Phi kim và các hợp chất quan trọng của phi kim

Chia sẻ: Phạm Ngọc Sơn | Ngày: | Loại File: DOC | Số trang:6

Thêm vào BST

Báo xấu

602
lượt xem 198
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Tài lệu về phi kim và các hợp chất quan trọng của phi kim...

Chủ đề:

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

Lưu

Nội dung Text: Phi kim và các hợp chất quan trọng của phi kim

PHI KIM VÀ CÁC HỢP CHẤT QUAN TRỌNG CỦA PHI KIM Nhóm VII A Halogen: 9F19 Cl35,5 Br80 I127 (At) 17 35 55 ns 2np4nd1 +3 Cấu hình e Cơ bản ns np → kích thích 2 5 2 3 2 ns np nd +5 ngoài cùng Số oxi hoá-1 ns 1np3nd3 +7 Là các phi kim mạnh nhất tác dụng hầu hết kim loại, phi kim, hiđrô, các ch ất khử t ạo X -1 nX2 + 2M → 2MXn X2 + H2 → 2HX X2 + H2O + SO2 → 2HX + H2SO4 Flo mạnh nhất F2+H2 → 2HF tối lạnh nổ F2 + H2O → 2HF + 1/2 O2 nước bốc cháy Tính chất đơn chất Clo, Brom vừa khử vừa oxi hoá. X2 + HOH → HX + HXO Nước Clo tẩy màu sát trùng Tính oxi hoá : I2 < Br2 < Cl2 Br2 + 2NaI → 2NaBr + I2 Oxi hoá HX : 4HX + MnO2 → MnX2 + X2 + 2H2O Điều chế Điện phân nóng chảy 2 NaX → 2Na + X2 Hiđrua halogen HX ↑ đều là khí, tan trong nước tạo axit halogen hiđríc HX. HX đều là axit mạnh (+bazơ, Oxit bazơ, muối, kim loại trước H → H2) HX ↑ và HX đều là chất khử 16HX + 2KMnO 4 → 5X2+ 2KX+2MnX2+8H2O Đặc biệt HF ăn mòn thuỷ tinh 4HF + SiO2 → 2H2O + SiF4 Tính chất hợp H2 + X2 → 2HX Điều chế tổng hợp chất 2NaX + H 2SO4 → Na2SO4 + 2HX Sunfat Các hợp chất có oxi của Halogen đều có số oxi hoá dương 2KClO 3 → 2KCl + 3O2 Không bền CaOCl 2+2HCl→CaCl2+H2O+Cl2 Oxi hoá mạnh Điều chế: tác dụng với kiềm Cl2+2NaOH- NaCl+NaClO+H2O Cl 2 + Ca(OH)2 → CaOCl2 + H2O Nhóm IV A: 6C12 Si28 Ge72,6 Sn118,7 Pb207 14 32 50 82 → kích thích ns1np3 Cấu hình e Cơ bản ns2np2 ngoài cùng Tính chất đơn Là các phi kim trung bình, kim loại yếu chất  Al  Al4C3 →   oxi ho¸ H  → CH 4 2  C  O ;CO ;M O 2 2 xy  CO →   khö H SO ;HNO   CO 2 → 2 4 3  3 dạng thù hình: kim cương, than chì, Fuloren  F  SiF4 2→   khö O Si  → SiO 2 2  Mg  Mg 2Si → oxi ho¸
2 dạng thù hình: tinh thể, vô định hình * CO trung tính, khử mạnh CO + CuO → CO2 + Cu CO2 + H2O → H2CO3 * CO2 oxít axít CO2 + NaOH → Na2CO3 + H2O CO2 + Mg → CO + MgO Oxi hoá yếu Tính chất hợp * H2CO3 và M2(CO3)n không bền chất SiO2 + 2NaOH → Na2SiO3 + H2O SiO2 + 4HF → SiF4 + 2H2O * H2SiO3 yếu hơn H2CO3 * Muối silitcát thuỷ phân Na2SiO3 + 2H2O – 2NaOH + H2SiO3 Nhóm VI : 8O16 S32 Se79 Te27,6 Po209 16 34 52 84 → kích thích ns2np3nd1 +4 Cấu hình e Cơ bản s2np4 ngoài cùng Số oxi hoá-2 ns 1np3nd2 + 6 Là các phi kim mạnh (trừ Po) yếu hơn halogen. Tác dụng hầu hết KL, nhiều PK, H2 (trừ Cl2, F2) * Oxi: 2O2 + 3Fe - Fe3O4 O2 + 2H2 → 2H2O 2O2 + CH4 – CO2 + 2H2O * Lưu huỳnh rắn màu vàng 2 dạng thù hình Tính chất đơn - Tính oxi hoá: nS + 2M → M2Sn S +H2 → H2S chất S + O2 → SO2 - Tính khử : S + 2H2SO4 → 3SO2 + 2H2O * Ozon O3 : Oxi hoá mạnh hơn oxi: 2Ag + O3→ Ag2O + O2 2O3 → O2 2KI + O3 + H2O → 2KOH + I2 + O2 * Hiđropezoxit H2O2 → 1/2 O2 + H2O Lỏng không màu, không bền H2O2 + KI → I2 + KOH Tính OXH H2O2 + Ag2O → Ag + O2 + H2O Tính khử * Hiđrôsunphua H2S - Khí không màu, thối, độc, tan tốt. - Tính khử: Tác dụng với O2; nước clo; I2 - Tính axit yếu: tác dụng với dung dịch NaOH Tính chất hợp * Đioxit sunphua SO2 chất - Khí không màu hắc, độc - Có cả tính oxi hoá và tính khử + Tính khử : tác dụng O2 + Tính oxi hoá: tác dụng H2S - Là oxit axit: tác dụng bazơ và oxit bazơ * H2SO4 - H2SO4 đặc có tính oxi hoá rất mạnh: tác dụng chất khử t ạo SO 2; S hay H2S. - H2SO4 loãng có tính axit mạnh: tác dụng với bazơ; oxit bazơ; kim loại, muối ... Nhóm VA : 7N14 P32 Ag75 Sb121,75 Bi209 15 33 51 84 Cơ bản ns2np3 (+3) → Kích thích ns1np3nd4 (+5) Cấu hình e ngoài cùng Riêng nitơ : +1 +2 +3 +4 +5 Tính chất đơn Là các phi kim (trừ Bi) chất Tính oxi hoá > khử, tác dụng nhiều kim loại một số phi kim, H 2
* Nitơ N2 có liên kết ≡ bền trơ ở t0 thường  H → NH3 2   oxi ho¸ Ca N2  → Ca 3 N 2  O ; tl®  NO → 2 : khö N2 điều chế bằng pp chưng cất phân đoạn không khí lỏng hoặc nhi ệt phân NH 4NO2 * Photpho có 2 dạng thù hình, P đỏ, P trắng. Có cả tính oxi hoá và tính kh ử - Tính oxi hoá P + Ca → Ca3P2 4P + 5O2 → 2P2O5 - Tính khử: P + Cl2 → PCl3 hoặc PCl5 * Amoniăc: khí khai tan rất nhiều trong nước - Khí NH3 có tính khử 4NH3 + O2  2N 2 + 6H 2 O → 3 to 4NH3 + O 2  4NO + 6H 2O → 5 to 2NH3 + 3CuO  3Cu + N 2 + 3H 2O → 2NH3 + 3Cl 2  N 2 + 6HCl → Tính chất hợp chất - Dung dịch NH3 có tính bazơ NH3 + HCl  NH 4Cl → 4NH3 + Cu(OH) 2  [Cu(NH 3 ) 4 ](OH) 2 tan → Điều chế : NH3 → NO → NO2 → HNO3 * H3PO4 axit 3 lần trung bình 3− 3Ag+ + PO43- → Ag3PO4 (dùng nhận ra PO 4 ) Muối trung tính Ca(H2CO)4 + 2Ca(OH)2 → Ca3(PO4)2 + 4H2O Muối axit MỘT SỐ DẠNG BÀI TẬP PHI KIM I. Điều chế - sơ đồ phản ứng Bài 1. Phản ứng được dùng để điều chế SO2 trong công nghiệp là t0 A. 3S + 2KClO3 (đặc)  3SO2 + 2KCl. → t0 B. Cu + 2H2SO4 (đặc)  SO4 + CuSO4 + 2H2O →
t0 C. 4FeS2 + 11O2  8 SO2 + 2Fe2O3 → t0 D. C + 2H2SO4 (đặc)  2SO2 + CO2 + 2H2O → Bài 2. Cho sơ đồ phản ứng sau: xt, p, t o X (khí) + Y (khí)  Z (khí) → Z + Cl2 → X + HCl Z + HNO2 → T T → X + 2H2O Các chất X, Y, Z, T tương ứng với nhóm chất là A. H2, N2, NH3, NH4NO2. B. N2, H2, NH3, NH4NO2. C.N2, H2, NH4Cl, NH4NO3. D. N2O, H2, NH3, NH4NO3. II. Phân biệt và tách Bài 1. Cho 4 chất bột màu trắng: Na2CO3, Na2SO4, BaCO3, BaSO4. Hoá chất dùng để nhận biết 4 chất bột riêng biệt màu trắng đó là A. H2O. B. CO2. C. dung dịch HCl và H2O.D. dung dịch NaOH và H2O. Bài 2. Làm thế nào để tách riêng được khí NH3 khi có lẫn khí O2 ? A. Dẫn hỗn hợp đi qua CaO . B. Dẫn hỗn hợp đi qua NaOH rắn . C. Dẫn hỗn hợp đi qua H2SO4 đặc rồi cho sản phẩm tác dụng với dung dịch kiềm dun nóng. D. Dẫn hỗn hợp đi qua P . III. Bài toán về chất khí Bài 1: Cho hỗn hợp khí gồm N2 và H2 có tỉ khối so với H2 là 3,6. Sau khi đun nóng 1 thời gian với bột sắt thấy tỉ khối của hỗn hợp tăng lên và bằng 4,5. Thành phần % v ề th ể tích c ủa h ỗn h ợp khí sau phản ứng là: A. N2 (12,5%); H2 (62,5) và NH3 (25%) B. N2 (62,5%); H2 (12,5) và NH3 (25%) C. N2 (12,5%); H2 (25) và NH3 (62,5%) D. N2 (62,5%); H2 (62,5) và NH3 (25%) Hướng dẫn: Hỗn hợp trước phản ứng: 28 N2 5,2 1 = 7,2 4 2 H 20,8 2 Giả sử số mol N2 ban đầu là 1 mol → Số mol H2 là 4 mol; n1 = 5. Gọi số mol N2 phản ứng bằng x (mol) 0 450 - 500 C, 200 - 300 atm, Fe  → N2 + 3H2 ¬  2NH3  N 2 : (1 - x) (mol)  Hỗn hợp sau phản ứng:  H 2: (4 - 3x) (mol)  NH : 2x (mol)  3 Tổng số mol hỗ hợp sau phản ứng n2 = 5 - 2x (mol) n1 M 2 = ⇒ x = 0,5 n 2 M1 Vậy: tổng số mol khí sau phản ứng n2 = 5 - 2.0,5 = 4 (mol) 1 − 0,5 %VN2 = .100% = 12,5% ; 4
4 − 3.0,5 %VH2 = .100% = 62,5% 4 2.0,5 %VNH3 = .100% = 25% 4 Bài 2. Trong bình kín dung tích 56 lít chứa N 2, H2 ở 00C và 200 atm có tỉ khối hơi so với không khí bằng 0,25 và một ít chất xúc tác. Nung nóng bình m ột thời gian sau đó đ ưa bình v ề 0 0C thấy áp suất trong bình giảm 10% so với áp suất ban đầu (không khí có 20% O 2, 80% N2). Hiệu suất phản ứng tổng hợp NH3 là A. 30%. B. 25%. C. 20%. D. 40%. Hướng dẫn Số mol hỗn hợp ban đầu = 500 (mol) Vì không khí có 20%VO2 và 80%VN2 20.32 + 80.28 M kk = = 28,8 100 Mà dhçn hî p/KK = 0,25  M hçn hî p = 7,2 → Hỗn hợp trước phản ứng: 28 N2 5,2 1 = 7,2 4 2 H2 20,8 Vậy: số mol N2 = 100 (mol); số mol H2 = 400 (mol); n1 = 500. Giả sử số mol N2 phản ứng là x mol Theo phản ứng: 0 450 - 500 C, 200 - 300 atm, Fe  → N2 + 3H2 ¬  2NH3 x → 3x → 2x → số mol khí giảm = 2x (mol) → Tổng số mol khí sau phản ứng n2 = 500 - 2x (mol) p1 n1 100 500 Vì V, T không đổi nên = → = → x = 25 (mol) p2 n2 90 500-2x 25 .100% = 25% H = ph¶n øng 100 IV. Bài toán axit thường tác dụng với kim loại Bài 1: Cho 5,35 gam hỗn hợp X gồm Mg, Fe, Al vào 250ml dung dịch Y gồm H 2SO4 0,5M và HCl 1M thu được 3,92 lít khí (đktc) và dung dịch A. Cô c ạn dung d ịch A trong đi ều ki ện không có không khí, thu được m gam chất rắn khan. Giá trị của m là A. 20,0. B. 41,8. C. 20,9. D. 15,6 Hướng dẫn ∑n = 0,25+ 0,25 = 0,5(mol) H+ 3,39 nH 2 = = 0,175(mol) 22,4 mmuối = mkim loại + mgốc axit nH + = 0,175.2 = 0,35(mol)
⇒ Axit dư; nH+ d- = 0,5- 0,35 = 0,15(mol) Vậy dung dịch sau phản ứng có các ion: Mg2+, Fe2+, Al3+, H+ dư và Cl-, SO42- Khi cô cạn dung dịch thì axit sẽ bay hơi, theo tính chất vật lý c ủa axit thì HCl d ễ bay h ơi và H2SO4 khó bay hơi. ⇒ khi đun nóng dung dịch thì H+ và Cl- sẽ tách ra khỏi dung dịch trước theo phản ứng: t0 H+ + Cl-  HCl ↑ → nCl- = 0,25 – 0,15 = 0,1 mol. mmuèi = mkim lo¹ i + mCl - (t¹ o muèi) + mSO2- = 5,35 + 0,1.35,5 + 96.0,125 = 20,9 (gam) 4 (t¹ o muèi) Bài 2: Hoà tan 0,56 gam Fe vào 100 ml dung dịch hỗn hợp HCl 0,2M và H 2SO4 0,1M thu được V lít H2 (ở đktc). Giá trị của V là A. 0,224. B. 0,112. C. 0,336. D. 0,448. Hướng dẫn: 0,56 = 0,01 (mol) nFe = 56 ∑ n H+ (trong HCl và H SO ) = 0,1.0,2 + 2.0,1.0,1 = 0,04 (mol) 2 4 Bảo toàn mol e: n H+ = 2n Fe = 0,01.2 = 0,02