SKKN Dùng sơ đồ phản ứng để ôn tập lí thuyết theo từng chương lớp 12 phần vô cơ
Hóa học là bộ môn khoa học thực nghiệm có lí luận. Trong quá trình giảng dạy hóa học ở trường phổ thông tôi thấy phương pháp dùng sơ đồ phản ứng để củng cố và mở rộng kiến thức làm cho học sinh rất hứng thú,vì nếu giáo viên khéo léo lập ra những sơ đồ phản ứng đi từ dễ đến khó ,từ vận dụng kiến thức cơ bản trọng tâm đến những phản ứng có tính tư duy cao thì học sinh có cảm giác là mình hiểu được bài và cũng vận dụng được. Vì vậy,ở chương trình hóa học THPT học sinh nắm phương pháp này chỉ cần biết những cái đã có trong sách giáo khoa,tài liệu tham khảo và gặp ít khó khăn trở ngại khi viết một phản ứng mở rộng khác.
Đây một trong những phương pháp hay,dễ học và học sinh cũng có thể vận dụng những sơ đồ đã học ở chương trước và tự lập sơ đồ cho chương sau. Là giáo viên trực tiếp giảng dạy học sinh tôi thấy phương pháp này có thể vận dụng được cho nhiều đối tượng học sinh vì tuỳ năng lực của học sinh mà giáo viên có thể thiết kế một sơ đồ ở mức độ phù hợp với các em.
Sau khi đã nghiên cứu xong tôi đã áp dụng vào thực tiễn nhiều năm trở lại đây thấy đa số đều nắm được cách xác định sản phẩm hoàn thành các phương trình phẩn ứng đó.Vì vậy tôi đã mạnh dạn viết chuyên đề này thành bản sáng kiến kinh nghiệm:
“Dùng sơ đồ phản ứng để ôn tập lí thuyết theo từng chương lớp 12 phần vô cơ”để đồng nghiệp góp ý và hoàn thiện cho tôi trong quá trình dạy học.
Ứng dụng của đề tài này không chỉ là cách xác định sản phẩm của phản ứng mà còn rèn cho học sinh kĩ năng tổng hợp kiến thức tổng hợp theo chương và mở rộng theo từng chủ đề tổng hợp nữa. Đề tài này với mục đích chính là vận dụng cho được nhiều đối tượng học sinh và rất hiệu quả .
PHẦN I: ĐẶT VẤN ĐỀ. Hóa học là bộ môn khoa học thực nghiệm có lí luận. Trong quá trình giảng dạy hóa học ở trường phổ thông tôi thấy phương pháp dùng sơ đồ phản ứng để củng cố và mở rộng kiến thức làm cho học sinh rất hứng thú,vì nếu giáo viên khéo léo lập ra những sơ đồ phản ứng đi từ dễ đến khó ,từ vận dụng kiến thức cơ bản trọng tâm đến những phản ứng có tính tư duy cao thì học sinh có cảm giác là mình hiểu được bài và cũng vận dụng được. Vì vậy,ở chương trình hóa học THPT học sinh nắm phương pháp này chỉ cần biết những cái đã có trong sách giáo khoa,tài liệu tham khảo và gặp ít khó khăn trở ngại khi viết một phản ứng mở rộng khác. Đây một trong những phương pháp hay,dễ học và học sinh cũng có thể vận dụng những sơ đồ đã học ở chương trước và tự lập sơ đồ cho chương sau. Là giáo viên trực tiếp giảng dạy học sinh tôi thấy phương pháp này có thể vận dụng được cho nhiều đối tượng học sinh vì tuỳ năng lực của học sinh mà giáo viên có thể thiết kế một sơ đồ ở mức độ phù hợp với các em. Sau khi đã nghiên cứu xong tôi đã áp dụng vào thực tiễn nhiều năm trở lại đây thấy đa số đều nắm được cách xác định sản phẩm hoàn thành các phương trình phẩn ứng đó.Vì vậy tôi đã mạnh dạn viết chuyên đề này thành bản sáng kiến kinh nghiệm: “Dùng sơ đồ phản ứng để ôn tập lí thuyết theo từng chương lớp 12 phần vô cơ”để đồng nghiệp góp ý và hoàn thiện cho tôi trong quá trình dạy học. Ứng dụng của đề tài này không chỉ là cách xác định sản phẩm của phản ứng mà còn rèn cho học sinh kĩ năng tổng hợp kiến thức tổng hợp theo chương và mở rộng theo từng chủ đề tổng hợp nữa. Đề tài này với mục đích chính là vận dụng cho được nhiều đối tượng học sinh và rất hiệu quả . PHẦN II: NỘI DUNG I. CƠ SỞ LÍ LUẬN: Bản chất của phương pháp dùng sơ đồ phản ứng để ôn tập là tổng hợp ,mở rộng tính chất hoá học ,ứng dụng và điều chế các chất,cũng như mối quan hệ giữa các chất đó. II. THỰC TRẠNG. 1.Thuận lợi: Khi dùng sơ đồ phản ứng từ dễ đến khó thì học sinh rất hứng thú học và có tính tò mò để tìm ra những phản ứng có tính tư duy cao hơn . 2. Khó khăn Kiến thức mà học sinh tiếp nhận theo chương trình sách giáo khoa là rời rạc và không hiểu quy luật nếu như không được giáo viên hệ thống, tổng kết thành chuyên đề sau khi đã học xong thì sự hình thành môi quan hệ giữa các chất về tính chất hoá học học sinh khó nhớ hơn. Các sơ đồ phản ứng loại này ở trong sách giáo khoa cũng như một số sách tham khảo chỉ viết sơ đồ rất đơn giản mà ít có phản ứng mang tính tư duy cao ,nếu giáo viên không kiên trì đầu tư gọt rũa những sơ đồ chất lượng thì tính hiệu quả sẽ giảm đi. Đó là một số thực trạng đặt ra mà trong thực tế giảng dạy thường mắc phải. Vì vậy cần có một đề tài nghiên cứu vấn đề này về cách suy luận logic, liên kết giữa các bài đã học và thời điểm đưa ra thực hiện cho phù hợp với đối tượng để học sinh tiếp thu cũng như giáo viên dạy không được coi đây là vấn đề khó nữa. Đứng trước thực trạng trên tôi đã phát hiện ra sau một thời gian tự nghiên cứu và tìm tòi tài liệu liên quan cuối cùng cũng đưa ra được một phương pháp suy luận logic để có thể hướng dẫn cho học sinh tự nghiên cứu.Tuy nhiên thực trạng trên chỉ có thể giải quyết được sau khi học sinh học xong các bài trong một chương. Sau đây là cách thực hiện để giải quyết các vấn đề ở trên. III. GIẢI PHÁP 1. Các bước tiến hành Chọn thời gian thích hợp để dạy ôn cho học sinh chuyên đề này: là sau khi học xong các bài trong một chương. Chọn đối tượng để dạy: là học sinh từ yếu đến khá giỏi ở tất cả các khối, lớp giúp cho học sinh ôn lại các phản ứng đã có trong sách giáo khoa và tài liệu tham khảo. 2. Cách tiến hành: kim lo¹i nhãm IA PhÇn A. tãm t¾t lý thuyÕt I- kim lo¹i 1- T¸c dông víi phi kim: 2Na + O2 Na2O2 2Na + Cl2 2NaCl 2- T¸c dông víi dung dÞch axit: 2Na + 2HCl 2NaCl + H2 NÕu Na d: 2Na + 2H2O 2NaOH + H2 3- T¸c dông víi níc: 2Na + 2H2O 2NaOH + H2 4- T¸c dông víi dung dÞch muèi: C¸c kim lo¹i kiÒm khi cho vµo dung dÞch muèi sÏ t¸c dông víi níc dung dÞch baz¬, baz¬ t¹o thµnh cã thÓ t¸c dông tiÕp víi muèi: - VÝ dô cho Na kim lo¹i vµo dung dÞch CuSO4 x¶y ra c¸c ph¬ng tr×nh: 2Na + 2H2O 2NaOH + H2 2NaOH + CuSO4 Na2SO4 + Cu(OH)2 5- §iÒu chÕ: 2NaCl 2Na + Cl2 4NaOH 4Na + O2 + 2H2O II- oxit 1- T¸c dông víi níc dung dÞch baz¬ kiÒm: Na2O + H2O 2NaOH 2- T¸c dông víi axit muèi + níc: 3- T¸c dông víi oxit axit muèi: Na2O + CO2 Na2CO3 II- Hidroxit 1- T¸c dông víi dung dÞch axit muèi + níc: K2O + 2HCl 2KCl + H2O 2- T¸c dông víi oxit axit muèi + níc: CO2 + 2NaOH Na2CO3 + H2O CO2 + NaOH NaHCO3 - NÕu : T¹o muèi Na2CO3 - NÕu : T¹o 2 muèi NaHCO3 + Na2CO3 3- T¸c dông víi dung dÞch muèi muèi míi + baz¬ míi (cã mét chÊt kÕt tña !) Fe(NO3)3 + 3NaOH Fe(OH)3 + 3NaNO3 4- T¸c dông víi Al, Zn, c¸c oxit vµ c¸c hidroxit cña chóng: Al + NaOH + H2O NaAlO2 + H2 Al2O3 + 2NaOH 2NaAlO2 + H2O Al(OH)3 + NaOH NaAlO2 + 2H2O IV- muèi cacbonat - hidrocacbonat 1- Muèi cacbonat - Ph¶n øng thuû ph©n t¹o ra m«i trêng kiÒm (quú tÝm xanh; phenoltalein hång) : CO + H2O HCO + OH- - T¸c dông víi dung dÞch axit: - Cho tõ tõ dung dÞch axit HCl vµo dung dÞch Na2CO3: Na2CO3 + HCl NaHCO3 + NaCl (giai ®o¹n 1) NaHCO3 + HCl NaCl + CO2 + H2O (giai ®o¹n 2) - Cho tõ tõ dung dÞch Na2CO3 vµo dung dÞch axit HCl: Na2CO3 + 2HCl 2NaCl + CO2 + H2O - Sôc khÝ CO2 vµo dung dÞch Na2CO3: Na2CO3 + CO2 + H2O 2NaHCO3 - T¸c dông víi dung dÞch muèi: Na2CO3 + CaCl2 2NaCl + CaCO3 2- Muèi hidrocacbonat - T¸c dông víi dung dÞch axit: KHCO3 + HCl KCl + CO2 + H2O - T¸c dông víi dung dÞch baz¬: NaHCO3 + Ca(OH)2 (d) CaCO3 + NaOH + H2O - Ph¶n øng nhiÖt ph©n: 2NaHCO3 Na2CO3 + CO2 + H2O V- muèi clorua - Ph¶n øng ®iÖn ph©n: 2NaCl + 2H2O 2NaOH + Cl2 + H2 ; 2NaCl Na + Cl2 - Ph¶n øng víi H2SO4 ®Æc (®iÒu chÕ HCl trong PTN): NaCl (tinh thÓ) + H2SO4 (®Æc) NaHSO4 + HCl 2NaCl (tinh thÓ) + H2SO4 (®Æc) Na2SO4 + 2HCl - Ph¶n øng nhËn biÕt:NaCl + AgNO3 AgCl(tr¾ng) + NaNO3 VI- muèi nitrat - Ph¶n øng nhiÖt ph©n: 2KNO3 2KNO2 + O2 - TÝnh oxi ho¸ m¹nh trong dung dÞch víi c¸c axit HCl hoÆc H2SO4 lo·ng (t¬ng ®¬ng HNO3) VÝ dô cho Cu vµo dung dÞch chøa KNO3 vµ H2SO4 lo·ng: Ph¬ng tr×nh ph¶n øng: 3Cu + 2NO + 8H+ 3Cu2+ + 2NO + 4H2O PhÇn B- chuçi pH¶N øNG 1. S¬ ®å 1(1) (3) (4) 101010(10) (8) (7) 77(7) (5) (9) (2) (6) KClO KClO3 KCl K KCl KNO3 KNO2 K2SO4 KCl KOH 2. S¬ ®å 2 (2) (3) (9) (6( (6) (11) (1) (5) (10) (4) (7) KOH K[Al(OH)4] KHCO3 K2CO3 K2O KOH KCl K KOH KClO3 KCl 3. S¬ ®å 3 (1) (2) (3) (4) (5) (6) (7) (8) (9) Na NaCl Na2O NaOH NaAlO2 NaHCO3 NaCl Na2SO4 4. S¬ ®å 4 (1) (2) (4) (3) (9) (10) (12) (11) (5) (6) ( 5) (7) ( 65) ((5) 6(8) KH KCl KOH K[Al(OH)4 KOH K KHCO3 K2SO4 KOH KClO3 KCl K2CO3 kim lo¹i nhãm IIA PhÇn A. tãm t¾t lý thuyÕt I- kim lo¹i 1- T¸c dông víi dung dÞch axit: Mg + 2HCl MgCl2 + H2 2- T¸c dông víi níc: (chØ c¸c kim lo¹i Ca, Sr, Ba ph¶n øng) Ca + 2H2O Ca(OH)2 + H2 3- T¸c dông víi dung dÞch muèi: C¸c kim lo¹i kiÒm thæ (Ca, Sr, Ba) khi cho vµo dung dÞch muèi sÏ t¸c dông víi níc dung dÞch baz¬, baz¬ t¹o thµnh cã thÓ t¸c dông tiÕp víi muèi: - VÝ dô cho Ca kim lo¹i vµo dung dÞch CuSO4 x¶y ra c¸c ph¬ng tr×nh: Ca + 2H2O Ca(OH)2 + H2 Ca(OH)2 + CuSO4 CaSO4 + Cu(OH)2 4- §iÒu chÕ: §iÖn ph©n nãng ch¶y muèi halogenua: CaCl2 Ca + Cl2 II- oxit 1- TÝnh tan: CaO tan, BaO tan, SrO tan, MgO kh«ng tan. 2- T¸c dông víi níc dung dÞch baz¬ kiÒm: (chØ CaO, SrO vµ BaO t¸c dông) CaO + H2O Ca(OH)2 3- T¸c dông víi axit muèi + níc: 4- T¸c dông víi oxit axit muèi: CaO + CO2 CaCO3 III- Hidroxit 1- T¸c dông víi dung dÞch axit muèi + níc: 2- T¸c dông víi oxit axit muèi + níc: (chØ Ca(OH)2, Sr(OH)2 vµ Ba(OH)2 t¸c dông) CO2 + Ca(OH)2 CaCO3 + H2O 2CO2 + Ca(OH)2 Ca(HCO3)2 DÊu hiÖu nhËn biÕt sù t¹o thµnh muèi axit: - §un nãng dung dÞch sau ph¶n øng , xuÊt hiÖn kÕt tña: Ca(HCO3)2 CaCO3 + CO2 + H2O - Cho dung dÞch kiÒm vµo dung dÞch sau ph¶n øng, xuÊt hiÖn kÕt tña: Ca(HCO3)2 + 2NaOH CaCO3 + Na2CO3 + 2H2O - Cho dung dÞch axit m¹nh vµo dung dÞch sau ph¶n øng, cã khÝ bay ra: Ca(HCO3)2 + 2HCl CaCl2 + 2CO2+ 2H2O 3- T¸c dông víi dung dÞch muèi: Ca(OH)2 + Na2SO4 CaSO4 + 2NaOH Ca(OH)2 (d) + NaHCO3 CaCO3 + NaOH + H2O 4- T¸c dông víi Al, Zn, c¸c oxit vµ c¸c hidroxit cña chóng: 2Al + Ba(OH)2 + 2H2O Ba(AlO2)2 + 3H2 2Al(OH)3 + Ba(OH)2 Ba(AlO2)2 + 4H2O IV- muèi cacbonat - hidrocacbonat 1- Muèi cacbonat - Ph¶n øng nhiÖt ph©n: C¸c muèi cacbonat cña kim lo¹i nhãm IIA ®Òu bÞ nhiÖt ph©n t¹o thµnh oxit kim lo¹i vµ CO2: - T¸c dông víi dung dÞch axit: CaCO3 + 2HCl CaCl2 + CO2+ H2O - Ph¶n øng hoµ tan kÕt tña khi sôc khÝ CO2: CaCO3 + CO2 + H2O Ca(HCO3)2 2- Muèi hidrocacbonat - T¸c dông víi dung dÞch axit:Ca(HCO3)2 + 2HCl CaCl2 + 2CO2+ 2H2O - T¸c dông víi dung dÞch baz¬: Ca(HCO3)2 + Ca(OH)2 2CaCO3 + 2H2O Ca(HCO3)2 + 2NaOH CaCO3 + Na2CO3 + 2H2O - Ph¶n øng nhiÖt ph©n khi ®un nãng trong dung dÞch:: Ca(HCO3)2 CaCO3 + CO2 + H2O V- muèi clorua - Ph¶n øng ®iÖn ph©n: CaCl2 Ca + Cl2 VI- Muèi sunfat 1- TÝnh tan: MgSO4 tan, CaSO4 kh«ng tan, BaSO4 kh«ng tan. 2- T¸c dông víi dung dÞch baz¬ kiÒm: MgSO4 + 2NaOH Mg(OH)2 + Na2SO4 3- T¸c dông víi dung dÞch muèi: MgSO4 + Na2CO3 MgCO3 + Na2SO4 1. S¬ ®å 1 (1) (2) (4) (3) (7) (10) (12) (11) (5) (6) (8) (9) CaH2 CaO Ca(OH)2 Ca(HCO3)2 Ca(HCO3)2 Ca CaCO3 CaCl2 Ca(OH)2 CaOCl2 CaCl2 Ca(NO3)2 2. S¬ ®å 2 (2) (3) (9) (8) (6) (11) (1) (5) (10) (4) (7) Ba(OH)2 Ba(AlO2)2] Ba(HCO3)2 BaCO3 BaO BaCl2 BaCO3 BaO BaCl2 Ba Ba(OH)2 3. S¬ ®å 3 Chän c¸c muèi A, B thÝch hîp cña bari ®Ó hoµn thµnh s¬ ®å ph¶n øng: (1) (2) (3) (8) (9) (11) (5) (10) (4) (6) (12) A Ba(OH)2 B Ba BaO BaCO3 4. S¬ ®å 4 (12) (6) (7) (1) (8) 333 (3) 22(2) (4) (13) (5) (9) (10) (11) (14) (15) (16) (18) (17) CaCl2 Ca(OH)2 Ca(HCO3)2 CaSO4 CaO Ca CaSO4 CaO CaCO3 CaCl2 Ca Ca(OH)2 5. S¬ ®å 5 (5) (7) (6) (4) BaCl2 BaO BaCO3 BaCl2 Ba(OH)2 (12) (13) (1) (8) (3) (2) Ba (11) (10) (9) BaH2 Ba(OH)2 Ba(HCO3)2 BaCO3 BaO 6. S¬ ®å 6 (4) (3) (5) (2) (1) A (6) (7) (8) (9) Ca(HCO3)2 CaCO3 CaCl2 Ca(OCl)2 CaCl2 B Nh«m vµ hîp chÊt PhÇn A. tãm t¾t lý thuyÕt I. nh«m 1. T¸c dông víi phi kim Khi ®èt nãng, nh«m t¸c dông víi nhiÒu phi kim nh oxi, lu huúnh, halogen. 4Al + 3O2 2Al2O3 2Al + 3Cl2 2AlCl3 2. T¸c dông víi axit a. Dung dÞch axit HCl vµ H2SO4 lo·ng gi¶i phãng hidro: 2Al + 6HCl 2AlCl3 + 3 H2 2Al + 3H2SO4 Al2(SO4)3 + 3H2 b. Dung dÞch H2SO4 ®Æc, nãng: 2Al + 6H2SO4 (®Æc) Al2(SO4)3 + 3SO2 + 6H2O Chó ý: Al kh«ng tan trong dung dÞch H2SO4 ®Æc nguéi! c. Dung dÞch HNO3: Nh«m t¸c dông víi dung dÞch HNO3 t¹o thµnh Al(NO3)3, níc vµ c¸c s¶n phÈm øng víi sè oxi ho¸ thÊp h¬n cña nit¬: NH4NO3 ; N2 ; N2O ; NO ; NO2. 10Al + 36HNO3 10Al(NO3)3 + 3N2 + 18H2O 8Al + 30HNO3 8Al(NO3)3 + 3N2O + 15H2O Chó ý: Al kh«ng tan trong dung dÞch HNO3 ®Æc nguéi! 3. T¸c dông víi níc :2Al + 6H2O 2Al(OH)3 + 3H2 Ph¶n øng nµy chØ x¶y ra trªn bÒ mÆt cña thanh Al do Al(OH)3 t¹o thµnh kh«ng tan ®· ng¨n c¶n ph¶n øng. Thùc tÕ coi Al kh«ng t¸c dông víi níc! 4. T¸c dông víi dung dÞch kiÒm 2Al + 2NaOH + 2H2O 2NaAlO2 + 3H2 hoÆc: 2Al + 2NaOH + 4H2O Na[Al(OH)4] + 3H2 2Al + Ba(OH)2 + 2H2O Ba(AlO2)2 + 3H2 5. T¸c dông víi dung dÞch muèi 2Al + 3CuSO4 Al2(SO4)3 + 3Cu 6. T¸c dông víi oxit kim lo¹i (ph¶n øng nhiÖt nh«m): a. Kh¸i niÖm NhiÖt nh«m lµ ph¬ng ph¸p ®iÒu chÕ kim lo¹i b»ng c¸ch dïng Al kim ®Ó khö oxit kim lo¹i thµnh kim lo¹i ë nhiÖt ®é cao trong ®iÒu kiÖn kh«ng cã kh«ng khÝ. 2Al + Fe2O3 Al2O3 + 2Fe (*) b. Ph¹m vi ¸p dông Ph¶n øng nhiÖt nh«m chØ sö dông khi khö c¸c oxit cña kim lo¹i trung b×nh vµ yÕu nh: oxit s¾t, (FeO, Fe2O3, Fe3O4) oxit ®ång, oxit ch×... II. nh«m oxit 1. TÝnh chÊt vËt lý: Lµ chÊt r¾n mµu tr¾ng, kh«ng tan trong níc. 2. TÝnh chÊt ho¸ häc: (TÝnh chÊt lìng tÝnh) T¸c dông víi dung dÞch axit: Al2O3 + 3H2SO4 Al2(SO4)3 + 3H2O T¸c dông víi dung dÞch baz¬ muèi aluminat: Al2O3 + 2NaOH 2NaAlO2 + H2O hoÆc: Al2O3 + 2NaOH + 3H2O 2Na[Al(OH)4] - Cho Al t¸c dông víi oxi. - NhiÖt ph©n Al(OH)3 : 2Al(OH)3 Al2O3 + 3H2O III. nh«m hidroxit 1. TÝnh chÊt vËt lý: Lµ chÊt kÕt tña keo mµu tr¾ng, kh«ng tan trong níc. 2. TÝnh chÊt ho¸ häc: (TÝnh chÊt lìng tÝnh) T¸c dông víi dung dÞch axit: Al(OH)3 + 3HCl AlCl3 + 3H2O T¸c dông víi dung dÞch baz¬ muèi aluminat: Al(OH)3 + NaOH NaAlO2 + 2H2O 2Al(OH)3 + Ba(OH)2 Ba(AlO2)2 + 4H2O Chó ý: Al(OH)3 kh«ng tan ®îc trong c¸c dung dÞch baz¬ yÕu nh NH3, Na2CO3... 3. §iÒu chÕ a. Tõ dung dÞch muèi Al3+ nh AlCl3, Al(NO3)3, Al2(SO4)3: - T¸c dông víi dung dÞch baz¬ yÕu (dung dÞch NH3, dung dÞch Na2CO3...): AlCl3 + 3NH3 + 3H2O Al(OH)3 + 3NH4Cl 2AlCl3 + 3Na2CO3 + 3H2O 2Al(OH)3 + 6NaCl + 3CO2 - T¸c dông víi dung dÞch baz¬ m¹nh (dung dÞch NaOH, Ba(OH)2...): AlCl3 + 3NaOH Al(OH)3 + 3NaCl Al(OH)3 t¹o thµnh tan dÇn khi cho kiÒm d: Al(OH)3 + NaOH NaAlO2 + 2H2O Tæng qu¸t: AlCl3 + 4NaOH NaAlO2 + 3NaCl + 2H2O b. Tõ dung dÞch muèi aluminat (NaAlO2 , Ba(AlO2)2...): - T¸c dông víi dung dÞch axit yÕu (khÝ CO2, dung dÞch NH4Cl, dung dÞch AlCl3... : NaAlO2 + CO 2 + 2H2O Al(OH)3 + NaHCO3 NaAlO2 + NH4Cl + H2O Al(OH)3 + NaCl + NH3 3NaAlO2 + AlCl3 + 3H2O 4Al(OH)3 + 3NaCl - T¸c dông víi dung dÞch axit m¹nh (dung dÞch HCl...): NaAlO2 + HCl + H2O Al(OH)3 + NaCl Al(OH)3 t¹o thµnh tan dÇn khi cho axit d: Al(OH)3 + 3HCl AlCl3 + 3H2O Tæng qu¸t: NaAlO2 + 4HCl AlCl3 + NaCl + 2H2O IV. muèi nh«m HÇu hÕt c¸c muèi nh«m ®Òu tan trong níc vµ t¹o ra dung dÞch cã m«i trêng axit yÕu lµm chuyÓn quú tÝm thµnh mµu hång: [Al(H2O)]3+ + H2O [Al(OH)]2+ + H3O+ Mét sè muèi nh«m Ýt tan lµ: AlF3 , AlPO4 ... Muèi nh«m sunfat cã kh¶ n¨ng t¹o phÌn. C«ng thøc cña phÌn chua lµ K2SO4.Al2(SO4)3.24H2O. kÕt tinh §iÒu chÕ phÌn nh«m: Al2(SO4)3 + K2SO4 + 24H2O 2KAl(SO4)2.12H2O V. S¶n xuÊt nh«m Nguyªn liÖu ®Ó s¶n xuÊt nh«m lµ quÆng boxit Al2O3.nH2O. QuÆng boxit thêng lÉn c¸c t¹p chÊt lµ Fe2O3 vµ SiO2. Ngêi ta lµm s¹ch nguyªn liÖu theo tr×nh tù sau: QuÆng boxit ®îc nghiÒn nhá råi ®îc nÊu trong dung dÞch xót ®Æc ë kho¶ng 180oC. Lo¹i bá ®îc t¹p chÊt kh«ng tan lµ Fe2O3, ®îc dung dÞch hçn hîp hai muèi lµ natri aluminat vµ natri silicat: Al2O3 + 2NaOH 2NaAlO2 + H2O SiO2 + 2NaOH Na2SiO3 + H2O Sôc CO2 vµo dung dÞch, Al(OH)3 t¸ch ra: NaAlO2 + CO 2 + 2H2O Al(OH)3 + NaHCO3 Läc vµ nung kÕt tña Al(OH)3 ë nhiÖt ®é cao (> 900oC) ta ®îc Al2O3 khan. §iÖn ph©n nãng ch¶y Al2O3 víi criolit (3NaF.AlF3 hay Na3AlF6) trong b×nh ®iÖn ph©n víi hai ®iÖn cùc b»ng than ch×, thu ®îc nh«m: 2Al2O3 4Al + 3O2 C¸c ph¶n øng phô x¶y ra trªn ®iÖn cùc: khÝ oxi ë nhiÖt ®é cao ®· ®èt ch¸y d¬ng cùc lµ cacbon, sinh ra hçn hîp khÝ lµ CO vµ CO2 theo c¸c ph¬ng tr×nh: C + O2 CO2 2C + O2 2CO Sù khö ion Al3+ trong Al2O3 lµ rÊt khã kh¨n, kh«ng thÓ khö ®îc b»ng nh÷ng chÊt khö th«ng thêng nh C, CO, H2... PhÇn B- chuçi pH¶N øNG cña nh«m 1. S¬ ®å 1 (5) (2) (1) (4) (3) (9) (8) (6) (7) Al Al2O3 Al(NO3)3 Al(OH)3 Na[Al(OH)4] Al(OH)3 Al2O3 Na[Al(OH)4] Al2(SO4)3 KAl(SO4)2.12H2O 2. S¬ ®å 2 (1) (3) (4) (6) (8) (9) (5) (7) (2) (10) Al2O3 Al(NO3)3 KAlO2 Al AlCl3 Al Fe NaAlO2 Al(OH)3 Al2O3 3. S¬ ®å 3 (9) 7(7) 8(8) (6) (10) Al2S3 Al(OH)3 Ba(AlO2)2 Al(OH)3 (3) (2) (4) Al Al2O3 (1) (5) Al4C3 Al(OH)3 K[Al(OH)4 Al(NO3)3 15000C 4. S¬ ®å 4 (1) (2) (3) (4) (5) (6) (7) (8) (9) Al KAlO2 Al2O3 NaAlO2 Al(OH)3 Ba(AlO2)2 AlCl3 Al2(SO4)3 5. S¬ ®å 5 Cho M lµ mét kim lo¹i. ViÕt c¸c ph¬ng tr×nh ph¶n øng theo d·y biÕn hãa sau: + X + Z + HCl ®iÖn ph©n nãng ch¶y t0 B M D E M + Y + Z + NaOH + Z C (TrÝch ®Ò thi tuyÓn sinh §H - C§ khèi A n¨m 2003) 6. S¬ ®å 6 Chän c¸c muèi A, B thÝch hîp cña nh«m ®Ó hoµn thµnh s¬ ®å ph¶n øng: (3) (1) (9) (4) (2) A Al(OH)3 B (12) (10) (7) (5) (6) (11) (8) Al Al2O3 Al(NO3)3 7. S¬ ®å 7 Al (5) (6) (8) (9) (11) (12) (7) (10) (1) (2) (3) (4) D C A B H·y chän c¸c chÊt A, B, C, D thÝch hîp tõ c¸c chÊt Al2O3, AlCl3, Na[Al(OH)4], Al(NO3)3 ®Ó hoµn thµnh s¬ ®å biÕn hãa sau: 8. S¬ ®å 8 (1) (2) (4) (3) (9) (10) (12) (11) (5) (6) (7) (8) Al2O3 AlCl3 Al(OH)3 Al(NO3)3 Na[Al(OH)4] Al Al2O3 Al(NO3)3 K[Al(OH)4] Al(OH)3 Al 9. S¬ ®å 9 (12) (11) (7) (1) (13) (15) (8) (3) AlCl3 Al(NO3)3 K[Al(OH)4] (9) (6) (5) (2) Al Na[Al(OH)4] Al(OH)3 Al2(SO4)3 (14) (10) (4) Al2O3 AlCl3 Ba(AlO2)2 10. S¬ ®å 10®pnc (11) + O2, t0 (1) + CO2 (3) + dd HCl d (5) kÕt tinh (8) + dd NH3 (9) t0 (10) + dd H2SO4 l, d (7) + dd NaOH (2) + dd NaOH (4) + dd KOH d (6) Al A B D B E F G + H I D A Al SĂT VÀ HỢP CHẤT CỦA SẮT PhÇn a. tãm t¾t lý thuyÕt I. s¾t 1. T¸c dông víi phi kim: 3Fe + 2O2 (kh«ng khÝ) Fe3O4 ; Fe + S FeS ; 2Fe + 3Cl2 FeCl3 2. T¸c dông víi axit - T¸c dông víi dung dÞch axit HCl vµ H2SO4 lo·ng Muèi s¾t(II) + H2: Fe + 2HCl FeCl2 + H2 Fe + H2SO4 FeSO4 + H2 - Dung dÞch H2SO4 ®Æc, nãng: 2Fe + 6H2SO4 Fe2(SO4)3 + 3SO2 + 6H2O NÕu Fe d: Fe + Fe2(SO4)3 3FeSO4 Chó ý: Fe kh«ng tan trong dung dÞch H2SO4 ®Æc nguéi! - Dung dÞch HNO3: Fe t¸c dông víi dung dÞch HNO3 t¹o thµnh Fe(NO3)3, níc vµ c¸c s¶n phÈm øng víi sè oxi ho¸ thÊp h¬n cña nit¬ (NH4NO3 ; N2 ; N2O ; NO ; NO2). VÝ dô: Fe + 6HNO3 (®Æc) Fe(NO3)3 + 3NO2 + 3H2O NÕu Fe d: Fe + 2Fe(NO3)3 3Fe(NO3)2 Chó ý: Fe kh«ng tan trong dung dÞch HNO3 ®Æc nguéi! 3. T¸c dông víi h¬i níc 3Fe + 4H2O Fe3O4 + 4H2 Fe + H2O FeO + H2 4. T¸c dông víi dung dÞch muèi Fe + CuSO4 FeSO4 + Cu Fe + 2AgNO3 Fe(NO3)2 + 2Ag II. Hîp chÊt s¾t(II): Hîp chÊt Fe(II) khi t¸c dông víi chÊt oxi ho¸ sÏ bÞ oxi ho¸ thµnh hîp chÊt Fe(III). 1. S¾t(II) oxit: FeO a. Tr¹ng th¸i, mµu s¾c, tÝnh tan: Lµ chÊt r¾n mµu ®en, kh«ng tan trong níc. b. TÝnh chÊt ho¸ häc: - TÝnh chÊt cña oxit baz¬: FeO + H2SO4 (lo·ng) FeSO4 + H2O - TÝnh khö: thÓ hiÖn khi t¸c dông víi chÊt oxi ho¸ m¹nh nh dung dÞch HNO3, dung dÞch H2SO4 ®Æc 2FeO + 4H2SO4 (®Æc) Fe2(SO4)3 + SO2 + 4H2O 3FeO + 10HNO3 3Fe(NO3)3 + NO + 5H2O - TÝnh oxi ho¸: thÓ hiÖn khi nung nãng víi c¸c chÊt khö nh C, CO, H2, Al: FeO + H2 Fe + H2O c. §iÒu chÕ: - NhiÖt ph©n c¸c hîp chÊt kh«ng bÒn cña Fe(II) trong ®iÒu kiÖn kh«ng cã kh«ng khÝ: Fe(OH)2 FeO + H2O hoÆc FeCO3 FeO + CO2 2. S¾t(II) hidroxit: Fe(OH)2 a. Tr¹ng th¸i, mµu s¾c, tÝnh tan: Lµ chÊt r¾n mµu lôc nh¹t, kh«ng tan trong níc. b. TÝnh chÊt ho¸ häc: - TÝnh chÊt baz¬: Fe(OH)2 + 2HCl FeCl2 + 2H2O - TÝnh khö: ë nhiÖt ®é thêng Fe(OH)2 bÞ oxi ho¸ nhanh chãng trong kh«ng khÝ Èm thµnh Fe(OH)3 mµu n©u ®á: 4Fe(OH)2 + O2 + 2H2O 4Fe(OH)3 c. §iÒu chÕ: Cho dung dÞch muèi Fe(II) t¸c dông víi dung dÞch kiÒm. 3. Muèi s¾t(II): a. Muèi tan: FeCl2, FeSO4, Fe(NO3)2: - TÝnh chÊt cña muèi: (c¸c ph¶n øng trao ®æi): FeSO4 + 2NaOH Fe(OH)2 + Na2SO4 - TÝnh khö m¹nh: thÓ hiÖn khi t¸c dông víi chÊt oxi ho¸ m¹nh nh khÝ Cl2, dung dÞch HNO3, dung dÞch H2SO4 ®Æc, dung dÞch KMnO4 trong m«i trêng H2SO4 lo·ng 2FeCl2 + Cl2 2FeCl3 2FeSO4 + 2H2SO4 (®Æc) Fe2(SO4)3 + SO2 + 2H2O 3Fe2+ + NO3. + 4H+ 3Fe3+ + NO + 2H2O 10FeSO4 + 2KMnO4+ 8H2SO4 5Fe2(SO4)3 +K2SO4 + 2MnSO4 + 8H2O D¹ng ion thu gän: 5Fe2+ + MnO4.+ 8H+ 5Fe3+ + Mn2+ + 4H2O - TÝnh oxi ho¸: thÓ hiÖn khi t¸c dông víi c¸c kim lo¹i m¹nh h¬n: Mg + FeSO4 MgSO4 + Fe b. Muèi kh«ng tan - Muèi FeCO3: Ph¶n øng nhiÖt ph©n: FeCO3 FeO + CO2 NÕu nung trong kh«ng khÝ: 4FeO + O2 2Fe2O3 Ph¶n øng trao ®æi: FeCO3 + 2HCl FeCl2 + CO2 + H2O TÝnh khö: FeCO3 + 4HNO3 Fe(NO3)3 + NO2 + CO2 + 2H2O 2FeCO3 + 4H2SO4 (®Æc) Fe2(SO4)3 + SO2 + 2CO2 + 4H2O - Muèi FeS: Ph¶n øng trao ®æi: FeS + 2HCl FeCl2 + H2S TÝnh khö: FeS + 6HNO3 Fe(NO3)3 + H2SO4 + 3NO + 2H2O c. Muèi FeS2: - TÝnh khö: 4FeS2 + 11O2 2Fe2O3 + 8SO2 FeS2 + 18HNO3 Fe(NO3)3 + H2SO4 + 15NO2 + 7H2O III. Hîp chÊt s¾t(III) 1. S¾t(III) oxit: Fe2O3 a. Tr¹ng th¸i, mµu s¾c, tÝnh tan: Lµ chÊt r¾n mµu n©u ®á, kh«ng tan trong níc. b. TÝnh chÊt ho¸ häc: - TÝnh chÊt cña oxit
Tài liệu đính kèm:
- skkn_dung_so_do_phan_ung_de_on_tap_li_thuyet_theo_tung_chuon.doc