CHUYÊN ĐỀ BỒI DƯỠNG HỌC SINH GIỎI CẤP TỈNH PHẦN VÔ CƠLY THUYẾT Môn: Hóa Học Lớp 9

CHƯƠNG TRÌNH BỒI DƯỠNG HỌC SINH GIỎI CẤP TỈNH PHẦN VÔ CƠLY THUYẾT Môn: Hóa Học Lớp 9 Tiết Tên bài (hoặc chuyên đề) dạy học Ghi chú 1+2 Chuyên đề 1: Oxit và bài tập 3+4 Chuyên đề 2 : Axit và bài tập 4+5 Chuyên đề 3 : Bazơ và bài tập 6 Chuyên đề 4 : Muối muối trung hòa 7 Chuyên đề 5 : Muối axit 8 Chuyên đề 6 : Kim loại 9 Chuyên đề 7 : Sắt và các oxit sắt 10 Chuyên đề 8 : Nhôm và hợp chất của nhôm 11 Chuyên đề 9: Phi kim và bài tập 12 Chuyên đề 10: Xét cặp chất tồn tại hoặc không tồn tại trong cùng một hỗn hợp 13+14 Chuyên đề 11: Một số phản ứng nâng cao 15 Chuyên đề 12 : Sơ đồ phản ứng ( phần vô cơ ) 16 Chuyên đề 13 : Nhận biết hoá chất mất nhãn 17 Chuyên đề 14 : Tách chất ra khỏi hỗn hợp 18 Chuyên đề 15 : Điều chế các chất vô cơ 19 Chuyên đề 16: Giải thích hiện tượng. tiến trình thí nghiệm. 20 Chuyên đề 17 : Biện luận khả năng xảy ra của phản ứng 21 Chuyên đề 31 : Luyện đề 1 22 Chuyên đề 32 : Luyện đề 2 23+24 Chuyên đề 33 : Luyện đề 3 25+26 Chuyên đề 34 : Khảo sát HSG hóa lần cuối 27+28 Chuyên đề 38 : Chữa đề khảo sát

CHƯƠNG TRÌNH BỒI DƯỠNG HỌC SINH GIỎI CẤP TỈNH

PHẦN VÔ CƠ-LY THUYẾT Môn: Hóa Học - Lớp 9

Ghi chú

1+2 Chuyên đề 1: Oxit và bài tập

3+4 Chuyên đề 2 : Axit và bài tập

4+5 Chuyên đề 3 : Bazơ và bài tập

6 Chuyên đề 4 : Muối & muối trung hòa

7 Chuyên đề 5 : Muối axit

8 Chuyên đề 6 : Kim loại

9 Chuyên đề 7 : Sắt và các oxit sắt

10 Chuyên đề 8 : Nhôm và hợp chất của nhôm

11 Chuyên đề 9: Phi kim và bài tập

12 Chuyên đề 10: Xét cặp chất tồn tại hoặc không tồn tại trong cùng một hỗn hợp

13+14 Chuyên đề 11: Một số phản ứng nâng cao

15 Chuyên đề 12 : Sơ đồ phản ứng ( phần vô cơ )

16 Chuyên đề 13 : Nhận biết hoá chất mất nhãn

17 Chuyên đề 14 : Tách chất ra khỏi hỗn hợp

18 Chuyên đề 15 : Điều chế các chất vô cơ

19 Chuyên đề 16: Giải thích hiện tượng tiến trình thí nghiệm.

20 Chuyên đề 17 : Biện luận khả năng xảy ra của phản ứng

21 Chuyên đề 31 : Luyện đề 1

22 Chuyên đề 32 : Luyện đề 2

23+24 Chuyên đề 33 : Luyện đề 3

25+26 Chuyên đề 34 : Khảo sát HSG hóa lần cuối

27+28 Chuyên đề 38 : Chữa đề khảo sát

-CHUYÊN ĐỀ 1: OXIT

I- TÍNH CHẤT HOÁ HỌC:

1) Oxit bazơ + nước  dung dịch bazơ

3) Oxit axit + oxit bazơ (tan)  muối

Vd : ( xem phần oxit bazơ )

Lưu ý :

- Các oxit trung tính ( CO,NO,N2O … ) không tác dụng với nước, axit, bazơ ( không tạo muối )

- Một số oxit lưỡng tính ( Al2O3, ZnO, BeO, Cr2O3 …) tác dụng được với cả axit và dd bazơ

Vd : Al2O3 + 2NaOH  2NaAlO2 + H2O

Al2O3 + 6HCl  2AlCl3 + 3H2O

- Các oxit lưỡng tính tạo ra gốc axit có dạng chung : RO2 , có hoá trị = 4 – hoá trị kim loại R

- Một số oxit hỗn tạp khi tác dụng với axit hoặc dung dịch bazơ thì tạo ra nhiều muối

Vd: Fe3O4 là oxit hỗn tạp của Fe(II) và Fe(III)

Fe3O4 + 8HCl  FeCl2 + 2FeCl3 + 4H2O

Vd 2 : NO2 là oxit hỗn tạp tương ứng với 2 axit HNO2 và HNO3

2NO2 + 2NaOH  NaNO2 + NaNO3 + H2O

Natri nitrit Natri nitrat

II- PHƯƠNG PHÁP ĐIỀU CHẾ TRỰC TIẾP

1)Đốt các kim loại hoặc phi kim trong khí O 2 ( trừ Ag,Au,Pt và N 2 ):

2) Nhiệt phân bazơ không tan Ví dụ : 2Fe(OH)3 t C0

  CaO + CO2 

4) Điều chế các hợp chất không bền phân huỷ ra oxit

Ví dụ : 2AgNO3 + 2NaOH  2NaNO3 + AgOH

Ag2O  H2O

CHUYÊN ĐỀ 2: AXIT

I- TÍNH CHẤT HOÁ HỌC

1) Tác dụng với chất chỉ thị màu:

Dung dịch axit làm quì tím  đỏ

2) Tác dụng với kim loại :

a) Đối với các axit thường (HCl, H 2 SO 4 loãng )

Axit + kim loại hoạt động  muối + H 2 

Ví dụ : 2HCl + Fe  FeCl2 + H2 

b) Đối với các axit có tính oxi hoá mạnh như H 2 SO 4 đặc , HNO 3

Kim loại ( trừ Au,Pt) + HNO3 đặc Muối HT cao + H2O + NO2 (nâu) (2 )

Ví dụ : 3Fe + 4HNO3 loãng  Fe(NO3)3 + 2H2O + NO 

3) Tác dụng với bazơ ( Phản ứng trung hoà )

Axit + bazơ  muối + nước

Ví dụ : HCl + NaOH  NaCl + H2O

H2SO4 + Cu(OH)2  CuSO4 + 2H2O

4) Tác dụng với oxit bazơ

Axit + oxit bazơ  muối + nước

6) Tác dụng với phi kim rắn : C,P,S ( xảy ra đối với axit có tính oxi hoá mạnh : H2SO4 đặc , HNO3 )

II- PHƯƠNG PHÁP ĐIỀU CHẾ TRỰC TIẾP

1) Đối với axit có oxi :

* oxit axit + nước  axit tương ứng

* axit + muối  muối mới + axit mới

* Một số PK rắn + Axit có tính oxi hoá mạnh

2) Đối với axit không có oxi

* Phi kim + H2  hợp chất khí ( Hoà tan trong nước thành dung dịch axit )

2) dd bazơ + axit  muối + nước

NaOH + HNO3  NaNO3 + H2O

3) dd bazơ + oxit axit  muối + nước

4) dung dịch bazơ tác dụng với muối

( xem bài muối )

5) dd bazơ tác dụng với chất lưỡng tính

2Al + 2NaOH + 2H2O  2NaAlO2 + 3H2

II- PHƯƠNG PHÁP ĐIỀU CHẾ TRỰC TIẾP

1) Điều chế bazơ tan

* Kim loại tương ứng + H 2 O  dd bazơ + H 2 

Ví dụ : Ba + 2H2O  Ba(OH)2 + H2 

* Oxit bazơ + H 2 O  dd bazơ

* Điện phân dung dịch muối ( thường dùng muối clorua, bromua … )

Ví dụ : 2NaCl + 2H2O

có màng ngăn

đpdd

   2NaOH + H2 + Cl2 

* Muối + dd bazơ  muối mới + bazơ mới

Ví dụ : Na2CO3 + Ba(OH)2  BaCO3  + 2NaOH

2) Điều chế bazơ khơng tan

* Muối + dd bazơ  muối mới + bazơ mới

Ví dụ : CuCl2 + 2NaOH  Cu(OH)2  + 2NaCl

-CHUYÊN ĐỀ 4:MUỐI

I- TÍNH CHẤT HỐ HỌC

1) Tác dụng với kim loại

Dung dịch muối + kim loại KT  muối mới + Kim loại mới

Ví dụ : Fe + Cu(NO3)2  Fe(NO3)2 + Cu 

Điều kiện : kim loại tham gia phải KT và mạnh hơn kim loại trong muối

2) Tác dụng với muối :

Hai dung dịch muối tác dụng với nhau tạo thành 2 muối mới

Ví dụ: CuCl2 + 2AgNO3  Cu(NO3)2 + 2AgCl 

3) Tác dụng với bazơ

Dung dịch muối + dung dịch bazơ  muối mới + bazơ mới

Ví dụ: Fe2(SO4)3 + 6NaOH  3Na2SO4 + 2Fe(OH)3 

5) Muối bị nhiệt phân huỷ: ( Xem bài phản ứng nhiệt phân )

II- PHẢN ỨNG TRAO ĐỔI TRONG DUNG DỊCH

1) Khái niệm

Phản ứng trao đổi là phản ứng hố học trong đĩ hai hợp chất trao đổi thành phần cấu tạo để tạo ra cácsản phẩm

Vd : phản ứng của muối với : muối, bazơ, axit ( kể cả phản ứng của axit với bazơ hoặc oxit bazơ )

2) Điều kiện để phản ứng trao đổi xảy ra được

Sản phẩm sinh ra cĩ ít nhất một chất khơng tan, hoặc chất khí, hoặc nước

Lưu ý :

-Đa số muối của axit yếu hơn thường bị tan trong axit mạnh hơn ( do xảy ra phản ứng hố học)

Ví dụ :

AgNO3 + H3PO4  Ag3PO4 + HNO3

( Ag3PO4 bị tan trong HNO3 nên khơng tồn tại kết tủa )-Riêng muối sunfua của các kim loại từ Pb về sau trong dãy hoạt động hố học của kim loại khơng tantrong các axit thường gặp Vì vậy pư sau đây xảy ra được:

CuCl2 + H2S  CuS  ( đen ) + 2HCl

II- PHƯƠNG PHÁP ĐIỀU CHẾ TRỰC TIẾP

1) Các phản ứng thơng thường

Cĩ thể điều chế các muối bằng sơ đồ tĩm tắt như sau:

Muối (2 ) ( 2’)

(3) Muối + H2  (3’) Axit

Hoặc khí khác

Giải thích : Các chất ở nhánh trái tác dụng các chất cùng số ở nhánh phải tạo sản phẩm ở trung tâm.

Ví dụ : ( 2 ) + ( 2’) : oxit bazơ + oxit axit  muối

2) Các phản ứng chuyển đổi giữa muối trung hồ và muối axit.

ví dụ : NaHCO3 + NaOH  Na2CO3 + H2O

2NaHCO3 + Ca(OH)2  CaCO3  + Na2CO3 + 2H2O

* Muối trung hồ + oxit tương ứng / H 2 O  muối axit

Ví dụ : 2CaCO3 + CO2 + H2O  Ca(HCO3)2 (1)

3) Phản ứng chuyển mức hố trị của kim loại

Muối Fe(II) PK mạnh ( Cl , Br )2 2

-(1) Phản ứng này giải thích vì sao khi thổi hơi thở vào nước vơi trong đầu tiên nước vơi bị đục, sau đĩ trong trở lại.

CHUYÊN ĐỀ 4.1:PHẢN ỨNG NHIỆT PHÂN MUỐI ( Sản phẩm phụ thuộc vào độ hoạt động hoá học của kim loại tạo muối )

1- Nhiệt phân muối Nitrat

Qui luật phản ứng chung :

3- Nhiệt phân muối Hiđrocacbonat

Hiđrocacbonat t C0 Cacbonat trung hòa + CO 2  + H 2 O

6- Nhiệt phân muối Amôni :

* Amoni của gốc axit dễ bay hơi (- Cl, = CO3 …) : sản phẩm là Axit tạo muối + NH3 

Ví dụ : NH4Cl 0

 t C NH3  + HCl (NH4)2CO3 0

 t C 2NH3  + H2O + CO2 

* Amôni của axit có tính oxi hoá mạnh : NH3 chuyển hoá thành N2O hoặc N2 tuỳ thuộc nhiệt độ

Ví dụ : NH4NO3 250 0

  C N2O + 2H2O2NH4NO3 400 0

  C 2N2 + O2 + 2H2O -

CHUYÊN ĐỀ 4.2:TÍNH CHẤT HOÁ HỌC CỦA MUỐI AXIT

Ngoài tính chất chung của muối, các muối axit còn có những tính chất sau đây:

1- Tác dụng với kiềm :

Ca(HCO3)2 + 2NaOH  Na2CO3 + CaCO3  + 2H2O

2- Muối axit của axit mạnh thể hiện đầy đủ tính chất hoá học của axit tương ứng.

2NaHSO4 + Na2CO3  2Na2SO4 + H2O + CO2

2KHSO4 + Ba(HCO3)2  BaSO4 + K2SO4 + 2CO2  + 2H2O

* Trong phản ứng trên, các muối NaHSO4 và KHSO4 tác dụng với vai trò như H2SO4

-CHUYÊN ĐỀ 4.3:SỰ THỦY PHÂN MUỐI

Khi cho một muối tan trong nước thì dung dịch thu được có môi trường trung tính, bazơ, hoặc axit

Sự thuỷ phân muối được tóm tắt theo bảng sau đây :

Ví dụ : dd Na2CO3 trong nước làm quì tím hoá xanh

dd (NH4)2SO4 trong nước làm quì tím hoá đỏ

dd Na2SO4 trong nước không làm đổi màu quì tím

-CHUYÊN ĐỀ 4.4:PHẢN ỨNG ĐIỆN PHÂN MUỐI

1) Điện phân nóng chảy:

Thường dùng muối clorua của các kim loại mạnh , oxit kim loại (mạnh), hoặc các bazơ (bền với nhiệt)

-Tổng quát: 2RClx ñpnc

   2R + xCl2 

Ví dụ: 2NaCl ñpnc

   2Na + Cl2  -Có thể đpnc oxit của nhôm:

2Al2O3 ñpnc

   4Al + 3O2 

2) Điện phân dung dịch

a) Đối với muối của kim loại tan :

* điện phân dd muối Halogenua ( gốc : – Cl , – Br …) có màng ngăn

b) Đối với các kim loại TB và yếu : khi điện phân dung dịch thì cho ra kim loại

* Nếu muối chứa gốc halogenua (– Cl , – Br …) : Sản phẩm là: KL + Phi kim

Ví dụ : CuCl2 ñpd.d

   Cu + Cl2 ( nước không tham gia điện phân )

* Nếu muối chứa gốc có oxi: : Sản phẩm thường là: kim loại + axit + O 2

2Cu(NO3)2 + 2H2O ñp

  2Cu + O2  + 4HNO3 2CuSO4 + 2H2O ñp

  2Cu + 2H2SO4 + O2  -

CHUYÊN ĐỀ 5:KIM LOẠI

** Tùy vào độ yếu của bazơ và axit đã tạo nên muối đó mà môi trường tạo ra có thể là axit hoặc bazơ

I- DÃY HOẠT ĐỘNG HỐ HỌC CỦA KIM LOẠI

* (2) Các kim loại hoạt động ( trong đĩ : từ Zn đến Pb là kim loại trung bình )

* (3) Các kim loại yếu

II- TÍNH CHẤT HỐ HỌC

1) Tác dụng với nước ( ở nhiệt độ thường)

* Kim loại ( K  Na) + H 2 O  dung dịch bazơ + H2 

Ví dụ : Ca + 2H2O  Ca(OH)2 + H2 

2) Tác dụng với axit

* Kim loại hoạt động + dd axit (HCl,H 2 SO 4 lỗng)  muối + H 2 

Ví dụ : 2Al + 6HCl  2AlCl3 + 3H2 

* Kim loại khi tác dụng với HNO 3 và H 2 SO 4 đặc thường khơng giải phĩng khí H 2

Ví dụ : Ag + 2HNO3 đặc, nóng

     AgNO3 + NO2  + H2O

* Al,Fe,Cr : Khơng tác dụng với HNO3 đặc, H2SO4 đặc ở nhiệt độ thường:

3) Tác dụng với muối :

* Kim loại (KT) + Muối  Muối mới + Kim loại mới

Ví dụ : Cu + 2AgNO3  Cu(NO3)2 + 2Ag 

4) Tác dụng với phi kim ở nhiệt độ cao:

a) Với O 2  oxit bazơ

Ví dụ: 3Fe + 2O2 t C 0

   Fe3O4 ( Ag,Au,Pt khơng Pư )

b) Với phi kim khác ( Cl 2 ,S … )  muối

Ví dụ: 2Al + 3S t C 0

   Al2S3

5) Tác dụng với kiềm :

* Kim loại lưỡng tính ( Al,Zn,Cr…) + dd bazơ  muối + H 2 

Ví dụ: 2Al + 2NaOH + 2H2O  2NaAlO2 + 3H2 

III- PHƯƠNG PHÁP ĐIỀU CHẾ TRỰC TIẾP.

1) Nhiệt luyện kim

* Đối với các kim loại trung bình và yếu : Khử các oxit kim loại bằng H 2 ,C,CO, Al …

2) Thuỷ luyện kim: điều chế các kim loại khơng tan trong nước

* Kim loại mạnh hơn đẩy kim loại yếu hơn ra khỏi dd muối

Nh«m vµ hỵp chÊt

I nhôm

1 Tác dụng với phi kim

Khi đốt nóng, nhôm tác dụng với nhiều phi kim nh oxi, lu huỳnh, halogen

4Al + 3O2  t0 2Al2O3

2Al + 3S  t0 Al2S3

2Al + 3Cl2  t0 2AlCl3

2 Tác dụng với axit

a Dung dịch axit HCl và H2SO4 loãng giải phóng hidro:

2Al + 6HCl  2AlCl3 + 3 H2

2Al + 3H2SO4  Al2(SO4)3 + 3H2

b Dung dịch H2SO4 đặc, nóng:

2Al + 6H2SO4 (đặc)  t0 Al2(SO4)3 + 3SO2 + 6H2O

Chú ý: Al không tan trong dung dịch H2SO4 đặc nguội!

c Dung dịch HNO3:

Nhôm tác dụng với dung dịch HNO3 tạo thành Al(NO3)3, nớc và các sản phẩm ứng với sốoxi hoá thấp hơn của nitơ: NH4NO3 ; N2 ; N2O ; NO ; NO2

10Al + 36HNO3  10Al(NO3)3 + 3N2 + 18H2O

8Al + 30HNO3  8Al(NO3)3 + 3N2O + 15H2O

Chú ý: Al không tan trong dung dịch HNO3 đặc nguội!

3 Tác dụng với nớc

2Al + 6H2O  2Al(OH)3 + 3H2

Phản ứng này chỉ xảy ra trên bề mặt của thanh Al do Al(OH)3 tạo thành không tan đã ngăncản phản ứng Thực tế coi Al không tác dụng với nớc!

4 Tác dụng với dung dịch kiềm

2Al + 2NaOH + 2H2O  2NaAlO2 + 3H2

hoặc:

2Al + 2NaOH + 4H2O  Na[Al(OH)4] + 3H2

2Al + Ba(OH)2 + 2H2O  Ba(AlO2)2 + 3H2

5 Tác dụng với dung dịch muối

2Al + 3CuSO4  Al2(SO4)3 + 3Cu

Al + 3AgNO3  Al(NO3)3 + 3Ag

6 Tác dụng với oxit kim loại (phản ứng nhiệt nhôm):

1 Tính chất vật lý: Là chất rắn màu trắng, không tan trong nớc.

2 Tính chất hoá học: (Tính chất lỡng tính)

Tác dụng với dung dịch axit:

Al2O3 + 3H2SO4  Al2(SO4)3 + 3H2O

Tác dụng với dung dịch bazơ  muối aluminat:

Al2O3 + 2NaOH  2NaAlO2 + H2O

hoặc:

Al2O3 + 2NaOH + 3H2O  2Na[Al(OH)4]

Al2O3 + Ba(OH)2  Ba(AlO2)2 + H2O

3 Điều chế:

- Cho Al tác dụng với oxi

- Nhiệt phân Al(OH)3 : 2Al(OH)3  t0 Al2O3 + 3H2O

III nhôm hidroxit

1 Tính chất vật lý: Là chất kết tủa keo màu trắng, không tan trong nớc

2 Tính chất hoá học: (Tính chất lỡng tính)

Tác dụng với dung dịch axit:

Al(OH)3 + 3HCl  AlCl3 + 3H2O

Tác dụng với dung dịch bazơ  muối aluminat:

Al(OH)3 + NaOH  NaAlO2 + 2H2O

hoặc:

Al(OH)3 + NaOH  Na[Al(OH)4]

2Al(OH)3 + Ba(OH)2  Ba(AlO2)2 + 4H2O

Chú ý: Al(OH)3 không tan đợc trong các dung dịch bazơ yếu nh NH3, Na2CO3

3 Điều chế

a Từ dung dịch muối Al3+ nh AlCl3, Al(NO3)3, Al2(SO4)3:

- Tác dụng với dung dịch bazơ yếu (dung dịch NH3, dung dịch Na2CO3 ):

AlCl3 + 3NH3 + 3H2O  Al(OH)3 + 3NH4Cl

2AlCl3 + 3Na2CO3 + 3H2O  2Al(OH)3 + 6NaCl + 3CO2

- Tác dụng với dung dịch bazơ mạnh (dung dịch NaOH, Ba(OH)2 ):

AlCl3 + 3NaOH Al(OH)3 + 3NaCl

Al(OH)3 tạo thành tan dần khi cho kiềm d:

Al(OH)3 + NaOH  NaAlO2 + 2H2O

Tổng quát:

AlCl3 + 4NaOH  NaAlO2 + 3NaCl + 2H2O

b Từ dung dịch muối aluminat (NaAlO2 , Ba(AlO2)2 ):

- Tác dụng với dung dịch axit yếu (khí CO2, dung dịch NH4Cl, dung dịch AlCl3 :NaAlO2 + CO 2 + 2H2O  Al(OH)3 + NaHCO3

NaAlO2 + NH4Cl + H2O  Al(OH)3 + NaCl + NH3

3NaAlO2 + AlCl3 + 3H2O  4Al(OH)3 + 3NaCl

- Tác dụng với dung dịch axit mạnh (dung dịch HCl ):

NaAlO2 + HCl + H2O  Al(OH)3 + NaCl

Al(OH)3 tạo thành tan dần khi cho axit d:

Al(OH)3 + 3HCl  AlCl3 + 3H2O

[Al(H2O)]3+ + H2O [Al(OH)]2+ + H3O+

Một số muối nhôm ít tan là: AlF3 , AlPO4

Muối nhôm sunfat có khả năng tạo phèn Công thức của phèn chua làK2SO4.Al2(SO4)3.24H2O

Quặng boxit đợc nghiền nhỏ rồi đợc nấu trong dung dịch xút đặc ở khoảng 180oC Loại bỏ

đợc tạp chất không tan là Fe2O3, đợc dung dịch hỗn hợp hai muối là natri aluminat và natrisilicat:

Al2O3 + 2NaOH  2NaAlO2 + H2O

SiO2 + 2NaOH  Na2SiO3 + H2O

Sục CO2 vào dung dịch, Al(OH)3 tách ra:

NaAlO2 + CO 2 + 2H2O  Al(OH)3 + NaHCO3

Lọc và nung kết tủa Al(OH)3 ở nhiệt độ cao (> 900oC) ta đợc Al2O3 khan

Điện phân nóng chảy Al2O3 với criolit (3NaF.AlF3 hay Na3AlF6) trong bình điện phân vớihai điện cực bằng than chì, thu đợc nhôm:

2Al2O3 dpnc   4Al + 3O2

Các phản ứng phụ xảy ra trên điện cực: khí oxi ở nhiệt độ cao đã đốt cháy d ơng cực làcacbon, sinh ra hỗn hợp khí là CO và CO2 theo các phơng trình:

1 Tác dụng với phi kim:

3Fe + 2O2 (không khí)  t0 Fe3O4

Fe + S t 0 FeS

2Fe + 3Cl2  t0 FeCl3

2 Tác dụng với axit

- Tác dụng với dung dịch axit HCl và H2SO4 loãng Muối sắt(II) + H2:

Fe + 2HCl  FeCl2 + H2

Fe + H2SO4 FeSO4 + H2

- Dung dịch H2SO4 đặc, nóng:

kết tinh

2Fe + 6H2SO4  t Fe2(SO4)3 + 3SO2 + 6H2O

Nừu Fe d:

Fe + Fe2(SO4)3  3FeSO4

Chú ý: Fe không tan trong dung dịch H2SO4 đặc nguội!

- Dung dịch HNO3: Fe tác dụng với dung dịch HNO3 tạo thành Fe(NO3)3, nớc và các sảnphẩm ứng với số oxi hoá thấp hơn của nitơ (NH4NO3 ; N2 ; N2O ; NO ; NO2) Ví dụ:

Fe + 6HNO3 (đặc)  t0 Fe(NO3)3 + 3NO2 + 3H2O

Nừu Fe d:

Fe + 2Fe(NO3)3  3Fe(NO3)2

Chú ý: Fe không tan trong dung dịch HNO3 đặc nguội!

3 Tác dụng với hơI nớc

Fe + 2AgNO3  Fe(NO3)2 + 2Ag

II Hợp chất sắt(II):

Hợp chất Fe(II) khi tác dụng với chất oxi hoá Sù Bỵ oxi hoá thành hợp chất Fe(III)

1 Sắt(II) oxit: FeO

a Trạng tháI, màu sắc, tính tan: Là chất rắn màu đen, không tan trong nớc

b Tính chất hoá học:

- Tính chất của oxit bazơ:

FeO + H2SO4 (loãng)  FeSO4 + H2O

- Tính khử: thể hiện khi tác dụng với chất oxi hoá mạnh nh dung dịch HNO3, dung dịchH2SO4 đặc…

2FeO + 4H2SO4 (đặc)  Fe2(SO4)3 + SO2 + 4H2O

3FeO + 10HNO3  3Fe(NO3)3 + NO + 5H2O

- Tính oxi hoá: thể hiện khi nung nóng với các chất khử nh C, CO, H2, Al:

FeO + H2  t0 Fe + H2O

c Điều chế:

- Nhiệt phân các hợp chất không bền của Fe(II) trong điều kiện không có không khí:

Fe(OH)2  t0 FeO + H2O hoặc FeCO3  t0 FeO + CO2

2 Sắt(II) hidroxit: Fe(OH)2

a Trạng tháI, màu sắc, tính tan: Là chất rắn màu lục nhạt, không tan trong nớc

b Tính chất hoá học:

- Tính chất bazơ: Fe(OH)2 + 2HCl  FeCl2 + 2H2O

- Tính khử: ở nhiệt độ thờng Fe(OH)2 Bỵ oxi hoá nhanh chóng trong không khí ẩm thànhFe(OH)3 màu nâu đỏ:

4Fe(OH)2 + O2 + 2H2O  4Fe(OH)3

c Điều chế:

Cho dung dịch muối Fe(II) tác dụng với dung dịch kiềm

3 Muối sắt(II):

a Muối tan: FeCl2, FeSO4, Fe(NO3)2:

- Tính chất của muối: (các phản ứng trao đổi):

FeSO4 + 2NaOH  Fe(OH)2 + Na2SO4

- Tính khử mạnh: thể hiện khi tác dụng với chất oxi hoá mạnh nh khí Cl2, dung dịchHNO3, dung dịch H2SO4 đặc, dung dịch KmnO4 trong môI trờng H2SO4 loãng…

2FeCl2 + Cl2  2FeCl3

2FeSO4 + 2H2SO4 (đặc)  Fe2(SO4)3 + SO2 + 2H2O

3Fe2+ + NO3 + 4H+  3Fe3+ + NO + 2H2O

10FeSO4 + 2KmnO4+ 8H2SO4 5Fe2(SO4)3 +K2SO4 + 2MnSO4 + 8H2O

Dạng ion thu gọn:

5Fe2+ + MnO4.+ 8H +  5Fe3+ + Mn2+ + 4H2O

- Tính oxi hoá: thể hiện khi tác dụng với các kim loại mạnh hơn:

Mg + FeSO4  MgSO4 + Fe

b Muối không tan

- Muối FeCO3:

Phản ứng nhiệt phân: FeCO3  t0 FeO + CO2

Nừu nung trong không khí: 4FeO + O2  t0 2Fe2O3

Phản ứng trao đổi: FeCO3 + 2HCl  FeCl2 + CO2 + H2O

Tính khử: FeCO3 + 4HNO3  Fe(NO3)3 + NO2 + CO2 + 2H2O

2FeCO3 + 4H2SO4 (đặc)  Fe2(SO4)3 + SO2 + 2CO2 + 4H2O

- Muối FeS:

Phản ứng trao đổi: FeS + 2HCl  FeCl2 + H2S

Tính khử: FeS + 6HNO3  Fe(NO3)3 + H2SO4 + 3NO + 2H2O

c Muối FeS2:

- Tính khử:4FeS2 + 11O2  t0 2Fe2O3 + 8SO2

FeS2 + 18HNO3  Fe(NO3)3 + H2SO4 + 15NO2 + 7H2O

III Hợp chất sắt(III)

1 Sắt(III) oxit: Fe 2 O 3

a Trạng tháI, màu sắc, tính tan: Là chất rắn màu nâu đỏ, không tan trong nớc

b Tính chất hoá học:

- Tính chất của oxit bazơ:

Fe2O3 + 3H2SO4  Fe2(SO4)3 + 3H2O

Fe2O3 + 6HNO3  2Fe(NO3)3 + 3H2O

- Tính oxi hoá: thể hiện khi tác dụng với các chất khử thông thờng nh C, CO, H2, Al:

Fe2O3 + 3H2  t0 2Fe + 3H2O

c Điều chế:

- Nhiệt phân Fe(OH)3: 2Fe(OH)3  t0 Fe2O3 + 3H2O

2 Sắt(III) hidroxit: Fe(OH) 3

a Trạng tháI, màu sắc, tính tan: Là chất kết tủa màu nâu đỏ, không tan trong nớc

b Tính chất hoá học:

- Tính chất bazơ:

Fe(OH)3 + 3H2SO4  t0 Fe2(SO4)3 + 3H2O

- Phản ứng nhiệt phân: 2Fe(OH)3  t0 Fe2O3 + 3H2O

a Muối tan: FeCl3, Fe2(SO4)3, Fe(NO3)3:

- Tính chất của muối: (các phản ứng trao đổi):

FeCl3 + 3NaOH  Fe(OH)3 + 3NaCl

- Tính oxi hoá (Thể hiện khi tác dụng với chất khử nh Cu, Fe…):

Fe + 2Fe(NO3)3  3Fe(NO3)2

Cu + 2Fe(NO3)3  2Fe(NO3)2 + Cu(NO3)2

- Khi tác dụng với các kim loại mạnh hơn:

Mg + 2FeCl3  MgCl2+ 2FeCl2

Mg + FeCl2  MgCl2+ Fe

b Muối không tan: FePO4…

1 Trạng tháI, màu sắc, tính tan: Là chất rắn màu nâu, không tan trong nớc

2 Tính chất hoá học:

- Tính bazơ: Fe3O4 + 8HCl  FeCl2 + 2FeCl3 + 4H2O

Fe3O4 + 4H2SO4 (loãng)  FeSO4 + Fe2(SO4)3 + 4H2O

- Tính khử:2Fe3O4 + 10H2SO4 (đặc)  3Fe2(SO4)3 + SO2 + 10H2O

Fe3O4 + 10HNO3  3Fe(NO3)3 + NO2 + 5H2O

- Tính oxi hoá (tác dụng với các chất khử thông thờng nh C, CO, H2, Al):

Fe3O4 + 4CO  t0 3Fe + 4CO2

V Sản xuất gang

1 Nguyên liệu

- Quặng hematit, chứa Fe2O3 - Quặng manhetit, chứa Fe3O4

- Quặng xiđerit, chứa FeCO3 - Quặng prit, chứa FeS2

2 Nguyên tắc sản xuất gang

Khử oxit sắt bằng CO ở nhiệt độ cao (phơng pháp nhiệt luyện)

Trong lò cao, sắt có số oxi hoá cao Bỵ khử dần dần đến sắt có số oxi hoá thấp theo sơ đồ:Fe2O3  Fe3O4  FeO  Fe

3 Những phản ứng hoá học xảy ra trong quá trình sản xuất gang

- Phản ứng tạo chất khử CO:

C + O2  CO2 và CO2 + C  2CO

- CO khử sắt trong oxit:

Phần trên thân lò có nhiệt độ khoảng 400oC: 3Fe2O3 + CO  2Fe3O4 + CO2

Phần giữa thân lò có nhiệt độ khoảng 500 – 600oC: Fe3O4 + CO  3FeO + CO2

Phần dới thân lò có nhiệt độ khoảng 700 – 800oC: FeO + CO  Fe + CO2

-CHUYấN ĐỀ 6:PHI KIM

I- TRẠNG THÁI CỦA PHI KIM

Ở điều kiện thường cỏc phi tồn tại được 3 trạng thỏi :

-Khớ : H2,N2, O2, Cl2, F2…

-Rắn : C.S,P,Si …

-Lỏng : Br2

II- TÍNH CHẤT HOÁ HỌC CỦA PHI KIM

1) Tỏc dụng với oxi  oxit:

Vớ dụ: 4P + 5O2 t C 0

   2P2O5

Lưu ý : N 2 khụng chỏy, cỏc đ/c Cl 2 ,Br 2 ,I 2 khụng tỏc dụng trực tiếp với oxi

2) Tỏc dụng với kim loại  muối (2)

Vớ dụ : xem bài kim loại

H2 + F2   2HF ( Xảy ra ngay trong búng tối )

4) Một số tớnh chất đặc biệt của phi kim

a) Cỏc phi kim F 2 ,Cl 2 … : Tỏc dụng được với nước

Vớ dụ : Cl2 + H2O  HCl + HClO ( khụng bền dễ huỷ ra : HCl + O )

2F2 + 2H2O  4HF + O2 

Lưu ý : HF cú khả năng ăn mũn thuỷ tinh : SiO2 + 4HF  SiF4 + 2H2O

b) Cỏc phi kim Cl 2 ,F 2 ,Si … : Tỏc dụng được với kiềm

Vớ dụ : Cl2 + 2NaOH  NaCl + NaClO + H2O

3Cl2 + 6NaOH ủaởc, noựng

    5NaCl + NaClO3 + 3H2O

c) Cỏc phi kim rắn C,S,P… tan trong HNO 3 , H 2 SO 4 đặc:

Vớ dụ : P + 5HNO3 ẹaởc noựng

    H3PO4 + 5NO2  + H2O

III- CƠ SỞ ĐÁNH GIÁ ĐỘ MẠNH YẾU CỦA PHI KIM

Phi kim nào dễ phản ứng với H2 hơn , hoặc dễ phản ứng với kim loại hơn thỡ phi kim đú mạnh hơn

IV- ĐIỀU CHẾ PHI KIM

* Cỏc phi kim được điều chế chủ yếu dựa vào cỏc phản ứng điện phõn , nhiệt phõn

* Dựng phi kim mạnh đẩy phi kim yếu hơn khỏi hợp chất ( thường dựng muối )

Ví dụ 1: Cặp chất CaCl2 và Na2CO3 không cùng tồn tại vì xảy ra phản ứng

CaCl2 + Na2CO3  CaCO3  + H2O

Ví dụ 2: Cặp CaCl2 và NaNO3 đồng thời tồn tại vì không xảy ra phản ứng:

CaCl2 + NaNO3   Ca(NO3)2 + NaCl

Ví dụ 3: Cặp chất khí H2 và O2 tồn tại trong một hỗn hợp ở nhiệt độ thường nhưng không tồn tại

1) Phản ứng chuyển đổi hóa trị của muối Fe.

Muối Fe(II)      Cl ,BrFe,Cu2 2 muối Fe(III)

Ví dụ : 2FeCl2 + Cl2  2FeCl3

6FeSO4 + 3Cl2  2FeCl3 + 2Fe2(SO4)3 2FeCl3 + Fe  3FeCl2

Fe2(SO4)3 + Fe  3FeSO4

2) Nâng hóa trị của nguyên tố trong oxit, hoặc bazơ:

Oxit ( HT thấp ) + O 2 oxit ( HT cao )

Ví dụ: 2SO2 + O2 t ,xt 0

   2SO3 2FeO + ½ O2 t 0

  Fe2O3 2Fe(OH)2 + ½ O2 + H2O  2Fe(OH)3 ( nâu đỏ )

3) Chuyển đổi muối trung hòa và muối axit:

Muối trung hòa oxit  axit + H O 2

d.d Bazo

    

    muối axit

Ví dụ : Na2CO3 + CO2 + H2O  2NaHCO3

NaHCO3 + NaOH  Na2CO3 + H2O ( NaHCO3 thể hiện tính axit )

SO2 + 2H2O + Br2  H2SO4 + 2HBr ( làm mất màu dung dịch brom )

Na2SO3 + Cl2 + H2O  Na2SO4 + 2HCl

II- BÀI TẬP ÁP DỤNG VÀ NÂNG CAO

1) Cặp chất nào tồn tại hoặc không tồn tại trong cùng một dung dịch ? giải thích ?

a) Na2CO3 và HCl ; c) AgNO3 và NaCl ; e) CuSO4 và NaOH

b) NaOH và BaCl2 ; d) CuSO4 và MgCl2 ; g) NH4NO3 và Ca(OH)2

2) Hỗn hợp nào sau đây không tồn tại khi cho vào nước:

a) Ba , Al ; b) Fe , Al ; c) ZnO và Na2O ; d) NaOH , NaHCO3

e) NaHSO4 , CaCO3 ; g) NaOH, CuO ; h) MgCO3 , BaCl2

3) Có thể tồn tại đồng thời hỗn hợp gồm các chất sau đây được không ? vì sao ?

a) Na2CO3(r) , Ca(OH)2(r), NaCl(r), Ca(HSO4)2(r) ; b) SO2(k), H2S(k) , Cl2(k)

c) NaHSO4(dd), KOH(dd), Na2SO4(dd) ; d) (NH4)2CO3 (dd), NaHSO4(dd)

Hướng dẫn :

a) Tồn tại đồng thời vì các chất rắn không phản ứng với nhau

b) Không tồn tại vì xảy ra các phản ứng hóa học sau đây:

SO2 + 2H2S  3S + 2H2O

SO2 + Cl2  SO2Cl2 ( Cl 2 nâng S lên mức hóa trị VI )

H2S + Cl2  2HCl + S

H2O + Cl2  HCl + HClO

SO2 + H2O  H2SO3

c) Không tồn tại vì xảy ra phản ứng:

2NaHSO4 + 2KOH  Na2SO4 + K2SO4 + 2H2O

(Hoặc : NaHSO 4 + KOH  KNaSO 4 + H 2 O )

d) không tồn tại vì xảy ra phản ứng:

2NaHSO4 + (NH4)2CO3  Na2SO4 + (NH4)2SO4 + CO2  + H2O

4) Một hỗn hợp có thể tồn tại hoặc không tồn tại ở những điều kiện khác nhau Hãy cho biết các

cặp chất khí sau đây có thể tồn tại điều kiện nào ?

a) H2 và O2 , b) O2 và Cl2 ; c) H2 và Cl2; d) SO2 và O2

e) N2 và O2 ; g) HBr và Cl2 ; h) CO2 và HCl; i) NH3 và Cl2

Hướng dẫn:

a) Tồn tại ở nhiệt độ thấp

b) Tồn tại ở bất kỳ điều kiện nào

c) Tồn tại ở nhiệt độ thấp và không có ánh sáng

d) Tồn tại ở nhiệt độ thấp và không có xúc tác

e) Tồn tại ở nhiệt độ thấp

g) Không tồn tại vì xảy ra phản ứng hóa học:

Cl2 + 2HBr  2HCl + Br2

h) Tồn tại trong mọi điều kiện

i) Không tồn tại vì xảy ra phản ứng hóa học:

3Cl2 + 2NH3  6HCl + N2

5) Có thể tồn tại đồng thời trong dung dịch các cặp chất sau đây không ? Giải thích?

a) CaCl2 và Na2CO3 ; b) HCl và NaHCO3; c) NaHCO3 và Ca(OH)2

d) NaOH và NH4Cl ; e) Na2SO4 và KCl ; g) (NH4)2CO3 và HNO3

6) Khi trộn dung dịch Na2CO3 và dung dịch FeCl3 vào cốc thủy tinh thì thấy xuất hiện kết tủa màu

nâu đỏ và giải phóng khí không màu, làm đục nước vôi Nếu lấy kết tủa đem nung nóng hoàn toànthì thu được chất rắn màu nâu đỏ và không sinh ra khí nói trên Hãy viết PTHH để giải thích

Hướng dẫn:

3Na2CO3 + 2FeCl3  Fe2(CO3)3 + 6NaCl

Fe2(CO3)3 bị nước phân tích ( phản ứng ngược của phản ứng trung hòa):

Fe2(CO3)3 + 3H2O  2Fe(OH) 3  + 3CO 2  ( đã giản ước H 2 O ở vế phải )

Tổng hợp 2 phản ứng trên ta có:

3Na2CO3 + 2FeCl3 + 3H2O  2Fe(OH)3  + 3CO2  + 6NaCl

2Fe(OH)3 t 0

  Fe2O3 + 3H2O

7) Các cặp chất nào không cùng tồn tại trong một dung dịch:

a) Fe và ddFeCl3 ; b) Cu và dd FeCl2 ; c) Zn và AgCl

d) CaO và dd FeCl3 ; e) SiO2 và dd NaOH ; e) CuS và dd HCl

8) Có hiện tượng gì xảy ra khi cho Cu vào mỗi dung dịch sau đây:

a) dung dịch loãng: NaNO3 + HCl ; b) dung dịch CuCl2 ; c) dung dịch Fe2(SO4)3

d) dung dịch HCl có O2 hòa tan ; e) dung dịch HNO3 loãng ; g) dung dịchNaHSO4.

Hướng dẫn:

NaNO3 + HCl   NaCl + HNO3 (nếu không có Cu) (1)

Khi có mặt Cu thì lượng HNO3 bị pư:

3Cu + 8HNO3  3Cu(NO3)2 + 4H2O + 2NO  (2)

Tổng hợp (1) và (2) ta có:

8NaNO3 + 8HCl + 3Cu  8NaCl + 3Cu(NO3)2 + 4H2O + 2NO  ( không màu)

NO + ½ O2  NO2 ( hóa nâu trong không khí )

9) Chất bột A là Na2CO3 , chất bột B là NaHCO3, có phản ứng hóa học gì xảy ra khi:

a) Nung nóng mỗi chất A và B

b) Hòa tan A và B bằng H2SO4 loãng

c) Cho CO2 lội qua dung dịch A và dung dịch B

d) Cho A và B tác dụng với dung dịch KOH

10) Không đồng thời tồn tại hỗn hợp nào sau đây ở điều kiện thường ? giải thích ?

a) Cu(NO3) (r) và NaOH(r) ; d) SiO2(r) , Na2O(r), H2O (l)

b) BaCl2(r) và Na2CO3(dd) ; e) AgNO3 (dd) và H3PO4(dd)

c) SiO2(r) và Na2O(r) ; g) MgCO3(r) và H2SO4 (dd)

11) Có 3 dung dịch : FeCl2 ( A) ; brom ( B) ; và NaOH ( C)

Có hiện tượng gì xảy ra khi thực hiện các thí nghiệm sau đây:

a) Cho (B) vào (C)

b) Cho (A) vào (C) rồi để ngoài không khí

c) Cho (B) vào (A) rồi đổ tiếp (C) vào

Hướng dẫn :

a) Dung dịch Brom từ màu da cam chuyển thành không màu:

Br2 + NaOH  NaBrO + NaBr + H2O

b) Xuất hiện kết tủa trắng xanh và từ từ hóa nâu đỏ trong dung dịch:

FeCl2 + 2NaOH  Fe(OH)2  ( trắng xanh) + 2NaCl

2Fe(OH)2 + ½ O2 + H2O  2Fe(OH)3 ( nâu đỏ)

c) Ban đầu mất màu da cam của dung dịch Brom, sau đó xuất hiện kết tủa nâu đỏ

6FeCl2 + 3Br2  2FeCl3 + FeBr3

FeCl3 + 3NaOH  Fe(OH)3  + 3NaCl

FeBr3 + 3NaOH  Fe(OH)3  + 3NaBr

12) Mỗi hỗn hợp sau đây có thể tồn tại được hay không ? Nếu có thì cho biết điều kiện, nếu không

thì cho biết rõ nguyên nhân?

a) CH4 và O2 ; b) SiO2 và H2O ; c) Al và Fe2O3 ; d) SiO2 và NaOH ; e) CO và hơi H2O

Hướng dẫn : SiO 2 chỉ thể hiện tính oxit axit ở nhiệt độ cao.

13) Những cặp chất nào sau đây có thể tồn tại đồng thời trong một hỗn hợp ở nhiệt độ thường:

a) HCl (k) và H2S (k) ; b) H2S (k) và Cl2 (k) ; c) SO2 (k) và O2 (k) ; d) SO2 (k) và CO2(k)e) H2SO4 (đặc) và NaCl(r) ; g) H2SO3 (dd) và Na2CO3 (r) ; h) SO2 (k) và O3 (k)

Hướng dẫn :

b) Không tồn tại vì xảy ra phản ứng : Cl2 + H2S  S  + 2HCl ( thể khí )

Nếu trong dung dịch thì : 4Cl 2 + H 2 S + 4H 2 O  H 2 SO 4 + 8HCl

e) Không tồn tại vì xảy ra phản ứng : NaCl (r) + H2SO4 (đặc)  NaHSO4 + HCl 

g) Không tồn tại vì H2SO3 mạnh hơn H2CO3 nên có phản ứng xảy ra:

H2SO3 + Na2CO3  Na2SO3 + H2O + CO2 

h) Không tồn tại vì có phản ứng: SO2 + O3  SO3 + O2 ( ozon có tính oxi hóa cao )

14) Cho các chất : Na2CO3, dd NaOH, dd H2SO4, MgCO3, MgCl2, dd NH3, CuS, (NH4)2CO3 ,

Fe3O4, Al(OH)3, dd NaAlO2, dd (NH4)2SO4 Viết các PTHH xảy ra nếu cho các chất tác dụng lẫnnhau theo đôi một

Ví dụ :

- Phương pháp suy luận cho - nhận:

RxOy + CO t o

  R + CO2

Ta thấy : 1CO nhận 1O ( do oxit nhường ) 1CO2

Vì vậy, hệ số CO luôn bằng chỉ số Oxi trong oxit

Phương trình : RxOy + yCO t o

  xR + yCO2

- Phương pháp chẵn -lẻ:

FeS2 + O2 t o

  Fe2O3 + SO2

Ta phát hiện : nguyên tử Oxi có số nguyên tử một bên chẵn, một bên lẻ:  2Fe2O3

Kéo theo ảnh hưởng đến các nguyên tố khác : 4FeS2  8SO2  11O2

Phương trình: 4FeS2 + 11O2 t o

  2Fe2O3 + 8SO2

* Để cân bằng các phản ứng khó nhiều khi phải dùng tới các phương pháp đặc biệt Ví dụ như:phương pháp thăng bằng hóa trị, phương pháp đại số

1) Phương pháp cân bằng đại số ( thường áp dụng đối với các pư với chỉ số dạng chữ )

B 1: Đặt các hệ a,b,c.d và thiết lập các đẳng thức toán để bảo toàn số nguyên tử mỗi nguyên tố

( có thể cân bằng nhẩm trước đến khi thấy khó mới đặt ẩn cho các hệ số còn lại )

2) Phương pháp thăng bằng hóa trị:

Phương pháp này có hiệu quả khi gặp các pư của kim loại, một số phi kim tác dụng với axitHNO3 và H2SO4 đặc ( không giải phóng H2)

B 1: Xác định nguyên tố tăng và nguyên tố giảm hóa trị ( quy ước: hóa trị trong đơn chất là 0 )

B 2: Thăng bằng tăng giảm: Lấy số hóa trị giảm làm hệ số nguyên tố tăng, lấy số hóa trị tăng

làm hệ số nguyên tố giảm

B 3: Cộng thêm số nhóm thừa ở vừa phải cho vế trái ( thường gặp nhóm NO 3 và SO 4 )

   P2O5 + 3H2O 2H2S + 3O2 t C 0

   2SO2 + 2H2O ( đủ oxi, cháy hoàn toàn )2H2S + O2 t C 0

   2S + 2H2O ( thiếu oxi, cháy không hoàn toàn )4NH3 + 5O2 t C 0

   4NO + 6H2O

2- Phản ứng sản xuất một số phân bón

-Sản xuất Urê: 2NH3 + CO2 t C, x.t 0

    CO(NH2)2 + H2O-Sản xuất Amoni nitrat : Ca(NO3)2 + (NH4)2CO3  2NH4NO3 + CaCO3  -Điều chế Supe photphat đơn : hỗn hợp Ca(H2PO4)2 + CaSO4

2H2SO4 + Ca3 (PO4)2  3CaSO4 + 2H3PO4 Ca3(PO4)2 + 2H2SO4 đặc  Ca(H2PO4)2 + 2CaSO4-Điều chế Supe Photphat kép : 4 H3PO4 + Ca3 (PO4)2  3Ca(H2PO4)2

- Sản xuất muối amoni : Khí amoniac + Axit  Muối amôni

3- Các phản ứng quan trọng khác

1) 3Fe + 4H2O < 570 C 0

    Fe3O4 + 4H2  2) Fe + H2O > 570 C 0

    FeO + H2  3) 4Fe(OH)2 + O2 + 2H2O   4Fe(OH)3

4)(*) 2Mg + CO2 t C 0

   2MgO + C

Mg + H2O ( hơi) t C 0

   MgO + H2  5) 2NaOH ñpnc

   2Na + 2H2O + O2  6) 3Na2CO3 + 2AlCl3 + 3H2O  2Al(OH)3  + 6NaCl + 3CO2 

7) NaAlO2 + CO2 + H2O  Al(OH)3  + NaHCO3

8) Al2S3 + 6H2O  2Al(OH)3  + 3H2S ( phản ứng thuỷ phân )9) Al4C3 + 12H2O  4Al(OH)3  + 3CH4 

(*) phản ứng số 4 giải thích được vì sao không dùng CO để chữa cháy trong các đám cháy Mg

; suy ra hệ số tạm thời là :

( clorua vôi)

15) NaCl (r) + H2SO4 đặc 250 C 0

    NaHSO4 + HCl  16) 2KNO3 + 3C + S t C 0

   K2S + N2 + 3CO2 + Q ( Pư của thuốc nổ đen)

17) Các PK kém hoạt động : H2, N2 , C chỉ tác dụng được với kim loại mạnh ở nhiệt độ rất cao:

  2Ag + Cl2  20) Điều chế Cl2:

2KMnO4 + 16HCl ñun nheï

    2KCl + 2MnCl2 + 5 Cl2  + 8H2OMnO2 + 4HCl ñun nheï

    MnCl2 + Cl2  + 2H2O21) Mg(AlO2)2 + 2NaOH  Mg(OH)2  + 2NaAlO2

22) NaClO + CO2 + H2O  NaHCO3 + HClO

2CaOCl2 + 2CO2 + H2O  2CaCO3 + Cl2O  + 2HCl

- HClO và Cl2O đều dễ bị phân huỷ thánh oxi nguyên tử, nên có tính tẩy màu.23) 3Na2O2 + 2H3PO4  2Na3PO4 + 3H2O + 3/2 O2  ( nếu dư axit )

3Na2O2 + H3PO4  Na3PO4 + 3NaOH + 3/2 O2  ( nếu thiếu axit )24) Cu + 4NaNO3 + H2SO4 đặc  Cu(NO3)2 + 2Na2SO4 + 2NO2  + 2H2O25) Si + 2NaOH + H2O t C 0

   Na2SiO3 + 2H2  26) NH4Cl + Na2CO3  NaCl + H2O + CO2  + NH3  ( xem NH4Cl 

HCl.NH3 )

27) FeS2 + 2HCl  FeCl2 + H2S  + S  ( xem FeS2  FeS dư S )

III, BÀI TẬP :

1) Cân bằng các phản ứng sau ( không được thay đổi các chỉ số x, y, z, t , n, m)

a) CxHyOzNt + O2  CO2 + H2O + N2

b) FexOy + CO  FenOm + CO2

c) Zn + H2SO4 đặc nóng  ZnSO4 + H2O + SO2 

d) Zn + HNO3 loãng  Zn(NO3)2 + H2O + NO 

e) Zn + HNO3 đặc  Zn(NO3)2 + H2O + NO2 

g) FeO + HNO3  Fe(NO3)3 + H2O + NO 

2) Cân bằng các phản ứng hóa học sau đây ( không được thay đổi các chỉ số x,y )

a) P + HNO3 + H2O  H3PO4 + NO

b) Mg + HNO3  Mg(NO3)2 + H2O + N2 

c) FeS + HNO3 loãng  Fe(NO3)3 + H2SO4 + H2O + NO  ( FeS có hóa trị S là - 2 )d) Fe3O4 + HNO3 đặc  Fe(NO3)3 + H2O + NO2 

e) Fe3O4 + H2SO4 đặc nóng  Fe2(SO4)3 + H2O + SO2 

g) FexOy + HNO3 loãng  Fe(NO3)3 + H2O + NO 

3) Cho sơ đồ phản ứng sau đây :

CuSO4 + Na2CO3 + H2O  Cux(CO3)y (OH)z  + Na2SO4 + CO2 

a) Cân bằng phản ứng trên

b) Cho biết thành phần các hợp phần tạo nên kết tủa là : 57,66% Cu ; 27,03% CO3 ; 15,31%

OH ( theo khối lượng ) Hãy xác định CTPT đơn giản của kết tủa

c) Tính thể tích dung dịch Na2CO3 0,5M đủ để tác dụng với 300ml dung dịch CuSO4 0,4Mtheo phản ứng trên

2xCuSO4 + 2xNa2CO3 + zH2O  Cux(CO3)y (OH)z  + xNa2SO4 + 2(x-y) CO2  C2 : Cân bằng nhẩm các phần : Na, Cu, SO4 , H ( vì các phần này không bị phân tán nhiềuchỗ)

Đặt t là hệ số của CO2.

xCuSO4 + xNa2CO3 + z

2 H2O  Cux(CO3)y (OH)z  + xNa2SO4 + t CO2 

Để bảo toàn số nguyên tử cacbon ta có : x = y + t  t = (x – y ).

4) Cân bằng các phản ứng sau đây :

a) FexOy + HNO3 đặc  Fe(NO3)3 + H2O + NO2 

b) FeS + H2SO4 đặc  Fe2(SO4)3 + H2O + SO2  ( trong FeS : hóa trị S là -2 )

c) Al + HNO3  Al(NO3)3 + N2O  + H2O

d) Fe + H2SO4 đặc nóng  Fe2(SO4)3 + H2O + SO2 

e) Al + HNO3  Al(NO3)3 + H2O + NH4NO3 ( xem N trong NH4NO3 có hóa trị I )g) FexOy + H2SO4 đặc nóng  Fe2(SO4)3 + H2O + SO2 

Tổng hợp ta có : 2FeS + 7H2SO4  Fe2(SO4)3 + 9SO2

Bù 3(SO4) cho vế trái và cân bằng H2O ta được:

2FeS + 10H2SO4  Fe2(SO4)3 + 9SO2  + 10H2O

5) Hòa tan a gam một oxit sắt FexOy vào trong dung dịch H2SO4 đặc nóng dư thì thu được khí

SO2 duy nhất.Mặt khác, nếu khử hoàn toàn a gam oxit sắt trên bằng khí CO, hòa tan lượngsắt tạo thành trong dung dịch H2SO4 đặc nóng (dư) thu được lượng SO2 gấp 9 lần lượng SO2

ở thí nghiệm trên

a) Viết các phương trình phản ứng xảy ra trong hai thí nghiệm trên

b) Xác định định công thức hóa học của oxit sắt

Hướng dẫn :

2FexOy + (6x -2y )H2SO4 ( đặc) t 0

  xFe2(SO4)3 + (3x-2y) SO2  + (6x -2y )H2O (1)

a (mol)  a 3x 2y 

2

 (mol)FexOy + yH2 t 0

y 24 4  CTPT của oxit sắt là : Fe3O4

6) Hòa tan một lượng oxit sắt FexOy vào dung dịch HNO3 loãng, dư thì thu được một dung

dịch A và khí NO duy nhất Mặt khác nếu khử lượng oxit sắt trên bằng lượng CO dư rồi lấytoàn bộ kim loại sinh ra hòa tan hoàn toàn trong dung dịch HNO3 đặc, nóng thì thu đượcdung dịch B và khí NO2 duy nhất Biết thể tích khí NO2 sinh ra gấp 9 lần thể tích khí NO sinh

ra ( cùng nhiệt độ, áp suất)

a) Viết các phương trình hóa học

b) Xác định công thức hóa học của oxit sắt

3FexOy + (12x -2y )HNO3   3xFe(NO3)3 + (3x - 2y)NO  + (6x-y) H2O (1)

a (mol)  (3x 2y) a3  (mol)

FexOy + yCO t 0

a (mol)  ax (mol)

Fe + 6HNO3 t 0

  Fe(NO3)3 + 3NO2  + 3H2O (3)

ax (mol)  3ax ( mol)

-PHẢN ỨNG CHUYỂN ĐỔI MỨC HÓA TRỊ CỦA NGUYÊN TỐ

Trong các phản ứng kết hợp hoặc phản ứng trao đổi thì hóa trị của các nguyên tố thường khôngthay đổi Vì vậy muốn chuyển đổi hóa trị các nguyên tố thì phải dùng một số phản ứng đặc biệt

1- Nâng hóa trị của nguyên tố trong oxit

oxit (HT thấp ) + O 2  oxit (HT cao)

   3Fe2O3

2- Nâng hóa trị của nguyên tố trong hợp chất với Clo hoặc Oxi

Hợp chất HT thấp + Cl 2 ; O 2 …  Hợp chất HT cao

VD: 2FeCl2 + 3Cl2 t C 0

   2FeCl34Fe(OH)2 + O2 + 2H2O

  4Fe(OH)3PCl3 + Cl2

  PCl5

3- Hạ hóa trị của muối sắt:

Muối Fe (HT cao) + Fe ( hoặc KL yếu)  Muối Fe (HT thấp)

VD: 2FeCl3 + Fe

  3FeCl2

Fe2(SO4)3 + Fe

  3FeSO42FeCl3 + Cu

  2FeCl2 + CuCl2

Lưu ý: Phản Cu với FeCl3 xảy ra không phải do Cu đẩy được Fe ( không phải phản ứng thế)

4- Dùng H 2 SO 4 đ.đ hoặc HNO 3 để nâng hóa trị của các nguyên tố trong hợp chất

VD: 3FeO + 10HNO3 loãng

  3Fe(NO3)3 + NO  + 5H2O

* Khi gặp các phản ứng như ở mục 4 thì nên cân bằng theo phương pháp thăng bằng hóa trị theo các

bước chung như sau:

- Xác định nguyên tố có hoá trị tăng và nguyên tố có hoá trị giảm.

- Số hóa trị giảm là hệ số của các chất trong quá trình tăng hóa trị.

- Số hóa trị tăng là hệ số tạm thời của các chất trong quá trình giảm hóa trị.

- Cộng thêm cho hệ số của axit bằng số lần gốc axit ở sau phản ứng.

Ta có : Từ Fe  Fe(NO 3 ) 3 tăng 3 hóa trị của Fe (  1 để tăng bằng giảm)

Từ HNO 3  NO 2 giảm 1 hóa trị của N (  3 để tăng bằng giảm ) Suy ra hệ số tạm thời là :

Bù 3(NO 3 ) cho vế trái ta được 6HNO 3 , suy ra hệ số của nước là 3H 2 O

2 Quy tắc xác định số oxi hóa :

- Tổng đại số số oxi hoá của các nguyên tử trong phân tử trung hoà điện bằng 0

- Tổng đại số số oxi hoá của các nguyên tử trong một ion phức tạp bằng điện tích của ion Ví

dụ trong ion HSO- 4, số oxi hoá của H là +1, của O là -2 của S là +6.

1 + 6 + (-2 4) = - 1

- Trong đơn chất, số oxi hoá của các nguyên tử bằng 0

Ví dụ: Trong Cl2, số oxi hoá của Cl bằng 0

- Khi tham gia hợp chất, số oxi hoá của một số nguyên tố có trị số không đổi như sau

+ Kim loại kiềm luôn bằng +1.

+ Kim loại kiềm thổ luôn bằng +2

+ Oxi ( trừ trong peoxit bằng - 1) luôn bằng - 2

+ Hiđro ( trừ trong hiđrua kim loại bằng - 1) luôn bằng - 2

+ Al thường bằng +3

Chú ý: Dấu của số oxi hoá đặt trước giá trị, còn dấu của ion đặt sau giá trị

Ví dụ:

3 Định nghĩa phản ứng oxi hóa khử :

- Phản ứng oxi hoá - khử là phản ứng trong đó có sự trao đổi e giữa các nguyên tử hoặc ion của các chất tham gia phản ứng, do đó làm thay đổi số oxi hoá của chúng

Ví dụ:

- Chất nhường e gọi là chất khử (hay chất bị oxi hoá)

Chất thu e gọi là chất oxi hoá (hay chất bị khử)

- Quá trình kết hợp e vào chất oxi hoá được gọi là sự khử chất oxi hoá

-Quá trình tách e khỏi chất khử được gọi là sự oxi hoá chất khử:

4 Các phương trình phản ứng oxi hóa khử thường gặp :

Để viết được các phản ứng oxi hóa khử thì chúng ta cần biết một số chất oxi hóa và một

số chất khử thường gặp Chất oxi hóa sau khi bị khử thì tạo thành chất khử liên hợp (chất khửtương ứng); cũng như chất khử sau khi bị oxi hóa thì tạo thành chất khử liên hợp (chất khửtương ứng) Ta phải biết các chất khử và chất oxi hóa tương ứng thì mới viết được phản ứngoxi hóa khử

 Các chất oxi hóa thường gặp :

+7 +6 +4

- KMnO4, K2MnO4, MnO2 trong môi trường axit (H) thường bị khử thành muối Mn2+Thí dụ:

+7 +2 +2 +3

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

Kali pemanganat Sắt (II) sunfat Mangan (II) sunfat Sắt (III) sunfat

2KMnO4 + 4K2SO3 + H2O → MnO2 + K2SO4 + KOH

Kali pemanganat Kali sunfit Man ganđioxit Kali sunfat

(Chất oxi hóa) (Chất khử)

- KMnO4 trong môi trường bazơ (OH-) thường bị khử tạo K2MnO4

Thí dụ:

+7 +4 +6 +4

2 KMnO4 + K2SO3 + 2 KOH → 2 K2MnO4 + K2SO4 + H2O

Kali pemanganat Kali sunfit Kali manganat Kali sunfat (Chất oxi hóa) (Chất khử)

K2Cr2O7 (Kali đicromat; Kali bicromat), K2CrO4 (Kali cromat) trong môi trường axit (H+) thường bị khử thành muối crom (III) (Cr3+)

Thí dụ:

+6 +2 +3 +3

K2Cr2O7 + 6FeSO4 + 7H2SO4 → Cr2(SO4)3 + 3Fe2(SO4)3 + K2SO4 + 7H2O

Kali đicromat Sắt (II) sunfat Crom (III) sunfat Sắt (III) sunfat

2KCrO4 + 3(NH4)2S + 2H2O → 2Cr(OH)3 + 3S + 6NH3 + 4KOH

Kali cromat Amoni sunfua Crom (III) hiđroxit Lưu huỳnh

(Chất oxi hóa) (Chất khử)

+5 +4

- HNO3 đậm đặc thường bị khử tạo khí màu nâu nitơ đioxit NO2 Các chất khử thường

bị HNO3 oxi hóa là: Các kim loại, các oxit kim loại có số oxi hóa trung gian (FeO,

Fe3O4), một số phi kim (C, S, P), một số hợp chất của phi kim có số oxi hóa thấp nhất

hay trung gian (H2S, SO2, SO32-, HI), một số hợp chất của kim loại trong đó kim loại

có số oxi hóa trung gian (Fe2+, Fe(OH)2

Thí dụ:

0 +5 +3 +4

Fe + 6 HNO3 (đ, nóng) → Fe(NO3)3 + 3 NO2 + 3 H2O

Sắt Axit nitric Sắt (III) nitrat Nitơ đioxit

(Chất khử) (Chất oxi hóa) (Khí có mùi hắc, màu nâu)

- HNO3 loãng thường bị khử thành NO (khí nitơ oxit) Các chất khử thường gặp là: các kim loại, các oxit kim loại hay hợp chất kim loại có số oxi hóa trung gian (FeO, Fe(OH)2, Fe3O4, Fe2+), một số phi kim (S, C, P), một số hợp chất của phi kim trong đó phi kim có số oxi hoá thấp nhất có số oxi hóa trung gian (NO2-, SO32-)

Thí dụ:

0 +5 +3 +2

Fe + 4HNO3(l) → Fe(NO3)3 + NO + 2H2O

Bột sắt Axit nitric (loãng) Sắt (III) nitrat Nitơ oxit

(Chất khử) (Chất oxi hóa) (Khí không có, không không có màu)

- Muối nitrat trong môi trường axit (NO3-/H+) giống như HNO3 loãng, nên nó oxi hóa đượccác kim loại tạo muối, NO3- bị khử tạo khí NO, đồng thời có sự tạo nước (H2O)

Thí dụ:

0 +5 +2 +2

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

Đồng Muối nitrat trong môi trường axit Muối đồng (II)

(Chất khử) (Chất oxi hóa) (Dung dịch có màu xanh lam)

Khí NO không màu thoát ra kết hợp với O2 (của không khí) tạo khí NO2 có màu nâu đỏ

+6 +4

- H2SO4 (đ, nóng) thường bị khử tạo khí SO2 Các chất khử thường tác dụng với

H2SO4(đ, nóng) là: các kim loại, các hợp chất của kim loại số oxi hóa trung gian (như FeO,Fe3O4), một số phi kim (như C, S, P), một số hợp chất của phi kim (như HI, HBr, H2S)

Thí dụ:

0 +6 +2 +4

Cu + 2H2SO4(đ, nóng) → CuSO4 + SO2 + 2H2O

Đồng Axit sunfuric (đặc, nóng) Đồng (II) sunfat Khí sunfurơ

(Chất khử) (Chất oxi hóa)

Các kim loại mạnh như Mg, Al, Zn không những khử H2SO4 đậm đặc, nóng thành

SO2 mà còn thành S, H2S H2SO4 đậm đặc nhưng nếu loãng bớt thì sẽ bị khử tạo lưu huỳnh (S) hay hợp chất của lưu huỳnh có số oxi hóa thấp hơn (H2S) Nguyên nhân

của tính chất trên là do kim loại mạnh nên dễ cho điện tử (để H2SO4 nhận nhiều điện tử) và do H2SO4 ít đậm đặc nên nó không oxi hóa tiếp S, H2S

- Khí sunfurơ (SO2) oxi hóa được các chất khử mạnh như các hợp chất của phi kim có số oxi hoá thấp (như H2S, CO), một số phi kim (như H2, C), các kim loại mạnh (như Na, K,

Ca, Ba, Mg) Nếu SO2 là chất oxi hóa thì nó thường bị khử tạo S

Khí mùi hắc Khí có mùi trứng thúi Chất rắn, màu vàng nhạt

Khác với HNO3, dung dịch H2SO4 loãng là a xit thông thường (tác nhân oxi hóa là H+), chỉ dung dịch H2SO4 đậm đặc, nóng mới là axit có tính oxi hóa mạnh (tác nhân oxi hóa là SO42-) Trong khi dung dịch HNO3 kể cả đậm đặc lẫn loãng đều là axit có tính o xi hóa mạnh (tác nhân oxi hóa là NO3-

Fe + 6HNO3(đ, nóng) → Fe(NO3)3 + 3NO2 + 3H2O

Ba kim loại Al, Fe, Cr không bị hòa tan trong dung dịch H2SO4 đậm đặc nguội

(cũng như trong dung dịch HNO3 đậm đặc nguội) (bị thụ động hóa, trơ)

- Ion H +

Ion H+ của axit thông thường oxi hóa được các kim loại đứng trước H trong dãy

thế điện hóa Ion H+ bị khử tạo khí H2, còn kim loại bị khử tạo muối tương ứng (ion kim loại)

(Chất khử) (Chất oxi hóa) (Chất oxi hóa) (Chất khử)

II,Cân bằng phản ứng oxi hóa khử :

a Nguyên tắc khi cân bằng :

Tổng số e mà chất khử cho phải bằng tổng số e mà chất oxi hoá nhận và số nguyên tử của mỗi nguyên tố được bảo toàn

b Các bước tiến hành cân bằng phản ứng :

1) Viết phương trình phản ứng, nếu chưa biết sản phẩm thì phải dựa vào điều kiện cho ở

đề bài để suy luận

2) Xác định số oxi hoá của các nguyên tố có số oxi hoá thay đổi Đối với những nguyên tố

có số oxi hoá không thay đổi thì không cần quan tâm

3) Viết các phương trình e (cho - nhận e)

4) Cân bằng số e cho và nhận

5) Đưa hệ số tìm được từ phương trình e vào phương trình phản ứng

6) Cân bằng phần không tham gia quá trình oxi hoá - khử

Ví dụ Cho miếng Al vào dung dịch axit HNO3 loãng thấy bay ra chất khí không màu,

không mùi, không cháy, nhẹ hơn không khí, viết phương trình phản ứng và cân bằng.Giải: Theo đầu bài, khí bay ra là N2

hoá khác nhau, ta có thể viết gộp hoặc viết riêng từng phản ứng đối với từng sản phẩm,

sau đó nhân các phản ứng riêng với hệ số tỷ lệ theo điều kiện đầu bài Cuối cùng cộnggộp các phản ứng lại.

Ví dụ: Cân bằng phản ứng:

Giải

Các phản ứng riêng (đã cân bằng theo nguyên tắc trên):

Để có tỷ lệ mol trên, ta nhân phương trình (1) với 9 rồi cộng 2 phương trình lại:

III, Các phương pháp cụ thể:

1,Phương pháp cân bằng electron :

- Nguyên tắc: Dựa vào sự bảo toàn electron nghĩa là tổng số electron của chất khử cho phải

bằng tổng số electron chất oxi hóa nhận

+ Cân bằng số điện tử cho, nhận Số điện tử cho của chất khử bằng số điện tử nhận của chấtoxi hóa (Hay số oxi hóa tăng của chất khử bằng số oxi hóa giảm của chất oxi hóa) bằng cáchthem hệ số thích hợp

+ Phối hợp các phản ứng cho, nhận điện tử; các hệ số cân bằng tìm được; và phản ứng lúc đầu

để bổ sung hệ số thích hợp vào phản ứng lúc đầu

+ Cuối cùng cân bằng các nguyên tố còn lại (nếu có) như phản ứng trao đổi

=>2 Fe + 6 H2SO4 → Fe2(SO4)3 + 3SO2 + 6H20

- Các thí dụ: Cân bằng các phản ứng sau đây theo phương pháp cân bằng điện tử.

3CH3-CH2-OH + K2Cr2O7 + H2SO4 3CH3-CHO + Cr2(SO4)3 + K2SO4 + H2O

3CH3-CH2-OH + K2Cr2O7 + 4H2SO4 3CH3-CHO + Cr2(SO4)3 + K2SO4 + 7H2O

2.Phương pháp cân bằng ion – electron :

- Phạm vi áp dụng: Đối với các quá trình xảy ra trong dung dịch, có sự tham gia của môi

trường (H2O, dung dịch axit hoặc bazơ tham gia)

ly được thành ion như chất không tan, chất khí, chất không điện ly, thì để nguyên dạng phân

tử hay nguyên tử) Tuy nhiên chỉ giữ lại những ion hay phân tử nào chứa nguyên tố có số oxihóa thay đổi (ion hay phân tử nào chứa nguyên tố có số oxi hóa không thay đổi thì bỏ đi).+ Viết các phản ứng cho, phản ứng nhận điện tử (chính là các phản ứng oxi hóa, phản ứngkhử) Viết nguyên cả dạng ion hay phân tử, với số oxi hóa để bên trên Thêm hệ số thích hợp

để số nguyên tử của nguyên tố có số oxi hóa thay đổi hai bên bằng nhau.

+ Cân bằng số điện tử cho, nhận Số điện tử cho của chất khử phải bằng số điện tử nhận củachất oxi hóa (Hay số oxi hóa tăng của chất khử phải bằng

số oxi hóa giảm của chất oxi hóa) bằng cách nhân hệ số thích hợp Xong rồi cộng vế với vếcác phản ứng cho, phản ứng nhận điện tử

+ Cân bằng điện tích Điện tích hai bên phải bằng nhau Nếu không bằng nhau thì thêm vàoion H+ hoặc ion OH- tùy theo phản ứng được thực hiện trong môi trường axit hoặc bazơ.Tổng quát thêm H+ vào bên nào có axit (tác chất hoặc sản phẩm); Thêm OH- vào bên nào cóbazơ Thêm H2O phía ngược lại để cân bằng số nguyên tử H (cũng là cân bằng số nguyên tửO)

+ Phối hợp hệ số của phản ứng ion vừa được cân bằng xong với phản ứng

lúc đầu để bổ sung hệ số thích hợp vào phản ứng lúc đầu (Chuyển phản ứng dạng ion trở lạithành dạng phân tử)

+ Cân bằng các nguyên tố còn lại, nếu có, như phản ứng trao đổi

- Các thí dụ: Cân bằng các phản ứng sau đây theo phương pháp cân bằng ion - electron

+4 +6

SO32- - 2e- SO42- (Phản ứng oxi hóa )

2MnO4- + SO32- 2MnO42- +

SO2-Điện tích : 2(-1) + 1(-2) 2(-2) + 1(-2)

- 4 - 62MnO4- + SO32- + 2OH- 2MnO42- + SO42 + H2O

2KMnO4 + K2SO4 + 2KOH 2K2MnO4 + K2SO4 + H2O

3 Các dạng phản ứng oxi hóa khử phức tạp :

a) Phản ứng oxi hóa khử có hệ số bằng chữ :

- Nguyên tắc: Cần xác định đúng sự tăng giảm số oxi hoá của các nguyên tố

- Ví dụ:

Fe3O4 + HNO3 → Fe(NO3)3 + NxOy + H20

(5x – 2y) x 3Fe+8/3 → 3Fe3 + e

1 x x N+5 + (5x – 2y)e → xN+2y/x

(5x-2y) Fe3O4 + (46x-18y) HNO3 → (15x-6y) Fe(NO3)3 + NxOy+(23x-9y) H2O

b) Phản ứng có chất hóa học là tổ hợp của hai chất khử :

- Nguyên tắc :

Cách 1 : Viết mọi phương trình biểu diễn sự thay đổi số oxi hoá, chú ý sự ràng buộc hệ số

ở hai vế của phản ứng và ràng buộc hệ số trong cùng phân tử

Cách 2 : Nếu một phân tử có nhiều nguyên tố thay đổi số oxi hoá có thể xét chuyển nhóm

hoặc toàn bộ phân tử, đồng thời chú ý sự ràng buộc ở vế sau

- Luyện tập: Cân bằng phản ứng sau :

FeS2 + O2 → Fe2O3 + SO2

Fe+2 → Fe+3 + 1e

2S-1 → 2S+4 + 2.5e

4 x FeS2 - 11e → Fe+3 + 2S+4

11 x 2O0 + 4e → 2O

2-4 FeS2 + 11 O2 → 2 Fe2O3 + 8 SO2

c) Phản ứng có nguyên tố tăng hoặc giảm số oxi hóa ở nhiều nấc :

Al + HNO3 → Al(NO3)3 + NO + N2O + H2O

a x Al + 4HNO3 → Al(NO3)3 + NO + 2H2O

b x 8Al + 30 HNO3 → 8Al(NO3)3 + 3N2O + 15H2O

(a+8b)Al + (4a+30b) HNO3 → (a+8b) Al(NO3)3 + a NO + 3b N2O+(2a+15b) H2O

d) Phản ứng không xác định rõ môi trường :

2Al + 2NaOH + 2H2O → 2NaAlO2 + 3H2

IV.Các bài tập bổ sung :

4) MxOy + H2SO4(đ, nóng ) M2(SO4)n + SO2 + H2O

5) NaCrO2 + Br2 + NaOH Na2CrO4 + NaBr + H2O

6) Zn + HNO3 Zn(NO3)2 + xNO2 + yNO + H2O

2 Bài tập 2 :

Cân bằng các phản ứng sau đây theo phương pháp cân bằng ion – electron

1) KMnO4 + KNO2 + H2SO4 MnSO4 + KNO3 + K2SO4 + H2O

2) Zn + HNO3 Zn(NO3)2 + NO2 + NO + H2O (Tỉ lệ thể tích:: VNO2 : VNO = 1 : 3)

3) Zn + KNO3 + KOH K2ZnO2 + NH3 + H2O

4) Cr2O72- + Fe2+ + H+ Cr3+ + Fe3+ + H2O

5) Mg + NO3- + H+ Mg2+ + NH4+ + H2O

3 Bài tập 3 :

Cân bằng các phản ứng sau đây theo phương pháp đại số:

1 Al + NO2- + OH- + H2O AlO2- + NH3

2 FeS2 + H2SO4(đ, nóng ) Fe2(SO4)3 + SO 2 + H2O

3 FeO + H2SO4(đ, nóng ) Fe2(SO4)3 + SO2 + H2O

d MxOy + HNO3 M(NO3)n + NO + H2O

e NO2- + MnO4-+ H+ NO3- + Mn2+ + H2O

f FexOy + CO FemOn + CO2

4.Bài tập 4 :

Cho m gam bột kim loại kẽm hòa tan hết trong dung dịch HNO3, thu được 13,44 lít hỗn hợp ba khí là NO2, NO và N2O Dẫn lượng khí trên qua dung dịch xút dư, có 11,2 lít hỗn hợpkhí thoát ra Cho lượng khí này trộn với không khí dư (coi không khí chỉ gồm oxi và nitơ) đểphản ứng xảy ra hoàn toàn, sau đó cho hấp thụ lượng khí màu nâu thu được vào dung dịchKOH dư, thu được dung dịch D Dung dịch D làm mất màu vừa đủ 100 ml dung dịch KMnO40,4M trong môi trường H2SO4 có dư Thể tích các khí đo ở đktc Các phản ứng xảy ra hoàntoàn

a Viết phản ứng giữa kẽm với dung dịch HNO3 có hiện diện 3 khí trong phản ứng

theo dữ kiện trên

a Xác định kim loại A Cho biết dung dịch H2SO4 đem dùng không có phản ứng với

chất rắn màu vàng

b Tính thể tích dung dịch Ba(OH)2 0,1M cần dùng vừa đủ để khi cho tác dụng với

lượng dung dịch B trên thì thu được:

- Lượng kết tủa cực đại

- Lượng kết tủa cực tiểu

c Tính khối lượng kết tủa lớn nhất và nhỏ nhất thu được ở câu (b)

Các phản ứng xảy ra hoàn toàn

b Tính thể tích khí hiđro thoát ra trong thí nghiệm trên ở 27,30C; 83,6 cmHg

c Xác định nồng độ mol/lít của dung dịch có pH = 7 trên

Các phản ứng xảy ra hoàn toàn Coi thể tích dung dịch không thay đổi trong quá trình

a Viết các phản ứng xảy ra

- Phân loại các nguyên liệu và sản phẩm ở mỗi mũi tên.

- Chọn các phản ứng thích hợp để biến các nguyên liệu thành các sản phẩm

- Viết đầy đủ các phương trình hóa học ( ghi điều kiện nếu có ).

* Lưu ý :

+ ) Trong sơ đồ biến hoá : mỗi mũi tên chỉ được viết một PTHH

+ ) Trong mỗi sơ đồ thì các chữ cái giống nhau là các chất giống nhau ( dạng bổ túc pư )

2/Quan hệ biến đổi các chất vô cơ:

H2

( 4’ )

Phi kim

Oxit axit

( 3’

) ( 4 )

Fe FeCl3 Fe(NO3)3 Fe(OH)3 Fe2O3

* Chú ý :

Ngoài ra còn phải sử dụng các phản ứng khác : nhiệt phân, điện phân, phản ứng chuyểnmức hóa trị, tính chất của H2SO4 đặc và HNO3 và các phản ứng nâng cao khác

II- BÀI TẬP ÁP DỤNG VÀ NÂNG CAO:

1) Hoàn thành dãy chuyển hoá sau đây ( ghi rõ điều kiện nếu có ):

2) Hoàn thành sơ đồ biến hoá sau đây ( ghi rõ điều kiện nếu có ):

a) Na  NaCl  NaOH  NaNO3  NO2  NaNO3

b) Na  Na2O  NaOH  Na2CO3  NaHCO3  Na2CO3  NaCl  NaNO3

c) FeS2  SO2  SO3  H2SO4  SO2  H2SO4  BaSO4

d) Al  Al2O3  Al  NaAlO2  Al(OH)3 Al2O3  Al2(SO4)3  AlCl3  Al

e) Na2ZnO2  Zn   ZnO  Na2ZnO2   ZnCl2  Zn(OH)2  ZnO

g) N2  NO  NO2  HNO3  Cu(NO3)2  CuCl2  Cu(OH)2  CuO  Cu  CuCl2.

3) Hoàn thành sơ đồ chuyển hoá sau đây:

4) Xác định các chữ cái trong sơ đồ phản ứng và viết PTHH xảy ra:

a) X1 + X2  Br2 + MnBr2 + H2O

b) X3 + X4 + X5  HCl + H2SO4

c) A1 + A2  SO2 + H2O

d) B1 + B2  NH3 + Ca(NO3)2 + H2O

e) D1 + D2 + D3  Cl2  + MnSO4 + K2SO4 + Na2SO4 + H2O

5) Hoàn thành sơ đồ phản ứng sau đây :

Kết tủa A2Biết A là hợp chất vô cơ , khi đốt cháy 2,4gam A thì thu được 1,6 gam Fe2O3 và 0,896 lít khísunfurơ ( đktc)

6) Hoàn thành sơ đồ phản ứng sau đây:

G

F

E F.

D B

(2) (3)

(6)

(1) : H2S + 2NaOH  Na2S + 2H2O

(2): Na2S + FeCl2  FeS  + 2NaCl

(3): FeS + H2SO4  FeSO4 + H2S 

(4): 3FeSO4 + 3/2Cl2  Fe2(SO4)3 + FeCl3

(5): Fe2(SO4)3 + 3H2O ñp

  2Fe + 3H2SO4 + 3/2 O2  (6): H2SO4 + K2S  K2SO4 + H2S 

(7): FeS + 2HCl  FeCl2 + H2S 

(8): H2SO4 + FeO  FeSO4 + H2O

Có thể giải bằng các phương trình phản ứng khác

8) Hoàn thành dãy chuyển hoá sau :

a) CaCl2  Ca  Ca(OH)2  CaCO3 Ca(HCO3)2

Clorua vôi Ca(NO3)2

b) KMnO4  HCl

   Cl2  NaClO  NaCl  NaOH  Javel  Cl2

(4) (8)

(5) (6)

(7)

C D

E

H2S

10) Thay các chữ cái bằng các CTHH thích hợp và hoàn thành phản ứng sau:

A + H2SO4  B + SO2 + H2O ; D + H2 t 0

  A + H2O

B + NaOH  C + Na2SO4 ; A + E  Cu(NO3)2 + Ag 

C t 0

  D + H2O

11) Hãy chọn 2 chất vô cơ X khác nhau và xác định A,B,C,D,E,F thỏa mãn sơ đồ sau :

  SO2 + H2O ( E)SO2 + Cl2 + 2H2O   H2SO4 + 2HCl ( U: H2SO4 và V : HCl )

S + H2 t o

  H2S ( Y)SO2 + 2H2S   3S  + 2H2O

Hướng dẫn : A,B,C,D phải là các chất khử khác nhau, X là oxit của sắt.

14) Viết PTHH để thực hiện sơ đồ chuyển hóa sau ( mỗi chữ cái là một chất khác nhau)

15) Hoàn thành sơ đồ chuyển hóa sau:

®iÖn ph©n nãng ch¶y + HCl

FeCl3   Fe(NO3)2   Fe(OH)3

16) Cho sơ đồ phản ứng sau đây :

a) Hãy xác định CTHH của A1, A2, A3 và hoàn thành phương trình phản ứng trên

b) Chọn chất thích hợp để làm khô mỗi khí A3 và A4

Hướng dẫn : từ tỷ số khối lượng C,H,O,N tìm được A 1 là urê : CO(NH 2 ) 2

17) Cho M lµ mét kim lo¹i ViÕt c¸c ph¬ng tr×nh ph¶n øng theo d·y biÕn hãa sau:

B

M D E M

C

18) Bổ túc chuổi phản ứng và viết các phương trình

phản ứng (mỗi mũi tên là một phản ứng) Cho biết

B là khí dùng để nạp cho các bình chữa lửa (dập tắt lửa)

A là khoáng sản thường dùng để sản xuất vôi sống

19) Sản xuất ure từ khí metan, không khí và hơi nước bằng các giai đoạn phản ứng sau:

CH4 + 2H2O CO2 + 4H2 (1)

Loại O2 từ không khí để được N2:

CH4 + 2O2 CO2 + 2H2O (2)

N2 + 3H2 2NH3 (3) Rồi từ NH3 phản ứng tiếp với CO2 tạo ure

Nếu từ 841,7 m3 không khí ( 21,03 % oxi, 78,02% nitơ còn lại là khí hiếm ) thì cần baonhiêu m3 metan và bao nhiêu m3 hơi nước ( cùng điều kiện t0, p) để có đủ lượng nitơ vàhiđro theo tỉ lệ mol 1: 3 dùng cho phản ứng tổng hợp amoniac? Giả sử phản ứng (1), (2)xảy ra hoàn toàn

20) Xác định các chất X, Y, Z, T trong sơ đồ sau rồi hoàn thành các phương trình phản ứng

(mỗi mũi tên là một phản ứng khác nhau):

Cho biết:-Chất X chứa clo và thuộc loại hợp chất cộng hóa trị.

-Các chất Y, Z, T đều là muối và thuộc loại hợp chứa oxy của clo.

CHUYÊN ĐỀ 10: NHẬN BIẾT HOÁ CHẤT MẤT NHÃN

I) PHƯƠNG PHÁP HOÁ HỌC NHẬN BIẾT HOÁ CHẤT MẤT NHÃN:

- Phân loại các chất mất nhãn để xác định tính chất đặc trưng, từ đó chọn thuốc thử đặc trưng

- Trình bày : Nêu thuốc thử đã chọn ? Chất nhận ra ? Dấu hiệu để nhận biết (Hiện tượng) ?

Viết PTHH xảy ra để minh hoạ

* Lưu ý : Nếu chỉ được lấy thêm 1 thuốc thử , thì chất lấy vào phải nhận ra được một chất sao cho

chất này có khả năng làm thuốc thử cho các chất còn lại.

II) TÓM TẮT THUỐC THỬ VÀ DẤU HIỆU NHẬN BIẾT MỘT SỐ CHẤT VÔ CƠ:

dd kiềm * Quì tím

* phenolphtalein

*Quì tím  xanh

*Phênolphtalein  hồngAxit sunfuric

và muối sunfat * ddBaCl2 *Có kết tủa trắng : BaSO4 

Axit clohiđric

và muối clorua * ddAgNO3 *Có kết tủa trắng : AgCl 

Muối của Cu (dd Xanh

lam)

* Dung dịch kiềm

*Kết tủa xanh lơ : Cu(OH)2 

Muối của Fe(II)

* Kết tủa nâu đỏ Fe(OH)3

d.dịch muối Al, Cr (III) * Dung dịch kiềm, dư *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 : NH3 

Muối Photphat * dd AgNO3 *Kết tủa vàng: Ag3PO4 

Muối Sunfua * Axit mạnh* dd CuCl

2, Pb(NO3)2

*Khí mùi trứng thối : H2S 

*Kết tủa đen : CuS  , PbS Muối Cacbonat

và muối Sunfit * Axit (HCl, H2SO4 )

* Nước vôi trong *Có khí thoát ra : CO* Nước vôi bị đục: do CaCO2  , SO3, CaSO2  ( mùi hắc)3  Muối Nitrat * ddH2SO4 đặc / Cu *Dung dịch màu xanh , có khí màu nâu NO2

 Kim loại hoạt động * Dung dịch axit *Có khí bay ra : H2 

Kim loại đầu dãy :

K , Ba, Ca, Na…

* H2O

* Đốt cháy, quan sát màu ngọn lửa

* Có khí thoát ra ( H2 ) , toả nhiều nhiệt

* Na ( vàng ) ; K ( tím ) ; Li ( đỏ tía ) ;

Ca ( đỏ cam) ; Ba (lục vàng )…

Kim loại lưỡng tính:

Al; Zn; Be; Cr… *Dung dịch kiềm *Kim loại tan ra và có sủi bọt khí H2  Kim loại yếu :

Cu, Ag, Hg *HNO3 đặc * Kim loại tan + NO( nếu phải phân biệt các Kim loại này với2  ( nâu )