Luyện thi hsg hóa học 8 ( chương phi kim)

  • Số trang: 25 |
  • Loại file: DOC |
  • Lượt xem: 29 |
  • Lượt tải: 0
hoanggiang80

Đã đăng 24000 tài liệu

Mô tả:

Chương 3 PHI KIM SƠ LƯỢC BẢNG TUẦN HOÀN CÁC NGUYÊN TỐ HOÁ HỌC A - MỘT SỐ KIẾN THỨC CẦN NHỚ I. TÍNH CHẤT VẬT LÍ CỦA PHI KIM Ở điều kiện thường các phi kim tồn tại ở cả ba trạng thái: + Một số phi kim tồn tại ở trạng thái rắn như: cacbon, silic, lưu huỳnh, photpho … + Có phi kim tồn tại ở trạng thái lỏng như brom + Một số phi kim tồn tại ở trạng thái khí như: oxi, clo, flo, nitơ … - Phần lớn các phi kim không dẫn điện. - Các phi kim đều dẫn nhiệt kém. - Một số phi kim độc như clo, brom, iot … II. TÍNH CHẤT HOÁ HỌC CHUNG CỦA PHI KIM 1. Tác dụng với kim loại - Oxi tác dụng với hầu hết các kim loại tạo thành oxit. Thí dụ 1: Kali phản ứng với oxi tạo thành kali oxit:  4K + O2 2K2O Thí dụ 2: Nhôm cháy trong oxi tạo thành nhôm oxit: t 4Al + 3O2 Al2O3  Thí dụ 3: Đồng cháy trong oxi tạo thành đồng (II) oxit: t 2Cu + O2 2CuO  - Các phi kim khác tác dụng với các kim loại tạo thành muối. Thí dụ 1: Magie phản ứng với khí clo tạo thành muối magiê clorua tinh thể: t Mg + Cl2 MgCl2  Thí dụ 2: Sắt phản ứng với lưu huỳnh ở nhiệt độ cao tạo thành sắt sunfua: t Fe + S FeS  2. Tác dụng với hidro - Oxi tác dụng với hidro tạo thành hơi nước. t 2H2 + O2 2H2O  - Một số phi kim khác tác dụng với hidro tạo thành hợp chất khí. t H2 + Cl2 2HCl  t H2 + S H2S  3. Tác dụng với oxi Nhiều phi kim tác dụng với oxi tạo thành oxit axit t C + O2 CO2  t S + O2 SO2  t 4P + 5O2 2P2O5  4. Mức độ hoạt động hoá học của phi kim o o o o o o o o o o 65 Mức độ hoạt động hoá học mạnh hay yếu của các phi kim được xét dựa trên khả năng và mức độ phản ứng của chúng với kim loại và hidro. Flo, oxi và clo là những phi kim hoạt động mạnh, còn lưu huỳnh, photpho, cacbon là những phi kim hoạt động yếu hơn. III. CLO Clo là chất khí màu vàng lục, mùi hắc, tan một phần trong nước. Clo là khí độc. 1. Tính chất hoá học a. Tác dụng với kim loại Clo tác dụng với hầu hết các kim loại tạo thành muối clorua. t Mg + Cl2 MgCl2  t 2Fe + 3Cl2  2FeCl3 t Cu + Cl2 CuCl2  b. Tác dụng với hidro Clo tác dụng với hidro tạo thành khí hidroclorua, khí này tan trong nước tạo thành dung dịch axit clohidric. t H2 + Cl2 2HCl  c. Tác dụng với nước Khi tan trong nước một phần khí clo tác dụng với nước tạo thành axit clohidric và axit hipoclorơ: H2O + Cl2  HCl + HClO d. Tác dụng với dung dịch kiềm 2NaOH + Cl2  NaCl + NaClO + H2O Clo tác dụng với dung dịch NaOH tạo thành muối natri clorua và muối natri hipoclorit (hỗn hợp muối NaCl và NaClO trong nước gọi là nước Gia-ven). t 6KOH + 3Cl2  5KCl + KClO3 + 3H2O Chú ý: Clo không tác dụng trực tiếp với oxi tạo thành oxit. 2. Ứng dụng và điều chế a. Ứng dụng Clo có nhiều ứng dụng trong đời sống và trong sản suất như: khử trùng nước sinh hoạt, tẩy trắng vải, sợi, bột giấy và được sử dụng nhiều trong công nghiệp cao su, chất dẻo … b. Điều chế - Trong phòng thí nghiệm: Cho axit clohidric đặc tác dụng với chất oxi hoá mạnh. t 4HCl(dd đặc) + MnO2  MnCl2 + Cl2 + 2H2O t 16HCl(dd đặc) + 2KMnO2  2MnCl2 + 2KCl + 5Cl2 + 8H2O - Trong công nghiệp: Điện phân dung dịch NaCl bão hoà có màng ngăn xốp. o o o o o o o Điện phân có màng ngăn 2NaCl(dd bão hoà) + 2H2O 2NaOH + Cl2 + H2 IV. CACBON 1. Đơn chất a. Tính chất vật lí của cacbon - Dạng thù hình: " Dạng thù hình của nguyên tố là dạng tồn tại của những đơn chất khác nhau do cùng một nguyên tố hoá học tạo nên". Cacbon có ba dạng thù hình chính: 66 + Kim cương: là chất rắn trong suốt, cứng và không có khả năng dẫn điện. Kim cương thường được dùng làm đồ trang sức, mũi khoan, dao cắt kính … + Than chì: là chất rắn mềm, có khả năng dẫn điện. Than chì thường được dùng làm điện cực, chất bôi trơn, ruột bút chì … + Cacbon vô định hình: là chất rắn, xốp không có khả năng dẫn điện. Thường được sử dụng làm nhiên liệu trong đời sống và trong sản suất. - Tính chất hấp phụ: Một số dạng cacbon vô định hình như than gỗ, than xương mới điều chế có khả năng hấp phụ các chất khí, chất màu … trên bề mặt của chúng (gọi là than hoạt tính). b. Tính chất hoá học Cacbon là một phi kim hoạt động hoá học yếu. - Cacbon tác dụng với oxi: Cacbon cháy trong oxi tạo thành cacbon đioxit và toả nhiều nhiệt. t C + O2 CO2 + Q  - Cacbon tác dụng với oxit kim loại: Cacbon có tính khử nên ở nhiệt độ cao có thể khử một số oxit kim loại: t C + 2CuO  CO2 + 2Cu t C + 2ZnO  CO2 + 2Zn 2. Một số hợp chất của cacbon a. Các oxit của cacbon - Cacbon oxit: CO là chất khí không màu rất độc không tan trong nước. Cacbon oxit là oxit trung tính không tác dụng với axit và kiềm. Cacbon oxit có tính khử mạnh, ở nhiệt độ cao có thể khử được nhiều oxit kim loại: t CO + CuO  CO2 + Cu t 3CO + Fe2O3  3CO2 + 2Fe Cacbon oxit cháy trong không khí hoặc trong oxi toả nhiều nhiệt: t 2CO + O2 2CO2 + Q  - Cacbon đioxit: CO2 là chất khí không màu, không mùi, nặng hơn không khí, khi bị nén và làm lạnh bị hoá rắn thành nước đá khô (tuyết cacbonic) dùng để bảo quản thực phẩm. Cacbon đioxit là oxit axit. + Tác dụng với nước Cacbon đioxit tác dụng với nước tạo thành dung dịch axit cacbonic là axit yếu không bền, lầm quỳ tím chuyển sang màu đỏ. H2O + CO2  H2CO3 + Tác dụng với dung dịch bazơ: Tuỳ theo tỉ lệ số mol giữa CO 2 và bazơ mà tạo thành muối trung hoà, muối axit hoặc hỗn hợp hai muối: NaOH + CO2  NaHCO3 o o o o o o 2NaOH + CO2 + Tác dụng với oxit bazơ: CaO + CO2  b. Axit cacbonic và muối cacbonat  Na2CO3 CaCO3 67 + H2O * Axit cacbonic (H2CO3) tạo thành khi hoà tan CO2 vào nước. H2CO3 là một axit yếu không bền dễ bị phân tích thành CO2 và nước, dung dịch H2CO3 làm quỳ tím chuyển sang màu đỏ. * Muối cacbonat: có hai loại muối cacbonat trung hoà và muối cacbonat axit (hidrocacbonat). - Đa số muối cacbonat không tan trong nước (trừ các muối cacbonat của kim loại kiềm: Na 2CO3, K2CO3 … Hầu hết các muối hidrocacbonat tan tốt trong nước như: Ca(HCO3)2, Ba(HCO3)2, Mg(HCO3)2 … - Tính chất hoá học của muối cacbonat + Tác dụng với dung dịch axit Na2CO3 + H2SO4  Na2SO4 + CO2 + H2O 2NaHCO3 + H2SO4  Na2SO4 + 2CO2 + 2H2O + Tác dụng với dung dịch bazơ K2CO3 + Ca(OH)2  2KOH + CaCO3 NaHCO3 + NaOH  Na2CO3 + H2O + Tác dụng với dung dịch muối tạo thành hai muối, trong đó ít nhất có một muối ít tan K2CO3 + CaCl2  2KCl + CaCO3 + Muối cacbonat dễ bị nhiệt phân huỷ: Hầu hết các muối cacbonat đều dễ bị nhiệt phân huỷ (trừ các muối cacbonat của kim loại kiềm) t CaCO3 CaO + CO2  t 2NaHCO3 Na2CO3 + CO2 + H2O  V - SILIC VÀ CÔNG NGHIỆP SILICAT 1. Silic Là nguyên tố phổ biến thứ 2 (sau oxi) trong thiên nhiên, silic chiếm 1/4 khối lượng vỏ trái đất, silic tồn tại chủ yếu dưới dạng hợp chất trong cát trắng và đất sét. Silic là chất rắn màu xám, tinh thể tinh khiết có tính bán dẫn nên có nhiều ứng dụng trong công nghệ điện tử, pin mặt trời … Ở nhiệt độ cao silic phản ứng với oxi tạo thành silic đioxit: t Si + O2 SiO2  2. Silic đioxit (SiO2) Silic đioxit là oxit axit không tan trong nước, tác dụng với kiềm và oxit bazơ ở nhiệt độ cao tạo thành muối silicat: t 2NaOH(r) + SiO2 (r) Na2SiO3 + H2O  t CaO(r) + SiO2 (r) CaSiO3  3. Công nghiệp silicat a. Sản xuất gốm, sứ - Đồ gốm, sứ: gạch, ngói, gạch chịu lửa sành, sứ … - Từ nguyên liệu chính là đất sét, thạch anh, fenspat được trộn với nước để hoá dẻo sau đó tạo hình, sấy khô và cuối cùng là nung ở nhiệt độ thích hợp. b. Sản xuất xi măng Xi măng là chất kết dính trong xây dựng có thành phần chính là canxi silicat và canxi aluminat. Các công đoạn chính để sản xuất xi măng: o o o o o 68 - Nghiền nhỏ nguyên liệu: đá vôi, đất sét, quặng sắt … sau đó trộn với nước tạo dạng bùn. - Nung hỗn hợp trên trong lò quay hay lò đứng ở nhiệt độ 1400oC - 1500oC thu được clanhke. - Nghiền clanhke thành bột mịn (xi măng). c. Sản xuất thuỷ tinh Thành phần chính của thuỷ tinh là hỗn hợp canxi silicat (CaSiO3) và Natri silicat (Na2SiO3). Các công đoạn chính để sản xuất thuỷ tinh: - Trộn hỗn hợp cát (SiO2), đá vôi (CaCO3) và xôđa (Na2CO3) theo tỉ lệ thích hợp. - Nung hỗn hợp trên trong lò nung ở nhiệt độ khoảng 900oC thu được thuỷ tinh: t CaO(r) + SiO2 (r) CaSiO3  t Na2CO3(r) + SiO2 (r)  Na2SiO3 + CO2 - Làm nguội thuỷ tinh đến dẻo rồi tạo hình thành các đồ vật. VI - SƠ LƯỢC VỀ BẢNG TUẦN HOÀN CÁC NGUYÊN TỐ HOÁ HỌC 1. Nguyên tắc sắp xếp các nguyên tố trong bảng tuần hoàn Các nguyên tố được sắp xếp theo chiều tăng dần của điện tích hạt nhân nguyên tử. 2. Cấu tạo bảng tuần hoàn a. Ô nguyên tố Ô nguyên tố cho biết: Số hiệu nguyên tử, kí hiệu hoá học, tên nguyên tố, nguyên tử khối của nguyên tố đó. - Số hiệu nguyên tử còn gọi là số thứ tự của nguyên tố trong bảng tuần hoàn. Số hiệu nguyên tử có số trị bằng số đơn vị điện tích hạt nhân và bằng số electron trong nguyên tử. o o 12 Kí hiệu hoá học Số hiệu nguyên tử Mg Magie Nguyên tử khối Tên nguyên tố 24 b. Chu kì - Chu kì là dãy các nguyên tố mà nguyên tử của chúng có cùng số lớp electron và được xếp theo chiều điện tích hạt nhân tăng dần. - Số thứ tự của chu kì bằng số lớp electron. - Có 7 chu kì trong đó các chu kì 1, 2, 3 được gọi là chu kì nhỏ, các chu kì 4, 5, 6, 7 là các chu kì lớn. Thí dụ: Chu kì 2 gồm 8 nguyên tố có 2 lớp electron trong nguyên tử. Điện tích hạt nhân tăng từ Li là 3+ đến Ne là 10+. c. Nhóm Nhóm gồm các nguyên tố mà nguyên tử của chúng có số electron lớp ngoài cùng bằng nhau và được xếp thành cột theo chiều tăng dần của điện tích hạt nhân nguyên tử. Thí dụ: Nhóm I gồm các nguyên tố kim loại mạnh, chúng đều có 1 electron ở lớp ngoài cùng. Điện tích hạt nhân tăng từ Li là 3+ đến Fr là 87+. 3. Sự biến đổi tính chất của các nguyên tố trong bảng tuần hoàn a. Trong một chu kì 69 Trong các chu kì nhỏ: Đi từ đầu chu kì đến cuối chu kì theo chiều tăng dần điện tích hạt nhân: - Số electron lớp ngoài cùng tăng dần từ 1 đến 8 electron. - Tính kim loại của các nguyên tố giảm dần, đồng thời tính phi kim của các nguyên tố tăng dần. - Đầu chu kì là một kim loại kiềm, cuối chu kì là halogen và kết thúc là một khí hiếm. b. Trong một nhóm Trong một nhóm: Đi từ trên xuống dưới theo chiều tăng dần điện tích hạt nhân: - Số lớp electron tăng dần. - Tính kim loại của các nguyên tố tăng dần, đồng thời tính phi kim của các nguyên tố giảm dần. 4. Ý nghĩa của bảng tuần hoàn các nguyên tố hoá học a. Biết vị trí nguyên tố ta có thể suy đoán cấu tạo nguyên tử và tính chất của nguyên tố. Thí dụ: Nguyên tố A ở ô số 9, nhóm V chu kì II trong bảng tuần hoàn các nguyên tố hoá học. Nêu cấu tạo nguyên tử và dự đoán tính chất của nguyên tố A. Nguyên tố A (Flo) ở ô thứ 9 nên có số hiệu nguyên tử là 9, có điện tích hạt nhân bằng 9+ và có 9 electron và có hai lớp electron. Nguyên tố A ở cuối chu kì II nên là phi kim hoạt động mạnh hơn oxi ở ô số 8 và nguyên tố A ở đầu nhóm VII nên tính phi kim mạnh hơn clo ở ô 17. b. Biết cấu tạo nguyên tử có thể suy đoán vị trí và tính chất của nguyên tố. Thí dụ: Nguyên tố B có điện tích hạt nhân là 12+ có 3 lớp electron và có 2 electron ở lớp ngoài cùng. Xác định vị trí của B và dự đoán tính chât hoá học cơ bản của nó. Nguyên tố B (Magie) có 3 lớp electron và 2 electron lớp ngoài cùng nên nguyên tố B ở chu kì III nhóm II. Mg đứng ở gần đầu chu kì II nên nó là một kim loại. Tính kim loại của Mg yếu hơn Na đứng trước nó trong cùng chu kì và Ca đứng dưới nó trong cùng nhóm. Tính kim loại của Mg mạnh hơn Al đứng sau nó trong cùng chu kì và Be đứng trên nó trong cùng nhóm. B - BÀI TẬP 3.1 Trong các nhóm chất sau, nhóm nào toàn là phi kim. a. Cl2, O2, N2, Pb, C b. O2, N2, S, P, I2 c. Br2, S, Ni, N2, P d. Cl2, O2, N2, Pb, C Đáp án: b đúng. 3.2 Trong các nhóm chất phi kim sau, nhóm nào toàn là phi kim tồn tại ở trạng thái khí trong điều kiện thường: a. Cl2, O2, N2, Br2, C b. O2, N2, Cl2, Br2, I2 c. Br2, S, F2, N2, P d. Cl2, O2, N2, F2 Đáp án: d đúng. 3.3 Trong không khí thành phần chính là O2 và N2 có lẫn một số khí độc là Cl2 và H2S. Có thể cho hỗn hợp khí này lội qua dung dịch nào trong các dung dịch sau để loại bỏ các khí độc. a. Dung dịch NaOH b. Dung dịch H2SO4 c. Nước d. Dung dịch CuSO4 Đáp án: a đúng. 3.4 Khí O2 có lẫn một số khí là CO 2 và SO2. Có thể cho hỗn hợp khí này lội qua dung dịch nào trong các dung dịch sau để loại bỏ các khí độc. a. Dung dịch CaCl2 b. Dung dịch Ca(OH)2 70 c. Dung dịch Ca(NO3)2 Đáp án: b đúng. 3.5 Khi điều chế khí SO3 bằng phản ứng: Na2SO3 + H2SO4  có thể thu khí SO2 bằng phương pháp: a. Dời chỗ nước c. Dời chỗ không khí Đáp án: d đúng. 3.6 O3 (ozon) là: a. Một dạng thù hình của oxi c. Cách viết khác của O2 Đáp án: d đúng. 3.7 Cho sơ đồ các phản ứng sau: tC A + O2  B t C , xóc t¸c B + O2      C C + H2O  D d. Nước Na2SO4 + SO2 + H2O b. Dời chỗ dung dịch Ca(OH)2 d. Cả a và c đều đúng b. Là hợp chất của oxi d. Cả a và c đều đúng o o D + BaCl2  E + F A là chất nào trong số các chất sau: a. C b. S c. Cl2 d. Br2 Đáp án: b đúng. 3.8 Có ba lọ đựng ba khí riêng biệt là clo, hiđroclorua và O 2. Có thể dùng một chất nào trong số các chất sau để đồng thời nhận biết được cả ba khí: a. Giấy quỳ tím tẩm ướt b. Dung dich NaOH c. Dung dịch CaCl2 d. Dung dich H2SO4 Đáp án: a đúng. 3.9 Có ba lọ đựng ba dung dịch riêng biệt là BaCl2, Ca(HCO3)2 và MgSO4 bị mất nhãn. Có thể dùng một chất nào trong số các chất sau để đồng thời nhận biết được cả ba dung dịch: a. Dung dịch Ba(OH)2 b. Dung dich NaOH c. Dung dịch FeCl3 d. Dung dich H2SO4 Đáp án: d đúng. 3.10 Trong những cặp chất sau 1. H2SO4 và Na2CO3 2. Na2CO3 và NaCl 3. MgCO3 và CaCl2 4. Na2CO3 và BaCl2 những cặp chất nào có thể phản ứng được với nhau: a. Cặp (1) và cặp (2) b. Cặp (3) và cặp (4) c. Cặp (2) và cặp (3) d. Cặp (1) và cặp (4) Đáp án: d đúng. 3.11 Trong những cặp chất sau 1. Cl2 và O2 2. Cl2 và Cu 3. S và O2 4. Cl2 và Br2 71 những cặp chất nào có thể phản ứng được với nhau: a. Cặp (1) và cặp (2) b. Cặp (3) và cặp (4) c. Cặp (2) và cặp (3) d. Cặp (1) và cặp (4) Đáp án: c đúng. 3.12 Hoàn thành phương trình sơ đồ phản ứng sau: tC A + O2  B t C , xóc t¸c B + O2      C C + H2O  D o o D  E + H2O + NaOH E + BaCl2  G + F Trong đó B, C là các oxit axit, E là một muối tan. Giải Các phương trình phản ứng: tC S + O2  SO2 t C, xóc t¸c 2SO2 + O2      2SO3 SO3 + H2O  H2SO4 o o H2SO4 + 2NaOH  Na2SO4 + 2H2O Na2SO4 + BaCl2  BaSO4 + 2NaCl 3.13 Một chất khí có công thức phân tử là X 2. Khí đó là khí gì? Biết rằng 1,0 lít khí đó ở điều kiện tiêu chuẩn cân nặng 3,1696 gam. Viết các phương trình phản ứng (nếu có) của khí X 2 với các chất sau: H2, O2, Cu, dung dịch NaOH và nước. Giải: - Một mol khí ở điều kiện tiêu chuẩn chiếm thể tích là 22,4 lít, nên khối lượng mol phân tử của khí đó là: M = 2MX = 22,4. 3,1696 = 71  MX = 35,5 vậy nguyên tố X là Clo và khí X có công thức phân tử là Cl2. - Các phương trình phản ứng của Cl2 với các chất đã cho: + Cl2 + H2  2HCl + Cl2 + O2  không phản ứng + Cl2 + Cu  CuCl2 + Cl2 + 2NaOH  NaCl + NaClO + H2O + Cl2 + H2O  HCl + HClO 3.14 Cho 1,12 lít khí Cl2 (đo ở đktc) tác dụng với H 2 dư, hấp thụ toàn bộ sản phẩm vào nước thu được 100,0 ml dung dịch A. Tính nồng độ mol/l của dung dịch A. Giải - Số mol khí Cl2 là: nCl2 = 1,12 =0,05 mol 22,4 - Phản ứng với khí H2 dư: 72 Cl2 + H2  2HCl (1) Theo phương trình phản ứng (1) H2 dư nên số mol khí HCl sinh ra: nHCl = 2 nCl2 = 2.0,05 = 0,1 mol - Khí HCl tan hoàn toàn vào nước tạo thành dung dịch axit HCl. - Nồng độ dung dịch HCl thu được: CHCl = 0,1 mol =1,0 mol/l (hay 1,0 M) 0,1lÝt 3.15 Cho 3,36 lít khí Cl2 (đo ở đktc) tác dụng với H2 dư, hấp thụ toàn bộ sản phẩm vào 100,0 gam nước thu được dung dịch B. Tính nồng độ % của dung dịch B. Giải - Số mol khí Cl2 là: nCl2 = 3,36 = 0,15 mol 22,4 - Phản ứng với khí H2 dư: Cl2 + H2  2HCl (1) Theo phương trình phản ứng (1) H2 dư nên số mol khí HCl sinh ra: nHCl = 2 nCl2 = 2.0,15 = 0,3 mol - Khí HCl tan hoàn toàn vào nước tạo thành dung dịch axit HCl. - Khối lượng dung dịch axit HCl thu được: mdung dịch HCl = mHCl + m H 2O = 36,5.0,3 + 100,0 = 110,95 gam - N ồng độ % HCl trong dung dịch B là: 36,5.0,3 C%HCl = 110 ,95 .100% = 9,87% 3.16 Cho 2,40 gam Mg kim loại phản ứng hoàn toàn với V lít khí X2 (đo ở đktc) theo phương trình phản ứng sau: X2 + Mg  MgX2 Khối lượng MgX2 thu được là 9,50 gam. Hãy cho biết X2 là khí gì? và tính thể tích V của khí X2 đã phản ứng với Mg ở trên. Giải - Số mol của Mg kim loại: nHCl = 2,40 = 0,10 mol 24 - Phương trình phản ứng: X2 + Mg  MgX2 Theo phương trình phản ứng (1): nMg = n X 2 = n MgX 2 = 0,10 mol (1) - Khối lượng mol phân tử của MgX2: M MgX 2 = 9,50 = 95 0,10 M MgX 2 = MMg +2MX = 95 73  MX = 35,5 vậy nguyên tố X là Clo và khí X có công thức phân tử là Cl2. - Thể tích khí Cl2 đã phản ứng với Mg: VCl2 = 22,4.0,10 = 2,24 lít 3.17 Một muối clorua kim loại chứa 79,78% clo theo khối lượng. Xác định công thức phân tử của muối. Giải - Trong các hợp chất muối clorua, clo có hoá trị I. - Gọi công thức phân tử của muối là MCln, trong đó n là hoá trị của kim loại M. - % khối lượng của M trong hợp chất là: 100% - 79,78% = 20,22% Ta có: %m Cl 35,5n 79,78%    M = 9n %m M M 20,22% Chỉ có cặp n = 3 và M = 27 (Al) là phù hợp. Vậy công thức phân tử của muối là AlCl3. 3.18 Một muối có công thức phân tử là FeX 2 trong đó Fe chiếm 44,1% theo khối lượng. Xác định công thức phân tử của muối và viết 3 phương trình phản ứng trực tiếp tạo thành muối FeX2. Giải - % khối lượng của X trong hợp chất là: 100% - 44,1% = 55,9% Ta có: %m X 2.M X 2.M X 55,9%     MX = 35,5 %m Fe M Fe 56 44,1% Vậy X là nguyên tố Clo, công thức phân tử của muối là FeCl2. - Ba phương trình phản ứng trực tiếp tạo thành FeCl2 là: Fe + 2HCl  FeCl2 + H2 Fe + CuCl2  FeCl2 + Cu (1) (2) FeSO4 + BaCl2  FeCl2 + BaSO4 (3) 3.19 Một muối có công thức phân tử là FeX 3. Cho dung dịch chứa 1,30 gam FeX3 tác dụng với lượng dư dung dịch AgNO3 thu được 3,444 gam kết tủa. Xác định công thức phân tử của muối và viết 2 phương trình phản ứng trực tiếp tạo thành muối FeX3. Giải - Phương trình phản ứng: FeX3 + 3AgNO3  Fe(NO3)3 + 3AgX (1) - Gọi x là số mol của FeX3, theo phương trình phản ứng (1) thì số mol của AgX là 3x mol. - Ta có hệ phương trình: m FeX3 = (56 + 3MX).x = 1,30 gam m AgX = (108 + MX) .3x = 3,444 gam  MX = 35,5 và x = 0,008 mol. Vậy nguyên tố X là Clo và muối là FeCl3. - Hai phương trình phản ứng trực tiếp tạo thành FeCl3 là: 2Fe + 3Cl2  2FeCl3 (1) 74 Fe2(SO4)3 + 3BaCl2  2FeCl3 + 3BaSO4 (2) 3.20 Hoà tan 18,4 gam hỗn hợp hai kim loại hoá trị II và III bằng dung dịch axit HCl dư thu được dung dịch A và khí B. Chia khí B làm hai phần bằng nhau. Đốt cháy hoàn toàn một phần thu được 4,5 gam nước. a. Hỏi khi cô cạn dung dịch A thu được bao nhiêu gam muối khan? b. Đem phần 2 cho phản ứng hoàn toàn với khí clo rồi cho sản phẩm hấp thụ vào 200,0 ml dung dịch NaOH 20% (d = 1,20 gam/ml). Tính nồng độ % của các chất trong dung dịch thu được. Giải: Gọi kim loại hoá trị II là X có số mol trong 18,4 gam hỗn hợp là x mol. Gọi kim loại hoá trị III là Y có số mol trong 18,4 gam hỗn hợp là y mol. Phương trình phản ứng: X + 2HCl  XCl2 + H2 (1) 2Y + 6HCl  2YCl3 + 3H2 (2) Dung dịch A chứa XCl2, YCl3 và HCl có thể dư, khí B là H2. Đốt cháy một nửa khí B; t 2H2 + O2 2H2O (3)  a. Theo các phương trình phản ứng từ (1) - (3): o 1 1 3  4,5 n H 2O  n H 2   x  y   2 2 2  18 3    n H 2  x  y  0,5 mol 2   Số mol HCl tham gia phản ứng: 3   n HCl 2 n H 2 2 x  y  1,0 mol 2   Theo định luật bảo toàn khối lượng, khi cô cạn dung dịch A lượng muối thu được là: m muèi khan m XCl2  m YCl3 18,4  36,5.1,0  2.0,5 53,9 gam b. Phần 2 tác dụng với clo: t H2 + Cl2 2HCl  Hấp thụ HCl vào dung dịch NaOH: HCl + NaOH  NaCl + (4) o Số mol HCl: n HCl 2 H2O (5) n H2 Số mol NaOH: n NaOH  3    x  y  0,5 mol 2 2   200,0.1,2.20% 1,2 mol 40.100% nHCl < nNaOH  NaOH dư Trong dung dịch thu được gồm NaOH dư và NaCl có số mol: nNaOH dư = 1,2 - 0,5 = 0,7 mol và nNaCl = nHCl = 0,5 mol Khối lượng dung dịch thu được: mdd = 200,0.1,2 + 36,5.0,5 = 258,25 gam Nồng độ các chất trong dung dịch: 75 58,5.0,5 .100% 11,33% 258,25 40.0,7  .100% 10,84% 258,25 C% NaCl  C% NaOH 3.21 Tính thể tích khí clo thu được ở điều kiện tiêu chuẩn khi đun nóng nhẹ 1,58 gam KMnO4 với dung dịch axit clohiđric đặc dư. Giải - Số mol của KMnO4: n KMnO 4 = 1,58 = 0,010 mol 158 - Phương trình phản ứng: t 2KMnO4 + 16HCl  2KCl + 2MnCl2 + 5Cl2 + 8H2O - Theo phương trình phản ứng (1) số mol của Cl2 sinh ra: o nCl2 = (1) 5 n KMnO 4 = 0,025 mol 2 - Thể tích khí Cl2 thu được: VCl2 = 22,4.0,025 = 0,56 lít 3.22 Tính thể tích khí clo thu được ở điều kiện tiêu chuẩn khi đun nóng nhẹ 2,61 gam MnO2 với dung dịch axit clohiđric đặc dư. Lượng clo này phản ứng hết bao nhiêu gam sắt kim loại. Giải - Số mol của MnO2: n MnO2 = 2,61 = 0,030 mol 87 - Phương trình phản ứng: t MnO2 + 4HCl  MnCl2 + Cl2 + 2H2O - Theo phương trình phản ứng (1) số mol của Cl2 sinh ra: nCl2 = n MnO2 = 0,030 mol o (1) - Thể tích khí Cl2 thu được: VCl 2 = 22,4.0,030 = 0,672 lít - Phản ứng với Fe: 3Cl2 + 2Fe nFe =  2FeCl3 (2) 2 nCl2 = 0,02 mol 3 - Khối lượng sắt đã tham gia phản ứng: mFe = 56.0,02 = 1,12 gam 3.23 Điện phân có màng ngăn dung dịch NaCl bão hoà bằng dòng điện một chiều thu được 33,6 lít khí clo ở điều kiện tiêu chuẩn. Tính khối lượng muối dung dịch nước Gia - ven thu được khi cho lượng khí clo này phản ứng hoàn toàn với 200,0 gam dung dịch NaOH 60%. Giải - Phương trình phản ứng điện phân: 76 2NaCl(dd bão hoà) + 2H2O - Số mol của Cl2 thu được: 2NaOH + Cl2 + H2 Điện phân có màng ngăn (1) 33,6 nCl2 = = 1,5 mol 22,4 - Số mol của NaOH có trong 200,0 gam dung dịch: nNaOH = 200,0.60% = 3,0 mol 40.100% - Phản ứng của clo với NaOH: Cl2 + 2NaOH  NaCl + NaClO + H2O - Số mol NaOH gấp hai lần số mol Cl2 nên phản ứng vừa đủ . - Khối lượng dung dịch nước Gia - ven thu được: m = mdung dịch NaOH + m Cl2 = 200,0 + 71.0,15 = 3,6,5 gam (2) 3.24 Tiến hành điện phân có màng ngăn dung dịch NaCl bão hoà bằng dòng điện một chiều thu được 33,6 m3 khí clo ở điều kiện tiêu chuẩn. Tính khối lượng muối NaCl đã đem điện phân, và tính khối lượng NaOH thu được trong quá trình điện phân. Biết hiệu suất thu hồi khí clo là 95%. Giải - Số mol của Cl2 thu được: 33,6 nCl2 = .103 = 1,5.103 mol 22,4 - Phương trình phản ứng điện phân: Điện phân có màng ngăn 2NaCl(dd bão hoà) + 2H2O 2NaOH + Cl2 + H2 - Số mol của NaCl đem điện phân và số mol NaOH thu được: nNaCl = nNaOH = 2 nCl2 = 1.1,5.103 = 3.103 mol (1) - Khối lượng NaCl cần dùng: mNaCl = 3.103.58,5. 100% =184,74.103 gam = 184,74 kg 95% - Khối lượng NaOH tác dụng: mNaOH = 3.103.40. 100% =126,32.103 gam = 126,32 kg 95% 3.25 Hoàn thành các phương trình phản ứng theo sơ đồ biến hoá sau: H2 Cl2  HCl Ca(OH )2 CaCl2  NaCl NaCl  NaCl CaCO3 2O 2 Na H NaOH CO Na2CO3 Giải Các phương trình phản ứng: 2NaCl 2Na + Điện phân nóng chảy Cl2  t  H2 + Cl2 2Na + 2H2O  o 2Na + Cl2 2NaCl (1) (2) 2HCl (3) 2NaOH + H2 (4) 77 HCl 2HCl CO2  NaCl + H2O (5) + Ca(OH)2  CaCl2 + 2H2O (6) + + NaOH 2NaOH Na2CO3 + CaCl2  Na2CO3 + H2O (7)  CaCO3 + 2NaCl (8) 3.26 Kim cương là: a. Hợp chất của cacbon với kim loại b. Là hợp chất của cacbon với phi kim c. Một dạng thù hình của cacbon d. Cả a và b đều đúng Đáp án: c đúng. 3.27 Chọn câu đúng trong các câu sau: a. Các dạng thù hình đúng của cacbon là: kim cương, than chì và than gỗ. b. Các dạng thù hình đúng của cacbon là: kim cương, than chì và cacbon vô định hình. c. Các dạng thù hình đúng của cacbon là: kim cương, than chì và than hoạt tính. d. Các dạng thù hình đúng của cacbon là: kim cương, than chì và than đá. Đáp án: b đúng. 3.28 Khả năng hấp phụ cao là đặc tính của: a. Than đá b. Kim cương c. Than chì d. Than hoạt tính Đáp án: d đúng. 3.29 Trong các phản ứng hoá học sau: t C + O2 CO2 + Q (1)  t C + 2CuO  CO2 + 2Cu (2) cacbon luôn là: a. Chất oxi hoá b. Chất khử c. Là chất oxi hoá và chất khử d. Không là chất oxi hoá và chất khử Đáp án: b đúng. 3.30 Cacbon oxit (CO) là: a. Oxit axit b. Oxit bazơ c. Oxit trung tính d. Oxit lưỡng tính Đáp án: c đúng. 3.31 Trong các phản ứng hoá học sau: t 2CO + O2 2CO2 + Q (1)  t CO + CuO  CO2 + Cu (2) cacbon oxit luôn là: a. Chất oxi hoá b. Không là chất oxi hoá và chất khử c. Là chất oxi hoá và chất khử d. Chất khử Đáp án: d đúng. 3.32 Cacbon đioxit (hay còn gọi là anhiđrit cacbonic, khí cacbonic: CO2) là: a. Oxit axit b. Oxit bazơ o o o o 78 c. Oxit trung tính d. Oxit lưỡng tính Đáp án: a đúng. 3.33 Nguyên tố R tạo thành với hiđro một hợp chất có công thức phân tử RH 4. R là nguyên tố nào trong các nguyên tố sau: a. S b. Si c. C d. P Đáp án: a đúng. 3.34 Hấp thụ toàn bộ 2,24 lít khí CO2 (đo ở đktc) vào 100,0 ml dung dịch NaOH 1,5 M. Dung dịch thu được chứa những muối nào? a. NaHCO3 b. Na2CO3 c. NaHCO3 và Na2CO3 d. Phản ứng không tạo muối Đáp án: c đúng. 3.35 Một viên than tổ ong có khối lượng 350,0 gam chứa 60% cacbon theo khối lượng. Tính nhiệt lượng toả ra khi đốt cháy hoàn toàn một viên than này. Biết khi đốt cháy 1 mol cacbon sinh ra lượng nhiệt là 394 kJ. Giải - Phản ứng cháy: t C + O2 CO2 + Q  - Số mol cacbon có trong một viên than tổ ong là: o nC = 350.60% = 17,5 mol 12.100% - Lượng nhiệt toả ra khi đốt cháy hoàn toàn một viên than tổ ong là: Q = 17,5.394 = 6895 kJ 3.36 Tính thể tích khí CO cần lấy ở điều kiện tiêu chuẩn để khử hết 8,0 gam CuO. Biết rằng hiệu suất phản ứng khử là 80%. Giải - Số mol CuO: nCuO = 8,0 = 0,10 mol 80 - Phản ứng khử CuO t CO + CuO  CO2 + Cu - Theo phương trình phản ứng số mol CO bằng số mol CuO: nCO = nCuO = 0,10 mol - Thể tích CO cần lấy: o nCO = 0,10.22,4.100% = 2,80 lít 80% 3.37 Dẫn 22,4 lít hỗn hợp khí A gồm CO và CO2 qua dung dịch NaOH dư thấy có 1,12 lít khí thoát ra. Tính % theo thể tích và % theo khối lượng của hỗn hợp khí A. Biết các thể tích đều đo ở điều kiện tiêu chuẩn. Giải - Gọi số mol khí CO trong hỗn hợp A là x mol. - Gọi số mol khí CO2 trong hỗn hợp A là y mol. 79 - Khi cho hỗn hợp khí A qua dung dịch NaOH: CO2 + 2NaOH  Na2CO3 + - Khí đi ra khỏi dung dịch là CO - Ta có các phương trình: H2O 22,4 nA = nCO + n CO 2 = x + y = 22,4 = 1,0 mol 2,24 nCO = x = 22,4 = 0,10 mol  nCO 2 = y = 0,90 mol - % theo thể tích các khí trong hỗn hợp A: %nCO 2  %nCO  y 0,9 .100%  .100% 90% xy 1,0 x 0,1 .100%  .100% 10% xy 1,0 - % theo khối lượng các khí trong hỗn hợp A: %mCO 2  %m CO  44 y 44.0,9 .100%  .100% 93,4% 28 x  44 y 28.0,1  44.0,9 28 x 28.0,1 .100%  .100% 6,6% 28 x  44 y 28.0,1  44.0,9 3.38 Dẫn từ từ 16,8 lít khí CO2 vào 600,0 ml dung dịch Ca(OH)2 1,0 M. Tính khối lượng kết tủa thu được. Giải - Số mol khí CO2: nCO2 = 16,8 = 0,75 mol. 22,4 - Số mol Ca(OH)2 trong dung dịch: n Ca ( OH ) 2 = 0,6.1,0 = 0,60 mol. - Số mol khí CO2 lớn hơn số mol Ca(OH)2 nên tạo thành 2 muối: CO2 + Ca(OH)2  CaCO3 + H2O CO2 + CaCO3 + H2O  - Gọi số mol muối CaCO3 là x mol. - Gọi số mol muối Ca(HCO3)2 y mol. - Ta có các phương trình: n Ca ( OH ) 2 = x + y = 0,60 mol Ca(HCO3)2 (1) (2) nCO2 = x + 2y = 0,75 mol.  nCaCO 3 = x = 0,45 mol - Khối lượng kết tủa CaCO3: m = 100.0,45 = 45,0 gam 3.39 Hỗn hợp khí A gồm CO và CO2 và khí X. Xác định khí X có trong hỗn hợp biết rằng trong hỗn hợp khí A khí CO có số mol gấp 3 lần số mol khí CO2 và hỗn hợp khí A có khối lượng mol trung bình là 32. Giải 80 - Giả sử hỗn hợp A có tổng số mol khí là 1,0 mol. Gọi số mol CO2 trong hỗn hợp là x mol, khi đó số mol CO là 3x và số mol khí X là 1,0 - 4x. - Khối lượng mol trung bình của hỗn hợp: 44 x  28.3 x  M X (1,0  4 x ) MA  = 32 1  MX  32  128 x 32(1,0  4 x )  32 1,0  4 x 1,0  4 x X là khí có khối lượng mol là 32 chỉ có thể là O2. 3.40 Dẫn từ từ 6,72 lít khí CO2 vào 300,0 ml dung dịch NaOH 1,20 M. a. Tính tổng khối lượng các muối trong dung dịch thu được. b. Tính khối lượng kết tủa khi cho BaCl2 dư vào dung dịch sau lhi hấp thụ CO2. Giải a- Số mol khí CO2: nCO2 = 6,72 = 0,30 mol. 22,4 - Số mol NaOH trong dung dịch: nNaOH = 0,3.1,20 = 0,36 mol. nCO2 < nNaOH < 2 nCO2 nên tạo thành 2 muối: CO2 + 2NaOH  CO2 + Na2CO3 + H2O  - Gọi số mol muối Na2CO3 là x mol. - Gọi số mol muối NaHCO3 y mol. - Ta có các phương trình: nNaOH = 2x + y = 0,36 mol. nCO2 = x + y = 0,30 mol. Na2CO3 + H2O 2NaHCO3 (1) (2)  x = 0,06 mol và y = 0,24 mol - Khối lượng muối trong dung dịch thu được: m = m Na 2CO3  m NaHCO3 = 106.0,06 + 84.0,24 = 26,52 gam b. Tính khối lượng kết tủa: BaCl2 + Na2CO3  2NaCl + BaCO3 (3) m BaCO3 = 197.0,06 = 11,82 gam 3.41 Cho 5,6 lít hỗn hợp khí N2 và CO2 (đo ở đktc) đi chậm qua 5,0 lít dung dịch nước vôi trong chứa Ca(OH)2 0,02 M, thu được 5,0 gam kết tủa. Tính thành phần % theo thể tích hỗn hợp khí. Giải - Gọi số mol CO2 trong hỗn hợp khí là x mol. - Gọi số mol N2 trong hỗn hợp khí y mol. 5,6 nhỗn hợp = x + y = 22,4 = 0,25 mol - Số mol Ca(OH)2 trong dung dịch: (I) 81 n Ca ( OH )2 = 0,02.5,0 = 0,10 mol. - Phản ứng xảy ra khi cho hỗn hợp khí đi qua dung dịch Ca(OH)2: CO2 + Ca(OH)2  CaCO3 + H2O CO2 + CaCO3 - Số mol muối CaCO3 kết tủa: + H2O  (1) Ca(HCO3)2 (2) 5,0 = 0,05 mol < n Ca (OH )2 nên có hai trường hợp. 100 n CaCO 3 = * Trường hợp 1: CO2 thiếu nên chỉ có phản ứng (1) xảy ra nCO2 = x = n CaCO 3 = 0,05 mol  n N 2 = y = 0,20 mol %VCO2  %VN 2  0,05 .100% = 20% 0,25 0,20 .100% = 80% 0,25 * Trường hợp 2: CO2 dư nên có cả phản ứng (1) và phản ứng (2) xảy ra nCO2 = x = n CaCO 3 + 2 nCa ( HCO3 )2 mặt khác: n Ca ( OH )2 = nCaCO 3 + nCa ( HCO3 )2 = 0,10 mol  n N 2 = y = 0,20  nCO 2 = x = 0,15 mol và n N 2 = y = 0,10 mol %VCO 2  %VN 2  0,15 .100% = 60% 0,25 0,10 .100% = 40% 0,25 3.42 Khí CO2 không duy trì sự cháy, nặng hơn không khí vì vậy có thể sử dụng làm khí chữa cháy. Tính thể tích (đo ở đktc) khí CO 2 tạo ra được khi dung bình cứu hoả có dung dịch chứa 980,0 gam H2SO4 tác dụng với dung dịch NaHCO3 dư. Giải - Phản ứng tạo khí CO2 trong bình cứu hoả: H2SO4 + 2NaHCO3  Na2SO4 + 2CO2 + 2H2O - Số mol H2SO4 có trong bình cứu hoả: n H 2SO 4 = 980 = 10 mol 98 - Số mol khí CO2 tạo ra: nCO2 = 2 n H 2SO 4 = 20,0 mol - Thể tích khí CO2 tạo ra: VCO 2 = 20.22,4 = 448 lít 3.43 Khí CO2 là một trong các khí gây ra hiệu ứng nhà kính làm cho trái đất nóng dần lên ảnh hưởng không tốt đến sức khoẻ của con người. Hãy tính khối lượng và thể tích (đo ở đktc) khí CO 2 thải ra môi trường khi sản suất một tấn vôi (CaO) từ đá vôi. Giải - Phản ứng nung vôi: 82 t CaCO3 CO2 + CaO  - Theo phương trình phản ứng số mol CO bằng số mol CuO: o nCO2 = nCaO = 1,0 .106 = 1,7857.104 mol 56 - Khối lượng CO2 thải ra môi trường: m CO2 = 1,7857.104.44 = 7,857.105 gam = 0,7857 tấn - Thể tích khí CO2 thải ra môi trường: VCO 2 = 1,7857.104.22,4 = 399996,8 lít  400 m3 3.44 Hoàn thành các phương trình phản ứng theo sơ đồ biến hoá sau: CO2 Ba(OH   Na2CO3 )2 Ba(HCO3)2 NaOH  CaCO3  CaCO3 CaCO3 2O CaO H Ca(OH)2 HCl  Giải Các phương trình phản ứng: t CaCO3  Ba(OH)2 + 2CO2  o Ba(HCO3)2 + CaO 2HCl CO2 + 2NaOH H2O + Ca(OH)2 + CaO Ba(HCO3)2 +  Ca(OH)2 CaCO3 CaCl2 CO2 + CaO Ba(HCO3)2 (1) (2)  BaCO3 + Na2CO3 + 2H2O (3)  Ca(OH)2 (4)  CaCl2 + 2H2O (5) CaCO3 (6)  BaCO3 + CaCO3 + 2H2O (7) Na2CO3 + CaCl2  CaCO3 + 2NaCl (8) 3.45 Câu nào sau đây hoàn toàn đúng: a. Silic là nguyên tố phổ biến nhất trong thiên nhiên, có khả năng dẫn điện tốt, nó có tính phi kim yếu hơn cacbon. b. Silic là nguyên tố có nhiều nhất trong vỏ trái đất nhưng chỉ phổ biến thứ hai trong thiên nhiên, có khả năng dẫn điện kém, nó có tính phi kim yếu hơn cacbon. c. Silic là nguyên tố phổ biến nhất trong thiên nhiên, có khả năng dẫn điện tốt, nó có tính kim loại yếu hơn cacbon. d. Cả câu a và câu b đều đúng. Đáp án: b đúng. 3.46 Thành phần chính trong xi măng là: a. Canxi silicat và natri silicat b. Nhôn silicat và kali silicat c. Nhôm silicat và canxi silicat d. Canxi silicat và canxi aluminat Đáp án: d đúng. 83 3.47 Thành phần chính trong thuỷ tinh vô cơ: a. Canxi silicat và natri silicat b. Nhôn silicat và kali silicat c. Kali silicat và natri silicat d. Canxi silicat và canxi aluminat Đáp án: a đúng. 3.48 Hoàn thành các phương trình phản ứng trong các giai đoạn chính của quá trình sản suất thuỷ tinh: t a. CaCO3 …  t b. CaO + SiO2 …  t c. Na2CO3 + SiO2  … Giải t a. CaCO3 CO2 + CaO  t b. CaO + SiO2  CaSiO3 t c. Na2CO3 + SiO2  Na2SiO3 + CO2 3.49 Khi nấu chảy NaOH khan với silic dioxit thấy thoát ra 4,5 gam hơi nước. Tính khối lượng muối natri silicat tạo thành. Giải - Phương trình phản ứng xảy ra khi nấu chảy: t 2NaOH + SiO2 Na2SiO3 + H2O  - Số mol Na2SiO3 tạo thành bằng số mol H2O sinh ra: o o o o o o o n Na 2SiO3 n H 2O  4,5 = 0,25 mol 18 - Khối lượng Na2SiO3 tạo thành: m Na 2SiO 3  28.0,25 = 7,0 gam 3.50 Nguyên liệu thông thường để nấu thuỷ tinh là soda (Na 2CO3), đá vôi và cát (SiO2). Tính khối lượng cần thiết của các nguyên liệu để nấu được 0,239 tấn thuỷ tinh có thành phần ứng với công thức Na2O.CaO.6SiO2. Giải - Thuỷ tinh có thành phần ứng với công thức Na 2O.CaO.6SiO2 có thể viết dưới dạng muối và oxit như sau: Na2SiO3.CaSiO3.4SiO2. - Số mol thuỷ tinh Na2O.CaO.6SiO2 hay Na2SiO3.CaSiO3.4SiO2. n= 0,239 .106 = 500 mol 478 - Các phản ứng xảy ra khi nấu thuỷ tinh: t CaCO3 CO2 + CaO  t CaO + SiO2  CaSiO3 t Na2CO3 + SiO2 Na2SiO3 + CO2  - Khối lượng các nguyên liệu cần lấy: m Na 2 CO3  500. 106 = 53000 gam = 53 kg o o o 84
- Xem thêm -