Tổng hợp đề thi hóa vô cơ HVC dap an de thi

c Khí từ phản ứng c làm mất màu dung dịch permanganat kali là anhydrit sunfurơ: 5SO2 + KMnO4 + 2H2O = K2SO4 + 2MnSO4 + H2SO4 Khí còn lại sau khi qua dung dịch permanganat được cho qua bì

ĐÁP ÁN ĐỀ THI HÓA VÔ CƠ

Ngày thi 17/7 / 1999 (Lớp công nghệ hóa học & dầu khí) Câu 1: ( 2 điểm)

2Fe + 6H2SO4(đặc, nóng) = Fe2(SO4)3 + 3SO2 + 6H2O

Zn + 2H2SO4(đặc, nóng) = ZnSO4 + SO2 + 2H2O

Fe2(SO4)3 + H2C2O4 = 2FeSO4 + 2CO2 + H2SO4

5H2C2O4 + 2KMnO4 + 3H2SO4 = 2MnSO4 + K2SO4 + 10CO2 + 8H2O

86,15%(KL) Fe

Câu 2: (1,5 điểm)

Na2SO3 (dd) + S = Na2S2O3

Na2S (dd) + ( n-1)S = Na2Sn

2H2SO4 (đặc, nóng) + C = CO2 + 2SO2 + 2H2O

Phân biệt :

a) Chỉ có tiosunfat hòa tan được clorua bạc:

Na2S2O3 (dd) + AgCl(r) = Na3[Ag(S2O3)2](dd) + NaCl(dd)

b) Cho acid clohydric tác dụng với dung dịch polisunfua natri và đun nóng nhẹ sẽ sinh

ra khí hydrosunfua có mùi thối đặc trưng, đồng thời có kết tủa trắng đục của lưu huỳnh :

Na2Sn(dd) + 2HCl(dd) = H2S + (n-1)S + 2NaCl(dd)

Cũng có thể dùng phản ứng dưới đây để nhận biết polisunfua natri :

Na2Sn + 2HCl = H2Sn (lỏng) + 2NaCl

Polisunfua hydro là một chất lỏng sánh, màu vàng, mùi hắc

c) Khí từ phản ứng c làm mất màu dung dịch permanganat kali là anhydrit sunfurơ: 5SO2 + KMnO4 + 2H2O = K2SO4 + 2MnSO4 + H2SO4

Khí còn lại sau khi qua dung dịch permanganat được cho qua bình chứa nước vôi trong phản ứng với hydroxyt canci là đioxyt cacbon:

CO2 +Ca(OH)2(dd) = CaCO3 + H2O

CO2 + CaCO3(r) + H2O = Ca(HCO3)2 (dd)

(Sinh viên có thể sử dụng các phản ứng đặc trưng khác để nhận biết các hoá chất trên) Câu 3: (1,5 điểm )

Nhận xét: Không có sự biến đổi tăng dần hoặc giảm dần tính oxyhóa của các hợp chất halogen +7 khi đi từ clo đến iod Tính oxyhóa của các hợp chất brom +7 mạnh nhất Giải thích: Các nguyên tố p từ chu kỳ III trở đi có hai mức oxyhóa dương đặc trưng nhất là mức oxyhóa dương bằng số electron hóa trị và mức oxyhóa dương kém hơn số electron hóa trị hai đơn vị Mức độ bền vững của hai mức oxyhóa này đồng thời chịu tác động của hai quy luật sau:

Trong một chu kỳ từ trái qua phải sự chênh lệch năng lượng giữa hai phân lớp lượng tử hóa trị ns và np tăng dần, do đó độ bền vững của mức oxyhóa dương cao nhất giảm dần, nghĩa là tính oxyhóa của các hợp chất có mức oxyhóa dương cao nhất tăng

dần.Trong một phân nhóm từ trên xuống dưới sự chênh lệch năng lượng giữa hai phân lớp lượng tử hóa trị ns và np giảm dần, do đó độ bền vững của mức oxyhóa dương cao

nhất tăng dần, nghĩa là tính oxyhóa của các hợp chất có mức oxyhóa dương cao nhất giảm dần

Từ chu kỳ IV ở các nguyên tố p xuất hiện phân lớp lượng tử (n-1)d chứa đầy electron Các electron (n-1)d ngăn cản hạt nhân nguyên tử hút các electron hóa trị ns và np, tuy nhiên tác dụng “chắn “ của các electron (n-1)d đối với electron np mạnh hơn nhiều

so với electron ns do khả năng đâm xuyên của electron s lớn hơn khả năng đâm xuyên của electron p Hiệu ứng trên làm tăng sự chênh lệch năng lượng giữa hai phân lớp lượng tử ns và np, do đó làm giảm độ bền vững của mức oxyhóa dương cao nhất, nghĩa là làm tăng tính oxyhóa của các hợp chất có mức oxyhóa dương cao nhất

Quy luật trên đúng cho các hợp chất của S(+6), Se(+6) và Te(+6) :

SO42- + 4H+ + 2e = H2SO3 + H2O Eo = +0,17V

SeO42- + 4H+ + 2e = H2SeO3 + H2O Eo = +1,15V

H6TeO6 + 2H+ + 2e = TeO2 + 4H2O Eo = +1,02V

Câu 4: (1,5điểm)

Trả lời : Phản ứng b)

Giải thích : Vì Cu2SO4 tan trong nước , nên nếu dừng ở phản ứng a) thì trong dung dich có ion phức aquo đồng (I)

Thế khử chuẩn của các cặp Cu+/Cu và Cu2+/Cu+ :

Cu+ + e = Cu Eo = +0,521V

Cu2+ + e = Cu+ Eo = +0,153V Cho thấy ion phức aquo đồng(I) không bền, dị phân tạo thành ion phức aquo đồng(II) và đồng kim loại :

Cu+ (dd) + Cu+(dd) = Cu2+(dd) + Cu

Câu 5: (2điểm)

Các nguyên lý cơ bản :

Phức chất được tạo thành nhờ tương tác tính điện giữa ion trung tâm (tiểu phân tạo phức) và phối tử

Phức chất tạo thành do sự biến đổi cấu trúc electron của ion trung tâm dưới tác dụng tĩnh điện của phối tử

{Fe(CN)6]3- {CoCl4]2- {Cr(H2O)6]2+ {Mn(CN)6]

   

        

 

Câu 6: ( 1,5 điểm)

Phản ứng diễn ra :

[Ag(NH3)2]Cl + 2HNO3 = AgCl + 2NH4NO3

Giải thích : Phản ứng trên là một phản ứng trao đổi ion trong dung dịch Nó xảy ra vì tạo thành ion NH4+ có độ phân ly rất nhỏ:

{Ag(NH3)2]+(dd) + Cl- (dd) + 2H+(dd) = AgCl + 2NH4 (dd)

Go298pu= -RTlnKcb = -28,60 Kcal/ 1mol[Ag(NH3)2]Cl << -10 Kcal, nên phản ứng này diễn ra dễ dàng

ĐÁP ÁN ĐỀ THI HÓA VÔ CƠ

Lớp : HC – 1997/2 Thi ngày : 15/2/2000

Câu 1 (2,5 điểm ) a) MnO2 + 4HClđặc , nóng = MnCl2 + Cl2 + 2H20 (1 đ)

b) Có thề dùng dung dịch KMnO4 và nước Javen để loại khí HCl và không thể dùng dung dịch Na2CO3 vì:

* 2KMnO4 + 16HCl = 2MnCl2 + 2KCl + 5Cl2 + 8 H2O ( 0,5đ)

hay 2KMnO4 + 8HCl = 2MnO2 + 2KCl + 3Cl2 + 4H2O

(Chỉ cần viết một trong hai phản ứng trên vì cả hai đều đồng thời xảy ra vì lượng acid bay qua không đủ dư)

Permanganat kali không phản ứng với khí clo

* Trong nước Javen có cân bằng : (0,5đ)

H2O + Cl- + ClO- Cl2 + 2OH-

Do đó nó dễ dàng giữ HCl để tạo ra khí clo:

3H++ Cl- + ClO- + OH- = H2O + Cl2

* Dung dịch carbonat nartri là một muối của acid yếu và baz mạnh nên tác dung với cả HCl và Cl2 theo cácphản ứng : (0,5đ)

Na2CO3 + 2HCl = 2NaCl + CO2 + H2O

Na2CO3 + Cl2 = NaClO + NaCl + CO2

Làm mất khí clo và làm bẩn khí clo bởi khí carbonic thoát ra từ hai phản ứng trên

Câu 2 : (2,5 điểm) Mức oxyhóa bền của crom là +3 , vì vậy crom ở mức oxyhóa +2 có

tính khử trội Khi có mặt oxy , nó sẽ oxy hóa Cr2+ lên Cr3+ :(1đ)

4[Cr(H2O)6]2+ + O2 + 4H+ = 4[Cr(H2O)6]3+ + 2H2O Hay 4[Cr(H2O)6]2+ + O2 = 4[Cr(OH)(H2O)5]2+ + 2H2O

Khi không có mặt oxy thì ion Cr2+ sẽ khử nước giải phóng hydro : (1đ)

[Cr(H2O)6]2+ = [ Cr(OH)(H2O)5]2+ + H2 Hay 2[Cr(H2O)6]2+ + 2H+ = [2 Cr(H2O)6]3+ + H2

Phức hexaaquo crom (II) có cấu hình electron :

   

là cấu hình kém bền vững nhất, do đó nó có xu hướng mất đi một electron để được cấu hình bền vững của phức hexaaquo crom (III).( 0,5đ)

Câu 3 : (2,5 điểm)

1 Cu2O(r) + H2SO4(dd loãng) = Cu (r) + CuSO4(dd) + H2O

2 2Na2S2O3 (dd) + AgCl( r ) = Na3[Ag(S2O3)2](dd) + NaCl(dd)

97 , 20 72

, 9 2

14

2 755 , 4 24

, 7

AgCl 2

O H

NH ] NH ( Ag [ kb AgCl

2

plNH

] ) NH (

Ag

[

kb

10 1 ) 10 1 (

) 10 1 (

10 1 T

K

K K

T K

K

K

2

3 2

2

4

2 3























3.3H2O2(dd) + KMnO4(dd) = 2MnO2(r) + 3O2(k) + 2KOH(dd) +2H2O

4 2FeCl3 (dd) + 3Na2CO3 (dd) + 3H2O = 2Fe(OH)3(r) + CO2(k) + 6NaCl

(dd) 5 Fe(OH)2 (r) + 6NaCN (dd) = Na4[Fe(CN)6] (dd) + 2NaOH (dd)

6.3Na2SO3(dd) + 2K2CrO4 (dd) + 5H2O = 3Na2SO4(dd) +

2Cr(OH)3(r) + 4KOH(dd) 7 Cu2O(r) + 4HCl(dd loãng , dư) = 2H[CuCl2] (dd) +

H2O 8 4NiOOH(r) + 4H2SO4(dd loãng) =

4NiSO4 (dd) + O2(k) + 6H2O

(Ghi chú : Phương trình 6 viết NaOH và K2SO4 cũng đúng Phương trình 7 viết

H[CuCl3] cũng đúng Phản ứng 8 không có trong giáo trình và trong bài giảng Tuy

nhiên sinh viên có thể viết được phản ứng này nếu nắm vững lý thuyết là theo chu kỳ

từ trái qua phải mức oxyhóa đặc trưng của nguyên tố d giảm dần , suy ra từ coban thấy

đối với niken mức oxyhóa +3 là chất có tính oxyhóa rất mạnh, khi đưa vào môi trường

acid nó thể hiện tính oxyhóa của mình, oxyhóa nước giải phóng oxy Sinh viên không

cần viết trạng thái của các chất trong các phương trình phản ứng)

Câu 4 : (2,5điểm)

a) Xét theo thế oxyhóa khử :

* (1đ) Phản ứng oxyhóa nước :

4Co3+ + 2H2O = 4Co2+ + O2(k) + 4H+

xảy ra được vì thế oxyhóa khử cặp Co3+/Co2+ = 1,84V > thế oxyhóa khử cặp

O2,4H+/2H2O = 1,23V

* (1,5đ) Khi có mặt amoniac, do tạo phức , thế oxyhóa khử của cặp Co3+/ Co2+ bị thay

đổi Giá trị thế oxyhóa khử tiêu chuẩn của cặp trên khi nồng độ amoniac là 1 mol/lit

được tính theo phương trình Nerst :

So sánh với giá trị thế oxyhóa khử của cặp O2,2H2O/4OH- = 0,401V có thể thấy phức

hexeammin coban(II) có thể bị oxy oxyhóa lên coban(III) Phản ứng xảy ra theo

phương trình :

4Co(NH3)62+ + O2 + 2H2O = 4Co(NH3)63+ + 4OH

-b) Xét theo lý thuyết trường tinh thể :

Trước hết cần nhấn mạnh mức oxyhóa +2 là mức oxyhóa đặc trưng đối với coban

Cấu hình electron của phức hexaaquo coban(III) là phức spin cao (a) :

    

    

Cấu hình (a) rất kém bền vững vì dư một electron so với cấu hình bền bán bão hoà, do

đó nó có xu hướng chuyển khỏi trạng thái này Vì mức oxyhóa +4 của coban không đặc

trưng nên coban nhận thêm 1electron để chyển về cấu trúc tứ diện của phức tetraaquo

coban (II) ( sơ đồ b)

( Ghi chú : sinh viên cho chuyển về phức bát diện hexaaquo coban(II) cũng được

nguyên điểm)

V 022 , 0 818 , 1 84 , 1 K

K lg 059 , 0 E

E

2 3

3 3 2

3 2

6

3

3

] ) NH ( Co [ , kb

] NH ( Co [ , kb o

Co Co o

] ) NH ( Co

[

]

)

NH

(

Co













Khi có mặt amoniac thì phức hexaammin coban(III) có cấu hình electron (d) đặc biệt

bền vững , trong khi đó phức hexaammin coban (II) có cấu hình electron (c) không ở

trạng thái đặc biệt bền vững, vì vậy coban(II) có xu hướng cho một electron để trở

thành coban(III)

      



ĐÁP ÁN ĐỀ KIỂM TRA HOÁ VÔ CƠ

LỚP : HC 98 NGÀY KIỂM TRA : 19/5/2000

Câu 1 :(4điểm )

(2 điểm ) Tính chất hóa học đặc trưng của NH3 là tính kết hợp NH3 là một baz lewis

khá mạnh

Ví dụ : NH3(k) + HCl(k) = NH4Cl(r)

2NH3 + Cu+ = [Cu(NH3)2]+

Các phản ứng kết hợp của NH3 đều xảy ra dễ dàng

Giải thích : - Nitơ là một phi kim loại mạnh nên mức oxy hóa –3 đặc trưng và khả

năng phân ly của liên kết N-H rất nhỏ nên tính oxy hóa và tính khử không đặc trưng

cho NH3

Phân tử NH3 có cấu tạo dạng tháp tam giác Góc hóa trị HNH = 107,3o , nghĩa là

nguyên tử nitơ ở trạng thái lai hóa SP3 , nên phân tử NH3 có một cặp electron định

hướng mạnh trong không gian , vì vậy NH3 có tính baz lewis khá mạnh, dễ tham gia

phản ứng kết hợp

(2 điểm) Tính chất hóa học đặc trưng của Na2SO3 là tính khử

Ví dụ : sulfit natri bị oxy không khí oxyhóa dễ dàng :

2Na2SO3(dd) + O2 = 2Na2SO4(dd) Giải thích : - Mức oxyhóa đặc trưng của lưu huỳnh là +6 và 0 Lưu huỳnh trong

Na2SO4 có mức oxyhóa trung gian (+4) nên vừa có tính oxyhóa , vừa có tính khử Tuy

nhiên tính khử đặc trưng hơn vì ion SO32- có cấu tạo dạng tháp tam giác , nguyên tử S

ở trạng thái lai hóa SP3, nên cặp electron còn lại dễ tham gia vào phản ứng oxyhóa khử

để chuyển S (+4) lên S (+6)

Câu 2 : (3 điểm)

a) ( 2điểm) - acid mạnh : H2SO4 , HClO4

acid trung bình : H3PO4 , H2SeO3, H5IO6

acid yếu : HIO

(1điểm) Chúng có độ mạnh bằng nhau

Giải thích : Các acid này đều là acid mạnh phân li hoàn toàn trong dung dịch nước do

đó nồng độ ion H+ chính bằng nồng độ của acid

Câu 3 : (3 điểm)

(2điểm) ở pH = 0 SeO42- là chất oxy hóa mạnh nhất và SO42- là chất oxyhóa yếu

nhất

Giải thích : do Se và Te có thêm phân lớp (n-1)d chứa đầy electron so với S, điều này làm hạt nhân tăng thêm 10 proton làm tăng lực hút của hạt nhân đối với các electron hóa trị Khả năng đâm xuyên của các electron s mạnh hơn các electron p nên cặp electron ns2 trở nên bền vững hơn so với các electron np, vì vậy mức oxy hóa +6 của

Se và Te kém bền vững hơn mức oxyhóa +6 của S SeO42- có tính oxy hóa mạnh hơn TeO42- vì nguyên tử của chúng đều có thêm phân lớp (n-1) d10 và tính kim loại của Te mạnh hơn Se

b) (1điểm) Tính chất hóa học đặc trưng của các hợp chất Po(+6) là tính oxy hóa mạnh

Đáp án đề thi hoá vô cơ cao đẳng hóa 1999 Câu 1: Tính chất hóa học của HCl :

Tính acid : là acid mạnh trong dung dịch nước :

Ví dụ : a) tác dụng dễ dàng với baz tạo muối và nước

2HCl + Ca(OH)2 = CaCl2 + H2O

b) Đẩy acid yếu hơn ra khỏi muối của nó

2HCl + Na2S = 2NaCl + H2S

Là chất oxyhóa yếu với thế oxyhóa khử tiêu chuẩn trong dung dịch nước của ion H+ là 0,00V , nên chỉ có thể oxyhóa được các chất có thế oxyhóa khử tiêu chuẩn âm : 2HCl + Fe = H2 + FeCl2

Là chất khử yếu bởi ion clorua nên chỉ bị khử khi có chất oxyhóa rất mạnh :

4HClđặc,nóng + MnO2 = Cl2 + MnCl2 + 2H2O

( Sinh viên có thể nhập hai tính chất 1+2 vào một mục )

Câu 2 : Có thể dùng một trong hai định nghĩa sau:

1 Phức chất là hợp chất ở nút mạng tinh thể có chứa các ion phức tạp tích điện dương hay âm (ion phức) có khả năng tồn tại độc lập trong dung dịch

2 Phức chất là hợp chất phức tạp mà tiểu phần tạo phức của nó có số oxyhóa khác với hoá trị

Co(CN)63- Hexaxianocobaltat (III) Al(OH)4- Tetrahydroxoaluminat (III)

Zn(NH3)42+ Tetraamminkẽm (II) Mn(H2O)62+ Hexaaquomangan (II)

Câu 3 : phân lớp 3d của ion Al3+ không chứa electron , do đó , theo lý thuyết trường tinh thể, trong các hợp chất phức tạp nó không có khả năng hấp thu các bước sóng ánh sáng trong vùng khả kiến nên đa số các hợp chất của Al3+ không có màu

Câu 4 : Hoàn thành các phương trình phản ứng sau đây :

1 2H2S(k) + SO2(k) = 3S + 2 H2O 2

Na2S2O3 (dd) + AgBr( r ) = Na3[Ag(S2O3)2] + NaBr

3 5H2O2 + 2KMnO4(dd) + 3H2SO4(loãng) = 5O2 + 2MnSO4 + K2SO4 + 8H2O 4 Cu2O (r) + H2SO4, loãng = CuSO4 + Cu + H2O

5 SiF4 + HF = H2[SiF6]

6 3H2O2 + K2Cr2O7 + H2O = 3O2 + 2Cr(OH)3 + 2KOH

Câu 5 : Tại anod ( cực dương ) : 2Cl- - 2e = Cl2

Tại catod ( cực âm ) 2H2O + 2e = H2 + 2OH

-Vì không có màng ngăn nên khí Clo tiếp xúc với ion OH- và môi trường kiềm làm cho phản ứng dị phân của Clo dịch chuyển mạnh sang bên phải của phương trình phản ứng dưới đây :

Cl2 + 2OH- = ClO- + Cl- + H2O

( cũng có thể viết : Cl2 + 2NaOH = NaClO + NaCl + H2O )

Câu 6 : Giải thích dựa trên thế oxyhóa khử tiêu chuẩn

Một phản ứng oxyhóa khử có thể tự xảy ra ở điều kiện tiêu chuẩn khi :

opư = Eoox - Eokh > 0

Ơû đây : Eoox – thế oxyhóa khử tiêu chuẩn của chất oxyhóa

Eokh – thế oxyhóa khử tiêu chuẩn của chất khử

Khi không có mặt amoniac thì phản ứng :

Co3+ + 2H2O = O2 + Co2+ + 4H+

xảy ra dễ dàng vì

Trong trường hợp có mặt amoniac các ion cobalt (II) và (III) đều tạo phức ammin bền

do đó làm thế oxyhóa khử tiêu chuẩn của cặp Co3+/Co2+ bị thay đổi, đồng thời môi

trường dung dịch là baz nên thế oxyhóa khử tiêu chuẩn của cặp O2/ H2O phải tính ở nồng độ [OH- ]= 1 iong/l Thế oxyhóa khử tiêu chuẩn của cặp Co3+/Co2+ khi có mặt amoniac tính bằng công thức Nernst :

Từ giá trị các cặp thế oxyhóa khử tiêu chuẩn của O2/H2O và [Co(NH3)6]3+/[Co(NH3)6]2+

ta thấy oxy không khí có thể oxyhóa dễ dàng cobalt(II) lên cobalt(III) trong môi trường amoniac đậm đặc :

4[Co(NH3)2]2+ + O2 + 2H2O = 4[Co(NH3)6]3+ + 4OH-

opư = 0,401 – 0,02 = 0,309V > 0

Giải thích theo lý thuyết trường tinh thể :

Ion cobalt trong dung dich nước nằm dưới dạng phức bát diện aquo Theo lý thuyết trường tinh thể dưới tác dụng của trường phối tử , phân lớp 3d của ion Cobalt bị giảm độ suy biến và tách thành hai phân lớp có năng lượng khác nhau Vì phân tử nước là một phối tử có trường yếu nên các phức bát diện aquo là phức spin cao có electron

phân bố trên các sơ đồ dưới đây :

[Co(H2O)6]2+ [Co(H2O)6]3+

   

     

vì cấu trúc electron hóa trị của ion cobalt (III) trong phức hexaaquocobalt(III) dư một electron so với cấu trúc bán bão hòa nên ion cobalt(III) rất kém bền vững Nó có xu hướng chuển dịch khỏi trạng thái cấu trúc electron hóa trị này bằng cách nhận thêm 1e hoặc cho đi 1e tuy nhiên vì mức oxyhóa +4 không đặc trưng cho Cobalt nên ion cobalt

0 V 61 , 0 23 , 1 84 , 1

Eo

O H H , O o

Co Co

o

pu

2 2 2









V 02 , 0 82 , 1 84 , 1 K

K lg 059 , 0 E

E

2 3

3 3 2

3 2

3

3

3

] ) NH ( Co [ , kb

] NH ( Co [ , kb o

Co Co o

] ) NH ( Co [

]

)

NH

(

Co













(III) là một chất oxyhóa mạnh vì có xu hướng nhận 1e để chyển về trạng thái Cobalt (II)

Trong trường hợp có mặt amoniac thì có xu hướng ngược lại Nguyên do vì amoniac là một phối tử có trường mạnh nên phức bát diện hexaammincobalt(III) là phức spin thấp nên ion cobalt(III) có cấu trúc electron hóa trị bão hòa Cấu trúc này rất bền vững nên cobalt(II) lại có xu hướng nhận 1e để chyển thành cobalt(III)

[Co(NH3)6]2+ [Co(NH3)6]3+

       

(Sinh viên không cần lý luận , chỉ cần đưa ra các tính toàn cần thiết hay các sơ đồ cần thiết là được trọn điểm câu này)

Đáp án kiểm tra hóa vô cơ

(ngày 24/4/01 khóa HC99)

Câu 1 (2,5 điểm) Oxy (O2) là một phi kim loại mạnh chỉ kém flo, đặc biệt có electron độc thân trên ocbitan phân tử phản liên kết z và y, tuy nhiên do nguyên tử oxy có 2 electron hóa trị độc thân nên phân tử oxy có liên kết đôi, năng lượng liên kết lớn ( 494kj/mol) ,vì vậy ở nhiệt độ thường oxy tham gia nhiều phản ứng êm dịu, ví dụ các phản ứng sinh hóa, các phản ứng ăn mòn kim loại , các phản ứng oxy hóa – khử trong dung dịch nước Ở nhiệt độ thường oxy là chất oxy hóa có độ mạnh trung bình

Ví dụ : 4Feaq2+ + O2 + 2H2O = 4Fe(OH)aq2+

Ở nhiệt độ cao oxy là chất oxy hóa mạnh , các phản ứng oxy hóa – khử với sự tham gia của oxy thường tỏa nhiều nhiệt nên có nhiều chất bốc cháy trong không khí khi nhiệt độ môi trường đạt đến một giá trị nào đó Nhiệt độ này được gọi là nhiệt độ cháy của chất trong không khí Oxy có thể tác dụng trực tiếp với hầu hết các nguyên tố ở nhiệt độ cao trừ halogen , khí trơ, vàng , bạc , platin Trong hầu hết các hợp chất , oxy có mức oxy hóa –2

Ví dụ : O2(k) + H2(k) = H2O (1)

Ơû nhiệt độ thường phản ứng không xảy ra, ở nhiệt độ cao phản ứng rất mãnh liệt, toả nhiều nhiệt, nổ

Ozon ( O3) , cấu tạo dạng góc, độ bội liên kết 1,5 , năng lượng liên kết nhỏ ( 142,5 kj/mol) , dễ bị phân hủyra oxy nguyên tử :

O3 = O2 +[O]

khi có chất xúc tác, chất khử hay ánh sáng tử ngoại thì tốc độ phân hủy cao , vì vậy ozon là chất oxy hóa mạnh hơn oxy Ở nhiệt độ phòng , ozon có thể tham gia nhiều phản ứng mà oxy không tham gia:

Ví dụ Ag + O3 = O2 + Ag2O

Nguyên nhân là do phân tử ozon có liên kết rất kém bền vững so với phân tử oxy Câu 2 :(1,5 điểm) Điện phân muối florua nóng chảy bằng dòng điện một chiều ( ví dụ muối K[HF2] hay hỗn hợp ơtecti HF – KF).Flo thoát ra ở anod

2F- + 2e = F2 (k) Đây là phương pháp duy nhất điều chế Flo vì Flo là chất oxy hóa mạnh nhất

Câu 3 :(2,5 điểm) Các tính chất hóa học của nước :

a) Phản ứng thủy hóa mạnh Nhiều chất kết tinh từ dung dịch nước các muối hydrat Nhiều chất chảy rữa trong không khí ẩm

Ví dụ CuSO4.5H2O ; MgCl2.6H2O …

b) Phản ứng thủy phân Nước tham gia vào nhiều phản ứng trao đổi ion

Ví dụ CH3COO- + H2O = CH3COOH + H+

Nước có tính oxy hóa và tính khử rất kém , chỉ các chất oxy hóa rất mạnh mới oxy hóa được nước, giải phóng oxy và các chất khử rất mạnh mới khử được nước , giải phóng hydro

Ví dụ F2 + H2O = O2 + HF

Na + H2O = H2 + NaOH Giải thích: Nước có khả năng thủy hóa mạnh và tham gia phản ứng thủy phân mạnh vì phân tử có cấu tạo dạng góc , oxy ở trạng thái lai hóa sp3 , cặp electron không phân chia định hướng mạnh trong không gian , phân tử có cực tính lớn (  = 1,85 D ) và nước tự ion hóa theo phương trình :

H2O + H2O H3O+ + OH Mặc dù thế oxy hóa – khử của các cặp oxy hóa – khử của nước nguyên chất ( pH = 7) không lớn :

2H+ + 2e = H2(k) -0,413

O2(k) + 4H+ + 4e = 2H2O (l) 0,817

Nhưng hầu hết các phản ứng oxy hóa – khử với sự tham gia của nước đều có tốc độ rất nhỏ đến mức có thể coi không xảy ra trong thực tế, vì vậy nước là chất bền về phương diện oxy hóa – khử

Câu 4 (1,5 điểm) Theo quy luật, tính kim loại tăng thì mức oxy hóa dương phải bền dần ( xét trong cùng điều kiện) , tuy nhiên mức oxy hóa +7 của dãy Cl  Atkhông tuân theo quy luật này, nghĩa là chúng chịu sự chi phối bởi quy luật khác Chúng ta có thể giải thích như sau : Từ Brom trở đi, trong lớp vỏ electron có thêm phân lớp (n-1)d ( Br,I,At) và (n-2)f (At) chứa đầy electron Như vậy hạt nhân các nguyên tử này tăng thêm một lượng lớn proton Vì trong thực tế một electron không triệt tiêu hoàn toàn ảnh hưởng của một proton đến electton ở lớp lượng tử ngoài cùng ( lớp lượng tử n) ( có thể thấy rõ điều này qua việc so sánh bán kính cộng hóa trị của các nguyên tố từ Flo đến Atatin) nên có sự tăng lực hút của hạt nhân đến các electron của lớp n Tuy nhiên sự tăng lực hút này không giống nhau đối với các electron trên các phân lớp khác nhau Do hiệu ứng đâm xuyên, hai electron của phân lớp ns bị hút mạnh hơn các electron trên phân lớp np Kết quả làm tăng hiệu năng lượng giữa hai phân lớp np và ns Chính

do nguyên nhân này mà mức oxy hóa +7 của Brom kém bền vững hơn hẳn mức oxy hóa + 7 của Clo và mức oxy hóa của Iod cũng kém bền hơn mức oxy hóa của Clo mặc dù đã bền hơn mức oxy hóa +7 của brom vì Brom và Iod đều có thêm phân lớp

(n-1)d10 Mức oxy hóa +7 của Atatin rất kém bền đến mức không tồn tại được trong dung dịch nước vì lớp vỏ electron không những có phân lớp (n-1)d10 mà còn có thêm phân lớp (n-2)f14

Quy luật này cũng đúng với dãy các nguyên tố phân nhóm VA từ P đến Bi vì chúng cũng có cấu tạo lớp vỏ electron tương tự dãy từ Clo đến Atatin

Câu 5:(2 điểm)

Hexaxianoferat(II) kali

Tetracloroborat(III) kali

Hexahydroaluminat(III) natri

Metaphotphoric acid

Trinitritotriammincoban(III)

Photphoric acid ( Octophotphoric acid)