Đang tải... (xem toàn văn)
Tài liệu ôn học sinh giỏi hóa học 12, đầy đủ các dạng câu hỏi theo chủ đề: Nguyên tử, Liên kết hóa học, lý thuyết hóa vô cơ, lý thuyết hóa hữu cơ, bài toán hóa vô cơ, bài toán hóa hữu co kèm theo phương pháp giải
Tài liệu ơn thi học sinh giỏi hóa 12 NGUN TỬ - LIÊN KẾT HĨA HỌC – BẢNG TUẦN HỒN Bài Hợp chất A có cơng thức MXx, M chiếm 46,67% khối lượng M kim loại, X phi kim chu kỳ Biết hạt nhân nguyên tử M có: n – p = 4, X có n’ = p’ (trong n, n’, p, p’ số nơtron proton) Tổng số proton MXx 58 Xác định MXx ? Hoà tan 1,2 gam A hoàn tồn vừa đủ dung dịch HNO3 0,36M thu V lít khí màu nâu đỏ (đktc) dung dịch B làm quỳ tím hố đỏ Hãy xác định giá trị V thể tích dung dịch HNO3 cần dùng Bài Hợp chất A có cơng thức MXx, M chiếm 46,67% khối lượng M kim loại, X phi kim chu kỳ Biết hạt nhân nguyên tử M có: n – p = 4, X có n’ = p’ (trong n, n’, p, p’ số nơtron proton) Tổng số proton MXx 58 Xác định MXx ? Hoà tan 1,2 gam A hồn tồn vừa đủ dung dịch HNO3 0,36M thu V lít khí màu nâu đỏ (đktc) dung dịch B làm quỳ tím hố đỏ Hãy xác định giá trị V thể tích dung dịch HNO3 cần dùng Xác định MXx ? - Trong M có: n – p =4 n = p + - Trong X có: n’ = p’ - Do electron có khối lượng khơng đáng kể nên: M = 2p + (1) X = x.2p’ (2) 2p 46, 67 (1), (2) 7p ' x 8p 16 (3) x.2p ' 53,33 - Theo đề bài: p’x + p = 58 (4) - Giải (3), (4) p’x = 32, p = 26, n = 30 p = 26 nên M Fe - Do x thuộc số nguyên dương: Biện luận: x p’ 32 16 10,7 Kết luận Loại Nhận Loại Loại X = 2, p’ = 16 nên X S Vậy công thức A FeS2 Hãy xác định giá trị V thể tích dung dịch HNO3 cần dùng: Phương trình phản ứng: FeS2 + 18HNO3 Fe(NO3)3 + 15NO2 + 2H2SO4 + 7H2O 0,01(mol) 0,18 0,15 1, nA 0, 01(mol) 120 V = 0,15.22,4 = 3,36(mol) 0,18 VHNO3 0,5(lít) 0,36 Bài 3.X Y nguyên tố thuộc nhóm A, tạo hợp chất với hiđro có dạng RH (R kí hiệu nguyên tố X Y) Gọi A B hiđroxit ứng với hóa trị cao X Y Trong B, Y chiếm 35,323% khối lượng Trung hịa hồn tồn 50 gam dung dịch A 16,8% cần 150 ml dung dịch B 1M Xác định nguyên tố X Y Hợp chất với hiđro có dạng RH nên Y thuộc nhóm IA VIIA Trường hợp : Nếu Y thuộc nhóm IA B có dạng YOH Tài liệu ơn thi học sinh giỏi hóa 12 Y 35,323 Y 35,323 Ta có : 17 64,677 Y 9,284 (loại khơng có nghiệm thích hợp) Trường hợp : Y thuộc nhóm VIIA B có dạng HYO4 Ta có : 65 64,677 Y 35,5 , Y nguyên tố clo (Cl) B (HClO4) axit, nên A bazơ dạng XOH 16,8 mA 50 gam 8,4 gam 100 XOH + HClO4 XClO4 + H2O n A n HClO4 0,15 L 1 mol / L 0,15 mol 8,4 gam M X 17 gam / mol 0,15 mol MX = 39 gam/mol, X nguyên tố kali (K) CÁC DẠNG BÀI TẬP LÝ THUYẾT VÔ CƠ Tài liệu ơn thi học sinh giỏi hóa 12 Bài Chỉ dùng thêm phenolphtalein Hãy phân biệt dung dịch đựng riêng biệt sau: NaCl, NaHSO 4, CaCl2, AlCl3, FeCl3, Na2CO3 (Viết phản ứng xảy dạng ion) Bài Nêu tượng xảy viết phương trình phản ứng (nếu có) khi: a) Cho Fe3O4 tác dụng với dung dịch HI dư b) Cho kim loại Al vào dung dịch hỗn hợp gồm KNO3 KOH c) Cho dung dịch H2SO4 loãng vào dung dịch Fe(NO3)2 d) Cho muối natri axetat vào dung dịch K2Cr2O7 Bài Cân phản ứng oxi hoá- khử sau theo phương pháp thăng electron: 2 a.FexSy + NO3 + H Fe3 + SO4 + NO + H2O b FeCl2 + KMnO4 + KHSO4 c AlCl3 + KMnO4 + KHSO4 d FeCO3 + KMnO4 + KHSO4 Fe (SO )3 + CO2 + NO + H O e FeCO3 + FeS2 + HNO3 g.Cu2FeSx + O2 Cu2O + Fe3O4 +… h CH3-C6H4- C2H5 + KMnO4 + H2SO4 Bài Viết phương trình phản ứng xảy trường hợp sau: (1) Dẫn khí O3 vào dung dịch KI (2) Dẫn khí H2S vào dung dịch FeCl3 (3) Trộn dung dịch KI với dung dịch FeBr3 (4) Dẫn khí Cl2 vào dung dịch NaOH (5) Dẫn khí SO2 vào dung dịch KMnO4 (6) Dẫn khí F2 vào nước nóng (7) Trộn dung dịch FeCl2 với dung dịch AgNO3 dư.(8) Dẫn khí SO2 dung dịch H2S (9) Dẫn khí CO2 dung dịch NaAlO2 ( Na[Al(OH)4) (10) Cho dung dịch AlCl3 vào dung dịch Na2CO3 (11) Hoà tan hoàn toàn Fe2O3 dung dịch HI (12) Sục khí CO2 vào dung dịch BaCl2 (13) Cho dung dịch NH3 dư vào dung dịch FeCl3 (14) Nhỏ dung dịch NaHSO4 vào dung dịch Ba(HCO3)2 (15) Hịa tan hồn tồn hỗn hợp Cu, Fe2O3 dung dịch gồm NaNO3 KHSO4 (16) Nhiệt phân chất sau: NH 4NO3, NH4NO2, Fe(NO3)2, hỗn hợp FeCO3 AgNO3(tỉ lệ mol 1: 3), K2Cr2O7, KMnO4, KClO3 (17) Điện phân dung dịch NaCl màng ngăn Bài a) Hồn thành phương trình phản ứng sau: MnO2 + HCl Khí A; FeS + HCl Khí B Na2SO3 + HCl Khí C; NH4HCO3 + NaOH Khí D b) Cho khí A tác dụng với khí D; cho khí B tác dụng với khí C; cho khí B tác dụng với khí A nước Viết phương trình phản ứng xảy Bài Cho dung dịch riêng biệt nhãn sau: Na2SO4, AlCl3, FeSO4, NaHSO4, FeCl3 Chỉ dùng dung dịch K2S để nhận biết dung dịch lần thử Viết phương trình hố học minh họa Bài a) Hồn thành phương trình phản ứng sau: KMnO4 + HCl Khí A FeS + HCl Khí B Na2SO3 + H2SO4 Khí C NaCl + H2O dd D(điện phân màng ngăn) b) Cho khí A tác dụng với dung dịch D, khí B tác dụng với khí C Cho khí C tác dụng với dung dịch D với tỉ lệ mol 1:1 Viết phương trình phản ứng xảy Bài 8: Hợp chất A có dạng M3X2 Khi cho A vào nước, thu kết tủa trắng B khí C chất độc Kết tủa B tan dung dịch NaOH dung dịch NH Đốt cháy hoàn tồn khí C cho sản phẩm vào nước dư, thu dung dịch axit D Cho D từ từ vào dung dịch KOH, phản ứng xong thu dung dịch E chứa muối Dung dịch E phản ứng với dung dịch AgNO3 cho kết tủa màu vàng F tan axit mạnh Tài liệu ôn thi học sinh giỏi hóa 12 1/ Lập luận để chọn cơng thức hóa học cho chất A Viết phương trình phản ứng xảy theo thứ tự từ A đến F Biết M X đơn chất phổ biến Bài 9: Viết phản ứng xảy thí nghiệm sau: 1/ Cho từ từ dung dịch AlCl3 vào dung dịch NaOH dư 2/ Cho dung dịch FeCl3 tác dung với Na2CO3; HI; H2S; K2S 3/ Cho As2S3 tác dụng với HNO3 đặc nóng 4/ Cho NH4Cl tác dụng với dung dịch NaAlO2; phenol tác dụng với natri cacbonat Bài 10 Hãy nhận biết lọ nhãn chứa dung dịch sau : Na 2CO3 , Na2CO3, Na2SO4, NaHCO3, Ba(HCO3)2 , Pb(NO3)2 Bài 11 Có muối A,B,C ứng với gốc axit khác nhau, cho biết : A + dung dịch HCl có khí A + dung dịch NaOH có khí B + dung dịch HCl có khí B + dung dịch NaOH có kết tủa Ở dạng dung dịch C + A có khí Ở dạng dung dịch C + B có kết tủa khí Xác định cơng thức phân tử muối, viết phương trình phản ứng Bài 12 Trong phịng thí nghiệm, dụng cụ vẽ dùng để điều chế chất khí số khí sau: Cl2, O2, NO, NH3, SO2, CO2, H2, C2H4, giải thích Mỗi khí điều chế được, chọn cặp chất A B thích hợp viết phản ứng điều chế chất khí đó? Bài 13 Xác định chất A, B, C hoàn thành phản ứng sau: NaBr + H2SO4 (đặc) t Khí A + (1) NaI + H2SO4 (đặc) t Khí B + (2) A+B C (rắn) + (3) Bài 14.Sục khí A vào dung dịch chứa chất B ta rắn C màu vàng dung dịch D Khí X có màu vàng lục tác dụng với khí A tạo C F Nếu X tác dụng với khí A nước tạo Y F, thêm BaCl2 vào dung dịch có kết tủa trắng A tác dụng với dung dịch chất G muối nitrat kim loại tạo kết tủa H màu đen Đốt cháy H oxi ta chất lỏng I màu trắng bạc Xác định A, B, C, F, G, H, I, X, Y viết phương trình hóa học phản ứng Bài 15 Chỉ dùng chất thị phenolphtalein, phân biệt dung dịch đựng lọ riêng biệt bị nhãn: NaHSO4, Na2CO3, AlCl3, Fe(NO3)3, NaCl, Ca(NO3)2 Viết phương trình hố học dạng ion thu gọn Bài 16 Xác định chất hoàn thành sơ đồ biến hóa: H 2, t O X +O2 +Fe A B +B +Br2+D +Y Z X+D Y +Z Tài liệu ơn thi học sinh giỏi hóa 12 C A+G Bài 17 Viết phương trình phản ứng (dưới dạng phân tử) cho dung dịch (mỗi dung dịch chứa mol chất tan) tác dụng với theo cặp sau: BaCl NaHSO4; Ba(HCO3)2 KHSO4; Ca(H2PO4)2 KOH; Ca(OH)2 NaHCO3 Bài 18 Cho A, B, C, D, E muối vô có gốc axit khác Xác định chất A, B, C, D, E viết phương trình hố học để hoàn thành phản ứng sau: A + B + H2O có kết tủa có khí ra; C + B + H2O có kết tủa trắng keo D + B + H2O có kết tủa khí; A + E có kết tủa E + B có kết tủa; D + Cu(NO3)2 có kết tủa (màu đen) Bài 19 Chỉ dùng chất thị phenolphtalein, phân biệt dung dịch đựng lọ riêng biệt bị nhãn: NaHSO4, Na2CO3, AlCl3, Fe(NO3)3, NaCl, Ca(NO3)2 Viết phương trình hố học minh họa dạng ion thu gọn Bài 20.Có lọ hóa chất bị nhãn, lọ đựng dung dịch muối nitrat kim loại: Ba(NO 3)2, Al(NO3)3, Pb(NO3)2, Zn(NO3)2, AgNO3, Cd(NO3)2 Để nhận biết dung dịch muối, dùng dung dịch thuốc thử Hãy cho biết tên dung dịch thuốc thử trình bày cách tiến hành thí nghiệm để nhận biết dung dịch muối đựng lọ viết phương trình hóa học (dạng phương trình ion, có) để minh họa Bài 16.A H2S X S ; B SO2 ; C FeS ; D H2O ; Y HBr ; Z H2SO4 ; G FeBr2 FeSO4 S + H2 t H2S ; S + O2 t SO2 ; S+ Fe t FeS ; H2S + SO2 3S + H2O ; SO2 + H2O + Br2 H2SO4 + HBr ; FeS +2 HBr FeBr2 + H2S ; FeS + H2SO4 FeSO4 + H2S ; Bài 9.+ Đầu tiên khơng có kết tủa: AlCl3 + 4NaOH → NaAlO2 + 3NaCl + 2H2O + Khi dư AlCl3 xuất kết tủa: 3NaAlO2 + AlCl3 + 6H2O → 4Al(OH)3↓ + 3NaCl 2/ 2FeCl3 + 3Na2CO3 + 3H2O → 2Fe(OH)3↓ +3CO2 + 6NaCl FeCl3 + HI → FeCl2 + HCl + ½ I2 2FeCl3 + H2S → 2FeCl2 + S + 2HCl 2FeCl3 + 3Na2S → 2FeS + S + 6NaCl 3/ As2S3 + 28HNO3 → 2H3AsO4 + 3H2SO4 + 28NO2 + 8H2O 4/ NH4Cl + NaAlO2 + H2O → NH3↑ + Al(OH)3↓ + NaCl C6H5OH + Na2CO3 → C6H5ONa + NaHCO3 Bài 18 Có thể chọn A B C D E Na2CO3 Al2 (SO4)3 NaAlO2 Na2S BaCl2 Phương trình 3Na2SO4 + 2Al(OH)3 + 3CO2 3Na2CO3 + Al2(SO4)3 + 3H2O 6NaAlO2 + Al2(SO4)3 + 12H2O 3Na2SO4 + 8Al(OH)3 3Na2SO4 + 2Al(OH)3 + 3H2S 3Na2S + Al2(SO4)3 + 3H2O Na2CO3 + BaCl2 2NaCl + BaCO3 3BaCl2 + Al2(SO4)3 2AlCl3 + 3BaSO4 Na2S + Cu(NO3)2 2NaNO3 + CuS Bài 19.Trích mẫu thử cho lần thí nghiệm: Tài liệu ơn thi học sinh giỏi hóa 12 - Cho phenolphtalein vào mẫu thử Mẫu thử có màu hồng dung dịch Na 2CO3, mẫu thử cịn lại khơng màu CO32- + H2O HCO3- + OH- Dùng Na2CO3 làm thuốc thử vào mẫu thử cịn lại Mẫu thử có sủi bọt khí khơng màu NaHSO4 CO32- + 2H+ H2O + CO2↑ Mẫu thử tạo kết tủa trắng keo sủi bọt khí khơng màu AlCl3 2Al3+ + 3CO32- + 3H2O 2Al(OH)3↓+ 3CO2↑ Mẫu thử tạo kết tủa đỏ nâu sủi bọt khí khơng màu Fe(NO3)3 2Fe3+ + 3CO32- + 3H2O 2Fe(OH)3↓+ 3CO2↑ Mẫu thử tạo kết tủa trắng Ca(NO3)2 Ca2+ + CO32- CaCO3↓ Mẫu thử không tạo tượng NaCl Bài 20 Tiến hành thí nghiệm để nhận biết dung dịch muối: Đánh số thứ tự cho lọ hóa chất bị nhãn, ví dụ: Ba(NO 3)2 (1), Al(NO3)3 (2), Pb(NO3)2 (3), Zn(NO3)2 (4), AgNO3 (5), Cd(NO3)2 (6) Thí nghiệm 1: Mỗi dung dịch muối dùng ống hút nhỏ giọt (công tơ hút) riêng biệt để lấy lượng nhỏ (khoảng ml) dung dịch vào ống nghiệm đánh số tương ứng Dùng công tơ hút lấy dung dịch HCl nhỏ vào dung dịch muối ống nghiệm, có hai dung dịch xuất kết tủa, dung dịch Pb(NO3)2, AgNO3 tạo thành kết tủa trắng PbCl2 AgCl Thí nghiệm 2: Tách bỏ phần dung dịch, lấy kết tủa PbCl2, AgCl dùng công tơ hút nhỏ dung dịch NH3 vào kết tủa, kết tủa tan AgCl, tạo [Ag(NH 3)2]Cl, cịn kết tủa PbCl2 khơng tan dung dịch NH3 Suy lọ (5) đựng dung dịch AgNO3, lọ (3) đựng dung dịch Pb(NO3)2 Các phương trình hóa học xảy ra: Pb2+ + Cl- → PbCl2↓ (1) + Ag + Cl → AgCl↓ (2) AgCl + NH3 → [Ag(NH3)2]Cl (3) Còn lại dung dịch Al(NO 3)3, Ba(NO3)2, Zn(NO3)2, Cd(NO3)2 khơng có phản ứng với dung dịch HCl (chấp nhận bỏ qua trình tạo phức cloro Cd2+) Nhận biết dung dịch muối này: Thí nghiệm 3: Cách làm tương tự thí nghiệm thay dung dịch HCl dung dịch NaOH Nhỏ từ từ NaOH dư vào dung dịch muối ống nghiệm, dung dịch Ba(NO3)2 khơng có phản ứng với dung dịch NaOH, ba dung dịch Al(NO3)3, Zn(NO3)2 Cd(NO3)2 tác dụng với NaOH sinh kết tủa trắng, sau kết tủa Cd(OH)2 khơng tan, cịn Al(OH)3 Zn(OH)2 tan NaOH dư Nhận lọ (1) đựng dung dịch Ba(NO3)2; lọ (6) đựng dung dịch Cd(NO3)2 Các phương trình hóa học xảy ra: Al3+ + OH- → Al(OH)3↓ (4) Al(OH)3 + OH → [Al(OH)4] (5) Zn2+ + OH- → Zn(OH)2↓ (6) Zn(OH)2 + OH- → [Zn(OH)4]2(7) 2+ Cd + OH → Cd(OH)2↓ (8) Còn lại dung dịch Al(NO3)3, Zn(NO3)2 Nhận biết dung dịch muối này: Thí nghiệm 4: Cách làm tương tự thí nghiệm thay dung dịch HCl dung dịch NH3 Nhỏ từ từ dung dịch NH3 dư vào dung dịch Al(NO3)3, Zn(NO3)2 đựng ống nghiệm, dung dịch muối tạo kết tủa không tan dung dịch Al(NO3)3 (2), dung dịch tạo thành kết tủa, sau kết tủa tan dung dịch Zn(NO3)2 (4) Các phương trình hóa học xảy ra: (9) Tài liệu ôn thi học sinh giỏi hóa 12 Al3+ + NH3 + 3H2O → Al(OH)3↓ + NH4+ (10) 2+ + Zn + NH3 + 2H2O → Zn(OH)2↓ + NH4 (11) Zn(OH)2 + NH3 → [Zn(NH3)4]2+ + OHBài 21.1.Khí A khơng màu có mùi đặc trưng, cháy khí oxi tạo nên khí B khơng màu, khơng mùi Khí B tác dụng với liti kim loại nhiệt độ thường tạo chất rắn C Hoà tan chất rắn C vào nước khí A Khí A tác dụng axit mạnh D tạo muối E Dung dịch muối E không tạo kết tủa với bari clorua bạc nitrat Nung muối E bình kín sau làm lạnh bình thu khí F chất lỏng G Xác định chất A, B, C, D, E, F, G viết phương trình hố học phản ứng xảy a) Cho dung dịch H2O2 tác dụng với dung dịch KNO2, Ag2O, dung dịch KMnO4 /H2SO4 lỗng, PbS Viết phương trình hố học phản ứng xảy b) Nêu phương pháp điều chế Si cơng nghiệp phịng thí nghiệm Viết phương trình hố học phản ứng xảy c) Để điều chế phèn Crom-kali người ta cho khí sunfurơ khử kali đicromat dung dịch H 2SO4 Viết phương trình hố học phản ứng tạo phèn A, B, C, D, E, F hợp chất có oxi nguyên tố X cho tác dụng với NaOH tạo chất Z H2O X có tổng số hạt proton nơtron bé 35, có tổng số oxi hóa dương cực đại lần số oxi hóa âm -1 Hãy lập luận để tìm chất viết phương trình phản ứng Biết dung dịch chất A, B, C dung mơi nước làm quỳ tím hóa đỏ Dung dịch E, F phản ứng với dung dịch axit mạnh bazơ mạnh Lập luận để đưa ra: khí A NH3 Khí B N2 Chất rắn C Li3N Axit D HNO3 Muối E NH4NO3 Viết phương trình hố học xảy ra: (Mỗi pt 0,25x5=1,25 đ) 4NH3 + 3O2 t N2 + 6H2O N2 + Li Li3N Li3N + 3H2O NH3 + 3LiOH NH3 + HNO3 NH4NO3 NH4NO3 N2O + H2O a Phương trình hố học xảy ra: (Mỗi phương trình 0,25 x pt =1,0 đ) H2O2 + KNO2 KNO3 + H2O H2O2 + Ag2O 2Ag+ O2 + H2O 5H2O2 + 2KMnO4 + 3H2SO4 5O2 + 2MnSO4 + K2SO4+ 8H2O 4H2O2 + PbS PbSO4 + 4H2O b Điều chế Si công nghiệp: dùng than cốc khử SiO2 lò điện: SiO2 + 2C Si + 2CO Điều chế Si phịng thí nghiệm: Nung Mg với SiO2: SiO2 + Mg Si + MgO c SO2 tác dụng với K2Cr2O7 3SO2 + K2Cr2O7 + H2SO4 → K2SO4 + Cr2(SO4)3 + H2O K2SO4 + Cr2(SO4)3 + 24H2O: cô cạn dung dịch thu phèn K2SO4.Cr2(SO4)3.24H2O Xác định X: p+n