Tài liệu 36 Chuyên đề bồi dưỡng học sinh giỏi Hóa học Lớp 9 và ôn thi vào Lớp 10 chuyên - Chuyên đề 22: Phi kim

Chuyên đề 22: PHI KIM
A. LÍ THUYẾT 
I. TÍNH CHẤT CHUNG CỦA PHI KIM 
1.Tính chất vật lý :
Trạng thái của phi kim ở điều kiện thường
Phần lớn các phi kim không dẫn điện , dẫn nhiệt , nhiệt độ nóng chảy thấp , một sô phi kim độc như : Cl2 , Br2 ,..
Rắn : C, Si, P, S, I2, B
Lỏng: Br2 
Khí : N2 , H2 , O2 , Cl2 , F2
2.Tính chất hóa học :
a.Tác dụng với kim loại :
- Oxi tác dụng với kim loại tạo thành oxit :
4Na + O2 2Na2O
3Fe + 2O2 Fe3O4 (Fe2O3.FeO)
- Các phi kim tác dụng với kim loại tạo thành muối :
2Na + Cl2 2NaCl
Zn + S ZnS
b.Tác dụng với hiđro : nhiều phi kim tác dụng với hiđro tạo thành hợp chất khí .
Cl2 + H2 2HCl
S + H2 H2S
c.Tác dụng với oxi : nhiều phi kim tác dụng với oxi tạo thành oxit axit (trừ F2 , Cl2 , Br2 , I2).
C + O2 CO2
4P + 5O2 2P2O5
II. MỘT SỐ PHI KIM TIÊU BIỂU :
1. So sánh tính chất hóa học của clo và cacbon .
a.Tính chất vật lí :
Clo
Cacbon
Là chất khí màu vàng lục, mùi hắc, tan được trong nước, rất độc .
Cacbon ở trạng thái rắn , màu đen . Than có tính hấp thụ màu và chất tan trong dung dịch .
* Các dạng thù hình của cacbon :
- Dạng thù hình của nguyên tố là những đơn chất khác nhau do cùng một nguyên tố hóa học tạo nên .
- Dạng thù hình của cacbon :
+ Kim cương .
+ Than chì .
+ Cacbon vô định hình .
b.Tính chất hóa học :
 Chất 
Tính chất 
Clo
Cacbon
Với H2
Cl2 + H2 2HCl
C + 2H2 CH4
Với kim loại 
2Fe + 3Cl2 2FeCl3
2C + Ca CaC2
Với O2
Không phản ứng trực tiếp 
C + O2 CO2
Với H2O
Cl2 + H2O HCl + HClO
C + H2O CO + H2
Với dung dịch kiềm 
Cl2 + 2NaOH 
 NaCl + NaClO + H2O
 Nước Javen
Cl2 + Ca(OH)2 (bột) 
 CaOCl2 + H2O
 Cloruavôi
Không phản ứng 
Với dung dịch muối 
Cl2 + 2FeCl2 2FeCl3
Cl2 + NaBr Br2 + 2NaCl
Không phản ứng 
Phản ứng oxi hóa khử
Clo thường là chất oxi hóa 
Cacbonthường là khử .
O2 + C CO2
CO2 + C 2CO
Fe2O3 + 3C 2Fe + 3CO
Phản ứng với hiđrocacbon 
CH4 + Cl2 CH3Cl + HCl
Không phản ứng 
2.Một số hợp chất của cacbon :
Cacbon oxit
(CO)
Cacbonđioxit
(CO2)
Muối cacbonat
Tính chất vật lí
Cacbon oxit là chất khí , không màu , không mùi , nhẹ hơn không khí , ít tan trong nước , rất độc .
CO2 là chất khí không màu , nóng hơn không khí 1,5 lần không duy trì sự cháy , sự sống .
Tính tan : Các muối cacbonat của kim loại kiềm (Trừ Li2CO3) , amoni tan tốt trong nước . Các muối hiđrocacbon tan tốt trong nước (trừ NaHCO3 ít tan).
Tính chất hóa học
+ Ở điều kiện thường CO là oxit trung tính , không tác dụng với nước , kiềm , axit .
+ CO là chất khử : ở nhiệt độ cao CO khử được nhiều oxit kim loại : Fe2O3 , CuO , PbO ,
CuO + CO Cu + CO2
Fe3O4 + 4O2 3Fe + 4CO2
+ Ngoài ra còn tác dụng được với nhiều chất khác như :
2CO + O2 2CO2
CO + 3H2 
 CH4 + H2O
+ CO2 là một oxit axit có thể phản ứng giữa oxit bazơ , dung dịch bazơ .
CaO + CO2 CaCO3
CO2 + 2NaOH Na2CO3 
 + H2O
+ Khi tan trong nước CO2 tạo thành dung dịch axit cacbonic .
CO2 + H2O H2CO3
+ Ngoài ra CO2 còn tác dụng được với : C , Mg , Al , 
CO2 + C 2CO
CO2 + 2Mg 2MgO + C
ð Ta không dùng CO2 để dập tắt đám cháy Mg và Al .
Muối cacbonat có tính chất hóa học chung của muối .
+ Tác dụng với axit .
2HCl + CaCO3 CaCl2 
 + CO2 + H2O
+ Tác dụng với kiềm .
NaHCO3 + NaOH Na2CO3 + H2O
+ Phản ứng nhiệt phân .
2NaHCO3 Na2CO3 + CO2 + H2O
CaCO3 CaO + CO2
3.Silic (Si)
* Silic 
- Là chất rắn , màu xanh khó nóng chảy , có vẻ sáng của kim loại , dẫn điện kém . Silic là chất bán dẫn .
- Si phản ứng với nhiều phi kim và kim loại .
Ví dụ :
Si + O2 SiO2
Si + 2S Si S2
Si + 2Mg Mg2Si
- Si không phản ứng với hiđro .
* Hợp chất của silic – công nghiệp siliccat : trong tự nhiên hỗn hợp silic chỉ tồn tại ở dạng hợp chất như : thạch anh (SiO2 nguyên chất) , cát trắng (SiO2 có lẫn tạp chất) , đất sét (Al2O3 . 2SiO2 . 2H2O)
* Silic đioxit (SiO2) 
- Tinh thể trắng , khó nóng chảy , khó sôi , khi làm nguội châm khối nóng chảy tạo nên dạng vô định hình là thủy tinh thạch anh .
- Silic đioxit là oxit axit tác dụng với kiềm , oxit bazơ tạo thành muối siliccat ở nhiệt độ cao .
Ví dụ :
SiO2 + 2NaOH Na2SiO3 + H2O
SiO2 + CaO CaSiO3
- Silic phản ứng với kim loại Mg , C.
Ví dụ :
SiO2 + 2Mg 2MgO + Si
* Công nghiệp silicat : là sản xuất đồ gốm , xi măng , thủy tinh .
III. Sơ Lược Về Bảng Tuần Hoàn Các Nguyên Tố Hóa Học
1) NGUYÊN TẮC SẮP XẾP CÁC NGUYÊN TỐ :
Các nguyên tố trong bảng tuần hoàn các nguyên tố được sắp xếp theo chiều tăng dần của điện tích hạt nhân nguyên tử .
2) CẤU TẠO BẢNG TUẦN HOÀN :
a) Ô nguyên tố :
Cho biết : số hiệu nguyên tử , KHHH , tên nguyên tố , nguyên tử khối nguyên tố đó .
Ví dụ :20
Ca
Canxi
40
	 	Số hiệu nguyên tử .
	KHHH.
	Tên nguyên tố .
	Nguyên tử khối .
Số hiệu nguyên tử là số thứ tự của nguyên tố trong bảng tuần hoàn . Số hiệu có trị số bằng số proton trong hạt nhân nguyên tử của nguyên tố đó .
b) Chu kỳ :
- Chu kỳ gồm các nguyên tố mà nguyên tử của chúng có cùng số lớp electron và được sắp xếp thành hàng theo chiều tăng dần của điện tích hạt nhân.
Số thứ tự chu kỳ = số lớp electron
Hiđro có 1 lớp electron, ở chu kỳ 1.
Silic có 3 lớp electron, ở chu kỳ 3.
c) Nhóm 
- Nhóm gồm các nguyên tố mà nguyên tử của chúng có số electron lớp ngoài cùng bằng nhau và được sắp xếp thành một cột theo chiều tăng của điện tích hạt nhân nguyên tử .
Số thứ tự của nhóm = số electron ở lớp ngoài cùng
3. SỰ BIẾN ĐỔI TUẦN HOÀN VỀ CẤU TẠO NGUYÊN TỬ VÀ TÍNH CHẤT CÁC NGUYÊN TỐ TRONG BẢNG TUẦN HOÀN 
a) Trong một chu kỳ (từ trái sang phải)
- Số electron lớp ngoài cùng của nguyên tử các nguyên tố tăng dần từ 1 đến 8 electron .
- Tính kim loại của các nguyên tố giảm đồng thời tính phi kim của nguyên tố tăng dần .
- Đầu chu kỳ là kim loại mạnh , cuối là phi kim mạnh , kết thúc là chu kỳ là khí hiếm (từ chu kỳ 1 và chu kỳ 7)
b) Trong một nhóm (từ trên xuống)
- Số electron của các nguyên tử tăng dần , tính kim loại của các nguyên tố tăng dần , đồng thời tính phi kim của nguyên tố giảm dần .
4. Ý NGHĨA CỦA BẢNG TUẦN HOÀN CÁC NGUYÊN TỐ HÓA HỌC
a) Biết được vị trí của nguyên tố suy ra cấu tạo nguyên tử và tính chất của nguyên tố . 
Ví dụ :
Biết nguyên tố A có số hiệu 11 , ta biết :
- A ở ô số 11 có điện tích hạt nhân bằng 11+ và có số electron là 11 .
- A ở chu kỳ 3 , có ba lớp electron .
- A ở nhóm I , ở lớp ngoài có 1 electron .
b) Biết được cấu tạo nguyên tử của nguyên tố suy đoán được vị trí và tính chất của nguyên tố .
Ví dụ : 
Một nguyên tố X trong nguyên tử có ba lớp electron , lớp ngoài cùng có 7 electron , có điện tích hạt nhân là 17+. Hãy suy đoán vị trí và tính chất hóa học cơ bản của nó .
Giải
Từ các số liệu về nguyên tử trên ta có thể biết được nguyên tố X ở ô 17 , thuộc chu kỳ 3 , nhóm VII,X là một phi kim mạnh .
B. CÁC DẠNG BÀI TẬP THEO CHỦ ĐỀ
CHỦ ĐỀ 1: XÁC ĐỊNH CẤU TẠO NGUYÊN TỬ - VỊ TRÍ CỦA NGUYÊN TỐ TRONG BTH – SO SÁNH TÍNH CHẤT CỦA CÁC NGUYÊN TỐ
I.Phương pháp :
- So sánh tính kim loại , phi kim dựa vào sự biến đổi tính chất của các nguyên tố trong chu kỳ và trong một nhóm .
- Biết được vị trí suy ra cấu tạo và ngược lại .
+ Số thứ tự chu kỳ = Số lớp electron nguyên tử .
+ Số electron ở lớp ngoài cùng = Số thứ tự nhóm .
+ Số proton = Số lớp electron = Số hiệu nguyên tử .
* Lưu ý :
Số electron lớp ngoài cùng của nguyên tử còn cho biết nguyên tử của nguyên tố đó là kim loại hay phi kim :
+ Số electron lớp ngoài cùng là 1,2,3 à kim loại (trừ H , Bo)
+ Số electron lớp ngoài 4 có thể là kim loại , có thể là phi kim .
+ Số electron lớp ngoài cùng là 5,6,7 à phi kim .
II.Bài tập mẫu :
Bài 1 : Xác định nguyên tố X vị trí nguyên tố X trong bảng tuần hoàn biết nguyên tử của nguyên tố X có tổng số electron là 13 , có 3 lớp và electron ở lớp ngoài cùng .
Hướng dẫn giải
- Có 13 electron à có 13 proton à số thứ tự là 13
- Có 3 lớp electron à X ở chu kỳ 3 
- Có 3 electron lớp ngoài cùng à X ở nhóm III và là kim loại .
Vậy X là nguyên tố ở trong bảng tuần hoàn có số thứ tự 13 thuộc chu kỳ 3 và phân nhóm III và là nguyên tố kim loại .
Bài 2 : Nguyên tố X ở chu kỳ 3 có 1 electron ở lớp ngoài cùng , có số hiệu 11 . Hãy xác định và vẽ cấu tạo nguyên tử .
Hướng dẫn giải
Nguyên tố X ở chu kỳ 3 à X có 3 lớp electron .
- Có 1 electron ở lớp ngoài cùng à ở nhóm I
- Số hiệu là 11 : nguyên tử X có 11 proton và 11 electron .
- Có 1 electron ở lớp ngoài cùng nên X là kim loại ở đầu chu kỳ . 
Bài 3 : Hãy so sánh và sắp xếp tính phi kim giảm đần của các nguyên tố sau : Br , N , Cl , S , Si.
Hướng dẫn giải
Cl , Si và S cùng chu kỳ nên tính phi kim : Cl > S > Si (1)
Br và Cl cùng nhóm nên tính phi kim : Cl > Br (2)
N ở chu kỳ 2 và đầu nhóm V nhưng clo ở nhóm VII nên tính phi kim : Cl > N (3)
Từ (1) , (2) và (3) suy ra : tính phi kim của nguyên tố trên được sắp xếp giảm dần như sau : Cl , N , Br , S , Si .
CHỦ ĐỀ 2:
BỔ TÚC VÀ VIẾT PTHH – HOÀN THÀNH SƠ ĐỒ PHẢN ỨNG – 
GIẢI THÍCH HIỆN TƯỢNG – ĐIỀU CHẾ CÁC CHẤT.
I.Phương pháp : 
- Nắm vững tính chất hóa học phi kim và các chất .
- Chuỗi biến đổi hóa học phi kim có dạng :
Phi kim oxit axit axit muối
II.Bài tập mẫu 
Bài 1 : Viết các phương trình phản ứng thực hiện chuỗi biến đổi hóa học sau :
FeS2 SO2 SO3 H2SO4 BaSO4
	Ä H2SO3 Na2SO4 SO2
Hướng dẫn giải
(1) 4FeS2 + 11O2 2Fe2O3 + 8SO2
(2) 3SO2 + O2 2SO3
(3) SO2 + H2O H2SO4
(4) H2SO4 + BaCl2 BaSO4 + 2HCl
(5) SO2 + H2O H2SO3
(6) H2SO3 + 2NaOH Na2SO4 + 2H2O
(7) Na2SO3 + 2HCl 2NaCl + SO2 + H2O
Bài 2 : Sục khí CO2 vào dung dịch nước vôi trong , ta thấy nước vôi trong xuất hiện kết tủa , tiếp tục sục khí CO2 vào dung dịch nước vôi trong thì ta thấy chất tan . Sau đó thêm một ít dung dịch Ba(OH)2 thì thấy xuất hiện kết tủa trở lại . Hãy giải thích và viết phương trình phản ứng đó .
Hướng dẫn giải
Khi sục khí CO2 vào nước vôi trong xuất hiện kết tủa do CO2 phản ứng với Ca(OH)2 tạo thành CaCO3 :
CO2 + Ca(OH)2 CaCO3 + H2O
Tiếp tục xục khí CO2 đến khi kết tủa tan :
CaCO3 + CO2 + H2O Ca(HCO3)2
Nếu thêm dung dịch Ba (OH)2 thì xuất hiện lại kết tủa do Ba(OH)2 phản ứng với Ca(HCO3)2 
Ba(OH)2 + Ca(HCO3)2 BaCO3 + CaCO3 + 2H2O
Bài 3 : Từ muối ăn và các hóa chất cần thiết , hãy viết các phương trình điều chế nước Javen , clorua vôi .
Hướng dẫn giải
- Điều chế nước Javen :
2NaCl + H2O 2NaOH + Cl2 + H2
Cl2 + 2NaOH NaCl + NaClO + H2O
 	Nước Javen
- Điều chế clorua vôi :
Cl2 + Ca(OH)2 (bột) CaOCl2 + H2O
 	 Cloruavôi
Bài 4 : Khí clo có thể tác dụng với chất nào sau đây :
a.Axit HCl	b.Dung dịch KOH 	c.Dung dịch NaBr	d.Dung dịch thuốc tím 
Viết các phương trình phản ứng ?
Hướng dẫn giải
Clo có thể tác dụng với dung dịch KOH , dung dịch NaBr
Các phản ứng :
Cl2 + 2KOH KCl + KClO + H2O
Cl2 + 2NaBr 2NaCl + Br2
Bài 5 : Hãy xác định các chất A , B , C , D , E trong sơ đồ phản ứng sau và viết các phương trình hoàn thành các phản ứng đó .
H2 + A B
B + MnO2 C + A + H2O
A + NaOH D + E + H2O
Hướng dẫn giải
Vì 
H2 + A B
B + MnO2 C + A + H2O
Điều đó chứng tỏ A là chất khí Cl2 ; B : HCl ; D : NaCl : E : NaClO
Các phương trình phản ứng :
H2 + Cl2 2HCl
4HCl + MnO2 MnCl2 + Cl2 + 2H2O
Cl2 + 2NaOH NaCl + NaClO + H2O
CHỦ ĐỀ 3:
NHẬN BIẾT VÀ TÁCH CHẤT CHẤT PHI KIM
I.Phương pháp :
- Dựa vào dấu hiệu đặc trưng như màu , mùi , tan hay không tan , 
- Dấu hiệu nhân biết .
Chất cần nhận biết
Thuốc thử
Dấu hiệu và PTPƯ
Cl2
Quỳ tím ẩm 
- Hóa đỏ rồi mất màu :
Cl2 + H2O HCl + HClO
Đung dịch KI + hồ tinh bột 
[O] oxi hóa hợp chất có màu xanh 
2KI + Cl2 2KCl + I2
Hồ tin bột + I2 dd xanh tím .
S (màu vàng)
Tạo ra khí SO2 mùi hắc 
P (đỏ)
Tạo ra dung dịch làm giấy quỳ tím hóa đỏ 
C
Đôt cháy trong không khí 
Tạo ra khí làm đục nước vôi trong 
O2
Que đóm 
Bùng cháy 
H2
CuO (đen) , to
Xuất hiện màu đỏ :
H2 + CuO Cu + H2O
N2
Sinh vật nhỏ
Chết 
Khí HCl
Quỳ tím ẩm 
Hóa đỏ
Sục vào dung dịch AgNO3
Kết tủa trắng 
HCl + AgNO3 AgCl + HNO3
NH3
Quỳ tím ẩm 
Hóa xanh
Mùi 
Khai 
CO
CuO , to
Hóa đỏ đồng :
CuO + CO Cu + CO2
Dd PdCl2
Kết tủa Pd :
PdCl2 + CO + H2O Pd + 2HCl + CO2
CO2
Nước vôi trong 
Vẫn đục : 
CO2 + Ca(OH)2 CaCO3 + H2O
SO2
Nước brom (màu nâu đỏ)
Mất màu :
SO2 + Br2 + 2H2O 2HBr + H2SO4
H2S
Mùi 
Trứng thối 
Dung dịch Pb(NO3)2
Kết tủa PbS màu đem :
Pb(NO3)2 + H2S PbS + 2HNO3
NO
Không khí 
Hóa nâu đỏ :
NO + ½ O2 NO2
NO2
Màu 
Nâu đỏ 
Quỳ tím ẩm 
Hóa đỏ :
3NO2 + H2O 2HNO3 + NO
II.Bài tập mẫu :
Bài 1 : Có ba chất khí đựng riêng biệt trong ba lọ là : H2 , HCl và khí Cl2 . Dùng phương pháp hóa học để nhận biết các chất khí .
Hướng dẫn giải
Dùng giấy quỳ tím nhúng vào các lọ , lọ nào làm giấy quỳ tím đỏ được lọ chứa khí HCl , Lọ nào từ từ làm giấy quỳ tím mất màu nhận được lọ chứa khí Clo.
Cl2 + H2O HCl + HClO
HClO HCl + [O]
Oxi nguyên tử sẽ oxi hóa chất có màu nên giấy quỳ tím mất màu . Lọ không làm biến đổi màu nhân được H2 .
Bài 2 : Có các chất khí đựng ở các lọ riêng biệt là H2S , CO2 , NH3 và NO2 . Bằng phương pháp hóa học hãy phân biết các chất khí trên .
Hướng dẫn giải
- Dùng giấy quỳ tím ẩm lần lượt cho vào các lọ chứa khí , lọ nào làm giấy quỳ tím ẩm hóa xanh nhân được lọ chứa khí NH3 .
- Lọ nào làm giấy quỳ tím ẩm hóa đỏ nhân được khí NO2 .
- Hai khí còn lại lần lượt lội qua dung dịch Pb(NO3)2 mẫu thử xuất hiện kết tủa đen nhân được khí H2S , còn lại là khí CO2
Pb(NO3)2 + H2S PbS + 2HNO3
Bài 3 : Khí Oxi có lẫn khí CO và CO2 . Làm thế nào để thu đượ khí oxit tinh khiết .
Hướng dẫn giải
Dần hỗn hợp khí trên qua dung dịch PdCl2 khí Co bị giữ lại :
PdCl2 + CO + H2O Pd + 2HCl + CO2
Tiếp tục dẫn hỗn hợp khí còn lại qua dung dịch nước vôi trong thì thu được khí oxi tinh khiết .
CO2 + Ca(OH)2 CaCO3 + H2O
Bài 4 : Có hỗn hợp khí gồm : H2 , H2S và CO2 . Làm thế nào tách riêng biệt các khí trên .
Hướng dẫn giải
Dẫn hỗn hợp khí trên lội qua dung dịch nước vôi trong thì CO2 và H2S bị giữ lại :
CO2 + Ca(OH)2 CaCO3 + H2O
H2S + Ca(OH)2 CaS + 2H2O
Thu được khí hiđro . Lọc kết tủa cho tác dụng với HCl thu được khí CO2
CaCO3 + 2HCl CaCl2 + CO2 + H2O
Lấy nước lọc cho phản ứng với dung dịch HCl thu được dung dịch khí H2S
CaS + 2HCl CaCl2 + H2S
CHỦ ĐỀ 4:
XÁC ĐỊNH PHI KIM VÀ CÔNG THỨC HỢP CHẤT CỦA PHI KIM
I.Phương pháp :
- Gọi công thức hợp chất oxit hoặc hợp chất khí của nguyên tố là : R2On hoặc H8 – nR (với n : hóa trị R)
- Dựa váo % của nguyên tố trong hợp chất . Từ công thức tính % các nguyên tố trong hợp chất . Suy ra các đại lượng cần tìm .
- Hoặc dựa vào phương trình hóa học , lập tỉ lệ đại lượng đã biết và đại lượng liên quan suy ra các đại lượng cần tìm .
* Lưu ý : Hóa trị trong oxit cao nhất + hóa trị trong hợp chất với hiđro = 8 
II.Bài tập mẫu :
Bài 1 : Oxit của nguyên tố R có công thức chung là RO3 trong đó oxi chiếm 60% về khối lượng .
a.Hãy xác định tên nguyên tố A .
b.So sánh tính chất hóa học của nguyên tố A với các nguyên tố xung quanh .
Hướng dẫn giải
a.Công thức chung của oxit RO3
%O = (với R : là khối lượng mol của R)
 (R + 48).60 = 4800
R = 32 à R là lưu huỳnh (S)
b.Lưu huỳnh là nguyên tố phi kim , tính phi kim của lưu huỳnh yếu hơn Al , O nhưng mạnh hơn P , Se .
Bài 2 : Nguyên tố X tạo thành hợp chất khí với hiđro là H2X và trong hợp chất có hóa trị cao nhất với oxi chứa 40% là X . Hãy xác định tên nguyên tố X .
Hướng dẫn giải
Vì hợp chất khí với hiđro X có công thức hóa học là H2X .
Suy ra X có hóa trị cao nhất với oxi là IV .
Nên công thức hóa học (CTHH) cao nhất của X với oxi là : XO3
Ta có : 
%X = 
Giải rat a được X = 32 à X là lưu huỳnh .
Vậy X là nguyên tố lưu huỳnh .
Bài 3 : Cho 4 gam một oxit (RO3) tác dụng với dung dịch NaOH dư thu được 7,1 gam muối khan . Xác định tên nguyên tố R .
Hướng dẫn giải
Phương trình :
 RO3 + 2NaOH à Na2RO4 + H2O
R + 48	 110 + R	(g)
4	 7,1	(g)
Ta có tỉ số : 
 R = 32 à Lưu huỳnh 
Vậy nguyên tố R là lưu huỳnh .
CHỦ ĐỀ 5:
XÁC ĐỊNH THÀNH PHẦN PHẦN TRĂM VỀ THỂ TÍCH
I.Phương pháp :
Tương tự như phần tính % về khối lượng của hỗn hợp muối hoặc kim loại :
- Tính số mol chất hoặc hỗn hợp đã cho .
- Viết phương trình phản ứng .
- Gọi x , y lần lượt là số mol của các chất khí A , B , 
- Dựa vào phương trình hóa học lập phương trình toán học suy ra các đại lượng cần tìm .
- Hỗn hợp khí X gồm A , B , 
%VA = %VB = 100% - %VA 
Hoặc công thức này :
%VA = %nA = 
%VB = %nB = 
* Lưu ý : Khi các thể tích đo được ở cùng điều kiện nhiệt độ và áp suất thì tỉ lệ thể tích cũng là tỉ lệ số mol .
II.Bài tập mẫu:
Bài 1: Một hỗn hợp khí X có thể tích 6,72 lít (ở đktc) gồm các khí N2, O2, Cl2 có khối lượng là 10,95 gam. Xác định % về thể tích của mỗi khí trong hỗn hợp ban đầu. Biết thể tích của khí oxi gấp đôi thể tích của khí clo.
Hướng dẫn giải
Ta có : 
nX = 
Gọi x , y , z lần lượt là số mol của các khí N2 , O2 , Cl2
Theo số mol của hỗn hợp khí ta có : x + y + z = 0,3 	(a)
Theo khối lượng các khí :	 28x + 32y + 71z = 10,95 	(b)
Và y = 2z (vì thể tích oxi gấp 2 lần thể tích clo)	(c)
Từ (a) , (b) và (c) ta có hệ : 
Giải hệ phương trình ta được : x = 0,15 (mol) ; y = 0,1 (mol) ; z = 0,05 (mol)
%VN2 = 
%VO2 = 
%VCl2 = 100% - (50% + 33,33%) = 16,67 %
Bài 2 : Có hỗn hợp X gồm khí CO , CO2 và HCl .
- Cho a gam hỗn hợp X lội qua dung dịch nước vôi trong thì thu được 10 g kết tủa .
- Cho a gam hỗn hợp X lội qua 100 ml dung dịch AgNO3 1M thì phản ứng vừa đủ .
- Cho a g hỗn hợp X đi qua đồng (II) oxit nung nóng thì thu được 3,2 gam một kim loại .
a.Tính a 
b.Tính % về khối lượng mỗi chất khí trong hỗn hợp .
Hướng dẫn giải
a.Khi X lội qua dung dịch nước vôi trong thì khí CO2 phản ứng tạo ra kết tủa .
nCaCO3 = (mol)
CO2 + Ca(OH)2 CaCO3 + H2O
	=0,1 0,1	(mol)
m(co2) = n.M = 0,1 . 44 = 4,4 (g)
Khi lội qua dung dịch AgNO3 
nAgNO3 = CM . V = 1 . 0,1 = 0,1 (mol) 
AgNO3 + HCl AgCl + HNO3
	= 0,1 0,1	(mol)
mHCl = n.M = 0,1 . 36,5 = 3,65 (g)
Khi X đi qua CuO nung nóng :
nCu = (mol)
 CO + CuO Cu + CO2 
	= 0,05	 0,05	(mol)
mCO = n.M = 0,05.28 = 1,4 (g)
a = mCO2 + mCO + mHCl = 4,4 + 3,65 + 1,4 = 9,45 (g)
b.Tính %
%mCO2 = 
%mHCl = 
%mCO = 100% - (%mCO2 + 38,62%) = 14,82(%)
Bài 3 : Có một hỗn hợp khí A gồm SO2 và H2 . Dẫn 8 lít khí hỗn hợp A qua dung dịch Ba(OH)2 dư thì thu được khí B . Đốt cháy B hoàn toàn cần 1,6 lít khí oxi . Xác định % vê thể tích của mỗi khí trong hỗn hợp ban đầu . Biết các khí đo ở cùng điều kiện nhiệt độ và cùng áp suất .
Hướng dẫn giải
Hỗn hợp khí A lội qua dung dịch Ba(OH)2 thu được khí B chính là Hiđro còn khí bị giữ lại là SO2
2H2 + O2 H2O
	2V 1V
	x 	 1,6 	(l)
 x = 
VSO2 = 8 – 3,2 = 4,8 (l)
%VH2 = 
%VSO2 = 
CHỦ ĐỀ 6:
OXIT AXIT PHẢN ỨNG VỚI DUNG DỊCH BAZƠ
I.Phương pháp :
1.Phản ứng giữa CO2 với dung dịch bazơ :
Phản ứng :
CO2 + OH¯ HCO3¯ 	(1)
CO2 + 2OH¯ CO32¯ + H2O 	(2)
Như vậy thì tùy theo tỉ lệ số mol giữa OH¯ với CO2 mà phản ứng có thể cho ra 1 hay nhiều muối .
Có 2 dạng toán thường gặp :
Trường hợp 1 : Biết sô mol OH¯ và CO2 xác định muối tạo thành .
* Phương pháp :
Lập tỉ lệ mol :
T = 
+ Nếu T 2 : Tạo muối trung hòa 
VD : CO2 + 2NaOH Na2CO3 + H2O
+ Nếu T 1 : Tạo muối axit 
VD : CO2 + NaOH NaHCO3
+ 1 < T < 2 : Tạo cả hai muối 
VD : CO2 + 2NaOH Na2CO3 + H2O ; CO2 + NaOH NaHCO3
Nếu thu được 2 muối , viết phương trình phản ứng độc lập , từ Cácbonat và bazơ , tạo ra mỗi muối phản ứng , đặt 2 ẩn là số mol của 2 muối , lập phương trình toán học theo số mol CO2 và OH¯ . Giải hệ phương trình tính tìm giá trị 2 ẩn .
Trường hợp 2 : Biết OH¯ và sản phẩm . Xác định lượng CO2 (hoặc biết) nCO2 và sản phẩm , xác định lượng bazơ .
Dạng này thường gặp khi CO2 khí phản ứng với Ca(OH)2 (hoặc Ba(OH)2 )
Lúc đó sản phẩm cacbonat trung hòa là một chất không tan CaCO3 (hoặc BaCO3).
II.Bài tập mẫu :
Bài 1 : Dẫn 5,6 lít khí CO2 (đktc) đi qua 150 ml dung dịch NaOH có nồng độ 2M . Tính khối lượng các chất sau phản ứng .
Hướng dẫn giải
Ta có :
nCO2 = 
nNaOH = 0,15 . 2 = 0,3 (mol)
Lập tỉ lệ :
1 < T (= nCO2 : nNaOH = 0,3 : 0,25 = 1,2) < 2
à Tạo ra 2 muối NaHCO3 và Na2CO3 
Gọi x , y lần lượt là số mol của CO2 
CO2 + NaOH NaHCO3
	 x = x x
 	CO2 + 2NaOH Na2CO3 + H2O
 	 y = 2y y
Theo đề bài , ta có hệ phương trình : 
Giải hệ phương trình ta được : x = 0,2 (mol) và y = 0,05 (mol)
* Khối lượng :
mNa2CO3 = 0,05.106 = 5,3 (g)
mNaHCO3 = 0,2.84 = 16,8 (g)
Bài 2 : Cho 1,96 lít khí cacbonat (đktc) vào dung dịch A có hòa tan 8 gam natri hiđroxit . Xác định sản phẩm tạo thành và tính khối lượng sản phẩm thu được .
Hướng dẫn giải
Ta có :
nCO2 = 
nNaOH = 
Lập tỉ lệ :
 Tạo muối trung hòa 
Phản ứng : 
 CO2 + 2NaOH Na2CO3 + H2O
	0,0875	= 0,175	 = 0,0875	(mol)
* Khối lượng Na2CO3
nNa2CO3 = nCO2 = 0,0875 (mol)
mNa2CO3 = n.M = 0,0875.106 = 9,275 (g)
Bài 3 : Dẫn từ từ 1,568 lít khí CO2 (đktc) vào một dung dịch có hòa tan 6,4 gam NaOH , sản phẩn là muối trung hòa .
a.Hãy xác định khối lượng muối thu được sau phản ứng .
b.Chất nào đã lấy dư và dư bao nhiêu (lít hoặc gam) ?
Hướng dẫn giải
CO2 + 2NaOH Na2CO3 + H2O
	0,07	 = 0,14	 = 0,07	(mol)
a.Ta có :
nCO2 = 
nNaOH = 
nNaOH > 2nCO2 à CO2 hết , NaOH dư .
nNa2CO3 0,07 (mol) à mNa2CO3 = 0,07.106 = 7,42 (g)
b.nNaOH (dư) = 0,16 – 0,14 = 0,02 (mol)
à mNaOH (dư) = 0,02.40 = 0,8 (g)
C. BÀI TẬP NÂNG CAO
Câu 1: Đốt sắt trong khí O2, thu được oxit sắt từ Fe3O4. Muốn điều chế 23,2 gam Fe3O4 thì khối lượng Fe cần có là: A. 13,8 gam.	B. 16,8 gam.	C. 14,8 gam.	D. 12,8 gam.
Giải:
Phương trình phản ứng:
3Fe + 2O2 Fe3O4
0,3 0,1 (mol)
.
Câu 2: Đốt cháy 3,1 gam photpho trong bình chứa 5 gam oxi, sau phản có chất nào còn dư?
A. Oxi.	B. Photpho.
C. Hai chất vừa hết.	D. Không xác định được.
Giải:
Phương trình phản ứng:
4P + 5O2 2P2O5
0,1 0,125 (mol)
Theo phương trình phản ứng ta có O2 dư sau phản ứng kết thúc.
Câu 3: Đốt cháy hoàn toàn 6 gam một mẩu cacbon chứa x% tạp chất trơ bằng oxi, thu được 10,08 lít (đktc) hỗn hợp khí D gồm CO và CO2. Sục từ từ D vào 100 ml dung dịch E chứa Ba(OH)2 2M và NaOH 1M. Sau khi phản ứng kết thúc thu được 19,7 gam kết tủa. Tính x và thể tích (đktc) khí oxi đã dùng.
Giải:
Số mol hỗn hợp khí D là: nD = = 0,45 (mol)
- Ta có: = 0,1 x 2 = 0,2 (mol); = 0,1.1 = 0,1 (mol); = = 0,1 (mol)
PTHH: 	2C + O2 2 CO 	(1)
 	C + O2 CO2 	(2)
- Áp dụng ĐL BTNT C ta có: = 0,45 (mol) = 0,45 . 12 = 5,4 (g)
 x = . 100% = 10% 
- Ta thấy: nên có 2 trường hợp xảy ra:
TH1: Chỉ xảy ra phản ứng tạo BaCO3 , CO2 phản ứng hết, Ba(OH)2 dư
PTHH: 	CO2 + Ba(OH)2 BaCO3 + H2O
 	 	0,1 0,1 0,1 mol
 = 0,45 – 0,1 = 0,35 (mol)
 - Theo PTHH (1) và (2) ta có: = 0,1 + . 0,35 = 0,275 (mol)
 = 0,275. 22,4 = 6,16 (lit)
TH2: kết tủa đã bị hòa tan một phần, NaOH chuyển hết thành NaHCO3
 CO2 + Ba(OH)2 → BaCO3↓ + H2O (3)
Mol: 0,2 0,2 0,2 
CO2 + 2 NaOH → Na2CO3 + H2O (4)
 	CO2 　+ BaCO3 + H2O → Ba(HCO3)2 (5)
	Mol: 0,1 0,1
 	CO2 + Na2CO3 + H2O → NaHCO3 (6)
- Theo PT (4) và (6) ta có: = 0,1 (mol)
- – 0,1 = 0,2 – 0,1 = 0,1 (mol)
- Theo PTHH (5): = 0,1 mol.
 = 0,2 + 0,1 + 0,1 = 0,4 (mol)
 = 0,45 – 0,4 = 0,05 (mol)
- Theo PT (1) và (2): = 0,4 + 0,025 = 0,425 (mol) 
 = 0,425 . 22,4 = 9,52 (lit).
Câu 4: Đốt cháy 61,6 gam Fe trong 20,16 lít hỗn hợp khí X gồm Cl2 và O2, sau phản ứng thu được 102,1 gam hỗn hợp Y gồm các oxit và muối clorua (không còn khí dư). Hòa tan Y bằng lượng vừa đủ dung dịch HCl thu được dung dịch Z. Cho dung dịch AgNO3 dư vào Z, thu được m gam kết tủa. Tính giá trị của m.
Giải:
2Fe + 3Cl2 2FeCl3
2xFe + yO2 2FexOy 
FexOy + 2yHCl xFeCl2y/x + yH2O
3AgNO3 + FeCl3 3AgCl + Fe(NO3)3
3xAgNO3 + xFeCl2y/x 2yAgCl + xFe(NO3)3+ (3x-2y)Ag
Áp dụng định luật bảo toàn khối lượng ta có
Gọi số mol của Cl2 và O2 lần lượt là a và b mol
Giải hệ (I) và (II) ta được
Theo các pthh
Theo sự bảo toàn hóa trị
.
Câu 5: Đốt cháy hết m (kg) gam carbon trong oxi thu được 67,2 m3 (ở đktc) hỗn hợp khí X có tỷ khối so với hiđro bằng 16. Lấy 2,24 lít (ở đktc) hỗn hợp khí X sục vào dung dịch Ca(OH)2 dư, thu được 2 gam kết tủa. Viết phương trình hóa học của các phản ứng xảy ra. Tìm giá trị của m và tính phần trăm theo thể tích mỗi khí có trong hỗn hợp X.
Giải:
 Khi đốt cháy C trong oxi xảy ra các phản ứng
C+O2 CO2
CO2 + C 2CO
Hỗn hợp X gồm CO, O2 dư và CO2 khi dẫn qua dd Ca(OH)2 dư
CO2+ Ca(OH)2 -> CaCO3 + H2O
Có tỷ khối của X đối với hidro là 32 -> 
Áp dụng phương pháp đường chéo suy ra: 
Sục 2,24 lit X (đktc) vào dd Ca(OH)2 dư thu được 2g kết tủa
Do đó trong 67,2 m3 X có 
Lượng oxi dư: 
Bảo toàn C: 
mC=12.2400=28800 (g)=28,8 (kg).
Câu 6: Hòa tan hoàn toàn m gam hỗn hợp X gồm cacbon và lưu huỳnh trong dung dịch HNO3 đặc, nóng thu được hỗn hợp khí Y gồm NO2 và CO2 có tỉ khối hơi so với NO bằng 1,525. Dẫn toàn bộ hỗn hợp Y qua dung dịch NaOH dư thu được 64,5 gam muối. Tính m.
Giải:
Hỗn hợp khí CO2,NO2 có = 45,75 
Gọi số mol CO2 = x mol, số mol NO2 = 7x mol
CO2 + 2 NaOH NaHCO3 + H2O 
x x	(mol)
2 NO2 + 2NaOH NaNO2 + NaNO3 + H2O
7x 3,5x 3,5x	 (mol)
106x + 3,5x.(85 + 69) = 64,5 
x = 0,1 mol
C + 4HNO3 CO2 + 4NO2 + 2H2O 
 0,1 0,1 0,4 	 (mol)
S + 6 HNO3 H2SO4 + 6NO2 + 2H2O
0,05	 0,3	 (mol)
m = 0,1.12 + 0,05.32 = 2,8 gam.
Câu 7: Trong các nhà máy cung cấp nước sinh hoạt thì khâu cuối cùng của việc xử lí nước là khử trùng nước. Một trong các phương pháp khử trùng nước đang được dùng là dùng Clo. Giả sử lượng Clo được bơm vào nước trong bể tiếp xúc theo tỉ lệ 5g/m3. Nếu với dân số tỉnh Đồng Nai là 3 triệu người, mỗi người dùng 100 lít nước/ngày, thì các nhà máy cung cấp nước sinh hoạt cần dùng bao nhiêu kg Clo mỗi ngày cho việc xử lí nước? 
Một trong các phương pháp điều chế clo trong công nghiệp là điện phân dung dịch NaCl, có màng ngăn. Hãy tính toán và nêu cách pha chế để thu được 200 gam dung dịch NaCl 25% từ NaCl, nước cất và những dụng cụ cần thiết. (Cho khối lượng riêng của nước cất là 1 g/ml).
Giải:
Thể tích nước dùng cho toàn bộ người dân trong 1 ngày:
3.000.000100 = 300106 (lít) = 300.000 m3
Các nhà máy cung cấp nước sinh hoạt cần dùng lượng clo để xử lý nước:
5300.000 = 1.500.000 gam = 1500 kg
Khối lượng NaCl có trong 200g dd NaCl 25%: 50 g Þ = 150 gam 
Cân chính xác 50 gam NaCl rồi cho vào bình định mức 250 ml. Cho tiếp 150 gam nước cất vào khuấy đều thu được 200 gam dung dịch NaCl 25%.
Câu 8: Một hỗn hợp A chứa cacbon oxit, cacbon đioxit và khí X. Trong hỗn hợp (ở đktc), thành phần phần trăm về thể tích của cacbon oxit là 40%; của cacbon đioxit là 28%; thành phần phần trăm về khối lượng của cacbon oxit là 46,36%. Tìm công thức phân tử của khí X và khối lượng riêng (g/lít) của hỗn hợp khí A.
Giải:
Hỗn hợp A chứa CO, CO2 và X. 
Giả sử số mol của hỗn hợp A là 1 mol, ta có: 
MX = 2 g/mol ⇒ X là H2
Câu 9:
Cho hơi nước đi qua than nóng đỏ, thu được 15,68 lít hỗn hợp khí X (đktc) gồm CO, CO2 và H2. Cho toàn bộ X tác dụng hết với CuO (dư) nung nóng, thu được hỗn hợp chất rắn Y. Hoà tan toàn bộ Y bằng dung dịch H2SO4 (đặc, dư), nung nóng, thu được 13,44 lít khí SO2 (sản phẩm khử duy nhất, ở đktc). Tính phần trăm thể tích khí CO trong hỗn hợp X. Biết than nóng đỏ tác dụng với hơi nước theo các phản ứng: 
C + H2O CO + H2
CO + H2O CO2 + H2
Giải:
C + H2O ® CO + H2 
 a a (mol)
CO + H2O ® CO2 + H2.
 b b b (mol)
Theo bài ra ta có: số mol hỗn hợp X là
nX = nCO + + = 0,7 Û (a - b) + b + (a + b) = 0,7 Û 2a + b = 0,7 (1)
 CO + CuO ® Cu + CO2 
(a - b) ® (a - b) (mol)
 H2 + CuO ® Cu + H2O
(a + b) ® (a + b) (mol)
Þ Số mol Cu trong Y là: (a - b) + (a + b) = 2a (mol).
Khi cho Y tác dụng với dung dịch H2SO4 đặc, xảy ra các phản ứng:
 CuO + H2SO4 ® CuSO4 + H2O
Cu + 2H2SO4 ® CuSO4 + SO2 + 2H2O
2a ® 2a (mol)
Ta có: số mol SO2 = 2a = 0,6 Þ a = 0,3 thay vào (1), ta được b = 0,1.
%VCO = 
Câu 10: Đốt cháy hoàn toàn m gam một mẩu cacbon chứa 8% tạp chất trơ bằng oxi thu được 2,24 lít hỗn hợp A gồm 2 khí (đktc). Sục từ từ A vào 40 ml dung dịch Ba(OH)2 1M và KOH 0,5M, sau phản ứng thu được 5,91 gam kết tủa.
a. Viết PTHH của các phản ứng xảy ra.
b. Tính m và thể tích khí oxi (đktc) đã dùng.
Hướng dẫn giải
 Þ 
%mC = 100% - 8% = 92%
Khối lượng mẫu than là: 
 ; ;	 
Ta thấy > Þ có 2 trường hợp xảy ra
Trường hợp 1: chưa tạo kết tủa tối đa
CO2 + Ba(OH)2 ® BaCO3 + H2O
0,03	 0,03	 0,03	mol
 Þ nCO = 0,1 – 0,03 = 0,07(mol)
C + O2 CO2
 0,03 0,03	mol
2C + O2 2CO
 0,035	0,07	mol
Ta có:(0,03 + 0,035).22,4 = 1,456(lít)
Trường hợp 2: tạo kết tủa tối đa sau đó kết tủa tan một phần
CO2 + Ba(OH)2 ® BaCO3 + H2O
0,04	 0,04	 0,04	mol
CO2 + 2KOH ® K2CO3 + H2O
0,01	 0,02	 0,01	mol
CO2 + H2O + K2CO3 ® 2KHCO3
0,01	0,01	mol
Số mol kết tủa tan: 0,04 – 0,03 = 0,01(mol)
CO2 + H2O + BaCO3 ® Ba(HCO3)2
0,01	0,01	mol
Þ = 0,04 + 0,01 + 0,01 + 0,01 = 0,07(mol) Þ nCO = 0,1 – 0,07 = 0,03(mol)
C + O2 CO2
 0,07 0,07	mol
2C + O2 2CO
 0,015	0,03	mol
Ta có:(0,07 + 0,015).22,4 = 1,904(lít)
Vậy thể tích O2 là 1,456 lít hoặc 1,904 lít.
Câu 11: Hỗn hợp X gồm SO2 và O2, ở điều kiện tiêu chuẩn 1 lít khí X có khối lượng 2,5 gam. Cho 4,48 lít (ở đktc) khí X vào bình kín (có xúc tác V2O5) rồi nung nóng một thời gian, thu được hôn hợp Y. Dẫn toàn bộ Y vào dung dịch Ba(OH)2 dư, sau khi các phản ứng xảy ra hoàn toàn, thu được 33,51 gam kết tủa Z. Tính phần tram khối lượng các chất trong hỗn hợp Y.
Giải:
Khối lượng mol trung bình của X: 
Gọi x và y lần lượt là số mol của SO2 và O2 trong hỗn hợp ban đầu.
Theo giả thiết ta có:
Các phương trình hóa học xảy ra:
2SO2 + O2 2SO3 (1)
Ba(OH)2 + SO2 ® BaSO3 + H2O (2)
Ba(OH)2 + SO3 ® BaSO4 + H2O (3)
Giả sử phản ứng (1) xảy ra hoàn toàn thì sau phản ứng hỗn hợp Y gồm: 0,1 mol SO3 và 0,05 mol SO2. Kết tủa tạo thành là BaSO4 và BaSO3.
Phản ứng xảy ra không hoàn toàn.
Đặt số mol SO2 phản ứng là a mol.
2SO2 + O2 2SO3 
 a 0,5a a
Kết tủa thu được gồm: a mol BaSO4 và (0,15-a) mol BaSO3.
m kết tủa = 233a + (0,15-a)217 = 33,51a = 0,06
Hỗn hợp Y gồm: 0,06 mol SO3; 0,09 mol SO2 và 0,05 – 0,5a = 0,02 mol O2.
Câu 12: Trong phòng thí nghiệm, để điều chế được cùng một lượng khí Clo người ta có thể dùng m1 (gam) MnO2 (chứa 2% tạp chất trơ) hoặc dùng m2 (gam) KMnO4 (chứa 10% tạp chất trơ) tác dụng với dung dịch HCl dư. Viết phương trình phản ứng và so sánh m1 với m2?
Giải:
Ta có các phương trình phản ứng xảy ra: 
	MnO2 + 4HCl đặc → MnCl2 + Cl2 + 2H2O 
	 	 	(mol)
	2KMnO4 + 16HCl đặc → 2KCl + 2MnCl2 + 5Cl2 + 8H2O 
	 	 	 (mol)
 = mol
= mol 
→ = 
	→ m1 ≈ 1,26 m2
Câu 13:Cho hỗn hợp X gồm O2 và SO2 có tỉ khối đối với H2 là 28. Lấy 4,48 lít (đktc) đun nóng với xúc tác V2O5 thì thu được hỗn hợp Y. Cho toàn b