CÁC DẠNG BÀI TẬPKim loại, oxit kim loại, bazo, muối tác dụng với các axit không có tính OXH HCl, loãng Kim loại, oxit kim loại, bazo, muối tác dụng với các axit có tính OXH Bài tập về m
Trang 1HÓA VÔ CƠ I
NHĨM 3 Giáo viên hướng dẫn: LÊ THỊ ĐẶNG CHI
Bài thuyết trình
Trang 2t p ho
Cac bon
–
Sil ic
Trang 4CÁC DẠNG BÀI TẬP
Kim loại, oxit kim loại, bazo, muối tác dụng với các axit không có tính OXH( HCl, loãng)
Kim loại, oxit kim loại, bazo, muối tác dụng với các axit có tính OXH
Bài tập về muối halogenua
Bài tập về oxi và hỗn hợp oxi, ozon
CÁC DẠNG BÀI TẬP
Kim loại, oxit kim loại, bazo, muối tác dụng với các axit không có tính OXH( HCl, loãng)
Kim loại, oxit kim loại, bazo, muối tác dụng với các axit có tính OXH
Bài tập về muối halogenua
Bài tập về oxi và hỗn hợp oxi, ozon
Trang 5Dạng 1: Kim loại, oxit kim loại, bazo, muối tác dụng với các axit không có tính OXH (HCl, loãng)
* Phương pháp giải:
• Cách 1: Cách thông thường: sử dụng phương pháp đại số, đặt ẩn và thiết lập mối quan hệ giữa ẩn số với dữ liệu bài toán, sau đó giải các phương trình hoặc hệ phương trình
• Cách 2: Cách giải nhanh: sử dụng các định luật như: Bảo toàn khối lượng, bảo toàn điện tích, bảo toàn nguyên tố
• Đối với các bài toán phức tạp cần phối hợp nhiều phương pháp chứ không đơn thuần là 1 phương pháp
Trang 6Một số vấn đề cần lưu ý khi dùng cách 2:
• Trong các phản ứng của kim loại, oxit kim loại: nHCl=2
• = =
• nO/oxit =
• Trong phản ứng kim loại với nước: =
• Phản ứng giữa axit và bazo : H+ + H2O
Đối với bài toán kim loại tác dụng với axit
mmuối khanclorua= mkl + 71.
mmuối khansunfat= mkl+ 96.
Trang 7Câu 36/T35: Cho 2 gam hỗn hợp X gồm Mg, Al, Zn, Fe tác dụng với dung dịch HCl dư giải phóng 1,12 lít khí (đktc) Mặt khác, cũng cho 2 gam X tác dụng hết với khí clo dư thu được 5,763 gam hỗn hợp muối Thành phần phần trăm khối lượng Fe trong X là
A.14% B.16,8% C.19,2 % D 22,4 %
Bài giải:
Ta có: = 0,05( mol)
- Bảo toàn nguyên tố H ta có: nHCl= 2=0,1(mol) => = nHCl=0,1 mol
mmuối clorua = mkim loại + = 2 + 0,1.35,5= 5,55(g)
- Khi cho cùng một lượng X tác dụng với dd HCl và Cl2 dư cho khối lượng muối khác nhau là do ở TN1 Fe tác dụng với HCl tạo muối FeCl2 còn ở TN2 Fe tác dụng với Cl2 tạo muối FeCl3
- Giả sử trong 2 gam hỗn hợp X có x mol Fe
Khi đó ta có: x= = = 6.10-3
=> nFe= x=6.10-3 (mol) => %mFe= 100% 16,8%
Trang 8Câu 39/T36: Cho hỗn hợp X gồm MgO và Al2O3.Chia hỗn hợp X thành hai phần hoàn toàn đều nhau, mỗi phần có khối lượng m gam.
Cho phần 1 tác dụng với 200 ml dung dịch HCl, đun nóng và khuấy đều Sau khi kết thúc phản ứng, làm bay hơi cẩn thận hỗn hợp thu được (m+ 27,5) gam chất rắn khan
Cho phần 2 tác dụng với 400 ml dung dịch HCl đã dùng ở thí nghiệm trên, đun nóng, khuấy đều và sau khi kết thúc phản ứng cũng lại làm bay hơi hỗn hợp như trên và cuối cùng thu được (m+ 30,8) gam chất rắn khan
Nồng độ mol/l của dung dịch HCl đã dùng là
A.1,0 B.0,5 C.5,0 D.2,5
Trang 9Bài giải
Phần 1: m (g) X + 200 ml HCl -> (m+27,5) g chất rắn khan
Phần 2: m (g) X + 400 ml HCl-> (m + 30,8) g chất rắn khan
Nhận xét: Cùng lượng m, VHCl(2) = 2VHCl(1) mà mrắn(2) < 2 mrắn(1) => ở phần 2 HCl còn dư
Mặt khác bản chất sự thay đổi khối lượng của chất rắn sau pư là do sự chênh lệch về mO/oxit và mCl-/muối
Trang 10Câu 22.(KA- 2010): Hòa tan hoàn toàn 8,94 gam hỗn hợp gồm Na, K và Ba vào nước, thu được dung dịch X và 2,688 lít khí H2 (đktc) Dung dịch
Y gồm HCl và H2SO4 tỉ lệ mol tương ứng là 4 : 1 Trung hòa dung dịch X bởi dung dịch Y, tổng khối lượng các muối được tạo ra là
Trang 11Dạng 2 : Kim loại, oxit kim loại, bazo, muối tác dụng với các axit có tính OXH
* Phương pháp giải
Phương pháp chủ yếu là sử dụng định luật bảo toàn e, kết hợp với các phương pháp khác như bảo toàn khối lượng, bảo toàn điện tích, bảo toàn nguyên tố
Khi làm dạng này cần chú ý:
Khi cho kim loại tác dụng với H2SO4 đặc:
Một số kl bị thụ động trong H2SO4 đặc, nguội: Fe, Al, Cr,
2 axit trên có khả năng oxi hóa các chất lên số oxi hóa cực đại
Đối với oxit sắt : tùy theo dữ kiện đề bài mà quy đổi cho phù hợp
Nếu một bài toán có nhiều quá trình oxi hóa khử thì chỉ cần để ý đến số oxi hóa của nguyên tố đó trước và sau phản ứng, sau đó dùng định luật bảo toàn e áp dụng cho cả bài toán
Trang 12Câu 42/T36: Cho 3,04 gam hỗn hợp X gồm FeO,Fe3O4, Fe2O3 Để khử hoàn toàn hỗn hợp X thì cần 0,1 gam hidro Mặt khác, hòa tan hỗn hợp
X trong H2SO4 đặc, nóng thì thể tích khí SO2(sản phẩm khử duy nhất ở đktc) là;
- Ta có: mFe+ mO=56x + 16y= 3,04( g) (1)
- Mặt khác khi cho X tác dụng với H2
O0 + 2e O-2 H2 2 H+ + 2e
y 2y 0,05 0,1
- Theo định luật bảo toàn khối lượng ta có: 2y = 0,1 (2)
Từ (1) và (2)
Trang 13Đặt = z
Khi cho 3,04 gam X tác dụng với axit H2SO4 ta có quá trình khử và oxi hóa như sau:
Fe0 Fe+3 + 3e O0 + 2e O-2
Trang 14Câu46/41: Hòa tan hoàn toàn 2,44 gam hỗn hợp bột X gồm FexOy và Cu bằng dung dịch H₂SO4 đặc nóng (dư) Sau phản ứng thu được 0,504 lít khí SO₂(sản phẩm khử duy nhất,ở đktc) và dung dịch chứa 6,6 g hỗn hợp muối sunfat Phần trăm khối lượng Cu trong X là:
A.39,34% B 65,57% C 26,23% D.13,11%
Bài giải:
Dùng phương pháp quy đổi hỗn hợp X gồm F và Cu thành Fe, O và Cu
Khi đó gọi số mol của Fe, O và Cu lần lượt là a, b và c
Trang 15- Áp dụng định luật bảo toàn nguyên tố, ta có: nCu = = c mol
= nFe/2 = a/2Suy ra phương trình: 200a + 160c = 6,6 (2)
- Mặt khác ta có pt dựa vào khối lượng hh X là : 56a + 16b + 64c =2,44 (3)
Từ (1) (2) và (3) ta có hệ pt :
Suy ra: %mCu = mCu/mhh = 0,01.64.100/2,44= 26,23%
Chọn đáp án C
Trang 16Dạng 3: Bài tập về muối halogenua
∗ Phương pháp giải
• Sử dụng các phương pháp như: bảo toàn khối lượng, tăng giảm khối lượng,…
• Lưu ý: Trong các muối bạc holgenua chỉ có AgF tan còn lại đều không tan
Trang 17Câu 17/38 Cho dung dịch chứa 6,03 gam hỗn hợp gồm hai muối NaX và NaY (X,Y là hai nguyên tố có trong tự nhiên, ở hai chu kì liên tiếp thuộc nhóm VIIA, số hiệu nguyên tử ZX<ZY ) vào dung dịch AgNO3 (dư), thu được 8,61 gam kết tủa.Phần trăm khối lượng của hỗn hợp ban đầu là
A.58,2% B.52.8% C.41,8% D.47,2%
Bài giải:
Điểm cần lưu ý ở bài này là AgF là dung dịch chứ không phải kết tủa nên bài này ta xét 2 trường hợp:
Trường hợp 1:
- X là Flo suy ra Y là clo ( vì ZX < ZY và X,Y là 2 nguyên tố thuộc 2 chu kì liên tiếp nhau của nhóm VII)
- Hai muối đó là NaF và NaCl Gọi x,y lần lượt là số mol của 2 muối, theo đề bài ta có :
Phần trăm của NaF có trong hỗn hợp đầu là: = 41.8%
Trang 18Trường hợp 2: Giải theo phương pháp trung bình :
Gọi Na là công thức trung bình của 2 muối trên, ta có phương trình phản ứng sau:
Trang 19Dạng 4: Bài tập về oxi và hỗn hợp oxi, ozon
2. Cần phải xác định đúng trị số trung bình liên quan trực tiếp đến việc giải bài toán Từ đó dựa vào dữ kiện của đề bài để tính giá trị trung bình rồi rút ra kết luận cần thiết
3. Min( max()
Trang 20Câu 17/33: Nạp khí oxi vào bình có dung tích 2,24l (ở , 10 atm) Thực hiện phản ứng ozon hóa bằng tia hồ quang điện, sau đó đưa bình về nhiệt độ ban đầu thì áp suất là 9,5 atm Hiệu suất của phản ứng ozon hóa là:
Trang 21Câu 40/40 : Hỗn hợp khí X gồm O₂ và O₃ có tỉ khối so với H₂ là 22 Hỗn hợp khí Y gồm metylamin và etylamin có tỉ khối so với H₂ là 17,833
Để đốt cháy hoàn toàn V₁ lít Y cần vừa đủ V₂ lít X (biết sản phẩm cháy gồm CO₂, H₂O và N₂, các chất khí đo ở cùng nhiệt độ, áp suất)
- Quy đổi hỗn hợp X thành nguyên tử O
- Áp dụng định luật bảo toàn nguyên tố, ta có : nO= 2nO2 + 3nO3= 2a + 3b =11a
Trang 25CÁC DẠNG BÀI TẬP
Bài tập về Nitơ, amoniac
Tính oxi hóa của
Kim loại, hỗn hợp kim loại tác dụng với thu được các sản phẩm khử của
Hỗn hợp kim loại và oxit kim loại tác dụng với Phản ứng của gốc trong môi trường
axit và bazo.
Phản ứng của gốc trong môi trường
axit và bazo.
Nhiệt phân muối nitrat
Bài tập về phân bón hóa học CÁC DẠNG BÀI TẬP
Bài tập về Nitơ, amoniac
Tính oxi hóa của
Kim loại, hỗn hợp kim loại tác dụng với thu được các sản phẩm khử của
Hỗn hợp kim loại và oxit kim loại tác dụng với Phản ứng của gốc trong môi trường
axit và bazo.
Phản ứng của gốc trong môi trường
axit và bazo.
Nhiệt phân muối nitrat
Bài tập về phân bón hóa học
Trang 26Phương pháp giải
• Đối với những bài tập liên quan đến chất khí: tính thể tích khí thu được,tính áp suất chất khí…dùng định luật Avogadro và phương trÌnh trạng thái khí để giải
Phương trình trạng thái khí: PV=nRT
• Đối với bài toán hiệu suất:
Hiệu suất của phản ứng được tính theo công thức:
• Đối với bài toán về amoniac và muối amoni: nắm rõ tính chất của ammoniac và muối amoni, viết phương trình phản ứng và giải dựa vào phương trình phản ứng
H= 100% = 100%
Trang 27bột Fe) thu được hỗn hợp khí Y có tỉ khối so với H2 bằng 4 Hiệu suất phản ứng tổng hợp amoniac là:
A.10,00% B.18,75% C.20,00% D.25,00%
Bài giải:
Ta có: = 3,6 X = 2 3,6 = 7,2Theo quy tắc đường chéo ta có:
7,2
Giả sử: = 1 mol = 4 mol
Trang 29Vì , N có số oxi hóa cao nhất +5 , trong phản ứng có sự thay đổi số oxi hóa , số oxi hóa của nitơ giảm xuống giá trị thấp hơn
a Với kim loại :
oxi hóa hầu hết các kim loại (trừ Au và Pt ) không giải phóng khí , do ion có khả năng oxi hoá mạnh hơn
• Với những kim loại có tính khử yếu : Cu , Ag
Trang 30- Fe, Al bị thụ động hóa trong dung dịch đặc nguội
b Tác dụng với phi kim :
- Khi đun nóng đặc có thể tác dụng được với C, P ,S
Ví dụ :
c Tác dụng với hợp chất :
- , muối sắt (II) có thể tác dụng với
- Nguyên tố bị oxi hóa trong hợp chất chuyển lên mức oxi hóa cao hơn:
- Nhiều hợp chất hữu cơ như giấy , vải , dầu thông bốc cháy khi tiếp xúc với đặc
Trang 31∗ Phương pháp giải:
Khi cho nhiều kim loại tác dụng với cùng một dung dịch HNO3 cần nhớ: Kim loại càng mạnh tác dụng với dung dịch HNO3 càng loãng thì trong gốc NO3- bị khử xuống mức oxi hoá càng thấp (
Nếu đề yêu cầu xác định thành phần hỗn hợp kim loại ban đầu có thể qua các bước giải:
• Bước 1: Viết các phương trình phản ứng xảy ra (chú ý xác định sản phẩm của nitơ cho đúng), nhớ cân bằng
• Bước 2: Đặt ẩn số, thường là số mol của các kim loại trong hỗn hợp
• Bước 3: Lập hệ phương trình toán học để giải
Trường hợp bài toán không cho dữ kiện để lập phương trình đại số theo số mol và khối lượng các chất có trong phản ứng, để ngắn gọn ta nên áp dụng phương pháp bảo toàn electron
Trang 32gồm 2 khí là N2O và N2 Tỉ khối của hỗn hợp khí Y so với khí H2 là 18 Cô cạn dung dịch X, thu được m gam chất rắn khan
Trang 33Al Al+3 + 3e 2 N+5 + 8e 2N2O
0,46 1,38 0,24 0,06
2 N+5 + 10e N2 0,3 0,03
Trang 34toàn thu được m gam chất rắn X gồm 3 kim loại, X tác dụng hoàn toàn với HNO3 đặc, dư thu được V lít khí NO2 (duy nhất và ở đktc) Giá trị của V là:
Bài giải
Vì rắn X gồm 3 KL nên Mg hết, Al chưa phản ứng hoặc chỉ phản ứng 1 phần
Cả quá trình chỉ có Al và Mg thay đổi số OXH, còn Ag và Cu là các sản phẩm trung gian nên áp dụng định luật bảo toàn e, ta có :
Trang 36
thu được 0,75m gam chất rắn, dung dịch X và 5,6 lít hỗn hợp khí (đktc) gồm NO và NO2(không có sản phẩm khử khác của N+5) Biết lượng HNO3 đã phản ứng là 44,1 gam Giá trị của m là
Trang 38• Phương pháp giải:
- Dùng các phương pháp bảo toàn e, quy đổi
- Khi quy đổi hỗn hợp nhiều chất thành hỗn hợp còn 2 hay chỉ còn 1 chất ta phải bảo toàn số mol nguyên tố và khối lượng hỗn hợp
- Có thể quy đổi hỗn hợp về bất kì cặp chất nào Tuy nhiên ta nên chọn cặp chất nào đơn giản có ít phản ứng oxi hóa khử nhất để đơn giản việc tính toán
Nếu đề bài cho hỗn hợp Fe, Fe2O3, Fe3O4, FeO ta nên quy hỗn hợp về FeO và Fe2O3 hay quy về Fe và O hay
Nếu đề bài cho hỗn hợp Fe2O3, Fe3O4, FeO có số mol bằng nhau, ta nên quy hỗn hợp về Fe3O4
- Khi quy đổi hỗn hợp về 1 chất là FexOy thì oxit FexOy tìm được chỉ là oxit giả định không có thực
Trang 39nhất ở đktc) và dung dịch X Cô cạn dung dịch X thu được 154,88 gam muối khan Giá trị của V là:
A.4,48 B 8,96 C 5,376 D 11,2
Bài giải
-Giả sử ban đầu Fe bị oxi hóa bởi O2 cho hh X Sau đó khi phản ứng với HNO3 dư thì ta thấy Fe ban đầu chuyển hết dưới dạng muối Fe3+:
= mmuối = 154,88 gam = 0,64 mol
= 0,64 mol
Ad định luật bảo toàn khối lượng: mX = mO + mFe nO= =0,6 mol
Quá trình oxi hóa Quá trình khử
Trang 40nặng 4,8 gam Hòa tan hỗn hợp Y bằng dung dịch HNO3 dư thu được 0,56 lít khí NO (sản phẩm khử duy nhất ở đktc) Giá trị của m là:
Trang 41Câu 45/49 : Cho 61,2g hỗn hợp X gồm Cu và Fe3O4 tác dụng với dung dịch HNO3 loãng, đun nóng và khuấy đều Sau khi các phản ứng xảy ra hoàn toàn, thu được 3,36 lít khí NO (sản phẩm khử duy nhất, ở đktc), dung dịch Y và còn lại 2,4g kim loại Cô cạn dung dịch Y, thu được m gam muối khan,Giá trị của m là:
Bài giải
KL dư chỉ có Cu Fe3O4 phản ứng hết, có thể Cu phản ứng 1 phần với HNO3
Quá trình oxi-hóa Quá trình khử :
Trang 42Cu còn dư phản ứng với Fe3+ ở trên, do Cu dưFe3+ pư hết
Cu + 2 Fe3+ Cu2+ + 2 Fe2+
Trang 43* Phương pháp giải
Anion gốc nitrat rong môi trường trung tính không có tính oxi hoá, trong môi trường bazơ có tính oxi hoá yếu (chẳng hạn : ion) trong môi trường kiềm có thể bị Zn, Al khử đến NH3
Ví dụ : 8Al + 5NaOH + 3NaNO3 + 2H2O → 8NaAlO2 + 3NH3↑
Pt ion : 8Al + 5 + 2 H2O + 3 → 8 + 3NH3↑
Anion gốc nitrat trong môi trường axit có khả năng oxi hoá như HNO3 Chẳng hạn cho kim loại tác dụng với dung dịch hỗn hợp hai axit (H2SO4 loãng và HNO3) hay dung dịch hỗn hợp axit HCl, H 2SO4 loãng và muối nitrat Lúc này cần phải viết phương trình dưới dạng ion để thấy rõ vai trò chất oxi hoá của gốc
Ví dụ : Cho Cu vào dung dịch hỗn hợp NaNO3 và H2SO4 loãng sẽ xảy ra phản ứng giải phóng khí sau : 3Cu2+ + 8H+ + 2 → 3Cu2+ + 2NO↑ + 4H2O
Phương pháp chung để giải loại toán này là phải viết phương trình dạng ion có sự tham gia của ion Sau đó so sánh số mol của kim loại M với tổng số mol H+ và tổng số mol để xem chất hay ion nào đã phản ứng hết, rồi mới tính toán tiếp theo số mol của chất rắn phản ứng hết
Trang 44các phản ứng xảy ra hoàn toàn, thu được a mol khí NO ( sản phẩm khử duy nhất của N+5) Trộn a mol NO với 0,1 mol O2 thu được hỗn hợp khí
Y Cho toàn bộ Y tác dụng với H2O, thu được 150 ml dung dịch có pH = z Giá trị của z là:
Trang 46Phương pháp giải:
Các muối nitrat dễ bị phân hủy khi nung nóng
a) Muối nitrat của các kim lọai hoạt đông (trước Mg):
VD : KNO3 KNO2 + O2
b) Muối nitrat của các kim loại từ Mg → Cu:
VD : 2 Cu(NO3)2 2CuO + 4NO2 + O2
c) Muối nitrat của những kim loại kém hoạt động ( sau Cu ) :
Trang 47448ml khí NO (ở đkc) Phần trăm theo khối lượng của Cu(NO3)2 trong hỗn hợp đầu là:
A.26,934% B.27,755% C.31,568% D.17,48%
Bài giải
- Gọi số mol AgNO3 là a mol nAg = a (mol)
- Quá trình khử: - Quá trình OXH:
Trang 48A.Fe(NO3)3 B.Cu(NO3)2 C.Al(NO3)3 D.Pb(NO3)2
Biện luận M theo n ta có:
Vậy khi n = 2 thì M = 64 (Cu)
Công thức của muối nitrat : Cu(NO3)2
S (loại) Cu Loại Loại
Trang 49• Phương pháp giải
I Phân đạm
1.Phân đạm Amoni : Là các muối amoni :
2 Phân đạm Nitrat : Là các muối Nitrat :
- Amoni có môi trường axit còn Nitrat có môi trường trung tính
=> Vùng đất chua bón nitrat vùng đất kiềm bón amoni
3 Urê : CTPT : , 46%N
- Điều chế :
II Phân lân: Đánh giá bằng hàm lượng % có trong thành phần của nó
1 Phân lân nung chảy : Thành phần: hỗn hợp photphat và silicat của Ca và Mg
2 Phân lân tự nhiên : Dùng trực tiếp quặng photphat làm phân bón ()
Trang 50- Sản xuất qua 2 giai đoạn :
III Phân phức hợp : Amôphot
Sản xuất bằng tương tác hoá học của các chất