CHUYÊN ĐỀ 1: ĐẠI CƯƠNG VỀ KIM LOẠI A KIẾN THỨC LÝ THUYẾT I VỊ TRÍ, CẤU TẠO CỦA KIM LOẠI Vị trí kim loại bảng tuần hồn Trong hóa học, kim loại ngun tố tạo điện tích dương (cation) có liên kết kim loại, người ta cho tương tự cation đám mây điện tử Các kim loại ba nhóm nguyên tố phân biệt độ ion hóa thuộc tính liên kết chúng, với kim phi kim Trong bảng tuần hoàn nguyên tố, đường chéo vẽ từ bo (B) tới poloni (Po) chia tách kim loại với phi kim Các nguyên tố đường kim, đơi cịn gọi bán kim loại; nguyên tố bên trái đường kim loại; nguyên tố góc bên phải đường phi kim Các kim loại nguyên tố: - Họ s: nhóm IA (trừ H) nhóm IIA - Họ p: nhóm IIIA (trừ B), phần nhóm IVA, VA, VIA - Họ d: nhóm IB đến VIIIB - Họ f: họ lantan actini (chúng xếp thành hàng cuối bảng) Các phi kim phổ biến kim loại tự nhiên, kim loại chiếm phần lớn vị trí bảng tuần hồn, khoảng 80 % nguyên tố kim loại Một số kim loại biết đến nhiều nhôm, đồng, vàng, sắt, chì, bạc, titan, urani kẽm Cấu tạo kim loại: a Cấu tạo nguyên tử kim loại - Tất kim loại đặc trưng khả dễ cho electron hóa trị để trở thành ion dương - Đa số nguyên tử kim loại có một, hai ba electron lớp - Đại lượng ion hóa dùng để đo “tính kim loại” mạnh hay yếu nguyên tố: ion nhỏ, electron dễ bứt khỏi nguyên tử, tính chất kim loại nguyên tố thể mạnh Thế ion hoá thứ lượng bứt electron thứ khỏi nguyên tử b Cấu tạo mạng kim loại Kim loại tồn dạng tinh thể phổ biến: Trang - Mạng lập phương tâm khối có ion dương (ion kim loại) nằm đỉnh tâm hình lập phương Ví dụ: Các kim loại kiềm, Cr, Fe - Mạng lập phương tâm diện có ion dương (ion kim loại) nằm đỉnh mặt hình lập phương Ví dụ: Cu, Al, Pb - Mạng lăng trụ lục giác (lục phương) có ion dương (ion kim loại) đỉnh, mặt đáy đáy hình lăng trụ Ví dụ: Các kim loại nhóm II (Be, Mg, Ca, ) Trong tinh thể kim loại, ion dương nguyên tử kim loại nằm nút mạng tinh thể Các electron hóa trị liên kết yếu với hạt nhân nên dễ tách khỏi nguyên tử chuyển động tự mạng tinh thể  Liên kết kim loại liên kết hình thành electron tự gắn ion dương kim loại với II TÍNH CHẤT VẬT LÍ Tính chất chung a Tính dẻo - Kim loại bị biến dạng tác dụng lực học đủ mạnh lên miếng kim loại: kim loại có khả dễ rèn, dễ dát mỏng dễ kéo sợi - Giải thích: Khi có tác động học cation kim loại mạng tinh thể trượt lên nhau, không tách rời nhờ sức hút tĩnh điện e tự với cation kim loại - Những kim loại có tính dẻo cao là: Au, Ag, Al, Cu, Sn b Tính dẫn điện - Kim loại có khả dẫn điện được, nhiệt độ kim loại cao tính dẫn điện kim loại giảm - Giải thích:  Khi nối với nguồn điện, e tự chuyển động hỗn loạn trở lên chuyển động thành dòng kim loại  Khi tăng nhiệt độ, dao động cation kim loại tăng lên, làm cản trở chuyển động dòng e tự kim loại - Kim loại khác có tính dẫn điện khác chủ yếu mật độ e tự chúng không giống Kim loại dẫn điện tốt Ag (49), Cu (46), Au (35,5), Al (26)… c Tính dẫn nhiệt - Kim loại có khả dẫn nhiệt - Giải thích: Những e tự vùng nhiệt độ cao có động lớn hơn, chúng chuyển động đến vùng có nhiệt độ thấp kim loại truyền lượng cho ion dương - Tính dẫn nhiệt kim loại giảm dần theo thứ tự: Ag, Cu, Al, Fe… d Ánh kim - Vẻ sáng kim loại gọi ánh kim Hầu hết kim loại có ánh kim - Giải thích: e tự có khả phản xạ tốt tia sáng có bước sóng mà mắt ta nhận Tóm lại: Những tính chất vật lí chung kim loại chủ yếu e tự kim loại gây Tính chất riêng  Khối lượng riêng: Trang - Kim loại khác có khối lượng riêng khác rõ rệt (nhẹ Li (D = 0,5), nặng (Os có D = 22,6) - Quy ước:  Kim loại nhẹ có D < 5g/ cm3 (Na, K, Mg, Al…)  Kim loại nặng có D > 5g/ cm3 (Fe, Zn, Pb, Cu, Ag, Hg…)  Nhiệt độ nóng chảy: - Kim loại khác có nhiệt độ nóng khác nhau, thấp Hg ( 39C ), cao W ( 3410C ) - Quy ước:  Kim loại có nhiệt độ nóng chảy < 1500C kim loại dễ nóng chảy  Kim loại có nhiệt độ nóng chảy > 1500C kim loại khó nóng chảy  Tính cứng: - Những kim loại khác có tính cứng khác - Quy ước kim cương có độ cứng 10 thì: Cr 9, W 7, Fe 4,5, Cu Al 3,… Kim loại có độ cứng thấp kim loại thuộc nhóm IA, ví dụ Cs có độ cứng 0,2 Các tính chất: khối lượng riêng, nhiệt độ nóng chảy, tính cứng phụ thuộc vào độ bền liên kết kim loại, nguyên tử khối, kiểu mạng tinh thể… kim loại II TÍNH CHẤT HĨA HỌC CHUNG Vì kim loại có e hóa trị ít, bán kính ngun tử lớn, độ âm điện thấp, lượng ion hóa ngun tử thấp nên tính chất hóa học đặc trưng kim loại tính khử (dễ bị oxi hóa): M  M n   ne Tác dụng với phi kim Hầu hết kim loại tác dụng với phi kim trừ Au, Ag, Pt t  2M O n - Tác dụng với oxi: 4M + nO2  t  2Al2O3 Ví dụ: 4Al + 3O2  Chú ý: Fe bị oxi hóa oxi cho nhiều oxit khác t  Fe3O4 3Fe + 2O2  t  2FeO 2Fe + O2  t  2Fe2O3 4Fe + 3O2  t  2MX n - Tác dụng với halogen (X2): 2M + nX2  t  FeCl3 Ví dụ: 2Fe + 3Cl2  t  CuCl2 Cu + Cl2  t  M 2Sn - Tác dụng với lưu huỳnh: 2M + nS  t  FeS Ví dụ: Fe + S  Hg + S → HgS Tác dụng với axit a Axit có tính oxi hóa ion hidro (HCl, H2SO4 loãng) 2M + 2nH  → 2Mg n  + nH2 ↑ Ví dụ: Mg + 2HCl → MgCl2 + H2 ↑ Fe + HCl → FeCl2 + H2 ↑ Chú ý: Các kim loại đứng sau hidro dãy điện hóa khơng có phản ứng b Axit có tính oxi hóa khơng phải nguyên tử hidro (HNO3, H2SO4 đặc) Trang Hầu hết kim loại tác dụng (trừ Au Pt), khơng giải phóng hidro mà tạo sản phẩm N hay S: - Với axit HNO3 Sơ đồ: M + HNO3 → M  NO3 n NO  không màu hóa nâu không khí NO khí màu nâu + + H2O N NH   Chú ý: + Nếu HNO3 đặc giải phóng NO2 + Nếu HNO3lỗng kim loại đứng sau H tạo NO; kim loại đứng trước H tạo NO (N2O, N2, NH 4 ) + Nếu kim loại có nhiều hóa trị tạo hóa trị tối đa - Với axit H2SO4 đặc S  Sơ đồ: M + H2SO4 → M  SO n + H 2S (mïi trøng thèi) + H2O SO (mïi h¾c)  Chú ý: Al, Fe, Cr: thụ động (không tác dụng) với axit HNO3, H2SO4 đặc, nguội Tác dụng với nước - Ở nhiệt độ thường có kim loại kiềm (Li, Na, K, Rb, Cs) kim loại kiềm thổ (Ca, Sr, Ba) tác dụng với nước tạo dung dịch kiềm khí H2 2M + 2aH2O → 2M  OH  a + aH2 ↑ Ví dụ: 2Na + 2H2O → 2NaOH + H2 ↑ Ca + 2H2O → Ca(OH)2 + H2 ↑ - Một số kim loại có tính khử trung bình khử nước nhiệt độ cao Zn, Fe… tạo oxit hidro - Các kim loại có tính khử yếu Cu, Ag, Hg… khơng khử H2O dù nhiệt độ - Một số kim loại có hidroxit lưỡng tính tác dụng với H2O môi trường kiềm như: Al, Zn, Be, Sn, Cr Ví dụ: Al + H2O + NaOH → NaAlO2 + H2 ↑ Zn + 2NaOH → Na2ZnO2 + H2 ↑ Tác dụng với dung dịch muối a Với kim loại trung bình yếu (khơng tác dụng với H2O nhiệt độ thường) khử ion kim loại hoạt động dung dịch muối thành kim loại tự Ví dụ: Zn + CuCl2 → ZnCl2 + Cu 2Al + 3CuCl2 → 2AlCl3 + 3Cu b Với kim loại mạnh (tác dụng H2O nhiệt độ thường) xảy qua giai đoạn: - Giai đoạn 1: kim loại tác dụng với nước tạo dung dịch kiềm hidro - Giai đoạn 2: dung dịch kiềm tác dụng với muối (nếu thỏa mãn điều kiện xảy ra) Ví dụ: Khi cho Na vào lượng dư dung dịch CuCl2 Na + H2O → NaOH + H2 ↑ (Giai đoạn 1) 2NaOH + CuCl2 → Cu(OH)2 ↓ + 2NaCl (Giai đoạn 2) Trang Hay 2Na + 2H2O + CuCl2 → Cu(OH)2 ↓ + 2NaCl + H2 ↑ IV HỢP KIM Định nghĩa Hợp kim chất rắn thu sau nung nóng chảy hỗn hợp nhiều kim loại khác nhau, hỗn hợp kim loại phi kim loại Cấu tạo hợp kim - Tinh thể hỗn hợp: gồm tinh thể đơn chất hỗn hợp ban đầu nóng chảy tan vào Ví dụ: Hợp kim Ag = Au - Tinh thể hợp chất hóa học: tinh thể hợp chất hóa học tạo nung nóng chảy đơn chất hỗn hợp Ví dụ: Hợp kim Al – C tạo hợp chất Al4C3, Fe – C tạo hợp chất Fe3C… Các hợp kim thường cứng, giòn đơn chất ban đầu, tính dẫn nhiệt, dẫn điện đơn chất ban đầu V DÃY ĐIỆN HÓA CỦA KIM LOẠI Khái niệm  Dãy điện hóa kim loại Là dãy cặp oxi hóa khử xếp theo chiều tăng tính chất oxi hóa ion kim loại chiều giảm tính chất khử kim loại Tính chất oxi hóa ion kim loại tăng Tính chất khử kim loại giảm  Cặp oxi hóa – khử kim loại Dạng oxi hóa dạng khử nguyên tố kim loại tạo nên cặp oxi hóa – khử: Dạng oxi hóa / dạng khử 2 Ví dụ: Cu 3 ; Fe Ag 2 ; 2 Ag Fe  Pin điện hóa: Là thiết bị gồm kim loại nhúng dung dịch muối nối cầu muối Cu Ví dụ: Lá Zn nhúng ZnSO4, Cu nhúng CuSO4, dung dịch nối với qua cầu muối: Lá Zn bị ăn mịn Zn bị oxi hóa; Zn → Zn 2 + 2e Trang Các e di chuyển qua Cu thông qua dây dẫn (làm kim vôn kế bị lệch) Trong dung dịch CuSO4 ion Cu 2 di chuyển đến Cu, chúng bị khử thành Cu, bám lên Cu Cu 2 + 2e → Cu Ion Cu 2 dung dịch bị giảm dần nồng độ Vai trị cầu muối: trung hịa điện tích dung dịch: ion dương NH 4 K  Zn 2 di chuyển qua cầu muối đến cốc đựng dung dịch CuSO4 Ngược lại ion âm NO3 , SO 24 di chuyển qua cầu muối đến cốc đựng dung dịch ZnSO4 Zn đóng vai trị điện cực âm (anot) nơi xảy oxi hóa Cu đóng vai trị điện cực dương (catot) nơi xảy khử  Thế điện cực: Sự xuất dòng điện từ cực đồng sang cực kẽm chứng tỏ có chênh lệch điện điện cực kẽm đồng tức điện cực xuất điện cực định  Suất điện động: Hiệu điện cực dương ( E    ) với điện cực âm ( E    ) gọi suất điện động pin điện hóa: Epin  E    E   Ví dụ: E pin  E Cu 2 /Cu  E Zn 2 / Zn  Điện cực hidro chuẩn: Tấm platin (Pt) nhúng dung dịch axit có nồng độ ion H  1M Bề mặt hấp thụ khí hidro áp suất 1atm E 2H /H = 0,00 V  Thế điện cực chuẩn kim loại: - Điện cực kim loại mà nồng độ ion kim loại dung dịch 1M gọi điện cực chuẩn - Thế điện cực chuẩn kim loại cần đo chấp nhận sức điện động pin tạo điện cực hidro chuẩn điện cực chuẩn kim loại cần đo Ý nghĩa dãy điện cực chuẩn kim loại  So sánh tính oxi hóa – khử: Trong dung dịch nước điện cực chuẩn kim loại E M n  / M lớn tính oxi hóa cation M n  tính khử kim loại M yếu (ngược lại)  Xác định chiều phản ứng oxi hóa – khử: Cation kim loại cặp oxi hóa – khử điện cực chuẩn lớn oxi hóa kim loại cặp điện cực chuẩn nhỏ - Dựa vào điện cực chuẩn kim loại để xếp nhỏ bên trái, lớn bên phải - Viết phương trình phản ứng theo quy tắc anpha (α) Kim loại cặp oxi hóa – khử điện cực chuẩn âm khử ion H  dung dịch axit  Xác định suất điện động chuẩn pin điện hóa: Epin  E    E   Suất điện động pin điện hóa ln số dương  Xác định điện cực chuẩn cặp oxi hóa – khử: Dựa vào E pin  E     E  Một số công thức liên quan đến E : + Suất điện động pin có liên quan đến lượng Gip ΔG (còn gọi entanpi tự do) phản ứng: G  nFE điều kiện chuẩn G  nFE Trong đó: Trang - E E sức điện động (V) pin điều kiện chuẩn điều kiện khác với điều kiện chuẩn - F số faraday - G , ΔG biến thiên lượng Gip (J) điều kiện chuẩn điều kiện - n số e tối thiểu trao đổi phản ứng oxi hóa-khử   Kh + Phương trình Nerst: Ox + ne   Phương trình điện cực là: E  E  Ox  0, 059 1g n  Kh  VI ĐIỀU CHẾ KIM LOẠI Nguyên tắc Khử ion kim loại thành kim loại: M n   ne  M Phương pháp: Có phương pháp  Phương pháp thủy luyện: Dùng kim loại mạnh khử (không tác dụng với H2O t thường) kim loại yếu khỏi muối Ví dụ: Zn + CuCl2 → ZnCl2 + Cu Cu + 2AgNO3 → Cu(NO3)2 + 2Ag  Phương pháp dùng để điều chế kim loại có tính khử yếu  Phương pháp nhiệt luyện: Dùng chất khử (CO, H2, C, Al) để khử ion kim loại oxit Ví dụ: CO + CuO → Cu + CO2 H2 + CuO → Cu + H2O 3CO + Fe2O3 → 2Fe + 3CO2  Phương pháp dùng để điều chế kim loại hoạt động trung bình yếu (sau nhôm)  Phương pháp điện phân: Dùng dòng điện chiều catot (cực âm) để khử ion kim loại: - Điện phân dung dịch nóng chảy: Dùng để điều chế kim loại từ Al trở trước Ví dụ: 2NaCl điện phân nóng chảy 2Na + Cl2 - Điện phân dung dịch (trong nước): dùng để điều chế kim loại sau Al Ví dụ: Điện phân dung dịch CuCl2 điện phân dung dịch CuCl2 Cu + Cl2 ↑ VII SỰ ĐIỆN PHÂN Khái niệm Là q trình oxi hóa – khử xảy bề mặt điện cực có dịng điện chiều qua chất điện li nóng chảy dung dịch chất điện li Sự điện phân chất điện li  Điện phân chất điện li nóng chảy: - Chất điện li nóng chảy phân li thành ion Cation chuyển catot, anion chuyển anot - Tại catot: cation kim loại nhận e thành kim loại - Tại anot: anion nhường e thành phi kim  Điện phân dung dịch chất điện li nước: - Ở catot thứ tự điện phân: Ag  , Fe3 , Cu 2 , H  (của axit), Pb 2 ,… Fe 2 , Zn 2 , H  (của nước) - Ở anot thứ tự điện phân: S2 , I  , Br  , Cl , OH  Trang - Khác với phản ứng oxi hóa khử thơng thường, phản ứng điện phân tác dụng điện chất môi trường điện phân không trực tiếp cho e mà phải truyền qua dây dẫn Định luật Faraday A Q A It It m    nA  n F n 96500 n.96500 Trong đó: - m: số gam dạng sản phẩm sinh điện cực - n: số electron trao đổi - Q = It: điện lượng qua dung dịch với cường độ dòng điện I, thời gian t có đơn vị Coulomb; I (A); t (giây) - F: số Faraday; 1F = 96487 C  9650C A : gọi đương lượng điện hóa, gọi tắt đương lượng, kí hiệu Đ n - n A số mol A Ứng dụng phương pháp điện phân - Điều chế kim loại - Điều chế số phi kim: H2, O2, F2, Cl2 - Điều chế số hợp chất: KMnO4, NaOH, H2O2, nước Giaven… - Tinh chế số kim loại: Cu, Pb, Zn, Fe, Ag, Au… - Mạ điện: Điện phân với anot tan dùng kĩ thuật mạ điện, nhằm bảo vệ kim loại khỏi bị ăn mòn tạo vẻ đẹp cho vật mạ Trong mạ điện, anot kim loại dùng để mạ như: Cu, Ag, Au, Cr, Ni  catot vật cần mạ Lớp mạ mỏng thường có độ dày từ: 5.105 đến 1.103 cm VIII SỰ ĂN MÒN KIM LOẠI Định nghĩa Ăn mòn kim loại phá hủy kim loại hợp kim tác dụng chất môi trường Hậu kim loại bị oxi hóa thành ion kim loại: M  M n   ne Phân loại Có dạng ăn mịn kim loại:  Ăn mịn hóa học - Định nghĩa: phá hủy kim loại kim loại phản ứng hóa học với chất khí nước nhiệt độ cao - Bản chất: q trình oxi hóa – khử, kim loại cho e môi trường nhận e - Đặc điểm: nhiệt độ cao tốc độ ăn mòn nhanh khơng sinh dịng điện  Ăn mịn điện hóa - Định nghĩa: phá huỷ kim loại kim loại tiếp xúc với môi trường điện li tạo dòng điện - Điều kiện: + Các điện cực phải khác chất Có thể cặp hai kim loại khác nhau, kim loại - phi kim hay kim loại - hợp chất Kim loại điện cực chuẩn nhỏ cực âm + Các điện cực phải tiếp xúc trực tiếp gián tiếp với qua dây dẫn + Các điện cực tiếp xúc với dung dịch chất điện li - Bản chất: q trình oxi hóa, khử xảy bề mặt điện cực tạo dòng điện - Cơ chế: + Điện cực âm (thường kim loại mạnh hơn) cho e thành ion dương, e di chuyển sang điện cực dương + Điện cực dương: H+, H2O nhận e thành H2, OH+ Ion dương kim loại kết hợp với OH- thành hidroxit, bị phân huỷ thành oxit Trang Ví dụ: Ăn mịn điện hóa học hợp kim sắt (gang, thép) khơng khí ẩm Gang, thép hợp kim Fe – C gồm tinh thể Fe tiếp xúc trực tiếp với tinh thể C (graphit) Khơng khí ẩm có chứa H2O, CO2, O2, tạo lớp dung dịch chất điện li phủ lên bề mặt gang, thép làm xuất vơ số pin điện hóa mà Fe cực âm, C cực dương Ở cực âm xảy oxi hóa: Fe → Fe2+ + 2e Ở cực dương xảy khử: 2H+ + 2e → H2 O2 + 2H2O + 4e → 4OH  Tiếp theo: Fe2++ 2OH  → Fe(OH)2 4Fe(OH)2 + O2(kk) + 2H2O → 4Fe(OH)3 Theo thời gian Fe(OH)3 bị nước tạo gỉ sắt có thành phần chủ yếu Fe2O3.xH2O  So sánh ăn mịn hóa học ăn mịn điện hóa học Phân loại Sự ăn mịn hóa học Sự ăn mịn điện hóa học - Các điện cực phải khác nhau, cặp hai kim loại khác cặp kim loại - phi kim cặp kim loại Điều Thường xảy thiết bị lị hợp chất hóa học (như Fe C) Trong kim loại kiện đốt thiết bị thường điện cực chuẩn nhỏ cực âm xảy xuyên phải tiếp xúc với nước ăn - Các điện cực phải tiếp xúc trực tiếp gián tiếp với khí oxi mòn qua dây dẫn, điện cực phải tiếp xúc với dung dịch chất điện li Cơ chế ăn mịn - Sự ăn mịn điện hóa vật gang (hợp kim Fe - C) (hoặc thép) mơi trường khơng khí ẩm có hịa tan khí CO2, SO2, O2 tạo lớp dung dịch điện li phủ bên Thiết bị Fe tiếp xúc với ngồi kim loại nước, khí oxi thường xảy phản - Tinh thể Fe (cực âm), tinh thể C cực dương Ở cực dương: xảy phản ứng khử: ứng: t  Fe3O4 + 4H2O 3Fe + 4H2O  t  Fe3O4 3Fe + 2O2  2H+ + 2e → H2 ; O2 + 2H2O + 4e → 4OH  Ở cực âm: xảy phản ứng oxi hóa: Fe → Fe2+ + 2e Những Fe2+ tan vào dung dịch chứa oxi → Fe3+ cuối tạo gỉ sắt có thành phần Fe2O3.nH2O Bản chất ăn mịn Là q trình oxi hóa - khử, Là ăn mịn kim loại tác dụng dung dịch chất điện electron kim loại li tạo nên dòng điện chuyển trực tiếp đến chất Ăn mòn điện hóa xảy nhanh ăn mịn hóa học mơi trường, ăn mòn xảy chậm Cách chống ăn mịn kim loại a Cách li kim loại với mơi trường Theo phương pháp dùng chất bền vững mơi trường để phủ ngồi mặt vật làm kim loại Như: - Sơn chống gỉ, vecni - Mạ điện kim loại thiếc, crom, kẽm - Dùng chất hóa học bền vững đối oxit kim loại, photphat kim loại (phương pháp tạo màng) b Dùng hợp kim chống gỉ (hợp kim inox) c Dùng chất chống ăn mịn (chất kìm hãm) d Phương pháp điện hóa Trang Để bảo vệ kim loại người ta nối kim loại với kim loại khác có tính khử mạnh Trang 10 Trái Đất, phần lớn hành tinh Mặt Trăng Cát, xi măng Port-land, hàng ngàn khoáng vật khác silicat Các hợp chất silicat bao gồm anion silicat cân điện tích nhiều cation khác Có vơ số ion silicat tồn tạo thành hợp chất với nhiều cation khác Do nhóm hợp chất silicat lớn, kể khoáng vật tự nhiên nhân tạo Khoáng vật silicat lớp khoáng vật lớn quan trọng lớp khoáng vật tạo đá, chiếm khoảng 90% vỏ Trái Đất Đặc trưng lớp khoáng vật cấu trúc gốc silicat Các khoáng vật silicat chứa silic oxy Axit silixic dễ tan dung dịch kiềm, tạo thành muối silicat Chỉ có silicat kim loại kiềm tan nước Dung dịch đậm đặc Na2Si03 K2Si03 gọi thủy tinh lỏng Vải gỗ tẩm thủy tinh lỏng khó bị cháy Thủy tinh lỏng cịn dùng để chế tạo keo dán thủy tinh sứ Ở dung dịch, silicat kim loại kiềm bị phân hủy mạnh tạo môi trường kiềm:   2NaOH  H 2SiO3 Na 2SiO3  2H O   IV CÔNG NGHIỆP SILICAT Thủy tinh a Thành phần hóa học tính chất thủy tinh Thủy tinh thơng thường dùng làm cửa kính, chai lọ, hỗn hợp natri silicat, canxi silicat silic đioxit, có thành phần gần viết dạng oxit Na2O.CaO.6SiO2 Thủy tinh loại sản xuất cách nấu chảy hỗn hợp gồm cát trắng, đá vôi sođa 1400°C: t 6SiO  CaCO3  Na CO3   Na CaO.6SiO  2CO Thủy tinh khơng có cấu trúc tinh thể mà chất vơ định hình, nên khơng có nhiệt độ nóng chảy xác định Khi đun nóng mềm dần chảy, tạo đồ vật dụng cụ có hình dạng ý muốn b Một số loại thủy tinh Ngồi loại thủy tinh thơng thường nêu cịn có số loại thủy tinh khác với thành phần hóa học công dụng khác - Khi nấu thủy tinh, thay Na2CO K2CO3 thủy tinh kali có nhiệt độ hóa mềm nhiệt độ nóng chảy cao Thủy tinh kali dùng làm dụng cụ thí nghiệm, lăng kính, thấu kính - Thủy tinh chứa nhiều chì oxit dễ nóng chảy suốt gọi thủy tinh pha lê - Thủy tinh thạch anh sản xuất cách nấu chảy silic đioxit tinh khiết Loại thủy tinh có nhiệt độ hóa mềm cao, có hệ số nở nhiệt nhỏ nên khơng bị nứt nóng lạnh đột ngột - Khi cho thêm oxit số kim loại, thủy tinh có màu khác nhau, tạo nên silicat có màu Thí dụ: crom III oxit Cr2O3 cho thủy tinh màu lục, coban oxit CoO cho thủy tinh màu xanh nước biển c Ứng dụng Vì thủy tinh vật liệu cứng khơng hoạt hóa nên vật liệu có ích Rất nhiều đồ dùng gia đình làm từ thủy tinh Cốc, chén, bát, đĩa, chai, lọ v.v làm từ thủy tinh, bóng đèn, gương, ống thu hình hình máy tính ti vi, cửa sổ Trong phịng thí nghiệm để làm thí nghiệm hóa học, sinh học, vật lý nhiều lĩnh vực khác, người ta sử dụng bình thót cổ, ống thử, lăng kính nhiều dụng cụ thiết bị khác làm từ thủy tinh Đối với phần lớn ứng dụng có yêu cầu cao, thủy tinh thạch anh sử dụng, khó làm việc với Đồ gốm Đồ gồm vật liệu chế tạo chủ yếu từ đất sét cao lanh Tùy theo công dụng người ta phân biệt gốm xây dựng, vật liệu chịu lửa, gốm kĩ thuật, gốm dân dụng a Gạch ngói Gạch ngói thuộc loại gốm xây dựng Phối liệu để sản xuất chúng gồm đất sét loại thường cát nhào với nước thành khối dẻo, sau tạo hình sấy khô nung 900 – 10000C gạch ngói Sau nung, chúng thường có màu đỏ gây nên sắt oxit đất sét Trang b Gạch chịu lửa Gạch chịu lửa thường dùng để lót lị cao, lị luyện thép, lị thủy tinh Có loại là: gạch đinat gạch samot Phối liệu để chế tạo gạch đinat gồm 93-96% SiO2,4-7% CaO đất sét; nhiệt độ nung khoảng 1300 - 1400°C Gạch đinat chịu nhiệt độ khoảng 1690 - 1720°C Phối liệu để chế tạo gạch samot gồm bột samôt chộn với đất sét nước Sau đóng khn sấy khơ, vật liệu nung 1300 - 1400°C Bột samot đất sét nung nhiệt độ cao nghiền nhỏ c Sành, sứ men • Đất sét sau đun nóng nhiệt độ 1200 - 1300°C biến thành sành Sành vật liệu cứng, gõ kêu, có màu nâu xám Để có độ bóng lớp bảo vệ không thấm nước, người ta tạo lớp men mỏng mặt ngồi đồ sành • Sứ vật liệu cứng, xốp có màu trắng, gõ kêu Phối liệu để sản xuất sứ gồm cao lanh, fenspat, thạch anh số oxit kim loại Đồ sứ nung hai lần, lần đầu 1000°C, sau tráng men trang trí nung lần 1400 - 1500°C Sứ có nhiều loại: sứ dân dụng, sứ kĩ thuật Sứ kĩ thuật dùng để chế tạo vật liệu cách điện, tụ điện, buzi đánh lửa, dụng cụ thí nghiệm • Men có thành phần giống sứ, dễ nóng chảy Men phủ lên bề mặt sản phẩm, sau nung nhiệt độ thích hợp biến thành lớp thủy tinh che kín bề mặt sản phẩm Xi măng Xi măng thuộc loại vật liệu dính, dùng xây dựng Quan trọng thông dụng xi măng Pooclăng Đó chất bột min, màu lục xám, thành phần gồm canxi silicat canxi aluminat Xi măng Pooclăng sản xuất cách nghiền nhỏ đá vôi, trộn với đất sét có nhiều SiO2 quặng sắt phương pháp khô phương pháp ướt, nung hỗn hợp lò quay lò đứng 1400 - 1600°C Sau nung, thu hỗn hợp màu xám gọi clanhke Để nguội nghiền clanhke với số chất phụ gia thành bột mịn, xi măng CÁC DẠNG BÀI TẬP A BÀI TẬP TÍNH TỐN Bài tốn nhiệt phân muối • Nhiệt phân muối hiđrocacbonat: Tất muối hiđrocacbonat bền nhiệt bị phân huỷ đun nóng t 2M  HCO3 n   M  CO3  n  nCO  nH O • Nhiệt phân muối cacbonat: Các muối cacbonat không tan (trừ muối amoni) bị phân huỷ nhiệt t M  CO3 n   M O n  nCO • Trong tốn nhiệt phân, cẩn ý định luật bảo toàn khối lượng: mmuối cacbonat đem nung = mchất rắn cịn lại + mkhí bay • Chú ý phản ứng nhiệt phân muối FeCO3 (thường gọi quặng xiderit) + Nếu nhiệt phân điểu kiện khơng có khơng khí: t FeCO3   FeO  CO + Nếu nhiệt phân điều kiện có khơng khí: t 4FeCO3  O   2Fe O3  4CO 2 Bài tốn tác dụng với axit • Nếu cho từ từ axit vào muối xảy theo giai đoạn: CO32  H   HCO3 HCO3  H   CO  H O • Nếu cho từ từ muối vào dung dịch axit xảy đồng thời phản ứng với tỉ lệ phản ứng tỉ lệ lượng muối ban đầu Trang 10 CO32  2H   CO  H O HCO3  H   CO  H O Bài tập tính khử CO; C Lưu ý: CO khử oxit kim loại đứng sau Al dãy hoạt động hóa học Phương pháp: Áp dụng định luật bảo toàn khối lượng m oxit  m CO  m KL  m CO2 m Ooxit   n CO phan ung  n CO2  n hon hop oxit  m chat ran sau phan ung 16 Trang 11 CÁC DẠNG BÀI TẬP A BÀI TẬP TÍNH TỐN Bài tốn nhiệt phân muối  Nhiệt phân muối hiđrocacbonat: Tất muối hiđrocacbonat bền nhiệt bị phân hủy đun nóng t 2M  HCO3 n   M  CO3  n  nCO  nH O  Nhiệt phân muối cacbonat: Các muối cacbonat không tan (trừ muối amoni) bị phân hủy nhiệt t M  CO3 n   M O n  nCO  Trong tốn nhiệt phân, cần ý định luật bảo tồn khối lượng: Mmuối cacbonat đem nung = mchất rắn lại + mkhí bay  Chú ý phản ứng nhiệt phân muối FeCO3 (thường gọi quặng xiderit) + Nếu nhiệt phân điều kiện khơng có khơng khí: t FeCO3   FeO  CO + Nếu nhiệt phân điều kiện có khơng khí: t 4FeCO3  O   2Fe O3  4CO 2 Bài toán tác dụng với axit  Nếu cho từ từ axit vào muối xảy theo giai đoạn: CO32  H   HCO3 HCO3  H   CO  H O  Nếu cho từ từ muối vào dung dịch axit xảy đồng thời phản ứng với tỉ lệ phản ứng tỉ lệ lượng muối ban đầu CO32  2H   CO  H O HCO3  H   CO  H O Bài tập tính khử CO; C Lưu ý: CO khử oxit kim loại đứng sau Al dãy hoạt động hóa học Phương pháp: Áp dụng định luật bảo toàn khối lượng: m oxit  m CO  m KL  m CO2 n Ooxit   n CO phản ứng  n CO2  n hổn hợp oxit  m chất rắn sau phản ứng 16 Để xác định cơng thức oxit sắt FexOy cần lập tỷ lệ n Fe x  y n O  oxit  Bài tập phản ứng với dung dịch kiềm  Khi cho CO2 tác dụng với NaOH, KOH xảy khả tạo muối Ta thường lập tỉ lệ n  + OH  : Chỉ tạo muối axit n CO2 + n OH n CO2  : Chỉ tạo muối trung hòa Trang +1  n OH n CO2  : Tạo muối trung hòa muối axit  Dựa vào kiện đề cho để tìm khả tạo muối + Hấp thụ CO2 vào dung dịch kiềm dư tạo muối trung hòa + Hấp thụ CO2 dư vào dung dịch kiềm tạo muối axit + Hấp thụ CO2 vào NaOH tạo dung dịch muối Sau thêm BaCl2 vào dung dịch muối thấy có kết tủa, thêm tiếp Ba(OH)2 dư vào thấy xuất thêm kết tủa: Tạo muối Na2CO3 NaHCO3 + Hấp thụ CO2 vào nước vôi thấy tạo kết tủa, sau thêm NaOH dư vào thấy có kết tủa nữa: Tạo muối + Hấp thụ CO2 vào nước vôi thấy tạo kết tủa, lọc bỏ kết tủa đun nóng nước lọc lại thấy kết tủa nữa: Tạo muối + Nếu toán khơng cho liệu phải chia trường hợp để giải A KHỞI ĐỘNG: NHẬN BIẾT Bài Hấp thụ hồn tồn V lít CO2 (đktc) vào dung dịch nước vơi có chứa 0,05 mol Ca(OH)2 thu gam kết tủa Giá trị V là: A 0,448 lít B 1,792 lít C 1,680 lít D A B Bài Khử 32 gam Fe2O3 khí CO dư, sản phẩm khí thu cho vào bình nước vơi dư thu a gam kết tủa Giá trị a A 60 g B 50 g C 40 g D 30 g Bài Từ lít hỗn hợp CO CO2 điều chế tối đa lít CO2? A lít B 1,5 lít C 0,8 lít D lít Bài Nhỏ từ từ giọt dung dịch chứa 0,05 mol HCl vào dung dịch chứa 0,06 mol Na2CO3 Thể tích khí CO2 thu (đktc) bằng: A lít B 0,56 lít C 1,12 lít D 1,344 lít Bài Nung hỗn hợp muối CaCO3 MgCO3 thu 76 gam hai oxit 33,6 lít CO2 (đkc) Khối lượng hỗn hợp muối ban đầu là: A 142 g B 141 g C 140 g D 124 g Bài Cho 1,84 gam hỗn hợp muối gồm XCO3 YCO3 tác dụng hết với dung dịch HCl thu 0,672 lít CO2 (đktc) dung dịch X Khối lượng muối dung dịch X A 1,17 g B 2,17 g C 3,17 g D 2,71 g Bài Từ than chứa 92% cacbon thu 1460 m3 khí CO (đktc) theo sơ đồ phản ứng: 2C  O  2CO Hiệu suất phản ứng là: A 80% B 85% C 70% D 70% Bài Một loại thủy tinh thường chứa 13% Natri oxit, 11,7% Canxi oxit, 75,3% Silic dioxit khối lượng Thành phần thủy tinh biểu diễn dạng oxit là: A 2Na2O.CaO.6SiO2 B 2Na2O.6CaO.SiO2 C Na2O.CaO.6SiO2 D Na2O.6CaO.SiO2 Bài Cho 10 ml dung dịch muối canxi tác dụng với dung dịch Na2CO3 (dư) thu kết tủa Lọc lấy kết tủa đem nung đến khối lượng không đổi 0,28 gam chất rắn Nồng độ mol/lít ion Ca2+ dung dịch đầu là: A 0,45M B 0,5M C 0,65M D 0,55M Bài 10 Cho bột than dư vào hỗn hợp oxit Fe2O3 CuO đun nóng để phản ứng hoàn toàn, thu gam hỗn hợp kim loại 1,68 lít khí (đktc) Khối lượng hỗn hợp hai oxit ban đầu Trang A g B 5,1 g C 5,2 g D 5,3 g B TĂNG TỐC: THÔNG HIỂU Bài 11 Hấp thụ hồn tồn 4,48 lít khí CO2 đktc vào 500 ml dung dịch hỗn hợp gồm NaOH 0,1M Ba(OH)2 0,2M, sinh m gam kết tủa Giá trị m là? A 19,7 gam B 17,73 gam C 9,85 gam D 11,82 gam Bài 12 Nung 3,2 gam hỗn hợp gồm CuO Fe2O3 với cacbon điều kiện khơng có khơng khí phản ứng xảy hồn tồn thu 0,672 lít (đktc) hỗn hợp khí CO CO2 có tỉ khối so với hiđro 19,33 Thành phần % theo khối lượng CuO Fe2O3 hỗn hợp đầu A 50% 50% B 66,66% 33,34% C 40% 60% D 65% 35% Bài 13 Hỗn hợp X gồm hai muối R2CO3 RHCO3 Chia 44,7 gam X thành ba phần nhau: - Phần tác dụng hoàn toàn với dung dịch Ba(OH)2 dư, thu 35,46 gam kết tủa - Phần hai tác dụng hoàn toàn với dung dịch BaCl2 dư, thu 7,88 gam kết tủa - Phần ba tác dụng tối đa với V ml dung dịch KOH 2M Giá trị V A 200 B 70 C 180 D 110 Bài 14 Cho 0,2688 lít CO2 (đktc) hấp thụ hoàn toàn 200 ml dung dịch NaOH 0,1M Ca(OH)2 0,01M Tổng khối lượng muối thu A 2,16 g B 1,06 g C 1,26 g D 2,004 g Bài 15 Khi nung hỗn hợp CaCO3 MgCO3 khối lượng chất rắn thu sau phản ứng nửa khối lượng ban đầu Thành phần % khối lượng chất hỗn hợp đầu A 27,41% 72,59% B 28,41% 71,59% C 28% 72% D Kết khác Bài 16 Hịa tan hồn tồn 22,45 gam hỗn hợp MgCO3, BaCO3 (trong chứa a% khối lượng MgCO3) dung dịch HCl cho khí hấp thụ hết vào dung dịch chứa 0,2 mol Ca(OH)2 thu kết tủa D Để lượng D lớn giá trị a A 18,7 B 43,9 C 56,1 D 81,3 Bài 17 Một oxit kim loại bị khử hồn tồn cần 1,792 lít khí CO (đktc) thu m gam kim loại R Hòa tan hết m gam R dung dịch HNO3 đặc nóng thu 4,032 lít khí NO2 (đktc) CTPT oxit A Cr2O3 B CrO C Fe3O4 D FeO Bài 18 Để sản xuất 100 kg thủy tinh Na2O.CaO.6SiO2 cần dùng kg natri cacbonat, với hiệu suất trình sản xuất 100%? A 22,18 kg B 27,12 kg C 25,15 kg D 20,92 kg Bài 19 Khi cho 24,87 gam hỗn hợp Si, Zn Fe tác dụng với dung dịch NaOH dư thu 8,736 lít khí (đktc) Cũng lượng hỗn hợp tác dụng với dư dung dịch HCl sinh 8,064 lít khí (đktc) Phần trăm khối lượng Si hỗn hợp là: A 13,51% B 39,20% C 6,76% D 47,29% Bài 20 Hịa tan hồn tồn 20 gam hỗn hợp A gồm MgCO3 RCO3 (với tỉ lệ mol : 1) dung dịch HCl dư Lượng CO2 sinh cho hấp thụ hoàn toàn 500ml dung dịch Ba(OH)2 0,5M thu 39,4 gam kết tủa Kim loại R A Ba B Ca C Fe D Cu Trang C BỨT PHÁ: VẬN DỤNG Bài 21 Hỗn hợp X gồm Al, Fe3O4 CuO, oxi chiếm 25% khối lượng hỗn hợp Cho 1,344 lít khí CO (đktc) qua m gam X nung nóng, sau thời gian thu chất rắn Y hỗn hợp khí Z có tỉ khối so với H2 18 Hịa tan hồn tồn Y dung dịch HNO3 loãng (dư), thu dung dịch chứa 3,08m gam muối 0,896 lít khí NO (ở đktc, sản phẩm khử nhất) Giá trị m gần giá trị sau đây? A 9,0 B 9,5 C 8,0 D 8,5 Bài 22 Hịa tan hồn tồn 24 gam hỗn hợp X gồm MO, M(OH)2 MCO3 (M kim loại có hóa trị khơng đổi) 100 gam dung dịch H2SO4 39,2% thu 1,12 lít khí (đktc) dung dịch Y chứa chất tan có nồng độ 39,41% Kim loại M A Cu B Mg C Ca D Zn Bài 23 Nhỏ từ từ giọt hết 300 ml dung dịch NaHCO3 0,1M; K2CO3 0,2M vào 100 ml dung dịch HCl 0,2M; NaHSO4 0,6M khuấy thu V lít CO2 thoát (đktc) dung dịch X Thêm vào dung dịch X 100 ml dung dịch KOH 0,6M; BaCl2 1,5M thu m gam kết tủa Biết phản ứng xảy hoàn toàn Giá trị V m A 0,448 25,8 B 1,0752 20,678 C 1,0752 22,254 D 0,448 11,82 Bài 24 Nung 9,04 gam hỗn hợp X gồm MgCO3 CaCO3 sau thời gian thu 5,96 gam chất rắn Y khí Z Hấp thụ hồn tồn khí Z 0,5 lít dung dịch Ca(OH)2 x mol/lít NaOH y mol/lít, sau phản ứng xong thu dung dịch T 5,50 gam kết tủa Nếu đun nóng kĩ dung dịch T thu thêm m gam kết tủa Nếu tỉ lệ x : y = 12 giá trị m A 0,50 B 1,50 C 0,75 D 1,00 Bài 25 Cho nước qua than nung đỏ, sau làm khô hết nước thu hỗn hợp khí X (gồm CO, H2 CO2) có tỉ khối X so với H2 7,875 Cần kg than có chứa 4% tạp chất trơ để thu 960 m3 hỗn hợp khí X đo 1,64 atm 127C , biết có 96% cacbon bị đốt cháy? A 225,000 kg B 156,250 kg C 216,000 kg D 234,375 kg Bài 26 Nung nóng 34,8 gam hỗn hợp X gồm MCO3 NCO3 thu m gam chất rắn Y 4,48 lít CO2 (đktc) Nung Y khối lượng không đổi hỗn hợp rắn Z CO2, dẫn lượng khí CO2 qua dung dịch KOH dư, tiếp tục cho thêm CaCl2 dư 10 gam kết tủa Hịa tan hồn tồn Z V lít dung dịch HCl 0,4M vừa đủ dung dịch T Giá trị m V là: A 26 1,5 B 21,6 1,5 C 26 0,75 D 21,6 0,6 D VỀ ĐÍCH: VẬN DỤNG CAO Bài 27 Nung m gam hỗn hợp T gồm FeO, Fe(OH)2, FeCO3, Fe(NO3)2 (4x mol) Mg (x mol) bình kín có chứa 2,24 lít khí O2 Sau phản ứng xảy hoàn toàn, thu 84 gam hỗn hợp rắn X gồm MgO, Fe2O3 hỗn hợp Y gồm khí Cho m gam T tác dụng với dung dịch HCl vừa đủ, thu dung dịch C 8,96 lít hỗn hợp khí gồm NO CO2 Cho C tác dụng vừa đủ với dung dịch chứa 2,825 mol NaOH, thu 0,56 lít khí Phần trăm số mol FeCO3 T A 17,17% B 18,18% C 19,19% D 20,20% Bài 28 Đốt cháy hoàn toàn 3,68 gam hỗn hợp C S O2 vừa đủ thu hỗn hợp X gồm CO2 SO2 Dẫn X từ từ qua 100 ml dung dịch Y chứa NaOH KOH đến phản ứng hoàn toàn thu V1 ml dung dịch Z chứa m1 gam muối Cho dung dịch Ba(OH)2 dư vào dung dịch Z thấy xuất 38,83 gam kết tủa Nếu dẫn X từ từ qua 160 ml dung dịch Y đến phản ứng hồn tồn thu V2 ml dung Trang dịch T, cô cạn T thu m2 gam rắn khan Biết m2 – m1 = 8,82 trộn 6V1 ml dung dịch Z với V2 ml dung dịch T dung dịch sau phản ứng chứa muối trung hòa Giá trị m1 + m2 gần với A 51 B 52 C 53 D 54 Bài 29 Hòa tan hết m gam hỗn hợp X gồm C S vào dung dịch HNO3 dư, thu dung dịch Y hỗn hợp khí Z (đktc) gồm hai khí, d Z/H2  22,929 Cho tồn lượng khí Z hấp thụ hết dung dịch 800 ml dung dịch KOH 2M thu dung dịch chứa m1 gam chất tan Mặt khác, cho dung dịch Y tác dụng với lượng dư dung dịch BaCl2 thấy tạo thành 34,95 gam kết tủa Tổng (m + m1) có giá trị là: A 115,9 B 154,8 C 137,9 D 146,3 Bài 30 Cho m gam hỗn hợp X gồm C, P, S vào dung dịch HNO3 đặc, nóng, dư Sau phản ứng xảy hoàn toàn thu hỗn hợp hai khí có 0,9 mol khí NO2 (sản phẩm khử nhất) dung dịch Y Đem dung dịch Y tác dụng với dung dịch BaCl2 dư thu 4,66 gam kết tủa Khi đốt cháy hoàn toàn m gam hỗn hợp X oxi dư thể tích khí oxi (ở đktc) phản ứng là: A 5,04 lít B 4,48 lít C 4,816 lít D 4,851 lít Bài 31 Dung dịch X chứa Na2CO3 0,5M NaOH 1,75M Dung dịch Y chứa Ba(HCO3)2 0,25M NaHCO3 0,25M Trộn X Y thu 7,88 gam kết tủa 240 ml dung dịch Z Cho từ từ dung dịch HCl 1M vào 240 ml dung dịch Z, đến bắt đầu có khí dùng V ml Giả sử thể tích dung dịch không thay đổi Giá trị V A 140 B 160 C 120 D 180  -HƯỚNG DẪN GIẢI, ĐÁP ÁN A KHỞI ĐỘNG: NHẬN BIẾT Câu 1: Chọn đáp án D Câu 2: Chọn đáp án A Câu 3: Chọn đáp án A Câu 4: Chọn đáp án A Câu 5: Chọn đáp án A Câu 6: Chọn đáp án B Câu 7: Chọn đáp án B Câu 8: Chọn đáp án C Câu 9: Chọn đáp án B Câu 10: Chọn đáp án C B TĂNG TỐC: THỒNG HIỂU Câu 11: Chọn đáp án C Câu 12: Chọn đáp án A Câu 13: Chọn đáp án C Câu 14: Chọn đáp án D Trang Câu 15: Chọn đáp án B Câu 16: Chọn đáp án C Câu 17: Chọn đáp án C Câu 18: Chọn đáp án A Câu 19: Chọn đáp án A Câu 20: Chọn đáp án C C BỨT PHÁ: VẬN DỤNG Bài 21: Giải: 28  44 Có M Z  18.2  36   Z có n CO  n CO2 1,344 Mà n CO ban đầu  n CO dö  n CO2   0, 06 mol  n CO dö  n CO2  0, 03 mol 22,  n O  oxit  phaûn öùng  n CO2  0, 03 mol , đặt n O  oxit  dö  a mol Quy đổi hỗn hợp Y tương ứng với hỗn hợp gồm kim loại O dư (a mol) Có m O  16  a  0, 03  gam  m  64a  1,92 1 BTe  n e trao đổi  2n O dư  3n NO  2a  3.0,04  2a  0,12  m muối  m kim loại  m NO muối  0, 75m  62  2a  0,12   3, 08m 2  a  0,118 mol Từ 1     m  9, 478 gam  9,5 gam Vậy m gần với giá trị 9,5  Chọn đáp án B Bài 22: Giải: 100.0,392 n H2SO4   0, mol 98 Sau phản ứng thu dung dịch Y chứa chất tan  phản ứng vừa đủ, H2SO4 phản ứng hết  n X  n H2SO4  0, mol m MCO3  n CO2  1,12  0, 05 mol 22, BTKL   m X  m dd H2SO4  m dd Y  m CO2  m dd Y  24  100  44.0, 05  121,8 gam  m MSO4  39, 41%.121,8  48 gam, n MSO4  n X  0, mol  M MSO4  M  96  48  120  M  24  Mg  0,  Chọn đáp án B Bài 23: Giải: n HCO  0, 03 mol, n CO2  0, 2.0,3  0, 06 mol, n H  0, 02  0, 06  0, 08 mol CO x 2 3  2H 2x   CO  H O x Trang HCO3  H   CO  H O y y y 2x  y  0, 08mol  x  0, 032   Có:  x 0, 06  y  0, 016  y  0, 03    V  22,  x  y   1, 0752 lít Dung dịch X chứa 0,028 mol CO32 , 0,014 mol HCO3 , 0,06 mol SO 24 , Na  , K  Thêm: n OH  0, 06 mol, n Ba 2  0,15 mol vào dung dịch X Ba 2  SO 24  BaSO 0,06 0,06 0,06 mol Ba 2  CO32  BaCO3 0,028 0,028 0,028 mol Ba 2  HCO3  OH   BaCO3  H O 0,014 0,014 0,014 0,014 mol Sau phản ứng dư Ba2+, OH m kết tủa  197  0, 028  0, 014   233.0, 06  22, 254 gam  Chọn đáp án C Bài 24: Giải: BTKL   m CO2  m X  m Y  9, 04  5,96  3, 08 gam  n CO2  0, 07 mol n CaCO3  5,5  0, 055 mol 100 Ca  OH   CO  CaCO3  H O 0,055 0,055 0,055 NaOH  CO  NaHCO3 0,5y 0,5y Ca  OH  2CO   Ca  HCO3 2 (0,5x-0,055) (x-0,11) (0,5x – 0,055) mol n CO2  0, 055  y  2x  0,11  0, 07 mol  y  2x  0,125 mol Mà x : y  12  x  0, 06 mol, y  0, 005 mol  m  m CaCO3  100  x  0, 055   0,5 gam  Chọn đáp án A Bài 25: Giải: t C  H O   CO  H x x x x mol C  2H O   CO  2H t Trang y 2y y 2y mol  12  x  y   18  x  2y   2.7,875  15, 75 M X  2x  3y x   Có   y  12 1, 64.960 n  2x  3y  PV   48kmol  X  RT 0, 082  273  127  12   12   234375kg 96%.96%  Chọn đáp án D Bài 26: Giải:  m than  BTKL    m  m X  m CO2  34,8  44.0,  26g  Có n X   n CO2  V 4, 48 10   0,3 mol  n HCl  2n X  0, mol 22, 100 0,  1,5 l 0,  Chọn đáp án A D VỀ ĐÍCH: VẬN DỤNG CAO Bài 27: Giải: FeO FeO : a mol   Fe  OH 2 Fe  NO3 2 : 4x mol    T FeCO3  Mg : x mol  40x  80  a  4x   84g Fe NO : 4x mol CO 2    Mg : x mol H O 1 BTe   n FeO  n Fe NO3   2n Mg  4n O2  n NO2  a  4x  2x  2, 24  2.4x 22, 2  x  0,1  Từ (1) (2) suy ra:  a  0, 8,96  T  HCl : n CO2  n NO   0, 4mol 22,  C  2,825 mol NaOH  khí  C chứa NH 4 : n NH  n NH3  0,56  0, 025 mol 22, 2n Fe2  3n Fe3  2,825  0, 025  2.0,1  2, mol n Fe2  0, mol   n Fe2  n Fe3  0,  0,1.4  mol n Fe3  0, mol 0,  2.0,1  8.0, 025 BTe  n Fe3  2n Mg  8n NH  3n NO  n NO   0, mol 8,96  n FeCO3  n CO2   0,  0, mol 22,  %n FeCO3  0, 100%  18,18% 0,  0,  0,1 Trang  Chọn đáp án B Bài 28: Giải:  Đặt số mol C, S x, y  x  0,12 12x  32y  3,68   m  m BaCO3  m BaSO3  197x  217y  38,83g  y  0,07 3, 68 368   C,S  X : M X   Quy đổi:  0,12  0, 07 19  NaOH, KOH  ROH   0,19 mol X + 0,1a mol ROH  m1 gam muối/V1 ml dung dịch Z 0,19 mol X + 0,16a mol ROH m2 gam muối/V2 ml dung dịch T 6V1 ml Z + V2 ml T  muối trung hòa  Chứng tỏ Z chứa muối axit, T chứa kiềm dư 6n HXO  Z  n OH  T  n XO32  n HXO3  0,19 mol n XO32  0,1a  0,19   Z 2n  n HXO  0,1a mol n HXO  0,38  0,1a 3  XO32  n XO2  n X  0,19  T n OH  0,16 a  0,38   0,38  0,1a   0,16a  0,38  a  3,5  m  m1  m ROH  T   m RXO3  T   m RXO3  Z  m RHXO3  Z 1280  1299      R  17  0,18   2R    0,19  0,16    R   0, 03  8,82 19  19    193 R   193   193 1280  m1    17  0,18    19  0,19  31,3g       m   193  1280  0,16   193  1299  0, 03  22, 48g      19  19    m1  m  53, 78g gần với giá trị 54  Chọn đáp án D Bài 29: Giải:  Hỗn hợp khí gồm NO2 (x mol) CO2 (y mol) 46x  44y   2.22,929  45,858 1 xy  n BaSO4  34,95  0,15 mol  n S  0,15 mol 233 BTe  4y  6.0,15  x  2  x  1,3  Từ (1) (2) suy ra:   m  12.0,1  32.0,15  6g  y  0,1  Z + 1,6 mol KOH: Trang 2NO  2KOH  KNO3  KNO  H O 1,3  1,3 0,65 0,65 mol CO  2KOH  K CO3  H O 0,1  0,2 0,1 mol  m  101.0,65  85.0,65  138.0,1  56.1,6  1,3  0, 2  140,3 gam  m  m1  146,3 gam  Chọn đáp án D Bài 30: Giải:  X + HNO3 đặc, nóng, dư  hỗn hợp khí gồm NO2 (0,9 mol) CO2 4, 66  Kết tủa thu có BaSO4: n BaSO4   0, 02 mol  n S  0, 02 mol 233 BTe  4n C  5n P  6.0, 02  0,9 mol  4n C  5n P  0, 78 mol BTe  X + O2 dư:  4n C  5n P  4.0, 02  4n O2  n O2  0, 78  0, 08 =0,215 mol  VO2  4,816 l  Chọn đáp án C Bài 31: Giải:  HCl + Z chưa có khí  Z chứa CO32 dư, Ba2+ phản ứng hết  n Ba  HCO3   Y   n BaCO3   Vdd Y  7,88  0, 04 mol  n NaHCO3  Y  0, 04 mol 197 0, 04  0,16 l  160 ml  Vdd X  240  160  80 ml 0, 25  n Na 2CO3  X   0, 04 mol, n NaOH X  0,14 mol  Na  : 0, 26 mol   Z chứa: OH  : 0, 02 mol CO 2 : 0,12 mol   n HCl  0, 02  0,12  0,14mol  V  0,14  0,14 l  140 ml  Chọn đáp án A Trang 10 B BÀI TẬP LÝ THUYẾT Bài Dẫn từ từ khí CO dư qua hỗn hợp X gồm BaSO4, NaNO3, MgCO3 Cu(NO3)2 nung nóng đến phản ứng hoàn toàn thu chất rắn Y Trong Y gồm chất A BaSO4, Na2O, Mg Cu B BaO, NaNO2, Mg Cu C BaO, NaNO3, MgO Cu D BaSO4, NaNO2, MgO Cu Bài Phản ứng sau không đúng: A Na 2SiO3  CO  H O  Na CO3  H 2SiO3 t B Na 2SiO3  H O   2NaOH  H 2SiO3 C SiO  Na CO3  Na 2SiO3  CO D SiO  H O  H 2SiO3 Bài Cho dãy biến đổi hóa học sau: CaCO3  CaO  Ca  OH   Ca  HCO3   CaCO3  CO Điều nhận định sau đúng: A Có phản ứng oxi hóa – khử B Có phản ứng oxi hóa – khử C Có phản ứng oxi hóa – khử D Khơng có phản ứng oxi hóa – khử Bài Để phịng nhiễm độc CO, khí khơng màu, khơng mùi, độc người ta dùng chất hấp thụ A đồng (II) oxit mangan oxit B đồng (II) oxit magie oxit C đồng (II) oxit than hoạt tính D than hoạt tính Bài Thành phần khí than ướt là: A CO, CO2, H2, N2 B CH4, CO, CO2, N2 C CO, CO2, H2, NO2 D CO, CO2, NH3, N2 Bài Có chất bột NaCl, BaCO3, Na2CO3, Na2S, BaSO4, MgCO3, Na2SiO3 Chỉ dùng thêm dung dịch phân biệt muối trên? A dung dịch NaOH B dung dịch BaCl2 C dung dịch HCl D dung dịch AgNO3 Bài Cacbon phản ứng với tất chất dãy sau đây? A Na2O, NaOH, HCl B Al, HNO3 đặc, KClO3 C Ba(OH)2, Na2CO3, CaCO3 D NH4Cl, KOH, AgNO3 Bài Kim cương than chì dạng thù hình nguyên tố cacbon Kim cương cứng tự nhiên, than chì mềm đến mức dùng để sản xuất lõi bút chì 6B, dùng để kẻ mắt Điều giải thích sau đúng? A Kim cương có cấu trúc tinh thể dạng tứ diện đều, than chì có cấu trúc lớp, khoảng cách lớp lớn B Kim cương có liên kết cộng hóa trị bền, than chì khơng C Đốt cháy kim cương hay than chì nhiệt độ cao tạo thành khí cacbonic D Một nguyên nhân khác Bài Khi xét khí cacbon đioxit, điều khẳng định sau sai? A Chất khí khơng màu, khơng mùi, nặng khơng khí B Chất khí chủ yếu gây hiệu ứng nhà kính C Chất khí khơng độc khơng trì sống D Chất khí dùng để chữa cháy, đám cháy kim loại Trang Bài 10 Để tách khí CO2 khỏi hỗn hợp với HCl nước, cho hỗn hợp qua bình đựng: A NaOH H2SO4 đặc B Na2CO3 P2O5 C H2SO4 đặc KOH D NaHCO3 P2O5 Bài 11 Công nghiệp silicat ngành công nghiệp chế biến hợp chất silic Ngành sản xuất sau không thuộc cơng nghiệp silicat? A Sản xuất đồ gốm (gạch, ngói, sành, sứ) B Sản xuất xi măng C Sản xuất thủy tinh D Sản xuất thủy tinh hữu Bài 12 Natri silicat tạo thành cách sau đây: A Đun SiO2 với NaOH nóng chảy B Cho SiO2 tác dụng với dung dịch NaOH loãng C Cho K2SiO3 tác dụng với NaHCO3 D Cho Si tác dụng với dung dịch NaCl Bài 13 Silic phản ứng với dãy chất sau đây: A CuSO4, SiO2, H2SO4 (loãng) B F2, Mg, NaOH C HCl, Fe(NO3)2, CH3COOH D Na2SiO3, Na3PO4, NaCl Bài 14 Số oxi hóa cao Silic thể hợp chất chất sau đây: A SiO B SiO2 C SiH4 D Mg2Si Bài 15 Trong phản ứng hóa học sau, phản ứng sai? A SiO  4HF  SiF4  2H O B SiO  4HCl  SiCl4  2H O t C SiO  2C   Si  2CO t D SiO  2Mg   2MgO  Si  -HƯỚNG DẪN GIẢI, ĐÁP ÁN Câu 1: Chọn đáp án D Câu 2: Chọn đáp án D Câu 3: Chọn đáp án D Câu 4: Chọn đáp án D Câu 5: Chọn đáp án A Câu 6: Chọn đáp án C Câu 7: Chọn đáp án B Câu 8: Chọn đáp án A Câu 9: Chọn đáp án D Câu 10: Chọn đáp án D Câu 11: Chọn đáp án D Câu 12: Chọn đáp án A Câu 13: Chọn đáp án B Câu 14: Chọn đáp án B Câu 15: Chọn đáp án B Trang ... mịn hóa học ăn mịn điện hóa học Phân loại Sự ăn mịn hóa học Sự ăn mịn điện hóa học - Các điện cực phải khác nhau, cặp hai kim loại khác cặp kim loại - phi kim cặp kim loại Điều Thường xảy thi? ??t... giảm  Cặp oxi hóa – khử kim loại Dạng oxi hóa dạng khử nguyên tố kim loại tạo nên cặp oxi hóa – khử: Dạng oxi hóa / dạng khử 2 Ví dụ: Cu 3 ; Fe Ag 2 ; 2 Ag Fe  Pin điện hóa: Là thi? ??t bị gồm... TÍNH CHẤT HĨA HỌC CHUNG Vì kim loại có e hóa trị ít, bán kính nguyên tử lớn, độ âm điện thấp, lượng ion hóa ngun tử thấp nên tính chất hóa học đặc trưng kim loại tính khử (dễ bị oxi hóa) : M  M