Sơ lược phi kim và các hợp chất của phi kim

Khóa học LTĐH đảm bảo môn Hóa –Thầy Sơn
Bài 27. Phi kim và hợp chất của phi kim

Hocmai.vn – Ngôi trường chung của học trò Việt
Tổng đài tư vấn: 1900 58-58-12
- Trang | 1 -

BÀI 27. PHI KIM VÀ CÁC HỢP CHẤT CỦA PHI KIM
TÀI LIỆU BÀI GIẢNG




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
43
H
4
O ;CO ;M O
H SO ;HNO
2
Al C

CH
CO
kh
CO
oxiho¸
ö

3 dạng thù hình: kim cương, than chì, Fuloren
Khóa học LTĐH đảm bảo môn Hóa –Thầy Sơn
Bài 27. Phi kim và hợp chất của phi kim

Hocmai.vn – Ngôi trường chung của học trò Việt
Tổng đài tư vấn: 1900 58-58-12
- Trang | 2 -


Si
2
2
F
4
O
2
Mg
2
SiF
kh
SiO
Mg Si
ö

oxiho¸

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
Khóa học LTĐH đảm bảo môn Hóa –Thầy Sơn
Bài 27. Phi kim và hợp chất của phi kim

Hocmai.vn – Ngôi trường chung của học trò Việt
Tổng đài tư vấn: 1900 58-58-12
- Trang | 3 -

- 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
32
O;
NH
Ca N
NO : kh
tl®
oxiho¸
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

34
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

Khóa học LTĐH đảm bảo môn Hóa –Thầy Sơn
Bài 27. Phi kim và hợp chất của phi kim

Hocmai.vn – Ngôi trường chung của học trò Việt
Tổng đài tư vấn: 1900 58-58-12
- Trang | 4 -



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)

12
21
nM
x 0,5
nM

Vậy: tổng số mol khí sau phản ứng n
2
= 5 - 2.0,5 = 4 (mol)
Khóa học LTĐH đảm bảo môn Hóa –Thầy Sơn
Bài 27. Phi kim và hợp chất của phi kim

Hocmai.vn – Ngôi trường chung của học trò Việt
Tổng đài tư vấn: 1900 58-58-12
- Trang | 5 -

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

Bài 2. Trong bình kín dung tích 56 lít chứa N
2
, H
2
ở 0
0
C và 200 atm có tỉ khối hơi so với không khí bằng 0,25 và
một ít chất xúc tác. Nung nóng bình một thời gian sau đó đưa bình về 0
0
C thấy áp suất trong bình giảm 10% so với

áp suất ban đầu (không khí có 20% O
2
, 80% N
2
). Hiệu suất phản ứng tổng hợp NH
3
là
A. 30%. B. 25%. C. 20%. D. 40%.
Hướng dẫn
Số mol hỗn hợp ban đầu = 500 (mol)
Vì không khí có 20%VO
2
và 80%VN
2


kk
20.32 80.28
M 28,8
100

Mà
hçn hîp
hçn hîp/KK
d 0,25 M 7,2

Hỗn hợp trước phản ứng:
N
2
H

28
2
7,2
2
5,2
20,8
=
1
4

Vậy: số mol N
2
= 100 (mol); số mol H
2
= 400 (mol); n
1
= 500.
Giả sử số mol N
2
phản ứng là x mol
Theo phản ứng:
N
2
+ 3H
2

0
450 - 500 C, 200 - 300 atm, Fe
2NH
3

x 3x 2x số mol khí giảm = 2x (mol)
Tổng số mol khí sau phản ứng n
2
= 500 - 2x (mol)
Vì V, T không đổi nên
11
22
pn
=
pn

100 500
=
90 500-2x
x = 25 (mol)

ph¶n øng
25
H = .100% 25%
100


IV. BÀI TOÁN AXIT THƢỜNG TÁC DỤNG VỚI KIM LOẠI
Bài 1: Cho 5,35 gam hỗn hợp X gồm Mg, Fe, Al vào 250ml dung dịch Y gồm H
2
SO
4
0,5M và HCl 1M thu được
3,92 lít khí (đktc) và dung dịch A. Cô cạn dung dịch A trong điều kiện không có không khí, thu được m gam chất rắn
khan. Giá trị của m là

A. 20,0. B. 41,8. C. 20,9. D. 15,6
Hướng dẫn

+
H
n =0,25+0,25 =0,5(mol)


2
H
3,39
n = = 0,175(mol)
22, 4

m
muối
= m
kim loại
+ m
gốc axit


+
(ph¶nøng)
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-

Khóa học LTĐH đảm bảo môn Hóa –Thầy Sơn
Bài 27. Phi kim và hợp chất của phi kim

Hocmai.vn – Ngôi trường chung của học trò Việt
Tổng đài tư vấn: 1900 58-58-12
- Trang | 6 -

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
24
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)

Giáo viên: Phạm Ngọc Sơn
Nguồn: Hocmai.vn