Viết các công thức phân tử hidro có thể có

b/ Tính phân tử khối của mỗi loại phân tử

c/ 1 lít khí hidro giàu đơteri (1H2) ở điều kiện tiêu chuẩn nặng 0,10g Tính thành phần % khối lượng từng đồng vị của hidro

c/ Ở đktc ,khối lượng phân tử trung bình của khí hidro giàu đơteri là:0,1g/l.22,4l/mol= 2,24g/mol, suy ra khối lượng trung bình của 1 mol nguyên tử hidro là 1,12g/mol

Gọi x là % số nguyên tử đơteri và 100-x là % số nguyên tử H, ta có:

12,1100

)100(1

88.1



Ghi chú : Trong sách giáo khoa thí điểm phân ban,ban khoa học tự nhiên lớp 10

-2003 (trang 13) và SGK hóa học 10 nâng cao-2006 (trang )có bài tập này, nhưng sách giáo viên hóa học 10 nâng cao đáp số %D=12; %H=88, còn sách giáo viên –banA-thí điểm phân ban lại đáp số %D= 0,12; %H= 99,88.Theo chúng tôi đáp số như thế là sai vì rằng : kết quả 0,12% và 99,88% là hoàn toàn không

đúng ,còn kết quả 12% và 88% là đúng với % số nguyên tử mỗi đồng vị chứ không phải là % khối lượng mỗi đồng vị

Câu 8 Khối lượng nguyên tử trung bình của Clo là 35,5 Clo trong tự nhiên có 2

đồng vị là Cl35 và Cl37 Hỏi Cl37 chiếm bao nhiêu % về khối lượng trong

HClO4( với H là đồng vị 1H1; O là đồng vị 8O16)

Giải : Đặt % số mol Cl35 là x% > %Cl37 là (100-x)% >

755

,35100

)100(

25,9



Câu 9 Coban-60 được dùng trong y học để điều trị 1 số bệnh ung thư do nó có

khả năng phát ra tia  để hủy diệt các tế bào ung thư Co-60 khi phân rã phát ra hạt

 và tia  , có chu kỳ bán hủy là 5,27 năm 27Co60  28Ni60 + -1e0 + 00

Nếu ban đầu có 3,42 mg Co-60 thì sau 30 năm còn lại bao nhiêu?

Giải: Ta có t1/2

nam t

k

693,0693,0693

,0

2 / 1

30.131,0303,2

71 , 1 0 0

A

A

( A0 là lượng Co60 ban đầu, A là lượng Co60 sau 30 năm), vì A0 = 3,42mg nên A=

Co mg mg

Gọi tên X và viết cấu hình e của nó

Giải: Sau I3 có bước nhảy đột ngột ,vậy X có 3e hóa trị Nó thuộc nhóm IIIA ,trong chu kỳ 3 ,Đó là Al(Z=13) Cấu hình e: 1s22s22p63s23p1

B/ MỘT SỐ BÀI TOÁN VÔ CƠ

Bài 1 Cho 5 gam hỗn hợp Fe và Cu (chứa 40% Fe) vào 1 lượng dung dịch HNO3, khuấy đều cho phản ứng xảy ra hoàn toàn thì thu được 1 phần rắn A nặng 3,32g, dung dịch B và khí NO duy nhất Tính lượng muối tạo thành trong dung dịch B

Đại học tài chánh kế toán Hànội-2000 Giải: Trong 5 gam hỗn hợp có : 5.40% = 2g Fe và 5.60%= 3gCu

3





Ghi chú : Cần lưu ý mấy điểm sau

- Kim loại nào mạnh hơn kim loại đó khử trước,nếu kim loại đó hết thì mới đến kim loại có tính khử yếu hơn phản ứng , trong bài này Fe pứ trước, nhưng do Fe còn dư nên Cu không phản ứng

- Khi có Fe3+ tạo thành ,mà Fe còn nên sẽ có pứ Fe tác dụng Fe3+ để tạo ra

Fe2+

- Vì Fe vẫn còn dư nên Fe3+ pứ hết do đó muối sau pứ là muối Fe2+

Bài 2 Cho Fe phản ứng vừa hết với H2SO4 thu được khí A và 8,28 g muối

a/ Tính khối lượng của Fe đã phản ứng , biết rằng số mol Fe bằng 37,5% số mol

H2SO4

b/ Cho lượng khí A thu được ở trên tác dụng với 100 ml dung dịch NaOH 1M thu được dung dịch B Tính nồng độ mol/l các chất trong dung dịch B, cho thể tích

Giải a/ do chưa biết H2SO4 loãng hay đặc nên có thể là:

Nếu: Fe+ H2SO4 (loãng) = FeSO4 + H2

Fe+ Fe2(SO4)3 = 3FeSO4 (2)

100

5,37

y x

Sau phản ứng thu được Na2SO3 0,04mol=> CM (Na2SO3) = 0,04/0,1= 0,4M

Và NaHSO3 0,06-0,04 = 0,02mol => CM( NaHSO3) = 0,02/0,1= 0,2M

Ghi chú:- Cái hay của bài này là không biết H2SO4 loãng hay đặc nên phải biện luận 2 trường hợp

- Với lại nếu là đặc thì tỉ lệ số mol Fe: H2SO4 vẫn khác 37,5/100 do vậy phải nghĩ ngay đến Fe dư và có pứ Fe dư tác dụng với Fe3+ tạo Fe2+

Bài 3 Cho m1 gam hỗn hợp gồm Mg và Al vào m2 gam dung dịch HNO3 24% Saukhi các kim loại tan hết có 8,96 lít hỗn hợp khí X gồm NO, N2O, N2 bay ra (đktc)

và đưộc dung dịch A Thêm 1 lượng O2 vừa đủ vào X ,sau phản ứng được hỗn hợpkhí Y Dẫn Y từ từ qua dung dịch NaOH dư , có 4,48lít hỗn hợp khí Z đi ra(đktc)

Tỉ khối hơi của Z đối với H2 bằng 20 Nếu cho dung dịch NaOH vào A để được lượng kết tủa lớn nhất thì thu được 62,2g kết tủa

1/ Viết các phương trình phản ứng xảy ra Tính m1, m2 Biết lượng HNO3 đãlấy dư 20% so với lượng cần thiết

Giải 1/Đặt x,y là số mol Mg và Al

hhX: NO(amol); N2O(bmol);N2(cmol) a+b+c =8,96/22,4=0,4(I)

X t/d với O2 dư: NO +1/2O2 = NO2

Y t/d NaOH dư : 2NO2 + 2NaOH = NaNO3+NaNO2+H2O

a

=> Z gồm N2O và N2 b+c = 4,48/22,4= 0,2(II)

402.2028

0,6 0,5 0,05Theo định luật bảo toàn e=> 2x+3y = 0,6+1,2+0,5= 2,3(IV)

ddA Mg2+=x(mol);Al3+(ymol) ; H+dư



2/ ddA có Mg(NO3)2 =148.0,4= 59,2g

Al(NO3)3 = 213 0,5 = 106,5gHNO3 dư = 913,5.24/100- 2,9.63 = 36,54g(m) ddA = 23,1+ 913,5 – mX = 23,1+913,5-30.0,2-44.0,15-28.0,05=

922,6g

Chú ý: Đối với những bài mà hỗn hợp kim loại tác dụng với HNO3 hay H2SO4đặc ,cho ra nhiều sản phẩm khử( như NO, N2O, N2…) thì phải viết nhiều phương trình phản ứng với lại cũng không hẳn là chính xác vì có thể kim loại này tạo sản phẩm khử này ,kim loại khác tạo những sản phẩm khử khác ,do đó những phản ứng viết

ra đó là những phản ứng có thể xảy ra Vì vậy tốt nhất đối với dạng toán này là dùng định luật bảo toàn electron( viết quá trình cho và nhận e)

Bài 4 Kim loại A phản ứng với phi kim B tạo hợp chất C màu vàng cam.Cho 0,1

mol C phản ứng với CO2 dư tạo thành hợp chất D và 2,4g B Hòa tan hoàn toàn D vào nước , dung dịch D phản ứng hết 100 ml dung dịch HCl 1M giải phóng 1,12lítkhí CO2(đktc) Hãy xác định A,B,C,D và viết các phương trình phản ứng xảy ra.Biết hợp chất C chứa 45,7% B theo khối lượng ; hợp chất D không bị phân tích khi nóng chảy

Thi HSGQG-2003 Giải nHCl = 0,1.1=0,1 mol; nCO2 =1,12/22,4= 0,05 mol

ddD phản ứng hết với 0,1 mol HCl giải phóng 0,05 mol CO2 nH+ : nCO2 =

0,1:0,05=1:2 suy ra hợp chất D là muối cacbonat kim loại Mặt khác D không bị phân tích khi nóng chảy ,vậy D là muối cacbonat kim loại kiềm: 2H+ + CO32- =

nCO2 = 0,05x=0,05 => x= 1

mO2 = 32.0,025( 2y-x) = 2,4g => y= 2

%O trong C= 16 16 .100%45,07%

 y x M

Ta có : mO(trong C) + mO(trong CO2)= mO(trong D) +mB 

Bài 5 Hòa tan 7,180g sắt cục chứa Fe2O3 vào 1 lượng rất dư dung dịch H2SO4

loãng rồi thêm nước cất đến thể tích đúng 500ml Lấy 25 ml dung dịch đó rồi thêmdần 12,50 ml dung dịch KMnO4 0,096M thì xuất hiện màu hồng tím trong dung dịch

a/ Xác định % về khối lượng của Fe tinh khiết trong sắt cục

b/ Nếu lấy cùng 1 khối lượng sắt cục có cùng hàm lượng của sắt tinh khiết nhưng chứa tạp chất FeO và làm lại thí nghiệm giống như trên thì lượng dung dịchKMnO4 0,096 M cần dùng là bao nhiêu? (Fe=55,847, O=15,999)

Thi HSGQG-2000 Giải a/Gọi x là số mol Fe2O3 và y là số mol Fe trong 7,180g sắt cục

10 FeSO4 + 2 KMnO4 + 8H2SO4 = 5Fe2(SO4)3 +2MnSO4 +K2SO4 + 8H2O

Số mol FeSO4 có trong 500 ml dung dịch :

25

500.096,0.10.5,12





=> 159,691x+55,847y =7,180 2x + y = 0,120Giải hệ x 0,01 mol (m) Fe2O3 = 1,597g; (m)Fe= 7,180- 1,597=5,583g

Số mol FeSO4 có trong 500 ml dd= 0,0222 + 0,0999= 0,1221 mol

Số mol KMnO4 phản ứng với 500ml dd FeSO4 = 0,1221/ 5 =0,02442

Số mol KMnO4 phản ứng với 25 mldd FeSO4 = 0,02442.25/500= 0,001221 Thể tích dung dịch KMnO4 0,096M cần: 0,001221/ 0,096 = 0,01272lít=12,72mlGhi chú – Ưu tiên phản ứng trung hòa nên Fe2O3 phản ứng với H2SO4 trước

so với Fe - Fe phản ứng với Fe3+ trước , sau đó Fe dư mới phản ứng với H+

Bài 6 Hỗn hợp bột A gồm 3 kim loại Mg, Zn, Al Khi hòa tan hết 7,539g A vào 1

lít dung dịch HNO3 thu được 1 lít dung dịch B và hỗn hợp khí D gồm NO và N2O Thu khí D vào bình dung tích 3,20lít có chứa sẵn N2 ở 00C và 0,23atm thì nhiệt

độ trong bình tăng lên đến 27,30C, áp suất tăng lên đến 1,10 atm, khối lượng bình tăng thêm 3,720g Nếu cho 7,539g A vào 1 lít dung dịch KOH 2M thì sau khi kết thúc phản ứng khối lượng dung dịch tăng thêm 5,718g Tính thành phần % khối lượng mỗi kim loại trong A.Cho Mg=24,30, Zn= 65,38, Al= 26,98, H=1,008,

Giải:hhA ( Mg:xmol; Zn:y mol; Al:zmol) =>24,30x+65,38y+26,98z=7,539(I)

15,273.08205,0

2,3.23,0



n(D+N2) = PV/RT = 0,1428

45,300.08205,0

20,3.10,1

nD = 0,1428- 0,0328=0,11mol(NO: amol và N2O:bmol)=> a+b = 0,11

và 30a+44b =3,72 a=0,08 molNO, b=0,03mol N2O

A tác dụng với dd KOH: nKOH = 2 mol

- Phải biện luận KOH dư để Zn,Al tan hết

Bài 7 Cho từ từ khí CO qua ống đựng 3,2g CuO nung nóng Khí ra khỏi ống

được hấp thụ hoàn toàn vào nước vôi trong dư thấy tạo thành 1gam kết tủa Chất rắn còn lại trong ống sứ cho vào cốc đựng 500 ml dung dịch HNO3 0,16Mthu được V1 lít khí NO và còn 1 phần kim loại chưa tan hết Thêm tiếp vào cốc

760 ml dung dịch HCl nồng độ 2/3 mol/l, sau khi phản ứng xong thu thêm V2

lít khí NO Sau đó thêm tiếp 12 gam Mg vào cốc, sau khi phản ứng xong thu được V3 lít hỗn hợp khí H2 và N2, dung dịch muối clorua và hỗn hợp M của cáckim loại

a/ Tính các thể tích V1, V2, V3 Biết các phản ứng xảy ra hoàn toàn , các thể tích khí đo ở đktc

b/ Tính khối lượng mỗi kim loại trong hỗn hợp M

Cho O=16, Mg=24, Cu=64

Giải : a/Ta có CuO + CO = Cu + CO2 (1)

CO2 + Ca(OH)2 = CaCO3 + H2O (2)

nCu = nCuO pứ = nCO2 = nCaCO3 = 1/ 100 = 0,01 mol

nCuO ban đầu = 3,2/ 80 = 0,04 mol nCuO dư = 0,04- 0,01 =0,03=> chất rắn còn: CuO (0,03 mol) và Cu( 0,01 mol) ; nHNO3 = nH+ = nNO3- = 0,5 0,16 = 0,08 mol

Khi chất rắn + HNO3 : CuO + 2H+ = Cu2+ + H2O (3)

Thêm tiếp HCl vào : nH+ = nCl- = nHCl = 0,76 2/3 = 1,52 / 3 mol=> lại có phản ứng:

3Cu + 8H+ + 2NO3- = 3 Cu2+ + 2NO + 4H2O

Thêm tiếp Mg vào: nMg = 12/24 = 0,5 mol, có các phản ứng sau:

Chú ý:- NO3- trong môi trường axít thì có tính oxihóa như HNO3 nên H+ + NO3

-oxihóa Cu , Mg tạo các sản phẩm khử NO, N2 như giả thiết trên

- Nếu kim loai đứng trước H ( ví dụ Mg) trong H+ và NO3- thì sẽ có phản ứng

H+ + NO3- oxihóa Mg tạo sản phẩm khử và H+ oxihóa Mg tạo H2

Bài 8 Để hòa tan 9,18g bột nhôm nguyên chất cần dùng dung dịch axit (A) nồng

độ 0,25M, thu được một khí (X) và dung dịch muối Y Biết trong khí (X), số nguyên tử của nguyên tố có sự thay đổi số oxihóa là 0,3612.1023 Để tác dụng hoàntoàn với dung dịch (Y) tạo ra 1 dung dịch trong suốt thì cần 290g dung dịch NaOH20%

a Xác định (X)

b Tính thể tích dung dịch axít (A) cần dùng để hòa tan 9,18g nhôm

Đề thi olympic -1999 Giải:

1/ Trong phản ứng của kim loại với axít , thì số mol cation kim loại trong dung dịch luôn luôn bằng số mol kim loại tham gia phản ứng->

nAl3+ = nAl =

27

18,9

= 0,34 mol

Al3+ tác dụng với OH- đến dung dịch trong suốt: Al3+ + 4OH- = AlO2- + 2H2O

nOH- phản ứng = 4.0,34 = 1,36 mol < nOH-ban đầu = 290.20/100.40= 1,45 nên trong muối (Y) phải còn 1 muối tác dụng với OH- tạo dung dịch trong suốt, đó là muối

NH4NO3 Vậy axít (A) là HNO3

NH4 + OH- = NH3 + H2O

nOH- phản ứng với NH4+ là 1,45 – 1,36 = 0,09 mol

10.02,6

10.3612,0

Theo định luật bảo toàn e: 0,06(5-x) + 0,72 = 1,02  x =0 vậy khí X là N2

2/ nHNO3 = nH+ = 0,9 + 0,36 = 1,26 mol V dd HNO3 cần dùng = 

25,0

26,1

5,04 lít Bài 9

Hòa tan hết 2,16g hỗn hợp kim loại Al và Mg trong dung dịch HNO3

loãng ,nóng người ta thu được 448 ml ( đo ở 354,9K và 988mmHg) hỗn hợp khí A gồm 2 khí không màu , không đổi màu trong không khí và dung dịch B

Tỉ khối hơi của A so với H2 là 18 Làm khan cẩn thận B thu được chất rắn D, nung D đến khối lượng không đổi người ta thu được 3,84g chất rắn E

a/ Viết phương tình hóa học các phản ứng xảy ra

b/ Tính khối lượng D và % khối lượng mỗi kim loại trong hỗn hợp đầu

Từ đây nảy sinh tình huống có vấn đề

Theo định luật BTKL: 3,84g E chắc chắn là của Al2O3 và MgO=>

51a+40b= 3,84 b=0,045=nMg Từ quá trình cho nhận e trên:

Từ (1),(2),(3),theo định luật bảo toàn e có : 0,1+ 0,08+ 8Z = 0,21=>

z = 0,00375 Vậy D gồm: Al(NO3)3 0,04 mol; Mg(NO3)2 0,045 mol; NH4NO3

0,00375 mol=> mD = 0,04.213+ 0,045 148+ 0,00375 80= 15,48g

mAl = 27.a = 27.0,04= 1,08g, mMg = 24b= 24 0,045= 1,08g=> %Al=

%Mg=50%