Phi kim và các hợp chất quan trọng của phi kim potx

PHI KIM
VÀ CÁC HỢP CHẤT QUAN TRỌNG CỦA PHI KIM
Nhóm VII A Halogen:
9
F
19

17
Cl
35,5

35
Br
80

55
I
127
(At)
Cấu hình e
ngoài cùng
ns
2
np
4
nd
1
+ 3
Cơ bản ns
2
np

5
→ kích thích ns
2
np
3
nd
2
+ 5
Số oxi hoá-1 ns
1
np
3
nd
3
+ 7
Tính chất đơn
chất
Là các phi kim mạnh nhất tác dụng hầu hết kim loại, phi kim, hiđrô, các chất khử tạo X
-1

nX
2
+ 2M → 2MXn
X
2
+ H
2
→ 2HX
X
2

+ H
2
O + SO
2
→ 2HX + H
2
SO
4

Flo mạnh nhất
F
2
+H
2
→ 2HF tối lạnh nổ
F
2
+ H
2
O → 2HF + 1/2 O
2
nước bốc cháy
Clo, Brom vừa khử vừa oxi hoá.
X
2
+ HOH → HX + HXO
Nước Clo tẩy màu sát trùng
Tính oxi hoá : I
2
<

Br
2
< Cl
2

Br
2
+ 2NaI → 2NaBr + I
2

Điều chế Oxi hoá HX : 4HX + MnO
2
→ MnX
2
+ X
2
+ 2H
2
O
Điện phân nóng chảy 2 NaX → 2Na + X
2

Tính chất hợp
chất
Hiđrua halogen HX ↑ đều là khí, tan trong nước tạo axit halogen hiđríc HX.
HX đều là axit mạnh (+bazơ, Oxit bazơ, muối, kim loại trước H → H
2
)
HX ↑ và HX đều là chất khử

16HX + 2KMnO
4
→ 5X
2
+ 2KX+2MnX
2
+8H
2
O
Đặc biệt HF ăn mòn thuỷ tinh 4HF + SiO
2
→ 2H
2
O + SiF
4

Điều chế tổng hợp H
2
+ X
2
→ 2HX
Sunfat 2NaX + H
2
SO
4
→ Na
2
SO
4
+ 2HX

Các hợp chất có oxi của Halogen đều có số oxi hoá dương
Không bền 2KClO
3
→ 2KCl + 3O
2

Oxi hoá mạnh CaOCl
2
+2HCl→CaCl
2
+H
2
O+Cl
2

Điều chế: tác dụng với kiềm Cl
2
+2NaOH- NaCl+NaClO+H
2
O
Cl
2
+ Ca(OH)
2
→ CaOCl
2
+ H
2
O
Nhóm IV A:

6
C
12

14
Si
28

32
Ge
72,6

50
Sn
118,7

82
Pb
207
Cấu hình e
ngoài cùng
Cơ bản ns
2
np
2
→ kích thích ns
1
np
3

Tính chất đơn
chất
Là các phi kim trung bình, kim loại yếu

C
2
2 2 x y
2 4 3
Al
4 3
H
4
O ;CO ;M O
H SO ;HNO
2
Al C
CH
CO
kh
CO

→



→


→




→

oxi ho¸
ö
3 dạng thù hình: kim cương, than chì, Fuloren

Si
2
2
F
4
O
2
Mg
2
SiF
kh
SiO
Mg Si

→



→

→

ö
oxi ho¸
2 dạng thù hình: tinh thể, vô định hình
Tính chất hợp
chất
* CO trung tính, khử mạnh
CO + CuO → CO
2
+ Cu
* CO
2
oxít axít CO
2
+ H
2
O → H
2
CO
3

CO
2
+ NaOH → Na
2
CO
3
+ H
2
O
Oxi hoá yếu CO

2
+ Mg → CO + MgO
* H
2
CO
3
và M
2
(CO
3
)
n
không bền
SiO
2
+ 2NaOH → Na
2
SiO
3
+ H
2
O
SiO
2
+ 4HF → SiF
4
+ 2H
2
O
* H

2
SiO
3
yếu hơn H
2
CO
3
* Muối silitcát thuỷ phân
Na
2
SiO
3
+ 2H
2
O – 2NaOH + H
2
SiO
3

Nhóm VI :
8
O
16

16
S
32

34
Se

79

52
Te
27,6

84
Po
209
Cấu hình e
ngoài cùng
Cơ bản s
2
np
4
→ kích thích ns
2
np
3
nd
1
+4
Số oxi hoá-2 ns
1
np
3
nd
2
+ 6
Tính chất đơn

chất
Là các phi kim mạnh (trừ Po) yếu hơn halogen.
Tác dụng hầu hết KL, nhiều PK, H
2
(trừ Cl
2
, F
2
)
* Oxi: 2O
2
+ 3Fe - Fe
3
O
4

O
2
+ 2H
2
→ 2H
2
O
2O
2
+ CH
4
– CO
2
+ 2H

2
O
* Lưu huỳnh rắn màu vàng 2 dạng thù hình
- Tính oxi hoá: nS + 2M → M
2
S
n
S +H
2
→ H
2
S
- Tính khử : S + O
2
→ SO
2
S + 2H
2
SO
4
→ 3SO
2
+ 2H
2
O
* Ozon O
3
: Oxi hoá mạnh hơn oxi:
2Ag + O
3

→ Ag
2
O + O
2
2O
3
→ O
2

2KI + O
3
+ H
2
O → 2KOH + I
2
+ O
2

Tính chất hợp
chất
* Hiđropezoxit
Lỏng không màu, không bền H
2
O
2
→ 1/2 O
2
+ H
2
O

Tính OXH H
2
O
2
+ KI → I
2
+ KOH
Tính khử H
2
O
2
+ Ag
2
O → Ag + O
2
+ H
2
O
* Hiđrôsunphua H
2
S
- Khí không màu, thối, độc, tan tốt.
- Tính khử: Tác dụng với O
2
; nước clo; I
2
- Tính axit yếu: tác dụng với dung dịch NaOH
* Đioxit sunphua SO
2

- Khí không màu hắc, độc
- Có cả tính oxi hoá và tính khử
+ Tính khử : tác dụng O
2
+ Tính oxi hoá: tác dụng H
2
S
- Là oxit axit: tác dụng bazơ và oxit bazơ
* H
2
SO
4
- H
2
SO
4
đặc có tính oxi hoá rất mạnh: tác dụng chất khử tạo SO
2
; S hay H
2
S.
- H
2
SO
4
loãng có tính axit mạnh: tác dụng với bazơ; oxit bazơ; kim loại, muối
Nhóm VA :
7
N
14

15
P
32

33
Ag
75

51
Sb
121,75

84
Bi
209
Cấu hình e
ngoài cùng
Cơ bản ns
2
np
3
(+3) → Kích thích ns
1
np
3
nd
4
(+5)
Riêng nitơ : +1 +2 +3 +4 +5

Tính chất đơn
chất
Là các phi kim (trừ Bi)
Tính oxi hoá > khử, tác dụng nhiều kim loại một số phi kim, H
2

* Nitơ N
2
có liên kết ≡ bền trơ ở t
0
thường
2
N
2
2
H
3
Ca
3 2
O ;
NH
Ca N
NO : kh

→



→


→
tl®
oxi ho¸
ö
N
2
điều chế bằng pp chưng cất phân đoạn không khí lỏng hoặc nhiệt phân NH
4
NO
2
* Photpho có 2 dạng thù hình, P đỏ, P trắng. Có cả tính oxi hoá và tính khử
- Tính oxi hoá P + Ca → Ca
3
P
2
- Tính khử: 4P + 5O
2
→ 2P
2
O
5
P + Cl
2
→ PCl
3
hoặc PCl
5
Tính chất hợp
chất
* Amoniăc: khí khai tan rất nhiều trong nước

- Khí NH
3
có tính khử
o
o
3 2 2 2
t
3 2 2
t
3 2 2
3 2 2
4NH  3O  2N 6H O
4NH  5O  4NO 6H O
2NH 3CuO 3Cu N 3H O
2NH 3Cl N 6HCl
+ → +
+ → +
+ → + +
+ → +
- Dung dịch NH
3
có tính bazơ
3 4
3 2 3 4 2
NH HCl NH Cl
4NH Cu(OH) [Cu(NH ) ](OH) tan
+ →
+ →
Điều chế : NH
3

→NO→NO
2
→HNO
3
* H
3
PO
4
axit 3 lần trung bình
Muối trung tính 3Ag
+
+ PO
4
3-
→ Ag
3
PO
4
(dùng nhận ra PO
−
3
4
)
Muối axit Ca(H
2
CO)
4
+ 2Ca(OH)
2
→ Ca

3
(PO
4
)
2
+ 4H
2
O
MỘT SỐ DẠNG BÀI TẬP PHI KIM
I. Điều chế - sơ đồ phản ứng
Bài 1.PhảnứngđượcdùngđểđiềuchếSO
2
trongcôngnghiệplà
A.3S+2KClO
3(đặc)

0
t
→
3SO
2
+2KCl.
B.Cu+2H
2
SO
4

(đặc)

0

t
→
SO
4
+CuSO
4
+2H
2
O
C.4FeS
2
+11O
2

0
t
→
8SO
2
+2Fe
2
O
3
D.C+2H
2
SO
4

(đặc)


0
t
→
2SO
2
+CO
2
+2H
2
O
Bài 2.Chosơđồphảnứngsau:
 X(khí)+Y(khí)
o
xt,p,t
→
Z(khí)
 Z+Cl
2

→
X+HCl
 Z+HNO
2

→
T
 T
→
X+2H
2

O
Cácchất X,Y,Z,Ttươngứngvớinhómchấtlà
A.H
2
,N
2
,NH
3
,NH
4
NO
2
. B.N
2
,H
2
,NH
3
,NH
4
NO
2
.
C.N
2
,H
2
,NH
4
Cl,NH

4
NO
3
. D.N
2
O,H
2
,NH
3
,NH
4
NO
3
.
II. Phân biệt và tách
Bài 1.Cho4chấtbộtmàutrắng:Na
2
CO
3
,Na
2
SO
4
,BaCO
3
,BaSO
4
.Hoáchấtdùngđểnhậnbiết4
chấtbộtriêngbiệtmàutrắngđólà
A.H

2
O. B.CO
2
.
C.dungdịchHClvàH
2
O.D.dungdịchNaOHvàH
2
O.
Bài 2.LàmthếnàođểtáchriêngđượckhíNH
3
khicólẫnkhíO
2
?
A.DẫnhỗnhợpđiquaCaO.
B.DẫnhỗnhợpđiquaNaOHrắn.
C.DẫnhỗnhợpđiquaH
2
SO
4
đặcrồichosảnphẩmtácdụngvớidungdịchkiềmdunnóng.
D.DẫnhỗnhợpđiquaP.
III. Bài toán về chất khí
Bài 1:ChohỗnhợpkhígồmN
2
vàH
2
cótỉkhốisovớiH
2
là3,6.Saukhiđunnóng1thờigianvới

bộtsắtthấytỉkhốicủahỗnhợptănglênvàbằng4,5.Thànhphần%vềthểtíchcủahỗnhợpkhísau
phảnứnglà:
A.N
2
(12,5%);H
2
(62,5)vàNH
3
(25%) B.N
2
(62,5%);H
2
(12,5)vàNH
3
(25%)
C.N
2
(12,5%);H
2
(25)vàNH
3
(62,5%) D.N
2
(62,5%);H
2
(62,5)vàNH
3
(25%)
Hướng dẫn:
Hỗnhợptrướcphảnứng:


N
2
H
28
2
7,2
2
5,2
20,8
=
1
4
GiảsửsốmolN
2
banđầulà1mol→SốmolH
2
là4mol;n
1
=5.
GọisốmolN
2
phảnứngbằngx(mol)
N
2
+3H
2

0
450 - 500 C, 200 - 300 atm, Fe

→
¬ 

2NH
3
Hỗnhợpsauphảnứng:
2
2
3
N : (1 - x) (mol)
H : (4 - 3x) (mol)
NH : 2x (mol)





Tổngsốmolhỗhợpsauphảnứngn
2
=5-2x(mol)
1 2
2 1
n M
x 0,5
n M
= ⇒ =
Vậy:tổngsốmolkhísauphảnứngn
2
=5-2.0,5=4(mol)
2

N
1 0,5
%V = .100% = 12,5%
4
−
;
2
H
4 3.0,5
%V = .100% = 62,5%
4


3
NH
2.0,5
%V = .100% = 25%
4
Bi 2.Trongbỡnhkớndungtớch56lớtchaN
2
,H
2
0
0
Cv200atmcútkhihisovikhụngkhớ
bng0,25vmtớtchtxỳctỏc.Nungnúngbỡnhmtthigiansauúabỡnhv0
0
Cthyỏpsut
trongbỡnhgim10%soviỏpsutbanu(khụngkhớcú20%O
2

,80%N
2
).Hiusutphnng
tnghpNH
3
l
A.30%. B.25%. C.20%. D.40%.
Hng dn
Smolhnhpbanu=500(mol)
Vỡkhụngkhớcú20%VO
2
v80%VN
2

kk
20.32 80.28
M 28,8
100
+
= =
M
hỗn hợp
hỗn hợp/KK
d 0,25 M 7,2= =
Hnhptrcphnng:
N
2
H
28
2

7,2
2
5,2
20,8
=
1
4
Vy:smolN
2
=100(mol);smolH
2
=400(mol);n
1
= 500.
GissmolN
2
phnnglxmol
Theophnng:
N
2
+3H
2

0
450 - 500 C, 200 - 300 atm, Fe

ơ

2NH
3

x
3x2x smolkhớgim=2x(mol)
Tngsmolkhớsauphnngn
2
= 500 - 2x(mol)
VỡV,Tkhụnginờn
1 1
2 2
p n
=
p n

100 500
=
90 500-2x
x=25(mol)
phản ứng
25
H = .100% 25%
100
=
IV. Bi toỏn axit thng tỏc dng vi kim loi
Bi 1:Cho5,35gamhnhpXgmMg,Fe,Alvo250mldungdchYgmH
2
SO
4
0,5MvHCl
1Mthuc3,92lớtkhớ(ktc)vdungdchA.CụcndungdchAtrongiukinkhụngcú
khụngkhớ,thucmgamchtrnkhan.Giỏtrcaml
A.20,0. B.41,8. C.20,9. D.15,6

Hng dn

+
H
n = 0, 25+ 0,25 = 0,5(mol)
2
H
3,39
n = = 0,175(mol)
22, 4
m
mui
=m
kimloi
+m
gcaxit
+
(phảnứng)
H
n = 0,175.2 = 0,35(mol)
<0,5(mol)
⇒
Axitdư;
+
H d
n = 0,5 - 0,35 = 0,15(mol)
Vậydungdịchsauphảnứngcócácion:Mg
2+
,Fe
2+

,Al
3+
,H
+
dưvàCl
-
,SO
4
2-
Khicôcạndungdịchthìaxitsẽbayhơi,theotínhchấtvậtlýcủaaxitthìHCldễbayhơivàH
2
SO
4
khóbayhơi.

⇒
khiđunnóngdungdịchthìH
+
vàCl
-
sẽtáchrakhỏidungdịchtrướctheophảnứng:
H
+
+Cl
-

0
t
→
HCl

↑
n
Cl
-=0,25–0,15=0,1mol.
- 2-
4
muèi kim lo¹i
Cl (t¹o muèi) SO (t¹o muèi)
m = m + m + m
=5,35+0,1.35,5+96.0,125=20,9(gam)
Bài 2:Hoàtan0,56gamFevào100mldungdịchhỗnhợpHCl0,2MvàH
2
SO
4
0,1MthuđượcV
lítH
2
(ởđktc).GiátrịcủaVlà
A.0,224. B.0,112. C.0,336. D.0,448.
Hướng dẫn:
n
Fe
=
0,56
=0,01(mol)
56

+
H
n

∑
(trongHClvà
2 4
H SO
)
=0,1.0,2+2.0,1.0,1=0,04(mol)
Bảotoànmole:
+
Fe
H
n =2n =0,01.2=0,02<0,04
(mol)
⇒
Axitdư
2
H Fe
n =n =0,01(mol)
⇒
2
H
V
=0,01.22,4=0,224(lít)