20 chuyên đề học sinh giỏi

CHUYÊN ĐỀ 1: DÃY HOẠT ĐỘNG HOÁ HỌC CỦA KIM LOẠI.
Ý nghĩa:
K
Ba
Ca
Na
Mg
Al
Zn
Fe
Ni
Sn
Pb
H
Cu
Ag
Hg
Au
Pt

+ O2: nhiệt độ thường Ở nhiệt độ cao Khó phản ứng

K
Ba
Ca
Na
Mg
Al
Zn
Fe
Ni
Sn
Pb
H
Cu
Ag
Hg
Au
Pt


Tác dụng với nước Không tác dụng với nước ở nhiệt độ thường

K
Ba
Ca
Na
Mg
Al
Zn
Fe
Ni
Sn
Pb
H
Cu
Ag
Hg
Au
Pt

 Tác dụng với các axit thông thường giải phóng Hidro Không tác dụng.

K
Ba
Ca
Na
Mg
Al
Zn
Fe
Ni
Sn
Pb
H
Cu
Ag
Hg
Au
Pt


Kim loại đứng trước đẩy kim loại đứng sau ra khỏi muối
K
Ba
Ca
Na
Mg
Al
Zn
Fe
Ni
Sn
Pb
H
Cu
Ag
Hg
Au
Pt


H2, CO không khử được oxit khử được oxit các kim loại này ở nhiệt độ cao
Chú ý:
Các kim loại đứng trước Mg phản ứng với nước ở nhiệt độ thường tạo thành dd Kiềm và giải phóng khí Hidro.
Trừ Au và Pt, các kim loại khác đều có thể tác dụng với HNO3 và H2SO4 đặc nhưng không giải phóng Hidro.
1. PHƯƠNG PHÁP ĐẠI SỐ
Trong các phương pháp giải các bài toán Hoá học phương pháp đại số cũng thường được sử dụng. Phương pháp này có ưu điểm tiết kiệm được thời gian, khi giải các bài toán tổng hợp, tương đối khó giải bằng các phương pháp khác. Phương pháp đại số được dùng để giải các bài toán Hoá học sau:
a. Giải bài toán lập CTHH bằng phương pháp đại số.
Thí dụ: Đốt cháy một hỗn hợp 300ml hiđrocacbon và amoniac trong oxi có dư. Sau khi cháy hoàn toàn, thể tích khí thu được là 1250ml. Sau khi làm ngưng tụ hơi nước, thể tích giảm còn 550ml. Sau khi cho tác dụng với dung dịch kiềm còn 250ml trong đó có 100ml nitơ. Thể tích của tất cả các khí đo trong điều kiện như nhau. Lập công thức của hiđrocacbon
Bài giải
Khi đốt cháy hỗn hợp hiđrocacbon và amoniac trong oxi phản ứng xảy ra theo phương trình sau:
4NH3 + 3O2 -> 2N2 + 6H2O (1)
CxHy + (x +
O2 -> xCO2 +
H2O (2)
Theo dữ kiện bài toán, sau khi đốt cháy amoniac thì tạo thành 100ml nitơ. Theo PTHH (1) sau khi đốt cháy hoàn toàn amoniac ta thu được thể tích nitơ nhỏ hơn 2 lần thể tích amoniac trong hỗn hợp ban đầu, vậy thể tích amonac khi chưa có phản ứng là 100. 2 = 200ml. Do đó thể tích hiđro cácbon khi chưa có phản ứng là 300 - 200 = 100ml. Sau khi đốt cháy hỗn hợp tạo thành (550 - 250) = 300ml, cacbonnic và (1250 - 550 - 300) = 400ml hơi nước.
Từ đó ta có sơ đồ phản ứng:
CxHy + (x +
) O2 -> xCO2 +
H2O
100ml 300ml 400ml
Theo định luật Avogađro, có thể thay thế tỉ lệ thể tích các chất khí tham gia và tạo thành trong phản ứng bằng tỉ lệ số phân tử hay số mol của chúng.
CxHy + 5O2 -> 3CO2 + 4 H2O
=> x = 3; y = 8
Vậy CTHH của hydrocacbon là C3H8
b. Giải bài toán tìm thành phần của hỗn hợp bằng phương pháp đại số.
Thí dụ: Hoà tan trong nước 0,325g một hỗn hợp gồm 2 muối Natriclorua và Kaliclorua. Thêm vào dung dịch này một dung dịch bạc Nitrat lấy dư - Kết tủa bạc clorua thu được có khối lượng là 0,717g. Tính thành phần phần trăm của mỗi chất trong hỗn hợp.
Bài giải
Gọi MNaCl là x và mKCl là y ta có phương trình đại số:
x + y = 0,35 (1)
PTHH: NaCl + AgNO3 -> AgCl ( + NaNO3
KCl + AgNO3 -> AgCl ( + KNO3
Dựa vào 2 PTHH ta tìm được khối lượng của AgCl trong mỗi phản ứng:
m’AgCl = x .
= x .
= x . 2,444
mAgCl = y .
= y .
= y . 1,919
=> mAgCl = 2,444x + 1,919y = 0,717 (2)
Từ (1) và (2) => hệ phương trình

Giải hệ phương trình ta được: x = 0,178
y