HỆ THỐNG hóa các KIỂU bài tập PHI KIM TRONG GIÁO TRÌNH hóa học vô cơ CAO ĐẲNG sư PHẠM

GIẢ THUYẾT KHOA HỌC Việc xây dựng hệ thống bài tập hóa học vô cơ phần phi kim giúp cho sinh viên trường Cao đẳng Sư phạm nắm vững hệ thống kiến thức cơ bản và nâng cao về tính chất vật

Trường Đại học Quảng Bình

Khoa Khoa học Tự nhiên

MỤC LỤC

Trang

1.LÝ DO CHỌN ĐỀ TÀI 4

2.MỤC ĐÍCH NGHIÊN CỨU 5

3.NHIỆM VỤ NGHIÊN CỨU 5

4.GIẢ THUYẾT KHOA HỌC 5

5.PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 5

6.ĐIỂM MỚI CỦA ĐỀ TÀI 6

Chương 1.TỔNG QUAN VỀ BÀI TẬP HÓA HỌC 7

1.1 BÀI TẬP HÓA HỌC 7

1.2 TÁC DỤNG CỦA BÀI TẬP HÓA HỌC 7

1.3 CƠ SỞ PHÂN LOẠI BÀI TẬP HÓA HỌC 7

1.4 CƠ SỞ PHÂN LOẠI BÀI TẬP HÓA HỌC VÔ CƠ PHẦN PHI KIM THUỘC CHƯƠNG TRÌNH CAO ĐẲNG SƯ PHẠM 8

1.5 CỤ THỂ HÓA CƠ SỞ PHÂN LOẠI BÀI TẬP HÓA HỌC VÔ CƠ PHẦN PHI KIM THUỘC CHƯƠNG TRÌNH CAO ĐẲNG SƯ PHẠM 8

1.5.1 Nội dung chương trình hóa học vô cơ phần phi kim 8

1.5.1.1 Hiđro, oxi và nước : 5 tiết 8

1.5.1.2 Các nguyên tố nhóm VIII A ( Khí hiếm ): 3 tiết 9

1.5.1.4 Các nguyên tố nhóm VIA ( S, Se, Te, Po ): 8 tiết 10

1.5.1.6 Các nguyên tố phi kim nhóm IVA : 7 tiết 12

1.5.1.7 Các nguyên tố phi kim nhóm IIIA : 2 tiết 12

1.5.2 Tính đặc thù của nội dung chương trình hóa vô cơ phần phi kim 12

1.5.3 Mục tiêu dạy học phần hóa học vô cơ phần phi kim 13

1.6 CÁC BÀI TẬP HÓA HỌC VÔ CƠ PHẦN PHI KIM CAO ĐẲNG SƯ PHẠM 13

1.6.1 Bài tập về tính chất vật lý 13

1.6.2 Bài tập về tính chất hóa học 13

1.6.3 Bài tập về điều chế các đơn chất, hợp chất vô cơ và ứng dụng 13

Chương 2.HỆ THỐNG BÀI TẬP HÓA HỌC VÔ CƠ PHẦN PHI KIM 14

2.1 HIĐRO, OXI VÀ NƯỚC 14

2.2 CÁC NGUYÊN TỐ NHÓM VIII A (KHÍ HIẾM) 16

2.3 CÁC NGUYÊN TỐ NHÓM VA (HALOGEN : F, Cl, Br, I, At) 17

2.4 CÁC NGUYÊN TỐ NHÓM VI A (S, Se, Te, Po) 19

2.5 CÁC NGUYÊN TỐ PHI KIM NHÓM VA 20

2.6 CÁC NGUYÊN TỐ PHI KIM NHÓM IV A-CACBON-SILIC (C, Si ) 21

Chương 3 HỆ THỐNG LỜI GIẢI VÀ HƯỚNG DẪN GIẢI BÀI TẬP HÓA 23 3.1 HIĐRO, OXI VÀ NƯỚC 23

3.2 CÁC NGUYÊN TỐ NHÓM VIII A (KHÍ HIẾM) 34

3.3 CÁC NGUYÊN TỐ NHÓM VA (HALOGEN: F, Cl, Br, I, At) 36

3.4 CÁC NGUYÊN TỐ NHÓM VI A (S, Se, Te, Po) 45

3.5 CÁC NGUYÊN TỐ PHI KIM NHÓM VA 51

3.6 CÁC NGUYÊN TỐ PHI KIM NHÓM IV A-CACBON-SILIC (C, Si) 53

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 56

TÀI LIỆU THAM KHẢO 57

MỞ ĐẦU

1 LÝ DO CHỌN ĐỀ TÀI

Nền kinh tế nước ta chuyển từ cơ chế kế hoạch hóa tập trung sang cơ chế thị trường có sự quản lý nhà nước Công cuộc đổi mới này đề ra những yêu cầu mới đối với hệ thống giáo dục Một công cuộc đổi mới sâu sắc nền kinh tế xã hội đòi hỏi những con người có bản lĩnh, tự chủ, năng động, sáng tạo, dám nghĩ dám làm, có năng lực tự giải quyết những vấn đề do thực tiễn, phát triển nền kinh tế xã hội và cuộc sống đề ra Nghị quyết Đại hội Đảng cộng sản Việt Nam khóa VIII đã nêu rõ: “ Giáo dục đang trở thành một bộ phận đặc biệt của cấu trúc hạ tầng xã hội” là tiền đề quan trọng cho sự phát triển của tất cả các lĩnh vực kinh tế, chính trị, văn hóa, quốc phòng an ninh, bởi lẽ con người được giáo dục tốt và giáo dục thường xuyên mới có khả năng giải quyết một cách sáng tạo

và có hiệu quả những vấn đề do xã hội đặt ra Chính vì vậy giáo dục là một bộ phận hữu cơ rất quan trọng trong chiến lược hay kế hoạch phát triển kinh tế xã hội, trong đó giáo dục được coi là mục tiêu quan trọng nhất của sự phát triển Nâng cao chất lượng giáo dục, chất lượng dạy học từ xưa đến nay là nhiệm

vụ quan trọng nhất và thường xuyên nhất, là sợi chỉ đỏ xuyên suốt quá trình dạy học nói riêng và quá trình phát triển của nhà trường cũng như sự nghiệp giáo dục nói chung

Ở nước ta hiện nay, chất lượng giáo dục có chuyển biến một số mặt Trình

độ hiểu biết, năng lực tiếp cận tri thức mới của một bộ phận học sinh, sinh viên được nâng cao Giáo dục cao đẳng, đại học đã từng bước vươn lên đào tạo được đội ngũ cán bộ khoa học kỹ thuật từ cử nhân, thạc sĩ cho đến tiến sĩ, đã và đang công tác và có những cống hiến quan trọng trong hầu hết các lĩnh vực kinh tế, xã hội

Mặc dù đã đạt được những thành tựu nêu trên, nhìn chung hệ thống giáo dục – đào tạo của nước ta đang ở trạng thái bất cập so với yêu cầu phát triển của đất nước nhất là chương trình, giáo trình, phương pháp giáo dục chậm đổi mới, chậm hiện đại hóa Chương trình giáo dục, đặc biệt là sách bài tập nội dung còn lạc hậu, chưa chú trọng đến tính sáng tạo, chưa gắn bó chặt chẽ với nhu cầu

người học, chưa gắn bó với hiệu quả với nghiên cứu khoa học – công nghệ và triển khai ứng dụng

Với hai lý do trên, tôi mạnh dạn chọn vấn đề:

“Hệ thống hóa các kiểu bài tập phi kim trong giáo trình hóa học vô cơ Cao đẳng Sư phạm” làm đề tài nghiên cứu của khóa luận tốt nghiệp khóa học, với hy

vọng góp một phần nhỏ bé vào việc xây dựng hệ thống hóa các bài tập phù hợp với yêu cầu đổi mới của nhà nước đề ra

2 MỤC ĐÍCH NGHIÊN CỨU

Xây dựng hệ thống bài tập vô cơ về phi kim thuộc chương trình Cao đẳng

sư phạm giúp sinh viên vận dụng kiến thức hóa học đại cương để làm rõ vấn đề hóa học vô cơ Bài tập có phần mở rộng, nâng cao nhưng không làm mất đi tính

cơ bản, tính hệ thống của chương trình

3 NHIỆM VỤ NGHIÊN CỨU

- Nghiên cứu tổng quan về bài tập hóa học

- Nghiên cứu nội dung chương trình hóa học vô cơ thuộc chương trình Cao đẳng Sư phạm

- Xây dựng hệ thống bài tập vô cơ phần phi kim

- Lời giải cho hệ thống bài tập hóa học vô cơ phần phi kim

4 GIẢ THUYẾT KHOA HỌC

Việc xây dựng hệ thống bài tập hóa học vô cơ phần phi kim giúp cho sinh viên trường Cao đẳng Sư phạm nắm vững hệ thống kiến thức cơ bản và nâng cao về tính chất vật lý, hóa học, phương pháp điều chế và ứng dụng dựa trên những tính chất vật lý và hóa học đó Tạo điều kiện cho việc học tập cũng như công tác giảng dạy sau khi họ ra trường

5 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

- Nghiên cứu lý luận về bài hóa học làm cơ sở cho việc xây dựng hệ thống bài tập

- Nghiên cứu thực tiễn

Tìm hiểu thực tiễn về hệ thống bài tập hóa học vô cơ đã dùng cho sinh viên Cao đẳng Sư phạm

Trao đổi kinh nghiệm về việc ra bài tập hóa học vô cơ phần phi kim cho sinh viên Cao đẳng Sư phạm

6 ĐIỂM MỚI CỦA ĐỀ TÀI

Lựa chọn những bài tập nhằm vào các lĩnh vực tri thức trọng tâm để tạo điều kiện cho sinh viên có thể phân loại, sắp xếp và làm sáng tỏ các vấn đề chủ chốt trong giáo trình hóa học vô cơ phần phi kim

Thông qua bài tập, sinh viên biết cách vận dụng tri thức và năng lực vào thực tiễn, đồng thời làm quen với các tình huống ứng dụng

Đưa ra những bài tập nâng cao và hiện đại phát huy tính sáng tạo của sinh viên

Chương 1 TỔNG QUAN VỀ BÀI TẬP HÓA HỌC 1.1 BÀI TẬP HÓA HỌC [6], [16], [17]

Bài tập hóa học là phương tiện cơ bản để dạy học sinh học tập, vận dụng kiến thức đã học vào thực tế đời sống, sản xuất và tập nghiên cứu khoa học Nó cung cấp cho học sinh kiến thức và con đường giành lấy kiến thức: Bài tập hóa học giữ vai trò hết sức quan trọng trong việc thực hiện mục tiêu đào tạo, nó vừa

là mục đích, vừa là nội dung lại vừa là phương pháp dạy học thực nghiệm

1.2 TÁC DỤNG CỦA BÀI TẬP HÓA HỌC [6], [16], [20]

Bài tập hóa học có những tác dụng to lớn về đức dục và trí dục sau đây:

- Rèn luyện cho học sinh vận dụng các kiến thức đã học, biến chúng thành những kiến thức tiếp thu được qua các bài giảng của giáo viên thành kiến thức của mình Khi vận dụng được một kiến thức nào đó, kiến thức sẽ được nhớ lâu

- Đào sâu mở rộng những kiến thức đã học một cách sinh động, phong phú, hấp dẫn Chỉ có vận dụng kiến thức vào giải bài tập, học sinh mới nắm vững được kiến thức một cách sâu sắc

- Rèn luyện kỹ năng cho học sinh, như kỹ năng viết và cân bằng phương trình, kỹ năng tính toán theo công thức Phát triển năng lực nhận thức, rèn luyện tri thức thông minh cho học sinh, phát huy tính tích cực, tự lực của học sinh và hình thành phương pháp học tập hợp lý

- Bài tập hóa học là phương tiện kiểm tra, đánh giá kiến thức, kỹ năng của học sinh một cách chính xác

1.3 CƠ SỞ PHÂN LOẠI BÀI TẬP HÓA HỌC [6], [16], [17], [20]

Có nhiều cách phân loại bài tập hóa học dựa vào các cơ sở sau đây:

- Dựa vào khối lượng kiến thức

- Dựa vào tính chất bài tập

- Dựa vào hình thái hoạt động của học sinh

- Dựa vào mục đích dạy học

- Dựa vào cách tiến hành giải

- Dựa vào phương pháp hình thành kỹ năng giải bài tập hóa học

- Dựa vào hoạt động nhận thức của học sinh

- Dựa vào tính đặc thù của nội dung

- Dựa vào đặc điểm của bài tập

Tuy nhiên các cách phân loại bài tập không có ranh giới rõ rệt vì có những bài tập vừa mang nội dung phong phú vừa có tính chất đặc trưng, nổi bật vừa có thuật toán riêng

1.4 CƠ SỞ PHÂN LOẠI BÀI TẬP HÓA HỌC VÔ CƠ PHẦN PHI KIM THUỘC CHƯƠNG TRÌNH CAO ĐẲNG SƯ PHẠM

Dựa trên những tiêu chí chung về việc phân loại bài tập hóa học ở mục 1.3, theo tôi việc phân loại bài tập hóa học vô cơ phần phi kim thuộc chương trình Cao đẳng Sư phạm dựa vào ba đặc tính sau:

- Dựa vào chương trình nội dung hóa học vô cơ phần phi kim thuộc chương trình Cao đẳng Sư phạm

- Dựa vào tính đặc thù của nội dung hóa học vô cơ phần phi kim thuộc chương trình Cao đẳng Sư phạm

- Dựa vào mục tiêu dạy học hóa học vô cơ phần phi kim thuộc chương trình Cao đẳng Sư phạm

1.5 CỤ THỂ HÓA CƠ SỞ PHÂN LOẠI BÀI TẬP HÓA HỌC VÔ CƠ PHẦN PHI KIM THUỘC CHƯƠNG TRÌNH CAO ĐẲNG SƯ PHẠM 1.5.1 Nội dung chương trình hóa học vô cơ phần phi kim [21]

1.5.1.1 Hiđro, oxi và nước : 5 tiết

* Hiđro

- Vị trí trong bảng tuần hoàn, cấu trúc e, bán kính nguyên tử, bán kính ion,

năng lượng ion hóa, ái lực e, độ âm điện, thế điện cực chuẩn

- Trạng thái thiên nhiên đồng vị và phương pháp điều chế

- Tính chất lý học và ứng dụng của hiđro

- Hiđrua của các nguyên tố Ảnh hưởng của liên kết hiđro đến tính chất của

hiđrua cộng hóa trị

* Oxi

- Vị trí trong bảng tuần hoàn, cấu trúc e, bán kính nguyên tử, năng lượng ion

hóa, ái lực với e, độ âm điện của oxi

- Trạng thái thiên nhiên và phương pháp điều chế oxi

- Cấu tạo phân tử, tính chất vật lý hóa học ứng dụng của oxi

- Chu trình oxi trong tự nhiên

- Cấu tạo phân tử, tính chất lý hóa học, ứng dụng của ozon

* Nước

- Cấu tạo phân tử

- Trạng thái thiên nhiên và phương pháp điều chế

- Tính chất lý hóa học

- Hiđropeoxit cấu tạo phân tử, phương pháp điều chế, tính chất lý hóa học và ứng dụng của hyđro peoxit)

1.5.1.2 Các nguyên tố nhóm VIII A ( Khí hiếm ): 3 tiết

- Vị trí trong bảng tuần hoàn, cấu trúc e, bán kính nguyên tử, năng lượng ion hóa thứ nhất của các khí hiếm

- Trạng thái thiên nhiên và phương pháp tách riêng các khí hiếm

- Tính chất lý hóa và ứng dụng

1.5.1.3 Các nguyên tố nhóm VA ( Halogen): 7 tiết

- Vị trí trong bảng tuần hoàn, cấu trúc e, bán kính nguyên tử, bán kính ion, năng lượng ion hóa, ái lực với e, độ âm điện, trạng thái oxi hóa, thế điện cực chuẩn

- Trạng thái thiên nhiên và thành phần các đồng vị

- Phương pháp điều chế

- Tính chất lý hóa học và ứng dụng của các halogen

- Các hiđrohalogenua và các axit tương ứng Tính chất và ứng dụng

- Các halogenua ion và halogenua cộng hóa trị

- Oxit của các halogen

- Các oxit axit của các halogen và các muối tương ứng

- Axit hipocloro và muối hipoclorit

- Điều chế và tính chất của axit cloro, muối clorit, axit clohiđric, muối clorat

- Ứng dụng: nước gia ven

1.5.1.4 Các nguyên tố nhóm VIA ( S, Se, Te, Po ): 8 tiết

- Vị trí trong bảng tuần hoàn, cấu trúc e, bán kính nguyên tử, bán kính ion, năng lượng ion hóa, trạng thái oxy hóa, thế điện cực chuẩn của các nguyên tố nhóm

- Sufuđioxit, axit sunfurơ và muối sunfit

- Cấu tạo của phân tử SO2, SO3

- Phương pháp điều chế

- Tính chất lý hóa học và ứng dụng của SO2

- Tính chất các muối sunfit và hiđrosunfit

* Sunfutrioxit, axitsunfuric, các muối sunfat

- Cấu tạo phân tử của SO3, H2SO4 và ion SO4

2 Phương pháp điều chế SO3, H2SO4

- Tính chất lý hóa học và ứng dụng của SO3

- Tính chất lý hóa học và ứng dụng của axit sunfuric Mưa axit

- Các muối sunfat Hiđrosunfat: điều chế tính chất và ứng dụng

* Axit thiosunfuric và muối thiosunfat: cấu tạo phân tử, tính chất và ứng dụng

* Các nguyên tố selen và telu

- Trạng thái thiên nhiên, thành phần đồng vị, phương pháp điều chế

- Tính chất lý hóa học và ứng dụng của Se, Te

- Tính chất lý hóa học của các hợp chất với hiđro

- Tính chất lý hóa học của oxit, oxiaxit và các muối tương ứng

1.5.1.5 Các nguyên tố phi kim nhóm VA : 8 tiết

- Vị trí trong bảng tuần hoàn, cấu trúc e, bán kính nguyên tử, bán kính ion, năng lượng ion hóa, ái lực e, trạng thái oxi hóa, thế điện cực chuẩn của các nguyên

tố phi kim nhóm VA

* Nitơ

- Trạng thái thiên nhiên thành phần các đồng vị Phương pháp điều chế

- Tính chất lý hóa học và ứng dụng của Ntơ

* Amoniac và muối amoni

- Cấu tạo phân tử, phương pháp điều chế, tính chất lý hóa học và ứng dụng

của amoniac

- Cấu tạo ion NH4+, tính chất và ứng dụng của muối amoni

* Các oxit của nitơ

- Đinitơoxit: cấu tạo phân tử, phương pháp điều chế, tính chất lý hóa học

- Nitơoxit và đinitơoxit: cấu tạo phân tử, phương pháp điều chế, tính chất lý hóa học

- Nitơđioxit và đinitơtetraoxit: cấu tạo phân tử, phương pháp điều chế, tính chất lý hóa học

- Đinitơtrioxit và đinitơpentaoxit

* Axitnitric và muối nitrat

- Cấu tạo phân tử, phương pháp điều chế

- Tính chất lý hóa học và ứng dụng của axit nitric

- Tính chất lý hóa học và ứng dụng của muối nitrat

* Chu trình của nitơ trong thiên nhiên

* Phốt pho

- Cấu tạo phân tử, phương pháp điều chế

- Tính chất lý học Các dạng thù hình của phot pho

- Tính chất hóa học và ứng dụng

* Photphin và điphotphin: cấu tạo, phương pháp điều chế và tính chất

* Photpho (III) oxit, photpho (V) oxit: cấu tạo, phương pháp điều chế, tính chất

* Các oxiaxit của photpho

- Axit photphorơ: cấu tạo, điều chế, tính chất

- Axit photphoric và muối photphat: cấu tạo, phương pháp điều chế Tính chất

lý hóa học và ứng dụng

1.5.1.6 Các nguyên tố phi kim nhóm IVA : 7 tiết

- Vị trí trong bảng tuần hoàn, cấu trúc e, bán kính nguyên tử, năng lượng ion hóa, ái lực với e, độ âm điện của C, Si

* Cacbon

- Trạng thái thiên nhiên thành phần các đồng vị

- Các dạng thù hình của các bon: cấu trúc, tính chất lý học, điều chế và ứng dụng

- Tính chất hóa học

* Cacbonoxit: cấu tạo phân tử, phương pháp điều chế Tính chất và ứng dụng

* Cacbon đioxit và axit cacbonic

- Cấu tạo phân tử, phương pháp điều chế Tính chất lý hóa học và ứng dụng

- Axit cacbonic và muối cacbonat: Phương pháp điều chế Tính chất lý hóa học, ứng dụng của cacbonđioxit

* Silic

- Trạng thái thiên nhiên, phương pháp điều chế

- Tính chất lý hóa học và ứng dụng của silic

- Silicđioxit, axit silicic và các muối silicat: trạng thái thiên nhiên Tính chất Ứng dụng

- Giới thiệu gốm, sứ, thủy tinh, xi măng

1.5.1.7 Các nguyên tố phi kim nhóm IIIA : 2 tiết

- Vị trí trong bảng tuần hoàn, trạng thái thiên nhiên, phương pháp điều chế và các dạng thù hình

- Tính chất lý hóa học và ứng dụng của bo

- Oxit boric, axit boric và muối borat: phương pháp điều chế, tính chất lý hóa học và ứng dụng

1.5.2 Tính đặc thù của nội dung chương trình hóa vô cơ phần phi kim

Là phần hóa học nguyên tố nghiên cứu các vấn đề chính sau:

- Cấu tạo nguyên tử và công thức hóa học

- Tính chất vật lý

- Tính chất hóa học

- Điều chế và ứng dụng

1.5.3 Mục tiêu dạy học phần hóa học vô cơ phần phi kim

Xây dựng hệ thống kiến thức cơ bản về những tính chất vật lý, tính chất hóa học, cấu trúc phương pháp điều chế các đơn chất và hợp chất vô cơ

Vận dụng kiến thức cơ sở về hóa học đại cương để giải thích tính chất của đơn chất và hợp chất mang tính chất định lượng hơn về cấu hình không gian, chiều hướng phản ứng, các đặc điểm liên kết có liên quan đến khả năng phản ứng

1.6 CÁC BÀI TẬP HÓA HỌC VÔ CƠ PHẦN PHI KIM CAO ĐẲNG SƯ PHẠM

1.6.1 Bài tập về tính chất vật lý

Kiến thức cơ bản cần nắm được:

- Trạng thái tồn tại ở điều kiện thường, màu sắc, tính bền trong không khí

- Nhiệt độ nóng chảy, thể ion hóa thứ nhất,

Kiến thức cơ bản nâng cao:

- Vận dụng kiến thức hóa học cơ sở để giải thích các hiện tượng quy luật các tính chất đó

1.6.2 Bài tập về tính chất hóa học

- Từ đặc điểm cấu tạo nguyên tử (cấu hình , năng lượng ion hóa (I), ái lực electron, bán kính nguyên tử, độ âm điện)

- Khả năng oxi hóa – khử, tính phi kim, quy luật biến đổi axit – bazơ

1.6.3 Bài tập về điều chế các đơn chất, hợp chất vô cơ và ứng dụng

- Khai thác các bài tập điều chế, ứng dụng dựa trên tính chất vật lý, tính chất hóa học của các đơn chất, hợp chất vô cơ

Chương 2

HỆ THỐNG BÀI TẬP HÓA HỌC VÔ CƠ PHẦN PHI KIM

2.1 HIĐRO, OXI VÀ NƯỚC

Bài 1: a) Đặc điểm nguyên tử của các đồng vị của Hiđro

b) Tại sao Hiđro nhẹ lại có độ khuếch tán lớn?

Bài 2: a) Hiđro mới sinh là gì ?

b) Tại sao Hiđro mới sinh lại có hoạt tính hóa học cao hơn Hiđro phân tử ? Lấy ví dụ minh họa?

Bài 3: Hiđro nhẹ hơn hay nặng hơn không khí bao nhiêu lần? Có thể

chuyển Hiđro từ cốc này sang cốc khác được không?

Bài 4: Tại sao khí Hidro rất khó hòa tan trong nước hoặc trong các dung

môi hữu cơ?

Bài 5: Trong thành phần các hợp chất hóa học, Hiđro nằm ở dạng Ion nào?

Ion H+ tồn tại trong điều kiện nào?

Bài 6: Tại sao trong các nguyên tố nhóm I chỉ có Hiđro tạo ra đơn chất

dạng khí ở nhiệt độ phòng?

Bài 7: a) Những nguyên tố nào hình thành các Hiđrua Ion và Hiđrua cộng

hóa trị?

b) Bản chất của các loại Hiđrua đó?

Bài 8: 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

Bài 9: Hãy giải thích nguyên nhân tính axit tăng trong dãy : NH3 – H2O –

HF và từ HF đến HI?

Bài 10: 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 minh họa

Bài 11: 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

Bài 12: 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-, O22-

Trong các trường hợp trên trường hợp nào có tính thuận từ?

Bài 13: a) Những đơn chất nào không có khả năng phản ứng trực tiếp với

Bài 16: 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?

Bài 17: 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

Bài 18: a) Đặc điểm về cấu tạo phân tử của H2O và H2O2 ?

b) Tại sao ở áp suất thường, nước có khối lượng riêng lớn nhất ở 40C?

Bài 21: a) Pehiđrol 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?

Bài 22: a) Thường dùng những chất nào để ức chế quá trình phân hủy hiđro

peoxit?

b) Những chất nào thúc đẩy nhanh quá trình phân hủy H2O2?

c) Ứng dụng của hiđro peoxit?

2.2 CÁC NGUYÊN TỐ NHÓM VIII A (KHÍ HIẾM)

Bài 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

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

Tnc(o C): -272 -249 -189 -157 -112 -71

Giải thích sự thay đổi nhiệt độ nóng chảy trong dãy từ Heli đến Radon

Bài 3:Thể Ion hóa thứ nhất của các khí trơ có các giá trị sau:

I(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?

Bài 4: Hãy giải thích nguyên nhân hình thành các Hiđrat của khí trơ dạng

X.6H2O (X=Ar, Kr, Xe) Các Hiđrat đó có phải là hợp chất hóa học không ?

Bài 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

2.3 CÁC NGUYÊN TỐ NHÓM VA (HALOGEN : F, Cl, Br, I, At)

Bài 1: Năng lượng liên kết X-X (Kcal/mol) của các halogen có giá trị sau:

b) Tại sao Iot tan ít trong nước nhưng lại tan trong dung dịch kali iođua?

Bài 4: 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

Bài 5: 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?

Bài 6: Nhiệt độ nóng chảy và nhiệt độ sôi của các hidro halogenua thay đổi

như thế nào? Giải thích nguyên nhân

Bài 7: 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%

Bài 8: 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?

Bài 9: 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

Bài 10: 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?

Bài 11: 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?

Bài 12: a) Những nguyên tố nào hình thành các halogenua cộng hóa trị?

b) Đặc tính của loại hợp chất đó?

Bài 13: 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?

Bài 14: Hãy trình bày một vài đặc điểm của các oxit của halogen?

Bài 15: a) Nước Clo là gì? Nước Javen là gì? Clorua vôi là gì? Các chất đó

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

Bài 17: 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?

Bài 18: 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

Bài 19: Hãy trình bày vài nhận xét về các hợp chất giữa các halogen Tính

chất cơ bản của chúng?

2.4 CÁC NGUYÊN TỐ NHÓM VI A (S, Se, Te, Po)

Bài 1: 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?

Bài 2: 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?

Bài 3: 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

Bài 4: a) Hãy trình bày những hiểu biết của mình về các hợp chất sunfua

(các loại sunfua , độ tan, màu 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

Bài 5: 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?

Bài 6: 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

Bài 7: 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?

Bài 8: Trình bày đặc điểm cấu tạo, độ bền, tên gọi của các axit chứa oxi

của lưu huỳnh?

2.5 CÁC NGUYÊN TỐ PHI KIM NHÓM VA

Bài 1: 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?

Bài 2: 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?

Bài 3: 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?

Bài 4: 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?

Bài 5: 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?

Bài 6: 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 Photpho trắng lại hoạt động mạnh nhất? Nguyên nhân ?

Bài 7: a)Tính chất hóa học cơ bản của Photpho Tìm dẫn chứng để minh

2.6 CÁC NGUYÊN TỐ PHI KIM NHÓM IV A-CACBON-SILIC (C, Si ) Bài 1: 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?

Bài 2: 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?

Bài 3: 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

Bài 4: 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 ?

Bài 5: 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?

Bài 6: 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?

Bài 7: a) Tại sao CaCO3 lại tan được trong dung dịch bão hòa khí CO2? Tại sao dung dịch Ca(HCO3)2 khi thêm NaOH lại tạo ra kết tủa? Dựa vào sự thủy phân ion CO32-để giải thích?

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

Bài 8: a) Silic và kim cương đều có cấu tạo tương tự nhau(hình tứ diện

đều) nhưng 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?

Bài 9: 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?

Bài 10: a) Hãy giải thích tại sao Silicdioxit lại có nhiệt độ nóng chảy rất

cao so với Cacbonđioxit?

b) Viết phương trình phản ứng khi cho SiO2 tác dụng với F2 , HF , NaOH ,

Na2CO3

Chương 3

HỆ THỐNG LỜI GIẢI VÀ HƯỚNG DẪN GIẢI BÀI TẬP HÓA VÔ CƠ

PHẦN PHI KIM

3.1 HIĐRO, OXI VÀ NƯỚC

Bài 1: 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

b) Vì kích thước phân tử bé nên có độ khuếch tán lớn

Bài 2: a) “ Hiđrô mới sinh” là loại hiđrô nguyên tử vừa mới được tạo ra

bằng các phản ứng hoá học hoặc bằng cách điện phân, chưa kịp kết hợp thành phân tử đã tham gia vào phản ứng đã tham gia vào phản ứng.Ví dụ, khử chất nitơ tạo thành amin

Bài 3: Dựa vào tỉ khối để xác định

Có thể chuyển được bằng cách úp cốc thứ hai không chứa Hidro lên cốc thứ nhất có chứa Hiđro

Bài 4: a) Vì phân tử Hiđro 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

Bài 5: Trong thành phần các hợp chất hóa học Hiđro chỉ tồn tại ở dạng ion

H- có trong các Hiđrua của các kim loại mạnh (NaH, CaH2)

Dạng 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 γ chẳng hạn

Bài 6: Tương tác giữa các phân tử Hiđro 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 Hiđro xảy ra khi động năng của phân tử Hiđro đủ để thắng lực tương tác khuếch tán, do đó ở nhiệt độ thường Hiđro là một chất khí

Bài 7: 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:

T¹o ra Hidrua ion T¹o ra Hidrua céng hãa trÞ

b) Các hiđrua ion là các muối, kết tinh theo dạng lập phương hoặc tà

phương, liên kết trong phân tử là liên kết ion

Các Hiđrua 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

Bài 8: 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

Bài 9: 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 bazơ

Cân 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 Olớn hơn trường lực của F- (bán kính của O2- là 1,36 Ǻ; bán kính của F- là 1,33Ǻ;

2-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

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

Bài 11: 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 [KK

2

* , 2

4 , 2

2 2

2

* 2

lk px s

2 p 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:

pz

lk px

*

lk s

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 б bảo đảm bằng 1 cặp electron có spin đối song (obital  p ) và 2 liên kết đặc biệt, mỗi liên kết có 3 electron trong đó

có 2 electron liên kết (2p ) và một electron Л phản liên kết (*

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

Bài 12: 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:

* 2 2

2 2

* 2 2

*

1

lk pz

lk py

lk px s

lk s s

* 2 2

2 2

* 2 2

* 1

lk px

lk pz

lk py s

lk s s

4 , 2

2 2

2

* 2

lk px s

lk s

O2- :

3

* , 2

4 , 2

2 2

2

* 2

lk px s

lk s

4

* , 2

4 , 2

2 2

2

* 2

lk px s

lk s

Giản đồ các mức năng lượng phân bố như sau:

Bài 13: 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

Khi táchmột electron ra khỏi obitan phân tử Л*, phân tử oxi tạo thành ion phân tử O2+ :

ion O22- có trong các hợp chất như: BaO2, H2O2…

Bài 15: 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 (R2IO) Còn những oxit mà trong phân tử các nguyên tử oxi liên kết với nhau gọi là các peoxit (R2IO2)

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