Phần thứ hai lời giải H ớng dẫn Đáp số Chơng Các loại hợp chất vô I.1 Các PTHH biểu diễn trình đà cho : t0 a) 2Cu + O2  2CuO → t0 b) 3Fe + 2O2  Fe3O4 → t0 c) 4P + 5O2  2P2O5 → t0 d) CaCO3  CaO + CO2 → t0 e) 4FeS + 11O  2Fe2O3 + 8SO → t0 f) 2KMnO4  K2MnO4 + MnO2 + O2 → t , MnO2 2KClO3 → 2KCl + 3O2  I.2 C¸c PTHH biĨu diễn phản ứng đà cho : t0 a) 4Al + 3O2  2Al2O3 → Al2O3 + 3H2SO4 → Al2(SO4)3 + 3H2O b) CH4+ 2O2 → CO2 + 2H2O c) C2H5OH + 3O2 → 2CO2 + 3H2O t0 d) 2Fe + O2  2FeO → t0 3Fe + 2O2  Fe3O4 → 83 t0 4Fe + 3O2  2Fe2O3 → FeO + 2HCl → FeCl2 + H2O Fe3O4 + 8HCl → 2FeCl3 + FeCl + 4H 2O Fe2O3 + 6HCl → 2FeCl + 3H2O I.3 PTHH cđa ph¶n ứng đốt cháy kim loại O : t0 4M + nO2 2M2On Oxit thu đợc M2On Khối lợng mol oxit 2M + 16n ; Khèi lỵng oxi mol oxit : 16n Theo đầu có : 16n = 0,2 2M+16n Sau giải phơng trình ta đợc : M = 32n LËp b¶ng : n M 32 64 96 128 160 KÕt luËn : Chỉ có trờng hợp n=2 M=64 phù hợp Kim loại M Cu, oxit kim loại CuO I.4 a) PTHH phản ứng đốt cháy phi kim R lµ : t0 4R + nO2  2R2On Xét mol oxit R Theo đề ta cã : 2R = 0,5 2R+16n Sau gi¶i phơng trình ta đợc : R = 8n n R Kl Be 16 O2 24 Mg 32 S 40 Ca 48 56 Fe 64 Cu Trong số đơn chất có S phi kim hoá hợp với oxi thu đợc oxit nên lu huỳnh nghiệm toán b) Đáp số : Kim loại Fe công thức oxit : Fe 2O3 I.5 Đặt số mol FeO Fe 2O3 11,6 g hỗn hợp x ta có 72x + 160x = 232x = 11,6 → x = 0,05 (mol) FeO + 2HCl → FeCl2 + H2O Fe2O3 + 6HCl → 2FeCl + 3H2O 84 (1) (2) Theo (1) : nHCl = 2nFeO = 2x ; n FeCl2 = nFeO = x = 0,05 Theo (2): nHCl = n Fe2O3 = 6x ; n FeCl3 = n Fe2O3 = 2x = 0,1 → nHCl = 2x + 6x = 0,4 (mol) nHCl lại sau phản øng = 0,6 – 0,4 = 0,2 (mol) ThÓ tÝch dung dịch sau phản ứng 0,2 lit Nên nồng độ mol chất dung dịch sau phản øng lµ : C FeCl2 = 0, 05 0,1 0, = 0,25M ; C FeCl3 = = 0,5M ; CHCl = = 1M 0, 0, 0, I.6 PTHH phản ứng oxi hoá Cu oxi : 2Cu + O2 → 2CuO 128 g + 32 g → 160 g Nh vËy ph¶n øng oxi hoá Cu xảy hoàn toàn khối lợng chất rắn thu đợc tăng lên : 32 = 128 Theo đầu bài, sau phản ứng khối lợng chất rắn thu đợc tăng lên 1/6 khối lợng Cu ban đầu, tức Cu cha bị oxi hoá hết, ta thu đợc hỗn hợp gồm CuO Cu d Giả sử làm thí nghiệm với 128 g Cu Theo đề số g oxi đà phản ứng 128 = 21,333 (g) Theo PTHH cđa ph¶n øng sè g Cu đà phản ứng với oxi số g CuO đợc tạo thành : m Cu = 128 160 21,333 = 85,332 ; m CuO = 21,333 = 106,665 32 32 Số g Cu lại 128 – 85,332 = 42,668 (g) % Cu = 42,668 100% = 28,57% ; %CuO = 71,43% 149,333 I.7 PTHH cña ph¶n øng : M + n O → M2 On 85 XÐt mol oxit : Tõ 2M g kim loại thu đợc (2M + 16n) g oxit, theo đề từ g M thu đợc 1,667 g oxit, nªn ta cã hƯ thøc : 1, 667 M = 12n Ta lập đợc bảng sau : = 2M 2M + 16n n M 12 24 36 Ta thấy có giá trị n = M = 24 phù hợp Vậy M Mg I.8 Đặt số mol Mg Cu hỗn hợp đem làm thí nghiệm b»ng x C¸c PTHH : 2Mg + O2 → 2MgO (1) 2Cu + O2 → 2CuO (2) Tõ PTHH trªn, ta cã : 40x + 80x = 14,4 (khèi lỵng oxit) Giải phơng trình trên, ta đợc x = 0,12 (mol) Các PTHH hoà tan oxit dung dÞch HCl : MgO + 2HCl → MgCl2 + H2O (3) CuO + 2HCl → CuCl2 + H2O (4) Theo (3) (4), số mol HCl cần dùng để hoà tan hết hỗn hợp oxit 2x + 2x = 4x = 0,48 (mol) Do ®ã, thĨ tÝch dung dịch HCl 2M cần dùng : 0,48 1000 = 240 (ml) Khối lợng hỗn hợp kim loại m = 0,12(24 + 64) = 10,56 (g) I.9 C HCl = 0,6M ; C MgCl = 0,3M I.10 Số mol chất SO Na2O đà dïng thÝ nghiƯm lµ : n SO3 = 6, = 0,1 (mol) ; n Na2 O = = 0,1 80 62 Khối lợng dung dịch A : m A = 8+ 92 = 100 (g) Khèi lỵng dung dÞch B : mB = 6,2 + 93,8 = 100 (g) Khi trén mét nưa dung dÞch A (50 g) víi mét nưa dung dÞch B (50 g), thu đ ợc 100 ml dung dịch C có khối lợng : 50 + 50 = 100 (g) PTHH dung dÞch A : SO + H2O → H2SO4 86 (1) Theo phơng trình số mol H 2SO4 nửa A : 0,1 = 0,05 (mol) PTHH x¶y B : Na 2O + H2O → 2NaOH Sè mol NaOH nưa dung dÞch B : (2) 0,1.2 = 0,1 (mol) PTHH cđa ph¶n øng x¶y trén nưa A víi nưa B : H2SO4 + 2NaOH Na2SO4 + 2H2O 0,05 0,1 (3) 0,05 Đáp số : Nồng độ % dung dịch A : 9,8 % Nồng độ dung dịch B : 8% Nồng độ mol dung dịch C : 0,5M I.11 Giả sử lấy mol oxit kim loại hoá trị (II) hoà tan l ợng vừa đủ dung dịch HCl 7,3% PTHH phản ứng hoà tan oxit : MO + 2HCl → MCl2 + H2O (1) Theo PTHH trªn, mol oxit MO ph¶n øng víi mol HCl (2.36,5 = 73 g HCl) Khối lợng dung dịch HCl 7,3% chứa lợng HCl : 100 73 = 1000 (g) 7,3 Khối lợng dung dịch thu đợc : MMO+mdd HCl=M+16+1000=M + 1016 (g) Khèi lỵng mol MCl2 thu đợc dung dịch : M + 2.35,5 = M + 71 (g) Theo đề ta cã : C% (MCl2) = M+71 100 % = 10,51% M+1016 Sau giải phơng trình trên, ta đợc : M = 39,98 = 40 → M = Ca, oxit CaO I.12 Giả sử lấy mol oxit kim loại M hoá trị n (M 2On), tức lấy (2M + 16n) g oxit PTHH phản ứng hoà tan oxit dung dÞch H 2SO4 : M2On + nH2SO4 M2(SO4)n + nH2O (1) Khối lợng dung dịch H2SO4 9,8% chøa n mol H 2SO4 tøc 98n g axit 100 98n = 1000 n (g) 9,8 87 Khối lợng dung dịch thu đợc : 2M + 16n + 1000n = 2M + 1016n Khèi lỵng mi thu đợc : 2M + 96n Theo đề có nồng độ % muối dung dịch : 2M+96n 100 = 14,815 2M+1016n Sau giải phơng trình trên, ta đợc : M = 32n Khi n = 2, M = 64 Kim loại Cu, oxit CuO (đồng (II) oxit) I.13 Giả sử lấy 100 g dung dịch H 2SO4 19,6% x mol CuO để làm thí nghiệm PTHH phản ứng hoà tan CuO axit : CuO + H2SO4 → CuSO4 + H2O Trong dung dịch thu đợc có x mol CuSO với khối lợng 160x (g) (19,6-98x) g H 2SO4 Theo ®Ị bµi, ta cã : 160x 19, − 98x 100 = 100 → x = 0,076 (mol) 100 + 80x 100 + 80x Thay x = 0,076 vµo mét vế phơng trình trên, ta đợc : C% (CuSO4) = C% (H2SO4) = 11,46 % I.14 Đặt a, b, c lần lợt số mol Mg, Al Cu 10,52 g hỗn hợp, ta có : 2Mg + O2 → 2MgO a 0,5a a 4Al + 3O2 → 2Al2O3 a 0,75b 0,5b 2Cu + O2 2CuO c 0,5c c Các PTHH hoà tan oxit b»ng dung dÞch HCl : MgO + 2HCl → MgCl2 + H2O a 2a Al2O3 + 6HCl → 2AlCl3 + 3H3O 0,5b 3b CuO + 2HCl → CuCl2 + H2O c 2c Từ PTHH trên, ta thấy số mol khí oxi (O 2) tác dụng với kim loại 1/4 số mol axit đà dùng để hoà tan vừa hết lợng oxit kim loại đợc tạo 88 thành Theo đầu số mol oxi đà tác dụng với kim loại để tạo thành hỗn hợp oxit lµ : 17,4-10,52 = 0,125 (mol) 32 Sè mol HCl cần dùng hoà tan vừa hết lợng hỗn hợp oxit ®ã : 0,125.4 = 0,86 (mol) ThĨ tÝch dung dÞch HCl 1,25M cÇn dïng : 0,86 = 0,688 (l) hay 688 ml 1,25 I.15 Sè mol Mg vµ Al 7,8 g hỗn hợp lần lợt :nMg=0,1 mol, nAl = 0,2 mol Các PTHH phản ứng xảy : 2Mg + O2 → 2MgO 0,1 0,1 4Al + 3O2 → 2Al2O3 0,2 0,1 MgO + H2SO4 → MgSO + H2O (1) (2) (3) Al2O3 + 3H2SO4 → Al2(SO4)3 + H2O (4) Khối lợng hỗn hợp A = m = 40.0,1 + 102.0,1 = 14,2 (g) Sè mol H2SO4 400 g dung dÞch = 400 0,196 = 0,8 (mol) 98 Khối lợng dung dịch A1= 400+14,2 = 414,2 (g) Theo PTHH (3) vµ (4) cã n MgSO4 = n MgO = 0,1 ; n Al2 (SO4 )3 = n Al2O3 = 0,1 n H2SO4 = 3n Al2O3 + n MgO = 0,4 (mol) Khèi lỵng dung dÞch A1 cã 0,1 mol MgSO4 0,1 mol Al2(SO4)3 vµ 0,4 mol H2SO4 120.0,1 C%(MgSO4) = 100% = 2,9 % ; 414, C%(Al2(SO4)3 = C%(H2SO4) = 342.0,1 100 % = 8,26 % ; 414, 98.0,4 100% = 9,46% 414, 89 I.16 Ta cã : n H2SO4 = n CaCO3 = 19, = 0,2 mol 98 10 10 = 0,1 mol ; n BaCO3 = = 0,051 mol 100 197 PTHH phản ứng xảy cốc : CaCO3 + H2SO4 CaSO4 + CO2↑ + H2O 0,1 0,1 0,1 (1) 0,1 Khèi lợng chất cốc A sau phản ứng (1) lµ : m (dd axit) + m (CaCO 3) – m (CO2) = 100 + 10 – 0,1.44 = 105,6 (g) Cèc B : BaCO3 + H2SO4 → BaSO4↓ + CO2↑ + H2O 0,051 0,051 0,051 0,051 (2) Khèi lỵng chất cốc B sau phản ứng (2) : m (dd axit) + m (BaCO 3) – m (CO2) = 100 + 10 – 0,051.44 = 107,756 (g) Do lúc khối lợng cốc B lớn khối lợng cốc A, cân bị lệch thăng I.17 Đặt kim loại khối lợng mol nguyên tử M, hoá trị n Theo ®Ị bµi, ta cã : 2M = 0,6522 → M = 15n → M2On = 2M + 16n = 46n (g) 2M+16n PTHH phản ứng hoà tan oxit H 2SO4 : M2On + nH2SO4 → M2(SO4)n + nH2O Theo phơng trình để hoà tan mol oxit (tức 46n) g cần n mol H 2SO4 Để hoà tan 15 g oxit cÇn : n 15 = 0,3261 mol H 2SO4 46n Khối lợng dung dịch H2SO4 19,6% cần dïng lµ : 100 0,3261.98 = 163,05 (g) 19,6 I.18 Đặt kí hiệu kim loại khối lợng mol nguyên tử M, hoá trị n, ta có : 4M + nO2 → 2M2On 90 Theo PTHH trªn đề bài, ta có hệ thức : 4M 4M + 32n = → M = 21n 2,016 2, 784 n M 21 42 63 84 Nh với số liệu đề đà cho kim loại tạo nên oxit có hoá trị từ thoả mÃn Vậy M phản ứng với oxit theo hoá trị, thí dụ : theo hoá trị (hoá trị 8/3) Nh đà biết : Fe tạo Fe 3O4, Mn tạo Mn 3O4, Pb tạo Pb3O4 Vì n = M = 56 Kim loại Fe, oxit Fe 3O4 I.19 Đáp số M = 24 Kim loại Mg, oxit MgO I.20 Đáp số : M = 64 Kim loại đồng Oxit CuO I.21 nCuO = 160 = mol 80 PTHH hoµ tan CuO : CuO + H 2SO4 → CuSO4 + H2O Theo PTHH trªn, sè mol CuSO 800 g dung dịch mol Khối lợng CuSO4 dung dịch : 160.2 = 320 (g) Đặt khối lợng tinh thể CuSO 4.5H2O kết tinh lắng xuèng ë 0 C lµ x, ta cã : M CuSO4 = 160 ; M CuSO4 5H 2O = 250 Khối lợng CuSO4 x g CuSO 4.5H2O : 160 x = 0,64x (g) 250 Khèi lỵng dung dịch bÃo hoà 0C 800 x (g) Khối lợng CuSO4 tan dung dịch bÃo hoà ®ã : 320 – 0,64x Theo ®Ị bµi, ta cã : 320-0,64x 100 = 14,3 → x = 413,85 (g) CuSO 4.5H2O 800-x I.22 a) Mg + HCl ; MgCl + AgNO3 ; Mg(NO3)2 + H2SO4 t0 MgSO + Na2CO3 ; MgCO3  → b) Al + O2 ; Al2O3 + H2SO4 ; Al2(SO4)3 + BaCl2 ; t0 AlCl3 + AgNO3 ; Al(NO3)3 + NaOH ®đ ; Al(OH) 91 I.23 a) Đặt số mol Mg Al 6,93 g hỗn hợp lần lợt x y, ta có : PTHH ph¶n øng x¶y : Mg + 2HCl → MgCl2 + H2↑ x x x 2Al + 6HCl → 2AlCl3 + 3H2↑ y y 1,5y (1) (2) 24x+27y=6,93 Tõ ®Ị theo PTHH trên, ta có : 95x+133,5y=31,425 → x = 0,12 ; y = 0,15 b) ThÓ tÝch khÝ H : VH2 = (0,12 + 1,5.0,15)22,4 = 7,728 (l) đo ĐKTC c) % Mg = 0,12.24.100% = 41,56 % ; % Al = 58,44% 6,93 I.24 Đặt số mol Fe Cu phần hỗn hợp đem làm thí nghiệm lần lợt x, y Ta có : t0 2Fe + 6H2SO4  Fe2(SO4)3 + 3SO2 + 6H2O → x 0,5x 1,5x (1) t0 Cu + 2H2SO4  CuSO4 + SO2 + 2H2O → y y y PTHH cđa ph¶n øng víi dung dÞch H 2SO4 lo·ng : Fe + H2SO4→ FeSO + H2 x x (2) (3) Theo ®Ị PTHH (1), (2), (3) ta có : 1,5x + y = n SO2 = 1,568 0, 448 = 0,07 (mol) ; x = n H2 = = 0,02 (mol) 22, 22, Tõ ®ã suy x = 0,02 mol Fe, y = 0,04 mol Cu §¸p sè : %Fe = 30,43 % ; %Cu = 69,57% I.25 Đặt số mol Mg Al 5,64 g hỗn hợp A lần lợt x y PTHH : Mg + 2HCl → MgCl2 + H2↑ 2Al + 6HCl → 2AlCl3 + 3H2↑ 92 VËy khèi lỵng dung dịch sau phản ứng : (300.1,28 + 0,8.64 + 0,8.18) = 449,6 (g) Do ®ã : C%(Na SO3 ) = 0,8.126 0,8.40 100% = 22, 42% C%(NaOH)= 100% = 71,17% 449, ; 449,6 III.22 C¸c PTHH biểu diễn trình đà cho : a) SO2 + Br2 + 2H2O → 2HBr + H2SO4 H2SO4 + BaCl2 → BaSO4↓ + 2HCl b) SO2 + Ba(OH) → BaSO3↓+ H2O BaSO3↓+ SO2 (d) + H2O → Ba(HSO 3)2 (tan) c) Fe + H2SO4(đặc) Fe2(SO4)3 + 3SO + 6H2O Fe + Fe2(SO4)3→ 3FeSO Fe + H2SO4 lo·ng → FeSO + H2↑ FeSO4 + 2NH3 + 2H2O → Fe(OH) 2↓ + (NH4)2SO4 4Fe(OH) + O2 + 2H2O → 4Fe(OH) 3↓ d) Ba(HSO 3)2 + Ba(OH) → 2BaSO3↓ + 2H2O III.23 ViÕt phơng trình hoá học : t , p, xt 3H2 + N2  2NH3 → 2NH3 + 3CuO → 3Cu + 3H2O + N2↑ 4NH3 + 3O2 → 2N2 + 6H2O 4NH3 + 5O2 → 4NO↑ +6H2O Pt a) 4NH3 + 5O2  4NO↑+ 6H2O → b) 2NO + O2→ 2NO2↑ c) 3NO2 + H2O → 2HNO3 + NO↑ 123 t0 Cu + 4HNO  Cu(NO3)2 + 2NO2↑ +2H2O → 3Cu + 8HNO3 → 3Cu(NO3)2 + 2NO↑ + 4H2O t0 Fe + 4HNO3(đặc) Fe(NO 3)3 + NO + 2H2O → t0 Fe + 6HNO3  Fe(NO 3)3 + 3NO2↑+ 3H2O → t0 2Cu(NO3)2  2CuO + 4NO2↑+ O2↑ → t0 2Fe(NO3)3  Fe2O3 + 6NO2 ↑+ 1,5 O2↑ → 10 Fe(NO3)3 → Fe2O3 + 3N2↑ + 7,5O2 III.24 Các PTHH : Điều chế axit photphoric phßng thÝ nghiƯm : 4P + 5O2 → 2P2O5 P2O5 + 3H2O → 2H3PO4 a) §iỊu chÕ supe photphat đơn : Ca3(PO4)2 + 2H2SO4 2CaSO4 + Ca(H2PO4)2 b) §iỊu chÕ supe photphat kÐp : Ca3(PO4)2 + 4H 3PO4 → 3Ca(H2PO4)2 P2O5 + 3H2O → 2H3PO4 H3PO4 + NaOH → NaH2PO4 + H2O NaH2PO4 + NaOH → Na2HPO4 + H2O Na2HPO4 + NaOH → Na3PO4 + H2O III.25 Theo bµi ta cã : n NaOH = n H3PO = 124 25.300.1, 28 = 2,4 (mol) 100.40 66, 2.100.1, 482 = (mol) 100.98 Dùa vào số mol NaOH H 3PO4 tìm đợc chất A từ tính đợc nồng độ phần trăm chất A III.26 Hớng dẫn : Tõ sè mol cña : n NaOH = 1,68 mol ; n H3PO4 = 0,6 mol Ta suy đợc phản ứng : H3PO4 + 2NaOH → Na2HPO4 + 2H2O (a) Na2HPO4 + NaOH  → Na3PO4 + H2O (b) Dung dịch thu đợc chứa hai muối Na 2HPO4 Na3PO4 với số mol lần lợt lµ 2x + 3y = 1,68 x vµ y ta có hệ phơng trình sau : x = 0,12 ; y = 0,48  x + y = 0,6 CM(Na2HPO4)= 0,12 0,48 =0,24M ; CM(Na3PO4) = =0,96M 0,5 0,5 III.27 Häc sinh tù viÕt lÊy PTHH III.28 C¸c PTHH xảy : C + O2 CO2 CO2 + 2NaOH → Na2CO3 + H2O Na2CO3 + BaCl2 BaCO3 + 2NaCl Đáp số: %C = 96,67% III.29 Hớng dẫn : Các PTHH xảy : FexOy + yCO  → xFe + yCO2↑ CO2 + Ca(OH)  → CaCO3↓ + H2O Fe + 2HCl  FeCl + H2 Đáp số : Công thức oxit sắt Fe 3O4 III.30 Đáp số : Công thức oxit sắt Fe 3O4 ; m1 = 13,28 (g) III.31 Häc sinh tù viÕt lÊy c¸c PTHH III.32 Häc sinh tù viÕt lÊy c¸c PTHH III.33 Nguyên tắc xếp nguyên tố hóa học thành bảng tuần hoàn 125 a) Các nguyên tố đợc xếp theo thứ tự tăng dần số hiệu nguyên tử tức theo chiều tăng dần điện tích hạt nhân nguyên tử b) Các nguyên tố mà nguyên tử có số lớp electron đợc xếp thành hàng ngang, tạo thành chu kì c) Các nguyên tố mà nguyên tử có số electron lớp phân lớp đợc xếp vào cột dọc tạo thành nhóm III.34 Trong ô bảng tuần hoàn ngời ta ghi : kÝ hiƯu, tªn cđa nguyªn tè, sè thø tự nguyên tố khối lợng nguyên tử nó, từ ô ta biết đợc thông tin tối thiểu sau : - Tên kí hiệu hóa học nguyên tố - Khối lợng nguyên tử nguyên tố - Điện tích hạt nhân nguyên tử nguyên tố, số proton hạt nhân, sè electron líp vá nguyªn tư b»ng sè thø tù cđa nguyªn tè Khi biÕt sè thø tù cđa ô tức biết vị trí nguyên tố bảng ta biết đợc kim loại hay phi kim, biết đợc tính chất hóa học nó, thành phần tính chất hợp chất III.35 Chu kì dÃy nguyên tố đợc xếp theo chiều tăng dần số hiệu nguyên tử nguyên tử chúng có số lớp electron Trừ chu kì mở đầu hiđro chu kì khác mở đầu kim loại kiềm.Trừ chu kì cha kết thúc, chu kì khác đợc kết thúc khí Hệ thống tuần hoàn có chu kì : Chu kì có nguyên tố ; Chu kì chu kì chu kì có nguyên tố ; Chu kì chu kì chu kì có 18 nguyên tố : Chu kì có 32 nguyên tố ; Chu kì cha kết thúc III.36 Nhóm nguyên tố nguyên tố đợc xếp theo chiều tăng dần số hiệu nguyên tử (tức điện tích hạt nhân nguyên tử) có số electron lớp phân lớp giống nhau, chúng tạo thành cột dọc bảng Bảng tuần hoàn dạng ngắn có nhóm, nhóm lại gồm phân nhóm phân nhóm phụ Bảng dạng dài có 16 nhóm : nhóm A nhóm B Các nhóm từ IA đén VIIIA trùng với phân nhóm nhóm từ I đến VIII bảng dạng ngắn nhóm nguyên tố có số electron thuộc lớp sè thø tù cđa nhãm C¸c nhãm B trïng víi phân nhóm phụ số bảng dạng ngắn nguyên tố có số electron lớp phân lớp sát lớp số thứ tự nhóm 126 Tất nguyên tố thuộc nhóm IA IIA kim loại điển hình có tính hoạt động hóa học mạnh số kim loại chu kì chứa Các nguyên tố thuộc nhóm VIIA phi kim hoạt động mạnh số phi kim chu kì chứa nó, chúng halogen Nhóm VIIIA nhóm khí III.37 Tính chất điển hình phi kim đợc thể nh sau : Tính chất hóa học điển hình phi kim tính oxi hóa mạnh : Dễ dàng tác dụng với kim loại tạo thành muối oxit Thực chất phản ứng nguyên tử phân tử phi kim nhận electron nguyên tử kim loại chất khử tác dụng víi chóng C¸c halogen nh flo (F), clo (Cl ), oxi (O), lu huỳnh ( S ) phi kim điển hình III.38 Sự biến thiên tính chất hóa học nguyên tố chu kì : Trong chu kì từ trái qua phải tính kim loại giảm dần tính phi kim nguyên tố tăng dần Trừ chu kì chu kì khác có nguyên tố kim loại kiềm, kim loại hoạt động chu kì đó, nguyên tố áp sát nguyên tố cuối chu kì halogen phi kim hoạt động mạnh số phi kim chu kì Lấy chu kì làm thí dụ : Na kim loại hoạt động chu kì này, tác dụng mÃnh liệt với n ớc tạo thành dung dÞch kiỊm NaOH : Na + 2H2O → NaOH + H2 Sang Mg kim loại hoạt động, nhng tính hoạt động Na, bột Mg tác dụng chậm với nớc, tạo thành Mg(OH) khó tan níc : Mg + H2O → Mg(OH) + H2 Đến Al kim loại hoạt động Mg, Al thực tế không tác dụng với nớc, oxit nhôm Al 2O3 oxit bazơ, nhng đà có tính axit lµ tÝnh cđa phi kim : Al2O3 + NaOH NaAlO2 + H2O Sang đến Si mét phi kim, oxit cđa nã t¬ng øng víi axit silixic H 2SiO3, sang đến photpho, phi kim thực thụ, tác dụng với kim loại tạo thành photphua (thÝ dơ Ca 3P2 ), oxit cđa nã lµ oxit axit : P 2O + H 2O → H3PO4 Đến lu huỳnh phi kim hoạt động, tác dụng với hầu hết kim loại tạo thành sunfua, oxit anhiđrit axit : S + Hg → HgS S + O2 → SO2 2SO2 + O2 → SO 127 SO2 + H2O → H2SO3 SO3 + H2O → H2SO4 Cuèi đến clo phi kim điển hình, oxi hóa đợc nhiều phi kim : P + Cl2 → 2PCl3 PCl3 + Cl2 → PCl5 H2S + 4Cl + H2O → H2SO4 + HCl III.39 Trong mét nhãm A, sè hiƯu nguyªn tư tăng dần tính kim loại nguyên tố tăng dần tính phi kim chúng giảm dần Ta hÃy lấy nhóm IIA kim loại kiềm thỉ Be, Mg, Ca, Sr vµ Ba lµm thÝ dơ từ Be đến Ba tính kim loại tăng dần thể nh sau : Be thực tế không tác dụng với nớc, bột Mg tác dụng chậm với nớc tạo thµnh Mg(OH)2 khã tan níc : Mg + H2O → Mg(OH) + H2 Canxi t¸c dơng kh¸ mÃnh liệt với nớc, phản ứng tỏa lợng nhiệt lớn, tạo thành Ca(OH) tan đợc nớc tạo thành dung dịch kiềm Sr Ba tác dụng mÃnh liệt với nớc tạo thành dung dịch kiềm giải phóng khí hiđro Các phản ứng kim loại nói với phi kim, với dung dịch axit xảy với mức độ mÃnh liệt tăng dần từ Be đến Ba III.40 Tính phi kim nguyên tố nhóm VIIA tăng dần từ flo đến iot thể nh sau : ã Phản øng víi níc : F2 t¸c dơng víi níc rÊt mÃnh liệt, giải phóng khí hiđro : F + H2O → HF + O2 Cl2 tan đợc nớc đồng thời phản ứng chậm với nớc nhng theo phản ứng thuận nghịch : Cl + H2O ⇌ HCl + HClO Ph¶n øng cđa Br I2 (X) với nớc xảy chậm phản ứng thuận nghịch : X2 + H 2O HX + HXO ã Phản ứng với hiđro : Phản ứng flo hiđro mÃnh liệt, hỗn hợp nổ bóng tối tạo thành HF Phản ứng Cl H2 cần đốt cháy cần tác dụng ánh sáng : Cl + H2 HCl Các phản ứng Br I2 phản ứng thuận nghịch, xảy chậm : X2 + H 128 HX ã Đơn chất halogen đứng trớc đẩy đợc halogen đứng sau khỏi dung dịch muối halogenua cđa chóng : Cl2 + KBr → KCl + Br2 Br2 + KI → 2KBr + I2 ã Nớc clo oxi hóa đợc Br2 I2 : 5Cl2 + Br2 + H2O → 2HBrO3 + 10 HCl 5Cl2 + I2 + H2O → 2HIO3 + 10 HCl III.41 Theo kiện đề nguyên tố X Y phải thuộc chu kì Đặt số proton nguyên tử chúng lần l ợt Px P y, ta cã  Px + Py = 24  hệ phơng trình : Px - Py = sau giải hệ phơng trình ta đợc Px = , Py = 16 V× vËy ta suy : X ë « thø 8, thuéc chu kì 2, nhóm VIA, X oxi Y ô thứ 16 chu kì 3, nhóm VIA, Y lu huỳnh X Y đứng gần cuối chu kì, chúng phi kim hoạt động Oxi phi kim hoạt động lu huỳnh : S + O2 → SO 2 SO2 + O2 → SO III.42 Theo kiện đề đà cho, ta suy A B thuộc chu kì nhỏ, nguyên tố thuộc chu kì 2, nguyên tố thuộc chu kì Nếu A thuộc nhóm VA B thuộc nhóm IVA VIA : - Nếu A nitơ có ZN =7, B lu huỳnh có Zs=16 (vì tổng số Z 23) - NÕu A lµ photpho cã Z P = 15, B oxi có Z O = 8, ta loại trờng hợp này, theo đề đơn chất A B không phản ứng với Kết luận : A nitơ, B lu huỳnh S N2 + S không phản ứng Chơng 129 Hiđrocacbon Nhiên liệu IV.1 Các đồng phân hiđrocacbon C 5H12 lµ : CH3 | CH3–CH2–CH2-CH2-CH3 ; CH3– C –CH3 ; CH3–C–CH2-CH3 | CH3 CH3 IV.2 C«ng thøc cÊu tạo đồng phân hiđrocacbon có công thức chung C5H10 CH3–CH = CH–CH2–CH3 ; CH2 = CH–CH2–CH2–CH3 CH2 = C–CH2-CH3 ; CH3 CH3–CH–CH = CH2 ; CH3–C=CH–CH3 CH3 CH3 IV.3 Các đồng phân phân tử C8H18 đồng thêi cãi nguyªn tư cacbon bËc 1, nguyªn tư cacbon bậc 2, nguyên tử cacbon bậc nguyên tử cacbon bËc : CH3 CH3 | | CH3– C –CH2- CH–CH3 ; CH3– C –CH(CH3)–CH2–CH3 | CH3 CH3 | CH3 CH3 | CH3–CH– C –CH2–CH3 | CH3 CH3 IV.4 Các PTHH phản ứng xảy : CH4 + 2O2 → CO2 + 2H2O (1) CO2 + Ba(OH) (d) BaCO3 + H2O (2) Hơi nớc bị hấp thụ hết vào dung dịch Ba(OH) n CH = 28 = 1,25 (mol) →Theo (1) : n CO =1,25 ; n H O = 1,25 = 2,50 22,4 Khối lợng bình tăng khối lợng CO2 H2O bị hấp thụ m1 = 1,25.44 + 2,5.18 = 100 (g) 130 Theo (2) : n CO = n BaCO3 =1,25 → m BaCO3 = 197 1,25 = 246,25 (g) Lỵng kÕt tđa m2 = 246,25 (g) IV.5 n CH = 0,25 PTHH đốt cháy metan : CH4 + 2O2 CO2 + 2H2O 0,25 0,25 0,5 B×nh hÊp thơ níc: H2SO4 + nH2O H2SO4 nH2O Khối lợng bình tăng : 0,5.18 = (g) Bình hấp thụ khÝ CO : Ca(OH)2d + CO2 → CaCO3↓ + H2O Lợng kết tủa CaCO đợc tạo thành b×nh : 0,25 100 = 25 (g) t0 IV.6 CH4 + 2O2  CO2↑ + 2H2O → n CH = n CO2 = 7,84 = 0,35 → V = 7,84 (lit) 22,4 n H O = n CO = 2.0,35 = 0,7 → m1 = 0,7.18 = 12,6 (g) IV.7 Đặt CTPT ankan lần lợt CmH2m+2 C nH2n+2 số mol chúng hỗn hợp tơng ứng x y Các PTHH phản ứng cháy: 3m + O2 → mCO2 + (m+1)H2O CmH2m+2 + x CnH2n+2 + mx mx+x 3n + O2 → nCO2 + (n+1)H2O y ny ny+y Ta cã : x+y = 0,2 (14m+2)x + (14n+2)y = 4,88 → 14(mx + ny) + 2(x+y) = 4,88 Thay x+y = 0,2 vµo phơng trình ta có : 14(mx+ny) = 4,48 131 mCO2 = mx+ny = 0,32 ; m H2O = mx + ny +x+y = 0,52 Đáp số : m1 = m CO2 + m H 2O = 0,32.44+0,52.18 =23,44 (g) ; m 2= 63,04 (g) IV.8 Hớng dẫn : Đặt CTPT số mol ankan C nH2n+2 lµ x mol vµ CmH2m+2 lµ y mol CnH2n+2 + 3n + O2 → nCO2 + (n+1)H2O CmH2m+2 + 3m + O2 → mCO2 + (m+1)H2O nx+my = 14,96 = 0,34 44 nx+my+x+y = 11,52 = 0,64 → x+y = 0,64 – 0,34 = 0,3 18 Khi hai hiđrocacbon C3H8 A gåm C3H8 vµ CnH2n+2 : x+y = 0,3 (a) ⇔ 3x+3y = 0,9 (a’) nx+3y = 0,34 (b) LÊy (a’) trõ ®i (b), ta cã : 3x- nx = 0,56 → x= V× < x < 0,3 ⇔ < 0,56 3-n 0,56 < 0,3 3-n Gi¶i hƯ bất phơng trình ta đợc n