Tài liệu Đề cương ôn thi vào lớp 10 môn hóa học

ÔN THI VÀO LỚP 10 HÓA HỌC 9 Dạng 1: HOÀN THÀNH SƠ ĐỒ PHẢN ỨNG Phương pháp: Nắm chắc kiến thức về tính chất hóa học của các chất vô cơ ,mối quan hệ giữa các hợp chất, điều chế các hợp chất. Ví dụ 1: Viết phương trình phản ứng hóa học theo sơ đồ chuyển hóa sau: a)S (1) SO2 (2) SO3 (3) H2SO4 (4) SO2 (5) H2SO3 (6) Na2SO3 (7) (8) NaHSO3 b) FeCl3 Na2SO4 Fe(OH)3 Fe2O3 FeCl3 Fe(NO)3 Bài giải a) (1) (2) (3) (4) (5) (6) (7) (8) 0 S + O2 t SO2 0, V O 2SO2 + O2 t 2 5 2SO3 SO3 + H2O H2SO4 H2SO4 + Na2SO3 Na2SO4 + H2O + SO2 SO2 + H2O H2SO3 H2SO3 + 2NaOH Na2SO3 + H2O SO2 + NaOH NaHSO3 H2SO4 + 2NaOH Na2SO4 + H2O b) (1) FeCl3 + 3NaOH Fe(OH)3 + 3NaCl (2) Fe(OH)3 + 3HCl FeCl3 + H2O 0 t (3) 2Fe(OH)3 Fe2O3 + 3H2O (4) FeCl3 + 3AgNO3 3AgCl + Fe(NO)3 (5) Fe(NO3)3 + 3NaOH Fe(OH)3 + 3NaNO3 (6) Fe2O3 + 6HCl 2FeCl3 + 3H2O Ví dụ 2: Có những chất sau: Na2O, Na, NaOH, NaHCO3, Na2SO4, Na2CO3,NaCl, NaClO. 1 a) Dựa vào mối quan hệ giữa các chất, hãy sưps xếp các chất trên thành một sơ đồ chuyển hóa không nhánh. b) Viết phương trình hóa học theo sơ đồ trên. a) Sơ đồ chuyển hóa: Na Na2O NaOH NaHCO3 Na2CO3 NaCl NaClO b) Phương trình hóa học: 4Na + O2 2Na2O Na2O + H2O 2 NaOH NaOH + CO2 NaHCO3 NaOH + NaHCO3 Na2CO3 + H2O Na2CO3 + H2SO4 Na2SO4 + CO2 + H2O Na2SO4 + BaCl2 BaSO4 + NaCl điện phân dd NaCl + H2O NaClO + H2 Không mn Ví dụ 3: Có những chất sau: Zn, Zn(OH)2, NaOH, Fe(OH)3, CuSO4, NaCl, HCl. Hãy chọn chất thích hợp điền vào mỗi sơ đồ phản ứng sau và lập phương trình hóa học: t0 Fe2O3 + H2O a) ... b) H2SO4 + ... Na2SO4 + H2O c) H2SO4 + ... ZnSO4 + H2O d) NaOH + ... NaCl + H2O e) ... + CO2 Na2CO3 + H2O Bài giải: t0 a) 2Fe(OH)3 Fe2O3 b) H2SO4 + 2NaOH c) H2SO4 + Zn(OH)2 d) NaOH + HCl e) 2NaOH + CO2 + 3H2O Na2SO4 + H2O ZnSO4 + H2O NaCl + H2O Na2CO3 + H2O Dạng 2: PHƯƠNG PHÁP GIẢI BÀI TẬP NHẬN BIẾT Phương pháp: 1. Nguyên tắc: Dùng hóa chất thông qua phản ứng có hiện tượng xuất hiện để nhận biết các hóa chất đựng trong các bình mất nhãn. 2. Phản ứng nhận biết: 2 Phản ứng nhận biết phải là phản ứng đặc trưng: tức là phản ứng xảy ra: Nhanh, nhay, dễ thực hiện, phải có dấu hiệu, hiện tượng dễ quan sát ( kết tủa, hòa tan kết tủa, thay đổi màu sắc, sủi bọt khí, có mùi...). 3. Các kiểu câu hỏi nhận biết thường gặp: Kiểu 1: Nhận biết với các chất (rắn, lỏng, khí) riêng biệt. Với kiểu bài nhận biết này, nếu có n chất, ta cần nhận biết n - 1 chất, chất còn lại là chất thứ n. VD: Bằng phương pháp hóa học, nhận biết 4 dung dịch đựng trong 4 lọ: NaCl, Na2CO3, NaNO3, Na2SO4. Kiểu 2: Nhận biết hóa chất trong cùng hỗn hợp Trong trường hợp này với n chất ta phải nhận biết n chất trong cùng một hỗn hợp. VD: Làm thế nào để nhận biết được 3 axit HCl, HNO3, H2SO4 cùng tồn tại trong một dung dịch loãng. 4. Các dạng bài nhận biết trong mỗi kiểu: Dạng 1: Nhận biết với thuốc thử không hạn chế. VD: Bằng phương pháp hóa học, nhận biết các dung dịch sau: BaCl2, AgNO3, NaOH, H2SO4 Dạng 2: Nhận biết với thuốc thử hạn chế ( có thể thuốc thử cho sẵn hơcj phải tìm) VD: Chỉ dùng nước có thể nhận biết 3 chất rắn: BaO, Al2O3, MgO đựng trong 3 lọ sau không? Nếu có hãy nhận biết. Dạng 3: Nhạn biết mà không dùng thuốc thử ngoài. VD: Không sử dụng thuốc thư ngoài, nhận biết 5 dung dịch sau:HCl, Na2CO3, BaCl2, Na2SO4, NaCl. 5. Cách trình bày một bài nhận biết (gồm 4 bước chính). Cách 1: Dùng phương pháp mô tả. - Bước 1: Trích mẫu thử( Thường là lấy ra mỗi chất một ít làm mẫu thử). - Bước 2: Chọn thuốc thử ( tùy thuộc vào yêu cầu đề bài: Thuốc thử không hạn chế, ạn chế hoặc không dùng thuốc thử ngoài). - Bước 3: Cho thuốc thử vào mẫu thử, trình bày hiện tượng quan sát được từ đó tìm ra hóa chất cần nhận biết. - Bước 4: Viết tất cả các phương trình phản ứng xảy ra. Cách 2: Dùng phương pháp lập bảng Cũng qua các bước như cách (1). Riêng bước 2 và 3 thay vì mô tả, gộp lại thành bảng: Trình tự nhận biết. Ví dụ: Chất cần Y nhận biết X Z .... Thuốc thử sư dụng A B Kết luận đã nhận _ /// X /// /// Z Y 3 .... .... .... .... Quy ước: (-): Không có dấu hiệu gì xảy ra( mặc dù có thể có phản ứng), (///) chất đã nhận biết được. Ví dụ 1: Hãy phân biệt các lọ mất nhãn đựng các dung dịch: NaCl, Na2SO4, NaNO3 Bài giải: Trích các mẫu thử từ các dung dịch. Cho các mẫu thử vào 3 cốc đựng dung dịch BaCl2. Mẫu nào có kết tủa trắng là Na2SO4 Na2SO4 + BaCl2 BaSO4 + 2NaCl Cho hai mẫu thử của hai dung dịch còn lại vào hai cốc đựng dung dịch AgNO3. Mẫu thử nào tạo kết tủa trắng là NaCl: NaCl + AgNO3 AgCl + NaNO3 Mẫu còn lại không có hiện tượng gì là NaNO3 Ví dụ 2: Chỉ dùng nước và khí cacbonnic có thể phân biệt 5 chất bột trắng sau đây không? NaCl, Na2CO3, Na2SO4, BaCO3, BaSO4. Nếu được hãy trình bày cách nhận biết. Bài giải: Ta có sơ đồ nhận biết: Chất thử NaCl Na2CO3 Na2SO4 BaCO3 BaSO4 H2O tan tan tan CO2 dư Tan (dd1) không tan Dd (1) CO2 dư tan Không tan Phương trình hóa học: CO2 + H2O + BaCO3 Ba( HCO3)2 Ba( HCO3)2 + Na2CO3 BaCO3 + 2NaHCO3 Ba( HCO3)2 + Na2SO4 BaSO4 + 2NaHCO3 CO2 + H2O + BaCO3 Ba(HCO3)2 Ví dụ 3: Không dùng hóa chất khác, nhận biết: HCl, K2CO3, NaCl, Na2SO4 và Ba(NO3)2 Bài giải: Cho các dung dịch tác dụng với nhau từng đôi một, kết quả được trình bày ở bảng sau: HCl K2CO3 NaCl Na2SO4 Ba(NO3)2 HCl (x) CO2 K2CO3 CO2 (x) BaCO3 NaCl (x) Na2SO4 (x) BaSO4 Ba(NO3)2 BaCO3 BaSO4 (x) 4 - Dung dich không tạo hiện tượng gì là NaCl - Dung dịch tạo CO2 với một dung dịch khác là dung dịch HCl. - Dung dịch tạo kết tủa trắng với một dung dịch khác là Na2SO4 - Dung dịch tạo kết tủa trắng với hai dung dịch khác là Ba(NO3)2 - Dung dịch vừa tạo CO2 vừa tạo kết tủa trắng với hi dung dịch khác là K2CO3 Dạng 3: PHƯƠNG PHÁP GIẢI BÀI TẬP TÁCH BIỆT Phương pháp: 1. Nội dung: Có hỗn hợp nhiều chất trộn lẫn với nhau dùng phản ứng hó học kết hợp với sự tách, chiết, đun sôi, cô cạn, để tách một chất ra khỏi hỗn hợp hay tách các chất ra khỏi nhau. 2. Các dạng toán tách riêng a) Tách một chất ra khỏi hỗn hợp. Dạng toán này chỉ cần tách riêng một chất ra khỏi hỗn hợp, loại bỏ các chất khác, ta có một trong hai cách giải sau: * Cách 1: Dùng hóa chất phản ứng tác dụng lên các chất cần loại bỏ, còn chất được tách riêng không tác dụng sau phản ứng được tách ra dễ dàng Ví dụ 1: Có hỗn hợp Cu, zn, Fe. Hãy Cu ra khỏi hỗn hợp. Bài giải: Cho hỗn hợp vào cốc đựng dung dịch HCl dư thì Zn, Fe tan ra. Cu không tác dụng được tách ra. Zn +2HCl ZnCl2 + H2 Fe +2HCl FeCl2 + H2 Ví dụ 2: Bột kim loại sắt có lẫn nhôm. Hày nêu phương pháp làm sạch sắt. Bài giải: Cho hỗn hợp bột vào dung dịch NaOH dư, nhôm tn hoàn toàn trong dung dịch, còn lại sắt nguyên chất. 2Al + 2NaOH +2H2O 2NaAlO2 + 3H2 Ví dụ 3: Có hỗn hợp khí CO2 và O2. làm thế nào có thể thu được khí O2 ừ hỗn hợp trên? Trình bày cách làm và viết phương trình hóa học Bài giải: Dãn hỗn hợp vào dung dịch nước vôi trong dư, lúc đó CO2 bị hấp thụ hoàn toàn theo phản ứng: CO2 + Ca(OH)2 CaCO3 + H2O Còn O2 Không phản ứng, thoát ra khỏi dung dịch được thu lấy. 5 Cách 2: Dùng hóa chất tác dụng với chất cần muốn tách riêng tạo ra sản phẩm mới, sản phẩm dễ tách khỏi hỗn hợp và dễ tái tạo lại chất ban đầu. Ví dụ: Có hỗn hợp ba muối rắn BaCl2, KCl, NaCl. Hỹ tách riêng BaCl2 khỏi hỗn hợp. Bài giải: Cho hỗn hợp vào cốc đựng dung dịch Na2CO3 dư BaCl2 + Na2CO3 BaCO3 + 2NaCl Lọc tách BaCO3, rồi cho tác dụng với dung dịch HCl: BaCO3 + 2HCl BaCl2 + CO2 + H2O Dạng 4: BÀI TẬP HỖN HỢP Phương pháp: Dựa vào tính chất của hỗn hợp, chúng ta có thể chia các bài tập hỗn hợp thành 3 dạng chính như sau: 1) Dạng 1: Hỗn hợp gồm các chất có tính chất khác nhau A X AX  B B( khoâ ng pö ) * Tổng quát : * Cách giải : Thường tính theo 1 PTHH để tìm lượng chất A hoặc ngược lại nếu dữ kiện đề cho không liên quan đến PTHH ) lượng chất B ( 2) Dạng 2:Hỗn hợp gồm các chất có tính chất tương tự A X AX  B BX * Tổng quát : * Cách giải : * Đặt ẩn ( a,b …) cho số mol của mỗi chất trong hỗn hợp * Viết PTHH tính theo PTHH với các ẩn * Lập các phương trình toán liên lạc giữa các ẩn và các dữ kiện * Giải phương trình tìm ẩn * Hoàn thành yêu cầu của đề 3) Dạng 3: Hỗn hợp chứa một chất có CTHH trùng sản phẩm của chất kia. AX  B ( môù i sinh) A X  B B (ban ñaà u) * Tổng quát : * Cách giải : * Như dạng 2 * Cần chú ý : lượng B thu được sau phản ứng gồm cả lượng B còn lại và lượng B mới sinh ra trong phản ứng với chất A 4) Một số điểm cần lưu ý khi giải toán hỗn hợp: * Nếu hỗn hợp được chia phần có tỉ lệ ( gấp đôi, bằng nhau … ) thì đặt ẩn x,y …cho số mol từng chất trong mỗi phần. 6 * Nếu hỗn hợp được chia phần không có quan hệ thì đặt ẩn (x,y,z …)cho số mol mỗi chất ở một phần và giả sử số mol ở phần này gấp k lần số mol ở phần kia. Ví dụ 1: Hòa tan 20 g hỗn hợp 2 ôxit CuO và Fe2O3 cần vừa đủ 200ml dung dịch HCl 3.5M a, Viết phương trình phản ứng xảy ra, tính thành phần % theo khối lượng của mỗi ôxit trong hỗn hợp. b, Tính khối lượng muối sinh ra sau phản ứng. (Biết Cu = 64; Fe =56; O = 16; Cl = 35,5) Bài giải: nHCl a) CuO + 2HCl x = 3.5x0.2 = 0.7 mol CuCl2 + 2x H 2O (1) x b) Fe2O3 + 6HCl 2FeCl3 + H2O (2) y 6y 2y b) Từ (1), (2) vµ d÷ kiÖn ®Ò bµi ta cã hÖ ph-¬ng tr×nh 80 x  160 y  20  2 x  6 y  0.7 Gi¶i hÖ ph-¬ng tr×nh ta ®-îc: m CuO = 0.05 x 80 = 4g mFe2O3 = 0.1 x 160 = 16g c) mCuCl2 => => x %CuO %Fe2O3 = 0.05; y = 0.1 4 x100  20% 20 16 x100  80% = 20 = = 0.05x 135 = 6.75g mFeCl3 = 0.2 x 16205 = 32.5g Ví dụ 2: Cho 10.5 gam hỗn hợp 2 kim loại Cu, Zn vào dung dịch H2SO4 loàng dư người ta thu được 2.24 lit khí (đktc). a) Viết phương trình hóa học. b) Tính khối lượng chất rắn còn lại sau phản ứng. Bài giải: a) Chỉ có Zn phản ứng theo phương trình hóa học: Zn + H2SO4 ZnSO4 + H2 b) Từ tỉ lệ phản ứng ta có: nZn = nH2= 2.24 = 0.1 (mol) 22.4 Suy ra: mzn= 0.1 x 65 = 6.5 (g) Vậy khối lượng chất rắn còn lại sau phản ứng là khối lượng của Cu: MCu= 10.5 - 6.5 = 4(g) 7 Dạng 5: BÀI TẬP VỀ LƯƠNG CHẤT DƯ: Phương pháp: Nếu bài toán cho biết lượng của cả hai chất phản ứng và yêu cầu tính lượng chất mới sinh ra. Trong số 2 chất phản ứng sẽ có một chất phản ứng hết, chất kia có thể phản ứng hết hoặc dư. Lượng chất mới sinh ra tính theo lượng chất nào phản ứng hết, do đó phải tìm xem trong 2 chất cho biêt, chất nào phản ứng hết. Ví dụ phương trình: A + B C + D Cách giải: Lập tỉ số: Số mol chất A( theo đề bài) Số mol chất B( theo đề bài) Số mol chất A (theo phương trình) Số mol chất A (theo phương trình) So sánh 2 tỉ số, tỉ số nào lớn hơn, chất đố dư, chất kia phản ứng hết. Tính toán (theo yêu cầu của đề bài) theo chất phản ứng hết. Ví dụ 1: Cho 50 gam dung dịch NaOH tcs dụng với 36.5 gam dung dịch HCl. Tính khối lượng muối tạo thành sau phản ứng. Bài giải: nNaOH = 50 = 1.25 mol; 40 nNaOH Phương trình phản ứng: NaOH + HCl Theo phương trình: 1 mol 1 mol Theo dầu bài: 1.25 1 mol Lập tỉ số: 1.25 1 > => 1 1 = 36.5 = 1 mol 36.5 NaCl + H2O 1 mol nNaOH dư Phản ưng: 1 mol 1 mol 1 mol Theo phương trình phản ứng trên và dữ kiện của đề bài ta thấy nNaOH dư nên tính nNaCl theo nHCl ( nghĩa là tính mNaCl theo mHCl) nNaCl theo nHCl = 1 x 58.5 = 58.5(g) Ví dụ 2. Trộn một dung dịch có hòa tan 0,2mol FeCl2 với một dung dịch có hòa tan 20g NaOH. Lọc hỗn hợp các chất sau phản ứng được kết tủa và nước lọc. Nung kết tủa đến khối lượng không đổi a) Viết các phương trình hóa học xảy ra? b) Tính khối lượng chất rắn sau khi nung? c) Tính khối lượng các chất tan trong dung dịch lọc? 8 Bài giải: a) FeCl2 + 2NaOH  Fe(OH)2 Fe(OH)2  FeO + H2O (2) b) n FeCl2 = 0.2(mol); n + 2NaCl (1) NaOH = 20  0.5 (mol) 40 FeCl2 Fe(OH)2 + 2NaCl Theo §B: Theo PT: XÐt tØ lÖ: 0.2 < 1 1 mol 0.2mol 0.5 2 + 2NaOH  2 mol 0.5 mol VËy sau ph¶n øng NaOH d-, FeCl 2 ph¶n øng hÕt Theo PTPU (1) vµ (2) chÊt r¾n sau khi nung lµ FeO n FeO = n Fe(OH)2= n FeCl2= 0.2 mol mFeO = 0.2. 72 = 14.4g c, C¸c chÊt trong dung dÞch läc gåm NaCl, NaOH dTheo PTPU (1) n NaCl = n NaOH= 2n FeCl2= 2. 0.2= 0.4 mol n NaOH d- = 0.5 - 0.4 = 0.1 mol m NaOH d- = 0.1.40 = 4g m NaCl = 0.4. 58.5 = 23.4g Dạng 6: BÀI TẬP VỀ ÔXITAXIT TÁC DỤNG VỚI BAZO: 1- Khi cho oxit axit(CO2,SO2...)vào dung dịch kiềm hoá trị I( NaOH, KOH...) có các trường hợp sau xảy ra: * Trường hợp 1: Khi cho CO2,SO2 vào dung dịch NaOH, KOH (Dung dịch kiềm) dư ta có một sản phẩm là muối trung hoà + H2O ). n (CO2 , SO2 ) < n( NaOH, KOH) Phương trình: CO2 + 2NaOH dư  Na2CO3 + H2O SO2 + 2KOH dư  K2SO3 + H2O * Trường hợp 2: Khi cho CO2, SO2 dư vào dung dịch NaOH, dung dịch KOH thì sản phẩm thu được là muối axit duy nhất. Tức là: ( CO2, SO2 ) > n ( NaOH, KOH...) n 9 Phương trình: CO2 + NaOH  NaHCO3 Hoặc cách viết: CO2 + 2NaOH  Na2CO3 + H2O. Vì CO2 dư nên CO2 tiếp tục phản ứng với muối tạo thành: CO2 + Na2CO3 + H2O  2NaHCO3 . * Trường hợp3: Nếu biết thể tích hoặc khối lượng của oxit axit và dung dịch kiềm thì trước hết ta phải tính số mol của cả 2 chất tham gia rồi lập tỉ số. a, Nếu: n (NaOH,KOH) n (CO 2 ,SO 2 ) ≤1 Kết luận: Sản phẩm tạo ra muối axit và CO2 hoặc SO2 còn dư. Phương trình phản ứng:(xảy ra cả 2 phản ứng) CO2 + 2NaOH  Na2CO3 + H2O. CO2 + Na2CO3 hết + H2O  2NaHCO3. b, Nếu: n (NaOH,KOH) n (CO 2 ,SO 2 ) (1) (2) ≥ 2 ( không quá 2,5 lần) Kết luận:Sản phẩm tạo ra muối trung hoà do nNaOH, nKOH dư. Phương trình phản ứng:(chỉ xảy ra 1 phản ứng). CO2 + 2NaOH  Na2CO3 + H2O. (1) c, Nếu: n 1< (NaOH,KOH) < 2 n (CO 2 ,SO 2 ) KÕt luËn :S¶n phÈm t¹o ra lµ hçn hîp hai muèi:Muèi axit vµ muèi trung hoµ . Phương trình phản ứng Ví dụ: CO2 + NaOH  NaHCO3 (I) CO2 + 2NaOH  Na2CO3 + H2O. Hoặc cách viết: CO2 + 2NaOH  Na2CO3 + H2O. CO2 + Na2CO3 + H2O  2NaHCO3. (II) Hoặc: CO2 + NaOH  NaHCO3 NaHCO3 + NaOH  Na2CO3 + H2O (III) Nhận xét : - Trong cách viết phản ứng (II) ta viết phản ứng tạo thành Na 2CO3 trước, sau đó dư CO2 mới tạo thành muối axit. - Cách này là đúng nhất vì lúc đầu lượng CO2 sục vào còn rất ít, NaOHdư do đó phải tạo thành muối trung hoà trước. 10 - Cách viết (I) và (III) nếu như giải bài tập sẽ vẫn ra cùng kết quả như cách viết (II),nhưng bản chất hoá học không đúng.Ví dụ khi sục khí CO2 vào nước vôi trong, đầu tiên ta thấy tạo thành kết tủa và chỉ khi CO 2 dư kết tủa mới tan tạo thành dung dịch trong suốt. CO2 + Ca(OH)2  CaCO3 + H2O CaCO3 + CO2 + H2O  Ca(HCO3)2 tan Cách viết (I) chỉ được dùng khi khẳng định tạo thành hỗn hợp hai muối, nghĩa là : n CO2 < nNaOH < 2 nCO2 Hay: n 1< (NaOH,KOH) <2 n (CO 2 ,SO 2 ) Ví Dụ: Dẫn khí CO2 điều chế được bằng cách cho 100 g đá vôi tác dụng với dung dịch HCl dư, đi qua dung dịch chứa 60 g NaOH.Tính khối lượng muối tạo thành: Bài giải n CaCO3 = 100 = 1 (mol) 100 Phương trình phản ứng: CaCO3 + 2HCl  CaCl2 + CO2 + Theo ( 1 ) nCO2 = nCaCO3 = 1(mol) n NaOH = n Ta có : 1< H2O (1) 60 = 1,5 (Mol) 40 NaOH = 1,5 < 2 n CO2 Kết luận:Sản phẩm tạo ra 2 muối ta có phương trình phản ứng. *Cách 1: CO2 + NaOH  NaHCO3 ( 2 ) NaHCO3 + NaOH  Na2CO3 + H2O (3) Theo (2) n NaOH = nNaHCO3 = nCO2 = 1 mol. n NaOH dư tham gia phản ứng (3) là: 1,5 -1= 0,5 (mol) Theo (3) nNaOH dư = nNaHCO3 = nNa2CO3 = 0,5 (mol) Vậy: n NaOH dư còn lại trong dung dịch là: 1 - 0,5 = 0,5 (mol) m NaHCO3 = 0,5.84 = 46 (g) m Na2CO3 = 0,5.106 = 53 (g) 11 *Cách 2: Sau khi tính số mol lập tỉ số khẳng định sản phẩm tạo ra hai muối: Ta có thể viết phương trình theo cách sau: Phương trình phản ứng: 2NaOH + CO2  Na2CO3 + H2O (4) CO2 + NaOH  NaHCO3 ( 5 ) Gọi x,y lần lượt là số mol CO2 tham gia phản ứng (4),(5) (hoặc có thể đặt số mol của hai muối tạo thành ). Ta có: Phương trình: x + y = 1 (I) Theo (4) => nNaOH = 2nCO2 = 2x (mol) Theo (5) => nNaOH = nCO2 = y (mol) nNaOH = 1,5 (mol) do đó ta có: 2x + y = 1,5 (II) Kết hợp (I),(II) ta có hệ phương trình : x+y=1(I) x = 0,5 ( mol) => y = 0,5 (mol) 2x + y = 1,5 (II) Vậy: m NaHCO3 = 0,5 . 84 = 46 (g) m Na2CO3 = 0,5.106 = 53 (g) *Cách 3: 2NaOH + CO2  Na2CO3 + H2O Số mol Trước P/ư 1,5 1 các chất Phản ứng 1,5 (5) 1 .1,5 2 1 .1,5 2 Sau P/ư 0 0,25 0,75 Vì CO2 dư nên tiếp tục phản ứng với Na2CO3 theo phương trình: CO2 + N a2CO3 + H2O  2NaHCO3 (6) Số mol Trước P/ư 0,25 0,75 các chất Phản ứng 0,25 0,25 2. 0,25 Sau P/ư 0 0,5 0,5 Dung dịch sau phản ứng gồm: => => Na2CO3 : 0,5 (mol) NaHCO3 : 0,5 (mol) m Na2CO3 = 0,5 . 106 = 53 (g) m NaHCO3 = 0,5 . 84 = 46 (g) 2- Khi cho dung dịch kiềm( NaOH, KOH...) tác dụng với P 2O5 (H3PO4) Tuỳ thuộc vào tỉ lệ số mol: Có thể có nhiều trường hợp xảy ra: 12 n n NaOH = T (*) H 3 PO4 Do ta có tỉ lệ (*) vì khi cho P2O5 vào dung dịch KOH, dung dịch NaOH thì P2O5 sẽ phản ứng trước với H2O. PT: P2O5 + 3 H2O  2 H3PO4 Nếu: T ≤ 1 thì sản phẩm là: NaH2PO4 PT: NaOH + H3PO4 dư  NaH2PO4 + H2O Nếu: 1 < T < 2 Sản phẩm tạo thành là: NaH2PO4 + Na2HPO4 PT: 3NaOH + 2H3PO4 dư  NaH2PO4 + Na2HPO4 + 3H2O. Nếu: T = 2 thì sản phẩm tạo thành là Na2HPO4 PT: 2NaOH + H3PO4  Na2HPO4 + 2H2O. Nếu: 2 nP2O5 = 1 n 0,2 P = = 0,1 (mol) 2 2 Theo (2) => nH3PO4 = 2 nP2O5 = 2.0,1 = 0,2 (mol) Xét tỉ lệ: n 2< n 0,48 NaOH = = 2,4 < 3 . 0,2 H 3 PO4 *Kết luận:sản phẩm tạo ra là hỗn hợp hai muối. Phương trình phản ứng : 5NaOH + 2H3PO4  Na2HPO4 + Na3PO4 + 5H2O (3) Hay: 2NaOH + H3PO4  Na2HPO4 + 2H2O (4) 3NaOH + H3PO4  Na3PO4 + 3H2O (5) Gọi x,y lần lượt là số mol của Na2HPO4 và Na3PO4 Theo (4) => nNaOH = 2n Na2HPO4 = 2x (mol) => n H3PO4 = n Na2HPO4 13 = x (mol) Theo (5) => nNaOH = 3n Na3PO4 = 3y (mol) => n H3PO4 = n Na3PO4 Theo bài ra: = y (mol)  nNaOH = 0,48 (mol) = 2x +3y (I)  n H3PO4 = 0,2 (mol) = x+y (II) Dođó ta có : 2x +3y = 0,48 x+y = 0,2 Vậy khối lượng muối: (I) => (II) x = 0,12 (mol) y = 0,08 (mol) m Na2HPO4 = 0,12 . 142 = 17,04 (g) Na3PO4 = 0,08 . 164 = 13,12 (g) 3- Cho oxit axit (SO2 , CO2...) vào dung dịch kiềm hoá trị II (Ca(OH)2, Ba(OH)2...) m *Trường hợp 1: Nếu đề bài cho CO2, SO2 vào dung dịch Ca(OH)2, Ba(OH)2dư thì sản phẩm tạo ra là muối trung hoà và H2O. Phương trình phản ứng: CO2 + Ca(OH)2 dư  CaCO3 + H2O (phản ứng này dùng để nhận biết ra khí CO2) *Trường hợp 2: Nếu đề bài cho CO2, SO2 từ từ vào dung dịch Ca(OH)2, Ba(OH)2 đến dư cho sản phẩm duy nhất là muối axit. Phương trình phản ứng: 2SO2 dư + Ba(OH)2  Ba(HSO3)2 Hoặc: Ví dụ; CO2 + Ca(OH)2  CaCO3 + H2O CaCO3 + CO2 + H2O  Ca(HCO3)2 tan *Trường hợp 3: Nếu bài toán chỉ cho biết thể tích hoặc khối lượng của một chất thì phải biện luận các trường hợp: n * Nếu: n CO 2 ≤1 (Ba(OH) 2 ,Ca(OH) 2 ) Kết luận: Sản phẩm tạo thành là muối trung hoà. Phương trình phản ứng: CO2 + Ca(OH)2 dư  CaCO3 + H2O * Nếu : n n CO 2 ≥2 (Ba(OH) 2 ,Ca(OH) 2 ) Kết luận: Sản phẩm tạo thành là muối axit. Phương trình phản ứng: 2CO2 dư + Ca(OH)2  Ca(HCO3)2 Hoặc: 14 (không quá 2,5 lần) CO2 + Ca(OH)2  CaCO3 + H2O CaCO3 + CO2 + H2O  Ca(HCO3)2 tan * Nếu: n 1< n CO 2 <2 (Ba(OH) 2 ,Ca(OH) 2 ) Kết luận : Sản phẩm tạo thành là muối trung hoà và muối axit. Cách viết phương trình phản ứng: Cách 1: CO2 + Ca(OH)2  CaCO3 + H2O CaCO3 + CO2 + H2O  Ca(HCO3)2 tan Cách 2: CO2 + Ca(OH)2  CaCO3 + H2O 2CO2 dư + Ca(OH)2  Ca(HCO3)2 Cách 3: 2CO2 dư + Ca(OH)2  Ca(HCO3)2 Ca(HCO3)2 + Ca(OH)2  2CaCO3  + 2H2O. *Chú ý: Cách viết 1 là đúng bản chất hoá học nhất. Cách 2 và 3 chỉ được dùng khi biết tạo ra hỗn hợp 2 muối. Ví dụ1: Nêu hiện tượng xảy ra và giải thích khi sục từ từ CO2 vào dung dịch nước vôi trong trong ống nghiệm sau đó đun nóng ống nghiệm trên ngọn lửa Bài giải: *Hiện tượng : Khi sục CO2 từ từ vào dung dịch nước vôi trong thì lúc đầu thấy xuất hiện kết tủa trắng và lượng kết tủa tăng dần. - Nếu tiếp tục sục CO2 thì thấy lượng kết tủa lại giảm dần và tan hết tạo dung dịch trong suốt. - Nếu đun nóng dung dịch sau phản ứng thì ta lại thấy xuất hiện kết tủa trắng * Giải thích: - Lúc đầu khi mới sục CO2 thì lượng CO2 ít lượng Ca(OH)2 dư khi đó chỉ xảy ra phản ứng CO2 + Ca(OH)2  CaCO3 + H2O Vậy kết tủa trắng xuất hiện là: CaCO3 lượng kết tủa này tăng dần đến khi n CO2 = nCa(OH)2 lúc đó lượng kết tủa là cực đại - Nếu tiếp tục sục khí CO2 vào thì thấy kết tủa tan dần là do lúc đó lượng Ca(OH)2 đã hết CO2 dư khi đó xảy ra phản ứng CaCO3 + CO2 + H2O  Ca(HCO3)2 tan Sản phẩm tạo thành là Ca(HCO3)2 tan nên lượng kết tủa giảm dần đến khi lượng kết tủa tan hết thì tạo dung dịch trong suốt Lúc đó : nCO2 =2 nCa(OH)2 sản phẩm trong ống nghiệm chỉ là Ca(HCO3)2 - Nhưng nếu ta lấy sản phẩm sau phản ứng đun nóng trên ngọn lửa đèn cồn thì lại thấy xuất hiện kết tủa trắng là do Ca(HCO3)2 to CaCO3 + CO2 + H2O 15 Ví dụ2: Hoà tan hết 2,8 (g) CaO vào H2O được dung dịch A. Cho 1,68 lít khí CO 2 (đo ở đktc) hấp thụ hoàn toàn dung dịch A.Hỏi có bao nhiêu gam muối tạo thành? Bài giải 2,8 = 0,05 (mol) 56 1,68 n CO2 = = 0,075 (mol) 22,4 n CaO = Phương trình phản ứng : CaO + H2O  Ca(OH)2 (1) (1) => nCa(OH)2 = nCaO = 0,05 (mol) Xét tỉ lệ: n 1< n 0,075 CO 2 = 0,05 Ca(OH) 2 = 1,5 < 2. *Kết luận:Vậy sản phẩm tạo ra là hỗn hợp hai muối. Muối trung hoà và muối axit. Các phương trình phản ứng : CO2 + Ca(OH)2  CaCO3 + H2O (2) 2CO2 dư + Ca(OH)2  Ca(HCO3)2 (3) *Cách 1: Gọi x, y lần lượt là số mol CO2 ở phản ứng (2) và (3). Theo bài ra ta có:  nCO2 = 0,075 (mol) do đó . x + y = 0,075 (I) n n Theo (2) : Ca(OH)2 = CO2 = x (mol) 1 n 1 Theo (3) : nCa(OH)2 = CO2 = y (mol) 2 2 n Mặt khác:  Ca(OH)2 = 0,05(mol).do đó ta có . x + 1 y 2 = 0,05 (II) Kết hợp (I) và (II) ta được x + y = 0,075 (I) => x + Theo (2): nCO2 = nCaCO3 Theo (3): n Ca(HCO3)2 = 1 y 2 = 0,05 (II) x = 0,025 (mol) y = 0,05 (mol) = 0,025 (mol) =>mCaCO3= 0,025.100 = 2,5 (g) 1 n CO2 = 2 1 .0,05 = 0,025 2 => mCa(HCO3)2 = 0,025.162 = 4,05 (g) . *Cách 2: Sau khi tính số mol lập tỉ số xác định được sản phẩm tạo ra là hỗn hợp hai muối ta viết phương trình phản ứng như sau: CO2 + Ca(OH)2  CaCO3  + H2O (4) Số mol Trước P/ư 0,075 0,05 Các chất Phản ứng 0,05 0,05 0,05 16 Sau P/ư 0,025 0 0,05 n Theo phương trình phản ứng (4) CO2 dư nên tiếp tục phản ứng với sản phẩm CaCO3 theo phương trình: CO2 + CaCO3  + H2O  Ca(HCO3)2 (5) Số mol Trước P/ư 0,025 0,05 các chất Phản ứng 0,025 0,025 0,025 Sau P/ư 0 0,025 0,025 Vậy Sau phản ứng thu được các chất là: Ca(HCO3)2 = 0,025 (mol) CaCO3 = 0,025 (mol) Vậy khối lượng các chất thu được trong hỗn hợp : m Ca(HCO3)2 = 0,025 . 162 = 4,05 (g) m CaCO3 = 0,025 . 100 = 2,5 (g) Dạng 7: TÌM CÔNG THỨC HÓA HỌC CỦA HỢP CHẤT HỮU CƠ Phương pháp: Để rèn luyện cho học sinh kĩ năng giải dạng bài tập này, giáo viên phải đưa ra những bước giải chung, hướng dẫn các em giải một số bài. Sau đó chỉ giải đáp những thắc mắc khi các em gặp khó khăn ở bước giải nào đó. Cuối mỗi tiết học giáo viên phải dành ra từ 10 đến 15 phút để hướng dẫn học sinh giải bài tập. Bước 1: Tìm khối lượng mỗi nguyên tố m c =(m co2 .12):44 m H =(m H2O .2):18 Khi đốt cháy một hợp chất hữu cơ mà sản phẩm thu được chỉ gồm có CO2 và H2O, thì hợp chất đó có chứa 2 nguyên tố ( cacbon, hiđro) hoặc 3 nguyên tố (cacbon, hiđro và oxi). Nếu đề bài đã cho biết rõ chất hữu cơ đem đốt cháy chỉ chứa 2 nguyên tố hoặc chất hữu cơ đó là một hiđrocacbon thì chỉ cần xác định khối lượng cacbon và hiđro. Nếu chất hữu cơ đem đốt cháy không nói rõ chứa những nguyên tố nào thì ta phải xác định xem chất đó có chứa thêm nguyên tố oxi hay không : Nếu mO = mA – (mC + mH ) = o A chỉ chứa 2 nguyên tố C và H Nếu mO = mA – (mC + mH ) > 0 A chứa 2 nguyên tố C ,H và thêm O Bước 2: Tìm số mol nguyên tử mỗi nguyên tố. nC = mC: MC 17 nH = mH: MH Bước 3: Lập tỷ lệ số mol n C :n H :n O = mC mH mO : = =x:y:z MC MH MO Bước 4: Công thức thực nghiệm (CxHyOz) n = MA Bước 5: Viết công thức phân tử. Ví dụ 1: Phân tử hợp chất hữu cơ A có 2 nguyên tố. Đốt cháy hoàn toàn 3 gam chất A thu được 5,4 gam H2O. Hãy xác định công thức phân tử của A. Biết khối lượng mol của A là 30 gam. Ví dụ 2: Đốt cháy hoàn toàn một hợp chất hữu cơ A chỉ chứa 2 nguyên tố thu được 11 gam CO2 và 6,75 gam H2O xác định công thức phân tử và viết công thức cấu tạo A, biết PTK của A là 30 ? Ví dụ 3: Đốt cháy 3 gam một chất hữu cơ A thu được 6,6 gam CO 2 và 3,6 gam H2O. a) Xác định công thức phân tử của A , biết phân tử khối của A là 60. b) Viết công thức cấu tạo có thể có của A? Ví dụ 4: Đốt cháy hoàn toàn 3 gam một chất hữu cơ A thu được 8,8 gam CO2 và 5,4 gam H2O. a) Trong chất hữu cơ A chứa những nguyên tố nào ? b) Biết phân tử khối của A nhỏ hơn 40. Tìm công thức phân tử của A? c) Chất A có làm mất màu dung dịch brom không ? d) Viết phương trình hóa học của A với clo khi có ánh sáng. VD1: Phân tử hợp chất hữu cơ A có 2 nguyên tố. Đốt cháy hoàn toàn 3 gam chất A thu được 5,4 gam H2O. Hãy xác định công thức phân tử của A. Biết khối lượng mol của A là 30 gam. Bài giải: Cách 1: Vì A là hợp chất hữu cơ nên A phải chứa nguyên tố cacbon. Chất hữu cơ A chỉ chứa 2 nguyên tố, khi đốt A (A hóa hợp với khí oxi trong không khí) thu được 5,4 g H2O như vậy trong A có nguyên tố hiđro. Bước 1: Tìm Khối lượng mỗi nguyên tố: mH = (5,4. 2) : 18 = 0,6 (g) mC = 3- 0,6 = 2,4 (g) Bước 2: Tìm số mol nguyên tử mỗi nguyên tố: nC = 2,4:12 = 0,2 (mol ) nH = 0,6 : 1 = 0,6 (mol) Bước 3: Lập tỷ lệ số mol: nC : nH = 0,2 : 0,6 = 1:3 Bước 4: Công thức thực nghiệm: (CH3) n = 30 ( n là số nguyên dương) 18 n=2 Bước 5 : Công thức phân tử của A: C2H6 Ngoài cách giải đã nêu ở trên, giáo viên có thể hướng dẫn các em giải bài tập này theo cách sau đây: Cách 2: Vì A là chất hữu cơ nên trong A phải chứa nguyên tố cacbon. Khi đốt cháy A thu được H2O nên trong A phải có hidrô. Theo đề bài, A chứa hai nguyên tố nên công thức của A có dạng CxHy. 3 nA   0,1(mol) 30 5,4 nH2O   0,3(mol) 18 PTHH phản ứng cháy của A là: 4CxHy + (4x + y) O2 4 mol 0,1 mol t0  4xCO2 + 2yH2O 2y mol 0,3 mol 4 2y = 0,1 0,3 Giải ra ta được: y = 6 Mặt khác MA = 12x + y = 30 (*) Thay y = 6 vào (*) ta có: x = 2 Công thức phân tử của hợp chất hữu cơ A là C 2H6 Với cách giải thứ 2 sẽ gây khó khăn cho học sinh ở bước lập phương trình hóa học vì nhiều em sẽ không lập được phương trình hóa học hoặc lập phương trình bị sai, Do đó giáo viên nên thống nhất cho học sinh giải bài tập này theo cách thứ nhất, còn cách thứ 2 chỉ giới thiệu cho học sinh, em nào giải được theo cách này thì giải. Các bài tập 2,3 giải tương tự như bài tập 1. VD4: Đốt cháy 3 gam một chất hữu cơ A thu được 6,6 gam CO 2 và 3,6 gam H2O a) Xác định công thức phân tử của A , biết phân tử khối của A là 60. b) Viết công thức cấu tạo có thể có của A? Tỉ lệ Bài giải: Chất hữu cơ A không nói rõ có chứa những nguyên tố, khi đốt A ( A phản ứng với khí oxi trong không khí) thu được 6,6 gam CO 2 và 3,6 gam H2O như vậy trong A phải chứa 2 nguyên tố C và H. và phải xét xem A có chứa thêm O hay không? Bước 1: Tìm khối lượng mỗi nguyên tố: 19 mC = ( 6,6.12): 44 = 1,8 (g) mH = (3,6. 2) : 18 = 0,4 (g) mO = 3 - (1,8 + 2,2) = 0,8 (g) A có chứa thêm nguyên tố oxi Bước 2 : Tìm số mol nguyên tử mỗi nguyên tố nC = 1,8 : 12 = 0,15 (mol ) nH = 0,4 : 1 = 0,4 (mol) nO = 0,8 : 16 = 0,05 (mol) Bước 3: Lập tỷ lệ số mol nC : nH : n0 = 0,15 : 0,4: 0,05 = 3 : 8 : 1 Bước 4:Công thức thực nghiệm: (C3H8O) n = 60( n là số nguyên dương), n =1 Bước 5: Công thức phân tử của A: C3H8O Dạng 8: BÀI TẬP VỀ SỰ ĐỐT CHÁY HIDROCACBON. Bài 1: Đốt cháy hoàn toàn 6,72 lít khí etilen C2H4 ( đktc). a) Viết PTHH. b) Tính thể tích không khí cần dùng để đốt cháy hết lượng etilen ở trên, biết rằng oxi chiếm 1/5 thể tích không khí). c) Dẫn toàn bộ lượng khí CO2 sinh ra ở trên vào 500 ml dung dịch NaOH 1M. Muối nào được tạo thành, khối lượng bao nhiêu gam ? Bài giải: a)Viết PTHH: Số mol C2H4 : n C2 H 4 = 6,72 = 0,3 (mol) 22,4 C2H4 + 3O2 2CO2 + 2H2O 0,3 mol 0,9 mol 0,6 mol b) Thể tích không khí: VKK = 5.VO2 = 5.(0,9.22,4) = 100,8 (l) c)Khối lượng muối tạo thành: nNaOH = 0,5.1 = 0,5 (mol) Ta thấy k= n NaOH 0,5 = =0,83<1 n CO2 0,6 Phản ứng tạo muối axit NaHCO3 + CO2 dư NaOH + CO2 NaHCO3 0,5 mol 0,5 mol 20