CHUYÊN ĐỀ: VIẾT PHƯƠNG TRÌNH – THỰC HIỆN CHUỖI –ĐIỀU CHẾ CÁC CHẤTI/ LÝ THUYẾT:A. VIẾT PHƯƠNG TRÌNH, THỰC HIỆN CHUỖI.* Mối quan hệ giữa các loại hợp chất vô cơKim loạiOxit bazơBazơPhi kimMuốiOxit axitAxitKim loại mới và muối mớiHai muối mới* Cần nắm vững tính chất hóa học của từng loại hợp chất vô cơ và sơđồ chuyển hóa dưới đây:- Kim loại Oxit bazơ Bazơ [kiềm] Muối [1] Muối [2] Axit- Kim loại Muối Bazơ [không tan] Oxit Muối- Kim loại Bazơ Oxit Muối Kim loại- Phi kim Oxit axit Muối axit Muối trung hòa- Riêng đối với phản ứng trao đổi cần sử dụng thành thạo bảng tính tan.Xác định chất kết tủa hoặc chất khí.- Khi viết phản ứng đặc biệt cần chú ý đến điều kiện phản ứng [nếu có] vàsau khi cân bằng cần kiểm tra lại.* Dãy hoạt động hóa học của kim loại:Li , K , Ba , Ca , Na , Mg , Al , Zn , Fe , Cd , Ni , Sn , Pb , [H] , Cu , Ag, Hg , Pt , Au.+ Theo chiều từ trái qua phải mức độ hoạt động của các kim loại giảmdần.+ Kim loại [đứng trước Mg] tác dụng với nước ở nhiệt độ thường tạothành dung dịch bazơ và giải phóng khí H2+ Trừ những kim loại đứng trước Mg trong dãy hoạt động hóa học. Nhữngkim loại hoạt động hóa học mạnh có thể đẩy được kim loại hoạt động yếu hơn rakhỏi dung dịch muối của chúng.+ Những kim loại đứng trước [H] trong dãy hoạt động hóa học của kimloại phản ứng được với dung dịch axit loãng, những kim loại đứng sau [H]không tác dụng được với dung dịch axit loãng.* Một số trường hợp khác lưu ý:+ Khi cho kim loại kiềm vào dung dịch muối trước tiên kim loại kiềm tácdụng với nước trước tạo ra hidroxit kim loại [bazơ], sau đó hidroxit kim loại mớitác dụng với muối.+ Khi cho kim loại [tác dụng với nước ở nhiệt độ thường] vào dung dịchaxit thì trước tiên kim loại tác dụng với axit, sau đó mới tác dụng với nước.+ Hidroxit lưỡng tính tác dụng được với dung dịch axit và dung dịchkiềm.Al[OH]3 + 3HCl AlCl3 + 3H2OAl[OH]3 + NaOH NaAlO2 + 2H2O+ Phản ứng tạp phức tan của một số hidroxit kim loại hoặc muối với dungdịch NH3 như: Cu[OH]2; Zn[OH]2 ; AgCl... nếu dung dịch NH3 dư thì kết tủa tạothành có thể tan do quá trình tạo phứcCu[OH]2 + 4NH3 [Cu[NH3]4][OH]2[Phức tan màu xanh]+ Một số hidroxit kim loại không bền như: AgOH; Hg[OH]2 dễ bị phânhủy ngay ở nhiệt độ thường tạo thành các oxit tương ứng là Ag 2O, HgO [màuđen]2AgOH Ag2O +H2O;sau đó Hg[OH]2 bị phân hủy Hg[OH]2 HgO + H2O+ Muối axit của axit mạnh có thể tác dụng với dung dịch muối của axityếu hơn tạo thành muối trung hòa của axit mạnh và axit yếu không bền.2NaHSO4 + Na2SO3 2Na2SO4 + SO2 + H2O2NaHSO4 + Ba[HCO3]2 BaSO4 + Na2SO4 + 2SO2 + 2H2OB. ĐIỀU CHẾ CÁC CHẤT:Là dạng toán đi từ nguyên liệu cho sẵn, trình bày các phương pháp đểđiều chế các chất cần thiết bằng cách sử dụng các phương trình hóa học biếnđổi.PHƯƠNG PHÁP:Áp dụng các tính chất hóa học của các chất đầu bài cho sẵn [nguyên liệu]chọn hóa chất phù hợp điều chế các chất [nguyên tố] có trong nguyên liệu vềchất mới ở trạng thái rắn, lỏng, khí. Rồi sử dụng các phương pháp vật lí để tách,lọc, chưng cất, chiết, các chất cần thiết.* Các dạng điều chế- Dạng 1: Điều chế các chất có thể sử dụng hóa chất ngoài- Dạng 2: Điều chế các chất mà không sử dụng hóa chất ngoàiLƯU Ý:- Cần chú ý đến điều kiện của bài toán có được dùng thêm các hóa chấtkhác hay không, các điều kiện của quá trình điều chế đã đầy đủ chưa.- Hiệu suất của quá trình điều chế phải đạt >80% [cần đủ lớn].- Cần nắm rõ sơ đồ liên hệ giữa các hợp chất vô cơ, kim loại, tính chấtriêng của các chất…* Một số lưu ý:1/ Bazơ tác dụng với oxit lưỡng tính:2NaOH + Al2O3 2NaAlO2 + H2O2KOH + ZnO K2ZnO2 + H2O2/ Bazơ tác dụng với hidroxit lưỡng tính:NaOH + Al[OH]3 NaAlO2 + 2H2OBa[OH]2 + 2Al[OH]3 Ba[AlO2]2 + 4H2O3/ Bazơ tác dụng với Al, Zn:2KOH + 2Al + 2H2O 2KAlO2 + 3H22NaOH + Zn Na2ZnO2 + H24/ Muối tác dụng với kim loại: Khi Fe phản ứng với dung dịch AgNO 3 thì phảnứng xảy ra theo chiều:Fe + 2AgNO3 Fe[NO3]2 + 2Ag [*]- Nếu dư Fe phản ứng [*] dừng lại.- Nếu dư AgNO3 sẽ xảy ra phản ứngFe[NO3]2 + AgNO3 Fe[NO3]3 + Ag5/ Oxit [của những kim loại đứng sau Al] tác dụng với chất khử như H 2, Co, C,Al…FeO + CO Fe + CO26/ Điện phân nóng chảy muối clorua [từ K đến Al trong dãy HĐHH kim loại]điện phân nóng chảy2NaCl2Na + Cl2Riêng Al2O3 có thể điện phân nóng chảyđiện phân nóng chảy2Al2O34Al + 3O27/ Từ NaAlO2 thành Al[OH]3 có thể sử dụngNaAlO2 + HCl + H2O Al[OH]3 + NaClNaAlO2 + CO2 + 2H2O Al[OH]3 + NaHCO33NaAlO2 + AlCl3 + 6H2O 4Al[OH]3 + 3NaCl8/ Những phương trình phản ứng đặc biệt- Từ FeCl2 tạo FeCl32FeCl2 + Cl2 2FeCl3- Từ FeSO4 thành Fe2[SO4]310FeSO4 + 2KMnO4 + 8H2SO4 5Fe2[SO4]3 + K2SO4 + 2MnSO4 + 8H2O- Từ FeCl3 thành FeCl22FeCl3 + Cu 2FeCl2 + CuCl22FeCl3 + Fe 3FeCl2- Từ Fe[OH]2 thành Fe[OH]34Fe[OH]2 + O2 + 2H2O 4Fe[OH]3 [*]Như vậy nếu nung Fe[OH]2 trong không khí sẽ thu được Fe2O3 vì xảy ra phảnứng [*] và phản0 ứngt2Fe[OH]3Fe2O3 + 3H2ODo vậy muốn chuyển Fe[OH]2 thành FeO phải nung Fe[OH]2 trong điều kiệnchân không 0tFe[OH]2FeO + H2O* Một số phản ứng đặc biệt cần lưu ý:FeS + 2HCl FeCl2 + H2SCl2 + NaOH NaCl + NaClO + H2O2Al + 2NaOH + 2H2O 2NaAlO2 + 3H2Ca[OH]2 + Al2O3 Ca[AlO2]2 + H2OFe3O4 + 8HCl 2FeCl3 + FeCl2 + 4H2O4Fe[OH]2 + O2 + 2H2O 4Fe[OH]3Na2SO3 + H2SO4 Na2SO4 + SO2 + H2O4FeS2 + 11O2 2Fe2O3 + 8SO2Cu + 2H2SO4 CuSO4 + SO2 + 2H2OBa[OH]2 + NH4HSO4 BaSO4 + NH3 + 2H2O2CO2 + Ba[AlO2]2 + 4H2O 2Al[OH]3 + Ba[HCO3]22Fe + 6H2SO4[đ] Fe2[SO4]3 + 3SO2 + 6H2OFe + 4HNO3[đ] Fe[NO3]3 + NO + 2H2O3M + 4nHNO3 3M[NO3]n + nNO + 2nH2O3M + 2nH2SO4[đ] M2[SO4]n + nSO2 + 2nH2OII/ BÀI TẬP VẬN DỤNG:Bài 1: Viết 7 phương trình phản ứng khác nhau để điều chế CO2Hướng dẫn: 0tCaCO3CaO + CO2CaCO3 + 2HCl 0 CaCl2 + CO2 + H2OtCuO + COCu + CO20t2CO + O22CO2t0Ca[HCO3]2CaCO3 + CO2 + H2Ot0C + O2CO2Ca[HCO3]2 + 2HCl CaCl2 + 2CO2 + H2OBài 2: Từ NaCl, CaCO3, H2O, không khí và các điều kiện cần thiết khác, viếtphương trình phản ứng điều chế: NH3, Na2CO3, NaOH, nước Javen, Clorua vôi.Hướng dẫn:Điện phân dung dịch NaCl có màng ngăn thu được NaOH và các nguyên liệuH2, Cl2.điện phân dung dịch2NaCl + 2H2O2NaOH + Cl2 + H2màng ngăn xốpSục khí Cl2 vào dung dịch NaOH được nước JavenCl2 + NaOH NaCl + NaClO + H2ONung CaCO3 0thu được CO2, lấy vôi sống điều chế clorua vôitCaCO3CaO + CO2CaO + H2O Ca[OH]2Cl2 + Ca[OH]2 CaOCl2 + H2OHóa lỏng không khí rồi chưng cất phân đoạn sẽ thu được N2Cho N2 phản ứng với H2 ở nhiệt độ cao2N2 + 3H2 2NH3Cho CO2 phản ứng với NaOH dưCO2 + 2NaOH Na2CO3 + H2OBài 3: Viết phương trình hóa học theo sơ đồ chuyển hóa sau:C [7] CO2[1][6][4][8]ACO2[5]CaCO3Ca[HCO3]2[3] [2]BHướng dẫn:[1] CaCO3 + HCl 0 CaCl2 + CO2 + H2Ot[2] CO2 + C2COt0[3] 2CO + O202CO2t[4] CaCO3CaO + CO2[5] CO2 + Ca[OH]2 CaCO3 + H2O[6] CO2 + 2NaOH Na2CO3 + H2O[7] Na2CO3 + 2HCl 2NaCl + CO2 + H2O[8] CaCO3 + CO2 + H2O Ca[HCO3]2Bài 4: Viết các phương trình hóa học của các phản ứng xảy ra trong các thínghiệm sau: Cho sắt dư vào dung dịch H2SO4 đặc nóng được dung dịch A. ChoA vào dung dịch NaOH dư được kết tủa B. Lọc kết tủa B nung ngoài không khíđến khối lượng không đổi.Hướng dẫn:2Fe + 6H2SO4[đặc nóng] Fe2[SO4]3 + 3SO2 + 6H2OFe + Fe2[SO4]3 3FeSO4FeSO4 + 2NaOH Fe[OH]2 + Na2SO4t04Fe[OH]2 + O22Fe2O3 + 4H2OIII/ BÀI TẬP TỰ LUYỆN:Bài 1: Cho dãy chuyển hóa sau:Fe A B C Fe D E F DXác định A, B, C, D, E, F. Viết phương trình phản ứng.Hướng dẫn:A: FeCl3B: Fe[OH]3C: Fe2O3D: FeCl2E: Fe[OH]2F: FeSO4Bài 2:Thay các chữ cái bằng các công thức hóa học thích hợp và hoàn thành cácphản ứng sau:A + H2SO4 B + SO2 + H2OB + NaOH C + Na2SO4t0CD + H2Ot0D + H2A + H2 OA + E Cu[NO3]2 + AgHướng dẫn:A: Cu;B: CuSO4;C: Cu[OH]2;D: CuO;E: AgNO3Bài 3: Cho Na vào dung dịch hỗn hợp CuSO4 và Al2[SO4]3 thu được khí A, dungdịch B và kết tủa C. Nung C được chất rắn D. Cho A dư qua D nung nóng đượcchất rắn E. Hòa tan E trong dung dịch HCl dư thấy E tan một phần. Viết phươngtrình phản ứng có thể xảy ra.Hướng dẫn:A: H2;B: Na2SO4, NaAlO2;C: Cu[OH]2; Al[OH]3 ;D: CuO, Al2O3;E: Cu; Al2O3.Bài 4: Từ các nguyên liệu ban đầu là quặng pirit sắt, muối ăn, không khí, H 2Ovà các thiết bị cùng những chất xúc tác cần thiết. Viết các phương trình phảnứng điều chế: FeSO4; Fe[OH]3; NaHSO4.Hướng dẫn: 0t4FeS2 + 11O202Fe2O3 + 8SO2t2SO2 + O22SO3SO3 + H2O H2SO4điện phân2NaCl + 2H2O2NaOH + Cl2 + H2Fe2O3 + 3H2 2Fe + 3H2OFe + H2SO4 FeSO4 + H2Fe2O3 + 3H2SO4 Fe2[SO4]3 + 3H2OFe2[SO4]3 + 6NaOH 2Fe[OH]3 + 3Na2SO4H2SO4 + NaOH NaHSO4 + H2OBài 5: Viết các phương trình hóa học xảy ra khi cho:a. Hỗn hợp Na – Al vào nước.b. Ca vào dung dịch Na2CO3c. Ba vào dung dịch NaHSO4d. K vào dung dịch NH4NO3e. Na và dung dịch AlCl3Hướng dẫn:a. 2Na + 2H2O 2NaOH + H22Al + 2NaOH + 2H2O 2NaAlO2 + 3H2b. Ca + 2H2O Ca[OH]2 + H2Ca[OH]2 + Na2CO3 CaCO3 + 2NaOHc. Ba + 2H2O Ba[OH]2 + H2Ba[OH]2 + 2NaHSO4 BaSO4 + Na2SO4 + 2H2Od. 2K + 2H2O 2KOH + H2KOH + NH4NO3 KNO3 + NH3 + H2Oe. 2Na + 2H2O 2NaOH + H23NaOH + AlCl3 Al[OH]3 + 3NaClAl[OH]3 + NaOH NaAlO2 + 2H2OBài 6: Cho hỗn hợp A gồm: Al, Fe, Cu vào dung dịch HCl dư, sau phản ứngđược khí B, dung dịch C, còn lại một chất rắn D, lọc D. Cho NaOH dư vào trongdung dịch C được dung dịch E và kết tủa F. Lấy F nung trong không khí đếnkhối lượng không đổi. Sục khí CO 2 dư vào dung dịch E. Viết tất cả các phươngtrình phản ứng xảy ra.Hướng dẫn:- 2Al + 6HCl 2AlCl3 + 3H2Fe + 2HCl FeCl2 + H2- NaOH + HCl NaCl + H2OFeCl2 + 2NaOH Fe[OH]2 + 2NaClAlCl3 + 3NaOH Al[OH]3 + 3NaClNaOH + Al[OH]3 NaAlO2 + 2H2O- 4Fe[OH]2 + O2 + 2H2O 4Fe[OH]32Fe[OH]3 Fe2O3 + 3H2O- CO2 + NaOH NaHCO3CO2 + 2H2O + NaAlO2 Al[OH]3 + NaHCO3Bài 7: Thay các chữ cái bằng các công thức hóa học thích hợp và hoàn thànhcác phản ứng sau:A + O2 B + CB + O2 DD + E FD + BaCl2 + E G + HF + BaCl2 G + HH + AgNO3 AgCl + II + A J + F + NO + EI + CJ + EJ + NaOH Fe[OH]3 + KHướng dẫn:A: FeS2 hoặc FeS;B: SO2;C: Fe2O3D: SO3;E: H2O;F: H2SO4G: BaSO4;H: HCl;I: HNO3;J: Fe[NO3]3;K: NaNO3.Bài 8: Viết phương trình phản u71nh cho sơ đồ sauABR + dung dịch HClCDER là những chất rắn khác nhau; A, B, C, D, E là những chất khí. Phân loại nhữngchất trên [A, B, C, D, E] theo những chất vô cơ đã học.Hướng dẫn:- R: MnO2; Zn; CaCO3; CaSO3; FeS.- A: Cl2;B: H2;C: CO2;D: SO2;E: H2S.- Phân loại:+ Phi kim: H2; Cl2.+ Oxit axit: SO2; CO2+ Axit: H2S.Bài 9: Nung nóng Cu trong không khí, sau một thời gian được chất rắn A. Hòatan chất rắn A trong H2SO4 đặc nóng [vừa đủ] được dung dịch B và khí C có mùixốc. Cho Natri kim loại vào dung dịch B thu được khí G và kết tủa M; cho khí Ctác dụng với dung dịch KOH thu được dung dịch E, E vừa tác dụng với dungdịch BaCl2 vừa tác dụng với dung dịch NaOH.Hướng dẫn:A: CuO, Cu dư;B: CuSO4;C: SO2;G: H2;M: Cu[OH]2;E: KHSO3, K2SO3.Bài 10: Trong công nghiệp người ta điều chế CuSO4 bằng cách ngâm Cu kimloại trong dung dịch H2SO4 loãng và sục oxi liên tục. Cách làm này có lợi hơnhòa tan Cu bằng H2SO4 đặc nóng hay không? Tại sao?Hướng dẫn:Cách 1: 2Cu + O2 + 2H2SO4 2CuSO4 + 2H2OCách 2: Cu + 2H2SO4 CuSO4 + SO2 + 2H2OVới cách làm này có lợi hơn vì tiết kiệm được H2SO4, không gây ô nhiễm môitrường…Bài 11: Cho sơ đồ phản ứng sau:A + B C + DC + E F + GF + H I + Jt0JK+ Ht0K + DA + HA + LM + DBiết rằng C là muối clorua sắt; nếu lấy 1,27g C tác dụng với dung dịch AgNO 3dư thì thu được 2,87g kết tủa.Xác định các chất tương ứng với các chữ cái và hoàn thành các phương trìnhphản ứng theo sơ đồ trên.Hướng dẫn:Gọi công thức phân tử của sắt clorua là FeClxFeClx + xAgNO3 Fe[NO3]x + xAgCl[56+35,5x]g[143,5x]g1,27g2,87g [56+35,5x]2,87 = [143,5x]1,27 x = 2 CTPT: FeCl2A: Fe;B: HCl;C: FeCl2;D: H2;E: NaOH;F: Fe[OH]2;H: H2O;I: O2;J: Fe[OH]3;K: Fe2O3;L: H2SO4;M: FeSO4.Bài 12: Cho luồng khí CO dư đi qua hỗn hợp A gồm CuO, Fe 2O3, Al2O3 [t0 cao],sau phản ứng thu được chất rắn B. Cho B vào dung dịch NaOH dư, sau phảnứng lọc thu được chất rắn C và dung dịch D. Từ C và D hãy điều chế ra các kimloại trong A ban đầu.Hướng dẫn:- Chất rắn B: Fe, Cu và Al2O3.- Chất rắn C: Fe, Cu.- Dung dịch D: NaAlO2, NaOH dư.Từ chất rắn C điều chế từng kim loại Fe, Cu. Ngâm trong dung dịch HCl,lọc [thu được Cu], sau đó cho NaOH dư vào, lọc lấy kết tủa nung đến khốilượng không đổi rồi cho H2 đi qua được Fe.Từ D điều chế Al. Sục CO2 dư vào, lọc lấy kết tủa, nung đến khối lượngkhông đổi rồi điện phân nóng chảy được Al.Bài 13: Cho hỗn hợp X gồm BaCO 3, Fe[OH]3, Al[OH]3, CuO, MgCO3. Nung Xtrong không khí đến khối lượng không đổi được chất rắn A. Cho A vào nước dưkhuấy đều được dung dịch B chứa 2 chất tan và một phần không tan C. Cho khíCO dư qua bình chứa C nung nóng được hỗn hợp chất rắn E và hỗn hợp khí D.Cho E vào dung dịch AgNO3 thu được dung dịch F và hỗn hợp chất rắn Y. ChoY vào dung dịch H2SO4 đặc, nóng thấy có khí bay ra. Cho D dư vào dung dịch Bđược kết tủa M và dung dịch N. Đun nóng dung dịch N được kết tủa K và khí G.Viết tất cả các phương trình hóa học xảy ra. Biết các phản ứng xảy rahoàn toàn.Hướng dẫn:A: BaO, MgO, Fe2O3, Al2O3;B: Ba[OH]2, Ba[AlO2]2;C: CuO, Fe2O3;E: Fe, Cu;D: CO2;F: Fe[NO3]2, Fe[NO3]3, Cu[NO3]2;Y: MgO, Ag;M: Al[OH]3;N: Ba[HCO3]2;K: BaCO3;G: CO2.Bài 14: Thay các chữ cái bằng các công thức hóa học thích hợp và hoàn thànhcác phản ứng sau:t0FeS2 + O2A + BA + H2 S C + DC + E FG + t0NaOH H + IJBt0 + DB +LE + DF + HCl G + H2SH + O2 + D JHướng dẫn:A: SO2;B: Fe2O3;C: S;D: H2O;E: Fe;F: FeS;G: FeCl2;H: Fe[OH]2;I: NaCl;J: Fe[OH]3;L: H2.Bài 15: Viết các phản ứng trong sơ đồ sau:[15][14]NaAlO2[13][12][1]Al[2][6][5]Al2S3[3]Al2O3AlCl3[11]Al4C3[8][7][9][4]AlNHướng dẫn:1/ O22/ Điện phân nóng chảy3/ Nhiệt phânAl[OH]3[10][16]9/ NaOH10/ H2O11/ H2O4/ N25/ S6/ HCl7/ Điện phân nóng chảy8/ HCl12/ NaOH+H2O13/ CO2+H2O14/ NaOH15/ H2O16/ C