CHƯƠNG 12: ANCOL – PHENOL I LÍ THUYẾT TRỌNG TÂM Ancol a Khái niệm Ancol hợp chất hữu phân tử có nhóm OH liên kết trực tiếp với nguyên tử cacbon no Nguyên tử C no nguyên tử C tạo liên kết đơn với nguyên tử khác CTTQ: CmH2m+2−2kOa CnH2n+ 2−2k−a ( OH ) a ( a ≤ n) b Phân loại - Dựa vào gốc hiđrocacbon + Ancol no: CH3OH, C2H5OH, C2H4(OH)2,… + Ancol không no: CH2 = CH − CH2OH, + Ancol thơm: C6H5 − CH2OH ,… - Dựa vào số nhóm OH + Ancol đơn chức: CH3OH, C2H5OH,… + Ancol đa chức: C2H4(OH)2, C3H5(OH)3,… - Dựa vào bậc ancol Bậc ancol bậc nguyên tử C liên kết trực tiếp với OH + Ancol bậc I: CH3 − CH2 − CH − CH2OH ,… + Ancol bậc II: CH3 − CH2 − CH ( CH3 ) OH ,… + Ancol bậc III: ( CH3 ) − COH ,… c Tính chất vật lí - Các ancol chất lỏng chất rắn điều kiện thường - ts khối lượng riêng tăng theo chiều tăng phân tử khối - Độ tan nước giảm phân tử khối tăng - Do có liên kết H phân tử với nên nhiệt độ sơi, nhiệt độ nóng chảy ancol cao so với hiđrocacbon, dẫn xuất halogen, ete,… có phân tử khối tương đương - Do tạo liên kết H với nước nên ancol tan tốt nước d Tính chất hóa học * Phản ứng với kim loại kiềm n R ( OH ) n + nNa → R ( ONa) n + H2 * Phản ứng tách nước Tách nước tạo ete H SO ,140° C đặ c ROH + R′OH  → R − O − R′ + H2O Trang Tách nước tạo anken H SO ,170° C đặ c CnH2n+1OH  → CnH2n + H2O Quy tắc Zaixep: Nhóm OH ưu tiên tách nguyên tử H nguyên tử C bậc cao bên cạnh * Phản ứng khử CuO CuO,t° Ancol bậc I  → Anđehit t° CH3 − CH2OH + CuO  → CH3 − CHO + Cu + H2O CuO,t° Ancol bậc II  → Xeton t° CH3 − CH − CH3 + CuO  → CH3 − C − CH3 + H2O | || OH O CuO,t° Ancol bậc III  → Không phản ứng * Phản ứng ancol có nhiều nhóm OH liền kề Ancol có nhiều nhóm OH liền kề phản ứng với Cu(OH)2 tạo phức màu xanh đặc trưng e Điều chế * Điều chế etanol Cách 1: Hiđrat hóa etilen xúc tác axit H SO ,t° C2H4 + H2O  → C2H5OH Cách 2: Lên men tinh bột (C H H ,t° O5 ) n + nH2O  → nC6H12O6 + 10 leâ n men C6H12O6 → 2C2H5OH + 2CO2 * Điều chế metanol: Sản xuất từ metan t° ,xt → CO + 3H2 Cách 1: CH4 + H2O  xt,t°,p CO + 2H2  → CH3OH xt,t° ,p → 2CH3OH Cách 2: 2CH4 + O2  PHENOL a Khái niệm Phenol hợp chất hữu phân tử có nhóm OH liên kết trực tiếp với nguyên tử cacbon vòng benzen Chú ý: Trang b Tính chất vật lí - Là chất rắn, khơng màu - Tan nước lạnh, tan vô hạn 66°C , tan tốt etanol, ete axeton - Bị oxi hóa khơng khí dẫn tới chảy rữa thẫm màu dần bị oxi hóa oxi khơng khí - Phenol độc, tiếp xúc với da gây bỏng c Tính chất hóa học * Cấu tạo phân tử: * Tính axit yếu (yếu H2CO3) - Không làm đổi màu quỳ tím - Phản ứng với Na C6H5OH + Na → C6H5OH + H2 - Phản ứng với NaOH (khác ancol) C6H5OH + NaOH → C6H5ONa + H2O * Phản ứng với dung dịch Br2 - Phản ứng tạo kết tủa trắng, dùng để nhận biết d Ứng dụng  nhựa phenol-fomanđehit  keo dán ure-fomanđehit  phẩm nhuộm dược phẩm  thuốc nổ  chất diệt cỏ 2,4-D,… II CÁC DẠNG BÀI TẬP Dạng 1: Lí thuyết trọng tâm Ví dụ mẫu Ví dụ 1: Phenol (C6H5OH) khơng có phản ứng sau đây? A Na B NaHCO3 C Br2 D NaOH Hướng dẫn giải Phenol không tác dụng với NaHCO3 Trang Phương trình hóa học: C6H5OH + Na → C6H5ONa + H2 C6H5OH + NaOH → C6H5ONa + H2O → Chọn B Ví dụ 2: Cho ancol có cơng thức sau: CH3 − CH ( OH ) − CH2 − CH3 Tên gọi ancol A butan-1-ol B butan-2-ol C butan-3-ol D 2-metylpropan-1-ol Hướng dẫn giải uuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuuur Chọn mạch chính: CH3 − CH − CH2 − CH3 | OH Đánh số thứ tự: CH − CH− CH − CH 3 | OH Đọc tên: butan-2-ol → Chọn B Ví dụ 3: Số ancol bậc I đồng phân cấu tạo có cơng thức phân tử C5H12O A B C D Hướng dẫn giải 5.2 + − 12 =0 → Ancol no, đơn chức, mạch hở = Tổng cacbon = Ta có: k = π + v = 5+ = 4+ = ↓ ↓ C−C−C−C−C C−C−C−C | C 3+ 1+ ↓ C | C−C−C | C Đặt nhóm OH vào mạch: đặt nhóm OH vào C bậc I ↓ ↓ ↓ ↓ C−C−C−C−C C−C−C−C C | | C C−C−C | C Dấu “ ↓ ” vị trí đặt nhóm OH Vậy có đồng phân bậc I thỏa mãn yêu cầu đề Trang → Chọn C Ví dụ 4: Phát biểu sau đúng? A C6H5OH ancol thơm, C6H5CH2OH thuộc dãy đồng đẳng phenol B Ancol có nhiệt độ sơi cao hiđrocacbon có phân tử khối phân tử ancol có liên kết hiđro C Tất ancol chất lỏng, phenol chất rắn D Phenol không độc, rơi vào tay, gây ngứa da Hướng dẫn giải A sai phenol chất có nhóm OH đính trực tiếp với vịng benzen, ancol chất có nhóm OH gắn vào cacbon no → C6H5OH phenol, C6H5CH2OH ancol thơm → C6H5CH2OH không thuộc dãy đồng đẳng phenol B C sai ancol trạng thái lỏng rắn D sai phenol độc, rơi vào tay, gây bỏng da → Chọn B Dạng 2: Phản ứng đốt cháy Phương pháp giải  Đốt cháy ancol bất kì: nCO − nH O = ( k − 1) nancol 2  Đặc biệt: Đốt cháy ancol no, mạch hở: CnH2n−2Ox + 3n + 1− x t° O2  → nCO2 + ( n + 1) H2O Nhận xét: nH2O > nCO2 Ta ln có: nancol = nH2O − nCO2  Ngồi ra: Ta áp dụng định luật bảo tồn: bảo tồn ngun tố, bảo tồn khối lượng,… Ví dụ: Đốt cháy hoàn toàn 1,52 gam ancol X thu 1,344 lít CO (đktc) 1,44 gam H2O Công thức phân tử X A C3H8O B C2H6O C C2H6O2 D C3H8O2 Hướng dẫn giải nCO = 0,06 mol;nH O = 0,08 mol 2 Nhận thấy: nH2O > nCO2 → Ancol no, mạch hở → nX = nH O − nCO = 0,08− 0,06 = 0,02 mol 2 Trang Bảo toàn khối lượng: mX + mO = mCO + mH O 2 ⇔ mO = 0,06.44+ 1,44− 1,52 → mO = 2,56 gam → nO = 0,08 mol Bảo toàn nguyên tố O: nO( ancol ) + 2nO = 2nCO + nH O 2 → nO( ancol ) = 0,0.2 + 0,08− 0,08.2 = 0,04 mol Có: nO 0,04 = = → Phân tử ancol X có nguyên tử O nX 0,02 Lại có: M X = 1,52 = 76 → X C3H8O2 0,02 → Chọn D Ví dụ mẫu Ví dụ 1: Đốt cháy hoàn toàn 9,4 gam hỗn hợp Z (gồm hai ancol đơn chức, đồng đẳng kế tiếp), hấp thụ hồn tồn sản phẩm cháy vào bình đựng dung dịch Ca(OH) dư thu 35 gam kết tủa khối lượng dung dịch sau phản ứng giảm 8,8 gam Công thức hai ancol A C2H5OH C3H7OH B C3H7OH C4H9OH C CH3OH C2H5OH D C4H9OH C5H11OH Hướng dẫn chấm nCaCO = 0,35 mol Dung dịch Ca(OH)2 dư nên: nCO2 = nCaCO3 = 0,35 mol ( ) Mặt khác: mdung dịch giảm = mCaCO3 − mCO2 + mH2O → mH2O = 10,8 gam → nH O = 0,6 mol ( ) Vì nCO2 < nH2O → Z gồm hai ancol no, đơn chức, mạch hở, công thức tổng quát CnH2n− 2O n > → nZ = nH O − nCO = 0,25 mol → n= 0,35 = 1,4 0,25 → Hai ancol CH3OH C2H5OH → Chọn C Trang Ví dụ 2: Đốt cháy hồn tồn hỗn hợp X gồm 0,07 mol ancol đa chức 0,03 mol ancol khơng no, đơn chức, có liên kết đôi, mạch hở, thu 0,23 mol khí CO2 m gam H2O Giá trị m A 2,70 B 2,34 C 8,40 D 5,40 Hướng dẫn giải Gọi số C ancol đa chức a ( a ≥ 2) ; số C ancol không no b ( b ≥ 3) a = Ta có: 0,07a + 0,03b = 0,23 →  b = → Hai ancol C2H6O2 C3H6O Bảo tồn ngun tố H, có: nH O = 3nC H O + 3nC H O 2 6 = 3.( 0,07+ 0,03) = 0,3 → mH O = 0,3.18 = 5,4 gam → Chọn D Dạng 3: Ancol phản ứng với kim loại kiềm Phương pháp giải Phản ứng tổng quát: n R ( OH ) n + nNa → R ( ONa) n + H2  x  nH2 = nancol Nhận xét:   nOH = 2nH  Bảo tồn khối lượng: mancol + mNa pư = mmuối + mH mancol + mNa = mchấtrắn + mH (Na dư) Chú ý: Khi cho Na, K tác dụng với ancol Na, K phản ứng với nước trước Na + H2O → NaOH + H2 (1) n nNa+ R ( OH ) n → R ( ONa) n + H2 (2) Ví dụ: Cho 9,2 gam glixerol tác dụng với Na dư, sau phản ứng xảy hồn tồn, thu V lít khí H2 (đktc) Giá trị V A 2,24 B 1,12 C 3,36 D 4,48 Hướng dẫn chấm Trang nC H ( OH) = 0,1 mol Phương trình hóa học: C3H5 ( OH ) + 3Na → C3H5 ( ONa) + H2 ↑ → 0,1 0,12 mol → VH = 0,12.22,4 = 3,36 lít → Chọn C Ví dụ mẫu Ví dụ 1: Cho 3,7 gam ancol đơn chức tác dụng với Na dư thu 700 cm H2 (đo 27,3°C 0,88 atm) Công thức phân tử ancol A C2H5OH B C3H7OH C C4H9OH D CH3OH Hướng dẫn giải 700 cm3 = 0,7 lít Ta có: PV = nRT → nH2 = 0,7.0,88 = 0,025 mol 0,082.( 27,3+ 273) Ancol đơn chức: nancol = 2nH2 = 0,05 mol → M ancol = 3,7 = 74 0,05 → Ancol C4H9OH → Chọn C Ví dụ 2: Cho 15,6 gam hỗn hợp X gồm hai ancol đơn chức, mạch hở dãy đồng đẳng tác dụng hết với 9,2 gam Na, thu 24,5 gam chất rắn Cơng thức ancol có phân tử khối lớn A C2H5OH B C3H7OH C C4H9OH D CH3OH Hướng dẫn giải Gọi công thức chung hai ancol đơn chức mạch hở, dãy đồng đẳng ROH Bảo toàn khối lượng có: mX + mNa = mchấtrắn + mH ⇔ mH = 15,6 + 9,2 − 24,5 = 0,3 gam → nH = 0,3 = 0,15 mol Phương trình hóa học: ROH + Na → RONa+ H2 ↑ Trang ¬ 0,3 → MX = 0,15 mol 15,6 = 52 0,3 → Hai ancol C2H6OH C3H7OH → Chọn B Ví dụ 3: Cho hỗn hợp X gồm ancol metylic, etylen glicol, glixerol Đốt cháy hoàn toàn m gam X thu 6,72 lít CO2 (đktc) Cũng m gam X cho tác dụng với Na dư thu tối đa V lít khí H (đktc) Giá trị V A 3,36 B 11,20 C 5,60 D 6,72 Hướng dẫn giải nCO = 0,3 mol Nhận thấy ancol metylic CH3OH; etylen glicol C2H4(OH)2; glixerol C3H5(OH)3 có số C số nhóm OH → nOH = nC = nCO = 0,3 mol Ta có: nH = 1 nOH = 0,3 = 0,15 mol 2 → VH = 0,15.22,4 = 3,36 lít → Chọn A Ví dụ 4: Cho 10 ml dung dịch ancol etylic 92° phản ứng hết với kim loại Na dư, thu V lít khí H (đktc) Biết khối lượng riêng ancol etylic nguyên chất 0,8 g/ml, khối lượng riêng nước g/ml Giá trị V A 1,120 B 0,493 C 1,792 D 2,285 Hướng dẫn giải VC H OH = 9,2 ml → mC H OH = 7,36 gam → nC H OH = 0,16 mol 5 VH O = 10 − 9,2 = 0,8 ml → mH O = 0,8 gam → nH O = 0,044 mol 2 Phương trình hóa học: C2H5OH + Na → C2H5ONa + H2 ↑ → 0,16 0,08 mol H2O + Na → NaOH + H2 ↑ 0,044 → 0,022 mol Ta có: nH2 = 0,08+ 0,022 = 0,102 mol → VH = 0,102.22,4 = 2,285 lít Trang → Chọn D Dạng 4: Phản ứng tách nước tạo anken Phương pháp giải Phương trình tổng quát: H SO đặ c CnH2n+1OH  → CnH2n + H2O 170° C Nhận xét: nancol = nanken = nH2O Chú ý: Nếu ancol tách nước tạo anken → Ancol no, đơn chức, mạch hở (trừ CH3OH) Ancol X tách nước tạo sản phẩm anken Y có:  M Y = M X − 18  M X − 18  7? A NaCl B NaOH C HNO3 D H2SO4 Hướng dẫn giải NaOH phân li hoàn toàn thành Na+ OH-, dung dịch có tính bazơ, pH > → Chọn B Ví dụ 3: Cho chất sau: CH3COOH, HClO, H3PO4, NaOH, HgCl2, NH4NO3, HClO4, Zn(OH)2, K2Cr2O7, HNO3, KMnO4, HI Số chất điện li mạnh A B C D Hướng dẫn giải Chất điện li mạnh Chất điện li yếu Axit H2SO4, HNO3, HCl, HBr, HClO3, HClO4,… HF, HClO, HClO2, HCN, H2S, H3PO4, axit hữu (HCOOH, CH3COOH,…) Bazơ NaOH, KOH, Ba(OH)2, Ca(OH)2,… Bazơ không tan Muối Hầu hết muối chất điện li mạnh → Có chất điện li mạnh là: NaOH, NH4NO3, HClO4, K2Cr2O7, HNO3, KMnO4, HI → Chọn A Ví dụ 4: Cho phương trình điện li sau:  → Na + + Cl− NaCl ¬   HClO → H + + ClO− KOH → K + + OH − HClO → H + + ClO −4  → CH3COO − + H + CH 3COOH ¬   HF → H + + F− Số phương trình điện li A B C D Trang 107 Hướng dẫn giải NaCl, KOH, HClO4 chất điện li mạnh → Sử dụng mũi tên chiều HClO, CH3COOH HF chất điện li yếu → Sử dụng mũi tên hai chiều → Có phương trình điện li viết KOH → K + + OH − HClO → H + + ClO 4−  → CH3COO − + H + CH 3COOH ¬   → Chọn B Ví dụ 5: Thực nghiệm thí nghiệm hình vẽ sau: Đèn sáng X dung dịch sau đây? A Na3PO4 0,01M B C2H5OH 0,01M C CH3COOH 0,01M D H2SO4 0,01M Hướng dẫn giải Phương trình điện li Na 3PO → 3Na + + PO34− 0, 01 → 0, 03 → 0, 01 C2H5OH không điện li  → CH3COO − + H + CH 3COOH ¬   0, 01 → < 0, 01 → < 0, 01 H 2SO → 2H + + SO 42− 0, 01 → 0, 02 → 0, 01 Tổng nồng độ ion dung dịch 0,04M 0 < ∑ CM < 0, 02 0,03M Nhận thấy Na3PO4 phân li lượng ion nhiều nên làm cho đèn sáng → Chọn A Ví dụ 6: Cho phản ứng có phương trình hố học sau: (a) NaOH + HCl → NaCl + H 2O (b) Mg(OH) + H 2SO → MgSO + 2H 2O (c) 3KOH + H3 PO → K PO + 3H O (d) Ba(OH) + 2NH 4Cl → BaCl + 2NH + 2H 2O + − Số phản ứng có phương trình ion rút gọn H + OH → H 2O Trang 108 A B C D Hướng dẫn giải Phương trình ion rút gọn phản ứng: + − (a) H + OH → H 2O + 2+ (b) Mg(OH) + 2H → Mg + 2H 2O − 3− (c) 3OH + H 3PO → PO + 3H O + − (d) NH + OH → NH + H 2O + − Vậy có phương trình (a) có phương trình ion rút gọn H + OH → H 2O → Chọn D Ví dụ 7: Cặp chất sau tồn dung dịch? A NaCl Al(NO3)3 B NaOH MgSO4 C K2CO3 HNO3 D NH4Cl KOH Hướng dẫn giải Cặp chất tồn dung dịch chúng khơng tác dụng với A khơng có phản ứng xảy 2+ − B sai có phản ứng: Mg + 2OH → Mg(OH) ↓ + 2− C sai có phản ứng: 2H + CO3 → CO ↑ + H 2O + − D sai có phản ứng: NH + OH → NH ↑ + H O → Chọn A Ví dụ 8: Cho cặp chất: (a) Na2CO3 BaCl2; (b) NaCl Ba(NO3)2; (c) NaOH H2SO4; (d) K3PO4 AgNO3 Số cặp chất xảy phản ứng dung dịch thu kết tủa A B C D Hướng dẫn giải Có hai cặp chất tạo kết tủa (a) (d) Phương trình phản ứng: 2− 2+ (a) CO3 + Ba → BaCO3 ↓ + 3− (d) 3Ag + PO → Ag 3PO ↓ → Chọn C Dạng 2: pH dung dịch Phương pháp giải • Bài tốn xi: Xác định pH trộn dung dịch axit với dung dịch bazơ Bước 1: Tính tổng n H+ , n OH − Bước 2: Viết phương trình hoá học H + + OH − → H 2O Bước 3: Xác định chất dư Trang 109 Bước 4: Tính tổng thể tích dung dịch sau trộn Bước 5: Tính pH dung dịch pH = − lg  H +  pOH = 14 + lg OH −  Ví dụ: Trộn V lít dung dịch NaOH 0,01M với V lít dung dịch HCl 0,03M 2V lít dung dịch Y Dung dịch Y có pH A B C D Hướng dẫn giải n H+ = 0, 03V; n OH− = 0, 01V mol Phương trình hố học: H+ 0, 03V OH − → H O + 0, 01V mol Vì n OH − < n H+ → H+ dư: 0,03V – 0,01V = 0,02V mol Mặt khác: VY = 2V lít 0, 02V + = 0, 01V Ta có:  H  = 2V → pH = → Chọn C • Bài toán ngược: Cho biết pH trước Bước 1: Từ pH → Xác định axit, bazơ dư pH < → H + dư pH > → OH − dư Bước 2: Tính n H+ , n OH − ban đầu Bước 3: Tính theo phương trình: n H+ dư = n H + ban đầu − n OH− n OH − dö = n OH − ban đầu − n H + Bước 4: Tính theo u cầu đề Ví dụ: Cho a lít dung dịch KOH có pH = 12,0 vào lít dung dịch HCl có pH = 3,0 thu dung dịch Y có pH = 11,0 Giá trị a A 1,60 B 0,80 C 1,78 D 0,12 Hướng dẫn giải Dung dịch Y có pH = 11 → OH- dư Trong (a + 8) lít dung dịch Y có: OH −  = 10−3 M → n OH − dö = 10−3 (a + 8) mol Trang 110 −3 Ban đầu: n H+ = 8.10 mol; n OH− = 0, 01a mol Ta có: 10−3 (a + 8) = 0, 01a − 8.10 −3 ⇔ a = 1, 78 → Chọn C Ví dụ mẫu Ví dụ 1: Cho dung dịch sau: CH3COOH, HCl, KOH có nồng độ mol có giá trị pH tương ứng a, b, c Dãy xếp theo chiều tăng dần giá trị a, b, c A a < b < c B a < c < b C b < a < c D c < b < a Hướng dẫn giải Tính bazơ tăng dần theo thứ tự: HCl < CH3COOH < KOH → Dãy xếp theo thứ tự tăng dần pH là: b < a < c → Chọn C Ví dụ 2: Trộn 100 ml dung dịch gồm Ba(OH)2 0,1M NaOH 0,1M với 400 ml dung dịch gồm H 2SO4 0,0375M HCl 0,0125M thu dung dịch X Giá trị pH dung dịch X A B C D Hướng dẫn giải n NaOH = 0, 01mol; n Ba (OH)2 = 0, 01 mol; n HCl = 0, 005 mol; n H 2SO4 = 0, 015 mol → n H+ = 0, 035 mol; n OH − = 0, 03 mol H + + OH − → H O Phản ứng: 0, 03 ¬ 0, 03 mol Dư: 0, 005 mol Ta có: VX = 0,1 + 0, = 0,5 lít 0, 005 + = 0, 01M Suy ra:  H  = 0,5 → pH = → Chọn B Ví dụ 3: Trộn 250 ml dung dịch hỗn hợp HCl 0,08M H2SO4 0,01M với 250 ml dung dịch Y chứa hỗn hợp Ba(OH)2 có nồng độ xM, thu m gam kết tủa 500 ml dung dịch có pH = 12 Giá trị m x A 0,5825 0,06 B 0,5565 0,06 C 0,5825 0,03 D 0,5565 0,03 Hướng dẫn giải Dung dịch sau phản ứng có pH = 12 → OH- dư →  OH −  = 10−2 M → n OH − dư = 5.10−3 mol Dung dịch ban đầu có: n H+ = 0, 025; n OH − = 0,5x mol Ta có: n OH − dư = 0,5x − 0, 025 mol Trang 111 → 0,5x − 0, 025 = 5.10 −3 ⇔ x = 0, 06 Ba 2+ + Lại có: SO 24− → BaSO ↓ Trước phản ứng: 0, 015 0, 0025 mol Phản ứng: 0, 0025 ¬ 0, 0025 → 0, 0025 mol → m BaSO4 = 0, 0025.233 = 0,5825 gam → Chọn A Chú ý : Xét chất dư, chất hết Dạng 3: Bảo tồn điện tích phản ứng trao đổi ion dung dịch Phương pháp giải • Định luật bảo tồn điện tích Bước 1: Bảo tồn điện tích ∑n điệ n tích (+) = ∑ n điện tích (-) Bước 2: Tính khối lượng muối m muối = ∑ mion tạo muối 2− Ví dụ: Dung dịch X gồm 0,6 mol Mg2+; 0,3 mol K+; 0,3 mol Na+; 0,6 mol Cl- a mol SO4 Tổng khối lượng muối dung dịch X A 169,5 gam B 119,1 gam C 111,9 gam D 90,3 gam Hướng dẫn giải Bảo tồn điện tích: 2n Mg2+ + n K + + n Na + = n Cl− + 2n SO2− → 2.0, + 0,3 + 0,3 = 0, + a ⇔ a = 0, Ta có: m muối = m Mg2+ + m K + + m Na + + m Cl− + mSO2− = 0, 6.24 + 0,3.39 + 0,3.23 + 0, 6.35,5 + 0, 6.96 = 111,9 gam → Chọn C Ví dụ mẫu − 2− Ví dụ 1: Một dung dịch chứa ion: Mg2+ (0,05 mol), K+ (0,15 mol), NO3 (0,1 mol) SO4 (x mol) Giá trị x A 0,050 B 0,075 C 0,100 D 0,150 Hướng dẫn giải Bảo tồn điện tích: 2n Mg 2+ + n K + = n NO3− + 2n SO42− Trang 112 ⇔ 2.0, 05 + 0,15 = 0,1 + 2x → x = 0, 075 → Chọn B − Ví dụ 2: Dung dịch X chứa 0,1 mol Ca 2+; 0,3 mol Mg2+; 0,4 mol Cl- a mol HCO3 Đun nóng dung dịch X đến cạn thu lượng muối khan A 49,4 gam B 23,2 gam C 37,4 gam D 28,6 gam Hướng dẫn giải Bảo tồn điện tích: 2n Ca 2+ + 2n Mg2+ = n Cl− + n HCO3− ⇔ 2.0,1 + 2.0,3 = 0, + a → a = 0, o t Phương trình hố học: 2HCO3−  → CO32− + CO + H O → 0, 0, mol 2− Sau đun nóng, muối gồm 0,1 mol Ca2+; 0,3 mol Mg2+; 0,4 mol Cl- 0,2 mol CO3 Ta có: m muối = m Mg 2+ + m Ca 2+ + m Cl− + m CO32− = 0,1.40 + 0,3.24 + 0, 4.35,5 + 0, 2.60 = 37, gam → Chọn C − Chú ý : Muối HCO3 bị nhiệt phân 2− Ví dụ 3: Dung dịch chứa ion: Fe 2+ (0,1 mol); Al3+ (0,2 mol); Cl- (x mol) SO (y mol) Cô cạn dung dịch thu 46,9 gam muối khan Giá trị x y A 0,10 0,35 B 0,30 0,20 C 0,20 0,30 D 0,40 0,20 Hướng dẫn giải Bảo tồn điện tích: 2n Fe2+ + 3n Al3+ = n Cl− + 2n SO24− → x + 2y = 0,1.2 + 0, 2.3 = 0,8 ( 1) Lại có: m muoái = m Fe2+ + m Al3+ + m Cl− + m SO24− = 0,1.56 + 0, 2.27 + 35,5x + 96y = 46,9 → 35,5x + 96y = 35,9 ( ) Từ (1) (2) có: x = 0,2; y = 0,3 → Chọn C + 2− 2− Ví dụ 4: Cho 100 ml dung dịch X gồm: NH , K+, CO3 , SO Chia dung dịch X làm hai phần Phần (1) cho tác dụng với dung dịch Ba(OH) dư, thu 6,72 lít (đktc) khí NH3 43 gam kết tủa Phần (2) tác dụng với lượng dư dung dịch HCl, thu 2,24 lít (đktc) khí CO Cô cạn dung dịch X thu m gam muối khan Giá trị m A 24,9 B 44,4 C 49,8 D 34,2 Hướng dẫn giải Phương trình hố học: Trang 113 + − Phần (1): NH + OH → NH + H 2O Ba 2+ + CO32− → BaCO3 Ba 2+ + SO 24− → BaSO 2− + Phần (2): CO3 + 2H → CO + H O Ta có: n NH3 ( 1) = 0,3 mol → n NH +4 ( 1) = 0,3 mol n CO2 ( 2) = 0,1 mol → n CO2− ( 2) = 0,1 mol + 2− Vì hai phần nên phần chứa 0,3 mol NH ; 0,1 mol CO3 Ta có: m↓ = m BaCO3 + m BaSO4 → m BaSO4 = 43 − 0,1.197 = 23,3 gam → n SO2− = n BaSO4 = 0,1 mol Bảo toàn điện tích: n K + = 2n CO32− + 2n SO24− − n NH+4 = 0,1 mol + 2− 2− Vậy dung dịch X chứa 0,2 mol K+; 0,6 mol NH ; 0,2 mol SO ; 0,2 mol CO3 → m = 0, 2.39 + 0, 6.18 + 0, 2.96 + 0, 2.60 = 49,8 gam → Chọn C Chú ý : Số mol ion dung dịch ban đầu gấp đôi số mol ion phần III BÀI TẬP TỔNG HỢP Bài tập Câu 1: Chất sau muối trung hoà? A K2HPO4 B NaHSO4 C NaHCO3 D KCl C Al2(SO4)3 D NaOH Câu 2: Chất sau chất lưỡng tính? A Al(OH)3 B Ca(OH)2 Câu 3: Chất sau thuộc loại chất điện li mạnh? A NaCl B C2H5OH C H2O D CH3COOH Câu 4: Natri florua (NaF) trường hợp sau không dẫn điện? A Dung dịch NaF nước B NaF nóng chảy C NaF rắn, khan D Dung dịch tạo thành hoà tan số mol NaOH HF nước Câu 5: Trong số dung dịch có nồng độ 0,1M đây, dung dịch có giá trị pH nhỏ A Ba(OH)2 B H2SO4 C NaOH D HCl Câu 6: Cho phương trình điện li sau đây: 2+ − (1) CaCl → Ba + 2Cl + − (2) Ca(OH) → Ca + 2OH (3) 3+ 2− (4) Al2 (SO )3 → 2Al + 3SO Trang 114 Phương trình viết A (1) B (2) C (3) D (4) Câu 7: Trong số chất sau: H2S, Cl2, H2SO3, NaHCO3, C6H12O6, Ca(OH)2, HF, NaClO Số chất điện li A B C D Câu 8: Chất sau tác dụng với dung dịch HCl? A MgCl2 B BaCl2 C Al(OH)3 D Al(NO3)3 C HCl D Al(OH)3 Câu 9: Chất sau tác dụng với KHCO3? A K2SO4 B KNO3 Câu 10: Cặp chất sau tồn dung dịch? A Ba(OH)2 H3PO4 B Al(NO3)3 NH3 C (NH4)2HPO4 KOH D Cu(NO3)2 HNO3 Câu 11: Dãy gồm ion tồn dung dịch là: 3− A Al3+, PO , Cl-, Ba2+ 2− B Ca2+, Cl-, Na+, CO3 − C K+, Ba2+, OH-, Cl- D Na+, K+, OH-, HCO3 Câu 12: Cặp dung dịch sau phản ứng với tạo chất khí? A NH4Cl AgNO3 B NaOH H2SO4 C Ba(OH)2 NH4Cl D Na2CO3 KOH Câu 13: Cặp dung dịch sau phản ứng với tạo kết tủa? A Na2CO3 Ba(HCO3)2 B KOH H2SO4 C CuSO4 HCl D NaHCO3 HCl Câu 14: Cho dung dịch Ba(HCO3)2 vào dung dịch: CaCl2, Ca(NO3)2, NaOH, Na2CO3, KHSO4, Na2SO4, Ca(OH)2, H2SO4, HCl Số trường hợp tạo kết tủa A B C D + − Câu 15: Phản ứng sau có phương trình ion rút gọn H + OH → H 2O ? A NaHCO3 + NaOH → Na CO3 + H O B Ba(OH) + 2HCl → BaCl2 + 2H 2O C Ba(OH) + H 2SO → BaSO + 2H 2O D Cu(OH) + 2HCl → CuCl2 + 2H O Câu 16: Cho phản ứng sau: (a) FeS + 2HCl → 2NaCl + H 2S (b) Na 2S + 2HCl → 2NaCl + H 2S (c) 2AlCl3 + 3Na 2S + 6H 2O → 2Al(OH)3 + 3H 2S + 6NaCl (d) KHSO + KHS → K 2SO + H 2S (e) BaS + H 2SO 4( l ) → BaSO + H 2S 2− + Số phản ứng có phương trình ion rút gọn S + 2H → H 2S A B C D Câu 17: Cho phản ứng hoá học: NaOH + HCl → NaCl + H 2O Phản ứng hố học có phương trình ion thu gọn với phản ứng Trang 115 A NaOH + NaHCO3 → Na CO3 + H 2O B 2KOH + FeCl → Fe(OH) + 2KCl C KOH + HNO3 → KNO3 + H O D NaOH + NH 4Cl → NaCl + NH + H O Câu 18: Hoà tan m gam Na vào nước 100 ml dung dịch có pH = 13 Giá trị m A 0,23 B 2,30 C 3,45 D 0,46 − Câu 19: Dung dịch X chứa 0,1 mol K+; 0,2 mol Mg2+; 0,1 mol Na+; 0,2 mol Cl- x mol NO3 Cô cạn dung dịch X thu m gam muối khan Giá trị m A 30,3 B 23,1 C 42,9 o D 20,3 -5 Câu 20: Biết 25 C số phân li bazơ NH3 1,74.10 Bỏ qua điện li nước Giá trị pH dung dịch NH3 0,1M 25oC A 4,76 B 13,00 C 9,24 D 11,12 Câu 21: Để trung hoà 100 gam dung dịch HCl 1,825% cần V ml dung dịch Ba(OH) có pH = 13 Giá trị V A 500 B 0,5 C 250 D 500 2− Câu 22: Một dung dịch chứa 0,25 mol Cu 2+; 0,2 mol K+; a mol Cl- b mol SO Cô cạn dung dịch thu 52,4 gam muối Giá trị a b A 0,40 0,15 B 0,20 0,25 C 0,10 0,30 D 0,50 0,10 Bài tập nâng cao Câu 23: Có hai dung dịch, dung dịch chứa hai cation hai anion không trùng ion + 2− − sau: 0,3 mol K+; 0,2 mol Mg2+; 0,5 mol NH ; 0,4 mol H+; 0,2 mol Cl-; 0,15 mol SO4 ; 0,5 mol NO3 2− 0,3 mol CO3 Một hai dung dịch chứa ion 2− A K+, Mg2+, SO , Cl- + 2− B K+, NH , CO3 , Cl- + − 2− C NH , H+, NO3 , SO4 2− D Mg2+, H+, SO4 , Cl- − Câu 24: Dung dịch X gồm 0,01 mol Na +; 0,02 mol Ca2+; 0,02 mol HCO3 a mol anion X (bỏ qua điện li nước) Ion X giá trị a − A NO3 0,03 B Cl- 0,01 2− C CO3 0,03 D OH- 0,03 2− + Câu 25: Dung dịch X chứa 0,12 mol Na +, x mol SO4 ; 0,12 mol Cl- 0,05 mol NH Cho 300 ml dung dịch Ba(OH)2 0,1M vào X đến phản ứng xảy hoàn toàn, lọc bỏ kết tủa, thu dung dịch Y Cô cạn Y, thu m gam chất rắn khan Giá trị m A 7,190 B 7,020 C 7,875 D 7,705 Câu 26: Hoà tan hoàn toàn 8,3 gam hỗn hợp Al, Fe vào 300 ml dung dịch HCl 1M H 2SO4 0,5M, thấy 5,6 lít H2 (đktc) dung dịch X Thể tích dung dịch NaOH 1M cần cho vào X để thu kết tủa có khối lượng lớn A 300 ml B 500 ml C 400 ml D 600 ml Câu 27: Trộn lẫn hai dung dịch H2SO4 0,1M HCl 0,3M với thể tích nhau, thu dung dịch X Lấy 450 ml X cho tác dụng với V lít dung dịch Y gồm NaOH 0,15M KOH 0,05M, thu dung dịch có pH = Giá trị V Trang 116 A 0,225 B 0,155 C 0,450 D 0,650 Câu 28: Dung dịch X chứa hỗn hợp NaOH 0,25M Ba(OH) 0,15M Dung dịch Y chứa hỗn hợp H2SO4 0,5M HNO3 0,2M Trộn V lít dung dịch X với V’ lít dung dịch Y, thu dung dịch Z có pH = Tỉ lệ V/V’ A 2,18 B 1,25 C 0,46 D 0,08 Câu 29: Hoà tan hoàn toàn 8,94 gam hỗn hợp gồm Na, K Ba vào nước, thu dung dịch X 2,688 lít khí H2 (đktc) Dung dịch Y gồm HCl H2SO4, tỉ lệ mol tương ứng : Trung hoà dung dịch X dung dịch Y, tổng khối lượng muối thu A 13,17 gam B 18,46 gam C 12,78 gam D 14,62 gam Câu 30: Trộn dung dịch HCl 0,75M; HNO3 0,15M; H2SO4 0,3M với thể tích thu dung dịch X Trộn 300 ml dung dịch X với 200 ml dung dịch Ba(OH) 0,25M, thu m gam kết tủa dung dịch Y có pH = x Giá trị x m A 2,33 B 6,99 C 2,23 D 1,165 Câu 31: Dung dịch X thu trộn thể tích dung dịch H 2SO4 0,1M với thể tích dung dịch HCl 0,2M Dung dịch Y chứa NaOH 0,2M Ba(OH) 0,1M Đổ 100 ml dung dịch X vào 100 ml dung dịch Y, khuấy để phản ứng xảy hồn tồn, thu 200 ml dung dịch có pH = a m gam kết tủa Y Giá trị a m A 13 1,165 B 2,330 C 13 2,330 D 1,165 2− + Câu 32: Dung dịch X chứa ion: Fe 3+, SO , NH , Cl- Chia dung dịch thành hai phần Phần (1) tác dụng với NaOH dư, đun nóng, 0,672 lít khí (đktc) 1,07 gam kết tủa Phần (2) tác dụng với lượng dư dung dịch BaCl 2, thu 4,66 gam kết tủa Khối lượng muối khan thu cô cạn dung dịch X (Giả sử q trình cạn có nước bị bay hơi) A 3,73 gam B 7,04 gam C 7,46 gam D 3,52 gam ĐÁP ÁN BÀI TẬP TỔNG HỢP 1-D 2-A 3-A 4-C 5-B 6-D 7-A 8-C 9-C 10 - D 11 - C 12 - C 13 - A 14 - D 15 - B 16 - A 17 - C 18 - A 19 - C 20 - D 21 - D 22 - A 23 - B 24 - A 25 - C 26 - D 27 - A 28 - A 29 - B 30 - B 31 - A 32 - C Câu 7: Chất điện li chất tan nước phân li ion Axit, bazơ, muối chất điện li → Có chất điện li là: H2S, H2SO3, NaHCO3, Ca(OH)2, HF, NaClO Câu 10: Các chất tồn dung dịch chúng không phản ứng với → Cu(NO3)2 HNO3 tồn dung dịch Câu 11: Các chất tồn dung dịch chúng không phản ứng với 2+ 3− A sai Ba + PO → Ba (PO ) ↓ 2+ 2− B sai Ca + CO3 → CaCO3 ↓ C Trang 117 − − 2− D sai HCO3 + OH → CO3 + H O Câu 12: Phương trình hố học: NH Cl + AgNO3 → AgCl ↓ + NH NO3 2NaOH + H 2SO → Na 2SO + 2H 2O Ba(OH) + 2NH 4Cl → BaCl + 2NH ↑ +2H 2O Na CO3 + KOH → Khơng phản ứng Câu 13: Phương trình hố học: Na CO3 + Ba(HCO3 ) → BaCO3 ↓ +2NaHCO3 2KOH + H 2SO → K 2SO + 2H 2O NaHCO3 + HCl → NaCl + CO ↑ + H O CuSO + HCl → Khơng phản ứng Câu 14: Có trường hợp tạo kết tủa tác dụng với Ba(HCO 3)2 là: NaOH, Na2CO3, KHSO4, Na2SO4, Ca(OH)2, H2SO4 Câu 15: Phương trình ion rút gọn phản ứng: − − 2− A HCO3 + OH → CO3 + H 2O + − B H + OH → H 2O + − 2+ 2− C H + OH + Ba + SO → H O + BaSO + 2+ D Cu(OH) + 2H → Cu + 2H 2O Câu 16: Phương trình ion rút gọn phản ứng: + 2+ (a) FeS + 2H → Fe + H 2S 2− + (b) S + 2H → H 2S 3+ 2− (c) 2Al + 3S + 6H O → 2Al(OH)3 + 3H 2S + − (d) H + HS → H 2S 2− + 2+ 2− (e) S + 2H + Ba + SO → H 2S + BaSO → Có phương trình thoả mãn (b) Câu 17: − + Phương trình ion rút gọn phản ứng cho: OH + H → H 2O − − 2− A sai OH + HCO3 → CO3 + H O − 2+ B sai 2OH + Fe → Fe(OH) Trang 118 C − + D sai OH + NH → NH + H O Câu 18: Ta có: n OH − = 0, 01 mol → n Na = n NaOH = n OH− = 0, 01 mol → m Na = 0, 01.23 = 0, 23 gam Câu 19: Bảo tồn điện tích: n NO3− = n K + + 2n Mg2+ + n Na + − n Cl− = 0, mol Ta có: m muoái = n K + + 2n Mg2+ + n Na + + n Cl− + n NO3− = 42,9 gam Câu 20:  → NH 4+ + OH − Phương trình hố học: NH + H O ¬   Trước điện li: 0,1 Điện li: x Sau điện li: Ta có: 0,1 − x M →x →x x x M M x2 = 1, 74.10−5 → x = 1,31.10 −3 M 0,1 − x → pOH = − log(1,31.10−3 ) = 2,88 → pH = 14 − pOH = 11,12 Câu 21: − Ta có: pH = 13 → OH  = 0,1M n H+ = n HCl = →V= 100.1,825% = 0, 05 mol → n OH − = n H + = 0, 05 mol 36,5 0, 05 = 0,5 lít = 500 ml 0,1 Câu 22: Bảo tồn điện tích: 0, 25.2 + 0, = a + 2b ( 1) Ta có: m muối = 0, 25.64 + 0, 2.39 + 35,5a + 96b = 52, ( ) Từ (1) (2) suy ra: a = 0,4; b = 0,15 Câu 23: A sai 2n Mg2+ + n K+ ≠ n Cl− + 2n SO42− B n NH +4 + n K + = n Cl− + 2n CO32− C sai n NH +4 + n H+ ≠ 2n SO24− + n NO3− D sai 2n Mg2+ + n H+ ≠ n Cl− + 2n SO24− Câu 24: Bảo tồn điện tích: 2n Ca 2+ + n Na + = n HCO3− + ma → ma = 0, 03 Nếu m = → a = 0,015 → Loại C Nếu m = → a = 0,03 → Loại B Trang 119 − D khơng thoả mãn HCO3 OH- khơng tồn dung dịch Câu 25: n Ba 2+ = 0, 03 mol; n OH− = 0, 06 mol Bảo tồn điện tích có: n NH +4 + n Na + = n Cl− + 2n SO42− → x = 0, 025 mol Phương trình hố học: Ba 2+ + SO 42− → BaSO 0, 025 ¬ 0, 025 NH +4 + OH − → NH + H O 0, 05 → 0, 05 mol mol → Ba2+ dư 0,005 mol; OH- dư 0,01 mol Dung dịch Y gồm 0,12 mol Na+; 0,005 mol Ba2+; 0,01 mol OH- 0,12 mol Cl→ m = 0,12.23 + 0, 005.137 + 0, 01.17 + 0,12.35,5 = 7,875 gam Câu 26: n H+ bñ = 0, mol n H2 = 0, 25 mol → n H+ = 2n H = 0,5 mol → n H+ dö = 0,1 mol Gọi số mol Al, Fe a b mol 27a + 56b = 8,3 a = 0,1 → → 1,5a + b = 0, 25 b = 0,1 → n OH− cần dùng = n H+ dö + 3n Al + 2n Fe = 0, mol → n NaOH = 0, mol → V = 0, = 0, lít = 600 ml Câu 27: Ta có: n H+ = 0,1125 mol; n OH − = 0, 2V mol Dung dịch sau phản ứng có pH = → n H + dö = 0,1(0, 45 + V) mol → 0,1(V + 0, 45) = 0,1125 − 0, V → V = 0, 225 Câu 28: Ta có: n OH − = 0,55V mol; n H+ = 1, 2V ' mol −3 Dung dịch sau phản ứng có pH = → n H + dö = 10 (V + V ') mol → 10−3 (V + V ') = 1, 2V '− 0,55V → V = 2,18 V' Câu 29: n H2 = 0,12 mol → n OH− = 2n H = 0, 24 mol Gọi n H2SO4 = x mol → n HCl = 4x mol → n H+ = 6x mol Ta có: 6x = 0, 24 → x = 0, 04 mol → n Cl− = 0,16 mol; n SO2− = 0, 04 mol 2− Dung dịch sau phản ứng gồm 8,94 gam ba kim loại Na, K, Ba; 0,16 mol Cl- 0,04 mol SO → m = 8,94 + 0,16.35,5 + 0, 04.96 = 18, 46 gam Câu 30: Trang 120 n HCl = 0, 075 mol; n HNO3 = 0, 015 mol; n H2SO4 = 0, 03 mol n H+ = 0,15 mol; n Ba 2+ = 0, 05 mol; n OH− = 0,1 mol Phương trình hố học H + + OH − → H O 0,1 ¬ 0,1 Ba 2+ + SO 42− → BaSO 0, 03 ¬ 0, 03 mol mol Ta có: m = 0, 03.233 = 6,99 gam; n H+ dö = 0,15 − 0,1 = 0, 05 mol →  H +  = 0, 05 = 0,1 → pH = 0,3 + 0, Câu 31: Ta có: n HCl = 0, 01 mol; n H 2SO4 = 0, 005 mol → n H + = 0, 02 mol n OH − = 0, 04 mol n OH − dö = 0, 04 − 0, 02 = 0, 02 mol → OH −  = Ba 2+ + 0, 02 = 0,1 → pOH = → pH = 13 0,1 + 0,1 SO 24 − → BaSO 0, 005 ¬ 0, 005 mol → m = 0, 005.233 = 1,165 gam Câu 32: Phương trình hố học: + − Phần (1): NH + OH → NH + H 2O Fe3+ + 3OH − → Fe(OH)3 2+ 2− Phần (2): Ba + SO → BaSO n NH3 ( 1) = 0, 03 mol → n NH+ ( 1) = 0, 03 mol n Fe(OH )3 ( 1) = 0, 01 mol → n Fe3+ ( 1) = 0, 01 mol n BaSO4 ( 2) = 0, 02 mol → n SO2− ( 2) = 0, 02 mol Bảo tồn điện tích: n Cl− = 3n Fe3+ + n NH+4 − 2n SO42− = 0, 02 mol + 2− Dung dịch X chứa 0,02 mol Fe3+; 0,06 mol NH ; 0,04 mol SO ; 0,04 mol Cl- → m = 0, 02.56 + 0, 06.18 + 0, 04.96 + 0, 04.35,5 = 7, 46 gam Trang 121 ... Hướng dẫn giải Gọi công thức hỗn hợp anđehit RCHO Phương trình hóa học: Ni,t° RCHO + H2  → RCH2OH 8,9 → R + 29 Ta có: 8,9 R + 29 = 9,4 R + 31 mol 9,4 R + 31 → R = 6,6 → Công thức hai anđehit... NaOH, thu 14,8 gam muối Công thức X A C3H7COOH B HOOC − CH2 − COOH C HOOC − COOH D C2H5COOH Trang 37 Hướng dẫn giải Gọi công thức axit R ( COOH ) x ( x ≥ 1) Phương trình hóa học: R ( COOH ) x +... (đktc) Mặt khác 8,5 gam X tác dụng vừa đủ với 4,9 gam Cu(OH)2 Công thức ancol A C2H5OH B C3H7OH C C4H9OH D CH3OH Hướng dẫn giải Gọi công thức ancol no, đơn chức ROH nH = 0,25 mol;nCu( OH) = 0,05 mol