1. Chuyên đề 1: Oxit axit tác dụng với kiềm
1.Dạng bài toán khi cho oxit axit (SO2, CO2) tác dụng với dung dịch kiềm (NaOH,
KOH):
Phương trình phản ứng có thể xảy ra: ( mình lấy NaOH làm chất tác dụng)
(1) CO2 + NaOH -> NaHCO3
(2)CO2+2NaOH->Na2CO3+H2O
hoặc (3)SO2 + NaOH -> NaHSO3
(4)SO2+2NaOH->Na2SO3+H2O
Trường hợp 1: Nếu biết số mol oxit axit (CO2, SO2) và số mol dung dịch kiềm
(NaOH, KOH)
Ta đặt tỉ số:
nNaOH/nCO2
+ Nếu X < hoặc = 1 thì xảy ra (1)
+ Nếu X > hoặc = 2 thì xảy ra (2)
+ Nếu 1 < X < 2 thì xảy ra đồng thời (1) và (2)
Trường hợp 2: Nếu giả thiết bài toán cho biết số mol oxit axit (CO2, SO2) hoặc số mol của
dung dịch kiềm (NaOH, KOH) và biết khối lượng muối tạo thành thì ta phải biện luận như
sau.
Giả sử muối tạo thành là muối axit hoặc muối trung hoà. Nếu hai giả thiết đó không thoả
mãn thì kết luận có hai muối tạo thành (có nghĩa là xảy ra (1) và (2).
Lưu ý : đối với dạng toán SO2, CO2 tác dụng với Ca(OH)2 hay Ba(OH)2 ta cũng đặt tỉ lệ
nhưng ngược lại ví dụ như nCO2/nCa(OH)2
Việc đặt tỉ lệ chỉ là quy ước ta có thể thay đổi được
2. Dạng bài toán khi cho oxit axit (SO2, CO2) tác dụng với dung Ca(OH)2, Ba(OH)2
thu được kết tủa, hoặc sau đó đun nóng thu được kết tủa nữa
CO2 + Ca(OH)2 -> CaCO3 + H2O (5)
2CO2 + Ca(OH)2 -> Ca(HCO3)2 (6)
hoặc CO2 + Ba(OH)2 -> BaCO3 + H2O (7)
2CO2 + Ba(OH)2 -> Ba(HCO3)2 (8)
+ Nếu cho biết số mol bazơ (Ca(OH)2, Ba(OH)2) và số mol kết tủa (CaCO3, BaCO3) thì ta so
sánh n bazơ và n kết tủa.
+ Nếu n bazơ = n kết tủa thì chỉ xảy ra phản ứng (5) hoặc (7) từ đó ta tính được số mol oxit
axit (CO2,SO2).
+ Nếu n bazơ khác n kết tủa thì có hai trường hợp:
TH1: Chỉ xảy ra phản ứng (5), (7) thì bazơ dư => số mol oxit axit (CO2, SO2) tính theo số
mol kết tủa (CaCO3, BaCO3).
TH2: Xảy ra 2 phản ứng (5, 6) hoặc (7, 8) tạo hai muối axit và muối trung hoà ta đặt hai ẩn
x, y là số mol 2 muối, từ đó dựa vào số mol bazơ và số mol kết tủa để tìm được tổng số mol
oxit axit (SO2, CO2).
3. Dạng bài toán khi cho oxit axit (SO2, CO2) tác dụng đồng thời dung dịch kiềm
(NaOH, KOH) và bazơ (Ca(OH)2, Ba(OH)2)
B1. Xác định số mol oxit axit (SO2, CO2) và số mol OH-
B2. So sánh số mol oxit axit (SO2, CO2) và số mol OH- để biết muối tạo ra muối gì?
CO2+2OH− →CO2−3+H2O
CO2+OH− →HCO−3
B3. So sánh số mol CO2−3 với số mol ion Ca2+ hoặc Ba2+ để biết khối lượng kết tủa tính
theo chất nào.
4. Áp dụng công thức giải nhanh
Nếu chúng ta gặp một bài toán khi cho oxit axit CO2 tác dụng với dung dịch Ca(OH)2 hay
2. Ba(OH)2 thu được x mol kết tủa và sau đó đun nóng thu được y mol kết tủa nữa thì áp dụng
công thức tính nhanh sau, nCO2=x+2y
Bài tập chuyên đề 1:
Bài toán 1: Hấp thụ hoàn toàn 4,48 lít khí SO2 (ở đktc) vào dung dịch chứa 16 gam NaOH
thu được dung dịch X. Tính khối lượng muối tan thu đươc.
Bài toán 2: Hấp thụ hoàn toàn 2,688 lít khí CO2 (đktc) vào 2,5 lít dung dịch Ba(OH)2 nồng
độ a mol/l thu được 15,76 gam kết tủa. Tính giá trị của a.
Bài toán 3: Cho V lít dung dịch NaOH 2 M vào dung dịch chứa 0,1 mol Al2(SO4)3 và 0,1 mol
H2SO4 đến khi phản ứng hoàn toàn thu được 7,8 gam kết tủa. Tính giá trị lớn nhất của V lít
để thu được khối lượng kết tủa trên.
Bài toán 4: Hấp thụ hoàn toàn 4,48 lít khí CO2 (ở đktc) vào 500 ml dung dịch hỗn hợp gồm
NaOH 0,1M và Ba(OH)2 0,2 M, sinh ra m gan kết tủa. Tính giá trị của m.
Bài toán 5: Sục V lít khi CO2 ở (đktc) vào 150 ml dung dịch Ba(OH)2 1M, sau phản ứng thu
được 19,7 gam kết tủa. Tính giá trị V.
Bài toán 6: Hấp thụ hoàn toàn Vml khí CO2 (đktc) vào 1 lít dung dịch Ca(OH)2 0,02 M thì
được 1 gam kết tủa. Tính giá trị V.
Bài toán 7: Cho 0,112 lít khí CO2 (ở đktc) hấp thụ hoàn toàn bởi 0,4 lít dung dịch nước vôi
trong thu được 0,1 gam kết tủa. Tính nồng độ mol/lít của dung dịch nước vôi trong.
Bài toán 8: Hấp thụ hoàn toàn V lít CO2 (đktc) vào dung dịch Ca(OH)2 thu được 10 gam kết
tủa. Loại bỏ kết tủa rồi nung nóng phần dung dịch còn lại thu được 5 gam kết tủa nữa. Tính
giá trị V.
Bài toán 9: Đốt cháy hoàn toàn 1,6 gam lưu huỳnh rồi cho sản phẩm cháy hấp thụ hoàn
toàn vào 200 ml dung dịch Ba(OH)2 0,5 M. Tính khối lượng gam kết tủa thu được.
Bài toán 10: Hấp thụ hoàn toàn 2,24 lít khí CO2 (đktc) vào 400 ml dung dịch X gồm NaOH
1 M và Ca(OH)2 0,01 M thu được m gam kết tủa. Tính giá trị m.
Bài toán 1: Hấp thụ hoàn toàn 4,48 lít khí SO2 (ở đktc) vào dung dịch chứa 16 gam NaOH thu được
dung dịch X. Tính khối lượng muối tan thu đươc.
-------------------------------------
nSO2 = 4.48/22.4 = 0.2 (mol)
nNaOH = 16/40 = 0.4 (mol)
NaOH/nCO2 = 0.4 / 0.2 = 2 => tạo muối Na2SO3
2NaOH + SO2 -----> Na2SO3 + H2O
__0.2____0.1________0.1_
m muối = 0.1 x 12612.6 (g)
3. Bài toán 3: Cho V lít dung dịch NaOH 2 M vào dung dịch chứa 0,1 mol Al2(SO4)3 và 0,1 mol H2SO4
đến khi phản ứng hoàn toàn thu được 7,8 gam kết tủa. Tính giá trị lớn nhất của V lít để thu được khối
lượng kết tủa trên.
-------------------------------------
nkếttủa = 7.8/78 = 0.1 (mol)
H2SO4 + 2NaOH ---> Na2SO4 + 2H2O
__0.1_____0.2_
Al2(SO4)3 + 6NaOH ---> 2Al(OH)3 + 3Na2SO4
__0.1_______0.1_______0.2_
Để thu được 7.8 g kết tủa trên thì NaOH phải td hết H2SO4, hết Al2(SO4)3 tạo Al(OH)3 sau đó NaOH
lại pư với Al(OH)3 tạo muối NaAlO2
nAl(OH)3bịpưtiếp = 0.2 - 0.1 = 0.1 (mol)
Al(OH)3 + NaOH ---> NaAlO2 + 2H2O
_0.1______0.1_
nNaOHcần = 0.2 + 0.1 + 0.1 = 0.4 (mol)
V = VddNaOH = 0.4 / 2 = 0.2 (lít)
Bài toán 9: Đốt cháy hoàn toàn 1,6 gam lưu huỳnh rồi cho sản phẩm cháy hấp thụ hoàn toàn vào 200
ml dung dịch Ba(OH)2 0,5 M. Tính khối lượng gam kết tủa thu được.
TL:
Số mol S=0,05 mol.
số mol SO2=0,05 mol
Số mol Ba(OH)2= 0,2*0,5=0,1 mol
Ta có ptpu
SO2 + Ba(OH)2 ---> BaSO3 + H2O
0,05.....0,05................0,05
khối lượng gam kết tủa thu được là: 217*0,05= 10,85 g
Tách riêng:
Chuyển từng chất trong hổn hợp về trạng thái riêng lẽ ở dạng nguyên chất và tinh khiết. Ví
dụ tách hổn hợp 4 chất (A, B, C, D) nghĩa là tách riêng từng chất một, sau đó phải đưa các
chất ấy về trạng thái ban đầu của nó. Như vậy ngoài việc nắm vững các phản ứng đặc trưng,
ta còn phải biết các phương pháp điều chế (kim loại, phi kim, oxit, baz, muối …).
Trường hợp chung ta cần dùng 2 loại phản ứng:
- Phản ứng tách riêng: Chuyển các chất cần tách thành sản phẩm mới, ở dạng có thể tách ra
khỏi hổn hợp một cách dễ dàng (kết tủa, bay hơi, hay phân lớp cho 2 chất lỏng không hòa
lẫn nhau….).
- Phản ứng tái tạo: Từ sản phẩm tách ra hổn hợp nêu trên, phải thực hiện được một phản
ứng để điều chế lại chất ban đầu.
II.Tinh chế:
4. Tinh chế chất A trong hổn hợp gồm 4 chất (A, B, C, D) là tìm cách loại B, C, D để chỉ còn lại A
nguyên chất. Ta không cần thu hồi lại các chất B, C, D (xem như tạp chất), nhưng nếu đã
chuyển A thành chất khác (để tách ra hổn hợp) thì phải đưa chất A về đúng dạng nguyên
thủy ban đầu của nó bằng một phản ứng thích hợp.
* Lưu ý: Tách các (từng) chất ra khỏi hh # tách 1 chất ra khỏi hh.
B.Các phương pháp tách và tinh chế:
I. Phương pháp vật lí:
- Hòa tan trogn nước: Để tách các chất dễ tan trong nước ra khỏi các chất không tan.
- Nhiệt phân: Để tách những chất không bền với nhiệt với các chất khác.
- Đun nóng: Để loại các chất dễ bay hơi, thăng hoa.
- Cô cạn: Tách chất rắn không bay hơi khi gặp nhiệt độ cao từ dung dịch hỗn hợp nhiều chất
tan
- Chưng cất phân đoạn: Tách những chất có nhiệt độ sôi khác nhau rõ rệt.
- Điện phân: Điều chế kim loại (sau Al) hoặc tách kim loại trước Al ra khỏi kim loại đứng sau
H (trong dãy điện hóa) từ trong dung dịch.
- Làm khan (loại nước): Với chất hút nước thích hợp, dùng chất có tính axit để làm khan hợp
chất có tính axit (CO2, SO2….), dùng chất có tính baz làm khan hợp chất có tính Baz. (NH3).
II.Phương pháp hóa học:
- Hòa tan trong axit: Để hòa tan (kim loại, oxit baz hay lưỡng tính, muối cacbonat, sunfua …)
- Hòa tan trong baz: Để hòa tan kim loại có oxit, hidroxit lưỡng tính, oxit axit.
- Thực hiện các phản ứng trao đổi: Tạo kết tủa, chất bay hơi tách khỏi hổn hợp.
- Phản ứng đẩy kim loại: Kim loại mạnh đẩy kim loại yếu ra khỏi dung dịch muối kim loại.
Ghi chú:
Không nên tách Ba2+ dưới dạng BáO4 ↓ hoặc Ag+ bằng AgCl ↓ do các muối này rất bền, khó
hòa tan hoặc nhiệt phân. Thường ta tách riêng các ion kim loại ở dạng hidroxit hay muối
cacbonat.
Dùng chất có tính đối lập để loại trừ lẫn nhau:
- Chất có tính khử (CO, H2, SO2 …) ta dùng chất oxi hóa (O2, CuO, dung dịch Br2…).
- Các chất có tính oxi hóa (O2) ta dùng các chất có tính khử (P, Cu).
- Các chất có tính axit (CO2, SO3…..¬¬¬¬¬ ) thì dùng baz để loại
- Các chất có tính baz (NH3, ¬amin) thì dùng axit để loại
- Do Zn(OH)2 tan được trong NH3 dư nhưng Al(OH3) thì không tan → Có thể tách Al (hợp
chất của Al) khỏi hổn hợp với Zn (hợp chất của Zn).
- Các hiroxit (oxit) lưỡng tính tan được trong NaOH dư, nhưng nếu cho khí CO2 dư hoặc axit
vừa đủ) qua dung dịch thu được sẽ có kết tủa hidroxit kim loại tương ứng tạo thành.
Al2O3 + 2NaOH = 2NaAl¬O2 + H2O
CO2 + NaAlO2 + H2O = Al(OH)3 ↓+ NaHCO3
Bài tập
Bài 1: Tách riêng Ag ra khỏi hỗn hợp Fe, Mg, Ag
Bài 2: Làm như thế nào để tách chất sau ra khỏi hỗn hợp bằng phương pháp vật lý:
a. Tách nước ra khỏi cát
b. Tách rượu etylic ra khỏi nước
c. Tách nước ra khỏi dầu hoả
d. Tách dầu hoả ra khỏi hỗn hợp gồm: nước, cát và dầu hoả
e. Tách bột Fe ra khỏi hỗn hợp gồm bột Fe, Cu
Bài 3: Bằng phương pháp hoá học hãy tách riêng từng khí ra khỏi hỗn hợp gồm:
CO2, SO2, NH3, N2
Bài 4: Tách khí CO2 ra khỏi hỗn hợp khí gồm: CO2, H2, O2.
5. Bài 5: Tách riêng từng chất ra khỏi hỗn hợp gồm:
a. CO và SO2
b. N2 và NH3
c. Bột Fe, Al, Cu.
______________
Bài 1:
Cho td với dd AgNO3 dư Lọc kết tủa thu được Ag
Bài 2:
e,Theo sơ đồ sau: Fe,Cu FeCl2 Fe(OH)2 Fe2O3 Fe
Bài 4:
Cho td với dd Ca(OH)2 dư,lọc kết tủa ,nung CO2
Bài 5:
a,Cho td với Ca(OH)2 dư:
-Thu khí CO
-Lọc phần kết tủa ,nung SO2
c,Cho td với HCl dư:
-Lọc phần chất rắn Cu
-Thu phần dd FeCl2,AlCl3 ,HCl dư
Cho phần dd td với NaOH dư:
-Lọc phần kết tủa,nung Fe2O3 Fe
-Cho phần dd td với HCl dư. Lọc phần kết tủa,nung Al2O3 Al(đpnc criolit)