Tổng ôn sự điện li

PHẢN ỨNG THUỶ PHÂN CỦA MUỐI a Muối trung hoà tạo bởi cation của bazơ mạnh và gốc axit yếu, khi tan trong nước gốc axit yếu bị thuỷ phân, môi trường của dung dịch là kiềm pH > 7,0.. Số c

SỰ đIỆN LI

1 CHẤT đIỆN LI MẠNH VÀ CHẤT đIỆN LI YẾU

Ớ Chất ựiện li mạnh là chất khi tan trong nước, các phân tử hoà tan ựều ựiện li ra ion (α =1)

VD: đó là các axit mạnh, như HCl, HNO3, HClO4, H2SO4, ; các bazơ mạnh, như NaOH, KOH,

Ba(OH)2 và hầu hết các muối tan

Ớ Chất ựiện li yếu là chất khi tan trong nước chỉ có một phần số phân tử hoà tan ựiện li ra ion, phần còn lại vẫn tồn tại dưới dạng phân tử trong dung dịch (0 < α < 1)

VD: Những chất ựiện li yếu là các axit yếu, như CH3COOH, HClO, H2S, HF, H2SO3, H2CO3 ; các

bazơ yếu, như Bi(OH)3, Cr(OH)2 v.v ; muối ắt tan

2 HIđROXIT LƯỠNG TÍNH

Hiựroxit lưỡng tắnh là hiựroxit khi tan trong nước vừa có thể phân li như axit, vừa có thể phân li như bazơ

Thắ dụ: Zn(OH)2, Al(OH)3 là hiựroxit lưỡng tắnh :

+ H+ + H2O : Phân li kiểu axit

Ớ Một số hiựroxit lưỡng tắnh thường gặp là Al(OH)3, Zn(OH)2, Pb(OH)2, Sn(OH)2, Cr(OH)3 Chúng ựều tan ắt trong nước và lực axit, lựcbazơ ựều yếu

Ka là hằng số phân li axit Giá trị Ka chỉ phụ thuộc vào bản chất axit và nhiệt ựộ

Giá trị Ka của axit càng nhỏ, lực axit càng yếu

[NH ]

=

Kb là hằng số phân li bazơ Giá trị Kb chỉ phụ thuộc vào bản chất bazơ và nhiệt ựộ

Giá trị Kb của bazơ càng nhỏ, lực bazơ của nó càng yếu

5 TÍCH SỐ ION CỦA NƯỚC

Thắ dụ : [H+] = 1,0.10-1M ⇒ pH = 1,0 : môi trường axit

[H+] = 1,0.10-7M ⇒ pH = 7,0 : môi trường trung tắnh

a) Môi trường axit : [H+] > [OH-] hay [H+] > 1,0.10-7 M hoặc pH < 7

b) Môi trường trung tắnh : [H+] = [OH-] hay [H+] = 1,0.10-7M hoặc pH = 7

b) Môi trường kiềm : [H+] < [OH-] hay [H+] <1,0.10-7 M hoặc pH > 7

7 CHẤT CHỈ THỊ AXIT - BAZƠ

Chất chỉ thị axit-bazơ là chất có màu biến ñổi phụ thuộc vào giá trị pH của dung dịch

Thí dụ: màu của hai chất chỉ thị axit -bazơ là quỳ và phenolphtalein trong các khoảng pH khác nhau:

Quỳ

không màu

pH ≥ 8,3 hồng

8 PHẢN ỨNG TRAO ðỔI ION TRONG DUNG DỊCH CÁC CHẤT ðIỆN LI

• Phản ứng xảy ra trong dung dịch các chất ñiện li là phản ứng giữa các ion

• Phản ứng trao ñổi ion trong dung dịch các chất ñiện li chỉ xảy ra khi các ion kết hợp ñược với nhau tạo

Na2SO4 + BaCl2 → 2NaCl + BaSO4 ↓ (1)

Giải thích Na2SO4 và BaCl2 ñều dễ tan và ñiện li mạnh trong nước :

Na2SO4 → 2Na+ + SO24−BaCl2 → Ba2+ + 2Cl-Trong số bốn ion ñược ñiện li ra chỉ có các ion Ba2+ và 2

4

SO − kết hợp ñược với nhau tạo thành chất kết tủa

là BaSO4 , nên thực chất phản ứng trong dung dịch là :

Ba2+ + SO24− → BaSO4↓ (2)

Phương trình (2) ñược gọi là phương trình ion rút gọn của phản ứng (1)

• Phương trình ion rút gọn cho biết bản chất của phản ứng trong dung dịch các chất ñiện li

2 Phản ứng tạo thành chất ñiện li yếu

a) Phản ứng tạo thành nước

Cho dung dịch NaOH tác dụng với dung dịch HCl

• Phương trình phản ứng : HCl + NaOH → NaCl + H2O

• Phương trình ion ñầy ñủ: H+ + Cl- + Na+ + OH- → Na+ + Cl- + H2O

• Phương trình ion rút gọn : H+ + OH- → H2O

b) Phản ứng tạo thành axit yếu

Cho dung dịch HCl tác dụng với dung dịch CH3COONa sẽ tạo thành axit yếu là CH3COOH

• Phương trình phản ứng : HCl + CH3COONa → CH3COOH + NaCl

• Phương trình ion ñầy ñủ : H+ + Cl- + Na++ CH3COO- → CH3COOH + Cl- + Na+

• Phương trình ion rút gọn : CH3COO- + H+ → CH3COOH

9 PHẢN ỨNG THUỶ PHÂN CỦA MUỐI

a) Muối trung hoà tạo bởi cation của bazơ mạnh và gốc axit yếu, khi tan trong nước gốc axit yếu bị thuỷ phân, môi

trường của dung dịch là kiềm (pH > 7,0)

Thí dụ: NaCl, KNO3, KI

d) Muối trung hoà tạo bởi cation của bazơ yếu và anion của gốc axit yếu, khi tan trong nước cả cation và

anion ñều bị thuỷ phân Môi trường của dung dịch phụ thuộc vào ñộ thuỷ phân của hai ion

Thí dụ: NH4(CO3)2, (NH4)2S,…

BÀI TẬP TRẮC NGHIỆM

CÂU 1 : Cho dãy các chất: KAl(SO4)2.12H2O, C2H5OH, C12H22O11 (saccarozơ),

CH3COOH, Ca(OH)2, CH3COONH4 Số chất ñiện li là:

CÂU 2 Dãy gồm các ion (không kể ñến sự phân li của nước) cùng tồn tại trong một dung dịch là :

A H ,Fe ,NO ,SO+ 3+ -3 2-4

CÂU 5: Có 4 ống nghiệm ñược ñánh số theo thứ tự 1, 2, 3, 4 Mỗi ống nghiệm chứa một trong các

dung dịch AgNO3, ZnCl2, HI, Na2CO3 Biết rằng:

- Dung dịch trong ống nghiệm 2 và 3 tác dụng ñược với nhau sinh ra chất khí

- Dung dịch trong ống nghiệm 2 và 4 không phản ứng ñược với nhau

Dung dịch trong các ống nghiệm 1, 2, 3, 4 lần lượt là:

A AgNO3, Na2CO3, HI, ZnCl2 B ZnCl2, HI, Na2CO3, AgNO3

C ZnCl2, Na2CO3, HI, AgNO3 D AgNO3, HI, Na2CO3, ZnCl2

CÂU 6 : Dãy các chất ñều tác dụng ñược với dung dịch Ba(HCO3)2 là:

A HNO3, Ca(OH)2 và Na2SO4 B HNO3, Ca(OH)2 và KNO3

C HNO3, NaCl và Na2SO4 D NaCl, Na2SO4 và Ca(OH)2

CÂU 7 : Dung dịch H2SO4 loãng phản ứng ñược với tất cả các chất trong dãy nào sau ñây?

A Al2O3, Ba(OH)2, Ag B CuO, NaCl, CuS

C FeCl3, MgO, Cu D BaCl2, Na2CO3, FeS

CÂU 8 : Tiến hành các thí nghiệm sau:

(1) Sục khí H2S vào dung dịch FeSO4

(2) Sục khí H2S vào dung dịch CuSO4

(3) Sục khí CO2 (dư) vào dung dịch Na2SiO3

(4) Sục khí CO2 (dư) vào dung dịch Ca(OH)2

(5) Nhỏ từ từ dung dịch NH3 ñến dư vào dung dịch Al2(SO4)3

(6) Nhỏ từ từ dung dịch Ba(OH)2 ñến dư vào dung dịch Al2(SO4)3

Sau khi các phản ứng xảy ra hoàn toàn, số thí nghiệm thu ñược kết tủa là:

CÂU 9 : Cho dãy các chất: NH4Cl, (NH4)2SO4, NaCl, MgCl2, FeCl2, AlCl3 Số chất trong dãy

tác dụng với lượng dư dung dịch Ba(OH)2 tạo thành kết tủa là:

CÂU 10 : Cho dãy các chất: KOH, Ca(NO3)2, SO3, NaHSO4, Na2SO3, K2SO4 Số chất trong dãy

tạo thành kết tủa khi phản ứng với dung dịch BaCl2 là:

CÂU 11 : Chất nào sau ñây không tạo kết tủa khi cho vào dung dịch AgNO3?

CÂU 12 Cho dãy các chất: KOH, Ca(NO3)2, SO3, NaHSO4, Na2SO3, K2SO4 Số chất trong dãy

tạo thành kết tủa khi phản ứng với dung dịch BaCl2 là:

CÂU 13 : Có năm dung dịch ñựng riêng biệt trong năm ống nghiệm: (NH4)2SO4, FeCl2, Cr(NO3)3,

K2CO3, Al(NO3)3 Cho dung dịch Ba(OH)2 ñến dư vào năm dung dịch trên Sau khi phản ứng kết thúc,

số ống nghiệm có kết tủa là:

CÂU 14 : Có 4 dung dịch muối riêng biệt: CuCl2, ZnCl2, FeCl3, AlCl3 Nếu thêm dung dịch KOH

(dư) rồi thêm tiếp dung dịch NH3 (dư) vào 4 dung dịch trên thì số chất kết tủa thu ñược là

CÂU 15: Trong các dung dịch: HNO3, NaCl, Na2SO4, Ca(OH)2, KHSO4, Mg(NO3)2, dãy gồm các

chất ñều tác dụng ñược với dung dịch Ba(HCO3)2 là:

A HNO3, NaCl, Na2SO4 B HNO3, Ca(OH)2, KHSO4, Na2SO4

C NaCl, Na2SO4, Ca(OH)2 D HNO3, Ca(OH)2, KHSO4, Mg(NO3)2

CÂU 16 : Cho 4 phản ứng:

(1) Fe + 2HCl → FeCl2 + H2 (2) 2NaOH + (NH4)2SO4 → Na2SO4 + 2NH3 + 2H2O (3) BaCl2 + Na2CO3 → BaCO3 + 2NaCl

(4) 2NH3 + 2H2O + FeSO4 → Fe(OH)2 + (NH4)2SO4 Các phản ứng thuộc loại phản ứng axit - bazơ là

CÂU 19 : Dung dịch chất X không làm ñổi màu quỳ tím; dung dịch chất Y làm quỳ tím hóa xanh

Trộn lẫn hai dung dịch trên thu ñược kết tủa Hai chất X và Y tương ứng là

A KNO3 và Na2CO3 B Ba(NO3)2 và Na2CO3

C Na2SO4 và BaCl2 D Ba(NO3)2 và K2SO4

CÂU 20 : Cho 4 dung dịch: H2SO4 loãng, AgNO3, CuSO4, AgF Chất không tác dụng ñược với cả 4

dung dịch trên là

CÂU 21 : Cho dãy các chất: Al, Al(OH)3, Zn(OH)2, NaHCO3, Na2SO4 Số chất trong dãy vừa phản ứng ñược với dung dịch HCl, vừa phản ứng ñược với dung dịch NaOH là

CÂU 22 : Cho dãy các chất sau: Al, NaHCO3, (NH4)2CO3, NH4Cl, Al2O3, Zn, K2CO3, K2SO4 Có bao nhiêu chất trong dãy vừa tác dụng ñược với dung dịch HCl, vừa tác dụng ñược với dung dịch NaOH?

CÂU 23 (ðH A 2007): Cho dãy các chất: Ca(HCO3)2, NH4Cl, (NH4)2CO3, ZnSO4, Al(OH)3,

Zn(OH)2 Số chất trong dãy có tính chất lưỡng tính là:

CÂU 30 : Nhỏ từ từ 0,25 lít dung dịch NaOH 1,04M vào dung dịch gồm 0,024 mol FeCl3; 0,016 mol

Al2(SO4)3 và 0,04 mol H2SO4 thu ñược m gam kết tủa Giá trị của m là

- Phần hai tác dụng với lượng dư dung dịch BaCl2, thu ñược 4,66 gam kết tủa

Tổng khối lượng các muối khan thu ñược khi cô cạn dung dịch X là (quá trình cô cạn chỉ có nước bay hơi)

A 3,73 gam B 7,04 gam C 7,46 gam D 3,52 gam

CÂU 32 : Dung dịch chất nào dưới ñây có môi trường kiềm ?

A NH4Cl B Al(NO3)3 C CH3COONa D HCl

CÂU 33 : Dung dịch nào sau ñây có pH > 7 ?

A Dung dịch NaCl B Dung dịch NH4Cl

C Dung dịch Al2(SO4)3 D Dung dịch CH3COONa

CÂU 34 : Trong số các dung dịch: Na2CO3, KCl, CH3COONa, NH4Cl, NaHSO4, C6H5ONa,

những dung dịch có pH > 7 là:

A Na2CO3, C6H5ONa, CH3COONa B Na2CO3, NH4Cl, KCl

C KCl, C6H5ONa, CH3COONa D NH4Cl, CH3COONa, NaHSO4

CÂU 35: Cho các dung dịch có cùng nồng ñộ: Na2CO3 (1), H2SO4 (2), HCl (3), KNO3 (4) Giá trị

pH của các dung dịch ñược sắp xếp theo chiều tăng từ trái sang phải là:

CÂU 41: Cho a lít dung dịch KOH có pH = 12,0 vào 8,00 lít dung dịch HCl có pH = 3,0 thu ñược

dung dịch Y có pH = 11,0 Giá trị của a là:

CÂU 42 Cho 10 ml dung dịch hỗn hợp HCl 1 M và H2SO4 0,5 M Thể tích dung dịch NaOH 1 M cần

ñể trung hòa dung dịch axit ñã cho là:

CÂU 44: 500 ml dung dịch X có chứa: 0,15 mol Ca2+, 0,1 mol Al3+, x mol Cl– và 0,3 mol NO3– Nồng

ñộ mol của ion Cl

trong dung dịch X là:

CÂU 45: Một dung dịch X gồm 0,01 mol Na+; 0,02 mol Ca2+; 0,02 mol

-3

HCO và a mol ion X (bỏ qua

sự ñiện li của nước) Ion X và giá trị của a là :

A NO và 0,03 3- B Cl- và 0,01 C CO và 0,03 2-3 D OH và 0,03

-CÂU 46: Một dung dịch chứa 0,02 mol Cu2+, 0,03 mol K+, x mol Cl- và y mol SO42- Tổng khối lượng các muối tan có trong dung dịch là 5,435 gam Giá trị của x và y lần lượt là:

• Vì có liên kết ba với năng lượng liên kết lớn (EN ≡ N = 946 kJ/mol) nên phân tử nitơ rất bền Ở nhiệt ñộ

thường, nitơ khá trơ về mặt hoá học nhưng ở nhiệt ñộ cao nitơ trở nên hoạt ñộng hơn và có thể tác dụng với nhiều chất

• Nguyên tử nitơ là phi kim hoạt ñộng, ñộ âm ñiện của nó chỉ nhỏ hơn ñộ âm ñiện của flo và oxi Tuỳ thuộc vào ñộ âm ñiện của chất phản ứng mà nitơ thể hiện tính oxi hoá hay tính khử Tuy nhiên, tính oxi hoá vẫn trội hơn tính khử

b) Tác dụng với kim loại

• Ở nhiệt ñộ thường, nitơ chỉ tác dụng với kim loại liti, tạo thành liti nitrua:

0 26Li + N →2Li N3−3

• Ở nhiệt ñộ cao, nitơ tác dụng với một số kim loại như Ca, Mg, Al,

3Mg + N2

o

t

 → Mg3N2 (magie nitrua) 2Al + N2

• ðây là phản ứng thuận nghịch và thu nhiệt Nitơ thể hiện TÍNH KHỬ

• Trong thiên nhiên khí NO ñược tạo thành khi có cơn giông

• Ở ñiều kiện thường, khí NO không màu kết hợp ngay với oxi trong không khí, tạo ra khí nitơ ñioxit NO 2 màu nâu

ñỏ

++

2 2(KK)

o

t

 → N2 + NaCl + 2H2O (NH4)2Cr2O7

o

t

 →N2 + Cr2O3 + 4H2O

Chú ý: Phản ứng (*) cho hiện tượng “khói” màu trắng xuất hiện "Khói" là những hạt nhỏ li ti của tinh thể muối

amoni clorua NH4Cl → Dùng phản ứng này ñể nhận ra khí amoniac

+ Tác dụng với dung dịch muối

Dung dịch amoniac có khả năng làm kết tủa nhiều hiñroxit kim loại khi tác dụng với dung dịch muối của chúng

AlCl3 + 3NH3 + 3H2O → Al(OH)3 + 3NH4Cl FeSO4 + 2NH3 + 2H2O → Fe(OH)2 + (NH4)2SO4

AgOH + 2NH3 → [Ag(NH3)2]OH

• Sự tạo thành các ion phức [Cu(NH3)4]2+, [Ag(NH3)2]+, xảy ra do các phân tử amoniac kết hợp với các ion Cu 2+ , Zn 2+ , Ag +, bằng các liên kết cho - nhận giữa cặp electron chưa sử dụng của nguyên tử nitơ với

obitan trống của ion kim loại

CHÚ Ý QUAN TRỌNG:

Cho từ từ ñến dư dung dịch NH3 vào dung dịch CuSO4 Hãy cho biết hiện tượng xảy ra ? + Ban ñầu xuất hiện kết tủa màu xanh:

CuSO4 + 2NH3 + 2H2O →Cu(OH)2↓ + (NH4)2SO4

+ Sau ñó, kết tủa bị hòa tan thành dung dịch xanh thẫm:

Cu(OH)2 + 4NH3 → [Cu(NH3)4](OH)2

c Tính khử

+ Tác dụng với oxi :

• Khi ñốt trong khí oxi, amoniac cháy với ngọn lửa màu vàng, tạo ra khí nitơ và hơi nước

−+ o → +

• "Khói" trắng là những hạt NH4Cl sinh ra do khí HCl vừa tạo thành hoá hợp với NH3

Lưu ý: Thường dùng phản ứng (1) và tạo “khói” trắng ñể loại khí ñộc Cl2 trong phòng thí nghiệm

+ Tác dụng với oxit kim loại

Khi ñun nóng, NH3 có thể khử CuO màu ñen tạo ra Cu màu ñỏ, nước và khí N2 :

b Trong công nghiệp

• Amoniac ñược tổng hợp từ khí nitơ và khí hiñro theo phản ứng :

N2(k) + 3H2(k) ←   → 2NH3(k) ; ∆H = -92 kJ

• ðây là phản ứng thuận nghịch và toả nhiệt

• Trên thực tế, người ta thường thực hiện phản ứng ở nhiệt ñộ khoảng 450 - 500 o C, áp suất khoảng 200

- 300 atm và dùng chất xúc tác là sắt kim loại ñược trộn thêm Al 2 O 3 , K 2 O, ñể làm cho cân bằng nhanh chóng

ñược thiết lập

MUỐI AMONI

1 Tính chất vật lí

• Muối amoni là những chất tinh thể ion, phân tử gồm cation amoni NH4+ và anion gốc axit

• Tất cả các muối amoni ñều dễ tan trong nước và khi tan phân li hoàn toàn thành các ion

• Ion NH4+ không có màu và trong dung dịch bị thủy phân tạo môi trường axit:

2 Tính chất hoá học

a Tác dụng với bazơ kiềm

• Muối amoni tác dụng với dung dịch kiềm khi ñun nóng sẽ cho khí NH3 bay ra

Khi ñun nóng, các muối amoni dễ bị nhiệt phân huỷ, tạo ra các sản phẩm khác nhau Sản phẩm của sự phân huỷ ñược

quyết ñịnh chủ yếu bởi bản chất của axit tạo nên muối

• Muối amoni chứa gốc của axit không có tính oxi hóa khi ñun nóng bị phân huỷ thành NH3

• Muối amoni chứa gốc của axit cĩ tính oxi hĩa như axit nitrơ, axit nitric khi bị nhiệt phân cho ra N2, N2O (đinitơ oxit) và nước

-• Dung dịch HNO3 cĩ đầy đủ tính chất của dung dịch axit :

+ Làm quỳ tím đổi thành màu đỏ

+ Tác dụng với oxit bazơ tạo muối nitrat và nước

CuO + 2HNO3 → Cu(NO3)2 + H2O + Tác dụng với bazơ tạo muối nitrat và nước

Ca(OH)2 + 2HNO3 → Ca(NO3)2 + 2H2O +Tác dụng với muối của axit yếu hơn

CaCO3 + 2HNO3 →Ca(NO3)2 + CO2 + H2O

b Tính oxi hố

• Axit nitric là một trong những axit cĩ tính oxi hố mạnh

• Tuỳ thuộc vào nồng độ của axit và bản chất của chất khử và nhiệt độ phản ứng mà HNO3 cĩ thể bị khử

đến một số sản phẩm khác nhau của nitơ : NO2 , NO , N2O , N2 , NH4NO3

+ Với kim loại

• HNO3 oxi hóa hầu hết các kim loại (trừ vàng và platin ) không giải phóng khí H2 , do ion NO3− có khả năng oxi hoá mạnh hơn H+ Khi đĩ, kim loại bị oxi hố đến mức oxi hố cao nhất và tạo ra muối nitrat

• HNO3 đặc nĩng cho sản phẩm khử là khí NO2 (nâu đỏ) HNO3 lỗng thường cho sản phẩm khử là khí

NO (khơng màu, hĩa nâu đỏ trong khơng khí), nhưng với các kim loại đủ mạnh thì cĩ thể cĩ các sản phẩm khử sâu hơn như N2O, N2, NH4NO3

* Với HNO3 đặc, nĩng: sản phẩm khử là khí

+4 2

* Chú ý 1: Fe, Al, Cr bị thụ ñộng hoá trong dung dịch HNO3 ñặc, nguội và H2SO4 ñặc nguội làm

* Chú ý 2: Nước “cường toan” hay “cường thủy” là hỗn hợp 1 thể tích dung dịch HNO3 ñặc với 3 thể tích

dung dịch HCl ñặc có khả năng hòa tan ñược mọi kim loại kể cả vàng và bạch kim:

Au + HNO3 + 3HCl → AuCl3 + NO + 2H2O

+ Với phi kim

Khi ñun nóng, axit nitric ñặc có thể oxi hoá ñược nhiều phi kim như C, S, P, I2, Khi ñó, các phi kim bị oxi hoá ñến mức oxi hoá cao nhất, còn HNO3 bị khử ñến NO2 hoặc NO tuỳ theo nồng ñộ của axit

NaNO3(r) + H2SO4(ñặc) → HNO3 + NaHSO4

2 Trong công nghiệp

HNO3 ñược sản xuất từ amoniac Quá trình sản xuất gồm ba giai ñoạn :

• Oxi hoá khí amoniac bằng oxi không khí ở nhiệt ñộ 850 - 900o C, có mặt chất xúc tác là kim loại platin (Pt):

• Chuyển hoá NO2 thành HNO3 Cho hỗn hợp nitơ ñioxit vừa tạo thành và oxi tác dụng với nước, sẽ thu ñược

dung dịch axit nitric :

4NO2 + 2H2O + O2 → 4HNO3

MUỐI NITRAT

1 Tính chất hoá học

Các muối nitrat kém bền với nhiệt, chúng bị phân huỷ khi ñun nóng ðộ bền nhiệt của muối nitrat phụ

thuộc vào bản chất của cation kim loại tạo muối:

• Muối nitrat của các kim loại hoạt ñộng mạnh (trước Mg) →t Co muối nitrit và O2 :

2M(NO3)n →t Co 2M(NO2)n + O2↑↑↑↑

• Muối nitrat của các kim loại từ Mg → Cu →t Co oxit kim loại + NO2 + O 2

2M(NO3)n →t Co M2On + 2nNO2↑↑↑↑ + n

Ở nhiệt độ cao, muối nitrat phân huỷ ra oxi nên chúng là các chất oxi hố mạnh

2 Nhận biết ion nitrat

• Trong mơi trường trung tính: ion NO3− khơng cĩ tính oxi hố

• Khi cĩ mặt ion H +: ion NO3− thể hiện tính oxi hố giống như HNO

3 Vì vậy để nhận ra ion NO ,3−

người ta đun nĩng nhẹ dung dịch chứa NO3− với đồng kim loại và H2SO4 lỗng :

3Cu + 8H + + 2NO3− → 3Cu 2+ + 2NO↑↑↑↑ + 4H2O

(xanh) khơng màu)

Hơi photpho đỏ toC cao

thăng hoa

làm lạnh ngưng tụ

2 Tính chất hố học

• Do liên kết trong phân tử photpho kém bền hơn trong phân tử nitơ nên ở điều kiện thường photpho hoạt

độ ng hố học mạnh hơn nitơ, mặc dù độ âm điện của photpho (2,19) nhỏ hơn của nitơ (3,04)

• Trong hai dạng thù hình, photpho trắng hoạt động hơn photpho đỏ ðể đơn giản, trong các phản ứng hố

học người ta viết phân tử photpho dưới dạng một nguyên tử P

• Khi tham gia phản ứng hố học, số oxi hố của photpho cĩ thể tăng từ 0 đến +3 hoặc +5, cĩ thể giảm từ 0

đến -3, nên photpho cĩ thể thể hiện tính khử và tính oxi hố

(canxi photphua) 3Na +

0

P →to Na P3−3 (natri photphua)

3Zn +

02P →to Zn P3−32 (kẽm photphua)

o

t C

→ 5K2O + 5Cr2O3 + 3P2O5

Với HNO3 loãng: 3P + 5HNO3 + 2H2O → 3H3PO4 + 5NO

Với HNO3 ñặc: P + 5HNO3(ñặc)

+ 2 −

4

HPO ; K2 = 6,2.10-8 Nấc 3 : HPO24− ←   → H+

+ PO34− ; K

3 = 4,4.10-13

Khi tác dụng với oxit bazơ hoặc bazơ, tuỳ theo tỉ lệ mol chất tác dụng mà axit photphoric tạo ra muối

trung hoà, muối axit hoặc hỗn hợp muối:

b) Trong công nghiệp :

• Cho H2SO4 ñặc tác dụng với quặng photphorit hoặc quặng apatit:

Ca3(PO4)2 + 3H2SO4

o

t C

→3CaSO4↓ + 2H3PO4

→ Axit H3PO4 ñiều chế bằng phương pháp này không tinh khiết, có chất lượng thấp

• ðể ñiều chế H3PO4 có ñộ tinh khiết và nồng ñộ cao hơn, người ta ñốt cháy photpho ñể ñược P2O5, rồi cho

• Muối photphat là muối của axit photphoric

• Axit photphoric tạo ra ba loại muối : muối photphat trung hoà và hai muối photphat axit

Thí dụ : Muối photphat trung hoà : Na3PO4, Ca3(PO4)2, (NH4)3PO4

Muối ñihiñrophotphat : NaH2PO4, Ca(H2PO4)2, NH4H2PO4

Muối hiñrophotphat : Na2HPO4, CaHPO4, (NH4)2HPO4

2 Nhận biết ion photphat

Thuốc thử ñể nhận biết ion PO34− trong dung dịch muối photphat là AgNO3

Cacbon phản ứng với khí hiñro ở nhiệt ñộ cao có chất xúc tác, tạo thành khí metan:

2 4

b) Tác dụng với kim loại

Ở nhiệt ñộ cao, cacbon phản ứng với kim loại tạo thành cacbua kim loại

Thí dụ : 2C + Ca →t Co CaC2 (canxi cacbua)

Chú ý: Ở nhiệt ñộ cao CO mới tác dụng với kiềm:

CO + NaOH 200 C, 15atmo →HCOONa (natri fomat)

2 ðiều chế

a) Trong công nghiệp

• Khí CO thường ñược sản xuất bằng cách cho hơi nước ñi qua than nung ñỏ :

a) Khí CO 2 không cháy và không duy trì sự cháy → dùng ñể dập tắt các ñám cháy

Chú ý: kim loại có tính khử mạnh như Mg, Al, có thể cháy ñược trong khí CO2 :

+4 0 +2 0 2

• CO2 tác dụng ñược với oxit bazơ và bazơ tạo thành muối:

b) Trong công nghiệp:

• Khí CO2 ñược sản xuất bằng cách ñốt cháy hoàn toàn than hoặc dầu mỏ, khí thiên nhiên trong oxi hay không khí

• Khí CO2 cũng là sản phẩm phụ của quá trình nung vôi

AXIT CACBONIC VÀ MUỐI CACBONAT

• Axit cacbonic là axit rất yếu và kém bền, chỉ tồn tại trong dung dịch loãng, dễ bị phân huỷ thành CO2 và

H2O Trong dung dịch nó phân li theo hai nấc với các hằng số phân li axit ở 25oC như sau :

• Axit cacbonic tạo ra hai loại muối :

+ Muối cacbonat trung hoà chứa ion CO23− Thí dụ: Na

• Các muối cacbonat trung hoà của kim loại kiềm (trừ Li2CO3), amoni và các muối hiñrocacbonat dễ tan

trong nước (trừ NaHCO3 hơi ít tan)

• Các muối cacbonat trung hoà của những kim loại hóa trị II không tan trong nước: CaCO3, MgCO3, FeCO3, PbCO3,…

Khi cho axit HCl từ từ ñến dư vào muối Na2CO3 thì thứ tự xảy ra phản ứng:

Giai ñoạn 1: CO23− + H+ → HCO3−

Giai ñoạn 2: HCO3− + H+ → CO2↑ + H2O

• Ở Gð 1 chưa tạo ra khí; Gð 2 xuất hiện khí

• Khi cho muối Na2CO3 vào axit HCl thì sẽ xuất hiện khí

(phản ứng xảy ra nhanh ñến giai ñoạn 2)

c) Tác dụng với dung dịch kiềm :

• Các muối hiñrocacbonat dễ tác dụng với dung dịch kiềm

Thí dụ : NaHCO3 + NaOH → Na2CO3 + H2O

3HCO− + OH– → 2

HCO− + OH– → 2

3

CO − + H2O

d) Phản ứng nhiệt phân

• Các muối cacbonat trung hoà của kim loại kiềm (muối tan) ñều bền với nhiệt

• Các muối cacbonat của kim loại khác (muối không tan) kém bền nhiệt

• Tất cả muối hiñrocacbonat, ñều dễ bị phân huỷ khi ñun nóng

b) TÍNH OXI HOÁ

•••• Tác dụng với kim loại :

Ở nhiệt ñộ cao, silic tác dụng với các kim loại như Ca, Mg, Fe, tạo thành hợp chất silixua Thí dụ :

SiH4 + 2O2 → SiO2 + 2H2O

b) TÍNH CHẤT HÓA HỌC CỦA SIO2

• Silic ñioxit là oxit axit :

Thí dụ : SiO2 + 2NaOH

o t

→ Si + 2MgO SiO2 + 2C

o t

→ Si + 2CO

3 Axit silixic và muối silicat

a) Axit silixic (H2SiO3)

• Axit silixic là chất ở dạng kết tủa keo, không tan trong nước, khi ñun nóng dễ mất nước :

H2SiO3

o t

• Axit silixic dễ tan trong dung dịch kiềm, tạo thành muối silicat

• Chỉ có silicat kim loại kiềm tan ñược trong nước

• Dung dịch ñậm ñặc của Na2SiO3 và K2SiO3 ñược gọi là thuỷ tinh lỏng Vải hoặc gỗ tẩm thuỷ tinh lỏng sẽ

khó bị cháy Thuỷ tinh lỏng còn ñược dùng ñể chế tạo keo dán thuỷ tinh và sứ

• Ở trong dung dịch, silicat kim loại kiềm bị thuỷ phân mạnh cho phản ứng kiềm

Thí dụ : Na2SiO3 + 2H2O → 2NaOH + H2SiO3

BÀI TẬP TRẮC NGHIỆM

CÂU 1: Trong phòng thí nghiệm, ñể ñiều chế một lượng nhỏ khí X tinh khiết, người ta ñun nóng dung

dịch amoni nitrit bão hoà Khí X là:

CÂU 2: Trong công nghiệp, nitơ ñược ñiều chế bằng cách nào sau ñây?

A Dùng than nóng ñỏ tác dụng hết oxi của không khí

B Dùng ñồng ñể oxi hóa hết oxi của không khí ở nhiệt ñộ cao

C Hóa lỏng không khí rồi chưng cất phân ñoạn

D Dùng hiñro tác dụng hết với oxi ở nhiệt ñộ cao rồi hạ nhiệt ñộ ñể nước ngưng tụ

CÂU 3 : Hòa tan một khí X vào nước, thu ñược dung dịch Y Cho từ từ dung dịch Y ñến dư vào dung

dịch ZnSO4, ban ñầu thấy có kết tủa trắng, sau ñó kết tủa tan ra Khí X là

CÂU 4 : Khi cho Cu tác dụng với dung dịch chứa H2SO4 loãng và NaNO3, vai trò của NaNO3

trong phản ứng là:

A chất xúc tác B chất oxi hoá C môi trường D chất khử

CÂU 5: Thuốc thử dùng ñể phân biệt dung dịch NH4NO3 với dung dịch (NH4)2SO4 là

A dung dịch NaOH và dung dịch HCl B ñồng(II) oxit và dung dịch HCl

C ñồng(II) oxit và dung dịch NaOH D kim loại Cu và dung dịch HCl

CÂU 6 : Trong phòng thí nghiệm, người ta thường ñiều chế HNO3 từ

A NaNO2 và H2SO4 ñặc B NaNO3 và H2SO4 ñặc

CÂU 8: Câu nào sau ñây sai?

A Amoniac là chất khí không màu, không mùi, tan nhiều trong H2O

B Amoniac là một bazơ

C ðốt cháy NH3 không có xúc tác thu ñược N2 và H2O

D Phản ứng tổng hợp NH3 từ N2 và H2 là phản ứng thuận nghịch

CÂU 9 Câu nào sai trong số các câu sau ?

A Dd NH3 có tính chất của một dd bazơ, do ñó nó có thể tác dụng với dd axit

B Dd NH3 tác dụng với dd muối của mọi kim loại

C Dd NH3 tác dụng với dd muối kim loại mà hiñroxit của nó không tan trong H2O

D Dd NH3 hòa tan ñược một số hiñroxit và muối ít tan của Ag+ , Cu2+ , Zn2+

CÂU 10 Khi ñốt khí NH3 trong khí clo, khói trắng bay ra là:

CÂU 11 Phương trình phản ứng nào sau ñây không thể hiện tính khử của NH3?

A 4 NH3 + 5O2 = 4NO + 6H2O B NH3 + HCl = NH4Cl

C 8NH3 + 3Cl2 = 6H4Cl + N2 D 2NH3 + 3CuO = 3Cu + 3H2O + N2

CÂU 12 Dung dịch NH3 có thể hòa tan Zn(OH)2 là do:

A Zn(OH)2 là hiñroxit lưỡng tính

B Zn(OH)2 là một bazơ ít tan

C Zn(OH)2 có khả năng tạo thành với NH3 phức chất tan

D NH3 là một hợp chất có cực và làm một bazơ yếu

CÂU 13 Hiện tượng nào xảy ra khi cho mảnh ñồng kim loại vào dd HNO3 ñặc:

A Không có hiện tượng gì B Dung dịch có màu xanh, H2 bay ra

C Dung dịch có màu xanh, có khí màu nâu ñỏ bay ra D Dung dịch có màu xanh, có khí

không màu bay ra

CÂU 14 Phản ứng giữa HNO3 với FeO tạo ra khí NO Tổng các hệ số trong phương trình oxi hoá - khử này bằng:

A 22 B 20 C 16 D 12

CÂU 15 Câu nào sau ñây ñúng?

A H3PO4 là một axit có tính oxi hóa mạnh vì phốt pho có số oxi hóa cao nhất (+5)

B H3PO4 là một axit có tính khử mạnh

C H3PO4 là một axit trung bình, trong dung dịch phân li theo 3 nấc

D Không có câu nào ñúng

CÂU 16 Cho 2 mol axit H3PO4 tác dụng với dung dịch chứa 5 mol NaOH thì sau phản ứng thu ñược các muối nào?

A NaH2PO4 , Na2HPO4 B Na2HPO4 , Na3PO4

C Na2HPO4 , Na3PO4 D Na2HPO4, NaH2PO4 , Na3PO4

CÂU 17 Câu nào ñúng trong các câu sau ñây?

A Nitơ không duy trì sự hô hấp vì nitơ là một khí ñộc

B Vì có liên kết ba, nên phân tử nitơ rất bền và ở nhiệt ñộ thường khá trơ về mặt hóa học

C Khi tác dụng với kim loại hoạt ñộng, nitơ thể hiện tính khử

D Trong phản ứng N2 + O2

⇀2NO, nitơ thể hiện tính oxi hóa và số oxi hóa của nitơ tăng từ

CÂU 19 Khi ñun nóng, phản ứng giữa cặp chất nào sau ñây tạo ra ba oxit :

A Axit nitric ñặc và cacbon B Axit nitric ñặc và lưu huỳnh

C Axit nitric ñặc và ñồng D Axit nitric ñạc và bạc

CÂU 20 Khi hòa tan 30g hỗn hợp ñồng và ñồng (II) oxit trong dung dịch HNO3 1M lấy dư, thấy thoát

ra 6,72 lít khí NO ( ở ñktc) Hàm lượng % của ñồng (II) oxit trong hỗn hợp ban ñầu là:

CÂU 21 ðốt cháy hoàn toàn 6,2g photpho trong oxi lấy dư Cho sản phẩm tạo thành tác dụng với 150

ml dung dịch NaOH 2M Sau phản ứng, trong dung dịch thu ñược có các muối”

A NaH2PO4 và Na2HPO4 B Na2HPO4 và Na3PO4

C NaH2PO4 và Na2PO4 D Na3PO4

CÂU 22 Một nguyên tố R có hợp chất với hiñro là RH3 Oxit cao nhất của R chứa 43,66% khối lượng

R Nguyên tố R ñó là:

A Nitơ B Phot pho C Vanañi D Một kết quả khác

CÂU 23 ðể ñiều chế 2 lít NH3 từ N2 và H2 với hiệu suất = 25% thì thể tích N2 cần dùng ở cùng ñiều kiện là:

CÂU 26 Cho 12,8g ñồng tan hoàn toàn trong dung dịch HNO3 thấy thoát ra hỗn hợp hai khí NO và

NO2 có tỷ khối ñối với H 2 = 19 Thể tích hỗn hợp ñó ở ñiều kiện tiêu chuẩn là:

A 1,12 lít B 2,24 lít C 4,48 lít D 0,448 lít

CÂU 27 Cho 1,5 lít NH3 (ñktc) qua ống ñựng 16 g CuO nung nóng thu ñược chất rắn X Thể tích dung dịch HCl 2 M ñủ ñể tác dụng hết với X là:

CÂU 32 (ðH B 2008): Thành phần chính của quặng photphorit là

A Ca3(PO4)2 B NH4H2PO4 C Ca(H2PO4)2 D CaHPO4

CÂU 33 (Cð 2008): Cho 3,6 gam Mg tác dụng hết với dung dịch HNO3 (dư), sinh ra 2,24 lít khí

X (sản phẩm khử duy nhất, ở ñktc) Khí X là:

CÂU 34 (Cð 2010) : Cho hỗn hợp gồm 6,72 gam Mg và 0,8 gam MgO tác dụng hết với lượng dư

dung dịch HNO3 Sau khi các phản ứng xảy ra hoàn toàn, thu ñược 0,896 lít một khí X (ñktc) và dung dịch Y Làm bay hơi dung dịch Y thu ñược 46 gam muối khan Khí X là

CÂU 35 (Cð 2011): Hòa tan hoàn toàn 13,00 gam Zn trong dung dịch HNO3 loãng, dư thu ñược dung dịch X và 0,448 lít khí N2 (ñktc) Khối lượng muối trong dung dịch X là

A.18,90 gam B 37,80 gam C 39,80 gam D 28,35 gam

CÂU 36 (ðH B 2007): Thực hiện hai thí nghiệm:

1) Cho 3,84 gam Cu phản ứng với 80 ml dung dịch HNO3 1M thoát ra V1 lít NO

2) Cho 3,84 gam Cu phản ứng với 80 ml dung dịch chứa HNO3 1M và H2SO4 0,5 M thoát ra V2 lít NO

Biết NO là sản phẩm khử duy nhất, các thể tích khí ño ở cùng ñiều kiện Quan hệ giữa V1 và V2 là

A V2 = V1 B V2 = 2V1 C V2 = 2,5V1 D V2 = 1,5V1

CÂU 37 (Cð 2010): Sản phẩm của phản ứng nhiệt phân hoàn toàn AgNO3 là

A Ag, NO2, O2 B Ag2O, NO, O2 C Ag, NO, O2 D Ag2O, NO2, O2

CÂU 38 Cacbon phản ứng với tất cả các chất trong dãy nào sau ñây?

A Na2O , NaOH , HCl B Al, HNO3 ñặc, KClO3

C Ba(OH)2 , Na2CO3 , CaCO3 D NH4Cl, KOH, AgNO3

CÂU 39 1) Cho khí CO2 tan vào nước cất có pha vài giọt quỳ tím Dung dịch có màu nào?

A – Xanh B - ðỏ C – Tím D – Không màu

2) Sau khi ñun nóng dung dịch một thời gian thì dung dịch có màu nào?

A – Xanh B - ðỏ C – Tím D – Không màu CÂU 40 ðể phân biệt khí CO2 và khí SO2 có thể dùng:

A – Dung dịch Ca(OH)2 B – Dung dịch Br2

C – Dung dịch NaOH D – Dung dịch KNO3

CÂU 41 Cho khí CO khử hoàn toàn hỗn hợp gồm FeO, Fe2O3, Fe3O4 thấy có 4,48 lít CO2 ( ñktc) thoát ra

Kim loại có những tính chất vật lí chung :

Tính dẻo - Tính dẫn ñiện - Tính dẫn nhiệt - Ánh kim

Tính chất vật lí chung của kim loại gây nên bởi sự có mặt của các electron tự do trong mạng tinh thể kim loại II./ TÍNH CHẤT HÓA HỌC:

Tính chất hóa học chung của kim loại là tính khử (dễ bị oxi hóa)

M -> M n+ + ne (n = 1, 2 hoặc 3e) 1./ Tác dụng với phi kim ( Cl2, O2, S,…)

Fe3O4

2./ Tác dụng với dung dịch axit:

a./ Với dung dịch axit HCl , H2SO4 loãng: (Kim loại ñứng trước H trong dãy HðHH) → sản phẩm là muối và khí H2

3./ Tác dụng với nước: các kim loại K , Ba , Ca , Na phản ứng được với nước ở nhiệt độ thường tạo bazơ và

khí H2

2Na + 2H2O → 2NaOH + H2

Ba + 2H2O →Ba(OH)2 + H2

4./ Tác dụng với dung dịch muối: kim loại mạnh hơn khử ion của kim loại yếu hơn trong dung dịch muối

thành kim loại tự do

Fe + CuSO4 → FeSO4 + Cu

ðiều kiện để kim loại A đẩy kim loại B ra khỏi muối : A + Bn+

+ Kim loại A đứng trước kim loại B trong dãy hoạt động hĩa học + Kim loại A khơng tan trong nước

+ Muối tạo thành phải tan

Chú ý: Na + dd CuSO4 ?

III./ DÃY ðIỆN HĨA CỦA KIM LOẠI:

1./ Dãy điện hĩa của kim loại:

Dự đốn chiều của phản ứng giữa 2 cặp oxi hĩa khử xảy ra theo chiều: chất oxi hĩa mạnh hơn sẽ oxi

hĩa chát khử mạnh hơn sinh ra chất oxi hĩa yếu hơn và chất khử yếu hơn

Thí dụ: phản ứng giữa 2 cặp Fe2+/Fe và Cu2+/Cu là:

ĂN MỊN KIM LOẠI

I – KHÁI NIỆM: Sự ăn mòn kim loại là sự phá huỷ kim loại hoặc hợp kim do tác dụng của các chất trong môi

trường xung quanh

Hệ quả: Kim loại bị oxi hoá thành ion dương

M → Mn+ + ne

II – CÁC DẠNG ĂN MÒN

1 Ăn mòn hoá học:

Tính oxi hĩa của ion kim loại tăng dần

- Thanh sắt trong nhà máy sản xuất khí Cl2

2Fe + 3Cl0 02 2FeCl+3 -1 3

- Các thiết bị của lò đốt, các chi tiết của động cơ đốt trong

3Fe + 2O0 02 t0 Fe+8/3 -23O43Fe + 2H0 +12O t0 Fe+8/33O4 + H02

 Ăn mòn hoá học là quá trình oxi hoá – khử, trong đó các electron của kim loại được chuyển trực tiếp đến các chất trong môi trường.

2 Ăn mòn điện hoá

a) Khái niệm

 Ăn mòn điện hoá là quá trình oxi hoá – khử, trong đó kim loại bị ăn mòn do tác dụng của dung dịch chất điện li và tạo nên dòng electron chuyển dời từ cực âm đến cực dương

b) Ăn mòn điện hoá học hợp kim sắt trong không khí ẩm

Thí dụ: Sự ăn mòn gang trong không khí ẩm

- Trong không khí ẩm, trên bề mặt của gang luôn có một lớp nước rất mỏng đã hoà tan O2 và khí CO2, tạo thành dung dịch chất điện li

- Gang có thành phần chính là Fe và C cùng tiếp xúc với dung dịch đó tạo nên vô số các pin nhỏ mà sắt là anot và cacbon là catot

Tại anot: Fe → Fe2+ + 2e

Các electron được giải phóng chuyển dịch đến catot

Tại catot: O2 + 2H2O + 4e → 4OH−

Ion Fe2+ tan vào dung dịch chất điện li có hoà tan khí O2, Tại đây, ion Fe2+ tiếp tục bị oxi hoá, dưới tác dụng của ion OH−

tạo ra gỉ sắt có thành phần chủ yếu là Fe2O3.nH2O

c) Điều kiện xảy ra sự ăm mòn điện hoá học

 Các điện cực phải khác nhau về bản chất: Cặp KL – KL; KL – PK; KL – Hợp chất hoá học

 Các điện cực phải tiếp xúc trực tiếp hoặc gián tiếp qu dây dẫn

 Các điện cực cùng tiếp xúc với một dung dịch chất điện li

III – CHỐNG ĂN MÒN KIM LOẠI

1 Phương pháp bảo vệ bề mặt

Dùng những chất bền vững với môi trường để phủ mặt ngoài những đồ vật bằng kim loại như bôi dầu mỡ, sơn, mạ, tráng men,…

Thí dụ: Sắt tây là sắt được tráng thiếc, tôn là sắt được tráng kẽm Các đồ vật làm bằng sắt được mạ niken hay crom

2 Phương pháp điện hoá

Nối kim loại cần bảo vệ với một kim loại hoạt động hơn để tạo thành pin điện hoá và kim loại hoạt động hơn sẽ

bị ăn mòn, kim loại kia được bảo vệ

Thí dụ: Bảo vệ vỏ tàu biển làm bằng thép bằng cách gán vào mặt ngoài của vỏ tàu (phần chìm dưới nước) những khối Zn, kết quả là Zn bị nước biển ăn mòn thay cho thép

ĐIỀU CHẾ KIM LOẠI

I – NGUYÊN TẮC ĐIỀU CHẾ KIM LOẠI

Khử ion kim loại thành nguyên tử

M n+ + ne M →

II – PHƯƠNG PHÁP

1 Phương pháp nhiệt luyện

 Nguyên tắc: Khử ion kim loại trong hợp chất ở nhiệt độ cao bằng các chất khử như C, CO, H2 hoặc các kim loại hoạt động

 Phạm vi áp dụng: Sản xuất các kim loại có tính khưt trung bình (Zn, FE, Sn, Pb,…) trong công nghiệp

Thí dụ:

PbO + H2 t0 Pb + H2O

Fe3O4 + 4CO t0 3Fe + 4CO2

Fe2O3 + 2Al t0 2Fe + Al2O3

2 Phương pháp thuỷ luyện

 Nguyên tắc: Dùng những dung dịch thích hợp như: H2SO4, NaOH, NaCN,… để hoà tan kim loại hoặc các hợp chất của kim loại và tách ra khỏi phần không tan có ở trong quặng Sau đó khử những ion kim loại này trong dung dịch bằng những kim loại có tính khử mạnh như Fe, Zn,…

Thí dụ: Fe + CuSO4 FeSO→ 4 + Cu ↓

 Phạm vi áp dụng: Thường sử dụng để điều chế các kim loại có tính khử yếu

3 Phương pháp điện phân

a) Điện phân hợp chất nóng chảy

 Nguyên tắc: Khử các ion kim loại bằng dòng điện bằng cách điện phân nóng chảy hợp chất của kim loại

 Phạm vi áp dụng: Điều chế các kim loại hoạt động hoá học mạnh như K, Na, Ca, Mg, Al

Thí dụ 1: Điện phân Al2O3 nóng chảy để điều chế Al

b) Điện phân dung dịch

 Nguyên tắc: Điện phân dung dịch muối của kim loại

 Phạm vi áp dụng: Điều chế các kim loại có độ hoạt động hoá học trung bình hoặc yếu

Thí dụ: Điện phân dung dịch CuCl2 để điều chế kim loại Cu

CuCl2(H2O)

CuCl2 đpdd Cu + Cl2

c) Tính lượng chất thu được ở các điện cực

Dựa vào công thức Farađây: m = nF

AIt

, trong đó:

m: Khối lượng chất thu được ở điện cực (g)

A: Khối lượng mol nguyên tử của chất thu được ở điện cực

n: Số electron mà nguyên tử hoặc ion đã cho hoặc nhận

I: Cường độ dòng điện (ampe)

t: Thời gian điện phân (giây)

F: Hằng số Farađây (F = 96.500)

BÀI TẬP TRẮC NGHIỆM CÂU 1 : Dãy nào sau đây chỉ gồm các chất vừa tác dụng được với dung dịch HCl, vừa tác dụng được

với dung dịch AgNO3 ?

A Zn, Cu, Mg B Al, Fe, CuO C Fe, Ni, Sn D Hg, Na, Ca

CÂU 2 : Hồ tan hồn tồn một lượng bột Zn vào một dung dịch axit X Sau phản ứng thu được dung

dịch Y và khí Z Nhỏ từ từ dung dịch NaOH (dư) vào Y, đun nĩng thu được khí khơng màu T Axit X

là

A H2SO4 đặc B H3PO4 C H2SO4 lỗng D HNO3

CÂU 3: Các chất vừa tác dụng được với dung dịch HCl vừa tác dụng được với dung dịch AgNO3 là:

A CuO, Al, Mg B Zn, Cu, Fe C MgO, Na, Ba D Zn, Ni, Sn

CÂU 4 (Cð 2011): Dãy gồm các kim loại đều tác dụng được với dung dịch HCl nhưng khơng tác

dụng với dung dịch HNO3 đặc , nguội là:

A Fe, Al, Cr B Cu, Fe, Al C Fe, Mg, Al D Cu, Pb, Ag

CÂU 5Cho kim loại M tác dụng với Cl2 được muối X; cho kim loại M tác dụng với dung dịch HCl

được muối Y Nếu cho kim loại M tác dụng với dung dịch muối X ta cũng được muối Y Kim loại M

CÂU 9 Cặp chất khơng xảy ra phản ứng hố học là

A Cu + dung dịch FeCl3 B Fe + dung dịch HCl

C Fe + dung dịch FeCl3 D Cu + dung dịch FeCl2

CÂU 10: Cho dãy các kim loại : Cu, Ni, Zn, Mg, Ba, Ag Số kim loại trong dãy phản ứng được với

dung dịch FeCl3 là

CÂU 11 Tiến hành các thí nghiệm sau

(1) Cho Zn vào dung dịch AgNO3;

(2) Cho Fe Vào dung dịch Fe2(SO4)3;

(3) Cho Na vào dung dịch CuSO4;

(4) Dẫn khí CO (dư) qua bột CuO nĩng

Các thí nghiệm cĩ tạo thành kim loại là

A (3) và (4) B (1) và (2) C (2) và (3) D (1) và (4)

CÂU 12 Cho 115 (g) hh ACO3, B2CO3 và R2CO3 tác dụng với dd HCl dư thì thu ñược 0,896 lít CO2

(ñkc) Cô can dd sau phản ứng thu ñược chất rắn có khối lượng là:

A 120(g) *B 115 22(g) C 110(g) D 116 22(g) CÂU 13: Cho các cặp oxi hoá - khử ñược sắp xếp theo chiều tăng dần tính oxi hoá của dạng oxi hóa

như sau: Fe2+/Fe, Cu2+/Cu, Fe3+/Fe2+ Phát biểu nào sau ñây là ñúng?

A Fe2+ oxi hóa ñược Cu thành Cu2+ B Cu2+ oxi hoá ñược Fe2+ thành Fe3+

C Fe3+ oxi hóa ñược Cu thành Cu2+ D Cu khử ñược Fe3+ thành Fe

CÂU 14ðể khử ion Fe3+ trong dung dịch thành ion Fe2+ có thể dùng một lượng dư

A kim loại Mg B kim loại Cu C kim loại Ba D kim loại Ag CÂU 15 : Thứ tự một số cặp oxi hoá - khử trong dãy ñiện hoá như sau:

Fe2+/Fe; Cu2+/Cu; Fe3+/Fe2+

Cặp chất không phản ứng với nhau là

A Fe và dung dịch CuCl2 B Fe và dung dịch FeCl3

C dung dịch FeCl2 và dung dịch CuCl2 D Cu và dung dịch FeCl3 CÂU 16 (Cð 2007): Cho các ion kim loại: Zn2+, Sn2+, Ni2+, Fe2+, Pb2+ Thứ tự tính oxi hoá giảm

Nhận xét nào sau ñây về phản ứng trên là ñúng?

A Sn2+ là chất khử, Cr3+ là chất oxi hóa B Cr là chất oxi hóa, Sn2+ là chất khử

C Cr là chất khử, Sn2+ là chất oxi hóa D Cr3+ là chất khử, Sn2+ là chất oxi hóa

CÂU 18 : Cho các cặp oxi hoá - khử ñược sắp xếp theo chiều tăng dần tính oxi hoá của dạng oxi hóa

như sau: Fe2+/Fe, Cu2+/Cu, Fe3+/Fe2+ Phát biểu nào sau ñây là ñúng?

A Fe2+ oxi hóa ñược Cu thành Cu2+ B Cu2+ oxi hoá ñược Fe2+ thành Fe3+

C Fe3+ oxi hóa ñược Cu thành Cu2+ D Cu khử ñược Fe3+ thành Fe

CÂU 19 : Dãy các ion xếp theo chiều giảm dần tính oxi hoá là (biết trong dãy ñiện hóa, cặp

Fe3+/Fe2+ ñứng trước cặp Ag+/Ag):

A Ag+, Cu2+, Fe3+, Fe2+ B Fe3+, Cu2+, Ag+, Fe2+

C Ag+, Fe3+, Cu2+, Fe2+ D Fe3+, Ag+, Cu2+, Fe2+

CÂU 20 : Cho biết thứ tự từ trái sang phải của các cặp oxi hoá - khử trong dãy ñiện hoá (dãy thế ñiện

cực chuẩn) như sau : Zn2+/Zn ; Fe2+/Fe; Cu2+/Cu; Fe3+/Fe2+; Ag+/Ag Các kim loại và ion ñều phản ứng ñược với ion Fe2+

trong dung dịch là:

A Zn, Cu2+ B Ag, Fe3+ C Ag, Cu2+ D Zn, Ag + CÂU 21: Cho phản ứng hóa học: Fe + CuSO4 → FeSO4 + Cu

Trong phản ứng trên xảy ra:

A sự khử Fe2+ và sự oxi hóa Cu B sự khử Fe2+ và sự khử Cu2+

C sự oxi hóa Fe và sự oxi hóa Cu D sự oxi hóa Fe và sự khử Cu2+

CÂU 22 Thứ tự một số cặp oxi hóa – khử trong dãy ñiện hóa như sau: Mg2+/Mg; Fe2+/Fe; Cu2+/Cu;

Fe3+/Fe2+; Ag+/Ag Dãy chỉ gồm các chất, ion tác dụng ñược với ion Fe3+ trong dung dịch là:

A Mg, Fe, Cu B Mg,Cu, Cu2+ C Fe, Cu, Ag+ D Mg, Fe2+, Ag

CÂU 23 : Cho 100 ml dung dịch FeCl2 1,2M tác dụng với 200 ml dung dịch AgNO3 2M, thu ñược m gam kết tủa Giá trị của m là

CÂU 24 : Cho giá trị thế ñiện cực chuẩn của một số cặp oxi hóa - khử:

Cặp oxi hóa/ khử

2

M M

X X

Y Y

Z Z

CÂU 25 : Trong quá trình hoạt ñộng của pin ñiện hóa Zn – Cu thì

A khối lượng của ñiện cực Zn tăng

B nồng ñộ của ion Cu2+ trong dung dịch tăng

C nồng ñộ của ion Zn2+ trong dung dịch tăng

D khối lượng của ñiện cực Cu giảm

CÂU 26 : Trong pin ñiện hóa Zn-Cu, quá trình khử trong pin là

A Zn2+ + 2e → Zn B Cu → Cu2+ + 2e

C Cu2+ + 2e → Cu D Zn → Zn2+ + 2e

CÂU 27: Cho thế ñiện cực chuẩn của các cặp oxi hóa - khử Ag+/Ag, Cu2+/Cu, Pb2+/Pb, Zn2+/Zn có giá trị lần lượt là : +0,80V; +0,34V; -0,13V; -0,76V Trong các pin sau, pin nào có suất ñiện ñộng chuẩn lớn nhất ?

A Pin Pb-Cu B Pin Pb-Ag C Pin Zn-Cu D Pin Zn-Ag

CÂU 28: Cho biết phản ứng oxi hoá - khử xảy ra trong pin ñiện hoá Fe – Cu là:

Fe + Cu2+ → Fe2+ + Cu ;

E0 (Fe2+/Fe) = – 0,44 V, E0 (Cu2+/Cu) = + 0,34 V

Suất ñiện ñộng chuẩn của pin ñiện hoá Fe - Cu là:

A 1,66 V B 0,10 V C 0,78 V D 0,92 V

CÂU 29 : Nếu vật làm bằng hợp kim Fe-Zn bị ăn mòn ñiện hoá thì trong quá trình ăn mòn

A kẽm ñóng vai trò catot và bị oxi hoá B sắt ñóng vai trò anot và bị oxi hoá

C kẽm ñóng vai trò anot và bị oxi hoá D sắt ñóng vai trò catot và ion H+ bị oxi hoá

CÂU 30 : Tiến hành các thí nghiệm sau:

(a) Cho lá Fe vào dung dịch gồm CuSO4 và H2SO4 loãng

(b) ðốt dây Fe trong bình ñựng khí O2;

(c) Cho lá Cu vào dung dịch gồm Fe(NO3) và HNO3;

(d) Cho lá Zn vào dung dịch HCl;

Số thí nghiệm có xảy ra ăn mòn ñiện hóa là

CÂU 31 : Trường hợp nào sau ñây xảy ra ăn mòn ñiện hóa?

A Sợi dây bạc nhúng trong dung dịch HNO3

B ðốt lá sắt trong khí Cl2

C Thanh nhôm nhúng trong dung dịch H2SO4 loãng

D Thanh kẽm nhúng trong dung dịch CuSO4

CÂU 32 : Có 4 dung dịch riêng biệt:

a) HCl, b) CuCl2, c) FeCl3, d) HCl có lẫn CuCl2

Nhúng vào mỗi dung dịch một thanh Fe nguyên chất Số trường hợp xuất hiện ăn mòn ñiện hoá là

CÂU 33 Cho các hợp kim sau: Cu-Fe (I); Zn –Fe (II); Fe-C (III); Sn-Fe (IV) Khi tiếp xúc với dung

dịch chất ñiện li thì các hợp kim mà trong ñó Fe ñều bị ăn mòn trước là:

A I, II và III B I, II và IV C I, III và IV D II, III và IV

CÂU 34 Có 4 dung dịch riêng biệt: CuSO4, ZnCl2, FeCl3, AgNO3 Nhúng vào mỗi dung dịch một thanh Ni Số trường hợp xuất hiện ăn mòn ñiện hoá là:

CÂU 35 Cho các cặp kim loại nguyên chất tiếp xúc trực tiếp với nhau: Fe và Pb; Fe và Zn; Fe và Sn;

Fe và Ni Khi nhúng các cặp kim loại trên vào dung dịch axit, số cặp kim loại trong ñó Fe bị phá huỷ trước là

CÂU 36 Biết rằng ion Pb2+ trong dung dịch oxi hoá ñược Sn Khi nhúng hai thanh kim loại Pb và Sn ñược nối với nhau bằng dây dẫn ñiện vào một dung dịch chất ñiện li thì:

A Chỉ có Sn bị ăn mòn ñiện hoá B cả Pb và Sn ñều không bị ăn mòn ñiện hoá

C cả Pb và Sn ñều bị ăn mòn ñiện hoá D chỉ có Pb bị ăn mòn ñiện hoá

CÂU 37 Trường hợp nào sau ñây, kim loại bị ăn mòn ñiện hóa học?

A ðốt dây sắt trong khí oxi khô B Thép cacbon ñể trong không khí ẩm

C Kim loại kẽm trong dung dịch HCl D Kim loại sắt trong dung dịch HNO3 loãng

CÂU 38 Phát biểu nào dưới ñây không ñúng?

A Tính chất hóa học ñặc trưng của kim loại là tính khử

B Bản chất của ăn mòn kim loại là quá trình oxi hóa - khử

C Ăn mòn hóa học phát sinh dòng ñiện

D Nguyên tắc chung ñể ñiều chế kim loại là khử ion kim loại thành nguyên tử kim loại

CÂU 39 Dãy gồm các kim loại ñược ñiều chế trong công nghiệp bằng phương pháp ñiện phân hợp

chất nóng chảy của chúng, là:

A Na, Ca, Al B Na, Ca, Zn C Na, Cu, Al D Fe, Ca, Al

CÂU 40 Dãy các kim loại ñều có thể ñược ñiều chế bằng phương pháp ñiện phân dung dịch muối của

chúng là:

A Ba, Ag, Au B Fe, Cu, Ag C Al, Fe, Cr D Mg, Zn, Cu

CÂU 41 ðiện phân 500 ml dung dịch CuSO4 0,2M (ñiện cực trơ) cho ñến khi ở catot thu ñược 3,2

gam kim loại thì thể tích khí (ñktc) thu ñược ở anot là:

A 3,36 lít B 1,12 lít C 0,56 lít D 2,24 lít

CÂU 42 : Cho 2,24 gam bột sắt vào 200 ml dung dịch chứa hỗn hợp gồm AgNO3 0,1M và Cu(NO3)2

0,5M Sau khi các phản ứng xảy ra hoàn toàn, thu ñược dung dịch X và m gam chất rắn Y Giá trị của

m là

CÂU 43 Cho Fe tác dụng với dung dịch H2SO4 loãng tạo thành khí X; nhiệt phân tinh thể KNO3 tạo thành khí Y; cho tinh thể KMnO4 tác dụng với dung dịch HCl ñặc tạo thành khí Z Các khí X, Y và Z lần lượt là

A Cl2, O2 và H2S B H2, O2 và Cl2 C SO2, O2 và Cl2 D H2, NO2 và Cl2

CÂU 44 : Hòa tan hoàn toàn 3,22 gam hỗn hợp X gồm Fe, Mg và Zn bằng một lượng vừa ñủ

dung dịch H2SO4 loãng, thu ñược 1,344 lít hiñro (ở ñktc) và dung dịch chứa m gam muối Giá trị của m là

CÂU 45 Hoà tan hết 7,74 gam hỗn hợp bột Mg, Al bằng 500 ml dung dịch hỗn hợp HCl 1M và

H2SO4 0,28M thu ñược dung dịch X và 8,736 lít khí H2 (ở ñktc) Cô cạn dung dịch X thu ñược lượng muối khan là:

A 38,93 gam B 103,85 gam C 25,95 gam D 77,86 gam

CÂU 46 ðể hoà tan hoàn toàn 6,4 gam hỗn hợp gồm kim loại R (chỉ có hoá trị II) và oxit của nó cần

vừa ñủ 400 ml dung dịch HCl 1M Kim loại R là:

A dung dịch H2SO4 loãng B kim loại Cu và dung dịch Na2SO4

C kim loại Cu và dung dịch H2SO4 loãng D kim loại Cu

CÂU 50 Cho hỗn hợp X gồm Mg và Fe vào dung dịch axit H2SO4 ñặc, nóng ñến khi các phản ứng

xảy ra hoàn toàn, thu ñược dung dịch Y và một phần Fe không tan Chất tan có trong dung dịch Y là:

C MgSO4 và Fe2(SO4)3 D MgSO4, Fe2(SO4)3 và FeSO4

CÂU 51 ðể nhận biết ba axit ñặc, nguội: HCl, H2SO4, HNO3 ñựng riêng biệt trong ba lọ bị mất

nhãn, ta dùng thuốc thử là:

CÂU 52 Cho hỗn hợp Fe, Cu phản ứng với dung dịch HNO3 loãng Sau khi phản ứng hoàn toàn, thu

ñược dung dịch chỉ chứa một chất tan và kim loại dư Chất tan ñó là

A Cu(NO3)2 B HNO3 C Fe(NO3)2 D Fe(NO3)3

CÂU 53 Cho m gam Al phản ứng hoàn toàn với dung dịch HNO3 loãng (dư), thu ñược 4,48 lít khí NO (ñktc, sản phẩm khử duy nhất) Giá trị của m là:

CÂU 54 Cho 2,8 gam hỗn hợp X gồm Cu và Ag phản ứng hoàn toàn với dung dịch HNO3 dư, thu ñược 0,04 mol NO2 (sản phẩm khử duy nhất của N+5) và dung dịch chứa m gam muối Giá trị của m là

CÂU 55 Nguyên tắc chung ñược dùng ñể ñiều chế kim loại là

A cho hợp chất chứa ion kim loại tác dụng với chất khử

B khử ion kim loại trong hợp chất thành nguyên tử kim loại

C oxi hoá ion kim loại trong hợp chất thành nguyên tử kim loại

D cho hợp chất chứa ion kim loại tác dụng với chất oxi hoá

CÂU 56 Dãy gồm các oxit ñều bị Al khử ở nhiệt ñộ cao là:

A FeO, CuO, Cr2O3 B PbO, K2O, SnO C FeO, MgO, CuO D Fe3O4, SnO, BaO CÂU 57 Kim loại nào sau ñây ñiều chế ñược bằng phương pháp thủy luyện?

CÂU 58 Dãy các kim loại ñều có thể ñược ñiều chế bằng phương pháp ñiện phân dung dịch muối (với

ñiện cực trơ) là:

A Ni, Cu, Ag B Ca, Zn, Cu C Li, Ag, Sn D Al, Fe, Cr

CÂU 59 Hai kim loại có thể ñược ñiều chế bằng phương pháp ñiện phân dung dịch là

A Al và Mg B Na và Fe C Cu và Ag D Mg và Zn

CÂU 60 Cho khí CO (dư) ñi vào ống sứ nung nóng ñựng hỗn hợp X gồm Al2O3, MgO, Fe3O4,

CuO thu ñược chất rắn Y Cho Y vào dung dịch NaOH (dư), khuấy kĩ, thấy còn lại phần không tan Z Giả sử các phản ứng xảy ra hoàn toàn Phần không tan Z gồm

A MgO, Fe, Cu B Mg, Fe, Cu C MgO, Fe3O4, Cu D Mg, Al, Fe, Cu

CÂU 61 Dẫn từ từ V lít khí CO (ở ñktc) ñi qua một ống sứ ñựng lượng dư hỗn hợp rắn gồm CuO,

Fe2O3 (ở nhiệt ñộ cao) Sau khi các phản ứng xảy ra hoàn toàn, thu ñược khí X Dẫn toàn bộ khí X ở trên vào lượng dư dung dịch Ca(OH)2 thì tạo thành 4 gam kết tủa Giá trị của V là:

CÂU 62 ðốt cháy hoàn toàn 17,4 gam hỗn hợp Mg và Al trong khí oxi (dư) thu ñược 30,2 gam hỗn

hợp oxit Thể tích khí oxi (ñktc) ñã tham gia phản ứng là:

A 17,92 lít B 4,48 lít C 11,20 lít D 8,96 lít

CÂU 63 Cho 2,13 gam hỗn hợp X gồm ba kim loại Mg, Cu và Al ở dạng bột tác dụng hoàn toàn với

oxi thu ñược hỗn hợp Y gồm các oxit có khối lượng 3,33 gam Thể tích dung dịch HCl 2M vừa ñủ ñể phản ứng hết với Y là:

A 90 ml B 57ml C 75 ml D 50 ml

KIM LOẠI KIỀM

I VỊ TRÍ, CẤU HÌNH ELECTRON NGUYÊN TỬ

- KLK thuộc nhĩm IA, gồm các nguyên tố: Li, Na, K, Rb, Cs và Fr ( Fr là nguyên tố phĩng xạ, khơng học)

- Cấu hình electron: Li: [He] 2s1; Na: [Ne] 3s1; K: [Ar] 4s1; Rb: [Kr]5s1; Cs: [Xe]6s1

II TÍNH CHẤT VẬT LÝ

- KLK đều cĩ màu trắng bạc, cĩ ánh kim, tuy nhiên ánh kim đĩ dễ bị mờ khi tiếp xúc với khơng khí

- KLK cĩ nhiệt độ nĩng chảy và nhiệt độ sơi thấp

- Nhiệt độ nĩng chảy và nhiệt độ sơi giảm dần từ Li đến Cs ( Do cùng kiểu mạng lập phương tâm khối)

- Trong hợp chất, KLK cĩ số oxi hĩa là +1

1 Tác dụng với phi kim

a) Với oxi: tạo oxit và peoxit

2Na + O2→ Na2O (natri oxit) 4Na + O2→ 2Na2O2 (natri peoxit)

b) Với halogen: tạo muối halogenua

Do vậy, các KLK được bảo quản bằng cách ngâm chìm trong dầu hỏa

4 Tác dụng với dung dịch muối

* KLK tác dụng với dung dịch muối qua trung gian của nước

VD: khi cho Na vào dung dịch CuSO4, thấy cĩ khí bay ra và xuất hiện kết tủa xanh

Gð 1: 2Na + H2O → 2NaOH + H2

Gð 2: 2NaOH + CuSO4 → 2Cu(OH)2 + Na2SO4

Tổng cộng: 2Na + H2O + CuSO4 → Cu(OH)2 + Na2SO4 + H2

KIM LOẠI KIỀM THỔ

I – VỊ TRÍ TRONG BẢNG TUẦN HOÀN, CẤU HÌNH ELECTRON NGUYÊN TỬ

- Kim loại kiềm thổ thuộc nhóm IIA của bảng tuần hoàn, gồm các nguyên tố beri (Be), magie (Mg), canxi (Ca), stronti (Sr), bari (Ba) và Ra (Ra)

- Cấu hình electron lớp ngoài cùng là ns2 (n là số thứ tự của lớp)

Be: [He]2s2; Mg: [Ne]3s2; Ca: [Ar]4s2;Sr: [Kr]5s2; Ba: [Xe]6s2

II – TÍNH CHẤT VẬT LÍ

- Màu trắng bạc, có thể dát mỏng

- Nhiệt độ nóng chảy và nhiệt độ sôi của các KLK thổ tuy có cao hơn các KLK nhưng vẫn tương đối thấp

- Khối lượng riêng nhỏ, nhẹ hơn nhôm (trừ Ba) Độ cứng cao hơn các kim loại kiềm nhưng vẫn tương đối mềm

- Nhiệt độ nóng chảy, nhiệt độ sôi và khối lượng riêng của các KLK thổ không biến đổi theo một quy luật

nhất định vì có kiểu mạng tinh thể không giống nhau

III – TÍNH CHẤT HOÁ HỌC

Các nguyên tử KLK thổ có năng lượng ion hoá tương đối nhỏ, vì vậy KLK thổ có tính khử mạnh Tính khử

tăng dần từ Be đến Ba

M → M2+ + 2e Trong các hợp chất các KLK thổ có số oxi hoá +2

1 Tác dụng với phi kim

2Mg + O0 02 2MgO+2 -2

2 Tác dụng với axit

a) Với HCl, H 2 SO 4 loãng

2Mg + 2HCl0 +1 MgCl+2 2 + H02

b) Với HNO 3 , H 2 SO 4 đặc

4Mg + 10HNO0 +5 3(loãng) 4Mg(NO+2 3)2 + NH-3 4NO3 + 3H2O

3 Tác dụng với nước

Ở nhiệt độ thường Be không khử được nước, Mg khử chậm Các kim loại còn lại khử mạnh nước giải phóng khí H2

- Nước chứa nhiều ion Ca2+ và Mg2+ được gọi là nước cứng

- Nước chứa ít hoặc không chứa các ion Mg2+ và Ca2+ được gọi là nước mềm

 Phân loại:

a) Tính cứng tạm thời: Gây nên bởi các muối Ca(HCO3)2 và Mg(HCO3)2

Khi đun sôi nước, các muối Ca(HCO3)2 và Mg(HCO3)2 bị phân huỷ tính cứng bị mất →

Ca(HCO3)2 t0 CaCO3 + CO2 + H2O

Mg(HCO3)2 t0 MgCO3 + CO2 + H2O

b) Tính cứng vĩnh cữu: Gây nên bởi các muối sunfat, clorua của canxi và magie Khi đun sôi, các muối này không bị phân huỷ

c) Tính cứng toàn phần: Gồm cả tính cứng tạm thời và tính cứng vĩnh cữu

2 Cách làm mềm nước cứng



 Nguyên tắc: Làm giảm nồng độ các ion Ca2+, Mg2+ trong nước cứng

a) Phương pháp kết tủa

 Tính cứng tạm thời:

- Đun sôi nước, các muối Ca(HCO3)2 và Mg(HCO3)2 bị phân huỷ tạo ra muối cacbonat không tan Lọc bỏ kết tủa → nước mềm

- Dùng Ca(OH)2, Na2CO3 (hoặc Na3PO4)

Ca(HCO3)2 + Ca(OH)2 → 2CaCO3↓ + 2H2O Ca(HCO3)2 + Na2CO3→ CaCO3↓ + 2NaHCO3

 Tính cứng vĩnh cữu: Dùng Na2CO3 (hoặc Na3PO4)

CaSO4 + Na2CO3 CaCO→ 3↓ + Na2SO4

b) Phương pháp trao đổi ion

- Dùng các vật liệu polime có khả năng trao đổi ion, gọi chung là nhựa cationit Khi đi qua cột có chứa chất trao đổi ion, các ion Ca2+ và Mg2+ có trong nước cứng đi vào các lỗ trống trong cấu trúc polime, thế chỗ cho các ion Na+ hoặc H+ của cationit đã đi vào dung dịch

- Các zeolit là các vật liệu trao đổi ion vô cơ cũng được dùng để làm mềm nước

4 Nhận biết ion Ca 2+ , Mg 2+ trong dung dịch

 Thuốc thử: dung dịch muối 2 −

KIM LOẠI NHÔM

I VỊ TRÍ, CẤU HÌNH ELECTRON NGUYÊN TỬ

- Ô số 13, nhóm IIIA, chu kì 3

- Cấu hình electron: 1s22s22p63s23p1 hay [Ne]3s23p1

- Dễ nhường cả 3 electron hoá trị nên có số oxi hoá +3 trong các hợp chất

II – TÍNH CHẤT VẬT LÍ

- Màu trắng bạc, tnc = 6600C, khá mềm, dễ kéo sợi, dễ dát mỏng

- Là kim loại nhẹ (d = 2,7g/cm3), dẫn điện tốt và dẫn nhiệt tốt

III – TÍNH CHẤT HOÁ HỌC

Nhôm là kim loại có tính khử mạnh, chỉ sau kim loại kiềm và kim loại kiềm thổ, nên dễ bị oxi hoá thành ion dương

Al → Al3+ + 3e

1 Tác dụng với phi kim

a) Tác dụng với halogen

2Al + 3Cl2→ 2AlCl3

b) Tác dụng với oxi

4Al + 3O2 t0 2Al2O3

Al bền trong không khí ở nhiệt độ thường do có lớp màng oxit Al2O3 rất mỏng bảo vệ

2 Tác dụng với axit

 Khử dễ dàng ion H+ trong dung dịch HCl và H2SO4 loãng tạo thành H2

2Al + 6HCl → 2AlCl3 + 3H2↑

 Tác dụng mạnh với dung dịch HNO3 loãng, HNO3 đặc, nóng và H2SO4 đặc, nóng

Al + 4HNO3 (loãng) t0 Al(NO3)3 + NO + 2H2O2Al + 6H2SO4 (đặc) t0 Al2(SO4)3 + 3SO2 + 6H2O

Chú ý: Nhôm bị thụ động hoá bởi dung dịch HNO3 đặc, nguội hoặc H2SO4 đặc nguội

3 Tác dụng với oxit kim loại

2Al + Fe2O3 t0 Al2O3 + 2Fe

4 Tác dụng với nước

- Phá bỏ lớp oxit trên bề mặt Al (hoặc tạo thành hỗn hống Al-Hg thì Al sẽ phản ứng với nước ở niệt độ thường)

2Al + 6H2O → 2Al(OH)3↓ + 3H2↑

- Nhôm không phản ứng với nước dù ở nhiệt độ cao là vì trên bề mặt của nhôm được phủ kín một lớp Al 2 O 3 rất mỏng, bền và mịn, không cho nước và khí thấm qua

5 Tác dụng với dung dịch kiềm

- Trước hết, lớp bảo vệ Al2O3 bị hoà tan trong dung dịch kiềm:

Al2O3 + 2NaOH → 2NaAlO2 + H2O (1)

- Al khử nước:

2Al + 6H2O→ 2Al(OH)3↓ + 3H2 (2)

- Lớp bảo vệ Al(OH)3 bị hoà tan trong dung dịch kiềm

Al(OH)3 + NaOH → NaAlO2 + 2H2O (3) Các phản ứng (2) và (3) xảy ra xen kẽ nhau cho đến khí nhôm bị hoà tan hết

Viết chung: 2Al + 2NaOH + 2H2O → 2NaAlO2 + 3H2↑

IV SẢN XUẤT NHÔM

Trong công nghiệp, nhôm được sản xuất bằng phương pháp điện phân Al 2 O 3 nóng chảy

1 Nguyên liệu: Quặng boxit Al2O3.2H2O có lẫn tạp chất là Fe2O3 và SiO2 Loại bỏ tạp chất bằng phương pháp hoá học được Al2O3 gần như nguyên chất

2 Điện phân nhôm oxit nóng chảy

 Chuẩn bị chất điện li nóng chảy: Hoà tan Al2O3 trong criolit nóng chảy nhằm hạ nhiệt độ nóng chảy của

hỗn hợp xuống 9000 C và dẫn điện tốt, khối lượng riêng nhỏ

 Quá trình điện phân

Al2O3 →t o 2Al3+ + 3O

2-K (-) Al2O3 (nóng chảy) A (+)

Phương trình điện phân: 2Al2O3 đpnc 4Al + 3O2

Khí oxi ở nhiệt độ cao đã đốt cháy cực dương là cacbon, sinh ra hỗn hợp khí CO và CO 2 Do vậy trong quá trình điện phân phải hạ thấp dần dần cực dương

HỢP CHẤT CỦA NHÔM

I – NHÔM OXIT

1 Tính chất

 Tính chất vật lí: Chất rắn, màu trắng, không tan trong nước và không tác dụng với nước,

tnc > 20500C

 Tính chất hoá học: Là oxit lưỡng tính

* Tác dụng với dung dịch axit

Al2O3 + 6HCl → 2AlCl3 + 3H2O

Al2O3 + 6H+→ 2Al3+ + 3H2O

* Tác dụng với dung dịch kiềm

Al2O3 + 2NaOH → 2NaAlO2 + H2O natri aluminat

Al2O3 + 2OH−→ 2AlO2 − + H2O

II NHÔM HIĐROXIT

 Tính chất vật lí: Chất rắn, màu trắng, kết tủa ở dạng keo

 Tính chất hoá học: Là hiđroxit lưỡng tính

* Tác dụng với dung dịch axit

Al(OH)3 + 3HCl → AlCl3 + 3H2O Al(OH)3 + 3H+→ Al3+ + 3H2O

* Tác dụng với dung dịch kiềm

Al(OH)3 + NaOH → NaAlO2 + 2H2O natri aluminat Al(OH)3 + OH−→ AlO2 − + 2H2O

III – NHÔM SUNFAT

- Muối nhôm sunfat khan tan trong nước vàlàm dung dịch nóng lên do bị hiđrat hoá

- Phèn chua: K2SO4.Al2(SO4)3.24H2O hay KAl(SO4)2.12H2O được dùng trong ngành thuộc da, công nghiệp giấy, chất cầm màu trong công nghiệp nhuộm vải, chất làm trong nước,

- Phèn nhôm: M2SO4.Al2(SO4)3.24H2O (M+ là Na+; Li+, NH4+)

IV – CÁCH NHẬN BIẾT ION Al 3+ TRONG DUNG DỊCH

Cho từ từ dung dịch NaOH vào dung dịch thí nghiệm, nếu thấy kết tủa keo xuất hiện rồi tan trong NaOH dư

→ có ion Al3+

Al3+ + 3OH−→ Al(OH)3↓

Al(OH)3 + OH− (dư) → AlO2 − + 2H2O

BÀI TẬP TRẮC NGHIỆM CÂU 1 : Dãy gồm các kim loại đều cĩ cấu tạo mang tinh thể lập phương tâm khối là:

A Na, K, Ca, Ba B Li, Na, K, Rb C Li, Na, K , Mg D Na, K, Ca, Be

CÂU 2 hát biểu nào sau đây là đúng ?

A. Trong hợp chất, tất cả các kim loại kiềm đều cĩ số oxi hĩa +1

B. Trong nhóm 1A, tắnh khử của các kim loại giảm dần từ Li ựến Cs

C. Tất cả các hiựroxit của kim loại nhóm IIA ựều dễ tan trong nước

D. Tất cả các kim loại nhóm IIA ựều có mạng tinh thể lập phương tâm khối

CÂU 3 Khi nói về kim loại kiềm, phát biểu nào sau ựây là sai ?

A Các kim loại kiềm có màu trắng bạc và có ánh kim

B Trong tự nhiên, các kim loại kiềm chỉ tồn tại ở dạng hợp chất

C Từ Li ựến Cs khả năng phản ứng với nước giảm dần

D Kim loại kiềm có nhiệt ựộ nóng chảy và nhiệt ựộ sôi thấp

CÂU 4 Trong công nghiệp, natri hiựroxit ựược sản xuất bằng phương pháp

A ựiện phân dung dịch NaCl, không có màng ngăn ựiện cực

ựiện phân dung dịch NaNO3, không có màng ngăn ựiện cực

ựiện phân dung dịch NaCl, có màng ngăn ựiện cực

D ựiện phân NaCl nóng chảy

CÂU 5 Cho 9,125 gam muối hiựrocacbonat phản ứng hết với dung dịch H2SO4 (dư), thu ựược dung dịch chứa 7,5 gam muối sunfat trung hoà Công thức của muối hiựrocacbonat là

NaHCO3 B Mg(HCO3)2 C Ba(HCO3)2 D Ca(HCO3)2

CÂU 6Cho một mẫu hợp kim Na-Ba tác dụng với nước (dư), thu ựược dung dịch X và 3,36 lắt H2

(ở ựktc) Thể tắch dung dịch axit H2SO4 2M cần dùng ựể trung hoà dung dịch X là

A Ca(HCO3)2 B FeCl3 C AlCl3 D H2SO4

CÂU 11 Hợp chất nào của canxi ựược dùng ựể ựúc tượng, bó bột khi gãy xương:

A Vôi sống (CaO) B Thạch cao sống (CaSO4.2H2O)

C đá vôi (CaCO3) D Thạch cao nung (CaSO4.H2O)

CÂU 13 Dãy gồm các chất vừa tan trong dung dịch HCl, vừa tan trong dung dịch NaOH là

A NaHCO3, ZnO, Mg(OH)2 B Mg(OH)2, Al2O3, Ca(HCO3)2

C NaHCO3, MgO, Ca(HCO3)2 D NaHCO3, Ca(HCO3)2, Al2O3

CÂU 14 Một loại nước cứng khi ựun sôi thì mất tắnh cứng Trong loại nước cứng này có hòa tan

những hợp chất nào sau ựây?

A Ca(HCO3)2, Mg(HCO3)2 B Ca(HCO3)2, MgCl2

C CaSO4, MgCl2 D Mg(HCO3)2, CaCl2

CÂU 15 Cho 1,67 gam hỗn hợp gồm hai kim loại ở 2 chu kỳ liên tiếp thuộc nhóm IIA (phân nhóm

chính nhóm II) tác dụng hết với dung dịch HCl (dư), thoát ra 0,672 lít khí H2 (ở ñktc) Hai kim loại

ñó là:

A Be và Mg B Mg và Ca C Sr và Ba D Ca và Sr

CÂU 16 Cho phương trình phản ứng:

aAl +bHNO3 → cAl(NO3)3 + dNO + eH2O

Tỉ lệ a : b là

CÂU 17 Nhỏ từ từ dung dịch NaOH ñến dư vào dung dịch X Sau khi các phản ứng xảy ra hoàn toàn

chỉ thu ñược dung dịch trong suốt Chất tan trong dung dịch là

A AlCl3 B CuSO4 C Fe(NO3)3 D Ca(HCO3)2

CÂU 18 (ðH A 2007): Nhỏ từ từ cho ñến dư dung dịch NaOH vào dung dịch AlCl3 Hiện tượng xảy

ra là

A có kết tủa keo trắng, sau ñó kết tủa tan

B chỉ có kết tủa keo trắng

C có kết tủa keo trắng và có khí bay lên

D không có kết tủa, có khí bay lên

CÂU 19 Thí nghiệm nào sau ñây có kết tủa sau phản ứng ?

A Cho dung dịch NaOH ñến dư vào dung dịch Cr(NO3)3

B Cho dung dịch HCl ñến dư vào dung dịch NaAlO2 (hoặc Na[Al(OH)4])

C Thổi CO2 ñến dư vào dung dịch Ca(OH)2

D Cho dung dịch NH3 ñến dư vào dung dịch AlCl3

CÂU 20 Hoà tan hỗn hợp gồm : K2O, BaO, Al2O3, Fe3O4 vào nước (dư), thu ñược dung dịch X và chất rắn Y Sục khí CO2 ñến dư vào dung dịch X, sau khi các phản ứng xảy ra hoàn toàn thu ñược kết tủa là

A K2CO3 B Fe(OH)3 C Al(OH)3 D BaCO3

CÂU 21 Chia m gam Al thành hai phần bằng nhau:

- Phần một tác dụng với lượng dư dung dịch NaOH, sinh ra x mol khí H2;

- Phần hai tác dụng với lượng dư dung dịch HNO3 loãng, sinh ra y mol khí N2O (sản phẩm khử duy nhất) Quan hệ giữa x và y là

A x = 2y B y = 2x C x = 4y D x = y

CÂU 22 Cho 1,56 gam hỗn hợp gồm Al và Al2O3 phản ứng hết với dung dịch HCl (dư), thu ñược V lít khí H2 (ñktc) và dung dịch X Nhỏ từ từ dung dịch NH3 ñến dư vào dung dịch X thu ñược kết tủa, lọc hết lượng kết tủa, nung ñến khối lượng không ñổi thu ñược 2,04 gam chất rắn Giá trị của V là

CÂU 23 : Hoà tan hoàn toàn 47,4 gam phèn chua KAl(SO4)2.12H2O vào nước, thu ñược dung dịch X Cho toàn bộ X tác dụng với 200 ml dung dịch Ba(OH)2 1M, sau phản ứng thu ñược m gam kết tủa Giá trị của m là

C Al tác dụng với Fe2O3 nung nĩng D Al tác dụng với axit H2SO4 đặc, nĩng

CÂU 26 ðể điều chế được 78 gam Cr từ Cr2O3 (dư) bằng phương pháp nhiệt nhơm với hiệu suất của phản ứng là 90% thì khối lượng bột nhơm cần dùng tối thiểu là:

A 81,0 gam B 40,5 gam C 45,0 gam D 54 gam

CÂU 27 : Nung hỗn hợp gồm 10,8 gam Al và 16,0 gam Fe2O3 (trong điều kiện khơng cĩ khơng khí), sau khi phản ứng xảy ra hồn tồn thu được chất rắn Y Khối lượng kim loại trong Y là:

A 5,6 gam B 22,4 gam C 11,2 gam D.16,6 gam

CÂU 28 Hấp thụ hồn tồn 2,24 lít khí CO2 (đktc) vào 750 ml dung dịch Ba(OH)2 0,2M, thu được m gam kết tủa Giá trị của m là:

CÂU 32 : Nhỏ từ từ từng giọt đến hết 30 ml dung dịch HCl 1M vào 100 ml dung dịch chứa Na2CO3

0,2M và NaHCO3 0,2M, sau phản ứng thu được số mol CO2 là:

CÂU 33 Hoà tan hoàn toàn m gam bột Al vào dung dịch HNO3 dư chỉ thu được 8,96 lít hỗn hợp khí

X gồm NO và N2O (đkc) có tỉ lệ mol là 1:3 Giá trị của m là

CÂU 34 Cho 31,2 gam hỗn hợp bột Al và Al2O3 tác dụng với dung dịch NaOH dư thu được 13,44 lít

H2 (đkc) Khối lượng mỗi chất trong hỗn hợp ban đầu lần lượt là

A 16,2g và 15g B 10,8g và 20,4g C 6,4g và 24,8g D 11,2g và 20g

CÂU 35: Phát biểu nào sau đây là đúng khi nói về Al2O3 ?

A Al2O3 được sinh ra khi nhiệt phân muối Al(NO3)3

B Al2O3 bị khử bởi CO ở nhiệt độ cao

C Al2O3 tan được trong dung dịch NH3

D Al2O3 là oxit không tạo muối

KIM LOẠI SẮT

I – VỊ TRÍ TRONG BẢNG TUẦN HOÀN, CẤU HÌNH ELECTRON NGUYÊN TỬ

- Ô thứ 26, nhóm VIIIB, chu kì 4

- Cấu hình electron: 1s22s22p63s23p63d64s2 hay [Ar]3d64s2

 Sắt dễ nhường 2 electron ở phân lớp 4s trở thành ion Fe2+ và có thể nhường thêm 1 electron ở phân lớp 3d để trở thành ion Fe3+

II – TÍNH CHẤT VẬT LÍ: Là kim loại màu trắng hơi xám, có khối lượng riêng lớn (d = 8,9 g/cm3), nóng chảy ở 15400C Sắt có tính dẫn điện, dẫn nhiệt tốt và có tính nhiễm từ

III – TÍNH CHẤT HOÁ HỌC

Có tính khử trung bình

Với chất oxi hoá yếu: Fe → Fe2+ + 2e Với chất oxi hoá mạnh: Fe → Fe3+ + 3e

1 Tác dụng với phi kim

a) Tác dụng với lưu huỳnh

2 Tác dụng với dung dịch axit

a) Với dung dịch HCl, H 2 SO 4 loãng

Fe + H0 +12SO4 +2FeSO4 + H02

b) Với dung dịch HNO 3 và H 2 SO 4 đặc, nóng

Fe khử N+5 hoặc +S6 trong HNO3 hoặc H2SO4 đặc, nóng đến số oxi hoá thấp hơn, còn Fe bị oxi hoá thành Fe+3

Fe + 4HNO0 +5 3 (loãng) Fe(NO+3 3)3 + NO + 2H+2 2O

♣ Fe bị thụ động bởi các axit HNO 3 đặc, nguội hoặc H 2 SO 4 đặc, nguội.

3 Tác dụng với dung dịch muối

Fe + CuSO0 +2 4 FeSO+2 4 + Cu0

4 Tác dụng với nước

3Fe + 4H2O t0 < 5700C Fe3O4 + 4H2

Fe + H2O t0 > 5700C FeO + H2

IV – TRẠNG THÁI THIÊN NHIÊN

- Chiếm khoảng 5% khối lượng vỏ trái đất, đứng hàng thứ hai trong các kim loại (sau Al)

- Trong tự nhiên sắt chủ yếu tồn tại dưới dạng hợp chất có trong các quặng: quặng manhetit (Fe3O4), quặng hematit đỏ (Fe2O3), quặng hematit nâu (Fe2O3.nH2O), quặng xiđerit (FeCO3), quặng pirit (FeS2)

- Có trong hemoglobin (huyết cầu tố) của máu

- Có trong các thiên thạch