TÀI LIỆU BỒI DƯỠNG HỌC SINH GIỎI 12 PHẦN HÓA HỌC VÔ CƠ VÀ HÓA HỌC HỮU CƠ GV: ĐẶNG THỊ HƯƠNG GIANG

TÀI LIỆU BỒI DƯỠNG HỌC SINH GIỎI 12

vectorstock.com/10212088

Ths Nguyễn Thanh Tú eBook Collection DẠY KÈM QUY NHƠN TEST PREP PHÁT TRIỂN NỘI DUNG

TÀI LIỆU BỒI DƯỠNG HỌC SINH GIỎI 12 PHẦN HÓA HỌC VÔ CƠ VÀ HÓA HỌC HỮU CƠ GV: ĐẶNG THỊ HƯƠNG GIANG WORD VERSION | 2021 EDITION ORDER NOW / CHUYỂN GIAO QUA EMAIL TAILIEUCHUANTHAMKHAO@GMAIL.COM

Tài liệu chuẩn tham khảo Phát triển kênh bởi Ths Nguyễn Thanh Tú Đơn vị tài trợ / phát hành / chia sẻ học thuật : Nguyen Thanh Tu Group Hỗ trợ trực tuyến Fb www.facebook.com/DayKemQuyNhon Mobi/Zalo 0905779594

TÀI LIỆU BỒI DƯỠNG HỌC SINH GIỎI 12 Các chuyên đề: 1. Hóa học đại cương: nguyên tử, bảng tuần hoàn, phản ứng oxi hóa khử 2. Phương trình phản ứng trong hóa học vô cơ: sơ đồ phản ứng, giải thích thí

FF IC IA L

nghiệm, mô tả hiện tượng.

3. Nhận biết, tách chất 4. Một số dạng toán trong hóa học vô cơ: - Toán về dung dịch - Toán về CO2

O

- Toán về muối cacbonat - Toán về HNO3

H

- Toán về hidroxit lưỡng tính

Ơ

- Toán về kim loại tan trong kiềm

N

- Toán về dãy điện hóa của kim loại

D

ẠY

KÈ

M

Q

U

Y

N

- Toán về nhôm, sắt và hợp chất của chúng

HÓA HỌC ĐẠI CƯƠNG

7 3

1 1

4.

35 17

4 2

Cl + 11 H → ? + 24 He

5.

238 92

Ơ

Hoàn thành các phản ứng hạt nhân sau: Na + 24 He → ? + 11 H Be + 24 He → ? + 01 n

23 11 9 4

H

Bài 1: 1.

2.

N

O

FF IC IA L

Thành phần cấu tạo nguyên tử - Nguyên tử tạo nên từ 3 loại hạt cơ bản: proton (điện tích 1+), nơtron (không mang điện) và electron (điện tích 1-) - Do ngtử trung hoà về điện nên số p = e - Điện tích hạt nhân Z+: Z = số p = số e - Số khối: A=Z+N A - Ký hiệu nguyên tử: Z X Trong một nguyên tử : - Tổng số hạt = số hạt p + số hạt n + số hạt e = 2Z + N - số hạt mang điện: p + e = 2Z - số hạt không mang điện: n = N N - Bất đẳng thức đối với đồng vị bền 1 < Z < 83: 1≤ ≤ 1,5 Z Ion dương: X – ne → Xn+ => tổng số hạt của ion Xn+ là 2Z + N – n mIon âm: Y + me → Y => tổng số hạt của ion Rm- là 2Z + N + m Trong phân tử XaYb: tổng số hạt = a(2ZX + NX) + b(2ZY + NY) Trong ion đa nguyên tử: (Vd NO3-, NH4+, SO42-...)

XaYbn+: tổng số hạt = a(2ZX + NX) + b (2ZY + NY) – n XaYbm-: tổng số hạt = a(2ZX + NX) + b (2ZY + NY) + m

U →?+

234 90

Th

Li + H → ? + He 6.

U + n → Br + 146 57 La + ?

Hướng dẫn Số p, e, n được bảo toàn.

Bài 2: Một nguyên tử nguyên tố X có tổng số hạt là 13. Xác định điện tích hạt nhân và số khối của nguyên tố X. Bài 3: Khối lượng nguyên tử trung bình của clo là 35,5. Clo có 2 đồng vị là 35Cl và 37Cl a. Hỏi có bao nhiêu % khối lượng của 35Cl chứa trong axit pecloric HClO4? b. Có bao nhiêu % về khối lượng của 37Cl chứa trong muối kali clorat KClO3 và canxi clorat Ca(ClO3)2? ĐS: a. 26,12% b.

7,55%; 8,94% Bài 4: Nguyên tố X có 3 đồng vị là A1 chiếm 92,3%, A2 chiếm 4,7% và A3 chiếm 3% (về số nguyên tử). Tổng số khối của 3 đồng vị là 87. Số nơtron trong A2 nhiều hơn số nơtron trong A1 là 1 hạt. Khối lượng nguyên tử trung bình của X là 28,107. a. Tìm số khối các đồng vị b. Biết trong A1 có số proton bằng số nơtron. Hãy tìm số nơtron mỗi đồng vị.

Bài 5: Cho 2 ion XY32- và XY42-. Tổng số proton trong XY32- và XY42- lần lượt là 40 và 48. Xác định X, Y và các ion XY32- , XY42-.

Bài 6: Hãy cho biêt điện hóa trị của các nguyên tố trong hợp chất sau đây: BaO, Cu2O, Al2O3, NaCl, KF, CaCl2.

Hướng dẫn Điện hóa trị là hóa trị của nguyên tố trong hợp chất ion, được xác định bằng điện tích của ion Bài 7: Viết CTCT và cho biết cộng hóa trị của các nguyên tố trong các chất sau: 1. CO, CO2, H2CO3, C2H2Cl2 2. N2, NH3, N2O, N2O3, N2O4, N2O5, HNO2, HNO3 3. P2O5, PCl3, PCl5, H3PO4, H3PO3 4. SO2, SO3, H2S, H2SO3, H2SO4, SF6 5. Cl2O, Cl2O3, Cl2O5, Cl2O7, HCl, HClO, HClO2, HClO3, HClO4

D

ẠY

KÈ

M

Q

U

Y

N

3.

235 92

1 0

87 35

D

ẠY

KÈ

M

Q

U

Y

N

H

Ơ

N

O

FF IC IA L

6. C2H6, C2H4, C2H2, C3H6, C3H8, C2H6O, CH2O2, C2H5Cl, C3H5Cl, C2H7N Hướng dẫn Cộng hóa trị là hóa trị của nguyên tố trong hợp chất cộng hóa trị, được xác định bằng số liên kết của nguyên tử nguyên tố đó trong phân tử.

Bài 8: Cho một hợp chất ion A cấu tạo bởi ion M+ và X2-. Trong một phân tử A có tổng số hạt p, n, e là 140 hạt, trong đó, số hạt mang điện nhiều hơn số hạt không mang điện là 44 hạt. Số khối của ion M+ lớn hơn số khối của ion X2- là 23. Tổng số hạt p, n, e trong ion M+ nhiều hơn trong ion X2- là 31 hạt.

Viết cấu hình electron các ion M+, X2- và của các nguyên tử M, X. Viết CTPT hợp chất A. Giải: Gọi số p và số n của M và X lần lượt là Z1, N1, Z2, N2 - Tổng số hạt trong M2X: (1) 2(2Z1 + N1) + (2Z2 + N2) = 140 - Tổng số hạt không mang điện kém hơn số hạt mang điện là 44 4Z1 + 2Z2 - (2N1 + N2) = 44 (2) - Số khối của ion M+ lớn hơn số khối của ion X2- là 23: Z1 + N1 – (Z2 + N2) = 23 (3) - Tổng số hạt p, n, e trong ion M+ nhiều hơn trong ion X2- là 31 hạt (2Z1 + N1 - 1) - (2Z2 + N2 + 2) = 31 (4) (1) + (2) => 8Z1 + 4Z2 = 184 (4) – (3) => Z1 – Z2 = 8 Giải hệ trên được: Z1 =19 => M là K Z2 = 8 => X là O Bài 9: A là hợp chất ion được cấu tạo bởi cation M2+ và anion X- . Trong nguyên tử A, tổng số hạt p, n, e là 116, trong đó số hạt mang điện nhiều hơn số hạt không mang điện là 36. Số electron trong ion M2+ nhiều hơn trong X- là 8.

1.

Xác định 2 nguyên tố M và X 2.

Viết cấu hình electron nguyên tử X, M và ion M2+, X3.

Viết phương trình phản ứng và vẽ sơ đồ hình thành hợp chất A từ các đơn chất M và X. ĐS: ZM = 20, ZX = 9 => CaF2 Bài 10: Hợp chất A tạo thành từ các ion M+ và X2-. Trong phân tử A có 140 hạt các loại (p, n, e), trong đó số hạt mang điện bằng 65,714% tổng số hạt. Số khối của M lớn hơn của X là 23. Xác định CTPT của hợp chất A. ĐS: Tìm được ZM + NM = 39 và ZX + NX = 16 CT của A: K2O Bài 11: Hợp chất ion M được tạo nên từ cation X+ và anion Y2-, mỗi ion đều do 5 nguyên tử của 2 nguyên tố. Tổng số electron trong phân tử M là 70, số electron trong 1 ion X+ ít hơn trong ion Y2- là 40. Xác định CTPT của M. Biết mỗi nguyên tử của 2 nguyên tố trong Y2- đều có 6 electron ở lớp ngoài cùng.

Hướng dẫn Hợp chất M: X2Y Gọi số a trong X+ là x, số b trong Y- là y 2a + a = 70 a = b – 40 a = 10; b = 50 Cation X+ có số e = 10 => số p = 11 X có 5 nguyên tử => Ztb = 2,2 => X có H Giả sử X là AxH(5-x) ( 1 ≤ x < 5) => số p = x.ZA + 5 - x = 11 x.(ZA – 1) = 6 Xét bảng: x = 1 2 3 4 ZA = 7 4 3 2,5 kết quả phù hợp: x = 1, ZA = 7 => A là N X+ là NH4+ Anion Y- có số e = 50 => số p = 48

KÈ

M

Q

U

Y

N

H

Ơ

N

O

FF IC IA L

Y có 5 nguyên tử => Ztb = 9,6 => Y có O (có 6 e lớp ngoài cùng) Giả sử Y là ByO(5-y) ( 1 ≤ y < 5) => số p = y.ZB + 8(5 – y) = 48 y.(ZB – 8) = 8 Xét bảng: y = 1 2 3 4 ZB = 16 12 lẻ 10 kết quả phù hợp: y = 1; ZB = 16 => B là S Y2- là SO42Bài 12: Hợp chất ion M được tạo nên từ cation X+ và anion Y3-, mỗi ion đều do 5 nguyên tử của 2 nguyên tố phi kim tạo nên. Tổng số proton trong X+ là 11 và trong Y3- là 47. Hai nguyên tố trong Y3thuộc 2 chu kỳ kế tiếp nhau trong bảng tuần hoàn và có số thứ tự cách nhau 7 đơn vị.

1.

Xác định CTPT của M 2.

Mô tả bản chất các liên kết trong phân tử M Hướng dẫn Tương tự bài trên : X+ là NH4+ Xét Y3- : AxB(5-x) ( 1 ≤ x < 5) Trong đó : ZA = ZB + 7 Số p = x.ZA + (5 – x).ZB = x.(ZB + 7) + (5 – x).ZB = 47 7x + 5.ZB = 47 Xét bảng : x= 1 2 3 4 6,6 5,2 3,8 ZB = 8 Nghiệm phù hợp : x = 1 ; ZB = 8 => B là O XA = 8 + 7 = 15 => A là P Y3- là PO43Bài 13: X và Y là các nguyên tố thuộc nhóm A, đều tạo hợp chất với hiđro có dạng RH (R là kí hiệu của nguyên tố X hoặc Y). Gọi A và B lần lượt là hiđroxit ứng với hóa trị cao nhất của X và Y. Trong B, Y chiếm 35,323% khối lượng. Trung hòa hoàn toàn 50 gam dung dịch A 16,8% cần 150 ml dung dịch B 1M. Xác định các nguyên tố X và Y. Hướng dẫn Hợp chất với hiđro có dạng RH nên Y có thể thuộc nhóm IA hoặc VIIA. Trường hợp 1 : Nếu Y thuộc nhóm IA thì B có dạng YOH Y 35,323 Ta có : = ⇒ Y = 9,284 (loại do không có nghiệm thích hợp) 17 64,677 Trường hợp 2 : Y thuộc nhóm VIIA thì B có dạng HYO4 Y 35,323 Ta có : = ⇒ Y = 35,5 , vậy Y là nguyên tố clo (Cl).

65 64,677 B (HClO4) là một axit, nên A là một bazơ dạng XOH 16,8 mA = × 50 gam = 8,4 gam 100 XOH + HClO4 → XClO4 + H2O ⇒ n A = n HClO4 = 0,15 L × 1 mol / L = 0,15 mol 8,4 gam 0,15 mol ⇒ MX = 39 gam/mol, vậy X là nguyên tố kali (K).

D

ẠY

⇒ M X + 17 gam / mol =

FF IC IA L

BÀI TOÁN VỀ KÍCH THƯỚC NGUYÊN TỬ m Khối lượng riêng của một chất: D = V 4 Thể tích nguyên tử (hình cầu): V = πr3 (r: bán kính nguyên tử) 3 m => D = 4 3 πr 3

O

Bài 14: Tính bán kính nguyên tử gần đúng của Fe 200C biết ở nhiệt độ đó, khối lượng riêng của Fe là 7,87 g/cm3. Với giả thiết trong tinh thể các nguyên tử Fe là những hình cầu chiếm 75% thể tích tinh thể, phần còn lại là những khe rỗng giữa các quả cầu. Cho nguyên tử khối của Fe là 55,85.

Hướng dẫn Nguyên tử khối của Fe là 55,85 => 1 mol sắt có khối lượng 55,85 gam Khối lượng riêng D = m/V => Thể tích của 1 mol tinh thể V = m/D m Thể tích thực của 1 mol nguyên tử = .75% D 4 m.75% Thể tích của 1 nguyên tử = = .πr 3 23 3 D.6,022.10

N

3.m.75% = 1,28.10-8 cm 4π .D.6,022.10 23 Bài 15: Nguyên tử kẽm có bán kính r = 1,35.10-10m, có khối lượng bằng 65 đvC. a. Tính khối lượng riêng của nguyên tử kẽm b. Thực tế hầu như toàn bộ khối lượng tập trung vào hạt nhân với bán kính r = 2.10-15 m. Tính khối lượng riêng của hạt nhân nguyên tử Zn. Hướng dẫn Bán kính nguyên tử r = 1,35.10-10 m = 1.35.10-8 cm 4 Thể tích của 1 nguyên tử: V = .πr 3 3 4 Thể tích thực của 1 mol nguyên tử = .πr 3 .6,02.10 23 3 m 4 Khối lượng riêng D = = 65 /( .πr 3 .6,022.10 23 ) = 10,475 g/cm3 V 3 15 3 b) D = 3,22.10 g/cm .

3

M

Q

U

Y

N

H

Ơ

r=

D

ẠY

KÈ

Bài 16: Tính bán kính nguyên tử gần đúng của Au 200C biết ở nhiệt độ đó, khối lượng riêng của Au là 19,32 g/cm3. Giả thiết trong tinh thể các nguyên tử Au là những hình cầu chiếm 75% thể tích tinh thể. Cho nguyên tử khối của Au là 196,97. ĐS: r = 1,44.10-8 cm -15 Bài 17: Bán kính gần đúng của hạt nơtron là 1,5.10 m, còn khối lượng của nơtron là 1,675.10-27kg.

Tính khối lượng riêng của nơtron. ĐS: D = 118.109 kg/cm3.

K+

Na+

Ca2+

Mg2+

Al3+ Zn2+

Fe2+

Ni2+

Sn2+

Pb2+

H+

K

Na

Ca

Mg

Al

Fe

Ni

Sn

Pb

H

Zn

Tính khử của kim loại giảm dần - Quy tắc α: chất oxi hoá yếu

Cu2+

Fe3+ Ag+

Pt2+ Au3+

Cu

Fe2+ Ag

Pt

O

chất oxi hoá mạnh chất khử yếu

N

chất khử mạnh 3+

FF IC IA L

PHẢN ỨNG OXI HÓA KHỬ Phản ứng oxi hoá khử là phản ứng trong đó có sự thay đổi số oxi hoá một số nguyên tố - Chất oxi hoá là chất nhận e: là chất có số oxi hoá giảm sau phản ứng - Chất khử là chất nhường e: là chất có số oxi hoá tăng sau phản ứng - Sự oxi hoá là sự nhường e - Sự khử là sự nhận e Điều kiện xảy ra phản ứng oxi hoá khử: Chất oxi hoá mạnh + chất khử mạnh → chất oxi hoá yếu + chất khử yếu Dãy điện hóa của kim loại Tính oxi hoá của ion kim loại tăng dần

2+

D

ẠY

KÈ

M

Q

U

Y

N

H

Ơ

Chú ý cặp Fe /Fe * Một số chú ý: - Các chất có số oxi hoá thấp nhất trong dãy: chỉ có tính khử - Các chất có số oxi hoá cao nhất trong dãy: chỉ có tính oxi hoá - Các chất có số oxi hoá trung gian: có cả tính oxi hoá và tính khử * Số oxi hoá một số nguyên tố: - Nitơ: -3; 0; +1; +2; +3; +4; +5 - Lưu huỳnh: -2; 0; +4; +6 - Cl, Br, I: -1; 0; +1; +3; +5; +7 - Flo: -1; 0 - Cacbon: -4; 0; +2; +4 - Photpho: -3; 0 +3; +5 - Mangan: 0; +2; +4; +6;+7 - Crom: 0; +2; +3;+6 - Kim loại: 0; +(hoá trị) * Một số chất có sản phẩm phụ thuộc vào môi trường KMnO4 : - trong môi trường axit, bị khử thành Mn+2 : muối Mn2+ - trong môi trường trung tính, bị khử thành Mn+4: oxit MnO2 - trong môi trường bazơ, bị khử thành Mn+6: oxit K2MnO4 K2Cr2O7: - trong môi trường axit, bị khử thành Cr+3 : muối Cr3+ - trong môi trường trung tính, bị khử thành Cr+3 : Cr(OH)3 ↓ - trong môi trường bazơ, bị khử thành Cr+2 : Cr(OH)2 ↓ * Một số muối và quặng: FeS, FeS2, CuS, Cu2S, CuFeS2 + HNO3/H2SO4 đn → Fe+3, Cu+2, S+6; VD: CuS + 4H2SO4 (đn) → CuSO4 + 4SO2 + 4H2O FeS + HNO3 → Fe(NO3)3 + H2SO4 + NO + H2O

Au

D

ẠY

KÈ

M

Q

U

Y

N

H

Ơ

N

O

FF IC IA L

Bài 18: Lập phương trình phản ứng oxi hóa khử theo các sơ đồ dưới đây và xác định vai trò của từng chất trong phản ứng.

1.

Na2SO3 + KMnO4 + H2O → Na2SO4 + MnO2 + KOH 2.

FeSO4 + K2Cr2O7 + H2SO4 → Fe2(SO4)3 + K2SO4 + Cr2(SO4)3 + H2O 3.

Cr2O3 + KNO3 + KOH → K2CrO4 + KNO2 + H2O 4.

K2Cr2O7 + HCl → Cl2 + KCl + CrCl3 + H2O 5.

FeCl2 + H2O2 + HCl → FeCl3 + H2O 6.

KI + HNO3 → I2 + KNO3 + NO + H2O 7.

NaClO + KI + H2SO4 → I2 + NaCl + K2SO4 + H2O 8.

FeS2 + HNO3 → Fe(NO3)3 + H2SO4 + NO + H2O 9.

CuFeS2 + HNO3 → Cu(NO3)2 + Fe(NO3)3 + H2SO4 + NO + H2O 10.

FexOy + HNO3 → Fe(NO3)3 + NO + H2O 11. Al + HNO3 → Al(NO3)3 + NxOy + H2O 12. FexSy + NO3− + H +  → Fe3+ + SO24− + NO + H2O Hướng dẫn 1. 3Na2SO3 + 2 KMnO4 + H2O → 3 Na2SO4 + 2 MnO2 + 2 KOH 2.

6 FeSO4 + K2Cr2O7 + 7 H2SO4 → 3 Fe2(SO4)3 + K2SO4 + Cr2(SO4)3 + 7 H2O Cr2O3 + 3 KNO3 + 4 KOH → 2 K2CrO4 + 3 KNO2 + 2 H2O 3.

4.

K2Cr2O7 + 14 HCl → Cl2 + 2 KCl + 2 CrCl3 + 7 H2O 5.

2 FeCl2 + H2O2 + 2 HCl → 2 FeCl3 + 2 H2O 6.

6 KI + 8 HNO3 → 3 I2 + 6 KNO3 + 2 NO + 4 H2O 7.

NaClO + 2 KI + H2SO4 → I2 + NaCl + K2SO4 + H2O 8.

FeS2 + 8 HNO3 → Fe(NO3)3 + 2 H2SO4 + 5 NO + 2 H2O 9.

3 CuFeS2 + 32 HNO3 → 3 Cu(NO3)2 + 3 Fe(NO3)3 + 6 H2SO4 + 17 NO + 10 H2O 10. 3 FexOy + (12x – 2y) HNO3 → 3x Fe(NO3)3 + (3x – 2y)NO + (6x – 2y)H2O 11. (5x – 2y)Al + (18x – 6y) HNO3 → (5x – 2y) Al(NO3)3 + 3NxOy + (9x – 3y) H2O 12. FexSy + (x + 2y) NO3− + 4x H +  → x Fe3+ + y SO24− + (x + 2y)NO + 2x H2O FexSy → Fe+3 + S+6 + (3x + 6y)e N+5 + 3e → N+2 Bài 19: Hoàn thành các phương trình hóa học dưới đây 1. KMnO4 + HCl → Cl2 + MnCl2 + ...

2. SO2 + HNO3 + H2O → NO + ...

3. As2S3 + HNO3 + H2O → H3AsO4 + NO + ...

4. FeSO4 + HNO3 + H2SO4 → Fe2(SO4)3 + NO + …

5. Mn(OH)2 + Cl2 + KOH → MnO2 + KCl + ...

6. MnO2 + O2 + KOH → K2MnO4 + ...

7. MnO2 + KBr + H2SO4 → Br2 + ...

Hướng dẫn 1. 2KMnO4 + 16 HCl → 5Cl2 + 2 MnCl2 + 2KCl + 8H2O 2. 3SO2 + 2HNO3 + 2 H2O → 2NO + 3 H2SO4 3. 3As2S3 + 28 HNO3 + 4 H2O → 6 H3AsO4 + 28 NO + 9 H2SO4 4. 6 FeSO4 + 2 HNO3 + 3 H2SO4 → 3 Fe2(SO4)3 + 2 NO + 4 H2O 5. Mn(OH)2 + Cl2 + 2 KOH → MnO2 + 2KCl + 2 H2O 6. 2MnO2 + O2 + 4 KOH → 2K2MnO4 + 2 H2O 7. MnO2 + 2KBr + 2 H2SO4 → Br2 + MnSO4 + K2SO4 + 2H2O Bài 20: Lượng cồn (C2H5OH) trong máu người được xác định bằng cách chuẩn độ huyết thanh với dung dịch kali đicromat. Sơ đồ phản ứng như sau: C2H5OH + K2Cr2O7 + H2SO4 → CO2 + Cr2(SO4)3 + K2SO4 + H2O 1. Hoàn thành phản ứng và cho biết tên nguyên tố bị khử và bị oxi hóa trong phản ứng đó

D

ẠY

KÈ

M

Q

U

Y

N

H

Ơ

N

O

FF IC IA L

2. Khi chuẩn độ 28,00 gam huyết thanh của một người lái xe cần dùng 35 ml dung dịch K2Cr2O7 0,06M. Hỏi người lái xe đó có phạm luật hay không, biết rằng theo luật thì hàm lượng cồn không được vượt quá 0,02% theo khối lượng.

Hướng dẫn C2H5OH + 2K2Cr2O7 + 8H2SO4 → 2CO2 + 2Cr2(SO4)3 + 2K2SO4 + 11H2O nK2Cr2O7 = 0,035.0,06 = 2,1.10-3 mol nC2H5OH = ½ nKMnO4 = 1,05.10-3 mol mC2H5OH = 0,0483.10-3 gam %mC2H5OH = 0,0483.10-3/28.100% = 0,1725% > 0,02% Bài 21: Ion Ca2+ cần thiết cho máu người hoạt động bình thường. Nồng độ Ca2+ không bình thường là dấu hiệu của bệnh. Để xác định nồng độ Ca2+, người ta lấy mẫu máu, làm kết tủa ion Ca2+ dưới dạng canxi oxalat CaC2O4 rồi cho canxi oxalat tác dụng với dung dịch KMnO4 trong môi trường axit. Sơ đồ phản ứng như sau: KMnO4 + CaC2O4 + H2SO4 → MnSO4 + CaSO4 + K2SO4 + CO2 + H2O 1. Hoàn thành phương trình phản ứng đó 2. Giả sử canxi oxalat kết tủa từ 1,00 ml máu người tác dụng vừa hết với 2,05 ml dung dịch KMnO4 4,88.10-4. Hãy biểu diễn nồng độ Ca2+ trong máu người đó ra đơn vị mgCa2+/100ml máu.

Hướng dẫn 2KMnO4 + 5CaC2O4 + 8H2SO4 → 2MnSO4 + 5CaSO4 + K2SO4 + 10CO2 + 8H2O nKMnO4 = 2,05.4,88.10-4 mmol nCa2+ = 2,05.4,88.10-4.5/2 = 25,01.10-4 mmol mCa2+ = 1000,4.10-4 = 0,10004 mg nồng độ Ca2+ = 0,10004 mgCa2+/1ml máu = 10,004 mgCa2+/100ml máu Bài 22: Hàm lượng cho phép của lưu huỳnh trong nhiên liệu là 0,30% về khối lượng. Để xác định hàm lượng lưu huỳnh trong một loại nhiên liệu, người ta lấy 100,0g nhiên liệu đó đốt cháy hoàn toàn.

Khí tạo thành, chỉ chứa CO2, SO2 và H2O được dẫn vào nước tạo ra 500,0 ml dung dịch. Chấp nhận rằng tất cả SO2 đã tan vào dung dịch. Lấy 10,0 ml dung dịch này đem chuẩn độ với dung dịch KMnO4 nồng độ 5,00.10-3 mol/l. Khi đó SO2 bị oxi hóa thành H2SO4 và KMnO4 bị khử thành MnSO4. Thể tích dung dịch KMnO4 cần dùng là 12,5 ml.

1. Viết phương trình phản ứng xảy ra khi chuẩn độ 2. Tính hàm lượng % về khối lượng của lưu huỳnh trong loại nhiên liệu nói trên. Nhiên liệu đó có được phép sử dụng không?

Hướng dẫn 5SO2 + 2KMnO4 → 2MnSO4 + K2SO4 + 2H2SO4 nKMnO4 = 0,0125.5.10-3 = 0,0625.10-3 mol nSO2 = 0,15625.10-3 mol nS = 0,15625.10-3 mol => mS = 5.10-3 gam = 0,005 gam mS trong 500ml dung dịch = 0,005.500/10 = 0,25 gam %S = 0,25/100.100% = 0,25% < 0,3% => nhiên liệu được phép sử dụng

HÓA VÔ CƠ

FF IC IA L

PHƯƠNG TRÌNH PHẢN ỨNG Bài 1: Trong phòng thí nghiệm, bộ dụng cụ vẽ dưới đây có thể dùng để điều chế những chất khí nào trong số các khí sau: Cl2, O2, NO, NH3, SO2, CO2, H2, giải thích. Mỗi khí điều chế được, hãy chọn một cặp chất A và B thích hợp và viết phản ứng điều chế chất khí đó?

Y

N

H

Ơ

N

O

Hướng dẫn A là chất rắn, B là dung dịch, phản ứng xảy ra ở điều kiện thường, C là khí được thu bằng phương pháp đẩy không khí, khí C nặng hơn không khí.

KMnO4 hoặc KClO3, K2Cr2O7 + HCl đặc - Điều chế Cl2: - Điều chế NO: Cu + HNO3 loãng - Điều chế NH3: NH4Cl + NaOH - Điều chế SO2: Na2SO3 + H2SO4 - Điều chế CO2: CaCO3 + HCl - Điều chế H2: Zn + HCl Không dùng thu khí H2 , NH3 do chúng nhẹ hơn không khí Lưu ý thêm: có 3 cách thu khí

Thu khí bằng phương pháp đẩy không khí: Cách 1: áp dụng cho khí nhẹ hơn không khí Cách 2: áp dụng cho khí nặng hơn không khí - Thu khí bằng phương pháp đẩy nước (cách 3): áp dụng cho khí ít tan trong nước.

Bài 2: Hoàn thành các phương trình phản ứng sau: t 1. KClO3 → A+B

4. G + H2O → L + M

KÈ

M

Q

U

-

t 5. C + L → KClO3 + A + F

0

2. A + MnO2 + H2SO4 → C + D + E + F đpnc

3. A → G + C

ẠY

Giải:

0

t 1. 2KClO3 → 2KCl + 3O2

D

2. 2KCl + MnO2 + 2H2SO4 → Cl2 + MnSO4 + K2SO4 + 2H2O đpnc

3. KCl → K + Cl2 4. K + H2O → KOH + ½ H2

5.

Bài 3: (1) (2)

0

t 3Cl2 + 6KOH → KClO3 + 5KCl + 3H2O Hoàn thành các phản ứng hóa học theo sơ đồ sau: MX3 + Ag2SO4 → A↓ + B B + NaOH → C↓ + Na2SO4

0

FF IC IA L

(3) C + ? → MX3 + ...

(4) MX3 + ? → MX2 + ...

Hướng dẫn Nhận xét: (4) => M có hóa trị II và III => M là Fe A ↓ là hợp chất của Ag => A là AgCl (1): 2FeCl3 + 3Ag2SO4 → 6AgCl ↓ + Fe2(SO4)3 (2): Fe2(SO4)3 + 6NaOH → 2Fe(OH)3↓ + 3Na2SO4 (3): Fe(OH)3 + 3HCl → FeCl3 + 3H2O (4): 2FeCl3 + Cu → 2FeCl2 + CuCl2 Pư (4) sản phẩm ngoài MX3 còn sản phẩm khác => dùng Cu, không phải Fe Bài 4: Hoàn thành các sơ đồ phản ứng sau: a. NaCl → ? → Cl2 → ? → H2 → ? → CuS b. Cl2 → CaCl2 → Ca(OH)2 → X → CaCO3 → X → Na2CO3 c. KBr → Br2 → HBr → G → Cl2 → FeCl3 → Y

Ơ

H

N

(6):

H2SO4 FeCl2 Cho sơ đồ các phương trình phản ứng : X + HCl → X1 + X2 + H2O (5) X1 + NaOH → X3↓ + X4 (6) X1 + Cl2 → X5 (7) X3 + H2O + O2 → X6↓ (8) Giải: X7 là muối của Ba, + NaOH => X7 là Ba(HCO3)2

X2 + Ba(OH)2 → X7 X7 + NaOH → X8↓ + X9 + ...

X8 + HCl → X2 + ...

X5 + X9 + H2O → X4 + ...

Y

Bài 5: (1) (2) (3) (4)

N

O

H2SO4 Y Giải: a. NaCl → HCl → Cl2 → HCl → H2 → H2S → CuS b. Cl2 → CaCl2 đpdd  → Ca(OH)2 → Ca(HCO3)2 → CaCO3 → Ca(HCO3)2 → Na2CO3 c. KBr → Br2 → HBr → HCl → Cl2 → FeCl3 → FeCl2

KÈ

M

Q

U

X: FeCO3 X1: FeCl2 X2: CO2 X3: Fe(OH)2 X4: NaCl X5: FeCl3 X6: Fe(OH)3 X7: Ba(HCO3)2 X8: BaCO3 Bài 6: Xác định các chất và hoàn thành sơ đồ biến hóa:

X

H2 , t O +O2

A B

+Fe

+B +Br2+D

X9: Na2CO3

X+D Y +Z

+Y hoặc Z

C

A+G

ẠY

Hướng dẫn A là H2S và X là S ; B là SO2 ; C là FeS ; D là H2O ; Y là HBr ; Z là H2SO4 ; G là FeBr2 hoặc FeSO4.

0

D

t S + H2  → H2S ; t0 S + O2  → SO2 ; 0

t S+ Fe  → FeS ; 2 H2S + SO2  → 3S + H2O ; SO2 + 2 H2O + Br2  → H2SO4 + 2 HBr ; FeS +2 HBr  → FeBr2 + H2S ; FeS + H2SO4  → FeSO4 + H2S ;

Bài 7: Nếu đốt Mg trong không khí rồi đưa vào bình đựng khí lưu huỳnh đioxit, nhận thấy có 2 chất bột được sinh ra: chất bột A màu trắng và chất bột B màu vàng. Bột B không tác dụng với dung dịch H2SO4 loãng nhưng cháy được trong không khí, sinh ra khí C làm mất màu dung dịch kali pemanganat. Viết phương trình các phản ứng hóa học xảy ra.

Giải: 0

t 2Mg + O2 → 2MgO t0 2Mg + SO2 → S + 2MgO 0

H

Ơ

N

O

FF IC IA L

t S + O2 → SO2 5SO2 + 2KMnO4 + 2H2O → K2SO4 + 2MnSO4 + 2H2SO4 Bài 8: Sục khí A vào dung dịch chứa chất B ta được rắn C màu vàng và dung dịch D. Khí X có màu vàng lục tác dụng với khí A tạo ra C và F. Nếu X tác dụng với khí A trong nước tạo ra Y và F, rồi thêm BaCl2 vào dung dịch thì có kết tủa trắng. A tác dụng với dung dịch chất G là muối nitrat kim loại tạo ra kết tủa H màu đỏ. Đốt cháy H bởi oxi ta được chất lỏng I màu trắng bạc. Xác định A, B, C, F, G, H, I, X, Y và viết phương trình hóa học của các phản ứng.

Hướng dẫn C là lưu huỳnh, khí A là H2S B là dung dịch KMnO4 và H2SO4 5H2S + 2KMnO4 + 3H2SO4 → K2SO4 + 2MnSO4 + 5S + 8H2O Khí X màu vàng lục là Cl2 Cl2 + H2S  → S + 2HCl 4Cl2 + H2S + 4H2O  → H2SO4 + 8HCl BaCl2 + H2SO4  → BaSO4 + 2HCl Đốt cháy H bởi oxi ta được chất lỏng I màu trắng bạc => I là Hg => H là HgS => G là Hg(NO3)2 Bài 9: Xác định các chất A, B, C và hoàn thành 3 phản ứng sau: 0

N

t NaBr + H2SO4 (đặc)  → Khí A + ........ t0

(1)

D

ẠY

KÈ

M

Q

U

Y

(2) NaI + H2SO4 (đặc)  → Khí B + ........

A + B  (3) → C (rắn) +....

Hướng dẫn A là SO2, B là H2S Bài 10: Hoàn thành các phương trình phản ứng sau vào cho biết các chất A, B, ...

(5) FeS2 + khí A → chất rắn B + khí D (9) G + NaOH → H + H2O (6) D + khí E → chất rắn F + H2O (10) H + I → K↓ + L (7) F + A → D (11) K + HCl → I + E (8) E + NaOH → G + H2O (12) E + Cl2 + H2O → ...

Giải: A: O2 B: Fe2O3 D: SO2 E: H2S F: S G: NaHS H: Na2S I: FeCl2 K: FeS Bài 11: Hoàn thành các phương trình phản ứng sau và cho biết các chất ứng với các chữ cái A, B, D, E, G, X, Y, T, Q (1) A + H2SO4 đ → B + D + E (4) A + B → Q (2) E + G + D → X + H2SO4 (5) G + T chiếu sáng → X (3) A + X → Y + T Giải: A: Fe B: Fe2(SO4)3 D: H2O E: SO2 G; Cl2 X : HCl Y : FeCl2 T : H2 Q : FeSO4 Bài 12: Cho hỗn hợp bột X gồm FeS và Cu2S được trộn theo tỉ lệ mol 1 : 1 vào dung dịch HNO3 lấy dư thu được dung dịch A và khí B. A tạo kết tủa trắng với BaCl2. B gặp không khí chuyển thành khí màu nâu B1. Cho dung dịch A tác dụng với dung dịch NH3 dư tạo ra dung dịch A1 và kết tủa A2. Nung A2 ở nhiệt độ cao được chất rắn A3. Viết phương trình phản ứng xảy ra trong các quá trình trên. (Đối với các phản ứng xảy ra trong dung dịch, viết phương trình ion rút gọn).

FF IC IA L

Hướng dẫn: Dung dịch A: Fe3+, Cu2+, SO42-; B là NO; B1 là NO2 Fe3+ + 3NH3 + 3H2O → Fe(OH)3↓ + 3NH4+ Cu2+ + 4NH3 → [Cu(NH3)4]+ Kết tủa A2: Fe(OH)3 A3: Fe2O3 Bài 13: Nhiệt phân một lượng CaCO3, sau một thời gian được chất rắn A và khí B. Cho khí B hấp thụ hoàn toàn vào dung dịch KOH, thu được dung dịch D. Dung dịch D tác dụng được với dung dịch BaCl2 và với dung dịch NaOH. Cho chất rắn A tác dụng với dung dịch HCl dư, được khí B và dung dịch E. Cô cạn dung dịch E được muối khan F. Điện phân muối F nóng chảy được kim loại M. Viết phương trình hóa học của các phản ứng xảy ra.

Giải: Nhiệt phân một lượng CaCO3, sau một thời gian được chất rắn A (có CaO) và khí B (là CO2) 0

Q

U

Y

N

H

Ơ

N

O

t CaCO3 → CaO + CO2 Cho khí B hấp thụ hoàn toàn vào dung dịch KOH, thu được dung dịch D. Dung dịch D được với dung dịch BaCl2 => có K2CO3 ; và với dung dịch NaOH => có KHCO3 CO2 + 2KOH → K2CO3 + H2O CO2 + KOH → KHCO3 K2CO3 + BaCl2 → BaCO3↓ + 2KCl 2KHCO3 + 2NaOH → K2CO3 + Na2CO3 + 2H2O Cho chất rắn A tác dụng với dung dịch HCl dư, được khí B và dung dịch E => A có CaCO3 dư CaCO3 dư + 2HCl → CaCl2 + CO2 + H2O Cô cạn dung dịch E được muối khan F (CaCl2). Điện phân muối F (CaCl2) nóng chảy được kim loại M (Ca).

CaCl2 đpnc → Ca + Cl2 Bài 14: Hỗn hợp A gồm Al2O3, MgO, Fe3O4, CuO. Cho khí CO dư qua A nung nóng được chất rắn B. Hòa tan B vào dung dịch NaOH dư được dung dịch C và chất rắn D. Cho dung dịch HCl vào dung dịch C. Hòa tan chất rắn D vào dung dịch HNO3 loãng (phản ứng tạo khí NO). Viết các phương trình phản ứng xảy ra.

Giải: Hỗn hợp A gồm Al2O3, MgO, Fe3O4, CuO. Cho khí CO dư qua A nung nóng được chất rắn B có Al2O3, MgO, Fe và Cu. 0

D

ẠY

KÈ

M

t Al2O3, MgO, Fe3O4, CuO + CO → Al2O3, MgO, Fe, Cu + CO2 Hòa tan B vào dung dịch NaOH dư được dung dịch C gồm NaAlO2 và NaOH dư và chất rắn D gồm MgO, Fe và Cu. Al2O3, MgO, Fe, Cu + NaOH → NaAlO2 + MgO, Fe, Cu NaOH dư + HCl → NaCl + H2O NaAlO2 + HCl + H2O → NaCl + Al(OH)3 Al(OH)3 + 3HCl → AlCl3 + 3H2O MgO, Fe, Cu + HNO3 → ...

Bài 15: a) Hoàn thành các phương trình phản ứng sau: MnO2 + HCl → Khí A; FeS + HCl → Khí B Na2SO3 + HCl → Khí C; NH4HCO3 + NaOH → Khí D b) Cho khí A tác dụng với khí D; cho khí B tác dụng với khí C; cho khí B tác dụng với khí A trong nước. Viết các phương trình phản ứng xảy ra.

Hướng dẫn A: Cl2 B: H2S C: SO2 D: NH3 2Cl2 + 2NH3 → N2 + 6HCl. Nếu NH3 dư: NH3 + HCl → NH4Cl (khói trắng) 2H2S + SO2 → 3S + 2H2O H2S + 4Cl2 + 4H2O → 8HCl + H2SO4

D

ẠY

KÈ

M

Q

U

Y

N

H

Ơ

N

O

FF IC IA L

Bài 16: Hợp chất A có dạng M3X2. Khi cho A vào nước, thu được kết tủa trắng B và khí C là một chất độc. Kết tủa B tan được trong dung dịch NaOH và dung dịch NH3. Đốt cháy hoàn toàn khí C rồi cho sản phẩm vào nước dư, thu được dung dịch axit D. Cho D từ từ vào dung dịch KOH, phản ứng xong thu được dung dịch E chứa 2 muối. Dung dịch E phản ứng với dung dịch AgNO3 cho kết tủa màu vàng F tan trong axit mạnh. Lập luận để chọn công thức hóa học đúng cho chất A. Viết các phương trình phản ứng xảy ra theo thứ tự từ A đến F. Biết M và X đều là những đơn chất phổ biến.

Hướng dẫn E phản ứng với dung dịch AgNO3 cho kết tủa màu vàng F tan trong axit mạnh => F là Ag3PO4 Cho D từ từ vào dung dịch KOH thu được dung dịch E chứa 2 muối là K3PO4 và K2HPO4 D là H3PO4 Hợp chất A có dạng M3X2. Khi cho A vào nước, thu được kết tủa trắng B và khí C là một chất độc => M3X2 là muối photphua => X là Photpho, C là PH3 Kết tủa B tan được trong dung dịch NaOH và dung dịch NH3 => B là Zn(OH)2 A là Zn3P2: kẽm photphua Bài 17: Viết phản ứng xảy ra trong các thí nghiệm sau: 1/ Cho từ từ dung dich NaOH đến dư vào dung dịch AlCl3 2/ Cho từ từ dung dịch AlCl3 vào dung dịch NaOH cho đến dư 3/ Cho dung dịch FeCl3 lần lượt tác dung với Na2CO3; HI; H2S; K2S. 4/ Cho As2S3 tác dụng với HNO3 đặc nóng.

5/ Cho NH4Cl tác dụng với dung dịch NaAlO2 6/ Cho phenol tác dụng với natri cacbonat Hướng dẫn 1/ Lúc đầu có kết tủa keo trắng xuất hiện: AlCl3 + 3NaOH → Al(OH)3 + 3NaCl Khi NaOH dư, kết tủa tan dần đến hết Al(OH)3 + NaOH → NaAlO2 + 2H2O 2/ + Đầu tiên không có kết tủa: AlCl3 + 4NaOH → NaAlO2 + 3NaCl + 2H2O + Khi dư AlCl3 sẽ xuất hiện kết tủa: 3NaAlO2 + AlCl3 + 6H2O → 4Al(OH)3↓ + 3NaCl 3/ 2FeCl3 + 3Na2CO3 + 3H2O → 2Fe(OH)3↓ +3CO2 + 6NaCl FeCl3 + HI → FeCl2 + HCl + ½ I2.

2FeCl3 + H2S → 2FeCl2 + S + 2HCl 2FeCl3 + 3Na2S → 2FeS + S + 6NaCl 4/ As2S3 + 28HNO3 → 2H3AsO4 + 3H2SO4 + 28NO2 + 8H2O 5/ NH4Cl + NaAlO2 + H2O → NH3↑ + Al(OH)3↓ + NaCl 6/ C6H5OH + Na2CO3 → C6H5ONa + NaHCO3.

Bài 18: Viết phương trình phản ứng xảy ra trong các trường hợp sau: (1) Dẫn khí O3 vào dung dịch KI. (2) Dẫn khí H2S vào dung dịch FeCl3.

(3) Trộn dung dịch KI với dung dịch FeBr3.

(4) Dẫn khí Cl2 vào dung dịch NaOH. (5) Dẫn khí SO2 vào dung dịch KMnO4.

(6) Dẫn khí F2 vào nước nóng.

(7) Trộn dung dịch FeCl2 với dung dịch AgNO3 dư.

(8) Dẫn khí SO2 vào dung dịch H2S. (9) Dẫn khí CO2 vào dung dịch NaAlO2 ( Na[Al(OH)4).

(10) Cho dung dịch AlCl3 vào dung dịch Na2CO3 (11) Hoà tan hoàn toàn Fe2O3 trong dung dịch HI (12) Cho dung dịch NH3 dư vào dung dịch FeCl3 (13) Nhỏ dung dịch NaHSO4 vào dung dịch Ba(HCO3)2 (14) Hòa tan hoàn toàn hỗn hợp Cu, Fe2O3 trong dung dịch gồm NaNO3 và KHSO4.

(15) Nhiệt phân các chất sau: NH4NO3, NH4NO2, Fe(NO3)2, K2Cr2O7, KMnO4, KClO3.

(16) Điện phân dung dịch NaCl không có màng ngăn.

Ơ

t0 NH4NO2  → N2 + 2H2O t0 Fe(NO3)2  → FeO + 2NO2 + ½ O2

N

O

FF IC IA L

Hướng dẫn (1) O3 + 2KI + H2O → 2KOH + I2 + O2 (2) H2S + 2FeCl3 → 2FeCl2 + S + 2HCl (3) 2KI + 2FeBr3 → 2FeBr2 + I2 + 2KBr (4) Cl2 + 2NaOH + H2O → 2NaCl + 2NaClO + H2O (5) 5SO2 + 2KMnO4 + 2H2O → K2SO4 + 2MnSO4 + 2H2SO4 (6) 2F2 + 2H2O → 4HF + O2 (7) FeCl2 + 3AgNO3 → 2AgCl + Fe(NO3)3 + Ag (8) SO2 + 2H2S → 3S + 2H2O (9) CO2 + NaAlO2 + H2O → Al(OH)3 + NaHCO3 (10) 2AlCl3 + 3Na2CO3 + 3H2O → 2Al(OH)3 + 6NaCl + 3CO2 (11) Fe2O3 + 6HI → 2FeI2 + I2 + 3H2O (12) 3NH3 + FeCl3 + 3H2O → Fe(OH)3 + 3NH4Cl (13) 2NaHSO4 + Ba(HCO3)2 → BaSO4 + Na2SO4 + 2CO2 + 2H2O (14) Hòa tan hoàn toàn hỗn hợp Cu, Fe2O3 trong dung dịch gồm NaNO3 và KHSO4.

Fe2O3 + 6KHSO4 → Fe2(SO4)3 + 3K2SO4 + 3H2O 3Cu + 2NaNO3 + 8KHSO4 → 3CuSO4 + 4K2SO4 + Na2SO4 + 2NO + 4H2O Nếu NaNO3 hoặc KHSO4 hết: Cu + Fe2(SO4)3 → CuSO4 + 2FeSO4 (15) Nhiệt phân các chất sau: NH4NO3, NH4NO2, Fe(NO3)2, K2Cr2O7, KMnO4, KClO3. t0 NH4NO3  → N2O + 2H2O

N

H

t0 2FeO + ½ O2  → Fe2O3 t0 2K2Cr2O7  → 2K2O + 2Cr2O3 + 3/2O2

Y

t0 2KMnO4  → K2MnO4 + MnO2 + O2 t0 2KClO3  → 2KCl + 3O2

D

ẠY

KÈ

M

Q

U

(16) 2NaCl+ 2H2O (đpdd)→ 2NaOH + H2 + Cl2 Không có màng ngăn: 2NaOH + Cl2 → NaCl + NaClO + H2O Bài 19: Viết phương trình hóa học các phản ứng xảy ra (nếu có) trong các trường hợp sau. Nêu hiện tượng.

1. Đốt sắt trong khí clo 2. Rắc bột lưu huỳnh vào thủy ngân từ nhiệt kế vỡ 3. Cho K vào nước có nhỏ vài giọt dung dịch phenolphtalein 4. Cho vài mẩu vụn đồng vào dung dịch HNO3 loãng 5. Nhúng thanh sắt vào dung dịch H2SO4 đặc 6. Cho Ba vào dung dịch H2SO4 loãng 7. Ngâm đinh sắt trong dung dịch CuSO4 một thời gian 8. Cho Na vào dung dịch CuSO4 9. Cho bột sắt vào dung dịch AgNO3 10. Cho Fe3O4 tác dụng với dung dịch HI dư.

11. Cho kim loại Al vào dung dịch hỗn hợp gồm KNO3 và KOH. 12. Cho dung dịch H2SO4 loãng vào dung dịch Fe(NO3)2.

Hướng dẫn 0

t → 2FeCl3 1. 2Fe + 3Cl2  Sắt cháy trong khí clo tạo thành khói màu nâu 2. S + Hg → HgS Chất rắn từ màu vàng chuyển thành màu đỏ 3. 2K + 2H2O → 2KOH + H2

D

ẠY

KÈ

M

Q

U

Y

N

H

Ơ

N

O

FF IC IA L

Dung dịch không màu chuyển thành màu hồng, có khí thoát ra từ dung dịch 4. 3Cu + 8HNO3 loãng → 3Cu(NO3)2 + 2NO + 4H2O 2NO + O2 → 2NO2 Dung dịch không màu dần chuyển sang màu xanh, có khí ko màu thoát ra, hóa nâu trong không khí 5. Fe bị thu động trong H2SO4 đặc Thanh sắt ko tan, ko có hiện tượng gì xảy ra 6. Cho Ba vào dung dịch H2SO4 loãng => có kết tủa trắng và có khí không màu thoát ra.

7. Fe + CuSO4 → FeSO4 + Cu Màu xanh của dung dịch nhạt dần, bề mặt sắt ngâm trong dung dịch xuất hiện màu đỏ 8. 2Na + 2H2O → 2NaOH + H2 2NaOH + CuSO4 → Na2SO4 + Cu(OH)2 Có khí không màu thoát ra. Có kết tủa màu xanh xuất hiện. Màu xanh của dung dịch nhạt dần 9. Fe + AgNO3 → Fe(NO3)2 + 2Ag Fe(NO3)2 + AgNO3 → Fe(NO3)3 + Ag Dung dịch từ ko màu chuyển dần sang màu vàng nâu 10. Fe3O4 + 8HI → 3FeI2 + I2 + 4H2O => Fe3O4 tan trong dung dịch, dung dịch có màu đen tím do I2 tạo thành tan một lượng nhỏ vào dung dịch 11. 8Al + 3KNO3 + 5KOH + 2H2O → 8KAlO2 + 3NH3 => Al tan ra, có khí ko màu mùi khai thoát ra 12. 3Fe2+ + NO3- + 6H+ → 3Fe3+ + NO + 3H2O 3H2SO4 + 3Fe(NO3)2 → Fe2(SO4)3 + Fe(NO3)3 + NO + 2HNO3 + 3H2O 9H2SO4 + 6Fe(NO3)2 → 3Fe2(SO4)3 + 2NO + 10HNO3 + 4H2O Dung dịch ko màu chuyển sang màu vàng nâu. Có khí ko màu thoát ra, hóa nâu trong không khí.

Bài 20: Có 4 ống nghiệm được đánh số (1), (2), (3), (4), mỗi ống chứa một trong 4 dung dịch sau: Na2CO3, MgCl2, HCl, KHCO3. Biết rằng: - Khi đổ ống số (1) vào ống số (3) thì thấy kết tủa.

- Khi đổ ống số (3) vào ống số (4) thì thấy có khí bay lên.

Hỏi dung dịch nào được chứa trong từng ống nghiệm.

Hướng dẫn Kẻ bảng, đổ các chất vào nhau từng đôi một. Nhận xét: (1) + (3) có kết tủa => (1) và (3) là Na2CO3, MgCl2.

(3) + (4) có khí => (3) và (4) là HCl và Na2CO3 => (3) là Na2CO3; (1) là MgCl2; (4) là HCl, (2) là KHCO3 Bài 21: Trong 5 dung dịch ký hiệu A, B, C, D, E chứa Na2CO3, HCl, BaCl2, H2SO4, NaCl. Biết: - Đổ A vào B có kết tủa.

- Đổ A vào C có khí bay ra.

- Đổ B vào D có kết tủa.

Xác định các chất có các kí hiệu trên và giải thích.

Hướng dẫn Kẻ bảng, đổ các chất vào nhau từng đôi một. Nhận xét: A + C có khí => A hoặc C là Na2CO3, chất còn lại là axit HCl hoặc H2SO4 A + B có kết tủa => A là Na2CO3 hoặc H2SO4, B là BaCl2 B + D có kết tủa => D là Na2CO3 hoặc H2SO4 C là HCl => A là Na2CO3 => D là H2SO4 => E là NaCl Bài 22: Có các muối A, B, C ứng với các gốc axit khác nhau, cho biết : A + dung dịch HCl → có khí thoát ra A + dung dịch NaOH → có khí thoát ra B + dung dịch HCl → có khí thoát ra B + dung dịch NaOH → có kết tủa.

D

ẠY

KÈ

M

Q

U

Y

N

H

Ơ

N

O

FF IC IA L

Ở dạng dung dịch C + A → có khí thoát ra Ở dạng dung dịch C + B → có kết tủa và khí thoát ra Xác định công thức phân tử của 3 muối, viết phương trình phản ứng.

Hướng dẫn A + dung dịch HCl → có khí thoát ra => A là muối CO32-, HCO3-, SO32- hoặc HSO3A + dung dịch NaOH → có khí thoát ra => A là muối NH4+ B + dung dịch HCl → có khí thoát ra => B là muối CO32-, HCO3-, SO32- hoặc HSO3B + dung dịch NaOH → có kết tủa => B là muối HCO3- hoặc HSO3- của Ba2+ hoặc Ca2+ Ở dạng dung dịch C + A → có khí thoát ra => C là muối HSO4Ở dạng dung dịch C + B → có kết tủa và khí thoát ra => B là Ba(HCO3)2 hoặc Ba(HSO3)2 Bài 23: A, B, C, D đều là hợp chất vô cơ, tan trong nước, dung dịch A, D làm đỏ quỳ tím, dung dịch C làm xanh quỳ tím. Đốt A, C ở nhiệt độ cao cho ngọn lửa màu vàng. Khi cho A, B, D vào dung dịch Ba(OH)2, A tạo kết tủa trắng không tan trong axit, B, D đều tạo kết tủa trắng và một chất khí A1 thoát ra gặp khí hidroclorua tạo thành khói trắng. Cho A vào dung dịch B, C, D nhận thấy: B, C tạo chất khí B1 còn D tạo chất khí D1, hai khí này làm vẩn đục nước vôi trong, D1 làm mất màu dung dịch KMnO4.

Cho B vào dung dịch NaCl bão hòa tạo thành chất E ít tan trong nước. Ở nhiệt độ cao E bị phân hủy thành C, cho C vào dung dịch AlCl3 vừa có kết tủa vừa có khí tạo thành. Xác định CTPT của A, B, C, D. Viết các phương trình phản ứng xảy ra.

Giải : Dung dịch A, D làm đỏ quỳ tím => A, D là axit hoặc muối axit của axit mạnh (HSO4-) Dung dịch C làm xanh quỳ tím => C là bazơ hoặc muối của bazơ mạnh với axit yếu Đốt A, C ở nhiệt độ cao cho ngọn lửa màu vàng => A, C là hợp chất của Natri Khi cho A, B, D vào dung dịch Ba(OH)2, A tạo kết tủa trắng không tan trong axit => A là muối sunfat.

Dung dịch A làm đỏ quỳ tím => A là NaHSO4 B, D đều tạo kết tủa trắng và một chất khí A1 thoát ra gặp khí hidroclorua tạo thành khói trắng => khí A1 là NH3 => B, D là muối amoni NH4+ Cho A (NaHSO4) vào dung dịch B, C, D nhận thấy: B, C tạo chất khí B1 còn D tạo chất khí D1, hai khí này làm vẩn đục nước vôi trong, D1 làm mất màu dung dịch KMnO4 => D1 là SO2 => D là muối sunfit hoặc hidrosunfit.

D làm đỏ quỳ tím => D là NH4HSO3 B1 là CO2 => B, C là muối cacbonat Cho B vào dung dịch NaCl bão hòa tạo thành chất E ít tan trong nước => E là NaHCO3 => B là NH4HCO3 Ở nhiệt độ cao E bị phân hủy thành C => C là Na2CO3.

Cho C (Na2CO3) vào dung dịch AlCl3 vừa có kết tủa vừa có khí tạo thành : 3Na2CO3 + 2AlCl3 + 3H2O → 6NaCl + 2Al(OH)3 + CO2

NHẬN BIẾT CÁC CHẤT VÔ CƠ NHẬN BIẾT MỘT SỐ CATION TRONG DUNG DỊCH Thuốc thử

Na+

Ngọn lửa đèn khí không màu Ngọn lửa đèn khí không màu SO42CO32CO32-

Ba2+ + SO42-→ BaSO4↓ Ba2+ + CO32-→ BaCO3↓ Ca2+ + CO32-→ CaCO3↓

Cr3+

OH- dư

Fe3+ Mg2+

OH- dư hoặc dung dịch NH3 OH dư hoặc dung dịch NH3 OH- dư hoặc dung dịch NH3 Dung dịch NH3 dư

2+

OH- dư hoặc dung dịch NH3

Ag+ Hg2+

ClI-

Kết tủa nâu đỏ

Mg2+ + 2OH- → Mg(OH)2↓

Kết tủa trắng

Cu2+ + 2OH- → Cu(OH)2↓ Cu(OH)2 + 4NH3 → Cu[(NH3)4](OH)2 Zn3+ + 2OH- → Zn(OH)2↓ Zn(OH)2 + 2OH- → ZnO22- + 2H2O Zn(OH)2 + 4NH3 → Zn[(NH3)4](OH)2 Ag+ + Cl- → AgCl↓ Hg2+ + 2I- → HgI2↓

Q

Zn

Fe3+ + 3OH- → Fe(OH)3↓

Al3+ + 3OH- → Al(OH)3↓ Al(OH)3 + OH- → AlO2- + 2H2O

U

Cu2+

Cr3+ + 3OH- → Cr(OH)3↓ Cr(OH)3 + OH- → CrO2- + 2H2O Fe2+ + 2OH- → Fe(OH)2↓ 4Fe(OH)2 + O2 + 2H2O → Fe(OH)3↓

Kết tủa trắng Kết tủa keo màu trắng, tan trong OH- dư, không tan trong dung dịch NH3 Kết tủa màu xanh, tan trong OH- dư Kết tủa trắng xanh, hoá nâu đỏ trong không khí

O

OH- dư hoặc dung dịch NH3

Kết tủa trắng

N

Al3+

Fe2+

Có khí mùi khai, làm xanh quỳ tím ẩm

NH4+ + OH- → NH3↑ + H2O

Ơ

Ca2+

Ngọn lửa có màu tím

H

Ba2+

OH-

Ngọn lửa có màu vàng tươi

N

NH4+

Hiện tượng

Y

K+

Phản ứng xảy ra

FF IC IA L

Cation

Kết tủa xanh, tan trong dung dịch NH3 tạo ra dung dịch màu xanh lam đậm Kết tủa trắng, tan trong OH- dư, hoặc tan trong dung dịch NH3 dư Kết tủa trắng Kết tủa đỏ

Anion

M

NHẬN BIẾT MỘT SỐ ANION TRONG DUNG DỊCH

Thuốc thử

Dung dịch Ba2+

CO32-

H+

SO32-

Dung dịch brom

ẠY

KÈ

SO42-

Ba2+ + SO42-→ BaSO4↓ CO32- + 2H+ → CO2↑ + H2O CO2 + Ca(OH)2 → CaCO3↓ + H2O SO32- + Br2 + H2O → SO42- + 2H+ + 2Br-

AgNO3 Pb2+ H+

3Cu + 8H+ + 2NO3-→ 3Cu2+ + 2NO↑ + 4H2O 2NO + O2 → 2NO2↑ Ag+ + PO43- → Ag3PO4 Pb2+ + S2-→ PbS↓ 2H+ + S2-→ H2S↑

Cl-

AgNO3

Ag+ + Cl- → AgCl↓

Br-

AgNO3

Ag+ + Br- → AgBr↓

NO3

D

Phản ứng xảy ra

-

PO43S2-

Cu, H

+

Hiện tượng Kết tủa trắng Có khí không màu, làm đục nước vôi trong Làm mất màu dung dịch brom Dung dịch màu xanh, khí không màu hoá nâu trong không khí kết tủa vàng Kết tủa đen Khí mùi trứng thối Kết tủa trắng (hóa đen ngoài ánh sáng) Kết tủa vàng nhạt (hóa đen ngoài ánh sáng)

I-

AgNO3

SiO32CrO42-

H+ Ba2+

Kết tủa vàng đậm (hóa đen ngoài ánh sáng) Kết tủa keo Kết tủa vàng

Ag+ + I- → AgI↓ SiO32- + 2H+ → H2SiO3 ↓ Ba2+ + CrO42-→ BaCrO4↓

NHẬN BIẾT MỘT SỐ CHẤT KHÍ Chất khí

Tính chất vật lí

Thuốc thử

CO2

không mùi

Dung dịch Ca(OH)2 hoặc Ba(OH)2 dư

Hiện tượng

FF IC IA L

Phản ứng xảy ra CO2 + Ca(OH)2 → CaCO3↓ + H2O

Kết tủa trắng

H2O (hơi)

Nhưng tụ thành giọt

CuSO4 khan

SO2

mùi hắc

Dung dịch brom

SO2 +Br2 +2H2O→SO42-+ 4H+ +2Br-

Màu đen chuyển thành màu đỏ (Cu) CuO màu đen chuyển sang Cu màu đỏ, có hơi nước đọng lại CuSO4 khan màu trắng chuyển sang xanh CuSO4.5H2O CuSO4 khan màu trắng chuyển sang màu xanh CuSO4.5H2O Làm mất màu dung dịch brom

H2S

mùi trứng thối

Pb2+ + H2S-→ PbS↓ + 2H+ Cu2+ + H2S-→ CuS↓ + 2H+

Giấy lọc chuyển sang màu đen

NH3

mùi khai

Giấy lọc tẩm dung dịch Pb2+ hoặc Cu2+ Giấy quỳ tím ẩm hoặc giấy phenoltalein ẩm Giấy quỳ tím ẩm NH3 Dây đồng đốt nóng Giấy lọc tẩm dd KI và hồ tinh bột Giấy lọc tẩm dd KI và hồ tinh bột Để ra ngoài không khí

CO

CuO, t0

CO + CuO → Cu + CO2

CuO, t0

H2 + CuO → Cu + H2O

H2

Cl2

ẠY

NO

D

N2

Kim loại Na ; K Ca Al

O

N

Ơ

H

N

Y

U

Duy trì sự cháy

KÈ

O3

CuSO4 + 5H2O → CuSO4.5H2O

Q

O2

CuSO4 + 5H2O → CuSO4.5H2O

M

HCl

Đốt cháy, sản phẩm cho qua CuSO4 khan

Không duy trì sự cháy

HCl + NH3 → NH4Cl 2Cu + O2 → 2CuO O3 + 2KI + H2O → 2KOH + O2 + I2 Cl2 + 2KI → 2KCl + I2 2NO + O2 → 2NO2

Quỳ tím hoá xanh Phenoltalein chuyển màu hồng Quỳ tím hóa đỏ Tạo khói trắng Dây đồng đỏ chuyển màu đen Giấy lọc chuyển màu xanh Giấy lọc chuyển màu xanh Hóa nâu ngoài không khí Làm tắt que diêm đang cháy

NHẬN BIẾT MỘT SỐ KIM LOẠI Loại thuốc thử Hiện tượng Phương trình hoá học Nước (H2O) Tan và có khí H2 Nước (H2O) Tan và có khí H2. Dung dịch để trong không khí bị vẩn đục dd kiềm hoặc Tan trong kiềm và có khí H2 Al + OH- + H2O → AlO2- + 3/2H2 HNO3 đặc Không tan trong HNO3 đặc

dd kiềm : NaOH Axit HCl dd AgNO3

Ag

- HNO3 -Rồi vào dd NaCl

Phi kim I2

Tính chất vật lí Rắn – màu tím

S P

Chất rắn màu vàng Chất rắn màu đỏ

C

Chất rắn màu đen

Tan ra và có khí H2 Có H2 sinh ra.

Tan ra; có chất rắn trắng xám bám ngoài; dd màu xanh.

Tan, có khí màu nâu NO2 Khi cho vào dd NaCl có kết tủa trắng

NHẬN BIẾT MỘT SỐ PHI KIM Loại thuốc thử Hồ tinh bột

NaOH

CaO + H2O →

Ca(OH)2

Ơ

H

dd kiềm, dd axit dd axit dd HCl dd HCl nóng dd kiềm đặc nước, quỳ tím

Al2O3 + NaOH → NaAlO2 + H2O CuO + 2HCl → CuCl2 + H2O Ag2O + HCl → AgCl + H2O MnO2 + HCl → MnCl2 + Cl2 + H2O SiO2 + NaOH → Na2SiO3 + H2O P2O5 + 3H2O → 2H3PO4

N

Al2O3 CuO Ag2O MnO2 SiO2 P2 O 5

U

Q M

Nước vôi trong bị đục

N

Na2O + H2O →

Y

nước

KÈ

Có khí SO2 trắng, mùi hắc Sản phẩm làm quì tím hóa đỏ

Phản ứng xảy ra

CaO

ẠY

Hiện tượng Có màu xanh xuất hiện.

O

Thuốc thử

Na2O, K2O, BaO nước

D

Ag + 2HNO3→ AgNO3 + NO2 + H2O AgNO3 + NaCl → AgCl↓ + NaNO3

Đốt trong O2 hoặc không khí Đốt cháy rồi cho sản phẩm vào nước, thử quì tím Đốt cháy rồi cho sản phẩm vào nước vôi trong NHẬN BIẾT MỘT SỐ OXIT

Oxit

Zn + 2OH- → ZnO2s + H2

FF IC IA L

Zn Mg, Pb Cu

Hiện tượng Dung dịch trong suốt, làm xanh quỳ tím dung dịch đục, để trong không khí tạo lớp váng trên bề mặt dd màu xanh kết tủa trắng Có khí màu vàng lục dd làm đỏ quỳ tím

TRẠNG THÁI, MÀU SẮC CÁC ĐƠN CHẤT, HỢP CHẤT VÔ CƠ : vàng : xanh thẫm (xanh rêu) Cr(OH)3 : da cam KMnO4 : tím : rắn, đỏ thẫm Zn : trắng xanh : ↓ trắng Hg : lỏng, tr ắ ng b ạ c Mn : trắng bạc : màu vàng hoặc đỏ : xám lục nhạt MnS : hồng nhạt H2S :khí không màu : đen

D

ẠY

KÈ

M

Q

U

Y

O

FF IC IA L

:lỏng, không màu, sôi 45oC SO3 : rắn, tím I2 CdS : ↓ vàng AgF : tan AgCl : ↓ màu trắng : đỏ HgI2 C : rắn, đen P : rắn, trắng, đỏ, đen FeO : rắn, đen Fe2O3 : màu nâu đỏ : rắn, nâu đỏ Fe(OH)3 Zn(OH)2 : màu trắng, tan trong NaOH Cu: : rắn, đỏ CuO : rắn, đen CuCl2, Cu(NO3)2, CuSO4.5H2O : xanh FeCl3 : vàng Cr2O3 : rắn, xanh thẫm BaCO3,CaCO3: ↓trắng

N

N

H

SO2 : khí không màu : lỏng, nâu đỏ Br2 Cl2 : khí, vàng lục HgS : ↓ đỏ AgI : ↓ vàng đậm AgBr : ↓ vàng nhạt CuS, NiS, FeS, PbS, … : đen S : rắn, vàng Fe : trắng h ơ i xám Fe3O4 : rắn, đen Fe(OH)2 : rắn, màu trắng xanh Al(OH)3: màu trắng, dạng keo tan trong NaOH Mg(OH)2 : màu trắng.

Cu2O : rắn, đỏ gạch Cu(OH)2 : ↓ xanh lam CuSO4 : khan, màu trắng CrO : rắn, đen BaSO4 : trắng, không tan trong axit.

Ơ

Cr(OH)2 K2Cr2O7 CrO3 Zn(OH)2 HgO MnO MnO2

D

ẠY

KÈ

M

Q

U

Y

N

H

Ơ

N

O

FF IC IA L

NHẬN BIẾT – PHÂN BIỆT MỘT SỐ CHẤT VÔ CƠ Nhận biết bằng thuốc thử tự chọn: Bài 1: Nêu cách phân biệt CaO, Na2O, MgO, P2O5 đều là chất bột màu trắng Hướng dẫn Hòa tan vào nước phân biệt được MgO không tan - Tan ít tao dung dịch đục là CaO: CaO + H2O → Ca(OH)2 Na2O + H2O → 2NaOH P2O5 + 3H2O → 2H3PO4 Cho quỳ tím vào hai dung dịch trong suốt nếu hóa đỏ là axit (nhận ra P2O5), nếu hóa xanh là bazơ (nhận ra Na2O) Sục CO2 để nhận ra Ca(OH)2 Bài 2: Trình bày phương pháp phân biệt 5 dung dịch: HCl, NaOH, Na2SO4, NaCl, NaNO3.

Hướng dẫn - Dùng quỳ tím nhận ra HCl và NaOH - Dùng BaCl2 nhận Na2SO4 tao kết tủa trắng BaCl2 + Na2SO4 → BaSO4 + NaCl - Dùng AgNO3 nhận ra NaCl tạo kết tủa trắng NaCl + AgNO3 → AgCl + NaNO3 Còn lại là NaNO3 Bài 3: Hãy nhận biết các lọ mất nhãn chứa các dung dịch sau : Na2CO3, Na2SO4, NaHCO3, Ba(HCO3)2 , Pb(NO3)2, NaNO3, Na2S Hướng dẫn Dùng BaCl2 nhận ra Na2SO4 và Na2CO3, sau đó dùng HCl phân biệt BaCO3 và BaSO4 Tiếp tục dùng dd HCl cho vào các chất còn lại o nếu có khí mùi trứng thối bay ra là: Na2S o có khí không màu bay ra là NaHCO3 và Ba(HCO3)2. Phân biệt 2 dung dịch bằng Na2SO4 Dùng Na2S nhận ra Pb(NO3)2, còn lại là NaNO3 Bài 4: Phân biệt 3 loại phân bón hóa học: KCl, NH4NO3, Ca3(PO4)2 Bài 5: Dùng thuốc thử thích hợp, trình bày cách nhận biết các dung dịch hoặc chất khí: a) NaCl, NaBr, NaI, HCl, H2SO4, KOH b) HCl, AgNO3, NaOH, Na2SO4, Ba(OH)2 c) NaCl, Na2SO4, Na2SO3, Na2CO3 và Na2S. d) Cl2, HCl, H2S, O3 và SO2 Hướng dẫn c) cho HCl vào 5 dung dịch - nếu có khí mùi trứng thối bay ra là Na2S : Na2S + HCl → H2S + NaCl - có khí không màu bay ra là Na2CO3 hoặc Na2SO3 Na2CO3 + 2HCl → 2NaCl + CO2 + H2O Na2SO3 + 2HCl → 2NaCl + SO2 + H2O Dẫn 2 khí ko màu lần lượt vào nước brom, khí nào làm nhạt màu nước brom là SO2 => nhận ra Na2SO3 -dùng BaCl2 nhận ra Na2SO4 - dùng AgNO3 nhận ra NaCl Bài 6: Có 3 chất rắn màu trắng đựng trong các lọ riêng biệt không dán nhãn: CaCO3, Na2CO3, NaNO3. Hãy nêu phương pháp phân biệt từng chất trên.

Hướng dẫn: - dùng nước: CaCO3 không tan, Na2CO3 và NaNO3 tan tạo thành dung dịch trong suốt - dùng quỳ tím: Na2CO3 làm quỳ tím chuyển thành màu xanh, NaNO3 không làm đổi màu quỳ tím Hoặc: dùng dung dịch HCl cho vào lần lượt từng mẫu thử. Mẫu nào có khí thoát ra là Na2CO3.

NaNO3 không cho hiện tượng gì.

Bài 7: Có 4 ống nghiệm, mỗi ống chứa 1 dung dịch muối (không trùng kim loại cũng như gốc axit) là: clorua, sunfat, nitrat, cacbonat của các kim loại Ba, Mg, K, Pb.

D

ẠY

KÈ

M

Q

U

Y

N

H

Ơ

N

O

FF IC IA L

a) Hỏi mỗi ống nghiệm chứa dung dịch của muối nào? b) Nêu phương pháp phân biệt 4 ống nghiệm đó?.

Hướng dẫn Dung dịch muối: K2CO3, MgSO4, Pb(NO3)2 và BaCl2 chỉ có K2CO3 tan, còn lại BaCO3, MgCO3 và PbCO3 không tan Giải thích: MgSO4 tan, BaSO4 không tan, PbSO4 ít tan Pb(NO3)2 tan tốt, PbCl2 ít tan Còn lại là BaCl2 Phân biệt: Dùng axit HCl nhận ra muối K2CO3: có khí thoát ra Dùng Na2S nhận ra Pb(NO3)2: kết tủa đen Dùng BaCl2 nhận ra MgSO4: kết tủa trắng Dùng AgNO3 nhận ra muối BaCl2: kết tủa trắng Bài 8: Phân biệt 3 loại phân bón hoá học: phân kali (KCl), đạm 2 lá (NH4NO3), và supephotphat kép Ca(H2PO4)2.

Hướng dẫn Hòa tan vào nước Dùng Ca(OH)2 cho vào 3 loại phân bón: - nếu có kết tủa trắng là supephotphat Ca(OH)2 + Ca(H2PO4)2 → Ca3(PO4)2 + H2O - có khí mùi khai bay ra là đạm hai lá Ca(OH)2 + NH4NO3 → Ca(NO3)2 + NH3 + H2O - không có hiện tượng gì là KCl. Hoặc: - Dùng dung dịch NaOH để nhận ra muối amoni: có khí mùi khai thoát ra => NH4NO3 - Dùng AgNO3 nhận ra muối clorua: có kết tủa trắng => KCl - Còn lại là Ca(H2PO4)2. Có thể nhận biết bằng NaOH: cho kết tủa Ca3(PO4)2 Bài 9: Có 8 dung dịch chứa: NaNO3, Mg(NO3)2, Fe(NO3)2, Cu(NO3)2, Na2SO4, MgSO4, FeSO4, CuSO4. Hãy nêu các thuốc thử và trình bày các phương án phân biệt các dung dịch nói trên.

Hướng dẫn Cho BaCl2 vào 8 mẫu thử - thấy 4 dd kết tủa là MgSO4, FeSO4, CuSO4, Na2SO4( nhóm A) - có 4 dd không có hiện tượng là Mg(NO3)2, Cu(NO3)2, Fe(NO3)2,NaNO3 cho dd NaOH vào mỗi dd trong cả hai nhóm: - Nếu có kết xanh là CuSO4, và Cu (NO3)2 CuSO4 + NaOH → Cu(OH)2 + Na2SO4 - Nếu có kết tủa trắng là MgSO4 và Mg(NO3)2 Mg(NO3)2 + NaOH → Mg(OH)2 + NaNO3 - nếu kết tủa trắng xanh hóa nâu trong không khí là FeSO4 và Fe(NO3)2 FeSO4 + NaOH → Fe(OH)2 + Na2SO4 Fe(OH)2 + O2 + H2O → Fe(OH)3 ( nâu đỏ) Bài 10: Có 4 chất rắn: KNO3, NaNO3, KCl, NaCl. Hãy nêu cách phân biệt chúng.

Hướng dẫn Hòa tan mỗi chất một ít vào nước, đánh số thứ tự Dùng dung dịch AgNO3 để phân biệt muối nitrat và muối clorua Dùng phương pháp thử màu ngọn lửa để phân biệt muối K và muối Na: hợp chất Na khi cháy cho ngọn lửa màu vàng tươi, hợp chất K cho ngọn lửa màu tím.

Bài 11: Có 7 oxit ở dạng bột gồm: Na2O, MnO2, CuO, Ag2O, CaO, Al2O3, Fe2O3. bằng những phản ứng nào có thể phân biệt các chất đó Hướng dẫn Cho nước vào các oxit trên - nếu tan thành dd trong suốt là Na2O - tan ít thành dd đục là CaO cho dd NaOH vào các chất còn lại

D

ẠY

KÈ

M

Q

U

Y

N

H

Ơ

N

O

FF IC IA L

nếu tan là Al2O3: Al2O3 + NaOH → NaAlO2 + H2O -tiếp tục cho HCl vào các oxit còn lại - nếu có kết tủa trắng là Ag2O: Ag 2O + HCl → AgCl + H2O - nếu tạo dd màu xanh là CuO: CuO + HCl → CuCl2 + H2O - nếu có khí màu vàng lục bay ra là MnO2: MnO2 + HCl → MnCl2 + Cl2 + H2O - tạo dd màu nâu đỏ là Fe2O3: Fe2O3 + HCl → FeCl3 + H2O Bài 12: Bằng phương pháp hoá học hãy nhận biết các hỗn hợp sau: (Fe + Fe2O3), (Fe + FeO), (FeO + Fe2O3).

Hướng dẫn Dùng dung dịch HCl (Fe + Fe2O3): tan, có khí, dung dịch màu vàng nâu (Fe + FeO): tan, có khí, dung dịch không màu (FeO + Fe2O3): tan, không có khí.

Bài 13: Có 3 lọ đựng ba hỗn hợp dạng bột: (Al + Al2O3), (Fe + Fe2O3), (FeO + Fe2O3). Dùng phương pháp hoá học để nhận biết chúng. Viết các phương trình phản ứng xảy ra.

Hướng dẫn Dùng dung dịch NaOH: (Al + Al2O3) tan, có khí Dùng dung dịch HCl (Fe + Fe2O3): tan, có khí, dung dịch màu vàng nâu (FeO + Fe2O3): tan, không có khí.

Bài 14: Nêu phương pháp hóa học phân biệt các khí sau đựng riêng biệt: a. NH3, H2S, HCl, SO2 b. CO, CO2, SO2, SO3, N2 Hướng dẫn a. dùng AgNO3 nhận ra HCl - dùng Cu(NO3)2 nhận ra H2S : H2S + Cu(NO3)2 CuS đen + HNO3 -dùng dd nước Brom nhận ra SO2 - dùng quỳ tím ẩm nhận ra NH3 b. dùng dd BaCl2 nhận ra SO3: SO3 + BaCl2 + H2O BaSO4 + HCl - dùng dd brom nhận ra SO2 - dùng nước vôi trong nhận ra CO2 - Hai khí còn lại là CO và N2, dẫn lần lượt qua bột CuO nung nóng, khí nào làm CuO màu đen chuyển thành màu đỏ (Cu) là CO, còn lại là N2 CuO + CO → Cu + CO2 Bài 15: Bằng cách nhận ra sự có mặt của các khí sau trong hỗn hợp gồm: CO, CO2, SO2, SO3 Hướng dẫn Dẫn hỗn hợp khí lần lượt đi qua các bình mắc nối tiếp gồm: dd BaCl2 nhận ra SO3, tiếp tục đi qua dd nước brom nhận ra SO2, tiếp tục đi qua nước vôi trong nhận ra CO2, tiếp tục đi qua CuO nung nóng nhận ra CO. Nhận biết sản phẩm CO2 nhờ nước vôi trong (phân biệt với H2) Bài 16: Làm thế nào để nhận biết từng khí CO2, CO, H2 và H2S trong hỗn hợp của chúng bằng phương pháp hóa học?

Hướng dẫn: - Cho hỗn hợp sục từ từ qua dung dịch Pb(NO3)2 hoặc Cu(NO3)2 dư, xuất hiện kết tủa màu đen chứng tỏ có khí H2S Pb(NO3)2 + H2S → PbS↓ + 2HNO3 - Hỗn hợp còn lại cho qua nước vôi trong dư, xuất hiện kết tủa màu trắng chứng tỏ có khí CO2 Ca(OH)2 + CO2 → CaCO3↓ + H2O - Khí còn lại, gồm H2 và CO có lẫn hơi nước, cho qua CaCl2 khan để loại bỏ hơi nước. Đốt cháy hỗn hợp khí rồi làm lạnh, có hơi nước ngưng tụ chứng tỏ có H2. dẫn khí còn lại qua nước vôi trong dư lại có kết tủa xuất hiện.

Nhận biết bằng thuốc thử qui định: Bài 17: Chỉ dùng phenolphtalein hãy nhận biết từng chất trong:

D

ẠY

KÈ

M

Q

U

Y

N

H

Ơ

N

O

FF IC IA L

- 5 dd Na2SO4, H2SO4, MgCl2,BaCl2,NaOH - 5 dd sau: NaOH, HCl, H2SO4, BaCl2,NaCl Hướng dẫn a. . nhận ra NaOH có màu hồng - nhận ra H2SO4 làm mất màu hồng của dd NaOH có phenolphtalein - nhận ra MgCl2 có kết tủa trắng: MgCl2 + NaOH Mg(OH)2 + NaCl - dùng H2SO4 nhận ra BaCl2, còn lại là Na2SO4 H2SO4 + BaCl2 BaSO4 + HCl b.. nhận ra NaOH có màu hồng - phân biệt nhóm A có HCl, H2SO4 làm mất màu hồng - nhóm B BaCl2, NaCl vẫn có màu hồng lấy 1 trong 2 chất ở nhóm A cho vào nhóm B nếu thấy có kết tủa thì chất lấy là H2SO4 và BaCl2,chất còn lại là HCl và NaCl Bài 18: Chỉ dùng thêm quỳ tím hãy nhận biết: a.6 dd sau: H2SO4, NaCl, NaOH, Ba(OH)2, BaCl2, HCl b.5 dd sau : NaHSO4, Na2CO3, Na2SO3, BaCl2, Na2S c. 6 dd sau: Na2SO4, NaOH, BaCl2, HCl, AgNO3, MgCl2 Hướng dẫn a.- Dùng quỳ tím nhận ra H2SO4 , HCl làm quỳ tím hóa đỏ - NaOH, Ba(OH)2 làm quỳ tím hóa xanh - không đổi màu quỳ tím NaCl, BaCl2 - lấy bất ký chất nào ở nhóm 1 đổ vào nhóm 2 nếu có kết tủa nhận ra H2SO4 và Ba(OH)2 , nếu không có kết tủa thì NaOH và HCl - dùng H2SO4 nhận ra BaCl2 còn lại là NaCl. b. Dung dịch NaHSO4 làm đỏ quỳ tím - dung dịch Na2CO3, Na2SO3, Na2S làm xanh quỳ tím - dd BaCl2 không đối màu quỳ tím - cho dd NaHSO4 vào 3 chất kia - nếu có mùi trứng thối bay ra là Na2S : Na2S + NaHSO4 → Na2SO4 + H2S - nếu có mùi hắc bay ra là Na2SO3: Na2SO3 + NaHSO4 → Na2SO4 + SO2 + H2O - nếu có khí không mùi là Na2CO3: Na2CO3 + NaHSO4 → Na2SO4 + CO2 + H2O c. Dung dịch NaOH làm xanh quỳ tím Bài 19: Chỉ dùng thêm dd HCl hãy nhận biết: a. 4 chất rắn: NaCl, Na2CO3, BaCO3, BaSO4 b. 5 dd: BaCl2, KBr, Zn(NO3)2, Na2CO3, AgNO3 c. 4 dd: MgSO4, NaOH, BaCl2, NaCl Hướng dẫn a. Cho dd HCl vào 4 chất - nhận ra BaSO4 không tan - NaCl tan không có khí thoát ra - Na2CO3 , BaCO3 tan và có khí bay ra Na2CO3 + HCl → NaCl + CO2 + H2O BaCO3 + HCl → BaCl2 + CO2 + H2O Cho lần lượt Na2CO3 và BaCO3 vào hai dd vừa tạo nếu có kết tủa là Na2CO3 , còn lại là BaCO3 : Na2CO3 + BaCl2 → BaCO3 + NaCl b . Cho HCl vào các chất : - nhận ra AgNO3 vì có kết tủa: AgNO3 + HCl → AgCl + HNO3 - nhận ra Na2CO3 vì có khí bay ra: Na2CO3 + HCl → NaCl + CO2 + H2O - dùng AgNO3 nhận ra Zn(NO3)2 không có phản ứng .Hai chất kia có phản ứng AgNO3 + KBr → AgBr + KNO3 AgNO3 + BaCl2 → AgCl + Ba(NO3)2 - dùng Na2CO3 nhận ra BaCl2 ,còn lại là KBr

D

ẠY

KÈ

M

Q

U

Y

N

H

Ơ

N

O

FF IC IA L

BaCl2 + Na2CO3 → BaCO3 + NaCl c. Cho 1 chất bất kỳ vào 3 chất còn lại nếu tạo 2 kết tủa là MgSO4 MgSO4 + NaOH → Mg(OH)2 + Na2SO4 MgSO4 + BaCl2 → BaSO4 + MgCl2 - chất không có hiện tượng là NaCl - dùng HCl cho vào 2 kết tủa - nếu kết tủa tan là Mg(OH)2 nhận ra NaOH - nếu kết tủa không tan là BaSO4 nhận ra BaCl2 Bài 20: Cho các dung dịch riêng biệt mất nhãn sau: Na2SO4, AlCl3, FeSO4, NaHSO4, FeCl3. Chỉ dùng dung dịch K2S để nhận biết các dung dịch trên ngay ở lần thử đầu tiên. Viết các phương trình hoá học minh họa.

Hướng dẫn Na2SO4 + K2S → ko phản ứng AlCl3 + K2S + H2O → Al(OH)3 + H2S + KCl FeSO4 + K2S → FeS + K2SO4 NaHSO4 + K2S → Na2SO4 + K2SO4 + H2S FeCl3 + K2S → FeS + S + KCl Bài 21: Chỉ dùng 1 hóa chất tự chọn hãy nhận biết: a. 5 dd MgCl2, FeCl2, FeCl3, AlCl3, CuCl2 b. 5 dd: Na2CO3, Na2SO3, Na2SO4, Na2S, Na2SiO3 c. 6 dd : KOH, FeCl3, MgSO4, FeSO4, NH4Cl, BaCl2 Hướng dẫn a. Dùng dd NaOH dư - nếu có kết tủa xanh là CuCl2 - nếu có kết tủa trắng là MgCl2 - nếu có kết tủa ánh dương hóa nâu trong không khí FeCl2 - nếu có kết tủa nâu đỏ là FeCl3 - nếu có kết tủa keo tan trong kiềm dư là AlCl3( HS tự viết phản ứng) b. dùng dd HCl - nếu có kết tủa là Na2SiO3 : HCl + Na2SiO3 H2SiO3 + NaCl - nếu có khí mùi trứng thối là Na2S: Na2S + HCl NaCl + H2S - nếu có khí mùi hắc bay ra là Na2SO3: Na2SO3 + HCl NaCl + SO2 + H2O - nếu có khí không mùi bay ra là Na2CO3:Na2CO3 + HCl NaCl + CO2 + H2O c. Dùng dd Ca(OH)2 dư hoặc quỳ tím . chất duy nhất làm xanh quỳ tím là KOH - cho KOH vào các mẫu còn lại: nhận ra FeCl3,MgSO4, FeSO4, (như câu a) nếu có mùi khai bay ra là : NH4Cl: NH4Cl + KOH KCl + NH3 + H2O chất còn lại là BaCl2 Bài 22: Cho các hoá chất: Na, MgCl2, FeCl2, FeCl3, AlCl3. Chỉ dùng thêm nước hãy nhận biết chúng.

Bài 23: Chỉ dùng thêm một hoá chất, hãy phân biệt các lọ mất nhãn sau: a) MgCl2, KBr, NaI, AgNO3 và NH4HCO3 b) NaBr, ZnSO4, Na2CO3, AgNO3, BaCl2 Bài 24: Chỉ dùng một kim loại, trình bày cách phân biệt các dung dịch muối sau: NH4NO3, (NH4)2SO4, K2SO4. Viết phương trình hoá học các phản ứng xảy ra.

Hướng dẫn: Dùng kim loại bari Ba + H2O → Ba(OH)2 Bài 25: (Đề thi 2009 – 2010) Chỉ dùng thêm một thuốc thử, phân biệt các dung dịch đựng trong các lọ riêng biệt bị mất nhãn như sau: KHSO4, K2CO3, Al2(SO4)3, Fe2(SO4)3, NaCl, Ba(NO3)2. Viết các phương trình dạng ion rút gọn.

Hướng dẫn: dùng NaOH => nhận ra Al2(SO4)3 và Fe2(SO4)3 Dùng Al2(SO4)3 nhận ra K2CO3 (có kết tủa keo và khí CO2) và Ba(NO3)2 (có kết tủa trắng BaSO4) Dùng K2CO3 nhận ra KHSO4 (có khí CO2)

D

ẠY

KÈ

M

Q

U

Y

N

H

Ơ

N

O

FF IC IA L

Còn lại là NaCl Bài 26: Chỉ dùng chất chỉ thị phenolphtalein, hãy phân biệt các dung dịch đựng trong các lọ riêng biệt bị mất nhãn: NaHSO4, Na2CO3, AlCl3, Fe(NO3)3, NaCl, Ca(NO3)2. Viết các phương trình hoá học minh họa dưới dạng ion thu gọn.

Hướng dẫn Trích mẫu thử cho mỗi lần thí nghiệm: - Cho phenolphtalein vào mỗi mẫu thử. Mẫu thử có màu hồng là dung dịch Na2CO3, các mẫu thử còn lại không màu. CO32- + H2O HCO3- + OH- Dùng Na2CO3 làm thuốc thử để cho vào các mẫu thử còn lại.

Mẫu thử có sủi bọt khí không màu là NaHSO4 CO32- + 2H+ → H2O + CO2↑ Mẫu thử tạo kết tủa trắng keo và sủi bọt khí không màu là AlCl3 2Al3+ + 3CO32- + 3H2O → 2Al(OH)3↓+ 3CO2↑ Mẫu thử tạo kết tủa đỏ nâu và sủi bọt khí không màu là Fe(NO3)3 2Fe3+ + 3CO32- + 3H2O → 2Fe(OH)3↓+ 3CO2↑ Mẫu thử tạo kết tủa trắng là Ca(NO3)2 Ca2+ + CO32- → CaCO3↓ Mẫu thử không tạo hiện tượng là NaCl Bài 27: Có 3 ống nghiệm đựng 3 axit đặc riêng biệt: HNO3, H2SO4, HCl. Chỉ dùng một hóa chất hãy nêu cách phân biệt mỗi ống nghiệm trên.

Hướng dẫn: dùng Cu Bài 28: Chỉ dùng thêm 1 hóa chất, hãy nêu cách phân biệt các oxit: K2O, Al2O3, CaO, MgO Hướng dẫn: dùng H2O Bài 29: Chỉ dùng 1 thuốc thử, hãy phân biệt 3 chất bột riêng biệt sau: Al, Al2O3, Mg Hướng dẫn: dùng NaOH Bài 30: Chỉ dùng nước và khí CO2 hãy phân biệt 6 chất rắn: KCl, K2CO3, KHCO3, K2SO4, BaCO3, BaSO4.

Hướng dẫn Hòa tan các chất vào nước chia ra hai nhóm - nhóm tan A: KCl, K2SO4, KHCO3, K2CO3 - nhóm không tan B: BaCO3, BaSO4 - cho tiếp CO2 vào nhóm B nếu tan là BaCO3, không tan BaSO4 BaCO3 + CO2 + H2O → Ba(HCO3)2 - lấy Ba(HCO3)2 cho vào nhóm A - nếu có kết tủa là K2CO3 và K2SO4 Ba(HCO3)2 + K2CO3 → BaCO3 + KHCO3 Ba(HCO3)2 + K2SO4 → BaSO4 + KHCO3 tiếp tục phân biệt hai chất này theo cách ở trên .

- hai chất còn lại là KCl và KHCO3 đem nung có khí bay ra là KHCO3 còn là KCl KHCO3 → K2CO3 + CO2 + H2O Bài 31: Có 4 bình mất nhãn chứa hỗn hợp các dung dịch sau: K2CO3 và Na2SO4, KHCO3 và Na2CO3, KHCO3 và Na2SO4, Na2SO4 và K2SO4. Trình bày phương pháp hóa học nhận biết 4 bình này mà chỉ dùng thêm HCl và Ba(NO3)2.

Hướng dẫn: Cho HCl lần lượt vào từng mẫu thử: - Mẫu thử nào có sủi bọt khí là K2CO3 và Na2SO4, KHCO3 và Na2CO3, KHCO3 và Na2SO4, Còn lại Na2SO4 và K2SO4 không có hiện tượng.

Cho Ba(NO3)2 vào 3 mẫu chưa nhận biết được, tất cả đều cho kết tủa trắng. Lọc lấy các kết tủa này rồi cho vào dung dịch HCl. Mẫu K2CO3 và Na2SO4: K2CO3 + Ba(NO3)2 → BaCO3↓ + 2KNO3 Na2SO4 + Ba(NO3)2 → BaSO4↓ + 2NaNO3 Mẫu KHCO3 và Na2CO3:

Mẫu KHCO3 và Na2SO4:

Na2CO3 + Ba(NO3)2 → BaCO3↓ + 2NaNO3

Na2SO4 + Ba(NO3)2 → BaSO4↓ + 2NaNO3 - kết tủa tan hết là mẫu KHCO3 và Na2CO3 - kết tủa tan một phần và có khí thoát ra là mẫu K2CO3 và Na2SO4 - kết tủa không tan là mẫu KHCO3 và Na2SO4

Q

U

Y

N

H

Ơ

N

O

FF IC IA L

Nhận biết không dùng thuốc thử khác: Bài 32: Hãy phân biệt các dung dịch chất sau đây mà không dùng thêm thuốc thử khác. a. CaCl2, HCl, Na2CO3,KCl b. NaOH, FeCl2, HCl,NaCl c. AgNO3, CuCl2,NaNO3, HBr d. NaHCO3, HCl, Ba(HCO3)2, MgCl2, NaCl e. NaCl, H2SO4, CuSO4, BaCl2, NaOH f. BaCl2, HCl, H2SO4, K3PO4 g. KI, BaCl2, Na2CO3, Na2SO4, NaOH, (NH4)2SO4, nước clo.

Hướng dẫn a. Lấy 1 chất bất kỳ cho vào 3 chất còn lại nếu thấy có 1 kết tủa và một bay hơi thì chất đem lấy là Na2CO3, có kết tủa là CaCl2, khí bay ra là HCl lọ không có hiện tượng là KCl Na2CO3 + CaCl2 → CaCO3 + NaCl Na2CO3 + HCl → NaCl + CO2 + H2O b. Trộn các chất với nhau từng đôi một. Hai chất tạo kết tủa là NaOH và FeCl2 (nhóm 1) FeCl2 + NaOH → Fe(OH)2 + NaCl Hai chất không có hiện tượng là HCl và NaCl (nhóm 2) Cho 1 trong 2 chất ở nhóm 2 vào kết tủa nếu tan kết tủa thì chất đó là HCl chất còn lại là NaCl. Lấy dung dịch thu được sau khi hòa tan kết tủa (FeCl2) cho lần lượt vào 2 chất ở nhóm 1. Nếu có kết tủa là NaOH, ko hiện tượng là FeCl2. c. Nếu dung dịch có màu xanh là CuCl2 - cho CuCl2 vào 3 chất còn lại nếu có kết tủa là AgNO3 2AgNO3 + CuCl2 → 2AgCl + Cu(NO3)2 - dùng AgNO3 nhận ra HBr còn lại là NaNO3 AgNO3 + HBr → ABr + HNO3 d. Đun nóng 5 dd nếu có kết tủa vẩn đục và khí bay ra là Ba(HCO3)2, chỉ có khí bay ra là NaHCO3.

0

t → BaCO3 + CO2 + H2O Ba(HCO3)2  0

D

ẠY

KÈ

M

t → Na2CO3 + CO2 + H2O NaHCO3  - dùng Na2CO3 tạo thành nhận ra HCl có khí bay ra và MgCl2 có kết tủa Na2CO3 + HCl → NaCl + CO2 + H2O Na2CO3 + MgCl2 → MgCO3 + NaCl Còn lại là NaCl. e. nhận ra CuSO4 có màu xanh .

- dùng CuSO4 nhận ra NaOH và BaCl2 CuSO4 + NaOH → Cu(OH)2 xanh + Na2SO4 CuSO4 + BaCl2 → BaSO4 + CuCl2 - Dùng BaCl2 nhận ra H2SO4 còn lài là NaCl. f. cho 1 chất vào 3 chất còn lại có 2 kết tủa nhận ra BaCl2 BaCl2 + H2SO4 → BaSO4 + HCl BaCl2 + K3PO4 → Ba3(PO4)2 + KCl Chất không phản ứng là HCl. Cho HCl vào 2 kết tủa nếu tan là Ba3(PO4)2 nhận ra K3PO4 nếu không tan là BaSO4 nhận ra H2SO4.

HCl + Ba3(PO4)2 → BaCl2 + H3 PO4 . g. Nhận ra nước clo có màu vàng. Dùng nước clo nhận ra Na2CO3

D

ẠY

KÈ

M

Q

U

Y

N

H

Ơ

N

O

FF IC IA L

Dùng Na2CO3 nhận ra BaCl2 Dùng BaCl2 nhận ra Na2SO4 và (NH4)2SO4 có kêt tủa trắng (nhóm 1). Hai chất ko hiện tượng là KI và NaOH (nhóm 2) Trộn các chất nhóm 1 với nhóm 2: tạo khí là (NH4)2SO4 và NaOH, không hiện tượng là Na2SO4 và KI. Bài 33: Có 5 lọ mất nhãn đựng 5 dung dịch: NaOH, KCl, MgCl2, CuCl2, AlCl3. Hãy nhận biết từng dung dịch trên mà không dùng thêm hóa chất nào khác.

Hướng dẫn Trộn các chất với nhau từng đôi một => nhận ra NaOH do tạo kết tủa với 3 trong 4 chất còn lại.

Bài 34: Không được dùng thêm hoá chất nào khác, hãy nhận biết 5 lọ mất nhãn sau: NaHSO4, Mg(HCO3)2, Ca(HCO3)2, Na2CO3, KHCO3.

Hướng dẫn Trộn các chất với nhau từng đôi một Bài 35: Có 5 lọ không dán nhãn đựng riêng biệt từng dung dịch các chất sau đây: Al(NO3)3, NH4NO3, AgNO3, FeCl3, KOH. Không dùng thêm thuốc thử nào khác, hãy nêu cách phân biệt các chất đựng trong mỗi lọ. Viết phương trình hoá học các phản ứng xảy ra.

Giải: Nhận ra dung dịch FeCl3 có màu vàng, các dung dịch còn lại đều không màu - Dùng FeCl3 => nhận ra AgNO3: có kết tủa trắng AgCl => nhận ra KOH: có kết tủa nâu đỏ Fe(OH)3 - Dùng KOH => nhận ra Al(NO3)3: có kết tủa keo trắng Al(OH)3 => nhận ra NH4NO3: có khí mùi khai bay ra Bài 36: Không dùng thêm hóa chất, phân biệt các dung dịch riêng biệt sau: NaHCO3, CaCl2, Na2CO3, Ca(HCO3)2 Hướng dẫn: Đun nhẹ các mẫu thử - Mẫu thử nào có sủi bọt khí và có kết tủa trắng là Ca(HCO3)2 Ca(HCO3)2 → CaCO3↓ + CO2↑ + H2O - Mẫu thử nào có sủi bọt khí và dung dịch trong suốt là NaHCO3 2NaHCO3 → Na2CO3 + CO2↑ + H2O - Mẫu thử nào không có hiện tượng gì là CaCl2 và Na2CO3 - Cho Ca(HCO3)2 vào 2 mẫu thử trên, mẫu thử nào cho kết tủa là Na2CO3, còn lại là CaCl2.

Ca(HCO3)2 + Na2CO3 → CaCO3↓ + 2NaHCO3 Bài 37: Chỉ dùng phương pháp nhiệt phân, phân biệt các dung dịch: NaHCO3, NaHSO4, Na2SO3, NH4HCO3, Ba(HCO3)2 và Mg(HCO3)2.

Hướng dẫn: Đun nhẹ các mẫu thử - Mẫu thử nào có sủi bọt khí và có kết tủa trắng là Ba(HCO3)2 và Mg(HCO3)2 (nhóm 1) Ba(HCO3)2 → BaCO3↓ + CO2↑ + H2O Mg(HCO3)2 → MgCO3↓ + CO2↑ + H2O - Mẫu thử nào có sủi bọt khí và dung dịch trong suốt là NaHCO3 và NH4HCO3 2NaHCO3 → Na2CO3 + CO2↑ + H2O 2NH4HCO3 → (NH4)2CO3 + CO2↑ + H2O Cô cạn dung dịch rồi đun nhẹ, mẫu tạo mùi khai là (NH4)2CO3 => nhận ra NH4HCO3 và NaHCO3 - Mẫu thử nào không có hiện tượng gì là NaHSO4 và Na2SO3 (nhóm 2) - Cho nhóm 1 và nhóm 2 tác dụng với nhau từng đôi một Nhóm 2 NaHSO4 Na2SO3 Nhóm 1 Ba(HCO3)2 ↑CO2, ↓BaSO4 ↓BaSO3 Mg(HCO3)2 ↑CO2 ↓MgSO3

TÁCH CHẤT, TINH CHẾ

D

ẠY

KÈ

M

Q

U

Y

N

H

Ơ

N

O

FF IC IA L

Bài 38: Trình bày phương pháp hoá học để: a) Loại bỏ SO2 trong hỗn hợp SO2 và CO2 b) Loại bỏ SO3 trong hỗn hợp SO2 và SO3 c) Loại bỏ CO2 trong hỗn hợp CO2 và H2 d) Loại bỏ HCl trong hỗn hợp HCl và CO2 Hướng dẫn a) Loại bỏ SO2 trong hỗn hợp SO2 và CO2: sục hỗn hợp khí qua dung dịch nước brom dư. b) Loại bỏ SO3 trong hỗn hợp SO2 và SO3: sục hỗn hợp khí qua dung dịch H2SO4 đặc dư. c) Loại bỏ CO2 trong hỗn hợp CO2 và H2: sục hỗn hợp khí qua dung dịch Ca(OH)2 dư. d) Loại bỏ HCl trong hỗn hợp HCl và CO2: sục hỗn hợp khí qua dung dịch AgNO3 dư.

Bài 39: Đề nghị một phương pháp hoá học để tinh chế NaCl khan có lẫn các muối NaBr , NaI và Na2CO3. Viết các phản ứng minh hoạ .

Hướng dẫn Cho HCl dư vào dung dịch để loại hết CO32Sục khí Clo dư vào dung dịch để loại Br-, ICô cạn dung dịch sau phản ứng, thu được NaCl tinh khiết Bài 40: Muối ăn bị lẫn các tạp chất Na2SO4, CaCl2, MgSO4, CaSO4, MgCl2. Trình bày phương pháp hoá học để thu được muối ăn tinh khiết.

Hướng dẫn - Cho hỗn hợp vào nước - Cho BaCl2 dư vào để loại hết ion SO42- dạng kết tủa BaSO4 - Cho Na2CO3 vào để loại hết ion Ca2+ , Mg2+ và Ba2+ - Cho HCl dư vào để loại hết ion CO32- Cô cạn thu được chất rắn chỉ gồm NaCl Bài 41: Một hỗn hợp bột trắng gồm NaCl, AlCl3, MgCO3, BaCO3. Trình bày phương pháp hóa học để tách riêng từng chất ra khỏi hỗn hợp (lượng các chất đó không đổi).

Hướng dẫn: - Hòa vào nước Nhóm 1: tan trong nước: NaCl, AlCl3: + dung dịch NH3 dư => kết tủa Al(OH)3 và dung dịch: NaCl, NH3, NH4Cl. Cô cạn dung dịch rồi nhiệt phân Nhóm 2 không tan: MgCO3, BaCO3: + HCl => MgCl2, BaCl2: + NaOH Mg(OH)2 kết tủa: + HCl => MgCl2: + Na2CO3 => MgCO3 Ba2+ tan: + Na2CO3 => BaCO3 Bài 42: Dùng phương pháp hoá học để tách các chất sau ra khỏi hỗn hợp: BaCl2, MgCl2, NH4Cl. Viết các phương trình phản ứng minh hoạ .

Hướng dẫn: - Cho hỗn hợp vào dd NaOH dư => thu được kết tủa Mg(OH)2, khí NH3 và dung dịch gồm BaCl2, NaCl, NaOH dư - Lấy kết tủa cho vào dd HCl dư, sau đó cô cạn được MgCl2 rắn khan - Hấp thụ khí vào dd HCl dư rồi cô cạn - Phần dung dịch cho phản ứng với Na2CO3 thu được kết tủa BaCO3. Lấy kết tủa cho vào dung dịch HCl dư, cô cạn được BaCl2.

Bài 43: Trình bày phương pháp hóa học tách riêng từng chất ra khỏi hỗn hợp chứa BaO, MgO và CuO. Hướng dẫn: - Hòa vào nước Nhóm 1: tan trong nước: => Ba(OH)2: + Na2CO3 => BaCO3: nhiệt phân Nhóm 2 không tan: MgO, CuO: + H2 => MgO, Cu: + HCl Không tan là Cu: + O2 => CuO Dung dịch có MgCl2: + Na2CO3 => MgCO3: nhiệt phân Bài 44: Dung dịch A chứa đồng thời các ion Fe2+ và Al3+. Trình bày cách tách và nhận biết mỗi ion từ dung dịch A. Hướng dẫn: + dung dịch NaOH dư

Fe(OH)2 kết tủa: nhiệt phân => Fe2O3: + CO => FeO: + HCl Dung dịch: NaAlO2 : + CO2 + H2O => Al(OH) 3:+ HCl

D

ẠY

KÈ

M

Q

U

Y

N

H

Ơ

N

O

FF IC IA L

-

-

-

-

D

ẠY

KÈ

M

Q

U

Y

N

H

Ơ

N

-

FF IC IA L

-

CÁC PHƯƠNG PHÁP GIẢI TOÁN Phương pháp sơ đồ đường chéo Bài toán hỗn hợp 2 chất có trị số trung bình Bài toán pha trộn dung dịch cùng chất tan Phương pháp bảo toàn khối lượng Bài toán hỗn hợp hỏi tổng lượng chất Phương pháp bảo toàn nguyên tố Bài toán kim loại + axit thông thường Bài toán khử oxit kim loại bằng chất khử mạnh Phương pháp tăng giảm khối lượng Bài toán 1 kim loại tác dụng với dung dịch 1 muối Phương pháp bảo toàn electron Bài toán về phản ứng oxi hóa khử Bài toán kim loại + HNO3, H2SO4 đặc Phương pháp sử dụng phương trình ion thu gọn: Bài toán về dung dịch hỗn hợp chất cùng loại, phản ứng xảy ra giữa các ion Bài toán hỗn hợp kim loại với dung dịch hỗn hợp muối Phương pháp bảo toàn điện tích: Bài toán tính số mol của ion từ các ion khác Phương pháp tự chọn lượng chất: Bài toán không cho lượng chất cụ thể (ít dữ kiện), hỏi nồng độ, %, hiệu suất

O

-

O

FF IC IA L

BÀI TOÁN VỀ DUNG DỊCH Bài 1: (Đề thi 2010 - 2011)Trộn 3 dung dịch axit HCl 0,2M; HNO3 0,1M và H2SO4 0,15M với thể tích bằng nhau thu được dung dịch A. Cho V ml dung dịch B chứa NaOH 0,2M và Ba(OH)2 0,05M vào 400ml dung dịch A thu được V+400 ml dung dịch D có pH = 13 và m gam kết tủa. Tính V, m.

Bài 2: Cho 4,93 gam hỗn hợp gồm Mg và Zn vào cốc chứa 215 ml dung dịch H2SO4 1M (loãng).

Sau khi phản ứng hoàn toàn thêm tiếp vào cốc 0,6 lít dung dịch hỗn hợp gồm Ba(OH)2 0,05M và NaOH 0,7M. Khuấy đều cho phản ứng hoàn toàn, lọc lấy kết tủa rồi nung đến khối lượng không đổi thì thu được 13,04gam chất rắn. a. Viết các phương trình phản ứng xảy ra (đối với các phản ứng xảy ra trong dung dịch cần viết phương trình dạng ion thu gọn). b. Tính khối lượng mỗi kim loại trong hỗn hợp ban đầu.

Các phản ứng xảy ra 2H+ + Mg Mg2+ + H2 (1) 2H+ + Zn Zn2+ + H2 (2) H+ dư + OH- H2O (3) Ba2+ + SO42- BaSO4 (4) Mg2+ + 2OH- Mg(OH)2 ↓ (5) 2+ Zn + 2OH Zn(OH)2 ↓ (6) nếu OH- dư Zn(OH)2 + 2OH- ZnO22- +2 H2O (7) 0

ẠY

KÈ

M

Q

U

Y

N

H

Ơ

N

t (8) Mg(OH)2  → MgO + 2 H2O 0 t Zn(OH)2  (9) → ZnO + 2 H2O + * Số mol H2SO4 : 0,215x1 =0,215 mol ⇒ H : 0,43 mol ; SO42- : 0,215 mol 4,93/65 < nkim loại < 4,93/24 0,0758 < nkim loại < 0,2054 (1) và (2) số mol H+ phản ứng 2. 0,2054 = 0,4108 < số mol H+ ban đầu H+ còn dư, 2 kim loại hết. * Dung dịch bazơ có: OH-: 0,48 mol ; Ba2+: 0,03 mol ; Na+:0,42 mol ; SO42- : 0,215 mol Đặt x: số mol Mg Mg2+ : x mol MgO : x mol y: số mol Zn Zn2+ : y mol BaSO4 : 0,03 mol số mol OH- pứ = số mol H+ = 0,43 mol số mol OH- dư = 0,48 – 0,43 = 0,05 mol pứ (7) xảy ra Rắn thu được sau phản ứng: BaSO4 , MgO, có thể ZnO nếu Zn(OH)2 không hòa tan hết.

Xét 2 trường hợp TH1 : Rắn thu được BaSO4 , MgO mBaSO4 = 0,03. 233=6,99g mMgO = 13,04 – 6,99=6,05g mMg = 0,15125. 24 = 3,63g mZn = 4,93 – 3,63 = 1,3 g TH2: Rắn thu được BaSO4 , MgO, ZnO 0,03. 233+ 40x + (y – 0,025)81 =13,04 (10) 24x + 65y = 4,93 (11) x = 0,191 ; y = 0,00518 Theo (6) nếu số mol Zn(OH)2 = y ⇒ nOH − du làm tan hết Zn(OH)2 = 2y = 2. 0,00518=0,01036 mol <

D

nOH − du = 0,05 mol ⇒ vô lý.

Vậy trường hợp 1 chấp nhận.

Bài 3: Có 1 lit dung dịch chứa hỗn hợp Na2CO3 0,1M và (NH4)2CO3 0,25M. Cho 43 gam hỗn hợp BaCl2 và CaCl2 vào dung dịch đó. Sau khi các phản ứng kết thúc thu được 39,7 gam kết tủa A và dung dịch B. 1. Tính % khối lượng các chất có trong A. 2. Chia dung dịch B thành 2 phần bằng nhau : a) Cho HCl vào một phần, cô cạn dung dịch và nung chất rắn còn lại tới khối lượng không đổi được chất rắn X. Tính khối lượng các chất trong X.

N

H

Ơ

N

O

FF IC IA L

b) Đun nóng phần thứ 2 rồi thêm từ từ 270 ml dung dịch Ba(OH)2 0,2M vào. Hỏi tổng khối lượng của 2 dung dịch giảm tối đa bao nhiêu gam ? Giả sử nước bay hơi không đáng kể.

Giải : nCO32- = 0,1 + 0,25 = 0,35 mol Gọi nBaCl2 = x mol; nCaCl2 = y mol => 137x + 40y + 71(x + y) = 43 Ba2+ /Ca2+ + CO32- → BaCO3/CaCO3 x y 0,35 mol 39,7 gam 2Giả sử CO3 phản ứng hết => số mol Ba2+/Ca2+ phản ứng = 0,35 mol => số mol Cl- ≥ 0,7 mol mBa2+/Ca2+ = 39,7 – 60.0,35 = 18,7 gam khối lượng BaCl2; CaCl2 ≥ 18,7 + 35,5.0,7 = 43,55 > 43 => loại => Ba2+, Ca2+ phản ứng hết mBa2+/Ca2+ = 43 – 71(x + y) số mol CO32- phản ứng = x + y khối lượng kết tủa = 43 – 71(x + y) + 60(x + y) = 39,7 x + y = 0,3 137x + 40y = 43 – 71.0,3 = 21,7 Giải ra được x = 0,1 ; y = 0,2 %BaCO3 = 49,6% ; %CaCO3 = 50,4% b) dung dịch B gồm : 0,2 mol Na+; 0,5 mol NH4+; 0,05 mol CO32-; 0,6 mol Cl-.

Phần 1 : Cho HCl vào : 2H+ + CO32- → CO2 + H2O 0,05 0,025 cô cạn dung dịch và nung chất rắn tới khối lượng không đổi : NH4Cl → NH3 + HCl => chất rắn X : NaCl 0,1 mol = 5,85 gam Đun nóng phần thứ 2 rồi thêm từ từ 270 ml dung dịch Ba(OH)2 0,2M vào. nBa(OH)2 = 0,054 mol NH4+ + OH- → NH3 + H2O Ba2+ + CO32- → BaCO3 0,25 0,108 0,108 0,054 0,025 0,025 Khối lượng của 2 dung dịch giảm tối đa = 17.0,108 + 197.0,025 = 6,761 gam

D

ẠY

KÈ

M

Q

U

Y

Bài 4: Cho 3,64 gam hỗn hợp A gồm oxit, hiđroxit và muối cacbonat trung hòa của một kim loại M có hóa trị II tác dụng vừa đủ với 117,6 gam dung dịch H2SO4 10%. Sau phản ứng thu được 448 ml khí CO2 (đktc) và dung dịch X chứa một muối duy nhất. Dung dịch X có có nồng độ phần trăm và nồng độ mol lần lượt là 10,876% và 0,545M. Khối lượng riêng của dung dịch X là 1,093 g/ml. a) Xác định tên kim loại M. b) Tính % khối lượng của các chất có trong hỗn hợp A. Hướng dẫn . a. Xác định kim loại M Đặt số mol của MO, M(OH)2, MCO3 tương ứng là x, y, z.

Nếu tạo muối trung hòa ta có các phản ứng MO + H2SO4  (1) → MSO4 + H2O M(OH)2 + H2SO4  (2) → MSO4 + 2H2O MCO3 + H2SO4  (3) → MSO4 + H2O + CO2 Nếu tạo muối axít ta có các phản ứng MO + 2H2SO4  (4) → M(HSO4)2 + H2O M(OH)2 + 2H2SO4  + 2H2O (5) → M(HSO4)2 MCO3 + 2H2SO4  (6) → M(HSO4)2 + H2O + CO2 d.C%.10 1, 093.10,876.10 Ta có : M Muôi = = ≈ 218 CM 0,545 -TH1: Nếu muối là MSO4 => M +96 = 218 => M=122. (loại) -TH2: Nếu là muối M(HSO4)2 => M + 97.2 = 218 => M = 24 (Mg) Vậy xảy ra các phản ứng (4, 5, 6) tạo muối Mg(HSO4)2 b.Theo (4), (5), (6) => Số mol CO2 = 0,448/22,4 = 0,02 mol => z = 0,02 (I) 117,6.10% Số mol H2SO4 = = 0,12 mol => 2x + 2y + 2z = 0,12 (II) 98

Mặt khác 40x + 58y + 84z = 3,64 Giải hệ (I), (II), (III) được: x = 0,02; y = 0,02; z = 0,02 %MgO = 40.0,02/ 3,64 = 21,98% %Mg(OH)2 = 58.0,02/3,64 = 31,87% %MgCO3 = 84.0,02/3,64 = 46,15%

(III)

D

ẠY

KÈ

M

Q

U

Y

N

H

Ơ

N

O

FF IC IA L

Bài 14. Đốt cháy hoàn toàn 4.4g sunfua của kim loại M (công thức MS) trong oxi dư. Chất rắn sau phản ứng đem hoà tan trong 1 lượng vừa đủ dung dịch HNO3 37.8% thấy nồng độ phần trăm của muối trong dung dịch thu được là 41.72%. Khi làm lạnh dung dịch này thì thoát ra 8.08g muối rắn. Lọc tách muối rắn thấy nồng độ phần trăm của muối trong dung dịch là 34.7%. Xác định công thức của muối rắn.

Vì O2 dư nên M có hoá trị cao nhất trong oxit 2MS + (2 + n:2)O2 M2On + 2SO2 (0,25 đ) a 0,5a M2On + 2nHNO3 2M(NO3)n + n H2O (0,25 đ) 0,5a an a Khối lượng dung dịch HNO3 m = an × 63 × 100 : 37,8 = 500an : 3 (g) Khối lượng dung dịch sau phản ứng m = aM + 8an + 500an : 3 (g) Ta có (aM + 62an) : (aM + 524an: 3) = 0,4172 Nên M = 18,65n (0,50 đ) Chọn n = 3 Suy ra M = 56 (Fe) Ta có: a(M+32)= 4,4 Suy ra a = 0,05 khối lượng Fe(NO3)3 là m= 0,05 × 242 = 12,1(g) Khối lượng dung dịch sau khi muối kết tinh : mdd = aM + 524an: 3 – 8,08 =20,92 (g) Khối lượng Fe(NO3)3 còn lại trong dung dịch là : m = 20,92 × 34,7 : 100 = 7,25924 (g) Khối lượng Fe(NO3)3 kết tinh m = 12,1 - 7,25924 = 4,84 (g) (0,50 đ) Đặt công thức Fe(NO3)3 . nH2O Suy ra 4,84:242 × (242 + 18n) = 8,08 Suy ra n = 9 CT Fe(NO3)3 . 9H2O

BÀI TOÁN PHẢN ỨNG CỦA CO2 VỚI DUNG DỊCH KIỀM - Bài toán phản ứng của CO2 với dung dịch Ca(OH)2 hoặc Ba(OH)2: CO2 + Ca(OH)2 → CaCO3 ↓ + H2O CaCO3 + CO2 + H2O → Ca(HCO3)2 - Trường hợp 1: Biết số mol các chất tham gia phản ứng Khi cho CO2 tác dụng với dung dịch kiềm có thể xảy ra các phản ứng sau: OH- + CO2 → HCO3− 2 OH- + CO2 → CO32− + H2O 2− 3

2+

(2)

FF IC IA L

2+

(1)

23

+ CO Nếu dung dịch có M và CO ta có: M  → MCO3 (3) Khi bài toán cho biết số mol OH và CO2 tham gia phản ứng thì trước tiên phải lập tỉ lệ số mol n − T= OH . Sau đó kết luận phản ứng xảy ra và tính toán theo dữ kiện bài toán. n CO2

Nếu T ≤ 1: Chỉ xảy ra phản ứng (1), muối thu được chỉ có HCO3− . CO2 còn dư, OH- phản ứng hết

O

Nếu 1 < T < 2: Xảy ra cả phản ứng (1) và (2), sản phẩm thu được có 2 muối là HCO3− và CO32 − . Các chất tham gia phản ứng đều hết Nếu T ≥ 2: Chỉ xảy ra phản ứng (2), muối thu được chỉ có CO32 − . NaOH còn dư, CO2 phản ứng hết

Y

N

H

Ơ

N

- Kết tủa lớn nhất khi chỉ xảy ra phản ứng (1) => nkết tủa = nCa(OH)2 - Ca(OH)2 hoặc Ba(OH)2 dư => chỉ tạo muối cacbonat - Hấp thụ CO2 vào thấy có kết tủa, thêm NaOH vào thấy có kết tủa nữa => tạo thành cả muối CaCO3 và Ca(HCO3)2 - Hấp thụ CO2 vào thấy có kết tủa, lọc bỏ kết tủa rồi đun nóng nước lọc lại thấy có kết tủa nữa => tạo thành cả muối CaCO3 và Ca(HCO3)2 - Nếu không có dữ kiện trên thì phải chia trường hợp để giải - Bài toán cho sự tăng giảm khối lượng: khối lượng dung dịch tăng = mhấp thụ - mkết tủa khối lượng dung dịch giảm = mkết tủa - mhấp thụ

ẠY

KÈ

M

Q

U

Bài toán cho trước lượng kết tủa : Xét 2 trường hợp TH1: Chỉ xảy ra phản ứng (1) => kết tủa tính theo CO2 => nkết tủa = nCO2 TH2: Xảy ra cả 2 phản ứng (1) và (2) => kết tủa tạo ra tối đa ở phản ứng (1) và bị hoà tan một phần ở phản ứng (2). => nkết tủa = nCa(OH)2 - (nCO2 – nCa(OH)2) = 2.nCa(OH)2 – nCO2 - Trường hợp 2: Dẫn từ từ CO2 vào dung dịch kiềm.

Nêu hiện tượng xảy ra khi dẫn từ từ khí CO2 vào dung dịch Ca(OH)2 (hoặc hỗn hợp NaOH và Ca(OH)2) tới dư. Có nhận xét gì khi thu được số mol kết tủa nhỏ hơn số mol M2+ Ban đầu CO2 phản ứng với OH- tạo muối trung hòa 2 OH- + CO2 → CO32 − + H2O Nếu CO2 dư sẽ phản ứng với muối trung hòa tạo muối axit CO32− + CO2 + H2O → 2 HCO3− Nếu dung dịch còn CO32− ta có:

D

M 2+

+

n kết tủa

CO32-

 →

MCO3

n CO2

n kết tủa

n CO2

M(OH)2 tác dụng với CO2 M(OH)2 và AOH tác dung với CO2.

Nhận xét: Nếu dẫn CO2 vào dung dịch kiềm thu được số mol kết tủa nhỏ hơn số mol của M2+ ⇒ Có 2 trường hợp: Trường hợp 1: Chỉ xảy ra phản ứng tạo muối trung hòa và OH- còn dư ⇒ n CO2 = n ↓

FF IC IA L

Trường hợp 2: xảy ra cả 2 phản ứng ⇒ n CO2 = n OH − − n ↓ Chú ý: Nếu dẫn CO2 vào dung dịch chứa hỗn hợp 2 bazơ thu được số mol kết tủa bằng số mol M2+ ta có: n ↓ ≤ n CO2 ≤ n OH − − n ↓

D

ẠY

KÈ

M

Q

U

Y

N

H

Ơ

N

O

Bài 1: Tính khối lượng các chất thu được sau phản ứng khi cho a. 4,48 lit CO2 sục vào 5 lit dung dịch Ca(OH)2 0,025M. b. 3,36 lit CO2 sục vào 8 lit dung dịch Ba(OH)2 0,02M. Sau khi sục khí như trên, dung dịch nào sau phản ứng còn có thể hấp thụ khí CO2, SO2 với thể tích tối đa là bao nhiêu? Cho thể tích các khí đo ở đktc.

Hướng dẫn a. mCaCO3 = 5 gam; mCa(HCO3)2 = 12,5 gam b. mBaCO3 = 29,55 gam; mBa(OH)2 = 1,71 gam Thể tích CO2 hấp thụ tối đa khi nOH-/nCO2 = 1 => nCO2 = nOHBài 2: Cho 0,448 lit khí CO2 (đktc) hấp thụ hết vào 100ml dung dịch chứa hỗn hợp NaOH 0,06M và Ba(OH)2 0,12M, thu được m gam kết tủa. Tính m ĐS: 1,97 Bài 3: Sục 4,48 lit CO2 (đktc) vào 3 lit dung dịch A chứa Ca(OH)2 0,02M và NaOH aM thu được 4 gam kết tủa. Tính a.

Hướng dẫn nCaCO3 = 0,04 mol nCa2+ = 0,06 mol => nCO32- = 0,04 mol nCO2 = 0,2 mol => nHCO3- = 0,16 mol nOH- = 2.0,04 + 0,16 = 0,24 mol a = 0,04 Bài 4: Hấp thụ hoàn toàn 2,24 lit khí CO2 (đktc) vào 100ml dung dịch gồm K2CO3 0,2M và KOH x mol/l, sau khi phản ứng xảy ra hoàn toàn thu được dung dịch Y. Cho toàn bộ Y tác dụng với dung dịch BaCl2 dư, thu được 11,82 gam kết tủa. Tính x. ĐS: 1,4 Bài 5: Đốt cháy hoàn toàn m gam FeS2 bằng một lượng O2 vừa đủ, thu được khí X. Hấp thụ hết khí X vào 1 lit dung dịch chứa Ba(OH)2 0,15M và KOH 0,1M thu được dung dịch Y và 21,7 gam kết tủa.

Cho Y vào dung dịch NaOH, thấy xuất hiện thêm kết tủa. Tính m ĐS: 18 Bài 6: Hấp thụ hoàn toàn V lit CO2 (đktc) vào 400ml dung dịch hỗn hợp gồm NaOH 1M và Ca(OH)2 0,5M. Sau khi phản ứng xảy ra hoàn toàn thu được 15 gam kết tủa. Tính V. ĐS: 3,36 lit hoặc 14,56 lit Bài 7: Cho 6,72 lit khí CO2 (đktc) vào 380 ml dd NaOH 1M, thu được dd A. Cho 100 ml dd Ba(OH)2 1M vào dd A được m gam kết tủa. Tính m.

Hướng dẫn nCO2 = 0,3 mol; nOH- = 0,38 mol nCO32- = 0,08; nHCO3- = 0,22 Thêm Ba(OH)2 vào dung dịch A: nOH- = 0,2 mol => nCO3- = 0,2 mol; nHCO3- = 0,02 mol tổng nCO32- = 0,28 mol nBa2+ 0,1 mol => nBaCO3 = 0,1 mol => mkết tủa = 19,7 gam A. 19,7g B. 15,76g C. 59,1g D.55,16g

KÈ

M

Q

U

Y

N

H

Ơ

N

O

FF IC IA L

Bài 8: Cho 20,7 gam hỗn hợp CaCO3 và K2CO3 phản ứng hết với dung dịch HCl dư, thu được khí Y. Sục toàn bộ khí Y từ từ vào dung dịch chỉ chứa 0,18 mol Ba(OH)2 thu được m gam kết tủa. m có giá trị trong khoảng nào?

Hướng dẫn 0,15 mol < nCO2 < 0,207 mol. nBa(OH)2 = 0,18 mol Kết tủa cực đại khi nCO32- = 2nOH- =0,18 mol => nBaCO3 = nBa(OH)2 = 0,18 mol => m = 35,46 gam Kết tủa cực tiểu khi nCO2 = 0,207 mol hoặc nCO2 = 0,15 mol ĐS: 35,46 ≥ m > 29,55 Bài 9: Hấp thụ hoàn toàn 10,8 gam hỗn hợp gồm CO2 và SO2 có tỉ khối hơi so với H2 bằng 27 vào 2 lít dung dịch Ba(OH)2 0,075M được kết tủa và dung dịch Y. Biết khi 2 khí này tạo ra kết tủa hay hòa tan kết tủa đều có hiệu suất phản ứng như nhau. So sánh khối lượng dung dịch Y so với khối lượng dung dịch Ba(OH)2 ban đầu.

Hướng dẫn nhh = 10,8/54 = 0,2 mol nCO2 = nSO2 = 0,1 mol nBa(OH)2 = 0,15 mol => nOH- = 0,3 mol nOH-/nhh = 1,5 => tạo 2 loại muối là muối axit và muối trung hòa nXO32- = 0,1 mol; nHXO3- = 0,1 mol nCO32- = nSO32- = 0,05 mol mkt = 0,05.197 + 0,05.217 = 20,7 gam mdd giảm = 20,7 – 10,8 = 9,9 gam Bài 10: Hỗn hợp X gồm Na, Ca, Na2O, CaO. Hòa tan hết 51,3 gam hỗn hợp X vào nước được 5,6 lít H2 (đktc) và dung dịch kiềm Y, trong đó có 28 gam NaOH. Hấp thụ 17,92 lít SO2 ( đktc) vào dung dịch Y thu được m gam kết tủa. Giá trị của m là.

Hướng dẫn Gọi số mol Na, Ca, Na2O, CaO trong hỗn hợp X lần lượt là x, y, z, t (x, y, z, t > 0) nH2 = 0,25 mol => ½ x + y = 0,25 mol => x + 2y = 0,5 (1) nNaOH = 0,7 mol => x + 2z = 0,7 (2) mhỗn hợp = 23(x + 2z) + 40(y + t) + 16(z + t) = 51,3 (3) nOH- = x + 2y + 2t + 2z (4) (1), (2) => 2z – 2y = 0,2 => y = z - 0,1 => (3) : 23.0,7 + 40(z – 0,1 + t) + 16 (z + t) = 51,3 => z + t = 0,7 => thế vào (4): nOH- = 0,5 + 2.0,7 = 1,9 mol nSO2 = 0,8 mol nOH- /nSO2 = 2,375 => tạo 1 muối SO32nSO32- = nSO2 = 0,8 mol nCa2+ = y + t = z – 0,1 + t = 0,6 nCaSO3 = 0,6 mol => mCaSO3 = 72 gam

D

ẠY

Câu 5: Cho V lít khí CO2 (đktc) hấp thụ hết trong dung dịch chứa 0,2 mol Ba(OH)2 và 0,1 mol NaOH. Sau phản ứng hoàn toàn thu được kết tủa và dung dịch có chứa 21,35 gam muối. Giá trị của V tương ứng là: A. 8,96 lít.

B. 7,84 lít.

C. 6,72 lít.

D. 8,40 lít.

Câu 6: Dung dịch A chứa Ca(OH)2. Cho 0,06 mol CO2 vào A thu được 4m gam kết tủa còn cho 0,08mol CO2 thì thu được 2m gam kết tủa. Giá trị m là A. 4 gam B. 2 gam C. 3 gam D. 1 gam Câu 7: Cho 18,3 gam hỗn hợp X gồm Na và Ba vào nước thu được dung dịch Y và 4,48 lít H2 (đktc).

Xác định thể tích CO2 (đktc) cho vào dung dịch Y để thu được kết tủa cực đại?

A. 2,24 lít ≤ V ≤ 4,48 lít B. 4,48 lít ≤ V ≤ 6,72 lít C. 2,24 lít ≤ V ≤ 6,72 lít D. 1,12 lít ≤ V ≤ 6,72 lít Câu 11: Dẫn 5,6 lít CO2 (đktc) vào bình chứa 200ml dung dịch NaOH nồng độ a M; dung dịch thu được có khả năng tác dụng tối đa 100 ml dung dịch KOH 1M. Giá trị của a là?

Q

U

Y

N

H

Ơ

N

O

FF IC IA L

A. 0,75 B. 1,5 C. 2 D. 2,5 Câu 13: Cho 200 ml dung dịch A chứa hỗn hợp Ba(OH)2 và KOH theo tỷ lệ số mol là 1:1 hấp thụ hết 0,5 mol khí CO2 tạo ra 19,7 gam kết tủa. Nồng độ mol/lít của Ba(OH)2 trong dung dịch A là: A. 0,5M. B. 0,75M. C. 1M. D. Cả A và C đều đúng.

Câu 16: Sục khí CO2 vào 200 ml dung dịch chứa NaOH 1M và Ba(OH)2 0,5M thu được 19,7 gam kết tủa. Hãy cho biết thể tích khí CO2 (đktc) đã sục vào là: A. 2,24 lít.

B. 4,48 lít.

C. 6,72 lít.

D. Cả A và C. Câu 17: Thổi CO2 vào dd chứa 0,02 mol Ba(OH)2. Giá trị khối lượng kết tủa biến thiên trong khoảng nào khi CO2 biến thiên trong khoảng từ 0,005 mol đến 0,024 mol?

A. 0 gam đến 3,94g B. 0,985 gam đến 3,94g C. 0 gam đến 0,985g D. 0,985 gam đến 3,152g Câu 18: Hấp thụ 3,36 lít SO2 (đktc) vào 0,5 lít hỗn hợp gồm NaOH 0,2M và KOH 0,2M. Cô cạn dung dịch sau phản ứng thu được khối lượng muối khan là A. 9,5gam B. 13,5g C. 12,6g D. 18,3g Câu 19: Cho 6,72 lit khí CO2 (đktc) vào 380 ml dd NaOH 1M, thu được dd A. Cho 100 ml dd Ba(OH)2 1M vào dd A được m gam kết tủa. Gía trị m bằng: A. 19,7g B. 15,76g C. 59,1g D.55,16g Câu 25: Hấp thu hết CO2 vào dung dịch NaOH được dung dịch A. Biết rằng cho từ từ dung dịch HCl vào dung dịch A thì phải mất 50ml dd HCl 1M mới thấy bắt đầu có khí thoát ra. Mặt khác cho dd Ba(OH)2 dư vào dung dịch A được 7,88 gam kết tủa. Dung dịch A chứa?

A. Na2CO3 B. NaHCO3 C. NaOH và Na2CO3 D. NaHCO3, Na2CO3 Câu 28: Tỉ khối hơi của X gồm CO2 và SO2 so với N2 bằng 2. Cho 0,112 lít (đktc) X qua 500ml dd Ba(OH)2. Sau thí nghiệm phải dùng 25ml HCl 0,2M để trung hòa Ba(OH)2 thừa. % mol mỗi khí trong hỗn hợp X là?

A. 50 và 50 B. 40 và 60 C. 30 và 70 D. 20 và 80 Câu 29: Cho 5,6 lít hỗn hợp X gồm N2 và CO2 (đktc) đi chậm qua 5 lít dung dịch Ca(OH)2 0,02M để phản ứng xảy ra hoàn toàn thu được 5 gam kết tủa. Tính tỉ khối hơi của hỗn hợp X so với H2.

A. 18,8 B. 1,88 C. 37,6 D. 21 Câu 30: A là hỗn hợp khí gồm SO2 và CO2 có tỷ khối hơi so với H2 là 27. Dẫn a mol hỗn hợp khí A qua bình đựng 1 lít dung dịch NaOH 1,5a M, sau phản ứng làm bay hơi cẩn thận dung dịch thu được m gam muối. Biểu thức liên hệ giữa m và a là A. m = 103,5a .

B. m =105a .

C. m =141a .

D. m =116a .

M

BÀI TẬP VỀ MUỐI CACBONAT VÀ HIDROCACBONAT TÁC DỤNG VỚI AXIT - Nếu nhỏ từ từ dung dịch axit vào dung dịch chứa đồng thời CO32− và HCO3− :

KÈ

Ban đầu H+ sẽ phản ứng với CO32 − trước tạo HCO3− . Nếu H+ dư mới phản ứng với HCO3− tạo CO2.

H + + CO32-  → HCO3Nếu hết CO32 − ta có

ẠY

H + + HCO3-  → CO 2 + H 2 O

D

- Nếu nhỏ từ từ dung dịch chứa đồng thời CO32 − và HCO3− vào dung dịch H+ : thì H+ phản ứng đồng thời với cả 2 ion theo đúng tỉ lệ mol của 2 ion đó tạo CO2 và nước. Hai ion cùng hết hoặc cùng dư. ⇒ Phương pháp giải : Viết một phương trình phản ứng đồng thời của cả 2 ion với H+ theo Giả sử n CO2− : n HCO− = a : b ⇒ a CO32− + b HCO3- + (2a+b) H +  → (a+b) CO 2 + (a +b) H 2 O 3

3

Câu 1: Cốc A đựng 0,3 mol Na2CO3 và 0,2 mol NaHCO3. Cốc B đựng 0,4 mol HCl. Đổ rất từ từ cốc B vào cốc A. Tính số mol CO2 thoát ra là giá trị nào?

Giải + H + CO32-  → HCO3-

3

FF IC IA L

0,3 0,3 0,3 + H + HCO3  → CO 2 + H 2O 0,1 0,5 (dư) 0,1 ⇒ n CO2 = 0,1(mol) Câu 2: Nhỏ từ từ dung dịch chứa 0,1 mol Na2CO3 và 0,15 mol NaHCO3 vào V lít dung dịch HCl 1M, sau phản ứng hoàn toàn, khí CO2 thoát ra có thể tích là 2,8 lít (đktc). Tính giá trị của V .

Giải : 2− + → 5 CO 2 + 5 H 2 O n CO2− : n HCO− = 0,1: 0,15 = 2 : 3 ⇒ 2 CO3 + 3 HCO3 + 7 H  3

D

ẠY

KÈ

M

Q

U

Y

N

H

Ơ

N

O

0,1(dư) 0,15(dư) 0,125 0,125.7 ⇒ n HCl = = 0,175(mol) 5 Câu 3: Cho từ từ 150 ml dung dịch HCl 1M vào 500 ml dung dịch X gồm Na2CO3 và NaHCO3 thì thu được 1,008 lít khí (đktc) và dung dịch Y. Cho dung dịch Y tác dụng với dung dịch Ba(OH)2 dư thì thu được 29,55 gam kết tủa. Tính nồng độ mol của Na2CO3 và NaHCO3 trong dung dịch X. Giải Gọi nồng độ mol của Na2CO3 và NaHCO3 trong dung dịch X lần lượt là x và y (M) nCO32- = 0,5x mol ; nHCO3- = 0,5y mol nH+ 0,15 mol ; nkhí = 0,045 mol H+ + CO32HCO3 → 0,5x 0,5x 0,5x + H 2O H + HCO3  → CO 2 + 0,045 0,045 0,045 nH+ = 0,5x + 0,045 = 0,15 => x = 0,21M nHCO3- dư = 0,5x + 0,5y = 0,045 = 0,06 + 0,5y − OH + HCO3 → CO32- + H 2 O 0,06 + 0,5y 0,06 + 0,5y 2+ 2Ba + CO3 BaCO3  → 0,06 + 0,5y 0,06 + 0,5y nBaCO3 = 0,06 + 0,5y = 0,15 => y = 0,18M Câu 4: Hòa tan hỗn hợp Na2CO3, KHCO3, Ba(HCO3)2 (trong đó số mol Na2CO3 và KHCO3 bằng nhau) vào nước lọc thu được dung dịch X và m gam kết tủa Y. Biết X tác dụng vừa đủ 0,16 mol NaOH hoặc 0,24 mol HCl thì hết khí bay ra .Tính m.

Hướng dẫn Gọi nNa2CO3 = nKHCO3 = x mol; nBa(HCO3)2 = y mol nOH- = 0,16 mol => nHCO3- = 0,16 mol => x + 2y = 0,16 (1) nH+ = 0,24 mol = nHCO3- + 2nCO32=> nCO32- = 0,04 mol => nBaCO3 = nBa2+ = y => nCO32- = x = 0,04 + y (2) Từ (1) và (2) => x = 0,08; y = 0,04 mBaCO3 = 197.0,04 = 7,88 gam Câu 5: Thêm từ từ 100 ml dung dịch H2SO4 1,0M vào 200 ml dd Na2CO3 0,8M thu được dung dịch X và khí CO2. Thêm tiếp dung dịch Ba(OH)2 dư vào dd X thu được bao nhiêu gam kết tủa?

Hướng dẫn nH+ = 0,2 mol; nCO32- = 0,16 mol CO32- + H+ → HCO30,16 0,16 0,16 HCO3 + H+ → CO2 + H2O 0,04 0,04 => dung dịch X có HCO3-: 0,12 mol HCO3- + OH- → CO32- + H2O

Ơ

N

O

FF IC IA L

nBaCO3 = 0,12 mol => mBaCO3 = 23,64 gam nBaSO4 = 0,1 mol => mBaSO4 = 23,3 gam => m kết tủa = 46,94 gam Câu 6: Hòa tan a (g) hỗn hợp Na2CO3; KHCO3 vào H2O được 400ml dung dịch A. Cho từ từ 100ml dung dịch HCl 1,5M vào dung dịch A thu được dung dịch B và 1,008 lít khí (đktc). Cho B + dung dịch Ba(OH)2 dư được 29,55g kết tủa. a) Tính a = ? b) Nếu người ta đổ dung dịch A vào bình đựng 100ml dung dịch HCl 1,5M thì thể tích CO2 thu được ở đktc = ?

Hướng dẫn nH+ = 0,15 mol; nCO2 = 0,045 mol Cho B + dung dịch Ba(OH)2 dư được kết tủa => B có HCO3CO32- + H+ → HCO3x x x + HCO3 + H → CO2 + H2O 0,045 0,045 0,045 nH+ = x + 0,045 = 0,15 => x = 0,105 nNa2CO3 = x = 0,105 mol dd B + Ba(OH)2 HCO3- + OH- → CO32- + H2O 2nBaCO3 = 0,15 mol => nCO3 = 0,15 mol => nHCO3- = 0,15 mol nKHCO3 = 0,15 + 0,045 – 0,105 = 0,09 mol a = 0,105.106 + 0,09.100 = 20,13 gam

D

ẠY

KÈ

M

Q

U

Y

N

H

Câu 7: Hấp thụ hết 8,96 lít CO2 (đktc) vào dung dịch chứa x mol KOH và y mol K2CO3 thu được 400 ml dung dịch X. Lấy 200 ml dung dịch X cho từ từ vào 600 ml dung dịch HCl 0,5M, thu được 5,376 lít khí (đktc). Mặt khác, 100 ml dung dịch X tác dụng với dung dịch Ba(OH)2 dư thu được 39,4 gam kết tủa.

Biết các phản ứng xảy ra hoàn toàn. Tính giá trị của x và y.

Hướng dẫn: nCO2 = 0,4 mol 100 ml dung dịch X tác dụng với dung dịch Ba(OH)2 dư thu được 39,4 gam kết tủa.

HCO3- + OH- → CO32- + H2O Ba2+ + CO32- → BaCO3 2nBaCO3 = 0,2 mol => nCO3 = 0,2 mol

BTNT C trong 400ml dung dịch X: 0,4 + y = 4.0,2 => y = 0,4 200 ml dung dịch X cho từ từ vào 600 ml dung dịch HCl 0,5M, thu được 0,24 mol CO2 CO32- + 2H+ → CO2 + H2O a 2a a + HCO3 + H → CO2 + H2O b b b 0,3 mol 0,24 mol

a = 0,06; b = 0,18

nCO32- : nHCO3- = 1 : 3

trong 400ml dung dịch X: nCO32- = 0,2 mol; nHCO3- = 0,6 mol

dung dịch X có K2CO3: 0,2 mol và KHCO3: 0,6 mol BTNT K: x + 2y = 2.0,2 + 0,6

x = 0,2 Câu 8: Hòa tan m (g) hỗn hợp Na2CO3 và K2CO3 vào 55,44g H2O được 55,44 ml dung dịch (d = 1,0822) Cho từ từ dung dịch HCl 0,1M vào dung dịch trên cho đến khi thoát ra 1,1g khí thì dừng lại, dung dịch thu được cho tác dụng với nước vôi trong dư được 1,5g ↓ . a) Tính m = ? b) Tính C% của mỗi muối trong dung dịch đầu. c) Tính V dung dịch HCl 0,1M đã dùng.

D

ẠY

KÈ

M

Q

U

Y

N

H

Ơ

N

O

FF IC IA L

Hướng dẫn mdung dịch = 55,44.1,0822 = 60,00 gam BTKL: mNa2CO3, K2CO3 = 4,56 gam CO32- + H+ → HCO3HCO3- + H+ → CO2 + H2O nCO2 = 0,025 mol Dung dịch thu được có HCO3- tác dụng với nước vôi trong dư

mCaCO3 = 1,5 gam => nCaCO3 = 0,015 mol

BTNT C: nHCO3- = nCaCO3 = 0,015 mol Gọi nNa2CO3 = x; nK2CO3 = y mol

mhh : 106x + 138y = 4,56

BTNT C: x + y = 0,015 + 0,025

x = 0,03; y = 0,01

C% Na2CO3 = 5,3%

C%K2CO3 = 2,3% nH+ = 0,03 + 0,01 + 0,025 = 0,065 mol => nHCl = 0,065 mol VddHCl = 0,65 lit Câu 9: Có 600ml dung dịch Na2CO3 và NaHCO3. Thêm 5,64 gam hỗn hợp K2CO3 và KHCO3 vào dung dịch trên thì được dung dịch A (giả sử thể tích là không đổi). Chia dung dịch A thành 3 phần bằng nhau: - Cho rất từ từ 100ml dung dịch HCl vào phần thứ nhất, thu được dung dịch B và 448 ml khí thoát ra ở đktc. Thêm nước vôi trong dư vào dung dịch B thấy tạo thành 2,5 gam kết tủa.

- Phần thứ 2 tác dụng vừa đủ với 150 ml dung dịch NaOH 0,1M. - Cho khí HBr dư đi qua phần thứ 3, sau đó cô cạn thì thu được 8,125 gam muối khan. a, Viết ptpư dạng ion thu gọn. b, Tính nồng độ mol các muối trong dung dịch A và của dung dịch HCl đã dùng.

Hướng dẫn Phần 1: CO32- + H+ → HCO3HCO3- + H+ → CO2 + H2O nCO2 = 0,02mol nCaCO3 = 0,025 mol => nHCO3- = 0,025 mol Gọi số mol CO32-, HCO3- trong 1/3 dung dịch A lần lượt là x và y (x, y > 0)

BTNT C: x + y = 0,02 + 0,025 = 0,045 Phần 2: tác dụng vừa đủ với 0,015 mol NaOH HCO3- + OH- → CO32- + H2O

nHCO3- = 0,015 mol => nCO32- = 0,03 mol Phần 3 + HBr dư: CO32- + 2H+ → CO2 + H2O HCO3- + H+ → CO2 + H2O nH+ = 2nCO32- + nHCO3- = 2.0,03 + 0,015 = 0,075 mol => nBr- = 0,075 mol muối thu được có Na+, K+, Br-. m = 8,125 gam => mNa+, K+ = 2,125 gam Trong 1/3 dung dịch A (200ml) có: Na2CO3 (a mol), NaHCO3 (b mol), K2CO3 (c mol), KHCO3 (d mol) nCO32- : a + c = 0,03 (1) Có hệ: nHCO3- : b + d = 0,015 (2) mNa+, K+ = 23.(2a + b) + 39.(2c + d) = 2,125 (3) mK2CO3, KHCO3 = 138c + 100d = 5,64/3 (4) Từ (1),(2) => 2a + 2c + b + d = 0,075 (5) Giải hệ được (5),(3): 2a + b = 0,05; 2c + d = 0,025 (6) Giải hệ (4),(6) được: c = 0,01; d = 0,005

a = 0,02; b = 0,01 => CMNa2CO3 = 0,1M; CMNaHCO3 = 0,05M; CMK2CO3 = 0,05M; CMKHCO3 = 0,025M; nHCl = 0,03 + 0,02 = 0,05 mol => CMHCl = 0,05/0,1 = 0,5M

D

ẠY M

KÈ Y

U

Q H

N Ơ N

FF IC IA L

O

BÀI TOÁN KIM LOẠI TÁC DỤNG VỚI AXIT HNO3 KL (trừ Au, Pt) + HNO3 / H2SO4 đ.nóng → muối + sản phẩm khử + H2O - Phương pháp bảo toàn electron.

ΣnKL.hoá trị = Σnsp khử.số e nhận

Ơ

N

O

FF IC IA L

- Nếu đề bài yêu cầu tính lượng axit phản ứng, áp dụng công thức sau: M + HNO3 → M(NO3)n + sản phẩm khử + H2O nHNO3 = nNO3- tạo muối + nN trong sản phẩm khử = nKL.hoá trị + nN trong sản phẩm khử = nsản phẩm khử.enhận + nN trong sản phẩm khử - Nếu đề bài yêu cầu tính khối lượng muối trong dung dịch, áp dụng công thức sau: mmuối = mkim loại + manion tạo muối mmuối nitrat = mkim loại + Σnsp khử.enhận.62 = mkim loại + ΣnKL.hoá trị.62 Chú ý: sản phẩm khử có thể có NH4NO3, khi đó khối lượng muối thu được bao gồm có NH4NO3 Phản ứng của hỗn hợp kim loại trong đó có Fe - Hỗn hợp kim loại phản ứng., kim loại có tính khử mạnh hơn sẽ ưu tiên phản ứng trước - Khi cho Fe hoặc hỗn hợp kim loại trong đó có Fe và 1 kim loại Mg → Cu, tác dụng với HNO3/H2SO4 đặc nóng: - Nếu axit dư => sản phẩm là muối Fe3+ - Nếu sau phản ứng thu được chất rắn => kim loại dư => có phản ứng kim loại khử Fe3+ 2+ về Fe => sản phẩm là muối Fe2+ - Khi hòa tan hoàn hoàn hỗn hợp kim loại trong đó có Fe bằng dung dịch HNO3 mà thể tích axit cần dùng là nhỏ nhất → sản phẩm là muối Fe2+

D

ẠY

KÈ

M

Q

U

Y

N

H

Bài 1: Hoà tan 8,862 gam hỗn hợp Al, Mg trong 500 ml dung dịch HNO3 loãng thu được dung dịch A và 3,136 lit (đktc) hỗn hợp 2 khí không màu có khối lượng 5,18 gam trong đó có 1 khí bị hoá nâu trong không khí (không có sản phẩm khử khác).

1. Tính % khối lượng mỗi kim loại trong hỗn hợp 2. Cô cạn dung dịch A được bao nhiêu gam muối khan?

3. Tính nồng độ mol/l dung dịch HNO3 đã tham gia phản ứng 4. Hoà tan dung dịch A vào dung dịch NaOH dư, tính khối lượng kết tủa tạo thành Giải: M2 khí = 37 Do NO = 30 => khí thứ 2 là N2O (M = 44) Tìm được nNO = nN2O = 0,07 mol Áp dụng bảo toàn e: tìm được nAl = 0,042 mol; nMg = 0,322 mol %Al = 12,8%; %Mg = 87,2% b) mmuối = 56,602 gam c) CM HNO3 = 1,96M d) mMg(OH)2 = 18,676 gam Bài 2: Cho 18,5 gam hỗn hợp Z gồm Fe và Fe3O4 tác dụng với 200ml dung dịch HNO3 loãng đun nóng, khuấy đều. Sau khi phản ứng xảy ra hoàn toàn thu được 2,24 lit khí NO duy nhất (đktc), dung dịch Z1 và còn lại 1,46 gam kim loại.

1. Viết các phương trình phản ứng xảy ra 2. Tính nồng độ mol của dung dịch HNO3 3. Tính khối lượng muối thu được trong dung dịch Z1.

Giải: Các phương trình phản ứng xảy ra: Fe + 4HNO3 → Fe(NO3)3 + NO + 2H2O 3Fe3O4 + 28HNO3 → 9Fe(NO3)3 + NO + 14H2O 2Fe(NO3)3 + Fe → 3Fe(NO3)2 Đặt x, y là số mol Fe, Fe3O4 phản ứng Có hệ: 56x + 232y = 18,5 – 1,46 2x + y = 0,1.3 + 3y Giải ra được x = 0,18; y = 0,03

D

ẠY

KÈ

M

Q

U

Y

N

H

Ơ

N

O

FF IC IA L

mFe(NO3)2 = (0,18 + 0,03.3).180 = 48,6 g nHNO3 pư = (0,18 + 0,03.3).2 + 0,1 = 0,64 mol CM HNO3 = 0,64/0,2 = 3,2M Bài 3: Hoà tan hoàn toàn 12,42 gam Al bằng dung dịch HNO3 loãng (dư), thu được dung dịch X và 1,344 lít (ở đktc) hỗn hợp khí Y gồm hai khí là N2O và N2. Tỉ khối của hỗn hợp khí Y so với khí H2 là 18. Cô cạn dung dịch X, thu được m gam chất rắn khan. Tính m.

Hướng dẫn nAl = 0,46 mol nY = 0,06 mol, MY = 36 => nN2O = 0,024mol; nN2 = 0,036 mol Giả sử có NH4NO3: x mol (x ≥ 0) BTe: 3.0,46 = 8.0,024 + 10.0,036 + 8x => x mmuối = mAl(NO3)3 + mNH4NO3 = 106,38 gam Bài 4: Cho hỗn hợp 0,14 mol Mg và 0,01 mol MgO phản ứng vừa đủ với dung dịch HNO3 thu được 0,448 lit khí N2 (đktc) và dung dịch X. Tính khối lượng muối trong dung dịch X. Hướng dẫn nMg = 0,14 mol; nMgO = 0,01 mol; nN2 = 0,02 mol Gọi nNH4+ là x mol BT e: 2nMg = 10.nN2 + 8nNH4+ nNH4+ = 0,01 mol Muối trong X gồm: Mg(NO3)2 (0,15 mol) và NH4NO3 (0,01 mol) mmuối = 0,15.148 + 0,01.80 = 23 gam Bài 5: Cho 29 gam hỗn hợp Al, Cu và Ag tác dụng vừa đủ với 950ml dung dịch HNO3 1,5M, thu được dung dịch chứa m gam muối và 5,6 lit hỗn hợp khí X (đktc) gồm NO và N2O. Tỉ khối của X so với H2 là 16,4. Tính m.

Hướng dẫn nHNO3 = 11,425 mol nX = 0,25 mol MX = 32,8 => nNO = 0,2 mol; nN2O = 0,05 mol Giả sử sản phẩm khử có NH4NO3: x mol ( x ≥ 0) Gọi số mol của Al, Cu, Ag lần lượt là a, b, c mol ( a, b, c > 0) BT e: 3a + 2b + c = 3.0,2 + 8.0,05 + 8x = 1 + 8x BTNT N: nHNO3 = 3a + 2b + c + 0,2 + 2.0,05 + 2x nHNO3 = 1 + 8x + 0,3 + 2x = 1,425 x = 0,0125 nNH4NO3 = 0,0125 mol m muối = mKL + mNO3- + mNH4NO3 = 29 + (3a + 2b + 3c).62 + 0,0125.80 = 98,2 gam Bài 6: (Đề thi 2010 - 2011) Cho m gam hỗn hợp X gồm Fe3O4 và Cu vào 500ml dung dịch HNO3 aM được dung dịch Y; 4,48 lit hỗn hợp khí Z gồm NO và NO2, dZ/H2 = 19. và 6 gam một kim loại không tan.

Cho NaOH dư vào dung dịch Y, lọc tách kết tủa và nung trong không khí đến khối lượng không đổi được 80 gam chất rắn T. Biết các phản ứng xảy ra hoàn toàn. a. Viết các phương trình phản ứng b. Tính a và % khối lượng các chất trong X. Hướng dẫn nNO = nNO2 = 0,1 mol kim loại ko tan là Cu => mCu dư = 6 gam Gọi nFe3O4 = x; nCu pư = y mol BTe: 2y = 2x + 0,1.3 + 0,1.1 => y – x = 0,2 Dung dịch Y có Fe(NO3)2 (3x mol) và Cu(NO3)2 (y mol) ddY + NaOH dư → kết tủa Fe(OH)2, Cu(OH)2 → rắn T: Fe2O3, CuO mT = 160.3x/2 + 80y = 80 => 3x + y = 1 Giải ra được: x = 0,2; y = 0,4 nHNO3 = 2.3x + 2y + 0,1 + 0,1 = 2,2 mol

D

ẠY

KÈ

M

Q

U

Y

N

H

Ơ

N

O

FF IC IA L

a = 2,2/0,5 = 4,4M mFe3O4 = 232.0,2 = 46,4 gam mCu = 64.0,4 + 6 = 31,6 gam %Fe3O4 = 59,5%; %Cu = 40,5% Bài 7: Cho V lit khí CO qua ống sứ đựng 5,8 gam oxit sắt FexOy nóng đỏ một thời gian thì thu được hỗn hợp khí A và chất rắn B. Cho B tác dụng hết với axit HNO3 loãng thu được dung dịch C và 0,784 lit khí NO. Cô cạn dung dịch C thì thu được 18,15 gam một muối sắt (III) khan. Nếu hoà tan B bằng axit HCl dư thì thấy thoát ra 0,672 lit khí. Các khí đo ở đktc.

1. Xác định CT oxit sắt 2. Tính % theo khối lượng các chất trong B Giải: a) số mol Fe trong FexOy = số mol Fe trong Fe(NO3)3 = 0,075 mol 5,8 − 0,075.56 Fe 0,075 3 số mol oxi trong FexOy = = 0,1 => = = 16 O 0,1 4 CT oxit là Fe3O4 b) B có thể chứa Fe, FeO (a mol) và Fe3O4 dư (b mol) 3Fe3O4 + 28HNO3 → 9Fe(NO3)3 + NO + 14H2O 3FeO + 10HNO3 → 3Fe(NO3)3 + NO + 5H2O Fe + 4HNO3 → Fe(NO3)3 + NO + 2H2O Hoà tan B bằng dung dịch HCl nFe dư(B) = nH2 = 0,03 mol nFe = 0,03 + a + 3b = 0,075 BTe: 3.0,03 + a + b = 3.0,035 Giải ra được: a = 0; b = 0,015 => %mFe = 32,56%; %Fe3O4 = 67,44%.

Bài 8: Hòa tan 22 gam hỗn hợp X gồm Fe, FeCO3, Fe3O4 vào 0,5 lit dung dịch HNO3 2M thì thu được dung dịch Y (không có NH4NO3) và hỗn hợp khí Z gồm CO2 và NO. Lượng HNO3 dư trong Y tác dụng vừa đủ với 13,44 gam NaHCO3. Cho hỗn hợp Z vào bình kín có dung tích không đổi 8,96 lit chứa O2 và N2 tỉ lệ thể tích 1:4 ở 00C và áp suất 0,375 atm. Sau đó giữ bình ở nhiệt độ 00C thì trong bình không còn O2 và áp suất cuối cùng là 0,6 atm. Tính phần trăm khối lượng của Fe3O4 trong hỗn hợp X. Hướng dẫn nHNO3 = 1 mol 22 gam X {Fe, FeCO3, Fe3O4} + 1 mol HNO3 → ddY + khí Z {NO, CO2} Gọi nFe = x mol; nFeCO3 = y mol; nFe3O4 = z mol; nNO = t mol nCO2 = nFeCO3 = y mol mX = 56x + 116y + 232z = 22 (1) BTe: 3x + y + z = 3nNO => nNO = (3x + y + z)/3 Y {Fe3+, NO3-, H+} + vừa đủ 13,44 gam NaHCO3 : 0,16 mol H+ + HCO3- → CO2 + H2O nHNO3 dư = 0,16 mol nHNO3 pư = 1 – 0,16 = 0,84 mol nN2,O2 = 0,15 mol => nO2 = 0,03 mol NO + ½ O2 → NO2 nkhí sau = 0,24 mol nsau = nNO, CO2 + nN2,O2 – nO2 = nCO2,NO + 0,15 – 0,03 = 0,24 nNO + nCO2 = 0,12 mol => (3x + y + z)/3 + y = 0,12 (2) BTNT N: nHNO3 pư = 3.nFe + 3.nFeCO3 + 9.nFe3O4 + nNO = 3x + 3y + 9z + 0,12 – y = 0,84 (3) Giải hệ (1),(2),(3) được: x = 0,02; y = 0,06; z = 0,06 mFe3O4 = 232z = 13,92 gam %Fe3O4 = 63,27% Bài 9: Hòa tan hoàn toàn 25,68 gam hỗn hợp gồm Fe, Al và Mg có số mol bằng nhau trong dung dịch HNO3 loãng (dư), thu được dung dịch X chứa 150,72 gam muối và hỗn hợp khí A

D

ẠY

KÈ

M

Q

U

Y

N

H

Ơ

N

O

FF IC IA L

gồm N2, N2O, NO, và NO2. Trong A, phần trăm số mol N2 bằng phần trăm số mol NO2. Biết tỉ khối của A so với H2 bằng 18,5. Tính số mol HNO3 đã tham gia phản ứng.

Hướng dẫn nFe = nAl = nMg = 0,24 mol mmuối = 150,72 gam => có NH4NO3: 0,075 mol phần trăm số mol N2 bằng phần trăm số mol NO2 => nN2 = nNO2 = x mol MA = 37 => nN2O = nNO = y mol BTe : 0,24.3 + 0,24.2 + 0,24.2 = 0,075.8 + 10x + x + 8y + 3y

x + y = 0,12

nHNO3 = 0,24.3 + 0,24.2 + 0,24.2 + 0,075.2 + 2x + x + 2y + y = 2,43 mol Bài 10: 1) Cho hỗn hợp gồm a mol FeS2 và b mol Cu2S tác dụng vừa đủ với dung dịch HNO3 thì thu được dung dịch A (chỉ chứa 2 muối sunfat) và 26,88 lít hỗn hợp khí Y gồm NO2 và NO ở điều kiện tiêu chuẩn (không còn sản phẩm khử nào khác), tỉ khối của Y so với H2 là 19. Cho dung dịch A tác dụng với Ba(OH)2 dư thì thu được kết tủa E. Nung E đến khối lượng không đổi thì thu được m gam chất rắn. a. Tính % theo thể tích các khí. b. Tính giá trị m.

Giải: Fe+2S-12 → Fe+3 + 2S+6 + 15e a a 2a 15a Cu+12S-2 → 2Cu+2 + S+6 + 10e b 2b b 10b nY = 1,2 mol; MY = 38 => nNO = nNO2 = 0,6 mol => bảo toàn e: 15a + 10b = 0,6.3 + 0,6 (1) Dung dịch A chỉ chứa muối sunfat Fe2(SO4)3 và CuSO4 => bảo toàn điện tích: 3a + 2.2b = 2(2a + b) => a = 2b (2) Từ (1) và (2) => a = 0,12; b = 0,06 dd A + Ba(OH)2 dư → kết tủa gồm: BaSO4 (2a + b mol), Fe(OH)3 (a mol), Cu(OH)2 (2b mol) Nung kết tủa thu được chất rắn gồm: BaSO4 (2a + b mol), Fe2O3 (a/2 mol), CuO (2b mol). m = 233.(2a + b) + 160.a/2 + 80.2b = 89,1 gam.

Bài 11: Hòa tan hoàn toàn một lượng hỗn hợp A gồm Fe3O4 và FeS2 trong 25 gam dung dịch HNO3 tạo khí duy nhất màu nâu đỏ có thể tích 1,6128 lít (đktc). Dung dịch thu được cho tác dụng vừa đủ với 200 ml dung dịch NaOH 1M, lọc kết tủa đem nung đến khối lượng không đổi, được 3,2 gam chất rắn. Tính khối lượng các chất trong A và nồng độ % của dung dịch HNO3 (giả thiết HNO3 không bị mất do bay hơi trong quá trình phản ứng).

Giải x mol Fe3O4 + HNO3 → Fe3+ + NO2 + SO42- + ... y mol FeS2 0,072 mol nOH- = 0,2 mol Fe3+ + 3OH- → Fe(OH)3 → Fe2O3 0,04 0,12 ← 0,02 mol + H + OH → H2O 0,08 0,08 Bảo toàn e: x + y + 2.7.y = 0,072 Bảo toàn Fe: 3x + y = 0,04 Giải được : x = 0,012 ; y = 0,004 mFe3O4 = 232.0,012 = 2,784 gam; mFeS2 = 120.0,004 = 0,48 gam 0,012 mol Fe3O4 0,004 mol FeS2 + HNO3 → Fe3+ + NO2 + SO42- + NO3- + H+ + H2O 0,04 0,072 0,008 ?

0,08 Dung dịch thu được có: Fe3+ (0,04 mol), H+ (0,08 mol), SO42- (0,008 mol) và NO3Bảo toàn điện tích: nNO3- = 3.0,04 + 0,08 – 2.0,008 = 0,184 mol

D

ẠY

KÈ

M

Q

U

Y

N

H

Ơ

N

O

FF IC IA L

Bảo toàn nguyên tố N: nHNO3 = nNO3- dư + nNO = 0,184 + 0,072 = 0,256 mol 0,256.63 .100% = 64,512% C%HNO3 = 25 Bài 12: Cho 3,9 gam hỗn hợp M gồm hai kim loại X, Y có hoá trị không đổi lần lượt là II và III vào dung dịch H2SO4 loãng (dư), sau khi các phản ứng xảy ra hoàn toàn thu được dung dịch A và 4,48 lít khí H2 (đktc). a) Tính khối lượng muối trong A. b) Cho 3,9 gam hỗn hợp M tác dụng vừa đủ với V lít dung dịch HNO3 1M, sau phản ứng thu được 0,84 lít khí B duy nhất (đktc) và dung dịch C. Cô cạn cẩn thận dung dịch C được 29,7 gam muối khan. Tìm công thức phân tử của B và tính giá trị của V? Hướng dẫn a/ nH2 = 0,2 mol => nH2SO4 = 0,2 mol BTKL: mmuối = 3,9 + 0,2.96 = 23,1 gam b/ nB = 0,0375 mol. mmuối = 29,7 gam nSO42- = 0,2 mol => BTe: số mol elec kim loại nhường = 0,2.2 = 0,4 mol nNO3- tạo muối với kim loại = 0,4 mol mmuối = 3,9 + 0,4.62 = 28,7 gam < 29,7 Trong muối có NH4NO3: 1 gam => nNH4NO3 = 0,0125 mol BT e: nB.enhận + nNH4NO3.8 = ne KL nhường 0,0375.e nhận + 0,0125.8 = 0,4 enhận = 8 khí B là N2O BTNT N: nHNO3 = nNO3- tạo muối + 2.nN2O + 2nNH4NO3 = 0,4 + 2.0,0375 + 2.0,0125 = 0,5 mol VHNO3 = 0,5 lit Bài 13: Khi hoà tan cùng một lượng kim loại R vào dung dịch HNO3 đặc, nóng và vào dung dịch H2SO4 loãng thì thể tích khí NO2 thu được gấp 3 lần thể tích khí H2 ở cùng điều kiện nhiệt độ, áp suất. Khối lượng muối sunfat thu được bằng 62,81% khối lượng muối nitrat tạo thành.

1. Tính nguyên tử khối của R 2. Mặt khác, khi nung cùng một lượng kim loại R như trên cần thể tích O2 bằng 22,22% thể tích NO2 nói trên (cùng điều kiện) và thu được chất rắn A là một oxit của R. Hoà tan 20,88 gam A vào dung dịch HNO3 (lấy dư 25% so với lượng cần thiết), thu được 0,672 lit (đktc) khí B là một oxit của nitơ. Tính khối lượng HNO3 nguyên chất đã lấy để hoà tan A. Giải: a) 1 mol R → x mol H2 => ne trao đổi = 2x 1 mol R → 3x mol NO2 => ne trao đổi = 3x => R có 2 hoá trị là 2 và 3 => muối RSO4 và muối R(NO3)3 R + 96 = 62,81%(R + 186) => R = 56 (Fe) b) 1 mol Fe → 3 mol NO2 => nO2 = 0,2222.3 = 0,6666 mol => nO = 0,6666.2 = 1,3332 n 1 3 => Fe = = => CT oxit: Fe3O4 nO 1,3332 4 nFe3O4 = 0,09 mol => ne nhường = 0,09 mol nB = 0,03 mol => 1 nguyên tử N nhận 3e => CT B: NO 3Fe3O4 + 28HNO3 → 9Fe(NO3)3 + NO + 14H2O BT e: nHNO3 = 3nFe3O4.3 + nNO = 3.0,09.3 + 0,03 = 0,84 Hoặc: nHNO3 = 28/3.0,09 = 0,84 mol => mHNO3 = 0,84.63.125% = 66,15 gam Bài 14: Cho hỗn hợp A gồm kim loại R (hoá trị I) và kim loại X (hoá trị II). Hoà tan 3 gam A vào dung dịch có chứa HNO3 và H2SO4 thu được 2,94 gam hỗn hợp B gồm NO2 và khí D, có thể tích bằng 1,344 lit (đktc) 1. Tính khối lượng muối khan thu được 2. Nếu tỉ lệ NO2/D thay đổi thì khối lượng muối thay đổi trong khoảng nào?

3. Nếu cho cùng lượng khí clo lần lượt tác dụng hoàn toàn với kim loại R và X thì khối lượng kim loại R đã phản ứng gấp 3,375 lần khối lượng của kim loại X; khối lượng muối clorua của R gấp

D

ẠY

KÈ

M

Q

U

Y

N

H

Ơ

N

O

FF IC IA L

2,126 lần khối lượng muối clorua X tạo thành. Tính thành phần % về khối lượng của các kim loại trong hỗn hợp A. Giải: a) nkhí = 0,06 mol, mkhí = 2,94 gam => M khí = 49 MNO2 = 46 < 49 => MD > 49 => D là SO2 Tính được : nNO2 = 0,05 mol ; nSO2 = 0,01 mol M + 2nHNO3 → M(NO3)n + nNO2 + nH2O 2M + 2nH2SO4 → M2(SO4)n + nSO2 + 2nH2O nNO3- = nNO2 = 0,05 mol nSO42- = nSO2 = 0,01 mol khối lượng muối = mKL + manion = 3 + 0,05.62 + 0,01.96 = 7,06 g b) Nếu tỉ lệ NO2/D thay đổi BT e: ne KL nhường = 0,05.1 + 0,01.2 = 0,07 mol ne nhận = 0,07 mol Nếu nNO2 = x mol => nSO2 = (0,07 – x)/2 mmuối = mKL + nNO3-.62 + nSO42-.96 = mKL + nNO2.62 + nSO2.96 = mKL + nNO2.62 + ((0,07 – nNO2)/2).96 = 3 + 62x + (0,035 – ½ x) 96 = 6,36 + 14x 0 < nNO2 < 0,07 => 6,36 < mmuối < 7,34 c) 2R + Cl2 → 2RCl X + Cl2 → XCl2 giả sử lấy 1 mol Cl2: => 2R = 3,375X 2(R + 35,5) = 2,126 (X + 71) Giải ra được: X = 64 (Cu); R = 108 (Ag) Gọi nAg = a mol; nCu = b mol nNO2 = 0,05 mol ; nSO2 = 0,01 mol => ne trao đổi = 0,05 + 0,01.2 = 0,07 mol a + 2b = 0,07 mhh = 108a + 64b = 3 Giải ra được: a = 0,01; b = 0,03 => %Ag = 36%; %Cu = 64% Bài 15: Hoà tan hoàn toàn hỗn hợp A gồm Mg và Cu vào một lượng vừa đủ dung dịch H2SO4 70% (đặc, đun nóng), thu được 1,12 lit khí SO2 (đo ở đktc) và dung dịch B. Cho dung dịch B tác dụng với NaOH dư được kết tủa C; nung C đến khối lượng không đổi, được hỗn hợp chất rắn E. Cho E tác dụng với lượng dư H2 (nung nóng) thu được 2,72 gam hỗn hợp chất rắn F. Tính số gam Mg, Cu có trong hỗn hợp A. Cho thêm 6,8 gam nước vào dung dịch B được dung dịch B’;. Tính nồng độ % các chất trong B’ (xem như lượng nước bay hơi không đáng kể) Giải: Viết các phương trình phản ứng của Mg (x mol) và Cu (y mol) với dung dịch H2SO4; MgSO4, CuSO4 với dung dịch NaOH; nhiệt phân Cu(OH)2 và Mg(OH)2.

Lưu ý, MgO không tác dụng với H2.

Chất rắn F là hỗn hợp Cu và MgO có khối lượng 2,72 gam nSO2 = 0,05 mol = x + y mhhF = 40x + 64y = 2,72 Giải ra được: x = 0,02; y = 0,03. => mMg = 0,48g ; mCu = 1,92g. nH2SO4 = 2(x + y) = 0,1 mol => mH2SO4 = 9,8 gam Khối lượng dung dịch H2SO4 70% đã dùng: 14 gam Dung dịch B’ gồm: MgSO4, CuSO4. => mB’ = (14 + 0,48 + 1,92 + 6,8) – 3,2 = 20 gam 0,02.120 C%(MgSO4) = .100% = 12%; C%(CuSO4) = 24%; 20

Bài 16: Hoà tan hoàn toàn hỗn hợp 3 kim loại Zn, Cu, Ag và 500 ml dung dịch HNO3 a mol/l, thu được 1,344 lit khí A duy nhất (đktc) hoá nâu trong không khí và dung dịch B.

D

ẠY

KÈ

M

Q

U

Y

N

H

Ơ

N

O

FF IC IA L

1. Lấy 1/2 dung dịch B cho tác dụng với dung dịch NaCl dư thu được 2,1525 gam kết tủa và dung dịch C. Cho dung dịch C tác dụng với NaOH đến dư được kết tủa D. Nung D ở nhiệt độ cao đến khối lượng không đổi được 1,8 gam chất rắn.

Tính số gam mỗi kim loại trong hỗn hợp ban đầu.

2. Nếu cho m gam bột Cu vào 1/2 dung dịch B khuấy đều cho phản ứng hoàn toàn thu được 0,168 lit khí (đktc), 1,99 gam chất rắn không tan và dung dịch E. Tính m, a. Tính nồng độ mỗi loại ion trong dung dịch E. Biết thể tích dung dịch coi như không đổi.

Giải: 1. Lưu ý: Zn(OH)2 tan trong NaOH dư nNO = 0,06 mol B {Zn(NO3)2, Cu(NO3)2, AgNO3 và HNO3 dư} + NaCl → kết tủa AgCl và dung dịch C Kết tủa là AgCl: 0,015 mol => nAg ban đầu = 0,03 mol Dung dịch C {Zn2+, Cu2+, Na+, H+} + NaOH dư → kết tủa: Cu(OH)2 → CuO: 1,8 gam nCuO = 0,0225 mol => nCu ban đầu = 0,045 mol BT e: nZn.2 + 0,03 + 0,045.2 = 0,06.3 nZn = 0,03 mAg = 3,24g; mCu = 2,88g; mZn = 1,95 g 2. Các phương trình phản ứng: 3Cu + 8HNO3 dư → 3Cu(NO3)2 + 2NO↑ + 2H2O (9) (10) Cu + 2AgNO3 → Cu(NO3)2 + 2Ag↓ 3 3 0,168 nCu(9) = nNO = . = 0,01125 mol 2 2 22,4 3,24 mAg (1/2 ddA) = = 1,62 < 1,99 g chất rắn => Cu dư 2 1 1 0,03 nCu(10) = nAg = . = 0,0075 mol 2 2 2 Chất rắn thu được có 0,015 mol Ag (1,62 gam) => mCu dư = 1,99 – 1,62 = 0,37 gam Do đó: m = 64(0,01125 + 0,0075) + 0,37 = 1,57 gam Số mol axit phản ứng: nHNO3 = 2nZn + 2nCu + nAg + nNO + nHNO3 dư = 2.0,03 + 2.0,045 + 0,03 + 0,06 + 2.4.0,0075 = 0,3 mol 8 8 4 0,168 hoặc: nHNO3 = nZn + nCu + nAg + 2.4. = 0,3 mol 3 3 3 22,4 0,3 Nồng độ dung dịch HNO3: a = = 0,6 mol/l.

0,5 Trong E có: Zn2+ (0,015 mol); Cu2+ (0,015 + 0,01125 + 0,015 = 0,04125 mol); NO3Thể tích dung dịch E: 250 ml CM (Zn2+) = 0,015/0,025 = 0,06M 1 .0,045 + 0,01125 + 0,075 1 A) + n 2 + (9) + n 2 + (10) n 2+ ( Cu Cu Cu 2 CM (Cu2+) = = 2 = 0,165M 1 1 VB .0,5 2 2 CM (NO3-) = 2(0,165 + 0,06) = 0,45M

BÀI TOÁN KIM LOẠI TÁC DỤNG VỚI HỖN HỢP AXIT HOẶC TÁC DỤNG VỚI DUNG DỊCH MUỐI CÓ GỐC NO3- VÀ H+ - Kim loại tác dụng với hỗn hợp axit HCl, H2SO4 loãng, HNO3 → viết phương trình phản ứng dưới dạng ion thu gọn và xác định chất phản ứng hết.

VD: 3Cu + 8H+ + 2NO3- → 3Cu2+ + 2NO + 4H2O - Các kim loại tác dụng với ion NO3– trong môi trường axit H+ xem như tác dụng với HNO3

D

ẠY

KÈ

M

Q

U

Y

N

H

Ơ

N

O

FF IC IA L

Cho 0,3 mol bột Cu và 0,6 mol Fe(NO3)2 vào dung dịch chứa 0,9 mol H2SO4 (loãng).

Bài 1: Sau khi phản ứng hoàn toàn, thu được V lit khí NO (sản phẩm khử duy nhất, ở đktc). Tính V. Hướng dẫn PT: 3Cu + 8H+ + 2NO3- → 3Cu2+ + 2NO + 4H2O 3Fe2+ + 4H+ + NO3- → 3Fe3+ + NO + 2H2O ĐS: 8,96 lit Bài 2: Thể tích dung dịch HNO3 1M (loãng) ít nhất cần dùng để hoà tan hoàn toàn 18 gam hỗn hợp gồm Fe và Cu trộn theo tỉ lệ mol 1 : 1 là (biết phản ứng tạo chất khử duy nhất là NO): Hướng dẫn nFe = nCu = 18/(56 + 64) = 0,15 mol PT: Fe + 4H+ + NO3- → Fe3+ + NO + 2H2O 3Cu + 8H+ + 2NO3- → 3Cu2+ + 2NO + 4H2O Cu + 2Fe3+ → 2Fe2+ + Cu2+ Khi lượng HNO3 là ít nhất => Fe tạo muối Fe2+ ĐS: 0,8 l it Bài 3: Cho 6,72 gam Fe vào 400ml dung dịch HNO3 1M, đến khi phản ứng xảy ra hoàn toàn, thu được khí NO (sản phẩm khử duy nhất) và dung dịch X. X có thể hoà tan tối đa m gam Cu. Tính m.

Hướng dẫn Fe + 4HNO3 → Fe(NO3)3 + NO + 2H2O 0,12 0,4 0,1 0,1 hết Fe + 2Fe(NO3)3 → 3Fe(NO3)2 0,02 0,04 0,06 Dung dịch X có: 0,06 mol Fe(NO3)3 và 0,06 mol Fe(NO3)2 X + Cu Cu + 2Fe3+ → 2Fe2+ + Cu2+ 0,06 nCu = 0,03 mol => mCu = 1,92 gam Bài 4: Hoà tan hoàn toàn 0,1 mol FeS2 trong 200ml dung dịch HNO3 4M, sản phẩm thu được gồm dung dịch X và một chất khí thoát ra. Dung dịch X có thể hoà tan tối đa m gam Cu. Biết trong các quá trình trên, sản phẩm khử duy nhất của N+5 đều là NO. Tính m. ĐS: 12,8 Bài 5: Đun nóng m gam hỗn hợp Cu và Fe có tỉ lệ khối lượng 7 : 3 với một lượng dd HNO3.

Khi các phản ứng kết thúc, thu được 0,75m gam chất rắn, dung dịch X và 5,6 lit hỗn hợp khí (đktc) gồm NO và NO2 (không có sản phẩm khử khác của N+5). Biết lượng HNO3 phản ứng là 44,1 gam. Giá trị của m là: ĐS: 50,4 Bài 6: Cho m gam bột Fe vào 800 ml dung dịch hỗn hợp gồm Cu(NO3)2 0,2M và H2SO4 0,25M. Sau khi các phản ứng xảy ra hoàn toàn, thu được 0,6m gam hỗn hợp bột kim loại và V lít khí NO (sản phẩm khử duy nhất, ở đktc). Tính giá trị của m và V. Hướng dẫn nCu2+ = 0,16 mol; nNO3- = 0,32 mol; nH+ = 0,4 mol sau phản ứng còn dư kim loại => tạo muối Fe2+ 3Fe + 8H+ + 2NO3- → 3Fe2+ + 2NO + 4H2O 0,4 0,32

M

Q

U

Y

N

H

Ơ

N

O

FF IC IA L

0,15 Sau phản ứng thu được hỗn hợp bột kim loại => có cả Fe, Cu => xảy ra phản ứng: Fe + Cu2+ → Fe2+ + Cu Fe dư => Cu2+ hết 0,16 mol => mKL = m – 56(0,15 + 0,16) + 64.0,16 = 0,6m => m = ĐS: m = 17,8 g; V = 2,24 lit Cho hỗn hợp gồm 1,12g Fe và 1,92g Cu vào 400ml dung dịch chứa hỗn hợp H2SO4 Bài 7: 0,5M và NaNO3 0,2M. Sau khi các phản ứng xảy ra hoàn toàn, thu được dd X và khí NO (sản phẩm khử duy nhất). Cho V ml dung dịch NaOH 1M vào dd X thì lượng kết tủa thu được là lớn nhất. Tính giá trị tối thiểu của V. ĐS: 360 ml Bài 8: Cho 0,87 gam hỗn hợp gồm Fe, Cu và Al vào bình đựng 300ml dung dịch H2SO4 0,1M. Sau khi các phản ứng xảy ra hoàn toàn, thu được 0,32 gam chất rắn và có 448 ml khí (đktc) thoát ra. Thêm tiếp vào bình 0,425 gam NaNO3, khi các phản ứng kết thúc thì thể tích khí NO (đktc, sản phẩm khử duy nhất) tạo thành và khối lượng muối trong dung dịch là bao nhiêu? ĐS: 0,112 lit và 3,865g Bài 9: 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 lit khí NO (sản phẩm khử duy nhất, ở đktc), dung dịch Y và còn lại 2,4 gam kim loại. Cô cạn dd Y thu được m gam muối khan. Tính m. ĐS: 151,5 Bài 10: Cho m gam Fe vào bình chứa dung dịch gồm H2SO4 và HNO3, thu được dung dịch X và 1,12 lit khí NO. Thêm tiếp dung dịch H2SO4 dư vào bình thu được 0,448 lit khí NO và dung dịch Y. Biết trong cả hai trường hợp, NO là sản phẩm khử duy nhất, đo ở điều kiện tiêu chuẩn.

Dung dịch Y hòa tan vừa hết 2,08 gam Cu (không tạo thành sản phẩm khử của N+5). Biết các phản ứng đều xảy ra hoàn toàn. Tính m.

Hướng dẫn nNO (1) = 0,05 mol; nNO (2) = 0,02 mol; nCu = 0,0325 mol Gọi nFe = x mol Thêm tiếp dung dịch H2SO4 dư vào bình thu được 0,448 lit khí NO => trong dung dịch có Fe2+ Dung dịch Y hòa tan vừa hết 2,08 gam Cu (không tạo thành sản phẩm khử của N+5) => Cu không bị hòa tan bởi H+ và NO3- => dung dịch Y ko có NO3- => Cu bị hòa tan bởi Fe3+ BT e : 2x + 2.0,0325 = 3.(0,05 + 0,02) x = 0,0725 mFe = 0,0725.56 = 4,06 gam

D

ẠY

KÈ

Bài 11: Cho 8,16 gam hỗn hợp X gồm Fe, FeO, Fe3O4 và Fe2O3 phản ứng hết với dung dịch HNO3 loãng (dung dịch Y), thu được 1,344 lít NO (đktc) và dung dịch Z. Dung dịch Z hòa tan tối đa 5,04 gam Fe, sinh ra khí NO. Biết trong các phản ứng, NO là sản phẩm khử duy nhất của N+5. Tính số mol HNO3 có trong Y. Giải: nNO = 0,06 mol 8,16 gam X: Fe, FeO, Fe3O4,Fe2O3 + Y: HNO3 → 0,06 mol NO + dung dịch Z. Giả sử trong hỗn hợp X có nFe = x, nO = y mhhX = 56x + 16y = 8,16 BTe: 3x – 2y = 3.0,06 Giải ra được: x = 0,12; y = 0,09 Dung dịch Z hòa tan tối đa 5,04 gam Fe sinh ra NO nFe = 0,09 mol PT: 3Fe + 8H+ + 2NO3- → 3Fe2+ + 2NO + 4H2O (1) 2Fe3+ + Fe → 3Fe2+ (2) 0,12 mol nFe(2) = 0,06 => nFe(1) = 0,03

Q

U

Y

N

H

Ơ

N

O

FF IC IA L

nNO (1) = 0,02 mol nFe2+ trong Z = 0,12 + 0,09 = 0,21 mol BTNT N: nHNO3 (Y) = 2.0,21 + 0,06 + 0,02 = 0,5 mol Bài 12: Cho 23,52 gam hỗn hợp 3 kim loại Mg, Fe, Cu vào 200ml dung dịch HNO3 3,4M khuấy đều thấy thoát ra một khí duy nhất hơi nặng hơn không khí, trong dung dịch còn dư một kim loại chưa tan hết. Đổ tiếp từ từ dung dịch H2SO4 5M vào, chất khí trên lại thoát ra cho đến khi kim loại vừa tan hết thì mất đúng 44 ml dung dịch, thu được dung dịch A. Lấy 1/2 dung dịch A, cho dung dịch NaOH đến dư vào, lọc kết tủa, rửa rồi nung ngoài không khí đến khối lượng không đổi thu được chất rắn B nặng 15,6 gam.

1.

Tính % khối lượng mỗi kim loại trong hỗn hợp 2.

Tính nồng độ các ion (trừ H+, OH-) trong dung dịch A. Giải: a) Gọi x, y, z là số mol Mg, Fe, Cu trong hỗn hợp , ta có: mhh = 24x + 56y + 64z = 23,52 ↔ 3x + 7y + 8z = 2,94 (1) kim loại còn dư là Cu Có các phản ứng: Mg → Mg2+ + 2e N+5 + 3e → N+2 3+ Fe → Fe + 3e Cu + Fe+3 → Cu2+ + Fe2+ Cu → Cu2+ + 2e 3M + 8H+ + 2NO3- → 3M2+ + 2NO + 4H2O => H+ hết => nNO = 1/4.nH+ = 1/4.0,2.0,34 = 0,17 mol phản ứng hoà tan Cu dư: 3Cu + 8H+ + 2NO3- → 3Cu2+ + 2NO + 4H2O nCu dư = 0,165 mol (tính theo axit H2SO4) Bảo toàn e: 2(x + y + z – 0,165) = 0,17.3 x + y + z = 0,42 (2) Từ khối lượng các oxit MgO, Fe2O3, CuO có phương trình: 1 (40x + 160.y/2 + 80z) = 15,6 (3) 2 Giải hệ (1), (2), (3) được : x = 0,06 ; y = 0,12 ; z = 0,24 %Mg = 6,12% ; %Fe = 28,57% ; %Cu = 65,31%. b) Nồng độ các ion : [Mg2+] = 0,246M ; [Fe2+] = 0,492M ; [Cu2+] = 0,984M [SO42-] = 0,9M; [NO3-] = 1,64M

D

ẠY

KÈ

M

Bài 13: Cho 7,02 gam hỗn hợp gồm Al, Fe và Cu vào dung dịch HCl dư (đựng trong bình A) thấy còn lại chất rắn B và phần khí. Cho toàn bộ sản phẩm khí qua ống sứ đựng CuO nung nóng thấy khối lượng ống đựng CuO giảm 2,72g. Thêm vào bình A một lượng dư một muối của Na, đun nhẹ thu được 0,896 lít khí không màu hóa nâu trong không khí. a) Tính % khối lượng các chất có trong hỗn hợp b) Tính lượng muối natri tối thiểu phải dùng để hòa tan chất rắn B (Chú ý trong A gồm cả phần rắn và dung dịch) Giải: 2Al + 6HCl → 2AlCl3 + 3H2 Fe + 2HCl → FeCl2 + H2 Chất rắn là Cu, khí là H2 H2 + CuO → Cu + H2O 2,72 nH2 = nO = = 0,17 mol 16 Bình A có AlCl3, FeCl2, HCl dư và chất rắn Cu Thêm vào bình A một lượng dư một muối của Na, đun nhẹ thu được 0,896 lít khí không màu hóa nâu trong không khí => muối của natri là muối nitrat 3Cu + 8H+ + 2NO3- → 3Cu2+ + 2NO + 4H2O

D

ẠY

KÈ

M

Q

U

Y

N

H

Ơ

N

O

FF IC IA L

3Fe2+ + 4H+ + 2NO3- → 3Fe3+ + NO + 2H2O Gọi số mol Al là x mol, số mol Fe là y mol, nCu = z mol mhh = 27x + 56y + 64.z = 7,02 nH2 = 1,5x + y = 0,17 nNO = 2/3.z + 1/3 y = 0,04 mol => 2z + y = 3.0,04 Giải ra được: x = 0,1; y = 0,02 ; z = 0,05 %Al = 38,46%; %Fe = 15,96%; %Cu = 45,58% NaNO3 tối thiểu đề hòa tan rắn B (ko phản ứng với Fe2+) nNaNO3 = 2/3nCu = 1/30 mol => mNaNO3 = 2,8333 gam Bài 14: Cho 10,62 gam hỗn hợp gồm Fe, Zn vào 800 ml dung dịch hỗn hợp X gồm NaNO3 0,45 M và H2SO4 0,9M. Đun nóng cho phản ứng xảy ra hoàn toàn thu được dung dịch Y và 3,584 lít khí NO (sản phẩm khử duy nhất, đo ở đktc). Dung dịch Y hòa tan tối đa m1 gam bột Cu và thu được V lít khí NO (đktc, sản phẩm khử duy nhất của NO3-).

1. Tính % khối lượng từng kim loại trong hỗn hợp ban đầu.

2. Tính giá trị m1 và V. 3. Cho m2 gam Zn vào dung dịch Y (tạo khí NO là sản phẩm khử duy nhất của NO3-), sau phản ứng thu được 3,36 gam chất rắn. Tính giá trị m2.

Hướng dẫn: 1. Số mol NaNO3 = 0,36 mol số mol H2SO4 = 0,72 mol => số mol H+ = 1,44 mol Ta có các bán phản ứng: NO3- + 4H+ + 3e → NO + 2H2O (1) mol 0,16 ← 0,16 ← 0,16 ← 0,16 Số mol NO = 0,16 mol => H+ và NO3- dư, kim loại phản ứng hết.

Số mol NO3- phản ứng = 0,16 mol; số mol H+ phản ứng = 0,64 mol Fe → Fe3+ + 3e(1) Zn → Zn2+ + 2e(2) Gọi số mol Fe là x mol, số mol Zn là y mol Theo khối lượng hỗn hợp ban đầu ta có phương trình 56 x + 65 y = 10,62 (I) Theo định luật bảo toàn electron ta có phương trình 3x + 2y = 0,16.3 (II) Giải hệ phương trình (I), (II) ta có: x = 0,12 và y = 0,06 mol mFe = 0,12.56 = 6,72 g => % mFe = 63,28% => % mZn =100% - 63,28 % = 36,72 % Dung dịch Y có 0,2 mol NO3-; 0,8 mol H+; 0,12 mol Fe3+; 0,06 mol Zn2+, khi thêm bột Cu vào dung dịch Y: 3Cu + 8H+ + 2NO3- → 3Cu2+ + 2NO + 4 H2O (3) → 0,3 ← 0,8 ← 0,2 0,2 (mol) 3+ 2+ 2+ 2Fe + Cu → 2Fe + Cu (4) 0,12 → 0,06 Từ phản ứng (3), (4) có tổng số mol Cu = 0,36 mol m1 = 0,36.64 = 23,04 gam VNO = 4,48 lít Thêm m2 gam Zn vào dung dịch Y có 0,2 mol NO3-; 0,8 mol H+; 0,12 mol Fe3+; 0,06 mol Zn2+: Do khối lượng Fe3+ = 0,12.56 = 6,72 gam > khối lượng chất rắn bằng 3,36 gam. Nên trong 3,36 gam chất rắn sau phản ứng chỉ có Fe, Zn hết nFe = 3,36/56 = 0,06 mol 3Zn + 8H+ + 2NO3- → 3Zn2+ + 2NO + 4 H2O 0,3 ← 0,8 ← 0,2 Zn + 2Fe3+ → Zn2+ + 2Fe2+ 0,06 ← 0,12 → 0,12 Zn + Fe2+ → Zn2+ + Fe 0,06 ← 0,06 ← 0,06

FF IC IA L

Tổng số mol Zn đã phản ứng bằng 0,3 + 0,12 = 0,42 mol => mZn = 27,3 gam Bài 15: Cho 66,2 gam hỗn hợp X gồm Fe3O4, Fe(NO3)2, Al tan hoàn toàn trong dung dịch chứa 3,1 mol KHSO4. Sau phản ứng hoàn toàn thu được dung dịch Y chỉ chứa 466,6 gam muối sunfat trung hòa và 10,08 lit khí Z gồm 2 khí trong đó có 1 khí hóa nâu ngoài không khí. Biết tỉ khối của Z so với He là 23/18. Tính phần trăm khối lượng của Al trong hỗn hợp.

Hướng dẫn Z có NO. MZ = 5,1 => Z có H2 Sơ đồ đường chéo: nNO : nH2 = 1 : 8 nZ = 0,45 mol => nNO = 0,05 mol; nH2 = 0,4 mol Z có H2 => NO3- pư hết X{Fe3O4, Fe(NO3)2, Al} + KHSO4 → muối + khí Z + H2O BTKL: mX + mKHSO4 = mmuối + mZ + mH2O nH2O = 1,05 mol Y chỉ chứa muối trung hòa => H+ hết BTNT H: nKHSO4 = 2nH2 + 2nH2O + nNH4+

nNH4+ = 0,05 mol

D

ẠY

KÈ

M

Q

U

Y

N

H

Ơ

N

O

BTNT N: 2nFe(NO3)2 = nNO + nNH4+ => nFe(NO3)2 = 0,05 mol BTNT O: 4nFe3O4 + 6nFe(NO3)2 = nNO + nH2O => nFe3O4 = 0,2 mol mX = 66,2 => mAl = 10,8 gam => %Al = 16,3%.

Bài 16: Cho m gam hỗn hợp X gồm Fe, Fe3O4 và Fe(NO3)2 tan hết trong 320 ml dung dịch KHSO4 1M. Sau phản ứng thu được dung dịch Y chỉ chứa 59,04 gam muối trung hòa và 0,896 lit NO (đktc, sản phẩm khử duy nhất). Cho dung dịch NaOH dư vào Y thì có 0,44 mol NaOH phản ứng. Biết các phản ứng xảy ra hoàn toàn. Tính phần trăm khối lượng của Fe trong X. Hướng dẫn nKHSO4 = 0,32 mol X{Fe, Fe3O4, Fe(NO3)2} + KHSO4 → Y: {Fe2+, Fe3+, K+, SO42-, NO3-} + NO: 0,04 mol + H2O Y chỉ chứa muối trung hòa => nK+ = 0,32 mol, nSO42- = 0,32 mol H+ hết => nH2O = 0,16 mol Gọi số mol Fe2+ là x mol; số mol Fe3+ là y mol, số mol NO3- là z Gọi số mol Fe là a mol; Fe3O4 là b mol, Fe(NO3)2 là c mol Y + vừa đủ 0,44 mol NaOH => 2x + 3y = 0,44 BTKL: mX + mKHSO4 = mmuối + mNO + mH2O mX = 59,04 + 0,04.30 + 0,16.18 – 0,32.136 = 19,6 gam 56a + 232b + 180c = 19,6 BTĐT: 2x + 3y + 0,32 = 2.0,32 + z => z = 0,12 BTNT N: 2c = z + 0,04 = 0,16 => c = 0,08 BTNT O: 4b + 6c = 3z + 0,04 + 0,16 = 0,56 => b = 0,02 Thay vào (1): a = 0,01 mFe = 0,01.56 = 0,56 gam %Fe = 0,56/19,6 = 2,86% Bài 17: Cho 3,9 gam hỗn hợp M gồm hai kim loại X, Y có hoá trị không đổi lần lượt là II và III vào dung dịch H2SO4 loãng (dư), sau khi các phản ứng xảy ra hoàn toàn thu được dung dịch A và 4,48 lít khí H2 (đktc). a) Tính khối lượng muối trong A. b) Cho 3,9 gam hỗn hợp M tác dụng vừa đủ với V lít dung dịch HNO3 1M, sau phản ứng thu được 0,84 lít khí B duy nhất (đktc) và dung dịch C. Cô cạn cẩn thận dung dịch C được 29,7 gam muối khan. Tìm công thức phân tử của B và tính giá trị của V? a) PTHH X + 2H+ → X2+ + H2 (1) 2Y + 6H+ → 2Y3+ + 3H2 (2) Ta có

n

H2

=

4,48 =0,2 mol 22,4

⇒ mmuèi = mhçn hîp KL + mSO 2− = 3,9 + 0, 2.96 = 23,1 gam 4

b. Theo (1) và (2): X → X 2+ +2e

2H + +2e → H 2

Y → Y 3+ +3e ⇒ ne cho=2.0,2=0,4 mol mmuèi nitrat cña KL = mKL + 62.nNO− = mKL + 62.2nSO2 − = 3,9 + 62.2.0, 2 = 28, 7 gam < 29, 7 gam 3

4

Ơ

N

O

FF IC IA L

⇒ Ngoài muối NO3- của hai kim loại còn có muối NH4NO3.

29, 7 − 28, 7 ⇒ nNH4 NO3 = = 0, 0125 mol 80 0,84 Gọi công thức khí B là NxOy: nB = = 0, 0375 mol 22, 4 x NO3- + (6x – 2y)H+ + (5x –2y)e → NxOy +(3x-2y)H2O 0,0375 NO3- + 10 H+ + 8e → NH4+ + 3 H2O 0,0125 Ta có ne nhận= (5x –2y). 0,0375 + 8. 0,0125 =(5x –2y). 0,0375 + 0,1 mol ĐLBT electron: (5x –2y). 0,0375 + 0,1=0,4 5x –2y = 8 ⇒ x = 2 ⇒ ⇒ B lµ :N 2 O y = 1 nHNO3 = nH + = ( 6x – 2y ) .0, 0375 +10. 0, 0125 = 0,5 ( mol ) V= 0,5 lít.

D

ẠY

KÈ

M

Q

U

Y

N

H

Bài 18: Cho Zn tới dư vào dung dịch gồm HCl; 0,05 mol NaNO3; 0,1 mol KNO3. Sau khi kết thúc phản ứng thu được dung dịch X chứa m gam muối ; 0,125 mol hỗn hợp khí Y gồm 2 khí không màu, trong đó có 1 khí hóa nâu ngoài không khí. Tỉ khối hơi của Y so với H2 là 12,2. Tính m.

Hướng dẫn Cho Zn dư + dung dịch: HCl, 0,05 mol NaNO3, 0,1 mol KNO3 Zn + H+ + NO3- → Zn2+ + khí Y + H2O nNO3- = 0,15 mol Hỗn hợp khí Y có NO MY = 24,4 => Y có H2 => NO3- phản ứng hết nY = 0,125 mol Sơ đồ đường chéo tính được: nNO = 0,1 mol; nH2 = 0,025 mol nNO < nNO3- => có sản phẩm khác của N+5 có NH4+: 0,05 mol BTe: 2.nZn = 2.nH2 + 3.nNO + 8.nNH4+ nZn = 0,375 mol Dung dịch muối gồm: NaCl (0,05 mol), KCl (0,1 mol), ZnCl2 (0,375 mol), NH4Cl (0,05 mol) mmuối = 64,05 gam Bài 19: Hòa tan hoàn toàn 39,2 gam kim loại M vào dung dịch HNO3, kết thúc phản ứng thu được dung dịch X và 1,68 lit (đktc) hỗn hợp khí Y gồm 2 khí có khối lượng 0,9 gam. Cô cạn cẩn thận dung dịch X thu được 175,82 gam muối khan. Xác định kim loại đó.

Hướng dẫn mM = 39,2 gam nY = 0,075 mol; mY = 0,9 gam => MY = 12 => Y có H2 Y có phản ứng với H2O. Gọi hóa trị của kim loại M là n.

Y + nH2O → Y(OH)n + x/2H2 mmuối = 175,82 gam Cô cạn không thu được bazơ => xảy ra phản ứng với bazơ

D

ẠY

KÈ

M

Q

U

Y

N

H

Ơ

N

O

FF IC IA L

Y + HNO3 tạo thành NH4+ NH4+ + OH- → NH3 + H2O Khí thứ 2 là NH3 Với MY = 12, nY = 0,075 Sử dụng sơ đồ đường chéo, tìm được: nH2 = 0,025mol; nNH3 = 0,05 mol nH2 = 0,025 mol => nOH- = 0,05 mol NH4+ + OH- → NH3 + H2O 0,05 0,05 NH4+ có thể còn dư Muối gồm: Y(NO3)n và NH4NO3 dư (x mol) mmuối = mY + ne.62 + 80x ne = 2.0,025 + 8.0,05 + 8x = 0,45 + 8x mmuối = 39,2 + (0,45 + 8x).62 + 80x = 175,82 x = 0,18875 BTe: = 0,45 + 8x = 1,96 M = 20n M là Ca (40)

D

ẠY

KÈ

M

Q

U

Y

N

H

Ơ

N

O

FF IC IA L

BÀI TOÁN HỖN HỢP KIM LOẠI TÁC DỤNG VỚI DUNG DỊCH HỖN HỢP MUỐI - Chú ý thứ tự phản ứng: Nếu cho hỗn hợp 2 chất oxi hoá cùng tác dụng với 1 chất khử => chất oxi hoá mạnh hơn phản ứng trước Nếu cho hỗn hợp 2 chất khử cùng tác dụng với 1 chất oxi hoá => chất khử mạnh hơn phản ứng trước - Kim loại (Mg → Cu) đẩy được Fe3+ về Fe2+.

- Sử dụng phương pháp bảo toàn electron.

- Từ số mol ban đầu của các chất tham gia phản ứng → biện luận các trường hợp xảy ra - Nếu chưa biết số mol các chất phản ứng thì dựa vào thành phần dung dịch sau phản ứng và chất rắn thu được → biện luận các trường hợp xảy ra Bài 1: Cho 5,6g hỗn hợp Mg và Cu tác dụng với 400ml dung dịch AgNO3 1M. Sau khi các phản ứng hoàn toàn, thu được 32,4 gam chất rắn A và nước lọc B. Tính số gam mỗi kim loại trong hỗn hợp ban đầu và nồng độ mol các muối có trong dung dịch B. Hướng dẫn nAg+ = 0,4 mol mA = 32,4 gam Nếu kim loại dư, Ag+ hết => A có 0,4 mol Ag => mAg = 43,2 > 32,4 => Ag+ dư A chỉ có Ag: nAg = 0,3 mol Gọi nMg = x, nCu = y mhh = 24x + 64y = 5,6 nAg = 2x + 2y = 0,3 Giải ra được: x = 0,1; y = 0,05 => mMg = 2,4 gam; mCu = 3,2 gam Dung dịch B có Mg(NO3)2, Cu(NO3)2 và AgNO3 dư nMg(NO3)2 = 0,1 mol => CM = 0,25M nCu(NO3)2 = 0,05 mol => CM = 0,125M nAgNO3 dư = 0,1 mol => CM = 0,25M Bài 2: Cho 1,66 gam hỗn hợp bột gồm Al, Fe tác dụng với 400ml dung dịch CuCl2 0,1M. Sau khi các phản ứng xảy ra hoàn toàn, đem lọc tách được kết tủa B có khối lượng 3,12 gam và dung dịch C. Tính thành phần % khối lượng mỗi kim loại trong hỗn hợp ban đầu.

Hướng dẫn nCu2+ = 0,04 mol => mCu = 0,04.64 = 2,56 < 3,12 Cu2+ pư hết, kim loại còn dư. mKL dư = 3,12 – 2,56 = 0,56 gam Gọi nAl pư = x; nFe pư = y 27x + 56y = 1,66 – 0,56 BTe: 3x + 2y = 2.0,04 x = 0,02; y = 0,01 Fe có pư => Al pư hết => kim loại dư là Fe. ĐS: 32,53%; 67,47% Bài 3: Cho 0,774 gam hỗn hợp Zn và Cu vào 500ml dung dịch AgNO3 0,04M. Sau khi các phản ứng xảy ra hoàn toàn thu được 2,288 gam chẩt rắn A và dung dịch B. Tính khối lượng Zn và Cu ban đầu. ĐS: 0,39g; 0,384g Bài 4: Cho 0,42 gam hỗn hợp bột gồm Fe và Al vào 250ml dung dịch AgNO3 0,12M. Sau khi các phản ứng xảy ra hoàn toàn, thu được dung dịch X và 3,333 gam chất rắn. Tính khối lượng Fe trong hỗn hợp ban đầu. ĐS: 0,177g Bài 5: Cho 4,17 gam hỗn hợp A gồm Al và Fe ở dạng bột vào 500ml dung dịch CuSO4 0,15M. Sau khi các phản ứng xảy ra hoàn toàn thu được 6,48 gam chất rắn B gồm 2 kim loại và dung dịch C. Cho NH3 dư vào dung dịch C thu được m gam kết tủa. Tính m. ĐS: 5,04g

D

ẠY

KÈ

M

Q

U

Y

N

H

Ơ

N

O

FF IC IA L

Bài 6: Cho 2,7 gam hỗn hợp bột X gồm Fe và Zn tác dụng với dung dịch CuSO4. Sau một thời gian thu dược dung dịch Y và 2,84 gam chất rắn Z. Cho toàn bộ Z vào dung dịch H2SO4 (loãng dư), sau khi các phản ứng kết thúc thì khối lượng chất rắn giảm 0,28 gam, và dung dịch thu được chỉ chứa một muối duy nhất. Tính phần trăm khối lượng Fe trong X. Hướng dẫn Z + H2SO4 loãng dư thấy khối lượng chất rắn giảm => Trong Z có Fe hoặc Zn dư. dung dịch thu được chỉ chứa 1 muối duy nhất => chỉ có 1 kim loại dư => mFe dư = 0,28 gam mCu = 2,84 – 0,28 = 2,56 gam => nCu = 0,04 mol Gọi nZn = x; nFe pư = y 65x + 56y = 2,7 – 0,28 2x + 2y = 2.0,04 ĐS: 51,85% Bài 7: Cho 5,1g hỗn hợp X gồm Mg và Fe vào 250ml dung dịch CuSO4. Sau khi phản ứng xảy ra hoàn toàn, lọc thu được 6,9 gam chất rắn Y và dung dịch Z chứa 2 muối. Cho dung dịch NaOH dư vào Z, lọc lấy kết tủa nung trong không khí tới khối lượng không đổi thu được 4,5 gam chất rắn E. Tính nồng độ mol của dung dịch CuSO4.

Hướng dẫn Dung dịch Z chứa 2 muối: Mg2+, Fe2+ Mg hết, Cu2+ hết.

Gọi nMg = x mol; nFe pư = y mol, nFe dư = z mol nCu = x + y mX = 24x + 56y + 56z = 5,1 mY = 64x + 64y + 56z = 6,9 mE = 40x + 80y = 4,5 Giải được: x = 0,0375; y = 0,0375; z = 0,0375 nCu2+ = 0,075 mol => CM = 0,3M Bài 8: Cho 3,28 gam hỗn hợp A gồm Fe và Mg vào 400ml dung dịch CuSO4. Sau phản ứng hoàn toàn thu được 4,24 gam chất rắn B và dung dịch C. Thêm dung dịch NaOH dư vào dung dịch C lọc lấy kết tủa nung ngoài không khí đến khối lượng không đổi được 2,4 gam chất rắn D. a. Tính CM dung dịch CuSO4. b. % mFe trong hỗn hợp c. Hòa tan B bằng dung dịch H2SO4 đặc nóng dư thu được V lít SO2 đktc.Tính V? Hướng dẫn Rắn B có Cu, có thể có Fe, Mg ddC có Mg2+, có thể có Fe2+, Cu2+ Rắn D có MgO, có thể có Fe2O3 và CuO Gọi nMg pư = x, nFe pư = y ( đk: x > 0; y ≥ 0) TH1: Nếu Cu2+ hết => kl phản ứng dư mB = 64(x + y) + (3,28 – 24x – 56y ) = 2,4 mD = 40x + 160.y/2 = 2.4 Giải được: x = 0,02; y = 0,02 TH2: Nếu Cu2+ dư z mol (z > 0) => kl phản ứng hết mA = 24x + 56y = 3,28 mB = 64x + 64y = 4,24 mD = 40x + 80y + 80z = 2,4 z < 0 => Loại ĐS: a.0,1; b. 85,366%Fe; c. 1,904 lít.

Bài 9: Cho 9,16 gam hỗn hợp A gồm Zn, Cu, Fe vào vào cốc đựng 170ml dung dịch CuSO4 1M. Sau phản ứng thu được dung dịch B và kết tủa C. Nung kết tủa C trong không khí ở nhiệt độ cao đến khối lượng không đổi thu được 12 gam chất rắn. Thêm NaOH dư vào một nửa dung dịch B, lọc kết tủa, nung trong không khí đến khối lượng không đổi thu được 5,2 gam chất rắn D (các phản ứng xảy ra hoàn toàn). Tính % khối lượng mỗi kim loại trong hỗn hợp ban đầu.

D

ẠY

KÈ

M

Q

U

Y

N

H

Ơ

N

O

FF IC IA L

Hướng dẫn nCu2+ = 0,17 mol C có Cu. Có thể có Fe dư => nung được chất rắn là CuO và có thể có Fe2O3 Nếu Cu2+ pư hết => nCu trong C > 0,17 mol => mCuO > 13,6 gam > 12 gam => loại Cu2+ dư => Zn, Fe pư hết Gọi nZn = x; nFe = y, nCu = z (đk: x, y, z > 0) mA = 65x + 56y + 64z = 9,16 kết tủa C chỉ có Cu => nung đươc CuO: 12 gam nCu (C) = x + y + z = 0,15 Cu2+ dư = 0,17 – x - y Dung dịch B + NaOH dư → kết tủa: Cu(OH)2, Fe(OH)2 (Zn(OH)2 tan trong NaOH dư) Nung kết tủa trong không khí đến khối lượng không đổi được rắn D: CuO, Fe2O3 mD = 160.y/2 + 80. (0,17 – x – y) = 5,2.2 Giải hệ được: x = 0,04; y = 0,06; z = 0,05. %Zn = 28,4%; %Fe = 36,7%; %Cu = 34,9% Bài 10: Cho 7,22 gam hỗn hợp X gồm Fe và kim loại M hoá trị không đổi. Chia hỗn hợp thành 2 phần bằng nhau. Hoà tan hết phần 1 trong dung dịch HCl được 2,128 lit khí H2. Hoà tan hết phần 2 trong dung dịch HNO3 được 1,792 lit khí NO duy nhất.

1. Xác định kim loại M và % khối lượng của mỗi kim loại trong hỗn hợp X. 2. Cho 3,61 gam X tác dụng với 100ml dung dịch A chứa Cu(NO3)2 và AgNO3. Sau phản ứng thu được 8,12 gam chất rắn B gồm 3 kim loại. Cho chất rắn B tác dụng với HCl dư thu được 0,672 lit khí H2. Tính nồng độ mol/l của dung dịch Cu(NO3)2 và AgNO3 trong dung dịch A. Các thể tích khí đo ở đktc. Các phản ứng xảy ra hoàn toàn.

Giải : Fe + 2HCl → FeCl2 + H2 n M + nHCl → MCln + H2 2 Fe + 4HNO3 → Fe(NO3)3 + NO + 2H2O 3M + 4nHNO3 → 3M(NO3)n + nNO + 2nH2O Gọi nFe = x mol; nM = y mol => 56x + My = 3,61 (1) n nH2 = x + y = 0,095 (2) 2 n nNO = x + y = 0,08 (3) 3 Từ (2) và (3) => ny = 0,09 => x = 0,05 Thế vào (1): My = 0,81 0,09 y= => M = 9n => n = 3; M = 27 => kim loại là Al (27) n mFe = 56x = 56.0,05 = 2,8g => %Fe = 77,56% => %Al = 22,44% b) 3,61 gam X có 0,05 mol Fe và 0,03 mol Al. X tác dụng với dung dịch Cu(NO3)2 và AgNO3 thu được chất rắn B gồm 3 kim loại. => B gồm Ag, Cu và Fe dư Cho B tác dụng với dung dịch HCl Fe + 2HCl → FeCl2 + H2 nFe dư = nH2 = 0,03 mol => nFe phản ứng = 0,02 mol Gọi nCu(NO3)2 = xmol; nAgNO3 = y mol mB = 64x + 108y + 56.0,03 = 8,12 => 64x + 108y = 6,44 (1) Al → Al3+ + 3e Cu → Cu2+ + 2e Fe → Fe2+ + 2e Ag → Ag+ + e ne nhường = 3.0,03 + 2.0,02 = 0,13 mol => ne nhận = 2x + y = 0,13 mol (2)

giải (1) và (2) được x = 0,05 ; y = 0,03 V dung dịch = 100ml => Nồng độ Cu(NO3)2 = 0,5M ; Nồng độ AgNO3 = 0,3M

FF IC IA L

BÀI TOÁN SẮT PHẢN ỨNG VỚI DUNG DỊCH MUỐI BẠC Bài toán cho Fe vào dung dịch Ag+: Phản ứng: Fe + 2Ag+ → Fe2+ + 2Ag. + - Nếu Ag hết thì phản ứng kết thúc - Nếu Fe hết, Ag+ còn dư thì: Fe2+ + Ag+ → Fe3+ + Ag

D

ẠY

KÈ

M

Q

U

Y

N

H

Ơ

N

O

Câu 1: Hòa tan hỗn hợp bột kim loại gồm 8,4 gam Fe và 6,4 gam Cu vào 350 ml dung dịch AgNO3 2M. Sau khi phản ứng xảy ra hoàn toàn thu được m gam chất rắn. Tính m. ĐS: 70,2g Câu 2: Cho hỗn hợp bột gồm 4,8 gam Mg và 11,2 gam Fe vào 550 ml dung dịch AgNO3 1M. Sau khi các phản ứng xảy ra hoàn toàn thu được m gam chất rắn. Tính m. ĐS: 66,4 Câu 3: Cho 5,6 gam bột sắt vào 400ml dung dịch AgNO3 0,1 M và Cu(NO3)2 0,3M. Khuấy dung dịch cho tới khi phản ứng xảy ra hoàn toàn, thu được chất rắn A, dung dịch B. Tính khối lượng chất rắn A. ĐS: 9,44 g Câu 4: Nhúng một thanh sắt nặng 100 gam vào 100ml dung dịch hỗn hợp gồm Cu(NO3)2 0,2M và AgNO3 0,2M. Sau một thời gian lấy thanh kim loại ra, rửa sạch, làm khô, cân được 101,72 gam (giả thiết các kim loại tạo thành đều bám hết vào thanh sắt). Tính khối lượng sắt đã phản ứng. ĐS: 1,4 gam Cho 9,6 gam bột Fe và Mg (nFe : nMg = 1:3) vào 500 ml dung dịch chứa hỗn hợp AgNO3 Câu 5: 0,1M và Cu(NO3)2 0,5M. Sau khi phản ứng xảy ra hoàn toàn thu được dung dịch X và m gam chất rắn Y. Tính m. ĐS: 22,8 gam Câu 6: Một hỗn hợp gồm 2,8 gam Fe và 0,81 gam Al cho vào 200ml dung dịch C chứa AgNO3 và Cu(NO3)2. Khi các phản ứng xảy ra hoàn toàn, thu được dung dịch D và 8,12 gam chất rắn E. Cho E tác dụng với dung dịch HCl dư thu được 0,672 lit khí H2 (đktc). Tính nồng độ mol của AgNO3 và Cu(NO3)2 trong dung dịch C. ĐS: 0,15M; 0,25M Câu 7: Cho 8,3 gam hỗn hợp X gồm Al, Fe (nAl = nFe) vào 100ml dung dịch gồm Cu(NO3)2 và AgNO3. Sau khi phản ứng kết thúc thu được chất rắn A gồm ba kim loại. Hoà tan hoàn toàn chất rắn A vào dung dịch HCl dư thấy có 1,12 lit khí thoát ra (đktc) và còn lại 28 gam chất rắn không tan B. Tính nồng độ mol của Cu(NO3)2 và AgNO3. ĐS: 1M và 2M Câu 8: Cho 10,72 gam hỗn hợp bột Fe và Cu tác dụng với 500 ml dung dịch AgNO3. Sau khi phản ứng hoàn toàn thu được dung dịch A và 35,84 g chất rắn B. Cho dung dịch A tác dụng với dung dịch NaOH dư. Lọc lấy kết tủa rửa sạch rồi nung ở nhiệt độ cao đến khối lượng không đổi được 12,8g chất rắn C. a. Tính khối lượng các kim loại trong hỗn hợp ban đầu b. Tính nồng độ mol dung dịch AgNO3 ĐS: 5,6g; 5,12g; 0,64M Giải: Phương trình phản ứng : Fe + 2Ag+ → Fe2+ + 2Ag (1) + 2+ Cu + 2Ag → Cu + 2Ag (2) (3) Fe2+ + Ag+ → Fe3+ + Ag 2+ 2+ 3+ + Dung dịch A có Fe , Cu , Fe và Ag còn dư nếu có, tác dụng với dung dịch NaOH dư Fe2+ + 2OH- → Fe(OH)2 ↓ Cu2+ + 2OH- → Cu(OH)2 ↓ Fe3+ + 3OH- → Fe(OH)3 ↓ Lọc lấy kết tủa nung ở nhiệt độ cao đến khối lượng không đổi được chất rắn C là Fe2O3 và CuO

FF IC IA L

Nếu rắn B chỉ có Ag Vì mFe, Cu = 10,72 gam => 10,72/64 < nhh < 10,72/56 nAg ≥ 2nFe + 2nCu > 2.10,72/64 => mAg > 36,18 mà mB = 35,84 => vô lí B có kim loại dư TH1: chỉ có Cu dư: z mol, Fe pư hết.

Gọi số mol Fe là x, số mol Cu phản ứng là y, số mol Cu dư là z => 56x + 64(y + x) = 10,72

D

ẠY

KÈ

M

Q

U

Y

N

H

Ơ

N

O

Chất rắn B là Ag và Cu dư: 108(2x + 2y) + 64z = 35,84 x Chất rắn C: 160. + 80y = 12,8 2 Giải hệ trên được: x = 0,1; y = 0,06; z = 0,02. => mFe = 56x = 5,6 gam; mCu = 10,72 – 5,6 = 5,12 gam TH2: Fe pư: x mol; Fe dư y mol, Cu chưa phản ứng: z mol mhh = 56x + 56y + 64z = 10,72 mB = 108.2x + 56y + 64z = 35,84 mC = 160.x/2 = 12,8 Nghiệm vô lí.

Câu 9: Lắc m gam bột Fe với 500ml dung dịch A gồm AgNO3 và Cu(NO3)2 đến khi phản ứng xảy ra hoàn toàn thu được 17,2 gam chất rắn B. Tách B được dung dịch C. Cho dung dịch C tác dụng với dung dịch NaOH dư được 18,4 gam kết tủa hai hidroxit kim loại. Nung kết tủa trong không khí đến khối lượng không đổi được 16 gam chất rắn. Xác định m và tính nồng độ mol các muối trong A. Hướng dẫn Pư: Fe + 2Ag+ → Fe2+ + 2Ag (1) + 2+ 2+ (2) Nếu Ag hết: Fe + Cu → Fe + Cu Nếu Fe hết: Fe2+ + Ag+ → Fe3+ + Ag (3) TH1: xảy ra pư (1) và (2) Có 2 hidroxit => Cu2+ dư, Gọi nAg+ = x mol; nCu2+ pư = y mol Rắn B có Ag (x mol), và Cu ( y mol): mB = 108x + 64y = 17,2 Dung dịch C có Fe2+ ( ½ x + y mol), Cu2+ dư (z mol) mhidroxit = 90( ½ x + y) + 98z = 18,4 chất rắn là Fe2O3 và CuO: mrắn = 160.( ½ x + y)/2 + 80z = 16 Giải hệ được: x = 0,1; y = 0,1; z = 0,05 nFe = ½ x + y = 0,15 mol => mFe = 8,4 gam nAg+ = 0,1 mol => CM = 0,2M nCu2+ = y + z = 0,15 mol => CM = 0,3M TH2: xảy ra pư (1) và (3) Có 2 hidroxit => Ag+ và Fe2+ vừa hết Rắn B là Ag (x mol) => mB = 108x = 17,2 Dung dịch C có Cu2+ ( y mol), Fe3+ ( ½ x mol) mhidroxit = 107. ½ .x + 98y = 18,4 mrắn = 160. ½ x + 80y = 16

BÀI TOÁN KIM LOẠI TAN TRONG NƯỚC Kim loại tan trong nước ở nhiệt độ thường: Kim loại nhóm IA và kim loại nhóm IIA (trừ Be, Mg) KL + H2O → bazơ + H2 VD:

Na + H2O → NaOH + ½ H2 Ba + 2H2O → Ba(OH)2 + H2

Luôn có:

nOH- = 2nH2

Kim loại tan trong nước tác dụng với dung dịch muối: => Kim loại tác dụng với nước trước, sau đó sản phẩm mới tác dụng với muối nếu xảy ra được KL + H2O → bazơ + H2 Bazơ + muối → muối mới + bazơ mới VD: cho Na vào dung dịch CuSO4: 2Na + 2H2O → 2NaOH + H2

FF IC IA L

2NaOH + CuSO4 → Na2SO4 + Cu(OH)2↓ Kim loại tan trong nước (Na, K, Ba, Ca,…) tác dụng với axit: => kim loại tác dụng với axit, KL + axit → muối + H2 Nếu axit hết:

KÈ

M

Q

U

Y

N

H

Ơ

N

O

KL + H2O → bazơ + H2 Câu 1: Cho 0,10 mol Ba vào dd chứa 0,10 mol CuSO4 và 0,12 mol HCl. Sau khi các phản ứng xảy ra hoàn toàn, lọc lấy kết tủa nung ở nhiệt độ cao đến khối lượng không đổi thu được m gam chất rắn. Tính m. ĐS. 26,5 gam Cho 18,3 gam hỗn hợp X gồm Na và Ba vào nước thu được dung dịch Y và 4,48 lít H2 Câu 2: (đktc). Xác định thể tích CO2 (đktc) cho vào dung dịch Y để thu được kết tủa cực đại?

Hướng dẫn nOH- = 0,4 mol Gọi nNa = x, nBa = y Có hệ: mhh = 23x + 137y = 18,3 nOH- = x + 2y = 0,4 Giải được: x = 0,2; y = 0,1 Sục khí CO2 vào dung dịch Y: CO2 + Ba(OH)2 → BaCO3 + H2O CO2 + 2NaOH → Na2CO3 + H2O Na2CO3 + CO2 + H2O → 2NaHCO3 BaCO3 + CO2 + H2O → Na(HCO3)2 Kết tủa cực đại Kết thúc phản ứng (1): nCO2 = nBa2+ = 0,1 mol Kết thúc phản ứng (3): nCO2 = 0,1 + ½ .0,2 + 0,1 = 0,3 mol 2,24 lit < VCO2 < 6,72 lit Câu 3: (ĐH-A-10) Hoà tan hoàn toàn 8,94 gam hỗn hợp Na, K và Ba vào nước, thu được dung dịch X và 2,688 lit khí H2 (đktc). Dung dịch Y gồm HCl và H2SO4, tỉ lệ mol tương ứng là 4 : 1.

Trung hoà dung dịch X bằng dung dịch Y. Tính tổng khối lượng các muối được tạo ra. ĐS. 18,46

D

ẠY

BÀI TOÁN KIM LOẠI TAN TRONG KIỀM - Các kim loại Al, Zn tan được trong dung dịch kiềm

Phương trình ion:

Al + NaOH + H2O → NaAlO2 + Al + OH- + H2O → AlO2- +

3 H2 2

3 H2 2

Zn + 2NaOH → Na2ZnO2 + H2 Al2O3 + 2NaOH → 2NaAlO2 + H2O ZnO + 2NaOH → Na2ZnO2 + H2O Al(OH)3 + NaOH → NaAlO2 + 2H2O

D

ẠY

KÈ

M

Q

U

Y

N

H

Ơ

N

O

FF IC IA L

Zn(OH)2 + 2NaOH → Na2ZnO2 + 2H2O - Các kim loại Zn, Al tác dụng với ion NO3– trong môi trường kiềm OH– giải phóng NH3 4Zn + NO3– + 7OH– → 4ZnO22– + NH3 + 2H2O (4Zn + NO3– + 7OH– + 6H2O → 4[Zn(OH)4]2– + NH3) 8Al + 3NO3– + 5OH– + 2H2O → 8AlO2– + 3NH3 (8Al + 3NO3– + 5OH– + 18H2O → 8[Al(OH)4]– + 3NH3 Bài 1: Hỗn hợp X gồm K và Al. m gam X tác dụng với nước dư thu được 0,4 mol H2. Mặt khác, cũng m gam X tác dụng với dung dịch KOH dư thu được 0,475 mol H2. Tính m. ĐS: 14,55 gam Thực hiện hai thí nghiệm sau: Bài 2: • Thí nghiệm 1: Cho m gam hỗn hợp Ba và Al vào nước dư, thu được 0,896 lít khí (ở đktc) • Thí nghiệm 2: Cũng cho m gam hỗn hợp trên cho vào dung dịch NaOH dư thu được 2,24 lít khí (ở đktc) Các phản ứng xảy ra hoàn toàn. Tính m. ĐS: 2,99 gam Bài 3: Hỗn hợp X gồm Al, Fe, Ba. - Cho m gam hỗn hợp X tác dụng với nước (dư) thu được 0,896 lit khí H2 (đktc) - Cho m gam hỗn hợp X tác dụng với 50 ml dung dịch NaOH 1M (dư) thu được 1,568 lit H2 (đktc).

- Cho m gam hỗn hợp X tác dụng với dung dịch HCl dư 1M (dư) thu được 2,24 lit H2 (đktc).

Các phản ứng xảy ra hoàn toàn. Tính m. ĐS: 4,13 gam Bài 4: Chia hỗn hợp X gồm K, Al và Fe thành 2 phần bằng nhau.

- Cho phần 1 vào dung dịch KOH dư thu được 0,784 lit khí H2 (đktc) - Cho phần 2 vào một lượng dư H2O, thu được 0,448 lit khí H2 (đktc) và m gam hỗn hợp kim loại Y. Hoà tan hoàn toàn Y vào dung dịch HCl dư thu được 0,56 lit khí H2 (đktc). a. Viết phương trình hóa học các phản ứng xảy ra b. Tính khối lượng tính theo gam của K, Al, Fe trong mỗi phần hỗn hợp X. Và tính m. ĐS: 0,39; 0,54; 0,56 Cho m gam hỗn hợp X gồm Na và kim loại M vào nước dư. Phản ứng xảy ra hoàn toàn Bài 5: thu được 8,96 lít khí (đktc), dung dịch Y và một phần chất rắn không tan. Cho toàn bộ lượng chất rắn này tác dụng với 1,628 lít dung dịch HNO3 0,5 M (lấy dư 10% so với lượng cần thiết) sau phản ứng thu được 0,448 lít N2 (đktc) và dung dịch Z. Cô cạn Z được 46,6 gam chất rắn khan.

Viết phương trình phản ứng và xác định m, M? Hướng dẫn: nHNO3 pư = 0,74 mol nN2 = 0,2 mol Gọi hóa trị của kl M là x BTe: nM.x = nN2.10 + nNH4NO3.8 BTNT N: nHNO3 = nM.x + 2nN2 + 2nNH4NO3 nNH4NO3 = 0,05 mol nM.x = 0,6 m muối = 46,6 – 0,05.80 = 42,6 = mM + mNO3=> mM = 42,6 – 0,6.62 = 5,4 => M = 9n => M = 27 kim loại là Al Đ.s: Al; m = 15,4 gam

BÀI TẬP VỀ HIDROXIT LƯỠNG TÍNH

D

ẠY

KÈ

M

Q

U

Y

N

H

Ơ

N

O

FF IC IA L

BÀI TOÁN MUỐI NHÔM TÁC DỤNG VỚI DUNG DỊCH KIỀM Cho dung dịch OH- vào dung dịch chứa Al3+ thu được kết tủa Al(OH)3 Al3+ + 3OH- → Al(OH)3 ↓ (1) Al(OH)3 + OH- → AlO2- + 2H2O (2) Kết tủa lớn nhất khi xảy ra phản ứng (1) tôi đa và không xảy ra phản ứng (2) Nếu số mol Al(OH)3 < số mol Al3+ => có thể xảy ra 2 trường hợp: TH1: Chỉ xảy ra phản ứng (1) => kết tủa tính theo OH=> nOH- = 3nkết tủa TH2: Xảy ra cả 2 phản ứng (1) và (2) => kết tủa tạo ra tối đa ở phản ứng (1) và bị hoà tan một phần ở => nOH- = 3nAl3+ + (nAl3+ - nkết tủa) = 4.nAl3+ - nkết tủa phản ứng (2).

Bài 1: Hoà tan hoàn toàn 15,8 gam hỗn hợp Mg, Fe, Al trong dung dịch H2SO4 loãng dư thu được 13,44 lít khí H2 (đktc) và dung dịch X. Cho X tác dụng với dung dịch NaOH thu được lượng kết tủa lớn nhất là m gam. Tính m.

Bài 2: Cho dung dịch chứa 0,8 mol NaOH vào dung dịch hỗn hợp chứa 0,1 mol HCl và a mol AlCl3 tạo ra 0,1 mol kết tủa. Tính a. ĐS: 0,2 Bài 3: Cho 0,09 mol Ba vào 100ml dung dịch Al2(SO4)3 0,25M. Tìm khối lượng chất rắn tạo thành sau khi phản ứng hoàn toàn kết thúc. ĐS: 19,035 g Cho 150 ml dung dịch KOH 1,2M tác dụng với 100 ml dung dịch AlCl3 nồng độ x mol/l, Bài 4: thu được dung dịch Y và 4,68 gam kết tủa. Loại bỏ kết tủa, thêm tiếp 175 ml dung dịch KOH 1,2M vào Y, thu được 2,34 gam kết tủa. Tính x.

Hướng dẫn nOH- = 0,18 mol nkt = 0,06 mol Phản ứng ở giai đoạn 1 => nAl3+ đã phản ứng = 0,06 mol Loại bỏ kết tủa: nOH- = 0,21 mol nkt = 0,03 mol Xảy ra giai đoạn 2 Al3+ + 3OH- → Al(OH)3 x 3x x Al(OH)3 + OH → AlO2- + H2O x – 0,03 x – 0,03 nOH- = 3x + x – 0,03 = 0,21 x = 0,06 nAl3+ = 0,06 + 0,06 = 0,12 mol CM = 1,2M Bài 5: Dung dịch X gồm AlCl3 a mol/l và Al2(SO4)3 b mol/l. Cho 400ml dung dịch X tác dụng với 612ml dung dịch NaOH 1M thu được 8,424 gam kết tủa. Mặt khác, nếu cho 1 lit dung dịch X tác dụng với dung dịch BaCl2 dư thu được 83,88 gam kết tủa. Tính tỉ số a/b Hướng dẫn 400ml dung dịch X + NaOH: 0,612 mol nOH- = 0,612 mol nkt = 0,108 mol nAl3+ = 0,18 mol = 0,4.(a + 2b) Phản ứng ở giai đoạn 2 1 lit dung dịch X + BaCl2 dư → kt: BaSO4: 0,36 mol nSO42- = 0,36 mol = 3b Giải ra được: b = 0,12; a = 0,21 Tỉ lệ: a : b = 0,21 : 0,12 = 7 : 4

FF IC IA L

Bài 6: (Đề thi 2010 - 2011) Cho 360ml dung dịch NaOH 1M vào 500ml dung dịch AlCl3 aM, thu được 3m gam kết tủa. Mặt khác, cho 480ml dung dịch NaOH 1M vào 500ml dung dịch AlCl3 aM thu được 2m gam kết tủa. Tính a.

Hướng dẫn Cho 0,36 mol NaOH được 3m gam kết tủa Cho 0,48 mol NaOH được 2m gam kết tủa . khối lượng kết tủa giảm => đang ở giai đoạn hòa tan kết tủa Chứng minh để thấy rằng khi cho 0,36 mol NaOH, pư đang xảy ra ở giai đoạn 1.

3m gam kết tủa tương ứng nkt = 1/3.nNaOH = 0,12 mol Khi cho 0,48 mol NaOH, mkt = 2m gam => nkt = 0,08 mol Giải được: nAlCl3 = 0,14 mol => CM = 0,28.

D

ẠY

KÈ

M

Q

U

Y

N

H

Ơ

N

O

Bài 7: Hoà tan hết m gam ZnSO4 vào nước được dung dịch X. Cho 110 ml dung dịch KOH 2M vào X, thu được a gam kết tủa. Mặt khác, nếu cho 140 ml dung dịch KOH 2M vào X thì cũng thu được a gam kết tủa. Tính m. ĐS: 20,125 Bài 8: Hoà tan hoàn toàn m gam ZnSO4 vào nước được dung dịch X. Nếu cho 110 ml dung dịch KOH 2M vào X thì thu được 3a gam kết tủa. Mặt khác, nếu cho 140 ml dung dịch KOH 2M vào X thì thu được 2a gam kết tủa. Tính m.

Hướng dẫn TN2, phản ứng xảy ra ở giai đoạn 2 Gọi nZn2+ là x (x > 0) TH1: TN1 xảy ra phản ứng ở giai đoạn 1 => OH- phản ứng hết Zn2+ + 2OH- → Zn(OH)2 x 0,22 0,11 => x > 0,11 3a gam kết tủa ứng với 0,11 mol TN2: phản ứng ở giai đoạn 2 => Zn2+ hết trước Tạo 2a gam kết tủa ứng với 0,11.2/3 mol Zn2+ + 2OH- → Zn(OH)2 x 2x x Gọi số mol Zn(OH)2 bị hòa tan là y Zn(OH)2 + 2OH- → ZnO22- + 2H2O y ĐS: 16,1 Hoà tan hoàn toàn hỗn hợp 3 kim loại Zn, Cu, Ag và 500 ml dung dịch HNO3 a mol/l, Bài 9: thu được 1,344 lit khí A (đktc) hoá nâu trong không khí và dung dịch B. 3. Lấy 1/2 dung dịch B cho tác dụng với dung dịch NaCl dư thu được 2,1525 gam kết tủa và dung dịch C. Cho dung dịch C tác dụng với NaOH đến dư được kết tủa D. Nung D ở nhiệt độ cao đến khối lượng không đổi được 1,8 gam chất rắn.

Tính số gam mỗi kim loại trong hỗn hợp ban đầu.

4. Nếu cho m gam bột Cu vào 1/2 dung dịch B khuấy đều cho phản ứng hoàn toàn thu được 0,168 lit khí (đktc), 1,99 gam chất rắn không tan và dung dịch E. Tính m, a. Tính nồng độ mỗi loại ion trong dung dịch E. Biết thể tích dung dịch coi như không đổi.

Giải: 3. Lưu ý: Zn(OH)2 tan trong NaOH dư mAg = 3,24g; mCu = 2,88g; mZn = 1,95 g 4. Các phương trình phản ứng: 3Cu + 8HNO3 dư → 3Cu(NO3)2 + 2NO↑ + 2H2O (9) Cu + 2AgNO3 → Cu(NO3)2 + 2Ag↓ (10) 3 3 0,168 nCu(9) = nNO = . = 0,01125 mol 2 2 22,4

3,24 = 1,62 < 1,99 g chất rắn => Cu dư 2 1 1 0,03 nCu(10) = nAg = . = 0,0075 mol 2 2 2 Chất rắn thu được có 0,015 mol Ag (1,62 gam) => mCu dư = 1,99 – 1,62 = 0,37 gam Do đó: m = 64(0,01125 + 0,0075) + 0,37 = 1,57 gam Số mol axit phản ứng: 8 8 4 0,168 0,3 nHNO3 = nZn + nCu + nAg + 2.4. = 0,3 mol => a = = 0,6 mol/l.

3 3 3 22,4 0,5 0,03 Trong E có: CM (Zn2+) = = 0,06M 0,5 1 .0,045 + 0,01125 + 0,075 1 A) + n 2 + (9) + n 2 + (10) n 2+ ( Cu Cu Cu 2+ 2 2 CM (Cu ) = = = 0,165M 1 1 VB .0,5 2 2 CM (NO3 ) = 2(0,165 + 0,06) = 0,45M

O

FF IC IA L

mAg (1/2 ddA) =

KÈ

M

Q

U

Y

N

H

Ơ

N

Bài 10: A là hỗn hợp kim loại Al và Zn; dung dịch B là dung dịch HCl. Hoà tan 1,19 gam hỗn hợp A bằng một lượng vừa đủ dung dịch B thấy tốn hết 80ml, thu được dung dịch X và khí Y. Cô cạn dung dịch X thu được 4,03 gam muối khan. a) Tính thể tích khí Y và nồng độ mol/l của dung dịch B b) Nếu cho dung dịch X tác dụng với NH3 dư rồi lấy kết tủa nung ở nhiệt độ cao đến khối lượng không đổi thì thu được bao nhiêu gam chất rắn?

Giải: a) mCl- = 4,03 – 1,19 = 2,84g nCl- = 0,08 mol => nHCl = 0,08 mol => nH2 = 0,04mol => VH2 = 0,896 lit 0,08 CMHCl = = 1M 0,08 b) nAl = x mol; nZn = y mol mA = 27x + 65y = 1,19 nCl- = 3x + 2y = 0,08 Giải ra được : x = 0,02 ; y = 0,01 X + dung dịch NH3 dư → Al(OH)3 Zn(OH)2 tan trong NH3 dư 2Al(OH)3 → Al2O3 nAl2O3 = 0,01 mol khối lượng chất rắn = 102.0,01 = 1,02 gam

D

ẠY

Bài 11: Hợp kim Ba-Mg-Al được dùng nhiều trong kỹ thuật chân không.

Lấy m gam A (A là hỗn hợp các kim loại Ba, Mg, Al dạng bột) cho vào nước tới khi hết phản ứng thấy thoát ra 0,896 lit H2 (đktc) Lấy m gam A (dạng bột) vào dung dịch xút dư tới hết phản ứng thấy thoát ra 6,944 lit H2 (đktc).

Lấy m gam A hoà tan bằng một lượng vừa đủ dung dịch HCl thu được dung dịch B và 9,184 lit H2 (đktc) a) Tính m và % khối lượng mỗi kim loại trong A b) Thêm 10 gam dung dịch H2SO4 9,8% vào dung dịch B, sau đó thêm tiếp 210 gam dung dịch NaOH 20%. Sau khi kết thúc tất cả các phản ứng, lấy kết tủa đem nung ở nhiệt độ cao (hiệu suất 100%). Tính khối lượng chất rắn thu được.

Giải: Lấy m gam A cho vào nước

FF IC IA L

D

ẠY

KÈ

M

Q

U

Y

N

H

Ơ

N

O

Ba + 2H2O → Ba2+ + 2OH- + H2 x 2x x 3 Al + OH- + H2O → AlO2- + H2 2 2x 3x nH2 = 4x = 0,04 => x = nBa = 0,01 mol Lấy m gam A vào dung dịch xút dư Ba + 2H2O → Ba2+ + 2OH- + H2 x 2x x 3 Al + OH- + H2O → AlO2- + H2 2 3 y y 2 3 nH2 = x + y = 0,31 => y = nAl = 0,2 mol 2 Lấy m gam A hoà tan bằng một lượng vừa đủ dung dịch HCl Ba + 2H+ → Ba2+ + H2 x x 3 Al + 3H+ → Al3+ + H2 2 3 y y 2 Mg + 2H+ → Mg2+ + H2 z z 3 nH2 = x + y + z = 0,41 => z = nMg = 0,1 mol 2 m = 137.0,01 + 27.0,2 + 24.0,1 = 9,17 gam %Ba = 14,94%; %Al = 58,89%; %Mg = 26,17% dung dịch B: 0,01 mol Ba2+; 0,2 mol Al3+; 0,1 mol Mg2+, 0,82 mol Cl-.

Thêm 10 gam dung dịch H2SO4 9,8% vào dung dịch B nH2SO4 = 0,01 mol Ba2+ + SO42- → BaSO4 0,01 0,01 0,01 Thêm tiếp 210 gam dung dịch NaOH 20% : nNaOH = 1,05 mol H+ + OH- → H2O 0,02 0,02 Mg2+ + 2OH- → Mg(OH)2 0,1 0,2 0,1 3+ Al + 3OH → Al(OH)3 0,2 0,6 0,2 Al(OH)3 + OH- → AlO2- + 2H2O 0,2 0,23 0,2 Kết tủa: BaSO4 và Mg(OH)2 Mg(OH)2 → MgO + H2O 0,1 0,1 mkết tủa = 233.0,01 + 40.0,1 = 6,33g

Hoà tan hoàn toàn 17,88 gam hỗn hợp X gồm 2 kim loại kiềm A, B và kim loại kiềm Bài 12: thổ M vào nước được dung dịch C và 0,24 mol khí H2 bay ra.

Dung dịch D gồm H2SO4 vào HCl trong đó số mol của HCl gấp 4 lần số mol của H2SO4.

D

ẠY

KÈ

M

Q

U

Y

N

H

Ơ

N

O

FF IC IA L

1. Để trung hoà 1/2 dung dịch C cần V (lit) dung dịch D. Tính tổng khối lượng muối tạo thành trong phản ứng trung hoà trên.

2. Hoà tan hoàn toàn m gam nhôm vào 1/2 dung dịch C thu được dung dịch E và một lượng H2 bằng 3/4 lượng H2 thu được ở trên (khi hoà tan X vào nước). Tính m.

3. Nếu cho V lit dung dịch D tác dụng với dung dịch E thì lượng kết tủa thu được nhiều hơn lượng kết tủa ở phần 1 là bao nhiêu gam?

Cho rằng M dễ tan trong nước. MSO4 không tan.

Giải: a) Hoà tan hoàn toàn hỗn hợp 2 kim loại kiềm A, B và kim loại kiềm thổ M vào nước thu được 0,24 mol khí H2 bay ra nOH- = 2.nH2 = 0,48 mol trong 1/2 dung dịch C: nOH- = 0,24 mol Trung hoà 1/2 dung dịch C cần V lit dung dịch D: trong đó có x mol H2SO4 và 4x mol HCl nH+ = 6x = 0,24 => x = 0,04 17,88 mmuối = mcation + manion = + 0,04.96 + 0,16.35,5 = 18,46g 2 3 b) Al + OH- + H2O → AlO2- + H2 2 nH2 = 3/4.0,24 = 0,18 mol => nAl = 0,12 mol => m = 0,12.27 = 3,24g c) Kết tủa ở phần 1 là MSO4 nAl = 0,12 mol => nOH- phản ứng = 0,12mol => OH- phản ứng hết => dung dịch E: AlO2-, A+; B+ và M2+ Ở phần 3: M2+ + SO42- → MSO4 AlO2- + H+ + H2O → Al(OH)3 0,12 0,24 0,12 3H+ + Al(OH)3 → Al3+ + 3H2O 0,12 0,04 kết tủa là MSO4 và Al(OH)3 0,08 mol lượng kết tủa nhiều hơn phần 1 là: 0,08.78 = 6,24 gam Bài 13: Hòa tan hoàn toàn 1,62 gam Al vào 280ml dung dịch HNO3 1M được dung dịch A và khí NO là sản phẩm khử duy nhất. Mặt khác cho 7,35 gam 2 kim loại kiềm thuộc 2 chu kì liên tiếp vào 150ml dung dịch HCl được dung dịch B và 2,8 lít H2 đktc. Trộn dung dịch A và B có 1,56 gam kết tủa. Xác định 2 kim loại kiềm và tính CM của dung dịch HCl. Hướng dẫn nAl = 0,06 mol nHNO3 = 0,28 mol Al + 4HNO3 → Al(NO3)3 + NO + 2H2O 0,06 0,24 0,06 Dư: 0,04 7,35g KLK + HCl → 0,125 mol H2 => nKLK = 0,25 mol => MKLK = 29,4 => KLK là Na và K Trộn dung dịch A với dung dịch B → Al(OH)3: 0,02 mol => dung dịch B có OH=> 0,04 + nHCl + nOH- = 0,25 nAl3+ = 0,06 mol > nkt => Có 2TH: TH1: nOH- = 0,06 mol => nHCl = 0,15 mol CM = 1M TH2: Al3+ + 3OH- → nOH- = 0,06 mol => nHCl = 0,26 mol > 0,25 => loại

Đ.s Na,K và 0,3M

Bài 14: Dung dịch X gồm 0,1mol H+, z mol Al3+, t mol NO3- và 0,02 mol SO42-. Cho 120ml dung dịch Y gồm KOH 1,2M và Ba(OH)2 0,1M vào X, sau khi các phản ứng kết thúc, thu được 3,732 gam kết tủa. Tính giá trị của z, t. ĐS: 0,020 và 0,120

D

ẠY

KÈ

M

Q

U

Y

N

H

Ơ

N

O

FF IC IA L

Bài 1: Cho 7,65 gam hỗn hợp X gồm Al và Al2O3 (trong đó Al chiếm 60% khối lượng) tan hoàn toàn trong dung dịch Y gồm H2SO4 và NaNO3, thu được dung dịch Z chỉ chứa 3 muối trung hòa và m gam hỗn hợp khí T (trong T có 0,015 mol H2). Cho dung dịch BaCl2 dư vào Z đến khi các phản ứng xảy ra hoàn toàn, thu được 93,2 gam kết tủa. Còn nếu cho Z phản ứng với NaOH thì lượng NaOH phản ứng tối đa là 0,935 mol. Tính m.

Hướng dẫn mAl = 7,65.60% = 4,59 gam => nAl = 0,17 mol mAl2O3 = 7,65.40% = 3,06 gam => nAl2O3 = 0,03 mol Al + H+ + NO3- → Al3+ + X + H2O (1) X có thể là NO2, NO, N2O, N2 Al + 3H+ → Al3+ + 3/2H2 (2) Al2O3 + 6H+ → 2Al3+ + 3H2O (3) Phản ứng tạo H2 => NO3- phản ứng hết Dung dịch Z chứa 3 muối trung hòa, trong đó có Al2(SO4)3, Na2SO4 => có muối thứ 3 là (NH4)2SO4 8Al + 30H+ + 3NO3- → 8Al3+ + 3NH4+ + 9H2O (4) + H phản ứng hết Cho dung dịch BaCl2 dư vào Z thu được kết tủa: Ba2+ + SO42- → BaSO4 nBaSO4 = 0,4 mol => nSO42- = 0,4 mol => nH+ ban đầu = 0,8 mol Theo phản ứng: nH+ = nH+(1) + 2nH2 + 6nAl2O3 + 10nNH4+ = nH+(1) + 2.0,015 + 6.0,03 + 10nNH4+ = 0,8 (*) 3+ 3+ nAl = nAl (1) + 2/3.nH2 + 8/3.nNH4+ = nAl3+(1) + 2/3.0,015 + 8/3.nNH4+ = 0,1 (**) Cho Z phản ứng với NaOH Al3+ + 4OH- → AlO2- + H2O NH4+ + OH- → NH3 + H2O nOH- = 4.nAl3+ + nNH4+ = 4.(0,17 + 2.0,03) + nNH4+ = 0,935 => nNH4+ = 0,015 mol.

Thế vào (*) và (**): (*) => nH+(1) = 0,44 mol (**) => nAl3+(1) = 0,12 mol BT điện tích cho dung dịch Z: 3.nAl3+ + nNa+ + nNH4+ = 2.nSO423.(0,17 + 2.0,03) + nNa+ + 0,015 = 2.0,4 => nNa+ = 0,095 mol => nNO3- = 0,095 mol => nNO3-(1) = 0,095 – 0,015 = 0,08 mol Al + H+ + NO3- → Al3+ + X + H2O (1) 0,12 0,44 0,08 0,12 0,22 mol BTKL: mX = 0,12.27 + 0,44.1 + 0,08.62 – 0,12.27 – 0,22.18 = 1,44 gam mT = mX + mH2 = 1,44 + 2.0,015 = 1,47 gam

Câu 1: Một cốc thuỷ tinh chứa 200ml dung dịch AlCl3 0,2M. Cho từ từ vào cốc V ml dung dịch NaOH 0,5M. Tính khối lượng kết tủa nhỏ nhất khi V biến thiên trong đoạn 200ml ≤ V ≤ 280ml.

A. 1,56g B. 3,12g C. 2,6g D. 0,0g Câu 2: Hoà tan hoàn toàn 8,2 gam hỗn hợp Na2O, Al2O3 vào nước thu được dung dịch A chỉ chứa một chất tan duy nhất. Tính thể tích CO2 (đktc) cần để phản ứng hết với dung dịch A. A. 1,12 lít B. 2,24 lít C. 4,48 lít D. 3,36 lít

D

ẠY

KÈ

M

Q

U

Y

N

H

Ơ

N

O

FF IC IA L

Câu 3: Thêm 150ml dung dịch NaOH 2M vào một cốc đựng 100ml dung dịch AlCl3 nồng độ x mol/l, sau khi phản ứng hoàn toàn thấy trong cốc có 0,1 mol chất kết tủa. Thêm tiếp 100ml dung dịch NaOH 2M vào cốc, sau khi phản ứng hoàn toàn thấy trong cốc có 0,14 mol chất kết tủa. Tính x.

A. 1,6M B. 1,0M C. 0,8M D. 2,0M Câu 4: Cho m gam hỗn hợp B gồm CuO, Na2O, Al2O3 hoà tan hết vào nước thu được 400ml dung dịch D chỉ chứa một chất tan duy nhất có nồng độ 0,5M và chất rắn G chỉ gồm một chất. Lọc tách G, cho luồng khí H2 dư qua G nung nóng thu được chất rắn F. Hoà tan hết F trong dung dịch HNO3 thu được 0,448 lít (đktc) hỗn hợp khí gồm NO2 và NO có tỉ khối so với oxi bằng 1,0625. Biết các phản ứng xảy ra hoàn toàn. Tính m.

A. 34,8g B. 18g C. 18,4g D. 26g Câu 5: Hoà tan 0,54 gam Al trong 0,5 lít dung dịch H2SO4 0,1M được dung dịch A. Thêm V lít dung dịch NaOH 0,1M cho đến khi kết tủa tan trở lại một phần. Nung kết tủa đến khối lượng không đổi ta được chất rắn nặng 0,51 gam. Giá trị của V là?

A. 1,2 lít B. 1,1 lít C. 1,5 lít D. 0,8 lít Câu 6: Cho dung dịch chứa 0,015 mol FeCl2 và 0,02 mol ZnCl2 tác dụng với V ml dung dịch NaOH 1M, sau khi phản ứng xảy ra hoàn toàn tách lấy kết tủa nung trong không khí đến khối lượng không đổi được 1,605 gam chất rắn. Giá trị lớn nhất của V để thu được lượng chất rắn trên là: A. 70m B. 100ml C. l40ml D. 115ml Câu 7: Hoà tan hoàn toàn m gam hỗn hợp Na2O, Al2O3 vào nước được dung dịch trong suốt A. Thêm dần dần dung dịch HCl 1M vào dung dịch A nhận thấy khi bắt đầu thấy xuất hiện kết tủa thì thể tích dung dịch HCl 1M đã cho vào là 100ml còn khi cho vào 200ml hoặc 600ml dung dịch HCl 1M thì đều thu được a gam kết tủa. Tính a và m.

A. a=7,8g; m=19,5g B. a=15,6g; m=19,5g C. a=7,8g; m=39g D. a=15,6g; m=27,7g Câu 8: Cho m gam Na vào 50ml dung dịch AlCl31M, sau khi phản ứng xảy ra hoàn toàn thu được 1,56 gam kết tủa và dung dịch X. Thổi khí CO2 vào dung dịch X thấy xuất hiện kết tủa. Tính m.

A. 1,44g B. 4,41g C. 2,07g D. 4,14g Câu 9: Thêm 240ml dung dịch NaOH 1M vào một cốc thuỷ tinh đựng 100ml dung dịch AlCl3 nồng độ x mol/l, khuấy đều đến phản ứng hoàn toàn thấy trong cốc có 0,08 mol chất kết tủa. Thêm tiếp 100ml dung dịch NaOH 1M vào cốc, khuấy đều đến phản ứng hoàn toàn thấy trong cốc có 0,06 mol chất kết tủa. Tính x.

A. 0,75M B. 1M C. 0,5M D. 0,8M Câu 10: Trong một cốc thuỷ tinh đựng dung dịch ZnSO4. Thêm vào cốc 200ml dung dịch KOH nồng độ x mol/l thì thu được 4,95 gam kết tủa. Tách kết tủa, nhỏ dung dịch HCl vào nước lọc thì thấy xuất hiện kết tủa trở lại, tiếp tục cho HCl vào đến khi kết tủa tan hết rồi cho dung dịch BaCl2 dư vào thì thu được 46,6 gam kết tủa. Tính x.

A. 2M B. 0,5M C. 4M D. 3,5M Câu 11: Cho V lít dung dịch NaOH 1M vào dung dịch chứa 0,1 mol Al2(SO4)3 và 0,1 mol H2SO4 đến phản ứng xảy ra hoàn toàn thu được 7,8 gam kết tủa. Giá trị lớn nhất của V để thu được lượng kết tủa trên là: A. 0,9 B. 0,45 C. 0,25 D. 0,6 Câu 12 : Rót V ml dung dịch NaOH 2M vào cốc đựng 300 ml dung dịch Al2(SO4)3 0,25M thu được một kết tủa. Lọc kết tủa rồi nung đến khối lượng không đổi được 5,1 gam chất rắn. V có giá trị lớn nhất là?

A. 150 B. 100 C. 250 D. 200 Câu 13: Cho 100 ml dung dịch Al2(SO4)30,1M. Số ml dung dịch NaOH 0,1M lớn nhất cần thêm vào dung dịch trên để chất rắn có được sau khi nung kết tủa có khối lượng 0,51 gam là bao nhiêu?

A. 500 B. 800 C. 300 D. 700 Câu 14: Hoà tan m gam ZnSO4 vào nước được dung dịch B. Tiến hành 2 Thí nghiệm sau: TN1: Cho dung dịch B tác dụng với 110ml dung dịch KOH 2M thu được 3a gam kết tủa.

TN2: Cho dung dịch B tác dụng với 140ml dung dịch KOH 2M thu được 2a gam kết tủa.Tính m.

A. 14,49g B. 16,1g C. 4,83g D. 80,5g Câu 15 : Khi cho V ml hay 3V ml dung dịch NaOH 2M tác dụng với 400ml dung dịch AlCl3 nồng độ x mol/l ta đều cùng thu được một lượng chất kết tủa có khối lượng là 7,8 gam. Tính x.

A. 0,75M 0,25M

B. 0,625M

C. 0,25M

D. 0,75M hoặc

BÀI TOÁN VỀ PHẢN ỨNG NHIỆT NHÔM - Phản ứng nhiệt nhôm: Al + oxit kim loại (Hỗn hợp X) - Thường gặp: Al2O3 + 2Fe

+ 2yAl + 3FexOy y

FF IC IA L

+ 2Al + Fe2O3

oxit nhôm + kim loại (Hỗn hợp Y)

Al2O3 + 3xFe

D

ẠY

KÈ

M

Q

U

Y

N

H

Ơ

N

O

6FexOy + (3x – 2y)Al2O3 + (6x – 4y)Al + 3xFe2O3 - Nếu phản ứng xảy ra hoàn toàn, tùy theo tính chất của hỗn hợp Y tạo thành để biện luận. Ví dụ: + Hỗn hợp Y chứa 2 kim loại → Al dư ; oxit kim loại hết + Hỗn hợp Y tác dụng với dung dịch bazơ kiềm (NaOH,…) giải phóng H2 → có Al dư + Hỗn hợp Y tác dụng với dung dịch axit có khí bay ra thì có khả năng hỗn hợp Y chứa (Al2O3 + Fe) hoặc (Al2O3 + Fe + Al dư) hoặc (Al2O3 + Fe + oxit kim loại dư) - Nếu phản ứng xảy ra không hoàn toàn, hỗn hợp Y gồm Al2O3, Fe, Al dư và Fe2O3 dư - Thường sử dụng: + Định luật bảo toàn khối lượng: mhhX = mhhY + Định luật bảo toàn nguyên tố (mol nguyên tử): nAl (X) = nAl (Y) ; nFe (X) = nFe (Y) ; nO (X) = nO (Y) Bài 1: Trộn 10,8 gam bột Al với 34,8 gam bột Fe3O4 rồi tiến hành phản ứng nhiệt nhôm trong điều kiện không có không khí. Hoà tan hỗn hợp rắn sau phản ứng bằng dung dịch H2SO4 loãng (dư) thu được 10,752 lit khí H2 (đktc). Tính hiệu suất phản ứng nhiệt nhôm. ĐS: 80% Bài 2: Trộn 5,4 gam bột Al với 17,4 gam bột Fe3O4 rồi tiến hành phản ứng nhiệt nhôm (trong điều kiện không có không khí). Giả sử chỉ xảy ra phản ứng khử Fe3O4 thành Fe. Hòa tan hoàn toàn chất rắn sau phản ứng bằng dung dịch H2SO4 loãng (dư) thu được 5,376 lít khí H2 (ở đktc).

Tính hiệu suất phản ứng nhiệt nhôm và số mol H2SO4 đã phản ứng. ĐS. 80 % và 0,54 mol Bài 3: Trộn đều 0,54g bột Al với bột Fe2O3 và CuO rồi tiến hành phản ứng nhiệt nhôm thu được hỗn hợp X. Cho X tác dụng hết với dung dịch HNO3 được hỗn hợp khí NO và NO2 có tỉ lệ số mol tương ứng là 1 : 3. Tính thể tích khí NO và NO2 trong hỗn hợp.

Bài 4: Nung 21,4 gam hỗn hợp A gồm bột Al và Fe2O3, thu được hỗn hợp B. Cho B tác dụng hết với dung dịch HCl dư được dung dịch C. Cho C tác dụng với dung dịch NaOH dư được kết tủa D. Nung D trong không khí đến khối lượng không đổi thu được 16 gam chất rắn. Tính khối lượng Al và Fe2O3 trong hỗn hợp A. ĐS. 5,4g và 16g Bài 5: Thực hiện phản ứng nhiệt nhôm hỗn hợp X gồm Al và một oxit sắt FexOy (trong điều kiện không có không khí) thu được 92,35 gam chất rắn Y. Hòa tan Y trong dung dịch NaOH (dư) thấy có 8,4 lít khí H2 (ở đktc) thoát ra và còn lại phần không tan Z. Hòa tan 1/2 lượng Z bằng dung dịch H2SO4 đặc, nóng (dư) thấy có 13,44 lít khí SO2 (ở đktc) thoát ra. Biết các phản ứng xảy ra hoàn toàn. Khối lượng Al2O3 trong Y và công thức oxit sắt lần lượt là: ĐS. 40,8 gam và Fe2O3 Bài 6: Nung nóng m gam hỗn hợp Al và Fe2O3 (trong môi trường không có không khí) đến khi phản ứng xảy ra hoàn toàn, thu được hỗn hợp rắn Y. Chia Y thành hai phần bằng nhau.

- Phần 1 tác dụng với dung dịch H2SO4 loãng dư, sinh ra 3,08 lit khí H2 (đktc).

- Phần 2 tác dụng với dung dịch NaOH dư, sinh ra 0,84 lit khí H2 (đktc).

Tính m. ĐS. 22,75 gam Bài 7: Hỗn hợp X gồm 3,92 gam Fe, 16 gam Fe2O3 và m gam Al. Nung X ở nhiệt độ cao trong điều kiện không có không khí, thu được hỗn hợp chất rắn Y. Chia Y thành hai phần bằng nhau.

Phần một tác dụng với dung dịch H2SO4 loãng (dư), thu được 4a mol khí H2. Phần hai phản ứng với dung dịch NaOH dư, thu được a mol khí H2. Biết các phản ứng đều xảy ra hoàn toàn. Tính m.

D

ẠY

KÈ

M

Q

U

Y

N

H

Ơ

N

O

FF IC IA L

ĐS. 7,02 g Bài 8: Hỗn hợp X ở dạng bột gồm Al và một oxit của sắt. Chia X làm 3 phần bằng nhau: Phần 1 cho tác dụng với dung dịch Ba(OH)2 dư thu được 4,032 lit khí (đktc) Phần 2 và phần 3 đem đun nóng ở nhiệt độ cao để tiến hành phản ứng nhiệt nhôm (giả sử chỉ xảy ra phản ứng Al khử sắt oxit thành sắt).

Sản phẩm thu được sau phản ứng ở phần 2 đem hoà tan trong dung dịch NaOH (dư), thu được chất rắn Y và không có khí bay ra. Cho Y tác dụng với dung dịch AgNO3 1M thì cần 240 ml dung dịch AgNO3, sau phản ứng thu được 35,52 gam chất rắn và dung dịch chỉ có Fe(NO3)2.

Sản phẩm thu được ở phần 3 sau khi nung được cho vào bình chứa 2 lít dung dịch H2SO4 0,19M, thu được dung dịch Z và một phần Fe không tan.

1- Xác định công thức của oxit sắt trong X và tính khối lượng các chất sau phản ứng nhiệt nhôm ở mỗi phần.

2- Tính nồng độ mol/lít của các chất trong dung dịch Z và khối lượng Fe không tan.

(Coi thể tích chất rắn không đáng kể, thể tích dung dịch không thay đổi trong quá trình phản ứng, các phản ứng xảy ra hoàn toàn) Bài 9: Tiến hành nung nóng hỗn hợp bột A gồm Al và 1 oxit sắt (giả thiết chỉ xảy ra phản ứng khử oxit thành kim loại) được m1 gam hỗn hợp B. Cho 0,5m1 gam B tác dụng với lượng dư dung dịch KOH thu 1,26 lít khí và 3,63 gam chất rắn. Mặt khác khi hoà tan hoàn toàn 0,5m1 gam B bằng 1 lượng vừa đủ dung dịch HCl phản ứng làm tạo thành 2,016 lít khí và dung dịch C. Chia C làm 2 phần đều nhau: - Cho phần 1 tác dụng với lượng dư dung dịch NH3 được m2 gam kết tủa D. Cho D tác dụng với lượng dư dung dịch NaOH. Phản ứng xong lọc tách kết tủa tạo thành đem nung nóng ngoài không khí đến khối lượng không đổi được 2,25 gam chất rắn.

- Cho 18 gam bột Al vào phần 2, phản ứng xong lọc tách được m3 gam chất rắn.

1. Xác định công thức oxit sắt, biết rằng các thể tích đều đo ở đktc 2. Tính m1, m2, m3 Bài 10: Hai hỗn hợp A và B đều chứa Al và FexOy. Sau phản ứng nhiệt nhôm mẫu A thu được 92,35 gam chất rắn C. Hoà tan C bằng dung dịch xút dư thấy có 8,4 lít khí bay ra còn lại 1 phần không tan D. Hoà tan ¼ lượng chất rắn D cần dùng 60 gam H2SO4 98%, nóng. Giả sử chỉ tạo thành 1 loại muối sắt (III).

1. Tính khối lượng Al2O3 tạo thành khi nhiệt nhôm mẫu A và xác định công thức phân tử của oxit sắt.

2. Tiến hành nhiệt nhôm 26,8 gam mẫu B, sau khi làm nguội, hoà tan hỗn hợp thu được bằng dung dịch HCl loãng, dư thấy bay ra 11,2 lít khí. Tính khối lượng nhôm và oxit sắt của mẫu B đem nhiệt nhôm.

Biết hiệu suất các phản ứng đạt 100%, các thể tích khí đo ở đktc.

TÀI LIỆU BỒI DƯỠNG HỌC SINH GIỎI 12 PHẦN HÓA HỌC HỮU CƠ

2. Nhận biết, tách chất 3. Xác định công thức cấu tạo các hợp chất hữu cơ 4. Hidrocacbon 5. Ancol – Phenol - Anđehit - Axit cacboxylic

D

ẠY

KÈ

M

Q

U

Y

N

H

Ơ

N

O

6. Este – lipit - cacbohidrat 7. Amin – Aminoaxit – đồng phân của aminoaxit

FF IC IA L

Các chuyên đề: 1. Phương trình phản ứng trong hóa học hữu cơ: sơ đồ phản ứng

SƠ ĐỒ PHẢN ỨNG Phương pháp tăng mạch cacbon - Tổng hợp trực tiếp 0

C 2C + H2 3000  →

C2H2

- Tõ metan: NhiÖt ph©n metan ë 15000C 0

FF IC IA L

C  → CH ≡ CH + H2↑ 2CH4 1500

- Từ axetilen: Nhị hợp: Tam hợp:

0

2CH≡CH

, xt t  →

2CH≡CH

C , 6000 C

CH≡C−CH=CH2

 → C6H6

(benzen)

- Từ andehit fomic: C6H12O6 (glucozơ)

O

Lục hợp: 6HCHO

- Từ dẫn xuất halogen:

N

2R-X + 2Na → R-R + 2NaX

Ơ

Ar-X + 2Na + X-R→ Ar-R + 2NaX Ar-H + R-X → - Từ ancol

Ar-R + HX

N

MgO, Zn, 5000C

H

AlCl3

2CH3-CH2-OH

Y

CH2=CH-CH=CH2 + H2O + H2

Q

- Phương pháp Duma:

U

Phương pháp giảm mạch cacbon

0

,t RCOONa + NaOH CaO  → R-H + Na2CO3 0

0

KÈ

- Cracking

M

,t (RCOO)2Ca + NaOH CaO  → 2R-H + Na2CO3 + CaCO3

CnH2n+2

, xt t  →

CmH2m+2 + CqH2q

- Oxi hoá cắt mạch

2+

ẠY

2 , khôngkhí , Mn R-CH2-CH2-R’ O   →

RCOOH + R’COOH

D

C6H5CH2-CH2-R + 4KMnO4 → C6H5COOK + RCOOK + 4MnO2 + 2KOH + 2H2O

NHẬN BIẾT I. NHẬN BIẾT CÁC KHÍ HỮU CƠ : Chất cần nhận Loại thuốc thử Metan

Hiện tượng

Khí Clo

Phương trình hoá học

Mất màu vàng lục của khí Clo

Etilen

D.D Brom

( vàng lục) ( không màu)

Mất màu da cam của dung

(C2H4 )

C2H4 + Br2 dd C2H4Br2

FF IC IA L

(CH4 )

CH4 + Cl2 CH3Cl + HCl

dịch Br2

Da cam

Axetilen

Dd Br2 , sau đó

-Mất màu vàng lục nước

(C2H2 )

dd AgNO3 / NH3

Br2.

C2H2 + Br2 Ag – C = C – Ag + H2O ( vàng )

O

- Có kết tủa màu vàng II. NHẬN BIẾT CÁC CHẤT HỮU CƠ : thử

Toluen

dd KMnO4, t0

Phương trình hoá học

N

nhận

Hiện tượng

Ơ

Loại thuốc

COOK

CH3

Mất màu

HO

+ 2MnO2 +KOH+ H2 O

2 + 2KMnO4 → 0

H

Chất cần

80-100 C

N

CH = CH2

dd KMnO4

Mất màu

Ancol

Na, K

↑ không màu

bậc I

t0

M CuO (đen)

KÈ

Ancol

bậc II

0

t

ẠY

Ancol

Cu(OH)2

D

đa chức

Anilin

Cu (đỏ),

Q

CuO (đen)

U

Y

Stiren

Ancol

nước Brom

Sp cho pứ tráng

CHOH = CH2OH

AgNO3 trong NH3

+ 2MnO2 + 2H2O

→ + 2KMnO4 + 4H2 O 

2R − OH

+ 2Na →

2R − ONa

+ H2↑

0

t R − CH2 − OH + CuO  → R − CH = O + Cu + H2O

R − CH = O + 2Ag[(NH3)2]OH

gương

→ R− COONH4 + 2Ag↓ + H2O + 3NH3

Cu (đỏ), Sp không pứ

0

t R − CH2OH − R′ + CuO  → R − CO − R′ + Cu + H2O

tráng gương dung dịch màu xanh lam

Tạo kết tủa trắng

CH2 − OH

HO − CH2

↓ Ag trắng

CH2 − OH HO − CH2 ց

CH − OH + Cu(OH)2 + HO − CH → CH − O − Cu − O − CH + 2H2 O CH2 − OH

HO − CH2

տ

CH2 − OH HO − CH2

NH2

NH2

→ + 3Br2 

Br

Br

+ 3HBr Br

Anđehit

không màu

(keát tuû a traé ng)

R − CH = O + 2Ag[(NH3)2]OH

→ R − COONH4 + 2Ag↓ + H2O + 3NH3↑ Cu(OH)2 NaOH, t0 dd Brom

0

t RCHO + 2Cu(OH)2 + NaOH  → RCOONa + Cu2O↓ +

↓ đỏ gạch

3H2O RCHO + Br2 + H2O → RCOOH + 2HBr

Mất màu

FF IC IA L

Andehit no hay ko no đều làm mất màu nước Br2 vì đây là phản ứng oxi hóa khử. Muốn phân biệt andehit no và không no dùng dd Br2 trong CCl4, môi trường CCl4 thì Br2 không thể hiện tính oxi hóa nên chỉ phản ứng với andehit không no Hóa đỏ

CO23 −

↑ CO2

2R − COOH + Na2CO3 → 2R − COONa + CO2↑ + H2O

Hóa xanh

Số nhóm − NH2 > số nhóm − COOH

Hóa đỏ

Số nhóm − NH2 < số nhóm − COOH

Không đổi

Số nhóm − NH2 = số nhóm − COOH

Hóa xanh

Cu(OH)2

dd xanh lam

Cu(OH)2 NaOH, t0 AgNO3 /

M

NH3

KÈ

dd Br2

ẠY

Saccarozơ

D

C12H22O11

+ H2O

↓ đỏ gạch

↓ Ag trắng

Q

Glucozơ

N

Quì tím

Ơ

↑ CO2

Thuỷ phân

2C6H12O6 + Cu(OH)2 → (C6H11O6)2Cu + 2H2O

N

Amin

2H2N−R−COOH + Na2CO3 → 2H2N−R−COONa + CO2↑

CO23 −

H

Aminoaxit

O

Quì tím

Y

cacboxylic

U

Axit

Mất màu sản phẩm tham gia pứ tráng

CH2OH − (CHOH)4 − CHO + 2Cu(OH)2 + NaOH 0

t  → CH2OH − (CHOH)4 − COONa + Cu2O↓ + 3H2O

CH2OH − (CHOH)4 − CHO + 2Ag[(NH3)2]OH → CH2OH−(CHOH)4−COONH4 + 2Ag↓ + H2O + 3NH3↑ CH2OH−(CHOH)4−CHO + Br2→ CH2OH−(CHOH)4−COOH+2HBr C12H22O11

+

H2O

→

C6H12O6 Glucozơ

gương +

Ca(OH)2

→

+

C6H12O6

Fructozơ

Vôi sữa

Vẩn đục

C12H22O11

C12H22O11.CaO.2H2O

Cu(OH)2

dd xanh lam

C12H22O11 + Cu(OH)2 → (C12H22O11)2Cu + 2H2O

sản phẩm tham Tinh bột

Thuỷ phân

gia pứ tráng

(C6H10O11)n

+

nH2O

→

nC6H12O6 (Glucozơ)

gương

(C6H10O5)n ddịch iot

Tạo dung dịch màu xanh tím,

CH2OH − (CHOH)4 − CHO + 2Cu(OH)2 + NaOH

0

khi đun nóng

t  → CH2OH − (CHOH)4 − COONa + Cu2O↓ + 3H2O

màu xanh tím biến mất, khi để nguôi màu xanh

FF IC IA L

tím lại xuất hiện

Tách riêng các chất hữu cơ a) Phương pháp vật lí

- Chiết : dùng để tách các chất lỏng không tan vào nhau như benzen và ancol ..

- Chưng cất : dùng để tách các chất có nhiệt độ sôi khác nhau, thường dùng để tách các chất + Có nhiệt độ sôi thấp : anđehit, xeton, ete, este. + Có nhiệt độ sôi cao : ancol, axit, amin.

O

thuộc 3 nhóm :

b) Phương pháp hóa học tách một số chất :

H

Tách ankan, anken và ank-1-in ra khỏi hỗn hợp

Ơ

N

+ Không bay hơi : muối RONa, RCOONa, RCOONH4, aminoaxit.

ankan ↑ CnH2n

M

Phản ứng tách và phản ứng tái tạo

R-OH + Na → R-ONa + ½ H2

KÈ

Ancol

↓ vàng của ank-1-in

Q

Chất hữu cơ

anken dd Br2 dư ankan

Y

AgNO3/NH3 dư

U

Ank-1-in Anken Ankan

dd HCl

N

ank-1-in

+ Zn

CnH2nBr2

Phương pháp tách riêng Chiết, chưng cất

R-ONa + H2O → ROH + NaOH

Phenol

C6H5OH + NaOH → C6H5ONa + H2O

ẠY

C6H5ONa + H2O + CO2 → C6H5OH + NaHCO3

D

Anilin

Axit tan

C6H5NH2 + HCl → C6H5NH3Cl C6H5NH3Cl + NaOH → C6H5NH2 + NaCl + H2O 2RCOOH + CaCO3 → (RCOO)2Ca + H2O + CO2↑

Phenol không tan trong dd chiết riêng Anilin không tan trong dd, chiết riêng Lọc, chưng cất

trong nước (RCOO)2Ca + H2SO4 → 2RCOOH + CaSO4↓ Anđehit

CH3-CHO + NaHSO3 → CH3-CH OH-OSO2Na↓ CH3-CHOH-OSO2Na + NaOH → CH3-CHO + Na2SO3 +H2O

Chưng cất để lấy riêng

D

ẠY M

KÈ Y

U

Q H

N Ơ N

FF IC IA L

O

PHẢN ỨNG TRONG HÃ&#x201C;A Há»&#x152;C Há»®U CÆ Bà i 1: Viết phản ứng xảy ra theo sÆ¡ Ä&#x2018;á»&#x201C; sau: 1.

C2H6 â&#x2020;&#x2019; C2H5Clâ&#x2020;&#x2019; n-C4H10 â&#x2020;&#x2019; C3H6 â&#x2020;&#x2019; C3H8 â&#x2020;&#x2019; C3H7Cl â&#x2020;&#x2019; C3H6 â&#x2020;&#x2019; C3H7OHâ&#x2020;&#x2019;C3H6â&#x2020;&#x2019;PP HÆ°á»&#x203A;ng dẫn á á , :

C2H6 + Cl2

C2H5Cl + HCl 2C2H5Cl + 2Na â&#x2020;&#x2019; n-C4H10 + 2NaCl ,

C3H6 + H2

C3H8 á á , :

C3H8 + Cl2

C3H7Cl + HCl ,

C3H7Cl + KOH

C3H6 + KCl + H2O ,

C3H6 + H2O

C3H7OH 2 SO4  â&#x2020;&#x2019; C3H6 + H2O C3H7OH H o

170 C

0

O

0

Æ

,t CH3COONa + NaOH CaO  â&#x2020;&#x2019; CH4 + Na2CO3

H

2 CH4

C2H2 + 3H2 ,

N

C2H2 + 2H2

C2H6 0

Xt ,t C2H6  â&#x2020;&#x2019; C2H4 + H2

,

Y

C2H4 + H2O

C2H5OH Al4C3 â&#x2020;&#x2019; CH4 â&#x2020;&#x2019; C2H2 â&#x2020;&#x2019; C2H4 â&#x2020;&#x2019; C2H4(OH)2 â&#x2020;&#x2019; C2H4(OCOCH3)2 HÆ°á»&#x203A;ng dẫn Al4C3 + 12H2O â&#x2020;&#x2019; 3CH4 + 4Al(OH)3

Q

U

3.

N

2.

Xt ,t nC3H6  â&#x2020;&#x2019; PP: polipropilen CH3COONa â&#x2020;&#x2019; CH4 â&#x2020;&#x2019; C2H2 â&#x2020;&#x2019; C2H6 â&#x2020;&#x2019; C2H4 â&#x2020;&#x2019; C2H5OH HÆ°á»&#x203A;ng dẫn

FF IC IA L

0

Xt ,t C4H10  â&#x2020;&#x2019; C3H6 + CH4

2 CH4

C2H2 + 3H2

M

/ ,

D

,

C2H4(OH)2 + 2CH3COOH

C2H4(OCOCH3)2 C3H8 C 3 H6 C3H7Cl C3H7OH HÆ°á»&#x203A;ng dẫn

ẠY

4.

KÃ&#x2C6;

C2H2 + H2

C2H4 3CH2=CH2 + 2KMnO4 + H2O â&#x2020;&#x2019; 3C2H4(OH)2 + 2MnO2 + 2KOH

,

C3H6 + H2

C3H8 á á

C3H8 + Cl2

C3H7Cl + HCl C3H7Cl + NaOH â&#x2020;&#x2019; C3H7OH + NaCl 2 SO4  â&#x2020;&#x2019; C3H6 + H2O C3H7OH H o

170 C

Xt ,t 0

C3H8  â&#x2020;&#x2019; C3H6 + H2

,

C3H6 + H2O

C3H7OH C3H7OH + HCl â&#x2020;&#x2019; C3H7Cl + H2O 5.

CH3COONa C4H10

2 3 4

CH4

C2H2

5 6 9

C3H6

7

HCHO

CH3OH

8

CH3Cl

12 11 HCHO HCOOH CH3Cl 10 CH3OH

FF IC IA L

Al4C3 1

HÆ°á»&#x203A;ng dẫn (1): Al4C3 + 12H2O â&#x2020;&#x2019; 3CH4 + 4Al(OH)3 (2):

0

,t CH3COONa + NaOH CaO  â&#x2020;&#x2019; CH4 + Na2CO3 0

Xt ,t (3),(4): C4H10  â&#x2020;&#x2019; C3H6 + CH4

(5):

2 CH4

C2H2 + 3H2

(6):

Xt ,t CH4 + O2  â&#x2020;&#x2019; HCHO + H2O

(7): (8):

HCHO + H2

CH3OH CH3OH + HCl â&#x2020;&#x2019; CH3Cl + H2O

(9): (10):

CH4 + Cl2

CH3Cl + HCl CH3Cl + NaOH â&#x2020;&#x2019; CH3OH + NaCl

(11): (12):

CH3OH + CuO â&#x2020;&#x2019; HCHO + Cu + H2O HCHO + Br2 + H2O â&#x2020;&#x2019; HCOOH + 2HBr

O

0

N

,

N

H

Æ

á á , :

6.

2

CH3COOH

Y

CH3CHO

C2H2 6

Q

13

KÃ&#x2C6;

C6H6

12

7

C6H5Br

8

Br

C6H5ONa

9

Br

C6H5OH

11

OH O2N

NO2

C4H4 NO2

,

(1): (2): (3):

C2H2 + H2O

CH3CHO CH3CHO + Br2 + H2O â&#x2020;&#x2019; CH3COOH + 2HBr CH3COOH + NaOH â&#x2020;&#x2019; CH3COONa + H2O

(4):

,t CH3COONa + NaOH CaO  â&#x2020;&#x2019; CH4 + Na2CO3

(5):

C2H2 + H2

C2H4

(6):

, 600 C 3C2H2 C  â&#x2020;&#x2019;

ẠY D

OH

10

HÆ°á»&#x203A;ng dẫn

(7): (8):

CH4 Br

C2H4

5

M

PVC

C2H3Cl

CH3COONa 4

U 1

14

3

0

/ , 0

! ,

C6H6

C6H6 + Br2

C6H5Br + HBr C6H5Br + 2NaOH â&#x2020;&#x2019; C6H5ONa + NaBr + H2O

(9): C6H5ONa + CO2 + H2O â&#x2020;&#x2019; C6H5OH + NaHCO3 (10): C6H5OH + Br2 (dd) â&#x2020;&#x2019; C6H2Br3(OH) (11): C6H5OH + HNO3 â&#x2020;&#x2019; C6H2(NO2)3(OH) 0

, xt t  â&#x2020;&#x2019;

2CHâ&#x2030;¡CH

(12):

CHâ&#x2030;¡Câ&#x2C6;&#x2019;CH=CH2

",

(13): (14):

C2H2 + HCl

CH2=CHCl CH2=CHCl c -(CH2-CHCl)n-

11

2 6 7

C2H4 12

5

C2H5OH 8 9

Etylenglicol HÆ°á»&#x203A;ng dẫn (1): C2H4 + HCl â&#x2020;&#x2019; C2H5Cl

CH3CHO

C2H5Cl

CH3COOH 10

CH3COOC2H5

O

PE

C2H5OH 4 C2H5OC2H5

C2H5Cl 3

1

FF IC IA L

7.

,

C2H5Cl + KOH

C2H4 + KCl + H2O C2H5Cl + NaOH â&#x2020;&#x2019; C2H5OH + NaCl

(4):

2C2H5OH

C2H5OC2H5

(5):

C2H5OH + CuO â&#x2020;&#x2019; CH3CHO + Cu + H2O

(6):

C2H4 + H2O

C2H5OH

(7):

2 SO4 C2H5OH H  â&#x2020;&#x2019; C2H4 + H2O o

(8):

C2H5OH + HCl â&#x2020;&#x2019; C2H5Cl + H2O

(9):

C2H5OH + O2

CH3COOH + H2O

(10):

CH3COOH + C2H5OH

CH3COOC2H5

(11):

, xt nC2H4 t  â&#x2020;&#x2019; (-CH2-CH2-)n 3CH2=CH2 + 2KMnO4 + H2O â&#x2020;&#x2019; 3C2H4(OH)2 + 2MnO2 + 2KOH

N

,

Y

170 C

U

& ấ&

Q

" # $ ,

0

KÃ&#x2C6; C3H6

ẠY

H

Æ

" # $ , %

M

(12): 8.

N

(2): (3):

1

8

HOCH2-CHCl-CH2OH

3

Glixerol

2

CH2Cl-CH=CH2 5 CH3-CHOH-CH3

CH2Cl-CH2-CH3 9

C3H6

6

4

Dong(II) glixerat

CH2OH-CH2-CH3 7

D

HÆ°á»&#x203A;ng dẫn

(1): (2): (3): (4): (5): (6):

,( ô *ó ( ô ( í

CH3-CH=CH2 + Cl2

CH2Cl-CH=CH2 CH2Cl-CH=CH2 + Cl2 + H2O â&#x2020;&#x2019; HOCH2-CHCl-CH2OH HOCH2-CHCl-CH2OH + NaOH â&#x2020;&#x2019; HOCH2-CHOH-CH2OH + NaCl 2C3H5(OH)3 + Cu(OH)2 â&#x2020;&#x2019; [C3H5(OH)2O]2Cu + H2O CH2Cl-CH=CH2 + H2 â&#x2020;&#x2019; ClCH2-CH2-CH3 ClCH2-CH2-CH3 + NaOH â&#x2020;&#x2019; HOCH2-CH2-CH3 + NaCl

(7):

2 SO4  → C3H6 + H2O HOCH2-CH2-CH3 H o

(8):

CH3-CH=CH2 + H2O → CH3-CHOH-CH3

170 C

2 SO4  → C3H6 + H2O CH3-CHOH-CH3 H o

(9):

170 C

Cho các dãy chuyển hóa hóa học sau: H2CO2 → CH5O2N → HCOONa → Ag Viết PTHH của các phản ứng.

Hướng dẫn: H-COOH + NH3 → H-COONH4 H-COONH4 + NaOH → H-COONa + NH3↑+H2O

FF IC IA L

Bài 2:

H-COONa + 2AgNO3 + 3NH3 + H2O → (NH4)2CO3 + 2Ag ↓ + NH4NO3 + NaNO3 Bài 3: Cho dãy phản ứng sau: (1) A

(2)

B

+ O2, Cu, t0 (3)

+ dd AgNO3/NH3, t0

C

(4)

+ Cl2, as 1 : 1 (mol) (6)

X

+ dd NaOH

Y

(7)

+ H2SO4, t0 Z - H2O (8)

xt, t0, p

D

O

M

+ dd NaOH

+ H2SO4, t0 E (5)

Polistiren

(9)

t0 cao

(10)

?

U

Y

N

H

Ơ

N

Cho biết công thức cấu tạo thu gọn của các chất ứng với các chữ cái M, A, B, X, Y trong dãy phản ứng. Viết phương trình phản ứng (4), (5), (9), (10)?

Hướng dẫn M là C6H5CH2CH3 C tráng bạc được => B là ancol bậc I => A là C6H5CH2CH2Cl X là C6H5CHClCH3 (10): polistiren → stiren Bài 4: Cho sơ đồ phản ứng sau C D A B CH4 F CH4

D

ẠY

KÈ

M

Q

D E Mỗi chữ cái ứng với một chất hữu cơ, mỗi mũi tên 1 phản ứng, chỉ được dùng thêm các chất vô cơ; xúc tác cần thiết viết phương trình phản ứng thực hiện sơ đồ trên.

Hướng dẫn: A: C2H2; B: C2H4; C: C2H5OH; D: CH3CHO; E: CH3COOH; F: CH3COONa CH3CHO + 2Cu(OH)2 + NaOH → CH3COONa + Cu2O + 3H2O Bài 5: Xác định các chất A, B, C, D và viết các phương trình phản ứng trong sơ đồ chuyển hoá sau : A B C C3H8 C2H4(OH)2 C D B: C2H2 C: C2H4 D: C2H4Cl2 Đáp án: A CH4 Bài 6: Hoàn thành sơ đồ pư sau: + O2 + Y1 + Y2 + H 2O C 4 H 6 O 2  → C 4 H 6 O 4  → C 7 H12 O 4  → C10 H18O 4  → X 2 +Y1 +Y2 xt H 2 SO4 H 2 SO4

(X1)

(X2)

(X3)

Cho X1 là anđehit đa chức mạch thẳng, Y2 là ancol bậc II. Hướng dẫn:

(X4)

X1 là O=HC-CH2-CH2-CH=O, X2 là HOOC-CH2-CH2-COOH, Y1 là CH3-CH2-CH2-OH, Y2 là CH3CHOH-CH3.

Bài 7: Hoàn thành sơ đồ pư sau biết X là C6H8O4.

(1): X + NaOH  →A + B + C

(7): C + AgNO3 + NH3 + H2O  → L + E + Ag

(2): A + H2SO4  → A1 + Na2SO4.

(8): L + NaOH  → L1 + N + H2O 0

CaO ,t (3): A1 + AgNO3 + NH3 + H2O  → D + E + Ag (9): L1 + NaOH  → P↑ + I

→ Q + Na2SO4.

(10): B + H2SO4  0

0

FF IC IA L

→ E + F↑ + H2O (4): D + HNO3 

H 2 SO4 ,t (11): Q  → Z + H2O

CaO ,t (5): A + NaOH  → I + H↑

O

→ I + H2O (6): F + NaOH  Cho Z là axit acrylic Hướng dẫn (2) => A là muối, A1 là axit (3): A1 tráng bạc => A1 là HCOOH => A là HCOONa D và E là (NH4)2CO3 và NH4NO3 (4): D + HNO3 tạo khí => D là (NH4)2CO3 => E là NH4NO3

(NH4)2CO3 + 2HNO3  → 2NH4NO3 + CO2↑ + H2O 0

H

Ơ

N

CaO ,t (5): HCOONa + NaOH  → Na2CO3 + H2↑ (6): CO2 + 2NaOH → Na2CO3 + H2O (7): C tráng bạc => C là anđehit (8): L + NaOH => L là muối amoni => L1 là muối -COONa 0

M

Q

U

Y

N

H 2 SO4 ,t (11): Q  → CH2=CH-COOH + H2O => Q là HO-C2H4-COOH (có 2 CTCT ) => B là HO-C2H4-COONa Vậy: X là: HCOO-C2H4-COO-CH=CH2 với 2 CTCT thỏa mãn là: HCOO-CH2-CH2-COO-CH=CH2.

Và HCOO-CH(CH3)-COO-CH=CH2; A là HCOONa; B là HO-CH2-CH2-COONa hoặc HO-CH(CH3)-COONa; C là CH3-CHO Bài 8: Hoàn thành các sơ đồ phản ứng sau: 1. khí thiên nhiên → C2H2 → A → B → C → axit picric

KÈ

ẠY

2.

3.

4.

D → anilin → kết tủa trắng C4H10 → B1 → B2 → 3 olefin đồng phân C2H2 → A → A1 → A2 → A3 → CH3COOC2H5 A3 A4 metan C 2H4 A1 A2 A5 A6 phenol a) A + CO → B d) E + Cl2 → F + HCl b) B + NaOH → D + H2O e) F + NaOH → C2H5OH + ?

D

5.

1.

c) D + NaOH → E + Na2CO3 Hướng dẫn CH4 → C2H2 → C6H6 → C6H5Br → C6H5OH → axit picric C6H5NO2 → C6H5NH2 → C6H2Br3NH2

C4H10 → C4H9Cl → C4H9OH → 3 olefin đồng phân: C4H8 C2H2 → C2H4 → CH3CH2OH → CH3CHO → CH3COOH → CH3COOC2H5

2.

3.

C4H4  → C4H10

4.

 → metan

C2H4  → C2H4Br2  → C2H2 C6H6  → C6H5Cl  →

Bài 9: A

A

A2

i

D C 2H 2

Ơ

X1

H

Y X2

A1 là C2H6 ;

N

Hướng dẫn

A2 là C2H5Cl ;

3 CHO

N

CH

X1

3

O

B

FF IC IA L

A là ancol: C2H5OH B là axit: C2H5COOH D là muối: C2H5COONa E là ankan: C2H6 F là dẫn xuất halogen: C2H5Cl ? là NaCl

5.

phenol

A3 là C2H5OH ;

X3

X1 là C2H4 ;

X2 là C2H4Cl2 ;

Y

X3 là C2H4(OH)2 ; B, D, Y là CH3COO-CH = CH2 ; CH2 = CH – Cl ; CH3CHCl2 - " / ,

- " /

- . ,

-

Q

U

C2H2

C2H6

C2H5Cl

C2H5OH

CH3CHO C2H2 + CH3COOH → CH3COOCH=CH2 CH3COOCH=CH2 + NaOH → CH3COONa + CH3CHO - / " ,

-

M

C2H2

CH2=CHCl

CH3CHO ,

C2H2 + H2O

CH3CHO

KÈ

- " / ,

- "

C2H2

C2H4

CH3CHO -/

-

C2H2

CH3CHCl2

CH3CHO - " / ,

- "

-

- /# %/ 0

ẠY

C2H2

C2H4

C2H4Cl2

C2H4(OH)2

CH3CHO

D

Bài 10: Xác định A, B, D, E và viết các phương trình phản ứng .

Polivinyl axetat

(4)

(1)

A

(2)

B

(3)

C2H5OH (7)

Đáp án: A CH3COOC2H3

B: CH3CHO

D: CH3COOH

B

(5)

(8)

E

D (6)

E: CH3COOC2H5

Bài 11: Viết các phương trình phản ứng hoá học theo sơ đồ biến hoá sau (kèm theo điều kiện nếu có)

CH4

(1)

A1

(2)

(3)

A2

(5)

A3

(4)

(6)

A4

A5

(7)

(8)

CH4

Bài 12: Cho sơ đồ chuyển hoá sau : + HCl B 170oC

xt

A H2SO4

FF IC IA L

Đáp án: A1: C2H2 A2: CH3CHO A3: C2H5OH A4: CH3COOH A5: CH3COONa

E to

A

A

Ơ

N

O

+M D R Với A, B, D, E, R, M là kí hiệu các chất hữu cơ, vô cơ khác nhau. Viết các phương trình phản ứng và chỉ ra các chất đó (biết phân tử A chứa hai nguyên tử cacbon). Đáp án: A: C2H5OH B: C2H4 D: H2O E: C2H5Cl R: NaOH Bài 13: Hoàn thành chuỗi phản ứng sau (cho biết A là hợp chất hữu cơ mạch thẳng): B+C A + NaOH dư –––––––→ B + HCl –––––––→ D + NaCl

U

Y

N

H

D + CaCO3 –––––––→ E + CO2 ↑ + H2O dd NH3 D + Ag2O Ag ↓ + CO2 ↑ + H2O H2SO4 /180o C F + H2O trùng h p o F Poly propylen (nhựa PP) xt, P, t Đáp án: A: HCOOC3H7 B: HCOONa D: HCOOH

E: (HOO)2Ca

C: C3H7OH

D

ẠY

KÈ

M

Q

Bài 14: Hoàn thành sơ đồ phản ứng sau: C6H8O4 (A) + NaOH → X + Y + Z X + H2SO4 → E + Na2SO4 F + Na2SO4 Y + H2SO4 → H SO 180 C F R + H2O Biết rằng E và Z tham gia phản ứng tráng gương . R là axit có công thức phân tử là C3H4O2 . Xác định công thức cấu tạo có thể có của A và viết các phương trình phản ứng . Đáp án: R: CH2 = CH–COOH Y: CH3–CHOH–COONa E: HCOOH Z: CH3CHO Bài 15: Có 4 chất A, B, C, D đều có công thức đơn giản nhất là CH. Biết rằng: nC → Polistiren +H 1:1 2 D D1 → Cao su Buna B → B1 → Anilin A → B Xác định A, B,C,D và viết các phương trình phản ứng ở dạng công thức cấu tạo . Đáp án: C: stiren: C8H8 O

2

4

C6H12O6 â&#x20AC;&#x201C;â&#x20AC;&#x201C;â&#x20AC;&#x201C;â&#x20AC;&#x201C;â&#x20AC;&#x201C;â&#x2020;&#x2019;

C2H5OH

D

O

B

FF IC IA L

D1: buta-1,3-ddien => D: C4H4 B1: C6H5NO2 => B: C6H6 A: C2H2 BĂ i 16: XĂĄc Ä&#x2018;áť&#x2039;nh cĂ´ng thᝊc cẼu tấo cᝧa A, B, D, E, F, G, K biáşżt ráşąng chĂşng lĂ cĂĄc chẼt hᝯu cĆĄ khĂ´ng chᝊa quĂĄ 3 nguyĂŞn táť­ C vĂ khĂ´ng chᝊa halogen.Viáşżt cĂĄc phĆ°ĆĄng trĂŹnh phản ᝊng .

B E F (C2H6O) A D G K (C2H6O) Ä?ĂĄp ĂĄn: A: C3H8 B: C2H4 E: CH3CHO F: C2H5OH G: CH3OH K: CH3OCH3 D: CH4 BĂ i 17: HoĂ n toĂ n sĆĄ Ä&#x2018;áť&#x201C; phản ᝊng sau A E

N

H

Ć

N

C F Biáşżt A, B, C, D, E lĂ nhᝯng chẼt hᝯu cĆĄ hoạc vĂ´ cĆĄ thĂ­ch hᝣp. Ä?ĂĄp ĂĄn: A: tinh báť&#x2122;t B: CO2 C: XenlulozĆĄ F: CH3COOH D: CH3CHO E: C2H4 BĂ i 18: HoĂ n thĂ nh cĂĄc phĆ°ĆĄng trĂŹnh phản ᝊng theo sĆĄ Ä&#x2018;áť&#x201C; sau :

M

Q

U

Y

(Máť&#x2014;i chᝯ cĂĄi ᝊng váť&#x203A;i máť&#x2122;t hᝣp chẼt hᝯu cĆĄ, máť&#x2014;i mĹŠi tĂŞn lĂ máť&#x2122;t phĆ°ĆĄng trĂŹnh phản ᝊng, cháť&#x2030; dĂšng thĂŞm cĂĄc chẼt vĂ´ cĆĄ , xĂşc tĂĄc). Ä?ĂĄp ĂĄn: A: C2H2 B: CH3CHO C: CH3CH2OH D: CH3COOH E: (CH3COO)2Ca F: CH3COONa

KĂ&#x2C6;

Ä?Iáť&#x20AC;U CHáşž 1. Tᝍ than Ä&#x2018;ĂĄ, Ä&#x2018;ĂĄ vĂ´i vĂ cĂĄc chẼt vĂ´ cĆĄ cần thiáşżt Ä&#x2018;iáť u cháşż axit picric, anilin, glixerin.

HĆ°áť&#x203A;ng dẍn 0

C 2C + H2 3000  â&#x2020;&#x2019; CH4

áş Y

2CH4

CH â&#x2030;Ą CH + H2â&#x2020;&#x2018; 0

D

, 600 C 2CHâ&#x2030;ĄCH C  â&#x2020;&#x2019;

picric

- " /! ,

C6H6

(benzen) -

- " - "

-

C6H6

C6H5Br

C6H5ONa

C6H5OH

C6H2(NO2)3(OH): axit -

-! -

C6H6

C6H5NO2

C6H5NH2: anilin ,1

- " / ,

,1

- "/ ,( Ă´ *Ăł ( Ă´ ( Ă­

C2H2

C4H4

C4H10

C3H6

CH2Cl-CH=CH2 - " - "

-

CH2Cl-CHOH-CH2Cl

CH2OH-CHOH-CH2OH 2. Tᝍ tinh báť&#x2122;t Ä&#x2018;iáť u cháşż: C2H5OH, CH3OH, C2H4(OH)2, C3H5(OH)3.

HĆ°áť&#x203A;ng dẍn - "

2 &

(C6H10O5)n

C6H12O6

C2H5OH - / ,

-

- " /

-

C2H5OH â&#x2020;&#x2019; CH3COOH

CH3COONa

CH4

CH3Cl

CH3OH " # $ , 0

- 34"

-

C2H5OH

C2H4

C2H4Br2

C2H4(OH)2 ,1

- " / ,( Ă´ *Ăł ( Ă´ ( Ă­

- " - "

C4H10

C3H6

CH2Cl-CH=CH2

CH2Cl-CHOH-CH2Cl -

2CH4

CH â&#x2030;Ą CH + H2â&#x2020;&#x2018; 2CHâ&#x2030;ĄCH

0

, xt t  â&#x2020;&#x2019;

CHâ&#x2030;ĄCâ&#x2C6;&#x2019;CH=CH2 / ,

O

CHâ&#x2030;ĄCâ&#x2C6;&#x2019;CH=CH2 + H2

CH2=CH-CH=CH2

FF IC IA L

CH2OH-CHOH-CH2OH 3. Viáşżt cĂĄc phĆ°ĆĄng trĂŹnh phản ᝊng (ghi rĂľ Ä&#x2018;iáť u kiáť&#x2021;n) Ä&#x2018;iáť u cháşż caosu buna (polibuta-1,3-Ä&#x2018;ien) tᝍ metan vĂ tᝍ tinh báť&#x2122;t (cĂĄc chẼt vĂ´ cĆĄ, Ä&#x2018;iáť u kiáť&#x2021;n cĂł Ä&#x2018;ᝧ) HĆ°áť&#x203A;ng dẍn Tᝍ metan:

0

, xt CH2=CH-CH=CH2 t  â&#x2020;&#x2019;

N

-(CH2-CH=CH-CH2)nCaosu buna

- "

2 &

Ć

Tᝍ tinh báť&#x2122;t:

-

-

(C6H10O5)n

C6H12O6

C2H5OH

C2H5Cl

C4H10 0

Xt ,t CH3-CH2-CH2-CH3  â&#x2020;&#x2019;

N

H

CH2=CH-CH=CH2 + 2H2

Y

4. Tᝍ khĂ­ thiĂŞn nhiĂŞn vĂ cĂĄc chẼt vĂ´ cĆĄ cần thiáşżt, thiáşżt báť&#x2039; phản ᝊng Ä&#x2018;ầy Ä&#x2018;ᝧ. HĂŁy viáşżt phĆ°ĆĄng trĂŹnh Ä&#x2018;iáť u cháşż cĂĄc chẼt sau : mâ&#x20AC;&#x201C;H2Nâ&#x20AC;&#x201C;C6H4â&#x20AC;&#x201C;COONa vĂ pâ&#x20AC;&#x201C;H2Nâ&#x20AC;&#x201C;C6H4â&#x20AC;&#x201C;COONa

U

HĆ°áť&#x203A;ng dẍn

2CH4

CH â&#x2030;Ą CH + H2â&#x2020;&#x2018; 0

M

Q

, 600 C 2CHâ&#x2030;ĄCH C  â&#x2020;&#x2019;

C6H6

(benzen)

5

D

áş Y

KĂ&#x2C6;

C6H6 + CH3Br

C6H5CH3 + HBr C6H5CH3 â&#x2020;&#x2019; C6H5CH2Cl â&#x2020;&#x2019; C6H5CH2OH â&#x2020;&#x2019; C6H5COOH â&#x2020;&#x2019; m-NO2-C6H4COOH â&#x2020;&#x2019; m-NH2-C6H4COOH â&#x2020;&#x2019; m-NO2-C6H4COONa C6H5CH3 â&#x2020;&#x2019; p-NO2-C6H4CH3 â&#x2020;&#x2019; p-NO2-C6H4CH2Cl â&#x2020;&#x2019; p-NO2-C6H4CH2OH â&#x2020;&#x2019; p-NO2C6H4COOH â&#x2020;&#x2019; p-NO2-C6H4COONa

BĂ i 1:

NHẏN BIẞT

Nhận biết cåc chẼt sau bẹng phưƥng phåp hoå h�c

1. CH4,C2H4, H2, O2 2. CH4, C2H2, C2H4, CO2 3. Benzen, phenol, stiren, toluen 4. Ancol etylic, etylaxetat, etylamin, andehit propionic vĂ axit axetic 5. dung dáť&#x2039;ch andehit fomic, phenol, anilin, glixerin, dung dáť&#x2039;ch axit axetic.

6. axit axetic, axit oxalic, axit acrylic, axit fomic 7. 5 chất lỏng: cồn 90o, benzen, giấm ăn, dd glucozơ, nước bột sắn dây 8. 4 dd: rượu etylic, tinh bột, glucozo, sacacrozơ 9. 4 chất lỏng dầu hỏa, dầu lạc, giấm ăn, lòng trắng trứng.

Hướng dẫn

FF IC IA L

10. 3 chất hữu cơ cùng chức có CTPT tương ứng là CH2O2 ; C2H4O2 và C3H4O2 1. dùng dd nước Brom nhận ra C2H4 làm mất màu dd Brom: C2H4 + Br2 C2H4Br2 - dùng tàn đóm đỏ nhận ra oxi : C + O2 CO2( cháy bùng lên)

- đốt hai khí còn lại cho sản phẩm đi qua dd nước vôi trong nhận ra CO2 và H2 H2

+ O2

H2O

CH4 + O2 CO2

+ H2O ,

CO2 + Ca(OH)2 CaCO3

O

2. dùng nước vôi trong nhận ra CO2

+ H2O

- dùng AgNO3 trong NH3 nhận ra C2H2: C2H2 + 2AgNO3 + 2NH3 C2Ag2

N

- dùng dd nước Brom nhận ra C2H4, còn lại là CH4.

C6H2Br3OH

Ơ

3. Dùng dd Brom nhận ra phenol có kết tủa trắng: C6H5OH + Br2

+ 2NH4NO3

+ HBr

H

Phân biệt benzen, toluen stiren bằng dd KMnO4, t0 - dùng Na nhận ra ancol etylic:

N

4. Dùng quỳ tím nhận ra axit axetic và etylamin

Na + C2H5OH

C2H5ONa + H2

Y

- Nhận ra anđehit nhờ dd AgNO3/NH3

U

- Nhận ra etylaxetat nhận bằng dd NaOH có ít phenolphtalein có màu hồng → mất màu hồng.

CH3COONa

+ C2H5OH

Q

CH3COOC2H5 + NaOH

7. Dùng I2 nhận ra bột sắn dây

dùng quý tím hoặc đá vôi nhận ra giấm ăn

-

dùng AgNO3/NH3 nhận ra glucozơ.

KÈ

M

-

dùng Na nhận ra cồn , còn lại là benzen.

9. Nhận ra giấm bằng quỳ tím nhận ra lòng trắng trứng đun nóng đông lại

ẠY

-

-

dùng NaOH phân biệt dầu lạc (chất béo) còn lại là dầu hỏa: : dầu lạc tan trong kiềm tạo dung

D

dịch đồng nhất, dầu hỏa không tan nên có sự phân lớp.

Bài 2:

Chỉ dùng một thuốc thử hãy nhận biết:

1. 3 chất lỏng benzen, toluen và stiren đựng trong 3 bình riêng biệt.

2. Các chất lỏng: ancol metylic, ancol etylic, ancol iso propylic, andehit axetic, axit axetic, glucozơ, glixerin.

3. axit glutamic, axit axetic và axit aminoaxetic.

4. dung dịch glucozơ, glyxerin và dung dịch lòng trắng trứng (dung dịch anbumin).

Bài 3:

Không dùng thêm thuốc thử, hãy nhận biết các mẫu hoá chất sau: C2H5OH, KOH, CuSO4,

CH3COOH, C3H5(OH)3, CH3CHO.

TÁCH CÁC HỢP CHẤT HỮU CƠ

C2Ag2 ↓ CH4 C 2H4 C 2H2

dd HCl

C 2H2

AgNO3/NH3 dư

CH4 C2H4

FF IC IA L

1. Tách các chất sau ra khỏi nhau bằng phương pháp hoá học: metan, etilen và axetilen

CH4 ↑

dd Br2 dư

+ Zn

C2H4Br2

O

2. Tách riêng lấy từng chất từ hỗn hợp gồm benzen, anilin, phenol.

C 2H4

Hướng dẫn: HCl và NaOH

N

3. Tách riêng từng chất benzen (ts =800C) và axit axetic (ts =1180C)

Ơ

Hướng dẫn: Chưng cất phân đoạn

4. Cho hỗn hợp gồm CH3CHO (ts = 210C); C2H5OH (ts = 78,30C); CH3COOH

5. Cho hỗn hợp butin-1 và butin-2.

N

Hướng dẫn: NaOH, chưng cất

H

1000C). Nên dùng hoá chất và phương pháp để tách riêng từng chất ?

Y

Hướng dẫn: AgNO3/NH3, HCl

U

6. Tách vinyl axetilen ra khỏi hỗn hợp gồm vinyl axetilen và butan ?

Q

Hướng dẫn: Dung dịch AgNO3 / NH3 ; dung dịch HCl 7. Có hỗn hợp khí gồm: SO2, CO2, C2H4. Tách thu C2H4 tinh khiết ?

M

Hướng dẫn: Dung dịch brom và kẽm

KÈ

8. Tách CH3COOH khỏi hỗn hợp gồm CH3COOH, C2H5OH, CH3CHO?

D

ẠY

Hướng dẫn: NaOH, H2SO4

(ts 1180C) và H2O (ts

XĂ C Ä?áť&#x160;NH CĂ&#x201D;NG THᝨC CẤU Táş O HᝢP CHẤT HᝎU CĆ BĂ i 1:

ChẼt A cĂł CTPT C4H8O. Cho A tĂĄc d᝼ng váť&#x203A;i H2 (xt Ni, t0) Ä&#x2018;ưᝣc chẼt hᝯu cĆĄ B. Ä?un B váť&#x203A;i

H2SO4 Ä&#x2018;ạc áť&#x; 1700C thu Ä&#x2018;ưᝣc chẼt hᝯu cĆĄ C. TrĂšng hᝣp C thu Ä&#x2018;ưᝣc poliisobuten. HĂŁy viáşżt cĂ´ng thᝊc cẼu tấo cᝧa A, B, C. Viáşżt phĆ°ĆĄng trĂŹnh hĂła háť?c cᝧa cĂĄc phản ᝊng nĂŞu trĂŞn.

A: C4H8O

FF IC IA L

HĆ°áť&#x203A;ng dẍn Ä?un B váť&#x203A;i H2SO4 Ä&#x2018;ạc áť&#x; 1700C thu Ä&#x2018;ưᝣc chẼt hᝯu cĆĄ C => B lĂ ancol, C lĂ anken TrĂšng hᝣp C thu Ä&#x2018;ưᝣc poliisobuten => C lĂ isopbuten: CH2=C(CH3)-CH3 B lĂ CH2OH-CH(CH3)-CH3 hoạc CH3-C(OH)(CH3)-CH3 Cho A tĂĄc d᝼ng váť&#x203A;i H2 (xt Ni, t0) Ä&#x2018;ưᝣc chẼt hᝯu cĆĄ B A lĂ CH2OH-C(CH3)=CH2 hoạc CHO-CH(CH3)-CH3

Máť&#x2122;t hᝣp chẼt hᝯu cĆĄ (A) cĂł cĂ´ng thᝊc phân táť­ lĂ C4H6O2 vĂ cháť&#x2030; cĂł máť&#x2122;t loấi nhĂłm chᝊc.Tᝍ

O

BĂ i 2:

(A) vĂ cĂĄc chẼt vĂ´ cĆĄ khĂĄc, báşąng 3 phản ᝊng liĂŞn tiáşżp cĂł tháť&#x192; Ä&#x2018;iáť u cháşż Ä&#x2018;ưᝣc cao su buna. XĂĄc Ä&#x2018;áť&#x2039;nh cĂ´ng

N

thᝊc cẼu tấo cĂł tháť&#x192; cĂł cᝧa (A) vĂ viáşżt PTHH cᝧa cĂĄc phản ᝊng.

Ć

HĆ°áť&#x203A;ng dẍn A: C4H6O2 cháť&#x2030; chᝊa máť&#x2122;t loấi nhĂłm chᝊc

(A): C4H6O2

2

H

(A1): OHC-CH2-CH2-CHO (A2): HO-CH2-Câ&#x2030;ĄC-CH2OH

N

CĂł 3 Ä&#x2018;áť&#x201C;ng phân thoả mĂŁn Ä&#x2018;k

U

Y

(A3): CH3-CO-CO-CH3

Q

Ä?iáť u cháşż caosubuna â&#x2020;&#x2019;

â&#x2020;&#x2019;

B

M

A

- // ,

KĂ&#x2C6; - // ,

áş Y

- // ,

D

(A3)

BĂ i 3:

CH3-CHOH-CHOH-CH3

â&#x2020;&#x2019; cao su Buna

Buta-1,3-Ä&#x2018;ien

(A1)

CH2OH-CH2-CH2- CH2OH

(A2)

CH2OH-CH2-CH2-CH2OH

C

2 SO4 H  â&#x2020;&#x2019; CH2=CH-CH=CH2 o

170 C

2 SO4 H  â&#x2020;&#x2019; CH2=CH-CH=CH2 o

170 C

2 SO4 H  â&#x2020;&#x2019; o

170 C

CH2=CH-CH=CH2

Hai Ä&#x2018;áť&#x201C;ng phân X, Y cháť&#x2030; chᝊa cĂĄc nguyĂŞn táť&#x2018; C, H, O trong Ä&#x2018;Ăł H chiáşżm 2,439% váť kháť&#x2018;i lưᝣng.

Khi Ä&#x2018;áť&#x2018;t chĂĄy X hoạc Y Ä&#x2018;áť u thu Ä&#x2018;ưᝣc sáť&#x2018; mol H2O báşąng sáť&#x2018; mol máť&#x2014;i chẼt. Hᝣp chẼt Z cĂł kháť&#x2018;i lưᝣng phân táť­ báşąng kháť&#x2018;i lưᝣng phân táť­ cᝧa X vĂ cĹŠng chᝊa C, H, O. Biáşżt 1 mol X hoạc Z tĂĄc d᝼ng vᝍa Ä&#x2018;ᝧ

váť&#x203A;i 3 mol AgNO3 trong dung dáť&#x2039;ch NH3, 1 mol Y tĂĄc d᝼ng vᝍa Ä&#x2018;ᝧ váť&#x203A;i 4 mol AgNO3 trong dung dáť&#x2039;ch

NH3. Tìm công thức phân tử của X, Y, Z, biết rằng chúng đều có mạch cacbon không phân nhánh.

Viết phương trình phản ứng hóa học xảy ra. (HSG HÀ TĨNH 2012)

Hướng dẫn Khi đốt cháy X hoặc Y đều thu được số mol H2O bằng số mol mỗi chất => X và Y đều có 2H trong phân tử

FF IC IA L

H chiếm 2,439% về khối lượng => MX = MY = 82 X, Y: CxH2Oz => MX = MY = 12x + 2 + 16z = 82 X, Y có CTPT: C4H2O2 MZ = 82 => C5H6O

X và Y tác dụng được với AgNO3/NH3 => X và Y có nhóm CHO và(hoặc) liên kết ba đầu mạch.

O

1 mol X hoặc Z tác dụng vừa đủ với 3 mol AgNO3 trong dung dịch NH3 => X có 1 nhóm CHO và 1 liên kết 3 đầu mạch hoặc 3 liên kết 3 đầu mạch

N

X: CH≡C-CO-CHO

Ơ

Z: CH≡C-CH2-CH2-CHO

1 mol Y tác dụng vừa đủ với 4 mol AgNO3 trong dung dịch NH3 => Y có 2 nhóm CHO hoặc 1

Bài 4:

N

Y: CHO-C≡C-CHO

H

nhóm CHO và 2 liên kết ba đầu mạch.

Hợp chất A có công thức C9H8 có khả năng kết tủa với dung dịch AgNO3 trong NH3 và phản

Y

ứng với brom trong CCl4 theo tỷ lệ mol 1:2. Đun nóng A với dung dịch KMnO4 tới khi hết màu tím,

U

rồi thêm lượng dư dung dịch HCl đặc vào hỗn hợp sau phản ứng thấy có kết tủa trắng là axit benzoic

Q

đồng thời giải phóng khí CO2 và Cl2. Xác định công thức cấu tạo của A và viết phương trình hóa học của các phản ứng xảy ra.

M

Hướng dẫn

KÈ

A có khả năng kết tủa với dung dịch AgNO3 trong NH3 => A có liên kết ba đầu mạch A có phản ứng với brom trong CCl4 theo tỷ lệ mol 1:2 => A có 2 liên kết pi

Đun nóng A với dung dịch KMnO4 tới khi hết màu tím, rồi thêm lượng dư dung dịch HCl đặc

ẠY

vào hỗn hợp sau phản ứng thấy có kết tủa trắng là axit benzoic => A có vòng benzen

A: C6H5-CH2-C≡CH

D

Phương trình phản ứng: C6H5-CH2-C≡CH + AgNO3 + NH3 → C6H5-CH2-C≡CAg + NH4NO3

C6H5-CH2-C≡CH + 2Br2 → C6H5-CH2-CBr2≡CHBr2 0

t 3C6H5-CH2-C≡CH + 14KMnO4 → 3C6H5COOK + 3K2CO3 + KHCO3 + 14MnO2 + 4H2O

C6H5COOK + HCl → C6H5COOH + KCl MnO2 + 4HCl → MnCl2 + Cl2 + 2H2O

K2CO3 + 2HCl → 2KCl + CO2 + H2O KHCO3 + HCl → KCl + CO2 + H2O

Bài 5:

Hai hợp chất thơm A và B là đồng phân có công thức phân tử CnH2n-8O2. Hơi B có khối lượng

riêng 5,447 gam/lít (ở đktc). A có khả năng phản ứng với Na giải phóng H2 và có phản ứng tráng gương. B phản ứng được với NaHCO3 giải phóng khí CO2.

FF IC IA L

a) Viết công thức cấu tạo của A và B.

b) Trong các cấu tạo của A, chất A1 có nhiệt độ sôi nhỏ nhất. Hãy xác định công thức cấu tạo đúng của A1. c) Viết phương trình phản ứng chuyển hóa o–crezol thành A1.

Hướng dẫn MB = 5,447.22,4 = 122 => CTPT B: C7H6O2

O

A có khả năng phản ứng với Na giải phóng H2 và có phản ứng tráng gương => A có nhóm CHO và OH

N

CTCT A: HO-C6H4-CHO (o-,m-,p-)

Ơ

B phản ứng được với NaHCO3 giải phóng khí CO2 => B có nhóm COOH CTCT B: C6H5-COOH

H

Trong các cấu tạo của A, chất A1 có nhiệt độ sôi nhỏ nhất => A1 là đồng phân o-

N

o-HO-C6H4-CH3 → o-HO-C6H4-CH2Cl → o-HO-C6H4-CH2OH → o-HO-C6H4-CHO

SO SÁNH NHIỆT ĐỘ SÔI CÁC CHẤT HỮU CƠ thường

nhiệt

ñộ

sôi

Y

1.Thông

của

các

chất

tăng

dần

như

sau:

U

Ete< Este<Andehit/Xeton<Ancol<Axit cacboxylic.

Q

Nguyên nhân là do:

- Khả năng tạo liên kết H, tính phân cực của liên kết...

M

- Phân tử khối. Chất có phân tử khối nhỏ có nhiệt ñộ sối thấp hơn chất có

KÈ

PTK lớn thuộc cùng thuộc một loại hợp chất 2. Trong các ñồng phân mạch hở thì ñồng phân mạch thẳng luôn có nhiệt

ñộ sôi cao nhất, ñồng phân nào càng có nhiều nhánh nhiệt ñộ sôi càng thấp. Hãy

ẠY

nhơ “thẳng thì cao” 3. Đối với ancol: ñồng phân tert<sec<iso<n-ancol. Hãy nhơ[t<s<i<n]

D

4. Đối với các chất chứa vòng benzen: ñồng phân ortho luôn có nhiệt ñộ sôi

thấp hơn ñồng phân meta và para. Hãy nhớ [o<m,p] Bài 6: 1. Hai chất A, B có cùng công thức phân tử C5H12, tác dụng với Cl2 theo tỉ lệ mol 1:1 có chiếu

sáng thì A chỉ tạo ra 1 dẫn xuất monoclo duy nhất, B tạo ra 4 dẫn xuất monoclo. Viết công thức cấu tạo của A, B và dẫn xuất clo.

2. Một hợp chất A có công thức phân tử C6H6 khi tác dụng với dung dịch AgNO3 trong NH3 tạo ra hợp chất B. Khối lượng mol phân tử của B lớn hơn của A là 214 đvc. Viết công thức cấu tạo và gọi tên A theo danh pháp IUPAC.

Hướng dẫn 1. Hai chất A, B có cùng công thức phân tử C5H12 A là CH3-C(CH3)2-CH3 B tạo ra 4 dẫn xuất monoclo => B là CH3-CH(CH3)-CH2-CH3 2. A: C6H6

FF IC IA L

A tác dụng với Cl2 theo tỉ lệ mol 1:1 có chiếu sáng chỉ tạo ra 1 dẫn xuất monoclo duy nhất =>

A khi tác dụng với dung dịch AgNO3 trong NH3 tạo ra hợp chất B có khối lượng mol phân tử

Bài 7:

O

lớn hơn A là 214 đvc => A có 2 liên kết ba đầu mạch

1/ Viết công thức cấu tạo của 5 chất hữu cơ mà trong mỗi phân tử chỉ có 2 nguyên tử hiđro

N

đều phản ứng được với dung dịch AgNO3/NH3? Viết phản ứng xảy ra?

Ơ

2/ Bốn chất hữu cơ A, B, C, D có cùng CTPT là C4H4O4 chứa hai nhóm chức đều phản ứng được với dung dịch NaOH trong đó: + C tạo ra muối và ancol + D tạo ra muối, anđehit và nước.

N

H

+ A, B tạo ra muối và nước, B có đồng phân hình học

Y

Tìm CTCT của 4 chất trên và viết phản ứng xảy ra?

U

/ CTCT của 5 chất là:

Q

CH≡CH; CH≡C-C≡CH; HCHO; HCOOH; O=HC-CH=O. + Pư xảy ra:

M

CH≡CH + 2AgNO3 + 2NH3 → CAg≡CAg↓ + 2NH4NO3.

KÈ

CH≡C-C≡CH + 2AgNO3 + 2NH3 → CAg≡C-C≡CAg↓ + 2NH4NO3.

HCHO + 4AgNO3 + 6NH3 + 2H2O → (NH4)2CO3 + 4NH4NO3 + 4Ag↓ HCOOH + 2AgNO3 + 3NH3 + H2O → (NH4)2CO3 + 2NH4NO3 + 2Ag↓

ẠY

O=HC-CH=O + 4AgNO3 + 6NH3 + 2H2O → NH4OOC-COONH4 + 4NH4NO3 + 4Ag↓ 2/ + A và B là axit có CTCT: CH2=C(COOH)2 và HOOC-CH=CH-COOH

D

+ C là este vòng: COO

CH

2

COO

CH

2

C pư tạo ra: NaOOC-COONa + HO-CH2-CH2OH. + B là HOOC-COO-CH=CH2. + Pư xảy ra:…….

Bài 8:

A, B, D là các đồng phân có cùng công thức phân tử C6H9O4Cl, thỏa mãn các điều kiện sau :

36,1g A + NaOH dư → 9,2g etanol + 0,4 mol muối A1 + NaCl.

B + NaOH dư → muối B1 + hai rượu (cùng số nguyên tử C) + NaCl

D + NaOH dư → muối D1 + axeton + NaCl + H2O. Hãy lập luận xác định công thức cấu tạo của A, B, D và viết các phương trình phản ứng. Biết rằng D làm đỏ quì tím.

FF IC IA L

Hướng dẫn A, B, D có cùng công thức phân tử: C6H9O4Cl (∆=2) A

+ NaOH → C2H5OH + muối A1 + NaCl

0,2 mol

0,2mol

0,4 mol

Từ tỉ lệ số mol các chất cho thấy A là este 2 chức chứa 1 gốc rượu C2H5- và axit tạp chức.

CTCT của A:

CH3-CH2-OOC-CH2-OOC-CH2-Cl

O

CH3-CH2-OOC-CH2-OOC-CH2-Cl + 3NaOH → C2H5OH + 2 HO-CH2COONa + NaCl B + NaOH → muối B1 + hai rượu + NaCl

N

Vì thuỷ phân B tạo ra 2 rượu khác nhau nhưng có ùng số nguyên tử C, nên mỗi rượu tối thiểu phải

Ơ

chứa 2C. CTCT duy nhất thỏa mãn: C2H5-OOC-COO-CH2-CH2-Cl

C2H5-OOC-COO-CH2-CH2-Cl + 3NaOH → NaOOC-COONa + C2H5OH + C2H4(OH)2 + NaCl

H

D + NaOH → muối D1 + axeton + NaCl + H2O

N

Vì D làm đỏ quì tím nên phải có nhóm –COOH, thuỷ phân tạo axeton nên trong D phải có thêm chức este và rượu tạo thành sau thuỷ phân là gemdiol kém bền.

Y

CTCT của D: HOOC-CH2-COO-C(Cl)-(CH3)2

Hợp chất A có công thức C2H8N2O3. Cho 2,16 gam A tác dụng với dung dịch NaOH dư, đun

Q

Bài 9:

U

HOOC-CH2-COO-C(Cl)-(CH3)2 +3NaOH → NaOOC-CH2-COONa + CH3-CO-CH3 + NaCl + H2O nóng được dung dịch B chỉ chứa các chất vô cơ và khí D có mùi đặc trưng. Viết công thức cấu tạo có

M

thể có của A, tính khối lượng muối có trong B.

KÈ

Hướng dẫn

A: C2H8N2O3

A tác dụng với dung dịch NaOH dư, đun nóng được dung dịch B chỉ chứa các chất vô cơ và

ẠY

khí D có mùi đặc trưng => D là amin

A là CH3CH2NH3NO3

D

CH3CH2NH3NO3 + NaOH → CH3CH2NH2 + NaNO3 + H2O

Bài 10: Chất X có công thức phân tử C8H15O4N. Từ X có hai biến hóa sau: dungdichNaOH , t 0

→ C5H7O4NNa2 + CH4O + C2H6O C8H15O4N     dungdichHCl

C5H7O4NNa2   → C5H10O4NCl + NaCl

Biết : C5H7O4NNa2 có mạch cacbon không phân nhánh và có nhóm –NH2 ở vị trí α. Xác định công thức cấu tạo có thể có của X và viết phương trình hóa học của các phản ứng theo hai biến hóa trên dưới dạng công thức cấu tạo.

Hướng dẫn C5H7O4NNa2 có mạch cacbon không phân nhánh và có nhóm –NH2 ở vị trí α

FF IC IA L

CTCT: NaOOC-CH(NH2)-CH2-CH2-COONa X: CH3OOC-CH(NH2)-CH2-CH2-COOC2H5 CH3OOC-CH(NH2)-CH2-CH2-COOC2H5 + NaOH →

NaOOC-CH(NH2)-CH2-CH2-COONa + CH3OH + C2H5OH NaOOC-CH(NH2)-CH2-CH2-COONa + 3HCl → HOOC-CH(NH3Cl)-CH2-CH2-COOH + 2NaCl + 2H2O

Bài 11: Thủy phân hoàn toàn 0,5 mol peptit (A) thì thu được các α- amino axit là: 1,5 mol Glyxin, 0,5 thấy có 2 đipeptit: Ala-Gly; Gly- Ala và 1 tripeptit Gly-Gly-Val.

N

a) Hãy viết công thức cấu tạo các α- amino axit.

O

mol Alanin, 0,5 mol Valin. Khi thủy phân không hoàn toàn (A), ngoài thu được các amino axit thì còn

D

ẠY

KÈ

M

Q

U

Y

N

H

Ơ

b) Hãy xác định trình tự các α -amino axit trong A.

HIDROCACBON Công thức tổng quát:

CnH2n+2-2k

k: số liên kết pi hoặc vòng

Chú ý: - Các hidrocacbon có số nguyên tử C n ≤ 4 ở thể khí ở điều kiện thường - Hai hidrocacbon đồng đẳng: hơn kém nhau một hay nhiều nhóm CH2 => phân tử khối hơn kém nhau một hay nhiều lần 14 đvC

FF IC IA L

+ hai đồng đẳng liên tiếp: n’ = n + 1 => số nguyên tử H: m’ = m + 2

+ hơn kém nhau a nguyên tử C: n’ = n + a => số nguyên tử H: m’ = m + 2a + cách nhau a chất: n’ = n + a + 1 HIDROACBON NO

Ankan (parafin)

: CnH2n+2

Cách gọi tên ankan:

Số chỉ vị trí nhánh-tên nhánh + tên mạch chính + an

(n ≥ 1)

O

I. Tính chất hoá học 1. Phản ứng thế với halogen 0

Xt ,t  → CnH2n+2-xClx + xHCl

N

CnH2n+2 + xCl2

Ơ

Quy tắc thế: nguyên tử hidro ở nguyên tử cacbon bậc càng cao càng dễ bị thế bởi halogen Số sản phẩm thế bằng số nguyên tử H không tương đương trong phân tử. Sản phẩm chính là

H

sản phẩm tuân theo quy tắc thế.

N

2. Phản ứng tách

0

Xt ,t CnH2n+2  →

- Tách hidro :

CnH2n+2

 →

Y

- Phản ứng cracking:

Xt ,t 0

CnH2n + H2 CmH2m+2 + CqH2q

(n ≥ 3; m ≥ 1; q ≥ 2; m + q = n)

Q

U

sau phản ứng, số mol khí tăng nhưng khối lượng hỗn hợp không đổi => tỉ khối giảm n dX/Y = Y => tính được nY => tính được % ankan bị nhiệt phân nX

M

Đốt cháy hỗn hợp sản phẩm cũng chính là đốt cháy hỗn hợp ankan ban đầu (cần cùng lượng O2 đốt cháy, thu được cùng lượng CO2 và H2O).

KÈ

3. Phản ứng cháy

3n + 1 O2 → nCO2 + (n+1)H2O 2 n n nH O và nankan = nH O - nCO => CO2 = n H 2O n + 1 CnH2n+2 +

2

<

ẠY

=> nCO

2

2

2

D

- Đối với mọi hidrocacbon: + BT nguyên tố O: nO2 phản ứng = nCO2 +

1 nH2O 2

+ BT nguyên tố C, H: mhidrocacbon = mC (trong CO2) + mH (trong H2O) BT nguyên tố O đối với mọi hợp chất CxHyOz:

* Phương pháp đại lượng trung bình: CnHm

z.nhc + 2.nO2 = 2.nCO2 + nH2O

∑n ∑n 2∑ n m= ∑n

Ta có:

CO2

n=

nx + n' y với 1 ≤ n ≤ n ≤ n’; x+ y

=

X

H 2O

=

X

mx + m' y với 2 ≤ m ≤ m ≤ m’ x+ y

II. Điều chế 0

Xt ,t RCOONa + NaOH  → R-H

+ Na2CO3

2. Phương pháp cracking 0

Xt ,t CnH2n+2  →

CmH2m+2 + CqH2q

3. Phương pháp cộng hidro vào hidrocacbon chưa no 0

Xt ,t R-CH=CH-R’ + H2  → R-CH2-CH2-R’ 0

O

Xt ,t R-C≡C-R’ + 2H2  → R-CH2-CH2-R’

FF IC IA L

1. Phương pháp Duma

: CnH2n

(n ≥ 2)

Ankadien

: CnH2n-2

(n ≥ 3)

Ankin

: CnH2n-2

(n ≥ 2)

H

Cách gọi tên anken:

Ơ

Anken (olefin)

N

HIDROACBON KHÔNG NO

N

Số chỉ vị trí nhánh-tên nhánh + tên mạch chính-số chỉ vị trí lk đôi + en

Cách gọi tên ankadien: Số chỉ vị trí nhánh-tên nhánh + tên mạch chính-số chỉ vị trí 2 lk đôi + đien Cách gọi tên ankin:

Y

Số chỉ vị trí nhánh-tên nhánh + tên mạch chính-số chỉ vị trí lk ba + in

Tên thường:

U

ankyl + axetilen

Đồng phân hình học:

M

Q

Điều kiện có đồng phân hình học:

KÈ

Giả thiết: a > b và c > d:

- Có liên kết đôi - C(a,b) = C(c,d) => a ≠ b và c ≠ d

- Nếu a, c cùng phía (mạch chính cùng phía): đồng phân cis- Nếu a, c khác phía (mạch chính khác phía): đồng phân trans-

I. Tính chất hoá học

ẠY

1. Phản ứng cộng

+ Phản ứng cộng H2 0

Xt ,t CnH2n+2-2k + kH2  → CnH2n+2

D

=> Số mol khí giảm sau phản ứng = số mol H2 phản ứng Trong phản ứng, số mol khí giảm nhưng khối lượng hỗn hợp được bảo toàn. => M tăng n dX/Y = Y nX

-

Số mol các hidrocacbon trong hỗn trước phản ứng và sau phản ứng là bằng nhau

-

Đốt cháy hỗn hợp trước và sau phản ứng đều tạo thành số mol CO2, H2O bằng nhau, số mol O2 cần để đốt cháy cũng bằng nhau

+ phản ứng cộng Br2 CnH2n+2-2k + kBr2 → CnH2n+2-2kBr2k - dung dịch nhạt màu => Br2 dư

FF IC IA L

- dung dịch mất màu => Br2 hết

khối lượng bình nước brom tăng lên là tổng khối lượng các chất tham gia phản ứng với dung dịch brom (anken, ankadien, ankin...)

bảo toàn khối lượng: mA + mBr2 phản ứng = msản phẩm nBr2 = nX => X là CnH2n

•

nBr2 = 2nX => X là CnH2n-2

•

nBr2 = knX => X là CnH2n-2k

O

•

+ phản ứng cộng HX 0

Ơ

Xt ,t → CnH2n+1X CnH2n + HX 

N

+ Cộng HX (HCl, HCN, CH3COOH...)

Từ C3H6 trở đi, phản ứng cộng tuân theo Quy tắc cộng Mac-cop-nhi-cop

H

- anken + HX cho 1 sản phẩm duy nhất => anken là đối xứng

N

Etilen có phản ứng:

CH2=CH2 + Cl2 + H2O → CH2Cl-CH2OH + HCl

Y

CH2=CH2 + C6H6 → C6H5-CH2-CH3

U

+ Cộng HX (HCl, HCN, CH3COOH...)

Q

- Cộng nước:

0

M

Xt ,t CnH2n + H2O  → CnH2n+1OH HgSO 04 → 80 C HC ≡ CH + HOH [CH2 =CH−OH] → CH3 - CH=O

KÈ

Andehit axetic

CH≡C-CH3 + H2O

0

Xt ,t  →

[CH2=CHOH-CH3] → CH3-CO-CH3

đimetylxeton

ẠY

Lưu ý: phản ứng cộng tuân theo Quy tắc cộng Mac-cop-nhi-cop

Đối với ankadien, có các sản phẩm cộng 1,2; cộng 1,4.

D

2. Phản ứng trùng hợp a) Phản ứng đime hoá 0

Xt ,t  → CH2=CH-C≡CH (vinylaxetilen) 600 0 C b) phản ứng trime hoá: 2CH≡CH > C6H6 (benzen) C

2C2H2

3. Phản ứng thế với AgNO3/NH3

CH ≡ CH + 2AgNO3 + 2NH3 → AgC≡CAg ↓+ 2NH4NO3 Bạc axetilenua (màu vàng) CH≡C-R + AgNO3 + NH3 → AgC≡C-R ↓+ NH4NO3 (màu vàng)

-

Khối lượng bình tăng là tổng khối lượng các ank-1-in

-

Kết tủa + HCl → ankin ban đầu AgC≡C-R + HCl → CH≡C-R + AgCl

4. Phản ứng cháy

FF IC IA L

=> phản ứng dùng nhận biết hợp chất có liên kết ba đầu mạch.

3n O2 → nCO2 + nH2O 2 3n − 1 CnH2n-2 + O2 → nCO2 + (n-1)H2O 2

CnH2n +

- Ankin, Ankadien:

5. Phản ứng oxi hoá không hoàn toàn

2

= nH O

=> nCO

2

> nH O

N

- Làm mất màu dung dịch KMnO4

Ơ

II. Điều chế 1. Từ ankan 0

Xt ,t CnH2n+2  → CnH2n + H2

- phản ứng cracking:

CnH2n+2

H

- phản ứng tách hidro:

0

Xt ,t  → CmH2m+2 + CqH2q

N

2. Từ ankin: cộng hidro

=> nCO

O

- Anken:

t0, Pd/PbCO3

CnH2n

Y

CnH2n-2 + H2

U

3. Từ dẫn xuất monohalogen: phản ứng tách hidrohalogenua 0

Q

,t R-CH2 – CHX-R’ + KOH ancol  → R-CH=CH-R’ + KBr + H2O

M

4. Từ ancol: phản ứng tách nước

2 SO4  → CnH2n + H2O CnH2n+1OH H o

170 C

KÈ

*. Điều chế buta-1,3-dien

- Đehidro các buten và butan 0

Xt ,t CH3-CH2-CH2-CH3  →

CH2=CH-CH=CH2 + 2H2

D

ẠY

- Từ axetilen 0

Xt ,t 2CH≡CH  → CH≡C−CH=CH2 0

Xt ,t CH≡C−CH=CH2 + H2  →

CH2=CH−CH=CH2

* Điều chế axetilen 0

- Từ metan: Nhiệt phân metan ở 15000C:

CaC2 + H2O → C2H2 + Ca(OH)2

- Từ đá vôi: Thuỷ phân CaC2: - Tổng hợp trực tiếp: 2C + H2

t 2CH4 → CH ≡ CH + H2↑

0

3000 C C 2 H2

2

2

Bài 1:

Đốt cháy hoàn toàn 0,56 lit hỗn hợp khí (00C, 1 atm) gồm 2 hidrocacbon có cùng số nguyên

tử C và cho các sản phẩm phản ứng lần lượt qua bình 1 đựng P2O5; bình 2 đựng KOH dư. Sau khi kết thúc thí nghiệm thấy bình 1 tăng 1,926 gam và bình 2 tăng 4,4 gam. a) Xác định CTPT của 2 hidrocacbon b) Tính % thể tích mỗi hidrocacbon trong hỗn hợp ban đầu

FF IC IA L

Giải : nkhí = 0,025 mol nH2O = 0,107 mol ; nCO2 = 0,1 mol nH2O > nCO2 => hỗn hợp có 1 ankan nCO2 0,1 = n= =4 nhh 0,015 TH1 : Giả sử hỗn hợp gồm 1 ankan và 1 anken : C4H10 và C4H8

O

giải hệ: nkhí = x + y = 0,025

N

nH2O = 5x + 4y = 0,107

được x = 0,007; y = 0,018 => %C4H10 = 28%; %C4H8 = 72%.

Ơ

TH2: Giả sử hỗn hợp gồm 1 ankan và 1 ankin : C4H10 và C4H6

H

giải hệ: nkhí = x + y = 0,025

N

nH2O = 5x + 3y = 0,107

được x = 0,016; y = 0,009 => %C4H10 = 64%; %C4H6 = 36%.

Hỗn hợp khí A gồm H2 và 2 olefin là đồng đẳng liên tiếp. Cho 19,04 lit hỗn hợp A (đktc) đi

Y

Bài 2:

U

qua bột Ni nung nóng thu được hỗn hợp khí B (giả sử hiệu suất đạt 100% và tốc độ phản ứng của 2

Q

olefin là như nhau). Cho một ít hỗn hợp khí B qua nước Br2 thấy brom bị nhạt màu. Mặt khác, đốt cháy 1/2 hỗn hợp khí B thì thu được 43,56 gam CO2 và 20,43 gam nước.

M

a) Xác định CTPT, viết CTCT và gọi tên các olefin b) Tính % thể tích các khí trong hỗn hợp A

KÈ

c) Tính tỉ khối của hỗn hợp B so với nitơ.

Giải:

ẠY

nA = 0,85 mol

hh B: anken và ankan (H2 phản ứng hết)

D

nCO2 = 2.0,99 = 1,98 mol; nH2O = 2.1,135 = 2,27 mol => nH2 ban đầu = 2,27 – 1,98 = 0,29 mol

nanken ban đầu = 0,85 – 0,29 = 0,56 mol ntb = 1,98/0,56 = 3,536 => M = 49,5 2 anken ban đầu là C3H6 và C4H8 => % thể tích mỗi khí

mB = mA = 49,5.0,56 + 2.0,29 = 28,3 gam nB = nC3H6 + nC4H8 = 0,56 mol

MB = 50,536 => dB/N2 = 1,8

Bài 3:

Đốt cháy hoàn toàn hỗn hợp X gồm hidrocacbon A, B mạch hở, cùng dãy đồng đẳng. hấp thụ

toàn bộ sản phẩm cháy vào 4,5 lit dung dịch Ca(OH)2 0,02M, thu được kết tủa và khối lượng dung dịch tăng thêm 3,78 gam. Cho dung dịch Ba(OH)2 dư vào dung dịch thu được, kết tủa lại tăng thêm.

Tổng khối lượng kết tủa 2 lần là 18,85 gam. Tỉ khối hơi của X so với H2 nhỏ hơn 20.

FF IC IA L

a) Xác định dãy đồng đẳng của 2 hidrocacbon

b) Cho hỗn hợp X tác dụng với AgNO3/NH3 dư thì thu được 10,42 gam kết tủa. Xác định CTCT của A và B và % theo thể tích của A, B trong X. Cho biết các phản ứng xảy ra hoàn toàn.

Giải: mdd tăng = mCO2 + mH2O – mkết tủa = 3,78 gam nCa(OH)2 = 4,5.0,02 = 0,09 mol muối Ca(HCO3)2 x mol x

x

x

Ơ

x

N

Ca(HCO3)2 + Ba(OH)2 → BaCO3 + CaCO3 + H2O

O

Cho dung dịch Ba(OH)2 dư vào dung dịch thu được, kết tủa lại tăng thêm => dung dịch thu được có

kết tủa 2 lần gồm CaCO3 và BaCO3 m = 18,85 gam

N

100.0,09 + 197x = 18,85

x mol

H

0,09 mol

x = 0,05 => nkết tủa trước = 0,09 – 0,05 = 0,04 mol

Y

nCO2 = 0,09 + x = 0,14 mol

U

mH2O = 3,78 + 0,04.100 – 44.0,14 = 1,62 gam => nH2O = 0,09 mol

M

Q

hiđrocacbon : CnH2n+2-2k (k ≥ 2) n 0,14

=> 5n = 14(k – 1) = n + 1 − k 0,09 k = 2 => n = 2,8

KÈ

k = 3 => n = 5,6

ẠY

MX < 40 => n < 4 => nghiệm phù hợp: k = 2 => n = 2,8 (ankin) 3n − 1 CnH2n-2 + O2 → nCO2 + (n-1)H2O 2

D

0,14 0,14 => nX = = 0,05 mol => mX = 0,05.(14.2,8 – 2) = 1,86 gam 2,8 hỗn hợp gồm C2H2 (x mol) và CnH2n-2 (0,05 – x mol)

C2H2 + 2AgNO3 + 2NH3 → C2Ag2 + 2NH4NO3 TH1: chỉ có C2H2 phản ứng với AgNO3/NH3 , CnH2n-2 không phản ứng => n ≥ 4 => mC2Ag2 = 10,42g => nC2Ag2 =10,42/240 mol => n CnH2n-2 = 0,05 – 10,42/240 ntb = 2,8 => n = 8,07 => loại

2 chất tạo kết tủa. mkết tủa = mX + 107(2x + 0,05 – x) = 1,86 + 107(0,05 + x) = 10,42g => x = 0,03 số mol CnH2n-2 = 0,02 mol => n = 4: but-1-in %C2H2 = 60%; %C4H6 = 40%; Khi sản xuất đất đèn người ta thu được hỗn hợp rắn gồm CaC2, Ca, CaO (hỗn hợp A). Cho

FF IC IA L

Bài 4:

5,52 gam A tác dụng hết với nước thì thu được 2,24 lit hỗn hợp khí khô X ở đktc. Tỉ khối của X so với metan bằng 0,725 a) Tính % khối lượng các chất trong A.

b) Đun nóng hỗn hợp X với bột Ni xúc tác một thời gian thì thu được hỗn hợp khí Y, chia Y thành 2 phần bằng nhau:

O

- Phần 1 lội qua nước brom dư thấy còn lại 448 ml hỗn hợp khí Z (đktc) có tỉ khối so với H2 là 4,5.

Hỏi khối lượng bình brom tăng lên bao nhiêu gam?

N

- Phần 2 đem trộn với 1,68 lit O2 (đktc) trong một bình kín dung tích là 4 lit. Sau khi bật tia lửa

Ơ

điện để đốt cháy, giữ nhiệt độ bình ở 109,20C. Tính áp suất trong bình ở nhiệt độ đó, biết dung tích bình không đổi. a) X gồm C2H2 và H2 MX = 11,6 => nC2H2 : nH2 = 2 : 3

N

H

Giải:

Y

nX = 0,1 mol => nC2H2 = 0,04 mol; nH2 = 0,06 mol

U

nC2H2 = 0,04 mol => nCaC2 = 0,04 mol => %CaC2 = 46,4%;

Q

nH2 = 0,06 mol => nCa = 0,06 mol => %Ca = 43,5% => %CaO = 10,1% b) m1/2Y = 26.0,02 + 2.0,03 = 0,58 gam

M

Phần 1: mZ = 0,18 gam => mdd brom tăng = 0,58 – 0,18 = 0,4 gam.

KÈ

Phần 2: nO2 = 0,075 mol 5 C2H2 + O2 → 2CO2 + H2O 2 0,05 0,04 1 H2 + O2 → H2O 2

ẠY

0,02

0,03

0,015

0,02

0,03

D

hỗn hợp thu được có 0,04 mol CO2; 0,02+0,03 mol H2O; 0,01mol O2 dư

nkhí = 0,1 mol => p = 0,784 atm.

Bài 5:

Hỗn hợp khí A gồm H2, một parafin và 2 olefin là đồng đẳng kế tiếp. Cho 560 ml A đi qua

ống chứa bột Ni nung nóng được 448 ml hỗn hợp A1. Cho A1 lội qua nước brom dư thấy brom bị nhạt

màu và khối lượng bình brom tăng 0,345 gam. Hỗn hợp khí A2 đi ra khỏi bình nước brom chiếm thể tích 280 ml và có tỉ khối so với không khí là 1,283.

Xác định CTPT các hidrocacbon và tính % thể tích mỗi khí trong A. Biết các phương trình xảy ra hoàn toàn, các olefin xảy ra phản ứng với tốc độ bằng nhau, các thể tích khí đo ở đktc.

Giải: 560 − 448 = 0,005 mol 1000.22,4 448 − 280 nanken dư = = 0,0075 mol 1000.22,4

FF IC IA L

nH2 =

nanken dư = 0,345 gam => Manken = 46 => 2 anken là C3H6 và C4H8 với tỉ lệ mol 2:5 A2 gồm parafin ban đầu và C3H8, C4H10 với tỉ lệ mol vẫn là 2:5 280 mA2 = .1,283.29 = 0,465 gam 1000.22,4

O

nA2 = 0,0125 mol => MA2 = 37,2

N

hỗn hợp C3H8, C4H10 có M = 48 Số mol C3H8, C4H10 = nH2 = 0,005 mol

Ơ

nparafin = 0,0125 – 0,005 = 0,0075 mol => Mparafin = 30 (C2H6)

H

tổng số mol 2 anken ban đầu = 0,0075 + 0,005 = 0,0125 mol

N

trong A có 0,005 mol H2; 0,0075 mol C2H6; 0,0125 mol C3H6 và C4H8 (tỉ lệ 2:5) nkhí = 0,025 mol

Khi đốt cháy hoàn toàn một hidrocacbon A hoặc B đều cho CO2 và hơi H2O theo tỉ lệ 1,75:1

U

Bài 6:

Y

%H2 = 20%; %C2H6 = 30%; %C3H6 = 14,3%; %C4H8 = 35,7% về thể tích. Cho bay hơi hoàn toàn 5,06 gam A hoặc B đều thu được một thể tích hơi đúng bằng thể

Q

tích hơi của 1,76 gam oxi ở cùng điều kiện. Cho 13,8 gam A phản ứng hoàn toàn với dung dịch

M

AgNO3/NH3 dư thu được 45,9 gam kết tủa, chất B không có phản ứng vừa nêu. Hidrocacbon A phản

ứng với HCl cho chất C, hidrocacbon B không phản ứng với HCl. Chất C chứa 59,66% clo trong phân

KÈ

tử (về khối lượng). Chất C phản ứng với Br2 theo tỉ lệ mol 1:1, có chiếu sáng chỉ thu được 2 dẫn xuất chứa halogen. Chất B làm mất màu dung dịch KMnO4 khi đun nóng. a) Viết CTCT của A, B, C

ẠY

b) Viết các phương trình phản ứng xảy ra.

D

Giải:

Gọi CTPT của A và B là CxHy y CxHy + ...O2 → xCO2 + H2O 2 y nCO2 : nH2O = x : = 1,75 : 1 => x : y = 7 : 8 => CTPT: (C7H8)n 2 5,06 1,76 nA = nO2 = = 0,055 mol => MA = MB = = 92 (g/mol) 0,055 32

=> n = 1 => CTPT : C7H8 A phản ứng với AgNO3/NH3 cho kết tủa => A có liên kết 3 đầu mạch C7H8 + AgNO3/NH3 → C7H8-xAgx↓ 13,8 gam

45,9 gam

0,15 mol 45,9 nkt = nA = 0,15 mol => Mkt = = 306 = 12.7 + 8 – x + 108x 0,15

x = 2 => A có 2 liên kết 3 đầu mạch CTCT A: CH≡C-R-C≡CH C7H8 + aHCl → C7H8(HCl)a 35,5.a %Cl = = 59,66% => a = 4 92 + 36,5.a

O

CTPT C: C7H12Cl4

FF IC IA L

0,15 mol

CTCT C: CH3-CCl2-R-CCl2-CH3

N

C + Br2 (1:1) cho 2 sản phẩm =>CTCT C: CH3-CCl2-C(CH3)2-CCl2-CH3

Ơ

=> CTCT A: CH≡C-C(CH3)2-C≡CH

B không phản ứng với AgNO3/NH3 => không có liên kết 3 đầu mạch

H

B làm mất màu dung dịch KMnO4 khi đun nóng => B là hợp chất thơm

Bài 7:

N

CTCT B: C6H5-CH3

Một hỗn hợp gồm hai hiđrocacbon mạch hở, trong phân tử mỗi chất chứa không quá hai liên

Y

kết pi. Số nguyên tử cacbon tối đa trong mỗi chất là 7. Đốt cháy 0,05 mol hỗn hợp thu được 0,25 mol

U

CO2 và 0,23 mol nước. Xác định công thức phân tử của hai hiđrocacbon

Q

Giải:

ntb = 5; nCO2 – nH2O = 0,02 mol

M

TH1: hỗn hợp gồm 1 ankan và 1 ankin: CnH2n+2 (x mol) và CmH2m-2 (y mol) (n, m ≤ 7)

KÈ

x + y = 0,05

nH2O = nCO2 + x – y => y – x = 0,02

ẠY

Giải được x = 0,015 ; y = 0,035 m − 5 0,015

=> 7m + 3n = 50 (không có nghiệm hợp lí) = 5 − n 0,035

D

TH2: hỗn hợp gồm 1 anken và 1 ankin CnH2n (x mol) và CmH2m-2 (y mol) (n, m ≤ 7)

x + y = 0,05 nankin = y = nCO2 – nH2O = 0,02 => x = 0,03 nCO2 = 0,03m + 0,03n = 0,25 => 2m + 3n = 25 => n = 7 ; m = 2 hoặc n = 5 và m = 5 Hai hidrocacbon là C7H14 và C2H2.

Bài 8:

Khi nung 15,68 lit CH4 (đktc) trong một bình kín thì thu được 26,88 lit khí ở đktc (hỗn hợp

A) gồm CH4, C2H2, C2H4 và H2. Nếu cho hỗn hợp A đi qua bước brom thì nước brom bị nhạt màu, thu

được hỗn hợp khí B có khối lượng phân tử trung bình là 32/9. Nếu cho hỗn hợp khí A đi qua Pt nung nóng thì được hỗn hợp khí C. Bằng phương pháp thích hợp, từ hỗn hợp C tách thành 2 hỗn hợp là C1 và C2, trong đó C1 là hỗn hợp các khí không làm mất màu nước brom, có khối lượng lớn hơn C2 là 0,48 gam. Hỗn hợp C2 có phân tử khối trung bình là 26,8.

1. Tính % thể tích các khí trong hỗn hợp C

FF IC IA L

2. Tính thể tích O2 cần dùng để đốt cháy ½ hỗn hợp C. Hướng dẫn nCH4 = 0,7 mol n khí A (CH4, C2H2, C2H4 và H2) = 1,2 mol x

y

z

t (mol)

nA = x + y + z + t = 1,2 nH = 4x + 2y + 4z + 2t = 0,7.4 = 2,8

N

hh A (+ Br2 dư) → hh B: MB = 32/9 = (16x + 2t)/(x + t)

O

nC = x + 2y + 2z = 0,7

x = 0,1; y = 0,2; z = 0,1; t = 0,8

Ơ

hhA (Pt, t0) → hh C → C1: ko làm mất màu Br2 + C2 làm mất màu Br2

H

mC = mA = 11,2 gam

N

mC1 – mC2 = 0,48 gam => mC1 = 5,84 gam; mC2 = 5,36 gam MC2 = 26,8 => nC2 = 0,2 mol

Y

C2 có C2H4 (0,08 mol) và C2H2 (0,12 mol)

U

C1 có CH4, C2H6 và H2 (a, b, c mol).

Q

a = 0,1;

BTNT C: b = 0,2 + 0,1 – 0,08 – 0,12 = 0,1 mol;

D

ẠY

KÈ

M

BTNT H: 4.0,08 + 2.0,12 + 6b + 2c = 2.0,2 + 4.0,1 + 2.0,8 => c = 0,62

ANCOL – PHENOL – ANĐEHIT – AXIT CACBOXYLIC ANCOL - CTTQ: CnH2n+2-2k-x(OH)x

hoặc

CnH2n+2-2kOx (x ≤ n, k: số liên kết π)

- Ancol no, đơn chức, mạch hở: CnH2n+1OH

hoặc

CnH2n+2O

- Ancol no, đa chức, mạch hở: CnH2n+2-x(OH)x

hoặc

CnH2n+2Ox

- Ancol không no, phân tử có 1 liên kết đôi: CnH2n-x(OH)x

FF IC IA L

hoặc CnH2nOx

•

Lưu ý:

-

Nếu nhóm OH liên kết với nguyên tử C có liên kết đôi => không bền, chuyển thành andehit

-

Nếu phân tử ancol có 2 nhóm OH liên kết với 1 nguyên tử C => không bền, chuyển thành andehit hoặc xeton

-

Nếu phân tử ancol có 3 nhóm OH liên kết với 1 ng.tử C => không bền, chuyển thành axit

O

=> ancol bền có n nguyên tử C có thể có tối đa n nhóm OH

* Danh pháp

tên hidrocacbon tương ứng - số chỉ vị trí nhóm OH - ol

N

- Tên thay thế:

Ơ

- Tên thường: (ancol đơn chức) Ancol + tên gốc ankyl + ic

* Tính chất hoá học

H

1. Tác dụng với kim loại kiềm

N

CnH2n+1OH + Na → CnH2n+1ONa + ½ H2

2

Y

-OH + Na → -ONa + ½ H2 1 + Nếu nH = nancol => ancol đơn chức 2

Q

2

U

+ Nếu nH = nancol => ancol hai chức 1 + Nếu nH ≥ nancol => ancol đa chức 2 .n H 2 => số nhóm chức = 2. nancol

M

2

KÈ

Độ rượu: là thể tích (ml) ancol nguyên chất có trong 100 thể tích (ml) dung dịch ancol Vancol nguyªn chÊt Độ rượu = .100 Vdd ancol

D

ẠY

2. Phản ứng tách nước từ 1 phân tử ancol → anken 2 SO4 CnH2n+1OH H  → CnH2n + H2O o 170 C

Lưu ý: metanol không có phản ứng tách nước từ 1 phân tử ancol

Nếu 1 hỗn hợp 2 ancol tách nước cho 1 anken duy nhất => trong hỗn hợp có ancol metylic hoặc 2 ancol là đồng phân của nhau.

Ancol bậc bao nhiêu, tách nước cho tối đa bấy nhiêu anken => khi tách nước cho 1 anken duy nhất => ancol đó là ancol bậc 1 hoặc có tính đối xứng cao.

Trong phản ứng tách nước, ta luôn có:

∑nancol = ∑nanken = ∑nH2O ∑mancol = ∑manken + ∑mH2O 3. Phản ứng tách nước từ 2 phân tử ancol → ete 2 SO4 2ROH H  → R-O-R + H2O o 170 C

FF IC IA L

n(n + 1) => Tách nước từ n phân tử ancol cho ra ete, trong đó có n phân tử ete đối xứng.

2

Trong phản ứng tách nước, ta luôn có: ∑nancol bị ete hoá = 2∑nete = 2∑nH2O ∑mancol = ∑manken + ∑mH2O

Nếu hỗn hợp sinh ra các ete có số mol bằng nhau thì trong hỗn hợp ban đầu, các ancol cũng có số mol bằng nhau.

Ơ

N

O

Lưu ý: trong phản ứng tách nước của ancol X, nếu sau phản ứng thu được chất hữu cơ Y mà: MY < 1 => chất hữu cơ Y là anken dY/X < 1 hay MX MY dY/X > 1 hay > 1 => chất hữu cơ Y là ete MX

4. Phản ứng oxi hoá không hoàn toàn oxi hoá nhẹ bằng CuO, t0

H

-

0

0

N

t Ancol bậc 1 + CuO → anđehit t Ancol bậc 2 + CuO → xeton

Y

Ancol bậc 3 không bị oxi hoá nhẹ bằng CuO

U

khối lượng CuO giảm là khối lượng O trong CuO đã phản ứng

Q

Trong phản ứng oxi hoá ancol no đơn chức: CnH2n+2O + CuO → CnH2nO + Cu + H2O

M

Ta luôn có: 1 mol ancol → 1 mol anđehit hoặc xeton khối lượng giảm 2 g 5. Tính chất riêng của ancol đa chức có 2 nhóm OH kề nhau Phản ứng với Cu(OH)2 → dung dịch màu xanh lam

KÈ -

2R(OH)2 + Cu(OH)2 → 2[R(OH)O]2Cu + H2O

ẠY

6. Phản ứng cháy của ancol

D

Khi đốt cháy một ancol A: + Nếu nH O > nCO => A là ancol no mạch hở CnH2n+2Ox và nancol = nH O - nCO 3 Nếu nO pư = nCO <=> A là ancol no đơn chức mạch hở 2 2

2

2

2

2

2

+ Nếu nH O = nCO => A là ancol chưa no và có 1 liên kết π hoặc vòng: CnH2nOx 2

2

+ Nếu nH O < nCO => A là ancol chưa no và có ít nhất 2 liên kết π hoặc vòng: CnH2n+2-2kOx 2

2

Bảo toàn nguyên tố O đối với ancol CxHyOz z.nancol + 2.nO2 phản ứng = 2nCO2 + nH2O

PHENOL 1. Phản ứng thế nguyên tử H của nhóm OH ∗

C6H5OH + Na → C6H5ONa + 1/2H2

Tác dụng với kim loại kiềm:

C6H5OH + NaOH → C6H5ONa + H2O

* Tác dụng với dung dịch kiềm:

=> Nếu nhóm -OH tác dụng được với dd NaOH => -OH của phenol

FF IC IA L

Cho hợp chất thơm A (không chứa nhóm chức axit hoặc este) tác dụng với NaOH hoặc Na. Nếu A có n nhóm OH trên vòng benzen và m nhóm OH trên nhánh:

2R(OH)n+m + 2(n+m)Na → 2R(ONa)n+m + (n+m)H2 Ta có:

nH2

=

nA

Ta có: n =

n+m => n + m = số nhóm OH 2

n NaOH => suy ra m từ tổng số số nhóm OH: n + m nA

O

2. Phản ứng thế nguyên tử H của vòng benzen

C6H5OH + 3Br2(dd) → C6H2Br3OH↓ + 3H2O

N

2,4,6-tribromphenol (kết tủa trắng)

Ơ

C6H5OH + 3HNO3 → C6H2(NO2)3OH↓ + 3H2O 2,4,6-trinitrophenol (kết tủa vàng)

H

Nếu hợp chất thơm có nhóm –OH phản ứng được với dung dịch Br2 => nhóm –OH liên

Y

N

kết vào vòng benzen ANĐEHIT

U

CTTQ: CnH2n+2-2k-x(CHO)x (x ≤ n, k: số liên kết π)

Q

+ Anđehit no, đơn chức: CnH2n+1CHO hay CmH2mO + Anđehit no, hai chức: CnH2n(CHO)2 hay CmH2m-2O2

M

+ Anđehit no, đa chức: CnH2n+2-x(CHO)x

KÈ

+ Anđehit chưa no, đơn chức (có 1 liên kết đôi C=C): CnH2n-1CHO hay CmH2m-2O

Danh pháp

ẠY

Hoặc:

Anđehit + tên axit tương ứng Tên hidrocacbon tương ứng + al

Tính chất hóa học

D

1. Cộng H2 → ancol bậc I CnH2n+2-2k-x(CHO)x + (k+x)H2

0

Xt ,t  →

CnH2n+1CH2OH

Nếu nH2 phản ứng = nanđehit => A là anđehit no đơn chức mạch hở Nếu nH2 phản ứng > nanđehit => A là anđehit no đa chức hoặc không no đơn chức hoặc không no đa chức 2. Phản ứng oxi hoá không hoàn toàn

+ Phản ứng tráng bạc R-CHO + 2AgNO3 + 3NH3 + H2O → R-COONH4 + 2Ag↓ + 2NH4NO3 R-(CHO)a + 2aAgNO3 + 3aNH3 + aH2O→ R-(COONH4)a + 2aAg↓ + 2aNH4NO3 Riêng anđehit fomic HCHO H-CHO + 4AgNO3 + 6NH3 + 2H2O→ (NH4)2CO3 + 4Ag↓ + 4NH4NO3

FF IC IA L

Dựa vào tỉ lệ số mol Ag với số mol anđehit A ta có: - Nếu nAg = 2nanđehit => A là anđehit đơn chức R-CHO

- Nếu nAg = 4nanđehit => A là HCHO hoặc anđehit hai chức R-(CHO)2

- Nếu hỗn hợp 2 anđehit đơn chức cho nAg > 2nanđehit => có 1 chất là HCHO

- Nếu hỗn hợp 2 anđehit cho 2nanđehit < nAg < 4nanđehit => có 1 chất là anđehit đơn chức, 1 chất là HCHO hoặc anđehit 2 chức.

TH1: Anđehit này không phải là HCHO.

-

TH2: Anđehit này là HCHO.

N

-

O

Chú ý: nếu bài toán tìm CTPT của anđehit đơn chức thì:

Ơ

Lưu ý: phản ứng với AgNO3/NH3, ngoài anđehit còn có ank-1-in.

+ phản ứng với Cu(OH)2/OH-, t0 cho kết tủa đỏ gạch Cu2O

N

+ làm mất màu dung dịch brom

H

R-CHO + 2Cu(OH)2 + NaOH → R-COONa + Cu2O↓ + 3H2O

Y

R-CHO+ Br2 + H2O→R-COOH+2HBr

U

3. Phản ứng cháy

Q

Phản ứng cháy của anđehit no đơn chức mạch hở 3m − 1 CnH2nO + O2 → nCO2 + nH2O 2

KÈ

M

Phản ứng cháy của anđehit chưa no đơn chức mạch hở 3m − 2 CnH2n-2O + O2 → nCO2 + (n-1)H2O 2 + Nếu nCO2 = nH2O => anđehit ban đầu là anđehit no, đơn chức, mạch hở + Nếu nCO2 > nH2O => anđehit ban đầu không phải là anđehit no, đơn chức, mạch hở

ẠY

+ Nếu anđehit ban đầu là anđehit không no, đơn chức (có 1 liên kết π): CmH2m-2O hoặc no, hai

D

chức CmH2m-2O2 => nanđehit = nCO2 – nH2O

Bảo toàn nguyên tố O đối với anđehit CxHyOz z.nanđehit + 2.nO2 phản ứng = 2nCO2 + nH2O

AXIT CACBOXYLIC - CTTQ:

CnH2n+2-2k-x(COOH)x (k: số liên kết π hoặc vòng)

+ Axit cacboxylic no, đơn chức: CnH2n+1COOH hay CmH2mO2 + Axit cacboxylic no, đa chức: CnH2n+2-a(COOH)a hay Cm+1H2m+2Oa + Axit cacboxylic chưa no, đơn chức (có 1 liên kết đôi C=C): CnH2n-1COOH hay CmH2m-2O2

* Danh pháp:

Tên hidrocacbon tương ứng + oic

1. Tính axit Tác dụng với kim loại kiềm

FF IC IA L

Tính chất hóa học :

R(COOH)x + xNa → R(COONa)x + x/2H2 -COOH + Na → -COONa + ½ H2 nH2

=> x: số nhóm chức

n axit

nH2

Nếu hỗn hợp 2 axit tác dụng với Na có:

n axit

=

1 => 2 axit đều đơn chức 2

O

=> x = 2.

Trung hoà bằng NaOH

N

R(COOH)x + xNaOH → R(COONa)x + xH2O

n NaOH n axit

n NaOH < 2 => có 1 axit đơn chức và 1 axit đa chức. n axit

N

Hỗn hợp 2 axit mạch thẳng có tỉ lệ: 1 <

H

số nhóm chức axit: x =

Ơ

-COOH + NaOH → -COONa + H2O

Y

Hiệu khối lượng của muối và axit: ∆m = mmuối – maxit = 22a.x (x: số mol của axit)

Q

2. Phản ứng este hoá

U

(=> phương pháp tăng giảm khối lượng)

Đối với este đơn chức:

Meste = Maxit + Mancol – 18

M

Hiệu suất phản ứng: hoặc tính theo sản phẩm (este), hoặc tính theo chất phản ứng hết trong 2

KÈ

chất axit và ancol.

3. Phản ứng ở gốc R + Nếu R là H => axit HCOOH có phản ứng của nhóm chức -CHO

ẠY

- Phản ứng tráng bạc HCOOH + 2AgNO3 + 4NH3 + H2O → (NH4)2CO3 + 2Ag↓ + 2NH4NO3

D

- Phản ứng với Cu(OH)2 trong môi trường kiềm đun nóng HCOOH + 2Cu(OH)2 + 2NaOH → Na2CO3 + Cu2O↓ đỏ gạch + H2O

+ Nếu R là gốc no: phản ứng thế vào Cα CH3COOH + Cl2 → CH2Cl-COOH + HCl

Độ mạnh của các axit Cl3C-COOH > Cl2CH-COOH > ClCH2-COOH > CH3-COOH

+ Nếu R là gốc không no - làm mất màu dung dịch brom - phản ứng trùng hợp nCH2=CH-COOH → -(CH2-CH(COOH))n-

4. Phản ứng cháy 3n + 1 − k O2 → (n+x)CO2 + (n+1-k)H2O 2

FF IC IA L

CnH2n+2-2k-x(COOH)x +

+ Nếu nCO2 = nH2O => axit ban đầu là axit no, đơn chức, mạch hở

+ Nếu nCO2 > nH2O => axit ban đầu không phải là axit no, đơn chức, mạch hở

+ Nếu axit ban đầu là axit không no, đơn chức (có 1 liên kết π) hoặc axit no, 2 chức: CnH2n-2Ox => naxit = nCO2 – nH2O

Bài 1:

Sắp xếp các chất theo chiều nhiệt độ sôi tăng dần: b. CH3COOH, HCOOH, C2H5OH, CH3CHO

N

a. CH3CHO, C2H5OH, C2H6, CH3COOH

O

Bảo toàn nguyên tố O đối với axit CxHyOz: znaxit + 2nO2 phản ứng = 2nCO2 + nH2O

Sắp xếp các chất sau theo chiều tăng dần tính axit (có giải thích)

H

Bài 2:

Ơ

c. axit propionic, axit axetic, ancol etylic và đimetylete

CH3COOH, C6H5OH, C6H5CH2OH, ClCH2COOH, C2H5OH. p-CH3C6H4OH Cho các chất: metanol (A), nước (B), etanol (C), axit axetic (D), phenol (E), axit propionic

N

Bài 3:

Giải:

Chia m gam hỗn hợp X gồm metanol và 3 hidrocacbon ở thể lỏng liên tiếp trong dãy đồng

Q

Bài 4:

U

C<A<B<E<F<D

Y

(F). Tính linh động của nguyên tử H trong nhóm –OH của phân tử mỗi chất tăng theo thứ tự nào?

đẳng làm 2 phần bằng nhau.

M

- Phần 1: cho phản ứng với Na dư thu được 1,12 lit khí H2 (đktc)

KÈ

- Phần 2: đốt cháy hoàn toàn, sản phẩm cháy cho đi qua bình đựng dung dịch Ba(OH)2 dư thấy khối lượng bình nặng thêm 154,7 gam đồng thời xuất hiện 462,95 gam kết tủa trắng. a) Xác định CTPT của 3 hidrocacbon trên

ẠY

b) Tính m

D

1. Phần 1: 2CH3OH + 2Na → 2CH3ONa + H2 nCH3OH = 2nH2 = 2.0,05 = 0,1 mol

Phần 2: CxHyOz + ....O2 → xCO2 +

y H2O 2

mbình tăng = mCO2 + mH2O = 154,7 gam CO2 + Ba(OH)2 → BaCO3 + H2O 462,95 nCO2 = nkết tủa = = 2,35 mol 197

mH2O = 154,7 – mCO2 = 154,7 – 0,35.44 => nH2O = 2,85 mol CH3OH + ...O2 → CO2 + 2H2O 0,1mol

0,1

0,2

(mol)

=> từ phản ứng cháy hidrocacbon: nCO2 = 2,35 – 0,1 = 2,25 mol nH2O = 2,85 – 0,2 = 2,65 mol

FF IC IA L

Nhận thấy: nH2O >nCO2 => 3 hidrocacbon là ankan.

Gọi CT chung của 3 hidrocacbon là CnH2n+2 CnH2n+2 + ....O2 → nCO2 + (n+1)H2O 2,25

2,65

(mol)

Giải được: n = 5,625 Vì 3 hidrocacbon đều ở thể lỏng => số C ≥ 5

O

3 hidrocacbon liên tiếp là C5H12, C6H14 và C7H16

b) M = 2(mC + mH + mO trong CH3OH) = 2(2,5.12 + 2,85.1 + 0,1.16) = 71 gam

Đốt cháy hoàn toàn 0,6 gam chất hữu cơ A thu được 0,88 gam CO2 và 0,36 gam H2O. Cho

N

Bài 5:

Ơ

0,6 gam A tác dụng với Na thu được 112 ml H2 (đktc). Hidro hoá A (có xúc tác), thu được hợp chất B;

đốt cháy 1,24 gam B thu được 1,76 gam CO2; còn khi cho 1,24 gam B tác dụng với Na thì thu được

H

448 ml H2 (đktc). Viết các phương trình phản ứng xảy ra và gọi tên A.

xa

Q

xa = 0,02 y a = 0,02 2

U

a

y H2O 2 y a 2

Y

CxHyOz + ....O2 → xCO2 +

N

Giải:

M

(12x + y + 16z)a = 0,6 ⇔ 12xa + ya + 16za = 0,6

KÈ

Giải ra được: xa = 0,02; ya = 0,04; za = 0,02

x:y:z=1:2:1 CTPT: CnH2nOn (độ bất bão hoà ∆ = 1)

ẠY

CnH2nOn → n CO2

D

0,6g

0,02 mol

CnH2nOn (+ H2) → CnH2n+2On → n CO2 A

1,24g

1,76g = 0,04mol

=> mA hidro hoá = 1,2 gam => mH2 = 1,24 – 1,2 = 0,04 gam => nA = nH2 = 0,02 mol

1,2 = 60g/mol => CTPT A: C2H4O2 0,02

MA =

C2H4O2 + Na → H2 0,01

0,05mol

=> A có 1 nguyên tử H thế được bởi Na

C2H6O2 + Na → H2 0,02

=> B có 2 nguyên tử H thế được bởi Na => B là ancol 2 chức

FF IC IA L

0,02

CTCT B: HO–CH2-CH2-OH CTCT A: HO-CH2-CH=O: hidroxi etanal

Bài 6:

a) X là ancol no. Khi đốt cháy hoàn toàn 1 mol ancol X cần vừa đủ 3,5 mol O2. Hãy xác định

CTCT của X?

b) Hợp chất hữu cơ mạch hở Z chỉ chứa một loại nhóm chức được điều chế từ X và axit đơn chức Y. Xác định CTCT có thể có của Z biết rằng:

O

- Hỗn hợp Y và Z có cùng số mol với nhau phản ứng vừa hết với 20ml dung dịch NaOH 16% (d = 1,05g/ml)

N

- Khi đốt cháy hoàn toàn hỗn hợp Y và Z có cùng số mol bằng nhau như trên rồi hấp thụ khí

Ơ

sinh ra hoàn vào dung dịch Ba(OH)2 dư thì thu được 62,055 gam kết tủa.

H

c) Xác định CTCT đúng của Y và Z biết rằng khi cho 3,6 gam axit Y bay hơi thì thu được 1,68 lit ở 136,50C và 1 atm.

N

Khi cho 22,32 gam axit Y tác dụng với 8,28 gam ancol X (xúc tác H2SO4) ta thu được 17,145

Y

gam Z. Tính hiệu suất phản ứng

U

Giải:

M

Q

a) CTPT ancol: CnH2n+2Ox 3n + 1 − x CnH2n+2Ox + O2 → nCO2 + (n+1) H2O 2 3n + 1 − x = 3,5 => 3n + 1 – x = 7 => 3n – x = 6 => n = 3; x = 3. => 2

KÈ

X: C3H5(OH)3

b) ancol X + axit Y RCOOH → Z: este (RCOO)3C3H5 nNaOH = 0,084 mol => nRCOOH (Cn) = số mol (RCOO)3C3H5 = 0,021 mol

ẠY

nCO2 = 0,315 mol = 0,021.4n + 0,021.3 => n = 3 Y: C2H5COOH hoặc C2H3COOH

D

c) MY = 72 => Y là C2H3COOH

Z: (C2H3COO)3C3H5

nY = 0,31 mol nX = 0,09 mol => nZ = 0,09 mol nếu hiệu suất là 100% nZ(TT) = 0,0675 => H = 75%.

Háť&#x2014;n hᝣp T gáť&#x201C;m hai ancol Ä&#x2018;ĆĄn chᝊc lĂ X vĂ Y (MX < MY), Ä&#x2018;áť&#x201C;ng Ä&#x2018;áşłng káşż tiáşżp cᝧa nhau. Ä?un

BĂ i 7:

nĂłng 27,2 gam T váť&#x203A;i H2SO4 Ä&#x2018;ạc, thu Ä&#x2018;ưᝣc háť&#x2014;n hᝣp cĂĄc chẼt hᝯu cĆĄ Z gáť&#x201C;m: 0,08 mol ba ete (cĂł kháť&#x2018;i lưᝣng 6,76 gam) vĂ máť&#x2122;t lưᝣng ancol dĆ°. Ä?áť&#x2018;t chĂĄy hoĂ n toĂ n Z cần vᝍa Ä&#x2018;ᝧ 43,68 lĂ­t O2 (Ä&#x2018;ktc). TĂ­nh hiáť&#x2021;u suẼt phản ᝊng tấo ete cᝧa X vĂ Y. mT = 27,2 gam; mete = 6,76 gam nete = 0,08 mol => nancol phản ᝊng = 0,16 mol => nH2O = 0,08 mol => mancol phản ᝊng = 6,76 + 0,08.18 = 8,2 gam

FF IC IA L

Giải

Mancol = 51,25 => MR = 34,25 => 2 ancol là C2H5OH và C3H7OH G�i nC2H5OH phản ᝊng = x mol; nC3H7OH phản ᝊng = y mol x + y = 0,16

O

46x + 60y = 8,2 Giải ra Ä&#x2018;ưᝣc: x = 0,1; y = 0,06

N

" # $ Ä&#x2018;,

Háť&#x2014;n hᝣp T

háť&#x2014;n hᝣp Z + 0,08 mol H2O

Ć

Ä?áť&#x2018;t chĂĄy Z cần nO2 = 1,95 mol => Ä?áť&#x2018;t chĂĄy háť&#x2014;n hᝣp T ban Ä&#x2018;ầu cần 1,95 mol O2 Gáť?i nC2H5OH ban Ä&#x2018;ầu = a mol; nC3H7OH ban Ä&#x2018;ầu = b mol

H

C2H5OH + 3O2 â&#x2020;&#x2019; 2CO2 + 3H2O

N

C3H7OH + 9/2O2 â&#x2020;&#x2019; 3CO2 + 4H2O nO2 = 3a + 4,5b = 1,95

Y

mT = 46a + 60b = 27,2

U

Giải ra Ä&#x2018;ưᝣc: a = 0,2; b = 0,3 => % ancol thᝊ nhẼt phản ᝊng: 0,1/0,2 = 50%

Q

% ancol thᝊ hai phản ᝊng: 0,06/0,3 = 20%

Háť&#x2014;n hᝣp X gáť&#x201C;m 2 chẼt hᝯu cĆĄ A vĂ B cháť&#x2030; chᝊa ancol vĂ chᝊc anÄ&#x2018;ehit. Trong máť&#x2014;i phân táť­ A,

BĂ i 8:

M

B sáť&#x2018; nguyĂŞn táť­ H gẼp Ä&#x2018;Ă´i sáť&#x2018; nguyĂŞn táť­ C, gáť&#x2018;c hidrocacbon cĂł tháť&#x192; lĂ gáť&#x2018;c no hoạc gáť&#x2018;c cĂł 1 liĂŞn káşżt Ä&#x2018;Ă´i.

KĂ&#x2C6;

Náşżu lẼy cĂšng máť&#x2122;t sáť&#x2018; mol A hoạc B cho phản ᝊng váť&#x203A;i Na Ä&#x2018;áť u thu Ä&#x2018;ưᝣc V lit H2, còn náşżu lẼy sáť&#x2018; mol nhĆ° tháşż cho phản ᝊng háşżt váť&#x203A;i H2 thĂŹ cần 2V lit H2 (cĂĄc khĂ­ Ä&#x2018;o áť&#x; cĂšng Ä&#x2018;iáť u kiáť&#x2021;n).

Cho 33,8 gam X tĂĄc d᝼ng háşżt váť&#x203A;i Na thu Ä&#x2018;ưᝣc 5,6 lit H2 (áť&#x; Ä&#x2018;ktc). Náşżu lẼy 33,8 gam X cho tĂĄc

áş Y

d᝼ng háşżt váť&#x203A;i AgNO3/NH3, sau Ä&#x2018;Ăł lẼy lưᝣng Ag tấo thĂ nh cho tĂĄc d᝼ng váť&#x203A;i HNO3 (dĆ°) thu Ä&#x2018;ưᝣc 13,44 lit NO2 (Ä&#x2018;ktc).

D

1. XĂĄc Ä&#x2018;áť&#x2039;nh CTPT, viáşżt CTCT cᝧa A, B. 2. Cần lẼy A hay B cho tĂĄc d᝼ng váť&#x203A;i KMnO4 Ä&#x2018;áť&#x192; thu Ä&#x2018;ưᝣc ancol Ä&#x2018;a chᝊc?

3. Náşżu lẼy lưᝣng A hoạc B cĂł trong 33,8 gam X thĂŹ cần bao nhiĂŞu ml dung dáť&#x2039;ch KMnO4 0,1M Ä&#x2018;áť&#x192; tĂĄc d᝼ng vᝍa Ä&#x2018;ᝧ váť&#x203A;i X tấo ra ancol Ä&#x2018;a chᝊc.

Giải:

Nếu lấy cùng một số mol A hoặc B cho phản ứng với Na đều thu được V lit H2 => A và B có số nguyên tử H có thể bị thế bởi Na là như nhau Nếu lấy số mol như thế cho phản ứng hết với H2 thì cần 2V lit H2 => số liên kết đôi bằng số nguyên tử H ở trên nH2 = 0,25 mol => nX = 0,5 mol => MX = 67,6

FF IC IA L

nNO2 = 0,6 mol => nAg = 0,6 mol => n-CHO = 0,3 mol => chỉ có 1 chất chứa nhóm CHO (A)

A: HO-CnH2n-CHO (0,3 mol) B: CmH2m-1-OH (0,2 mol) Nếu MA < 67,6 => CnH2n < 21,6 => CH2 A: HO-CH2-CHO => MA = 60 => MB = 79 (loại) Nếu MB < 67,6 => CmH2m-1 < 50,6 => m < 3,6

O

B là ancol không no => CT : C3H5OH: CH2=CH-CH2OH MB = 58 => MA = 74

N

A: HO-C2H4-CHO

Một hỗn hợp gồm 2 anđehit đơn chức (không có HCHO) chia làm 2 phần bằng nhau.

Ơ

Bài 9:

Phần 1 tác dụng với AgNO3/NH3 thu được 32,4 gam kết tủa.

H

Phần 2 tác dụng với lượng H2 vừa đủ (xt Ni) sau phản ứng thu được hỗn hợp Y gồm 2 chất hữu cơ

N

A, B có khả năng tác dụng với Na. Biết lượng H2 thu được trong phản ứng này bằng 3/8 lần lượng H2 phản ứng với lượng 2 anđehit trên. Đốt cháy hỗn hợp Y cho toàn bộ sản phẩm thu được vào 100 gam

Y

dung dịch NaOH 40%. Sau phản ứng nồng độ của NaOH trong dung dịch là 9,64%.

U

1. Viết các phương trình phản ứng xảy ra

Q

2. Xác định cấu tạo các anđehit. Tính khối lượng mỗi chất. Biết trong 2 anđehit A, B không có Giải:

M

anđehit nào có liên kết ba đầu mạch hoặc 2 liên kết đôi.

R1CHO: x mol + H2 → RCH2OH

KÈ

R2CHO: y mol + H2 → R’CH2OH A, B + Na → H2 = ½ (x+y) = 3/8 lần lượng H2 phản ứng với lượng 2 anđehit

ẠY

=> lượng H2 phản ứng với lượng 2 anđehit = 4/3 (x + y) = x + y + 1/3 (x + y)

=> trong 2 anđehit: cứ 3 nhóm CHO có 1 liên kết đôi C=C

D

=> có 1 anđehit no và 1 anđehit không no (có 1 liên kết đôi C=C) => Giả sử R1CHO là anđehit no, R2CHO là anđehit không no thì x = 2y.

Vì không có HCHO: nAg = 0,3 mol => số mol anđehit = x + y = 0,15 => x = 0,1; y = 0,05 Y là hỗn hợp ancol no : 0,15 mol

Đốt cháy hỗn hợp Y được CO2 và H2O, trong đó nH2O – nCO2 = 0,15

nCO2 = a mol => nNaOH pư = 2a nNaOH bđ = 1 mol nNaOH dư = 1 – 2a = 9,64%.(100 + 44a + 18(a + 0,15))/40

40(1 – 2a) = 9,64%.(102,7 + 62a). a = 0,35

FF IC IA L

số C tb = 0,35/0,15 = 2,33 => C2 và C3 (tỉ lệ 2:1) CH3CHO và CH2=CH-CHO

Bài 10: Hỗn hợp A gồm một axit no đơn chức và 2 axit không no đơn chức chứa một liên kết đôi, kế tiếp nhau trong dãy đồng đẳng. Cho A tác dụng hoàn toàn với 150ml dung dịch NaOH 2M, Để trung

hòa hết lượng NaOH dư cần thêm vào 100ml dung dịch HCl 1M, được dung dịch D. Cô cạn cẩn thận

D được 22,89 gam chất rắn khan. Mặt khác, đốt cháy hoàn toàn A rồi cho toàn bộ sản phẩm hấp thụ

O

hết vào bình đựng NaOH đặc, khối lượng bình tăng thêm 26,72 gam. Tính % khối lượng axit có phân tử khối lớn nhất trong A.

N

Hướng dẫn

Ơ

Hỗn hợp A gồm axit CnH2nO2 (n ≥ 1) và CmH2m-2O2 (m > 3) nNaOH = 0,3 mol

H

nHCl = 0,1 mol => nNaOH pư = 0,2 mol => nX = 0,2 mol

N

chất rắn 22,89 gam gồm: NaCl (0,1 mol) và 3 muối nH2O = nNaOH = 0,2 mol

Y

mmuối = 17,04 gam

U

BTKL: mX = 17,04 + 0,2.18 – 0,2.40 = 12,64 gam

Q

Đốt cháy A: mCO2 + mH2O = 26,72 gam BTKL: mO2 = 14,08 gam

M

BTNT O: 2.nX + 2nO2 = 2.nCO2 + nH2O

KÈ

2nCO2 + nH2O = 1,28 nCO2 = 0,46 mol; nH2O = 0,36 mol naxit không no = 0,46 – 0,36 = 0,1 mol

ẠY

naxit no = 0,1 mol số Ctb = 0,46/0,2 = 2,3 = (n + m)/2

D

mà m > 3 => n = 1 => axit no là HCOOH m = 3,6 2 axit không no kế tiếp là C3H4O2 và C4H6O2 Từ m = 3,6 tìm được: nC3H4O2 = 0,04 mol; nC4H6O2 = 0,06 mol mC4H6O2 = 5,16 gam %C4H6O2 = 40,82%

Bài 11: Có hỗn hợp gồm 2 axit hữu cơ đơn chức mạch hở, trong phân tử hơn kém nhau không quá 2 nguyên tử cacbon. Chia hỗn hợp thành 3 phần bằng nhau: - Cho phần 1 vào 100ml dung dịch Ba(OH)2 1M, lượng Ba(OH)2 dư được trung hoà bởi 150ml dung dịch HCl 1M. - Phần 2 phản ứng vừa đủ với lượng nước brom có chứa 6,4g Br2.

FF IC IA L

- Đốt cháy hoàn toàn phần 3 thu được 3,136 lít CO2 (ở đktc) và 1,8g H2O.

a) Xác định công thức cấu tạo 2 axit trên. Biết rằng hỗn hợp axit trên không có phản ứng tráng bạc. b) Xác định thành phần phần trăm về khối lượng của mỗi axit trong hỗn hợp trên.

Giải: nOH- bđ = 0,2 mol; nOH- dư = 0,15 mol =>nOH- phản ứng = 0,05 mol => naxit = 0,05 mol

O

nBr2 = 0,04 mol => có 1 axit no và 1 axit không no có k liên kết pi (không kể trong nhóm chức)

N

nCO2 = 0,14 mol => số C tb = 2,8 => có CH3COOH và RCOOH

H

số C tb = 2,8 => R có 3C: CH2=CH-COOH

Ơ

Nếu RCOOH có k = 1 => số mol RCOOH = 0,04 mol; số mol CH3COOH = 0,01 mol

N

Nếu RCOOH có k = 2 => số mol RCOOH = 0,02 mol; số mol CH3COOH = 0,03 mol

Y

số C tb = 2,8 => R có 4C: CH≡C-CH2-COOH; CH3-C≡C-COOH hoặc CH2=C=CH-COOH

U

Nếu RCOOH có k = 3 => số mol RCOOH = 0,0133 mol; số mol CH3COOH = 0,0367 mol

Q

số C tb = 2,8 => R có > 4C => loại

Bài 12: Một hỗn hợp A gồm hai axit X và Y đều thuộc dãy đồng đẳng của axit đơn chức, không no,

M

mạch hở, chứa một liên kết đôi. Cho a gam hỗn hợp A tác dụng với 500ml dung dịch Na2CO3 1M, sau

KÈ

phản ứng phải dùng 350ml dung dịch HCl 2M mới phản ứng hết với lượng muối cacbonat còn dư.

Mặt khác, khi đốt cháy hoàn toàn a gam hỗn hợp A, rồi dẫn toàn bộ sản phẩm cháy qua bình 1

chứa H2SO4 đặc rồi dẫn qua bình 2 chứa dung dịch NaOH dư, thì độ tăng khối lượng của bình 2 nhiều

ẠY

hơn độ tăng khối lượng của bình 1 là 31,4 gam. a) Tính giá trị của a

D

b) Viết các CTCT có thể có của X, Y nếu giả thiết chúng là đồng đẳng liên tiếp của nhau.

Giải:

Đặt công thức chung của X và Y là: CnH2n-1COOH (n ≥ 2) 2CnH2n-1COOH + Na2CO3 → 2CnH2n-1COONa + CO2 + H2O 2HCl + Na2CO3 → 2NaCl + CO2 + H2O Ta có: nNa2CO3 = 0,5.1 = 0,5mol; nHCl = 0,35.2 = 0,7mol;

(1) (2)

Từ (1), (2) => nX,Y = 2nNa2O3(1) = 2(0,5 CnH2n-1COOH +

0,7 ) = 0,3 mol 2

3n O2 → (n+1)CO2 + nH2O 2

0,3

0,3(n+1)

(3)

0,3n

Bình 1 chứa H2SO4 đặc giữ nước, bình 2 chứa dung dịch NaOH dư giữ CO2.

mCO2 – mH2O = 31,4 gam 44.0,3(n+1) – 18.0,3n = 31,4 => n =

31,4 − 44.0,3 = 2,33 44.0,3 − 18.0,3

FF IC IA L

Độ tăng khối lượng của bình 2 nhiều hơn độ tăng khối lượng của bình 1 là 31,4 gam.

Khối lượng axit: a = (14n + 44).0,3 = (14.2,33 + 44).0,3 = 23 gam b) n = 2,333 => CT 2 axit liên tiếp là: C2H3COOH và C3H5COOH CTCT: C2H3COOH :

CH2=CH-COOH

D

ẠY

KÈ

M

Q

U

Y

N

H

Ơ

N

O

và C3H5COOH: CH2=CH-CH2-COOH; CH3-CH=CH-COOH hoặc: CH2=C(CH3)-COOH

ESTE – LIPIT – CACBOHIDRAT – AMIN – AMINO AXIT ESTE – LIPIT - Este mạch hở: CnH2n+2-2k-x(COOH)x

(k: số liên kết π)

+ Este no, đơn chức, mạch hở: CnH2n+1COOCmH2m+1 hay CnH2nO2 (n ≥ 2) + Este no, hai chức, mạch hở: CnH2n-2O4 (n ≥ 2)

FF IC IA L

+ Este không no, đơn chức, mạch hở (có 1 liên kết đôi C=C): CnH2n-2O2

Tên gốc hidrocacbon của ancol + tên gốc axit (ic→ at)

* Danh pháp:

Tính chất vật lí: Este không tạo được liên kết hidro nên không tan trong nước và có nhiệt độ sôi thấp hơn axit và ancol tương ứng. Các este thường có mùi thơm đặc trưng: VD:

Isoamyl axetat CH3COOCH2CH2CH(CH3)2 có mùi chuối chín

Etyl butirat CH3CH2CH2COOC2H5 và etyl propionat CH3CH2COOC2H5 có mùi dứa

O

Benzyl axetat CH3COOCH2C6H5 có mùi hoa nhài Geranyl axetat CH3COOC10H17 có mùi hoa hồng…

Ơ

1. Phản ứng ở nhóm chức: Phản ứng thuỷ phân

N

I. Tính chất hoá học - trong môi trường axit:

RCOOR’ + H2O

RCOOH + R’OH

H

- trong môi trường bazơ (phản ứng xà phòng hoá):

RCOONa + R’OH

N

RCOOR’ + NaOH →

Lưu ý: một số este đặc biệt

Y

- Nếu một este + NaOH → muối + anđehit => este ở dạng RCOOCH=CH-R’

U

RCOOCH=CH-R’ + NaOH → RCOONa + R’-CH2-CHO

Q

- Nếu một este + NaOH → muối + xeton => este ở dạng RCOOC(R’’)=CH-R’ RCOOC(R’)=CH2 + NaOH → RCOONa + R’-CO-CH3

KÈ

M

- Nếu một este + NaOH → 2 muối => este có gốc R’ là phenol hoặc đồng đẳng phenol).

RCOOC6H5 + NaOH → RCOONa + C6H5OH

RCOOC6H5 + 2NaOH → RCOONa + C6H5ONa + H2O

ẠY

- Este + NaOH → 1 sản phẩm duy nhất => este đơn chức 1 vòng

D

Este đa chức:

R – C = O + NaOH → R – COONa O

OH

R(COOR’)m + mNaOH → R(COONa)m + mR’OH (RCOO)mR’ + mNaOH → mRCOONa + R’(OH)m

- Este 2 chức + NaOH → 2 muối + 1 ancol => Este có CTTQ: R1-COO-R’-OOC-R2 1 muối + 2 ancol => Este có CTTQ: R’1-OOC-R-COO-R’2

2. Phản ứng ở gốc R, R’ + Nếu R là H => axit HCOOR’ có phản ứng của nhóm chức -CHO

HCOOR’ → 2Ag↓

- Phản ứng tráng bạc:

+ Nếu R là gốc no: - phản ứng thế vào Cα + Nếu R, R’ là gốc không no: - phản ứng cộng với dung dịch brom - phản ứng trùng hợp

+ Nếu R là gốc thơm: - phản ứng thế vào vòng thơm: nhóm COOR’ hút e => định hướng thế vào

FF IC IA L

vị trí meta

3. Phản ứng cháy

+ Nếu nCO2 = nH2O => este ban đầu là este no, đơn chức, mạch hở

+ Nếu nCO2 > nH2O => este ban đầu không phải là este no, đơn chức, mạch hở

+ Nếu este ban đầu là este no, hai chức, mạch hở hoặc không no, đơn chức (có 1 liên kết π) CnH2n-2Ox => neste = nCO2 – nH2O

O

II. Điều chế Este của ancol: Phản ứng este hoá

Este của phenol: phenol + anhidrit axit (hoặc clorua axit)

Ơ

-

RCOOR’ + H2O

N

RCOOH + R’OH

-

Este có gốc R’ chưa no: axit + ankin

2RCOOC6H5 + H2O

H

(RCO)2O + 2C6H5OH

N

CH3COOH + CH≡CH → CH3COO-CH=CH2 (Vinyl axetat) HCOOH + CH≡CH → HCOO-CH=CH2 (Vinyl fomat) thu được dung dịch A.

Y

Xà phòng hoá 16g hỗn hợp 2 este đơn chức bằng 200g dung dịch NaOH 7,5%. Sau phản ứng

U

Bài 1:

Q

a) Chứng tỏ rằng NaOH dùng vẫn còn dư.

b) Chia dung dịch A thành 2 phần bằng nhau:

M

- Để trung hoà hết lượng NaOH dư trong phần 1 cần dùng 87,5 ml dung dịch HCl 1M.

KÈ

- Chưng cất phần 2 được 1 ancol duy nhất nặng 3,2 g và hỗn hợp chất rắn gồm 2 muối của 2 axit hữu cơ liên tiếp nhau trong dãy đồng đẳng.

Xác định CTCT của mỗi este và % khối lượng của chúng trong hỗn hợp ban đầu.

D

ẠY

Giải:

a) nNaOH = 0,375 mol 16 neste < = 0,267 mol < nNaOH => NaOH dư 60 b) Chia hỗn hợp thành 2 phần bằng nhau. nNaOH dư = nHCl = 0,0875 mol 0,375 => nNaOH phản ứng = - 0,0875 = 0,1 mol 2 => nR’OH = 0,1 mol => MR’OH = 32 (CH3OH)

=> neste = 0,1 mol => Meste = 80 => R = 21 => CH3 và C2H5. %CH 3COOCH 3 29 − 21 8 4 = = = %C 2 H 5 COOCH 3 21 − 15 6 3 4.74 => %CH3COOCH3 = .100% = 53%; => %C2H5COOCH3 = 47%; 4.74 + 3.88

Đốt cháy hoàn toàn 1,60 gam một este đơn chức E thu được 3,52 gam CO2 và 1,152 gam

Bài 2:

FF IC IA L

nước a. Tìm công thức phân tử của E.

b. Cho 10 gam E tác dụng với NaOH vừa đủ, cô cạn dung dịch sau phản ứng thu được 14 gam chất rắn khan G. Cho G tác dụng với dung dịch H2SO4 loãng thu được G1 không phân nhánh. Tìm công thức cấu tạo của E , viết các phương trình phản ứng

c. X là một đồng phân của E, X tác dụng với NaOH tạo ra một ancol mà khi đốt cháy hoàn toàn một

O

thể tích hơi ancol này cần 3 thể tích khí O2 đo ở cùng điều kiện (nhiệt độ và áp suất). Xác định công thức cấu tạo và gọi tên của X

N

ĐS:

Ơ

CTPT E: C5H8O2 nNaOH = neste = 0,1 mol

Đốt cháy hoàn toàn 9,44 gam hỗn hợp E gồm một axit cacboxylic X không no, đơn chức, có

Y

Bài 3:

N

CTCT X: CH2=CH-COO–CH2-CH3

H

mmuối = meste + mNaOH => este vòng

U

một liên kết đôi C=C và một ancol đơn chức Y thu được 8,96 lit CO2 (đktc) và 7,2 gam H2O. Mặt

Q

khác, tiến hành este hóa 9,44 gam hỗn hợp E trong điều kiện thích hợp với hiệu suất 60% thì thu được m gam este F. Tính m.

M

Hướng dẫn

KÈ

Hỗn hợp E gồm axit X: CnH2n-2O2 (n ≥ 3) và ancol Y đơn chức nCO2 = 0,4 mol; nH2O = 0,4 mol axit X: CnH2n-2O2 => nCO2 > nH2O và nX = nCO2 – nH2O

ẠY

nCO2 = nH2O => đốt cháy ancol Y: nH2O > nCO2

=> ancol Y no đơn chức mạch hở: CmH2m+2O (m ≥ 1) và nY = nH2O – nCO2

D

nX = nY mE = 9,44 gam = mC + mH + mO

mO = 3,84 gam => nO = 0,24 mol naxit = nancol = 0,08 mol axit X + ancol Y → este F + H2O

nH2O = nX = 0,08 mol

Theo lý thuyết: mF = mX + mY – mH2O = 9,44 – 0,08.18 = 8 gam Hiệu suất 60% => meste = 8.60% = 4,8 gam Bài 4:

Hỗn hợp A gồm 3 este đơn chức, mạch thẳng, tạo thành từ cùng một ancol B với 3 axit hữu

cơ, trong đó có hai axit no là đồng đẳng kế tiếp nhau và một axit không no chứa một liên kết đôi. Xà

FF IC IA L

phòng hoá hoàn toàn 14,7 gam A bằng dung dịch NaOH, thu được hỗn hợp muối và p gam ancol B. Cho p gam ancol B đó vào bình đựng natri dư, sau phản ứng có 2,24 lít khí thoát ra và khối lượng bình

đựng natri tăng 6,2 gam. Mặt khác đốt cháy hoàn toàn 14,7 gam A, thu được 13,44 lít CO2 và 9,9 gam H2O. Xác định công thức cấu tạo của từng este trong A. (Các thể tích khí đo ở điều kiện tiêu chuẩn).

Giải: R’OH + Na → RONa + ½ H2

O

0,1 mol nR’OH = 0,2 mol

N

mR’OH = 6,2 + 0,1.2 = 6,4 gam

Ơ

MR’OH = 32: CH3OH neste = nR’OH = 0,2 mol

H

Meste = 73,5 => có HCOOCH3 (M = 60) và CH3COOCH3 (kế tiếp) ( 2 < n < 3)

N

Gọi CT chung của 2 este no là CnH2nO2

Gọi este không no còn lại là CmH2m-2O2

Y

nCO2 = 0,6 mol; nH2O = 0,55 mol

U

số mol este không no là 0,05mol

Q

số mol este no là 0,15 mol

nCO2 = 0,15n + 0,05m = 0,6

M

3n + m = 12

KÈ

3<m<6

m = 4 hoặc m = 5

este không no C4H6O2:

ẠY

hoặc C5H8O2:

Bài 5:

CH2=CH-COO-CH3 CH2=CH-CH2-COO-CH3 CH3-CH=CH-COO-CH3

Hỗn hợp X gồm 3 este đơn chức, tạo thành từ cùng một ancol Y với 3 axit cacboxylic (phân

D

tử chỉ có nhóm -COOH); trong đó, có hai axit no là đồng đẳng kế tiếp nhau và một axit không no (có

đồng phân hình học, chứa một liên kết đôi C=C trong phân tử). Thủy phân hoàn toàn 5,88 gam X bằng dung dịch NaOH, thu được hỗn hợp muối và m gam ancol Y. Cho m gam Y vào bình đựng Na dư, sau phản ứng thu được 896 ml khí (đktc) và khối lượng bình tăng 2,48 gam. Mặt khác, nếu đốt cháy hoàn

toàn 5,88 gam X thì thu được CO2 và 3,96 gam H2O. Tính phần trăm khối lượng của este không no trong X. Hướng dẫn Ancol: R’OH + Na → 0,04 mol H2

nR’OH = 0,08 mol

FF IC IA L

Khối lượng bình tăng 2,48 gam => mR’OH = 2,48 + 0,04.2 = 2,56 gam

MR’OH = 32 => ancol là CH3OH Gọi CT 2 este tạo bởi axit no: CnH2nO2 (n > 2) Gọi CT este tạo bởi axit ko no: CmH2m-2O2 (m ≥ 4) nR’OH = 0,08 mol => neste = 0,08 mol (1)

mX = (14n + 32).x + (14m + 30)y = 5,88

(2)

nH2O = nx + (m-1)y = 0,22 mol

(3)

N

nhh X = x + y = 0,08

Ơ

(2) 14(nx + my – y) + 32x + 44y = 5,88

14.0,22 + 32x + 44y = 5,88

(4)

H

32x + 44y = 2,8

O

Gọi số mol este no là x mol, số mol este ko no là y mol trong 5,88 gam hỗn hợp X

N

Giải hệ 2 phương trình (1),(4) được nghiệm: x = 0,06; y = 0,02; Thay x, y vào (3): 0,06n + 0,02m - 0,02 = 0,22

U

Vì n > 2 => m < 6

Y

3n + m = 12

Q

Vì m ≥ 4 => m = 4 : CH2=CH-COO-CH3 hoặc m = 5: C3H5-COO-CH3

M

Vì axit ko no có đồng phân hình học => CH3-CH=CH-COO-CH3

KÈ

mCmH2m-2O2 = (14m + 30).y = (14.5 + 30).0,02 = 2 gam %CmH2m-2O2 = 34,01%

Bài 6:

Cho hỗn hợp X gồm hai este mạch hở trong đó có một este đơn chức và một este hai chức.

ẠY

Đốt cháy hoàn toàn 11,88 gam X cần 14,784 lit O2 (ở đktc), thu được 25,08 gam CO2. Đun nóng 11,88 gam X với 300ml dung dịch NaOH 1M, cô cạn dung dịch sau phản ứng thu được chất rắn Y và phần hơi chỉ chứa một ancol đơn chức Z. Lấy toàn bộ Z cho vào bình đựng Na dư, sau khi phản ứng xảy ra

D

hoàn toàn thấy khối lượng chất rắn trong bình đựng Na tăng 5,85 gam. Trộn Y với CaO rồi nung trong

điều kiện không có không khí, thu được 2,016 lit (ở đktc) một hidrocacbon duy nhất. Tính phần trăm khối lượng của este đơn chức trong X. Hướng dẫn nO2 = 0,66 mol; nCO2 = 0,57 mol;

BTKL: mX + mO2 = mCO2 + mH2O

mH2O = 7,92 gam => nH2O = 0,44 mol BTNT O: nCOO + nO2 = nCO2 + ½ nH2O

nCOO = 0,13 mol => nancol Z = 0,13 mol muối Y + CaO → 0,09 mol hidrocacbon duy nhất => nY = 0,09 mol => nX = 0,09 mol => số mol este 2 chức là: 0,13 – 0,09 = 0,04 mol (R-(COOC2H5)2)

số mol este đơn chức = 0,05 mol (H-R-COOC2H5) mX = 0,04.(R + 73.2) + 0,05.(R+1+73) = 11,88

R = 26 (C2H2)

O

Este đơn chức: C2H3COOC2H5

FF IC IA L

ancol Z + Na → mrắn tăng = 5,85 gam = 0,13.(MZ – 1) => MZ = 46 => Z là C2H5OH

m = 0,05.100 = 5 gam

N

% = 42,09%

Hỗn hợp A gồm 2 este đơn chức X, Y. Cho 0,05 mol A tác dụng vừa đủ với dung dịch NaOH

Ơ

Bài 7:

thu được hỗn hợp sản phẩm hữu cơ B. Đốt cháy hết toàn bộ B thu được 2,688 lít CO2; 3,18 gam

H

Na2CO3. Khi làm bay hơi B thu được m gam chất rắn. Tính m.

N

Hướng dẫn

Bảo toàn nguyên tố Na => có 0,06 mol NaOH

nCO2 = 0,15 mol => Ctb = 3.

U

Bảo toàn nguyên tố C =>

Y

Ta có nNaOH : nA = 1,2 => hỗn hợp có 1 este của phenol

a mol

Q

Hỗn hợp có HCOOCH3 và CxHyO2 (chất này tác dụng với NaOH theo tỉ lệ 1:2) b mol.

M

Ta có: a + b = 0,05 mol và a + 2b = 0,06 mol; nên a = 0,04 mol; b = 0,01 mol.

KÈ

Bảo toàn cacbon : 0,04.2 + 0,01.x = 0,15 => x = 7

chỉ có C7H6O2 => HCOOCH3 và HCOOC6H5. tính được mCR = 4,56 (g).

Hỗn hợp M gồm axit X, ancol Y và este Z được tạo ra từ X và Y, tất cả đều đơn chức; trong

ẠY

Bài 8:

đó số mol X gấp 2 lần số mol Y. Biết 17,35 gam M tác dụng vừa đủ với dung dịch chứa 0,2 mol NaOH, đồng thời thu được 16,4 gam muối khan và 8,05 gam ancol. Tính phần trăm khối lượng mỗi

D

chất trong hỗn hợp.

Hướng dẫn

hỗn hợp M gồm axit X, ancol Y và este Z nX = 2nY 17,35 gam M + vừa đủ 0,2 mol NaOH → 16,4 gam muối + 8,05 gam ancol +H2O

nX + nZ = 0,2 nmuối = 0,2 => Mmuối = 82: CH3COONa BTKL: mH2O = mM + mNaOH – mmuối – mancol

mH2O = 0,9 gam => nH2O = 0,05 mol naxit X = 0,05 mol

FF IC IA L

nZ = 0,15 mol và nY = 0,025 mol tổng nancol = nY + nZ = 0,175 mol Mancol = 46 : C2H5OH mY = 46.0,025 = 1,15 gam %Y = 6,63% Bài 9:

Hỗn hợp X gồm 2 chất hữu cơ đơn chức mạch hở là đồng phân của nhau. Cho 0,3 mol hỗn

O

hợp X vào 300ml dung dịch NaOH 1M và KOH 2M. Cô cạn dung dịch sau phản ứng thu được chất rắn Y có khối lượng m gam và phần hơi chứa ancol Z. Oxi hóa hết lượng Z bằng CuO dư, đun nóng,

N

rồi cho sản phẩm tác dụng với AgNO3/NH3 thu được 77,76 gam Ag. Thêm CaO vào Y rồi nung ở

Ơ

nhiệt độ cao đến phản ứng hoàn toàn thu được hỗn hợp M gồm 2 hidrocacbon kế tiếp nhau trong dãy

đồng đẳng. Tỉ khối của hỗn hợp M đối với hidro bằng 10,8. Tính giá trị của m.

H

Hướng dẫn

N

nX = 0,3 mol; nNaOH = 0,3 mol; nKOH = 0,6 mol X + NaOH/KOH → rắn Y + ancol Z

U

Y + CaO → hỗn hợp M:

Y

Z + CuO → anđehit → Ag: 0,72 mol > 2nX => anđehit có HCHO

Q

MM = 21,6 => M có CH4 và C2H6 (tỉ lệ 3 : 2)

muối là CH3COO- (0,18 mol) và C2H5COO- (0,12 mol)

M

Nếu Z là 1 ancol => Ancol là CH3OH

KÈ

nCH3OH = nHCHO = 0,72/4 = 0,18 mol (thỏa mãn) 2 chất là este: CH3COOCH3 (0,18 mol) và C2H5COOH (0,12 mol) Nếu Z là 2 ancol => Y có 2 anđehit: HCHO (a mol) và RCHO (b mol)

ẠY

a + b = 0,3

4a + 2b = 0,72

Giải được: a = 0,06; b = 0,24 (không thỏa mãn)

D

CH3COOCH3 (0,18 mol) và C2H5COOH (0,12 mol) + NaOH (0,3 mol) + KOH (0,6mol) → Y{muối, NaOH, KOH dư) + CH3OH (0,18 mol) + H2O (0,12 mol) BTKL: mY = 59,88 gam

Bài 10: Đun hỗn hợp etylen glicol và axit cacboxylic X (phân tử chỉ có nhóm -COOH) với xúc tác H2SO4 đặc, thu được hỗn hợp sản phẩm hữu cơ, trong đó có chất hữu cơ Y mạch hở. Đốt cháy hoàn

toàn 3,95 gam Y cần 4,00 gam O2, thu được CO2 và H2O theo tỉ lệ mol tương ứng 2 : 1. Biết Y có công thức phân tử trùng với công thức đơn giản nhất, Y phản ứng được với NaOH theo tỉ lệ mol tương

ứng 1 : 2. Tìm công thức của X và Y. Hướng dẫn Etilen glicol: C2H4(OH)2

FF IC IA L

Axit caboxylic X: R(COOH)x

Đun etilen glicol với X được chất Y. mY = 3,95 gam mO2 = 4,0 gam => nO2 = 0,125 mol BTKL: mCO2 + mH2O = 3,95 + 4 = 7,95 gam nCO2 : nH2O = 2 :1

nC = 0,15; nH = 0,15;

N

BTNT O: nO(Y) = 0,15.2 + 0,075 – 0,125.2 = 0,125

O

nCO2 = 0,15 mol; nH2O = 0,075 mol

Ơ

Trong Y: nC : nH : nO = 0,15 : 0,15 : 0,125 = 6 : 6: 5

CTPT Y: C6H6O5

N

Y: HO-C2H4-OOC-R-COOH

H

Y phản ứng với NaOH theo tỉ lệ 1:2 => Y có 2 chức este hoặc axit và 1 chức ancol

Y: HO-C2H4-OOC-C≡C-COOH

Y

X: HOOC-C≡C-COOH

U

Bài 11: Một hỗn hợp X gồm một axit và 2 anđehit đều thuộc loại no, đơn chức, không chứa axit

Q

fomic.

Lấy m gam X tác dụng hết với dung dịch AgNO3 trong NH3, sau đó lọc, thu được 54 gam Ag

M

và một dung dịch. Axit hoá dung dịch bằng H2SO4 dư, sau đó chưng cất thu lấy axit hữu cơ, thì toàn

KÈ

bộ lượng axit hữu cơ phản ứng hết với 150ml dung dịch KOH 0,5M. Lấy m gam X cho tác dụng hết với NaHCO3, thu được 0,56 lit CO2. Mặt khác, phải dùng vừa

hết 9,52 lit O2 mới đốt cháy hoàn toàn m gam X.

ẠY

Các thể tích khí đo ở 00C, 1 atm. Giả thiết hiệu suất các phản ứng là 100%.

Tìm CTPT của các chất có trong hỗn hợp X.

D

Giải:

Đặt công thức của các anđehit chung là RCHO, công thức của axit là R’COOH. - Khi cho X tác dụng với NaHCO3, chỉ có R’COOH phản ứng R’COOH + NaHCO3 → R’COONa + CO2 + H2O => nR’COOH = nCO2 = 0,025mol

Giả sử không có anđehit fomic:

(1)

RCHO + 2AgNO3 + 3NH3 → RCOONH4 + 2Ag + 2NH4NO3

(2)

RCOONH4 + H2SO4 → RCOOH + NH4HSO4

(3)

RCOOH + KOH → RCOOK + H2O (4) 1 1 54 nRCHO = nAg = . = 0,25 mol => số mol axit mới = 0,25 mol 2 2 108 => hỗn hợp ban đầu có anđehit fomic.

HCHO + 4AgNO3 + 6NH3 → (NH4)2CO3 + 4Ag + 4NH4NO3 (NH4)2CO3 + 2H2SO4 → 2NH4HSO4 + CO2 + H2O

FF IC IA L

tổng số mol axit = nKOH = 0,15.0,5 = 0,075mol < 0,25 (5)

(6)

Vì nR’COOH = 0,025mol ; tổng số mol axit = nKOH = 0,075mol

=> số mol axit mới = 0,075 – 0,025 = 0,05mol => nRCHO = 0,05mol Theo (2) và (3): nAg = 2nRCHO = 0,1 mol

N

O

nAg (5) = 0,5 – 0,1 = 0,4 mol 1 1 nHCHO = nAg = .0,4 = 0,1 mol 4 4

Ơ

Hỗn hợp X gồm: 0,025mol R’COOH, 0,05 mol RCHO và 0,1mol HCHO. Vì tất cả đều thuộc loại no đơn chức nên gọi axit là CnH2nO2, anđehit là CmH2mO (m≠1).

O2 → CO2 + H2O

H

HCHO +

0,1 3n − 2 CnH2nO2 + O2 → nCO2 + nH2O 2

Y

N

0,1mol

0,025mol

U

3m − 1 O2 → mCO2 + mH2O 2

(8)

(9)

Q

CmH2mO1 +

(7)

0,05mol

KÈ

M

Tổng số mol oxi đã cháy: 3n − 2 3m − 1 0,1 + 0,025. + 0,05. = 0,425 mol 2 2 => n + 2m = 10 => m < 5

ẠY

Có các cặp nghiệm:

m = 2 => n = 6: CH3CHO và C5H11COOH m = 3 => n = 4: C2H5CHO và C3H7COOH m = 4 => n = 2: C3H7CHO và CH3COOH

D

Bài 12: Hỗn hợp A gồm 2 chất hữu cơ đơn chức chứa các nguyên tố C, H, O tác dụng vừa đủ với 20ml dung dịch NaOH 2M thu được 1 muối và 1 ancol. Đun nóng ancol thu được ở trên với H2SO4

đặc ở 1700C được 369,6 ml olefin khí ở 27,30C và 1 atm. Nếu đốt cháy hoàn toàn hỗn hợp A ở trên rồi cho sản phẩm qua bình đựng CaO dư thấy khối lượng bình tăng 7,75 gam. Xác định CTPT 2 chất hữu cơ trong A. Giải:

A + NaOH → 1 muối + 1 ancol nNaOH = 0,04 mol nanken = 0,015 mol => nancol = 0,015 mol < 0,04 mol => A có 1 este RCOOR’ (0,015 mol) và 1 axit RCOOH (0,025 mol)

Đốt cháy A: mCO2 + mH2O = 7,75 gam nA = 0,04 => nH2O > 0,04 mol => nCO2 < 0,16 mol => n < 4 => axit RCOOH có 2 C hoặc 3C => gốc R có 1 C hoặc 2 C Nếu R là CH3 => axit và este no => nCO2 = nH2O = 0,125 mol

CH3COOH 0,025 mol; CH3COOR’: 0,015 mol nCO2 = 0,125 mol => R’ có 3 C: CH3COOC3H7

O

Nếu R là C2H5

C2H5COOH 0,025 mol; C2H5COOR’: 0,015 mol

N

nCO2 = 0,125 mol => R’ có 0,3 C => loại

FF IC IA L

Ancol tách nước được anken => ancol no đơn chức mạch hở

Ơ

Nếu R là C2H3

C2H3COOH 0,025 mol; C2H3COOR’: 0,015 mol

H

nCO2 = 0,1366 mol => R’ có 1,1 C => loại

N

Bài 13: Đốt cháy hoàn toàn 17,6 gam hỗn hợp 3 chất A, B, C đơn chức là đồng phân và cho sản phẩm cháy lần lượt qua bình 1 đựng P2O5, bình 2 đựng KOH dư thấy khối lượng bình 1 tăng 14,4 gam và

Y

bình 2 tăng 35,2 gam.

U

1. Xác định CTPT, CTCT có thể có của A, B, C biết rằng cả 3 chất đều ở dạng mạch hở.

-

Q

2. Lấy 17,6 gam hỗn hợp A, B, C và chia làm 2 phần bằng nhau: Phần 1 bị trung hòa bởi 0,5 lit dung dịch NaOH 0,1M ở nhiệt độ thường (phản ứng thực hiện Phần 2 tác dụng vừa đủ với 1 lit dung dịch NaOH 0,1M (đun nóng một thời gian để phản ứng

KÈ

-

M

trong thời gian ngắn)

xảy ra hoàn toàn). Sau khi cô cạn được chất rắn D. Hơi E làm ngưng tụ và sau khi loại hết nước

chứa trong E còn lại một chất lỏng có khối lượng 2,58 gam.

ẠY

Xác định CTCT đúng của A, B, C và thành phần % hỗn hợp theo khối lượng.

3. Thêm NaOH dư vào chất rắn D và nung hỗn hợp này được một khí F. Tính tỉ khối của F so với

D

H2.

Giải:

nH2O = 0,8 mol; nCO2 = 0,8 mol; mO = 17,6 – 0,8.12 – 0,8.2 = 6,4 gam => nO = 0,4 mol CTĐGN: C2H4O A, B, C đơn chức => có tối đa 2 nguyên tử O => CTPT: C4H8O2

Lấy 17,6 gam hỗn hợp A, B, C (0,2 mol) và chia làm 2 phần bằng nhau: mỗi phần 0,1 mol -

Phần 1 bị trung hòa bởi 0,5 lit dung dịch NaOH 0,1M ở nhiệt độ thường (phản ứng thực hiện trong thời gian ngắn) => phản ứng giữa axit với NaOH

=> số mol axit A (C3H7COOH) = nNaOH = 0,05 mol -

Phần 2 tác dụng vừa đủ với 1 lit dung dịch NaOH 1M (đun nóng một thời gian để phản ứng

nNaOH = 0,1 mol = nhỗn hợp => B và C đều là este => số mol este B = 0,1 = 0,05 = 0,05 mol => nancol = 0,05 mol

FF IC IA L

xảy ra hoàn toàn) => phản ứng trung hòa axit và phản ứng thủy phân este.

mancol = 2,58 gam => Mancol = 51,6 => có ancol C3H7OH (có este HCOOC3H7 : chất C) TH1: ancol còn lại là CH3OH => chất B là C2H5COOCH3

Mancol = 51,6 => số mol HCOOC3H7 = 0,035 mol; số mol C2H5COOCH3 = 0,015 mol;

O

TH2: ancol còn lại là C2H5OH => chất B là CH3COOC2H5

Mancol = 51,6 => số mol HCOOC3H7 = 0,02 mol; số mol CH3COOC2H5 = 0,03 mol;

Ơ

được m1 gam chất B có 2 nhóm chức và m2 gam chất D.

N

Bài 14: Thủy phân hoàn toàn 19 gam chất hữu cơ A (mạch hở, có nhánh, phản ứng được với Na) thu Đốt cháy hoàn toàn m1 gam chất B phải dùng hết 0,6 mol O2, tạo ra 0,6 mol CO2 và 0,6 mol H2O

H

Để đốt cháy hoàn toàn m2 gam chất D phải dùng 0,3 mol O2, tạo ra 0,2 mol CO2 và 0,3 mol H2O.

N

A có CTPT trùng với CTĐGN và có 2 loại nhóm chức. Tìm CTCT của A, B, D. Giải:

Y

Đốt cháy hoàn toàn m1 gam chất B phải dùng hết 0,6 mol O2, tạo ra 0,6 mol CO2 và 0,6 mol H2O

U

mB = 0,6.44 + 0,6.18 – 0,6.32 = 18 gam

Q

Đốt cháy B thu được nCO2 = nH2O => CT B: CnH2nOx 3n − x CnH2nOx + O2 → nCO2 + nH2O 2 0,6

0,6

KÈ

M

0,6 3n − x => = n => n = x 2 CT: CnH2nOn

ẠY

Để đốt cháy hoàn toàn m2 gam chất rắn D phải dùng 0,3 mol O2, tạo ra 0,2 mol CO2 và 0,3 mol H2O.

D

CT D: C2H6Ox: 0,1 mol 7−x C2H6Ox + O2 → 2CO2 + 3H2O 2 0,3

=> x = 1 => CT: C2H6O:

0,2

0,3

C2H5OH

mD = 0,2.44 + 0,3.18 – 0,3.32 = 4,6 gam mA + mH2O = mB + mD

mH2O = 18 + 4,6 – 19 = 3,6 gam

nH2O = 0,2 mol nC(trong A) = nC(trong B) + nC(trong D) = 0,6 + 0,2 = 0,8 mol nH(trong A) = nH(trong B) + nH(trong D) – nH(trong H2O) = 2.(0,6 + 0,3 – 0,2) = 1,4 mol

mO = 19 – 0,8.12 – 1,4 = 8 gam => nO = 0,5 => CTPT A: C8H14O5 nH2O = 0,2 mol => nB = 0,2 mol HO-CH(CH3)-COOH

FF IC IA L

CT B: C3H6O3:

CT A: HO-CH(CH3)-COO-CH(CH3)-COOC2H5

HO-CH(CH3)-COO-CH(CH3)-COOC2H5 + 2H2O → 2HO-CH(CH3)-COOH + C2H5OH

Bài 15: Hỗn hợp X gồm hai chất hữu cơ no, mạch hở (đều chứa C, H, O), trong phân tử mỗi chất có

hai nhóm chức trong số các nhóm -OH, -CHO, -COOH. Cho m gam X phản ứng hoàn toàn với lượng dư dung dịch AgNO3 trong NH3, thu được 4,05 gam Ag và 1,86 gam một muối amoni hữu cơ. Cho

O

toàn bộ lượng muối amoni hữu cơ này vào dung dịch NaOH (dư, đun nóng), thu được 0,02 mol NH3.

Tính m.

N

Hướng dẫn

Ơ

nAg = 0,0375 mol => nCHO = 0,01875 mol Muối amoni hữu cơ: RCOONH4

H

nNH3 = 0,02 mol => nmuối amoni = 0,02 mol => Mmuối = 93 => MR = 31 (HO-CH2-)

N

X gồm: HO-CH2-CHO (0,01875 mol) và HO-CH2-COOH (0,00125 mol)

mX = 1,22 gam

Y

Bài 16: Ba chất hữu cơ X,Y,Z thành phần đều gồm C,H,O, đều có phân tử khối bằng 74, trong đó

U

X,Y là đồng phân của nhau. Hỗn hợp Q (X, Y, Z). Cho 0,35 mol hỗn hợp Q phản ứng hoàn toàn với

Q

lượng dư dung dịch KHCO3, thu được 5,152 lít CO2 (đktc). Mặt khác 0,35 mol Q phản ứng hoàn toàn với lượng dư dung dịch AgNO3/NH3, thu được 54 gam Ag. Tính phần trăm khối lượng của Z trong Q.

M

Hướng dẫn

KÈ

M = 74: CTPT có thể là: C4H8O, C3H6O2 hoặc C2H2O3 nQ = nX + nY + nZ = 0,35 mol

Q + KHCO3 → 0,23 mol CO2 => nCOOH = 0,23 mol

ẠY

Q + AgNO3/NH3 → 0,5 mol Ag => nCHO = 0,25 mol Nhận thấy: nCOOH + nCHO = 0,48 > 0,35

D

trong Q có hợp chất tạp chức COOH và CHO CTCT: OHC-COOH : x mol Do nCHO > nCOOH => Trong 2 chất còn lại có 1 chất chứa nhóm CHO => CTCT: HO-CH2-CHO: y mol

Đồng phân: CH3COOH: z mol Có hệ: x + y + z = 0,35

x + y = 0,25 x + z = 0,23 Giải được: x = 0,13; y = 0,1; z = 0,12

D

ẠY

KÈ

M

Q

U

Y

N

H

Ơ

N

O

FF IC IA L

%OHC-COOH = 0,13/0,35.100% = 37,14%

AMIN – AMINO AXIT AMIN - Amin đơn chức: CxHyN (y ≤ 2x + 3) - Amin đơn chức no: CnH2n + 1NH2 hay CnH2n + 3N - Amin đa chức: CxHyNt (y ≤ 2x + 2 + t)

FF IC IA L

- Amin đa chức no: CnH2n + 2 – z(NH2)z hay CnH2n + 2 + zNz - Amin thơm (đồng đẳng của anilin): CnH2n – 5N (n ≥ 6) Danh pháp gốc chức: tên gốc hidrocacbon + amin

Tên thay thế: vị trí-tên nhánh + tên hidrocacbon + vị trí NH2+ amin

I. Tính chất hoá học 1. Tính bazơ:

O

RNH2 + HCl → RNH3Cl

- tác dụng với axit:

gốc R càng đẩy e => tính bazơ càng mạnh

R-NH-R > R-NH2 > NH3 > Ar-NH2 > Ar-NH-Ar

2. phản ứng thế ở nhân thơm của anilin: 3Br2 →

C6H2Br3NH2 ↓ + 3HBr

H

C6H5NH2 +

quỳ tím không đổi màu

Ơ

Quỳ tím → xanh

N

So sánh tính bazơ:

N

2,4,6 tribromanilin (trắng)

Y

=> phản ứng dùng để nhận biết anilin

U

AMINO AXIT

Q

Khả năng làm đổi màu quỳ tím của (H2N)x-R-(COOH)y - Nếu x = y: quỳ tím không đổi màu

M

- Nếu x > y: quỳ tím chuyển sang màu xanh

KÈ

- Nếu x < y: quỳ tím chuyển sang màu đỏ

Phản ứng của amino axit với axit và bazơ (H2N)x-R-(COOH)y + xHCl → (ClH3N)x-R-(COOH)y

D

ẠY

=> xác định số nhóm NH2 theo tỉ lệ phản ứng của HCl với amino axit

(H2N)x-R-(COOH)y + yNaOH → (H2N)x-R-(COONa)y + yH2O => xác định số nhóm COOH theo tỉ lệ phản ứng của NaOH với amino axit

1. Cho amino axit phản ứng với axit rồi lấy sản phẩm cho tác dụng với bazơ H2N-R-COOH + HCl → ClH3N-R-COOH ClH3N-R-COOH + 2NaOH → H2N-R-COONa + NaCl + H2O

2. Cho amino axit tác dụng với bazơ rồi lấy sản phẩm tác dụng với axit H2N-R-COOH + NaOH → H2N-R-COONa + H2O

H2N-R-COONa + 2HCl → ClH3N-R-COOH + NaCl

ĐỒNG PHÂN CỦA AMINO AXIT Amino axit:

H2N-R-COOH + NaOH → H2N-R-COONa + H2O

Amino este:

H2N-R-COOH + R’OH → H2N-R-COOR’ + H2O

Muối amoni:

RCOOH + NH3 → RCOONH4 R-COONH4 + NaOH → R-COONa + NH3 ↑ + H2O

Muối tạo ra từ axit hữu cơ và amin RCOOH + R’NH2 → RCOONH3R’

FF IC IA L

H2N-R-COOR’ + NaOH → H2N-R-COONa + R’OH

R-COONH3R’ + NaOH → R-COONa + R’NH2 ↑ + H2O Nếu R, R’ là các gốc no thì CTPT muối dạng CnH2n+3O2N

O

RCOONH3R’ có tính lưỡng tính

RCOONH3R’ + HCl → RCOOH + R’NH3Cl

N

RCOONH3R’ + NaOH → RCOONa + R’NH2 + H2O RNH2 + HNO3 → RNH3NO3

Ơ

Muối tạo ra từ axit vô cơ và amin:

Bài 1:

N

H

RNH3NO3 + NaOH → RNH2 + NaNO3 + H2O

Một hỗn hợp X gồm 2 amin no, đơn chức A, B đồng đẳng kế tiếp. X chiếm thể tích 8,064 lit

0

Y

(54,6 C; 1 atm). Đốt cháy hết X với 45,696 lit O2 (đktc, lấy dư). Cho hỗn hợp khí và hơi nước lần lượt

U

qua bình I đựng H2SO4 đặc, bình II đựng KOH đặc còn lại hỗn hợp khí Y. khối lượng bình II tăng

Q

21,12 gam.

a)Xác định CTCT của A, B; tính độ tăng khối lượng của bình I và thành phần hỗn hợp Y.

M

b) Một hỗn hợp Z gồm B (MB > MA) và D là một amin no với tỉ khối của D đối với O2 nhỏ hơn 2. Z

KÈ

có cùng thể tích với 26,4 gam CO2 ở cùng điều kiện t0 và áp suất. Chia Z ra làm 2 phần bằng nhau.

Phần I: Đốt cháy hết cho 4,48 lit N2 (đktc)

ẠY

Phần II: Cho hấp thụ hết trong 0,5 lit dung dịch HCl 1M. Tính thể tích dung dịch NaOH 1M phải dùng để trung hoà hết HCl dư? Tìm CTPT của D?

Giải:

D

a) nX = 0,3 mol; nO2 = 2,04 mol; nCO2 = 0,48 mol 0,48 => n = = 1,6 => CH3NH2 và C2H5NH2 0,3 3n + 3 2n + 3 1 CnH2n+3N + O2 → nCO2 + H2O + N2 2 2 2 0,3

1,17

0,93

0,15

Y: N2 (0,15 mol) và O2 dư (0,87 mol) b) MD < 64 nZ = 0,6 mol => n1/2Z = 0,3mol nN2 = 0,2 mol => nchức amin = 0,4 mol =>nHCl phản ứng = 0,4 mol => nNaOH = 0,1 mol => VddNaOH = 0,1 lit.

FF IC IA L

nN2 = 0,2 > n1/2Z => D là amin đa chức : CxHy(NH2)z MD < 64 => D: C2H4(NH2)2

Bài 2:

Một hỗn hợp X gồm 2 aminoaxit A và B có tổng số mol là 0,05 mol. Mỗi amino axit chỉ chứa

tối đa 2 nhóm COOH. Cho m gam hỗn hợp X tác dụng với 56 ml dung dịch H2SO4 0,5M. Sau phản

ứng phải dùng 6ml dung dịch NaOH 1M để tác dụng hết với H2SO4 dư.

O

½ hỗn hợp X tác dụng vừa đủ với 25 ml dung dịch Ba(OH)2 0,6M. Sau khi cô cạn thu được 4,26 gam muối.

N

Đốt cháy hoàn toàn 1/4 hỗn hợp X và cho sản phẩm qua nước vôi trong dư thì thu được 3,25 a) Viết phương trình phản ứng dạng tổng quát

Ơ

gam kết tủa. A có số nguyên tử C nhỏ hơn B nhưng chiếm tỉ lệ mol lớn hơn B.

H

b) Tìm CTCT mạch thẳng có thể có của A và B. Tính % theo khối lượng của A, B ban đầu.

N

Giải:

nX = 0,05mol; nH2SO4 = 0,028 mol; nNaOH = 0,006 mol

Y

nH+ phản ứng = 0,05 mol = nX => X, Y chứa 1 nhóm NH2.

U

nOH- = 0,03mol; n1/2X = 0,025 mol X: H2N-R-COOH

Q

=> X chứa 1 nhóm COOH, Y chứa 2 nhóm COOH. : 0,02 mol

M

Y: H2N-R’-(COOH)2 : 0,005 mol

KÈ

X, Y + Ba(OH)2 → muối

mmuối = mX,Y – mH + mBa ↔ 4,26 = mX,Y – 0,03 + 0,15.137 => mX,Y = 2,235g

ẠY

0,02R + 0,005R’ = 0,485 ↔ 4R + R’ = 97 97 − R ' R= < 25 => R: CH2 => R’: C3H5 4

X: H2N-CH2-COOH; Y: H2N-C3H5-(COOH)2

D

1/4X (0,0125 mol) → O2 (0,0325 mol) => n = 2,6 => X = 80%; Y = 20%

Bài 3:

Hỗn hợp X gồm 2 chất có công thức phân tử là C3H12N2O3 và C2H8N2O3. Cho 3,40 gam X

phản ứng vừa đủ với dung dịch NaOH (đun nóng), thu được dung dịch Y chỉ gồm các chất vô cơ và 0,04 mol hỗn hợp 2 chất hữu cơ đơn chức (đều làm xanh giấy quỳ tím ẩm). Cô cạn Y, thu được m gam muối khan. Tính m.

Giải

X: C3H12N2O3 : (CH3NH3)2CO3

và C2H8N2O3:

C2H5NH3NO3

(CH3NH3)2CO3+ 2NaOH → Na2CO3 + 2CH3NH2 + 2H2O x

x

2x

C2H5NH3NO3+ NaOH → NaNO3 + C2H5NH2 + H2O y

y

y

FF IC IA L

mX = 124x + 108y = 3,40 số mol chất hữu cơ thu được: 2x + y = 0,04 Giải hệ trên được: x = 0,01; y = 0,02 Muối: 106.0,01 + 85.0,02 = 2,76 gam

Bài 4:

Cho 0,7 mol hỗn hợp T gồm hai peptit mạch hở là X (x mol) và Y (y mol), đều tạo bởi glyxin

và alanin. Đun nóng 0,7 mol T trong lượng dư dung dịch NaOH thì có 3,8 mol NaOH phản ứng và thu

O

được dung dịch chứa m gam muối. Mặt khác, nếu đốt cháy hoàn toàn x mol X hoặc y mol Y thì đều thu được cùng số mol CO2. Biết tổng số nguyên tử oxi trong hai phân tử X và Y là 13, trong X và Y

N

đều có số liên kết peptit không nhỏ hơn 4. Tính m.

Ơ

Giải: Glyxin: H2N-CH2-COOH

H

Alanin: H2N-CH(CH3)-COOH

N

Giả sử peptit X tạo bởi a gốc aminoaxit, peptit Y tạo bởi b gốc aminoaxit X và Y đều có số liên kết peptit không nhỏ hơn 4 => a, b ≥ 5 (1)

U

nNaOH = ax + by = 3,8

Y

nT = x + y = 0,7

(2)

Q

Tổng số nguyên tử oxi trong hai phân tử X và Y là 13 => a + 1 + b +1 = 13

a + b = 11 => a = 5 và b = 6 hoặc a = 6 và b = 5

M

Giả sử a = 5 và b = 6 . Thế vào (2) (3)

KÈ

5x + 6y = 3,8

Từ (1),(3) giải được: x = 0,4; y = 0,3

Đốt cháy 0,4 mol X hoặc 0,3 mol Y thì đều thu được cùng số mol CO2

ẠY

Gọi số C của X là m, số C của Y là n

X tạo bởi 5 gốc => số C của X: 10 ≤ m ≤ 15

D

Y tạo bởi 6 gốc => số C của Y: 12 ≤ n ≤ 18

0,4.m = 0,3.n => n = 4m/3 Xét bảng với m = 10 → 15 Nghiệm phù hợp: m = 12 => n = 16 m = 12 => X tạo bởi 3 gốc Gly và 2 gốc Ala => MX = 3.75 + 2.89 – 4.18 = 331 n = 16 => X tạo bởi 2 gốc Gly và 4 gốc Ala => MY = 2.75 + 4.89 – 5.18 = 416

mT = 0,4.331 + 0,3.416 = 257,2 gam Đun nóng 0,7 mol T trong lượng dư dung dịch NaOH thì có 3,8 mol NaOH phản ứng và thu được dung dịch chứa m gam muối mmuối = mT + mNaOH - mH2O = 257,2 + 3,8.40 – 0,7.18 = 396,6 gam Bài 37: Sau khi kết thúc phản ứng oxi hóa không hoàn toàn ancol etylic bằng oxi thu được hỗn hợp

FF IC IA L

lỏng gồm axit axetic, axetanđehit, nước và ancol etylic. Cho từ từ từng mẩu nhỏ Na vào bình đựng

52,8 gam hỗn hợp X, sau khi cho hết Na vào bình và phản ứng kết thúc thu được 8,96 lit H2 (đktc, H2 không bị cháy) và hỗn hợp Y. Chưng cất hỗn hợp Y thu được hỗn hợp khí B và còn lại chất rắn Z. Nếu

ngưng tụ hoàn toàn hỗn hợp khí B thu được 21,6 gam. Thêm 0,5 mol NaOH rắn vào chất rắn Z rồi nung nóng cho tới khi phản ứng xảy ra hoàn toàn chỉ thấy một chất khi duy nhất thoát ra. Phần chất rắn còn lại sau khi nung nặng 62,4 gam. Cho tất cả khí B (chưa ngưng tụ) và a gam KClO3 vào một

O

bình kín dung tích không đổi 11,2 lit. Sau khi nung nóng bình để KClO3 phân hủy hết (có xúc tác) và

đốt cháy hết chất hữu cơ (O2 dư), đưa nhiệt độ về 5460C thì áp suất trong bình là 14,4 atm; sau đó đưa

N

bình về 00C thì áp suất trong bình là 2,4 atm. Thể tích chất rắn coi như không đáng kể.

Ơ

1. Tính % ancol etylic bị oxi hóa

D

ẠY

KÈ

M

Q

U

Y

N

H

2. Tính giá trị a (g) KClO3