Tài liệu Lý thuyết ôn thi hsg hóa 9

MỘT SỐ KIẾN THỨC CẦN NHỚ. 1. Phản ứng hóa học a. Phản ứng hóa hợp : là phản ứng hóa học trong đó chỉ có một chất mới được tạo thành từ 2 hay nhiều chất ban đầu. VD: Na2O CaO + H2O  2NaOH + CO2  CaCO3 b. Phản ứng phân hủy: là phản ứng hóa học trong đó có một chất sinh ra hai hay nhiều chất mới.  to 2KCl + 3O2  VD: 2KClO3 2KMnO4  to K2MnO4 + MnO2 + O2  c. Phản ứng thế: là phản ứng hóa học giữa đơn chất với hợp chất ,trong đó nguyên tử của đơn chất thay thế nguyên tử của một nguyên tố khác trong hợp chất. VD: Fe + H2 CuSO4  FeSO4 CuO Cu +  + + Cu  H2O d. Phản ứng trao đổi: là phản ứng hóa học,trong đó hai hợp chất tham gia phản ứng trao đổi với nhau những thành phần cấu tạo của chúng để tạo ra những hợp chất mới. VD: BaCl2 + CuSO4 + Na2SO4 2NaOH  BaSO4  + 2NaCl  Na2SO4 + Cu(OH)2  e. Phản ứng oxi hóa khử: là phản ứng hóa học trong đó xảy ra đồng thời sự oxi hóa và sự khử. VD: CuO Fe + + H2  Cu CuSO4  +H2O FeSO4 + Cu  1 2. Tính chất hóa học của các loại hợp chất vô cơ Oxit Axit Định Là hợp chất của oxi với 1 nguyên tố Là hợp chất mà phân tử gồm 1 hay nhiều nghĩa khác nguyên tử H liên kết với gốc axit Gọi nguyên tố trong oxit là A hoá trị n. Gọi gốc axit là B có hoá trị n. CTHH là: CTHH là: HnB CTHH - A2On nếu n lẻ - AOn/2 nếu n chẵn Oxit axit 1. Làm quỳ tím  đỏ hồng - Oxit axit + nước → dd Axit 2. Tác dụng với Bazơ  Muối và nước. SO2 + H2O → H2SO3 HCl + NaOH NaCl + H2O - Oxit axit + dd Bazơ → muối và nước CO2 + KOH → K2CO3 + H2O 3. Tác dụng với oxit bazơ  muối và nước CO2 + KOH → KHCO3 - Oxit axit + Oxit bazơ → muối 3H2SO4 + Fe2O3 Fe2(SO4)3 + 3H2O SO3 + K2O → K2SO4 Oxit bazơ 4. Tác dụng với kim loại  muối và Hidro - Oxit bazơ + nước → dd Bazơ Na2O + H2O → 2NaOH 2HCl + Zn ZnCl2 + H2 5. Tác dụng với muối  muối mới và axit mới - Oxit bazơ + dd Axit→ muối và nước 2HCl + CaCO3 → CaCl2 + CO2 ↑ + H2O CuO + 2HCl → CuCl2 + H2O H2SO4 + BaCl2 BaSO4 + 2HCl - Oxit bazơ + oxit axit → Muối CO2 + CaO → CaCO3 * Đối với H2SO4 đặc, nóng và HNO3 có tính oxi hóa mạnh .( Học riêng ) TCHH * Chú ý: - Oxit bazơ + Kiềm → Muối + nước HCl + NaAlO2 + H2O → NaCl + Al(OH)3↓ Al2O3 + 2NaOH → 2NaAlO2 + H2O 3HCl dư + Al(OH)3 → AlCl3 + 3H2O ZnO + 2KOH → K2ZnO2 + H2O Cho từ từ HCl vào dung dịch Na2CO3 : HCl + Na2CO3 → NaCl + NaHCO3 - Oxit bazơ + Kim loại → Oxit mới + HCl + NaHCO3 → NaCl + CO2↑ + H2O. Kim loại mới ( thường gặp là PƯ nhiệt Al) 8Al + 3Fe3O4 → 4Al2O3 + 9Fe 2Al + 3CuO → Al2O3 + 3Cu ( Al chỉ khử được oxit của kim loại yếu hơn Al) Lưu ý - Oxit bazơ + CO, H2, C → Kim loại + CO2, H2O( Từ ZnO trở đi) 3CO + Fe2O3 → 2Fe + 3CO2 H2 + CuO → Cu + H2O - Oxit lưỡng tính có thể tác dụng với cả - HNO3, H2SO4 đặc có các tính chất riêng(thụ dd axit và dd động với Al và Fe) 2 Bazơ Là hợp chất mà phân tử gồm 1 nguyên Định tử kim loại liên kết với 1 hay nhiều nghĩa nhóm hiđroxit (- OH) Gọi kim loại là M có hóa trị n CTHH CTHH là: M(OH)n Tên bazơ = Tên kim loại + hidroxit Tên Lưu ý: Kèm theo hóa trị của kim loại gọi khi kim loại có nhiều hóa trị. 1. Tác dụng với axit  muối và nước 2NaOH + H2SO4 → Na2SO4 + 2H2O NaOH + H2SO4 → NaHSO4 + H2O 2. dd Kiềm làm đổi màu chất chỉ thị - Làm quỳ tím  xanh - Làm dd phenolphtalein không màu  hồng Muối Là hợp chất mà phân tử gồm kim loại liên kết với gốc axit. Gọi kim loại là M, gốc axit là B CTHH là: MxBy Tên muối = tên kim loại + tên gốc axit Lưu ý: Kèm theo hóa trị của kim loại khi kim loại có nhiều hóa trị. 1. Tác dụng với axit  muối mới + axit mới. HCl + AgNO3 AgCl + HNO3 2. dd muối + dd Kiềm  muối mới + bazơ mới FeCl2 + 2NaOH Fe(OH)2 + 2NaCl 3. dd muối + Kim loại  Muối mới + kim loại 3. dd Kiềm tác dụng với oxit axit  mới muối và nước CuCl2 + Fe FeCl2 + Cu Ba(OH)2 + SO2 BaSO3 + H2O 4. dd muối + dd muối  2 muối mới. Ba(OH)2 + 2SO2 → Ba(HSO3)2 + H2O TCHH 4. dd Kiềm + dd muối  Muối + Bazơ 2KOH+CuSO4 → Cu(OH)2 + K2SO4 Ba(HCO3)2+ZnCl2→Zn(OH)2↓ +BaCl2 + 2CO2 FeCl2+AgNO3 2AgCl↓ + Fe(NO3)2 Fe(NO3)2 + AgNO3 dư → Fe(NO3)3 + Ag↓ 5. Bazơ không tan bị nhiệt phân  oxit 5. Một số muối bị nhiệt phân. + nước. CaCO3 t CaO + CO2 t Fe(OH)3 Fe2O3 + 3H2O 2KClO3 t 2KCl + 3O2 6. dd kiềm + Kim loại → Muối + H2 *Chú ý: đối với muối = SO3 và = CO3 của Fe, Al hoặc muối CO3 của Cu. 7. dd kiềm + Bazơ lưỡng tính → muối Na2CO3 + CuSO4 + H2O → Cu(OH)2↓ + + nước Na2SO4 + CO2 Với Fe3+ , Al3+ cũng tương tự. NaOH + Al(OH)3 → NaAlO2 + 2H2O - Bazơ lưỡng tính có thể tác dụng với - Muối axit có thể phản ứng như 1 axit: cả dd axit và bazơ NaHSO4 và KHSO4… KOH + Al + H2O → KAlO2 + 1,5H2 Lưu ý Kim loại 1. Tác dụng với phi kim tạo thành muối hoặc oxit. 2Fe + 3Cl2 t 2FeCl3 Phi kim 1. Tác dụng với kim loại tạo thành oxit hoặc m 2Al + 3Cl2 t 2AlCl3 3 Zn + S t ZnS t 2Cu + O2 2CuO 2. Tác dụng với axit tạo thành muối và hiđro 2Al + 6HCl 2AlCl3 + 3H2↑ Fe + 2HCl FeCl2 + H2↑ 3. Tác dụng với muối tạo thành muối mới và kim loại mới. Mg + CuCl2 MgCl2 + Cu Fe + 2AgNO3 Fe(NO3)2 + 2Ag 4. Tác dụng với nước tạo thành dd bazơ và H2 Na + H2O → NaOH + ½ H2 5. Tác dụng với dd bazơ tạo thành muối và H2 Al + NaOH + H2O → NaAlO2 + 1,5H2 Zn + 2KOH → K2ZnO2 + H2 * Chú ý: Khi cho kim loại Na, K, Ba, Ca tác dụng với dung dịch muối thì kim loại phản ứng với nước trước sau đó sản phẩm mới tác dụng với muối: Ví dụ : cho Na và dung dịch CuSO4 thì: Na + H2O → NaOH + ½ H2 2NaOH + CuSO4 → Cu(OH)2↓ + Na2SO4 2Zn + O2 t 2ZnO t 2Na + S Na2S 2. Tác dụng với Hiđro tạo thành nước hoặc hợp chất khí. O2 + 2H2 t 2H2O Cl2 + H2 t 2HCl S t H2S + H2 3. Tác dụng với Oxi tạo thành oxit t S + O2 SO2 4P + 5O2 t 2P2O5 3. DÃY HOẠT ĐỘNG HÓA HỌC CỦA KIM LOẠI Ý nghĩa: K Na Ba Ca Mg Al Zn Fe Ni Sn Pb H Cu Ag Hg Pt Au + O2: nhiệt độ thường K Na Ba Ca Ở nhiệt độ cao Mg Tác dụng với nước K Na Ba Ca Al Zn Fe Ni Sn Pb H Cu Ag Hg Pt Au Không tác dụng với nước ở nhiệt độ thường Mg Al Zn Fe Ni Sn Pb H Cu Ag Hg Pt Au Tác dụng với các axit thông thường giải phóng Hidro K Na Ba Ca Khó phản ứng Mg Không tác dụng. Al Zn Fe Ni Sn Pb H Cu Ag Hg Pt Au Kim loại đứng trước đẩy kim loại đứng sau ra khỏi muối K Na Ba Ca Mg H2,CO không khử được oxit Al Zn Fe Ni Sn Pb H Cu Ag Hg Pt Au khử được oxit các kim loại này ở nhiệt độ cao 5. Một số phản ứng nhiệt phân của một số muối a/ Muối nitrat  Nếu M là kim loại đứng trước Mg (Theo dãy hoạt động hoá học) 4 2M(NO3)x   2M(NO2)x + xO2 (Với những kim loại hoá trị II thì nhớ đơn giản phần hệ số )  Nếu M là kim loại kể từ Mg đến Cu (Theo dãy hoạt động hoá học) 4M(NO3)x t  2M2Ox + 4xNO2 + xO2 (Với những kim loại hoá trị II thì nhớ đơn giản phần hệ số )  Nếu M là kim loại đứng sau Cu (Theo dãy hoạt động hoá học) 2M(NO3)x t  2M + 2NO2 + xO2 (Với những kim loại hoá trị II thì nhớ đơn giản phần hệ số) b/ Muối cacbonat - Muối trung hoà: M2(CO3)x (r) t  M2Ox (r) + xCO2(k) (Với những kim loại hoá trị II thì nhớ đơn giản phần hệ số) - Muối cacbonat axit: 2M(HCO3)x(r) t  M2(CO3)x(r) + xH2O( h ) + xCO2(k) (Với những kim loại hoá trị II thì nhớ đơn giản phần hệ số) 0 0 0 0 c/ Muối amoni NH4Cl t  NH3 (k) + HCl ( k ) NH4HCO3 t  NH3 (k) + H2O ( h ) + CO2(k) NH4NO3 t  N2O (k) + H2O ( h ) NH4NO2 t  N2 (k) + 2H2O ( h ) (NH4)2CO3 t  2NH3 (k) + H2O ( h ) + CO2(k) 2(NH4)2SO4 t  4NH3 (k) + 2H2O ( h ) + 2SO2 ( k ) + O2(k) 0 0 0 0 0 0 6. PHẢN ỨNG OXI HÓA KHỬ A. LÝ THUYẾT: I. ĐỊNH NGHĨA 1. Khái niệm - Chất khử là chất nhường electron - Chất oxi hóa là chất nhận electron - Sự khử là quá trình nhận electron - Sự oxi hóa là sự nhường electron. => Chất và sự ngược nhau. 2. Cách xác định chất oxi hóa chất khử. - Cần nhớ: Khử cho tăng, Oxh nhận giảm Nghĩa là chất khử cho electron số oxi hóa tăng, chất oxi hóa nhận electron số oxi hóa giảm. - Để xác định được chất oxi hóa chất khử đúng ta dựa vào một số kinh nghiệm sau: * Chất vừa có tính oxi hóa khử là những chất: - Có nguyên tố có số oxi hóa trung gian như FeO, SO2, Cl2… - Có đồng thời nguyên tố có số oxh thấp và nguyên tố có số oxh cao ( thường gặp các hợp chất của halogen, NO3-) như: HCl, NaCl, FeCl3, HNO3, NaNO3…. II. LẬP PHƯƠNG TRÌNH HOÁ HỌC CỦA PHẢN ỨNG OXIHOÁ - KHỬ 1. PHƯƠNG PHÁP THĂNG BẰNG ELECTRON B1. Xác định số oxi hoá các nguyên tố. Tìm ra nguyên tố có số oxi hoá thay đổi . B2. Viết các quá trình làm thay đổi số oxi hoá Chất có oxi hoá tăng : Chất khử  số oxi hoá tăng + ne 5 Chất có số oxi hoá giảm: Chất oxi hoá + me  số oxi hoá giảm B3. Xác định hệ số cân bằng sao cho số e cho = số e nhận B4. Đưa hệ số cân bằng vào phương trình, đúng chất (Nên đưa hệ số vào bên phải của pt trước) và kiểm tra lại theo trật tự : kim loại – phi kim – hidro – oxi VD 1: Lập ptpứ oxh-k sau: Al + HNO3  Al(NO3)3 + N2O + H2O. 0 5 3 1 Al  H N O3  Al ( NO3 ) 3  N 2 O  H 2 O 0 3 8 Al  Al  3e 5 1 3 2 N  2.4e  2 N 0 5 3 1 8 Al  30 H N O3  8 Al ( NO3 ) 3  3 N 2 O  15H 2 O Ví dụ 2: Lập phương trình hoá học sau theo phương pháp thăng bằng electron: FeS2 + O2 → Fe2O3 + SO2 Bước 1: Xác định số oxi hoá của những nguyên tố có số oxi hoá thay đổi. Fe+2S-12 + O02 → Fe+32O-23 + S+4O-22 Bước 2: Viết quá trình oxi hoá và quá trình khử, cân bằng mỗi quá trình. Trước tiên ta viết các quá trình oxi hoá, tổng hợp các quá trình oxi hoá sao cho là số nguyên lần chất khử. Thêm hệ số 2 vào trước Fe+2 và Fe+3 , thêm hệ số 4 vào trước S-2 và S+4 để được số nguyên lần FeS2 Quá trình oxi hoá: 2Fe+2 → 2 Fe+3 + 2x1e 4S-1 → 4 S+4 + 4x 5e 2 FeS2 → 2 Fe+3 + 4 S+4 + 22e Sau đó cân bằng quá trình khử: Điền hệ số 2 vào trước O-2 : O02 + 2x 2e → 2 O-2 Tổng hợp 2 quá trình oxi hoá và quá trình khử: 2 FeS2 → 2 Fe+3 + 4 S+4 + 22e O02 + 2x 2e → 2 O-2 Bước 3: Tìm hệ số thích hợp cho tổng số electron cho chất khử nhường bằng tổng số electron mà chất oxi hoá nhận 2 2 FeS2 → 2 Fe+3 + 4 S+4 + 22e 11 O02 + 2x 2e → 2 O-2 Bước 4: Đặt hệ số của các oxi hoá và chất khử vào sơ đồ phản ứng. Hoàn thành phương trình hoá học 4 FeS2 + 11 O2 → 2Fe2O3 + 8 SO2 Ví dụ 3:Lập phương trình hoá học sau theo phương pháp thăng bằng electron: FeS2 + HNO3 → Fe(NO3)3 + H2SO4 + NO2 + H2O Bước 1: Xác định số oxi hoá của những nguyên tố có số oxi hoá thay đổi. Fe+2S-12 + HN+5O3 → Fe+3(NO3)3 + H2S+6O4 + N+4O2 + H2O Bước 2: Viết quá trình oxi hoá và quá trình khử, cân bằng mỗi quá trình. Trước tiên ta viết các quá trình oxi hoá, tổng hợp các quá trình oxi hoá sao cho là số nguyên lần chất khử. Thêm hệ số 2 vào trước S-1 và S+6 ,để được số nguyên lần FeS2 Quá trình oxi hoá: Fe+2 → Fe+3 + 1e 2S-1 → 2 S+6 + 2x 7e FeS2 → Fe+3 + 2 S+6 + 15e Sau đó cân bằng quá trình khử: N+5 + 1e → N+4 6 Tổng hợp 2 quá trình oxi hoá và quá trình khử: FeS2 → Fe+3 + 2 S+6 + 15e N+5 + 1e → N+4 Bước 3: Tìm hệ số thích hợp cho tổng số electron cho chất khử nhường bằng tổng số electron mà chất oxi hoá nhận 1 FeS2 → Fe+3 + 2 S+6 + 15e 15 N+5 + 1e → N+4 Bước 4: Đặt hệ số của các oxi hoá và chất khử vào sơ đồ phản ứng. Hoàn thành phương trình hoá học Fe S2 + 18 HNO3 → Fe(NO3)3 + 2 H2SO4 + 15 NO2 + 7 H2O III. Cách viết sản phẩm một số phản ứng oxi hóa khử: Để viết được các phản ứng oxi hóa khử thì chúng ta cần biết một số chất oxi hóa và một số chất khử thường gặp. Chất oxi hóa sau khi bị khử thì tạo thành chất khử liên hợp (chất khử tương ứng); Cũng như chất khử sau khi bị oxi hóa thì tạo thành chất oxi hóa liên hợp (chất khử tương ứng). Ta phải biết các chất khử và chất oxi hóa tương ứng thì mới viết được phản ứng oxi hóa khử. 1. Các hợp chất của mangan: KMnO4, K2MnO4, MnO2 (MnO4-, MnO42-, MnO2) - KMnO4, K2MnO4, MnO2 trong môi trường axit (H+) thường bị khử thành muối Mn2+ VD: 2KMnO4 + 10FeSO4 + 8H2SO4 →2MnSO4 + 5Fe2(SO4)3 + K2SO4 + 8H2O 2KMnO4 + 5KNO2 + 3H2SO4 → 2MnSO4 + 5KNO3 + K2SO4 + 3H2O K2MnO4 + 4FeSO4 + 4H2SO4 → MnSO4 + 2Fe2(SO4)3 + K2SO4 + 4H2O MnO2 + 4HCl(đ) → MnCl2 + Cl2 + 2H2O MnO2 + 2FeSO4 + 2H2SO4→MnSO4 + Fe2(SO4)3 + 2H2O 2KMnO4 + 10NaCl + 8H2SO4 → 2MnSO4 + 5Cl2 + K2SO4 + 5Na2SO4 + 8H2O Lưu ý: - KMnO4 trong môi trường axit (thường là H2SO4) có tính oxi hóa rất mạnh, nên nó dễ bị mất màu tím bởi nhiều chất khử như: Fe2+; FeO; Fe3O4; SO2; SO32-; H2S; S2-; NaCl; HCl; KBr, HBr, HI; KI; Cl-; Br-; I-; NO2-; … Kim loại ( Trừ Au, Pt) 2.Chất vô cơ: Phi kim: C, P, S+ HNO3 Muối + PK + CO 2  2  H 2 SO 4 ( SO 4   H 3 PO 4  NO2    NO    N 2O  +   N2   NH 4 NO3  ) H2O Hợp chất: oxit, bazo ( KL có hóa ( Nếu có sự thay đổi số oxi hóa của muối, axit trị cao nhất ) nguyên tố KL, PK thì có sản phẩm) Khi axit hết: KL dư + dd muối ( ion KL)  Sp tuân theo quy tắc  ( KL đứng trước ion KL trong muối ) VD: Fe + 6HNO3 (đ, nóng) → Fe(NO3)3 + 3NO2 + 3H2O FeO + 4HNO3(đ) → Fe(NO3)3 + NO2 + 2H2O Fe3O4 + 10HNO3(đ) → 3Fe(NO3)3 + NO2 + 5H2O Fe(OH)2 + 4HNO3(đ) → Fe(NO3)3 + NO2 + 3H2O C + 4HNO3(đ) → CO2 + 4NO2 + 2H2O S + 6HNO3(đ) → H2SO4 + 6NO2 + 2H2O 7 P + 5HNO3(đ) → H3PO4 + 5NO2 + H2O Al + 6HNO3(đ, nóng) → Al(NO3)3 + 3NO2 + 3H2O - HNO3 loãng thường bị khử thành NO (khí nitơ oxit). Các chất khử thường gặp là: các kim loại, các oxit kim loại hay hợp chất kim loại có số oxi hóa trung gian (FeO, Fe(OH)2, Fe3O4, Fe2+), một số phi kim (S, C, P), một số hợp chất của phi kim trong đó phi kim có số oxi hoá thấp nhất hoặc có số oxi hóa trung gian (NO2-, SO3 ). VD: 3Fe(OH)2 + 10HNO3(l) → 3Fe(NO3)3 + NO + 8H2O 3FeO + 10HNO3(l) → 3Fe(NO3)3 + NO + 5H2O 3Fe3O4 + 28HNO3(l) → 9Fe(NO3)3 + NO + 14H2O Cr + 4HNO3(l) → Cr(NO3)3 + NO + 2H2O 3P + 5HNO3(l) + 2H2O → 3H3PO4 + 5NO - Ba kim loại sắt (Fe), nhôm (Al) và crom (Cr) không bị hòa tan trong dung dịch axit nitric đậm đặc nguội (HNO3 đ, nguội) cũng như trong dung dịch axit sunfuric đậm đặc nguội (H2 SO4 đ, nguội) (bị thụ động hóa, bị trơ). - Các kim loại mạnh như magie (Mg), nhôm (Al), kẽm (Zn) không những khử HNO3 tạo NO2, NO, mà có thể tạo N2O, N2, NH4NO3. Dung dịch HNO3 càng loãng thì bị khử tạo hợp chất của N hay đơn chất của N có số oxi hóa càng thấp. VD: 8Al + 30HNO3(khá loãng) → 8Al(NO3)3 + 3N2O + 15H2O 10Al + 36HNO3(rất loãng) → 10Al(NO3)3 + 3N2 + 18H2O 8Al + 30HNO3(quá loãng) → 8Al(NO3)3 + 3NH4NO3 + 9H2O Lưu ý: - thường bài tập không viết rõ là khá loãng, rất loãng, quá loãng mà chỉ viết loãng. Nếu đề viết loãng mà tạo sản phẩm khử N2O, N2, NH4NO3 thì ta vẫn viết phản ứng bình thường như trên chứ không được nói là không thể tạo ra N2O, N2, NH4NO3 - Một kim loại tác dụng dung dịch HNO3 tạo các khí khác nhau, tổng quát mỗi khí ứng với một phản ứng riêng. Chỉ khi nào biết tỉ lệ số mol các khí này thì mới viết chung các khí trong cùng một phản ứng với tỉ lệ số mol khí tương ứng. Kim loại ( Trừ Au, Pt) 3. Chất vô cơ: Phi kim: C, P, S+ H2SO4 ( đặc)  SO2  CO2    Muối + PK  SO2 + S  + H2O  H PO H S   3 4  2 Hợp chất: oxit, bazo ( KL có hóa ( Nếu có sự thây đổi số oxi hóa của muối, axit trị cao nhất ) nguyên tố KL, PK thì có sản phẩm) Khi axit hết: KL dư + dd muối ( ion KL)  Sp tuân theo quy tắc  ( KL đứng trước ion KL trong muối ) VD: 2Fe + 6H2SO4(đ, nóng) → Fe2(SO4)3 + 3SO2 + 6H2O 2FeO + 4H2SO4(đ, nóng) → Fe2(SO4)3 + SO2 + 4H2O 2Fe3O4 + 10H2SO4(đ, nóng) → 3Fe2(SO4)3 + SO2 + 10H2O Fe2O3 + 3H2SO4(đ, nóng) → Fe2(SO4)3 + 3H2O (phản ứng trao đổi) S + 2H2SO4(đ, nóng) → 3SO2 + 2H2O C + 2H2SO4(đ, nóng) → CO2 + 2SO2 + 2H2O 2P + 5H2SO4(đ, nóng) → 2H3PO4 + 5SO2 +2H2O 2HBr + H2SO4(đ, nóng) → Br2 + SO2 + 2H2O CHUYÊN ĐỀ 1: NHẬN BIẾT - PHÂN BIỆT CÁC CHẤT. I- KIẾN THỨC CẦN NHỚ 8 1) Nguyên tắc: - Phải trích mỗi chất một ít để làm mẫu thử ( trừ trường hợp là chất khí ) - Phản ứng chọn để nhận biết các chất phải xảy ra nhanh và có dấu hiệu đặc trưng ( đổi màu , xuất hiện kết tủa, sủi bọt khí, mùi đặc trưng, … ) 2) Phương pháp: - Phân loại các chất mất nhãn  xác định tính chất đặc trưng  chọn thuốc thử. - Trình bày : Nêu thuốc thử đã chọn ? Chất đã nhận ra ? Dấu hiệu nhận biết (Hiện tượng gì? ), viết PTHH xảy ra để minh hoạ cho các hiện tượng. 3) Lưu ý : - Nếu chất A là thuốc thử của chất B thì chất B cũng là thuốc thử của A. - Nếu chỉ được lấy thêm 1 thuốc thử , thì chất lấy vào phải nhận ra được một chất sao cho chất này có khả năng làm thuốc thử cho các chất còn lại. Có thể lấy sảm phẩm của chất vừa nhận ra để làm thuốc thử để nhận ra các chất còn lại. - Nếu không dùng thuốc thử thì dùng các phản ứng phân hủy, hoặc cho tác dụng đôi một. - Khi chứng minh sự có mặt của một chất trong hỗn hợp thì rất dễ nhầm lẫn. Vì vậy thuốc thử được dùng phải rất đặc trưng. 3) Tóm tắt thuốc thử và dấu hiệu nhận biết một số chất a.Các chất vô cơ : KMnO4 : tím Zn(OH)2 :  trắng Hg : lỏng, trắng bạc HgO : màu vàng hoặc đỏ MnO2 : đen H2S : khí không màu, mùi trứng thối SO2 : khí không màu, mùi hắc SO3 : khí, không màu Br2 : lỏng, nâu đỏ I2 : rắn, tím Cl2 : khí, vàng, mùi hắc HgS :  đỏ AgF : tan AgI :  vàng đậm AgCl :  màu trắng AgBr :  vàng nhạt CuS, NiS, FeS, PbS, … : đen Khí SO2 Thuốc thử - Quì tím ẩm - H2S Hiện tượng Hóa đỏ Kết tủa vàng C : rắn, đen S : rắn, vàng P : rắn, trắng, đỏ, đen Fe : trắng xám Fe(OH)2 : rắn, màu trắng xanh Fe(OH)3 : rắn, nâu đỏ Al(OH)3: trắng, keo tan trong NaOH Zn(OH)2 : màu trắng, tan trong NaOH Mg(OH)2 : màu trắng. Cu: : rắn, đỏ CuO : rắn, đen Cu(OH)2 :  xanh lam CuCl2, Cu(NO3) 2, CuSO4.5H2O : xanh CuSO4 : khan, màu trắng FeCl3 : vàng BaSO4 : trắng, không tan trong axit. Phản ứng SO2 + H2S  2S + 2H2O 9 - dd Br2, - Dd I2, -Dd KMnO4 - nước vôi trong - Quì tím ẩm Cl2 - dd(KI + hồ tinh bột) I2 N2 NH3 - hồ tinh bột - Que diêm đỏ - Quì tím ẩm - khí HCl NO - Oxi không khí SO3 Dd BaCl2 NO2 CO2 CO H2 O2 H2S Làm đục SO2 + Ca(OH)2  CaSO3 + H2O Hóa đỏ, sau mất mầu Không màu  xanh Màu xanh Que diêm tắt Hóa xanh Tạo khói trắng Không màu  nâu Cl2 + H2O  HCl + HClO HClO  HCl + [O] ; [O]  as O2  trắng BaCl2 + SO3 + H2O  BaSO4 + 2HCl - Khí màu nâu, mùi hắc, làm quì tím hóa đỏ - nước vôi Vẩn đục trong - quì tím ẩm Hóa đỏ - không duy trì sự cháy  đỏ, bọt - dd PdCl2 khí CO2 Màu đen - CuO (t0)  đỏ - Đốt có tiếng nổ. Cho sản phẩm vào CuSO4 khan không màu tạo thành màu xanh CuO - CuO (t0) (đen)  Cu (đỏ) - Que diêm Bùng đỏ cháy Cu(đỏ)  - Cu (t0) CuO (đen) - Quì tím ẩm HCl Mất màu SO2 + Br2 + 2H2O  2HBr + H2SO4 SO2 + I2 + 2H2O  2HI + H2SO4 SO2 + 2KMnO4 + 2H2O  2H2SO4 + 2MnSO4 + K2SO4 - AgCl - Quì tím ẩm - O2 Cl2 Cl2 + 2KI  2KCl + I2 Hồ tinh bột + I2  dd màu xanh NH3 + HCl  NH4Cl 2NO + O2  2NO2 2NO2 + H2O  HNO3 + HNO2 CO2 + Ca(OH)2  CaCO3 + H2O CO + PdCl2 + H2O  Pd + 2HCl + CO2 0 CO + CuO (đen)  t Cu (đỏ) + CO2 CuSO4 + 5H2O  CuSO4.5H2O 0 H2 + CuO(đen)  t  Cu(đỏ) + H2O 0 Cu + O2  t CuO Hóa đỏ Kết tủa HCl + AgNO3  AgCl+ HNO3 trắng Hóa hồng Kết tủa 2H2S + O2  2S + 2H2O vàng H2S + Cl2  S + 2HCl 10 SO2 FeCl3 2H2S + SO2  3S + 2H2O H2S + 2FeCl3  2FeCl2 + S + 2HCl 3H2S+2KMnO42MnO2+3S+2KOH+2H2O 5H2S+2KMnO4+3H2SO42MnSO4+5S+K2SO4+8H2O KMnO4 - PbCl2 H2O( Hơi) Ion Li+ Na+ K+ Ca2+ CuSO4 khan Thuốc thử Đốt trên ngọn lửa vô sắc Ba2+ Ca 2+ dd SO24 , dd CO32  Kết tủa đen Trắng hóa xanh H2S + Pb(NO3)2  PbS+ 2HNO3 CuSO4 + 5H2O  CuSO4.5H2O Hiện tượng Ngọn lửa màu đỏ thẫm Ngọn lửa màu vàng tươi Ngọn lửa màu tím hồng Ngọn lửa màu đỏ da cam Ngọn lửa màu lục (hơi vàng)  trắng CO32   trắng Ag + Pb2+ 2+ Hg Pb2+ Hg2+ Fe2+ Cu2+ dd KI Ca2+ + CO32  CaCO3 Ba2+ + CO32  BaCO3 Ba2+ + CrO24   AgCl  trắng AgBr  vàng nhạt AgI  vàng đậm Ag+ Ag+ Ag+ + + + Cl Br I  AgCl   AgBr   AgI  PbI2  vàng Pb2+ + 2I  PbI2  2+ + + + + + 2I S2 S2 S2 S2      Na2CrO4 HCl, HBr, HI NaCl, NaBr, NaI Ca2+ + SO24  CaSO4 ; Ba2+ + SO24  BaSO4 ; dd SO24 , dd Ba2+ Phản ứng BaCrO4  HgI2  đỏ PbS  đen HgS  đỏ FeS  đen CuS  đen Hg Pb2+ Hg2+ Fe2+ Cu2+  trắng Mg2+ + 2OH  Mn(OH)2  Fe2+  trắng, hóa nâu ngoài không khí Fe2+ + 2OH  Fe(OH)2  2Fe(OH)2+O2+2H2O2Fe(OH)3  Fe3+  nâu đỏ Fe3+ Al3+  keo trắng tan trong kiềm dư Al3+ +3OH  Al(OH)3   Al(OH)3 + OH  AlO2 + 2H2O Zn2+  trắng tan trong kiềm dư Zn2+ + 2OH  Zn(OH)2  Zn(OH)2 + 2OH  ZnO22 + 2H2O Mg2+ Be 2+ Pb2+ Na2S, H2S dd Kiềm + 3OH HgI2  PbS  HgS  FeS  CuS   Fe(OH)3  Be2+ + 2OH  Be(OH)2 Be(OH)2 + 2OH  BeO22  + 2H2O Pb2+ + 2OH  Pb(OH)2  Pb(OH)2 + 2OH  PbO22 + 2H2O 11 Cu2+ + NH 4 Ion Thuốc thử OH  Quì tím  xanh Cu2+ NH3 , khí mùi khai NH 4 + 2OH  Cu(OH)2  + OH  NH3 + H2O Hiện tượng Phản ứng Hóa xanh Cl   trắng Cl + Ag+  AgCl (hóa đen ngoài ánh sáng) Br   vàng nhạt Br + Ag+  AgBr (hóa đen ngoài ánh sáng)  vàng đậm I + Ag+  AgI (hóa đen ngoài ánh sáng) ( 2AgX → 2Ag đen hoặc xám + X2 ) (X : Cl, Br, I) PO 34   vàng PO34 + 3Ag+  Ag3PO4 S   đen S2 + 2Ag+ CO 23   trắng CO32 + Ba2+  BaCO3 (tan trong HCl)  trắng SO32 + Ba2+  BaSO3 (tan trong HCl)  trắng SO 24 + Ba2+  BaSO4 (không tan trong HCl)  đen S2 + Pb2+ Sủi bọt khí CO32 + 2H+  CO2 + H2O (không mùi) Sủi bọt khí SO32 + 2H+  SO2 + H2O (mùi hắc) S  Sủi bọt khí S2 + 2H+  H2S (mùi trứng thối) HCO 23  Sủi bọt khí 2 HCO3  t CO2 + CO32 + H2O (không mùi) Sủi bọt khí 2 HSO3  t SO2 + SO32  + H2O (mùi hắc) I AgNO3  SO 23  BaCl2 SO 24  S  Pb(NO3)2 CO 23  SO 23  HCl HSO 3 2 Đun nóng  Ag2S  PbS 0 0 b) Các chất hữu cơ : Chất cần NB Etilen : C2H4 Axêtilen: C2H2 Mê tan : CH4 Butađien: C4H6 Thuốc thử Dấu hiệu nhận biết ( Hiện tượng) * dung dịch Brom * dung dịch KMnO4 * dung dịch Brom * Ag2O / ddNH3 * đốt / kk * dụng khí Cl2 và thử SP bằng qùy tím ẩm * dung dịch Brom * dung dịch KMnO4 * mất màu da cam * mất màu tím * mất màu da cam * có kết tủa vàng nhạt : C2Ag2  * cháy : lửa xanh * qùy tím  đỏ * mất màu da cam * mất màu tím 12 Benzen: C6H6 Rượu Êtylic : C2H5OH * Đốt trong không khí * KL rất mạnh : Na,K, * đốt / kk Glixerol: C3H5(OH)3 * Cu(OH)2 * KL hoạt động : Mg, Zn …… Axit axetic: CH3COOH * muối cacbonat * qùy tím Axit formic:H-COOH *Ag2O/ddNH3 ( có nhóm : - CHO ) Glucozơ: C6H12O6 (dd) * Ag2O/ddNH3 * Cu(OH)2 Hồ Tinh bột : * dung dịch I2 ( vàng cam ) ( C6H10O5)n Protein ( dd keo ) * đun nóng Protein ( khan) * nung nóng ( hoặc đốt ) * cháy cho nhiều mụi than ( khói đen ) * có sủi bọt khí ( H2 ) * cháy , ngọn lửa xanh mờ. * dung dịch màu xanh thẫm. * có sủi bọt khí ( H2 ) * có sủi bọt khí ( CO2 ) * qùy tím  đỏ * có kết tủa trắng ( Ag ) * có kết tủa trắng ( Ag ) * có kết tủa đỏ son ( Cu2O ) * dung dịch  xanh * dung dịch bị kết tủa * có mùi khét * Các chất đồng đẳng ( có cùng CTTQ và có cấu tạo tương tự ) với các chất nêu trong bảng cũng có phương pháp nhận biết tương tự, vì chúng có tính chất hóa học tương tự. Ví dụ: +) CH  C – CH2 – CH3 cũng làm mất màu dd brom như axetilen vì có liên kết ba, đồng thời tạo kết tủa với AgNO3 vì có nối ba đầu mạch. +) Các axit hữu cơ dạng CnH2n + 1COOH có tính chất tương tự như axit axetic. II- BÀI TẬP ÁP DỤNG VÀ NÂNG CAO 1. DẠNG 1: KHÔNG GIỚI HẠN THUỐC THỬ 1) Hãy nêu phương pháp nhận biết các lọ mất nhãn đựng riêng biệt các dung dịch: HCl, H2SO4, HNO3. Viết các phương trình hóa học xảy ra. Giải Trích ở mỗi lọ 1 ít hóa chất làm mẫu thử, rồi lần lượt cho vào các ống nghiệm đã được đánh dấu. Nhỏ vài giọt dung dịch BaCl2 vào các ống nghiệm đựng mẫu thử. - Mẫu thử nào xuất hiện kết tủa trắng : nhận ra lọ đựng dung dịch H2SO4 vì H2SO4 + BaCl2 → BaSO4↓ trắng + 2HCl - Không có hiện tượng gì là : dung dịch HNO3 và HCl. Nhỏ vài giọt dung dịch AgNO3 vào 2 ống nghiệm đựng 2 mẫu thử còn lại: - Mẫu thử nào xuất hiện kết tủa trắng : nhận ra lọ đựng dung dịch HCl vì HCl + AgNO3 → AgCl↓ trắng + HNO3 - Lọ còn lại đựng dung dịch HNO3. 2) Bằng phương pháp hóa học hãy nhận biết 4 lọ mất nhãn đựng 4 kim loại ở dạng bột: Fe, Al, Ag, Cu. Giải: Trích ở mỗi lọ 1 ít hóa chất làm mẫu thử, rồi lần lượt cho vào các ống nghiệm đã được đánh dấu. Sau đó cho 1ml dung dịch NaOH vào các ống nghiệm đựng mẫu thử. - Mẫu thử nào tan ra, đồng thời có khí không mầu thoát ra nhận ra lọ đựng Al vì: 2Al + 2NaOH + 2H2O → 2NaAlO2 + 3H2 Cho 1ml dung dịch HCl vào 3 ống nghiệm dựng 3 mẫu thử còn lại: - Mẫu thử nào tan ra, đồng thời có khí không mầu thoát ra nhận ra lọ đựng Fe vì: Fe + 2HCl → FeCl2 + H2↑ - Mẫu thử nào không tan trong HCl là Cu và Ag. 13 Đốt 2 mẫu thử còn lại trong oxi dư, rồi cho sản phẩm thu được vào dung dịch HCl dư. - Mẫu thử nào tan ra, cho dung dịch mầu xanh lam nhận ra lọ đựng Cu vì : 2Cu + O2 → 2CuO CuO + 2HCl → CuCl2 Xanh lam + H2O - Lọ còn lại đựng Ag. 3) Bằng phương pháp hóa học hãy nhận biết 3 lọ mất nhãn đựng 3 oxit kim loại ở dạng bột là : FeO, CuO, Fe2O3. Giải Trích ở mỗi lọ 1 ít hóa chất làm mẫu thử , rồi lần lượt cho vào các ống nghiệm đã được đánh dấu. Sau đó hòa tan các oxit bằng dung dịch HCl dư thì có các phản ứng xảy ra. FeO + 2HCl → FeCl2 + H2O CuO + 2HCl → CuCl2 + H2O Fe2O3 + 6HCl → 2FeCl3 + 3H2O Cho dung dịch NaOH dư lần lượt vào ống nghiệm đựng các dung dịch vừa thu được. - Ống nghiệm nào xuất hiện kết tủa trắng xanh nhận ra ống nghiệm đựng dung dịch FeCl2 → Lọ đựng FeO vì : FeCl2 + 2NaOH → Fe(OH)2↓ Trắng xanh + 2NaCl - Ống nghiệm nào xuất hiện kết tủa xanh lam nhận ra ống nghiệm đựng dung dịch CuCl2 → Lọ đựng CuO vì : CuCl2 + 2NaOH → Cu(OH)2↓ Xanh lam + 2NaCl - Ống nghiệm nào xuất hiện kết tủa đỏ nâu nhận ra ống nghiệm đựng dung dịch FeCl3 → Lọ đựng Fe2O3 vì : FeCl3 + 3NaOH → Fe(OH)3↓ Đỏ nâu + 3NaCl 4) Bằng phương pháp hóa học hãy phân biệt các khí sau: CO, NO, CO2, SO3 Giải - Dẫn lần lượt các khí qua dung dịch BaCl2, khí nào phản ứng với BaCl2 tạo kết tủa trắng nhận ra khí SO3 và: SO3 + BaCl2 + H2O → BaSO4↓ Trắng + 2HCl - Cho các khí còn lại qua dung dịch nước vôi trong, khí nào làm vẩn đục nước vôi trong nhận ra khí CO2 vì: CO2 + Ca(OH)2 → CaCO3↓ Trắng + H2O - Đốt cháy 2 khí còn lại trong oxi, khí nào hóa nâu nhận ra khí NO vì: 2NO + O2 → 2NO2 Nâu - Khí còn lại là khí CO. 2. DẠNG 2: GIỚI HẠN THUỐC THỬ 1) Chỉ dùng một thuốc thử duy nhất, hãy nhận biết các gói bột màu đen không nhãn : Ag2O, MnO2, FeO, CuO. Viết các phương trình phản ứng xảy ra. Giải Trích ở mỗi lọ 1 ít hóa chất làm mẫu thử , rồi lần lượt cho vào các ống nghiệm đã được đánh dấu. Sau đó cho 1ml dung dịch HCl đặc vào các ống nghiệm đựng mẫu thử. - Mẫu thử nào tan ra tạo dung dịch mầu xanh lam nhận ra lọ đựng CuO vì: CuO + 2HCl → CuCl2 Xanh lam + H2O - Mẫu thử nào tan ra cho dung dịch mầu lục nhạt nhận ra lọ đựng FeO vì: FeO + 2HCl → FeCl2 lục nhạt + H2O - Mẫu thử nào tan ra sau đó xuất hiện kết tủa trắng nhận ra lọ đựng Ag2O vì: Ag2O + 2HCl → 2AgCl↓ Trắng + H2O - Mẫu thử nào tan ra đồng thời có khí mầu vàng lục, mùi hắc bày ra nhận ra lọ đựng MnO2 vì: MnO2 + 4HCl → MnCl2 + Cl2↑Vàng lục + 2H2O 14 2) Chỉ dựng một thuốc thử duy nhất, hãy nhận biết các dung dịch mất nhãn : NH 4Cl, MgCl2, FeCl2, ZnCl2, CuCl2. Viết các phương trình phản ứng xảy ra. Giải Trích ở mỗi lọ 1 ít hóa chất làm mẫu thử , rồi lần lượt cho vào các ống nghiệm đã được đánh dấu. Sau đó cho dung dịch NaOH đến dư vào các ống nghiệm đựng mẫu thử. - Mẫu thử nào có bọt khí mùi khai thoát ra:nhận ra lọ đựng dung dịch NH4Cl vì NH4Cl + NaOH → NaCl + NH3↑Khai + H2O - Mẫu thử nào cho kết tủa trắng : nhận ra lọ đựng dung dịch MgCl2 vì: MgCl2 + 2NaOH → 2NaCl + Mg(OH)2↓ trắng - Mẫu thử nào cho kết tủa trắng xanh và hóa đỏ nâu ngoài không khí: nhận ra lọ đựng dung dịch FeCl2 vì: FeCl2 + 2NaOH → 2NaCl + Fe(OH)2↓ trắng xanh 4Fe(OH)2 + 2H2O + O2 → 4Fe(OH)3↓ Đỏ nâu - Mẫu thử nào cho kết tủa trắng sau tan : nhận ra lọ đựng dung dịch ZnCl2 vì: ZnCl2 + 2NaOH → 2NaCl + Zn(OH)2↓ trắng Zn(OH)2 + 2NaOH → Na2ZnO2 tan + 2H2O - Mẫu thử nào cho kết tủa xanh lam : nhận ra lọ đựng dung dịch CuCl2 vì: CuCl2 + 2NaOH → 2NaCl + Cu(OH)2 Xanh lam 3) KHÔNG SỬ DỤNG THUỐC THỬ NÀO KHÁC 1) Không thêm chất khác hãy nêu phương pháp nhận biết các lọ chất mất nhãn sau đây: dd Na2CO3, ddBaCl2, dd H2SO4, dung dịch HCl. Giải Trích ở mỗi lọ 1 ít hóa chất làm mẫu thử khác nhau, rồi lần lượt cho mẫu thử này phản ứng với các mẫu thử còn lại, ta được kết quả như bảng sau: Na2CO3 Na2CO3 BaCl2 H2SO4 HCl    BaCl2  H2SO4    - HCl  - - Nhận xét : Từ bảng trên ta thấy: - Mẫu thử nào phản ứng với các mẫu thử còn lại cho 1 kết tủa và 2 khí nhận ra lọ đựng dung dịch Na2CO3. - Mẫu thử nào phản ứng với các mẫu thử còn lại cho 2 kết tủa nhận ra lọ đựng dung dịch BaCl2. - Mẫu thử nào phản ứng với các mẫu thử còn lại cho 1 kết tủa và 1 khí nhận ra lọ đựng dung dịch H2SO4. - Mẫu thử nào phản ứng với các mẫu thử còn lại cho 1 khí nhận ra lọ đựng dung dịch HCl. Các phương trình hóa Na2CO3 + BaCl2  BaSO4  + 2NaCl Na2CO3 + H2SO4  Na2SO4 + H2O + CO2  Na2CO3 + 2HCl  2NaCl + H2O + CO2  H2SO4 + BaCl2  BaSO4  + 2HCl 2) Có 5 lọ đựng 5 dung dịch không nhãn gồm: Na2CO3, BaCl2, MgCl2, H2SO4 . Không được sử dung hóa chất nào khác hãy nhận biết các hóa chất trên bằng phương pháp hóa học. 15 Giải Trích ở mỗi lọ 1 ít hóa chất làm mẫu thử khác nhau, rồi lần lượt cho mẫu thử này phản ứng với các mẫu thử còn lại, ta được kết quả như bảng sau: Na2CO3 BaCl2 MgCl2 H2SO4 Na2CO3    BaCl2   MgCl2  H2SO4   Nhận xét: Từ bẳng trên ta thấy: - Mẫu thử nào tác dụng với các mẫu thử còn lại cho 2 kết tủa 1 khí là : Na2CO3 - Mẫu thử nào tác dụng với các mẫu thử còn lại cho 2 kết tủa là : BaCl2 - Mẫu thử nào tác dụng với các mẫu thử còn lại cho 1 kết tủa 1 khí là : H2SO4 - Mẫu thử nào tác dụng với các mẫu thử còn lại cho 1 kết tủa là : MgCl2 Các phương trình hóa Na2CO3 + BaCl2  BaCO3 + 2NaCl Na2CO3 + H2SO4  Na2SO4 + H2O + CO2  Na2CO3 + MgCl2  2NaCl + MgCO3 H2SO4 + BaCl2  BaSO4 + 2HCl Bài tập tự luyện: 1) Bằng phương pháp hóa học, hãy phân biệt các chất sau : a) Các khí : CO2, SO2, Cl2, H2, O2, HCl. b) Các chất rắn : bột nhôm, bột sắt, bột đồng, bột Ag. c) Các chất rắn : BaCO3, MgCO3, NaCl, Na2CO3, ZnCl2 ( chỉ được lấy thêm một chất khác ). d) Các dung dịch: Na2CO3, NaCl, Na2SO4, NaNO3, BaCl2. e) Các dung dịch : NaHSO4, Na2CO3, Na2SO3, Na2S, BaCl2 ( chỉ được dùng thêm quỳ tím ). g) Các dung dịch : HCl, HNO3, NaOH, AgNO3, NaNO3, HgCl2 ( được dùng thêm 1 kim loại ). 2) Có 3 cốc đựng các chất: Cốc 1: NaHCO3 và Na2CO3 Cốc 2: Na2CO3 và Na2SO4 Cốc 3: NaHCO3 và Na2SO4 Chỉ được dùng thêm 2 thuốc thử nhận biết ra từng cốc? Viết phương trình phản ứng. 3) Nêu phương pháp hóa học để phân biệt các chất khí sau đây: a) NH3, H2S, HCl, SO2 ; c) NH3, H2S, Cl2, NO2, NO. b) Cl2, CO2, CO, SO2, SO3. ; d) O2, O3, SO2, H2, N2. 4) Nhận biết các chất sau đây ( không được lấy thêm chất khác ) a) dung dịch AlCl3, dd NaOH. ( tương tự cho muối ZnSO4 và NaOH ) b) các dung dịch : NaHCO3, HCl, Ba(HCO3)2, MgCl2, NaCl. c) các dung dịch : NaCl, H2SO4, CuSO4, BaCl2, NaOH. d) các dung dịch : BaCl2, HCl, H2SO4, K3PO4. 5) Nhận biết sự có mặt của mỗi chất sau đây trong một hỗn hợp a) Hỗn hợp khí : CO2, SO2, H2, O2. b) Hỗn hợp khí : CO, CO2, SO2, SO3, H2. 16 c) Dung dịch loãng chứa hỗn hợp: HCl, H2SO4 , HNO3. d) Dung dịch hỗn hợp : Cu(NO3)2, AlCl3, BaCl2. e) Hỗn hợp bột gồm: Al, Zn, Fe, Cu. 6) Nhận biết bằng phương pháp hóa học a) Các chất rắn: Na2O, Al2O3, Fe2O3 ( chỉ dùng nước ). b) Các hỗn hợp: (Al + Al2O3) , ( Fe + Fe2O3) , ( FeO + Fe2O3). c) Các hỗn hợp: ( Fe + Fe2O3) , ( Fe + FeO) , ( FeO + Fe2O3). d) Các hỗn hợp: ( H2 + CO2) , ( CO2 + SO2) , ( CH4 + SO2 ). 7) Có 3 muối khác nhau, mỗi muối chứa một gốc và một kim loại khác nhau ( có thể là muối trung hòa hoặc muối axit) được ký hiệu A,B,C. Biết : A + B  có khí bay ra. B + C  có kết tủa. A + C  vừa có kết tủa vừa có khí bay ra. Hãy chọn 3 chất tương ứng với A,B,C và viết các phương trình hóa học xảy ra. 8) Bằng phương pháp hoá học làm thế nào để nhận ra sự có mặt của mỗi khí trong hỗn hợp gồm : CO, CO2, SO2, SO3. CHUYÊN ĐỀ 2: TÁCH - TINH CHẾ CÁC CHẤT I- KIẾN THỨC CẦN NHỚ 1> Bước 1: Chọn chất X chỉ tác dụng với A (mà không tác dụng với B) để chuyển A thành AX ở dạng kết tủa, bay hơi hoặc hoà tan; tách khỏi B (bằng cách lọc hoặc tự tách). 2> Bước 2: Điều chế lại chất A từ AX * Sơ đồ tổng quát: Y AX tan :    A ( taùi taïo ) A + X Hoãn hôïp    B B  ,  :( thu tröïc tieáp B) Một số chú ý : - Đối với hỗn hợp rắn : X thường là dung dịch để hoà tan chất A. - Đối với hỗn hợp lỏng ( hoặc dung dịch ): X thường là dung dịch để tạo kết tủa hoặc khí. - Đối với hỗn hợp khí : X thường là chất để hấp thụ A ( giữ lại trong dung dịch). - Ta chỉ thu được chất tinh khiết nếu chất đó không lẫn chất khác cùng trạng thái. 3) Làm khô khí : Dùng các chất hút ẩm để làm khô các khí có lẫn hơi nước. 17 - Nguyên tắc : Chất dùng làm khô có khả năng hút nước nhưng không phản ứng hoặc sinh ra chất phản ứng với chất cần làm khô, không làm thay đổi thành phần của chất cần làm khô. Ví dụ : không dùng H2SO4 đ để làm khô khí NH3 vì NH3 bị phản ứng : 2NH3 + H2SO4  (NH4)2SO4 Không dùng CaO để làm khô khí CO2 vì CO2 bị CaO hấp thụ : CO2 + CaO  CaCO3 - Chất hút ẩm thường dùng: Axit đặc (như H2SO4 đặc ) ; P2O5 (rắn ) ; CaO(r) ; kiềm khan , muối khan ( như NaOH, KOH , Na2SO4, CuSO4, CaSO4 … ) II- BÀI TẬP ÁP DỤNG VÀ NÂNG CAO Bài 1: Tách các chất ra khỏi hỗn hợp gồm : SiO2, ZnO, Fe2O3 . Bài 2 : Một hỗn hợp gồm Al, Fe, và Ag. Bằng phương pháp hóa học hãy tách riêng từng kim loại ra khỏi hỗn hợp. Bài 3: Trình bày phương pháp hóa học để tách riêng các muối từ hỗn hợp chất rắn gồm BaCl2, FeCl3 và AlCl3 . Bài 4: Chỉ dùng một hoá chất duy nhất, hãy tách: a. Tách FeO ra khỏi hỗn hợp FeO, Cu, Fe b. Ag2O ra khỏi hổn hợp Ag2O, SiO2, Al2O3 Bài 5: Có một hỗn hợp chứa các kim loại : Fe; Al; Cu. Hãy trình bầy phương pháp hóa học để tách từng kim loại ra khỏi hỗn hợp mà không làm thay đổi khối lượng. Bài 6: Bằng phương pháp hóa học, hãy tách riêng Al2O3 ra khỏi hỗn hợp gồm Al2O3, Fe2O3 và SiO2. Bài 7: Chỉ được dùng thêm mô ̣t thuốc thử hãy nêu phương pháp hóa học nhâ ̣n biết các dung dịch sau: Fe2(SO4)3, FeSO4, Al2(SO4)3, Na2SO4, MgSO4, (NH4)2SO4 Bài 8 : Có hỗn hợp Na, Ba, Fe, Cu. Bằng phương pháp hóa học hãy tách riêng mỗi kim loại ra khỏi hỗn hợp (khối lượng mỗi kim loại không thay đổi). Bài 9: Có một hỗn hợp gồm các oxit: SiO2, Al2O3, Fe2O3, CuO. Hãy trình bày phương pháp hoá học để tách riêng từng oxit. Bài 10: Cho hỗn hợp X gồm: Ba; Na; CuO và Fe2O3. Trình bày phương pháp tách thu lấy từng kim loại từ hỗn hợp X và viết các phương trình phản ứng xảy ra. Bài 11: Bằng phương pháp hoá học, hãy tách các oxit ra khỏi hỗn hợp Al2O3, MgO, CuO. (Khối lượng các oxit trước và sau quá trình tách là không đổi). Bài 12: Có hỗn hợp gồm các muối khan Na 2SO4, MgSO4, BaSO4, Al2(SO4)3. Chỉ dùng thêm quặng pirit, nước, muối ăn (các thiết bị, điều kiện cần thiết coi như có đủ). Hãy trình bày phương pháp tách Al2(SO4)3 tinh khiết ra khỏi hỗn hợp. Bài 13: Cho hỗn hợp gồm: Al2O3, CuO, CuCl2, AlCl3. Bằng phương pháp hoá học hãy tách các chất trên ra khỏi hỗn hợp. Viết các PTHH trong quá trình tách các chất Bài 14: Có hỗn hợp rắn ở dạng bột gồm: CuO, Al2O3, SiO2, BaCl2 và FeCl3. Bằng phương pháp hoá học hãy tách các chất trên ra khỏi hỗn hợp. Viết các PTHH trong quá trình tách các chất Bài 15.Trình bày phương pháp hóa học để tách riêng các muối từ hỗn hợp chất rắn gồm: BaCl2, FeCl3 và AlCl3. Bài 16) Một loại muối ăn có lẫn các tạp chất CaCl 2, MgCl2, Na2SO4, MgSO4, CaSO4. Hãy trình bày cách loại bỏ các tạp chất để thu được muối ăn tinh khiết. Bài 17) Hãy thực hiện phương pháp hóa học để : a) Tinh chế muối ăn có lẫn : Na2SO4, NaBr, MgCl2, CaCl2, CaSO4 b) Tinh chế muối ăn có lẫn: CaCl 2, MgCl2,CaSO4, MgSO4, Na2SO4, Mg(HCO3)2, Ca(HCO3)2. 18 c) Chuyển hóa hỗn hợp CO và CO2 thành CO2 ( và ngược lại ). Bài 18) a) Trong công nghiệp, khí NH3 mới điều chế bị lẫn hơi nước. Để làm khô khí NH 3 người ta có thể dùng chất nào trong số các chất sau đây : H 2SO4 đặc , P2O5, Na , CaO, KOH rắn ? Giải thích? b) Khí hiđroclorua HCl bị lẫn hơi nước, chọn chất nào để loại nước ra khỏi hiđroclorua : NaOH rắn, P2O5, CaCl2 khan , H2SO4 đặc. c) Các khí CO, CO2, HCl đều lẫn nước. Hãy chọn chất để làm khô mỗi khí trên : CaO, H2SO4 đặc, KOH rắn , P2O5. Giải thích sự lựa chọn. d) Trong PTN điều chế Cl2 từ MnO2 và HCl đặc, nên khí Cl2 thường lẫn khí HCl và hơi nước. Để thu được Cl2 tinh khiết người ta dẫn hỗn hợp đi qua 2 bình mắc nối tiếp nhau, mỗi bình đựng một chất lỏng. Hãy xác định chất đựng trong mỗi bình. Giải thích bằng PTHH. Bài 19) Tách riêng mỗi chất ra khỏi hỗn hợp sau: a) Bột Cu và bột Ag. ; e) Hỗn hợp rắn: AlCl3, FeCl3, BaCl2 . b) Khí H2, Cl2, CO2. ; g) Cu, Ag, S, Fe . c) H2S, CO2, hơi H2O và N2. ; h) Na2CO3 và CaSO3 ( rắn). d) Al2O3, CuO, FeS, K2SO4 . ; i) Cu(NO3)2, AgNO3 ( rắn). CHUYÊN ĐỀ 3 ĐIỀU CHẾ CÁC CHẤT VÔ CƠ I- KIẾN THỨC CẦN NHỚ 1) Phương pháp chung: B1: B2: B3: B4: Phân loại các nguyên liệu, các sản phẩm cần điều chế. Xác định các quy luật pư thích hợp để biến các nguyên liệu thành sản phẩm. Điều chế chất trung gian ( nếu cần ) Viết đầy đủ các PTHH xảy ra. 2- Tóm tắt phương pháp điều chế: TT Loại chất cần điều chế Phương pháp điều chế ( trực tiếp) 19 1 Kim loại 1) Đối với các kim loại mạnh ( từ K  Al): + Điện phân nóng chảy muối clorua, bromua …   2R + xCl2 2RClx  ñpnc + Điện phân oxit: ( riêng Al)   4Al + 3O2 2Al2O3  ñpnc 2) Đối với các kim loại TB, yếu ( từ Zn về sau): +) Khử các oxit kim loại ( bằng : H2, CO , C, CO, Al … ) + ) Kim loại + muối  muối mới + kim loại mới. + ) Điện phân dung dịch muối clorua, bromua …   2R + xCl2 2RClx  ñpdd ( nước không tham gia pư ) 0 1 ) Kim loại + O2  t oxit bazơ. 2) Bazơ KT  t oxit bazơ + nước. 3 ) Nhiệt phân một số muối: Vd: CaCO3  t CaO + CO2  0 2 Oxit bazơ 0 0 1) Phi kim + O2  t oxit axit. 2) Nhiệt phân một số muối : nitrat, cacbonat, sunfat … Vd: CaCO3  t CaO + CO2 3) Kim loại + axit ( có tính oxh) : muối HT cao Vd: Zn + 4HNO3  Zn(NO3)2 + 2H2O + 2NO2  4) Khử một số oxit kim loại ( dựng C, CO, ...) C + 2CuO  t CO2 + 2Cu 5) Dựng các phản ứng tạo sản phẩm không bền: Ví dụ : CaCO3 + 2HCl  CaCl2 + H2O + CO2  0 3 Oxit axit 0 4 Bazơ KT 5 Bazơ tan 6 Axit 7 Muối + ) Muối + kiềm  muối mới + Bazơ mới. 1 ) Kim loại + nước  dd bazơ + H2  2) Oxit bazơ + nước  dung dịch bazơ. 3 ) Điện phân dung dịch muối clrorua, bromua.    2NaOH + H2 + Cl2 2NaCl + 2H2O  ñpdd m.n 4) Muối + kiềm  muối mới + Bazơ mới. 1) Phi kim + H2  hợp chất khí (tan / nước  axit). 2) Oxit axit + nước  axit tương ứng. 3) Axit + muối  muối mới + axit mới. 4) Cl2, Br2…+ H2O ( hoặc các hợp chất khí với hiđro). 1) dd muối + dd muối  2 muối mới. 2) Kim loại + Phi kim  muối. 3) dd muối + kiềm  muối mới + Bazơ mới. 4 ) Muối + axit  muối mới + Axit mới. 5 ) Oxit bazơ + axit  muối + Nước. 6) Bazơ + axit  muối + nước. 7) Kim loại + Axit  muối + H2  ( kim loại trước H ). 8) Kim loại + dd muối  muối mới + Kim loại mới. 9) Oxit bazơ + oxit axit  muối ( oxit bazơ phải tan). 10) oxit axit + dd bazơ  muối + nước. 11) Muối Fe(II) + Cl2, Br2  muối Fe(III). 20