Khi đốt nến (làm bằng parafin), nến chảy lỏng thấm vào bấc, sau đó nến lỏng chuyển thành hơi. Hơi nến cháy trong không khí tạo ra khí cacbon đioxit và hơi nước. Hãy phân tích và chỉ ra ở giai đoạn nào diễn ra hiện tượng vật lí, giai đoạn nào diễn ra hiện tượng hóa học. Cho biết: Trong không khí có khí oxi và nến cháy là do có chất này tham gia.

Cơ bản - Tự luận

Đáp án:

Hiện tượng vật lý diễn ra ở giai đoạn nến chảy lỏng thấm vào bấc và giai đoạn nến lỏng chuyển thành hơi, trong giai đoạn này nếu (chất paraffin) chỉ biến đổi về trạng thái.

Hiện tượng hóa học diễn ra ở giai đoạn nến cháy trong không khí, khi đó chất parafin đã biến đổi thành chất khác.

Parafin + Oxi → Khí cacbon đioxit + Nước.

Một nguyên tử có 4 lớp electron, số electron ở lớp ngoài cùng là 7, các lớp trong đều đã bão hòa electron. Số hiệu nguyên tử của nguyên tố này là

Cơ bản - Tự luận

Đáp án:

Sự phân bố electron trên các lớp là 2/8/18/7.

Vậy số hiệu nguyên tử của nguyên tố này là 35.

Hòa tan hoàn toàn 2,44 gam hỗn hợp bột X gồm FexOy và Cu bằng dung dịch H2SO4 đặc, nóng (dư). Sau phản ứng, thu được 0,504 lít khí SO2 (sản phẩm khử duy nhất, ở đktc) và dung dịch chứa 6,6 gam hỗn hợp muối sunfat. Phần trăm khối lượng của Cu trong X là

Cơ bản - Tự luận

Đáp án:

n_SO2 = 0,504/22,4 = 0,0225 (mol)

m_hh = 56a + 64b + 16b = 2,44

m_muối = 400.0,5a + 160b = 6,6

Bảo toàn electron: 3a + 2b = 2c = 2.0,0225)

⇒ a = 0,025; b = 0,01; c = 0,025

Thực hành phân tích định tính - Điều chế và tính chất của metan

Cơ bản - Tự luận

Đáp án:

1. Thí nghiệm 1: Xác định sự có mặt của C, H trong hợp chất hữu cơ

- Tiến hành TN:

+ Nghiền nhỏ 0,2 - 0,3g đường kính và trộn đều với 1g bột CuO cho vào đáy ống nghiệm khô.

+ Cho tiếp 1g bột CuO để phủ kín ống nghiệm.

+ Đặt 1 mẩu bông có rắc các hạt CuSO₄ khan ở phần trên của ống nghiệm. Đậy nút có ống dẫn khí sục vào ống nghiệm chứa nước vôi trong.

+ Dùng đèn cồn đun nhẹ toàn bộ ống nghiệm, sau đó đun nóng mạnh phần chứa hỗn hợp phản ứng.

- Hiện tượng:

    + Nung nóng hỗn hợp, bột CuSO₄ khan từ màu trắng chuyển sang màu xanh.

    + Xuất hiện kết tủa trắng trong ống nghiệm chứa Ca(OH)₂

    + Một phần hỗn hợp còn lại trong ống nghiệm chuyển màu đỏ.

- Giải thích: Khi đun nóng hỗn hợp, phản ứng hóa học xảy ra:

    + Chất hữu cơ + CuO → Cu + CO₂ + H₂O

    + Bột đồng sunfat (màu trắng) chuyển màu xanh do hơi nước vừa mới sinh đã kết hợp với CuSO₄ khan tạo thành muối ngậm nước CuSO₄.5H₂O

⇒ Xác nhận có H (hiđro) có trong hợp chất cần nghiên cứu.

    + Khí CO₂ tác dụng với Ca(OH)₂ tạo thành kết tủa CaCO₃

⇒ Xác nhận có C (cacbon) có trong hợp chất cần nghiên cứu.

- Kết luận: Trong hợp chất hữu cơ có C, H.

PTHH: Chất hữu cơ + CuO → Cu + CO₂ + H₂O

Ca(OH)₂ + CO₂ → CaCO₃ + H₂O

2. Thí nghiệm 2: Nhận biết halogen trong hợp chất hữu cơ

- Tiến hành TN:

a)     + Lấy 1 mẩu dây Cu dài 20cm, cuộn thành hình lò xo.

    + Đốt nóng phần lò xo trên ngọn lửa đèn cồn đến khi ngọn lửa không còn bị nhuốm màu xanh lá mạ.

b)     + Nhúng phần lò xo vào trong ống nghiệm có chứa halogen như CHCl₃, CCl₄, C₆H₅Br hoặc áp phần lò xo vào vỏ bọc dây điện rồi đốt trên ngọn lửa đèn cồn

    + Quan sát màu ngọn lửa

- Hiện tượng:

a) Đốt nóng lò xo trên ngọn lửa đèn cồn, lò xo cháy với ngọn lửa xanh, đến khi ngọn lửa không còn nhuốm màu xanh lá mạ và khi đó tạo thành lớp CuO màu đen phủ trên bề mặt đoạn dây đồng

- Giải thích: Đốt dây đồng cháy tạo CuO màu đen

PTHH: 2Cu + O₂ → 2CuO

b) Sau khi nhúng lò xo vào ống nghiệm chứa halogen, đốt nóng lò xo cháy cho ngọn lửa có màu xanh lá mạ.

- Giải thích: Khi đốt nóng hợp chất hữu cơ bị phân hủy, Clo tách dưới dạng HCl. Khi đó HCl đã tác dụng với CuO tạo thành CuCl₂, các phân tử CuCl₂ phân tán vào ngọn lửa làm cho ngọn lửa có màu xanh lá mạ.

CuO + 2HCl → CuCl₂ + H₂O

3. Thí nghiệm 3: Điều chế và thử 1 số tính chất của metan

- Tiến hành TN:

    + Trộn đều natri axetat với vôi tôi xút theo tỉ lệ khối lượng 1:2, cho 4-5g hỗn hợp vừa trộn vào ống nghiệm khô có nút và ống dẫn khí

    + Lắp dụng cụ như hình:

 + Đun nóng đáy ống nghiệm bằng đèn cồn

a) Đưa đầu ống dẫn khí sục vào dd KMnO₄ 1%

b) Đưa đầu ống dẫn khí sục vào nước brom

c) Đưa que diêm đang cháy tới đầu ống dẫn khí

d) Đưa 1 mẩu sứ trắng chạm vào ngọn lửa của metan

- Hiện tượng:

a) Đưa đầu ống dẫn khí sục vào dung dịch KMnO₄ không có hiện tượng mất màu.

b) Đưa đầu ống dẫn khí sục vào nước brom, không có hiện tượng mất màu.

c) Đưa que diêm đang cháy tới đầu ống dẫn khí vuốt nhọn, CH₄ được dẫn ra từ ống nghiệm bốc cháy với ngọn lửa xanh nhạt.

d) Đưa mặt đế sứ vào phía trên ngọn lửa, có các giọt nước đọng trên mặt sứ.

- Giải thích:

    + CH₄ không làm mất màu dung dịch KMnO₄ và nước brom, chứng tỏ không xảy ra phản ứng.

    + Đốt CH₄ cháy tạo ra CO₂ và H₂O, tỏa nhiều nhiệt, CH₄ cháy với ngọn lửa xanh.

PTHH: CH₄ + 2O₂ → CO₂ + H₂O (H = -890kJ)

Hãy đưa ra các bằng chứng thực nghiệm (viết phương trình hóa học của phản ứng) để chứng tỏ rằng: a) Phenol là axit mạnh hơn etanol. Giải thích. b) Phản ứng thế ở vòng benzen của phenol dễ hơn của nitrobenzen. Giải thích.

Cơ bản - Tự luận

Đáp án:

a) Phenol có tính axit mạnh hơn vì phenol phản ứng với dung dịch NaOH, etanol không phản ứng với dung dịch NaOH.

C₆H₅OH + NaOH → C₆H₅ONa + H₂O

Vòng benzen hút electron làm mật độ electron trên nguyên tử O giảm ⇒ liên kết –O-H phân cực mạnh ⇒ Phenol có tính axit tuy yếu. Trong khi đó nhóm -C₂H₅ của ancol etylic đẩy electron làm mật độ electron trên nguyên tử O tăng⇒ liên kết –O-H ít phân cực hơn.

b) Nhóm –OH đẩy electron vào vòng benzen nhờ hiệu ứng liên hợp p-π (electron trên phân lớp p của nguyên tử O và liên kết π của vòng benzen) làm cho vị trí 2,4,6 (ortho, para) giàu electron, phản ứng thế ưu tiên tại các vị trí này. Trong khi đó nhóm -NO₂ trong phân tử nitrobenzen hút electron làm cho vị trí 2. 4, 6 không còn giàu electron như trường hợp phenol.