BÀI TẬP HÓA HỌC SƠ CẤP, ĐẠI HỌC SƯ PHẠM NHA TRANG-2008

8/11/2019 BÀI TẬP HÓA HỌC SƠ CẤP, ĐẠI HỌC SƯ PHẠM NHA TRANG-2008

http://slidepdf.com/reader/full/bai-tap-hoa-hoc-so-cap-dai-hoc-su-pham-nha-trang-2008 1/91

BÀI GIẢNG

BÀI TẬP HÓA HỌC SƠ CẤP

Chu Thị Hạnh Trường Đại Học Sư Phạm 1



BÀI TẬP HÓA HỌC SƠ CẤP

Phần 1: TÓM TẮT LÝ THUYẾT HÓA HỌCPhần 2: MỘT SỐ PHƯƠ NG PHÁP GIẢI TOÁN

HÓA HỌC

Phần 3: BÀI TẬP TỰ GIẢI§1.I. TÓM TẮT LÝ THUYẾT HOÁ HỌCA. HÓA HỌC VÔ CƠ


I. KIM LOẠIII. PHI KIMIII. PHẢN Ứ NG OXY HÓA KHỬ

B. HÓA HỌC HỮ U CƠ I. ANKANII. ANKEN

III. ANKAĐIEN



IV. ANKIN

V. ARENVI. RƯỢ U NO ĐƠ N CHỨ CVII. PHENOL

VIII. ANĐEHITIX. AXIT CACBOXYLICX. ESTE


. .HỌCI. PHƯƠ NG PHÁP KHỐI LƯỢ NG PHÂN TỬ

TRUNG BÌNH, KHỐI LƯỢ NG NGUYÊN TỬ TRUNG BÌNH

II. PHƯƠ NG PHÁP SỐ NGUYÊN TỬ CACBONTRUNG BÌNH



III. PHƯƠ NG PHÁP BẢO TOÀN KHỐI LƯỢ NG

IV. PHƯƠ NG PHÁP TĂNG GIẢM KHỐI LƯỢ NGV. PHƯƠ NG PHÁP BẢO TOÀN ELECTRONVI. PHƯƠ NG PHÁP BIỆN LUẬN CÁC KHẢ NĂNG

XẢY RA ĐỐI VỚ I CHẤT THAM GIA PHẢN Ứ NGVII. PHƯƠ NG PHÁP BIỆN LUẬN CÁC KHẢ NĂNG XẢY RA ĐỐI VỚ I CHẤT TAỌ THÀNH SAU


VIII. PHƯƠ NG PHÁP BIỆN LUẬN TRONG GIẢIHỆ PHƯƠ NG TRÌNH

IX. PHƯƠ NG PHÁP BIỆN LUẬN ĐỂ TÌM CÔNGTHỨ C PHÂN TỬ CHẤT HỮ U CƠ §3.I. BÀI TẬP TỰ GIẢII. BÀI TẬP HÓA HỌC VÔ CƠ



II. BÀI TẬP HÓA HỌC HỮ U CƠ

Phần 1: TÓM TẮT LÝ THUYẾT HÓA HỌC§1.I. TÓM TẮT LÝ THUYẾT HOÁ HỌC VÔ CƠ I. KIM LOẠI

- rntKL > rntPK, cùng chu kì- Đều có 1, 2 hoặc 3e ở lớ p ngoài cùng- Tính chất hóa học cơ bản dễ mất e hóa trị thể

n+


-I.1. Tính chất hóa họcI.1.1. Tác dụng vớ i phi kim- Đa số kim loại đều tác dụng vớ i phi kim, phản

ứ ng xảy ra ở mứ c độ khác nhau- Các KL hoạt động mạnh (kiềm, kiềm thổ, Al,

Zn,..)



và phi kim hoạt động càng mạnh → phản ứ ng xảy ra

mạnh liệt. Mg + O2 → 2MgONa + Cl2 → 2NaCl- Các phi kim hoạt động mạnh (F2, Cl2, Br2, O2) tácdụng vớ i kim loại tạo ra các hợ p chất mà kim loai cóhóa trị dươ ng cao nhất.

2Fe + 3Cl2 → 2FeCl3


2 4I.1.2. Tác dụng vớ i H2O

- Các kim loại hoạt động mạnh như kim loại kiềm(Li, Na, K, Rb, Cs), một số kim loại kiềm thổ (Ca, Sr,

Ba) có hiđroxit tan trong nướ c, mớ i phản ứ ng vớ iH2O ở điều kiện thườ ng tạo thành dung dịch basemạnh đồng thờ i giải phóng H2



Ví dụ: 2Na + 2H2O → 2NaOH + H2 ↑

Ba + 2H2O → Ba(OH)2 + H2↑3. Tác dụng vớ i axit3.1. V ớ i d ụ ng d ị ch axit HCl, H 2SO 4 loãng.

- Các KL đứ ng trướ c H trong dãy điện thế của kimloại tác dụng vớ i HCl, H2SO4 loãng tạo ra muối vàkhí H2


n + → n + 2Fe + 2H+ → Fe2+ + H2

- KL đứ ng sau H không tác dụngCu + 2H+ → Không phản ứ ng

3.2. V ớ i dung d ị ch H 2SO 4 đậ m đặ c, HNO 3 loãng, đặ c- H2SO4 đậm đặc, đun nóng tác dụng vớ i hầu hết cáckim loại (trừ Au, Pt), tạo ra muối sunfat và thườ ng



tác dụng vớ i các kim loại Fe, Al, Cr.

- HNO3 loãng, đặc, đặc nóng, H2SO4 đặc, đặc nóngtác dụng vớ i KL đư a hóa trị KL lên cao nhất4. Tác dụng vớ i dung dịch base

- Các KL tan trong H2O (Li, Na, K, Rb, Cs, Ca, Sr,Ba) khi cho vào dung dịch base thự c tế chúng tácdụng vớ i H2O cho khí H2 bay ra


a + 2 → a 2 + 2- Chỉ có các KL có oxit và hiđroxit lưỡ ng tính như Be, Zn, Al, Cr coi như tác dụng vớ i dung dịch kiềmtạo thành muối tan và giải phóng H

2Zn + 2NaOH → Na2ZnO2 + H2↑2Al + 2H2O + 2NaOH → 2NaAlO2 + 3H2 ↑

5. Tác dụng vói dung dịch muối



5.1. Kim loại tan trong nướ c (Li, Na, K, Rb, Cs, Ca, Sr,

Ba)-Tác dụng vớ i dung dịch muối không đẩy kim loạiđứ ng sau ra khỏi muối sản phẩm tạo ra chất kết tủa

hoặc muối tan và khí H2 bay ra2Na + CuSO4 + 2H2O → Cu(OH)2↓ + Na2SO4 + H2↑2Na + 2H2O → 2NaOH + H2↑


a + u 4 → u 2 + a2 4Viế t phươ ng trình Ba tác d ụ ng vớ i dung d ị ch AlCl 3 hoặ c ZnSO 4

3Ba + 2AlCl3

+ 6H2O → 3BaCl

2+ 2Al(OH)

3↓ + 3H

2↑

Nếu dư Ba(OH)2:2Al(OH)3 + Ba(OH)2 → Ba(AlO2)2 + 4H2O \

Ba + 2H2

O → Ba(OH)2

+ H2



2AlCl3 + 3Ba(OH)2 → 2Al(OH)3↓ + 3BaCl2

Nếu dư Ba(OH)2:Ba(OH)2 + 2Al(OH)3 → Ba(AlO2)2 + 4H2O5.2. Kim loại không tan trong nướ c

Zn + CuSO4 → ZnSO

4+ Cu

Cu + 2AgNO3 → Cu(NO3)2 + 2AgChú ý:Nhiều KL tác d ụ ng cùng mộ t dung d ị ch muố i,


kim loại yế u hơ n.

Ví dụ: Cho hỗn hợ p Zn, Fe, Cu vào dung dịch AgNO3

phản ứ ng xảy ra theo thứ tự sau

Zn + 2AgNO3 → Zn(NO3)2 + 2AgFe + 2AgNO3 → Fe(NO3)2 + 2AgCu + 2AgNO3 → Cu(NO3)2 + 2Ag



- M ộ t KL tác d ụ ng vớ i dung d ị ch chứ a nhiều muố i thì

muố i củ a kim loại hoạ t độ ng kém phả n ứ ng hế t trướ cVí dụ: Cho Zn tác dụng vớ i dung dịch hỗn hợ pAg2SO4, CuSO4, FeSO4

Zn + Ag2SO4 → ZnSO4 + 2AgZn + CuSO4 → ZnSO4 + CuZn + FeSO4 → ZnSO4 + Fe


Cu + 2Fe3+ → 2Fe2+ + Cu2+

Fe + 2F3+ → 3Fe2+

(Đây là phản ứ ng của KL đứ ng sau tác dụng vớ imuối của kim loại đứ ng trướ c)6. Các phươ ng pháp điều chế kim loại- Dùng dòng điện một chiều hay các chất khử mạnh



để khử ion kim loại thành nguyên tử kim loại

Phản ứ ng điều chế kim loại: Mn+

+ ne → M0

6.1. Điều chế kim loại đứ ng trướ c Al kể cả Al- Chỉ có một phươ ng pháp thườ ng dùng là điện phânhợ p chất nóng chảy.

2NaCldpnc

Na + Cl2

dpnc


2 3

Cryolit

2

6.2. Điều chế các kim loại sau nhôma. Điện phân dung dịch muối

CuSO4 + H2O → Cu + 1/2O2 + H2SO4

AgNO3 + H2O → 2Ag + 1/2O2 + HNO3

b. Dùng chất khử C, H2, CO khử oxit kim loại ở

đpdd

đpdd



nhiệt độ cao: CuO + H2 → Cu + H2O

CuO + C → Cu + COCuO + CO → Cu + CO2

Khi dùng CO khử Fe2O3 phản ứ ng xảy ra:

Fe2O3 + CO → Fe3O4 + CO2Fe3O4 + CO → 3FeO + CO2

FeO + CO → Fe + CO2


c. ng , g ox m oạ n cao(gọi là phươ ng pháp nhiệt nhôm hay phươ ng phápnhiệt magie (dùng để điều chế kim loại khó nóngchảy: Cr, Mn,…).

Al + 3Fe3O4 → 4Al2O3 + 9FeAl + Cr2O3 → Al2O3 + 2Cr

d. Dùng kim loại tự do đứ ng trướ c không tan đẩy



kim loại đúng sau ra khỏi dung dịch muối

Cu + 2AgNO3 → 2Ag + Cu(NO3)2Fe + CuSO4 → FeSO4 + Cu

II. PHI KIM

- rPK < rKL cùng chu kì- Nguyên tử của nguyên tố phi kim đều có 5, 6 hoặc7e ở lớ p ngoài cùng, dễ dàng nhận e hóa trị để đạt


c u n e n v ng c a m- Tính chất hóa học cơ bản của các nguyên tố phi kimlà tính oxi hóa

X + ne → Xn-

II.1. Tác dụng vớ i đơ n chấtII.1.1. Tác dụng vớ i hiđro- Hầu hết các phi kim đều tác dụng vớ i hiđro tạo ra



hợ p chất thể khí

Cl2 + H2 → 2HClS + H2 → H2SO2 + 2H2 → 2H2O

N2 + 3H2 → 2NH3C + 2H2 → CH4

II.1.2. Tác dụng vớ i oxi


- r a ogen ng c ụng rự c p v ox , c cphi kim khác tác dụng trự c tiếp vớ i oxi ở các nhiệt độ khác nhau tạo thành oxit

C + O2 → CO

2S + O2 → SO2

4P + 5O2 → 2P2O5

N2 + O2 → 2NO



- Các phi kim hoạt động hóa học kém như H2, N2, C

chỉ tác dụng vớ i nhữ ng kim loại hoạt động hóa họcmạnh ở nhiệt độ cao.4Al + 3C → Al4C3

Ca + 2C → CaC22Na + H2 → 2NaHII.2. Tác dụng vớ i hợ p chất


. . . ụ v x- Các phi kim ở trạng thái rắn như C, S, P, … có thể tác dụng đượ c vớ i các axit có tính oxi hóa mạnh:HNO3 loãng, đặc, đặc nóng, H2SO4 đậm đặc, đặcnóng đư a phi kim lên hóa trị cao nhấtC + 4HNO3 (đặc nóng) → CO2 + 4NO2 + 2H2OS + 6HNO3 (đặc nóng) → H2SO4 + 6NO2 + 2H2O



P + 5HNO3 (đặc nóng) → H3PO4 + 5NO2 + H2O

C + 2H2SO4(đặc nóng) → CO2 + 2SO2 + 2H2OS + 2H2SO4(đặc nóng) → 3SO2 + 2H2O3C + 4HNO3(loãng) → 3CO2 + 4NO + 2H2O

S + 2HNO3(loãng) → H2SO4 + 2NO3P + + 5HNO3(loãng) +2H2O → 3H3PO4 + 5NOII.2.2. Tác dụng vớ i base


- a ogen v m s p m c c c ụng vdung dịch baseCl2 + 2NaOH → NaCl + NaClO + H2O2Cl

2

+ 2Ca(OH)2

→ CaCl2

+ Ca(OCl)2

+ 2H2

O3Cl2 + 6KOH(đặc nóng) → 5KCl + KClO3 + 3H2O

II.2.3. Tác dụng vớ i dung dịch muối- Halogen đứ ng trướ c (trừ F2) đẩy đượ c halogen



đứ ng sau ra khỏi muối của nó

Cl2 + 2NaBr → 2NaCl + Br2Br2 + 2NaI → 2NaBr + I2

- Các phi kim hoạt động hóa học mạnh như Cl2, Br2

tác dụng đượ c vớ i dung dịch muối phi kim cuả kimloại hóa trị thấp tạo thành muối kim loại hóa trị caoCl2 + 2FeCl2 → 2FeCl3


.III.1. Định ngh ĩ a- Là phản ứ ng xảy ra trong đó có sự thay đổi số oxihóa của các nguyên tố- Nguyên nhân do sự nhườ ng và thu electron (nguyêntử hoặc ion này nhườ ng e cho nguyên tử hoặc ionkhác: Cl2 + 2FeCl2 → 2FeCl3



Zn0 + Cu2+ → Zn2+ + Cu0

III.2. Một số khái niệmIII.2.1. Chất oxi hóa- Là nhữ ng chất mà trong thành phần, phân tử cóchứ a nguyên tố nhận e- Khi nhận e số oxi hóa giảm- Các chất oxi hóa thườ ng là các hợ p chất trong đó


cao KMnO4, K2Cr2O7, HNO3, HClO4,…III.2.2. Chất khử - Là nhữ ng chất mà trong thành phần, phân tử cóchứ a nguyên tố cho (nhườ ng) e- Khi nhườ ng e số oxi hóa tăng- Các kim loại luôn đóng vai trò là chất khử trong



mọi phản ứ ng hóa học.

III.2.3. Quá trình oxi hóa- Là quá trình mất (hay cho) e của một nguyên tố- Làm tăng số oxi hóa của nguyên tố đó

Zn - 2e → Zn2+

Quá trình oxi hóaIII.2.4. Quá trình khử - Là quá trình nhận (hay thu) e của một nguyên tố


- m g m s ox a c a nguy nCu2+ + 2e → Cu Quá trình khử III.2.5. Số oxi hóa- Là điện tích các nguyên tử của các nguyên tố trongphân tử vớ i giả định cặp e chung chuyển hẵn về phíanguyên tử có độ âm điện lớ n hơ n.Ví dụ: K+1Mn+7O4

-2



III.3. Phươ ng pháp cân bằng phản ứ ng oxi hóa khử

- Trong phản ứ ng oxi hóa khử , e chuyển tử chất khử sang chất oxi hóa.- Tổng số e mà chất khử mất (nhườ ng) đi bằng tổng

số e mà chất oxi hóa thu (nhận) vàoCác bướ c để lập phươ ng trình và cân bằng phươ ngtrình phản ứ ng oxi hóa khử


+ p ươ ng r n p n ng ạng p n+ Khảo sát sự thay đổi số oxi hóa của các nguyên tố trướ c và sau phản ứ ng, xác định chất oxi hóa, chấtkhử .+ Lập bán phươ ng trình và cân bằng hệ số dự a vàonguyên tắc tổng số e mà chất khử mất (nhườ ng) bằngtổng số e mà chất oxi hóa thu (nhận) vào.



+ Điền hệ số và kiểm tra kết quả trên cơ sở phươ ng

trình eKMnO4 + FeSO4 + H2SO4 → Fe2(SO4)3 + MnSO4 +K2SO4 + H2O

2x Mn+7

+ 5e → Mn+2

10x Fe+2 - 1e → Fe+3

2Mn+7 + 10Fe+2 → 2Mn+2 + 10Fe+3


n 4 + e 4 + 2 4 → n 4 +5Fe2(SO4)3 + K2SO4

III.4. Các dạng phản ứ ng oxi hóa khử đặc biệtIII.4.1. Phản ứ ng tự oxi hóa - khử - Một chất vừ a đóng vai trò chất oxi hóa vừ a đóngvai trò chất khử .Ví dụ: Cl2 + KOH → KClO3 + KCl + 3H2O



1 x Cl0 - 5e = Cl+5

5 x Cl0 + e = Cl-

3Cl2 = Cl+5 + 5Cl-

3Cl2 + 6KOH = KClO3 + 5KCl + 3H2OIII.4.2. Phản ứ ng oxi hóa - khử trong đó 1 phân tử có 2 nguyên tố đóng vai trò chất khử FeS + HNO3 đ →Fe2(SO4)3 + Fe(NO3)3+ NO2+ H2O

+3 +6


-

27 x N+5 + 1e = N+4

3FeS + 27N+5 = 3Fe+3 + 27N+4

3FeS + 30HNO3 = Fe2(SO4)3 + Fe(NO3)3 + 27NO2 + 15H2O

III.4.3. Phản ứ ng oxi hóa khử vớ i nguyên tố có số oxi hóa không xácFexOy + HNO3 → Fe(NO3)3 + NO + H2O



2 y+

+ 3x

+ 5 + 2

2 y+

+ 5 + 3 + 2x

3 * x F e - (3 x - 2 y)e = x F e

(3 x - 2 y) * N + 3 e = N

3 x F e + (3 x - 2 y)N = 3 x F e + (3 x - 2 y)N

3FexOy + (12x – 2y)HNO3 → 3xFe(NO3)3 + (3x – 2y)NO+ (6x – y)H2O


. . . n ng ox a - rong a u c- Có thể dự a vào 2 phươ ng pháp+ Dùng công thứ c phân tử Cách cân bằng tươ ng tự như hóa vô cơ . Ta sử dụng số oxihóa trung bình

C7H8 + KMnO4 → C7H5O2K + MnO2 + KOH + H2O



C6H5-CH3 + 2KMnO4→ C6H5-COOK + 2MnO2 + KOH + H2O- Dùng công thứ c cấ u tạ o- Cách cân bằng này chỉ chú ý vào cacbon thay đổi số

8 2- -

7 7

+ 7 + 4

8 2- -

+ 7 + 47 7

67 * C - e = C

72 * M n + 3 e = M n

7 C + 2 M n = 7 C + 2 M n


-3 + 3

+ 7 + 4

-3 + 7 + 3 + 4

1 * C - 6 e = C

2 * M n + 3 e = M nC + 2 M n = C + 2 M n

oxi hóaC6H5-CH3 + KMnO4→ C6H5-COOK + MnO2 + KOH + H2O

C6H5-CH3 + 2KMnO4→ C6H5-COOK + 2MnO2 + KOH + H2O



IV. PHẢN Ứ NG TRAO ĐỔI

IV.1. Khái niệm-Là nhữ ng phản ứ ng hóa học không có sự thay đổi số oxi hóa của các nguyên tố trướ c và sau phản ứ ng

Na2SO4 + BaCl2 → BaSO4 ↓ + 2NaCl2KOH + MgSO4 → Mg(OH)2↓ + K2SO4

IV.2. Điều kiện để phản ứ ng trao đổi xảy ra


- Xảy ra trong dung dịch, sau phản ứ ng phải có ch tkết tủa, chất bay hơ i hoặc chất điện li yếuNa2CO3 + CaCl2 → CaCO3 ↓ + 2NaClNa

2SO

3+ 2HCl

→ 2NaCl + SO

2 ↑ + H

2O

HNO3 + NaOH → NaNO3 + H2OIV.3 Giớ i thiệu một số loại phản ứ ng trao đổiIV.3.1. Phản ứ ng axit tác dụng vớ i base



Luôn luôn xảy ra vì H2O là chất điện li yếuHCl + NaOH → NaCl + H

2O

H2SO4 + Ba(OH)2 → BaSO4 ↓ + 2H2OH(+) + OH(-) → H2O

- Đối vớ i axit yếu đa chứ c khi tác dụng vớ i base phụ thuộc vào tỉ lệ số mol mà ta thu đượ c một hay nhiềumuối, muối axit hay trung tính


3 4 2 4 2

2NaOH + H3PO4 → Na2HPO4 + H2O3NaOH + H3PO4 → Na3PO4 + H2O

IV.3.2. Axit tác dụng vớ i muối-Tạo ra muối mớ i và axit mớ i vớ i điều kiện:+ Axit mạnh đẩy axit yếu ra khỏi muối của nó

CaCO3 + 2HCl → CaCl2 + CO2 ↑ + H2O



CaCO3 + 2H(+) → Ca2+ + H2O + CO2↑

FeS + 2HCl → FeCl2 + H2S ↑FeS + 2H(+) → Fe2+ + H2S ↑+ Nếu axit tạo ra mạnh tươ ng đươ ng vớ i axit ban

đầu thì muối phải là chất kết tủaBaCl2 + H2SO4 → BaSO4↓ + 2HClBa2+ + SO4

2- → BaSO4↓


: s mu sun ua n ư u , , g2

,HgS không tan trong axit thông thườ ng (như HCl,H2SO4 loãng nên axit yếu H2S đẩy đượ c các axit nàyra khỏi muối axit mạnh.

H2S + CuCl2 → CuS ↓ + 2HClH2S + Pb(NO3)2 → PbS ↓ + 2HNO3

IV.3.3. Axit tác dụng vớ i oxit base



- Tạo ra muối và nướ cCaO + 2HCl → CaCl

2+ H

2O

Fe2O3 + H2SO4 → Fe2(SO4)3 + 3H2OFe3O4 vớ i các axit HCl, H2SO4 tạo ra 2 muốiFe3O4 + 8HCl → FeCl2 + 2FeCl3 + 4H2OFe3O4 + 4H2SO4 → FeSO4 + Fe2(SO4)3 + 4H2OIV.3.4. Base tác dụng vớ i dung dịch muối


-

+ Muối mớ i và base mớ i phải có một chất kết tủa haybay hơ i

2NaOH + CuCl2 → Cu(OH)2↓ + 2NaCl

Ba(OH)2 + Na2SO4 → BaSO4 ↓ + 2NaOHNH4Cl + NaOH → NaCl + NH3↑ + H2O

Chú ý: Trườ ng hợ p base mớ i là hiđroxit lưỡ ng tính



như Be(OH)2, Zn(OH)2, Al(OH)3 thì nó tan trở lại

trong kiềm dư :AlCl3 + 3NaOH → Al(OH)3↓ + 3NaCl

Nếu NaOH dư :Al(OH)3↓ + NaOH → NaAlO2 + 2H2O

ZnSO4 + 2NaOH → Zn(OH)2↓ + Na2SO4

Nếu NaOH dư :Zn(OH)2+ 2NaOH →Na2ZnO2+ 2H2OIV.3.5. Base tác d n vớ i oxit axit


- Dung dịch base tác dụng vớ i oxit axit tạo ra muối vànướ c2NaOH + SO2 → Na2SO3 + H2O

+ Nếu dư CO2 hoặc SO2 thì nó tác dụng vớ i muốitrung hòa và nướ c tạo ra muối axit2NaOH + CO2 → Na2CO3 + H2O



Nếu CO2 dư : Na2CO3 + H2O + CO2 → 2NaHCO3

Oxit NO2 tác dụng vớ i dung dịch base tạo ra 2 muốiphản ứ ng tự oxi hóa – khử :2NO2 + 2NaOH → NaNO2 + NaNO3 + H2O

4NO2 + 2Ba(OH)2 → Ba(NO2)2 + Ba(NO3)2 + 2H2ONếu có mặt của O2:4NO2 + 4NaOH + O2 → 4NaNO3 + 2H2O


. . . u c ụng v mu- Điều kiện hai muối ở dạng dung dịch, hai muối mớ itạo thành có một muối kết tủa

NaCl + AgNO3 → NaNO3 + AgCl ↓

MgSO4 + BaCl2 → BaSO4↓ + MgCl2

Chú ý: Muối axit của axit mạnh đượ c xem như mộtaxit: NaHSO4 + Na2CO3 → Na2SO4 + CO2 + H2O



IV.3.7. Oxit axit tác dụng vớ i oxit base

- Điều kiện một trong 2 oxit phải có một oxit mạnhCaO + CO2 → CaCO3

Na2O + SO2 → Na2SO3

IV.3.8. Oxit axit tác dụ

ng vớ

i dung dịch mu

ối

Phản ứ ng xảy ra: SO2 + Na2CO3(dd) → ?SO2 + H2O → H2SO3


a2 3

+2 3

→ a2 3

+2

+2

Sục khí SO3 vào dung dịch BaCl2

SO3 + H2O → H2SO4

BaCl2 + H2SO4 → BaSO4↓ + 2HClIV.3.9. Oxit base tác dụng vớ i dung dịch muối- Chỉ xảy ra đối vớ i oxit base tan. Phản ứ ng giữ aNa2O, CaO, BaO,…tác dụng vớ i dung dịch CuSO4



BaO + H2O → Ba(OH)2

Ba(OH)2 + CuSO4 → BaSO4↓ + Cu(OH)2↓Cho K2O tác dụng vớ i dung dịch Al2(SO4)3

K2O + H2O → 2KOH6KOH + Al

2(SO

4)3 → 2Al(OH)

3↓ + 3K

2SO

4Nếu KOH dư :Al(OH)3 + KOH → KAlO2 + 2H2O


.I. Ankan- Là nhữ ng hợ p chất hiđrocacbon no mạch hở - Dãy đồng đẳng của ankan bắt đầu từ CH4 →

CnH2n+2 (n ≥ 1)I.1. Danh pháp:- Ankan không phân nhánh: Số chỉ số nguyên tử

ằ ế



cacbon trong mạch bằng tiếng Hy Lạp bỏ a + an

CH4 metan, C2H6 etan,…Đối vớ i ankan có mạch nhánh:+ Chọn mạch chính (dài nhất, phứ c tạp nhất)+ Đánh số mạch chính (ư u tiên số nhỏ nhất gầnmạch nhánh)+ Đọc: Số chỉ vị trí mạch nhánh + tên mạch nhánh +


n mạc c n c u anCH3CH2CH(CH3)CH2CH(C2H5)CH2CH2CH3

5-etyl-3-metyl octanI.2. Đồng phân: - Có cùng công thứ c phân tử

- Công thứ c cấu tạo khác nhau- Các hợ p chất ankan chỉ có đồng phân mạch cacbon(mạch thẳng hoặc phân nhánh)

ồ



Ví dụ: C4H10 có 2 đồng phân CH3CH2CH2CH3 (n-

butan); CH3-CH(CH3)-CH3 (2-metyl propan)I.3. Tính chất hóa họcI.3.1. Phản ứ ng thế - Dướ i tác dụng của askt Cl

2(Br

2) có thế thế lần lượ t

các nguyên tử H trong ankanCnH2n + 2 + kCl2 → CnH2n + 2 – kClk + kHCl (k ≤ 2n + 2)


4 2 → 3 I.3.2. Phản ứ ng nhiệt phân-Tùy thuộc điều kiện nhiệt độ, chất xúc tác các ankancó thể bị nhiệt phân hủy:

CnH2n + 2 → CnH2n + H2

CnH2n + 2 → CxH2x + CmH2m + 2 (n = x + m)C4H10 → C2H4 + C2H6 + C3H6 + CH4

to, Ni

3 3 ố á



I.3.3. Phản ứ ng đốt cháy

n 2n+2 2 2 2(3n+1)C H + O nCO + (n+1)H O2

→

II. ANKEN

II.1. Danh phápII.2. Đồng phânII.2.1. Đồng phân cấu tạo


II.2.2. Đồng phân hình họcII.3. Tính chất hóa họcII.3.1. Phản ứ ng cộng hợ p

II.3.2. Phản ứ ng trùng hợ pII.3.3. Phản ứ ng oxi hóa khử II.4. Điều chế

II.4.1. Crắcking ankan

II 4 2 Đề hiđ hó k



II.4.2. Đề hiđro hóa ankanII.4.3. Đề hiđrat hóa rượ u no đơ n chứ cIII. ANKAĐIENMạch hở , có hai liên kết đôi trong phân tử Công thứ c chung : CnH2n – 2 (n ≥ 3)

CH2=CH-CH=CH2 Butađien-1,3CH2=C(CH3)-CH=CH2 2-metyl butađien-1,3


- .

III.1. Hóa tính:III.1.1. Phản ứ ng cộngCộng 1, 2 và cộng 1, 4), cộng H2, X2, HX, H2O

CH2=CH-CH=CH2

C C C C



CH2 = CH - CH =CH

2 + Br2

CH2Br - CH = CH - CH2Br

CH2Br - CHBr - CH = CH2

CH2 = CH - CH =CH2 + HCl

CH3 - CH = CH - CH2Cl

CH3 - CHCl - CH = CH2


2 - 2 n

IV.3.2. Phản ứ ng trùng hợ pIV.3.3. Phản ứ ng thế nguyên tử H ở cacbon liên kếtba

IV.3.4. Phản ứ ng oxi hóa khử IV.4. Điều chếIV.4.1. Điều chế axetilen

IV 4 2 Điề hế á đồ đẳ ủ til



IV.4.2. Điều chế các đồng đẳng của axetilenV. ARENV.1. Danh phápV.2. Đồng phânV.3. Tính chất hóa họcV.3.1. Phản ứ ng thếV.3.2. Phản ứ ng cộng


. . .

V.4. Điều chếV.4.1. Đề hiđro hóa đóng ankanV.4.2. Phươ ng pháp trùng hợ p axetilen

V.4.3. Phươ ng pháp tổng hợ pa. Phươ ng pháp Uyechb. Phươ ng pháp Friden-Crap

VI RƯỢU NO ĐƠN CHỨC



VI. RƯỢ U NO ĐƠ N CHỨ C- Là hợ p chất hữ u cơ mà phân tử có một nhóm –OH liên kết vớ i gốc hiđrocacbon no- Công thứ c chung: CnH2n + 1OH hay CnH2n + 2O (n ≥ 1, nguyên)- Rượ u là hợ p chất hữ u cơ có một hay nhiều nhóm–OH liên kết vớ i nguyên tử cacbon của gốc


. n

1, nguyên)- Rượ u no đa chứ c: CnH2n + 2 –a(OH)a (n ≥ 2, a > 1,

nguyên)

1. Danh phápa. Tên quôc tế (IUPAC): Tên ankan tươ ng ứ ng + ol

Ví du: CH3OH metanol, C2H5OH etanol

b Tên thông thường: Rượu + Tên gốc hiđrocacbon



b. Tên thông thườ ng: Rượ u + Tên gố c hiđ rocacbon

tươ ng ứ ng + ic

Ví dụ: CH3CH2OH rượ u etylic, CH3CHOHCH3 rượ upropylic

2. Đồng phân: - Cấu tạo (mạch cacbon)- Vị trí nhóm –OH.Ví dụ: CH3CH2CH2OH n-propan-1-ol,


3 3 - -

3. Tính chất hóa học3.1. Phản ứ ng thế nguyên tử H ở nhóm –OH bằng

kim loại kiềm

2CnH2n + 1OH + 2Na → 2CnH2n + 1ONa + H2

R(OH)n + nNa → R(ONa)n + H2

HOCH2-CH2-OH + 2Na → NaOCH2-CH2ONa + H2

1

2

3 2 Phản ứng tách nước



3.2. Phản ứ ng tách nướ ca. Một phân tử rượ u tách một phân nướ c:

b. Hai phân tử rượ u tách một phân tử nướ c

2 20

H SO d

2 5 2 2 2170 CC H OH CH = CH + H O

≥ →

2 20

H SO d

2 5 3 2 2 2 140 C2C H OH (CH CH ) O + H O

≤ →


ư v u u

Zaixep3.3. Phản ứ ng este hóaa.Vớ i axit vô cơ

C2H5OH + HCl ↔ C2H5Cl + H2Ob. Vớ i axit hữ u cơ C2H5OH + HOCOCH3 ↔ C2H5OCOCH3 + H2O

3 4 Phản ứng oxi hóa khử



3.4. Phản ứ ng oxi hóa khử -Rượ u bậc 1, bậc 2 bị oxi hóa bở i các chất oxi hóamạnh tạo thành anđehit hoặc xeton.RCH2OH + CuO → RCHO + Cu + H2ORCHOHR’ + CuO → RCOR’ + Cu + H2O

3.5. Phản ứ ng đặc biệt của rượ u etylic.Vớ i xúc tác thích hợ p là hỗn hợ p Al2O3 + MgO rượ u


- , .

2C2H5OH → CH2=CH-CH=CH2 + 2H2O + H2

3.6. Phản ứ ng đốt cháyRượ u đơ n chứ c

n 2n+1 2 2 23nC H OH + O nCO + (n+1)H O2

→

C3H7OH + 3O2 → 3CO2 + H2O



C3H7OH + 3O2 → 3CO2 + H2O4. Điều chế4.1. Hiđrát hóa anken (xúc tác H2SO4 đ hoặc H3PO4)

CnH2n + H2O → CnH2n + 1OHC2H4 + H2O → CH3CH2OH

4.2. Thủy phân hoặc xà phòng hóa dẫn xuất halgenhay este.


n 2n + 1 n 2n + 1

C2H5Cl + NaOH → C2H5OH + NaCl4.3. Khử anđêhit hoặc xeton

CnH2n + 1CHO + H2 → CnH2n + 1CH2OH

RCOR’ + H2 → R-CHOH-R’4.3. Phản ứ ng lên men rượ uQuá trình lên men tinh bột xenlulo thu đượ c rượ u

etylic



etylic(C6H10O5)n + H2O → nC6H12O6

C6H12O6 (lên men giấm) → 2C2H5OH + 2CO2

VII. PHENOLVII.1. Định ngh ĩ a: - Là hợ p chất hữ u mà phân tử có

nhóm hiđroxyl (-OH) liên kết trự c tiếp vớ i nguyên tử cacbon của vòng benzen

OH OH CH OH


CH3

Phenol p-Crezol Ruou benzylic

VII.2. Tính chất vật lí



VII.2. Tính chất vật lí - Tinh thể, không màu mùi đặc trư ng, ít tan trongnướ c, tan tốt trong dung môi.VII.3. Tính chất hóa họcVII.3.1. Phản ứ ng vớ i kim loại kiềm

Phản ứ ng mãnh liệt hơ n so vớ i rượ uC6H5OH + Na → C6H5ONa + H2


. . .

C6H5OH + NaOH → C6H5ONa + H2ONhận xét: - Axit rất yếu, yếu hơ n H2CO3, không làmquỳ tím hóa đỏ

C6H5ONa + CO2 + H2O → C6H5OH + NaHCO3

VII.3.3. Phản ứ ng vớ i dung dịch nướ c bromC6H5OH + 3Br2 → C6H2Br3(OH) + 3HBr

4. Điều chế



4. Điều chế Đi từ benzen

0

0

t C,Fe

6 6 2 6 5

t Ccao

6 5 6 5pcao

C H + Cl C H Cl + HCl

C H Cl + NaOH C H OH + NaCl

→

→

VIII. ANĐEHIT- –


cacbonyl liên kết vớ i gốc hiđrocacbonCông thứ c chung: CnH2n + 1CHO (n ≥ 0, nguyên)

VIII.1. Danh pháp:

VIII.1.1. Danh pháp IUPACTên ankan tươ ng ứ ng + alVí dụ: HCHO metanal, CH3CHO etanal

VIII 1 2 Danh pháp thường



VIII.1.2. Danh pháp thườ ngAnđehit + Tên axit tươ ng ứ ng

HCHO anđehit formic, CH3CHO anđehit axeticVIII.2. Đồng phân mạch cacbon-Đồng phân mạch cacbonVí dụ: C5H10O có 4 đồng phân

CH3CH2CH2CH2CHO CH3CHCH2CHO


CH3

CH3CH2CHCHO

CH3 CH3CCHO

CH3

CH3

n-pentana

2-metyl pentanal

3-metyl pentanal

2,2-dimetyl propanal

VIII.3. Tính chất hóa học



ọVIII.3.1. Phản ứ ng cộng hiđro (xúc tác Ni, t0C)

R-CHO + H2 → R-CH2OHVIII.3.2. Phản ứ ng oxi hóa khử -Anđêhit có thể bị oxi hóa bở i các chất oxi hóa khác

nhau.VIII.3.2.1. Phản ứ ng vớ i oxi (xúc tác Mn2+)


- 2 -

VIII.3.2.2. Phản ứ ng vớ i dung dịch AgNO3 trong NH3

AgNO3 + 3NH3 + H2O →[Ag(NH3)2] OH + NH4NO3

R-CHO + 2[Ag(NH3)2] OH → R-COONH4 + 2Ag↓

+ 3NH3 + H2OHCHO + 4[Ag(NH3)2] OH → (NH4)2CO3 + 2Ag↓

+ 2H2O + 6NH3 ↑

VIII.3.2.3. Phản ứ ng vớ i Cu(OH)2 /NaOH



g ( )2

R-CHO + 2Cu(OH)2 + NaOH → R-COONa + Cu2O↓ + 3H2O

HCHO +4Cu(OH)2+2NaOH →Na2CO3 + Cu2O+ 6H2O

VIII.3.3. Phản ứ ng trùng ngư ng:(n + 2)C6H5OH + (n + 1)HCHO → C6H4(OH)-CH2[-


6 3 - 2- n 6 5 2

VIII.3.4. Phản ứ ng đốt cháy tạo thành CO2 và H2O

n 2n+1 2 2 2

3n+2C H CHO + O (n + 1)CO + (n + 1)H O

2→

VIII.4. Điều chế-Oxi hóa rượ u bậc 1 bằng CuO, Cu, KMnO4

2RCH2OH + O

2→ 2R-CHO + HOH

VIII. 4. Điều chế



VIII. 4.1. Anđehit formic đượ c điều chế-Từ rượ u metylíc

CH3OH + 1/2O2 → HCHO + H2

- Từ metan0

cacoxitNito4 2 2600-800 CCH +

VIII.4.2. A

O HCHO + H O

ndehit Axetic

→


0

40

botCu,t C

2 5 2 3 2

HgSO

2 360-80 C

1C H OH + O CH CHO + H O

2

Tu Axetilen:

CHºCH + H O CH CHO

Tu ruou etylic: →

→

IX. AXIT CACBOXYLICLà l i h hấ hữ ó hứ hó COOH liê



-Là loại hợ p chất hữ u cơ có chứ a nhóm –COOH liên

kết vớ i gốc cacbonhiđro (R).- Công thứ c chung: R(COOH)n (n ≥ 1)- Axit no đơ n chứ c: CnH2n + 1COOH (n ≥ 0)

IX.1. Danh phápIX.1.1. Danh pháp IUPAC: Axit + Tên ankan + oic


chấ t l ị ch sử (không tuân theo mộ t qui luậ t nào)IX.2. Tính chất hóa họcIX.2.1. Tính axit

R-COOH + H2O ↔ R-COO(-)

+ H3O(+)

IX.2.1.1 Tác dụng vớ i dung dịch baseR-COOH + NaOH → R-COONa + H2O

IX.2.1.2 Tác dụng vớ i kim loại hoạt động



ụ g ạ ạ ộ gR-COOH + Na → R-COONa + ½H

2CH3-COOH + Mg → (CH3COO)2Mg + ½H2

IX.2.13. Tác dụng vớ i muối của axit yếu hơ n2CH3-COOH + Na2CO3 → RCOONa + H2O + CO2

IX.2.2. Phản ứ ng este hóaR-COOH + HO-R’ ↔ R-COO-R’ + H2O


. . . n ng c c a ax orm c

HCOOH + 2[Ag(NH3)2]OH → (NH4)2CO3 + 2Ag+ 2NH3 + H2O

IX.2.4. Phản ứ ng đốt cháy

n 2n+1 2 2 2

(3n+1)C H COOH + O (n+1)CO + (n+1)H O

2 →

§2.I. MỘT SỐ PHƯƠ NG PHÁP GIẢI TOÁN



ỘHÓA HỌC

2.I.1. PHƯƠ NG PHÁP KHỐI LƯỢ NG PHÂN TỬ TRUNG BÌNH, KHỐI LƯỢ NG NGUYÊN TỬ TRUNG BÌNH I.1. Nguyên tắ c:

Dự a vào việc tính khối lượ ng phân tử trung bình


c a n p.

Nếu hỗn hợ p ở thể khí:

1 1 2 2 3 3 n n

1 2 3 n

M n + M n + M n +...+ M nM =n + n + n +...+ n

1 1 2 2 3 3 n n

1 2 3 n

M V + M V + M V +...+ M VM =

V + V + V +...+ V

M1, M2,…là khối lượ ng phân tử các chất, n1, n2 là số



1, 2, ợ g p , 1, 2

mol tươ ng ứ ng các chất, V1, V2, là thể tích tươ ng ứ ng I.2. Ví d ụ:

Hỗn hợ p X gồm hai kim loại kiềm A và B ở hai chu kỳ liên tiếp nhau. Chia m gam hỗn hợ p X làm 2 phầnbằng nhau.Hòa tan hết phần 1 trong dung dịch HCl dư thu đượ c1V


dung dịch Y. Cô cạn dung dịch Y thu đượ c 47,35gam muối khan.Đốt cháy hoàn toàn phần 2 cần dùng 3,92 lít O2.

Xác định hai kim loại và thành phần % của các kim

loại: A. Na, K, %Na = 30,67%, %K = 69,33%.B. Li, Na, %Li = 31,67%, %Na = 68,33%

C. K, Rb, %K = 32,65%, %Rb = 67,35%



D. Rb, Cs, %Rb = 31,65%, %Cs = 68,35%Hướ ng dẫn giải:1. Xác đị nh hai kim loại A, B

Đặt là khối lượ ng trung bình của A, B

z là tổng số mol của 2 kim loại trong mỗi phần

M

2 2M + 2HCl MCl + H

→


2

22

O

4M + O 2M Oz

z4

3,92n = = 0,175

22,4(M 35,5). 47,35 z = 0,70

M 32,140,175

4

z

z

→

+ = →

==

A < M = 32,14 < B



Vậy A là Na = 23, B là K = 39 2. Thành phầ n % củ a các kim loại

58,5x + 74,5y = 23,675x + y = 0,35 → x = 0,15, y = 0,2

%Na = 30,67% và %K = 69,33%. Đáp án: AVí dụ: Hỗn hợ p X gồm axit HCOOH, CH3COOH (tỉ


. , ,

gam C2H5OH (xúc tác H2SO4 đặc) thu đượ c m gamhỗn hợ p este (hiệu suất các phản ứ ng este hóa đềubằng 80%). Giá trị của m là:

A. 8,10g B. 10,12g C. 16,20g D. 6,48g

2 5x C H OH

46+60 5,3 5,75M = = 53 (R=8); n = = 0,1; n = = 0125

2 53 46→

Sản phẩm tính theo axit. Vì HS = 80% số mol axitố



phản ứ ng = số mol este = 0,1 x 80/100 = 0,08 molVậy khối lươ ng este thu đượ c:

m = 0,08(8 + 44 + 29) = 6,48g. Đáp án: DII. PHƯƠ NG PHÁP SỐ NGUYÊN TỬ CACBON

TRUNG BÌNH II.1. Nguyên tắ c


-

n1, n2,…là số nguyên tử cacbon của các hợ p…x1, x2…là số mol tươ ng ứ ng của các hợ p chất II.2. Ví d ụ 1: Cho 0,3 mol hỗn hợ p 2 anken là đồng

1 1 2 2 3 3 m m

1 2 3 m

n x + n x + n x +...+ n xn =

n + n + n +...+ n

đẳng kế tiếp đi qua bình đự ng nướ c Br2 dư thì khối



lượ ng của bình tăng 11,2 gam. Công thứ c phân tử và% theo thể tích của 2 anken là:A.C2H4, C3H6, %C2H4 = 33,33%, %C3H6 = 66,67%B. C3H6, C4H8, %C3H6 = 32,33%, %C4H8 = 67,67%C. C4H8, C5H10, %C4H8= 36,33%, %C5H10 = 63,67%D. C2H4, C3H6, %C2H4 = 35,35%, %C3H6 = 64,65%


ư ng n g : . c n c ng c p n

Đặt công thứ c phân tử của 2 anken là CnH2n, CmH2m

là số nguyên tử cacbon trung bình của 2 anken

Khối lượ ng bình Br2tăng là khối lượ ng của 2 ankentham gia phản ứ ng.

n

2 2n 2 n n 2 n

C H + B r C H B r→

Ta có:14 n*0 3 = 11 2 n = 2 67→



Hai anken kế tiếp trong dãy đồng đẳng do đó n = 2;m = 3. Vậy công thứ c phân tử của 2 anken: C2H4 vàC3H6

2. Tính % theo thể tíchGọi x và y lần lượ t là số mol của C2H4, C3H6

=

14 n*0 ,3 = 11 ,2 n = 2 ,67→


x + y = 0,3 → x = 0,1; y = 0,2%C2H4 = 33,33%; %C3H6 = 66,67%. Đáp án BVí d ụ: Đột cháy hoàn toàn một lượ ng hỗn hợ p gồm 2

axit no đơ n chứ c đồng đẳng kế tiếp nhau cần 3,976 lítoxi ở điều kiện tiêu chuẩn thu đượ c 6,38 gam CO2.Công thứ c phân tử và tổng số mol a của hai axit

trong hỗn hợ p là:A C H COOH và C H COOH; a 0 04mol



A. C2H5COOH và C3H7COOH; a = 0,04mol

B. CH3COOH và C2H5COOH; a = 0,05molC. HCOOH và CH3COOH; a = 0,06molD. C4H9COOH và C3H7COOH; a = 0,07mol

Đặt công thứ c chung của 2 axit đồng đẳng kế tiếpnhau

n 2n +1C H COOH (n < n< n+1)


3n+1C H COOH + O (n +1)CO +(n +1)H O2n 2n +1 2 22→

a 0,1775 0,145

Ta có tỉ lệ 3 n + 1n + 12 = 2, 625

0,1775 0,145n → =

Vậy 2 axit là C2H5COOH và C3H7COOH



2C On = (n + 1 )a = a(2 ,6 25 + 1 ) = 0 ,1450,145

a = = 0 ,04 (m ol)3 ,625

→

Đáp án: AVí d ụ 2:Chia hỗn hợ p X gồm hai anđehit đồng đẳng

Chu Thị Hạnh Tr

ường

Đại H

ọc S

ư Ph

ạm 64

n p n p n ng n au:

Phần 1: Tác dụng vớ i H2 thu đượ c hỗn hợ p 2 rượ uđơ n chứ c. Đốt cháy hoàn toàn hỗn hợ p hai rượ u nàythu đượ c thu đượ c 6,6 gam CO2 và 4,5 gam H2O.

Phần 2: Tác dụng vớ i Ag2O trong NH3 dư đượ c mgam Ag kết tủa. Công thứ c phân tử hai anđehit vàkhối lượ ng Ag kết tủa là:

A. CH3CHO và C2H5CHO; 34,2 gamB C H CHO và C H CHO; 24 3 gam



B. C2H5CHO và C3H7CHO; 24,3 gam

C. C4H9CHO và C3H7CHO; 43,20 gamD. HCHO và CH3CHO; 32,4 gamHướ ng dẫn giải: - Hai rượ u khi cháy tạo ra:

2 2CO H O

6,6 4,5n = = 0,15 (mol) < n = = 0,25 (mol)

44 18

Chu Thị Hạnh Tr

ường

Đại H

ọc S

ư Ph

ạm 65

Vậy hai rượ u là no đơ n chứ c đồng đẳng kế tiếp, côngthứ c phân tử tổng quát: CnH2n + 2O

2

2

2 2 2n 2n +2

3nC H O + O nCO + (n+1)H O

2

n 0,151,5

0,25n 1

CO

H O

nn

n

→

= = → =

+

-Vậy hai rượ u sẽ là: CH4O (CH3OH) và C2H6O(CH CH OH) số mol rượ : n n n



(CH3CH2OH), số mol rượ u: n2rươ u = nnướ c – nCO2 =

0,25 mol – 0,15 mol = 0,1 mol. Hai anđehit tươ ng ứ nglà HCHO và CH3CHO.

3ddNH

2 2 2

ddNH

HCHO + 2Ag O CO + H O + 4Ag

a 4a

→

Chu Thị Hạnh Tr

ường

Đại H

ọc S

ư Ph

ạm 66

3 2 3

b 2b

n

1a + 2b= = 1,5

a + ba + b = 0,1 → a = b = 0,05 (mol). Vậy khối lượ ng Agthu đượ c: mAg = 108(4a + 2b) = 6*0,05*108 = 32,4gam. Đáp án D

Bài tập tự giải: Đốt cháy hỗn hợ p 2 hiđrocacbonđồng đẳng kế tiếp thu được sản phẩm cháy gồm CO



đồng đẳng kế tiếp thu đượ c sản phẩm cháy gồm CO2

và H2O. Cho toàn bộ sản phẩm cháy qua bình 1 đự ngdung dịch H2SO4 đậm đặc và bình 2 đự ng dung dịchKOH dư . Sau thí nghiệm thấy khối lượ ng bình 1 tăng

9 gam, bình 2 tăng 30,8 gam.1. Xác định ctpt của hai hiđrocacbon trên


. ,

dung dịch AgNO3 /NH3 dư thấy có 14,7 gam kết tủa.

III. PHƯƠ NG PHÁP BẢO TOÀN KHỐI LƯỢ NG



Ợ

Nguyên tắc: Trong phản ứ ng hóa học, các nguyên tố và khối lượ ng của chúng đượ c bảo toàn+ T ổ ng khố i l ượ ng các chấ t tham gia phả n ứ ng bằ ng

tổ ng khố i l ượ ng các chấ t tạ o thành+ T ổ ng khố i l ượ ng các chấ t trướ c phả n ứ ng bằ ng tổ ng

hố i l ư n các chấ t sau hả n ứ n .


Chú ý: Nếu bài toán xảy ra nhiều phản ứ ng ta chỉ viếtsơ đồ phản ứ ng để thấy mối quan hệ tỉ lệ số mol giữ acác chất cần xác định cũng như các chất mà đề bài đã

cho

Ví dụ: Cho 15,6 gam hỗn hợ p 2 ancol đơ n chứ c, kế tiếp nhau trong dãy đồng đẳng tác dụng hết với 9 2



tiếp nhau trong dãy đồng đẳng, tác dụng hết vớ i 9,2gam Na, thu đượ c 24,5 gam chất rắn. Hai ancol đólà:A. C3H5OH và C4H7OH B. C3H7OH và C4H9OH

C. CH3OH và C2H5OH D. C2H5OH và C3H7OHHươ ng dẫn giải: mH2 = 15,6 + 9,2 - 24,5 = 0,3 gam


2

2

H

HROH

0,3n = = 0,15(mol)2

15,6

n = 2n = 0,3 R+OH = = 350,3→

R < R 3 5 R + 1 4→ = <



Lấy giá trị R = 29 (C2H5

-

), R + 14 = 43 (C3H7

-

).Đáp án chọn D.Ví dụ: Đốt cháy hoàn toàn m gam hỗn hợ p gồmCH

4, C

3H

6và C

4H

10thu đượ c 17,6 gam CO

2và 10,8

gam H2O. m có giá trị là:A.2 gam. B. 4 gam. C. 6 gam D. 8 gam


Hướ ng d n giải:

hh C H

17,6 10,8m = m + m = *12 + *2 = 6 gam

44 18

Đáp án: CVí dụ: Đốt cháy một hỗn hợ p gồm hai hidrocacbonđồng đẳng kế tiếp A, B thu đượ c VCO2: VH2O = 12:23

Công thứ c phân tử và phần trăm thể tích của haihidrocacbon là:



hidrocacbon là:A. CH4: 10%; C2H6: 90%. B. CH4: 90%; C2H6: 10%C. CH4: 50%; C2H6: 50%. D. CH4: 40%; C2H6: 60%Hươ ng dẫn giải:- Công thứ c phân tử và thể tích

2

2

C O

H O

V 12 = < 1 hai hidro là ankan

V 23→


2 2 2n 2 n +2

3 n + 1

C H O nC O + (n +1)H O2

n 121,1

23n 1n

→

= → =

+

Vậy A: CH4 = x%; B: C2H6 = (100 – x)%Ta có: 1,1.100 = x + (100 – x) → x = 90. Đáp án B

IV. PHƯƠ NG PHÁP TĂNG GIẢM KHỐI LƯỢ NG1. Nguyên tắc:- Dự a vào sự tăng, giảm khối lượ ng khi



g y ự ự g, g ợ g

chuyển từ chất này sang chất khác từ đó ta suy ra số mol chất đã phản ứ ng.2. Ví dụ: Có một lít dung dịch hỗn hợ p Na2CO3 0,1M

và (NH4)2CO3 0,25M. Cho 43 gam BaCl2 và CaCl2

vào dung dịch đó. Sau khi kết thúc phản ứ ng thu


, .

a. Chứ ng minh rằng BaCl2 và CaCl2 phản ứ ng hếtb. Tính % khối lượ ng các chất có trong A.Hươ ng dẫn giải: 1. Chứ ng minh BaCl 2 và CaCl 2 đ ã

phả n ứ ng hế tSố mol CO32- = 0,25 + 0,1 = 0,35 mol

BaCl2 + CO32- → BaCO3

CaCl2 + CO32- → CaCO3

2



Cứ 1 mol CO3

2-

tham gia phản ứ ng thì khối lượ ngdung dịch giảm đi 11 gam.Như vậy số mol CO3

2- đã tham gia phản ứ ng là:

2 -3

2 -

C O

4 3 - 3 9 , 7

n = = 0 ,3 (m o l)1 1

n = 0 ,3 < 0 ,3 5 (m o l)


Như vậy CO32- dư , BaCl2 và CaCl2 đã phản ứ ng hết

b. Tính khố i l ượ ng các chấ t có trong A

197x + 100y = 39,7x + y = 0,3. Vậy x = 0,1 (mol); y = 0,2 (mol).

%BaCl2 = 49,62%. %CaCO3 = 50,38%`

Ví dụ: Cho 5,76 gam một axit hữ u cơ đơ n chứ c A tácdụng hết với vôi sống thu được 7,28 gam muối B. A là:



dụng hết vớ i vôi sống thu đượ c 7,28 gam muối B. A là:A.CH3COOH. B. CH3(CH2-)2COOHC. CH2=CH-COOH. D. Kết quả khácHướ ng dẫn giải: -Đặt ctct của axit đơ n chứ c: R-COOH

2RCOOH + CaO → (RCOO)2Ca + H2O- Cứ 2 môn chất A phản ứ ng thì tạo ra 1 muối, làm


ng gam. y ượ ng: , – , = , gam

nA = 1,52.2/38 = 0,08 mol. Vậy MA = 5,76/0,08 = 72 → R = 27 (C2H3)2. Vậy chất A là CH2=CH-COOH axitacrylic

V. PHƯƠ NG PHÁP BẢO TOÀN ELECTRONV.1. Nguyên tắc:Tổng số mol e mà chất khử nhườ ng bằng tổng số mol e

chất oxi hóa thu- Phương pháp này giải được các bài toán phức tạp



Phươ ng pháp này giải đượ c các bài toán phứ c tạpnhiều chất oxi hóa, nhiêu chất khử .

Ví dụ 1: Cho hỗn hợ p gồm 0,01 mol Mg và 0,03 molmol Fe tác dụng vớ i dung dịch HNO3 dư thu đượ c

1,736 lít hỗn hợ p khí NO và NO2 ở đktc. Tỉ khối hơ icủa hỗn hợ p khí so vớ i H2 là:


. , . , . , . . ,

Hướ ng dẫn giải: Đặt số mol NO = x; NO2 = y.Ta có: x + y = 1,736/22,4 = 0,0755 (mol). (*)- Các phản ứ ng xảy ra: Mg - 2e → Mg2+ (1)

0,01 0,02Fe - 3e → Fe3+ (2)0,03 0,09

Tổng số mol e chất khử nhườ ng: 0,02 + 0,09 = 0,11(mol)NO3

- + 3e + 4H+ → NO + 2H2O (3)



3 2

3x xNO3

- + 1e + 2H+ → NO2 + H2O (4)y y

Tổng số mol e chất oxi hóa nhận: 3x + y. Theo định luậtbảo toàn e ta có: 3x + y = 0,11 (*)


22

hh

hhH

H

x + y = 0,0755 x = 0,01725. y = 0,058253x + y = 0,11

M 30*0,01725 + 46*0,05825d = = = 21,17M 2*0,0755

→

Đáp án: A

Ví dụ 2: Để m gam phôi bào Fe (A) ngoài không khí,sau một thờ i gian bị oxi hóa thành hỗn hợ p (B) có



khối lượ ng 12 gam gồm các oxit sắt: FeO, Fe3O4,Fe2O3 và một phần Fe còn dư không oxi hóa hết. Cho(B) tác dụng hoàn toàn vớ i dung dịch HNO3 dư thấy

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


.

Hướ ng dẫn giải: Các phản ứ ng xảy ra:2Fe + O2 → 2FeOFe + 3O2 → Fe2O3

Fe + 2O2 → Fe3O4Fe + 4HNO3 → Fe(NO3)3 + NO + 2H2O3FeO + 10HNO3 → 3Fe(NO3)3 + NO + 5H2O

3Fe3O4 + 28HNO3 → 9Fe(NO3)3 + NO + 14H2OFe2O3 + 6HNO3 → 2Fe(NO3)3 + 3H2O



Toàn bộ m gam Fe bị oxi hóa thành Fe3+, bở i O2 vàHNO3. Số mol khí NO = 2,24/22,4 = 0,1 (mol)

3 +F e - 3 e F e

m m *

→


2 -

2

5 6 5 6O + 4 e 4 O

1 2 - m 1 2 - m 4 *3 2 3 2

→

NO3- + 3e + 4H+ → NO + H2O

0,3 0,1



Tổng số mol e do chất oxi hóa nhận:4*(12 – m)/32 + 0,3 (mol)Theo định luật bảo toàn e ta có:

m 12 - m3* = 4* + 0,3 m=10,08gam56 32

→


Đáp án: BVI. PHƯƠ NG PHÁP BIỆN LUẬN CÁC KHẢ NĂNG

XẢY RA PHẢN Ứ NG ĐỔI VỚ I CHẤT THAMGIA PHẢN Ứ NG

1. Nguyên tắc:- Đây là dạng toán thườ ng gặp, chất ban đầu chư axác định cụ thể tính chất hóa học, ta xét khả năng xảy

ra đối vớ i chúng.2. Ví dụ: Trộn CuO vớ i một oxit kim loại hóa trị II



theo tỉ lệ số mol 1 : 2 đượ c hỗn hợ p A. Cho khí H2 dư đi qua 2,4 gam hỗn hợ p (A) nung nóng ta thu đượ chỗn hợ p (B). Để hòa tan hết B cần 40 ml dung dịch

HNO3 2,5M và thu đượ c khí NO duy nhất. Oxit kimloại trên là, các phản ứ ng xảy hoàn toàn.


Đặt số mol CuO = x ; MO = 2x đã dùng. Vì H2 khử đượ c, nên oxit kim loại đứ ng sau AlCác phản ứ ng xảy ra: CuO + H2 → Cu + H2O (1)

x xMO + H2 → M + H2O (2)2x 2x

Phản ứ ng xảy ra theo phươ ng trình,…..3Cu + 8HNO3 → 3Cu(NO3)2 + 2NO + 4H2O (3)



x 8x/33M + 8HNO3 → 3M(NO3)2 + 2NO + 4H2O (4)

2x 16x/3

Số mol HNO3 = 40.2,5/1000 = 0,1 (mol).8 0 ( 1 6 ) * 2 2 , 4 x M a+ + =


13 3

x a+ =

Giải hệ phươ ng trình ta có: a= 0,0125. M = 40 (Ca)-Trườ ng hợ p này loại vì ví CaO không thể khử đượ c bằng H2.- Phản ứ ng (2) không xảy ra do đó ta có phản ứ ng(3)

MO + 2HNO3 → M(NO3)2 + H2O2x 4x



Ta có hệ phươ ng trình:80x + (M + 16)2x = 2,4

x = 0,0158x

M = 24(Mg)+ 4x = 0,13

→

Ví d 2: Đ t chá hoàn toàn m t lư n hiđrocacbon


X thu đượ c 8,8 gam CO2 và 1,8g H2Oa. Xác định công thứ c phân tử của X. Biết MX khônglớ n 80 đvc (MX ≤ 80).b. Nếu X làm mất màu dung dịch Br

2 ở điều kiện

bình thườ ng và tạo thành dẫn xuất của Brom chứ a18,09% cacbon về khối lượ ng. Công thứ c phân tử của X là:

A. C2H6 B. C2H2 C. C6H6 D. C4H4.Hướ ng dẫn giải: Đặt ctpt X là CnHm = x (mol)



Phản ứ ng đốt cháy:CnHm + (n + ¼m)O2 → nCO2 + ½mH2O

x nx ½mx

2 2CO H O

8,8 1,8n = = 0,2(mol); n = = 0,1(mol)44 18


nx = 0,2

mx = 0,1 n = m.

2 →

Vậy công thứ c của X là CnHn. Ta có 13n ≤ 80 → n = 6,15. Như vậy n có thể là 2, 4, 6. Giả thiết n = 2 tacó ctpt: C2H2.

Phản ứ ng vớ i Brom:C2H2 + kBr2 → C2H2Br2k



24 4 4 4 2 k

2 4 1 8 ,0 9 = k = 0 , 6 6 ( lo a i )

2 6 + 1 6 0 k 1 0 0

C H + k B r C H B r4 8 1 8 ,0 9

= k = 1 ,3 3 ( lo a i )

→

→

→


26 6 6 6 2 k

C H + k B r C H B r7 2 1 8 ,0 9

= k = 2 ( n h â n )7 8 + 1 6 0 k 1 0 0

→

→

Vậy X là C6H6. Đáp án: C

VII. PHƯƠ NG PHÁP BIỆN LUẬN CÁC KHẢ NĂNGXẢY RA ĐỐI VỚ I CHẤT TẠO THÀNH SAU PHẢN



Ứ NG1. Nguyên tắc:- Chất tạo thành sau phản ứ ng chư a xác định cụ thể

tính chất- Chia từ ng trườ ng hợ p có thể xảy ra đối vớ i các chất


2. Ví dụ: Hòa tan 20 gam hỗn hợ p gồm MgCO3 vàRCO3 tỉ lệ 1:1 bằng dung dịch HCl. Lượ ng CO2 sinhra đượ c hấp thụ hoàn toàn bở i 200 ml dung dịch

NaOH 2,5M đượ c dung dịch A. Thêm BaCl2 dư vàodung dịch A thu đượ c 39,4 gam kết tủa. Kim loại R là:A. Fe. B. Ca C. Ba. D. Zn

Hướ ng dẫn giải: Đặt số mol MgCO3 = RCO3 = aCác phản ứ ng xảy ra:



MgCO3 + 2HCl → MgCl2 + CO2 + H2Oa a

RCO3 + 2HCl → RCl2 + CO2 + H2O

a aCó 2 khả năng đối vớ i dung dịch A


2 2 3 2

x 2x xNa2CO3 + CO2 + H2O → 2NaHCO3

y y

Na2CO3 + BaCl2 → BaCO3 ↓

+ 2NaCl(x - y) (x - y)Theo bài ra ta có:

nNạOH = 2x = 0,2 x 2,5 = 0,5 → x = 0,25nBaCO3= (x – y) = 39,4 : 197 = 0,2 → y = 0,05



nCO2 = 2a = (x + y) = 0,25 + 0,05 = 0,3 → a = 0,15Mặt khác ta có: 84a + (R + 60)a = 20 → R = - 10,6(loại)

Dung dịch A chỉ có Na2CO3

Na2CO3 + BaCl2 → BaCO3 + 2NaCl


x x

nBaCO3= x = 39,4 : 197 = 0,2nCO2 = 2a = x = 0,2 → a = 0,1. Do đó ta có:

84a + (R + 60)a = 20 → R = 56 (Fe) nhận

Đáp án: AVIII. PHƯƠ NG PHÁP BIỆN LUÂN TRONG GIẢIHỆ PHƯƠ NG TRÌNH

1. Nguyên tắc:-Đối vớ i nhữ ng bài toán khi ẩn số nhiều hơ n phươ ng



trình liên hệ. Ta dùng phươ ng pháp biện luận tronggiải hệ phươ ng trình. Thườ ng gặp các bài toán về kim loại chư a rõ hóa trị hoặc các bài toán có phươ ng

trình biểu diễn mối quan hệ giữ a số nguyên tử cacbon của hợ p chất hữ u cơ ,…có thể sử dụng


p ư ng p p p ng.

2. Ví dụ: Khi hòa tan cùng một lượ ng kim loại M vàodung dịch HNO3 loãng và vào dung dịch H2SO4 loãngthì thu đượ c khí NO và H2 có thể tích bằng nhau (ở

cùng điều kiện). Khối lượ ng muối natri thu đượ c159,21% khối lượ ng muối sunfat. Tìm M = ?Hướ ng dẫn giải: Đặt M = x, n là hóa trị của kim loại

Phươ ng trình phản ứ ng:3M + 4nHNO3 → 3M(NO3)n + nNO + 2nH2O



x ⅓nx2M + nH2SO4 → M2(SO4)n + nH2

x ½x ½nx

Theo điều kiện bài ra: ⅓nx = ½nx (vô lí)Điều này chung tỏ kim loại M có nhiều hóa trị, khi


c ụng v 3, ư c n a r cao n .

3M + 4mHNO3 → 3M(NO3)m + mNO + 2nH2Ox x ⅓ mx

159,21 x(M + 62m)x = (2M + 96n)

1,5100 2mx nx 28

=3 2

m n

m

= → =

Lập bảng: nM

128

2 356 84



Cặp nghiệm n = 2, M = 56 (Fe) phù hợ pXI. PHƯƠ NG PHÁP BIỆN LUẬN TÌM CÔNG

THỨ C PHÂN TỬ

1. Nguyên tắc:-Biết công thứ c nguyên biện luận tìm công thứ c phân


, c c ng c nguy n m s nguy n c

hợ p làm thành nhóm định chứ c cần xác định2. Ví dụ: Công thứ c nguyên của một axit hữ u cơ mạch hở có dạng (C2H3O2)n. Biện luận tìm công thứ c

phân tử của axit.Hướ ng dẫn giải: Ta viết lại công thứ c dướ i dạng:CnH2n(COOH)n

Công thứ c phân tử tổng quát của axit hữ u cơ có dạng:CmH2m + 2 -2k –a(COOH)a trong đó a là số nhóm

ứ à ố ế ố



chứ c, k là số liên kết π trong gốc hiđrocacbon (R):Ta có hệ phươ ng trình: m = n

2m + 2 – 2k – a = 2n → n = 2 – 2k

a = nLập bảng: k = 0 1 2


= -

Cặp nghiệm k = 0; n = 2 phù hợ p. Công phân tử củaaxit C2H4(COOH)2 (còn nữ a)

Nha trang, ngày 10 tháng 10 nă m 2008

BÀI TẬP HÓA HỌC SƠ CẤP, ĐẠI HỌC SƯ PHẠM NHA TRANG-2008

Documents

Transcript of BÀI TẬP HÓA HỌC SƠ CẤP, ĐẠI HỌC SƯ PHẠM NHA TRANG-2008