›
›

Hoá học - Chương 1: Nguyên tử

pdf 44 trang vanle 2360
Download
Bạn đang xem 20 trang mẫu của tài liệu "Hoá học - Chương 1: Nguyên tử", để tải tài liệu gốc về máy bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên

Tài liệu đính kèm:

  • pdfhoa_hoc_chuong_1_nguyen_tu.pdf

Nội dung text: Hoá học - Chương 1: Nguyên tử

  1. Chương 1. NGUYÊN TỬ A. Một số lưu ý về Phương pháp giải o o - Nguyên tử có kích thước cỡ angxtron ( A ), 1 A = 10-10m, có khối lượng rất nhỏ, dùng đơn vị đo là u, 1u 1 = C12 . Các nguyên tử khác nhau có khối lượng và kích thước khác nhau. Nguyên tử nhỏ, nhẹ nhất là 12 6 nguyên tử hiđro. Nguyên tố hiđro còn là nguyên tố chiếm khối lượng lớn nhất trong vũ trụ. Giải các bài tập liên quan đến kích thước, khối lượng nguyên tử cần nhớ một số hằng số và công thức sau: + Số Avogađro N = 6,023 x 1023 là số hạt vi mô (phân tử, nguyên tử, ion, electron ) chứa trong một mol vi hạt đó. 4 + Công thức tính thể tích hình cầu, V = πr3, trong đó r là bán kính hình cầu. 3 - Bài tập về các hạt tạo thành nguyên tử Nguyên tử gồm hạt nhân và vỏ electron. Hạt nhân gồm các hạt proton và nơtron, phần vỏ gồm các electron. Các đặc trưng của các hạt cơ bản trong nguyên tử được tóm tắt trong bảng sau: Proton Nơtron Electron Kí hiệu p n e Khối lượng u hay 1 1 0,00055 (đvC) Khối lượng (kg) 1,6726.10-27 1,6748.10-27 9,1095.10-31 Điện tích nguyên tố 1+ 0 1- Điện tích (Culông) 1,602.10-19 0 -1,602.10-19 Nguyên tử trung hòa về điện, do đó số đơn vị điện tích dương (Z) bằng số đơn vị điện tích âm. Hay nói cách khác số hạt proton trong hạt nhân bằng số electron ở lớp vỏ nguyên tử. - Bài tập xác định cấu hình electron nguyên tử a) Lớp electron Trong nguyên tử, mỗi electron có một mức năng lượng nhất định. Các electron có mức năng lượng gần bằng nhau được xếp thành một lớp electron. Thứ tự của lớp tăng dần 1, 2, 3, n thì mức năng lượng của electron cũng tăng dần. Electron ở lớp có trị số n nhỏ bị hạt nhân hút mạnh, khó bứt ra khỏi nguyên tử. Electron ở lớp có trị số n càng lớn thì có năng lượng cao, bị hạt nhân hút yếu hơn và dễ tách ra khỏi nguyên tử hơn. Lớp electron đã có đủ số electron tối đa gọi là lớp electron bão hoà. Tổng số electron tối đa trong một lớp là 2n2. Số thứ tự của lớp electron (n) 1 2 3 4 Kí hiệu của lớp electron K L M N Số electron tối đa 2 8 18 32 b) Phân lớp electron Mỗi lớp electron lại được chia thành các phân lớp. Các electron thuộc cùng một phân lớp có mức năng lượng bằng nhau. Kí hiệu các phân lớp là các chữ cái thường: s, p, d, f. Số phân lớp của một lớp electron bằng số thứ tự của lớp. Thí dụ lớp K (n =1) chỉ có một phân lớp s. Lớp L (n = 2) có 2 phân lớp là s và p. Lớp M (n = 3) có 3 phân lớp là s, p, d Số electron tối đa trong một phân lớp: phân lớp s chứa tối đa 2 electron, phân lớp p chứa tối đa 6 electron, phân lớp d chứa tối đa 10 electron, phân lớp f chứa tối đa 14 electron. Lớp electron Số electron tối đa Phân bố electron trên các phân lớp K (n =1) 2 1s2 L (n = 2) 8 2s22p6 M (n = 3) 18 3s23p63d10 c) Cấu hình electron của nguyên tử Là cách biểu diễn sự phân bố electron trên các lớp và phân lớp. Sự phân bố của các electron trong nguyên tử tuân theo các nguyên lí và quy tắc sau: Nguyên lí vững bền: ở trạng thái cơ bản, trong nguyên tử các electron chiếm lần lượt các obitan có mức năng lượng từ thấp lên cao.
  2. Nguyên lí Pau li: Trên một obitan chỉ có thể có nhiều nhất là hai electron và hai electron này chuyển động tự quay khác chiều nhau xung quanh trục riêng của mỗi electron. Quy tắc Hun: Trong cùng một phân lớp, các electron sẽ phân bố trên các obitan sao cho số electron độc thân là tối đa và các electron này phải có chiều tự quay giống nhau. Quy tắc về trật tự các mức năng lượng obitan nguyên tử: 1s 2s 2p 3s 3p 4s 3d 4p 5s 4d 5p 6s 4f 5d 6p 7s 5f 6d Thí dụ: Cấu hình electron của Fe, Fe2+, Fe3+ Fe: 1s22s22p63s23p63d64s2 Fe2+: 1s22s22p63s23p63d6 ; Fe3+: 1s22s22p63s23p63d5 - Bài tập tìm số khối, phần trăm đồng vị, nguyên tử khối trung bình và xác định tên nguyên tố hóa học Số khối, kí hiệu A, được tính theo công thức A = Z + N, trong đó Z là tổng số hạt proton, N là tổng số hạt nơtron. Đối với 82 nguyên tố hóa học đầu bảng tuần hoàn, có quy luật sau: N 11,5≤≤ Z Nguyên tố hoá học bao gồm các nguyên tử có cùng điện tích hạt nhân. Để xác định tên nguyên tố hóa học có thể căn cứ vào số khối A, hoặc điện tích hạt nhân Z. Đồng vị là những nguyên tử có cùng số proton nhưng khác nhau về số nơtron, do đó số khối A của chúng khác nhau. 123 Thí dụ nguyên tố hiđro có ba đồng vị là H,D,T111 A a + A b +A c + Nguyên tử khối trung bình của một nguyên tố A = 123 100 Trong đó A1, A2, A3, là số khối của các dồng vị, còn a, b, c là thành phần % tương ứng của các đồng vị đó. B. Trắc nghiệm có lời giải 1. Khối lượng riêng của đồng là 8,9 g/cm3 và nguyên tử khối của Cu là 63,54u. Mặt khác, thể tích thật chiếm bởi các nguyên tử chỉ bằng 74% của tinh thể, còn lại là các khe trống. Bán kính gần đúng của nguyên tử đồng bằng bao nhiêu? o o o o A. 1,28 A B. 1,29 A C. 1,30 A D. 1,38 A Hãy chọn phương án đúng. Hướng dẫn giải 63,54 Vcm==7,14 (3 ) ()mol Cu 8,9 Vcmthat 7,14.74% 5,28 ()3 ()mol Cu == 5, 28 ⇒ Vcm==0,88.10−23 ( 3 ) ()1nguyªn tö Cu 6,02.1023 Vậy bán kính nguyên tử Cu: o −23 -8 3()0,88.10 3 −24 r = 3 = 2,05.10 = 1,28.10 (cm)= 1,28 A ⇒ Đáp án A. Cu 4x3,14 o 2. Nguyên tử Al có bán kính 1,43 A và có nguyên tử khối là 27u. Khối lượng riêng của Al bằng bao nhiêu, biết rằng trong tinh thể nhôm các nguyên tử chỉ chiếm 74% thể tích, còn lại là các khe trống? A. 2,6 g/cm3 B. 2,7 g/cm3 C. 2,8 g/cm3 D. 2,9 g/cm3 Hãy chọn phương án đúng. Hướng dẫn giải −8 rnguyªn tö Al = 1,43.10 (cm) 4 −83 -24 3 V nguyên tử Al = .3,14.(1,43.10 ) = 12,243.10 (cm ) 3 −24 M nguyên tử Al = 27.1,66.10 (g ) −24 27.1,66.10 3 d nguyên tử Al ==3, 66 (g /cm ) 12,243.10−24 Thực tế Vnguyên tử chiếm 74% thể tích tinh thể. Vậy d thực tế của Al là:
  3. 74 d = 3,66× = 2,7(g/cm3 ) ⇒ Đáp án B. 100 3. Hạt nhân nguyên tử được xem có dạng hình cầu. Giữa bán kính hạt nhân (r) và số khối của nguyên tử (A) có mối liên hệ như sau: r = 1,5.10-13. A1/3 (cm). Khối lượng riêng của hạt nhân nguyên tử A (tấn/cm3) là 6 5 4 3 A. 116.10 B. 116.10 C. 116.10 D. 116.10 Hãy chọn phương án đúng. Hướng dẫn giải Vì khối lượng electron không đáng kể, cho nên khối lượng của nguyên tử có thể coi là bằng khối lượng hạt nhân. Khối lượng của 1 hạt nhân m = A (g) 6,023.1023 mA Ta cã: d == vA6,023.1023 .(4 / 3).3,14.(1,5.10− 13 . 1/3 ) 3 d = 1,16.1014 (g/cm3) = 116.106 (tÊn/cm3) ⇒ §¸p ¸n A 4. Người ta đo được thể tích của 40g Ca là 25,87cm3. Biết rằng trong tinh thể canxi, các nguyên tử chỉ chiếm 74% thể tích, còn lại là các khe trống. Bán kính nguyên tử gần đúng nhất của nguyên tử canxi là A. 1,97.10-10cm B. 1,97.10-9cm C. 1,97.10-8cm D. 1,97.10-7cm Hãy chọn phương án đúng. Hướng dẫn giải Thể tích thực của 40g canxi (1mol) là 25,87 x 74% = 19,15cm3. 19,15 Thể tích của một nguyên tử canxi là V= ≈ 3.10-23cm3. 6.1023 Nếu coi nguyên tử Ca là một quả cầu thì bán kính của nguyên tử này là: −23 3v 3310×× -8 r= 3 = 3 ≈ 1,97.10 cm ⇒ Đáp án C 4π 43,14× 5. Nguyên tử kẽm (Zn) có nguyên tử khối bằng 65u. Thực tế hầu như toàn bộ khối lượng nguyên tử tập trung ở hạt nhân, với bán kính r = 2.10-15m. Khối lượng riêng của hạt nhân nguyên tử kẽm là bao nhiêu tấn trên một centimet khối (tấn/cm3)? Hãy chọn phương án đúng. A. 3,32.109 B. 3,32.108 C. 3,32.107 D. 3,32.106 Hướng dẫn giải r = 2.10-15m = 2.10-13cm. 4 4 V = π r3 = (3,14.(2.10−13 ) 3 ≈33,49.10-39cm3 3 3 65 Khối lượng riêng hạt nhân = ≈ 2.1039u ≈ 2.1039.1,66.10-24 ≈3,32.1015g ≈3,32.109tấn ⇒ Đáp án 33,49.10−39 A. 6. Tổng số hạt proton, nơtron, electron trong nguyên tử là 28, trong đó số hạt không mang điện chiếm xấp xỉ 35% tổng số hạt. Số hạt mỗi loại là A. Z=10 và N = 9 B. Z = 9 và N = 10 C. Z = 10 và N = 10 D. Z = 10 và N = 11 Hãy chọn phương án đúng. Hướng dẫn giải Theo bài ra ta có 2Z + N = 28 (I), trong đó N là số hạt nơtron; Z là số proton trong hạt nhân và cũng là số electron trong vỏ nguyên tử. N35 Mặt khác = (II) ⇒ N = 10, Z = 9 ⇒ Đáp án A 28 100 7. Nguyên tử của nguyên tố X có tổng các hạt cơ bản là 180 hạt, trong đó các hạt mang điện nhiều hơn các hạt không mang điện là 32 hạt. Số khối của nguyên tố X là A. 126 B.127 C.128 D. 129 Hãy chọn phương án đúng. Hướng dẫn giải Trong nguyên tử của nguyên tố Z có: pZ + eZ + nZ = 180; pZ + eZ - nZ = 32. Mà: pZ = eZ nên:
  4. 2pZ + nZ = 180 (1) 2pZ - nZ = 32 (2) Từ (1) và (2) suy ra pZ = 53, nZ = 74 Vậy ZZ = pZ = 53 ⇒ Z là I; AZ = pZ + nZ = 53 + 74 = 127 ⇒ Đáp án B 24 39 27 8. Cho các nguyên tử 12 X , 19Y, 13 Z . Số p, n, e của các nguyên tử đã cho là bao nhiêu? A. pX = eX = nX = 12; pY= eY = 19 và nY= 20; pZ = eZ 13 và nZ=14 B. pX = eX = nX = 13; pY= eY = 19 và nY= 20; pZ = eZ = nZ=12 C. pX = eX = nX = 19; pY= eY = 13 và nY= 14; pZ = eZ 19 và nZ=20 D. pX = eX = nX = 13; pY= eY = = nY= 12; pZ = eZ 19 và nZ=20 Hướng dẫn giải 24 - 12 X : px = ex = zx = 12 24 Ax = px + nx = 24 ⇒ nx = 24 - 12 = 12 ⇒ (12 Mg ) 39 - 19 Y : pY = eY = zY = 19 39 AY = pY + nY = 39 ⇒ nY = 39 -19 = 20 ⇒ (19 K ) 27 - 13 Z : pZ = eZ = zZ = 13 27 AZ = pZ + nZ = 27 ⇒ nZ = 27 - 13 = 14 ⇒ (13 Al ) ⇒ Đáp án A. 2- 9. Cho biết tổng số electron trong anion XY3 là 42. Trong các hạt nhân X cũng như Y, số proton bằng số nơtron. X và Y là các nguyên tố hóa học nào sau đây? A. Oxi và lưu huỳnh B. Lưu huỳnh và oxi C. Nhôm và flo D. Không xác định được. Hãy chọn phương án đúng. Đáp án B Hướng dẫn giải Đặt x và y là số proton trong hạt nhân các nguyên tử X và Y. Ta có: x + 3y = 42 - 2 = 40. 40 ⇒ y < = 13,3. 3 ⇒ Y thuộc chu kì 1, hoặc chu kì 2. Nếu Y thuộc chu kì 1 thì chỉ có hai khả năng là hiđro hay heli đều không phù hợp. Vậy Y thuộc chu kì 2. Y tạo anion nên Y là phi kim, do đó Y có thể là N, O, F. Ta có x + 3y = 40, lập bảng sau: Y N O F y 7 8 9 x 19 16 13 X K S Al Chỉ có trường hợp y = 8 và x = 16 là phù hợp. Vậy X là lưu huỳnh còn Y là oxi. Số khối của S = 32u; Số khối của O = 16u. 10. Tổng số các hạt cơ bản (p, n, e) của một nguyên tử X là 40. Số hạt mang điện nhiều hơn số hạt không mang điện là 12. Nguyên tử X là: 27 28 24 31 A. 13 Al B. 14Si C. 12 Mg D. 15 P Hãy chọn phương án đúng. Đáp án A Hướng dẫn giải Trong nguyên tử, số hạt proton bằng số hạt electron bằng Z, còn số hạt nơtron không mang điện là N. Theo đề bài ta có: 2Z + N = 40 (I) 2Z - N = 12 (II) ⇒ 4Z = 52 hay Z = 13 27 Nguyên tố đã cho là Al, kí hiệu đầy đủ là 13 Al . 11. Nguyên tử khối trung bình của đồng kim loại là 63,546. Đồng tồn tại trong tự nhiên với hai loại đồng vị là 63Cu và 65Cu. Số nguyên tử 63Cu có trong 32g Cu là: A. 6,023. 1023 B. 3,000.1023 C. 2,181.1023 D. 1,500.1023
  5. Hãy chọn phương án đúng. Hướng dẫn giải áp dụng phương pháp đường chéo, ta có 65Cu 65 0,546 63,546 63Cu 63 1,454 n 65Cu 0,546 1,454 ⇒ = ; ⇒% 63Cu = 100% = 72,7% n 1,454 2 63Cu 32 Số mol Cu trong 32g là = 0,5mol 64 Số nguyên tử 63Cu = 0,5.72,7%.6,023.1023= 2,181.1023 nguyên tử ⇒ Đáp án C 12. Nguyên tử của nguyên tố X có tổng số electron trong các phân lớp p là 7. Nguyên tử của nguyên tố Y có tổng số hạt mang điện nhiều hơn tổng số hạt mang điện của X là 8. X và Y là các nguyên tố: A. Al và Br B. Al và Cl C. Mg và Cl D. Si và Br Hãy chọn phương án đúng. Hướng dẫn giải Nguyên tử của nguyên tố X có tổng số electron trong các phân lớp p là 7, do đó có sự phân bố electron trên các phân lớp p là 2p6 và 3p1. Cấu hình electron nguyên tử của X là 1s22s22p63s23p1, như vậy X có 13 electron ở vỏ nguyên tử và 13 proton ở hạt nhân. X là nhôm. Nguyên tử Y có số hạt mang điện nhiều hơn số hạt mang điện của X là 8, suy ra: 2ZY = 13 + 13 + 8 = 34, hay ZY = 17. Suy ra Y là nguyên tố clo (Cl) ⇒ Đáp án B. 13. Mg có 2 đồng vị X và Y. Số khối của X là 24, đồng vị Y nhiều hơn X 1 nơtron. Tỉ lệ số nguyên tử X và Y là 3 : 2. Nguyên tử khối trung bình của Mg là bao nhiêu? A. 24,4 B. 24,5 C. 24,6 D.24,7 Hãy chọn phương án đúng. Hướng dẫn giải - Số khối của đồng vị X: AX = 24 - Đồng vị thứ hai nhiều hơn đồng vị thứ nhất 1 nơtron ⇒ AY = 24+1 = 25 24.3+ 25.2 Vậy MMg = = 24,4 ⇒ Đáp án A. 5 1 2 14. Trong nước, hiđro chủ yếu tồn tại 2 đồng vị 1 H , 1 H . Biết khối lượng nguyên tử trung bình của hiđro trong 2 H2O nguyên chất là 1,008. Hỏi có bao nhiêu nguyên tử của đồng vị 1 H trong 1 gam H2O? A. 5,35.1023 B. 5,35.1022 C. 5,35.1021 D. 5,35.1020 Hãy chọn phương án đúng. Hướng dẫn giải 2 Gọi x là thành phần % về số nguyên tử của đồng vị 1 H : 1.(100−+x ) 2.x Ta có : = 1,008 ⇒ x = 0,8 100 2 1 23 Thành phần của đồng vị H là 0,8% ; 1 gam H2O = mol H2O. Trong 1 mol H2O có 6,02.10 phân tử 1 18 H2O. 1 2 Vậy mol H2O có số nguyên tử H là: 18 1 1 0,8 .6,02.1023 . 2. = 5,35.1020 nguyên tử . 18 100 ⇒ Đáp án D
  6. 15. Nguyên tố Argon có ba loại đồng vị có số khối lần lượt bằng 36; 38 và X. Phần trăm số nguyên tử tương ứng của 3 đồng vị lần lượt bằng 0,34%; 0,06% và 99,6%. Biết 125 nguyên tử Ar có khối lượng 4997,5u. Khối lượng nguyên tử trung bình của Ar và số khối X của đồng vị thứ ba lần lượt là bao nhiêu? A. 39,98 và 40 B. 40 và 39,98 C. 40,98 và 40 D. 40 và 40,98 Hãy chọn phương án đúng. Hướng dẫn giải 4997,5 M ==39,98 Ar 125 36.0,34++ 38.0,06X .99,6 Mặt khác: M ==39,98 ⇒ X = 40 Ar 100 ⇒ Đáp án A 16. Tính nguyên tử khối trung bình của Ni, biết rằng phần trăm số nguyên tử các đồng vị tương ứng của Ni trong 58 60 61 62 64 tự nhiên là 28 Ni (68,077%), 28 Ni (26,233%), 28 Ni (1,14%) , 28 Ni (3,634%) , 28 Ni (0,926%). A. 58,693 B. 57,693 C. 56,693 59,693 Hãy chọn phương án đúng. Hướng dẫn giải 58.68,077++++ 60.26,233 61.1,14 62.3,634 64.0,926 MNi = = 58,693⇒ Đáp án A. 100 35 37 17. Một loại khí clo có chứa 2 đồng vị 17 Cl ; 17 Cl . Cho Cl2 tác dụng với H2 rồi lấy sản phẩm hoà tan vào nước thu được dung dịch X. Chia dung dịch X thành hai phần bằng nhau: - Phần thứ nhất cho tác dụng vừa đủ với 125 ml dung dịch Ba(OH)2 0,88 M. - Phần thứ hai cho tác dụng với AgNO3 vừa đủ ta thu được 31,57 gam kết tủa. Thành phần % số nguyên tử của mỗi đồng vị là bao nhiêu? 35 37 35 37 A. 75% 17 Cl ; 25% 17 Cl B. 25% 17 Cl ; 75% 17 Cl 35 37 35 37 C. 65% 17 Cl ; 35% 17 Cl D. 35% 17 Cl ; 65% 17 Cl Hãy chọn phương án đúng. Hướng dẫn giải 35 37 Gọi % số nguyên tử của mỗi đồng vị: 17 Cl (x) , 17 Cl (100 - x ) Cl2 + H2 → 2HCl - Thí nghiệm 1: n = 0,88 . 0,125 = 0,11 (mol) Ba(OH ) 2 2HCl + Ba(OH)2 → BaCl2 + 2H2O 0,22 0,11 - Thí nghiệm 2: HCl + AgNO3 → AgCl ↓ + HNO3 0,22 0,22 31,57 Vậy MAgCl = 108 + MCl = = 143,5 ⇒ MCl = 143,5-108=35,5 0,22 35.x + 37(100 − x) MCl = = 35,5 ⇒ x = 75. 100 35 37 Vậy: 17 Cl (75% ) ; 17 Cl (25%) ⇒ Đáp án A. 18. Một nguyên tố thuộc nhóm VIIA có tổng số proton, nơtron và electron trong nguyên tử bằng 28. Cấu hình electron của nguyên tố đó là: A. 1s22s22p63s23p5 B. 1s22s22p5 C. 1s22s22p63s23p6 D. 1s22s22p6 Hãy chọn phương án đúng. Hướng dẫn giải Phương án C và D bị loại vì tổng số electron lớp ngoài cùng là 8, không nằm ở nhóm VIIA. Như vậy chỉ cần chọn A hoặc B. Tổng số các loại hạt cơ bản trong nguyên tử bằng 28, hay 2Z + N = 28; phương án A không đúng vì 2Z = 34 > 28. do đó Z=9; N = 10 là đúng. ⇒ Đáp án B
  7. 19. Một nguyên tố X, ở trang thái cơ bản, nguyên tử có ba lớp electron (K, L, M) có các giá trị năng lượng ion hoá I (tính theo kJ/mol) như sau: I1 I2 I3 I4 I5 I6 1.012 1.903 2.910 4.956 6.278 22.230 Tên và cấu hình electron của nguyên tố X là A. P (Z=15), 1s22s22p63s23p3 B. S (Z=16), 1s22s22p63s23p4 C. Si (Z=14), 1s22s22p63s23p2 D. Al (Z=13), 1s22s22p63s23p1 Hãy chọn phương án đúng. Hướng dẫn giải Điểm quan trọng nhất để xác định tên nguyên tố là sự chênh lệch giữa các giá trị năng lượng ion hoá. Các electron trong cùng một lớp có mức năng lượng gần bằng nhau, sự chênh lệch về năng lượng ion hóa ít, trong khi đó các electron ở các lớp khác nhau có khoảng cách lớn về năng lượng. Quan sát bảng số liệu, ta thấy giữa I1 đến I5 sự thay đổi về năng lượng không nhiều. Nhưng từ I5 đến I6 có sự chênh lệch rất lớn, do đó có thể kết luận lớp ngoài cùng có 5 electron, lớp sát ngoài cùng có 8 electron và trong cùng có 2 electron. Vậy nguyên tố đã cho là photpho (Z = 15). ⇒ Đáp án A 20. Trong bảng dưới đây có ghi các năng lượng ion hoá liên tiếp In (n = 1, , 6) theo kJ.mol−1 của 2 nguyên tố X và Y. I1 I2 I3 I4 I5 I6 X 590 1146 4941 6485 8142 10519 Y 1086 2352 4619 6221 37820 47260 Biết rằng số lớp electron ở trạng thái cơ bản của X, Y tương ứng là 4 và 2, chúng thuộc các nhóm A của bảng tuần hoàn. Cấu hình electron nguyên tử tương ứng của X và Y là A. X: 1s22s22p63s23p64s2; Y: 1s22s22p2 B. X: 1s22s22p63s23p64s2; Y: 1s22s22p3 C. X: 1s22s22p63s23p64s2; Y: 1s22s22p4 D. X: 1s22s22p63s23p64s1; Y: 1s22s22p4 Hãy chọn phương án đúng. Hướng dẫn giải Các electron thuộc cùng một lớp có mức năng lượng gần bằng nhau, nhưng giữa các lớp electron khác nhau có sự khác biệt lớn về mức năng lượng. Quan sát và so sánh các số liệu năng lượng ion hóa, ta thấy X có 4 lớp electron và lớp ngoài cùng liên kết yếu nhất với hạt nhân có 2 electron. Còn Y có 2 lớp electron và lớp ngoài cùng có 4 electron. Kết hợp với dữ kiện cả hai nguyên tố đều thuộc các nhóm A trong bảng tuần hoàn suy ra cấu hình electron nguyên tử của hai nguyên tố là: X: 1s22s22p63s23p64s2; Y: 1s22s22p2 ⇒ Đáp án A 21. Nguyên tử có cấu hình electron lớp ngoài cùng ở trạng thái cơ bản là 4s1 thuộc về nguyên tố hoá học nào sau đây? A. K B. Cu C. Cr D. A, B, C đều đúng. Hãy chọn phương án đúng. Hướng dẫn giải Cấu hình electron của các nguyên tố K, Cu và Cr lần lượt là: K (Z = 19): 1s22s22p63s23p64s1. Cr (Z = 24: 1s22s22p63s23p6 3d5 4s1. Cu (Z = 29): 1s22s22p63s23p104s1 Nhận xét cả ba nguyên tố đã cho đều có cấu hình electron lớp ngoài cùng là 4s1. ⇒ Đáp án D. 22. Nguyên tử của một nguyên tố X có tổng số hạt cơ bản (e, p, n) là 82. Trong đó số hạt mang điện nhiều hơn số hạt không mang điện là 22. Cấu hình eletron của nguyên tử X và các ion tạo thành từ X lần lượt là A. Fe 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d6 4s2; Fe2+ 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d6 ; Fe3+ 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d5 B. Fe 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d6 4s2; Fe2+ 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d44s2 ; Fe3+ 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d64s1 C. Fe 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d6 4s2; Fe2+ 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d6 ; Fe3+ 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d4 D. Fe 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d6 4s2; Fe2+ 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d6; Fe3+ 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d64s1 Đáp án A
  8. Hướng dẫn giải 2Z + N = 82 (1) 2Z - N = 22 (2) ⇒ 4Z = 104 hay Z = 26 ⇒ X là Fe Cấu hình electron của Fe và các ion Fe2+ và Fe3+: Fe 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d6 4s2 Fe → Fe2+ + 2e: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d6 Fe → Fe3+ + 3e: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d5 23. Một nguyên tử của nguyên tố M có cấu hình electron lớp ngoài cùng là 3s23p6. ở dạng đơn chất M có những đặc điểm nào sau đây? A. Phân tử chỉ gồm một nguyên tử. B. Phân tử gồm hai nguyên tử. C. Đơn chất rất bền, hầu như trơ về mặt hoá học. D. A và C đúng. Hãy chọn phương án đúng. Đáp án C Giải thích Lớp ngoài cùng của M đã có 8 electron, đã bão hòa. M thuộc nguyên tố khí hiếm, do đó phân tử chỉ gồm một nguyên tử. Do lớp vỏ electron ngoài cùng đã bão hòa nên M rất bền vững, hầu như trơ về mặt hóa học. 24. Trong nguyên tử của các nguyên tố, các electron quyết định tính chất kim loại, phi kim hay khí hiếm là: A. Các electron lớp K. B. Các electron lớp ngoài cùng. C. Các electron lớp L. D. Các electron lớp M. Hãy chọn phương án đúng. Đáp án B 25. Cho biết cấu hình electron của X: 1s22s22p63s23p3 của Y là 1s22s22p63s23p64s1. Nhận xét nào sau đây là đúng? A. X và Y đều là các kim loại. B. X và Y đều là các phi kim. C. X và Y đều là các khí hiếm. D. X là một phi kim còn Y là một kim loại. Hãy chọn phương án đúng. Đáp án D X có 5 electron lớp ngoài, do đó là một phi kim. Còn Y có 1 electron lớp ngoài cùng, do đó là một kim loại. 26. Cấu hình electron của nguyên tử lưu huỳnh (Z=16) ở trạng thái cơ bản và của nguyên tử oxi (Z=8) có đặc điểm nào chung? Cả hai phi kim O và S đều A. có 6 electron lớp ngoài cùng. B. có 2 electron lớp trong cùng (lớp K). C. có 2 electron độc thân ở lớp ngoài cùng. D. A và C đúng. Hãy chọn phương án đúng. Đáp án D 27. Nguyên tử X có ba lớp electron ở trạng thái cơ bản. Trong hợp chất với hiđro, X thể hiện hóa trị II. Hóa trị cao nhất của X trong hợp chất với oxi là A. 4 B. 5 C. 6 D. 7 Đáp án C Giải thích n và m là hóa trị của X với H và hóa trị cao nhất trong hợp chất với oxi, ta có n + m = 8. Do đó m = 8 -2 = 6 C. Trắc nghiệm tự giải 1. Cho ba nguyên tố X, Y, Z lần lượt có cấu hình electron nguyên tử là 1s22s22p6, 1s22s22p6 3s1, 1s22s22p6 3s23p5. Điều nhận định nào sau đây là đúng? A. X là phi kim, Y là khí hiếm, Z là kim loại. B. X là khí hiếm, Y là phi kim, Z là kim loại. C. X là khí hiếm, Y là kim loại, Z là phi kim. D. X là phi kim, Y là kim loại, Z là khí hiếm.
  9. 2. X có hóa trị cao nhất trong hợp chất với oxi là 4. Cho biết X có cấu hình electron lớp ngoài cùng như thế nào? A. ns2np1 B. ns2np2 C. ns2np3 D. ns2np4 3. Ion M2+ có cấu hình electron 1s22s22p63s23p63d6. Nguyên tố M thuộc loại nào sau đây? A. Phi kim B. Khí hiếm C. Kim loại D. Không đủ dữ kiện 1 2 3 16 17 18 4. Hiđro có ba đồng vị là 1 H , 1 H và 1 H . Oxi có ba đồng vị là 8 O , 8 O và 8 O . Hỏi trong nước tự nhiên, loại nước có phân tử khối nhỏ nhất là bao nhiêu u? A.20 B. 18 C. 17 D. 19 Hãy chọn phương án đúng. 5. Nguyên tử nào trong số các nguyên tử sau đây chứa 8 proton, 8 nơtron và 8 electron? 16 17 18 17 A. 8 O B. 8 O C. 8 O D. 9 F Hãy chọn phương án đúng. 6. Tổng số các hạt cơ bản (p, n, e) của một nguyên tử X là 28. Số hạt mang điện nhiều hơn số hạt không mang điện là 8. Nguyên tử X là: 17 19 16 17 A. 9 F B. 9 F C. 8 O D. 8 O Hãy chọn phương án đúng. 7. Một nguyên tử X có tổng số electron ở các phân lớp s là 6 và tổng số electron lớp ngoài cùng là 6, cho biết X thuộc về nguyên tố hoá học nào sau đây? A. Oxi (Z = 8) B. Lưu huỳnh (Z = 16) C. Flo (Z = 9) D. Clo (Z = 17) Hãy chọn phương án đúng. 8. Trong nguyên tử Y có tổng số proton, nơtron và electron là 26. Hãy cho biết Y thuộc về loại nguyên tử nào sau đây? Biết rằng Y là nguyên tố hoá học phổ biến nhất trong vỏ Trái Đất. 16 17 A. 8 O B. 8 O 18 19 C. 8 O D. 9 F Hãy chọn phương án đúng. 9. Một nguyên tử X có tổng số electron ở các phân lớp p là 11. Hãy cho biết X thuộc về nguyên tố hoá học nào sau đây? Nguyên tố X là : A. nguyên tố s. B. nguyên tố p. C. nguyên tố d. D. nguyên tố f. Hãy chọn phương án đúng. 10. Cho hai nguyên tố M và N có số hiệu nguyên tử lần lượt là 11 và 13. Cấu hình electron của M và N lần lượt là A. 1s22s22p63s1 và 1s22s22p63s2. B. 1s22s22p63s1 và 1s22s22p63s3. C. 1s22s22p63s1 và 1s22s22p63s23p1. D. 1s22s22p7 và 1s22s22p63s2. Hãy chọn phương án đúng. 11. Cho biết sắt (Fe) có số hiệu nguyên tử là Z= 26. Cấu hình electron của ion Fe3+là: A. 1s22s22p63s23p64s2 B. 1s22s22p63s23p63d6 C. 1s22s22p63s23p63d5 D. 1s22s22p63s23p63d4 Hãy chọn phương án đúng. 12. Ion M3+ có cấu tạo lớp vỏ electron ngoài cùng là 2s22p6. Hãy cho biết tên nguyên tố và cấu hình electron của M trong số các phương án sau: A. Nhôm, Al: 1s22s22p63s23p1. B. Magie, Mg: 1s22s22p63s2. C. Silic, Si: 1s22s22p63s23p2. D. Photpho: 1s22s22p63s23p3. Hãy chọn phương án đúng. 13. Một ion N2- có cấu hình electron lớp ngoài cùng là 3s23p6. Hãy cho biết ở trạng thái cơ bản, nguyên tử N có bao nhiêu electron độc thân? A. 4 B. 3 C. 2 D. 1 14. Theo định nghĩa, số Avogađro là một số bằng số nguyên tử đồng vị cacbon-12 có trong 12g đồng vị cacbon- 12. Số Avogađro được kí hiệu là N, N có giá trị là 6,022.1023. Khối lượng của một nguyên tử cacbon-12 là A. 1,9927.10-23g B. 1,9927.10-22g
  10. C. 1,9927.10-24g D. 1,9927.10-25g Hãy chọn phương án đúng. Hướng dẫn giải 12g Khối lượng của một nguyên tử cacbon-12, mC= = 1,9927.10-23g 6,022.1023 15. Khi phóng chùm tia α qua một lá vàng mỏng (Thí nghiệm của Ru-dơ-pho), người ta thấy rằng cứ 108 hạt α mới có một hạt gặp hạt nhân và bị bật ngược trở lại. Một cách gần đúng, xác định bán kính nguyên tử lớn gấp bao nhiêu lần bán kính hạt nhân? A. 106 B. 105 C. 104 D. 103 Hướng dẫn giải 1 Nếu coi nguyên tử và hạt nhân đều hình cầu, thì tiết diện hình tròn lớn nhất của hạt nhân bằng tiết 108 diện tương ứng của nguyên tử. Vì bán kính đường tròn tỷ lệ với căn bậc hai của diện tích hình tròn cho nên 1 bán kính hạt nhân bằng khoảng bán kính nguyên tử. Hay bán kính nguyên tử lớn gấp 104 lần bán kính hạt 104 nhân. Đáp án trắc nghiệm tự giải C B C B A B B C B . C . C . A . C . A . C
  11. Chương 2. Bảng tuần hoàn và định luật tuần hoàn các nguyên tố hóa học A. Một số lưu ý khi giải bài tập trắc nghiệm về bảng tuần hoàn I. Cấu tạo của bảng tuần hoàn các nguyên tố hóa học 1. Nguyên tắc sắp xếp - Các nguyên tố được sắp xếp theo chiều tăng dần của điện tích hạt nhân. - Các nguyên tố có cùng số lớp electron được xếp vào một hàng. - Các nguyên tố có cùng số electron hóa trị được xếp vào một cột. 2. Bảng tuần hoàn a. Ô nguyên tố Mỗi nguyên tố hóa học được sắp xếp vào một ô của bảng. Số thứ tự của ô chính là số hiệu nguyên tử. b. Chu kì Bao gồm các nguyên tố mà nguyên tử của chúng có cùng số lớp electron, được sắp xếp theo chiều tăng dần điện tích hạt nhân. Bảng tuần hoàn bao gồm 7 chu kì, trong đó có 3 chu kì nhỏ và 4 chu kì lớn. c. Nhóm nguyên tố - Bao gồm các nguyên tố có cấu hình electron của nguyên tử tương tự nhau và có tính chất hóa học gần giống nhau. - Bảng tuần hoàn có 8 nhóm A (kí hiệu từ IA đến VIIIA) và 8 nhóm B (IB đến VIIIB). Mỗi nhóm có một cột, riêng nhóm VIIIB có 3 cột. + Các nguyên tố mà nguyên tử có electron cuối cùng điền vào phân lớp s hoặc p thuộc nhóm A. + Các nguyên tố mà nguyên tử có electron cuối cùng điền vào phân lớp d hoặc f thuộc nhóm B. II. Sự biến đổi tuần hoàn cấu hình electron nguyên tử các nguyên tố hóa học 1. Bán kính nguyên tử - Trong một chu kì: Theo chiều tăng dần của điện tích hạt nhân, bán kính nguyên tử của các nguyên tử giảm dần. - Trong một nhóm A: Theo chiều từ trên xuống dưới, bán kính nguyên tử các nguyên tố tăng dần. 2. Năng lượng ion hóa Năng lượng ion hóa thứ nhất I1 của nguyên tử là năng lượng tối thiểu cần để tách ion thứ nhất ra khỏi nguyên tử ở trạng thái cơ bản. - Trong một chu kì, theo chiều tăng của điện tích hạt nhân năng lượng ion hóa thứ nhất tăng dần. - Trong một nhóm A, theo chiều từ trên xuống dưới, năng lượng ion hóa giảm dần. 3. Độ âm điện Độ âm điện của một nguyên tố đặc trưng cho khả năng hút electron của nguyên tử nguyên tố đó trong phân tử. - Trong một chu kì, theo chiều tăng của điện tích hạt nhân độ âm điện tăng dần. - Trong một nhóm A, theo chiều từ trên xuống dưới, độ âm điện giảm dần. 4. Lớp electron ngoài cùng Khi xếp các nguyên tố hóa học theo chiều điện tích hạt nhân tăng dần, có sự biến đổi tuần hoàn của lớp electron ngoài cùng III. Sự biến đổi tuần hoàn tính chất các nguyên tố hóa học- Định luật tuần hoàn 1. Tính kim loại-phi kim Tính kim loại đặc trưng cho khả năng nhường electron tạo thành ion dương, tính phi kim đặc trưng cho khả năng nhận electron tạo thành ion âm. - Trong một chu kì, theo chiều tăng của điện tích hạt nhân tính kim loại giảm dần đồng thời tính phi kim tăng dần. - Trong một nhóm A, theo chiều từ trên xuống dưới, tính kim loại tăng dần, đồng thời tính phi kim giảm dần. 2. Hóa trị Trong một chu kì, hóa trị cao nhất của một nguyên tố với oxi tăng dần từ 1 đến 7. Còn hóa trị với hiđro giảm dần từ 4 đến 1. 3. Tính axit-bazơ. - Trong một chu kì, theo chiều tăng của điện tích hạt nhân tính axit của các oxit và hiđroxit tăng dần đồng thời tính bazơ giảm dần. - Trong một nhóm A, theo chiều từ trên xuống dưới, tính axit của các oxit và hiđroxit giảm dần đồng thời tính bazơ tăng dần. 4. Định luật tuần hoàn “Tính chất của các nguyên tố cũng như thành phần và tính chất của các đơn chất và hợp chất tạo nên từ các nguyên tố đó biến đổi tuần hoàn theo chiều tăng của các điện tích hạt nhân nguyên tử “
  12. IV. ý nghĩa của bảng tuần hoàn các nguyên tố hóa học - Biết vị trí của một nguyên tố trong bảng tuần hoàn, có thể suy ra cấu tạo nguyên tử của nguyên tố đó và ngược lại. - Biết vị trí của một nguyên tố trong bảng tuần hoàn, có thể suy ra những tính chất cơ bản của nó - Có thể so sánh tính chất hóa học của nguyên tử các nguyên tố nằm trong bảng tuần hoàn. b. Đề bài trắc nghiệm có lời giải 1. Ion M3+ có cấu hình electron lớp ngoài cùng là 3s23p63d5. Cho biết M là kim loại gì? Xác định vị trí (số thứ tự, chu kỳ, nhóm) của M trong bảng tuần hoàn. A. Fe, ô 26, chu kì IV, nhóm VIIIB B. Co, ô 27, chu kì IV, nhóm VIIIB C. Ni, ô 28, chu kì IV, nhóm VIIIB D. Mn, ô 25, chu kì IV, nhóm VIIB. Hãy chọn phương án đúng. Đáp án A Hướng dẫn giải Ion M3+ có cấu hình electron lớp ngoài cùng là 3s23p63d5 , suy ra cấu hình electron nguyên tử đầy đủ của M là 1s22s22p63s23p63d64s2. Do đó, tổng số electron của nguyên tử M là 26. M là Fe, số thứ tự 26, chu kì 4, nhóm VIIIB. 2. Một hợp chất có công thức là MYx, trong đó M chiếm 46,67% về khối lượng. M là kim loại, Y là phi kim ở chu kì 3. Trong hạt nhân của M có n - p = 4, trong hạt nhân của Y có n’ = p’. Tổng số proton trong MYx là 58. Tên nguyên tố, số khối của M, số thứ tự Y trong bảng tuần hoàn và công thức MYx là A. M là Fe, Z=26; Y là S, Z=16, công thức phân tử FeS2 B. M là Fe, Z=26; Y là S, Z=16, công thức phân tử FeS. C. M là Mg, Z=12; Y là S, Z=16, công thức phân tử MgS. D. M là Na, Z=11; Y là S, Z=16, công thức phân tử NaS. Hãy chọn phương án đúng. Đáp án A Hướng dẫn giải Trong hợp chất MYx, M chiếm 46,67% về khối lượng nên: M 46,67 n+ p 7 =↔ = . Thay n - p = 4 và n’ = p’ ta có: xY 53,33 x(n,,+ p ) 8 2p + 4 7 = hay: 4(2p + 4) = 7xp’. 2xp, 8 Tổng số proton trong MYx là 58 nên: p + xp’ = 58. Từ đây tìm được: p = 26 và xp’ = 32. Do Y là phi kim ở chu kì 3 nên 15 ≤ p’ ≤ 17. Vậy x = 2 và p’ = 16 thoả mãn. Vậy M là Fe và Y là S. 3. Hòa tan hết 10,8 gam hỗn hợp gồm kim loại M và muối cacbonat của nó trong dung dịch HCl, thu được 4,48 lít hỗn hợp khí X (đktc). Tỉ khối của X so với khí hidro là 11,5. Kim loại M và vị trí của nó trong bảng tuần hoàn là A. Na, ô 11, chu kỳ III, nhóm IA. B. Mg, ô 12, chu kỳ III, nhóm IIA. C. Ca, ô 20, chu kì IV, nhóm IIA D. K, ô 19, chu kì IV, nhóm IA. Hãy chọn phương án đúng. Đáp án B Hướng dẫn giải Gọi số mol các chất trong hỗn hợp đầu: M = a mol; MCO3 = b mol. M + 2HCl → MCl2 + H2 ↑ (1) (mol): a a MCO3 + 2HCl → MCl2 + CO2 ↑ + H2O (2) (mol): b b 4,48 Số mol H2 = = 0,2 nên: a + b = 0,2 (3) 22,4 2a + 44b MX = 11,5×2 = 23 nên = 23 hay 2a + 44b = 4,6 (4) a + b Theo bài: Ma + (M + 60)b = 10,8 (5) Từ (3), (4), (5) ta tìm được: a = 0,1 mol; b = 0,1 mol; M = 24 (Mg).
  13. 4. Hoà tan hết a gam oxit kim loại M (thuộc nhóm IIA) bằng một lượng vừa đủ dung dịch H2SO4 17,5% thu được dung dịch muối có nồng độ 20%. Công thức oxit kim loại M là A. BeO B. MgO C. SrO D. CaO Hãy chọn phương án đúng Đáp án B Hướng dẫn giải Gọi số mol oxit MO = x mol. MO + H2SO4 → MSO4 + H2O (mol): x x x Ta có: (M + 16)x = a 98.x.100 Khối lượng dung dịch axit H2SO4 ban đầu = = 560x (gam). 17,5 Khối lượng dung dịch sau phản ứng = a + 560x = (M + 16)x + 560x. (M + 96)x 20 Theo bài: C% (MSO4) = 20% nên: = . (M +16)x + 560x 100 Từ đây tìm được M = 24 (Magie). Oxit kim loại cần tìm là MgO. 5. X, Y là 2 kim loại nằm ở 2 chu kỳ liên tiếp thuộc nhóm IIA. Cho 4,4 gam một hỗn hợp gồm X và Y tác dụng với dung dịch HCl 1M (dư) thu được 3,36 lít khí (đktc). Tên 2 kim loại và vị trí của chúng trong bảng tuần hoàn là A. Be, ô 8, chu kì II và Mg, ô 12, chu kì III B. Mg, ô 12, chu kì III và Ca, ô 20, chu kì IV. C. Ca, ô 20, chu kì IV và Sr, ô 38, chu kì V. D. Sr, ô 38, chu kì V và Ba, ô 56, chu kì VI. Hãy chọn phương án đúng. Đáp án B Hướng dẫn giải Gọi kí hiệu chung của hai kim loại là M = a mol. M + 2HCl → MCl2 + H2 ↑ 3,36 (mol): a 2a a = =0,15mol 22,4 Số mol H2 = 0,15 mol nên a = 0,15 mol. Ta có: Ma = 4,4 → M = 29,33. Ta có M1 < M < M2 X và Y là 2 kim loại nằm ở 2 chu kỳ liên tiếp thuộc nhóm IIA nên X là Mg và Y là Ca. 6. Cho 0,85 gam hai kim loại thuộc hai chu kỳ kế tiếp trong nhóm IA vào cốc chứa 49,18 gam H2O thu được dung dịch X và khí Y. Để trung hòa dung dịch X cần 30 mL dung dịch HCl 1M. Tên của hai kim loại là A. Li và Na B. Na và K C. K và Rb D. Rb và Cs Hãy chọn phương án đúng Đáp án B Hướng dẫn giải Gọi kí hiệu chung của hai kim loại là R (a mol) khối lượng mol trung bình là M . 2R + 2H2O → 2ROH + H2 ↑ (mol): a a a 0,5a ROH + HCl → RCl + H2O (mol): a a Số mol HCl = 0,03 mol nên a = 0,03 mol. Ta có: Ra = 0,85 → M = 28,33. Vậy hai kim loại là Na và K. 7. Nguyên tố R có hóa trị cao nhất trong oxit gấp 3 lần hóa trị trong hợp chất với hidro. Hóa trị cao nhất của R trong oxit là A. 3 B. 4 C. 5 D. 6 Hãy chọn phương án đúng Đáp án D Hướng dẫn giải Gọi hóa trị cao nhất của R trong oxit là m, hóa trị trong hợp chất với hidro là n. Ta có: m + n = 8 (I) Theo bài: m = 3n (II). Từ đây tìm được m =6; n = 2.
  14. 8. Tổng số hạt proton, nơtron, electron trong hai nguyên tử kim loại X và Y là 142, trong đó tổng số hạt mang điện nhiều hơn số hạt không mang điện là 42. Số hạt mang điện của nguyên tử Y nhiều hơn của nguyên tử X là 12. Tên hai kim loại X và Y là A. K và Mn B. Ca và Fe C. Al và Fe D. Na và Mn Hãy chọn phương án đúng Đáp án B Hướng dẫn giải Gọi tổng số hạt proton, nơtron và electron của nguyên tử X là: PX, NX, EX và Y là PY, NY, EY. Ta có PX = EX và PY= EY. Theo bài: Tổng số các loại hạt proton, nơtron và electron của hai nguyên tử X và Y là 142 nên: 2PX + NX + 2PY + NY = 142 (1) Tổng số hạt mang điện nhiều hơn số hạt không mang điện là 42 nên: 2PX + 2PY - NX - NY = 42 ( 2) Số hạt mang điện của nguyên tử Y nhiều hơn của nguyên tử X là 12 nên: 2PY - 2PX = 12 ↔ PY - PX = 6 (3) Từ (1), (2), (3) ta có: PX = 20 (Ca) và PY= 26 (Fe). 9. Cho 10,0 gam kim loại M (thuộc nhóm IIA) tác dụng hết với nước, thu được 6,11 lít khí hiđro (đo ở 25oC và 1 at). Tên của kim loại M đã dùng là A. Ba B. Sr C. Ca D. Mg Hãy chọn phương án đúng Đáp án C Hướng dẫn giải Gọi số mol kim loại M là a mol. M + 2H2O → M(OH)2 + H2 ↑ (mol): a a áp dụng phương trình trạng thái, ta có PV 1× 6,11 n = = = 0,25 (mol) H2 RT 0,082× (273 + 25) ⇒ a = 0,25 Ta có: Ma = 10 → M = 40 (Ca). 10. Một hợp chất có công thức XY2 trong đó X chiếm 50% về khối lượng. Trong hạt nhân của X và Y đều có số proton bằng số nơtron. Tổng số proton trong phân tử XY2 là 32. Cấu hình electron của X và Y là A. 1s22s22p63s23p4; 1s22s22p4 B. 1s22s22p63s23p3; 1s22s22p3 C. 1s22s22p63s23p4; 1s22s22p2 D. 1s22s22p63s23p3; 1s22s22p4 Hãy chọn phương án đúng Đáp án A Hướng dẫn giải Gọi số hạt prroton, nơtron, electron của nguyên tử X là P, N, E và của Y là P’, N’, E’. Theo bài: P = N = E và P’ = N’ = E’. Trong hợp chất XY2, X chiếm 50% về khối lượng nên: M X 50 P + N = ↔ ' ' = 1 ↔ P = 2P’. 2M Y 50 2(P + N ) Tổng số proton trong phân tử XY2 là 32 nên P + 2P’ = 32. Từ đây tìm được: P = 16 (S) và P’ = 8 (O). Hợp chất cần tìm là SO2. Cấu hình electron nguyên tử của S: 1s22s22p63s23p4 và của O: 1s22s22p4 11. Một dung dịch nước có chứa 35,0 gam một hỗn hợp muối cacbonat của hai kim loại kiềm thuộc hai chu kì liên tiếp. Thêm từ từ và khuấy đều dung dịch HCl 0,5M vào dung dịch trên. Khi phản ứng xong, thu được 2,24 lít khí CO2 ở đktc và một dung dịch X. Thêm một lượng nước vôi trong dư vào dung dịch X, thu được 20,0 gam kết tủa. Xác định các kim loại kiềm? A. Li và Na B. Na và K C. K và Rb D.Rb và Cs Hãy chọn phương án đúng Đáp án B Hướng dẫn giải
  15. Gọi công thức chung của hai muối là M2CO3 có số mol là a. M2CO3 + HCl → MHCO3 + MCl (mol): a a a MHCO3 + HCl → MCl + CO2 ↑ + H2O (mol): 0,1 0,1 0,1 0,1 Dung dịch A gồm MCl = a + 0,1 mol và MHCO3 = a - 0,1 mol. MHCO3 + Ca(OH)2 → CaCO3 ↓ + MOH + H2O (mol): a - 0,1 a - 0,1 Theo bài: số mol CaCO3 = 0,2 mol nên a - 0,1 = 0,2 ↔ a = 0,3. Ta có: (2M + 60).0,3 = 35 ↔ M = 28,33, khối lượng mol trung bình nằm trong khoảng khối lượng mol của hai kim loại, do hai kim loại kiềm thuộc hai chu kì liên tiếp nên đó là Na và K. 12. Để khử hoàn toàn 8,0 gam oxit của một kim loại thành kim loại cần dùng 3,36 lít H2. Hoà tan hết lượng kim loại thu được vào dung dịch HCl loãng thấy thoát ra 2,24 lít khí H2. Biết các khí đo ở đktc. Xác định công thức đúng của oxit trong các phương án sau: A. Fe2O3 B. FeO C. Fe3O4 D. Al2O3 Đáp án A Hướng dẫn giải Gọi công thức oxit là MxOy = a mol. t0 MxOy + yH2 ⎯⎯→ xM + yH2O (mol): a ay ax Ta có: a(Mx + 16y) = 8 và ay = 0,15. Như vậy Max = 5,6. 2M + 2nHCl → 2MCln + nH2 ↑ (mol): ax 0,5nax Ta có: 0,5nax = 0,1 hay nax = 0,2. M Max Lập tỉ lệ: = = 28 . Vậy M = 28n. n nax Ta lập bảng sau: n 1 2 3 M 28 (loại) 56 (nhận) 84 (loại) Vậy kim loại M là Fe. x ax 2 Lập tỉ lệ: = = . Vậy công thức oxit là Fe2O3. y ay 3 13. Bảng dưới đây cho biết bán kính nguyên tử, năng lượng ion hóa của các nguyên tử nguyên tố chu kỳ III Nguyên tố Na Mg Al Si P S Cl r (nm) 0,186 0,160 0,143 0,117 0,110 0,104 0,099 I1 (kJ/mol) 497 738 578 786 1012 1000 1251 Dựa vào các dữ kiện trên hãy chọn nhận xét đúng về sự biến đổi bán kính và năng lượng ion hóa I1 của các nguyên tố. Trong chu kì III, theo chiều tăng của điện tích hạt nhân Z, A. bán kính nguyên tử và năng lượng ion hóa giảm dần. B. bán kính nguyên tử và năng lượng ion hóa tăng dần. C. bán kính nguyên tử giảm dần còn năng lượng ion hóa tăng dần. D. bán kính nguyên tử và năng lượng ion hóa không thay đổi. Đáp án C 14. Những đặc trưng nào sau đây của đơn chất, nguyên tử các nguyên tố biến đổi tuần hoàn theo chiều tăng của điện tích hạt nhân? A. Nhiệt độ nóng chảy, nhiệt độ. B. Tỉ khối. C. Số lớp electron. D. Số electron lớp ngoài cùng. Chọn phương án đúng. Đáp án D 15. Nguyên tử của nguyên tố nào sau đây luôn cho 2 electron trong các phản ứng hoá học mà nó tham gia? A. Fe ở ô 26 trong bảng tuần hoàn. B. Mg ở ô 12 trong bảng tuần hoàn. C. Al ở ô 13 trong bảng tuần hoàn.
  16. D. Cu ở ô 29 trong bảng tuần hoàn. Chọn phương án đúng. Đáp án B Giải thích: các phương án A (Fe) và D (Cu) đều có thể nhường 2 electron để thành ion +2, tuy nhiên đó không phải là trạng thái oxi hóa duy nhất của Fe và Cu. Ngoài số oxi hóa +2, Fe còn có số oxi hóa +3, Cu còn có số oxi hóa +1. Chỉ có Mg ở nhóm IIA có một khả năng duy nhất là nhường 2 electron trong các phản ứng hóa học. Phương án C sai vì nhôm nhường 3 electron. 16. Nguyên tử của nguyên tố nào trong nhóm VA có bán kính nguyên tử lớn nhất? A. Nitơ (Z= 7) B. Photpho (Z = 15) C. Asen (Z = 33) D. Bitmut (Z = 83) Chọn phương án đúng. Đáp án D 17. Biến thiên tính chất bazơ của các hiđroxit nhóm IA theo chiều tăng của số thứ tự là A. tăng . B. giảm. C. không thay đổi. D. giảm sau đó tăng. Chọn phương án đúng. Đáp án A 18. Trong 20 nguyên tố hoá học đầu tiên trong bảng tuần hoàn, số nguyên tố có nguyên tử với 2 electron độc thân ở trạng thái cơ bản là: A. 1. B. 3. C. 2. D. 4. Chọn phương án đúng. Đáp án D Giải thích Trong 20 nguyên tố hóa học đầu tiên của bảng tuần hoàn, các nguyên tố với 2 electron độc thân ở trạng thái cơ bản có cấu hình electron lớp ngoài cùng là np2 và np4. Giá trị phù hợp của n là 2 và 3, do đó có 4 nguyên tố thỏa mãn yêu cầu đề bài, đó là C (Z=6) và Si (Z=14) và O (Z = 8) và S (Z = 16). 19. Tính chất axit của dãy các hiđroxit: H2SiO3, H2SO4, HClO4 biến đổi theo chiều nào sau đây ? A. Tăng B. Giảm C. Không thay đổi D. Vừa giảm vừa tăng Chọn phương án đúng. Đáp án A 20. Tính chất bazơ của dãy các hiđroxit: NaOH, Mg(OH)2, Al(OH)3 biến đổi theo chiều nào sau đây ? A. Tăng B. Giảm C. Không thay đổi D. Vừa giảm vừa tăng Chọn phương án đúng. Đáp án B C. trắc nghiệm tự giải 1. Điều khẳng định nào sau đây không đúng? Trong bảng tuần hoàn A. Các nguyên tố có cùng số lớp electron được xếp vào một chu kì. B. Các nguyên tố có cùng số phân lớp xếp vào một nhóm C. Các nguyên tố có cùng số electron ngoài cùng được xếp vào một nhóm D. Các nguyên tố được xếp theo thứ tự tăng dần điện tích hạt nhân. 2. Cation X3+ và anionY2- đều có cấu hình electron ở phân lớp ngoài cùng là 2p6. Vị trí của X và Y trong bảng tuần hoàn là A. X ở ô 13, chu kỳ 3, nhóm IIIA và Y ở ô 8, chu kỳ II, nhóm VIA B. X ở ô 12, chu kỳ 3, nhóm IIA và Y ở ô 8, chu kỳ II, nhóm VIA C. X ở ô 13, chu kỳ 3, nhóm IIIA và Y ở ô 9, chu kỳ II, nhóm VIIA D. X ở ô 12, chu kỳ 3, nhóm IIA và Y ở ô 9, chu kỳ II, nhóm VIIA 3. Nguyên tố có cấu hình nguyên tử 1s22s22p1 thuộc vị trí: A. Nhóm IIIA, chu kì 3 B. Nhóm IIA, chu kì 2 C. Nhóm IIIA, chu kì 2 D. Nhóm IIA, chu kì 3 4. Dãy các nguyên tố nào sau đây được sắp xếp theo chiều tăng điện tích hạt nhân? A. K, Na, Cl, Fe B. Al, Br, P, H, C. C, O, Na, Mg D. O, S, Br, F.
  17. 5. Trong một chu kì tính kim loại của các nguyên tố biến thiên theo chiều nào sau đây? A. Tăng dần B. Giảm dần C. Không thay đổi D. Chưa xác định được 6. Số hiệu nguyên tử của các nguyên tố trong bảng tuần hoàn cho biết : A. Số proton B. Số khối C. Số thứ tự chu kì D. Cả A và B 7. Nguyên tử nguyên tố X có cấu hình electron phân lớp ngoài cùng là 3p2. Vị trí của X trong bảng tuần hoàn là : A. Chu kì 3, nhóm IVA B. Chu kì 2, nhóm IVA C. Chu kì 2, nhóm IIA D. Chu kì 3, nhóm IIA 8. Một nguyên tử R có tổng số hạt mang điện và không mang điện là 34, trong đó số hạt mang điện gấp 1,833 lần số hạt không mang điện. Kí hiệu hóa học của R là A. Na B. Mg C. Al D. Ne 9. Trong một nhóm A, đặc điểm nào sau đây không biến đổi ? A. Số electron lớp ngoài cùng B. Độ âm điện C. Số lớp electron D. Năng lượng ion hóa I1. 10. Cho 6,4g hỗn hợp hai kim loại thuộc hai chu kỳ liên tiếp, nhóm IIA tác dụng hết với dung dịch HCl dư thu được 4,48 lít khí hiđro (đktc). Xác định hai kim loại trong số các phương án sau? A. Be và Mg B. Mg và Ca C. Ca và Sr D. Sr và Ba 11. Các ion Al3+, Mg2+, F- có đặc điểm nào sau đây là chung? A. Cùng một chu kì B. Cùng một nhóm C. Cùng số proton D. Cùng cấu hình electron. 12. Nguyên tử X có cấu hình electron hóa trị là 3d54s2. X thuộc loại nguyên tố nào sau đây? A. Nguyên tố s. B. Nguyên tố p C. Nguyên tố d D. Nguyên tố f 13. M, N là 2 nguyên tố thuộc cùng nhóm A và ở 2 chu kỳ liên tiếp trong bảng tuần hoàn. Tổng số proton trong 2 hạt nhân nguyên tử của M và N bằng 32. Xác định M, N trong số các phương án sau? A. Mg và Ca B. Na và K C. Ca và Sr D. K và Rb 14. Ion M + có tổng số các hạt là 57 hạt. Trong đó số hạt mang điện nhiều hơn số hạt không mang điện là 17 hạt. Xác định kí hiệu hóa học đầy đủ của M trong số các phương án sau? 39 40 40 37 A. 19 K B. 18 Ar C. 20 Ca D. 17 Cl 15. Cho 12,8 gam kim loại R tác dụng với khí Cl2 ở nhiệt độ cao ta thu được 27,0 gam muối của RCln. Trong đó n là hoá trị của R (1 ≤ n ≤ 4 ). Xác định R? A. Zn B. Cu C. Fe D. Al 16. Cho 8,15 gam hỗn hợp hai kim loại X, Y nhóm IA tác dụng hoàn toàn với nước thu được 2,8 lít khí H2 ở đktc. Hãy xác định tên hai kim loại biết chúng ở 2 chu kỳ liên tiếp. A. Liti và natri B. Natri và kali C. Kali và rubiđi D. Rubiđi và Xesi 17. Hoà tan hoàn toàn 8,5 gam hỗn hợp hai kim loại X, Y thuộc nhóm IA vào 191,8 gam nước thu được 200 gam dung dịch M. Biết X, Y ở 2 chu kỳ liên tiếp trong bảng tuần hoàn, xác định tên kim loại X, Y? A. Liti và natri B. Natri và kali C. Kali và rubiđi D. Rubiđi và Xesi Hướng dẫn giải M + H2O → M OH + 1/2 H2 Theo định luật bảo toàn khối lượng : mhh + m = mdd M + m H 2O H 2 ⇒ m = 200 - ( 8,5 + 191,8 ) = 0,3 ( g ) H 2 0,3 ⇒ n = = 0,15 ( mol ) H 2 2 ⇒ nM = 2. n = 0,15. 2 = 0,3 ( mol ) H 2 m 8,5 M = M = = 28,33g nM 0,3
  18. X 1,7 nhưng vẫn thuộc loại liên kết cộng hoá trị ). Trong liên kết cộng hóa trị, người ta còn phân biệt liên kết cộng hóa trị phân cực khi Δχ ≥ 0,4 và liên kết cộng hóa trị không phân cực khi 0 < Δχ < 0,4. Có thể so sánh hai kiểu liên kết hoá học qua bảng sau: Liên kết ion Liên kết cộng hoá trị Hình thành giữa kim loại điển Hình thành giữa các nguyên tử giống nhau
  19. hình và phi kim điển hình. hoặc gần giống nhau. Hiệu số độ âm điện Δχ ≥ 1,7 Hiệu số độ âm điện 0 ≤ Δχ Δχ ≥ 0,4 Liên kết cho - nhận (phối trí) là một trường hợp riêng của liên kết cộng hoá trị. Trong đó đôi electron dùng chung được hình thành do một nguyên tử đưa ra. Thí dụ phân tử khí lưu huỳnh đioxit SO2 , công thức S O O cấu tạo của SO2 Liên kết cho - nhận được kí hiệu bằng một mũi tên. Mỗi mũi tên biểu diễn một cặp electron dùng chung, trong đó gốc mũi tên là nguyên tử cho electron, đầu là nguyên tử nhận electron. 3. Xác định công thức cấu tạo của hợp chất liên kết cộng hóa trị Công thức electron: biễu diễn mỗi cặp electron dùng chung bằng hai dấu chấm. Công thức cấu tạo: nếu thay mỗi cặp electron dùng chung trong công thức electron bằng một vạch nối, ta được công thức cấu tạo. Công thức cấu tạo cho biết trình tự kết hợp của các nguyên tử trong phân tử. Thí dụ: công thức electron và công thức cấu tạo của axit nitric là O :: O H::O N H O N : O O 4. Giải thích dạng hình học của phân tử bằng thuyết lai hóa Sự lai hoá obitan là sự tổ hợp tuyến tính của các obitan nguyên tử tạo thành các obitan lai hoá giống hệt nhau. Các dạng lai hoá thường gặp là: Lai ho¸ sp Lai ho¸ sp2 Lai ho¸ sp3 + Lai hoá sp3: tổ hợp một obitan s với ba obitan p tạo ra bốn obitan giống nhau. Góc lai hoá tứ diện là o 109 28’.Thí dụ phân tử CH4 có hình dạng tứ diện, nguyên tử cacbon nằm ở tâm tứ diện, bốn nguyên tử hiđro ở bốn đỉnh của tứ diện. + Lai hoá sp2: tổ hợp một obitan s với hai obitan p tạo thành ba obitan lai hoá. Góc lai hoá tam giác là o 2 120 . Thí dụ trong phân tử C2H4, các obitan nguyên tử của cacbon lai hoá sp , do đó hình dạng phân tử được quy định bởi góc liên kết là 120o. + Lai hoá sp: tổ hợp của một obitan s với một obitan p tạo ra hai obitan lai hoá. Góc lai hoá sp là 180o. Thí dụ phân tử C2H2, cả bốn nguyên tử nằm trên một đường thẳng. Liên kết δ và liên kết π: khi mật độ electron lớn nhất tập trung vào khoảng giữa đường nối hai hạt nhân nguyên tử, ta có sự xen phủ trục cácobitan nguyên tử gọi là liên kết δ. Khi mật độ electron lớn nhất ở về hai phía của mặt phẳng phân tử, ta có sự xen phủ bên các obitan nguyên tử hay liên kết π. Liên kết π kém bền hơn liên kết σ. Liên kết đơn: là liên kết hoá học bằng một cặp electron dùng chung. Liên kết đơn chỉ gồm liên kết δ. Liên kết đôi gồm một liên kết δ và một liên kết π. Liên kết ba gồm một liên kết δ và hai liên kết π. 5. Sự liên quan giữa cấu tạo với tính chất - Các hợp chất ion thường có nhiệt độ nóng chảy, nhiệt độ sôi cao như NaCl có t0nc = 8010C. Trong khi các hợp chất phân tử có nhiệt độ nóng chảy, nhiệt độ sôi thấp.
  20. - Các hợp chất có cấu trúc mạng tinh thể nguyên tử thường có tính cứng cao như kim cương, trong khi các hợp chất có mạng tinh thể phân tử thường kém bền như nước đá, iot vv - Các tinh thể kim loại đều có tính dẻo, dẫn điện và dẫn nhiệt tốt. B. Câu hỏi trắc nghiệm có lời giải 1. Khi hình thành ion Cl- từ nguyên tử clo (Z=17) : A. Nguyên tử clo đã nhường một electron hoá trị ở phân lớp 4s1 để đạt được cấu hình electron bão hoà của nguyên tử khí hiếm ngay sau nó. B. Nguyên tử clo đã nhận thêm một electron để đạt được cấu hình electron bão hoà của nguyên tử khí hiếm ngay trước nó. C. Nguyên tử clo đã nhường một electron ở phân lớp 3s1 để đạt được cấu hình electron bão hoà của nguyên tử khí hiếm ngay sau nó. D. Nguyên tử clo đã nhận thêm một electron để đạt được cấu hình electron bão hoà của nguyên tử khí hiếm ngay sau nó. Hãy chọn đáp án đúng. Đáp án D 2. Cấu hình electron của ion K+ là : A. 1s22s22p63s23p64s24p6 B. 1s22s22p63s23p64s1 C. 1s22s22p63s23p6 D. 1s22s22p63s23p2 3.Trong ion Na+ , điều nhận xét nào sau đây là đúng? A. số electron nhiều hơn số proton. B. số proton nhiều hơn số electron. C. số electron bằng số proton. D. số electron bằng hai lần số proton. Đáp án B 4. Cation M2+ có cấu hình electron 1s22s22p63s23p6. Cấu hình electron của nguyên tử M là A. 1s22s22p63s2 B. 1s22s22p63s23p64s2 C. 1s22s22p63s23p4 D. 1s22s22p63s23p2 Đáp án B + 2- 5. Một hợp chất ion cấu tạo từ M và X .Trong phân tử M2X có tổng số hạt (n, p, e) là 140 hạt. Trong đó số hạt mang điện nhiều hơn số hạt không mang điện là 44 hạt (số khối của M lớn hơn số khối của X là 23). Tổng các hạt n, p, e trong ion M+ nhiều hơn trong ion X2- là 31 hạt. Cấu hình electron của ion M+ và X2- lần lượt là A. K+ ( Z = 19 ): 1s22s22p63s23p6 và O2- ( Z = 8 ): 1s22s22p6 B. Na+ ( Z = 11 ): 1s22s22p6 và O2- ( Z = 8 ): 1s22s22p6 C. K+ ( Z = 19 ): 1s22s22p63s23p6 và S2- ( Z = 16 ): 1s22s22p63s23p6 D. Na+ ( Z = 11 ): 1s22s22p6 và S2- ( Z = 16 ): 1s22s22p63s23p6 Giải: Trong phân tử M2X ta có : ⎧2(penMM++ M ) + ( pen XX ++ X ) = 140 ⎪ ⎪(4ppMX+−+= 2 ) (2 nn MX ) 44⎧⎧ p M = 19 Z M = 19 ⎧M : K ⎨⎨⎨⎨⇒⇒⇒ ⎪(2pMMXX−+ 1np ) + ( + 2 + n ) = 31⎩⎩ p X = 8 Z X = 8⎩ XO : ⎪ ⎩()()23pnMM+−+= pn XX Cấu hình electron của K+ và O2- K+ ( Z = 19 ): 1s22s22p63s23p6 O2- ( Z = 8 ): 1s22s22p6 6. X, Y là hai nguyên tố thuộc cùng một nhóm, ở hai chu kỳ liên tiếp. Cho biết tổng số electron trong anion 2− 2− XY 3 là 42. Xác định loại liên kết trong XY2và XY 3 ? A. Liên kết ion B. Liên kết cộng hóa trị C. Liên kết cho nhận D. Liên kết cộng hóa trị không cực Đáp án B Hướng dẫn giải 2− 2− XY 3 : Số electron trong XY 3 là 42; Suy ra: eX+ 3eY + 2 = 42 ⇒ eX+ 3eY = 40 ⇒ zX + 3zY = 40 (1) 40 ZX,Y = =10⇒ X,Y thuộc nhóm A, chu kỳ nhỏ. 4
  21. +) zX+ 8 = zY (2) +) zY+ 8 = zX (2’) Từ (1) và (2) suy ra zX = 4, zY = 12 ⇒ loại. Từ (1) và (2’) suy ra zX = 16 (S), zY = 8 ( O) ⇒ nhận 2− 2− Suy ra X là S; Y là O; XY2 là SO2; XY 3 là SO 3 . 3+ 2 2 6. 7. Cấu hình electron của ion R : 1s 2s 2p Hợp chất của R với B có dạng R2B3. Tổng số hạt proton trong R2B3 là 50. Xác định R; Tìm công thức phân tử của R2B3. A. Al2S3 B. Al2O3 C. Fe2O3 D.Cr2O3 Đáp án B Giải: Cấu hình electron của R3+: 1s22s22p6 . Vậy cấu hình electron của R : 1s22s22p6 3s23p1 ⇒ zpeRRR===13 ⇒ R là Al 50 − 2 p 2pR +3pB =50 ⇒ p = R = 8 B 3 Vậy B là O nên R2B3 là Al2O3 . 8. Liên kết hoá học trong tinh thể natri clorua NaCl thuộc loại nào sau đây? A. Liên kết ion. B. Liên kết cộng hoá trị không cực. C. Liên kết cộng hoá trị. D. Liên kết phối trí. Hãy chọn phương án đúng. Đáp án A 9. Liên kết ion là liên kết được tạo thành do nguyên nhân nào sau đây? A. Bởi cặp electron chung giữa hai nguyên tử phi kim. B. Bởi cặp electron chung giữa hai nguyên tử kim loại. C. Bởi cặp electron chung giữa một nguyên tử kim loại điển hình và một nguyên tử phi kim điển hình. D. Bởi lực hút tĩnh điện giữa các ion mang điện tích trái dấu. Đáp án D 10. Liên kết ion có những đặc điểm nào sau đây? A. Có tính định hướng, có tính bão hoà. B. Không có tính định hướng, không bão hoà. C. Không có tính định hướng, có tính bão hoà. D. Có tính định hướng, không bão hoà. Đáp án B 11. Trong phân tử Cl2, xác suất có mặt của các electron tập trung lớn nhất ở đâu? A. Tại khu vực giữa hai hạt nhân nguyên tử. B. Lệch về phía một trong hai nguyên tử. C. Tại khu vực nằm về hai phía trên đường nối hai hạt nhân nguyên tử. D. Tại khắp các khu vực trong phân tử. Đáp án A Giải thích: liên kết trong phân tử Cl2 là liên kết cộng hóa trị không cực, do đó xác suất có mặt lớn nhất của electron là ở giữa hai hạt nhân nguyên tử. 12. Liên kết hoá học trong phân tử HCl được hình thành do sự xen phủ giữa: A. obitan 1s của nguyên tử H và obitan 3p của nguyên tử Cl. B. obitan 1s của nguyên tử H và obitan 3s của nguyên tử Cl. C. obitan 3s của nguyên tử Cl và obitan 3p của nguyên tử H. D. obitan 2p của nguyên tử H và obitan 3p của nguyên tử Cl. Đáp án A 13. Liên kết cộng hoá trị là liên kết được hình thành giữa hai nguyên tử : A. Bằng một hay nhiều cặp electron chung. B. Bởi cặp electron chung giữa hai nguyên tử kim loại. C. Bởi cặp electron chung giữa một nguyên tử kim loại điển hình và một nguyên tử phi kim điển hình. D. Do lực hút tĩnh điện giữa các ion mang điện tích trái dấu. Đáp án A 14. Trong số các chất sau, những chất nào chỉ gồm liên kết cộng hoá tri? A. NaOH, HCl, H2O, NH3, KCl.
  22. B. KOH, HCl, H2O, NH3, KCl. C. HF, HCl, H2O, NH3, HNO3. D. NaOH, HCl, H2O, NH3, CaCl2. Đáp án C 15. NaCl có nhiệt độ nóng chảy là 8010C, cao hơn nhiều so với nhiệt độ nóng chảy của nước đá 00C. Từ dữ kiện thực nghiệm đó cho biết nhận định nào sau đây không đúng? A. Muối ăn có kiểu liên kết ion trong tinh thể. B. Nước có liên kết cộng hoá trị C. Tinh thể ion bền hơn tinh thể phân tử. D. Liên kết ion bền hơn liên kết cộng hoá trị. Đáp án D Giải thích Nhiệt độ nóng chảy thấp của nước đá chỉ liên quan đến độ bền của tinh thể phân tử. Bằng chứng là khi nước đá nóng chảy, trong các phân tử nước vần tồn lại liên kết cộng hóa trị. Muốn phá vỡ liên kết cộng hóa trị của nước cần sử dụng năng lượng mạnh của dòng điện (điện phân), hoặc nhiệt độ rất cao. Do đó nhận định “Liên kết ion bền hơn liên kết cộng hoá trị”.là sai. 16. Phân tử metan có cấu tạo tứ diện đều chứng tỏ : A. Bốn liên kết C - H là giống nhau. B. Bốn liên kết C-H là hoàn toàn khác nhau. C. Bốn liên kết C-H giống nhau từng đôi một. D. Một trong bốn liên kết là liên kết cho nhận. Đáp án A 17. Kiểu lai hoá đường thẳng là: A. lai hoá sp3. B. lai hoá sp. C. lai hoá sp2. D. lai hoá sp3d. Đáp án B 18. Kiểu lai hoá tứ diện là: A. lai hoá sp3d2. B. lai hoá sp. C. lai hoá sp3. D. lai hoá sp2. Đáp án C 19. Kiểu lai hoá tam giác là: A. lai hoá sp3. B. lai hoá sp. C. lai hoá sp2. D. lai hoá sp3d2. Đáp án C 20. Liên kết xichma (σ) là liên kết hoá học trong đó trục của obitan liên kết A. trùng với đường nối tâm của hai nguyên tử liên kết. B. song song với đường nối tâm của hai nguyên tử liên kết. C. vuông góc với đường nối tâm của hai nguyên tử liên kết. D. tạo với đường nối tâm của hai nguyên tử liên kết một góc 45 độ. Đáp án A C. Trắc nghiệm tự giải 1. Liên kết đơn trong phân tử A. là liên kết xichma. B. là liên kết pi. C. được hình thành nhờ sự xen phủ bên của các obitan. D. được hình thành bằng cách cho - nhận electron. 2. Liên kết đôi là liên kết hoá học gồm : A. Hai liên kết xichma σ. B. Một liên kết xichma σ và một liên kết pi π. C. Hai liên kết pi π. D. Một liên kết xichma σ và hai liên kết pi π. 3. Liên kết ba là liên kết hoá học gồm : A. Hai liên kết xichma (σ). B. Một liên kết xichma (σ) và một liên kết pi (π). C. Hai liên kết pi (π).
  23. D. Một liên kết xichma (σ) và hai liên kết pi (π). 4. Liên kết bội là liên kết giữa hai nguyên tử được thực hiện bởi : A. Một liên kết xichma và một hay hai liên kết pi. B. Một liên kết xichma và ba liên kết pi. C. Một liên kết pi và một hay hai liên kết xichma. D. Hai hay nhiều liên kết xichma. 5. Liên kết hoá học trong phân tử các chất H2, HCl, Cl2 thuộc loại : A. Liên kết đơn. B. Liên kết đôi. C. Liên kết ba. D. Liên kết bội. 3. 6. Trong phân tử NH3, nguyên tử nitơ ở trạng thái lai hóa sp Phân tử NH3 có dạng hình học nào sau đây? A. tam giác phẳng. B. đường thẳng. C. tứ diện. D. tháp tam giác. 7. Các chất trong phân tử đều có liên kết ion là: A. NaHS, K2S, Na2SO3, H2SO4, SO3. B. NaCl, KF, CaO, MgCl2 C. Na2SO3, K2S, H2S, NaHS. D. H2S, K2S, NaHS, Na2SO3. 8. Cho các chất sau : HCl, HClO, HClO3 , NaClO, KClO4. Số oxi hoá của clo trong các chất trên lần lượt bằng : A. -1 ; +1 ; +5 ; +1 ; +7. B. -1 ; +1 ; +3 ; +1 ; +5. C. -1 ; -1 ; +5 ; +1 ; +7. D. -1 ; +1 ; +7 ; +1 ; +5. 9. Trong số các loại tinh thể sau, loại nào có thể dẫn điện được ở trạng thái rắn? A. Tinh thể phân tử B. Tinh thể ion C. Tinh thể nguyên tử D. Tinh thể kim loại. 10. Trong số các loại tinh thể sau, loại nào chỉ có thể dẫn điện được ở trạng thái nóng chảy? A. Tinh thể phân tử B. Tinh thể ion C. Tinh thể nguyên tử D. Tinh thể kim loại 11. Trong số các loại tinh thể sau, loại nào có thể thăng hoa và không dẫn điện? A. Tinh thể phân tử B. Tinh thể ion C. Tinh thể nguyên tử D. Tinh thể kim loại 12. Trong số các loại tinh thể sau, loại nào bền vững, rất cứng, có nhiệt độ nóng chảy và nhiệt độ sôi cao và không dẫn điện được? A. Tinh thể phân tử B. Tinh thể ion C. Tinh thể nguyên tử D. Tinh thể kim loại. 13. Hợp chất M được tạo thành từ ba nguyên tố X, Y, Z có tổng số điện tích hạt nhân bằng 16, hiệu điện tích hạt − nhân giữa X và Y là 1; tổng số electron trong ion []YX 3 là 32. Xác định công thức phân tử của M? A. HNO3. B. H2SO3 C. KNO3 D.NaNO3 14. Một phân tử XY3 có tổng các hạt proton, electron, notron bằng 196. Trong đó số hạt mang điện nhiều hơn số hạt không mang điện là 60, số hạt mang điện của X ít hơn số hạt mang điện của Y trong phân tử là 76. Hãy xác định XY3. A. FeCl3 B. AlCl3 C. CrCl3 D. FeBr3 Hướng dẫn giải XY3: Theo đề ta có : pX + eX + nX + 3(pY + eY + nY) = 196 (1) PX + eX + 3pY + 3eY - nX - 3nY = 60 (2) PX + eX + 76 = 3pY + 3eY (3) Từ (1), (2), (3) ta giải được : pX=13 (Al) và pY=17 (Cl) Vậy XY3 là AlCl3. - 15. Ion X có tổng số electron trong các phân lớp p là 12. Hợp chất giữa M và X là MX2. Tổng số proton trong MX2 là 63. Xác định MX2. A. FeCl2 B.CuCl2 C. FeBr2 D. CuBr2 16. Chọn công thức cấu tạo đúng của các hợp chất Al2O3, H3PO4, FeS2, NH4Cl. Al2O3 H3PO4 FeS2 NH4Cl
  24. + A S H O H OOAlAl O Fe H O P O H N H Cl- S H O H + B S H O H Fe H O P O OOAlAl O H N H Cl- S H O H + C H H O S H N H Cl- H O P O Fe OOAlAl O S H H O + D H O S H OOAlAl O H O P O Fe H N H Cl- S H O H 17. Các cặp phân tử nào sau đây có hình dạng phân tử giống nhau nhiều nhất? A. BeH2 và H2O B. BF3 và NH3 C. CO2 và SiO2 D. BeH2 và C2H2 18. Obitan có hình dạng bên thuộc loại gì ? A. Obitan s B. Obitan p C. obitan lai hóa sp D. Obitan lai hóa sp3 19. Obitan có hình dạng bên thuộc loại gì ? A. Obitan lai hóa sp B. Obitan lai hóa sp3d C. obitan lai hóa sp2 D. Obitan lai hóa sp3 20. Obitan có hình dạng bên thuộc loại gì ? A. Obitan lai hóa sp B. Obitan lai hóa sp3d C. obitan lai hóa sp2 D. Obitan lai hóa sp3 21. Cho các chất sau: NH3, HCl, SO3, N2. Kiểu liên kết hoá học chung của các chất trên là liên kết: A. cộng hoá trị phân cực. B. cộng hoá trị không phân cực. C. cộng hoá trị. D. phối trí. 22. Cộng hoá trị của nitơ trong hợp chất nào sau đây là lớn nhất? A. HNO3 B. N2 và HNO2 C. NH4Cl D. NH4Cl và HNO3. 23. Cho các chất có cấu trúc tinh thể như sơ đồ sau. Các chất đã cho thuộc loại tinh thể nào? A. Tinh thể nguyên tử và tinh thể ion B. Tinh thể ion và tinh thể kim loại C. Tinh thể phân tử và tinh thể kim loại D. Tinh thể phân tử và tinh thể nguyên tử 24. Chất nào sau đây có mùi rõ rệt? A. Kim cương, tinh thể nguyên tử. B. Băng phiến, tinh thể phân tử. C. Muối ăn, tinh thể ion. D. Nhôm, tinh thể kim loại. 25. Chất nào sau đây có thể dẫn điện được? A. Kim cương, tinh thể nguyên tử. B. Băng phiến, tinh thể phân tử. C. Muối ăn, tinh thể ion. D. Nhôm, tinh thể kim loại. Đáp án câu trắc nghiệm tự giải A B D A A
  25. D B A D . B . A . C . A . B . B . D . D . D . C . A . C . A . A . B . D Chương 4. Phản ứng hóa học - tốc độ phản ứng và cân bằng hóa học A. một số lưu ý về giải bài tập trắc nghiệm phản ứng hóa học 1. Số oxi hoá và cách xác định số oxi hoá Số oxi hoá của một nguyên tố trong phân tử là điện tích của nguyên tử của nguyên tố đó, nếu giả định rằng liên kết giữa các nguyên tử trong phân tử đều là liên kết ion. - Xác định số oxi hoá từ công thức phân tử: Để xác định số oxi hoá từ công thức phân tử người ta dựa vào các quy tắc sau: Quy tắc 1: Số oxi hoá của các nguyên tố trong đơn chất bằng 0. Quy tắc 2: Trong hầu hết các hợp chất + số oxi hoá của H là +1 (trừ các hợp chất của H với kim loại như NaH, CaH2, thì H có số oxi hoá -1). + số oxi hoá của O là -2 (trừ một số trường hợp như H2O2, F2O, O có số oxi hoá lần lượt là -1, +1). Quy tắc 3: Trong một phân tử, tổng số oxi hoá của các nguyên tử bằng không. Theo quy tắc này có thể tìm số oxi hoá của một nguyên tố nào đó trong phân tử nếu biết số oxi hoá của các nguyên tố còn lại. Quy tắc 4: Trong ion đơn nguyên tử, số oxi hoá của nguyên tử bằng điện tích của ion đó. Trong ion đa nguyên tử, tổng số oxi hoá của các nguyên tử trong ion đó bằng điện tích của nó. Chú ý: Để biểu diễn số oxi hoá thì viết dấu trước, số sau còn để biểu diễn điện tích thì viết số trước, dấu sau. Nếu điện tích là 1+ (hoặc 1-) có thể viết đơn giản là + (hoặc -), song đối với số oxi hoá phải viết đầy đủ cả dấu và chữ (+1 hoặc -1). - Xác định số oxi hoá từ công thức cấu tạo Trong một số phân tử hay ion đa nguyên tử có cấu tạo phức tạp, số oxi hoá của các nguyên tử của cùng một nguyên tố có thể khác nhau. Việc xác định số oxi hoá theo công thức phân tử chỉ cho ta số oxi hoá trung bình, còn để xác định chính xác số oxi hoá của từng nguyên tử trong phân tử phải dựa và công thức cấu tạo. Điều này đặc biệt giúp chúng ta có thể cân bằng các phản ứng oxi hoá của hợp chất hữu cơ khi chỉ có một phận tham gia phản ứng oxi hoá khử một cách đơn giản và dễ dàng hơn. Nguyên tắc: coi các cặp electron đều lệch hoàn toàn về phía nguyên tử của nguyên tố có độ âm điện lớn hơn, khi đó theo số electron mà 1 nguyên tử nhường hay nhận để xác định số oxi hoá của nó. Thí dụ: HO O -3 -1 -2 +4 CH3 CH CH2 S o H O S +1 O Cl -3 o -3 Ca CH3 CH CH3 -1 Cl OH Một nguyên tố có thể tồn tại ở nhiều trạng thái oxi hoá (số oxi hoá) khác nhau. Thí dụ: N có thể có các số oxi hoá: -3, 0, +1, +2, +3, +4, +5. S có thể có các số oxi hoá: -2, 0, +4, +6 Nhận thấy nếu một nguyên tố tồn tại ở trạng thái oxi hoá: + Cao nhất thì chỉ có thể giảm số oxi hoá nên chỉ có thể đóng vai trò là chất oxi hoá. + Thấp nhất thì chỉ có thể tăng số oxi hoá nên chỉ có thể đóng vai trò là chất khử. + Trung gian thì vừa có thể tăng số oxi hoá vừa có thể giảm số oxi hoá nên có thể đóng vai trò là chất oxi hoá hoặc chất khử. Tức là có thể dự đoán tính chất oxi hoá, khử của một chất dựa vào số oxi hoá của các nguyên tố trong phân tử. Thí dụ: Trong NH3, N có số oxi hoá -3 là số oxi hoá thấp nhất nên chỉ có thể tăng số oxi hoá tức là chỉ có thể đóng vai trò là chất khử trong các phản ứng hoá học.
  26. Trong HNO3, N có số oxi hoá +5 là số oxi hoá cao nhất nên chỉ có thể giảm số oxi hoá tức là chỉ có thể đóng vai trò là chất oxi hoá. • Cách xác định các số oxi hoá có thể có của một nguyên tố: - Số oxi hoá âm thấp nhất của một nguyên tố chính bằng số electron tối đa mà một nguyên tử của nguyên tố đó có thể nhận để đạt được cấu hình của khí hiếm (chỉ xảy ra đối với các phi kim, các kim loại không có số oxi hoá âm). Hay bằng 8 - số thứ tự của nhóm (riêng với H: 2 - số thứ tự của nhóm, do khí hiếm ngay sau H chỉ có hai electron) Thí dụ: Các nguyên tố nhóm VA (N, P, ), có 5 electron hoá trị, có thể nhận tối đa 3 electron nên số oxi hoá thấp nhất là -3. Các nguyên tố nhóm IVA (C, Si), có 4 electron hoá trị, có thể nhận tối đa 4 electron nên số oxi hoá thấp nhất là -4. Các nguyên tố nhóm VIIA (F, Cl, Br, I), có 7 electron hoá trị. Có thể nhận tối đa 1 electron nên có số oxi hoá thấp nhất là -1. - Số oxi hoá dương: số oxi hoá dương cao nhất của một nguyên tố bằng số thứ tự nhóm của nó. Thí dụ: Các nguyên tố nhóm IA (Na, K, ) có 1 electron hoá trị nên có số oxi hoá dương cao nhất là +1. Các nguyên tố nhóm VIIA (F, Cl, Br, I) có 7 electron hoá trị nên có số oxi hoá dương cao nhất là +7. - Các kim loại thường chỉ có một số oxi hóa dương bằng số electron hoá trị, với Fe có 2 số oxi hoá dương là +2 và+3, Cr có 3 số oxi hoá dương là +2, +3 và +6, Cu có 2 số oxi hoá dương là +1 và +2. 2. Cân bằng phương trình phản ứng oxi hoá - khử Có nhiều cách để cân bằng phương trình phản ứng oxi hoá khử như phương pháp đại số, phương pháp thăng bằng electron, phương pháp thăng bằng ion-electron. ở đây chỉ đề cập đến phương pháp thăng bằng electron, vì đây là phương pháp đơn giản nhưng lại có thể cân bằng hầu hết các phương trình phản ứng oxi hoá khử. Các bước cân bằng theo phương pháp này như sau: Bước 1: Xác định số oxi hoá của các nguyên tố trong phản ứng (chỉ nên biểu diễn số oxi hoá của những nguyên tố nào có sự thay đổi số oxi hoá). Từ đó dựa vào dấu hiệu nhận biết để xác định chất oxi hoá, chất khử. Bước 2: Viết quá trình oxi hoá và quá trình khử và cân bằng mỗi quá trình. Bước 3: Tìm hệ số thích hợp cho chất oxi hoá và chất khử theo nguyên tắc: tổng số electron cho phải bằng tổng số electron nhận. Tức là đi tìm bội số chung nhỏ nhất của số electron cho và số electron nhận, sau đó lấy bội số chung đó chia cho số electron cho hoặc nhận thì được hệ số của chất khử và chất oxi hoá tương ứng. Bước 4: Đặt hệ số của chất oxi hoá và chất khử vào phương trình phản ứng. Sau đó cân bằng đến các chất không tham gia vào phản ứng oxi hoá khử. Bước 5: Kiểm tra lại kết quả. Thí dụ 1: Phản ứng oxi hoá khử đơn giản, không có môi trường O H t + Fe2O3 + 2 Fe H2O Bước 1: Xác định số oxi hoá, chất oxi hoá, chất khử +3 Chất oxi hoá: Fe (trong Fe2O3) 0 Chất khử: H2 Bước 2: Viết các quá trình oxi hoá, khử 2Fe+3 + 2x3e → 2Fe0 (quá trình khử) 0 +1 H2 → 2H + 2x1e (quá trình oxi hoá) Chú ý: Khi chất oxi hoá (khử) có chỉ số lớn hơn 1 trong phân tử thì phải thêm hệ số (bằng chỉ số trong phân tử) vào quá trình khử (oxi hoá) tương ứng. ở thí dụ trên: Fe+3, H0 có chỉ số là 2 trong phân tử tương ứng Fe2O3, H2 do vậy cần thêm hệ số 2 vào quá trình khử, oxi hoá. Bước 3: Tìm hệ số cho hai quá trình oxi hoá và khử Bội số chung nhỏ nhất (BSCNN) = 6 do đó hệ số mỗi quá trình như sau: 1x⏐ 2Fe+3 + 2 x 3e → 2Fe0 0 +1 3x⏐ H2 → 2H +2 x 1e Bước 4: Đặt hệ số chất oxi hoá, chất khử vào phương trình Fe2O3 + 3H2 → 2Fe + 3H2O Bước 5: Kiểm tra lại các hệ số trong phương trình, nếu đã đúng thì hoàn thành việc cân bằng, nếu sai cần xem lại từng bước trên.
  27. Thí dụ 2: Phản ứng oxi hoá - khử trong đó chất oxi hoá (khử) còn có vai trò làm môi trường tO Cu + H2SO4®Æc CuSO4 ++SO2 H2O Bước 1: Xác định số oxi hoá, chất oxi hoá, chất khử +6 Chất oxi hoá: S (trong H2SO4) Chất khử: Cu0 Bước 2: Viết quá trình oxi hoá, quá trình khử: Cu → Cu+2 + 2e (quá trình oxi hoá) S+6 + 2e → S+4 (quá trình khử) Bước 3: Tìm hệ số cho hai quá trình oxi hoá và khử BSCNN = 2 1 x ⏐ Cu → Cu+2 + 2e 1 x ⏐ S+6 + 2e → S+4 Bước 4: Đặt hệ số chất oxi hoá, chất khử vào phương trình Do H2SO4 vừa đóng vai trò là chất oxi hoá vừa đóng vai trò là môi trường nên hệ số của nó trong phương trình không phải là hệ số của quá trình khử mà phải cộng thêm phần tham gia làm môi trường. Những hợp chất đóng hai vai trò như vậy thường cân bằng hệ số cuối cùng. +6 +4 o tO +2 Cu + 22H2SO4®Æc CuSO4 ++SO2 H2O Bước 5: Kiểm tra lại các hệ số trong phương trình, nếu đã đúng thì hoàn thành việc cân bằng, nếu sai cần xem lại từng bước trên. Thí dụ 3: Phản ứng oxi hoá khử phức tạp: có nhiều chất oxi hoá hoặc khử O +2 -1 t + FeS2 + O2 Fe2O3 SO2 ( FeS2 ) Bước 1: Xác định số oxi hoá, chất oxi hoá, chất khử +2 -1 oO +3 -2 +4 -2 O t + FeS2 + 2 Fe2O3 SO2 0 Chất oxi hoá: O2 +2 -1 Chất khử: Fe , S (trong FeS2) Bước 2: Viết quá trình oxi hoá, quá trình khử: Do có hai chất khử là Fe+2 , S-1 trong một phân tử nên lần lượt viết quá trình oxi hoá của chúng rồi cộng +2 -1 hai quá trình đó lại, chú ý đảm bảo tỉ lệ số nguyên tử trong phân tử FeS2 giữa Fe và S là 1:2 +2 +3 +3 1 x ⏐2Fe → 2Fe + 2e (trong Fe2O3, Fe có hệ số 2) -1 +4 -1 2 x ⏐2S → 2S + 10e (trong FeS2 , S có hệ số 2) +3 +4 2FeS2 → 2Fe + 2S + 22e +3 +4 2FeS2 → 2Fe + 2S + 22e (quá trình oxi hoá) 0 -2 O 2 + 4e → 2O (quá trình khử) Bước 3: Tìm hệ số cho hai quá trình oxi hoá và khử BSCNN = 44 +3 +4 2 x ⏐2FeS2 → 2Fe 2S + 22e 0 -2 11 x ⏐O 2 + 4e → 2O Bước 4: Đặt hệ số chất oxi hoá, chất khử vào phương trình +2 -1 o+4O +3 -2 -2 4FeS +O11 t + 2 2 28Fe2O3 SO2 Bước 5: Kiểm tra lại các hệ số trong phương trình, nếu đã đúng thì hoàn thành việc cân bằng, nếu sai cần xem lại từng bước trên. Điều kiện xảy ra phản ứng oxi hoá khử Chất oxi hoá mạnh phản ứng với chất khử mạnh tạo ra chất oxi hoá yếu hơn và chất khử yếu hơn. Xét hai cặp oxi hoá - khử: OX1/Kh1 và OX2/Kh2 OX1 + Kh2 → Kh1 + OX2 Phản ứng trên xảy ra khi : Tính oxi hoá: OX1 > OX2 Tính khử : Kh2 > Kh1
  28. Thí dụ: Fe có tính khử mạnh hơn Cu và ion Cu2+ có tính oxi hoá mạnh hơn ion Fe2+ nên Fe đẩy được Cu ra khỏi muối của nó: 0+2+20 Fe + Cu SO44→+ FeSO Cu Các chất oxi hoá, chất khử thường gặp: 1. Các chất oxi hoá thường gặp: - Các phi kim như: O2, Cl2, Br2, - Các hợp chất như KMnO4 (kali pemanganat), K2Cr2O7 (kali đicromat), KClO3 (kali clorat), NaClO (natri hipoclorit), - Các axit như H2SO4 đặc nóng, axit HNO3. Chú ý: +7 - Với KMnO4 tuỳ theo môi trường xảy ra phản ứng mà Mn bị khử xuống các trạng thái oxi hoá khác nhau: + Môi trường axit (H+): Mn+7 → Mn+2 (tồn tại ở dạng muối Mn2+) +7 +4 + Môi trường trung tính (H2O): Mn → Mn (tồn tại ở dạng MnO2) - +7 +6 + Môi trường kiềm (OH ): Mn → Mn (tồn tại ở dạng K2MnO4) Thí dụ: (1) 2KMnO4 + 10KI + 8H2SO4 → 2MnSO4 + 5I2 + 6K2SO4 + 8H2O (2) 2KMnO4 + 6KI + 4H2O → 2MnO2 + 3I2 + 8KOH (3) 2KMnO4 + H2O2 + 2KOH → 2K2MnO4 + O2 + 2H2O +5 - Với HNO3 tuỳ theo bản chất của chất khử và nồng độ của axit mà N bị khử xuống các trạng thái oxi +4 +2 +1 0 -3 hoá khác nhau: N (NO2), N (NO), N (N2O), N (N2), N (NH4NO3). Thí dụ: (1) Fe + 6HNO3đặc, nóng → Fe(NO3)3 + 3NO2 + 3H2O (2) Fe + 4HNO3loãng → Fe(NO3)3 + NO + 2H2O 2. Các chất khử thường gặp: - Các kim loại, cacbon, hiđro. - Các hợp chất như H2S, NH3, CO, - Một số chất vừa có tính oxi hoá vừa có tính khử như H2O2, SO2, Phản ứng oxi hóa khử có thể được chia thành ba loại: phản ứng oxi hóa khử thông thường, phản ứng oxi hóa khử nội phân tử và phản ứng tự oxi hóa - tự khử. Phản ứng tự oxi hóa - tự khử là phản ứng trong đó có sự tăng và giảm đồng thời số oxi hoá các nguyên tử của cùng một nguyên tố có cùng số oxi hoá ban đầu. Phản ứng oxi hóa khử nội phân tử là phản ứng trong đó chất khử và chất oxi hóa cùng thuộc một loại phân tử, chúng có thể thuộc cùng một nguyên tố nhưng không cùng số oxi hóa ban đầu. 3. Bài tập có các phản ứng oxi hóa khử thông thường Dạng bài tập này có thể giải bằng nhiều phương pháp khác nhau như phương pháp đại số, phương pháp trung bình, phương pháp tăng giảm khối lượng. Tuy nhiên, đối với các bài tập hóa học có các quá trình oxi hóa khử, phương pháp ngắn gọn và bản chất nhất là phương pháp bảo toàn electron. Phương pháp bảo toàn electron - Nguyên tắc: Trong quá trình phản ứng oxi hóa khử thì: Số e nhường = số e thu hoặc: số mol e nhường = số mol e thu Khi giải không cần viết phương trình phản ứng mà chỉ cần tìm xem trong quá trình phản ứng có bao nhiêu mol e do chất khử nhường ra và bao nhiêu mol e do chất oxi hoá thu vào. 4. Bài tập điện phân 1. Điện phân dung dịch Dùng để điều chế các dung dịch kiềm (KOH, NaOH), nước Giaven, a) Quá trình catot: Các ion kim loại từ K+ đến Al3+ trong dãy điện hóa không bị khử trong dung dịch. - Khi đó H2O tham gia phản ứng, giảI phóng khí H2: - 2H2O + 2e → H2↑ + 2OH - Các ion kim loại sau Al3+ thu thêm electron và bám vào catot, Thí dụ: Cu2+ + 2e → Cu
  29. - Thứ tự tham gia phản ứng của các ion kim loại và H+ theo chiều ngược với dãy điện hóa của các kim loại. Các kim loại có tính khử càng mạnh thì ion của chúng có tính oxi hóa càng yếu và ngược lại. b) Quá trình anot: được chia thành hai trường hợp là anot trơ (than chì, platin ) và anot tan. - Trường hợp anot tan (hoạt động): như anot làm bằng Fe, Cu, Ni, Dùng để tinh chế các kim loại, hay mạ các kim loại quý, hiếm bằng phương pháp điện phân. Anot nhường electron, còn các anion chỉ đóng vai trò chuyển dịch điện tích. - Trường hợp anot không tan (trơ): Các ion âm nhường electron cho anot theo thứ tự: S2-> I->Br->Cl->OH- Chú ý: Thứ tự này chỉ đúng khi nồng độ các ion trên là tương đương nhau. -2-2- Các anion như NO34 ,SO ,CO 3 không bị oxi hóa trong dung dịch. 2. Điện phân nóng chảy (không có H2O tham gia) Dùng để điều chế các kim loại có tính khử mạnh như K, Ca, Na, Al. Thí dụ: 2NaClnc → 2Na + Cl2 3. Định luật Faraday - Khối lượng chất thoát ra trên điện cực là m (gam) - I là cường độ dòng điện phân (A). - t là thời gian điện phân (giây). - A là khối lượng mol nguyên tử (gam) - n là số mol electron trao đổi. - F là hằng số Faraday, là điện tích của một mol electron = 6,023.1023. 1,6.10-19C= 96500 C (culong). AIt×× Công thức biểu diễn định luật Faraday: m= nF× 4. Cách tính số mol electron trao đổi trong quá trình điện phân It× Số mol electron, ne = ; F = 96500 nếu thời gian tính bằng giây; F = 26,8 nếu thời gian tính bằng giờ. F 5. Bình điện phân mẵc song song và mắc nối tiếp a) Mắc song song - Thời gian điện phân ở các bình là như nhau. - Cường độ dòng điện qua các bình khác nhau, cường độ dòng điện mạch chính bằng tổng cường độ dòng điện các mạch nhánh. b) Mắc nối tiếp Do cường độ dòng điện và thời gian điên phân là như nhau cho nên số mol electron trao đổi ở mỗi bình là như nhau. 5. Tốc độ phản ứng hóa học và cân bằng hóa học 5.1. Tốc độ phản ứng hóa học - Tốc độ phản ứng là độ biến thiên nồng độ của một trong các chất phản ứng hoặc sản phẩm trong một đơn vị thời gian. Thí dụ: Nồng độ ban đầu của N2O5 là 2,33M, sau 184 giây nồng độ là 2,08M. Tốc độ trung bình của phản ứng trong khoảng thời gian 184 giây tính theo N2O5 là: 1 N2O5 ⎯⎯→ N2O4 + O 2 2 2,33− 2,08 Vmolls==1,36.10−3 / . 184 CC− ΔC + Công thức tổng quát tính tốc độ phản ứng : V = 21 hay V = tt21− Δt V : tốc độ trung bình Trong đó: ΔC: biến thiên nồng độ Δt: biến thiên thời gian - Tổng quát: + Nếu: A + B ⎯⎯→ C + D ⇒ V = K. [A]. [B] + Nếu : nA + mB ⎯⎯→ pC + qD ⇒ V = K. [A]n. [B]m (trong đó K là hằng số tốc độ phản ứng) - Theo qui ước: nồng độ tính bằng mol/l, thời gian có thể là giây, phút, giờ.
  30. - Tốc độ phản ứng được tính bằng thực nghiệm. Các yếu tố ảnh hưởng đến tốc độ phản ứng - ảnh hưởng của nồng độ Khi tăng nồng độ chất phản ứng, tốc độ phản ứng tăng. - ảnh hưởng của áp suất Đối với phản ứng có chất khí tham gia, khi tăng áp suất, tốc độ phản ứng tăng. - ảnh hưởng của nhiệt độ Khi tăng nhiệt độ, tốc độ phản ứng tăng. - ảnh hưởng của diện tích bề mặt Đối với phản ứng có chất rắn tham gia, khi tăng diện tích bề mặt, tốc độ phản ứng tăng. - ảnh hưởng của chất xúc tác Chất xúc tác là chất làm tăng tốc độ phản ứng, nhưng không bị tiêu hao trong phản ứng. 5.2 Cân bằng hóa học 1. Phản ứng một chiều, phản ứng thuận nghịch và cân bằng hóa học a. Phản ứng một chiều - Thí dụ: Phân huỷ KClO3 có xúc tác MnO2, phản ứng xảy ra như sau: 2KClO MnO2 2KCl + 3O 3 ⎯⎯⎯t0 → 2↑ Phản ứng này chỉ xảy ra theo một chiều từ trái sang phải. Phản ứng như thế được gọi là phản ứng một chiều. Dùng mũi tên chỉ chiều phản ứng. b. Phản ứng thuận nghịch - Trong cùng điều kiện phản ứng xảy ra theo hai chiều trái ngược nhau gọi là phản ứng thuận nghịch. Thí dụ: Cl2 + H2O Ph¶n øng thuËn HCl + HClO nghÞch - Nhận xét: Cl2 phản ứ ng Ph¶n vớ øngi H2O tạo HCl va HClO, đồng thời HCl và HClO sinh ra cũng tác dụng lại với nhau tạo lại Cl2 và H2O. c. Cân bằng hóa học - Cân bằng hóa học là trạng thái của phản ứng thuận nghịch khi tốc độ phản ứng thuận bằng tốc độ phản ứng nghịch (Vthuận =Vnghịch). Thí dụ: H2(k) + I2(k) 2HI(k) d. Hằng số cân bằng (tính theo nồng độ) của phản ứng thuận nghịch: [][]CD. Nếu : A + B ←⎯⎯⎯⎯→ C + D ⇒ K = [][]A . B Tổng quát: nA + mB ←⎯⎯⎯⎯→ pC + qD [][]CDp q K = [][]A nmB 2. Sự chuyển dịch cân bằng hóa học - Sự chuyển dịch cân bằng hóa học là sự di chuyển từ trạng thái cân bằng này sang trạng thái cân bằng khác do tác động của các yếu tố từ bên ngoài lên cân bằng. 2NO2 (khí màu nâu đỏ) ←⎯⎯⎯⎯→ N2O4 (khí không màu) 3. Các yếu tố ảnh hưởng đến cân bằng hóa học a. ảnh hưởng của nồng độ - Khi tăng hoặc giảm nồng độ một chất trong cân bằng, thì cân bằng bao giờ cũng dịch chuyển theo chiều làm giảm tác dụng của việc tăng hoặc giảm nồng độ chất đó. b. ảnh hưởng của áp suất - Khi tăng hoặc giảm áp suất chung của hệ cân bằng, thì cân bằng bao giờ cũng dịch chuyển theo chiều làm giảm tác dụng của việc tăng hoặc giảm áp suất đó. c. ảnh hưởng của nhiệt độ - Phản ứng toả nhiệt ( ΔH 0 ): là phản ứng xảy ra có hấp thụ năng lượng. - Phương trình nhiệt hóa học: là phương trình hóa học có ghi cả hiệu ứng nhiệt. - Khi tăng nhiệt độ, cân bằng chuyển dịch theo chiều phản ứng thu nhiệt, nghĩa là chiều làm giảm tác dụng của việc tăng nhiệt độ và khi giảm nhiệt độ, cân bằng chuyển dịch theo chiều phản ứng tỏa nhiệt, chiều làm giảm tác dụng của việc giảm nhiệt độ.
  31. Kết luận (nguyên lý Lơ-Sa-tơ-liê): Một phản ứng thuận nghịch đang ở trạng thái cân bằng khi chịu một tác động từ bên ngoài như biến đổi nồng độ, áp suất, nhiệt độ, sẽ chuyển dịch cân bằng theo chiều làm giảm tác động bên ngoài đó. B. câu hỏi trắc nghiệm có lời giải 1. Cho phản ứng hoá học sau : KMnO4 + FeSO4 + H2SO4 → K2SO4 + Fe2(SO4)3 + MnSO4 + H2O Trong phản ứng trên, số oxi hoá của sắt : A. tăng từ +2 lên +3. B. giảm từ +3 xuống +2. C. tăng từ - 2 lên +3. D. không thay đổi. Đáp án A 2. Kết luận nào sau đây là đúng ? A. Phản ứng toả nhiệt là phản ứng có ΔH 0. C. Phản ứng thu nhiệt là phản ứng có ΔH 0. Đáp án A 3. Trong phản ứng : x Fe(OH)2 + y O2 + z H2O → t Fe(OH)3 Nhận định nào sau đây là đúng? A. Fe(OH)2 là chất khử, H2O là chất oxi hoá. B. Fe(OH)2 là chất khử, O2 là chất oxi hoá. C. O2 là chất khử, H2O là chất oxi hoá. D. Fe(OH)2 là chất khử, O2 và H2O là chất oxi hoá. Đáp án B 4. Phản ứng oxi hoá-khử là phản ứng hoá học, trong đó: A. có sự thay đổi số oxi hoá của các chất tham gia phản ứng. B. có sự tạo thành chất ít tan, tách ra thành kết tủa. C. có sự tạo thành chất khí. D. A, B, C đều đúng. Đáp án A 5. Phản ứng tự oxi hoá- khử là phản ứng hoá học, trong đó: A. Có sự tăng và giảm đồng thời số oxi hoá các nguyên tử của cùng một nguyên tố. B. Có sự nhường và thu electron ở các nguyên tử của cùng một nguyên tố. C. Chất oxi hoá và chất khử nằm cùng một phân tử. D. Có sự tăng và giảm đồng thời số oxi hoá các nguyên tử của cùng một nguyên tố có cùng số oxi hoá ban đầu. Hãy chọn phương án đúng. Đáp án D 6. Hoà tan hoàn toàn m gam FexOy bằng dung dịch H2SO4 đặc nóng thu được khí X và dung dịch Y. Cho khí X hấp thụ hoàn toàn bởi dung dịch NaOH dư tạo ra 12,6 gam muối. Mặt khác, cô cạn dung dịch Y rồi làm khan thì thu được 120 gam muối khan. Công thức của sắt oxit FexOy là: A. FeO B. Fe3O4 C. Fe2O3 D. Không xác định được Đáp án B Hướng dẫn giải Các phương trình hóa học FexOy + H2SO4 → Fe2(SO4)3 + SO2 + H2O (1) SO2 + 2NaOH → Na2SO3 + H2O (2) 12,6 n = = 0,1mol; Suy ra số mol electron nhận ở (1) là 0,1.2= 0,2mol. Na23 SO 126 120 Mặt khác n = = 0,3mol hay có 0,6mol Fe3+. Chỉ có 0,2mol electron nhường, do đó phương án đúng Fe243() SO 400 là Fe3O4. 7. Hoà tan 1,39g muối FeSO4.7H2O trong dung dịch H2SO4 loãng. Cho dung dịch này tác dụng với dung dịch KMnO4 0,1M. Thể tích dung dịch KMnO4 tham gia phản ứng là: A. 0,01lít B. 0,10lít C. 0,001lít D. 0,15lít Đáp án A
  32. Hướng dẫn giải Số mol của FeSO4 trong FeSO4.7H2O chính bằng số mol của FeSO4.7H2O. Ta có: 1, 39 n== n = 0,005(mol) FeSO42 .7H O FeSO 4 152+ 7.18 Phương trình hóa học: 10FeSO4 + 8H2SO4 + 2KMnO4 → 5Fe2(SO4)3 + 2MnSO4 + K2SO4 + 8H2O 0,005 mol 0,001 n 0,001 V===KMnO4 0,01(lit) KMnO4 C0,1M 8. Cho 28g bột sắt vào dung dịch AgNO3 dư, giả sử phản ứng xảy ra hoàn toàn thì khi sắt tác dụng hết sẽ thu được bao nhiêu gam chất rắn? A. 108g B.162g C. 216g D.270g Đáp án B Hướng dẫn giải Dễ chọn nhầm đáp án A vì dựa vào phản ứng: Fe + 2AgNO3 → Fe(NO3)2 + 2Ag (1) 28 = 0,5mol 1 mol 56 mAg = 108g. Như vậy là sai vì AgNO3 dư nên nó oxi hoá Fe(NO3)2 thành Fe(NO3)3 : Fe(NO3)2 + AgNO3 → Fe(NO3)3 + Ag (2) Vậy khi cho Fe tác dụng với AgNO3 dư ta có thể viết phương trình hoá học như sau: Fe + 3AgNO3 → Fe(NO3)3 + 3Ag 0,5 mol 0,5.3=1.5mol mAg = 108.1,5 = 162g. 9. Cho 1,35g Al tác dụng với dung dịch axit HNO3 loãng. Giả thiết chỉ thu được V lít khí NO duy nhất (đktc). Giá trị của V là: A. 1,12 lít B. 1,68 lít C. 2,24 lít D. 3,36 lít Đáp án A Hướng dẫn giải áp dụng phương pháp bảo toàn electron, số mol electron nhường bằng số mol electron thu, ta có: Al → Al+3 + 3e và N+5 + 3e → N+2 1, 35 Suy ra số mol Al = Số mol NO = = 0,05 mol 27 VNO = 0,05x22,4 = 1,12 lit 10. Cho m gam Fe2O3 tác dụng vừa đủ với 3,36 lít CO (đktc) ở nhiệt độ cao thu được n gam Fe. Giá trị của m và n lần lượt là: A. 16,0g và 11,2g B. 8,0g và 5,6g C. 3,2g và 2,24g D. 1,6g và 1,12g Đáp án B Hướng dẫn giải Fe2O3 + 3CO → 2Fe + 3CO2 áp dụng phương pháp bảo toàn electron, số mol electron nhường bằng số mol electron thu, ta có: C+2 → C+4 + 2e và Fe+3 + 3e → Fe0 3, 36 Số mol CO = = 0,15 mol ⇒ Số mol electron nhường = 0,15x2 = 0,3mol 22, 4 0,3 Số mol Fe = = 0,1mol ⇒ n = 0,1x56 = 5,6g và m = 0,05x160= 8,0g 3 11. Hoà tan hoàn toàn 0,3mol Fe3O4 trong V lít dung dịch HNO3 1M vừa đủ thì chỉ thu được khí duy nhất là NO. Giá trị của V là: A. 0,28lit B. 2,8lit C. 0,2lit D. 2,0lít Đáp án B
  33. Hướng dẫn giải 3Fe3O4 + 28HNO3 → 9Fe(NO3)3 + NO + 5H2O 3mol 28mol 0,3× 28 0,3mol x = = 2,8mol 3 2,8 V = = 2,8 lit 1 12. Cho mg hỗn hợp Fe2O3 và CuO theo tỷ lệ mol 1: 2 tác dụng vừa đủ với 11,2lít H2 (đktc). Giá trị của m là: A. 3,2g B. 32,0g C. 16,0g D. 1,6g Đáp án B Hướng dẫn giải Các phương trình hoá học: Fe2O3 + 3H2 → 2Fe + 3H2O (1) xmol 3xmol CuO + H2 → Cu + H2O (2) 2xmol 2xmol 11,2 3x + 2x = 5x= = 0,5mol 22,4 ⇒ x = 0,1mol; m = (0,1x160)+ (0,2x80)= 32,0g 13. Điện phân dung dịch hỗn hợp 0,20mol FeSO4 và 0,06mol axit HCl với các điện cực trơ, cường độ dòng điện phân là 1,34A trong 2 giờ. Khối lượng Fe thoát ra ở catot và thể tích khí lớn nhất (đktc) thoát ra ở anot, bỏ qua sự hoà tan các khí lần lượt là: A. 5,60g và 1,68lit B. 11,20g và 8,96lít C. 1,12g và 8,96lit D. 1,12g và 0,896lít Đáp án D Hướng dẫn giải: It 1,34.2 áp dụng phương pháp bảo toàn electron ta có: ne = = = 0,1 (mol) F 26,8 Quá trình catot Quá trình anot + - 2H + 2e → H2 (1) 2Cl → Cl2 + 2e (1) 0,06 0,06mol 0.06 0,03 0,06 (mol) 2+ Fe + 2e → Fe (2) 1 + H2O - 2e → O2 + 2H (2) 0,02 0,04 0,02mol 2 Khối lượng Fe thoát ra là: 0,1 - 0,06 = 0,04 0,01mol 0,02 x 56 = 1,12 (gam). V khí ở anot = (0,03 + 0,01) x 22,4 = 0,896 (lit). 14. Dẫn hai luồng khí Cl2 đi qua hai dung dịch (1): KOH loãng và nguội; dung dịch (2): KOH đặc và đun nóng. Nếu lượng muối KCl sinh ra trong hai dung dịch bằng nhau thì tỷ lệ thể tích clo đi qua hai dung dịch KOH (1) và (2) bằng bao nhiêu? 3 5 2 3 A. B. C. D. 5 3 5 4 Đáp án B Hướng dẫn giải Cl2 + 2KOH → KCl + KClO + H2O (1) 3Cl2 + 6KOH → 5KCl + KClO3 + 3H2O (2) Để lượng muối KCl trong hai dung dịch như nhau cần nhân phương trình (1) với 5. Kết quả là tỷ lệ thể tích 5 clo ở (1) và (2) là . 3 15. Hòa tan hoàn toàn m gam hỗn hợp Zn và ZnO cần 100,8 ml dung dịch HCl 36,5% (d =1,16 g/ml) thấy có một chất khí duy nhất thoát ra và thu được 161,352 gam dung dịch X. Khối lượng của m là: A. 22,4 gam B. 24,4 gam C. 34,4 gam D. 42,2 gam Đáp án D Hướng dẫn giải
  34. + mdd HCl = 100,8.1,19 = 119,952 (gam) 119,952.36,5 n=≈ 1,2(mol) HCl 36,5.100 + Phương trình: Zn + 2HCl ⎯⎯→ ZnCl2 + H2↑ (1) Đặt: x mol 2x mol x mol x mol ZnO + 2 HCl ⎯⎯→ ZnCl2 + H2O (2) Đặt: ymol 2y mol y mol y mol + Theo bài ra ta có: mhh + mHCl = mdd A + m H2 → 65x + 81y + 119,952 =161,352 +2x hay 63x + 81y = 41,4 + Từ (1) và (2) ta có hệ phương trình: ⎧ 2x+2y=1,2 ⎧x=0,4 ⎧ mZn = 0,4.65 = 26gam ⎨ ⇒ ⎨ → ⎨ ⎩63x+81y = 41, 4 ⎩y=0,2 ⎩mZnO = 0,2.81 = 16,2gam m = 42,2 gam 16. Cho 20,0 gam hỗn hợp hai kim loại Fe và Mg hòa tan hoàn toàn vào dung dịch HCl thu được 1,0 gam khí H2. Khi cô cạn, làm khan số gam muối thu được là : A. 5,55 B. 55,5 C. 50,5 D. 52,5 Đáp án B Hướng dẫn giải Fe + 2HCl ⎯⎯→ FeCl2 + H2 (1) Mg + 2HCl ⎯⎯→ MgCl2 + H2 (2) Nhận xét : Theo bài ra cứ 1 gam H2 sinh ra thì có 1 mol HCl tham gia phản ứng. Vậy theo định luật bảo toàn khối lượng : m(Fe+Mg) + mHCl = mmuối + m H2 ⇒ mmuối = 20,0 + 36,5 - 1,0 = 55,5 (gam) 17. Khi cho 20 m3 không khí có chứa khí clo đi qua một ống đựng muối KBr dư, khối lượng muối đó giảm bớt 178 gam. Hàm lượng của khí clo (mg/m3) trong không khí là : A. 7,1 B. 0,71 C. 3,55 D. 0,355 Hướng dẫn giải Phương trình hóa học Cl2 + 2KBr ⎯⎯→ 2KCl + Br2 1 mol 238 g 149 g 1 mol , khối lượng muối giảm 89 g x mol 0,178 g 189 0,178 Ta có : = ⇒ x = = 0,002 mol x 0,178 89 Lượng khí clo có trong 20m3 không khí là : 71. 0,002 = 0,0142 (gam) hay 14,2 mg 14,2 Hàm lượng của khí clo trong không khí là : = 0,71 (mg/m3) 20 ⇒ Đáp án B 18. Hoà tan hoàn toàn 15,4 gam hỗn hợp hai kim loại Mg và Zn trong dung dịch axit HCl dư, thấy thoát ra 0,6 gam khí H2. Lượng muối tạo thành là : A. 36,7 gam B. 37,6 gam C. 21,3 gam D. 23,1 gam Hướng dẫn giải Phương trình hóa học Mg + 2HCl ⎯⎯→ MgCl2 + H2 (1) Zn + 2HCl ⎯⎯→ ZnCl2 + H2 (2) Từ hai phương trình trên ta thấy : m2 muối = m2 kim loại + m Cl- /HCl 0,6 Mà m = 2× .35,5 =21,3 (gam) Cl- /HCl 2 ⇒ m2 muối = 15,4 +21,3 = 36,7 (gam) Đáp án A
  35. 19. Cho 5,1 gam Mg và Al vào dung dịch X gồm HCl dư 5,6 lít H2 (ở đktc). Thành phần % của Mg và Al theo số mol trong hỗn hợp lần lượt là; A. 75% và 25% B. 50% và 50% C. 25% và 75% D. 45% và 55% Đáp án B Hướng dẫn giải áp dụng định luật bảo toàn electron ta có số mol electron thu = số mol electron nhường. 5,6 n = = 0,25mol, suy ra số mol electron thu = 0,25.2= 0,5mol. H2 22,4 Đặt x, y là số mol của Mg và Al, ta có 24x + 27y = 5,1 (I) Số mol electron nhường= 2x + 3y = 0,5 (II) ⇒ x = y = 0,1mol %Mg = %Al = 50% 20. Phản ứng giữa: Cl2 + 2NaOH → NaClO + NaCl + H2O thuộc loại phản ứng hóa học nào sau đây? A. phản ứng oxi hoá- khử thông thường B. phản ứng trao đổi C. phản ứng oxi hoá- khử nội phân tử D. phản ứng tự oxi hoá- khử Đáp án D 21. Trong phòng thí nghiệm, có thể điều chế khí oxi từ muối kali clorat. Người ta sử dụng cách nào sau đây nhằm mục đích tăng tốc độ phản ứng? A. Nung kaliclorat tinh thể ở nhiệt độ cao. B. Nung hỗn hợp kali clorat tinh thể và mangan đioxit ở nhiệt độ cao. C. Đun nóng nhẹ kali clorat tinh thể. D. Đun nóng nhẹ dung dịch kali clorat bão hòa. Hãy chọn phương án đúng. Đáp án B Vai trò của MnO2 là chất xúc tác, làm tăng tốc độ phản ứng. 22. Cho phản ứng hóa học: H2(k) + I2(k) 2HI(k) Công thức tính tốc độ của phản ứng trên là v = k [H2] [I2]. Tốc độ của phản ứng hóa học trên sẽ tăng bao nhiêu lần khi tăng áp suất chung của hệ lên 9 lần? A. 18 lần B. 27 lần C. 54 lần D. 81 lần. Đáp án D 23. Cho phương trình hoá học: Tia löa ®iÖn N2(k) + O2(k) 2NO(k); ΔH > 0 Hãy cho biết những cặp yếu tố nào sau đây ảnh hưởng đến sự chuyển dịch cân bằng hoá học trên? A. Nhiệt độ và nồng độ. B. áp suất và nồng độ. C. Nồng độ và chất xúc tác. D. Chất xúc tác và nhiệt độ. Đáp án A - yếu tố áp suất không ảnh hưởng đến trạng thái cân bằng hóa học của các phản ứng không thay đổi số mol, do đó B sai. - yếu tố xúc tác không ảnh hưởng đến trạng thái cân bằng hóa học của tất cả các phản ứng, do đó C và D sai. C. câu hỏi trắc nghiệm tự giải 1. Một hỗn hợp bột hai kim loại Mg và Al được chia thành hai phần bằng nhau. Phần 1: cho tác dụng với HCl dư thu được 3,36 lít H2. Phần 2: hoà tan hết trong HNO3 loãng dư thu được V lít một khí không màu, hoá nâu trong không khí (các thể tích khí đều đo ở đktc). Giá trị của V là: A. 2,24 lit B. 3,36 lít C. 4,48 lit D. 5,6 lít 2. Điện phân dung dịch chứa HCl và KCl với màng ngăn xốp, sau một thời gian thu được dung dịch chỉ chứa một chất tan và có pH=12. Vậy: A. chỉ có HCl bị điện phân B. chỉ có KCl bị điện phân C. HCl bị điện phân hết, KCl bị điện phân một phần D. HCl và KCl đều bị điện phân hết
  36. 3. Có 2 bình điện phân mắc nối tiếp bình 1 chứa CuCl2, bình 2 chứa AgNO3. Khi ở anot của bình 1 thoát ra 22,4 lit một khí duy nhất thì ở anot của bình 2 thoát ra bao nhiêu lit khí? Biết các thể tích khí đều đo ở (đktc). A. 11,2 lit B. 22,4 lit C. 33,6 lit D. 44,8 lit 4. Hoà tan hoàn toàn 15,9g hỗn hợp gồm 3 kim loại Al, Mg và Cu bằng dung dịch HNO3 thu được 6,72 lit khí NO (đktc) và dung dịch X. Đem cô cạn dung dịch X và làm khan thì thu được bao nhiêu gam muối? A. 77,1g B. 71,7g C. 17,7g D. 53,1g 5. Hoà tan hoàn toàn một hỗn hợp gồm Mg và Al bằng dung dịch HCl dư thu được 0,4 mol H2 . Nếu cũng cho lượng hỗn hợp nói trên tác dụng với dung dịch NaOH dư thu được 6,72 lít H2 (đktc). Khối lượng mỗi kim loại lần lượt là A. 4,8 gam và 5,4 gam B. 5,4 gam và 4,8 gam C. 2,4 gam và 5,4 gam D. 2,4 gam và 2,7 gam. 6. Sản xuất amoniac trong công nghiệp dựa trên phương trình hoá học sau : p, xt 2N2(k) + 3H2(k) 2NH3(k) ; ΔH = -92kJ Hãy cho biết điều khẳng định nào sau đây là đúng? Cân bằng hóa học sẽ chuyển dịch về phía tạo ra amoniac nhiều hơn nếu: A. giảm áp suất chung của hệ. B. giảm nồng độ của khí nitơ và khí hiđro. C. tăng nhiệt độ của hệ. D. tăng áp suất chung của hệ. 7. Phản ứng hóa học sau, diễn ra trong tự nhiên đang ở trạng thái cân bằng: CO2 + H2O + CaCO3 Ca(HCO3)2 Cân bằng hóa học sẽ chuyển dịch sang chiều thuận khi: A. Tăng lượng CaCO3. B. Tăng lượng H2O C. Tăng lượng CO2. D. Tăng lượng Ca(HCO3)2 Chọn phương án đúng. 8. Cho phản ứng hóa học: 4500 C N2 + 3H2 2NH3 ; ΔH t1), nồng độ của chất X bằng C2. Tốc độ trung bình của phản ứng trong khoảng thời gian trên được tính theo biểu thức nào sau đây ? CC− CC− A. v = 12 B. v = 21 tt12− tt21− CC− CC− C. v = 12 D. v =− 12 tt21− tt21− 10. Khi cho cùng một lượng dung dịch axit sunfuric vào hai cốc đựng cùng một thể tích dung dịch Na2S2O3 với nồng độ khác nhau, ở cốc đựng dung dịch Na2S2O3 có nồng độ lớn hơn thấy kết tủa xuất hiện trước. Điều đó chứng tỏ ở cùng điều kiện về nhiệt độ, tốc độ phản ứng A. không phụ thuộc vào nồng độ của chất phản ứng. B. tỉ lệ thuận với nồng độ của chất phản ứng. C. tỉ lệ nghịch với nồng độ của chất phản ứng. D. không thay đổi khi thay đổi nồng độ của chất phản ứng. 11. Đối với các phản ứng có chất khí tham gia, khi tăng áp suất, tốc độ phản ứng tăng là do A. nồng độ của các chất khí tăng lên. B. nồng độ của các chất khí giảm xuống. C. chuyển động của các chất khí tăng lên. D. nồng độ của các chất khí không thay đổi.
  37. 12. Khi cho axit clohiđric tác dụng với kali pemanganat (rắn) để điều chế clo trong phòng thí nghiệm, khí clo sẽ thoát ra nhanh hơn khi: A. dùng axit clohiđric đặc và đun nhẹ hỗn hợp. B. dùng axit clohiđric đặc và làm lạnh hỗn hợp. C. dùng axit clohiđric loãng và đun nhẹ hỗn hợp. D. dùng axit clohiđric loãng và làm lạnh hỗn hợp. 13. Nén 2,0 mol N2 và 8,0 mol H2 vào một bình kín có thể tích 2,0 lít (chỉ chứa sẵn chất xúc tác với thể tích không đáng kể) đã được giữ ở nhiệt độ không đổi. Khi phản ứng đạt tới cân bằng, áp suất các khí trong bình bằng 0,8 lần áp suất ban đầu (khi mới cho các chất vào bình chưa xảy ra phản ứng). Nồng độ các chất ở trạng thái cân bằng là 1 5 A. []N2 = (mol/l); []H2 = (mol/l); [NH3 ] =1(mol/l). 3 2 1 5 B. []N2 = (mol/l); []H2 = (mol/l); [NH3 ] =1(mol/l). 2 2 1 2 C. []N2 = (mol/l); []H2 = (mol/l); [NH3 ] =1(mol/l). 2 5 1 5 D. []N2 = (mol/l); []H2 = (mol/l); [NH3 ] =1, 5 (mol/l). 2 2 14. Oxi hóa hoàn toàn 14,3g hỗn hợp bột các kim loại Mg, Al, Zn bằng oxi thu được 22,3g hỗn hợp oxit. Cho lượng oxit này tác dụng hết với dung dịch HCl thì khối lượng muối tạo ra là: A. 36,6g B. 32,05g C. 49,8g D. 48,9g 15. Hòa tan hoàn toàn 4,5g bột Al vào dung dịch HNO3 dư thu được hỗn hợp khí X gồm NO và N2O và dung dịch Y. Khối lượng muối nitrat tạo ra trong dung dịch Y là: A. 36,5 g B. 35,6g C. 35,5g D. không xác định được vì không cho biết tỉ lệ mol giữa NO và N2O 16. Cho 2,06 g hỗn hợp gồm Fe, Cu tác dụng với dd HNO3 loãng, dư thu được 0,986 lít NO (đktc). Khối lượng muối nitrat sinh ra là: A. 9,5g B. 7,44g C. 7,02g D. 4,54g 17. Điện phân 200 ml dd KOH 2M (d = 1,1g/ml) với điện cực trơ và màng ngăn xốp. Khi ở catot thoát ra 22,4 lít khí ở (đktc). thì dừng điện phân (biết rằng H2O bay hơi không đáng kể). Dung dịch sau điện phân có nồng độ phần trăm là: A. 11,73% B. 10,18% C. 10,9% D. 38,09% 18. Phương trình hóa học nào sau đây Giải thích việc dùng vôi để xây tường? A. Ca(OH)2 + CO2 → CaCO3 ↓ + H2O B. Ca(OH)2 + Na2CO3 → CaCO3 ↓ + 2NaOH C. CaO + CO2 → CaCO3 D. Ca(HCO3)2 → CaCO3 + CO2 + H2O. 19. Cho 20g hỗn hợp Al, Cu chứa 27% Al tác dụng với dd NaOH dư thì thể tích H2 sinh ra ở đktc là: A.3,36 lít B. 6,72 lít C. 8,96 lít D. 13,44 lít 20. Điện phân nóng chảy 4,25g muối clorua của một kim loại kiềm thu được 1,568 lít khí ở 109,20C; 1atm tại anot. Kim loại kiềm đó là: A. Li B. Na C. K D. Rb Đáp án bài trắc nghiệm tự giải A D A B C D C C C . B . A . A . B . C . C . A . A . A . B . A Chương 5. Sự điện li A. Một số lưu ý khi giải bài tập trắc nghiệm phần điện li I. Sự điện li I.1. Định nghĩa: - Sự điện li: là quá trình phân li các chất trong nước ra ion.
  38. - Chất điện li: là những chất tan trong nước phân li ra ion. Do đó dung dịch chất điện li dẫn điện được. Thí dụ, NaCl là chất điện li vì nó tan được trong nước và phân li ra ion Na+ và Cl-, đường không phải là chất điện li mặc dù nó tan được trong nước nhưng không phân li ra các ion. I.2. Độ điện li (α) và chất điện li mạnh, yếu - Độ điện li α (anpha) của chất điện li là tỉ số phân tử phân li ra ion (n) và tổng số phân tử hoà tan (n0). n α = ; 0 < α ≤ 1, nếu tính theo phần trăm thì 0% < α ≤ 100% no Thí dụ, trong dung dịch CH3COOH 0,043M, cứ 100 phân tử CH3COOH hoà tan thì chỉ có 2 phân tử phân 2 li ra ion, độ điện li là: α = = 0,02 hay 2%. 100 - Nếu α = 0, quá trình điện li không xảy ra, đó là chất không điện li. - Nếu α = 1, đó là chất điện li mạnh, khi tan trong nước các phân tử hoà tan đều phân li ra ion. Các axit mạnh như HCl, HNO3 , các bazơ mạnh như NaOH, KOH và hầu hết các muối tan thuộc loại chất điện li mạnh. Trong phương trình điện li của chất điện li mạnh, người ta dùng mũi tên chỉ chiều của quá trình điện li. Thí dụ: 2+ - Ba(OH)2 → Ba + 2OH - Nếu 0 < α < 1, đó là các chất điện li yếu, khi tan trong nước, chỉ có một phần số phân tử hoà tan phân li ra ion, phần còn lại vẫn tồn tại dưới dạng phân tử trong dung dịch. Các axit yếu như CH3COOH, H2S, H2CO3 , các bazơ yếu như Mg(OH)2, Cu(OH)2 thuộc loại chất điện li yếu. Trong phương trình điện li của chất điện li yếu, người ta dùng mũi tên hai chiều chỉ chiều của quá trình điện li. Thí dụ: - + CH3COOH ' CH3COO + H Hằng số cân bằng điện li được kí hiệu Kđiện li Khi pha loãng dung dịch, độ điện li của các chất điện li đều tăng. II. Axit, bazơ, muối và pH II.1. Thuyết axit-bazơ của Areniut - Axit: là chất khi tan trong nước phân li ra ion H+ Axit chỉ phân li một nấc ra ion H+ gọi là axit một nấc, thí dụ: HCl → H+ + Cl- Axit mà phân tử phân li nhiều nấc ra ion H+ gọi là axit nhiều nấc, thí dụ: + - H2SO4 → H + HSO4 - + 2- HSO4 ' H + SO4 - Bazơ: là chất khi tan trong nước phân li cho ion OH- Bazơ chỉ phân li một nấc ra ion OH- gọi là bazơ một nấc, thí dụ: NaOH → Na+ + OH- Bazơ mà phân tử phân li nhiều nấc ra ion OH- là bazơ nhiều nấc, thí dụ: + - Ca(OH)2 → Ca(OH) + OH Ca(OH)+ ' Ca2+ + OH- - Hiđroxit lưỡng tính: là chất khi tan trong nước vừa có thể phân li như axit, vừa có thể phân li như bazơ. Thí dụ: 2+ - Zn(OH)2 ' Zn + 2OH (phân li kiểu bazơ) + 2- Zn(OH)2 (hay H2ZnO2) ' 2H + ZnO2 Hiđroxit lưỡng tính thường gặp là: Al(OH)3, Pb(OH)2, Cr(OH)3, Sn(OH)2. II.2. Thuyết axit-bazơ của Bron-stêt - Định nghĩa: axit là chất nhường proton (H+), bazơ là chất nhận proton Axit ' Bazơ + H+ + - Theo thuyết này, H2O là hợp chất lưỡng tính: H2O + H2O ' H3O + OH - Hằng số phân li axit: Sự phân li của axit yếu trong nước là quá trình thuận nghịch, hằng số cân bằng phân li axit này được kí hiệu là Ka. Giống như tính chất của hằng số cân bằng, Ka chỉ phụ thuộc vào bản chất axit và nhiệt độ. Thí dụ, Ka của axit CH3COOH được biểu diễn như sau:
  39. + − + - [H ][CH 3COO ] CH3COOH ' H + CH3COO Ka = CH 3COOH + − + - [H3O ][CH 3COO ] hoặc CH3COOH + H2O ' H3O + CH3COO Ka = CH 3COOH + - + - trong đó [H ], [CH3COO ], [CH3COOH] là nồng độ mol/l của H , CH3COO , CH3COOH lúc cân bằng. 0 Giá trị Ka của axit càng nhỏ, lực axit (tính axit) của nó càng yếu. Thí dụ, ở 25 C, Ka của CH3COOH là -5 -8. 1,75.10 và của HClO là 5.10 Vậy lực axit của HClO yếu hơn của CH3COOH. - Hằng số phân li bazơ: Hằng số cân bằng phân li bazơ được kí hiệu là Kb, nó chỉ phụ thuộc vào bản chất bazơ và nhiệt độ. Giá trị Kb của bazơ càng nhỏ, lực bazơ (tính bazơ) của nó càng yếu. + − + - [NH 4 ][OH ] Thí dụ: NH3 + H2O ' NH4 + OH có Kb = [NH3 ] + - Muối: là hợp chất khi tan trong nước phân li ra cation kim loại (hoặc NH4 ) và anion gốc axit. + Muối trung hoà: là muối trong phân tử không còn khả năng phân li ra ion H+. + 2- Thí dụ: K2SO4 → 2K + SO4 + Muối axit: là muối trong phân tử vẫn còn hiđro có khả năng phân li ra ion H+ + - Thí dụ: NaHCO3 → Na + HCO3 - + 2- HCO3 ' H + CO3 Chú ý: Na2HPO3, NaH2PO2 vẫn còn hiđro trong phân tử nhưng không phải là muối axit + Muối phức tạp: muối kép, thí dụ NaCl.KCl; muối phức, thí dụ [Ag(NH3)2]Cl NaCl.KCl → Na+ + K+ + 2Cl- + - [Ag(NH3)2]Cl → [Ag(NH3)2] + Cl + + [Ag(NH3)2] ' Ag + 2NH3 Kết luận: Thuyết axit-bazơ của Bron-stêt tổng quát hơn thuyết axit-bazơ của Areniut và có tính định lượng (dựa vào Ka, Kb ta biết lực axit và lực bazơ). II.3. Khái niệm về pH - Tích số ion của nước: K = [H+][OH-] = 10-14 ở 250C, là hằng số ở nhiệt độ không đổi. Trong dung dịch H2O loãng của các chất khác nhau ở 250C luôn có [H+][OH-] = 10-14. Do đó, biết được nồng độ H+ trong dung dịch, ta sẽ tính được nồng độ OH- trong dung dịch đó và ngược lại. Thí dụ: trong dung dịch có nồng độ H+ = 10-3M thì nồng độ OH- là: [OH-] = 10-14/ [H+] = 10-14/ 10-3 = 10-11. - Quy ước pH = -lg[H+] hay [H+] = 10-pH thì nếu [H+] = 10-a, pH = a + Môi trường trung tính, [H+] = [OH-] = 10-7, pH =7 + Môi trường axit: [H+] > 10-7 nên pH 7 III. Phản ứng trao đổi ion III.1. Điều kiện xảy ra phản ứng trao đổi ion - Phản ứng tạo thành chất kết tủa: Thí dụ, phương trình phân tử: Na2SO4 + BaCl2 → BaSO4↓ + 2NaCl + 2- 2+ - + - Phương trình ion đầy đủ: 2Na + SO4 + Ba + 2Cl → BaSO4↓ + 2Na + 2Cl 2- 2 Phương trình ion rút gọn: SO4 + Ba → BaSO4↓ - Phản ứng tạo thành chất điện li yếu: + Phản ứng tạo thành nước: Thí dụ: NaOH + HCl → NaCl + H2O - + Phương trình ion rút gọn: OH + H → H2O + Phản ứng tạo thành axit yếu: Thí dụ: HCl + CH3COONa → NaCl + CH3COOH + - Phương trình ion rút gọn: H + CH3COO → CH3COOH - Phản ứng tạo thành chất khí: Thí dụ: Na2CO3 + H2SO4 → Na2SO4 + H2O + CO2↑ 2- + Phương trình ion rút gọn: CO3 +2H → H2O + CO2↑ Kết luận: Phản ứng trao đổi ion trong dung dịch các chất điện li chỉ xảy ra khi có ít nhất một trong các điều kiện: tạo thành chất kết tủa, tạo thành chất khí, tạo thành chất điện li yếu. III.2. Phản ứng thuỷ phân của muối