hƯỚng dẪn lÀm bÀi tẬp hÓa hỌc 11 - ĐỖ tẤt hiỂn - ĐỖ ĐÌnh rÃng

8/10/2019 HƯỚNG DẪN LÀM BÀI TẬP HÓA HỌC 11 - ĐỖ TẤT HIỂN - ĐỖ ĐÌNH RÃNG

http://slidepdf.com/reader/full/huong-dan-lam-bai-tap-hoa-hoc-11-do-tat-hien-do-dinh 1/243



§1, 2. CHẤ T ĐIỆ N LI - S ự ĐIỆ N LI

1. Ch t điệ n li là nhữ ng chấ t khi tan trong nư ớ c tạ o thành dung dịch dẫ n đư ợ c điệ n (mộ t số chấ t điệ n li khi nóng chả y cũ ng dẫ n đư ợ c điệ n). Axit, bazơ và muố i là nhữ ng chấ t điệ n li.

Nhữ ng chấ t khi tan trong nư ớ c Ị đìông dẫ n đư ợ c điệ n gọ i là chấ t không diệ n li.

Trong dung dịch chấ t điệ n ỉi cổ các ion dư ơ ng và ion âm di chuyể n tự do. Còn dung dịch chấ t không điệ n ìi chỉ chứ a các phân tử trung hòa.

2. Sự điệ n li là sự phânli thành ion dư ơ ng và ion âm củ aphân tử chấ t điệ n li khi tan trong nư ớ c (hay khi nóng chả y)

Sự điệ n li đư ợ c biể u diễ n bằ ng phư ơ ng trình điệ n li :

hy$ y = xAm+ + yBn~

Trong đó, m và n là hóa trị củ a A và B, khi X 7 y thìm = y v à n = X, n ế u X = y th ì m — n .

Ion dư ơ ng Am+ còn gọ i là cation, gổ m ionH+, amoni và KIm+(m là hóa trị củ a kim loạ i) ; ion âm Bn_ còn gọ i là anion, gồ m.ion OH“ và gố c axit Gan~ (n là hóa trị củ a gố c axit). Trong dung dịch các ion đề u ngậ m mộ t số phân tử nư ớ c : Am+.aH20 , Bn“.bH20, thư ờ ng đơ n giả n không ghi các phân tử nư ớ c.

3. Chấ t điệ n li mạ nh là nhữ ng chấ t khi tan điệ n li gầ n nhưhoàn toàn, còn chát diệ n li yế u chỉ điệ n li mộ t phầ n.

WWW.DAYKEMQUYNHON.UCOZ.COM

WWW.FACEBOOK.COM/DAYKEM.QUYNHON

B

Ồ

I

D

Ư

Ỡ

N

G

T

O

Á

N

-

L

Í

-

H

Ó

A

C

Ấ

P

2 3

1

0

0

0

B

T

R

Ầ

N

H

Ư

N

G

Đ

Ạ

O

T

P

.

Q

U

Y

N

H

Ơ

N

Đóng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú



Cầ n lư u ý : trong nư ớ c H+ tổ n tạ i ở dạ ng H30 +.

(3) NaỖ H + á 20. = Na(H20 ) r + OH"

Thư ờ ng viế t đơ n giả n là

NaOH - Na+ + OH~

.(4) ìỉjã~+~ìỉ20 ^ N H / + OH~

Axit cũ ng .như bazơ có thể là phân tử hoặ c ỉon. Trong thành phầ n axit bao giờ cũ ng p hả i có H, thí dụ mộ t số ion có vai trò như axit : NH^+ (xem (47), Cu(OH^)2+, FeCQHJ3*... dạ ng ngậ m nư ớ c (hiđrat hoa) đơ n giả n củ a các ion Cu2+, Fe34-... Trong thành phẩ n bazơ có thể có OH kay không (xem (4)), thí dụ mộ t số ion có vai trò như bazd : CH3COO~ (xem (2)), GÓị~...

2. Dung dịch axỉt , bazơ

Dung dịch axit là nhữ ng dung dịch chứ a cation hiđro H+ (hoặ c H30 +). Dung dịch axit có vị chua, làm đổ i màu chấ t chỉ thị màu (thí dụ , quỳ tím đổ i thành màu hổ ng), cố tác dụ ng vớ i bazơ và oxit bazơ , ’

Dung dịch bazơ là nhữ ng dung dịch chứ a anion hiđroxit OH“. Dung dịch bazơ cd vị nồ ng, làm đổ i màu chấ t chỉ thị màu (thí

dụ , quỳ tím đổ i thành màu xanh), có tác dụ ng vớ i axit và oxit axit.Tả c dụ ng giữ a dung dịch axít và dung dịch bazơ gọ i là sự

trung hòa

3. Ph ả n ứ ng ax it - baz ơ là phả n ứ ng hóa họ c trong đố có sự cho và nhậ n proton. Nhữ ng phả n ứ ng giữ a axit và bazơ , giữ a dung dịch axit và bazơ không tan hoặ c oxit bazơ không tan... đề u thuộ c loạ i phả n ứ ng axit - bazơ . Thí dụ :

Phư ơ ng trình phân tử củ a phả n ứ ng giữ a axit sunfuric (trong

dung dịch) và sắ t (III) hiđroxit (bazơ không tan) :3H2S 0 4 + 2Fe(OH)3 = Fe2(S 0 4)3 + 6H20

Phư ơ ng trình ion đầ y đủ :

6HjO+ + 3SO^- + 2Fe(OH)3 = 2Fe3+ + 3sc£~ + 12H20

Phư ơ ng trình ion rút gọ n :

6Ế 30 + + 2Fe(OẾ )3 = 2Fe3+ + 12H20



B

Ồ

I

D

Ư

Ỡ

N

G

T

O

ÁN

-

L

Í

-

H

Ó

A

C

Ấ

P 2

3

1

0

0

0

B

T

R

Ầ

N

HƯ

N

G

Đ

Ạ

O

T

P

.

Q

UY

N

H

Ơ

N




(hoặ c đơ n giả n : 6H+ + 2Fe(OH)3 = 2Fe3+ + 6H20)

Chú thích : Trong phư ơ ng trình ion nhữ ng chấ t không tan, chấ t điệ n ỉi yế u, chấ t bay hơ i đư ợ c ghi ở dạ ng phân tử ; tổ ng sô trị điệ n tích (-f) bằ ng tổ ng số trị điệ n tích (-).

4. H iđro xií ỉ ư ỡ ng ^ắ nh là hiđroxit có cả hai khả năng cho và nhậ n proton, nghĩa là vừ a là axit, vừ a ìà. bazơ . Các hiđroxit Zn(OH)2, Al(OH)3, Cr(OH)3... là nhữ ng hiđroxit lư ỡ ng tính. Thí dụ , phư ơ ng trỉnh phân tử và phư ơ ng trình ion rút gọ n củ a phả n ứ ng củ a Al(OH)3, là mộ t bazơ :

- Al(OH)3 + 3HCỈ = AICI3 + 3H20

A 1(Ổ h Ụ + 3 ỉĩ30 + = Al3* + 6H20.

(hoặ c đơ n giả n : Al(OH)3 + 3H+ = Al3+ + 3H20) ; là mộ t axit :

- HAI02.H20 + NaOH = NaA102 + 2H20

HA102 . h 20 4- d k - = A io~ + 2H2o

So pH củ a du ng dịch

Nế u biể u diễ n nồ ng độ mol/1 củ a H+ dư ớ i dạ ng : [H+] =10~a mo 1/1 thì số a đư ợ c gọ i là pH củ a dung dịch.

Ttong nư ớ c tmh khiế t : [H+] = [OH~3 = 10~n molA, nư & cổ pH = 7.

Trong dung dịch axit, nồ ng độ H+ tăng lên, cổ thể bằ ng : [H+] = -lO"1, 10“2... molýl, dung dịch axit có pH < 7.

Tìong dung dịch bazơ , OH“ trung hòa bớ t H+, nổ ng độ củ a nó giả m, có thể bằ ng : [H+] = 10~14, 10“13... mol/1, dung dịch bazợ cố pH > 7.

pH là CO1 số biể u thị độ axit hay bazơ củ a dung dịch loãng.

Thang pH cho'biế t sự tư ơ ng ứ ng giữ a nồ ng độ mol/1 củ a ionH+ và giá trị pH, cùng độ mạ nh củ a dung dịch axit haỵ bazơ :

[H +l 1 10'1 10-2 10'3 10'4 10'5 10'6 1 0 - 7 10'8 10‘9 ÌO'10 10'11 10'12 10'13 1 0 14i— — — I— -— I-------- 1--------- 1----------1----------1-----------------------------1--------------1----------------- 1------------------1-1-----------------1----------------- ,— I— -------

pH 0 1 2 3 4 5 6 7 8 910 11 12

■ ■ — 7 X ::7"Đọ axit tăng . (trung tính) D ộ bazơ tăng

Thư ờ ng định nghĩa pH theo hệ thứ c : pH = ~lg [H+]

8


WWW FACEBOOK COM/DAYKEM QUYNHON

B

Ồ

I D

Ư

Ỡ

N

G

T

O

Á

N

- L

Í

-

H

Ó

A

C

Ấ

P

2

3

1

0

0

0

B

T

R

Ầ

N

H

ƯN

G

Đ

Ạ

O

T

P

.

Q

U

Y

N

H

Ơ

N

Đóng góp PDF bởi GV Nguyễn Thanh Tú



§5,6. MUỐ I - PHẤ N Ứ NG TRAO Đ ổ i ION

1. Muố i ỉà nhữ ng hợ p chấ t mà phân tử gồ m cation kim loạ i liên kế t vớ i anion gố c axit. Dung dịch muố i là nhữ ng dung dịch có chứ a hai loạ i ion này. Tính chấ t củ a dung dịch muố i tùy

thuộ c vào các ion từ muố i điệ n li ra.2. Muố i trung hòa ỉà nhữ ng muố i mà gố c axit không còn

hidro có thể tách thành proton (H axit).

Muố i axit là nhữ ng nrpố i mà gố c axit vẫ n còn hidro có thể tách thành proton.

K Ị ^ Klx (HaGa)y

Muố i trung hòa Muố i axit

Nói chung số H axit bằ ng đúng số H trong mộ t phân tử axit (mộ t vài axit ít gặ p, thí dụ axit photphorơ H3P 0 3 chỉ có 2H axit, do đổ muố i Na2H P 03 là muố i trung hòa, H P 03 là gố c axit, trong đó H không phả i là H axit)

3. TÍnh ch ấ t ax it , bazơ c ủ a dùng d ịch muố i

Muố i là sả n phẩ m củ a phàn ứ ng axit-bazơ , để u có thể coi là đư ợ c tạ o ra từ mộ t axit và mộ t bazơ nhấ t định. Riêng cation

NH^ thì tư ơ ng ứ ng vớ i bazơ là NH3-

KinGam

Kl(OH)m ^ H nGa

- Nế u axit và bazơ tư ơ ng ứ ĩỊ g có độ mạ nh hay yế u như nhau thì dung dịch muố i là trung tính, có pH = 7.

- Nế u là axit mạ nh và bazơ yế u thì dung dịch muố i có pH < 7.

- Nế u là axit yế u và bazơ mạ nh thì dung dịch muố i có pH > 7.Lư u ý, hiđroxit củ a nhữ ng kim loạ i không phả i là kim loạ i

phân nhdm chính I và II, đề u là bazơ yể u.

4. P h ả n ứ n g tr ao đổ i io n

Phả n ứ ng trao đổ i giữ a các chấ t điệ n li trong dung dịch còn gọ i là phả n ứ ng trao đổ i ion, phả n ứ ng chỉ xẩ y ra khi có nhữ ng



B

Ồ

I

D

Ư

Ỡ

N

G

T

OÁ

N

-

L

Í

-

H

Ó

A

C

Ấ

P 2

3

1

0

0

0

B

T

R

Ầ

N

H

Ư

N

G

Đ

Ạ

O

T

P

.

Q

UY

N

H

Ơ

N




ion kế t họ p vói nhau và3 tách ra dư ói dạ ng chấ t k ế t tủ a , chá:dễ bay hoi hoặ c chấ t diệ n li y ế u . .

Các dạ ng phả n ứ ng trao đổ i ion :

Dd muố i (1) + Dđ muố i (2) —>Hai muố i mớ i

Muố i 4- Dd axit —* Muố i mớ i + Axit mớ iDd muố i + Dd bazơ Muố i mớ i •+• Bazơ mớ i

Thí dụ :

3Ba(N03)2 + A12(S 04)3 = 3BaS04 ị + 2A1(N03)3 .

Phư ơ ng trình ion đầ y đủ :

3Ba2+ + 6NQ” + 2AỈ3+ + 3SC^~ = 3BaS04 ị + 2A13+ + 6NO3

Phư ơ ng trình ìon rút gọ n :

Ba2+ + SO^~ = BaS04 1

Chú thích : Trong các bài tậ p chiviế t phư ơ ng trinh ion đẩ yđủ khi có yêu cầ u hoặ c khi cẩ n tính số moi các O1 trong dung dịch

5. Tính bay hơ i , tính tan

- Nhữ ng chấ t dễ bay hơ i :

Axit : HC1 (t°), H2S 0 3 (H20 + S 0 2), H2S5 H2C 03 (H20 + C 02)

Bazơ : NH3

- Nhữ ng chấ t tan :

Tấ t cả các muố i có gố c axit là nỉtrat NOJ, hiđrocacbonat

HCO3 , đihiđrophotphat H2PO^, axetat CH^COO- .

Tấ t cả các muố i củ a kim loạ i phân nhóm chính nhđm I (kim loạ i kiề m) và amoni, trừ NaHCOj, Li2C 03 ít tan.

(1) Có thể là muố i tan, ít tan hoặ c không tan. Ở nhữ ng ch khác có ghi rõ Dd (dung

dịch), phả i là chấ t tan (nhiề u hay ít) mói có khả năng tham gia phả n ứ ng.

10



BỒ

I

D

Ư

Ỡ

N

G

T

O

Á

N

-

L

Í

-

H

Ó

A

C

Ấ

P

2

3

1

0

0

0

B

T

R

Ầ

N

HƯ

N

G

Đ

Ạ

O

T

P

.

Q

U

Y

N

H

Ơ

N




5 Tính tan củ a mộ t số chấ t khác tóm tắ t trong h ng sau :

Loạ i chấ t ĩh n dư ợ c Không tan (trong nư ớ c)

Axit

Bazơ

Muố iHaỉogenua

Sunfat

Sunfua

Cacbonat

Photphat

Sunflt

Hầ u hế t các axỉt

Các hiđroxit củ a kim

loạ i kiề m, amoni, bari, strontí... ; Ca(OH)2 ít tan

Hẩ u hế t các muố i

ịHầ u hế t các muố i ; CaS04, Ag2S 0 4 ít tan

Sunfua kim loạ i kỉề m,

amoni, canxi và bari.Cacbonat kim loạ i kiể m và amoni; MgC03, Ag2C03 ít tanPhot phat kim loạ i kiề m và amoni ; Mgo(P04)2 ít tanSunflt kim loạ i kiể m amoni ; MgS0 35 CaS03, BaSQ3, ZnS03? Ag2S 03 ít tan

H2Si0 3

Các hiđroxit củ a kim

loạ i khác

AgX, PbX?, CuX, Hg7X7 trừ AgF tanBaSO^ PbS04

Sunfua củ a các kim loạ i

khác (hoặ c phân hủ y)Cacbonat củ a các kim ỉoạ i khác (hoặ c phân hủ y)Photphat củ a các kim loạ i khác (hoặ c phân hủ y)Sunfit củ a các kim loạ i khác (hoặ c phân hủ y)

Chú thích : Khi nổ i mộ t chấ t ít tan ỉà tư ơ ng đố i ít hơ n so vớ i nhữ ng chấ t tan. Còn nhữ ng chấ t nố i không tan, thự c ra đề u cò tan mộ t lư ợ ng rấ t nhỏ , nhữ ng lư ợ ng nhỏ chấ t tan để u điệ n ỉi hoàn toàn thành ion. (Trong thự c tế đề u bỏ qua nhữ nglư ợ ng nhỏ này, coi là chấ t không tan). Cho nên, ngoài kháiniệ m độ tan, còn có khái niệ m tích số tan (không đề cậ p đế n trong chư ơ ng trình phổ thông).

II - BÀI TẬ P THEO CÁC § BẰ I HỌ C

A - BÀI TẬ P CÓ LỜ I GIẨ I

§1, 2. Bài 1 . Vì sao nói KNO3, Ba(OH)2, H2S 0 3 là nhữ ngchấ t điệ n li, còn C3H5(OH>3 (glixerin), C6H 120 6 (glucozơ ) là nhữ ng chấ t không điệ n li ? Giả i thích.

11



B

Ồ

I

D

Ư

Ỡ

N

G

T

O

ÁN

-

L

Í

-

H

Ó

A

C

Ấ

P 2

3

1

0

0

0

B

T

R

Ầ

N

HƯ

N

G

Đ

Ạ

O

T

P

.

Q

UY

N

H

Ơ

N




B ài 2. Dung dịch kali cỉorat dung dịch natri hipocỉorit dẫ n đư ợ c điệ n. Dung dịch rư ợ u metylic, dung dịch andehitfomic không dẫ n điệ n. Nhữ ng chấ t nào là chấ t điệ n li, ỉà chấ t không điệ n li ?

' Hư ớ ng dẫ n gi i các bài 1 và 2Dự a vào kiế n thứ c ở điể m 1. §1. 2.

Giả i bài 1 ;

KNO3, Ba(OH)2, H2S 0 3 là nhữ ng chấ t điệ n li vi chấ t đầ u là mộ t muố i, chấ t sau là bazờ , chấ t cuố i là axit ; dung dịch m i chấ t đề u dẫ n đư ợ c điệ n, trong dung dịch có chứ a các ion dư ơ ng và ion âm di chnyê’n tự do. Hai chấ t C3Hs(OH)3 và C6H 120ộ

là nhữ ng chấ t không điệ n li, dung dịch m i chấ t không dẫ n đư ợ c điệ n, trong dung dịch chỉ chứ a các phân tử trung hòa.

Giả i hài 2 :

Kali clorat và natri hipoclorit là nhữ ng chấ t điệ n li ; rư ợ u metylic và anđehit fomic là nhữ ng chấ t không điệ n ỉi.

Chú thích : Nế u có yêu cầ u giả i thích, sẽ gi ả i thích tư ơ ng tự bài 1 . (kalỉ cỉorat và natri hipoclorit là hai hợ p chấ t loạ i muố i).

B ài 3. Viế t phư ơ ng trình điệ n li củ a các chấ t cho sau đây :a) HC104, HCIO (axit yế u), LiOH, Sr(OH)2, CaCl2, Cr2(S04)3,

Fe(N03)3, Na2C 03, KgPO^.

b) H2S03, H3P 0 4, H2S e0 4 (axit mạ nh)

Hư ớ ng dẫ n giả i

Dự a vào kiế n thứ c ở các điể m 2 và 3 §1, 2.

- Phân biệ t thành phầ n và hổ a trị m và n củ a c&tion và anion trong m i công thứ c. Chuyể n các chỉ số X và y củ a cation vã anion thành hệ số củ a các ion tư ơ ng ứ ng, cation có điệ n tích dư ơ ng bằ ng m+, anion cđ điệ n tích âm bằ ng n-. Vì phân tử trung hòa về điệ n nên phư ơ ng, trình điệ n li vịế t đúng khi : x.m = y.n

- Các đa axit điệ n li theo từ ng nấ c, có bao nhiẻ u hiđro axit thì cổ ngẩ n ấ y phư ơ ng trình điệ n li. Và nấ c sau bao giờ cũ ng

12



B

Ồ

I

D

Ư

Ỡ

N

G

T

O

Á

N

-

L

Í

-

H

Ó

A

C

Ấ

P

2

3

1

0

0

0

B

T

R

Ầ

N

HƯ

N

G

Đ

Ạ

O

T

P

.

Q

U

Y

N

H

Ơ

N




yế u hợ n nấ c trư ớ c. H3P 0 4 là mộ t axit trung bình ở nấ c 1, đế n nấ c 2 là axit yế u và nấ c 3 rấ t yế u.

Gi i :

a) Làm mẫ u vớ i ba chấ t :

HC1Q4 Sr(OH)2 Cr2(S 04)3

Chỉ s ố X 1 1 2

Chỉ số y 1 , 2 3

Cation H+ ỉ Sr2+ Cr3+

Anỉon C10- OH~ S02"

Phư ơ ng trình điệ n ỉi củ a ba chấ t này :HC10„ = H+ + CIO'

Sr(OH)2 = Sr2+ + 20H'

Cr2(S 04)3 = 2Cr3+ + 3SO^~ê

Phư ơ ng trình điệ n li củ a các chấ t còn lạ i :

HCIO ^ H+ + CIO' ; LiOH = Li+ + OH".

CaCl2 = Ca2+ + 2Cr ; Fe(N 03)3 = Fe3+ + 3NO3

Na2C03 = 2Na+ + QOị- ; K3P 0 4 = 3K+ + ? 0 3 4~

b) Phư ơ ng trình điệ n li củ a các đa axit :

. - H2S 0 3 =^H+ + HSOJ ; HSO3 ^ H + + SQ2-

(trong dung dịch có ba ion : H+, HSO3 và SO3"”)

~ H3P 0 4 ^ H + + H2PO“ ; H2PO“ ^ H+ + HPQ2- ;

HPO4 ^ H+ + PO4- (tấ t cả có bố n loạ i ion : H+, H2PO4 ,

HPOịj~ và POj“)

- H2S e04 = H+ + HSeCj' ; HSeC>4 = H+ + SeO§-

Thư ờ ng cđ thể viế t gộ p :H2S e 0 4 = 2H+ + SeO^~

13



B

ỒI

D

Ư

Ỡ

N

G

T

O

Á

N

-

L

Í

-

H

Ó

A

C

Ấ

P

2

3

1

0

0

0

B

T

R

Ầ

N

H

Ư

N

G

Đ

Ạ

O

T

P

.

Q

U

Y

N

H

Ơ

N




B ài 4. Tính nổ ng độ mol/1 củ a các ion K+ vầ S(>4~ trong

các dung dịch sau :

, a) Trong 0,5 ỉ dung dịch có hòa tan 0,2 moi K2S04.

b) Trong 1,2 ỉ dung dịch có hòa tan 139,2g K^so^Bài 5. a) Tính nổ ng độ mol/1 củ a các ion Fe3+ và ion

NO“ có trong dung dịch Fe(N03)3 2M.

b) Tính nổ ng độ moỉ/ỉ củ a các ion H+ và SO^_ có trong dung

dịch H2S 04 20%, biế t D = l,14g/ml.

c) Tính nồ ng độ mol/1 củ a các ion H+ và CH3COO~ có trong dung dịch CH3COOH 0,8M, biế t độ điệ n li a = 0,014.

Hư ớ ng dẫ n giả i các hài 4, bài 5.

Cácbư ớ c giả i, các dạ ng bài 4, 5 :

- Tính số moi chấ t tan cổ trong 1 lít dung dịch.

Đố i vớ i dung dịch cho biế t nồ ng độ % (câu b). bài 5.) thì

phả i chuyể n về nồ ng độ mol/1. Hoặ c là tính số gam rồ i số molhấ t tan có trong mộ t lít dung dịch, hoặ c dùng công thứ c biế n đổ i nổ ng độ .

(Từ các công thứ c nổ ng độ :

_ _ _ “ ct/ 100 n .M . 100 __„Q% - — ------- _ -----———— (v tính bằ ng ml)m d d v D

n . 1000 , . . . .à CM = ----------- , rút ra công thứ c biế n đổ i nong độ :

_ D . 10 CM■ MCM = C%M - và c% =

- Viế t phư ơ ng trình điệ n li củ a chấ t tan, theo đó tínli số nol n m i ion, n chính là nồ ng độ mol /1 củ a ion tư ơ ng ứ ng.

Đố i vớ i ch ấ t điệ n li yế ụ (câu c) bàị 5.) tính số mxịịvphân tửtiệ n li n’ bằ ng :n’ = an, số mol cácion đư ợ c tinlì theo sốnol n\

4


B

Ồ

I

DƯ

Ỡ

N

G

T

O

Á

N

-

LÍ

-

H

Ó

A

C

Ấ

P

2

3 1

0

0

0

B

T

R

Ầ

N

H

Ư

N

G

Đ

Ạ

O

T

P

.

Q

U

Y N

H

Ơ

N



Gi ibài 4 :

a) Số mol K2$ 0 4 có trong 1 lít dung dịchlà : Xlt’

0,2 ^ ^_" w ~ 0,5 “ ’

Phư ơ ng trình điệ n ỉi :

KjSC^ = 2K+ + s o f ton

0,4 2.0,4 0,4 (mol) làn

Nồ ng độ mol/1 củ a các ion : I

[K+3 = 2.0,4 = 0,8 molll ; [ s o ị l = 0,4 molịl

b) Số moi K2S 0 4 hòa tan ỉà :

139,2 _ 'nK2so4 “ 174 * m

Trong ĩ lít dung dịch cổ :

KjSO-l = ĨỈ2 “ 0 ,6 7 mOỈ

2 2 6 (moi)

N ổ ng độ mol/1 củ a các ion :

[Fe3+1 = 2 molll ; [NO“] - ổ molị ỉ

ậ n

ng

n

Phư ơ ng trình điệ n li :

Ĩ ^S 0 4 = 2K+ + s ó ị -

0,67 2.0,67 0,67 (mol) • Ig

Nồ ng độ mol/1 củ a các ion :

[K+] = 2.0,67 = 1,34 molỊỈ ; [ so*-] = 0,67 mol/l

;ửGiả i bài 5 :

a) Số mol F e(N 03)3 cđ trong 1 lít dung dịch : n = 2 moi.

Phư ơ ng trình điệ n li :Fe(N03)3 = Fe3+ + 3NOJ lg

0

ĩ)

ỉ)

15



B

Ồ

I

D

Ư

Ỡ

N

G

T

OÁ

N

-

L

Í

-

H

Ó

A

C

Ấ

P

2

3

1

0

0

0

B

T

R

Ầ

N

H

Ư

N

G

Đ

Ạ

O

T

P

.

Q

UY

N

H

Ơ

N




b) Nổ ng độ mol/1 củ a dung dịch H2S 0 4 20% :

114 10CM = 20 • -2 r ~ * 2’33mol/1

Số moỉ H2SQ4 cố trong 1 lít dung dịch : n = 2,33 moỉ

(Nế u không áp dụ ng công thứ c biế n đổ i nồ ng độ , tính như sau :

Khố i lư ợ ng củ a 1 lít hay 1000 ml dung dịch H2S 0 4 :

m ậ d = 100.0.1,14 = 1140g

Khố i lư ợ ng củ a H2S 0 4 bằ ng :

mct = 1140.0,2 —228g

Số moỉ H2S 0 4 cố trong 1 lít dung dịch :

nH2so4 ~ 98 ~ 2,33 moỉ)


H2S 0 4 - 2H+ + SÓị~ '

2,33 2.2,33 2,33 (moỉ)

Nổ ng độ molA củ a các ion :

[H+] = 2.2,33 = 4,66 moiu ; [ S0^~ 3 = 2,33molll

c) Số mol CH3COQH tan trong 1 lít dung dịch : nọ = 0,8mol

Số mol CH3COOH điệ n li : n’ = 0,8.0,014 = 0,0112 mol.


CH3COOH ^ C H 3COO" + H+0,0112 0,0112 0?0112 (moi)

Nồ ng độ mol/1 củ a các ion :

[H+] = [CH3COCn = Ỡ ,0 li2m olll

§3,4. Bài 6 . a) v ì sao có thể coi MgO cđ vai trò như mộ t azơ ? Cho thí dụ minh họ a. * ỉ '

b) Khi nào thì N20 5 trở thành mộ t axit ? Cho thí dụ minh họ a



B

ỒI

D

Ư

Ỡ

N

G

T

O

Á

N

-

L

Í

-

H

Ó

A

C

Ấ

P

2

3

1

0

0

0

B

T

R

Ầ

N

H

Ư

N

G

Đ

Ạ

O

T

P

.

Q

U

Y

N

H

Ơ

N




c) Giả i thích cho biế t ion hay phân tử nào cổ vai trò ỉà axit, là bazơ trong phả n ứ ng sau :

6H30 + + Fe20 3 = 2Fe3+ + 9H20

Hư ớ ng dẫ n giãi

Dự a vào định nghĩa chấ t nào (phân tử haỳ ion) cho proton là axit, nhậ n proton là bazơ . Minh họ a bằ ng phư ơ ng trình phả n ứ ng axit - bazơ trong dung dịch.

Gi i : *

a) Coi MgO có vaỉ trò như mộ t bazơ vì nó có thể nhậ n proton củ a axit, thí dụ :

MgO + 2HC1 = MgCl2 + H20

(MgO + 2H30 + = Mg24 + 3H20 )

b) N 20 5 trở thành axit khi gặ p nư ớ c, xẩ y ra phả n ứ ng hóa hợ p :

n 20 5 + h 20 = 2HNO3

Thí dụ : HNO3 + KOH = KNO3 + H20

(H30 + + OH" = 2H20)

Chứ thích : Nế u cho N20 5 vào dung dịch KOH, hai phả n ứ ng trên xẩ y ra liên tiế p, thư ờ ng viế t gộ p thành mộ t phư ơ ng trình :

N20 5 + 2KOH = 2KNO3 + H20

(N20 5 + 2 0 H" = 2NO3 + H20)

c) lon H30 + cđ vai trò là axit vì nd cho proton, phân tửFe20 3 có vai trò là bazơ vì nổ nhậ n proton.

Bài 7. Viế t phư ơ ng trình phân tử củ a phả n ứ ng cóphư ơ ngtrình ion rút gọ n như sau :

HCOJ+OH" = h 20 + c c £~ (1)

2HjO+ + Mg(OH)2 = Mg2* + 4H20 (2)

6HjO+ + F^Oj = 2Fe3+ + 9HjO (3)

2-HDBT Hóa họ c 1117



B

Ồ

I

D

Ư

Ỡ

N

G

T

O

Á

N

-

L

Í

-

H

Ó

A

C

Ấ

P

2

3

1

0

0

0

B

T

R

Ầ

N

HƯ

N

G

Đ

Ạ

O

T

P

.

Q

U

Y

N

H

Ơ

N





Dự a vào các ÌO1 tham gia phả n ứ ng để chọ n các phân tử thích hợ p :

- nế u là cation H30 + thì phân tử ĩà axit và chọ n chủ yế u

mộ t axit mạ nh ; cầ n lư u ý vì H30 + = H+ + H20 nên số phân tử nư ớ c trong phư ơ ng trình ion rút gọ n khác vớ i sổ phân tử nư ớ c trong phư ơ ng trình phân tử , phả i tính lạ i cho đúng.

- nế u là anion OH~ thì phân tử là bazơ tan (kiề m) thư ờ ng thì chọ n mộ t hiđroxit củ a kim loạ i kiề m.

- nế u là anion gố c 'axit thi phân tử là mộ t muố i tan củ a axit tư ơ ng ứ ng, hoặ c có thể chính là axít đó tùy nộ i dung bài cho.

- nế u là cation kim loạ i thì phân tử là mộ t muố i tan củ a kim loạ i tư ơ ng ứ ng, trừ các cation Ba2+, Ca2+ có thể là hiđroxit củ a các kim loạ i này (Cation kim loạ i sẽ gặ p từ sau bài họ c §5. Muố i)

Như vậ y ứ ng vớ i m i phư ơ ng trình ion rút gọ n có t h ể có mộ t số phư ơ ng trinh phân tử khác nhau, tứ c là cố thể có nhiể u đáp án.

Giả i. Làm mẫ u phư ơ ng trình (1) :

lon Phân tử

HCOJ KHCO3

OH“ KOH

Phư ơ ng trình phân tử củ a phả n ứ ng :

KHCO3 + KOH = KjCOg + H20 (1)

Chú thích : - Có thể chọ n hai chấ t muố i và kiề m có kim loạ i khác nhau, thí dụ chọ n NaOH, phư ơ ng trình phân tử sẽ viế t như sau :

KHCO3 + NaOH = KN aC03 + H20

hoặ c 2KHCO3 + 2NaOH = 1 ^ 0 0 3 + Na2C 03 + 2H20

- Tư ơ ng ứ ng vớ i ion HCO3 không thể chọ n phân tử H2C 03

vì nđ là mộ t axit yế u, không bể n, trong dung địch chủ yế u ỏ dạ ng H20 + C 02. Và không chọ n các phân tử HÉư Ca(HC 03)2,

18



BỒ

I

D

Ư

Ỡ

N

G

T

O

Á

N -

L

Í

-

H

Ó

A

C

Ấ

P

2

3

1

0

0

0

B

T

R

Ầ

N

H

Ư

N

G

Đ

Ạ

O

T

P

.

Q

U

Y

N

H

Ơ

N




M g(HC03)2..., mặ c dù các muố i này tan, như ng các muố i CaC'03, MgC03 tạ o ra lạ ỉ không tan, mà ộ vế sau cho anỉon CO|“, yêu

cầ u phả i mộ t muố i cacbonat tan.

Phư ơ ng trình phân tử củ a các phả n ứ ng (2) và (3) :

2HCỈ + Mg(OH)2 = MgCl2 + 2H20 (2)3H2S 0 4 + Fe20~ = Fe2(S 04)3 + 3H20 . (3)

Bài 8 . a) Để trung hòa 50ml dung dịch HC1 đã dùng hế t 75ml dung dịch Ba(OH)j 0,1M. Tính nồ ng độ mol/1 củ a dung dịch axit.

b) Cho mộ t lư ợ ng dung dịch H N 03 425M, khố i lư ợ ng riêng D = l,135g/ml, vừ a đủ tác dụ ng hế t vớ i 32g Fe20 3> Tính thể tích dung dịch axỉt đã dùng và nồ ng độ % cử a dung dịch muố i thu đư ợ c.

Bài 9. Trộ n lẫ n 200 ml dùng dịch KOH 5,6%, khố i lư ợ ng riêng D = l,045g/m l và 50 mỉ dung dịch H2S 0 4 0,5M thuđ ư ợ cdung dịch E. i

a) Dung dịch E còn dư bazơ , dư axit hay đã trung hòa ?

b) Cho các dung dịch NaOH IM và dung dịch HC1 IM. Có cầ n chọ n dung dịch nào và thể tích là bao nhiêu để vừ a đủ trung hòa dung dịch E.

Hư ớ ng dẫ n giài các bài 8 và 9

Theo phư ơ ng trình ion rút gọ n củ a phả n ứ ng trung hòa :

H30 + + OHT = 2H20

hay H+ + OH~ = H2Õ,

các ion tác dụ ng vớ i nhau theo tỉ lệ 1 : 1. Do đó tính tỉl ệ sốmol cổ trong dung dịch : nH+ : nOH~ = 1 : k và xét'giá trị k :

Giá trị k Dung dịch

= 1 trung hòa< 1 dư axit>1 dư bazơ

19



B

Ồ

I

D

Ư

Ỡ

N

G

T

O

ÁN

-

L

Í

-

H

Ó

A

C

Ấ

P

2

3

1

0

0

0

B

T

R

Ầ

N

HƯ

N

G

Đ

Ạ

O

T

P

.

Q

U

Y

N

H

Ơ

N




Riêng câu b) bài 8 , thay vi tác dụ ng vớ i 0H~, eation H+ kế t hợ p vớ i oxi củ a Fe^03, có tỉ lệ : 6mol H+ - lĩTỊĐỈ Fe20 3, rút ra đư ợ c số moỉ HN 03 đủ tác dụ ng hế t vớ i số mol Fe20 3 bài cho. Các phép tính chủ yế u liên quan đế n tính toán về nổ ng

độ dung dịch (xem các công thứ c nồ ng độ và biế n đổ i nồ ng độ bài 5, pM n Hư ớ ng dẫ n giả i). Khi tính theo phư ơ ng trỉnh phả n ứ ng, từ các bái này nên dự a vào phư ơ ng trình ion rút gọ n :

Giả i bài 8 :

a) Tính số moi OH~ có trong dung dịch Ba(OH)2 :

n — 0,075. 0,1 . 2 = 0,015 mol

Phư ơ ng trinh phả n ứ ng :2HC1 + Ba(OH)2 - BaCl2 + 2H20

Phư ơ ng trình ion rút gọ n :

H+ + OHT = H20

X 0,015

Vì dung dịch trung hòa nên X = 0,015 mol. Số mol HC1 có trong dung dịch : nHC1 = nH+ = 0,015 moỉ

Nổ ng độ mol/1 củ a dung dịch HCỈ :

0,015 0,05CM - - 7 - = 0,3M

b) Tính số moỉ Fe90- : Ĩ1= —%. - 0,2 molz J loU

Phư ơ ng trình phả n ứ ng :

6HNO3 + Fe2°3 = 2Fe(N03)3 + 3H20 (1)

Phư ơ ng trinh ion rút gọ n :

6H+ + Fe20 3 = 2Fe3+ + 3H20 (2)

X 0,2 y

Vì tác dụ ng vừ a đủ nên : X = 6.0,2 ==. 1,2 tíióỊSố moỉaxit cẩ n có : nHNO = nH+ = 1,2. mol

20


B

Ồ

I

DƯ

Ỡ

N

G

T

O

Á

N

-

LÍ

-

H

Ó

A

C

Ấ

P

2

3 1

0

0

0

B

T

R

Ầ

N

H

ƯN

G

Đ

Ạ

O

T

P

.

Q

U

Y N

H

Ơ

N



Thể tích dung dịch axỉt đã dùng bằ ng :

V = -J-Z — 0,267 ỉ — 267 mỉ 4,5

Khố i lư ợ ng củ a dung dịch axit : m = 267.1,135 = 303g.

Khố i ỉ ư ợ ng củ a dung dịch sau phả n ứ ng :mdd = 303 + 32 = 335g.

Theo phư ơ ng trình (2) có : ỵ = 2.0,2 = 0,4 moỉ, Số moỉ Fe(N03)3 cố trong dung j dịch bằ ng :

nFe(N03)3 = nFe3+ = °>4 moL

Khố ỉ lư ợ ng củ a muố i : rciFe£NQ = 0,4 . 242 —96,8g.

Nồ ng độ % củ a dung dịch muố i thu đư ợ c bằ ng :

c% = 100 = 28,9%.OOU

Gi i bài 9 : i '

Khố i lư ợ ng củ a dung dịch KOH : m = 200.1,045 = 209g

Khố i lư ợ ng củ a KOH :

mKOH = 209.0,056 = 11,7g ;số mol KOH :

1 1 7n KOH = 56 = 0’209 mol

(Cách 2 : Dự a vào công thứ c biế n đổ i nồ ng độ :

1,045.10^M(dd KOH) ~ 5,6 • 56 “ 1,0452V

rút ra số mol KOH có trong dung dịch : n = 0,2,1,045 = 0,209 mol)

Do đó số mol OH“ bằ ng : nQH~ = nKOH = 0>209 moi.

Số mol H+ có trong dung dịch H2S 0 4 :

nH+ = 0,05 . 0,5 . 2 = 0,05 mol

21



B

Ồ

I

D

Ư

Ỡ

N

G

T

OÁ

N

-

L

Í

-

H

Ó

A

C

Ấ

P

2

3

1

0

0

0

B

T

R

Ầ

N

H

Ư

N

G

Đ

Ạ

O

T

P

.

Q

UY

N

H

Ơ

N




Phư ơ ng trình phả n ứ ng ;

2K0H + H2S 0 4 = K2SO4'+ 2H20

Phư ơ ng trình ion rút gọ n OH~ +• H+ = H20

a) Tỉ iệ số moi có trong dung dịch :

nOH- : nH+ = 0,209 : 0,05 = 4 ,18 : 1,

vì 4,18 > 1 rút ra : dư OET, dung dịch E yCpzi dư bazo.

b) Số moỉ OH~ còn dư : n’OH- = 0,2Ú9 —0,05 = 0,159 mol

Số moỉ H+ cầ n có để vừ a đủ trung hòa dung dịch E :

n’H+ — ĩì’OH-' = 0,159mol

Rút ra số moỉ HC1 cầ n cố : nHCị — nH+ = 0,159 moi.Chọ n dung dịch HCÌ vớ ĩ thể tích bằ ng :

0,159— - = 0,1591 = 159 ml

1

Bài 10. Trong hai bình, m i bình chứ a 19,5 g nhôm hiđroxit.

a) Cho 200 ml dung dịch HC1 2M vào mộ t bình. Tính khố i

lư ợ ng muố i tạ o thành.b) Cho 200 mỉ dung dịch KOH 1,5 M vào bình thứ haỉ. Tính

khố i lư ợ ng muố i tạ o thành.


Nhôm hiđroxit lư ỡ ng tính, cd phả n ứ ng cả vớ i axit và kiể m. Bài cho biế t lư ợ ng củ a cả hai chấ t tham gia, cẩ n xét xem chấ t nào phả n ứ ng hế t, khố i lư ợ ng muố i đư ợ c tính theo chấ t này.

Lậ p luậ n như sau :

Tính tỉ lệ số mol hai chấ t A và B theo phư ơ ng trình phả n ứ ng :

nÁ : nB = ... = 1 : k

Tính tỉ lệ số mol hai chấ t A và B theo bài cho :

n ’A : n ’B = . . . . = 1 : X

Nế u X = k, A và B phả n ứ ng vớ i nhau vừ a đủ .

22



B

Ồ

I

D

Ư

Ỡ

N

G

T

O

Á

N -

L

Í

-

H

Ó

A

C

Ấ

P

2 3

1

0

0

0

B

T

R

Ầ

N

H

Ư

N

G

Đ

Ạ

O

T

P

.

Q

U

Y

N

H

Ơ

N




Vỉ 1,2 > 1 rút ra HA102.H20 phả n ứ ng hế t. Thẹ o (2 ) ta có :

1 mol HA102.H20 - 1 moi KAỈ Q2

0,25 " 0,25 "

Khố i lư ợ ng muố i tạ o thành bằ ng :

mKAio = 98 = 24,5 g

f Bài l i a . Tính nồ ng độ mol/1 củ a ion H+ và pH củ a dung

dịch axit nitric, biế t rằ ng trong 500 ml dung địch có hòa tan 3,15 g axit.

Bà i ll b . Mộ t dung dịch H2S 0 4 có pH = 3.

a) Tính nồ ng độ mol/1 củ a ion H4 và dung dịch axit

b) Cho 5,2 g kẽ m vào mộ t lít dung dịch axit, tính thể tích khí H2 bay ra (đo ở đktc).

Hư ớ ng dẫ n gi i các bài l la , l lb

Dự a vào sự tư ơ ng ứ ng giữ a nổ ng độ moỉ/1 củ a ion H+ và pH

a dung dịch (Điể m 5. §3,4). ỏ bài l la ) nổ ng độ mol /1 củ a on H+ đư ợ c tính theo số mol HNO3 có trong dung dịch. Câu ) bài llb . cho biế t lư ợ ng củ a cả hai chấ t tham gia, thể tích

khí H2 đư ợ c tính theo chấ t phả n ứ ng hế t (xem Bài 10).

Giả i bài l l a

Tính số mol HNO3 có trong dung dịch :

3,15n = -7— = 0,05 mol 00

Rút ra số mol H* bằ ng : nH+ = nHNO = 0,05mol. Nồ ng độ

mol /1 củ a ion H4- :

0,05[H ] = ~ ~ = 0,1 = 10 1 m o lị l

pH củ a đung dịch bằ ng 1

4



B

Ồ

I D

Ư

Ỡ

N

G

T

O

Á

N

- L

Í

-

H

Ó

A

C

Ấ

P

2

3

1

0

0

0

B

T

R

Ầ

N

H

ƯN

G

Đ

Ạ

O

T

P

.

Q

U

Y

N

H

Ơ

N




Gi i bài ll b :

a) Nổ ng độ moỉ/ì củ a ion H+ :

[H+3 = 1(T3 - 0,001 mol/ỉ

Nồ ng độ mol/1 củ a dung dịch axit bằ ng :

CM(HSO) = 2 [H+] = ° ’5 ' ° ’001 = °.000SM (= 5 .10_4M)

b) Tính số mol các chấ t tham gia :

5,2 í nZn = 05 “ 0,\)8mol ; nHso = 0,0005m ol


Zn + H2S04 = ZnS04 + H2

Hai chấ t phàn ứ ng vớ i nhau theo tỉ lệ số mol là 1 : 1, do đó H2S 0 4 phả n ứ ng hế t. Số mol H2 bằ ng :

nH " nHso = moi.2 2 4

Thể tích khí H2 bay ra bằ ng : ■

V = 0,0005 . 22,4 = 0,0112 l = 11,2 mỉ

ề feài 12. Tính nổ ng độ mol/1 củ a íon OH“ và pH củ a dung dịchNaOH, biế t rằ ng trong 400 ml dung dịch cổ hòa tan0,16g kiề m.


Từ nồ ng độ củ a ion OET có thể tính đư ợ c nổ ng độ củ a ionH+ và ngư ợ c lạ i. Ngư ờ i ta gọ i tích nồ ng độ mol/1 củ a các ionnày trong nư ớ c là tích số ion củ a nư ớ c, Kn ; tích này luôn làmộ t hằ ng số , và ở 25°c bằ ng :

Kn = [H+] [OHT] = 10- 14 (mol2 /l2)Rút ra :

q ~14 1Q~14[H+] = - (m ol/ỉ ) và [OH ] = • (mol/1)

[OH ] [H ] v ;

Giả i :

Tính số mol NaOH :

25



B

Ồ

I

D

Ư

Ỡ

N

G

T

O

Á

N

-

L

Í

-

H

Ó

A

C

Ấ

P 2

3

1

0

0

0

B

T

R

Ầ

N

H

Ư

N

G

Đ

Ạ

O

T

P

.

Q

UY

N

H

Ơ

N




n = = 0.004 moỉ40

Nổ ng độ mol/ỉ củ a NaOH bằ ng : CM =

Rút ra nồ ng độ mol/1 củ a ion OH[OH"J = 0,01 = 10~2 molỊl

Do đố nổ ng độ mol/1 củ a ion H+ bằ ng :

1 0 - 1 4[H+] = — —- = 10~12m o l / 1

10 2

pH củ a dung dịch NaOH bằ ng 12.

§5,6. B ài 13. a) Mộ t dung dịch cố các ỈOỊ sau đây :N a \ Cu2+, Àl3+ và SÓị~

Nế u cô cạ n dung dịch thì thu đư ợ c nhữ ng muố i nào ? Vỉế t công thứ c và tên gọ i củ a muố i.

b) Cầ n lấ y nhữ ng muố i nào để pha chế đư ợ c dung dịch cổchứ a các ion sau đây :

K+, Zn2+, c r và SO^-

Bài 14. a) Trong mộ t dung dịch có th ể chứ a đổ ngthờ i cácion : Na+, Ca2+, NO3 và PO^” ? Giả i thích.

b) Câu hỏ i tư ơ ng tự vớ i dung dịch chứ a đổ ng thờ i các iơ n : Mg2+, Cu24, HCOJ và SQ2- ? Giả i thích.

Hư ớ ng đẫ n giả i c c bài 13, 14Tổ hợ p từ ng cặ p cation và anion đư ợ c mộ t muố i. Phân tử

muố i trung hòa nên tổ ng số trị điệ n tích (+) bằ ng tổ ng số trị điệ n tích (-). Khi viế t công thứ c Klx(Ga)y cầ n lư u ý : khi X 5* y thì X — số trị điệ n tích (-) củ a anion và y = số trị điệ ntích(+) eủ a cation ;khi X = y công thứ c cđ dạ ng KIGa^1),số trịđiệ n tích củ a hai ion bằ ng nhau.

I

(1) Trừ mộ t số ngoạ i lệ , thí dụ Hg2Cl2, trong đó H g có điệ n tích 1+ và C1 là 1- (đúng

hdn : có số oxi hóa +1, và - 1 )

26


B

Ồ

I D

Ư

Ỡ

N

G

T

O

Á

N

- L

Í

-

H

Ó

A

C

Ấ

P

2

3

1

0

0

0

B

T

R

Ầ

N

H

ƯN

G

Đ

Ạ

O

T

P

.

Q

U

Y

N

H

Ơ

N




Nế u muố i không tan thì trong dung dịch không thể tổ n tạ ỉ đố ng thờ i các ỉon tạ o nên muố i, chúng sẽ kế t hợ p vớ i nhau và tách ra khỏ i dư ng dịch (sẽ đề cậ p ở §6 . Phả n ứ ng trao đổ i ion)

Gi i bài 13 :

a) Khi cô cạ n dung dịch thì thu đư ợ c các muố i : Na2S 0 4 natri sunfat ; CuS04 đổ ng (II) sunfat ; A12(S 04)3 nhôm sunfat.

b) Cẩ n lấ y các muố i sau : KC1 và ZnS04 hoặ c ZnCl2 và K2S 0 4

Gi i bài 14 :

a) Khổ ng đư ợ c vì muố i Ca3(P 04)2 không tan.

b) Đư ợ c vì các muố i Mg(HC03)2 và Cu(HC03)2, MgS04 và CuS04 đề u tan.

Bài 15. Trộ n lẫ n 100ml dung dịch NaHCOg 0,75M và 150 ml dung dịch KOH 0,8M, thu đư ợ c dung dịch E.

a) Viế t phư ơ ng trình phân tử và phư ơ ng trình ion củ a phả n ứ ng xẩ y ra trong dung dịch E. Tính số moi các ion cổ trong dung dịch E $

b) Cô cạ n dung dịch E thì thu đư ợ c h n hợ p nhữ ng chấ t rắ n nào ? Tính số mol và khố i lư ợ ng m i chấ t (dạ ng khan, không ngậ m nư ớ c).


NaHC03 là mộ t muố i axit, khi gặ p KOH thì phả n ứ ng như mộ t axit ; nế u KOH cổ vừ a đủ hay dư thì sẽ thu đư ợ c muố i trung hòa, nế u NaH C03 có dư thi trong dung dịch còn múố i axit. TỔ hợ p các cation và anion sẽ đư ợ c các chấ t muố i và bazơ (nế u còn dư OH“)

Cẩ n lư u ý, số mol chấ t bằ ng — số mol ion, trong đó a là

âchỉ số củ a ion trong phân tử , và ngư ợ c lạ i số mol ion bằ ng a. số mol chấ t.

Giả i :

Tính số mol các ion :

n N a + ~ n H C 0 3 “ n N aH C 03 ~

n K+ = n O H ~ = n KOH = 1

0,1. 0,75 = 0,075 moi

0,15.0,8 = 0,12 mol

27



B

Ồ

I

D

Ư

Ỡ

N

G

T

O

ÁN

-

L

Í

-

H

Ó

A

C

Ấ

P 2

3

1

0

0

0

B

T

R

Ầ

N

HƯ

N

G

Đ

Ạ

O

T

P

.

Q

UY

N

H

Ơ

N




a) Phư ơ ng trình phân tử củ a phả n ứ ng :

NaHC03 + KOH = NaKC03 + H20 (1)

Phư ơ ng trình ion :

HCO~ + OHT = COị~ + H20 (2)

0,075 0,075 0,075 (moi)

Theo phư ơ ng trình (2) số mol OH có dư và trong dung dịch

còn lạ i : n’0H~ = 0,12 ~ 0,075 = 0,045 moi ; số mol COg~mớ i tạ o

ra là : Ĩ1 = 0,075mol. Số moi các ion Na+ và K+ còn nguyên đủ .

b) lon Ọ H~ còn dư nên khi cô cạ n dung dịch sẽ thu đư ợ c

h n hợ p các chấ t NaKCOg (natri kali cacbonat) và KOH.Số mol m i chấ t :

n N aK C03 ~ n N a+ ~ n CƠ 3_ = 0,075mol

nKOH nOH~ ^ moỉ

Khố i lư ợ ng m i chấ t :

mNaKC03 = 0 ,07 5 . 122 = 9,15 g m KOH “ 0,0 4 5 .5 6 = 2 ,5 2 g

Chú thích : Phư ơ ng trình (1) có thể viế t dư ớ i dạ ng :

2NaHC03 + 2KOH = Na2C 03 + K2C 03 + 2Ị f2P ( l 5)

Khi đd phư ơ ng trình (2) và các kế t quả tính 'trong câu a) vẫ n thế . Còn câu b) sẽ giả i như sau :

H n hợ p các chấ t thu đư ợ c : N^COg, K2C 03 và KOH. Sổ mol m i muố i :: 1

= 2 nNa+ = = 0,0 37 5 mol

^ c o = nco2-= 0’075 ~ 0,0375 =0,0375 mol

Số mol KOH vàdo đó khố i lư ợ ng KOH vẫ n như trên. Khố ilư ợ ng m i muố i :

= 0 , 0 3 7 5 . 1 0 6 s* 3 , 9 7 5 g .

“ k c o = °>0375 . 138 = 5,175 g.

28


B

Ồ

I D

Ư

Ỡ

N

G

T

O

Á

N

-

LÍ

-

H

Ó

A

C

Ấ

P

2

3 1

0

0

0

B

T

R

Ầ

N

H

ƯN

G

Đ

Ạ

O

T

P

.

Q

U

Y

N

H

Ơ

N

ễ



Tổ ng khố i lư ợ ng củ a hai muố i này bằ ng đúng khố i lư ợ ng củ a muố i NaKC03. H n hợ p hai muố i Na2C 03 và K2C03 có theo tỉ lệ 1 : 1 nên cổ thể biể u diễ n theo hai cách (gọ i la muố i kép, cùng mộ t anion gố c axit có hai cation khác nhau) :

NaKCOg hoặ c Na2C 03.K2C03

(0,075 moi) (0,0375 moỉ)~ Trong cả hai cách tính câu b) đề n không đề cậ p đế n cation

K+ mặ c dù trong hợ p chấ t có chứ a kãlỉ. Trong mộ t phân tử cũ ng như trong dung dịch bao giờ tổ ng điệ n tích dư ơ ng củ a cation cũ ng bằ ng tổ ng đtệ n tích âm củ a anion, nên nế u tính đúng vớ i các ion khác thì số moỉ K+ chắ c chắ n phả ỉ đúng.

- Trư ờ ng hợ p nế u còn dư HCO3 thì khỉ đun nóng để cô cạ n

dung dịch, anion này sẽ phân hủ y :í°

2HCO3 = COị~ + H20 + C02 t ,

muố i axit chuyể n thành muố i trung hòa.

Sau khi cô cạ n dung dịch thư ờ ng phả i đun nố ng tiế p để thu đư ợ c hợ p chấ t dạ ng khan.

Bà i 16. Hãy giả i thích và viế t phư ơ ng trình phả n ứ ng minh họ a vì sao :

a) Dung dịch K2C 03 có pH > 7b) Dung dịch CuS 04 có pH < 7, biế t rằ ng dạ ngngậ mn ư ớ c

đơ n giả n củ a cation đồ ng (II) là Cu(QIỈ2)2+.

Hư ớ ng dẫ n giăi

Dự a vào kiế n thứ c ở điể m 3. §5, 6 , xét xem muố i có thể đư ợ c tạ o nên từ bazơ và axit nào, mạ nh hay yế u. Phư ơ ng trình phả n ứ ng xẩ y ra giữ a mộ t ion vớ i nư ớ c, hoặ c là a/ĩ iion gố c củ a

axit yế u nhậ n proton củ a nư ớ c hoặ c cation kim loạ i (dạ ng ngậ m 1 H20 ) hay amoni cho nư ớ c proton ; kế t qiiả tạ o ra OH~ nêridung dịch có pH > 7, hoặ c tạ o ra H30 + (H+) nên pH < 7.

Giả i :

a) Muố i K2C03 tạ o nên từ bazơ mạ nh (kiề m) KOH và axit yếu H2C 0 3, đo đo dung dịch muố i cđ pH > 7. Dung dịch muố icố các ion K+ và CO3- ; phư ơ ng trình phả n ứ ng minh họ a :

29



B

Ồ

I

D

Ư

Ỡ

N

G

T

OÁ

N

-

L

Í

-

H

Ó

A

C

Ấ

P

2

3

1

0

0

0

B

T

R

Ầ

N

H

Ư

N

G

Đ

Ạ

O

T

P

.

Q

UY

N

H

Ơ

N




(Viế t phư ơ ng trình phân tử và phư ơ ng trìĩih ion đầ y đủ và rút gọ n củ a phả n ứ ng). Trư ờ ng hợ p không cổ chấ t nào như trêĩì thỉ ghi trong bài giả i là : không cổ phả ĩì ứ ng xẩ y ra.

ơ bài 17 để viế t đư ợ c công thứ c chấ t tạ o thành chỉ cầ n đổ i ch hai cation hoặ c hai anion. Trong phả n ứ ng trao đổ i ion điệ n

tích củ a các ion không đổ i, cầ n lư u ý điề u đó để lậ p công thứ c củ a chấ t mớ i cho đúng.

ở bài 18 dự a vào kiế n thứ c điể m 4. §5,6 , trư ớ c hế t xétxem sơ đồ đã cho cổ thể tịhuộ c dạ ng phả n ứ ng giữ a nhữ ng chấ t điệ n li nào để chọ n chấ t thích hợ p. Thí dụ , sơ đổ a) có chấ t tham gia là CaC03, mộ t muố i cacbonat không tan, chấ t tạ o thành là CaCl2, muố i gồ m cùng cation canxi và anion clorua,

gố c củ a axit clohiđric, thuộ c dạ ng phả n ứ ng :' Muố i + Dd axit —>Muố i mớ i + Axirt mớ i

(CaC03) (Dd HC1) -* (CaCl2) (H2C03)

Sơ đổ b) có chấ t tham gia là muố i Na3P 0 4, mộ t muố i tan, chấ t tạ o thành là Mg3(P 04)2 muố i ktiông tan gồ m cationmagievà cùng gố c axit photphat, thuộ c dạ ng phả ĩì ng :

Dd muố i (1) + Dd muố i (2) -* Hai muố i mớ i

(Dd Na3P04) + (Dd Mg(N03)2) -* (NaN03 và Mg3(P04)2)

Chú thích : - Có thể chọ n mộ t muố i magie khác như ng phả i là muố i tan (MgCl2...), tứ c là có nhiề u đáp án ^

- Bazd tư ơ ng ứ ng vớ i kim loạ i magie là Mg(OH)2 không tan, nên sơ đồ b) không thể thuộ c dạ ng phả n ứ ng :

Dd muố i + Dd bazơ -* muố i mớ i + bazơ mớ i

Gi i bài 17 :

a) Có phả n ứ ng xẩ y ra :

CaCl2 + 2AgN03 = 2AgCl ị + Ca(N 03)2

Ca2+ + 2C1' + 2Ag+ + 2NO” = 2AgCl ị + Ca2+ + 2NO~

c r + Ag+ = AgClị

31



B

Ồ

I

D

Ư

Ỡ

N

G

T

O

ÁN

-

L

Í

-

H

Ó

A

C

Ấ

P 2

3

1

0

0

0

B

T

R

Ầ

N

HƯ

N

G

Đ

Ạ

O

T

P

.

Q

UY

N

H

Ơ

N




b) Không có phả n ứ ng xẩ y ra.

c) Cố phả n ứ ng xẩ y ra :

Fe2(S 04)3 + 6K0H

2Fe3+ + 3S024~ + 6K+ + 60H~Fe3+ + 30H~

d) Cđ phả n ứ ng xẩ y ra :

Na2S 0 3 + 2HCÌ

2Na+ + SOị~ + 2H+ 4- 2Cr

soị-+ 2H+

= 2Fe(OH)3 ị + 3K2S 0 4

= 2Fe(OH)3 ị + 6K+ + 3S0^"

= Fe(OH)3ị

- 2NaCl + H20 + S02t

= 2Na+ + 2Cr + H20 + S021

= h 2 0 + s o 2 f

e) Có phả n ứ ng xẩ y ra :

BaCl2 + H2S 0 4 = . BaS04 ị + 2HG1

Ba2+ + 2C1" + 2H+ + SC)2~ = B aS04 ị + 2H+ + 2CI

Ba2+ + $Óị~ = BaS 04 ị

f) Không cổ phả n ứ ng xẩ y ra.Gi i bài 18 :

a) CaC03 + 2HC1

CaC03 + 2H+ + 2Cr

CaCOj + 2H+

= CaCl2 + H20 + C02 f

= Ca2+ + 2CỈ~ + H20 + C 02 f

= Ca2+ + H20 + C02t

b) 2Na3P 0 4 + 3BaCl2 = 6NaCl + Bà3CP04)2ị

6Na+ + 2PỌ 3- -f 3Ba2+ + 6C1“ = 6Na+ + 6C1“ + Ba3(P 04)2 i

■= Ba3(P0 4)2ị

c) CuS04 + 2NaOH = Cu(OH)2 ị + Na2S 0 4

Cu2+ + s o ị - + 2Na+ + 20H~ = Cu(OH)2 ị + 2Na+ + SQ2-

Cu2+ + 20H - = Cu(OH)? ị

Chú thích : Có thể chọ n mộ t muố i đồ ng (II) khác, tan đư ợ c,thí dụ Cu(N03)2...

2PO + 3Ba2+

32



B

Ồ

I D

Ư

Ỡ

N

G

T

O

Á

N

- L

Í

-

H

Ó

A

C

Ấ

P

2

3

1

0

0

0

B

T

R

Ầ

N

H

ƯN

G

Đ

Ạ

O

T

P

.

Q

U

Y

N

H

Ơ

N




d) Ba(N03)2 + H2S 0 4 - 2HNO3 + BaS04 ị

Ba2+ + 2N 0 ‘ + 2H+ + S 0 24~ = 2H+ + 2NO3 + BaS04 ị

Ba2+ + so^” = BaS04 ị

Chú thích : Có thể chọ n mộ t muố i bari khác, tan đư ợ c, thí dụ BaCl2...

Bài 19= Viế t phư ơ ng trình phân tử củ a phả n ứ ng có phư ơ ng trĩnh ion rút gọ n như sau :

a) 3Ca2+ + 2P03- = Ca3(P0 4)2ị

b) Aì3+ + 30H “ = Al(OH)3 ị

c) 2H+ + s o f ~ = H20 + S 0 2 f

Hư ớ ng đẫ n giả i

Xem hư ớ ng dẫ n giả i bài 7, vậ n dụ ng vào dạ ng bài này như sau :

Để cđ phư ơ ng trình phân tử phả i ’chọ n nhữ ng ch t tan dư ợ c, tư ơ ng ứ ng vớ i m i ion. Vớ i cation kim loạ i có thể chọ n mộ t muố i tan hay bazơ tan (kiề m), vớ i anion gố c axit chọ n mộ t

muố i tan hay axit tan, vớ i cation H+ chọ n mộ t axit mạ nh, vớ i anion OH~ chọ n chấ t kiể m.

Vớ i m i phư ơ ng trình ion rút gọ n có thể có mộ t số phư ơ ngtrình phân tử , tứ c là có thể cổ nhiề u đáp án.

Giả i :

Phư ơ ng trĩnh phân tử :

a) 3CaCl2 + 2Na3P 0 4 = Ca3(P04)2ị + 6NaCl

(Tư ơ ng ứ ng vớ i anion PO4- không chọ n axit H3P 0 4,là mộ t

axit trung bình ở nấ c 1 nên trong phư ơ ng trình ion sẽ ghi

anion H2PO^_)

b) A1(N03)3 + 3NaOH = Al(OH)3ị + 3NaN0 3

(Lư u ý lư ợ ng NaOH phả i vừ a đủ , nế u cđ dư sẽ tác dụ ng vàlàm tan AỈ(OH)3)




B

Ồ

I

D

Ư

Ỡ

N

G

T

OÁ

N

-

L

Í

-

H

Ó

A

C

Ấ

P 2

3

1

0

0

0

B

T

R

Ầ

N

H

Ư

N

G

Đ

Ạ

O

T

P

.

Q

UY

N

H

Ơ

N




c) 2HCỈ + Na2S 0 3 = 2NaCỉ + H20 +..;S02t

(Phư ơ ng trình ion rút gọ n cho biế t phả n ứ ng thuộ c dạ ng :

Axit (Dd) + Muố i (Dd) = Muố i mớ i + Axit mớ i

vỉ vậ y tư ơ ng ứ ng vớ i anion gố c axit phả i chọ n mộ t muố i tan)Bài 20, Hòa tan 13 g FeCl3 vào nư ớ c rổ i thêm nư ớ c cho đủ

200 mỉ dung dịch.

a) Tính nổ ng độ mol/1 củ a các ỈO1 Fe3+ và c n .

b) Tính th ể tích dung dịch AgNQ3 0,5M đủ để làm kế t tủ a hế t anion c r có trong 30 ml dung dịch FeClg.

c) Tính thể tích dung dịch NaOH 16%, khố i lư ợ ng riêng :D = 1,18 g/ml, đủ để làm kế t tủ a hế t cation Fe3+ có trong 40 mì dung “dịch FeCIg.

Bà ỉ 21. a) Tính nồ ng độ mol/ỉ củ a dung dịch B a(N 03)2 bi ế t rằ ng 50 ml dung dịch tác dụ ng vừ a hế t vớ i 25 mỉ dung dịch H2S 0 4 0,5M.

b) Trộ n ỉẫ n 60 mỉ dung dịch Ba(N 03)2 nói trên vớ i 60 mỉ dung dịch K3P 0 4 0,5M. Tính nồ ng độ mõl/1 củ a các ion cùng

các muố i trong dung dịch trộ n lẫ n, cho rằ ng thể tích dung dịch này thay đổ i không đáng kể .

c) Lọ c bỏ riêng chấ t kế t tủ a trong dung dịch trộ n lẫ n, rổ i cô cạ n phầ n lọ c, thu đư ợ c chấ t rắ n A (dạ ng khan). Tính khố i lư ợ ng củ a chấ t kế t tủ a và các muố i trong A.

Hư ớ ng dẫ n giả i các bài 20, 21

Hai bài này thuộ c dạ ng bài tính theo phư ơ ng trình phả n ứ ng

trao đổ i ion, có sử dụ ng các kiế n thứ c về nồ ng độ mol /1 củ a ion và chấ t tan trong dung dịch.

Dự a vào sự điệ n li củ a m i chấ t và phư ơ ng trình ion củ a phả n ứ ng để tính số mo 1. các ion có trong dung dịch. Từ đố tính số mol các ion tư ơ ng tác vớ i nhau cùng số m oĩ chấ t tham gia cũ ng như chấ t tạ o thành.

ở câu b) bài 21 cầ n tính xem ion nào phả n ư ng hế t, từ đđ

tính số moi ion tư ơ ng tác vớ i nó cùng sò moi chấ t tạ o thành.

34



B

ỒI

D

Ư

Ỡ

N

G

T

O

Á

N

- L

Í

-

H

Ó

A

C

Ấ

P

2

3

1

0

0

0

B

T

R

Ầ

N

H

ƯN

G

Đ

Ạ

O

T

P

.

Q

U

Y

N

H

Ơ

N




Tính số mol FeCL : n = TỠ Õ~Ẽ —0,08m oì3 16.2,5

a) Phư ơ ng trình điệ n ỉi :

FeCl3 - Fe3+ + 3C r 0,08 0,08 3.0,08 (moi)

Nồ ng độ mol/ỉ củ a các ion trong dung dịch bằ ng :•3+ 0,08

[Fe ] = = 0,4 molịl

3 . 0,08[ C H - 0 2 = 12 mol!ỉ

b) Số moỉ c r cố trong 30 mỉ dung dịch FeCỈ 3 :

nCỊ- = 1,2.0,03 = 0,036 moỉ

Phư ơ ng trình ion củ a phả n ứ ng :

c r 4- Ag+ = AgCl ị

0,036 0,036 (moỊ)

Số mol AgN 03 cẩ n cổ là :

n AgNO = n A g+ = ° ’0 3 6 m o i

Thể tích dung dịch AgN03 cầ n có :

0,036 V .. = — = 0,072 l ■ = 72 ml

dd 0,5c) Số mol Fe3+ có trong 40 ml dung dịch FeCl3 :

nF 3+ = 0,4.0,04 = 0,016 moi

Phư ơ ng trinh ion củ a phả n ứ ng :

Fe3+ + 30H" - Fe(OH)3 ị 0,016 3.0,016 (moỉ)

Số moi NaOH cẩ n có :

rìNaOH = nOH- = 3.0,016 = 0,048 moỉ

Khố i lư ợ ng NaOH bằ ng :

mNaOH “ 0,048.40 = 1,92g

Gi i bài 20 :

35



B

Ồ

I

D

Ư

Ỡ

N

G

T

O

Á

N

-

L

Í

-

H

Ó

A

C

Ấ

P

2 3

1

0

0

0

B

T

R

Ầ

N

H

Ư

N

G

Đ

Ạ

O

T

P

.

Q

U

Y

N

H

Ơ

N




Khố i lư ợ ng dung dịch NaOH bằ ng :

mdd = ^ ' 100 = 12s

Thể tích dung dịch NaOH cấ n có :

12

v dd = M 8 “ 1 0 ’2 m l

Cách 2 : Sau khỉ tính đư ợ c số mol NaOH, dự a vào công thứ c biế n đổ i nổ ng độ (xem Bài 5.) tính nồ ng độ moỉ/I củ a dung dịch NaOH, bằ ng :

1,18. 10 .

^M(N a O H ) = ^ • 4 0 ~ 4 , 7 2 m

Thể tích dung dịch NaOH cẩ n cổ :

vdd = * 0 ,0102 / = 10,2ml

Gi i bài 21 :

a) Tính số mol H2S 0 4 có trong dung dịch :

nH SO = 0,5 .0,0 25 = 0,0 12 5 mol2 4

Phư ơ ng trình phân tử củ a phả n ứ ng :

Ba(N03)2 + H2S 0 4 = 2HN0 3 + BaS04 ị

0,0125 0,0125 (mol)

Nổ ng độ mol/1 củ a dung dịch Ba(N 03)2 bằ ng :

0,0125M(Ba(N03)2) - 0 ,0 5 “ ’

b) Tính số mol các ion ’ có trong hai dung dịch trư ớ c khi trộ n lẫ n :

n Baỉ+ = n B a(N 03)2 = 0 , 2 5 . 0 , 0 6 = 0 , 0 1 5 m o l .

nNQ- = 2nBa2+ = 2.0,015 = 0,03 moi.

nK+ = 3x1 ^ 0 = 3 . 0,5 . 0,06 = 0,09 mol ;

36


WWWFACEBOOK COM/DAYKEMQUYNHON

B

Ồ

I D

Ư

Ỡ

N

G

T

O

Á

N

- L

Í

-

H

Ó

A

C

Ấ

P

2

3

1

0

0

0

B

T

R

Ầ

N

H

ƯN

G

Đ

Ạ

O

T

P

.

Q

U

Y

N

H

Ơ

N




npo3- = ĩIị pq = 0,5.0,06 = 0,03 moỉ gH K+ỵ

Phư ơ ng trình ion củ a phả n ứ ng trong dung dịch trộ n lẫ n :

3Ba2+ +2PO*' = Ba3(P 0 4)2 ị (1)

Theo phư ơ ng trình (1) cố tl lệ :

n Ba2"1" : n Pcỵ p = 3 : 2 = 1,5 : 1

Theo bài cho có tỉ lệ I

nBa2+ : nP03~ “ : 0,03 = 0,5 : 14

Vỉ 0,5 < 1,5 rút ra cation Ba2+ phả n ứ ng hế t, táchhế t ra

khỏ i dung dịch. Theo (1) số mol PO^~ đã phả n ứ ng tách ra là :

nPof(pú) = 3 nBa2+ = § 0 , 0 1 5 = 0,01 moi.

Số mol PO4 còn ỉạ ỉ trong dung €ịch :

npo3- còn lạ i = 0,03 - 0,01 = 0,02 moi.4

Các ion NO3 và K+ còn nguyên. Nồ ng độ mol/1 củ a các ion trong dung dịch trộ n lẫ n bằ ng :

, CN° 3 J = 0 , 0 6 ° f o , Ò 6 = ° ’2 5 m o m

. 0,09[K = 012 = 0,75 m ° m '

[P O f ] = = 0,167 mol/l.

Nồ ng độ củ a muố i KNO3 bằ ng nồ ng độ củ a anion NO3 , nồ ng

độ củ a muố i K3P 0 4 bằ ng nổ ng độ củ a anion PO4- ; do đó nồ ng

độ mol /1 củ a hai muố i trong dung dịch trộ n lẫ n bằ ng :

^m(kno3) = [N0 3] = M

37



B

Ồ

I

D

Ư

Ỡ

N

G

T

O

Á

N

-

L

Í

-

H

Ó

A

C

Ấ

P 2

3

1

0

0

0

B

T

R

Ầ

N

H

Ư

N

G

Đ

Ạ

O

T

P

.

Q

UY

N

H

Ơ

N




CM(K3P04) = t P ° ĩỉ = 0,167 M

c) Theo phư ơ ng trình (1) số mol chấ t kế t tủ a là :

n Ba3(P0 4)2 = 3 n Ba2+ = 1 0,01 5 = 0,005 mol.

Vậ y khố i lư ợ ng củ a chấ t kế t tủ a bằ ng :

“ b ^ P O ^ = ° ’0 0 5 -6 0 1 “ 3 S

Số mol hai muố i trong chấ t rắ n A bằ ng số moi các anion

NQ3 và PO^~, tứ c là :

nKN03 = nNO~ = m°^ ’

h^pQ = npc)3- CÒ1 lạ i = 0,02 moi.

Khố i lư ợ ng hai muố i trong chấ t rắ n A bằ ng :

mKNO = 0,03.101 = 3,03 g ;3

mKPn = 0 ,02.212 = 4,24 8-J 4

(Số moi K+ có lúc đầ u bằ ng tổ ng số moỉ K+ trong hai muố i, hãy thử kiể m tra ìạ i).

Bài 2 2 . Bằ ng phư ơ ng pháp hda họ c hãy phân biệ t các chấ t rắ n sau : I^ c o ^ CaC 03, M gC03, B aS 04, Na2S 0 4 và NaOH.


Căn cứ vào tính chấ t củ a các chấ t điệ n li, chọ n nhữ ng hóa

chấ t thích hợ p rồ i cho tác dụ ng nhằ m gây ra nhữ ng hiệ n tư ợ ng khác nhau, đặ c trư ng cho từ ng chấ t (không tan, không cổ phả n ứ ng, có phả n ứ ng tạ o chấ t kế t tủ a, chấ t bay hợ i, chấ t có màu, tỏ a hay thu nhiệ t...) ; dự a theo đđ để phân biệ t m i chấ t. Thông thư ờ ng ta lậ p bả ng, ở hàng đầ u ghi nhữ ng chấ t cẩ n phân biệ t, ở cộ t bên trái ghi chấ t chọ n cho tác dụ ng, ghi dấ u hiệ u củ a các hiệ n tư ợ ng xẩ y ra trong các ô tư ơ ng ứ ng vớ i hai chấ t cho tiế p xúc nhau. Sau đó viế t các phư ơ ng trình ion củ a phả n ứ ng

(nế u có) để minh họ a. Khi tiế n hành bao giờ cũ ng lấ y mộ t lư ợ ng nhỏ m i chấ t để làm thí nghiệ m.

'C«P'

38



B

Ồ

I

D

Ư

Ỡ

N

G

T

O

Á

N

-

L

Í

-

H

Ó

A

C

Ấ

P

2

3

1

0

0

0

B

T

R

Ầ

N

H

Ư

N

G

Đ

Ạ

O

T

P

.

Q

U

Y

N

H

Ơ

N




Gi i

Cho-lầ n lư ợ t m i chấ t vào cố c nư ớ c5 khuấ y đề u, tách đư ợ c hai nhổ m chấ t : CaC03? MgC03 và BaSQ4 không tan ; K2C 035 Na2S 0 4 và NaOH tan.

Phân biệ t nhóm chấ t không tan

CaC03 (r) MgC03 (r) BaS04 (r)

1) Dd HC1 Tầ n, CCL í ụ

lầ n , C 02 f Không tan

2) Dd NaOH (loãng) Không có gì Mg(OH)2ị

Chú gi i „

- (r) dạ ng rắ n

- 2) Cho tiế p dd NaOH vào dung dịch thu đư ợ c ở thí nghiệ m 1.

Các phư ơ ng trình phả n ứ ng trong thí nghiệ m (1) :

2H+ + CaC03 = Ca2+ + H20 + C 02 1 ;

2H+ + MgCO, = Mg2+ + H20 + C02f

Phư ơ ng trình phả n ứ ng trong thí nghiệ m (2) :

20H + Mg2+ = Mg(OH)2 ị

Phân biệ t nhóm chấ t tan :

Dd K2C03 Dd Na2S04 Dd NaOH

Dd H2S 0 4 c o 2 f Không có gì Tỏ a nhiệ t^1)

Các phư ơ ng trình phả n ứ ng trong thí nghiệ m :

2H+ + QÓị~ = H20 + C021

H+ + OH- = H20 + Q (nhiệ t lư ợ ng)

(1) Đ ê tay vào đáy thành ngoài ố ng nghiêm, nhậ n thấ y nóng lên. Hay có thể dùng giấ y

quỳ , nhậ n tháy sự đổ i màu củ a giấ y.

39



B

Ồ

I

D

Ư

Ỡ

N

G

T

O

ÁN

-

L

Í

-

H

Ó

A

C

Ấ

P

2

3

1

0

0

0

B

T

R

Ầ

N

HƯ

N

G

Đ

Ạ

O

T

P

.

Q

U

Y

N

H

Ơ

N




Chú thích : Cổ thể chọ n mộ t chấ t khác cho tác dụ ng, thí dụ , khi phân biệ t nhóm chấ t không tan, có thể chọ n mộ t axit khác như H2S 0 4 chọ n mộ t kiề m khác như KOH...

Hoặ c có thể chọ n mộ t cách làm khác, thí dụ khi phân biệ t nhóm chấ t tan, có thể dùng dung dịch muố i bari như BaCl2 cho tác dụ ng. Khi đó, phân biệ t đư ợ c ngay dung dịch NaOH, không có gì xẩ y ra. Còn ở hai dung dịch kia cùng tạ o ra chấ t kế t tủ a BaC03 và BaS04 ; để phân biệ t hai chấ t này cho tiế p dung dịch HC1 thì BaCOg tan, còn BaS0 4 không tan.

B - BÀI TẬ P T ự GIẤ I

§1,2 . Bàỉ 1 . Vì sao nói Na2S 0 4, Ca(OH)2, HBr là nhữ ng chấ t điệ n li, còn C2H5OH, C12H22On là nhữ ng chấ t không điệ n li ? Giả i thích.

Bài 2o Dung dịch kali cromat, dung dịch natri hiđrosunílt dẫ n đư ợ c điệ n ; dung dịch CH2QH-CH2OH (etylenglicol), dung dịch H20 2 (nư ớ c oxí già) không dẫ n điệ n. Nhữ ngchấ t nào là

chấ t điệ n li, là chấ t không điệ n li ?Bà i 3. Viế t phư ơ ng trình điệ n li củ a các chấ t cho sau đây :

a) HMn04 (axit permanganic), HBrO (axit hipobromơ , axit yế u), Ba(OH)2, AICI3, Fe2(S04)3, Zn(N03)2, K3PO4.

b) H2Se (axit hiđroselenic, axit yế u), H2C 03, <H20 + C 02),H3A s04 (axit asenic, axit trung bỉnh ở nấ c 1).

Bài 4. Tính nồ ng độ mol/1 củ a các ion Zn2+ và NO“ trongcác dung dịch sau :

a) Trong 250 ml dung dịch có hòa tan 0,4 mol Zn(N 03)2

b) Trong 200 ml dung dịch cố hòa tan 37,8 g Zn(N03)2

Bài 5. a) Tính nổ ng độ mol/1 củ a các ion Al3+ và SO^“ có

trong dung dịch A12(S 04)3 0,25 M.

b) Tính nồ ng độ molA củ a cácionK+ và OH” trongdịch KOH 20,5%, biế t khố i lư ợ ngriêng D = 1,18 g/ml.

40



B

Ồ

I D

Ư

Ỡ

N

G

T

O

Á

N

- L

Í

-

H

Ó

A

C

Ấ

P

2

3

1

0

0

0

B

T

R

Ầ

N

H

ƯN

G

Đ

Ạ

O

T

P

.

Q

U

Y

N

H

Ơ

N




c) Tính nổ ng độ mol/1 củ a các ion H+ và HCO3 trong dung

dịch axit cacbonic (H20 + C 02) 0,1M, biế t độ điệ n li ở nấ c 1 bằ ng : a — 0,0017.

§3, 4c Bài 6 . a) Vì sao cd thể coi FeO cd vai trò như mộ t bazơ ? Cho thí dụ minh họ a ?

b) Khi nào thì P20 5 trở thành mộ t axit ? Cho thí dụ minh h ọ a..

c) Giả i thích cho biế t ion hay phân tử nào cớ vai trò là axit là bazơ trong các phả n ứ ng sau :

- H30 + + Cu(OH)2 = ẻ u 2+ 4- 2H20 (1)ot

- NH+ + OH" = NH3 1 + H20 (2)

Bài 7. Viế t phư ơ ng trình phân tử củ a các phả n ứ ng có phư ơ ng trình ion rút gọ n như sau :

- H2PO~ + 20H~ = Ỹ 0 3~ + 2H20 (1)

- 3H30 + + Fe(OH)3 = Fe3+ + 6KịO (2)

- 2H 30 + + MgO = Mg2+ + 3H20 (3)

Sà i 8 = a) Để trung hòa 50mỉ dung d IC1 H2S 0 4 đs. duĩi g hế t

125 ml dung dịch NaOH 0,5M. Tính nổ ng độ mol/1 củ á duố g dịch axit.

b) Cho mộ t ỉư ợ ng dung địch H2S 0 4 9,8% tác dụ ng vừ a hế t vớ i 20,4 g A120 3. Tính khố i lư ợ ng củ a dung dịch axit đã dùng và nồ ng độ % củ a dung dịch muố i thu đư ợ c.

Bài 9. Trộ n lẫ n 150 ml dung dịch NaOH 2M vớ i 50 ml dung dịch H2S 0 4 39,2%, khố i lư ợ ng riêng D = 1,3 g/ml, thu đư ợ c

dung dịch A.a) Dung dịch A còn dư bazơ , dư axit hay đã trung hòa ?

b) Cho các dung dịch KOH 1,5 M và dung dịch H N 0 3 1,5 M.

Chọ n dung dịch nào và thể tích ỉà bao nhiêu để vừ a đủ trung hòa dung dịch A.

Bài 10. Trong hai bình cùng chứ a mộ t lư ợ ng 19,8 g kẽ m hiđroxit.

41



B

Ồ

I

D

Ư

Ỡ

N

G

T

OÁ

N

-

L

Í

-

H

Ó

A

C

Ấ

P

2

3

1

0

0

0

B

T

R

Ầ

N

H

Ư

N

G

Đ

Ạ

O

T

P

.

Q

UY

N

H

Ơ

N




v>0

a) Cho 100 ml dung dịch H2S 0 4 1,5M vào mộ t bình, tính khố i lư ợ ng muố i tạ o thành.

b) Cho 250 ml dung dịch KOH 2M vào bình thứ hai, tính khố i lư ợ ng muố i tạ o thả nh.

Bài 11. a) Tính nồ ng độ mol/1 củ a ion H+ và pH củ a dung dịch biế t rằ ng trong 500 ml dung dịch cổ hòa tan 0,2g oxit S 0 3.

b) Tính thể tích khí H2 thu đư ợ c (đo ở đkte) khi cho 224 mg bộ t sắ t vào mộ t lít dung dịch.

Bài 12. Tính nồ ng độ mol/1 củ a ion OH~ và pH củ a dung dịch KOH, biế t rằ ng trong 50 ml dung dịch có hòa tan 0,28 g kiề m.

§5,6o Bài 13. a) Mộ t dung dịch cổ các ion sau đây :Mg2+, c r , NOj và sof".

Nế u cô cạ n dung dịch thì thu đư ợ c nhữ ng muố i nào ? Viế t công thứ c và tên gọ i muố i.

b) Cầ n lấ y nhữ ng muố i nào để pha chế đư ợ c dung dịch cóchứ a các ion sau đây :

K+, Ca2+, HCO” và CH3COO”.Bài 14. a) Trong mộ t dung dịch có thể chứ a đổ ng thờ i các

ion : Cu2+, Al3+, NO“ và SO^~ ? Giả i thích.

b) Câu hỏ i tư ơ ng tự vớ i dung dịch chứ a đổ ng thờ i các ion :

A g+, Na+, NO3 và PO4- ? Giả i thích.

Bài 15. Cho 3 g NaOH vào 100 ml dung dịch KHS04 0,5M.a) Viế t phư ơ ng trình phân tử và phư ơ ng trình ion củ a phả n

ứ ng xẩ y ra trong dung dịch. Tính số moi các ion có trong dung dịch.

b) Cô cạ n dung dịch thì thu đư ợ c h n hợ p nhữ ng chấ t rắ n nào ? Tính số mól và khố i lư ợ ng m i chấ t (dạ ng khan).

B ài 16. Hãy giả i thích và viế t phư ơ ng trinh phả n ứ ng minh

họ a vì sao :a) Dung dịch CH3COOK, dung dịch Na2S có pH > 7.

42



B

ỒI

D

Ư

Ỡ

N

G

T

O

Á

N

-

L

Í

-

H

Ó

A

C

Ấ

P

2

3

1

0

0

0

B

T

R

Ầ

N

H

Ư

N

G

Đ

Ạ

O

T

P

.

Q

U

Y

N

H

Ơ

N




b) Dung dịch NH4N 0 3, dung dịch P eS 04 CÓ pH < 7, biế t rằ ng: dạ ng ngậ m nư ớ c (hiđrat hóa) đơ n giả n củ a cation sắ t (II) là Fe(OH~)2+.

Bài 17. Trộ n lẫ n các dung dịch nhữ ng cặ p chấ t cho sau đây :

a) BaCỈ 2 và AgN03 ; b) Fe2(S04)3 và A1C13 ;c) K2S và H2S 0 4 (loãng) ; d) Na2.C 03 và Ca(OH)2 ;

e) Fe(N03)3 và Ba(OH)2 ; f) Cu(N03)2.và N ^ s o " ;

g) KHCO3 và HCỈ ; I h) CaCl2 và Na3P04.

Cho biế t trư ờ ng hợ p nào cổ phả n ứ ng xẩ y ra, viế t phư ơ ng trình phân tử và phư ơ ng trình ion củ a phả n ứ ng.

Bà i 18= Viế t phư ơ ng trình phân tử và phư ơ ng trình ion củ a các phả n ứ ng trong dung dịch theo sơ đổ cho sau đây :

a) MgCl2 + . ? . — MgC03ị + . ? . .

b) Ca3(P 04)2 + . ? . - » . ? . + CaS.04

c) . ? . + KOH - * . ? . + Fê(OH)3 ị

d ) . ? . + h 2s o 4 - » . ? . + h 20 + e o 2f

Bài 19. Viế t phư ơ ng trình phân tử củ a phả n ứ ng cố phư ơ ng trình ion rút gọ n như sau :

a) Ag+ + Br~ = AgBr ị

b) Pb2+ + 20H" = Pb(OH)2 4

c) 2H+ + c o ị - = H20 + C 02 f

Bài 20. Hòa tan 50 g CuS04.5H20 vào mộ t lư ợ ng nư ớ c vừ a

đủ 400 ml dung dịch A.a) Tính nồ ng độ mol/1 củ a các ion Cu2+ và SO4 .

b) Tính thể tích dung dịch Ba(OH)2 0 , IM đủ để làm kế t tủ a hế t các ion có trong 120 ml dung dịch A.

c) Tính thể tích dung dịch KOH10,9%, khố i lư ợ ng riêngD = 1,091 g/ml, đủ để làm kế t tủ a hế tcation Cu2+ có trong

106 ml dung dịch A.43



B

Ồ

I

D

Ư

Ỡ

N

G

T

O

ÁN

-

L

Í

-

H

Ó

A

C

Ấ

P

2

3

1

0

0

0

B

T

R

Ầ

N

HƯ

N

G

Đ

Ạ

O

T

P

.

Q

U

Y

N

H

Ơ

N




Bài 21. a) Tính nổ ng độ mol/1 củ a dung dịcỆ . CaCl2, biế t rằ ng 75 ml dung dịch tác dụ ng vừ a hế t vớ i 50 ml dung dịch Na2C 03 1,2M.

b) Trộ n lẫ n 60 mỉ dung dịch CaCl2 vớ i 40 mỉ dung dịch

Na3P 0 4 0,75M. Tính nổ ng độ mol/1 củ a các ion cùng các muố i trong dung dịch trộ n lẫ n, cho rằ ng thể tích dung dịch này thay đổ i không đáng kể .

c) Lọ c bỏ riêng chấ t kế t tủ a trong dung dịch trộ n lẫ n, rồ i cô cạ n phầ n lọ c, thu đư ợ c chấ t rắ n R (dạ ng khan). Tính khố i lư ợ ng củ a chấ t kế t tủ a và các muố i trong R.

Bài 22. Bằ ng phư ơ ng pháp hda họ c hãy phân biệ t bố n dung

dịch các chấ t sau : K N 03? Na2S04, H2S 0 4 và CaCỈ2.

A - BÀI TẬ P CÓ LỜ I GIẤ I

Bài 1. a) Viế t công thứ c hóa họ c và tên gọ i nhữ ng chấ t mà

sự điệ n li cho từ ng cặ p ion như sau : Fe3+ và NO3 ; Cu2+ và

CH3COO- ; Cr3+ và s o j - ; Ca2+ và HjPO; ; NH4+ và o i r .

b) Tính thể tích dung dịch H2$ 0 4 7,4%, khố i lư ợ ng riêng

D = 1,06 g/ml chứ a số moi H+ bằ ng đúng số moì H+ cố trong400 ml dung dịch HNO3 0,1M.

c) Tính thể tích dung dịch H3P 0 4 1,2M chứ a số mol H+ bằ ng đúng số mol H* cố trong dung dịch axit ở câu b), cho biế t độ

điệ n li ở nấ c 1 (HT1" + H2PC>4 ) bằ ng : a - 0,27.

Hư ớ ng dẫ n giài

Trong phẩ n này vậ n dụ ng các cách làm, đã hư ớ ng dẫ ntrong phầ n. II - Bài tậ p theo các § bài họ c, để giả i các bài

44



B

ỒI

D

Ư

Ỡ

N

G

T

O

Á

N

-

L

Í

-

H

Ó

A

C

Ấ

P

2

3

1

0

0

0

B

T

R

Ầ

N

H

Ư

N

G

Đ

Ạ

O

T

P

.

Q

U

Y

N

H

Ơ

N




tậ p tổ ng hợ p. Nên nói chung, trong phầ n này không có hư ớ ng dẫ n giả i, trừ trư ờ ng hợ p có nhữ ng điể m cầ n phân tích thêm.

ở câu b) vì H2S 0 4 ỉà mộ t axit mạ nh, điệ n li hoàn toàn cho

2H+ (đố i vớ i các dung dịch vừ a, không quá đặ c), nên nổ ng độ mol/1 củ a H+ lớ n hơ n nồ ng độ mol/i củ a H2S 0 4 hai lầ n.

ở câu c) H3P 0 4 điệ n lí không hoàn toàn từ nấ c 1, nồ ng độ mol/1 củ a H+ chỉ bằ ng 27% (0,27) nồ ng độ mol/1 củ a H3P04.

Gi i : _ _ I

a) Fe(N 03)3, sắ t (III) nỉtrat ; Cu(CH3COO)2, đổ ng (II) axetat ;Cr2(S04)3, crom (III) sunfat ; Ca(H2P 0 4)2, canxi đihiđrophotphat ;

NH3(NH3 + H20 ^ NH4 + OH ), amơ niac.

b) Cách 1 : Số mol H+ có trong dung dịch H N 03 là :

nH+ = 0,4.0,1 = 0,04 mol.

Nổ ng độ mol/1 củ a dung dịch H2S 0 4 bằ ng

1,06. l ố .CM = 7’4 ' 9 T = Ô >8 M -

Thể tích dung dịch H2S 0 4 cổ chứ a 0,04 rnoỉ H+ bằ ng :0,04

Vjj = ^ „ = 0,025 l = 25 ml.dd 0 ,8 .2

>4Cách 2 : Số mol HLSO. điệ n li cho 0,04 mol H+ là

0,04nH2so4 = 2 = 0,02 mo1'

Khố i lư ợ ng H2S 0 4 : m = 0,02.98 = 1,96 g.

Khố i lư ợ ng củ a dung dịch H2SQ4 bằ ng :

1,96.100

7,4

Thể tích củ a dung dịch H2S 0 4 bằ ng :

26,486^ ml.

mdd = n A---- = 26,486 g.

45



B

Ồ

I

D

Ư

Ỡ

N

G

T

O

ÁN

-

L

Í

-

H

Ó

A

C

Ấ

P

2

3

1

0

0

0

B

T

R

Ầ

N

HƯ

N

G

Đ

Ạ

O

T

P

.

Q

U

Y

N

H

Ơ

N




c) Nồ ng độ moỉ/ỉ củ a H+ (điệ n ỉi từ nấ c 1) trong dung dịch H3P 0 4 bằ ng

[H+] = 0,27. CMHpo = 0,27.1,2 = 0,324 mol /1

Thể tích dung dịch H3P 0 4 chứ a 0,04 mol H+ bằ ng :

Bài 2. a) Cẩ n lấ y ba muố i kalỉ clorua, canxi clorua và sắ t (III) clorua vớ i tỉ ỉệ số mol như thế nào để pha chế đư ợ c ba dung dịch cố chứ a cùng số mol c r . Muố n phachế dung dịch cóchứ a0,06 moi Cỉ~, tính khố i lư ợ ng m i muố i cầ n lấ y để thu đư ợ cba dư ng dịch muố i.

b) Trộ n lẫ n 75 ml dung dịch Na2C 03 0,5M và 125 ml dungdịch có chứ a 8,2 g Na3P 0 4. Tính nổ ng độ mol/ỉ củ a các ion trongdung dịch trộ n lẫ n, dung dịch cổ pH bằ ng 7, lớ n hay nhỏ hơ n 7 ?

a) Khỉ điệ n lỉ : KC1 — CF, CaCl2 2CF, FeCỈ 3 -* 3CỈ~, do đó tỉ iệ số mol ba muố i cẩ n lấ y là :

Khố i lư ợ ng muố i FeCl3 bằ ng :

mFeCỊ^ = 0,02 . 162,5 = 3,25g

Sô mol KC1 và CaCl2 cấ n lấ y là :

nKCi ~ 3.0,02 = 0,06 mol ;

nCaCi2 = 1 j5.0,02 = 0,03 mol.

Khố i lư ợ ng các muố i KC1 và CaCl2 bằ ng :

mKCl ~ 0,06.74,5 = 4,47 g ;

IĩlCaCi2 = 0 ,03 .11 1 = 3,33 g.

Giả i :

1 1nKCl '• nCaCl2 : nFeCl3 = 1 '• 9 : 3 = 6 : 3 : 2 = 3 : 1,5 : 1.

Số mol FeClg cẩ n lấ y :

nFeCỈ3 = 3 nC1

= —0,06 = 0,02 mọ i đ

46



BỒ

I

D

Ư

Ỡ

N

G

T

O

Á

N -

L

Í

-

H

Ó

A

C

Ấ

P

2

3

1

0

0

0

B

T

R

Ầ

N

H

Ư

N

G

Đ

Ạ

O

T

P

.

Q

U

Y

N

H

Ơ

N




Gi i :

Nống độ mol/ì của dung dịch axỉt :

n = 10“2 = 0,01 mol/1.M

a) Tính số moi các ion có trong dung dịch axit :

nH+ = nNO- = nHN0 = 0,01.0,185 = 0,00185 mol.

Tính số moi các ỉon có trong dung dịch kiể m :

nBa2+ = nBạ (OH) = 0 ,01 5 .0,0 25 = 0 ,00 0375 mol ;

nOH~ = 2nBa(OH) = 2.0,000375 = 0,00075 mol

Khi trộ n lẫ n hai dung dịch xẩ y ra phả n ứ ng :H+ + OH~ = H20

Anion OH~ phả n ứ ng hế t ; cation H+ có dư , số mol còn ỉạ i ỉà :

n’H+ = 0,00185 - 0,00075 = 0,0011 mol ;

các ion NOg và Ba2+ còn nguyên.

Nồ ng <iộ TTÌQÌ fl pỊỈa nár inn tror*cr dupg dịcH trộ n. lẫ n bằ ng '

[H+Ỉ = õ õ ể S n ẽ = ữ Jễ r = °’0Ỡ55 mol/l <=5’5'10"3

[NO~] = ^ ) 85 = 0,00925 mol/ỉ (= 9,25.10~3 mol/1)

7, 0,00 0375 ,

[Ba ] = - ■ " 0 = 0,001875 mol/l (= 1,875 . 1(T3 mol/1)0,2

b) Mộ t lít dung dịch ãxit có chứ a : nH+ = nNQ- = 0,01 mol ;

khố i lư ợ ng bằ ng : 1000 g. Phư ơ ng trình phả n ứ ng xẩ y ra trong dung dịch :

6H+ + Fe20 3 = 2Fe3+ + 3H20

0 ,0 1 ị 0 ,0 1 ị 0 ,0 1 ( ìn o l)0 0

48



B

ỒI

D

Ư

Ỡ

N

G

T

O

Á

N

- L

Í

-

H

Ó

A

C

Ấ

P

2

3

1

0

0

0

B

T

R

Ầ

N

H

ƯN

G

Đ

Ạ

O

T

P

.

Q

U

Y

N

H

Ơ

N




Khối lượ ng của Fe20 3 tan vào dung dịch axỉt :

0,01m Fe20 , = 6 ' 1 6 0 = 0 , 2 6 7 g '

Khối lượ ng của dung dịch sau ph ản ứng :

mdd - 1000 + 0,267 = 1000,267 gSố mol Fe (N0 3)3 tạ o ra :

0,01n F e (N 0 3) | ~ n F e3+ ~ ' 3 m 0 *

Khối ỉượng của F e(N 03)3 :

0,01m = g . 242 = 0,807 g

Nồ ng độ % củ a dung dịch muố i bằ ng :

0,807.100 ° ( f < n o 3)3) - 1 0 0 0 ,2 6 7 ~ 0 , 0 8 %

(Khi tính làm tròn số lấ y hai sôV : 0,8 và 1000)

c) Vì m ột lít dung dịch axit được trung hòa hết bởi một lítdung dịch .KOH nên nổng độ mol/1 của các ion H+ và OH~

trong hai dung dịch bằ ng nhau :[OH-] - [H+] = CM(HNƠ 3) = 10-2 mol/1

Nổ ng độ củ a H+ trong dung dịch KOH bằ ng :

1 0 - 1 4 1 0 - 1 4Ị-ỊJ+-| — —— = —---- = 10“12

[OH-] 10-2

Vậ y pH củ a dung dịch KOH bằ ng : 12

Bài 4. Xác định nố ng độ mol/1 củ a dung dịch H2S 0 4 và dung dịch KOH. Cho .biế t : 50 ml dung dịch H2S 0 4 đư ợ c trung hòa hế t bở i 10 ml dung dịch KOH và 80 ml dung dịch NaOH 0,5M. Mặ t khác, trộ n lẫ n 100 ml dung dịch H2S 0 4 cùng vớ i 150 ml dung dịch KOH thì dung dịch trộ n lẫ n còn dư bazơ (làm giấ y quỳ tím đổ i thành màu xanh), khỉ cô cạ n dung dịch thu đư ợ c11,5 g chấ t rắ n (dạ ng khan).

4-HDBT Hóa học 1149



B

Ồ

I

D

Ư

Ỡ

N

G

T

O

ÁN

-

L

Í

-

H

Ó

A

C

Ấ

P 2

3

1

0

0

0

B

T

R

Ầ

N

HƯ

N

G

Đ

Ạ

O

T

P

.

Q

UY

N

H

Ơ

N




Dạ ng bài tậ p có hai ẩ n số phả i tìm. Dự a vào các dữ kiệ n bài cho để xác định các biến đổi hóa học, từ đó lập hai phươngtrình đại số cơ chửa các ẩn số, rồi giải hệ phương trình này.

Gi i :Gọi X, y là nồng độ mol/1 của dung dịch H2S 0 4 và dung dịchKOH. Tính số moỉ các ion H+ và OH~ trong các dung dịch ở th í nghiệm (1) : nH+ = 2.0,Q5.X = 0 ,lx ; n0 H~(KOH) = °>01-y ;

nOH~(NaOH) = °>08.0,5 = °>04 moL

Theo phư ơ ng trình phả n ứ ng trung hòa : H+ -f OH~ — H20, rú t ra :

0,lx = 0,01y + 0,04 (mol) ; hay là : lOx = 7y + 4 (I)

Tính số mol các ỉon H+ và OHT trong các dung dịch ở thí nghiệ m (2) : nH+ = 2 .0 ,Ix = 0,2x ; noH_(KOH) = Dung

dịch trộ n lẫn còn dư bazơ cổ nghĩa là ax it phản ứ ng hết, dođó số moi K^SC^ tạ o ra bằ ng :

n K2S 0 4 = n H2S 0 4 =

(theo phả n ứ ng trung hòa : H2S 0 4 + 2KOH = K^S04 + 2H20)

Khố i lư ợ ng K2S0 4 bằ ng : ĩ*Vso = 0,lx.l74 g. / 4

Số mol KOH còn dư bằ ng :

n KOH = nOH~ còn dư = - 0 ,2x

Khố i lư ợ ng KOH còn dư bằ ng : (0,15y - 0,2x) 56g.

Vậ y khố i lư ợ iig chấ t rắ n thu đư ợ c khi cô jcạ n dungdịch là :

0,lx.l74 + (0,15y - 0,2x) 56 = 11,5 (g)

hay là : 6,2x + 8,4y = 11,5 (II)

Giả i hệ phư ơ ng trình (I) và (II) đư ợ c :

X = 0,5 moi và y = 1 mol

Bài 5. a) Xác định nồ ng độ mol/1 củ a hai muố iK2C 03 và

KHC03 trong dung dịch h n hợ p, biế t rằ ng :



BỒ

I

D

Ư

Ỡ

N

G

T

O

Á

N

-

L

Í

-

H

Ó

A

C

Ấ

P

2

3

1

0

0

0

B

T

R

Ầ

N

HƯ

N

G

Đ

Ạ

O

T

P

.

Q

U

Y

N

H

Ơ

N




- 100 mỉ dung dịch được trung hòa hết bởi 50 mỉ dung dịchNaOH 2M.

- 50 ml dung dịch tác dụng vừa hết với 100 mì dung dịchHC1 2,5M.

b) Tính khố i lư ợ ng các mụ ố i trong dung dịch sau thí nghiệ m

(1) và thể tích chấ t khí (đo ở đktc) sinh ra trong thí nghiệ m (2 ).Giả i :

a) Gọ i X, y ỉà nồ ng độ mol/1 củ a hai muố i K2CQ3 vàKHC03trong dung dịch. Trong |hí nghiệ m (1) xẩ y ra phả n ng :

HCỌ “ + OH~ = CO - + H20 (1)

Theo phư ơ ng trình (1) : nHCQ- = n0 H- ‘ Mặ t khác, nHCQ- =

= nNaHCO = ỡ^ y v"à n0H_ ~ nN aOH = 0,05.2 = 0,1 moỉ ; do3

đó : 0 , ly = 0,1 moi, rút ra : y = 1 molll.

Trong thí nghiệ m (2) xẩ y ra hai phả n ứ ng :

COị~ + 2H+ = H2P + C02 (2)

HCO3 + H + - H.20 + C 02 (3)

SỐ moì HCOJ có trong 50 ml dung dịch là :

nHCO~ = ~ 0 ,05 mol.

Số mol H+ tham gia phả n ứ ng (3) bằ ng :

nH+ = nHCO- = 0,05 mol.

Số mol H+ cố trong 100 ml dung dịch HC1 là :

0,1.2,5 = 0,25 mol.Do đó số mol H+ tham gia phả n ứ ng (2) bằ ng :

n’H+ = 0,25 - 0,05 = 0,2 moi.

Theo phư ơ ng trình (2) số mol COg- bằ ng :



B

Ồ

I

D

Ư

Ỡ

N

G

T

O

Á

N

-

L

Í

-

H

Ó

A

C

Ấ

P

2

3

1

0

0

0

B

T

R

Ầ

N

HƯ

N

G

Đ

Ạ

O

T

P

.

Q

U

Y

N

H

Ơ

N




f

Rút ra : n^cQ = n co2- = 0,1 moỉ. Nống độ mol/1 của K2C 0 3

trong dung dịch bằng :

0 1X = k Ù = 2 m o l l l 0?05

b) Tính số mol các ion cổ trong dung dịch thu đư ợ c sau thí nghiệ m (1) : nK+ rá Ị co = 2nKCQ = 2.2.0,1 = 0,4 mol,

V từ KHCO, = n KHCO, = 1 .0 ,1 = 0 ,1 m o l, t ổ n g s ố m o l K + b à n g :

nK+ = 0,4 + 0,1 = 0,5 mol ; nNa+ = nNaOH = 2.0,05 = 0,1 moỉ ;

n C0 3 ~ từ iqCOg = ^ C O j = 2 . 0 , 1 = 0 , 2 m o ỉ 5 ncoị~ tạ o ra ở (1) “

nHCO_ “ nKHCO = 0,1 moỉ, tổ ng số moỉ CÓị~ bằng : nco2~ ”

0,2 + 0,1 = 0,3 moỉ. Số moỉ ín i muố i bằ ng :

1 • 0,5^ C O j ~ 2 n K+ ~ 2 ~ m ’

= 2 nNa+ ~ ~2~ ~ rnOÌ'

(tổ ng số mol hai muố i bằ ng đúng tổ ng số mol CO3 , 0,3 mol)

Khố i lư ợ ng m i muố i trong dung dịch bằ ng :

m K2c o ” ®?25.138 = 34,5 g

mNa2CO = °>0 5 -106 = 5>3 ẽ

Tính số moi C02 sinh ra trong thí nghiệ m (2) :

n C 02 sinh ra tự (2) = n C0 3 ~ = É10 ** n C 0 2 sinh ra từ (3) = n H C 03~ =

= 0,05 mol, tổ ng số moỉ C 02 sinh ra :nco ~ + 0,05 = 0,15 moỉ.

Thể tích khí cacbonđioxit sinh ra :

vco = 0,15.22,4 = 3,36 ỉ

1«« Bài 6 . a) Mộ t dung dịch chứ a các ion sau đây :

K+, Mg2+, Al3+ và S02-

52



B

Ồ

I

D

Ư

Ỡ

N

G

T

O

Á

N

-

L

Í

-

H

Ó

A

C

Ấ

P

2 3

1

0

0

0

B

T

R

Ầ

N

H

Ư

N

G

Đ

Ạ

O

T

P

.

Q

U

Y

N

H

Ơ

N




Cho 75 ml dung dịch tác dụng với dung dịch BaCỈ2 có dưthì tạo ra 55,92 g chất kết tủa. Biết rằng các cation cđ/theotỉ ỉệ số moỉ ỉà 1 : 2 : 1, hãy xác định nổng độ mol/1 của cácmuối tron g dung dịch.

b) Một dung dịch chứa các ion sau đây :

Cl", NO- S02 - và Fe3+

Cation Fe3+ có trong 100 mỉ dung dịch được tách ra hếtkhỏ i dung dịch bở i 200 ml dung dịch NaOH 1,2M. Biế t rằ ng

số mol c r bằng số moỉ NO~, và số moỉ SÓị~ cố trong 100 mỉ

dung dịch đư ợ c tách ra hế t bở i 50 ml dung dịch BaCl2 0,6M, hãy xác định nồ ng độ mo1/1 củ a các muố i trong dung dịch.

Hư ớ ng dẫ n gi i

Cầ n lư u ý khỉ tính số mol cation và anion, các số mol này tỉ ỉệ vớ i chỉ số củ a m i ion trong phân tử , vớ i hợ p chấ t -A By

n A m+ X ỉCÓ tỉ lệ : ------- = —.

n Bn - y

■ 1 nAl3+ 2Thí dụ , theo công thứ c A12(SQ4)3 có tỉ lệ : ———- = 7T. Theonso2- đ

4

đây dự a vào số mol ion này thì tính đư ợ c số mol ỉon kia.

Giả i :

a) Phư ơ ng trình phả n ứ ng :

Ba2+ ■ + SOj~ = BaS04 ị (1)

Số moỉ SOj“ có trong 75 ml dung dịch bằ ng :

55,92nS02- = n0aSO - 233 “ mo^

Gọ i X là số mol K+ và số mol Al3+ có trong 75 ml dung dịch thì số moi Mg2+ là 2x. Theo công thứ c các muố i K2S04, MgS04

và A12(S 04)3, tổ ng số mol SO^~ bằ ng :

53



B

Ồ

I

D

Ư

Ỡ

N

G

T

O

ÁN

-

L

Í

-

H

Ó

A

C

Ấ

P

2

3

1

0

0

0

B

T

R

Ầ

N

HƯ

N

G

Đ

Ạ

O

T

P

.

Q

UY

N

H

Ơ

N




aFc,(SOX I nsc>r 1 0,03M(Fe2(S 0 4)5) ■ 0,1 3 ' 0,1 3 ' 0,1

J Bàỉ 7 c Viế t phư ơ ng trinh phân tử và phư ơ ng trình ỈOĨÌ r ú t

gọ n. củ a nhữ ng phả n ứ ng xẩ y ra trong dung dịch khi trộ n lẫ n từ ng cặ p dung dịch các chấ t cho sau đây :

. H2S04, Ba(OH)2, Fe(N03)3, KHC03, CuS04, Na3P04.

Xét lần lượ t từng cặp ^chất xem trư ờng hợp nào có phản ứngtrao đổ i ion xẩ y ra. Lấ y từ chấ t thứ nhấ t theo thứ tự ghép vớ i (n - ĩ) chấ t còn lại, có (n - 1) cặp, đến chất thứ haỉ ghép với(n - 2 ) chấ t còn lạ i, có (n - 2 ) cặ p, cho đế n chấ t trư ớ c

ch ất cuối cùng ghép vớỉ chất cuối cùng là i cặp. Nếu có n chấtthì tấ t cả cổ :

(n - 1) + (n - 2 ) -í- ... + (n - nJ) cặ p chấ t.n 5 = n - 1

Bài cho 6 chất, cẩn xé t tất cả là í 5 cặp chất. Chỉ viết phươngtrình phân tử và phư ơ ng trỉnh ion khi có phả n ứ ng trao đổ i. Cụ thể ỉà3 cần xét xem trong dung dịch trộ n lẫn mỗi cặp chất

có nhữ ng ion nào có thể kế t hợ p vớ i nhau, tách ra khỏ i dung dịch không.

Gi i :

- H2S 0 4 + Ba(OH)2 = BaS0 4 ị + 2H20

2H+ + SQ2- + Ba2+ + 20H~ = BaS0 4 ị + 2H20

- H2S 0 4 + 2KHCO3 = K2S0 4 4- 2H20 + 2C 02 t

2H + + 2HCO~ = 2H20 + 2CO~ f - 3H2S 0 4 + 2Na3P 0 4 = 2H3P 0 4(1) + 3Na2S 0 4

3H+ + PO^“ = H3P 0 4

(hoặ c 2H + + = H2PO“)

(1) Là chấ t điệ n li yế u hơ n so vớ i H2SO 4

55



B

Ồ

I

D

Ư

Ỡ

N

G

T

O

Á

N

-

L

Í

-

H

Ó

A

C

Ấ

P 2

3

1

0

0

0

B

T

R

Ầ

N

H

Ư

N

G

Đ

Ạ

O

T

P

.

Q

UY

N

H

Ơ

N




- 3Ba(OH)2 + 2Fe(N03)o

30H" + Fe3+

- Ba(OH)2 + 2KHCO3

Ba2+ + 20H“ + 2HC0^ .

- Ba(OH)2 4- CuS04

- 3 Ba (N 03)2 + 2Fe(OH)3 ị

= Fe(OH)3 ị

= BaC03 I + 1^003 + 2H20

= BaC03 ị + c o ị - + 2H20

- B a S 04 ị + Cu(OH)2 ị

Ba2+ + 20H - + Cu2+ +■ Ổ O^ - B aS 04 ị + Cu(OH)2 ị

= Ba3(P 0 4)2 ị + 6NaOH

= Ba3(P 0 4)2 ị

- 3Ba(OH)2 +' 2Na3P 0 4

3Ba2+ + 2POỊ

- Fe(N03)3 + Na3PO,

F e 3 + + p 0 3-

- 3CuS04 + 2Na3P 0 4

3Cu2+ + ZP034~

= FeP04 ị + 3NaN 03

= FeP04 ị

= Cu3(P 0 4)2 4 + 3Na2S 0 4

= Cu3(P 0 4)2 ị

(Còn 6 trư ờ ng hợ p không có phả n ứ ng trao đổ i ion xẩ y ra)

> Bài 8 » Trong ba dung dịch có chứ a các ion sau đây :

H+, Na+,. Ba2+, c r , SQ2- và CQ2-

Trong m ỉ dung dịch chỉ chứ a mộ t loạ ỉ cation và mộ t loạ i anion.

a) Cho biế t đó là ba dung dịch nhữ ng chấ t nào ? Giả i thích.

b) Bằ ng phư ơ ng pháp hóa họ c hãy phân biệ t ba dung dịch mà chỉ dùng giấ y tẩ m quỳ tím làm thuố c thử .


Tổ hợ p từ ng cặ p cation và anion sao cho không có trư ờ ng hợ p nào có chấ t không tan, chấ t điệ n li yế u hay chấ t dễ bay hơ i. Dùng giấ y quỳ phân biệ t đư ợ c mộ t chấ t, đùng chấ t này để phân biệ t nhữ ng chấ t còn lạ i.

Giả i :

a) Các muố i B aS 04 và BaC03 là nhữ ng chấ t không tan, axit H~CO~ là chấ t điệ n li yế u (axit không bề n, trong dung dịch

56



B

ỒI

D

Ư

Ỡ

N

G

T

O

Á

N

- L

Í

-

H

Ó

A

C

Ấ

P

2

3

1

0

0

0

B

T

R

Ầ

N

H

ƯN

G

Đ

Ạ

O

T

P

.

Q

U

Y

N

H

Ơ

N




được ghi dưới dạ ng H20 + C02), nên chỉ có thể là ba dung dịch : H28 0 4, Na2C 03 và BaCl2-

b) Dùng giấy quỳ tím cho vào ba dung dịch, phân biệt đượcdung dịch H2S 0 4 (quỳ tím đổi thành màu hổng). Sau đó dùngH2S 0 4 phân biệ t hai muố i theo bả ng sau :

Na2C 03 BaC^

h 2s o 4 C02f BaS04 ị

í Phương trinh phản ứng :

2H+ + C02- - H20 + C 02 f

S02- + Ba2+ = BaS04 ịChú thích : Thự c ra khi cho quỳ tím vào dung dịch Na2C 03

có pH > 7, có thể quỳ tím đổ i thành màu hơ i xanh và đã cố thể phân biệ t đư ợ c rổ i. Tuy nhiên, làm như trên để phân biệ t đư ợ c chắ c chắ n. ,

p4*Bài 9. Dung dịch A có chứ a các ion Cr3+, Mg2+ và SQ^~.

Đã dùng vừ a đúner 255 ml dung dịch NaOH 2M thì tách hế t

các cation kim loạ i ra khỏ i 50 ml dung dịch A. Nế u đồ tiế p dung dịch NaOH vào đế n dư thì khố i chấ t kế t tủ a tan dẩ n và chỉ còn 4,35 g chấ t không tan.

Hãy xác định nồ ng độ mol/1 củ a hai muố i trong dung dịẽ h A.

Giả i :

Gọ i X, y là nổ ng độ mol/1 củ a hai muố i Cr2(S 04)3 và MgS04 trong dung dịch A. Số mol các cation kim loạ i có trong 50 ml dung dịch A là :

n Cr>+ = 2 n Cr2(SO„)3 = 2 .0 ,0 5 x = 0 , l x

nMg2+ = nMgS04 = °’05y

SỐ mol anion OH“ có trong 255 ml dung dịch NaOH là :

n O H ~ = n N aOH = 2 ° 52 5 5 = °> l m o1

57



B

Ồ

I

D

Ư

Ỡ

N

G

T

O

ÁN

-

L

Í

-

H

Ó

A

C

Ấ

P 2

3

1

0

0

0

B

T

R

Ầ

N

HƯ

N

G

Đ

Ạ

O

T

P

.

Q

UY

N

H

Ơ

N




Phư ơ ng trỉnh củ a các phàn ứ ng xẩ y ra khi cho dung dịch NaOH vào dung dịch A :

Cr3+ + 3QH~ = Cr(OH)3 ị (1)

Mg2+ + 20H - - Mg(OH)2 ị (2)

Theo phương trình (1) số mol QET phần ứng bằng :

nOH- (1) = 3nCr3+ = 3.0slx = 0,3x

Theo phương trình (2) số mol OHT ph ản ứng bằng :

nOH- (2) = 2 ĩìMg2+ = 2.0,05y = Q,ly

Tổ ng số mol OH~ phả n ứ ng bằ ng :

0,3x + 0, ly = 0,51 mol ■hay là : 3x + y = 5,1 mol (ĩ)

Khi đổ tiế p dung dịch NaOH vào thì Cr(OH)3 tan, theo phản ứ ng :

Cr(O H)3 + OH~ =. Cr02 + 2H2Q (3)

Số moỉ củ a chấ t khồ ng tan là :

4,35nMg(OH)2 = 5 8 ° ’075 “ ° 1

Theo phư ơ ng trình (2 ) số mol Mg(OH)2 bằ ng :

n Mg(OH)2 = n Mg?-+ = y

Do đó : 0,05y = 0,075, giả i ra đư ợ c y = 1,5 (mol/ 1)

Thay giá trị củ a y vào phư ơ ng trình (I), tính đư ợ c :X = 1,2, (mol/1)

Nồ ng độ mol/1 củ a hai muố i trong dung dịch A bằ ng :

C M(Cr2(S 0 4)3) = M ; C M (Mg S04) = 1)5 M

Bài 10. Hãy chọ n trong số các câu cho dư ớ i đây, nhữ ng câu nào có thể khẳ ng định mộ t chấ t là axit :

A. Axit là nhữ ng chấ t mà trong phân tử có nguyên tử H.

58



B

Ồ

I

D

Ư

Ỡ

N

G

T

O

Á

N

-

L

Í

-

H

Ó

A

C

Ấ

P

2 3

1

0

0

0

B

T

R

Ầ

N

H

Ư

N

G

Đ

Ạ

O

T

P

.

Q

U

Y

N

H

Ơ

N




B. Axit là nhữ ng chất có khả năng phản ứ ng vớỉ muối trongdung dịch.

c. Axit là những chất cđ chứa anion gốc axit trong phân tử

D. Axit là nhữ ng chất tác dụng với bazơ cho sản phẩm ỉà

muối và thường là nước.E. Axit là những chất mà phân tử có H có thể thay thế

bằ ng kim loạ i.

Hư ớ ng dẫ n gi i ì

Bài tậ p thuộ c dạ ng bài tậ p trắ c nghiệ m, trong bàỉ giả i (Đáp án) chỉ cẩ n ghi, thí dụ câu A, ... hay câu c , ... hay và câu D... Tuy nhiên để trả ỉời đúng và đủ cẩn vận dụng kiến thứ c đã

biế t, suy nghĩ kĩ khi lự a chọ n. Hãy thử phân tích câu A, vì axit là nhữ ng chấ t có khả năng cho proton H+ nên trong phân tử axit phả i có H ; như ng ngư ợ c lạ i có chấ t không phả i là axit mà phân tử vẫ n có H, chẳ ng hạ n NH3. Vậ y phân tử có H không phả i là dấ u hiệ u đặ c trư ng củ a axỉt và câu A không phả i là câu có thể khẳ ng định mộ t chấ t ilà axit. Câu E cũ ng không thể chọ n đư ợ c, vì như đã biế t phân tử rư ợ u etylic cũ ng cố H cđ thể thay thế bằng kim loại theo phản ứng :

2C2H5OH + 2Na = 2C2H5ONa + H2Các câu B và câu c củ ng tư ơ ng tự , hãy tự phân tích vì sao

không chọ n đư ợ c.

Đáp án

Câu D

Chú thích : Sả n phẩ m củ a phả n ứ ng giữ a axit và bazơ là muố i và nư ớ c, trong đó muố i là sả n phẩ m chính, còn nư ớ c có thể không đư ợ c tạ o ra, thí dụ : HC1 + NH 3 —» NH 4C1 (amoni clorua). Vì vậ y trong câu D ghi : và thư ờ ng là nư ớ c.

Bài 11. Muố i kép^1) CaC03. MgC03 (thành phầ nchính củ akhoáng vậ t đolomit) tan đư ợ c trong dung dịch H2S 0 4 vi tạ o racác muố i CaS04 và MgS04 là nhữ ng muố i tan.

1) Xem phầ n chú thích trong bài giả i bài tậ p 15 về muố i kép, có thể viế t công thứ c trên

dư ớ i dạ ng C aM g(C 03)2, đọ c là canxi magie cacbonat.

59



B

Ồ

I

D

Ư

Ỡ

N

G

T

O

Á

N

-

L

Í

-

H

Ó

A

C

Ấ

P

2

3

1

0

0

0

B

T

R

Ầ

N

HƯ

N

G

Đ

Ạ

O

T

P

.

Q

U

Y

N

H

Ơ

N




Câu khẳng định trê n gổm hai phần, hãy chọn tron g số các phương án sau, phương án nào đúng :

A. Ý ở trong phần một đúng, ý ở trong phần hai sai.

B. Ý ở trong phần một sai, ý ở trong phần hai đúng.

c. Cả hai ý -đề u sai.D. Cả hai. ý đề u đùng và ý ở phầ n hai giả i thích ý ở phầ n mộ t.

E. Cả hai ý đểu đúng nhưng ý ở phần hai không giải thíchý ở phẩ n mộ t.


CaC03.MgC03 tan ' đừ ợ c trong dung dịch H2S 0 4 theo phả n ứ ng :

CaC03.MgC03 + 2H2S 0 4 = CaS04 + MgS04 + 2H20 + 2C021

CaC03.MgCQ3 + 4H+ ; - Ca2+ + Mg2* + 2H20 + 2C 02f

Các muố i CaS04, M gS04 ít nhiề ù đề u cổ tan trong nư ớ c. Phả n ứ ng xẩ y ra đư ợ c vì tạ o ra axit cacbonic là axit yế u, dễ phân hủ y cho chấ t bay hơ i (C02). Như vậ y cả hai ý đề u đúng như ng ý ở phầ n hai không giả i thích ý ở phầ n mộ t.

Đáp án

Phư ơ ng án E

Bà i 12. Hãy tìm nhữ ng từ hay cụ m từ , công thứ c hda họ c, kí hiệ u, chữ số ... thích hợ p điề n vào nhữ ng ch trố ng trong các câu cho sau đây :

A. Trong dung dịch... có chứ a các ion NH ~ và HPO^~.

B. Trong mộ t dung dịch không thể chứ a đổ ng thờ i các ion H+, K+, c r và s 2~ vì các ion... sẽ tách ra dư ớ i dạ ng...

c. Trong 250 ml dung dịch Ca(HC0o)9 0,2M cổ chứ a ... Ca2+ và...

D. Trong 150 ml dung dịch... có chứ a 0,36 moi Al3+ và ...

mol so^ - .

60



B

ỒI

D

Ư

Ỡ

N

G

T

O

Á

N

-

L

Í

-

H

Ó

A

C

Ấ

P

2

3

1

0

0

0

B

T

R

Ầ

N

H

Ư

N

G

Đ

Ạ

O

T

P

.

Q

U

Y

N

H

Ơ

N




E. Trộn lẫn 25 ml dung dịch H2SC>4 l-,-6M*và 50 ml dung **■dịch NaO H 2M, dung dịch thu được CÒĨ1 dư... với số mol... bằng...

Đáp án

A. (NH4)2H P 04

B. H+ và s 2~, khí H 2S bay lênc. 0,05 mol ; 0,1 mol HCO”.

D. A12(S 0 4)3 1,2 M ; 0,54

E. Bazơ (hoặ c kiề m), Ổ H~, 0,025.


Bài 1. a) Viế t công thứ c hóa họ c và tên gọ i nhữ ng chấ t mà sự điệ n li cho từ ng cặ p ion như sau : Mn2+ và c r ; Fe3+ và

SQ2- ; Mg2+ Và HC03 ; H30 + và HS" ; K+ và MnO~.

b) Tính thể tích dung dịch NaOH 16%, khố i lư ợ ng riêng D = l,18g/ml, chứa số mol OH~ bằng số mol OH~ có trong200 ml dung dịch Ba(OH)~ 0.59M.

c) Tính thể tích dư ng dịch NH 3 2M cơ chứ a 0,065 mol OHT biế t rằ ng chỉ có 1,3 % số mol NH3 tác dụ ng vớ i H20 tạ o thành anion OH_ (cổ thể coi độ điệ n li a — 0,013).

Bài 2. a) Cầ n lấ y ba muố i natri nitrat, natri sun fat và natri photphat vớ i tỉ lệ số mol như thế nào để pha chế đư ợ c ba dung dịch có chứ a cùng số mol Na+. Muố n pha chế dung dịch có chứ a 0,09 mol Na+, tính khố i lư ợ ng m i muố i cẩ n lấ y để thu đư ợ c ba dung dịch muố i.

b) Trộ n lẫ n 50 ml dung dịch Fe2(S 04)3 0,75 M và 150 ml dung dịch có chứ a 6,5g FeCl3. Tính nồ ng độ mol/1 củ a các ion trong dung dịch trộ n lẫ n, dung dịch có pH bằ ng 7, lớ n hay nhỏ hơ n 7 ?

Bài 3. Dung dịch H2S 0 4 cổ pH = 2, khố i lư ợ ng riêng D — lg/ml.

61



B

Ồ

I

D

Ư

Ỡ

N

G

T

O

ÁN

-

L

Í

-

H

Ó

A

C

Ấ

P

2

3

1

0

0

0

B

T

R

Ầ

N

HƯ

N

G

Đ

Ạ

O

T

P

.

Q

U

Y

N

H

Ơ

N




a) Trộ n lẫn 475 m ỉ du ng dịch a x it và 25mỉ du ng dịch K OH0,3M. Tính nồng độ mol/ỉ của các ion trong dung dịch trộ n lẫn.

b) Cho 1,5/ dung dịch axit tác dụng với nhôm oxit cổ dư .Tính nống độ % của dung dịch muối thu được.

c) Biết rằng mười thể tích dung dịch ax ỉt được tru ng hòa hếtbở i mộ t thể tích dung dịch NaOH. Tính pH củ a dung dịch kiề m.

Bài 4. Xác định nồng độ moì/ỉ của dung dịch H N 03 và dungdịch Ba(OH)2. Biế t rằ ng 30 ml dung dịch axit đư ợ c trung hòa hế t bở i 50 ml dung dịch Ba(OH)2 và 50 mỉ dung dịch NaOH 0,1M. Và khi trộ n lẫ n 20 mỉ dung dịch H N 03 cùng vớ i 60 ml dung dịch Ba(OH)2 thì dung dịch trộ n lẫ n còn dư bazơ (làm giấ y quỳ

tím đổ i màu xanh), cô cạ n dung dịch thu đư ợ c 3,465 g chấ t rắ n (khan).

Bài 5* a) Xác định nồ ng độ mol/1 củ a hai muố i Na2SQ4 và NaHS04 trong dung dịch h n hợ p, cho biế t :

- 80 ml dung dịch tác dụ ng vừ a hế t vớ i 120 ml dung dịch KOH IM.

- Cho 125 mỉ dung dịch BaCl2 IM vào 50 mỉ dung dịch thì

tách hế t' anion sc>4~ ra khỏ i dung dịch.

b) Tính khố i lư ơ ng các muố i trong dung dịch sau thí nghiệ m (1) và khố i lư ợ ng củ a chấ t kế t tủ a xuấ t hiệ n trong thí nghiệ m (2).

Bài 6 o a) Mộ t dung dịch chứ a các ion sau đây :

Na+, Zn2+, Fe3+ và c r .

Cho 50 ml dung dịch tác dụ ng vớ i dung dịch AgNOg có dư

thì tạ o ra 50,225 g chấ t kế t tủ a. Biế t rằ ng các cation có theo tỉ lệ số mol là 2 : 1 : 1, hãy xác định nổ ng độ mol /1 c ủ a các muố i trong dung dịch.

b) Mộ t dung dịch chứ a các ion sau đây :

c r , HCOJ, NO“ và Ba2+

Cation Ba2+ co' trong 1*00 ml dung dịchđư ợ ctách ra hố tkhỏ i dung dịch bở i 50 ml dung dịch 'Na2S 0 4 1,5M. Biế t rằ ng

62



B

Ồ

I

D

Ư

Ỡ

N

G

T

O

ÁN

-

L

Í

-

H

Ó

A

C

Ấ

P 2

3

1

0

0

0

B

T

R

Ầ

N

HƯ

N

G

Đ

Ạ

O

T

P

.

Q

UY

N

H

Ơ

N




số mol Cl bằng sổ mol H C 03 và khi cho ax it HC1 có dư vào

100 ml dung dịch thỉ thấy th o á t ra 0,06 m oỉ C 0 2, hãy xác địnhnổng độ mol/ỉ của các muối tron g dung dịch.

Bài 7. Viết phương trình phân tử và phương trình ion rútgọ n củ a nhữ ng phả n ứ ng xẩ y ra trong dung dịch khi trộ n lẫ n từ ng cặp dung dịch các chất cho sau đây :

HC1, NaOH, K2C03, AgN03, BaBr2, Ca(H2P 0 4)2

B ài 8. Trong ba dung ,dịch có chứa các ion sau đây :

K+, Ag+, Ca2+, NO“ QBT và POl~.

Trong mỗi dung dịch chỉ chứa một loại cation và một loại anỉon.

a) Cho biết đó là ba dung dịch nhữ ng ch ất nào ? Giải thích.

b) Bằ ng phư ơ ng pháp hóa họ c hãy phân biệ t ba dung dịch mà chỉ chọ n mộ t axit thích hợ p làm thuố c thử .

Bài 9. Dung dịch B có chứ a các ỉon AI3+, Fe3+ và NO~. Đãỉ

dùng vừ a đúng 0,6 l dung dịch KOH 1,5M thì tách hế t các cation kim loạ i ra khỏ i 100 ml dung dịch B. Đổ tiế p dung dịch

KOH vào đến dư tbỉ khối chất kết tủ a ta n dân, cuối cùnc cònlạ i 12,84 g chấ t không tan.

Hãy xác định nổ ng độ mol /1 củ a hai muố i trong dung dịch B.

B ài. 10. Hãy chọ n trong số các câu cho dư ớ i đây, nhữ ng câu nào có thể khẳ ng định mộ t chấ t là bazơ :

A. Bazơ là nhữ ng chấ t mà dung dịch cổ tác dụ ng làm đổ i màu chấ t chỉ thị màu.

B. Bazơ là nhữ ng chấ t có chứ a cation kim loạ i trong phân tử .

c. Bazơ là nhữ ng chấ t mà trong phân tử cổ nhổ m GH.

D. Bazơ là nhữ ng chấ t cổ khả năng tham giaphả n ng traođổ i ion trong dung dịch.

E. Bazơ là nhữ ng chấ t khi gặ p nư ớ c tạ o ra anion OH~.

(xem chú thích ở bài 12)

63



B

Ồ

I

D

Ư

Ỡ

N

G

T

O

Á

N

-

L

Í

-

H

Ó

A

C

Ấ

P

2

3

1

0

0

0

B

T

R

Ầ

N

HƯ

N

G

Đ

Ạ

O

T

P

.

Q

U

Y

N

H

Ơ

N




Bài 11. Muộ i đổ ng (II) cacbonat bazơ W Cu(0H )2.CuC03 (thành phầ n chính củ a khoáng vậ t malachit) không có tác dụ ng với dung dịch HC1 vì •muối này không ta n trong nước.

Câu kh ẳng định trê n gồm ha i phần, hãy chọn tron g số các phương án sau, phương án nào đúng.

A. Ý ở trong phấn một đúng, ý ở trong phần hai sai.

B. Ý ở trong phầ n mộ t sai, ý ở trong phẩ n hai đúng.

c. Cả hai ý đều đúng và ý ở phần hai giải thích ý ở phần một.

D. Cả hai ý đề u đúng như ng ý ở phầ n hai khồ ng giả i thích ý ở phầ n mộ t.

E. Cả hai ý đều sai.

(Xem chú thích ở bài 12)

Bài 12. Hãy tìm nhữ ng từ hay cụ m từ , công thứ c hóa họ c, kí hiệ u, chữ số ... thích hợ p điề n vào nhữ ng ch trố ng trong các câu cho sau đây :

A. Trong dung dịch ... có chứa các ion Ca2+ và CHL^COO- .

B. Trong một dung dịch không th ể chứ a đổng thời các ionMg2*, Ba2+, c r và OH , vì các ion ... sẽ tách ra dư ớ i dạ ng . . .

c. Trong 75 mì dung dịch Na2H P 04 1,5M có chứ a . . . Na+ và . . .

D. Trong 200 ml dung dịch . . . có chứ a 0,3 moi Fe3+ và ...

s o f .

E. Đổ từ từ 50 ml dung dịch HC1 2M vào 50 ml dung dịch Na2C 03 1,5M sẽ cổ khỉ . . . thoát ra vớ i thể tích (đo ở đktc) bằ ng :

Chú thích : Sau khi giả i các bài tậ p trắ c nghiệ m. Ghi đáp án vào vở bài tậ p rổ i đố i chiế u vớ i đáp án ở phầ n cuố i chư ờ ng. Không ghi đáp án vào sách để ngư ờ i khác còn sử dụ ng đư ợ c.

1) Muố i bazơ là muố i mà trong thành phầ n phân tử còn anion hiđroxit (OH"), công thứ ctrên có th ể v iế t dư ớ i dạ ng (C u0 H )2C0 3 .

64



BỒ

I

D

Ư

Ỡ

N

G

T

O

Á

N -

L

Í

-

H

Ó

A

C

Ấ

P

2

3

1

0

0

0

B

T

R

Ầ

N

H

Ư

N

G

Đ

Ạ

O

T

P

.

Q

U

Y

N

H

Ơ

N




IV - HƯ Ớ NG DẤ N GIẤ I - Đ Ắ P s ổ - Đ ÁP ÁN

PHẦ N BÀI TẬ P THEO CẤ C § BÀI HỌ C

Bài 1. Na2S04 là muối, Ca(OH)2 là bazơ, HBr là axit, dungdịch m i chấ t dẫ n. đư ợ c điệ n, trong dung dịch cố chứ a các cation và anion di chuyể n tự do. C2H5OH là rư ợ u etylic, C12H220 11 là đư ờ ng saccarozơ , dung dịch m i chấ t không dẫ n điệ n đư ợ c, trong dung dịch chỉ chứ a các pliân tử trung hòa.

Bài 2. Chấ t điệ n li : kali cromat, natri hỉđrosuníìt chấ t không điệ n li : etylenglicol, nư ớ c oxi già.

Bài 3. a) HMn04 = H+ + MnO" ;

HBrO ^ H+ + BrO" ; Ba(OH)2 = Ba2+ + 2 0 H ' ;

A1C13 = Al3+ + 3Cr ; Fe2(S 0 4)3 = 2Fe3+ + 3SQ2'

Zn(N03)2 = Zn2+ + 2NO~ ; K3P 0 4, = 3K+ + PC)3~

b) H2Se H+ 4- H S ã ; HSe^ ^ H+ + Se2-

H2C03 ^ H+ + HCO~ ; HCO3 ^ H+ + c ó ị -

H3AsQ4 = H+ + H2AsO" ; H2AsO~ ^ H+ + HAsOịỊ -

HAs0 2 - H+ + AsO^-

Bài 4. a) [Zn2+] = l, 6mol/l ; [NO3 ] = 3,2 mol/1.

b) [Zn2+] = lmol/1 ; [NO3 ] = 2 mol/1.

Bài 5. a) [AI3+] = 0,5 mol/1 ; [SO4- ] = 0,75 mol/1.

b) [K+] = [OH'] « 4,32 mol/1.

c) [H+] = [HCO3] = 0,00017 = 1,7.10~4 mol/1.

Bài 6 . a) Vì FeO có thể nhậ n proton củ a axit, thí dụ :

FeO + 2HC1 = FeCl2 + H20




B

Ồ

I

D

Ư

Ỡ

N

G

T

O

ÁN

-

L

Í

-

H

Ó

A

C

Ấ

P

2

3

1

0

0

0

B

T

R

Ầ

N

HƯ

N

G

Đ

Ạ

O

T

P

.

Q

UY

N

H

Ơ

N




b) Khi gậ p nư ớ c, xẩ y ra phả n ứ ng hóa . hợ p :

- P20 5 + 3H20 - 2H3P 0 4

Thí dụ :

P20 5(+ 3H20) + 6NaOH = 2Na3P 0 4 + 3H20 (+ 3H20)

P20 5 + 60H” = 2Ỹ 0 ị~ + 3H2Ọ

c) Các ion. H ,0 + và NH^ ctí vai trò là axit vì cho proton,

phân tử Cu(O H)2 vì ion OH~ có vaỉ trò ỉà bazơ vì nhận proton.

- NaH 2P 0 4 + 2NaOH = N a3P 0 4 + 2H^O (1)(Chỉ chọ n muố i và hiđroxit (bazơ ) củ a kim loạ i kiề m hay

amoni, vỉ các muố i photphat củ a kim loạ i khác đề u không tan

nên mặ c dù có phả n ứ ng xẩ y ra như ng không cổ anion PO4

trong phư ơ ng trình ỉon rút gọ n)

3HCỈ + Fe(OH)3 - FeCl3 + 3H20 (2)

H2S 0 4 + MgO = M gS04 + H20 (3)

Bài 8 . r.) CM(HSO) = 0,625 M

b)600 g dung dịch H2S0 4 ; C%Aj so ^ = 11,02%

Bài 9. a) Dư axit

b) 147 ml

Bài 10. a) 24,15 g ZnS04

b) 35 g K^ZnC^Bài 11. a) [H+ĩ = 0,01 = 10"2 mol /1 ; pH = 2.

b) 89,6 ml H2-

Bài 12. [OH“] = 0,1 = 10“ 1 moỉ/1 ; pH = 13

Bài 13. a) MgCl2, magie clorua ; Mg(N03)2, magie nitrat ; M gS04, magie sun fat.

b) KHCO3 và Ca(CH3COO)2 hoặ c Ca(HC03)2 và KCH3COO

66



BỒ

I

D

Ư

Ỡ

N

G

T

O

Á

N

-

L

Í

-

H

Ó

A

C

Ấ

P

2

3

1

0

0

0

B

T

R

Ầ

N

HƯ

N

G

Đ

Ạ

O

T

P

.

Q

U

Y

N

H

Ơ

N




e) Có phả n ứ ng-xẩ y ra, hãy tự kiể m tra phư ơ ng trình phâi, tử . Phư ơ ng trình ion rút gọ n :

Fe3+ + 30H~ = Fe(OH)3ị

f) Không có phả n ứ ng xẩ y ra.

g) Có phả n ứ ng xẩ y ra, hãy tự kiể m tra phư ơ ng trình phân tử . Phư ơ ng trình ion rút gọ n : HCO3 + H+ = H20 + C02 f .

h) Có phả n ứ ng xẩ y ra :

3CaCl2 + 2Na3P 0 4 = Ca3(P04)2ị + 6NaCl

3Ca2+ + 2PO4 ■ — Ca3(P 04)2 ị

Bài 18. a) + Na2C 03 (hay K2C 03) -* + NaCỈ (hay KCỈ)Hãy tự kiể m tra phư ơ ng trình phân tử và phư ơ ng trình ion.

b) + H2S 0 4 H3P 0 4

Hãy tự kiể m tra phư ơ ng trình phân tử . Phư ơ ng trình ion

Ca3(P 04)2 + 4H+ -* 2H2PO" + 3Ca2+

hoặ c Ca3(P 04)2 4- 6H+ 2H3P 0 4 + 3Ca2+

Chú thích : Nế u chọ n Na2$ 0 4 (hay K2S04) là sai, vì Ca3(P 04)2 không tan (hai muố i mớ i đề u tan)5 không có phả n ứ ng xẩ y ra.

c) FeCl3 (hay Fe(N03)3, Fe2(S 0 4)3... ) KC1 (hay KNO3, K2S04...).

Hãy tự kiể m tra phư ơ ng trình phân tử và phư ơ ng trình ion.

d) Chọ n mộ t muố i cacbonat củ a kim loạ i kiề m, amoni, hay kim loạ i kiể m thổ (Mg, Ca, Ba...). Hãy tự kiể m tra phư ơ ng trình phân tử và phư ơ ng trình ion. Nế u chọ n MgC03 (hay CaC03, BaC03...) thì trong phư ơ ng trình ion các chấ t này ghi ở dạ ng phân tử .

Bài 19. a) AgNOg + NaBr = NaN03 + AgBrị

(có thể mộ t muố i bromua tan bấ t kì : KBr, CaBr2, FeBr3...)

b) Pb(N03)2 + 2NaOH = 2NaN0 3 + Pb(OH)2ị

(có thể mộ t chấ t kiề m khác KOH, Ca(OH)2, Ba(OH)2•••)68



B

Ồ

I

D

Ư

Ỡ

N

G

T

O

Á

N

-

L

Í

-

H

Ó

A

C

Ấ

P

2

3

1

0

0

0

B

T

R

Ầ

N

HƯ

N

G

Đ

Ạ

O

T

P

.

Q

U

Y

N

H

Ơ

N




c) 2HCỈ + Na2C 03 - 2NaCỈ + H20 + C 02

(Có thể chọ n mộ t axit mạ nh khác như H2S04, HN03, còn muố i cacbonat phả ỉ là củ a kim ỉoạ i kiề m hay aiììOĩii).

Bài 20. a) [Cu2+] = [SO^] = 0,5 mol/1

b) 600 ml (0,6 /) dung dịch Ba(OH)2c) 25 mỉ dung dịch KOH.

Bài 21= a) CM(CaCy = 0,8 M

b) [CF] = 0,96 mol/1 ; '[Ca2+] = 0,03 mol/1 ; [Na+] = 0,9 moỉ/ỉ;

C M(NaCl) = ; ^MCCaCy ” 0,03M.

c) 4,65 g Ca3(P 04)2 ; 5,265 g NaCI ; 0,333 g CaCl2

Bài 22. Dùng giấ y quỳ tím phân biệ t đư ợ c dung dịch H2S 0 4 (đổ i màu hồ ng). Phân biệ t ba dung dịch còn lạ i :

KNO3 Na2S0 4 CaCl2

BaCl2 không có gì . *BaS04 ị không cổ gì

AgN03 không cổ gì AgClị

Các phư ơ ng trình phả n ứ ng :

Ba2+ + SO*“ = BaS04 ị

Ag+ + c r = AgCl i

Chú thích : - Không nên dùng AgN03 trư ớ c vì Ag+ cũ ng

tạ o vớ i SO|~ chấ t kế t tủ a. Tuy lư ợ ng cđ thể ít hơ n so vớ i AgCl

như ng việ c phân biệ t sẽ không chắ c chắ n và vẫ n cẩ n phả i dùng tiế p BaCl'2. M i lẩ n thí nghiệ m phả i lấ y dung dịch mớ i.

- Nế u thay vì dung dịch CaCl2 là dung dịch ZnCl2 chẳ ng hạ n, dung dịch có pH < 7 (có thể làm giấ y quỳ tím đổ i màu hơ i hổ ng) thì để chắ c chắ n dùng BaCl2 cho lẩ n lư ợ t cả vào 4 dung dịch, phân biệ t đư ợ c hai nhổ m : Na2S04, H2S 0 4 V&-KNO3, ZnCl2. ơ nhóm (1) dùng giấ y quỳ tím, ở nhóm (2 ) dùng AgN03.

69



B

Ồ

I

D

Ư

Ỡ

N

G

T

O

ÁN

-

L

Í

-

H

Ó

A

C

Ấ

P

2

3

1

0

0

0

B

T

R

Ầ

N

HƯ

N

G

Đ

Ạ

O

T

P

.

Q

U

Y

N

H

Ơ

N




PHẦ N BÀI TẬ P TỔ NG HỢ P

Bài 1. a) MnCỈ 2 mangan (II) clorua ; Fe2(S 0 4)3 sắ t (III) sunfat ; Mg(HC03)2 magie hiđrocacbonat ; H2S axit sunfuhidric ; KMn04 kali pemanganat.

b) 50 ml dung dịch NaOHc) 2,5 ỉ dung dịch NHg.

Bài 2. a) nNaN0 : nNa S0^:nNa3P0 4 = 3 : 1,5 : 1 ; 7,65 g N aN 03 ;

6,39g Na2S 0 4 ; 4,92 g Na3P04.

b) [Fe3+] = 0,575mol/l ; [SÓị~] = 0,5625 molA ; [C n =

= 0, 6 mol/l ; pH < 7 . Bài 3. a) [Sơ ị~ì = 0,00475 mol/ỉ ; [K+] = 0,015 mol/ỉ ;

fOH“] = 0,0055 mo1/1

b) c%iák, , Q n . , V — 0,057% (khi tính có thể làm tròn số khố i(Ai2(.bu4;3;

ỉư ợ ng củ a dung dịch là 1500 g).

c) (Gợ i ý • 1 lít dung dịch đư ợ c trung hòa hế t bở i 0,1 lítdung dịch NaOH, từ đó tính đư ợ c số mol và nổ ng độ anionOH~) pH cử a dung dịch NaOH bằ ng 13.

B ài 4. CM(HNQ - IM ; CM(Ba(OH)2) = 0,2Ỗ M

Bài. 5. a) = IM ; CM(-NaHso^ = 1,5M

b) 19,88g Na2S 0 4 ; 10,44g I^ so * ; 29,12 g B aS04

Bài 6 . a) CM(NaCj) = 2M ; CM(ZnCy = IM ; CM(-FeCụ = I

GM(BaCl2) = ^M(Ba(HC03)2) = ỉ ^M(Ba(N03)2) =

B ài 7. Hãy tự kiể m tra phư ơ ng trình phân tử và phư ơ ng trình ion củ a nhữ ng phả n ứ ng xẩ y ra trong dung dịch củ a nhữ ng cặ p chấ t sau :

HC1 và NaOH ; HC1 và I^cc^ ; HCI và AgNOo ; NaOH và AgN03 ; Nạ OH và Ca(H2P 0 4)2 ; I^ c c ^ và Ạ gNC^rô ; 1 ^ 0 0 3 và

(1) Tạ o ra Ag2C 0 3ị là chấ t ít tan, so vói K2C 0 3 v à A g N 0 3 là nhữ ng chấ t tan nhiể u

hớ n, nên có phả n úng xẩ y ra.

70



B

Ồ

I D

Ư

Ỡ

N

G

T

O

Á

N

- L

Í

-

H

Ó

A

C

Ấ

P

2

3

1

0

0

0

B

T

R

Ầ

N

H

ƯN

G

Đ

Ạ

O

T

P

.

Q

U

Y

N

H

Ơ

N




BaBr2 ; K^co^ và Ca(H2P 0 4)2 ; AgN0 3 và BaBr2 ; (còn 6 cặ p chấ t khác không có phả n ứ ng xẩ y ra).

Lư u ý ỉà, khi mớ i tạ o ra AgOH phân hủ y ngay : 2AgOH —= Ag20 -ỉ- H 20, và Ca(H2P 0 4)2 điện ỉi cho các ion Ca24 . và

H2P 0 - Nên phư ơ ng trình phân tử củ a cặ p thứ 4 viế t như sau :

2NaOH + 2AgN03 = 2NaN03 + Ag20 ị + H20

và phư ơ ng trỉnh ion rút gọ n củ a cặ p thứ 5 viế t như sau :

20ET -I- H2PO' = PO^~ + 2H20

Bài 8 . a) Các muố i Ag3P04, Ca3(P 04)2 đề u không tan, Ag+gặ p OH~ sẽ có phả n ứ ng :

2Ag+ + 20H" = Ag20 ị + H20 (2AgOH) vì vậ y chỉ có thể là ba dung dịch K3P04, AgN03 và Ca(OH)2-

b) Dùng axit clohiđric

k 3p o 4 Ẩ gN03 Ca(OH)2

HC1 không có gì AgCU tỏ a nhiệ t


c r + Ag+ = AgCl ị

H+ f OH“ = H20 + Q '

Chú thích : Thự c ra giữ a HC1 và K3P 0 4 cũ ng cố phả n ứ ng :

2H+ + PO^“ = ĩ Ị ỹ O ~

Như ng không phát nhiệ t nhiề u như phả n ứ ng giữ a HC1 và Ca(OH)2.

Bài 9. CM(A1(No3)3) = 1,8M ; CM(Fe(N03)3) = 1,2M

Bài 10. Câu E

Chú thích : Không chọ n câu c đư ợ c vì trong phân tử nhiề u chấ t không phả i là bazơ như ng cũ ng cổ nhóm OH, thí dụ phân

71



B

Ồ

I

D

Ư

Ỡ

N

G

T

OÁ

N

-

L

Í

-

H

Ó

A

C

Ấ

P

2

3

1

0

0

0

B

T

R

Ầ

N

H

Ư

N

G

Đ

Ạ

O

T

P

.

Q

UY

N

H

Ơ

N




Chư ơ ng ỉ ĩ

NITơ - PHOTPHO

I . . ■

ĩ - KIẾ N THỨ C CẦ N NHỚ

§1,2. MỞ ĐÀU - NITƠ

1. Ph ân nhóm ch ính nhóm V gổ m 5 ngu yên t ố : 7Nnitơ , 15P photpho, 3SAs asen , 51Sb antimon (stibi), 83Bi bitmut. Lớ p ngoài cùng có 5e, độ âm điệ n củ a N lớ n nhấ t (3), giả m dầ n đế n Bi, tính phi kim^1) giả m dầ n từ Nđế n As, tính kim

loạ i tăng- dầ n từ As đế n Bi.2. N gu yê n tố nitơ N = 14 cấ u hình electron : ls 22s22p3,

phân lớ p 2p cđ 3e độ c thân, cổ khả năng tạ o ba liên kế t cộ ng hóa trị. Trong hợ p chấ t vớ i F và o có số oxi hóa dư ơ ng, vớ i nguyên tố khác (trừ Cl) có số oxi hóa âm (-3).

3. Đơ n c hấ t n itơ N2 = 28. Công thứ c electron : N i : N công thứ c cấ u tạ o N = N. Chấ t khí không màu, không mùi, không vị, tan rấ t ít. Chiế m khoả ng 4/5 thể tích không khí. Không duy trì sự cháy và hô hấ p. 0 nhiệ t độ thư ờ ng là mộ t chấ t trơ , hoạ t độ ng hóa họ c kém, vì phân tử có liên kế t ba bề n vữ ng ; ở t° cao có tham gia phả n ứ ng.

- Trong điề u kiệ n t° > 400°c , áp suấ tcao và có chấ t xúctác, bị khử bở i H2 :

(1) Tính phi kim thể hiệ n ở tính oxi hóa (bị khù), tạ o ra hợ p chấ t trong đó nguyên tố

có số oxi hóa âm.

73



B

ỒI

D

Ư

Ỡ

N

G

T

O

Á

N

-

L

Í

-

H

Ó

A

C

Ấ

P

2

3

1

0

0

0

B

T

R

Ầ

N

H

Ư

N

G

Đ

Ạ

O

T

P

.

Q

U

Y

N

H

Ơ

N




o - 3

N2 + 3H2 ^ 2NH3 + Q

Ở t° > 3OO0°C (hoặ c có tia lử a điệ n), bị oxi hóa bở i 0 2 :

o ' +2

N2 + 0 2 ^ 2 N O - Q

Nitơ oxit là chất khí không màu, ở nh iệt độ thư ờng bị oxihóa bở i 0 2 trong không khí :

+4

2NG + 0 2 ^ 2 N 0 2

Nitơ đioxit là chấ t khí màu nâu đỏ .

+1Mộ t số oxitW khác củ a nitơ : điĩiitơ oxit N20, đinitơ trioxit

+3 +5

N20 3, đinitơ pentoxit N20 5-

- Điề u chế bằ ng cách cấ t phân đoạ n không khí đã hóa lỏ ng.Trong phòng thí nghiệ m, nhiệ t phân amoni nitrit

ot

NH4N 0 2 = 2H20 + N2

§3, 4, 5. AMONIAC - MUỐ I AMONI - SẤ N XUẤ T AMONIAC

1. Amoniac NH3 = 1 7

Công thứ c electron ; Công thứ c cấ u tạ o ; Là phân tử phân cự c

3Ố ~

H : N : N . N

H +

[ỉ

<5+

1) Các oxit này không điề u chế đư ợ c trự c tiế p từ phả n ứ ng giữ a N 2 và 0 2

74


B

Ồ

I D

Ư

Ỡ

N

G

T

O

Á

N

-

L

Í

-

H

Ó

A

C

Ấ

P

2

3 1

0

0

0

B

T

R

Ầ

N

H

ƯN

G

Đ

Ạ

O

T

P

.

Q

U

Y

N

H

Ơ

N

Đó ó PDF bởi GV N ễ Th h Tú



Chất khí không màu, mùi khai và xốc, nhẹ hơn không khítan rấ t nhiề u trong nư ớ c.

- Phân hủ y ở t° > 600°c và áp suấ t thư ờ ng :

2NH3 ^ N 2 + 3H2

- -Là mộ t bazơ , nhậ n proton củ a axit, thí dụ :NH3 + HC1 = NH4C1

- Có tính khử

4-) Cháy trong khí oxí I

4NH3 + 302 = 2N2 + 6H2Q

ở 850°c và có chấ t xúc tác, bị oxi hóa mạ nh hơ n :*

4NH3 4- 5 0 2 = 4NO + 6H20

+) Tự bố ccháy trong khí clo, tạ o ra ngọ n lử a, cổ khói trắ ng :

,2NH3 + 3C12 = 6HCỈ + N2

. (HC1 sinh ra, hóa hợ p vớ i NH 3 tạ o ra nhữ ng hạ t nhỏ tinh t h ể N H 4 C1, thàn h khói trắ ng) '

+) ờ t° cao khử đư ợ c oxit củ a mộ t số kim loạ i , thí dụ :. o

3CuO + 2NH3 = 3Cu -I- 31^0 + N2

2. Dung d ịch amoniac là dung d ịch bazơ y ế u

- Trong dung dịch có mộ t lư ợ ng nhỏ NH3 tác dụ ng vớ i nư ớ c :

NH3 + H20 NH^ + OH“

Dung dịch có dư 0 H _, làm quỳ tím đổ i màu xanh.

Công thứ c electron củ a cation amoni (trong số 4 cặ p electron chung giữ a N vàH, có mộ t cặ p là hoàn toàn củ a N, liên kế t đư ợ c tạ o ra bở i cặ p electron như thế gọ i là liên kế t cho nhậ n).

- Có phả n ứ ng axit-bazơ vớ i axit :

n h 3 + H+(H3o +) = n h 4+ (+ h 20)

H

H : N : H

H

75



B

Ồ

I

D

Ư

Ỡ

N

G

T

OÁ

N

-

L

Í

-

H

Ó

A

C

Ấ

P

2

3

1

0

0

0

B

T

R

Ầ

N

H

Ư

N

G

Đ

Ạ

O

T

P

.

Q

UY

N

H

Ơ

N




Thí dụ :

2NH3 + 2H+ + SO4” = 2NH4 + s o j - (amoni sunfat)

- Có phả n ứ ng trao đổ i ion vớ i dung dịch muố i củ a nhữ ng

kim ỉoạ i mà hiđroxit là chấ t không tan, thí dụ :3NH3 + 3H20 + Aỉ3+ + 3NO" = 3NH4+ + Al(OH)3 ị + 3NO3-

Chú thích : N ế u cổ dư NH3 thì các hiđroxit Cu(OH)2, Zn(OH)2 và oxit Ag20 (từ 2AgOH phân hủ y rã) sẽ tan đi, do tạ o ra các ion phứ c [Cu(NH3)4]2+, [Zn(NH3)4]2+, [Ag(NH3)2]+, thí dụ

Cu(OH)2 + 4NH3 = [Cu(NH3)4]2+ + 20H"

xanh đậ m^1'3» M uố i am on i. Phân tử gồ m cation atnonỉ liên kế t vớ i

anion gố c axit. Cation amoni có vai trò như cation kim loạ i kiề m, tấ t cả các muố i amọ ni đề u tan và điệ n li hoàn toàn.

- Có phả n ứ ng trao đổ i ion vớ i kiể m, phư ơ ng trình ion rút gọ n :

NH4+ + OH~ = NH3 + H20

(đun nđng NH3 sẽ bay lên)

- Dễ bị nhiệ t phân (phân hủ y khi đun nóng), thí dụ các muố i clorua và nitrat :

t°NH4C1 = NH3 + HC1

(Khi bay lên nguộ i đi hai chấ t khí lạ i hóa hợ p vớ i nhau, tạ o lạ i tinh thể NH4C1, ta ndi rằ ng amoni clorua thãng hoa)

250° c

NH4N 0 3 = N2Q + 2H2Q

ở t° > 500°c thì :

2NH4N 0 3 = 2N2 + 0 2 +.4H20

, , 2*4"1) Khác vớ i cation đồ ng (II) ngậ m nư ớ c Cu(HzO)^ màu xanh lam

76



B

Ồ

I

D

Ư

Ỡ

N

G

T

O

Á

N

- L

Í

-

H

Ó

A

C

Ấ

P

2

3

1

0

0

0

B

T

R

Ầ

N

H

ƯN

G

Đ

Ạ

O

T

P

.

Q

U

Y

N

H

Ơ

N




Ngay ở nhiệ t độ thư ờ ng, muố i cacbonat đã phân hủ y dẩ n :

(NH4)2C 03 = NH3 + n h 4h c o 3

Đun nóng, muố i hiđrocacbonat phân hủ y :

NH4H C 03 = NH3 + H20 + C02

4. S ả n xu ấ t amoniac

Nguyên liệ u là N2 (từ không khí) và H2 (từ khỉ lò cố c, hoặ ct°

từ hơ i nư ớ c và than nungf đỏ : c + H20 ^ H2 + CO).

Phả n ứ ng tổ ng hợ p NH3 là phả n ứ ng thuậ n nghịch, muố n cho cân bàng chuyể n dịch về phía tạ o r.a NH3 để có hiệ u suấ t

cao cầ n thự c hiệ n ở áp suấ t cao (200 - 300 atm), nhiệ t độ vừ a phả i (45ơ °c - 550°C) và có chấ t xúc t c (sắ t vụ n trộ n thêm A120 3, K20).

§6 . AXIT NITRIC

1 » Đ in itơ p e n t o x i t N 20 5 = 108, oxit axit tương ứng của

axit nitric, gặ p nư ớ c có phả n ứ ng :N20 5 + H20 = 2HN03.

Chấ t rắ n màu trắ ng, không bể n dễ phân hủ y :

2N20 5 = 4 N 0 2 + 0 2

Điề u chế bằ ng cách dùng chấ t hút nư ớ c mạ nh (P20 5...) để tách H20 ra khỏ i H N 03>

2. Axit nitric HNO3 = 63Công thứ c electron Công thứ c cấ u tạ o

...6 : 0H : Ố : N H - o -

:õ; x 0

(mũ i tên trong CTCT là chỉ liên kế t cho nhậ n, cặ p e chung làcủ a N cho). Chấ t lỏ ng không màu, tan nhiề u, dễ gây bỏ ng nặ ng,

77



B

Ồ

I

D

Ư

Ỡ

N

G

T

O

ÁN

-

L

Í

-

H

Ó

A

C

Ấ

P 2

3

1

0

0

0

B

T

R

Ầ

N

HƯ

N

G

Đ

Ạ

O

T

P

.

Q

UY

N

H

Ơ

N




phân hủ y khi đun nóng (4H N 03 = thư ờ ng chỉ dùng dung dịch HNOr

4 N 0 2 + 2H 2Q + 0 2). Thông

'3'- Là mộ t axit mạ nh, trong dung dịch điệ n li hoàn toàn, có

đấ y đủ các tính chấ t đặ c trư ng củ a dung dịch axit.

- Có tính oxi hóa mạ nh, oxi hóa đư ợ c hầ u hế t các kim loạ i

Ion NO3 bị khử . nên không sinh ra H2, còn kim loạ i như Fe

thì bị oxi hổ a tớ i mứ c cao Fe3+. Nế u dung dịch axit đậ c, sả n phẩ m khử là N 0 2 (còn nế u đặ c và nguộ i lạ i thụ độ ng hóa Al, Fe và Cr) ; nế u dung dịch loãng sả n phẩ m khử thư ờ ng là NO,

ngoài ra có thể là N 20 , N 2 hay NH 3 (ở dạng cation NH^~) tùy

theo tính khử củ a kim loạ i và mứ c độ loãng củ a dung dịch.

Thí dụ :Pb + 4H+ + 4NO~ = Pb2++ 2 NO3 + 2N 0 2 + 2H20 .

V-------------v ------ - V----------- --------V-'

(đặ c)

+5 +4

NO3 + e N 0 2

Cu - 2e = Cu2+

Fe -f 4H4 4- 4 NO3 = Fe3+ + 3NO" 4- NO + 2H20

(loãng)

+5 +2

, NO“ + 3e NO

Fe - 3e = Fe3+

Oxi hóa đư ợ c mộ t số phi kim (C, S5 p...), phi kim bị oxi hóa+4 +6 +5

tớ i mứ c cao nhấ t (C C02, s s (H2S 04), p —> p (H3P04)) ;

sả n phẩ m khử là N 0 2 nế u dung dịch axit đặ c, là NO nế u loãng.

Oxi hóa đư ợ c nhiề u hợ p chấ t, đư a nguyên tố bị oxi hóa trongặ - y - +2 +3

hợ p chấ ttừ mứ c thấ p lên mứ c cao hơ n (thí dụ FeO - 5-Fe)

78



B

Ồ

I

D

Ư

Ỡ

N

G

T

O

ÁN

-

L

Í

-

H

Ó

A

C

Ấ

P 2

3

1

0

0

0

B

T

R

Ầ

N

HƯ

N

G

Đ

Ạ

O

T

P

.

Q

UY

N

H

Ơ

N




3o D ỉph otph o p en tox it P20 ? = 142. Chấ t rắ n màu trắ ng, rấ t háo nư ớ c (hút ẩ m rấ t mạ nh), ỉà oxit axit tư ơ ng ứ ng củ a axit photphoric, gặ p nư ớ c có phả n ứ ng :

P20 5 + 3H20 - 2H3P 0 4

4o Axỉt photphoric H3P 0 4 = 98. Chấ t rắ n, không màu, dễ ndng chả y, tan nhiể u, dễ chả y nư ớ c (hút hơ i nư ớ c trong không khí).

Là mộ t triaxit, trong dung dịch điệ n li theo ba nấ c :

- H3PQ4 ^ H* + H2PO^ (trung bình) ^ -

- ' + 2 0- H2P 0 4 ĩ t + B P 02 4 (yế u) IH - O - P - O - H

- HPO?~ ^ H+ + F 03 ã~ (rấ t yế u) II0

ịCông thứ c cấ u tạ o

Dung dịch có các tính chấ t đặ c trư ng củ a dung dịch axit trung bình. Khi tác dụ ng vớ i kiề m tạ o ra muố i trung hòa

(photphat, PO4 ) hay muố i axit (hiđrophotphat, HPO4 hay

đỉhiđrophotphat H2PO ") tùy thuộ c ở tỉ lệ hai chấ t tác dụ ng..

Tấ t cả các muố i củ a kim loạ i kiề m và amoni đề u tan.. Vớ i các kim loạ i khác chỉ muố i đihiđrophotphat là tan.

Trong công nghiệ p điề u chế từ phả n ứ ng :

Ca3(P 0 4)2 + 3H2S 0 4 = 3CaS04 + 2H3P 0 4

§9. PHÂN BÓN HÓA HỌ C

Nhữ ng hoa chấ t (tan đư ợ c, không độ c hạ i) cố chứ a nguyên tố dinh dư ỡ ng (N, p, K...), dùng để bổ n cho cây trổ ng.




B

Ồ

I

D

Ư

Ỡ

N

G

T

OÁ

N

-

L

Í

-

H

Ó

A

C

Ấ

P

2

3

1

0

0

0

B

T

R

Ầ

N

H

Ư

N

G

Đ

Ạ

O

T

P

.

Q

UY

N

H

Ơ

N




Hư ớ ng đẫ n gi ả i

Câu a) Để so sánh sự nặ ng nhẹ củ a hai chấ t khí A và B

, Madự a vào tí khố i ; đA/B = . Nế u đA/B > 1, A nặ ng hơ n B ;m b

nế u dA/B < 1, A nhẹ hơ n B.Câu b) Cẩ n tính số mol N2 tan trong mộ t lít nư ớ c ỉữ u ý vì

nư ớ c cố khố i lư ợ ng riêng^1) D = lg/ml nên 100 g nư ớ c có thểtích bằ ng 100 ml hay 0?1 l.

8Giả i :

28a) Tỉ khố i củ a N2 so vớ i H2 bằ ng : dN = 14

Khí N2 nặ ng bằ ng 14 làn khí H2-

\ ' 28 Tí khố i củ a N2 so vớ i 0 2 bằ ng : dN = — = 0,875

Khí N2 nhẹ bằ ng 0,875 Vân khíị 0 2.

b) Khố i lư ợ ng N2 tan đư ợ c trong 1000 g nư ớ c' hay 1000 ml = 1 l

nư ớ c, bằ ng : mN = 0,0014. 10 = 0,014 g. Số mol N 2 là :

0 014 _ - A

n„ = = 0,0005 = 5.10 mol

Nồ ng độ mol/1 củ a dung dịch N2 bằ ng : CM£N = 5.10 4M

Bài 2. Mộ t bình kín dung tích 14 l chứ a 14 g N2 ở 0 °c .

Tính áp suấ t củ a khí N2 trong bình. Hư ớ ng dẫ n giả i

Theo mộ t định luậ t về chấ t khí, tư ơ ng ứ ng vớ i m i lư ợ ng khí ở mộ t nhiệ t độ nào đó tích p.v có giá trị không đổ i (trong đó p là áp suấ t và V là thể tích củ a lư ợ ng khí), tứ c là = P2V2 -'

1) Chính xác hơ n phả i là ở 4°c.

83



B

ỒI

D

Ư

Ỡ

N

G

T

O

Á

N

-

L

Í

-

H

Ó

A

C

Ấ

P

2

3

1

0

0

0

B

T

R

Ầ

N

H

Ư

N

G

Đ

Ạ

O

T

P

.

Q

U

Y

N

H

Ơ

N




Đã biế t mộ t moỉ chấ t khí ở 0°c và p = latm (điề u kiệ n tiêu chuẩ n) chiế m thể tích V= 22,4/. nên tính đư ợ c \Ĩ Ị củ a sốmoi N 2 tư ơ ng ứ ng vớ i 14 g N2 ở điề u kiệ n đố (Pj = latm).Từ đd tính đư ợ c p2 củ a lư ợ ng khí N 2 cố v2 = 14/.

Hoặ c dự a vào phư ơ ng trình trạ ng thái củ a chấ t khí :. pv = n . RT (1)

trong đó : p ỉà áp suất (atm), V là thể tích (lít), n ỉà số moỉcủ a chấ t khí, R là hằ ng số = 0,082, T là nhiệ t độ Kenvỉn(T = t° + 273° C) mà chấ t khí ở đó.

Chú thích : - Nế u bài cho t° ^ 0Ổ C theo cách này giả i đư ợ c ngay. Còn nế u'muố n giả i theo cách trên trư ớ c hế t phả i tính

thể tích mol V củ a chấ t khí ở điề u kiệ n Pj = latm và nhiệ t độ t°, dự a vào phư ơ ng trình : PjV = RT rút ra :

R : TV = = R.(t + 273).

Pi

Sau đố tính V1 = nM . V1 IN2 ■

- Trong phư ơ ng trĩnh trạ ng thái (1) cổ bố n đạ i lư ợ ng có thể

thay đổ i, nế u biế t ba thì tính đư ợ c đạ i lư ợ ng chư a biế t. Trong các bài toán liên quan đế n chấ t khí luôn phả i vậ n dụ ng phư ơ ngtrình (1). .Khi n = 1, tứ c là mộ t mol khí chiế m thể tích V, sẽcố phư ơ ng trình : '

pV = RT (2)

(đã áp dụ ng ở trên trong đố gán cho p = P1 = 1 atm)

- Trọ ng phư ơ ng trình trạ ng thái (1) n là số mol củ a mộ t chấ t khí hoặ c tổ ng số mol cử a mộ t h n hợ p khí.

Giả i : - Cách 1 :

14 ’ _Tính số mol N2 : n = ~ — 0,5 mol. Ổ 0°c và P1 = 1 atm

(đktc), lư ợ ng khí N2 có thể tích bằ ng :

Vj = 0,5 . 22,4 = 11,2 l

84



B

Ồ

I

D

Ư

Ỡ

N

G

T

O

Á

N

-

L

Í

-

H

Ó

A

C

Ấ

P 2

3

1

0

0

0

B

T

R

Ầ

N

H

Ư

N

G

Đ

Ạ

O

T

P

.

Q

UY

N

H

Ơ

N




Ấ p suấ t củ a khí N2 trong bỉnh bằ ng :

1 . 11,2 ^ p 2 = — — — = 0,8 atm

Cách 2 : Từ phư ơ ng trình trạ ng thái củ a chấ t khí rút ra :

nRT 0,5 . 0,082. 273p = ------ = -------------------- — 0,8 atm

V 14

Chú thỉ ch : Giả sử phả i tính áp suấ t củ a khí N2 trong bìnhở 27°c. Như trên ta cố •

I0,5. 0,082. (27 + 273)

p5 = —----- ------ ---------------1- « 0,88 atm

Bài 3a. Từ 112 / N 2 và 392 l H2 tạ o ra đư ợ c 34g NH3. Tính hiệ u suấ t củ a phả n ứ ng, thể tích các chấ t khí đo ở đktc.


Tính số mol củ a m i chấ t khí. Theo phư ơ ng trình phả n ứ ng tính số moi NH3 có thể đư ợ c tạ o thành. Cầ n lư u ý, nế u số moi N2 và H2 cho theo đúng tỉ lệ các hệ số m i chấ t trong phư ơ ng

trình phả n ứ ng thì số mol NH3 sẽ tính theo số mol N2 hay H2 đề u đư ợ c, nế u không phả i tính theo số mol chấ t nào có thể phả n ứ ng hế t.

Sau đó tính hiệ u suấ t củ a phả n ứ ng theo công thứ c :

lư ơ ng chấ t thư c tế thu đư ơ cH8% = , UTu ... ĩ ? - n r 100lư ợ ng chat tmh theo 11 thuyế t

Trong đó : lư ợ ng chấ t cd thể là khố i lư ợ ng, thể tích hay số mol ; lư ợ ng chấ t tính theo lí thuyế t là ‘Ittợ ng chấ t tạ o thành tính theo phư ơ ng trình phả n ứ ng.

Giả i :

Số mol các chấ t khí

112 392nN2 = 224 = 5mo1 ; nH2 = 22I = 17>5mo1 ;

34“NH, = Ỹ 7 = 2 mol

85



B

Ồ

I D

Ư

Ỡ

N

G

T

O

Á

N

- L

Í

-

H

Ó

A

C

Ấ

P

2

3

1

0

0

0

B

T

R

Ầ

N

H

ƯN

G

Đ

Ạ

O

T

P

.

Q

U

Y

N

H

Ơ

N





N2 + 3H2 ^ 2NH3 (1)

Theo bài cho cổ tỉ lệ :

nN : nH = 5 : 17,5 = 1 : 3,5 2 2

So vớ i hệ số củ a hai chấ t trong phả n ứ ng thì H2 cho có dư và N2 có thể phả n ứ ng hế t. Theo phư ơ ng trình (ĩ) số mol NH3 cổ th ể tạ o ra bằ ng

nKm = 2nM = 2.5 = 10 moi.NHg. N2

Hiệ u suấ t củ a phả n ứ ng bằ ng :

HS% = - . 100 = 20% 10

Bài 3b. Cầ n lấ y bao nhiêu lít N2 và H2 để tạ o ra đư ợ c201,6 l NH3. Biế t hiệ u suấ t củ a phả n ứ ng là 18%, thể tích các chấ t khí đo ở đktc.


Cách tính ở bài này ngư ợ c lạ i cách tính ở bài 3a. Theo cồ ng

thứ c tính hiệ u suấ t, trư ớ c hế t xác định lư ợ ng chấ t tạ o thành tính theo ìí thuyế t, sau đó xác định lư ợ ng các chấ t cẩ n lấ y vào phả n ứ ng.

Có thể theo số moi NH 3 muố n điề u chế (thự c tế thu đư ợ c) để xác định số mol NH3 tính theo lí thuyế t, rồ i số moi N2 và H2 cầ n lấ y vào phả n ứ ng ; sau đổ tính các thể tích tư ơ ng ứ ng. Hoặ c có thể theo thể tích NH3 muố n điề u chế , xác định

ngay thể tích củ a các chấ t khác, vì, khi các chấ t khí đư ợ c lấ y trong cùng điề u kiệ n về nhiệ t độ và áp suấ t (tyong bài cho là ở đktc) thì tỉ lệ về số mol và tỉ lệ về thể tích là như nhau.


Số mol NH3 muố n điể u chế là :

_ 2Ồ Ì>6 _ Q 1nNH, - 22,4 ~

Số moi NH3 tính theo lí thuyế t bằ ng :

“ ’nh, - ẳ ' 100 = 50mo1

86


B

Ồ

I

DƯ

Ỡ

N

G

T

O

Á

N

-

LÍ

-

H

Ó

A

C

Ấ

P

2

3 1

0

0

0

B

T

R

Ầ

N

H

ƯN

G

Đ

Ạ

O

T

P

.

Q

U

Y N

H

Ơ

N



Theo phư ơ ng trình phả n ứ ng tổ ng hợ p (bài 3a), số moi N? và H2 bằ ng :

nN = —n’NH = 0 ,5 . 50 s= 25 moỉ ; 2 Ẩ t ' 3

Thể tích N2 và H2 cẩ n ỉấ y :

VN = 25.22,4 = 560 l

Vo = 75.22,4 = 1680 l 2

Cách 2 : Thể tích NHg tính theo lí thuyế t bằ ng :

201,6vMH = - — - . 1 0 0 = 1120/ nh3 18

Theo phư ơ ng trình phàn ứ ng tổ ng hợ p thể tích N2 và H2 cầ n lấ y bằ ng :

VN = 2 VNH = ° ’5 . Ỉ 1 2 0 = 560 1

VH == 2 VNH3 ” ■ 1 1 2 0 ==16801Bài 4. Trộ n lẫ n 5 0 / h n hợ p khí NO và N2, có tỉ lệ số moi

là 1 : 1, vớ i 5 0 1 không khí. Tính thể tích khí NO2 tạ o thành và thể tích củ a h n hợ p khí sau phả n ứ ng. Cho biế t các khí lấ y trong cùng điề u kiệ n, phả n ứ ng xẩ y ra hoàn toàn^1), khí 0 2

1chiế m — thể tích không khí.

□

Hư ớ ng dẫ n giả iXem lạ i phầ n Hư ớ ng dẫ n giả i bài 3b và Cách 2 bài giả i. Từ

hệ số củ a các chấ t khí trong phư ơ ng trình phả n ứ ng suy ra ngay tỉ lệ về thể tích gỉữ a chúng (theo đơ n vị bài cho) để tính toán.

.» oài

1) Hiệu suất 100%

87



B

Ồ

I

D

Ư

Ỡ

N

G

T

OÁ

N

-

L

Í

-

H

Ó

A

C

Ấ

P

2

3

1

0

0

0

B

T

R

Ầ

N

H

Ư

N

G

Đ

Ạ

O

T

P

.

Q

UY

N

H

Ơ

N




ngư ng tụ hế t. Tính thành phầ n % về thể tích củ a m i khí trong h n hợ p còn lạ i.

Bài 6. a) Trong phòng thí nghiệ m có thể điề u chế N2 bằ ng phả n ứ ng oxi hóa - khử giữ a NH3 và CuO đun nóng. Viết

phư ơ ng trinh phả n ứ ng xẩ y ra, cho biế t vai trò củ a m i chấ t trong phả n ứ ng.

b) Thự c hiệ n phả n ứ ng vớ i 17,92 ỉ NH3 và 120 g CuO.

- Tính thể tích N2 điề u chế đư ợ c.

- Tính thể tích dung ả ịch H2$ 0 4 đặ c nóng, có nố ng độ 55% và khố i lư ợ ng riêng D = 1,427 g/ml, đủ để ỉàm tan hế t chấ t rắ n thu đư ợ c sau phả n ứ ng.

Thể tích các chấ t khí đo ở đktc Hư ớ ng dẫ n giả i các bài 5, bài 6

Liên quan đế n việ c tính toán vớ i các chấ t khí, xem lạ i phầ n Hư ớ ng dẫ n giả i và bàỉ giả i các bài 3b, bài 4. ơ bàí này cho thể tích vớ i đơ n vị là mỉ thì các Ậ Ả lệ vể thể tích theo đơ n vị này.

Trong cả hai bài để u cho biế t lư ợ ng củ a cả hai chấ t tham gia phả n ứ ng, cầ n xác định xem chấ t nào phả n ứ ng hế t.

ơ bài 6 câu b) lư u ý là, dùng dung dịch H2SQ4 đặ c nóng thỉ cơ thể làm tan đư ợ c cả đổ ng.

Giả i bài 5 :


4NH3 + 502 - ■ - 4NO + 61^0 (1)(t° - 850°C)

Theo phư ơ ng trình (1) :

v NH3 •' vo 2 - 4 : 5 = 1 :

Theo bài cho :

v NH3 " V = 60 : 60 = 1 : 1

89



BỒ

I

D

Ư

Ỡ

N

G

T

O

Á

N -

L

Í

-

H

Ó

A

C

Ấ

P

2

3

1

0

0

0

B

T

R

Ầ

N

H

Ư

N

G

Đ

Ạ

O

T

P

.

Q

U

Y

N

H

Ơ

N




Rút ra NH3 phả n ứ ng hế t và CuO có dư .

- Theo phư ơ ng trình (1) thể tích N 2 thu đư ợ c bằ ng :

VN = 2 VNH = 0 ,5 . 1 7 ,9 2 '= 8,96 l

Chú thích : v ì N 2 và NH3 để u là chấ t khí nên áp dụ ng, cách tính theo tỉ ỉệ về thể tích. Còn CuO lâ chấ t rắ n nên phả i xác định theo tỉ lệ về số moi củ a NHg và CuO.

- Theo phư ơ ng trình (Ị ) số moỉ CuO đã phả n ứ ng bằ ng :3 /

nCuOpử = 2 n NH, = 1,5 . 0,8 = 1 ,2 mol

SỐ moỉ CuO còn dư ỉà : Ĩ1C 0 dư = 1,5 -- 1,2 = 0,3m ol

Số mol Cu t ạ o ra bằ ng : nc = Ĩ 1C Q ứ = 1 , 2 mo!

Các phư ơ ng trình phả n ứ ng xẩ y ra khi chấ t rắ n tan trong dung dịch H2S 0 4 đặ c, nóng :

CuO + H2S 0 4 = CuS04 + H20 (2)

0,3 0,3 (mol)

Cu + 2H2S 0 4 = CuS04 + S 0 2 + 2H20 (3)

1,2 2,4 (moi)

Theo hai phư ơ ng trình (2) và (3) tổ ng số mol H2S 0 4 cầ n có :

nHSO = ° ’3 + 2’4 = 2>7 mo1

Nổ ng độ mol/1 củ a dung dịch axit bằ ng :

1,427 . 10

CM(H2so4) - 55 • 98Thể tích dung dịch H2S 0 4 cầ n có :

V,. = = 0,3375 l = 337,5 ml dd g ’

Chú thích : Cđ thể tính theo cách khác : tính số gam H2S04,rổ i số gam dung dịch axit, sau đó tính đổ i về thể tích (số ml)

Bài 7. Có bố n bình đự ng xiêng biệ t các khí : N 2, NH3, S 0 2 và H2. Bằ ng phư ơ ng pháp hđa họ c hãy phân biệ t m i khí.

91



B

ỒI

D

Ư

Ỡ

N

G

T

O

Á

N

-

L

Í

-

H

Ó

A

C

Ấ

P

2

3

1

0

0

0

B

T

R

Ầ

N

H

Ư

N

G

Đ

Ạ

O

T

P

.

Q

U

Y

N

H

Ơ

N




Dự a vào tính chấ t m i chấ t khí, gây phả n ứ ng hay hiệ n tư ợ ng xẩ y ra khác nhau ở m i khí để phân biệ t.

Giả i :

- Lấ y đầ u đũ a thủ y tinh nhúng vào dung dịch HC1 đặ c sau đó cho tiế p xúc vớ i m i khí, nế u là NH3 sẽ có khói trắ ng, do xẩ y ra phả n ứ ng :

NH3 + HC1 - NH4C1

- Dùng cánh hoa hồ ng cho tiế p xúc vớ i m i khí còn lạ i, nế ulà S0 2 màu hoa hổ ng sẽ nhạ t dầ n, do cổ phả n ứ ng kế t hợ p

củ a chấ t này vớ i chấ t màu củ a hoa.- Lấ y mộ t lư ợ ng nhỏ hai khí còn lạ ỉ đem đố t, nế ulà H2

cháy tạ o ra hơ i nư ớ c (úp phễ u thủ y tỉnh gầ n ngọ n lử a sẽ quansát thấ y giọ t nư ớ c ngư ng tụ ở thành phễ u)

- Khí còn lạ i để chắ c ..chắ n là N2J cho quediêm đang cháyvào, sẽ tắ t ngay.

)Chú thích Nế u ngay từ đẩ u lấ y m i khí đem đố t thì NH3

cũ ng cháy và tạ o ra nư .ớ c, nên tuy ngọ n lử a cố màu vàng nhạ t,như ng việ c phân biệ t vớ i H2 cũ ng không chắ cchắ n.

Bài 8 . Dẫ n 8,961 khí NH3 (đo ở đktc) cho tan vào 200 ml dung dịch H2S 0 4 1,5M. Tính số moi các ion NH4 , H + và

SO4 và nồ ng độ mol/1 củ a các muố i trong dung dịch, cho rằ ng

thể tích dung dịch không thay đổ i,

Hư ớ ng dẫ n giả iCầ n lư u ý, khi các chấ t khí tan trong nư ớ c hay dung dịch,

dù có hay không cđ phả n ứ ng xẩ y ra, thông thư ờ ng thì thể tích củ a nư ớ c hay dung dịch đề u không đổ i. Riêng trư ờ ng hợ p NH3, khi tan trong nư ớ c làm cho nư ớ c co lạ i, thể tích giả m đi, dung dịch NH3 có khố i lư ợ ng riêng D < 1. v ì vậ y trong để bài phả i ghi thêm : cho rằ ng thể tích dung dịch không thay đổ i.

Trong dung dịch có N H 3 và H2S 0 4, chắ c chắ n có các ion

NH4 và sc>4~ ; ngoài ra cđ th ể còn H+ nế u H2SÒ4 dư hoặ c không

92


B

Ồ

I

DƯ

Ỡ

N

G

T

O

Á

N

-

LÍ

-

H

Ó

A

C

Ấ

P

2

3 1

0

0

0

B

T

R

Ầ

N

H

ƯN

G

Đ

Ạ

O

T

P

.

Q

U

Y N

H

Ơ

N



còn H+ nế u có vừ a đủ hay dư NH3. Căn cứ vào số mol m i cation

có trong dung dịch và tổ hợ p vớ i anion SO^“ , có thể chỉ có

mộ t muố i axit NH4H S0 4, hay muố i trung hòa (NH4)2S 0 4, hày có cả hai muố i. Hoặ c có thể dự a vào các phư ơ ng trình phân tử :

NH3 + H2S 0 4 = NH4 H S04 (1)(NH3 + 2H+ + SQ2- = NH+ + H+ + SÓị~)

2NH3 + H2S04 = (NH4)2S04 . (2)

(2NH3 + 2H+ *+ S02_ = 2NH4 + S02~)

Lậ p tỉ ỉệ số moỉ hai chấ t theo bàỉ cho :

n H2S 04 : n NH3 = • • • = 1 : k

Nế u k < 1 chỉ cổ phả n ứ ng (1) xẩ y ra ; tạ o ra muố i axit.

Nế u k 35 2 chỉ có phả n ứ ng (2) xẩ y ra, tạ o ra muố i trung hòa.

Nế u 1 < k < 2 xẩ y ra cả hai p|iả n ứ ng (1) và (2), tạ o ra cả hai muố i.


Tính số mol các phân tử và ion :

nNH = 22~4 = ° ’4m o1 ; nHSO = ° ’2 ■ 1>5 = ° ’3mo1

nH+ = 2nH = 2 . 0,3 = 0,6 moi ;2 4

nso 2- = nH so = 0,3 mol4 2 4

Phàn ứ ng xẩ y ra khi dẫ n NH 3 vào dung dịch axỉt :

NHj + H+ = NH+

0,4 0,4 0,4 mol

Số mol NH ~ tạ o ra là : nNH+ = 0,4 mol.4

Số mol H+ còn dư là :

nH+ dư = ~ 0,4 = 0,2mol.

93



B

Ồ

I

D

Ư

Ỡ

N

G

T

OÁ

N

-

L

Í

-

H

Ó

A

C

Ấ

P

2

3

1

0

0

0

B

T

R

Ầ

N

H

Ư

N

G

Đ

Ạ

O

T

P

.

Q

UY

N

H

Ơ

N




Số mol muố i axít bằ ng :

nNH,HSO = n H+ dư = 0 ,2 m o l A 4

Trong muố i axit :....

n ’NH+ = nNH HSO “ 0,2 moỉ4 4 4

SỐ Ĩ Ĩ10Ỉ NH| trong muố i trung hòa là :

n”NH+ = 0,4 - 0,2 = 0s2 mol4

SỐ moi muố i trung hòa bằ ng :

n (NH4)2S 0 4 = 2 n?5NH4+ = 0 ,5 • ~

(Tổ ng sô' mol hai muố i bằ ng số moi so ^ ” = 0,3 moi)

Nổ ng độ moì /1 củ a m i muố i bằ ng :

Q — —I M '^M(NH4Hso4) 0 2 J

0,1C M((NH4)2s o 4) - - ° ’5 M

Cách 2 : (Viế t các phư ơ ng trình phả n ứ ng (1) và (2) trong phầ n Hư ớ ng dẫ n giả i ).

Theo bài cho, tỉ lệ số mol hai chấ t bằ ng

nH2so„ : n NH, = ° ’3 : 0.4 = 1 : 1,33

Vì : 1 <1,33 < 2 nên theo các phư ơ ng trình (1) và (2) xẩ yra cả hai phả n ứ ng tạ o hai muố i. Gọ i a là số mol H2S 0 4 thamgia phả n ứ ng (1) và b là số moỉ H2S 0 4 tham gia phả n ứ ng(2), có : a + b = 0,3 (I). Số mol NH3 tham gia phả n ứ ng (1) bằ ng :nNH = a5số mol NH3 tham gia phả n ứ ng (2) bằ ng :

nNHj pứ (2) ~ 2b ; do đó : a + 2b = 0,4 (II). Giả i hệ phư ơ ng

trình (I) và (II), đư ợ c : b = 0,1 mol và a — 0,2 mol. Theo các phư ơ ng trình (1) và (2 ) ; số moi hai muố i, bằ ng :

nNH.HSO = a = 0 , 2 m o l ; n ( N H ) s o = b = 0 ,1 m o l4 4 v 4'2 4

94



B

Ồ

I

D

Ư

Ỡ

N

G

T

OÁ

N

-

L

Í

-

H

Ó

A

C

Ấ

P 2

3

1

0

0

0

B

T

R

Ầ

N

H

Ư

N

G

Đ

Ạ

O

T

P

.

Q

UY

N

H

Ơ

N




Theo các số moỉ này tính số moỉ các ion, sau đó tính nồ ng độ mol/1 củ a m i muố i.

Bài 9„ Dung dịch NH3 25% cổ khố i ỉư ợ ng riêng D = 0,91 g/ml.

a) Trong 100 mỉ dung dịch có hòa tan bao ĩAiêu lít khí NH3

(đo ở đktc) ?b) Tính thể tích dung dịch NH3 đủ để ỉàm kế t tủ a hế t cation

Al3+ có trong 100 ĨĨ1Ỉ dung dịch A12(S 0 4)3 1,115 M.

Bài toán về nổ ng độ củ a dung dịch mà chấ t tan là chấ t khí (Xem phẩ n Hư ớ ng dẫ n giả i bài 8 .). Để giả i nhanh cả hai câua) và b) cầ n dùng công thứ c biế n đổ i nồ ng độ dung dịch chuyể n

từ nồ ng độ % về nổ ng độ mol/1. Dự a vào nồ ng độ này, ở câua) tính số moi rồ i thể tích NHg tan trong 100 ml dung dịch,

à câu b) tính số mol NHg đủ để tác dụ ng hế t vớ i Al3+ rồ i tính thể tích dung dịch.

Giả i :

Nồ ng độ mol/1 củ a dung dịch NH3 bằ ng :

0,91.10CM(NF' = 25 ■ 17 = 13?38M

(Hoặ c tính khố i lư ợ ng củ a 11 dung dịch, rồ i khố i lư ợ ngNH3và số mol NH3, s ố mol này là nồ ng độ mol/ỉ).

a) Số mol NH 3 cd trong 100 ml dung dịch là :

nNH ~ 1 ■ 13,38 = 1,338mol

Thể tích khí NH 3 tan trong 100 ml dung dịch bằ ng :VNH = 1,338 . 22,4 « 29,971

b) Số mol Al3+ có trong 100 ml dung dịch Al2(S 0 4)3 là :

nA13+ = 2nA1 so 2 = 2. 0,1. 1,115 = 0,223 mol

Phư ơ ng trình phả n ứ ng xẩ y ra trong dung dịch :

3(NIỈ3 + H20) + Al3+ = 3NH^ + Al(OH)3 ị3. 0,2230,223 (mol)

95



B

Ồ

I

D

Ư

Ỡ

N

G

T

O

Á

N

- L

Í

-

H

Ó

A

C

Ấ

P

2

3

1

0

0

0

B

T

R

Ầ

N

H

ƯN

G

Đ

Ạ

O

T

P

.

Q

U

Y

N

H

Ơ

N




Thể tích dung dịch NH3 đủ để làm kế t tử a hế t Ai

3 . 0,223

3+

vđd = 13,38= 0,05 ỉ - 50 mỉ

Chú thích : Nế u lấ y nhiề u dung dịch NH3 hơ n, tứ c là NH 3

có dư thì cũ ng không làm . tan Al(OH)3, hiđroxit lư ỡ ng tính, vì NH3 là mộ t bazơ yế u.

B ài 10. Bằ ng phư ơ ng pháp hóa họ c hãy phân biệ t bố n dung dịch chứ a riêng biệ t m i muổ i sau : (NH4)2S04,- NH4N 0 3, KC1

và MgS04.

Giả i :

Phân biệ t theo bả ng sau :

(NH4)2S 04 n h 4n o 3 KC1 MgS04

NaOH đun nóng

n h 3 t n h 3 tKhông có gì

Mg(OH)2 ị

BaCl? BaS04 ịKhông cd gì


t°QH~ + NH+ = NH3 t + H2

Để xác định khí NH3 bay lên, đặ t giấ ỵ quỳ tẩ m nư ớ c trên miệ ng ố ng nghiệ m, quỳ tím đổ i màu xanh.

20H - -í- Mg2+ = Mg(OH)2 i

Ba2+ + SO^- = BaS04 ị

Bài 11. Đun nóng 127 g h n hợ p haĩ muố i amoni cacbonat (NH4)2C 03 và amoni hiđrocacbonat NH4HC03, h n hợ p phân

1) Lư u ý là, việ c đun nóng ỏ đây nhằ m làm cho N H3 bay lên, còn không đun nóng thì

phả n ứ ng vẫ n xầ y ra.

96



B

Ồ

I

D

Ư

Ỡ

N

G

T

O

Á

N

-

L

Í

-

H

Ó

A

C

Ấ

P

2

3

1

0

0

0

B

T

R

Ầ

N

HƯ

N

G

Đ

Ạ

O

T

P

.

Q

U

Y

N

H

Ơ

N




hủ y hế t thành khí và hơ i nư ớ c. Làm nguộ i sả n phẩ m đế n 27°c thu đư ợ c 86,1/ h n hợ p khí, dư ớ i áp suấ t latm. Tính tỉ ỉệ số mol hai muố i trong h n hợ p.


Bài toán cổ hai ẩ n số phả i tìm (số mol m i muố i). Dự a vào các dữ kiệ n bài cho và theo các phư ơ ng trình phả n ngphânhủ y, đặ t hai phư ơ ng trình đạ i số chứ a các ẩ n số .

Để tính số mol h n hợ p khí, áp dụ ng phư ơ ng trình trạ ng thái pv = RT (xem phấ ĩJ Hư ớ ng dẫ ngiả i bài 2),tínhthể tíchmol V củ a chấ t khí ở điề ukiệ n bài toán cho.

Giả i :

Gọ ỉ X và y là số moi (NH4)2C 03 và số mol NH4H C03 cótrong h n hợ p. Theo bài cho, có phư ơ ng trình :

X. 96 + y . 79 = 127 (g) (I)

Các phư ơ ng trình phả n ứ ng phân hủ y :

(NH4)2C 03 = 2NH3 + <zo2 + H20 (1)X 2x X (mol)

oí

NH4HC03 = NH3 + C02 + H20 (2)

y y y (m oi)

Thể tích mol chấ t khí ở điể u kiệ n 27 °c vàlatm :

V = = 0,082(2.73 + 27) = 24,6/

Số mol h n hợ p khí :

n = 2 ^ 6 = 3’5mo1

Theo các phư ơ ng trinh (1) và (2), tổ ng số moi các khí bằ ng (ở 27°c hơ i nư ớ c đã hóa lỏ ng) :

2x + X 4- y + y = 3x + 2y = 3,5 (mol) (II)

Giả i hệ phư ơ ng trình (I) và (II) đư ợ c : X = 0,5 mol ; y = lmol.Tỉ lệ số mol củ a hai muố i :

X : y = 0,5 : 1 = 1: 2

/-MƯ 6T Hóa họ c 11 ^



BỒ

I

D

Ư

Ỡ

N

G

T

O

Á

N -

L

Í

-

H

Ó

A

C

Ấ

P

2

3

1

0

0

0

B

T

R

Ầ

N

H

Ư

N

G

Đ

Ạ

O

T

P

.

Q

U

Y

N

H

Ơ

N




Ti lệ về thể tích củ a hai khí là : 25 : 75 = 1 : 3„ bằ ng đúng tỉ lệ về hệ số củ a hai chấ t trong phư ơ ng trình ohả n ứ ng, do đó :

N2 + 3H2 2NH3 ' . :

6,25 3.6,25 2.0,25(m3) . ..Hiệ u suấ t củ a quá trinh bằ ng :

11,88HS% = • 100 = 95%2 .6,25

■ Bài 13. Lư ợ ng NH3 lổ ng hợ p đư ợ c, từ 28 rn3 h n hợ p khí N2 và H2 (đo ở đktc) cổ tỉ ỉệ vể thể tích ỉà 1 : 4, đem đĩể -ư chế dung dịch NH^ 20%, khố i lư ợ ng riêng D — 0,925 kg/1. Tính

thể tích dung dịch NH3 thu đư ợ c biế t hiệ u suấ t củ a quá trình tổ ng hợ p là 96%.


Vậ n dụ ng các cách tính về hiệ u suấ t, nổ ng độ đung dịch, các chấ t khí trong các bài trư ớ c. Trong bài này chỉ lư u ý thêm là, tư ơ ng ứ ng vớ i thể tích moi cầ t khí cổ đơ n vị là lít thì khố i lư ợ ng mol có đơ n vị là gam, nế u thể tích có đơ n vị là

mét khố i (lm 3 = 1000Z) thì khố i lư ợ ng cổ đơ n vị là kilogam (1 kg = iOOOg). Nên có thể giữ nguyên các số trị củ a thể tích và khố i lư ợ ng.

Giả i :

H n hợ p cđ tỉ l ệ là VN : VH ~ 1 : 4, theo phả n ứ ng (phư ơ ng1 2 2

trình viế t ở dư ớ i) tỉ lệ đố là 1 : 3. Vậ y H2 cổ dư và N2 phả n

ứ ng hế t.-í 28 - '

Trong 28 m h n hợ p có : VN = ~ — 5,6 m . Phư ơ ng trỉnh

phả n ứ ng :

N2 + 3H2 — 2NH3

5,6 2.5,6 (m3)

Thể tích khí NH3 thự c t ế tạ o ra là :

VNH = 2 . 5 , 6 , 0,96 = 10,752 m3( = 10,752 . 103 ỉ )

99



B

Ồ

I D

Ư

Ỡ

N

G

T

O

Á

N

- L

Í

-

H

Ó

A

C

Ấ

P

2

3

1

0

0

0

B

T

R

Ầ

N

H

ƯN

G

Đ

Ạ

O

T

P

.

Q

U

Y

N

H

Ơ

N




Khố i ìư ợ ng NH3 ỉ à :

10,752 _ o 1A1rnNH, - 22 ,4 ' ’ g

(hoặ c là ghi :

mNHj = 17 = 8.16 . ló>g = 8,1 6kg)

Thể tích dung dịch NHg 20% thu đư ợ c bằ ng :

8 1 0 100v*nh, = I h o S = 44'1081 (~ u ’ỉ l l )

§0 . Bà i 14» Viế t phư ơ ng trình phân tử và ion củ a phả n ứ ng oxi hóa ~ khử cơ axit H N 00 tham gia, theo các sơ đổ cho

sau đây :a) Ag + HNO3 (loãng) —* NO + ..........

b) Fe + HNOg (đặ c, nóng) —> N 02 +

c) AI + HN03 (ỉoãng) —5*N20 + .......

d) Zn + H N 03 (loãng) —* NH ~ + ........

e) Fe30 4 + HNO3 (đặ c) N 0 2 + .......


Trong dung dịch các chấ t điệ n li, đề u phân ỉi thành các ion ;

dung dịch. HNQ3 là dung dịch các ion H* vàNO3 . v i vậ y khi

cân bằ ng các quá trình oxi hóa và quá trình khử (để lậ p

phư ơ ng trình phả n ứ ng oxi hóa-khử ) nên viế t các chấ t ở dạ ng

tổ n tạ i củ a chúng trong dung dịch (là ion, nguyên tử hay

o

phân tử ). Thí dụ , vớ i câu a), biế t rằ ng trong phả n ứ ng Ag sẽ + +5 +5

bị oxi hóa thành A g , còn HN03 như ng thự c tế ỉà NO3 bị khử

+2

thành NO, do đó viế t như sau :

(QT OH) Ag - e = Ag+ I (1)

(QT K) NO3 + 3e -* NO

100



B

Ồ

I

D

Ư

Ỡ

N

G

T

O

ÁN

-

L

Í

-

H

Ó

A

C

Ấ

P 2

3

1

0

0

0

B

T

R

Ầ

N

HƯ

N

G

Đ

Ạ

O

T

P

.

Q

UY

N

H

Ơ

N




Cần viết QTK thành mộ t phương trình, tiến hành như sau.ở vế bên trái cd ba nguyên tử o , bên phả i có mộ t nên cònthiế u hai o ; oxi này nguyên ỏ' dạ ng Q2~, trong môi trư ờ ngaxỉt (cố H+) sẽ kết Ì1ỢD ĩ)gay với 2H+ th ành t í 90 . Tức là, vếbên nào thiế u bao nhiêu nguyên tử o thì them vào ngầ n ấ yphân tử nư ớ c :

MO3 + 3e NO 4- 2H20

Để cân bằ ng số nguyên tử H thì vế bên trái thêm vào 4H+đư ợ c phư ơ ng trình củ a Qt K :

NO3 + 3e + 4H+ = NO + 2H20 ' (2),

Trong phư ơ ng trình, tổ ng số nguyên tử m i nguyên tố ở haivế đề u bằ ng nhau, tổ ng điệ n tích m i vế cũ ng bằ ng nhau và bằ ng 0 (nhớ rằ ng m i electron là 1 -, ở vế trái cổ tấ t cả 4 - và 4+).

Nhân phư ơ ng trình (1) vớ i 3 rồ i f cộ ng vớ i phư ơ ng trình (2), đư ợ c phư ơ ng trình ion rút gọ n củ a phả n ứ ng :

3Ag + NO3 + 4H+ - 3Ag+ + NO + 2H20 (3)Thêm 3 anion NO^ vào m i vế (vế trái có INO3 và 4H+,

cầ n 3NO3 ; vế phả i cổ 3Ag+ cũ ng cẩ n 3NO3 ), đư ợ c phư ơ ng

trình ion đầ y đủ :

3Ag + 4NOJ + 4H+ = 3Ag+ + 3NOJ + NO + 21^0 (4)

Phư ơ ng trình phân tử củ a phả n ứ ng :3Ag + 4HN03 = 3AgN03 + NO + 2H20 (5)

Làm theo cách này đư ợ c phư ơ ng trình ion trư ớ c, phư ơ ng trình phân tử sau. Không phả i tính số phân tử H N 03 cổ vai trò oxi hóa, s ổ phân tử có vai trò tạ o muố i hay còn gọ i là tạ o môi trư ờ ng (điề u này thư ờ ng dễ gây khó khăn cho việ c xác định đúng phư ơ ng trình phân tử ). Hơ n nữ a số phân tử H20 có

đư ợ c mộ t cách tự nhiên. Chỉ cầ n xác định đúng hai phư ơ ng trình củ a QTOH và QTK. Khi đã quen có thể tính số nguyên

101



B

ỒI

D

Ư

Ỡ

N

G

T

O

Á

N

-

L

Í

-

H

Ó

A

C

Ấ

P

2

3

1

0

0

0

B

T

R

Ầ

N

H

Ư

N

G

Đ

Ạ

O

T

P

.

Q

U

Y

N

H

Ơ

N




tử kim ỉoạ i bị oxi hóa và số anion NQg bị kHử , số aniOx

NO“ kế t hợ p vớ i cation kim loạ i, suy ra tổ ng số phân tử HN0,J,

sau cùng là số phân tử H20.

Giả i :

a) Ag + HN03

3

+2 +

NO Ag +

A g - e = Ag+NO~ + 3e + 4H + = NO + 2 ^ 0

Cộ ng' hai phư ơ ng trình trên đư ợ c phư ơ ng trình ion :

3Ag + NO" + 4H+ = 3Ag+ + N 0 + 21 ^0

Thêm 3N0~ vào m i vế rồ i kế t hợ p cation vớ i anion đư ợ c

phư ơ ng trình phân tử :

3Ag + 4HN03 - 3AgN03 + NO + 2H20

0 + 5 + 4

b) Fe + HN03 -> N0 2 + Fe+3 + ... Fe ~ 3e = Fe+3

NO3 + e + 2H + = N 02 + H20

C ộ ng hai phư ơ ng tr ình trên đư ợ c phư ơ ng trình ion :

Fe + 3N0~ + 6H+ = Fe+3 + 3N02 + s n p

Thêm 3 NOJ vào m i vế rồ i kế t hợ p cation vớ i anion đư ợ c

phư ơ ng trỉnh phân tử :

Fe + 6HNO3 = Fe(N03)3 + 3N0 2 + 3H20

o +5

c) AI + HNO,

AI - 3e

+1 +3

n 20 + Al + ...

= AI1+3

2NO3 + 2 . 4e + 10H+ = N20 + 51^0

102


B

Ồ

I D

Ư

Ỡ

N

G

T

O

Á

N

-

LÍ

-

H

Ó

A

C

Ấ

P

2

3 1

0

0

0

B

T

R

Ầ

N

H

ƯN

G

Đ

Ạ

O

T

P

.

Q

U

Y

N

H

Ơ

N




Cộng hai phương trình tr ê n ' được phươ ng trình ion :

8AI + 6NOT + 30H + = 8A1+3 + 3Nọ O í- 15H00ỏ Ẩ. ~ A

Thêm 24NO~ vào mỗi vế rổỉ kết hợp cation với anion được


8AI + 30HN03 - 8Al(N0o), + 3N20 + 15H20

o +5 -3

d) Zn + HN03 -» NHj + Zn+2 + ....

Zn - 2e — Zn+Ố

NO3 + 8e + 10H+ - NH+ + S ĩ i p

(ơ vế phả i, ngoài số nguyên tử H trong 3H20 , còn số nguyên

tử H trong cation (NH4 )

Cộ ng hai phư ơ ng trình trên đư ợ c phư ơ ng trình ion :

4Zn + NO“ + 10H+ - 4Zn+2 + NH+ + SH/)

Thêm 9N0 ~ vào m i vế rồ i kế t hợ p cation vớ i anion đư ợ c

phư ơ ng trình phân tử .

4Zn 4- IOHNO3 = 4Zn(N03)2 + NH4N 0 3 + 31^0

+2 +3 +5 +4

e) Fe30 4(Fe0 . Fe20 3) + H N 03 N 0 2 4- Fe+3 + ...

+2 + 3FeO . Fe20 3 - e + 8H+ = 3Fe+3 + 4H20

+5

N 0~ + e + 2H+ = N 02 + H20

Cộ ng hai phư ơ ng trình trên đư ợ c phư ơ ng trình ion :

Fe30 4 + N0~ + 10H+ = 3Fe+3 + N 0 2 + 5 H / )

Thêm 9N 0J vào m i vế rồ i kế t hợ p cation vớ i anion đư ợ c


Fe30 4 + IOHNO3 - 3Fe(N03)3 + N 0 2 + 5 K p

103



B

Ồ

I

D

Ư

Ỡ

N

G

T

OÁ

N

-

L

Í

-

H

Ó

A

C

Ấ

P

2

3

1

0

0

0

B

T

R

Ầ

N

H

Ư

N

G

Đ

Ạ

O

T

P

.

Q

UY

N

H

Ơ

N




Bài 15. Có m(g) h n hợ p hai kim loạ i Fe và Cu. Cho

- -(g) h n hợ p vào dung dịch HM03> đặ c nóng, cổ dư tạ o ra

10,08 ỉ mộ t chấ t khí màu nâu đỏ . Cho “ (g) h n hợ p vào dung

dịch H2S 0 4 ỉoãng có dư thì chỉ có 1,1 2 / mộ t chấ t khí không màu bay lên. Tính m và thành phầ n % về khố i lư ợ ng củ a m i kim loạ i trong h n hợ p. Thể tích các chấ t khí đo ở đktc.

Hư ớ ng dẫ n gỉả ỉ

Bài toán thuộ c dạ ng tinh theo, phư ơ ng trình hố a họ c cố hai ẩ n số phả i tỉm. Cẩ n xác định đúng các phả n ứ ng xẩ y ra. ở thí nghiệ m (1) cả hai kim loạ i đề u cổ phả n ứ ng vớ i H N 03 (đặ c,

nóng), ỏ thí nghiệ m (2) chỉ Fe cổ phả n ứ ng vớ i H2S 0 4 (loãng) bị oxỉ hóa tớ i Fe+2 (ở thí nghiệ m (1) tớ i Fe+3). Việ c lậ p các phư ơ ng trình phả n ứ ng đư ợ c ìàm ra nháp, trong bài giả i chỉ cẩ n viế t các phư ơ ng trình phân tử .

Nên dự a vào tỉ lệ số moi củ a các chấ t trong phả n ứ ng để tính số mol m i kỉm loạ i, sau đổ mớ i tính khố i lư ợ ng, các phép tính đư ợ c đơ n giả n hơ n.

Gi i :Gọ i X, y là số mol Fe, số mol Cư có trong m(g) h n hợ p. Số

10 08mol chấ t khí trong thí nghiệ m (1) : Iij = 22 4 ~ 0>45mol,

1,12trong thí nghiệ m (2) : n2 = = 0,05 mol. Chấ t khí màu nâu

đỏ ìà N 0 2, chấ t khí không màu là H2.

Các phư ơ ng trình phả n ứ ng :Fe + 6HN03(đ,n) = Fe(N03)3 + 3N02 + 31^0 (1)

X 3x2 - 2 ( m o l )

Cu + 4HN03(đ,n) = Cu(N03)2 + 2N0 2 + 2H20 (2)

o y (moi)

104



BỒ

I

D

Ư

Ỡ

N

G

T

O

Á

N -

L

Í

-

H

Ó

A

C

Ấ

P

2 3

1

0

0

0

B

T

R

Ầ

N

H

Ư

N

G

Đ

Ạ

O

T

P

.

Q

U

Y

N

H

Ơ

N




X X

2 2 (mo^)

Theo các phư ơ ng trình (1) và (2) tổ ng số mol khí N 0 2 là :

3xnỊ = ~ 2 + y - 0,45 moỉ ; rút ra : 3x + 2y = 0,9 mol (I).

Theo phư ơ ng trinh (3)số moỉ khí H2 ià :

X j ■n2 = 2 ~ - 0 ,05moí, rút ra : X - 2.0,05 = 0,1 mol.

Thay giá trị của X vào phương trình (ĩ), giải ra được :

y = 0,3 moỉ.Khố i lư ợ ng củ a sắ t và đổ ng có trong h n hợ p bằ ng :

mFe = 0,1 . 56 = 5,6 g ;

mCu = 0,3 . 64 = 19,2 g

Khố i lư ợ ng củ a h n hợ p bằ ng :

m = 5,6 + 19,2 = 24,8 g.

Thành phầ n % củ a m i kim loạ i :

%Fe = • 100 - 22,58% L 4,0

19 2%Cu = ^7” • 100 - 77,42%

24,8

Bài 16. H n hợ p hai kim loạ i AI và Zn cd tỉ lệ số mol là

1 : 1 . Cho 27,6 g h n hợ p vào dung dịch H N 03 loãng có dư , tạ o ra mộ t chấ t khí không màu, khi bay lên gặ p không khí chuyể n màu nâu đỏ . Tính thể tích củ a khí tạ o ra (đo ở đktc)


Căn cứ vào dữ kiệ n bài cho tính đư ợ c số mol m i kim loạ i.

Theo các phư ơ ng trình phả n ứ ng viế t ở dạ ng phân tử tĩnh

tổ ng số mol chấ t khí, sau đó tính thể tích.

Fe + H2S 0 4 (1) - FeS04 + H2 (3)

105



BỒ

I

D

Ư

Ỡ

N

G

T

O

Á

N -

L

Í

-

H

Ó

A

C

Ấ

P

2

3

1

0

0

0

B

T

R

Ầ

N

H

Ư

N

G

Đ

Ạ

O

T

P

.

Q

U

Y

N

H

Ơ

N




G ợi X là số m oi m ỗ i kim ỉoạí (vi cổ tỉ lệ số m oỉ là i :1,

số mol kim loạ i bằ ng nhau). Theo bài cho ta có :

X . 27 + X . 65 = 27,6 g ; gỉả í ra đư ợ c : X = 0,3 moi

Chấ t khí không màu, chuyể n màư nâu đỏ trong không khí là khí NO.


AI + 4HN03 =■ A1(N03)3 + NO + 2H20 (1)

0,3 0,3 (mol)

3Zn + 8HNO3 = 3Zn(N03)2 + 2NO '+ 4H2Õ ■ (2)

0,3 . 20,3 • ..g— (moi)

Theo các phư ơ ng trình (1) và (2) tổ ng số mol chấ t khíbằ ng :

0,3.2nNO = 0,3 + —g— = 0,5 moỉ

Thể tích củ a khí tạ o ra ]à :

vro - 0,5 . 22,4 - 11,21

Bài 17. Bằ ng phư ơ ng pháp hóa họ c hãy chứ ng tỏ trong dung

dịch A có chứ a các ion NH4 , Al3+ , NO~ và Cl~


Dùng hóa chấ t thự c hiệ n nhữ ng phả n ứ ng thể hiệ n r tính

chấ t củ a m i ÌO1 và không ả nh hư ở ng tớ i sự cd mặ t củ a các ion khác.

Giả i :

M i lầ n lấ y mộ t lư ợ ng nhỏ dung dịch A, tiế n hành các thí nghiệ m sau :

Đổ từ từ dung dịch NaOH vào, quan sát thấ y chấ t kế t tủ a

trắ ng nhày, tiế p tụ c đổ chấ t Jtế t tủ a tan dầ n, chứ ng tỏ có cation A13+. Đun nóng, chấ t khí bay lên làm giấ y quỳ tẩ m nư ớ c đổ imàu xanh, chứ ng tỏ có cation NH^.

Gi i :

106


B

Ồ

I

D

Ư

Ỡ

N

G

T

O

Á

N

-

LÍ

-

H

Ó

A

C

Ấ

P

2

3 1

0

0

0

B

T

R

Ầ

N

H

ƯN

G

Đ

Ạ

O

T

P

.

Q

U

Y N

H

Ơ

N




A ỉ3 + + 3 0 H “ - A Ì ( O H ) 3 ị

A 1( 0 H ) 3 + 0 H _ = A 1 0 “ + 2 H 20

o

N H | + QH~ - NH3 f + H20

Cho đổ ng và vài giọ t dung dịch H2SG4 đặ c vào, quan sát thấ y dung dịch đổ i màu xanh lam, chấ t khí bay lên đổ i màu nâu đỏ , chứ ng tỏ có anion NO~. Phư ơ ng trình phả n ứ ng :

3Cu + 2NO3 + 8H+ = 3Cu2+ + 2NO t + 4H20

2NO + 0 2 = 2N 0 2- Cho vài giọ t dung dịch AgN 03 vào, quan sát thấ y chấ t kế t

tủ a trắ ng, chứ ng tỏ cđ anion c r . Phư ơ ng trình phả n ứ ng :

Ag+ + c r - AgCl ị

Chú thích : - Trong thí nghiệ m (1) có thể chọ n dung dịch KOH... còn dung dịch NH3 không dùng đư ợ c. Mặ c dù dung dịch NH3 cũ ng tạ o chấ t kế t tua trắ ng ĩìhày vớ i cation Al3+ như ng

lạ i mang thêm NH3 vào dư ng dịch, làm lẫ n việ c xác định cation NH^\ Nế u dùng dung dịch NH3 thi phả i làm thêm mộ t' thí

nghiệ m nữ a cũ ng vẫ n vớ i dung dịch NaOH hoặ c KOH ...

- Hai thí nghiệ m (2) và (3) không thể tiế n hành, nố i tiế p nhau vớ i cùng mộ t dung dịch A. Là vì nế u xác định NO3 trư ớ c

sẽ đư a anion sc>4~ vào dung dịch, anion này sẽ kế t hợ p vớ i

Ag+ tạ o ra chấ t kế t tủ a Ag2S 0 4 làm cho việ c xác định anion

cr không chắ c chắ n. Còn nế u xác định anion C1 trư ớ c sẽ đư a anion NO3 vàó dung dịch, gây nghi ngờ cho sự có mặ t củ a

anion này trong dung dịch A.

Bài 18. Nung 302,5 g muố i Fe(N 03)3 mộ t thờ i gian rổ i dừ ng lạ i và để nguộ i. Chấ t rán X còn lạ i có khố i lư ợ ng là 222 g.

a) Tính khố i lư ợ ng củ a muố i đã phân hủ y

107



B

Ồ

I

D

Ư

Ỡ

N

G

T

OÁ

N

-

L

Í

-

H

Ó

A

C

Ấ

P

2

3

1

0

0

0

B

T

R

Ầ

N

H

Ư

N

G

Đ

Ạ

O

T

P

.

Q

UY

N

H

Ơ

N




b) Tính thể tích các chất khí thoát ra (đo ở đktc).

c) Tính tỉ lệ số Ĩ1ÌQỈ củ a muố i và oxit cổ trong chấ t rắ n X.

Hư ớ ng dẫ n gi ả i

Phả n ứ ng phân hủ y Fe(N 03)3 tạ o ra Fe20 3 cùng các chấ t

khí N 0 2 và 0 2 do đố khố i lư ợ ng chấ t rắ n giả m đi. Lư ợ ng giả m đi bằ ng khố i lư ợ ng củ a muố i phân hủ y trừ đi khố i lư ợ ng củ a oxit tạ o ra. Theo phư ơ ng trình phả n ứ ng xác định đư ợ c tỉ ỉệ cứ 1 moi muố i phân hủ y thỉ khố i ỉư ợ ng giả m đi bao nhiêu gam. Căn cứ vào khố i lư ợ ng giả m đi theo- bài cho tính đư ợ c số moỉ muố i phân hủ y. Từ số mol này tính ra đư ợ c các đạ i lư ợ ng mà bài yêu cầ u.

Giả i :

Phư ơ ng trình phả n ứ ng phấ n hủ y :

4F ế (N 03)3 .= 2Fe20 3 + 12 N 02 + 3 0 2 (1)

Theo phư ơ ng trình (1), cứ 1 mol Fe(N 03)3, khố i lư ợ ng 242 g51 '

phân hủ y tạ o ra — . 2 = 0,5 moỉ Fe20 3, khố i lư ợ ng 80 g. Suy

ra : Cứ 1 mol Fe(N03)3 phân hủ y khố i lư ợ ng giả m :

242 - 80 = 162 g.Vậ y X mol Fe(N 03)3 phân hủ y khố i lư ợ ng giả m :

302,5 - 222 = 80,5g.

80,5 Rút ra : X = ~ ~ = 0 ,497 « 0 ,5 moỉ

a) Khố i lư ợ ng muố i đã phàn hủ y :

m Fe(N 03)3 " • 2 4 2 = 121 g

b) Theo phư ơ ng trình (1), cứ 1 mol Fe(N03)3 phân hủ y thoát ra :

nỊsjo = Ạ • = 1,5 mol ;

0,5nQ = -Ỵ - . 3 = 0,375 mol.

108



B

Ồ

I

D

Ư

Ỡ

N

G

T

O

Á

N

-

L

Í

-

H

Ó

A

C

Ấ

P

2

3

1

0

0

0

B

T

R

Ầ

N

HƯ

N

G

Đ

Ạ

O

T

P

.

Q

U

Y

N

H

Ơ

N




Tổ ng số mol chấ tkhí thoát ra là :

n = 1,5 + 0,375 = 1,875 moỉ..•

Thể tích các chấtkhí thoá t ra bằng :

V = 1,875 . 22,4 = 421.

c) Số Iĩiol Fe(N 03)3 có ỉúc đầ u : •

302,5n F <N 03)3 ” 2 4 2 ~ l s 2 5 m o 1 -

Sổ moỉ Fe(N0 3)3 còn lạ i trong chấ t rắ n X :

n Ve(NO ) ~ ^>25 - 0,5 = 0,75 mol.

Theo phư ơ ng trình (1) số moỉ Fe20 3 tạ o ra là :0,5

n F eO = 4 • 2 = °>2 5 m o 1

Tỉ ỉệ số moỉ củ a muố i và oxit trong chấ t rắ n X bằ ng :

n Fe (N 03)3 : n Fe20 3 = : ° ’2 5 = 3 : 1

Bài 19. Ngư ờ i ta điề u chế axỉt nỉtric từ nguyên liệ u chính

là khí nitơ ..a) Viế t các phư ơ ng trình phả n ứ ng củ a quá trình chuyể n

hóa, ghi rõ điể u kiệ n nế u có.

b) Dùng hế t 168 m3 N2 (đo ở đktc). Tính khố i lư ợ ng dụ rig dịch HN03 50,4% thu đư ợ c, biế t hiệ u suấ t củ a quá trình là 94%.


Về đơ n vị thể tích chấ t khí và khố i lư ợ ng tư ơ ng ứ ng. xem phẩ n Hư ớ ng dẫ n giả i bài 13.

Thư ờ ng dự a vào các phư ơ ng trình phả n ứ ng để xác định tỉ- lệ số mol giữ a chấ t đầ u là N2 và chấ t cuố i là H N 03- Ngoài ra, có thể và nên dự a theo công thứ c hđa họ c. Vì nguyên tử bả o toàn trong phả n ứ ng hóa họ c (Xem Hư ớ ng đẫ n giả i bài 18, bài tậ p tự giả i) nên tỉ lệ số mol giữ a chấ t đầ u và chấ t cuố i tùy

thuộ c vào số nguyên tử trung tâm (trong bài này là nguyên tử N) có trong phân tử chấ t đầ u và chấ t cuố i.

109



B

ỒI

D

Ư

Ỡ

N

G

T

O

Á

N

-

L

Í

-

H

Ó

A

C

Ấ

P

2

3

1

0

0

0

B

T

R

Ầ

N

H

Ư

N

G

Đ

Ạ

O

T

P

.

Q

U

Y

N

H

Ơ

N




,

a) Các phư ơ ng trình phả n ứ ng :0í . p , xt

N2 4- 3H2 — 2NH3

Gi i :

t°, xt

4NH3 + -50 2 ^ 4N 0 + 6H20

2N 0 + 0 2 ^ 2N 02

.4N02 + 0 2 + 2H20 - 4H N 03

b) Theo phư ơ ng trình (1) có tỉ ỉệ : I moi N2 ~ 2 moỉ NH^.

Theo các phư ơ ng trình (2), (3) và (4) cơ tỉ ỉệ :

2 mol NH3 - 2 mol NO - 2 moỉ N 0 2 - 2 moỉ HNO3.

Rút ra : 1 mol N2 - 2 mol HN03.

{hoặ c : theo các công thứ c hóa họ c N2 và HN03 cổ tỉ lệ 1 : 2)

1 moí N2 - 2 moỉ H N 03

168 0 168 -Vậ y 2 2 4 -10 m°l 2 . 2 2 4 • 10 m°l'

Số mol H N 0 3 thự c tế tạ o ra là :

> H N O = 2 • 2 2 4 ' 11)3 ' ° ' 9 4 = ■ 1 4 > 1 . 10 3 m o l .

Khố i lư ợ ng dung dịch HN03 thu đư ợ c bầ ng :

mdd = ■1'4 ,1gồ 4 ' 63 ■ 100 = 1762,5.103 g = 1762,5 kg

Chú thích : Cổ thể bỏ con số 103 trong các phép tính trên, chỉ cẩ n ở ch 103 mol ghi là kmol (kilomol)^1) và khố i lư ợ ng tính đư ợ c cđ đơ n vị lã kilogam.

Như đã biế t, khố i lư ợ ng củ a mộ t phân tử (phân tử khố i) và mộ t moi (khố i lữ ớ ng moi) có cùng số trị chỉ khác đơ n vị là

■ft.Ệ1(1) ■ W

wĩị-

■

(2) IW 1(3) 1

(4) 1

(1) Kilomol là tên đơ n VỊ, còn kmol là kí hiệ u củ a đơ n vị, cũ ng giố ng như kilogam và kg.

110



B

Ồ

I

D

Ư

Ỡ

N

G

T

O

ÁN

-

L

Í

-

H

Ó

A

C

Ấ

P 2

3

1

0

0

0

B

T

R

Ầ

N

HƯ

N

G

Đ

Ạ

O

T

P

.

Q

UY

N

H

Ơ

N




đv.c và gam ; còn mộ t kilomol có khố i ỉư ợ ng cũ ng cùng số trị như ng đơ n vị là kilogam ; thí dụ vớ i nư ớ c H?0 theo thứ tự là18 đv.c, 18 g và 18 kg.

§79 8 . Bài 20. a) Lấ y mộ t tấ n quặ ng photphorit .có chứ a

77,5% Ca3(P 0 4)2 để điề u chế photpho. Tính khố i lư ợ ng photph.o5biế t rằ ng quá trình điể u chế hao hụ t 6%.

b) Đố t cháy lư ợ ng photpho điề u chế đư ợ c, rổ i cho sả n phẩ m hấ p thụ nư ớ c. Viế t các phư ơ ng trình phả n ứ ng và tính khố i lư ợ ng axỉt photphoric thi! đư ợ c.


Câu a) Trong thự c tế ngư ờ i ta điề u chế photpho bằ ng cách nung nóng h n hợ p Ca3(P04)2, Si0 2 (cát) và c (than) trong lò điệ n. Xả y ra các phả n ứ ng sau :

Ca3(f,0 4)2 + 3Si02 = 3CaSi03 + P20 5 ;

P20 5 + 5C = 5QO + 2P.

Không cổ vêu cẩ u phả i viế t các phư ơ ng trình phả n ứ ng này

(không cổ trong chư ơ ng trình phổ thông), giớ i thiệ u ở đây chỉ để biết .

Dự a theo công thứ c hóa họ c Ca3(P 04)2 để tính số mol p

(1 mol Ca3(P 04)2 có 2 moi P) và khố i lư ợ ng photpho cổ trong 1

tấ n quặ ng (vì hao hụ t 6% nên thự c tế chỉ điể u chế đư ợ c 94%).

Câu b) Xem phấ n Hư ớ ng dẫ n giả i và Chú thích bài giả i bài

19 ở trên.Giả i :

a) Khố i lư ợ ng Ca3(P 04)2 có trong 1 tấ n (1000 kg) quặ ng :

mCa3(PO) = 1000.0,775 = 775 (kg).

Số kilomol p có là :

775 7 7 5 . 103 _ o 1Nnp = gỶ Q . 2 = 5 kmol (hoặ c = — gYõ;— .2 = 5.10 moi).

111



B

ỒI

D

Ư

Ỡ

N

G

T

O

Á

N

- L

Í

-

H

Ó

A

C

Ấ

P

2

3

1

0

0

0

B

T

R

Ầ

N

H

ƯN

G

Đ

Ạ

O

T

P

.

Q

U

Y

N

H

Ơ

N




Khố i lư ợ ng p điề u chế đư ợ c bằ ng :

ixip - 5.0,94.31 = 145,7 kg (hoặc 5.103 .0,94.31 = 145 7 . 103g)

b) Các phư ơ ng trình phả n ứ ng :

4P + 502 = 2P20 5 Q)

p20 5 + 3H20 = 2H3P 0 4 (2 )

Theo các. phư ơ ng trình (1) và (2) có tỉ lệ :

Irnoỉ p - 1 mol H3P 0 4

Vậ y : 5.0,94 5.0,94 (kmoỉ)

Khố i lư ợ ng axit photphoric thu đư ợ c bằ ng :mHPO = 5.0,94.98 = 460,6 kg

Bài 21. a) Trộ n ìẫ n 50 ml dung dịch H3P 0 4 1,5 M và75 mldung dịch KOH 3M. Tính nồ ng độ mol/ỉ củ amuố i trong dungdịch thu đư ợ c. ■

b) Tính thể tích dung dịch KOH 1,5M cẩ nchovào 75 mldung dịch H3P 0 4 2M để thu đư ợ c dung dịch KHPO^ kaliđihiđrophotphat. Tính nổ ng độ moì/ỉ củ a muố i trong đung dịch này.


Trong dung dịch, giữ a H3P 0 4 và hiđroxit kitt loạ i kiể m XOH

tùy theo lư ợ ng củ a hai chấ t, có thể xẩ y ra các phả n ứ ng sau :H3P 04 + XOH = XH2PO„ + H20 (1)

H3P04 + 2XOH = X2H P04 + 2H20 (2 )

H3P04 + 3XOH = X3P 0 4 + 3H20 (3)

Dể biế t xem có phả n ứ ng nào xẩ y ra ta lậ p tí lệ số molH3P 04 và XOH mà bài cho :

n axit ’ n kiể m = ~ 1 : k.

112


B

Ồ

I

D

Ư

Ỡ

N

G

T

O

Á

N

-

L

Í -

H

Ó

A

C

Ấ

P

2

3

10

0

0

B

T

R

Ầ

N

H

Ư

N

G

Đ

Ạ

O

T

P

.

Q

U

Y N

H

Ơ

N



Rổi xác định theo bảng sau :

Giá trị k Phả n ứ ng xẩ y ra Sả n phẩ m

< 1 = 1

1 < < 2 - 2

2 < < 3 = 3 > 3

Phả n ứ ng (1) Phả n ứ ng (1)

Phả n ứ ng (1) và (2) Phả n ứ ng (2)

Phả n ứ ng (2) và (3) Phả ryứ ĩig (3) Phả n' ứ ng (3)

XH2P 0 4, dư axit XH2P 0 4, vừ a. đủ

XIi2P 0 4 và x 2h p o 4 X^HP04, vừ a đủ

X2Ồ P 04 và X3P 0 4 X3P 0 4, vììa đủ

X^P0 4, dư kiề m

Viế t phư ơ ng trình củ a nhữ ng phả n ứ ng xẩ y ra. Trư ờ ng hợ p xẩ y ra mộ t phả n ứ ng đã biế t cách tính (câu a) bài này).

Trư ờ ng hợ p xẩ y ra hai phả n ứ ng, ta gọ i chẳ ng hạ n X là số mol axit tham gia phả n ứ ng này và y là số moi axit tham giaphả n ứ ng kia, có phư ơ ng trình : X + y = n it bài cho. Theoc ác p h ư ơ n g t r ìn h p h ả n ứ n g t ín h đ ư ợ c số ÌĨIOỈ k iềm th a m g ia

mỗi phản ứ ng theo X và y, tổng số moỉ này b ằng nkiểm bà i cho,

đư ợ c mộ t phư ơ ng trinh nữ a có chứ a X và y. Giả i hệ phư ơ ngtrình đạ i số , tính đư ợ c X và y ;từ đó theo các phư ơ ng trình

phả n ứ ng sẽ tính đư ợ c số mol muố i tạ o thành (sau sẽ gặ p).Câu b) yêu cầ u tạ o muố i KH2P 0 4 hai chấ t tác dụ ng vớ i nhau

theo phả n ứ ng (1), chỉ cẩ n tính theo phư ơ ng trình phả n ứ ng này.

Giả i :

a) Tính số mol axit và kiề m :

n H3PO “ 0,05.1,5 = 0,075 rnoỉ.

nKOH = 0,075.3 - 0,225 moỉ.Tỉ lệ số moỉ axit và kiề m :

nH3PO : nKOH ~ : 0,225 = 1 : 33 4

Phù hợ p vớ i tỉ lệ này là phư ờ ng trình phả n ứ ng :

H3P 0 4 + 3KOH = K3P 0 4 + 3H20 (1)

8-HDBT Hóa học 11113



B

Ồ

I

D

Ư

Ỡ

N

G

T

O

Á

N

-

L

Í

-

H

Ó

A

C

Ấ

P

2

3

1

0

0

0

B

T

R

Ầ

N

H

Ư

N

G

Đ

Ạ

O

T

P

.

Q

UY

N

H

Ơ

N




T h e o p h ư ơ n g t r ì n h (X) Bố m o ỉ K 3 P O 4 t ạo ra ỉa :

= n = 0,075 moỉĩì K ỉP 0 4 nH3P04

Nổ ng độ moỉ /1 củ a muố i bằ ng :

_____ ~ 0 6 M CM(K3P04) " 0,05 + 0,0^5

b) Số mol H3P 0 4 có trong dung dịch là :

„ = 0,075.2 = 0,15 molh 3P04

Phư ong trình phả n ứ ng tạ o muố i axit (đihiđrophotphat) :

H3P 0 4 + KOH = KH2P 04 + H20 (2)

0,15 0,15 0,15 (moi)

Thể tích dung dịch KOH cấ n lãy bằ ng :

v = £ilẼ = 0 ,1 / = 100 ml v dd — 1 ,5

Nồ ng độ moIA củ a muố i bằ ng :

n =— r = 0,857 M MfKHjPO ) 0,075 + 0,1

Bài 22. Bàng phư ơ ng pháp hóa họ c hãy phân biệ t bổ n dung dịch mỏ i chấ t sau NH3, HNO3, H3P 0 4 và Ba(OH)2 mà chỉ dùng

quỳ tím làm thuố c thử .


Dùng thuố c thử phân biệ t đư ợ c mộ t sổ chát (trong bài này là hai axit và hai bazo, tiế p theo phân biệ t đư ợ c dung dịch NH và Ba(OH),) ; rổ i dùng chấ t đã biế t để phân biệ t nhữ ng chăt

còn lạ i (trong bài này, dùng dung dịch Ba(OH)2 để phân biệ t hai axĩt dự a vào tỉnh tan củ a hai muố i bari tư ong ứ ng). Tư cmg tự cách giả i câu b) bài 8 phấ n A Bài tậ p cđ lòi giả i, mụ c III,

chư ơ ng I.

Giả i :

Nhúng giấ y quỳ tím vào bổ n dung dịch, ở Hai dung dịch axitquỳ tím đổ i màu hổ ng, ở hai dung dịch bazd quỳ tím đổ i màu

114



B

Ồ

I

D

Ư

Ỡ

N

G

T

O

Á

N

-

L

Í

-

H

Ó

A

C

Ấ

P 2

3

1

0

0

0

B

T

R

Ầ

N

H

Ư

N

G

Đ

Ạ

O

T

P

.

Q

UY

N

H

Ơ

N




(hoặ c vì biế i^1) %N trong NH,NO -3 là 35%, đặ t tính như sau :mN' = 84, 0,35 = 29,4 kg)

Ti lệ %N trong phân đạ m ìà : 29,4%.

Cách 2 : Tỉ ]ệ % N trong phân đạ m bằ ng I

Hàm lư ợ ng muố i %Nođ = %M trong muố i . ----------Jqq

---------

84= 35 . ~~~ - 29,4%

100 .

b) IrChố i lư ơ ng phân ’đạ m cầ n bố n cho đấ t bans' :

m t . 50 - 170,07 kg. • ■ pđ 29,4 7 ô .

Nế u dùng amoni nitrat thì cẩ n :100

m N HN O = ' 3 5 • 5 0 ” ■ 142’86 kẽ

80 ' .

(hoặ c ỉà : mNH NO = 50 = 142,86 kg).

Giả m đư ợ c : 170,07 - 142,86 = 27.21 kg

Bài 23b„ Tính hàm lư ợ ng củ a (NH4)„S04 trong ỉoạ ỉ phân

đạ m có chứ a 21%N. Hư ớ ng dẫ n giả i

Biế t trong 100 kg (hay 100 g) phân đạ m có 21 kg (hay 21 g) N,từ đây tính đư ợ c khố i lư ợ ng (kg hay g) củ a muố i (NH4)2S04,đó ỉà hàm lư ợ ng % củ a muố i. Hoặ c là dự a vào công thứ c tỉ lệ trong phầ n Hư ớ ng dẫ n giả i bài 23a.

Giả i :

Trong 100 kg phân đạ m có 21 kg N. Khố i lư ợ ng muố i(NH4)tS04 tư ơ ng ứ ng vớ i ỉư ợ ng nitơ này bằ ng :21

m - ~ ~ ị . (2.18 + 96) - 99 kg

Hàm lư ợ ng củ a (NH4)2S 0 4 ỉà : 99%

2.14(1) Nhu đã bi ết cách tính í ỉ lệ này. bằng : ------------ . 100

116



B

Ồ

I

D

Ư

Ỡ

N

G

T

O

ÁN

-

L

Í

-

H

Ó

A

C

Ấ

P

2

3

1

0

0

0

B

T

R

Ầ

N

HƯ

N

G

Đ

Ạ

O

T

P

.

Q

UY

N

H

Ơ

N




Cách 2 : Tỉ lệ % củ a N

28%N =: 100 - 21 ,21%

In 132

Hàm lư ợ ng củ a (NH4)2S 0 4 bằ ng :

HL(%)

Bài 24, a) Quặ ng apatit cố chứa 86% Ca3(P04)2. .Tính khốilư ợ ng P20 5 tư ơ ng ứ ng vể i 5 tấ n quặ ng.

b) Mộ t loạ i phân lân supephotphat đơ n có chứ a 24% P20 5-Tính khố i ỉư ợ ng phân lân cầ n bón để cung cấ p cho đấ t trổ rrg

60 kg P20 5. Tính hàm lư ợ ng củ a Ca(HoP 0 4)2 trong' phân ỉâh. Hư ớ ng dẫ n giả i

Áp dụ ng các cách tính như ở các bài 23a, 23b. Để xác định tỉ lệ số moi muố i và oxit chỉ cầ n lư u ý số nguyên tử p, cụ thể là :

i moi Ca-j(P04)2 tư ơ ng ứ ng vớ i Ậ moi PoOr ;

1 mol Ca(H2P 0 4)2 tư ơ ng ứ ng vớ i 1 moi P20 5 ;

2 mol CaHPO,; tư ơ ner ứ ng' vớ i 1 mo ỉ p?0 5 ;

Gi i :

a) Trong 5 tấ n quặ ng có : mc ^ p 0 ^ = 5 .0,86 — 4,3 tấ n.

Theo tỉ lệ 1 mol P90 5 tư ơ ng ứ ng vớ i 1 mol C a,(P04)o

hay cứ 142 g P20 5 tư ơ ng ứ ng vớ i 310 g

Vậy X (tấn) " tươ ng ứng vớỉ 4,3 tấn "Khố i lư ợ ng P20 5 tíư ơ ng ứ ng vớ ỉ 5 tấ n quặ ng bằ ng :

X = “ Y q • 4,3 = 1,97 tấ n.

Cách 2 : Từ tỉ ỉệ :

M,

117



B

Ồ

I D

Ư

Ỡ

N

G

T

O

Á

N

- L

Í

-

H

Ó

A

C

Ấ

P

2

3

1

0

0

0

B

T

R

Ầ

N

H

ƯN

G

Đ

Ạ

O

T

P

.

Q

U

Y

N

H

Ơ

N




ra khố i lư ợ ng củ a P2®5 batig'

P , o , 1 4 Z— _ A o ------- 1 , 9 7 ÍỐ 7Z

m P2Os - m Ca3(P0 4)2 ' MCaj(po4)2 ’ 310

Khố i lư ợ ng phân lân cẩ n bón bàng :rn = 777 100 = 250 kg.mpl 24

Trong 100 kg phân lân có 24 kg P20 Khố i lư ợ ng củ a. Ca(H2P 0 4)2 tư ơ ng ứ ng vớ i lư ợ ng P20 5 này là :

24m Ca(H2PO<)2 142

Hàm lư ợ ng củ a Ca(H2P 0 4)2 là : 39,55%Cách 2 : Tỉ l ệ % p20 5 tư ong ứ ng vớ i muổ i Ca(H2P 0 4)2 là :

MiLP2°5

<M\ 0 , — ư2 5 M Ca(H2P 0 4)2

Hàm lư ợ ng củ a Ca(H2P^ 4 2 kang :2 4

TTTOL = — 7^ .100 = 39,55%- 00 68

Bài 25. Cẩ n điề u chế phân bố n amophot cd thành phầ n theo

tỉ lệ sổ moì ìà :

n NH 4H2P 0 4 : n (NH4)2H P 04

Từ 588 kg axit photphoric.

a) Tính thể tích NH3 (đo à đktc) cẩ n co'.

b) Tính khố i lư ợ ng amophot thu đư ợ c.c) Tính các ti lệ %N và %P2Os có trong amophot.

'Hư ớ ng dẫ n giả iCác câu a) và b). Thông thư ờ ng viế t các phư ơ ng trình phả n

ứ ng, cụ th ể là :n h 3 + h 3p o 4 = n h 4h 2p o 4 (1)

118



B

Ồ

I

D

Ư

Ỡ

N

G

T

OÁ

N

-

L

Í

-

H

Ó

A

C

Ấ

P

2

3

1

0

0

0

B

T

R

Ầ

N

H

Ư

N

G

Đ

Ạ

O

T

P

.

Q

UY

N

H

Ơ

N




Để có tỉ lệ số moỉ hai muố i axỉt ỉà 1 : 2 cầ n nhân phư ơ ng trình (2) vớ i 2, sau đó rút ra tỉ lệ số moì NH3 và H3P 0 4 (cộ ng hai phư ơ ng trình ỉạ i đư ợ c : nNH : nH P Q = 5 : 3). Từ tỉ ỉệ

này tính ra các đạ i lư ợ ng mà bài yêu cầ u. Vỉ phả n ứ ng giữ a NH3 và axit ỉà phả n ứ ng hóa hợ p, hơ n nữ a bài không yêu'cầ u viế t các phư ơ ng trình phả n ứ ng, nên để cho gọ n chỉ cầ n viế t công thức của amophot :

NH4H2iP 0 4 . 2(NH4)2H P 04

Từ công thứ c này rút ra đư ợ c tỉ lệ : nNH : Ĩ1Hpo = '5 : 3.3 3 4

Câu c) Coi amophot ỉà mộ t muố i kép gồ m hai gố c axit khác nhau và công thứ c trên là phân tử củ a muố i. Theo công thứ c này tính các tỉ ỉệ %N và %P20 5.

Giả i :

Số kilomol ELPQ, có ỉà : D 4 i

2NH3 + H3P 0 4 = (NH4)2H P 04 (2)

Công thứ c củ a amophot :

NH 4H 2PQ4 . 2(NH4)2H P 0 4

Trong đó có 5NH3 và 3H3P 0 4, rút ra tỉ ìệ :

n NH3 : n H3P 0 4 “ 5 : 3 -

a) Số kilomol NH3 cẩ n có bằ ng :ni 6

"(2) = 3 5 = 3 5 = 10 kmo1'

Thể tích NH3 cầ n có là :

VN H = 10.22,4 = 224 m 3

b) Khố i lư ợ ng NH3 là :m NH^ = 10.17 = 170 kg

119


B

Ồ

I

DƯ

Ỡ

N

G

T

O

Á

N

-

LÍ

-

H

Ó

A

C

Ấ

P

2

3 1

0

0

0

B

T

R

Ầ

N

H

Ư

N

G

Đ

Ạ

O

T

P

.

Q

U

Y N

H

Ơ

N



b) Từ 12 m3 h n hợ u khi trên sả n xuấ t đư ợ c 5,7 m NBL. Tính hiẹ u suấ t củ a quá" trình tổ ng hợ p. Thể tích các chấ t khí đo trong cùng điêu kiệ n.

Bài 13. Lư ợ ng NH 3 tổ ng hạ p đư ợ c từ 56 m3 h n hạ p khí N và H cố tỉ V về thể tích ỉà 1 : 4, đem điề u chế muố ỉ

amom sunfat (N h I s O,. Tinh khố i lư ợ ng dung dịch H2SO 49% đủ để điề u chế muố i. Biế t hiệ u suấ t củ a quá trình tổ ng hợ p

là 95%. ' '§6 Bài 14 Viế t phư ơ ng trình phân tử và ion củ a phả n ứ ng

oxi hoa-khử cd axit HNO 3 tham gia3 theo các sơ đổ cho sau đây :

a) Cu + HNO3 (loãng) NO + ...

b) Ag + HNO3 (đặ c) N 0 2. + ... .

c) Fe + HNO3 (loãng) NO + ...

d) Mg + HNO3 (loãng) N2 + ...

e) FeO + .HNO3 (đặ c) N 0 2 + ...

B ài 15 Có X (g) h n hợ p hai kim loạ i Ag và Ai. Mộ t nử a phầ n hổ n hợ p ngâm trong dung dich HNOj đạ c ngu(31, co dư tạ o ra 2 2 4 1 chấ t khí màu nâu đỏ . Nử a phẩ n còn lạ i cho vào dung dịch HC1 có dư thu đư ợ c 13,44 l mộ t chấ t khí khôner màu,

Tmh X và thành phẩ n % về khố i lư ợ ng củ a m i kim loạ i trongh n hợ p. Thể tích cácchấ t khi đo ỏ ’ đktc.

B ài 10. Ngâm 20 2 g h n hợ p hai kim ỉoạ i Mg và Zn trong dung dịch HNO 3 loan g, CG dư . Thu đư ợ c 2 , 2 4 1 m ộ t ch ấ t khí không màu, không duy trì sự cháy. Tính khố i lư ợ ng m i kim loạ i có trong h n hợ p.

Bà i 17. Bằ ng phư ơ ng phầ p hóa họ c hãy chứ ng tỏ trong dung

dịch D cò chứ a các ion NH4, Fe , S 0 4 và N 03 .

Bài 18. Nung 106,5 g A1(N03)3 mộ t thờ i gian rố i dừ ng lạ i và để nguộ i. Đem cân chấ t rắ n R còn lạ i, nặ ng 74,1 g.

a) Tính số mol và khố i lư ợ ng củ a muố i đã phân hủ y.

b) Tính tổ ng số mol và thể tích các chấ t khí thoát ra (đo ở đktc).

c) Tính tỉ lệ số mol củ a muố i và oxit cổ trong chấ t rắ n R.

122



B

Ồ

I

D

Ư

Ỡ

N

G

T

OÁ

N

-

L

Í

-

H

Ó

A

C

Ấ

P 2

3

1

0

0

0

B

T

R

Ầ

N

H

Ư

N

G

Đ

Ạ

O

T

P

.

Q

UY

N

H

Ơ

N




P'

Bài 19= a) Viế t các phư ơ ng trình phả n ứ ng chuyể n hóa từN2, 0 2 và H20 đế n NH4N 0 3 .

b) Tính khố i lư ợ ng muố i amoni nitrat thu đư ợ c từ 60,22 m3khí nitơ (đo ở đktc) cùng các nguyên liệ u khác có dư . Biế t hiệ u

suấ t củ a quá trình chuyể n hóa ỉà 93%.§7 , 8 . B ài 20. Đố t cháy 46,5 kg photpho.

a) Cho sả n phẩ m tan vào mộ t lư ợ ng nư ớ c vừ a đủ để điề u chế dung dịch H3P 0 4 5M, tính thể tích dung dịch thu đư ợ c.

b) Hoặ c dùng 300 kg nư ớ c để hòa tan sả n phẩ m, tính nổ ng độ % củ a dung dịch H3P 0 4 thu đư ợ c.

Bài 21. a) Tính thể tích dung dịch NaOH 2M cầ n cho vào25 mỉ dung dịch H3P 0 4 3M để thu đư ợ c dung dịch Na2HP04. Tính nồ ng độ mol/1 củ a muố i trong dung dịch này.

b) Trộ n lẫ n 50 ml dung dịch NaOH 3M vào 100 mì dung dịch H3P 0 4 1,5M. Tính nồ ng độ moỉ/1 củ a muố i trong dung dịch thu đư ợ c.

Bà i 22. Bằ ng phư ơ ng pháp hóa họ c hãy phân biệ t bố n dung

dịch m i chấ t sau HC1, H N 03 (đặ c), H3P 0 4 và AgN03 mà chỉ dùng kim loại đổng làm thuốc thử.

§9. Bài 23a . a) Tính tỉ ỉệ %N trong loạ i phân đạ m cổ hàmlư ợ ng (NH2)2CO là 85%.

b) Cầ n cung cấ p cho đấ t trổ ng 42 kg N. Tính khố i lư ợ ng củ a ure cầ n bổ n cho đấ t. Nế u dùng loạ i phân đạ m cố hàm lư ợ ng ure như trên thi cầ n tăng thêm bao nhiêu kilogaiXỊ ?

Bài 23b. Tính hàm lư ợ ng củ a NH4C1 trong loạ i phân đạ mcđ chứ a 22,4%N.

Bài 24. a) Quặ ng sinvirit có chứ a 53,21% KC1. Tính khố ilư ợ ng K20 tư ơ ng ứ ng vớ i 140 kg quặ ng.

b) Mộ t loạ i phân kali cđ lư ợ ng K20 tư ơ ng ứ ng là 60%. Tính khố i lư ợ ng pKân kali cầ n bón để cung cấ p cho đấ t trổ ng 45 kg K20 . Tính hàm lư ợ ng củ a KC1 trong phân lân.

Bài 25. Lấ y 490 kg axit photphoric để điề uchế phâít bổ namophot có thành phầ n theo tỉ lệ số mol là :

123



B

Ồ

I D

Ư

Ỡ

N

G

T

O

Á

N

- L

Í

-

H

Ó

A

C

Ấ

P

2

3

1

0

0

0

B

T

R

Ầ

N

H

ƯN

G

Đ

Ạ

O

T

P

.

Q

U

Y

N

H

Ơ

N




n N H (H2P 0 4 : n (NH4)2H P 04 1 : 1

a) Tính thể "'tích NH3 (đo ở đktc) cầ n cò.

b) Tính khố i lư ợ ng amophot thu đư ợ c.

c ) T ín h c ác t ỉ l ệ %N v à % P 2 0 5 c ó t r o n g ã m o p h o t .

III - BÀI TẬ P TỔ NG HỢ P

Chú thích : Phầ n này gồ m mộ t' số bài tậ p nâng cao, không

tá ch riê ng các bài cổ lời g iải và bài tự giải ."'.Chi''Cố gợi ý hoặchư ớ ng dẫ n giả i khi cẩ n thiế t ; mộ t vài dạ ng bài chư a đư ợ e làm quen thỉ đặt bài a. làm bài cđ lòi giải và bài b. làm bài tự giải.

Bài lo H n hợ p khí X. gổ ĩĩi NO và N 0 2- Trộ n 70 ml X vớ i 50 mỉ không khí đư ợ c h n .hợ p khí cố thể tích bằ ng 110 mỉ. Trộ n vào h n hợ p này 80 ml không khí đư ợ c h n hợ p khí Y cổ thể tích bằ ng 179 ml. Cho biế t thể tích các khí đư ợ c đo

trong cùng điều kiện, phản ứng xẩy ra hoàn toàn, không khíchỉ gồ m 0 2 và N2 vớ i tỉ lệ về thể tích là 1 : 4.

a) Tính thành phầ n % theo thể tích củ ầ h n hợ p X.

b) Tính thể tích m i khí trong h n hợ p Y.

Gợ i ý : Cách giả i bài này tư ơ ng tự bài 4. phầ n A. Bài tậ p có lờ i giả i (mụ c II). Dự a vào thể tích h n hợ p giâm tính đư ợ c thể tích củ a NO trong hai lầ n trộ n lẫ n, ở lầ n sau thì hế t NO vì 0 2 còn dư . Theo đổ , tính đư ợ c thành phầ n % củ a X và thể tích m i khí trong Y.

B ài 2. a) A và B là hai oxit củ a nit ơ cùng cò thành phầ n

% về khố i lư ợ ng %N = 30,45%. Biế t rằ ng A có tỉ khố i so vớ i 0 2 bằ ng dj = 1,4375, và B đư ợ c tạ o thành từ 2 phân tử A hóa hợ p vớ i nhau. Hãy xác định công thứ c phân tử củ a A và B.

b) Trong điề u kiệ n nhấ t định, m i h n hợ p khí À và B có tỉ khố i so vớ i 0 2 bằ ng : ả 2 — 1,725. Tính tỉ lệ % vê s ố moỉ

124



B

Ồ

I

D

Ư

Ỡ

N

G

T

O

Á

N

-

L

Í

-

H

Ó

A

C

Ấ

P 2

3

1

0

0

0

B

T

R

Ầ

N

H

Ư

N

G

Đ

Ạ

O

T

P

.

Q

UY

N

H

Ơ

N




củ ã A và B trong hỗn hợp. Dể tạo thành 0,25 moi hỗn hợp thìsố moỉ A có ỉúc đầ u ỉà bao nhiêu ? Tính tỉ Ịệ % số mol A đã hóa hợ p thành B.

Gợ i ý. Câu. a) Dạng bài lập công thức phân tử, biết thànhphấ n % về khố i lư ợ ng củ a các nguyên tố và phân tử khố i (xác định theo dj) củ a A. Đặ t công thứ c củ a A là NxO „ công thứ c của B sẽ là N^x0 2y. Tính X và y theo các dử kiện bài cho.

Câu b) Tính tỉ ỉệ % về số mol củ a A và B theo cách tính câu a) bài 12 phầ n A Bài ỉtậ p có ỉờ i giả i (mụ c II). Từ tỉ lệ này

biết số mol a của A và số moỉ b của B cổ trong 0,25 mol hỗn

hợ p. Theo phư ơ ng í rình phả n ứ ng hòa hợ p tính đư ợ c số moỉ A đã phả n ứ ng (theo số mol B), từ đây tính đư ợ c tổ ng số mol A cđ ỉúc đầ u và tỉ lệ % số mol A đã hóa hợ p thành B.

Bài 3« Lấ y hai khí N2 H2 cd tỉ ỉệ vể thể tích ỉà 1 : 4 vào bìnli phả n ứ ng. Dẫ n 0,92 l h n hợ p khí A sau phả n ứ ng tổ ng hợ p đi qua dung dịch H2S 0 4 loãng cd dư , thể tích giả m

còn 0,84 L. Nế u dẫ n 0,92 l A đi qua Ổ uO nung nóng có dư , sau đ ó ỉo ại n ư ớ c v à đ ư a v ề đ iểu k i ện b a n đ ầ u t h ì t h ể t í c h g i ảm

còn 0,2 l.

a) Viết các phươ ng tr ình -phản ứng xẩy ra trong hai lần thí

nghiệ m.

b) Tính phầ n trăm về thể tích m i khí trong h n hợ p A.

c) Tính hiệ u suấ t củ a phả n ứ ng tổ ng hợ p.

Gợ i ý : Câu c). Hiệ u suấ t củ a phả n ứ ng đư ợ c tính theo ỉư ợ ng

N2 đã phả n ứ ng (dự a vào đâu ?), theo công thứ c :

Lư ợ ng N2 pứ X 100 — __________ __________________ —---------------------------------------------------------------

' Lư ợ ng N2 ban đầ u(- Lư ợ ng N2 còn lạ i + lư ợ ng N2 pứ )

Lư ợ ng N2 pứ đư ợ c tính theo ỉư ợ ng NH 3 tạ o thành sau phả n ứng. Các lư ợng chất được t ính theo tỉ ỉệ vê thể tích và với đơn

vị bài cho.

1Ọ KIZD



B

Ồ

I D

Ư

Ỡ

N

G

T

O

Á

N

- L

Í

-

H

Ó

A

C

Ấ

P

2

3

1

0

0

0

B

T

R

Ầ

N

H

ƯN

G

Đ

Ạ

O

T

P

.

Q

U

Y

N

H

Ơ

N




Bài 4a . Trong bình kín chứ a 90 moỉ N 0 và 310 mol H2, lúc đầ u có áp suấ t bằ ng p = 200atm. Nhiệ t độ đư ợ c giữ không đổ i cho đế n khi phả n ứ ng đạ t tói trạ ng thái cân bằ ng^1). Tính áp suấ t củ a h n hợ p khí khi đd, biế t hiệ u suấ t củ a phả n ứ ng

là 24%. Hư ớ ng dẫ n giả i

Theo .phư ơ ng trình trạ ng thái củ a chấ t khí (xem Hư ớ ng dẫ n giả i bài 2, phẩ n A, Bài tậ p cố lờ i giả i, mụ c II), hai lư ợ ng khí Hj và n2, có cùng thể tích (trong bình kín) và nhiệ t độ (giữ không đổ i), quan hệ vớ i áp suấ t như sau

PjV = ĩiịR T (1)

và P2V = n 2RT (2)Lấ y phư ơ ng trình (1) chia cho phư ơ ng trình (2), đư ợ c :

p2 ~ n2

Tứ c ỉà, khi thể tích và nhiệ t độ không đổ i, áp suấ t củ a chấ t khí tỉ lệ thuậ n vớ i sổ mol khí.

Như vậ y, để tính đư ợ c áp suấ t củ a h n hợ p kjbti ở trạ ng thái cân bằ ng cầ n tính tổ ng số moỉ khí có khi đó.

Giả i :

Tỉ lệ số moi hai khí là ; nN : “ 90 : 310 — 1 : 3,44.2 n 2

Theo đó H2 c ó dư và hiệ u suấ t đư ợ c tính vớ i N2- Số mol N2 phả n ứ ng bằ ng :

nN pứ ~ 90 0,24 — 21,6 moi


N2 + 3H2. ^ 2NH3

21,6 3,21,6 2.21,6

Tổ ng số moi khí khỉ phả ĩi ứ ng đạ t tớ i trạ ng thái cân bằ ng là :

(1) ơ trạ ng thái này thành phẩ n h n hợ p phàn ứ ng không đỏ i , phả n ừ ng coi như dùng.

126



B

Ồ

I

D

Ư

Ỡ

N

G

T

OÁ

N

-

L

Í

-

H

Ó

A

C

Ấ

P

2

3

1

0

0

0

B

T

R

Ầ

N

H

Ư

N

G

Đ

Ạ

O

T

P

.

Q

UY

N

H

Ơ

N




n N, còn lai + n H, còn lai 'f nNH, ~2 2 3

== ( 9 0 - 2 1 , 6 ) Jr ( 3 1 0 - 6 4 , 8 ) -i~ 4 3 , 2 = 3 5 6 , 8 m o l

Ấ p suấ t củ a h n hợ p khí khi đó bằ ng :

356,8p = 9 0 + 3 1 0 • 2 0 0 = 178,4 a tm

Bài 4fo. H r> hợ p khí N 2 và H2 có tỉ lệ vể thể tích là 1: 4đư ợ c nén tớ i áp suấ t 252,50 atm và dẫ n vào bình phả n ứ ng códung tích 20 l. Nhiệ t độ ịrong bình là 497°c, đư ơ c giữ không đổ i trong quá trình phả n P ng.

a) Tính số moỉ N2 và H2 cổ ỉúc đầ u.b) Tính số moi m i khí khi phả n ứ ng đạ ttớ i trạ ng thái cân

bằ ng, biế t hiệ u suấ t củ a phả n ứ ng là 25%.

c) Tính áp suấ t củ a h n hợ p khí khi đó.

Gợ i ý : Câu a) Từ phư ơ ne trình trạ ng thái củ a chấ t khí rút ra tổ ng số moỉ khí có lúc đầ u bằ ng :

pv 1 n RTThay các giá trị bằ ng số vào tính đư ợ c n, từ đây tính đư ợ c

số mol m i khỉ có lúc đầ u.

Các câu b) và c) theo cách tính trong bài 4a.

B ài 5. Bằ ng phư ơ ng pháp hóa họ c hãy phân biệ t năm dung dịch m i chấ t sau : KOH (loãng), NH4N 0 3, B a(N 03)2, Mg(NO^)2

và Na2C 03? mà chỉ dùng qu>Ttím làm thuố c thử . Hư ớ ng dẫ n giả i

Thuộ c dạ ng bài phân biệ t (hay nhậ n biế t) mộ t số chấ t mà chỉ dự a vào tác dụ ng giữ a chúng vớ i nhau. Lẩ n lư ợ t lấ y ni ị chấ t cho tác dụ ng vớ i các chấ t khác. Cán cứ vào sự khác nhau vể nhữ ng hiệ n tư ợ ng quan sát đư ợ c (có haykhông cđ phả n ứ ngxẩ y ra, xuấ t hiệ n chấ t kế t tủ a, chấ t khí bay lên, chấ t có màu...)để phân biệ t m i chấ t.

Bài này có thể giả i theo hai cách, hoặ c là dùng thuố c thử quỳ tím từ đầ u để sơ bộ phân biệ t và sau để khẳ ng định có

127


B

Ồ

I

D

Ư

Ỡ

N

G

T

O

Á

N

-

LÍ

-

H

Ó

A

C

Ấ

P

2

3 1

0

0

0

B

T

R

Ầ

N

H

ƯN

G

Đ

Ạ

O

T

P

.

Q

U

Y N

H

Ơ

N



chấ t khí bay lên (NH3) ; hoặ c chỉ dùng thuố c thử quỳ tím có vai trò như ở ý thứ hai.

Giả i : ■

(Theo cách chỉ dùng thuố c thử quỳ tím để khẳ ng định chấ t khí bay lên). Tiế n hành các thí nghiệ m đổ dung dịch m i chấ t lầ n ỉư ợ t vào dung dịch các chấ t còn lạ i. Mố i lầ n thí nghiệ m ỉ ấ y từ ng ỉư ợ ng nhỏ dung dịch, đổ ng thờ i đun nố ng nhẹ ^1) ố ng -nghiệ m và đặ t giấ y quỳ tím tẩ m nư ớ c trên miệ ng ố ng. Theo bả ng sau :

KOH n 'h 4n o 3 Ba(N03)2 Mg(NƠ 3)2 N^COj

KOHquỳ tím

xanh N H 3 f

Không Mg(OH)2 ị Không

n h 4n o 3

quỳ tím —* xanh

NH 3 f l \

Không Khủ ngquỳ tím -*

xanhNH3 f (2)

B a( N 0 3) 2 Không Không Khộ ng BaC03 ị

Mg(N0 3)2 Mg(OH) 2 ị Không Không M gC 03 ị

Na2C 0 3 Khôngquỳ tím —*

xanh

NH 3 T. 1B aC 03 ị MgC03 ị

Các phư ơ ng trinh phả n ứ ng :

o

OH- + NH4+ ~ Nfi^ f + H20

Mg2, + 20£T = Mg(OH ) 2 ị

( ỉ ) Xem chú giãi (]) ỏ bài 10 phân A Bài ĩậ p có lòi giả i mụ c II.

(2) Thể hiệ ntính chấ t dễ phân hủ y củ a muố i (N H 4) 2CO, :

(NH4)2c o 3 = NH3 + NH4HCO3.

128



B

Ồ

I

D

Ư

Ỡ

N

G

T

O

ÁN

-

L

Í

-

H

Ó

A

C

Ấ

P 2

3

1

0

0

0

B

T

R

Ầ

N

HƯ

N

G

Đ

Ạ

O

T

P

.

Q

UY

N

H

Ơ

N




Kế t luậ n : - trư ờ ng hợ p có mộ t chấ t kế t tủ a (BaC03), dung dịch đổ vào ỉà dung dịch Ba(N 03)2>

- trư ờ ng hợ p ở hai ố ng cổ chấ t khí bay lên (NH3), dung dịch đổ vào là dung dịch NH4N 0 3.

- tlư ờ ng hợ p có mộ t èhấ t khí bay lên (NH3) và mộ t chấ t kế t tủ a (Mg(OH)2), dung địch đổ vào ỉà dung dịch KOH.

- trư ờ ng hợ p có hai chấ t kế t tủ a (Mg(OH)2 và MgC03), dung dịch đổ vào là dung dịch M g(N03)2<

- trư ờ ng hợ p có mộ t chấ t khí bay lên (NH3) và hai chấ t kế t tủ a (BaCOg và MgC03) dung dịch đổ vào là dung dịch Na2C 03.

Chú thích : Hãy giả i bài này theo cách dùng thuố c thử quỳ tím từ đẩ u.

Gợ i ý : Suy nghĩ xem trong số năm dung dịch, dung dịch nào có tính axit, tính bazơ hay trung tính. Từ đó phân biệ t đư ợ c mộ t dung dịch và từ ng nhóm dung dịch, tiế p theo dùng nhữ ng dung dịch đã sơ bộ xác định đư ợ c để phân biệ t dung dịch m i chấ t.

Bài 6. Lậ p phư ơ ng trình phả n ứ ng oxi hóa-khử theo sd đồcho sau đây :

a) AI +H+ + NO~ -* N2 + ...

b) Mg +H+ + NO 3 -► NH 4 + ...

c) H+ + r + NOJ — 12 + n o 2 + ...

d) H2S +H+ + NO3 -» s + N20 + ...

e) FeS2+H+ + NO3 -► Fe+3 + SO" 2 + NO ...

Gợ i ý : Xem Hư ớ iig dẫ n giả i và bài giả i bài 14 phẩ n A Bài tậ p có lờ i giả i, đáp án bài 14. phầ n B Bài tậ p tự giả i, mụ c II.

Mg2+ + C O ị ~ = M gC 03 ị

9-HDBT Hóa họ c 1 1

129



B

ỒI

D

Ư

Ỡ

N

G

T

O

Á

N

-

L

Í

-

H

Ó

A

C

Ấ

P

2

3

1

0

0

0

B

T

R

Ầ

N

H

Ư

N

G

Đ

Ạ

O

T

P

.

Q

U

Y

N

H

Ơ

N




Trong câu e), trong Dhân tử FeS2, Fe có số oxi hóa +2, s cổ số oxi hóa -1 , cần tính xem 1 ph ân tử bị oxỉ hóa cho baonhiêu electron.

Bài 7. Ngâm h n hợ p Cu, Fe -và Fe30 4 trong dung dịch H N 03 2M. Biế t rằ ng 24,32g h n hợ p tan vừ a hế t trong 580 ml dung dịch, tạ o ra 3,808/ (đo ở đktc) mộ t chấ t khí không màu có tỉ khố i so vớ i H2 bằ ng : d = . 1.5,

a) Tính tỉ lệ % về khố i lư ợ ng m i chấ t trong h n hợ p.

b) Tính nổ ng độ moỊ/1 củ a các muố i trong dung dịch thu đư ợ c, cho rằ ng thể tích dung dịch không thay đổ i.

Gợ i ý : Theo bài cho, dung dịch HNO3 loãng, cả ba chấ t để u có phả n ứ ng vớ i H N 03, để ư cho cùng mộ t chấ t khí. Cẩ n xác định đó là chấ t khí nào và viế t đúng ba phư ợ ng trình phả n ứ ng. Gọ i X, y và z là số mol m i chấ t trong h n hợ p. Dự a vào các dữ kiệ n bài cho và các phư ơ ng trình phả n ứ ng lậ p đư ợ c ba phương tr ình đại số chứa X, y và z. Từ đây t ính được các đại

lư ợ ng theo yêu cầ u củ a bài.

Bài 8. Nung nóng 111 g h n hợ p hai muố i N aN 03 và

Cu (N0 3)2 cho đế n khi phả n ứ ng phân hủ ỵ xẩ y ra xong. Chấ t rắ n còn lạ i cân nặ ng 53,8 g. H n hợ p khí thoát ra đư ợ c hấ p thụ vào mộ t lư ợ ng nư ớ c đủ thành 200 ml dung dịch X và còn dư mộ t chấ t khí Y.

a) Tính tỉ lệ % về khố i lư ợ ng m i muố i trong h n hợ p.

b) X là chấ t nào ? Tính nổ ng độ mol II củ a đung dịch.

c) Y là chấ t nào ? Tính thể tích củ a khí (đo ở đkcc), bỏ qua

lư ợ ng khí Y tan trong nư ớ c, không đáng kể .Bài 9. Cho 21,6 g' nhôm vào 0 ,5 1 dung dịch HN03 8M đun

nóng. Nhôm tan hế t, thu đư ợ c dung dịch .A và h n hợ p hai khí N 0 2 và NO cđ thể tích bằ ng nhau.

a) Tính nổ ng độ mol// củ a H N 03 trong dung dịch A, cho rằ ng thể tích dung dịch không thay đổ i.

b) Lấ y dung dịch NaOH 5M đổ vào dung dịch A, tạ o ra mộ t

chấ t kế t tủ a cân nặ ng 31,2 g. Tính thể tích dung dịch NaOH đã dùng.

130



B

Ồ

I

D

Ư

Ỡ

N

G

T

O

ÁN

-

L

Í

-

H

Ó

A

C

Ấ

P 2

3

1

0

0

0

B

T

R

Ầ

N

HƯ

N

G

Đ

Ạ

O

T

P

.

Q

UY

N

H

Ơ

N




Câu a) Cẩ n tính số mol H N 03 đã phả n ứ ng vớ i Al. Nhôm tác dụ ng vớ i axit theo hai phả n ứ ng (mộ t tạ o ra. N 0 2, mộ t tạ o

ra NO), dự a vào sả n phẩ m tạ o ra có thể xác định đư ợ c tỉ lệ hai phả n ứ ng, sau đd viế t gộ p thành mộ t phư ơ ng trình phả n ứ ng để tính. Bài cho hai khí N 0 2 và NO có thể tích bằ ng nhau, tứ c là có số mol bằ ng nhau. Dùng hệ số chung đặ t trư ớ c m i phư ơ ng trình phả n ứ ng sao cho số phân tử NO- ở phư ơ ng trình này bằ ng số phân tử NO ở phư ơ ng trình kia, rổ i cộ ng hai phư ơ ng trình lạ i sẽ đư ợ cíphư ơ ng trinh để tính.

Câu b) Cầ n tính số mol NaOH (rij) tác dụ ng vớ i H N 0 3 còn dư và số mol NaOH (n2) tác dụ ng vớ i Ạ 1(N03)3. Do. Al(OH)3 là mộ t hiđroxit lư ờ ng tính có thể tan trong dung dịch NaOH dư , nên 112 cd thể có hai giá trị. Phác đổ thị sau cho thấ y rõ điể unày. Trong đổ n’2 và n'2 đề u tư ơ ng ứ ng vớ i k (số mol chấ t kế t

tủ a tạ o ra) ; lấ y TI 2 số moỉ Al3+ còn dư , ỉâV n” thỉ số moi

Al(OH)3 đã tạ o ra hế t và tan mộ t phẩ n bằ ng c - k.

H ư ớ ng dẫ n giả i

Tổ ng số mol NaOH có thể là : rtj + n’2 hay rij + 1*2 . Vì

vậ y có hai đáp số cho câu này (Trong bài giả i chỉ cẩ n viế t các phư ơ ng trình phả n ứ ng, theo đổ để giả i thích và tính toán).

131



B

Ồ

I D

Ư

Ỡ

N

G

T

O

Á

N

- L

Í

-

H

Ó

A

C

Ấ

P

2

3

1

0

0

0

B

T

R

Ầ

N

H

ƯN

G

Đ

Ạ

O

T

P

.

Q

U

Y

N

H

Ơ

N




Bài 10a. Trộ n lẫ n 200 mỉ dung dịch KOH 2M và 50 mỉ dung dịch H3PQ4 3M. Tính .nố ng độ moỉ/1 củ a các muố i trong

dung dịch thu 'dư ợ c.

Chú thích : Xem Hư ớ ng dẫ n giả i bài 21. phầ n A Bài tậ p cổ lờ i giả i; mụ c II.

Giả i : . . .

Tính số mol kiề m và axit :

nKOH “ ^>2.2 = 0,4moỉ ; nH PO = 0,05.3 = 0515moỉ.

Có tỉ ỉệ : nK0H : nH PQ = 0,4 : 0,15 = 2,65- : 1. Vì :

2 < 2,67 < 3, tư ơ ng tác giữ a KOH và 'H3P 0 4 tạ o hai muố i K2H P 0 4 và K3P 0 4, tứ c ỉà xẩ y ra hai phả n ứ ng :

2KOH + H3P 0 4 - K2H P 04 + 2H20 (1) 2 x " X X

3KOH + H3P 0 4 = K3P 0 4 + 3H20 (2)3y . y.. y

Gọ i X là số mol BLP04 tham gia phả n ứ ng (1) và y là số moi H3PÍ>4 tham gia phả n ứ ng (2), ta có : X + y = 0,15 moĩ(I). Theo các phư ơ ng trình (1) và (2) tổ ng số mol KOH bằ ng :

nKOH - 2x + 3y = 0,4 mol, rút ra : X + l ,5y ~ 0 ,2mol (II)

Giả i hệ phư ơ ngtrình (I) và (II), đư ợ c : y =0,1 moỉ,X = 0,05 mol,

Theo phư ơ ng trình (1) số moi K HPO ^ là :

Ĩ I^PQ = X = 0,05 mol.Nổ ng độ moỉ/ỉ củ a K^HPC^ bằ ng :

0,05n _ _ _ — L—-1--------- _ Q 9 M

u MCK2HP04) - 0,2 + 0,05

Theo phư ơ ng trình (2) số moi K^PO là :

"KjPO, = y = O.lrool

Nồ ng độ moỉ/ỉ củ a K 3?04 bằ ng :

^M(KjP04) = 0^25 = 0,4 M

132



B

ỒI

D

Ư

Ỡ

N

G

T

O

Á

N

-

L

Í

-

H

Ó

A

C

Ấ

P

2

3

1

0

0

0

B

T

R

Ầ

N

H

Ư

N

G

Đ

Ạ

O

T

P

.

Q

U

Y

N

H

Ơ

N




Cho từ ng giọ t dung dịch HNO3 khí quỳ tím mấ t màu xanh thi dừ ng lạ i (trong dung dịch còn dư OH“ nên phả i ỉoạ i bỏ ). Dung dịch sau cùng chỉ chứ a các ion Na* và NO^\

Cho khí NH3 thu đư ợ c hấ p thụ vừ a đủ vào dung dịch HNO3. Phư ơ ng trình phả n ứ ng :

NBL + H+ + NO" = NH4 + NO~Ò 3 4 3Còn phả i tách riêng khố i chấ t kế t tủ a và chuyể n thành hai

dung dịch A1(NQ3)3 và M g(N03)2- Thự c hiệ n các thí nghiệ m theo sơ đổ sau : ỉ

Dung dịch Al3+ và NO3

(Hãy tự viế t các phư ơ ng trình phả n ứ ng xẩ y ra trong các thí nghiệ m I, II, III và V). Phư ơ ng trình phả n ứ ng xẩ y ra trong thí nghiệ m (IV) :

2A10~ + C02 + 3H20 = (2HA102.H20)2A1(0H)3 i + CO|“

(1) Hay mộ t axit khác như HN O 3, H2S 0 4...

Khố i chấ t kế t tủ a

Mg(OH)2 và Al(OH)3

(I) Dd HClt1)

Dung dịch hai muố iT\/r~2+ Aì3+ , ' n rivig , Ai .. va

(II) Dd MaOH dư

Chấ t kế t tủ a

Mg(OH)2

f Dd NaA102

(III) Dd HNO3 Chấ t kế t tủ a A1(0H)3

(V) Dd HNO3

vừ a đủ

Dung dịchMg2* và N 0 3 vừ a đủ

135



B

Ồ

I

D

Ư

Ỡ

N

G

T

O

ÁN

-

L

Í

-

H

Ó

A

C

Ấ

P

2

3

1

0

0

0

B

T

R

Ầ

N

HƯ

N

G

Đ

Ạ

O

T

P

.

Q

UY

N

H

Ơ

N




Chú thích : Có phả n ứ ng xẩ y ra vỉ axit aluminic HA102 yế u hơ n so vớ i axit cacbonic (C02 + H20 = H2C 03). Cđ thể dùng axit mạ nh như HC1 như ng phả i cho vào từ từ , nế u cđ dư lạ i làm tan Al(OH)3-

Bà i 13b. Có h n hợ p bố n chấ t rắ n NH4C1, FeCl3,' K N 03 và BaS 04. Bằ ng phư ơ ng pháp hóa họ c hãy tách riêng m i chấ t trong h n bợ p, các hóa chấ t cẩ ĩì thiế t cho có đủ .

Gợ i ý : Có thể tách riêng hai chấ t mộ t cách đơ n giả n. Hai chấ t còn lạ i phả i suy nghĩ .lự a chọ n hóa chấ t thự c hiệ n mộ t loạ t biế n đổ i, gầ n tư ơ ng tự bài l la . Lư u ý, sau khi tách riêng cẩ n đư a chấ t vể trạ ng thái đấ u (thể rắ n).

Bài 14. Cho Sd đổ chuyể n hóa sau đây :

+ ? + p

(8) (13)

Hãy xác định A, B, c, D, E, F, G là nhữ ng chấ t nào. Chọ n các hóa chấ t thích hợ p và viế t các phư ơ ng trình phả n ứ ng thự c hiệ n sự chuyể n hóa, ghi rõ điề u kiệ n củ a phả n ứ ng (nế u có) kể cả nồ ng độ củ a chấ t tác dụ ng (đặ c hay loãng). Cho biế t từ D chuyể n đế n G và từ E chuyể n đế n G, tác dụ ng vớ i cùng mộ t chấ t.

Gợ i ý : Hãy suy nghĩ và xác định D trư ớ c, sau đó là các chấ t khác.

IV - HƯ Ớ NG DẪ N GIẨ I - ĐÁP s ớ - ĐÁP ÁN

PHẦ N BÀI TẬ P THEO CẤ C § BÀI HỌ C

B ài 1. a) Nhẹ bằ ng 0,4375 lẩ n khí S 0 2, nặ ng bằ ng 7 lầ n khí He.

136



B

ỒI

D

Ư

Ỡ

N

G

T

O

Á

N

-

L

Í

-

H

Ó

A

C

Ấ

P

2

3

1

0

0

0

B

T

R

Ầ

N

H

Ư

N

G

Đ

Ạ

O

T

P

.

Q

U

Y

N

H

Ơ

N




b) Gợ i ý : Độ tan củ a mộ t chấ t (ở nhiệ t độ nào) là sô' gamchấ t đó tan đư ợ c trong 100 g nư ớ c (ở nhiệ t độ đổ ) để tạ o thành dung dịch bão hòa. Theo đó tính đư ợ c số gam và số mol N2 tan đư ợ c trong 17 nư ớ c

CM(NJ = 7>85. 10^4 MBài 2„ 0,84atm

Bài 3. 22 4 / N2, 672 l N 2

Bài 4. 5 / N 0 9 ; 47,5 l h n hơ p khí trôn lẫ n

Bài 5. 0 ,5/ 0 2 và 1/ N 2 ; % 02 « 33,3% , %N2 * 66,7%

Bài 6 . a) Khí. N2 ; 6 ,7 2/. b) 75,6g c) 96,5 ml (H2S 0 4 loãng

chỉ tác dụ ng vớ i CuO còn dư )Bà i 7= - Trư ớ c hế t phân biệ t NH3 và H2S. Về NH3 xeni bái

giả i bàỉ 7, phầ n A. Bài tậ p có lờ i giả i. Để phân biệ t H2S dùng giấ y tẩ m dung dịch Pb(NỌ 3)2, chấ t màu đen xuấ t hiệ n từ phả n ứ ng

H2S + Pb(N03)2 = Pb8 ị + 2HN 03

- Lấ y mộ t ỉư ợ ng nhỏ ba khí còn lạ i, cho que diêm còn tàn

đỏ vào, nế u là khí 0 2 que diêm bùng cháy, còn hai khí kia que diêm để u tát. ... ,

- Dẫ n hai khí còn lạ i vào nư ớ c vôi trong, nế u là khí C 02nư ố c vẩ n đụ c, do xẩ y ra phả n ứ ng :

C02 + Ca(OH)2 = CaC03 ị + H20

Khí còn lạ i là N2

Bai 8. ^ moi 5 iigQ2——0j3 moi \ j go 1>2M(Không còn H+, dư 0,2 mol NH3)

Bài 9. Câu a) tính khố i ỉư ợ ng chấ t tan NH3 có trong 85gdung dịch rồ i số mol và thể tích NH3, VNH = 22,41.

Câu b), câu c) cách giả i như bài 9. phẩ n A. Bài tậ p cổ lờ i giả i. vNH 24,42/ ; vddNH3 = 100ml (Chú thích : Nế u có

dư NH 3, lấ y thể tích dung dịch lớ n hơ n, Zn(OH)2 lạ i tan do tạ o ra lon phứ c theo phả n ứ ng :

137



B

Ồ

I

D

Ư

Ỡ

N

G

T

O

ÁN

-

L

Í

-

H

Ó

A

C

Ấ

P 2

3

1

0

0

0

B

T

R

Ầ

N

HƯ

N

G

Đ

Ạ

O

T

P

.

Q

UY

N

H

Ơ

N




Bài 10. Dùng dung dịch NaOH (hoặ c KOH), đun nóng nế u là dung dịch NH4C1 cổ khí NH^ bay lên ; nế u là dung dịch

K2S 0 4 không có hiệ n tư ợ ng gì. ơ hai dung dịch A12(S 0 4)3 và Mg(N03)2 xuấ t hiệ n chấ t kế t tủ a, cho dư NaOH nế u ỉà dung dịch A12(S 04)3 chấ t kế t tủ a sẽ tan.

Lậ p bả ng và viế t các phư ơ ng trình ion củ a phả n ứ ng.

Bài 11 . Theo phư ơ ng trình phả n ứ ng phân hủ y NH4N 0 3 tích số mol các chấ t kní và hơ i nư ớ c sinh ra. Tính thể tích mol V củ a chấ t khí ở điề u kiệ n bài cho, sau đó tính thể tích h n hợ p khí và hơ i nư ớ c (hơ i nư ớ c xử sự như mộ t chấ t khí).

vhh = 45,92 l (tổ ng số mol khí và hơ i nư ớ c = 0,7 mol ; thể tích mol chấ t khí 6 5 ,5 1)

Bài 12. a) % N 2 = 25%, % H2 = 75%

b) HS% — 95%

Bài 13. Gợ i ý : Theo cách giả i bài 13. phầ n A. Bài tậ p cổ ỉờ i giả i, (mụ c II) tính thể tích NH3, số moỉ NHg rổ i chia cho

2 và nhân vớ i 98 đư ợ c khố i lư ợ ng củ a H2S 0 4 (theo công thứ c muố i (NH4)2S 0 4, cứ 2 mol NH3 cầ n 1 mol H2S 0 4). Giữ nguyênsố trị trong các phép tính, kế t quả khố i lư ợ ng củ a axit cố đơ nvị là kilogam. Sau đó tính khố i lư ợ ng dư ng dịch.

95 kg dung dịch H2S 04

Bài 14. a) 3Cu + 2N 03~ + 8H+ = 3Cu2+ + 2N 0 + 4H20

3Cu + 8HNO3 = 3Cu(N03)2 + 2N0 + 4H20

b) Ag + NO3 + 2H+ = Ag+ + N 0 2 + H20

Ag + 2HNO3 = AgN03 + N 0 2 + H20

c) Fe + N 0 “ + 4H + = Fe3+ + NO + 21^0

Fe + 4HNO3 = Fe(N03)3 + NO + 2H20

d) 5Mg + 2N 0" + 12H+ = 5Mg2+ + N2 + ô ĩ^o

5Mg + 12HNO3 = 5Mg(N03)2 +-N 2 + 6H20

Zn(OH)2 + 4NH3 - [Zn(NH3)4]2+ + 20H )

138



B

Ồ

I

D

Ư

Ỡ

N

G

T

O

ÁN

-

L

Í

-

H

Ó

A

C

Ấ

P 2

3

1

0

0

0

B

T

R

Ầ

N

HƯ

N

G

Đ

Ạ

O

T

P

.

Q

UY

N

H

Ơ

N




• e) FeO + NO -f 4H + = Fe3+ -f NO + 2H 0 £ 2

FeO + 4HN03 = Fe(N 03)3 + N 0 2 + 2H o

Bài 15. Gợ i ý : ở thí nghiệ m (1) chỉ Ág cd phả n ứ ng, ở thí nghiệ m (2) chỉ AI cổ phả n ứ ng. Tính đư ợ c số mol m i kim loạ i có trong nử a phầ n h n hợ p.

X = 43,2 g ; % A g = %AI = 50%

Bài 10. Gợ i ý : Chấ t khí thu đư ợ c ìà N2. Viế t phư ơ ng trình

phả n ứ ng oxi hda-khử trổ ng đó NO3 bị khử thành N 2. Vi Mg

và Zn đề u bị oxi hóa tớ i cation (2+) nên chỉ cẩ n viế t mộ t phư ơ ng trình phả n ứ ng trong đó đặ t KI là kí hiệ u chung cho hai kim loạ i, cố số mol bằ ng tổ ng số mol củ a hai kim* loạ i.

7,2 g Mg ; 13 g Zn

B ài 17. Mô tả các thí nghiệ m tư ơ ng tự bài 17. phẩ n A. Bài tậ p có lờ i giả i và viế t các phư ơ ng trình phả n ứ ng. Trong thí nghiệ m (1) tạ o ra chấ t kế t tủ a Fe(OH)2 cđ màu lụ c nhạ t (trắ ng

xanh). Hai thí nghiệ m (2) và (3) có thể tiế n hành nố i tiế p nhauvớ i cùng mộ t dung dịch D, như ng cẩ n xác định anion SO4

trư ớ c (dùng dung dịch BaCl2).

Bài 18. Cách giả i tư ơ ng tự bài 18 phầ n A. Bài tậ p có lờ i giả i. Về sự giả m khố i lư ợ ng, ngoài cách suy luậ n theo phư ơ ng trình phả n ứ ng cố thể suy luậ n theo công thứ c hđa họ c. vì

nguyên tử bả o toàn trong phả n ứ ng hóa họ c nên cứ 2 phân tử A1(N03)3 mớ i có đủ số nguyên tử AI để tạ o ra 1 phân tử Ạ Ị20 3, hay cứ từ 2 mol 'A1(N03)3 tạ o ra 1 moi A120 3- Trong bài giả i chỉ cẩ n viế t gọ n như sau :

Theo công thứ c hóa họ c củ a A1(N03)3 và AI20 3, ta cổ :

Cứ từ 1 mol A1(N03)3... tạ o ra 0,5 moi A12Ơ 3. /

a) 0,2 mol ; 42,6g A1(N03)3b) 0,75 mol ; 16,8/

c) 3 : 1

139



B

Ồ

I

D

Ư

Ỡ

N

G

T

O

Á

N

- L

Í

-

H

Ó

A

C

Ấ

P

2

3

1

0

0

0

B

T

R

Ầ

N

H

ƯN

G

Đ

Ạ

O

T

P

.

Q

U

Y

N

H

Ơ

N




Bài 19 a) Xem bài giả i bài 19 phầ n A. Bài tậ p co lờ i giả i mụ c II, và thêm phư ơ ng trình phả n ứ ng củ a NH3 và HN03.

b) Gợ i ý : Theo sơ đổ củ a các phả n ứ ng :

H NHU -> NO -* N 0 2 -* HN03

N X NH4N0 3

h 2 . — — »nh3-/ "

Hoặ c, theo công thứ c hóa họ c củ a N2 và NH4N 0 3, có tỉ lệ :

• 1 mol N2 - .1 moi NH4N 0 3

200 kg amoni nitrat

Bài 20. a) Tính số kilomơ l p, cũ ng là số kilomoỉ H3P 0 4, rổ i-

tính thể tích dung dịch theo công thứ c nồ ng độ mol/1, lư u ý Vcó đơ n vị là mét khố i.

0,3 m3 (= 300 ỉ) dung dịch H3P 0 4

b) Từ số kilomol p tính số kilomol P2Or và khố i lư ợ ng củ a P20 5, rồ i khố i lư ợ ng củ a dung dịch (mp Q + 300) và khố i lư ợ ng

củ a chấ t tan mHPQ (theo số kilomol ở trên). Lư u ý, các khố i

lư ợ ng đề u cd đơ n vị là kilogam.

^ %(h3po4) = 36,2%

Bài 21. a) Viế t phư ơ ng trình phả n ứ ng (2) (Xem Hư ớ ng dẫ n giả i bài 21 phầ n Ạ . Bài tậ p có lờ i giả i) và tính theo phư ơ ng trình này.

75 ml dung dịch NaOH ; CM(NaHpo) = 0,75M

b) Tỉ lệ số mol axit và kiể m là 1 : 1 hai chấ t tác dụ ng vớ i nhau theo phả n ứ ng (1). Viế t và tính theo phư ơ ng trình.này.

^M(NaH2P04) =

Bài 22. Gợ i ý : Dùng Cu phân biệ t đư ợ c H N 03 (có phả n ứ ng sinh chấ t khí màu nâu đỏ ) và AgN03 (có phả n ứ ng :Cu + 2Ag+ = Cu2+ + 2Ag mớ i sinh, màu đen), cả hai trư ờ ng hợ p dung dịch đổ i màu xanh lam. Dùng AgN03 phân biệ t đư ợ c

HC1 (có phả n ứ ng tạ o chấ t kế t tủ a màu trắ ng AgCl) và H3P 0 4

140



B

Ồ

I

D

Ư

Ỡ

N

G

T

OÁ

N

-

L

Í

-

H

Ó

A

C

Ấ

P

2

3

1

0

0

0

B

T

R

Ầ

N

H

Ư

N

G

Đ

Ạ

O

T

P

.

Q

UY

N

H

Ơ

N




b) %N02 = 80%, %N20 4 = 20% ; 0,3 mol N 0 2 ; % N 0 2 hóa hợ p = 33,3%

Bài 3. a) NH-J + H2SO4 = NH4H S04 (1).0

2NH3 + 3CuO .= N2 + 3Cu + 3H20 (2)

H2 + CuO = Cu + H20 (3)

b) (Theo phư ơ ng trình (1) NH3 bị giữ lạ i nên tính đư ợ c thể tích NH 3, theo các phư ơ ng trình' (2) và (3) tính đư ợ c thể tích N7 và H? (lư u ý theo (2), NH3 giả m đi do bị oxi hóa, đổ ng

■r - 1thờ i sinh ra H2 vớ i thể tích bằ ng - thê tích NH3)

%N2 = 17,4% (0,16/) ; % H2 - 73,9% (0,687) ; %NH3 - 8,7%

( 0,08 l)

c) (Phư ơ ng trình phả n ứ ng : N2 + 3H2 ^ 2N H3)

0,04 ỉ 0,08 l

HS% - 20%

Bài 4b. a) (Tổ ng số moi khí trong bình phả n ứ ng : n = 80 mol)

nN = 1 6 moỉ ; nH = 64 mol

b) 12 molN2 ; 52 moỉ H2 ; 8 moỉ NH3

c) 227,3 atm

Bài 5. Lấ y giấ y quỳ tím cho vào năm dung dịch phân biệ t đư ợ c :

- dung dịch Ba(N03)2, quỳ tím không đổ i màu.

- hai dung dịch NH4N 0 3 và M g(N 03)2, quỳ tím đổ i màu hồ ng.

- hai dung dịch KOH và Na2C 03, quỳ tím đổ i màu xanh.Còn phả i phân biệ t bố n dung dịch, chia thành hainhóm. Tiế n

hành các thínghiệ m đổ dung dịch m i chấ t ở nhổ mtrên vàodung dịch m i chấ t ở nhóm dư ớ i. M i lẩ n thí nghiệ m lấ y từ ng lư ợ ng nhỏ dung dịch đổ ng thờ i đun nổ ng nhê ố ng nghiệ m và đặ t giấ y quỳ tím tẩ m nư ớ c trên miệ ng ố ng.

B ài 2. a) N 02 và N20 4

142


B

Ồ

I

DƯ

Ỡ

N

G

T

O

Á

N

-

LÍ

-

H

Ó

A

C

Ấ

P

2

3 1

0

0

0

B

T

R

Ầ

N

H

Ư

N

G

Đ

Ạ

O

T

P

.

Q

U

Y N

H

Ơ

N



Dd KOH Dd Na2C 03

Dd NH4N 0 3quỳ tím —* xanh

NH3 f quỳ tím xanh

NH3 t

Dd KOH Dd Na2C 03

Dd Mg(N03)2 Mg(OH)2 ị MgC03 ị

Các phư ơ ng trình phả n ứ ng : _ t° ì

- NH+ + 0 H “ = NH3 t + Hz0í°

- NH+ + COị“ = NH, + HC03_ .- ivíg2+ + 20H~ = Mg(OH)2 Ị

- Mg2+ + c o ị - = MgCOj ị

Kế t luậ n, : - trư ờ ng hợ p tạ o ra hai chấ t kế t tủ a dung dịch đổ vào là dung dịch M g(N 03)2.

- Trư ờ ng hợ p có chấ t khí bav lên dung dịch đổ vào là dung dịch NH4NOu. Sau đổ dùng dung dịch B a(N 03)2 để phân biệ t

hai dung dịch KOH và Na2C03, trư ờ ng hợ p cổ chấ t kế t tủ a là dung dịch Na2C03- Phư ơ ng trình phả n ứ ng :

Ba2+ + OÓị~ = BaC03 Ị

Chú thích. Có thể tiế n hành thí nghiệ m phân biệ t này trư ớ c, sau đó dùng dd KOH (hoặ c dd Na2C 03) phân biệ t hai dđ' còn lạ i

Bài 6 . a) 10A1 + 36H+ + 6MO3 = 10A13+ + 3N2 4- 18H20

10A1 + 36HNO3 = 10A1(N 0 3)3 + 3N2 + 18H20b) 4Mg + 10H+ + NO" = 4Mg2+ +NH4 + 3H 20

4Mg + IOHNO3 = 4Mg(N03)2 +NH4N 0 3 + S ĩ^o

c) 4H+ + 21' + 2NO3 = I2 4- 2N 02 + 21^0

2HI + 2HNO3 = I2 + 2N0 2 + 2H 20

d) 4H2S + 2H+ +2N 0" = 4S + N 20 + 5H20

4H2S + 2HNO3 = 4S + N 20 + 5H20143



B

Ồ

I

D

Ư

Ỡ

N

G

T

OÁ

N

-

L

Í

-

H

Ó

A

C

Ấ

P

2

3

1

0

0

0

B

T

R

Ầ

N

H

Ư

N

G

Đ

Ạ

O

T

P

.

Q

UY

N

H

Ơ

N




(Thêm 4H+ và 3NO3 vào m i vế )

FeS2 + 8HNO3 = Fe(N03)3 + 2H2S04 + 5N0 + 2H2QBài 7. a) (Các phư ơ ng trình phả n ứ ng :

3Cu + 8HNO3 = 3Cu(N03)2 + 2NO + 4H20

Fe + 4HNO3' - Fe(N0 3)3 + NO + 2H20

3Fe30 4 + 28HNO3 = 9Fe(N03)3 + NO + 14H20)

a) %Cu = 19,74% ; %Fe = 23,02% ; %Fe30 4 = 57,24%

^M (Fe(N 03)3) = ;

^M(Cu(N03)2) ~ 0,1875M ;

Bài 8 . (Các phư ơ ng trình phả n ứ ng :

2 N a N 03 - 2 N a N 02 + ơ 2

2 Cu(N0 3>2 = 2CuO + 4NO~ + 0 2

Gọ i X là số mol N aN 03 và y là số moi Cu(N03)2 có trong

h n hợ p, cổ hai phư ơ ng trình :X.85 + y .188 = 111 (I)

y.80 + X.69 = 53,8 (II)

Giả i h ệ phư ơ ng trình này, đ ư ợ c X = 0 ,2 mol, y = 0 ,5 mol)

a) % N a N 03 = 15,3% ; % C u(N03)2 = 84,7%

b) (Phư ơ ng trình phả n ứ ng : .

4 N 0 2 + 0 2 + 2H20 = 4HNO3)

X là HNO3 ; CM(HNo3) -

c) Y là 0 2 ; Vq = 2,24/

Bài 9. (Các phư ơ ng trình phả n ứ ng :

í AI + 6HNO3 = A1(N03)3 + 3N02 + 3H20 (1)

+ 13 AI + 4HNO3 = AK NO ^ + NO + 2H~0 (2)4AI + I8HNO3 = 4A1(N03)3 + 3NO„ 4- 3NO + 9H20

e) FeS2 + 4H + + 5N0~ - Fe3+ + 2SC>2 + 5N 0 + 2H20

144



B

Ồ

I

D

Ư

Ỡ

N

G

T

O

ÁN

-

L

Í

-

H

Ó

A

C

Ấ

P

2

3

1

0

0

0

B

T

R

Ầ

N

HƯ

N

G

Đ

Ạ

O

T

P

.

Q

U

Y

N

H

Ơ

N




Dự a theo phư ơ ng trình này để tính số moỉ H N 03 đã phả n ứ ng. Trong bài giả i cầ n giả i thích vỉ sao nhân phư ơ ng trình (2) vớ i 3) C M (-H N o 3) = 0,8M.

b) (Các phư ơ ng trình phả n ứ ng :- khỉ cation Al3+ chư a tách hế t :

H+ + OH~ = H20 (3)

Al3+ + 30ET = Al(OH)3 ị (4)

- khi chấ t kế t tủ a tạ o ừ a hế t và lạ i tan mộ t phầ n

H+ + OET = H20 (3)

Aì3+ + 30H - = Al(OH)3 ị , .(4s)

Al(OH)3 + OH" = M Q- + 2H20) (5)

Trư ờ ng hợ p 1. Số moi Al(OH)3 trong phư ơ ng trình 4 bằ ng

số mol chấ t kế t tủ a : ĩik = " theo đó tính số mol OH .

Trư ờ ng hợ p 2. Số moi OH~ đư ợ c tính theo hai phư ơ ng trình

(4’) và (5). Theo phư ơ ng trình (45) số moi OH~ phả n ứ ng bằ ng :21,6

n OH“ = A|3+ ; vớ i nA!3+ = nAl = 27

Theo phư ơ ng trình (5) số mol OH- phả n ứ ng bằ ng :

n ” o H ~ = n A l(OH ) 3 đã tạ o ra “ n k = n AỈ 3+ “ n k )

Đáp số 1 : 0,32/ dung dịch NaOH

Đáp số 2 : 0,64 / dung dịch NaOHBài 10b. CM(NaH2po4) = 0,25M ; c M(Na2Hpo4) - ;

Bài 11. a) 3NH3 + 3H20 + Al3+ = Al(OH)3 ị + 3NH+

X X

2NH3 + 2H20 + Zn2+ = Zn(OH)2 ị + 2NH+

Zĩí(OH)2 + 4NH3 = [Zn(NH3)4]2+ + 20H~

2NH3 + 2H20 + Cu2+ = C u ( O H ) 2 ị + 2NH+

iO-HDBT Hóa h ọ c 11145



B

ỒI

D

Ư

Ỡ

N

G

T

O

Á

N

-

L

Í

-

H

Ó

A

C

Ấ

P

2

3

1

0

0

0

B

T

R

Ầ

N

H

Ư

N

G

Đ

Ạ

O

T

P

.

Q

U

Y

N

H

Ơ

N




A1(0H)3 + 3H+ = Al3+ + S ĩ ự )

X 3xA13+ + 30HT - A1(0H)3 ị

X 3 x

A](OH)3 + OH" = A10" + 2H20

X

Zn2+ + 20H~ = Zn(OH)2 ị

y 2y

Zn(OH)2 + 20H~ = ZnOị~ + 2H20.

2y

Cu2+ + 2QBT = Cu(OH)2 ị

z 2 z z

(trong đổ : X, y, z theo thứ tự là số mol Al3+, Zn2 + , Cu2+ cổtrong 50 ml dung dịch A)

k) ^M(A12(S04)3) = ; ^M(ZnS04) = ; ^MCCuSCy =

c) 250 mỉ dung dịch BaCl2

Bài 12. (Lấ y số tròn V = 25 1, số kilomol NH3 là : = 8,8 kmoỉ

Theo các tỉ lệ % bài cho tính đư ợ c số kilogam Ca3(P 0 4)2

chuyể n hóa, 852,5 k g, tính ra số kilomol Ca3(P0 4)2, 2,75kmol.

Theo tỉ lệ : lCa3(P0 4)2 ~ 2H3pÒ4, tính đư ợ c số kilomol H3P 0 4

là : nH po = 5 ,5 kmol và m = 539kg.)

a) Tỉ lệ số mol nNH pp^ : n(NHp2HP04 = 2 3

Công thứ c : 2NH4H2P 0 4. 3(NH4)2 HP04

Cu(OH)2 + 4NH3 - [Cu(NH3)4]2+ + 20H “

146


B

Ồ

I D

Ư

Ỡ

N

G

T

O

Á

N

-

LÍ

-

H

Ó

A

C

Ấ

P

2

3 1

0

0

0

B

T

R

Ầ

N

H

ƯN

G

Đ

Ạ

O

T

P

.

Q

U

Y

N

H

Ơ

N

ễ



= 688 ,6kg.

c) %N = 17,89% ; %P20 5 - 56,7%

Bài 13b. Đun nóng h n hợ p, NH4C1 phân hủ y các khí NH3

và HCỈ bay lên, nguộ i đi lạ i hóa hợ p tạ o lạ i NH4C1.Hòa tan h n hợ p còn lạ i vào nư ớ c, đư ợ c dung dịch hai muố i

FeCl3 và KN03, còn BaS04 không tan, lọ c tách đư ợ c B aS 04.

Tiế n hành các thí nghiệ m theo sơ đổ sau :

Dung dịch FeCl3 Cô cạ n dung dịch,

đun nóng đư ợ c FeCl3 (khan)

(Hãy tự viế t các phư ơ ng trình ion củ a các phả n ứ ng)

Bài 14, A là NH3, B là NO, c là N 0 2, D If HN0 3, E là NH4N 0 3, F là Zn(N 03)2, G là KNO3 (hoặ c N aN 03'...)


(4) 4N0 2 + 0 2 + 2H20 = 4HNO3

Dung dịch hai muố i

FeCl3 và KNO3

Dd AgN03 vừ a đủ

Dung dịch hai muố iT7» /XTA \

Chấ t kế t tủ a AgCl.

(lọ c bỏ )

Chấ t kế t tủ a Fe(OH)3 Dung dịch KNOL J ULIi. 2 UIL-ilCô cạ n dung dịch, đun nóng đư ợ c KNO3 (khan)

Dd HCỈ vừ a đủ



B

Ồ

I

D

Ư

Ỡ

N

G

T

OÁ

N

-

L

Í

-

H

Ó

A

C

Ấ

P

2

3

1

0

0

0

B

T

R

Ầ

N

H

Ư

N

G

Đ

Ạ

O

T

P

.

Q

UY

N

H

Ơ

N




ĐẠI CƯOMG HÓA HỌC HỮU c ơ

I

I - KIẾ N THỨ C CẦ N NHỚ

§1. MỞ ĐẦ U

A ” H óa h ọ c hữ u cú là ngành hóa họ c chuyên nghiên cứ u các hợ p chấ t hữ u cơ . ,

B - 1. Hợ p chát hữ u cơ là các hợ p chấ t củ a cacbon (trừ c o , C 02 và các muố i cacbonat...)

2. Đặ c điể m chung củ a các họ p ch t hữ u cơ :

a) Thành phầ n nguyên tố : nhấ t thiế t phả i có c , thư ờ ng cdH, hay gặ p o , N và sau đổ đế n các nguyên tố khác.

b) Liên kế t Ị lóa họ c chủ yế ụ trong hợ p chấ t hữ u cơ ỉà liên kế t cộ ng hóa trị.

c) Tính chấ t :

- Các hợ p chấ t hữ u cơ thư ờ ng dễ bay hơ i, kém bề n vớ i nhiệ t và dễ cháy.

- Các phả n ứ ng củ a hợ p chấ t hữ u cơ thư ờ ng chậ m, không hoàn toàn theo mộ t hư ớ ng nhấ t định.

3. Phăn loạ i hợ p chát hữ u cơ .

Gổ hai loạ i lớ n :

- Hiđrocacbon (trong phân tử chỉ cđ c và H).

C h ư ơ n g I I I

149



B

ỒI

D

Ư

Ỡ

N

G

T

O

Á

N

-

L

Í

-

H

Ó

A

C

Ấ

P

2

3

1

0

0

0

B

T

R

Ầ

N

H

Ư

N

G

Đ

Ạ

O

T

P

.

Q

U

Y

N

H

Ơ

N




- Dẫ n xuấ t củ a hiđrocacbon hay là hợ p chấ t hữ u cơ có nhóm chứ c (trong phân tử có c, H và o , N, s ...).

§2. CÔNG THỨ C HỢ P CHẤ T HỮ U c ơ

A - C ác c ô ng th ứ c

1. Công tỉ>ứ c tổ ng quát cho biế t thành phầ n, định tính cácnguyên tố . Thí dụ : C H O cho biế t trong phân tử có c , H,o , (x, y, z là các số nguyên dư ơ ng như ng chư a biế t).

2. Công thứ c đơ n giả n nhấ t cho biế t tỉ lệ vê số lư ợ ng các

nguyên tử trong phân tử . Thí dụ CH2Q cho biế t tỉ lệ :c : H : o = 1 : 2 : 1

3. Công thứ c phân tử cho biế t số lư ợ ng nguyên tử củ a m i nguyên tố trong phân tử . Thí dụ C2H40 2 là công thứ c phân tử củ a axit axetic.

4. Liên hệ giữ a công thứ c đơ n giả n nhấ t và công thứ c phântử là công thứ c thự c nghiệ m (còn gọ i là công thứ c nguyên).Thí

dụ (CH20 ) n (n 1, nguyên dư ơ ng)Khi n = 1 ta có công thứ c đơ n giả n nhấ t CH20. Khi đã xác

định n = 2 ta có công thứ c phân tử (CH20 )2 — C2H40 2.

B - L ậ p c ác cô n g th ứ c

Qua các bư ớ c :

1. Phân tích nguyên tố . Nguyên tắ c là chuyể n các nguyên

tố trong hợ p chấ t hữ u cơ thành các hợ p chấ t vô cơ đơ n giả n rồ ỉ nhậ n biế t chúng (định tính) và định lư ợ ng các sả n phẩ m đổ (định lư ợ ng), rổ i tính ra thành phầ n % củ a từ ng nguyên tố trong phân tử ,

2. Xác định phân tử khố i, thư ờ ng dự a vào tỉ khố i hơ i d củ a chấ t hữ u cơ vớ i mộ t khí đã biế t như không khí, hiđro :

M = 29dkk

M = 2d„2

150



B

Ồ

I

D

Ư

Ỡ

N

G

T

O

ÁN

-

L

Í

-

H

Ó

A

C

Ấ

P 2

3

1

0

0

0

B

T

R

Ầ

N

HƯ

N

G

Đ

Ạ

O

T

P

.

Q

UY

N

H

Ơ

N




3. Lậ p công thứ c :

a - Sau khi phân tích nguyên tố , lậ p công thứ c tổ ng quát CxHyOzNv rổ i xác định X, y, z, V theo mộ t trong 2 cáchsau :

” Dự a vào thành phầ n % các nguyên tố , theo biể uthứ c:12x _ y _ 16z 14v 12x + y + 16z + 14v M%c ~ %H ~ %Õ = %N = Ĩ ÕÕ ' = ĩ õ õ (i)

~ Dự a vào khố i lư ợ ng sả n phẩ m đố t cháy

Sơ đổ phả n ứ ng đố t cỈ Ị áy :

fO] y _ V

-* xC°2 + 2 H2° + 2 2'

Biể u thứ c :

44x 9y 14v M ^

m C 0 2 m H20 m N2 a

a : Khố i lư ợ ng chấ t bị đố t cháy.

§3. CẤ U TẠ O PHÂN TỬ H ộ p CHẤ T HỮ U c ơ

A - Công thứ c cấ u tạ o chobiế t số lư ợ ng nguyên tử củ a m inguyên tố , thứ tự kế t hợ p và cách ỉiên kế t cácnguyên tử đó.

B “ T h uy ế t cấ u tạ o h óa họ c

Nộ i dung chính :1. Trong phân tử chấ t hữ u cơ , các nguyên tử liên kế t vớ i

nhau theo đúng hóatrị và theo mộ t thứ tự nliấ t định.

Thứ tự liênkế t đó gọ ỉ là cấ u tạ o hóa họ c. Sự thay đổ i thứtự liên kế t đó sẽ tạ o ra chấ t mớ i.

2. Trong phân tử chấ t hữ u cơ , cacbon có hóa trị 4. Nhữ ng

nguyên tử cacbon có thể kế t hợ p không nhữ ng vớ i các nguyên tử củ a nguyên tố khác mà còn có thể kế t hợ p trự c tiế p vớ i nhau thành nhữ ng mạ ch cacbon khác nhau.

151



B

ỒI

D

Ư

Ỡ

N

G

T

O

Á

N

-

L

Í

-

H

Ó

A

C

Ấ

P

2

3

1

0

0

0

B

T

R

Ầ

N

H

Ư

N

G

Đ

Ạ

O

T

P

.

Q

U

Y

N

H

Ơ

N




3. Tính chấ t củ a các hợ p chấ t phụ thuộ c vào thành phá,, phân tử (bả n chấ t và sô lư ợ ng các nguyên tử ) và cấ u tạ o hóa họ c (thứ tự liên kế t 'các nguyên tử ).

c - Đ ổ n g đẳ n g”v à đ ổ n g phân

1. Đồ ng đ ng là hiệ n tư ợ ng các chấ t cổ cấ u tạ o và tính chấ t tư ơ ng tự nhau như ng thành phầ n phân tử khác nhau mộ t hay nhiể ũ nhóm CH2- Nhữ ng chấ t đó đư ợ c gọ i là rihữ ng ch t đòng

dàng vớ i nhau, chúng hợ p. thành mộ t dãy đồ ng dẳ ng.

2. Đồ ng phân là hiệ n tư ợ ng các chấ t cố cùng công thứ c phân tử như ng có cấ u tạ o khác nhau nên có tính chấ t khác nhau. Các chấ t đó đư ờ c gọ i là các chát đồ ng phân.

D “ Liên k ế t c ộ ng hóa tr ị

Liên kế t cộ ng hóa trị là loạ i liên kế t chủ yế u trong hóa hữ u cơ .

Cổ 2 loạ i :

1. Liên kế t dơ n do mộ t cặ p electron tạ o nên và đư ợ c biể udiễ n bằ ng mộ t gạ ch nố i giữ a hai nguyên tử , gọ i ỉà liên kế t õ.Bả n chấ t củ a sự tạ o liên kế t õ là sự

xen phủ trụ c củ a hái obitan, thí dụ sự xen phủ trụ c củ a hai obitan s :

2. Liên kế t bộ i gổ m có : s s

a) Liên kế t đôi do hai cặ p electron tạ o nên và đư ợ c biể u

diễ n bằ ng hai gạ ch song song giữ a hai nguyên tử , mộ t gạ chtư ợ ng trư ng cho liên kế t ơ mộ t gạ ch tư ợ ng trư ng cho liên kế t

K. Bả n chấ t củ a sự tạ o liên kế t 71 là sự xen phủ bên củ a hai obitan p :

b) Liên kế t ba do ba cặ p electron tạ o nên và đư ợ c biể u diễ n bằ ng ba gạ ch song song giữ a hai nguyên tử , mộ t gạ ch tứ ợ ng

trư ng cho liên kế t ơ , hai gạ ch tư ợ ng trư ng cho hai liên k ế t 71.

Ị f

if I

■ill

m te‘I s

152



B

Ồ

I

D

Ư

Ỡ

N

G

T

O

ÁN

-

L

Í

-

H

Ó

A

C

Ấ

P

2

3

1

0

0

0

B

T

R

Ầ

N

HƯ

N

G

Đ

Ạ

O

T

P

.

Q

U

Y

N

H

Ơ

N




II - BÀỊ TẬ P THEO CÁC § BÀI HỌ C

A - BÀI TẬ P CÓ LÒI GIẨ I

Bài 1. Đố t cháy hoàn toàn 1 g hợ p chấ t hữ u cơ A thu đư ợ c 3,384 g C02 và 0,694 g H20. Tỉ khố i hơ i củ a hợ p chấ t so vớ i không khí là 2,69. Xác định công thứ c đơ n giả n nhấ t và công thứ c phân tử củ a A.

, I Phân ti ch : Đây là bài tậ p xác định công thứ c phân tử có

xác định công thứ c đơ n giả n nhấ t. Bài toán đã có đủ 3 dữ kiệ n, khố i lư ợ ng chấ t đố t cháy (1 g), khố i lư ợ ng các sả n phẩ m đố tcháy (3,384 g C02 và 0,694 g H20 ) và dữ kiệ n để xác địnhphân tử khố i (dkk = 2,69).

Vê mặ t định tính, các dữ kiệ n cho thấ y, trongphân tử chấ tA có c. H và có thể có o . Để xét xem có o hay không hãycăn cứ vào thành phấ n định lư ợ ng c và H.

Hư ớ ng dẫ n giả iLoạ i bài tậ p xác định hai công thứ c : công thứ c đơ n giả n nhấ t và công thứ c phân tử phả i tiế n hành theo các bư ớ ố : tính thành phầ n % các nguyên tố , tính tỉ lệ các nguyên tố

%c %H %0

x’c •' y’n : z o - 12 : ~ĩ~ : Tế 'Nế u các hệ số là lẻ , thì phả i chia tấ t cả cho hệ số nhỏ nhấ t

và ỉàm tròn. Thí dụ , ở trư ờ ng hợ p trên :

X’ : y ’ = 7,69 : 7,71 = Ị g : I g = 1 : 1,002 =1 : 1

Ta đã đư ợ c công thứ c đơ n giả n nhấ t.

Để xác định công thứ c phân tử cầ n xác định M hoặ c các dữ kiệ n liên quan, tính n.

Bài giả i :(Bài giả i có xác định công thứ c đơ n giả n nhấ t.)

153



B

ỒI

D

Ư

Ỡ

N

G

T

O

Á

N

-

L

Í

-

H

Ó

A

C

Ấ

P

2

3

1

0

0

0

B

T

R

Ầ

N

H

Ư

N

G

Đ

Ạ

O

T

P

.

Q

U

Y

N

H

Ơ

N




- Tính thành phầ n % các nguyên tố :

7,71%

%0 = 100 - (92,29 + 7,71) = 0%

Vậ y phân tử chấ t A chỉ cổ c và H và có công thứ c là

Vậ y công thứ c đơ n giả n nhấ t là CH, công thứ c thự c nghiệ m

Công thứ c phân tử củ a chấ t A là C6H6

Bài 2. Đố t cháy hoàn toàn 1,8 g mộ t chấ t hữ u cơ có thành phầ n gồ m các nguyên tố c , H, o thu đư ợ c 2,64 g C02 và 1,08 g H20. Khố i lư ợ ng phân tử chấ t đó là 180.

Hãy xác định công thứ c phân tử củ a chấ t hữ u cơ nói trên.

Phân tích : Đây là bài toán xác định công thứ c phân tử

không xác định công thứ c đơ n giả n nhấ t. Bài toán có đủ các dữ kiệ n : khố i lư ợ ng chấ t đổ t cháy, khố i lư ợ ng sả n phẩ m và phân tử khố i. Vậ y có thể giả i theo hai phư ơ ng pháp : phư ơ ng pháp tính thành phẩ n % các nguyên tố và phư ợ ng pháp tính trự c tiế p từ khố i lư ợ ng sả n phẩ m .


Bài toán thuộ c loạ i đủ các điề u kiệ n (phân tử khố i (M), lư ợ ng

chấ t (a), lư ợ ng sả n phẩ m đố t cháy (m)) có thể giả i theo hai

, , 92 ,29 7,71

x’ : y = ' ~ ị = 7>69 7 >71 = 1 : 1

là (CH)n

Tính M và xáổ định công thứ c phân tử :

M= 29dkk - 29 X 2,69 =78(g)(13)n = 78 n = 6. Ta cổ : (CH)Ó

154



B

Ồ

I

D

Ư

Ỡ

N

G

T

O

ÁN

-

L

Í

-

H

Ó

A

C

Ấ

P 2

3

1

0

0

0

B

T

R

Ầ

N

H

Ư

N

G

Đ

Ạ

O

T

P

.

Q

UY

N

H

Ơ

N




cách (áp dụ ng các biể u thứ c (1) và (2 )), vì các nguyên tử trong phân tử bao giờ cũ ng có tỉ lệ nhấ t định vớ i nhau. Tuy nhiên thư ờ ng giả i theo biể u thứ c (2) ngắ n hơ n.

Khi các chấ t trong bài toán là các chấ t khí, cầ n chú ý áp dụ ng định luậ t Avogađro.

Chú thích : Vớ i các bài toán có các điể u kiệ n "ẩ n" (không thấ y cổ M hoặ c a) ta vẫ n áp dụ ng hai biể u thứ c trên hoặ c tư ơ ng đư ơ ng, ỉúc ấ y (tùy dữ kiệ n đầ u bài) biể u thứ c không có

M M í vsố hang Thoăc trong các biể u thứ c (1) hoăc (2). Thí du

1UU a

như hai bài 3 và bài 4. Bài giả i : '

Đặ t công thứ c củ a chấ thữ u cơ là Cxĩ ĩ yOz, ta cổ :

12 .2 ,64 .100 %c - 44 1,80 - = 40'00%

„ TT 2 . 1,08. 100 J%H = 18 1,8 = 6>66%

%0 = 100 - (40 + 6,66) = 53,34%

12x y 16z _ 180 12x _ 18040 6,66 53,34 100 40 100

y 1806^66 ~ 100 “

16z 180

—> X = 6

IUU

y = 12

ì>z = 6 53,34 100

Vậ y công thứ c phân tử củ a hợ p chấ t là C6H 120 6

Cách 2 : Theo sơ đồ

CxHyOz - xC 02 + I H20

M(180) 44x 9y

1.8(g) 2,64(g) 1,08(g)

155



B

Ồ

I

D

Ư

Ỡ

N

G

T

O

Á

N

- L

Í

-

H

Ó

A

C

Ấ

P

2

3

1

0

0

0

B

T

R

Ầ

N

H

ƯN

G

Đ

Ạ

O

T

P

.

Q

U

Y

N

H

Ơ

N




44x 9y 180 44x _ 180 _2^64 = 1^08 = X ã 2^64 “ 1,8 x “

— = = 121,08 1,8

. 16z = 180 - (12.6 + 1.12) = 180 - 84 = 9 6 —» z = 6

Vậ y công thứ c phân tử củ a hợ p chấ t ỉà C6H120 6-

Bài 3. Đố t cháy 50 mỉ mộ t hiđrocacbon khí vớ i lư ợ ng oxi vừ a đủ thu đư ợ c 350 ml h n hợ p sả n phẩ m khí và hơ i. Dẫ n h n hợ p này qua dung dịch H2S 0 4 đậ m đặ c thấ y giả m mấ t 150 ml. Cácthể tích đo ở cùng điề u kiệ n.Xác định công thứ c phân tử củ a

hiđrocacbon khí trên. Phăn tích : Đây là bài toán .không cọ dữ kiệ n xác định M

và vớ i chấ t khí dung dịch H2S 0 4 đậ m đặ c hút nư ớ c (150 ml), còn lạ i là C02 (200 ml). Ti lệ thể tích bằ ng tỉ lệ số mol trongcùng điể u kiệ n. Theo bài ra, phân tử chỉ có c và H.


Bài toán này không có số liệ u để tính M, như ng chấ t đổ t cháy

và sả n phẩ m đề u là chấ t khí và hơ i nên từ thể tích 50 mỉ, 200 ml và 150 ml củ a các chấ t có thể suy ra tỉ lệ về số mol.

Để giả i bài toán này ta phả i viế t đư ợ c sơ đồ phả n ứ ng, các dữ liệ u số mol và thể tích các chấ t đố t cháy cũ ng như sả nphẩ m. Đặ t biể u thứ c

V , V 2Vchắ t nghiên cứ u C 0 2 H2Q

Tính X, y

Bài giả i :

Theo sơ đổ CxHy — * xC 02 + I H20

1 (mol) X (mol) (moi)

50 (ml) 200 (ml) 150 (ml)

156



B

Ồ

I

D

Ư

Ỡ

N

G

T

O

ÁN

-

L

Í

-

H

Ó

A

C

Ấ

P

2

3

1

0

0

0

B

T

R

Ầ

N

HƯ

N

G

Đ

Ạ

O

T

P

.

Q

U

Y

N

H

Ơ

N




Công thứ c phân tử củ a chấ t cẩ n tìm là C4H6.

Bài 4. Đố t cháy hoàn toàn mộ t lư ợ ng chấ t hữ u cơ chứ aC.H.CỈ sinh ra 0,22 g C02 và 0,09 g H20.

Hãy xác định công th\3c phân tử củ a chấ t hữ u cơ này, biế t tỉ khố i hơ i củ a nó so vớ i hiđro bằ ng 42,50 và xác định clo trong

lư ợ ng chấ t đó bằ ng cách thủ y phầ n rổ i tạ o chấ t kế t tủ a bằ ng A gN 03 thu đư ợ c. 1~435 g AgCl.

Phân tích :

Bài này không cổ dữ kiệ n vể khố i lư ợ ng chấ t hữ u cơ mà chỉ biế t khố i ỉ ư ợ ng các sả n phẩ m đã vô cơ hổ a.

Theo quy luậ t, khố i lư ợ ng các sả á phẩ m này có tỉ lệ theo tỉ

lệ các nguyên tử cổ trong phân tử . Theo bài ra, phân tử chẩ thữ u cơ chứ a c , H, Cỉ, vậ y phân tử có công thứ c tổ ng quát ỉàC H C 1 .x y z


Để giả i bài toán thiế u dữ kiệ n a gam chấ t hữ u cơ , ta cẩ n viế t sơ đổ phả n ứ ng rổ ỉ lậ p biể u thứ c để xác định công thứ c

đơ n giả n nhấ t. Kế t hợ p vớ i phân tử khố i M ta xác định đư ợ c n và công thứ c phân tử .

Bài này cũ ng có thể giả i theo cách tính khố i lư ợ ng từ ng

nguyên tổ rồ i lậ p biể u thứ c :

m c m H m C l X : y : z = - J 2 : ~ r : 35^5

Khi xác định đư ợ c tỉ lệ X : y : z, ta xác định đư ợ c công thứ c đơ n giả n nhấ t và công thứ c- phân tử .



BỒ

I

D

Ư

Ỡ

N

G

T

O

Á

N -

L

Í

-

H

Ó

A

C

Ấ

P

2

3

1

0

0

0

B

T

R

Ầ

N

H

Ư

N

G

Đ

Ạ

O

T

P

.

Q

U

Y

N

H

Ơ

N




Theo sơ đổ : CH Cỉ —> xC02 + 2 ^ 2 + zAgCl

M X. 44 1 . 18 z . 143,5

0,22 g 0,09 g 1,435 g

Ta cổ I

X . 44 y . 9 z . 143,5 ^ M ? . M ? . ^4350,22 ' 0,09 : 1,435 x ' y • z “ 44 : 9:143,5

X : y : z — 0,005 : 0,01 : 0,01 == 1 : 2 : 2 .

Công thứ c đơ n giả n nhấ t là CH2C12.

Tính M : M = 2.42,5 = 85

Vậ y : (CH2Cl2)n - 85 = (12 + 2 + 35,5 . 2)n = 85n -> n = 1Công thứ c phân tử củ a chấ t hữ u cơ ỉà CII2CỈ2.

Bài 5. ứ ng vớ i công thứ c phân tử C4Hg, hãy viế t công thứ c cấ u tạ o củ a các đổ ng phân cố thể có và công thứ c cấ u tạ o củ a

mộ t vài chấ t đổ ng đẳ ng mạ ch hở củ a nổ . Hãy viế t công thứ c chung cho các chấ t đổ ng đẳ ng đó.

Phăn tích :

Công thứ c phân tử C4Hg đã cho biế t thành phẩ n cấ u tạ o là c và H. Công thứ c cấ u tạ o không nhữ ng phả i có đủ 4C và 8H trong đó mà còn phả i thể hiệ n thứ tự sắ p xế p củ a các nguyên tử c, H và liế n kế t giữ a chúng (đôi, ba, đơ n) sao cho m i

nguyên tử có đủ hóa trị củ a mình. Hư ớ ng dẫ n giả i

Để viế t công thứ c các đồ ng phân trư ớ c hế t cầ n viế t công thứ c đổ ng phân về mạ ch cacbon (hở , phân nhánh, vòng...) rổ i thay đổ i vị trí mạ ch nhánh, l iên k ế t đôi,

Bài giả i :

a) Các đổ ng phân :

Bài gi i :

158



B

Ồ

I

D

Ư

Ỡ

N

G

T

OÁ

N

-

L

Í

-

H

Ó

A

C

Ấ

P

2

3

1

0

0

0

B

T

R

Ầ

N

H

Ư

N

G

Đ

Ạ

O

T

P

.

Q

UY

N

H

Ơ

N




(A) CH3 CH2-CH2

CH3-CH = CH-CH3 (B) (C)( A ’ )

Năm đổ ng phân :

A, B, c , D là đổ ng phân về mạ ch c

A, A’ là đổ ng phân v ề |v ị trí liên kế t đôi

A, A’, B là các đồ ng phân mạ ch hở

c 3 D là các đổ ng phân mạ ch vòng.

b) Vài đổ ng đẳ ng mạ ch hở củ a C4Hg :

c 2h 4 c 3h 6 c 5h 10

c h 2= c h 2 c h 2= c h - c h 3 c h 2- c h ~ c h 2- c h 2- c h 3

c) Xét các công thứ c ở dãy b, trong các phân tử có số nguyên

tử H lớ n gấ p 2 lầ n số nguyên tử C.^Vậ y ta cổ công thứ c chung củ a dãy đổ ng đẳ ng là CnH2n-


Bài 1. Phân tích mộ t hợ p chấ t hữ u cơ thấ y : cứ 4,2 phầ n khố i lư ợ ng c lạ i có 5,6 phẩ n khố i lư ợ ng o và 0,7 phẩ n khố i

lư ợ ng H. 1 g hơ i chấ t đó chiế m thể tích 373,3 cm3 đo ở đktc.Xác định công thứ c phân tử củ a chấ t hữ u cơ nói trên.

Bài 2. Đố t cháy hoàn toàn 4,524 g hợ p chấ t A sinh ra 3,318 gC 02 và 2,714 g H20 . Mặ t khác, đun nóng 3,682 g chấ t Ạ để chuyể n N thành NH3 rồ i dẫ n khí NH3 này vào 200 ml dung dịch H2S 0 4 0,5M. Để trung hòa axit còn dư cầ ii dùng 77 ml dung dịch NaOH IM. Phân tử khố i gầ n đúng củ a A là 60. Hãy

xác định công thứ c phân tử củ a A.Bà i 3. Đố t cháy 1,5 g chấ t hữ u cơ A thu đư ợ c 2,2 g C 02

và 0,9 g H20 . Hãy xác định công thứ c phân tử củ a A, biế t rằ ng trong phân tử có hai nguyên tử oxi.

CH7=CH-CH2-CH3 c h 2 = c - c h 3 ch . -CH CH-CH,

CH2-CH2

(D)

159


B

Ồ

I

DƯ

Ỡ

N

G

T

O

Á

N

-

LÍ

-

H

Ó

A

C

Ấ

P

2

3 1

0

0

0

B

T

R

Ầ

N

H

ƯN

G

Đ

Ạ

O

T

P

.

Q

U

Y N

H

Ơ

N



Bài 4. Đố t cháy hoàn toàn 5,2 g hợ p chấ t hữ u cơ A rổ i cho sả n phẩ m lầ n lư ợ t qua bình (1) chứ a dung dịch H2-S04 đậ m đặ c, bình (2) chứ a nư ớ c vôi trong có dư . Khố i lư ợ ng củ a bình (1) tăng 1,8 g. ỏ bình (2) thu đư ợ c 15 g chấ t kế t tủ a.

Mặ t khác, khi hda hơ i 5,2 g A đư ợ c mộ t thể tích đúng bằ ng thể tích củ a 1,6 g oxi ở cùng điể u kiệ n nhiệ t độ và áp suấ t.

Xác định công thứ c phân tử củ a chấ t A.

Bài 5. Đố t cháy hoàn toàn mộ t lư ợ ng chấ t hữ u cơ Â thu đư ợ c khí CO2 và hơ i nư ớ c theo tì lệ thể tích 3 : 2. Tỉ khố i hơ i củ a A so vớ i H2 là 36. Các thể tích đo ở cùng điể u kiệ n.

Xác định công thứ c phân tử củ a chấ t A.

Bài 0. Đố t cháy hoàn toàn 10 ml hơ i chấ t A cầ n 25 ml oxi, thu đư ợ c 20 ml C02 và 20 ml hơ i nư ớ c.

Tìm công thứ c phân tử củ a chấ t A, biế t rằ ng các thể tích đư ợ c đo ở cùng điề u kiệ n.

Bài 7. Hãy chứ ng minh rằ ng, công thứ c chung củ a ankan là CnH2n+2 (n 25 1, nguyên). Công thứ c (CnH2n+1) có thể có Xbằ ng bao nhiêu ? Thì sao ?

A - BÀI TẬ P CÓ LỜ I GIẨ I

Bài 1. Đố t cháy 15 g chấ t hữ u cơ A thu đư ợ c 22 g C 02 và

9 g H20 . Cho bịế t phân tử A cố mộ t nhổ m - Hãy xác

định công thứ c phân tử và công thứ c cấ u tạ o củ a các đổ ng phân cố thể cổ củ a A.

Phân tích :

Bàỉ này không có dữ kiệ n để xác định phân tử khố i như ng ìạ i có dữ kiệ n liên quan là số nguyên tử o .

160



B

Ồ

I

D

Ư

Ỡ

N

G

T

O

ÁN

-

L

Í

-

H

Ó

A

C

Ấ

P

2

3

1

0

0

0

B

T

R

Ầ

N

HƯ

N

G

Đ

Ạ

O

T

P

.

Q

U

Y

N

H

Ơ

N




Xác định công thứ c phân tử trong bài toán này thông thư ờ ng như n hữ n g bài đã là m vớ i y ế u tố x ác định số n gu yên tử ox i trong phân tử . Khi viế t công thứ c cấ u tạ o các đổ ng phân chú

ý dự a vào thuyế t cấ u tạ o hóa họ c viế t đủ hóa trị cho từ ng nguyên tử .

Bài giả i : Số mol c , H và o có trong 15 g A :

22 9 nc = nCO; = 44 0 ,5 (moi) ; nH = 2n = ^ - 2 = 1 (mol)

I1 5 - 1 2 . 0 , 5 - 1 . 1 8

no — 16 ~ Tế ~~ (m°l)A có công thứ c C H O . Ta eđ

X : y : z = 0,5 : 1 : 0,5 = 1 : 2 : 1

Công thứ c đơ n giả n nhấ t là CH20

Công' ị h ì í r . th ư c TicfhieTn là (CEL-Q)

Vỉ phân tử A có 2 nguyên tử 0 liên n = 2.

Công thứ c phân tử củ a A là C2H40 2

Công thứ c cấ u tạ o hai đổ ng phân củ a A là : CHg-C và

H - c ( d ạ n g thu gọ n CHgCOOH và HCOOCH3)

Bàl 2o

Cho h n hợ p khí A gồ m hiđro và hai olefin k ế tiế p nhau

trong dãy đổ ng đẳ ng đi qua ố ng chứ a Ni nung nóng, sau đó lộ i qua bình đự ng nư ớ c brom (làm cho nư ớ c brom bị nhạ t màu), thu đư ợ c h n hợ p khí B. Đố t cháy hoàn toàn 0,616lítB(đoở đktc) và cho các sả n phẩ m phả n ứ ng đi qua bình đự ngH2S 0 4đậ m đặ c và bình đự ng dung dịch Ba(OH)2. Sau thí nghiệ m, khố i lư ợ ng bình Ba(OH)2 tâng 2,53 g.

1. Viế t phư ơ ng trình phả H ứ ng xả y ra và xác định công thứ c

cấ u tạ o củ a hai olefin. Biế t rằ ng khả năng phả n ứ ng củ a hai olefin đư ợ c coi là như nhau.




B

ỒI

D

Ư

Ỡ

N

G

T

O

Á

N

-

L

Í

-

H

Ó

A

C

Ấ

P

2

3

1

0

0

0

B

T

R

Ầ

N

H

Ư

N

G

Đ

Ạ

O

T

P

.

Q

U

Y

N

H

Ơ

N




Như vậ y hai olefin ở h n hợ p A ỉà C2H/ và C0H^ ứ ng vớ i hai công thứ c cấ u tạ o ỉà

CH2 = CH2 và CH3-CH=CH2.

2. Giả sử X là số mol C2H6 và y là số moỉ C3Hg trong h n hợ p khí B, ta cổ :

xC2H6 + yC3Hg + (3,5x + 5y)02 (2x + 3y)C02 + (3x + 4y)H20

Theo (1)5 ta có thể viế t :

jx + y = 11 I jx — 10Ị 2x -f 3y = 23 |y = 1

Nhậ n thấ y dung dịch nư ớ c brom chỉ bị nhạ t màu, coi như olefin đã phả n ứ ng vừ a đủ vớ i hiđro. Mặ t khác khả năng phả n ứ ng củ a hai olefin đư ợ c coi là như nhau, nên số mol hiđro trong h n hợ p khí A bằ ng số moỉ hai olefin X + y = 22 moi.

Thành phầ n % củ a h n hợ p khí A là :

ÌO.IOO° 22 ~ 45,45%,

1.100c 3h 8 : 22 - 4’55%>

11.100H2 :

22 = 50%'

Bài 3. Trong thành phầ n chủ yế u củ a khí crackinh dẩ u mỏ , có mộ t số hiđrocacbon mà khi đố t cháy hoàn toàn các hỉđrocacbon đố , số moì khí và hơ i sinh ra vừ a bằ ng số mol các khí tham

gia phả n ứ ng. Mộ t số hiđrocacbon khác (cũ ng củ a khí crackinh dầ u mỏ ) khi phân hủ y m i hiđrocacbon đó, thể tích khí sinh ra gấ p 4 lầ n thể tích ban đẩ u củ a khí đó, biế t rằ ng phả n ứ ng phân hủ y chỉ sinh ra cacbon và hỉđro, các thể tích đư ợ c đo ở cùng điề u kiệ n. Xác định công thứ c củ a các hiđrocacbon mạ ch hở trên.


Khí crackinh dẩ u mỏ chủ yế u gổ m các ankan, anken cổ từ 1 đế n 4 cacbon và hiđro. Yêu cầ u củ a bài toán là xác định mộ t số hiđrocacbon dự a vào tỉ lệ các sả n phẩ m củ a các phả n ứ ng

163



B

ỒI

D

Ư

Ỡ

N

G

T

O

Á

N

-

L

Í

-

H

Ó

A

C

Ấ

P

2

3

1

0

0

0

B

T

R

Ầ

N

H

Ư

N

G

Đ

Ạ

O

T

P

.

Q

U

Y

N

H

Ơ

N




Bài 4. ở 100°c, khố i lư ợ ng phân tử trung bình củ a h n hợ p mộ t số hiđrocacbon liên tiế p trong mộ t d ã y đổ ng đẳ ng bằ ng 64. Khi làm lạ nh đế n nhiệ t độ phòng, mộ t vài hợ p phầ n củ a h n hợ p đò bị hóa lỏ ng, có khố i lư ợ ng phân tử trung bình bằ ng 74. Phẩ n khí còn lạ i có khố i lư ợ ng phân tử trung bình bằ ng 54. Tổ ng khố i lư ợ ng phân tử củ a các chấ t trong h n hợ p bằ ng 252. Khố i lư ợ ng phân tử củ a đổ ng đẳ ng nặ ng nhấ t bằ ng hai khố i lư ợ ng phân tử củ a đồ ng đẳ ng nhẹ nhấ t. Xác định khố i lư ợ ng phân tử và tỉ lệ thể tích củ a các chấ t trong h n hợ p đầ u.

Phăn tích : í

Bài toán này áp dụ ng hai khái niệ m : cấ p số cộ ng về khố i lư ợ ng phân tử các hợ p chấ t củ a dãy đổ ng đẳ ng và khố i lư ợ ng phân tử trung bình. Bài này góp phẩ n chỉ ra mộ t số quy luậ t toán họ c trong hóa hữ u cơ .


Gác khố i lư ợ ng phân tử cử a các hiđrocacbon trong dãy đổ ĩìg đẳ ng tạ o nên cấ p số cộ ng kiể u aj, an vớ i công sai q = 14

(Hiệ u số đổ ng đẳ ng CH2 = 14). Ap dụ ng các biể u thứ c về số hạ ng tổ ng quát an = + q(n - 1) và tổ ng n số hạ ng đầ u tiên

lư ợ ng phân tử và công thử c phân tử củ a hiđrocacbon. Phẩ n sau, dự a vào khố i lư ợ ng phân tử trung bình để xác định tỉ lệ vệ thể tích củ a các chấ t trong h n hợ p.

Bài giả i :Các khố i lư ợ ng phân tử M1? M2, ... Mn củ a các hiđrocacbon

liên tiế p trong mộ t dãy đồ ng đẳ ng trong h n hợ p tạ o nên mộ t cấ p số cộ ng vớ i công sai q = 14 (tứ c hiệ u số đổ ng đẳ ng CH2 = 14). Áp dụ ng các biể u thứ c củ a cấ p số cộ ng ta có tổ ng các số hạ ng Sn và số hạ ng tổ ng quát Mn là :

củ a cấ p số cộ ng Sn(&1 + an) n

ta sẽ xác định đư ợ c các khố i

Sn = + M2 + ••• + MnMn = Mj + q(n - 1)

Theo đầ u bài : Mn = 2Mj

(1)(2)

(3)

165



B

Ồ

I D

Ư

Ỡ

N

G

T

O

Á

N

- L

Í

-

H

Ó

A

C

Ấ

P

2

3

1

0

0

0

B

T

R

Ầ

N

H

ƯN

G

Đ

Ạ

O

T

P

.

Q

U

Y

N

H

Ơ

N




Từ (2) và (3) ta có : 2Mj = Ml + 14(n - 1) = 14(n - 1) (4)

(M1 +2M1)n 504Từ (1) và (3) ta có : --------~2 = (5)

Từ (4) và (5) ta có : 14(n —1) = 504 : 3n —* Ĩ1 —Ĩ1 - 12 = 0

Giả i phư ơ ng trình bậ c 2, ta đư ợ c :

1 ± \Ị 1 + 4 8 1 ± 7 o - ___n = ------- ị ------- = — ------>11! = -3, vô nghĩa

n2 = 4 là nghiệ m, ta tính Mj :

Mt = 14(4 - 1) = 42 -* M CH = 42 — Ĩ2x + yX y

Biệ n luậ n phư ơ ng trình vô định này ta đư ợ c kế t quả hợ p lí là X = 3, y = 6 . là C3H6. M4 = 2Mj là C6H 12- Các chấ tđồ ng đẳ ng thứ 2 và thứ 3 là C4Hg và C5H 10. Đổ Ị à các đồ ngđẳ ng củ a dãy olefin hoặ c xicìoankan. Đặ t X, ỵ , z, t là số moi các hiđrocacbon Mls M2, M3, M4, khố i lư ợ ng phân tử trung binh củ a h n hợ p là :

M = (42x + 56y + 70z + 84t) : (x + y + z + t) = 64 (6)Khi làm lạ nh li n hợ p tớ i nhiệ t độ phòng, hai hiđrocacbon

C5H 10 và C6H 12 hóa lỏ ng, ta có :

Mk = (42x + 56y) : (x + y) = 54 42x + 54(x + y) (7)

Mị = (70z + 84t) : (z + t) = 74 70z + 841 = 74(z + t) (8)

Từ (7) ta cổ : 56y - 54y = 54x - 42x— y = 6x

Từ (8 ) ta có : 84t - 74t = 74z - 70z-» t = 0,4z

Đứ a các kế t quả trên vào (6) ta có :

5 4 ( x + y )+ 7 4 ( z + t ) = 6 4 ( x + y + z + t ) X ■ + y = z + t

X + 6x = z + 0,4z —* z = 5x

t = 0,4z = 0,4 . 5x = 2x.

Từ các kế t quả tính theo X, ta có :

166



B

Ồ

I

D

Ư

Ỡ

N

G

T

O

ÁN

-

L

Í

-

H

Ó

A

C

Ấ

P 2

3

1

0

0

0

B

T

R

Ầ

N

HƯ

N

G

Đ

Ạ

O

T

P

.

Q

UY

N

H

Ơ

N




* : y : z : t = l : 6 : 5 : 2 = V : vc : v c H : Vc H3 6 ^ 4 n 8. 5 10 6 12

B - BÀI TẬ P T ự GIẨ I

Bài 1. Đố t cháy 1,1 g chấ t hữ u cơ A, dẫ n sả n phẩ m qua CaCl2 khan thấ y khố i lư ợ ng bình tăng 0,9 g. Khí còn lạ i dẫ n vào 100 ml dung dich NaOH IM thì phả n ứ ng vừ a đủ tạ o ra muố i trung hòa. 0 đktc l^z hơ i A nặ ng 3,93 g. Tìm công thứ c phân tử củ a A và viế t công thứ c cấ u tạ o các đổ ng phân mạ ch

thẳ ng có 2 nguyên tử o cạ nh nhau củ a A ở dạ ng thu gọ n,Bài 2. Đố t cháy mộ t hiđrocacbon A thu đư ợ c lư ợ ng C 02 cđ

thể tích bằ ng nử a tổ ng thể tích củ a hiđrocacbon A và 0X1 đã dùng. Đố t cháy mộ t hiđrocacbon B thi tỉ lệ các thể tích trên

1 ■ là — Các thể tích đề u đư ợ c đo ở cùng nhiệ t độ và áp suấ t.

Hãy xác định công thứ c phân tử và viế t các công thứ c cấ u

tạ o củ a A và B.Bài 3. Cầ n 1,9 6/ 0 2 (ở đktc) mớ i đủ đố t hế t 1,85 g chấ t

hữ u cơ mạ ch hở A, thu đư ợ c hơ i nư ớ c và khí c o 2 theo tỉ lệ số mol là 1 : 1 .

Cho biế t phân tử A có mộ t nhóm -COO-

Hãy xác định công thứ c đơ n giả n nhấ t, công thứ c phân tửcủ a A và viế t công thứ c cấ u tạ o các đổ ng phân củ a A.

Bài 4. Trộ n 200 ml mộ t h n hợ p hiđrocacbon A và nitơ vớ i 450 ml oxi (dư ) rồ i đố t. Thể tích h n hợ p B sau khi đố t là0,7 lít. Sau khi cho hơ i nư ớ c ngư ng tụ thì còn 400 ml h n hợ pkhí c . Cho khí c lộ i qua dung dịch KOH thấ y còn 200 ml khí.Các thể tích khí đư ợ c đo ở cùng điề u kiệ n nhiệ t độ và áp suấ t.

Xác định công thứ c phân tử củ a hiđrocacbon A. Viế t công thứ c cấ u tạ o củ a A và mộ t vài chấ t đổ ng đẳ ng củ a nó.

B ài 5. Cố mộ t h n hơ p khí gồ m 3 hiđrocacbon kế tiế p nhau troiíg dãy đổ ng đẳ ng, phân tử khố i trung bình là 32. Tỉ lệ rnol củ a các hợ p phẩ n trong h n hợ p đó lậ p thành mộ t cấ p số nhân

167



B

Ồ

I D

Ư

Ỡ

N

G

T

O

Á

N

- L

Í

-

H

Ó

A

C

Ấ

P

2

3

1

0

0

0

B

T

R

Ầ

N

H

ƯN

G

Đ

Ạ

O

T

P

.

Q

U

Y

N

H

Ơ

N




vớ i công bộ i là q = Hãy xác định thành phầ n % theo thê4

tích củ a h n hợ p và công thứ c phân tử củ a m i hiđrocacbon.

I

IV - HƯ Ớ NG DẪ N GĨ Ẩ I - ĐÁP s ố - ĐÁP ÁN

PHẦ N BÀI TẬ P THEO C Á C § BÀI HỌ C

4,2 0,7 5,6B à i 1. L ậ p hệ thứ c X : y : z = Y g : ~ Ỳ ~ :

ĐS : Công thứ c phân tử : C2H40 2

Bài 2. Tính % c c nguyên tố .

Vớ i N, theo các phư ơ ng trình phả n ứ ng :

CaO

Á + NaOH ------NH3ot

2NH3 + H2S 0 4 = (NH4)2S 0 4

2NaOH + H2S 0 4 = Na2S 0 4 + 2H20

n NH3 = 2 ( n H2S 0 4 ~ 2 n N a O B )

n NHL ■ 1 4 . 1 0 0

%N2 3,682

Tính %0

ĐS : Công thứ c phân tử củ a A : CH4ON2

Bài 3. Tính khố i lư ợ ng củ a c, H, o trong 1,5 g hợ p chấ t A. Xác định đư ợ c công thứ c đơ n giả n nhấ t là GH20. Và công thứ c thự c nghiệ m (công thứ c nguyên) sẽ là (CH20)n . vì phân tử có hai nguyên tử oỉci nệ n n = 2 .

ĐS : Công thứ c phân tử củ a A : C2H40 2.

168



B

Ồ

I

D

Ư

Ỡ

N

G

T

O

ÁN

-

L

Í

-

H

Ó

A

C

Ấ

P

2

3

1

0

0

0

B

T

R

Ầ

N

HƯ

N

G

Đ

Ạ

O

T

P

.

Q

U

Y

N

H

Ơ

N




Bàỉ 4. Tính mH qua lượng H20 bị dung dịch H 2S 0 4 đậmđặ c giữ lạ i. Tính lư ợ ng mc qua lư ợ ng chat kế t tủ a CaC 03, m0 = 5,2 - (mH + mc ).

Mặ t khác : nQ = nA = ^

Đặ t công thử c phân tử củ a A là C H O , ta có :

12x ^ y 16z A

m c = l m H m O = m A

ĐS : Công thứ c phân tử củ a A : CgH40 4

Bài 5. Viế t công thứ c phân tử CxHyOz

Viế t phư ơ ng trình phả n ứ ng đố t cháy.

Tính đư ợ c t ỉ l ệ X : y = 3 : 4

Trong công thứ c đơ n giả n nhấ t : X = 3,. y = 4. Ta ctí :

(C3H4Oz)n = Ma = (36 + 4 + 16z)n. n chỉ cổ thể bằ ng 1, nên z = 2 .

ĐS : Công thứ c phân tử củ a A : C3H40 2

Bài 0. Vớ i các khí, tỉ lệ về thể tích là tỉ lệ về số mol ở cùng điề u kiệ n. Viế t phư ơ ng trình phả n ứ ng :

W * + ( * + ! - f ) o 2 - * c o 2 + 1 ^ 0

10 25 20 20

1 2,5 2 2Tfnh X, y

Viế t phư ơ ng trình cân bằ ng oxi để tính z.

ĐS : C2H40

B ài 7. c là hóa trị 4. Khi phân tử cổ nC thì tổ ng số hda trị sẽ là 4n. Trong phân tử , m i c để ra 2 hóa trị để liên kế t

vớ i nhau thành mạ ch và có (n - 1) liên kế t c - c . Vậ y số liên kế t vớ i H củ a c chỉ còn 4n - 2 (n - 1) = 2n + 2, tứ c là có (2n + 2 ) nguyên tử H!

169



B

Ồ

I

D

Ư

Ỡ

N

G

T

O

Á

N

-

L

Í

-

H

Ó

A

C

Ấ

P

2 3

1

0

0

0

B

T

R

Ầ

N

H

Ư

N

G

Đ

Ạ

O

T

P

.

Q

U

Y

N

H

Ơ

N




Vậ y công thứ c chung củ a ankan ỉà CnH2n+2

Chú ý : Chứ ng minh công thứ c trên còn cổ thể theo cách

thố ng kê dãy đổ ng đẳ ng.

- Công thứ c (CnH2n + 1)x : v ì số nguyên tử H trong phân tử

hiđrocacbon phả i chẵ n, nên :

(Cn H 2 n + l ) x h a y C nxH (2 n + l)x ( 2 n + 1 )x p h ả i c h ẵ n x c h ẵ n -

Trong các hiđrocacbon, ankaxi có số H cao nhấ t nên :

( 2 n + 1 ) X sỉ 2 n x + 2

Vậ y : X = 2 -» Cn2H (2n+1)2 -» C2nH4n+2. Đó ià dạ ng công thứ c củ a ankan

Nế u X — 4 —> C4nH(2n+1)4 (2n + 1)4 > 2n.4 + 2, khôngthỏa mãn điều kiện trên . Nếu X > 4 : đều loại.

Vậy công thứ c (CnH 2 +1) chỉ có thể có X = 2 và là côngthứ c củ a ankan.

PHẦ N BÀI TẬ P TỔ NG HỢ P

Bài 1. ĐS : C4H80 2

Công thứ c cấ u tạ o cùa các đổ ng phân : CH3-CH2-CH2“COOH, (CH3)2CH-COOH ; CH3-CH2-COOCH3, CH3COOC2H5,

H-COOCH2-CH2-CH3, H-OOOCH(CH3)2.B ài 2. ĐS : Công thứ c phân tử và công thứ c cấ u tạ o củ a

A và B : .

A : C2H4, CH2 = CH2 .; C3H8, CH3 - CH2 - CH3

B : CH4

B ài 3. A có công thứ c c H2 0 2 vì nc o : nH 0 = 1 : 1 và

phân tử cd 2 nguyên tử Q.Tính n rổ i tính mc , mH m0 trong 1,85 g A, tính X : y : z.

170



B

Ồ

I

D

Ư

Ỡ

N

G

T

O

Á

N

-

L

Í

-

H

Ó

A

C

Ấ

P

2 3

1

0

0

0

B

T

R

Ầ

N

H

Ư

N

G

Đ

Ạ

O

T

P

.

Q

U

Y

N

H

Ơ

N




ĐS : C3H60 2 vừ a là công thứ c đơ n giả n nhấ t vừ a ỉà côngthức phân tử .

Công thứ c cấ u tạ o củ a các đổ ng phân

CH3-CH2-COOH CH3COOCH3, HCOOC2H5.

Bài 4o Tỉ lệ các thể tích cũ ng là tỉ lệ số moỉ.

ĐS :

- C2H6, CH3-C H3Ị

- Các đồ ng đẳ ng :

c h 4, c h 3- c h 2- c h 3, c h 3- c h 2- c h 2- c h 3...Bài 5.


Đặ t X, y, z ỉà tỉ lệ mol củ a các hợ p phẩ n X, Y, z. Chúng1

tuân theo tỉ lệ củ a cấ p số nhân vớ i ẹ ông bộ i q —Theo biể u

t h ứ c t í n h t ổ n g c ủ a c ấp số n h â n :

xfl —qn)g _ —I-----2 - 1 Tính X theo S . suy ra y, z theo s .

n 1 — q n jn

Từ đó, xác định thành, phẩ n % theo số moi, cũ ng là theo thể tích củ a các hợ p phầ n. M là khố i jư ợ ng phân tử trung bình,tứ c 1 mol h n hợ p, s = 1. Tầ cd : M = Mx-X +(Mx + 14)y +(Mx + 28) z.

Tính ra M , M , M , suy ra công thứ c phân tử củ a các hợ p phầ n.

Đáp số : - Thành phẩ n % củ a các hỉđrocacbon trong h n hợ p là : X chiế m 76,2%

Y chiế m 19%

z chiế m 4,8%

- Công thứ c phân tử củ a 3 hiđrocacbon là :

X : C2H4 (Eten) ; Y : C3H6 (Propen) ; z : C4Hg (Buten)

171



B

Ồ

I

D

Ư

Ỡ

N

G

T

O

ÁN

-

L

Í

-

H

Ó

A

C

Ấ

P 2

3

1

0

0

0

B

T

R

Ầ

N

HƯ

N

G

Đ

Ạ

O

T

P

.

Q

UY

N

H

Ơ

N




- Tên gọ i theo danh pháp (quố c tế ) như sau : chọ n mạ ch cacbon dài nhấ t làm mạ ch chính, đánh số các nguyên tử cacbon từ đầ u mạ ch gẩ n nhánh, rổ i gọ i tên mạ ch nhánh cùng số chỉ vị trí củ a nó, tiế p theo là tên mạ ch chính.

7. Cáu tạ o

- Các liên kế t c - H và c - c trong phân tử ankan đề u là các liên kế t cộ ng hóa trị õ, gầ n như không phân cự c.

- Hóa trị củ a cacbon đã bão hòa.

- Nhìn toàn cả nh, phâả tử ankan không nằ m trên mộ t mặ t phẳ ng, như ng mạ ch cacbon chính thư ờ ng là đư ờ ng gấ p khúc

nằ m trên mộ t mặ t phẳ ng.

B “ TÍnh chấ t

1. Vậ t l í :

- Các ankan là các chấ t khí (C, —* CA), lỏ ng (C* —* C17) và rắ n (từ C18 trở lên)

- Các ankan nhẹ hơ n nư ớ c, không tan trong nư ớ c, tan trong các dung môi hữ u cơ .

2. Hóa họ c :

a) Phả n ứ ng thế clo (hoặ c brom) (khi cổ mặ t ánh sáng khuế ch tán)

Đặ c điể m : thế theo cơ chế gố c, dây truyề n, 3 giai đoạ n,

b) Tác dụ ng củ a nhiệ t

- Phả n ứ ng tách hĩđro :

Ctì3-CHBr - CH3askt

CH3 - CH2 - CH3 + Br2+ HBr

u CH3 - CH2 - CH2Br

ot , xt

R - CH2 - CH2 - R’

Đặ c biệ t ở metan :

R - CH = CH - R’ + H2

900°cc h 4 * c + 2H2

173



B

ỒI

D

Ư

Ỡ

N

G

T

O

Á

N

-

L

Í

-

H

Ó

A

C

Ấ

P

2

3

1

0

0

0

B

T

R

Ầ

N

H

Ư

N

G

Đ

Ạ

O

T

P

.

Q

U

Y

N

H

Ơ

N




2 CH4 - 1500°C» CH = CH + 3H2

- Phả n ứ ng Crackinh :

~ 6 5 0 ° c

CH-,-CH9-CH9-CH^ --------- — -------- >CH4 + CH2 = CH - CH3( h oặ c 5 0 0 ° c + xt)

c) Tác dụng với 0X1

- Phả n ứ ng cháy :Qts X ị

CnH2n + 2 + (0 2 ^ n C 0 2 + (n + 1)H20 ^

- Phả n ứ ng oxi hóakhông hoàn toàn, tùy điêu kiệ n, cácankan cho các sả n phẩ m là các hợ p chấ t hữ u cơ khác nhau.

§2. XICLOANKAN

1 . Định nghĩa : Xicloankan là nhữ ng hiđrocacbon no mạ ch vòng, có công thứ c chung là CnH2n (n 2s 3).

2. Cách gọ i tên : Xicỉo + ten ankan tư ơ ng ứ ng

3. Tính ch t hóa họ c :

a) Phả n ứ ng đố t cháy ở t ấ t cả các loạ i vòng :

C nH 2n + T ° 2 - « c 0 2 + n I Ĩ 2 °

b) Phả n ứ ng thế ở vòng 5, 6 cạ nh :

C5H 10 + C12 ^ c 5h 9c ỉ + h c ỉ

c) Phả n ứ ng cộ ng mở vòng ở vòng 3 cạ nh :CC14/ X + Br2 ---- ì BrCH2 - ,CH2 - CH2Br

II - BÀI TẬ P THEO CÁC § BÀI HỌ C

A - BÀI TẬ P CÓ LỜ I GIẤ I

Bài 1. Chứ ng minh rằ ng số nguyên tử hiđro trong phân tửankan là mộ t số chẵ n.

174



B

ỒI

D

Ư

Ỡ

N

G

T

O

Á

N

-

L

Í

-

H

Ó

A

C

Ấ

P

2

3

1

0

0

0

B

T

R

Ầ

N

H

Ư

N

G

Đ

Ạ

O

T

P

.

Q

U

Y

N

H

Ơ

N




Công thứ c mộ t hiđrocacbon A có dạ ng (Cr,H2n+J)m. Hỏ i A thuộ c dãy đổ ng đẳ ng nào ?

Phăn tích :

Hai ý củ a bài toán trên đề u xuấ t phát từ cấ u tạ o củ a phân tử hiđrocacbon, trong đổ , c luôn luôn có hóa trị 4, H cố hóa

trị 1. Tính số hóa trị củ a c sẽ thấ y đư ợ c số H trong phân tử để đi đế n kế t luậ n là chẵ n hay lẻ . Từ kế t quả này sẽ tạ o điề u kiệ n xác định A.

Bài gi i : I

c cổ hóa trị 4. Phân tử ankan nào đđ có n nguyên tử c,

vậ y tổ ng số hóa trị củ a c là 4n. Số hóa trị củ a c để liên kế t giữ a các c vớ i nhau là 2 (n - 1), vi có (n - 1) liên kế t c - c.

Số hóa trị củ a c để liên kế t vớ i H ỉà : 4n - 2(n - 1) = 2n + 2. Vậ y có 2n + 2 nguyên tử hiđro trong phân tử . Số này luôn luôn chẵ n, dù n chẵ n hay lẻ .

- Công thứ c củ a hiđrocacbon Ạ , cổ dạ ng <CnH2n+Pm hay ^nm^(2nra+m)' vì số nguyên tử H trong hiđrocacbon luôn luôn

chẵ n nên m phả i chẵ n. Mặ t khác, số nguyên tử H trong ankan ià cao nhấ t trong tấ t cả các hiđrocacbon, nên :

C nmH (2nm+m) cổ d ạ n ể CNH (2N+m) ^ C NH (2N+2) ^ 2

(Đặ t m.n = N).

Vậ y m phả i chấ p nhậ n bằ ng 2

Công thứ c củ a hiđrocacbon A có dạ ng ^N^(2N+2)> *à ankan hay mộ t đổ ng đẳ ng củ a metan.

Bài 2. Viế t công thứ c phân tử củ a heptan và viế t công thứ c cấ u tạ o củ a n-heptan, các gố c hiđrocacbon có thể có và các đổ ng phân cấ u tạ o có thể có củ a nó. Gọ i tên các đổ ng phân- theo danh pháp quố c tế .

Phăn tích :

Bài toán này để vậ n dụ ng các khái niệ m cơ bả n về ankan :

công thứ c chung, cấ u tạ o phân tử , gố c, đổ ng phân về mạ ch cacbon.

175



B

Ồ

I

D

Ư

Ỡ

N

G

T

O

ÁN

-

L

Í

-

H

Ó

A

C

Ấ

P 2

3

1

0

0

0

B

T

R

Ầ

N

HƯ

N

G

Đ

Ạ

O

T

P

.

Q

UY

N

H

Ơ

N




Heptan có 7C, theo công thứ c chung củ a ankan CnH2n+2 ta có công thứ c phân tử củ a heptan là C7H2 x 7 + 2 = C?H16.

Công thứ c cấ u tạ o củ a Ĩ1 - heptan (dạ ng thu gọ n)CH3 - CH2 - CH2 - CH2 - CH2 - CH2 - CH3

Các gố c cổ thể có củ a n - heptan : (!)

c h 3 - c h 2 - c h 2 - CHS- c h 2 - c h 2 - c h 2 -(2).

CH., ~ CH0 - CH~ - CH0 - CH0 - CH - CH.,3 2 2 2 2 I y(3) 1

c h 3 - c h 2 - c h 2 - c h 2 - CH - c h 2 - c h 3," • (4) 1

c h 3 - c h 2 - c h 2 - CH - c h 2 - c h 2 - c h 3

Các đổ ng phân có thể cổ củ a n - heptan :

CH3 - CH - CH2 - CH2 - CH2 - CH3,

CH3 . . 2 - Metylhexan

CH3 - CH~ - CH - CH2 - CH2 - CH3CH3 3 - Metylhexan

CHo I

c h 3 - c - c h 2 - c h 2 - c h 3,

c h 3

* 2,2 - ĐimetylpentanCH. - CH - CH - CH9 - CH^,

I-. Ic h 3 c h 3 .

2,3 - Đimetylpentan

CH - CH - CH7 - CH - CH.,3 \ 2 I 3

c h 3 c h 3

•2,4 - Đimetylpentan

Bài gi i :



B

Ồ

I

D

Ư

Ỡ

N

G

T

O

Á

N

-

L

Í

-

H

Ó

A

C

Ấ

P

2

3

1

0

0

0

B

T

R

Ầ

N

HƯ

N

G

Đ

Ạ

O

T

P

.

Q

U

Y

N

H

Ơ

N




c h 3 c h 3

CHj - c h 2 - c - c h 2 - c h 3 h 3 c - HC - c - CH3

c h 3

3, 3 - Đimetylpentan

c h 3 c h 3 .

Bài 3. Mộ t khí ankan A có tỉ khố i so vớ i không khí bằ ng 2. Xác định công thứ c phân tử , công thứ c cấ u tạ o không phân nhánh củ a A và viế t các ịbhư ơ ng trình phả n ứ ng củ a A trong các trư ờ ng hợ p sau :

a) Tác dụ ng vố i clo cổ ánh sáng theotỉ lệ mol 1 : 1b) Đun nóng vớ ibộ t Ni (Ni làm xúc tác)

c) Đun nóng lêntớ i 650°c trong bình kín

d) Đố t cháy hoàn toàn vớ i oxi.

Phân tích :

Bài toán vậ n dụ ng mộ t cách xác /định công thứ c phân tử , c ô n g t h ứ c c ấ u t ạ o v à c á c p h ả n ứ n g c ơ b ả n c ủ a m ộ t ankan t r o n g

nhữ ng điề u kiệ n nhát định.

Bài giả i :

Ma = 29.2 = 58 (g) —* M’a = 58 đvC. A ỉà mộ t ankan, nên :

CnH2n+2 = 58 -* 14n = 58 - 2 = 56 n = 4. '

Đó là butan C4Hg, CH3 - CH2 - CH2 - CH3.

Ni, r z z z J -

b) CH3 - CH2 - CH2 - CH3 — * CH3 - CH = CH - CH3 + H2

c) c h 3 - c h 2 - c h 2 - c h 3 c h 4 + c h 2 = CH - c h 3

d) CH3 - CH2 - CH2 - CH3 + 6,5 0 2 — * 4C 02 + 5H20

Bài 4. Xicloankan A có tỉ khố i hơ i so vớ i hiđro bằ ng 35

a) Xác định công thứ c phân tử củ a A.

askt

CH3-CHC1-CH2-C H3 + HC1

CH2C1-CH2-C H2-C H3 +-HC1

650°c

đổ t




B

ỒI

D

Ư

Ỡ

N

G

T

O

Á

N

-

L

Í

-

H

Ó

A

C

Ấ

P

2

3

1

0

0

0

B

T

R

Ầ

N

H

Ư

N

G

Đ

Ạ

O

T

P

.

Q

U

Y

N

H

Ơ

N




b) Viế t và gọ i tên các đổ ng phân củ a A (ỉoạ ỉ vòng)

c) Xác định công thứ c cấ u tạ o đúng củ a A, biế t khi cho A tác dụ ng vớ i clo ngoài ánh sáng chỉ cho mộ t sả n phẩ m monoclo duy nhấ t. Viế t phư ơ ng trình phả n ứ ng.

Phân tích :

Bài ra đã cho biế t A là xicloankan CnH2n, nên chỉ cầ n biế t khố i lư ợ ng phân tử là xác định đư ợ c công thứ c phân tử . Theo thuyế t cấ u tạ o, ta viế t đư ợ c các đổ ng phân và chọ n trong đó chấ t A phả n ứ ng vớ i cỉo cho mộ t sả n phẩ m monoclo dụ y nhấ t.

Bài giả i :

Ma = 2.35 = 70 (g) M’a - 70 đvC.14n = 70 ■'-*n 5.

a) Công thứ c phân tử củ a A là C5H 10

b) Các đổ ng phân có thể cố củ a A (ỉoạ ỉ vòng) (trong công thứ c lư ợ c bớ t H)

V

Xiclopentan

CH,

Metylxiclobutan

c 2h 5

Etylxiclopropan

CH2c h ; CH,3 ' vyxx3 --- ----------- - vyxA3

1,1 - Đimetyl - 1,2 - Đimetyl -xicloprơ pan xiclopropan.

c) Xiclopentan thự c hiệ n phả n ứ ng thế vớ i cỉo ngoài ánh sáng cho mộ t sả n phẩ m monoclo duy nhấ t vì các nguyên tử H ở các vị trí giố ng nhau :

askt+ CL Cl + HC1

Vậ y công thứ c cấ u tạ o đúng củ a A là :

178



B

Ồ

I

D

Ư

Ỡ

N

G

T

O

ÁN

-

L

Í

-

H

Ó

A

C

Ấ

P

2

3

1

0

0

0

B

T

R

Ầ

N

HƯ

N

G

Đ

Ạ

O

T

P

.

Q

U

Y

N

H

Ơ

N




B - BÀI TẬ P T ự GĨ Ấ I

Bài 1. a) Nêu coi nhóm nguyên tử CgH-ỵ là gố c hiđrocacbon thì nó là gố c củ a hiđrocacbon nào ? Viế t công thứ c cấ u tạ o củ a

các gố c có thể có củ a nó.b) Nế u coi nhóm nguyên tử C3H7 là công thứ c đơ n giả n

nhât, thi công thứ c phân tử sẽ như thế nào ? Viế t công thứ ccấ u tạ o và gọ i tên theo danh pháp quố c tế các đổ ng phân có thể có ứ ng vớ i công thứ c phân tử đó.

Bài 2. Viế t công thứ c ìcấ u tạ o các đổ ng phân ứ ng vớ i công thứ c phân tử C5H 12. Gọ i tên chúng.

a) Đồ ng phân nào khi tác dụ ng vớ i clo ngoài ánh sáng theotỉ lệ 1 : 1 chỉ cho mộ t dẫ n xuấ t monoclo ?

b) Đổ ng phân nào không thự c hiệ n đư ợ c phả n ứ ng tách hiđro khi đun nóng nhẹ cổ xúc tác như ng lạ i thự c hiệ n đư ợ c phả n ứ ng crackinh khi đun nóng mạ nh (650°C) ?

Viế t các phư ơ ng trình phả n ứ ng xẩ y ra.

Bài 3. Viế t phư ơ ng trình phả n ứ ng củ a ỉso-butan vớ i Cl2 ngoài ánh sáng theo tỉ lệ 1 : 2. Viế t công thứ c cấ u tạ o các sả n phẩ m th ế 2 clo có thể có củ a iso-butan.

Bà i 4. Tỉ khố i hơ i củ a mộ t hiđrocacbon no so vớ i nitơ bằ ng 2. Xác định công thứ c phân tử củ a hiđrocacbon no đó và viế t các đổ ng phân cấ u tạ o có thể có ứ ng vớ i công thứ c phân tử trên.

Bài 5o Viế t các phả n ứ ng đố t cháy C3H6, C4Hg, C5H 10, C6H12. Nhậ n xét tỉ lệ mol giữ a các sả n phẩ m đố t cháy củ a chúng. So

sánh tỉ lệ giữ a tổ ng số mol các chấ t đầ u vớ i tổ ng số mol các sả n phẩ m củ a các phả n ứ ng đố t cháy trên.

III - BÀI TẬ P TỔ NG HỢ P

A - BÀI TẬ P CÓ LÒI GIẢ I

Bài 1. Khi clo hóa 96 g mộ t ankan tạ o ra ba sả n phẩ m thế chứ a lầ n lư ợ t 1, 2 và 3 nguyên tử cio. Tỉ lệ thể tích các sả n

179



BỒ

I

D

Ư

Ỡ

N

G

T

O

Á

N -

L

Í

-

H

Ó

A

C

Ấ

P

2 3

1

0

0

0

B

T

R

Ầ

N

H

Ư

N

G

Đ

Ạ

O

T

P

.

Q

U

Y

N

H

Ơ

N




phẩ m khí và hơ i là 1 : 2 : 3. Tỉ khố i hơ i củ a sả n phẩ m thế chứ a 2 nguyên tử clo đố i vớ i hiđro là 42,5. Tìm thành phầ n phầ n trăm theo khố i ỉư ợ ng củ a các sả n phẩ m trong h n hợ p, biế t rằ ng, ỉư ợ ng ankatì ban đẩ u đã đư ợ c chuyể n hóa hế t và thể

tích các khí và hơ i đư ợ c đo ở cùng điể u kiệ n. Ph n tích :

Dự a trên phả n ứ ng cìo hóa ankan và thể tích khí (và hơ i) các sả n phẩ m, ta sẽ xác định đư ợ c cấ u tạ o các sả n phẩ m và ankan ban đầ u, từ đó, xác định đư ợ c thành phầ n phầ n trăm vể khố i lư ợ ng củ a các sả n phẩ m phả n ứ ng. Tỉ lệ về thể tích các khí chính là tỉ lệ số mòl các khí đo.

Bài giả i :Phả n ứ ng tạ o ra sả n phẩ m thế chứ a 2 nguyên tử clo :

CnH 2n+2 + 2CIj - C nH 2nCl2 + 2HC1

Mc H Cỉ = 14n + 71 = 42,5 X 2 = 85 -> n = 1n 2n 2

CnH2nCl2 là CH2C12, ankan ban đầ u là CH4 (M = 16)

Số moỊ CH4, phả n ứ ng là : 96 : 16 = 6 mol.

Cấ u tạ o củ a các sả n phẩ m là CH3C1, CH2C12, CHC13

Vì 6 mol CH4 đã chuyể n hóa hế t, tạ o ra 6 moi sả n phẩ m theo tỉ lệ 1 : 2 : 3. Khố i lư ợ ng các sả n phẩ m thu đư ợ c là :

m CH C1 = 5 0 ’5 ( ể ) X 1 = 5 0 , 5 g

mCHCi = (g) X 2 = 170 g

mCHCi = 11^5^ (ế ) X 3 = 3 58,5 g.Tổ ng khổ i lư ợ ng : 579 g.

Thành phầ n phẩ n trăm các sả n phẩ m :

% CHX1 = X 100 = 8,7 (%) J o /y

’ % CH2C12 =t X 100 = 29,4 (%)

358,5% CHC13 = X 100 = 61 ,9 (%)

180



B

Ồ

I

D

Ư

Ỡ

N

G

T

O

Á

N

-

L

Í

-

H

Ó

A

C

Ấ

P

2

3

1

0

0

0

B

T

R

Ầ

N

HƯ

N

G

Đ

Ạ

O

T

P

.

Q

U

Y

N

H

Ơ

N




Chỉ có neo-pentan (3) cho mộ t sả n phẩ m do hóa duy nhấ t :

CH?C1I

CH3~~ c - c h 3

3Đó là chấ t A cấ n tìm.

' Bài 3. Đố t cháy 3 lít khí h n hợ p hai ankan kế tiế p trong dãy đổ ng đẳ ng, dẫ n sàn phẩ m lầ n lư ợ t qua bình (1) đự ng CaCl2 khan rổ i bình (2) đự ng dung dịch KOH. Sau thí nghiệ m khố i lư ợ ng bình (1) tăng 6,43 g, bình (2) tăng 9,82 g. Lậ p công thứ c hai ankan và tính hàm lư ợ ng phầ n trăm (theo thể tích) củ a chúng trong h n hợ p, biể t các thể tích khí đư ợ c đo ở đktc.

Phân tích :

Bài cho biế t h n hợ p 2 ankan kế tiế p nhau và lư ợ ng các sả n phẩ m đố t cháy. Vậ y ta có thể tính tỉ ỉệ mol trung bình củ a các sả n phẩ m đố t cháy, Ĩ1Ổ sẽ nằ m giữ a tỉ lệ moi các sả n phẩ m đố t cháy củ a 2 ankan kế tiế p ấ y.

Khi đã lậ p đư ợ c công thứ c 2 ankan sẽ tính tiế p hàm lư ợ ng phầ n trăm (vể số mol hay thể tích) củ a chúng trong h n hợ p.

Bài giả i :

CaCl2 ở bình (1) hấ p thụ H20 , KOH ở bình (2) hấ p thụ C 02-

Tỉ lệ số mol trung bình giữ a H20 và c o 2 củ a 2 ankan :

6,43 9,82nH2o : nco2 ~ ỉ8 : 44 “ 0,357 : 0,223 - 1,6 : 1

Các phả n ứ ng đố t cháy mộ t số khí ankan (khí ankan : Cj C4) và tỉ lệ số moi H20 và C 0 2 :

CH4 + 2Q2 -* C02 + 2H20 (1) nH o : nCo = 2 : 1

C2H 6 + 3,502 —»2C 0 2 + 3 H 2 O (2) —5»Ĩ1|_J Q : nCQ = 3 : 2 = 1,5 : 1

C3Hg + 5O2 -»3C02 + 4H2O (3) — Q : n ^ Q = 4 : 3 = 1,33 : 1

Ta thấ y, tỉ lệ moi trung bình giữ a H20 và G02 củ a h n hợ p nằ m giữ a tỉ lệ mol H20 và C02 củ a CH4 và C2H6.

1 0 0



B

Ồ

I

D

Ư

Ỡ

N

G

T

O

ÁN

-

L

Í

-

H

Ó

A

C

Ấ

P

2

3

1

0

0

0

B

T

R

Ầ

N

HƯ

N

G

Đ

Ạ

O

T

P

.

Q

U

Y

N

H

Ơ

N




Nế u A là mộ t xicloankan CnH 2n14n = 84

n = 6

Vậ y A là C6H 12, mộ t xìcloankan.

Các đổ ng phân có thể có củ a A (trong công thứ c ỉư ợ c bớ t H ở các vị trí củ a vòng) :

CH, .C 2 H 5 -CH,

(At) (A2)

A, : Xiclohexan(A,) • (A4) CH3

: Aicionexan A3 : Etylxiclobutan A2 : Metylxiclopentan : 1,1 —Đimetylxiclobutan

Trong số các đổ ng phân trên, chỉ có Aj thỏ a mãn điề u kiệ n củ a đầ u bài vì các nguyên tử H có vị trí giố ng nhau, khi tác dụ ng vớ i clo ngoài ánh sáng chỉ cho mộ t dẫ n xuấ t monoclo duy nhấ t :

CH 2

CHC1CH.

CH2

H9C / \ c h . askt

c 6h 12 H,'VCHoCH,

+ CLh 2c

+ HC1

CH.

Vậ y A là xiclohexan.

B - BÀI TẬ P T ự GIẨ I

Ẹ ài 1. Khi cho mộ t ankan tác dụ ng vớ i broni ĩ|gp^ị lánh sáng, chỉ thu đư ợ c mộ Ị> (àẫ n xuấ t chứ ạ brotíi có tỉ khố i hơ i đố i vớ i nitơ bằ ng 5,393. Xác đị?ih công thứ c phân tử củ a ankan đó. Viế t công thứ c cấ u tạ ọ các đồ ng phân có thể .cổ và xác định cộ ng thứ c cấ u tạ o củ a ankan nói trên. Viế t phư ơ ng trình phả n;ứ ng xẩ y ra.

Bài 2 . Metan và cacbonoxit có tỉ lệ bao nhiêu về thể tích để khi đố t cháy hoàn toàn mộ t thể tích h n hợ p đó cẩ n đúng mộ t thể tích oxi (đo ở nhữ ng điề u kiệ n như nhtkẺ ) ?

Bà i 3. Phả n ứ ng nổ cụ a. h n hờ p khí metan và lư ợ ng không khí vừ a đủ xẩ y ra trong mộ t bình thép kín. Sauí^hậ *i ứ ng, h n hợ p đư ợ c đư a về nhiệ t độ ban đầ u (hơ i nư ớ c ngư ng tụ và áp suấ t hơ i nư ớ c không đáng kể ). Hầ y xác định thành phẩ n phẩ n

484


B

Ồ

I

DƯ

Ỡ

N

G

T

O

Á

N

-

LÍ

-

H

Ó

A

C

Ấ

P

2

3 1

0

0

0

B

T

R

Ầ

N

H

Ư

N

G

Đ

Ạ

O

T

P

.

Q

U

Y N

H

Ơ

N



trâm thê’ tích các khí trong bình sau phàn ứ ng và. ti lệ "áp suât sau phả n ứ ng so vớ i trư ớ c phả n ứ ng, cho biế t khôna khí gổ m oxi và nitơ vớ i ti lệ . thể tích là 1 : 4. w ỵ 8

Bài 4. Tỉ khố i củ a h n hợ p khí gồ m metan và etah so vớ i N2 bằ ng 0,62. Hỏ i phả i dùng bao nhiêu lít oxi để đố t cháy hoan toàn 1 lít h n hợ p đđ. Tính khố i lư ợ ng các sả n . phẩ m sinh ra Biế t rằ ng thể tích các khí đư ợ c đo ở đktc.

Bài 5. Khi đố t hoàn toàn 1 moi hiđrocacbon no, ngư ờ i ta dùng hế t 840 lít không yri (đo ở đktc, oxi chiế m 20% thể tích không khí). Hãy xác địnổ công thứ c phân tử và viế t công thứ c cấ u tạ o các đổ ng phân có thể cổ ứ ng vớ i cố ng thứ c phân' tử củ a hiđrocacbon no trên.

IV HƯ Ố NG DÂN GIẨ Ĩ ĐÁP SÔ ĐÁP ÁN

PHẦ N BÀI TẬ P THEO CÁC § BÀI HỌ C

Bài 1. a) C3Hg - propan : Có càc gố c :

CH3 - CH2 - CH2 - và CH3-CH - CH3

(1) (2)

b) C6H 14 - hexan : Có 5 đổ ng phân. Thí dụ :

CH3-CH2-CH2-C H2-C H2-CH3 c h 3- c h - c h 2- c h 2- c h 3

Hexan

Bài 2. CH3-CH2-C H2-CH2~CH3

c h 3

2 - Metylpentan

CH3-CH-CH2-CH3

n - Pen tan

c h 3

iso - Pentan

c h 3

c h 3 - c - c h 3

neo - Pentan

185



B

Ồ

I

D

Ư

Ỡ

N

G

T

O

Á

N

-

L

Í

-

H

Ó

A

C

Ấ

P 2

3

1

0

0

0

B

T

R

Ầ

N

H

Ư

N

G

Đ

Ạ

O

T

P

.

Q

UY

N

H

Ơ

N




a) CH3 - C(CH3)2 - CH3

CH3-C(CH3)2-C H3 .+ Cl2 CH3-ơ (C H3)2-C H2C1 + HC1

b) CH3 - CiCHg^ " CH3‘

CH3 - C(CH3)2 CH3 — r— » không cố phả n ứ ng650 c

c h 3 - C(CH3)2 - c h 3 -------> c h 4 + c h 3 - c = c h 2

Ic h 3

Bài 3. CH3 - CH - CH3 + Cl2 — *CH3 -

CC1 -CH3

+ HC1I ỉCH3 c h 3

c h 3 - CCỈ - c h 3 + Cl2 CH3 - CC1 - CH2C1 + HC1

I ỉCH,

Có 3 sả n phẩ m thế 2 clo :

CH3 - CH - CHC12, CH3 - CCỈ - CH2C1, CH3 - CH - CH2C1

CH, CH,L3 w 3

Bài 4. M = 28.2 - 56 (g) M

CH2C1

56 đvC.

M 56 14n -f 2 = 56 —* n = 3,86

Mc H = 56 -> 14n = 56 n = 4. Ta có : C4Hgn 2n

Vậ y xicloankan thỏ a mãn điế u kiệ n đầ u bài

hayh 2c - c h 2

h 2c - c h 2 h 2c

CH?

/ \ hayCH-CH3 - _CH,

Xiclobutan Metylxiclopropan

Bàỉ 5. C3H6 + 4 ,5 0 2 3C 02 + 3H20

Tỉ lệ các sả n phẩ m đố t cháy củ a các xicloankan là 1 : 1

186



B

Ồ

I

D

Ư

Ỡ

N

G

T

O

Á

N

-

L

Í

-

H

Ó

A

C

Ấ

P 2

3

1

0

0

0

B

T

R

Ầ

N

H

Ư

N

G

Đ

Ạ

O

T

P

.

Q

UY

N

H

Ơ

N




Tỉ lệ tổ ng số moỉ các chấ t đầ u và tổ ng số moi các sả n phẩ m :

5,5 7 8,5 10i r > 8 > Tõ > 12

PHÀN BÀI TẬ P TỔ NG H ộ p

Bài 1. Cẩ n lậ p luậ n : sả n phẩ m chỉ có mộ t ngu3 ên tử brom trong phân tử CH3

’ c h 3— C - c h 3

c h 3

ĐS : C5H12, cổ 3 đổ ng phân, ankan đúng :

?2.eo-PentanPhả n ứ ng th ế

Bài 2. Vỉế t các phư ơ ng trình phả n ứ ng rồ i tính

VCH 1ĐS : = ì

vco ^ i

Bài 3. Trong điể u kiệ n đẩ u bài, N2 không phả n ứ ng Tỉ lệ về thể tích cũ ng là tỉ lệ số mol và tỉ lệ áp suấ t.

ĐS : % Vco = 11,11%

% V = 88,89%2

P ( S ) : - ^ ( đ ) ^ 9 : 1 1 “ > P ( S ) =

Bài 4. Tính M củ a h n hợ p. Đặ t X là số mol CH4 trong

Imol h n hợ pĐS : 2,15 l 0 2

2,16 g C02

1,69 g H20

Bài 5. Viế t phả n, ứ ng đố t cháy vớ i hiđrocacbon theo công thứ c tổ ng quát CxHy. Sau tính toán sẽ dẫ n tớ i phư ơ ng trình

vô định.ĐS : C5H 10 - Xicloankan

Viế t đư ợ c 4 đổ ng phân chứ a vòng no.

187



B

ỒI

D

Ư

Ỡ

N

G

T

O

Á

N

-

L

Í

-

H

Ó

A

C

Ấ

P

2

3

1

0

0

0

B

T

R

Ầ

N

H

Ư

N

G

Đ

Ạ

O

T

P

.

Q

U

Y

N

H

Ơ

N




3. Phả n ứ ng oxi hóa

a) Phả n ứ ng đố t cháy :

Qỵì _ _

CnH2n + Y 0 2 -> nC 02 + nHjO + Q

b) Oxi hđa nhẹ etilen

1c h 2 - C Ỉ Ỉ 2 + £ 0 2

Pổ Cự CuC^

CKị - CHO

c) Oxi hóa nhẹ bằ ng KM n04 :

3CH2=CH2 + 2KMn04 + 4H20 3CH2~CH2 + 2Mn02 + 2KOH

A - BÀI TẬ P CÓ LÒI GIẤ I

Bài 1. Viế t công thứ c cấ u tạ o và gọ i tên theo Banh pháp quố c tế các anken cố công thứ c phân tử C5Hjq.

Phăn tích :

Anken có 2 loạ i đổ ng phãn : đổ ng phân cấ u tạ o (mạ ch cacbon và vị trí liên kế t đôi) và đồ ng phân hình họ c. Trư ớ c hế t viế t các đổ ng phân về mạ ch cacbon. Từ m i đổ ng phân này ta thay đổ i vị trí liên kế t đôi để đư ợ c các đổ ng phân mớ i. Cuố i cùng nhậ n xét xem ở đổ ng phân nào xuấ t hiệ n đổ ng phân hình hộ c (cis, trans) rồ i gọ i tên chúng.

Bài giả i :

CH2 = CH ~ CH2 - CH2 - CH3, CH3 - CH = CH - CH2 - CH3

OH OH

II - BÀI TẬ P THEO § BÀI HỌ C

(A) (A0

190



B

ỒI

D

Ư

Ỡ

N

G

T

O

Á

N

-

L

Í

-

H

Ó

A

C

Ấ

P

2

3

1

0

0

0

B

T

R

Ầ

N

H

Ư

N

G

Đ

Ạ

O

T

P

.

Q

U

Y

N

H

Ơ

N




d) nCH = CH,

CH,

xt, p

- CH - CH, -

CH.

(Polipropen)

(gọ i tắ t là PP)

Trong các phả n ứ ng trên, phả n ứ ng a, c cố thể dùng để phân biệ t propen vớ i propan vì khi phả n ứ ng xẩ y ra, dung dịch Br2 và dung dịch thuố c tím mấ t màu. Propan không có phả n ứ ng trong điề u kiệ n phả n ứ ng củ a propen.

Bài 3. Khi đố t 1 thể tích hiđrocacbon Ạ cầ n 6 thể tích oxi và sinh ra 4 thể tích C02' Xác định công thứ c phân tử củ a A và cho biế t A có thể là hiđrocacbon nhữ ng loạ i nào ? Viế t vài công thứ c cấ u tạ o củ a vài hiđroeacbon m i loạ i.


Đây là bài toán đố t cháy thông thư ờ ng để xác định công thứ c phân tử và 'đã biế t đó là hiđrocacbon C^Hy. Công thứ c phân tử sẽ ứ ng vớ i cáccône- thứ c chung củ ạ m i loạ i hiđrocacbon.

Bài giả i :

CxHy + 60;Vậ y X = 4.

4C02 + I H20

Cân bằ ng lư ợ ng oxi ở 2 vế phư ơ ng trình, ta cổ :y6.2 = 4.2 + y = 8

Công thứ c phân tử củ a A : C4Hg, ứ ng vớ i côĩig thứ c c H2 .

c H2 là công thứ c chung củ a xicloankan và anken.

Mộ t số công thứ c cấ u tạ o các đổ ng phân củ a 2 loạ i hiđrocacbon trên :

-CH,CH2 = CH-CH2-C H3 CH3-CH=:CH-CH3

B - BÀI TẬ P Tự GIẨ I-

Bài 1. Sau khi chư ng cấ t để ỉấ y riêng ra mộ t số khí anken, khí crackinh dầ u mỏ còn lẫ n mộ t số khí anken. Hãy tìm các

192



B

ỒI

D

Ư

Ỡ

N

G

T

O

Á

N

-

L

Í

-

H

Ó

A

C

Ấ

P

2

3

1

0

0

0

B

T

R

Ầ

N

H

Ư

N

G

Đ

Ạ

O

T

P

.

Q

U

Y

N

H

Ơ

N




phư ơ ng pháp hóa họ c để tách riêng các khí anken này ra khỏ i khi crackinh. Viế t các phư ơ ng trình phả n ứ ng.

Bài 2. Hoàn thành các phả n ứ ng trong dãy biế n hóa sau đây

c h 3~ c h 2- c h 2- c h 3

c h 3 - c h 2 o h

(a) c h 3- c h = c h 2 (b)

CH, / n

(<0Cfỉ 2 = c h 2

(d)

( - c h 2 - c h 2 - ) n

Bài 3. 2,1 g mộ t anken, phả n ứ ng vừ a đủ vớ i 8 g brom.

Xác định công thứ c phân tử và công thứ c cấ u tạ o củ a an ken trên. Anken này có mấ y đồ ng phân ?

III - BÀI TẬ P TỔ NG HỢ Pị

A - BÀI TẬ P CÓ LÒI GIẢ I

Bài 1. Hai hiđrocacbon A và B đề u ở thể khí. A có công thứ c C2xHy, B có công thứ c CXH2X s° x tronể hai công thứ c bằ ng nhau). Lậ p công thứ c phân tử củ a A và B, biế t rằ ng tỉ khố i củ a A vớ i không khí bằ ng 2 và tỉ khố i củ a B đố i vớ i A bằ ng 0,482. Viế t công thứ c cấ u tạ o các đổ ng phân củ a A và B.

Phả n tích :

CxH2x là công thứ c chung củ a anken hoặ c xicloankan. Vớ i phân tử khố i có thể t ính X và công thức phân tử của B rồ i

xác định y củ a A.

Bài giả i :

Ma = 29.2 = 58 (g) -» M’a = 58 đvC

Mb = 58.0,482 = 28 (g) M’B = 28 đvC

Mr : M„ „ = 28 -* 14x = 28 -* X = 2




B

Ồ

I

D

Ư

Ỡ

N

G

T

O

Á

N

-

L

Í

-

H

Ó

A

C

Ấ

P 2

3

1

0

0

0

B

T

R

Ầ

N

H

Ư

N

G

Đ

Ạ

O

T

P

.

Q

UY

N

H

Ơ

N




Công thứ c phân tử củ a B : C2H4

Công thứ c cấ u tạ o củ a B : CH2 — CH2 (Eten hay E tile n't

Ma = Mc ^ = 58 -> 48 + ỵ = 58 —* y= 10Công thứ c phân tử củ a A : C4H 10

Công thứ c cấ u tạ o các đổ ng phân

c h 3 - c h 2 - c h 2 - g h 3 ' c h 3 - CH - ch 3Ic h 3

n - Butan iso - Butan

/ ‘ B ài 2. Cho 3,36 l h n hợ p mộ t ankan và mộ t anken đi qua■ pUỐ c brom thấ y có 8 g brom tham gia phả n ứ ng. Khố i lư ợ ng c ủ a 6 ,72 l h n hợ p đổ là 13 g. Xác định công thứ c phân tử củ a Ị iai hictrocacbon đó. Nế u đố t cháy 3,3 6 1 h n hợ p này thì thu &XỈỢ C bao nhiêu lít CO-, và bao nhiêu gam nư ớ c. Các thể tích ỵ ị ỵ i đ ề u đo ở đktc.

p h â n tích :

g à i cho biế t thể tích khí là biế tđư ợ c tổ ng số mol củ a haiỊchỉ Brom chỉ tham gia phả n ứ ng cộ ngvớ ian ken. Bài sẽ dẫ n

£Ớ Ỉ phư ơ ng trình vô định phả i biệ n luậ n để xác định số c và0 củ a. m i phân tử rổ i xác định lư ợ ng C 02 và H20 khi đố t

hợ p.

*'■ B à i giả i :A n k a n : CnH2n+2 n > i , nguyên

^ A n ken : CmH2m m ^ 2, nguyên

ỳ ' c + Br~ -» C H . B r ,Jrụ m 2m 2 m 2m 2

r S Ố mol anken = Số mol brom = -r— = 0,05 (mol)1 oO

I „ , 3,36T ổ n g số mol h n hợ p : = 0,15 (mol)

i s ố mol ankan : 0,15 - 0,05 = 0,1 (mol)


B

Ồ

I

D

ƯỠ

N

G

T

O

Á

N

-

L

Í -

H

Ó

A

C

Ấ

P

2

3

10

0

0

B

T

R

Ầ

N

H

Ư

NG

Đ

Ạ

O

T

P

.

Q

U

Y

N

H

Ơ

N



1 3 3 ^ 6Khố i lư ợ ng củ a 3,36 ỉ h n hợ p : = 6 5 (g)

Ta có : MC_H„ . 0,1 + Mc H

m 2m2n +

-> (14n + 2) .0 ,1 + 14m .0 ,05

14n.0,l + 0,2 + 14m.0,05

14.0,05 (2n + m) + 0,2

6,72

0,05 = 6,5

= 6,5

= 6,5

= 6,5

2n + m = 9

Vỉ n 1 nên m =$ 7.

Như vậ y có thể có ba khả năng

n = 1, m = .7 : CH4 và C7H14

n = 2, m = 5 : C2H6 và C5H 10

n = 3, m = 3 : C3Hg và C3H6

Khi đố tcháy :

3n + 1

n 1 2 3 4

m 7 5 3 1vô lí

Loạ i, vì hiđrocacbon ởthể khí chỉ cổ thể cố tố iđa 4C.

Công thứ c phân tử củ a2 hiđrocacbon.

c E , , , +n 2n +2

0,1 (moi)

Ơ 2 —* Ĩ1CO2 + (n + 1)ĨỈ20

0,1.11 0,1 (n + 1)

c H~ +~n- 0 7 -5* m C 09 + mH?0m 2m 2 1

0,05 0,05.m 0,05.m

Số mol C 02 tổ ng cộ ng :0,ln + 0,05ra = 0,05(2n + m) ; (2n + m = 9)

Thể tích khí C 02 tạ o ra khi đố t cháy 3,36 l (0,15 moi) h n hợ p là :

0,05.9.22,4 = 10,08 ỉ

Số mol H20 tổ ng cộ ng :

0,1 (n + 1) + 0,05m = 0,Ò5(2n + m) + 0,1

195



B

Ồ

I

D

Ư

Ỡ

N

G

T

O

Á

N

-

L

Í

-

H

Ó

A

C

Ấ

P

2

3

1

0

0

0

B

T

R

Ầ

N

H

Ư

N

G

Đ

Ạ

O

T

P

.

Q

UY

N

H

Ơ

N




Bài 2. a) Crackinh :

650 c

c h 3 - c h 2 - c h 2 - c h 3 c h 4 + c h 3 - CH = c h 2

b) Poỉime hóa ( t r ù n g hợ p) :

nCH3 - CH = CH2xt, p CH - CĨ Ỉ 2

biĨ 3

- \

c) Crackinh :

650°c

c h 3 - c h 2 - c h 2 - c h 3 — * c a , = c h 2 + c h 3 - c h 3

d) lầ ch H202 'H2S04đ

CH3 - c h 2o h — CĨ Ỉ 2 = CỈỈ2 + h 20170°C

e) Polixne hđa :

n CH2 = CH2 xt, p

( - c h 2 - c h 2 - ) n

CnH2n + Br2 - CnH2nBr2Bài 3.

M 160

ĐS : C3H6, CH3 - CH = CH2, không có đổ ng phân khác nữ a.

PHẦ N BÀI TẬ P TỔ NG H ộ p

B ài 1. Vì bài ra về mộ t hợ p chấ t hữ u cơ nói chung, nên phả i đặ t công thứ c tổ ng quát CxHyOz để tính. Các số liệ u : có cả số liệ u về thể tích và cả số liệ u về khố i lư ợ ng nên cẩ n chú ý quy đổ i.

ĐS : Công thứ c phân tử : C3H6

Công thứ c cấ u tạ o :CH3 ■- CH * CH2

Propen Xiclopropan

198



B

ỒI

D

Ư

Ỡ

N

G

T

O

Á

N

-

L

Í

-

H

Ó

A

C

Ấ

P

2

3

1

0

0

0

B

T

R

Ầ

N

H

Ư

N

G

Đ

Ạ

O

T

P

.

Q

U

Y

N

H

Ơ

N




Phả n ứ ng hiđro hóa : _ Ni

CH3 - CH - CH2 + H2 ---- * CH3 - CH2 - CH3

CHp Ni

H 2c O c H 2 + H 2 * C H 3 “ C H 2 “ C H 3

Bài 2. Brom tác dụ ng vớ i propiỉen, nên tính đư ợ c lư ợ ng propỉlen qua sự tăng khố i lư ợ ng bình brom. Qua phả n ứ ng đố tcháy, tính đư ợ c ỉư ợ ng etan và propan cũ ng như muố i K2C 03 (nế u nKOH > 2nC02) ,

ĐS : Số mol C3H6 : 0,075, chiế m 50% vể thể tích

Số moỉ C2H6 : 0,03, chiế m 20% về thể tíchSố mol C3Hg : 0,045, chiế m 30% về thể tíchTỉ lệ số mol KOH : C 02 = 0,4 : 0,195 > 2 : 1 tạ o muố i

K2C 03. Nổ ng độ các chấ t trong bình KOH :

C K 2c o 3 = ° ’ 9 7 5 ( M )

C KOH = 0 ,0 5 0 #<M)

Bài Cầ n xác định thể tích khí trong_đktc. Vì h n hợ p

gổ m 2 anken nố i tiế p nên có thể xác định M.ĐS : Hai anken là : C2H4, CH2 = CH2 (etilen) chiế m 50% thể tích khí A.

C3H6, CH3 - CH = CH2 (propilen) chiế m 50% thể tích khí A.

§2 . ANKAĐIEN - CAO su


A - Ankađien

1. Ankađien là nhữ ng hiđrocacbon mạ ch hở có chứ a 2 liên kế t đôi trong phân tử , có công thứ c chung là c H2 _2- Quan trọ ng nhấ t là loạ i ankađien có 2 liên kế t đôi cách nhau bở i mộ t liên kế t đơ n. Tiêu biể u cho loạ i này là butađien - 1,3, isopren.

199



B

Ồ

I

D

Ư

Ỡ

N

G

T

O

ÁN

-

L

Í

-

H

Ó

A

C

Ấ

P 2

3

1

0

0

0

B

T

R

Ầ

N

HƯ

N

G

Đ

Ạ

O

T

P

.

Q

UY

N

H

Ơ

N




Cộ ng 1,2

CH? = CH-CH = CH • + Br~ r— — CHJBr-CHBr-CH=CH

2. Phả n ứ ng cộ ng ỉ ,2 và 1,4

2 ■ 2

Butađien -1,3

2 x

3,4 - Đibrombuten - 1Cộng 1,4

CH2Br- CH = CH - CH2Br

1,4 - Đibrombuten - 2

3. Phả n ứ ng trùng hợ p chủ yế u là trùng hợ p 1,4 :Na

n C'H2 = CH - CH = CH2 ---- » [- CH2 - CH = CH - CH2 - ] n

Butađien - 1,3 Polibutađien

B “ Cao sư

1. Cao su thiên nhiên là hiđrocacbon không no mạ ch dài (cao phân tử ) cổ cồ ng thứ c (C5Hg) , gọ i là poliisopren :

CH2 - c = CH - CH2Ic h 3

- Cao su cổ tính đàn hổ i.

- Cao su tham gia các phả n ứ ng cộ ng như anken và đặ c biệ t tham gia phả n ứ ng lư u hóa.

2. Cao su tổ ng hợ p là cao su do con ngư ờ i tổ ng hợ p ra, cđ tính chấ t tư ơ ng tự cao su thiên nhiên, như cao su buna (~CH2-CH =C H-CH 2- ) n (do Na làm xúc tác cho phả n ứ ng trùng hợ p butađien - 1,3) hoặ c cao su isopren

c ạ , - c = CH - c h 2 - '

Ic h 3

\ / nđư ợ c tổ ng hợ p từ isopren CIỈ 2 = c - CH = CH^

■ ICH3

200



B

Ồ

I D

Ư

Ỡ

N

G

T

O

Á

N

- L

Í

-

H

Ó

A

C

Ấ

P

2

3

1

0

0

0

B

T

R

Ầ

N

H

ƯN

G

Đ

Ạ

O

T

P

.

Q

U

Y

N

H

Ơ

N




3. Lư u hđa cao su là quá trình chế hóa cao su vớ i lư u huỳ nh ở nhi ệt đ ộ ~ 140°c để tạ o các cầ u nố i lư u huỳ nh giữ a các mạ ch cao su, làm tăng tính đàn hổ i và bể n củ a cao su.

II - BÀI TẬ P THEO § BÀI HỌ C

A - BÀI TẬ P CÓ LÒI G IÂ

Bài 1. Viế t công thứ c cấ u tạ o và gọ i tên các ankađien có 2

liên kế t đôi cách nhau 1 liên kế t đơ n ứ ng vớ i công thứ c phân tử CÓH 10.


Viế t các đồ ng phân về mạ ch cacbon rồ i thay đổ i vị trí liên

kế t đôi. ỉ

Bài giả i :

CH2 = CH - CH = CH - CH2 - CH3 a : Hexađien - 1,3CH3 - CH = CH - CH - CH - CH3 A1 : Hexađien - 2,4

CH2 = c - CH = CH2 - CH3 B: 2-Metylpentađien-1,3

Ic h 3

CH3 - c = CH - CH = CH2 Bj : 2-Metylpentađien-2,4

Ic h 3

CH2 = c - c = CH 2 c : 2 ,3-Đimetylbutađien-l ,3I Ic h 3 c h 3

Bài 2. Viế t phư ơ ng trình phả n ứ ng điề u chế isopren từ isopentan và viế t các phư ơ ng trình phả n ứ ng cử a isopren trong

các trư ờ ng hợ p sau :

201



B

Ồ

I

D

Ư

Ỡ

N

G

T

OÁ

N

-

L

Í

-

H

Ó

A

C

Ấ

P

2

3

1

0

0

0

B

T

R

Ầ

N

H

Ư

N

G

Đ

Ạ

O

T

P

.

Q

UY

N

H

Ơ

N




a) Tầ c dụ ng vớ i HBr theo ti lệ số moỉ 1 : 1

b) Tác dụ ng vớ i Br2 theo tỉ lệ số moỉ 1 : 1 và 1 : 2

c) Trùng hợ p 1,4. Bài giả i :

xt, t°

CH3 - CH - CH2 - CH3 — * CH2 = c - CH = CH2 + 2H2

CH,

a) CH2 = C-CH=CH2 + HBr

CH,

CH,

BrỊ

CH3“C -CH=CH2 sp. cộ ng 1,2 ỉc h 3

CH3-C = CH-CH2Br sp. cộ ng 1,4

ICH,

CH2 = c - CH = CH2 + Br2

CH,

Cộ ng 1,2

CHo - c - CH = CH.

Br CH,

Cộ ng 1,4

c h 2 - c = CH - ch 2 I I I

Br CH3 BrTheo tỉ lệ mol 1 : 2, bư ớ c 1 đư ợ c các sả n phẩ m cộ ng 1 : 1

như trên rổ i cộ ng tiế p Br2 vào liên kế t đôi còn lạ i, đư ợ c sả n phẩ m đổ ng nhấ t 2 - metyĩ - 1, 2, 3, 4 - tetrabrombutan :

Br Br

CH2 - c - CH - CH2

Br CH3 Br

202



B

Ồ

I

D

Ư

Ỡ

N

G

T

O

Á

N

-

L

Í

-

H

Ó

A

C

Ấ

P

2

3

1

0

0

0

B

T

R

Ầ

N

HƯ

N

G

Đ

Ạ

O

T

P

.

Q

U

Y

N

H

Ơ

N




Bài 3o Cho rư ợ u etylic 96° đi quà chấ t xúc tác (ZnO + MgO) ở 50 0°c thu đư ợ c butađien - 1,3 vớ i hiệ u suấ t 85%. Tính khổ i lư ợ ng butađien - 1,3 thu đư ợ c khí dùng 120 lít rư ợ u etylic 96%, biế t khố i lư ợ ng riêng củ a C2H5OH là 0,8 g/mỉ.

Hư ớ ng dẫ n giả i I

Từ độ rư ợ u và khố i lư ợ ng riêng tính khố i lư ợ ng rư ợ u etylic

và tính khố i lư ợ ng sả n phẩ m qua phả n ứ ng không hoàn toàn, chỉ đạ t 85%.

Bài giả i :

^ ' 120 X 96Thê tích rư ợ u etylic : — -jj-jQQ— = 115,2 /

Khố i lư ợ ng rư ợ u etylic : 115,2 0,8 = 92,16 kg

Điề u chế butađien - 1,3 :ZnO + MgO

2C2H5OH — -----C4H6 + H2 + 2H20500°c

2 x 4 6 g 54 g

92 ,16 kg X kg

92,16.54

X = 9^ — = 54,1 kgKhố i lư ợ ng butađien thuđư ợ c vớ ihiệ u suấ t 85% là :

54,1 X 85 _ ooc .' 100 = 45’985 kg


Bà i 1. Viế t phư ơ ng trình phả n ứ ng củ a hexađien - 1,3 vớ i các chấ t sau đây theo tỉ lệ 1 : 1 v ề số mol :



B

Ồ

I

D

Ư

Ỡ

N

G

T

O

Á

N -

L

Í

-

H

Ó

A

C

Ấ

P

2 3

1

0

0

0

B

T

R

Ầ

N

H

Ư

N

G

Đ

Ạ

O

T

P

.

Q

U

Y

N

H

Ơ

N




a) Cỉ2

b) HC1

c) Br2

Bà i 2. Viế t các phư ơ ng trình phả n ứ ng củ a pentađien - 1 , 3 và pen tađien-1,4 vớ i brom theo tỉ lệ số moi là 1 : 2. So sánh cấ u tạ o các sả n phẩ m phả n ứ ng.

Bài 3. Viế t các phư ơ ng trình phả n ứ ng tổ ng hợ p cao su butađíen từ n-octan, mộ t sả n phẩ m củ a dấ u mỏ .

III - BÀI TẬ P TỔ NG HỘ P

A - BÀI TẬ P CÓ LÒI GIẨ I

Bài lo Đố t 10 / mộ t hiđrocacbon vớ i 55 ỉ oxi (vừ a đủ ). Sau

khi cho ngư ng tụ hơ i nư ớ c, thu đư ợ c 40 lít khí. Các thể tích đề u đo ở đktc. Xác định công thứ c phân tử và công thứ c cấ u tạ o củ a hiđrocacbon trên, biế t rằ ng khi cho lư ợ ng brom tố i đa tác dụ ng vớ i hiđrocacbon này cho 1 sả n phẩ m mà m i nguyên tử cacbon ở sát nhau gắ n vớ i mộ t nguyên tử brom.

Phân tích :

Bài toán đố t cháy này cổ đủ điề u kiệ n về thể tích các chấ t

tham gia phả n ứ ng và sả n phẩ m để xác định công thứ c phân tử . Công thứ c cấ u tạ o củ a hiđrocacbon chỉ đư ợ c xác định đúng khi biế t rõ cấ u tạ o củ a sả n phẩ m tác dụ ng vớ i lư ợ ng brom tố i đa.

Bài giả i :

C H + 5,5 02 4C02 + | h 20

Các hệ số 1 ; 5,5 và 4 từ thể tích 10/, 5 5 / và 4 0 / cùng chia cho 10. Vậ y X = 4.

204



BỒ

I

D

Ư

Ỡ

N

G

T

O

Á

N

-

L

Í

-

H

Ó

A

C

Ấ

P

2

3

1

0

0

0

B

T

R

Ầ

N

HƯ

N

G

Đ

Ạ

O

T

P

.

Q

U

Y

N

H

Ơ

N




Số mol nguyên tử oxi ở 2 vế phả i bằ ng nhau, nên :

5,5.2 = 4.2 + I = 6

Công thứ c phãn tử củ a hiđrocacbon là C4HÓ, ứ ng vớ i công thứ c chung là CnH2n_2 củ a ankađien, xicloanken và an kin :

CH = C-CH2-CH3 ... ị

(D)

Chỉ cố (A) cho sả n phẩ m brom hóa tố i đa thích hợ p-vớ i đẩ u bài :

CH2 = CH-CH = CH2 + 2Br2 -» CH2Br-CHBr-CHBr-CH2Br

Vậ y công thứ c cấ u tạ o củ a hiđrocacbon là

Bài 2. So sánh số lư ợ ng và cấ u tạ o các sả n phẩ m, gọ i tên các sả n phẩ m củ a các phả n ứ ng cỉo hóa isopentan (có ánh sáng) và phả n ứ ng cộ ng clo vào isopren đề u theo tỉ lệ 1 : 1 về số moi.

Phân tích :

Hai hợ p chấ t có bộ khung cacbon như nhau như ng cấ u tạ o khác nhau nên tính chấ t khác nhau, hiệ n tư ợ ng đổ ng phân cũ ng khác nhau.

Bài giả i :

Số sả n phẩ m củ a phả n ứ ng clo hóa isopentan (theo tỉ lệ số

c h 2= c h - c h = c h 2,

(A)

c h 2= c = c h - c h 3,

(B) (C)

c h 2 = CH - CH = c h 2

Butađien - 1,3

CH3-CH-CH2-CH3 + Cl2 ----* CH2-CH-CH2-CH3 + HC1

CH3 C1 c h 32 - Metyl - 1 - Clobutan

205



BỒ

I

D

Ư

Ỡ

N

G

T

O

Á

N -

L

Í

-

H

Ó

A

C

Ấ

P

2

3

1

0

0

0

B

T

R

Ầ

N

HƯ

N

G

Đ

Ạ

O

T

P

.

Q

U

Y

N

H

Ơ

N




CH, - CH - CH, - CH, + cụ

CH,

askt

C1

CH3 - c - CH2 - CH3 + HC1

Lc h 32 - Metyỉ - 2-Clobutan

CHCH3 - CH CH3 + HC1I Ic h 3 C1

2 - Metyl - 3-Clobutan

CH CH - CH2 - CH2 + HCỈCH, Cỉ

3 - Metyì “ 1-Clobutan

Số sả n phẩ m monoclo là 4

Số sả n phẩ m củ a phả n ứ ng cộ ng cỉo vào isopren (theo tỉ lệsố mol 1 : 1)

C1

c h 2 = c CH = CH2 + Cl2

CH,

■* CH2 - G CH = CH.

Cỉ CH,

3 - Metyỉ - 3,4 - điclobuten - 1

GI

-* CH? = c - c h - c h . 1 Ị

CH, C1

2 - Metyl -3,4 - điclobuten -1CHUCH2- c = CH

C1 c h 3 C1

2 - Metyl - 1,4 - điclobuten - 2Bài 3. Có ba hiđrocacbon cùng ở thể khí, nặ ng hơ n không khí không quá 2 lẩ n, khi phân hủ y đề u tạ o ra cacbon và hiđro và làm cho thể tích tăng gấ p 3 lầ n so vớ i thể tích ban đầ u (ở cùng điề u kiệ n nhiệ t độ và áp suấ t).

206


B

Ồ

I

DƯ

Ỡ

N

G

T

O

Á

N

-

LÍ

-

H

Ó

A

C

Ấ

P

2

3 1

0

0

0

B

T

R

Ầ

N

H

ƯN

G

Đ

Ạ

O

T

P

.

Q

U

Y N

H

Ơ

N



Đố t cháy nhữ ng thể tích bằ ng nhau củ a ba hiđrocacbon đổ sinh ra các sả n phẩ m khí theo tỉ lệ thể tích 5 : 6 : 7 (ở cùng điề u kiệ n 100°c và 740 mmHg).

a) Ba hiđrocacbon đó cổ phả i ỉà đổ ng đẳ ng củ a nhau không ?

Vì sao ?

b) Xác định công thứ c phân tử và công thứ c cấ u tạ o củ a chúng, biế t r ằ ng mộ t trong ba chấ t cổ thể điề u chế trự c tiế p từ rư ợ u etyỉic mà chỉ cầ n xúc tác, hai trong ba chấ t cổ thể làm mấ t màu nư ớ c brom, cả ÌỊpa chấ t để u là hiđrocacbon mạ ch hở .

Phăn tích :

Phả n ứ ng phân hủ y hiđrocacbon cho biế t lư ợ ng hiđro củ a ba

phân tử các hợ p chấ t như nhau và vì thế , chúng không thể là đổ ng đẳ ng củ a nhau. Phả n ứ ng đố t cháy cho biế t các thể tích khí sinh ra khác nhau (đo ở 100°c để đo cả thể tích hơ i nư ớ c), đó là do lư ợ ng C 02 khác nhau hay số nguyên tử cacbon ở m i phân tử hiđrocacbon khác nhau. Việ c xác định công thứ c cấ u tạ o củ a chúng còn phả i căn cứ vào cáq phả n ứ ng đặ c trư ng và các phư ơ ng pháp điể u chế đặ c thù củ a từ ng chấ t.

Bài giả i :

Công thứ c chung củ a ba hiđrocacbon là Cxĩ ĩ yo

c ụ ỉ y — * x c + | h 2

1 (V) 3 (V)

Vậ y ^ = 3 y = 6

Bây giờ ba hiđrocacbon có công thứ c chung là CXH6 và chúng không thể là đồ ng đẳ ng củ a nhau vì số nguyên tử hiđro như nhau.

52Mc H = 12x + 6 < 2 .29 -* X ^ -» X ^ 4,3 3

Vỉ X phả i nguyên nên X 4. '

Đặ t x v x2, x3 lầ n lư ợ t là số nguyên tử cacbon trong ba hiđrocacbon ta có :

207



B

Ồ

I

D

Ư

Ỡ

N

G

T

OÁ

N

-

L

Í

-

H

Ó

A

C

Ấ

P

2

3

1

0

0

0

B

T

R

Ầ

N

H

Ư

N

G

Đ

Ạ

O

T

P

.

Q

UY

N

H

Ơ

N




C x 2H 6 + ( x 2 + I ) ° 2 - X 2 C 0 2 + 3 H 2 °

C X3H 6 + ( x 3 + | ) ° 2 - ^ X 3C 0 2 + 3 H 2 °

H20 ở 100°c ở thể hơi

Tỉ lệ các sả n phẩ m khí (.vàhơ i) :

(Xl + 3) : (x2+ 3) :(x 3 + 3) = 5 :6 : 7 ■ -> X! = 5 - 3 = 2

x'2 = 6 - 3 = 3x3 = 7 - 3 = 4

Công thứ c phân tử củ a ba hiđrocacbon ỉà : C2H6 (etan),C3H6(propen) và C4H6 (hoặ c là butađien-1,3, hoặ c butađien-1,2 , hoặ cbutin). Chỉ có butađien-1.3 mớ i đư ợ c điề u chế trự c tiế p từ rư ợ u etyỉic có xúc tác ZnO -f MgO. Vậ y C4H6 là butađien-1,3. Hai chấ t propen và butađien-1,3 làm mấ t màu nư ớ c brom. Ba chấ t đề u là hiđrocacbon mạ ch hở .

Công thứ c cấ u tạ o củ a ba hiđrocacbon ỉà :

CH3 - CH3, CH3 - CH = CH2, CH2 = CH - CH = CH2

B - BÀI TẬ P Tự GIẨ I

Bà i 1. Trong công nghiệ p, butađien-1,3 thư ờ ng đư ợ c điề u chế bằ ng hai phư ơ ng pháp. Hãy viế t phư ơ ng trình phả n ứ ng điề u chế butađien-1,3 theo hai phư ơ ng pháp ấ y.

Tính lư ợ ng brom -tố i đa để có thể kế t hợ p vớ i 3,36 lít butađien-1,3.

Bài 2. Viế t sơ đổ các quá trình chuyể n hóa từ n-hexađecan

(C1ố H34) (mộ t sả n phẩ m lỏ ng củ a dầ u mỏ ) thành cao su butađien. Nế u quá trình chuyể n hóa từ n-C16H34 sang Ĩ1-C4H 10 đạ t 20% từ n -C16H34 sang C4Hg đạ t 20%, từ n-C4H 10 sang C4H6 đạ t 60%

C x ,H 6 + 0 , + | ) 0 2 - XlC 0 2 + 3H20

208



B

Ồ

I D

Ư

Ỡ

N

G

T

O

Á

N

- L

Í

-

H

Ó

A

C

Ấ

P

2

3

1

0

0

0

B

T

R

Ầ

N

H

ƯN

G

Đ

Ạ

O

T

P

.

Q

U

Y

N

H

Ơ

N




từ C4Hg -» C4Hó đạt 70%, từ C4H6 sang cao su đạt 100% thìtừ 1 tấ n n-C lóH34 cổ thể sả n xuấ t đư ợ c bao nhiêu tấ n cao su butađien.

Bài 3. Đố t 1 lít mộ t hỉđrocacbon A cấ n dùng hế t 7 lít oxi. Làm lạ nh h n hợ p sả n phẩ m cho hơ i nư ớ c ngư ng tụ , còn lạ i5 lít khí. Các thể tích đư ợ c đo ở đktc. Xác định công thứ c phân tử củ a A, tính tỉ khố i củ a Ĩ1Ó so vớ i nitơ và xác định công thứ c cấu tạo của nó, biết rằng đó là một hiđrocacbon mạch hở cónhánh và khi cho tác dụng với một lượng brom tối đa, A chomột sản phẩm mà mỗi nguyện tử cacbon ở sát nhau chứa mộtnguyên tử brom.

IV - HƯ Ớ NG DẪ N GĨ Ẩ I - ĐÁP s ố - ĐÁP ÁN

PHẦ N BÀI TẬ P THEO- § BÀI HỌ C

Bài 1. a) CH2=CH-CH = CH-C2H5 + Cỉ2 ------ *cộ ng 1,2 "Ị— -* c h 2c ỉ - c h c ỉ - c h = c h - c 2h 5

cộ ng 1,4Ị -— * CH2C1- CH= c h - CHC1- C2H5

c ộ ng 3,4L— -*> CH2= c h - CHC1- CHC1- C2H5

b) CH2= CH-CH= CH-C2H5 + HC1------ *cộ ng 1,2 _p— CH3- CHC1-CH= c h - c 2h 5

cộ ng 1,4Ị— CH3- CH= C H - CHC1- C2H5

c ộ ng 3,4L— CH2= c h - CHC1- CH2- C2H5

c) CH2=CH-CH=CH-C2H5 + Br2 -------*cộng 1,2 __

r——. CH2B r- CHBr- CH= C H - C2H5

cộng 1,4Ị-— * CH2B r- CH= C H - CHBr- C2H5

cộ ng 3,4 _ _

I-— -* CH2= c h - CHBr- CHBr- C2H5




B

Ồ

I

D

Ư

Ỡ

N

G

T

O

ÁN

-

L

Í

-

H

Ó

A

C

Ấ

P 2

3

1

0

0

0

B

T

R

Ầ

N

HƯ

N

G

Đ

Ạ

O

T

P

.

Q

UY

N

H

Ơ

N




crackinh

2. nC16Ii34 *n C8H18 + C8H 16 (octen-1)

crackinh 0 0

n 0

0

0

-------> n C4H10 + C4Hg (buten-1)

xt, t°

n ^ 4^10 -------3- C4H6 (butađien 1,3)

xt, t°

c 4h 8 1&

Xí

« c 4h 6 -------» (C4H6)n (-CH2-CH=eH-CH2

ĐS : 0,069 tắ n cao suBài 3o ĐS : Công thứ c phân tử củ a A : C5Hg, dN = 2,428

Công thứ c cấ u tạ o : CH2= C—CH= isopren

CH3

§3. ANKIN


A " Các khá i niệ m

1. An k in là nhữ ng hiđrocacbon mạ ch hở không no chứ a mộ t

ỉiên kế t ba trong phân tử .2. C2H2, C3H4, C4Hó... họ p thành mộ t dãy đổ ng đẳ ng củ a

axetilen, gọ i là ankin, có công thứ c chung là CnH2n_2-

3. Các ankin từ C4 trở lên có đổ ng phân về vị trí liên kế t ba, từ C5 trở đi có đổ ng phân về mạ ch cacbon.

4. Tên gọ i củ a các ankin xuấ t phát từ tên ankan tư ơ ng ứ ng, chỉ đổ i đuổ i an thành in. Các ankin có đồ ng phân phả i kèm

số chỉ vị trí và số chỉ mạ ch nhánh tư ơ ng tự anken.211



B

Ồ

I

D

Ư

Ỡ

N

G

T

O

Á

N

-

L

Í

-

H

Ó

A

C

ẤP

2

3

1

0

0

0

B

T

R

Ầ

N

H

Ư

N

G

Đ

Ạ

O

T

P

.

Q

UY

N

H

Ơ

N




5. Cấ u tạ o : Hai nguyên tử cacbon liên kế t ba và hai nguyên tử liên kế t trự c tiế p vớ i nó nằ m trên mộ t đư ờ ng thẳ ng. Liên kế t ba gồ m 1 liên kế t 6 bể n và 2 liên kế t n kém bề n.

6 . Trạ ng thái : Ankin từ C2 -» C4 ở trạ ng thái khí, > C5 :lỏng và rắn.

7 . Axetiỉen đư ợ c điề u chế theo 2 cách : Thủ ỳ phấ n CaC2 và nhiệ t phân metan ở 1500°c :

CaC2 + 2H 20 C2H 2 + Ca(OH)2

1500° c

2CH4 —---- » CH-CH + 3H2.

B - TỈ n h c hấ t h óa h ọ c

1. Ph n ứ ng cộ ng

a) Cộ ng H2/xt :

Ni + H2/Ni

CH=C H + H2 —> CH2- CĨL, —— » CH3- CH3Pd(PbC03)

CH=CH 4- H2 -------> C H ^ CH2

b) Cộ ng Br2(Cl2)

+Br2

CHsCH + Br2 CHBr=CHBr----> CHBr2~ CHBr2

xt HgCl2

c) Cộ ng axit CHsCH + HC1 — * 011,= CHC1

r r xt Hg

CHsCH + HOH —* CH3- CH= o

Theo QT. Maccopnhicố p như anken

CuCl. NH4C1

2. Trừ ng hợ p CH=CH + CH=CH ---- ;---- —* CH2= CH- Gs CH

c, 600°c S C H s C H ---- C6H6

212


B

Ồ

I

D

Ư

Ỡ

N

G

T

O

Á

N

-

LÍ

-

H

Ó

A

C

Ấ

P

2

3 1

0

0

0

B

T

R

Ầ

N

H

ƯN

G

Đ

Ạ

O

T

P

.

Q

U

Y

N

H

Ơ

N

ễ



buten-1 và các butin-2 , pentin -2 . . . ở phả n ứ ng t h ế nguyên tử ỉ ỉiên kế t vớ i C ở liên kế t ba bở i kim loạ i.

Bài giả i :

Ni ■a) CHs C-C2H5 + 2H2 ---- * CH3~C H 2” C2H5 (butan)

b) CH = C-C2H5 + 2Br2 -> CHBr2~CBr2-C 2H5

(1,1,2,2-Tetrabrombutan)

HgCl2

c) CHsC-C 2H5 + 2HC1---- * CH3 - C2H5 (2 ,2-điclobutan)

D d N H 3

d) 2CHsC-C 2H5 + Ag20 ---- ^ 2A g -C = C -C 2H5 + H20

(bạ c Etylaxetilua)

7 ’ B à i 3. Nhậ n biế t các chấ t riêng biệ t sau đây bằ ng phư ơ ngpháp hoa họ c : axetilen, etileĩì, etan.

Viế t các phư ơ ng trình phả n ứ ng.

Phăn tích :

Nhậ n biế t mộ t chấ t thư ờ ng bằ ng các phả n ứ ng đặ c trư ng Baà quan sát đư ợ c. Nhậ n biế t 2, 3 chấ t thư ờ ng cổ 2 mứ c. Mứ c1 ỉà nhậ n biế t 1 (trong 2) hoặ c 2 (trong 3) chấ t, còn lạ i chấ thứ 2 hoặ c thứ 3. Mứ c 2 là nhậ n biế t cả hai hoặ c câ ba chấ t.

ỉ ỉ à i g iả i ;

Cho cả 3 chấ t tác dụ ng vớ i Ag?0/N H 3, chỉ axetilen cho kế t-iiQ. vàng ■

D d N H 3

CH=CH + Ag20 ------* Ag- C s C— A g ị + H 2Q

văng

Cho 2 chấ t còn lạ i tác dụ ng vớ i dung dịch thuố c tím, chỉ

tìle n phả n ứ ng làm mấ t màu tím :

4 H 20 + 3CH2=CH2 + 2KMn04 — >3CH2~ + 2M íi02 + 2KOH

OH OH

14


B

Ồ

I

DƯ

Ỡ

N

G

T

O

Á

N

-

LÍ

-

H

Ó

A

C

Ấ

P

2

3 1

0

0

0

B

T

R

Ầ

N

H

ƯN

G

Đ

Ạ

O

T

P

.

Q

U

Y N

H

Ơ

N



c h 3- c h 3 + Cl2 — 1 c h 3- C Ỉ Ị ,- C1 + HC1

Bài 4. Tính thể tích oxi cẩ n để đố t cháy hoàn toàn 8 96 l khí sinh ra (đo ở đktc các thể tích khí) khi cho canxi cacbua kĩ thuậ t (chứ a 80% CaC2) vào mộ t lư ợ ng nư ớ c có dư . Tính khố i lư ợ ng CaC2 kl thuậ t đã dùng.

Phân tích :

Khí sinh ra do phả n ứ ĩfg củ a CaC2 vớ i nư ớ c là axetilen. Tính số mol khí axetilen sẽ tính đư ợ c lư ợ ng oxi khi đố t cháy và lư ợ ng CaC2 phả n ứ ng và lư ợ ng canxi cacbua kĩ thuậ t.

Bài giả i :

Số moỉ khí sinh ra : 8,96 : 22,4 = 0,4 ĩĩiol

CaC2 + 2H20 -* C2H2 + Ca(OH)2

y 0,4

C2H2 + 2 ,5 0 2 -> 2Ỡ 02 + H20

0 , 4 X X — 0 , 4 . 2 , 5 = I m o l h a y 2 2 , 4 l o x i

y = 0,4 mol hay 64(g) X 0,4 = 25,6 g CaC2

. 1 0 0Khố i l ư ợ ng canxi cacbua kĩ thuậ t : 25,6 X = 32 g

B. BÀI TẬ P T ự GIẦ I

Bài 1. Viế t công thứ c cấ u tạ o và gọ i tên các ankin cổ công thứ c C4H6. Tìm phư ơ ng pháp hóa họ c để phân biệ t càc ankin đó. Viế t phư ơ ng trình phả n ứ ng.

Bài 2. Vớ i điể u kiệ n nào ankin (lấ y butin-2 làm đạ i diệ n)chỉ phả n ứ ngvớ i các chấ t sau đây theo tỉ lệ số mol 1 : 1.

a) H2 ; b) Br2 ; c) HC1. ’

Viế t các phư ơ ng trình phả n ứ ng.

B ài 3. Viế t các phư ơ ng trình phả n ứ ng (ghi rõ điề u kiệ n)

trùng hợ p củ a axetilen.

Còn ỉai etan ỉàm mất màu khí cỉo ngoài ánh sáng

215



B

Ồ

I

D

Ư

Ỡ

N

G

T

O

Á

N

-

L

Í

-

H

Ó

A

C

ẤP

2

3

1

0

0

0

B

T

R

Ầ

N

H

Ư

N

G

Đ

Ạ

O

T

P

.

Q

UY

N

H

Ơ

N




Bài 4. Tính nhiệ t lư ợ ng tỏ a ra khi mộ t đèn đấ t (dùng để tháp sáng) dùng cho mộ t buổ i tố i hế t 48,75 gam đấ t đèn (CaC2 kĩ thuậ t) 80%. Biế t năng suấ t tỏ a nhiệ t^1) củ a axetilen khi đố t cháy là 1320 kJ/mol. Viế t các phư ơ ng trình phả n ứ ng xẩ y ra.

A. BÀI TẬ P CÓ LÒI GIẤ I

Bài 1. Tính khố i lư ợ ng PVC thu đư ợ c, khi đi từ 1 tấ n than đá (tinh khiế t) và đá vôi (lấ y dư ). Biế t rằ ng m i quá trình phả n

ng chỉ đạ t hiệ u suấ t 80%.

Phân tích :

Sả n xuấ t PVC từ than đá và đá vôi "qua nhiề u quá trình phả n ứ ng kể tiế p nhau. Quá trình đẩ u tiên là nung đá vôi lấ y vôi (đá vôi dư nên vôi dư ). Các quá trình sau đề u đạ t hiệ u

suấ t 80% nên cầ n tính từ ng quá trinh mộ t căn cứ vào phư ơ ng trình phả n ứ ng.

Bài giả i :

Các phư ơ ng trình phả n ứ ng và hiệ u suấ t củ a từ ng quá trình

a) CaC03 — ^ CaO + C02

200ũPcb) CaO + 3C -------* CaC2 + c o

36 g 64 g

1 (tấ n) X (tấ n)

64X — — 1,78 tấ n

OD

80Sả n lư ợ ng : 1 ,78 X = 1 ,42 (tấ n)

(1) Nhiệ t luợ ng tỏ a ra khi đố t cháy 1 mol chấ t.


B

Ồ

I

DƯ

Ỡ

N

G

T

O

Á

N

-

LÍ

-

H

Ó

A

C

Ấ

P

2

3 1

0

0

0

B

T

R

Ầ

N

H

ƯN

G

Đ

Ạ

O

T

P

.

Q

U

Y N

H

Ơ

N



sau phả n ứ ng như nhau có nghĩa ỉà thể tích cũ ng như số mol củ a các khí lúc đẩ u bằ ng thể tích cũ ng như số mol củ a các khí và hơ i sau phả n ứ ng,Các áp suấ t đo ở nhiệ t độ t > 100°c để

nư ớ c htíahơ i.Bài không có điể u kiệ n để xácđịnh côngthứ cphân tử nên sẽ dẫ n tớ i giả i mộ t công thứ c hợ p lí. Xác định công thứ c cấ u tạ o qua phả n ứ ng hóa họ c đặ c trư ng.

Bài giả i :

Sơ đổ phả n ứ ng :

C xH y + ( x + 4 ) 0 2 - * x C 0 2 + 2 H 2 0

Vì ápsuấ t đo ở t > 100°c, nên có cả hơ i nư ớ c. Ấ p suấ tnhư nhau nên số mol khí và hơ i trư ớ c và sau phả n ứ ng nhưsau. Tầ có :

I S . I _ . z _ _ A1 -í- X + ị = X + ~ y = 4

Công thứ c củ a hiđrocacbon thành CXH4 (x 4 vì là khí)

Hĩđrocacbon có thổ là :X = 1 —> CH4 (metan)

X — 2 —> C2H4 (eten)

X = 3 - c 3h 4 (propin hoặ c propađien)

X = 4 -* C4H 4 (vin ylaxetilen)

Trong các hiđrocacbon phù hợ p vớ i công thứ c chỉ có C3H4 (propin) và C4H4 cho kế t tủ a vớ i Ag20/N H 3, trong đổ propin thuộ c loạ i ankin đã họ c. Vậ y hiđrocacbon định tìm là propin : CH=C-CH3.

Phả n ứ ng vớ i Ag20/NH 3 :

Dd NH3

2H-C = C~CH3 + Ag20 ------» 2A g - Cs C - CH3 + H20

Bà i 3. Muố n hàn, cắ t kim loạ i ngư ờ i ta dùng ngọ n lử a có nhiệ t độ cao củ a axetiỉen chứ không phả i củ a eten hay etan, mặ c dù năng suấ t tỏ a nhiệ t' củ a axetilen, eten và etan lầ n lư ợ t là :

218



B

ỒI

D

Ư

Ỡ

N

G

T

O

Á

N

- L

Í

-

H

Ó

A

C

Ấ

P

2

3

1

0

0

0

B

T

R

Ầ

N

H

Ư

N

G

Đ

Ạ

O

T

P

.

Q

U

Y

N

H

Ơ

N




1320 kJ/mol, 1384 kJ/mol và 1562 kj/mol.

Viế t phư ơ ng trình phả n ứ ng và giả i thích.

Phăn, tích :

Nhiệ t đố t cháy củ a hợ p chấ t cao như ng ngọ n lử a có nhiệ t độ cao hay không còn phụ thuộ c vào việ c tiêu thụ nhiệ t lư ợ ng vào quá trình khác, như việ c ỉàm cho nư ớ c sinh ra bay hơ i. Vì vậ y cầ n xem xét lư ợ ng nư ớ c sinh ra củ a các chấ t đem đố t.

Bài giả i :

Phả n ứ ng đố t cháy củ ằ ba hiđrocacbon trên ỉà : -

C2H2 + 2,5Q2 2C 02 + H20

C2H4 + 3 0 2 2C 02 + 2H20C2H6 + 3,502 2C 02 + 3H 20

Nhiệ t đố t cháy sinh ra phả i tiêu thụ mộ t phầ n vào việ c làm bay hơ i nư ớ c. Nư ớ c sinh ra ở phả n ứ ng đố t cháy eten và etan nhiề u gấ p 2,3 ỉầ n ỏ' phả n ứ ng đố t cháy etin, vì vậ y, đã làm giả m nhiệ t độ ngọ n lử a xuố ng thấ p^ hơ n nhiệ t độ ngọ n lừ a đố t cháy axetilen (etin).

B. BÀI TẬ P Tự GIẢ I

Bài 1 . Cho 200 g canxỉ cacbua tác dụ ng vớ i nư ớ c lấ y dư , thu đư ợ c 74 dm3 C2H2 (đò ở 20°c và 74 cm Hg).

a) Tính độ tinh khiế t củ a canxicacbua.

b) Tính thể tích oxi (ở đktc) cầ n để đố t cháy hoàntoànlư ợ ng axetilen đó.

c) Tính hiệ u suấ t củ a phả n ứ ng khi cho lư ợ ng axetilen trên đi qua ố ng chứ a than nung nóng lên 600 °c ngư ờ i ta thu đư ợ c 72 kg benzen.

Bài 2. Trong mộ t bình kín ở 120°c, chứ a h n hợ p khí gồ m 1 thể tích khí axetilen và 1,5 thể tích khí oxi. Hỏ i áp suấ ttrong bình thạ y đổ i thế nào sau khi bậ t lử a đố t axetilen trongbình rồ i đư a về nhiệ t độ ban đầ u (120°C).

Bài 3. Đố t cháy 11,2 lít h n hợ p metan và axetilen thu đư ợ c 17,92 lít C 02. Tính khố i lư ợ ng 0X1 cầ n để đố t cháy hoàn toàn

219



B

Ồ

I

D

Ư

Ỡ

N

G

T

O

ÁN

-

L

Í

-

H

Ó

A

C

Ấ

P

2

3

1

0

0

0

B

T

R

Ầ

N

HƯ

N

G

Đ

Ạ

O

T

P

.

Q

U

Y

N

H

Ơ

N




thể tích h n hợ p trên và tính tỉ khố i hơ i củ a h n hợ p này so vớ i không khí. Biế t rằ ng các thể tích khí đư ợ c đo ở đktc.

Bài 4. Đun nóng 100 ml h n hợ p gồ m hiđro, mộ t ankan và mộ t ankin (ankan và ankĩn này có cùng số nguyên tử cacbon)vớ i bộ t Ni thì chỉ cổ *70 ml mộ t hiđrocacbon duy nhấ t. Nế uđố t100 mì h n hợ p trên thì thu đư ợ c 140 m ỉ khí C 02- Các thểtích khí đư ợ c đo ở cùng điể u kiệ n.

Tính thành phầ n phầ n trả m theo thể tích củ a các chấ t trong h n hợ p đầ u, xác định công thứ c phân tử và công thứ c cấ u tạ o củ a hai hiđrocacbon và tính thể tích oxi cầ n để đố t cháy 100 mỉ h n hợ p đầ u tiên.

IV - HƯ Ớ NG DẪ N GĨẨ I ” Đ ÁP s ố ~ ĐÁP ÁN

P H Ầ N B À I T Ậ P T H E O § B À I H Ọ C

Bàỉ 1. Hai ankin :

HC s c - C2H5 CH3 - c = c - CH3 Butin-1 Butỉn-2

Phân biệ t ; dùng Ag20/DdNH 3

DdNH3

HC=C-C2H5 + Ag20 -------» Ag—c = C -C 2H5ị vàng

Butin-2 không cố phả n ứ ng vớ i Ag20/NH3,

Bài 2. a) Dùng xúc tác Pd, tố t nhấ t có thêm PbC 03 làm xúc tác

P d . PbCO.

CH3-C = C-CH3 + H2 -------* CH3- C H - C H - CH3

b) Khố ng chế tỉ lệ số mol 1 : 1, vì cộ ng phân tử Br2 thứ 2 khó hơ n :

CH3-C=C-CH3 + Br2 -* CH3-G = C-I IBr Br

220



B

ỒI

D

Ư

Ỡ

N

G

T

O

Á

N

-

L

Í

-

H

Ó

A

C

Ấ

P

2

3

1

0

0

0

B

T

R

Ầ

N

H

Ư

N

G

Đ

Ạ

O

T

P

.

Q

U

Y

N

H

Ơ

N




CH3-C = C -C H3 + HCÌ — CH3- c h - c - CH3I

CỉCuCl. NH4 C!

B ài 3. a) 2HC = C H -----------—^ CH2- CH~ c = CHc, 600°c

b) 3HC = CH — ---- í

. Bài 4.ĐS :804,375 UJ.

PHẦ N BÀI'TẬ P TỔ NG HỢ PBài ỉ . Tính thể tích ở điề ukiệ n tiêu chuẩ n :

ĐS. a) Độ tinh khiế t : 96%

b) Lư ợ ng oxi : 168 dm3

c) Hiệ u suấ t benzen : 92,3%

B ài 2. C2H 2 + 2 ,5 02 2C 02 + *H20

IV 2,5V 2V IVX 1,5V 2x X

Tính X theo V.

ĐS : Áp suấ t giả m, Ps = 88% Pđ hay Ps giả m 12% so vớ i Pđ;

Bài 3. Từ thể tích tính ra số mol. Đặ t X và y là số molCH4 và C2H2. Đặ t hệ phư ơ ng trình và tính :

ĐS : - Khố i lư ợ ng oxi : 36 ,8g

- Tỉ khố i h n hợ p so vớ i không khí : 0,76.

Bài 4. Thể tích giả m đi là thể tích hiđro, suy ra thể tích' ankin, còn lạ i là ankan. Cùng vớ i thể tích C 02, xác định đư ợ c2 hiđrocacbon có cùng số nguyên tử c .

ĐS : - %H 2 : 30%, %ànkỉn : 15%, % ankan : 55%

- Hai hiđrocacbon : etan : C2H6, CH3-CH3 và etin C2H2,H C s C - H

- v n = 245 mỉ.2

c) Dùng xúc tác HgCì2 :HgCl2

221



B

Ồ

I

D

Ư

Ỡ

N

G

T

O

Á

N

-

L

Í

-

H

Ó

A

C

Ấ

P

2

3

1

0

0

0

B

T

R

Ầ

N

HƯ

N

G

Đ

Ạ

O

T

P

.

Q

U

Y

N

H

Ơ

N




Chư ơ ng Vỉ

HIĐROCACBỌN THOM

I - K IẾ N THỨ C CẦ N NHỐ

§1. BENZEN VÀ ĐỒ NG ĐANG

A. Các khái n i ệ m

1. Hỉđrocacbon thơ m ỉà nhữ ng hiđrocacbon có mộ t hay nhiề u nhổ m

cấ u trúc đặ c biệ t là vòng benzen, như benzen, naphtalen, biphenyl...2. Benzen và các chấ t đổ ng đẳ ng như metylbenzen, etylbenzen...

họ p thành dãy đổ ng đẳ ng củ a benzen (có 1 vòng benzen), có công thứ c chung là CnH2n_6-

3. Hiệ n tư ợ ng đổ ng phân xuấ t hiệ n khi trong vòng có 2 nhổ m hoặ c hơ n 2 nhóm thế .

4. Tề n gọ i củ a các đổ ng đẳ ng củ a benzen gồ m tề ii gố c ankyl

rồ i từ benzen. Tên củ a các đổ ng phân gồ m têncác gố c ankylcó kèm số chỉ vị trí và từ benzen. Mộ t số đổ ngđẳ ng đơ n giả nthư ờ ng cđ tên riêng : toluen, orthoxilen...

5. Cấ u tạ o củ a vòng benzen : benzen là vòng 6C nằ m trênmộ t mặ t phẳ ng. M i nguyên tử cacbon có 3 liên kế t ơ vớ i 2 nguyên tử cacbon bên cạ nh và hiđro và mộ t liên kế t 71. Đ ể b i ể uthị vòng benzen, ta có thể dùng công thứ c Kekule hoặ c công

thứ c mớ i kiể u Thilơ (viế t gọ n) :

6 . Nguồ n cung cấ p benzen và đổ ng đẳ ng là nhự a than đá, dầ u mỏ .

222


B

Ồ

I

DƯ

Ỡ

N

G

T

O

Á

N

-

LÍ

-

H

Ó

A

C

Ấ

P

2

3 1

0

0

0

B

T

R

Ầ

N

H

Ư

N

G

Đ

Ạ

O

T

P

.

Q

U

Y N

H

Ơ

N



7. Benzen ìà chấ t lỏ ng, không màu, mùi thơ m đặ c trư ng, nhẹ hơ n nư ớ c và không tan trong nư ớ c, sôi ở 80°C3..đông đặ c ở 5 5°c.

B . T ỉn h c h ấ t hó a h ọ c

Tính thơ m : dễ tham gia phả n ứ ng thế , khó tham gia phả n ứ ng cộ ng và oxi hóa.

1. Phả n ứ ng thế

a) Phả n ứ ng brom hóa :

Quỵ tắ c thế : Khi vòng benzen đã có sân nhóm CHg (hoặ c R, OH...) phả n ứ ng sẽ dễ dàng hơ n và ư u tiên xẩ y ra ở các vị

223

b) Phả n ứ ng nitro hđa :

c) Phả n ứ ng ở toìuen :

C]i H

+ HNO

c h 3NO.

CH 3

H NO.2

CH,'C H

+ Br.Fe

o. và p-nỉtrotoỉuenCHo _

Brc h 3

2 - HBr

H / Br

CH3

o. và p-bromtoluen

CH2-Br

+ HBr

Benzylbromua



B

Ồ

I

D

Ư

Ỡ

N

G

T

O

Á

N

-

L

Í

-

H

Ó

A

C

ẤP

2

3

1

0

0

0

B

T

R

Ầ

N

H

Ư

N

G

Đ

Ạ

O

T

P

.

Q

UY

N

H

Ơ

N




trí ortho và para. Trái lạ i nế u vòng có sẵ n nhóm N 0 2 (hoặ c' nhóm COOH) phả n ứ ng thế sẽ khó hơ n và ư u tiên xẩ y ra ở vị trí meta.

2. Phàn ứ ng cộ ng (khố !)

a) Cộ ng hiđro : Phả i đun nóng tớ i 180°c :

3. Phả n ứ ng oxi hóa

a) Benzen không bị oxi hóa bở i các chấ t oxi hóa thông thư ờ ng như oxi, thuố c tím.

b) Đố t cháy :

b) Cộ ng clo : phả i phơ i nắ ng :

c H 4- / — — — -

n 2 n - 6 ( 2C n H 2n- 6 + ( ) 0 2 — nC02 + (n - 3)H20

c) Oxi hóa gố c ankyl :

KMnO

c 6h 5- c h 3 c 6h 5c o o ho

§2. MỘ T s ố HIĐROCACBON THƠ M KHÁC

1 . stiren : C6H5-CH=CH2

Phả n ứ ng trùng hợ p :

C6H5 n

Polistiren

224



B

Ồ

I

D

Ư

Ỡ

N

G

T

O

Á

N

-

L

Í

-

H

Ó

A

C

Ấ

P

2 3

1

0

0

0

B

T

R

Ầ

N

H

Ư

N

G

Đ

Ạ

O

T

P

.

Q

U

Y

N

H

Ơ

N




2. Naphtalen :

(C10Hg băng phiế n)

II - BÀI . TẬ P THE O CÁC § BÀI HỌ C

A. BÀI TẬ P CÓ LỜ I GIẢ I

Bài 1 . Nêu mộ t số phản ứng hóa họ c để chứ ng tỏ rằ ng benzen là mộ t hiđrocacbop mạ ch vòng.

Phân tích :

Để chứ ng tỏ , benzen là hiđrocacbon mạ ch vòng cầ n nêu các phả n ứ ng chuyể n hóa từ benzen sang hợ p chấ t có khung vòng xiclohexan hoặ c từ xiclohexan chuyể n hổ a thành benzen màkhông có sự đóng, mở vòng.

Bài giãi :

- Benzen là hiđrocacbon mạ ch vòng vỉ cổ các phả n ứ ng chuyể n hóa sang khung vòng xicloh^xan :

Mặ t khác, đehiđro hóa xiclohexan ta thu đư ợ c benzen :

Bài 2o Viế t công thứ c các đồ ng phân cấ u tạ o củ a benzen và viế t các phả n ứ ng để phân biệ t chúng vớ i benzen.

Phăn tích :

Có mộ t số hiđrocacbon mạ ch hở có ìiên kế t đôi và ba cũ ng như mộ t số hiđrocacbon mạ ch vòng không no cùng có thành phẩ n nguyên tử như benzen, như ng chúng không có "tínhthơ m", như làm mấ t màu dung dịch thuố c tím, brom hạ y kế t tủ a vớ i Ago0/N H 3>

15-HDBT Hóa họ c 11. 225



B

Ồ

I

D

Ư

Ỡ

N

G

T

O

Á

N

-

L

Í

-

H

Ó

A

C

Ấ

P

2

3

1

0

0

0

B

T

R

Ầ

N

HƯ

N

G

Đ

Ạ

O

T

P

.

Q

U

Y

N

H

Ơ

N




Bài giả i :

Mộ t số hiđrocacbon sau đây cùng có công tỊ ìứ c phân tử C6H6 :

CH=C-C = C-CHo-CHo CHe C-CH?-C = C-CH,1 = — Kj = K j —v>.n.2~'-'-n 3 ^ xx2Hexađiin-1,3 Hexađiin-1,4

3

CHsC-CH2-CH2-C= CH ch 2= c h - c = c - c h = c h 2

Hexađiin-1,5 Đivinylaxetilen

{ 3 “ c h 2 -

l-Metylen xiclopentađieĩi-2,4

Khác vớ i benzen, các hợ p chấ t này làm mấ t màu dung dịch thuố c tím, nư ớ c brom :

CH2= CH-C= C-CH= CH2 + 2KMn04 + 4H20 -*H1

-> CH2- c h - C - C - C H -C H 2 4-2Mn02 + 2KOH I I II , I I I

OH OH o OHOH OHCH2-CH -C = C-CH=CH2 + 2Br2

CỈ Ỉ 2- C H - C s C - C H - CH2+Br2

Br Br Br BrCác hợ p chấ t có l iên kế t ba ở đầ u mạ ch cho phả n ứ ng kế t

tủ a vớ i Ag20/Dd NH3 :

H-C=C-CH2~CH2-C = CH + Ag20 -*

DdNHj

* A g - C= c - CH2- CH2- C= c - Ag + H20

B ài 3. Bằ ng phư ơ ng pháp hóa họ c hãy phânbiệ t cácchấ triêng biệ t sau : benzen, toluen và stiren.

Phăn tích :

Dự a vào các phả n ứ ng CQ thể quan sát đư ợ c riêng củ a từ ng chấ t để phân biệ t chúng. Toluen và stiren đề u là các hiđrocacbon thơ m có nhữ ng phả n ứ ng củ a ankan và anken mà benzen khôngcó. Cẩ n tìm mộ t trậ t tự tiế n hành cho có lợ i nhấ t.

226


B

Ồ

I D

Ư

Ỡ

N

G

T

O

Á

N

- L

Í

-

H

Ó

A

C

Ấ

P

2

3 1

0

0

0

B

T

R

Ầ

N

H

ƯN

G

Đ

Ạ

O

T

P

.

Q

U

Y

N

H

Ơ

N




dụ ng vớ i Br2/as là phả n ứ ng ở nhánh ankyỉ củ a vòng benzen. Vậ y là ta xác định đư ợ c công thứ c cấ u tạ o củ a A.

Bài giả i :

Phân tử khố i củ a A Công thứ c tổ ng quát

12x _y_91,3 8,7

M - 46.2 = 92(g) -> M’ = 92 đvCcông thứ c phân tử củ a A :

Ta có

c 'HX y

92100

X = 7, y = 8 -^ C H = C7HqX y 7 8

C7Hg ứ ng vớ i công thứ c củ a hỉđrocacbon thơ m CnH2n_6, n — 7.

A phả n ứ ng vớ i Br2/Fe là phả n ứ ng thế trong vòng benzen cho

ta CyHyBr và A cũ ng phả n ứ ng vớ i Br2/as cho C?H7Br là phả n ứ ng the ở gố c ankyl củ a A. Vặ y công thứ c cấ ư tạ o -củ a A ìà :

CH.Các phư ơ ng trình phả n ứ ng :

B. BÀI TẬ P T ự GIẨ I

B ài 1. Viế t công thứ c cấ u tạ o và gọ i tên các hiđrocacbon ìhơ m có công thứ c CgH10 và C9H12-

B ài 2. Bằ ng phư ơ ng pháp hóa họ c hãy phân biệ t các chấ t sau : benzen, toluen và hexen.

Bài 3. Cho benzen, toluen và naphtalen tác dụ ng vớ i Br2 cổ mặ t bộ t sắ t. Viế t các phư ơ ng trình phả n ứ ng và viế t cấ u tạ o eác sả n phẩ m. •

Bài 4. Mộ t hiđrocacbon A có tỉ khố i hơ i so vớ i hiđro bằ ng 39.

Đố t cháy A thu đư ợ c 49 g C02 và 10 g H20 .

Hãy xác định công thứ c phân tử củ a A.

228


B

Ồ

I

D

Ư

Ỡ

N

G

T

O

Á

N

-

LÍ

-

H

Ó

A

C

Ấ

P

2

3

1

0

0

0

B

T

R

Ầ

N

H

Ư

N

G

Đ

Ạ

O

T

P

.

Q

U

Y N

H

Ơ

N



A. BÀI TẬ P CÓ LỜ I GIẢ I

Bài L Phân- tích hai hợ p chấ t hữ u cơ ngư ờ i ta thấ y chúng có thành phầ n phẩ n trăm các nguyên tố đúng như nhau :c = 92,3%, H = 7,7%. Tỉ khố i củ a chấ t thứ 1 đố i vớ i hiđro bằ ng 13. Tỉ khố i hơ i củ a chấ t thứ 2 so vớ i chấ t thứ 1 bằ ng 3.

Viế t công thứ c phân tử và công thứ c cấ u tạ o củ a 2 chấ tđó.

Biế t rằ ng A tả c dụ ng đẩ ợ c vớ i nư ớ c brom, còn B thì không.

Phân tích :

Hai chấ t cổ thành phấ n phấ n trăm các nguyên tố c và H cộ ng lạ i đúng 100%, vậ y là hai hiđrocacbon. Sau khi xác định công thứ c phân tử , công thứ c cấ u tạ o củ a hai chấ t đư ợ c xác định nhờ phả n ứ ng vớ i nư ớ c brom. Trong dung dịch, brom chỉ phả n ứ ng vớ i hợ p chấ t có liên kế t đôi hoặ c ba, không Dhả n ứ ng đư ợ c vớ i benzen.

Bài giả i ; ỉ '

Xác định khố i lư ợ ng phân tử I

M1 - 2.13 = 26(g) M \ = 26 đvCM2 = 26.3 = 78(g) -* M’2 = 78 đvC

Tổ ng phầ n trăm củ a c và H : 92,3% + 7,7% = 100%

Như vậ y đây là 2 hiđrocacbon.

Công thứ c phân tử chấ t thứ 1 : CxHy

Ễ = è = S ^ = 2>* = 2 - C*Hy = CACông thứ c phân tử chấ t thứ 2 : Cx,Hy, :

1ọ v ’ v> noÌ S = é = ĩ ầ - * ’ = 6’ y’ = 6 -* C x,Hy, = C6H ,

Công thứ c cấ u tạ o :

Chấ t thứ 1 : HCsCH, tác dụ ng đư ợ c vớ i nư ớ c brom.

I ll - BÀI TẬ P TỔ NG HỌ P

229



B

Ồ

I

D

Ư

Ỡ

N

G

T

OÁ

N

-

L

Í

-

H

Ó

A

C

Ấ

P

2

3

1

0

0

0

B

T

R

Ầ

N

H

Ư

N

G

Đ

Ạ

O

T

P

.

Q

UY

N

H

Ơ

N




Chấ t thứ 2 , h c ~ c - c h = c h - c h = c h 2

Chỉ cơ benzen không tác dụ ng vớ ỉ nư ớ c brom. Vậ y chấ t thứ 2 à benzen :

Bài 2. Cho benzen tác dụ ng vớ i brom theo tỉ ỉệ moi 1 : 1 , có mặt bột sắt thu được B và khí c. Khí c được hấp thụ bởi 21 dung dịch NaOH Q,5M. Để trung hòa NaOH dư cẩ n 0,5 ỉ

dung dịch HC1 IM. Tính khố i lư ợ ng benzen đã phả n ứ ng và khố i lư ợ ng B tạ o ra.

Phân tích :

Benzen tham gia phả n ứ ng thế vớ i Br2 khỉ cđ mặ t bộ t sắ t và tạ o ra khí HBr. Xác định đư ợ c số mol NaOH để trung hòa HBr là xác định đư ợ c số mol betizen tham gia phả n ứ ng và số mol B tạ o ra rồ i chuyể n thành khố i lư ợ ng các chấ t.

Bài giả i :

Các phư ơ ng trình phả n ứ ng xẩ y ra :

C6H 6 + Br2 C6H5Br + HBr

(B) (C)

X mol X mol X molHBr + NaOH = NaBr + H20

X mol X mol

NaOH + HC1 = NaCl + H20

y mol y mol

y = 0,5.1 = 0,5 mol

x NaOH “ n NaOH “ ^NaOH = 2 . 0 , 5 - 0 , 5 = 0 , 5 m o l X = 0 , 5 m o l.

Khố i lư ợ ng benzen phả n ứ ng : (12.6 + 6)0,5 = 3Ố g.

Khố i lư ợ ng C6H5Br tạ o thành : (12.6 + 5 + 80)0,5 = 78,5 g

230


B

Ồ

I

DƯ

Ỡ

N

G

T

O

Á

N

-

LÍ

-

H

Ó

A

C

Ấ

P

2

3 1

0

0

0

B

T

R

Ầ

N

H

ƯN

G

Đ

Ạ

O

T

P

.

Q

U

Y N

H

Ơ

N



ữ 'v

Bài 3. Stiren để lâu đã tự trùĩìg hợ p mộ t phẩ n. Lấ y 2,6 g stíren này tác dụ ng vớ i 100 ml dung dịch brom 0,15M. Sau đó thêm KI dư vào h n hợ p thì thu đư ợ c 0,635 g iot. Tính lư ợ ng phầ n trăm stiren đã tự trùng hợ p.

Phân tích :

Stiren có khả năng phả n ứ ng trùng hợ p rấ t cao. Ngư ờ i ta đã dùng phư ơ ng pháp iot để xác định stireĩì và như thế sẽ tính ra lư ợ ng stiren đã trùng hợ p, Để đơ n giả n trong tính toán nên tính theo số mol rổ i quy ẳra khố i lư ợ ng.

Bài giả i :

Số mol Br2 đem dùng : ~ 2Q0 0 ^ = mo*

Brom phả n ứ ng vớ i stiren không tự trùng hợ p :

CóH,CH=CH 2 + Br2 -* C6H5~ CH~ CHjI I

i Br Br

X (moỉ) X (mol)

Brom dư phả n ứ ng vớ ỉ KI :Br2 + 2KI - 2KBr + ỉ 2

y (mol) y (mol)

Vậ y số moỉ brom đem dùng :

0,015 = X -f y —>X = 0,015 - y.

0,635Số mol tao thành : y = n e A ~ — 0,0025 mol

2 J 254Stỉren không tự trùng hợ p :

X = 0 , 0 1 5 - 0 , 0 0 2 5 = 0 , 0 1 2 5 m o i

0,0125 X 104 = 1,3 g

Lư ợ ng phầ n trăm stiren đã tự trùng hợ p :

— V X 100 = 50%2!jO

231



B

Ồ

I

D

Ư

Ỡ

N

G

T

O

Á

N

-

L

Í

-

H

Ó

A

C

ẤP

2

3

1

0

0

0

B

T

R

Ầ

N

H

Ư

N

G

Đ

Ạ

O

T

P

.

Q

UY

N

H

Ơ

N




B - BÀI TẬ P T ự GIẢ I

Bài 1. Có hai h n hợ p phả n ứ ng : stiren + HC1 và benzen + Cì2 cùng có tỉ lệ moi tư ơ ng ứ ng là 1 : 1,5. ơ h n hợ p C6H6 + Cl2

có xúc tác bộ t sắ t hoặ c để •ngoài nắ ng mặ t trờ i. Các phả n ứ ng trong cả hai h n hợ p để u đạ t hiệ u suấ t 100%. Tính số moi các sả n phẩ m cỉo hóa và số mol hiđrocacbon còn dư trong m i trư ờ ng hợ p.

Bài 2. Mộ t hiđrocacbon À' tác dụ ng đư ợ c vớ i hiđro tạ o thành hiđrocacbon no B. Phân tích thành phẩ n nguyên tố củ a B thấ y c chiếm 85,71% khối lượng và H chiếm 14,29%. Tỉ khối hơi củ a B đố i vớ i hiđro là 42, còn tỉ khố i hơ i củ a A đố i vớ i hiđro là 39. A tác dụ ng đư ợ c vớ i Br2 khi cđ bộ t sắ t, còn B tác dụ ng

đư ợ c vớ i hiđro khi có ánh sángT Tìm công thứ c phân tử và công thứ c cấ u tạ o củ a A và B.

Bài 3. Cho h n hợ p nitro hđa gổ m 0,36 kg H N 03 66% và0,45 kg H2S 0 4 96% tác dụ ng vớ i 0,25 kg benzen. Tách riêng lư ợ ng nitrobenzen (vớ i hiệ u suấ t 100%) khỏ i h n hợ p sau phả n ứ ng.

Tính khố i lư ợ ng nitrobenzen thu đư ợ c và thành phầ n phầ n trăm các chấ t còn lạ i trong h n hợ p sau phả n ứ ng trên.

Bài 4. Cho 52 g stĩren tác dụ íig vớ i 44,8 l hiđro có mặ t Ni đun nóng, ngư ờ i ta thu đư ợ c 54 gam sả n phẩ m có tỉ khố i hơ i so vớ i hiđro bằ ng 54.

Xác định công thứ c cấ u tạ o củ a sả n phẩ m, hiệ u suấ t củ a phả n ứ ng và thể tích hiđro dư . Sả n phẩ m này cđ khả năng híđro hóa tiế p không ? Tạ i sao hiđro còn dư mà lạ i dừ ng ở đó ?

IV - HƯ Ỏ NG DẪ N GIẦ I - ĐÁP s ố - ĐÁP ÁN

PHẦ N BÀI TẬ P THEO CÁC § BÀI HỌ C

C9H 12. 8 đồ ng phân : loạ i 1 gố c ankyl : 2 đổ ng phân gố c ankyl loạ i 2 gố c ankyl : 3 đổ ng phân vị trí loạ i 3 gố c ankyỉ : 3 đổ ng phân vị trí

Bài 2. Bằ ng nư ớ c brom hoặ c thuố c tím.

Bài 1. CgH10 4 đồ ng phân. Thí dụ cách gọ i tên : 1,2-Đimetylbenzen

CH3

CH j

232



B

Ồ

I D

Ư

Ỡ

N

G

T

O

Á

N

- L

Í

-

H

Ó

A

C

Ấ

P

2

3

1

0

0

0

B

T

R

Ầ

N

H

ƯN

G

Đ

Ạ

O

T

P

.

Q

U

Y

N

H

Ơ

N




Bài 3. / ( )V-Br Br

Bai 4. C6H6 I f " \ ] f \ I (SP chính)

PHẦ N BÀI TẬ P TỔ NG HỘ P

Bài 1. H n hợ p C6H5<EH= CH2 + HCỈ : C6H5CHC1-CH3

lmol

H n hợ p C6H6 + CL- có bộ t sắ t : C6H5C1 c 6H4ct2

0,5 mol 0,5 mol

- phơ i nắ ng : G6H6C16 c 6h 60,5 mol 0,5 moi

Bài 2. A : c 6h 6 ; / r \ B : c sh 12

Bài 3. Cẩ n tính số moỉ benzen và HN 03 : nế u số mol axit nitric lớ n hơ n số mol benzen thi khi đã chuyể n hóa 100%, benzen đã hế t và axit nitric còn dư trong h n hợ p sau phả n ứ ng. Ngư ợ c lạ i thì số mol axit nitric đã hế t, benzen dự sẽ táeh ra cùng nitrobenzen, khổ ng còn trong h n hợ p sau phả n ứ ng :

ĐS - Khố i lư ợ ng nitrobenzen thu đư ợ c : 394,25 g

- Thành phầ n phầ n trăm các chấ t trong hổ n hợ p sau phả n ứ ng : H9S 0 4 : 64,9%

5,4%29,3%

Bài 4. Cấ u tạ o củ a sả n phẩ m : CH2~CH3 : Etylbenzen

Hiệ u suấ t : 100% so vớ i stirenThể tích hiđro dư : 3 3 ,6 1.

Sả n phẩ m có thể đư ợ c hiđro hóa tiế p vào vòng benzen, như ng phả i ở nhiệ t độ 180°c. ở nhiệ t độ Ni đun nóng, chỉ hiđro họ a ở nhánh vinyl.

H N 03h 20




B

Ồ

I

D

Ư

Ỡ

N

G

T

O

Á

N

-

L

Í

-

H

Ó

A

C

Ấ

P 2

3

1

0

0

0

B

T

R

Ầ

N

H

Ư

N

G

Đ

Ạ

O

T

P

.

Q

UY

N

H

Ơ

N




NGUỒN HIĐROCACBON TRONG THIÊN NHIÊN

KIẾ N THỨ C CẦ N NHỚ

§1 . KHÍ THIÊN NHIÊN

1. Khí thiên nhiên lả khí có trong các mò khí trong lòngđấ t, tạ i đó khí tích tụ trong các lớ p xố p, đư ợ c giớ i hạ n bở i các ỉớ p không thấ m nư ớ c.

2. Thành phẩ n chủ yế u củ a khí thiên nhiên là metan (có thể chiế m tớ i 95%), ngoài ra còn vài đồ ng đằ ng etan, propan... và mộ t số chấ t vô cơ như nitơ , heli.

3. Khí 11Ỏ dầ u có trong các mỏ dẩ u, thành phầ n gầ n giố ngkhí thiên nhiể n, như ng hàm lư ợ ng metan ít han, chỉ khoả ng 30 - 35%, cắ c đổ ng đẳ ng từ C2 —* C5 chiế m cao hơ n, khoả ng 50%.

4. Khí thiên nhiên là nhiên liệ u tố t và nguyên liệ u cho côngnghiệ p hóa chấ t.

§2. DẦ U Mỏ

1 . Dầ u mỏ là chấ t lỏ ng sánh, thư ờ ng có mùi đặ c trư ng, nhẹ hơ n nư ớ c không tan trong nư ớ c, có chứ a ở các mỏ (túi dấ u)

trong lòng đấ t.2. Sự hình thành : do sự phân hủ y chậ m xác độ ng thự c vậ tbị vùi sâu trong lòng đấ t. Túi dầ u có 3 lớ p : lố p khí mỏ dẩ u,lớ p dầ u và lớ p nư ớ c muố i.

234



B

Ồ

I D

Ư

Ỡ

N

G

T

O

Á

N

- L

Í

-

H

Ó

A

C

Ấ

P

2

3

1

0

0

0

B

T

R

Ầ

N

H

ƯN

G

Đ

Ạ

O

T

P

.

Q

U

Y

N

H

Ơ

N




3. Khai thác dầ u mỏ bằ ng cách khoan giế ngtrúng lớ p dầ u.Lớ p khí có áp suấ t lớ n, đẩ y dẩ u lên.

4. Thành phẩ n dầ u mỏ : là h n hợ p củ a hàng trăm hiđrocacbon

khác nhau thuộ c 3 loạ i chính : ankan. xicloankan (còn gọ i là naphten) và aren. Ngoài ra, còn lư ợ ng nhỏ chấ t hữ u cơ chứ as, o, N.

5. Chư ng cấ t dẩ u mỏ thành từ ng phân đoạ n. M i phân đoạ nỉà h n hợ p các hiđrocacbon có nhiệ t độ sôi gầ n nhau. Từ khoả ngnhiệ t độ sôi thấ p đế n cad, ngư ờ i ta thu đư ợ c các phân đoạ n là khí, etxăng, ligroin, dầ u thắ p, dấ u nặ ng. Phẩ n sôi cao hơ n nữ a gọ i là mazút phả i cấ t dư ớ i áp suấ t thấ p, đư ợ c các phân đoạ n :

dầ u nặ ng, dầ u nhờ n, vazơ lin, parafin. Bã cuố i cùng là' hắ c ín (còn gọ i là atphan).

6 . Crackinh dẩ u mỏ là quá trình "bẻ gãy" phân tử hiđrocaebonmạ ch dài tạ o thành các phân tử hiđrocacbon mạ ch ngắ n hơ n. Khi "bẻ gãy" mộ t ankan thư ờ ng tạ o ra mộ t ankan thấ p hơ n và mộ t anken. ị

7. Rifominh là quá trình chuyể n hóa n-ankan thành ankan

mạ ch nhánh và thơ m, nâng cao chỉ số octan.

§3. CHƯ NG CẤ T THAN Đ Ấ

1. Nung than mỡ tróng lò cố c (không có không khí) ở khoả ng 1000°c các chấ t hữ u cơ trong than bị phân hủ y, tạ o ra các sả n phẩ m bay hơ i thoát ra ngoài, còn lạ i chấ t rắ n là than cố c;

2. Các sả n phẩ m thoát ra gồ m có :

a) Khí lò cố c chứ a chủ yế u là hiđro (~ 60%), metan (~ 25%) và các khí khác (C 02, c o , NH3, C2H4...), dùng làm nhiên liệ u hoặ c nguyên liệ u tổ ng hợ p NH3-

b) Nhự a than đá (lỏ ng) là h n hợ p nhiề u hiđrocacbon thơ m, phenol. Chư ng cấ t nhự a than đá đư ợ c các phân đoạ n khác nhau. Từ m i phân đoạ n lạ i có công nghệ tách ra từ ng chấ t riêng biệ t như benzen, tõluen, naphtalen, phenol...

c) Dung dịch NH3 trong nư ớ c, để sả n xuấ t NH 3 hay phân bdn.

235



B

Ồ

I

D

Ư

Ỡ

N

G

T

OÁ

N

-

L

Í

-

H

Ó

A

C

Ấ

P

2

3

1

0

0

0

B

T

R

Ầ

N

H

Ư

N

G

Đ

Ạ

O

T

P

.

Q

UY

N

H

Ơ

N




II - BÀI TẬ P'THEO CÁC § BÀI HỌ C

A - BÀI TẬ P CÓ LỒ I GIẨ I

Bài 1. So sánh thành phầ n chủ yế u củ a khí thiên nhiên, khí dầ u mỏ , khí lò cố c.

Bài giả i :

Thành phầ n chủ ỷ ế u củ a khí thiên nhiên là metan (~ 95%). Thành phầ n' chủ yế u củ a khí dầ u mỏ là metan và mộ t số đổ ng đẳ ng cao hơ n : etan, propan... tổ ng cộ ng khoả ng 90%. Thành phầ n

chủ yế u củ a khí lò cố c là hiđro (~ 60%) và metan (~ 25%).Bài 2. So sánh thành phầ n chủ yế u củ a dầ u mỏ và nhự a

than đá.

Bài giả i :

Thành phẩ n chủ yế u củ a dầ u mỏ ỉà hiđrocachon thuộ c 3 loạ i : ankan, xicloankan và aren.

Thành phẩ n chủ yế u củ a nhự a than đá là hiđrocacbon thuộ c ỉ oạ i aren, mộ t số hợ p chấ t dị vòng thơ m và phenol.

Bài 3. Mộ t loạ i khí thiên nhiên chứ a 95% CH4, 2% C2H6j 2% C3H8, 0,5% N2 và 0,5% He về thể tích. Tính thể tích oxi cẩ n thiế t để đố t cháy hoàn toàn lm 3 khí trên.

Phả n tích :

Trong khí thiên nhiên có thành, .phẩ n cháy đư ợ c như CH4,

C2H6... và thành phầ n không cháy đư ợ c như N2, He. Phả n ứ ng đố t cháy h n hợ p khí cũ ng là phả n ứ ng đố t cháy từ ng thành phẩ n và tính theo đơ n vị thể tích là đơ n giả n nhấ t.

Bài giả i : -

Trong 1 m3 khí thiên nhiên này cổ 0,95 m3 CH4, 0,02 m3 C2H6, 0,02 m3 C3H8

Các phả n ứ ng đố t cháy và lư ợ ng oxi cầ n cho từ ng phả n ứ ng :CH4 + 1,502 C 02 + 2H^O X = 0,95 X 1,5 = 1,425 m3 oxi

0,95 1,425 (m3)

236



B

ỒI

D

Ư

Ỡ

N

G

T

O

Á

N

-

L

Í

-

H

Ó

A

C

Ấ

P

2

3

1

0

0

0

B

T

R

Ầ

N

H

Ư

N

G

Đ

Ạ

O

T

P

.

Q

U

Y

N

H

Ơ

N




C.HÓ+ 3,50.-, —* 2C0? + 3H20 y - 0,02 X 3,5 = 0,07 ĨÍ13 oxi

0,02 0,07 (m3)

0,02 z (m3)Thể tích oxi cầ n để đố t cháy hoàn toàn 1 m3 khí thiên nhiên

trên là :

Bài 4. Đố t 4 cây nế ĩi| m i cây 50 g trong mộ t phòng kín rộ ng 10 m2 cao 3,2 m. Tính xem, sau khi cháy hế t, lư ợ ng oxi . ở trong phòng giả m đi bao nhiêu phầ n trăm về thể tích và áp

suấ t không khí trong phòng thay đổ i thế nào, biế t rằ ng hơ i nư ớ c tạ o ra đã ngư ng tụ hế t, áp suấ t hơ i không (íáng kể và chiế m thể tích không đáng kể . Coi nế n làm bằ ng loạ i parafin cd 25C.

Phân tích :

Nế u làm bằ ng parafin rắ n để thậ p sáng. Khi cháy, nế n tiêu thụ ìư ợ ng oxi đáng kể củ a không khí và sả n sinh ra mộ t lư ợ ng

C 02, bù đắ p lạ i lư ợ ng oxi hao hụ t. Tuy nhiên, phả i tính cụ thể để thấ y áp suấ t khí quyể n trong phòng kín thay đổ i ra sao.

Bài giả i :

Phả n ứ ng đố t cháy pentacosan C25H52 :

C3Hg + 502 -» 3C02 + 4H20 z = 0,02 X 5 = 0,10 m3 oxi

V = 1,425 + 0,07 + 0,1 = 1,595 m3.

C25H52 + 3 8 0 2 25 C 02 +

352 (g) 38 X 22,4 (I) 25 X 22,4 (ỉ)

50 X 4 (g) X y

Lượng oxi cẩ n để đốt cháy 4 cây nế n :

26H20

y= 483,63 lít = 0,48363 m3

237



B

Ồ

I

D

Ư

Ỡ

N

G

T

O

ÁN

-

L

Í

-

H

Ó

A

C

Ấ

P

2

3

1

0

0

0

B

T

R

Ầ

N

HƯ

N

G

Đ

Ạ

O

T

P

.

Q

UY

N

H

Ơ

N




Lượng phẩn trăm oxi giảm đi :

X i 00 — 7,56%

Thể tích C0 2 tạ o thành := 318,18 ìít - 0,31818 m

Thể tích N 2 không đổ i, thể tích oxi mấ t đi nhiêu hơ n thể tích C02 tạ o thành : 0,48363 - 0,31818 = 0,151812 m3.

Như vậ y áp suấ t khí quyể n trong phòng giả m :

B - BÀI TẬ P T ự G-IẨ I

Bài 1. Tính nhiệ t lư ợ ng tỏ a ra khi đố t. 1 m3 khí lò'cố c chứ a 60% H2, 35% CH4, 2% C2H4, 1% C2H6, 1% CO, 1% C 02 v ề thể tích, biế t năng suấ t tỏ a nhiệ t củ a H2 ỉà 58,1 kcal ; CH4 là 213 kcal ; C2H4 là 333 kcaỉ ; C2H6 là 373 kcal, c o là 69 kcal (1 kcal = 4,18 kJ). Tính ra kcal và kJ/mol.

Bài 2. Mộ t khí thiên nhiên có thành phầ n về thể tích như sau : 95% CH4? 2% C2H6, 2% C3Hg, 1% N2- Khi dùng mộ t loạ t các phả n ứ ng thích hợ p, ngư ờ i ta chuyể n đư ợ c tấ t cả hiđrocacbon trên thành butađien vớ i hiệ u suấ t 80%. Tính lư ợ ng butađien tạ o ra khi đi từ 1 kg khí.

Bài 3. Chư ng cấ t dầ u mỏ thư ờ ng chỉ thu đư ợ c 20% etxăng (về khố i lư ợ ng) và mộ t số phân đoạ n khác, dầ u mazut còn 45%. Để tăng lư ợ ng etxăng có chỉ số octan cao, ngư ờ i ta đem crackinh dầ u mazut và thu đư ợ c thêm 40% etxăng (về khố i lư ợ ng) tính theo dầ u mazut. Vậ y từ 15 tấ n dầ u mỏ thu đư ợ c tổ ng cộ ng bao

nhiêu tấ n etxãng ?Bà i 4. Chư ng than đá trong lò cố c thu đư ợ c (về khố i lư ợ ng)

78% than cố c, 3% nhự a than đá, 19% khí lò cố c. Đem chư ng

X 100 = 2,372%.

238


B

Ồ

I

D

Ư

Ỡ

N

G

T

O

Á

N

-

LÍ

-

H

Ó

A

C

Ấ

P

2

3 1

0

0

0

B

T

R

Ầ

N

H

ƯN

G

Đ

Ạ

O

T

P

.

Q

U

Y N

H

Ơ

N

ễ



cấ t phân đoạ n nhự a than đá thu đư ợ c 20% benzen, 4% toỉuen, 8% naphtaỉen... (tinh theo nhự a than đá).

Nế u công suấ t củ a lò cố c là 10 tấ n than đá thì thu đư ợ cbaò nhiêu kg benzen, toluen và naphtaìen mố i loạ i ?

III - BÀI TẬ P TỔ NG HỌ P

I ■

A - BÀI TẬ P CÓ LÒI CrLẢ I

Bài 1. Có mộ t khí thiên nhiên có thành phầ n về thể tích như sau : 85% CH4, 10% C2H6, 2% N 2 và 3% C 02. Năng suấ t tỏ a nhiệ t củ a CH4 là 213 X 4,19 kJ ; C2H6 là 373 X 4,19 kJ.

Tính nhiệ t lư ợ ng tỏ a ra khi đố t 1 m3 khí và tinli thể tích khí axetilen thu đư ợ c từ 1 m3 khí tfên nế u chuyể n toàn bộ khí metan và etan trong đó thành axetilen vớ i hiệ u suấ t 100% và thể tích các khí đư ợ c đo ở đktc.

Phăn tích :

Từ thể tích các khí ta dễ dàng tính đư ợ c số mol khí và nhiệ t lư ợ ng đố t cháy củ a từ ng khí rồ i cộ ng lạ i. N2 không cháy trong đỉể u kiệ n này.

Từ thể tích các khí có thể tính ngay thể tích sả n phẩ m (C2H2) qua các phư ơ ng trình phả n ứ ng.

Bài giả i :Trong 1 m3 hay 1000 ỉ khí thiên nhiên cố 850 l CH4, 100 l

C2H 6. Nhiệt lượng tỏa ra khi đốt 1 m3 khí trên :

850 100 X 213 X 4,19 + X 373 X 4,19 = 40863 kJ

Các phả n ứ ng chuyể n hóa CH4 và C2H6 thành C2H2 và thể tích C2H2 ở từ ng sự chuyể n hóa :

239



B

Ồ

I

D

Ư

Ỡ

N

G

T

O

Á

N

-

L

Í

-

H

Ó

A

C

Ấ

P 2

3

1

0

0

0

B

T

R

Ầ

N

H

Ư

N

G

Đ

Ạ

O

T

P

.

Q

UY

N

H

Ơ

N




1500° c

2CH4 -------* C2H2 + 3H2

'850 (1) ‘ 425 (1)

Ni, t°

C2H6 — . C2H2 + 2H2

100 (1) .100 (1)

Tổ ng thể tích axetiỉen thu đư ợ c :

425/ + 1001 = 525 ỉ.

Bài 2. Để đơ n giả n, ta xem mộ t etxăng là h n hợ p các đồ ng

phân củ a octan. Vậ y :

a) Cầ n trộ n hơ i etxăng và không khí theo tỉ lệ nào để đủ

đố t chả y hoàntoàn etxăng trong các độ ng cơ ?

b) Cẩ n bao nhiêu lít không khí (đo ở đktc) để đố t cháy 55 g

txãĩíg trên.

Phân tích :

Phả n ứ ng đố t cháy hoàn toàn hợ p chấ t hữ u cơ thự c hiệ n

được kh i có .đủ 0 X 1 theo phương tỵ ình phản ứng. Thiếu ox i sẽ

cháy không hế t, thừ a oxi sẽ cháy hế t như ng giả m hiệ u quả vì

phả i phân tán nhiệ t lư ợ ng cho số oxi dư .

Bài gi i :

Phả n ứ ng đố t cháy octan :

C8H18 + 12,502 -* 8C02 + 9H20

a) Theo phư ơ ng trình phả n ứ ng, tỉ lệ thể tích : etxăng : oxi =

11 : 12,5. Oxi chiế m ị thể tích không khí, nên tỉ lệ thể tích

o

txăng : không khí = 1 : (12,5 X 5) = 1 : 62,5

b) Đố t cháy 1 moi (tứ c 22,41 hay 110 g CgH18) cẩ n thể tích

không khí là :

12,5.22,4.5 = 1400 lít

40


B

Ồ

I

D

Ư

Ỡ

N

G

T

O

Á

N

-

LÍ

-

H

Ó

A

C

Ấ

P

2

3

1

0

0

0

B

T

R

Ầ

N

H

Ư

N

G

Đ

Ạ

O

T

P

.

Q

U

Y N

H

Ơ

N



Khố i lư ợ ng K^CO thu đư ợ c :138 X 1,08

22,4 ""— 6,65 kg

B ài 4. Mộ t loạ i khíothiên nhiên cổ 95% CH4 về thể tích.

Ngư ờ i ta chuyể n lư ợ ng metan trong 100 m3 khí thiên nhiên này (các khí đề u đo ở đktc) thành axetilen (hiệ u suấ t 60%) rổ i thành vinylclorua (hiệ u suấ t 80%). Viế t các phư ơ ng trình phả n

ng và tính lư ợ ng vinylclorúa thu đư ợ c. Nế u chuyể n toàn bộ số vinylclorua thành PVC thỉ thu đư ợ c bao nhiêu kiỉogam vớ i hiệ u suấ t 100%.

Phăn tích :

Axetilen và vinylclorua đề u ỉà các chấ t khí, nên tính theo thể tích. Chỉ chuyể n từ thể tích sang khố i lư ợ ng ở vinylclorua để tính khố i lư ợ ng PVC.

Bài giả i :

100 m3 khí thiên nhiên chứ a 95 m3 CH4

Các phư ơ ng trình phả n ứ ng xẩ y ra và hiệ u suấ t phả n ứ ng :

1500° c

2CH4

95 m3

-> CH= CH + 3H2

47,5 m3

CH = CH + HCỈ CH2 = CHC1

28,5 28,5

n CH2 = CHC1 -♦ ( - CH2 - CHC1 -)n

X (kg)22,8 m

Khố i lư ợ ng PVC thu đư ợ c :

22,8 X 62,5 x " 22,4

3

= 63,616 kg

242



B

Ồ

I

D

Ư

Ỡ

N

G

T

O

Á

N

- L

Í

-

H

Ó

A

C

Ấ

P

2

3

1

0

0

0

B

T

R

Ầ

N

H

ƯN

G

Đ

Ạ

O

T

P

.

Q

U

Y

N

H

Ơ

N




B - BAI TẬ P Tư GIẢ I

Bài 1 . Mộ t khí thiên nhiên có 90% CH4, 6%- C~,H6, 2% N2 và 2% C 02. Ngư ờ i ta đố t cháy hoàn toàn khí thiên nhiên này

để đun nư ớ c, giả sử toàn bộ nhiệ t tỏ a ra chỉ để làm nóng nư ớ c.Tính thể tích khí thiên nhiên trên (đo ở đktc) cầ n đ ể . đuri

nóng 100 / nư ớ c từ 20°c lên 100°c. Biế t năng suấ t tỏ a nhiệ t củ a CH4 và C2H6 lầ n lư ợ t là 880 kJ/mol và 1560 kJ/mol ; muố n cho 1 ml nư ớ c nđng thêm 1° cẩ n 4,18 J.

B à i 2. C hư ng cấ t dấ u m ỏ từ 4 0 ° c đế n 7 0 °c thu đư ợ c etedầ u hỏ a (còn gọ i là petroỉete), mộ t h n hợ p củ a perítan và

hexan. Mộ t loạ i éte dầ u hỏ a có tỉ khố i hợ i so vớ i hiđro bằ ng 39,5.a) Cầ n trộ n hơ i ete dầ u hỏ a vớ i oxi theo tỉ lệ nào thì nổ .

Tính xem thể tích không khí (20% thể tích là oxi) và hơ i etedầ u hỏ a trộ n theo tỉ lệ nào thì đủ đố t cháy hế t.

b) Tính nhiệ t lư ợ ng tỏ a ra khi đố t cháy 70 lít hơ ieíe dầ u hỏ atrên (theo đktc), biế t nhiệ t lư ợ ng tỏ a ra khi đố t cháy 1 molankan đư ợ c tính theo cồ ng thứ c :

Q = 221,5 + 662,5.n (kJ) n : Số c c ủ a ankan

Mộ t sổ bài tậ p chung cho các hiđrocacbon

Bài 3. Công thứ c tổ ng quátcủ a các hiđrocacbon códạ ng.

C r f t n + 2 - 2a

- Cho biế t ý nghĩa củ a chỉ số a.

- Tìm giá trị củ a a đố i vớ i ankan, xicloankan, an ken, ankađien, ankin, hiđrocacbon loạ i benzen.

- Tìm giá trị củ a n và a đố i vớ i các hợ p chấ t :

hexađien - 1,5, naphtalen, stiren.

Bài 4. Đố t cháy h n hợ p A gồ m 1 ankan và 1 an ken. Đố t cháy h n hợ p A thì thu đư ợ c a mol H20 và b mol C 02-

Hỏ i tỉ lệ ^ có giá trị trong khoả ng nào ?

243



B

Ồ

I

D

Ư

Ỡ

N

G

T

O

ÁN

-

L

Í

-

H

Ó

A

C

Ấ

P 2

3

1

0

0

0

B

T

R

Ầ

N

HƯ

N

G

Đ

Ạ

O

T

P

.

Q

UY

N

H

Ơ

N




Bài 5. Nế u h n hợ p X gồ m 2 hiđrocacbon mà khi đố t cháy ho số mol C 02 bằ ng số mol H20 thì h n hợ p đó chứ a các loạ i iđrocacbon nào ?

(Ba đề này trích trong các để 25, 63, 96 BĐTĐH 93)

IV - HƯ Ớ NG DẪ N GIẨ I - ĐÁP s ố - ĐÁP ÁN

HẦ N BÀI TẬ P THEO CÁC § BÀI HỌ C .

Bài lo Tính thể tích và số mol từ ng chấ t, rồ i tính nhiệ t ợ ng đố t cháy từ ng chấ t và cộ ng lạ i.

ĐS : Nhiệ t lư ợ ng tỏ a ra khi đố t 1 m3 khí : 5379,01 kcal ay 22484,28 kJ.

Bài 2. Thành phẩ n % vể thể tích cũ ng là thành phầ n %về

mol. Giả sử cổ 100 moi khí, tính số mol từ ng chấ t và khố iợ ng từ ng chấ t. Tính số mol cacbon và khố i lư ợ ng 100% butađien rong 100 mol. Từ tỉ lệ khố i lư ợ ng butađien : Khố i lư ợ ng tổ ng ác chấ t khí nhân vớ i khố i lư ợ ng khí thiên nhiên đem dùngvàiệ u suấ t 80% sẽ tính đư ợ c khố i lư ợ ng butađien.

ĐS : 734,9 g

Bài 3. ĐS : 5,7 tấ n etxăng từ 15 tấ n đẩ u mỏ .

Bài 4. ĐS : 60 kg,-C6H6 (benzen)12 kg toluen 24 kg naphtalen.

HẦ N BÀI TẬ P TỔ NG H ộ p

Bài lo ĐS : Lư ợ ng khí thiên nhiên cẩ n : 0,846 m3Bài 2. Tính M củ a ete dầ u hỏ a. Đặ t X và (1-x) là số mol

entan và hex an trong 1 mol ete dầ u hỏ a rồ i tính. Tỉ lệ ete

44



B

Ồ

I D

Ư

Ỡ

N

G

T

O

Á

N

- L

Í

-

H

Ó

A

C

Ấ

P

2

3

1

0

0

0

B

T

R

Ầ

N

H

ƯN

G

Đ

Ạ

O

T

P

.

Q

U

Y

N

H

Ơ

N




dầ u hỏ a : oxi đủ thì thành h n hợ p nổ , tỉ lệ ete dấ u hỏ a không khí đủ thì cháv hế t.

ĐS : Tỉ ỉệ ete dầ u hỏ a : oxi là 1 : 8,75

Tỉ lệ ete dầ u hỏ a : không khí là 1 : 43,75 ' - •Năng lư ợ ng tỏ a ra khi đố t cháy 70 lít ete dầ u hỏ a : 12078,-9, kJ •

Bài 3. a) Chỉ số ạ cho biế t tổ ng số liên kế t 71 và vòng củ a ’■hợ p chấ t.

b) ankan : a — 0 ; xiclpankan và anken : a = 1 ; ankađien.‘và ankin :

a = 2 ; hiđrocacbon loạ i benzen : a = 4. ■■

c) Hexađiin - l , 5 : n = 6 , a = 4 ; naphtalen : n — 10, a = 7 ; stiren : n = 8 , a — 5

Bài 4. Ankan : c H2n+2, anken : CmH2m ; có X mol ankan, y mol anken.

a , x í a — = 1 4 - —— -- ■ —>ấ < ^ < 2 .b nx + my b

Bài 5. Ba trư ờ ng hợ p :- H n hợ p 2 anken bấ t kì

- H n hợ p 1 ankan + 1 ankin khi nankan= nankịn

- H n hợ p 1 ankan + 1aren khinankan= 3naren

245



B

Ồ

I

D

Ư

Ỡ

N

G

T

O

Á

N

-

L

Í

-

H

Ó

A

C

Ấ

P 2

3

1

0

0

0

B

T

R

Ầ

N

H

Ư

N

G

Đ

Ạ

O

T

P

.

Q

UY

N

H

Ơ

N





P

.

Q

U

Y

N

H

Ơ

N

hƯỚng dẪn lÀm bÀi tẬp hÓa hỌc 11 - ĐỖ tẤt hiỂn - ĐỖ ĐÌnh rÃng

Documents