PGS. NGUYỄN ĐỨC VẬN

Nhà xuất bản giáo dục 1983

MỤC LỤC

Phần I – Câu hỏi và bài tậpĐ1. Khí trơ...................................................................................................Đ2. Hidro......................................................................................................Đ3. Các Halogen..........................................................................................Đ4. Oxi.........................................................................................................Đ5. Lưu huỳnh- Phân nhóm SelenĐ6. Nitơ- Phot pho.......................................................................................Đ7.Phân nhóm Asen.....................................................................................Đ8. Cacbon-Silic..........................................................................................Đ9. Tính chất của kim loại...........................................................................Đ10. Kim loại kiềm......................................................................................Đ11. Kim loại kiềm thổ................................................................................Đ12. Nhôm...................................................................................................Đ13. Gecmani – Thiếc – Chì.......................................................................Đ14. Đồng – Bạc – Vàng.............................................................................Đ15. Kẽm – Cadimi – Thủy ngân................................................................Đ16. Crom – Mangan – Sắt .........................................................................

Phần II – Hướng dẫn trả lời

Phần I: Câu hỏi và bài tập

1. KHÍ TRƠ(He – Ne – Ar – Kr – Xe)

1. Trình bày đặc điểm của khí trơ ?(Cấu trúc electron, bán kính nguyên tử, năng lượng Ion hóa). Nhận xét và cho kết luận về khả năng phản ứng của các nguyên tố đó.

2. Nhiệt độ nóng chảy của các khí trơ có các giá trị sau :

He Ne Ar Kr Xe RnTnc(o C): -272 -249 -189 -157 -112 -71 Giải thích sự thay đổi nhiệt độ nóng chảy trong dãy từ Heli đến Radon.

3. Thể Ion hóa thứ nhất của các khí trơ có các giá trị sau: He Ne Ar Kr Xe RnI(e V): 24.6 21.6 15.3 14.0 12.1 10.7 Hãy giải thích tại sao khi nguyên tử tăng thì thế Ion hóa giảm?

4. Hãy trình bày các đặc tính của Heli ? (nhiệt độ sôi, khối lượng riêng, độ tan độ dẫn điện).Từ đó cho biết những ứng dụng quan trọng của Heli ?

5. Mức oxi hóa đặc trưng của Kripton, Xenon và Radon ? Tại sao các mức độ lại không đặc trưng đối với các khí trơ còn lại ? Từ nhận xét trên hãy giải thích hoạt tính hóa học của các khí trơ? Nêu ví dụ để minh họa.

6. Hãy giải thích nguyên nhân hình thành các Hidrat của khí trơ dạng X.6H2O (X=Ar, Kr, Xe). Các Hidrat đó có phải là hợp chất hóa học không ?

7. Người ta đã kết luận rằng: các khí trơ không có tính trơ tuyệt đối, trừ Heli và Neon, còn lại là những chất có hoạt tính hóa học, nguyên tử lượng càng tăng hoạt tính càng cao. Các hợp chất của Kripton, Xenon đều là những chất oxi hóa, các hợp chất ở hóa trị cao có tính oxi hóa mạnh và có tính axit. Hãy tìm dẫn chứng để chứng minh kết luận trên và giải thích.

8. Tại sao nguyên tử Xenon không tạo ra phân tử Xe2 mặc dù có khả năng tạo ra liên kết hóa học với nguyên tử Flo hoặc Oxi. ?

9. Tại sao nguyên tử Clo ít có khả năng tạo ra hợp chất hóa học với Xenon trong khi đó Flo lại tạo ra dễ dàng hơn ?

10. Độ bền với nhiệt độ thay đổi như thế nào trong dãy KrF4 , XeF4 và RnF4?11. Viết phương trình các phản ứng sau:

XeF4 + KI → XeF4 + KI → XeF4 + H2 → XeF4 + Na →

Đ 2.HIĐRO (H)

12.a) Đặc điểm nguyên tử của các đồng vị của Hidro.b) Tính chất vật lí quan trọng của Hidro nhẹ và ứng dụng của những chất đó?c) Tại sao Hidro nhẹ lại có độ khuếch tán lớn?

13. Hidro nhẹ hơn hay nặng hơn không khí bao nhiêu lần? Có thể chuyển Hidro từ cốc này sang cốc khác được không?

14.a) Trong hai khuynh hướng phản ứng (oxi hóa _khử) của Hidro thì khuynh hướng nào điển hình nhất? tại sao?b)Khi tạo ra các chất dưới đây phản ứng thuộc về khuynh hướng nào? Hidro clorua; nước; amoniac; silan; metan; canxi hiđrua; natri hiđrua. Liên kết trong các hợp chất đó thuộc kiểu liên kết nào?

15.a) Tính chất hóa học quan trọng của Hidro? Tại sao ở nhiệt độ thường Hidro kém hoạt động về mặt hóa học?b) Những nguyên tố nào có khả năng phản ứng với Hidro ở nhiệt độ phòng?

16. Trong công nghiệp Hidro được điều chế bằng những phương pháp nào và được dùng để làm gì? Nguyên tắc chung của các phương pháp đó?

17. Trong quá trình luyện than cốc bằng phương pháp chưng khô than đá người ta thu được hỗn hợp khí lò cốc gồm 50% N2, 25%CH4, 10% H2, 5% CO, 5% CO2 và 5% Hidro cacbon. Bằng phương pháp nào có thể tách được Hidro ra khỏi hỗn hợp đó? Phương pháp tách đó dựa trên những nguyên tắc nào?

18.a) ứng dụng của Hidro mới sinh?b) Tại sao Hidro mới sinh lại có hoạt tính hóa học cao hơn Hidro phân tử? Lấy ví dụ minh họa?

19. Viết phương trình phản ứng khi cho khí Hidro tácdụng với các chất sau: Cl2 ,O2, N2, CO ,CuO.Nêu rõ các điều kiện phản ứng và ứng dụng các phản ứng đó trong thực tế.

20.a) Tại sao khi điều chế khí Hidro bằng phương pháp điện phân nước lại phải cho thêm dung dịch NaOH hoặc H2SO4?b) Có thể thay NaOH bằng KOH, HNO3, Na2SO4 ,CuSO4, CuCl2 được không? Lí do?

21.a) Có thể dùng bình chứa khí (Gazomet) để chứa khí Hidro như khí Oxi được không? Tại sao?b) Những khí có đặc tính như thế nào có thể tích trữ trong bình chứa khí?

22.a) Trong phòng thí nghiệm, Hidro được điều chế bằng những phương pháp nào? Phương pháp nào là chủ yếu?b) Tại sao khi điều chế Hidro bằng cách cho Zn tinh khiết tác dụng với dung dịch H2SO4 loãng lại phải thêm một ít dung dịch CuSO4.

23. Làm thế nào để thu được khí Hidro tinh khiết và khô khi điều chế khí đó bằng cách cho kẽm kim loại tác dụng với HCl trong bình kíp?

24. Trong thành phần các hợp chất hóa học, Hidro nằm ở dạng Ion nào?Ion H+ tồn tại trong điều kiện nào?

25. Tại sao khí Hidro rất khó hòa tan trong nước hoặc trong các dung môi hữu cơ?

26. Cấu tạo của Ion Hidroxoni? trong điều kiện nào tạo ra Ion đó27. Tại sao trong các nguyên tố nhóm I chỉ có Hidro tạo ra đơn chất dạng khí ở

nhiệt độ phòng?

28. Liên kết Hidro là gì? Những chất như thế nào tạo ra liên kết Hidro?29. Dựa trên những cơ sở thực tế nào để nói rằng Hiđrua của kim loại kiềm là

những hợp chất "muối"?30.a) Những nguyên tố nào hình thành các Hiđrua Ion và Hiđrua cộng hóa trị?

b) Bản chất của các loại Hiđrua đó?31. Bằng những dẫn chứng nào để kết luận rằng liên kết trong các Hiđrua của

các kim loại kiềm và kiềm thổ có bản chất Ion?32. Góc hóa trị trong phân tử Hiđrua và Florua của một số nguyên tố thuộc chu

kì II có các giá trị sau: X-C-X X-N-X X-O-XC2H4 120o NH3 107o H2O 104,5o

C2F2 114o NF3 102o F2O 101,5o

Hãy giải thích sự giảm góc hóa trị từ hiđrua đến florua?33. Hãy nêu nhận xét chung về sự biến thiên tính khử, tính bền, tính axit của

hiđrua cộng hóa trị trong chu kì và trong phân nhóm trong hệ thống tuần hoàn.

34. Hãy giải thích nguyên nhân tính axit tăng trong dãy : NH3 – H2O – HF và từ HF đến HI?

35. Hãy giải thích tại sao bán kính của Ion Cl- là 1,81 Ǻ nhưng khoảng cách giữa nhân hidro và nhân nguyên tử Clo trong phân tử HCl chỉ bằng 1,28 Ǻ?

Đ 3. Các Halogen (F, Cl, Br, I, At) Trình bày đặc điểm cấu trúc nguyên tử của halogen. (bán kính nguyên tử, cấu trúc electron năng lượng Ion hóa, ái lực electron). từ đặc điểm đó hãy cho biết trong hai khuynh hướng phản ứng (oxi hóa – khử) của các halogen thì khuynh hướng nào là chủ yếu?

36. Dựa vào thuyết liên kết hóa trị hãy cho biết:a) Mức oxi hóa đặc trưng của các halogen.b) Tại sao phản của các halogen đều cấu tạo từ hai nguyên tử?

37. Tại sao Flo không thể xuất hiện mức oxi hóa dương trong các hợp chất hóa học?Tại sao với Clo, Brom, Iot thì mức oxi hóa chẵn không phải là mức đặc trưng?

38. Năng lượng liên kết X-X (Kcal/mol) của các halogen có giá trị sau: F2 Cl2 Br2 I2

(Kcal/mol) 38 59 46 35Hãy giải thích Tại sao từ F2 đến Cl2 năng lượng liên kết tăng, nhưng Cl2 đến I2 năng lượng liên kết giảm?

39. Phản ứng phân hủy phân hủy phân tử thành nguyên tử X2 → 2X của các halogen ở các nhiệt độ sau: F2 Cl2 Br2 I2

(oC) 450 800 600 400Hãy giải thích sự thay đổi độ bền nhiệt của các phân tử halogen.

40. Nhiệt độ nóng chảy và nhiệt độ sôi của các halogen có các giá trị sau: F2 Cl2 Br2 I2

Tnc(o C): - 223 -101 -7,2 113,5Ts(o C): -187 -34,1 38,2 184,5Nhận xét và giải thích?

41. a) Tại sao các halogen không tan trong nước nhưng tan trong benzen?b) Tại sao Iot tan ít trong nước nhưng lại tan trong dung dịch kali iođua?

42. Giải thích nguyên nhân hình thành các tinh thể hiđrat Cl2.8H2O. hidrát đó có phải là chất hóa học không?

43. Hãy so sánh các đại lượng: ái lực Electron, năng lượng liên kết, năng lượng hđrat hóa, thế tiêu chuẩn của Clo và Flo từ đó giải thích:a) Tại sao khả năng phản ứng của Flo lại lớn hơn Clo?b) Tại sao trong dung dịch nước Flo có tính oxi hóa mạnh hơn Clo

44. Lấy ví dụ để chứng minh rằng theo chiều tăng số thứ tự nguyên tử của các halogen thì tính dương điện lại tăng?

45. Bằng phản ứng với hidro hãy chứng minh rằng tính oxi hóa của các halogen giảm dần từ Flo đến Iot.

46. a) Trình bày các phản ứng khi cho các halogen tác dụng với nước.b) Flo có khả năng oxi hóa nước giải phóng oxi hóa , các halogen khác có tính chất này không? Giải thích.

47. a) Tại sao khi cho các halogen tác dụng với kim loại lại tạo ra những hợp chất ứng với số oxi hóa tối đa của các kim loại đó? Lấy ví dụ để minh họa.b) Tại sao Flo là chất oxi hóa mạnh nhưng Cu, Fe, Ni, Mg không bị Flo ăn mòn?

48. a) Tìm dẫn chứng để chứng minh rằng theo chiều tăng số thứ tự nguyên tử trong nhóm halogen thì tính khử tăng.b) Viết các phương trình phản ứng và nêu hiện tượng khi cho khí clo từ từ đi qua dung dich gồm Kali bromua và Kali iotđua ?

49. Các phương pháp điều chế halogen trong phòng thí nghiệm và trong công nghiệp.a) Các phương pháp đó dựa trên những nguyên tắc nào?b) Diều kiện cụ thể của phản ứng?c) Phạm vi ứng dụng của mỗi phương pháp?

50. a) Bằng cách nào có thể thu được Flo từ HF?b) Tại sao không thể điều chế Flo bằng phương pháp điện phân dung dịch nước có chứa ion Florua?c) Flo là chất oxi hóa mạnh nhưng tại sao khi điều chế Flo bằng phương pháp điện phân thì thùng điện phân và cực âm lại làm bằng đồng hoặc bằng thép?

51. Trong phòng thí nghiệm người ta điều chế Clo bằng phương pháp cho KMnO4 tác dụng với HCl .a) Tại sao không thể dùng phương pháp đó để điều chế Flo ?b) Có thể điều chế Brom và Iot bằng phương pháp đó được không?c) Có thể thay KMnO4 bằng MnO2 Hoặc K2Cr2O7 được không?

52. Nhiệt độ nóng chảy và nhiệt độ sôi của các hidro halogenua thay đổi như thế nào? Giải thích nguyên nhân.

53. Độ bền đối với nhiệt từ HF đến HI thay đổi như thế nào? Có phù hợp với sự thay đổi nhiệt độ nóng chảy và nhiệt độ sôi không?

54. a) Hỗn hợp đẳng phí (hay hỗn hợp đồng sôi) là gì?b) Tại sao các hidro halogenua lại hay bốc khói trong không khí ẩm?c) Tại sao dung dịch HCl nồng độ lớn hơn 20% lại có hiện tượng bốc khói trong không khí, nhưng dung dịch có nồng độ bé hơn 20% lại không có hiện tượng đó?

55. Bằng cách nào có thể xác định nhanh hàm lượng phần trăm của HCl trong dung dịch khi đã biết khối lượng riêng của dung dịch ?a) Hãy tính hàm lượng % của HCl trong các dung dịch có khối lượng riêng (g/cm3):1,025; 1,050; 1,08; 1,135; 1,195.b) Hãy tính gần đúng khối lượng riêng (g/cm3) của các dung dịch HCl khi hàm lượng HCl là: 12%, 20%, 30%, 32,5%.

56. a) Tại sao axit HF lại là axit yếu trong đó các axit HX của các halogen còn lại là axit mạnh?b) Tại sao axit HF lại tạo ra muối axit còn các axit HX khác không có khả năng đó?

57. a) Tính axit trong dãy từ HF đến HI thay đổi như thế nào? Giải thích nguyên nhân?b) Vai trò của HI trong các phản ứng sau đây có giống nhau không? 2FeCl3 +2HI → 2FeCl2 + I2 +2HCl (1) Zn+2HI → ZnI2 + H2 (2)

58. a) Tại sao khi cho HCl tác dụng với Sắt hoặc Crom lại tạo ra FeCl2, CrCl2 mà không phải là FeCl3 ,CrCl3?b) Với axit HBr, HI phản ứng có tương tự như thế không?

59. a) Trong các muối Kali halogenua muối nào có thể phản ứng được với FeCl3 để tạo nên FeCl2?b) Cho kết luận về tính khử của các halogenhidric?

60. a) Viết các phương trình phản ứng khi cho H2SO4 đặc tác dụng với hỗn hợp CaF2, SiO2. ứng dụng của phản ứng?b) Nếu thay CaF2 bằng CaCl2 phản ứng có xảy ra như thế không ?

61. a) Hãy giải thích tại sao HF chỉ được phép đựng trong các bình bằng nhựa.b) Phản ứng xảy ra có khác nhau không khi cho thủy tinh tác dụng với HF và với HCl?

62. a) Tại sao tính khử của các hidro halogenua tăng lên từ HF đến HI?b) Tại sao các dung dịch axit Bromhiđric và axit Iodhiđric không thể để trong không khí? Hãy viết các phương trình phản ứng khi cho Oxi tác dụng với dung dịch axit halogenhiđric.

63. a) Tại sao hidrohalogenua lại tan rất mạnh trong nước?b) Khi cho hidro clorua tan trong nước có hiện tượng gì? Tại sao dung dịch lại có tính axit? Hidro clorua lỏng có phải là axit không?

64. a) Trong phòng thí nghiệm, hidro clorua được điều chế bằng cách nào?b) Nếu dùng dung dịch H2SO4 loãng và NaCl loãng có tạo ra HCl ?c) Phương pháp trên có thể dùng để điều chế HBr và HI được không?

65. a) Trong công nghiệp, axit HCl được điều chế bằng phương pháp nào?b) Phương pháp đó dựa trên những nguyên tắc nào?

c) Có thể vận dụng phương pháp đó cho các axit halogen hiđric khác được không? Lí do?

66. Trình bày phương pháp điều chế axit HF, HBr, HI. Phương pháp đó dựa trên những cơ sở lí luận nào?

67. Hãy trình bày những hiểu biết của mình về các halogenua ion: a) Những nguyên tố nào tạo ra các halogenua ion?b) Mức độ liên kết Ion trong các halogenua đó?

68. Tính chất của các halogenua Ion .69. a) Những nguyên tố nào hình thành các halogenua cộng hóa trị?

b) Đặc tính của loại hợp chất đó?70. So sánh tính bền, tính oxi hóa của các oxit Cl2O, ClO2, Cl2O6, Cl2O7? Tại

sao các oxit đó không thể điều chế được bằng phương pháp tổng hợp?71. Cấu trúc phân tử của các oxit Cl2O, ClO2, Cl2O7

a) Trong các oxit đó oxit nào có tính thuận từ? lí do?b) Bằng những phản ứng nào có thể chứng minh được rằng các oxit của Clo đều là các Anhiđrit? Viết phương trình của các phản ứng?

72. Hãy trình bày một vài đặc điểm của các oxit của halogen?73. Viết các công thức các axit chứa Oxi của các halogen. Tên gọi các axit và

muối tương ứng?74. a) Nêu nhận xét về tính bền, tính axit, tính oxi hóa của các axit

hipohalogenơ.b) Trong các axit đó axit nào có nhiều ứng dụng trong thực tế.

75. a) Nước Clo là gì? Nước Javen là gì? Clorua vôi là gì? Các chất đó được dùng làm gì?b) Khi cho CO2 qua dung dịch nước Javen hoặc dung dịch Ca(OCl)2 có hiện tượng gì xảy ra? Giải thích.

76. a) Tại sao nước Clo, nước Javen, Clorua vôi có tác dụng tẩy màu?b) Từ các chất ban đầu: CaCO3 , NaCl , bằng nhữngphản ứng nào điều chế được Clorua vôi? Viết các phương trình phản ứng.

77. Viết phương trình phản ứng khi cho dung dịch nước Clo tác dụng với dung dịch NaOH, dung dịch KI, dung dịch Natri Thiosunfat.

78. a) Cho các Halogen Cl2 , Br2 , I2 tác dụng với nước, với dung dịch KOH có những phương trình phản ứng nào xảy ra.b)Khi cho Cl2 tác dụng với dung dịch KOH loãng sau đó đun nóng dung dịch từ từ lên 7000C người ta thu được chất gì? Viết các phương trình phản ứng.

79. Hai chất CaOCl2 và (CaOCl)2 điều chế bằng cách nào? Có thể từ những nguyên liệu tự nhiên nào? Chúng giống và khác nhau ở chỗ nào? Gọi tên các chất đó?

80. a) Cho một ít axit Bromhidric vào nước Javen cóphản ứng gì xảy ra?b) Nếu đun nóng nước Javen cho đến khi khô vừa hết nước sau đó cho thêm axit HBr thì phản ứng có khác không?

81. Cho 2 cặp phản ứng:a) Cl2 + 2KBr = Br2 + 2KCl 2KClO3 + Br2 = 2KBrO3 + Cl2

b) Cl2 + 2KI = I2 + 2KCl

2KClO3 + I2 = 2KIO3 + Cl2

Trong từng cặp, vai trò của các Halogen có mâu thuẫn gì với nhau không? Giải thích.

82. Cho khí Clo tác dụng với dung dịch KOH loãng nguội, với dung dịch KOH đặc nóng. Hỏi tỉ lệ thể tích khí Clo phải dùng trong cả 2 trường hợp để thu được lượng KCl bằng nhau?

83. a, Cho nhận xét về sự biến thiên tính axit trong dãy HClO – HBrO – HIO.b, Cho một ít axit Clohidric vào nước javen loãng có hiện tượng gì xảy ra? Thay HCl bằng H2SO4 loãng hay HBr có khác không?

84. So sánh tính bền, tính axit, tính oxi hóa của các oxi axit HClO , HClO2 , HClO3 , HClO4 . Giải thích về sự biến thiên các tính chất.

85. Viết các phương trình của các phản ứng: 1, MnO2 + HCl → 2, KMnO4 + HCl → 3, Ca(OH)2 + Cl2 → Ca(OCl)2 + … 4, CaOCl2 + CO2 → 5, HClO3 + HCl → 6, Ag + HClO3 → AgClO3 + … 7, Fe + HClO3 → 8, HClO3 + FeSO4 → H2SO4 + … 9, Cl2O5 + H2O → 10,HClO4 + P2O5 →

86. So sánh tính axit, tính bền, tính oxi hóa của các axit halogenic. Lấy ví dụ minh họa.

87. Bằng phương pháp nào có thể tách được HClO ra khỏi hỗn hợp với HCl?88. Bằng cách nào có thể điều chế được HClO từ HCl?89. Từ Kaliclorua bằng phương pháp nào có thể điều chế được Kaliclorat? 91. Từ KClO3 bằng phương pháp nào có thể điều chế được KClO4.92. Sẽ thu được sản phẩm nào khi cho KClO3 tác dụng với:

a) HCl b) H2SO4 đặcc) H2SO4 loãngd) Kali pesulfate) Axit oxalicf) Hỗn hợp gồm axit oxalic và H2SO4 loãng.

93. Làm thế nào tách được các chất ra khỏi hỗn hợp:a) KClO3 và NaClO3

b) AgF và AgCl.94. Độ tan của KClO3 và KClO4 trong nước có giá trị sau:

to KClO3

(%)KClO4

(%)to KClO3

(%)KClO4

(%)0,0101520

3,24,8-6,8

0,71,11,4

-

40506070

12,716,520,624,5

-5,1

-10,9

20,52530

--9,2

1,72,2

-

8090

100

28,432,336,0

--

18,2

Vẽ đồ thị độ tan của hai chất trên theo nhiệt độ.95. a) Có thể điều chế axit peiodic từ muối BaH3IO6 được không ?

b) Tại sao H5IO6dễ dàng tạo ra muối axit ?c) Tại sao trong tất cả các halogen thì chỉ có Iot là tạo ra axit đa chức?

96. Hãy trình bày vài nhận xét về các hợp chất giữa các halogen. Tính chất cơ bản của chúng?

97. a) Tại sao số nguyên tử Flo liên kết với các halogen khác tăng dần từ Clo đến Iot? b) Tại sao Iot không tạo ra hợp chất với Clo tương tự hợp chất IF7? c) Tại sao chỉ số n trong hợp chất XYn (hợp chất giữa các halogen) là những số lẻ.

Đ 4.Oxi

98. a) Trình bày đặc điểm về cấu trúc nguyên tử của các nguyên tố thuộc nhóm VI a? (bán kính nguyên tử, cấu trúc electron, năng lượng Ion hóa, ái lực electron).b) Từ những nhận xét đó hãy cho biết trong hai khuynh hướng phản ứng (oxi hóa – khử) thì khuynh hướng nào là chủ yếu?

99. a) Tại sao mức oxi hóa đặc trưng của Oxi là -2 mặc dù Oxi ở nhóm VI a? b) Oxi có khả năng thể hiện mức oxi hóa dương không? Lấy dẫn chứng để minh họa.

100. Hãy trình bày cấu trúc phân tử Oxi theo quan điểm của phương pháp liên kết hóa trị và phương pháp obitan phân tử. Giải thích tính thuận từ của phân tử Oxi .

101. Hãy xây dựng giản đồ các mức năng lượng gần đúng theo thuyết obitan phân tử của phân tử và các Ion phân tử sau đây:O2

+, O2, O2-, O2

2-.Trong các trường hợp trên trường hợp nào có tính thuận từ?

102. Trình bày cấu trúc của các Ion O2+, O2

-, O22- . Trong những hợp chất nào có

chứa các ion đó?103. Khoảng cách giữa các hạt nhân nguyên tử Oxi O-O trong các ion phân tử

Oxi có giá trị sau: O2

+ O2 O2-- O2

2--.d O - O (Ao) 1,123 1,207 1,39 1,49Hãy giải thích sự tăng độ dài liên kết trong dãy trên.

104. Bán kính Ion của các nguyên tố nhóm VI a và các halogen có giá trị sau: O2- S2- Se2- Te2-

r(Ao) 1,40 1,84 1,98 2,21 F- Cl- Br- I-

r(Ao) 1,36 1,81 1,95 2,16Hãy giải thích tại sao Anion của các nguyên tố nhóm VIa lại có kích thước lớn hơn so với các Anion đẳng electron của các halogen tương ứng.

105. a) Các đồng vị của Oxi? Cấu trúc nguyên tử của các đồng vị đó? Trong các đồng vị đó có những đồng vị nào bền?b) Hàm lượng của các đồng vị bền trong khí quyển?c) Hãy tính nguyên tử lượng của Oxi theo đơn vị Oxi và đơn vị Cacbon.

106. a) Những đơn chất nào không có khả năng phản ứng trực tiếp với oxi?b) Tại sao oxi là nguyên tố hoạt động mạnh hơn Clo, nhưng ở điều kiện thường lại tỏ ra kém hoạt động hơn?

107. Cho oxi tác dụng với hidro, photpho, cacbon, nitơ, cacbon oxit, lưu huỳnh đioxit. Viết phương trình của các phản ứng. Ghi rõ các điều kiện xảy ra phản ứng. ứng dụng thực tế của các phản ứng đó.

108. Nêu hiện tượng và giải thích hiện tượng khi đốt cháy cacbon, lưu huỳnh, phốt pho, sắt trong bình đựng oxi nguyên chất? Viết phương trình của các phản ứng. Nếu đốt cháy các chất trên trong không khí thì có khác gì không? Tại sao?

109. Hãy trình bày nhận xét chung về tương tác của oxi với các nguyên tố khác.110. a) Nguyên tắc điều chế oxi trong phòng thí nghiệm .

b) Viết phương trình phản ứng điều chế oxi từ KClO3, KMnO4 bằng phương pháp nhệt phân.

111. a) Hãy giải thích cơ chế quá trình tạo ra oxi bằng phương pháp điện phân.b) Tại sao không thể thu được oxi khi điện phân nước nguyên chất? c) Có thể thu được oxi khi điện phân các dung dịch K2SO4, KCl, KNO3, KOH, HNO3 không?

112. Trong công nghiệp oxi được điều chế bằng phương pháp nào? Nguyên tắc chung của phương pháp đó.

113. Trình bày cấu tạo phân tử ozon.114. a) So sánh tính chất hóa học của oxi và ozon.

b) Viết phương trình phản ứng giữa oxi và ozon với Ag, PbS, KI. Có nhận xét gì qua các phản ứng đó?

115. Ozon có thể tồn tại trong không khí có chứa một lượng lớn các khí SO2, CO2, HF, NH3 được không?

116. a) Cách nhận ra ozon.b) Giấy hồ tinh bột tẩm ướt dung dịch KI, khi gặp ozon từ màu trắng chuyển thành màu xanh đen. Giải thích hiện tượng và viết phương trình phản ứng .

117. Bằng phương pháp nào có thể nhận ra được ozon có trong hỗn hợp với hơi hidro peoxit?

118. Các phương pháp điều chế ozon?119. Có thể dùng những chất nào dưới đây để làm anot khi điều chế ozon bằng

phương pháp dung dịch axit sunfuric? (than chì, platin, bạc vàng).120. a) Đặc điểm về cấu tạo phân tử của H2O và H2O2?

b) Những tính chất gây ra từ những đặc điểm đó?

121. a) Tại sao H2O và H2O2 ở điều kiện thường là những chất lỏng, có nhiệt độ sôi cao? b) Tại sao hai chất đó lại có thể trộn lẫn với nhau theo bất kì tỉ lệ nào?

122. a) Tại sao khi đun nóng chảy nước đá có hiện tượng co thể tích? b) Tại sao ở áp suất thường, nước có khối lượng riêng lớn nhất ở 40C?

123. a) Pehidrol là gì?b) Tại sao dung dịch loãng H2O2 lại bền hơn dung dịch đậm đặc ? c) Tại sao khi đun nóng hoặc chiếu sáng dung dịch H2O2 lại bị phân hủy mạnh?

124. a) Thường dùng những chất nào để ức chế quá trình phân hủy hidro peoxit?b) Những chất nào thúc đẩy nhanh quá trình phân hủy H2O2?c) ứng dụng của hidro peoxit?

125. a) Những bằng chứng nào chứng tỏ rằng hidro peoxit là axit yếu?b) So sánh bản chất liên kết trong các hợp chất: H2O2, Na2O2 , F2O2 , BaO2

126. a) Dựa vào cơ sở nào để nói rằng H2O2 vừa có tính axit vừa có tính khử?Trong hai khả năng đó khả năng nào là chủ yếu?b) Có các phản ứng nào hidro peoxit đồng thời thể hiện cả hai tính chất đó không?

127. Trong môi trường nào hidro peoxit thể hiện tính oxi hóa mạnh hơn?128. a) Trong hai chất O3 và H2O2 chất nào có tính oxi hóa mạnh hơn? Nêu dẫn

chứng?b) Viết phương trình phản ứng khi cho H2O2 tác dụng với dung dịch KI, dung dịch KMnO4 trong môi trường axit, dung dịch Natri cromit trong môi trường kiềm. Trong mỗi trường hợp H2O2 thể hiện tính chất gì?

129. Viết phương trình của các phản ứng sau:1) MgI2 + H2O2 + H2SO4 →2) Na2O2 + KI + H2SO4 →3) H2O2 + K2CrO7 + H2SO4 →4) CaOCl2 + H2O2 → O2 +…5) Na2SeO2 + H2O2 →6) CrCl3 + H2O2 + NaOH → Na2CrO4 + …7) Na2O2 + Fe(OH)2 + H2O →8) Hg(NO3)2 + H2O2 + NaOH →9) Fe + H2O2 →10) As2S3 + H2O2 + NH4OH → (NH3)3AsO4 + …

130. a) Trong phòng thí nghiệm, Hidro peoxit được điều chế bằng cách nào?b) Tại sao khi cho Na2O2 tác dụng với H2O có chứa O2 thoát ra nhưng khi cho BaO2 tác dụng với H2SO4 loãng thì không có hiện tượng đó? c) Giải thích cơ chế của quá trình điện phân dung dịch H2SO4 50% để tạo ra H2O2 ?

131. a) Những chất nào có khả năng hấp thụ hơi nước?b) Nguyên tắc làm khô các chất rắn và chất khí?c) Trong các chất sau đây chất nào hấp thụ nước mạnh hơn: CaCl2, H2SO4

đặc, KOH rắn silicagen, P2O5? Dựa trren cơ sở nào để dẫn đến kết luận.

Đ 5. Lưu huỳnh – Phân nhóm selen (S, Se, Te, Po)

132. a) Tại sao Lưu huỳnh, Selen, Telu lại có khả năng xuất hiện các mức oxi hóa +4 và +6? b) Tại sao trạng thái dương 6 là đặc trưng hơn đối với lưu huỳnh so với selen và telu?

133. Tại sao nhiệt độ nóng chảy và nhiệt độ sôi của lưu huỳnh lại rất cao so với nhiệt độ nóng chảy và nhiệt độ sôi của Oxi?

134. Độ nhớt (ỗ) của lưu huỳnh nóng chảy phụ thuộc vào nhiệt độ có giá trị sau:t0C ỗ t0C ỗ t0C ỗ118,3125,7132,7140,7141,4142,5151,5157,3

0,11450,10310,08840,07760,07560,07440,06220,0672

159,2166,1170,7172,4180,5186,9191,6196,0

0,116225491579866925920857

213,5221,7231,5252,9253,6280,1305,8

5724503161461395523

(độ nhớt ỗ được đo bằng đơn vị poazơ: kí hiệu là p) a) Vẽ giản đồ phụ thuộc lgỗ vào nhiệt độ. Từ đó xác định tại nhệt độ nào khi lưu huỳnh nóng chảy có độ nhớt cao nhất? b) Hãy giải thích sự thay đổi độ nhớt của S nóng chảy?

135.a) Tại sao ở nhiệt độ thường, lưu huỳnh có tính trơ về phương diện hóa học, nhưng khi đun nóng lại tỏ ra khá hoạt động? b) Trong điều kiện nào lưu huỳnh thể hiện tính oxi hóa, tính khử?c) Viết phương trình của các phản ứng khi cho lưu huỳnh tác dụng với các chất sau: F2, Cl2, O2, P, NaOH, KClO3, H2SO4 đặc, HNO3 đặc, HNO3 loãng.

136.a) Dựa vào những bằng chứng nào để chứng minh rằng các đơn chất F2, O2, Cl2, S theo chiều từ F đến S trong dãy trên tính oxi hóa giảm?b) Những chất đó có khả năng tương tác trực tiếp với nhau không?

137.a) Đặc điểm về cấu tạo của phân tử H2S?b) Tại sao góc hóa trị HSH = 920, nhưng góc HOH = 1050? c) Tại sao ở điều kiện thường H2S là một chất khí nhưng H2O lại là chất lỏng? d) Tại sao khí H2S ít tan trong nước nhưng tan nhiều trong dung môi hữu cơ?

138.a) Tính chất hóa học của H2S ?b) Tại sao dung dịch nước của H2S để lâu trong không khí lại bị vẩn đục?c) Tại sao trong tự nhiên có nhiều nguồn tạo ra H2S nhưng lại không có hiện tượng tích tụ khí đó trong không khí?

139.Viết phương trinh của các phản ứng sau:1) H2S +FeCl3 →2) H2S + K2CrO7 + H2SO4 →3) H2S + K2MnO4 + H2SO4 →

4) H2S + Br2 + H2O →5) H2S + I2 →

140.viết phương trình của các phản ứng sau:1) H2S + Pb(CH3COO)2 →2) Na2S +MnSO4 →3) CuSO4 + H2S →4) H2S + SO2 + NaOH → Na2S2O3

5) FeS2 + O2 →141.a) Hãy trình bày những hiểu biết của mình về các hợp chất sunfua (các loại

sunfua , độ tan, mầu sắc, khả năng thủy phân)?b) Trong các sunfua kim loại sau đây, sunfua nào bị thủy phân? Trường hợp nào có thể điều chế bằng phản ứng trao đổi trong dung dịch nước: Al2S3 ; Cr2S3 ; Na2S ; ZnS ; PbS ; La2S3

c) Hãy giải thích tại sao một số sunfua kể trên lại không bị thủy phân.142.a) Trong phòng thí nghiệm khí H2S được điều chế bằng cách nào?

b) Nguyên tắc chung để diều chế các sunfua kim loại? Dẫn chứng143.a) Những đặc điểm về cấu tạo phân tử của SO2.

b) Cấu tạo của Ion SO32-? So sánh với cấu tạo của phân tử SO2 có gì khác

không?144.a) Cân bằng của dung dịch khí sunfurơ trong nước sẽ chuyển dịch như thế

nào khi cho thêm NaOH hoặc H2SO4 loãng vào dung dịch đó?b) Trong điều kiện nào tạo ra các muối hidrosunfit, các muối sunfit.

145.a) Tính chất hóa học của SO2 và của các muối sunfit?b) Viết phương trình phản ứng của SO2 với các chất HI, H2S, CO, H2, C. Từ đó cho nhận xét về tính khử của SO2 so với các chất kể trên?

146.a) Viết phương trình phản ứng khi cho dung dịch SO2 tác dụng với Mg, I2, HClO3, HClO3, H2S. Trong mỗi trường hợp dung dịch SO2 thể hiện tính chất gì?b) Bằng phương pháp nào nhận ra khí SO2 ?

147.a) Nguyên tắc điều chế SO2 trong phòng thí nghiệm và trong công nghiệp đã điều chế khí SO2 bằng những cách nào?b) ứng dụng của SO2?

148.a) Cấu tạo phân tử của SO3?b)Tại sao SO3 lại dễ dàng trùng hợp hóa tạo ra các polime?c) Tại sao SO3 lại tương tác mãnh liệt với H2O? ứng dụng của phản ứng .

149.a) Oleum là gì? Tính chất của oleum?b) Tính chất lí hóa của H2SO4 ? Tại sao khi pha loãng H2SO4 đặc, người ta phải cho từ từ từng giọt axit đó vào H2O mà không được làm ngược lại? c) Tại sao để điều chế các axit khác người ta thường dùng H2SO4 tác dụng với muối của các axit đó?

150.Viết phương trình phản ứng khi cho:a) H2SO4 loãng tác dụng với Mg, Cr, Fe.b) H2SO4 đặc, nóng tác dụng với C, Cu, Fe2O3, Fe3O4, HI, H2S. Giải thích nguyên nhân?

151.Trình bày đặc điểm cấu tạo, độ bền, tên gọi của các axit chứa oxi của lưu huỳnh?

152.a) Tính chất hóa học của các axit chứa oxi của lưu huỳnh?b) Tại sao axit peoximonosunfuric lại là axit một nấc mặc dù có 2 nguyên tử hidro? c) Tại sao các axit H2S2O3, H2S2O4, H2S2O6, H2S3O6 đều là các axit không bền ?

153.a) Trong các muối của các axit chứa oxi của lưu huỳnh muối nào có tính oxi hóa , có tính khử?b) Trình bày nguyên nhân gây ra tính oxi hóa và tính khử của các axit tương ứng?c)Sự khác nhau giữa các ion S2O3

2-, SO32-, SO4

2-?154.Tính chất của các muối sunfat?(tính tan, khả năng kết tinh, khả năng tạo

hiđrat, khả năng nhiệt phân, khả năng tạo phèn)b) Trong điều kiện nào muối sunfat thể hiện tính oxi hóa?

155. Quá trình nào có thể xảy ra khi tiếp tục đun nóng các chất sau đây trong không khí?a) FeSO4

b) (NH4)2SO4.FeSO4.6H2Oc) Na2SO4.10H2Od) FeSO4.7H2Oe) NaHSO4

g) Hỗn hợp KHSO4 và Al2O3

Nếu đun nóng trong khí quyển Nitơ có khác không?156.a) Các phương pháp điều chế muối sunfat kim loại?

b) Có thể vận dụng những phương pháp nào để điều chế các muối sau đây:Na2SO4, CaSO4, Mg(HSO4)2, CuSO4, Ag2SO4, Viết các phương trình phản ứng.

157.a) Bằng các phản ứng trao đổi có thể điều chế các chất sau đây được không?1) Điều chế BaSO4 từ BaSO3, từ CaSO4?2) Điều chế BaCO3 từ BaSO4?b) Bằng cách nào có thể điều chế H2S từ CaSO4?

158.a) Có thể điều chế muối Fe (II) pesunfat được không? Tại sao? b) Hãy nêu một phương pháp điều chế SO2 từ ZnSO4.

159. Có thể nung Kali hidrosunfat trong chén bằng sắt được không?Có những phản ứng nào xảy ra trong quá trình đó?

160.a) Trong 2 muối BaSO4 và BaSO3, muối nào dễ tan trong axit ?b) Có thể hòa tan CaSO4 trong axit được không?c) Muốn tách Na2SO4 ra khỏi hỗn hợp với Ag2SO4 thì làm thế nào?

161.Viết phương trình của các phản ứng sau:1) Zn + H2SO4đặc →2) Hg + H2SO4đặc →3) Zn + H2S2O7 → H2S + …4) Cl2 + Na2S2O3 + H2O →5) I2 + Na2S2O3 →6) Al + Na2S2O3 + HCl → H2S + …

162. Viết phương trình của các phản ứng sau:1) (NH4)2S2O3 + MnSO4 + H2O → HMnO4 + …

2) K2S2O4 + K2Cr2O7 + H2SO4 → 3) K2S3O6 + O3 + H2O →4) Na2S4O6 + KMnO4 + H2SO4 →5) Na2S5O6 + O3 + H2O →6) (NH4)2S3O6 + K2Cr2O7 + H2SO4 →

163.a) Điều chế H2SO4 Trong công nghiệp? Nguyên tắc chung của phương pháp?b) Những yếu tố nào đã ảnh hưởng đến cân bằng tạo ra SO3 khi oxi hóa SO2

của không khí?c) Trong quá trình hấp thụ nước của SO3 Tại sao phải dùng H2SO4 đặc? Có thể thay thế H2SO4 đặc bằng nước được không?

164.a) Có thể điều chế axit Tiosunfuric bằng phương pháp cho H2SO4 loãng tác dụng với muối Na2S2O3 được không? Lí do?b) Trong thực tế đã điều chế axit đó bằng cách nào?

165.a) Những muối sau đây thuộc axit nào:NaHS, NaHSO3, K2SO3, MgSO4, K2S2O7, K2S2O8.

Cấu tạo phân tử và tên gọi các muối đó?b) Cấu tạo phân tử và tên gọi các muối sau đây:Na2S2O3, K2SO5, Na2S5, Na2S5O6, Na2S4O6 , K2S2O4, Na2S3O6. những axit ứng với muối đó?

166.a) Lưu huỳnh đã tạo ra những hợp chất nào có chứa các halogen?b) Sự khác nhau về cấu tạo của các muối Tionyl halogenua SOX2 và sunfuryl halogenua SO2X2?

167.a) Có hiện tượng gì xảy ra khi cho sunfuryl clorua tác dụng với dung dịch Bari clorua loãng?b) Có phản ứng hóa học nào xảy ra khi cho sunfuryl clorua tác dụng với dung dịch KMnO4?

168.a) ở điều kiện thường, phân tử lưu huỳnh, selen, telu và poloni tồn tại ở dạng nào?b) Trong điều kiện nào tồn tại dạng phân tử 2 nguyên tử?c) Nêu nhận xét về độ bền của các phân tử 2 nguyên tử trong dãy từ oxi đến telu?

169.a) Giải thích tại sao góc hóa trị HXH từ oxi đến telu lại giảm?b) Nhận xét về độ bền của các hợp chất H2X từ oxi đến poloni? Giải thích nguyên nhân.

170.a) Cho nhận xét về sự thay đổi nhiệt độ sôi từ H2 đến H2Te? Giải thích nguyên nhân.b) Giải thích sự thay tính axit trong dãy đó?c) Tính khử thay đổi như thế nào? Biết rằng thế điện cực của chúng có giá trị: H2O H2S H2Se H2Te E0(X + 2H+ + 2e = H2X) von +1,23 +0,17 -0,40 -0,72

nhưng tại sao chúng có khả năng tồn tại trong dung dịch nước?171.Tính axit trong dãy SeO2 – TeO2 – PoO2 thay đổi như thế nào? Lấy dẫn

chứng để minh họa.

172.a) So sánh tính axit tính oxi hóa khử của H2SO3, H2SeO3 và H2TeO3?b) Tìm dẫn chứng để chứng minh rằng H2SeO4 có tính oxi hóa mạnh hơn axit H2SO4?c) Tại sao Telu lại tạo ra axit Teluric H6TeO6 nhưng lưu huỳnh và Selen không có khả năng đó?

173.Viết phương trình của các phản ứng sau:1) H2SeO3 + HClO3 → 2) H2SeO4 + HCl → 3) H2SeO3 + KMnO4 + KOH → 4) Na2SeO4 + SO2 + H2O → 5) Na2SeO3 + Cl2 + H2O → 6) Ag2SeO3 + Br2 + H2O →

174.Viết phương trình phản ứng:1) Se + HNO3 + H2O → 2) Te + HNO3 → 3) SeO2 + Na2S2O3 + H2O → Na2S4O6 + …4) SeO3 + I- + H2O → 5) SOCl2 + Fe → FeCl2 + FeS + …

Đ6. Nitơ - Photpho (N - P)175.a) Hãy nêu các đặc điểm về cấu trúc nguyên tử của nguyên tố nhómVa?

b) Từ những đặc điểm đó hãy cho biết sự biến đổi tính chất hóa học của các nguyên tố trong nhóm?

176.a) Đặc điểm cấu trúc electron của phân tử N2?b) Nitơ là một nguyên tố không kim loại (với độ điện âm là 3,04) nhưng tại sao ở điều kiện thường lại kém hoạt động (trơ về mặt hóa học)c) Trong 2 khuynh hướng phản ứng (oxi hóa và khử) của Nitơ thì khuynh hướng nào là chủ yếu?

177. Hãy trình bày những nhận xét khái quát về tương tác của các nguyên tố với Nitơ?

178.a) Trong phòng thí nghiệm Nitơ được điều chế bằng những phương pháp nào?b) Nguyên tắc chung để điều chế Nitơ trong công nghiệp?

179.a) Trong phòng thí nghiệm bằng cách nào để thu được Nitơ từ không khí?b) Hãy đề xuất một phương pháp đơn giản để có thể xác định được tỉ lệ thể tích của Nitơ trong khí quyển?

180.a) Cho một luồng không khí có chứa các hợp chất: hơi nước, H2S, CO2 qua các dung dịch NaOH đặc, H2SO4đặc. Sau khi hợp chất đã bị hấp thụ hết thu được một hỗn hợp khí A. So sánh tính chất lí hóa của các khí trong hỗn hợp A?b) Cho hỗn hợp khí đó tiếp xúc với vỏ bào Mg dư, cháy ở 6000C thu được một hỗn hợp chất rắn B. Cho hỗn hợp B vào nước có sản phẩm gì tạo thành? Viết các phương trình phản ứng có thể xảy ra trong toàn bộ quá trình trên.

181.a) Cấu tạo của phân tử NH3? (cấu trúc electron hình dạng các obitan lai hóa sp3 của nguyên tử N trong phân tử NH3, công thức cấu tạo…)b) Từ cấu tạo giải thích nguyên nhân gây ra các đặc tính lí, hóa của NH3?

182. Tính chất hóa học của NH3. Trong các phản ứng mà NH3 có thể tham gia thì phản ứng loại nào dễ xảy ra nhất?

183.a) Tại sao NH3 không phản ứng với các bazơ?b) Trong các chất sau đây chất nào có khả năng làm khô được khí NH3: H2SO4 đặc, CaCl2 khan, P2O5, KOH rắn.

184. a) Hãy giải thích Tại sao NH3 dễ dàng phản ứng với nhiều hợp chất vô cơ có chứa Hidro? HF và H2O có tính chất đó không?b) NH3 và H2O đều có obital lai hóa sp3 và đều có các electron tự do nhưng tại sao NH3 tạo ra NH4

+ mà không phải là H3O+ theo các phản ứng: NH3 + HOH ⇌ NH4

+ + OH-

NH3 + H2O ⇌ H3O+ + NH2-

c) Tại sao phân tử CH4 không có khả năng kết hợp proton như NH3

185. a) Trong quá trình tổng hợp NH3 từ N2 và H2 được thực hiện trong điều kiện nào? áp suất và nhiệt độ đã ảnh hưởng đến cân bằng đó như thế nào?b) Vai trò của xúc tác trong quá trình tổng hợp NH3? Có thể thu được NH3 không khí không tăng nhiệt độ?c) Trong phòng thí nghiệm NH3 được điều chế bằng phương pháp nào?

186. Viết phương trình phản ứng khi cho NH3 tác dụng với : hidro clorua, canxi clorua, oxi, clo, đồng (II) oxit, kali hipobromit?Trong mỗi trường hợp NH3 thể hiện tính chất gì?

187. a) Giải thích tại sao các muối Amoni có tính chất giống muối kim loại kiềm? Sự khác nhau giữa hai loại muối đó?b) Phân tử NH4 được điều chế bằng cách nào. Tại sao phân tử NH4 khác hẳn với Ion NH4

+ là cực kì không bền?188. a) Viết phương trình phản ứng nhiệt phân các muối sau: (NH4)2CO3,

NH4NO3, (NH4)2SO4, NH4Cl, (NH4)2HPO4, NH4H2PO4, (NH4)2Cr2O7.b) Từ các phản ứng đó hãy cho nhận xét về khả năng nhiệt phân các muối Amoni?c) Khi hòa tan các muối trên trong nước sẽ tạo ra môi trường gì?

189. a) So sánh công thức cấu tạo của Hiđrazin và hidroxylamin? Hai chất đó có đặc điểm gì giống với phân tử NH3?b) Hãy nêu một số tính chất hóa học của chúng gây ra từ đặc điểm cấu tạo đó.c) Phương pháp điều chế Hiđrazin và hidroxylamin ?

190. Viết phương trình các phản ứng :1) N2H4 + HgCl2 → 2) N2H4 + HNO2 →3) N2H4 + K2Cr2O7 + H2SO4 →4) N2H4. H2SO4 + CuSO4 + NaCl →5) N2H4.HCl + SnCl2 + HCl → NH4Cl + …

191. Viết các phương trình phản ứng sau:1) NH2OH + SeO2 →2) (NH3OH)2SO4 + KMnO4 → MnSO4 + …

3) NH2OH + I2 + KOH →4) NH2OH.HCl + H2O2 →5) N2H4.HCl + K2Cr2O7 + HCl →

192. Viết phương trình phản ứng khi cho các chất sau đây tác dụng với nhau:1) Hiđrazin sunfat với Iot trong môi trường kiềm2) Hiđrazin sunfat với Kali Iotdat trong môi trường kiềm.3) Hiđrazin với Natribromat.4) Hiđrazin sunfat với Clorua vôi.

193. Viết phương trình phản ứng khi cho các chất sau đây tác dụng với nhau:1) Hidroxilamin với sắt II sunfat trong môi trường axit2) Hidroxilamin với CuO3) Hiđrazin với bạc nitrat4) Hiđrazin với Natri hipobromit.

194. a) Viết phương trình phản ứng : N2H4.H2O + Se →Và giải thích tại sao xảy ra quá trình hòa tan Selen mặc dù nguyên tử Nitơ không thay đổi mức oxi hóa ?b) Hãy nêu sự khác nhau giữa Hiđrazin sunfat và hidroxilamin sunfat? Giữa Amoni sunfat và Hiđrazin sunfat?

195. a) Công thức cấu tạo của axit hiđrazoic? Tính chất hóa học cơ bản của nó?b) Tại sao không thể điều chế được axit Hiđrazoic bằng phương pháp tương tác trực tiếp giữa Nitơ và hidro ?c) Tại sao các azotua kim loại kiềm không bền và đều nổ?

196. a) Nitơ tạo nên những oxit nào? Thành phần phân tử và tính chất vật lí của các oxit đó?b) Phương pháp điều chế các oxit nitơ? Ôxit nào có khả năng điều chế được từ các đơn chất N2 và O2?

197. Khi đun nóng một thể tích nhất định không khí trong một bình kín đến 25000C, sau đó làm lạnh nhanh hỗn hợp thu được. Hỏi thành phần của khí trong bình có khác trước không? Nếu làm nguội từ từ thành phần của khí có thay đổi không?

198. a) Cấu tạo phân tử của oxit N2O?b) Hãy giải thích cách viết công thức cấu tạo của N2O Dưới dạng sau đây:

199. a) Tính chất hóa học của N2O? Nguyên nhân gây ra những tính chất đó?b) Tại sao nói rằng N2O là một chất khí có khả năng duy trì sự cháynhưng không có khả năng duy trì sự sống? Điều đó có mâu thuẫn gì không?

200. Phương pháp điều chế N2O? Cơ sở lí luận của phương pháp đó?b) Tại sao không thể điều chế N2O bằng phương pháp điều chế trực tiếp từ đơn chất N2và O2

c) Một hỗn hợp gồm N2O và NO, bằng phương pháp nào có thể tách được hai khí đó ra khỏi hỗn hợp?

201. a) Cấu hình electron theo thuyết Obitan phân tử của NO? So với cấu hình của N2 có gì khác?b) Hãy xây dựng giản đồ các mức năng lượng gần đúng theo thuyết Obitan

N- ON:.. :.. N+N O:.. :....

phân tử của các phân tử và ion phân tử sau đây: NO+, N2, NO, NO-

Cho nhận xét?202. a) So sánh và nêu đặc điểm trong công thức cấu tạo NO+, N2, NO, NO- ?

b) Lấy dẫn chứng những hợp chất có chứa Ion NO+ ?c) So sánh tính bền của NO và NO+ và nêu rõ nguyên nhân?

203. Viết các phương trình phản ứng sau và từ đó cho biết các tính chất hóa học cơ bản của NO NO + H2S → N2 + … NO + SO2 → N2O+… NO + O2 → NO + Cl2 → NO + KMnO4 → MnO2 KMnO4 + NO + H2SO4 → Mn2

+ + … NO + CrCl2 + HCl → NH4

+ + Cr3+ + …

204. a) Phương pháp điều chế khí NO trong phòng thí nghiệm ? b) Bằng phản ứng nào có thể nhận ra được khí NO?

205. a) Trình bày cấu tạo của phân tử NO2. Từ đó cho biết tại sao phân tử NO2

có khả năng trùng hợp thành phân tử đime N2O4?b) Tại sao NO2 lại có màu nhưng N2O4 lại không có màu? Tại sao phân tử SO2 không có khả năng trùng hợp như NO2?

206. So sánh cấu hình electron của phân tử NO2 với phân tử SO2, O3, ClO2, Cl2O, NO2

- theo thuyết obitan phân tử. Nêu rõ sự khác nhau cơ bản trong cấu hình electron của các chất đó?

207. a) Cho nhận xét tổng quát về sự tồn tại của NO2 và N2O4 khi nhiệt độ thay đổi từ 2000C đến 6000C?b) Bằng thí nghiệm nào có thể chứng minh sự biến đổi giữa hai dạng NO2

và N2O4?208. a) Tại sao nói rằng NO2 và N2O4 là những anhiđrit hỗn tạp?

b) Giải thích nguyên nhân hình thành ion NO2- và NO3

- khi cho NO2 hoặc N2O tác dụng với nước hoặc với dung dịch kiềm?

209. a) Phương pháp điều chế và tính chất hóa học của NO2

b) Viết phương trình phản ứng khi cho NO2 tác dụng với CO, SO2, O3, H2O2. Trong mỗi trường hợp NO2 thể hiện tính chất gì?c) Viết phương trình phản ứng tác dụng giữa NO và NO2 với dung dịch FeSO4 . So sánh sự khác nhau giữa hai phản ứng đó ?

210. a) N2O3 có thể phản ứng với nước tạo hỗn hợp là axit nitrơ hoặc axit nitric. Viết phương trình phản ứng và cho biết điều kiện nào xảy ra đối với từng phản ứng ?b) Tại sao nói rằng NO2 là anhiđrit hỗn tạp, nhưng khi cho tác dụng với nước nó chỉ tạo ra HNO3?

211. a) Tính chất hóa học của axit nitrơ.b) So sánh tính bền, tính oxi hóa - khử của axit nitrơ và muối tương ứng.c) Phương pháp điều chế HNO2. Cơ sở lí luận của phương pháp đó.

212. a) Viết phương trình phản ứng chứng minh rằng HNO2 có khả năng tự oxi hóa - khử.

b) Thế diện cực chẩn của axit nitrơ trong môi trường axit và môi trường kiềm có thể tóm tắt từ sơ đồ sau: trong môi trường axit: +0,96V NO2

- HNO2 NO +0,94V

213. Viết phương trình của các phản ứng sau:1)HNO2 + HI → I2

2)HNO2 + SO2 + H2O → NO3)HNO2 + FeSO4 + H2SO4 → NO4)NaNO2 + K2Cr2O7 + H2SO4 →5)KNO2 + MnO2 + H2SO4 →6)NaNO2 + KMnO4 + H2SO4 →7)NaNO2 + PbO2 + H2SO4 →

214. a) Tại sao axit HNO3 tinh khiết là chất lỏng không màu nhưng trong thực tế thường có màu vàng?b) Nguyên tắc chung điều chế HNO3 từ không khí và nước? Viết các phương trình phản ứng ?

215. a) Tại sao khi điều chế HNO3 từ Kali nitrat phải dùng H2SO4 đặc và KNO3 rắn? Trong trường hợp đó tại sao phải đun nóng nhẹ hỗn hợp?b) Tại sao khi chưng cất dung dịch HNO3 chỉ thu được dung dịch 70%?

216. a) Nguyên tắc chung xảy ra các phản ứng khi cho HNO3 tác dụng với các kim loại và không kim loại? Lấy ví dụ.b) Dựa vào cơ sở nào để kết luận rằng : khi các chất tác dụng với dung dịch HNO3 đặc thường tạo ra khí NO2 và với HNO3 loãng thường tạo ra khí NO?

217. a) Viết phương trình phản ứng khi cho HNO3 đặc và loãng tác dụng với các kim loại Sn, Pb, Zn, Cu.b) Viết phương trình phản ứng khi cho HNO3 tác dụng với Mg, As, Co, C, S

218. a) Hãy trình bày những đặc tính của muối nitrat? (Độ tan, độ bền nhiệt, tính oxi hóa )b) So sánh độ bền nhiệt của các hợp chất sau: HNO2, HNO3, KNO3, Pb(NO3)2, Cu(NO3)2, AgNO3

c) Hãy giải thích tại sao HNO3 và các muối nitrat kim loại nặng có độ bền nhiệt kém hơn so với các muối nitrat của các kim loại kiềm?

219. a) Viết phương trình phản ứng khi cho HNO3 đặc tác dụng với HCl đặc? Vai trò của hỗn hợp đó trong hóa học?b) Nếu cho HNO3 đặc tác dụng với HBr, HI có phản ứng như thế không?c) Tại sao một số kim loại như Platin, vàng, không tan trong axit nhưng lại tan trong nước cường thủy?

220. Cho ba axit: HCl, H2SO4, HNO3 có nồng độ tùy ý, tác dụng với Cu. Hãy điều chế các muối CuCl2 , CuSO4, Cu(NO3)2.Nêu các điều kiện cần thiết. Phản ứng nào xảy ra dễ nhất? Lí do?

221. Người ta có thể điều chế kali nitrat bằng phản ứng trao đổi khi cho NaNO3 tác dụng với KCl theo phương trình sau: NaNO3 + KCl ⇌ NaCl + KNO3

Hãy cho biết cơ sở lí luận của phương pháp trên có mâu thuẫn gì về chiều của phản ứng trao đổi không?

222. a) Mô tả công thức cấu tạo của P trắng và các dạng thù hình khác của phốtpho. Trong những điều kiện nào các dạng thù hình đó có thể biến đổi cho nhau?b) Tại sao P trắng có nhiệt độ thấp hơn P đỏ?c) Tại sao P trắng dễ tạo ra mạng tinh thể còn P đỏ lại là chất vô định hình?

223. a) ở điều kiện thường, nitơ là chất khí, nhưng Photpho lại là chất rắn . Giải thích nguyên nhân?b) Tại sao P là nguyên tố có độ điện âm bé hơn nitơ, nhưng ở điều kiện thường lại hoạt động mạnh hơn nitơ?c) Tìm dẫn chứng để minh họa rằng trong các dạng thù hình của Photpho thì P trắng lại hoạt động manh nhất ? Nguyên nhân?

224. Nêu nhận xét chung về tương tác của Photpho đối với các nguyên tố.225. a) Tính chất hóa học cơ bản của Photpho. Tìm dẫn chứng để minh họa?

b) Trong hai tính chất oxi hóa và khử của photpho thì tính chất nào là chủ yếu? So sánh với Nitơ có khác không?c) Tại sao những dụng cụ thủy tinh sau khi dùng làm thí nghiệm với photpho lại phải ngâm trong dung dịch CuSO4?

226. Viết phương trình phản ứng khi cho photpho tác dụng với oxi, axit Nitric, bạc peclorat, nước oxigen, lưu huỳnh, các halogen. Trong mỗi trường hợp photpho thể hiện tính chấtgì?

227. Sản phẩm nào được tạo thành khi thủy phân PCl3 và PCl5. Có thể viết phương trình thủy phân đó dưới dạng ion được không?

228. a) Photpho đã tạo nên những hợp chất nào? Các chất đó được điều chế bằng cách nào?b) So sánh tính chất hóa học của PH3 và NH3 ?c) Tại sao PH3 có cực tính bé, ít tan trong nước, không tác dụng với H2O như NH3.

229. Viết phương trình của các phản ứng sau:1)Ca3P2 + H2O → 2)Ca3P2 + HClO → 3)P4 + Ba(OH)2 + H2O → 4)PH3 + KMnO4 + H2SO4 → 5)PH3 + HClO4 → 6)PH3 + HCl → 7)PH4I + KOH →

230. a) Cấu tạo phân tử P4O6 và P4O10 ? Sự giống nhau và khác nhau về cấu tạo của chúng?b) Viết phương trình của phản ứng khi cho P4O6 tác dụng với H2O, với O2, P4O10 tác dụng với H2O; HClO, HNO3, H2SO4.c) ứng dụng của P4O10.

231. a) Công thức phân tử, cấu tạo, tên gọi của các axit chứa oxi của photpho?b) Trình bày tính axit, tính bền, tính oxi hóa khử của các axit quan trọng trong các axit trên.

c) Viết phương trình phản ứng điều chế axit hipophotphorơ, axit photphorơ, axit octo photphoric.

232. a) Viết phương trình của phản ứng thủy phân các muối NaH2PO4, Na2HPO4 và Na3PO4? Giải thích tại sao trong cả ba trường hợp đó giá trị pH của dung dịch lại khác nhau?b) Quá trình thủy phân (NH4)PO4 và Na3PO4 có khác nhau không?

233. Tại sao muối Ag3PO4 lại chỉ kết tủa màu vàng trong môi trường trung tính hoặc axit yếu, nhưng khong thể kết tủa trong môi trường axit mạnh?

234. Tại sao khi cho muối canxi của axit photphoric tan trong axit axetic và trong axit Clohiđriclại thu được những sản phẩm khác nhau? Viết các phương trình phản ứng ?

235. Khi cho KH2PO4, K2HPO4, K..PO4 tác dụng với AgNO3 sản phẩm của phản ứng có khác nhau không? Nguyên nhân?

236. Trong hai muối Ba3(PO4)2 và BaSO4 thì muối nào dẽ tan trong axit? Giải thích?

237. Viết phương trình của các phản ứng sau:1) H3PO3 →t

0

2) H3PO3 + KMnO4 → 3) H3PO3 + AgNO3 + H2O → 4) H3PO2 + AgNO3 + H2O → 5) H3PO4 →t

0

Đ 7. phân nhóm asen ( As, Sb , Bi)

238. a) Viết phương trình của các phản ứng khi cho As, Sb, Bi tác dụng với HNO3 loãng.b) Từ các phản ứng đó hãy nêu nhận xét về sự biến thiên tính chất kim loại từ As đến Bi.

239. Cho nhận xét về sự thay đổi nhiệt độ nóng chảy và nhiệt độ sôi từ NH3 đến BiH3? Giải thích nguyên nhân?

240. Nguyên nhân sự biến thiên độ bền nhiệt của các hợp chất trong dãy từ NH3 đến BiH3.

241. a) So sánh tính khử của các hợp chất chứa hidro của các nguyên tố thuộc nhóm Va?b) Viết phương trình phản ứng khi cho AsH3 tác dụng với kali iodat, với bạc nitrat, SbH3 với bạc nitrat.

242. a) Tại sao góc hóa trị HXH giảm dần từ X đến Sb? (X là các nguyên tố nhóm Va).b) khả năng kết hợp H+ thay đổi như thế nào từ NH3 đến BiH3 ? Giải thích nguyên nhân?

243. a) Sự biến thiên tính axit và bazơ của các oxit trong dãy từ As2O3 đến Bi2O3? Dẫn chứng?b) Sự biến thiên tính axit và bazơ và tính khử của các hidroxit X(OH)3?

(X=As, Sb, Bi). Dẫn chứng?c) So sánh tính axit của các axit chứa oxi trong dãy từ As đến Bi?

244. Viết phương trình của các phản ứng khi cho As4O6 tác dụng với O3, H2O2 , FeCl3 , HNO3 , K2Cr2O7.

245. Sản phẩm nào được tạo ra khi cho As tan trong nước cường thủy? Viết phương trình phản ứng ?

246. Viết phương trình các phản ứng sau:1) As + H2SO4 đặc → 2) Bi + H2SO4 đặc → 3) As + NaClO + H2O → 4) As2O3 + HClO + H2O → 5) AsH3 + KMnO4 + H2SO4 →

247. Viết phương trình của các phản ứng sau đây:1) AsCl3 + SnCl2 → 2) As2S3 + O2 + H2O → H3AsO4 + ...3) As2O3 + HNO3 + H2O → 4) As2O3 + H2O2 + NH4OH → AsO4

2- + ...5) Sb2O3 + KMnO4 + HCl → Sb2O5 + ...

248. Viết phương trình của các phản ứng sau đây dưới dạng phân tử và ion :1) As + K2Cr2O7 + H2SO4 → H3AsO4 + ...2) NaAsO2 + I2 + Na2CO3 + H2O → NaH2AsO3 + ...3) KsbO2 + AgNO3 + KOH → 4) H3SbO3 + KMnO4 + HCl → 5) BiCl3 + K2SnO2 + KOH → Bi + ...

Đ8. cacbon – silic (C, Si)

249. a) Đặc điểm cấu tạo của nguyên tử cacbon? Có thể giải thích các mức oxi hóa của cacbon trên cơ sở cấu tạo nguyên tử của nguyên tố đó như thế nào?b) Tại sao cacbon không có tính kim loại như thiếc và chì, mặc dù lớp vỏ electron của các nguyên tử đó tương tự nhau?

250. a) Tại sao nguyên tử cacbon lại có khả năng tạo thành mạch dài (mạch cacbon)?b) Sự biến thiên về tính chất hoạt động hóa học trong dãy từ cacbon đến chì?

251. a) Hãy giải thích sự hình thành đồng vị cacbon 146C trong khí quyển trái đất

dưới tác dụng của tia vũ trụ?b) So sánh đặc điểm cấu tạo nguyên tử của hai đồng vị 12C và 14C.

252. a) Trình bày đặc điểm cấu tạo của kim cương và than chì ?b) Từ những đặc điểm đó hãy giải thích tính chất vật lí của hai dạng thù hình trên?

253. a) Sự hấp phụ là gì? Phân biệt sự hấp phụ và hấp thụ? Nêu dẫn chứng để minh họa?b) Nguyên nhân gây ra sự hấp phụ cao của than vô định hình?

254. a) Tại sao than vô định hình có khả năng hấp phụ nhưng kim cương lại không có khả năng đó?b) Than hoạt tính là gì? Tại sao than hoạt tính có khả năng hấp phụ cao hơn than thường?

255. a) Đặc điểm về hấp phụ của cacbon?b) Hãy giải thích tại sao : khí nào càng khó hóa lỏng thì càng khó bị hấp phụ? khi nhiệt độ tăng thì khả năng hấp phụ giảm?

256. a) Tính chất hóa học của cacbon?b) Trong các dạng thù hình của cacbon thì dạng nào tỏ ra hoạt động mạnh hơn? Giải thích nguyên nhân?c) Viết phương trình phản ứng khi cho cacbon tác dụng với Oxi, lưu huỳnh, flo, CuO, H2SO4 đặc.

257. a) So sánh cấu tạo và tính chất của canxi cacbua CaC2 và wonfram cacbua W2C?b) Dưới tác dụng của nước và axit , cacbua kim loại bị phân hủy như thế nào? những loại cacbua nào có khả năng phân hủy đó?

258. a) Viết phương trình phản ứng điều chế CaC2 .b) Từ bari nitrat, bằng phương pháp nào có thể thu được bari cacbua?c) ứng dụng của CaC2? Viết phương trình phản ứng khi cho CaC2 tác dụng với H2O , N2 , MgO. Cho biết điều kiện và ứng dụng thực tế của các phản ứng đó?

259. a) Cấu tạo của phân tử metan?b) Tại sao người ta không thể tích trữ khí CH4 trong các bính chứa khí (gazomet).c) Tại sao CH4 không có tính axit như HCl và không có khả năng tạo ra phức chất?

260. a) Đặc điểm cấu tạo phân tử của CO?b) So sánhcấu trúc electron của phân tử CO và N2 từ đó giải thích tính chất lí hóa tương tự nhau của hai chất đó ?

261. a) Tính chất hóa học của cacbon oxit?b) Viết phương trình phản ứng khi cho cacbon oxit tác dụng với oxi, clo, nước, NaOH, Fe2O3, Ni. Trong mỗi trường hợp CO đóng vai trò gì?

262. a) Những kim loại nào có khả năng phản ứng được với CO? Sản phẩm của phản ứng?b) Hãy giải thích sự hình thành liên kết "cho nhận" khi cho crom tác dụng với cacbon oxit?c) Phức chất cacbonyl kim loại tác dụng với các axit vô cơ như thế nào?

263. a) So sánh tính khử của H2 và Co? Dựa vào cân bằng :

H2 + CO2 ⇌ CO + H2O để giải thích?b) Hai chất H2và CO khử được oxit nào trog các oxit kim loại sau đây: Fe2O3 , Al2O3 , FeO , CaO, H2O , Cu2O , HgO. Điều kiện của các phản ứng?

264. a) Phản ứng giữa CO và H2O, với dung dịch NaOH xảy ra trong điều kiện nào? Nếu kết luận rằng CO là một oxit trơ có hoàn toàn đúng không?b) Trong phòng thí nghiệm và trong công nghiệp điều chế cacbon oxit bằng

cách nào?c) ứng dụng của cacbon oxit?

265. a) Tính chất lí hóa của CO2? Bằng cách nào có thể tạo ra tuyết cacbonic?b) Quá trình nào có thể xảy ra khi cho CO2 tan trong nước, trong dung dịch NaOH , Ba(OH)2? Những phân tử nào, ion nào tồn tại trong dung dịch đó?

266. a) Có thể tạo ra metan từ CO2 được không?b) Nguyên tắc điều chế CO2 trong phòng thí nghiệm?

267. a) Khi cho đá vôi tác dụng với axit để tạo ra khí CO2 có nên dùng H2SO4 không? Lí do?b) Nếu dùng HCl bằng cách nào tinh chế được khí CO2?

268. a) Tại sao CaCO3 lại tan được trong dung dịch bão hòa khí CO2 và Tại sao dung dịch Ca(HCO3)2 khi thêm NaOH lại tạo ra kết tủa? Dựa vào sự thủy phân ion CO3

2-để giải thích?b) Khí CO2 được tạo ra trong một loại bình chữa cháy chứa dung dịch phèn nhôm với xoda. Giải thích?

269. a) Tại sao không thể điều chế được muối cacbonat của Fe3+ và Al3+?b) Viết phương trình phản ứng khi cho dung dịch CrCl3 , FeCl3 với nước khi có mặt xoda?c) Viết ptpu khi cho xoda nóng vào dung dịch có chứa ion Zn2+ , Co2+ , Cr2+ , Ni2+.

270. Viết ptpu nhiệt phân các muối ccbonat của các kim loại sau: đồng , magie, canxi, natri, muối amoni, natri hidrocacbonat. Giải thích nguyên nhân sự khác nhau về độ bền nhiệt của các muối đó.

271. Trong hai muối cacbonat đồng và bạc thì muối nào bền hơn?272. a) Phương pháp điều chế và tính chất lí, hóa của cacbon disunfua?

b) Viết ptpu khi cho CS2 tác dụng với dung dịch NaOH?273. Viết công thức cấu tạo của các chất sau đây và cho biết sự giống nhau về

mặt cấu tạo của các chất đó: Cacbondioxit, Cacbondisunfua, axit cacbonic, axit tiocacbonic, Kali cacbonat, Kali tiocacbonat?

274. a) Cấu tạo của phân tử xian, axit xianhidric và axit xianic? b) Viết ptpu khi cho xian và axit xianhidric tác dụng với O2 , H2O , NaOH. c) Tại sao ion Xianua còn có khả năng tạo thành những hợp chất phức tương tự như CO? Hãy giải thích sự hình thành ion phức [Fe(CN)6]4-.

275. a) Silic và kim cương đều có cấu tạo tương tự nhau(hình tứ diện đều) nheng tại sao silic là chất bán dẫn, còn kim cương lại là chất cách điện?b) Viết phương trình phản ứng khi cho Si tác dụng với halogen, MgO , MnO2 , H2O. Điều kiện của phản ứng?

276. a) Nguyên tắc điều chế Si vô định hình?b) Những axit nào có khả năng hòa tan đươc Si? Viết phương trình phản ứng khi cho Si tác dụng với dung dịch kiềm, so sánh với cacbon có gì khác?

277. a) Hãy giải thích tại sao Silicdioxit lại có nhiệt độ nóng chảy rất cao so với Cacbondioxit?b) Viết phương trình phản ứng khi cho SiO2 tác dụng với F2 , HF , NaOH , Na2CO3.

278. a) Hãy giải thích tại sao Photphin sôi ở nhiệt độ thấp hơn so vơí amoniac nhưng Silan lại sôi ở nhiệt độ cao hơn Metan?

279. a) Silicagel là gì? Cacborundum là gì? Hãy trình bày quá trình hình thành gel của axit Silicic và phương pháp điều chế cacborundum?b) các ứng dụng của Silicagel và cacborundum dựa trên những cơ sở khoa học nào?

280. a) Cacbon và Silic tạo ra những hợp chất nào với các halogen?b) Hãy so sánh độ bền nhiệt và hoạt tính hóa học của tetra halogenua của cacbon trong dãy từ CF4 đến CI4.c) So sánh độ bền nhiệt của tetra halogenua của cacbon và của Silic tương ứng. Giải thích nguyên nhân?

Đ9. Tính chất kim loại282. a) Một số kim loại có cấu hình electron sau đây:

1)...2p6.3s1

2)...4f14.5s2p6d1.6s2

3)...4d2.5s2

4)...4f3.5s2p5d1.6s2

5)...3d14s2

6)..5d2.6s2

7)...2p6.3s2

8)...4f6.5s2p6d1..6s2

9)...6p6.7s1

10)...4f13.5s2p6d1.6s2

b) Các kim loại đó ở chu kì nào? Nhóm nào? Dựa vào bảng hệ thốnh tuần hoàn kiểm tra lại kết quả suy đoán và cho biết tên cac kim loại đó?

283. a) Nội dung của thuyết vùng?b) Thuyết vùng đã giải thích tính dẫn điện của kim loại như thế nào?c) Biết rằng độ dẫn điện của kim loại giảm khi nhiệtđộ tăng và kim loại có tính siêu dẫn. Có thể giải thích hiện tượng đó như thế nào?

284. a) Bản chất liên kết trong kim loại?b) Liên kết kim loại khác liên kết trong hợp chất cộng hóa trị và hợp chất ion như thế nào? Lấy ví dụ liên kết trong tinh thể Li, trong hợp chất LiCl và trong đơn chất Cl2 làm dẫn chứng.

285. a) Tại sao kim loại có vẻ sáng đặc biệt?b) Tại sao một số kim loại lại có màu đặc trưng?c) Hiệu ứng quang điện là gì?vận dụng thuyết vùng để giải thích các hiện tượng trên?

286. a) Thế điện cực tiêu chuẩn của kim loại là gì? ứng dụng?b) Thế điện cực của kim loại phụ thuộc vào những yếu tố nào?

287. Trong dãy thế điện cực tiêu chuẩn Li xếp trước Cs điều đó có mâu thuẫn gì với sự sắp xếp các kim loại trong nhóm Ia của bảng hệ thống tuần hoàn không?

288. a) Tính chất hóa học của kim loại?b) Với điều kiện nào kim loại có khả năng phản ứng được với H2O, dung

dịch kiềm, với dung dịch các axit không có tính oxi hóa? Lấy ví dụ minh họa?

289. a) Tính thế điện cực của hidro trong môi trường trung tính ở 250C và áp suất của khí hidro = 1atm.b) Hãy cho biết trong các kim loại sau đây kim loại nào có khả năng tan được trong nước nguyên chất? Li, Mg, Fe, Ni, Sn

290. Dựa vào thế điện cực chuẩn hãy sắp xếp các kim loại sau đây theo thứ tự tính khử giảm dần: Li, Na, K, Rb, Be, Mg, Ca , Ba, Al, La, Cu, Ag, Au, Zn, Cd, Hg, Sn, Pb, Mn, Cr, Fe, Co, Ni.

291. a) Trong các kim loại sau đây kim loại nào có khả năng khử được Ion H+ thành H2 trong dung dịch axit: Cd, In, Al, Sn, Mn, Cr, Ag.b) Tại sao Fe tan trong dung dịch H2SO4 loãng lại tạo ra muối sắt (II) mà không phải muối sắt (III)? Nếu thay bằng H2SO4 đặc nóng hoặc HNO3 phản ứng có thay đổi không?

292. a)Cr,Mn tác dụng với các dung dịch axit có phản ứng tương tự như sắt không?b) Với những axit loại nào tạo ra muối của kim loại có mức oxi hóa thấp? Tạo ra muối của kim loại có mức oxi hóa cao?

293. a) Sắt có tan được trong dung dịch CuSO4 không? Ngược lai Cu có tan được trong dung dịch FeSO4, Fe2(SO4)3 không?b) Crom có thể đẩy được sắt ra khỏi dung dịch FeCl2 hoặc FeCl3 không?

294. Bạc kim loại có khả năng đẩy được H2 ra khỏi dung dịch HI 1N được không? Biết tích số tan của AgI là 8,3.10-17

295. Khối lượng riêng (g/cm3) của một số kim loại có giá trị sau:kimloại: Ag Be Cr Hg Mgkhối lượng riêng (g/cm3):10,5 1,82 7,14 13,55 1,74hãy tính bán kính hiệu dụng của nguyên tử các kim loại đó. ( bỏ qua cấu tạo của tinh thể)

296. a) Tính tỉ khối hơi của thủy ngân ở 5000C( p= 1atm)b) Tính tỉ khối hơi của kẽm ở nhệt độ sôi của kim loại đó.c) Tính phân tử lượng trung bình của một hỗn hợp hơi có chứa 80% Zn, 10% Cd và 10% Ar.

297. Viết phương trình phản ứng điều chế hidroxit, muối clorua , muối sunfat từ các kim loại sau: Mg, Ca, Al, Na, Sn, Cu, Zn, Ni.nêu rõ các điều kiện của mỗi phản ứng?

298. Tính hằng số cân bằng, năng lượng Gibbs và xác định chiều của phản ứng của các hệ sau ở 250C:a) Cu2+ + Zn ⇌ Zn2+ + Cub) Ni2+ + Cu ⇌ Cu2+ + Nic)Zn2+ + Fe ⇌ Fe2+ + Znhãy tính tỉ lệ giới hạn về nồng độ của các Ion kim loại có trong dung dịch của các hệ trên?

299. a) Nguyên tắc chung điều chế kim loại từ quặng?b) Những phương pháp thường dùng để thu được kim loại từ oxit, từ muối. Lấy ví dụ minh họa.

300. Hidro có thể khử được oxit NiO theo phương trình sau đây được không: NiO ( rắn) + H2 (khí) → Ni (rắn) + H2O (hơi)

301. Trong các chất sau đây chất nào có thể khử được Fe3O4 thành kim loại: Si, Al, Ca.hãy tính ∆G của phản ứng đó.

302. a) Nguyên tắc chung dùng cacbon làm chất khử trong quá trình điều chế kim loại?b) Hidro và cacbon oxit có thể khử được những oxit kim loại nào?

303. a) Nguyên tắc của phương pháp nhệt kim điều chế các kim loại?b) Tính hiệu ứng nhiệt của các phản ứng sau theo ∆H0:1) V2O5(rắn) + 5Ca(r) → 2V(r) + 5CaO(r)2)TaCl5(r) + 5Na(r) → Ta(r) + 5NaCl(r)3) Cr2O3(r) + 2Al(r) → 2Cr(r) + Al2O3(r)4)3Mn3O4(r) + 8Al(r) → 9Mn(r) + 4Al2O3(r)5)TiCl4 (lỏng) + 4Na(r) → Ti(r) + 4NaCl(r)

304. a) Những kim loại nào được điều chế bằng điện phân muối nóng chảy?b) Nguyên tắc chung của phương pháp nhiệt phân hủy các chất vô cơ để điều chế kim loại.

305. Điện phân dung dịch các chất sau bằng điện cực Platin:NiSO4; KI; NaCl; H2SO4 loãng; NaOHa) Mô tả quá trình xảy ra trên bề mặt điện cực.b) Sản phẩm thu được ở các điện cực.c) Môi trường điện cực trong quá trình điện phân?

306. a) Nguyên tắc chung điều chế kim loại bằng phương pháp điện phân dung dịch muối.b) Phương pháp đó được vận dụng để điều chế những kim loại nào?

307. a) Quá trình xảy ra ở các điện cực khi điện phân dung dịch CuSO4 với dương cực bằng Cu; dung dịch AgNO3 với dương cực bằng Ag; NiSO4 với dương cực bằng Ni.b) ứng dụng của phương pháp.

Đ 10. kim loại kiềm (Li, Na, K, Rb, Cs)

308. a) Đặc điểm về cấu tạo nguyên tử của các kim loại kiềm.b) So sánh khả năng phản ứng của Hidro và của các kim loại kiềm. Có thể giải thích như thế nào khi biết rằng hidro có những khả năng khác hẳn kim loại kiềm mặc dù lớp vỏ nguyên tử ngoài cùng có cấu trúc như nhau?

309. Hãy trình bày những đặc điểm nguyên tử của các kim loại kiềm(cấu trúc electron, thế ion hóa, bán kính nguyên tử, bán kính ion, thế điện cực)Cho nhận xét về sự thay đổi các đặc điểm đó từ Li đến Cs.

310. Hãy xây dựng giản đồ phụ thuộc một số tính chất vật lý (nhiệt độ nóng chảy, nhiệt độ sôi, khối lượng riêng, bán kính nguyên tử, bán kính ion, độ

dẫn điện) vào số thứ tự nguyên tử của các kim loại kiềm. Từ giản đồ đó hãy nhận xét về sự biến thiên các tính chất đó.

311. a) Liti là kim loại hoạt động kém hơn các kim loại kiềm khác nhưng tại sao thế điện cực lại có giá trị âm nhất? Giải thích nguyên nhân.b) Hãy giải thích Tại sao các kim loại kiềm lại mềm (dễ cắt) và nhiệt độ nóng chảy lại giảm dần từ Li đến Cs?

312. a) Các kim loại kiềm đều có độ dẫn điện cao nhưng còn kém hơn so với Ag, Cu, Au. Điều đó có mâu thuẫn gì không khi so sánh hoạt tính hóa học của các kim loại kiềm với các kim loại Cu, Ag, Au?Giải thích nguyên nhân.b) Tại sao độ dẫn điện của Na lại lớn hơn so với các kim loại kiềm khác?

313. a) Giải thích Tại sao ở trạng thái hơi các phân tử kim loại kiềm lại gồm 2 nguyên tử?Nguyên nhân gây ra mầu ngọn lửa của các kim loại kiềm?

314. a) Phương pháp điện phân để điều chế các kim loại kiềm. Cơ sở lí luận của phương pháp đób) Có thể dùng phương pháp hóa học (không dùng phương pháp điện phân) để điều chế các kim loại kiềm từ các hợp chất của chúng được không?

315. a) Viết phương trình phản ứng xảy ra trên bề mặt điện cực khi điện phân NaOH nóng chảy hoặc NaOH nóng chảy.b) Vai trò của NaF và KCl khi điện phân NaCl nóng chảy để điều chế Na kim loại?

316. a) Các kim loại kiềm có phản ứng trực tiếp với các chất sau đây không: N2 ; O2; Cl2; H2; C; Sib) Biết rằng trong luyện kim thường dùng Liti để khử dấu vết Cacbon trong các hợp chất kim loại. Có thể dùng Na hoặc K để thay thế cho Li được không?

317. Phương pháp bảo quản các kim loại kiềm và cơ sở khoa học của phương pháp đó?

318. a) Tính chất hidrua của các kim loại kiềm? Bằng dẫn chứng nào để chứng tỏ rằng liên kết trongNaH có bản chất ion?b) Về tính chất, NaH giống với chất nào hơn: HCl hay NaCl?

319. Viết phương trình phản ứng:1) LiH + N2 → 2) NaH + Cl2 → 3) NaH + O2 → 4) LiH + H2O →

320. a) Hãy trình bày nhận xét về tương tác của oxi với các kim loại kiềm.b) Bằng phương pháp có thể điều chế được các oxit Li2O; Na2O; K2O?c) Viết các phương trình phản ứng theo sơ đồ sau: Na → Na2O2 → Na2O → Na2CO3

321. a) Cấu tạo của phân tử Natri peoxit (Na2O2) Kali supeoxit(KO2); Rubidi ozonit(RbO3)?b) Tại sao các kim loại kiềm dễ dàng tạo ra các peoxit. Tại sao Li lại không có khả năng đó?

322. a) Viết phương trình phản ứng thủy phân Na2O2 và cho biết Tại sao phản ứng đó lại xảy ra theo một chiều mặc dù về bản chất là thuận nghịch?b) Na2O2 và hỗn hợp Na2O2 + KO2 được dùng trong các bình lặn để làm nguồn cung cấp Oxi. ứng dụng đó đã dựa trên cơ sở lí luận nào?

323. Viết phương trình của các phản ứng: 1) Na2O2 + KI + H2SO4 → 2) Na2O2 + Fe(OH)2 + H2O → 3) Na2O2 + KMnO4 + H2SO4 → 4) Na2O2 + nước Clo →

324. Điều chế hidroxit của các kim loại kiềm bằng phương pháp điện phân. Cơ sở lí luận của phương pháp? Có thể dùng loại muối nào làm chất điện phân trong phương pháp đó?

325. Hãy trình bày các quá trình xảy ra trên bề mặt điện cực khi điện phân dung dịch NaCl để thu được NaOH. Từ dung dịch NaOH thu được ở catot làm thế nào để tạo ra NaOH rắn?

326. a) Từ NaCl Bằng phương pháp nào thu được NaOH khi không dùng phương pháp điện phân?b) Dung dịch KI cho thêm vài giọt dung dịch hồ tinh bột và vài giọt dung dịch phenoltalein, khi điện phân dung dịch có hiện tượng gì xảy ra?

327. a) Tính chất của các hidroxit kim loại kiềm. Tại sao gọi là "kiềm ăn da"b) Trong hai hidroxit KOH và CsOH, hidroxit nào có tính bazơ mạnh hơn? Giải thích.c) Tại sao trong các hidroxit kim loại kiềm chỉ có LiOH là có khả năng nhiệt phân tạo ra oxit Li2O?

328. Để điều chế NaCl tinh khiết người ta cho HCl qua dung dịch bão hòa muối ăn. Giải thích cơ sở lí luận của phương pháp đó.

329. Hãy sắp xếp theo thứ tự tăng dần về nhiệt độ nóng chảy các muối sau đây: NaCl; NaI; NaF; NaBrGiải thích nguyên nhân sự thay đổi đó.

330. a) Có thể điều chế K2SO4 bằng phương pháp cho Kali tác dụng với H2SO4 được không?b) Có hiện tượng gì xảy ra khi cho các dung dịch sau đây tác dụng với dung dịch đậm đặc Li2SO4: NaF; Na3PO4; Na2CO3; CH3COONa; NaCl?

331. a) Trong các muối kim loại kiềm sau đây muối nào sẽ bị thủy phân: CH3COOLi; LiCl; NaNO2; NaClO4; KBr; K2CO3?Viết phương trình phản ứng mô tả quá trình thủy phân các muối đó.b) Trong các muối sau đây muối nào bị thủy phân mạnh hơn: Na2CO3; Na2SO3; NaCN? Giải thích.

332. a) Viết phương trình phản ứng khi thủy phân Na2CO3 Và NaHCO3và cho biết trong trường hợp nào dung dịch có tính kiềm mạnh hơn?b) Để bảo quản NaHCO3 ttinh khiết khỏi bị phân hủy người ta đã đựng trong chén bằng Bạc đặt trong bình kín, bão hòa khí CO2 với áp suất p = 2 - 3 atm. Phương pháp đó dựa trên cơ sở nào?

333. Nội dung của phương pháp Solvay điều chế Na2CO3 từ NaCl và CO2. Cơ sở khoa học của phương pháp. Viết các phương trình phản ứng.

334. a) Từ Na2SO4 có những phương pháp nào điều chế được Na2CO3?b) Có thể dung phương pháp tương tự phương pháp điều chế xođa để điều chế K2CO3 được không?

335. a) Viết phương trình phản ứng điều chế NaNO3 từ Na2SO4 và điều chế Na2SO4 từ CH3COONa.b) Bằng phản ứng nào thu được K2SO4 từ K2SO3? Điều chế Na từ Na2CO3?

336. Sự khác nhau về tính chất của kim loại Li và của các hợp chất của Li (oxit, hidroxit, các muối) so với các kim loại kiềm khác. Nêu dẫn chứng để minh họa.

337. Dung dịch bão hòa Na2CO3 trong nước có giá trị sau:t0C 0 10 20 30 40 50 60 70%Na2CO3 6,7 11,2 17,8 29 33,2 32,2 31,7 31,4 a) Vẽ đồ thị phụ thuộc độ tan vào nhiệt độ.b) Na2CO3 hòa tan cực đại ở nhiệt độ nào?c) Từ dung dịch bão hòa ở 600C, Na2CO3 sẽ ở trạng thái nào khi thay đổi nhiệt độ?

Đ11. kim loại kiềm thổ (Be, Mg, Ca, Sr, Ba)

338. a) Đặc điểm về cấu tạo nguyên tử của các kim loại kiềm thổ? So sánh với các kim loại kiềm.b) Nêu nhận xét về sự thay đổi năng lượng ion hóa, thế điện cực, bán kính nguyên tử, bán kính ion của các kim loại kiềm thổ.

339. a) Vẽ đồ thị sự phụ thuộc các hằng số vật lí (nhiệt độ nóng chảy, nhiệt độ sôi, khối lượng riêng g/cm3, độ dẫn điện) vào số thứ tự nguyên tử của các kim loại kiềm thổ.b) Nêu nhận xét sự biến thiên các đặc tính đó trong dãy từ Be đến Ba. So sánh với các kim loại kiềm.

340. a) Tại sao với các kim loại kiềm thổ có thế ion hóa thứ 2 lớn hơn thế ion hóa thứ nhất (I2 >I1) nhưng lại tạo ra dạng ion M2+ dễ dàng hơn dạng M+?b) Thế ion hóa của kim loại kiềm thổ lớn hơn thế ion hóa của kim loại kiềm nhưng tại sao thế điện cực lại tương đương?

341. Giải thích tại sao kim loại kiềm dễ tạo ra dạng phân tử M2 ở trạng thái hơi, nhưng kim loại kiềm thổ lại không có khả năng đó?

342. a) Tại sao các kim loại kiềm thổ có độ cứng lớn hơn các kim loại kiềm?b) Tại sao nhiệt độ nóng chảy và nhiệt độ sôi của các kim loại kiềm thổ lại biến đổi không đều như kim loại kiềm?

343. Tại sao các kim loại kiềm thổ có độ dẫn điện cao mặc dù vùng năng lượng ns (vùng hóa trị) trong tinh thể đã được lấp đầy?

344. Thế điện cực của Be cao hơn (dương hơn) so với các kim loại kiềm thổ khác nhưng thế điện cực của Li lại thấp hơn (âm hơn) so với các kim loại kiềm khác. Thực tế đó có mâu thuẫn gì với nhau không?

345. Tìm dẫn chứng (về tính chất của đơn chấtvà hợp chất) để chứng minh rằng Li có tính chất giống kim loại kiềm thổ, Be có tính chất giống Al.

346. a) Trong các chất sau đây, Be có khả năng phản ứng trực tiếp với chất nào: O2 , H2 , N2 , S , Cl2? Viết các phương trình phản ứng.b) Tại sao Be không có khả năng tạo ra các peoxit?

347. Viết các phương trình phản ứng khi cho Be tác dụng với nước và các dung dịch:a) Dung dịch HCl đặc và loãng.b) Dung dịch H2SO4 đặc và loãng.c) Dung dịch HNO3 đặc và loãng.d) Dung dịch H3PO4.e) Dung dịch KOH.

348. a) Viết các phương trình phản ứng điều chế BeO và Be(OH)2.b) Bằng những phản ứng hóa học chứng minh rằng BeO và Be(OH)2 đều là những hợp chất lưỡng tính.

349. a) Khi đốt cháy không hoàn toàn một mảnh Mg trong không khí, sau đó cho sản phẩm tan vào nước thu được hỗn hợp chất rắn và một hỗn hợp khí. Thành phần các hỗn hợp đó gồm có những chất gì?b) Có thể đốt cháy Mg trong những khí nào khi không có oxi?

350. a) Tại sao khi Mg cháy phát ra ánh sáng chói giàu tia tử ngoại, nhưng khi đốt các kim loại kiềm hoặc kiềm thổ lại không có hiện tượng đó?b) Tại sao không thể dùng nước để dập tắt đám cháy Mg?

351. a) Khi điều chế Mg (bằng phương pháp điện phân) tại sao phải dùng khí H2 để phủ bề mặt chất điện phân? Có thể thay H2 bằng khí N2 được không?b) Ngoài phương pháp điện phân có thể dùng phương pháp nào để điều chế Mg?

352. Mg tương tác với các chất sau đây như thế nào: H2O , HCl , H2SO4 , HNO3 , CH3COOH , NaOH?

353. a) Có thể dùng NH4OH để điều chế Mg(OH)2 không?b) Tại sao không có kết tủa Mg(OH)2 tách ra khi cho vào dung dịch muối MgCl2 một dung dịch có chứa NH4OH và NH4Cl? Giải thích nguyên nhân.

354. a)Hiện tượng sẽ xảy ra như thế nào khi cho Mg(OH)2 tác dụng với các chất: HCl , KOH , NH4Cl , KCl?b) Mg(OH)2 hòa tan trong chất nào tốt hơn: HCl hay NH4Cl? Vì sao?

355. a) Sẽ có hiện tượng gì khi cho dung dịch MgCl2 tác dụng với xoda nóng?, tác dụng với dung dịch KHCO3?b) Có thể hòa tan MgCO3 bằng cách nào nếu không cần dùng axit?c) Làm thế nào có thể tách được các chất ra khỏi hỗn hợp gồm MgCl2 và BeCl2?

356. a) Các kim loại Ca , Sr , Ba đã tác dụng với các chất sau đây như thế nào: H2, N2 , O2 , H2O? Tính chất của sản phẩm phản ứng?b) So sánh các phản ứng trên với các phản ứng của kim loại kiềm.

357. Viết phương trình của các phản ứng: 1. CaH2 + H2O → 2. CaH2 + O2 → 3. BaH2 + CO2 → C + …

358. a) Phương pháp điều chế BaO2?b) Từ BaF2 bằng cách nào có thể điều chế được BaO2?

c) Viết các phương trình phản ứng: 1. BaO2 + HCl (đặc) → 2. BaO2 + HCl(loãng) → 3. BaO2 + KI + HCl → 4. BaO2 + AgNO3 → 5. MnO2(nóng) → Trong mỗi trường hợp trên BaO2 thể hiện tính chất gì?

359. a) Việc điều chế hidroxit các kim loại kiềm thổ (Ca , Sr, Ba) dựa trên nguyên tắc nào? Nguyên tắc đó có thể vận dụng cho Be(OH)2 và Mg(OH)2 không?b) Tại sao trong thực tế người ta không điều chế hidroxit kim loại kiềm theo phương pháp điều chế hidroxit kim loại kiềm thổ và ngược lại?

360. a) Giải thích nguyên nhân về sự biến thiên tính chất hidroxit trong dãy từ Be(OH)2 đến Ba(OH)2?b) Tại sao hidroxit các kim loại kiềm thổ có thể bị nhiệt phân để tạo ra oxit tương ứng nhưng hidroxit các kim loại kiềm lại không có khả năng đó?

361. Giải thích về sự thay đổi độ bền nhiệt của các muối Sunfat trong dãy từ BeSO4 đến BaSO4.

362. Tại sao các muối Sunfat kim loại kiềm thổ lại có độ tan giảm từ Ca2+ đến Ba2+ nhưng muối Florua của các kim loại đó lại có độ tan tăng?

363. Với cùng một kim loại (Ca2+ , Sr2+ hoặc Ba2+) tại sao muối Florua có độ tan lớn hơn độ tan của muối cacbonat?

364. a) Dựa vào thuyết cực hóa ion hãy giải thích quá trình nhiệt phân CaCO3.b) Cân bằng phản ứng nhiệt phân CaCO3 chuyển dịch trong điều kiện nào? ý nghĩa thực tế của các điều kiện đó?

365. So sánh độ bền nhiệt của các muối cacbonat kim loại kiềm thổ và giải thích.

366. Tại sao khi cho khí CO qua dung dịch BaCl2 hoặc Ba(NO3)2 không tạo ra kết tủa nhưng khi cho CO2 tác dụng với nươc Barit lại có BaCO3 tạo thành? Nừu thay dung dịch nước Barit bằng dung dịch Bari axetat có kết tủa không?

367. Kết tủa nào sẽ xuất hiện trước nếu cho vào dung dịch có chứa ion Ca2+ và Ba2+ cùng nồng độ từng giọt dung dịch (NH4)2SO4?

368. Giải thích tại sao khi thêm một lượng nhỏ dung dịch Kali dicromat vào dung dịch có chứa CaCl2 và BaCl2 có lượng bằng nhau thì chỉ có kết tủa muối Bari?

369. Các muối kim loại kiềm thổ khi kết tinh sẽ tạo ra dạng hidrat tinh thể, còn các muối kim loại kiềm ít có khả năng đó. Giải thích.

370. a) Thạch cao là gì? ứng dụng của thạch cao?Cơ sở khoa học của ứng dụng đó.b) Từ thạch cao bằng những phương pháp nào thu được Ca kim loại?

371. a) Nước cứng là gì? Nguyên tắc chung khử tính cứng của nước?b) Viết phương trình phản ứng khi cho các chất sau đây khử tính cứng của nước: Ca(OH)2 , NaOH , Na2CO3 , Na3PO4.c) Giải thích quá trình sử dụng nhựa trao đổi ion (ionit) để làm mềm nước

cứng.

Đ12. nhôm372. a) Hãy nhận xét về đặc điểm cấu tạo nguyên tử của các nguyên tố nhóm

IIIa.b) So sánh với cấu tạo của các kim loại kiềm và kiềm thổ.

373. Nhận xét về sự thay đổi bán kính nguyên tử, thế ion hóa của các nguyên tố nhóm IIIa?Giải thích sự thay đổi bất thường đó trong dãy từ Al đến Tl trên cơ sở cấu trúc electron của nguyên tử.

374. Nhiệt độ nóng chảy và nhiệt độ sôi của các nguyên tố nhómIIIa có giá trị sau: B Al Ga In TlTnc (0C): 2030 660 30 156 303Ts (0C): 3930 2450 2240 2050 1470Nhiệt độ sôi giảm liên tục nhưng nhiệt độ nóng chảy thay đổi bất thường. Giải thích tại sao nhiệt độ nóng chảy rất cao ở Bo nhưng lại khá thấp ở Gali.

375. a) Giải thích sự khác nhau đáng kể về tính chất của 2 nguyên tố B và Al.b) Phản ứng xảy ra (hoặc không xảy ra) như thế nào khi cho Bo tác dụng với H2O , HCl , HNO3 , H2SO4? Viết phương trình phản ứng từ đó rút ra kết luận về tính chất của Bo.

376. Thành phần hóa học của các hợp chất Borua, Boran, Borat, peborat, muối Boryl. Lấy VD.

377. Mô tả cấu tạo của phân tử BF3. Tại sao nói rằng trong phân tử Bohalogenua có cơ chế "cho- nhận"?

378. a) Công thức cấu tạo của điboran. Giải thích cấu tạo của chất đó với quan điểm liên kết 3 tâm.b) Viết phương trình phản ứng thủy phân điboran. Cơ chếphản ứng thủy phân đó có giống phản ứng thủy phân của muối không?

379. a) Thu được chất gì khi cho anhidrit boric hòa tan trong nước?b) Biết rằng anhidrit boric có thể điều chế được ở trạng thái vô định hình, trạng thái vô định hình cũng đặc cho các hợp chất khác của Bo. Hãy giải thích nguyên nhân.

380. a) Tính chất hóa học của axit octoboric.b) Phân tử H3BO3 có 3 nguyên tử hidro nhưng tại sao lại là axit một lần axit? Có thể giải thích điều đó như trường hợp của axit H3PO3 không?c) Những chất nào được tạo ra khi nung nóng từ từ axit octoboric? Viết phương trình phản ứng.

381. a) Mức oxi hóa của các nguyên tố nhóm IIIa?b) Tại sao nhôm dễ tạo ra ion Al3+ mặc dù tổng năng lượng ion hóa thứ nhất, thứ hai, thứ ba là rất lớn?

382. Viết phương trình phản ứng khi cho tác dụng với lưu huỳnh, cacbon, nitơ, halogen, phot pho, silic.

383. a) Nhôm tác dụng với các dung dịch các chất sau đây như thế nào: 1. Na2CO3 3. CuCl2

2. HgCl2 4. HNO3 loãngb) Viết phương trình các pư sau: 1. Al + Cr2O7

2- + H+ → 2. Al + MnO4

- + H+ →

384. a) Nguyên tắc điều chế nhôm bằng phương pháp điện phân.b) Tại sao không thể điều chế nhôm từ dung dịch muối nhôm tan trong nước bằng cách điện phân?

385. a) Nguyên tắc điều chế Al2O3 , Al(OH)3 . Nguyên tắc đó có thể vận dụng để điều chế oxit, hidroxit của những kim loại nào?b) Có thể vận dụng nguyên tắc đó để điều chế oxit và hidroxit của kim loại kiềm và kiềm thổ không?

386. a) Viết phương trình phản ứng điều chế Al2O3 hoặc Al2(SO4)3 từ phèn Al-NH4

+ và từ nhôm nitrat.b) Ngược lại, từ Al2O3 làm thế nào thu được Al2(SO4)3. 18H2O?

387. a) Corundum là gì? ứng dụng của corundum?b) Corundum có thể tan được trong các chất sau đây không? H2O , HCl , NaOH , Na2CO3 , K2S2O7

nếu có, phản ứng sẽ xảy ra trong điều kiền nào?c) Alumogen là gì? ứng dụng của Alumogen?

388. a) Có hiện tượng gì xảy ra khi cho phèn Al - NH4+ tác dụng với

xođa?b) Viết phương trình phản ứng xảy ra khi đun nóng dung dịch có chứa Al2(SO4)3 với Natri axetat.c) Giải thích tại sao khi cho dung dịch AlCl3 tác dụng với tinh thể K2CO3 lại có khí CO2 bay ra?

389. a) Phèn là gì?b) Công thức phân tử và ứng dụng của phèn. Giải thích cơ sở khoa học của các ứng dụng đó.

390. a) Phân tử nhôm cloura ở trạng thái khí có dạng đime tương tự như điboran. Hãy giải thích cấu trúc của Al2Cl5

b) Viết phương trình phản ứng khi cho Nhôm Clorua khan tác dụng với amoniac. Giải thích.c) Tại sao AlCl3 ở trạng thái rắn dẫn điện tốt hơn ở trạng thái nóng chảy?

391. Viết phương trình phản ứng tương tác giữa: 1) Gali với H2SO4. 2) Tali với HNO3 đặc nóng. 3) Tali với HNO3 loãng nguội. 4) Tali với HCl. 5) Gali, Indi ,Tali với dung dịch kiềm.

392. Sự biến thiên tính Bazơ trong dãy từ Ca(OH)2 đến Tl(OH)2. Giải thích nguyên nhân.

393. a) Trong hai muối Nhôm clorua và Indi clorua muối nào dễ bị thủy phân hơn?b) Muối nào có độ thủy phân cao hơn: TlNO3 hoặc Tl(NO3)3?

394. a) Tại sao ion Tl+ lại có khả năng tạo phèn như các ion kim loại kiềm?b) Tính chất của các muối, các hợp chất hóa trị một của Ga, In và Tl.

Đ13. gecmani – thiếc – chì (Ge, Sn, Pb)

395. a) Sự hình thành các mức oxi hóa của các nguyên tố nhóm IVa (C, Si, Ge, Sn, Pb)b)Tại sao các nguyên tố đó không tạo ra ion 4+ hoặc ion 4-? Bản chất liên kết trong các hợp chất của các nguyên tố trên.

396. a) Tại sao độ bền của các hợp chất ứng với số oxi hóa +4 trong dãy từ Ge đến Pb lại giảm, nhưng hợp chất ứng với số oxi hóa +2 có độ bền tăng trong dãy đó ? Giải thích.b) Từ kết luận trên hãy so sánh tính oxi hóa của dãy GeO2 – SnO2 – PbO2 và tính khử của các chất trong dãy GeCl2 – SnCl2 – PbCl2.

397. Nhiệt độ nóng chảy của các nguyên tố nhóm IVa có các giá trị sau: C Si Ge Sn Pb Tnc(oC) 4000 1410 950 232 327a) Hãy giải thích tại sao từ C đến Si nhiệt độ nóng chảy lại giảm đột ngột?b) Giải thích nguyên nhân sự giảm Tnc có tính quy luật từ Si đến Pb.

398. a) Tại sao Sn và Pb lại mềm nhưng Ge lại cứng?b) Tại sao có thể tạo ra dung dịch rắn giữa Si và Ge, nhưng không tạo ra dung dịch rắn giữa Si và Pb?

399. a) Viết các phương trình phản ứng khi cho Ge và Sn tác dụng với HCl, HNO3, H2SO4.b) Tại sao Pb khó tan trong dung dịch HCl loãng và H2SO4 loãng nhưng lại dễ tan trong dung dịch dung dịch đậm đặc của axit đó?

400. a) Sự thay đổi về độ bền nhiệt của các hiđrua dạng AH4 trong dãy từ C đến Pb.b) Trong các hiđrua đó chất nào tan được trong dung dịch kiềm? Viết phương trình phản ứng.

401. Nhiệt độ nóng chảy của các oxit dạng MO2 của các nguyên tố nhóm IVa như sau: CO2 SiO2 GeO2 SnO2 PbO2

Tnc(oC) -57 1730 1120 1130 290 (5 atm)(phân hủy)

Hãy giải thích sự bất thường về nhiệt độ nóng chảy của CO2. Tại sao PbO2 có độ bền nhiệt kém hơn so với các oxit khác trong dãy trên?

402. Trong các oxit sau đây, oxit nào bền hơn khi đun nóng: GeO2 hay SnO2 ? PbO2 hay PbO ?

403. Trong các hidroxit sau đây chất nào thể hiện tính bazơ lớn hơn: Ge(OH)2 hay Sn(OH)2 ? Sn(OH)2 hay Pb(OH)2 ? Sn(OH)2 hay Sn(OH)4 (SnO2.2H2O) ?

404. a) Bằng phản ứng nào để minh họa rằng các oxit sau đây đều là lưỡng tính? SnO và SnO2 PbO và PbO2.trong từng cặp một, chất nào có tính bazơ lớn hơn?b) Các oxit trên được điều chế bằng cách nào? Viết phương trình phản ứng oxi hóa muối Pb2+ axetat bằng Clorua vôi để tạo ra PbO2?

405. Hidro có thể khử được oxit nào dưới đây thành đơn chất:CO2; SiO2; SnO; SnO2; GeO2; PbO; Pb3O4?

406. Viết phương trình phản ứng :1) Điều chế SnO từ SnCl2 và từ Natri Stanit.2) Điều chế PbO từ Pb(NO3)2 và từ Kali plombit.3) Tác dụng giữa PbO2 và khí SO2.

407. Viết phương trình phản ứng:1) Tác dụng giữa PbO2 và dung dịch KI.2) Tác dụng giữa PbO2 và kiềm.3) Tác dụng giữa HCl và Natri Plombit.

408. a) Bằng phản ứng nào có thể chứng minh nhận định rằng Pb3O4 là một muối? tên của muối đó?b) Viết phương trình phản ứng chứng minh tính oxi hóa mạnh của Pb3O4.

409. a) Trong hai tính chất axit và bazơ của Pb(OH)2 thì tính chất nào trội hơn? biết rằng muối Pb(NO3)2 thủy phân kém hơn K2PbO2.

b) Phương pháp điều chế các hidroxit Ge(OH)2, Sn(OH)2, Pb(OH)2.

410. a) Tại sao khi điều chế SnCl2 bằng cách cho Sn tác dụng với HCl lại phải cho axit dư?b) Tại sao quá trình đó lại tạo ra SnCl2 mà không phải là SnCl4?c) Sản phẩm nào được tạo thành khi cho SnCl2 tác dụng với HgCl2; FeCl3?

411. a)PbI2 là chất ít tan trong nước nhưng tại sao dễ tan trong dung dịch KI?b) Tại sao nhiệt độ nóng chảy của SnCl2 cao hơn SnCl4?

412. Cân bằng sau đây sẽ chuyển dịch như thế nào trong dung dịchHCl : PbCO3 ⇌ Pb2+ + CO3

2-

PbCrO4 ⇌ Pb2+ + CrO42-

từ đó cho biết hai muối đó muối nào dễ tan trong HCl?

413. Viết phương trình của các phản ứng sau:1) SnCl4 +Sn → 2) SnCl2 + O2 →3) PbO2 + HCl →4) Pb3O4 + KI + H2SO4 → PbSO4 + …5) Pb3O4 + MnSO4 + HNO3 → HMnO4 +…6) Sn + H2SeO4 (loãng) →7) Pb + H2SeO4 (đặc) →

414. Có thể tồn tại đồng thời trong dung dịchcác chất sau đây không?1) Sn(NO3)2 và FeCl3

2) SnCl2 và Cu3) Pb(NO3)2 và Cd4) SnCl2 và Fe(ClO4)3

5) Pb(NO3)2 và FeCl2

415. a) Có phản ứng xảy ra không khi cho SnS tác dụng với dung dịch Pb(NO3)2? PbS tác dụng với dung dịchSnCl2 b) Bằng phản ứng nào có thể tách được SnS ra khỏi hỗn hợp với PbS?

416. a) Viết phương trình phản ứng điều chế Amoni stanat từ SnCl2. Khi axit hóa dung dịchcó chứa amoni stanat có hiện tượng gì ?b) Viết phương trình phản ứng khi cho "vàng giả" tác dụng với dung dịch HNO3. c)PbS, SnS tan trong những axit nào?

Đ14. đồng – bạc – vàng ( Cu , Ag, Au )

417. a) Đặc điểm về cấu trúc electron của Cu, Ag, Au.b) Trình bày nhận xét về năng lượng ion hóa, ái lực electron của các nguyên tố đó so với các nguyên tố kim loại kiềm.c) Các nguyên tố Cu, Ag, Au có khả năng hình thàh phân tử dạng Cu2, Ag2, Au2 hay không?

418. a) Các mức oxi hóa có thể có của các nguyên tố Cu, Ag, Au?b) Các mức oxi hóa đó có phù hợp với đặc điểm cấu tạo nguyên tử của các nguyên tố đó không?c) Tại sao mức oxi hóa đặc trưng đối với Au là +3 còn đối với Ag là +1?

419. a) Tại sao các nguyên tố Cu, Ag, Au lại có tính chất khác nhau đáng kể so với các kim loại kiềm?

b) Viết phương trình phản ứng khi cho Cu tác dụng với HNO3, H2SO4; Cu tác dụng với Cl2, F2, với nước cường thủy.

420. Viết phương trình phản ứng điều chế Cu kim loại từ CuO, Pirit CuS2, malakit CuCO3, Cu(OH)2

421. a) Quá trình nào sẽ xảy ra trên bề mặt điện cực và thu được sản phẩm gì khi diện phân dung dịch CuCl2 với điện cực bằng than chì?b) Quá trình nào sẽ xảy ra khi điện phân dung dịch CuSO4 với dương cực bằng đồng và Platin.

422. a) Tại sao bạc và vàng không tạo ra các oxit khi đốt nóng trong không khí.b) Giải thích tại sao Ag không bị oxi hóa trong không khí nhưng thường bị oxi hóa trong Ozon và bị oxi hóa khi điện phân dung dịch axit chứa oxi nếu dùng bạc làm điện cực?

423. a) Viết phương trình phản ứng tác dụng giữa CuSO4 với dung dịch KI. Giải thích nguyên nhân gây ra phản ứng.b) Tại sao với Clo, đồng có khả năng tạo ra hai chất CuCl2 và CuCl, nhưng với iod chỉ tạo ra CuI?

424. Viết phương trình phản ứng thủy phân các muối sau đây: CuCl2, Cu(NO3)2, CuSO4 ,Cu(CH3COOH)2.

425. Có hiện tượng gì xảy ra khi cho dung dịch KOH hoặc luồng khí H2S tác dụng với dung dịch [Cu(NH3)4]SO4? Giải thích và viết các phương trình phản ứng.

426. Có hai dung dịch CuSO4 và AgNO3 cho thêm vào các dung dịch đó từng giọt dung dịch NaOH. Tiếp tục cho thêm NH4OH, có hiện tượng gì thay đổi? Giải thích nguyên nhân và viết các phương trình phản ứng.

427. Có hiện tượng gì xảy ra khi thêm vào dung dịch có chứa Ion[ Cu(NH3)4]2+ một lượng dư Kali Xianua KCN? viết phương trình phản ứng.

428. a) Viết phương trình phản ứng khi cho Cu kim loại hòa tan trong dung dịch KCl. Ag và Au có khả năng đó không? Giải thích nguyên nhân.b) Giải thích tại sao Ag kim loại có khả năng hòa tan trong dung dịch KCN khi có mặt oxi? Viết phương trình phản ứng.

429. a) Tại sao AgI không tan trong dung dịch Amoniac nhưng tan trong dung dịch KCN?b) Trong dung dịch amoniac theo dãy AgCl, AgBr, AgI độ tan sẽ giảm. Giải thích nguyên nhân.

430. Viết các phương trình phản ứng và giải thích nguyên nhân sự tạo thành kết tủa khi cho axit Nitric tác dụng với dung dịch [Ag(NH3)2]Cl.

431. a) Có thể có phản ứng xảy ra không khi cho AgCl tác dụng với dung dịch KI đậm đặc?b) Phản ứng sẽ xảy ra như thế nào khi cho Bạc Cromat tác dụng với HCl đậm đặc?

432. a) Làm thế nào để có thể thu được CuSO4 từ những chất sau đây: 1) CuCl2 và H2SO4. 2) Cu và dung dịch H2SO4 loãng

b) Điều chế đồng Peclorat Cu(ClO4)2 từ các chất sau: 1) HClO4, NaOH và CuSO4

2) Ba(OH)2, Cu, H2SO4 và HClO4

433. a) Phản ứng nào sẽ xảy ra khi cho khí SO2 qua dung dịch CuBr2 đun nóng?b) Từ CuSO4 bằng phản ứng nào điều chế được CuBr?

434. a) Giải thích tại sao AgI có khả năng tan trong dung dich KI?b) AgBr có khả năng tan trong dung dịch Na2S2O3 không?c) Phản ứng sẽ xảy ra như thế nào khi cho H2S tác dụng với dung dịch có chứa Ion [Ag(S2O3)2]3-?

435. Viết phương trình phản ứng: Au(OH)3 + NaOH →… Au(OH)3 + HNO3 → … Au(OH)3 + HCl → …

Đ15. kẽm – cađimi – thủy ngân (Zn, Cd, Hg)

436. a) Nhận xét về cấu tạo nguyên tử của các nguyên tố Zn, Cd, Hg? So sánh với cấu tạo của các kim loại kiềm thổ cùng chu kỳ có gì khác?b) Các kim loại Zn, Cd, Hg có khả năng hình thành phân tử 2 nguyên tử không?

437. a) Thế điện cực của Zn, Cd, Hg có giá trị sau: Zn Cd Hg E0 (V) -0,76 -0,4 0,85 X2+ + 2e ⇌X0 Hãy giải thích tại sao thế tiêu chuẩn của Hg lại ở rất xa về bên phải của Zn và Cd trong dãy thế điện cực?b) So sánh hoạt tính hóa học của Zn, Cd, Hg với các kim loại kiềm thổ.

438. a) Tính chất hóa học của các kim loại Zn, Cd, Hg. Các kim loại đó phản ứng với các dung dịch kiềm, dung dịch axit như thế nào?b) Viết phương trình phản ứng khi cho các kim loại đó tác dụng với các dung dich axit đặc và loãng: HCl, H2SO4, HNO3.

439. a) Tại sao Zn không tan được trong nước mặc dù thế điện cực của Zn thấp hơn thế điện cực của Hidro trong môi trường trung tính?b) Muốn cho H2 thoát ra nhanh khi cho Zn tác dụng với HCl thì phải làm thế nào? Giải thích.

440. a) Trong môi trường nào Zn thể hiện tính khử mạnh hơn?b) Kẽm có khả năng tan trong dung dịch ZnCl2 không?c) Viết phương trình phản ứng khi cho Zn tác dụng với các dung dịch sau: NaOH, NH4OH, NH4Cl.

441. a) Phương pháp điều chế các kim loại Zn, Cd, Hg.b) Những kim loại nào trong nhóm II của hệ thống tuần hoàn có thể khử được CO2 tạo ra Cacbon?

442. a) Tính chất hóa học của các oxit ZnO, CdO, HgO. Độ bền của các oxit đó thay đổi như thế nào khi đi từ ZnO đến HgO?

b) Một hỗn hợp gồm ZnO, CdO, HgO bằng phương pháp nào có thể tách được các oxit đó ra khỏi hỗn hợp?

443. a) Phản ứng sẽ xảy ra như thế nào khi cho các dung dịch muối của các kim loại nhóm Kẽm tác dụng với dung dịch kiềm mạnh?b) Sự biến thiên tính axit của các hidroxit trong dãy từ Zn(OH)2 đến Hg(OH)2?

444. a) Viết phương trình phản ứng thủy phân các muối ZnCl2, Zn(NO3)2, ZnSO4.b) Thu được sản phẩm gì khi thủy phân Natri Zincat Na2[Zn(OH)4]?

445. Có sản phẩm gì được tạo thành khi cho ZnCO3 tác dụng với dung dịch K2S? Giải thích.

446. a) Có thể điều chế Zn(NO3)2 ở dạng tinh thể khi đun nóng dung dịch có chứa mối Kẽm và muối Chì không?b) Từ Zn(NO3)2 điều chế Kẽm Peclorat.

447. a) Có phản ứng xảy ra không khi cho Hg(NO3)2 tác dụng với dung dịch NaCl?b) Tại sao các muối HgCl2, Hg(CN)2 lại là chất điện li kém?

448. a) Cũng như các nguyên tố họ d khác, các kim loại thuộc nhóm Zn đều có khuynh hướng tạo phức. Hãy giải thích nguyên nhân và so sánh với các kim loại kiềm thổ cùng chu kỳ.b) Thủy ngân có phản ứng với Iot không? Có tan trong dung dịch gồm Iot và Kali Iodua không?

449. a) Có xảy ra phản ứng khi cho kẽm kim loại tác dụng với dung dịch có chứa ion [Cu(Cn)4]3-?b) Trong hai muối sau đây muối nào bị thủy phân mạnh hơn: ZnCl2 và [Zn(NH3)4]Cl2?

Đ16. crom – mangan – sắt (Cr, Mn, Fe)

450. a) Hãy trình bày nhận xét về cấu trúc electron, bán kính nguyên tử, năng lượng ion hóa của nguyên tử Crom. So sánh với Molipden và Vonfram.b) Các mức oxi hóa có thể có đối với Crom? Trong số đó, mức nào đặc trưng nhất?

451. a) Viết phương trình phản ứng khi cho Crom tác dụng với O2, HCl, H2SO4 loãng, H2SO4 đặc, HNO3 đặc.b) Tại sao khi cho Crom tan trong HCl lại thu được CrCl2 mà không thu được CrCl3?

452. a) Tính chất cơ bản của dung dịch muối Cr2+?b) Hãy giải thích tại sao khi muốn điều chế CrCl2 bằng phương pháp cho Crom tác dụng với HCl phải thực hiện trong bầu khí quyển Hidro?

453. a) Tính chất hóa học cơ bản của CrO và Cr(OH)2?b) Thu được chất gì khi để CrCl2 trong không khí?c) Trong phòng thí nghiệm người ta có thể dùng dung dịch CrCl2 trong HCl để hấp thụ oxi. Cơ sở khoa học của phương pháp đó?

454. Từ cấu trúc electron của nguyên tử Lưu huỳnh và Crom hãy giải thích tại sao Crom là một kim loại lại xếp chung cùng một nhóm với Lưu huỳnh là một nguyên tố không kim loại.

455. Tìm dẫn chứng để minh họa những tính chất giống nhau và khác nhau giữa Crom với Nhôm; Crom với Lưu huỳnh.

456. a) Viết phương trình phản ứng nhiệt phân (NH4)Cr2O7 để thu được Cr2O3. Bằng cách nào có thể thu được Cr2O3 khi nhiệt phân lượng dư (NH4)2Cr2O7?b) Viết phương trình phản ứng khi cho Cr2O3 tinh thể nấu nóng chảy với K2S2O7, KOH. Các phản ứng đó chứng minh tính chất gì của Cr2O3?

457. a) Hãy chứng minh rằng Cr(OH)3 có tính lưỡng tính như Al(OH)3.b) Một dung dịch có chứa đồng thời Kali Cromit và Kali Aluminat. Từ dung dịch đó bằng cách nào có thể tách được: Cr(OH)3 va Al(OH)3.

458. Dung dịch muối Cr3+ có đặc điểm là màu sắc thay đổi. Giải thích nguyên nhân và cho biết những yếu tố nào đã gây ra hiện tượng đó?

459. a) Viết phương trình phản ứng khi cho dung dịch K2Cr2O7 bão hòa tác dụng với dung dịch H2SO4 đặc để thu được CrO3. Làm thế nào để tách được CrO3?b) Tính chất của CrO3?

460. a) Hỗn hợp Sunfocromit là gì? ứng dụng .b) Phương pháp điều chế hỗn hợp Sunfocromic?

461. Từ anhidrit cromic làm thế nào để diều chế được: 1) K2Cr2O7 2) K2CrO4 3) Cr2O3

462. Viết phương trình phản ứng khi đun nóng hỗn hợp CrO3 với Fe(OH)2 và khi pha loãng hỗn hợp đó vào nước.

463. a) Các ion Cr2O72- và CrO4

2- bền trong môi trường nào? Giải thích nguyên nhân.b) Khi cho KOH vào dung dịch muối Cr3+,, CrO4

2- và Cr2O72- có hiện tượng gì

xảy ra? Giải thích.

464. a) Từ Na2CrO4 bằng cách nào thu được Na2Cr2O7.2H2O?b) Bằng cách nào có thể: 1) Từ phèn Crom điều chế CrO3? 2) Từ Cr2O3 điều chế CrO3? 3) Từ Crom kim loại điều chế K2Cr2O7?

465. Biết rằng thế điện cực chuẩn của Cr2O72-/Cr3+ trong môi trường

axit là +1,36V và thế điện cực chuẩn của Cl2/2Cl- là +1,36V, nhưng tại sao trong phòng thí nghiệm người ta có thể dùng K2Cr2O7 tác dụng với HCl để điều chế Clo? Ưu điểm của phương pháp đó?

466. a) Có thể dùng chất nào để oxi hóa dung dịch muối Cr3+ tạo thành dung dịch Đicromat? Lấy ví dụ và viết phương trình phản ứng.b) Bằng phương pháp nào để điều chế Cromyl Clorua từ Kali Cromat?

467. Hiện tượng gì xảy ra khi cho: 1) Dung dịch K2Cr2O7 tác dụng với dung dịch AgNO3? 2)Dung dịch K2Cr2O7 tác dụng với dung dịch Ba(OH)2 3) Dung dịch H2SO4 loãng tác dụng với BaCrO4?Viết các phương trình phản ứng.

468. a) Điều chế Bari Đicromat.b) Từ Cr2O3 điều chế Amoni Đicromat. Nêu rõ phương pháp và viết các phương trình phản ứng.

469. Quá trình nào nêu ra sau đây có thể xảy ra trong môi trường axit nếu Kali Đicromat là chất oxi hóa: 1) 2Br- → Br2 2) 2Cl- → Cl2

3) 2H2O → H2O2 + 2H+

4) H2S → S 5) Hg2

2+ → 2Hg2+

6) Cu → Cu2+

7) Mn2+ → MnO4-

470. Viết phương trình của các phản ứng sau: 1) Na2Cr2O7 + KI + H2SO4 → 2) K2Cr2O7 + H2S + H2SO4 → 3) K2CrO4 + H2S + H2O → 4) K2Cr2O7 + SO2 + H2SO4 → 5) H2CrO4 + FeSO4 + H2SO4 → 6) Cr2(SO4)3 + K2[Fe(CN)6] + KOH →

471. Viết phương trình của các phản ứng sau: 1) CrO3 + H2O2 + H2SO4 → 2) CrBr3 + H2O2 + NaOH → 3) CrO3 + HI → 4) Cr2(SO4)3 + Br2 + NaOH → 5) Cr2O3 + K3[Fe(CN)6] + KOH → 6) Cr2(SO4)3 + KMnO4 + KOH →

472. a) Cấu tạo của nguyên tử Mangan. So sánh với cấu tạo nguyên tử Clo.

b) Từ những đặc điểm về cấu tạo nguyên tử hãy so sánh tính chất hóa học của các đơn chất và hợp chất của chúng.

473. a) Các mức oxi hóa có thể có của Mangan? Mức nào bền nhấtb) Viết công thức phân tử và nêu tính chất hóa học cơ bản của các oxit và hidroxit của Mangan ứng với các mức oxi hóa đó.

474. a) Tính chất hóa học của Mangan?b) Sự biến đổi tính chất hóa học từ Mn đến Re?c) Viết phương trình phản ứng khi cho Mangan, Tecnexi và Reni tác dụng với các chất sau: 1) HCl loãng và đặc. 2) H2SO4 loãng. 3) H2SO4 đặc. 4) HNO3 đặc.

475. a) Người ta có thể điều chế Mangan bằng phương pháp điện phân dung dịch MnSO4. Hỏi có những quá trình nào đã xảy ra trên bề mặt điện cực khi điện phân dung dịch đó?b) Ngoài phương pháp điện phân có thể dùng phương pháp nào để điều chế Mangan?

476. a) Từ MnO bằng phương pháp nào có thể thu được Mn(OH)2 biết rằng MnO không tan trong nước?b) Bằng phản ứng nào chứng minh rằng Mn(OH)2 có tính khử?

477. Viết phương trình của các phản ứng sau: 1) MnSO4 + KClO3 + KOH(nóng chảy) → 2) MnSO4 + PbO2 + HNO3 → 3) MnSO4 + Br2 + NaOH → 4) MnBr2 + H2O2 + KOH → 5) mNso4 + CaOCl2 + NaOH →

478. Mô tả công thức cấu tạo của MnCl3.4H2O biết rằng hợp chất đó có cấu hình tám mặt trong đó 4 phân tử nước cũng tham gia hình thành liên kết.

479. a) MnO2 là chất oxi hóa mạnh nhưng khi tác dụng với chất oxi hóa mạnh hơn thì MnO2 thể hiện tính khử. Tìm dẫn chứng để minh họa cho kết luận đó.b) Viết phương trình của các phản ứng sau: 1) MnO2 + HCl → 2) MnO2 + NaOH đặc → 3) MnO2 + H2SO4 →

480. a) Từ MnO2 bằng phản ứng nào có thể thu được: MnCl2, KmnO4, Mn2O7?b) Từ MnO2 điều chế Ba(MnO4)2. Viết các phương trình phản ứng.

481. a) Các ion MnO42- và MnO4

- bền trong môi trường nào? Giải thích nguyên nhân.b) Thêm từ từ từng giọt dung dich NaOH cho đến môi trường kiềm vào một dung dịch KMnO4 sau đó cho thêm từng giọt H2SO4 loãng cho đến môi trường axit. Hãy nêu các quá trình xẩy ra trong quá trình trên và giải thích nguyên nhân.

482. a) Viết phương trình phản ứng mô tả tính oxi hóa và tính khử của K2MnO4.b) Có thể thu được H2MnO4 bằng phương pháp cho H2SO4 đặc tác dụng với muối K2MnO4 được không?

483. a) Từ phản ứng giữa KMnO4 với K2SO3 hãy mô tả tính oxi hóa của KMnO4 trong các môi trường axit, bazơ, trung tính.b) Có thể điều chế HMnO4 bằng cách cho H2SO4 tác dụng với muối tương ứng được không?

484. a) Tính chất của Mn2O7? So sánh với tính chất của Cl2O7?b) Phương pháp điều chế Mn2O7? So sánh với phương pháp điều chế Cl2O7?

485. Viết các phương trình phản ứng sau: 1) KMnO4 + MnCl2 → 2) K2MnO4 + Cl2 → 3) KMnO4 + KI + H2SO4 → 4) KMnO4 + KI + H2O → 5) KMnO4 + FeSO4 + H2SO4 →

486. Viết các phương trình phản ứng sau đây dưới dạng phân tử: 1) Mn2+ + ClO- + OH- → 2) MnO4

- + NO2- + H+ →

3) MnO4- + Fe + H+ →

4) Mn2 + BrO3- + H2O →

5) MnO4- + H2O2 + OH- →

487. So sánh các phản ứng sau đây: 1) KMnO4 + HCl → 2) K2Cr2O7 + HCl → 3) PbO2 + HCl → Phản ứng nào xảy ra nhanh hơn? Muốn điều chế một lượng nhỏ khí Clo nên dùng phản ứng nào?

488. Có ba dung dịch K2CrO4, K2MnO4, K2SO4 cho tác dụng lần lượt với H2SO4, NaOH. Nêu hiện tượng và giải thích các hiện tượng đó?

489. a) Đặc điểm cấu tạo nguyên tử của sắt?b) Người ta đã biết được các mức oxi hóa nào của Sắt? Lấy ví dụ các hợp chất ứng với các mức oxi hóa đó.c) Với sắt, mức oxi hóa nào bền nhất? Tại sao?

490. a) Viết phương trình phản ứng và nêu rõ các điều kiện khi cho Fe tác dụng với O2, Cl2, S, H2O, H2SO4 loãng, H2SO4 đặc.b) Sắt có bị ăn mòn không khi để trong không khí có chứa SO2, H2, CO2?

491. Viết phương trình phản ứng khi cho các oxit: FeO, Fe2O3, Fe3O4 tác dụng với các chất sau: 1) HCl loãng? 2) H2SO4 loãng và đặc nóng? 3) HNO3 đặc nóng?

492. a) Hãy giải thích sự hình thành liên kết trong phân tử hợp chất Fe(CO)5.b) Phương pháp điều chế và ứng dụng của Fe(CO)5

493. a) Trong dung dịch nước, ion Fe2+ có tính khử mạnh nhất là trong môi trường kiềm; ion Fe3+ có tính oxi hóa mạnh nhất trong môi trường axit. Hãy lấy ví dụ để minh họa.b) Có phản ứng xảy ra không khi cho dung dịch FeCl3 tác dụng với dung dịch KBr, KI? Giải thích.

494. a) Trong hai chất K4[Fe(CN)6] và FeSO4 chất nào có tính khử mạnh hơn? Tại sao?b) Biết rằng Fe có thể tan trong dung dịch KCN để tạo thành K4[Fe(CN)6]. Giải thích nguyên nhân và viết phương trình phản ứng.

495. a) Hai chất K4[Fe(CN)6]và K3[Fe(CN)6] chất nào có tính oxi hóa? Chất nào có tính khử?b) Viết phương trình phản ứng khi cho K3[Fe(CN)6] tác dụng với H2O2 trong môi trường KOH.c) Viết phương trình phản ứng khi cho K4[Fe(CN)6] tác dụng với H2O2 trong dung dịch HCl.

496. Có thể tồn tại đồng thời trong dung dịch các ion sau đây không? 1) Fe2+ và Sn2+. 2) Fe3+ và Sn2+. 3) Fe2+ và MnO4

-. 4) Fe3+ và MnO4

-. 5) Fe2+ và Cr2O7

2-. 6) Fe3+ và Cr2O7

2-

497. Viết phương trình của các phản ứng sau: 1) Fe(SO4)3 + Na2SO3 + H2O → 2) FeSO4 + HNO3 + H2SO4 → 3) FeSO4 + HNO3 → 4) FeSO4 + KMnO4 + H2SO4 → 5) FeCl3 + Na2CO3 + H2O →

498. a) Viết phương trình phản ứng khi cho K4[Fe(CN)6] tác dụng với dung dịch Fe2(SO4)3.b) Viết phương trình phản ứng khi cho K3[Fe(CN)6] tác dụng với dung dịch

FeSO4.Nêu rõ sự thay đổi màu sắc trong cả hai trường hợp.

499. Viết phương trình của các phản ứng sau đây dưới dạng ion: 1) FeSO4 + K2Cr2O7 + H2SO4 → 2) FeSO4 + HClO3 + H2SO4 → HCl + … 3) FeSO4 + KBrO3 + H2SO4 → 4) K4[Fe(CN)6] + KMnO4 + H2SO4 → 5) K4[Fe(CN)6] + H2O2 + H2SO4 →

500. Viết phương trình của các phản ứng sau dưới dạng phân tử: 1) Fe3+ + H2S → 2) Fe3+ + I- → 3) Fe3+ + S2O3

- → 4) Fe3+ + SO3

2- + H2O → 5) Fe2+ + Br2 + H+ →

Phần II – Hướng dẫn trả lờiĐ1. Khí trơ

1.a) ở lớp ngoài cùng của nguyên tử khí trơ gồm các obitan ns và np, tất cả các electron đều đã ghép đôi.

- Kích thước nguyên tử tăng dần (từ He đến Ar tăng nhanh; từ Ar đến Kr tăng chậm)

- Năng lượng ion hóa cao và giảm dần (từ He đến Ar giảm nhanh; từ Ar đến Kr giảm chậm)

- Năng lượng ion hóa cao gây ra tính trơ về mặt hóa học nên nhìn chung các khí trơ ít có khả năng phản ứng, nhất là khí trơ nhẹ.

b) Từ He đến Rn, năng lượng ion hóa giảm nên khả năng phản ứng tăng, nhất là Kr và Xe đều có hoạt tính hóa học cao.

Các hợp chất của Kr và Xe đều là các chất oxi hóa mạnh, chúng có khả năng tạo ra các hợp chất ứng với các mức oxi hóa +2; +4; +6; +8.

Hợp chất ứng với mức oxi hóa cao có tính oxi hóa mạnh và có tính axit, chẳng hạn dung dịch axit H4XeO6.

2. Các nguyên tử khí trơ tương tác với nhau chủ yếu do lực khuếch tán, một thành phần quan trọng trong lựcVan der Waals, từ He đến Rn bán kính nguyên tử tăng, khả năng bị cực hóa của các khí trơ tăng, dẫn đến năng lượng tương tác khuếch tán tăng do đó các chất càng khó nóng chảy.

3. Khi kích thước nguyên tử tăng thì tác dụng chắn điện tích hạt nhân của các lớp electron sẽ tăng lên, do đó electron ở lớp vỏ ngoài cùng của những nguyên tử có kích thước lớn hơn dễ dàng tách ra khỏi nguyên tử, vì thế ion hóa giảm.

5.a) Hãy dựa vào sự hình thành các electron độc thân khi kích thích nguyên tử để chuyển electron từ trạng thái ghép đôi sang trạng thái độc thân để giải tích

khả năng hình thành các mức oxi hóa khác nhau. Ví dụ: Giải thích sự hình thành mức oxi hóa +2 của Xe như sau:

5s2 5p6 5d0 5s2 5p5 5d1

Với He không có khả năng đó.

b) Các electron độc thân ở trạng thái cao nên không bền, dễ dàng trở về trạng thái có năng lượng thấp ban đầu, do đó gây ra tính oxi hóa ở bậc oxi hóa cao.

c) Do năng lượng ion hóa giảm từ He đến Rn nên các khí trơ có khả năng tương đối dễ dàng tạo ra các hợp chất có hóa trị cao.

Liên kết trong các hợp chất đó đều là liên kết cộng hóa trị.d) Các hợp chất của khí trơ đều ít bền, dễ bị phân hủy, có tính oxi hóa

mạnh. Ví dụ chúng oxi hopá dược iodua thành iod, ozon thành oxi.

6. Các hidrat của khí trơ dạng X.6H2O là những hợp chất bao. Các hidrat đó được hình thành ở nhiệt độ thấp và ở áp suất cao khi bão hòa khí trơ. Trong tinh thể nước đá có những khoảng trống được hình thànhkhi các phân tử nước liên kết với nhau bằng liên kết Hidro, ở áp suất cao các nguyên tử khí trơ đã thâm nhập vào các khoảng trống đó, các nguyên tử khí trơ tương tác với các phân tử nước nhờ có lực khuếch tán, lực này không đủ để hình thành hợp chất phức (một loại hợp chất hóa học), do đó các hợp chất của khí trơ không phải là loại hợp chất hóa học thực sự.

He và Ne không có khả năng hình thành những hợp chất tương tự, vì He và Ne có kích thước bé nên dễ dàng khuếch tán ra khỏi tinh thể nước đá.

7. Với He và Ne không có khả năng hình thành hợp chất. Ar và Kr ít được nghiên cứu hoặc có tạo ra một ít hợp chất nhưng kém bền. Chủ yếu là Xe tạo ra nhiều hợp chất với các nguyên tố có độ âm điện cao như Flo, Oxi, Clo, đặc biệt với Flo và Oxi.

Chẳng hạn các hợp chất Florua của Xe như XeF2, XeF4, XeF6 hoặc XeO3

đều ít bền và có tính oxi hóa mạnh:2KI + XeF2 → I2 + Xe + 2KF8NH3 + 3XeF2 → 3Xe + 6NH4F + N2 4KI + XeF4 → Xe + 2I2 + 4KFXeO3 + 6KI + 6HCl → Xe + 3I2 + 6KCl + 3H2OAxit Paxenic H4XeO6 được biết ở trong dung dịch, các muối của nó đều có

thể tách ra ở dạng tinh thể như: Ba2XeO6 , K4XeO6.9H2O , Na4XeO6.6H2O , Na4XeO6.8H2O. Trong môi trường axit chúng thể hiện tính oxi hóa mạnh, chẳng hạn oxi hóa Cr2+ đến Cr2O7

2- ; ClO3- đến ClO4

- ; Mn2+ đến MnO4- ; Br- đến BrO3

- …

8. Muốn hình thành liên kết giữa hai nguyên tữe để tạo ra phân tử hai nguyên tử thì phải tạo ra hai electron không ghép đôi, điều đó đòi hỏi năng lượng khá lớn vì vậy không thể hình thành liên kết giữa hai phân tử Xenon.

9. Năng lượng liên kết Xe – Cl bé hơn so với Xe – F, năng lương đó được tạo ra sau khi kích thích nguyên tử Xe không đủ để bù lại năng lượng dùng để kích thích nguyên tử.

10. Độ bền với nhiệt tăng do độ bền liên kết tăng.

11. Dựa vào đặc tích oxi hóa của các Xenon Florua để viết các phương trình phản ứng.

Đ2. hidro12.a) Nêu đặc điểm cấu tạo hạt nhân (số proton, số nơtron) nguyên tử các

đồng vị của Hidro. Ví dụ với Triti (kí hiệu là T) có 1e-, 1p+, 2n0.c) Vì thể tích bé nên có độ khuếch tán lớn.

13. Dựa vào tỉ khối để xác địnhCó thể chuyển được bằng cách úp cốc thứ hai không chứa Hidro lên cốc

thứ nhất có chứa Hidro.

15. Vì phân tử Hidro có độ bền lớn. Năng lượng phân li H2 ⇌ 2H là ∆H = 103 kcal/mol nên ở nhiệt độ thường kém hoạt động, chỉ hoạt động ở nhiệt độ cao.

b) Chỉ có Flo và một số kim loại chuyển tiếp nặng là có khả năng phản ứng trực tiếp ở nhiệt độ phòng.

17. Bằng phương pháp hóa lỏng phân đoạn.

18.c) Vì không cần cung cấp năng lượng để chuyên Hidro phân tử thành nguyên tử. Ví dụ:

H2 + FeCl3 → FeCl2 + HCl (không xảy ra)(Zn + HCl) + FeCl3 → FeCl2 + HCl (dễ dàng).

20. Dựa vào nguyên tắc điên phân các chất trong dung dịch nước, sau đó viết sơ đồ điện phân sẽ dẫn đến kết luận cần thiết.

Chẳng hạn, khi điện phân dung dịch CuSO4, chỉ thu được Đồng kim loại và Oxi, không thu được Hidro.

21.b) Những khí không có khả năng tạo với Oxi của không khí tạo thành hỗn hợp khí nổ đều có thể tích trữ trong bình chứa khí.

23. Khí Hidro được tạo ra còn lẫn hơi nước và Hidro clorua, cần cho hỗn hợp đó qua dung dịch kiềm và sau đó qua dung dịch có khả năng hấp thụ nước.

24. Trong thành phần các hợp chất hóa học Hidro chỉ tồn tại ở dạng ion H- có trong các Hidrua của các kim loại mạnh (NaH, CaH2).

Dạnh ion H+ không tồn tại trong các hợp chất hóa học vì bản chất liên kết trong các hợp chất đó là liên kết cộng hóa trị (ví dụ HCl; HF).

Trong dung dịch không có dạng ion H+ mà chỉ có dạng H3O+

Ion H+ thực sự chỉ tồn tại trong môi trường khí khi phóng điện qua khí Hidro bằng các tia ion hóa như ó chẳng hạn.

25. Vì Hidro là một chất không phân cực nên ít hòa tan trong dung môi phân cực.

27. Tương tác giữa các phân tử Hidro với nhau là tương tác khuếch tán. Tương tác trong kim loại kiềm là tương tác kim loại. Do đó sự bay hơi của các kim loại đòi hỏi một năng lượng để thắng tương tác giữa các nguyên tử. Trái lại sự bay hơi của Hdro xảy ra khi động năng của phân tử Hidro đủ để thắng lực tương tác khuếch tán, do đó ở nhiệt độ thường Hidro là một chất khí.

29. Khi điện phân dung dịch các Hidrua ion trong muối Halogenua kim loại kiềm nóng chảy, thu được hidro ở cực âm.

Bản thân các Hidrua kim loại kiềm hoặc kiềm thổ bị thủy phân rất mạnh:NaH + H2O → NaOH + H2↑

30.a) Các kim loại kiềm và kiềm thổ hình thành ra các Hidrua ion.Các nguyên tố không kim loại hoặc nửa kim loại tạo ra Hidrua cộng hóa trị:

Li C N O FNa Mg Si P S ClK Ca Ge As Se BrRb Sr Sn Sb Te ICs Ba Pb Bi Po AtFr Ra

T¹o ra Hidrua ion T¹o ra Hidrua céng hãa trÞ

b) Các hidrua ion là các muối, kết tinh theo dạng lập phương hoặc tà phương, liên kết trong phân tử là liên kết ion.

Các Hdrua cộng hóa trị chủ yếu là những chất ở dạng khí (dễ bay hơi); khi tan trong nước phần lớn tạo ra axit; liên kết trong phân tử là liên kết công hóa trị.

31. Dựa vào những đặc điểm của hợp chất ion như chất rắn tinh thể, nhiệt độ nóng chảy cao,khi nóng chảy thì dẫn điện, khi điện phân thì thu được khí H2 ở âm cực để dẫn đến kết luận.

32. Do sự chuyển mật độ điện tích về phía Flo nên đã làm giảm lực đẩy giữa hai ion Florua.

33. Từ trái qua phải (theo chu kì), tính khử tăng, tính axit tăng, tính bền giảm.

Độ bền nhiệt phụ thuộc vào năng lượng liên kết H – X, phụ thuộc vào độ điện âm và kích thước nguyên tử của X. Khi hai nguyên tố có độ điện âm tương đương, nguyên tố nào nặng hơn cho HX có độ bền nhiệt kém hơn.

34. Có thể giải thích như sau: Khi tan vào nước có cân bằng sau:Hn-1X- + H3O+ ⇌ HnX + H2O ⇌ Hn+1X+ + OH-

điện li axit điện li bazơCân bằng chuyển dịch về phía nào phụ thuộc vào trường lực của ion trung

tâm Xn- và O2- (nghĩa là phụ thuộc vào điện tích và bán kính).Với HF, cân bằng sẽ chuyển dịch về phía điện li axit, do trường lực của O2-

lớn hơn trường lực của F- (bán kính của O2- là 1,36 Ǻ; bán kính của F- là 1,33Ǻ; vì điện tích của O2- lớn hơn F-) do đó H+ chuyển về phía O2-.

Với NH3, cân bằng sẽ chuyển dịch theo hướng điện li bazơ, do trường lực của N3- lớn hơn O2- (trường lực phụ thuộc cả bán kính và điện tích; bán kính của N3- là 1,47Ǻ).

Đ3. Halogen36. Khuynh hướng oxi hóa là chủ yếu vì trong nguyên tử có một electron

chưa ghép đôi ở obital np nên dễ dàng kết hợp thêm 1 electron.Từ Flo đến Iod, năng lượng ion hóa giảm nên khả năng nhường electron

tăng, do đó đến Iod có khả năng tạo ra ion I+ (trong các hợp chất như ICl, I(CH3COO)3).

37.a) Mức oxi hóa đặc trưng của các Halogen (trừ Flo) là +1, +3, +5, +7.Giải thích các mức đó bằng sự kích động electron chuyển từ obital ns và np

sang nd.b) Vì mỗi nguyên tử chỉ có một electron không ghép đôi ở obital np, hai

electron không ghép đôi ở hai nguyên tử ghép lại với nhau tạo thành phân tử hai nguyên tử.

38. Trong nguyên tử của các Halogen có một electron không ghép đôi, nên trừ Flo, chúng đều có khả năng tạo ra mức oxi hóa +1 khi chúng liên kết với một nguyên tố khác có độ âm điện mạnh hơn (ví dụ với Oxi)

Nguyên tử của Clo (hoặc Brom, Iod) còn có những obital chưa được lấp đầy, do đó có thể xảy ra các quá trình kích động electron như sau:

s p d

s p d

s p d

s p d

Kết quả tạo ra 3, 5, 7 electron không ghép đôi ứng với các trạng thái hóa trị 3, 5, 7 của Halogen. Quá trình kích động đó xảy ra dưới ảnh hưởng của những nguyên tử có độ điện âm mạnh hơn.

Lớp ngoài cùng của nguyên tử Flo không có obital d, muốn tạo ra trạng thái hóa trị lớn hơn 1 ở Flo, phải kích động electron từ obital 2p sang lớp thứ 3, không

có nguyên tố nào có độ điện âm lớn hơn Flo để cung cấp năng lượng đủ thực hiện quá trình kích động trên, do đó với Flo không thể xuất hiện mức oxi hóa dương và chỉ có thể có hóa trị một.

Ngoài ra cũng cần chú ý rằng nếu trong nguyên tử, chẳng hạn có 5 electron không cặp đôi tham gia hình thành 4 liên kết, trong nguyên tử còn lại một electron không cặp đôi, điều đó gây ra khả năng phản ứng rất mạnh của phân tử được tạo ra, nên chúng là những hợp chất kém bền. Chẳng hạn ClO2 là hợp chất có số lẻ electron.

Cl

O

O

Là hợp chất chưa bão hòa hóa trị, do đó có khuynh hướng kết hợp hoặc nhường một electron:

ClO2 + e = ClO2-

ClO2 - e = ClO2+

chủ yếu là khuynh hướng thứ nhất (ái lực Electron của ClO2 là 3,43 eV); ClO2 rất không bền, dễ phân huỷ nổ, có tính oxi hóa mạnh.

39. Phương pháp Obitan phân tử đã mô tả cấu hình electron của các phân tử halogen như sau:

( ) 2σ S ( )2*σ S( ) 2σ Z

( ) 2π x( )2π y ( ) ( )2*2* ππ yx

Nghĩa là hai nguyên tử halogen liên kết với nhau bằng một liên kết ú (úz). Ngoài liên kết ú, trong phân tử Cl2, Br2, I2 còn có một phần liên kết ð tạo ra bởi sự xen phủ của các obitan d.

Trong phân tử Flo, liên kết chỉ được hình thành do một loạt các electron hóa trị, không có khả năng hình thành liên kết ð như trên vì không có các obitan d.

Liên kết ð được hình thành đó là liên kết "cho nhận" tạo ra do cặp electron tự do của một nguyên tử và obitan d còn bỏ trống của nguyên tử khác; có thể mô tả theo sơ đồ sau:

3d 3p 3s

3s 3p 3d

Sự hình thành các liên kết ð đó đã làm cho phân tử các halogen bền rõ rệt. Flo không có khả năng tạo ra liên kết ð nên phân tử Flo có năng lượng liên kết bé hơn so với Clo. Từ Clo đến Iot do bán kính nguyên tử tăng, độ dài liên kết tăng:

F2 Cl2 Br2 I2

DX –X (Ǻ) 1,42 2,00 2,29 2,17nên năng lượng liên kết giảm.

40. Trong phân tử hai nguyên tử của các halogen, độ bền nhiệt của phân tử liên quan đến năng lượng liên kết X-X trong phân tử:

Xem cách giải thích ở bài 39.

41. Nhiệt độ nóng chảy và nhiệt độ sôi của các halogen tăng. Tính chất đó phụ thuộc vào tương tác khuếch tán giữa các phân tử.

ở trạng thái lỏng và rắn, các phân tử halogen tương tác với nhau bằng lực Van der Waals. Vì phân tử các halogen không có cực nên tương tác đó phụ thuộc vào tương tác khuếch tán, năng lượng tương tác này càng lớn khi độ phân cực của phân tử càng lớn.

Vì khả năng bị cực hóa của các phân tử phụ thuộc vào bán kính nguyên tử, nên từ F đến I, bán kính nguyên tử tăng, độ phân cực tăng do đó tương tác khuếch tán tăng làm cho nhiệt độ nóng chảy và nhiệt độ sôi của các halogen tăng.

42.a) Các chất có xu hướng tan nhiều trong chất lỏng giống với chúng. Các halogen là những chất không cực nên ít tan trong dung môi có cực (ví dụ: H2O) và tan nhiều trong dung môi không cực.

b) Trường hợp Iot tan nhiều trong dung dịch KI vì tạo ra Ion I3- theo phản

ứng:I2 + I- = I3

-

43. Xem cách giải thích ở bài số 6.

44. So sánh:F2 Cl2

Năng lượng liên kết X2 (Kcal/mol) 37 59ái lực electron X + e → X- (Kcal/nguyên tử g) 79 83Năng lượng hiđrat hóa của X- (Kcal/mol) 121 90Thế tiêu chuẩn E0x2/2x- (Von) 2.87 1,36

Ta thấy rằng năng lượng liên kết và ái lực electron của Flo bé hơn Clo; năng lượng hidrat lớn và thế tiêu chuẩn của Flo lớn hơn Clo.

a) Mặc dù có ái lực electron thấp hơn (có tính oxi hóa kém hơn) nhưng năng lượng liên kết trong phâ tử Flo thấp hơn do đó khả năng phản ứng của Flo cao hơn Clo.

b) Quá trình chuyển X2 → 2X- ở trong dung dịch phụ thuộc vào các yếu tố sau:

- Năng lượng phân li phân tử thành nguyên tử(năng lượng liên kết).- ái lực electron để biến nguyên tử thành X-.- Năng lượng hiđrat hóa của anion X-.Với Flo, mặc dù năng lượng phân li phân tử thành nguyên tử và ái lực

electron bé hơn Clo, nhưng năng lượng hiđrat hóa của Ion F- lại lớn hơn nhiều so với Ion Cl- , do đó trong dung dịch nước, Flo có tính oxi hóa mạnh hơn Clo.

45. Xem bài số 36

46. Dựa vào điều kiện phản ứng và nhiệt tạo thành của phản ứng khi cho H2

phản ứng với halogen để chứng minh.

47.a) Các halogen tác dụng với H2O theo các phương trình phản ứng sau:2F2 + 2H2O → 4HF + O2

Cl2 + H2O ⇌ HCl + HClO K= 4,2.104

Br2 + H2O ⇌ HBr + HBrO K= 7,2.10-4

I2 + H2O ⇌ HI + HIO K= 2,1.10-13

Khả năng phản ứng từ Flo đến Iot giảm.b) So sánh thế oxi hóa-khử chuẩn để xác định:O2 + 4H+ (10-7 ion-g/l) + 4e = 2H2O E0=+0,81VF2 + 2e = 2F- E0= +2,86 VCl2 + 2e = 2Cl- E0= +1,36VBr2 + 2e = 2Br- E0= +1,07VI2 + 2e = 2I- E0= +0,53VChẳng hạn với trường hợp Flo:2F2 + 2H2O = 4HF + O2 ∆ E0=2,06VNhư vậy Flo đã phản ứng mạnh với nước.Với Clo và Brom thực tế đòi hỏi năng lượng hoạt hóa cao; với Iot không có

khả năng đó.

48.a) Với các kim loại có nhiều mức oxi hóa thì các hợp chất ứng với mức oxi hóa đều có tính khử, trong khi đó các halogen lại là chất oxi hóa mạnh.

b) Khi chất rắn tương tác với chất khí, khả năng phản ứng phụ thuộc vào cấu trúc của chất rắn được tạo ra. Nếu sản phẩm tạo ra bám chắc vào bề mặt chất rắn tương tác thì nó sẽ ngăn cản phản ứng tiếp diễn. Lí luận đó sẽ giải thích trường hợp nêu trong bài tập.

49.b) So sánh thế diện cực để xác định trật tự của các phản ứng và từ đó mô tả hiện tượng.

51.b) Vì rằng thế điện cực của Flo rất lớn nên không thể điều chế Flo bằng phương pháp điện phân dung dịch nước có chứa Ion Florua, mà phải điện phân một hỗn hợp nóng chảy gồm KF và HF.

Xem tiếp cách trả lời ở bài tập 48.

52. So sánh thế điện cực chuẩn để trả lời theo hướng:a) Flo có tính oxi hóa mạnh hơn KMnO4.b) KMnO4

có tính oxi hóa mạnh hơn Br2 và I2 nên có thể oxi hóa Br2 và I2 tạo ra BrO3

- và IO3-.

c) Có thể thay KMnO4 bằng MnO2 hoặc K2Cr2O7 nhưng phải dùng HCl đặc và phải đun nóng dùng thế điện cực tương đương nhau. (E0Cl2/2Cl-=1,36V; E0Cr2O7

2-/Cr3+ trong môi trường axit là 1,36V).

53. Từ HF đến HCl: Nhiệt độ nóng chảy và nhiệt độ sôi giảm. Từ HCl đến HI nhiệt độ nóng chảy và nhiệt độ sôi tăng.

Các hidro halogenua tương tác với nhau bằng lực tương tác giữa các phân tử gồm lực định hướng, lực khuếch tán và lực cảm ứng. Nhưng năng lượng tương

tác cảm ứng thường rất bé so với năng lượng tương tác định hướng và tương tác khuếch tán, do đó ảnh hưởng của tương tác cảm ứng đến nhiệt độ nóng chảy và nhiệt độ sôi có thể bỏ qua.

Năng lượng tương tác định hướng giảm từ HF đến HI do độ phân cực của phân tử giảm. Năng lượng tương tác khuếch tán tăng lên trong dãy do sự tăng bán kính nguyên tử của các halogen và sự giảm độ phân cực của liên kết trong phân tử.

Từ HF đến HCl, nhiệt độ nóng chảy và nhiệt độ sôi giảm do giữa các phân tử HF phát sinh được liên kết Hidro, đồng thời năng lượng tổng quát của tương tác giữa các phân tử giảm do tương tác định hướng giảm.

Từ HCl đến HI năng lượng tương tác khuếch tán chiếm ưu thế so với tương tác định hướng vì vậy nhiệt độ nóng chảy và nhiệt độ sôi tăng.

54. Độ dài liên kết HX, năng lượng liên kết và độ bền đối với nhiệt trong dãy từ HF đến HI có các giá trị sau:

HF HCl HBr HIĐộ dài liên kết HX (Ǻ) 1,02 1,28 1,41 1,60Năng lượng liên kết HX (Kcal/mol) 135 103 87 71Phân hủy ở 10000C (%) Không 0,014 0,5 33Trong dãy đó, độ bền đối với nhiệt giảm do độ dài liên kết tăng và năng

lượng liên kết giảm. Độ bền đối với nhiệt chỉ phụ thuộc vào năng lượng liên kết của phân tử,

còn nhiệt độ nóng chảy và nhiệt độ sôi lại phụ thuộc vào năng lượng tương tác giữa các phân tử.

55.a) Hỗn hợp đẳng phí hay hỗn hợp đồng sôi là những hỗn hợp sôi ở nhiệt độ không đổi và không thay đổi thành phần của hỗn hợp ở áp suất không đổi. Chất nguyên chất cũng có đặc tính như thế, nhưng với hỗn hợp đồng sôi thì khi áp suất thay đổi không những nhiệt độ sôi mà cả thành phần của hỗn hợp cũng thay đổi theo. Ví dụ Hidro Clorua tạo thành với nước một hỗn hợp đồng sôi ở 1100C dưới áp suất thường và chứa 20,2% HCl. Khi thay đổi áp suất, thành phần của HCl trong hỗn hợp cũng thay đổi:

áp suất (mmHg) 150 500 760 1000 2500 Thành phần HCl (%) 22,5 20,9 20,2 19,7 18,0Các hidro halogenua khác cũng tạo nên các hỗn hợp đồng sôi có thành

phần và nhiệt độ sôi xác định.Với HF sôi ở 1200C thành phần HF 35,4%; với HBr hỗn hợp sôi ở 1260C,

thành phần HBr 47%;với HI hỗn hợp sôi ở 1270C, thành phần HI 57%c) Vì có độ tan lớn trong nước nên các hidro Clorua bốc khói trong không

khí. Khi đun nóng dung dịch HCl đặc lớn hơn 20% thì đầu tiên khí Hidro Clorua bốc ra, còn nếu dung dịch dưới 20% thì trước hết hơi nước thoát ra và nồng độ axit tăng. Trong cả hai trường hợp đó, khi hàm lượng của HCl trong axit đạt đến 20,2% (ở 760 mmHg) thì thu được hỗn hợp đồng sôi điều đó giải thích hiện tượng bốc khói của dung dịch HCl đặc.

56. Có thể xác định nhanh hàm lượng % của HCl trong dung dịch bằng cách nhân hai con số sau dấu phẩy (của khối lượng riêng của dung dịch) với 2.

Ngược lại nếu biết thành phần % của HCl trong dung dịch có thể tính gần đúng khối lượng riêng của dung dịch đó.

a) Ví dụ: Dung dịch có khối lượng riêng là 1,025 g/cm3, hàm lượng HCl là: 2,5.2= 5%, dung dịch có khối lượng riêng là 1,195 g/cm3, hàm lượng HCl là 19,5.2 = 39 %.

b) Dung dịch 32,5 % thì khối lượng riêng là: 32,5:2= 16,25 suy ra d= 1,162 g/cm3.

57.a) Một phần vì năng lượng liên kết HF rất lớn, một phần khác vì khi hòa tan trong nước xảy ra quá trình Ion hóa tạo ra H3O+ và F-, sau đó Ion F- lại tương tác với phân tử HF tạ ra Ion phức HF2

-:HF + H2O ⇌ H3O+ + F-

HF + F- ⇌ HF2-

Hoặc ở dạng tổng quát: 2HF + H2O ⇌ H3O+ + HF2

-

Do một phần phân tử HF liên kết tạo ra HF2- nên hàm lượng tương đối của

Ion H3O+ không lớn, vì vậy dung dịch axit Flohidric có tính axit yếu (K= 7.10-4).b) Vì nguyên nhân trên nên trong dung dịch axit Flohidric có các Ion dạng

H2F3-, H3F4

-, H4F5-…. Khi trung hòa tạo ra các muối axit như K[HF2] (Tnc= 2390C);

K[H2F3] (Tnc= 620C); K[H3F4] (Tnc=600C); K[H4F5] (Tnc= 730C).

58.a) Độ điện li ỏ của các dung dịch axit halogen hidric HX 0,1N.HF HCl HBr HI

(%) 9 92,6 93,5 95độ mạnh của axit tăng từ HF đến HI do độ dài liên kết tăng (xem bài số 54).Axit Flohidric là một axit yếu (xem bài 57)b) Vai trò của HI trong hai phản ứng đó khác nhau.

59. Dựa vào thế điện cực để giải thích.

60.a) Chỉ có KI là có thể phản ứng được với FeCl3 (dựa vào thế điện cực để giải thích).

61.a) Axit Sunfuric tác dụng với Canxi Florua tạo ra axit Flohidric, là axit duy nhất tác dụng được với Silic đioxit.

SiO2 + 4HF = 2H2O+ SiF4 Sau đó silic tetraflorua tác dụng với HF dư tạo ra axit Hecxa flosilixic

H2SiF3 tan trong nước: SiF4 + 2HF = H2SiF3

Axit Clohidric không có khả năng ăn mòn được thủy tinh.

62.b) Trong cả hai trường hợp sản phẩm tạo ra đều như nhau:Na2O.CaO.6SiO2 + 14H2F2 → Na2SiF6 + CaSiF6 + 4SiF4 + 14 H2O.

Tuy nhiên khi thủy tinh bị dung dịch axit Flohiđric ăn mòn thì sản phẩm phản ứng sẽ chuyển vào dung dịch và bề mặt bị ăn mòn sẽ trở nên trong suốt.

63.a) Vì độ bền đối với nhiệt giảm, năng lượng liên kết giảm nên tính khử của các hidro halogenua tăng (ở trạng thái khí cũng như ở trạng thái tan trong dung dịch) (xem bài tập 54).

b) Khi tác dụng với Oxi:HF + O2: không có phản ứng; HF hoàn toàn không thể hiện tính khử.HCl + O2 : trong dung dịch không xảy ra phản ứng, nhưng ở trạng thái khí

thì xảy ra phản ứng thuận nghịch:

4HCl (khí) + O2 2H2O + 2Cl2

HCl chỉ thể hiện tính khử khi tác dụng với chất oxi hóa mạnh.HBr và HI đều là những chất khử mạnh, dung dịch của chúng vốn là trong

suốt và không màu, nhưng để lâu trong không khí dung dịch sẽ vàng dần do tạo ra các halogen tự do:

4HBr + O2 (KK) → 2H2O + 2Br2 4HI + O2 (KK) → 2H2O + 2I2

Trường hợp HI dung dịch nhuốm màu vàng nhanh hơn so với dung dịch HBr.

64.a) Vì các hidro halogenua đều là những hợp chất có cực nên tan rất mạnh trong dung môi có cực.

b) Khi tan trong nước, dung dịch có tính axit vì tạo ra với nước ion hidroxoni H3O+.

ở trạng thái lỏng chúng không phải là axit.

65.a) Điều chế hidro clorua bằng cách cho NaCl tác dụng với H2SO4 đặc:NaCl + H2SO4 → NaHSO4 + HCl↑NaCl + NaHSO4 → Na2SO4 + HCl↑Phản ứng thứ nhất xảy ra ở mức độ đáng kể ngay ở nhiệt độ thường và khi

đun nóng đến 2500C thì thực tế xảy ra hoàn toàn. Phản ứng thứ hai xảy ra ở nhiệt độ cao hơn khoản 400-5000C.

b) Khi dùng H2SO4 loãng và NaCl loãng phản ứng sẽ không tạo ra hidroclorua vì phần lớn cân bằng sẽ chuyển dịch về phía tạo ra H2SO4 ít phân li hơn HCl. Nhưng nếu dùng dung dịch NaCl đậm đặc và H2SO4đặc thì khi đun nóng, cân bằng có thể chuyển dịch sang phải vì HCl dễ bay hơi hơn.

c) Phương pháp trên có thể dùng để điều chế HF nhưng không thể vận dụng cho HBr và HI vì chúng đều là chất khử mạnh:

2HBr + H2SO4 → Br2 + SO2 + 2H2O 8HI + H2SO4 → 4I2 + H2S + 4H2O

66.a) Ngoài phương pháp trên (bài tập 65) hiện nay trong công nghiệp chủ yếu dùng phương pháp tổng hợp để điều chế hidro clorua, sau đó cho hấp thụ nước tạo ra axit Clohidric:

t < 6000C

t > 6000C

H2 +Cl2 → 2HCl ∆H= - 44 Kcal/molb) Phương pháp đó dựa trên cơ sở phản ứng dây chuyền. Phản ứng trên xảy

ra rất chậm ở nhiệt độ thường, nhưng khi đun nóng mạnh hoặc có tia lửa điện, hoặc chiếu băng tia tử ngoại thì phản ứng xảy ra mãnh liệt. Trước hết nhờ năng lượng hớ của tia tử ngoại (hoặc đốt nóng), phân tử Clo phân li thành nguyên tử sau đó các nguyên tử này tác dụng với phân tử Hidro tạo thành HCl và nguyên tử Hidro. Nguyên tử Hidro này lại tác dụng với phân tử Cl2 tạo thành HCl và nguyên tử Clo…

Cl2 + hớ → Cl + Cl (kích thích ban đầu)Cl + H2 → HCl + HH + Cl2 → HCl + ClCl + H2 → HCl + H …Do đó tạo ra một dãy phản ứng kế tiếp nhau và cứ một phân tử kích thích

ban đầu có thể tạo ra hàng trăm ngàn phân tử HCl khác.c) Phương pháp đó không thể vận dụng để điều chế các axit halogen hidric

khác được; với HF phản ứng xảy ra quá mãnh liệt; với HBr và HI cho hiệu suất thấp. Điều đó có thể thấy rõ khi so sánh nhiệt hình thành ∆H của các hidro halogenua:

HF HCl HBr HI∆H(Kcal/mol) -128 -44 -24 +12.

68.a) Halogenua ion là những halogen có mạng lưới tinh thể bao gồm các ion.

Các kim loại kiềm: Na, K, Rb,CsCác kim loại kiềm thổ: Mg, Ca, Sr, Ba.Lantan, một số Lantanoit và Actinoit tạo ra các halogenua dạng ion. Ngoài

ra một số kim loại có nhiều mức oxi hóa cũng tạo ra các halogenua ion ở mức oxi hóa thấp của kim loại.

b) Mức độ ion trong liên kết của các hợp chất đó thay đổi tùy theo bản tính của kim loại và của các halogen. Ví dụ:

Kim loại có mức oxi hóa khác nhau thì halogenua thấp có bản tính ion cao hơn halogenua cao; chẳng hạn PbCl2 là hợp chất ion, PbCl4 là hợp chất cộng hóa trị.

Với cùng một kim loại thì mức độ ion của liên kết giảm dần từ Florua đến Iodua. Chẳng hạn AlF3 là hợp chất ion nhưng AlI3 là hợp chất cộng hóa trị.

69. Halogenua ion có những tính chất chủ yếu sau: nhiệt độ nóng chẩy và nhiệt độ sôi cao; mức độ ion trong phân tử càng lớn thì nhiệt độ nóng chảy càng cao. Dẫn điện khi nóng chảy và khi tan trong nước. Đa số tan trong nước tạo ra các ion hidrat hóa. Khi các halogenua đều là ion thì độ tan tăng từ florua đến iodua (do năng lượng mạng lưới giảm khi bán kính ion halogenua tăng). Chẳng hạn halogenua của các kim loại kiềm, kiềm thổ và các chất Lantanoit (các florua của các Lantanoit thực tế không tan).

70.a) Những halgenua cộng hóa trị là những halogenua có mạng lưới phân tử. Lực tương tác giữa các phân tử trong tinh thể là lực Van der Waals.

Các nguyên tố không kim loại, các kim loại ở mức oxi hóa cao tạo ra các halogenua cộng hóa trị.

b) Các halogenua cộng hóa trị có một số đặc tính sau: nói chung đều dễ bay hơi; tan trong dung môi không cực; không dẫn điện khi nóng chảy cũng như khi tan trong dung môi không cực, dễ dàng bị thủy phân tạo ra axit halogen hidric. Chẳng hạn:

BiCl3 + 3H2O → Bi(OH)3 + 3HCl.

71. Theo dãy Cl2O, ClO2, Cl2O6, Cl2O7 tính bền tăng, tính oxi hóa giảm.Vì có độ điện âm gần tương đương nên không thể điều chế bằng phương

pháp tổng hợp trực tiếp từ Clo và Oxi mà phải điều chế bằng phương pháp gián tiếp.

72.a) Trong các oxit của Clo thì ClO2 có tính thuận từ vì trong phân tử có một electron chưa ghép đôi (xem bài tập 38).

b) Bằng phản ứng cho tác dụng với nước tạo ra axit hoặc phản ứng với dung dịch kiềm tạo ra muối để minh họa các oxit đó là các anhidrit.

Cl2O là anhidrit của axit hipoclorơ.ClO2 là anhidrit hỗn tạp của axit hipoclorơ HClO2 và axit cloric HClO3.Cl2O6 là anhidrit hỗn tạp của axit cloric và axit pecloric HClO4.Cl2O7 là anhidrit của axit pecloric.Chẳng hạn các phản ứng:Cl2O + 2KOH → 2KC lO + H2O2ClO2 + 2KOH → KClO2 + KClO3 + H2OCl2O6 + H2O → HClO3 + HClO4

Cl2O7 + H2O → 2HClO4.

73. Đã biết được các oxit sau đây:F Cl Br I

OF2 Cl2O Br2O I2O4

O2F2 ClO2 Br3O3(hoặc) I4O9

O3F2 Cl2O6 BrO3

O4F2 Cl2O7 BrO2 I2O5

Flo có độ điện âm lớn hơn oxi nên các oxit của flo có thể coi là các florua của oxi, trong đó chỉ có OF2 là tồn tại ở nhiệt độ phòng.

Nói chung đều là những hợp chất không bền dễ bị phân hủy, dễ nổ, nên đều có khả năng phản ứng. Bền hơn cả là I2O5 , chất rắn trắng, đến 3000C không bị phân hủy, điều chế bằng cách khử nước của axit Iodic ở 2000C. I2O4 được coi là muối Iodyl Iodat IO(IO)3, còn I4O9 là muối Iodat của Iod hóa trị ba I(IO3)3.

74.Các halogen đã tạo ra các axit chứa oxi như sau:Tên gọi F Cl Br IAxit hipohalogenơ HFO HClO HBrO HIOAxit halogenơ HClO2 Axit halogenic HClO3 HBrO3 HIO3

Axit pehalogenic HClO4 HIO4;H3IO5; H5IO6; H4I2O9

trừ axit hipoflorơ, những axit khác của flo chưa điều chế được. Các axit bromơ, axit pebromic, axit iodơ chưa điều chế được.

Axit peiodic có khả năng tồn tại trong dung dịch dưới dạng các ion hidrat hóa khác nhau, chẳng hạn như ion H2IO5

- (IO4-.H2O); H4IO6

- (IO4-.2H2O), ... axit

meta peiodic HIO4 là dạng đơn giản nhất của loại axit peiodic được điều chế từ axit para peiodic H5IO6, bằng cách khử H2O hoàn toàn ở 1000 trong chân không. Axit mezo peiodic H3IO5 tồn tại trong dung dịch (cũng còn gọi là axit metaiodic, para iodic).

75.a) Theo dãy HFO, HClO, HBrO, HIO, tính bền giảm, tính axit giảm, tính oxi hóa giảm.

HFO: có khả năng tách ra ở trạng thái tự do, ở nhiệt độ thấp là chất rắn màu trắng, nhiệt độ nóng chảy là - 1170C. Ba axit còn lại đều ít bền chỉ tồn tại trong dung dịch loãng không tách ra được ở trạng thái tự do.

Hằng số điện li axit của HClO là 3,4.10-8; của HBrO là 2.10-9 và HIO là 2,0.10-11.

thế tiêu chuẩn ứng với quá trình:2HXO + 2H+ + 2e → X2 + 2H2Ogiảm (với Clo, E0 = 1,63V; với Brom, E0=1,59V; với Iod E0=1,45V) .

76.a) Nước Clo là dung dịch Clo hòa tan trong nước mà thành phần chủ yếu là axit Clohidric HCl và axit hipoclorơ HClO; nước javen là dung dịch trong nước của Natri Clorua và Natri hipoclorit; clorua vôi là chất bột màu trắng mà thành phần chủ yếu là Canxi clorua hipoclorit CaOCl2.

b) Khi cho khí CO2 qua dung dịch nước javen hoặc dung dịch Canxi hipoclorit có các phản ứng sau đây:

CO2 + H2O + NaClO → NaHCO3 + HClO CO2 + H2O + Ca(OCl)2 → CaCO3 + 2HClO.

77.a) Do tác dụng của CO2 trong không khí , tạo thành HClO. Axit hipoclorơ dễ dàng bị phân hủy tạo ra HCl và oxi do đó có khả năng tẩy màu.

b) Từ Canxi cacbonat điều chế Canxi hidroxit, từ Natri clorua điều chế ra Clo, sau đó điều chế Clorua vôi.

78. Clo tác dụng với KI tạo ra I2 cho dung dịch màu nâu, sau đó Clo dư tác dụng với I2 tạo ra IO3

- làm cho dung dịch mất màu.Cl2 + 2NaOH → NaCl + NaClO + H2OCl2 + 2KI → I2 + 2KCl5Cl2 + I2 + 6H2O → 2HIO3 + 10HCl

79.a) Các Halogen tác dụng với H2O (xem bài 47). Khi cho các Halogen tác dụng với dung dịch kiềm, phản ứng tạo ra Hipohalogenit (XO-), nhưng trong môi trường kiềm các Hipohalogenit bị phân hủy theo phản ứng:

3XO- ⇌ 2X- + XO3-

(X = Cl, Br, I). Sự phân hủy đó phụ thuộc vào bản chất của các Halogen và nhiệt độ.

ClO-: phân hủy chậm ở nhiệt độ thường, nhanh khi đun nóng.BrO-: phân hủy chậm ở nhiệt độ thấp, nhanh ở nhiệt độ thường.IO-: phân hủy ở tất cả các nhiệt độ.Như vậy quá trình phân hủy đó tăng khi nhiệt độ tăng; từ Clo đến Iot quá

trình phân hủy tăng. Do đó, khi cho các Halogen tác dụng với dung dịch kiềm, phản ứng xảy ra theo các phương trình:

Cl2 + 2KOH KCl + KClO + H2O

3Cl2 + 6KOH 5KCl + KClO3 + 3H2O

3Br2 + 6KOH 5KBr + KBrO3 + 3H2O

3I2 + 6KOH → 5KI +KIO3 + 3H2O

b) Khi cho Cl2 tác dụng với dung dịch KOH loãng ở nhiệt độ thường tạo ra KClO, khi đun nóng lên 70oC, KClO phân hủy thành KClO3 và KCl, đến 1000C còn hỗn hợp muối rắn gồm KClO3 và KCl, đến 4000C KClO3 phân hủy tạo ra KClO4 và KCl, khi đun nóng cao hơn nữa KClO4 phân hủy thành KCl và O2.

80. Cho khí Clo qua vôi tôi bột ướt hoặc qua huyền phù đặc Ca(OH)2 ở 300C thu được Canxiclorua hipoclorit.

Ca

O Cl

Cl Cho khí clo qua dung dịch nước vôi trong ở nhiệt độ thường tạo ra canxi

hipoclorit.

Ca

O Cl

O Cl

81. So sánh thế điện cực để trả lời.

83. Thể tích khí clo ở trường hợp thứ nhất gấp đôi trường hợp thứ hai.

84. a) HClO ⇌ H+ + ClO- K= 3,7.10-8

HBrO ⇌ H+ + BrO- K= 2.10-9

HIO ⇌ H+ + IO- K= 2.10-11

HIO ⇌ I+ + OH- K= 3.10-10

tính axit giảm, tính bazơ tăng.b) Khi thêm HCl vào nước Javen tạo ra môi trường axit. Trong môi

trường đó, ion ClO- oxi hóa ion Cl- tạo ra khí Clo.HClO + H+ + Cl- → Cl2 ↑ + H2O

So sánh thế điện cực giải thích được vấn đề trên:HClO + H+ + 2e ⇌ Cl- + H2O E0=+1,5VCl2 + 2e ⇌ 2Cl- E0=+1,36V

t0 th ng ườ

t0 th ng ườ

700C

Khi axit hóa nước javen bằng H2SO4 loãng, trong dung dịch sẽ tồn tại cân bằng:

Cl2 + H2O ⇌ HClO + H+ + Cl- vì nồng độ H+ tăng nên cân bằng chuyển sang trái tạo ra khí Clo.HClO trong nước javen đã được oxi hóa bằng HBr sẽ oxi hóa ion Br- thành

bromat BrO3-.

85. Theo dãy HClO, HClO2, HClO3, HClO4:a) Tính bền tăng: HClO và HClO2 chỉ tồn tại trong dung dịch loãng; HClO3

tồn tại trong dung dịch dưới 50%; HClO4 tách ra dưới dạng tinh khiết. Độ bền tăng do độ dài của liên kết Cl - O giảm:

HClO HClO2 HClO3 HClO4 d(Cl-O) Ǻ 1,7 1,64 1,57 1,45

b) Tính oxi hóa giảm do độ bền tăng trong dãy ClO-, ClO2-, ClO3

-, ClO4-

nên tính oxi hóa của axit và của muối giảm.c) Tính axit tăng: HClO là axit yếu (K=2,4.10-3); HClO2 là axit trung bình

(K=1,1.10-2); HClO3 là axit mạnh; HClO4 là axit mạnh nhất trong tất cả các axit. Độ mạnh của các axit phụ thuộc và khả năng tách proton H+ khỏi phân tử, nghĩa là phụ thuộc vào độ bền của liên kết O - H. Khi số nguyên tử Oxi (không nằm trong nhóm hidroxyl) tăng thì độ bền trong nhóm OH giảm, do đó khả năng tách proton H+ tăng.

86.3) 2Ca(OH)2 + 2Cl2 → Ca(OCl)2 + CaCl2 + 2H2O4) CaOCl2 + CO2 → CaCl2 + CaCO3 + Cl2O5) HClO3 + 5HCl → 3Cl2 + 3H2O6) 6Ag + 6HClO3 → 5AgClO3 + AgCl + 3H2O7) 6Fe + 18HClO3 → 5Fe(ClO3)3 + FeCl3 + 9H2O 8) HClO3 + 6FeSO4 + 3H2SO4 → HCl + 3Fe2(SO4)3 + 4H2O2

9) Cl2O5 + H2O → HClO3 + HClO4

10) 2HClO4 + P2O5 → Cl2O7 + 2HPO3

87. Theo dãy HClO3 - HBrO3 - HIO3 tính bền tăng, tính axit giảm, tính oxi hóa giảm.

axit Cloric HClO3 và axit Bromic HBrO3 chỉ tồn tại trong dung dịch, nồng độ trên 50% bị phân hủy.

3HClO3 → HClO4 + 2ClO2 + H2O4HBrO3 → O2 + 4BrO2 + 2H2O

Axit iodic HIO3 có thể tách ra dạng tinh thể không màu bền đến 2500 tạo ra I2O5.

Cả 3 axit đều có tính oxi hóa mạnh, chẳng hạn trong môi trường axit chúng có khả năng giảm hóa trị tạo ra các halogenua:

ClO3- + 6H+ + 6e ⇌ Cl- + 3H2O E0=+1,45V

BrO3- + 6H+ + 6e ⇌ Br- + 3H2O E0=+1,44V

IO3- + 6H+ + 6e ⇌ I- + 3H2O E0=1,09V

từ đó ta thấy tính oxi hóa giảm từ HClO3 đến HIO3.

88. Có thể bằng cách sau: cho CaCO3 tác dụng với hỗn hợp gồm HCl và HClO. Axit Clohidric tác dụng với CaCO3, còn HClO không phản ứng. Dung dịch còn lại chứa HClO, Ca2+ và Cl-.

Chưng cất hỗn hợp, HClO phân hủy theo sơ đồ:2HClO → 2Cl2O ↑ + H2O.Cho Cl2O hòa tan trong nước thu được dung dịch HClO.

89. Cho hỗn hợp gồm hidro clorua và không khí đun nóng ở 4500C có chất xúc tác. Hỗn hợp khí thu được gồm Clo và hidro clorua cho tan vào nước, tạo ra dung dịch gồm axit clohidric và axit hipoclorơ.

Tách HClO ra khỏi hỗn hợp như bài 88.

90. Có thể điều chế bằng phương pháp điện phân dung dịch KCl. Trong qua trình điện phân, ở Catot tạo ra môi trường kiềm:

2H2O + 2e → H2 ↑ + 2OH-.ở anot tạo ra Clo:2Cl- - 2e → Cl2 ↑ nếu quá trình điện phân không có màng ngăn cách 2 điện cực thì dung dịch

ở Catot và Aot trộn lẫn với nhau sinh ra phản ứng:Cl2 + 2KOH → KClO + KCl + H2O.trong môi trường kiềm, ion ClO- bị phân hủy theo phản ứng:3ClO- → 2Cl- + ClO3

- kết quả thu được kali clorat KClO3 tách ra ở dạng tinh thể vì độ tan của

KClO3 bé (độ tan của KClO3 ở 200C là 6,8%).

91. Có thể điều chế bằng phương pháp nhiệt phân kali clorat thu được hỗn hợp gồm KClO4 và KCl. Sau đó tách 2 chất bằng phương pháp kết tinh phân đoạn (dựa vào độ tan khác nhau).

Có thể điều chế bằng phương pháp điện phân dung dịch KClO3.Quá trình điện phân xảy ra theo phương trình:

KClO3 + H2O → H2(catot) + KClO4 (anot).

92. KClO3 + 6 HCl → KCl + 3Cl2 + 3H2O 3KClO3 + 3H2SO4 → 3KHSO4 + HClO4 + 2ClO2 + H2O

2KClO3 + H2SO4 → K2SO4 + 2HClO3 2KClO3 + K2S2O3 → 2K2SO4 + O2 + 2ClO2

2KClO3 + H2C2O4 → K2CO3 + CO2 + 2ClO2 + H2O2KClO3 + H2SO4 + H2C2O4 → K2SO4 + 2ClO2 + 2CO2 + 2H2O

93.Dựa vào độ tan khác nhau của các muối trong hỗn hợp.

95.a) Khi thêm một lượng tương ứng H2SO4 có thể kết tủa hết Ba2+ có trong dung dịch nước của BaH3IO6. Axit Peiođic còn lại trong dung dịch.

BaH3IO6 + H2SO4 → BaSO4 ↓ + H5IO6

i n phânđ ệ

b) Axit Parapeiodic H5IO6 là axit yếu so với axit HClO4. Các hằ số điện li các nấc liên tiếp đều rất bé (K1=3.10-2; K3=3.10-13) do đó Ion IO6

5- có rất ít trong dung dịch.Chính điều đó giải thích nguyên nhân hình thành các muối axit.

c) Phụ thuộc vào số phối trí của nguyên tử trung tâm. Số nguyên tử oxi liên kết với nguyên tử trung tâm của phân tử axit bằng số phối trí của nguyên tử đó. Số phối trí càng lớn nếu bán kính của nguyên tử trung tâm càng lớn. Số phối trí cực đại trong axit chứa Iod là bằng 6.

96. Trong những điều kiện khác nhau, các halogen tương tác với nhau tạo ra các hợp chất giữa các halogen XYn , trong đó n là số phối trí (là những số lẻ 1,3,5,7), I là các halogen nhẹ có độ điện âm lớn hơn.

Người ta đã biết được những hợp chất sau:XY XY3 XY5 XY7

ClF ClF3 (ClF5)BrF BrF3 BrF5

(IF) IF3 IF5 IF7

ICl ICl3

IBrDo có một số chẵn nguyên tử halogen, với các electron hoá trị đã ghép đôi

hoặc ở dạng cặp electron tự do nên hợp chất giữa các halogen đều có tính nghịch từ.

Tính chất lí hóa của chúng đều là tính chất trung gian giữa hai halogen có trong thành phần của chúng, mặc dù các hợp chất đó đều phân cực.

Tất cả các hợp chất giữa các halogen đều là chất oxi hóa manh, đều bị thủy phân, trong dung dịch kiềm tạo ra các halogenua của halogen có kích thước nhỏ hơn và Anion chứa oxi của halogen có kích thước lớn hơn. Ví dụ:

IF5 + 6KOH → 5KF + KIO3 + 3H2OXYn là những chất hoạt động mạnh hơn so với các halogen tạo ra chúng, vì

rằng năng lượng liên kết X-Y bé hơn năng lượng liên kết X-X và Y-Y.ở tướng hơi, chúng là hợp chất cộng hóa trị, nhưng ở tướng lỏng chúng tự

Ion hóa, ví dụ:2ICl ⇌ I+ + ICl2

- 2ICl3 ⇌ ICl2

+ + ICl4-

2BrF3 → 4BrF2- + BrF4

-

2IF3 → IF4+ + IF6

-

Do đó, chúng có độ dẫn điện riêng khá cao và là những dung môi ion hóa tốt đối với nhiều chất.

97.a) Do năng lượng kích thích nguyên tử cần thiết để hình thành các electron không cặp đôi giảm dần từ Clo đến Iod; đồng thời theo chiều từ Clo đến iod bán kính nguyên tử tăng nên số nguyên tử Flo có thể phân bố được nhiều hơn xung quang nguyên tử có kích thước lớn hơn.

b) Giải thích như câu 97a.c) Vì mức oxi hóa đặc trưng của các halogen là số lẻ. Chỉ số n chính là số

electron độc thân được tạo ra khi hình thành liên kết.

Đ4. Oxi98. Nguyên tử các nguyên tố thuộc nhóm này đều có 6 electron hóa trị với

cấu hình ns2p4, gần với cấu hình bền của khí trơ. Do đó các nguyên tố nhóm VIa (trừ Te và Po) dễ dàng kết hợp thêm electron của các kim loại mạnh để tạo ra hợp chất ion, gây nên tính chất cơ bản là tính oxi hóa.

Từ O đến Po, khả năng kết hợp thêm electron giảm, đồng thời khả năng nhường electron tăng, đến Te và Po đã tạo ra các Cation, Po được xem như là kim loại điển hình, chẳng hạn Po tan được trong dung dịch axit HCl.

Po + 2HCl → PoCl2 + H2 ↑ Còn Se và Te không tác dụng. Se và Te tác dụng với H2SO4 đặc hoặc HNO3

tương tự như lưu huỳnh, còn Po thì tạo ra muối:Po + 8HNO3 → Po(NO3)4 + 4NO2 ↑ + 4H2O

99.a) Nguyên tử oxi có cấu hình 1s22s22p4, trong nguyên tử có 2 electron độc thân, gây ra trạng thái hóa trị 2 của nguyên tử.

2s2 2p4

Muốn xuất hiện hóa trị lớn hơn 2 cần phải chuyển electron từ mức 2p lên mức 3s để tạo ra 4 electron không cặp đôi, điều đó không thể thực hiện được vì đòi hỏi một năng lượng khá lớn.

b) Oxi có khả năng xuất hiện mức oxi hóa dương trong các hợp chất F2On (n=1,2,3,4) do oxi có độ âm điện bé hơn Flo. Ví dụ: F2O, F2O2

100. Theo quan điểm của phương pháp liên kết hóa trị thì phân tử oxi được hình thành bằng sự ghép đôi của các electron độc thân ở hai nguyên tử oxi với nhau tạo ra phân tử O2 ứng với sơ đồ:

:O O: ::

Nghĩa là trong phân tử có một liên kết kép, phân tử không còn electron độc thân.

Theo phương pháp Obitan phân tử thì phân tử oxi có cấu hình electron như sau:

O[K.2s2.2p4] + O[K.2s2.2p4] → →O2[KK2

*,2

4

,2

2

2

2*2

2

2

ππσσσ zpylk

zpylkpxs

lks

]

Với cấu hình đó, phân tử oxi còn dư 4 electron tạo liên kết. Các obital phản

liên kết

π *

2p có khả năng nhận tối đa là 4 electron, nhưng chỉ mới có 2 electron,

chúng đều có spin song song nhau phù hợp với quy tắc Hund. Sơ đồ các mức năng lượng của phân tử oxi theo thuyết obital phân tử:

σ *2p

π *2py π *

2pz ↑ ↑

π lkpy2 π lkpz2 ⇅ ⇅

σ lkpx2 ⇅

σ *2s ⇅

σ lks2 ⇅

đã cho ta thấy trong phân tử O2 có 2 electron độc thân chưa ghép đôi. Cấu hình đó phù hợp với sơ đồ cấu tạo phân tử oxi như sau:

O O: :. . .. . . hoặc

:O O:. .

nghĩa là trong phân tử oxi có một liên kết ú bảo đảm bằng 1 cặp electron có

spin đối song (obital σ p2 ) và 2 liên kết đặc biệt, mỗi liên kết có 3 electron trong

đó có 2 electron liên kết (π p2 ) và một electron ð phản liên kết (π *2 ). Những

nguyên tử, ion hay phân tử có tính thuận từ (có momen từ vĩnh cửu) bắt buộc phải có ít nhất một electron độc thân.

Phân tử O2 có tính thuận từ, như vậy phải có electron độc thân trong phân tử. Điều đó không thể giải thích được bằng thuyết liên kết hóa trị mà được chứng minh bằng quan điểm của thuyết obital phân tử.

101. Phù hợp với những dữ kiện quang phổ, các Obitan phân tử của phân tử hai nguyên tử có các mức năng lượng được phân bố theo trật tự sau:

σππππσσσσσ *2

*2

*2222

*22

*11 pxpzpy

lkpz

lkpy

lkpxs

lkss

lks

<=<=<<<< < Trong

đó các kí hiệu:- 1k: chỉ các obitan liên kết- * : chỉ các obitan phản liên kếtNhưng khi năng lượng giữa các nguyên tử 2s và 2p trộn lẫn với nhau một

phần nào để tạo ra các obitan phân tử ú2s và ú2px, các obitan đó sẽ tương tác đẩy

nhau và do đó các obitan phân tử π lkpy2 và π lkpx2 có năng lượng cao hơn so với

obitan σ lkpx2 . Trong trường hợp đó trật tự các mức năng lượng có thể phân bố như

sau:

σππσππσσσσ *2

*2

*2222

*22

*11 pxpzpy

lkpx

lkpz

lkpys

lkss

lks

<=<<=<<< < Số

electron tối đa ở trạng thái ú là 2e và ð là 4e. Dựa vào trật tự đó có thể viết được cấu hình electron của các ion phân tử O2

+, O2- và O2

2- như sau:

O2+ :

1*2

4

,2

2

2

2*2

2

2

ππσσσ pylk

zpylkpxs

lks

O2- :

3*

,2

4

,2

2

2

2*2

2

2

ππσσσ zpylk

zpylkpxs

lks

O22-:

4*

,2

4

,2

2

2

2*2

2

2

ππσσσ zpylk

zpylkpxs

lks

giản đồ các mức năng lượng phân bố như sau:O2

+ O2 O2- O2

2-

σ *p

_ _ _ _

π *p

↑ ↑ ↑ ⇅ ↑ ⇅ ⇅

π lkp ⇅ ⇅ ⇅ ⇅ ⇅ ⇅ ⇅ ⇅

σ lkp

⇅ ⇅ ⇅ ⇅

σ *s

⇅ ⇅ ⇅ ⇅

σ lks

⇅ ⇅ ⇅ ⇅

Trong các trường hợp trên chỉ có O2+, O2, O2

- là có tính thuận từ vì có electron không ghép đôi, còn O2

2- có tính nghịch từ.

102. ái lực electron của phân tử O2 là 0,8eV, năng lượng ion hóa là 12,2eV, do đó phân tử O2 có thể mất bớt hoặc kết hợp thêm electron để tạo thành ion phân tử O2

+ , O2- hoặc O2

2-.

Khi tách một electron ra khỏi obitan phân tử ð*, phân tử oxi tạo thành ion phân tử O2

+ :

O O: :. . .. . . O O: :. . .- 1e

hoặc:

:O O:. .

- 1e O O: :.

Ion phân tử O2+ có trong hợp chất tương tự muối O2

+[PtF3] khi cho O2 tương tác với PtF3 .

Khi nhận thêm một electron vào obitan ð*, phân tử oxi tạo thành ion supeoxit O2

- :

O O: :. . .. . . + 1e O O: :. . .

: :

ion O2- có trong supeoxit của các kim loại kiềm khi cho oxi tác dụng trực

tiếp với các kim loại đó, chẳng hạn KO2, RbO2.Khi kết hợp thêm 2 electron và obitan ð*, phân tử oxi chuyển thành ion

peoxit O22- :

O O: :. . .. . . +2e O O: : 2: :::

ion O22- có trong các hợp chất như: BaO2, H2O2…

103. Độ dài liên kết tăng do sự tăng của các obitan phản kiên kết.

Có thể dựa vào độ bền liên kết để giải thích. Độ bội liên kết trong phương pháp obitan phân tử được xác định theo số electron có trên obitan liên kết và số electron có trên obitan phản liên kết:

Độ bội liên kết =2

kÕt)nliª nph¶ electron (sè-lk) electron (sè

Như vậy số electron trên obitan phản liên kết tăng thì độ bội liên kết giảm, do đó khoảng cách giữa các nguyên tử tăng. Theo dãy trên, độ bội giác sẽ là: 2,5 ; 2 ; 1,5 ; 1.

104. Do điện tích hạt nhân nguyên tử của các nguyên tố nhóm VIa bé hơn một đơn vị.

105.c) Muốn tinh luyện nguyên tử của nguyên tố theo đơn vị cacbon thì lấy nguyên tử lượng theo đơn vị cũ (tính bằng đơn vị oxi) nhân với 0,99996.

Ví dụ với oxi:16.0,99996 = 15,9994 đ.v.C

106.a) Các halogen, các khí trơ, một số kim loại quý như: Ag, Pt, Au không phản ứng trực tiếp với oxi.

b) Khoảng cách giữa hai nguyên tử trong phân tử O2 là 1,21 Ǻ , bé hơn độ dài của liên kết đơn O - O là 1,48 Ǻ , do dó phân tử O2 rất bền.

Trong phân tử O2 có một liên kết ú và hai liên kết ba electron ð. Trong phân tử Clo chỉ có một liên kết ú , ngoài ra còn có một liên kết ð do sự xen phủ bởi các electron d.

Do đó năng lượng lên kết trong phân tử oxi là 118 Kcal/mol, còn với Clo là 59 Kcal/mol.

ở 20000C phân tử oxi phân li thành nguyên tử, lúc đó oxi sẽ thể hiện tính hóa học mạnh hơn Clo.

109. Oxi tạo ra những hợp chất oxi với đại đa số các nguyên tố hoặc trực tiếp hoặc gián tiếp.

Những hợp chất mà trong đó nguyên tử oxi liên kết với nguyên tử của nguyên tố khác và không liên kết giữa các nguyên tử oxi với nhau gọi là các oxit thường (R2

IO). Còn những oxit mà trong phân tử các nguyên tử oxi liên kết với nhau gọi là các peoxit (R2

IO2).Dựa vào tính chất hóa học, người ta chia thành oxit axit, oxit bazơ và oxit

lưỡng tính. Những oxit của một số nguyên tố không kim loại, không có tính axit cũng như tính bazơ được gọi là các oxit trơ.

Những oxit tan trong nước gọi là các oxit axit (N2O5, SO2, SO3, CO2, Cl2O7 v.v…); có oxit tuy không tan trong nước nhưng lại tan trong dung dịch kiềm cũng gọi là oxit axit. Ví dụ:

Sb2O3 + 2NaOH + 5H2O → 2Na[Sb(OH)6]Oxit bazơ khi tác dụng với nước tạo ra bazơ (Li2O, Na2O, CaO, BaO…).

Một số oxit tuy không tan trong nước nhưng tan trong dung dịch axit loãng cũng là oxit bazơ. Ví dụ:

NiO + 2HCl → NiCl2 + H2O

MgO + H2SO4 → MgSO4 + H2OOxit lưỡng tính vừa tan trong axit vừa tan trong dung dịch kiềm (Al2O3,

ZnO, Cr2O3…)Các oxit không tan trong nước, trong axit, trong dung dịch kiềm được gọi là

oxit trơ (N2O, Co…)Các oxit cao được tạo bởi Na, Mg, Al, Si, P, S và Cl; theo chiều tăng mức

oxi hóa của các nguyên tố đó trong dãy thì tính chất của oxit sẽ chuyển từ oxit bazơ Na2O đến oxit axit Cl2O7.

Những nguyên tố có nhiều mức oxi hóa , khi tạo ra các oxit thì ở mức oxi hóa thấp, oxit có tính bazơ, ở mức oxi hóa cao, oxit có tính axit. Ví dụ, trong dãy:

MnO Mn2O3 MnO2 Mn2O7 từ trái sang phải tính axit tăng, tính bazơ giảm (MnO có tính bazơ, Mn2O7

có tính axit).Liên kết hóa học trong các oxit biến đổi từ thuần túy ion (trong oxit của

kim loại kiềm, kiềm thổ…) đến thuần túy cộng hóa trị (trong oxit của các halogen). Sự hình thành ion O2- từ oxi phân tử và sau đó để hình thành các oxit cần tiêu tốn một năng lượng khá lớn, nên sự hình thành oxit ion sẽ gặp khó khăn, nhưng nhờ có năng lượng mạng lưới của các oxit đó lại rất cao, nên trong thực tế có nhiều oxit thuần túy ion và rất bền. ở những oxit mà năng lượng mạng lưới không đủ lớn để có thể ion hóa hoàn toàn nguyên tử kim loại, thì liên kết trong oxit có mức độ công hóa trị đáng kể , ví dụ BeO, B2O3 v.v…

Ion O2- chỉ tồn tại trong tinh thể của các oxit ion, nhưng không thể tồn tại trong dung dịch vì dễ dàng bị thủy phân:

O2- + H2O → 2OH-

Vì vậy các oxit ion như oxit kim loại kiềm, kiềm thổ khi tan trong nước tạo ra môi trường kiềm.

Ngoài các oxit kể trên, còn có các Peoxit như Na2O2, BaO2, SnO2 … và các oxit hỗn hợp như Pb2O3, Pb3O4, Mn3O4, Fe3O4…

Các peoxit không phải là các oxit thực sự mà là muối của H2O2, khi cho các peoxit tác dụng với axit thì cùng với muối còn tạo ra H2O2, nhưng nhóm - O - O - không bền nên thường thu được O2. Ví dụ:

2Na - O - O - Na + 2H2SO4 → 2Na2SO4 + 2H2O + O2 (Xem thêm bài 321, 322).Các oxit hỗn hợp (đôi khi còn gọi là các oxit kép) được xem như là các

muối (Xem bài 408). Ví dụ Pb2O3 = PbPbO3 (muối Pb (II) của H2PbO3), Mn3O4 = Mn2MnO4 (muối Mn (II) của axit H4MnO4), Fe3O4 = Fe(FeO2)2 (muối Fe (II) của HFeO2). Trong phân tử của axit loại này có các nguyên tử của cùng một nguyên tố nhưng có mức oxi hóa khác nhau.

113.Phân tử Ozon không có cấu tạo vòng kín mà có cấu tạo dạng góc với góc OOO=116,50 (gần với góc ở tâm của tam giác đều), phân tử có cực tính với ỡ =0,52. Trong phân tử O3, nguyên tử oxi trung tâm ở trạng thái lai hóa sp2 (nhờ các obitan 2s, 2pX, 2pY). Hai obitan lai hóa sp2 của nguyên tử trung tâm tạo thành hai liên kết ú với hai nguyên tử oxi còn lại. Obitan sp2 thứ ba chứa cặp electron tự do. Obitan 2pZ của nguyên tử oxi trung tâm thẳng góc với mặt phẳng phân tử tạo thành liên kết ð không định vị với các obitan 2pZ của hai nguyên tử oxi còn lại.

b) Như vậy trạng thái có thể có của phân tử ozon ứng với cấu hình sau:(ú1k)4 = (ð1k)2 + (ú)2

Tóm lại trong phân tử ozon có hai liên kết ú và một liên kết ð không định chỗ.

114.a) Ozon là chất không bền, dễ bị phân hủy do có hoạt tính oxi hóa cao hơn nhiều so với oxi.

Oxi có thể tác dụng với nhiều chất, nhưng có nhiều trường hợp xảy ra ở nhiệt độ cao và phải có chất xúc tác. Trái lại ozon có thể oxi hóa được nhiều đơn chất ít hoạt động như Ag, Hg ngay ở nhiệt độ thường.

b) Ag + O2 → Không2Ag + O3 → Ag2O + O2

Tác dụng với PbS:O2 không thể oxi hóa PbS để tạo ra PbSO4, trái lại với O3:

PbS + 2O3 → PbSO4 + O2 Tác dụng với dung dịch KI:So sánh thế điện cực của O2 và O3 trong môi trường axit và bazơ:

O3 + 2H+ + 2e → O2 + H2O E0=+2,07VO3 + H2O + 2e → O2 + 2OH- E0=+1,24VO2 + 4H+ + 4e → 2H2O E0=+1,23VI2 + 2e → 2I- E0=+0,54VO2 + 2H2O + 4e → 4OH- E0=+0,40V

Như vậy O2 chỉ có thể oxi hóa được I- tạo ra I2 trong môi trường axit, còn O3 có khả năng oxi hóa I- tạo ra I2 không những trong môi trường axit mà cả trong môi trường kiềm:

2KI + O3 + H2O → I2 + 2KOH + O2

115. Khí SO2 nà NH3 đều có tính khử nên bị ozon oxi hóa.

116. a) Có thể nhận ra ozon bằng phương pháp sau:Ozon làm đen lá bạc hơ nóngGiấy quỳ đỏ có tẩm dung dịch KI sẽ hóa xanh khi tiếp xúc với O3. Có thể nhận ra bằng dung dịch KI từ không màu tạo ra màu vàngnâu khi

cho O3 đi qua dung dịch đó.b) Khi cho O3 tiếp xúc với giấy hồ tinh bột tẩm ướt dung dịch KI sẽ tạo ra

I2 là xanh hồ tinh bột.

117. Dùng giấy tẩm dung dịch MnCl2, khi có mặt ozon, giấy này hóa nâu, hidro peoxit không tác dụng với giấy đó.

118. Có thể điều chế bằng phương pháp phóng điện êm qua khí oxi khô:O2 + hv → 2OO + O2 → O3

- Có thể đun nóng nhẹ amoni pesunfat với axit Nitric đậm đặc 65%3(NH4)2S2O3 + 3H2O → 6NH4HSO4 + O3

- Có thể cho H2SO4 đặc tác dụng với BaO2:

3BaO2 + 3H2SO4 → 3BaSO4 + 3H2O + O3

- Có thể điện phân dung dịch H2SO4 50%.

119. Chỉ có thể dùng cực Platin hoặc vàng làm Anot.

120. Phân tử H2O có cấu tạo ứng với sự lai hóa sp3 của nguyên tử oxi. trong phân tử H2O, hai obitanlai hóa sp3 của nguyên tử oxi xen phủ với obitan 1s của nguyên tử hidro hình thành 2 liên kết O - H. 2 obitan lai hóa sp3 còn lại ở dưới dạng 2 cặp electron tự do. Trong phân tử H2O, có 8 electron hóa trị phân bố theo các obitan phân tử ứng với cấu hình sau:

2

2

2

2

2

2

2

πσσσ pypzlkpx

lks

Trong đó có 4 electron tạo ra 2 liên kết ú và 4 electron không tham gia liên kết ú z và ð y.

Đặc điểm cấu trúc phân tử của H2O và H2O2 là tính không đối xứng nên có cực tính lớn và do đó đều là những dung môi ion hóa hết.

O

H

::

H1050

0,99A o

H

O

O

H

...

.950

Ao

1,4812000,

95Ao

ở trạng thái hơi không có hiện tượng trùng hợp, nhưng ở trạng thái lỏng có hiện tượng trùng hợp phân tử, gây ra do liên kết hidro, vì vậy có nhiệt độ sôi khá cao (của H2O là 1000C, của H2O2 là 1500C).

Do có liên kết hidro nên H2O và H2O2 trộn lẫn với nhau theo bất kỳ tỉ lệ nào.

121. Xem câu 120.

122. a) Nhờ có liên kết hidro, các phân tử trùng hợp với nhau tạo ra những tập hợp phân tử lớn hơn. Do phan tử nước đá có dạng (H2O)5 với cấu tạo tứ diện (4 phân tử H2O nằm ở 4 đỉnh, 1 phân tử H2O nằm ở tâm hình tứ diện ). Phân tử tập hợp (H2O)5 có cấu tạo rộng. Khi nước đá nóng chảy, 1 phần liên kết hidro bị đứt, cấu tạo rỗng bị phá hủy, các phân tử H2O gần nhau hơn, do đó có hiện tượng co thể tích.

b) Do hiện tượng co thể tích như thế nên khi tăng nhiệt độ trên 00C, nước đá chảy nặng hơn nước đá ở 00C (Khối lượng riêng tăng).

Khi tiếp tục tăng nhiệt độ, thể tích của nước tăng lên do khoảng cach của các phân tử nước tăng lên. Nhưng đồng thời liên kết hidro bị đứt thêm nên thể tích của nước giảm xuống. Trên 40C, quá trình tăng thể tích của nước chiếm ưu thế, nên khối lượng riêng của nước giảm. Kết hợp cả 2 quá trình tăng và giảm thể tích cho thấy tại sao nước có khối lượng riêng cao nhất ở ~ 40C.

123. a) Pehidrol là dung dịch H2O2 30 % bán ở thị trường. b) Quá trình phân hủy 2H2O2 ⇌ 2H2O + O2 có đặc tính dây truyền

kém thuận lợi hơn do các phân tử H2O ngăn cản sự va chạm giữa các gốc và các phân tử H2O2.

Khi chiếu sáng hoặc khi đun nóng, đã tạo điều kiện thuận lợi cho quá trình va chạm và làm cho dây truyền phân hủy phát triển.

Hidro peoxit rất tinh khiết bền hơn dung dịch có lẫn tạp chất cũng giải thích tương tự như trên.

124. a) Những chất có đặc tính axit như H3PO4, H2SO4 đều có khả năng ức chế quá trình phân hủy H2O2. H2O2 được cất trữ trong các bình bằng Polietilen hoặc bình tráng bằng Paraphin.

b) Những chất có tính kiềm; bụi; các kim loại nặng và các ion của chúng; MnO2… thúc đẩy nhanh quá trình phân hủy H2O2…

125. a) H2O2 là 1 axit rất yếu. Trong dung dịch nước có cân bằng điện li axit:

H2O2 + H2O ⇌ H3O+ + HO2-

Với hằng số cân bằng ion hóa K= 1,39 . 10-12

(ion HO2-: ion hidropeoxit)

b) Bản chất liên kết trong các hợp chất: H2+O2

2-: liên kết giữa H+ và O2

2- là liên kết cộng hóa trị.Na2

+O22-, Ba2+O2

2-: liên kết giữa ion Na+ hoặc Ba2+ với ion O22- có bản chất

ion.F2

-O22+: liên kết giữa F- và O2

2+ có bản chất cộng hóa trị.

126. a) Vì gốc O22- trong H2O2 có khả năng thu thêm 2 electron :

O22- + 2e → 2O2-

và khử bớt 2 electron :O2

- - 2e → O2

Thế điện cực của H2O2 trong môi trường axitH2O2 + 2H+ + 2e → 2H2O E0 = + 1,77 Vvà trong môi trường kiềmH2O2 + 2e → 2OH- E0 = + 0,87 VThể hiện tính oxi hóa mạnh của H2O2 trong cả 2 môi trường, nhưng mạnh

hơn là trong môi trường axit.H2O2 còn thể hiện tính khử khi tác dụng với chất có tính oxi hóa mạnh hơn

nó, với thế điện cực:O2 + 2H+ + 2e → H2O2 E0 = + 0,68 V.Như vậy H2O2 có tính oxi hóa là chủ yếu. b) Phản ứng phân hủy H2O2 thể hiện đồng thời cả 2 tính chất oxi hóa và

khử:H2O2 + H2O2 → 2H2O + O2 ∆H = - 23,5 Kcal/ mol

128. a) Ozon có tính oxi hóa mạnh hơn H2O2:

H2O2 + O3 → H2O + 2O2

b) Tác dụng với dung dịch KI2KI + H2O2 + H2SO4 → I2 + K2SO4 + 2H2OTrong trường hợp đã cho, xảy ra quá trình khử H2O2:

H2O2 + 2e → 2OH- Tác dụng với dung dịch KMnO4:5H2O2 + 2KMnO4 + 3H2SO4 → 2MnSO4 + K2SO4 + 5O2 + 8H2OTrong trường hợp này đã xảy ra quá trình oxi hóa H2O2:

H2O2 - 2e → O2 + 2H+

Khi cân bằng phương trình đó có thể đặt như sau:5 O2

-2 - 2e = 2O2 Mn+7 + 5e = Mn+2

Tác dụng với Natri Cromit NaCrO2 trong môi trường kiềm:2NaCrO2 + 3H2O2 + 2NaOH → 2Na2CrO4 + 4H2OTrong phản ứng này H2O2 là chất oxi hóa.

129. 1) MgI2 + H2O2 + H2SO4 → MgSO4 + 2H2O + I2

2) Na2O2 + 2KI + 2H2SO4 → I2 + Na2SO4 + K2SO4 + 2H2O3)3H2O2 + K2Cr2O7 + 4H2SO4 → Cr2(SO4)3 + K2SO4 + 7H2O + 3O2

4) CaOCl2 + H2O2 → CaCl2 + O2+ H2O5) Na2SeO3 + H2O2 → Na2SeO4 + H2O6) 2CrCl3 + 3H2O2 + 10NaOH → 2Na2CrO4 + 6NaCl + 8H2O7) Na2O2 + 2Fe(OH)2 + 2H2O → 2Fe(OH)3 + 2NaOH8) Hg(NO3)2 + H2O2 + 2NaOH → Hg + 2NaNO3 + 2H2O + O2 9) 2Fe + 3H2O2 → 2Fe(OH)3 10) As2S3 + 14H2O2 + 12NH4OH → 2(NH4)3AsO4 + 3(NH4)2SO4 + 20H2O

130. a) có thể có các phương pháp sau: Dùng dung dịch H2SO4 từ 15 - 18% tác dụng với BaO2:

BaO2 + H2SO4 → BaSO4 ↓ + H2O2 hoặc: Na2O2 + H2SO4 → Na2SO4 + H2O2

cả hai phương pháp đó đều phải tiến hành ở nhiệt độ thấp .Cũng có thể bằng phương pháp cho một luồng khí CO2 sục mạnh vào nước

đã ướp lạnh đến 00C, vừa khuấy kĩ vừa cho từng lượng nhỏ BaO2:BaO2 + CO2 + H2O → BaCO3 ↓ + H2O2

b) Cả hai phản ứng Na2O2 + H2O và BaO2 + H2SO4 đều tạo ra H2O2, nhưng khi cho Na2O2 tác dụng với H2O tạo ra môi trường kiềm:

Na2O2 + 2H2O → 2NaOH + H2O2

H2O2 sẽ bị phân hủy trong môi trường kiềm tạo ra O2.c) Khi điện phân dung dịch H2SO4 50% ở nhiệt độ từ 5 - 100C có thể xảy ra

cơ chế sau:2HSO4

- - 2e → S2O32- + 2H+

2SO42- -2e → S2O3

2-

Axit Peoxi disunfuric H2S2O8 sẽ tác dụng với H2O H2S2O8 + 2H2O → 2H2SO4 + H2O2

131. Dưới đây là một số chất làm khô với độ ẩm dư của khí tính bằng mg trong một lít khí:

CaCl2 0,34 mg/lít khíH2SO4 95% 0,30 _ CaO 0,25 _NaOH 0,15 _KOH 0,002 _MgO 0,08 _Mg(ClO4)2 5.10-4 _Silicagen 3.10-4 _BaO 8,5.10-5 _P2O5 1,5.10-5 _

Đ5. Lưu huỳnh - Phân nhóm Selen

132. Các nguyên tố S, Se và Te có khả năng xuất hiện mức oxi hóa +4 và +6 vì nguyên tử của chúng tương đối dễ dàng chuyển thành trạng thái kích thích:

s p d

s p d

s p d

s p d

Năng lượng cần tiêu thụ cho quá trình kích thích nguyên tử đã được bù lại bởi năng lượng thoát ra khi tạo thành liên kết hóa học. Năng lượng liên kết đó giảm dần từ S đến Te nên độ bền của các hợp chất ứng với mức oxi hóa cao của các nguyên tố giảm.

133. Một trong những nguyên nhân làm tăng nhiệt độ nóng chảy và nhiệt độ sôi từ oxi đến lưu huỳnh là sự tăng bán kính nguyên tử tạo điều kiện làm tăng tương tác khuếch tán. Ngoài ra cần chú ý rằng phân tử oxi gồm hai nguyên tử, còn lưu huỳnh ở trạng thái lỏng hay rắn đều có số nguyên tử lớn hơn (thường là 8 nguyên tử), do đó đối với lưu huỳnh cần phải cung cấp năng lượng lớn hơn oxi, không những để thắng lực tương tác khuếch tán mà còn phải thắng tương tác giữa các nguyên tử trong phân tử.

134.b) Độ nhớt của S nóng chảy thay đổi do cấu tạo mạch trùng hợp của S thay đổi.

135.a) Độ điện âm của S là 2,5 nên S là một nguyên tố hoạt động, nhưng ở điều kiện thường lại tỏ ra trơ vì phân tử ở dạng trùng hợp mạch khép kín.

b) Tính chất hóa học chủ yếu của S là tính oxi hóa, nhưng khi tác dụng với chất oxi hóa mạnh hơn sẽ thể hiện tính khử.

c) Với P tạo ra các polisunfua P4S6, P4S10…2KClO3 + 3S → 2KCl + 3SO2

3S + 6NaOH (đặc nóng) → 3Na2S + Na2SO3 + 3H2OS + 2H2SO4 (đặc nóng) → 3SO2 + 2H2OS + 6HNO3(đặc) → H2SO4 + 6NO2 ↑ + 2H2OS + 2HNO3 (loãng)→ H2SO4 + 2NO ↑

136.a) Có thể dựa vào nhiệt tạo thành của phản ứng tương tác với H2, hoặc có thể dựa vào độ điện âm của các nguyên tố để kết luận:

F2 + H2 → 2HF ∆H = - 128 Kcal/molO2 + 2H2 → 2H2O ∆H = - 68 Kcal/molCl2 + H2 → 2HCl ∆H = - 44 Kcal/molS + H2 → H2S ∆H = - 4,8 Kcal/mol

b) theo những điều kiện khác nhau, Flo có khả năng phản ứng trực tiếp với oxi tạo ra F2O2, F2O3 (khi phóng điện êm qua hỗn hợp F2 và O2); với Cl2 tạo ra ClF (ở 2500C); với S tạo ra SF6.

Oxi phản ứng trực tiếp với lưu huỳnh tạo ra SO2 (khi đốt lưu huỳnh); Clo phản ứng trực tiếp với lưu huỳnh nóng chảy tạo ra S2Cl2.

137.b) Tương tác đẩy của hai ion H+ trong phân tử H2O mạnh hơn trong H2S. (Xem bài tập 169).

c) Khả năng tạo liên kết Hidro của H2S rất yếu so với H2O, vì vậy ở điều kiện thường H2S là chất khí.

d) H2S có cực tính bé hơn H2O nên ít tan trong dung môi có cực tính lớn và tan nhiều trong dung môi không cực hoặc có cực tính bé.

138. Phản ứng 2H2S + O2 → 2S ↓ + 2H2O giải thích hiện tượng vẩn đục của dung dịch H2S khi để lâu trong không khí, và hiện tượng H2S không có khả năng tích tụ trong khí quyển.

139. H2S là chất khử mạnh. Phụ thuộc vào điều kiện phản ứng, sản phẩm của quá trình oxi hóa H2S có thể là S, SO2 hoặc H2SO4, thông thường là S.

141.a) Ngoài H2S, lưu huỳnh có khả năng tạo ra các hidro polisunfua H2Sn

(n = 2 → 23), gọi là các sunfan. Trong phân tử Sunfan có các gốc Sn2- mạch chữ

chi S S , ví dụ:

S

:: S

::

S

::

2

Gèc S2 -2

S

:: S

::

S

::

2S

::

Gèc S2 -4

Lưu huỳnh tạo ra với kim loại những hợp chất sunfua kimloại như Na2S, CuS, Al2S3… Và các polisunfua dạng M2

ISn (n= 1 → 7) ví dụ:Na2S + (n-1)S → Na2Sn

Liên kết trong các sunfua chủ yếu là liên kết hóa trị, các sunfua kim loại kiềm, kiềm thổ tạo ra sunfua ion.

b) Na2S và các sunfua kim loại hóa trị III dễ bị thủy phân. Chẳng hạn quá trình thủy phân của Al2S3 xảy ra như sau:

Al2S3 ↓ ⇌ 2Al3+ + 3S2-

S2- + H2O ⇌ HS- + OH-

HS- + H2O ⇌ H2S + OH-

Al3+ + H2O ⇌ Al(OH)2+ + H+

Al(OH)2+ + H2O ⇌ Al(OH)2+ + H+

Al(OH)2+ + H2O ⇌ Al(OH)3 + H+

Quá trình thủy phân sẽ được tăng cường do tương tác H+ + OH- ⇌ H2O. Mặt khác, quá trình thủy phân cũng được đẩy mạnh do sự hình

thành Al(OH)3 ở dạng kết tủa. Quá trình đó cho phép kết luận độ tan của Al2S3 lớn hơn độ tan của Al(OH)3.Trái lại nồng độ của các ion Zn2+ và Zn(OH)+ tồn tại trong cân bằng với

ZnS không đủ để tạo thành kết tủa Zn(OH)2. Vì vậy, trong trường hợp ZnS và PbS chỉ thủy phân một phần rất nhỏ so với ion sunfua đã chuyển vào dung dịch, và có thể nói rằng những sunfua đó khi tan thực tế không bị thủy phân.

Như vậy trong các sunfua nêu trên chỉ có ZnS và PbS có thể điều chế được bằng phản ứng trao đổi khi cho các dung dịch muối tan của Zn2+ và Pb2+ tác dụng với dung dịch sunfua tan như Na2S , còn các sunfua như Al2S3, Cr2S3, La2S3 không tồn tại trong dung dịch nước vì bị nước phân hủy.

143.a) phân tử SO2- có dạng góc tương tự như O3 với góc OSO = 1200 độ

dài liên kết S - O bằng 1,43 Ǻ. Trong phân tử SO2 nguyên tử S ở trạng thái lai hóa sp2 (lai hóa dạng mặt phẳng). Hai trong ba obitan lai hóa được dùng để tạo liên kết ú với hai nguyên tử oxi, còn lại một obitan lai hóa sp2 có cặp electron tự do. Một obitan p không lai hóa của nguyên tử S tạo nên liên kết ð với obitan p của một nguyên tử oxi. Đó là liên kết ð không định chỗ kiểu p - p. Ngoài ra có một phần liên kết ð kiểu p - d tạo nên bởi obitan p có cặp electron tự do của oxi và obitan d còn trống của lưu huỳnh.

Cấu trúc của SO2 và SO32- khác nhau, mặc dù có điểm tương tự. Ion SO3

2- có cấu tạo hình chóp tam giác, nguyên tử S ở đỉnh với trạng thái lai hóa sp3:

S

O O

1,43A o

1200

Ph©n tö SO (víi tr¹ng th¸i lai hãa sp2 cña S)

2

S

O OO

2 -

Ph©n tö SO . (víi tr¹ng th¸i lai hãa sp2 cña S)

2

Ba obitan lai hóa sp3 tạo ra các liên kết ú với các nguyên tử oxi, còn obitan thứ tư có cặp electron tự do. Vì ion SO3

2- có cặp electron "cho" hoạt động nên dễ dàng chuyển thành ion SO3H- và SO4

2- có cấu tạo tứ diện.

144. Trong dung dịch nước của SO2 có tồn tại cân bằng:SO2 + xH2O ⇌ SO2.xH2O ⇌ H3O+ + HSO3

- + (x-2)H2OVì trong dung dịch có tồn tại ion H3O+ và HSO3

- nên khi cho thêm NaOH hoặc H2SO4 cân bằng sẽ chuyển dịch theo nguyên lí Le Chatelier.

145. Mặc dù trong dung dịch không tồn tại dạng phân tử H2SO3, nhưng vẫn chấp nhận một cách hình thức axit sunfurơ với hằng số điện li K1= 2.10-2 và K2 = 6.10-8. Như vậy dung dịch có tính axit yếu.

Khí SO2, dung dịch SO2 trong nước, muối sunfit và hidrosunfit đều có tính khử mạnh khi tác dụng với chất oxi hóa mạnh như HNO3, HClO3, KMnO4, K2Cr2O7, các halogen… tạo ra ion SO4

2-. khi tác dụng với chất khử mạnh hơn, SO2 sẽ thể hiện tính oxi hóa, ví dụ:

SO2 + 2H2S → 3S + 2H2OSO2 + 6HI → H2S + 3I2 + 2H2O

ở 5000C (có xúc tác) SO2 + 2CO → 2CO2 + Sở 5000C SO2 + 2H2 → S + 2H2Oở 5000C SO2 + 2C → 2CO + S

148.a) SO3 có cấu trúc mặt phẳng, trong đó nguyên tử lưu huỳnh ở trạng thái lai hóa sp2, cả ba obitan lai hóa đều tham gia tạo thành liên kết ú với obitan p của 3 nguyên tử oxi.

O1,34A

oS

O

1200

OPh©n tö SO víi tr¹ng th¸i lai hãa sp2 cña nguyªn tö S

2

b)Tuy nhiên, trạng thái sp2 dễ dàng chuyển sang trạng thái lai hóa sp3 là trạng thái đặc trưng của lưu huỳnh (có hình tứ diện) do đó SO3 dễ dàng trùng hợp thành polime (SO3)3 mạch vòng, hoặc (SO3)n mạch thẳng.

c) Cũng do nguyên nhân dễ hình thành những phân tử có hình tứ diện nên SO3 dễ kết hợp với H2O, HF, HCl, NH3 :

SO3 + H2O → H2[SO4] Phản ứng này xảy ra mãnh liêt. Các hợp chất HF, HCl, NH3 cũng phản ứng

tương tự:SO3 + HF → H[SO3F]

149.a) Oleum là hỗn hợp được tạo ra khi cho SO3 tan trong H2SO4 tinh khiết. Trong hỗn hợp đó có các axit dạng polisunfuric H2S n+1O3n+4 chủ yếu là axit sunfuric H2SO4, axit đisunfuric H2S2O7; axit trisunfuric H2S3O10; axit tetrasunfuric H2S4O13;

S

H O

H O

O

H SO2 4

O

OH

O

S

O

HO

O

S

OO

H S O2 72

OH

O

S

O

O

O

S

OO OH

O

S

O

H S O2 3 10

151. 1) H2SO3 dung dịch không bền (SO2.xH2O) axit sunfurơ.2) H2SO4 bền: axit sunfuric, có cấu tạo tứ diện, có độ dài liên kết S - OH

là: 1,53 Ǻ ; S - O là 1,46 Ǻ.3) H2Sn+1On+4 bền: axit polisunfuric (Xem bài 149)4) H2S2O3 ít bền: axit tiosunfuric, có cấu tạo:

S

H O

H O

O

H S O2 3

S

2

S

H O

H O

O

H S O2 3

S

2

5) H2SO3, H2S2O3 bền: thuộc loại axit peoxi - sunfuric, trong phân tử có dây oxi.

S

H O

HO O

O

OAxit peoxi mono sulfuric

S

H O

O

O

O

S

HO

O

O

O

Axit peoxi disulfuric

6) H2S2O4 kém bền, trong phân tử có day lưu huỳnh, dẽ bị phân hủy:2H2S2O4 → S + 3SO2 + 2H2O

có cấu tạo dạng

S

H O

O

S

HO

O

Axit ditiono

: :

,

7) H2S2O6 chỉ tồn tại trong dung dịch loãng, có công thức cấu tạo:

H O S HOS

OO

O OAxit ditionic

Khi đun nóng dung dịch, nó dễ bị phân hủy theo phương trình:H2S2O6 → H2SO4 + SO2 ↑

8) H2SnO6 (n=3 → 6), chỉ tồn tại trong dung dịch loãng, dễ bị phân hủy theo phương trình:

H2SnO6 → H2SO4 + SO2 + (n-2)STrong phân tử có mạch S S dạng chữ chi, ứng với công thức cấu tạo:

HO S

O

O

S

O

O

HO(S)n-2

Axit poli tionic

Ví dụ: H2S3O6 (axit tritionic)H2S4O6 (axit tetrationic)

152.b) số lần axit được quyết định bởi số nhóm -OH liên kết với nguyên tử trung tâm trong phân tử H2SO3 chỉ có một nhóm OH liên kết trực tiếp với nguyên tử lưu huỳnh. Hằng số điện li đối với ion H+ trong nhóm HO-O là rất bé. Vì vậy axit H2SO3 là axit một lần axit.

155.1) Khi nung FeSO4.7H2O trước hết có quá trình mất nước kết tinh, sau đó đến quá trình phân hủy muối và tách SO3:

2FeSO4 →0700 Fe2O3 + SO3 + SO2

Trong không khí, quá trình đó được tăng cường do oxi tham gia chuyển FeO thành Fe2O3.

2) Khi nung (NH4)2SO4, FeSO4.6H2O có quá trình nhiệt phân (NH4)2SO4:(NH4)2SO4 → 2NH3 ↑ + H2SO4

2FeSO4 + 2H2SO4 → Fe2(SO4)3 + 2H2O + SO2 ↑3) Có quá trình lên hoa ở ngay nhiệt độ thường của Na2SO4.10H2O (hoặc

khi đun nóng nhẹ). Na2SO4 không bị phân hủy.

4) Khi nung nóng, KHSO4 hòa tan được Al2O3 tinh thể (các axit không làm tan được loại oxit này), chuyển Al2O3 thành dạng muối tan

2KHSO4 → K2S2O7 + H2OAl2O3 + 3K2S2O7 → Al2(SO4)3 + 3K2SO4

157.a) So sánh tích số của BaSO4 với BaSO3 và CaSO4. Nồng độ ion Ba2+ trong cân bằng với kết tủa BaSO3 lớn hơn so với nồng độ của ion đó trong cân bằng với kết tử BaSO4; do đó từ BaSO3 có thể bằng phản ứng trao đổi chuyển thành BaSO4. Cũng lí luận như trên với trường hợp CaSO4.

b) Khi nung hỗn hợp CaSO4 với than ở nhiệt độ cao:CaSO4 + 4C → CaS + 4CO

Từ CaS dễ dàng thu được H2S

158.a) Ion Fe2+ sẽ bị oxi hóa bởi S2O32- tạo ra Fe2(SO4)3.

b) Nung ZnSO4 thu được ZnO, SO3, SO2,O2. Dựa vào nhiệt độ sôi của các khí SO3, SO2 và O2 trong hỗn hợp để tách SO2 tinh khiết. (Nhiệt độ sôi của SO3 là 44,80C, của SO2 là -100C, của O2 là -1830C).

159. Trong quá trình nung tạo ra muối Fe2(SO4)3 ở thành phía trong của chén sắt, do tác dụng của Fe2O3 với H2S2O7.

160.a) Trừ H2SO4, các axit khác không ảnh hưởng đến cân bằng:BaSO4 ↓ ⇌ Ba2+ + SO4

2- Vì Anion SO4

2- không liên kết với ion H+. Trong dung dịch loãng H2SO4, độ tan của BaSO4 giảm, do đó khi có mặt H2SO4 làm cho cân bằng tan chuyển sang trái.

Trường hợp BaSO3 thì ngược lại. Có các quá trình sau:BaSO3 ↓ ⇌ Ba2+ + SO3

2- Khi thêm axit

SO3 + H+ ⇌ HSO3-

Và tiếp tục:HSO3

- + H3O+ + (x-2)H2O ⇌ SO2.xH2ODo đó BaSO3 tan trong axit.b) CaSO4 có khả năng tan được trong H2SO4 đặc. Trong trường hợp đó xảy

ra quá trình sau:CaSO4 ⇌ Ca2+ + SO4

2- (Tt = 2,5.10-5)H2SO4 + SO4

2- ⇌ 2HSO4-

Do đó làm tăng quá trình tan của CaSO4 CaSO4 + H2SO4 → Ca(HSO4)2

c) Dựa vào độ tan khác nhau của hai chất đó.

161.1) 4Zn + 5H2SO4 (đặc) → 4ZnSO4 + H2S ↑ + 4H2O2) Hg + 2H2SO4 (đặc) → HgSO4 + SO2 ↑ + 2H2O3) 8Zn + 5H2S2O7 → 8ZnSO4 + 2H2S ↑ + 3H2O4) 4Cl2 + Na2S2O3 + 5H2O → 2NaHSO4 + 8HCl

5) I2 + 2Na2S2O3 → Na2S4O6 + 2NaI6)8Al +3Na2S2O3 +30HCl→8AlCl3 + 6H2S +6NaCl +9H2O

162.1) 5(NH4)2S2O3 + 2MnSO4 + 8H2O → 2HMnO4 + 10NH4HSO4 + 2H2SO4

2) K2S2O4 + K2Cr2O7 + 3H2SO4 → 2K2SO4 + Cr2(SO4)3 + 3H2O3) K2S3O6 + 4O3 + 2H2O → 2KHSO4 + H2SO4 + 4O2

4) 5Na2S4O6 +14KMnO4 +6H2SO4→5Na2SO4 +7K2SO4 +14MnSO4 +6H2O5) Na2S5O6 + 10O3 + 4H2O → 2NaHSO4 + 3H2SO4 + 10O2

6) 3(NH4)2S3O6+K2Cr2O7+H2SO4→3S+3(NH4)2SO4+K2SO4+ Cr(SO4)3+ H2O

165. Xem bài 151.

166.b) Các tionyl halogenua SOX2 (X= F, Cl, Br) có cấu tạo tứ diện, nguyên tử S ở đỉnh có trạng thái lai hóa sp3. 3 obitan lai hóa sp3 tạo thành liên kết ú với obitan p của nguyên tử oxi và hai nguyên tử halogen. Obitan lai hóa sp3 còn lại có cặp electron tự do.

Các sunfuryl halogenua SO2X2 (X= F, Cl) có cấu tạo tứ diện với các obitan lai hóa sp3. Hợp chất này coi như là sản phẩm thế các nhóm OH trong phân tử H2SO4 bằng các nguyên tử halogen.

Cl

O

S

Cl

Ph©n tö tionyl clorua

167.a) Thủy phân sunfuryl clorua tạo ra H2SO4 và HClSO2Cl2 + 2H2O → H2SO4 + 2HCl

Kết quả có kết tủa trắng BaSO4.b) KMnO4 sẽ oxi hóa HCl được tạo ra do quá trình thủy phân SO2Cl2:2KMnO4 + 5SO2Cl2 + 2H2O → K2SO4 + 2MnSO4 + 5Cl2 + 2H2SO4

168. ở điều kiện thường, phân tử của S, Se, Te tồn tại ở dạng đa phân tử: S8, Sn; Se8, Sen; Ten ở nhiệt độ cao, phân tử của chúng (dạng hơi) gồm hai nguyên tử. Độ bền của những phân tử đó giảm dần từ lưu huỳnh đến Telu. Năng lượng liên kết của chúng như sau:

O2 S2 Se2 Te2 Năng lượng liên kết(Kcal/mol) 118 77 64 54

S

O

O

Cl

Cl

Phân t sunfuryl cloruaử

169. Góc hóa trị của HXH: H2O H2S H2Se H2Te

HXH 104,50 92,20 910 900

Góc hóa trị giảm do giảm khả năng lai hóa sp2 từ O đến Te. (Có thể giải thích như bài 137).

Từ H2O đến H2Po độ bền giảm do độ dài liên kết tăng và năng lượng liên kết giảm. H2O và H2S đều bền, là hợp chất phát nhiêt; H2Se phân hủy khi nung nóng, là hợp chất thu nhiệt, H2Te phân hủy ở nhiệt đọ thường; H2Po rất không bền.

H2O H2S H2Se H2TeĐộ dài liên kết X - H ( Ǻ ) 0,96 1,33 1,46 1,70Năng lượng liên kết X - H (Kcal/mol) 111 90 66 57Nhiệt tạo thành ∆H (Kcal/mol) - 68 - 4,8 + 18,5 +34

170.a) Nhiệt độ sôi giảm từ H2O đến H2S, sau đó lại tăng lên từ H2S đến H2Te (Xem bài 53)

b) Tình axit tăng từ H2O đến H2Te với hằng số phân li K1 trong dung dịch nước:

H2O H2S H2Se H2TeK1 = 1,8.10-14 1.10-7 1.10-14 2.10-3

Độ axit tăng, do độ bền liên kết giảm và độ phân cực tăng.c) Tính khử tăng từ H2O đến H2Se, H2Se và H2Te có thể khử được H2O tạo

ra H2 nhưng do hiện tượng quá thế của hidro nên chúng có khả năng tồn tại trong dung dịch. (H2Se và H2Te tan nhiều trong nứoc).

171. Tính axit yếu dần từ SeO2 - TeO2 - PoO2: SeO2 tan trong nước:SeO2 + H2O → SeH2O3

TeO2 tan trong kiềm, trong axit:TeO2 + 2KOH → K2TeO3 + H2OTeO2 + 4HCl → TeCl4 + 2H2O PoO2 + 2H2SO4 → Po(SO4)2 + 2H2O

172.a) Trong dãy H2SO3 - H2SeO3 - H2TeO3, tính axit giảm:H2SO3 H2SeO3 H2TeO3

Hằng số điện li K1 2.10-2 2.10-3 2.10-3

Hằng số điện li K2 6.10-8 5.10-9 1.a0-8

Tính oxi hóa khử thay đổi theo thế điện cực sau:H2SO3 + 4H+ + 4e ⇌ S + 3H2O E0 = + 0,45VH2SeO3 + 4H+ + 4e ⇌ Se + 3H2O E0 = + 0,74Vb) Tính oxi hóa của H2SeO4

và H2SO4 thay đổi theo thế điện cực sau: SO4

2- + 4H+ + 2e ⇌ SO2 + 2H2O E0 = + 0,17VSeO4

2- + 4H+ + 2e ⇌ H2SeO3 + H2O E0 = + 1,15Vưc) Lưu huỳnh và Selen không tạo ra axit tương tự với axit H6TeO6 vì

bánkính của nguyên tử S và Se bé hơn bán kính của Te (Xem bài 97).

173.

1) 3H2SeO3 + HClO → 3H2SeO4 + HCl2) H2SeO4 + 2HCl ⇌ H2SeO3 + Cl2 + H2O3) H2SeO3 + 2KMnO4 +4KOH → K2SeO4 + 2K2MnO4 + 3H2O4) Na2SeO3 + 2SO2 + H2O → Na2SO4 + Se + H2SO4

5) Na2SeO3 + Cl2 + H2O → 2NaCl + H2SeO4

6) Ag2SeO3 + Br2 + H2O → 2AgBr ↓ + H2SeO4

174. 1) 3Se + 4HNO3 + H2O → 3H2SeO3 + 4NO2) 3Te + 4HNO3 + H2O → 3H2TeO3 + 4NO3) SeO2 + 4Na2S2O3 + 2H2O → 2Na2S4O6 + Se 4NaOH4) SeO3

2- + 4I- + 3H2O → Se + 2I2 + 6OH-

5) 2SOCl2 + 3Fe → 2FeCl2 + FeS + SO2

Đ6. Nito - Phot pho (N - P)

176.a) Cấu hình electron của phân tử N2 có dạng:

(σ lks2 )2 (σ *

2s )2 (σ lkpx2 )2 (π lkpy2 )2 (π lkpz2 )2

b) Trong phân tử N2 có một liên kết ú và hai liên kết ð nên phân tử rất bền

N N: :N

Năng lượng liên kết ba trong phân tử N2 là 225,8 Kcal/mol nên ở điều kiện thường Nitơ là chất trơ. ở 30000C, chỉ mới có 0,1% số phân tử phân li thành nguyên tử.

177.Tùy theo điều kiện phản ứng, nitơ có thể tạo ra những hợp chất với kim loại hoặc không kim loại bằng phản ứng trực tiếp hoặc gián tiếp.

Với các nguyên tố không kim loại (oxi, cacbon, hidro), tạo ra hợp chất chứa nitơ ở dạng khí. Với kim loại tạo ra nitrua và azotua . Azotua là hợp chất muối, chủ yếu điều chế được do phản ứng trao đổi giữa muối của kim loại tương ứng với với axit hidrazonic HN3. Các nitrua được tạo ra khi cho kim loại tác dụng với nitơ hoặc NH3; hidrua kim loại với nitơ ; oxit kim loại với amoniac; khi khử oxit kim loại bằng than trong khí quyển nitơ.

Dựa vào bản chất liên kết, các nitrua có thể chia làm ba loại: 1) nitrua ion ; 2) nitrua cộng hóa trị và 3) nitrua tương tự kim loại.Nitrua ion gồm những nitrua của những kim loại có điện âm thấp, nguyên

tử có lớp vỏ electron s (kim loại kiềm, kiềm thổ, các kim loại phân nhóm đồng, kẽm ). Nitrua cộng hóa trị được tạo ra với các nguyên tố có vỏ electron p (bo, nhôm, silic, gali, gecmani v.v…). Nitrua tương tự kim loại tạo ra bởi các kim loại chuyển tiếp có lớp vỏ d hoặc f.

Nitrua ion và nitrua cộng hóa trị có thành phần phân tử ứng với hóa trị của kim loại (Li3N, Cr3N2…) còn loại nitrua thứ ba có thành phần phức tạp, không ứng với hóa trị (Cr2N, Mn3N2).

178.a) Có thể điều chế theo những phương pháp sau:- Nhiệt phân dung dịch bão hòa muối amoni nitrit.

NH4NO2 → N2 + 2H2O- Nhiệt phân dung dịch bão hòa hỗn hợp NaNO2 và NH4Cl.

NaNO2 + NH4Cl → NaCl + NH4NO2

- Nung nóng hỗn hợp gồm KNO3 với bột sắt khử:6KNO3 + 10Fe → 3K2O + 5Fe2O3 + 3N2

- Cho khí NH3 qua CuO đun nóng:2NH3 + 3CuO → 3Cu + N2 + 3H2O

Hỗn hợp khí NH3 dư và N2 cho qua dung dịch H2SO4 loãng.- Cho từng giọt dung dịch nước brom tác dụng với dung dịch amoniac:

2NH3 + 3Br2 → N2 + 6HBrHidro bromua tác dụng với lượng dư NH3 tạo ra NH4Br ở dạng khói, cho

nước hấp thụ.

179.a) Dùng phốt pho trắng hấp thụ oxi, còn lại Nitơ.

181.a) Nếu cho rằng phân tử NH3 hình thành các liên kết cộng hóa trị do ba electron p của nguyên tử N với electron s của nguyên tử hidro thì góc hóa trị NHN phải bằng 900. Tuy nhiên góc hóa trị NHN lại là 1070 ứng với cấu hình sau đây:

(σ lks )2 (σ lk

px )2 (σ lkpy )2 (σ pz )2

Trong phân tử có đám mây hai electron không liên kết.b) Do có hai electron còn tự do nên phân tử NH3 dễ biểu lộ khả năng "cho"

cặp electron đó. Vì vậy phân tử NH3 có cực tính lớn (ỡ=1,48D) và dễ tham gia phản ứng cộng; vì phân tử có cực nên tan nhiều trong dung môi có cực ; nhiệt độ nóng chảy và nhiệt độ sôi cao hơn PH3.

184. a) Do có cặp electron tự do chưa tham gia liên kết .b) Khả năng đó tăng dần từ HF, H2O, NH3, vì số cặp electron tự do giảm

dần nên đã làm tăng ái lực với proton. Chẳng hạn ái lực với proton của NH3 là 9,3eV lớn hơn ở H2O là 7,9eV, nên trong dung dịch nước, NH3 sẽ chiếm proton của phân tử nước và do đó gây ra tính chất bazơ của dung dịch.

c) Nguyên tử cacbon trong phân tử CH4 cũng ở trạng thái lai hóa sp3, nhưng cả 4 obitan sp3 đều đã sử dụng để liên kết với 4 nguyên tử hidro, trong phân tử CH4 không còn có cặp electron tự do như trong phân tử NH3, vì vậy phân tử CH4

không thể hiện tính chất "cho", nhưng cũng không còn obitan trống nên không có khả năng "nhận".

185.b) Phản ứng N2 + 3H2 ⇌ 2NH3 có ∆H0 = -22 Kcal và ∆S0 = - 45,9 cal/độ. Từ phương trình ∆G = ∆H - T∆S ta thấy T càng bé thì

∆G càng âm, nên lượng NH3 càng lớn nhưng tốc độ phản ứng càng thấp, do đó cần có xuác tác để tăng tốc đọ phản ứng.

186.1) 8NH3 + CaCl2 → CaCl2.8NH3

tđố

2) 4NH3 + 3O2 → 2N2 + 6HNO 4NH3 + 3O2 → 4NO + 6H2O3) 2NH3 + 3Cl2 → N2 + 6HCl 4) NH3 + KBrO → N2H4 + KBr + H2O

187.a) Ion NH4+ có bán kính gần tương đương với bán kính các ion kim

loại kiềm ( 43,14

=+rNH Ǻ; 33,1=+rK Ǻ; 49,1=+rRb Ǻ); mặt khác, NH4+ có ái lực

electron bé tương tự các ion kim loại kiềm, do đó các muối amoni có những tính chất giống muối kim loại kiềm; các muối amoni thủy phân trong dung dịch cho môi trường axit còn ion kim loại kiềm không bị thủy phân.

b) Điện phân dung dịch muối amoni trong NH3 lỏng ở nhiệt độ thấp với âm cực bằng thủy ngân thu được hỗn hống NH4 - Hg.

Liên kết giữa NH3 và H+ là liên kết →cho nhận→ . Trong Ion NH4+, lớp vỏ

electron ngoài cùng của nguyên tử nitơ đã bão hòa, do đó mặc dù có khả năng kết hợp thêm electron: NH4

+ + 1e → NH4 nhưng rất yếu vì vậy phân tử NH4 dễ bị phân hủy thành NH3và H2.

189. Phân tử các chất NH3, N2H4, NH2OH đều có các cặp electron tự do ở nguyên tử nitơ:

N

H

: H

H

:

H

N

H H

N:

H

H

N

:

H

O

::

H

Vì vậy chúng đều có những tính chất tương tự nhau. Ví dụ, NH3 và N2H4 đều là những chất có cực tính lớn; ở thể lỏng đều có khả năng trùng hợp nhờ liên kết hidro; trong dung dịch cả ba chất đều có tính bazơ yếu:

NH3 + H2O ⇌ NH4+ + OH- K= 1,85.10-5

N2H4 + H2O ⇌ N2H5+ + OH- K1= 8,5.10-7

N2H5+ + H2O ⇌ N2H6

2+ + OH- K2= 8,9.10-16

NH2OH + H2O ⇌ NH3OH+ + OH- K= 2.10-8

Chúng đều có khả năng tạo các muối tương tự nhau. các muối đó đều thủy phân cho môi trường axit; ví dụ: NH4Cl, N2H5Cl (N2H4.HCl), (NH3OH)Cl hoặc NH2OH.HCl; cả ba đều có tính khử mạnh, riêng N2H4 và NH3OH lại còn có tính oxi hóa.

190.1) N2H4 + 2HgCl2 → N2 ↑ + 2Hg +4HCl2) N2H4 + HNO2 → HN3 + 2H2O 3) 3N2H4 + 2K2Cr2O7 + 8H2SO4 → 2Cr2(SO4)3 + 3N2↑ + 2K2SO4 + 14H2O 4) N2H4.H2SO4 + 4CuSO4 + 10NaCl → N2↑ + 4CuCl + 5Na2SO4 + 6HCl5) N2H4.HCl + SnCl2 + 3HCl → 2NH4Cl + SnCl4

8000C

191. 1) 4NH2OH + SeO2 → Se + 2N2↑ + 6H2O 2) 5(NH3OH)2SO4 + 2KMnO4→5N2↑ +2MnSO4 + K2SO4+2H2SO4+18H2O3) 2NH2OH + I2 + 2KOH → N2 ↑ + 2KI + 4H2O 4) NH2OH.HCl + 3H2O2 → HCl + HNO3 + 4H2O5) 3N2H4.HCl +2K2Cr2O7 +13HCl→3N2↑ +4CrCl3 +14H2O +4KClCác phương trình trên có thể dựa vào số oxi hóa trung bình của N trong các

hợp chất đó để cân bằng. Ví dụ: ở phương trình (5):3 2N-2 - 4e → N0

2 2Cr+6 + 6e → 2Cr+3

192.1) N2H4.H2SO4 + 2I2 + 6KOH → N2 ↑ + K2SO4 + 4KI + 6H2O 2) 3N2H4.H2SO4 + 2KIO3 + 6KOH → 3N2 ↑ + 2KI + 3K2SO4 + 12H2O 3) 3Na2H4 + 2NaBrO3 → 3N2 ↑ + 2NaBr + 6H2O4) N2H4.H2SO4 + 2CaOCl2 → N2 ↑ + 2CaCl2 + H2SO4 + 2H2O

193.1) 2NH2OH + 4FeSO4 +3H2SO4→2Fe2(SO4)3 + (NH4)2SO4 + 2H2O2) 2NH2OH + 4CuO → N2O + 2Cu2O + 3H2O 3) N2H4 + 4AgNO3 → 4Ag + N2 ↑ + 4HNO3 4) N2H4 + 2NaBrO → N2 ↑ + 2NaBr + 2H2O

194. Dung dịch hidrazin có tính kiềm, selen có khả năng tan trong dung dịch kiềm tạo ra các muối hidrazin:

4N2H4.H2O + 4Se → 3N2H4.H2Se + N2H4.H2SeO4

195.a) Cấu tạo của axit hidrazoic:

N

:

H

N N

:

Ion azotua N3- (hay N+5N2

-3) do có N+5 nên có tính oxi hóa, và có N-3 nên có tính khử. Tính chất của HN3 tương tự HNO3.Axit HN3 là một axit yếu(K = 1,8.10-5) b) Phản ứng phân hủy HN3 là phản ứng phát nhiệt mạnh:

2HN3 → 3N2 + H2 ∆H = - 70,8 Kcal/molDo đó phân tử HNO3 không bền và không thể tạo ra từ N2 và H2.Tính gây nổ của các azotua kim loại cũng liên quan đến tính phát nhiệt lớn

khi chúng bị phân hủy.

200.c) Cho hỗn hợp hai khí N2O và NO qua dung dịch FeSO4, dung dịch này hấp thụ NO tạo ra [Fe(NO)SO4] khi bị đun nóng, khí NO lại thoát ra:

FeSO4 + NO → Fe(NO)SO4

201.b) cấu hình electron của NO, NO+, NO-:

Với NO: (σ lks2 )2 (σ *

2s )2 (π lkp2 )2 (π lkp2 )2 (σ lkp2 )2 (π *

2p )1

Với NO+: (σ lks2 )2 (σ *

2s )2 (π lkp2 )2 (π lkp2 )2 (σ lkp2 )2

Với NO-: (σ lks2 )2 (σ *

2s )2 (π lkp2 )2 (π lkp2 )2 (σ lkp2 )2 (π *

2p )2

Trong phân tử NO có một electron độc thân, trong ion NO- có hai electron độc thân. (Xem thêm bài 176) (Cách xây dựng giản đồ các mức năng lượng xem bài 101).

202.a) Công thức cấu tạo:

N N: :N

N O. . .

: :

N O: :

N O: :

(N2) (NO) (NO+) (NO-)b) Ion NO+ có trong các hợp chất như NOClO4 (nitrozyl peclorat)

(NO)2FeO4 (nitrozyl selenat).c) Ion NO+ (nitrozoni) bền hơn phân tử NO vì có ít hơn phân tử NO một

electron.

204.b) Nhận ra khí NO bằng phản ứng tạo ra khí NO2 màu nâu hoặc phản ứng với dung dịch FeSO4 tạo ra dung dịch màu nâu thẫm Fe(NO)SO4.

205. Trong phân tử NO2, nguyên tử nitơ ở trạng thái lai hóa sp2. một electron chưa ghép đôi chiếm một obitan lai hóa sp2, còn hai obitan lai hóa sp2 khác tạo thành hai liên kết ú giữa N và O. Do có một electron chưa ghép đôi nên NO2 có khả năng trùng hợp tạo ra phân tử N2O4. Cũng vì NO2 có số lẻ electron nên NO2 có màu. (Xem thêm bài 113).

SO2 không có khả năng đó vì phân tử SO2 không có electron độc thân (Xem bài 143).

207.a) Từ - 200C đến - 11,20C (Tnc) 100% N2O4

Từ - 11,20C đến 21,50C (Tsôi) có 0,01% → 0,1%NO2 Từ 21,50C đến 1000C: có 0,1% → 90% NO2

Đến 1000C: 100% NO2 Trên 1000C: NO2 bắt đầu phân hủy cho NO và O2

Đến 6000C: NO2 phân hủy hoàn toàn.b) Để chứng minh sự biến đổi giữa NO2và N2O4 có thể cho ngâm vào hỗn

hợp sinh hàn dưới - 100C, sau đó tăng nhiệt độ đến khoảng 1000C.

208.b) Năng lượng ion hóa của NO2 (NO2 - 1e → NO2+) là 9,8eV; ái lực

electron của NO2 (NO2 + 1e → NO2-) là 1,62eV, do đó xảy ra phản ứng tự oxi hóa -

khử trong dung dịch nước hoặc trong dung dịch kiềm tạo ra ion nitrit NO2- và nitrat

NO3- :

NO2 + NO2 + H2O ⇌ H(ONO2)- + H(ONO)-

209.b) NO2 + CO → CO2 + CONO2 + SO2 → SO3 + NO2NO2 + O3 → N2O5 + O2 2NO2 + H2O2 → 2HNO3

c) NO2 + 2FeSO4 + H2SO4 → Fe2(SO4)3 + NO + H2O(Xem bài 200), bản chất hai phản ứng hoàn toàn khác nhau.

210. Quá trình tương tác N2O3và NO2 với H2O đều có tạo ra HNO2; HNO2 không bền, dễ dàng chuyển thành HNO3 khi đun nóng.

212. Dựa vào quay tắc: Nếu thế điện cực bên phải của tiểu phân lớn hơn thế bên trái thì tiểu phân ở giữa sẽ tự oxi hóa - khử. Như vậy trong môi trường axit, HNO2 sẽ tự phân hủy theo phản ứng:

3HNO2 → HNO3 + 2NO + H2Ovà ion NO2

- sẽ bền trong môi trường kiềm, nghĩa là không thể tự oxi hóa - khử theo phản ứng:

3NO2- + H2O → NO3

- + 2NO- + 2OH-

213. Khi tác dụng với chất khử, bản thân NO2- biến thành NO; khi thể hiện

tính chất khử (tác dụng với chất oxi hóa mạnh hơn) sẽ chuyển thành NO3-.

215. Xem bài 55 và 65.

216.a) Sản phẩm của phản ứng phụ thuộc vào bản chất của kim loại, và nồng độ của axit và nhiệt độ. phản ứng tạo ra muối ứng với mức oxi hóa cao của kim loại, và sản phẩm của quá trình khử HNO3 có thể là N2O, NO, NO2, N2, NH2OH, NH3, tùy thuộc vào điều kiện phản ứng.Với các nguyên tố không kim loại thường tạo ra axit ứng với mức oxi hóa cao nhất của nguyên tố đó.

b) Có thể cho rằng sản phẩm tạo thành chủ yếu là NO2, nhưng vì không bền, bị phân hủy tạo ra NO và NO2. NO2 tác dụng với H2O theo phản ứng thuận nghịch:

3NO2 + H2O ⇌ 2HNO3 + NOAxit HNO3 càng đặc cân bằng càng được chuyển về phía tạo ra NO2, do đó

khi tác dụng với HNO3 đặc thường tạo ra NO2.Với kim loại như Fe, Co, Ni tác dụng với HNO3 rất loãng có thể tạo ra sản

phẩm chính là N2; với axit HNO3 loãng thì các kim loại hoạt động hơn như Mg, Zn sẽ khử đến amoniac.

217. 4Zn + 10HNO3 (loãng) → NH4NO3 + 4Zn(NO3)2 + 3H2O4Sn + 10HNO3 (loãng) → N2O + 4Sn(NO3)2 + 5H2O5Co + 12HNO3 (loãng) → N2 + 5Co(NO3)2 + 6H2O3As + 5HNO3 (loãng) + 2H2O → 3H3AsO4 + 5NO

218. Khi giải thích sự khác nhau về độ bền nhệt của các muối có thể dựa và tác dụng phân cực của các ion kim loại để giải thích. Ví dụ ion Ag+ có lớp vỏ ngoài

cùng là 18e, có tác dụng phân cực lớn hơn ion Na có lớp vỏ 8e. Do đó trong tinh thể AgNO3, ion NO3 dễ bị biến dạng hơn so với ion NO3 trong tinh thể NaNO3, do tác dung phân cực củ ion Ag+ lớn hơn ion Na-; vì vậy HNO3 và cấc muối nitrat kim loại nặng bị phân hủy ở nhiệt độ thấp hơn.

219.HNO3 đặc đều có khả năng oxi hóa HX (X là các halogen ) đều có phản ứng tương tự như nước cường thủy, nhưng từ NOCl - NOBr - NOI độ bền của hợp chất NOX giảm xuống, NOI không điều chế được.

c) Pt, Au tan được trong nước cường thủy vì quá trình có tạo ra Clo hoạt động và tạo nên phức chất của các kim loại đó.

221. Dựa vào độ tan khác nhau của NaCl và KNO3 ở những nhiệt độ khác nhau.

222.b) Vì kích thước phân tử của photpho trắng bé hơn photpho đỏ (Xem bài 133).

c) Sự hình thành chất rắn vô định hình phụ thuộc vào kích thước phân tử của chất đó. Với chất có phân tử lượng thấp thì trạng thái vô định hình không phải là trạng thái đặc trưng, phân tử của các chất loại này có độ di động lớn và khi làm lạnh dễ thay đổi độ định hướng của nó so với các phân tử lân cận, Nên dễ dàng sắp xếp thành mạng phân tử; với chất có phân tử lượng cao thì độ di động của phân tử bé hơn. Mặt khác cần chú ý rằng khi kết tinh các chất đó phải thay đổi dạng của phân tử. Từ các lí do trên, những chất có phân tử lượng cao bất kì gồm những phân tử có độ dài khác nhau rất khó kết tinh thành tinh thể.

Photpho đỏ có cấu trúc cao phân tử nên khi làm lạnh không thể chuyển thành dạng tinh thể mà ở dạng vô định hình.

223.a) Kích thước của phân tử N2 bé hơn photpho, hơn nữa phân tử của photpho gồm một số lớn nguyên tử, do đó năng lượng tương tác giữa các phân tử ở nitơ bé hơn ở photpho.

b) Liên kết P - P trong phân tử P4 kém bền hơn so với liên kết N - N

trong phân tử N2. Hơn nữa nguyên tử P có obitan 3d nên electron dễ bị kích đọng từ 3s2p3 lên 3d tạo ra 5 electron không ghép đôi, hình thành 5 electron cộng hóa trị.

225.c) Photpho trắng có khả năng phản ứng với muối của các kim loại như đồng, chì, bạc, vàng ; vì vậy để khử photpho dư người ta thường ngâm các dụng cụ đựng photpho trắng trong dung dịch CuSO4 theo phản ứng:

5CuSO4 + 2P + 8H2O → 2H3PO4 + 5H2SO4 + 5Cu

227. Qua trình thủy phân tạo ra axit chứa oxi của photpho và HCl; (H3PO3 và H3PO4 tương ứng).

Không thể viết phương trình thủy phân ở dạng ion vì PCl3, PCl5 không phải là chất điện li.

228.a) Photpho tạo ra các hợp chất PH3, P2H4, P3H4; chúng được điều chế bằng phương pháp thủy phân photphua kim loại, chẳng hạn như Ca3P2:

Ca3P2 + 6H2O → 3Ca(OH)2 + 2PH3

P2H4 và P3H4 tạo ra đồng thời với PH3.b) Mặc dù PH3 có dạng tương tự NH3 nhưng có nhiều tính chất khác biệt

với amoniac như dung dịch PH3 có môi trường trung tính, PH3 có tính khử mạnh hơn NH3 v.v…

c) Phân tử NH3 có dạng hình chóp, các đám mây electron của P ở dạng lai hóa sp3, tuy nhiên do các đám mây electron của P có kích thước lớn, nên trạng thái lai hóa sp3 thể hiện khá yếu so với nitơ trong NH3. Chính vì vậy góc hóa trị gần với 900 (HPH = 93,50) do đó PH3 có cực tính bé, nên ít tan trong nước.

Một trong bốn obitan lai hóa sp3 có hai electron tự do, có dạng gần với hình cầu. Do lai hóa yếu nên khả năng nhường cặp electron đó của PH3 yếu hơn nhiều so với NH3. Vì vậy PH3 không tương tác với H2O như NH3.

229.2) Ca3P2 + 8HClO → 2H3PO4 + 3CaCl2 + 2HCl3) 2P + 3Ba(OH)2 + 6H2O → 3Ba(H2PO3)2 + 2PH3

4) 5PH3 + 8KMnO4 + 12H2SO4 → 5H3PO4 + 8MnSO4 + 4K2SO4 + 12H2O5) PH3 + HClO4 → PH4ClO4 7) PH4I + KOH → PH3 + KI + H2O

231. Người ta đã biết 11 axit chứa oxi của photpho gồm 4 axit photphorơ, 5 axit photphoric và 2 axit pephotphoric.

1) H3PO2 axit hipophotphorơ H2PO(OH)(Công thức cấu tạo viết dưới dạng đơn giản) có nghĩa là

2) HPO2 axit metaphotphorơ (OH)PO3) H4P2O5 axit diphotphorơ (HO)2P - O - P(OH)2

4) H3PO3 axit photphorơ (HO)3P5) H4P2O6 axit hipophotphoric (HO)2PO - PO(OH)2

6) HPO3 axit metaphotphoric (HO)PO2

7) H4P2O7 axit diphotphoric (HO)2PO - O - PO(OH)2

8) H5P3O10 axit triphotphoric (HO)2PO - O - PO - O - PO(OH)2

9) H3PO4 axit octophotphoric (HO)3PO10) H3PO5 axit monopephotphoric (HO) - O - PO(OH)2

11) H4P2O8 axit dipephotphoric (HO)2PO - O - O - PO(OH)2 .Trong đó H3PO2, H3PO3, H3PO4 là quan trọng. Axit hipophotphorơ là axit

mạnh, một lần axit, có tính khử mạnh, axit photphorơ là axit trung bình, hai lần axit có tính khử mạnh; axit photphoric là axit trung bình, ba lần axit, không có tính oxi hóa. (Dựa vào bảng hằng số điện li để so sánh tính axit).

HO

HPH O

OH

233. Trong môi trường axit mạnh làm giảm độ điện li của H3PO4 do đó không đạt đến tích số tan của Ag3PO4 ngay cả khi nồng độ của ion Ag + trong dung dịch khá lớn. Mặt khác, về nguyên tắc các muối axit dễ tan hơn so với muối trung tính, do đó không có kết tủa tách ra.

235. Kết quả đều thu được muối trung tính vì có độ tan kém hơn các muối axit.

236. Khi Ba3(PO4)2 tan trong axit có các quá trình sau:Ba3(PO4)2 ↓ ⇌ 3Ba2+ + 2PO4

3-

PO43- + H+ ⇌ HPO4

2- Như vậy quá trình tan xảy ra do tạo ra axit H3PO4, HPO4

2-, H2PO4- là chất

điện li kém. Các cân bằng đó không xảy ra đối với BaSO4.

237.1) 4H3PO3 → PH3 + 3H3PO4 3) H3PO3 + 2AgNO3 + H2O → 2Ag + H3PO4 + 2HNO3

Đ7 Phân nhóm Asen238.3As + 5HNO3 + 2H2O → 3H3AsO4 + 5NO3Sb + 5HNO3 → 3HSbO3 + 5HNO + H2OBi + 4HNO3 → Bi(NO3)3 + NO + 2H2O

239. Xem bài 53.

241.b) AsH3 + KIO3 → H3AsO3 + KIAsH3 + 6AgNO3 + 3H2O → 6Ag + 6HNO3 + H3AsO3

242. Góc hóa trị HXH giảm dần là do giảm khả năng lai hóa sp3 của các nguyên tố từ N đến Bi. cũng do nguyên nhân đó, khả năng nhường cặp electron của các hiđrua yếu dần và vì vậy khả năng kết hợp H+ giảm. NH3 chế tạo ta NH4

+; PH3 chỉ kết hợp với axit mạnh; AsH3 rất khó; SbH3 không có khả năng.

245. 3As + 5HNO3 + 2H2O → 3H3AsO4 + 5NO Phản ứng hòa tan As trong nước cường thủy và trong HNO3 tạo ra sản

phẩm như nhau. Vai trò của HCl trong nước cường thủy là tạo ra hợp chất trung gian NOCl, bản thân chất đó tạo điều kiện thuận lợi cho quá trình oxi hóa. Hợp chất đó không ảnh hưởng đến sản phẩm của phản ứng.

246. 1) 2As + 3H2SO4 (đặc) → 2H3AsO3 + 3SO2 2) 2Bi + 6H2SO4 9đặc) → Bi2(SO4)3 + 3SO2 + 6H2O3) 2As + 5NaClO + 3H2O → 2H3AsO4 + 5NaCl4) As2O3 + 2HClO + 3H2O → 2H3AsO4 + 2HCl

t0

5) 5AsH3 + 8KMnO4 + 12H2SO4 → 5H3AsO4 + 8MnSO4 + 4K2SO4 +12H2O

247. 1) 2AsCl3 + 3SnCl2 → 3SnCl4 + 2As2) As2S3 + 7O2 + 6H2O → 2H3AsO4 + 3H2SO4 3) 3As2S3 + 28HNO3 + 4H2O → 6H3AsO4 + 9H2SO4 + 28NO4)As2S3 + 14H2O2 + 12NH4OH → 3(NH4)2SO4 + 2(NH4)3AsO4 + 20H2O

248. 1) 6As + 5Cr2O7

2- +22H+ → 6AsO43- + 10Cr3+ + 11H2O

2) AsO2- + I2 + 2CO3

2- + 2H2O → H2AsO4- + 2I- + 2CO2 + 2OH-

3) SbO2- + 2Ag+ + 4OH- → SbO4

3- + 2Ag + 2H2O4) 5H3SbO3 + 2MNO4

- + 6H+ → 5H3SbO4 + 2Mn2+ + 3H2O5) 2Bi2+ + 3SnO2

2- + 6OH- → 2Bi + 3SnO32- + 3H2O

Đ8. Cacbon _ Silic (C - Si)

249.b) Dựa vào khả năng tách electron hóa trị của các nguyên tử để chứng minh.

250.a) Một trong những nguyên nhân cơ bản gây ra khả năng tạo mạch của cacbon là độ bền của liên kết C - C (83 Kcal/ngtử gam), do số electron hóa trị của cacbon bằng số obitan hóa trị.

251.a) Đồng vị 14C được hình thành trong khí quyển của trái đất dưới tác dụng của tia vũ trụ theo phản ứng hạt nhân sau:

HCnN7

11

146

10

14 +=+

b) Sự khác nhau cơ bản giữa hai đồng vị đó là thành phần hạt nhân của nguyên tử.

252. Mỗi nguyên tử cacbon trong kim cương đều ở trạng thái lai hóa sp3, mỗi nguyên tử đều tạo thành 4 liên kết ú bền, và đồng nhất với 4 nguyên tử xung quanh. Mạng tinh thể kim cương là mạng lập phương vì mỗi nguyên tử cacbon đều ở tâm của một hình tứ diện đều, các hướng liên kết đều như nhau và bằng liên kết ú nên tinh thể kim cương rất cứng, không dẫn điện.

Trong than chì, mỗi nguyên tử cacbon ở trạng thái lai hóa sp2. Trong cùng mặt phẳng, mỗi nguyên tử cácbon liên kết với ba nguyên tử cacbon khác bằng liên kết ú bền. Trong kiểu lai hóa này cacbon chỉ mới sử dụng 3 obitan lai hóa, mức obitan 2p còn lại chưa lai hóa tạo nên liên kết ð không định vị. Vì vậy than chì có khả năng tạo vẩy, mềm, dẫn điện, dẫn nhiệt và có màu xám, những tính chất đó gây ra do liên kết ð không định vị đó.

253. Vì rằng trạng thái tập hợp của các chất khí khi bị hấp phụ trên bề mặt của chất rắn được coi như là trạng thái trung gian giữa trạng thái khí và trạng thái

lỏng, do đó những khí dễ hóa lỏng là những chất mà phân tử dễ gần nhau hơn để chuyển sang trạng thái lỏng nên cũng dễ chuyển sang trạng thái hấp phụ.

Mặt khác, sự hấp phụ là một quá trình tỏa nhệt, cân bằng hấp phụ tuân theo nguyên lí Le Chatelier do đó khi nhiệt độ tăng khả năng hấp phụ giảm.

257.a) CaC2 có cấu trúc tinh thể mạng ion. Trong tinh thể có ion Ca2+ và C2

2- ; trái lại W2C có cấu trúc tinh thể kiểu thâm nhập, nguyên tử cacbon thâm nhập vào các lỗ trống của mạng lưới kim loại. từ cấu trúc đó dễ dàng thấy được những tính chất khác nhau của hai loại cacbua kim loại trên.

259.c) Liên kết C - H trong phân tử CH4 thực chất là liên kết công hóa trị, vì vậy không thể xảy ra quá trình tách H+ ra khỏi phân tử CH4 dưới tác dụng của phân tử H2O. Mặt khác, các obitan lai hóa sp3 đã sử dụng hết, không còn cặp electron tự do nên không thể tạo ra liên kết cho - nhận.

260.b) Phân tử CO cũng như phân tử N2 có liên kết 3. Hai trong 3 liên kết được tạo thành nhờ sự ghép đôi electron, còn liên kết thứ ba được tạo thành theo liên kết cho - nhận. Liên kết này gây ra nhờ obitan tự do 2p của cacbon và cặp electron của oxi:

ứng với cấu hình electron sau đây:

(σ lks )2 (σ *

s )2 (π lkpy )2 (π lkpz )2 (σ lkpx )2

Do phân tử CO có phân tử lượng, số electron và cấu tạo phân tử như N2 nên có những tính chất lí hóa tương tự nhau.

262. Các kim loại chuyển tiếp thường có khả năng phản ứng với CO, sản phẩm tạo ra gọi là hợp chất cacbonyl kim loại, đó là các phức chất, trong đó CO đóng vai trò là phối tử, ví dụ: Cr(CO)5, Fe(CO)5, Ni(CO)4…

Khi tác dụng với axit vô cơ, chẳng hạn HNO3, phức cacbonyl kim loại sẽ bị phá hủy, hình thành phản ứng oxi hóa kim loại, chẳng hạn:

Cr(CO)3 + 6HNO3 (đặc) → Cr(NO3)3 + 6CO + 3NO2 + 3H2OTrong quá trình tạo phức, xảy ra sự ghép đôi các electron hóa trị của các

kim loại chuyển tiếp (ví dụ: các nguyên tố d). Liên kết ú trong phức chất cacbonyl được tạo thành theo cơ chế cho - nhận nhờ các obitan tự do của các nguyên tố d và các cặp electron tự do của các phân tử CO. Chẳng hạn nguyên tử Crom ở trạng thái cơ bản có cấu hình 3d54s1, sáu electron đó sẽ ghép đôi theo sơ đồ:

3d 4s 4p

Tr¹ng th¸i c¬ b¶n:

Trang th¸i t¹o phøc:

T¹o ra liªn kÕt σ víi c¸c cÆp electron cña CO

C O::OC: :

263.a) Hai chất H2 và CO đều có tính khử tương đương dựa vào hằng số cân bằng K của phản ứng:

H2 + CO2 ⇌ CO + H2O K =

ở các nhiệt độ khác nhau để so sánh:Nhiệt độ 0C 700 800 830 1000 1200 1400

K 0,6 0,9 1 1,7 2,6 3,45Như vậy ở 8300C, trong hỗn hợp cân bằng có lượng CO và H2 như nhau;

CO và H2 có ái lực như nhau đối với oxi; dưới 8300C, CO khử mạnh hơn; trên 8300C H2 khử mạnh hơn.

b) Muốn biết H2 và CO khử được oxit kim loại nào có thể dùng phương pháp tính ∆G của phản ứng.

266.a) Nhiệt độ cao hơn 7000C cân bằng CO2 + H2 ⇌ CO + H2O

Chuyển sang phải. Nếu cho hỗn hợp CO2 vào H2 đi qua một ống đun nóng, thì khi làm lạnh khí, cân bằng không kịp chuyển sang trái. Khi có mặt chất xúc tác ví dụ: Ni, oxit cacbon thu được có thể tạo ra Metan theo phản ứng:

CO + 3H2 ⇌ CH4 + H2O

268.a) Giữa kết tủa và dung dịch có tồn tại cân bằng tan:CaCO3 ↓ ⇌ Ca2+ + CO3

2- Ion CO3

2- bị thủy phân:CO3

2- + H2O ⇌ HCO3- + OH-

Khi cho CO2 đi qua dung dịch, tạo thành axit và làm tăng nồng độ ion H3O+, tạo điều kiện cho cân bằng thủy phân chuyển sang phải, tạo ra dung dịch muối tan Ca(HCO3)2; ngược lại, khităng nồng độ OH-, cân bằng chuyển sang trái, tạo ra kêt tủa CaCO3 khi cho NaOH vào dung dịch Ca(HCO3)2.

269. Xem bài 141.a) Khi cho muối cacbonat của kim loại kiềm hoặc amoni tác dụng với dung

dịch muối kim loại hóa trị 3 như Al3+, Cr3+, Fe3+ sẽ tạo ra hidroxit của các kim loại đó.

c) Khi cho soda vào dung dịch muối Zn2+, Co2+, Cr2+, Ni2+ sẽ tạo ra muối cacbonat bazơ.

270. Xem bài 218.

274. Xian:

Axit Xianhidric: hoặc

Axit Xianic: hoặc

CCO CH2O.

CH2

CCO2

.

N C: NC :

H NC : N :CH

:O CH N H CN O

Ion CN- (Xianua) có cấu tạo tương tự phân tử CO:

Vì vậy CN- có khả năng tạo phức tương tự CO, chẳng hạn [Fe(CN)6]4-, [CO(CN)6]3-, [Fe(CN)6]3- [Mn(CN)6]4-… Sự hình thành những phức chất như thế tương tự như sự hình thành phức cacbonyl (Xem bài 262).

275.a) Trong kim cương và trong tinh thể silic, các nguyên tử C và Si đều ở trạng thái lai hóa sp3, nhưng các obitan lai hóa sp3 trong tinh thể silic có phần không định vị, nên cấu trúc tinh thể silic có phần tương tự cấu trúc kim loại và là chất bán dẫn.

276.b) Silic bền với các axit và chỉ tan trong hỗn hợp HF và HNO3.3Si + 4HNO3 + 18HF → 3H2SiF6 + 4NO + 8H2OVà hòa tan mạnh trong kiềm:

Si + 2KOH + H2O → K2SiO3 + 2H2 ↑

277.a) Silic đioxit tuy có công thức phân tử giống với cacbon dioxit nhưng có cấu tạo khác nhau. Cacbon dioxit có cấu tạo đường thẳng O = C = O ứng với trạng thái lai hóa sp của nguyên tử cacbon. Trái lại SiO2 có cấu tạo tứ diện ứng với trạng thái lai hóa sp3 của nguyên tử silic. Trong tinh thể SiO2, nguyên tử Si nằm ở tâm của tứ diện, liên kết công hóa trị với 4 nguyên tử oxi nằm ở 4 đỉnh của tứ diện đó. Như vậy mỗi nguyên tử oxi liên kết với 2 nguyên tử oxi ở hai tứ diện cạnh nhau. Do đó, SiO2 ở dạng polime với cấu trúc ba chiều, nên quá trình nóng chảy có liên quan đến quá trình cắt đứt liên kết hóa học; còn CO2 ở trạng thái rắn tạo ra tinh thể phân tử, quá trình nóng chảy không liên qua đến sự đứt liên kết hóa học trong nguyên tử CO2.

278.a) Liên kết C - H và Si - H là liên kết không cực, nên tương tác giữa các phân tử metan và giữa các phân tử Silan với nhau chủ yếu là tương tác khuếch tán. Liên kết P - H cũng là liên kết không cực do đó tương tác giữa các phân tử PH3

cũng là tương tác khuếch tán. Còn tương tác giữa các phân tử NH3 không chỉ là tương tác khuếch tán mà còn có lực cảm ứng và lực định hướng, ngoài ra còn có sự hình thành liên kết hidro. Đó là cơ sở để giải thích câu hỏi trên (Xem thêm bài 53).

280.a) Cacbon và silic đều tạo ra hợp chất tetra halogenua.b) Trong các tetra halogenua của cacbon (cũng như của silic) từ CF4 đến

CI4 độ dài liên kết tăng, năng lượng liên kết giảm, nên độ bền nhiệt giảm, hoạt tính hóa học tăng.

c) Năng lượng liên kết Si - X lớn hơn năng lượng liên kết C - X (ví dụ: Si - Cl có năng lượng liên kết trung bình là 86 Kcal/ngtg; còn C - Cl là 79 Kcal/ngtg) do đó SiX4 có độ bền nhiệt hơn so với CX4.

Đ9.TíNH CHấT KIM LOạI

:C N:

282. Có thể dựa vào tổng số electron của nguyên tử sau đó tìm số thứ tự của nguyên tố.

Có thể dựa vào số electron hóa trị để tìm số thứ tự của nhóm từ đó tìm ra nguyên tố.

Ví dụ: …2p63s1: Nguyên tố chu kì 3 (n = 3); phân nhóm chính nhóm 1 (hay nhóm Ia); họ s (có một electron s).

…4d25s2: Nguyên tố ở chu kì 5 (n = 5); phân nhóm phụ nhóm 4 (hay nhóm IVb); họ d (có 2 electron 4d).

283. Với kim loại, ở trạng thái ngưng kết (lỏng, tinh thể) có sự biến vị các electron, những electron không định vị này liên kết đồng thời với nhiều tâm và có thể chuyển đông trong toàn bộ tướng liên kết. ở điều kiện thường những electron này chiếm trạng thái năng lượng thấp nhất tạo thành vùng năng lượng bị chiếm (vùng hóa trị). Khi bị kích thích, các electron ở vùng này thu thêm năng lượng và chuyển từ vùng hóa trị lên vùng có năng lượng cao hơn, đó là vùng tự do hay vùng dẫn điện. Chính những electron khi đã chuyển lên vùng dẫn điện nhờ tác dụng của điện trường ngoài là nguyên nhân gây ra dòng điện trong kim loại.

Tuy vậy muốn chuyển từ vùng hóa rị lên vùng dẫn điện, electron phải vượt qua vùng cấm, nghĩa là phải thu một năng lượng là ∆E = E2 - E1 (E2: Năng lượng ở vùng dẫn điện; E1: Năng lượng ở vùng hóa trị).

Tùy theo cấu trúc của nguyên tử và của tinh thể, ∆E có thể có những giá trị khác nhau; trong kim loại ∆E rất nhỏ; trái lại trong chất điện môi ∆E lại rất lớn có thể lớn hơn 3eV, còn trong chât bán dẫn khoảng cách ∆E ở vùng cấm vào khoảng 0,1 đến 3eV.

Có thể giải thích đơn giản là khi nhiệt độ tăng làm tăng độ giao động của mạng tinh thể, ngăn cản quá trình chuyển động của electron không định vị, do đó độ dẫn điện của kim loại giảm ở nhiệt độ gần 00K, kim loại có tính siêu dẫn. Lúc này các tiểu phân trong mạng tinh thể hầu như không chuyển động, mạng tinh thể không bị giao động tạo điều kiện thuận lợi cho sự chuyển động của các electron không định vị.

284. Trong kim loại không thể có liên kết bằng 2 electron định vị như trong các phân tử cộng hóa trị hoặc các phân tử ion. Chẳng hạn, trong tinh thể liti, mỗi nguyên tử Li được bao quanh bằng 8 nguyên tử Li khác, nên tạo ra liên kết bằng 2 electron thì mỗi nguyên tử Li phải tạo ra 8 electron để hình thành liên kết, trong khi đó Li chỉ có 1 electron hóa trị (1s22s1).

285.a) Các electron của kim loại trong tinh thể có khả năn ghấp thụ năng lượng ánh sáng để chuyển lên mức năng lượng cao hơn trong vùng hóa trị hoặc vùng dẫn điện, và sau đó lại phát ra năng lượng để trở về mức năng lượng thấp hơn. Quá trình đó chủ yếu xảy ra trên bề mặt tinh thể kim loại, phản xạ lại toàn bộ phần ánh sáng đã hấp thụ, do đó kim loại có màu trắng bạc và có ánh kim.

b) Tuy nhiên quá trình phản xạ có trường hợp không đồng đều đối với mọi tia nên một số kim loại có màu khác nhau, ví dụ kim loại đồng có màu đỏ, kim loại vàng có màu vàng.

286.b) Thế điện cực tiêu chuẩn của kim loại phụ thuộc vào ba yếu tố:- Năng lượng ion hóa: càng bé, thế điện cực càng thấp, kim loại càng hoạt

động.- Năng lượng hidrat hóa: càng lớn, thế điện cực càng thấp.- Năng lượng mạng lưới: càng nhỏ, quá trình oxi hóa kim loại xảy ra càng

dễ.287. Kim loại liti có năng lượng hidrat hóa lớn nên có thế điện cực thấp.Sự biến thiên tính chất của các nguyên tử theo bảng hệ thống tuần hoàn phụ

thuộc vào cấu trúc của nguyên tử, không xét đến ảnh hưởng khác.

288.b) Điều kiện cho kim loại phản ứng với H2O là kim loại phải có thế điện cực bé hơn thế điện cực của hidro trong môi trường trung tính (- 0,41V) và hidroxit tạo ra phải tan trong nước; khi kim loại đứng trước hidro trong dãy thế điện cực và muối tạo ra phải tan trong nước thì kim loại đó tan được trong axit không có tính oxi hóa; khi hidroxit kim loại tan được trong dung dịch kiềm thì kim loại tan được trong dung dịch kiềm.

289.a) Dựa theo phân tử Nernst để tính, với nồng độ ion H+ trong môi trường trung tính là [H+] = 10-7 ion - g/l. Kết quả E0 2H+/H2= -0,413V

b) Tính sức điện động ∆E để xác định. Ví dụ: thế điện cực chuẩn E0 Ni2+/Ni = - 0,25V; E0 2H+/H2= - 0,41V, vậy ∆E0=-0,41-(- 0,25)=-0,16V (∆E <0) do đó Ni không thể đẩy được H2 ra khỏi nước nguyên chất theo phản ứng:

Ni + 2H2O → Ni(OH)2 + H2 ↑

291.b) So sánh các thế điện cực sau để trả lời:E0 Fe2+/Fe = - 0,44V;E0 Fe3+/Fe = - 0,04V

292.b) Những axit không có tính oxi hóa khi tác dụng với kim loại sẽ tạo ra muối ứng với mức oxi hóa thấp của kim loại; những axit có tính oxi hóa như H2SO4 đặc, HNO3… Sẽ tạo ra muối kim loại ứng với mức oxi hóa cao.

293.a) So sánh các thế điện cực chuẩn sau đây:E0 Fe2+/Fe = - 0,44V; E0 Cu2+/Cu = + 0,34V; E0 Fe3+/Fe2+=+ 0,77V

Fe + CuSO4 → Cu + FeSO4 ∆E >02Fe + 3CuSO4 → 3Cu + Fe2(SO4)3 ∆E >0Cu + FeSO4 → Fe + CuSO4 ∆E <0Cu + Fe2(SO4)3 → 2FeSO4 + CuSO4 ∆E >0

294. Tính thế điện cực E Ag+/Ag trong điều kiện đã cho: [I-] = 1 ion - g/l, T AgI = 8,3.10-17

AgI ↓ ⇌ Ag+ + I- [I-][Ag+]=8,3.10-17

[Ag+]= 1

10.3,8 17−

= 8,3.10-17 ion - g/l

E Ag+/Ag = E0 + 1

059,0.lg8,3.10-17

E Ag+/Ag = -0,103VDo đó: 2Ag + 2HI → 2AgI ↓ + H2 ∆E = + 0,103VVậy Ag có thể đẩy được H2 ra khỏi dung dịch HI theo điều kiện đó.

296.a) 3,2g/l; b) 0,67g/l; c) 67,5

298. Hằng số cân bằng được tính theo phương trình:

lgK = - RTnFE3,2

= nE298.314,8.3,2

96500= 16,9 nE

Trong đó:+ E là sức điện động+ F là số Faraday+ n là số electron chuyển từ chất khử sang chất oxi hóa +

R= 8,314 jun/mol.độVới cân bằng:

Cu2+ + Zn ⇌ Zn2+ + Cu Quá trình oxi hóa khử tổng quát được xác định từ hai bán phản ứng:Cu2+ + 2e ⇌ Cu E1 = + 0,337V Zn ⇌ Zn2+ + 2e E2 = + 0,763VThế của quá trình tổng quát bằng tổng thế của phản ứng oxi hóa và phản

ứng khử:E = E1 + E2 = 0,337 + 0,763 = 1,10VĐưa vào phương trình lgK = 16,9nE = 16,9.2.1,1= 37,2 hay K=[Zn2+]/

[Cu2+] = 1,6.1037. Từ kết quả đó ta thấy rằng [Zn2+] = [Cu2+].1,6.1037. Nghĩa là lúc cân bằng, hàm lượng của Cu2+ bé hơn 1037 lần so với hàm lượng của Zn2+ trong dung dịch. Đó là cơ sở của quá trình luyện kim bằng phương pháp dùng kim loại hoạt động hơn đẩy kim loại khác ra khỏi dung dịch muối.

Năng lượng Gibbs bằng:∆G = -2,3 RT.lgK = -2,3.37,2.298.1,98.10-3 = -67,9Kcal/mol (hay = -283,7

jun/mol).Trong đó R = 1,98 cal/mol.độVì ∆G<0 nên cân bằng trên thực tế chuyển sang phải.

299.a) Nguyên tắc chung là khử các ion kim loại thành kim loại bằng tác nhân khử thích hợp:

Mn+ + ne → M0 b) Những phương pháp thường dùng:1) khử ion kim loại từ các oxit bằng các chất khử như C, H2, Si, CO … ở

nhiệt độ cao.2) Khử ion kim loại từ các hợp chất bằng một kim loại khác ở nhiệt độ cao

(phương pháp nhiệt kim).3) Đẩy kim loại ra khỏi dung dịch muối.4) Điện phân muối nóng chảy.5) Điện phân dung dịch muối trong nước.

6) nhiệt phân các hợp chất vô cơ.

300. Để xác định chiều của phản ứng có thể tính ∆G của phản ứng.∆Gpư = [∆G0

Ni ( r ) + ∆G0H2O (k)] - [∆G0NiO ( r ) + ∆G0H2 (k)] =

=[0 + (-54,6)] - [(-50,6) + 0] = - 4 Kcal hay = - 16,72 jun.∆G<0 do đó quá trình khử NiO có thể xảy ra. Có thể tính ∆G0 của phản ứng

từ phương trình: ∆G0 = ∆H0 - T∆S0

∆Hpư = [∆H0Ni ( r ) + ∆H0H2O (k)] - [∆H0

NiO ( r ) + ∆H0H2 (k)] = =[0 + (-57,8)] - [(- 57,3) + 0] = -0,5 Kcal (hay = -2,09 jun).∆SPư = [S0

Ni ( r ) + S0H2O (k)] - [S0NiO ( r ) + S0H2 (k)]

= (7,1 + 45,1) - (9,1 + 31,2) = 11,9 đơn vị entropi.∆Gpư = - 0,5 - 273 (11,9/1000) = -3,75 kcal/mol.Vậy ∆G<0, do đó quá trình có thể xảy ra.

301. Cách giải như bài 300.

302.a) Dùng các cacbon làm chất khử để điều chế các kim loại màu nặng như Zn, Sn, Pb, Cu… Khi mà ái lực của oxi với kim loại bé hơn so với cacbon; cũng không thể dùng cacbon làm chất khư khi kim loại dễ dàng tạo ra hợp chất cacbua kim loại như Be, Cr, Mn…

303.b) 1) - 388,4 Kcal; 2) - 286 Kcal;3) - 127,8 Kcal; 4) - 608,1 Kcal5) - 280,9 Kcal;

304.b) Có ba phương pháp nhiệt phân hủy các chất vô cơ để điều chế kim loại:

1) Nhiệt phân các hợp chất cacbonyl2) Nhiệt phân các hợp chất iotua kim loại;3) Đun nóng kim loại trong chân không bằng lò điện các tạp chất sẽ bay hơi

còn lại kim loại.Đ10. Kim loại kiềm

308. b) So sánh năng lượng ion hóa của hidro và của các kim loại kềm. Từ đó rút ra kết luận về khả năng khử của các nguyên tố đó?

Ion H+ có khả năng hidrat hóa tạo ra H3O+ , còn các ion kim loại kiềm không có khả năng đó.

Hidro có khả năng kết hợp electron để tạo ra các hợp chất hidrua với kim loại mạnh; đồng thời hidro dễ dàng tạo ra liên kết cộng hóa trị có cực hoặc không có cực.

310. Các hằng số vật lí đều có điểm bất thường ở Li.

311.a) Vì ion Li+ có bán kính bé hơn các ion kim loại kiềm khác, nên liên kết bền hơn với các phân tử nước hidrat hóa, do đó ion Li+ có năng lượng hidrat hóa lớn hơn, tạo điều kiện cho sự chuyển dịch cân bằng Li ⇌ Li+ + e về phía phải.

b) Các kim loại kiềm giữ electron hóa trị của mình khá yếu, do đó liên kết kim loại trong mạng lưới của các kim loại đó là liên kết yếu, vì vậy các kim loại kiềm mềm dễ cắt.

- Nhiệt độ nóng chảy phụ thuộc mạnh vào năng lượng mạng lưới tinh thể. Khi chuyển từ Li đến Cs, bán kính nguyên tử tăng, do đó đã làm giảm tương tác giữa các nguyên tử, chính điều đó đã làm giảm nhiệt độ nóng chảy của các kim loại kiềm. Cần chú ý là các kim loại kiềm đều có cấu trúc tinh thể giống nhau.

312.a) Nếu lấy độ dẫn điện của Hg là đơn vị thì độ dẫn điện của Li là 11; Na là 21; của K là 14; của Rb là 8 và Cs là 5. Tuy nhiên với Ag là 59, của Cu là 56,9, của Au là 39,6; điều đó không có nghĩa là các kim loại kiềm hoạt động kém hơn Cu, Ag, Au. Vì rằng độ dẫn điện phụ thuộc vào số nguyên tử kim loại trong mạng tinh thể, nói cách khác phụ thuộc vào số nguyên tử có trong 1cm3 kim loại ở trạng thái rắn, chúng ta có thể tính được số nguyên tử kim loại trong một cm3 ở trạng thái rắn, ví dụ như:

Khối lượng một nguyên tử Li = 2310.02,6

7 = 1,16.10-23 g.

Số nguyên tử Li trong một cm3: = 2310.16,1

53,0− = 4,5.1022 nguyên tử Li

So với Ag:

Khối lượng một nguyên tử Ag = 2310.02,6

108 = 17,9.10-23 g.

Số nguyên tử Ag trong 1cm3 = 2310.9,17

382,10− = 5,8.1022 nguyên tử Ag.

Như vậy trong 1cm3 kim loại ở trạng thái rắn, số nguyên tử Ag lớn hơn số nguyên tử Li.

b) Cũng tương tự như thế có thể giải thích nguyên nhân kim loại Na có độ dẫn điện cao hơn các kim loại kiềm khác.

313.a) ở trạng thái hơi phân tử của các kim loại kiềm gồm 2 nguyên tử M2. Chúng có thể được hình thành do tạo ra liên kết cộng hóa trị từ electron ns (các obitan nguyên tử ns chưa được ghép đôi).

b) Khi bị kích thích các electron tiếp thu năng lượng và chuyển ra các obitan xa nhân hơn, các obitan càng xa nhân có năng lượng càng lớn, vì vậy các electron đó dễ chuyển về các obitan gần nhân hơn, trong quá trình này phát ra các bức xạ khác nhau trong vùng nhìn thấy của quang phổ, do đó có màu sắc khác nhau.

314.b) có thể dùng phản ứng hóa học theo phương pháp nhiệt kim để khử các ion kim loại kiềm, ví dụ:

KCl (nóng chảy) + Na → K + NaCl2RbCl + Ca →

0700 2Rb + CaCl2

2CsCl + Ca →0700 2Cs + CaCl2

Các phản ứng đó đều thực hiện trong chân không.

315.b) Điện phân hỗn hợp nóng chảy gồm NaCl + 25% NaF + 12% KCl thu được Na kim loại. Hỗn hợp NaF + KCl hoặc các muối khác như CaCl2… làm giảm nhiệt độ nóng chảy của chất điện phân từ 8000C (NaCl) xuống 500 - 6000C.

316.a) Tất cả đều phản ứng trực tiếp với kim loại kiềm, trừ trường hợp với cacbon và silic thì chỉ có Liti mới phản ứng trực tiếp được.

Na và K không phản ứng trực tiếp với cacbon, do đó không thể thay thế cho Li được.

317. Các kim loại kiềm được bảo quản trong dầu hỏa khan và trung tính, ở chỗ kín; không cho tiếp xúc với axit, với H2O, với hợp chất có chứa Clo như CCl4, với CO2 rắn.

318.a) Thế điện cực của quá trình H2 + 2e ⇌ 2H- là -2,25V do đó các hidrua kim loại kiềm là chất khử mạnh.

Các hidrua kim loại kiềm có bản chất ion có tính dẫn điện khi nóng chảy và nóng chảy ở nhiệt độ cao.

b) Về tính chất NaH giống với HCl hơn NaCl.

319. a) 2LiH + 3N2 → 2LiN3 + H2

320.b) Li2O điều chế bằng phương pháp phân hủy LiOH, Li2CO3 hay LiNO3.

Na2O, K2O điều chế bằng phương pháp đun nóng peoxit hoặc hidroxit với kim loại kiềm tương ứng. Ví dụ:

2NaOH + 2Na → 2Na2O + 2H2

KO2 + 3K → 2K2O

321.b) Quá trình tạo ra peoxit hoặc Supeoxit dễ hay khó phụ thuộc vào kích thước và năng lượng ion hóa của các kim loại.

Vì ái lực electron của phân tử oxi tương đối bé = 0,87eV (ái lực electron của nguyên tử oxi là 1,46eV) nên không có khả năng kết hợp electron của các kim loại.

Với các kim loại kiềm có thế ion hóa bé hơn và kích thước lớn hơn so với các kim loại khác, do đó có thể electron hóa trị của mình cho phân tử oxi. Chẳng hạn Na2O2. Nguyên nhân đó đã gây ra khả năng chuyển 2 electron hóa trị của 2 nguyên tử Na cho phân tử oxi để tạo ra ion O2

2- hình thành phân tử ion Na2O2.Với Li không có khả năng đó vì thế ion hóa của Li khá cao, kích thước lại

bé nên phân tử O2 không thể hút electron của Li về phía mình.

322.a) Phản ứng thủy phân Na2O2:Na2O2 + 2H2O ⇌ 2NaOH + H2O2 là phản ứng thuận nghịch (H2O2 là một

axit với hằng số điện li K1 = 2,5.10-12) nhưng quá trình thủy phân tạo ra môi trường kiềm nên H2O2 bị phân hủy do đó cân bằng chuyển theo chiều thuận.

b) Dựa vào phản ứng tái sinh O2 khi Na2O2 hoặc hỗn hợp Na2O2 + KO2 tác dụng với CO2 để giải thích. (Chú ý đến thể tích O2 được tái sinh so với thể tích CO2

tham gia vào phản ứng ).

326.a) Cho tác dụng với Ag2O trong dung dịch nước.b) Viết các phương trình phản ứng xảy ra trên bề mặt điện cực khi điện

phân dung dịch KI, sau đó xét các sản phẩm được tạo ra đã tác dụng với các thuốc thử như thế nào, sẽ thấy được hiện tượng thay đổi về màu sắc của dung dịch ở 2 điện cực.

327.b) Tinh thể KOH cũng như tinh thể CsOH là tinh thể ion. Khi hòa tan trong nước, các tinh thể đó chuyển thành ion, với độ điện li thực là bằng đơn vị. Tuy nhiên độ điện li biểu kiến của 2 chất đó không như nhau vì ion K+ tương tác với ion OH- mạnh hơn Cs+.

c) LiOH dễ bị nhiệt phân tạo ra Li2O còn các hidroxit của các kim loại kiềm khác không có khả năng đó vì ion Li+ chỉ có 2 electron và kích thước bé nên dễ hút nguyên tử oxi từ OH- về phía mình. Còn các ion kim loại kiềm khác có 8 electron lớp ngoài cùng, kích thước lại lớn nên khả năng trên rất khó xảy ra.

328. Dựa vào sự chuyển dịch cân bằng tan của NaCl để giải thích.

329. Nhiệt độ nóng chảy từ NaF đến NaI giảm. Tinh thể của chúng đều là tinh thể ion nên có độ nóng chảy cao nhưng bán kính ion của các halogenua tăng, do đó mức độ ion của liên kết giảm, vì vậy nhiệt độ nóng chảy giảm.

330.b) Dựa vào độ tan của sản phẩm phản ứng để trả lời.

331.b) Dựa vào hằng số điện li của các axit được tạo ra trong quá trình thủy phân để giải thích.

332.a) Tính pH của dung dịch Na2CO3 và NaHCO3 sẽ dẫn đến kết luận dung dịch Na2CO3 có tính kiềm lớn hơn.

b) Vì rằng phản ứng Na2CO3 + CO2 + H2O ⇌ 2NaHCO3 có bản chất thuận nghịch. Quá trình phân hủy NaHCO3 xảy ra khi đun nóng, nhưng ở nhiệt độ thường (và ngay cả trong dung dịch ) đã có sự phân hủy chậm, và gây ra một áp suất nào đó của CO2 trên bề mặt chất rắn.

334.a) Có thể có những phương pháp sau:1) Na2SO4 + 4C + CaCO3 → Na2CO3 + CaS + 4CO2) Na2SO4 + BaCl2 → BaSO4 ↓ + 2NaCl NaCl + CO2 + NH3 + H2O → NaHCO3 + NH4Cl3)Na2SO4 + Ba(OH)2 → BaSO4 ↓ + 2NaOH 2NaOH + CO2 → Na2CO3 + H2Ob) KHCO3 dễ tan trong nước.

335.a) Na2SO4 + Ba(OH)2 → BaSO4 ↓ + 2NaOH

NaOH + HNO3 → NaNO3 + H2O2NaCH3COO + H2SO4 → 2CH3COOH + Na2SO4

Đun nóng dung dịch cho CH3COOH bay hơi, cân bằng sẽ chuyển sang phải, thu được Na2SO4.

337.b) Tan cực đại ở 340C.c) Từ dung dịch bão hòa ở 500C:Khi tăng nhiệt độ đến 700C: Na2CO3 tách ra một phần ở trạng thái rắn và

dung dịch bão hòa Na2CO3.Khi hạ nhiệt độ xuống 400C: Na2CO3 ở trạng thái tan trong dung dịch vì

chưa bão hòa.Hạ nhiệt độ xuống 300C: dung dịch bão hòa chứa khoảng 32% Na2CO3.Hạ nhiệt độ xuống 200C: tinh thể Na2CO3 tách ra ở trạng thái rắn và dung

dịch bão hòa chứa 17,8%Na2CO3.

Đ11. Kim loại kiềm thổ

338.a) Đều là các nguyên tố họ s, nhưng các obitan nguyên tử ns ở các kim loại kiềm thổ đã được lấp đầy.

b) Biến đổi đều từ Ca đến Ba; năng lượng ion hóa cao và cao nhất ở Be; thế điện cực của Ca, Sr, Ba gần tương đương. ở Be có giá trị cao hơn nhiều so với các nguyên tố còn lại, trong khi đó ở Li lại có giá trị thấp hơn nhiều so với các kim loại kiềm cón lại.

339.b) Nhiệt độ nóng chảy, nhiệt độ sôi, khối lượng riêng đều cao và cao hơn kim loại kiềm. Nhiệt độ nóng chảy và nhiệt độ sôi biến đổi không đều như trong kim loại kiềm; độ dẫn điện cao.

340.a) Mặc dù năng lượng ion hóa I2 > I1 nhưng năng lượng hidrat hóa của ion M2+ khá cao, bù cho năng lượng ion hóa cao, do đó kim loại kiềm thổ dễ mất 2 electron để tạo ra ion M2+.

b) Mặc dù năng lượng ion hóa của kim loại kiềm thổ lớn hơn kim loại kiềm, nhưng năng lượng hidrat hóa của ion kim loại kiềm thổ lớn hơn nhiều so với kim loại kiềm nên cân bằng M ⇌ M2+ + 2e dễ dàng bị chuyển dịch. Vì vậy thế điện cực của kim loại kiềm thổ có giá trị tương đương với kim loại kiềm.

341. Muốn tạo ra phân tử 2 nguyên tử M2 , các nguyên tử kim loại kiềm thổ

phải thường xuyên ở trạng thái kích thích s2 → sp. Tuy nhiên năng lượng được tạo ra khi hình thành liên kết giữa 2 nguyên tử không đủ bù lại cho năng lượng cần cung cấp để gây ra trạng thái kích thích, vì vậy các kim loại kiềm thổ không tạo ra phân tử M2.

342.a) Trong kim loại kiềm thổ có liên kết kim loại mạnh hơn trong kim loại kiềm nên kim loại kiềm thổ có độ cứng lớn hơn.

b) Tnc và Tsôi phụ thuộc vào cấu trúc của mạng tinh thể. Vì tinh thể của các

kim loại kiềm thổ không cấu tạo cùng một mạng tinh thể nên năng lượng mạng

lưới khác nhau. Do đó nhiệt độ nóng chảy và nhiệt độ sôi thay đổi không đều như trong họ kim loại kiềm.

343. Trong các kim loại kiềm thổ vùng hóa trị ns đã được lấp đầy nên sự kích thích electron từ vùng đó lên vùng tự do khó thực hiện. Có thể giải thích rằng trong tinh thể kim loại kiềm thổ, năng lượng các vùng ns, np… được xen phủ vào nhau. Nói cách khác 2 electron ns có năng lượng nằm trong vùng khá rộng chưa đủ electron để tạo ra chất cách điện, do đó các kim loại kiềm thổ có tính dẫn điện khá cao.

344. Với Li có năng lượng hidrat hóa cao hơn nhiều so với các kim loại kiềm khác, bù lại cho năng lượng ion hóa nên Li có thế điện cực thấp hơn nhiều so với các kim loại kiềm. Trái lại, Beri mặc dù có năng lượng hidrat hóa cao nhưng không thể bù lại năng lượng ion hóa cao và năng lượng mạng lưới cao của Beri, vì vậy Beri có thế điện cực cao hơn các kim loại kiềm thổ khác.

346. Xem bài 321.

349. a) Quá trình đốt cháy ngoài MgO còn tạo ra Mg3N2 .b) Magiê có thể đốt cháy trong Cl2, CO2, SO2.

350.a) Khả năng cháy của Mg khác với các kim loại khác là do nhiệt tạo thành của MgO khá lớn:

2Mg + O2 → 2MgO ∆H = -146 Kcal/molChính nhiệt lượng đó đã đốt nóng mạnh các hạt MgO được tạo nên, làm

phát ra ánh sáng chói.b) Khi Mg cháy không thể dập tắt bằng nước hoặc bằng CO2, SiO2, vì khi

đốt nóng Mg đều có khả năng phản ứng với H2O, CO2, SiO2.

351.a) H2 không có khả năng phản ứng trực tiếp với Mg, nhưng oxi và nitơ thì phản ứng dễ dàng, do đó phải dùng H2 làm bầu khí trơ.

353.a) Không dùng NH4OH để kết tủa ion Mg2+ thành Mg(OH)2 vì có phản ứng thuận nghịch. Chẳng hạn:

MgCl2 + 2NH4OH ⇌ Mg(OH)2 + 2NH4Clb) Do ảnh hưởng của ion đồng dạng NH4

+ nên làm giảm quá trình điện li của NH4OH, vì vậy nồng độ ion OH- không đủ để đạt đến tích số tan của Mg(OH)2.

354.b) Hòa tan trong NH4Cl kém hơn, vì NH4OH có độ điện li lớn hơn H2O.

355.b) Có thể hòa tan MgCO3 bằng dung dịch đậm đặc (NH4)2CO3 c) cho hỗn hợp tác dụng với dung dịch kiềm dư.

357. 1) CaH2 + 2H2O → Ca(OH)2 + 2H2

2) CaH2 + O2 → CaO + H2O3) BaH2 + CO2 → C + Ba(OH)2

358. b) Tích số tan của BaF2 là 1,1.10-6, còn BaSO4 là 1,1.10-10 nên có thể dùng H2SO4 đặc chuyển BaF2 thành BaSO4, sau đó nung ở 14000 cho BaO. Làm nguội từ từ đến 4000 BaO kết hợp với oxi tạo ra BaO2.

c) 1) BaO2 + 4HCl (đặc) → BaCl2 + Cl2 + 2H2O2) BaO2 +2HCl → BaCl2 + H2O2

3) BaO2 + KI + 4HCl → BaCl2 + 2KCl + I2 +2H2O4) BaO2 + 2AgNO3 → 2Ag + O2 + Ba(NO3)2

5) BaO2 + MnO2 → BaMnO4

360. b) So sánh tác dụng phân cực hóa của ion M1+ ( kim loại kiềm) và các

ion M2+ ( kim loại kiềm thổ) đối với nguyên tử oxi trong nhóm OH-.

361. Từ Be2+ đến Ba2+, tác dụng phân cực hóa của cation M2+ đến anion SO4

2- giảm (do bán kính ion tăng từ Be2+ dến Ba2+) nên độ bền nhiệt tăng từ BeSO4 đến BaSO4.

362. Độ tan của các muối phụ thuộc và 2 yếu tố: năng lượng mạng lưới của tinh thể muối và năng lượng hidrat hóa của cation. Năng lượng mạng lưới giảm, độ hòa tan của muối tăng; năng lượng hidrat hóa của cation giảm, độ hòa tan giảm.

Từ CaSO4 đếnBaSO4: yếu tố ảnh hưởng chính đến độ tan là năng lượng hidrat hóa. Từ Ca2+ đến Ba2+ năng lượng hidrat hóa giảm (từ 377 Kcal/mol ở Ca2+ đến 308 Kcal/mol ở Ba2+) nên độ tan giảm.

Từ CaF2 đến BaF2: yếu tố quyết định đến độ tan là năng lượng mạng lưới. Từ CaF2 đến BaF2 năng lượng mạng lưới giảm (từ 624 Kcal/mol ở CaF2 đến 566 Kcal/mol ở BaF2) nên độ tan tăng.

363. Ví dụ độ tan của BaF2 là 8,3.10-3 mol/l ở 250C; còn độ tan của BaCO3 là 1,1.10-4 mol/l ở cùng nhiệt độ. Yếu tố quyết định đến độ tan của chúng là năng lượng mạng lưới. Năng lượng mạng lưới của BaF2 (566 Kcal/mol) bé hơn của BaCO3 (625 Kcal/mol) nên độ tan của BaF2 lớn hơn độ tan của BaCO3.

364.a) Khi phân hủy nhiệt các muối cacbonat xảy ra sự tách nguyên tử oxi ra khỏi nguyên tử trung tâm của anion và sau đó là kết hợp nguyên tử oxi vào cation. Quá trình đó gây ra sự chuyển dịch mật độ điện tích của electron và làm biến dạng ation do điện trường của cation, nghĩa là các anion bị các cation phân cực. Kết quả là CaCO3 bị nhiệt phân tạo ra CaO và CO2. Từ BeCO3 đến BaCO3, tác dụng phân cực của cation giảm nên khả năng bị nhiệt phân giảm (MgCO3 bị nhiệt phân ở 6000C nhưng BaCO3 bị nhiệt phân ở 13600C).

b) Khi áp suất giảm và nhiệt độ tăng, cân bằng chuyển sang phải. Thổi khí CO2 (cho p giảm)đồng thời tăn nhiệt độ để cho hiệu suất nung vôi tăng. Khi nhiệt độ giảm CaO kết hợp với CO2 tạo ra CaCO3 (quá trình vôi sống hóa cacbonat) .

367. So sánh tích số tan của các chất không tan tạo ra trong dung dịch.

369. Năng lượng hidrat hóa của ion kim loại kiềm thổ lớn hơn ion kim loại kiềm nên dễ tạo ra các hidrat tinh thể.

370.b) Nung thạch cao ở 14000C tạo ra CaO, sau đó chuyển CaO thành CaCl2. Điện phân muối CaCl2 nóng chảy thu được Ca kim loại.

Đ12. Nhôm

372. Lớp electron thứ 2 kể từ ngoài vào ở các nguyên tố nhóm này đều có số electron khác nhau. Với Al có lớp 3d còn trống; Ga, In nằm ngay sau các nguyên tố họ d với lớp thứ 2 có 18 electron; Tali không những nằm sau các nguyên tố họ d mà còn nằm sau các nguyên tố họ f, lớp electron thứ 2 kể từ ngoài vào cũng có 18e. Tóm lại Ga, In, Tl đều là các nguyên tố sau chuyển tiếp, tính chất của các nguyên tố này gây ra bởi cấu trúc đó.

373. Bán kính nguyêt tử tăng đột ngột từ B đến Al, sau đó giảm một ít khi chuyển từ Al đến Ga và từ Ga lại tăng.

Thế ion hóa thay đổi không đều, giảm mạnh từ B đến Al và sau đó tăng không đáng kể.

Từ Al đến Ga có sự thay đổi đó là do ảnh hưởng của hiện tượng co d (Ga đứng sau các nguyên tố họ d). Cũng vậy, ngoài ảnh hưởng của sự co d, sự co f cũng có ảnh hưởng mạnh, nên từ In đến Tl kích thước nguyên tử tăng lên không đáng kể.

374. Tinh thể Bo có cấu tạo đặc khít. Nó bao gồm những hình hai chục mặt B12 (cứ 12 nguyên tử B tạo ra một tế bào tinh thể hai chục mặt). Liên kết giữa các nguyên tử Bo là liên kết cộng hóa trị, do đó Bo rất khó nóng chảy.

Trái lại, tinh thể Gali có mạng lưới phân tử, tại mắt mạng lưới là các phân tử Ga2, vì vậy Gali có nhiệt độ nóng chảy thấp, nhưng nhiệt độ bay hơi lại cao là do khi sôi phân tử Ga2 phải phân hủy thành Ga nguyên tử.

375.a) Bo là nguyên tố không kim loại nhưng Nhôm là một kim loại hoạt động. Do sự biến đổi đột ngột về kích thước nguyên tử từ 0,83Ǻ ở Bo đến 1,26Ǻ ở Nhôm và do năng lượng hidrat hóa của ion Al3+ rất lớn (1200Kcal/mol), vì vậy khuynh hướng tạo thành ion Al3+ dễ dàng hơn.

376. Borua là hợp chất của B với kim loại. Các borua kim loại thường có công thức phân tử và cấu tạo không phù hợp với quan điểm hóa trị bình thường, có thành phần và cấu trúc phức tạp, chẳng hạn các borua của Niobi: Nb2B, Nb4B2, NbB, Nb3B4 …

Hợp chất của Bo với hidro gọi chung là các boran, ví dụ: B2H6, B4H10 …Borat là muối của axit boric, chẳng hạn như borac - một loại borat ứng với

công thứcNa2B4O7.10H2O. Các borat thường có cấu trúc phức tạp vàảơ dạng polime. Muối đó có thể ứng với axit tetraboric (K1=2.10-4 và K2=2.10-3) với công thức sau:

BO

HOO

OB BO

OB OH

Muối boryl là một loại muối bazơ trong đó chứa gốc boryl BO+ (hóa trị một) tương tự tianyl, zirconyl. Ví dụ (BO)PO3 là muối của axit metaphotphoric hoặc boryl asenat (BO)AsO3. Những hợp chất này thường bị thủy phân hoàn toàn trong nước. Ví dụ:

BOPO3 + H2O → HBO2 + HPO3

Như vậy, có thể xem các muối Boryl là sản phẩm của axit boric ở dạng bazơ B(OH)3 tương tác với axit tương ứng, mặc dù tính bazơ của H2BO3 ở mức độ không đáng kể.

377. Phân tử BF3 có dạng tam giác đều. Trong phân tử đó nguyên tử B ỏ trạng thái lai hóa sp2

ba obital lai hóa này tạo nên liên kết ú với 3 obital 2p của 3 nguyên tử Flo. Một obital trống còn lại của B vuông góc với các obital lai hóa tạo nên liên kết ð với một obital 2p khác có cặp electron tự do của một trong 3 nguyên tử Flo.

378.a) ở lớp vỏ ngoài cùng của nguyên tử B trong phân tử BH3 có 3 cặp electron và một obital tự do, vì vậy nguyên tử B có tính chất "nhận", nghĩa là có khuynh hướng kết hợp một cặp electron. Khi không có phân tử lạ có chứa cặp electron tự do, thì sự lấp đầy obital còn trống của nguyên tử B chỉ có thể đạt được khi hai phân tử BH3 kết hợp với nhau tạo ra B2H6, trong đó có một cặp electron của phân tử BH3 nàyđặt vào obital tự do của nguyên tử B trong phân tử BH3 kia, kết quả tạo ra liên kết 3 tâm.

Trong phân tử B2H6, nguyên tử B ở trạng thái lai hóa sp3 (lai hóa tứ diện). Hai obital lai hóa sp3 tạo liên kết hai tâm với hai nguyên tử H, nghĩa là liên kết được hình thành do sự ghép chung cặp electron của 2 nguyên tử. Cặp electron còn lại tạo ra do obital lai hóa thứ ba và obital 1s của nguyên tử H được đặt vào obital còn trống của nguyên tử B bên cạnh tạo ra liên kết ba tâm B - H - B, nghĩa là hình thành hai liên kết nhưng chỉ có một cặp electron.

Hình 1: Cấu tạo của B2H6 với hai liên kết ba tâm B - H - BPhân tử diboran có cấu tạokhông gian như hình dưới đây, trong đó các

nguyên tử B và các nguyên tử H ở hai đầu nằm trong cùng một mặt phẳng. Hai

H

Bo

H

H

H H

H

B

nguyên tử H tham gia liên kết ba tâm nằm đối xứng nhau qua trục B - B. Hai nhóm BH3 hình thành hai tứ diện lệch có cạnh chung.

b) Vì diboran không phải là một muối nên phản ứng thủy phân diboran không theo cơ chế thủy phân muối:

B2H6 + 6H2O → 2H3BO3 + 6H2

H

H

H

H

H

H

B B970

1,34A o

1,2 Ao 1190

Hình 2: Cấu tạo tứ diện lệch của hai nhóm BH4 trong phân tử B2H6

379.b) Vì dễ tạo ra mạch cao phân tử.

380.b) Axit octoboric là chất tinh thể có mạng lớp, các phân tử H3BO3 trong mỗi lớp liên kết với nhau bằng lực liên kết hidro, còn các lớp nối với nhau bằng lực Van der Waals. Vì vậy chúng ở trạng thái rắn là những vẩy nhờn.

Axit H3BO3 không phân li proton như axit khác, mà do nguyên tử B còn có một obitan tự do có khả năng nhận một cặp electron vì vậy khi tương tác với H2O, nó kết hợp với nhóm OH- và giải phóng proton của nước:

H3BO3 + H2O ⇌ [B(OH)4]- + H+ K= 10-9

381.b) Vì ion Al3+ có năng lượng hidrat hóa rất lớn nên Al dễ dàng chuyển thành dạng ion Al3+.

382.a) Khi đun nóng bột nhôm với S tạo ra Al2S3. Chất này chỉ ở trạng thái rắn, không có trong dung dịch vì dễ bị thủy phân tạo ra:

Al2S3+ H2O → Al(OH)3 + H2SAl4C3 được tạo ra khi cho bột nhôm kim loại tác dụng với cacbon trong khí

quyển hidro. Là chất bột màu vàng khi tác dụng với H2O tạo ra CH4. Khi cho phèn nhôm tác dụng với N2 hoặc NH3 ở 13000K - 15000K tạo ra

AlN. Bị phân hủy trong nước nóng và nguội, axit, kiềm.Tổng hợp từ các nguyên tử Al và P tạo ra AlP.Nhôm không tạo ra hợp chất với silic.Nhôm tác dụng với Clo và Brom ở nhiệt độ thường, với Iot khi đun nóng và

có H2O làm xúc tác.

383.a) 2Al + Na2CO3 + 7H2O → 2Na[Al(OH)4] + CO2 ↑ + 3H2 ↑

Nhôm cũng như các kim loại hoạt động đều có khả năng tạo ra hỗn hống. Hỗn hống nhôm tương tác với H2O tạo ra H2và Al(OH)3.

b) 2Al + Cr2O72- + 14H+ → 2Al3+ + 2Cr3+ + 7H2O

5Al +3MnO4- + 24H+ → 5Al3+ + 3Mn2+ + 2H2O

387. Corundum là Al2O3 ở dạng tinh thể có trong tự nhiên. Rất trơ, không tan trong nước, trong axit, trong kiềm. Tan được trong NaOH nóng chảy; với Na2CO3, K2S2O7 ở nhiệt độ cao (10000C).

Al2O3 + NaOH (nc) → NaAlO2 + H2O Al2O3 + Na2CO3 → 2NaAlO2 + CO2

Al2O3 + 3K2S2O7 → Al2(SO4)3 + 3K2SO4

Alumogen là dạng thù hình ó của Al2O3 được điều chế khi khử nước của Al(OH)3.nH2O ở 5500C; dùng làm chất hấp thụ bề mặt như silicagen.

388.a) Dựa vào cân bằng thủy phân của Al3+ để giải thích. Tạo ra khí NH3 và kết tủa Al(OH)3.

b) Ion axetat liên kết với ion H+ được tạo ra do quá trình thủy phân Al3+ làm tăng cường quá trình thủy phân, kết quả tạo ra Al(OH)3 và CH3COOH.

2Al3+ + 6CH3COO- + 6H2O → 2Al(OH)3 + 6CH3COOHc) Al3+ + H2O ⇌ Al(OH)2+ + H+

CO32- + H2O ⇌ HCO3

- + OH- H+ + OH- ⇌ H2ODo cân bằng tạo H2O nên đã làm tăng cường quá trình thủy phân Al3+ tạo ra

Al(OH)3 và tăng cường quá trình thủy phân CO32- tạo ra CO2 muối cacbonat Al3+

không được tạo ra trong điều kiện đó vì Al(OH)3 có độ tan bé hơn.

389. Phèn là loại muối kép có công thức chung là M2

ISO4.M2II(SO4)3.24H2O, trong đó:

MI: kim loại hóa trị I như Na, K, Rb, Cs, NH4, TlMII: kim loại hóa trị III như Al, Cr, Fe, Ga, In, Tl, Co.

390.a) ở trạng thái hơi và trong một số dung môi hữu cơ, các nhôm halogenua AlCl3, AlBr3, AlI3 ở dạng phân tử dime Al2X6 có cấu hình không gian như diboran, nhưng là cấu tạo tứ diện đều, kép với một cạnh chung. Liên kết cầu nối giữa Cl và 2 nguyên tử nhôm Al - Cl - Al không phải là liên kết 3 tâm như trong diboran; trong đó có liên kết cộng hóa trị do sự ghép chung electron của nguyên tử Clo và nguyên tử nhôm; liên kết còn lại là liên kết "cho - nhận" trong đó nguyên tử Clo là chất "cho", nhôm là chất "nhận".

AlCl3 khan bốc khói mạnh trong không khí ẩm giải phóng hidro clorua:AlCl3 + 3H2O → Al(OH)3 + 3HCl ↑

Al

Cl

Al

ClClCl

Cl Cl

HCl tác dụng với NH3 tạo ra khói NH4Cl. c) AlCl3 ở trạng thái rắn có cấu tạo ion, còn ở trạng thái nóng chảy có phần

chuyển sang dạng hợp chất phân tử.

391. Gali tác dụng với axit tương tự Al. Tali tan trong HNO3 đặc nóng tạo ra hợp chất Tl3+, HNO3 loãng oxi hóa tali đến trạng thái hóa trị I. Tali tác dụng với HCl tạo ra TlCl.

Ga tan trong dung dịch kiềm tương tự nhôm:2Ga + 2NaOH +6H2O → 2Na[Ga(OH)4] + 3H2

Còn In và Tl không phản ứng với dung dịch kiềm.

392. ở Ga(OH)3 chức bazơ và chức axit thể hiện với mức độ gần như nhau; ở In(OH)3 tính bazơ trội hơn tính axit; còn ở Tl(OH)3 thể hiện chức axit rất yếu.

393. Muối kim loại yếu hơn dễ bị thủy phân hơn. Cùng một kim loại, ion kim loại với mức oxi hóa cao hơn dễ bị thủy phân hơn.

394.a) Vì bán kính của ion Tl+ tương tự bán kính các ion kim loại kiềm (

Tlr + =1,44Ǻ; K

r + =1,33Ǻ) nên dễ kết tinh tạo phèn.

b) Tính chất khử là chủ yếu. Các hợp chất Ga(I), In(I) đều là chất khử mạnh. Tl(I) có tính khử kém hơn, chỉ chuyển thành Tl(III) khi tác dụng với chất oxi hóa mạnh. Như vậy hợp chất Tl3+ ít bền hơn, còn hợp chất Tl cộng lại bền hơn.

Đ13.Gecmani - thiếc - chì

395.b) Vì tổng năng lượng ion hóa khá cao nên không thể hình thành các ion 4+ và ái lực electron của các nguyên tử đó không đủ để tạo ra các ion 4-.

Bản chất liên kết trong các hợp chất là cộng hóa trị.

396.a) Cũng như các nguyên tố khác thuộc họ p, trong phân nhóm Ge khi số thứ tự nguyên tử tăng lên, thì các obitan d và f có ảnh hưởng lớn đến việc hình thành liên kết hóa học. Nói cách khác, khi chuyển từ Ge đến Pb tính trơ của các electron ns2 tăng lên, vai trò tham gia vào việc hình thành liên kết của các electron ns2 giảm xuống, vì vậy trong dãy đó khuynh hướng cho mức oxi hóa +4 giảm xuống, và khuynh hướng tạo ra mức oxi hóa +2 tăng lên.

Ví dụ: PbO2 là chất oxi hóa mạnh, nhưng tính oxi hóa của GeO2, SnO2 là không đặc trưng; GeCl2, SnCl2 là chất khư mạnh, GeCl2 phản ứng ngay tức khắc với Clo, SnCl2 phản ứng nhanh ở nhiệt độ thường, nhưng PbCl2 không phản ứng với Clo ở nhiệt độ đó.

397.a) Kim cương và silic có cấu trúc tinh thể tương tự nhau, mỗi nguyên tử liên kết công hóa trị với 4 nguyên tử khác bao quanh, kiểu tứ diện đều, vì vậy chúng đều là những chất khó nóng chảy; tuy nhiên khoảng cách C- C trong kim cương là 1,545 Ǻ , còn Si - Si là 2,34 Ǻ đồng thời liên kết C- C có độ bền lớn hơn nhiều so với liên kết Si - Si.

b) Từ Si đến Pb, kiểu liên kết hóa học biến đổi từ cộng hóa trị đến liên kết kim loại, do đó Tnc

giảm.

398.a) Tinh thể Ge có cấu trúc kiểu kim cương nên cứng; Sn, Pb có kiểu liên kết kim loại trong tinh thể nên mềm.

b) So sánh bán kính nguyên tử và cấu trúc của tế bào nguyên tố tinh thể Si, Ge và Pb sẽ dẫn đến kết luận Si và Ge hòa tan không hạn chế vào nhau, các nguyên tử có thể thay thế cho nhau trong mạng lưới tinh thể.

399.a) Gecmani không tan trong HCl và H2SO4 loãng nhưng tan trong H2SO4 đặc và HNO3 tạo ra axit gecmanic H2GeO3 (xGeO2.yH2O). Ví dụ:

Ge + 4HNO3 → H2GeO3.H2O + 4NO2

Thiếc tan được trong HCl và H2SO4 loãng. Trong HNO3 loãng tạo ra Sn(NO3)2, nhưng trong HNO3 đặc tạo ra axit stanic:

Sn + 4H2SO4 (đặc) → Sn(SO4)2 + 2SO2 + 4H2O3Sn + 8HNO3 (loãng) → 3Sn(NO3)2 + 4NO + 4H2OSn + 4HNO3 (đặc) → H2SnO3.H2O + 4NO2 + 2H2O

(xSnO2.yH2O)b) Vì có phản ứng tạo ra chất tan:PbCl2 + 2HCl → H2PbCl4 PbSO4 + H2SO4 → Pb(HSO4)2

400.a) Độ bền của AH4 giảm xuống từ C đến Pb do khuynh hướng lai hóa sp3 của A giảm dần từ Si đến Pb.

401. Trong phân tử CO2 có liên kết ð(p - p) là một trong những liên kết bền. Phân tử CO2 tương tác với nhau bằng lực Van der Waals là lực khá yếu; còn silic không tạo ra liên kết kép như trong phân tử CO2; SiO2 có cấu tạo 3 chiều trong đó silic và oxi có số phân tử là 4 và 2 tương ứng. Năng lượng liên kết Si - O khá lớn và do đó tinh thể rất bền có nhiệt độ nóng chảy cao (Xem thêm bài 260).

Chì dioxit dễ bị nhiệt phân khi đun nóng mất dần oxi biến thành các oxit thấp hơn:

PbO2 → − Co320290 Pb2O3 → − C0420290 Pb3O4 → − C0550530 PbO(nâu đen) (Vàng đỏ) (đỏ nâu) (vàng)Sự phân hủy đó có thể giải thích một cách thô sơ là do đặc tính oxi hóa

mạnh của cation Pb4+ đối với anion O2-, mặc dù liên kết trong phân tử có đặc tính cộng hóa trị. Tuy vậy cách giải thích đó cũng chứng minh được khuynh hướng tổng quát chuyển về trạng thái hóa trị II tăng lên từ Ge đến Pb.

402. Từ SiO2 đến PbO2 tính bền giảm; PbO2 dễ bị phân hủy tạo ra PbO bền.

403. Từ Ge(OH)2 đến Pb(OH)2 tính bazơ tăng, tính axit giảm. Từ X(OH)2 đến X(OH)4 tính bazơ giảm.

405. So sánh nhiệt tạo thành các oxit trên và nhiệt tạo thành của nước.

406.1) SnCl2 chuyển thành Sn(OH)2và sau đó cho mất nướcNa2SnO2 + 2H2O → 2NaOH + Sn(OH)2

Sn(OH)2 → SnO + H2O 3)PbO2 + SO2 → PbSO4

407. Khi tan trong dung dịch kiềm:PbO2 + 2KOH + 2H2O → K2[Pb(OH)6]

Và trong kiềm nóng chảy:4NaOH + PbO2 → Na4PbO4 + 2H2O

natri octoplombat

408.a) Cho Pb3O4 tác dụng với dung dịch loãng của H2SO4 hoặc HNO3 tạo nên PbO2 và muối Pb2+:

Pb3O4 + 4HNO3 → 2Pb(NO3)2 + PbO2 +2H2O chì octoplombat

410.a) SnCl2 dễ bị thủy phân tạo ra kết tủa trắng:SnCl2 + H2O ⇌ Sn(OH)Cl ↓ + HCl

b) So sánh thế tiêu chuẩn E0 Sn2+/Sn và E0 Sn4+/Sn.c) SnCl2 là chất khử mạnh, có thể khử Hg2+ thành Hg; Fe3+ thành Fe2+.

411.a) Vì có tạo ra các phức chất tan:PbI2 + 2KI → K2[PbI4]

b) SnCl4 tạo ra tinh thể phân tử, còn tinh thể SnCl2 ở dạng polime trong đó có các nhóm:

Cl

Sn Sn

Cl

412. Khi cho axit tác dụng vào PbCO3 sẽ có các quá trình sau:PbCO3 ⇌ Pb2+ + CO3

2- CO3

2- + H+ ⇌ HCO3-

HCO3- + H+ ⇌ H2CO3

H2CO3 ⇌ H2O + CO2

nhờ đó xảy ra quá trình tan của PbCO3. Trái lại PbCrO4 là muối của axit mạnh, nên cân bằng tan:

PbCrO4 ⇌ Pb2+ + CrO42-

không chuyển dịch.

413. 1) SnCl4 + 2Zn → 2ZnCl2 + Sn2) 2SnCl2 + O2 → SnO2 + SnCl4

3) PbO2 + 4HCl → PbCl2 + Cl2 + 2H2O4) 2KI + Pb3O + 4H2SO4→3PbSO4 + I2 + K2SO4 + 4H2O5) 2MnSO4 + 5Pb3O4 + 26HNO3 → 2HMnO4 +

+ 13Pb(NO3)2 + 2PbSO4 + 12H2O

6) Sn +H2SeO4 (loãng) → SnSeO4 + H2 ↑ 7) Pb + 2H2SO4 (đặc) → PbSeO4 + SeO2 + 2H2O

415.a) So sánh tính số tan của SnS và PbS.b) SnS có khả năng bị amoni polisunfua oxi hóa đến disunfua, sau đó

disunfua tan trong amonisunfua tạo ra amoni tiostanat tan. PbS không có khả năng đó.

SnS + (NH4)2S2 → SnS2 + (NH4)2SSnS2 + (NH4)2S → (NH4)2SnS3

416.a) SnCl2 + H2S → SnS + 2HClSnS + (NH4)2S2 → (NH4)2SnS3

SnS32- + 2H+ → SnS2 +H2S

b) "Vàng giả" là SnS2 tan được trong kiềm và trong axit:SnS2 + 16HNO3 (đặc) → H2SnO3 + 2H2SO4 + 16NO2 + 5H2OSnS2 + 6KOH → 2K2SnS2 + K2[Sn(OH)6]

(kali tiostanit)b) PbS và SnS không tan trong những dung dịch axit loãng, tan trong dung

dịch HNO3 và HCl đậm đặc

Đ14. Đồng - Bạc - Vàng

417.a) Cu, Ag, Au là hững nguyên tố thuộc họ d gần cuối cùng trong các chu kì tương ứng. Dáng lẽ cấu trúc electron hai lớp ngoài cùng của các nguyên tố này phải là (n - 1)d9ns2 (n ứng với số thứ tự của chu kỳ). Tuy nhiên ở lớp (n - 1)d đã gần hoàn thành, nên việc chuyển 1 electron ở lớp ns2 sang lớp (n - 1)d sẽ thuận lợi hơn về mặt năng lượng. Vì vậy, cấu trúc các lớp electron ngoài cùng của 3 nguyên tố Cu, Ag, Au sẽ là (n -1)d10ns1.

b) Năng lượng ion hóa thứ nhất (eV) và ái lực electron (eV) như sau:Cu Ag Au

Năng lượng ion hóa X0 → X+(eV) 7,73 7,57 9,22ái lực electron (eV) 2,4 2,5 2,1

Năng lượng ion hóa giảm từ Cu đến Ag và sau đó tăng lên đến Au. ái lực electron tăng từ Cu đến Ag và sau đó giảm.

So với các kim loại kiềm thì năng lượng ion hóa của Cu, Ag, Au cao hơn; nhưng ái lực electron thì lại cao hơn rất nhiều so với kim loại kiềm và lớn hơn cả oxi, lưu huỳnh và một số nguyên tố không kim loại khác như N, P …

c) Do có một electron ns1 ở lớp ngoài cùng nên có khả năng hình thành phân tử hai nguyên tử như các kim loại kiềm (Cu2, Ag2, Au2). Tuy nhiên năng lượng phân li tương đối lớn so với phân tử của kim loại kiềm trong cùng chu kì. Phân tử M2 của các kim loại này bền hơn các kim loại kiềm là do có hai liên kết ð bổ xung được hình thành do cơ chế "cho" gây nên (các cặp electron d tự do và các obital còn trống).

418. Với Cu và Ag thì mặc dù phân lớp d được điền đầy đủ nhờ một electron s ở lớp ngoài cùng nhuyển vào nhưng cấu trúc chưa phải đã bền hoàn toàn, do đó nguyên tử có thể bị kích thích chuyển thành trạng thái (n-1)d9s1p1, kết quả tạo ra ba electron không cặp đôi, và như vậy có một hoặc hai electron d tham gia vào quá trình hình thành liên kết hóa học:

(n-1)d10 ns1 np0

(n-1)d9 ns1 np1

Do đó cấc nguyên tố phân nhóm đồng ứng với các mực oxi hóa +1, +2, +3. Với vàng thì trạng thái oxi hóa +3 là đặc trưng, ở đây cả 2 electron d đều tham gia vào quá trình hình thành liên kết. Với đồng thì trạng thái đặc trưng là +2; còn với bạc là +1. Tính bền của trang thái +1 ở bạc là do cấu hình 4d10 có tính bền tương đối lớn, vì rằng cấu hình đó đã được hình thành từ nguyên tố đứng trước bạc là paladi (Pd): 4d105s0.

Cũng từ cấu trúc đó chúng ta hiểu được tại sao năng lượng ion hóa của Ag lại bé hơn của Cu.

419.a) bán kính nguyên tử của nguyên tố nhóm đồng bé hơn nhiều so với các kim loại kiềm, do đó lớp 18 e ở sát lớp ngoài cùng, vì vậy các nguyên tố này có thế ion hóa cao hơn các kim loại kiềm; điều đó đã giải thích nguyên nhân và sự khác nhau về tính chât của các kim loại nhóm đồng so với các kim loại kiềm.

422.a) Ag và Au không bị Oxi oxi hóa vì sản phẩm phản ứng không bền; ở điều kiện thường các oxi đó không được tạo ra, còn ở nhiệt độ cao thì bị phân hủy.

b) Oxi nguyên tử có hoạt tính hóa học lớn hơn oxi phân tử, có khả năng phản ứng với bạc ở ngay nhiệt độ thường, tạo ra trên bề mặt một lớp oxi Ag2O hoặc AgO.

423.a) Mặc dù hợp chất Cu (II) bền hơn hợp chất Cu(I), chẳng hạn quá trình phân hủy CuF2 và CuCl2 thành CuF và CuCl và halogen ở nhiệt độ cao, nhưng do tính khử mạnh của ion I- nên CuI2 bị phân hủy ngay ở điều kiện thường do đó có phản ứng:

2CuSO4 + 4KI → 2CuI + I2 + 2K2SO4

b) Quá trình kết hợp nguyên tử halogen vào phân tử CuX (X là halogen ) chỉ có thể xảy ra sau khi kích thích nguyên tử đồng 3d104s1 → 3d94s1p1. Với Iot có ái lực electron bé hơn và bán kính lớn hơn so với các halogen còn lại, do đó khi tạo thành liên kết Cu - I năng lượng được giải phóng ra bé hơn so với sự tạo thành liên kết tương tự với nguyên tử halogen khác, năng lượng đó không đủ để gây ra trạng thái kích thích trên.

425. So sánh tích số tan của Cu(OH)2, CuS và hằng số không bền của ion phức [Cu(NH3)4]2+ để trả lời:

(Tích số tan của Cu(OH)2 : = 5.10-20; của CuS: = 6,3.10-36; hằng số không bền của phức [Cu(NH3)4]2+ ứng với quá trình:

[Cu(NH3)4]2+ ⇌ Cu2+ + 4NH3 là K = 9,33.10-13 ).

427. So sánh hằng số không bền của ion phức:[Cu(NH3)4]2+ ⇌ Cu2+ + 4NH3 K = 9,33.10-13 và tích số tan của CuCN là 3,2.10-20. Kali xianua là

chất khử mạnh, có thể khử được Cu2+ thành CuCN và (CN)2.

428.a) Biết rằng khi nhúng một thành kim loại vào nước thì trên bề mặt thành kim loại đó có một lượng ion kim loại nào đó tương ứng với vị trí kim loại trong dãy thứ tự điện thế.

Cân bằng Cu + H+ ⇌ Cu+ + H sẽ chuyển dịch về bên phải khi có lượng dư ion CN- tạo ra ion phức [Cu(CN)2]- , nồng độ ion Cu+ nằm trong cân bằng với kim loại sẽ lớn hơn so với cân bằng điện li của ion phức [Cu(CN)2]- , do đó Cu có thể tan được trong dung dịch KCN theo phản ứng:

2Cu + 4KCN + 2H2O → 2K[Cu(CN)2] + 2KOH + H2

Với Ag và Au đứng bên phải Cu trong dãy thứ tự điện thế nên nồng độ ion kim loại Ag+ và Au+ chuyển từ kim loại vào dung dịch bé hơn so với cân bằng điện li của các ion phức [Ag(CN)2]- và [Au(Cn)2]- , do đó không có khả năng tan trong dung dịch KCN.

b) Tuy nhiên khi có mặt chất oxi hóa, chẳng hạn oxi của không khí, thì cân bằng M + H+ ⇌ M+ + H sẽ chuyển dịch sang phải do quá trình oxi hóa hidro, vì vậy Ag và Au tan trong KCN khi có mặt chất oxi hóa:

4Ag + 8KCN + 2H2O + O2 → 4K[Ag(CN)2] + 4KOHVới Au cũng có phản ứng tương tự.

429.a) So sánh tích số tan của HgI (8,3.10-17) và hằng số không bền của [Ag(NH3)2]+ (5,89.10-8) và của [Ag(CN)2]- (1,0.10-21).

b) Độ tan giảm do tích số tan từ AgCl đến AgI giảm.

430. Có các quá trình:[Ag(NH3)2]+ ⇌ Ag+ + 2NH3

HNO3 → H+ + NO3-

NH3 + H+ ⇌ NH4+

Trong dung dịch có ion Cl- do sự điện li cầu ngoại:[Ag(NH3)2]Cl → [Ag(NH3)2]- + Cl-

Nhờ quá trình tạo ra ion NH4+ , nên đã làm tăng quá trình điện li ion phức,

và nồng độ ion Ag+ sẽ đủ để đạt đến tích số tan:Ag+ + Cl- ⇌ AgCl ↓

431.a) So sánh tích số tan của AgCl và AgI.b) So sánh tích số tan của AgCrO4 và AgCl.

433.a) SO2 sẽ khử CuBr2 tạo ra CuBr (Tích số tan của CuBr là 5,3.10-9) theo phương trình:

2CuBr2 + SO2 + 2H2O → H2SO4 + 2HBr +CuBr ↓

b) Từ CuSO4 chuyển thành CuBr2, chẳng hạn theo phản ứng:CuSO4 + BaBr2 → BaSO4 ↓ + CuBr2 Sau đó cho khí SO2 đi qua dung dịch nước lọc có chứa CuBr2, phản ứng

xảy ra như trên.

434.a) Các halogenua MX không tan trong nước và axit nhưng tan trong dung dịch đậm đặc của các axit halogen hidric hay các dung dịch halogenua tạo ra các phức chất tan:

AgI + KI → K[AgI2]b) Vì có khả năng tạo ra phức chất tan có hằng số không bền bé:

AgBr + 2Na2S2O3 → Na3[Ag(S2O3)2] + NaBr Hằng số không bền của phức [Ag(S2O3)2]3- là 3,5.10-14.c) Tạo ra kết tủa Ag2S. (Tích số tan của Ag2S là 6,3.10-50).

435. Au(OH)3 tan trong NaOH , HNO3 và HCl tạo ra các phức chất:Au(OH)3 + NaOH → Na[Au(OH)4]Au(OH)3 + 4HNO3 → H[Au(NO3)4] + 3H2OAu(OH)3 + 4HCl → H[AuCl4] + 3H2O

Đ15. Kẽm - cadimi - thủy ngân

436.a) Có lớp (n - 1)d hoàn toàn bền vững với 10 electron.b) Các kim loại Zn, Cd, Hg có bán kính bé hơn các kim loại kiềm thổ cùng

chu kì, nên khi hình thành liên kết giữa các nguyên tử ở trạng thái kích thích, năng lượng được giải phóng ra lớn hơn so với quá trình tương tự của các kim loại kiềm thổ, nên các phân tử Zn2, Cd2, Hg2 có khả năng tồn tại.

437.a) Do tính bền đặc biệt của cấu hình 6s2 nên thế ion hóa của thủy ngân rất cao vì vậy thế tiêu chuẩn cao.

438.a) Chỉ có kẽm tác dụng với dung dịch kiềm. Kẽm và cadimi tan được trong dung dịch HCl và H2SO4 loãng, thủy ngân không phản ứng. Các kim loại đó đều phản ứng với các dung dịch HNO3 đặc hoặc loãng và đều tan dễ dàng. Riêng thủy ngân khi phản ứng với HNO3 đặc thu được Hg(NO3)2.

Hg + 4HNO3 → Hg(NO3)2 + 2NO2 + 2H2OVà với HNO3 loãng khi Hg dư sẽ thu được Hg2(NO3)2:6Hg + 8HNO3 → 3Hg2(NO3)2 + 2NO + 4H2O

439.a) Vì bề mặt có phủ một lớp oxit không tan trong nước nên kẽm không đẩy được H2 ra khỏi nước.

b) Cho thêm CuSO4 vào dung dịch để tạo ra cặp pin Ganvani: Cu - Zn, khí H2 sẽ thoát ra nhanh hơn.

440.a) Trong môi trường kiềm, tính khử của kim loại kẽm thể hiện mạnh hơn, vì khi có mặt ion OH- trên bề mặt của kẽm sẽ mất lớp bảo vệ (Thế điện cực

của kẽm trong môi trường axit là - 0,76V, nhưng trong môi trường kiềm là - 1,22V).

b) Dung dịch nóng ZnCl2 bị thủy phân tạo ra môi trường axit, nên có khả năng làm tan Zn kim loại.

c) 1) Zn + 2NaOH + 2H2O → H2 ↑ + Na2[Zn(OH)4]2) Zn + 4NH4OH → H2 + [Zn(NH3)4](OH)2 + 2H2O3) Zn + 2NH4Cl + 2H2O → ZnCl2 + H2 + 2NH4OH

441.a) Những kim loại mà nhiệt tạo thành của oxit kim loại đó phải lớn hơn nhiệt tạo thành của CO2.

b) Có thể bằng cách đun nóng hỗn hợp, HgO sẽ bị phân hủy:2HgO → 2Hg + O2

Hòa tan oxit kẽm và cadimi còn lại trong axit HCl. Cho khí H2S đi qua dung dịch, CdS sẽ kết tủa, còn lại muối kẽm trong dung dịch. Từ dung dịch muối kễm cho kết tủa ở dạng hidroxit, nung kết tủa tạo ra ZnO. Từ Hg chuyển thành HgO và từ CdS tìm cách chuyển thành CdO (CdS không tan trong axit loãng).

443.a) Khi cho dung dịch các muối kẽm và cadimi tác dụng với kiềm mạnh. Các hidroxit Zn(OH)2, Cd(OH)2 sẽ thoát ra dưới dạng kết tủa trắng. Hg(OH)2 sẽ bị phân hủy ngay khi mới được tạo thành:

Hg(NO3)2 + 2KOH → HgO + 2KNO3 + H2Odo đó khi cho muối thủy ngân tác dụng với dung dịch kiềm mạnh sẽ sinh ra

thủy ngân oxit màu vàng. HgO không tan trong kiềm dư. Hidroxit Zn(OH)2 tan trong kiềm dư còn Cd(OH)2 khó tan.

b) Tính axit giảm Hg(OH)2 hầu như không có tính axit.có thể giải thích do quá trình tạo phức:

M(OH)2 + OH- ⇌ [M(OH)3]- M(OH)2 + 2OH- ⇌ [M(OH)4]2-

Ion Hg2+ có bán kính lớn hơn ion Zn2+ do đó kết hợp với phối tử OH- yếu hơn so với ion Zn2+. Vì thế, ion phức [Hg(OH)4]2- có độ bền bé hơn so với ion phức [Zn(OH)4]2- nên trong thực tế không tạo ra trong dung dịch ngay cả khi nồng độ ion OH- khá lớn.

444.a) Khi hòa tan Natri zincat trong nước xảy ra các quá trình sau:Na2[Zn(OH)4] ⇌ 2Na+ + [Zn(OH)4]2-

[Zn(OH)4]2- ⇌ [Zn(OH)3]- + OH- [Zn(OH)3]- ⇌ Zn(OH)2 + OH-

cân bằng sẽ chuyển dịch mạnh về bên phải do nồng độ ion OH- khá bé. Các phân tử H2O làm nhiệm vụ thay thế các phối tử OH- trong cầu nội của phức chất.

445. So sánh tích số tan của ZnCO3 và ZnS.

446. Có thể lấy muối Pb(NO3)2 và ZnSO4.

447.a) Có phản ứng trao đổi tạo ra HgCl2 là chất điện li kém.

b) Hg có độ điện âm tương đối lớn nên liên kết trong các hợp chất đó có bản chất cộng hóa trị ở mức độ khá lớn.

448.a) Một trong những nguyên nhân gây ra khả năng tạo phức là do bán kính bé của các kim loại phân nhóm kẽm, nhờ vậy các phối tử có khả năng liên kết bền với các ion kim loại đó.

b) Thủy ngân tác dụng với Iod ngay ở nhiệt độ thường. Với dung dịch I2 + KI tạo ra ion phức [HgI4]2-:

Hg + I2 + 2KI → K2[HgI4]

Đ16. Crom - Mangan - Sắt

450.a) Lớp (n - 1)d chưa hoàn chỉnh; bán kính nguyên tử tăng từ Crom đến Molibden, nhưng gần như không đổi khi chuyển từ Molibden đến vonfram do có hiện tương co lantanit. Thế ion hóa tăng vì các lớp vỏ electron của nguyên tử bị co lại đặc biệt mạnh khi chuyển từ Mo đến W.

Vì những lí do đó nên Mo và W có tính chất hóa học giống nhau hơn so với crom.

451.b) So sánh thế điện cực chuẩn:E0Cr2+/Cr và E0Cr3+/Cr

452.a) Có tính khử mạnh, ngay trong dung dịch khi không có chất oxi hóa cũng bị nước phân hủy dần:

2CrCl2 + 2H2O → 2Cr(OH)Cl2 + H2 b) Tránh hiện tượng oxi của không khí oxi hóa CrCl2.

453.a) Chỉ thể hiện tính bazơ: tan trong axit.b) 4CrCl2 + 2H2O + O2 → 4Cr(OH)Cl2

c) Trong môi trường axit, oxi của không khí oxi hóa CrCl2:4[Cr(H2O)6]2+ + O2 + 4H+ → 4[Cr(H2O)6]3+ + 2H2O

454. ở mức oxi hóa cao, cấu hình electron của S6+ và Cr6+ tương tự nhau, do đó hợp chất có chứa S6+ và Cr6+ có tính chất tương tự nhau.

456.a) (NH4)2Cr2O7 →0t Cr2O3 + N2 + 4H2O

Hòa tan hỗn hợp trong nước thu được Cr2O3. b) Cr2O3 + 3K2S2O7 → Cr2(SO4)3 + 3K2SO4

Cr2O3 + 2KOH → 2KCrO2 + H2Ochứng minh tính lưỡng tính của Cr2O3 tinh thể.

457.b) Có thể bằng cách sau: cho hỗn hợp KCrO2 và KAlO2 thủy phân trong môi trường axit, sau đó cho axit dư chuyển thành muối Cr3+ và Al3+. Cho thêm chất oxi hóa, chẳng hạn HClO oxi hóa Cr3+ thành Cr2O7

2-. Cho thêm kiềm sẽ có Al(OH)3 xuất hiện. Dung dịch còn lại có chứa hỗn hợp CrO4

2- và Cr2O72-, từ

dung dịch này chuyển thành muối Cr3+ sau đó tạo ra Cr(OH)3.

458. Màu sắc của dung dịch thay đổi theo số lượng phối tử H2O trong cầu nội. Ví dụ:

[Cr(H2O)6]Cl3: xanh tím[Cr(H2O)5Cl]Cl2: xanh sáng[Cr(H2O)4Cl2]Cl: xanh tối

Số phối tử đó phụ thuộc vào các yếu tố nhiệt độ, nồng độ, pH của dung dịch làm cho thành phần của phức thay đổi.

460.b) Điều chế hỗn hợp sunfocromic bằng cách hòa tan 85 gam CrO3 tan trong 120ml H2O + 500ml H2SO4 98%; hoặc dung dịch 5% (theo trọng lượng) K2Cr2O7 trong H2SO4 98%.

461. Cho CrO3 hòa tan trong dung dịch loãng KOH tạo ra K2CrO4, sau đó axit hóa dung dịch K2CrO4 tạo ra K2Cr2O7. Cho dung dịch K2Cr2O7 tác dụng với chất khử trong môi trường axit tạo ra Cr2(SO4)3 sau đó chuyển thành Cr(OH)3, nhiệt phân Cr(OH)3 tạo ra Cr2O3.

462. 2CrO3 + 6Fe(OH)2 → Cr2O3 + 3Fe2O3 + 6H2OCrO3 + 3Fe(OH)2 + 3H2O → Cr(OH)3 + 3Fe(OH)3

463.a) Giữa CrO42- và Cr2O7

2- có tồn tai cân bằng sau đây trong dung dịch:2CrO4

2- + 2H+ ⇌ Cr2O72- + H2O

Từ đó ta thấy ion Cr2O72- tồn tại trong môi trường axit; ion CrO4

2- tồn tại trong môi trường kiềm.

b) Khi cho KOH vào dung dịch muối Cr3+ tạo ra kết tủa keo, xanh xám, kết tủa tan trong kiềm dư.

Khi cho KOH vào dung dịch K2Cr2O7 cân bằng trên sẽ chuyển sang trái, dung dịch sẽ chuyển từ vàng da cam sang vàng.

464.b) Dùng chất oxi hóa chẳng hạn CaOCl2 hoặc HClO, oxi hóa muối Cr3+

tạo thành Cr2O72- sau đó chuyển thành CrO3. Ví dụ:

Cr2(SO4)3 + 3HClO + 4H2O → H2Cr2O7 + 3HCl + 3H2SO4

từ K2Cr2O7 điều chế CrO3:K2Cr2O7 + H2SO4 (đặc) → CrO3 + K2SO4 + H2O

465. Khi đun nóng thế điện cực sẽ thay đổi. Vì vậy khi cho HCl đặc tác dụng với tinh thể K2Cr2O7

và đun nóng sẽ có khí Clo thoát ra, nếu ngừng đun phản ứng sẽ dừng lại. Phản ứng này dùng để điều chế một lượng nhỏ khí Clo, khi ngừng đun khí Clo sẽ không thoát ra nữa.

K2Cr2O7 + 14HCl → 2KCl + 2CrCl3 + Cl2 + 7H2O

466.a) Dùng những chất có thế tiêu chuẩn lớn hơn thế tiêu chuẩn của Cr2O7

-2/Cr3+.b) Từ K2CrO4 chuyển thành K2CrO7, sau đó cho tác dụng với H2SO4 đặc tạo

ra CrO3. Cho CrO3 tinh thể tác dụng với khí HCl tạo ra cromylclorua. Hoặc cho

H2SO4 đặc tác dụng trực tiếp lên K2CrO4 thu được CrO3, sau đó cho tác dụng với khí HCl:

CrO3 + 2HCl → CrO2Cl2 + H2O

467. Dựa và sự chuyển dịch cân bằng:Cr2O7

2- + H2O ⇌ 2H+ + 2CrO42-

để giải thích hiện tượng, đồng thời so sánh tích số tan của Ag2Cr2O7; Ag2CrO4; BaCrO4.

1) Tạo ra kết tủa đỏ nâu Ag2CrO4.2) Tạo ra kêt tủa vàng BaCrO4

3) Tạo ra kết tủa BaSO4. Chú ý rằng H2CrO4 là một axit mạnh (K1=2.10-1; K2=3.10-7) nhưng yếu hơn H2SO4, BaCrO4 có tích số tan là 1,2.10-10. Vì vậy trong dung dịch có cân bằng:

BaCrO4 ↓ ⇌ Ba2+ + CrO42-

trong dung dịch H2SO4, cân bằng trên chuyển sang phải do quá trình tạo thành Cr2O7

2-, trong dung dịch có chứa ion Ba2+ sẽ hình thành kết tủa BaSO4.

468.b) Có thể bằng cách:Cr2O3 + 3K2S2O7 → Cr2(SO4)3 + 3K2SO4

tiếp tục oxi hóa Cr2(SO4)3 trong môi trường kiềm khi có mặt ion NH4+.

469. 1) Cr2O72- + 14H+ + 6Br- → 2Cr3+ + 3Br2 + 7H2O

2) Phải có điều kiện3) Không4) Cr2O7

2- + 8H+ + 3H2S → 2Cr3+ + 3S + 7H2O5) Cr2O7

2- + 14H+ + 3Hg22+ → 2Cr3+ + 6Hg2++ 7H2O

6) Cr2O72- + 14H+ + 3Cu → 2Cr3+ + 3Cu2+ + 7H2O

7) Không

470. 1) Cr2O72- + 6I- + 14H+ → 2Cr3+ + 3I2 +7 H2O

2) Cr2O72- + 8H+ + 3H2S → 2Cr3+ + S ↓ + 7H2O

3) 2CrO42- + 3H2S + 2H2O → 2Cr(OH)3 + 3S + 4OH-

4) Cr2O72- + 3SO2 + 2H+ → 2Cr3+ + 3SO4

2- + H2O5) CrO4

2- + 3Fe2+ + 8H+ → Cr3+ + 3Fe3+ +4H2O6) Cr3+ +3[Fe(CN)6]3- +8OH-→CrO4

2- +3[Fe(CN)6]4-+4H2O

471. 1) 2CrO3 + 3H2O2 + 3H2SO4 → Cr2(SO4)3 + 3O2 + 6H2O 2) 2CrBr3 + 3H2O2 + 10NaOH → 2Na2CrO4 + 6NaBr + 8H2O3) 2CrO3 + 6HI → 2Cr(OH)3 + 3I2

4) Cr2(SO4)3 + 3Br2 + 16NaOH → 2Na2CrO4 + 6NaBr + 3Na2SO4 + 8H2O5) Cr2O3 + 6K3[Fe(CN)6] + 10KOH → 2K2CrO4 + 6K4[Fe(CN)6] + 5H2O6) Cr2(SO4)3 + 6KMnO4+16KOH→2K2CrO4 + 6K2MnO4 + 3K2SO4 + 8H2O

474.b) Hoạt tính hóa học giảm từ Mn đến Re.

c) Mn tan trong HCl và H2SO4 loãng. Các kim loại Re và Tc phản ứng với các axit HNO3 và H2SO4 đặc. Ví dụ:

3Tc + 7HNO3 → 3HTcO4 + 7NO + 2H2O2Re + 7H2SO4 → 2HReO4 + 7SO2 + 6H2O

475.a) Điện phân dung dịch MnSO4 tương tự như quá trình điện phân dung dịch NiSO4 hoặc CuSO4.

b) Có thể điều chế Mn bằng phương pháp nhiệt kim hoặc nhiệt silic:3Mn3O4 + 8Al → 9Mn + 4Al2O3 MnO2 + Si → Mn + SiO2

476.a) Chuyển MnO thành MnSO4 hoặc MnCl2, sau đó cho dung dịch muối Mn2+ tác dụng với kiềm thu được kết tủa Mn(OH)2 mầu trắng.

b) Có thể dùng phản ứng :2Mn(OH)2 + O2 (không khí) + 2H2O → Mn(OH)4

477.1) 3MnSO4 + 2KClO3 + 12KOH → 3K2MnO4 + 2KCl + 6H2O + 3K2SO4

2) 2MnSO4 + 5PbO2 + 6HNO3 → 2HMnO4 + 3Pb(NO3)2 + 2PbSO4 + 2H2O3) MnSO4 + 2H2O2 + 4KOH → K2MnO4 + 4H2O + K2SO4

4) MnSO4 + 2Br2 + 8NaOH → Na2MnO4 + 4H2O + 4NaBr + Mn2SO4 5) MnSO4 + CaOCl2 + 2NaOH → MnO2 + Na2SO4 + CaCl2 + H2O

479.a) Ví dụ phản ứng:3MnO2 + KClO3 + 6KOH → 3K2MnO4 + KCl + 3H2O2MnO2 + 3PbO2 + 6HNO3 → 2HMnO4 + 3Pb(NO3)2 + 2H2O

480.a) Có thể cho MnO2 tác dụng với HCl đặc thu được MnCl2:MnO2 + 4HCl → MnCl2 + Cl2 + 2H2O

Nung hỗn hợp MnO2 + KClO3 + KOH rắn phản ứng tạo ra K2MnO4 (Xem bài 479), hòa tan, lọc dung dịch nước lọc có K2MnO4. Axit hóa dung dịch K2MnO4 thu được KMnO4. Đun nóng dung dịch ở 800C, sau đó làm nguội, tinh thể KMnO4 xuất hiện.

Muốn thu được Mn2O7, cho H2SO4 đặc tác dụng với tinh thể KMnO4:2KMnO4 + H2SO4 → 2HMnO4 + K2SO4 2HMnO4 → Mn2O7 + H2O

b) Nung hỗn hợp Ba(OH)2 và MnO2 trong không khí: 2Ba(OH)2 + 2MnO2 + O2 → 2BaMnO4 + 2H2O 3BaMnO4 + 2H2O → Ba(MnO4)2 + MnO2 + 2Ba(OH)2 Ba(OH)2 + CO2 → BaCO3 + H2Olọc và rửa sản phẩm, Ba(MnO4)2 còn lại trong dung dịch.

481. Trong dung dịch có tồn tại cân bằng sau:3MnO4

2- + 2H2O ⇌ 2MnO4- + MnO2 + 4OH-

từ cân bằng đó có thể thấy được ion MnO42- tồn tại trong môi trường kiềm;

MnO4- bền trong môi trường axit.

482.a) Có thể bằng các phản ứng:K2MnO4 + 2H2S + 2H2SO4 → 2S + MnSO4 + K2SO4 + 4H2O2K2MnO4 + Cl2 →2KMnO4 + 2KCl 4K2MnO4 + O2 + 2H2O → 4KMnO4 + 4KOHb) H2MnO4 không bền nhanh chóng bị phân hủy:

K2MnO4 + H2SO4 → H2MnO4 + K2SO4 2H2MnO4 → 2HMnO4 + MnO2 + 2H2O

485.1) 2KMnO4 + 3MnCl2 + 2H2O → 5MnO2 + 2KCl + 4HCl3) 2KMnO4 + 10KI + 3H2SO4 → 2MnSO4 + 6K2SO4 + 5I2 + 8H2O4) 2KMnO4 + 6KI + 4H2O → 2MnO2 + 3I2 + 8KOH

486.1) 2MnCl2 + 4KClO + 8KOH → 2K2MnO4 + 8KCl + 4H2Ovới phương trình dạng ion:2Mn2+ + 4ClO- +8OH- → 2MnO4

2- + 4Cl- + 4H2Otheo ví dụ trên, viết phương trình phân tử dựa vào các phương trình ion

sau:2) 2MnO4

- + 5NO2- + 6H+ → 2Mn2+ + 5NO3

- + 3H2O3) 3MnO4

- + 5Fe + 24H+ → 3Mn2+ + 5Fe3+ + 12H2O4) 5Mn2+ + 2BrO3

- + 4H2O → 5MnO2 + Br2 + 8H-

5) 2MnO4- + H2O2 + 2OH- → 2MnO4

2- + O2 + 2H2O

487.Dựa vào thế tiêu chuẩn để giải thích.

492.a) Phân tử được hình thành theo cơ chế "cho - nhận" nhờ các obital lai hóa dsp3 của nguyên tử Fe.

3d 4s 4p

và các cặp electron của 5 phân tử CO (xem bài 262)b) Fe(CO)5 điều chế bằng cách nung bột sắt trong dòng khí CO ở 150 -

2000C với áp suất khoảng 100at.Fe + 5CO → Fe(CO)5

494.a) Trong dung dịch nước ion Fe2+ ở dạng ion phức [Fe(H2O)6]2+ có độ bền kém hơn ion phức [Fe(CN)6]4-, nên [Fe(H2O)6]2+ có tính khử mạnh hơn.

b) Xem bài tập 427.

495.b) 2K3[Fe(CN)6] + H2O2 +2KOH→2K4[Fe(CN)6] + O2 +2H2O c) 2K4[Fe(CN)6] + H2O2 + 2HCl → 2K3[Fe(CN)6] + 2KCl + 2H2O

497.

1) Fe2(SO4)3 + Na2SO3 + H2O → 2FeSO4 + Na2SO4 + H2SO4

2) 6FeSO4 + 2HNO3 + 3H2SO4 → 3Fe2(SO4)3 + 2NO + 4H2O3) 3FeSO4 + 10HNO3 → 3Fe(NO3)3 + NO + 3H2SO3 + 2H2O5) 2FeCl3 + 3Na2CO3 + 3H2O → 2Fe(OH)3 + 6NaCl + 3CO2

499.3) 6Fe2+ + BrO3

- + 6H+ → 6Fe3+ + Br- + 3H2O4) 5[Fe(CN)6]4- + MnO4

- + 8H+ → 5[Fe(CN)6]3- + 4H2O + Mn2+

5) 2[Fe(CN)6]4- + H2O2 + 2H+ → 2[Fe(CN)6]3- + 2H2O

500. Ví dụ viết theo dạng sau:2FeCl3 + H2S → S ↓ + 2FeCl2 + 2HCl