Mạng lập phương đơn giản: - Đỉnh khối lập phương là các nguyên tử kim loại hay ion dương kim loại; Số phối trí = 6.. Mạng lập phương tâm khối: - Đỉnh và tâm khối hộp lập phương là nguy
Trang 1TÀI LIỆU BỒI DƯỠNG ĐỘI TUYỂN CASIO
Designer : duongantp@yahoo.com
DẠNG 1: CẤU TRÚC MẠNG TINH THỂ KIM LOẠI
I-Một số kiểu mạng tinh thể kim loại.
Ở trạng thái rắn, hầu hết các kim loại kết tinh theo ba dạng tinh thể chính là lập phương tâm diện, lập phương tâm khối và lục phương
Một số kim loại kết tinh theo mạng hỗn hợp ( tùy theo nhiệt độ mà có dạng khác nhau)
VD: Coban: lục phương + lập phương
Sc : Nhiệt độ 250C : lập phương tâm diện
Nhiệt độ cao: Lục phương
Để xét tính chất của một mạng tinh thể ta chỉ cần xét tính chất của một tế bào cơ bản
Vậy tế bào cơ bản là gì?
là cấu trúc nhỏ nhất của mạng tinh thể vẫn còn mang đầy đủ tính chất của mạng tinh thể
1 Mạng lập phương đơn giản:
- Đỉnh khối lập phương là các nguyên tử kim loại hay ion dương
kim loại; Số phối trí = 6
2 Mạng lập phương tâm khối:
- Đỉnh và tâm khối hộp lập phương là nguyên tử hay ion
dương kim loại; Số phối trí = 8
3 Mạng lập phương tâm diện
- Đỉnh và tâm các mặt của khối hộp lập phương là các nguyên tử
hoặc ion dương kim loại; Số phối trí = 12
4 Mạng sáu phương đặc khít (mạng lục phương):
- Khối lăng trụ lục giác gồm 3 ô mạng cơ sở Mỗi ô mạng cơ sở là
một khối hộp hình thoi Các đỉnh và tâm khối hộp hình thoi là nguyên tử
hay ion kim loại;
Trang 2b) Mạng tinh thể lập phương tâm diện
2a 6 3
a = 2.r
¤ c¬ së
b=
a
2 Khối lượng riêng của kim loại
a) Công thức tính khối lượng riêng của kim loại
Trang 3M : Khối lượng kim loại (g) ; NA: Số Avogađro
P : Độ đặc khít (mạng lập phương tâm khối P = 68%; mạng lập phương tâm diện, lục phươngchặt khít P = 74%)
III: Một số đại lượng đặc trưng về cấu trúc tinh thể:
1 mật độ sắp xếp ( độ đặc khít)
n.Vc p=
Vtbn: Số quả cầu trong một tế bào cơ bản
Vc: Thể tích quả cầu trong tế bào cơ bản
Vtb: Thể tích toàn bộ tế bào cơ bản
2 Chỉ số phối trí hay số phối trí:
Ic: Là số quả cầu bao quanh một quả cầu đang xét
+ Lập phương tâm khối: Ic = 8
+ Lập phương tâm diện: Ic = 12
+ lục phương đặc khít: Ic = 12
Bài tập số 1:
Xác định Ic của từng loại cấu trúc mạng?
3 Khối lượng riêng của tinh thể: ρ
n.M ρ=
N.Vtbn: Số đơn vị cấu trúc trong một tế bào cơ bản ( số quả cầu)
M : khối lượng phân tử của đơn vị cấu trúc
Vtb: Thể tích của tế bào cơ bản
N: số Avôgađrô
Bài tập số 2:
Xác định Ic, P và bán kính của quả cầu kim loại trong mạng lập phương tâm khối Biết:
Trang 4C B
D A
Bài giải:
Theo mô hình ta có: DC = a 2
AC = 4R ( với R là bán kính của quả cầu)
Xét tam giác: ADC là tam giác vuông tại D:
AC2 = AD 2 + DC 2
(4R)2 = a2 + 2a2 = 3a2
R = a 3
4 .mỗi quả cầu ở đỉnh đóng góp 1/8 Và ở tâm có một quả
n = 2 hay có hai quả cầu trong một cấu trúc cơ bản
B A
a
Bài giảiTheo mô hình => AD = 4R
mà tam giác vuông tại C => AD 2 = AC 2 + CD 2
R =a 24
thay các giá trị vào ta có: P = 0,74
Vậy trong mạng lập phương tâm diện:
- độ đặc khít là 74%
Trang 5a C B A
Bài giải
Theo mô hình ta có: AC = CB = 2R ( tam giác ABC cân tại C)
Mặt khác góc ACB = 600 vì vậy tam giác ABC đều
AB = a = 2R hay R = a/2
Ta có tứ diện ABCD là tứ diện đều vì các cạnh đều bằng 2R
Với DH vuông góc với ABC => DH = c/2 theo giả thiết
H là trực tâm của tam giác ABC
+ Mỗi quả cầu ở đỉnh đóng góp 1/6
+ mỗi quả cầu ở mặt đóng góp 1/2
+ mỗi quả cầu ở trong đóng góp 1
có hai nguyên tử M trên các đỉnh
Và trong mỗi tâm của các ô mạng có 1 nguyên tử ( 1M, 1R)
Vậy tổng có 3 nguyên tử M thì có 1 nguyên tử R
Hay tỉ lệ số nguyên tử của cấu trúc mạng trên là
M : R = 3 :1
Trang 6B- BÀI TẬP TINH THỂ:
Bài 1 Tinh thể đồng kim loại có cấu trúc lập phương tâm diện
a) Hãy vẽ cấu trúc mạng tế bào cơ sở và cho biết số nguyên tử Cu chứa trong tế bào sơ đẳng này
b) Tính cạnh lập phương a(Å) của mạng tinh thể, biết nguyên tử Cu có bán kính bằng 1,28 Å
c) Xác định khoảng cách gần nhất giữa hai nguyên tử Cu trong mạng
d) Tính khối lượng riêng của Cu theo g/cm3
+ Thể tích của 1 tế bào cơ sở = a3 chứa 4 nguyên tử Cu
+ 1 mol Cu có NA = 6,02 ×1023 nguyên tử Khối lượng riêng d = m
646,02 10× ×(3,63 10 )× − = 8,88 g/cm3
Bài 2 Sắt dạng α (Feα) kết tinh trong mạng lập phương tâm khối, nguyên tử có bán kính r = 1,24 Å Hãy tính:
a) Cạnh a của tế bào sơ đẳng
b) Tỉ khối của Fe theo g/cm3
c) Khoảng cách ngắn nhất giữa hai nguyên tử Fe
Vậy tổng số nguyên tử Cu chứa trong tế
bào sơ đảng = 1 + 1 = 2 (nguyên tử)
b) Từ hình vẽ, ta có: AD2 = a2 + a2= 2a2
C D
A B
C D
Trang 7xét mặt ABCD: AC2 = a2 + AD2 = 3a2
mặt khác, ta thấy AC = 4r = a 3 nên a = 4r
3 =
4 1,243
× = 2,85 Åc) Khoảng cách ngắn nhất giữa 2 nguyên tử là đoạn AE:
AE = AC a 3
2 = 2 = 2,85 3
2
× = 2,468 Åd) Khối lượng riêng: + 1 mol Fe = 56 gam
+ Thể tích của 1 tế bào cơ sở = a3 chứa 2 nguyên tử Fe
+ 1 mol Fe có NA = 6,02 ×1023 nguyên tử Khối lượng riêng d = m
566,02 10× ×(2,85 10 )× − = 7,95 g/cm3
Câu 3 Cho rằng hạt nhân nguyên tử và chính nguyên tử H có dạng hình cầu Hạt nhân nguyên tử
hiđro có bán kính gần đúng bằng 10− 15 m, bán kính nguyên tử hiđro bằng 0,53 ×10− 10 m
Hãy xác định khối lượng riêng của hạt nhân và nguyên tử hiđro
(cho khối lượng proton = khối lượng nơtron ≈ 1,672 ×10− 27 kg
khối lượng electron = 9,109 ×10− 31 kg)
Hướng dẫn
♣ Khối lượng hạt nhân nguyên tử hiđro chính là khối lượng của proton = 1,672 ×10− 27 kg
+ Thể tích hạt nhân nguyên tử hiđro bằng
V =4 3 4
r
3× π = ×3 3,14 ×(10− 15)3 = 4,19 ×10− 45 (m3)Khối lượng riêng của hạt nhân nguyên tử hiđro bằng:
D =
27
45
1,672 104,19 10
−
−
×
× = 3,99 ×108 (tấn/m3)+ Thể tích gần đúng của nguyên tử hiđro là:
Khối lượng riêng của nguyên tử hiđro bằng
27 30
1,673 100,63 10
Trang 8Câu 5 Tính bán kính nguyên tử gần đúng của Fe ở 200C, biết tại nhiệt độ đó khối lượng riêng của Fe bằng 7,87 g/cm3 Giả thiết trong tinh thể các nguyên tử Fe có hình cầu, có độ đặc khít là 68%
Cho nguyên tử khối của 55,85 = 40
Câu 6.a) Hãy vẽ sơ đồ mô tả cấu trúc của một tế bào sơ đẳng của kim cương
b) Biết hằng số mạng a = 3,5 Å, hãy tính khoảng cách giữa một nguyên tử C và một nguyên tử C láng giềng gần nhất Mỗi nguyên tử C như vậy được bao quanh bởi mấy nguyên tử ở khoảng cách đó?c) Hãy tính số nguyên tử C trong một tế bào sơ đẳng và khối lượng riêng của kim cương
Hướng dẫn
♣ a) nguyên tử C chiếm vị trí: - các đỉnh của tế bào sơ đẳng, tâm của các mặt, ngoài ra còn ở tâm của
4 trong 8 hình lập phương nhỏ cạnh a/2
b) BD2 =BC2 +CD = (a/2)2 2 + (a/2)2 = a2/2 và 2 = 2+ 2
AD AB BD = (a/2)2+ a2/2 = 3a2/4
6, 023.10 gam Khối lượng riêng d = m
8.12(3,8.10 ) 6, 023.10 = 3,7 g/cm3.
C- BỔ SUNG VỀ TINH THỂ HỢP CHẤT ION.
Bài 1 Tinh thể NaCl có cấu trúc lập phương tâm mặt của các ion Na+, còn các ion Cl- chiếm các lỗtrống tám mặt trong ô mạng cơ sở của các ion Na+, nghĩa là có 1 ion Cl- chiếm tâm của hình lậpphương Biết cạnh a của ô mạng cơ sở là 5,58 A Khối lượng mol của Na và Cl lần lượt là 22,990g/mol; 35,45 g/mol
Tính :
a) Bán kính của ion Na+ b) Khối lượng riêng của NaCl (tinh thể)
Bài 2 Phân tử CuCl kết tinh dưới dạng lập phương mặt tâm.
1 Hãy biểu diễn ô mạng cơ sở của tinh thể này
2 Tính số ion Cu+ và Cl- rồi suy ra số phân tử CuCl chứa trong ô mạng cơ sở
3 Xác định bán kính ion của Cu+
Cho dCuCl = 4,316 g/cm3; r Cl-= 1,84Ao; Cu = 63,5; Cl = 35,5 Biết N= 6,023.1023
Trang 9
,
,.,
),,(
,
o
3 24 23
A
CuCl 3
A41715a
cm1096515810
02361364
5355634N
d
MNa
o A r
a
2
84,1.24171,52
Bài 3.Bán kính nguyên tử Cobalt là 1,25Å Tính thể tích của ô đơn vị của tinh thể Co nếu trong 1 trật
tự gần xem Co kết tinh dạng lập phương tâm mặt
1,25 1,25
Bài 4.Mạng lưới tinh thể của KCl giống như mạng lưới tinh thể của NaCl Ở 18oC, khối lượng riêng
của KCl bằng 1,9893 g/cm3, độ dài cạnh ô mạng cơ sở (xác định bằng thực nghiệm) là 6,29082 Å.Dùng các giá trị của nguyên tử khối để xác định số
Avogadro Cho biết K = 39,098; Cl = 35,453
Trang 10Xét một ô mạng cơ sở
Trong một ô mạng cơ sở có số ion K+ (hoặc Cl-) là: 8 + 6 = 4
Như vậy, trong một ô mạng cơ sở có 4 phân tử KCl
Xét 1 mol tinh thể KCl, khi đó: Khối lượng KCl là: 39,098 + 35,453 = 74,551 (g)
Thể tích tinh thể KCl là: 74,551 : 1,9893 = 37,476 (cm3)
Thể tích một ô mạng cơ sở là: (6,29082.10-8)3 = 2,4896.10-22 (cm3)
⇒ Số ô mạng cơ sở là: 37,476 : (2,4896.10-22) = 1,5053.1023
⇒ Số phân tử KCl có trong 1 mol tinh thể KCl là: 1,5053.1023 x4 = 6,0212.1023
Do đó, số Avogadro theo kết quả thực nghiệm trên là 6,0212.1023
Bài 5.Thực nghiệm cho biết ở pha rắn, vàng (Au) có khối lượng riêng là 19,4g/cm3 và có mạng lướilập phương tâm diện Độ dài cạnh của ô mạng đơn vị là 4,070.10-10m Khối lượng mol nguyên tử của
Khoảng cách từ đỉnh đến tâm mặt lập phương là nửa đường chéo của
mỗi mặt vuông: ½ (a√¯2) = a/ √¯2 < a , đó là khoảng cách gần nhất giữa
hai nguyên tử bằng hai lần bán kính nguyên tử Au
4(3,1416) (1,439 10-10)3
= 49, 927.10-30m3
Độ đặc khít = (49,927.10-30m3)/ (67,419.10-30 m3) = 0,74054 = 74,054%
Độ trống = 100% -74,054% = 25,946%
2 (0,5đ) Tính số Avogadro
* 1 mol Au = NA nguyên tử Au có khối lượng 196,97 gam
1 nguyên tử Au có khối lượng = 196ng.tu,97
A N g
Tỉ khối của Au rắn: d (Au) = 19,4 g/cm3 = 3
A.aN
97,196.4mangVo
Aungtu4
19,4 g/cm3 = 4 nguyên tử x 196ng.tu,97
A N
g
m/cm10.m10x4191,67
Trang 111) Bằng phương pháp nhiễu xạ tia X khảo sát cấu trúc tinh thể NH4Cl người ta đã ghi nhận được kết quả sau:
Ở 200C phân tử NH4Cl kết tinh dưới dạng lập phương với hằng số mạng a = 3,88 A0 và khối lượng riêng
d = 1,5 g/cm3
Ở 2500C phân tử NH4Cl kết tinh dưới dạng lập phương với hằng số mạng a = 6,53 A0 và khối lượng riêng d = 1,3 g/cm3
Từ các dữ kiện trên hãy cho biết:
a) Kiểu tinh thể lập phương hình thành ở 200C và 2500C
b) Khoảng cách N – Cl theo A0 cho từng kiểu tinh thể đã xác định ở câu (a)
N Cl
a
Bài 7 Máu trong cơ thể người có màu đỏ vì chứa hemoglobin (chất vận chuyển oxi
chứa sắt) Máu của một số động vật nhuyễn thể không có màu đỏ mà có màu
khác vì chứa một kim loại khác (X) Tế bào đơn vị (ô mạng cơ sở) lập phương tâm
diện của tinh thể X (hình bên), có cạnh bằng 3,62.10-8 cm Khối lượng riêng của
nguyên tố này là 8920 kg/m3
a Tính thể tích của các nguyên tử trong một tế bào và phần trăm thể tích của tế bào bị chiếm bởi
các nguyên tử
b Xác định nguyên tố X.
Trang 12DẠNG 2: BÀI TẬP VỀ CẤU TẠO NGUYÊN TỬ Câu 1.Tổng số proton, nơtron, electron trong nguyên tử của hai nguyên tố M và X lần lượt bằng 82 và
52 M và X tạo thành hợp chất MXa, trong phân tử của hợp chất đó có tổng số proton của các nguyên
tử bằng 77
a/ Hãy cho biết 4 số lượng tử ứng với electron chót của M và X
b/ Xác định vị trí của chúng trong bảng tuần hoàn các nguyên tố hóa học
c/ Xác định công thức phân tử của MXa
Hướng dẫn
Câu 1/a) Kí hiệu số p, n, e trong nguyên tử X là Z, N, E theo đầu bài ta có :
Z + N + E = 52 (Vì nguyên tử trung hòa điện Z = E)
⇒ 2Z + N = 52 ⇒ N = 52 – 2ZĐối với các nguyên tố bền (trừ hidro) : Z < N < 1,52 Z ⇒ Z < 52 – 2Z < 1,52 Z
⇒ 3Z < 52 < 3,52Z ⇒ Z 523
52,3
52 ≤ ≤ ⇒ 14,77 < Z < 17,33Vậy Z có ba giá trị : 15 ; 16 và 17
Vậy cấu hình electron của Clo : 1s22s22p63s23p5⇒ ⇅ ⇅ ⇅ ↑
* Bốn số lượng tử e chót của Clo là : n = 3 ; l = 1 ; m = 0 ; s = -1/2
* Vị trí của clo trong BTH : - Chu kỳ 3 ; phân nhóm chính nhóm VII
Vậy cấu hình electron của Fe : 1s22s22p63s23p63d64s2
⇒ ⇅ ↑ ↑ ↑ ↑ ⇅
* Bốn số lượng tử e chót của Fe là : n = 3 ; l = 2 ; m = -2 ; s = -1/2
* Vị trí của Fe trong BTH : - Chu kỳ 4 ; phân nhóm phụ nhóm VIII
c) Công thức phân tử là : FeCl3
Câu 2: Hợp chất A tạo bởi 2 ion M2+ và XOm− Tổng số hạt electron trong A là 91 trong ion XOm−
có 32 electron Biết trong M có số nơtron nhiều hơn số prôton là 6 hạt X thuộc chu kỳ 2 và có sốnơtron bằng số prôton
a. Xác định công thức phân tử của A
Trang 13Câu 3: Hợp chất A có công thức là MXx trong đó M chiếm 46,67% về khối lượng M là một kim loại,
X là phi kim ở chu kì 3 Trong hạt nhân của M có N – Z = 4 và của X có N’ = Z’ Tổng số protontrong MXx là 58
Xác định công thức phân tử của A
Hướng dẫn
M = Z + N
= N – 4 + N = 2N – 4Khối lượng nhóm xX = x (Z’ + N’) = 2Z’x
% X = 100% - 46,67% = 53,33%
875,033,53
67,46'
2
4
x Z
N
(1)
Z + xZ’ = 58
=> xZ’ = 58 – Z = 58 – (N – 4) = 62 – N (2)Thế (2) vào (1) => 0,875
)62(2
3230
a) Viết công thức phân tử, công thức e, công thức cấu tạo và gọi tên A
b) Cho 2,5 g X (A + tạp chất) trộn với (Al, Zn) dư rồi nung nóng với NaOH dư ⇒ khíthoát ra cho hoàn toàn vào 100 ml H2SO4 0,15M Trung hoà H2SO4 dư cần 35 ml NaOH 0,1M.Viết phương trình, tính khối lượng A trong X
HD
a) Số proton trung bình của 3 nguyên tố :
67,49
42 =
=
Z
⇒ AM= 29 + 35 = 64
Trang 14⇒ Có một nguyên tố phi kim có Z < 4,67 ⇒ nguyên tố H
⇒ 2 phi kim còn lại trong Y ở một chu kì và 2 phân nhóm chính liên liếp nên số proton tươngứng là (Z) và (Z + 1)
• Xét 3 trường hợp:
1 A có 2 nguyên tử H: 2 + 3Z + 4(Z+1) = 42 ⇒ Z = 5,14 ⇒ loại
⇒ Công thức phân tử A : H4N2O3 hay NH4NO3 (AmoniNitrat)
• Công thức cấu tạo A:
H + O -
H−N→H O←N
H O b) Phương trình phản ứng có thể xảy ra
2 3
3 2
2 2
2
2 2
=
3 4
Bài 5 Hợp chất X được tạo thành từ 10 nguyên tử của 4 nguyên tố Tổng số hạt mang điện của X
bằng 84 Trong X có ba nguyên tố thuộc cùng một chu kì và số hạt proton của nguyên tố có Z lớn nhất
Trang 15lớn hơn tổng số proton của các nguyên tố còn lại là 6 đơn vị Số nguyên tử của nguyên tố có Z nhỏ nhất bằng tổng số nguyên tử của các nguyên tố còn lại.
1.Hợp chất A được tạo thành từ cation X+và anion Y2+ Mỗi ion đều do 5 nguyên tử của 2 nguyên
tố tạo nên Tổng số prôton trong X+ là 11 , Y2- là 50 Xác định CTPT , gọi tên A biết 2 nguyên tố trong Y2- thuộc cùng một phân nhóm chính và 2 chu kỳ liên tiếp
Hướng dẫn.
Gọi Zx là số prôton trung bình của 1 nguyên tử có trong cation X+
Zx = 11/5 = 2,2
Trong X phải có hiđro
Gọi M là nguyên tố còn lại trong ion X+
Trang 16Bài 7:
Hợp chất Z được tạo bởi 2 nguyên tố M và R có công thức là MaRb Trong đó R chiếm 6,67% về khối lượng Trong hạt nhân nguyên tử M có số hạt nơtron bằng số hạt proton cộng thêm 4, còn trong hạt nhân nguyên tử R có số proton bằng số nơtron Tổng số hạt proton trong phân tử của Z là 84 và a + b
= 4 Xác định M, R và công thức phân tử hợp chất Z
DẠNG 3: BÀI TẬP VỀ PHÓNG XẠ A-LÝ THUYẾT:
1 Phương trình động học:
Ap dụng cho quá trình phân rã phóng xạ:
k =
t N
N t
k là hằng số phân rã phóng xạ (đôi khi kí hiệu là λ)
N0 là số nguyên tử phóng xạ ở thời điểm ban đầu
Nt là số nguyên tử phóng xạ còn lại sau thời gian t
2, Chu kì bán huỷ (thời gian bán huỷ, chu kì bán rã, thời gian bán rã):
Chu kì bán huỷ là thời gian cần thiết để 1/2 lượng ban đầu của chất phóng xạ phân rã
Đây là đại lượng đặc trưng cho từng nguyên tố phóng xạ
Biểu thức tính: t1/2 = ln2/0,693 (HS tự suy luận)
3, Độ phóng xạ:
Các sản phẩm của sự phân rã hạt nhân (gọi chung là các bức xạ) bay ra với tốc độ lớn Trên đường đi, nếu gặp các vật chắn bức xạ sẽ gây ra các biến đổi trong vật chắn đó Tác dụng của bức xạ càng lớn nếu số phân rã xảy ra trong một đơn vị thời gian càng lớn
Độ phóng xạ là đại lượng đặc trưng cho mức độ gây biến đổi của các bức xạ Nó được đo bằng số các phân rã trong một đơn vị thời gian (tức là tốc độ phân rã)
A =
dt dN
( ) = 0 − t = 0 −t t
H H e λ N λe λ
H(t): Tốc độ phân hủy tại thời điểm tH(0): Tốc độ phân hủy ban đầu
Lẽ ra đơn vị của độ phóng xạ là số phân rã (tức số hạt phân rã)/1 giây, nhưng người ta hay sử dụng
hơn đơn vị Curi: 1 Curi = 3,7.1010 phân rã/giây
<3,7.1010 chính là số phân rã do 1 gam Rađi tạo ra trong 1 giây và người ta quy ước bằng 1 Curi >
4, Xác định niên đại sinh vật cổ dựa vào sự phóng xạ của C-14:
Thực nghiệm xác định được trong khí quyển, trong mỗi cơ thể sinh vật sống cứ 1giây trong 1 gam
cacbon có 15,3 phân rã C-14
Như vậy (*) có thể viết thành:
k =
t R
R t
0
ln
1
(**)trong đó R0 = 15,3phân rã/s/gam C
Trang 17Rt: tốc độ phân rã (trong một giây trong 1 gam) tại thời điểm đang xét.
t: thời gian kể từ lúc sinh vật chết đến thời điểm đang xét
k hằng số tốc độ của quá trình phân rã C-14
k tính được theo biểu thức sau:
k =
2/ln1
0
0
2 /
R t
=> k = ln2/t1/2 = 0,693/t1/2 => thay trở lại (**) ta được:
B-Bài tập áp dung
Câu 1 137Ce tham gia phản ứng trong lò phản ứng hạt nhân, có chu kì bán hủy 30,2 năm 137Ce là một trong những đồng vị bị phát tán mạnh ở nhiều vùng của châu Âu sau tai nạn hạt nhân Trecnibun Sau bao lâu lượng chất độc này còn 1% kể từ lúc tai nạn xảy ra
Hướng dẫn
46,200693
,0
2.2,30.3,2100lg.693,0
2,30.3,2100N
Nlg693
Câu 2.Một chất thải phóng xạ có chu kỳ bán hủy là 200 năm được chứa trong thùng kín và chôn dưới
đất phải trong thời gian là bao nhiêu để tốc độ phân rã giảm từ 6,5.1012 nguyên tử/phút xuống còn3.10-3 nguyên tử/phút
Hướng dẫn:
/00347,0200
693,0693,0
2 / 1
10.3
t = 1,02.104 năm hay 10.200năm
Câu 3.Sản phẩm bền vững của sự phóng xạ 238U là 206Pb Người ta tìm thấy 1 mẩu quặng uranit cóchứa 238U và 206Pb theo tỉ lệ 67,8 nguyên tử 238U : 32,2 nguyên tử 206Pb Giả sử rằng 238U và 206Pb không
bị mất đi theo thời gian vì điều kiện khí hậu Hãy tính tuổi của quặng.Biết chu kì bán hủy của 238U là4,51.109 năm
Hướng dẫn:
Cứ 1 nguyên tử 238U sinh ra tương ứng 1 nguyên tử 206Pb
Vậy N nguyên tử 238U sinh ra tương ứng N nguyên tử 206Pb
Ta có :
32,2
67,8quangUcòn trongN
0đban N
quangUcòn trongN
ungUphan N
quangUcòn trongN
32,2
67,8ra
Pbsinh
N
quangUcòn trong
3,2tN
Nlgt
3,2N
Nln
T3,2tT
693,
Trang 18
nam 9
e32,2
67,8)kte.(1
a) Ở thời điểm đó tỉ lệ cường độ phóng xạ của 11C và 14C là bao nhiêu?
b) Tỉ lệ đó sẽ bằng bao nhiêu sau 6 giờ?
Hướng dẫn: Cường độ phóng xạ tính theo hằng số tốc độ k:
2 / 1
693,0
T
k = (T1/2 : chu kì bán rã)
03465,020
693,0
11C = =
10
10368,260243655568
693,0
03465,0
14 11 14
C k
k v
v
(lần )Tại thời điểm t = 6 giờ ( = 360 phút)
t
k C e C
C = × − 11 ×
0
11 ][
t
k C e C
C = × − 14 ×
0
14 ][
t k k C
C C
C C
k
k C k
C k v
11 14
11 14
11
][
][
360 ) 10 368 2 03465 0 ( 10
10 14
11
10368,2
03465
(mol)
m U ban đầu = 1 +
206
0453,0
298 = 1,0523 (g)
10.55921,
4
2ln
10.55921
,
ln 1
0523.1
= 3,35.108 năm
Câu 6.Một mẫu than củi đuợc tìm thấy trong một hang động khi tốc độ phân hủy còn 2,4 phân
hủy/phút tính cho 1 gam Giả định rằng mẫu than này là phần thừa của mẫu than do 1 họa sĩ dùng vẽ tranh, hỏi bao nhiêu năm sau người ta tìm thấy mẫu than
Trang 19Biết rằng trong cơ thể sống tốc độ phân hủy C là 13,5 phân hủy/giây, chu kì bán hủy của C là 5730 năm.
5,13
= 4,8.104 năm
Câu 7 Một mẫu than lấy từ hang động của người Pôlinêxian cổ tại Ha Oai có tốc độ là 13,6 phân hủy
14C trong 1 giây tính với 1,0 gam cacbon Biết trong 1,0 gam cacbon đang tồn tại có 15,3 phân hủy 14C trong 1 giây và chu kỳ bán hủy của 14C là 5730 năm Hãy cho biết niên đại của mẩu than đó?
♣ Hằng số phóng xạ: k =
1 2
Trang 20DẠNG 4: BÀI TẬP VỀ NHIỆT PHẢN ỨNG, CBHH
1 Hiệu ứng nhiệt
- Hiệu ứng nhiệt là năng lượng tỏa ra hay hấp thụ trong một phản ứng hĩa học
- Được kí hiệu là : ∆H (entapi) , đơn vị là KCal/mol hoặc KJ/mol (1Cal =
4,184J)
- ∆H < 0 : phản ứng tỏa nhiệt
- ∆H > 0 : phản ứng thu nhiệt
2 Cách tính hiệu ứng nhiệt của phản ứng hĩa học
a Tính theo năng lượng liên kết , hoặc nhiệt tạo thành
- Năng lượng liên kết (E lk hoặc ∆H lk) là năng lượng cần thiết để phá vở 1 liên
kết hĩa học thành các các nguyên tử riêng rẽ ở trạng thái khí
∆H = ∑ E (sản phẩm) - E (ban đầu)lk ∑ lk
- Nhiệt tạo thành của một hợp chất là lượng nhiệt tỏa ra hay hấp thụ khi tạo thành một mol chất đĩ từ các đơn chất bền
Nhiệt tạo thành của đơn chất bằng 0
∆H = ∑ nhiệt tạo thành sản phẩm - nhiệt tạo thành các chất ban đầu ∑
Trang 21γυ
E: Năng lượng hoạt hóa của phản ứng (J.mol-1)
Liên hệ giữa hằng số tốc độ ktd và nồng độ các chất theo thời gian (dùng để xác định hằng số ktd):
Trang 22∆ <0: Phản ứng chuyển dịch theo chiều thuận
Khi phản ứng đạt được trạng thái cân bằng:
+ QC<KC: ∆G<0: Phản ứng chuyển dịch theo chiều thuận
+ QC>KC: ∆G>0: Phản ứng chuyển dịch theo chiều nghịch
G
∆ của phản ứng :
0 298
Trang 23⇒ lnK298 = -37,133
Mặt khác xem như trong khoảng nhiệt độ đang xét ∆H2980 không đổi nên :
0 298
Câu 2: Cho hỗn hợp khí A hồm H2 và CO có cùng số mol Người ta muốn điều chế H2 đi từ hỗn hợp
A bằng cách chuyển hóa CO theo phản ứng:
CO(K) + H2O(K) ⇔ CO2(K) + H2(K)
Hằng số cân bằng Kc của phản ứng ở nhiệt độ thí nghiệm không đổi (t0C) bằng 5 Tỷ lệ số molban đầu của CO và H2O bằng 1:n
Gọi a là % số mol CO bị chuyển hóa thành CO2
1 Hãy thiết lập biểu thức quan hệ giữa n, a và Kc
2 Cho n = 3, tính % thể tích CO trong hợp chất khí cuối cùng (tức ở trạng thái cân bằng)
3 Muốn % thể tích CO trong hỗn hợp khí cuối cùng nhỏ hơn 1% thì n phải có giá trị bao nhiêu
Hướng dẫn:
1 Xét cân bằng: CO + H2O ⇔ CO2 + H2
Tổng số mol sau phản ứng : (1-a) + (n-a) + a + (1+a) = n + 2
Kc = [ ][ ]
) 1 ( 0
2
2 2
a n a
a a H
CO
H CO
(N = n+2)Khi n = 3 thay N vào Kc, thay số vào, rút gọn
100x2 + 65x – 2 = 0Giải phương trình: x = 2,94%
3 Muốn x = 1% thay a vào 1− =0,01
N
a
và thay tiếp Kc ta có phương trình
5,04 N2 – 12N – 200 = 0Giải phương trình: N = 7,6 tức n = 5,6
Vậy để % VCO trong hỗn hợp < 1% thì n phải có quan hệ lớn hơn 5,6
Trang 24Ở 400 0 C có k1 = 1,3 10-2; ở 500 0 C có k2 = 3,8 10-3
Hệ thức Arrehnius:
kJ/mol 53,2
229,110
.3,1
10.8,3T.T
TT.R
Hk
k
2 1
2 1 1
2
Câu 4 Xét phản ứng: CaCO3 (r) CaO (r) + CO2 (k)
∆H0 298K (Kcal/mol) = 42,4 ∆S0
298K (cal/mol.K)= 38,4 Trong điều kiện ápsuất của khí quyển thì ở nhiệt độ nào đá vôi bắt đầu bị nhiệt phân
mol/cal10.4,42S
Trang 25Thực nghiệm cho biết: Khi đạt tới trạng thái cân bằng ở áp suất chung 1 atm
- ở 350C hỗn hợp có khối lượng mol trung bình Mhh = 72,45 g/mol
- ở 450C hỗn hợp có khối lượng mol trung bình Mhh = 66,8 g/mol
1 Hãy xác định độ phân li α của N2O4 ở mỗi nhiệt độ trên
2 Tính hằng số cân bằng KP của ( 1 ) ở mỗi nhiệt độ (lấy tới chữ số thứ ba sau dấu phẩy).Trị số này cóđơn vị không ? Giải thích?
3.Hãy cho biết phản ứng theo chiều nghịch của phản ứng (1) là thu nhiệt hay tỏa nhiệt? Giải thích?
Hướng dẫn:
1. Goị a là số mol của N2O4 có trong 1 mol hỗn hợp
(1-a) là số mol của NO2
n = có trong 1 lít hỗn hợp lúc cân bằng ở 2730C, 1 atm Tổng số mol khítrong hỗn hợp là (x + 2y) mol
PV = (x + 2y) RT
Trang 26-> x + 2y = =0,08211.546=0,02231
RT
PV
Số mol PCl5 ban đầu là (x + y) theo định luật bảo toàn khối lượng
Khối lượng PCl5 ban đầu = khối lượng hỗn hợp sau phản ứng = 2,48g
-> x + y = 0,0119
5,208
48,
(1) , (2) -> x = 0,00149
y = 0,01041[PCl5] = [Cl2] = 0,00149 mol/l
[PCl3] = [Cl2] = 0,01041 mol/l
728,0
=
=
][PCl
]][Cl[PClK
5
2 3 C
Câu 8
a Xét phản ứng 2A + B → C + D
Hằng số tốc độ phản ứng tính theo đơn vị mol-1 .l.s-1 Xác định bậc của phản ứng
b Cho cân bằng a A(k) + b B(k) ⇔ c C(k) + d D(k)
Hãy lập biểu thức liên hệ giữa Kc và Kp
c Lấy cùng mẫu kẽm hòa tan hết trong dung dịch axit HCl ở mỗi lần thí nghiệm ứng với nhiệt độ và
thời gian phản ứng sau:
Thí nghiệm Nhiệt độ(0C) Thời gian phản ứng (phút)
n = x+y : bậc chung của phản ứng
→ mol l-1 s-1 = mol-1.l s-1(mol l-1)n → n=2
1 t
3
= 31,5 ⇒ t3 = 34,64 giây
Câu 9 : Tính năng lượng liên kết trong bình C – H và C – C từ các kết quả thực hiện nghiệm sau :
Trang 27- Nhiệt đốt cháy CH4 = - 801,7 kJ/mol
- Nhiệt đốt cháy C2H6 = - 1412,7 kJ/mol
- Nhiệt đốt cháy Hiđrô = - 241,5 kJ/mol
- Nhiệt đốt cháy than chì = - 393,4 kJ/mol
- Nhiệt hóa hơi than chì = 715 kJ/mol
- Năng lượng liên kết H – H = 431,5 kJ/mol Các kết quả đều đo được ở 2980k và 1atm
Câu 10:Tìm nhiệt tạo thành tiêu chuẩn của Ca3(PO4)2 tinh thể biết :
-12 gam Ca cháy toả 45,57 kcal
- 6,2 gam P cháy toả 37,00 kcal
- 168 gam CaO t ác dụng với 142 gam P2O5 toả 160,50 kcal
Hiệu ứng nhiệt đo trong điều kiện đẳng áp
vậy nhiệt của phản ứng (2) là: ∆H2= -370Kcal
3CaO( r) +P2O5 → Ca3(PO4)2(r ) ∆H3=160,5 Kcal (3)
Trang 28Tổ hợp (1), (2) & (3) :
lấy (1) nhân 3 cộng (2) và (3) vế theo vế ta được:
3Ca( r) +2P(r) +4O2(k)→Ca3(PO4)2(r) ∆H
♣ Hướng dẫn giải :
Tính hiệu ứng nhiệt:
E1 = (6EN-H +3
2EO=O) - (EN ≡ N + 6EO-H) = 6× 389 + 3
CH3COOH + C2H5OH ¬ → CH3COOC2H5 + H2O có hằng số cân bằng K = 4
Ban đầu người ta trộn 1,0 mol C2H5OH với 0,6 mol CH3COOH Tính số mol este thu được khi phản ứng đạt tới trạng thái cân bằng
Vậy, số mol este thu được khi phản ứng đạt tới trạng thái cân bằng = 0,4855
Bài 13 Tại 4000C, P = 10atm phản ứng N2(k) + 3H2(k) ¬ → 2NH3 (k) có Kp = 1,64 ×10− 4
Tìm % thể tích NH3 ở trạng thái cân bằng, giả thiết lúc đầu N2(k) và H2(k) có tỉ lệ số mol theo đúng hệ số của phương trình
DB
Trang 29(P )(P )(P ) =
2 NH3
3
(P )(P )(3P ) = 1,64 ×10− 4 ⇒ 3
2
NH 2 N
b Viết công thức phân tử và công thức cấu tạo của hơi nhôm clorua ở 200oC, 800oC
c Nêu phương pháp điều chế nhôm clorua khan rắn trong phòng thí nghiệm Cần chú ý tính chất nào của AlCl3 khi thực hiện phản ứng điều chế ?
Trang 30c Ptpư :
2 Al + 3Cl2 →t o 2 AlCl3
AlCl3 là một chất thăng hoa ở 183oC, dễ bốc khói trong không khí ẩm :
AlCl3 + 3 H2O Al(OH)3 + 3HCl
Bài 2 Một quặng chứa 21,7% Canxi, 13,1% Magiê về khối lượng Còn lại là Cacbon và Oxi.
Xác định công thức đơn giản nhất của quặng đó Hãy biểu diễn ra công thức oxit của nó vàviết công thức quặng đó
Hướng dẫn:
016
24,1303
1,11,
13:24
1,13:40
7,21:
:: y z t =
Vậy công thức đơn giản nhất của quặng: CaMgC2O6 Công thức oxit: CaO.MgO.2CO2
Công thức của quặng: CaCO3.MgCO3
Bài 3 Một chất có ứng dụng rộng dãi ở các vùng quê, có thành phần % về khối lượng các nguyên tố
K, Al, S lần lượt là 8,228%, 5,696%, 13,502% còn lại là oxi và hidro Xác định công thức của chất đó.Biết trong chất đó S có số oxi hóa cao nhất
Hướng dẫn:
Gọi công thức của chất là: KxAlySzHtOm
% khối lượng của O là a% => % khối lượng của H là : (72,574 – a) %
=> công thức chất cần tìm có dạng: KAlS2H24O20 K Al (SO4)2 12H2O
Công thức đúng của chất đó là: K2SO4 Al2(SO4)3 24H2O ( phèn chua)
Bài 4 Một loại khoáng có chứa 13,77%Na; 7,18%Mg; 57,48%O; 2,39%H và còn lại là nguyên tố X
về khối lượng Hãy xác định công thức phân từ của khoáng đó
Trang 316thấy chỉ có y = 6 là thỏa mãn X = 32 ⇒ S (lưu huỳnh)
Na : Mg : O : H : S = 13,77 7,18 57,48 2,39 19,18: : : :
23 24 16 1 32 = 2 : 1 : 12 : 8 : 2Công thức khoáng: Na2MgO12H8S2 ⇒ Na2SO4.MgSO4.4H2O
Bài 5 Một khoáng chất có chứa 20,93% Nhôm; 21,7% Silic và còn lại là oxi và Hidro (về khối
lượng) Hãy xác định công thức của khoáng chất này
♣ Đặt % lượng Oxi = a thì % lượng Hidro = 57,37 – a
Sự phân cực của phân tử
• Lưỡng cực điện: Lưỡng cực điện là một hệ gồm hai điện tích +q và
-q cách nhau một khoảng cách l Lưỡng cực điện đặc trưng bằng đại lượng
momen lưỡng cực µ với định nghĩa momen lưỡng cực µ bằng tích của điện
-ql
Trang 32α S
H
• Lưỡng cực liên kết: mỗi liên kết ion hoặc liên kết cộng hóa trị phân cực là một lưỡng cực điện
và có một momen lưỡng cực xác định được gọi là momen lưỡng cực liên kết Liên kết phân cực càngmạnh thì momen lưỡng cực càng lớn
B-BÀI TẬP ÁP DỤNG
Bài Bằng thực nghiệm người ta đã xác định được giá trị momen lưỡng cực của phân tử H2S là 1,09D
và của liên kết S – H là 2,61.10–30 C.m Hãy xác định:
a) Góc liên kết ·HSH
b) Độ ion của liên kết S – H , biết rằng độ dài liên kết S – H là 1,33 Å Cho 1D = 3,33 10–30C.m Giả sử µ của cặp electron không chia của S là không đáng kể
♣ a) Phân tử H2S có cấu trúc góc nên:
µuuuurH S2 2= µuuuurSH 2 + µuuuurSH 2 + 2µuuuurSH µuuuurSH cos α = 2µuuuurSH 2(1 + cos α)
= 4µuuuurSH 2.cos2
2
α → µuuuurH S2 = 2µuuuurSH cos
2
α
Suy ra cos
2
α = 2
2
H S SH
µµ
uuuuruuuur = 1,09.3,33.1030 30
uuuuruuur = 2,61.1030 30 191,33.10 1,6.10
−
− − 100 = 12,3%
33 Xác định momen lưỡng cực (D) µuuurClvà µuuuurNO2 trong các dẫn xuất thế 2 lần của nhân benzen sau: 1,2 – dinitrobenzen (µur= 6,6 D); 1,3 – diclobenzen (µur= 1,5 D); para – nitrôToluen (µur= 4,4 D); nitrobenzen (µur= 4,2 D)
♣ Theo phương pháp cộng véctơ:
Trang 33* Trường hợp phân tử có 2 nhóm thế như nhau (µ1 = µ2 ) thì ta có :
µur2 = 2µuur12 (1 + cos θ) = 4µuur12 cos
* Trường hợp phân tử có 2 nhóm thế khác nhau (µ1≠ µ2 ) như p – nitroToluen thì:
θ= 180 0 và µuuuurNO2 và µuuuurCH3 có hướng ngược nhau,
µuuuurNO2 hướng từ trong ra ngoài còn µuuuurCH3 lại hướng từ ngoài vào trong
Theo phép cộng vectơ: µur( p - nitroToluen) = µuuuurNO2 - µuuuurCH3 .
Hay 4,4 = 3,8 - µuuuurCH3 → µuuuurCH3 = 3,8 - 4,4 = - 0,6 D
(dấu - chứng tỏ hướng của µuuuurCH3 )
8 Biết rằng mono – clobenzen có momen lưỡng cực µ1 = 1,53 D
a) Hãy tính momen lưỡng cực µo ; µm ; µp của ortho, meta, para – diclobenzen
b) Đo momen lưỡng cực của một trong ba đồng phân đó được µ = 1,53 D Hỏi đó là dạng nào của diclobenzen?
Trang 34b) Theo đầu bài µ =1,53D = µ1⇒ đó là dẫn xuất meta -diclobenzen
8 Clobenzen có momen lưỡng cực µ1 = 1,53 D (µ1 hướng từ nhân ra ngoài); anilin có momen lưỡng cực µ2 = 1,60D (µ2 hướng từ ngoài vào nhân benzen) Hãy tính µ của ortho – cloanilin; meta – cloanilin và para – cloanilin.
Trang 35DẠNG 7: BÀI TẬP VỀ VÔ CƠ
2 Một hỗn hợp bột kim loại có khả năng gồm Mg, Al, Sn Hòa tan hết 0,75 gam hỗn hợp bằng dung
dịch HCl dư thấy thoát ra 784 ml H2 (đo ở đktc) Nếu đốt cháy hoàn toàn 0,75 gam hỗn hợp trong oxi
dư thì thu được 1,31 gam oxit Xác định % khối lượng mỗi kim loại trong hỗn hợp
V.1 Tìm tương quan giá trị V1 và V2 (đo ở cùng điều kiện)
C C
I I
1200d
H
C C
I
I
1200
d C
I
I
C O
Trang 36V.2 Tính hàm lượng phần trăm các chất trong B theo V1 và V2
V.3 Hiệu suất thấp nhất của phản ứng nung trên là bao nhiêu phần trăm
V.4 Nếu hiệu suất của phản ứng nung trên là 75%, tính hàm lượng phần trăm các chất trong hỗn hợp B Cho biết S = 32; Fe = 56; O = 16
5280 )
35 , 1 ( 32 56 5
2 88 5
3
100 88 5
3
%
1 2 1 1
2 1
1
1 2 1
1
1
V V
V V
V V
V V
V V
V
V FeS
+
=
− +
=
− + +
=
%
70)(
32
100.56.5
2
%
1 2
1
1 2
1
V V
V V
V
V Fe
+
=+
=
%135100
)(
32
100)
35,1(
32
%
1 2
1 2
1 2
1 2
V V
V V
V V
V V
S
+
−
=+
Trang 37H = 100 60(%)
5
35
2 5
3100
1 1
1
=+
=
V n
n
n
FeS Fe
n 100
(%)60100.5
35
2 5
3100
1 1
1
=+
=
V n
n
n FeS Fe
FeS
(do nS < nFe)
- Vậy hiệu suất thấp nhất của phản ứng nung trên là 60%
Bài 10 Hoà tan m gam Cu trong lượng dư dung dịch HNO3 Kết thúc phản ứng thu được 5,97 lít
hỗn hợp gồm NO và NO2 (khí A), và dung dịch có khối lượng không thay đổi so với khối lượng axit banđầu Thực hiện 2 thí nghiệm sau:
Thí nghiêm 1: lấy 11,94 lít khí A cho đi qua dung dịch KOH 0,5 M phản ứng vừa đủ, thu được
dung dịch B (thể tích không thay đổi so với thể tích dung dịch KOH)
Thí nghiêm 2: Lấy 5,97 lít khí A cho đi qua Cu bột dư thu được khí C.
a) Tính m
b) Tính thể tích dung dịch KOH và nồng độ mol/lít của dung dịch B
c) Tính thể tích khí C thu được Các thể tích khí đo ở điều kiện tiêu chuẩn
♣ Hướng dẫn giải :
Phương trình phản ứng: 3Cu + 8HNO3 = 3Cu(NO3)2 + 2NO + 4H2O
Cu + 4HNO3 = Cu(NO3)2 + 2NO2 + 2H2O
2NO2 + 2KOH = KNO2 + KNO3 + H2O
NO + Cu t0→ CuO + 1/2N2
2NO2 + 4Cu = 4CuO + N2
Gọi số mol Cu tham gia phản ứng (1) là x, tham gia phản ứng (2) là y
b) Số mol NO2 tham gia phản ứng (3) : 0,11× 4 = 0,44 (mol)
⇒ Số mol KOH tham gia phản ứng : 0,44 mol ⇒ Thể tích dung dịch KOH 0,5M = 0,440,5 = 0,88(lít)
Trang 38Nồng độ các muối trong dung dịch B: [KNO2] = [KNO3] = 0,88.20,44 = 0,25 (M)
3 + 0,11 2) = 0,13335 (mol)Thể tích khí N2: (đktc) = 0,13335 22,4 = 2,987 (lít)
Câu 1 : A, B, C là ba kim loại liên tiếp nhau trong một chu kỳ Tổng số khối của chúng là 74.
1) Xác định A, B, C
2) Cho 11,15g hỗn hợp (X) (gồm A, B, C) hòa tan vào H2O thu được 4,48 lít khí, 6,15g chấtrắn không tan và dung dịch Y
Lấy chất rắn không tan cho vào dung dịch HCl dư thu được 0,275 mol H2
Tính % khối lượng các chất A, B, C trong 11,15 gam hỗn hợp X
1 :
1) Đặt số nơtron của A, B, C lần lượt là : n1, n2, n3
Đặt số proton của A, B, C lần lượt là : p, p + 1, p + 2
Tổng số proton của 3 kim loại là : p + p + 1 + p + 2 = 3p + 3
Ta có :
3p + 3 + (n1 + n2 + n3) = 743p + 3 ≤ n1 + n2 + n3≤ 1,53 (3p + 3)
⇒ 8,8 ≤ p ≤ 11,3
NaNhận
Vì A, B, C là kim loại nên ta nhận p = 11 ⇒ Na
Và 3 kim loại liên tiếp nên là : Na, Mg, Al
2) Đặt a, b, c lần lượt là số mol của Na, Al, Mg trong hỗn hợp
Hòa tan X (A, B, C) vào H2O :
Trang 39* Trường hợp 2 : 6,15g gồm Mg và Al dư (b1 mol)
III.1 Cho từ từ khí CO qua ống chứa 6,4g CuO đun nóng Khí ra khỏi ống được hấp thụ hoàn toàn
bằng 150 ml dung dịch nước vôi trong nồng độ 0,1M thấy tách ra 1g kết tủa trắng, đun sôi phầnnước lọc lại thấy có vẩn đục Chất rắn còn lại trong ống được cho vào 500 ml dung dịch HNO3
0,32M thấy thoát ra V1 lít khí NO Nếu thêm 760 ml dung dịch HCl 1,333M vào dung dịch sauphản ứng thì lại thoát ra thêm V2 lít khí NO nữa Nếu tiếp tục thêm 24g Mg thì thấy thoát ra V3
lít hỗn hợp khí N2 và H2, lọc dung dịch cuối cùng thu được chất rắn X
III.1.1 Viết các phương trình phản ứng và tính V1, V2, V3 (đkc)
III.1.2 Tính thành phần X (giả thiết các phản ứng xảy ra hoàn toàn).
HD
III.1.1 Các phương trình phản ứng:
CO + CuO Cu + CO2
CO2 + Ca(OH)2 CaCO3 + H2O2CO2 + Ca(OH)2 Ca(HCO3)2
Ca(HCO3)2 CaCO3 + CO2 + H2OCuO + 2H+ Cu2+ + H2O
3Cu + 8H+ + 2NO3- 3Cu2+ + 2NO + 4H2O
Số mol CO2 = 0,02 mol Số mol Cu = 0,02 mol
Số mol CuO = 0,06 mol Số mol HNO3 = 0,16 mol
Theo phương trình: V1 = 0,01.22,4 = 0,224 lít V2 =
3
1
V1 = 0,07467 lítKhi thêm 3,304 mol HCl, phản ứng lại tiếp tục xảy ra
Thêm 1 mol Mg: 5Mg + 12H+ + 2NO3- 5Mg2+ + N2 + 6H2O
0,04 3
3,04 2
Trang 40Bài 5 Đốt cháy hoàn toàn 3 gam một mẫu than có chứa tạp chất S Khí thu được cho hấp thụ
hoàn toàn bởi 0,5 lít dung dịch NaOH 1,5M được dung dịch A, chứa 2 muối và có xút dư Cho khí Cl2
(dư) sục vào dung dịch A, sau khi phản ứng xong thu được dung dịch B, cho dung dịch B tác dụng vớidung dịch BaCl2 dư thu được a gam kết tủa, nếu hoà tan lượng kết tủa này vào dung dịch HCl dư cònlại 3,495 gam chất rắn
a) Tính % khối lượng C; S trong mẫu than, tính a
b) Tính nồng độ mol/lít các chất trong dung dịch A, thể tích khí Cl2 (đktc) đã tham gia phản ứng
Cho khí Cl2 vào dung dịch A (Na2CO3; Na2SO3; NaOH dư)
Cl2 + 2NaOH = NaClO + NaCl + H2O (5)
(dư)
2NaOH + Cl2 + Na2SO3 = Na2SO4 + 2NaCl + H2O (6)
Trong dung dịch B có: Na2CO3; Na2SO4; NaCl; NaClO Khi cho BaCl2 vào ta có:
BaCl2 + Na2CO3 = BaCO3↓ + 2NaCl (7)