Tài liệu khóa học : Luyện thi ĐH đảm bảo 2011 môn Hóa học – thầy Sơn
I. MỘT SỐ PHƯƠNG PHÁP CHUNG GIẢI BÀI TOÁN
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. C
3
H
5
OH và C
4
H
7
OH. B. C
2
H
5
OH và C
3
H
7
OH.
C. C
3
H
7
OH và C
4
H
9
2
H
m
= 15,6 + 9,2 – 24,5 = 0,3 (gam)
→
2
H
n
=
0,3
2
= 0,15 (mol)
M
=
R
+ 17 =
15,6
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
2
H
5
OH và
2
O
0,06
¬
0,06
Ta có
KOH
n
=
NaOH
n
= 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 -
Tài liệu khóa học : Luyện thi ĐH đảm bảo 2011 môn Hóa học – thầy Sơn
2
H O
m
tạo thành
= 3,6 + 56
×
0,06 + 40
×
0,06 – 8,28 = 1,08 (gam)
→
O. Giá trị của V là
A. 8,96 lít. B. 11,2 lít. C. 6,72 lít. D. 4,48 lít.
HD. Số mol O
2
= 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 H
2
O. 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 = CO
2
+ 1/2H
2
O = 0,35 + ½.0,55 = 0,625 mol
V
kk
= 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 hai hiđrocacbon mạch hở lội từ từ qua bình chứa 1,4
lít dung dịch Br
2
0,5M. Sau khi phản ứng hoàn toàn, số mol Br
2
giảm đi một nửa và khối lượng bình
3
H
8
.
(Trích đề thi TSĐH năm 2007 - Khối A)
Ta có
hh X
n
=
4,48
22,4
= 0,2 (mol) ;
2
Br
n
ban đầu
= 1,4
×
0,5 = 0,7 (mol)
→
2
Br
n
phản ứng
=
0,7
2
= 0,35 (mol)
k
Hocmai.vn – Ngôi trường chung của học trò Việt - 2 -
Tài liệu khóa học : Luyện thi ĐH đảm bảo 2011 môn Hóa học – thầy Sơn
Từ phản ứng:
2
Br
n
= 0,2
k
= 0,35 mol
→
k
= 1,75
M
= 14
n
+ 2 – 2
k
=
6,7
0,2
= 33,5
→
n
= 2,5
Theo đề bài thì hai hiđrocacbon mạch hở là không no.
Vậy hai hiđrocacbon đó là: C
3
H
7
OH và C
4
H
9
OH. D. 3,32 gam ; C
2
H
5
OH và C
3
H
7
OH.
Số mol ancol = 0,22 - 0,16 = 0,06
Số nguyên tử C trung bình :
0,16
n 2,67
0,06
= =
C
n
H
2n+2
O
a = m
C
+ m
C H (NO )
−
+
z
H
2
O (1)
6 2
6 z z
C H (NO )
−
+
30 5z
4
−
÷
O
2
→
z
2
N
2
+ 6CO
2
+
6 z
→
z
= 1,4
Vây công thức phân tử của X, Y là: C
6
H
5
NO
2
và C
6
H
4
(NO
2
)
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 CaCO
3
thu được 7,28 gam
muối của axit hữu cơ. Công thức cấu tạo thu gọn của X là
A. CH
2
=CH-COOH. B. CH
3
COOH.
→
a =
2 1,52
38
×
= 0,08 (mol)
Nên
X
M
= R + 45 =
5,76
0,08
= 72 (g/mol)
→
R = 27 (C
2
H
3
)
Công thức cấu tạo của axit X là: CH
2
=CH-COOH.
Ví dụ 2. Oxi hoá m gam X gồm CH
3
CHO, C
2
H
3
CHO, C
2
và NH3 có tổng thể tích là 5 lit. Đốt hoàn toàn hh này bằng 12 lit O
2
dư.Sau p/ứ thu đc 18 lit hh khí N
2
, CO
2
, H
2
O, O
2
. 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 C
x
H
y
là.
A. C
2
H
4
B. CH
4
C. C
3
H
6
D. C
4
H
6
2
tăng
1,32 gam và còn lại 0,448 lít hỗn hợp khí Z (ở đktc) có tỉ khối so với 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 của Y so với H2 bằng 12. Công thức phân tử của X
là
A. C6H14. B. C3H8. C. C4H10. D. C5H12.
Bài 5. Đun nóng hỗn hợp gồm hai rượu (ancol) đơn chức, mạch hở, kế tiếp nhau trong dãy đồng đẳng
với H2SO4 đặc ở 140oC. Sau khi các phản ứng kết thúc, thu được 6 gam hỗn hợp gồm 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, đơn chức, mạch hở, kế tiếp nhau
trong dãy đồng đẳng thu được (m + 1) gam hỗn hợp hai ancol. Mặt khác, khi đốt 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
2
(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 + Cu
2+
→ Zn
2+
+ Cu 2. Cu + Ag
+
→ Cu
2+
+ Ag
< Fe
3+
B. Fe
3+
< Cu
2+
< Fe
2+
C. Cu
2+
< Fe
3+
< Fe
2+
D. Fe
3+
< Fe
2+
< Cu
2+
Câu 3. Ion nào có khả năng oxi hoá yếu nhất?
A. Zn
2+
B. Cu
2+
C. H
+
D. Ag
+
, Ag
+
, Fe
2+
.
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. Zn
2+
, Fe
3+
, Fe
2+
, Pb
2+
. B. Zn
2+
, Fe
2+
, Fe
3+
, Pb
2+
.
C. Zn
2+
, Fe
2+
, Pb
2+
, FeCl
2
, KCl, ZnSO
4
, AgNO
3
. Những dung dịch tác dụng được
với kim loại Zn là
A. CuSO
4
, FeCl
3
, FeCl
2
, KCl. B. CuSO
4
, FeCl
3
, ZnSO
4
, AgNO
3
.
C. CuSO
4
, FeCl
2
, KCl, AgNO
3
. D. CuSO
3
.
Sau phản ứng thu được 2 kim loại, dung dịch gồm 3 muối là
A. Zn(NO
3
)
2
, AgNO
3
và
Mg(NO
3
)
2
. B. Mg(NO
3
)
2
, Cu(NO
3
)
2
và AgNO
3
.
C. Mg(NO
3
)
2
3
)
2
và AgNO
3
. B. Zn(NO
3
)
2
và Cu(NO
3
)
2
.
C. Zn(NO
3
)
2
và Al(NO
3
)
3
. D. Al(NO
3
)
3
và AgNO
3
.
Câu 13. Chọn các phản ứng sai trong số các phản ứng cho sau đây :
4. 2Al + Fe
2
O
3
o
t
→
Al
2
O
3
+ 2Fe
5. 2Al + 2H
2
O + Ca(OH)
2
→ Ca(AlO
2
)
2
+ 3H
2
A. 3, 4. B. 1, 2. C. 1, 3. D. 2, 5.
Bài 14 : Cho các phản ứng hóa học sau :
Fe + Cu
2+
→
Fe
+
. B. Zn
2+
, Cu
2+
, Fe
2+
, Ag
+
.
C. Zn
2+
, Fe
2+
, Cu
2+
, Ag
+
. D. Fe
2+
, Zn
2+
, Cu
2+
, Ag
+
.
Bài 16 : Biết thứ tự của các cặp oxi hóa - khử trong dãy điện hóa được sắp xếp theo chiều tăng dần tính
oxi hóa của các ion là : Ag
+
. B. CuSO
4
C. AgNO
3
. D. MgCl
2
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 FeSO
4
, CuSO
4
C. Y gồm ZnSO
4
, CuSO
4
D. X gồm Fe, Cu.
Bài 20 : Ngâm bột sắt vào dung dịch gồm Cu(NO
3
)
2
và AgNO
3
. 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 ?
3
. 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(NO
3
)
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 AgNO
3
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(NO
3
)
3
và Zn(NO
3
)
2
. B. Zn(NO
3
)
2
và Fe(NO
3
)
anot
= E
max
- E
min
II. Ăn mòn kim loại
Hocmai.vn – Ngôi trường chung của học trò Việt - 8 -
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 → M
n+
+ 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 chất, những thiết bị của lò đốt, nồi hơi, các chi tiết của động
cơ đốt trong bị ăn mòn do tác dụng trực tiếp với các hoá chất hoặc với hơi nước ở nhiệt độ cao.
Nhiệt độ càng cao, kim loại bị 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
H
2
SO
và khí CO
2
trong khí
quyển, tạo thành một dung dịch chất điện li. Sắt và các tạp chất (chủ 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.
Hocmai.vn – Ngôi trường chung của học trò Việt - 9 -
Tài liệu khóa học : Luyện thi ĐH đảm bảo 2011 môn Hóa học – thầy Sơn
Tại anot, sắt bị oxi hoá thành ion Fe
2+
: Fe → Fe
2+
+ 2e
Các electron được giải phóng chuyển dịch đến catot.
Tại vùng catôt, O
2
hoà tan trong nước bị khử thành ion hiđroxit : O
2
+ 2H
2
O + 4e → 4OH
−
Các ion Fe
2+
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 Fe
2
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
→
Zn
2+
+2Ag. Thế điện cực chuẩn của Ag
+
/Ag và Zn
2+
/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:
E
0
(Ag
+
/ Ag) = + 0,80 V; E
0
(Al
3+
/Al) = -1,66V;
E
0
(Mg
2+
2Al + 3Sn
2+
; E
0
pđh
= 1,8V B. 2Al
3+
+ 3Sn
→
2Al + 3Sn
2+
; E
0
pđh
=
1,52V
C. 2Al + 3Sn
2+
→
2Al
3+
+ 3Sn ; E
0
pđh
= 1,8V D. 2Al + 3Sn
2+
→
2Al
+
→
Cd
2+
+ 2Ag ; E
0
pđh
= 1,2V
C. Cd
2+
+ 2Ag
→
Cd + 2Ag
+
; E
0
pđh
= 1,2V D. Cd + 2Ag
+
→
Cd
2+
+ 2Ag ; E
0
pđh
= 0,4V
Câu 5. Khi pin Zn−Cu phóng điện, tại cực dương xảy ra quá trình :
A. Oxi hóa Cu thành Cu
B. Nồng độ Cu
2+
tăng, nồng độ Zn
2+
giảm.
C. Nồng độ Zn
2+
tăng, nồng độ Cu
2+
giảm.
D. Suất điện động của pin giảm dần.
Câu 8. Cho
2
o
Cu /Cu
E
+
= + 0,34V,
3 2
o
Fe /Fe
E
+ +
= + 0,77V,
2
o
Zn /Zn
E
+
= − 0,76V,
→
Cu
2+
+ Fe
2+
.
Câu 9. Cho
2
o
Cu /Cu
E
+
= + 0,34V và
2
o
Ni /Ni
E
+
= −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.
Câu 10. Biết suất điện động chuẩn của pin Zn−Cu là 1,10V và
2
o
Zn /Zn
E
+
= − 0,76V. Thế điện cực chuẩn của
cặp Cu
2+
2+
, Ag
+
.
C. Zn
2+
, Cu
2+
, Pb
2+
, Ag
+
. D. Pb
2+
, Zn
2+
, Ag
+
, Cu
2+
.
Câu 12: Cho suất điện động chuẩn E
o
của các pin điện hoá: E
o
(Cu-X) = 0,46V ; E
o
(Y-Cu) = 1,1V ;
E
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
điện
cực chuẩn
o
Ag Ag
E
+
= +0,8V. Thế điện cực chuẩn
2
o
Zn Zn
E
+
và
2
o
Cu Cu
E
+
có giá trị lần lượt là
A. –0,76V và +0,34V. B. –1,46V và –0,34V.
C. +1,56V và +0,64V. D. –1,56V và +0,64V.
Câu 15:
Cho các thế điện cực chuẩn:
3
o
=
+0,34V. Trong các pin sau đây, pin nào có suất điện động chuẩn lớn nhất ?
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) tiếp xúc với môi trường chất điện 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.
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
Hocmai.vn – Ngôi trường chung của học trò Việt - 12 -
Tài liệu khóa học : Luyện thi ĐH đảm bảo 2011 môn Hóa học – thầy Sơn
A. Fe
→
2
Fe
+
+ 2e và 2H
2
O + O
2
+ 4e
→
4
OH
−
.
B. Fe
→
3
Fe
4
OH
−
.
D. Fe
→
2
Fe
+
+ 2e,
2
Fe
+
→
3
Fe
+
+ 1e và
2
H
+
+ 2e
→
H
2
↑
.
Câu 18: Cú ba thanh kim loại là: sắt nguyên chất (X), kẽm nguyờn chất (Y), sắt lẫn kẽm (Z). Trong
Tiến hành bốn thí nghiệm sau:
- (1): Nhúng thanh Fe vào dung dịch FeCl
3
; - (2): Nhỳng thanh Fe vào dung dịch CuSO
4
;
- (3): Nhúng thanh Cu vào dung dịch FeCl
3
;
- (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
13C 14A 15A 16C 17D 18C 19D 20C 21D 22C 23B
ĐIỀU CHẾ KIM LOẠI
Hocmai.vn – Ngôi trường chung của học trò Việt - 13 -
Tài liệu khóa học : Luyện thi ĐH đảm bảo 2011 môn Hóa học – thầy Sơn
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 M
n+
.
Muốn điều chế kim loại, ta phải khử ion kim loại thành nguyên tử.
Vậy : Nguyên tắc điều chế kim loại là khử ion kim loại thành nguyên tử.
M
n+
+ ne → M
II. Các phương pháp điều chế kim loại
1. Phương pháp nhiệt luyện
→ FeSO
4
+ Cu↓
Fe + Cu
2+
→ Fe
2+
+ Cu↓
Hoặc dùng Zn để khử ion Ag
+
trong dung dịch muối bạc.
Zn + 2AgNO
3
→ Zn(NO
3
)
2
+ 2Ag↓
Zn + 2Ag
+
→ Zn
2+
+2Ag↓
3. Phương pháp điện phân
a) Điện phân hợp chất nóng chảy
Những kim loại có độ hoạt động mạnh như K, Na, Ca, Mg, Al được điều chế bằng phương pháp điện
phân nóng chảy, nghĩa là khử ion kim loại bằng dòng điện.
Thí dụ 1 : Điện phân Al
2
O
↑ + 2e
®pnc
2 2
MgCl Mg + Cl→ ↑
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 CuCl
2
để điều chế Cu.
Ở catot : Cu
2+
+ 2e → Cu
Ở anot : 2Cl
-
→ Cl
2
+ 2e
®pdd
2 2
CuCl Cu + Cl→
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 :
m =
AIt
96500n
trong đó m : Khối lượng chất thu được ở điện cực (gam)
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
, C, Ca, O
2
. D. Ca , Na , K , H
2
, Cl
2
, O
2
.
Hocmai.vn – Ngôi trường chung của học trò Việt - 15 -
Tài liệu khóa học : Luyện thi ĐH đảm bảo 2011 môn Hóa học – thầy Sơn
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 loại chỉ có thể điều chế được bằng phương 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, Fe
2
O
3
, MnO
2
. B. CuO, Fe
2
O
3
, Fe
3
O
hợp thu được chất rắn gồm :
A. MgO, Fe, Pb, Al
2
O
3
. B. MgO, Fe, Pb, Al. C. MgO, FeO, Pb, Al
2
O
3
. 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 MgCl
2
. 2. Điện phân dung dịch ZnSO
4
3. Điện phân dung dịch CuSO
4
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. T qu ng olomit (CaCOừ ặ đ
3
. MgCO
3
) ta ph i dùng ph ng pháp n o v hoá ch t n o sau ây ả ươ à à ấ à đ để
i u ch kim lo i Ca v Mg riêng bi t ?đề ế ạ à ệ
A. nhiệt phân; H
2
−
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 + CuSO
4
→
FeSO
4
+ Cu.
Trong phản ứng trên xảy ra
A. sự khử
+2
Fe
và sự oxi hoá Cu. B. sự khử
+2
Fe
và sự khử
Câu 20: Cho luồng khí H
2
(dư) qua hỗn hợp các oxit CuO, Fe
2
O
3
, 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).
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 ns
1
(n là số thứ tự của chu kì). So với những electron khác
trong nguyên tử thì electron ns
1
ở xa hạt nhân nguyên tử nhất, do đó dễ tách khỏi nguyên tử.
C) 180 98 64 39 29
Khối lượng riêng (g/cm
3
) 0,53 0,97 0,86 1,53 1,90
Độ cứng (kim cương có
độ cứng là 10)
0,6 0,4 0,5 0,3 0,2
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]2s
1
[Ne]3s
1
[Ar]4s
1
[Kr]5s
1
[Xe]6s
1
Bán kính nguyên tử (nm) 0,123 0,157 0,203 0,216 0,235
Năng lượng ion hoá I
1
(kJ/mol)
520 497 419 403 376
Độ âm điện 0,98 0,93 0,82 0,82 0,79
Thế điện cực chuẩn
+
→ 2Na
2
O (r)
2. Tác dụng với axit
Hocmai.vn – Ngôi trường chung của học trò Việt - 18 -
Ti liu khúa hc : Luyn thi H m bo 2011 mụn Húa hc thy Sn
Do th in cc chun ca cp oxi hoỏ - kh
+
2
o
2H / H
E
= 0,00 V, th in cc chun ca cp oxi
hoỏ - kh ca kim loi kim cú giỏ tr t 3,05 V n 2,94 V, nờn cỏc kim loi kim u cú th kh d
dng ion H
+
ca dung dch axit (HCl, H
2
SO
4
loóng) thnh khớ H
2
(phn ng gõy n nguy him) :
2M + 2H
+
2M
+
+ H
2
(dd)
Tỏc dng vi axit, oxit axit to thnh mui v nc.
Xem phim 2
Tỏc dng vi mt s dung dch mui, to ra baz khụng tan. Thớ d :
Cu
2+
(dd) + 2OH
(dd) Cu(OH)
2
(r)
2. iu ch
in phõn dung dch NaCl (cú vỏch ngn) :
2NaCl + 2H
2
O
điện phân
có vách ngăn
H
2
+ Cl
2
+ 2NaOH
Dung dch NaOH thu c cú ln nhiu NaCl. Ngi ta cho dung dch bay hi nc nhiu ln,
NaCl ớt tan so vi NaOH nờn kt tinh trc. Tỏch NaCl ra khi dung dch, cũn li l dung dch NaOH.
II. NATRI HIROCACBONAT V NATRI CACBONAT
1. Natri hirocacbonat, NaHCO
3
Phương trình ion rút gọn :
3
HCO
−
+ H
+
→ H
2
O + CO
2
↑
Trong phản ứng này, ion
−
3
HCO
nhận proton, thể hiện tính chất của bazơ.
NaHCO
3
là muối axit, tác dụng được với dung dịch bazơ tạo ra muối trung hoà :
NaHCO
3
+ NaOH → Na
2
CO
3
+ H
2
O
Phương trình ion rút gọn :
3
O
C.
Na
2
CO
3
là muối của axit yếu, tác dụng được với nhiều axit :
Na
2
CO
3
+ 2HCl → 2NaCl + H
2
O + CO
2
↑
Phương trình ion rút gọn :
2
3
CO
−
+ 2H
+
→ H
2
O + CO
2
↑
Ion
2
CO
3
vào dung dịch Ca(OH)
2
.
(III) Điện phân dung dịch NaCl với điện cực trơ, có màng ngăn.
(IV) Cho Cu(OH)
2
vào dung dịch NaNO
3
.
(V) Sục khí NH
3
vào dung dịch Na
2
CO
3
.
(VI) Cho dung dịch Na
2
SO
4
vào dung dịch Ba(OH)
2
.
Các thí nghiệm đều điều chế được NaOH là
A. II, III và VI. B. I, II và III. C. I, IV và V. D. II, V và VI.
Câu 6:
Có thể phân biệt 3 dung dịch: KOH, HCl, H
2
SO
4
(loãng) bằng một thuốc thử là
A. giấy quỳ tím. B. Zn. C. Al. D. BaCO
3
.
Câu 7: Muối Na
2
CO
3
bị lẫn tạp chất là NaHCO
3
. Dùng cách nào sau đây để loại bỏ được tạp chất trên ?
A. Hoà tan vào nước rồi lọc. B. Hoà tan trong HCl rồi cô cạn.
C. Hoà tan trong NaOH dư rồi cô cạn. D. Nung đến khối lượng không đổi.
Câu 8: Khi nhiệt phân hoàn toàn từng muối X, Y thì đều tạo ra số mol khí nhỏ hơn số mol muối tương
ứng. Đốt một lượng nhỏ tinh thể Y trên đèn khí không màu, thấy ngọn lửa có màu vàng. Hai muối X, Y
lần lượt là
A. KMnO
4
và NaNO
3
. B. Cu(NO
3
)
2
và NaNO
thu được m gam kết tủa. Giá trị của m là
A. 2,568. B. 1,560. C. 4,128. D. 5,064.
Câu 11: Cho 1,9 gam hỗn hợp muối cacbonat và hiđrocacbonat của kim loại kiềm M tác dụng hết với
dung dịch HCl (dư), sinh ra 0,448 lít khí (ở đktc). Kim loại M là
A. Na. B. K. C. Rb. D. Li.
Câu 12: Dung dịch X chứa hỗn hợp gồm Na
2
CO
3
1M, K
2
CO
3
1,5M và KHCO
3
1M. Nhỏ từ từ từng
giọt cho đến hết 200 ml dung dịch HCl 2M vào 100 ml dung dịch X, sinh ra V lít khí (ở đktc). Giá trị
của V là
A. 2,24. B. 1,12. C. 4,48. D. 3,36.
Câu 13: Cho từ từ dung dịch chứa a mol HCl vào dung dịch chứa b mol Na
2
CO
3
đồng thời khuấy
đều, thu được V lít khí (ở đktc) và dung dịch X. Khi cho dư nước vôi trong vào dung dịch X thấy có
xuất hiện kết tủa. Biểu thức liên hệ giữa V với a, b là
A. V = 22,4(a – b). B. V = 11,2(a – b).
2
. C. m
1
= m
2
.
D. m
1
≤
m
2
.
Câu 15: Cho một mẩu Na để lâu trong không khí, bị chuyển hoá thành hỗn hợp rắn X gồm Na, Na
2
O,
NaOH, Na
2
CO
3
. Hoà tan hoàn toàn hỗn hợp X bằng H
2
SO
4
loãng, sau phản ứng thu được dung dịch Y.
Làm bay hơi nước từ từ thu được 8,05 gam tinh thể Na
2
SO
4
(Mg), canxi (Ca), stronti (Sr), bari (Ba) và rađi (Ra). Trong mỗi chu kì, nguyên tố kim loại kiềm thổ
đứng sau nguyên tố kim loại kiềm.
2. Cấu tạo và tính chất của nguyên tử kim loại kiềm thổ
Cấu hình electron : Kim loại kiềm thổ là những nguyên tố s. Lớp ngoài cùng của nguyên tử có 2e ở
phân lớp ns
2
. So với những electron khác trong nguyên tử thì hai electron ns
2
ở xa hạt nhân hơn cả,
chúng dễ tách khỏi nguyên tử.
Các cation M
2+
của kim loại kiềm thổ có cấu hình electron của nguyên tử khí hiếm đứng trước nó
trong bảng tuần hoàn.
Số oxi hoá : Các ion kim loại kiềm thổ có điện tích duy nhất là 2+. Vì vậy trong các hợp chất,
nguyên tố kim loại kiềm thổ có số oxi hoá là +2.
Thế điện cực chuẩn : Các cặp oxi hoá - khử M
2+
/M của kim loại kiềm thổ đều có thế điện cực
chuẩn rất âm.
II. T NH CH T V T LÍ Ấ Ậ Í
Các kim loại kiềm thổ có một số tính chất vật lí giống nhau :
Nhiệt độ nóng chảy và nhiệt độ sôi tương đối thấp (trừ beri).
Độ cứng tuy có cao hơn kim loại kiềm, nhưng nhìn chung kim loại kiềm thổ có độ cứng thấp.
Khối lượng riêng tương đối nhỏ, chúng là những kim loại nhẹ hơn nhôm (trừ bari).
Một số hằng số vật lí của kim loại kiềm thổ
Nguyên tố Be Mg Ca Sr Ba
Nhiệt độ nóng chảy (
O
C) 1280 650 838 768 714
Thế điện cực chuẩn
+2
o
M / M
E
(V)
- 1,85 - 2,37 - 2,87 - 2,89 - 2,90
Mạng tinh thể Lục phương
Lập phương tâm
diện
Lập
phương
tâm khối
Các kim loại kiềm thổ đều có tính khử mạnh, nhưng yếu hơn so với kim loại kiềm. Tính khử của
các kim loại kiềm thổ tăng dần từ Be đến Ba.
1. Tác dụng với phi kim
Khi đốt nóng, các kim loại kiềm thổ đều bốc cháy trong không khí tạo ra oxit.
2Mg + O
2
o
t
→
2MgO
Tác dụng với halogen tạo muối halogenua.
Ca + Cl
2
o
t
o
t
→
MgO + H
2
↑
B. MỘT SỐ HỢP CHẤT QUAN TRỌNG CỦA KIM LOẠI KIỀM THỔ
1. Canxi hiđroxit, Ca(OH)
2
Canxi hiđroxit là chất rắn màu trắng, ít tan trong nước (độ tan ở 25
O
C là 0,12 g/100 g H
2
O).
Dung dịch canxi hiđroxit (nước vôi trong) là một bazơ mạnh :
Ca(OH)
2
→ Ca
2+
(dd) + 2OH
–
(dd)
Dung dịch canxit hiđroxit có những tính chất chung của một bazơ tan (tác dụng với oxit axit,
axit, muối).
2. Canxi cacbonat, CaCO
3
Canxi cacbonat là chất rắn màu trắng, không tan trong nước (độ tan ở 25
O
C là 0,00013 g/100 g
H
3
)
2
: CaCO
3
+ H
2
O + CO
2
→
¬
Ca(HCO
3
)
2
Phản ứng thuận giải thích sự xâm thực của nước mưa
(có chứa CO
2
) đối với đá vôi.
Phản ứng nghịch giải thích sự tạo thành thạch nhũ trong các
hang động núi đá vôi, sự tạo thành lớp cặn canxi cacbonat
(CaCO
3
) trong ấm đun nước, phích đựng nước nóng, 3. Canxi sunfat, CaSO
4
Canxi sunfat là chất rắn, màu trắng, tan ít trong nước (độ tan ở 25
CaSO
4
.H
2
O + H
2
O
CaSO
4
có tên là thạch cao khan, được điều chế bằng cách nung thạch cao sống ở nhiệt độ cao hơn.
Thạch cao khan không tan và không tác dụng với nước.
C. NƯỚC CỨNG
1. N c c ngướ ứ
Nước có vai trò cực kì quan trọng đối với đời sống con người và hầu hết các ngành sản xuất,
chăn nuôi, trồng trọt. Nước thường dùng là nước tự nhiên, được lấy từ sông, suối, hồ, nước ngầm. Nước
này có hoà tan một số muối, như Ca(HCO
3
)
2
, Mg(HCO
3
)
2
, CaSO
4
, MgSO
4
, CaCl
2
, MgCl