Tài liệu bồi dưỡng HSG Hóa 9 – Chuyên đề Viết phương trình hóa học

Chuyên đề 1: VIẾT PHƯƠNG TRÌNH HÓA HỌC
I/ Phản ứng vừa có sự thay đổi số oxi hoá, vừa không có sự thay đổi số oxi hoá.
1/ Phản ứng hoá hợp.
Đặc điểm của phản ứng: Có thể xảy ra sự thay đổi số oxi hoá hoặc không.
Ví dụ:
Phản ứng có sự thay đổi số oxi hoá: 4Al (r) + 3O2 (k) ----> 2Al2O3 (r)
Phản ứng không có sự thay đổi số oxi hoá.: BaO (r) + H2O (l) ----> Ba(OH)2 (dd) 
2/ Phản ứng phân huỷ.
- Đặc điểm của phản ứng: Có thể xảy ra sự thay đổi số oxi hoá hoặc không.
Ví dụ:
Phản ứng có sự thay đổi số oxi hoá: 2KClO3 (r) -------> 2KCl (r) + 3O2 (k) 
Phản ứng không có sự thay đổi số oxi hoá: CaCO3 (r) -----> CaO (r) + CO2 (k) 
II/ Phản ứng có sự thay đổi số oxi hoá.
1/ Phản ứng thế.
Đặc điểm của phản ứng: Nguyên tử của đơn chất thay thế một hay nhiều nguyên tử của một nguyên tố trong hợp chất.
Ví dụ: Zn (r) + 2HCl (dd) ----> ZnCl2 (dd) + H2 (k) 
2/ Phản ứng oxi hoá - khử.
Đặc điểm của phản ứng: Xảy ra đồng thời sự oxi hoá và sự khử. hay xảy ra đồng thời sự nhường electron và sự nhận electron.
Ví dụ: CuO (r) + H2 (k) ------> Cu (r) + H2O (h) 
Trong đó:
H2 là chất khử (Chất nhường e cho chất khác)
CuO là chất oxi hoá (Chất nhận e của chất khác)
Từ H2 -----> H2O được gọi là sự oxi hoá. (Sự chiếm oxi của chất khác)
Từ CuO ----> Cu được gọi là sự khử. (Sự nhường oxi cho chất khác)
III/ Phản ứng không có thay đổi số oxi hoá.
1/ Phản ứng giữa axit và bazơ.
Đặc điểm của phản ứng: Sản phẩm thu được là muối và nước.
Ví dụ:
2NaOH (dd) + H2SO4 (dd) ----> Na2SO4 (dd) + 2H2O (l) 
NaOH (dd) + H2SO4 (dd) ----> NaHSO4 (dd) + H2O (l) 
Cu(OH)2 (r) + 2HCl (dd) ----> CuCl2 (dd) + 2H2O (l) 
Trong đó:
Phản ứng trung hoà (2 chất tham gia ở trạng thái dung dịch).
Đặc điểm của phản ứng: là sự tác dụng giữa axit và bazơ với lượng vừa đủ.
Sản phẩm của phản ứng là muối trung hoà và nước.
Ví dụ: 
NaOH (dd) + HCl (dd) ----> NaCl (dd) + H2O (l) 
2/ Phản ứng gữa axit và muối.
Đặc điểm của phản ứng: Sản phẩm thu được phải có ít nhất một chất không tan hoặc một chất khí hoặc một chất điện li yếu.
Ví dụ: Na2CO3 (r) + 2HCl (dd) ----> 2NaCl (dd) + H2O (l) + CO2 (k) 
 BaCl2 (dd) + H2SO4 (dd) -----> BaSO4 (r) + 2HCl (dd) 
Lưu ý: BaSO4 là chất không tan kể cả trong môi trường axit.
3/ Phản ứng giữa bazơ và muối.
Đặc điểm của phản ứng: 
+ Chất tham gia phải ở trạng thái dung dịch (tan được trong nước)
+ Chất tạo thành (Sản phẩm thu được) phải có ít nhất một chất không tan hoặc một chất khí hoặc một chất điện li yếu.
+ Chú ý các muối kim loại mà oxit hay hiđroxit có tính chất lưỡng tính phản ứng với dung dịch bazơ mạnh.
Ví dụ:
2NaOH (dd) + CuCl2 (dd) ----> 2NaCl (dd) + Cu(OH)2 (r) 
Ba(OH)2 (dd) + Na2SO4 (dd) ---> BaSO4 (r) + 2NaOH (dd) 
NH4Cl (dd) + NaOH (dd) ---> NaCl (dd) + NH3 (k) + H2O (l) 
AlCl3 (dd) + 3NaOH (dd) ----> 3NaCl (dd) + Al(OH)3 (r) 
Al(OH)3 (r) + NaOH (dd) ---> NaAlO2 (dd) + H2O (l) 
4/ Phản ứng giữa 2 muối với nhau.
Đặc điểm của phản ứng: 
+ Chất tham gia phải ở trạng thái dung dịch (tan được trong nước)
+ Chất tạo thành (Sản phẩm thu được) phải có ít nhất một chất không tan hoặc một chất khí hoặc một chất điện li yếu.
Ví dụ:
NaCl (dd) + AgNO3 (dd) ----> AgCl (r) + NaNO3 (dd) 
BaCl2 (dd) + Na2SO4 (dd) ----> BaSO4 (r) + 2NaCl (dd) 
2FeCl3 (dd) + 3H2O (l) + 3Na2CO3 (dd) ----> 2Fe(OH)3 (r) + 3CO2 (k) + 6NaCl (dd) 
Các phương pháp cân bằng một phương trình phản ứng:
1/ Cân bằng phương trình theo phương pháp đại số.
Ví dụ: Cân bằng phương trình phản ứng: P2O5 + H2O -> H3PO4
Đưa các hệ số x, y, z vào phương trình ta có:
 - Căn cứ vào số nguyên tử P ta có: 2x = z 	(1)
- Căn cứ vào số nguyên tử O ta có: 5x + y = z 	(2)
- Căn cứ vào số nguyên tử H ta có: 2y = 3z	(3)
Thay (1) vào (3) ta có: 2y = 3z = 6x => y = = 3x
Nếu x = 1 thì y = 3 và z = 2x = 2.1 = 2
=> Phương trình ở dạng cân bằng như sau: P2O5 + 3H2O -> 2H3PO4 
Ví dụ: Cân bằng phương trình phản ứng.
Al + HNO3 (loãng) ----> Al(NO3)3 + NO + H2O
Bước 1: Đặt hệ số bằng các ẩn số a, b, c, d trước các chất tham gia và chất tạo thành (Nếu 2 chất mà trùng nhau thì dùng 1 ẩn)
Ta có.
a Al + b HNO3 ----> a Al(NO3)3 + c NO + b/2 H2O.
Bước 2: Lập phương trình toán học với từng loại nguyên tố có sự thay đổi về số nguyên tử ở 2 vế.
Ta nhận thấy chỉ có N và O là có sự thay đổi.
N: b = 3a + c (I)
O: 3b = 9a + c + b/2 (II)
Bước 3: Giải phương trình toán học để tìm hệ số
Thay (I) vào (II) ta được.
3(3a + c) = 9a + c + b/2
2c = b/2 ----> b = 4c ---> b = 4 và c = 1. Thay vào (I) ---> a = 1.
Bước 4: Thay hệ số vừa tìm được vào phương trình và hoàn thành phương trình.
Al + 4 HNO3 ----> Al(NO3)3 + NO + 2 H2O
Bước 5: Kiểm tra lại phương trình vừa hoàn thành.
2/ Cân bằng theo phương pháp electron.
Ví dụ:
Cu + HNO3 (đặc) -----> Cu(NO3)2 + NO2 + H2O
Bước 1: Viết PTPƯ để xác định sự thay đổi số oxi hoá của nguyên tố.
Ban đầu: Cu0 ----> Cu+ 2 Trong chất sau phản ứng Cu(NO3)2 
Ban đầu: N+ 5 (HNO3) ----> N+ 4 Trong chất sau phản ứng NO2 
Bước 2: Xác định số oxi hoá của các nguyên tố thay đổi.
Cu0 ----> Cu+ 2
N+ 5 ----> N+ 4
Bước 3: Viết các quá trình oxi hoá và quá trình khử.
 Cu0 – 2e ----> Cu+ 2
 N+ 5 + 1e ----> N+ 4
Bước 4: Tìm bội chung để cân bằng số oxi hoá.
1 Cu0 – 2e ----> Cu+ 2
2 N+ 5 + 1e ----> N+ 4
Bước 5: Đưa hệ số vào phương trình, kiểm tra, cân bằng phần không oxi hoá - khử và hoàn thành PTHH.
 Cu + 2HNO3 (đặc) -----> Cu(NO3)2 + 2NO2 + H2O
 + 2HNO3 (đặc) -----> 
Cu + 4HNO3 (đặc) -----> Cu(NO3)2 + 2NO2 + 2H2O
3/ Cân bằng theo phương pháp bán phản ứng ( Hay ion – electron)
 Theo phương pháp này thì các bước 1 và 2 giống như phương pháp electron.
Bước 3: Viết các bán phản ứng oxi hoá và bán phản ứng khử theo nguyên tắc:
+ Các dạng oxi hoá và dạng khử của các chất oxi hoá, chất khử nếu thuộc chất điện li mạnh thì viết dưới dạng ion. Còn chất điện li yếu, không điện li, chất rắn, chất khí thì viết dưới dạng phân tử (hoặc nguyên tử). Đối với bán phản ứng oxi hoá thì viết số e nhận bên trái còn bán phản ứng thì viết số e cho bên phải.
Bước 4: Cân bằng số e cho – nhận và cộng hai bán phản ứng ta được phương trình phản ứng dạng ion.
Muốn chuyển phương trình phản ứng dạng ion thành dạng phân tử ta cộng 2 vế những lượng tương đương như nhau ion trái dấu (Cation và anion) để bù trừ điện tích.
Chú ý: cân bằng khối lượng của nửa phản ứng.
Môi trường axit hoặc trung tính thì lấy oxi trong H2O.
Bước 5: Hoàn thành phương trình.
Một số phản ứng hoá học thông dụng.
Cần nắm vững điều kiện để xảy ra phản ứng trao đổi trong dung dịch.
Gồm các phản ứng: 
1/ Axit + Bazơ Muối + H2O
2/ Axit + Muối Muối mới + Axít mới 
3/ Dung dịch Muối + Dung dịch Bazơ Muối mới + Bazơ mới
4/ 2 Dung dịch Muối tác dụng với nhau 2 Muối mới 
Điều kiện để xảy ra phản ứng trao đổi là: Sản phẩm thu được phải có ít nhất một chất không tan hoặc một chất khí hoặc phải có H2O và các chất tham gia phải theo yêu cầu của từng phản ứng.
 Tính tan của một số muối và bazơ.
Hầu hết các muối clo rua đều tan ( trừ muối AgCl , PbCl2 )
Tất cả các muối nit rat đều tan.
Tất cả các muối của kim loại kiềm đều tan.
Hầu hết các bazơ không tan ( trừ các bazơ của kim loại kiềm, Ba(OH)2 và Ca(OH)2 tan ít.
* Na2CO3 , NaHCO3 ( K2CO3 , KHCO3 ) và các muối cacbonat của Ca, Mg, Ba đều tác dụng được với axít.
NaHCO3 + NaHSO4 Na2SO4 + H2O + CO2 
Na2CO3 + NaHSO4 Không xảy ra 
NaHCO3 + NaOH Na2CO3 + H2O
Na2CO3 + NaOH Không xảy ra
2NaHCO3 Na2CO3 + H2O + CO2
NaHCO3 + Ba(OH)2 BaCO3 + NaOH + H2O 
2NaHCO3 + 2KOH Na2CO3 + K2CO3 + 2H2O 
Na2CO3 + Ba(OH)2 BaCO3 + 2NaOH
Ba(HCO3)2 + Ba(OH)2 2BaCO3 + 2H2O
Ca(HCO3)2 + Ba(OH)2 BaCO3 + CaCO3 + 2H2O
NaHCO3 + BaCl2 không xảy ra 
Na2CO3 + BaCl2 BaCO3 + 2NaCl
Ba(HCO3)2 + BaCl2 không xảy ra 
Ca(HCO3)2 + CaCl2 không xảy ra 
NaHSO3 + NaHSO4 Na2SO4 + H2O + SO2 
Na2SO3 + H2SO4 Na2SO4 + H2O + SO2
2NaHSO3 + H2SO4 Na2SO4 + 2H2O + 2SO2 
Na2SO3 + 2NaHSO4 2Na2SO4 + H2O + SO2 
2KOH + 2NaHSO4 Na2SO4 + K2SO4 + H2O
(NH4)2CO3 + 2NaHSO4 Na2SO4 + (NH4)2SO4 + H2O + CO2
Fe + CuSO4 FeSO4 + Cu
Cu + Fe SO4 không xảy ra 
Cu + Fe2(SO4)3 2FeSO4 + CuSO4 
Fe + Fe2(SO4)3 3FeSO4 
2FeCl2 + Cl2 2FeCl3 
Một số PTHH cần lưu ý:
Ví dụ: Hoà tan m( gam ) MxOy vào dung dịch axit (HCl, H2SO4, HNO3)
Ta có PTHH cân bằng như sau: lưu ý 2y/x là hoá trị của kim loại M
MxOy + 2yHCl xMCl2y/x + yH2O
2MxOy + 2yH2SO4 xM2(SO4)2y/x + 2yH2O 
MxOy + 2yHNO3 xM(NO3)2y/x + yH2O
VD: Hoà tan m( gam ) kim loại M vào dung dịch a xit (HCl, H2SO4)
Ta có PTHH cân bằng như sau: lưu ý x là hoá trị của kim loại M
2M + 2xHCl 2MClx + xH2 
áp dụng:
 Fe + 2HCl FeCl2 + H2 
2Al + 2*3 HCl 2AlCl3 + 3H2 
 6
2M + xH2SO4 M2(SO4)x + xH2
áp dụng:
Fe + H2SO4 FeSO4 + H2
2Al + 3H2SO4 Al2(SO4)3 + 3H2
Các phản ứng điều chế một số kim loại:
Đối với một số kim loại như Na, K, Ca, Mg thì dùng phương pháp điện phân nóng chảy các muối Clorua. 
 PTHH chung: 2MClx (r ) 2M(r ) + Cl2( k )
(đối với các kim loại hoá trị II thì nhớ đơn giản phần hệ số)
Đối với nhôm thì dùng phương pháp điện phân nóng chảy Al2O3, khi có chất xúc tác Criolit(3NaF.AlF3) , PTHH: 2Al2O3 (r ) 4Al ( r ) + 3 O2 (k ) 
Đối với các kim loại như Fe , Pb , Cu thì có thể dùng các phương pháp sau:
- Dùng H2: FexOy + yH2 xFe + yH2O ( h )
- Dùng C: 2FexOy + yC(r ) 2xFe + yCO2 ( k ) 
- Dùng CO: FexOy + yCO (k ) xFe + yCO2 ( k )
 - Dùng Al( nhiệt nhôm ): 3FexOy + 2yAl (r ) 3xFe + yAl2O3 ( k )
- PTPƯ nhiệt phân sắt hiđrô xit: 
4xFe(OH)2y/x + (3x – 2y) O2 2xFe2O3 + 4y H2O
Một số phản ứng nhiệt phân của một số muối 
1/ Muối nitrat
Nếu M là kim loại đứng trước Mg (Theo dãy hoạt động hoá học)
2M(NO3)x 2M(NO2)x + xO2
(Với những kim loại hoá trị II thì nhớ đơn giản phần hệ số )
Nếu M là kim loại kể từ Mg đến Cu (Theo dãy hoạt động hoá học)
4M(NO3)x 2M2Ox + 4xNO2 + xO2 
(Với những kim loại hoá trị II thì nhớ đơn giản phần hệ số )
Nếu M là kim loại đứng sau Cu (Theo dãy hoạt động hoá học)
2M(NO3)x 2M + 2NO2 + xO2
 (Với những kim loại hoá trị II thì nhớ đơn giản phần hệ số)
2/ Muối cacbonat
- Muối trung hoà: M2(CO3)x (r) M2Ox (r) + xCO2(k)
(Với những kim loại hoá trị II thì nhớ đơn giản phần hệ số)
- Muối cacbonat axit: 2M(HCO3)x(r) M2(CO3)x(r) + xH2O( h ) + xCO2(k)
(Với những kim loại hoá trị II thì nhớ đơn giản phần hệ số)
3/ Muối amoni
NH4Cl NH3 (k) + HCl ( k )
NH4HCO3 NH3 (k) + H2O ( h ) + CO2(k)
NH4NO3 N2O (k) + H2O ( h )
NH4NO2 N2 (k) + 2H2O ( h )
(NH4)2CO3 2NH3 (k) + H2O ( h ) + CO2(k)
2(NH4)2SO4 4NH3 (k) + 2H2O ( h ) + 2SO2 ( k ) + O2(k) 
Bài 1: Viết các phương trình hoá học biểu diễn các phản ứng hoá học ở các thí nghiệm sau:
Nhỏ vài giọt axit clohiđric vào đá vôi.
Hoà tan canxi oxit vào nước.
Cho một ít bột điphotpho pentaoxit vào dung dịch kali hiđrôxit.
Nhúng một thanh sắt vào dung dịch đồng(II) sunfat.
Cho một mẫu nhôm vào dung dịch axit sunfuric loãng.
Nung một ít sắt(III) hiđrôxit trong ống nghiệm.
Dẫn khí cacbonic vào dung dịch nước vôi trong đến dư.
Cho một ít natri kim loại vào nước.
Bài 2: Có những bazơ sau: Fe(OH)3, Ca(OH)2, KOH, Mg(OH)2. Hãy cho biết những bazơ nào:
Bị nhiệt phân huỷ?
Tác dụng được với dung dịch H2SO4?
Đổi màu dung dịch phenolphtalein từ không màu thành màu hồng?
 Viết các PTHH (nếu có)
Bài 3: Cho các chất sau: canxi oxit, khí sunfurơ, axit clohiđric, bari hiđrôxit, magiê cacbonat, bari clorua, điphotpho penta oxit. Chất nào tác dụng được với nhau từng đôi một. Hãy viết các phương trình hoá học của phản ứng.
Hướng dẫn: Lập bảng để thấy được các cặp chất tác dụng được với nhau rõ hơn.
Bài 4: Cho các oxit sau: K2O, SO2, BaO, Fe3O4, N2O5. Viết phương trình hoá học(nếu có) của các oxit này lần lượt tác dụng với nước, axit sunfuric, dung dịch kali hiđroxit.
Bài 5: Cho một lượng khí CO dư đi vào ống thuỷ tinh đốt nóng có chứa hỗn hợp bột gồm: CuO, K2O, Fe2O3 (đầu ống thuỷ tinh còn lại bị hàn kín). Viết tất cả các phương trình hoá học xảy ra.
Bài 6: Nêu hiện tượng và viết PTHH minh hoạ
a/ Cho Na vào dung dịch Al2(SO4)3 
b/ Cho K vào dung dịch FeSO4 
c/ Hoà tan Fe3O4 vào dung dịch H2SO4 loãng.
d/ Nung nóng Al với Fe2O3 tạo ra hỗn hợp Al2O3 và FexOy.
Bài 7: Cho thí nghiệm
MnO2 + HClđ Khí A
Na2SO3 + H2SO4 ( l ) Khí B
FeS + HCl Khí C
NH4HCO3 + NaOHdư Khí D
Na2CO3 + H2SO4 ( l ) Khí E
Hoàn thành các PTHH và xác định các khí A, B, C, D, E.
Cho A tác dụng C, B tác dụng với dung dịch A, B tác dung với C, A tác dung dịch NaOH ở điều kiện thường, E tác dụng dung dịch NaOH. Viết các PTHH xảy ra.
Bài 8: Nêu hiện tượng xảy ra, giải thích và viết PTHH minh hoạ khi:
1/ Sục từ từ đến dư CO2 vào dung dịch nước vôi trong; dung dịch NaAlO2.
2/ Cho từ từ dung dịch axit HCl vào dung dịch Na2CO3.
3/ Cho Na vào dung dịch MgCl2, NH4Cl. 
4/ Cho Na vào dung dịch CuSO4, Cu(NO3)2.
5/ Cho Ba vào dung dịch Na2CO3, (NH4)2CO3, Na2SO4.
6/ Cho Fe vào dung dịch AgNO3 dư 
7/ Cho từ từ đến dư dung dịch NaOH vào dung dịch AlCl3, Al2(SO4)3. 
8/ Cho Cu ( hoặc Fe ) vào dung dịch FeCl3.
9/ Cho từ từ đến dư bột Fe vào hỗn hợp dung dịch gồm AgNO3 và Cu(NO3)2.
10/ Sục từ từ NH3 vào dung dịch AlCl3