Bài tập Hoá học sơ cấp hay dành cho sinh viên Đại học, cao đẳng

BÀI TẬP HÓA HỌC SƠ CẤP

1


MỤC LỤC BÀI TẬP HÓA HỌC SƠ CẤP
Phần 1: TÓM TẮT LÝ THUYẾT HÓA HỌC
Phần 2: MỘT SỐ PHƯƠNG PHÁP GIẢI TOÁN
HÓA HỌC
Phần 3: BÀI TẬP TỰ GIẢI
§1.I. TÓM TẮT LÝ THUYẾT HOÁ HỌC
A. HÓA HỌC VÔ CƠ
I. KIM LOẠI
II. PHI KIM
III. PHẢN ỨNG OXY HÓA KHỬ

2


•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•

B. HÓA HỌC HỮU CƠ
I. ANKAN
II. ANKEN
III. ANKAĐIEN
IV. ANKIN
V. AREN
VI. RƯỢU NO ĐƠN CHỨC
VII. PHENOL
VIII. ANĐEHIT
IX. AXIT CACBOXYLIC
X. ESTE

Th.sĩ Nguyễn Văn Hiểu

Trường CĐSP Nha Trang

3


§2.I. MỘT SỐ PHƯƠNG PHÁP GIẢI TOÁN HÓA
HỌC
I. PHƯƠNG PHÁP KHỐI LƯỢNG PHÂN TỬ
TRUNG BÌNH, KHỐI LƯỢNG NGUYÊN TỬ
TRUNG BÌNH
II. PHƯƠNG PHÁP SỐ NGUYÊN TỬ CACBON
TRUNG BÌNH

Th.sĩ Nguyễn Văn Hiểu

Trường CĐSP Nha Trang

4


• III. PHƯƠNG PHÁP BẢO TOÀN KHỐI LƯỢNG
• IV. PHƯƠNG PHÁP TĂNG GIẢM KHỐI
LƯỢNG
• V. PHƯƠNG PHÁP BẢO TOÀN ELECTRON
• VI. PHƯƠNG PHÁP BIỆN LUẬN CÁC KHẢ
NĂNG XẢY RA ĐỐI VỚI CHẤT THAM GIA
PHẢN ỨNG
• VII. PHƯƠNG PHÁP BIỆN LUẬN CÁC KHẢ
NĂNG XẢY RA ĐỐI VỚI CHẤT TAỌ THÀNH
SAU PHẢN ỨNG
Th.sĩ Nguyễn Văn Hiểu

Trường CĐSP Nha Trang

5


VIII. PHƯƠNG PHÁP BIỆN LUẬN TRONG GIẢI
HỆ PHƯƠNG TRÌNH
IX. PHƯƠNG PHÁP BIỆN LUẬN ĐỂ TÌM CÔNG
THỨC PHÂN TỬ CHẤT HỮU CƠ
§3.I. BÀI TẬP TỰ GIẢI
I. BÀI TẬP HÓA HỌC VÔ CƠ

Th.sĩ Nguyễn Văn Hiểu

Trường CĐSP Nha Trang

6


II. BÀI TẬP HÓA HỌC HỮU CƠ
Phần 1: TÓM TẮT LÝ THUYẾT HÓA HỌC
§1.I. TÓM TẮT LÝ THUYẾT HOÁ HỌC VÔ CƠ
I. KIM LOẠI
- rntKL > rntPK, cùng chu kì
- Đều có 1, 2 hoặc 3e ở lớp ngoài cùng
- Tính chất hóa học cơ bản dễ mất e hóa trị thể
hiện tính khử:
M - ne → Mn+
I.1. Tính chất hóa học
I.1.1. Tác dụng với phi kim
- Đa số kim loại đều tác dụng với phi kim, phản
ứng xảy ra ở mức độ khác nhau
- Các KL hoạt động mạnh (kiềm, kiềm thổ, Al,
Zn,..)
Th.sĩ Nguyễn Văn Hiểu

Trường CĐSP Nha Trang

7


và phi kim hoạt động càng mạnh → phản ứng xảy ra
mạnh liệt. Mg + O2 → 2MgO
Na + Cl2 → 2NaCl

- Các phi kim hoạt động mạnh (F2, Cl2, Br2, O2) tác
dụng với kim loại tạo ra các hợp chất mà kim loai có
hóa trị dương cao nhất.
2Fe + 3Cl2 → 2FeCl3
Sn + 2Cl2 → SnCl4
I.1.2. Tác dụng với H2O
- Các kim loại hoạt động mạnh như kim loại kiềm
(Li, Na, K, Rb, Cs), một số kim loại kiềm thổ (Ca, Sr,
Ba) có hiđroxit tan trong nước, mới phản ứng với
H2O ở điều kiện thường tạo thành dung dịch base
Th.sĩ
Nguyễn đồng
Văn Hiểu thời giải
Trường
CĐSP Nha
8
mạnh
phóng
HTrang
2


Ví dụ: 2Na + 2H2O → 2NaOH + H2 ↑
Ba + 2H2O → Ba(OH)2 + H2↑
3. Tác dụng với axit
3.1. Với dụng dịch axit HCl, H2SO4 loãng.
- Các KL đứng trước H trong dãy điện thế của kim
loại tác dụng với HCl, H2SO4 loãng tạo ra muối và
khí H2
Zn + 2H+ → Zn2+ + H2

Fe + 2H+ → Fe2+ + H2
- KL đứng sau H không tác dụng
Cu + 2H+ → Không phản ứng
3.2. Với dung dịch H2SO4 đậm đặc, HNO3 loãng, đặc
- H2SO4 đậm đặc, đun nóng tác dụng với hầu hết các
Th.sĩ Nguyễn Văn Hiểu
Trường CĐSP Nha Trang
9
kim loại (trừ Au, Pt), tạo ra muối sunfat và thường


là SO2. (Tùy điều kiện mà cho ta một trong các sản
phẩm H2S, S, SO2).
2Fe + 6H2SO4 đặc nóng → Fe2(SO4)3 + 3SO2 + 6H2O
Cu + 2H2SO4 đặc nóng → CuSO4 + SO2 + H2O
4Mg + 5H2SO4 đặc → 4MgSO4 + H2S + 4H2O
3Zn + 4H2SO4 đặc → 3ZnSO4 + S + 4H2O
-Dung dịch HNO3 đặc, loãng tác dụng với hầu hết KL trừ
(Au, Pt) tạo ra muối nitrat và NO2 nếu HNO3 đặc, các
khí N2, N2O, NO, NH3 nếu HNO3 loãng
Cu + 4HNO3 đặc → Cu(NO3)2 + 2NO2 + 2H2O
Fe + 6HNO3 đặc → Fe(NO3)3 + 3NO2 + 3H2O
3Cu + 8HNO3 loãng → 3Cu(NO3)2 + 2NO + 4H2O
+Văn4HNO
Fe(NO
Th.sĩFe
Nguyễn
Hiểu
Trường
CĐSP Nha3)

Trang
10
3,loãng →
3 + NO + 2H2O


tác dụng với các kim loại Fe, Al, Cr.
- HNO3 loãng, đặc, đặc nóng, H2SO4 đặc, đặc nóng
tác dụng với KL đưa hóa trị KL lên cao nhất
4. Tác dụng với dung dịch base
- Các KL tan trong H2O (Li, Na, K, Rb, Cs, Ca, Sr,
Ba) khi cho vào dung dịch base thực tế chúng tác
dụng với H2O cho khí H2 bay ra
Ba + 2H2O → Ba(OH)2 + H2
- Chỉ có các KL có oxit và hiđroxit lưỡng tính như
Be, Zn, Al, Cr coi như tác dụng với dung dịch kiềm
tạo thành muối tan và giải phóng H2
Zn + 2NaOH → Na2ZnO2 + H2↑
2Al + 2H2O + 2NaOH → 2NaAlO2 + 3H2 ↑
Th.sĩ Nguyễn Văn Hiểu
Trường CĐSP Nha Trang
11
5. Tác dụng vói dung
dịch muối


5.1. Kim loại tan trong nước (Li, Na, K, Rb, Cs, Ca, Sr,
Ba)
-Tác dụng với dung dịch muối không đẩy kim loại
đứng sau ra khỏi muối sản phẩm tạo ra chất kết tủa

hoặc muối tan và khí H2 bay ra
2Na + CuSO4 + 2H2O → Cu(OH)2↓ + Na2SO4 + H2↑
2Na + 2H2O → 2NaOH + H2↑
2NaOH + CuSO4 → Cu(OH)2↓ + Na2SO4
Viết phương trình Ba tác dụng với dung dịch AlCl3 hoặc
ZnSO4
3Ba + 2AlCl3 + 6H2O → 3BaCl2 + 2Al(OH)3↓ + 3H2↑
Nếu dư Ba(OH)2:
2Al(OH)3 + Ba(OH)2 → Ba(AlO2)2 + 4H2O \
Th.sĩ Nguyễn Văn Hiểu
Trường CĐSP Nha Trang
12
Ba + 2H2O → Ba(OH)2 + H2


2AlCl3 + 3Ba(OH)2 → 2Al(OH)3↓ + 3BaCl2
Nếu dư Ba(OH)2:
Ba(OH)2 + 2Al(OH)3 → Ba(AlO2)2 + 4H2O
5.2. Kim loại không tan trong nước
Zn + CuSO4 → ZnSO4 + Cu
Cu + 2AgNO3 → Cu(NO3)2 + 2Ag
Chú ý:Nhiều KL tác dụng cùng một dung dịch muối,
KL hoạt động mạnh phản ứng hết trước rồi mới đến
kim loại yếu hơn.
Ví dụ: Cho hỗn hợp Zn, Fe, Cu vào dung dịch AgNO3
phản ứng xảy ra theo thứ tự sau
Zn + 2AgNO3 → Zn(NO3)2 + 2Ag
Fe + 2AgNO3 → Fe(NO3)2 + 2Ag
Th.sĩ Nguyễn Văn Hiểu
Trường CĐSP Nha Trang

13
Cu + 2AgNO
→
Cu(NO
)
+
2Ag
3
3 2


- Một KL tác dụng với dung dịch chứa nhiều muối thì
muối của kim loại hoạt động kém phản ứng hết trước
Ví dụ: Cho Zn tác dụng với dung dịch hỗn hợp
Ag2SO4, CuSO4, FeSO4
Zn + Ag2SO4 → ZnSO4 + 2Ag
Zn + CuSO4 → ZnSO4 + Cu
Zn + FeSO4 → ZnSO4 + Fe
Ion Fe3+ có tính oxi hóa mạnh hơn Cu2+ nên:
Cu + 2Fe3+ → 2Fe2+ + Cu2+
Fe + 2F3+ → 3Fe2+
(Đây là phản ứng của KL đứng sau tác dụng với
muối của kim loại đứng trước)
6. Các phương pháp điều chế kim loại
- Dùng dòng điện một
chiều hay các chất khử mạnh14
Th.sĩ Nguyễn Văn Hiểu
Trường CĐSP Nha Trang

để khử ion kim loại thành nguyên tử kim loại
Phản ứng điều chế kim loại: Mn+ + ne → M0
6.1. Điều chế kim loại đứng trước Al kể cả Al
- Chỉ có một phương pháp thường dùng là điện phân
hợp chất nóng chảy.
2NaCl
2Al2O3

dpnc

Na +

dpnc
Cryolit

Cl2

4Al + 3O2

6.2. Điều chế các kim loại sau nhôm
a. Điện phân dung dịch muối
đpdd
CuSO4 + H2O → Cu + 1/2O2 + H2SO4
đpdd
AgNO3 + H2O → 2Ag + 1/2O2 + HNO3
b. Dùng chất khử C, H2, CO khử oxit kim loại ở
Th.sĩ Nguyễn Văn Hiểu

Trường CĐSP Nha Trang

15


nhiệt độ cao: CuO + H2 → Cu + H2O
CuO + C → Cu + CO
CuO + CO → Cu + CO2
Khi dùng CO khử Fe2O3 phản ứng xảy ra:
Fe2O3 + CO → Fe3O4 + CO2
Fe3O4 + CO → 3FeO + CO2
FeO + CO → Fe + CO2
c. Dùng Al, Mg khử oxit kim loại ở nhiệt độ cao
(gọi là phương pháp nhiệt nhôm hay phương pháp
nhiệt magie (dùng để điều chế kim loại khó nóng
chảy: Cr, Mn,…).
Al + 3Fe3O4 → 4Al2O3 + 9Fe
Al + Cr2O3 → Al2O3 + 2Cr
Th.sĩ Nguyễn Văn Hiểu
Trường CĐSP Nha Trang
16
d. Dùng kim loại tự do đứng trước không tan đẩy


kim loại đúng sau ra khỏi dung dịch muối
Cu + 2AgNO3 → 2Ag + Cu(NO3)2
Fe + CuSO4 → FeSO4 + Cu
II. PHI KIM
- rPK < rKL cùng chu kì
- Nguyên tử của nguyên tố phi kim đều có 5, 6 hoặc
7e ở lớp ngoài cùng, dễ dàng nhận e hóa trị để đạt
cấu hình e bền vững của khí hiếm

- Tính chất hóa học cơ bản của các nguyên tố phi kim
là tính oxi hóa
X + ne → XnII.1. Tác dụng với đơn chất
II.1.1. Tác dụng với hiđro
- Hầu hết các phi kim
đều tác dụng với hiđro tạo ra17
Th.sĩ Nguyễn Văn Hiểu
Trường CĐSP Nha Trang


hợp chất thể khí
Cl2 + H2 → 2HCl
S + H2 → H2S
O2 + 2H2 → 2H2O
N2 + 3H2 → 2NH3
C + 2H2 → CH4
II.1.2. Tác dụng với oxi
- Trừ halogen không tác dụng trực tiếp với oxi, các
phi kim khác tác dụng trực tiếp với oxi ở các nhiệt độ
khác nhau tạo thành oxit
C + O2 → CO2
S
+ O2 → SO2
4P + 5O2 → 2P2O5
Th.sĩ Nguyễn Văn Hiểu
Trường CĐSP Nha Trang
18
N2 + O2 → 2NO

II.1.3. Tác dụng với kim loại
- Hầu hết các phi đều tác dụng với kim loại (trừ Au,
Pt). Các phản ứng xảy ra với mức độ khác nhau. Các
phi kim hoạt động hóa học mạnh như X2, O2,…tác
dụng với các kim loại hoạt động mạnh như kim loại
kiềm, kiềm thổ, Al, Zn, …phản ứng xảy ra mãnh liệt.
2Na + Cl2 → 2NaCl
2Mg + O2 → 2MgO
- Các phi kim hoạt động hóa học mạnh như X2(Cl2,
Br2, I2), O2,…khi tác dụng với kim loại có nhiều hóa
trị thường tạo thành hợp có hóa trị cao
2Fe + 3Cl2 → 2FeCl3
Sn + 2Cl2 → SnCl4
Th.sĩ Nguyễn Văn
Hiểu
CĐSPFe
Nha Trang
19
3Fe
+ 2OTrường
→
2
3O4


- Các phi kim hoạt động hóa học kém như H2, N2, C
chỉ tác dụng với những kim loại hoạt động hóa học
mạnh ở nhiệt độ cao.
4Al + 3C → Al4C3
Ca + 2C → CaC2

2Na + H2 → 2NaH
II.2. Tác dụng với hợp chất
II.2.1. Tác dụng với axit
- Các phi kim ở trạng thái rắn như C, S, P, … có thể
tác dụng được với các axit có tính oxi hóa mạnh:
HNO3 loãng, đặc, đặc nóng, H2SO4 đậm đặc, đặc
nóng đưa phi kim lên hóa trị cao nhất
C + 4HNO3 (đặc nóng) → CO2 + 4NO2 + 2H2O
Th.sĩ Nguyễn
Hiểu
Trường CĐSP Nha Trang
20
S + Văn
6HNO
3 (đặc nóng) → H2SO4 + 6NO2 + 2H2O


P + 5HNO3 (đặc nóng) → H3PO4 + 5NO2 + H2O
C + 2H2SO4(đặc nóng) → CO2 + 2SO2 + 2H2O
S + 2H2SO4(đặc nóng) → 3SO2 + 2H2O
3C + 4HNO3(loãng) → 3CO2 + 4NO + 2H2O
S + 2HNO3(loãng) → H2SO4 + 2NO
3P + + 5HNO3(loãng) +2H2O → 3H3PO4 + 5NO
II.2.2. Tác dụng với base
- Halogen và một số phi kim khác có thể tác dụng với
dung dịch base
Cl2 + 2NaOH → NaCl + NaClO + H2O
2Cl2 + 2Ca(OH)2 → CaCl2 + Ca(OCl)2 + 2H2O
3Cl2 + 6KOH(đặc nóng) → 5KCl + KClO3 + 3H2O
II.2.3. Tác dụng với dung dịch muối

Th.sĩ Nguyễn Văn Hiểu
Trường CĐSP Nha Trang
21
- Halogen đứng trước (trừ F2) đẩy được halogen


đứng sau ra khỏi muối của nó
Cl2 + 2NaBr → 2NaCl + Br2
Br2 + 2NaI → 2NaBr + I2
- Các phi kim hoạt động hóa học mạnh như Cl2, Br2
tác dụng được với dung dịch muối phi kim cuả kim
loại hóa trị thấp tạo thành muối kim loại hóa trị cao
Cl2 + 2FeCl2 → 2FeCl3
III. PHẢN ỨNG OXI HÓA KHỬ
III.1. Định nghĩa
- Là phản ứng xảy ra trong đó có sự thay đổi số oxi
hóa của các nguyên tố
- Nguyên nhân do sự nhường và thu electron (nguyên
tử hoặc ion này nhường e cho nguyên tử hoặc ion
khác:
ClHiểu
→CĐSP2FeCl
Th.sĩ
Nguyễn Văn
Nha Trang
22
2 + 2FeCl2Trường
3

Zn0 + Cu2+ → Zn2+ + Cu0
III.2. Một số khái niệm
III.2.1. Chất oxi hóa
- Là những chất mà trong thành phần, phân tử có
chứa nguyên tố nhận e
- Khi nhận e số oxi hóa giảm
- Các chất oxi hóa thường là các hợp chất trong đó
kim loại hay phi kim có số oxi hóa (hay mức oxi hóa)
cao KMnO4, K2Cr2O7, HNO3, HClO4,…
III.2.2. Chất khử
- Là những chất mà trong thành phần, phân tử có
chứa nguyên tố cho (nhường) e
- Khi nhường e số oxi hóa tăng
- Các kim loại luôn đóng vai trò là chất khử trong
Th.sĩ Nguyễn Văn Hiểu

Trường CĐSP Nha Trang

23


mọi phản ứng hóa học.
III.2.3. Quá trình oxi hóa
- Là quá trình mất (hay cho) e của một nguyên tố
- Làm tăng số oxi hóa của nguyên tố đó
Zn - 2e → Zn2+ Quá trình oxi hóa
III.2.4. Quá trình khử
- Là quá trình nhận (hay thu) e của một nguyên tố
- Làm giảm số oxi hóa của nguyên tố đó
Cu2+ + 2e → Cu Quá trình khử

III.2.5. Số oxi hóa
- Là điện tích các nguyên tử của các nguyên tố trong
phân tử với giả định cặp e chung chuyển hẵn về phía
nguyên tử có độ âm điện lớn hơn.
Ví dụ:
K+1Mn+7O4-2

Th.sĩ Nguyễn Văn Hiểu

Trường CĐSP Nha Trang

24


III.3. Phương pháp cân bằng phản ứng oxi hóa khử
- Trong phản ứng oxi hóa khử, e chuyển tử chất khử
sang chất oxi hóa.
- Tổng số e mà chất khử mất (nhường) đi bằng tổng số
e mà chất oxi hóa thu (nhận) vào
Các bước để lập phương trình và cân bằng phương
trình phản ứng oxi hóa khử
+ Viết phương trình phản ứng ở dạng phân tử
+ Khảo sát sự thay đổi số oxi hóa của các nguyên tố
trước và sau phản ứng, xác định chất oxi hóa, chất
khử.
+ Lập bán phương trình và cân bằng hệ số dựa vào
nguyên tắc tổng số e mà chất khử mất (nhường) bằng
tổng số e mà chất oxi hóa thu (nhận) vào.
Th.sĩ Nguyễn Văn Hiểu

Trường CĐSP Nha Trang

25