- Nếu từ chất sản phẩm ta tính ra chất tham gia phản ứng thì sau đó phải lấy kết quả vừa tính ( lý thuyết) ‘‘chia’’ với Hiệu suất (H) được kết quả thực nghiệm. 4, nhận biết các chất khí[r]
Trang 1Chương IV : OXI – KHÔNG KHÍ
I Oxi
- Là chất khí không màu,không mùi,không vị, ít tan trong nước,nặng hơn không khí,hóa lỏng ở
-183 0 C (có màu xanh nhạt)
- T/c Hóa học :
1,Tác dụng với phi kim :
a,phản ứng với S : S cháy trong oxi tạo khói trắng, đó là SO 2 và 1 ít SO 3
S + O 2 → t o SO 2
(2SO 2 + O 2 → 2SO 3 )
b,phản ứng với P : P cháy mạnh trong oxi tạo khói gốm những hạt rắn nhỏ màu trắng:
4P + 5O 2 → t
o
P 2 O 5 2,Phản ứng với kim loại :
- Sắt cháy mạnh trong oxi,sáng chói,không có ngọn lửa,không có khói,tạo oxit sắt từ :
3Fe + 2O 2 → t
o
Fe 3 O 4
- Oxi tác dụng với tất cả kim loại ( trừ vàng và platin) tạo oxit :
2Cu + O 2 → t o 2CuO
4Al + 3O 2 → t o 2Al 2 O 3
2,Phản ứng với hợp chất :
- Khí metan cháy trong oxi tỏa nhiều nhiệt :
CH 4 + O 2 → t o CO 2 + H 2 O
*Kết luận : Oxi là hợp chất rất hoạt động (đặc biệt ở nhiệt đọ cao), nó dễ dàng phản ứng với nhiều phi kim, kim loại, nhiều hợp chất Trong các hợp chất hóa học, O chỉ có hóa trị II.
II Sự oxi hóa : Sự tác dụng của một chất với oxi gọi là sự oxi hóa :
- Sự oxi hóa nhôm : 4Al + 3O 2 → t o 2Al 2 O 3
- Sự oxi hóa metan : CH 4 + O 2 → t o CO 2 + H 2 O
III Phản ứng hóa hợp : Là phản ứng hóa học trong đó chỉ có một chất mới sinh ra từ 2 hay nhiều chất ban đầu
VD : 4Al + 3O 2 → t o 2Al 2 O 3
CaO + H 2 O > Ca(OH) 2
- Nhiều phản ứng hóa học ở nhiệt độ thường không xảy ra, nhưng lúc đầu được đốt nóng để khơi mào phản ứng, các chất sẽ phản ứng rất mạnh và tỏa nhiều nhiệt, những phản ứng loại này gọi là phản ứng tỏa nhiệt.
III Ứng dụng của Oxi : Hô hấp và sự cháy :SGK/86
V Oxit :
1,Đ/n : Oxi là hợp chất của oxi với một số nguyên tố khác.
Thí dụ : Na 2 O,FeO,SO 2 ,P 2 O 5 ,
2.Tên gọi :
Trang 2* Tên của oxit = Tên nguyên tố tạo oxi + oxit
VD : Na 2 O : natri oxit
CaO : Canxi oxit
* Tên của oxit kim loại có nhiều hóa trị :
Tên của oxi = Tên kim loại ( kèm hóa trị) + oxit
VD : FeO : Sắt (II) Oxit
Fe 2 O 3 : Sắt (III) Oxit
* Tên của oxit phi kim có nhiều hóa trị :
Tên của oxit = (tiền tố chỉ số nguyên tử phi kim) Tên phi kim + ( tiền tố chí số nguyên tử oxi) + Oxit
- Các tiền tố : mono : 1; đi : 2; tri : 3 tetra : 4 ;penta : 5
CO : cacbon oxit
CO 2 : Cacbon đioxi
3,phân loại :
a,dựa theo nguyên tố tạo thành : có 2 loại : oxit kim loại và oxit phi kim
b, dựa theo tính chất hóa học của oxit : 2 loại chính : oxit axit và oxit bazơ
III Điều chế oxi – phản ứng phân hủy
1,Điều chế oxi trong phòng thí nghiệm : Dùng nhiệt để phân hủy những hợp chất giàu oxi,
dễ bị phân hủy ở nhiệt độ cao như : kali clorat và kali pemanganat :
2KMnO4 → t o K 2 MnO 4 + MnO 2 + O 2
2KClO 3 → t o 2KCl + 3O 2
2, sản xuất trong công nhiệp :
a,từ không khí : Hóa lỏng không khí,sau đó cho bay hơi Đầu tiên nitơ có nhiệt độ sôi thấp nhất (-196*C) bay hơi trước, sau đó thu khí oxi( ở -183*C)
b,Sản xuất từ nước : Điện phân nước ( Co pha thêm axit sunfuric tăng tính dẫn điện ) :
2H 2 O ¿❑ 2H 2 + O 2
3 Phản ứng phân hủy : là phản ứng hóa học trong đó từ mốt chất sinh ra hai hay nhiều chất mới
VD : CaCO 3 → t o CaO + CO 2
VI Không khí và sự cháy :
- Thành phân không khí : Nitơ (chiếm khoảng 78% về thể tích), oxi ( khoảng 21%), và một
số khí khác (như hơi nước, CO 2 , CO và một số khí hiếm
- Bảo vệ không khí trong lành,tránh ô nhiễm.
- Sự cháy : Là sự oxi hóa có tỏa nhiệt và phát sáng.
Tự so sánh sự cháy trong không khí và oxi ( SGK )
- Sự oxi hóa chậm : Là sự oxi hóa có tỏa nhiệt nhưng không phát sáng.
Thí dụ : Những đồ dùng bằng sắt bị han gỉ.
- Điều kiện phát sinh và dập tắt sự cháy :
+ Chất phải nóng đến nhiệt độ cháy.
+ Phải có đủ khí oxi cho sự cháy
> dập tắt : thực hiện đồng thời cả 2 biện pháp :
điện phân
Trang 3+ Hạ nhiệt độ của chất cháy xuống dưới nhiệt đố cháy.
+ Cách li chất cháy với khí o]xi.
CHƯƠNG V : HIĐRO – NƯỚC
I Hiđro : là chất khí không màu, không mùi và không vị, tan rất ít trong nước Hiđro là chất
khí khó hóa lỏng và nhẹ nhất trong các chất khí.
1,Tính chất hóa học :
a,Tác dụng với oxi : ở nhiệt độ thường không phản ứng :
2H 2 + O 2 → t
o
2H 2 O 2
Nếu đúng tỉ lệ 2 : 1 về thể tích và đốt nóng sẽ xảy ra mãnh liệt và gây nổ.
b,Tác dụng với đồng oxit : Khi đốt nóng ở nhiệt độ cao ( khoảng 400 0 C ) phản ứng xảy ra
mạnh và tỏa nhiệt :
C,tác dụng với kim loại mạnh (Na,K,Ba,Ca, ) tạo thành hiđrua kim loại :
III.
ø ng dụng của hiđro
IV Điều chế hiđro
1,trong phòng thí nghiệm :
- Cho kim loại ( như Zn,Mg,Fe, ) tan trong axit HCl hoặc H 2 SO 4 loãng :
Zn + 2HCL ZnCl 2 + H 2
- Cho nhôm tan trong dung dịch kiềm (NaOH) :
2,trong công nghiệp :
- Thu hi đro bằng cách tach nó khỏi khí tự nhiên và khí dầu mỏ.
- Điện phân nước :
2H 2 O ¿❑ 2H 2 + O 2
-Bằng khí lò than : cho hơi nước qua than nóng đỏ
V.Phản ứng thế : là phản ứng hóa học trong đó nguyên tử của đơn chất thay thế nguyên tử của một nguyên tố trong hợp chất.
VI Nước :
điện phân
Trang 41,thành phần hóa học của nước :
2,Tính chất của nước
A,t/c vật lí : Là chất lỏng không màu, không mùi, không vị, sôi ở 100 0 C, hóa rắn ở 0 0 C.Ở nhiệt
Nước có thể hòa tan nhiều chất rắn,lỏng và khí.
B,t/c hóa học :
- Tác dụng với kim loại kiềm (Na,K,Ba,Ca) ở nhiệt độ thường :
- Tác dụng với oxi kim loại : Chỉ phản ứng với oxit của kim loại của bazo tan như :
Na 2 O,K 2 O,CaO,BaO, tạo thành bazo ‘‘kiềm’’ tương ứng :
Oxit kim loại + H 2 O bazơ
Dung dich bazơ làm quỳ tím hóa xanh.
- Tác dụng với một số oxit phi kim : Nước tác dụng với một số oxit phi kim như : SO
2 ,SO 3 ,CO 2 ,P 2 O 5 ,N 2 O 5 ,… tạo thành axit tương ứng.
Oxit phi kim + H 2 O Axit
Dung dich axit làm quỳ tím hóa hồng.
*Vai trò của nước : học SGK Hóa 8/124.
VII Axit – Bazơ – Muối
1 Axit
A,Đ/n : Là chất mà phân tử gồm có một hay nhiều nguyên tử hiđro liên kết với gốc axit.Các nguyên tử hiđro này có thể thay thế bằng nguyên tử kim loại.
B, Phân loại :
+ Axit không co oxi : HCl,HBr,H 2 S,…
+ Axit có oxi : H 2 SO 4 , H 2 CO 3 ,HNO 3 ,H 3 PO 4 ,…
C,Tên gọi của axit :
- Tên axit không có oxi : Axit + tên phikim + hiđric
- Br : brommua
- I : Iotđua
- Tên axit có nhiều oxi : Axit + tên phikim + ic
=SO 4 : Sunfat
=CO 3 : Cacbonat
PO 4 : Photphat
- NO 3 : nitrat
Trang 5- Tên axit có ít oxi : Axit + tên phi kim + ơ
=SO 3 : sunfit
2 Bazơ
A,Đ/n : Là hợp chất mà phân tử có một nguyên tử kim loại liên kết với một hay nhiều nhóm hiđroxit ( - OH).
B,Phân loại :
+ Bazơ tan được trong nước gọi là bazơ kiềm hay dung dịch kiềm :
NaOH,KOH,Ca(OH) 2 ,Ba(OH) 2
+ Bazơ không tan được trong nước :
Cu(OH) 2 ,Fe(OH) 3 ,…
C,Tên gọi : Tên kim loại ( kèm theo hóa trị nếu kim loại nhiều hóa trị) + hiđroxit
VD : NaOh : Natri hiđroxit , Fe(OH) 2 : Sắt (II) hiđroxit
3 Muối
A,Đ/n : Là hơp jchaats mà phân tử gồm một hay nhiều nguyên tử kim loại liên kết với một hay nhiều với gốc axit.
B, Phân loại :
- Muối trung hòa : trong gốc axit không có nguyên tử hiđro có thể thay thế bằng nguyên tử
kim loại ( Các gốc axit cần nhớ đã liệt kê ở phân Axit )
- Muối axit : trong gốc axit còn nguyên tử hiđro chưa được thay thế bằng nguyên tử kim loại
Các g c axit có hi ro ố đ
-HS : hiđrosunfua -HSO 3 : hiđrosunfurơ - HSO 4 : hiđrosunfat
- HCO 3 : hi đrocacbonat =HPO 4 : hi đro photphat -H 2 PO 4 : đi hiđrophotphat
C,Tên gọi : Tên kim loại (kèm theo hóa trị nếu KL nhiều hóa trị) + tên gốc Axit
VD : Fe(NO 3 ) 3 : Sắt (III) nitrat
Na 2 HPO 4 : Natri hiđrophotphat.
CÁC DẠNG BÀI THƯỜNG GẶP
I Lập công thức của oxit :
A,khi biết phần trăm các nguyên tử trong phân tử hay tỉ khối, gồm các bước :
- Viết công thức dạng chung : R x O y
- Tìm tỉ lệ x : y : + Biểu diễn tỉ lệ % của mỗi nguyên tố
+ Tính tỉ lệ x : y Chọn giá trị nhỏ nhất ghi công thức.
B, Dựa vào lượng chất tham gia, lượng chất sản phẩm thu được.
- Viết PTPƯ
- Lập mối quan hệ giữa các chất trước và sau phản ứng
- Áp dụng định luật bảo tiafn khối lượng
Trang 6- Xác định công thức phân tử Oxit bằng M hay tỉ lệ x : y tùy đề bài
II Sự nâng cao của bài toàn tính toán dựa vào phương trinh phản ứng.
1, Bài toán có 2 PT PƯ xảy ra của hai chất hoặc 1 chất ( có thể là 3 hoặc nhiều chất):
- Nếu đề ra dữ kiện có thể tính riêng từng PT PƯ thì làm như bài toàn bình thường chỉ khác làm 2 lần với 2 PT PƯ Vì dụ :
BT : Cho hỗn hợp CuO và Fe 2 O 3 phản ứng với hiđro ở nhiệt độ thích hợp Nếu thu được 6 gam hỗn hợp 2 kim loại, trong đó có 2,80 gam sắt thì thể tích khí hiđro cần dùng là bao nhiêu ?
Ta thấy dữ kiện có thể tính riêng từng chất
Viết PT : CuO + H 2 Cu + H 2 O
Fe 2 O 3 + 3H 2 2Fe + 3H 2 O
Tính được số mol của Fe và Cu ở 2 PTPƯ Bài toán trở thành dạng bình thường, ta tính khí
hi đro ở từng phản ứng rồi cộng lại.
- Nếu đề ra dữ kiến chung không thể tính riêng từng PT PƯ ta đặt ẩn x,y,z,…
VD : Cho hỗn hợp CuO và Fe 2 O 3 phản ứng với hiđro ở nhiệt độ thích hợp Nếu thu được 6 gam hỗn hợp 2 kim loại và 2,25gam nước Tính khối lượng mỗi oxit đã tham gia phản ứng.
Ta đặt ẩn chính là chất cần tìm : Gọi x,y là số mol của CuO và Fe 2 O 3 đã phản ứng.
Viết PT PƯ: cách dòng giữa 2 PT : biểu diễn ẩn với những chất đã biết
Fe 2 O 3 + 3H 2 2Fe + 3H 2 O
Dựa vào đề bài lập hệ phương trình 2 ẩn giải hệ tính được x,y bài toàn trở về dạng bình thường.
Từ PT PƯ và đề bài ta có hệ PT PƯ :
vì khối lượng 2 kim loại là 6 gam nên : x.64 + 2y 56 = 6
vì khối lượng nước là 2,25 gam nước nên : x.18 + 3y 18 = 2,25
Giải hệ tìm được x,y bài toán trở về dạng đơn giản.
2 Dạng bài toán thừa thiếu : Đề bài sẽ cho dữ kiện của 2 chất tham gia
- Đầu tiên lập luận chất thừa,chất hết :
ta quy đổi về số mol, sau đó lập tỉ lệ số mol chất tham gia / hệ số ở PT PƯ Sau đó so sánh 2
tỉ lệ của 2 chất tham gia Tỉ lệ nào lớn hơn thì chất đó dư, chất kia hết Bài toán tính theo chất HẾT, trở thành dạng toán bình thường.
- Vì dụ : Cho 22,4 gam sắt tác dụng với dung dịch có chứa 24,5 gam axit sunfuric loãng.Tính thể tích khí hi đro thu được ở đktc
( Sắt tác dụng với axit luôn thể hiện hóa trị II)
n Fe = 22,4/56= 0,4 mol n H2SO4 = 24,5 /98 = 0,25 mol
Trang 7Fe + H 2 SO 4 FeSO 4 + H 2
( từ PT ta thầy hệ số của Fe là 1 và axit H 2 SO 4 cũng là 1)
Ta có tỉ lệ :
nFe
o , 4
1
0,4
1 >
0 , 25
1 Sắt dư, axit hết
n H2SO4
0 , 25
1
Từ đây dựa vào axit ta tính toán, bài toàn trở thành dạng bình thường.
3 Dạng bài toán hiệu suất phản ứng ( H ) : ta tính toán theo bình thường
- Nếu từ chất ban đầu ta tính chất tạo thành thì sau đó phải lấy kết quả vừa tính ( lý thuyết)
‘‘nhân’’ với Hiệu suất (H) được kết quả thực nghiệm.
- Nếu từ chất sản phẩm ta tính ra chất tham gia phản ứng thì sau đó phải lấy kết quả vừa tính ( lý thuyết) ‘‘chia’’ với Hiệu suất (H) được kết quả thực nghiệm.
4, nhận biết các chất khí và axit – bazo và muối.
a, các chất khí :
- CO 2 : làm đục nước vôi trong ( Ca(OH) 2 )
- O 2 : + Dẫn qua bột Cu (đỏ) sẽ hóa đen ( CuO)
+ làm Que đóm tàn đỏ bùng cháy
- H 2 : khi đốt sẽ cháy với ngọn lửa màu xanh nhạt
+ dẫn qua CuO đun nóng thì màu đen của CuO sẽ chuyển thành màu đỏ của Cu và có hơi nước thoát ra.
- N 2 : không duy trì sự cháy
b, - Axit làm quỳ tím hóa hồng
- Bazo làm quỳ tím hóa xanh
- Đa số muối không làn đổi màu quỳ tím
- Muối axit làm quỳ hóa hồng.
Bài tập củng cố : Bài 1 : Oxit cao nhất của một nguyên tố R có công thức R 2 O x Phân tử khối của Oxit là 102 đvC Xác định R
Bài 2 : Cho biết oxi của một kim loại có tỉ lệ phần trăm về khối lượng của oxi chiếm 47,06% Biết trong phân tử gồm 5 nguyên tử tạo thành.
a, xác định công thức oxit
b, Để điều chế 5,1 gam oxi trên cần nhiệt phân một lượng bao nhiêu hidroxxit tương ứng Biết H = 80% và hiđroxit nhiệt phân ra oxit tương ứng và nước.
Bài 3 : Cho 13 gam kẽm vào dung dịch chứa 0,5 mol HCl.
a,tính thể tích khí hi đro thu được (đktc)
b, chất nào còn dư và dư bao nhiêu gam.
Bài 4 : Đốt cháy hỗn hợp khí CO và H 2 phải dùng 3,36 lít khí Oxi ở đktc và thu được 1,8 gam nước Tính thể tích mỗi khí trong hỗ hợp đầu
Trang 8Bài 5 : Có 4 lọ đựng riêng 4 chất khí sau : O 2 ,H 2 ,CO 2 N 2 bằng phương pháp hóa học hãy nhận biết 4 lọ chất khí trên viết PT PƯ nếu có.
Bài 6 : Hòa tan hoàn toàn 18,6 gam hôn hợp 2 kim loại Zn và Fe trong dung dịch H 2 SO 4
loãng thu được 6,72l khí H 2 đktc Hãy tính thành phần phần trăm về khối lượng của mỗi kim loại trong hỗn hợp ban đầu.