Những vấn đề lý thuyết và bài tập hoá học vô cơ lớp 9

Các loại hợp chất vô cơ a. lý thuyết cần nhớ: Có 4 loại hợp chất cơ bản đó là oxit, axit, bazơ, muối. I. Oxit (R2O, RaOb):Căn cứ vào tính chất hoá học nguời ta phân loại như sau: 1. Oxit bazơ: (Thông thường là oxit của kim loại, tương ứng với một bazơ) a. Tác dụng với nước: Tạo thành bazơ tan (hay là bazơ kiềm) *Lưu ý: Tính chất chỉ đúng đối với những oxit bazơ sau: Li2O, K2O, Na2O, BaO, CaO. Còn những oxit khác thì không xãy ra. VD: CaO + H2O ---> Ca(OH)2 hay K2O + H2O---> 2KOH Còn như phản ứng MgO + H2O---> Không xãy ra. b. Tác dụng với Oxit axit: Một số Oxit bazơ phản ứng với Oxit axit tạo thành muối. VD: BaO + CO2 ---> BaCO3 hay CaO + SO2 ---> CaSO3 *Lưu ý: Tính chất này đúng khi một trong hai oxit phải có một oxit mạnh (thuộcoxit bazơ mạnh hay oxit axit mạnh tương ứng) c. Tác dụng với axit: Tạo thành muối và nước VD: Al2O3 + 3H2SO4(loãng)---> Al2(SO4)3 + 3H2O *Lưu ý: Fe3O4 khi tác dụng với axit HCl, H2SO4 loãng tạo thành 2 muối: Fe3O4 + 4H2SO4 loãng ---> FeSO4 + Fe2(SO4)3 + 4H2O hay Fe3O4 + 8HCl ---> FeCl2 + 2FeCl3 + 4H2O 2. Oxit axit: (thông thường là oxit của phi kim, tương ứng với một axit) a. Tác dụng với nước: tạo thành axit tương ứng. *Lưu ý: Phản ứng này chỉ đúng với những oxit axit nào mà khi phản ứng với nước thì tạo thành axit tương ứng như: SO2, SO3, P2O5, N2O5, CO2, NO2.... VD: N2O5 + H2O ---> 2HNO3 hay P2O5 + 3H2O ---> 2H3PO4 b. Tác dụng với oxit bazơ: tạo thành muối (như tính chất b oxitbazơ ở trên) c. Tác dụng với dung dịch bazơ: tạo thành muối và nước. VD: 2NaOH + SO3 ---> Na2SO4 + H2O * Lưu ý: Oxit axit CO2, SO2 khi tác dụng vơí dung dịch bazơ thì trước hết tạo ra muối trung hoà và nước. Sau đó nếu còn dư CO2 (hay SO2) thì nó tác dụng với muối trung hoà và nước tạo ra muối axit. VD: CO2 tác dụng với dung dịch NaOH 2NaOH + CO2 ---> Na2CO3 + H2O (1) Nếu dư CO2 thì xãy ra phản ứng sau: NaOH + H2O + CO2 ---> 2NaHCO3 (2) 3. Oxit lưỡng tính: chúng ta thường gặp các oxit lưỡng tính sau: BeO, ZnO, Al2O3, Cr2O3. ( là những oxit phản ứng được với cả axit và bazơ nhưng không phản ứng với nước) a. Tác dụng với axit: Tạo thành muối và nước VD: ZnO + H2SO4 ---> ZnSO4 + H2O hay Al2O3 + 6HCl ---> 2AlCl3 + 3H2O b. Tác dụng với dung dịch bazơ: Tạo thành muối và nước. VD: ZnO + 2NaOH ---> Na2ZnO2 + H2O hay Al2O3 + 2NaOH ---> 2NaAlO2 + H2O 4. Oxit trung tính: (Không tham gia phản ứng với nước, axit, bazơ mà chỉ tham gia vào phản ứng oxi hoá- khử) thường gặp NO, CO, N2O ... VD: 2NO + O2 ---> 2NO2 hay 3CO + Fe2O3 ---> 2Fe + 3CO2 II. Axit (HaX): (Axit mạnh thường gặp HCl, H2SO4, HNO3 và một số axit yếu thường gặp là H2SO3, H2CO3, H2S, H3PO4... ) a. Tác dụng với chất chỉ thị (quỳ tím): khi cho quỳ tím vào dung dịch axit thì quỳ tím chuyển màu từ tím sang màu đỏ. (Tính chất này giúp ta nhận biết được dung dịch axit bị mất nhãn). b. Tác dụng với kim loại: - Với dung dịch axit HCl, H2SO4 loãng tác dụng với những kim loại đứng trước hiđrô trong dãy hoạt động hoá học của kim loại (trang 53 SGK Hoá học 9) tạo thành muối và giải phóng khí hiđrô. (Lưu ý: không phản ứng với những kim loại đứng sau Hiđrô như Cu, Ag, Au, Hg). VD: Zn + 2HCl ---> ZnCl2 + H2 hay Fe + H2SO4 loãng----> FeSO4 + H2 Cu + HCl ---> không xãy ra hay Cu + H2SO4 loãng---->không xãy ra - Với dung dịch H2SO4đậm đặc và dung dịch HNO3 đun nóng: Tác dụng với hầu hết các kim loại (trừ Au, Pt) nhưng không tạo ra khí hiđrô. VD: 2Fe + 6H2SO4 (đặc nóng) ---> Fe2(SO4)3 + 3SO2 + 6H2O. Cu + 2H2SO4 (đặc nóng) ---> CuSO4 + SO2 + 2H2O. 3Cu + 8HNO3 (loãng)---> 3Cu(NO3)2 + 2NO + 4H2O Cu + 4HNO3 (đặc)---> Cu(NO3)2 + 2NO2 + 2H2O - Axit H2SO4 và HNO3 đậm đặc, nguội: Không tác dụng với các kim loại Fe, Al, Cr. Hiện tượng này được gọi là sự thụ động hoá kim loại. *Dãy hoạt động hoá học của kim loại: Li, K, Na, Ca, Mg, Al, Zn, Fe, Ni, Sn, Pb, H, Cu, Hg, Ag, Pt, Au. c. Tác dụng với bazơ: phản ứng luôn xảy ra tạo thành muối và nước. VD: HCl + NaOH ---> NaCl + H2O H2SO4 + Ba(OH)2 ---> BaSO4 + 2H2O *Lưu ý: Đối với axit yếu loại đa nấc ví dụ như H3PO4 khi tác dụng với bazơ mạnh như NaOH thì tuỳ thuộc vào tỷ lệ số mol H3PO4 và NaOH mà ta thu được một muối hay nhiều muối, muối axit hay muối trung tính. H3PO4 + NaOH ---> Na H2PO4 + H2O (1) H3PO4 + 2 NaOH ---> Na2HPO4 + 2H2O (2) H3PO4 + 3 NaOH ---> Na3PO4 + 3H2O (3) d. Tác dụng với oxit bazơ: Tạo thành muối và nước. VD: CaO + H2SO4 ---> CaSO4 + H2O e. Tác dụng với muối: Tao thành muối mới và axit mới với điều kiện: - Axit mạnh đẩy axit yếu ra khỏi muối VD: CaCO3 + 2HCl ---> CaCl2 + CO2 + H2O FeS + 2HCl ---> FeCl2 + H2S - Nếu axit tạo ra mạnh bằng axit ban đầu thì muối mới phải là muối kết tủa VD: BaCl2 + H2SO4 ---> BaSO4(rắn) + 2HCl *Lưu ý: Một số muối sunfua như CuS, PbS, Ag2S, HgS không tan trong axit thông thường (HCl, H2SO4 loãng) nên axit yếu H2S đẩy được các muối này ra khỏi muối của axit mạnh. H2S + CuCl2 ---> CuS (rắn) + 2HCl H2S + Pb(NO3)2 ---> PbS (rắn) + 2HNO3 III. Bazơ A(OH)b: (Gồm các bazơ tan như KOH, NaOH, Ca(OH)2, Ba(OH)2 ... và các bazơ không tan như Mg(OH)2, Zn(OH)2, Cu(OH)2 , Al(OH)3, Fe(OH)2, Fe(OH)3 ...). a. Tác dụng với chất chỉ thị: Khi cho quỳ tím vào dung dịch bazơ thì quỳ tím chuyển màu từ tím sang màu xanh hoặc nhỏ dung dịch phenolphtalein vào dung dịch bazơ thì phenolphtalein không màu chuyễn sang màu đỏ (Tính chất này giúp ta nhận biết được dung dịch bazơ bị mất nhãn). b. Tác dụng với oxit axit: Tạo thành muối trung hoà hoặc muối axit tuỳ thuộc vào tỷ lệ số mol. *Lưu ý: Tính chất này chỉ xảy ra với bazơ tan (dung dịch bazơ) VD: Dẫn từ từ a mol khí CO2 vào b mol dung dịch nước vôi trong. Hãy biện luận số muối tạo thành theo a và b. Giải Khi cho CO2 vào dung dịch nước vôi trong thì : Ca(OH)2 + CO2 ---> CaCO3 + H2O (1) Ca(OH)2 + 2CO2 ---> Ca(HCO3)2 + H2O (2) 0 1 2 CaCO3 Ca(OH)2 dư 2 muối Ca(HCO3)2 CO2 dư CaCO3 Ca(HCO3)2 Trường hợp 1: khi ≤ 1 => Chỉ có muối CaCO3 tạo thành theo phương trình (1) Trường hợp 2: khi 1 xãy ra phương trình (1) và (2) tạo ra 2 muối CaCO3 và Ca(HCO3)2. Trường hợp 3: Khi ≥ 2 => Tạo ra muối axit Ca(HCO3)2 theo phương trình (2). c. Tác dụng với dung dịch muối: Dung dịch bazơ tan tác dụng với muối tan tạo thành muối mới và bazơ mới với điều kiện một trong hai chất bazơ mới hoặc muối mới phải có một chất kết tủa hoặc bay hơi. VD: 2NaOH + CuCl2 ---> Cu(OH)2 rắn + 2NaCl NH4Cl + NaOH ----> NaCl + NH3 khí + H2O * Trong trường hợp chất kết tủa hiđrôxít tạo ra là hiđrôxit lưỡng tính như Zn(OH)2, Al(OH)3...thì nó sẽ tan trở lại trong kiềm dư. VD: Giải thích vì sao khi cho từ từ dung dich kiềm vào dung dịch muối nhôm (hay muối kẽm) thì có hiện tượng: Dung dịch chuyễn từ không màu sang hiện tượng vẫn đục màu trắng, sau đó lại chuyễn sang dung dịch trong suốt. Giải Khi cho kiềm vào dung dịch muối nhôm (hay muối kẽm) thì nó xảy ra như sau: Ban đầu: AlCl3 + 3NaOH ---> Al(OH)3 rắn + 3NaCl Nếu dư NaOH thì xảy ra phản ứng: Al(OH)3 + NaOH ---> NaAlO2 + 2H2O ( Ban đầu ZnSO4 + 2NaOH --> Zn(OH)2 rắn + Na2SO4 Nếu dư NaOH: Zn(OH)2 + 2NaOH--> Na2ZnO2 + H2O ) d. Tác dụng với dung dịch axit: Tạo thành muối và nước VD: H2SO4 + Ca(OH)2 ---> CaSO4 + 2H2O * Lưu ý: Tính chất này luôn xảy ra đối với cả bazơ tan và bazơ không tan. e. Phản ứng phân huỷ: Bazơ không tan bị nhiệt phân huỷ tạo thành Oxit kim loại và nước. (Bazơ tan không bị nhiệt phân huỷ) VD: Mg(OH)2(rắn, trắng) ---t0---> MgO + H2O Cu(OH)2(rắn, xanh lam) ---t0---> CuO + H2O 2Al(OH)3(keo rắn, trắng) ---t0---> Al2O3 + 3H2O Zn(OH)2(rắn, trắng) ---t0---> ZnO + H2O 2Fe(OH)3(rắn, nâu đỏ) ---t0---> Fe2O3 + 3H2O *Lưu ý: Đối với Fe(OH)2 khi nhiệt phân trong không khí thì phản ứng xảy ra như sau: Fe(OH)2(rắn, trắng xanh) + O2 --t0--> Fe2O3 + H2O , còn khi nung trong điều kiện không có Oxi thì phản ứng xảy ra theo phương trình: Fe(OH)2 ---t0---> FeO + H2O. VD: Giải thích vì sao khi sắt(II)hiđroxit để lâu trong không khí lâu ngày thì nó chuyển từ màu trắng xanh sang màu nâu đỏ. ( Đề thi HSG tỉnh Hà Tĩnh năm 2004) Giải Khi để lâu trong không khí thì: 2Fe(OH)2 + O2 + H2O ----> 2Fe(OH)3 (Trắng xanh) (Nâu đỏ) IV. Muối (Kim loại và gốc axit): có hai loại muối là muối axit và muối trung hoà. Giống với axit và bazơ muối củng có 5 tính chất hoá học, thuộc 3 loại phản ứng hoá học. Đó là: 1. Phản ứng thế: Kim loại hoạt động hoá học mạnh hơn (trừ Li, Na, K, Ca, Ba...) có thể đẩy được kim loại hoạt động hoá học yếu hơn ra khỏi dung dịch muối, tạo thành muối mới và kim loại mới. VD: Zn + CuSO4 ---> Cu + ZnSO4 Cu + 2AgNO3 ---> 2Ag + Cu(NO3)2 2. Phản ứng trao đổi: là phản ứng hoá học, trong đó hai hợp chất tham gia phản ứng trao đổi với nhau những thành phần cấu tạo của chúng để tạo ra những hợp chất mới. * Điều kiện xảy ra phản ứng trao đổi: - Hai chất tham gia phản ứng: Đều là dung dịch ( nếu là chất không tan thì chỉ tác dụng với axit). - Sản phẩm: có ít nhất một chất là không tan hoặc dễ bay hơi hoặc nước. 2.a: Phản ứng của muối và axit: Tạo thành muối mới và axit mới (xem tính chất hóa học ở phần axit) VD: BaCl2 + H2SO4 ---> BaSO4(rắn, trắng) + 2HCl Na2CO3 + 2HCl ---> 2NaCl + CO2 + H2O 2.b: Phản ứng của muối và bazơ: Tạo thành muối mới và bazơ mới. (xem tính chất hoá học ở phần bazơ) VD: FeCl3 + 3NaOH --> Fe(OH)3 (nâu đỏ) + 3NaCl *Lưu ý: Muối axit tác dụng với dung dịch bazơ thì tạo thành muối trung hoà VD: NaHSO4 + NaOH ---> Na2SO4 + H2O 2.c: Phản ứng của muối và muối: Hai dung dịch muối có thể tác dụng với nhau tạo thành 2 muối mới VD: NaCl + AgNO3 ---> AgCl (rắn, trắng) + NaNO3 MgSO4 + BaCl2 ---> BaSO4(rắn, trắng) + MgCl2 2NaHSO4 + Na2CO3 ---> 2Na2SO4 + CO2 + H2O 3. Phản ứng phân huỷ: Một số muối bị nhiệt phân huỷ ở nhiệt độ cao (KMnO4, KClO3, muối nitrat, muối cacbonat không tan trong nước, muối hiđrocacbonat). VD: 2KClO3 ---t0cao---> 2KCl + 3O2 Ba(HCO3)2 --to---> BaCO3 + CO2 + H2O B. các dạng bài tập: Thường gặp các dạng bài tập sau: Dạng 1. Viết phương trình hoá học (Vận dụng kiến thức cần nhớ của các chất để viết PTHH theo yêu cầu bài ra). Ví dụ 1: Viết các PTHH biểu diễn các phản ứng hoá học ở các thí nghiệm sau: a) Nhỏ vài giọt axit clohiđric vào đá vôi. b) Hoà tan canxi oxit vào nước. c) Nhúng một thanh sắt vào dung dịch Đồng(II)sunfat. d) Cho một mẫu nhôm vào dung dịch axitsufuric loãng. e) Nung một ít sắt(III) hiđrôxit trong ống nghiệm. f) Cho một ít điphốtpho pentaoxit vào dung dịch kali hiđrôxit. Giải a) 2HCl + CaCO3 ---- > CaCl2 + CO2 + H2O b) CaO + H2O ---- > Ca(OH)2 c) Fe + CuSO4 --- > FeSO4 + Cu d) 2Al + 3H2SO4(l) --- > Al2(SO4)3 + 3H2 e) 2Fe(OH)3 ---t0-- > Fe2O3 + 3H2O f) P2O5 + 6KOH --- > 2K3PO4 + 3H2O Ví dụ 2: Có những bazơ sau: Fe(OH)3, Ca(OH)2, KOH, Mg(OH)2. Hãy cho biết bazơ nào: a. Bị nhiệt phân huỷ? b. Tác dụng được với dung dịch H2SO4? c. Đổi dung dịch phênolphtalein không màu thành màu đỏ? Giải a) Những bazơ bị nhiệt phân huỷ là Fe(OH)3, Mg(OH)2. 2Fe(OH)3 --t0-- > Fe2O3 + 3H2O Mg(OH)2 ---t0--> MgO + H2O b) Những bazơ tác dụng được với dung dịch H2SO4 là Fe(OH)3, Ca(OH)2, KOH, Mg(OH)2. 2Fe(OH)3 + 3H2SO4 --- > Fe(SO4)3 + 6H2O Ca(OH)2 + H2SO4 ---- > CaSO4 + 2H2O 2KOH + H2SO4 ---- > K2SO4 + 2H2O Mg(OH)2 + H2SO4 --- > MgSO4 + 2H2O c) Những bazơ làm dung dịch phenolphtalein không màu đổi thành màu đỏ là: Ca(OH)2, KOH. Ví dụ 3: Cho các chất sau: canxi oxit, axit clohiđric, bari hiđroxit, bari clorua, magie cacbonat, điphotpho pentaoxit, khí sunfurơ. Chất nào tác dụng được với nhau từng đôi một. Hãy viết các phương trình hoá học của phản ứng. Hướng dẫn giải: Dạng này không khó đối với những em đã nắm chắc lý thuyết, nhưng để tránh nhầm lẫn (sót) thì chúng ta nên lập bảng để giải bài này. Lời giải CaO SO2 HCl Ba(OH)2 MgCO3 BaCl2 P2O5 CaO - x x - - - x SO2 x - - x - - - HCl x - - x x - - Ba(OH)2 - x x - - - x MgCO3 - - x - - - - BaCl2 - - - - - - - P2O5 x - - x - - - Ghi chú: Dấu (x) chỉ cặp chất có phản ứng xãy ra. Các phương trình hoá học xãy ra là: CaO + SO2 ---> CaSO3 CaO + 2HCl ---> CaCl2 + H2O 3CaO + P2O5 --- > Ca3(PO4)2 SO2 + Ba(OH)2 --- > BaSO3 + H2O 2HCl + Ba(OH)2 --- > BaCl2 + 2H2O 2HCl + MgCO3 ---- > MgCl2 + CO2 + H2O 3Ba(OH)2 + P2O5 -- > Ba3(PO4)2 + 3H2O Ví dụ 4: Cho các oxit sau: K2O, SO2, BaO, Fe3O4, N2O5. Viết phương trình hoá học (nếu có) của các oxit này lần lượt tác dụng với nước, axit sufuric, dung dịch kali hiđroxit. Giải + Những oxit phản ứng được với nước là: K2O, SO2, BaO, N2O5 . K2O + H2O --- > 2KOH SO2 + H2O --- > H2SO3 BaO + H2O --> Ba(OH)2 N2O5 + H2O ---> 2HNO3 + Những oxit phản ứng được với dung dịch axit sunfuric là: K2O, BaO, Fe3O4. K2O + H2SO4 ---> K2SO4 + H2O BaO + H2SO4 ---> BaSO4 + H2O Fe3O4 + 4H2SO4 ---> FeSO4 + Fe2(SO4)3 + 4H2O. + Những oxit phản ứng được với dung dịch kali hiđrôxit: SO2, P2O5. SO2 + 2KOH ---> K2SO3 + H2O N2O5 + 2KOH ---> 2KNO3 + H2O. Bài tập tự giải: Bài 1: Cho một lượng khí CO dư đi vào ống thuỷ tinh đốt nóng có chứa hỗn hợp bột gồm: CuO, K2O, Fe2O3 ( đầu ống thuỷ tinh còn lại bị hàn kín). Viết tất cả các phương trình hoá học. Bài 2: Cho khí cácbon oxit tác dụng với Fe(III)oxit được hỗn hợp rắn A gồm 4 chất và khí B. Cho A tác dụng với dung dịch H2SO4đặc, nóng. Cho khí B từ từ vào nước vôi trong. Giải thích thí nghiệm, viết PTPU xãy ra. Bài 3: Nhiệt phân hoà toàn hỗn hợp BaCO3, MgCO3, Al2O3, được chất rắn A và khí B. Hoà tan A trong nước dư, thu được dung dịch C và kết tủa D. Hoà tan D trong dung dịch NaOH dư thấy tan một phần. Sục khí B vào dung dịch C thấy xuất hiện kết tủa. Viết PTPU xảy ra trong thí nghiệm trên, biết rằng Ba(OH)2 là bazơ kiềm mạnh và Al2O3 là oxit rất bền đối với nhiệt. Bài 4: a. Nước Clo là gì ? Nước Clo vừa điều chế làm mất màu quỳ tím, nhưng khi để lâu ngoài ánh sáng thì lại làm cho quỳ tím ngã sang màu đỏ. Giải thích và viết phương trình phản ứng. b. Khi cho khi Clo (dư) vào dung dịch NaOH ta thu được nước javen. Viết phương trình các phản ứng tạo thành nước javen. Gọi tên các chất trong thành phần nước javen. Giải thích tại sao nước javen có tính tẩy màu trong không khí. Dạng 2: Viết phương trình hoá học để thực hiện sơ đồ chuyển hoá ( Vận dụng tính chất hoá học của các chất và các phản ứng hoá học điều chế các chất để viết theo sơ đồ). Ví dụ 1: ở sơ đồ bên: A, B là những hợp chất khác nhau. Hãy tìm A, B và viết PTHH thực hiện sơ đồ bên. Giải A (1) (3) Fe Fe (4) (2) B (1). 3Fe + 2O2 --t0-> Fe3O4 (A) (2) Fe + 2HCl ----> FeCl2 + H2 (B) (3) Fe3O4 + 4H2 --t0-> 3Fe + 4H2O (4) FeCl2 + Mg ----> Fe + MgCl2 Ví dụ 2: Viết các PTHH để thực hiện sơ đồ bên. Biết A, B, C, D, E là những chất khác nhau. CaCO3 +(A) CO2 +(B) +(E) +(C) +(D) Na2CO3 Giải CO2 + Ca(OH)2 (dư)--t0--> CaCO3 + H2O (A) CaCO3 + 2HCl ---> CaCl2 + CO2 + H2O (B) CO2 + Na2O ----> Na2CO3 (C) Na2CO3 + H2SO4 ----> Na2SO4 + CO2 + H2O (D) Na2CO3 + CaCl2 ----> CaCO3 + 2NaCl (E) Lưu ý: Bài toán này có nhiều cách giải, học sinh có thể chọn các chất khác nhau nếu đúng vẩn được chấp nhận. ví dụ có thể chọn (C) là NaOH, (D) là HNO3.... Ví dụ 3: Hãy viết các phương trình phản ứng minh hoạ cho sơ đồ sau: MgSO4 (2) (5) SO2 (1) H2SO4 MgCl2 (3) (4) HCl Giải (1) 2H2SO4(đặc) + Cu ---t0--> CuSO4 + H2O + SO2 (2) H2SO4 + MgO ---> MgSO4 + H2O (3) H2SO4 + PbCl2 ----> PbSO4 + 2HCl (4) 2HCl + Mg ----> MgCl2 + H2 (5) MgSO4 + BaCl2 ----> BaSO4 + MgCl2 Ví dụ 4: Tìm các chất thích hợp thay cho các chữ cái A, B, C, D, E và viết các phương trình hoá học cho các phản ứng sau: (1) (A) + Cl2 ---t0---> (B) (2) (B) + Al (dư) -----> AlCl3 + (A) (3) (A) + O2 ---t0--> (C) (4) (C) + H2SO4 ----> (D) + (E) + H2O Giải (1) 2Fe + 3Cl2 ---t0--> 2FeCl3 (A) (B) (2) FeCl3 + Al(dư) -----> AlCl3 + Fe (B) (A) (3) 3Fe + 2O2 ---to---> Fe3O4 (A) (C) (4) Fe3O4 + 4H2SO4 ---> FeSO4 + Fe2(SO4)3 + 4H2O (C) (D) (E) Bài tập tự giải: Câu 1: Có 5 mẫu khí A, B, C, D, E, F là các chất vô cơ đựng trong 5 lọ riêng biệt. Mỗi khí có một số tính chất sau: - Khí A cháy tạo ra chất lỏng (ở nhiệt độ thường) không màu, không mùi và làm cho CuSO4 khan chuyển thành màu xanh. - Khí B rất độc, cháy trong không khí với ngọn lữa màu xanh nhạt sinh ra khí F làm vẫn đục nước vôi trong. - Khí C không cháy nhưng làm cho vật đang cháy sáng chói hơn. - Khí D không cháy mà còn làm tắt ngọn lữa của vật đang cháy. - Khí E màu vàng lục, tác dụng với nước tạo thành dung dịch có tác dụng tẩy trắng, sát trùng, diệt khuẩn. Bạn hãy cho biết A,B,C,D,E,F là những khí nào? Viết phương trình hoá học biểu diễn tính chất của các khí đã nêu. Câu 2: Viết phương trình hoá học để minh hoạ cho các trường hợp sau: a) Muối + axit -----> hai muối mới b) Muối + axit ------> một muối mới duy nhất c) Muối + kim loại -----> hai muối mới. Câu 3: Hãy chọn 3 dung dịch muối trung hoà hay muối axit: X, Y, Z ứng với ba gốc axit khác nhau thoả mãn các điều kiện sau: X + Y ----> có khí thoát ra Y + Z -----> Có kết tủa xuất hiện X + Z ----> Có kết tủa + khí thoát ra Câu 4: Có hỗn hợp gồm hai kim loại Al và K a. Nếu cho hỗn hợp trên vào nước thì có những hiện tượng gì xảy ra; Hãy giải thích các hiện tượng xảy ra bằng các PTHH b. Nếu hỗn hợp trên được hoà tan hoàn toàn, sau khi phản ứng xong ta cho dung dịch axit H2SO4 dư vào rồi cô cạn thì có thể thu được những chất nào? Giải thích bằng PTHH. ( Đề thi vào trường chuyên PTTH Lam Sơn- Thanh Hoá Năm 1997-1998) Dạng 3: Nhận biết các chất vô cơ Hướng giải: Ta có thể sử dụng một số thuốc thử thông dụng hoặc một số phản ứng đặc trưng. 1/ Dùng chất chỉ thị để nhận biết axit và bazơ hoá đỏ à Dung dịch axit. - Quỳ tím Hoá xanhà Dung dịch bazơ. - Phênolphtalein hoá đỏ ( hồng) à Dung dịch bazơ. 2/ Muối clorua (-Cl), dùng dung dịch AgNO3 tạo kết tủa trắng AgCl. 3/ Muối sunfat tan (=SO4), dùng dung dịch BaCl2 hoặc Ba(OH)2 tạo kết tủa trắng BaSO4. 4/ Muối cacbonat (=CO3), dùng dung dịch HCl (H2SO4 ...) tạo khí CO2. Muối sunfua (=S), dùng dung dịch HCl tạo ra khí H2S có mùi trứng thối. 5/ Khí CO2, dùng dung dịch nước vôi trong, có hiện tượng vẫn đục do tạo ra kết tủa CaCO3. 6/ Muối amoni (NH4- ) dùng dung dịch bazơ mạnh tạo ra khí NH3 có mùi khai. 7/ dd muối sắt (II) Có kết tủa trắng xanh Fe(OH)2 dd muối sắt (III) Dùng dd Kiềm Có kết tủa nâu đỏ Fe(OH)3 dd muối Đồng Có kết tủa xanh lơ Cu(OH)2 dd muối Magiê Có kết tủa màu trắng Mg(OH)2 dd muối Nhôm Có kểt tủa trắng keo rồi tan trong kiềm dư. Ví dụ 1: Bằng phương pháp hoá học hãy nhận biết các lọ mất nhãn chứa các dung dịch sau: CuSO4, AgNO3, NaCl, NaNO3. Giải -Trích mỗi chất một ít làm mẩu thử. - Cho dung dịch Ba(NO3)2 vào các mẫu thử trên mẩu thử nào thấy xuất hiện kết tủa màu trắng thì mẩu thử đó chứa dung dịch CuSO4. Ba(NO3)2 + CuSO4 ---> BaSO4 + Cu(NO3)2 - Cho một ít muối ăn(NaCl) vào 3 mẩu thử còn lại. Nếu ống nghiệm của mẩu thử nào xuất hiện kết tủa màu trắng thì đó là đung dịch AgNO3. NaCl + AgNO3 ---> NaNO3 + AgCl - Sau khi nhận biết được dung dịch AgNO3 ta trích một ít làm thuốc thử, Cho đung dịch AgNO3 vào 2 mẩu thử còn lại. Mẩu thử nào có kết tủa xuất hiện đó là dung dịch NaCl. AgNO3 + NaCl ---> NaNO3 + AgCl - Mẩu thử còn lại là NaNO3. Vídụ 2: Chỉ được dùng thêm một thuốc thử, hãy nhận biết dung dịch các chất đựng trong các lọ riêng biệt: FeSO4, Fe2(SO4)3, MgCl2, AlCl3, CuCl2, NaOH, NH4NO3, NaCl. Giải - Trích mỗi lọ một ít làm mẫu thử. - Chọn thuốc thử là quỳ tím, ta nhúng quỳ tím vào các mẩu thử, mẩu thử nào làm quỳ tím hoá xanh thì đó là dung dịch NaOH. - Lần lượt cho dung dịch NaOH vào các mẩu thử còn lại. Nếu: + Có kết tủa trắng xanh xuất hiện rồi hoá nâu đỏ trong không khí đó là mẩu thử chứa dung dịch FeSO4. FeSO4 + 2NaOH ---> Fe(OH)2 + Na2SO4 + Có kết tủa nâu đỏ xuất hiện thì đó là dung dịch Fe2(SO4)3 Fe2(SO4)3 + 6NaOH ---> 2Fe(OH)3 + 3Na2SO4 + Có kết tủa trắng xuất hiện đó là dung dịch MgCl2. MgCl2 + 2NaOH ----> Mg(OH)2 + 2NaCl. + Nếu có kết tủa keo trắng rồi lại tan ra trong dung dịch NaOH dư thì đó là dung dịch AlCl3. AlCl3 + 3NaOH ---> Al(OH)3 + 3NaCl Al(OH)3 + NaOH dư ---> NaAlO2 + 2H2O + Nếu có kết tủa màu xanh lơ xuất hiện thì đó là dung dịch CuCl2 CuCl2 + 2NaOH ----> Cu(OH)2 + 2NaCl + Nếu có khí mùi khai bay lên thì đó là dung dịch NH4NO3. NH4NO3 + NaOH ----> NaNO3 + NH3 + H2O - Còn lại dung dịch NaCl không có dấu hiệu gì khác. Ví dụ 3: Bằng phương pháp hóa học hãy nhận biết các khí đựng trong các lọ mất nhãn riêng biệt sau: CO2, NH3, NO, O2. Giải - Dẫn ở mỗi lọ một ít khí để làm mẩu thử. - Dùng quỳ tím ẩm cho vào các mẩu thử trên, nếu: +Quỳ tím ẩm hoá đỏ thì đó là khí CO2 vì CO2 + H2O ----> H2CO3 (H2CO3 làm quỳ tím hóa đỏ) + Quỳ tím hoá xanh thì đó là NH3 vì NH3 + H2O NH4OH (NH4OH là bazơ làm quỳ tím hoá xanh) - Còn lại 2 mẩu thử ta cho ra ngoài không khí, mẩu thử nào hoá nâu trong không khí thì đó là khí NO. ( vì 2NO + O2 ----> 2NO2 mà NO2 là khí có màu nâu) - Còn lại là khí O2. * Lưu ý: Chúng ta cũng có thể nhận biết CO2 bằng dung dịch nước vôi trong, nhận biết khí O2 bằng que đóm đang cháy. Ví dụ 4: Có 4 lọ mất nhãn đựng các dung dịch sau: NaHCO3; CaCl2; Na2CO3; Ca(HCO3)2. Hãy trình bày cách nhận biết 4 dung dịch đó với điều kiện không dùng một hoá chất nào khác. Giải - Trích mỗi chất một ít làm mẫu thử. - Đun nhẹ 4 mẫu thử, mẫu thử nào cho kết tủa là Ca(HCO3)2 Ca(HCO3)2 ---to---> CaCO3 + CO2 + H2O - Còn lại 3 mẫu thử ta đổ lần lượt 1 mẫu vào 2 mẫu còn lại xảy ra các trường hợp sau: NaHCO3 CaCl2 Na2CO3 NaHCO3 - - - CaCl2 - - CaCO3 Na2CO3 - CaCO3 - - Như vậy, chất nào không tạo kết tủa khi đổ vào hai mẩu thử còn lại đó là dung dịch NaHCO3. - Còn hai cặp chất tạo kết tủa với nhau chúng ta lại phân biệt bằng cách cho một ít Ca(HCO3)2 đã nhận biết ở trên vào mẩu thử chứa dung dịch CaCl2 và Na2CO3. Mẩu nào cho kết tủa thì đó là dung dịch Na2CO3. Còn lại là CaCl2. Na2CO3 + Ca(HCO3)2 ----> CaCO3 + 2NaHCO3 Bài tập tự giải: Câu 1: Có 7 gói đựng 7 chất: vôi bột, bột đá vôi, bột cát trắng, bột muối ăn, bột xôđa, bột giấy, bột gạo. Hãy phân biệt các gói bột đó bằng phương pháp hoá học. Viết đầy đủ các PTHH xảy ra. Câu 2: Có một lọ hoá chất đang sử dụng dỡ và để lâu ngày trong phòng thí nghiệm nên trên tờ nhãn hiện ghi ở lọ bị mờ chỉ còn lại một chữ cái căn bản là: “Na...”. Biết rằng hợp chất trong lọ có thể là 1 trong các hợp chất sau: Hyđrôcácbônat; Hyđrôxit, Hyđrôsufat hoặc muối phôtphát (Na3PO4). Bạn học sinh đã làm thí nghiệm như sau: Lấy một mẫu hoá chất trong lọ cho tác dụng với axit HCl và quan sát thấy có CO2 thoát ra. Dựa vào cơ sở đó bạn học sinh đã kết luận: Hoá chất trong lọ là chất NaHCO3. a. Em hãy cho biết xem bạn học sinh kết luận như vậy có đơn trị không? Hãy giải thích và viết các phương trinh phản ứng. b. Em hãy chỉ ra chất nào trong số các chất mà đầu bài đã đưa giả định chắc chắn là không phải chất có trong lọ. Giải thích ( Đề thi vào trường chuyên PTTH Lam Sơn- Thanh Hoá Năm 2000-2001) Câu 3: Có 3 lọ mất nhãn đựng ba dung dịch khác nhau là: HCl, NaCl, Na2CO3. Hãy nhận biết ba lọ đựng 3 dung dịch trên mà không dùng thêm thuốc thử nào cả. Câu 4: Có 3 hỗn hợp bột các chất sau đây được đựng trong 3 lọ riêng biệt đã bị mất nhãn. Bằng phương pháp hoá học hãy nhận biết và làm lại nhãn cho từng lọ đó: + Hỗn hợp FeO và Fe2O3 + Hỗn hợp FeO và Fe + Hỗn Hợp Fe và Fe2O3 Dạng 4: Tách các chất vô cơ Hướng giải: - Hoà tan các chất voà nước, axit hoặc bazơ. - Dùng các phản ứng hoá học để tách và tái tạo lại chất ban đầu. Chất cần tách Phản ứng tách và phản ứng tái tạo lại chất ban đầu Phương pháp tách Al ( Al2O3 hay hợp chất Al) Al dd NaOH NaAlO2 +CO2 Al(OH)3 t0 Al2O3 đpnc Al Lọc, điện phân Zn (ZnO) Zn dd NaOH Zn(OH)2 dd NaOH Na2ZnO2 +CO2 Zn(OH)2 t0 ZnO t0, H2 Zn Lọc, nhiệt luyện. Mg Mg HCl MgCl2 NaOH Mg(OH)2 t0 MgO + CO Mg. Lọc, nhiệt Fe (FeO hoặc Fe2O3) Fe HCl FeCl2 NaOH Fe(OH)2 to FeO H2 Fe. Lọc, nhiệt luyện. Cu ( CuO) Cu H2SO4 đặc nóng CuSO4 dd NaOH Cu(OH)2 t0 CuO + H2 Cu. Lọc, nhiệt luyện. Ví dụ 1: Cho hỗn hợp bột gồm 3 kim loại Ag, Al, Fe. Trình bày phương pháp hoá học để tách riêng từng kim loại ra khỏi hỗn hợp. Viết các PTHH xãy ra. Giải - Hoà tan hỗn hợp Ag, Al, Fe trong dung dịch NaOH dư thì Al bị hoà tan thành NaAlO2, lọc lấy phần không tan là Fe và Ag. Thổi CO2 vào phần tan NaAlO2 thu được kết tủa Al(OH)3. Lọc lấy phần không tan Al(OH)3 rồi nung ở nhiệt độ cao ta được Al2O3