Giáo án dạy thêm hóa lớp 11Ngày 12/9/2012 Buổi 1: (3 tiết)

Ôn tập hóa học lớp 10:Phản ứng oxi hóa – khử, giải toán bằng phương pháp giải cho nhận electron. I. Mục đích yêu cầu: - Học sinh nắm được cách xác định số oxi hóa của các nguyên tố, pp cân bằng một phản ứng oxi hóa – khử từ đơn giản đến phức tạp.- Học sinh biết giải bài tập dựa theo định luật bảo toàn electron II. chuẩn bị: Hệ thống câu hỏi, bài tậpIII. Tiến hành:A. Lý thuyết cần nắm: 1. Cân bằng phản ứng oxi hóa – khử:- Xác định số oxi hóa của các nguyên tố dựa theo 4 quy tắc đã được học ở lớp 10Ngoài ra lưu ý thêm: Kim loại luôn có số oxi hóa dương trong các hợp chất, kim loại nhóm Ia, Iia, IIIa, có số oxi hóa bằng số thứ tự nhóm, một số kim loại và phi kim có nhiều số oxi hóa khác nhau trong các hợp chất Ví dụ: Fe ( +2, +3), Cr (+2, +3, +4, +6), Mn (+2, +4, +6, +7), Sn (+ 2, +4), Pb (+2, +4), N (-3, +1,+2, +3, +4, +5), S (-2, +4, +6), Cl, Br, I (-1, +1, +3, +5, +7)…Đặc biệt nếu muốn xác định chính xác số oxi hóa các nguyên tố trong các hợp chất tốt nhất nên viết được công thức cấu tạo của hợp chất.Ví dụ: CaOCl2 O – Cl( +1)

Ca Cl( -1)

Cân bằng phản ứng oxh – khB1: Xác định số oxh của các chất.B2: Lập PT oxh ,PT khử.B3: Cân bằng e : e nhường =  e nhận.B4: Đặt hệ số vào PTHH và cân bằng các chất còn lại.Bài tập vận dụng: 1. Cân bằng phản ứng sau (bằng phương pháp thăng bằng electron) . Cho biết chất oxi hóa , chất khử

a.     Fe + HCl   FeCl2 + H2

b.     Cl2 + KOH  KCl + KClO3 + H2Oc.      KMnO4   K2MnO4 + MnO2 + O2

d.     HCl + MnO2  MnCl2 +Cl2 + H2Oe.      Fe3O4 + HNO3  FeNO3 + NO + H2Of.       SO2 + KMnO4 + H2O  K2SO4 + MnSO4 + H2SO4

g.     CuS + HNO3   Cu(NO3)3 +CuSO4 + NO + H2Oh.     FexOy + H2SO4   Fe2(SO4)3 +SO2 + H2Oi.       H2S + + KMnO4 + H2SO4loãng   K2SO4 + MnSO4 + S + H2Oj.       CH3 – CH=CH2 + KMnO4 + H2O   CH3 – CH - CH2 + KOH + MnO2

                    OH   OH

1

2. Lập PTHH của các phản ứng oxi hóa – khử sau đây bằng phương pháp thăng bằng electrona. ChoMnO2 tác dụng với dung HCl đặc ,thu được Cl2 , MnCl2 , và H2Ob. Cho Cu tác dụng với dung dịch HNO3 đặc,nóng thu được Cu(NO3)2 , NO2 , H2Oc. Cho Mg tác dụng với dung dịch H2SO4 đặc,nóng thu được MgSO4, S , H2O3. Viết PTHH của của các phản ứng biểu diễn các chuyển đổi sau:a. KMnO4   O2   SO2   H2SO4

b.  KMnO4   Cl2   HCl  H2O          Trong các phản ứng trên , phản ứng nào là phản ứng oxi hóa-khử ?4. Cân bằng phương trình hóa học của các phản ứng oxi hóa khử sau bằng phương pháp thăng bằng electron và cho biết chất khử , chất oxi hóa ở mỗi phản ứng :a. Al + Fe3O4   Al2O3 + Feb. FeSO4 + KMnO4 + H2SO4  Fe2(SO4)3 + MnSO4 + K2SO4 + H2Oc. FeS2 + O2   Fe2O3 + SO2

d. KClO3   KCl + O2

e. Cl2 + KOH   KCl + KClO3 + H2O5. Cho phản ứng

     Mg + HNO3(l)   Mg(NO3)2 + NO + H2Oa.     Cân bằng Phương trình trên bằng phương pháp thăng bằng electron.b.     Xác định sự khử , sự oxi hóa

Giải bài toán của phản ứng oxi hóa - khử dựa theo pp cho nhận e:Quy tắc số mol e cho luôn bằng số mol e nhận: Khi áp dụng phương pháp này cần nhận định đúng trạng thái đầu và trạng thái cuối của các chất oxi hóa và chất khử, nhiều khi không quan tâm đến cân bằng hóa học xảy ra. Có nhiều quá trình trung gian không ảnh hưởng đến bài toán có thể bỏ qua các quá trình trung gian đó.Giáo viên hướng dẫn học sinh viết pt bán oxi hóa – khử; pt ion electronBài tập vận dụng: Bài 1: Chia hỗn hợp hai kim loại A, B có hóa trị không đổi thành hai phần bằng nhau. Phần 1 hòa tan hết trong dung dịch HCl, thu được 1,792 lít khí H2 (đktc). Phần 2 nung trong oxy thu được 2,84 gam hỗn hợp các oxit. Khối lượng hỗn hợp hai kim loại trong hỗn hợp đầu là:

A. 1,56 gam B. 3,12 gam C. 2,2 gam D. 1,8 gamGiải: Đặt công thức chung của hai kim loại A, B là M, có hóa trị n.Phần 1:

e (M nhường) = e (H+ nhận)

0,16 Phần 2: e (M nhường) = e (O2 nhận)

2

a 4a e (H+ nhận) = e (O2 nhận) 4a = 0,16 a = 0,04 mol O2.Gọi m là khối lượng của M trong mỗi phần.

Ta có: m + 0,04.32 = 2,84 m = 1,56 gamVậy, khối lượng hỗn hợp hai kim loại trong hỗn hợp đầu là:

2.m = 2. 1,56 = 3,12 gamChọn đáp án B.Bài 2: Hòa tan 7,84 gam Fe vào 200 ml dung dịch hỗn hợp hai acid HCl 0,15M và H2SO4 0,25M thấy thoát ra V lít khí H2 (đktc). Giá trị của V là:

A. 1,456 lít B. 0,45 lít C. 0,75 lít D. 0,55 lítGiải: Sự oxy hóa sắt: Fe – 2e Fe2+

0,28 (mol)

Tổng số mol electron sắt nhường là:e (nhường) = 0,28 mol.Tổng số mol H+ là: nH

+ = 0,2.0,15+0,2.0,25.2=0,13 mol.Sự khử H+: 2H+ + 2e H2

0,13 0,13 0,065Tổng số mol H+ nhận là: : e (nhận) = 0,13 mol.Ta thấy : e (nhường) > e (nhận) Sắt dư và H+ đã chuyển hết thành H2.Vậy thể tích khí H2 (đktc) là: V=22,4.0,065=1,456 lít.Chọn đáp án A.

Bài 3: Hỗn hợp X gồm hai kim loại A và B đứng trước H trong dãy điện hóa và có hóa trị không đổi trong các hợp chất. Chia m gam X thành hai phần bằng nhau:

- Phần 1: Hòa tan hoàn toàn trong dung dịch chứa axit HCl và H2SO4 loãng tạo ra 3,36 lít khí H2.

- Phần 2: Tác dụng hoàn toàn với dung dịch HNO3 thu được V lít khí NO (sản phẩm khử duy nhất).

Biết các thể tích khí đo ở điều kiện tiêu chuẩn. Giá trị của V là: A. 2,24 lít. B. 3,36 lít. C. 4,48 lít. D. 6,72 lít.

Giải: Đặt hai kim loại A, B là M.

- Phần 1: M + nH+ Mn+ + (1)

- Phần 2: 3M + 4nH+ + nNO3 3Mn+ + nNO + 2nH2O (2)

Theo (1): Số mol e của M cho bằng số mol e của 2H+ nhận;Theo (2): Số mol e của M cho bằng số mol e của N+5 nhận.Vậy số mol e nhận của 2H+ bằng số mol e nhận của N+5.

2H+ + 2e H2 và N+5 + 3e N+2

0,3 0,15 mol 0,3 0,1 mol VNO = 0,122,4 = 2,24 lít. Chọn đáp án A.

Bài 4: Cho 3 kim loại Al, Fe, Cu vào 2 lít dung dịch HNO3 phản ứng vừa đủ thu được 1,792 lít khí X (đktc) gồm N2 và NO2 có tỉ khối hơi so với He bằng 9,25. Nồng độ mol/lít HNO3 trong dung dịch đầu là:

3

A. 0,28M. B. 1,4M. C. 1,7M. D. 1,2M.

Giải: Ta có:

là trung bình cộng khối lượng phân tử của hai khí N2 và NO2 nên:

và 2NO3 + 12H+ + 10e N2 + 6H2O

0,48 0,4 0,04 (mol) NO3

+ 2H+ + 1e NO2 + H2O 0,08 0,04 0,04 (mol)

(mol)

Chọn đáp án A.

Bài 5: Hòa tan hết 29,6 gam hỗn hợp X gồm Fe, Mg, Cu theo tỉ lệ mol 1:2:3 bằng H2SO4 đặc nguội được dung dịch Y và 3,36 lít SO2 (đktc). Cô cạn dung dịch Y được khối lượng muối khan là:

A. 38,4 gam B. 21,2 gam C. 43,4 gam D. 36,5 gamGiải: Gọi x là số mol Fe trong hỗn hợp X, nMg = 2x, nCu=3x.

56x+24.2x+64.3x=29,6 x= 0,1 mol. nFe = 0,1 mol, nMg=0,2 mol, nCu=0,3 mol

Do acid H2SO4 đặc nguội, nên sắt không phản ứng.SO4

2- + 2e S+4

0,3

Theo biểu thức: mmuối=mCu +mMg + = mCu +mMg + 96. e (trao đổi)

=64.0,3+24.0,2 +96. 0,3 = 38,4 gam.

Chọn đáp án A.Bài 6: Cho 5,94g Al tác dụng vừa đủ với dung dịch H2SO4 đặc nóng thu được 1,848 lít sản phẩm ( X ) có lưu huỳnh ( đktc), muối sunfat và nước. Cho biết ( X ) là khí gì trong hai khí SO2, H2S ?

A. H2S B. SO2 C. Cả hai khí D. SGiải: nAl = 5,94 : 27 = 0,22 mol

nX = 1,848 : 22,4 = 0,0825 molQuá trình oxy hóa Al : Al - 3e Al3+

0,22 0,66ne (cho) = 0,22.3 = 0,66 mol

Quá trình khử S6+ : S+6 + ( 6-x )e Sx 0,0825(6-x) 0,0825

ne (nhận) = 0,0825(6-x) mol( x là số oxy hóa của S trong khí X )

4

Áp dụng định luật bảo toàn electron, ta có : 0,0825(6-x) = 0,66 x = -2Vậy X là H2S ( trong đó S có số oxy hóa là -2). Chọn đáp án A.

Bài 7: Hòa tan 15 gam hỗn hợp X gồm hai kim loại Mg và Al vào dung dịch Y gồm HNO3 và H2SO4 đặc thu được 0,1 mol mỗi khí SO2, NO, NO2, N2O. Phần trăm khối lượng của Al và Mg trong X lần lượt là:

A. 63% và 37%. B. 36% và 64%. C. 50% và 50%. D. 46% và 54%.Giải: theo đề Ta có:

24 nMg x + 27nAl= 15. (1)Quá trình oxy hóa:

Mg Mg2+ + 2e Al Al3+ + 3enMg 2.nMg nAl 3.nAl

Tổng số mol e nhường bằng (2.nMg + 3.nAl).Quá trình khử:

N+5 + 3e N+2 2N+5 + 24e 2N+1

0,3 0,1 0,8 0,2N+5 + 1e N+4 S+6 + 2e S+4

0,1 0,1 0,2 0,1 Tổng số mol e nhận bằng 1,4 mol.Theo định luật bảo toàn electron:

2.nMg+ 3.nAl = 1,4 (2)Giải hệ (1), (2) ta được: nMg = 0,4 mol ; nAl = 0,2 mol.

%Mg = 100% 36% = 64%. Đáp án B.Bài 8: Một hỗn hợp X có khối lượng 18,2g gồm 2 Kim loại A (hóa trị 2) và B (hóa trị 3). Hòa tan X hoàn toàn trong dung dịch Y chứa H2SO4 và HNO3. Cho ra hỗn hợp khí Z gồm 2 khí SO2 và N2O. Xác định 2 kim loại A, B (B chỉ co thể là Al hay Fe). Biết số mol của hai kim loại bằng nhau và số mol 2 khí SO2 và N2O lần lượt là 0,1 mol mỗi khí.

A. Cu, Al B. Cu, Fe C. Zn, Al D. Zn, FeGiải: Quá trình khử hai anion tạo khí là:

4H+ + SO42- + 2e SO2 + 2H2O

0,2 0,1 10H+ + 2NO3

– + 8e N2O + 5H2O0,8 0,1

e (nhận) = 0,2 + 0,8 = 1 molA - 2e A2+

a 2a B - 3e B3+

b 3b e (cho) = 2a + 3b = 1 (1)

Vì số mol của hai kim loại bằng nhau nên: a = b (2)

5

Giải ( 1), (2 ) ta có a = b = 0,2 molVậy 0,2A + 0,2B = 18,2 A + B = 91 A là Cu và B là Al.

Bài 9: Hòa tan hết hỗn hợp bột gồm 6,5 gam Zn và 4,8 gam Mg cần V ml dung dịch Y chứa CuSO4 0,5 M và AgNO3 0,2 M. Giá trị của V là:

A. 200 B. 300 C. 400 D. 500Giải: nZn=0,1 mol, nMg=0,2 mol. Gọi V lít là thể tích dung dịch.

Zn - 2e Zn2+ Cu2+ +2e Cu0,1 0,2 0,5V1V

Mg -2e Mg2+ Ag+ +1e Ag0,2 0,4 0,2V0,2V

e (nhường)=0,2+0,4=0,6 mol e (nhận)=0,2V+V=1,2V molĐể hỗn hợp bột bị hòa tan hết thì: e (nhường)= e (nhận) 1,2V=0,6 V=0,5 lít = 500 ml. Đáp án D.

Bài 10: Một hỗn hợp X gồm Al và Fe có khối lượng 8,3g. Cho X vào 1lit dung dịch A chứa AgNO3 0,1M và Cu(NO3)2 0,2M. Sau khi phản ứng kết thúc được chất rắn B (hoàn toàn không tác dụng với dung dịch HCl) và dung dịchC (hoàn toàn không có màu xanh của Cu2+). Tính khối lượng chất rắn B và %Al trong hỗn hợp.

A. 23,6g; %Al = 32,53 B. 24,8g; %Al = 31,18C. 28,7g; %Al = 33,14 D. 24,6g; %Al = 32,18

Giải: Chiều sắp xếp các cặp oxy hóa khử trong dãy điện hóa:

- Ag bị khử trước Cu2+; dung dịch bị mất hết màu xanh của Cu2+ nên Cu2+ và Ag+ đều bị khử hết tạo Ag và Cu kim loại.- Al phản ứng xong rồi đến Fe; chất rắn B không phản ứng với HCl, do đó Al và Fe đã phản ứng hết.Vậy, hỗn hợp B gồm Cu và Ag mB = mCu + mAg

nAg = 0,1mol ; nCu = 0,2mol mB = 0,1x108 + 0,2x64 = 23,6(g)

Gọi hỗn hợp X (1)

Quá trình nhường e: Al - 3e → Al3+

x 3x Fe - 2e → Fe2+ ∑ e nhường = 3x + 2y(mol) y 2yQuá trình nhận e: Cu2+ + 2e → Cu

0,2 0,4 Ag+ + e → Ag ∑ e nhận = 0,4 + 0,1 = 0,5(mol) 0,1 0,1Theo ĐLBT electron: ∑ e nhường = ∑ e nhận ↔ 3x + 2y = 0,5 (2)

6

Từ (1) và (2), suy ra:

Vậy đáp án đúng là A.Bài 11: Hỗn hợp A gồm 2 kim loại R1, R2 có hoá trị x, y không đổi (R1, R2 không tác dụng với nước và đứng trước Cu trong dãy hoạt động hóa học của kim loại). Cho hỗn hợp A phản ứng hoàn toàn với dung dịch HNO3 dư thu được 1,12 lít khí NO duy nhất ở đktc. Nếu cho lượng hỗn hợp A trấn phản ứng hoàn toàn với dung dịch HNO3 thì thu được bao nhiêu lít N2. Các thể tích khí đo ở đktc.

A. 0,224 lít. B. 0,336 lít. C. 0,448 lít. D. 0,672 lít.Giải   : Trong bài toán này có 2 thí nghiệm:

TN1: R1 và R2 nhường e cho Cu2+ để chuyển thành Cu sau đó Cu lại nhường e cho để thành (NO). Số mol e do R1 và R2 nhường ra là

+ 3e

0,15

TN2: R1 và R2 trực tiếp nhường e cho để tạo ra N2. Gọi x là số mol N2, thì số mol e thu vào là

2 + 10e 10x x mol

Ta có: 10x = 0,15 x = 0,015 2N

V = 22,4.0,015 = 0,336 lít. Đáp án B.Bài 12: Hòa tan hoàn toàn 17,4 gam hỗn hợp 3 kim loại Al, Fe, Mg trong dung dịch HCl thấy thoát ra 13,44 lit khí. Nếu cho 8,7 gam hỗn hợp tác dụng dung dịch NaOH dư thu được 3,36 lit khí (đktc). Vậy cho 34,8 gam hỗn hợp trên tác dụng với dung dịch CuSO4 dư, lọc lấy toàn bộ chất rắn thu được sau phản ứng tác dụng với dung dịch HNO3 nóng, dư thì thu được V lit khí NO2. Thể tích khí NO2 (đktc) thu được là:

A. 26,88l B. 53,76l C. 13,44l D. 44,8l

Giải: 2H13,44

n 0,6(mol)22,4

Xét toàn bộ quá trình phản ứng thì: Al, Mg, Fe nhường e; H+(HCl), Cu2+ nhận e.Mà: 2H+ + 2e → H2; Cu2+ + 2e → Cu đều nhận 2 electron.Nên ∑ e(H+) nhường = ∑ e(Cu2+) nhận 2

2H CuCun n n

Quá trình nhận e của HNO3: 5 4

N e N

∑ e( 5N ) nhận = ∑ e(Cu) nhường

Trong 34,8g hỗn hợp: 2NO Cun 2n 2.0,6.2 2,4(mol)

2NOV 2, 4.22,4 53,76(l) . Đáp án B.

7

Bài 12: Đốt cháy a gam FeS trong O2 dư, thu khí SO2. Trộn SO2 với 1 lượng O2 rồi nung hỗn hợp có xúc tác V2O5 được hỗn hợp khí X. Cho X vào dung dịch nước brôm, vừa hết 0,08 mol Br2 và thu được dung dịch Y. Cho Y tác dụng với dung dịch NaOH để trung hòa hết lượng axit có trong Y vừa hết 0,8mol NaOH. Tính a.

A. 24,64g B.25,52g C. 26,25g D. 28,16gGiải: X có thể tác dụng với nước brom nên X còn chứa SO2.

Gọi số mol của SO2 và SO3 trong hỗn hợp X lần lượt là x và y.

Quá trình nhường e: 4 6S 2e N

x 2x x

Quá trình nhận e: Br2 + 2e → 2Br-

0,08 0,16 0,16Theo ĐLBT electron: 2x = 0,16 ↔ x = 0,08Dung dịch Y có: HBr: 0,16 mol ; H2SO4:(x + y) mol 2H OH H O

0,8 ← 0,8 0,16 + 2(x + y) = 0,8 ↔ x + y = 0,32 y = 0,24

2SO FeSn x y 0,32(mol) n 0,32(mol) FeSm 0,32.88 28,16(g) . Chọn đáp án D.

Bài 13: Trộn 60 gam bột Fe với 30 gam bột lưu huỳnh rồi đun nóng (không có không khí) thu được chất rắn A. Hoà tan A bằng dung dịch axit HCl dư được dung dịch B và khí C. Đốt cháy C cần V lít O2 (đktc). Biết các phản ứng xảy ra hoàn toàn. V có giá trị là:

A. 11,2 lít. B. 21 lít. C. 33 lít. D. 49 lít.

Giải: Vì nên Fe dư và S hết.

Khí C là hỗn hợp H2S và H2. Đốt C thu được SO2 và H2O. Kết quả cuối cùng của quá trình phản ứng là Fe và S nhường e, còn O2 thu e.Nhường e: Fe Fe2+ + 2e

mol

Nhận e: S S+4 + 4e

mol

Thu e: Gọi số mol O2 là x mol.O2 + 4e 2O-2 x mol 4x

Ta có: giải ra x = 1,4732 mol.

8

lít. Đáp án C

Ngày 18/9/2012 Buổi 2: (3 tiết)

TÍNH CHẤT CỦA HALOGEN, OXI, LƯU HUỲNHVÀ CÁC HỢP CHẤT CỦA CHÚNG

I. Mục đích yêu cầu: - Khái quát được tính chất của các đơn chất cũng như tính chất của các hợp chất của các nguyên tố thuộc nhóm VIIa, VIa- Học sinh biết vận dụng các định luật các công thức giải bài tập có liên quan đến tính chất của các đơn chất và các hợp chất của các nguyên tố thuộc nhóm VIIa, VIa II. chuẩn bị: Hệ thống câu hỏi, bài tậpIII. Tiến hành:A. Lý thuyết cần nắm: I. Nhóm Hal : F2(Khí), Cl2(Khí), Br2(Lỏng), I2(Rắn). Tính chất hóa học: Số oxi hóa trong các hợp chất: F(-1), Cl, Br, I (-1, +1, +3, +5, +7)- Đều có tính oxi hóa mạnh trong đó F2, Cl2 có tính oxi hóa rất mạnh đặc biệt là F2 cótính oxi hóa mạnh nhất trong tất cả các nguyên tố, Br2, I2 có yếu hơn trong đó Br2

mạnh hơn I2.- Tác dụng hầu hết các kim loại (trừ Au, Pt) tạo thành hợp chất muối halogenua kim loại- Tác dụng với một số phi kim (các Hal không tác dụng trực tiếp với oxi, nitơ, …) tùy vào độ âm điện của kim loại so với Hal mà các Hal có tính oxi hóa hay tính khử- Tác dụng H2O: 2F2 + 2H2O 4HF + O2

Cl2 + H2O HCl + HClOBr2 + H2O HBr + HBrOI2 không tác dụng với H2O nhưng tan trong H2O

- Tác dụng dd kiềm: 2F2 + 4NaOH 4NaF + O2 + 2H2O

Cl2 + NaOH NaCl + NaClOBr2 + NaOH NaBr + NaBrO

- Tác dụng H2 Chất khí hiđrohalogenua tan trong nước tạo thành axit tương ứngH2 + X2 2HX

Tính axit: HF < HCl < HBr < HI- Cl2 đẩy Br2, I2 ra khỏi muối, Br2 đẩy được I2 ra khỏi muối. F2 không có phản ứng này- Điều chế HX: HF, HCl dùng pp sunfat. H2SO4 + 2NaX Na2SO4 + 2HX HBr, HI không điều chế được bằng pp sunfat mà . X2 + H2S 2HX + S- Nhận biết ion X- dùng dd chứa muối Ag+ : X- + Ag+ AgX (trừ AgF tan)AgCl (trắng), AgBr(vàng nhạt), AgI(Vàng tươi)II. Oxi – Lưu huỳnh:

9

Oxi có các số oxi hóa có thể có trong các hợp chất(-2), trừ hợp chất F2O và H2O2

Lưu huỳnh có các số oxi hóa trong các hợp chất (-2, +4, +6)A, So sánh oxi và ozon:

So sánh Oxi OzonCông thức phân tử O2 O3

Công thức cấu tạo O = O

Nhiệt độ sôi, 0C -1830C -1120CĐộ tan 3,1ml/100ml

nước ở 200C49 ml/ 100ml nước ở 00C

Tác dụng với Ag ở điều kiện thường

Không

Tác dụng với dung dịch KI (hồ tinh bột)

Không

=> Ozon có tính oxi hóa mạnh hơn oxiB, So sánh oxi với lưu huỳnh

Các phản ứng Oxi Lưu huỳnh

Tính oxi hóa

Với hidro

Phản ứng có thể gây nổPhản ứng thuận nghịch. Tỏa nhiệt ít

hơn

Với kim loại

Với hợp chất

Với nhiều hợp chất C2H5OH, CH4, ..

Không oxi hóa được các chất kể ở cột bên

Tính khử

Với halogen

Không phản ứng

Với oxi

Với hợp chất

Tác dụng với KNO3, KClO3, HNO3, H2SO4 đặc nóng,…

=> Oxi là chất oxi hóa mạnh; lưu huỳnh vừa là chất oxi hóa (yếu hơn oxi) vừa là chất khử.B. Bài tập vận dụng:

10

Bài 1: Hoàn thành sơ đồ phản ứng( ghi rõ đk)NaCl Cl2 HCl CaCl2 AgCl (5) (6) NaClO CaOCl2 HClOGiải: 1. 2NaCl + 2H2O 2NaOH + Cl2 + H2

2. Cl2 + H2 2HCl3. 2HCl + CaO CaCl2 + H2O4. CaCl2 + 2AgNO3 2AgCl + Ca(NO3)2

5. Cl2 + 2NaOH NaCl + NaClO + H2O6. Cl2 + Ca(OH)2(sữa CaOCl2 + H2O7. 2CaOCl2 + CO2 + H2O CaCl2 + CaCO3 + 2HClOBài 2: Bằng phương pháp hoá học nào có thể xác định :a) Cl2 lẫn trong khí HClb) Thu được Cl2 từ hỗn hợp khí ở câu a.c) Thu được HCl từ hỗn hợp khí ở câu a.cho hỗn hợp tác dụng với Cu, chỉ có Cl2 phản ứng.Giải: a) Cho hỗn hợp khí qua dd NaBr hoặc NaI, Cl2 sẽ oxi hoá NaBr hoặc NaI thành Br2 hoặc I2=> dd không màu ban đầu sẽ chuyển sang màu vàng hoặc màu nâu.Cl2 + 2NaBr 2NaCl + Br2

Cl2 + 2NaI 2NaCl + I2 b) Cho hỗn hợp khí trên tác dụng với MnO2, HCl bị oxi hoá thành Cl2.4HCl + MnO2 MnCl2 + Cl2+2 H2Oc) Cho hỗn hợp khí qua H2 nung nóng , Cl2 sẽ chuyển thành HClH2 + Cl2 2HClBài 3: Bằng phương pháp hoá học nhận biết các dung dịch sau : KCl, KF, KI, KBr.Giải: MtTT

KCl KF KBr KI

Dd AgNO3

trắng Ko hiện tượng

vàng nhạt

vàng đậm

KCl + AgNO3 AgCl + KNO3

KBr + AgNO3 AgBr + KNO3

KI+ AgNO3 AgI + KNO3

Bài 4: Cho hỗn hợp A gồm Cu và Mg vào dd HCl dư thu được 5,6lit khí và 1 chất rắn không tan B. Dùng dd H2SO4 (đặc)nóng để hoà tan Bthu được 2,24 lít SO2. các khí đo ở đktc.a) viết các ptpu xảy ra.b) tính khối lượng hỗn hợp A ban đầu.Giải: a) Mg + 2HCl MgCl2 + H2 (1) Cu + 2H2SO4(đ) CuSO4 + SO2 + 2H2O (2)

11

b)

Theo (1) : => mMg = 0,25.24 = 6(g)

Theo (2) : MCu = 0,1.64 = 6,4(g)mA = mMg + mCu = 6 + 6,4 = 12,4 (g)Bài 5: Viết các ptpu của HCl với MnO2, KMnO4 , K2Cr2O7 .a. Tìm số mol của MnO2, KMnO4 , K2Cr2O7 .Vậy phản ứng nào thu được nhiều Cl2

nhất?b. Các chất oxi hoá có số mol bằng nhau thì ptpu nào thu được nhiều Cl2 nhất?Giải: 4HCl + MnO2 MnCl2 + Cl2+2 H2O (1)16HCl + 2KMnO4 2MnCl2 + 5Cl2 + 8H2O+ 2KCl (2)K2Cr2O7 + 14HCl 2CrCl3 + 2KCl + Cl2 + 7H2O (3) a)

Theo (1) : =0,0115a(mol)

Theo (2) :

Theo (3) :

=> (2) thu được nhiều Cl2 nhất.b) Theo (1) :

Theo (2) :

Theo (3) : => (3) thu được nhiều Cl2.Bài 5: Cho 19,05 (g) hỗn hợp KF và KCl tác dụng hết với dung dịch H2SO4 đặc thu được 6,72 lít khí (đktc). Xác định % theo khối lượng của hỗn hợp muối. Giải: KF + H2SO4 KHSO4 + HF (1)KCl + H2SO4 KHSO4 + HCl (2)Gọi x,y lần lượt là số mol của KF và KCl.mhh = 58x + 74,5y = 19,05 (3)

nkhí =

12

Theo (1),(2) : x + y = 0,3 (4)Từ (3), (4) : x = 0,2 y = 0,1

% mKF =

% mKCl = 39,11%Bài 6: hoàn thành sơ đồ phản ứng

1) KMnO4 O2 SO2

(6) (5) (4) (3) SO3

KClO3 CuO CO2

2)

Giải:

1)1. 2KMnO4 K2MnO4 + MnO2 + O2

2. O2 + S SO2

3. 2SO2 + O2 2SO3

4. O2 + C CO2

5. O2 + Cu CuO6. 2KClO3 2KCl + O2

2) 1. S + Fe FeS2. S + O2 SO2

3. S + H2 H2S4. S + 3F2 SF6 5. S + 2Na Na2SBài 7: Bằng phương pháp hoá học hãy nhận biết các khí sau: H2S, O2, O3, HClGiải: Dẫn lần lượt từng khí qua dung dịch KI có hồ tinh bột.+ hồ tinh bột hoá xanh : khí O3

O3 + 2KI + H2O 2KOH + I2 + O2

+ không có hiện tượng gì : H2S, O2, HCl

13

Dẫn lần lượt 3 khí còn lại qua dung dịch AgNO3

+ khí tạo kết tủa đen : H2SH2S + 2AgNO3 Ag2S + 2HNO3

+ khí tạo kết tủa trắng : HClHCl + AgNO3 AgCl + HNO3

+ không có hiện tượng gì : O2

Bài 8: Có 100ml dd H2SO4 98% ( D = 1,84 g/cm3). Người ta muốn pha loãng thể tích H2SO4 trên thành dung dịch H2SO4 40%.a) tính thể tích H2O cần dùng .b) Khi pha loãng phải tiến hành như thế nào?Giải: a) = D.V = 1,84.100 = 184(g)184g H2SO498% 40 40%

0% 58

Bài 9: Cho 18,4 g hỗn hợp 2 kim loại Zn, Al vào dd H2SO4 loãng dư thu được 11,2 lít khí (đktc).a) tìm khối lượng mỗi kim loại.b) tìm thể tích dd H2SO4 2M biết trung hoà lượng H2SO4 dư bằng 200 ml KOH 2M.Giải: Học sinh lên bảng làm bài.a) 2Al + 3H2SO4(l) Al2(SO4)3 + 3H2 (1) x 1,5x 1,5x Zn + H2SO4(l) ZnSO4 + H2 (2) y y y

(3)

mhh = 27x + 65y = 18,4 (4)từ (3), (4) => x = 0,2 ; y = 0,2mAl = 0,2.27 = 5,4 (g) ; mZn = 0,2.65 = 13 (g)b) theo (1) và (2) :

H2SO4 + 2KOH K2SO4 + 2H2O (5)

14

Bài 10: m gam CaS tác dụng với m1gam dd HBr 8,58% thu được m2 gam dd trong đó muối cã nồng độ 9,6% và 672 ml khí H2S (đktc)a) tính m, m1, m2 b) dd HBr dùng dư hay dùng đủ. Nếu dư hãy tính C%HBr dư.Giải: a) CaS + 2HBr CaCl2 + H2S

Giả sử CaS hết :

m = mCaS = 0,03.72 = 2,16(g)

m2 = mdd sau pư =

Áp dụng định luật bảo toàn khối lượng ta có : mCaS + mdd HBr = mdd sau + mdd HBr = mdd sau + - mCaS = 62,5 + 1,02 – 2,16 = 61,36(g)

mHBr bd =

mHBr pu = 0,03.2.81 = 4,86 (g)mHBr dư = 5,26 – 4,86 = 0,4(g)

C%HBr dư =

Bài 11: Trộn 11,2 g bột Fe và 4 g bột S trong chén sứ đem nung không có không khí để phản ứng xảy ra tạo FeS với hiệu suất 80%. Lấy chất rắn tìm được trong chén sứ cho tác dụng vừa đủ với V lít dung dịch HCl 1M, thoát ra a(mol) hỗn hợp khí và m(g) chất rắn không tan. Viết tất cả phản ứng xảy ra. Tính giá trị V, a, m.Giải: a) Các phản ứng xảy ra :

Fe + S FeS (1) Vì có hiệu suất nên chất rắn gồm : FeS , Fe dư , S dư

FeS + 2HCl FeCl2 + H2S (2) Fe + 2 HCl FeCl2 + H2 (3) b) Tính giá trị V , a , m :Theo (1) nếu hiệu suất = 100% thì S hết , Fe dư Khi hiệu suất 80% nên : S dư = 0,8 gam = a ; Số mol S phản ứng = Số mol Fe

phản ứng = Số mol FeS sinh ra = 0,1 mol . Vậy số mol Fe = 0,1 mol Theo (2) và (3) Số mol H2S = Số mol FeS = 0,1 mol . Số mol H2 = Số mol Fe =

0,1 mol => a = 0,2 mol , số mol HCl dùng 0,4 mol => V = 0,4 lít

15

Bài 12: Đem hỗn hợp gồm 0,1 mol Mg và 0,2 mol Al tác dụng với một lượng H2SO4

đ,n vừa đủ thu được hỗn hợp muối, 0,075 mol S và 0,175 mol SO2

Tính khối lượng hỗn hợp muối tạo thành Tính số mol H2SO4 phản ứng vừa đủ.Giải: a) Tính khối lượng hỗn hợp muối Cứ 0,1 mol Mg tạo ra 0,1 mol MgSO4 (bảo toàn khối lượng) Cứ 0,2 mol Al tạo ra 0,1 mol Al2(SO4)3 (bảo toàn khối lượng) Vậy khối lượng hỗn hợp muối = (120 . 0,1 + 342 . 0,1) = 46,2 gam b) Tính số mol H2SO4 đặc nóng đã dùng vừa đủ Phản ứng xảy ra :

3Mg + 4H2SO4 3MgSO4 + S + 4H2O (1)Mg + 2H2SO4 MgSO4 + SO2 + 2H2O (2)2Al + 4H2SO4 Al2(SO4)3 + S + 4H2O (3)2Al + 6H2SO4 Al2(SO4)3 + 3SO2 + 6H2O (4)

Theo (1) và (3) số mol H2SO4 dùng = 4 số mol S = (0,075 . 4 )mol =0,3 mol Theo (2) và (4) số mol H2SO4 dùng = 2 số mol SO2 = (0,175 . 2)mol = 0,35 mol Vậy số mol H2SO4 đã dùng vừa đủ = 0,65 mol Bài 13: Đem 33,8 gam H2SO4 .3SO3 hòa tan vào 800 ml dung dịch H2SO4 19,6% (d = 1,25g/ml) thu được dung dịch A . Tính nồng độ % dung dịch A .

Giải: Tính nồng độ 5 chất tan trong dung dịch A

Trong 33,8 g H2SO4.3SO3 có mol = 0,1 mol H2SO4 và 3 . 0,1 mol SO3

Trong 800ml dd H2SO4 19,6% (d=1,25 g/ml) có 42SOHn = = 2 mol

OHn2 = = 44,67mol

Ta có phản ứng : SO3 + H2O H2SO4 (1)

Vì OHn2 >> 3SOn Do đó sau (1) trong dd A có :

Khối lượng chất tan là H2SO4 = (0,1 + 0,3 + 2)98 = 235,2 g Khối lượng dd A = 33,8 + 800 . 1,25 = 1033,8 g

Nồng độ % H2SO4 =

Bài 14: Đem 6,72 gam bột Fe cho vào dung dịch H2SO4 đặc , nóng có chứa 0,3 mol H2SO4 để tạo ra khí SO2 và thu được dung dịch A . Tính số mol từng chất có trong dung dịch A . Giải: Tính số mol từng chất trong dd A Ta có phản ứng : 2Fe + 6H2SO4 đ.nóng Fe2(SO4)3 + 3SO2 + 6H2O (1)

Với nFe = = 0,12 mol ; 42SOHn = 0,3 mol .

Vậy sau (1) Fe dư 0,02 mol ; H2SO4 hết ; Fe2(SO4)3 sinh ra 0,05 mol Fe dư lại tác dụng lên Fe2(SO4)3 theo phản ứng : Fe + Fe2(SO4)3 2FeSO4 (2) Sau (2) Fe hết , Fe2(SO4)3 dư 0,03 mol ; FeSO4 sinh ra 0,06 mol

16

Vậy dd A chứa 0,06 mol FeSO4 và 0,03 mol Fe2(SO4)3 Bài 15: Đem 17,8 gam hỗn hợp 2 kim loại Mg và Zn chia làm 2 phần bằng nhau .

P1 : Cho tác dụng với 0,2 lít dung dịch H2SO4 aM thoát ra 0,15 mol H2 P2 : Cho tác dụng với 0,3 lít dung dịch H2SO4 aM thoát ra 0,2 mol H2 .Tất cả phản ứng xảy ra hoàn toàn .

Tính aM Tính khối lượng từng kim loại trong hỗn hợp đầu .Giải: a) Tính aM

Phản ứng xảy ra : Mg + H2SO4 MgSO4 + H2 ; Zn + H2SO4 ZnSO4 + H2 Trong P2 lượng H2SO4 dùng nhiều hơn P1 , dẫn đến lượng H2 nhiều hơn P1 . Vậy sau P1 lượng H2SO4 hết , lượng kim loại còn dư

42SOHn dùng ở P1 = 2Hn thoát ra ở P1 = 0,15 mol => aM = = 0,75

b) Tính khối lượng từng kim loại :

42SOHn đem dùng ở P2 = 0,3 . 0,75 mol = 0,225 mol

42SOHn phản ứng ở P2 = 2Hn ở P2 = 0,2 mol < 0,225 mol Vậy sau P2 kim loại hết , H2SO4 dư Gọi x , y lần lượt là số mol Mg , Zn trong hỗn hợp đầu , ta có :Theo (1) và (2) Số mol 2 kim loại : x + y = 0,4 (*) Khối lượng 2 kim loại : 24x + 65y = 17,8 (**) Từ (*) và (**) => nMg = nZn = 0,2 mol => mMg = 4,8 g mZn = 13 g Ngày 24/9/2012 Buổi 3: (3 tiết)

SỰ ĐIỆN LI, ĐỘ ĐIỆN LI, HẰNG SỐ PHÂN LI,TÍNH NỒNG ĐỘ CÁC ION TRONG DUNG DICH

I. Mục đích yêu cầu: - Luyện tập lại nhận biết dd điện li, chất điện li mạnh , yếu. viết phương trình điện li, tính độ điện li, hằng số phân li- Làm được các bài tâp tính độ điện li, từ độ điện li tìm nồng độ các ion, từ hằng số phân li tính nồng độ các ion trong dd và ngược lạiII. chuẩn bị: Hệ thống câu hỏi, bài tậpIII. Tiến hành:A. Lý thuyết cần nắm: I. Sự điện li: là sự phân li ra ion dương (cation) và ion âm (anion) của chất điện li khi tan trong nước hoặc nóng chảy.Chất điện li là các axit, bazơ, muối.Chất điện li mạnh: - Axit mạnh(HI, HBr. HCl, H2SO4, HNO3, HClO4, …)

- Bazơ mạnh (BZ tan) - Tất cả các muối:

Quá trình điện li của các chất như sau:

17

Chất điện li Ion dương (Cation) Ion âm (Anion)AxitBazơMuối

H+

Kim loại hoặc NH4+

Kim loại hoặc NH4+

Gốc axitOH-

Gốc axit

- Độ điện li ( ): =

trong đó n: số phân tử (số mol) phân tử điện li no: tổng số phân tử(số mol) phân tử hoà tanlàm dược VD: =4/100 = 0,04 hay 4%

Suy ra được 0 < 1 hay 0 < 100 %Nắm được chất điện li mạnh đều có =1- Hằng số phân li (Kpl): Nắm được chất điện li yếu 0< < 1CH3COOH CH3COO - + H+ (1)Nắm đượcHằng số cân bằng của (1) gọi là hằng số phân li

3

3C

CH COO HK

CH COOH

Kc chỉ phụ thuộc bản chất của chất điện li và nhiệt độ- Tính nồng độ ion trong các dd điện li: Bước 1: Viết được pt điện li của các chất:Bước 2: Tìm số mol ion ( dựa theo số mol chất, dựa vào khối lượng ion...)Bước 3: Tìm thể tích dd chứa ion (đv: lít).

Bước 4: Tính nồng độ ion [ion] = (mol/lít)

II. Kiến tức bổ sung và pp giải toán:- Định luật trung hòa điện:-Trong một dung dịch, tổng ion dương = tổng ion âm.Vd1: Một dung dịch có chứa: a mol Na+, b mol Al3+, c mol Cl- và d mol SO4

2-. Tìm biểu thức quan hệ giữa a, b, c, d?

ĐS: a + 3b = c + 2d.-Dung dịch có tổng nồng độ các ion càng lớn thì càng dẫn điện tốt.

Vd2: Trong các dung dịch sau có cùng nồng độ sau, dung dịch nào dẫn điện tốt nhất ?A. NaCl. B. CaCl2. C. K3PO4. D. Fe2(SO4)3.

Đáp án: D-Tổng số gam các ion sẽ bằng tổng số gam các chất tan có trong dung dịch đó.

Vd3: Một dung dịch có chứa: a mol Na+, b mol Al3+, c mol Cl- và d mol SO42-. Tìm

khối lượng chất tan trong dung dịch này theo a,b, c, d ?ĐS: 23a + 27b + 35,5c + 96d.

- Khối lượng chất tan trong dd chất điện li:

18

- Trong dd chứa nhiều chất điện li tổng khối lượng muối bằng tổng khối lượng các ion.Vd1: DD A chứa các ion Na+(0,1 mol), Mg2+ (0,05 mol), SO4

2- (0,04mol), Cl-. Cô can dung dịch thu được bao nhiêu gam muối khan:

ĐS: 23.0,1 + 24.0,05 + 0,04.96 + 35,5.0,12 = 11,6gQuan hệ giữa Ka và Kb:

TQ: Axit Bazơ + H+

Hằng số phân li axit Ka, hằng số phân li bazơ Kb thì

Vd: HF F- + H+ Ka

H2O H+ + OH- (1)

F- + H+ HF (2)

(1) + (2)

F- + H2O HF + OH-

B. Bài tập vận dụng: Bài 1: a) Vì sao KNO3, Ba(OH)2, H2SO3 là những chất điện li còn C3H5(OH)3 (glixerol), C6H12O6 (glucozơ) là những chất không điện li? Giải thích?b) Dung dịch KClO3 (kaliclorat), dd NaClO (natri hipoclorit) dẫn điện được, các dd C2H5OH (ancol etylic), HCHO (anđehitfomic) không dẫn được điện. Chất nào là chất điện li chất không điện li?Giải: a) Liên kết hóa học trong các phân tử KNO3, Ba(OH)2, H2SO3 là liên kết ion hay liên kết cộng háo trị có cực mạnh nên khi hòa tan trong dung môi phân cực (H2O) chùng dễ dàng phân li thành ion. Glixerol, glucozơ có liên kết cộng hóa trị có cực nhưng yếu nên rất khó phân li thành ion.b) KClO3, NaClO là chất điện li:KClO3 K+ + ClO3

-

NaClO Na+ + ClO-

C2H5OH, HCHO là chất không điện liBài 2: Viết phương trình điện li các chất sau đây trong nước:a) H2SO4, HclO4, NaOH, Ba(OH)2, Fe2(SO4)3, Al(NO3)3

b) HclO (axit yếu), KClO3, (NH4)2SO4, NH4HCO3, K2SO3, Na3PO4, CaBr2.c) Các axit yếu: H2S, HClO, H3PO4, H2SO3, C3H7COOHHướng dẫn: - Chất điện li mạnh viết bằng mũi tên một chiều - Chất điện li yếu viết bằng mũi tên hai chiều.- Chất điện li nhiều nấc viết điện li các chất song song.Bài 3: Tính nồng độ mol/lít các ion trong mỗi dung dịch sau:a) 100ml dd chứa 4,62g Al(NO3)3

b) 0,2 lít dd có chứa 11,7 gam NaCl.

19

Đáp số: a) [Al3+] = 0,2M, [NO3-] = 0,6M

b) [ Na+] = [Cl-] = 1M.Bài 4: Tính nồng độ ion trong dd thu được khi:a) Trộn 200ml dd NaCl 2M với 200ml dd CaCl2 0,5M.b) Trộn 400ml dd Fe2(SO4)3 0,2M với 100ml dd FeCl30,3M.c) Trộn 200ml dd chứa 12g MgSO4 với 100ml dd chứa 34,2g Al2(SO4)3.Đáp số::a) [Na+] = 1M, [Ca2+] = 0,25M, [Cl-] =1,5Mb) [Fe3+] = 0,38M, [SO4

2-] = 0,48M, [Cl-] = 0,18M.c) [Mg2+] = 0,2M, [Al3+] = 0,4M, [SO4

2-] = 0,8MBài 5: a) Tính thể tích dd KOH 14% (D=1,128g/ml) có chứa số mol ion OH- bằng số mol OH- có trong 0,2 lít dd NaOH 0,5Mb) Tính thể tích dd HCl 0,5M có chứa số mol H+ bằng số mol H+ có trong 0,3 lít dd HNO3 0,2MĐáp số: a) 89ml, b) 120mlBài 6: a) Hòa tan 12,5g tinh thể CuSO4.5H2O trong nước thành 200ml dd. Tính nồng độ mol các ion trong dd thu được.b) Hòa tan 8,08g Fe(NO3)3.9H2O trong nước thành 500ml dd. Tính nồng độ mol/lít các ion trong dd thu được.Đáp số: a) [Cu2+] = [SO4

2-] = 0,25M. b) 0,04M, 0,12MBài 7: Tính nồng độ mol các ion có trong dd CH3COOh 1,2M biết chỉ có 1,4% phân tử CH3COOH đã điện li thành ion.Đáp số: [CH3COO-] = [H+] = 0,0168MBài 8: Cần bao nhiêu ml dd HCl 2M trộn với 180ml dd H2SO4 3M để được một dd có nồng độ mol/lít của H+ là 4,5 M. Cho biết H2SO4 điện li hoàn toàn.Đáp số: V = 0,108 lít = 108 ml.Bài 9: a) Hãy tính nồng độ của dung dịch axit HA 0,010 M, biết pKa của axit HA là 3,75.

b) Đánh giá ảnh hưởng của HCl 0,0010 M đến độ điện li của HA.Giải:

Vì Ka.CHA>>Kw → bỏ qua cân bằng phân li của nước.Xét cân bằng: HA ⇌ H+ + A-

C 0,10 [] 0,10-x x x

→

→ a= = 1.248.10-3/0,01 = 0,1248 = 12,48%.Bài 10: Cho biết độ điện li của dung dịch axit HA 0,10 M là 1,31%. Tính pKa

b, Độ điện li thay đổi thế nào khi pha loãng dung dịch HA gấp 10 lần?Kết luận.Giải:

20

a, Chấp nhận bỏ qua sự điện li của nước.Từ định nghĩa

Xét cân bằng: HA ⇌ H+ + A- Ka

C 0,10[] (0,10-1,31.10-3) 1,31.10-3 1,31.10-3

Áp dụng ĐLTDKL cho cân bằng trên:

Kiểm tra giả thiết gần đúng: Ka.CHA= 10-5,76>>Kw, do đó việc bỏ qua của sự phân li của nước ở trên là chấp nhận được. Vây: pKa=4,76.b, Pha loãng dung dịch HA thành 10 lần → CHa=0,10 M

HA ⇌ H+ + A- Ka=10-4,76

[] 0,10-x x x

Như vậy khi pha loãng dung dịch, độ điện li tăng, nghĩa là độ điện li tỉ lệ nghịch với nồng độ.Bài 11: Tính số gam benzoate natri (C6H5COOHcần lấy để khi hòa tan vào 1 lít nước thì pH của dung dịch thu được là 7,50.Giải:Gọi a là số gam benzoat natri cần pha vòa 1 lít nước.

Cân bằng: H2O ⇌ H+ + OH- Kw=10-14 (1)

C6H5COO- + H2O ⇌ C6H5COOH + OH- Kb=10-9,8

Vì pH=7,50 ≈ 7,00 nên không bỏ qua (1)Áp dụng ĐKP với MK là H2O và C6H5COO- :

Bài 12: a, Tính độ điện li của dung dịch axit HA (dung dịch A) có pH=3,00 biết pKa=5,00.

b, Nếu pha loãng dung dịch gấp 5 lần thì độ điện li của HA sẽ bằng bao nhiêu? Tính pH của dung dịch thu được.Đáp số: a, a=9,9.10-3

21

b, a= 2,2%; pH=3,35.Bài 13: Tính pH, độ điện li của dung dịch axit fomic 0,010 M. Độ điện li thay đổi ra sao khi có mặt NH4Cl 1,00 M?Đáp số: pH= 2,90; a=12,48%, a không đổi.Bài 14: Tính số gam KCN phải lấy để khi hòa tan 100,00ml nước thu được dung dịch cóp pH=11,00 (bỏ qua sự thay đổi thể tích trong quá trình hòa tan). Đáp số: 0,2968 gam.Bài 15: Biết pH của dung dịch NH2OH 0,0010 M là 7,49; pH của dung dịch C5H5N 1,00.10-5 M là 7,20. Hãy tính hằng số phân li của các axit liên hợp.Đáp số: 5,98 và 5,18

Ngày 3/10/2012 Buổi 4: (3 tiết)

AXIT, BAZƠ, HDDROXXIT LƯỠNG TÍNH, MUỐI, PH CỦA DDI. Mục đích yêu cầu: - Luyện tập axit, bazơ, muối, hiđroxit lưỡng tính, tích số ion của nước, tính pH của dd- Nhận biết được chất nào là axit, bazơ, lưỡng tính, tính axit, bazơ, trung tính lưỡng tính của dd muối- Giải các bài tập về axit , bazơ, xác định pH và liên quan đến pH.II. chuẩn bị: Hệ thống câu hỏi, bài tậpIII. Tiến hành:A. Lý thuyết cần nắm:

I. Muối1. Muối là hợp chất mà phân tử gồm cation kim loại (hoặc amoni) liên kết với anion

gốc axit.Ngoại lệ: Ag C C Ag và CH3 CH2 O Na cũng là muối.

2. Dung dịch muối: Khi tan trong nước, muối phân ly thành các ion. Dung dịch muối có chứa cation kim loại (amoni) và anion gốc axit.

3. Màu của dung dịch muối:CuSO4 khan : màu trắng.dd CuSO4 : xanh lam (CuSO4.5H2O)dd FeSO4 : xanh lục nhạt(FeSO4.7H2O)dd KMnO4 : tím là màu của MnO4

dd K2MnO4 : xanh lục là màu MnO42.

4. Phân loại muối:a) Muối trung hòa: Trong gốc axit không còn nguyên tử hiđro có khả năng thay thế bởi

kim loại .

- Muối thường: gồm 1 loại cation và 1 anion.- Muối kép: gồm nhiều loại cation khác nhau kết hợp với một loại anion. Ví dụ:

KAl(SO4)2 - phèn.

22

- Muối hỗn tạp: 1 loại cation kết hợp với nhiều loại anion khác.

Ví dụ: hay CaOCl2 : clorua vôi.

b) Muối axit: Trong gốc axit vẫn còn hiđro có khả năng thay thế bởi kim loại . Thông thường gốc axit có hidro là muối axit .Ngoại lệ

hay Na2HPO3 là muối trung hòa.

5. Tính axit - bazơ trong dung dịch muối Sự tương tác giữa các ion trong muối với nước gọi là sự thủy phân muối và thường

là quá trình thuận nghịch.

Chỉ có gốc axít trung bình-yếu, bazơ trung bình-yếu mới bị thủy phân.B1. Viết phương trình điện ly.B2. Nhận xét xem các ion thuộc loại nào? (axit, bazơ, trung tính hay lưỡng

tính)B3. Viết phản ứng với H2O (phản ứng hai chiều) tạo ion H+ (H3O+) hay OH-.B4. Kết luận đó là môi trường gì? Trả lời vì sao? So sánh pH với 7.

7. Muối của axit mạnh và bazơ mạnh không bị thủy phân.

Ví dụ: NaCl hòa tan trong nước, NaCl không thủy phân, pH = 7. Muối của axit yếu và bazơ mạnh bị thủy phân tạo ra dung dịch có tính bazơ.

Ví dụ: Thủy phân Na2CO3:

Na2CO3 = 2Na+ + CO32

CO32 + H2O HCO3

+ OH

dung dịch có OH pH > 7. Muối của axit mạnh và bazơ yếu bị thủy phân tạo ra dung dịch có tính axit. Ví dụ: Thủy phân NH4Cl: NH4Cl = NH4

+ + Cl-

Ph.trình ion: NH4+ + H2O NH3

+ H3O+

dung dịch có H3O+ pH < 7. Muối của axit yếu và bazơ yếu bị thủy phân tạo ra dung dịch trung tính nên những

muối này thực ra không tồn tại trong dung dịch.Ví dụ: AlN + 3H2O = Al(OH)3 + NH3

Muối Dung dịch pHam + bm trung tính 7am + by Axit < 7ay + bm bazơ > 7ay + by tùy quá trình cho hay nhận H+ mạnh hơn tùy

23

Fe2(CO3)3 + 3H2O = 2Fe(OH)3 + 3CO2

Al2(CO3)3 + 3H2O = 2Al(OH)3 + 3CO2

Một số trường hợp đặc biệt: Một số muối lại có khả năng thủy phân hoàn toàn trong dung dịch (hầu hết là do các chất tạo thành không phản ứng được với nhau để cho phản ứng thuận nghịch).

Ví dụ:a) Cho dung dịch Na2CO3 tác dụng với dung dịch FeCl3 hoặc AlCl3 có CO2

và kết tủa tạo thành. Vì: CO3

2 + H2O HCO3 + OH

HCO3 CO2

+ OH

Fe3+ + 3 OH = Fe(OH)3

3 Na2CO3 + 2 FeCl3 + 3 H2O = 2 Fe(OH)3 + 3 CO2 + 6 NaCl

b) Cho dung dịch NH4Cl tác dụng với dung dịch NaAlO2 tạo kết tủa và có khí bay ra. NH4Cl = NH4

+ + Cl

NH4+ + H2O NH3

+ H3O+

NaAlO2 = Na+ + AlO2

AlO2 + H3O+ = Al(OH)3

NH4Cl + NaAlO2 + H2O = Al(OH)3 + NH3 + NaCl

II- Axit - bazơ1. Axit có các dạng sau

- Phân tử trung hòa: HCl , HNO3 , H2SO4 , ...- Ion dương: NH4

+ , Fe3+ , Al3+ , ...- Ion âm: HSO4

.HCl + H2O = H3O+ + Cl

HSO4 + H2O = H3O+ + SO4

2

NH4+ + H2O NH3 + H3O+

Fe3+ + 3 H2O Fe(OH)3 + 3 H+

Tạo môi trường axit, làm quì tím ngả hồng, có khả năng cho proton.2. Bazơ có các dạng

- Phân tử trung hòa: NaOH , NH3 , ...- Ion gốc axit yếu: S2 , SO3

2 , CO32- , ...

Tạo ra môi trường OH quì tím ngả xanh, có khả năng nhận proton.NH3 + H2O NH4 + OH

S2 + H2O HS + OH

CO32 + H2O HCO3

+ OH.3. Những ion trung tính

- Ion kim loại mạnh: K+ , Na+ , Ca2+ , Ba2+ , ...- Ion gốc axit mạnh: Cl , SO4

2 , NO3 , Br.

4. Những chất lưỡng tính (vừa cho H+ vừa nhận H+)- Al(OH)3 , Zn(OH)2 , Be(OH)2 , Cr(OH)3.- Muối axit của axit yếu: NaHCO3.

HCO3 CO3

2 + H+

24

HCO3 + H+ H2CO3.

- H2O là chất lưỡng tính:H2O + H2O H3O+ + OH

II- pH của dung dịch: Một số điểm cần lưu ý

- Tích số nồng độ của H2O: Trong mọi dung dịch ta luôn có [H+].[OH-] = 10-14

- pH của một dung dịch được xác định theo công thức:pH = - log[H+]Nếu [H+] = 10-a pH = a.

B. Bài tập vận dụng: Bài 1: a) Các chất và ion cho dưới đây đóng vai trò axit, bazơ, lưỡng tính hay trung tính: NH4

+; Al(H2O)3+; C6H5O-; Zn(OH)2; Na+; Cl-. Tại sao?b) Hoà tan 5 muối NaCl, NH4Cl, AlCl3, Na2S, C6H5ONa vào nước thành 5

dung dịch, sau đó cho vào mỗi dung dịch một ít quỳ tím. Hỏi dung dịch có màu gì? Tại sao?Hướng dẫn: a) axit: NH4

+, Al(H2O)3+ Vì; NH4

+ + H2O NH3 + H3O+ Al3+ + 3H2O Al(OH)3 + 3H+ Bazơ: C6H5O- vì: C6H5O- + H2O C6H5OH + OH-

Lưỡng tính: Zn(OH)2 vì: Zn(OH)2 Zn2+ + 2OH- Zn(OH)2 ZnO2

2- + 2H+

Trung tính: Na+; Cl- không bị thủy phân.

b) không đổi màu quỳ tím: NaCl. Quỳ tím hóa đỏ: NH4Cl. AlCl3, Quỳ tím hóa xanh: Na2S, C6H5ONaBài 2: a) Hãy đánh giá gần đúng pH (>7, =7, <7) của các dung dịch nước của các chất sau đây:

(1) Ba(NO3)2, CH3COOH, Na2CO3.

(2) NaHSO4, CH3NH2.

b) Trong số các chất trên, những chất nào có thể phản ứng với nhau? Nếu có, hãy viết phương trình phản ứng ion thu gọn.Hướng dẫn: a) pH > 7 Na2CO3, CH3NH2. pH < 7 : CH3COOH, NaHSO4, pH = 7 : Ba(NO3)2

b) 2CH3COOH + Na2CO3 2CH3COONa + CO2 + H2O 2H+ + CO3

2- CO2 + H2OCH3COOH + CH3NH2 CH3COONH3CH3

H+ + CH3NH2 CH3NH3+

2NaHSO4 + Na2CO3 2Na2SO4 + CO2 + H2O2HSO4

- + CO32- 2SO4

2- + CO2 + H2O2NaHSO4 + 2CH3NH2 Na2SO4 + (CH3NH3)2SO4

25

HSO4- + CH3NH2 SO4

2- + CH3NH3+

Ba(NO3)2 + Na2CO3 BaCO3 + 2NaNO3

Ba2+ + CO3 BaCO3

Bài 3: Theo quan niệm mới về axit – bazơ (theo thuyết Bronstet) thì phèn nhôm-amoni có công thức là NH4(SO4)3; Al2(SO4)3. 24H2O và xô đa có công thức là Na2CO3 là axit hay bazơ. Viết các phương trình phản ứng để giải thích.Hướng dẫn: phèn nhôm-amoni NH4(SO4)3; Al2(SO4)3. 24H2O là axitxô đa Na2CO3 là bazơBài 4: Tính [H+], [OH-]của dung dịch HCl có pH = 3,00.Giải:

HCl → H+ + Cl-

H2O ⇌ H+ + OH- Kw=1,0.10-14

[H+] = 10-pH = 1,0.10-3 (M) → [OH-] = Kw/[H+] = 1,0.10-11 (M)Bài 5: Tính [H+], [OH-]của dung dịch HNO3 0,10 M.Giải:

HNO3 → H+ + NO3-

0,10 0,10

H2O ⇌ H+ + OH-

Vì CH+ = 0,10>> 1,0.10-7 →[H+] ≈ CH+ =0,10 MSuy ra: pH = -lg(H+)= -lg(0,10). Vậy pH=1,00; pOH=14-1=13.Suy ra: [OH-] = 1,0.10-13 M.Bài 6: Trộn 15,00 ml dung dịch HCl có pH= 3,00M với 25,00ml dung dịch NaOH có pH=10,00. Hỏi dung dịch thu được có phản ứng axit hay bazơ?Giải:

Trong dung dịch HCl có pH=3,00 thì [H+]= [OH-] + C0,HCl

→ C0,HCl =[H+]= [OH-]= 10-3 – 10-14/10-10 = 1,0. 10-3

Dung dịch NaOH có pH=10,00→ C0,HCl =[ OH-] = 10-14/10-10 = 1,0.10-4 M

Sau khi trộn:

C0HCl = ; C0

NaOH=

Phản ứng:HCl + NaOH NaCl + H2O

C0 3,75.10-14 6,25.10-5

C 3,125.10-4 - 6,25.10-5

Sau khi phản ứng dư axit. Vậy dung dịch có phản ứng axit:[H+] ≈ CHCl= 3,125.10-4 → pH=3,51.

Bài 7: Tính nồng độ %(P%) của dung dịch NaOH (d=1,12g/ml) để khi trộn 20,00 ml dung dịch này với 180,00 ml dung dịch NH3 có pH= 2,0 sẽ thu được hỗn hợp pH=13,5.Giải:

26

Dung dịch NH3 có pH=2,00 → =[H+]= 1,0.10-2 M.

Sau khi trộn ;

Vậy hỗn hợp thu được có pH=13,5 (môi trường bazơ mạnh) →dư NaOHCNaOH ≈ [OH-]= 10-14/10-13,5 =0,028.P- 9,0.10-3 →P = 11,6Vậy nồng độ % của dung dịch NaOH là 11,6%.Bài 8: Tính số gam NaOH phải cho vào hỗn hợp thu được khi thêm 8,00 ml HNO3 0,0100 vào nước rồi pha loãng thành 500 ml để pH dung dịch thu được bằng 7,50 (coi thể tích không thay đổi trong quá trình hòa tan).Giải:

Gọi m là số gam của NaOH cần tìm: CNaOH = 103.m/40.500=m/20.

Vì pH= 7,50 → dư NaOHPhản ứng: HNO3 + NaOH NaCl + H2O

C0 1,6.10-4 m/20C - m/20- 1,6.10-4

Vì pH =7,50 ≈ 7,00 → phải kể đến cân bằng của phân li nước.Các quá trình sảy ra trong dung dịch:

NaOH dư → Na+ + OH-

H2O ⇌ H+ + OH-

ĐKP: [H+]=[OH-] – CNaOH dư. Hay 10-7,50=10-6,5 – (m.20 – 1,6.10-4).→ m = 0,0032 (gam).Bài 9: 10,00 ml dung dịch CH3COOH (kí hiệu là HAx) nồng độ 1,00 M với 10,00 ml NaOH 1,00 M.Hỗn hợp có pH gần đúng bằng bao nhiêu?Giải:

CNaOH = CHAx = M

Phản ứng HAx + NaOH NaAx + H2o0,500 0,500

0,000 0,000 0,500TPGH: NaAx 0,500 M

Các quá trình: NaAx Na+ + Ax-

0,500H2O ⇌ H+ + OH-

Ax- + H2O ⇌ HAx +OH-

[OH-]dd > [H+]dd. Vậy dung dịch có phản ứng bazơ,pH lớn hơn 7.

27

Bài 10: Trộn 200 ml dung dịch chứa hỗn hợp HCl 0,1 M và H2SO4 0,05 M với 300 ml dung dịch Ba(OH)2 có nồng độ a mol/lít thu được m gam kết tủa và 500 ml dung dịch có PH = 13. Giá trị a và m lần lượt là:

ĐS: 0,15 M và 2,33 gBài 11: Trộn 3 dung dịch : H2SO4 0,1M; HNO3 0,2M; HCl 0,3M với những thể tích bằng nhau được ddịch A. Lấy 30 ml dung dịch A cho tác dụng với một dung dịch B gồm NaOH 0,2M và KOH 0,29M để được dung dịch có pH = 2,0. Thể tích dung dịch B đã dùng là: ĐS: 0,0134 lít.Bài tập vận dụng Bài 1 1: ĐH Y Thái Bình 1999

a. Tính pH của các dung dịch sau Dung dịch NaCl 0,1M ; dung dịch H2SO4 0,005M ; dung dịch Ba(OH)2 0,05M

b. Tính pH của dung dịch NaOH, biết 1 lít dung dịch đó có chứa 4 gam NaOHc. Hoà tan 0,56 lít khí HCl (đktc) vào H2O thu được 250 ml dung dịch. Tính pH của dung dịch thu được?d. hoà tan m gam Ba vào nước thu được 1,5 lít dung dịch X có pH = 13. Tính m ?

Bài 2: Cho 1,44 gam Mg vào 5 lít dung dịch axit HCl có pH =2 a. Mg có tan hết trong dung dịch axit hay không ?b. Tính thểt tích khí H2 bay ra (đktc)?c. tính nồng độ mol/ lít của dung dịch sau phản ứng (coi Vdd không đổi)?

Bài 3: a. (CĐ Cộng Đồng Tiền Giang 2005). Trộn 1 lít dung dịch H2SO4 0,15M với 2 lít dung dịch KOH 0,165M thu được dung dịch E. Tính pH của dung dịch E? b.Trộn 50 ml dung dịch HCl 0,12M với 50 ml dung dịch NaOH 0,1M. Tính pH của dung dịch thu được ? Bài 4: Cho dung dịch A gồm HCl và H2SO4. Trung hoà 2 lít dd A cần 400ml dung dịch NaOH 0,5M . Cô cạn dung dịch tạo thành thì thu được 12,95 gam muối khan.

a. Tính nồng độ mol/lít của các axit trong dung dịch A?b. Tính pH của dung dịch A?

Bài 5: ĐH Y Hà Nội – 1999: Độ điện li ỏ của axit axetic (CH3COOH ) trong dung dịch CH3COOH 0,1M là

1%. Tính pH của dung dịch axit nàyBài 6: Đề thi ĐH khối B – 2002

Cho hai dung dịch H2SO4 có pH = 1 và pH = 2. thêm 100 ml dung dịch KOH 0,1M vào 100 ml mỗi dung dịch trên. Tính nồng độ mol / lít của dung dịch thu được?

Bài 7 : ĐH Y Dược TP HCM 2000 Tính độ điện li ỏ của axit focmic HCOOH. Nếu dung dịch HCOOH 0,46% (d =

1g/ml) của axit đó có pH = 3Bài 8: ĐH Sư Phạm Hà Nội 1 – 2000

28

Tính độ điện li ỏ của axit focmic HCOOH trong dung dịch HCOOH 0,007M có pH = 3Bài 9: Cho dung dịch CH3COOH có pH = 4, biết độ điện li ỏ = 1%. Xác định nồng

độ mol /lít của dung dịch axit nàyBài 10: a. Cho dung dịch HCl có pH = 3. Cần pha loãng dung dịch axit này (bằng nước) bao

nhiêu lần để thu được dung dịch HCl có pH = 4. b. ( ĐH Sư Phạm TP HCM 2000) Cho dung dịch HCl có pH = 4. Hỏi phải thêm một

lượng nước gấp bao nhiêu lần thể tích dung dịch ban đầu để thu được dung dịch HCl có pH = 5.

Bài 11: Đề 8, ĐH Dược 1998, Cho dung dịch NaOH có pH = 12 (dung dịch A). Cần pha loãng bao nhiêu lần để

thu được dung dịch NaOH có pH = 11. Bài 12: ĐH Kinh Tế Quốc Dân – 1999. Pha loãng 10 ml dung dịch HCl với nước thành 250 ml dung dịch. Dung dịch thu

được có pH = 3. hãy tính nồng độ của HCl trước khi pha loãng và pH của dung dịch đó.

Bài 13: ĐH Thương Mại 2000. Pha loãng 200 ml dung dịch Ba(OH)2 với 1,3 lít H2O thu được dung dịch có pH =

12. Tính nồng độ mol/l của dung dịch Ba(OH)2 ban đầu, biết rằng Ba(OH)2 phân li hoàn toàn

Bài 14: ĐH Thuỷ lợi 1997. Dung dịch Ba(OH)2 có pH = 13 (dd A), dung dịch HCl có pH = 1 (dd B). Đem trộn 2,75 lít dung dịch A với 2,25 lít dung dịch B

a. xác định nồng độ mol/l của các chất trong dung dịch tạo thành?b. tính pH của dung dịch này

Bài 15: ĐH Quốc Gia Hà Nội 2000 a. (Ban B). Trộn 250 ml dung dịch hỗn hợp gồm HCl 0,08 M và H2SO4 0,01M với

250 ml dung dịch NaOH amol/lít thu được 500ml dung dịch có pH = 12. Tính a

b. (CPB). Trộn 300 ml dung dịch HCl 0,05 M với 200 ml dung dịch Ba(OH)2

amol/lít thu được 500ml dung dịch có pH = 12Tính a c. (Ban A, Đề thi ĐH khối B – 2003). Trộn 250 ml dung dịch hỗn hợp gồm HCl

0,08 M và H2SO4 0,01M với 250 ml dung dịch Ba(OH)2 amol/lít thu được m gam kết tủa và 500ml dung dịch có pH = 12

Tính m và aBài 16: Học Viện Quân Y – 2001

A là dung dịch H2SO4 0,5M. B là dung dịch NaOH 0,6M. Cần trộn VA và VB

theo tỉ lệ nào để được dung dịch có pH = 1 và dung dịch có pH = 13 (giả thiết các chất phân ly hoàn toàn ).

Bài 17: ĐH Sư Phạm Hà Nội I – 2001 Tính thể tích dung dịch Ba(OH)2 0,025M cần cho vào 100ml dung dịch gồm

HNO3 và HCl có pH = 1 để pH của dung dịch thu được bằng 2.

29

Bài 18: ĐH kinh tế TP HCM 2001 Trộn 3 dung dịch H2SO4 0,1M; HNO3 0,2 M; HCl 0,3M với những thể tich

bằng nhau được dung dịch A. Lấy 300 ml dung dịch A cho tác dụng với một dung dịch B gồm NaOH 0,2M và KOH 0,29M. Tính thể tích dung dịch B cần dùng để sau khi tác dụng với 300ml dung dịch A được dung dịch có pH = 2.

Bài 19: CĐ 2004: Hoà tan m gam BaO vào nước được 200ml dung dịch A có pH = 13. Tính m (gam). Bài 20 ; CĐ SP Quảng Ninh – 2005 Cho m gam Ba vào 500 ml dung dịch Ba(OH)2 0,04M thì được một dung dịch

có pH = 13 . tính m ( Coi thể tích dung dịch không đổi )Bài 21: Đề thi ĐH Khối A – 2006

Nung 6,58 gam Cu(NO3)2 trong bình kín, sau một thời gian thu được 4,96 gam chất rắn và hỗn hợp khí X. Hấp thụ hoàn toàn hỗn hợp X vào nước, được 300 ml dung dịch Y. viết phương trình phản ứng xảy ra và tính pH của dung dịch Y.

Bài 22: Đề thi ĐH khối A 2004 Cho 40 ml dung dịch HCl 0,75M vào 160 ml dung dịch chứa đồng thời

Ba(OH)2 0,08M và KOH 0,04M. Tính pH của dung dịch thu được. Cho [H+]. [OH-] = 10-14.

Bài 23: CĐ SP Hà Nội 2005 Cho dung dịch NaOH có pH = 13 (dung dịch A).

a. Cần pha loãng dung dịch A bao nhiêu lần để thu được dung dịch B có pH = 12?b. Cho 2,14 gam NH4Cl vào một cốc chứa300 ml dung dịch B. Đun sôi sau đó để

nguội rồi thêm một ít quỳ tím vào cốc. Quỳ tím có mầu gì? tại sao? Bài 24: Đề thi ĐH khối B 2008Trộn 100 ml dung dịch cú pH = 1 gồm HCl và HNO3 với 100 ml dung dịch NaOH nồng độ a(mol/l) thu được 200 ml dung dịch có pH = 12. Giá trị của a là (biết trong mọi dung dịch [H+][OH-] = 10-14)

A. 0,15. B. 0,30. C. 0,03. D. 0,12.

Ngày 3/10/2012 Buổi 5: (3 tiết)

PHẢN ỨNG TRAO ĐÔI ION – PP SỬ DỤNG PT ION THU GỌN TRONG GIẢI BÀI TẬP HÓA

I. Mục đích yêu cầu: - Điều kiện để PƯ trao đổi ion xảy ra.- Viết được các Pư hóa học của các chất vô cơ dạng phân tử và ion thu gọn- Giải các bài tập dựa theo pt ion thu gọn.II. chuẩn bị: Hệ thống câu hỏi, bài tậpIII. Tiến hành:A. Lý thuyết cần nắm:

30

1. Một số chú ý- thực tế giải bài tập theo phương trình ion thu gọn tuân theo đầy đủ các bước của một bài tập hoá học nhưng quan trọng là việc viết phương trình phản ứng : Đó là sự kết hợp của các ion với nhau.- Muốn viết được viết được phương trình ion thu gọn, học sinh phải nắm được bảng tính tan, tính bay hơi, tính điện li yếu của các chất, thứ tự các chất xảy ra trong dung dịch.- Với phương pháp sử dụng phương trình ion thu gọn nó có thể sử dụng cho nhiều loại phản ứng : Trung hoà, trao đổi, oxi hoá - khử, ... Miễn là xảy ra trong dung dịch, Sau đây cụ thể một số loại Phản ứng hỗn hợp bazơ với hỗn hợp axit và Muối cacbonat với axit. a. Phản ứng trung hoà. Phương trình phản ứng : H+ + OH- H2O Theo phương trình phản ứng : n H = n OH

b. Phản ứng cuả muối cacbonat với axit. Nếu cho từ từ axit vào muối.

Phương trình : H+ + CO3

2- HCO3-

HCO3- + H+ CO2 + H2O

Nếu cho từ từ muối vào axit. Phương trình :

2 H+ + CO32- H2O + CO2

c. Phản ứng của oxit axit với hỗn hợp dung dịch kiềm.

Nếu 1 => chỉ tạo ra muối axit (HCO )

Nếu 2 => chỉ tạo ra muối trung tính (CO )

Nếu 1 < < 2 => tạo ra 2 muối.

Chú ý : - Nếu bazơ dư chỉ thu được muối trung hoà.- Nếu CO2 dư chỉ có muối axit.- Nếu cùng một lúc có 2 muối thì cả 2 chất CO2 và bazơ đều hết.

- Khối lượng chung của các muối : Các muối = cation + anion

trong đó : mCation = mKim loại , mAnion = mGốc axit

B. Bài tập vận dụng: I. bµi tËp hçn hîp axit + hçn hîp baz¬.

31

Bài tập 1 :Một dung dịch A chứa HCl và H2SO4 theo tỉ lệ mol 3 : 1. Để trung hoà 100 ml dung dịch A cần 50 ml dung dịch NaOH 0,5 M.a, Tính nồng độ mol của mỗi axit.b, 200 ml dung dịch A trung hoà hết bao nhiêu ml dung dịch bazơ B chứa NaOH 0,2 M và Ba(OH)2 0,1 M ?c, Tính tổng khối lượng muối thu được sau phản ứng giữa dung dịch A và B ? Hướng dẫnĐây là những phản ứng giữa 1 Bazơ và 2 Axit và 2 Bazơ và 2 Axit (có kèm theo theo tạo kết tủa). Vậy nên nếu giải phương pháp bình thường sẽ rất khó khăn trong việc lập phương trình để giải hệ. Nên ta sử dụng phương trình ion thu gọn.a. Phương trình phản ứng trung hoà H+ + OH- H2O (1)Gọi số mol H2SO4 trong 100 ml ddA là x => số mol HCl là 3x nH = 2 x + 3 x = 5 x (mol) nOH = 0,5 . 0,05 = 0,025 (mol) nH = nOH hay 5 x = 0,025 => x = 0,005

CM (HCl) = = 0,15 (M)

CM (H SO ) = = 0,05 (M)

b. Gọi thể tích dung dịch B là V (lit).Trong 200 ml ddA : nH = 2. 5 x = 0,05 (mol)Trong V (lit) ddB : nOH = 0,2 . V + 2. 0,1. V = 0,4 V (mol) nH = nOH hay 0,4 V = 0,05 => V = 0,125 (lit) hay 125 (ml)c. Tính tổng khối lượng các muối. Các muối = cation + anion

= mNa + mBa + mCl + mSO = 23.0,2.0,125 + 137.0,1.0,125 + 35,5.0,2.0,15 + 96.0,2.0,05 = 4,3125 (g)Bài tập 2 :Cho 200 ml dung dịch A chứa HCl 1 (M) và HNO3 2(M) tác dụng với 300 ml dung dịch B chứa NaOH 0,8 (M) và KOH (chưa rõ nồng độ) thu được dung dịch C. Biết rằng để trung hoà 100 ml dung dịch C cần 60 ml dung dịch HCl 1 M, tính :a, Nồng độ ban đầu của KOH trong dung dịch B.b, Khối lượng chất rắn thu được khi cô cạn toàn bộ dung dịch C. Hướng dẫnBình thường đối với bài này ta phải viết 4 phương trình giữa 2 axit với 2 bazơ. Nhưng nếu ta viết phương trình ở dạng ion ta chỉ phải viết 1 phương trình ion thu gọn của phản ứng trung hoà.a. Phương trình phản ứng trung hoà : H+ + OH- H2O

32

Trong 200 (ml) ddA : nH = 0,2 . 1 + 0,2 . 2 = 0,6 (mol)Trong 300 (ml) ddB : nOH = 0,3 . 0,8 + 0,3 . a = 0,24 + 0,3.a (a : nồng độ mol của KOH).Trong dung dịch C còn dư OH-

Trong 100 (ml) dd C : nOH = nH = 1. 0,06 = 0,06 (mol) Trong 500 (ml) dd C : nOH = 0,06 . 5 = 0,3 (mol). nOH = (0,24 + 0,3.a) – 0,6 = 0,3.a – 0,36 (mol)Ta có : 0,3.a – 0,36 = 0,3 => a = 0,66/0,3 = 2,2 (M).b. Khối lượng chất rắn khi cô cạn toàn bộ dd C.Đối với bài này nếu giải với phương pháp bình thường sẽ gặp khó khăn, vì có thể tính được khối lượng các muối nhưng không tính được khối lượng bazơ vì ta không biết bazơ nào dư. Vậy bài này ta sẽ sử dụng phương trình ion, thay vì tính khối lượng các muối và bazơ ta đi tính khối lượng các ion tạo ra các chất đó.

Ta có : m Chất rắn = mNa + mK + mCl + mNO + mOH dư

mNa = 0,24. 23 = 5,52 (g) mK = 0,3 . 2,2 . 39 = 25,74 (g) mCl = 0,2 . 35,5 = 7,1 (g)

mNO = 0,4 . 62 = 24,8 (g) nOH dư = 0,3.a – 0,36 = 0,3 . 2,2 – 0,36 = 0,3 (mol) mOH dư = 0,3 . 17 = 5,1 (g).

m Chất rắn = mNa + mK + mCl + mNO + mOH dư = 68,26 (g).

Bài tập 3 : a, Cho dung dịch NaOH có pH = 13 (dung dịch A). Để trung hoà 10 ml dung dịch A cần 10 ml dung dịch B chứa 2 axit HCl và H2SO4. Xác định pH của dung dịch B ?b, Trộn 100 ml dung dịch A với 100 ml dung dịch Ba(OH)2 a (M), thu được dung dịch C. Để trung hoà dung dịch 500 ml dung dịch C cần 350 ml dung dịch B. Xác định nồng độ mol Ba(OH)2. Hướng dẫn Đây là những phản ứng giữa 1 Bazơ và 2 Axit và 2 Bazơ và 2 Axit (có kèm theo theo tạo kết tủa), và có liên quan đến pH dung dịch. Vậy nên nếu giải phương pháp bình thường sẽ rất khó khăn trong việc lập phương trình để giải hệ. Nên ta sử dụng phương trình ion thu gọn.a. Phương trình phản ứng trung hoà ddA với ddB H+ + OH- H2O (1) Dd NaOH (ddA) có pH = 13 = 10-13 (M) = 10-1 (M).Trong 10 ml = 10-2 (l) dung dịch A có :

33

Số mol OH- : nOH = 10-2.10-1 = 10-3 (mol) theo pt (1) có : nOH = nH = 10-3 (mol)Trong 10 (ml) = 10-2(l) dung dịch B có : nH = 10-3 (mol)

= 10-3 / 10-2 = 10-1 (M) => pHB = 1.

b. Trộn 100 ml A + 100 ml Ba(OH)2 a(M) => 200 ml dd C. => nOH dd C = 10-2 + 0,2 . a (mol).Trong 500 ml dd C có : nOH = 2,5. 10-2 + a (mol).Trong 350 ml dd B có : nH = 3,5. 10-2 (mol).Theo pt (1) có : 2,5. 10-2 + a = 3,5 . 10-2 => a = 10-2 (M)Bài tập 4 : Dung dịch A có chứa 5 ion: Mg2+, Ba2+ , Ca2+ và 0,1mol Cl- và 0,2mol

. Thêm dần V lít dung dịch K2CO3 1M vào dung dịch A đến khi được lượng kết tủa lớn nhất. V có giá trị là:

A - 150ml B - 300ml C - 200ml D - 250ml E - Két quả khác.* Cách giải thông thường:Phương trình ion rút gọn: Mg2+ + MgCO3Ba2+ + BaCO3Ca2+ + CaCO3Gọi x, y, z là số mol của Mg2+ , Ba2+ , Ca2+ trong dung dịch A. Vì dung dịch

trung hòa điện, ta có:2x + 2y + 2z = 0,1 + 0,2 = 0,3hay x + y + z = 0,15

* Cách giải nhanh:Khi phản ứng kết thúc, các kết tủa tách khỏi dung dịch, phần dung dịch chứa

Na+, Cl- và . Để trung hòa điện.

Đáp án A đúngBài tập 5: Dung dịch X chứa các ion sau Al3+,Cu2+,SO4

2-,NO3-.Để kết tủa hết ion SO4

2-

có trong 250ml dd X cần 50ml ml dd BaCl2 1M.Cho 500ml dd X tác dụng với dung

34

dịch NH3 dư thì được 7,8g kết tủa.Cô cạn 500ml dd X được 37,3g hỗn hợp muối khan.Nồng độ mol/l của NO3

- làa.0,2M b.0,3M c.0,6M d.0,4M

Hướng Dẫn:nBaCl2=0,05molBa2++ SO4

2- BaSO4

0,05---->0,05mol=> CM SO4

2- =0,05.0,25=0,2M

Al(3+) + 3NH3 + 3H2O Al(OH)3 + 3NH4+

nAl3+=nAl(OH)3=0,1mol => CMAl3+=0,10,5=0,2MGọi CMCu2+=x;CMNO3

− =yBTĐT: 2x+3.0,2=y+2.0,2 => -2x+y=0,2(1)m muối khan=0,2.0,5.27+x.0,5.64+0,2.0,5.96+y.0,5.62=37,3=> 32x+31y=25 (2)Từ (1) và (2): giải hệ .* mét sè bµi tËp1/ Cho 40 ml dung dịch HCl 0,75 M vào 160 ml dung dịch chứa đồng thời Ba(OH)2 0,08 M và KOH 0,04 M. Tính pH của dung dịch thu được. Cho biết : . = 10-14 (Đề thi TSĐH khối A – 2004)2/ Trộn dung dịch A chứa NaOH và dung dịch B chứa Ba(OH)2 theo thể tích bằng nhau được dung dịch C. Trung hòa 100 ml dung dịch C cần dùng hết 35 ml dung dịch H2SO4 2M và thu được 9,32 gam kết tủa. Tính nồng độ mol/l của các dung dịch A và B.

Cần phải trộn bao nhiêu ml dung dịch B với 20 ml dung dịch A để thu được dung dịch hòa tan vừa hết 1,08 gam Al. (Đề thi TSĐH Bách khoa –1989)3/ Tính thể tích dd Ba(OH)2 0,04M cần cho vào 100ml dd gồm HNO3 0,1M và HCl 0,06 M có để pH của dd thu đựơc = 2,0. (Đề thi TSĐH SP – 2001)4/ a/ Cho hỗn hợp gồm FeS2 , FeCO3 tác dụng hết với dung dịch HNO3 đặc, nóng dư thu được dung dịch A và hỗn hợp khí B gồm NO2 và CO2 . Thêm dung dịch BaCl2 vào dung dịch A. Hấp thụ hỗn hợp khí B bằng dung dịch NaOH dư. Viết phương trình phân tử và phương trình ion thu gon của các phản ứng xảy ra.b/ Trộn 200 ml dung dịch HCl 0,1M và H2SO4 0,05M với 300 ml dung dịch Ba(OH)2 có nồng độ a mol/l thu được m gam kết tủavà 500 ml dung dịch có pH = 13. Tính a và m. (Đề thi TSĐH khối B – 2003)5/ Cho hai dung dịch H2SO4 có pH =1 và pH = 2. Thêm 100 ml dung dịch KOH 0,1M vào 100 ml mỗi dung dịch trên. Tính nồng độ mol/l của các dung dịch thu được. (Đề thi TSĐH khối B – 2002)6/ Hòa tan một mẫu hợp kim Ba-Na ( với tỷ lệ số mol là 1: 1 ) vào nước thu được dung dịch A và 6,72 lít H2 (đktc).

a/ Cần dùng bao nhiêu ml dung dịch HCl có pH = 1,0 để trung hòa 1/10 dung dịch A.

35

b/ Cho V lít khí CO2 (đktc) hấp thụ hết vào 1/10 dung dịch A thì thu được 2,955 gam kết tủa . Tính V.

c/ Thêm m gam NaOH vào 1/10 dung dịch A thu được dung dịch B. Cho dung dịch B tác dụng với 100 ml dung dịch Al2(SO4)3 0,2M thu được kết tủa C. Tính m để cho lượng kết tủa C là lớn nhất, bé nhất. Tính khối lượng kết tủa lớn nhất, bé nhất. (Bộ đề thi TS – 1996) 7/ Hoà tan 7,83 (g) một hỗn hợp X gồm 2 kim loại kiềm A, B thuộc 2 chu kỳ kế tiếp trong bảng tuần hoàn được 1lit dung dịch C và 2,8 lit khí bay ra (đktc)a, Xác định A,B và số mol A, B trong C.b, Lấy 500 ml dung dịch C cho tác dụng với 200 ml dung dịch D chứa H2SO4 0,1 M và HCl nồng độ x. Tính x biết rằng dung dịch E thu được trung tính.c, Tính tổng khối lượng muối thu được sau khi cô cạn dung dịch E. ( PP giải toán hoá vô cơ - TS Nguyễn Thanh Khuyến)8/ Một dung dịch A chứa HNO3 và HCl theo tỉ lệ mol 2 :1.a, Biết rằng khi cho 200 ml dung dịch A tác dụng với 100 ml NaOH 1 M thì lượng axit dư trong A tác dụng vừa đủ với 50 ml dung dịch Ba(OH)2 0,2 M. Tính nồng độ mol của mỗi axit trong dung dịch A.b, Nếu trộn 500 ml dung dịch A với 100 ml dung dịch B chứa NaOH 1 M và Ba(OH)2

0,5 M thì dung dịch C thu được có tính axit hay bazơ ?c, Phải thêm vào dung dịch C bao nhiêu lit dung dịch A hoặc dung dịch B để có được dung dịch D trung tính ?d, Cô cạn dung dịch D. Tính khối lượng muối khan thu được.( PP giải toán hoá vô cơ - TS Nguyễn Thanh Khuyến)9/ 100 ml dung dịch X chứa H2SO4 và HCl theo tỉ lệ mol 1 : 1.Để trung hoà 100 ml dung dịch X cần 400 ml dung dịch NaOH 5% ( d = 1,2 g/ml)a, Tính nồng độ mol của mỗi axit trong dung dịch X.b, Nếu C% NaCl sau phản ứng là 1,95. Tính khối lượng riêng của dung dịch X và nồng độ % của mỗi axit trong dung dịch X ?c, Một dung dịch Y chứa 2 bazơ NaOH và Ba(OH)2. Biết rằng 100 ml dung dịch X trung hoà vừa đủ 100 ml dung dịch Y đồng thời tạo ra 23,3 gam kết tủa. Chứng minh Ba2+ trong dung dịch Y kết tủa hết. Tính nồng độ mol của mỗi bazơ trong dung dịch Y. ( PP giải toán hoá vô cơ - TS Nguyễn Thanh Khuyến)10/ Thêm 100 ml nước vào 100 ml dung dịch H2SO4 được 200 ml dung dịch X (d = 1,1 g/ml).a, Biết rằng 10 ml dung dịch X trung hoà vừa đủ 10 ml dung dịch NaOH 2 M, Tính nồng độ mol và khối lượng riêng d của dung dịch H2SO4 ban đầu.b, Lấy 100 ml dung dịch X, thêm vào đó 100 ml dung dịch HCl được 200 ml dung dịch Y. Khi trung hoà vừa đủ 100 ml dung dịch X bằng 200 ml dung dịch NaOH thì thu được 2 muối với tỉ lệ khối lượng : mNaCl : mNa SO = 1,17

36

Tính nồng độ mol của dung dịch HCl và NaOH. ( PP giải toán hoá vô cơ - TS Nguyễn Thanh Khuyến)

Ngày 8/10/2012 Buổi 6: (3 tiết)

NITƠ – AMONIAC – MUỐI AMONI (BUỔI 1)I. Mục đích yêu cầu: - Hệ thống lại kiến thức lý thuyết về cấu tạo, tinh chất của nitơ, amoniac và muối amoni.- Hệ thống các dạng bài tập về chất khí, dung dịch, hiệu suất phản ứng, nhận biết, phân biệt… Các công thức tính toán đối với chất khí, H%... - Viết các pthh thể hiện các tính chất liên quan đến N2, NH3, muối NH4

+ dạng tổng quát, cụ thể, ion thu gọn- Giải các bài tập liên quan đến N2, NH3, muối NH4

+.II. chuẩn bị: Hệ thống câu hỏi, bài tậpIII. Tiến hành:A. Lý thuyết cần nắm: 1. Nitơ (N2) :-Cấu tạo , tính chất hoá học : Vừa thể hiện tính khử vừa thể hiện tính oxi hoá N2 trơ về mặt hoá học, tồn tại nhiều trạng thái số oxi hoá : -3 +5 0 +1 +2 +3 +4 +5 NH4NO3 , N2 , N2O , NO , N2O3 , NO2 , N2O5 .Chú ý : N2O3 , N2O5 không bền dễ bị phân huỷ . N2O3 NO + NO2 . 2 N2O5 4NO2 + O2 .- Tác dụng kim loại Nitrua kim loại:

xN2 + 6R 2R3Nx ; R là kim loại hoạt động, x là hóa trị của R- Tác dụng H2: N2 + 3H2 2NH3

- Tác dụng O2: N2 + O2 2NO2NO + O2 2NO2

- Điều chế . NH4NO2 N2 + 2H2O NH4Cl + NaNO2 NaCl + N2 + 2H2O

2. Amoniac (NH3) .-Tính chất NH3: Tan tốt trong nước tạo ra dd NH3 có tính bazơ yếu

NH3 + H2O NH4+ + OH- Kbazơ = 1,8.103

+ Thể hiện tính bazơ Tác dụng axit: nNH3 + HnX (NH4)nXTác dụng dd muối của kim loại (Từ Mg trở về sau)

nmNH3 + RnXm + nmH2O m(NH4)nX + nR(OH)m

37

Lưu ý: Các kết tủa của Cu(OH)2, Zn(OH)2, AgOH tan trong NH3 dư Tạo ra hợp chất phức vd:

          dd NH3 Tác dụng oxit axit: VD: 2NH3 + CO2 + H2O (NH4)2CO3

+ Thể hiện tính khử:Tác dụng O2: 4NH3 + 3O2 2N2 + 6H2O

4NH3 + 5O2 4NO + 6H2OTác dụng Cl2 2NH3 + 3Cl2 N2 + 6HClTác dụng oxit kim loại: (Fe2O3, FeO, CuO, Ag2O …)

2nNH3 + 3R2On nN2 + 6R + 3nH2O- Điều chế :

Điều chế NH3 dựa trên phản ứng.

   Muốn phản ứng đạt hiệu suất cao cần tiến hành ở áp suất cao (300 1000 atm),

nhiệt độ vừa phải (400oC) và có bột sắt làm xúc tác.Khí N2 lấy từ không khí.Khí H2

lấy từ khí tự nhiên hoặc từ sản phẩm của phản ứng giữa cacbon và H2O.Trong phòng thí nghiệm: n(NH4)mX + mR(OH)n RmXn +nm NH3 + nmH2O3. Muối amoni ( (NH4)n X ) .-Tính chất của muối amoni.+ Tất cả đều tan tốt trong nước và điện li hoàn toàn, cho ion NH4

+ không màu+pứ thuỷ phân tạo môi trường axit : NH4

+ + H2O NH3 + H3O+ .- Nên tác dụng được bazơ n(NH4)mX + mR(OH)n RmXn +nm NH3 + nmH2O+pứ trao đổi : với muối , axit , kiềm .+pứ nhiệt phân : chú ý muối tạo bởi gốc axit vô cơ không có tính oxi hoá và có tính oxi hoá .Muối amoni chứa gốc axit không có tính oxi hóa ( Hal, CO3

2-, S2-, …) bị nhiệt phân tạo ra NH3 và axit

(NH4)mX mNH3 + HmXMuối amoni chứa gốc axit có tính oxi hóa bị nhiệt phân tạo ra các sp khác nhauB-BÀI TẬP ÁP DỤNG .Bài tập 1 : Viết các ptpứ ( dạng phân tử và dạng ion thu gọn ) trong các trường sau a, NO2 + dd NaOH b, NH3 + O2 c, NH3 + O2 d,Cho dd NH3 vào dd CuSO4 e, Cho dd AgNO3 vào dd NH3 f,Cho dd NH4NO3 vào dd NaOH g,Cho khí NH3 vào dd FeCl3 h,Đun nóng dd bão hoà gồm NaNO2 và NH4Cl .Bài tập 2 : ĐH Ngoại Thương 2000 . Cho các chất : N2 , NH3 , NH4

+ , HNO3 .a,Viết ctct, ct e của các chất và ion trên .b,Xác định hoá trị , số oxi hoá của nitơ .c,Chất nào tác dụng với axit, bazơ ? viết ptpứ .

38

d,Chất nào thể hiện tính oxi hoá, tính khử ? vì sao ? cho VD .Bài tập 3 .Hai khí A và B không có màu và mùi tác dụng với nhau, khi có chất xt, tạo thành khí C không có màu nhưng có mùi khai. Khi đốt cháy khí C trong oxi, thu được khí A và oxit của B . Nếu khi đốt cháy C ở nhiệt độ cao và có chất xt , thu được đồng thời oxit của A và oxit của B . Các chất A,B và C là những chất gì ? Viết những ptpứ đã xảy ra .Bài tập 4 . Đun nóng hỗn hợp rắn gồm 2 muối (NH4)2CO3 và NH4HCO3 thu được 13,44 lít khí NH3 và 11,2 lít khí CO2 .a,Viết ptpứ xảy ra .b,Xác định % theo khối lượng của mỗi muối trong hỗn hợp ban đầu. Các thể tích khí được đo ở đktc Hướng dẫn: (NH4)2CO3 2NH3 + CO2 + H2O x 2x xNH4HCO3 NH3 + CO2 + H2O y y y 2x + y = 0,6 x + y = 0,5 x= 0,1, y = 0,4 %mNH4HCO3 = 76,70% , % m(NH4)2CO3 = 23,3%Bài tập 5 .Nêu hiện tượng , giảithích và viết các ptpứ xảy ra trong các trường hợp sau a,Cho từ từ dd NH3 vào dd AlCl3 .b,Cho từ từ dd NH3 vào dd ZnSO4 .c,Sục khí NH3 vào dd Fe(NO3 )3 .d,Sục khí NH3 vào dd CuCl2 .Bài tập 6 .Lấy dd Cu(NO3)2 thổi từ từ khí NH3 vào dd , lúc đầu tạo thành kết tủa màu xanh A1 , sau đó kết tủa tan tạo thành dd A2 có màu xanh nước biển . Thổi thêm khí HCl vào dd A2 thì lại thấy xuất hiện kết tủa màu xanh A3 . Tiếp tục cho khí HCl vào thì kết tủa A3 lại tan hết cho dd A4 có màu xanh lam .a,Viết các ptpứ dưới dạng ion thu gọn .b,So sánh bản chất hoá học của kết tủa A1 và A3 .c,Màu xanh của dd A2 và A4 có phải do cùng một chất gây ra không ? d,Nếu thêm từ từ một lượng dd NaOH vào A4 thấy xuất hiện kết tủa, lắc dd thấy kết tủa tan. giảithích Bài tập 7 : (HV Quân Y .)Cho Vml dd NH3 2 M vào 300 ml dd CuCl2 0,3 M , thu được 3,92 gam kết tủa . Tính V ml ?Hướng dẫn:

Có một lượng Cu2+ tạo phức

Pthh: 2NH3 + Cu2+ + 2H2O NH4+ + Cu(OH)2

39

0,18 0,09 0,09Cu(OH)2 + 4 NH3 [Cu(NH3)4]2+ + 2OH-

(0,09 – 0,04) 0,2

Bài tập 8 . Một hỗn hợp gồm ( 1thể tích N2 và 3 thể tích H2 ) cho đi qua bột Fe, t0 = 4000 C khí tạo thành được hoà tan trong nước thành 500 gam dd NH3 5 %.Tính khối lượng N2 đã dùng, biết hiệu suất pứ là 20 %Hướng dẫn:

Pthh: N2 + 3H2 2NH3 (1)

Theo pthh (1)

H% = 20%

Bài tập 9 : (ĐH Thuỷ Lợi 2001 ).Một hỗn hợp khí A gồm N2 và H2 theo tỉ lệ mol là 1: 3 . Tạo pứ giữa N2 và H2 sinh ra NH3 . Sau pứ thu được hỗn hợp khí B . dA/B = 0,6 a,Tính hiệu suất pứ . b,Cho B qua nước thì thu được hỗn hợp khí C . Tính d A/C . Hướng dẫn:

a. Đặt số mol của N2 là 1 mol, H2 là 3mol

Pthh: N2 + 3H2 2NH3

Đầu 1 3PƯ x 3x 2xSau 1-x 3- 3x 2x

x=0,8 H%=80%b. Khi cho B qua nước thì NH3 bị tan hết trong nước vậy khí đi ra chỉ có N2 và H2 dư

Bài tập 10 . Người ta thực hiện thí nghiệm sau : nén hỗn hợp 4 lít khí nitơ và 14 lít khí hiđro trong bình phản ứng ở nhiệt độ khoảng trên 4000C và có chất xúc tác . Sau pứ thu được 16,4 lít hỗn hợp khí (ở cùng điều kiện nhiệt độ và áp suất ) .a,Tính thể tích khí amoniac thu được .b,Xác định hiệu suất của pứ .Hướng dẫn:

40

a. Pthh: N2 + 3H2 2NH3

Đầu 4 14PƯ x 3x 2xSau 4-x 14- 3x 2x

b.

Bài tập 11 . Trộn 200 ml dd KNO2 3M với 200 ml dd NH4Cl 2M và đun nóng . Xác định thể tích của khí sinh ra và nồng độ mol/l của các muối trong dd (giả thiết thể tích của dd biến đổi không đáng kể )Hướng dẫn:

Pthh: KNO2 + NH4Cl N2 + KCl + 2H2O 0,2 0,2 0,2 0,2

Bài tập 12 . Cho một ít chất chỉ thị màu phenolphtalein vào dd NH3 loãng được dd A Hỏi dd có màu gì? Màu dd đổi thế nào trong các thí nghiệm sau : a,Đun nóng dd hồi lâu .b,Thêm một số mol HCl bằng số mol NH3 trong dd .c,Thêm một ít Na2CO3 .d,Thêm AlCl3 tới dư .

Ngày 15/10/2012 Buổi 7: (3 tiết)

NITƠ – AMONIAC – MUỐI AMONI (BUỔI 2)I. Mục đích yêu cầu: - Giải các bài tập liên quan đến N2, NH3, muối NH4

+.II. chuẩn bị: Hệ thống câu hỏi, bài tậpIII. Tiến hành:Bài tập 1 . Trong bình phản ứng có 100 mol hỗn hợp N2 và H2 có tỉ lệ số mol là 1:3. Áp suất của hỗn hợp khí lúc đầu là 300at và của hỗn hợp sau phản ứng là 285at. Nhiệt độ của hỗn hợp được giữ không đổi.a. Tính số mol các khí trong hỗn hợp sau phản ứng.

41

b. Tính hiệu suất của phản ứng.Hướng dẫn:Dựa vào tỉ lệ tìm được số mol của N2 là 25 mol, của H2 là 75 mol

Pthh: N2 + 3H2 2NH3

Đầu 25 75PƯ x 3x 2xSau 25-x 75- 3x 2x

Số mol hỗn hợp sau pư sẽ giảm đi 2x mol tức là (100-2x) molVì nhiệt độ giữ nguyên trước và sau nên p1/p2 = n1/n2Hay 300/285=100/(100-2x) x=2.5 (mol)Vậy số mol của N2 sau pư là 25-x =25-2,5=22,5 molTương tự của H2 sau pư là 75-3x =67,5 molCủa NH3 là 2x=5 mol

Bài tập 2 . Ở ngay nhiệt độ thường, (NH4)2CO3 phân hủy dần thành NH4HCO3. Một hỗn hợp 2 muối này được đun nóng cho NH3 và CO2 được thoát ra theo tỉ lệ mol NH3:CO2 = 6:5. Tiính tỉ lệ % số mol của 2 muối trong nỗn hợp.Hướng dẫn: gọi số mol của 2 muối lần lượt là x và y mol(NH4)2CO3 2NH3 + CO2

x 2x x NH4HCO3 NH3 + CO2

y y yKhi phân hủy sẽ sinh ra (2x+y) mol NH3 và (x+y) mol CO2

Lập tỉ lệ

Vậy tỉ lệ số mol muối trong hỗn hợp muối là 20% và 80%Bài tập 3 . cho dung dịch Ba(OH)2 đến dư vào 50ml dung dịch A có chứa các ion NH4

+, SO42- và NO3

- thì thấy có 11.65g một chất kết tủa được tạo ra, khi đun nóng có 4.48lít khí (đktc) thoát ra. Tính nồng độ mol của mỗi muối trong ddA.Hướng dẫn: Từ khối lượng kết tủa suy ra số mol SO4

2- là 0.05 molTừ lượng khí sinh ra ta suy ra số mol của NH4

+ là 0.2 molBảo toàn điện tích ta suy ra được số mol của NO3

- là 0.1 molSuy ra nồng độ của (NH4)2SO4 là 0.05/0.05 =1MNồng dộ của NH4NO3 là 2MBài tập 4 . Cho 1,5 lít NH3 (đktc) đi qua ống đựng 16g CuO nung nóng thu được một chất rắn X.

a) Tính khối lượng CuO đã phản ứng? Đ/s: m = 8g b) Tính thể tích dd HCl 2M đủ để tác dụng với X? VHCl = 0,1 l

42

Bài tập 5 . Dẫn 1,344 lít khí NH3 vào bình có chứa 0,672 lít khí Cl2 (thể tích các khí được đo ở đktc).

a) Tính thành phần % theo thể tích của hỗn hợp khí sau phản ứng? Đ/s: %N2 = 33,3%; %HCl = 66,7%

b) Tính khối lượng của muối NH4Cl thu đựoc sau phản ứng? Đ/s: m (NH4Cl) = 2,14g

Bài tập 6. Hỗn hợp A gồm 3 khí NH3, N2 và H2. Dẫn A vào bình có nhiệt độ cao. Sau phản ứng phân hủy NH3 ( coi như hoàn toàn) thu đựoc hỗn hợp khí B có thể tích tăng 25% so với khí A. Dẫn B đi qua ống đựng CuO nung nóng sau đó loại được nước thì chỉ còn lại một chất khí có thể tích giảm 75% so với B. Tính thành phần % theo thể tích của các khí trong hỗn hợp A?

Đ/s: %NH3 = 25%; %H2 = 56,25%; %N2 = 18,75%Bài tập 7. Trong một bình kín dung tích 56 lit chứa N2 và H2 theo tỉ lệ thể tích 1:4, ở 00C và 200atm và một ít chất xúc tác.Nung nóng bình một thời gian sau đó đưa nhiệt độ về 00C thấy áp suất trong bình giảm 10% so với áp suất ban đầu. 1.Tính hiệu suất phản ứng điều chế NH3. 2.Nếu lấy 1/2 lượng NH3 tạo thành có thể điều chế được bao nhiêu lit dd NH3 25% (d = 0,907 g/ml)? 3. Nếu lấy 1/2 lượng NH3 tạo thành có thể điều chế được bao nhiêu lit dd HNO3 67% (d = 1,40 g/ml), biết hiệu suất quá trình điều chế HNO3 là 80%.Hướng dẫn:

Pthh: N2 + 3H2 2NH3

Đầu 100,06 400,25PƯ x 3x 2xSau 100,06-x 400,248- 3x 2x

Ta có n1.p2 = n2p1 n2 =

b.

c.

Bài tập 8. Bình kín có V=0,5 lít chứa 0,5 mol H2 và 0,5 mol N2 ở t0C khi đạt tới cân bằng có 0,2 mol NH3 tạo thành . Để hiệu suất tổng hợp NH3 đạt 90% cần phải thêm vào bao nhiêu mol N2 ?Hướng dẫn:

43

N2 + 3H2  2NH3

Đầu 0,5 0,5 Sau PƯ 0,4 0,2 0,2=> Kcb = 3,125Vì Kcb của 1 p.ư là ko đổi.H = 90%, thì mol NH3 tạo thành = 0,3mol.

Kcb =  3,125 

=> N2 spu = 57,6 mol => N2 bd = 57,6 + 0,15 = 57,75 mol=> Lượng N2 thêm vào = 57,75 - 0,5 = 57,25 mol Bài tập 9. Nhiệt phân dung dịch hoà tan 21,825 gam hỗn hợp NH4Cl và NaNO2 có tỉ lệ số mol NH4Cl : NaNO2 = 3 : 4. Tính thể tích khí N2 thu được (đktc) Hướng dẫn:Gọi số mol NH4Cl và NaNO2 lần lượt là x, yTa có: 53,5x + 69y = 21,825 (1)

4x – 3y = 0 (2) Giải pt (1), (2) x= 0,15; y = 0,2Pthh: NH4Cl + NaNO2 N2 + NaCl + 2H2OTheo đề ra và pthh ta thấy NaNO2 dư nên số mol N2 được tính theo số mol NH4Cl

Bài tập 10. Hoà tan m gam hỗn hợp NH4Cl và (NH4)2SO4 có tỉ lệ số mol NH4Cl : (NH4)2SO4 = 1 : 2 vào nước được dung dịch A. Cho dung dịch A tác dụng với dung dịch NaOH dư đun nóng thu được 13,44 lít NH3 (đktc). Tính giá trị m. Hướng dẫn:Gọi số mol NH4Cl và (NH4)2SO4 lần lượt là x, 2xNH4Cl + NaOH NH3 + NaCl + H2O x x(NH4)2SO4 + 2NaOH 2NH3 + Na2SO4 + 2H2O 2x 4x

m = 0,12.53,5 + 0,24. 132 = 38,1(g)Bài tập 11. Nung m gam hỗn hợp gồm NH4Cl và Ca(OH)2, sau phản ứng thu được V lit khí NH3 (đktc) và 10, 175 gam hỗn hợp Ca(OH)2 và CaCl2 khan. Để hấp thụ hết lượng NH3 trên cần tối thiểu 75ml dung dịch H2SO4 1M. Tính giá trị của m. Hướng dẫn:Gọi số mol NH4Cl là x, số mol Ca(OH)2 là y2NH4Cl + Ca(OH)2 2NH3 + CaCl2 + 2H2O x 0,5x x 0,5x

44

2NH3 + H2SO4 (NH4)2SO4

x 0,5xTheo đề ra 0,5x = 0,075.1= 0,075 x = 0,15Vậy theo đề ra: 0,5.111 + 74.(y – 0,075) = 10,175 y=0,5375

m = 0,15.53,5 + 0,5375.74 = 47,8 (g)Bài tập 12. Cho hỗn hợp khí N2, H2  và  NH3 có tỉ khối so với H2 là 8. Dẫn hỗn hợp đi qua dd H2SO4 đặc dư thì thể tích khí còn lại một nửa. Tính thành phần phần % theo thể tích của mỗi khí trong hỗn hợp Hướng dẫn:Hỗn hợp khí còn một nửa =>NH3 chiếm 50%Gọi số mol H2 là a, số mol N2 là b. Do NH3 chiếm một nửa=>số mol NH3 là a+b.do tỉ khối của hỗn hợp với H2 =8=> của hỗn hợp = 8x2=16.Ta có: (28a+2b+17(a+b))/(a+b+(a+b))=16<=>(45a+19b)/(a+b)=32<=>45a+19b=32a+32b<=>a=b Vậy H2 chiếm 25%, N2 chiếm 25% trong hỗn hợp

Ngày 25/10/2012 Buổi 8: (3 tiết)

AXIT NITƠRIC VÀ MUỐI NITƠRAT (BUỔI 1)I. Mục đích yêu cầu: - Hệ thống lại kiến thức lý thuyết về cấu tạo, tinh chất của HNO3 và muối nitơrat.- Hệ thống các dạng bài tập về chất khí, dung dịch, hiệu suất phản ứng, nhận biết, phân biệt… Các công thức tính toán đối với chất khí, H%... - Viết các pthh thể hiện các tính chất liên quan đến HNO3 muối NO3

- dạng tổng quát, cụ thể, ion thu gọn- Giải các bài tập liên quan đến HNO3 muối NO3

-

II. chuẩn bị: Hệ thống câu hỏi, bài tậpIII. Tiến hành:A. Lý thuyết cần nắm: 1. Axit HNO3 Có đầy đủ tính chất của một axit:+ điện li hoàn toàn: HNO3 H+ + NO3

-

+ Tác dụng bazơ Muối + H2O (trừ Fe(OH)2, Cr(OH)3...)

45

nHNO3 + R(OH)n R(NO3)n + nH2O+ Tác dụng oxit bazơ Muối + H2O (trừ FeO, Cr2O3...)

2nHNO3 + R2On 2R(NO3)n + nH2O+ Tác dụng muối Muối mới + Axit mới (trừ muối sắt (II), và crom (III)...)

nmHNO3 + RmXn mR(NO3)n + nHmX+ Tác dụng kim loại Muối nitrat + SP khử + H2O

HNO3 + R R(NO3)n + (NO2; NO; N2O; N2; NH4NO3) + H2O

Lưu ý:

HNO3 đặc nguội coi như không tác dụng Al, Fe, Cr+ Tác dụng phi kim: (trừ các Hal, N2, H2, O2)

P + 5HNO3 H3PO4 + 5NO2 + H2OC + 4HNO3 CO2 + 4NO2 + 2H2OS + 6HNO3 H2SO4 + 6NO2 + 2H2O

+ Tác dụng các hợp chất: Vd: Fe2+ + 2H+ + NO3

- Fe3+ + NO2 + H2O2. Muối nitơrat: M(NO3)n + Muối nitrat tan hoàn toàn trong nước , là chất điện li mạnh

M(NO3)n Mn+ + nNO3-

+ Muối nitrat bị nhiệt phân: Kim loại đứng trước Mg2M(NO3)n 2M(NO2)n + nO2

Kim loại đứng từ (Mg Cu)4M(NO3)n 2M2On + 4nNO2 + nO2

Kim loại đứng từ sau Cu.2M(NO3)n 2M + 2nNO2 + nO2

+ Nhận biết ion NO3- dùng Cu và dd HCl

3Cu + 8H+ + 2NO3- 3Cu2+ + 2NO + 4H2O

2NO + O2 2NO2

(không màu) (Nâu đỏ)Điều chế HNO3:NaNO3 + H2SO4 (đặc) NaHSO4 + HNO3

NH3 NO NO2 HNO3

B-BÀI TẬP ÁP DỤNG .Bài tập 1 : Cho 12 gam hỗn hợp hai kim loại Fe, Cu tác dụng vừa đủ với dung dịch

HNO3 63%. Sau phản ứng thu được dung dịch A và 11,2 lít khí NO2 duy nhất (đktc). Tính nồng độ % các chất có trong dung dịch A.

A. 36,66% và 28,48%. B. 27,19% và 21,12%. C. 27,19% và 72,81%. D. 78,88% và 21,12%.

Hướng dẫn:

46

Fe + 6HNO3 Fe(NO3)3 + 3NO2 + 3H2OCu + 4HNO3 Cu(NO3)2 + 2NO2 + 2H2O

mol mol.Áp dụng định luật bảo toàn khối lượng ta có:

Đặt nFe = x mol, nCu = y mol ta có:

Bài tập 2 : Hòa tan 15 gam hỗn hợp X gồm hai kim loại Mg và Al vào dung dịch Y gồm HNO3 và H2SO4 đặc thu được 0,1 mol mỗi khí SO2, NO, NO2, N2O. Phần trăm khối lượng của Al và Mg trong X lần lượt là

A. 63% và 37%. B. 36% và 64%.C. 50% và 50%. D. 46% và 54%.

Hướng dẫn:Đặt nMg = x mol ; nAl = y mol. Ta có:

24x + 27y = 15. (1)Quá trình oxi hóa:

Mg Mg2+ + 2e Al Al3+ + 3ex 2x y 3y

Tổng số mol e nhường bằng (2x + 3y).Quá trình khử:

N+5 + 3e N+2 2N+5 + 24e 2N+1

0,3 0,1 0,8 0,2N+5 + 1e N+4 S+6 + 2e S+4

0,1 0,1 0,2 0,1 Tổng số mol e nhận bằng 1,4 mol.Theo định luật bảo toàn electron:

2x + 3y = 1,4 (2)Giải hệ (1), (2) ta được: x = 0,4 mol ; y = 0,2 mol.

%Mg = 100% 36% = 64%. (Đáp án B)Bài tập 3: Cho 1,35 gam hỗn hợp gồm Cu, Mg, Al tác dụng hết với dung dịch HNO3

thu được hỗn hợp khí gồm 0,01 mol NO và 0,04 mol NO2. Tính khối lượng muối tạo ra trong dung dịch.

47

A. 10,08 gam. B. 6,59 gam. C. 5,69 gam. D. 5,96 gam.Hướng dẫn:

Cách 1: Đặt x, y, z lần lượt là số mol Cu, Mg, Al.

Nhường e: Cu = + 2e Mg = + 2e Al = + 3e

x x 2x y y 2y z z 3zThu e: + 3e = (NO) + 1e = (NO2)

0,03 0,01 0,04 0,04Ta có: 2x + 2y + 3z = 0,03 + 0,04 = 0,07

và 0,07 cũng chính là số mol NO3

Khối lượng muối nitrat là: 1,35 + 620,07 = 5,69 gam. (Đáp án C)

Cách 2: Nhận định mới: Khi cho kim loại hoặc hỗn hợp kim loại tác dụng với dung dịch axit HNO3 tạo hỗn hợp 2 khí NO và NO2 thì

mol

2H On 0,06 molÁp dụng định luật bảo toàn khối lượng:

1,35 + 0,1263 = mmuối + 0,0130 + 0,0446 + 0,0618 mmuối = 5,69 gam.

Bài tập 4: (Câu 19 - Mã đề 182 - Khối A - TSĐH - 2007)Hòa tan hoàn toàn 12 gam hỗn hợp Fe, Cu (tỉ lệ mol 1:1) bằng axit HNO3, thu được V lít (ở đktc) hỗn hợp khí X (gồm NO và NO2) và dung dịch Y (chỉ chứa hai muối và axit dư). Tỉ khối của X đối với H2 bằng 19. Giá trị của V là

A. 2,24 lít. B. 4,48 lít. C. 5,60 lít. D. 3,36 lít.Hướng dẫn :

Đặt nFe = nCu = a mol 56a + 64a = 12 a = 0,1 mol.Cho e: Fe Fe3+ + 3e Cu Cu2+ + 2e

0,1 0,3 0,1 0,2Nhận e: N+5 + 3e N+2 N+5 + 1e N+4

3x x y yTổng ne cho bằng tổng ne nhận.

3x + y = 0,5Mặt khác: 30x + 46y = 192(x + y).

x = 0,125 ; y = 0,125.Vhh khí (đktc) = 0,125222,4 = 5,6 lít. (Đáp án C)

Bài tập 5: Nung m gam bột sắt trong oxi, thu được 3 gam hỗn hợp chất rắn X. Hòa tan hết hỗn hợp X trong dung dịch HNO3 (dư), thoát ra 0,56 lít (ở đktc) NO (là sản phẩm khử duy nhất). Giá trị của m là

A. 2,52 gam. B. 2,22 gam. C. 2,62 gam. D. 2,32 gam.

48

Hướng dẫn:m gam Fe + O2 3 gam hỗn hợp chất rắn X 3HNO d­ 0,56 lít NO.Thực chất các quá trình oxi hóa - khử trên là:Cho e: Fe Fe3+ + 3e

mol e

Nhận e: O2 + 4e 2O2 N+5 + 3e N+2

mol e 0,075 mol 0,025 mol

= + 0,075

m = 2,52 gam. (Đáp án A)Bài tập 6: Cho hỗn hợp gồm 0,01 mol Mg và 0,03 mol mol Fe tác dụng với dung dịch HNO3 dư thu được 1,736 lít hỗn hợp khí NO và NO2 ở đktc. Tỉ khối hơi của hỗn hợp khí so với H2 là:

A. 21,17 B. 22,17 C. 21, 15. D.22, 19Hướng dẫn: Đặt số mol NO = x; NO2 = y.Ta có: x + y = 1,736/22,4 = 0,0755 (mol). (*)

- Các phản ứng xảy ra: Mg - 2e → Mg2+ (1) 0,01 0,02 Fe - 3e → Fe3+ (2) 0,03 0,09Tổng số mol e chất khử nhường: 0,02 + 0,09 = 0,11(mol) NO3

- + 3e + 4H+ → NO + 2H2O (3) 3x x NO3

- + 1e + 2H+ → NO2 + H2O (4) y yTổng số mol e chất oxi hóa nhận: 3x + y. Theo định luật bảo toàn e ta có: 3x + y = 0,11 (*)Giải hệ phương trình:

Đáp án: A

Bài tập 7: Để m gam phôi bào Fe (A) ngoài không khí, sau một thời gian bị oxi hóa thành hỗn hợp (B) có khối lượng 12 gam gồm các oxit sắt: FeO, Fe3O4, Fe2O3 và một phần Fe còn dư không oxi hóa hết. Cho (B) tác dụng hoàn toàn với dung dịch HNO3

dư thấy thoát ra 2,24 lí khí NO duy nhất. Giá trị m sẽ là:A. 10,8 gam. B. 10,08 gam. C. 12, 08 gam. D. 12,8 gam .

49

Hướng dẫn: Các phản ứng xảy ra: 2Fe + O2 → 2FeO Fe + 3O2 → Fe2O3

Fe + 2O2 → Fe3O4

Fe + 4HNO3 → Fe(NO3)3 + NO + 2H2O3FeO + 10HNO3 → 3Fe(NO3)3 + NO + 5H2O3Fe3O4 + 28HNO3 → 9Fe(NO3)3 + NO + 14H2OFe2O3 + 6HNO3 → 2Fe(NO3)3 + 3H2OToàn bộ m gam Fe bị oxi hóa thành Fe3+, bởi O2 và HNO3. Số mol khí NO = 2,24/22,4 = 0,1 (mol)

NO3- + 3e + 4H+ → NO + H2O

0,3 0,1Tổng số mol e do chất oxi hóa nhận: 4*(12 – m)/32 + 0,3 (mol)Theo định luật bảo toàn e ta có:Đáp án: BBài tập 8: Hỗn hợp X gồm (Fe, Fe2O3, Fe3O4, FeO) với số mol mỗi chất là 0,1 mol,

hòa tan hết vào dung dịch Y gồm (HCl và H2SO4 loãng) dư thu được dung dịch Z. Nhỏ từ từ dung dịch Cu(NO3)2 1M vào dung dịch Z cho tới khi ngừng thoát khí NO. Thể tích dung dịch Cu(NO3)2 cần dùng và thể tích khí thoát ra ở đktc thuộc phương án nào?

A. 25 ml; 1,12 lít. B. 0,5 lít; 22,4 lít.C. 50 ml; 2,24 lít. D. 50 ml; 1,12 lít.

Hướng dẫn:Quy hỗn hợp 0,1 mol Fe2O3 và 0,1 mol FeO thành 0,1 mol Fe3O4. Hỗn hợp X gồm: (Fe3O4 0,2 mol; Fe 0,1 mol) tác dụng với dung dịch Y

Fe3O4 + 8H+ Fe2+ + 2Fe3+ + 4H2O 0,2 0,2 0,4 molFe + 2H+ Fe2+ + H2

0,1 0,1 mol

Dung dịch Z: (Fe2+: 0,3 mol; Fe3+: 0,4 mol) + Cu(NO3)2:3Fe2+ + NO3

+ 4H+ 3Fe3+ + NO + 2H2O 0,3 0,1 0,1 mol

50

VNO = 0,122,4 = 2,24 lít.

mol

lít (hay 50 ml). (Đáp án C)

Bài tập 9: Hòa tan 0,1 mol Cu kim loại trong 120 ml dung dịch X gồm HNO3 1M và H2SO4 0,5M. Sau khi phản ứng kết thúc thu được V lít khí NO duy nhất (đktc).Giá trị của V là

A. 1,344 lít. B. 1,49 lít. C. 0,672 lít. D. 1,12 lít.Hướng dẫn:

mol ; mol

Tổng: mol và mol.Phương trình ion:

3Cu + 8H+ + 2NO3 3Cu2+ + 2NO + 4H2O

Ban đầu: 0,1 0,24 0,12 molPhản ứng: 0,09 0,24 0,06 0,06 molSau phản ứng: 0,01 (dư) (hết) 0,06 (dư)

VNO = 0,0622,4 = 1,344 lít. (Đáp án A)

Bài tập 10: Dung dịch A chứa 0,01 mol Fe(NO3)3 và 0,15 mol HCl có khả năng hòa tan tối đa bao nhiêu gam Cu kim loại? (Biết NO là sản phẩm khử duy nhất)

A. 2,88 gam. B. 3,92 gam. C. 3,2 gam. D. 5,12 gam.Hướng dẫn:

Phương trình ion:Cu + 2Fe3+ 2Fe2+ + Cu2+

0,005 0,01 mol3Cu + 8H+ + 2NO3

3Cu2+ + 2NO + 4H2OBan đầu: 0,15 0,03 mol H+ dưPhản ứng: 0,045 0,12 0,03 mol

mCu tối đa = (0,045 + 0,005) 64 = 3,2 gam. (Đáp án C)Bài tập 11: (Câu 40 - Mã đề 285 - Khối B - TSĐH 2007)

Thực hiện hai thí nghiệm:1) Cho 3,84 gam Cu phản ứng với 80 ml dung dịch HNO3 1M thoát ra V1 lít

NO.2) Cho 3,84 gam Cu phản ứng với 80 ml dung dịch chứa HNO3 1M và

H2SO4 0,5 M thoát ra V2 lít NO.Biết NO là sản phẩm khử duy nhất, các thể tích khí đo ở cùng điều kiện. Quan hệ giữa V1 và V2 là

A. V2 = V1. B. V2 = 2V1. C. V2 = 2,5V1. D. V2 = 1,5V1.Hướng dẫn   :

51

TN1:

3Cu + 8H+ + 2NO3 3Cu2+ + 2NO + 4H2O

Ban đầu: 0,06 0,08 0,08 mol H+ phản ứng hếtPhản ứng: 0,03 0,08 0,02 0,02 mol

V1 tương ứng với 0,02 mol NO.TN2: nCu = 0,06 mol ; = 0,08 mol ; = 0,04 mol. Tổng: = 0,16 mol ;

= 0,08 mol.3Cu + 8H+ + 2NO3

3Cu2+ + 2NO + 4H2OBan đầu: 0,06 0,16 0,08 mol Cu và H+ phản ứng hếtPhản ứng: 0,06 0,16 0,04 0,04 mol

V2 tương ứng với 0,04 mol NO.Như vậy V2 = 2V1. (Đáp án B)

Ngày 5/11/2012 Buổi 9: (3 tiết)

AXIT NITƠRIC VÀ MUỐI NITƠRAT (BUỔI 2)I. Mục đích yêu cầu: - Giải các bài tập về axit nitơric và muối nitrat (Axit tác dụng các chất, nhiệt phân muối nitrat...)- Giải các dạng bài tập ion thu gọn khi cho kim loại tác dụng ion NO3

- trong môi trường axitII. chuẩn bị: Hệ thống câu hỏi, bài tậpIII. Tiến hành:

Bài tập 1: Hoà tan hoàn toàn m g bột Cu trong 800 g dung dịch HNO3 được dung dịch Y và 2,24 lit khí NO (đktc). Y tác dụng vừa đủ với 300 ml dung dịch NaOH 2 M được kết tủa R. Sau khi nung R đến khối lượng không đổi thu được 20 g chất rắn. a. Tính khối lượng Cu ban đầu.b. Tính khối lượng các chất trong Y và nồng độ % của dung dịch HNO3 đã dùng

Giải: nNO = 2,24/22,4 = 0,1 mol; nNaOH = 0,3.0,2 = 0,06 mola. Khi cho Y tác dụng với dung dịch NaOH thu được kết tủa R chỉ chứa Cu(OH)2. Chất rắn thu được khi nung là CuO nCuO = 20/80 = 0,25 mol 2)(OHCun = nCuO = 0,25 mol.Theo định luật bảo toàn nguyên tố:nCu (ban đầu) = nCu (trong CuO) = 0,25 mol mCu = 0,25.64 = 16 g

52

b. Trong X, n 2Cu = 2)(OHCun = 0,25 mol m 23 )Cu(NO = 188.0,25 = 47 g Cu Cu2+ + 2e 0,25 mol 0,5 molMà:

5

N + 3e 2

N

0,3 mol 0,1 molVậy chứng tỏ phản ứng của Cu và HNO3 phải tạo ra NH4NO3.

ne (Cu nhường) = ne nhận = 0,5 mol ne nhận35

NN = 0,5 – 0,3 = 0,2 mol

5

N + 8e 3

N

0,2 mol 0,025 mol n 34NONH = 0,025 mol m 34NONH = 80.0,025 = 2 gTheo định luật bảo toàn nguyên tố:n 3HNO pư = nN (trong 23 )Cu(NO ) + nN (trong NO) + nN (trong 34NONH )

= 2n 23 )Cu(NO + nNO + 2n 34NONH = 0,65 mol (Nếu sử dụng công thức tính nhanh ở trên ta có: n 3HNO pư = 4.nNO + 10.n 34NONH = 4.0,1 + 10.0,25 = 0,65 mol)

m 3HNO = 63.0,65 = 40,95 g C% = %100.800

95,40= 5,12%

Bài tập 2: Hòa tan hoàn toàn 3,76 gam hỗn hợp H gồm: S, FeS, FeS2 trong HNO3 dư được 0,48 mol NO2 và dung dịch X. Cho dung dịch Ba(OH)2 dư vào X, lọc kết tủa nung đến khối lượng không đổi thì khối lượng chất rắn thu được là:A. 17,545 gam B. 18,355 gam C. 15,145 gam D. 2,4 gamGiải Phân tích: hh H chỉ gồm S và Fe - dung dịch X tác dụng Ba(OH)2 tạo ra kết tủa chứng tỏ trong dung dịch có SO4

2-

Gọi x, y lần lượt là tổng số mol Fe và S trong hỗn hợp (cũng có thể coi x, y là số mol Fe và S đã tham gia phản ứng với nhau tạo ra hỗn hợp trên) Cho e: Fe Fe3+ + 3e; S S+6 + 6e Thu e: N+5 + 1e N+4 Ta có: 56x + 32y = 3,76Mặt khác: ne (cho) = 3x + 6y = 0,48 = ne (nhận) (vì hỗn hợp H bị oxi hóa tạo muối Fe3+

và H2SO4)Từ đó có: x = 0,03; y = 0,065Khi thêm Ba(OH)2 dư kết tủa thu được có: Fe(OH)3 (0,03 mol) và BaSO4(0,065 mol).Sau khi nung chất rắn có: Fe2O3 (0,015 mol) và BaSO4 (0,065 mol). mchất rắn = 160.0,015 + 233.0,065 = 17,545 (gam)Bài tập 3: Cho 61,2 gam hỗn hợp X gồm Cu và Fe3O4 tác dụng với dung dịch HNO3

loãng, đun nóng và khuấy đều. Sau khi các phản ứng xảy ra hoàn toàn, thu được 3,36 lít khí NO (sản phẩm khử duy nhất, ở đktc), dung dịch Y và còn lại 2,4 gam kim loại. Cô cạn dung dịch Y, thu được m gam muối khan. Xác định giá trị của m?

53

Giải nNO = 0,15 (mol)Gọi a là số mol Cu trong X đã phản ứng. Gọi b là số mol Fe3O4 trong XTa có: 64a + 232b = 61,2 – 2,4 Các nguyên tố Cu, Fe, O trong hỗn hợp X khi phản ứng với HNO3 chuyển thành muối Cu2+, Fe2+ (vì dư kim loại), H2O Do đó theo bảo toàn e: 2a + 2.3b – 2.4b = 3.0,15Từ đó: a = 0,375; b = 0,15 Muối khan gồm có: Cu(NO3)2 (a = 0,375 mol) và Fe(NO3)2 (3b = 0,45 mol)

mmuối = 188.0,375 + 180.0,45 = 151,5 (gam)Bài tập 4: Cho 12,45 gam hỗn hợp X (Al và 1 kim loại hóa trị II) tác dụng với dung dịch HNO3 dư thu được 1,12 lít hỗn hợp N2O và N2 có tỉ khối hơi đối với H2 bằng 18,8 và dung dịch Y. Cho dung dịch Y tác dụng với dung dịch NaOH dư thu 0,448 lít NH3. Xác định kim loại M và khối lượng mỗi kim loại trong hỗn hợp đầu. Biết nX=0,25 mol; các thể tích khí đo ở đktc.Hướng dẫn :Đọc hết cả bài lưu ý : Cho dung dịch Y tác dụng với dung dịch NaOH lấy dư thu được 0,448 lít khí NH3 => Trong dd Y có NH4

+

Vậy khi cho 12,45 gam hỗn hợp X gồm Al và kim loại M hóa trị 2 tác dụng với dung dịch HNO3 loãng lấy dư thu đc 1,12 lít hỗn hợp hai khí N2O và N2 có tỉ khối hơi so với H2 là 18,8 và dung dịch Y. Thì dd Y gồm 2 muối nitrat của Al và M còn có thêm NH4NO3

Các phương trinh:Al - 3e Al3+ ( Với n Al = a và nM = b)a......3aM - 2e M2+

b......2b10 HNO3 + 8e 8NO3

- + N20 + 5H2O....10x.........8x <----------------x (mol)12HNO3 + 10e 10NO3

- + N2 + 6H2O......12y.......10y <----------------y (mol)10HNO3 + 8e 9NO3

- + NH4+ + 3H2O

.......0,2......0,16 <-------------0,02NH4 + + OH- NH3 + H2O0,02 <--------------0,02 (mol)Ta có : n NH3 = 0,448/22,4 = 0,02 (mol)Số mol hỗn hợp khí : n =1,12/22,4 = 0,05 (mol) = x + y (1)dkhí/ H2 = 18,8 => khí = 18,8.2 =37,6 = (44x + 28y) / (x +y) => 44x + 28y = 1,88 (2)Từ (1) và (2) => giá trị của x và y Theo định luật bảo toàn electron thì ta lại có: 

54

3a + 2b = 8x + 10 y + 0,16 (3) Mặt khác : a + b = 0,25 (4)Từ (3) và (4) => giá trị của a và b Mà 27a + Mb = 12,45 => M=65 (Zn)Bài tập 5: Cho m1 gam hỗn hợp gồm Mg và Al vào m2 gam dung dịch HNO3 24%. Sau khi các kim loại tan hết có 8,96 lít hỗn hợp X gồm NO, N2O, N2 bay ra(đktc) và được dung dịch A. Thêm một lượng O2 vừa đủ vào X, sau phản ứng được hỗn hợp khí Y. Dẫn Y từ từ qua dung dịch NaOH dư, có 4,48 lít hỗn hợp khí Z đi ra (đktc). Tỉ khối của Z đối với H2 bằng 20. Nếu cho dung dịch NaOH vào dung dịch A để được lượng kết tủa lớn nhất thu được 62,2 gam kết tủa.a)Tính m1, m2. Biết lượng HNO3 đã lấy dư 20% so với lượng cần thiết.b)Tính C% các chất trong dung dịch A.Hướng dẫn: a) Gọi số mol của Mg, Al lần lượt là x, y mol.Khí hấp thụ vào NaOH là NO2 VNO2 = 8,96 – 4,48 = 4,48 lít = 0,2 mol.số mol của 2 khí còn lại N2 và N2O giải theo Qt đường chéonN2=0,05mol; nN2O =0,15 molPT bảo toàn e: 2x+3y= 10. 0,05+8.0,15+3.0,2=2.3 (1).Để khối lượng kết tủa lớn nhất <----> OH- và Al3+ vừa đủ.PT khối lương: 58x+78y= 62,2(2)giải 1 và 2 ---> x=0,4 mol; y = 0,5 mol

m1= 24.0,4+27.0,5 = 23,1 gam.số mol HNO3= số mol ion (NO3

-) tạo muối + số mol nguyên tử N tạo khí.n(HNO3)= n(NO3

-)+2n(N2)+2n(N2O)+n(NO). =2,9 mol.lượng dd HNO3 trong TN (tính cả 20% dư)m2= 913.5 gam.

b) dung dịch A gồm: Al(NO3)3, Mg(NO3)2, HNO3 dư

Khối lượng dung dịch A: C%Al(NO3)3 = 11,58%: C% Mg(NO3)2 = 6,44%; C% HNO3 dư = 3,97%

Bài tập 6: Cho a mol Cu tác dụng hết với 120 ml dung dịch A gồm HNO3 1M, H2SO4 0,5M thu được V lit NO ở đktca. Tính V ( biện luận theo a)b. Nếu Cu dư hoặc vừa đủ thì lượng muối thu được là bao nhiêu?

Giải:a. n 3HNO = 0,12.1 = 0,12 mol; n 42SOH = 0,12.0,5 = 0,06 mol

n H = 0,12 + 2.0,06 = 0,24 mol; n 3NO = 0,12 mol

Ta có ptpư: 3Cu + 8H+ + 2NO3- 3Cu+2 + 2NO + 4H2O

55

Có thể xảy ra các trường hợp + Cu hết, H+ và NO3

- dư

nNO = 3

2nCu =

3

2a (mol) V = 22,4.

3

2a = 14,93 (lit)

+ Cu đủ hoặc dư, H+ hết (NO3- luôn dư so với H+ !)

nNO = 4

1n H = 0,06 mol V = 22,4.0,06 = 13,44 (lit)

b. Khi Cu hết hoặc dư

n 23 )Cu(NO = 8

3.n H = 0,09 m 23 )Cu(NO = 188.0,09 = 16,92 (g)

Bài tập 7: Cho 19,2 g Cu vào 500 ml dung dịch NaNO3 1M, sau đó thêm 500 ml dung dịch HCl 2M được dung dịch Aa. Cu có tan hết không? Tính thể tích NO bay ra ở đktc.b. Tính nồng độ mol các ion trong dung dịch A thu được sau phản ứng.c. Phải thêm bao nhiêu lít dung dịch NaOH 0,2 M để kết tủa hết Cu2+ chứa trong dung dịch A.Hướng dẫn: Phương trình hh là:3Cu + 8H+ +2NO3

- 3Cu2+ + 2NO +4H2Otính : nCu = 0,3 (mol) , n NaNO3 = nNO3

- =0,5 mol , nHCl = nH+ =1 mola) giả sử Cu tan hết nên đem số mol của Cu lên pt để tính thì sẽ suy ra số mol H+ phản ứng cũng như số mol NO3

- phản ứng .Nếu thấy 2 số mol đó bé hơn hoặc bằng số mol NO3

- và nH+ đề bài cho => Cu phản ứng hết. Nếu Cu thực sự tan hết thì từ lúc này sẽ dùng số mol Cu trên phương trình để suy ra số mol còn lại của các ion khác => VNO = 4,48(l)b) Dd A sau phản ứng gồm : Cu2+ và có H+ và NO3

- cũng dư Có thể tính được nồng độ mol các chất trong dung dịch A. Thể tích dd sau phản ứng = 500ml + 500ml = 1000ml =1(l)CM(Na+) = 0,5M; CM(NO3-) = 0,3M; CM(Cl-) = 1M;CM(H+) = 0,2M; CM(Cu2+) = 0,3Mc) Cu2+ + 2OH- Cu(OH)2

Từ nCu2+ => nOH- ; nH+dư => nOH- mà nOH- = nNaOH cần dùng để kết tủa hết Cu2+

nNaOH= 0,3.2 + 0,2 = 0,8 (mol) VNaOH = 0,4 (lít)

Bài tập 8: Tính hiệu suất của phản ứng phân huỷ và khối lượng chì oxit thu được khi nung nóng 99,3 gam Pb(NO3)2 thu được 12,6 lít hỗn hợp khí (đktc).( Đs: H=75%)

Hướng dẫn:

2Pb(NO3)2 2PbO + 4NO2 + O2

x x 2x 0,5x2,5x = 12,6/22,4 = 0,5625 x = 0,225

56

mPb(NO3)2 (PƯ) = 0,225.331 = 74,475(g) H% = 75%

Bài tập 9: Nhiệt phân hoàn toàn 27,3 g hỗn hợp rắn X gồm NaNO3 và Cu(NO3)2 thu được hỗn hợp khí có thể tích 6,72 lít ( đktc).a. Viết phương trình hóa học của các phản ứng xảy ra.b. Tính thành phần phần trăm về khối lượng của mỗi muối trong hỗn hợp.Giải: Gọi số mol NaNO3 và Cu(NO3)2 lần lượt là x, y

2NaNO3 2NaNO2 + O2

2Cu(NO3)2 2CuO + 4NO2 + O2

Theo đề ra ta có hệ:

Bài tập 10: Nhiệt phân hoàn toàn 19,86g muối nitrat của kim loại M thu được oxit của M và 3,36 lit hỗn hợp khí X gồm NO2 và O2 (đktc). Xác định M, biết M có hóa trị không đổi.Giải: Gọi công thức muối nitrat là M(NO3)n

Do khi nhiệt phân muối nitrat thu được NO2 và O2 nên M là kim loại đứng từ Mg trở và sau nên chỉ có 2 trường hợp xảy ra:TH 1: M là kim loại từ Mg Cu:Pthh nhiệt phân: 2M(NO3)n M2On + 2nNO2 + n/2O2

Gọi số mol NO2 là x số mol O2 là 0,25x 1,25x = 0,15 x = 0,12

Ta có: n = 2, M = 207 (Pb) là thỏa mạn

TH 2: M là kim loại sau Cu:Pthh nhiệt phân: 2M(NO3)n 2M + 2nNO2 + nO2

Gọi số mol NO2 là x số mol O2 là 0,5x 1,5x = 0,15 x = 0,1

Không có trường hợp nào thỏa mạn được điều kiện giữa n và M nên trường hợp 2 không xảy ra

Vậy kim loại là Pb

57

Bài tập 11: Nung nóng để phân huỷ 27,3g hỗn hợp NaNO3 và Cu(NO3)2, hỗn hợp khí tạo ra dẫn vào 89,2 ml H2O thu được dung dịch HNO3 và còn dư 1,12 lít khí (đkc) không phản ứng (Hp/ứng =100% và coi như O2 không hoà tan vào H2O). Tính khối lượng từng muối trong hỗn hợp đầu và C% dung dịch HNO3 thu được?Giải: Gọi số mol NaNO3 và Cu(NO3)2 lần lượt là x, y

2NaNO3 2NaNO2 + O2 (1)

2Cu(NO3)2 2CuO + 4NO2 + O2 (2)4NO2 + O2 + 2H2O 4HNO3 (3)Theo 2 pthh (1), (2) ta thấy lượng khí NO2 và O2 sinh ra pthh (2) vừa đủ để tác dụng với nhau tạo ra axit HNO3 theo pthh (3), Vậy lượng khí thoát ra sau pthh (3) là bằng lượng O2 thoát ra ở pthh (1)

Bài tập 12: Nung 8,08g một muối A thì thu được sản phẩm khí và 1,6g một chất rắn không tan trong nước. Nếu cho lượng khí trên đi qua 200g dung dịch NaOH 1,2% ở điều kiện xác định và vừa đủ thì thu được dung dịch muối có nồng độ 2,47%. Tìm A, biết khi nung số oxi hóa của kim loại không thay đổi.Hướng dẫn:Theo định luật bảo toàn khối lượng có khối lượng của khí là 8,08 - 1,6 = 6,48 gamkhối lượng dung dịch sau khi hấp thụ khí là 200 + 6,48 = 206,48 gamkhối lượng muối là 206,48.2,47% = 5,1 gamsố mol của NaOH là 0,06 molnếu PỨ của NaOH với khí theo tỉ lệ 2 : 1 thì KL mol của muối là 170 gam (loại do không có muối nào của Na có khối lượng như vậy)nếu PỨ của NaOH với khí theo tỉ lệ 1 : 1 thì KL mol của muối là 85 gam suy ra đó là muối NaNO3

suy ra muối đem nhiệt phân là muối nitrat có thể có nước có CT là M(NO3)n.xH2Ovì tỉ lệ khí PỨ với NaOH vừa đủ nên tỉ lệ NO2 và O2 là 4 : 1 suy ra xét TH: 2M(NO3)nxH2O 2M + 2nNO2 + nO2 + 2xH2OÁp dụng định luật bảo toàn nguyên tố N số mol NO2 = số mol muối NaNO3

58

số mol NO2 là 5,1/85 = 0,06 molKL mol oxit là 160n/3 (g) suy ra M = 56n/3 suy ra M =56 (Fe), n = 3suy ra x = 9vậy CT A là Fe(NO3)3.9H2O

Bài tập 13: Nung 15,04g Cu(NO3)2 một thời gian thấy còn lại 8,56g chất rắn a) Tính hiệu suất phản ứng nhiệt phân? b) Xác định thành phần % chất rắn còn lại? c) Cho khí sinh ra hấp thụ hoàn toàn vào 193,52g dung dịch NaOH 3,1% được dung dịch X. Tính C% chất tan trong dung dịch X?Hướng dẫn:a) Áp dụng DDLBTKL : mkhí = mrắn đầu – mrắn sau tìm được số mol khí số mol Cu(NO)3(PƯ) H% = 75%b) %CuO = 57,07%; %Cu(NO3)2 = 43,93%c) Áp dụng ĐLBTNT nitơ Số mol HNO3 = số mol NO2 = 0, 12 mol NaOH dư Số mol NaNO3 = 0,12(mol); số mol NaOHdư = 0,03 molMdd = 193,52 + 6,48 = 200(g)

C%(NaOH) = 0,6%; C%(NaNO3) = 5,1%

Bài tập 14: Dung dịch X chứa HCl 4M v HNO3 aM. Cho từ từ Mg vào 100 ml dung dịch X cho tới khi khí ngừng thoát ra thấy tốn hết b gam Mg, thu được dung dịch B chỉ chứa các muối của Mg và thoát ra 17,92 lít hỗn hợp khí Y gồm 3 khí. Cho Y qua dung dịch NaOH dư thấy còn lại 5,6 lít hỗn hợp khí Z thoát ra có =3,8. Các phản ứng xảy ra hoàn toàn. Thể tích các khí đều đo ở đktc. Tính a, b?

Giải: nY = 0,8 mol; nZ = 0,25 mol Vì khi qua dung dịch NaOH chỉ có khí NO2 hấp thụ nên Z phải chứa khí H2 và khí

A .

Ta có mol nA = 0,05 mol.

MA = 30 A l NO.

Gọi nMg phản ứng l x mol.Quá trình oxi hóa: Quá trình khử:Mg Mg+2 + 2e 2H+ + 2e H2 x 2x 0,4 mol 0,2 mol

N+5 + 1e N+4 0,55 mol 0,55 mol

N+5 + 3e N+2 0,15 mol 0,05 mol

áp dụng bảo toàn electron ta có: 2x = 0,4 + 0,55 + 0,15 x = 0,55 mol.

59

b = 0,55.24 = 13,2 gam.= 0,55 + 0,05 + 2 (0,55 – 0,2) = 1,3 mol.

a = 13M.

Bài tập 15: Cho 2,88g Mg vào 2 lit dung dịch hỗn hợp HCl 0,1M và NaNO3 0,015M. Sau phản ứng thu được dung dịch X, a gam chất rắn không tan và V lit hỗn hợp khí N2 và H2. Tính a, V (đktc)ĐS: a= 0,84g

Vhh khí = 0,56 lít

Ngày 10/11/2012 Buổi 10: (3 tiết)

PHOTPHO VÀ HỢP CHẤT CỦA PHOTPHO (BUỔI 1)I. Mục đích yêu cầu: - Năm vững lại các kiến thức lý thuyết của P, P2O5, H3PO4, muối photphat- Giải các bài tập liên quan đến P và các hợp chất của P - Hiểu được và giải được các bài tập của P2O5 , H3PO4 tác dụng dung dịch kiềmII. chuẩn bị: Hệ thống câu hỏi, bài tậpIII. Tiến hành:A. kiến thức lý thuyết:

I. Phot pho:1/ Tính chất hóa học :Do liên kết trong phân tử photpho kém bền hơn phân tử nitơ nên ở điều kiện thường photpho hoạt động hoá học mạnh hơn nitơ.a) Tính oxi hoá: Photpho chỉ thể hiện rõ rệt tính oxi hoá khi tác dụng với một số kim loại hoạt động, tạo ra photphua kim loại. TQ: nP + 3R R3Pn (photphua kim loại)

Vd:

b) Tính khử:Photpho thể hiện tính khử khi tác dụng với các phi kim hoạt động như oxi, halozen, lưu huỳnh … cũng như với các chất oxi hóa mạnh khác Tác dụng với oxi: Khi đốt nóng, photpho cháy trong không khí tạo ra các oxit của photpho :

Thiếu oxi : Dư Oxi :

Tác dụng với clo: Khi cho clo đi qua P nóng chảy, sẽ thu được các hợp chất photpho clorua:

Thiếu clo : Dư clo :

60

2. Điều chế : Trong công nghiệp, photpho được sản xuất bằng cách nung hỗn hợp quặng photphorit, cát và than cốc khoảng 1200oC trong lò điện:

Hơi photpho thoát ra được ngưng tụ khi làm lạnh, thu được photpho trắng ở dạng rắn.II. Đi Photpho penta oxit (P2O5): Tác dụng dung dịch bazơ: tùy theo tỷ lệ mol giữa OH- với P2O5 mà có thể tạo ra 1 hoặc 2 hoặc 3 loại muối (muối Đihiđrophotphat, hiđrophotphat, photphat trung hòa)

P2O5 + 2OH- + H2O 2H2PO4- (1)

P2O5 + 4OH- 2HPO42- + H2O (2)

P2O5 + 6OH- 2PO43- + 3H2O (3)

Có 5 trường hợp xảy ra: với điều kiện

TH 1: T 2 Tạo ra 1 muối Đihiđrophotphat (chỉ có pt hh (1))TH 2: 2< T< 4 Tạo ra 2 muối Đihiđrophotphat, hiđrophotphat (có pthh (1), (2))TH 3: T= 4 Tạo ra 1 muối hiđrophotphat (chỉ có pt hh (2))TH 4: 4< T< 6 Tạo ra 2 muối hiđrophotphat, photphat trung hòa (có pthh (2), (3))TH 5: T 6 Tạo ra 1 muối photphat trung hòa (chỉ có pt hh (3))III. Axit photphoric (H3PO4):Công thức cấu tạo :

1. Tính chất vật lí: Là chất rắn dạng tinh thể trong suốt, không màu, nóng chảy ở 42,5oC. dễ chảy rữa và tan vô hạn trong nước.2. Tính chất hóa học: a) Tính oxi hóa – khử:Axít photphoric khó bị khử (do P ở mức oxi hóa +5 bền hơn so với N trong axit nitric) , không có tính oxi hóa. b) Tính axit: Axít photphoric là axit có 3 lần axit, có độ mạnh trung bình. Trong dung dịch nó phân li ra 3 nấc:H3PO4 H+ + H2PO4

- k1 = 7, 6.10-3

H2PO4- H+ + HPO4

2- k2 = 6,2.10-8 nấc 1 > nấc 2 > nấc 3HPO4

2- H+ + PO43- k3 = 4,4.10-13

Dung dịch axít photphoric có những tính chất chung của axit như làm quì tím hóa đỏ, tác dụng với oxit bazơ, bazơ, muối, kim loại. Khi tác dụng với oxit bazơ, bazơ tùy theo lượng chất tác dụng mà axít photphoric tạo ra muối trung hòa, muối axit hoặc hỗn hợp muối:

P=O

H – O

H – O

H – O

61

P O

H – O

H – O

H – O

Hay

Ví dụ: H3PO4 + NaOH → NaH2PO4 + H2OH3PO4 + 2NaOH → Na2HPO4 + 2H2OH3PO4 + 3NaOH → Na3PO4 + 3H2O

Có 5 trường hợp xảy ra: với điều kiện

TH 1: T 1 Tạo ra 1 muối Đihiđrophotphat TH 2: 1< T< 2 Tạo ra 2 muối Đihiđrophotphat, hiđrophotphat TH 3: T= 2 Tạo ra 1 muối hiđrophotphat TH 4: 2< T< 3 Tạo ra 2 muối hiđrophotphat, photphat trung hòa TH 5: T 3 Tạo ra 1 muối photphat trung hòa

3. Điều chế :a) Trong phòng thí nghiệm: P + 5HNO3 →H3PO4 + H2O + 5NO2

b) Trong công nghiệp: + Cho H2SO4 đặc tác dụng với quặng photphorit hoặc quặng apatit: Ca3(PO4)2 + 3H2SO4 → 3CaSO4 + 2H3PO4 Điều chế bằng phương pháp này không tinh khiết và lượng chất thấp + Để điều chế H3PO4 có độ tinh khiết và nồng độ cao hơn người ta đốt cháy P để được P2O5 rồi cho P2O5 tác dụng với nước : 4P + 5O2 → 2P2O5

P2O5 + 3H2O → 2H3PO4

IV. Muối Photphat: Axít photphoric tạo ra 3 loại muối:1.- Muối photphat trung hòa: Chứa ion PO4

3- Vd: Na3PO4, Ca3(PO4)2, …Muối photphat trung hòa có tính bazơ

PO43- + H+ HPO4

2- Tính tan: Muối photphat trung hòa đều không tan hoặc ít tan trong nước ( trừ muối natri, kali, amoni ).2 - Muối đihidrophotphat: Chứa ion H2PO4

- Vd: NaH2PO4, Ca(H2PO4)2, …Muối đihidrophotphat có tính lưỡng tính

HPO42- + H+ H2PO4

- HPO4

2- + OH- PO43-

Tính tan: Muối đihidrophotphat đều không tan hoặc ít tan trong nước ( trừ muối natri, kali, amoni ).- Muối hidrophotphat: Chứa ion HPO4

2- Vd: Na2HPO4, CaHPO4 …Muối đihidrophotphat có tính lưỡng tính

H2PO4- + H+ H3PO4

H2PO4- + OH- HPO4

2- Tính tan: Tất cả các muối đihidrophotphat đều tan trong nước. 2. Nhận biết ion photphat: Thuốc thử là bạc nitrat. 3Ag+ + PO4

3- Ag3PO4 ↓ (màu vàng)B. BÀI TẬP ÁP DỤNGDạng 1 bài tập lý thuyết

62

Bài tập 1. Viết các phương trình phản ứng thực hiện sơ đồ chuyển hóa sau: (1) P2O3 P2O5 H3PO4 Na3PO4 Ag3PO4

P (6) H3PO4 Ca3(PO4)2 Ca(H2PO4)2 CaHPO4 Ca3(PO4)2 Bài tập 2. Dùng phương pháp hóa học hãy phân biệt các lọ mất nhãn sau:a) 3 dung dịch : HCl , HNO3 , H3PO4.b) 4 dung dịch : Na2SO4 , NaNO3 , Na2SO3 , Na3PO4.Dạng 2 Bài tập tính chất của PBài tập 1. Từ 6,2 gam P có thể điều chế được bao nhiêu lít dung dịch H3PO4 2M. Biết hiệu suất toàn bộ quá trình là 80%. A. 80 ml B. 100 ml C. 40 ml D. 64 mlHướng dẫn:

Nếu hiệu suất 100%

Do H% =80%

Bài tập 2. Đun nóng hỗn hợp Ca và P đỏ. Hoà tan sản phẩm thu được vào dd HCl dư thu được 28lít khí ở đktc. Đốt cháy khí này thành P2O5. Lượng oxit thu được tác dụng với dd kiềm tạo thành 142g Na2HPO4. Xác định thành phần hỗn hợp đầu. Hướng dẫn: Pthh: 2P + 3Ca Ca3P2 (1)

Ca3P2 + 6HCl 3CaCl2 + 2PH3 (2)2PH3 + 4O2 P2O5 + 3H2O (3)P2O5 + 4NaOH 2Na2HPO4 + H2O (4)

Theo pthh: (2), (3), (4) số mol PH3 = số mol Na2HPO4 = 1(mol); Mà số mol khí = 1,25 mol trong hổn hợp khí còn có khí khác PH3 đó là khí H2

do có pthh: Ca + HCl CaCl2 + H2 (5)Số mol H2 = 1,25 – 1 = 0,25 (mol)Vậy sau pthh (1) thì P hết Ca dư:

Bài tập 3. Đốt cháy hoàn toàn 6,2g photpho trong oxi dư. Cho sản phẩm tạo thành tác dụng vừa đủ với dung dịch NaOH 32% tạo ra muối Na2HPO4.a) Viết phương trình phản ứng xảy ra.

63

b) Tính khối lượng dung dịch NaOH đã dùng.c) Tính nồng độ % của muối trong dung dịch thu được sau phản ứng .Hướng dẫn:

4P+ 5O2 2P2O5 (1)P2O5 + 4NaOH 2Na2HPO4 + H2O (2)

b) mNaOH = 0,4.40 = 16(g)

c) mNa2HPO4 = 0,2.142 = 28,4 (g); mdd = 0,1.142 + 50 = 64,2 (g) % mNa2HPO4 = 44,24%

Bài tập 4. Đốt P trong oxi rồi hoà tan sản phẩm vào 500ml dd H3PO4 85%(d=1,7). Nồng độ dd axit tăng lên 7,6%. Tính khối lượng P đem đốt cháy. Hướng dẫn:Gọi số mol P đem đốt cháy là a, ta có sơ đồ pthh:

2P P2O5 2H3PO4

x 0,5x xKhối lượng dung dịch H3PO4 = 500.1,7 = 850 (g)mH3PO4(nguyên chất đầu) = 850.0,85 = 722,5 (g)mH3PO4(nguyên chất sau) = 722,5 + 98xmddH3PO4(sau) = 850 + 142.0,5x

%mH3PO4 sau =

Giải ra x = 2,4 mP = 2,4.31= 71,4(g)Bài tập 5. Dùng dd HNO3 60%(d=1,37) để oxi hoá P đỏ thành H3PO4. Muốn biến lượng axit đó thành muối NaH2PO4 cần dùng 25ml ddNaOH 25%(d=1,28). Tính thể tích HNO3 đã dùng để oxi hoá P.Hướng dẫn:

P + 5HNO3 H3PO4 + 5NO2 + H2O (1)H3PO4 + NaOH NaH2PO4 + H2O (2)

Bài tập 6. Đốt cháy hoàn toàn 6,2g P trong oxi dư. Cho sản phẩm tạo thành tác dụng vừa đủ với dung dịch NaOH 32% tạo ra muối Na2HPO4.a. Tính khối lượng dung dịch NaOH đã dùng. b. Tính nồng độ phần trăm của muối trong dung dịch thu được.

Đáp án : a. mdd = 50g; b. C%(ddmuối) = 44,24%.

64

Bài tập 7. Đốt cháy hoàn toàn 31g P ta được chất A chia làm 2 phần bằng nhau: a) Lấy phần 1 hoà tan hoàn toàn vào 500g nước ta được dd B.Tính nồng độ % của dd B. b) Lấy phần 2 cho tác dụng với 400ml dd NaOH 0,3M sau đó đem cô cạn dd thì thu được bao nhiêu g chất rắnĐáp án: a) C%H3PO4 = 0,092%b) m(rắn) =32,8 + 42,6 = 75,4(g)Bài tập 8. Đốt cháy 16 gam P kĩ thuật trong oxi dư và hòa tan sản phẩm thu được vào nước. Muốn trung hòa dung dịch axit đó cần dùng 187,5 ml dung dịch NaOH 25% (D=1,28 g/ml). Sau khi đã trung hòa, thêm dư AgNO3 thu được kết tủa vàng.a. Xác định hàm lượng P trong mẫu P kĩ thuật.b. Tính khối lượng kết tủa vàng.Đáp án: a. mp=15.5(g)có 96.875% P trong photpho kỷ thuậtb. mAg3PO4 = 0,5.393 = 196,5g Bài tập 9. Biết thành phần % về khối lượng P trong tinh thể Na2HPO4.nH2O là 8,659%. Số phân tử nước trong tinh thể là: A. 9 B. 10 C. 11 D. 12Đáp án: D. 12Bài tập 10. Thuỷ phân hoàn toàn 8,25 gam một photpho trihalogenua thu được dung dịch X. Để trung hoà X cần 100 ml dung dịch NaOH 3M. Công thức của photpho trihalogenua là A. PF3. B. PCl3. C. PBr3. D. PI3.HD: Sơ đồ phản ứng hóa học:

PX3 H3PO3 Na2HPO3

Lưu ý axit H3PO3 là axit 2 nấc

Ngày 15/11/2012 Buổi 11: (3 tiết)

PHOTPHO VÀ HỢP CHẤT CỦA PHOTPHO (BUỔI 2)I. Mục đích yêu cầu: - Giải được các bài tập của P2O5 tác dụng dung dịch kiềm, H3PO4 tác dụng dung dịch kiềm- Giải được các bài tập liên quan đến phân bón hóa họcIII. Tiến hành:Dạng bài tập P2O5 tác dụng H2O, OH - : Bài tập 1. .(A-2007)Cho 0,1 mol P2O5 vào dung dịch chứa 0,35 mol KOH. Dung

65

dịch thu được có các chất và khối lượng chúng lần lượt là: A. K3PO4 6,8g, K2HPO4 22,7g. B. K2HPO4 6,8g, KH2PO4 26,1g. C. K3PO4 7,8g, KOH 22,7g. D. H3PO4 7,8g , KH2PO4 25,7gGiải:

Tạo ra 2 muối: H2PO4-, HPHO4

2-

Pthh: P2O5 + 2KOH + H2O 2KH2PO4

x 2x 2xP2O5 + 4KOH 2K2HPO4 + H2O y 4y 2y

Vậy khối lượng muối là: mK2HPO4 = 6,8g; m KH2PO4 = 26,1gBài tập 2. Đốt cháy hoàn toàn 6,8 gam một hợp chất của P trong bình kín thu được 14,2 gam P2O5 và 5,4 gam H2O; rồi thêm vào bình đó 37 ml dung dịch NaOH 32% (D=1,35 g/ml).a) Xác định CTPT của hợp chất của photpho.b) Tính C% của muối trong bình trên.Giải:a) Giả sử HC của P là HxPyOz

nP = 2.14,2/142 = 0,2mol mP = 0,2.31 =6,2gnH = 2.5,4/18 = 0,6mol mH = 0,6g

mO = 6,8 – 6,2 – 0,6 = 0 Vậy HC không có oxi:x : y = 0,6 : 0,2 = 3 : 1 CTPT của HC là H3P

b)

Tạo 1 muối HPO42-

P2O5 + 4NaOH 2Na2HPO4 + H2O 0,1 0,2 (mol)

mNa2HPO4 = 0,2.142 =28,2g mdung dịch sau = 37.1,35 + 14,2 + 5,4 = 75,1g

C% Na2HPO4 =

Bài tập 3. a. Cho 21,3g P2O5 vào dd chứa 16g NaOH, thể tích dd sau đó là 400ml. Xác định CM của những muối tạo nên trong dd thu được. b. Thêm 44g NaOH vào dd chứa 39,2g H3PO4 và cô cạn dd. Xác định khối lượng muối thu được sau pư. Giải:

66

a)

Tỷ lệ: Tạo ra 2 muối H2PO4- và HPO4

2-

Pthh: P2O5 + 2NaOH + H2O 2NaH2PO4 x 2x 2xP2O5 + 4NaOH 2Na2HPO4 + H2O y 4y 2y

b)

Tỷ lệ: Tạo ra 2 muối HPO42- và PO4

3-

Pthh: H3PO4+ 2NaOH Na2HPO4 + 2H2O x 2x xH3PO4 + 3NaOH Na3PO4 + 3H2O y 3y y

Bài tập 4. Để thu được muối photphat trung hòa, cần lấy bao nhiêu ml dd NaOH 1,00M cho tác dụng với 50,0ml dung dịch H3PO4 0,50M ?Đáp số: VNaOH = 25ml Bài tập 5. Cho 50,00 ml dung dịch H3PO4 0,50M vào dung dịch KOH.a) Nếu muốn thu được muối trung hòa thì cần bao nhiêu ml dung dịch KOH 1,00M ?b) Nếu cho H3PO4 trên vào 50,00 ml dung dịch KOH 0,75M thì thu được muối gì có nồng độ mol/lít là bao nhiêu ? (biết V dung dịch thu được là 100,00ml).Đáp số: a) VKOH = 25ml

b) Thu được muối NaH2PO4 0,1M và Na2HPO4 0,1MBài tập 6. Khi hòa tan 260g một kim loại M trong HNO3 loãng thu được muối nitrat kim loại hóa trị 2 và một muối X. Khi đun nóng hỗn hợp 2 muối đó với Ca(OH)2 , thu được khí A. Khi tác dụng với H3PO4, khí A này tạo nên 66g muối hidrophotphat. a) Xác định M. b) Nếu nung riêng lượng muối nitrat kim loại đó sẽ thu được bao nhiêu ml khí (đktc).Hướng dẫn:

67

a) Muối X là NH4NO3 Sơ đồ phản ứng:

1 1 0,5Cho e: M M2+ + 2e Thu e: N+5 + 8e N-3

4 8 8 1

M=

b) 2Zn(NO3)2 2ZnO + 4NO2 + O2

nkhí = 10 (mol) VKhí = 224 lítBài tập 7. Đốt cháy hoàn toàn 6,2g P trong oxi dư. Cho sản phẩm tạo thành tác dụng vừa đủ với dung dịch NaOH 32% tạo ra muối Na2HPO4.a. Tính khối lượng dung dịch NaOH đã dùng. b. Tính nồng độ phần trăm của muối trong dung dịch thu được. Đáp số: a. mdd = 50g; b. mdd sau =mdd NaOH + mP2O5 = 50 + 14,2 = 64,2g, C%(ddmuối) = 44,24%.Bài tập 8. Cho 50g dd KOH 33,6%. Tính khối lượng dd H3PO4 50% cần cho vào dd KOH để thu được: a. Hai muối kali đihiđrôphotphat và kali hiđrôphotphat với tỉ lệ số mol là 2:1. b. 10,44g kali hiđrôphotphat và 12,72g kali photphat. Hướng dẫn:

a.

Pthh: H3PO4+ KOH KH2PO4 + H2O 2 x 2x 2xH3PO4 + 2KOH K2HPO4 + 2H2O

x 2x x

b. tương tự viết pthh tạo ra 2 muối hiđrophotphat và photphat trung hòa:Dựa theo số mol 2 muối của đề ra đã cho tìm được số mol H3PO4; tìm được khối lượng dung dịch H3PO4 = 23,52gBài tập 9: Chia dung dich H3PO4 thành 3 phần bằng nhau- Trung hòa phần 1 vừa đủ bởi 300ml dung dịch NaOH 1M- Trộn phần 2 và 3 rồi cho tiếp 1 lượng NaOH như ở phần 1, cô cạn dung dịch thu được bao nhiêu gam muối khan?Hướng dẫn: Gọi số mol H3PO4 ở mỗi phần là a molSố mol NaOH = 0,3.1 = 0,3(mol)TN1: Trung hòa vừa đủ phần một bằng 300ml dung dịch NaOH 1M

68

H3PO4 + 3NaOH Na3PO4 + 3H2O (1)Từ (1) nH3PO4 (1 phần) = 0,3/3= 0,1(mol)

nH3PO4 (2 phần) = 0,1.2= 0,2(mol)TN2:

Tỷ lệ: Tạo ra 2 muối H2PO4- và HPO4

2-

H3PO4+ NaOH NaH2PO4 + H2O x x xH3PO4 + 2NaOH Na2HPO4 + 3H2O y 2y y

Bài tập 10: phân đạm ure thường chỉ chứa 46% N. khối lượng (kg) ure đủ cung cấp 70kg N làa. 152,2 b. 145,5 c. 50,9 d. 200

Đáp án   : Công thức ure là: (NH2)2CO

Bài tập 10: Trên thực tế, phân đạm NH4Cl thường chỉ có 23%N.a)Tính khối lượng phân bón đủ cung cấp 60kg N?b) Tính hàm lượng % của NH4Cl trong phân bón?Hướng Dẫn:a) NH4Cl N

53,5kg 53,5.0,23x kg 60 kg

x = 60.53,5/53,5.0,23 = 261gb) Giả sử có 10 kg phân đạm. có 2,3 kg N2 nN2 = 2,3/28

nN = 2,3.2/28mNH4Cl = nN.53,5 = 8,79 kg 

Vậy %NH4Cl = 8,79/10.100 = 87,9 %Bài tập 11: Một thứ bột quặng photphat có chứa 35% Ca3(PO4)2. Tính khối lượng P2O5tương ứng với 10 tấn bộtquặng?Hướng dẫn: 10 tấn bột quặng chứa 10.0,35 =3,5 tấn Ca3(PO4)2

nCa3(PO4)2 = nP2O5 = 3,5 / 310 molmP2O5 = 3,5 / 310.142 = 1,603 tấn.

Bài tập 12: Phân lân Supephotphat kép thực tế sản xuất được thường chỉ có 40% P2O5. Tính hàm lượng % của Ca(H2PO4)2trong phân bón đó?Hướng dẫn: Xét 10 kg Supephotphat kép có 10.0,4 = 4g P2O5 nP2O5 = nCa(H2PO4)2 = 4/142 mol

mCa(H2PO4)2 = 4/142.234 = 6,59 kg

69

Vậy %Ca(H2PO4)2 = 6,59/10.100 = 65,9 %Bài tập 13: Phân Kali sản xuất được từ quặng sinvinit thường chỉ có 50% K2O. Tính hàm lượng % của KCl trong phân bón đó?Hướng dẫn: Xét 10kg Phân Kali có 5 kg K2O nKCl = 2nK2O = 2.5/94 mol

mKCl = 2.5/94.74,5 = 7,92 kgVậy % KCl = 7,92/10.100 = 79,2 %Bài tập 14: Tính khối lượng NH3 và dd HNO3 45% đủ để điều chế 100kg phân đạm NH4NO3 loại có 34%N?Hướng dẫn: 100kg phân đạm NH4NO3 có 34g N nN = 34/14 mol.Gọi số mol NH3 = x , HNO3 = y, vậy ta có pt x + y = 34/14 (1)Tổng khối lượng phân đạm NH4NO3 = mNH3 + nHNO3 

Ta có pt khối lượng : 17x + 63y = 100 (2)Từ (1) và (2) x= 53/46 , y = 411/322 Vậy mNH3 = 53/46.17 = 19,6 gmHNO3 = 411/322.63 = 80,4 g

mdungdịch = 80,4.100/45 =178,7gBài tập 15: Tính khối lượng dd H2SO465% đã dùng để điều chế được 500kg Supephotphat kép? Biết rằng trong thực tế lượng axit cần nhiều hơn 5% so với lý thuyết.Hướng dẫn: Đối với loại sx supephotphat kép thì ta nên viết 1 pt như sau :Ca3(PO4)2 + 6H2SO4 3Ca(HSO4)2 + 2H3PO4

500/234.2 500/234 500kg Supephotphat kép nCa(H2PO4)2 = nCa(HSO4)2 = 500/234

mH2SO4 = 500/234.2.98 = 418.8kg mdungdịch = 418,8.100/65 = 644,3 kg mdung dịch thực tế = 644,3 + 644,3.5/100 = 677kg

Đ/s: khối lượng dd H2SO4thực tế cần dùng là: 677 (kg)Bài tập 16: Cho 13,44 m3 khí NH3(đktc) tác dụng với 49kg H3PO4. Tính thành phần khối lượng Amophot thu được?Hướng dẫn: NH3 + H3PO4 NH4H2PO4

x------------> x -----------> x2NH3 + H3PO4 NH4)2HPO4

y------------> 0,5y --------> 0,5yTa có 2 pt : x + y = 13,44.103/22,4 và x + 0,5y = 49000/98

x = 400 , y = 200 Vậy mNH4H2PO4 = 400.115 = 46000 gm(NH4)2HPO4 = 200/2.132 = 13200 g

% mNH4H2PO4= 46000.100/59200 = 77% 100 – 77 = 23%

70

Ngày 26/11/2012 Buổi 12: (3 tiết)

CACBON VÀ HỢP CHẤT CỦA CACBON (BUỔI 1)I. Mục đích yêu cầu: - Năm vững lại các kiến thức lý thuyết của C, CO, muối photphat- Giải các bài tập liên quan đến C và các hợp chất CO - Hiểu được và giải được các bài tập của C, CO khử oxit kim loạiII. chuẩn bị: Hệ thống câu hỏi, bài tậpIII. Tiến hành:A. kiến thức lý thuyết: I. Tính chất của C: C có các số oxi hóa: C-4; C0; C2+; C4+

Tính oxi hóa Tính khử

C tác dụng kim loại hoạt động ở nhiệt độ cao tạo ra HC cacbua kim loại:VD: 4Al + 3C Al4C3 (nhôm cacbua)C tác dụng H2: C + 2H2 CH4 (metan)C tác dụng O2: C + O2 CO2 (Cacbon đioxit)

C + CO2 2CO (Cacbon mono oxit)C tác dụng các hợp chất: C + 4HNO3 CO2 + 4NO2 + 2H2O

C + 2H2SO4(đặc nóng) CO2 + 2SO2 + 2H2O3C + 2KClO3 2KCl + 3CO2

C khử oxit kim loại đứng sau Al ở nhiệt độ cao thành kim loại:yC + 2MxOy yCO2 + 2xM hoặc yC + MxOy yCO+ xM

II. Tính chất của CO: - CO là oxit trung tính (oxit không tạo muối): Không tác dụng với H2O, axit, kiềm- CO có tính khử : Khử oxit kim loại đứng sau Al thành kim loại tự do:

yCO+ MxOy yCO2 + xM Phương pháp giải bài tập:Dạng 1:

71