I- KIẾN THỨC CẦN NHỚ
1) Nguyên tắc:
- Phải trích mỗi chất một ít để làm mẫu thử ( trừ trường hợp là chất khí )
- Phản ứng chọn để nhận biết các chất phải xảy ra nhanh và có dấu hiệu đặc trưng ( đổi màu , xuất hiện kết tủa, sủi bọt khí, mùi đặc trưng, ... )
2) Phương pháp:
- Phân loại các chất mất nhãn xác định tính chất đặc trưng chọn thuốc thử.
- Trình bày :
Nêu thuốc thử đã chọn ? Chất đã nhận ra ? Dấu hiệu nhận biết (Hiện tượng gì ? ), viết PTHH xảy ra để minh hoạ cho các hiện tượng.
3) Lưu ý :
- Nếu chất A là thuốc thử của chất B thì chất B cũng là thuốc thử của A.
- Nếu chỉ được lấy thêm 1 thuốc thử , thì chất lấy vào phải nhận ra được một chất sao cho chất này có khả năng làm thuốc thử cho các chất còn lại.
- Nếu không dùng thuốc thử thì dùng các phản ứng phân hủy, hoặc cho tác dụng đôi một.
- Khi chứng minh sự có mặt của một chất trong hỗn hợp thì rất dễ nhầm lẫn. Vì vậy thuốc thử được dùng phải rất đặc trưng.
Ví dụ : Không thể dùng nước vôi trong để chứng minh sự có mặt của CO2 trong hỗn hợp : CO2, SO2, NH3 vì SO2 cũng làm đục nước vôi trong:
CO2 + Ca(OH)2 CaCO3 + H2O
SO2 + Ca(OH)2 CaSO3 + H2O
3) Tóm tắt thuốc thử và dấu hiệu nhận biết một số chất
a) Các chất vô cơ :
Chất cần nhận biết Thuốc thử Dấu hiệu ( Hiện tượng)
dd axit * Quì tím * Quì tím đỏ
dd kiềm * Quì tím
* phenolphtalein * Quì tím xanh
* Phênolphtalein hồng
Axit sunfuric
và muối sunfat * ddBaCl2 * Có kết tủa trắng : BaSO4
Axit clohiđric
và muối clorua * ddAgNO3 * Có kết tủa trắng : AgCl
Muối của Cu (dd xanh lam)
* Dung dịch kiềm
( ví dụ NaOH... ) * Kết tủa xanh lơ : Cu(OH)2
Muối của Fe(II)
(dd lục nhạt ) * Kết tủa trắng xanh bị hoá nâu đỏ trong nước :
2Fe(OH)2 + H2O + ½ O2 2Fe(OH)3
( Trắng xanh) ( nâu đỏ )
Muối Fe(III) (dd vàng nâu) * Kết tủa nâu đỏ Fe(OH)3
d.dịch muối Al, Cr (III) ...
( muối của Kl lưỡng tính ) * Dung dịch kiềm, dư * Kết tủa keo tan được trong kiềm dư :
Al(OH)3 ( trắng , Cr(OH)3 (xanh xám)
Al(OH)3 + NaOH NaAlO2 + 2H2O
Muối amoni * dd kiềm, đun nhẹ * Khí mùi khai : NH3
Muối photphat * dd AgNO3 * Kết tủa vàng: Ag3PO4
Muối sunfua * Axit mạnh
* dd CuCl2, Pb(NO3)2 * Khí mùi trứng thối : H2S
* Kết tủa đen : CuS , PbS
Muối cacbonat
và muối sunfit
* Axit (HCl, H2SO4 )
* Nước vôi trong * Có khí thoát ra : CO2 , SO2 ( mùi xốc)
* Nước vôi bị đục: do CaCO3, CaSO3
Muối silicat * Axit mạnh HCl, H2SO4 * Có kết tủa trắng keo.
Muối nitrat
* ddH2SO4 đặc / Cu * Dung dịch màu xanh , có khí màu nâu NO2
Kim loại hoạt động * Dung dịch axit * Có khí bay ra : H2
Kim loại đầu dãy :
K , Ba, Ca, Na * H2O
* Đốt cháy, quan sát màu ngọn lửa * Có khí thoát ra ( H2 ) , toả nhiều nhiệt
* Na ( vàng ) ; K ( tím ) ; Li ( đỏ tía ) ;
Ca ( đỏ cam) ; Ba (lục vàng )...
Kim loại lưỡng tính: Al, Zn,Cr
* dung dịch kiềm * kim loại tan, sủi bọt khí ( H2 )
Kim loại yếu :
Cu, Ag, Hg
( thường để lại sau cùng ) * dung dịch HNO3 đặc * Kim loại tan, có khí màu nâu ( NO2 )
( dùng khi không có các kim loại hoạt động).
Hợp chất có kim loại hoá trị thấp như :FeO, Fe3O4, FeS,FeS2,Fe(OH)2,,Cu2S * HNO3 , H2SO4 đặc * Có khí bay ra :
NO2 ( màu nâu ), SO2 ( mùi hắc )...
BaO, Na2O, K2O
CaO
P2O5 * hòa tan vào H2O * tan, tạo dd làm quì tím xanh.
* Tan , tạo dung dịch đục.
* tan, tạo dd làm quì tím đỏ.
SiO2 (có trong thuỷ tinh) * dd HF * chất rắn bị tan ra.
CuO
Ag2O
MnO2, PbO2 * dung dịch HCl
( đun nóng nhẹ nếu là MnO2, PbO2 ) * dung dịch màu xanh lam : CuCl2
* kết tủa trắng AgCl
* Có khí màu vàng lục : Cl2
Khí SO2 * Dung dịch Brôm
* Khí H2S * làm mất màu da cam của ddBr2
* xuất hiện chất rắn màu vàng ( S )
Khí CO2 , SO2 * Nước vôi trong * nước vôi trong bị đục ( do kết tủa ) :
CaCO3 , CaSO3
Khí SO3 * dd BaCl2 * Có kết tủa trắng : BaSO4
Khí HCl ; H2S
* Quì tím tẩm nước
* Quì tím đỏ
Khí NH3 * Quì tím xanh
Khí Cl2 * Quì tím mất màu ( do HClO )
Khí O2 * Than nóng đỏ * Than bùng cháy
Khí CO * Đốt trong không khí * Cháy, ngọn lửa màu xanh nhạt
NO * Tiếp xúc không khí * Hoá nâu : do chuyển thành NO2
H2 * đốt cháy * Nổ lách tách, lửa xanh
* dung dịch muối của axit mạnh và bazơ yếu ( như : NH4Cl, (NH4)2SO4, NH4NO3 ) làm quỳ tím đỏ.
* dung dịch muối của axit yếu và bazơ mạnh ( như : Na2CO3, NaHCO3, Na2S ...) làm quỳ tím xanh.
* dung dịch muối hiđrosunfat ( như NaHSO4, KHSO4 ...) có tính chất như H2SO4.
b) Các chất hữu cơ :
Chất cần NB Thuốc thử Dấu hiệu nhận biết ( Hiện tượng)
Êtilen : C2H4
* dung dịch Brom
* dung dịch KMnO4 * mất màu da cam
* mất màu tím
Axêtilen: C2H2
* dung dịch Brom
* Ag2O / ddNH3 * mất màu da cam
* có kết tủa vàng nhạt : C2Ag2
Mê tan : CH4
* đốt / kk
* dùng khí Cl2 và thử SP bằng quì tím ẩm * cháy : lửa xanh
* quì tím đỏ
Butađien: C4H6
* dung dịch Brom
* dung dịch KMnO4 * mất màu da cam
* mất màu tím
Benzen: C6H6 * Đốt trong không khí * cháy cho nhiều mụi than ( khói đen )
Rượu Êtylic : C2H5OH * KL rất mạnh : Na,K,
* đốt / kk * có sủi bọt khí ( H2 )
* cháy , ngọn lửa xanh mờ.
Glixerol: C3H5(OH)3 * Cu(OH)2 * dung dịch màu xanh thẫm.
Axit axetic: CH3COOH * KL hoạt động : Mg, Zn ......
* muối cacbonat
* quì tím * có sủi bọt khí ( H2 )
* có sủi bọt khí ( CO2 )
* quì tím đỏ
Axit formic : H- COOH
( có nhóm : - CHO ) *Ag2O/ddNH3 * có kết tủa trắng ( Ag )
Glucozơ: C6H12O6 (dd) * Ag2O/ddNH3
* Cu(OH)2 * có kết tủa trắng ( Ag )
* có kết tủa đỏ son ( Cu2O )
Hồ Tinh bột :
( C6H10O5)n * dung dịch I2 ( vàng cam ) * dung dịch xanh
Protein ( dd keo ) * đun nóng * dung dịch bị kết tủa
Protein ( khan) * nung nóng ( hoặc đốt ) * có mùi khét
* Các chất đồng đẳng ( có cùng CTTQ và có cấu tạo tương tự ) với các chất nêu trong bảng cũng có phương pháp nhận biết tương tự, vì chúng có tính chất hóa học tương tự. Ví dụ:
+) CH C – CH2 – CH3 cũng làm mất màu dd brom như axetilen vì có liên kết ba, đồng thời tạo kết tủa với AgNO3 vì có nối ba đầu mạch.
+) Các axit hữu cơ dạng CnH2n + 1COOH có tính chất tương tự như axit axetic.
II- BÀI TẬP ÁP DỤNG VÀ NÂNG CAO ( phần vô cơ )
1) Hãy nêu phương pháp nhận biết các lọ đựng riêng biệt các dung dịch mất nhãn: HCl,H2SO4, HNO3. Viết các phương trình hóa học xảy ra.
Hướng dẫn: thứ tự dùng dung dịch BaCl2 và AgNO3.
2) Chỉ dùng một thuốc thử duy nhất, hãy nhận biết các gói bột màu đen không nhãn : Ag2O, MnO2, FeO, CuO. Viết các phương trình phản ứng xảy ra.
Hướng dẫn:
Dùng thuốc thử : dung dịch HCl.
Nếu tạo dung dịch xanh lam là CuO, tạo dung dịch lục nhạt là FeO, tạo kết tủa trắng là Ag2O, tạo khí màu vàng lục là MnO2.
3) Chỉ dùng một thuốc thử duy nhất, hãy nhận biết các dung dịch mất nhãn : NH4Cl, MgCl2, FeCl2, ZnCl2, CuCl2. Viết các phương trình phản ứng xảy ra.
Hướng dẫn: dùng dung dịch NaOH để thử : NH4Cl có khí mùi khai, FeCl2 tạo kết tủa trắng xanh và hóa nâu đỏ, CuCl2 tạo kết tủa xanh lơ, MgCl2 tạo kết tủa trắng, ZnCl2 tạo kết tủa trắng tan trong kiềm dư.
4) Không thêm chất khác hãy nêu phương pháp nhận biết các lọ chất mất nhãn sau đây: dd Na2CO3, ddBaCl2, dd H2SO4, dung dịch HCl.
Hướng dẫn: Trích mẫu và cho mỗi chất tác dụng với các chất còn lại.
Bảng mô tả:
Na2CO3 BaCl2 H2SO4 HCl
Na2CO3
BaCl2 -
H2SO4 -
HCl - -
Nhận xét : Nhận ra Na2CO3 tham gia 1 pư tạo kết tủa, 2 pư tạo khí.
Nhận ra BaCl2 tham gia 2 pư tạo kết tủa.
Nhận ra H2SO4 tham gia 1 pư tạo kết tủa, 1 pư tạo khí.
Nhận ra HCl tham gia 1 pư tạo khí.
Các phương trình hóa học ( ½ số dấu hiệu ghi trong bảng , viết một bên của đường chéo sẫm )
Na2CO3 + BaCl2 BaSO4 + 2NaCl
Na2CO3 + H2SO4 Na2SO4 + H2O + CO2
Na2CO3 + 2HCl 2NaCl + H2O + CO2
H2SO4 + BaCl2 BaSO4 + 2HCl
5) Bằng phương pháp hóa học, hãy phân biệt các chất sau đây đựng trong các lọ không nhãn:
a) Các khí : CO2, SO2, Cl2, H2, O2, HCl.
b) Các chất rắn : bột nhôm, bột sắt, bột đồng, bột Ag.
c) Các chất rắn : BaCO3, MgCO3, NaCl, Na2CO3, ZnCl2 ( chỉ được lấy thêm một chất khác ).
d) Các dung dịch: Na2CO3, NaCl, Na2SO4, NaNO3, BaCl2.
e) Các dung dịch : NaHSO4, Na2CO3, Na2SO3, Na2S, BaCl2 ( chỉ được dùng thêm quỳ tím ).
g) Các dung dịch : HCl, HNO3, NaOH, AgNO3, NaNO3, HgCl2 ( được dùng thêm 1 kim loại ).
Hướng dẫn: dùng kim loại Cu, nhận ra HNO3 có khí không màu hóa nâu trong không khí.
Nhận ra AgNO3 và HgCl2 vì pư tạo dung dịch màu xanh.
Dùng dung dịch muối Cu tạo ra, nhận ra được NaOH có kết tủa xanh lơ.
Dùng Cu(OH)2 để nhận ra HCl làm tan kết tủa.
Dùng dd HCl để phân biệt AgNO3 và HgCl2 ( có kết tủa là AgNO3 )
6) Có 5 ống nghiệm đựng 5 dung dịch không nhãn được đánh số từ 1 5, gồm: Na2CO3, BaCl2, MgCl2, H2SO4, NaOH . Thực hiện các thí nghiệm được kết quả như sau:
(1) tác dụng với (2) khí ; tác dụng với (4) kết tủa.
(3) tác dụng với (4),(5) đều cho kết tủa.
Hãy cho biết mỗi ống nghiệm đựng những chất gì, giải thích và viết phương trình phản ứng.
Hướng dẫn :
* C1: chất (2) tạo kết tủa với 2 chất và tạo khí với 1 chất nên là : Na2CO3 , và (1) là H2SO4
chất (4) + (1) kết tủa nên chọn (4) là BaCl2
chất (5) + (2) kết tủa nên chọn (5) là MgCl2 ; Chất (3) là NaOH.
* C2: Có thể lập bảng mô tả như sau:
Na2CO3 BaCl2 MgCl2 H2SO4 NaOH
Na2CO3 -
BaCl2 - -
MgCl2 - X
H2SO4 -
NaOH - - -
Chỉ có Na2CO3 tạo với các chất khác 2KT và 1 khí nên chọn (2) là Na2CO3 , (1) là H2SO4
Từ đó suy ra : (4) là BaCl2 vì tạo kết tủa với (1) ; còn lọ ( 5) là MgCl2 vì tạo kết tủa với (2)
7) Có 3 cốc đựng các chất:
Cốc 1: NaHCO3 và Na2CO3
Cốc 2: Na2CO3 và Na2SO4
Cốc 3: NaHCO3 và Na2SO4
Chỉ được dùng thêm 2 thuốc thử nhận biết ra từng cốc? Viết phương trình phản ứng.
Hướng dẫn :
-Dùng dung dịch BaCl2 để thử mỗi cốc :
Cốc 1: BaCl2 + Na2CO3 BaCO3 + 2NaCl
Cốc 2: BaCl2 + Na2SO4 BaSO4 + 2NaCl
BaCl2 + Na2CO3 BaCO3 + 2NaCl
Cốc 3: BaCl2 + Na2SO4 BaSO4 + 2NaCl
- Lọc lấy các kết tủa, hòa tan trong dung dịch HCl dư thì:
Nếu kết tủa tan hoàn toàn , pư sủi bọt cốc 1
BaCO3 + 2HCl BaCl2 + H2O + CO2
Nếu kết tủa tan 1 phần,pư sủi bọt cốc 2
BaCO3 + 2HCl BaCl2 + H2O + CO2
Nếu kết tủa không tan , không sủi bọt khí cốc 3
8) Nêu phương pháp hóa học để phân biệt các chất khí sau đây:
a) NH3, H2S, HCl, SO2 ; c) NH3, H2S, Cl2, NO2, NO.
b) Cl2, CO2, CO, SO2, SO3. ; d) O2, O3, SO2, H2, N2.
Hướng dẫn :
a) Dùng dd AgNO3 nhận ra HCl có kết tủa trắng, H2S có kết tủa đen.
Dùng dung dịch Br2, nhận ra SO2 làm mất màu da cam ( đồng thời làm đục nước vôi).
Nhận ra NH3 làm quỳ tím ướt xanh.
b) Cl2, CO2, CO, SO2, SO3:
Dùng dung dịch Br2 nhận ra SO2. Dùng dung dịch BaCl2, nhận ra SO3. Dùng dung dịch Ca(OH)2 nhận ra CO2. Dùng dung dịch AgNO3 nhận ra Cl2 ( có kết tủa sau vài phút ).
c) NH3, H2S, Cl2, NO2, NO.
Nhận ra NH3 làm xanh quỳ tím ẩm, Cl2 làm mất màu quỳ tím ẩm, H2S tạo kết tủa đen với Cu(NO3)2,. Nhận ra NO bị hóa nâu trong không khí, NO2 màu nâu và làm đỏ quỳ tím ẩm.
Có thể dùng dung dịch Br2 để nhận ra H2S do làm mất màu nước Br2:
H2S + 4Br2 + 4H2O H2SO4 + 8HBr .
d) O2, O3, SO2, H2, N2.
Để nhận biết O3 thì dùng giấy tẩm dung dịch ( hồ tinh bột + KI ) dấu hiệu: giấy xanh.
2KI + O3 + H2O 2KOH + I2 + O2 ( I2 làm hồ tinh bột xanh ).
9) Nhận biết các chất sau đây ( không được lấy thêm chất khác )
a) dung dịch AlCl3, dd NaOH. ( tương tự cho muối ZnSO4 và NaOH )
b) các dung dịch : NaHCO3, HCl, Ba(HCO3)2, MgCl2, NaCl.
c) các dung dịch : NaCl, H2SO4, CuSO4, BaCl2, NaOH.
d) các dung dịch : BaCl2, HCl, H2SO4, K3PO4.
Hướng dẫn ( câu b):
NaHCO3 HCl Ba(HCO3)2 MgCl2 NaCl
NaHCO3 - -
HCl - -
Ba(HCO3)2 - -
MgCl2 - -
NaCl - - - -
Qua bảng, ta thấy có một cặp chất chưa nhận ra ( Ba(HCO3)2 , NaHCO3. Để phân biệt 2 chất này ta phải nung nóng, nhận ra Ba(HCO3)2 nhờ có kết tủa.
* Cách 2: đun nóng 5 dung dịch, nhận ra Ba(HCO3)2 có sủi bọt khí và có kết tủa, nhận ra NaHCO3 có sủi bọt khí nhưng không có kết tủa. Dùng dung dịch Na2CO3 vừa tạo thành để nhận ra HCl và MgCl2. Chất còn lại là NaCl.
10) Nhận biết sự có mặt của mỗi chất sau đây trong một hỗn hợp ( nguồn : "Câu hỏi giáo khoa Hóa vô cơ" - Nguyễn Hiền Hoàng , tr.116 -NXB trẻ: 1999 )
a) Hỗn hợp khí : CO2, SO2, H2, O2.
b) Hỗn hợp khí : CO, CO2, SO2, SO3, H2.
c) Dung dịch loãng chứa hỗn hợp: HCl, H2SO4 , HNO3.
d) Dung dịch hỗn hợp : Cu(NO3)2, AlCl3, BaCl2.
e) Hỗn hợp bột gồm: Al, Zn, Fe, Cu.
11) Nhận biết bằng phương pháp hóa học ( nguồn "Câu hỏi giáo khoa Hóa vô cơ" - Nguyễn Hiền Hoàng , tr.115 )
a) Các chất rắn: Na2O, Al2O3, Fe2O3 ( chỉ dùng nước ).
b) Các hỗn hợp: (Al + Al2O3) , ( Fe + Fe2O3) , ( FeO + Fe2O3).
c) Các hỗn hợp: ( Fe + Fe2O3) , ( Fe + FeO) , ( FeO + Fe2O3).
d) Các hỗn hợp: ( H2 + CO2) , ( CO2 + SO2) , ( CH4 + SO2 ).
12) Có 3 muối khác nhau, mỗi muối chứa một gốc và một kim loại khác nhau ( có thể là muối trung hòa hoặc muối axit) được ký hiệu A,B,C.
Biết : A + B có khí bay ra.
B + C có kết tủa.
A + C vừa có kết tủa vừa có khí bay ra.
Hãy chọn 3 chất tương ứng với A,B,C và viết các phương trình hóa học xảy ra.
Chủ đề 6: GIẢI THÍCH HIỆN TƯỢNG.
TIẾN TRÌNH THÍ NGHIỆM.
I- KIẾN THỨC CẦN NHỚ:
- Phải nêu đầy đủ các hiện tượng xảy ra ( chất rắn bị tan, xuất hiện kết tủa, sủi bọt khí, sự đổi màu, mùi , toả nhiệt, cháy , nổ ... ). Viết đầy đủ các phương trình hóa học để minh họa.
- Các hiện tượng và các PTHH phải được sắp xếp theo trình tự của thí nghiệm.
- Cần lưu ý :
*) Một số trường hợp chất sản phẩm bị phản ứng với chất tham gia còn dư .
Ví dụ: Cho NaOH dư vào dung dịch AlCl3
AlCl3 + 3NaOH Al(OH)3 + 3NaCl (1)
Al(OH)3 + NaOH NaAlO2 + 2H2O (1')
Tổng hợp (1) và (2) ta có :
AlCl3 + 4NaOH NaAlO2 + 3NaCl + 2H2O (2 )
Vì vậy kết tủa tồn tại hoặc không tồn tại là phụ thuộc vào lượng NaOH.
*) Một số trường hợp có phản ứng với nước : như kim loại kiềm, oxit bazơ kiềm, oxit axit.
Ví dụ: cho Na + dd CuCl2 thì: dung dịch sủi bọt và có xuất hiện kết tủa màu xanh lơ.
Na + H2O NaOH + ½ H2 ( sủi bọt )
2NaOH + CuCl2 Cu(OH)2 + 2NaCl
( dd xanh lam ) ( kết tủa xanh lơ )
*) Khi cho kim loại kiềm, hoặc oxit của nó vào dd axit thì axit tham gia phản ứng trước nước.
Ví dụ: Cho Na + dd HCl thì: pư mạnh ( nổ ) và có sủi bọ khí.
Đầu tiên : Na + HCl NaCl + ½ H2
Sau đó : Na + H2O NaOH + ½ H2 ( khi axit HCl hết thì mới xảy ra phản ứng này)
* ) Khi cho hỗn hợp kim loại tác dụng với 1 axit, hoặc một muối ( và ngược lại) thì phản ứng nào có khoảng cách 2 kim loại xa hơn sẽ xảy ra trước. ( theo dãy hoạt động của kim loại ).
Ví dụ : Cho hỗn hợp Fe,Zn + dung dịch CuCl2 thì thứ tự phản ứng như sau:
Zn + CuCl2 ZnCl2 + Cu
Fe + CuCl2 FeCl2 + Cu
Cho Fe vào dung dịch hỗn hợp: AgNO3 và Cu(NO3)2 thì thứ tự phản ứng như sau:
Fe + 2AgNO3 Fe(NO3)2 + 2Ag
Fe + Cu(NO3)2 Fe(NO3)2 + Cu
II- BÀI TẬP ÁP DỤNG VÀ NÂNG CAO:
1) Nêu hiện tượng và viết PTHH xảy ra khi cho Na lần lượt vào các dung dịch sau đây:
a) dung dịch CuSO4 ; b) dung dịch Al2(SO4)3 ; c) dung dịch Ca(OH)2
d) dung dịch Ca(HCO3)2 ; e) dung dịch NaHSO4 ; g) dung dịch NH4Cl
Hướng dẫn:
a) có sủi bọt khí và xuất hiện kết tủa xanh lơ.
Na + H2O NaOH + ½ H2
CuSO4 + 2NaOH Cu(OH)2 + Na2SO4
b) đầu tiên có sủi bọt khí, xuất hiện kết tủa, sau đó kết tủa tan ra ( nếu NaOH có dư ).
Ba + 2H2O Ba(OH)2 + H2
6NaOH + Al2(SO4)3 2Al(OH)3 + 3Na2SO4
Al(OH)3 + NaOH NaAlO2 + 2H2O
c) Natri tan ra, dung dịch sủi bọt: Na + H2O NaOH + ½ H2
d) Natri tan ra, dung dịch sủi bọt khí, xuất hiện kết tủa.
2NaOH + Ca(HCO3)2 CaCO3 + Na2CO3 + 2H2O
e) Natri tan ra, dung dịch sủi bọt khí , nổ vì pư rất mãnh liệt.
NaHSO4 + Na Na2SO4 + ½ H2
g) ban đầu xuất hiện khí không mùi, sau đó có khí mùi khai.
NH4Cl + NaOH NaCl + NH3 + H2O ( do NH4OH không bền )
2) Nêu hiện tượng xảy ra và viết PTHH cho các thí nghiệm sau:
a) Cho từ từ Na2CO3 vào dung dịch HCl.
b) Cho từ từ dd HCl vào Na2CO3 .
c) Cho AlCl3 vào dung dịch NaOH dư.
d) Cho dung dịch NaOH vào dd AlCl3 dư.
e) Cho Zn vào dung dịch Fe2(SO4)3 dư.
g) Sục từ từ CO2 vào dung dịch Ca(OH)2 đến khi kết thúc rồi đun nóng dung dịch thu được.
Hướng dẫn :
* Câu a,b: kết quả ở 2 TN là khác nhau:
- Nếu cho Na2CO3 vào HCl thì ban đầu HCl dư có khí thoát ra ngay:
Na2CO3 + 2HCl 2NaCl + H2O + CO2 ( HCl không hấp thụ được CO2)
Khi Na2CO3 có dư thì trong dung dịch không có chất nào pư với nó.
- Nếu cho HCl vào Na2CO3 thì ban đầu Na2CO3 dư nên không có khí thoát ra:
Na2CO3 + HCl NaCl + NaHCO3 ( Na2CO3 hấp thụ được CO2 NaHCO3)
Khi HCl cớ dư thì mới có CO2 thoát ra :
NaHCO3 + HCl NaCl + H2O + CO2
* Câu c,d: kết quả ở 2 TN là khác nhau:
- Nếu cho AlCl3 vào NaOH : đầu tiên NaOH dư, nên kết tủa tạo ra bị tan ngay ( dư AlCl3 sẽ có KT)
AlCl3 + NaOH NaCl + NaAlO2 + H2O ( Al(OH)3 chuyển thành NaAlO2 + H2O )
- Nếu cho NaOH vào AlCl3 thì đầu tiên AlCl3 dư nên kết tủa tạo ra liên tục đến cực đại.
AlCl3 + 3NaOH 3NaCl + Al(OH)3 ( Al(OH)3 không tan trong AlCl3 dư ).
Khi NaOH dư thì kết tủa bắt đầu tan đến hết:
Al(OH)3 + NaOH NaAlO2 + 2H2O
3) Cho a (mol) Mg vào dung dịch chứa đồng thời b (mol) CuCl2 và c (mol) FeCl2.
a) Hãy viết các phương trình phản ứng xảy ra theo trình tự.
b) Hãy thiết lập mối liên hệ giữa a,b,c để sau khi kết thúc thí nghiệm thu được một dung dịch có chứa: ba muối, hai muối ; một muối .
Hướng dẫn: Vì độ hoạt động của các kim loại là : Mg > Fe > Cu nên thứ tự các phản ứng xảy ra:
Mg + CuCl2 MgCl2 + Cu (1)
b b (mol)
Mg + FeCl2 MgCl2 + Fe (2)
c c (mol)
-Nếu sau pư thu được 3 muối : MgCl2, CuCl2, FeCl2 sau pư (1) còn dư CuCl2 : a < b.
-Nếu sau pư thu được 2 muối: MgCl2, FeCl2 sau pư (2) còn dư FeCl2 : b a < b + c .
-Nếu sau pư thu được 1 muối : MgCl2 CuCl2 và FeCl2 pư hết: a b + c.
4) Hãy nêu hiện tượng và viết phương trình hóa học xảy ra khi cho KHSO4 lần lượt vào các cốc đựng sẵn : dd Na2CO3 , dd (NH4)2CO3, dd BaCl2, dd Ba(HCO3)2, Al, Fe2O3.
5) TN1: Khi cho dung dịch Na2CO3 vào dung dịch FeCl3 thấy có kết tủa nâu đỏ và bay ra một khí làm đục nước vôi. Nhiệt phân kết tủa này thì tạo ra một chất rắn màu đỏ nâu và không sinh ra khí nói trên.
TN2: Cho Ba(HCO3)2 vào dung dịch ZnCl2 thì thu được kết tủa, khí thoát ra cũng làm đục nước vôi trong.
Hãy giải thích các thí nghiệm bằng các phương trình phản ứng.
Hướng dẫn :
* TN1: Fe2(CO3)3 bị nước phân tích ( coi như phân hủy ra axit và bazơ ) nên ta có pư:
2FeCl3 + 3Na2CO3 + 3H2O 6NaCl + 2Fe(OH)3 + 3CO2
2Fe(OH)3 Fe2O3 + 3H2O
* TN2: trong dung dịch thì Ba(HCO3)2 có tính kiềm Ba(OH)2 . 2CO2
Ba(HCO3)2 + ZnCl2 Zn(OH)2 + BaCl2 + 2CO2 ( pư khó )
6) Nêu hiện tượng xảy ra cho mỗi thì nghiệm và giải thích:
a) Cho SO2 lội chậm qua dd Ba(OH)2 , sau đó thêm nước vôi trong vào dung dịch thu được.
b) Hòa tan Fe bằng dd HCl và sục khí Cl2 đi qua hoặc cho KOH vào dung dịch, để lâu ngoài không khí.
c) Cho AgNO3 vào dung dịch AlCl3 , nhỏ tiếp vài giọt quì tím và để ngoài ánh sáng.
d) Cho HCl đặc tác dụng với KMnO4, sau đó cho AgNO3 vào dung dịch thu được.
e) Sục khí CO2 đi chậm vào dung dịch NaAlO2.
7) Khi trộn dung dịch AgNO3 với dung dịch H3PO4 thì không thấy kết tủa xuất hiện. Nếu thêm dung dịch NaOH thì có kết tủa màu vàng, nếu thêm tiếp dung dịch HCl thì kết tủa màu vàng chuyển thành kết tủa màu trắng. Giải thích các hiện tượng bằng phản ứng hóa học.
8) Tìm muối X vừa tác dụng với dung dịch HCl vừa tác dụng với dung dịch NaOH thỏa mãn điều kiện sau đây:
a) Cả 2 phản ứng đều thoát khí.
b) Phản ứng với HCl khí, phản ứng với NaOH tạo tủa.
c) Cả 2 phản ứng đều tạo kết tủa.
Hướng dẫn :
a) X phải là muối amoni vì tác dụng với kiềm có thoát khí. X tác dụng HCl sinh khí, nên phải mang gốc axit dễ phân hủy. Chọn (NH4)2CO3
b) X là muối cacbonat và tạo kết tủa với NaOH nên phải là muối axit : Ca(HCO3)2
c) X tạo kết tủa với HCl X có Ag. Chọn AgNO3.
9) Hỗn hợp A gồm : Fe3O4, Al, Al2O3, Fe. Cho A tan trong dd NaOH dư rắn A1, dung dịch B1 và khí C1. Cho khí C1 dư tác dụng với A nung nóng thì được rắn A2. Cho A2 tác dụng với H2SO4 đặc, nguội được dd B2. Cho B2 tác dụng với dd BaCl2 kết tủa B3. Viết các PTHH xảy ra.
10) Có những thay đổi gì khi để lâu ngày những bình hở miệng chứa các dung dịch sau đây: nước clo, nước brom, nước H2S, nước vôi trong, nước Javen ( NaCl, NaClO).
Hướng dẫn: các chất Cl2, Br2 tác dụng với H2O. H2S tác dụng O2 S ( đục) + H2O. Còn dung dịch NaClO tác dụng với CO2 NaHCO3 + HClO.
11) Cho Zn dư vào dung dịch H2SO4 96% thì đầu tiên có khí không màu, mùi xốc bay ra, sau một thời gian thấy xuất hiện kết tủa màu vàng, sau đó lại có khí mùi trứng thối và sau cùng có khí không màu, không mùi thoát ra. Hãy giải thích và viết các phương trình phản ứng.
( nguồn : BTLT&TN Cao Cự Giác , NXBGD 2003 )
Hướng dẫn:
Ban đầu H2SO4 đặc SO2 (mùi xốc)
2H2SO4 + Zn ZnSO4 + 2H2O + SO2
Về sau do H2SO4 bị pha loãng do tiêu hao và do H2O sinh ra, nên tạo kết tủa S ( màu vàng)
4H2SO4 + 3Zn 3ZnSO4 + 4H2O + S
Tiếp đến là : 5H2SO4 + 4Zn 4ZnSO4 + 4H2O + H2S ( mùi trứng thối)
Khi nồng độ H2SO4 đủ loãng thì H2:
H2SO4 + Zn ZnSO4 + H2
12) Để một mẫu Na ngoài không khí ẩm, sau một thời gian thu được rắn A. Hòa tan rắn A vào nước thì thu được dung dịch B. Viết các PTHH có thể xảy ra, xác định các chất có trong A và B.
Hướng dẫn: Trong không khí ẩm có H2O, CO2, O2
4Na + O2 2Na2O
2Na + 2H2O 2NaOH + H2
Na2O + H2O 2NaOH
Na2O + CO2 Na2CO3
2NaOH + CO2 Na2CO3 + H2O ( hoặc NaHCO3 ).
Rắn A : Na( dư), Na2O, NaOH, Na2CO3 , NaHCO3 hòa tan vào nước sẽ xảy ra các phản ứng:
2Na + 2H2O 2NaOH + H2
Na2O + H2O 2NaOH
13) Khi cho một mẫu kim loại Cu dư vào trong dung dịch HNO3 đậm đặc thì đầu tiên thấy xuất hiện khí X màu nâu, sau đó lại thấy có khí Y không màu thoát ra và hóa nâu trong không khí. Dẫn khí X đi vào dung dịch NaOH dư thì thu được muối A và muối B. Nung nóng muối A lại thu được muối B. Hãy xác định các chất X, Y, A, B và viết các phương trình hóa học xảy ra.
Hướng dẫn: Ban đầu HNO3 đặc NO2, sau đó HNO3 loãng dần NO
4HNO3 + Cu Cu(NO3)2 + 2H2O + 2NO2 ( khí X )
8HNO3 + 3Cu 3Cu(NO3)2 + 4H2O + 2NO ( khí Y )
NO + ½ O2 NO2
NO2 + 2NaOH NaNO3 + NaNO2 + H2O
NaNO3 NaNO2 + ½ O2
(A) (B)
14) Hãy dùng các phương trình hóa học để giải thích vì sao không được bón chung các loại phân đạm : đạm 2 lá NH4NO3, đạm sunfat (NH4)2SO4 và urê CO(NH2)2 với vôi hoặc tro bếp ( chứa K2CO3). Biết rằng trong nước urê chuyển hóa thành amoni cacbonat (NH4)2CO3.( nguồn : BTLT&TN Cao Cự Giác , NXBGD 2003 ).
Hướng dẫn:
* Nếu bón chung với vôi thì :
2NH4NO3 + Ca(OH)2 Ca(NO3)2 + 2NH3 + 2H2O
(NH4)2SO4 + Ca(OH)2 CaSO4 + 2NH3 + 2H2O
(NH4)2CO3 + Ca(OH)2 CaCO3 + 2NH3 + 2H2O
* Nếu chung với tro bếp ( chứa K2CO3)
2NH4NO3 + K2CO3 2KNO3 + H2O + CO2 + 2NH3
(NH4)2SO4 + K2CO3 K2SO4 + H2O + CO2 + 2NH3
(NH4)2CO3 + K2CO3 2KHCO3 + 2NH3
Như vậy bón chung phân đạm với vôi hoặc tro bếp thì luôn bị thất thoát đạm do giải phóng NH3.
* Nhận xét về muối amoni: Khi tác dụng với các dung dịch muối có tính kiềm ( như Na2CO3, NaAlO2 , NaClO ... ) thì các muối ammoni tác dụng như axit tương ứng:
Trong các phản ứng này, có thể xem muối amoni là các axit tương ứng ngậm NH3, ví dụ:
NH4NO3 HNO3.NH3 ( khi pư phần NH3 bị giải phóng )
(NH4)2SO4 H2SO4.2HN3
NH4Cl HCl . NH3
(NH4)2CO3 H2CO3.NH3
Ví dụ : NaAlO2 + NH4Cl + H2O NaCl + Al(OH)3 + NH3
[removed]
Chủ đề 7 : XÁC ĐỊNH CTHH CỦA CHẤT DỰA VÀO KẾT QUẢ ĐỊNH TÍNH.
( Dựa vào tính chất lý - hóa )
I- KIẾN THỨC CẦN NHỚ
- Phải nắm vững tính chất vật lý, hoá học, các ứng dụng quan trọng và phương pháp điều chế các chất. Căn cứ vào các hiện tượng mô tả đề bài để dự đoán CTHH của chất và viết PTHH xảy ra.
- Một số hiện tượng cần chú ý :
* Khí CO2, SO2 làm đục nước vôi ; khí H2S ( mùi trứng thối ), NH3 ( mùi khai ) , khí NO2 ( nâu), khí SO2 ( mùi xốc), khí Cl2( vàng lục, xốc) .v.v.
* Đốt các kim loại kiềm hoặc dung dịch của hợp chất tương ứng ( dùng đũa Pt ) trên lửa đèn khí thì cho ngọn lửa đặc trưng:
Kim loại Li Na K Ca Ba
Màu ngọn lửa đỏ tía vàng tím cam lục vàng
* Nếu 2 muối tác dụng với nhau có sinh khí 1 muối có tính axit mạnh, 1 muối của axit yếu :
Ví dụ : 2NaHSO4 + Na2CO3 2Na2SO4 + H2O + CO2
* Nếu muối tác dụng với kiềm mà có sinh khí muối tham gia là muối amoni ( –NH4 ) :
Ví dụ : 2NH4Cl + Ca(OH)2 CaCl2 + 2NH3 + 2H2O
II- BÀI TẬP ÁP DỤNG VÀ NÂNG CAO
1) Muối X đốt cháy cho ngọn lửa màu vàng. Đun nóng MnO2 với hỗn hợp muối X và H2SO4 đậm đặc thấy tạo ra khí Y màu vàng lục. Khí Y có thể tác dụng với dd NaOH hoặc vôi tôi bột để tạo ra 2 loại chất tẩy trắng A và B.
a) Xác định X,Y và viết các phương trình phản ứng xảy ra.
b) A và B tẩy trắng nhờ tác dụng của CO2 trong khí quyển. Hãy viết phương trình phản ứng.
c) Viết phương trình phản ứng điều chế X từ KMnO4 tác dụng với chất Z.
Hướng dẫn:
a) Muối X đốt cho lửa vàng muối X chứa Na. Khí Y vàng lục là khí Cl2.
Vậy muối X là NaCl. Chất A và B là Javen và CaOCl2
Các phương trình phản ứng :
2NaCl + H2SO4 đặc NaHSO4 + HCl ( hoặc tạo muối Na2SO4)
MnO2 + 4HCl MnCl2 + 2H2O + Cl2
Cl2 + 2NaOH NaClO + NaCl + H2O
Cl2 + Ca(OH)2 CaOCl2 + H2O
b) Tác dụng tẩy trắng của CO2 ( do H2CO3 mạnh hơn HClO ).
NaClO + CO2 + H2O NaHCO3 + HClO ( phân hủy HCl + O )
2CaOCl2 + 2CO2 + H2O 2CaCO3 + 2HCl + Cl2O ( phân hủy Cl2 + O )
c) Chất Z là HCl.
KMnO4 + 8HCl KCl + MnCl2 + Cl2 + 4H2O
2) Các hợp chất A,B,C đều là những hợp chất của K. Biết A tác dụng với B tạo thành C. Khi cho C tác dụng với HCl thì có khí CO2 bay ra. Tìm công thức hoá học của các chất A,B,C và viết các phương trình phản ứng xảy ra trong thí nghiệm.
Viết các phương trình phan ứng khi cho các chất A,B,C lần lượt tác dụng với CaCl2.
Hướng dẫn:
C + HCl khí C là muối cacbonat.
A + B C A và B một chất là muối axit , một chất là kiềm.
Vậy A, B,C lần lượt là : KHCO3, KOH , K2CO3.
3) Có 3 khí A,B,C . Đốt cháy 1V khí A tạo ra 1V khí B và 2V khí C. Khí C được sinh ra khi đun nóng S với H2SO4 đặc. B là một oxit có khối lượng oxi gấp 2,67 lần khối lượng của nguyên tố tạo oxit. Xác định các chất A,B,C và viết các phương trình phản ứng khi cho mỗi khí B,C lội qua dung dịch Na2CO3.
Hướng dẫn:
H2SO4 đặc + S nên khí C . Suy ra khí (C ) là SO2
ptpư : 2H2SO4 đặc + S 3SO2 + 2H2O
Đặt công thức tổng quát của( B) là : R2Ox ta có : R = 3x
Chỉ có x = 4 , R = 12 là thỏa mãn. Vậy (B) là khí CO2
Theo đề: 1(A) + O2 1CO2 + 2SO2
Suy ra 1 mol A có 1molC và 2mol S. Vậy CTHH của khí (A) là CS2
Phản ứng của CO2 và SO2 khi lội qua dung dịch Na2CO3
CO2 + H2O + Na2CO3 2NaHCO3
SO2 + Na2CO3 Na2SO3 + CO2
4) Muối X màu trắng tan trong nước. Dung dịch X không tác dụng với H2SO4 loãng nhưng tác dụng được với HCl tạo ra kết tủa trắng và một dung dịch. Khi cho Cu vào dung dịch thu được thì có khí không màu bay ra, hóa nâu trong không khí. Hãy lập luận xác định CTHH của chất X.
Hướng dẫn:
Dung dịch X không pư với H2SO4 không chứa Ba, Pb.
Dung dịch X tạo kết tủa với HCl X có chứa Ag hoặc Pb.
Dung dịch + Cu NO dung dịch có chứa gốc - NO3
Vậy CTHH của chất X là AgNO3.
5) Có 4 kim loại A,B,C,D . Tin chất của 4 kim loại được mô tả qua bảng sau đây:
Kim loại Tác dụng với dd HCl Tác dụng với dd AgNO3 Tác dụng với dd NaOH
A Không phản ứng Không phản ứng Không phản ứng
B Có khí bay ra Tạo ra chất mới Không phản ứng
C Không phản ứng Tạo ra chất mới Không phản ứng
D Có khí bay ra Tạo ra chất mới Có khí bay ra
a) Sắp xếp các kim loại A,B,C,D theo chiều tăng dần độ hoạt động.
b) Dự đoán các kim loại A,B,C,D là những kim loại nào.
c) Thay A,B,C,D bằng những kim loại cụ thể và viết các PTPƯ xảy ra.
Hướng dẫn:
a) Dễ thấy A Ag < C < H < B và D.
Như vậy có 2 khả năng : A < C < H < B < D hoặc : A < C < H < D < B.
b) D là Zn ( hoặc Al), B là Fe hoặc Mg , A là Ag , C là Cu.
6) Khí A không màu có mùi đặc trưng, nhẹ hơn không khí, phản ứng với axit mạnh B tạo ra muối C. Dung dịch muối C không tạo kết tủa với BaCl2 và AgNO3. Xác định A,B,C và viết PTHH xảy ra.
Hướng dẫn:
Khí A tác dụng với axit mạnh muối, suy ra dd A có tính bazơ ( NH3).
Muối C không tạo kết tủa với BaCl2 và AgNO3 C không chứa: = SO4, – Cl.
Vậy C là NH4NO3 và B là HNO3
7) Hợp chất MX2 là quặng khá phổ biến trong tự nhiên. Nếu hòa tan MX2 trong dung dịch HNO3 đặc nóng thu được dung dịch A và khí màu nâu. Cho dung dịch A tác dụng với BaCl2 xuất hiện kết tủa trắng. Nếu cho A tác dụng với dung dịch NH3 dư thấy tạo kết tủa nâu đỏ. Xác định CTHH của hợp chất MX2. Viết các phương trình hóa học xảy ra.
Hướng dẫn :
MX2 + HNO3 dd A + khí nâu ( NO2)
A + BaCl2 kết tủa trắng : muối = SO4; = SO3; = CO3; PO4 (*)
Dung dịch A + dung dịch NH3 kết tủa nâu đỏ : Fe(OH)3
Vậy trong A có Fe và mang gốc = SO4 ( vì các gốc còn lại không tan ). Hợp chất MX2 là FeS2.
FeS2 + 18HNO3 Fe(NO3)3 + 2H2SO4 + 15NO2 + 7H2O
H2SO4 + BaCl2 BaSO4 + 2HCl
Fe(NO3)3 + 3NH3 + 3H2O Fe(OH)3 + 3NH4NO3
8) Chất A tác dụng với B tạo ra khí màu vàng lục mùi xốc, gây ho. Chất B khi tác dụng với PbO2 hoặc KMnO4 cũng sinh ta khí màu vàng lục mùi xốc. Chất C và chất D tác dụng với nhau cũng sinh ra khí màu vàng lục mùi xốc. Hãy chọn các chất A, B,C,D thích hợp và viết các PTHH xảy ra.
Hướng dẫn:
B tác dụng PbO2 hoặc KMnO4 tạo khí màu vàng lục ( Cl2) B là HCl.
A + HCl Cl2 A có tính oxi hóa ( ví dụ : MnO2, K2Cr2O7 ...)
Chất C + D Cl2 vậy C là muối clorua ( như NaCl) ; D là F2 ( có thể chọn cặp khác )
Các phương trình hóa học khó:
F2 + 2NaCl(r) 2NaF + Cl2 ( F2 chỉ đẩy các phi kim khác ra khỏi muối khô )
9) A,B,C là các hợp chất vô cơ của cùng một kim loại, khi đốt nóng bằng lửa đèn khí thì cho lửa màu vàng. A tác dụng với B tạo ra C. Nung nóng B ở nhiệt độ cao cũng thu được rắn C, hơi nước và khí D. Biết D là hợp chất của cacbon, khi D tác dụng với A tạo ra B hoặc C.
a) Xác định các chất A, B,C,D và giải thích thí nghiệm bằng phương trình hóa học.
b) Viết PTHH xảy ra khi cho A,B,C lần lượt tác dụng với CaCl2. Cho C tác dụng với AlCl3.
Hướng dẫn:
a) A,B,C đều là các hợp chất của Na.
Chất B C + H2O + D
Khí D là hợp chất của cacbon D là : CO2 , B là NaHCO3, và C là Na2CO3.
Mặt khác : A + NaHCO3 Na2CO3 nên suy ra A là NaOH.
b) Các phương trình pư:
2NaOH + CaCl2 Ca(OH)2 + 2NaCl ( dung dịch đặc )
Na2CO3 + CaCl2 CaCO3 + 2NaCl
3Na2CO3 + 2AlCl3 + H2O 6NaCl + 2Al(OH)3 + 3CO2
10) Có một lọ hóa chất đang sử dụng dở và để lâu ngày trong PTN mà quên đậy nút, nên trên nhãn lọ bị mờ chỉ còn lại đúng một ký hiệu căn bản là: " Na..." . Biết rằng hợp chất trong lọ là một trong các loại chất sau đây : hiđro cacbonat, hiđroxit , hiđrosunfat hoặc photphat (Na3PO4). Một học sinh đã lấy mẫu hóa chất đó cho tác dụng với axit HCl và quan sát thấy có khí CO2 thoát ra. Dựa vào cơ sở đó bạn học sinh đã kết luận chất trong lọ là NaHCO3.
a) Hãy cho biết kết luận của học sinh trên có đơn trị không ? hãy giải thích và viết PTHH.
b) Hãy chỉ ra chất nào trong số các chất đề bài cho là chắc chắn không có trong lọ. Giải thích.
Hướng dẫn:
a) Kết luận trên là đơn trị ( chưa chính xác) vì chất trong lọ có thể là NaOH bị biến đổi trong không khí thành NaHCO3 hoặc Na2CO3.
CO2 + NaOH Na2CO3 + H2O
Hoặc : CO2 + NaOH NaHCO3
Vì thế: NaHCO3 + HCl NaCl + H2O + CO2
Na2CO3 + 2HCl 2NaCl + H2O + CO2
b) Chất chắc chắn không có trong lọ là NaHSO4 vì nó có môi trường axit không bị biến đổi bởi CO2, còn NaHCO3, NaOH, Na3PO4 là những dung dịch có tính bazơ nên đều có thể tạo muối cacbonat nhờ tác dụng của CO2.
[removed]
Chủ đề 8: CÁC PHƯƠNG PHÁP NÂNG CAO VỀ CÂN BẰNG PHẢN ỨNG
I- KIẾN THỨC:
* Các phương pháp cân bằng quen thuộc như : phương pháp chẵn-lẻ, phương pháp BCNN, phương pháp suy luận cho nhận, cân bằng thập phân ... chỉ có hiệu quả tốt khi cân bằng một số phản ứng hóa học đơn giản.
Ví dụ :
- Phương pháp suy luận cho - nhận:
RxOy + CO R + CO2
Ta thấy : 1CO nhận 1O ( do oxit nhường ) 1CO2
Vì vậy, hệ số CO luôn bằng chỉ số Oxi trong oxit.
Phương trình : RxOy + yCO xR + yCO2
- Phương pháp chẵn -lẻ:
FeS2 + O2 Fe2O3 + SO2
Ta phát hiện : nguyên tử Oxi có số nguyên tử một bên chẵn, một bên lẻ: 2Fe2O3
Kéo theo ảnh hưởng đến các nguyên tố khác : 4FeS2 8SO2 11O2
Phương trình: 4FeS2 + 11O2 2Fe2O3 + 8SO2
* Để cân bằng các phản ứng khó nhiều khi phải dùng tới các phương pháp đặc biệt. Ví dụ như: phương pháp thăng bằng hóa trị, phương pháp đại số.
1) Phương pháp cân bằng đại số ( thường áp dụng đối với các pư với chỉ số dạng chữ )
B1: Đặt các hệ a,b,c.d và thiết lập các đẳng thức toán để bảo toàn số nguyên tử mỗi nguyên tố.
( có thể cân bằng nhẩm trước đến khi thấy khó mới đặt ẩn cho các hệ số còn lại )
B2: Chọn nghiệm tự do cho 1 hệ số bất kỳ các hệ số khác.
B3: Khử mẫu, nếu các hệ số dạng phân số.
Ví dụ 1: aFeS2 + bO2 cFe2O3 + dSO2
Ta có : a = 2c , 2a = d , 2b = 3c + 2d
Chọn : c = 1 a =2 ; d = 4 ; b = c = 2 ; a = 4 ; d = 8 ; b = 11
Ví dụ 2: CxHyOz + O2 CO2 + H2O
Cân bằng nhẩm đối với C,H và đặt hệ số O2 là t
CxHyOz + t O2 xCO2 + H2O
Ta có : 2t + z = 2x + t = ( )
2) Phương pháp thăng bằng hóa trị:
Phương pháp này có hiệu quả khi gặp các pư của kim loại, một số phi kim tác dụng với axit HNO3 và H2SO4 đặc ( không giải phóng H2).
B1: Xác định nguyên tố tăng và nguyên tố giảm hóa trị ( quy ước: hóa trị trong đơn chất là 0 )
B¬2: Thăng bằng tăng giảm: Lấy số hóa trị giảm làm hệ số nguyên tố tăng, lấy số hóa trị tăng làm hệ số nguyên tố giảm.
B3: Cộng thêm số nhóm thừa ở vừa phải cho vế trái ( thường gặp nhóm NO3 và SO4 ).
Ví dụ:
Vì Cu : tăng 2
N: giảm 3
Bù thêm 6(NO3) cho vế trái, và cân bằng H2O ta được:
II- BÀI TẬP ÁP DỤNG VÀ NÂNG CAO:
1) Cân bằng các phản ứng sau ( không được thay đổi các chỉ số x, y, z, t , n, m)
a) CxHyOzNt + O2 CO2 + H2O + N2
b) FexOy + CO FenOm + CO2
c) Zn + H2SO4 đặc nóng ZnSO4 + H2O + SO2
d) Zn + HNO3 loãng Zn(NO3)2 + H2O + NO
e) Zn + HNO3 đặc Zn(NO3)2 + H2O + NO2
g) FeO + HNO3 Fe(NO3)3 + H2O + NO
2) Cân bằng các phản ứng hóa học sau đây ( không được thay đổi các chỉ số x,y )
a) P + HNO3 + H2O H3PO4 + NO
b) Mg + HNO3 Mg(NO3)2 + H2O + N2
c) FeS + HNO3 loãng Fe(NO3)3 + H2SO4 + H2O + NO ( FeS có hóa trị S là - 2 )
d) Fe3O4 + HNO3 đặc Fe(NO3)3 + H2O + NO2
e) Fe3O4 + H2SO4 đặc nóng Fe2(SO4)3 + H2O + SO2
g) FexOy + HNO3 loãng Fe(NO3)3 + H2O + NO
3) Cho sơ đồ phản ứng sau đây :
CuSO4 + Na2CO3 + H2O Cux(CO3)y (OH)z + Na2SO4 + CO2
a) Cân bằng phản ứng trên.
b) Cho biết thành phần các hợp phần tạo nên kết tủa là : 57,66% Cu ; 27,03% CO3 ; 15,31% OH ( theo khối lượng ). Hãy xác định CTPT đơn giản của kết tủa.
c) Tính thể tích dung dịch Na2CO3 0,5M đủ để tác dụng với 300ml dung dịch CuSO4 0,4M theo phản ứng trên.
Hướng dẫn:
C1: Đặt các hệ số lần lượt là a,b,c,d,e,g.
Ta có : chọn a = 2x
PTHH là:
2xCuSO4 + 2xNa2CO3 + H2O Cux(CO3)y (OH)z + xNa2SO4 + 2(x-y) CO2
C2 : Cân bằng nhẩm các phần : Na, Cu, SO4 , H ( vì các phần này không bị phân tán nhiều chỗ)
Đặt t là hệ số của CO2.
xCuSO4 + xNa2CO3 + H2O Cux(CO3)y (OH)z + xNa2SO4 + t CO2
Để bảo toàn số nguyên tử cacbon ta có : x = y + t t = (x – y ).
4) Cân bằng các phản ứng sau đây :
a) FexOy + HNO3 đặc Fe(NO3)3 + H2O + NO2
b) FeS + H2SO4 đặc Fe2(SO4)3 + H2O + SO2 ( trong FeS : hóa trị S là -2 )
c) Al + HNO3 Al(NO3)3 + N2O + H2O
d) Fe + H2SO4 đặc nóng Fe2(SO4)3 + H2O + SO2
e) Al + HNO3 Al(NO3)3 + H2O + NH4NO3 ( xem N trong NH4NO3 có hóa trị I )
g) FexOy + H2SO4 đặc nóng Fe2(SO4)3 + H2O + SO2
h) FexCuy Sz + O2 Fe2O3 + CuO + SO2
Hướng dẫn câu 4b:
+ ( tăng 7 )
( giảm 2)
Tổng hợp ta có : 2FeS + 7H2SO4 Fe2(SO4)3 + 9SO2
Bù 3(SO4) cho vế trái và cân bằng H2O ta được:
2FeS + 10H2SO4 Fe2(SO4)3 + 9SO2 + 10H2O
5) Hòa tan a gam một oxit sắt FexOy vào trong dung dịch H2SO4 đặc nóng dư thì thu được khí SO2 duy nhất.Mặt khác, nếu khử hoàn toàn a gam oxit sắt trên bằng khí CO, hòa tan lượng sắt tạo thành trong dung dịch H2SO4 đặc nóng (dư) thu được lượng SO2 gấp 9 lần lượng SO2 ở thí nghiệm trên.
a) Viết các phương trình phản ứng xảy ra trong hai thí nghiệm trên.
b) Xác định định công thức hóa học của oxit sắt.
Hướng dẫn :
2FexOy + (6x -2y )H2SO4 ( đặc) xFe2(SO4)3 + (3x-2y) SO2 + (6x -2y )H2O (1)
a (mol) (mol)
Fe¬xOy + yH2 xFe + yH2O (2)
a (mol) ax (mol)
2Fe + 6H2SO4 ( đặc) Fe2(SO4)3 + 3SO2 + 6H2O (3)
ax (mol) 1,5 ax ( mol)
Theo đề bài : nên ta có :
CTPT của oxit sắt là : Fe3O4.
6) Hòa tan một lượng oxit sắt FexOy vào dung dịch HNO3 loãng, dư thì thu được một dung dịch A và khí NO duy nhất. Mặt khác nếu khử lượng oxit sắt trên bằng lượng CO dư rồi lấy toàn bộ kim loại sinh ra hòa tan hoàn toàn trong dung dịch HNO3 đặc, nóng thì thu được dung dịch B và khí NO2 duy nhất. Biết thể tích khí NO2 sinh ra gấp 9 lần thể tích khí NO sinh ra ( cùng nhiệt độ, áp suất).
a) Viết các phương trình hóa học.
b) Xác định công thức hóa học của oxit sắt.
Hướng dẫn :
Đối với pư (1) : xFe : tăng (3x – 2y ) ( là phần HT tăng của x ng.tử Fe )
N: giảm 3
Chú ý: hóa trị Fe tăng thêm : 3 – =
3FexOy + (12x -2y )HNO3 3xFe(NO3)3 + (3x - 2y)NO + (6x-y) H2O (1)
a (mol) (mol)
Fe¬xOy + yCO xFe + yCO2 (2)
a (mol) ax (mol)
Fe + 6HNO3 Fe(NO3)3 + 3NO2 + 3H2O (3)
ax (mol) 3ax ( mol)
Theo đề bài ta có :
Vậy CTPT của oxit sắt là: FeO.
[removed]
Chủ đề 9: BIỆN LUẬN KHẢ NĂNG XẢY RA CỦA PHẢN ỨNG
I- KIẾN THỨC CẦN NHỚ
1) Nguyên tắc :
- Đề bài thường cho các lượng chất dạng chữ (a,b,c...) và yêu cầu tìm quan hệ toán học giữa các dữ kiện để phản ứng xảy ra theo nhiều khả năng khác nhau. Thường gặp các dạng sau:
* Oxit axit ( hoặc đa axit ) tác dụng với kiềm tạo muối khác nhau.
* Muối của kim loại lưỡng tính tác dụng với kiềm tạo kết tủa min hoặc max khác nhau.
* Một kim loại tác dụng với dd chứa nhiều muối ( hoặc một dung dịch muối tác dụng với hỗn hợp kim loại ) thu được số lượng muối và kim loại khác nhau.
* Muối aluminat( gốc : – AlO2 ), zincat (gốc := ZnO2 ) tác dụng với axit ( HCl, H2SO4 ... ) tạo kết tủa min hoặc max khác nhau.
2) Các ví dụ:
Ví dụ 1: Cho từ từ dd chứa x ( mol ) HCl vào dung dịch chứa y ( mol ) NaAlO2 thì:
- Đầu tiên, HCl thiếu nên có kết tủa Al(OH)3 và cực đại khi NaAlO2 hết ( x mol )
NaAlO2 + HCl + H2O NaCl + Al(OH)3 (1)
- Sau đó, HCl bắt đầu tác dụng với Al(OH)3 làm tan kết tủa
Al(OH)3 + 3HCl AlCl3 + 3H2O (1')
NaAlO2 + 4HCl NaCl + AlCl3 + 2H2O (2)
Vậy khi cho NaAlO2 tác dụng với dd HCl thì có thể xảy ra ( 1) hoặc (2) hoặc đồng thời cả hai.
Đặt thì kết quả tạo sản phẩm như sau:
+ ) Nếu T = 1 (x = y) chỉ xảy ra (1) : vừa đủ ( kết tủa max).
+ ) Nếu T < 1 (x < y) chỉ xảy ra (1) : dư NaAlO2 .
+ ) Nếu T = 4 (x = 4y) chỉ xảy ra ( 2) : vừa đủ ( kết tủa tan hoàn toàn ).
+ ) Nếu T > 4 (x > 4y) chỉ xảy ra ( 2 ) : HCl dư ( kết tủa tan hoàn toàn ).
+ ) Nếu 1 < T < 4 (y <x <4y) xảy ra (1), (2) : vừa đủ ( kết tủa chưa cực đại ).
Ví dụ 2: Cho a (mol) Mg vào dd chứa b (mol) Cu(NO3)2 và b (mol) Al(NO3)3 thì thứ tự xảy ra các phản ứng sau:
Mg + Cu(NO3)2 Mg(NO3)2 + Cu (1)
3Mg + 2Al(NO3)3 3Mg(NO3)2 + 2Al (2)
+) Nếu a < b thì chỉ xảy ra (1) sau pư có : 3 muối là Mg(NO3)2 ; Al(NO3)3 , Cu(NO3)2 và 1 kim loại là Cu.
+) Nếu a = b thì chỉ xảy ra (1) sau pư có : 2 muối Mg(NO3)2 ; Al(NO3)3 và 1 kim loại Cu.
+) Nếu b < a < b + 1,5c thì (1) đã kết thúc, (2) chưa kết thúc sau pư có : 2 muối Mg(NO3)2 , Al(NO3)3 và 2 kim loại.
+) Nếu a = b + 1,5c thì vừa đủ xảy ra (1) và (2) sau pư có : 1 muối là Mg( NO3)2 và 2 kim loại là Cu, Al.
+) Nếu a > b + 1,5c thì đã xảy ra (1) và (2) sau pư có 1 muối Mg(NO3)2 và 3 kim loại.
II- BÀI TẬP ÁP DỤNG VÀ NÂNG CAO
1) Cho a mol CO2 tác dụng với dung dịch chứa b (mol) Ca(OH)2 . Hãy lập luận xác định tương quan giữa a và b để sau phản ứng thu được 1 muối , hai muối. ( Làm tương tự đối với b mol NaOH.).
Hướng dẫn :
Các phương trình hóa học có thể xảy ra:
Ca(OH)2 + CO2 CaCO3 + H2O (1)
Ca(OH)2 + 2CO2 Ca(HCO3)2 (2)
Đặt T =
- Nếu tạo muối CaCO3 thì T 1 a b.
- Nếu tạo muối Ca(HCO3)2 thì T 1 b a 2b.
- Nếu tạo ra cả 2 muối thì : 1 < T < 2 < b < a ( hay a < a < 2b ).
2) Cho dung dịch chứa a (mol) NaOH tác dụng với b (mol) P2O5. Hãy luận luận xác định muối tạo thành theo sự tương quan giữa a và b. Áp dụng khi a = 0,2 mol , b = 0,15 mol.
Hướng dẫn :
Các phản ứng xảy ra :
P2O5 + 3H2O 2H3PO4 (1)
.b 2b (mol)
H3PO4 + 3NaOH Na3PO4 + 3H2O (2)
H3PO4 + 2NaOH Na2HPO4 + 2H2O (3)
H3PO4 + NaOH NaH2PO4 + H2O (4)
Đặt T =
* Lưu ý : để tạo muối axit thì không dư kiềm và để tạo muối trung hòa thì không dư axit.
- Nếu tạo muối Na3PO4 thì T 3 3 a 6b.
- Nếu tạo ra muối Na2HPO4 thì T = 2 = 2 a = 4b.
- Nếu tạo ra muối 2 muối Na2HPO4 và Na3PO4 thì: 2 < T < 3 4b < a < 6b.
- Nếu tạo ra muối NaH2PO4 thì T 1 1 a 2b.
- Nếu tạo ra 2 muối axit NaH2PO4 và Na2HPO4 thì : 1 < T < 2 2b < a < 4b.
3) Dung dịch A chứa a mol CuSO4 và b mol FeSO4
-Thí nghiệm 1: Cho c mol Mg vào A ,sau khi phản ứng kết thúc, dung dịch thu được có 3 muối.
-Thí nghiệm 2: Cho 2c mol Mg vào A, sau khi phản ứng kết thúc, dung dịch thu được có 2 muối.
-Thí nghiệm 3: Cho 3c mol Mg vào A, sau khi phản ứng kết thúc, dung dịch thu được có 1 muối.
Tìm mối quan hệ giữa a,b, và c trong mỗi thí nghiệm.
Hướng dẫn:
* Cách 1: Vì Mg > Fe > Cu nên các phản ứng xảy ra theo trình tự như sau :
Mg + CuSO4 MgSO4 + Cu
a a
Mg + FeSO4 MgSO4 + Fe
b b
TN 1 : Nếu sau phản ứng có 3 muối thì các muối là MgSO4 , FeSO4 ,CuSO4 CuSO4 chưa hết. c < a
TN 2: Sau phản ứng có 2 muối thì các muối là : MgSO4 và FeSO4 CuSO4 đã hết và FeSO4 chưa hết . a 2c < a + b
TN 3: Sau phản ứng chỉ có 1 muối MgSO4 thì cả hai muối ban đầu đã phản ứng hết .
3c a+b
* Cách 2:
TN 1: Vì dung dịch thu được có 3 muối. Vậy có các ptpư
Mg + CuSO4 Cu + MgSO4
c a ( ta có: a > c )
TN 2: Dung dịch thu được gồm 2 muối .Vậy ta có các PTHH:
Mg + CuSO4 Cu + MgSO4
a a
Mg + FeSO4 Fe + MgSO4
(2c – a) b (mol)
Ta có : 2c a và b > 2c – a vậy : a 2c < a + b
TN 3: Dung dịch thu được có một muối. Vậy thứ tự các PTHH :
Mg + CuSO4 Cu + MgSO4
a a
Mg + FeSO4 Fe + MgSO4
(3c – a) b (mol)
Ta có : 3c – a b
4) Cho x (mol) NaAlO2 tác dụng với dung dịch chứa y (mol) HCl.
a) Viết phương trình hóa học có thể xảy ra.
b) Hãy lập tỷ lệ để sau phản ứng thu được kết tủa ? hoặc không có kết tủa? Hoặc kết tủa cực đại.
Hướng dẫn:
a) Các phương trình phản ứng xảy ra:
NaAlO2 + HCl + H2O Al(OH)3 + NaCl (1)
Sau đó ( nếu dư HCl )
Al(OH)3 + 3HCl AlCl3 + 3H2O (1')
Tổng hợp (1) và (1') ta có pư ( khi kết tủa tan hoàn toàn )
NaAlO2 + 4HCl AlCl3 + NaCl + 2H2O (2)
Vậy khi cho NaAlO2 tác dụng với HCl thì hoặc xảy ra (1),(2) hoặc cả hai.
Đặt T = , theo các pư (1) và (2) ta có :
- Nếu không có kết tủa xuất hiện thì T 4 hay 4
- Nếu thu được kết tủa thì T < 4 hay < 4
- Để đạt kết tủa cực đại thì T = 1 hay = 1
5) Cho rất từ từ dung dịch A ( chứa a mol HCl ) vào dung dịch B ( chứa b mol Na2CO3 ). Hãy lập luận xác định quan hệ giữa a và b để phản ứng không có khí ? có khí ? có khí cự
https://fbcdn-photos-b-a.akamaihd.net/hphotos-ak-xta1/v/t1.0-0/p280x280/10891827_783050668409801_1863410874867906939_n.jpg?oh=ef73c446b9ad1bf847ca019843de4b7f&oe=5809221D&__gda__=1472939880_8a9da20dbf761ae3383c6cff5d1b93df
Bạn đang đọc truyện trên: Truyen2U.Pro