chuyên đề bồi dưỡng hoc sinh gioi hoa 8,9

chuyên đề bồi dưỡng hoc sinh gioi hoa 8,9 tài liệu, giáo án, bài giảng , luận văn, luận án, đồ án, bài tập lớn về tất cả...

PHƯƠNG PHÁP GIẢI BÀI TẬP

VỚI DUNG DỊCH BAZƠ

Mở đầu: Bài toán CO2 tác dụng với

dung dịch bazơ là dạng bài tập thường gặp Có thể chia thành ba

dạng như sau:

Dạng 1: Bài toán của CO2 tác dụng với các dung dịch

MOH (M là kim loại kiềm) Dạng 2: Bài toán của CO2 tác dụng với các dung dịch R(OH)2 (R là kim loại kiềm thổ như Ca, Ba, Sr)

Dạng 1: Bài toán của CO2 tác dụng với các dung dịch kiềm MOH (M là kim loại kiềm)

Lấy ví dụ phản ứng của CO2 với dung dịch

NaOH, các phương trình phản ứng có thể xảy ra như sau:

(1) CO2 + 2NaOH Na2CO3 + H2O

(2) CO2 + NaOH NaHCO3

Sinh ra sản phầm nào là phụ thuộc vào tỉ lệ

mol của NaOH và CO2.

Nhìn vào sơ đồ trên ta có:

* Nếu tỉ lệ mol NaOH : CO2 ≤ 1 thì chỉ sinh ra muối axit NaHCO3

* Nếu tỉ lệ mol NaOH : CO2 ≥ 2 thì chỉ sinh ra muối trung hoà

2 thì tạo ra cả 2 muối

* Chú ý: Nếu dư CO2 thì chỉ sinh ra muối axit

Nếu dư NaOH thì chỉ sinh ra muối trung hoà

Ví dụ 1: Hấp thụ hoàn toàn 3,36 lít khí CO2 (đktc) vào

200 ml dung dịch NaOH 1M Tính nồng độ mol của các chất có trong dung dịch thu được Coi thể tích

dung dịch không thay đổi.

Giải

Ta có tỉ lệ mol NaOH/CO2 = 1,33 => CO2 tác dụng với NaOH tạo ra 2 muối NaHCO3 và Na2CO3

Lập và giải hệ phương trình:

x + y = 0,5 x = 0,05

2x + y = 0,2 y = 0,1Nồng độ mol của Na2CO3 = 0,05/0,2 = 0,25 M

Ví dụ 2: Cho 4,48 lít CO2 (đktc) dẫn vào 60 gam dung dịch NaOH 20% Xác định nồng độ % của muối trong dung dịch thu được.

Giải

Ta có tỉ lệ mol NaOH/CO2 = 1,58 => CO2 tác dụng với NaOH tạo ra 2 muối NaHCO3 và

Lập và giải hệ phương trình:

x + y = 0,2 x = 0,1 2x + y = 0,3 y = 0,1

Chú ý kinh nghiệm: Nếu tỉ lệ mol NaOH : CO2

=1,5 thì số mol 2 muối bằng nhau

Dạng 2: Bài toán của CO2 tác dụng với các dung dịch R(OH)2 (R là kim loại kiềm thổ như Ca,

Ba, Sr)

Các phương trình phản ứng có thể xảy ra như sau:

(1) CO2 + Ba(OH)2 BaCO3 + H2O

Nếu sau phản ứng (1) CO2 còn dư thì kết tủa bị hoà tan: (2) CO2 + BaCO3 + H2O Ba(HCO3)2

Tuy nhiên để đơn giản nếu sản phẩm phản ứng sinh

ra muối trung hoà và axit thì ta viết 2 phương trình sau:

(1) CO2 + Ba(OH)2 BaCO3 + H2O

(2) 2CO2 + Ba(OH)2 Ba(HCO 3)2

Lưu ý: muối axit sinh ra nếu đun nóng sẽ bị

nhiệt phân Ba(HCO3)2 BaCOto 3 + CO2 + H2O Viết phương trình (2) không thể hiện bản chất nhưng thuận tiện cho việc tính toán

Sinh ra sản phầm nào là phụ thuộc vào tỉ lệ mol của

Cách vận dụng sơ đồ này tương tự

muối bằng nhau

Ví dụ 3: Cho 6,72 lít khí CO2 (đktc) hấp thụ

khối lượng muối thu được?

Giải

Ta có tỉ lệ mol CO2 : Ba(OH)2 =1,5 => xảy ra 2 muối (1) CO2 + Ba(OH)2 BaCO3 + H2O

(2) 2CO2 + Ba(OH)2 Ba(HCO3)2

Ta có số mol BaCO3 = Số mol Ba(HCO3)2 = 0,1 mol

m BaCO3 = 197.0,1 = 19,7 gam

m Ba(HCO3)2 = 259.0,1 = 25,9 gam

Ví dụ 4: Sục V (lít) CO2 (đktc) vào 200 ml ddịch

Giải

Với bài toán này ta không tính được tỉ lệ mol CO2 :

Ca(OH)2 do đó có thể xét các trường hợp sau:

Trường hợp 1: Dư Ca(OH)2 , sản phẩm chỉ có muối trung hoà: Khi đó ta có phương trình:

CO2 + Ca(OH)2 CaCO3 + H2O

Số mol CO2 = số mol CaCO3 = 0,025 mol

V CO2 = 0,56 lít

Trường hợp 2: CO2 và Ca(OH)2 vừa đủ, sản phẩm có cả muối trung hoà và muối axit Ta có 2 phương trình:

Dạng 3: Bài toán của CO2 tác dụng với dung

Với dạng toán này sử dụng cách viết phương trình ion

để tính Các bước như sau:

Ví dụ 5 : Hấp thụ hoàn toàn 4,48 lít khí CO2

(đktc) vào 500 ml dung dịch hỗn hợp gồm NaOH 0,1M

và Ba(OH)2 0,2M, sinh ra m gam kết tủa Giá trị của m

-Số mol Ba(OH)2 = 0,5.0,2 = 0,1 molBa(OH)2 Ba2+ + 2OH -

(1)2 OH - + CO2 CO32 - + H2O

2x : x : x(2) OH - + CO2 HCO3-

y : y : y(3) Ba2+ + CO32 - BaCO3

Ta có hệ phương trình

x + y = 0,2 2x + y = 0,25

Ví dụ 6 : Cho 18,3g hỗn hợp X gồm Na và

Ba vào nước thu được dung dịch Y và 4,48 lít H2 (đktc) Xác định thể tích CO2 (đktc) cho vào dung dịch Y để thu được kết tủa cực đại?

A 1,12 lít ≤ V ≤ 6,72 lít B 2,24 lít ≤ V≤ 6,72 lít

C 2,24 lít ≤ V≤ 4,48 lít D 4,48 lít ≤ V≤ 6,72 lít

(1) Na + H2O NaOH + ½ H2

(2) Ba + 2 H2O Ba(OH)2 + H2Gọi số mol của Na và Ba lần lượt là x và y mol, ta có hệ

23x + 137y = 18,31/2x + y = 0,2

x = 0,2

y = 0,1

và 0,1 mol Ba 2+

Số mol kết tủa cực đại = số mol Ba 2+ = 0,1.

hấp thụ vào dung dịch Y phải tạo ra 0,1 mol CO3

TÍNH CHẤT HÓA HỌC VÀ ĐIỀU CHẾ

KIM LOẠI

Tác dụng với phi kim

1) Tác dụng với halogen: Tạo thành muối halogenua

Với kim loại nhiều hoá trị thì khi tác dụng với

halogen (F2, Cl2, Br2) tạo thành muối của kim loại hoá trị cao nhất 2Fe + 3Cl2 2FeClt0 3

2) Tác dụng với oxi: Hầu hết kim loại đều

Chú ý với kim loại Fe khi tác dụng với O2 thì

có thể tạo ra các oxit FeO, Fe2O3, Fe3O4

3) Tác dụng với lưu huỳnh: Tạo thành

muối sunfua( S2-)

VD: Fe + S FeS

Al + S Al2S3TQ: 2M + nS M2Sn

t 0

t 0

t 0

Với Fe chỉ tạo ra sắt II sunfua( FeS)

Các muối sunfua tan được trong dung dịch axit mạnh như: FeS, ZnS, Na2S, Các muối sunfua không tan trong dung dịch axit mạnh như CuS, PbS,

4) Tác dụng với nitơ: Tạo muối nitrua(N3-)

VD: Al + N2 Alt0 2N3

Tác dụng với dung dịch axit

1) Với dung dịch HCl loãng, H2SO4 loãng: Tạo

2M + 2nHCl 2MCln + nH22M + nH2SO4 M2(SO4)n + nH2

- Các kim loại đứng sau H2 không phản ứng

-Với Fe tạo muối sắt II

-Số mol H2 = số mol H2SO4

- Số mol H2 =1/2 số mol HCl

2) Với dung dịch H2SO4 đặc: Tạo thành

-Phản ứng với hầu hết các kim loại( trừ Au và Pt)

- Al, Fe, Cr không phản ứng với H2SO4 đặc nguội

3) Với dung dịch HNO3

- Với kim loại tạo thành muối của kim loại hoá trị

-Kim loại trung bình và HNO3 loãng sinh ra khí NO 3M + 4nHNO3 loãng 3M(NO3)n + nNO + 2nH2O

ra N2O hoặc N2 hoặc NH4NO3

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

4Zn + 10HNO3 loãng 4Al(NO3)3 + NH4NO3 + 3H2O

không thấy khí bay nên thì tạo ra NH4NO3

Al, Fe, Cr không phản ứng với HNO3 đặc

nguội.

Tác dụng với dung dịch muối

Trường hợp 1: Kim loại không tác dụng với H 2 O

Kim loại mạnh đẩy được kim loại yếu hơn ra khỏi

muối

VD: Fe + CuSO4 FeSO4 + Cu

Trường hợp 2: Kim loại tác dụng được với H 2 O

VD cho Na tác dụng với dung dịch CuSO 4

- Đầu tiên Na tác dụng với H 2 O tạo bọt khí H 2

Na + H2O NaOH + 1/2H2

- NaOH sinh ra tác dụng với CuSO 4

2NaOH + CuSO 4 Na 2 SO 4 + Cu(OH) 2

Fe tác dụng với muối sắt III tạo muối sắt II

Fe + 2Fe(NO3)3 3Fe(NO3)2

Điều chế kim loại

1) Phương pháp nhiệt luyện: Khử các oxit kim

loại trung bình như Fe, Zn, Sn, Pb, bằng các chất khử như C, CO, H2, Al

Oxit + (C, CO, H2, Al)

Kim loại + (CO, CO2, H2O, Al2O3 )

2) Phương pháp điện phân:

- Điện phân nóng chảy

a) Điện phân nóng chảy oxit( M2On ) và

Điện phân dung dịch

a) Muối halogennua của kim loại mạnh2MCl + 2H2O 2MOH + H2(catot) + Cl2(anot) MCl2 + 2H2O M(OH)đpdd 2 + H2(catot) + Cl2(anot)

Hết