Content text Chuyên đề 13 - Tính chất phi kim-P1.doc
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: Br 2 , ... + Trạng thái khí: Cl 2 , O 2 , N 2 , H 2 , ... - 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 CS 2 , benzene, … II. Tính chất hoá học 1. Tác dụng với kim loại Nhiều phi kim tác dụng với kim loại tạo thành muối Cl 2 (g) + 2Na(s) ot 2NaCl(s) 3Cl 2 (g) + 2Fe(s) ot 2FeCl 3 (s) 3O 2 (g) + 4Al(s) ot 2Al 2 O 3 (s). 2. Tác dụng với oxygen C(s) + O 2 (g) ot CO 2 (g) S(s) + O 2 (g) ot SO 2 (g) N 2 (g) + O 2 (g) ˆˆˆˆˆˆˆ†‡ˆˆˆˆˆˆˆo3000C hoaëctialöûañieän 2NO(g) 3. Tác dụng với hydrogen - Chlorine tác dụng với hydrogen H 2 (g) + Cl 2 (g) ot H 2 O(l) - Oxygen tác dụng với hydrogen O 2 (g) + 2H 2 (g) ot 2H 2 O(l) - Nitrogen tác dụng với hydrogen N 2 (g) + 3H 2 (g) oxt, t, pˆˆˆˆ† ‡ˆˆˆˆ 2NH 3 (g)
4. Tác dụng với các hợp chất S + 2H 2 SO 4 (đặc) ot 3SO 2 + 2H 2 O C + 2H 2 SO 4 (đặc) ot CO 2 + 2SO 2 + 2H 2 O F 2 + H 2 O → HF + O 2 Cl 2 + 2KBr → 2KCl + Br 2 . Br 2 + 2NaI → 2NaBr + I 2 . Cl 2 + 2H 2 O + SO 2 → 2HCl + H 2 SO 4 . 2NO + O 2 → 2NO 2 * Chú ý: Mức độ hoạt động của các phi kim: 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. Halogen thì khả năng hoạt động: F 2 > Cl 2 > Br 2 > I 2 . Phần B: Bài Tập Được Phân Dạng (mỗi dạng tối thiểu 10 câu) 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 CuSO 4 dư, sau phản ứng hoàn toàn thu được m gam kết tủa. Tìm m ? Hướng dẫn giải Sơ đồ bài toán: 0 4CuSOtHCl 2 FeS 5,6 gam Fe SR¾n XZnSKhÝ Y (HS)m gam CuS 13 gam Zn S d Phương trình xảy ra: Fe + S 0t FeS Zn + S 0t ZnS FeS + 2HCl FeCl 2 + H 2 S ZnS + 2HCl ZnCl 2 + H 2 S H 2 S + CuSO 4 CuS + H 2 SO 4 Ta có: 2CuSHSFeSZnSFeZn CuS 5,613 nnnnnn0,3 (mol) 5665 m0,3.9628,8 (g)
Câu 2: Cho 3 Lít Cl 2 phản ứng với 2 Lít H 2 ; hiệu suất phản ứng đạt 80%. Xác định phần trăm thể tích Cl 2 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 ︸︸22 22 2 2 22 HCl2 2Lít3Lít Cl(thöïcteá)H(thöïcteá)lyùthuyeát Cl(dö) sauphaûnöùngtröôùcphaûnöùng Cl Baøitoaùntínhtheochaátthamgia. ClH2HCl VVtínhtheoH VVV.H2.80%1,6(Lít) V31,61,4(Lít) VV325(Lít) 1, %V 4 .100%28%. 5 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 Sơ đồ phản ứng: 0 22 2 tHCl d 2H100% OY(HS) 2 6,4gam19,2 gam khÝ Y(HS) 22,4 gam MMS R¾n XMCl SS d R¾n (S d)SO R¾n(S) ; Gọi x là số mol của kim loại M. 0 0 t 22 t 22 M SMS Mol x x x MS2HClMClHS Mol x x S OSO 6,4 Mol 0,2 0,2 32 2 222 MMSHS SO 2HS 3S 2HO 19,2 Mol 0,2 0,4 0,6 32 nnn0,4 22,4 M56 (Fe) 0,4 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 + X 2 ot MgX 2 a a 2Al + 3X 2 ot 2AlX 3 a 2/3 a Do cùng một lượng nên gọi a là số mol của X 2 3AlX 2 n.a (mol) 3 23MgXAlXan1,5.n 1917,8 1,5. 242273XXMM 35,5XM X là Chlorine (Cl) Đơn chất halogen X 2 là Cl 2 Vậy 2Clm71.0,214,2 (g) Câu 5: Dạng 2: Phi kim tác dụng với hợp chất Câu 1: Cho khí Cl 2 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 Cl 2 dư đi qua hỗn hợp chứa ba muối NaF, NaCl và NaBr thì chỉ có NaBr tham gia phản ứng: 2NaBr + Cl 2 2NaCl + Br 2 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: m muối giảm = 40,7 – 31,8 = 8,9 (gam) n NaBr = 0,2 (mol) m NaBr = 0,2.103 = 20,6 (gam).