Đang tải... (xem toàn văn)
Công thức giải bài tập trắc nghiệm hóa học THPT (tập 1+tập 2+tập 3) FullHệ thống đầy đủ các ông thức và cách giải hóa phổ thông...Màu của của các ion giúp các bạn trong quá trình nhận biết.....
Trường THPT NGUYỄN THÔNG *** (TÁI BẢN LẦN THỨ NHẤT) BIÊN SOẠN: NGUYỄN QUỐC TUẤN LỜI NÓI ĐẦU: TÀI LIỆU CHỈ ĐỀ CẬP TỚI CÁC CƠNG THỨC TÍNH TỐN HẦU NHƯ KHƠNG ĐỀ CẬP TỚI LÍ THUYẾT! Có sai sót xin bạn thông cảm & chỉnh sửa giùm! VẤN ĐỀ 1: CÔNG THỨC CƠ BẢN m n.M n m m ;M M n số Avogađro: NA=6,022.10-23 mol-1 số phân tử: V 22,4.n n thể tích đktc: N n.N A V 22,4 tỉ khối khí A khí B dối với khơng khí: MA MB M A 29 d A/ B d A / KK Khi VA=VB d A/ B M A DA m A M B DB m B m D ( g/ml g/l…) khối lượng riêng: V M 22,4.D nồng độ ( C ): CM n V ( mol/l M ) m C % ct 100% với mdd=mct+mdm mdd sau pứ=mdd trước pứ+mchất cho vào-mkhí-mkết tủa mdd C Liên hệ: M n C %.10.D M ct V D.C % 100.M V mct 100% D.C % ( với V ( ml ), D ( g/ml ); 100.S 100 S 10.S ( với S độ tan ); M ct ( dd H2O ) m n M n M V M V M M hh hh 1 2 1 2 hỗn hợp chất ( nhiều chất): nhh n1 n2 V1 V2 C% CM Phương trình trạng thái khí lý tưởng: n P.V=n.R.T P.V R.T Với T = 273 + t0C ( 0K ) P ( atm) R=0,082 atm.l.mol-1.K-1 P ( mmHg) R=62,4 mmHg.l.mol-1.K-1 P ( Pa) R=8,314 J.mol-1.K-1 P ( at) R=0,084 at.l.mol-1.K-1 atm= 760 mmHg ĐK t0, p: VA VB n A nB ĐK t0, p, V: ĐK t , V: nkhi _ bd nkhi _ sau _ pu nkhi _ bd nkhi _ sau _ pu pbd p sau _ pu định luật bảo toàn số mol e: ( pứ oxh-khừ ): n e _ cho ne _ nhan 10.Định luật bảo toàn khối lượng: A + ddB ddC + D +E mA + mB = mC + mD + mE mdd sau pứ = mddB + mA – mD – mE 11.định luật bảo toàn nguyên tố: y z ví dụ pt: hợp chất A: CxHyOz +( x ) O2 t xCO2 + y H2O ĐLBT ngtố O : nO / A nO / O2 nO / CO2 nO / H 2O z.nA 2.nO2 2.nCO2 nH 2O 12.quy tắc đường chéo cho hh chất 2: C%2 – C% m1 : C%1 C% m1 C % C % m2 C % C %1 với C%1 < C% < C%2 m2 : C%2 C% – C%1 M2 – M n1 : M1 M n2 : M2 M – M1 V1 : CM1 CM2 – CM CM CM – CM1 V2 : CM2 D2 – D V1 : D1 D – D1 V2 : D2 với M1 < M< M2 V1 CM CM V2 CM CM với CM1 < CM < CM2 V1 D2 D V2 D D1 với D1 < D < D2 D n1 M M n2 M M1 13.hiệu suất pứ ( tính theo chất pứ hết): dựa vào sản phẩm: H % luong _ sp _ thuc _ te 100% luong _ li _ thuyet (o _ ptpu ) luong _ pu 100% luong _ ban _ dau luong _ sp _ li _ thuyet H % tính lượng sp tạo thành 100% luong _ chat _ tinh _ o _ ptpu 100% tính lượng chất tham gia pứ H% dựa vào chất tham gia pứ: H % ***************************************** VẤN ĐỀ 2: NGUYÊN TỬ 14.đơn vị kích thước: 1nm=10-9 m= 10-7 cm A = 10-10 m= 10-8 cm 1nm= 10 A m =10-3 mm A = 10-7 mm=10-4 m 15.đơn vị khối lượng: 1u=1,6605.10-27 kg=1,6605.10-24g với 1u= mngtử= Mngtử.u m 12 12 C6 16.số khối (A): A=Z+N với N: số nơtron Z: số proton *** số proton= số e =số hiệu ngtố BTH = số đơn vị điện tích hạt nhân qe a 17.điện tích ngtử: Giả sử ngtử X gồm a ( e) b ( p) q b p q X a b 18.đồng vị: Z 82: đồng vị bền Z>82: đồng vị khơng bền ( đồng vị phóng xạ) Điều kiện bền đồng vị hạt nhân ngtử: Z 83 N 1,5244 Z Z ( Z 18) 3,23 Z ( Z 83) 3,53 với tổng số hạt ngtử : p n e 19.nguyên tử khối trung bình: giả sử nguyên tố X có đồng vị A X , AZ X , A X ,… với a1, a2, a3,… tỉ lệ % số Z Z nguyên tử đồng vị X1, X2, X3,… A a1 A1 a2 A2 a3 A3 a1 a2 a3 ( 100%) % đồng vị A X ngtố X có hợp chất B: Z x.% A1 X 1_ trong_ X % X trong_ B A1 A1 % X 1_ trong_ B ( %) 100 A Với x số nguyên tử X B 3 20.thể tích nguyên tử: V R d 21.diện tích nguyên tử: S 4R d 2 Dhn Vnt Rnt 22.tỉ số D, V, R hạt nhân, nguyên tử: Dnt Vhn Rhn M M V R R 23.liên hệ R, M, D, ,NA: 4 D N A 100 D N A 100 với độ đặc khít (%) ***************************************** VẤN ĐỀ 3: CẤU HÌNH ELECTRON 24.lớp e: e lớp mức lượng gần lớp e gần hạt nhân bền chặt lớp e xa hạt nhân Năng lượng e lớp < lượng e lớp tên lớp: n= Tên lớp: K L M N O P Q NL e tăng 25.phân lớp e: s, p, d, f e phân lớp NL lớp thứ n có n phân lớp e lớp thứ n có n2 AO lớp thứ n có tối đa 2.n2 số e tối đa phân lớp s có 1AO_s phân lớp p có 3AO_p: AO_px, AO_py, AO_pz phân lớp dcó 5AO_d phân lớp f có 7AO_f 26.viết cấu hình e: xác định số e ngtử viết cấu hình theo thứ tự tăng dần mức NL AO : 1s2s2p3s3p4s3d4p5s4d5p6s… Theo quy tắc Kleckowski: ( ( ( ( 2e) 6e) 10e) 14e) NLAO tăng K L M N O P Q 1s 2s 3s 4s 5s 6s 7s 2p 3p 4p 5p 6p 7p 3d 4d 5d 6d 7d 4f 5f 6f 7f bổ sung số e vào phân lớp, lớp theo sở: o nguyên lí Pauli o nguyên lí vững bền o quy tắc Hund viết lại cấu hình theo thứ tự phân lớp, lớp: 1s2s2p3s3p3d4s4p4d4f5s5p5d5f… lưu ý số trường hợp cấu hình khơng bền: o (n-1)d4ns2 (n-1)d5ns1: bán bão hòa phân lớp d o (n-1)d ns (n-1)d10ns1: bão hịa phân lớp d o Ví dụ: Cu, Ag, Cr, Mo,… Viết cấu hình e ion: X + n e X-n +n X X + n e o Thêm, bớt n e dựa vào cấu hình e X theo thứ tự phân lớp, lớp lớp ***************************************** VẤN ĐỀ 4: BẢNG TUẦN HỒN CÁC NGUN TỐ HĨA HỌC 27.phân loại chu kì: o chu kì nhỏ: 1,2,3 o chu kì lớn: 4,5,6,7 28.xác định nhóm : o STT nhóm = số e hóa trị o STT chu kì = số lớp e o STT nhóm A = số e hóa trị = số e lớp ngồi ( ngun tố s, p) (a b 8) ab o STT nhóm B = VIIIB (a b 8,9,10) a b 10 (a b 10) với cấu hình e lớp ngồi (n-1)dansb ( nguyên tố d, f) tóm tắt: Nhóm B a+b= III IV V VI VII VIII I II 8,9,10 11 12 29.sự biến đổi tuần hoàn đại lượng vật lí, hóa học: I CHU KÌ NHĨM R T.PK T.KL T.Ax T.Bz Z 30.năng lượng Ion hóa thứ I1: o I1 ( He)= 2372 kJ/mol (max) o I1 ( Cs)= 376 kJ/mol (min) o I ngun tử nguyến tố có cấu hình e lớp ngồi trạng thái bão hịa, bán bão hòa lớn I nguyên tử bên cạnh chu kì 31.độ âm điện( ): o F 4(max) o IE với E lực e ( lượng kết hợp 1e vào nguyên tử để biến thành ion âm) 32.bán kính nguyên tử ( R ): o RF 0,064nm (min) o Các ion số lớp e: ion có số p lớn R nhỏ: RM RM m ; RA RAn o Ion có số lớp e lớn R lớn 33.tính phi kim, tính kim loại: o nguyên tử dễ nhận e T.PK mạnh o nguyên tử dễ nhường e T.KL mạnh 34.hóa trị nguyên tố: Nhóm A Hợp chất với O Hóa trị cao với O Hợp chất với H Hóa trị với H Trạng thái hợp chất với H I II III IV V VI VII VIII R2O RO R2O3 RO2 R2O5 RO3 R2O7 RO4 RH RH2 RH3 RH4 RH3 RH2 RH r r r k k k k HRO3 Hợp chất HR Hiđroxit HRO3 ROH R(OH)2 R(OH)3 H2RO3 H RO HRO tương H3RO4 HRO4 ứng HRO2 o HT max với O = STT nhóm A o HT max với O + HT với H = ( từ IVA-VIIIA ) x.R 16 y M RxOy o RxOy: % R %O 100% M RH y R n o RHn: % R % H 100% % A xM A o AxBy: % B yM B 35.xác định loại nguyên tố: ( KL, PK, KH ) theo số e lớp cùng: o 1, 2, e KL ( trừ H, He, B ) o e PK ( chu kì nhỏ), KL ( chu kì lớn) o 5, 6, e PK o e KH ( kể He với e) 36.tính chất Z nguyên tố thuộc chu kì liên tiếp và…: ( ZB > ZA ) o thuộc phân nhóm A: ZB-ZA =2 H Li ZB-ZA =8 ( < Z < 20 ) ZB-ZA =18 ( 19 < Z < 57 ) ZB-ZA =32 ( Z > 54 ) o Thuộc phân nhóm liên tiếp: ZB-ZA =7 ZB-ZA =9 ( < Z < 20 ) ***************************************** VẤN ĐỀ 5: LIÊN KẾT HÓA HỌC 37.các loại liên kết hóa học: o liên kết ion hợp chất ion o liên kết cộng hóa trị: liên kết cộng hóa trị có cực ( phân cực) hợp chất có cực liên kết cộng hóa trị không cực ( không phân cực ) hợp chất khơng phân cực ngồi cịn có liên kết cho- nhận ( nguyên tử có e ngồi cho – nhận với ngun tử có e ngồi để đạt trạng thái cấu hình bền vững khí hiếm) o liên kết kim loại mạng tinh thể kim loại o ngồi cịn có hợp chất tinh thể nguyên tử, tinh thể phân tử 38.sự lai hóa AO: o trạng thái kích thích: o C : 1s22s22p2 1s22s12p3 2 o B : 1s 2s 2p 1s22s12p2 2 o Be : 1s 2s 1s22s12p1 o Các kiểu lai hóa: Kiểu Góc liên Kiểu Đếm Tổ hợp Hình vẽ phân ví dụ kết tử 1AO s + 180 BeCl2, BeH2, sp AO p = Thẳng AB2 ZnCl2, CO2, AO sp hàng C2H2,… 1AO s + 120 BF3, NO3-, CO32-, sp2 AO p = Tam giác AB3 SO3, BCl3, AO sp C2H4,… H2O, NH3, CH4, 1AO s + 109028` CCl4, NH4+, sp AO p = Tứ diện AB4 ClO4-, SO42-, AO sp PO43-,… 1AO s + [PtCl4]2-, 90 AO p + [Cu(NH3)4]2+, dsp Vuông AB4 AO d = [CuCl2]2-, Pt2+,… phẳng AO dsp2 1AO s + 900 PCl5,… AO p + 120 sp3d AB5 AO d = Lưỡng AO sp3d chóp NiO2(r) + 4 H+ + 2 e− Ni2+ + 2 OH− 2 HClO(dd) + 2 H+ + 2 e− Ag2O3(r) + 6 H+ + 4 e− 2 Ag+ + 3 H2O HClO2(dd) + 2 H+ + 2 e− Pb4+ + 2 e− Cl2(k) + 2 H2O HClO(dd) + H2O Pb2+ +1,63 +1,67 +1,67 +1,69 MnO4− + 4 H+ + 3 e− MnO2(r) + 2 H2O H2O2(dd) + 2 H+ + 2 e− AgO(r) + 2 H+ + e− +1,59 2 H2O Ag+ + H2O +1,70 +1,78 +1,77 Co3+ + e− Co2+ +1,82 Au+ + e− Au(r) +1,83 BrO4− + 2 H+ + 2 e− Ag2+ + e− S2O82− + 2 e− BrO3− + H2O Ag+ 2 SO42− +1,85 +1,98 +2,010 O3(k) + 2 H+ + 2 e− O2(k) + H2O HMnO4− + 3 H+ + 2 e− F2(k) + 2 e− MnO2(r) + 2 H2O +2,09 2 F− F2(k) + 2 H+ + 2 e− +2,075 +2,87 2 HF(dd) +3,05 E M n / M ↑ → tính oxi hóa So sánh tính oxi hóa – khử: Mn+ ↑ ;tính khử M ↓ Xác định chiều pư oxh-kh: o KL cặp oxh-kh có E0 lớn khử cation KL cặp oxh-kh có E0 nhỏ o Cách viết chiều pứ oxh-kh: Viết cặp oxh-kh có E0 nhỏ bên trái Viết cặp oxh-kh có E0 lớn bên phải Viết ptpu oxh-kh theo quy tắc : Tóm tắt quy tắc : m n X X M M M n / M E Chiều pứ Chiều sản phầm X m / X Với E < → ptpu: nXm+ + mM → mMn+ + nX Lưu ý: o Để chuyển Fe3+ thành Fe2+: dùng KL dư Mg, Zn, Al Fe3+ → Fe2+ → Fe o Kí hiệu pin điện hóa: ( - ) _ ( + ) KL mạnh KL yếu o Sự phân cực ( - ), ( + ) ăn mòn, pin, điện phân: Pin, ăn mòn Anot ( oxh) (-) Catot ( khử) (+) Điện phân (+) (-) Hằng số cân bằng: nXm+ + mM → mMn+ + nX M X X M n m K cb PT Nernst có dạng: oxihoa/ khu oxihoa/ khu E E m n n m RT [oxihoa ] ln nF [khu] n: số electron trao đổi chất trình điện cực F:hằng số faraday T: nhiệt độ tuyệt đối [oxh], [kh]:nồng độ dạng oxi hoá dạng khử EOxh/Kh :thế khử điện cực (V) E0Oxh/Kh : khử tiêu chuẩn (V) Nếu T = 298K, R = 8,314J/mol.độ ; F = 96500C ta dạng cụ thể Eoxihoa/ khu E oxihoa/ khu 0,059 [oxihoa ] lg n [khu] Tính biến thiên đẳng áp G G = -n.F.E 0 ĐK chuẩn G = -n.F.E E0 E : sức điện động pin ĐK chuẩn ĐK khác với ĐK chuẩn F: số Farađay = 96500C n: số electron trao đổi G0, G : biến thiên đẳng áp đẳng nhiệt (J) pu oxi hoá khử ĐK chuẩn ĐK Các điện cực kim loại: gồm kim loại nhúng dung dịch muối nó: Mn+ + ne → M 0, 059 n E=E lg M n n2Oxh1 + n1Kh2= n2Kh1+ n1Oxh2 K 10 0 n1n2 ( E1 E2 ) với 0,059 n1n2 ( E10 E2 ) lg K 0, 059 Khi n1 = n2 = n K 10 0 n ( E1 E2 ) 0,059 Với n( E10 E2 ) lg K 0, 059 Xác định suất điện động chuẩn pin: E0pin= E0+ - E0- > với E0+ > E0 Xác định điện cực chuẩn cặp oxh-kh IV ĐIỆN PHÂN: 1) Thứ tự chất tham gia pứ điện cực: ĐIỆN PHÂN NÓNG CHẢY: catot: ion KL bị khử Mn+ + ne → M anot: halogenua: X → X2 + 2e oxit: O 2 → O2 + 4e hidroxit: OH → O2 + 2H2O + 4e ĐIỆN PHÂN DUNG DỊCH: Cation Quá trình khử catot Anion Q trình oxi hóa anot NO3 , K+ → Al3+ Mn2+ → Au3+ H+ 2H2O + 2e → H2 + SO4 , 2H2O → O2 + 4H+ PO43–, + 4e OH CO32–, ClO4– OH → O2 + n+ OH M + ne → M 2H2O + 4e Hal + 2H + 2e → H2 X → X2 + 2e X + Các trường hợp khác bị oxi hóa theo thứ tự: S2– > I– > Br– > Cl– > RCOO– > OH– > H2O 2) Định luật Faraday: A.I t m 96500.n I.t=ne.96500 Với: m: khối lượng chất thu điện cực ( g) A: khối lượng mol nguyên tử chất thu điện cực I: cường độ dịng điện qua bình điện phân ( A ) t: thời gian điện phân ( s) ne : số e mà nguyên tử ion trao đổi Nếu điện phân dd M2(SO4)n dd M(NO3)n MCln mà thấy khối lượng dd sau điện phân giảm thì: mdd↓= mKL + mkhí Vd: M2(SO4)n + H2O → 2M + n O2 + H2SO4 → mdd↓= mKL + mkhí oxi 3) Các dạng toán điện phân: m (dung dịch sau điện phân) = m (dung dịch trước điện phân) – (m kết tủa + m khí) Độ giảm khối lượng dung dịch: Δm = m kết tủa + m khí Nhúng KL A ( có khối lượng ban đầu: m0 ) váo dung dịch muối KL B: o mA ( tan) < mB ( bám vào) khối lượng vật rắn tăng mtăng = mB ( bám vào) - mA ( tan) %mtăng= [mB ( bám vào) - mA ( tan)].100/ m0 o mA ( tan) > mB ( bám vào) khối lượng vật rắn giảm mgiảm = mA ( tan) - mB ( bám vào) %mtăng= [mA ( tan) - mB ( bám vào)].100/ m0 cho nhiều KL tác dụng với dd muối KL có tính khử mạnh pứ trước cho KL tác dụng với dd nhiều muối ion KL có tính oxi hóa mạnh pứ trước Khi điện phân dung dịch: + Hiđroxit kim loại hoạt động hóa học mạnh (KOH, NaOH, Ba(OH)2,…) + Axit có oxi (HNO3, H2SO4, HClO4,…) + Muối tạo axit có oxi bazơ kiềm (KNO3, Na2SO4,…) → Thực tế điện phân H2O H2 (ở catot) O2 (ở anot) - Khi điện phân dung dịch với anot kim loại không trơ (không phải Pt hay điện cực than chì) anot xảy trình oxi hóa điện cực MỘT SỐ VÍ DỤ MINH HỌA Ví dụ 1: Điện phân hịa tồn 2,22 gam muối clorua kim loại trạng thái nóng chảy thu 448 ml khí (ở đktc) anot Kim loại muối là: A Na B Ca C K D Mg Hướng dẫn: nCl2 = 0,02 Tại catot: Mn+ + ne → M Theo đlbt khối lượng mM = m(muối) – m(Cl2) = 2,22 – 0,02.71 = 0,8 gam Tại anot: 2Cl– → Cl2 + 2e Theo đlbt mol electron ta có nM = → M = 20.n → n = M Ca (hoặc viết phương trình điện phân MCln M + n/2Cl2 để tính) → đáp án B Ví dụ 2: Tiến hành điện phân (với điện cực Pt) 200 gam dung dịch NaOH 10 % đến dung dịch NaOH bình có nồng độ 25 % ngừng điện phân Thể tích khí (ở đktc) thoát anot catot là: A 149,3 lít 74,7 lít B 156,8 lít 78,4 lít C 78,4 lít 156,8 lít D 74,7 lít 149,3 lít Hướng dẫn: mNaOH (trước điện phân) = 20 gam Điện phân dung dịch NaOH thực chất điện phân nước: H2O → 1/2 O2 (anot) + H2 (catot) → NaOH không đổi → m (dung dịch sau điện phân) = 80 gam → m (H2O bị điện phân) = 200 – 80 = 120 gam → nH2O = 20/3 mol → VO2 = 74,7 lít VH2= 149,3 lít → đáp án D Ví dụ 3: Sau thời gian điện phân 200 ml dung dịch CuSO4 ( d = 1,25 g/ml) với điện cực graphit (than chì) thấy khối lượng dung dịch giảm gam Để làm kết tủa hết ion Cu2+ lại dung dịch sau điện phân cần dùng 100 ml dung dịch H2S 0,5 M Nồng độ phần trăm dung dịch CuSO4 ban đầu là: A 12,8 % B 9,6 % C 10,6 % D 11,8 % Hướng dẫn: nH2S = 0,05 mol - Gọi x số mol CuSO4 tham gia trình điện phân: CuSO4 + H2O → Cu + 1/2O2 + H2SO4 (1) → m (dung dịch giảm) = m Cu(catot) + m O2(anot) = 64x + 16x = → x = 0,1 mol - CuSO4 + H2S → CuS + H2SO4 (2) → nH2S = nCuSO4 = 0,05 mol - Từ (1) (2) → nCuSO4 (ban đầu) = 0,1 + 0,05 = 0,15 (mol) → C% = → đáp án B Ví dụ 4: Điện phân 100 ml dung dịch CuSO4 0,2 M với cường độ dịng điện 9,65A Tính khối lượng Cu bám vào catot thời gian điện phân t1 = 200 s t2 = 500 s Biết hiệu suất điện phân 100 % A 0,32 gam 0,64 gam B 0,64 gam 1,28 gam C 0,64 gam 1,60 gam D 0,64 gam 1,32 gam Hướng dẫn: nCuSO4 = 0,02 = nCu2+ Thời gian cần thiết để điện phân hết Cu2+ t = s → t1 < t < t2 → Tại t1 có 1/2 số mol Cu2+ bị điện phân → m1 = 0,01.64 = 0,64 gam t2 Cu2+ bị điện phân hết → m2 = 1,28 gam → đáp án B Ví dụ 5: Điện phân 200 ml dung dịch CuSO4 với điện cực trơ cường độ dòng điện 1A Khi thấy catot bắt đầu có bọt khí dừng điện phân Để trung hịa dung dịch thu sau điện phân cần dùng 100 ml dung dịch NaOH 0,1M Thời gian điện phân nồng độ mol dung dịch CuSO4 ban đầu là: A 965 s 0,025 M B 1930 s 0,05 M C 965 s 0,05 M D 1930 s 0,025 M Hướng dẫn: nNaOH = 0,01 mol - Khi catot bắt đầu có bọt khí (H2) thoát chứng tỏ CuSO4 bị điện phân hết theo phương trình: CuSO4 + H2O → Cu + 1/2O2 + H2SO4 - nNaOH = nOH– = 0,01 mol → nH2SO4 = 0,5.nH+ = 0,5.nOH– = 0,005 (mol) → nCu = nCuSO4 = 0,005 (mol) → = 0,005 → t = 965 s CM(CuSO ) = M (hoặc dựa vào phản ứng thu nhường electron điện cực để tính) → đáp án A Ví dụ 6: Điện phân 200 ml dung dịch hỗn hợp AgNO3 0,1 M Cu(NO3)2 0,2 M với điện cực trơ cường độ dòng điện 5A Sau 19 phút 18 giây dừng điện phân, lấy catot sấy khô thấy tăng m gam Giá trị m là: A 5,16 gam B 1,72 gam C 2,58 gam D 3,44 gam Hướng dẫn: nAg+ = 0,02 mol ; nCu2+ = 0,04 mol - Ta có ne = mol - Thứ tự ion bị khử catot: Ag+ + 1e → Ag (1) → sau (1) 0,06 – 0,02 = 0,04 mol electron 0,02 0,02 0,02 Cu2+ + 2e → Cu (2) → sau (2) dư 0,02 mol Cu2+ 0,02 0,04 0,02 m (catot tăng) = m (kim loại bám vào) = 0,02.(108 + 64) = 3,44 gam → đáp án D Ví dụ 7: Hịa tan 50 gam tinh thể CuSO4.5H2O vào 200 ml dung dịch HCl 0,6 M thu dung dịch X Đem điện phân dung dịch X (các điện cực trơ) với cường độ dòng điện 1,34A Khối lượng kim loại catot thể tích khí anot (ở đktc) (Biết hiệu suất điện phân 100 %): A 6,4 gam 1,792 lít B 10,8 gam 1,344 lít C 6,4 gam 2,016 lít D 9,6 gam 1,792 lít Hướng dẫn: nCuSO4.5H2O = nCuSO4 = 0,2 mol ; nHCl = 0,12 mol - Ta có ne = mol - Thứ tự điện phân catot anot là: Tại catot: Cu2+ + 2e → Cu → Cu2+ chưa bị điện phân hết → m (kim loại catot) = 0,1.64 = 6,4 gam 0,1 0,2 0,1 Tại anot: 2Cl– → Cl2 + 2e → ne (do Cl– nhường) = 0,12 < 0,2 mol → anot Cl– bị điện phân hết 0,12 0,06 0,12 đến nước bị điện phân → ne (do H2O nhường) = 0,2 – 0,12 = 0,08 mol 2H2O → O2 + 4H+ + 4e 0,02 0,08 V (khí anot) = (0,06 + 0,02).22,4 = 1,792 lít → đáp án A Ví dụ 8: Có 200 ml dung dịch hỗn hợp Cu(NO3)2 AgNO3, để điện phân hết ion kim loại dung dịch cần dùng cường độ dòng điện 0,402A Sau điện phân xong thấy có 3,44 gam kim loại bám catot Nồng độ mol Cu(NO3)2 AgNO3 hỗn hợp đầu là: A 0,2 M 0,1 M B 0,1 M 0,2 M C 0,2 M 0,2 M D 0,1 M 0,1 M Hướng dẫn: - Ta có ne = - Tại catot: Ag+ + 1e → Ag x x mol Ta có hệ phương trình: (mol) Cu2+ + 2e → Cu CM AgNO3 = 0,1 M → đáp án D y y (mol) → CM Cu(NO3)2 = Ví dụ 9: Hòa tan 4,5 gam tinh thể MSO4.5H2O vào nước dung dịch X Điện phân dung dịch X với điện cực trơ cường độ dòng điện 1,93A Nếu thời gian điện phân t (s) thu kim loại M catot 156,8 ml khí anot Nếu thời gian điện phân 2t (s) thu 537,6 ml khí Biết thể tích khí đo đktc Kim loại M thời gian t là: A Ni 1400 s B Cu 2800 s C Ni 2800 s D Cu 1400 s Hướng dẫn: Gọi nMSO4 = nM2+ = x mol Ví dụ 10: Mắc nối tiếp hai bình điện phân: bình (1) chứa dung dịch MCl2 bình (2) chứa dung dịch AgNO3 Sau phút 13 giây catot bình (1) thu 1,6 gam kim loại cịn catot bình (2) thu 5,4 gam kim loại Cả hai bình khơng thấy khí catot Kim loại M là: A Zn B Cu C Ni D Pb Hướng dẫn:Do hai bình mắc nối tiếp nên ta có: Q = I.t = → M = 64 → Cu → đáp án B Ví dụ 11: Điện phân nóng chảy Al2O3 với anot than chì (hiệu suất điện phân 100 %) thu m kg Al catot 67,2 m3 (ở đktc) hỗn hợp khí X có tỉ khối so với hiđro 16 Lấy 2,24 lít (ở đktc) hỗn hợp khí X sục vào dung dịch nước vơi (dư) thu gam kết tủa Giá trị m là: A 54,0 kg B 75,6 kg C 67,5 kg D 108,0 kg Hướng dẫn: 2Al2O3 4Al + 3O2 (1) ; C + O2 CO2 (2) 2C + O2 2CO (3) - Do X = 32 → hỗn hợp X có CO2 ; CO (x mol) O2 dư (y mol) - 2,24 lít X + Ca(OH)2 dư → 0,02 mol kết tủa = nCO2 → 67,2 m3 X có 0,6 CO2 - Ta có hệ phương trình: 0,6 + x + y = → x = 1,8 y = 0,6 Từ (1) ; (2) ; (3) → mAl = kg → đáp án B V CÁC PHƯƠNG PHÁP ĐIỀU CHẾ KIM LOẠI: 1) Phương pháp thủy luyện( điều chế KL có tính khử yếu: Ag, Cu, Hg, Au, …) ( phương pháp ướt) Tách KL, hợp chất KL phần khơng tan có quặng dd H2SO4, NaOH, NaCN,… Dùng KL có tính khứ mạnh hơn: Zn, Fe khử ion KL dd Ví dụ: Điều chế Ag cách nghiền nhỏ quặng bạc sunfua Ag2S, xử lí dung dịch NaCN, lọc để thu dung dịch muối phức bạc: Ag2S + 4NaCN → 2Na[Ag(CN)2] + Na2S Sau đó, ion Ag+ phức khử kim loại Zn: Zn + 2Na[Ag(CN)2] → Na2[Zn(CN)4] + 2Ag Vàng lẫn đất đá hịa tan dần dung dịch NaCN với oxi khơng khí, dung dịch muối phức vàng: 4Au + 8NaCN + O2 + 2H2O → 4Na[Au(CN)2] + 4NaOH Sau đó, ion Au3+ phức khử kim loại Zn: Zn + 2Na[Au(CN)2] → Na2[Zn(CN)4] + 2Au 2) Phương pháp nhiệt luyện( điều chế KL có độ hoạt động trung bình: Zn, Fe, Sn, Cr, Pb, …) Dùng chất khử mạnh: C, CO, H2, KL có tính khử mạnh: Al, KL kiềm, kiềm thổ để khử ion KL oxit nhiệt độ cao Các phản ứng dùng kim loại kiềm kim loại kiềm thổ làm chất khử phải thực mơi trường khí trơ chân khơng Ví dụ: PbO + C Pb + CO Fe2O3 + 3CO 2Fe + 3CO2 WO3 + 3H2 W + 3H2O TiCl4 + 4Na Ti + 4NaCl V2O5 + 5Ca 2V + 5CaO KL có nhiệt độ nóng chảy cao Cr: dùng Al làm chất khử ( pp nhiệt nhôm) Phản ứng nhiệt nhôm tỏa nhiệt mạnh, lượng nhiệt tạo sử dụng để đun nóng chảy Cr2O3, nhờ giảm chi phí cho nhiên liệu: Cr2O3 + 2Al 2Cr + Al2O3 KL hoạt động: Hg, Ag: cần đốt cháy quặng HgS + O2 Hg + SO2 Quặng sunfua: Cu2S, FeS2, ZnS: chuyển hợp chất thành oxit khử Ví dụ với ZnS: 2ZnS + 3O2 ZnO + C 2ZnO + 2SO2 Zn + CO 3) Phương pháp điện phân: Điều chế KL có tính khử mạnh: Na, K, Li, Al: điện phân nóng chảy hợp chất muối, bazo, oxit Điều chế KL có tính khử trung bình, yếu: Cu, Zn,…: điện phân dd muối chúng.( KL sau Al ) SỰ ĂN MÒN KL 1) Khái niệm: Là oxi hóa kim loại tác dụng chất mt xung n+ quanh: M → M + ne 2) Phân loại: loại Ăn mịn hóa học: q trình oxh-kh, khơng phát sinh dịng điện, nhiệt độ tăng tốc độ ăn mịn tăng Ăn mịn điện hóa: q trình oxh-kh, có phát sinh dịng điện 3) Điều kiện để KL bị ăn mịn điện hóa: Các điện cực khác chất: KL – KL KL – PK KL – hợp chất hóa học Các điện cực tiếp xúc với qua dây dẫn điện cầu muối Các điện cực tiếp xúc với dung dịch chất điện li Chú ý: o Ăn mịn điện hóa hợp kim sắt( gang, thép) khơng khí ẩm ( hợp kim Fe – C ) Trong KK ẩm chứa CO2 H2O O2 → lớp dung dịch chất điện li phủ lên bề mặt hợp kim → nhiều pin điện hóa gồm Fe ( + ) , C ( - ) cực ( + ): O2 + 2H2O + 4e → OH cực ( - ): Fe → Fe2+ + 2e → gỉ sắt có thành phần chủ yếu: Fe2O3.nH2O o Với cặp KL A – B, muốn B bảo vệ A B phải có tính khử mạnh A ( B bị ăn mòn) 4) Cách chống ăn mòn KL: Bảo vệ bề mặt bẳng lớp sơn, dầ mỡ, chất dẻo tráng mạ KL khác khó bị ăn mịn Bảo vệ điện hóa: dùng KL khác làm vật hi sinh để bảo vệ vật liệu KL → Cách chống ăn mòn KL: Cách li KL với mt Dùng hợp kim chống gỉ ( hợp kim inox) Dùng chất chống ăn mòn Dùng phương pháp điện hóa Chú ý: ăn mịn, KL mạnh ăn mòn trước ... LIÊN KẾT HĨA HỌC 37.các loại liên kết hóa học: o liên kết ion hợp chất ion o liên kết cộng hóa trị: liên kết cộng hóa trị có cực ( phân cực) hợp chất có cực liên kết cộng hóa trị khơng... thẫm [Cu(NH3)4](OH)2 Cu(OH)2 NO ( khơng màu) NO2 ( nâu đỏ) Khơng khí Hóa nâu 2NO + O2 2 NO2 Hóa đỏ Q tím ẩm Làm lạnh Màu nâu k0 màu 11 C 2NO2 N2O4 Dd Cu(NO3)2 màu xanh N2 Tắt Hóa đỏ Có... phương: = 74% ***************************************** VẤN ĐỀ 6: PHẢN ỨNG HÓA HỌC- TỐC ĐỘ PHẢN ỨNG- CÂN BẰNG HÓA HỌC 42 khái niệm phản ứng oxh- khử: ( pứ thay đổi soh) Chất khử: chất nhường
