Khóa luận tốt nghiệp_Xây dựng hệ thống bài tập chương nhóm oxi trong chương trình hóa học lớp 10 – Nâng cao

Nhận định của HS về việc tăng thêm thời gian học phương pháp giải một số bài tập về chương nhóm oxi...99 Bảng 4.7.. Trong chương trình lớp 10 học sinh sẽ học các chương như: Chương 1 – N

Để hoàn thành được đề tài này, bên cạnh sự nỗ lực và cố gắng của bản thân, em

đã nhận được sự ủng hộ và giúp đỡ nhiệt tình của các quý thầy cô, các em học sinh,bạn bè và gia đình

Em xin gửi lời cảm ơn chân thành đến quý thầy cô và các bạn - những người đãtạo điều kiện giúp đỡ em rất nhiều trong suốt thời gian vừa qua, đặc biệt:

Em xin gửi lời cảm ơn sâu sắc đến Thầy Lê Trọng Hải - Người đã hết lònghướng dẫn, tận tình chỉ bảo và giúp đỡ em trong suốt quá trình thực hiện và hoàn thànhcuốn khóa luận này

Cảm ơn toàn thể quý thầy cô trong bộ môn Hóa trường Đại Học Tây Nguyên đãquan tâm, tạo mọi điều kiện, động viên, giúp đỡ em trong suốt thời gian qua

Em cũng xin gửi lời cảm ơn đến các thầy cô ở trường THPT Việt Đức và tậpthể lớp 10A4 và 10A5 đã tạo điều kiện giúp đỡ em rất nhiều trong quá trình thựcnghiệm sư phạm ở trường phổ thông

Do thời gian tương đối hạn hẹp và lần đầu tiên làm quen với công việc nghiêncứu khoa học đồng thời kiến thức còn giới hạn nên không thể tránh khỏi những thiếusót Vì vậy, em kính mong nhận được sự thông cảm, các ý kiến đóng góp của quý thầy

cô và các bạn

Đắk Lắk, ngày 18 tháng 05 năm 2014

Sinh viên thực hiện

Trần Thị Thu Hà LỜI CẢM ƠN

MỤC LỤC

ĐẶT VẤN ĐỀ 1

1 Lý do chọn đề tài 1

2 Mục đích nghiên cứu 1

3 Khách thể và đối tượng nghiên cứu 1

4 Nhiệm vụ của đề tài 2

5 Tổng quan 2

6 Phạm vi nghiên cứu 2

7 Phương pháp và phương tiện nghiên cứu 3

CHƯƠNG 1 CƠ SỞ LÍ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA ĐỀ TÀI 4

1.1 Bài tập hóa học 4

1.1.1 Khái niệm bài tập hóa học 4

1.1.2 Tác dụng của bài tập hóa học ở trường phổ thông [9] 4

1.1.3 Phân loại và phương pháp giải bài tập hóa học ở THPT [9] 5

1.2 Trắc nghiệm khách quan 8

1.2.1 Khái niệm 8

1.2.2 Ưu, nhược điểm của trắc nghiệm khách quan 8

1.3 Xây dựng bài tập hóa học 9

1.3.1 Xu hướng xây dựng bài tập hóa học hiện nay 9

1.3.2 Nguyên tắc xây dựng hệ thống bài tập hóa học 10

1.3.3 Quy trình thiết kế hệ thống bài tập hóa học 10

CHƯƠNG 2 CƠ SỞ LÝ THUYẾT VỀ CHƯƠNG NHÓM OXI TRONG CHƯƠNG TRÌNH HÓA HỌC LỚP 10 – NÂNG CAO 11

2.1 Khái quát về nhóm oxi [5] 11

2.1.1 Vị trí nhóm oxi trong bảng tuần hoàn các nguyên tố 11

2.1.2 Cấu tạo nguyên tử của những nguyên tố trong nhóm oxi 11

2.1.3 Tính chất của các nguyên tố trong nhóm oxi 12

2.2 Oxi, ozon và hiđro peoxit [5] 13

2.2.1 Oxi 13

2.2.2 Ozon và hiđro peoxit 16

2.3 Lưu huỳnh, hiđro sunfua, hợp chất có oxi của lưu huỳnh [4] 18

2.3.1 Lưu huỳnh 18

2.3.2 Hiđro sunfua 20

2.3.3 Hợp chất có oxi của lưu huỳnh 22

CHƯƠNG 3 XÂY DỰNG CÁC DẠNG BÀI TẬP VỀ CHƯƠNG NHÓM OXI TRONG CHƯƠNG TRÌNH HÓA HỌC LỚP 10 – NÂNG CAO 28

3.1 Bài tập lí thuyết [1], [2], [3], [4], [5], [6], 28

3.1.1 Viết phương trình phản ứng [1], [2], [4], [6] .28

3.1.2 Mô tả, giải thích hiện tượng, nhận biết [2], [3], [4], [5], [6] 35

3.1.3 Tách, tinh chế, điều chế [2], [5] 45

3.2 Bài tập định lượng [2], [3], [4], [5], [6], [7], [8] 46

3.2.1 Oxi, ozon, lưu huỳnh tác dụng với kim loại, phi kim và chất khử khác [2], [3], [4], [5], [6] .46

3.2.2 Phản ứng của hiđro sunfua, lưu huỳnh đioxit, lưu huỳnh trioxit [2], [3], [5] 60

3.2.3 Axit tác dụng với kim loại, oxit bazơ, bazơ, muối [2], [3], [4], [5], [6], [7], [8] 64

3.2.4 Bài toán sử dụng các định luật về chất khí [5], [6] 83

3.2.5 Bài toán nồng độ dung dịch [4], [5], [6] 86

3.2.6 Bài toán liên quan đến hiệu suất phản ứng [2], [4], [5], [6] 88

CHƯƠNG 4 THỰC NGHIỆM SƯ PHẠM 95

4.1 Mục đích thực nghiệm 95

4.2 Phương pháp thực nghiệm 95

4.2.1 Đối tượng thực nghiệm 95

4.2.2 Trao đổi với giáo viên dạy thực nghiệm: 95

4.2.3 Nội dung thực nghiệm sư phạm 95

4.3 Tiến hành thực nghiệm sư phạm 96

4.4 Nhiệm vụ của thực nghiệm .96

4.5 Kết quả thực nghiệm 96

4.6 Kết quả kiểm tra thực nghiệm 101

4.7 Phân tích kết quả thực nghiệm 102

KẾT LUẬN – ĐỀ XUẤT 104

TÀI LIỆU THAM KHẢO 105

DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT

ĐL.BTKL Định luật bảo toàn khối lượng

GD & ĐT Giáo dục và đào tạo

nhóm oxi 98

Bảng 4.5 Nhận định của HS về việc giải bài tập hóa học trong giờ học chính ở trường

THPT 98

Bảng 4.6 Nhận định của HS về việc tăng thêm thời gian học phương pháp giải một số

bài tập về chương nhóm oxi 99

Bảng 4.7 Mức độ tham khảo tài liệu về phương pháp giải các dạng bài tập chương

DANH MỤC HÌNH

Hình 4.1 Mức độ yêu thích môn Hóa học của học sinh THPT 96 Hình 4.2 Nhận định của học sinh về việc học chương nhóm oxi 97 Hình 4.3 Những khó khăn HS thường gặp khi học chương nhóm oxi 97 Hình 4.4 Những dạng bài tập HS thường gặp khó khăn khi làm bài tập về chương

nhóm oxi 98

Hình 4.5 Nhận định của HS về việc giải bài tập hóa học trong giờ học chính ở trường

THPT 98

Hình 4.6 Mức độ cần thiết về việc tăng thêm thời gian học phương pháp giải một số

bài tập về chương nhóm oxi 99

Hình 4.7 Mức độ tham khảo tài liệu về phương pháp giải các dạng bài tập chương

ĐẶT VẤN ĐỀ

1 Lý do chọn đề tài

Hóa học là một môn khoa học lý thuyết và thực nghiệm, do đó trong quá trìnhhọc tập đòi hỏi học sinh nắm vững lý thuyết để áp dụng vào bài tập Việc giải bàitập hóa học sẽ giúp học sinh hoạt động tự lực để củng cố và trau dồi kiến thức, tạođiều kiện để phát triển tư duy, tính tích cực và sáng tạo cho học sinh Do đó bài tậphóa học sẽ góp phần làm tăng niềm say mê, hứng thú học tập cho học sinh Vì vậy,bài tập hóa học vừa là mục đích, vừa là nội dung và là một phương pháp dạy họchiệu quả

Trong chương trình lớp 10 học sinh sẽ học các chương như: Chương 1 – Nguyêntử; chương 2 - Bảng tuần hoàn các nguyên tố hóa học và định luật tuần hoàn;chương 3 – Liên kết hóa học; chương 4 - Phản ứng hóa học; chương 5 – Nhómhalogen; chương 6 – Nhóm oxi; chương 7 - Tốc độ phản ứng và cân bằng hóa học,trong đó chương 6 là nhóm oxi mà học sinh đã được làm quen ở các lớp 8, lớp 9

Do đó, các bài tập liên quan đến chương nhóm oxi ở lớp 10 trong chương trình hóahọc phổ thông rất nhiều Để giải tốt các bài tập đó đối với học sinh là một điều khókhăn, đòi hỏi các em phải nắm vững kiến thức và phương pháp giải bài tập cũngnhư tư duy học tập thích hợp

Hiện nay có nhiều công trình nghiên cứu về nhóm oxi trong chương trình hoáhọc lớp 10 – Nâng cao nhưng rất ít tài liệu đi sâu vào nhóm oxi một cách sâu sắc,kiến thức và phương pháp giải các bài tập liên quan đến nhóm oxi chỉ ở dạng tổngquát như: Phương pháp giải các bài tập có liên quan đến nhóm oxi

Xuất phát từ những yêu cầu cấp thiết trên, nhằm giúp học sinh có thể nắm vững

lý thuyết và giải tốt các bài tập một cách chi tiết về nhóm oxi trong chương trình

hóa học lớp 10 – Nâng cao chúng tôi đã chọn đề tài nghiên cứu: “ Xây dựng hệ

thống bài tập chương nhóm oxi trong chương trình hóa học lớp 10 – Nâng cao”.

2 Mục đích nghiên cứu

Xây dựng hệ thống bài tập có tính chọn lọc cho học sinh về nhóm oxi để giảithích những vấn đề thực tiễn và thông qua đề tài góp phần nâng cao chất lượng họctập môn hóa học cho học sinh lớp 10 và học sinh ôn thi đại học

3 Khách thể và đối tượng nghiên cứu

- Khách thể nghiên cứu: Quá trình dạy và học ở trường THPT

- Đối tượng nghiên cứu: Bài tập về chương nhóm oxi lớp 10 - Nâng cao

4 Nhiệm vụ của đề tài

- Xây dựng cơ sở lý luận về bài tập hóa học

- Hệ thống hóa kiến thức về chương nhóm oxi trong chương trình hóa học lớp 10– Nâng cao

- Xây dựng hệ thống các bài tập hóa học có liên quan đến chương nhóm oxi trongchương trình hóa học lớp 10 – Nâng cao

- Phân loại và phương pháp giải các bài tập có liên quan đến chương nhóm oxitrong chương trình hóa học lớp 10 – Nâng cao

- Điều tra cơ bản thực trạng sử dụng bài tập chương nhóm oxi ở các trườngTHPT của giáo viên về việc sử dụng bài tập để rèn luyện tư duy sáng tạo cho họcsinh

- Xử lý kết quả thu được bằng thống kê toán học

5 Tổng quan

Hiện nay việc giải bài tập hóa học là vấn đề được giáo viên và học sinh đầu tưnghiên cứu kĩ lưỡng để phục vụ cho quá trình dạy và học môn hóa Tuy nhiên dokhối lượng kiến thức quá nhiều mà thời lượng của tiết học lại quá ít nên giáo viênkhông thể giới thiệu đến học sinh được hết hệ thống bài tập của từng nội dung kiếnthức

Đã có nhiều công trình nghiên cứu nhằm xây dựng hệ thống các dạng bài tậpgiúp học sinh có cái nhìn tổng quát và mở rộng hơn về kĩ năng giải bài tập hóa họccủa mình, hoàn thành tốt các kì thi, kiểm tra Một số cuốn sách được HS và GV sửdụng khá nhiều đề phục vụ cho quá trình dạy và học của mình như cuốn “Phân dạng

và phương pháp giải bài tập hóa học 10” của tác giả Cao Thị Thiên An; cuốn “Bàitập và phương pháp giải hóa học 10” của Phạm Sỹ Lựu

Trong quá trình nghiên cứu, tham khảo và tiếp thu có chọn lọc một số tài liệu,khóa luận đã đưa ra khá đầy đủ về hệ thống lí thuyết cũng như các dạng bài tập dướidạng tự luận và trắc nghiệm của chương nhóm oxi lớp 10 – Nâng cao

6 Phạm vi nghiên cứu

Giới hạn nội dung vấn đề nghiên cứu: Chương “Nhóm oxi” trong chương trìnhhóa học lớp 10 - Nâng cao và các tài liệu tham khảo có liên quan.

7 Phương pháp và phương tiện nghiên cứu

7.1 Các phương pháp nghiên cứu

- Các phương pháp nghiên cứu lí luận.

- Các phương pháp nghiên cứu thực tiễn

- Thực nghiệm sư phạm

- Các phương pháp thống kê toán học

7.2 Các phương tiện nghiên cứu

- Sách giáo khoa và sách bài tập lớp 10 - Nâng cao.

- Các loại sách, tư liệu và tài liệu tham khảo

CHƯƠNG 1 CƠ SỞ LÍ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA ĐỀ TÀI

1.1 Bài tập hóa học

1.1.1 Khái niệm bài tập hóa học

Bài tập hóa học là bài ra cho học sinh để vận dụng những kiến thức hóa học đãhọc nhằm giải quyết những dạng bài tập đó Bài tập hóa học còn là một kênh thôngtin truyền thụ kiến thức cho học sinh, con đường lĩnh hội đào sâu kiến thức cho họcsinh Đặc biệt bài tập hóa học là phương tiện tốt nhất để hệ thống hóa kiến thức vàkích thích khả năng tư duy của học sinh Theo các nhà lý luận dạy học của Liên Xô

cũ cho rằng: “Bài tập hóa học là một dạng bài làm gồm những bài toán, những câuhỏi hay đồng thời cả bài toán và cả câu hỏi, mà trong khi hoàn thành chúng, họcsinh nắm được một tri thức hay kỹ năng nhất định hoàn thiện chúng”

Nội dung của bài tập hóa học thông thường bao gồm những kiến thức chính yếutrong bài giảng Nó có thể là những bài tập lý thuyết đơn giản, yêu cầu học sinh táihiện các kiến thức đã học, cũng có thể là bài toán hóa học, đòi hỏi ở học sinh sự tưduy, sáng tạo Giải bài tập hóa học cũng có nghĩa là học sinh đã tự củng cố và traudồi kiến thức hóa học của mình

1.1.2 Tác dụng của bài tập hóa học ở trường phổ thông [9]

Bài tập hóa học là một trong những phương tiện hiệu nghiệm cơ bản nhất để dạyhọc sinh vận dụng các kiến thức đã học vào thực tế cuộc sống, sản xuất và nghiêncứu khoa học, biến những kiến thức đã tiếp thu được qua bài giảng thành nhữngkiến thức của chính mình Kiến thức sẽ nhớ lâu khi được vận dụng thường xuyênnhư M.A Đanilôp nhận định: “Kiến thức sẽ được nắm vững thực sự, nếu học sinh

có thể vận dụng thành thạo chúng vào việc hoàn thành những bài tập lí thuyết vàthực hành”

- Bài tập hóa học có tác dụng củng cố kiến thức cũ một cách thường xuyên và hệthống hóa các kiến thức đã học

- Bài tập hóa học tạo điều kiện phát triển tư duy như: Phân tích, tổng hợp, sosánh, diễn dịch, quy nạp…

1.1.2.3 Tác dụng giáo dục kĩ thuật tổng hợp

Những vấn đề thực tế, những số liệu kĩ thuật của sản xuất hóa học được thể hiệntrong nội dung của bài tập hóa học, giúp học sinh hiểu kĩ hơn các nguyên tắc kĩthuật tổng hợp, gắn kiến thức lí thuyết với thực tế sản xuất gây cho học sinh nhiềuhứng thú và có tác dụng hướng nghiệp

1.1.3 Phân loại và phương pháp giải bài tập hóa học ở THPT [9]

1.1.3.1 Phân loại

Hiện nay có nhiều cách phân loại bài tập khác nhau trong các tài liệu giáo khoa.Dựa trên nhiều cơ sở phân loại có thể chia thành:

1.1.3.2 Phương pháp giải bài tập hóa học ở THPT

a Phương pháp đại số

Là phương pháp giải một bài toán thông thường Đây là phương pháp cơ bản vàthông dụng nhất nhưng thường dài

b Phương pháp bảo toàn

Phạm vi sử dụng: Trong các bài toán có nhiều phản ứng xảy ra, lúc này đôi khikhông cần thiết phải viết các phương trình phản ứng mà chỉ cần lập sơ đồ phản ứng đểthấy mối quan hệ tỉ lệ mol giữa các chất cần xác định cũng như các chất mà đề cho.+ Phương pháp bảo toàn khối lượng

Nguyên tắc: Trong một phản ứng hóa học “tổng khối lượng của các sản phẩmbằng tổng khối lượng của các chất tham gia phản ứng”

+ Phương pháp bảo toàn electron

Tổng quan về bài tập hóa học

Bài tập đơn

giản

Bài tập tổng hợp

Bài tập

định tính Bài tập định tính có nội dung thực

nghiệm

Bài tập định lượng lượng có nội Bài tập định

dung thực nghiệm

Nghiên

cứu tài

liệu mới

Hoàn thiện kiến thức kĩ năng

Kiểm tra đánh giá

Nghiên cứu tài liệu mới

Hoàn thiện kiến thức kĩ năng

Kiểm tra đánh giá

Nguyên tắc: Trong các phản ứng oxi hóa khử “tổng số mol electron mà các chấtkhử cho phải bằng tổng số mol electron mà các chất oxi hóa nhận”.

+ Phương pháp bảo toàn điện tích

Nguyên tắc: Trong dung dịch chất điện li “tổng số mol điện tích của các iondương bằng tổng số mol điện tích của các ion âm”

+ Phương pháp bảo toàn nguyên tố

Trong một phản ứng hóa học “tổng số mol nguyên tử của một nguyên tố X bất kìtrước và sau phản ứng luôn bằng nhau”

c Phương pháp trung bình

Nguyên tắc: Đối với 1 hỗn hợp chất bất kì ta luôn có thể biểu diễn chúng qua một

đại lượng tương đương, thay thế cho cả hỗn hợp là đại lượng trung bình (như khốilượng mol trung bình, số nguyên tử trung bình, số nhóm chức trung bình ) đượcbiểu diễn qua biểu thức:

Trong đó: Xi: Đại lượng đang xét của chất thứ i trong hỗn hợp ni là số mol củachất thứ i trong hỗn hợp

Theo tính chất toán học ta luôn có: min (Xi) <X< max (Xi)

d Phương pháp tăng – giảm khối lượng

Nguyên tắc: Dựa vào sự tăng giảm khối lượng khi chuyển từ chất này sang chấtkhác để xác định khối lượng một hỗn hợp hay một chất

e Phương pháp đường chéo

Nguyên tắc: Thường dùng để giải các bài toán trộn lẫn các chất với nhau tạo hỗnhợp cuối cùng là đồng thể

Sơ đồ tổng quát của phương pháp đường chéo như sau:

f Phương pháp đồ thị

Nguyên tắc: Sử dụng đồ thị trong toán học để giải một số hệ phương trình

Có thể vận dụng phương pháp này trong các trường hợp cụ thể sau:

 Thổi khí CO2 vào dung dịch chứa hidroxit của kim loại nhóm IIA

n

i i i=1 n i i=1

 Rót từ từ dung dịch kiềm đến dư vào dung dịch muối nhôm hoặc muối kẽmhoặc muối crom (III).

 Rót từ từ dung dịch axit đến dư vào dung dịch muối có chứa anion AlO2-2 hoặc2-

2

ZnO hoặc

2-2CrO

h Phương pháp biện luận

Nguyên tắc: Có nhiều bài toán hóa học có số phương trình lập được ít hơn số ẩn.

Để giải bài toán này ta phải biện luận, thường biện luận theo:

 Hóa trị hay số oxi hóa

 Nguyên tử khối hay phân tử khối của chất

 Quy luật của phản ứng

1.2.2 Ưu, nhược điểm của trắc nghiệm khách quan

- Khó đánh giá được khả năng quan sát, phán đoán tinh vi, khả năng giải quyết vấn

đề khéo léo, khả năng tổ chức, sắp xếp, diễn đạt ý tưởng, khả năng suy luận, óc tưduy độc lập, sáng tạo và sự phát triển ngôn ngữ chuyên môn của HS

- Việc soạn câu hỏi là công việc thực sự khó khăn, nó yêu cầu người soạn phải cóchuyên môn khá tốt, có nhiều kinh nghiệm và phải có thời gian

- Khó soạn được một bài trắc nghiệm khách quan hoàn hảo và tốn kém trong việcsoạn thảo, in ấn đề kiểm tra và học sinh cũng mất nhiều thời gian đọc câu hỏi

1.3 Xây dựng bài tập hóa học

1.3.1 Xu hướng xây dựng bài tập hóa học hiện nay

Trong những năm gần đây Bộ Giáo dục và Đào tạo đã có những cải cách lớntrong toàn ngành giáo dục nói chung và đặc biệt là trong việc dạy và học ở trườngphổ thông nói riêng; nhằm nâng cao chất lượng giáo dục toàn diện về đức, trí, thể,

mĩ Đổi mới giáo dục, đặc biệt là nội dung, cơ cấu sách giáo khoa được thay đổimột cách hợp lý vừa đảm bảo được chuẩn kiến thức phổ thông, cơ bản, có hệ thốngvừa tạo điều kiện để phát triển năng lực của mỗi học sinh, nâng cao năng lực tư duy,

kỹ năng thực hành, tăng tính thực tiễn Xây dựng thái độ học tập đúng đắn, phươngpháp học tập chủ động, tích cực, sáng tạo; lòng ham học, ham hiểu biết, năng lực tựhọc, năng lực vận dụng kiến thức vào cuộc sống

Muốn vậy, trong quá trình dạy học các môn học nói chung và hóa học nói riêng cầnxây dựng hệ thống bài tập một cách hợp lý và đáp ứng được các yêu cầu trên

 Đối với BTHH chúng ta cần xây dựng theo các xu hướng như sau:

- Loại bỏ những bài tập có nội dung hóa học nghèo nàn nhưng lại cần đến nhữngthuật toán phức tạp để giải (như hệ nhiều ẩn nhiều phương trình, bất phương trình,cấp số cộng, cấp số nhân, )

- Loại bỏ những bài tập có nội dung lắt léo, giả định rắc rối, phức tạp, xa rời hoặcphi thực tiễn hóa học

- Tăng cường sử dụng bài tập trắc nghiệm khách quan

- Xây dựng bài tập mới về bảo vệ môi trường và phòng chống ma túy

- Xây dựng bài tập mới để rèn luyện cho học sinh năng lực phát hiện vấn đề vàgiải quyết vấn đề, đặc biệt là các vấn đề liên quan đến thực tiễn trong tự nhiên vàcuộc sống

- Đa dạng hóa các loại hình bài tập như bài tập bằng hình vẽ, bài tập vẽ đồ thị, sơ

đồ, bài tập lắp dụng cụ thí nghiệm

- Xây dựng và tăng cường sử dụng bài tập thực nghiệm định lượng

1.3.2 Nguyên tắc xây dựng hệ thống bài tập hóa học

- HTBT phải góp phần thực hiện mục tiêu môn học

- HTBT phải đảm bảo tính chính xác, khoa học

- HTBT phải đảm bảo tính hệ thống, đa dạng

- HTBT giúp củng cố kiến thức cho học sinh

- HTBT phải phát huy tính tích cực, nhận thức, năng lực sáng tạo của học sinh

1.3.3 Quy trình thiết kế hệ thống bài tập hóa học

- Bước 1: Xác định mục đích của HTBT

- Bước 2: Xác định nội dung HTBT

- Bước 3: Xác định loại bài tập, kiểu bài tập

- Bước 4: Thu thập thông tin để soạn bài tập

- Bước 5: Tiến hành soạn thảo bài tập

- Bước 6: Thực nghiệm, chỉnh sửa và bổ sung

CHƯƠNG 2 CƠ SỞ LÝ THUYẾT VỀ CHƯƠNG NHÓM OXI TRONG CHƯƠNG TRÌNH HÓA HỌC LỚP 10 – NÂNG CAO

2.1 Khái quát về nhóm oxi [5]

2.1.1 Vị trí nhóm oxi trong bảng tuần hoàn các nguyên tố

Nhóm oxi bao gồm các nguyên tố oxi (O), lưu huỳnh (S), selen (Se), telu (Te) vàpoloni (Po) thuộc nhóm VIA của bảng tuần hoàn

- Oxi là nguyên tố phổ biến nhất trên trái đất, chiếm khoảng 20% thể tích khôngkhí, khoảng 50% khối lượng vỏ trái đất, khoảng 60% khối lượng cơ thể con người,89% khối lượng nước

- Lưu huỳnh có nhiều trong lòng đất Ngoài ra, lưu huỳnh có trong thành phầncủa dầu thô, khói núi lửa, cơ thể sống (dưới dạng cầu nối kép – S – S – liên kết cácchuỗi protein với nhau)

- Selen là chất bán dẫn rắn, màu nâu đỏ Selen dẫn điện kém trong bóng tối, dẫnđiện tốt khi được chiếu sáng

- Telu là chất rắn, màu xám, thuộc loại nguyên tố hiếm

- Poloni là nguyên tố kim loại, có tính phóng xạ

2.1.2 Cấu tạo nguyên tử của những nguyên tố trong nhóm oxi

2.1.2.1 Giống nhau

Nguyên tử của các nguyên tố có trong nhóm oxi có 6 electron ở lớp ngoài cùng:Obitan s có 2 electron và obitan p có 4 electron (ns2 np4), trong đó có 2 electronđộc thân:

ns2 np4Khi tham gia phản ứng với những nguyên tố có độ âm điện nhỏ hơn, nguyên tửcủa những nguyên tố này có khả năng thu thêm 2 electron để có cấu hình electron

bền vững (ns2np6) Các nguyên tố trong nhóm oxi có tính oxi hoá và có thể tạo nênnhững hợp chất, trong đó chúng có số oxi hoá -2.

2.1.2.1 Sự khác nhau giữa oxi và các nguyên tố trong nhóm

Nguyên tử nguyên tố O không có phân lớp d Nguyên tử của những nguyên tốcòn lại (S, Se, Te) có phân lớp d còn trống:

…

ns2 np4 nd0Những electron lớp ngoài cùng của các nguyên tố S, Se, Te khi được kích thích,chúng có thể chuyển đến những obitan d còn trống để tạo ra lớp ngoài cùng có 4hoặc 6 electron độc thân:

Electron lớp ngoài cùng của trạng thái Electron lớp ngoài cùng của trạng thái

2.1.3 Tính chất của các nguyên tố trong nhóm oxi

2.1.3.1 Tính chất của đơn chất:

Các nguyên tố trong nhóm oxi là những nguyên tố phi kim mạnh (trừ nguyên tốPo), chúng có tính oxi hoá mạnh (tuy nhiên yếu hơn so với những nguyên tốhalogen ở cùng chu kì) Tính chất này giảm dần từ oxi đến telu.

2.2.1.1 Cấu tạo phân tử oxi

Nguyên tử oxi có cấu hình electron 1s2 2s2 2p4, lớp ngoài cùng có hai electron độcthân Hai nguyên tử O liên kết cộng hoá trị không cực, tạo thành phân tử O2 Côngthức cấu tạo của phân tử oxi có thể viết là: O=O

2.2.1.2 Tính chất vật lí và trạng thái tự nhiên của oxi

2.2.1.2.1 Tính chất vật lí

Oxi là chất khí không màu, không mùi, nặng hơn không khí (d = 32

29 1,1) Dưới

áp suất khí quyển, oxi hoá lỏng ở nhiệt độ -1830C

Khí oxi tan ít trong nước (100ml nước ở 200C và 1 atm hoà tan được 3,1 ml khíoxi độ tan S = 0,0043 gam/100 gam H2O)

2.2.1.2.2 Trạng thái tự nhiên

Oxi trong không khí là sản phẩm của quá trình quang hợp Cây xanh là nhà máysản xuất cacbohiđrat và oxi từ cacbon đioxit và nước dưới tác dụng của ánh sángmặt trời Nhờ sự quang hợp của cây xanh mà lượng khí oxi trong không khí hầu nhưkhông đổi:

6CO2 + 6H2O     ¸nh s¸ng C6H12O6 + 6O2

2.2.1.3 Tính chất hoá học của oxi

Nguyên tố oxi có độ âm điện lớn (3,44), chỉ đứng sau flo (3,98) Khi tham giaphản ứng, nguyên tử O dễ dàng nhận thêm 2e Do vậy, oxi là nguyên tố phi kimhoạt động, có tính oxi hoá mạnh Trong các hợp chất (trừ hợp chất với flo và hợpchất peoxit), nguyên tố oxi có số oxi hoá là -2

Oxi tác dụng với hầu hết các kim loại (trừ Au, Pt,…) và phi kim (trừ halogen).Oxi tác dụng với nhiều hợp chất vô cơ và hữu cơ

Quá trình oxi hoá các chất đều toả nhiệt, phản ứng có thể xảy ra nhanh hay chậmkhác nhau phụ thuộc vào các điều kiện nhiệt độ, bản chất và trạng thái của chất.Dưới đây là một số thí dụ minh hoạ cho tính oxi hoá của oxi

2.2.1.3.1 Tác dụng với kim loại

Na và Mg cháy sáng chói trong khí oxi, tạo ra hợp chất ion là oxi

4 Na + O 2 Na O

2 Mg + O 2Mg O

 

 

2.2.1.3.2 Tác dụng với phi kim

Nhiều phi kim cháy trong khí oxi tạo ra oxit, là những hợp chất liên kết cộng hoátrị có cực:

Đun nóng KMnO4 hoặc KClO3 với chất xúc tác MnO2:

2KMnO4 → K2MnO4 + MnO2 + O2 ↑

2KClO3     xóc t¸c: MnO 2 2KCl + 3O2↑

Phân huỷ hiđro peoxit (H2O2) với chất xúc tác là MnO2:

2H2O2     xóc t¸c: MnO 2 2H2O + O2 ↑

b Trong công nghiệp

 Từ không khí

Không khí sau khi loại bỏ CO2, bụi và hơi nước, được hoá lỏng Chưng cất phânđoạn không khí lỏng, thu được khí oxi ở -1830C Khí oxi được vận chuyển trongnhững bình thép có dung tích 100 lít dưới áp suất 150 amt (xem sơ đồ sản xuất oxi

2H2O     ®iÖn ph©n 2H2 + O2

2.2.2 Ozon và hiđro peoxit

2.2.2.1 Ozon

Oxi (O2) và ozon (O3) là hai dạng thù hình của nguyên tố oxi

a Cấu tạo phân tử của ozon

Phân tử ozon có ba nguyên tử oxi liên kết với nhau Nguyên tử oxi trung tâm tạonên một liên kết cho - nhận với một trong hai nguyên tử oxi và hai liên kết cộng hoátrị với nguyên tử oxi còn lại:

Liên kết cho nhận Liên kết cộng hoá trị

Thí dụ:

- O3 oxi hoá hầu hết các kim loại (trừ Au và Pt) Ở điều kiện bình thường, O2không oxi hoá được Ag, nhưng O3 oxi hoá Ag thành Ag2O:

2Ag + O3 → Ag2O + O2

- O2 không oxi hoá được ion I trong dung dịch, nhưng O3 oxi hoá ion I thànhI2:

2K I + O + H O -1 03 2   I + 2K O H + O02 -2 02

c Ứng dụng của ozon

Không khí chứa một lượng rất nhỏ ozon (dưới 10-6 % theo thể tích) có tác dụnglàm cho không khí trong lành Với lượng ozon lớn hơn sẽ gây độc hại cho conngười

Trong thương mại, người ta dùng ozon để tẩy trắng các loại tinh bột, dầu ăn vànhiều chất khác

Trong đời sống, người ta dùng ozon để khử trùng nước ăn, khử mùi, bảo quảnhoa quả Trong y khoa, ozon được dùng để chữa sâu răng

2.2.2.2 Hiđro peoxit

a Cấu tạo phân tử của hiđro peoxit

Hiđro peoxit (nước oxi già) có công thức phân tử là H2O2 Công thức cấu tạo củaphân tử là:

Hiđro peoxit là chất lỏng không màu, nặng hơn nước (D = 1,45 g/cm3), hoá rắn ở

- 0,480C, tan trong nước theo bất kì tỉ lệ nào

 Tính chất hoá học

- Hiđro peoxit là hợp chất ít bền, dễ bị phân huỷ thành H2O và O2, phản ứng toảnhiều nhiệt Sự phân huỷ H2O2 sẽ xãy ra nhanh nếu có mặt xúc tác:

2H2O2     xóc t¸c: MnO 2 H2O + O2↑

Phản ứng này được dùng điều chế oxi trong phòng thí nghiệm

- Số oxi hoá của nguyên tố oxi trong H2O2 là -1, là số oxi hoá trung gian giữa các

số oxi hoá -2 và 0 của nguyên tố oxi Vì vậy, H2O2 vừa có tính oxi hoá, vừa có tínhkhử:

H2O2 có tính oxi hoá khi tác dụng với chất khử Thí dụ:

 Ứng dụng của hiđro peoxit

Hàng năm, các nước trên thế giới sản xuất được 720000 tấn H2O2 (quy ra nguyênchất)

Những ứng dụng của hiđro peoxit liên quan đến tính oxi hóa của nó:

- 28% dùng làm chất tẩy trắng bột giấy

- 20% dùng chế tạo nguyên liệu tẩy trắng trong bột giặt

- 19% dùng tẩy trắng tơ sơi, lông, len, vải

- 17% dùng làm chất bảo vệ môi trường, khai thác mỏ

- 16% dùng trong các ngành công nghiệp hóa chất, khử trùng hạt giống trong nông nghiệp, chất bảo quản nước giải khát, trong y khoa dùng làm chất sát trùng (dung dịch H2O2 3%),…

2.3 Lưu huỳnh, hiđro sunfua, hợp chất có oxi của lưu huỳnh [4]

2.3.1 Lưu huỳnh

2.3.1.1 Tính chất vật lí của lưu huỳnh

Hai dạng thù hình của lưu huỳnh

Lưu huỳnh có hai dạng thù hình: Lưu huỳnh tà phương Sα và lưu huỳnh đơn tà

Sβ Chúng khác nhau về cấu tạo tinh thể và một số tính chất vật lí, nhưng tính chấthóa học giống nhau

Hai dạng lưu huỳnh Sα và Sβ có thể biến đổi qua lại với nhau theo điều kiện nhiệt

độ

2.3.1.2 Tính chất hóa học của lưu huỳnh

Nguyên tử S có cấu hình electron là 1s2 2s2 2p6 3s2 3p4 Ở trạng thái cơ bản,nguyên tử S có 2 electron độc thân Ở trạng thái kích thích, nguyên tử S có 4 hoặc 6electron độc thân

Bởi vậy, trong các hợp chất của S với những nguyên tố có độ âm điện nhỏ hơn(kim loại, hiđro ), nguyên tố S có số oxi hóa −2.

Trong các hợp chất cộng hóa trị của S với những nguyên tố có độ âm điện lớnhơn (oxi, clo ), nguyên tố S có số oxi hóa +4 hoặc +6

Như vậy, đơn chất lưu huỳnh (số oxi hóa = 0) có số oxi hóa trung gian giữa −2

và +6 Khi tham gia phản ứng hóa học, nó thể hiện tính oxi hóa hoặc tính khử

a Lưu huỳnh tác dụng với kim loại và hiđro

Lưu huỳnh tác dụng với nhiều kim loại và hiđro ở nhiệt độ cao, sản phẩm là muốisunfua hoặc hiđro sunfua:

b Lưu huỳnh tác dụng với phi kim

Ở nhiệt độ thích hợp, lưu huỳnh tác dụng được với một số phi kim như oxi, clo,flo:

2.3.1.3 Ứng dụng của lưu huỳnh

Lưu huỳnh là nguyên liệu quan trọng cho nhiều ngành công nghiệp:

- 90% lượng lưu huỳnh sản xuất được dùng để điều chế H2SO4

- 10% lượng lưu huỳnh còn lại được dùng để lưu hóa cao su, chế tạo diêm, sảnxuất chất tẩy trắng bột giấy, chất dẻo ebonit, dược phẩm, phẩm nhuộm, chất trừ sâu

và chất diệt nấm trong nông nghiệp,

2.3.1.4 Sản xuất lưu huỳnh

a Khai thác lưu huỳnh

Để khai thác lưu huỳnh dạng tự do trong lòng đất, người ta dùng hệ thống thiết bịnén nước siêu nóng (1700C) vào mỏ lưu huỳnh để đẩy lưu huỳnh nóng chảy lên mặtđất (phương pháp Frasch).

b Sản xuất lưu huỳnh từ hợp chất

Trong công nghiệp luyện kim màu, người ta thu được một lượng lớn sản phẩmphụ là SO2 Trong khí tự nhiên, người ta cũng tách ra được một lượng đáng kể khíH2S Từ những khí này, điều chế ra lưu huỳnh

 Đốt H2S trong điều kiện thiếu không khí:

2.3.2.1 Cấu tạo phân tử

Phân tử hiđro sunfua (H2S) có cấu tạo tương tự phân tử H2O Nguyên tử S có 2electron độc thân ở phân lớp 3p tạo ra 2 liên kết cộng hóa trị có cực với 2 nguyên tử

H Trong hợp chất này, nguyên tố S có số oxi hóa −2

2.3.2.2 Tính chất vật lí

Hiđro sunfua là khí không màu, mùi trứng thối, nặng hơn không khí (d = 34

29 ≈1,17) Hóa lỏng ở −600C, hóa rắn ở −860C Khí H2S tan trong nước (ở 200C và 1atm,khí hiđro sunfua có độ tan S = 0,38 gam/100 gam H2O) Khí H2S rất độc, không khí

có chứa lượng nhỏ khí này có thể gây ngộ độc nặng cho người và động vật

Trong hợp chất H2S, nguyên tố lưu huỳnh có số oxi hóa thấp nhất là −2 Khitham gia phản ứng hóa học, tùy thuộc vào bản chất và nồng độ của chất oxi hóa,nhiệt độ, mà nguyên tố lưu huỳnh có số oxi hóa −2 (S2

) có thể bị oxi hóa thànhlưu huỳnh tự do (S ), hoặc lưu huỳnh có số oxi hóa +4 (0 S4

), hoặc lưu huỳnh có sốoxi hóa +6 (S6) Vì vậy, hiđro sunfua có tính khử mạnh

Các thí dụ sau đây chứng minh cho tính khử của hiđro sunfua:

- Dung dịch axit sunfuhiđric tiếp xúc với không khí, nó dần trở nên vẩn đục màuvàng, do oxi của không khí đã oxi hóa H2S thành S :0

2H S + 3O   2H O + 2 S ONếu không cung cấp đủ không khí hoặc ở nhiệt độ không cao lắm thì H2S bị oxihóa thành S :0

-2 0 0 -2 0

t 2

2H S + O   2H O + 2S

- Clo có thể oxi hóa H2S thành H2SO4:

H S + 4Cl + 4H O 2-2 0 2 2  H S O + 8H Cl26 4 -1

2.3.2.4 Trạng thái tự nhiên Điều chế

Trong tự nhiên, hiđro sunfua có trong một số nước suối, trong khí núi lửa, khíthoát ra từ chất protein bị thối rữa,

Trong công nghiệp không sản xuất hiđro sunfua Trong phòng thí nghiệm điềuchế bằng phản ứng của dung dịch axit clohiđric với sắt (II) sunfua:

FeS + 2HCl → FeCl2 + H2S↑

2.3.2.5 Tính chất của muối sunfua

Muối sunfua của các kim loại nhóm IA, IIA (trừ Be) như Na2S, K2S tan trongnước và tác dụng với các dung dịch axit HCl, H2SO4 loãng sinh ra khí H2S:

Na2S + 2HCl → 2NaCl + H2S↑

Muối sunfua của một số kim loại nặng như PbS, CuS, không tan trong nước,không tác dụng với dung dịch HCl, H2SO4 loãng.

Muối sunfua của những kim loại còn lại như ZnS, FeS, không tan trong nước,nhưng tác dụng với dung dịch HCl, H2SO4 loãng sinh ra khí H2S:

ZnS + 2H2SO4 → ZnSO4 + H2S↑

Một số muối sunfua có màu đặc trưng: CdS màu vàng, CuS, FeS, Ag2S, màuđen

2.3.3 Hợp chất có oxi của lưu huỳnh

2.3.3.1 Lưu huỳnh đioxit

a Cấu tạo phân tử

Nguyên tử lưu huỳnh ở trạng thái kích thích có 4 electron độc thân ở các phânlớp 3p và 3d: 3s23p33d1 Những electron độc thân này của nguyên tử S liên kếtvới 4 electron độc thân của hai nguyên tử O tạo thành bốn liên kết cộng hóa trị cócực

 Lưu huỳnh đioxit là oxit axit

SO2 tan trong nước tạo thành dung dịch axit sunfurơ (H2SO3):

SO2 + H2O    H2SO3

H2SO3 là axit yếu (mạnh hơn axit sunfuhiđric) và không bền (ngay trong dungdịch, H2SO3 cũng bị phân hủy thành SO2 và H2O)

SO2 tác dụng với dung dịch bazơ, tạo nên 2 muối: Muối trung hòa, như Na2SO3,chứa ion sunfit -3

2

SO và muối axit, như NaHSO3, chứa ion hiđrosunfit (

-3HSO )

 Lưu huỳnh đioxit là chất khử và là chất oxi hóa

Trong hợp chất SO2, nguyên tố lưu huỳnh có số oxi hóa +4, là số oxi hóa trunggian giữa các số oxi hóa −2 và +6 Do vậy, khi tham gia phản ứng oxi hóa - khử,SO2 có thể bị khử hoặc bị oxi hóa

+4S O + 2H S 2 2-2  3S + 2H O0 2

+4S O + 2Mg 2 0  S + 2Mg O0 +2

d Lưu huỳnh đioxit - chất gây ô nhiễm

Lưu huỳnh đioxit là một trong các chất chủ yếu gây ô nhiễm môi trường Nóđược sinh ra do sự đốt cháy các nhiên liệu hóa thạch (than, dầu, khí đốt), thoát vàobầu khí quyển và là một trong những nguyên nhân chính gây ra mưa axit Mưa axittàn phá nhiều rừng cây, công trình kiến trúc bằng đá và kim loại, biến đất đai trồngtrọt thành những vùng hoang mạc Không khí có SO2 gây hại cho sức khỏe conngười (gây viêm phổi, mắt, da)

e Ứng dụng và điều chế lưu huỳnh đioxit

 Ứng dụng

Lưu huỳnh đioxit được dùng để:

- Sản xuất axit sunfuric

- Tẩy trắng giấy, bột giấy

- Chống nấm mốc cho lương thực, thực phẩm,

 Điều chế

- Trong phòng thí nghiệm, SO2 được điều chế bằng cách đun nóng dung dịch axitH2SO4 với muối Na2SO3

Na2SO3 + H2SO4 → Na2SO4 + H2O + SO2↑

Thu SO2 vào bình bằng cách đẩy không khí

- Trong cơng nghiệp, SO2 được điều chế bằng cách:

+ Đốt cháy lưu huỳnh

+ Đốt quặng sunfua kim loại, như pirit sắt (FeS2):

4FeS2 + 11O2 → 2Fe2O3 + 8SO2↑

2.3.3.2 Lưu huỳnh trioxit

a Cấu tạo phân tử

Nguyên tử lưu huỳnh ở trạng thái kích thích cĩ thể cĩ cấu hình electron lớp ngồicùng là: 3s1 3p3 3d2

Ở trạng thái này, nguyên tử S cĩ 6 electron độc thân, do vậy nguyên tử S cĩ thểliên kết với 6 electron độc thân của ba nguyên tử O tạo ra sáu liên kết cộng hĩa trị.Mỗi nguyên tử O liên kết với nguyên tử S bằng một liên kết đơi

Trong hợp chất SO3, nguyên tố S cĩ số oxi hĩa cực đại là +6

Lưu huỳnh trioxit là oxit axit, tác dụng rất mạnh với nước tạo thành axit sunfuric

và tỏa nhiều nhiệt:

SO3 + H2O → H2SO4

Ngồi ra, SO3 tác dụng được với oxit bazơ, bazơ tạo thành muối sunfat

2SO2 + O2          xúc tác, t0 2SO3

Trong hợp chất H2SO4, nguyên tố S cĩ số oxi hĩa cực đại là +6

2.3.3.3 Axit sunfuric

a Cấu tạo phân tử

H O

SOH

OO

Trong hợp chất H2SO4, nguyên tố S có số oxi hóa cực đại là +6

b Tính chất vật lí

Axit sunfuric là chất lỏng sánh như dầu, không màu, không bay hơi, nặng gầngấp hai lần nước (H2SO4 98% có D = 1,84g/cm3) H2SO4 đặc rất dễ hút ẩm, tính chấtnày được dùng làm khô khí ẩm

Axit sunfuric đặc tan trong nước, tạo thành những hiđrat H2SO4.nH2O và tỏa mộtlượng nhiệt lớn Nếu rót nước vào axit H2SO4 đặc, nước sôi đột ngột kéo theonhững giọt axit bắn ra xung quanh gây nguy hiểm Vì vậy muốn pha loãng axitsunfuric đặc, người ta rót từ từ axit vào nước và khuấy nhẹ bằng đũa thủy tinh, tuyệtđối không làm ngược lại

b Tính chất hóa học

 Tính chất của dung dịch axit sunfuric loãng

Dung dịch axit sunfuric loãng có những tính chất chung của axit:

- Đổi màu quỳ tím thành đỏ

- Tác dụng với kim loại hoạt động, giải phóng khí hiđro

- Tác dụng với muối của những axit yếu

- Tác dụng với oxit bazơ và bazơ

 Tính chất của axit sunfuric đặc

Axit sunfuric đặc có một số tính chất hóa học đặc trưng sau:

Công thức cấu tạo củaH2SO4 còn có thể biểudiễn như sau:

Hợp chất gluxit (cacbonhiđrat) tỏc dụng với H2SO4 đặc bị biến thành cacbon(than):

Cn(H2O)m    H SO đặc 2 4 nC + mH2O

Một phần sản phẩm C bị H2SO4 đặc oxi húa thành khớ CO2, cùng với khớ SO2 gõyhiện tượng sủi bọt đẩy cacbon trào ra ngoài cốc:

C + 2H2SO4 → CO2 + 2SO2 + 2H2O

Da thịt tiếp xỳc với H2SO4 đặc sẽ bị bỏng rất nặng, vỡ vậy khi sử dụng axitsunfuric phải hết sức thận trọng

d Ứng dụng

Hàng năm, thế giới sản xuất khoảng 160 triệu tấn H2SO4 Axit sunfuric là húachất hàng đầu trong nhiều ngành sản xuất

e Sản xuất axit sunfuric

Axit sunfuric được sản xuất trong cụng nghiệp bằng phương phỏp tiếp xỳc.Phương phỏp này gồm ba cụng đoạn chớnh:

 Sản xuất SO2

Tùy thuộc vào nguồn nguyờn liệu cú sẵn mà phương phỏp sản xuất SO2 cú khỏcnhau

- Thiờu quặng pirit sắt (FeS2):

4FeS2 + 11O2 → 2Fe2O3 + 8SO2

- Đốt chỏy lưu huỳnh:

S + O2 → SO2

Khí SO3 đi từ dưới lên đỉnh tháp, H2SO4 đặc chảy từ đỉnh tháp xuống dưới.

Dùng H2SO4 98% hấp thụ SO3 được oleum H2SO4.nSO3

H2SO4 + nSO3 → H2SO4.nSO3

Sau đó dùng lượng nước thích hợp pha loãng oleum, được H2SO4 đặc:

H2SO4.nSO3 + nH2O → (n+1)H2SO4

f Muối sunfat và nhận biết ion sunfat

 Muối sunfat

Muối sunfat là muối của axit sunfuric Có 2 loại muối sunfat:

- Muối trung hòa (muối sunfat) chứa ion sunfat ( 2

4

SO ) Phần lớn muối sunfatđều tan, trừ BaSO4, CaSO4, PbSO4, không tan

- Muối axit (muối hiđrosunfat) chứa ion hiđrosunfat (HSO4

)

 Nhận biết ion sunfat

Dùng dung dịch muối bari để nhận biết ion SO24 

trong dung dịch H2SO4 hoặctrong dung dịch muối sunfat Phản ứng sinh ra kết tủa trắng không tan trong axithoặc kiềm

H2SO4(dd) + BaCl2(dd) → BaSO4(r) + 2HCl(dd)

Na2SO4(dd) + BaCl2(dd) → BaSO4(r) + 2NaCl(dd)

CHƯƠNG 3 XÂY DỰNG CÁC DẠNG BÀI TẬP VỀ

CHƯƠNG NHÓM OXI TRONG CHƯƠNG TRÌNH HÓA HỌC

Bài 2: Viết phương trình phản ứng theo chuỗi biến hoá sau:

SO2 + CaO    CaSO3

CaSO3 + H2SO4    CaSO4 + H2O + SO2

Bài tập 3: Viết các phương trình phản ứng biễu diễn biến hóa sau, kèm theo điều kiện nếu có:

t

  2Na2ONa2O + H2O → 2NaOH

4NaOH       ®iÖn ph©n nãng ch¶y O2 + 2H2O + 4Na

0

t

O + S   SO

SO2 + Cl2 + 2H2O → H2SO4 + 2HCl

H2SO4 + 2HI → SO2 + I2 + 2H2O

I2 + 2Na2S2O3 → 2NaI + Na2S4O6

2KClO   2KCl + 2O

O2 + 4HI → 2I2 + 2H2O

I2 + 2KOH → KIO + KI + H2O

2KI + O3 + H2O → 2KOH + I2 + O2

2Cu(NO3)2 t 0

  2CuO + 4NO2 + O2UV

K2O + H2O → 2KOH

4KOH       ®iÖn ph©n nãng ch¶y 4K + O2 + 2H2O

3Fe + 2O2 t 0

  Fe3O4Fe3O4 + 8HCl → FeCl2 + 2FeCl3 + 4H2O

2FeCl3 + Cu → CuCl2 + 2FeCl2

1 4FeS2 + 11O2 → 8SO2 + 2Fe2O3

2 SO2 + Cl2 + 4NaOH → Na2SO4 + 2NaCl + 2H2O

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     ¸nh s¸ng 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       ®iÖn ph©n nãng ch¶y 2Na + Cl2

Bài tập 5: Xác định các chất và hoàn thành các phương trình phản ứng sau: FeS + A    B (khí) + C

t +Fe Y hoÆc Z

Bài tập 7: Xác định các chữ cái trong sơ đồ sau và hoàn thành các phương trình phản ứng:

H2S + H2SO4 đ    S↓ + SO2↑ + 2H2O

Bài tập 8: Cho các quá trình sau, quá trình nào axit sunfuric đặc không thể hiện vai trò là chất háo nước (không ghi điều kiện của phản ứng)?

Hướng dẫn giải

Sự háo nước của axit H2SO4 đặc được thể hiện trong các quá trình:

- Lấy nước của tinh thể hiđrat

Ví dụ: CuSO4.5H2O   H SO ® 2 4  CuSO4 + 5H2O

- Sự hóa than của gluxit (cacbonhiđrat)

Điều kiện của chất được làm khô bằng H2SO4 đặc là chất đó không tác dụng vớiH2SO4 đặc (nó không có tính khử, không có tính bazơ…)

Xét các phương án:

A Vì các chất HBr, HI, NH3 tác dụng với H2SO4 đặc

Ví dụ: 2HBr + H2SO4 đ → Br2 + SO2 + 2H2O

B Vì SO3 tan trong H2SO4 đặc, H2 tác dụng với H2SO4 đặc

Ví dụ nSO3 + H2SO4 đ → H2SO4.nSO3 (oleum)

H2 + H2SO4 đ → SO2 + 2H2O

C Vì các chất HBr, HI, H2S, H2 tác dụng với H2SO4 đặc

D Thỏa mãn chỉ gồm các chất khí không tác dụng với H2SO4 đặc  Chọn D

Bài tập 10: Cho hỗn hợp A gồm một kim loại và một oxit kim loại tác dụng với

Hướng dẫn giải

Ta xét các phương án:

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 án này

B Fe + H2SO4 (l) → FeSO4 + H2↑

Fe2O3 + 3H2SO4 (l) → Fe2(SO4)3 + 3H2O

Fe2(SO4)3 + Cu → 2FeSO4 + CuSO4

 Loại phương án này