Bài tập hóa 10 cơ bản, nâng cao gồm 7 chương có lý thuyết, dạng bài tập
Trang 1Dạng 1: TÍNH TOÁN VỀ NGUYÊN TỬ
●Phương pháp: ghi nhớ công thức
- Khối lượng tuyệt đối của nguyên tử: mnguyên tử =M u với M là khôùi lượng tương đối củanguyên tử so với u
- Khối lượng các hạt trong nguyên tử: u= 1,6605 10-27 kg
me= 9,1 10-31 kg = 0,0055u
mp= mn =1,66.10-27kg =u
- Tính khối lượng riêng: D=m/V với V=4/3 r3
●Bài tập mẫu:
Ví dụ 1: cho biết 1u = 1,6605 10-27kg, nguyên tử khối của oxi bằng 15,999 hãy tínhkhối lượng tuyệt đối của oxi ra kg
Trong 63,546 gam có 6,02.1023 nguyên tử đồng
Ma:ø cứ 1 nguyên tử đồng có 29 e
Vậy: trong 63,546 gam đồng có 29.6,02.1023 e
Suy ra: trong 1500 gam đồng có 4121.1023 e
Suy ra khối lượng e trong 1500 gam đồng là:
4121.1023 9,1.10-31=3,75.10-4 kg
●Bài tập áp dụng:
Bài 1: cho biết khối lượng của nguyên tử C gấp 11,905 lần khối lượng nguyên tử H hãy tínhnguyên tử khối của H ra u và gam Biết rằng nguyên tử khối của C bằng 12
Bài 2 : kết quả phân tích cho thấy trong phân tử hơi nước có 88,809% O và 11,191% H theokhối lượng Biết nguyên tử khối của O là 15,999 hãy xác định nguyên tử khối của hidro.Bài 3 : nguyên tử kẽm có bán kính R=1,35.10-10 m, có khối lượng nguyên tử là 65u
a Tính khối lượng riêng của kẽm
b Thực tế thì khối lượng nguyên tử tap chung chủ yếu ở hạt nhân với r = 2.10-15 m.tínhkhối luomg75 riêng của hạt nhân nguyên tử kẽm
Bài 4: giữa bán kính hạt nhân (R) và số khối (A) của nguyên tử có mối liên hệ như sau: R =1,5.10-13 A-1/3 hãy tính khối lượng của hạt nhân nguyên tử
Bài 5: Hãy tính bán kính của nguyên tử Canxi, biết thể tích của 1 mol Canxi bằng 25,87 cm3.biết rằng trong tinh thể của nguyên tử Canxi bằng 74% thể tích
Dạng 2 : TOÁN VỀ CÁC LOẠI HẠT
●Phương pháp: nghi nhớ công thức
- Kí hiệu nguyên tử: với A = p + n là số khối
Z=p là điện tích hạt nhân
về hình thức có thể xem A=M
Trang 2- Tổng số hạt trong một nguyên tử là: p +e +n Nếu là nguyên tử trung hòa điện thì p = e đốivới Z≤83 thì p≤n≤1,52p
- Tổng số hạt trong một phân tử AxBy là: x.(2pA +nA) + y.(2pB+nB)
- Viết cấu hình electron theo mức năng lượng: 1s 2s 2p 3s 3p 4s 3d 4p 5s…
-n M khi nguyên tử nhận ne
+n M khi nguyên tử nhường ne
●Bài tập mẫu:
Ví dụ 1 : Tổng số proton,electron,notron của nguyên tố X là 21.hãy xác định cấu tạo
nguyên tử, gọi tên và viết kí hiệu nguyên tố X
Giải:
Ta có: p+n+e=21 <=> 2p+n=21
<=>n=21-2p (1)Mà: p≤n≤1,52p (2)Từ (1)(2) =>3p≤21≤3,52p
Thay : p=5 loạip=6 loại vì A=9+6=15,không có trong BHTTH
p=8 loạip=7 nhận vì A=7+7=14 là Nitovậy p=n=e=7 và 714 N
Ví dụ 2: Một kim loại M có số khối là 54,tổng số hạt p n e trong ion M2+ là 78.kí hiệunguyên tử M là
A 24Cr B 25Mn C 26Fe D 27Co
Giải:
Theo giả thiết : p +n = 54
2p +n =80
trong nguyên tử M: p=e=26
n=28 vậy nguyên tử M là : 26Fe
●Bài tập áp dụng:
Bài 1 : Nguyên tử của một nguyên tố X có tổng số hạt cơ bản là 82, trong dó số hạt mang điệnnhiều hơn số hạt không mang điện là 22
a xác định số hiệu nguyên tử , số khối và kí hiệu nguyên tố
b B viết cấu hình của nguyên tử X và các ion tạo thành từ nguyên tử X
Bài 2 : Trong phân tử M2X có tổng số hạt là 140 hạt, trong đó số hạt mang điện nhiều hơn sốhạt không mang điện là 44 hạt, số khối của nguyên tử M lớn hơn số khối của nguyên tử X là
23 tổng số hạt trong nguyên tử M nhiều hơn tổng số hạt trong nguyên tử X là 34 hạt Viếtcấu hình electron của M và X viết công thức cấu tạo của M2X
Bài 3 : hợp chất Y có công thức là MX2 trong dó M chiếm 46,67% về khối lượng Trong hạtnhân M có số notron nhiều hơn số proton là 4 hạt Trong hạt nhân X số notron bằng số proton.Tổng số proton trong MX2 là 58
a tìm số khối của M và X
b xác định công thuc721 phân tử của MX2
Bài 4 : có hợp chất MX3 cho biết:
Trang 3- tổng số hạt trong phân tử là 196, trong đó số hạt mang điện nhiều hơn số hạt khongmang điện là 60 Nguyên tử khối của X kém hơn của m là 8
- tổng 3 loại hạt trên trong ion X- nhiều hơn trong ion M3+ là 16
hãy xác định định nguyên tố M, X ?
Bài 5: hợp chất M2X có tổng số các hạt trong phân tử là 116, trong đó số hạt mang điện nhiềuhơn số hạt khong mang điện là 36 khối lượng nguyên tử X nhiều hơn khối lượng của nguyêntử M là 9 tổng số hạt p e n trong ion X2- nhiều hơn trong M+ là 17 hạt Xác định số khối của Xvà M
Dạng 3 : TÍNH TỈ KHỐI, TÍNH PHẦN TRĂM ĐỒNG VỊ VÀ
NGUYÊN TỬ KHỐI TRUNG BÌNH
●Phương pháp: nghi nhớ công thức tính
- Nguyên tử khối trung bình A:
%A1 M1 + %A2 M2
A =
100
%A1 %A2 : phần trăm đồng vị
M1 M2 : khối lượng đồng vịCác nguyên tố trong bảng hệ thống tuần hoàn:
Z ≤ 83 thì p ≤ N ≤ 1,52 p
●Bài tập mẫu:
Ví dụ 1 : trong tự nhiên Hidro có hai đồng vị 1H 99,984% và 2H 0,016% và Clocó hai đồng vị 35Cl 75,77% và 37Cl 24,23%
a tính nguyên tử khối trung bình của mổi nguyên tố
b có thề tạo nên được bao nhiêu phân tử HCl từ hai nguyên tử của hai nguyên tố đó
c Tính phân tử khối của mổi loại hợp chất nói trên
Trang 4c có 4 loại phân tử HCl tạo ra từ các đồng vị trên là:
1 H 35Cl 1H 37Cl 2H 35Cl 2H 37Cl
Ví dụ 2 :
Cho 4,12g dung dịch muối NaX tác dụng vừa đủ với dung dịch AgNO3 thu được 7,52g kếttủa.Tính nguyên tử khối X và gọi tên Nguyên tử X cĩ hai đồng vị biết đồng vị thứ hai cĩ sốnơtron nhiều hơn đồng vị thứ nhất là 2 và phầm trăm của 2 đồng vị bằng nhau ,tính số khối củamỗi đồng vị ?
52 , 7
nNaX = nAgX = X
23
12 , 4
108
52 , 7
X =80Vậy: X là Br
b gọi A là số khối của đồng vị thứ nhất
Vậy nguyên tử khối của X là 80 gọi A là số khối đồng vị thứ nhất vậy số khối đồng vị thứ hai là
A + 2 Vì phần trăm đồng vị thứ nhất bằng phần trăm đồng vị thứ hai nên ta cĩ
A=50A10050(A2)=80
A=79Vậy số khối của đồng vị thứ hai là 79 +2= 81
●Bài tập áp dụng:
Bài 1: Oxi cĩ 3 đơng vị O O O
8
18 , 8
17 , 8
16
và cabon cĩ hai đồng vị C C
6
13 , 6
Bài 3: Một nguyên tố M cĩ hai đồng vị X và Y cĩ tỉ lệ nguyên tử tương ứng là 45: 455 Tổng
số hạt trong nguyên tử của X là 32, nhiều hơn tổng số hạt trong nguyên tử Y là 2 nơtron Xác định
số khối X, Y và nguyên tử lượng trung bình của nguyên tố M
Trang 5Bài 4: Cho nguyên tố M cĩ 3 đồng vị M
36
%), 2 , 4 ( 16
34
%), 74 , 0 ( 16
S S
a Tính nguyên tử khối trung bình của lưu huỳnh
b Cĩ bao nhiêu phần trăm về khối lượng của S
12
32 chứa trong Axit sunfuric H2SO4.
c Cĩ bao nhiêu phần trăm về khối lượng của S
16
34 trong Axit sunfurơ H2SO3.
Dạng 4:VIẾT CẤU HÌNH ELECTRON NGUYÊN TỬ, LIÊN
QUAN GIỮA CẤU HÌNH ELECTRON
VÀ TÍNH CHẤT NGUYÊN
a Viết cấu hình electron và sự phân bố electron theo Obitan của nguyên tử M
b Cho biết số electron độc thân của nguyên tử M
Giải
Vì cation M+ được tạo thành do nguyên tử M mất một electron ở lớp vỏ ngồi cùng do đĩ nguyên
tử M cĩ một electron so với số electron 3p6 của M+
a Vậy cấu hình e và sự phân bố e vào AO :
1s2 2s2 2p6 3s2 3 p6 4s1
Trang 627, Zn
30
65, Ne
10 20
a Tính số p, số n, số e của mỗi nguyên tử
b Viết cấu hình electron cua từng nguyên tử
c Biểu diễn sự phân bố của các electron vao các obitan của mỗi nguyên tử
d Nguyên tử nào là kim loại, phi kim , khí hiếm vì sao?
Bài 4 : cho cấu hình electron ngoài cùng của các nguyên tử sau X:4p5; Y:3p1 ; Z:2p6
a Viết cấu hình electron đầy đủ của các nguyên tử trên
b Nguyên tử nào là kim loại, phi kim, khí hiếm
c Xác định số electron độc thân của các nguyên tử
Bài 5: tổng số hạt trong nguyên tử của nguyên tố X là180 biết số hạt mang điện gấp 1,432 lần sốhạt không mang điện
a Viết cấu hình electron của X
b Cho biết tên nguyên tố? là kim loại hay phi kim?
Trang 7BÀI TẬP CHỌN LỌC HÓA HỌC 10
1 Tính khối lượng nguyên tử trung bình của niken, biết rằng trong tự nhiên, các đồng vị của niken
tồn tại như sau:
Đồng vị 5828Ni 6028Ni 61
28Ni 62
28Ni 64
28NiThành phần % 67,76 26,16 1,25 3,66 1,16
2 Cho biết cấu hình electron của nguyên tử một số nguyên tố sau:
1 Hãy cho biết những nguyên tố nào là kim loại, phi kim?
2 Nguyên tố nào trong các nguyên tố trên thuộc họ s, p hay d?
3 Nguyên tố nào có thể nhận 1 electron trong các phản ứng hóa học?
3 Ion M3+ có cấu hình electron lớp ngoài cùng là 3s23p63d5
1 Xác định vị trí (số thứ tự, chu kỳ, nhóm) của M trong bảng tuần hoàn Cho biết M là kim loạigì?
nung hỗn hợp bột (M và S) được một hợp chất B Bằng các phản ứng hóa học, hãy nhận biết thànhphần và hóa trị của các nguyên tố trong A và B
4 Giả sử nguyên tố M ở ô số 19 trong bảng tuần hoàn chưa được tìm ra và ô này vẫn còn được bỏ
trống Hãy dự đoán những đặc điểm sau về nguyên tố đó:
1 Tính chất đặc trưng
2 Công thức oxit Oxit đó là oxit axit hay oxit bazơ?
5 Nguyên tử của nguyên tố R có phân mức năng lượng cao nhất là 4s2
1 Viết cấu hình electron của nguyên tử R
2 Vị trí trong bảng tuần hoàn
3 Viết các phương trình hóa học xảy ra khi cho:
R + H2O hiđroxit + H2
Oxit của R + H2O
Hiđroxit của R + Na2CO3
6 Viết cấu hình electron của Cl (Z=17) và Ca (Z=20) Cho biết vị trí của chúng (chu kì, nhóm) trong
bảng tuần hoàn Liên kết giữa canxi và clo trong hợp chất CaCl2 thuộc loại liên kết gì ? Vì sao ? Viết
sơ đồ hình thành liên kết đó
Trang 8(Trích đề thi tuyển sinh ĐH- CĐ khối B năm 2004)
7 Hai nguyên tố M và X tạo thành hợp chất có công thức là M2X Cho biết:
- Tổng số proton trong hợp chất bằng 46
- Trong hạt nhân của M có n - p = 1, trong hạt nhân của X có n’ = p’
- Trong hợp chất M2X, nguyên tố X chiếm
47
8
khối lượng
1 Tìm số hạt proton trong nguyên tử M và X
2 Dựa vào bảng tuần hoàn hãy cho biết tên các nguyên tố M, X
3 Liên kết trong hợp chất M2X là liên kết gì? Tại sao? Viết sơ đồ hình thành liên kết trong hợp chấtđó
8 Viết cấu hình electron của các nguyên tử A, B biết rằng:
- Tổng số các loại hạt cơ bản trong nguyên tử A là 34 Số hạt mang điện nhiều hơn số hạt không
9 X, Y, Z là những nguyên tố có điện tích hạt nhân lần lượt là 9, 19, 8.
1 Viết cấu hình electron nguyên tử của các nguyên tố đó Cho biết tính chất hóa học đặc trưng của X,
4) C6H5-CH3 + KMnO4 t0 C6H5-COOK + KOH + MnO2 + H2O
5) KMnO4 t0 MnO2 + K2MnO4 + O2
CHƯƠNG 2:
BÀI TẬP BẢNG TUẦN HOÀN CÁC NGUYÊN TỐ HOÁ HỌC
Trang 92.1 Xác định vị trí (số thứ tự, chu kỳ, nhóm, phân nhóm) các nguyên tố sau đây trong bảng tuần hoàn, cho
biết cấu hình electron của nguyên tử các nguyên tố đó như sau:
1 1s2 2s2 2p6 3s23p6 4s2 2 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d5 4s2
2.2 Ion M3+ có cấu hình electron lớp ngoài cùng là 3s23p63d5
1 Xác định vị trí (số thứ tự, chu kỳ, nhóm) của M trong bảng tuần hoàn Cho biết M là kim loại gì ?
2 Trong điều kiện không có không khí, cho M cháy trong khí Cl2 thu được một chất A và nunghỗn hợp bột (M và S) được một hợp chất B Bằng các phản ứng hóa học, hãy nhận biết thành phần và hóatrị của các nguyên tố trong A và B
2.3 Giả sử nguyên tố M ở ô số 19 trong bảng tuần hoàn chưa được tìm ra và ô này vẫn còn được bỏ trống.
Hãy dự đoán những đặc điểm sau về nguyên tố đó:
1 Tính chất đặc trưng
2 Công thức oxit Oxit đó là oxit axit hay oxit bazơ ?
2.4 Nguyên tử của nguyên tố R có phân mức năng lượng cao nhất là 4s2
1 Viết cấu hình electron của nguyên tử R
2 Vị trí trong bảng tuần hoàn
3 Viết các phương trình hóa học xảy ra khi cho:
1 Xác định tên nguyên tố, số khối của M, số thứ tự A trong bảng tuần hoàn
2 Hoàn thành các phương trình hóa học:
a MXx + O2 t0 M2O3 + XO2
b MXx + HNO3 t0 M(NO3)3 + H2XO4 + NO2 + H2O
2.6 M là kim loại thuộc nhóm IIA.Hòa tan hết 10,8 gam hỗn hợp gồm kim loại M và muối cacbonat của
nó trong dung dịch HCl, thu được 4,48 lít hỗn hợp khí A (đktc) Tỉ khối của A so với khí hiđro là 11,5
1 Tìm kim loại M
2 Tính % thể tích các khí trong A
2.7 X, Y là hai kim loại có electron cuối cùng là 3p1 và 3d6
1 Dựa vào bảng tuần hoàn, hãy xác định tên hai kim loại X, Y
2 Hòa tan hết 8,3 gam hỗn hợp X, Y vào dung dịch HCl 0,5M (vừa đủ), ta thấy khối lượng dung dịchsau phản ứng tăng thêm 7,8 gam Tính khối lượng mỗi kim loại và thể tích dung dịch HCl đã dùng
Trang 102.8 Hòa tan hết a gam oxit kim loại M (thuộc nhóm IIA) bằng một lượng vừa đủ dung dịch H2SO4 17,5%thu được dung dịch muối có nồng độ 20% Xác định công thức oxit kim loại M.
2.9 A, B là 2 kim loại nằm ở 2 chu kỳ liên tiếp thuộc nhóm IIA Cho 4,4 gam một hỗn hợp gồm A và B
tác dụng với dung dịch HCl 1M (dư) thu được 3,36 lít khí (đktc)
1 Viết các phương trình phản ứng và xác định tên 2 kim loại
2 Tính thể tích dung dịch HCl đã dùng, biết rằng HCl dùng dư 25% so với lượng cần thiết
2.10 Cho 0,85 gam hai kim loại thuộc hai chu kỳ kế tiếp trong nhóm IA vào cốc chứa 49,18 gam H2O thuđược dung dịch A và khí B Để trung hòa dung dịch A cần 30 ml dung dịch HCl 1M
a Xác định hai kim loại
b Tính nồng độ % của các chất trong dung dịch A
2.11 Nguyên tố R có hóa trị cao nhất trong oxit gấp 3 lần hóa trị trong hợp chất với hiđro.
a Hãy cho biết hóa trị cao nhất của R trong oxit
b Trong hợp chất của R với hiđro có tỉ lệ khối lượng:
1
16m
mH
R
Không dùng bảng tuần hoàn, cho biết kí hiệu của nguyên tử R
2.12 Nguyên tố R ở chu kì 3, nhóm VA trong bảng tuần hoàn Không sử dụng bảng tuần hoàn, hãy cho
biết:
a Cấu hình electron của R
b Trong oxit cao nhất của R thì R chiếm 43,66% khối lượng Tính số lượng mỗi loại hạt của nguyên
tử R
2.13 A và B là hai nguyên tố ở cùng một nhóm và thuộc hai chu kì liên tiếp trong bảng tuần hoàn Tổng
số proton trong hai hạt nhân nguyên tử của A và B bằng 32
Hãy viết cấu hình electron của A , B và của các ion mà A và B có thể tạo thành
2.14 Hai nguyên tố A và B ở hai nhóm A liên tiếp trong bảng tuần hoàn, B thuộc nhóm VA, ở trạng thái
đơn chất A, B không phản ứng với nhau Tổng số proton trong hạt nhân nguyên tử của A và B là 23
1 Viết cấu hình electron nguyên tử của A, B
2 Từ các đơn chất A, B và các hóa chất cần thiết, hãy viết các phương trình hóa học (ghi rõ điều kiện) điềuchế hai axit trong đó A và B có số oxi hóa cao nhất
2.15 Cho biết tổng số electron trong anion 2
3
bằng số nơtron
1 Tìm số khối của A và B
2 Cho biết vị trí của A, B trong bảng tuần hoàn
2.16 Tổng số hạt proton, nơtron, electron của nguyên tử một nguyên tố R nhóm VIIA là 28.
1 Tính số khối
2 Viết ký hiệu nguyên tử nguyên tố đó
Trang 112.17 Một hợp chất ion được cấu tạo từ M+ và X2- Trong phân tử M2X có tổng số hạt proton, nơtron,electron là 140 hạt Trong đó số hạt mang điện nhiều hơn số hạt không mang điện là 44 hạt Số khối củaion M+ lớn hơn số khối của ion X2- là 23 Tổng số hạt proton, nơtron, electron trong ion M+ nhiều hơntrong ion X2- là 31
1 Viết cấu hình electron của M và X
2 Xác định vị trí của M và của X trong bảng tuần hoàn
2.18 Khi biết được số thứ tự Z của một nguyên tố trong bảng tuần hoàn, ta có thể biết được các thông tin
sau đây không, giải thích ngắn gọn:
2.19 Khi biết cấu hình lớp electron ngoài cùng của nguyên tử một nguyên tố nhóm A, ta có thể biết được
các thông tin sau đây không ?
3 Vị trí nguyên tố trong bảng tuần hoàn 4 Công thức oxit cao nhất
Giải thích ngắn gọn các câu trả lời
2.20 Một số đặc điểm của các nguyên tố kim loại kiềm được trình bày ở bảng sau:
2.21 Tổng số hạt proton, nơtron, electron trong hai nguyên tử kim loại A và B là 142, trong đó tổng số
hạt mang điện nhiều hơn số hạt không mang điện là 42 Số hạt mang điện của nguyên tử B nhiều hơncủa nguyên tử A là 12
a Xác định 2 kim loại A và B Cho biết số hiệu nguyên tử của một số nguyên tố: Na (Z = 11), Mg(Z= 12), Al (Z =13), K (Z = 19), Ca (Z = 20), Fe (Z = 26), Cu (Z = 29), Zn (Z = 30)
b Viết phương trình phản ứng điều chế A từ muối cacbonat của A và điều chế B từ một oxit của B
(Trích Đề thi ĐH - CĐ khối B, năm 2003)
2.22 Cho 10 gam kim loại M (thuộc nhóm IIA) tác dụng với nước, thu được 6,11 lit khí hiđro (đo ở 25oC
và 1 atm)
Trang 12a Hãy xác định tên của kim loại M đã dùng.
b Cho 4 gam kim loại M vào cốc đựng 2,5lit dung dịch HCl 0,06M thu được dung dịch B
Tính nồng độ mol/l các chất trong cốc sau phản ứng Coi thể tích dung dịch trong cốc vẫn là 2,5 lít
2.23 Một hợp chất có công thức XY2 trong đó X chiếm 50% về khối lượng Trong hạt nhân của X và Yđều có số proton bằng số nơtron Tổng số proton trong phân tử XY2 là 32
a Viết cấu hình electron của X và Y
b Xác định vị trí của X và Y trong bảng tuần hoàn
2.24 Cho biết cấu hình electron lớp ngoài cùng của nguyên tử các nguyên tố (thuộc chu kỳ 3) A, M, X lần
lượt là ns1, ns2np1, ns2np5
1 Xác định vị trí của A, M, X trong bảng tuần hoàn và cho biết tên của chúng
2 Hoàn thành các phương trình hóa học theo sơ đồ sau:
- A1 + A(OH)m A2 (tan) +
- A2 + HX + H2O A1 +
- A1 + HX A3 (tan) +
Trong đó M, A, X là các nguyên tố tìm thấy ở câu 1
2.25 Có 5,56 gam hỗn hợp A gồm Fe và kim loại M (hóa trị n) Chia A làm hai phần bằng nhau:
Phần 1: Hòa tan hết trong dung dịch HCl được 1,568 lit khí H2
Phần 2: Hòa tan hết trong dung dịch H2SO4 đặc nóng thu được 2,016 lit khí SO2
Viết các phương trình phản ứng và xác định tên kim loại M Các khí đo ở đktc
2.26 R là kim loại hóa trị II Đem hòa tan 2 gam oxit của kim loại này vào 48 gam dung dịch H2SO4
6,125% loãng thu được dung dịch A trong đó nồng độ H2SO4 chỉ còn 0,98%
1 Viết phương trình hóa học và xác định R Biết RSO4 là muối tan
2 Tính thể tích dung dịch NaOH 8% (d =1,05 g/ml) cần cho vào A để thu được lượng kết tủa lớn nhất
2.27 M là kim loại hóa trị II Hòa tan m gam M vào 200 gam dung dịch H2SO4 loãng, vừa đủ thì thu đượcdung dịch A và 0,672 lit khí (ở 54,60C và 2 atm) Chia A thành 2 phần bằng nhau:
Phần 1: cho tác dụng với dung dịch NaOH dư, lọc kết tủa đem nung đến khối lượng không đổi thu được 1gam chất rắn Xác định kim loại M và tính nồng độ % dung dịch axit đã dùng
Trang 132.29 Cấu tạo các lớp electron của nguyên tử các nguyên tố A, B, C, D, E như sau:
A: 2/2 B: 2/8/8/2 C: 2/7 D: 2/8/7 E: 2
1 Xác định vị trí của các nguyên tố trong bảng tuần hoàn
2 Nguyên tố nào có tính kim loại mạnh nhất? Phi kim mạnh nhất? Nguyên tố nào kém hoạt độngnhất ? Giải thích ?
2.30 Hòa tan hết 46 gam hỗn hợp gồm Ba và hai kim loại kiềm A, B thuộc hai chu kì kế tiếp vào nước,
thu được dung dịch D và 11,2 lit khí đo ở đktc Nếu thêm 0,18 mol Na2SO4 vào dung dịch D thì dung dịchsau phản ứng vẫn chưa kết tủa hết bari Nếu thêm 0,21 mol Na2SO4 vào dung dịch D thì dung dịch sauphản ứng còn dư Na2SO4 Xác định tên hai kim loại kiềm
Cho: Ba = 137, Li =7, Na = 23, K =39, Rb = 85, Cs = 133
C BÀI TẬP TỰ LUYỆN 2.31 Hai nguyên tố A, B đứng kế tiếp nhau trong cùng một chu kì trong bảng tuần hoàn, có tổng điện
tích hạt nhân là 25
1 Xác định vị trí của A, B trong bảng tuần hoàn
2 So sánh tính chất hóa học của A và B; tính bazơ của oxit tạo thành từ A và B
2.32 Hãy giải thích tại sao:
1 Trong một chu kì, độ âm điện tăng dần theo chiều từ trái sang phải; còn trong một nhóm, độ âm điệngiảm dần theo chiều từ trên xuống dưới
2 Trong một chu kì, năng lượng ion hóa tăng dần theo chiều từ trái sang phải; còn trong một nhóm, nănglượng ion hóa giảm dần theo chiều từ trên xuống dưới
3 Trong một chu kì, tính phi kim tăng dần, tính kim loại giảm dần theo chiều tăng của điện tích hạt nhân
2.33 Cho biết bán kính nguyên tử các nguyên tố sau (tính theo Å, 1Å = 10-10 m)
1 Xác định vị trí của X trong bảng tuần hoàn
2 Viết phương trình phản ứng khi lần lượt cho H2X tác dụng với nước Cl2, dung dịch FeCl3, dung dịchCuSO4
2.35 R là một nguyên tố phi kim Tổng đại số số oxi hóa dương cao nhất với 2 lần số oxi hóa âm thấp nhất
của R là +2 Tổng số proton và nơtron của R nhỏ hơn 34
1 Xác định R
Trang 142 X là hợp chất khí của R với hiđro, Y là oxit của R có chứa 50% oxi về khối lượng Xác định công thức phân tử của X và Y
2.36 Một dung dịch nước có chứa 35 gam một hỗn hợp muối cacbonat của hai kim loại kiềm thuộc hai
chu kì liên tiếp Thêm từ từ và khuấy đều dung dịch HCl 0,5M vào dung dịch trên Khi phản ứng xong,thu được 2,24 lit khí CO2 ở đktc và một dung dịch A Thêm một lượng nước vôi trong dư vào dung dịch
A, thu được 20 gam kết tủa
1 Xác định các kim loại kiềm
2 Tính khối lượng của mỗi muối trong hỗn hợp đầu
2.37 A và B là hai kim loại thuộc nhóm IIA Hòa tan hoàn toàn 15,05 gam hỗn hợp X gồm hai muối
clorua của A và B vào nước thu được 100 gam dung dịch Y Để kết tủa hết ion Cl- có trong 40 gam dungdịch Y bằng dung dịch AgNO3 thì thu được 17,22 gam kết tủa Hãy xác định các kim loại A và B, biết tỉ
số khối lượng nguyên tử của chúng là 3:5
2.38 Hỗn hợp A gồm hai muối cacbonat của hai kim loại kế tiếp nhau trong nhóm IIA Hòa tan hoàn toàn
3,6 gam hỗn hợp A trong dung dịch HCl thu được khí B, cho toàn bộ lượng khí B hấp thụ hết bởi 3 litdung dịch Ca(OH)2 0,015M, thu được 4 gam kết tủa Xác định hai muối cacbonat và tính khối lượng củamỗi muối trong hỗn hợp A
2.39 Để khử hoàn toàn 8 gam oxit của một kim loại thành kim loại cần dùng 3,36 lít H2 Hòa tan hếtlượng kim loại thu được vào dung dịch HCl loãng thấy thoát ra 2,24 lít khí H2 Xác định công thức củaoxit Biết các khí đo ở đktc
Số eletron ngoài cùng
Vị trí trong bảng tuần hoàn
STT ôSTT chu kìSTT nhóm
Trang 15Chú ý: Các nguyên tố nhóm B
+ Nguyên tử có cấu hình e lớp ngoài cùng là (n-1)dansb( a là số e đượcđiền vào phân lớp sát ngoài cùng a=
1 đến a = 10 trừ môt số trường hợp ngoại lệ ) thì nguyên tố thuộcnhóm B Tổng số a + b:
a+b <8 thì tổng này là số thứ tự của nhóm
a+b=8, 9,10 thì nguyên tố thuộc nhóm VIII B
a+b>10 thì (a+b-10) là số thứ tự của nhóm
Ví dụ 1 Cho 3 nguyên tố A,B,C với cấu hình e ns1,ns2np1,ns2np5
a Hãy xác định vị trí của A,B,C trong bảng HTTH biết n =3
Giải:
A có cấu hình e: 1s22s22p63s1; ô thứ 11,chu kỳ 3,nhóm IA
B có cấu hình e: 1s22s22p63s23p1 ô thứ 13,chu kỳ 3, nhóm IIIA
C có cấu hình e: 1s22s22p63s23p5 ô thứ 17,chu kỳ 3, nhóm VIIA
Ví dụ 2 Cho các nguyên tố có cấu hình như sau:1s22s22p2, 1s22s22p5, 1s22s22p63s1
a Xác định số e hóa trị của từng nguyên tử
Ví dụ 3: Một hợp chất cấu tạo từ M+ và X2- trong phân tử M2X có tổng số hạt (n,p, e ) là 140 hạt trong đó
số hạt mang điện nhiều hơn số hạt không mang điện là 44 hạt (số khối của M lớn hơn số khối của X là 23)tổng các hạt n, p,e trong ion M+ nhiều hơn trong ion X2- là 31 hạt
a) Viết cấu hình electron của ion M+ và X2-
b) Xác định vị trí của nguyên tố X và Y trong bảng hệ thống tuần hoàn
c) Dựa vào bảng HTTH xác định nguyên tố M, X
Trang 16b) M: 1s22s22p53s23p64s1: nguyên tố thuộc ô số 19,chu kỳ 1, nhóm IA
X: 1s22s22p4: nguyên tố thuộc ô số 10, chu kỳ 2, nhóm VIA
c) M là Kali; X là Oxi
Ví dụ 4: A,B là hai nguyên tố ở cùng phân nhóm và thuộc hai chu kỳ liên tiếp Tổng số proton trong haihạt nhân A và B bằng 32 Viết cấu hình e của A,B và ion của A,B
Giải
ta có = 16 vậy ZA<16<ZB ZA<16 Hay nguyên tố A phải thuộc chu kỳ 2 hoặc 3 và nên A ,B phải năm ở
nhóm A và phải có số Z hơn nhau 8 và Tổng số proton trong hai hạt nhân A và B bằng 32
Cấu hình A: 1s22s22p63s2; Cấu hình A+: 1s22s22p6; Cấu hình B: 1s22s22p63s23p64s24p1
Cấu hình B+: 1s22s22p63s23p6
BÀI TẬP:
1 Một nguyên tố ở nhóm VA,chu kỳ 2 trong bảng HTTH hỏi
a Nguyên tố đó có bao nhiêu e lớp ngoài cùng
b.Viết cấu hình e nguyên tử của nguyên tố đó
2 Kali có Z = 19 hãy viết cấu hình của K và ion K+
3 Một nguyên tố ở chu kỳ 4, nhóm IIA trong bảng tuần hoàn
a Nguyên tử của nguyên tố đó có bao nhiêu e lớp ngoài cùng
b Nguyên tử của nguyên tố đó có bao nhiêu lớp e
c Viết cấu hình e nguyên tử của nguyên tố đó
4 Viết cấu hình e nguyên tử của nguyên tố có Z=23, Z=24, Z=29, Z=30 Cấu hình e của chúng cóđặc điểm gì ? Tại sao Cu ở nhóm IB, còn Zn ở nhóm IIB
DẠNG 2:
TỪ VỊ TRÍ CỦA NGUYÊN TỐ SUY RA TÍNH CHẤT TRONG BẢNG TUẦN HOÀN
Nguyên tắc: Dựa vào số e lớp ngoài cùng
Công thức của hợp chất:
Nhóm Hợp chất
Vậy đối với phi kim: tổng hóa trị cao nhất với O và với H là 8
Ví dụ 1: Nguyên tố Cl thuộc chu kỳ 3, phân nhóm VIIA, hãy cho biết đặc điểm cấu hình e nguyên tử vàtính chất hóa học của Cl Nguyên tố Na thuộc chu kỳ 3, phân nhóm IA, hãy cho biết đặc điểm cấu hình enguyên tử và tính chất hóa học của Na
Giải :Cấu hình Cl: 1s22s22p63s23p5
Tính chất hóa học cơ bản của Cl: là phi kim điển hình
Hóa trị cao nhất với O là 7 công thức oxit cao nhất là Cl2O7
Hoá trị với H là 1 công thức hợp chất khí với Hiđro: HCl
Trang 17Cấu hình Na: 1s22s22p63s1 tính chất hóa học cơ bản là kim loại điển hình
Hóa trị cao nhất với O là 1 Công thức oxit cao nhất Na2O
Công thức hợp chất hiđroxit NaOH Oxit và hiđroxit có tính bazơ mạnh
BÀI TẬP
1) Cation R+ có cấu hình e lớp ngoài cùng là 3p6
a Viết cấu hình e nguyên tử của nguyên tố R
b Xác định vị trí của R trong bảng HTTH
c Tính chất hóa học đặc trưng của R là gì ? Lấy hai phản ứng minh họa
2) Hai nguyên tố A và B đứng kế tiếp nhau trong cùng một chu kỳ của bảng tuần hoàn và có tổngđiện tích hạt nhân là 25
a Xác định số hiệu nguyên tử của A và B
b Viết cấu hình electron nguyên tử của A và B Cho biết vị trí của A và B trong bảng hệthống tuần hoàn ?
c So sánh tính chất hóa học của chúng
DẠNG 3 TÌM TÊN, KÍ HIỆU NGUYÊN TỐ KHI BIẾT THÀNH PHẦN KHỐI LƯỢNG CÁC NGUYÊN TỐ
Nguyên tắc: Xác định nguyên tử khối của nguyên tố đó
Công thức oxit cao nhất là SiO2 hợp chất với hidro là SiH4
( hoặc hiđro) ta sử dụng công thức MX =
Ví dụ 2 Nguyên tử Y có hóa trị cao nhất với O gấp 3 lần hóa trị cao nhất trong hợp chất khí với H Gọi X
là công thức hợp chất oxit cao nhất Z là công thức hợp chất khí với H Tỷ khối hơi của X đối với Z là2,353 Xác định nguyên tố Y
Giải : Gọi hóa trị cao nhất với H là nH , hóa trị cao nhất với O là nO
Theo đề bài ta có : 3 nH = nO và nO+ nH = 8 => nH=2 và nO=6
Trang 18Giả sử hợp chất X là YO3, hợp chất Y là YH2
Y là lưu huỳnhBÀI TẬP :
1 Công thức oxit cao nhất của nguyên tố R là R2O7 Sản phẩm khí của R và H chiếm 2,74% hiđro vềkhối lượng Xác định nguyên tử khối của R
2 Một nguyên tố R thuộc phân nhóm chính nhóm IV tạo được hợp chất với H Trong hợp chất oxitcao nhất thì nguyên tố O chiếm 72,73% theo khối lượng
a Xác định nguyên tố R và oxit cao nhất đó
b Dẫn hết 3,36,l khí ở trên vào 500 ml dung dịch NaOH 0,5 M thì thu được những muối gì vàkhối lượng là bao nhiêu ?
3 Tỉ số phần trăm của nguyên tố R trong oxit cao nhất với phần trăm của R trong hợp chất khí với H
là 0,6694 cho biết R là nguyên tố phi kim nhóm lẻ Xác định R
4 Oxit cao nhất của một nguyên tố R, ứng với công thức R2O5 Hợp chất của R với H chứa 82,35%
R theo khối lượng Nguyên tố R là ?
5 Hợp chất với H của nguyên tố R là RH4 Oxit cao nhất của R chứa 53,3% oxi theo khối lượng R lànguyên tố ?
DẠNG 4 XÁC ĐỊNH HAI NGUYÊN TỐ TRONG NHÓM THÔNG QUA
NGUYÊN TỬ KHỐI TRUNG BÌNH Nguyên tắc: Do hai nguyên tố thuộc cùng một nhóm nên tính chất tương tự nhau, vì vậy ta thay hỗn hợp
phản ứng bằng một công thức chung, sau đó tìm khối lượng nguyên tử trung bình ( ) rồi chọn hainguyên tố thuộc hai chu kỳ của cùng một nhóm sao cho MA< <MB ( MA<MB)
Phương pháp:
- Nếu biết hoá trị: thay 2 nguyên tố bằng R
- Nếu biết hoá trị: thay 2 nguyên tố bằng R có hoá trị n
Ví dụ 1 Cho 8,8 g một hỗn hợp hai kim loại thuộc nhóm IIIA và nằm ở hai chu kỳ liên tiếp nhau , tácdụng với HCl dư thì thu được 6,72 l khí hiđro ở đktc Dựa vào bảng HTTH cho biết hai kim loại đó
Giải :
Kí hiệu chung cho hai kim loại nhóm IIIA là M , nguyên tử khối là Phương trình hóa học : 2M + 6HCl 2MCl3 + 3H2
0,2 mol 6,72/22,4= 0,3 mol
Theo đầu bài : = =
Hai kim loại thuộc hai chu kỳ liên tiếp ta có: M 1< < M2 Dựa vào bảng HTTH hai kim loại đó là : Al(M=27 < 44), Ga (M=70 > 44)
Trang 19b Xác định thể tích H2SO4 cần dùng để trung hòa dung dịch A trên
3 Hòa tan hoàn toàn 23,4 gam hỗn hợp hai muối XCO3 , YCO3 bằng dung dịch axit HCl 17,3% vừa
đủ thu được dung dịch M Cho dung dịch M bay hơi hết nước Thu được 26,15 gam hổn hợp haimuối clorua khan Xác định tên của X và Y biết chúng thuộc nhóm IIA và thuộc hai chu kỳ liêntiếp trong bảng HTTH
4 Hỗn hợp A gồm hai kim loại X,Y thuộc hai chu kỳ liên tiếp phân nhóm IIIA cho 2,64 gam A tácdụng hết với dung dịch H2SO4 loãng thì thu được 2,016 lít khí ở đktc Xác định X,Y
DẠNG 4 XÁC ĐỊNH HAI NGUYÊN TỐ THÔNG QUA ĐIỆN TÍCH HẠT NHÂN TRUNG BÌNH
Trường hợp 2 Hai nguyên tố khác chu kỳ
Lúc đó giả sử ZA<ZB Từ tổng Z của hai nguyên tố A,B suy ra =
Vậy ZA< <ZB Giới hạn các khả năng có thể xảy ra với A (hay B) đồng thời kết hợp với giả thiết
để chọn nghiệm
VD1 Hai nguyên tố A,B đứng kế tiếp nhau trong bảng HTTH có tổng số đơn vị điện tích hạt nhân là 25.Viết cấu hình e của A,B xác định vị trí của chúng trong bảng HTTH
Giải
Gọi điện tích hạt nhân của A,B lần lượt là ZB, ZB giả sử ZB > ZA
Theo đầu bài số điện tích hạt nhân của nguyên tố B là ZB= ZA+1
Mà ZA+ZB= 25 => ZA+ZB = ZA+ZA+1=25 => ZA=12, ZB=13Cấu hình e nguyên tử:
A (ZA=12): 1s22s22p63s2 A thuộc chu kỳ 3, nhóm IIA
B (ZB=13): 1s22s22p63s23p1 B thuộc chu kỳ 3, nhóm IIIA
Trang 20Nguyên tử của ba nguyên tố trên đều có ba lớp e nên chúng đều thuộc chu kỳ 3 Chúng lần lượt có1,2,3 e lớp ngoài cùng nên đều là kim loại Theo quy luật về sự biến đổi tính kim loại trong cùng chu kỳ:tính kim loại giảm dần theo chiều tăng của Z nên tính kim loại Na > Mg >Al
Ví dụ 2 Sắp xếp các nguyên tố sau theo chiều tăng dần tính kim loại và hiđroxit của chúng giảmdần: 11A, 12B, 20C, 30D
Giải:
A (ZA=11) : 1s22s22p63s1 chu kỳ 3, phân nhóm IA
B (ZA=12) : 1s22s22p63s2 chu kỳ 3, phân nhóm IIA
C (Z=20) : 1s22s22p63s23p64s2 chu kỳ 4, phân nhóm IIA
D (Z=35): 1s22s22p63s23p64s24p53d10 chu kỳ 4, phân nhóm VIIA
Các nguyên tố có tính kim loại tăng dần : D,C,B,A
Công thức các hiđroxit AOH, B(OH)2, C(OH)2, D(OH) Các hiđroxit theo chiều giảm dần là: AOH, B(OH)2, C(OH)2, D(OH)
BÀI TẬP
1 Cho các nguyên tố P,S,Cl dựa vào vị trí của chúng trong bảng HTTH
a Cho biết hóa trị cao nhất của các nguyên tố đó trong hợp chất với hiđro và oxi
b Viết công thức oxit cao nhất và hợp chất với hiđro
c Tính axit của các oxit đó biến đổi như thế nào ?
2 Cho các nguyên tố X, Y, Z trong cùng một chu kỳ Biết tính chất hóa học các oxit của chúng nhưsau: oxit của X tan trong nước được dung dịch làm quỳ tím hóa đỏ, oxit của Z tan trong nước đượcdung dịch làm quỳ tím hóa xanh, oxit của Y tác dụng được với cả HCl và NaOH Sắp xếp cácnguyên tố đó theo chiều tăng dần điện tích hạt nhân
3 Cho các nguyên tố có số hiệu nguyên tử 7X, 8Y, 9Z, 15L Trật tự sắp xếp các nguyên tố đó theochiều tính phi kim tăng dần ?
4 Trong các axit sau ( H2SO3, HClO3, HBrO3, HIO3 ) axit nào mạnh nhất ?
Trang 21BÀI TẬP TỰ LUẬN CHƯƠNG 2 BẢNG TUẦN HOÀN CÁC NGUYÊN TỐ HOÁ HỌC
Bài 1: Tổng số hạt proton, nơtron, electron trong hai nguyên tử kim loại A và B là 142, trong đó tổng
số hạt mang điện nhiều hơn số hạt không mang điện là 42 Số hạt mang điện của nguyên tử B nhiều hơncủa nguyên tử A là 12
a Xác định 2 kim loại A và B Cho biết số hiệu nguyên tử của một số nguyên tố: Na (Z = 11), Mg(Z= 12), Al (Z =13), K (Z = 19), Ca (Z = 20), Fe (Z = 26), Cu (Z = 29), Zn (Z = 30)
b Viết phương trình phản ứng điều chế A từ muối cacbonat của A và điều chế B từ một oxit của B
(Trích Đề thi ĐH - CĐ khối B, năm 2003)
Bài 2: Cho 10 gam kim loại M (thuộc nhóm IIA) tác dụng với nước, thu được 6,11 lit khí hiđro (đo ở
25oC và 1 atm)
a Hãy xác định tên của kim loại M đã dùng
b Cho 4 gam kim loại M vào cốc đựng 2,5 lít dung dịch HCl 0,06M thu được dung dịch B
Tính nồng độ mol/l các chất trong cốc sau phản ứng Coi thể tích dung dịch trong cốc vẫn là 2,5 lít
Bài 3: Một hợp chất có công thức XY2 trong đó X chiếm 50% về khối lượng Trong hạt nhân của X và Yđều có số proton bằng số nơtron Tổng số proton trong phân tử XY2 là 32
a Viết cấu hình electron của X và Y
b Xác định vị trí của X và Y trong bảng tuần hoàn
Bài 4: Cho biết cấu hình electron lớp ngoài cùng của nguyên tử các nguyên tố (thuộc chu kỳ 3) A, M, X
lần lượt là ns1, ns2np1, ns2np5
1 Xác định vị trí của A, M, X trong bảng tuần hoàn và cho biết tên của chúng
2 Hoàn thành các phương trình hóa học theo sơ đồ sau:
- A1 + A(OH)m A2 (tan) +
- A2 + HX + H2O A1 +
- A1 + HX A3 (tan) +
Trong đó M, A, X là các nguyên tố tìm thấy ở câu 1
Bài 5: Có 5,56 gam hỗn hợp A gồm Fe và kim loại M (hóa trị n) Chia A làm hai phần bằng nhau:
Phần 1: Hòa tan hết trong dung dịch HCl được 1,568 lít khí H2
Phần 2: Hòa tan hết trong dung dịch H2SO4 đặc nóng thu được 2,016 lít khí SO2
Viết các phương trình phản ứng và xác định tên kim loại M Các khí đo ở đktc
Bài 6: R là kim loại hóa trị II đem hòa tan 2 gam oxit của kim loại này vào 48 gam dung dịch H2SO4
6,125% loãng thu được dung dịch A trong đó nồng độ H2SO4 chỉ còn 0,98%
1 Viết phương trình hóa học và xác định R Biết RSO4 là muối tan
2 Tính thể tích dung dịch NaOH 8% (d =1,05 g/ml) cần cho vào A để thu được lượng kết tủa lớn nhất
Bài 7: M là kim loại hóa trị II Hòa tan m gam M vào 200 gam dung dịch H2SO4 loãng, vừa đủ thì thuđược dung dịch A và 0,672 lít khí (ở 54,60C và 2 atm) Chia A thành 2 phần bằng nhau:
Phần 1: cho tác dụng với dung dịch NaOH dư, lọc kết tủa đem nung đến khối lượng không đổi thu được 1gam chất rắn Xác định kim loại M và tính nồng độ % dung dịch axit đã dùng
muối ngậm nước
Trang 22Bài 8: Hòa tan 16,2 gam kim loại M (nhóm IIIA) vào 5 lit dung dịch HNO3 0,5M (d = 1,25 g/ml) Saukhi kết thúc phản ứng thu được 5,6 lít hỗn hợp khí NO và N2 (đktc) Tỉ khối của hỗn hợp khí này so vớihiđro là 14,4.
1 Xác định kim loại R
2 Tính nồng độ % của dung dịch HNO3 trong dung dịch sau phản ứng
Bài 9: Cấu tạo các lớp electron của nguyên tử các nguyên tố A, B, C, D, E như sau:
A: 2/2 B: 2/8/8/2 C: 2/7 D: 2/8/7 E: 2
1 Xác định vị trí của các nguyên tố trong bảng tuần hoàn
2 Nguyên tố nào có tính kim loại mạnh nhất? Phi kim mạnh nhất? Nguyên tố nào kém hoạt động nhất?Giải thích?
Bài 10: Hòa tan hết 46 gam hỗn hợp gồm Ba và hai kim loại kiềm A, B thuộc hai chu kì kế tiếp vào
nước, thu được dung dịch D và 11,2 lít khí đo ở đktc Nếu thêm 0,18 mol Na2SO4 vào dung dịch D thì dung dịch sau phản ứng vẫn chưa kết tủa hết bari Nếu thêm 0,21 mol Na2SO4 vào dung dịch D thì dung dịch sau phản ứng còn dư Na2SO4 Xác định tên hai kim loại kiềm
Cho: Ba = 137, Li =7, Na = 23, K =39, Rb = 85, Cs = 133
Trang 23Chương 3 : LIÊN KẾT HÓA HỌC Bài 1 : Viết phương trình tạo thành các ion từ các nguyên tử tương ứng: Fe2+; Fe3+ ; K+ ; N3– ; O2– ; Cl– ;
S2– ; Al3+ ; P3– Tính số hạt cơ bản trong từng ion, giải thích về số điện tích của mỗi ion Nêu tên khí hiếm
có cấu hình giống với cấu hình các ion thuộc nguyên tố nhóm A
Bài 2 : Viết phương trình phản ứng có sự di chuyển electron khi :
Bài 3 : Viết cấu hình của các ion tạo nên từ các nguyên tố sau và nêu tên khí hiếm có cấu hình giống với
b) Viết cấu hình electron của Na+, Mg2+, N3–, Cl–, O2–
c) Cho biết cách tạo thành liên kết ion trong: Na2O ; MgCl2 ; Na3N
Bài 4 : Viết cấu hình của nguyên tử và ion tạo thành tương ứng của các nguyên tố sau :
f) Nguyên tố F có tổng số hạt cơ bản là 113 và ở nhóm VI
Bài 5 : X thuộc chu kỳ 3, nhóm VIA Y thuộc chu kỳ 1, nhóm IA Z thuộc nhóm VIA, có tổng số hạt là
24 Hãy xác định tên X, Y, Z
Bài 6 : Anion X2– và cation Y3+ đều có cấu hình electron lớp ngoài cùng là 4s24p6 Xác định vị trí của X, Ytrong bảng HTTH và phương trình hóa học giải thích sự hình thành liên kết giữa X và Y
Bài 7 : Tính số hạt electron trong các ion sau : NO3 ; SO42– ; CO32– ; NH4+ ; OH–
Bài 8 : Cation M2+ có cấu hình electron phân lớp ngoài cùng là 4p6
a) Viết cấu hình electron ngtử M Cho biết vị trí của M trong HTTH Gọi tên M
b) Anion X3– có cấu hình electron giống của cation M2+, X là nguyên tố nào ?
Bài 9 : Nguyên tố Y tạo được ion Y– có 116 hạt gồm p, n và e Xác định vị trí của Y trong bảng HTTH Viết công thức electron và công thức cấu tạo của các phân tử sau : Br2 ; CH3Cl ; SiO2 ; PH3 ; C2H6
Bài 10: Viết công thức cấu tạo và công thức electron của HBr ; C3H6 ; H2S ; C2H5Cl; C2H3Cl; C3H4 ;
b) Viết công thức electron và công thức cấu tạo của hợp chất tạo thành bởi X , Y và hiđro
Bài 13: Dựa vào độ âm điện, hãy nêu bản chất liên kết trong các phân tử : Cl2 , CaO , CsF , H2O , HBr Bài 14: Sắp xếp các phân tử sau đây theo chiều tăng dần độ phân cực của liên kết trong phân tử ( sử dụnggiá trị độ âm điện trong bảng tuần hoàn): NH3 , H2S , H2O , H2Te , CsCl , CaS , BaF2
Bài 15: Cho dãy oxit sau đây : Na2O ; MgO ; Al2O3 ; SiO2 ; P2O5 ; SO3 ; Cl2O7 Hãy dự đoán trongcác oxit đó thì liên kết trong oxit nào là liên kết ion, liên kết CHT có cực, liên kết CHT không có cực.Bài 16: Hãy nêu bản chất của các dạng liên kết trong phân tử các chất: N2, AgCl, HBr, NH3, H2O2,
NH4NO3
Trang 24Bài 17: Dựa vào độ âm điện , hãy nêu bản chất liên kết trong các phân tử và ion: HClO, KHS, HCO3 Bài 18:
Xác định số oxi hóa của lưu huỳnh, clo , mangan trong các chất :
a) H2S , S , H2SO3 , SO3 , H2SO4 , Al2(SO4)3 , SO42– , HSO4
b) HCl , HClO, NaClO2 , KClO3 , Cl2O7 , ClO4 , Cl2
c) Mn , MnCl2 , MnO2 , KMnO4 , H2MnO2 , MnSO4 , Mn2O, MnO4
Bài 19: Xác định số oxi hóa của N trong : NH3 ; N2H4 ; NH4NO4 ; HNO2 ; NH4+ ; N2O ; NO2 ; N2O3 ;
N2O5 ; NO3
Bài 20: Xác định số oxi hóa của C trong : CH4 ; CO2 ; CH3OH ; Na2CO3 ; Al4C3 ; CH2O ; C2H2 ;HCOOH ; C2H6O ; C2H4O2
Bài 21: Tính số oxi hóa Cr trong các trường hợp sau : Cr2O3 ; K2CrO4 ; CrO3 ; K2Cr2O7 ; Cr2(SO4)4
Bài 21: Tính số oxi hóa của :
Cacbon trong : CF2Cl2 , Na2C2O4 , HCO3 , C2H6
Brom trong : KBr , BrF3 , HBrO3 , CBr4
Nitơ trong : NH2OH , N2H4 , NH4+ , HNO2
Lưu huỳnh trong : SOCl2 , H2S2 , H2SO3 , Na2S
Phot pho trong : H2P2O72– , PH4+ , PCl5 , Na3P
Bài 22: Một phi kim Y là chất khí (đktc) ở dạng đơn chất có số oxi hóa dương cao nhất bằng 5/3 số oxihóa âm thấp nhất (tính theo trị số tuyệt đối) Y cho hợp chất khí với hiđro chứa 17,65%H theo khối lượng.Xác định khí Y
Bài 23: Trong hợp chất oxit cao nhất, nguyên tố R có số oxi hóa là +5 Trong hợp chất của R với hidro,hiđro chiếm 8,82% về khối lượng
a) Tìm nguyên tố R
b) Viết công thức phân tử hợp chất oxit và hidroxit của R
Bài 24: Cho 3 gam hỗn hợp X gồm một kim loại kiềm A và natri tác dụng với nước dư thu được dungdịch Y và khí Z Để trung hòa dung dịch Y cần 0,2 mol axit HCl Dựa vào bảng HTTH , hãy xác địnhnguyên tử khối và tên nguyên tố A
PHÂN DẠNG BÀI TẬP CHƯƠNG 3: LIÊN KẾT HOÁ HỌC
Trang 25DẠNG 1: VIẾT PHƯƠNG TRèNH BIỄU DIỄN
SỰ HèNH THÀNH ION TỪ NGUYấN TỬ, NHểM NGUYấN TỬ Phương phỏp:
X Xn+ + ne (n = 1,2,3)
Y + ne Y
n-Chỳ ý: Kim loại nhường electron, phi kim nhận electron
DẠNG 2: DỰ ĐOÁN, GIẢI THÍCH LOẠI LIấN KẾT HOÁ HỌC Phương phỏp:
- Dự đoỏn liờn kết hoỏ học
Hiệu số õm điện: AxBy
+ Sự sắp xếp của cỏc nguyờn tử trong phõn tử (dạng hỡnh học của phõn tử )
+ Viết sơ đồ hỡnh thành liờn kết ta làm như sau
Xỏc định số e lớp ngoài cựng
Biểu diễn sự cho, nhận của nguyờn tử qua sơ đồ
được cụng thức elctron Thay 1 cặp electron chung bằng một gạch nối ta cú CTCT
Chỳ ý: Trong một số trường hợp, cặp electron chung chỉ do một nguyờn tử đúng gúp thỡ liờn kết giữa hai
nguyờn tử là liờn kết cho nhận ta biễu diễn liờn kết đú bằng dấu mũi tờn
DẠNG 3: XÁC ĐỊNH ĐIỆN HOÁ TRỊ, CỘNG HOÁ TRỊ VÀ SỐ OXI HOÁ
Phương phỏp:
- Xỏc định điện hoỏ trị: Điện hoỏ trị = Điện tớch của ion đú
Cỏch ghi:điện tớch trước dấu ghi sau
- Xỏc định cộng hoỏ trị: Cộng hoỏ trị = số liờn kết của nguyờn tử trong phõn tử
- Xỏc định số OXH:
Có thể tóm tắt số oxi hoá của các nguyên tố trong bảng sau:
Với hợp chất hữu cơ: chủ yếu phải xác định số oxi hoá của C có 2 cách:
+ Xác định số oxi hoá trung bình của C: tính tổng số oxi hoá của các nguyên tử nguyên tố khác rồi lấy tổng đó
chia cho số nguyên tử C có trong hợp chất hữu cơ đó
+ Xác định số oxi hoá của từng nguyên tử C dựa vào công thức cấu tạo Tính cho từng nhóm nguyên tử
của C liên kết với các nguyên tố khác, coi nh mỗi nguyên tử C ở liên kết C – C là độc lập với nhau
Vớ dụ: C2H6O : số oxi hoá trung bình của C: - 2
Với công thức cấu tạo : CH3-O-CH3 thì mỗi nguyên tử C có số oxi hoá: -2
Túm tắt lý thuyết
Lập phương trỡnh của phản ứng oxi húa – khử:
Phương phỏp thăng bằng electron:
Trang 26Các bước thực hiện:
Viết sơ đồ phản ứng xác định chất khử và chất oxi hóa
Viết các sơ đồ cho và nhận electron Tìm hệ số thích hợp sao cho tổng số electron cho bằng tổng
số electron nhận
trên thành sơ đồ phản ứng rồi chuyển về dạng phân tử
Cân bằng những chất trong phản ứng theo thứ tự: kim loạị phi kim hidro và oxi
Ví dụ: +5 +3 +4
Fe0 + HNO3 Fe(NO3)3 + NO2 + H2O
Sơ đồ: Fe0 + 3 N+5 Fe+3 + 3 N+4
Phương trình: Fe + 6 HNO3 Fe(NO3)3 + 3 NO2 + 3 H2O
Phương pháp ion – electron: vẫn phải đảm bảo nguyên tắc tổng electron cho bằng tổng electron
nhận; nhưng lúc này chúng ta viết các nguyên tố có số oxi hóa thay đổi bằng dạng ion
* Lưu ý:
Phản ứng có axit (H+) tham gia:
- Nếu quá trình làm giảm oxi thì vế trái thêm H+, vế phải có H2O tạo thành
- Nếu quá trình làm tăng oxi thì vế trái thêm H2O, vế phải có H+ tạo thành
Phản ứng có kiềm (OH-) tham gia:
- Nếu quá trình làm giảm oxi thì vế trái thêm H2O, vế phải có OH- tạo thành
- Nếu quá trình làm tăng oxi thì vế trái thêm OH-, vế phải có H2O tạo thành
- Nếu sản phẩm tạo ra axit thì theo lưu ý 1
- Nếu sản phẩm tạo ra bazo thì theo lưu ý 2
Xác định chiều hướng xảy ra phản ứng oxi hóa – khử:
Phản ứng oxi hóa – khử xảy ra theo chiều chất oxi hóa mạnh tác dụng với chất khử mạnh để tạo thành chất khử yếu và chất oxi hóa yếu hơn tương ứng
Trang 27KMnO4 trung tính (H2O) MnO2 (màu nâu)
(màu tím)
Môi trường kiềm (OH-) [MnO4]2- (dạng K2MnO4) (màu xanh lục)
Các dạng bài điển hình trong chương
Dạng 1: Cân bằng phản ứng oxi hóa – khử theo phương pháp thăng bằng electron hoặc tăng giảm
số oxi hóa:
1 Phương pháp: trình tự theo 5 bước và theo nguyên tắc:
Tổng electron nhường = tổng electron nhận
2 Lưu ý:
pháp tăng, giảm số oxi hóa với nguyên tắc: tổng số oxi hóa tăng = tổng số oxi hóa giảm
lúc đó cũng vẫn đảm bảo nguyên tắc thăng bằng electron nhưng các nguyên tố phải được viết dướidạng ion đúng như NO3-, SO42-, MnO4-, Cr2O72-…
Quá trình khử: 1x N+5 + 3e- N+2
9 Fe+8/3 + N+5 9 Fe+3 + N+2
Hay 3 Fe3O4 + HNO3 9 Fe(NO3)3 + NO
Kiểm tra hai vế, thêm số 28 vào HNO3 ở vế trái và 14 H2O vào vế phải
Phương trình:
3 Fe3O4 + 28 HNO3 9 Fe(NO3)3 + NO + 14 H2O
Ví dụ 2:
FeSO4 + K2Cr2O7 + H2SO4 Fe2(SO4)3 + K2SO4 + Cr2(SO4)3 + H2O
Quá trình oxi hóa: 6x Fe+2 Fe+3 + 1e
-Quá trình khử: 1x 2 Cr+6 + 2 x 3e- 2 Cr+3
6 FeSO4 + K2Cr2O7 3 Fe2(SO4)3 + Cr2(SO4)3
Kiểm tra 2 vế: thêm K2SO4 vào vế phải, thêm 7 H2SO4 vào vế trái thêm 7H2O vào vế phải
Phương trình:
6 FeSO4 + K2Cr2O7 + 7 H2SO4 3 Fe2(SO4)3 + K2SO4 + Cr2(SO4)3 + 7 H2O
Lỗi hay mắc phải của học sinh:
Còn mập mờ trong việc xác định quá trình oxi hóa – khử, số oxi hóa của các nguyên tố
Trong các hợp chất nguyên tố thay đổi số oxi hóa có kèm theo chỉ số, khi cân bằng nên chú ý tới chỉ số, dễ dẫn đến việc cân bằng không ra
Cần phân biệt giữa chất oxi hóa và quá trình oxi hóa, chất khử và quá trình khử
Trang 28c) Cl2 + NaOH NaCl + NaClO + H2O
Dạng 2: Cân bằng phản ứng ôxi hóa- khử trong hợp chất hữu cơ
-Cần nhớ: tên của chất và tên của quá trình là ngược nhau
+ Chất khử ứng với quá trinh oxi hóa
+ Chất oxi hóa ứng với quá trình khử
Trang 29 Nếu nguyên tố ứng với mức oxi hóa cao nhất thì chỉ thể hiện tính oxi hóa (ví dụ: Fe+3, S+6, N+5,…)
Nếu nguyên tố ứng với mức oxi hóa thấp nhất thì chỉ thể hiện tính khử ( ví dụ: S-2, Cl-1, N-3,…)
Nếu nguyên tố ứng với mức oxi hóa trung bình thì thể hiện cả hai tính chất: oxi hóa và khử, tùythuộc vào điều kiện tiến hành phản ứng và bản chất của chất tác dụng với nó
Trang 30FexOy + (6x-2y) HNO3 x Fe (NO3)3 + (3x -2y)NO2 + (3x-2y) H2O
Dạng 5: Giải bài tốn bằng phương pháp bảo tồn electron:
1 Phương pháp:
Từ đĩ suy ra: tổng số mol electron do chất khử nhường bằng tổng số mol electron do chất oxi hĩa nhậnvào
Phạm vi sử dụng: phản ứng xảy ra trong bài tốn là phản ứng oxi hĩa-khử, nhất là khi các phảnứng xảy ra là phức tạp, nhiều giai đoạn nhiều quá trình
Ví dụ 1:
Hịa tan hết 12 gam một kim loại chưa rõ hĩa trị vào dung dịch HNO3 được 2,24 lít (đkc) một khí duynhất cĩ đặc tính khơng màu, khơng mùi, khơng cháy trong khơng khí ở điều kiện thường Xác định kimloại đĩ
Bài giải
Khí khơng màu, khơng mùi, khơng cháy trong khơng khí ở nhiệt độ thường là N2
M – ne 2N+5 +10e N2
1 0,1
Số mol khí N2 bằng 2,24 : 22,4 = 0,1 mol số mol e do 2N+5 nhận là 1 mol số mol e do M cho là 1 mol
số mol của kim loại M là 1/n M = 12: (1/n)= 12n
Bài giải
Khối lượng giảm 6,5g < 6,66g chỉ cĩ 1 kim loại tan trong H2SO4 lỗng Giả sử kim loại đĩ là kimloại X
X + H2SO4 lỗng XSO4 + H2
Số mol của kim loại X = số mol khí hidro thốt ra = 0,1 mol MX= 6,5 : 0,1= 65 (Zn)
Phần chất rắn cịn lại là kim loại Y
2 Nung x gam Fe trong khơng khí thu được 104,8 g hỗn hợp rắn A gồm: Fe, FeO, Fe2O3, Fe3O4 Hịa tan
A trong dung dịch HNO3 dư, thu được dung dịch B và 12,096 lít hỗn hợp khí NO và NO2 (đkc) cĩ tỉ khối đối với Heli là 10,167 Tính x?
BÀI TẬP VỀ H2SO4
1) Cho 40 gam hỗn hợp Fe – Cu tác dụng vừa đủ với dung dịch H2SO4 98% nóng thu được 15,68 lít
SO2 (đkc)
a.Tính % khối lượng mỗi kim loại trong hỗn hợp?
b.Tính khối lượng dung dịch H2SO4 đã dùng?
Trang 312) Cho 20,8 gam hỗn hợp Cu và CuO tác dụng vừa đủ dung dịch H2SO4 đ, nóng thu được 4,48 lít khí(đkc).
a Tính % khối lượng mỗi kim loại trong hỗn hợp?
b.Tính khối lượng dung dịch H2SO4 80% cần dùng và khối lượng muối sinh ra
3) Cho 7,6 gam hỗn hợp gồm Fe, Mg, Cu vào dung dịch H2SO4 đ, nguội dư thì thu được 6,16 lit khí
SO2 (đkc) Phần không tan cho tác dụng với dung dịch HCl dư thu được 1,12 lít khí (đkc).Tính %khối lượng hỗn hợp đầu
ĐS: Fe : 36,8% ; Mg : 31,58% ; Cu: 31,62%
4) Cho 10,38 gam hỗn hợp gồm Fe, Al và Ag chia làm 2 phần bằng nhau:
- Phần 1: Tác dụng với dung dịch H2SO4 loãng dư thu được 2,352 lít khi (đkc)
- Phần 2: Tác dụng với dung dịch H2SO4 đ, nóng dư thu được 2,912 lít khí SO2 (đkc) Tính khối lượng từng kim loại trong hỗn hợp ban đầu
ĐS: mFe = 3,36 gr ; mAl = 2,7 gr ; mAg = 4,32 gr
5) Nung nóng hỗn hợp gồm 11,2 gam bột Fe và 3,2 gam bột lưu huỳnh Cho sản phẩm tạo thành vào
200 ml dung dịch H2SO4 thì thu được hỗn hợp khí A bay ra và dung dịch B ( Hpư = 100%)
a Tìm % thể tích của hỗn hợp A
H2SO4 đã dùng
ĐS: a H2S: 50%; H2: 50% b 2M
6) Cho 12,6 gam hỗn hợp A chứa Mg và Al được trộn theo tỉ lệ mol 3:2 tác dụng vừa đủ với dung
dịch H2SO4 đặc, nóng thu được khí SO2 (đkc)
a Tính % khối lượng mỗi kim loại trong hỗn hợp A?
b Tính VSO2 ( 270 C; 5 atm)
c Cho toàn bộ khí SO2 ở trên vào 400 ml dung dịch NaOH 2,5 M Tính CM các chất trong dungdịch
thu được ĐS: a 57,14% ; 42,86% 2,95 lit
7) Cho 20,4 gam hỗn hợp X gồm Fe, Zn, Al tác dụng với dung dịch HCl dư thu đựơc 10,08 lít H2
(đkc)
Mặt khác cho 0,2 mol X tác dụng vừa đủ với 6,16 lít Cl2 (đkc).Tính khối lượng mõi kim loại
8) Cho 24,582 gam hỗn hợp 3 kim loại X, Y, Z có tỉ lệ khối lượng nguyên tử là 10: 11: 23, có tỉ lệ
mol là 1: 2: 3 Nếu cho lượng kim loại X có trong hỗn hợp trên phản ứng với dung dịch HCl thì thuđược 2,24 lít H2 (đkc).Xác định tên 3 kim loại
9) Cho H2SO4 loãng dư tác dụng với 6,66 gam hỗn hợp gồm 2 kim loại A,B đều hoá trị II thu được
0,1 mol khí đồng thời khối lượng giảm 6,5 gam Hoà tan phần rắn còn lại bằng H2SO4 đặc, nóng thìthu được 0,16 gam SO2
a) Định tên 2 kim loại A, B ( giả sử MA > MB )
b) Tính thành phần khối lượng và thành phần % khối lượng của chúng có trong hỗn hợp
c) Cho phương pháp tách rời từng chất sau đây ra khỏi hỗn hợp A, B, oxit B và ASO4 ( muốisunfat)
10) Cho Hiđroxit của kim loại hoá trị II tác dụng vừa đủ với dung dịch H2SO4 20% thì thu được dungdịch muối có nồng độ 24,12% Xác định công thức hidroxit
11) 2,8 gam Oxit của kim loại hoá trị II tác dụng vừa hết với 0,5 lít dung dịch H2SO4 1M Xác địnhOxit đó
12) Hòa tan 7 gam hỗn hợp gồm Mg và 1 kim loại kiềm A vào dung dịch H2SO4 loãng dư, sau phảnứng thu được 4,48 lít khí(đkc) và hỗn hợp muối B Xác định kim loại kiềm A và % khối lượng mỗi
Trang 32kim loại trong hỗn hợp đầu Tính khối lượng B, biết rằng nếu dùng 60 ml dung dịch H2SO4 1M thìkhông hòa tan hết 3,45 gam kim loại A.
13) Cho dung dịch H2SO4 tác dụng với dung dịch NaOH Sau phản ứng cô cạn dung dịch thu được 7,2gam muối axit và 56,8 gam muối trung hoà Xác định lượng H2SO4 và NaOH đã lấy
14) Hòa tan 3,2 gam hỗn hợp Cu và CuO vào H2SO4 đặc,nóng thu được 672 ml khí (đkc) Tính phầnhỗn hợp, khối lượng muối thu được và khối lượng dung dịch H2SO4 98% cần lấy
15) Hòa tan 11,5 gam hỗn hợp Cu, Mg, Al vào dung dịch HCl thu được 5,6 lít khí(đkc) Phần không tan
cho vào H2SO4 đặc, nóng thu được 2,24 lít khí(đkc) Tính % khối lượng của mỗi kim loại tronghỗn hợp
16) Hòa tan hoàn toàn V lít khí SO2 (đkc) vào nước, cho nước brôm vào dung dịch đến khi brôm khôngcòn mất màu thì tiếp tục cho dung dịch BaCl2 vào đến dư, lọc lấy kết tủa cân được 1,165 g Tính Vlít khí SO2
17) Cho 4,8 gam Mg tác dụng với 250ml dung dịch H2SO4 10%(d= 1,176g/ml) thu được khí H2 và dungdịch A
a) Tính thể tích khí H2(đkc) thu được
b) Tính nồng độ % các chất trong dung dịch A.
18) Một hỗn hợp A gồm Fe và một kim loại M hoá trị 2.
-Hòa tan hoàn toàn 12,1 gam hỗn hợp A bằng H2SO4 loãng thì thu được 4,48lít khí H2(đkc) -Hòa tan hoàn toàn 12,1 gam hỗn hợp A bằng H2SO4 đặc nóng thì thu được 5,6 lít khí
SO2(đkc)
a Viết các phương trình phản ứng có thể xảy ra.
b Xác định kim loại M.
19) Hoà tan 29,4 gam hh Al, Cu, Mg vào dd HCl dư tạo 14 lít khí ở 00C, 0,8 atm Phần không tan chotác dụng với dd H2SO4 đđ tạo 6,72 lít khí SO2 ở đkc
a) Xác định % khối lượng mỗi kim loại trong hh.
b) Cho ½ hh trên tác dụng với H2SO4 đđ khí tạo thành được dẫn qua dung dịch Ca(OH)2
sau 1 thời gian thu được 54 g kết tủa Tính V Ca(OH)2 cần dùng
20) Hoà tan 24,8 gam hh X gồm Fe, Mg, Cu trong dd H2SO4 đđ, nóng dư thu được dung dịch A Sau khicô cạn dd A thu được 132 gam muối khan 24,8 gam X tác dụng với dd HCl dư thì thu được 11,2 lítkhí (đkc)
a) Viết phương trình phản ứng
b) Tính % khối lượng mỗi kim loại trong hh X.
21) Cho 8,3 gam hỗn hợp A gồm 3 kim loại đồng, nhôm và magiê tác dụng vừa đủ với dd H2SO4
20% (loãng) Sau phản ứng còn chất không tan B và thu được 5,6 lít khí (đkc) Hoà tan hoàntoàn B trong H2SO4 đđ, nóng, dư; thu được 1,12 lít khí SO2 (đkc)
a Tính % số mol mỗi kim loại trong hỗn hợp A
b Tính C% các chất có trong dung dịch B, biết lượng H2SO4 phản ứng là vừa đủ
c Dẫn toàn bộ khí SO2 ở trên vào dd Ca(OH)2 sau một thời gian thu được 3 gam kết tủavà dd D Lọc bỏ kết tủa cho Ca(OH)2 đến dư vào dd D, tìm khối lượng kết tủa thu được
Trang 33BÀI TẬP CÂN BẰNG PHẢN ỨNG OXI HOÁ – KHỬ
Bài 1: Cân bằng các phương trình phản ứng oxi hoá – khử sau:
2 FeS2 + HNO3 →Fe(NO3)3 + H2SO4 + NO + H2O
3 As2S3 + HNO3 → H3AsO4 + H2SO4 + NO
Trang 3413 NaBr + H2SO4 + KMnO4 → Na2SO4+ K2SO4 + MnSO4 + Br2 +H2O.
14 K2Cr2O7 + FeSO4 + H2SO4 → Fe2(SO4)3 + Cr2(SO4)3 + K2SO4 +H2O
15 Cl2 +KOH → KCl + KClO + H2O
16 C + HNO3 → CO2 + NO + H2O
17 Cu(NO3)2 → CuO + NO2 + O2
18 FeSO4 + H2SO4 + HNO3 → Fe2(SO4)3 + NO + H2O
19 NaNO2 → NaNO3 + Na2O + NO
20 CuS+ HNO3 → Cu(NO3)2 + NO + S +H2O
31 KMnO4 + Na2SO3 + NaOH → K2MnO4 +Na2SO4 +H2O
32 FeCO3 + HNO3 →Fe(NO3)3 + CO2 + NO2 + H2O
33 KMnO4 + H2C2O4 +H2SO4 → K2SO4 + MnSO4 + CO2 + H2O
34 CH3OH +KMnO4 + H2SO4 → HCOOH + K2SO4 + MnSO4 +H2O
35 CH3-CH= CH2 + KMnO4 + H2O → CH3-CHOH-CH2OH + KOH +MnO2
36 FexOy + H2SO4 →Fe2(SO4)3 + SO2 + H2O
37 NaClO2 + Cl2 → NaCl + ClO2
38 K2Cr2O7 + NaNO2 +H2SO4 → Cr2(SO4)3 + K2SO4 + NaNO3 + H2O
39 Cu2S.FeS2 + HNO3 → Fe(NO3)3 + Cu(NO3)2 + H2SO4 + NO + H2O
40 KHSO4 + KMnO4 + H2SO4 → K2SO4 + MnSO4 + H2O
Bài 3: Cân bằng các phản ứng sau bằng phương pháp thăng bằng electron
Trang 357 CuS2 + HNO3 → Cu(NO3) 2 + H2SO4 + N2O + H2O
8 K2Cr2O7 + KI + H2SO4 → Cr2(SO4) 3 + I2 + K2SO4 + H2O
9 FeSO4 + Cl2 + H2SO4 → Fe2(SO4) 3 + HCl
10 KI + KClO3 + H2SO4 → K2SO4 + I2 + KCl + H2O
11 Cu2S + HNO3 → Cu(NO3)2 + CuSO4 + NO + H2O
Bài 4: Hoàn thành các phản ứng oxi hoá - khử
6 FeO + HNO3 → Fe(NO3) 3 + NO + …
7 FeSO4+ KMnO4+ H2SO4→ Fe2(SO4) 3+ MnSO4 + K2SO4 + …
Dạng 1 : phản ứng oxi hóa – khử thông thường ( có thể có axit, kiềm hay nước tham gia phản ứng là chất
môi trường) Cân bằng các phản ứng oxi hóa – khử sau đây theo phương pháp thăng bằng electron Hãycho biết vai trò chất phản ứng là chất khử, chất oxi hóa hay chất môi trường ? giải thích
1 NH3 + O2 -> NO + H2O 2 Zn + H2SO4 -> ZnSO4 + H2S + H2O
3 Mg + HNO3 -> Mg(NO3)2 + NH4NO3 + H2O 4 MnO2 + HCl MnCl2 + Cl2 + H2O
5 KMnO4 + HCl KCl + MnCl2 + Cl2 + H2O 6 FeO + HNO3 Fe(NO3)3+N2O+H2O
7 KMnO4 + K2SO3+ H2O K2SO4 + MnO2 + KOH
8 KMnO4 + FeSO4 + H2SO4 Fe2(SO4)3 + MnSO4 + K2SO4 + H2O
Dạng 2 : phản ứng oxi hóa – khử nội phân tử
Cân bằng các phản ứng oxi hóa – khử sau đây theo phương pháp thăng bằng electron Hãy chỉ ra nguyên
tố là chất khử, chất oxi hóa
3 Cu(NO3)2 -> CuO + NO2 + O2 4 HNO3 -> NO2 + O2 + H2O
5 KMnO4 -> K2MnO4 + O2 + MnO2
3 CH3 – C CH + KMnO4 + KOH > CH3 – COOK + K2CO3 + MnO2 + H2O
4 CH3 – CH = CH2 + KMnO4 + H2O ->CH3 – CH(OH) –CH2(OH) + MnO2 + KOH
5 Fe3O4 + HNO3 Fe(NO3)3 + NO + H2O
Thay sản phẩm khí NO lần lượt bằng NO2, N2O, N2, NH4NO3 rồi cân bằng
Dạng 5 : phản ứng oxi hóa – khử có nhiều chất khử
1 FeS2 + O2 -> Fe2O3 + SO2 2 FeS + KNO3 -> KNO2 + Fe2O3 +
SO3
3 FeS2 + HNO3 Fe(NO3)3 + H2SO4 + NO2 + H2O 4 FeS2 + HNO3 + HCl FeCl3 + H2SO4 + NO + H2O
Trang 365 FeS + HNO3 Fe(NO3)3 + Fe2(SO4)3 + NO + H2O 6 As2S3 + HNO3 + H2O H3AsO4 + H2SO4
+ NO
7 CrI3 + Cl2 + KOHK2CrO4 + KIO4 + KCl + H2O 8 As2S3 + KClO3 + H2O H3AsO4 + H2SO4
+ KCl
9 Cu2S + HNO3NO + Cu(NO3)2 + CuSO4 + H2O
10 CuFeS2 + Fe2(SO4)3 + O2 + H2O CuSO4 + FeSO4 + H2SO4
11 CuFeS2 + O2 Cu2S + SO2 + Fe2O3 12 FeS + H2SO4 Fe2(SO4)3 + S + SO2 + H2O
13 FeS + H2SO4 Fe2(SO4)3 + SO2 + H2O 14 FeS2 + H2SO4 Fe2(SO4)3 + SO2 + H2O
15 Cr2S3 + Mn(NO3)2 + K2CO3 -> K2CrO4 + K2SO4 + K2MnO4 + NO + CO2
16 Cu2S.FeS2 + HNO3 -> Cu(NO3)2 + Fe(NO3)3 + H2SO4 + NO + H2O
Dạng 6 : phản ứng oxi hóa – khử có só oxi hóa tăng giảm ở nhiều mức
1 Al + HNO3 -> Al(NO3)3 + NO + N2O + H2O ( VNO : VN2O = 3 : 1)
1 M + HNO3 M(NO3)n + NO2 + H2O (Với M là kim loại hoá trị n)
Thay NO2 lần lượt bằng: NO, N2O, N2, NH4NO3 rồi hoàn thành phản ứng
2 M + H2SO4 M2(SO4)n + SO2 + H2O
3 FexOy + HNO3 Fe(NO3)3 + NO + H2O
Thay NO lần lượt bằng NO2, N2O, N2, NH4NO3 rồi hoàn thành phản ứng
4 FexOy + H2SO4 Fe2(SO4)3 + SO2 + H2O
5 FeO + HNO3 Fe(NO3)3 + NxOy + H2O
6 M2(CO3)n + HNO3 -> M(NO3)m + NO + CO2 + H2O
a Khái niệm: Số oxi hoá là số đại số nếu giả định rằng liên kết giữa các nguyên tử trong phân tử là liênkết ion
b Cách xác định số oxi hoá
Qui tắc 1: Số oxi hoá của nguyên tố trong đơn chất bằng không Fe0 Al0 H02 O02 Cl02
Qui tắc 2 : Trong một phân tử tổng số oxi hoá của các nguyên tố bằng không.
Trang 37Qui tắc 3: Trong hầu hết cỏc hợp chất, số oxi hoỏ của hiđrụ bằng +1 (trừ hiđrua của kim loại NaH,
CaH2 ) Số oxi húa của oxi bằng -2 (trừ trường hợp OF2 và peoxit H2O2 )
Qui tắc 4: Số oxi hoỏ của cỏc ion đơn nguyờn tử bằng điện tớch của ion đú Trong ion đa nguyờn
tử tổng số oxi hoỏ của cỏc nguyờn tố bằng điện tớch của ion đú
- Với hợp chất cộng hoá trị, hợp chất ion phức tạp thì cách tính số oxi hoá nh sau:
+ Các nguyên tố thuộc phân nhóm chính
* Số oxi hoá dơng cao nhất của nguyên tử các nguyên tố bằng số chỉ của phân nhómchính hay bằng số e tối đa mà nguyên tử nguyên tố đó có thể "cho" đi
* Số oxi hoá âm: Thờng chỉ gặp ở các nguyên tử nguyên tố phân nhóm chính nhóm IV,
V, VI, VII Số oxi hoá âm = Số electron mà nguyên tử đó nhận vào cho đạt cấu hình bát tử ( 8 electron)
Có thể tóm tắt số oxi hoá của các nguyên tố trong bảng sau:
c.Cỏch ghi số oxi hoỏ Số oxi hoỏ đặt phớa trờn kớ hiệu nguyờn tố, dấu ghi trước số ghi sau
Với hợp chất hữu cơ: chủ yếu phải xác định số oxi hoá của C có 2 cách
+ Xác định số oxi hoá trung bình của C: tính tổng số oxi hoá của các nguyên tử nguyên tố khác rồi lấy tổng
đó chia cho số nguyên tử C có trong hợp chất hữu cơ đó
+ Xác định số oxi hoá của từng nguyên tử C dựa vào công thức cấu tạo : Tính cho từng nhóm nguyên tử
của C liên kết với các nguyên tố khác, coi nh mỗi nguyên tử C ở liên kết C – C là độc lập với nhau
VD1: Xác định số oxi hoá của các nguyên tố trong các hợp chất và ion sau:
1) MnO2 : số oxi hoá của O là -2 x + 2.(-2) = 0 x = +4
2) NO3- : tơng tự O có số oxi hoá là: -2 y + 3 (-2) = -1 y = +5
3) SO3: số oxi hoá của O : -2, S : +4
4) C2H6O : số oxi hoá trung bình của C: -2
Với công thức cấu tạo : CH3-O-CH3 thì mỗi nguyên tử C có số oxi hoá: -2
Vớ dụ : Xỏc định số oxi hoỏ của cỏc nguyờn tố N, S, P trong cỏc chất sau :
a NH3, N2, NO, N2O,N2O3,N2O4, N2O5, HNO3, NH4NO3, NaNO3, Ca3N2
b H2S, FeS,FeS2,SO2, SO3, NaHSO3, H2SO4
c PH3,Zn3P2, PCl3, PCl5,H3PO4,H3PO3, Ca3(PO4)2
d ion NO3-, SO32-, SO42-, PO32-, PO4
3- Quan hệ giữa số oxi hoá và hoá trị của nguyên tố
- Hoá trị gắn liền với liên kết hoá học
- Số oxi hoá gắn liền với sự chuyển dịch electron nhiều khi số oxi hoá không trùng với hoá trịVD: trong CH3Cl : C có hoá trị 4, số oxi hoá -2
- Nhiều trờng hợp, đặc biệt là các hợp chất của kim loại, giá trị tuyệt đối của số oxi hoá và hoá trịthờng bằng nhau
Trang 38II- phản ứng oxi hoá - khử
1 Sự oxi hoá - sự khử ( quá trình oxi hoá , quá trình khử )
Sự oxi hoá: là quá trình nhờng electron của nguyên tử nguyên tố có số oxi hoá tăng
Sự khử: là quá trình nhận electron của nguyên tử nguyên tố có số oxi hoá tăng
2 Chất oxi hoá, chất khử
Chất có nguyên tố nhận electron là chất oxi hoá
Chất có nguyên tố nhờng electron là chất khử
3 Qúa trình oxi hoá, quá trình khử
Qúa trình oxi hoá: là quỏ trỡnh (sự oxi hoỏ) nhường electron M → Mn+ + ne
Qúa trình khử: là quỏ trỡnh (sự khử) nhận electron X + ne → X
n-4 Phản ứng oxi hoỏ – khử là phản ứng hoỏ học trong đú cú sự thay đổi số oxi hoỏ một số nguyờn tố
hoặc cú sự di chuyển electron giữa cỏc chất
Điều kiện phản ứng ụxi húa - khử là chất ụxi húa mạnh tỏc dụng với chất khử mạnh để tạo thànhchất oxi húa và chất khử yếu hơn (qui tắc )
5 Phơng pháp cân bằng phản ứng oxi hoá - khử bằng phơng pháp thăng bằng electron
a Nguyên tắc: Tổng số electron nhờng do chất khử bằng tổng số electron nhận do chất oxi hoá
b Các bớc tiến hành:
Bớc 1: Xác định chất oxi hoá, chất khử.
+ Xác định số oxi hoá của tất cả nguyên tố trong các chất để biết nguyên tố nào biến đổi sốoxi hoá
+ Suy ra chất oxi hoá, chất khử
Các nguyên tố có sự biến đổi số oxi hoá:
0 2
Cu
Cu và H02 2H1
Cu2+ (CuO) là chất oxi hoá, H2 là chất khử
Bớc 2: Viết quỏ trỡnh oxi hoỏ và quỏ trỡnh khử
Bớc 3: Tìm hệ số của quỏ trỡnh oxi hoá và quỏ trỡnh khử theo định luật bảo toàn e: Tổng số e mà
chất khử cho phải bằng tổng số e mà chất oxi hoá nhận Tìm bội số chung nhỏ nhất của số e cho vànhận trong mỗi quá trình
cha thêm hệ số thích hợp đối với các chất để cân bằng 2 vế
* Phân loại phản ứng oxi hoá - khử
a) Các chất có mặt trong phản ứng đều tham gia phản ứng oxi hoá - khử.
Na + S Na2S
Al + HCl AlCl3 + H2
b) Không phải tất cả các chất có mặt trong phản ứng đều tham gia phản ứng oxi hoá - khử
( có chất đóng vai trò là môi trờng phản ứng )
Al + NaOH + H2O NaAlO2 + H2 (môi trờng: NaOH )KMnO4 + FeSO4 + H2SO4 K2SO4 + MnSO4 + Fe2(SO4)3 + H2O( môi trờng: H2SO4)
Trang 39KCl(r) + KMnO4(r) + H2SO4 (đặc) K2SO4 + MnSO4 + Cl2 + H2O( môi trờng: H2SO4 )
c) Trong một phản ứng một nguyên tố vừa đóng vai trò là chất oxi hoá vừa đóng vai trò là chất
e) Trong một phân tử hợp chất vừa có nguyên tố đóng vai trò là chất oxi hoá, vừa có nguyên tố
đóng vai trò là chất khử: phản ứng oxi hoá - khử nội phân tử
6 Phơng pháp cân bằng phản ứng oxi hoá - khử bằng phơng pháp ion - electron
Cõn bằng theo phương phỏp ion-electron ỏp dụng cho cỏc phản ứng oxi húa – khử xảy ra trong dung
dịch cú sự tham gia của mụi trường: axit, bazơ, nước Khi cõn bằng cũng sử dụng theo 4 bước nhưphương phỏp thăng bằng electron nhưng chất oxi húa, chất khử được viết đỳng dạng mà nú tồn tại trongdung dịch theo nguyờn tắc sau :
Qui tắc 1 Nếu phản ứng cú axit tham gia :
+ Vế nào thiếu bao nhiờu O thờm bấy nhiờu H2O để tạo ra H+ ở vế kia và ngược lại
Vớ dụ : NO3- NO
Vế phải thiếu 2 O , thờm vế phải 2H2O để tạo vế trỏi 4 H+ sau đú cõn bằng điện tớch của bỏn phản ứng
NO3- + 4H+ + 3e NO +2H2O
Qui tắc 2 Nếu phản ứng cú bazơ tham gia :
+ Vế nào thiếu bao nhiờu O thờm lượng OH- gấp đụi để tạo H2O ở vế kia và ngược lại
Vớ dụ : Cr2O3 2CrO4
2-Vế trỏi thiếu 5 O thờm vế trỏi 10 OH- để tạo 5H2O ở vế phải , sau đú cõn bằng điện tớch bỏn phản ứng
Cr2O3 +10 OH- 2CrO42- + 5H2O + 6eNgoài ra học sinh cần phải linh hoạt trong cỏc trường hợp ngoài lệ
Qui tắc 3 Nếu phản ứng cú H2O tham gia :
* Sản phẩm phản ứng tạo ra axit , theo nguyờn tắc 1
* Sản phẩm phản ứng tạo ra bazơ, theo nguyờn tắc 2
MnO4- + 2H2O +3e MnO2 + 4OH-
Chỳ ý: sự thay đổi số oxi húa của một số chất theo mụi trường :
Trong mụi trường bazơ : tạo K2MnO4
Trang 40KMnO4 Trong môi trường trung tính và kiềm yếu : tạo MnO2 , KOH
Trong môi trường axit :tạo Mn2+
1.Bổ túc và cân bằng các phản ứng sau theo phương pháp ion-electron :
5SO2 + 2MnO42- +2H2O 5SO42- + 4H+ +2Mn2+
5SO2 + 2KMnO4 +2H2O K2SO4 +2MnSO4 +2H2SO4
c Ta có: CH2=CH2 + KMnO4 +H2O HOCH2-CH2OH + MnO2 + KOH
MnO4- + 2H2O +3e MnO2 + 4OH- x 2
CH2=CH2 + 2OH- HOCH2-CH2OH +2e x 3
3 CH2=CH2 + 2KMnO4 +4H2O 3HOCH2-CH2OH + 2MnO2 + 2KOH
3Cu + 8NaNO3 + 8HCl 3Cu(NO3)2 + 8NaCl + 2NO + 4H2O
3Cu + 2NaNO3 + 8HCl 3CuCl2 + 2NaCl + 2NO + 4H2O