SỰ TỒN TẠI CỦA CÁC CHẤT TRONG MỘT HỖN HỢP

XÉT CẶP CHẤT TỒN TẠI HOẶC KHÔNG TỒN TẠI TRONG CÙNG MỘT HỖN HỢP I- KIẾN THỨC CẦN NHỚ - Một cặp chất chỉ tồn tại trong cùng một hỗn hợp nếu chúng không tác dụng hoá học lẫn nhau ( mỗi chất vẫn giữ nguyên là chất ban đầu ). - Trong cùng một dung dịch : các chất cùng tồn tại khi chúng không mang các phần tử đối kháng ( tức là không tạo khí, kết tủa , chất không bền … ). Ví dụ 1: Cặp CaCl2 và NaNO3 đồng thời tồn tại vì không xảy ra phản ứng: ⎯⎯ → Ca(NO3)2 + NaCl. CaCl2 + NaNO3 ⎯ ⎯ Ví dụ 2: Cặp chất Na2SO4 và BaCl2 không cùng tồn tại vì xảy ra phản ứng BaCl2 + Na2SO4 → BaSO4  + 2NaCl Ví dụ 3: Cặp chất khí H2 và O2 tồn tại trong một hỗn hợp ở nhiệt độ thường nhưng không tồn tại ở nhiệt độ cao. Vì : t ⎯⎯ → 2H2O 2H2 + O2 => Tạo thành chất mới * Chú ý một số phản ứng khó: 1) Phản ứng chuyển đổi hóa trị của muối Fe. 0 + Cl ,Br 2 2→ ⎯⎯⎯⎯ Muối Fe(II) ⎯⎯⎯ ⎯ muối Fe(III) Fe,Cu 2FeCl2 + Cl2 → 2FeCl3 6FeSO4 + 3Cl2 → 2FeCl3 + 2Fe2(SO4)3 2FeCl3 + Fe → 3FeCl2 Fe2(SO4)3 + Fe → 3FeSO4 2) Nâng hóa trị của nguyên tố trong oxit, hoặc bazơ: Oxit ( HT thấp ) + O2 → oxit ( HT cao ) t ,xt → 2SO3 Ví dụ: 2SO2 + O2 ⎯⎯⎯ t → Fe2O3 2FeO + ½ O2 ⎯⎯ 2Fe(OH)2 + ½ O2 + H2O → 2Fe(OH)3 ( nâu đỏ ) 3) Chuyển đổi muối trung hòa và muối axit: Ví dụ : 0 0 oxit axit + H O ⎯⎯⎯⎯⎯ → Muối trung hòa ⎯⎯⎯⎯ ⎯ d.d Bazo 2 muối axit Ví dụ : Na2CO3 + CO2 + H2O → 2NaHCO3 NaHCO3 + NaOH → Na2CO3 + H2O ( NaHCO3 thể hiện tính axit ) 4) Khả năng nâng hóa trị của F2, Cl2, Br2 SO2 + 2H2O + Br2 → H2SO4 + 2HBr ( làm mất màu dung dịch brom ) Na2SO3 + Cl2 + H2O → Na2SO4 + 2HCl II- BÀI TẬP ÁP DỤNG VÀ NÂNG CAO 1) Cặp chất nào tồn tại hoặc không tồn tại trong cùng một dung dịch ? giải thích ? a) Na2CO3 và HCl ; c) AgNO3 và NaCl ; e) CuSO4 và NaOH b) NaOH và BaCl2 ; d) CuSO4 và MgCl2 ; g) NH4NO3 và Ca(OH)2 2) Hỗn hợp nào sau đây không tồn tại khi cho vào nước: a) Ba , Al ; b) Fe , Al ; c) ZnO và Na2O ; d) NaOH , NaHCO3 e) NaHSO4 , CaCO3 ; g) NaOH, CuO ; h) MgCO3 , BaCl2 3) Có thể tồn tại đồng thời hỗn hợp gồm các chất sau đây được không ? vì sao ? a) Na2CO3(r) , Ca(OH)2(r), NaCl(r), Ca(HSO4)2(r) ; b) SO2(k), H2S(k) , Cl2(k) c) NaHSO4(dd), KOH(dd), Na2SO4(dd) ; d) (NH4)2CO3 (dd), NaHSO4(dd) Hướng dẫn : a) Tồn tại đồng thời vì các chất rắn không phản ứng với nhau. b) Không tồn tại vì xảy ra các phản ứng hóa học sau đây: SO2 + 2H2S → 3S + 2H2O SO2 + Cl2 → SO2Cl2 ( Cl2 nâng S lên mức hóa trị VI ) H2S + Cl2 → 2HCl + S H2O + Cl2 → HCl + HClO SO2 + H2O → H2SO3 c) Không tồn tại vì xảy ra phản ứng: 2NaHSO4 + 2KOH → Na2SO4 + K2SO4 + 2H2O. (Hoặc : NaHSO4 + KOH → KNaSO4 + H2O ) d) không tồn tại vì xảy ra phản ứng: 2NaHSO4 + (NH4)2CO3 → Na2SO4 + (NH4)2SO4 + CO2  + H2O 4) Một hỗn hợp có thể tồn tại hoặc không tồn tại ở những điều kiện khác nhau. Hãy cho biết các cặp chất khí sau đây có thể tồn tại điều kiện nào ? a) H2 và O2 , b) O2 và Cl2 ; c) H2 và Cl2 ; d) SO2 và O2 e) N2 và O2 ; g) HBr và Cl2 ; h) CO2 và HCl; i) NH3 và Cl2 Hướng dẫn: a) Tồn tại ở nhiệt độ thấp. b) Tồn tại ở bất kỳ điều kiện nào. c) Tồn tại ở nhiệt độ thấp và không có ánh sáng. d) Tồn tại ở nhiệt độ thấp và không có xúc tác. e) Tồn tại ở nhiệt độ thấp. g) Không tồn tại vì xảy ra phản ứng hóa học: Cl2 + 2HBr → 2HCl + Br2 h) Tồn tại trong mọi điều kiện. i) Không tồn tại vì xảy ra phản ứng hóa học: 3Cl2 + 2NH3 → 6HCl + N2 5) Có thể tồn tại đồng thời trong dung dịch các cặp chất sau đây không ? Giải thích? a) CaCl2 và Na2CO3 ; b) HCl và NaHCO3 ; c) NaHCO3 và Ca(OH)2 d) NaOH và NH4Cl ; e) Na2SO4 và KCl ; g) (NH4)2CO3 và HNO3 6) Khi trộn dung dịch Na2CO3 và dung dịch FeCl3 vào cốc thủy tinh thì thấy xuất hiện kết tủa màu nâu đỏ và giải phóng khí không màu, làm đục nước vôi. Nếu lấy kết tủa đem nung nóng hoàn toàn thì thu được chất rắn màu nâu đỏ và không sinh ra khí nói trên. Hãy viết PTHH để giải thích. Hướng dẫn: 3Na2CO3 + 2FeCl3 → Fe2(CO3)3 + 6NaCl Fe2(CO3)3 bị nước phân tích ( phản ứng ngược của phản ứng trung hòa): Fe2(CO3)3 + 3H2O → 2Fe(OH)3  + 3CO2  ( đã giản ước H2O ở vế phải ) Tổng hợp 2 phản ứng trên ta có: 3Na2CO3 + 2FeCl3 + 3H2O → 2Fe(OH)3  + 3CO2  + 6NaCl t → Fe2O3 + 3H2O 2Fe(OH)3 ⎯⎯ 7) Các cặp chất nào không cùng tồn tại trong một dung dịch: a) Fe và ddFeCl3 ; b) Cu và dd FeCl2 ; c) Zn và AgCl d) CaO và dd FeCl3 ; e) SiO2 và dd NaOH ; e) CuS và dd HCl 8) Có hiện tượng gì xảy ra khi cho Cu vào mỗi dung dịch sau đây: a) dung dịch loãng: NaNO3 + HCl ; b) dung dịch CuCl2 ; c) dung dịch Fe2(SO4)3 d) dung dịch HCl có O2 hòa tan ; e) dung dịch HNO3 loãng ; g) dung dịch NaHSO4. Hướng dẫn: ⎯⎯ → NaCl + HNO3 NaNO3 + HCl ⎯ (nếu không có Cu) (1) ⎯ 0 Khi có mặt Cu thì lượng HNO3 bị pư: 3Cu + 8HNO3 → 3Cu(NO3)2 + 4H2O + 2NO  (2) Tổng hợp (1) và (2) ta có: 8NaNO3 + 8HCl + 3Cu → 8NaCl + 3Cu(NO3)2 + 4H2O + 2NO  ( không màu) NO + ½ O2 → NO2 ( hóa nâu trong không khí ) 9) Chất bột A là Na2CO3 , chất bột B là NaHCO3, có phản ứng hóa học gì xảy ra khi: a) Nung nóng mỗi chất A và B b) Hòa tan A và B bằng H2SO4 loãng c) Cho CO2 lội qua dung dịch A và dung dịch B d) Cho A và B tác dụng với dung dịch KOH. 10) Không đồng thời tồn tại hỗn hợp nào sau đây ở điều kiện thường ? giải thích ? a) Cu(NO3) (r) và NaOH(r) ; d) SiO2(r) , Na2O(r), H2O (l) b) BaCl2(r) và Na2CO3(dd) ; e) AgNO3 (dd) và H3PO4(dd) c) SiO2(r) và Na2O(r) ; g) MgCO3(r) và H2SO4 (dd) 11) Có 3 dung dịch : FeCl2 ( A) ; brom ( B) ; và NaOH ( C) Có hiện tượng gì xảy ra khi thực hiện các thí nghiệm sau đây: a) Cho (B) vào (C). b) Cho (A) vào (C) rồi để ngoài không khí. c) Cho (B) vào (A) rồi đổ tiếp (C) vào. Hướng dẫn : a) Dung dịch Brom từ màu da cam chuyển thành không màu: Br2 + NaOH → NaBrO + NaBr + H2O b) Xuất hiện kết tủa trắng xanh và từ từ hóa nâu đỏ trong dung dịch: FeCl2 + 2NaOH → Fe(OH)2  ( trắng xanh) + 2NaCl 2Fe(OH)2 + ½ O2 + H2O → 2Fe(OH)3 ( nâu đỏ) c) Ban đầu mất màu da cam của dung dịch Brom, sau đó xuất hiện kết tủa nâu đỏ. 6FeCl2 + 3Br2 → 2FeCl3 + FeBr3 FeCl3 + 3NaOH → Fe(OH)3  + 3NaCl FeBr3 + 3NaOH → Fe(OH)3  + 3NaBr 12) Mỗi hỗn hợp sau đây có thể tồn tại được hay không ? Nếu có thì cho biết điều kiện, nếu không thì cho biết rõ nguyên nhân? a) CH4 và O2 ; b) SiO2 và H2O ; c) Al và Fe2O3 ; d) SiO2 và NaOH ; e) CO và hơi H2O. Hướng dẫn : SiO2 chỉ thể hiện tính oxit axit ở nhiệt độ cao. 13) Những cặp chất nào sau đây có thể tồn tại đồng thời trong một hỗn hợp ở nhiệt độ thường: a) HCl (k) và H2S (k) ; b) H2S (k) và Cl2 (k) ; c) SO2 (k) và O2 (k) ; d) SO2 và CO (k) 2(k) e) H2SO4 (đặc) và NaCl(r) ; g) H2SO3 (dd) và Na2CO3 (r) ; h) SO2 (k) và O3 (k) Hướng dẫn : b) Không tồn tại vì xảy ra phản ứng : Cl2 + H2S → S  + 2HCl ( thể khí ) Nếu trong dung dịch thì : 4Cl2 + H2S + 4H2O → H2SO4 + 8HCl e) Không tồn tại vì xảy ra phản ứng : NaCl (r) + H2SO4 (đặc) → NaHSO4 + HCl  g) Không tồn tại vì H2SO3 mạnh hơn H2CO3 nên có phản ứng xảy ra: H2SO3 + Na2CO3 → Na2SO3 + H2O+ CO2  h) Không tồn tại vì có phản ứng: SO2 + O3 → SO3 + O2 ( ozon có tính oxi hóa cao ) 14) Cho các chất : Na2CO3, dd NaOH, dd H2SO4, MgCO3, MgCl2, dd NH3, CuS, (NH4)2CO3 , Fe3O4, Al(OH)3, dd NaAlO2, dd (NH4)2SO4. Viết các PTHH xảy ra nếu cho các chất tác dụng lẫn nhau theo đôi một.