intTypePromotion=1
zunia.vn Tuyển sinh 2024 dành cho Gen-Z zunia.vn zunia.vn
ADSENSE
 » 
 » 

Các phương pháp giải bài toán hóa học hữa cơ

Chia sẻ: Nguyen Duc Thien | Ngày: | Loại File: DOC | Số trang:31

Thêm vào BST
Báo xấu
95
lượt xem 26
download
 
  Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Tài liệu tham khảo về ôn thi môn hóa học giúp các bạn ôn thi cao đẳng đại học được tốt...

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Các phương pháp giải bài toán hóa học hữa cơ

  1. Tài liệu khóa học : Luyện thi ĐH đảm bảo 2011 môn Hóa học – thầy Sơn MỘT SỐ PHƯƠNG PHÁP CHUNG GIẢI BÀI TOÁN I. HÓA HỌC HỮU CƠ 1. Phương pháp bảo toàn khối lượng Ví dụ 1: Cho 15,6 gam hỗn hợp hai ancol đơn chức, kế tiếp nhau trong dãy đồng đẳng tác dụng hết với 9,2 gam Na, thu được 24,5 gam chất rắn. Hai ancol đó là A. C3H5OH và C4H7OH. B. C2H5OH và C3H7OH. C. C3H7OH và C4H9OH. D. CH3OH và C2H5OH. (Trích đề thi TSĐH năm 2007 - Khối A) Đặt công thức chung của 2 ancol đơn chức là: ROH 1↑ ROH + Na  RONa + → H2 2 ¬ 0,15 0,3 0,3 Chất rắn thu được gồm RONa và có thể có Na dư Áp dụng định luật bảo toàn khối lượng: 0,3 m H 2 = 15,6 + 9,2 – 24,5 = 0,3 (gam) → n H 2 = = 0,15 (mol) 2 15, 6 M = R + 17 = 0,3 = 52 (g/mol) → R = 35 Do đó hai ancol phải có số nguyên tử cacbon là 2 và 3. Theo đề bài, hai ancol là: C 2H5OH và C3H7OH. Ví dụ 2: Cho 3,6 gam axit cacboxylic no, đơn chức X tác dụng hoàn toàn với 500 ml dung dịch gồm KOH 0,12M và NaOH 0,12M. Cô cạn dung dịch thu được 8,28 gam hỗn hợp chất rắn khan. Công thức phân tử của X là A. C2H5COOH. B. CH3COOH. C. HCOOH. D. C3H7COOH. (Trích đề thi TSĐH năm 2008 - Khối B) Phương trình hoá học dạng ion: RCOOH + OH −  RCOO − + H2O → ¬ 0,06 0,06 Ta có n KOH = n NaOH = 0,5 × 0,12 = 0,06 (mol) Áp dụng định luật bảo toàn khối lượng: Hocmai.vn – Ngôi trường chung của học trò Việt -1-
  2. Tài liệu khóa học : Luyện thi ĐH đảm bảo 2011 môn Hóa học – thầy Sơn m H 2O tạo thành = 3,6 + 56 × 0,06 + 40 × 0,06 – 8,28 = 1,08 (gam) 1, 08 → n H 2O tạo thành = = 0,06 (mol) 18 3, 6 = 60 (g/mol) → R = 15 (CH3) M X = R + 45 = 0, 06 Vậy công thức phân tử của axit X là CH3COOH. 2. Phương pháp bảo toàn mol nguyên tố Ví dụ 1: Đốt cháy hoàn toàn 0,1 mol một axit cacboxylic đơn ch ức c ần v ừa đ ủ V lít O 2 (ở đktc), thu được 0,3 mol CO2 và 0,2 mol H2O. Giá trị của V là A. 8,96 lít. B. 11,2 lít. C. 6,72 lít. D. 4,48 lít. HD. Số mol O2 = 0,3 + 0,2/2 – 0,1 = 0,3 Ví dụ 2. Đốt cháy hoàn toàn một thể tích khí thiên nhiên gồm metan, etan, propan bằng oxi không khí (trong không khí oxi chiếm 20% thể tích), thu được 7,84 lít khí CO 2 (đktc) và 9,9 gam H2O. Thể tích không khí (ở đktc) nhỏ nhất cần dùng để đốt cháy hoàn toàn lượng khí thiên nhiên trên là A. 70,0 lít. B. 78,4 lít. C. 84,0 lít. D. 56,0 lít. Oxi : n = CO2 + 1/2H2O = 0,35 + ½.0,55 = 0,625 mol Vkk = 0,625.22,4.5 = 70 lít 3. Phương pháp sử dụng các giá trị trung bình Ví dụ 1: Cho 4,48 lít hỗn hợp X (ở đktc) gồm h ai hiđrocacbon mạch hở lội từ từ qua bình chứa 1,4 lít dung dịch Br2 0,5M. Sau khi phản ứng hoàn toàn, số mol Br2 giảm đi một nửa và khối lượng bình tăng thêm 6,7 gam. Công thức phân tử của hai hiđrocacbon là A. C2H2 và C4H6. B. C2H2 và C4H8. C. C3H4 và C4H8. D. C2H2 và C3H8. (Trích đề thi TSĐH năm 2007 - Khối A) 4, 48 = 0,2 (mol) ; n Br2 ban đầu = 1,4 × 0,5 = 0,7 (mol) Ta có n hh X = 22, 4 0, 7 → n Br2 phản ứng = = 0,35 (mol) 2 Khối lượng bình đựng dung dịch Br 2 tăng 6,7 gam là khối lượng của hiđrocacbon không no. Đặt công thức chung của hai hiđrocacbon mạch hở là Cn H 2n + 2−2k ( k là số liên kết π trung bình) Cn H 2n + 2−2k + k Br2  Cn H 2n + 2−2k Br2k → 0,2 → 0,2 k Hocmai.vn – Ngôi trường chung của học trò Việt -2-
  3. Tài liệu khóa học : Luyện thi ĐH đảm bảo 2011 môn Hóa học – thầy Sơn Từ phản ứng: n Br2 = 0,2 k = 0,35 mol → k = 1,75 6, 7 M = 14 n + 2 – 2 k = 0, 2 = 33,5 → n = 2,5 Theo đề bài thì hai hiđrocacbon mạch hở là không no. Vậy hai hiđrocacbon đó là: C2H2 và C4H8. Ví dụ 2. Đốt cháy hoàn toàn a gam hỗn hợp hai ancol no, đơn chức liên ti ếp trong dãy đ ồng đ ẳng thu được 3,584 lít CO2 ở đktc và 3,96 gam H2O. Giá trị của a và CTCT của các ancol là A. 3,32 gam ; CH3OH và C2H5OH. B. 4,32 gam ; C2H5OH và C3H7OH. C. 2,32 gam ; C3H7OH và C4H9OH. D. 3,32 gam ; C2H5OH và C3H7OH. Số mol ancol = 0,22 - 0,16 = 0,06 0,16 Số nguyên tử C trung bình : n = = 2,67 CnH2n+2O 0, 06 a = mC + mH + mO = 12.0,16 + 2.0,22 + 16.0,06 = 3,32 Ví dụ 3: Nitro hoá benzen thu được hỗn hợp hai hợp chất nitro X, Y có phân tử kh ối h ơn kém nhau. Đốt cháy hoàn toàn 14,1 gam hỗn hợp X, Y thu đ ược 1,568 lít khí N 2 (đktc). Tìm công thức phân tử của X, Y. HD. Gọi z là số nhóm -NO2 trung bình trong hai hợp chất X, Y C6H6 + z HNO3 đặc  C6 H 6−z (NO 2 ) z + z H2O (1) xt →  30 − 5z   6−z  → z N2 + 6CO2 + ÷O2  C6 H 6−z (NO 2 ) z +   ÷H2O (2) 4 2 2 0,14 ¬ 0,07 z 14,1× z 1,568 → z = 1,4 Ta có n N 2 = = 0,07 (mol) ; M = 78 + 45 z = 22, 4 0,14 Vây công thức phân tử của X, Y là: C6H5NO2 và C6H4(NO2)2. 4. Phương pháp tăng hoặc giảm khối lượng Ví dụ 1: Cho 5,76 gam axit hữu cơ X đơn chức, mạch hở tác dụng hết với CaCO3 thu được 7,28 gam muối của axit hữu cơ. Công thức cấu tạo thu gọn của X là A. CH2=CH-COOH. B. CH3COOH. D. HC ≡ C-COOH. C. CH3-CH2-COOH. (Trích đề thi TSCĐ năm 2007 - Khối A, B) Hocmai.vn – Ngôi trường chung của học trò Việt -3-
  4. Tài liệu khóa học : Luyện thi ĐH đảm bảo 2011 môn Hóa học – thầy Sơn Bài giải Đặt công thức axit hữu cơ X đơn chức: RCOOH 2RCOOH + CaCO3  (RCOO)2Ca + CO2 ↑ + H2O → (2R + 90) gam → (2R + 128) gam Theo pt hoá học, cứ 2 mol X tạo ra 1 mol muối có khối lượng tăng: 38 gam Vậy a mol X phản ứng hết có khối lượng tăng: 7,28 – 5,76 = 1,52 (gam) 2 × 1,52 → a= = 0,08 (mol) 38 5, 76 = 72 (g/mol) → R = 27 (C2H3) Nên M X = R + 45 = 0, 08 Công thức cấu tạo của axit X là: CH2=CH-COOH. Ví dụ 2. Oxi hoá m gam X gồm CH 3CHO, C2H3CHO, C2H5CHO bằng O2 có xúc tác thích hợp, sản phẩm thu được sau phản ứng gồm ba axit có khối lượng (m + 3,2) gam. Cho m gam X tác d ụng v ới lượng dư dung dịch AgNO3 trong NH3 thì thu được a gam kết tủa Ag. Giá trị của a là A. 21,6. B. 43,2. C. 32,4. D. 27,0. nhh = nO = 3,2/16 = 0,2 mol. nAg = 2.0,2 = 0,4 mol. m = 43,2 gam. Ví dụ 3. X là một este no đơn chức, có tỉ khối hơi đối với CH4 là 5,5. Nếu đem đun 2,2 gam este X với dung dịch NaOH (dư), thu được 2,05 gam muối. Công thức cấu tạo thu gọn của X là A. HCOOCH2CH2CH3. B. C2H5COOCH3. C. CH3COOC2H5. D. HCOOCH(CH3)2. Đáp án : C BÀI TẬP MỘT SỐ PHƯƠNG PHÁP CHUNG GIẢI BÀI TOÁN HÓA HỌC HỮU CƠ Bài 1. Một hỗn hợp hơi gồm CxHy và NH3 có tổng thể tích là 5 lit. Đốt hoàn toàn hh này bằng 12 lit O2 dư.Sau p/ứ thu đc 18 lit hh khí N2, CO2, H2O, O2. Ngưng tụ hoàn toàn hơi nước còn lại 10 lít khí. Cho 10 lít khí này qua KOH dư còn lại 8 lít khí. Công thứ CxHy là. A. C2H4 B. CH4 C. C3H6 D. C4H6 Bài 2. Đốt cháy hoàn toàn 0,2 mol hỗn hợp A gồm (CH2=CHCH2OH; C2H5CHO; CH3COCH3; CH3COOCH3) rồi cho toàn bộ sản phẩm cháy hấp thụ hết vào bình đựng CaO. Khối lượng bình đựng CaO tăng lên bao nhiêu gam? A. 5,4 B. 13,2 C.37,2 D. 18,6 Hocmai.vn – Ngôi trường chung của học trò Việt -4-
  5. Tài liệu khóa học : Luyện thi ĐH đảm bảo 2011 môn Hóa học – thầy Sơn Bài 3. Đun nóng hỗn hợp khí X gồm C 2H2 và H2 với xúc tác Ni, sau một thời gian thu được hỗn hợp khí Y. Dẫn toàn bộ hỗn hợp Y lội từ từ qua bình đựng dung d ịch brom (d ư) th ấy kh ối l ượng bình Br 2 tăng 1,32 gam và còn lại 0,448 lít hỗn hợp khí Z (ở đktc) có t ỉ kh ối so v ới H 2 là 8. Khối lượng của hỗn hợp X là: A. 1,68 gam B. 1,87 gam C. 1, 86 gam D. 1,64 gam Bài 4. Khi crackinh hoàn toàn một thể tích ankan X thu được ba thể tích hỗn hợp Y (các thể tích khí đo ở cùng điều kiện nhiệt độ và áp suất); tỉ khối c ủa Y so v ới H2 b ằng 12. Công th ức phân t ử của X là A. C6H14. B. C3H8. C. C4H10. D. C5H12. Bài 5. Đun nóng hỗn hợp gồm hai rượu (ancol) đơn chức, mạch h ở, kế ti ếp nhau trong dãy đ ồng đẳng với H2SO4 đặc ở 140oC. Sau khi các phản ứng kết thúc, thu đ ược 6 gam h ỗn h ợp g ồm ba ete và 1,8 gam nước. Công thức phân tử của hai rượu trên là A. CH3OH và C2H5OH. B. C2H5OH và C3H7OH. C. C3H5OH và C4H7OH. D. C3H7OH và C4H9OH. Bài 6. Hiđro hoá hoàn toàn m gam hỗn hợp X gồm hai anđehit no, đ ơn ch ức, m ạch h ở, k ế ti ếp nhau trong dãy đồng đẳng thu được (m + 1) gam hỗn hợp hai ancol. M ặt khác, khi đ ốt cháy hoàn toàn cũng m gam X thì cần vừa đủ 17,92 lít khí O2 (ở đktc). Giá trị của m là A. 17,8. B. 24,8. C. 10,5. D. 8,8. Bài 7. Cho 1,24 gam hỗn hợp 4 rượu đơn chức tác dụng vừa đủ với Na thấy thoát ra V ml H2 (đktc) và 1,90 gam muối. Tính V A.112 ml B. 224 ml C. 336 ml D. 448 ml ĐÁP ÁN BÀI TẬP MỘT SỐ PHƯƠNG PHÁP CHUNG GIẢI BÀI TOÁN HÓA HỌC HỮU CƠ 1 2 3 4 5 6 7 A C D D A A C Dãy điện hóa của kim loại Câu 1. Một học sinh viết các sơ đồ phản ứng sau : 1. Zn + Cu2+ → Zn2+ + Cu 2. Cu + Ag+ → Cu2+ + Ag 3. Cu + Fe2+ → Cu2+ + Fe 4. Ag + H+ → Ag+ + H2 Những trường hợp có xảy ra phản ứng là A. 1, 2. B. 3, 4. C. 1, 3. D. 2, 3. Hocmai.vn – Ngôi trường chung của học trò Việt -5-
  6. Tài liệu khóa học : Luyện thi ĐH đảm bảo 2011 môn Hóa học – thầy Sơn Câu 2. Fe tác dụng được với dung dịch CuCl2 tạo ra Cu và FeCl2. Cu tác dụng được với dung dịch FeCl3 tạo ra FeCl2 và CuCl2. Tính oxi hoá của các ion kim loại tăng theo chiều: A. Fe2+ < Cu2+ < Fe3+ B. Fe3+ < Cu2+ < Fe2+ C. Cu2+ < Fe3+ < Fe2+ D. Fe3+ < Fe2+ < Cu2+ Câu 3. Ion nào có khả năng oxi hoá yếu nhất? A. Zn2+ B. Cu2+ C. H+ D. Ag+ Câu 4. Dãy ion kim loại nào sau đây được xếp theo chiều tăng tính oxi hoá ? A. Mg2+, Fe2+, Ag+, Al 3+. B. Al 3+ , Fe2+, Zn2+ , Ag+. C. Mg2+, Zn2+, Fe2+, Ag+. D. Mg2+, Zn2+, Ag+, Fe2+. Câu 5. Trong dãy nào sau đây, tính oxi hoá của các ion kim loại được sắp xếp theo chiều tăng dần từ trái sang phải? A. Zn2+ , Fe3+ , Fe2+, Pb2+. B. Zn2+ , Fe2+ , Fe3+ , Pb2+. C. Zn2+ , Fe2+ , Pb2+ , Fe3+. D. Zn2+ , Pb2+ , Fe2+ , Fe3+. Câu 6. Trong dãy nào sau đây, tính khử của các kim loại được sắp xếp theo chiều tăng dần từ trái sang phải? A. Cu, Zn, Fe, Mg. B. Cu, Fe, Zn, Mg. C. Fe, Zn, Cu, Mg. D. Mg, Zn, Fe, Cu. Câu 7. Cho các cặp oxi hoá-khử : Fe2+.Fe, Zn2+.Zn, Cu2+.Cu, Pb2+.Pb. Có thể lập được bao nhiêu cặp pin điện hoá từ các cặp oxi hoá-khử trên ? A.2 B.3 C.4 D.6 Câu 8. Cho các dung dịch : CuSO4, FeCl3, FeCl2, KCl, ZnSO4, AgNO3. Những dung dịch tác dụng được với kim loại Zn là A. CuSO4, FeCl3, FeCl2, KCl. B. CuSO4, FeCl3, ZnSO4, AgNO3. C. CuSO4, FeCl2, KCl, AgNO3. D. CuSO4, FeCl3, FeCl2, AgNO3. Câu 9. Kim loại X tác dụng với dung dịch muối sắt (III) tạo ra kim loại Fe. X có thể là A. Na B. Cu C. Mg D. Ni Câu 10. Ngâm bột Fe vào các dung dịch muối riêng biệt Fe3+, Zn2+, Cu2+, Pb2+, Mg2+, Ag+. Số phản ứng xảy ra là A. 4 B.5 C. 3 D. 6 Câu 11. Cho hỗn hợp bột Mg và Zn vào dung dịch chứa Cu(NO3)2 và AgNO3. Sau phản ứng thu được 2 kim loại, dung dịch gồm 3 muối là A. Zn(NO3)2, AgNO3 và Mg(NO3)2. B. Mg(NO3)2, Cu(NO3)2 và AgNO3. C. Mg(NO3)2, Zn(NO3)2 và Cu(NO3)2. D. Zn(NO3)2, Cu(NO3)2 và AgNO3. Hocmai.vn – Ngôi trường chung của học trò Việt -6-
  7. Tài liệu khóa học : Luyện thi ĐH đảm bảo 2011 môn Hóa học – thầy Sơn Câu 12. Cho hỗn hợp bột Zn và Al vào dung dịch chứa Cu(NO3)2 và AgNO3. Sau phản ứng thu được 3 kim loại và dung dịch gồm 2 muối là A. Zn(NO3)2 và AgNO3. B. Zn(NO3)2 và Cu(NO3)2. C. Zn(NO3)2 và Al(NO3)3. D. Al(NO3)3 và AgNO3. Câu 13. Chọn các phản ứng sai trong số các phản ứng cho sau đây : 1. 2Al + 3MgSO4 → l2(SO4)3 + 3Mg A 2. Al + 6HNO3 đặc, nguội → l(NO3)3 + 3NO2 + 3H2O A hoã hoág Al - Hg nn 3. 2Al + 6H2O → 2Al(OH)3 + 3H2  o 4. 2Al + Fe2O3  Al2O3 + 2Fe → t 5. 2Al + 2H2O + Ca(OH)2 → a(AlO2)2 + 3H2 C A. 3, 4. B. 1, 2. C. 1, 3. D. 2, 5. Bài 14 : Cho các phản ứng hóa học sau : Fe + Cu2+ → Fe2+ + Cu ; Cu + 2Fe3+ → Cu2+ + 2Fe2+ Nhận xét nào sau đây sai ? A. Tính khử của Fe mạnh hơn Cu. B. Tính oxi hóa của Fe3+ mạnh hơn Cu2+. C. Tính oxi hóa của Fe2+ yếu hơn Cu2+. D. Tính khử của Cu yếu hơn Fe2+. Bài 15 : Dãy gồm các ion xếp theo chiều tăng dần tính oxi hóa là : A. Zn2+, Cu2+, Fe2+, Ag+. B. Zn2+, Cu2+, Fe2+, Ag+. C. Zn2+, Fe2+, Cu2+, Ag+. D. Fe2+, Zn2+, Cu2+, Ag+. Bài 16 : Biết thứ tự của các cặp oxi hóa - khử trong dãy điện hóa được sắp xếp theo chi ều tăng dần tính oxi hóa của các ion là : Ag +/Ag, Fe3+/Fe2+, Cu2+/Cu, Fe2+/Fe. Cặp chất nào sau đây không xảy ra phản ứng hóa học ? A. Ag+ + Fe2+. B. Ag+ + Cu. C. Cu + Fe3+. D. Cu2+ + Fe2+. Bài 17: Khối lượng thanh sắt giảm đi trong trường hợp nhúng vào dung dịch nào sau đây ? A. Fe2(SO4)3. B. CuSO4 C. AgNO3. D. MgCl2 Bài 18 : Dãy gồm các kim loại chỉ khử được Fe(III) về Fe(II) trong dung dịch muối là : A. Mg, Al. B. Fe, Cu. C. Cu, Ag. D. Mg, Fe. Bài 19 : Ngâm hỗn hợp hai kim loại gồm Zn, Fe vào dung dịch CuSO 4 Sau khi kết thúc phản ứng thu được chất rắn X gồm hai kim loại và dung dịch Y. Kết luận nào sau đây đúng ? A. X gồm Zn, Cu. B. Y gồm FeSO4, CuSO4 C. Y gồm ZnSO4, CuSO4 D. X gồm Fe, Cu. Bài 20 : Ngâm bột sắt vào dung dịch gồm Cu(NO 3)2 và AgNO3. Kết thúc phản ứng thu được dung dịch X gồm hai muối và chất rắn Y gồm hai kim loại. Kết luận nào sau đây đúng ? Hocmai.vn – Ngôi trường chung của học trò Việt -7-
  8. Tài liệu khóa học : Luyện thi ĐH đảm bảo 2011 môn Hóa học – thầy Sơn A. X gồm Fe(NO3)2, Cu(NO3)2. B. X gồm Fe(NO3)2, Fe(NO3)3. C. Y gồm Fe, Cu. D. Y gồm Fe, Ag. Bài 21 : Cho hợp kim Al, Mg, Ag vào dung dịch CuCl2. Sau phản ứng thu được hỗn hợp 3 kim loại là A. Cu, Al, Mg. B. Ag, Mg, Cu. C. Al, Cu, Ag. D. Al, Ag, Mg. Bài 22 : Cho hỗn hợp bột Al, Fe vào dung dịch chứa Cu(NO3)2 và AgNO3. Sau khi các phản ứng xảy ra hoàn toàn, thu được hỗn hợp rắn gồm ba kim loại là A. Fe, Cu, Ag. B. Al, Cu, Ag. C. Al, Fe, Cu. D. Al, Fe, Ag. Bài 23: Trong số các kim loại Mg, Fe, Cu, kim loại có thể đẩy Fe ra khỏi dung dịch Fe(NO3)3 là A. Mg. B. Mg và Cu. C. Fe và Mg. D. Cu và Fe. Bài 24 : Cho hỗn hợp gồm Fe và Zn vào dung dịch AgNO3 đến khi các phản ứng xảy ra hoàn toàn, thu được dung dịch X gồm hai muối và chất rắn Y gồm hai kim loại. Hai muối trong X là A. Fe(NO3)3 và Zn(NO3)2. B. Zn(NO3)2 và Fe(NO3)2. C. AgNO3 và Zn(NO3)2. D. Fe(NO3)2 và AgNO3. ĐÁP ÁN BÀI TẬP DÃY ĐIỆN HÓA CỦA KIM LOẠI 1A 2A 3A 4C 5C 6B 7D 8D 9C 10A 11C 12C 13B 14D 15C 16D 17D 18B 19D 20A 21C 22A 23A 24B Pin điện hóa và ăn mòn kim loại I. Pin điện hóa 1. Cấu tạo và hoạt động - Kim loại mạnh làm điện cực âm (anot) và bị ăn mòn. - Kim loại có tính khử yếu hơn được bảo vệ. - Cầu muối có tác dụng trung hòa dung dịch 2. Tính suất điện động của pin điện hóa Epin = Ecatot – Eanot = Emax - Emin II. Ăn mòn kim loại Hocmai.vn – Ngôi trường chung của học trò Việt -8-
  9. Tài liệu khóa học : Luyện thi ĐH đảm bảo 2011 môn Hóa học – thầy Sơn Sự ăn mòn kim loại là sự phá huỷ kim loại hoặc hợp kim do tác dụng của các chất trong môi trường xung quanh. Đó là một quá trình hoá học hoặc quá trình điện hoá trong đó kim loại bị oxi hoá thành ion dương. M → Mn+ + ne Có hai kiểu ăn mòn kim loại là ăn mòn hoá học và ăn mòn điện hoá. 1. Ăn mòn hoá học Ăn mòn hoá học là quá trình oxi hoá - khử, trong đó các electron của kim loại được chuyển trực tiếp đến các chất trong môi trường. Máy móc dùng trong các nhà máy hoá ch ất, nh ững thi ết b ị c ủa lò đ ốt, n ồi h ơi, các chi ti ết c ủa động cơ đốt trong bị ăn mòn do tác d ụng tr ực ti ếp v ới các hoá ch ất ho ặc v ới h ơi n ước ở nhi ệt đ ộ cao. Nhiệt độ càng cao, kim lo ại b ị ăn mòn càng nhanh. 2. Ăn mòn điện hoá Ăn mòn điện hoá là quá trình oxi hoá - khử, trong đó kim loại bị ăn mòn do tác dụng của dung dịch chất điện li và tạo nên dòng electron chuyển dời từ cực âm đến cực dương. a) Thí nghiệm ăn mòn điện hoá Nhúng thanh kẽm và thanh đồng không tiếp xúc với nhau vào cốc đựng dung dịch H2SO4 loãng. Nối thanh kẽm với thanh đồng bằng dây dẫn cho đi qua một vôn kế. Kim vôn kế quay, chứng tỏ có dòng điện chạy qua. Thanh Zn bị mòn dần, ở thanh Cu có bọt khí thoát ra. Giải thích : Ở điện cực âm (anot), kẽm bị ăn mòn theo phản ứng : Zn → Zn2+ + 2e Ion Zn2+ đi vào dung dịch, còn electron theo dây dẫn sang điện cực đồng. Ở điện cực dương (catot), ion H+ của dung dịch H2SO4 nhận electron biến thành nguyên tử H rồi thành phân tử H2 thoát ra : 2H+ + 2e → H2↑ b) Cơ chế ăn mòn điện hóa sắt (hợp kim sắt trong không khí ẩm) Lấy sự ăn mòn sắt làm thí dụ. Trong không khí ẩm, trên bề mặt của sắt luôn có một lớp nước rất mỏng đã hoà tan O2 và khí CO2 trong khí quyển, tạo thành một dung dịch chất điện li. Sắt và các tạp chất (chủ Hocmai.vn – Ngôi trường chung của học trò Việt -9-
  10. Tài liệu khóa học : Luyện thi ĐH đảm bảo 2011 môn Hóa học – thầy Sơn yếu là cacbon) cùng tiếp xúc với dung dịch đó tạo nên vô số pin rất nhỏ mà sắt là anot và cacbon là catot. Tại anot, sắt bị oxi hoá thành ion Fe2+ : Fe → Fe2+ + 2e Các electron được giải phóng chuyển dịch đến catot. − Tại vùng catôt, O2 hoà tan trong nước bị khử thành ion hiđroxit : O2 + 2H2O + 4e → 4OH − Các ion Fe2+ di chuyển từ vùng anot qua dung dịch điện li đến vùng catot và kết hợp với ion OH để tạo thành sắt (II) hiđroxit. Sắt(II) hiđroxit tiếp tục bị oxi hoá bởi oxi của không khí thành sắt (III) hiđroxit, chất này lại phân huỷ thành sắt II oxit. Gỉ sắt màu đỏ nâu, có thành phần chính là Fe2O3.xH2O. c) Điều kiện xảy ra sự ăn mòn điện hoá Các điện cực phải khác chất nhau, có thể là cặp 2 kim loại khác nhau hoặc c ặp kim lo ại v ới  phi kim. Các điện cực phải tiếp xúc trực tiếp hoặc gián tiếp với nhau qua dây dẫn.  Các điện cực cùng tiếp xúc với dung dịch chất điện li.  Thiếu một trong ba điều kiện trên sẽ không xảy ra sự ăn mòn điện hoá. Các diều kiện mô tả ở trên chỉ là tuyệt đối hoá, quá trình ăn mòn điện hoá xảy ra trong tự nhiên. III. Chống ăn mòn kim loại Sự ăn mòn kim loại gây tổn thất to lớn cho nền kinh tế quốc dân. Hàng năm chúng ta phải sửa chữa, thay thế nhiều chi tiết của máy móc, thiết bị dùng trong các nhà máy và công trường, các phương tiện giao thông vận tải,... Mỗi năm, lượng sắt, thép bị gỉ chiếm đến gần 1/4 lượng được sản xuất ra. Vì vậy, chống ăn mòn kim loại là công việc quan trọng cần phải làm thường xuyên để kéo dài thời gian sử dụng của các máy móc, vật dụng làm bằng kim loại. Dưới đây là một vài phương pháp chống ăn mòn kim loại. 1. Phương pháp bảo vệ bề mặt Dùng những chất bền vững đối v ới môi tr ường đ ể ph ủ ngoài m ặt nh ững đ ồ v ật b ằng kim lo ại như bôi dầu mỡ, sơn, m ạ, tráng men,... S ắt tây là s ắt đ ược tráng thi ếc, tôn là s ắt đ ược tráng k ẽm. Các đồ vật bằng sắt thường được mạ niken hay crom. 2. Phương pháp điện hoá Nối kim loại cần bảo vệ với một kim loại hoạt động hơn để tạo thành pin điện hoá và kim loại hoạt động hơn bị ăn mòn, kim loại kia được bảo vệ. Thí dụ để bảo vệ vỏ tàu biển làm Hocmai.vn – Ngôi trường chung của học trò Việt - 10 -
  11. Tài liệu khóa học : Luyện thi ĐH đảm bảo 2011 môn Hóa học – thầy Sơn bằng thép và vỏ tàu (phần chìm dưới nước), ống thép dẫn nước, dẫn dầu, dẫn khí đốt ở dưới đất, người ta lắp vào mặt ngoài của thép những khối kẽm. Kết quả là kẽm bị nước biển hay dung dịch chất điện li ở trong đất ăn mòn thay cho thép. PIN ĐIỆN HÓA Câu 1. Cho phản ứng : 2Ag+ +Zn → Zn2+ +2Ag. Thế điện cực chuẩn của Ag+/Ag và Zn2+/Zn lần lượt bằng 0,8V và - 0,76V. Suất điện động của pin điện hoá trên là A. 0,04 V B. 1,56V C. -0,04V D. 1,36V Câu 2. Cho các trị số thế điện cực chuẩn: E0(Ag+/ Ag) = + 0,80 V; E0 (Al3+/Al) = -1,66V; E0 (Mg2+/Mg) = - 2,37V; E0 (Zn2+/Zn) = - 0,76V; E0 (Cu2+/Cu) = + 0,34V. Giá trị 1,56V là suất điện động của pin điện hoá A. Mg và Al B. Zn và Cu C. Mg và Ag D. Zn và Ag Câu 3. Cho E0 (Al3+/Al) = -1,66V; E0 (Sn2+/Sn) = -0,14V. Chiều của phản ứng hoá học giữa hai cặp oxi hoá-khử Al3+/Al với Sn2+/Sn và suất điện động chuẩn của pin điện hoá tương ứng là A. 2Al3+ + 3Sn → 2Al + 3Sn2+ ; E0pđh = 1,8V → 2Al + 3Sn2+ ; E0pđh = B. 2Al3+ + 3Sn 1,52V C. 2Al + 3Sn2+ → 2Al3+ + 3Sn ; E0pđh = 1,8V D. 2Al + 3Sn2+ → 2Al3+ + 3Sn ; E0pđh = 1,52V Câu 4. Cho E0 (Cd2+/Cd) = -0,40V; E0 (Ag+/Ag) = +0,80V. Chiều của phản ứng hoá học giữa hai cặp oxi hoá-khử Cd2+/Cd với Ag+/Ag và suất điện động chuẩn của pin điện hoá tương ứng là A. Cd2+ + 2Ag → Cd + 2Ag+ ; E0pđh = 0,4V B. Cd + 2Ag+ → Cd2+ + 2Ag ; E0pđh = 1,2V C. Cd2+ + 2Ag → Cd + 2Ag+ ; E0pđh = 1,2V D. Cd + 2Ag+ → Cd2+ + 2Ag ; E0pđh = 0,4V Câu 5. Khi pin Zn−Cu phóng điện, tại cực dương xảy ra quá trình : A. Oxi hóa Cu thành Cu2+. B. Oxi hóa Zn thành Zn2+. C. Khử Cu2+ thành Cu. D. Khử Zn2+ thành Zn. Câu 6. Trong pin điện hóa Zn−Cu, quá trình oxi hóa trong pin là : A. Zn2+ + 2e → Zn. B. Zn → Zn2+ + 2e. C. Cu2+ + 2e → Cu. D. Cu → Cu2+ + 2e. Câu 7. Sau một thời gian pin điện hóa Zn−Cu hoạt động. Nhận xét nào sau đây không đúng ? A. Khối lượng cực kẽm giảm, khối lượng cực đồng tăng. B. Nồng độ Cu2+ tăng, nồng độ Zn2+ giảm. C. Nồng độ Zn2+ tăng, nồng độ Cu2+ giảm. D. Suất điện động của pin giảm dần. o o o o Câu 8. Cho E Cu 2+ /Cu = + 0,34V, E Fe3+ /Fe2+ = + 0,77V, E Zn 2+ /Zn = − 0,76V, E Ni2+ /Ni = −0,26V. Phản ứng hóa Hocmai.vn – Ngôi trường chung của học trò Việt - 11 -
  12. Tài liệu khóa học : Luyện thi ĐH đảm bảo 2011 môn Hóa học – thầy Sơn học nào sau đây không đúng ? A. Zn + Cu2+ → Zn2+ + Cu. B. Fe + Cu2+ → Fe2+ + Cu. C. Ni + Fe3+ → Ni2+ + Fe. D. Cu + Fe3+ → Cu2+ + Fe2+. o o Câu 9. Cho E Cu 2+ /Cu = + 0,34V và E Ni2+ /Ni = −0,26V. Suất điện động chuẩn của pin điện hóa Ni−Cu là : A. 0,08V. B. 0,60V. C. 0,34V. D. 0,26V. E o 2+ /Zn = Câu 10. Biết suất điện động chuẩn của pin Zn −Cu là 1,10V và − 0,76V. Thế điện cực chuẩn Zn của cặp Cu2+/Cu là : C. −0,34V. A. +1,86V. B. +0,34V. D. + 0,76V. o Câu 11. Biết suất điện động chuẩn của các pin điện hóa : E Cu-Ag = 0,46V, E o o Zn-Cu = 1,10V, E Pb − Cu = 0,47V. Dãy các ion xếp theo chiều tăng dần tính oxi hóa từ trái qua phải là : A. Zn2+, Pb2+, Cu2+, Ag+. B. Pb2+, Zn2+, Cu2+, Ag+. C. Zn2+, Cu2+, Pb2+, Ag+. D. Pb2+, Zn2+, Ag+, Cu2+. o o o Câu 12: Cho suất điện động chuẩn E của các pin điện hoá: E (Cu-X) = 0,46V ; E (Y-Cu) = 1,1V ; o E (Z-Cu) = 0,47V (X, Y, Z là ba kim lo ại). Dóy c ỏc kim lo ại xếp theo chi ều tăng d ần tính kh ử t ừ trái sang phải là A. Z, Y, Cu, X. B. X, Cu, Z, Y. C. Y, Z, Cu, X. D. X, Cu, Y, Z. Câu 13: Cho biết phản ứng oxi hoỏ - khử xảy ra trong pin điện hoỏ Fe-Cu: o o Fe + Cu  Fe + Cu ; E Fe2 + = – 0,44V, E Cu 2+ 2+ 2+ → = + 0,34V. Fe Cu Suất điện động chuẩn của pin điện hoá Fe-Cu là A. 1,66V. B. 0,10V. C. 0,78V. D. 0,92V. Câu 14: Cho suất điện động chuẩn của các pin điện hoá: Zn -Cu là 1,1V ; Cu-Ag là 0,46V. Biết thế o o o điện cực chuẩn E Ag+ +0,8V. Thế điện cực chuẩn E Zn 2+ và E Cu 2+ có giá trị lần lượt là Ag = Zn Cu A. –0,76V và +0,34V. B. –1,46V và –0,34V. C. +1,56V và +0,64V. D. –1,56V và +0,64V. o o o −1,66 V ; E Zn 2+ = −0,76 V ; E Pb2+ −0,13 V ; Câu 15: Cho các thế điện cực chuẩn: E Al3+ Al = Pb = Zn E o 2+ = +0,34V. Trong các pin sau đây, pin nào có suất điện động chuẩn lớn nhất ? Cu Cu A. Pin Zn-Cu. B. Pin Zn-Pb. C. Pin Al-Zn. D. Pin Pb-Cu. Câu 16 : Một vật bằng sắt tráng thiếc (đó xước sâu tới lớp sắt) ti ếp xúc với môi tr ường ch ất đi ện li thì : A. Cả Fe và Sn điều bị ăn mòn. B. Cả Fe và Sn khụng bị ăn mòn. C. Fe bị ăn mòn, Sn khụng bị ăn mòn. D. Fe bị ăn mòn, Sn khụng bị ăn mòn. Hocmai.vn – Ngôi trường chung của học trò Việt - 12 -
  13. Tài liệu khóa học : Luyện thi ĐH đảm bảo 2011 môn Hóa học – thầy Sơn Câu 17: Vỏ tàu đi biển (phần chìm dưới nước) thép thường bị gỉ. Cơ chế của quá trình ăn mòn ở điện cực âm và điện cực dương lần lượt là A. Fe → Fe 2+ + 2e và 2H2O + O2 + 4e → 4 OH − . B. Fe → Fe3+ + 3e và 2 H + + 2e → H2 ↑ . C. Fe → Fe 2+ + 2e, Fe 2+ → Fe3+ + 1e và 2H2O + O2 + 4e → 4 OH − . D. Fe → Fe 2+ + 2e, Fe 2+ → Fe3+ + 1e và 2 H + + 2e → H2 ↑ . Câu 18: Cú ba thanh kim loại là: sắt nguyên chất (X), kẽm nguyờn chất (Y), sắt lẫn k ẽm (Z). Trong không khí ẩm thì A. thanh X dễ bị ăn mòn nhất. B. thanh Y dễ bị ăn mòn nhất. C. thanh Z dễ bị ăn mòn nhất. D. các thanh bị ăn mòn như nhau. Câu 19: Cho các cặp kim loại nguyên chất tiếp xúc trực tiếp với nhau: Fe và Pb ; Fe và Zn ; Fe và Sn ; Fe và Ni. Khi nhúng các cặp kim lo ại trên vào dung d ịch axit, số c ặp kim lo ại trong đó Fe b ị phá huỷ trước là A. 4. B. 1. C. 2. D. 3. Câu 20: Cho các hợp kim sau: Cu-Fe (I) ; Zn-Fe (II) ; Fe-C (III) ; Sn-Fe (IV). Khi tiếp xúc với dung dịch chất điện li thí các hợp kim mà trong đó Fe đều bị ăn mòn trước là A. I, II và IV. B. I, II và III. C. I, III và IV. D. II, III và IV. Câu 21: Một lá sắt đang tác dụng với dung dịch H 2SO4 loóng, nếu thờm vài giọt dung dịch CuSO 4 vào thỡ lượng bọt khí H2 A. bay ra không đổi. B. khụng bay ra nữa. C. bay ra ít hơn. D. bay ra nhiều hơn. Câu 2 2 : Có 4 dung dịch riêng biệt: a) HCl, b) CuCl2, c) FeCl3, d) HCl cú lẫn CuCl2. Nhúng vào mỗi dung dịch một thanh Fe nguyên chất. Số trường hợp xuất hiện ăn mòn điện hoá học là A. 0. B. 1. C. 2. D. 3. Câu 2 3 : Tiến hành bốn thí nghiệm sau: - (1): Nhúng thanh Fe vào dung dịch FeCl3 ; - (2): Nhỳng thanh Fe vào dung dịch CuSO4 ; - (3): Nhúng thanh Cu vào dung dịch FeCl3 ; - (4): Cho thanh Fe tiếp xúc với thanh Cu rồi nhúng vào dung dịch HCl. Số trường hợp xuất hiện ăn mòn điện hóa học là A. 1. B. 2. C. 4. D. 3. ĐÁP ÁN BÀI TẬP PIN ĐIỆN HÓA 1B 2D 3D 4B 5C 6B 7C 8B 9B 10B 11A 12B Hocmai.vn – Ngôi trường chung của học trò Việt - 13 -
  14. Tài liệu khóa học : Luyện thi ĐH đảm bảo 2011 môn Hóa học – thầy Sơn 13C 14A 15A 16C 17D 18C 19D 20C 21D 22C 23B ĐIỀU CHẾ KIM LOẠI I. Nguyên tắc điều chế kim loại Trong thiên nhiên, chỉ có một số ít kim loại như vàng, platin,... tồn tại ở dạng tự do, hầu hết các kim loại còn lại đều tồn tại ở dạng hợp chất. Trong hợp chất, kim loại tồn tại dưới dạng ion dương Mn+. Muốn điều chế kim loại, ta phải kh ử ion kim lo ại thành nguyên t ử. Vậy : Nguyên tắc điều chế kim lo ại là kh ử ion kim lo ại thành nguyên t ử. Mn+ + ne → M II. Các phương pháp điều chế kim loại 1. Phương pháp nhiệt luyện Những kim loại có độ hoạt động trung bình như Zn, Fe, Sn, Pb được điều chế bằng phương pháp nhiệt luyện, nghĩa là khử ion kim loại trong hợp chất ở nhiệt độ cao bằng các chất khử thông thường như C, CO, H2. to Thí dụ : PbO + H2  Pb + H2O → to Fe2O3 + 3CO  2Fe + 3CO2 → Phương pháp này được dùng để sản xuất kim loại trong công nghiệp. Chất khử hay được sử dụng trong công nghiệp là cacbon. 2. Phương pháp thuỷ luyện Cơ sở của phương pháp này là dùng những dung môi thích hợp như dung dịch H2SO4, NaOH, NaCN,... để hoà tan kim loại hoặc hợp chất của kim loại và tách ra khỏi phần không tan có trong quặng. Sau đó khử những ion kim loại này bằng kim loại có tính khử mạnh như Fe, Zn, ... Thí dụ : Dùng Fe để khử ion Cu2+ trong dung dịch muối đồng. Fe + CuSO4 → FeSO4 + Cu↓ Fe + Cu2+ → Fe2+ + Cu↓ Hoặc dùng Zn để khử ion Ag+ trong dung dịch muối bạc. Zn + 2AgNO3 → Zn(NO3)2 + 2Ag↓ Zn + 2Ag+ → Zn2+ +2Ag↓ 3. Phương pháp điện phân a) Điện phân hợp chất nóng chảy Những kim lo ại có độ ho ạt đ ộng m ạnh như K, Na, Ca, Mg, Al đ ược đi ều ch ế b ằng ph ương pháp điện phân nóng chảy, nghĩa là kh ử ion kim lo ại b ằng dòng đi ện. Thí dụ 1 : Điện phân Al2O3 nóng chảy để điều chế Al. Hocmai.vn – Ngôi trường chung của học trò Việt - 14 -
  15. Tài liệu khóa học : Luyện thi ĐH đảm bảo 2011 môn Hóa học – thầy Sơn Al3+ + 3e → Al Ở catot (cực âm) : 2O2- → O2 + 4e Ở anôt (cực dương) : ®pnc 2Al 2O3  4Al + 3O2 → Điện phân Al2O3 nóng chảy là phương pháp sản xuất nhôm trong công nghiệp. Thí dụ 2 : Điện phân MgCl2 nóng chảy để điều chế Mg. Ở catot : Mg2+ + 2e → Mg Ở anot : 2Cl- → Cl2↑ + 2e ®pnc MgCl 2  Mg + Cl 2 ↑ → b) Điện phân dung dịch Cũng có thể điều chế các kim loại có độ hoạt động trung bình hoặc yếu bằng cách điện phân dung dịch muối của chúng. Thí dụ : Điện phân dung dịch CuCl2 để điều chế Cu. Ở catot : Cu2+ + 2e → Cu Ở anot : 2Cl- → Cl2 + 2e ®pdd CuCl 2  Cu + Cl 2 → c) Tính lượng chất thu được ở các điện cực Dựa vào công thức biểu diễn định luật Farađây ta có thể xác định được khối lượng các chất thu được ở điện cực : AIt trong đó m : Khối lượng chất thu được ở điện cực (gam) m= 96500n A : Khối lượng mol nguyên tử của chất thu được ở điện cực n : Số electron mà nguyên tử hoặc ion đã cho hoặc nhận I : Cường độ dòng điện (ampe) t : Thời gian điện phân (giây) ĐIỀU CHẾ KIM LOẠI Câu 1. Kim loại có thể điều chế bằng phương pháp nhiệt luyện là A. Fe B. Na C. Ca D. Ba Câu 2. Dãy gồm 2 kim loại đều có thể điều chế bằng phương pháp thuỷ luyện là A. Fe và Ca. B. Mg và Na. C. Ag và Cu. D. Fe và Ba. Hocmai.vn – Ngôi trường chung của học trò Việt - 15 -
  16. Tài liệu khóa học : Luyện thi ĐH đảm bảo 2011 môn Hóa học – thầy Sơn Câu 3. Từ các nguyên liệu NaCl, CaCO3, H2O, K2CO3 và các điều kiện cần thiết có đủ, có thể đi ều chế được các đơn chất A. Na , Cl2 , C, H2, Ca, K. B. Ca , Na , K, C, Cl2, O2. C. Na , H2 , Cl2, C, Ca, O2. D. Ca , Na , K , H2 , Cl2 , O2. Câu 4. Dãy gồm các kim loại được điều chế bằng phương pháp nhiệt luyện là A. Cu, Fe, Zn. B. Cu, Fe, Mg. C. Na, Ba, Cu. D. Na, Ba, Fe. Câu 5. Có các kim loại: Cu, Ca, Ba, Ag. Các kim lo ại ch ỉ có th ể đi ều ch ế đ ược b ằng ph ương pháp điện phân là A. Ag, Ca. B. Cu, Ca. C. Ca, Ba. D. Ag, Ba. Câu 6. Hiđro có thể khử các oxit kim loại trong dãy nào sau đây thành kim loại ? A. CaO, CuO, Fe2O3, MnO2. B. CuO, Fe2O3, Fe3O4, ZnO. C. CuO, Fe2O3, Fe3O4, MgO. D. HgO, Al2O3, Fe3O4, CuO. Câu 7. Dãy gồm các kim loại có thể điều chế được bằng phương pháp điện phân nóng chảy là : A. Na, Ca, Al B. Mg, Fe, Cu. C. Cr, Fe, Cu. D. Cu, Au, Ag. Câu 8. Nung hỗn hợp bột MgO, Fe2O3, PbO, Al2O3 ở nhiệt độ cao rồi cho dòng khí CO (dư) đi qua hỗn hợp thu được chất rắn gồm : A. MgO, Fe, Pb, Al2O3. B. MgO, Fe, Pb, Al. C. MgO, FeO, Pb, Al2O3. D. Mg, Fe, Pb, Al. Câu 9. Dãy gồm các kim loại điều chế được bằng phương pháp nhiệt luyện là : A. Mg, Al, Cu, Fe. B. Al, Zn, Cu, Ag. C. Na, Ca, Al, Mg. D. Zn, Fe, Pb, Cr Câu 10. Cho các trường hợp sau : 1. Điện phân nóng chảy MgCl2. 2. Điện phân dung dịch ZnSO4 3. Điện phân dung dịch CuSO4 4. Điện phân dung dịch NaCl. Số trường hợp ion kim loại bị khử thành kim loại là : A. 1. B. 2. C. 3 D. 4. Câu 11. Từ quặng đolomit (CaCO3. MgCO3) ta phải dùng phương pháp nào và hoá chất nào sau đây để điều chế kim loại Ca và Mg riêng biệt ? A. nhiệt phân; H2O; điện phân nóng chảy. B. nhiệt phân ; H2O ; H2SO4 ; điện phân nóng chảy. C. nhiệt phân ; HCl ; Điện phân dung dịch. D. nhiệt phân ; H2O ; HCl ; điện phân nóng chảy. Câu 12: Hai chất đều không khử được sắt oxit (ở nhiệt độ cao) là A. Al, Cu. B. Al, CO. C. CO2, Cu. D. H2, C. Câu 13: Dãy các kim loại đều có thể được điều chế bằng phương pháp điện phân dung dịch muối của chúng là Hocmai.vn – Ngôi trường chung của học trò Việt - 16 -
  17. Tài liệu khóa học : Luyện thi ĐH đảm bảo 2011 môn Hóa học – thầy Sơn A. Fe, Cu, Ag. B. Mg, Zn, Cu. C. Al, Fe, Cr. D. Ba, Ag, Au. Câu 14: Dãy gồm các kim loại được điều chế trong công nghiệp bằng phương pháp điện phân hợp chất nóng chảy của chúng là A. Na, Ca, Al. B. Na, Ca, Zn. C. Na, Cu, Al. D. Fe, Ca, Al. Câu 15: Natri, canxi, nhôm thường được sản xuất trong công nghiệp theo phương pháp nào sau đây ? A. Điện phân nóng chảy. B. Điện phân dung dịch. C. Phương pháp nhiệt luyện. D. Phương pháp thuỷ luyện. Câu 16: Khi điện phân NaCl nóng chảy (điện cực trơ), tại catot xảy ra A. sự khử ion Cl − . B. sự oxi hoá ion Cl − . C. sự oxi hoá ion Na+ . D. sự khử ion Na+ . Câu 17: Cho phương trình hoá học: Fe + CuSO4 → FeSO4 + Cu. Trong phản ứng trên xảy ra A. sự khử Fe2+ và sự oxi hoá Cu. B. sự khử Fe2+ và sự khử Cu2+ . D. sự oxi hoá Fe và sự khử Cu2+ . C. sự oxi hoá Fe và sự oxi hoá Cu. Câu 18: Có thể điều chế được Ag nguyên chất từ dung dịch AgNO3 với dung dịch nào sau đây ? A. Fe(NO3)3. B. Fe(NO3)2. C. Al(NO3)3. D. Mg(NO3)2. Câu 19: Những kim loại nào sau đây có thể được điều chế từ oxit bằng phương pháp nhiệt luyện nhờ chất khử CO ? A. Al, Fe, Cu. B. Zn, Mg, Pb. C. Ni, Cu, Ca. D. Fe, Cu, Ni. Câu 20: Cho luồng khí H2 (dư) qua hỗn hợp các oxit CuO, Fe2O3, ZnO, MgO ở nhiệt độ cao. Sau phản ứng chất rắn còn lại là A. Cu, Fe, Zn, MgO. B. Cu, Fe, ZnO, MgO. C. Cu, Fe, Zn, Mg. D. Cu, FeO, ZnO, MgO. ĐÁP ÁN BÀI TẬP ĐIỀU CHẾ KIM LOẠI 1A 2C 3D 4A 5C 6B 7A 8A 9D 10C 11D 12C 13A 14A 15A 16D 17D 18B 19D 20A. KIM LOẠI KIỀM VÀ HỢP CHẤT CỦA KIM LOẠI KIỀM A. ĐƠN CHẤT I. Vị trí và cấu tạo nguyên tử 1. Vị trí của kim loại kiềm trong bảng tuần hoàn Sáu nguyên tố hoá học đứng sau các nguyên tố khí hiếm là liti (Li), natri (Na), kali (K), rubiđi (Rb), xesi (Cs), franxi (Fr) được gọi là các kim loại kiềm. Các kim loại kiềm thuộc nhóm IA, đứng ở đầu mỗi chu kì (trừ chu kì 1). Hocmai.vn – Ngôi trường chung của học trò Việt - 17 -
  18. Tài liệu khóa học : Luyện thi ĐH đảm bảo 2011 môn Hóa học – thầy Sơn 2. Cấu tạo và tính chất của nguyên tử kim loại kiềm Cấu hình electron : Kim loại kiềm là những nguyên tố s. Lớp electron ngoài cùng của nguyên tử chỉ có 1e, ở phân lớp ns1 (n là số thứ tự của chu kì). So với những electron khác trong nguyên tử thì electron ns1 ở xa hạt nhân nguyên tử nhất, do đó dễ tách khỏi nguyên tử. Năng lượng ion hoá : Các nguyên tử kim loại kiềm có năng lượng ion hoá I1 nhỏ nhất so với các kim loại khác. Thí dụ : Kim loại : Na Mg Al Fe Zn I1 (kJ/mol): 497 738 578 759 906 Do vậy, các kim loại kiềm có tính khử rất mạnh : M → M+ + e Trong nhóm kim loại kiềm, năng lượng ion hoá I1 giảm dần từ Li đến Cs. Số oxi hoá : Trong các hợp chất, nguyên tố kim loại kiềm chỉ có số oxi hoá +1. Thế điện cực chuẩn : Các cặp oxi hoá - khử M+/M của kim loại kiềm đều có thế điện cực chuẩn có giá trị rất âm. II. TÍNH CHẤT VẬT LÍ Một số hằng số vật lí của kim loại kiềm Nguyên tố Li Na K Rb Cs Nhiệt độ sôi (oC) 1330 892 760 688 690 Nhiệt độ nóng chảy (oC) 180 98 64 39 29 Khối lượng riêng (g/cm3) 0,53 0,97 0,86 1,53 1,90 Độ cứng (kim cương có 0,6 0,4 0,5 0,3 0,2 độ cứng là 10) Mạng tinh thể Lập phương tâm khối III. TÍNH CHẤT HOÁ HỌC Bảng : Một số đại lượng đặc trưng của kim loại kiềm Nguyên tố Li Na K Rb Cs Cấu hình electron [He]2s1 [Ne]3s1 [Ar]4s1 [Kr]5s1 [Xe]6s1 Bán kính nguyên tử (nm) 0,123 0,157 0,203 0,216 0,235 Năng lượng ion hoá I1 520 497 419 403 376 (kJ/mol) Độ âm điện 0,98 0,93 0,82 0,82 0,79 Thế điện cực chuẩn - 3,05 - 2,71 - 2,93 - 2,92 - 2,92 Eo (V) M+ / M Các nguyên tử kim loại kiềm đều có năng lượng ion hoá I1 thấp và thế điện cực chuẩn EO có giá trị rất âm. Vì vậy kim loại kiềm có tính khử rất mạnh. 1. Tác dụng với phi kim Hocmai.vn – Ngôi trường chung của học trò Việt - 18 -
  19. Tài liệu khóa học : Luyện thi ĐH đảm bảo 2011 môn Hóa học – thầy Sơn Hầu hết các kim loại kiềm có thể khử được các phi kim. Thí dụ, kim loại Na cháy trong môi trường khí oxi khô tạo ra natri peoxit Na2O2. Trong hợp chất peoxit, oxi có số oxi hoá -1 : → Na2O2 (r) 2Na + O2 Natri tác dụng với oxi trong không khí khô ở nhiệt độ phòng, tạo ra Na2O : O2 → 2Na2O (r) 4Na + 2. Tác dụng với axit o Do thế điện cực chuẩn của cặp oxi hoá - khử E2H + / H = 0,00 V, thế điện cực chuẩn của 2 cặp oxi hoá - khử của kim loại kiềm có giá trị từ –3,05 V đến –2,94 V, nên các kim loại kiềm đều có thể khử dễ dàng ion H+ của dung dịch axit (HCl, H2SO4 loãng) thành khí H2 (phản ứng gây nổ nguy hiểm) : 2M + 2H+ → 2M+ + H2↑ 3. Tác dụng với nước Xem phim 1 o Vì thế điện cực chuẩn ( EM + / M ) của kim loại kiềm nhỏ hơn nhiều so với thế điện cực chuẩn o của nước ( EH O / H = -0,41 V) nên kim loại kiềm khử được nước dễ dàng, giải phóng khí hiđro : 2 2 2M + H2O → 2MOH (dd) H2↑ + Do vậy, các kim loại kiềm được bảo quản bằng cách ngâm chìm trong dầu hoả. B. MỘT SỐ HỢP CHẤT QUAN TRỌNG CỦA KIM LOẠI KIỀM I. NATRI HIĐROXIT, NaOH 1. Tính chất Natri hiđroxit là chất rắn, không màu, dễ hút ẩm, dễ nóng chảy (322oC), tan nhiều trong nước. Natri hiđroxit là bazơ mạnh, khi tan trong nước nó phân li hoàn toàn thành ion : → Na+ (dd) + OH– (dd) NaOH(dd) Tác dụng với axit, oxit axit tạo thành muối và nước. Xem phim 2 Tác dụng với một số dung dịch muối, tạo ra bazơ không tan. Thí dụ : → Cu(OH)2 (r) Cu2+ (dd) 2OH– (dd) + 2. Điều chế Điện phân dung dịch NaCl (có vách ngăn) : ® n ph© iÖ n 2NaCl + 2H2O → H2↑ + Cl2↑ + 2NaOH  cã v¸ ch ng¨ n Hocmai.vn – Ngôi trường chung của học trò Việt - 19 -
  20. Tài liệu khóa học : Luyện thi ĐH đảm bảo 2011 môn Hóa học – thầy Sơn Dung dịch NaOH thu được có lẫn nhiều NaCl. Người ta cho dung dịch bay hơi nước nhiều lần, NaCl ít tan so với NaOH nên kết tinh trước. Tách NaCl ra khỏi dung dịch, còn lại là dung dịch NaOH. II. NATRI HIĐROCACBONAT VÀ NATRI CACBONAT 1. Natri hiđrocacbonat, NaHCO3 Bị phân huỷ bởi nhiệt : o 2NaHCO3  Na2CO3 + H2O + CO2↑ t → Tính lưỡng tính : Xem phim 3 NaHCO3 là muối của axit yếu, tác dụng được với nhiều axit → NaCl + + CO2↑ NaHCO3 + HCl H2O Phương trình ion rút gọn : − HCO3 + H+ → H2O + CO2↑ − Trong phản ứng này, ion HCO3 nhận proton, thể hiện tính chất của bazơ. NaHCO3 là muối axit, tác dụng được v ới dung d ịch baz ơ t ạo ra mu ối trung hoà : → Na2CO3 + H2O NaHCO3 + NaOH Phương trình ion rút gọn : − CO3− 2 HCO3 + OH– → + H2O − Trong phản ứng này, ion HCO3 nhường proton, thể hiện tính chất của axit. − Nhận xét: Muối NaHCO3 có tính lưỡng tính, là tính chất của ion HCO3 : Khi tác dụng với axit, nó thể hiện tính bazơ ; khi tác dụng với bazơ, nó thể hiện tính axit. Tuy nhiên, tính bazơ chiếm ưu thế. 2. Natri cacbonat, Na2CO3 Natri cacbonat dễ tan trong nước, nóng chảy ở 850OC. Na2CO3 là muối của axit yếu, tác dụng được với nhiều axit : Na2CO3 + 2HCl → 2NaCl + H2O + CO2↑ Phương trình ion rút gọn : CO3− + 2H+ 2 → H2O + CO2↑ Ion CO3 − nhận proton, có tính chất của một bazơ. Muối Na2CO3 có tính bazơ 2 Kim loại kiềm và hợp chất của kim loại kiềm Câu 1: Để điều chế Na người ta dùng phương pháp nào sau đây ? Hocmai.vn – Ngôi trường chung của học trò Việt - 20 -
ADSENSE

CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD

EXAM.02: Bộ 500+ Đề Thi Thử THPT Quốc Gia 2020
576 tài liệu
913 lượt tải
THÔNG TIN
TRỢ GIÚP
HỖ TRỢ KHÁCH HÀNG
Theo dõi chúng tôi

Chịu trách nhiệm nội dung:

Nguyễn Công Hà - Giám đốc Công ty TNHH TÀI LIỆU TRỰC TUYẾN VI NA

LIÊN HỆ

Địa chỉ: P402, 54A Nơ Trang Long, Phường 14, Q.Bình Thạnh, TP.HCM

Hotline: 093 303 0098

Email: support@tailieu.vn

Giấy phép Mạng Xã Hội số: 670/GP-BTTTT cấp ngày 30/11/2015 Copyright © 2022-2032 TaiLieu.VN. All rights reserved.

 

Đồng bộ tài khoản
2=>2