Câu 1: 1. Vận dụng thuyết khí electron để giải thích tính chất vật lí của kim loại? ( tính dẻo, tính dẫn điện, tính dẫn nhiệt, tính ánh kim) Trả lời Tính dẻo : Khi tác dụng cơ học đủ mạnh lên kim loại, nó bị biến dạng. Sự biến dạng này là do các lớp mạng tinh thể kim loại trượt lên nhau. Nhưng các lớp mạng tinh thể này không tách rời nhau mà vẫn liên kết với nhau nhờ các electron tự luôn luôn di chuyển qua lại giữa các lớp màng tinh thể. Do vậy, kim loại có tính dẻo Những kim loại có tính dẻo hơn cả là Au, Al, Cu, Ag, Sn,… Người ta có thể dát được những lá vàng mỏng tới 120 micrô (1 micrô =11000 mm) và ánh sáng có thể đi qua được. Tính dẫn điện: Kim loại có tính dẫn điện Những kim loại khác nhau có tính dẫn điện khác nhau là do mật độ electron tự do của chúng không giống nhau. + Kim loại có tính dẫn điện tốt nhất là Ag, sau đó đến Cu, Al, Fe,… + Kim loại nào dẫn điện tốt thường dẫn nhiệt tốt Tính dẫn nhiệt: Đốt nóng một đây kim loại, những electron tự do ở đây di chuyển nhanh hơn. Trong quá trình chuyển động, những electron này truyền năng lượng cho các ion dương ở vùng có nhiệt độ thấp hơn, vì vậy kim loại dẫn nhiệt được. Nói chung những kim loại nào dẫn điện thì dẫn nhiệt tốt. Những kim loại khác nhau có khả năng dẫn nhiệt không giống nhau. Thí dụ tính dẫn nhiệt của các kim loại giảm theo thứ tự Ag, Cu, Al, Zn, Fe,… Kim loại nào dẫn điện tốt thường dẫn nhiệt tốt Tính ánh kim: Hầu hết kim loại đều có ánh kim, vì các electron tự do trong kim loại đã phản xạ tốt những tia sáng có bước sóng mà mắt ta có thể nhìn thấy được. Một số kim loại được dùng làm đồ trang sức và các vật dụng trang trí khác. 2. Anh (chị) hãy xây dựng thí nghiệm để có thể chứng minh tính dẫn điện của Cu tốt hơn của Fe.
Trang 1TRƯỜNG ĐHTĐ HÀ NỘI BÀI THI KẾT THÚC HỌC PHẦN
(Hình thức thi: Viết – 90 phút)
Học phần: Hoá học vô cơ 2
Ngày thi : 25/5/2022
Bài làm
Câu 1:
1 Vận dụng thuyết khí electron để giải thích tính chất vật lí của kim loại? ( tính dẻo, tính dẫn điện, tính dẫn nhiệt, tính ánh kim)
Trả lời
* Tính dẻo :
- Khi tác dụng cơ học đủ mạnh lên kim loại, nó bị biến dạng Sự biến dạng này là do các lớp mạng tinh thể kim loại trượt lên nhau Nhưng các lớp mạng tinh thể này không tách rời nhau mà vẫn liên kết với nhau nhờ các electron tự luôn luôn di chuyển qua lại giữa các lớp màng tinh thể Do vậy, kim loại có tính dẻo
- Những kim loại có tính dẻo hơn cả là Au, Al, Cu, Ag, Sn,… Người ta có thể dát được những lá vàng mỏng tới 1/20 micrô (1 micrô =1/1000 mm) và ánh sáng có thể đi qua được
* Tính dẫn điện:
- Kim loại có tính dẫn điện
- Những kim loại khác nhau có tính dẫn điện khác nhau là do mật độ electron tự do của chúng không giống nhau
+ Kim loại có tính dẫn điện tốt nhất là Ag, sau đó đến Cu, Al, Fe,…
+ Kim loại nào dẫn điện tốt thường dẫn nhiệt tốt
* Tính dẫn nhiệt:
- Đốt nóng một đây kim loại, những electron tự do ở đây di chuyển nhanh hơn Trong quá trình chuyển động, những electron này truyền năng lượng cho các ion dương ở vùng
có nhiệt độ thấp hơn, vì vậy kim loại dẫn nhiệt được
- Nói chung những kim loại nào dẫn điện thì dẫn nhiệt tốt
- Những kim loại khác nhau có khả năng dẫn nhiệt không giống nhau Thí dụ tính dẫn nhiệt của các kim loại giảm theo thứ tự Ag, Cu, Al, Zn, Fe,…
- Kim loại nào dẫn điện tốt thường dẫn nhiệt tốt
* Tính ánh kim:
- Hầu hết kim loại đều có ánh kim, vì các electron tự do trong kim loại đã phản xạ tốt những tia sáng có bước sóng mà mắt ta có thể nhìn thấy được
- Một số kim loại được dùng làm đồ trang sức và các vật dụng trang trí khác
2 Anh (chị) hãy xây dựng thí nghiệm để có thể chứng minh tính dẫn điện của Cu tốt hơn của Fe.
Trả lời
- Lấy hai dây đồng, sắt có cùng kích thước, mắc vào mạch điện như hình vẽ:
Trang 2Zn 2+ /Zn o
Ag /Ago
+ Lần 1: Mắc vào 2 điểm A,B dây Cu
Điều chỉnh biến trở để vôn kế chỉ U1 Đọc số chỉ ampe kế I1
+ Lần 2: Thay dây Cu bằng dây Fe; cũng điều chỉnh biến trở sao cho vôn kế chỉ U2= U1
Đọc số chỉ ampe kế I2
+ So sánh I1 và I2: I1 < I2 => dây Cu dẫn điện tốt hơn dây Fe
Câu 2:
1 Ta có Eo
2 Giải thích các giai đoạn phản ứng khi cho Mg dư tác dụng với Fe2(SO4)3
+ Giai đoạn 1: Mg phản ứng oxi hóa khử Fe3+ về Fe2+
Mgdư + Fe2(SO4)3 → MgSO4 + 2FeSO4
+ Giai đoạn 2: Mg đẩy Fe2+ ra khỏi muối FeSO4
Mgdư + FeSO4 → MgSO4 + Fekết tủa
3 Cho hỗn hợp Fe và Mg vào dung dịch AgNO3 các phản ứng xảy ra theo thứ tự:
Mg + 2Ag+ → Mg2+ + 2Ag
Fe + 2Ag → Fe2+ + 2Ag
Sau khi phản ứng xảy ra hoàn toàn thu được chất rắn Y gồm 2 kim loại Ag và Fe còn dư → ion Ag+ phản ứng hết
Câu 3:
1 Hiện tượng:
- Lúc đầu có khí thoát ra sau đó tạo kết tủa trắng xanh
2 K + 2 H2O → 2 KOH + H2
- K tan dần trong dung dịch xuất hiện kết tủa màu trắng xanh hóa nâu đỏ ngoài không khí Không phản ứng với nước trước tạo dung dịch bazo và xuất hiện khí H2
2 KOH + Fe(OH)2 (kt) + K2SO4
2 Rót vào ống nghiệm khoảng 5ml H2O, thêm vài giọt phenolphtalein Đặt lên giá và
cho vào ống nghiệm một mẩu Mg nhỏ Đun nhẹ ông nghiệm
- Hiện tượng
+ Trước khi đun nóng: Không có hiện tượng
+ Sau khi đun nóng: Dung dịch thu được có màu hồng nhạt
- Giải thích: Mg không phản ứng với nước ở nhiệt độ thường mà chỉ phản ứng khi đun nóng, tạo ra dung dịch bazơ yếu nên dung dịch có màu hồng nhạt
3.
Trang 3- Chất điện giải là các khoáng chất mang điện tích được tìm thấy trong máu Chúng điều chỉnh và kiểm soát sự cân bằng của dịch cơ thể Có 3 chất điện giải chính là natri, kali
và magiê Ngoài ra còn có clorua, bicarbonat, phốt-phát và canxi
+ Natri (Na+) duy trì cân bằng dịch cơ thể
- Natri là chất điện giải quan trọng nhất Nếu mất quá nhiều natri (qua mồ hôi) có thể dẫn đến chuột rút, hay hạ natri máu và có thể gây ra các biến chứng sức khỏe lớn Natri duy trì cân bằng dịch cơ thể, trợ giúp chức năng thần kinh, cơ và cân bằng pH trong máu Đổ mồ hôi khiến cơ thể hao hụt lượng natri nhiều hơn hẳn các chất điện giải khác + Kali (K+) ngăn ngừa chuột rút
- Kali kết hợp với natri giúp giảm bớt và ngăn ngừa chuột rút Kali có trong nhiều nguồn thực phẩm và trong chính cơ thể cũng đã có lượng dự trữ kali cao Khi đổ mồ hôi, lượng kali hao hụt không nhiều bằng natri
4 Một trong những nguyên nhân của bệnh thiếu máu là do thiếu sắt. Do đó, bổ sung
chất sắt từ thực phẩm làm giảm khả năng thiếu máu, nuôi dưỡng tế bào tốt hơn
Những loại cua biển và các đồ hải sản có vỏ như hàu, sò, trai là một nguồn thực phẩm rất giàu sắt Những loại động vật này chứa heme-iron một loại sắt dễ được hấp thu bởi
cơ thể không giống như non-heme iron (nguồn sắt trong thực vật) khó hấp thu hơn Chúng cũng được biết là giúp làm tăng hàm lượng cholesterol tốt làm cho sức khỏe tim mạch tốt hơn
Câu 4:
1 Sản xuất Gang như thế nào?
a) Nguyên liệu: sản xuất gang là quặng sắt, thí dụ quặng manhetit (chứa Fe304), quặng hematit; than cốc (than đã được tinh chế); không khí giàu oxi và một số chất phụ gia khác như đá vôi CaCO3,…
b) Nguyên tắc: Dùng cacbon oxit khử oxit sắt ở nhiệt độ cao trong lò luyện kim
c) Quá trình: sản xuất gang trong lò luyện kim (lò cao)
– Phản ứng tạo thành khí CO:
C + O2 CO2
C + CO2 2CO
– Phản ứng khử oxit sắt thành sắt
3CO + Fe2O3 2Fe + 3CO2
Sắt nóng chảy hòa tan một ít cacbon tạo thành gang
– Đá vôi bị phân hủy thành CaO, kết hợp vơi SiO2 có trong quặng tạo thành xỉ
CaO + SiO3 CaSiO3
Xỉ nhẹ nổi lên trên và được đưa ra ở cửa tháo xỉ
2 Đổi 1 tấn = 1000kg
Trong 1 tấn gang chứa 95% Fe có:
Phương trình phản ứng:
Fe2O3 + 3CO 2Fe + 3 CO2
Trang 4160 kg Fe2O3 tạo ra 2,56 kg Fe
x kg Fe2O3 tạo ra 950 kg Fe
Hiệu suất đạt 80% nên thực tế khối lượng Fe2O3 cần dung:
Khối lượng quặng hematit chứa 60% Fe2O3 cần dùng :
1696,425.100