Hãy xác định cộng hóa trị của các nguyên tố trong các hợp chất sau: H2O, CH4, HCl, NH3

Cơ bản - Tự luận

Đáp án:

Cộng hóa trị của các nguyên tố đó là:

H₂O: H có cộng hóa trị 1 và O có cộng hóa trị 2.

CH₄: C có cộng hóa trị 4 và H có cộng hóa trị 1.

HCl: H có cộng hóa trị 1 và Cl có cộng hóa trị 1.

NH₃: N có cộng hóa trị 3 và H có cộng hóa trị 1.

Trong quá trình sản xuất NH3 thu được hỗn hợp gồm ba khí : H2, N2 và NH3. Trình bày phương pháp hoá học để chứng tỏ sự có mặt của mỗi khí trong hỗn hợp.

Cơ bản - Tự luận

Đáp án:

Dùng giấy quỳ tím ẩm : nhận biết sự có mặt của NH₃. Dẫn khí qua dung dịch HCl dư để hấp thụ hoàn toàn NH₃ ; dẫn khí còn lại qua ống đựng CuO nung nóng : CuO bị khử và có H₂O ngưng tụ chứng tỏ có H₂ ; khí nitơ không cháy, không duy trì sự cháy.

Nhiệt phân metan ở 1500oC trong thời gian rất ngắn, toàn bộ khí sau phản ứng cho qua dung dịch AgNO3 dư trong amoniac thì thu được 24,0 gam kết tủa. Khí thoát ra được đốt cháy hoàn toàn thì thu được 9,0 gam H2O. Tính hiệu suất phản ứng nhiệt phân?

Cơ bản - Tự luận

Đáp án:

2CH₄ -^1500oC C₂H₂ + 3H₂

n_C2Ag2 = n_C2H2 = 0,1mol

⇒ n_CH4 pư = 0,2 mol; n_H2 = 0,3 mol

n_H2O = n_H2 + 2n_CH4 dư ⇒ n_CH4 dư = 0,1 mol ⇒ n_{CH4 ban đầu} = 0,3 mol

H% = 0,2 : 0,3. 100% = 66,67%

Hãy giải thích : a. Khi điện phân KCl nóng chảy và khi điện phân dung dịch KCl thì sản phẩm thu được là khác nhau. b. Khi điện phân dung dịch KNO3, dung dịch H2SO4 thì sản phẩm thu được là giống nhau.

Cơ bản - Tự luận

Đáp án:

a, *Điện phân KCl nóng chảy

Catot(-) ← KCl nóng chảy → Anot(+)

K+           Cl^-

K⁺ + e → K

2Cl^- → Cl₂ + 2e

Phương trình điện phân: 2KCl ----đpnc--> 2K + Cl2

* Điện phân dung dịch KCl

Catot(-) ← KCl dung dịch → Anot(+)

K⁺ ,H₂O         Cl^-,H₂O

2H₂O +2e → H₂ + 2OH^-(dd)

2Cl^- → Cl₂ + 2e

Phương trình điện phân: 2KCl + 2H2O --đpdd--> 2KOH + H2 + Cl2

Sự khác nhau về sản phẩm điện phân KCl nóng chảy và dung dịch KCl trong nước là quá trình khử ion K+ và khử H₂O tương ứng.

b. * Điện phân dung dịch KNO₃

Catot(-) ← KNO₃ dung dịch → Anot(+)

K⁺ ,H₂O         NO₃^-, H₂O

2H₂O + 2e → H₂ + 2OH^-(dd)

2H₂O → O₂ + 4H⁺ + 4e

Phương trình điện phân: 2H2O --đpdd KNO3--> 2H2 + O2

*Điện phân dung dịch H₂SO₄

Catot(-) ← KCl dung dịch → Anot(+)

H⁺ ,H₂O         SO₄^2-, H₂O

2H⁺ + 2e → H₂         2H₂O → O₂ + 4H⁺ + 4e

Phương trình điện phân: 2H2O --đpdd H2SO4--> 2H2 + O2

Sự giống nhau về sản phẩm điện phân KNO₃ và dung dịch H₂SO₄ trong nước là vì thực chất đều là phản ứng điện phân nước.

Hợp chất X mạch hở có công thức phân tử C4H9NO2. Cho 10,3 gam X phản ứng vừa đủ với dung dịch NaOH sinh ra khí Y và dung dịch Z. Khí Y nặng hơn không khí và làm giấy quì tím ẩm chuyển thành màu xanh. Dung dịch Z có khả năng làm mất màu nước Brom. Cô cạn Z thu m gam muối khan.

Nâng cao - Tự luận

Đáp án:

n_X = 10,3/103 = 0,1 mol

X tác dụng NaOH tạo khí Y nên X: R₁COOH₃NR2

Dung dịch Z làm mất màu nước Brom nên R có liên kết đôi C=C, suy ra R ≥ 27 (1)

Khí Y làm giấy quì tím ẩm hóa xanh nên Y: R₂NH₂ và M_Y > 29 ⇒ R2 + 16 > 29

⇒ R2 > 13 (2)

Từ (1), (2), (3) ⇒ R₁ = 27: CH₂=CH- và R₂ = 15: CH₃-

CH₂=CH-COOH₃NCH₃ (0,1mol) + NaOH (0,1 mol) → CH₂=CH-COONa + CH₃NH₂↑ + H₂O

Giá trị m = 0,1.94 = 9,4 gam