CHUYÊN ĐỀ: TÍNH CHẤT PHI KIM
PHẦN A: LÍ THUYẾT
I. Tính chất vật lí
- Các phi kim hầu hết không có ánh kim.
- Phần lớn các phi kim không dẫn điện, có phi kim dẫn điện như than chì, bán dẫn như silicon.
- Hầu hết phi kim dẫn nhiệt kém và có nhiệt độ nóng chảy thấp, một số phi kim có nhiệt độ nóng chảy cao như carbon, …
- Một số phi kim độc như chlorine, bromine, iodine, ...
- Ở điều kiện thường phi kim tồn tại ở cả 3 trạng thái:
+ Trạng thái rắn: C, P, S, ...
+ Trạng thái lỏng: Br2, ...
+ Trạng thái khí: Cl2, O2, N2, H2, ...
- Một số phi kim có tính thù hình như oxygen, phosphorus, carbon, sulfur…
Ở điều kiện thường, sulfur là chất rắn, màu vàng, có hai dạng thù hình: dạng tà phương (bền ở nhiệt độ thường) và dạng đơn tà. Sulfur không tan trong nước, tan ít trong alcohol, tan nhiều trong CS2, benzene, …
II. Tính chất hoá học
1. Tác dụng với kim loại
Nhiều phi kim tác dụng với kim loại tạo thành muối
Cl2(g) + 2Na(s) 2NaCl(s)
3Cl2(g) + 2Fe(s) 2FeCl3(s)
3O2(g) + 4Al(s) 2Al2O3(s).
2. Tác dụng với oxygen
C(s) + O2(g) CO2(g)
S(s) + O2(g) SO2(g)
N2(g) + O2(g) 2NO(g)
3. Tác dụng với hydrogen
- Chlorine tác dụng với hydrogen
H2(g) + Cl2(g) H2O(l)
- Oxygen tác dụng với hydrogen
O2(g) + 2H2(g) 2H2O(l)
- Nitrogen tác dụng với hydrogen
N2(g) + 3H2(g) 2NH3(g)
4. Tác dụng với các hợp chất
S + 2H2SO4 (đặc) 3SO2 + 2H2O
C + 2H2SO4 (đặc) CO2 + 2SO2 + 2H2O
F2 + H2O → HF + O2
Cl2 + 2KBr → 2KCl + Br2.
Br2 + 2NaI → 2NaBr + I2.
Cl2 + 2H2O + SO2 → 2HCl + H2SO4.
2NO + O2 → 2NO2
* Chú ý: Mức độ hoạt động hóa học mạnh hay yếu của phi kim được căn cứ vào khả năng và mức độ phản ứng của phi kim đó với kim loại và hydrogen. Fluorine, oxygen, chlorine là những phi kim hoạt động mạnh, fluorine là phi kim mạnh nhất. Sulfur, phosphorus, carbon, silicon là những phi kim hoạt động yếu hơn. Nhóm Halogen thì khả năng hoạt động: F2 > Cl2 > Br2 > I2.
PHẦN B: BÀI TẬP ĐƯỢC PHÂN DẠNG
Trước khi làm bài tập các kiến thức cần biết để làm việc cho hiệu quả:
- Nắm được tính chất vật lý cũng như hóa học của từng phi kim và hợp chất của chúng. Đặc biệt ứng của phi kim và hợp chất của chúng trong đời sống hằng ngày như:
+ fluorine là dưới dạng dẫn xuất như teflon là chất dẻo chịu được tác dụng của acid, kiềm (base) và các hóa chất (bề mặt chảo chống dính). Cryolite dùng trong sản xuất nhôm. Hay dung dịch NaF loãng dùng làm thuốc chống sâu răng. …
+ Chlorine làm sát trùng nước trong hệ thống cung cấp nước sạch …
+ Iodine còn có trong tuyến giáp của người, tuy với lượng rất nhỏ nhưng có vai trò quan trọng, thiếu iodine có thể gây ra bệnh bướu cổ, thiểu năng trí tuệ. Dung dịch iodine 5% trong ethyl alcohol (cồn Iốt)
+ Nitrogen trong môi trường trơ để bảo quản thực phẩm như gói bánh snack. Trong y tế, nitrogen lỏng dùng để bảo quản máu, tế bào, dịch cơ thể, trứng,…
+ Ammonia lỏng được dùng làm chất gây lạnh trong máy lạnh. …
- Các dạng tính toán liên quan tới từng dạng ở đơn chất cũng như hợp chất, vì mỗi phi kim có một tính chất riêng nên nó rất đa dạng như:
+ Bài toán khử dùng H2, CO … dùng điều chế kim loại sau Al.
+ Bài toán oxi hóa kim loại.
+ Cho than tác dụng với hơi nước, các dạng hợp chất của carbon với base …
- Nắm được các phương pháp chung để giải các dạng toán như bảo toàn khối lượng, bảo toàn nguyên tố, phương pháp đường chéo, …
Ví dụ 1: (Trích đề TS lớp 10 chuyên Hà Tĩnh năm 2022 - 2023)
Hãy giải thích và viết phương trình phản ứng xảy ra (nếu có):
a. Không dùng bếp than để sưởi và ủ bếp trong phòng kín.
b. Không thể dùng khí CO2 để dập tắt đám cháy kim loại Mg.
Hướng dẫn giải
a. Khi đốt than trong phòng kín thì than cháy trong điều kiện thiếu oxygen, tạo ra khí carbon monoxide (CO).
C + O2 CO2
CO2 + C 2CO
Khí CO là khí độc, kết hợp hemoglobin trong máu ngăn cản máu tiếp nhận oxygen gây đau đầu, buồn nôn, khó thở, hôn mê hoặc tử vong.
b. Vì Mg là kim loại có tính khử mạnh. Khi dùng CO2 chữa đám cháy kim loại mạnh (như Mg) thì Mg chiếm oxygen của CO2 tạo ra các sản phẩm dễ cháy làm cho đám cháy càng mạnh hơn.
CO2 + 2Mg 2MgO + C
C + O2 CO2
Ví dụ 2: (Trích đề TS lớp 10 Hà Nội năm 2022 - 2023)
Các loại bim bim (snack) là món yêu thích của nhiều người, nhất là các bạn trẻ. Trong các gói bim bim, lượng bim bim thường chỉ chiếm một nửa thể tích, phần còn lại là khí nitrogen. Tại sao người ta không bơm không khí mà lại bơm khí nitrogen vào các gói bim bim?
Hướng dẫn giải
Nhà sản xuất chọn khí nitrogen để bơm vào gói bim bim là vì:
+ Khí nitrogen không phản ứng với các chất xung quanh, không hỗ trợ sự cháy nên giữ được lớp dầu ăn của thực phẩm. Khí nitrogen không màu, không mùi nên giữ nguyên được màu, mùi vị của miếng bim bim, giúp bim bim luôn giòn ngon và không bị ỉu.
+ Nếu bơm không khí thì dưới tác dụng của oxygen và hơi nước sẽ làm cho bim bim dễ bị ỉu, mau hỏng và mất đi hương vị của chúng.
Ví dụ 3: (Trích đề TS lớp 10 chuyên Lê Quý Đôn (BR-VT) năm 2022 - 2023)
Từ dung dịch HCl; KMnO4; Fe và Al4C3, các điều kiện cần thiết có đủ, viết phương trình phản ứng điều chế các chất khí sau: Cl2; H2; O2 và CH4.
Hướng dẫn giải
Điều chế Cl2: 2KMnO4 + 16HCl đặc ® 2KCl + 2MnCl2 + 8H2O + 5Cl2 ­
Điều chế H2: Fe + 2HCl ® FeCl2 + H2 ­
Điều chế O2: 2KMnO4 K2MnO4 +MnO2 + O2 ­
Điều chế CH4: Al4C3 + 12H2O ® 4Al(OH)3 ¯ + 3CH4 ­
Ví dụ 4: (Trích đề TS lớp 10 Ninh Bình năm 2022 - 2023)
Cho các khí bị lẫn hơi nước dựng trong các bình riêng biệt: Cl2, SO2, O2, H2S.
a. Dùng CaO rắn, khan làm khô được khí nào và không làm khô được khí nào? Viết phương trình giải thích.
b. Dùng H2SO4 đặc làm khó được khi nào và không làm khô được khi nào? Viết phương trình giải thích.
Hướng dẫn giải
Nguyên tắc dùng chất làm khô khí: Chất làm khô hút ẩm, không tác dụng trực tiếp hoặc gián tiếp với chất chính, không tham gia các phản ứng sinh khí khác…
a) CaO làm khô được khí O2, không làm khô được các khí Cl2, SO2, H2S vì xảy ra phản ứng sau:
CaO + H2O (trong khí ẩm) ® Ca(OH)2
- Với khí Cl2:
2Cl2 + Ca(OH)2 ® CaCl2 + Ca(OCl)2 + H2O
- Với khí SO2:
SO2 + Ca(OH)2 ® CaCO3 + H2O
- Với khí H2S:
H2S + Ca(OH)2 ® CaS + 2H2O
b) Dùng H2SO4 đặc làm khô được Cl2, O2, Cl2; không làm khô được khí H2S vì H2SO4 đặc phản ứng với chất cần làm khô và còn sinh khí phụ SO2:
3H2SO4 đặc + H2S ® 4H2O + 4SO2
Ví dụ 5: (Trích đề TS lớp 10 chuyên Sơn La năm 2022 - 2023)
Đốt cháy hoàn toàn 7,2 gam hỗn hợp X gồm carbon và lưu huỳnh (sulfur) thu được hỗn hợp khí Y gồm CO2 và SO2. Hấp thụ hoàn toàn Y vào 400 mL dung dịch NaOH 1M thu được dung dịch Z chứa 33,5 gam chất tan. Tính phần trăm khối lượng các chất trong X.
Hướng dẫn giải
Tính số mol 0,4mol
Nếu chỉ tạo muối acid
Þ muối 0,4.84= 33,6 gam < m1 < 0,4.104 = 41,6 gam
Nếu vừa đủ tạo muối trung hòa
Þ muối có khối lượng 0,2.106=21,2 gam < m2 < 0,2.126 = 25,2 gam
Theo đề m2 < mmuối = 33,5 gam < m1
Þ phản ứng tạo 2 loại muối.
XO2 + 2NaOH ® Na2XO3 + H2O
a ® 2a a (mol)
XO2 + NaOH ® NaHXO3
b ® b b (mol)
Khối lượng muối 94a + 72b = 33,5 – 7,2 = 26,3 (1)
Mặt khác: 2a + b = 0,4 (2)
Giải phương trình (1,2) Þ a = 0,05 mol ; b = 0,3 mol

Dạng 1: Phi kim tác dụng với đơn chất
Câu 1: Nung 5,6 gam bột iron và 13 gam zinc với một lượng dư bột sulfur, sau phản ứng thu được rắn X. Hòa tan hoàn toàn X trong dung dịch hydrochloric acid thu được khí Y. Dẫn khí Y vào V Lít dung dịch CuSO4 dư, sau phản ứng hoàn toàn thu được m gam kết tủa. Tìm m ?
Hướng dẫn giải
Sơ đồ bài toán:
Phương trình xảy ra: Fe + S FeS
Zn + S ZnS
FeS + 2HCl FeCl2 + H2S
ZnS + 2HCl ZnCl2 + H2S
H2S + CuSO4 CuS + H2SO4
Ta có:
Câu 2: Cho 3 Lít Cl2 phản ứng với 2 Lít H2; hiệu suất phản ứng đạt 80%. Xác định phần trăm thể tích Cl2 trong hỗn hợp khí sau phản ứng ? (Biết các thể tích khí được đo ở cùng điều kiện nhiệt độ, áp suất)
Hướng dẫn giải
Câu 3: Nung 22,4 gam kim loại M (hoá trị II) với sulfur dư, sau phản ứng hoàn toàn thu được chất rắn X. Cho chất rắn X tác dụng hoàn toàn với lượng dư dung dịch HCl thu được khí Y và 6,4 gam bã rắn không tan. Làm khô chất bã rắn rồi đốt cháy hoàn toàn thu được khí Z. Khí Z phản ứng vừa đủ với khí Y thu được 19,2 gam đơn chất rắn. Xác định kim loại M ?
Hướng dẫn giải
;
Gọi x là số mol của kim loại M.





Câu 4: Cho một lượng đơn chất halogen tác dụng hết với Mg thu được 19 gam. Cũng lượng đơn chất đó tác dụng hết với Al tạo ra 17,8 gam muối. Xác định tên và khối lượng đơn chất halogen nói trên.
Hướng dẫn giải
Mg + X2 MgX2
a a
2Al + 3X2 2AlX3
a 2/3 a
Do cùng một lượng nên gọi a là số mol của X2
X là Chlorine (Cl)
Đơn chất halogen X2 là Cl2
Vậy
Câu 5: Hỗn hợp khí X gồm N2 và H2 có tỉ khối so với He bằng 1,8. Đun nóng X một thời gian trong bình kín (có bột Fe làm xúc tác), thu được hỗn hợp khí Y có tỉ khối so với He bằng 2. Xác định hiệu suất của phản ứng tổng hợp NH3 ?
Hướng dẫn giải
Áp dụng sơ đồ đường chéo cho hỗn hợp N2 và H2 ta có :
28
7,2 – 2 = 5,2
7,2
2
28 – 7,2 = 20,8
Chọn .
Phương trình phản ứng hoá học:
N2 + 3H2 2NH3 (1)
bđ: 1 4 0 : mol
pư: x 3x 2x : mol
spư: 1–x 4–3x 2x : mol
Theo (1) ta thấy: nhỗn hợp khí sau phản ứng = (1–x) + (4–3x) + 2x = 5 – 2x
Áp dụng địnhluật bảo toàn khối lượng ta có :
mX = mY nX. = nY.
.
Hiệu suất phản ứng tính theo N2 vì H2 dư :
H =
Câu 6: Cho V Lít hỗn hợp khí X gồm O2 và O3. Thực hiện phản ứng ozone phân hoàn toàn, sau một thời gian thu được khí Y và thể tích khí tăng lên 30% so với thể tích ban đầu, biết thể tích các khí đo ở cùng điều kiện nhiệt độ và áp suất. Tính phần trăm thể tích của O2 trong hỗn hợp đầu là ?
Hướng dẫn giải
Sơ đồ bài toán:
Phương trình phản ứng: .
a 1,5a (Lít)
Cho hỗn hợp X ban đầu có thể tích VX = 100 Lít g VY = 130 Lít.
Ta có:
Hay VY = 1,5a + (100 - a) = 130
a = 60


Câu 7: Đốt cháy hoàn toàn m gam sulfur (S) có trong oxygen dư, hấp thụ toàn bộ sản phẩm cháy vào 120 mL dung dịch NaOH 1M thì thu được dung dịch chứa 2 muối có cùng nồng độ mol. Tìm m ?
Hướng dẫn giải
Phản ứng phản ứng: S + O2 SO2;
SO2 tác dụng với dung dịch NaOH thu được 2 muối là NaHSO3 và Na2SO3.
SO2 + NaOH g NaHSO3.
a a a (mol)
SO2 + 2NaOH g Na2SO3 + H2O.
a 2a a (mol)
Vì 2 muối có nồng độ bằng nhau nên chúng có số mol bằng nhau
Ta có: nNaOH = a + 2a = 0,12.1
g a = 0,04 (mol)
Vậy mS = 32.(a+a) = 32.(0,04+0,04)
= 2,56 (g)
Câu 8: Đốt cháy hoàn toàn 7,2 gam than ở nhiệt độ thích hợp người ta thu được hỗn hợp khí than A gồm CO và CO2. Dẫn hỗn hợp khí A đi qua ống đựng CuO (dư, t oC), sau khi phản ứng xảy ra hoàn toàn, cho toàn bộ lượng khí thu được dẫn vào bình đựng nước vôi trong dư, thì thu được n gam kết tủa. Viết các phương trình hóa học xảy ra và tìm giá trị của x ?
Hướng dẫn giải
Các phương trình hóa học xảy ra.
C + O2 CO2 (1)
Mol: x x
2C + O2 2CO (2)
Mol: y y
CO + CuO Cu + CO2 (3)
CO2 + Ca(OH)2 CaCO3 + H2O (4)
Ta thấy: Khi CO khử CuO tạo thành khí CO2 thì toàn bộ lượng C chuyển thành CO2.
Do đó: .
Mặt khác vì lượng Ca(OH)2 dư, nên toàn bộ lượng khí CO2 phản ứng sẽ tạo ra CaCO3
n = n(1) + n(2) = x + y = nC = 0,6 mol
Theo PTHH (4) g Khối lượng muối kết tủa: m = n = 0,6.100 = 60 (gam)
Câu 9: Đốt cháy hoàn toàn 3,1 gam phosphorus (P) thì thu được diphosphorus pentoxide (P2O5). Cho lượng P2O5 ở trên vào 48 gam dung dịch NaOH 20%, thu được dung dịch X. Tính nồng độ phần trăm các chất trong dung dịch X ?
Hướng dẫn giải
;
Phương trình hóa học xảy ra:
4P + 5O2 2P2O5.
0,1 0,05 (mol)
Chuyển P2O5 thành H3PO4
P2O5 2H3PO4
0,05 → 0,1 (mol)
Xét tỉ lệ:

Do 2 < T < 3 Tạo muối Na2HPO4 (x mol) và Na3PO4 (y mol)
H3PO4 + 2NaOH Na2HPO4 + 2H2O
x ← 2x ← x
H3PO4 + 3NaOH Na3PO4 + 3H2O
y ← 3y ← y

= 0,06.142 = 8,52 (g)
và = 0,04.164 = 6,56 (g)
Khối lượng dung dịch X sau phản ứng:
= 7,1 + 48 = 55,1 (g)
= ;
= .
Câu 10: Sulfur dioxide là một trong các tác nhân gây mưa acid, phát thải chủ yếu từ các quá trình đốt cháy nhiên liệu như than đá, xăng, dầu,…
Một nhà máy nhiệt điện than sử dụng hết 6000 tấn than đá/ngày, có thành phần chứa 0,8% sulfur về khối lượng để làm nhiên liệu.
(a) Tính thể tích khí SO2 (đkc) tối đa tạo ra khuếch tán vào khí quyển rồi bị chuyển hóa thành sulfuric acid trong nước mưa theo sơ đồ:
(b) Tính thể tích nước mưa bị nhiễm acid, giả thiết nồng độ sulfuric acid trong nước mưa là 1.10-5 M
Hướng dẫn giải
(a)
Ta có:
(b)
→ Thể tích nước mưa bị nhiễm acid là

Dạng 2: Phi kim tác dụng với hợp chất
Câu 1: Cho khí Cl2 dư sục vào dung dịch chứa 40,7 gam hỗn hợp ba muối NaF, NaCl và NaBr. Cô cạn dung dịch sau phản ứng thu được 31,8 gam hỗn hợp muối khan. Tính thành phần phần trăm về khối lượng của NaBr trong hỗn hợp muối ban đầu ?
Hướng dẫn giải
Khi cho Cl2 dư đi qua hỗn hợp chứa ba muối NaF, NaCl và NaBr thì chỉ có NaBr tham gia phản ứng:
2NaBr + Cl2 g 2NaCl + Br2
Ta thấy:
Cứ 1 mol NaBr phản ứng tạo thành 1 mol muối NaCl thì khối lượng muối thu được sẽ giảm so với khối lượng muối ban đầu là: 80 – 35,5 = 44,5 (gam)
Theo bài ra: mmuối giảm = 40,7 – 31,8 = 8,9 (gam)
® nNaBr = 0,2 (mol)
® mNaBr = 0,2.103 = 20,6 (gam).
® %mNaBr = .100% = 50,614%
Câu 2: Đun nóng hỗn hợp X gồm 0,05 mol SO2, 0,04 mol O2 (có xúc tác thích hợp) thu được hỗn hợp Y gồm SO2, SO3 và O2. Cho Y tác dụng với dung dịch Ba(OH)2 dư, sau phản ứng thu được 11,17 gam kết tủa. Tính hiệu suất phản ứng tổng hợp SO3.
Hướng dẫn giải
Phương trình phản ứng:
2SO2 + O2 2SO3
Ban đầu: 0,05 0,04 (mol)
Phản ứng: x 0,5x x (mol)
Sau phản ứng: (0,05-x) (0,04-0,5x) x (mol)
- Hiệu suất tính theo SO2.
- Cho Y vào dung dịch Ba(OH)2 dư thì có phản ứng
SO2 + Ba(OH)2 g BaSO3 ($) + H2O.
0,05-x 0,05- x
SO3 + Ba(OH)2 g BaSO4 ($) + H2O.
x x
Sau phản ứng có 2 chất kết tủa nên
mkết tủa = =217.(0,05-x) + 233.x = 11,17

Vậy hiệu suất phản ứng là:

Câu 3: Việt Nam là nước xuất khẩu thủy sản thứ 3 trên thế giới, sau Na Uy và Trung Quốc (Theo Bộ Nông nghiệp và Phát triển nông thông Việt Nam, tháng 12/2021), xuất khẩu tới hơn 170 nước trên thế giới, trong đó có thị trường lớn như Mỹ và Châu Âu, được xem là thị trường khó tính, nên tiêu chuẩn chất lượng được kiểm soát chặt chẽ trước khi nhập nguyên liệu và sau khi thành phẩm, đóng gói. Trong danh mục tiêu chuẩn chất lượng sản phẩm có chỉ tiêu về dư lượng chlorine không vượt quá 1 mg/L (chlorine được sử dụng trong quá trình sơ chế nguyên liệu để diệt vi sinh vật).
Phương pháp chuẩn độ iodine–thiosulfate được dùng để xác định dư lượng chlorine trong thực phẩm theo phương trình: Cl2 + 2KI 2KCl + I2
I2 được nhận biết bằng hồ tinh bột, I2 bị khử bởi dung dịch chuẩn sodium thiosulfate theo phương trình: I2 + 2Na2S2O3 2NaI + Na2S4O6
Dựa vào thể tích dung dịch Na2S2O3 phản ứng, tính được dư lượng chlorine trong dung dịch mẫu. Tiến hành chuẩn độ 100 mL dung dịch mẫu bằng dung dịch Na2S2O3 0,01 M, thể tích Na2S2O3 dùng hết 0,28 mL (dụng cụ chứa dung dịch chuẩn Na2S2O3 là loại microburet 1 mL, vạch chia 0,01 mL). Mẫu sản phẩm trên đủ tiêu chuẩn về dư lượng chlorine cho phép để xuất khẩu không? Giải thích?
Hướng dẫn giải
PTHH của phản ứng xảy ra:
Cl2 + 2KI g 2KCl + I2 (1)
I2 + 2Na2S2O3 g 2NaI + Na2S4O6 (2)
So sánh với tiêu chuẩn chất lượng sản phẩm về sư lượng chlorine không vượt quá 1 mg/L, mẫu sản phẩm trên đủ tiêu chuẩn xuất khẩu.
Câu 4: Hỗn hợp X gồm SO2 và O2 có tỉ khối so với H2 bằng 24. Nung nóng X trong bình kín chứa xúc tác V2O5, thu được hỗn hợp khí Y có tỉ khối so với H2 bằng 30. Viết phương trình hóa học và tính hiệu suất của phản ứng oxi hóa SO2 thành SO3 ?
Hướng dẫn giải
. Chọn
Do tỉ lệ phương trình là 2:1 nên hiệu suất tính theo O2.
BTKL:
PTHH: 2SO2 + O2 2SO3
Ban đầu: 1 1 (mol)
Phản ứng: x → 0,5x → x (mol)
Sau pư: 1 – x 1 – 0,5x x (mol)
nY = 1 – x + 1 – 0,5x + x = 1,6
x = 0,8 mol

Câu 5: Oxi hóa hoàn toàn 9,916 Lít NH3 (đkc) có xúc tác, người ta thu được chất khí A. Khí A được tiếp tục oxi hóa để có khí B. Hòa tan toàn bộ khí B vào 100 mL H2O với sự có mặt của oxygen để tạo thành dung dịch acid X. Tính CM và C% của dung dịch X, biết các phản ứng đều xảy ra hoàn toàn.
Hướng dẫn giải
Phương trình hóa học xảy ra:
4NH3 + 5O2 4NO (khí A) + 6H2O
0,4 → 0,4
2NO + O2 2NO2 (khí B)
0,4 → 0,4
4NO2 + O2 + 2H2O 4HNO3 (dung dịch X)
0,4 → 0,1 → 0,4

= 0,4.46 + 0,1.32 + 100 = 121,6 (g)

Câu 6: Một hỗn hợp ba muối gồm sodium fluoride, sodium chloride và sodium iodide nặng 4,82 gam được hòa tan hoàn toàn trong nước tạo thành dung dịch A. Sục khí chlorine vào dung dịch A rồi cô cạn hoàn toàn dung dịch sau phản ứng thu được 3,93 gam muối khan. Lấy một nửa lượng muối khan này hòa tan vào nước rồi cho phản ứng với dung dịch silver nitrate dư thu được 4,305 gam kết tủa.
a. Viết các phương trình hoá học xảy ra.
b. Tính số mol mỗi muối trong hỗn hợp ban đầu.
Hướng dẫn giải
a. Các phản ứng xảy ra:
Cl2 + 2NaI ® 2NaCl + I2
NaCl + AgNO3 ® AgCl + NaNO3
Số mol kết tủa: .
b. Đặt a, b, c lần lượt là số mol của NaF, NaCl, NaBr
Ta có:
mhh bđ = 42a + 58,5b + 103c = 4,82 (1)
Khối lượng muối khan gồm NaF, NaCl, NaCl (mới sinh ra từ phản ứng 1)
42a + 58,5.(b + c) = 3,93 (2)
Số mol kết tủa: nAgCl = b + c = 0,06 (3)
Từ (1), (2) và (3) suy ra

Vậy số mol NaF: 0,01 mol; NaCl: 0,04 mol và NaBr: 0,02 mol.
Câu 7: Hỗn hợp A gồm sodium iodide (NaI), sodium bromide (NaBr). Hoà tan A vào nước thu được dung dịch X. Cho bromine dư qua X, sau khi phản ứng xảy ra hoàn toàn thu được dung dịch Y. Cho bay hơi dung dịch Y, làm khô sản phẩm thấy khối lượng muối trong Y nhỏ hơn khối lượng hỗn hợp hai muối ban đầu là m gam. Lại hoà tan sản phẩm vào nước thu được dung dịch Z và cho chlorine lội qua cho Z đến dư, làm bay hơi dung dịch và làm khô chất còn lại thấy khối lượng chất rắn trong Z thu được nhỏ hơn khối lượng muối trong Y là m gam. Xác định phần trăm về khối lượng của sodium bromide trong hỗn hợp đầu (Coi chlorine, bromine và iodine tác dụng với nước không đáng kể).
Hướng dẫn giải
Gọi x, y lần lượt là số mol NaI, NaBr trong hỗn hợp ban đầu                          
                                      Br2 + 2NaI  →​  2NaBr + I2  (1)
                                                x mol            x mol
Khối lượng muối giảm: m = x(127-80) = 47x gam
                                    Cl2 + 2NaBr →​ 2NaCl    +    Br2   (2)
                                             (x+y) mol           (x+y) mol
Khối lượng muối giảm: m = (x+y).(80 - 35,5) = 44,5.(x+y) gam
             ​   47x =   44,5(x+y)   
​   x= 17,8y
Vậy
Câu 8: Dẫn 2,479 lít khí hydrogen (đkc) đi chậm qua ống sứ đựng 7,2 gam hỗn hợp X gồm CuO và Cu đến khi phản ứng xảy ra hoàn toàn thu được chất rắn Y và khí D có tỉ khối hơi so với hydrogen bằng 10. Hòa tan Y trong dung dịch HNO3 vừa đủ, cần dùng 0,5 Lít dung dịch HNO3 và có khí NO2 thoát ra.
a. Tính khối lượng mỗi chất trong X.
b. Tính nồng độ mol/Lít của dung dịch HNO3 và thể tích khí NO2 thu được (đkc).
Hướng dẫn giải
a. Tính khối lượng mỗi chất trong X:


Vậy hỗn hợp D là hỗn hợp chứa hơi H2O và H2 dư, vì phản ứng xảy ra hoàn toàn nên CuO hết.
Đặt số mol trong D: H2O là x, H2 là y.

Từ suy ra 18x + 2y = 10(x + y)
→ x = y
Số mol H2 ban đầu là: x + y = 0,1
→ x = y= 0,05
Trong X: nCuO=x (mol) và nCu=x’ (mol)
Chất rắn Y là Cu: (x + x’)
Cu + 4HNO3 → Cu(NO3)2 + 2NO2 + H2O
Ta có: 80.x + 64.x’ = 7,2
80.0,05 + 64.x’ = 7,2
x’ = 0,05
Trong hỗn hợp X có: mCu = 64.0,05 = 3,2 (g)
mCuO = 80.0,05 = 4 (g)
b. Nồng độ mol của HNO3 và thể tích NO2 là:
Số mol Cu trong Y = 0,05 + 0,05 = 0,1 mol
Số mol NO2 = 0,1.2 = 0,2 mol
g
g .
Câu 9: Trong công nghiệp, sulfuric aclid được sản xuất từ quặng pirite sắt có thành phần chính là FeS2. Khi cho quặng pyrite sắt này tác dụng với oxygen ở nhiệt độ cao theo sơ đồ sau:
Tính khối lượng H2SO4 điều chế từ 1 tấn quặng chứa 60% FeS2. Biết hiệu suất cả quá trình là 80%.
Hướng dẫn giải
(1) 4FeS2 + 11O2 2Fe2O3 + 8SO2
(2) 2SO2 + O2 2SO3
(3) SO3 + H2O → H2SO4
Theo sơ đồ cứ 1 mol FeS2 có khối lượng 120 gam thì điều chế được 2 mol H2SO4 khối lượng 196 g
Theo đề bài 0,6 tấn
Câu 10: Để xác định thành phần iron (III) oxide trong quặng hematite người ta làm như sau: cho một luồng khí hydrogen qua ống sứ đựng 10 gam quặng đốt nóng đỏ, sau khi phản ứng kết thúc, lấy chất rắn còn lại trong ống sứ đó đem hòa tan trong dung dịch HCl thì thu được 0,1 mol khí hydrogen.
a) Hỏi trong quặng hematite có bao nhiêu phần trăm (về khối lượng) iron (III) oxide.
b) Cần bao nhiêu tấn quặng nói trên để sản xuất được bao nhiêu tấn gang chứa 6% iron.
Hướng dẫn giải
a) (1)




Từ (1) → 2x = 0,1 mol ó x = = 0,05 mol
Suy ra: = 160.0,05 = 8g
Cứ 10g quặng hematite có 8g Fe2O3
Vậy 100g quặng hematite có ?g Fe2O3
%Fe2O3 = = 80%.
Vậy quặng hematite chứa 80% Fe2O3.
b) Một tấn gang chứa 96% iron nghĩa là có 960 kg Fe.
Qui trình sản xuất gang bằng cách:
Quặng hematite g Fe2O3 Fe
Fe2O3 + 3CO g 2Fe + 3CO2
160kg 112kg
? 960kg

Mặt khác 1000kg quặng hematite chứa 800kg Fe2O3
Vậy ? quặng hematite chứa 1371,42kg
mquặng hematit = = 1714,28kg = 1,714 tấn
Vậy để sản xuất 1 tấn gang 96% Fe cần 1,714 tấn quặng.
PHẦN C: BÀI TẬP TỪ CÁC ĐỀ THI CHỌN LỌC
Câu 1: (TS lớp 10 chuyên Lam Sơn, Thanh Hóa 2020-2021)
Đốt cháy hết m gam carbon trong oxygen thu được hỗn hợp khí A gồm CO và CO2. Cho hỗn hợp khí A đi từ từ qua ống sứ đựng 23,2 gam Fe3O4 nung nóng đến phản ứng kết thúc thu được chất rắn B chứa 3 chất (Fe, FeO, Fe3O4) và khí D duy nhất. Hấp thụ hoàn toàn khí D bởi dung dịch Ba(OH)2 thu được 19,7 gam kết tủa và dung dịch X. Đun nóng dung dịch X thu thêm 14,775 gam kết tủa nữa thì kết thúc phản ứng. Cho toàn bộ chất rắn B vào dung dịch CuSO4 dư, sau khi phản ứng xảy ra hoàn toàn thì lượng CuSO4 đã phản ứng là 0,03 mol và đồng thời thu được 21,84 gam chất rắn E.
a) Viết các phương trình hóa học xảy ra.
b) Tính giá trị của m và tỉ khối hơi của A so với H2.
Hướng dẫn giải
a) Các phương trình hóa học:
2C + O2 2CO (1)
C + O2 CO2 (2)
Fe3O4 + CO 3FeO + CO2 (3)
FeO + CO Fe + CO2 (4)
CO2 + Ba(OH)2 → BaCO3 + H2O (5)
2CO2 + Ba(OH)2 → Ba(HCO3)2 (6)
Ba(HCO3)2BaCO3 + CO2 + H2O (7)
Fe + CuSO4 → FeSO4 + Cu (8)
b) Chất rắn E chứa: Cu, FeO, Fe3O4.
Theo các phương trình (1) → (7) :
→ m = 0,25.12 = 3 gam
Chất rắn B chứa: Fe, FeO, Fe3O4 có số mol lần lượt là x, y, z (x, y, z > 0).
Theo các phương trình trên và bài ra ta có hệ phương trình:

Giải hệ ta được: x = 0,03 mol; y = 0,18 mol; z = 0,03 mol.
→ mB = mFe + mFeO + = 21,6 gam
Theo định luật bảo toàn khối lượng: mA + = mB +
→ mA = 0,25.44 + 21,6 – 23,2 = 9,4 gam
→ Tỉ khối của A so với H2 là:
Câu 2: (TS lớp 10 chuyên Hà Nam 2023-2024)
Đốt cháy hỗn hợp gồm 15,6 gam Zn và 13,44 gam Fe với một lượng hỗn hợp khí X gồm chlorine và oxygen (đo ở đkc), sau phản ứng chỉ thu được hỗn hợp Y gồm các oxide và muối chloride (không còn khí dư). Hòa tan Y bằng một lượng 360 mL dung dịch HCl 2M vừa đủ, thu được dung dịch Z. Cho AgNO3 dư vào dung dịch Z thu được 170,07 gam kết tủa.
1. Viết các phương trình hóa học xảy ra.
2. Tính phần trăm thể tích mỗi khí trong hỗn hợp X.
Hướng dẫn giải
1. Phương trình hóa học xảy ra.
Zn + Cl2 ZnCl2
2Zn + O2 2ZnO
2Fe + 3Cl2 2FeCl3
2Fe +O2 2FeO
4Fe +3O2 2Fe2O3
3Fe +2O2 Fe3O4
Hỗn hợp Y gồm: ZnCl2, ZnO, FeO, Fe3O4, Fe2O3 và FeCl3.
Hòa tan hỗn hợp Y bằng dung dịch HCl vừa đủ
ZnO + 2HCl ZnCl2 + H2
FeO + 2HCl FeCl2 + H2O
Fe2O3 + 6HCl 2FeCl3 + 3H2O
Fe3O4 + 8HCl FeCl2 +2FeCl3 + 4H2O
Dung dịch Z gồm: ZnCl2, FeCl2, FeCl3.
Cho dung dịch Z phản ứng với dung dịch AgNO3 dư.
ZnCl2 + 2AgNO3 Zn(NO3)2 + 2AgCl
FeCl2 + 3AgNO3 (dư) Fe(NO3)3 + 2AgCl + Ag
FeCl3 + 3AgNO3 Fe(NO3)3 + 3AgCl
Kết tủa gồm: AgCl và Ag.
2. (mol); (mol), (mol)
BTNT (H): => (mol)
BTNT (O): (mol)
=> (mol)
BTNT (Zn): (mol)
Trong dung dịch Z: Đặt (mol); (mol)
BTNT (Fe): (*)
Theo PTHH:
và (mol)
Ta có:
<=> 395a + 430,5b = 101,19 (2*)
Giải phương trình (*) và (2*), ta được: a = 0,06 (mol); b = 0,18 (mol)
Vậy (mol)
BTNT (Cl)
=> (mol)

onthicaptoc.com Chuyen de 11 Tinh chat phi kim