Tài liệu ôn thi THPT môn hóa năm 2021 Tài liệu ôn thi THPT môn hóa năm 2021 Tài liệu ôn thi THPT môn hóa năm 2021 Tài liệu ôn thi THPT môn hóa năm 2021 Tài liệu ôn thi THPT môn hóa năm 2021 Tài liệu ôn thi THPT môn hóa năm 2021 Tài liệu ôn thi THPT môn hóa năm 2021 Tài liệu ôn thi THPT môn hóa năm 2021 Tài liệu ôn thi THPT môn hóa năm 2021 Tài liệu ôn thi THPT môn hóa năm 2021 Tài liệu ôn thi THPT môn hóa năm 2021 Tài liệu ôn thi THPT môn hóa năm 2021
Trang 11
TÀI LIỆU ÔN THI TỐT NGHIỆP THPT MÔN HÓA HỌC
- PHẦN LÝ THUYẾT
1 Mô hình thí nghiệm:
Chưng cất thường: dùng để tách các chất
lỏng có nhiệt độ sôi khác nhau
Khi đun sôi một hỗn hợp lỏng, chất nào có
nhiệt độ thấp hơn sẽ chuyển thành hơi sớm
hơn và nhiều hơn Khi gặp lạnh, hơi sẽ ngành
tụ thành dạng lỏng chứa chủ yếu là chất có
nhiệt độ sôi thấp hơn
Chiết 2 lớp chất lỏng: khi hai chất lỏng không trộn lẫn được vào nhau, chất lỏng nào có khối
lượng riêng nhỏ hơn sẽ tách lớp trên, chất lỏng nào có khối lượng riêng lớn hơn sẽ nằm ở phía dưới
Dùng phễu chiết sẽ tách riêng được hai lớp chất lỏng đó (chiết lỏng - lỏng)
Kết tinh: Đối với hỗn hợp các chất rắn, người ta thường dựa vào
độ tan khác nhau và sự thay đổi độ tan theo nhiệt độ của chúng để tách
biệt và tinh chế chúng
Đây là phương pháp phân tích định tính
nguyên tố trong HCHC:
- Dùng CuSO 4 khan để nhận biết H2O tức là
có mặt H (trắng chuyển thành xanh)
- Dùng dung dịch Ca(OH) 2 hoặc Ba(OH)2
để nhận biết CO2 tức là có mặt C (đục dung
dịch/xuất hiện kết tủa trắng)
- Không dùng để xác định sự có mặt của
nguyên tố O, N, Cl, S…
- Ống nghiệm (1) chứa HCHC khi lắp phải
hướng xuống
- Khi kết thúc thí nghiệm, phải rút ống dẫn
khí ra trước rồi mới tắt đèn cồn sau
Đây là quá trình ăn mòn điện hóa (pin điện hóa Zn-Cu):
- Cực âm là Zn, cực dương là Cu
- Electron di chuyển từ cực âm sang cực dương (chiều dòng điện hướng từ Zn sang Cu)
- Khối lượng thanh Zn giảm (do
bị ăn mòn), khối lượng thanh Cu không đổi
- Có bọt khí xuất hiện ở cả 2 điện cực
Đây là cách pha loãng H 2 SO 4 đặc: Cho từ từ H 2 SO 4 đặc vào cốc chứa nước vì axit đặc nặng hơn
nước, nếu cho từ từ axit vào nước,
nó sẽ chìm xuống đáy, sau đó phân
bố đều trong toàn bộ dung dịch Như vậy khi có phản ứng xảy ra, nhiệt lượng sinh ra được phân bố đều trong dung dịch, nhiệt độ sẽ tăng từ từ không làm cho nước sôi lên một cách quá nhanh Không nên pha trong các bình thủy tinh Bởi vì thủy tinh sẽ dễ vở khi tăng nhiệt độ khi pha
Đây là quá trình điều chế etylaxetat trong
phòng thí nghiệm:
- Ban đầu khi mới cho hỗn hợp trên vào ống
nghiệm (chưa đun) thì hỗn hợp đồng nhất
- Sau khi đun (phản ứng xảy ra), thì có sự
tách lớp (este nổi lên trên) Trong hỗn hợp
lúc này vẫn còn axit axetic và ancol etylic
do phản ứng xảy ra không hoàn toàn
- Trong quá trình sản xuất Al
bằng phương pháp điện phân nóng chảy Al2O3, catod và anod đều làm bằng than chì, tại anod làm bằng than chì sinh ra hỗn hợp khí: O2, CO2; sau một thời gian phải thay điện cực này
- Khi sản xuất KL kiềm, KL kiềm thổ, có thể điện phân nóng chảy muối halogenua (thường là
clorua) tương ứng nhưng không thể điện phân nóng chảy AlCl 3
để sản xuất Al (AlCl3 bị thăng hoa khi đun nóng)
Đây là quá trình điều chế etilen
trong phòng thí nghiệm:
- Dùng đá bọt để tránh trào dung
dịch khi đun sôi
- Dùng bông tẩm NaOH đặc dùng
giữ các chất như hơi nước, SO2,
CO2
- Lắp ống nghiệm (1) hướng lên
- Tỉ lệ thể tích giữa ancol etylic và
H2SO4 đặc là 1:2
Trang 2- Vai trò của H2SO4 đặc: chất xúc tác (tăng
tốc độ phản ứng) và chất hút nước (tăng hiệu
suất phản ứng), không thể thay bằng HCl
đặc vì HCl đặc bị bay hơi khi đun nóng và
không có tính háo nước
- Thêm NaCl bão hòa (không thay bằng hóa
chất khác) vào để tăng khối lượng riêng dung
dịch và làm giảm độ tan của etylaxetat dễ
tách este ra hơn (chứ không phải để tránh
thủy phân sản phẩm)
- Dùng đá bọt để tránh trào dung dịch khi
đun sôi
- Có thể thay phương pháp đun sôi bằng
phương pháp đun cách thủy
- Phải dùng axit axetic nguyên chất và ancol
etylic nguyên chất (khan, không pha nước) và
H2SO4 đặc Không dùng giấm ăn, dung dịch
CH3COOH 5%, rượu trắng, C2H5OH 40o…
- Trong quá trình điện phân nóng chảy hay điện phân dung dịch
NaCl, catod làm bằng thép còn anod làm bằng than chì để tránh
cho Cl2 oxi hóa
- Khi điện phân dung dịch NaCl
có màng ngăn để tránh Cl2 tác dụng tiếp với dung dịch NaOH (mới sinh) tạo thành nước Javen
- Có thể sản xuất KL kiềm bằng cách điện phân nóng chảy muối halogenua (thường là clorua) hoặc hiđroxit tương ứng nhưng
để sản xuất KL kiềm thổ, chỉ có thể điện phân nóng chảy muối halogenua (thường là clorua)
- Có thể thu khí etilen bằng phương
pháp dời chỗ không khí (như hình trên) hoặc dời chỗ nước (như hình
dưới) vì etilen không tan và không tác dụng với nước ở điều kiện thường
- Một số TN khi đun có dùng lưới amiang để tránh tụ nhiệt (tản nhiệt),
tránh làm vỡ cốc, bình…
- Khí etilen làm mất màu dung dịch
Br2, mất màu dung dịch KMnO4
(tạo kết tủa nâu đen)…
Dạng câu thủy phân este, chất béo trong MT
axit, MT kiềm
- Thủy phân este, chất béo trong MT axit:
+ Mới cho vào: tách lớp
+ Sau khi đun: vẫn tách lớp, sản phẩm gồm:
axit cacboxylic, ancol và este dư (sản phẩm
phản ứng thủy phân tan tốt trong nước -
không tính este dư) Phản ứng xảy ra không
hoàn toàn
- Thủy phân este trong MT kiềm:
+ Mới cho vào: tách lớp
+ Sau khi đun: dung dịch đồng nhất, sản
phẩm gồm: muối của axit cacboxylic, ancol
Phản ứng xảy ra hoàn toàn
- Thủy phân chất béo trong MT kiềm (xà
phòng hóa):
+ Lớp chất rắn màu trắng nổi lên trên là muối
của axit béo (xà phòng) chứ không phải
glixerol
+ Thêm NaCl bão hòa (không thay bằng hóa
chất khác) vào để tăng khối lượng riêng dung
dịch và làm giảm độ tan của xà phòng dễ
tách xà phòng ra hơn
+ Quá trình đun phải cho nước vào để hỗn
hợp không bị cạn khô và để quá trình thủy
phân được tiếp diễn (không phải để tránh
nhiệt phân muối hay xà phòng)
- HNO3 có nhiệt độ sôi thấp, dễ bay hơi khi
đun nóng nên dùng nước đá làm lạnh để
ngưng tụ
- Phương pháp sunfat hóa dùng để điều chế
HX (X = F, Cl, NO3, PO4), không dùng điều
- Phương pháp đẩy (dời chỗ) không khí:
+ Hình (1): dùng cho những khí nhẹ hơn không khí (M < 29)
+ Hình (2): dùng cho những khí nặng hơn không khí (M > 29)
- Phương pháp đẩy (dời chỗ) nước:
+ Hình (3): dùng cho những khí
ít tan hoặc không tan trong nước (như O2, CH4…) Không dùng phương pháp này để thu khí HCl,
NH3, Cl2…
- Vì sao nước trong cốc bị hút ngược và phun lên trong bình có chứa khí NH3/HCl? Do khí
NH3/HCl tan nhiều trong nước
làm giảm áp suất trong bình
- Tại sao “tia nước” lại có màu?
Vì HCl khi tan trong nước tạo dung dịch HCl có môi trường axit làm quỳ tím hóa đỏ, còn NH3 khi tan trong nước tạo dung dịch NH3
có môi trường bazơ làm phenolphtalein hóa hồng
- Nước cất và dung dịch saccarozơ
là chất không dẫn điện nên đèn không sáng
- Dung dịch NaCl là chất dẫn điện (khi tan trong nước phân li ra ion)
nên đèn sáng
Lưu ý: Với thí nghiệm tương tự với dung dịch HCl và dung dịch
CH3COOH thì đèn ở cốc chứa dung
dịch HCl sẽ sáng tỏ, còn đèn ở cốc chứa dung dịch CH 3 COOH sẽ sáng mờ Nguyên nhân: HCl là chất
điện li mạnh, CH3COOH là chất điện li yếu
Với mô hình này, ban đầu khi đóng khóa K, đèn sáng tỏ do dung dịch Ca(OH)2 là chất điện li mạnh Sau
đó khi dẫn CO2 từ từ vào dung dịch Ca(OH)2 tạo kết tủa CaCO3 đồng thời làm giảm lượng Ca(OH)2 trong dung dịch, đèn sẽ mờ dần đi Tiếp tục dẫn khí CO2 đến dư vào thì kết tủa tan dần tạo thành dung dịch
Trang 33
chế HBr, HI (không phải H2SO4 mạnh đẩy
HNO3 yếu ra khỏi muối)
Ca(HCO3)2 là chất điện li mạnh, đèn sáng tỏ trở lại
2 Câu đếm:
2.1 Hữu cơ:
- Các chất hữu cơ: các hợp chất của cacbon trừ CO, CO2, muối CO32-, muối HCO3-, muối cacbua Al4C3, CaC2, muối xianua KCN…
- Tác dụng với dung dịch AgNO 3 /NH 3 (tạo kết tủa): anđehit CHO, HCOO… (axit fomic, este của axit fomic…),
glucozơ, fructozơ, mantozơ… axetilen, vinylaxetilen (nếu tráng gương/tạo kết tủa Ag thì KHÔNG có axetilen, vinylaxetilen)
- Tác dụng với Cu(OH) 2 ở nhiệt độ thường: axit COOH (màu xanh nhạt), ancol đa chức có nhiều nhóm OH
liền kề (glixerol, etilen glicol…), glucozơ, fructozơ, saccarozơ, mantozơ (màu xanh lam)… từ tripeptit trở đi (màu tím), metylamin (màu xanh đặc trưng)
- Thủy phân (trong MT axit): tinh bột (amilozơ, amilopectin), xenlulozơ, mantozơ (chỉ tạo glucozơ 1 loại
monosaccarit); saccarozơ (tạo 2 loại monosaccarit: glucozơ và fructozơ); este, chất béo, peptit, protein… (nếu trong MT kiềm thì KHÔNG có cacbohiđrat) Các polime chỉ có C và H thì không có phản ứng thủy phân
- Tác dụng với dung dịch NaOH: axit, aminoaxit, este, chất béo, phenol, crezol, hợp chất có clo, peptit… (nếu
ở nhiệt độ thường chỉ chọn axit, aminoaxit, phenol, crezol)
- Tác dụng với dung dịch HCl: amin (anilin), aminoaxit, este, chất béo, hợp chất có natri, peptit…(nếu ở nhiệt
độ thường chỉ chọn amin, anilin, aminoaxit, hợp chất có natri)
- Tác dụng với dung dịch Br 2 : LK đôi, LK ba, stiren, anilin, phenol, anđehit, HCOOH, glucozơ… (KHÔNG
chọn benzen, toluen, xilen, cumen/isopropylbenzen)
- Tác dụng với Na: có nhóm OH (ancol, phenol, axit)
- Tác dụng với …CO3 hoặc …HCO3: có nhóm COOH (axit)
- Với chất chỉ thị màu:
+ Quỳ không đổi màu: anilin, phenol, glyxin, alanin, valin…
+ Quỳ hóa đỏ: axit (trừ phenol), axit glutamic, hợp chất có clo…
+ Quỳ hóa xanh: amin (trừ anilin), lysin, hợp chất có natri…
2.2 Vô cơ:
- Các kim loại tác dụng với nước ở nhiệt độ thường (tạo dung dịch kiềm): kim loại kiềm (Li, Na, K…), Ca, Sr,
Ba…
- Các kim loại tác dụng với dung dịch axit có tính oxi hóa yếu (HCl, H2SO4 loãng): kim loại trước H (không chọn Cu, Hg, Ag, Pt, Au)
- Các kim loại tác dụng với dung dịch axit có tính oxi hóa mạnh (HNO3 loãng, HNO3 đặc, H2SO4 đặc): hầu
hết kim loại trừ Pt, Au Nhớ: Al, Fe, Cr không tác dụng với HNO 3 đặc nguội và H 2 SO 4 đặc nguội
- Tác dụng với dung dịch NaOH: oxit axit, axit, muối của Mg2+, Al3+, Zn2+, Cr3+, Fe2+, Cu2+, Fe3+, Ag+…, muối HCO3-, muối HSO4-, muối NH4+…, khí CO2, NO2, SO2, H2S, HCl, Cl2…, Al, Zn, Al2O3, ZnO, Al(OH)3, Zn(OH)2, Cr(OH)3 (Cr 2 O 3 tác dụng với NaOH đặc)
- Tác dụng với dung dịch HCl, NaHSO 4 : oxit bazơ, bazơ, muối của axit yếu hơn CO32-, HCO3-, CH3COO-…, Fe(NO3)2…
- Các chất điện li: axit, bazơ, muối (nhớ trừ nước cất, hầu hết chất hữu cơ như ancol etylic, glucozơ…)
- Phản ứng oxi hóa-khử: có đơn chất xuất hiện ở trước hoặc sau mũi tên, KMnO4…
- Với chất chỉ thị màu: qui ước: K, Ba, Ca, Na là xanh, Cl, SO4, NO3 là đỏ
+ Quỳ không đổi màu (pH=7): xanh + đỏ…
+ Quỳ hóa đỏ (pH<7): axit, đỏ thôi không xanh…
+ Quỳ hóa xanh (pH>7): bazơ, xanh thôi không đỏ, NaHCO3…
Fe + HNO 3 dư Fe 3+ + NO/NO 2 Fe dư + HNO 3 Fe 2+ hoặc Fe 2+ và Fe 3+ + NO/NO 2
Fe + AgNO 3 dư Fe 3+ và Ag + dư + Ag
Hoặc Fe 3+ và Fe 2+ + Ag
Fe dư + AgNO 3 Fe 2+ + Ag và Fe dư
Mg + Fe 3+ dư 0 kim loại + 3 muối (Mg 2+ , Fe 2+ , Fe 3+ ) Mg dư + Fe 3+ 2 kim loại (Mg, Fe) + 1 muối (Mg 2+ )
Cu + Fe 3+ n Cu ≥ 2n Fe3+ 2 muối (Cu 2+ , Fe 2+ ) Cu + Fe 3+ n Cu < 2n Fe3+ 3 muối (Cu 2+ , Fe 2+ , Fe 3+ )
FeCl 2 + AgNO 3 Ag và AgCl Fe(NO 3 ) 2
+ HCl, KHSO 4
Fe 3+ + NO
2.3 Đếm phản ứng (vô cơ):
- Phản ứng tạo chất kết tủa, chất rắn, kim loại
Trang 4- Phản ứng tạo chất khí, hỗn hợp khí
- Phản ứng vừa tạo chất kết tủa, vừa tạo chất khí: Ba(HCO3)2 + KHSO4, (NH4)2CO3 + Ca(OH)2, Na + dd CuSO4, đun sôi nước cứng tạm thời, Al4C3 + H2O, AlCl3 + Na2CO3…
- Phản ứng thu được dung dịch chứa 2 muối, dung dịch chứa 1 muối, dung dịch chứa 2 chất tan
Lưu ý: NaHCO3 + Ba(OH)2dư ⎯⎯ → NaOH + BaCO3 + H2O
Ba(HCO3)2dư + NaOH ⎯⎯ →NaHCO3 + BaCO3 + H2O
3 Đồng phân:
3.1 Este:
- C2H4O2: có 1 CT este HCOOCH3 (có phản ứng tráng bạc); 1 CT axit CH3COOH; 1 CT tạp chức HOCH2CHO
- C3H6O2: có 2 ĐP este HCOOC2H5 và CH3COOCH3; 1 CT axit C2H5COOH
- C4H8O2: có 4 ĐP este (2 ĐP este có phản ứng tráng bạc, 3 ĐP este khi thủy phân trong MT axit thu được X có
dX/H2 = 23); 2 ĐP axit
- C5H10O2: có 9 ĐP este (4 ĐP este có phản ứng tráng bạc HCOOC4H9); 4 ĐP axit
- C4H6O2 (không no): có 5 ĐP este (3 ĐP este có phản ứng tráng bạc, 4 ĐP este khi thủy phân thu được sản
phẩm có phản ứng tráng bạc); 3 ĐP axit
- C5H8O2 (không no): có 4 ĐP este khi thủy phân thu được anđehit
- C8H8O2: có 6 ĐP este có chứa vòng benzen, 4 ĐP este có chứa vòng benzen tạo 2 muối khi xà phòng hóa
HCOOCH2C6H5 (tạo ancol), HCOOC6H4CH3 (3ĐP - tạo 2 muối), CH3COOC6H5 (tạo 2 muối), C6H5COOCH3 (tạo ancol)
3.2 Lipit:
- Gli + 2 axit béo tối đa 6 trieste
- Trieste → gli + 2 axit béo 4 trieste
- Trieste → gli + 2 axit béo (tỉ lệ mol) 2 trieste
- Trieste → gli + 3 axit béo 3 trieste
3.3 Amin:
- CH5N: có 1 CT amin bậc I
- C2H7N: có 1 CT amin bậc I, 1 CT amin bậc II, tổng là 2
- C3H9N: có 2 ĐP amin bậc I, 1 CT amin bậc II, 1 CT amin bậc III, tổng là 4
- C4H11N: có 4 ĐP amin bậc I, 3 ĐP amin bậc II, 1 CT amin bậc III, tổng là 8
- C7H9N (amin thơm): có 4 ĐP amin bậc I, 1 CT amin bậc II, tổng là 5
3.4 Aminoaxit:
- C2H5NO2: có 1 CT α-aa
- C3H7NO2: có 1 CT α-aa, 1 CT β-aa
- C4H9NO2: có 2 ĐP α-aa, 2 ĐP β-aa, 1 CT γ-aa
3.5 Peptit:
- Gly + Ala tối đa: 4 đipeptit; chứa đủ (đồng phân): 2 đipeptit
- Gly + Ala tối đa: 8 tripeptit; chứa đủ: 6 tripeptit; có tỉ lệ: 3 tripeptit
- Gly + Ala + Val chứa đủ: 6 tripeptit
4 Polime, phân bón, quặng:
4.1 Polime:
po theo nguồn gốc po theo cấu trúc po
theo pp tổng hợp
po
- po thiên nhiên: tinh
bột, xenlulozơ
(bông), tơ tằm…
- po tổng hợp: PE,
PVC, cao su Buna, tơ
capron, nilon–6,6…
- po bán tổng hợp
(nhân tạo): tơ visco,
tơ (xenlulozơ)
axetat…
- po không nhánh:
amilozơ…
- po phân nhánh:
amilopectin, glicogen…
- po mạng không gian: nhựa bakelit, cao su lưu hóa…
- po trùng ngưng: đa
số tơ (trừ tơ nitron/tơ olon), poli (phenol–
fomanđehit) (*)
- po trùng hợp: đa số chất dẻo (trừ *), tơ nitron/tơ olon, các loại cao su
- po không bị thủy phân: chỉ có C, H (PE, PP, cao su…)
- po bị thủy phân: có
C, H, O, N… (thủy tinh hữu cơ, các loại tơ…)
- tơ thiên nhiên:
bông, len, tơ tằm…
- tơ hóa học:
+ tơ tổng hợp: tơ capron (nilon-6), nilon-6,6, tơ dacron (tơ lapsan), tơ nitron (tơ olon)…
+ tơ bán tổng hợp (tơ nhân tạo): tơ visco, tơ axetat (tơ xenlulozơ triaxetat)…
Trang 55
- tơ có nguồn gốc từ xenlulozơ: bông, tơ visco, tơ axetat…
- tơ poliamit: tơ capron (nilon-6), nilon-6,6…
4.2 Phân bón hóa học:
Cung cấp nitơ hóa hợp cho cây
dưới dạng NO3 – và NH4+
Cung cấp photpho cho cây dưới dạng ion photphat
Cung cấp kali cho cây dưới dạng
K+
Độ dinh dưỡng = phần trăm khối
lượng N
Độ dinh dưỡng = phần trăm khối lượng P2O5 Được sản xuất từ quặng photphorit và apatit
Độ dinh dưỡng = phần trăm khối lượng K2O
Phân đạm amoni (NH4Cl,
NH4NO3…) → bón đất ít chua
hoặc đã khử chua bằng vôi (CaO)
Phân urê (NH2)2CO
Supephotphat: supephotphat đơn gồm có Ca(H2PO4)2 và CaSO4; supephotphat kép (hàm lượng P2O5 cao hơn) chỉ có Ca(H2PO4)2
KCl, K2SO4, tro thực vật (K2CO3)…
Phân hỗn hợp (NPK): nitrophotka là hỗn hợp (NH4)2HPO4 và KNO3
Phân phức hợp: amophot gồm NH4H2PO4 và (NH4)2HPO4
4.3 Các loại quặng, hợp chất cần nhớ:
CaCO3.MgCO3 Quặng đolomit Fe2O3 Hematit đỏ FeS2 Quặng pirit sắt
Al2O3.2H2O Quặng boxit Fe2O3.nH2O Hematit nâu CaSO4 Thạch cao khan
K2SO4.Al2(SO4)3.24H2O Phèn chua FeCO3 Xiđerit CaSO4.2H2O Thạch cao sống Gang = hợp kim của Fe 2-5% C Thép = hợp kim của Fe 0,01-2% C CaOCl2 Clorua vôi CaCO3 + CO2 + H2O (1)
(2)
⎯⎯→
⎯⎯ Ca(HCO3)2
- chiều (1) là quá trình xâm thực;
- chiều (2) là quá trình hình thành thạch nhũ trong hang động, lắng cặn trong ấm đun
5 Điều chế:
5.1 Để sản xuất H3PO4 có độ tinh khiết và nồng độ cao hơn:
4P + 5O2
o t
⎯⎯→ 2P2O5
P2O5 + 3H2O ⎯⎯ → 2H3PO4
5.2 Một lượng lớn chất béo dùng để sản xuất xà phòng và glixerol
5.3 Trong công nghiệp hiện đại: Oxi hóa rồi thủy phân cumen C6H5CH(CH3)2 thu được phenol và axeton
5.4 Phương pháp hiện đại sản xuất CH3CHO: 2C2H4 + O2
o xt,t
⎯⎯⎯ → 2CH3CHO
5.5 Phương pháp hiện đại sản xuất CH3COOH: CH3OH + CO ⎯⎯⎯xt,to→ CH3COOH
5.6 Nguyên tắc sản xuất gang: khử quặng oxit sắt bằng than cốc trong lò cao
5.7 Nguyên tắc sản xuất thép: giảm hàm lượng tạp chất trong gang bằng cách oxi hóa tạp chất thành oxit rồi biến
thành xỉ và tách ra khỏi thép
6 Hiện tượng, nhận biết, tách (vô cơ):
6.1 Hiện tượng:
- Tạo kết tủa trắng, sau đó kết tủa tan dần tạo dung dịch trong suốt: dung dịch NaOH dư vào muối Al3+; dung dịch HCl dư vào muối AlO2-; CO2 dư vào dung dịch nước vôi trong…
- Tạo kết tủa trắng, kết tủa tan một phần: dung dịch Ba(OH)2 dư vào muối Al2(SO4)3…
- Chỉ tạo kết tủa trắng: CO2 vào dung dịch nước vôi trong dư; Ca(HCO3)2 + kiềm; NaHCO3 + Ca(OH)2; đun sôi nước cứng tạm thời; dung dịch NH3 dư + Al3+; CO2 dư + AlO2 –
; Al3+ + CO32–; Al3+ + S2–; Al4C3 + H2O; cho muối Al3+ dư vào OH–; cho NH4+ vào muối AlO2 –…
- Nhỏ axit vào dung dịch CrO42-, từ màu vàng thành màu da cam
- Nhỏ kiềm vào dung dịch Cr2O72-, từ màu da cam thành màu vàng
- Cho CrO3 tác dụng với dung dịch NaOH dư: tạo dung dịch màu vàng
Trang 6- Cho CrO3 tác dụng với dung dịch Ba(OH)2 dư: tạo kết tủa màu vàng
- Đun sôi dung dịch Ca(HCO3)2 hoặc nước cứng tạm thời: vừa tạo kết tủa trắng, vừa tạo khí CO2
- Cho viên Na vào dung dịch CuSO4: vừa tạo kết tủa xanh lam, vừa tạo khí H2
- Cho viên K vào dung dịch Fe2(SO4)3: vừa tạo kết tủa nâu đỏ, vừa tạo khí H2
- Cho từ từ dung dịch NaOH vào dung dịch FeCl2: ban đầu tạo kết tủa trắng xanh, để lâu trong không khí dần
bị oxi hóa thành kết tủa nâu đỏ
- Cho Fe dư vào dung dịch AgNO3: dung dịch chuyển sang màu lục nhạt
- Cho Fe vào dung dịch AgNO3 dư: dung dịch chuyển sang màu vàng nâu
- Cho Fe vào dung dịch CuSO4: có lớp đồng đỏ bám lên Fe, màu xanh nhạt dần
- Để một mẩu gang trong không khí ẩm, lâu ngày bị gỉ sét ăn mòn điện hóa
6.2 Nhận biết:
- Nhận biết chất rắn: Al, Mg, Al2O3: dùng dung dịch NaOH/KOH
- Nhận biết dung dịch: AlCl3, ZnCl2: dùng NH3
- Phân biệt CO2 và SO2 bằng dung dịch Br2
- Phân biệt Fe2O3 và FeO hoặc Fe3O4 bằng dung dịch HNO3 (đặc hay loãng)
6.3 Tinh chế, tách rời:
- Tách Al2O3 từ hỗn hợp Al2O3 và Fe2O3: dùng NaOH, CO2, nung nóng (nhiệt phân)
- Tinh chế A ra khỏi hỗn hợp A, B, C dùng kim loại của A (nếu tinh chế muối), hoặc dùng dung dịch muối của
A (nếu tinh chế kim loại)
- Tinh chế Ag: nếu không nói gì hết thì dùng dung dịch AgNO3; nếu khối lượng Ag không đổi thì dùng Fe3+
6.4 Chuyển hóa, điều chế:
- Để điều chế hợp chất Fe (II), cho KL Fe tác dụng với S, HCl, H2SO4 loãng, CuCl2, FeCl3…
- Để điều chế hợp chất Fe (III), cho KL Fe tác dụng với Cl2, H2SO4 đặc nóng, HNO3 đặc nóng, HNO3 loãng, AgNO3 dư…
- Lượng dư kim loại khử Fe3+ thành Fe2+: dùng Cu/Fe…
- Lượng dư kim loại khử Fe3+ thành Fe: dùng Mg/Al…
7 Phản ứng nhiệt phân:
7.1 Muối amoni
- NH4Cl, NH4HCO3, (NH4)2CO3 … ⎯⎯→to NH3 + …
- NH4NO2, NH4NO3, (NH4)2Cr2O7 … ⎯⎯→to không tạo NH3, thế tạo gì?
NH4NO2
o
t
⎯⎯→ N2 + 2H2O
NH4NO3
o
300 C
⎯⎯⎯⎯→ N2O + 2H2O
NH4NO3
o
300 C
⎯⎯⎯⎯→ N2 + 1/2O2 + 2H2O
(NH4)2Cr2O7
o t
⎯⎯→ N2 + Cr2O3 + 4H2O
7.2 Muối nitrat
- K, Na, Ca … ⎯⎯→to muối nitrit NO2 –
+ O2
- Ba, Mg, Al, Zn, Fe … Cu ⎯⎯→to oxit + NO2 + O2
- Hg, Ag … ⎯⎯→to kim loại + NO2 + O2
7.3 Muối cacbonat CO 3 2– , hiđrocacbonat HCO 3 –
- Muối cacbonat của Na, K: KHÔNG bị nhiệt phân
- Muối cacbonat của Ca, Ba, Mg … ⎯⎯→to oxit + CO2
- Tất cả muối hiđrocacbonat ⎯⎯→to muối cacbonat + CO2 + H2O
7.4 Hiđroxit không tan bị nhiệt phân ⎯⎯→to oxit + H2O
Lưu ý: Fe(OH)2, Fe(OH)3, FeCO3, Fe(NO3)2, Fe(NO3)3
o t
⎯⎯→ Fe 2 O 3
Nhớ: NaOH, KOH, Ca(OH)2, Ba(OH)2, BaSO4 KHÔNG bị nhiệt phân
8 Nước cứng:
- Nước cứng là nước có chứa nhiều ion Mg 2+ và Ca 2+
- Nguyên tắc làm mềm nước cứng: giảm nồng độ Mg2+ và Ca2+
- Phương pháp làm mềm nước cứng: kết tủa và trao đổi ion (NC vĩnh cửu và NC tạm thời)
Trang 77
+ Nước cứng tạm thời: chứa các ion Mg2+, Ca2+, HCO3 – làm mềm nước cứng tạm thời bằng cách dùng
Na2CO3 hay Na3PO4 hay Ca(OH)2 hay NaOH hay đun nóng
+ Nước cứng vĩnh cửu: chứa các ion Mg2+, Ca2+, SO42–, Cl– làm mềm nước cứng vĩnh cửu bằng cách dùng
Na2CO3 hay Na3PO4
+ Nước cứng toàn phần: chứa các ion Mg2+, Ca2+, SO42–, Cl–, HCO3 – làm mềm nước cứng vĩnh cửu bằng cách dùng Na2CO3 hay Na3PO4
- Nước cứng không gây ngộ độc và không ảnh hưởng đến chất giặt rửa tổng hợp
9 Đại cương kim loại:
- Trong 1 nhóm A, khi đi từ trên xuống dưới, bán kính nguyên tử tăng dần, tính khử tăng dần, năng lượng ion hóa giảm dần, độ âm điện giảm dần…
- Liên kết kim loại được hình thành giữa các nguyên tử, ion kim loại do sự tham gia các electron tự do Liên kết trong hợp kim là liên kết kim loại
- Trong mạng tinh thể kim loại có: kim loại, ion kim loại, electron tự do
- Tính chất vật lý chung của kim loại: tính dẻo, tính dẫn điện, dẫn nhiệt, ánh kim
Nguyên nhân: sự tham gia của các electron tự do
- Tính dẫn điện, dẫn nhiệt giảm dần: Ag > Cu > Au > Al > Fe
- Một số tính chất vật lí đặc biệt của kim loại:
+ Kim loại có nhiệt độ nóng chảy cao nhất: W; thấp nhất: Hg
+ Kim loại có độ cứng cao nhất: Cr; mềm nhất: Cs
+ Kim loại có khối lượng riêng lớn nhất (nặng nhất): Os; nhẹ nhất: Li; dẻo nhất: Au
- Hợp kim là vật liệu kim loại chứa 1 kim loại cơ bản và một số kim loại hay phi kim khác
10 Ăn mòn kim loại:
- Hệ thống khái niệm:
+ Ăn mòn kim loại là sự phá hủy kim loại hay hợp kim do tác dụng của các chất trong môi trường xung quanh
+ Bản chất là quá trình oxi hóa kim loại thành ion
Khái niệm -Là quá trình oxi hóa-khử, electron của
kim loại chuyển trực tiếp đến các chất trong môi trường
-Nhiệt độ càng cao, tốc độ ăn mòn càng nhanh
-Là quá trình oxi hóa-khử, kim loại bị ăn mòn do tác dụng của dung dịch chất điện li, dòng electron chuyển dời từ cực âm sang cực dương -Chất có tính khử mạnh là cực (–) bị ăn mòn, chất có tính khử yếu là cực (+) Lúc này, ở cực (–) xảy ra quá trình oxi hóa, ở cực (+) xảy ra quá trình khử
-Tốc độ ăn mòn điện hóa nhanh hơn ăn mòn hóa học
-3 điều kiện để xảy ra ăn mòn điện hóa:
(1) các điện cực phải khác nhau về bản chất, (2) tiếp xúc trực tiếp hay gián tiếp,
(3) cùng tiếp xúc với dung dịch chất điện li Dấu hiệu
nhận biết
1 kim loại + dung dịch axit, muối, Cl2,
O2…
2 kim loại, gang, thép… + dung dịch axit, muối, không khí ẩm…
1 kim loại nhúng vào dung dịch muối của kim loại yếu hơn
Sự khác biệt Không phát sinh dòng điện Phát sinh dòng điện 1 chiều
11 Điều chế kim loại:
- Nguyên tắc: khử ion kim loại thành kim loại
- Phân loại:
+ Phương pháp nhiệt luyện: khử ion kim loại trong oxit ở nhiệt độ cao bằng chất khử C, CO, H2, Al… thường dùng điều chế kim loại có độ hoạt động trung bình: Zn, Fe… (sau Al) Chất khử thường dùng trong công nghiệp hiện nay là C
+ Phương pháp thủy luyện: khử ion kim loại trong dung dịch muối bằng kim loại có tính khử mạnh (sau Al nhưng thường là Cu, Ag)
+ Phương pháp điện phân:
▪ Điện phân dung dịch: điều chế kim loại có độ hoạt động trung bình và yếu: Cu, Ag…
Trang 8▪ Điện phân nóng chảy: điều chế kim loại trước Al (xem lại mục 4)
- Lưu ý:
Điện phân
nóng chảy
Khử ion KL Oxi hóa Cl–, O2–, OH– thành Cl2, O2, O2 và H2O
Điện phân
dung dịch
-Nếu là kim loại sau Al thì khử ion KL, ion KL
có tính oxi hóa mạnh sẽ bị khử trước Ag+ > Fe3+
> Cu2+ > H+ > Fe2+ > Zn2+ -Nếu là kim loại trước Al thì H2O bị khử thay:
2H2O + 2e ⎯⎯→ H2 + 2OH–
-Nếu là Cl–, Br–, I– thì bị oxi hóa thành Cl2, Br2,
I2, ion gốc axit có tính khử mạnh sẽ bị oxi hóa trước I– > Br– > Cl–
-Nếu là SO42–, NO3 – thì H2O bị oxi hóa thay: 2H2O ⎯⎯→ 4H+ + O2 + 4e
- Khi làm toán thủy luyện nhớ: khối lượng thanh kim loại tăng = khối lượng dung dịch giảm (và ngược lại)
- Khi làm toán điện phân dung dịch nhớ: khối lượng dung dịch giảm = khối lượng kim loại + khối lượng khí thoát ra
- Khi đề cho “khi bắt đầu thấy khí thoát ra” nghĩa là quá trình đó coi như chưa xảy ra!
- Một số phương trình thường gặp:
4NaOH ⎯⎯⎯ñpnc→ 4Na + O2 + 2H2O
2CuSO4 + 2H2O ⎯⎯⎯ñpdd→ 2Cu + 2H2SO4 + O2
2Cu(NO3)2 + 2H2O ⎯⎯⎯ñpdd→ 2Cu + 4HNO3 + O2
4AgNO3 + 2H2O ⎯⎯⎯ñpdd→ 4Ag + 4HNO3 + O2
12 Vị trí, cấu hình electron nguyên tử, cấu hình electron ion:
Nguyên
tố
Vị trí
CHe nguyên tử CHe ion
Na 11 3 IA [Ne] 3s1 Na+: 1s2 2s2 2p6
Mg 12 3 IIA [Ne] 3s2 Mg2+: 1s2 2s2 2p6
Al 13 3 IIIA [Ne] 3s2 3p1 Al3+: 1s2 2s2 2p6
K 19 4 IA [Ar] 4s1 K+: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6
Ca 20 4 IIA [Ar] 4s2 Ca2+: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6
2+: [Ar] 3d6
Fe3+: [Ar] 3d5
13 Tính chất vật lý kim loại:
- Kim loại kiềm màu trắng bạc, ánh kim, dẫn điện tốt, nhiệt độ nóng chảy và nhiệt độ sôi thấp, khối lượng riêng nhỏ, độ cứng thấp do (1) mạng tinh thể lập phương tâm khối (cấu trúc rỗng), (2) liên kết kim loại yếu Tính chất vật lý biến đổi tuần hoàn (có quy luật) vì có cùng kiểu mạng tinh thể
- Kim loại kiềm thổ màu trắng bạc, dát mỏng được, nhiệt độ nóng chảy và nhiệt độ sôi thấp (cao hơn kim loại kiềm), khối lượng riêng nhỏ (nhẹ hơn Al), độ cứng thấp (tuy có cao hơn kim loại kiềm) Tính chất vật lý không biến đổi tuần hoàn (không có quy luật) vì kiểu mạng tinh thể khác nhau
- Nhôm là kim loại màu trắng bạc, mềm, dễ dát mỏng, dễ kéo sợi, nhẹ, dẫn điện và dẫn nhiệt tốt (hơn Fe và kém Cu) Al có lớp màng oxit bền bảo vệ nên bền với nước và không khí
- Sắt là kim loại màu trắng hơi xám, khối lượng riêng lớn, nhiệt độ nóng chảy cao, dẫn điện, dẫn nhiệt tốt, có tính nhiễm từ (khác với các KL khác)
14 Trạng thái tự nhiên, ứng dụng:
- Trong tự nhiên, KL kiềm, KL kiềm thổ và Al chỉ tồn tại ở dạng hợp chất
- Trong tự nhiên, Fe có cả ở dạng hợp chất và dạng đơn chất (Fe tự do có trong các mảnh vỡ thiên thạch)
- Bảo quản kim loại kiềm: ngâm chìm trong dầu hỏa
- Xử lý sơ bộ chất thải trong phòng thí nghiệm: dùng Ca(OH)2 (nước vôi trong)
- Cs dùng làm tế bào quang điện
- Hợp kim Li-Al dùng trong kỹ thuật hàng không
- Giấy “bạc” thực ra làm từ Al
- Dùng bột lưu huỳnh để thu hồi Hg bị rơi vãi
Trang 99
15 Sản xuất kim loại:
- Phương pháp điều chế KL kiềm, KL kiềm thổ và Al: điện phân nóng chảy:
+ KL kiềm: đpnc MX (X = Cl, Br, OH…)
+ KL kiềm thổ: đpnc MX2 (X = Cl, Br…)
+ Al: đpnc Al2O3 (criolit có vai trò: hạ thấp tonc, tăng tính dẫn điện, bảo vệ Al không bị oxi hóa)
- Quá trình xảy ra tại các điện cực trong quá trình điện phân:
+ Catod (-): khử ion KL
+ Anod (+): oxi hóa Cl-, O2-, OH-
- Khi điện phân dung dịch NaCl: catod (-): khử H2O; anod (+): oxi hóa Cl-
+ Điện phân dung dịch NaCl có màng ngăn, thu được: catod (-): NaOH, H2; anod (+): Cl2
+ Điện phân dung dịch NaCl không có màng ngăn, thu được: H2 và nước Javen (NaCl + NaClO)
- Nguyên tắc sản xuất gang, thép:
+ Gang: khử quặng oxit sắt (thường là quặng hematit đỏ Fe2O3) bằng than cốc trong lò cao
+ Thép: giảm hàm lượng tạp chất như C, S, Si, Mn… trong gang bằng cách oxi hóa tạp chất thành oxit, tạo xỉ tách ra khỏi thép
16 Tính chất hóa học chung của kim loại: tính khử
- KL tác dụng với nước ở nhiệt độ thường tạo dung dịch kiềm: KL kiềm (Li, Na, K…), Ca, Sr, Ba
Nhớ:
+ Be không tác dụng với nước ngay cả khi đun nóng
+ Mg, Fe tác dụng với nước khi đun nóng, tạo oxit và H2
+ Al có lớp màng oxit bảo vệ, không thấm khí và nước nên có thể cho rằng Al không tác dụng với nước
- KL kiềm, KL kiềm thổ, Al, Fe khử H+ trong dung dịch HCl, H2SO4 loãng tạo muối và H2 Fe tạo Fe (II)
- KL kiềm, KL kiềm thổ, Al có thể khử N+5 trong HNO3 thành muối và NO2, NO, N2O, N2, NH4NO3; khử S+6 trong H2SO4 đặc thành muối và SO2, S, H2S Thông thường, Fe chỉ khử N+5 trong HNO3 thành Fe (III) và NO2, NO; khử S+6 trong H2SO4 đặc thành Fe (III) và SO2
Nhớ: Al, Fe không tác dụng với HNO3 đặc nguội và H2SO4 đặc nguội
- KL tan trong nước (Na, K, Ca, Ba…) khi cho vào dung dịch axit, ưu tiên tác dụng với axit trước, khi phản ứng xong mà KL vẫn còn dư thì KL mới tác dụng tiếp với nước
- KL tan trong nước (Na, K, Ca, Ba…) khi cho vào dung dịch muối, ưu tiên tác dụng với nước trước, tạo thành dung dịch kiềm, sau đó dung dịch kiềm này mới tác dụng tiếp với muối
- KL không tan trong nước khi cho vào dung dịch muối, phản ứng xảy ra theo quy tắc α: chất khử mạnh + chất oxi hóa mạnh → chất khử yếu + chất oxi hóa yếu
17 Kim loại tác dụng với dung dịch muối:
- Một là, K, Ba, Ca, Na là các KL tan được trong H2O nên phản ứng gồm 2 giai đoạn:
KL kiềm/kiềm thổ + H2O ⎯⎯→ dung dịch kiềm + H2
Dung dịch kiềm + dung dịch muối ⎯⎯→ bazơ kết tủa
KL tan, H2↑, bazơ kết tủa màu? Fe(OH)3↓ nâu đỏ; Cu(OH)2↓ xanh lam…
Lưu ý: Nếu cho Na vào muối Al3+ thì Na tan, H2↑, Al(OH)3↓ trắng sau tan dần
- Hai là, các KL không tan trong H2O thì phản ứng theo thứ tự dãy điện hóa:
Tính oxi hóa ion kim loại tăng dần →
Mg2+ Al3+ Zn2+ Fe2+ H+ Cu2+ Fe3+ Ag+
Tính khử kim loại giảm dần →
[thông thường] có 1 lớp KL mới bám lên KL ban đầu, dung dịch có sự thay đổi màu sắc?
Một số trường hợp cần lưu ý:
▪ Fe + dung dịch AgNO3 dư dung dịch X và rắn Y
Fe + 2AgNO3 ⎯⎯→ Fe(NO3)2 + 2Ag (*)
Fe(NO3)2 + AgNO3 ⎯⎯→ Fe(NO3)3 + Ag
dung dịch X: Fe(NO3)3 và AgNO3 dư rắn Y: Ag
▪ Fe + dung dịch AgNO3 dung dịch X và rắn Y (Y tan 1 phần trong HCl) chỉ xảy ra (*)
dung dịch X: Fe(NO3)2 rắn Y: Ag và Fe dư
▪ hỗn hợp Fe3O4 và Cu + dung dịch HCl dư dung dịch X và rắn Y
Fe3O4 + 8HCl ⎯⎯→ FeCl2 + 2FeCl3 + 4H2O
Cu + 2FeCl3 ⎯⎯→ CuCl2 + 2FeCl2
Trang 10 dung dịch X: CuCl2, FeCl2 và HCl dư rắn Y: Cu dư
▪ Mg + dung dịch FeCl3 dung dịch X và rắn Y (Y tan 1 phần trong HNO3 đặc, nguội)
Mg + 2FeCl3 ⎯⎯→ MgCl2 + 2FeCl2
Mg + FeCl2 ⎯⎯→ MgCl2 + Fe
18 Tính chất hóa học của một số kim loại, phi kim và hợp chất quan trọng
yếu), vừa có tính khử
Zn > Cr > Fe
có tính khử (chủ yếu)
P, Si Vừa có tính oxi hóa, vừa
có tính khử
Hợp chất của kim loại Tính chất hóa học Hợp chất của phi kim Tính chất hóa học
Al 2 O 3 , ZnO, Cr 2 O 3
Al(OH) 3 , Zn(OH) 2 , Cr(OH) 3
Oxit lưỡng tính (Cr 2 O 3 tan trong kiềm đặc)
Hiđroxit lưỡng tính
NH 3
Dung dịch NH 3
HNO 3
NO 3 –
Tính khử (đa số tạo N 2 ) Tính bazơ yếu
Tính axit mạnh và tính oxi hóa mạnh
Tính oxi hóa mạnh trong
MT axit, kiềm Hợp chất Fe (II) Vừa có tính oxi hóa, vừa
có tính khử (chủ yếu)
KHÔNG có tính oxi hóa
CO 2
Oxit trung tính, tính khử
Oxit axit (tính oxi hóa) Hợp chất Cr (III) Tính oxi hóa (MT axit;
Cr 3+ thành Cr 2+ ) Tính khử (MT kiềm: Cr 3+
thành CrO 42–)
SiO 2
H 2 SiO 3
Tan trong kiềm đặc nóng
và axit flohiđric HF (ăn mòn thủy tinh)
Tính axit yếu hơn H 2 CO 3
CrO 3 , CrO 42–, Cr 2 O 72– Tính oxi hóa mạnh
19 Màu sắc một số chất quan trọng:
Al(OH) 3 ↓ trắng (tan trong kiềm dư, không tan trong
dung dịch NH 3 dư)
CrO 3 Màu đỏ thẫm
Zn(OH) 2 ↓ trắng (tan trong kiềm dư và dung dịch NH3
42– Màu vàng (nhỏ vài giọt axit vào chuyển thành
màu da cam) Cu(OH) 2 ↓ xanh lam (không tan trong kiềm dư, tan
trong dung dịch NH 3 dư)
Cr 2 O 72– Màu da cam (nhỏ vài giọt kiềm vào chuyển
thành màu vàng) Cr(OH) 3 ↓ lục xám (tan trong kiềm dư) Cr 3+ Màu lục
Fe(OH) 2 ↓ trắng xanh sau đó chuyển dần thành ↓ nâu
đỏ trong không khí
Fe 2+ Màu lục nhạt, để ngoài không khí một thời
gian chuyển thành màu nâu đỏ (vàng nâu)
CuS ↓ đen (không tan trong HCl, H 2 SO 4 loãng) BaCrO 4 ↓ vàng
20 Đại cương hóa hữu cơ:
20.1 Khái niệm:
- Hợp chất hữu cơ là hợp chất của cacbon (trừ CO, CO2, muối cacbonat CO32–, HCO3 –, xianua CN–, cacbua
Al4C3, CaC2…) Hợp chất hữu cơ nhất thiết phải có cacbon, hay gặp hiđro, oxi, nitơ sau đó đến halogen, lưu huỳnh… (CCl4 là hợp chất hữu cơ)
- Phân loại:
+ Hiđrocacbon: chỉ chứa cacbon và hiđro Vd: ankan, anken, ankin…
+ Dẫn xuất của hiđrocacbon: chứa các nguyên tố khác thay thế nguyên tử hiđro Vd: ancol, phenol, ete, anđehit, xeton, axit cacboxylic, este, amin, aminoaxit, polime…
20.2 Đặc điểm chung HCHC:
- Đặc điểm cấu tạo: chủ yếu liên kết cộng hóa trị
- Tính chất vật lý: thường có nhiệt độ nóng chảy, nhiệt độ sôi thấp, dễ bay hơi; phần lớn không tan trong nước nhưng tan nhiều trong các dung môi hữu cơ