Hệ thống hóa câu hỏi và bài tập nhóm VIIB, VIIIBH05

Tuy nhiên, trong thực tế giảng dạy ở các trường chuyên, việc dạy và họcgặp một số khó khăn: - Đã có tài liệu giáo khoa dành riêng cho học sinh chuyên hóa, nhưng nội dung kiến thức líthuy

MỤC LỤC

Trang MỞ ĐẦU

NỘI DUNG

Chương II: Hệ thống câu hỏi trắc nghiệm nhóm VIIB, VIIIB 5

1

Hệ thống các trường THPT chuyên đã đóng góp quan trọng trong việc phát hiện, bồi dưỡnghọc sinh năng khiếu, tạo nguồn nhân lực chất lượng cao cho đất nước, đào tạo đội ngũ học sinh cókiến thức, có năng lực tự học, tự nghiên cứu, đạt nhiều thành tích cao góp phần nâng cao chấtlượng giáo dục phổ thông Tuy nhiên, trong thực tế giảng dạy ở các trường chuyên, việc dạy và họcgặp một số khó khăn:

- Đã có tài liệu giáo khoa dành riêng cho học sinh chuyên hóa, nhưng nội dung kiến thức líthuyết chưa đủ để trang bị cho học sinh, chưa đáp ứng được yêu cầu của các kì thi học sinh giỏi cáccấp

- Tài liệu tham khảo về mặt lí thuyết thường được sử dụng là các tài liệu ở bậc đại học, caođẳng đã được biên soạn, xuất bản từ lâu Khi áp dụng những tài liệu này cho học sinh phổ thông trởthành rất rộng Giáo viên và học sinh thường không đủ thời gian nghiên cứu do đó khó xác địnhđược nội dung chính cần tập trung là vấn đề gì

- Trong các tài liệu giáo khoa chuyên hóa lượng bài tập rất ít, nếu chỉ làm các bài trong đóthì HS không đủ sức để thi vì đề thi khu vực, HSGQG, Quốc Tế hằng năm thường rộng và sâu hơnnhiều Nhiều đề thi vượt quá chương trình

- Tài liệu tham khảo, phần bài tập vận dụng các kiến thức lí thuyết còn thiếu, không đồng

bộ, chưa có sách bài tập dành riêng cho học sinh chuyên Hóa Bộ Giáo Dục và Đào tạo chưa xâydựng được chương trình chính thức cho học sinh chuyên nên để dạy cho học sinh, mỗi năm tự thânmỗi giáo viên dạy trường chuyên phải tự lập kế hoạch giảng dạy, mất nhiều thời gian và công sứccập nhật thông tin từ mạng internet, trao đổi với đồng nghiệp, tự nghiên cứu tài liệu, tự soạn giáotrình phù hợp

Mặt khác, Hóa học lại là một bộ môn khoa học lí thuyết và thực nghiệm, rất quan trọng,nhiều mảng kiến thức rộng lớn như Hóa hữu cơ, hóa vô cơ, nhiệt động học, động hóa học, hóa dungdịch, Đặc biệt là những kiến thức giành cho học sinh chuyên hóa, học sinh giỏi cấp khu vực, cấpQuốc Gia, Quốc tế Xuất phát từ thực tiễn đó, là giáo viên trường chuyên, chúng tôi rất mong cóđược một nguồn tài liệu có giá trị và phù hợp để giáo viên giảng dạy, bồi dưỡng học sinh giỏi cáccấp và cũng để cho học sinh có được tài liệu học tập, tham khảo Do vậy chúng tôi đã chọn một vấn

đề của Hóa vô cơ, đó là : “Hệ thống hóa câu hỏi và bài tập nhóm VIIB, VIIIB”.

II Mục đích nghiên cứu

Sơ lược lí thuyết, sưu tầm, lựa chọn, phân loại và xây dựng hệ thống bài tập mở rộng và

nâng cao về kim loại nhóm VIIB, VIIIB để làm tài liệu phục vụ cho giáo viên trường chuyên giảng

dạy, ôn luyện, bồi dưỡng học sinh giỏi các cấp và làm tài liệu học tập cho học sinh đặc biệt cho họcsinh chuyên Ngoài ra còn là tài liệu tham khảo mở rộng và nâng cao cho giáo viên môn hóa học vàhọc sinh yêu thích môn hóa học nói chung

III Nhiệm vụ và nội dung của đề tài

2

1- Nghiên cứu lí thuyết về kim loại nhóm VIIB, VIIIB trong chương trình hóa học vô cơ của đạihọc và đưa vào có chọn lọc nội dung giảng dạy phần kim loại chuyển tiếp ở trường chuyên.

2- Thống kê, phân loại các bài tập trong tài liệu giáo khoa, sách bài tập cho học sinh, trong các tàiliệu tham khảo có nội dung liên quan đến kim loại nhóm VIIB, VIIIB, từ đó phân tích việc vậndụng nội dung lí thuyết cấu trúc, liên kết, tính chất của kim loại nhóm VIIB, VIIIB trong giảng dạyhoá học ở các trường chuyên

3- Đưa ra các bài kim loại nhóm VIIB, VIIIB trong các đề thi Olympic Quốc gia các nước vàOlympic Quốc tế để thấy được mức độ yêu cầu vận dụng cơ sở lí thuyết ngày càng cao của các đềthi, từ đó đặt ra nhiệm vụ cho các giáo viên phải có khả năng tự bồi dưỡng nâng cao trình độ đểkhông những trang bị được kiến thức cơ bản, nâng cao cần thiết cho các em mà còn phải biết dạycách học, dạy bản chất vấn đề để giúp học sinh học có hiệu quả nhất

IV Phương pháp nghiên cứu

- Nghiên cứu thực tiễn dạy học và bồi dưỡng học sinh giỏi hóa học ở trường THPT chuyên

- Nghiên cứu các tài liệu về phương pháp dạy học hóa học, các tài liệu về bồi dưỡng học sinh giỏi,các đề thi học sinh giỏi,

- Thu thập tài liệu và truy cập thông tin trên internet có liên quan đến đề tài

- Đọc, nghiên cứu và xử lý các tài liệu

V Điểm mới của đề tài

Đề tài xây dựng hệ thống bài tập mở rộng và nâng cao đầy đủ, có phân loại rõ ràng các câuhỏi trắc nghiệm khách quan ôn tập kiến thức sau khi học lí thuyết, các dạng bài tập về kim loạinhóm VIIB, VIIIB để làm tài liệu phục vụ cho giáo viên trường chuyên giảng dạy, ôn luyện, bồidưỡng học sinh giỏi các cấp và làm tài liệu học tập cho học sinh đặc biệt cho học sinh chuyên vềHóa vô cơ Ngoài ra còn là tài liệu tham khảo mở rộng và nâng cao cho giáo viên môn hóa học vàhọc sinh yêu thích môn hóa học nói chung

NỘI DUNG CHƯƠNG I: GIỚI THIỆU KIM LOẠI NHÓM VIIB, VIIIB

I.1 Nhóm VIIB

Nhóm VIIB gồm các nguyên tố: mangan (Mn), tecneti (Tc) và reni (Re)

3

I.2 Nhóm VIIIB

Nhóm VIIIB gồm 9 nguyên tố họ d ở các chu kỳ 4, 5, 6 thuộc bảng tuần hoàn

Khi so sánh tính chất lý học và hoá học cơ bản của các nguyên tố nhóm VIIIB, người ta thấycác nguyên tố sắt, coban, niken có tính chất tương tự nhau, nên xếp chúng thành họ sắt; cácnguyên tố còn lại có tính chất giống nhau theo chiều thẳng đứng, nên được xếp chung thành họplatin

Điều này cho thấy tính chất của các nguyên tố nhóm VIIIB không đồng nhất như các nhómkhác thuộc bảng tuần hoàn Nó được xem như những bộ ba chuyển tiếp giữa các nguyên tố nhómVIIB (Mn, Tc, Re) và nhóm IB (Cu, Ag, Au)

HỌ PLATIN

Phần cấu tạo, tính chất vật lí và hóa học của các kim loại nhóm VIIB, VIIIB tác giả xin không đề cập, chúng ta có thể tham khảo rất đầy đủ ở sách Hóa học vô cơ cơ bản, tập 3 - các nguyên tố chuyển tiếp và các tài liệu khác.

CHƯƠNG II: HỆ THỐNG CÂU HỎI TRẮC NGHIỆM NHÓM VIIB, VIIIB

4

Câu 1: Theo mô hình VSERP thì dạng hình học của ion [Fe(CN)6]- là:

C Cấu trúc lưỡng tháp tam giác C Cấu trúc tứ diện đều

Đáp án: A

Hướng dẫn:

Để xác định dạng hình học của một phân tử ta dựa vào công thức VSERP dạng AXmEn

trong đó m là số nguyên tử X liên kết với nguyên tử trung tâm A bằng những liên kết σ tươngứng và n là số cặp electron không liên kết hay cặp electron tự do E Khi đó tổng m+ n xác địnhdạng hình học của phân tử Chẳng hạn:

 m + n = 2 → phân tử phẳng, tương ứng với trạng thái lai hoá của nguyên tử trung tâm A là sp

 M + n = 3 → phân tử phẳng tam giác, tương ứng với trạng thái lai hoá của nguyên tử trung tâm A

là sp2

 m + n =4 → phân tử tứ diện, tương ứng với trạng thái lai hoá của nguyên tử trung tâm A là sp3

 m + n = 5 → phân tử tháp đôi đáy tam giác, tương ứng với trạng thái lai hoá của nguyên tử trung tâm A là sp3d

 m + n = 6 → phân tử tháp đôi đáy vuông (bát diện), tương ứng với trạng thái lai hoá của nguyên

tử trung tâm A là sp3d2

 m + n = 7 → phân tử tháp đôi đáy ngũ giác, tương ứng với trạng thái lai hoá của nguyên tử trung tâm A là sp3d2

Như vậy, ion [Fe(CN)6]- có công thức VSERP là AX6 tương ứng với m = 6, n= 0 và tổng

m + n = 6 → Dạng hình học tương ứng là bát diện đều

Câu 2: Theo mô hình VSERP thì trạng thái lai hoá của nguyên tử Ni trong phức Ni(CO)5 là:

[Co(NO2)6]3- có công thức VSERP là AX6 → m + n = 6 → trạng thái lai hoá của Co là sp3d2

Câu 4: Trong ion [PtCl4]2- thì trạng thái lai hoá của Pt là:

5

Đáp án: C

Hướng dẫn

Theo VSERP, ion [PtCl4]2- có công thức AX4E2 → m + n = 6 → Trạng thái lai hoá của Pt là sp3d2

Câu 5: Ion hay phân tử nào sau đây có trạng thái lai hoá d2sp3:

Đáp án: B

Câu 6: Cho ion phức chất sau: [Ni(CN)4]2- Nhận định nào sau đây là đúng:

A [Ni(CN)4]2- là ion phức có cấu trúc vuông phẳng và nghịch từ

B [Ni(CN)4]2- là ion phức có cấu trúc vuông phẳng và thuận từ

C [Ni(CN)4]2- là ion có cấu trúc bát diện đều và thuận từ

D [Ni(CN)4]2- là ion có cấu trúc bát diện đều và nghịch từ

Đáp án: A

Hướng dẫn: Ni2+: [Ar]3d8 CN- CN- CN- CN

-Vì sự tương tác giữa ion Ni2+ và ion CN- là tương tác mạnh nên trong trường hợp này khi tạothành phức chất xảy ra sự ghép đôi 2 electron độc thân của Ni2+ (sự dồn e) và từ đó xuất hiệnAO3d trống có khả năng nhận cặp electron tự do của ion CN- Vì số phối tử là 4 nên ở đây có sựlai hoá dsp2 (lai hoá trong) làm cho phức chất có cấu trúc vuông phẳng và do không còn electronđộc thân nên phức có tính nghịch từ

Câu 7: Công thức của phèn sắt – amoni là:

A (NH4)2SO4.Fe2(SO4)3.24H2O B (NH4)2SO4.FeSO4.12H2O

C (NH4)2SO4.Fe2(SO4)3.12H2O D (NH4)2SO4.FeSO4.24H2O

Đáp án: A

Câu 8: Phát biểu nào sau đây đúng?

A Sắt không tạo ra hợp chất tương ứng với bậc oxi hoá cao nhất là +8

B Khi cho muối sắt(III) sunfat tác dụng với kalixianua sản phẩm thu được là kaliferixianua

C Khi cho muối sắt(III) tác dụng với xoda thu được kết tủa là sắt(II) cacbonat

D Khi axit hoá dung dịch muối sắt(III) thì màu nâu của dung dịch đậm dần

khi electron 4s đã kích thích sang 4p) nhưng năng lượng ở obitan 3d và 4p khác nhau khá lớn,nên sắt không có khả năng tạo ra hợp chất có bậc oxi hoá +8.

Câu B: Sai Vì trong dung dịch nước KCN có môi trường kiềm do KCN thuỷ phân tạo ra kết tủaFe(OH)3 (Tt = 3,2.10-38), mặt khác phản ứng tạo phức [Fe(CN)6]3+ lại diễn ra chậm

Câu C: Sai Vì muối cacbonat Fe(III) bị thuỷ phân hoàn toàn:

2Fe3+ + 3CO32- + 3H2O → 2Fe(OH)3 + 3CO2

Câu D: Sai Màu của dung dịch là màu của phản ứng thuỷ phân:

Fe3+ + HOH ⇌ [Fe(OH)]2+ + H+ Fe3+ + 2HOH ⇌ [Fe(OH)2]+ + 2H+

Fe3+ + 3HOH ⇌ [Fe(OH)3] + 3H+

Khi thêm axit, cân bằng thuỷ phân chuyển sang trái nên màu nhạt dần

Câu 9: Muối nào sau đây không tồn tại trong thực tế:

A FeCl3 B FeI3 C Fe2(SO4)3 D Fe(ClO4)3

Đáp án: B

Hướng dẫn: Ion I- có tính khử mạnh, nên trong tinh thể ion Fe3+ đã oxi hoá ion I- thành iot: 2Fe3+

+ 2I- → 2Fe2+ + I2.Vì vậy trong thực tế không tồn tại muối FeI3

Câu 10: Điều kiện nào sau đây để một kim loại A có thể khử được ion sắt(III) trong dung dịch để

tạo thành sắt

A Thế điện cực của A ≤ -0, 44V B A không phản ứng với nước để tạo ra môi trường kiềm

C Lượng chất A phải lấy dư D Cả 3 đáp án trên

Đáp án: D

Câu 11: Dãy kim loại nào sau đây đều khử được ion Fe3+ thành Fe:

A Mg, Al, Zn B Na, Mg, Cr C Ag, Zn, Sc D Cu, Mn, Al

Đáp án: A

Hướng dẫn: Theo điều kiện ở câu 10 thì các kim loại: Mg, Al, Zn thoả mãn.

Câu 12: Cặp ion nào sau đây có thể tồn tại đồng thời trong 1 dung dịch:

A Fe2+ và Sn2+ B Fe3+ và Sn2+ C Fe2+ và MnO4- D Fe2+ và Cr2O7

2-Đáp án: A

Hướng dẫn:

Ion Fe2+ và Sn2+ đều có tính khử nên cùng tồn tại trong dung dịch

Ion Fe3+ có tính oxi hoá bị ion Sn2+ khử, nên không cùng tồn tại trong dung dịch:

2Fe3+ + Sn2+ → 2Fe2+ + Sn4+

Ion Fe2+ có tính khử nên không cùng tồn tại với ion MnO4- có tính oxi hoá:

5Fe2+ + MnO4- + 8H+ → 5Fe3+ + Mn2+ + 4H2O

Ion Fe2+ bị ion Cr2O72- oxi hoá nên không cùng tồn tại

6Fe2+ + Cr2O72- + 14H+ → 6Fe3+ + 2Cr3+ + 7H2O

7

Câu 13: Phát biểu nào sau đây đúng?

A Fe3+ và Cr2O72- có thể tồn tại đồng thời trong dung dịch

B Trong thực tế có sự tồn tại của muối sắt(III) iotua

C Sắt phản ứng mãnh liệt với clo khi đốt nóng tạo thành sắt(II) clorua

D Ion Fe3+ và SO32- có thể tồn tại đồng thời trong một dung dịch

Đáp án: A

Hướng dẫn: Ion Fe3+ và ion Cr2O72- đều có tính oxi hoá nên cùng tồn tại trong dung dịch

Câu 14 : Khi nhiệt phân muối Mohr: (NH4)2SO4.FeSO4.6H2O thu được hỗn hợp khí E gồm:

A N2, NH3, SO2, O2 B N2, SO2, O2, N2O C N2O, NH3, SO2, O2 D NO2, N2O, SO2, O2

Đáp án: A

Hướng dẫn: (NH4)2SO4.FeSO4.6H2O bị nhiệt phân theo phương trình: 12[(NH4)2SO4.FeSO4.6H2O]

→ 6Fe2O3 + 4N2 + 16NH3 + 24SO2 + 3O2 + 96H2O

Câu 15: Cho phản ứng: FeO + HNO3 → Fe(NO3)3 + NO + H2O Trong phương trình phản ứng trên,khi hệ số của FeO là 3 thì hệ số của HNO3 là:

Đáp án: D

Hướng dẫn: Thay thẳng hệ số 3 vào FeO, rồi cân bằng theo thứ tự Fe, N, H, O

Ta được: 3FeO + 10HNO3 → 3Fe(NO3)3 + NO + 5H2O

Câu 16: Khi nhiệt phân muối Mohr có công thức: (NH4)2SO4.FeSO4.6H2O được hỗn hợp khí.Dẫn hỗn hợp này qua dung dịch thuốc thử Nessler thấy xuất hiện kết tủa nâu đỏ Chứng tỏ tronghỗn hợp này có:

Đáp án: A

Hướng dẫn: Nessler là thuốc thử đặc trưng để nhận biết sự có mặt của NH3 hay vết NH4+ trongdung dịch Dung dịch nessler có màu vàng nâu khi có mặt của NH3 hay vết NH4+ xảy ra phản ứnggiữa chúng tạo kết tủa nâu đỏ

2K2[HgI4] + 3KOH + NH3 → [HOHg.NHHgI] + 7KI + 2H2O

A Co2(CO)8 B K[Au(CN)2] C [Ni(NH3)4]Cl2 D K3[Fe(CN)6]

Đáp án: A

Hướng dẫn: Claste là hợp chất mà trong phân tử có tồn tại liên kết hoá học giữa các nguyên tử

của kim loại chuyển tiếp Trong phân tử Co2(CO)8 là hợp chất hai nhân, nguyên tử coban tạo ra 6kiên kết σ, trong đó có 4 liên kết σ tạo ra bởi 4 cặp electron của 4 phân tử CO đặt vào 4 obitan tự

do của coban; liên kết σ thứ 5 tạo ra từ một cặp electron d của coban đặt vào obitan π của phân tử

CO Liên kết σ tạo ra giữa 2 nguyên tử coban do sự ghép đôi bởi 2 electron độc thân của 2nguyên tử coban

Câu 20 : Khi cho dung dịch FeSO4 tiếp xúc với khí NO tạo ra chất lỏng màu nâu đỏ đó là:

A [Fe(NO)]SO4 B [Fe(NO)4]SO4 C [Fe(NO)5]SO4 D [Fe(NO)6]SO4

Đáp án: A

Hướng dẫn: FeSO4 + NO → [Fe(NO)]SO4 (màu nâu đỏ)

Câu 21: Chất nào sau đây được dùng trong các ẩm kế để xác định độ ẩm của không khí:

A CoCl2.6H2O B K3[Co(CN)6] C Co2(CO)8 D K3[Co(OH)6]

Đáp án: A

Hướng dẫn

Muối CoCl2.6H2O bị mất một phần nước kết tinh kèm theo sự thay đổi màu sắc rõ rệt:

Khi cho nước tác dụng lên coban clorua khan, quá trình xảy ra ngược lại, vì sự thay đổi màu sắc

đó nên được dùng trong các ẩm kế để xác định độ ẩm của không khí

Câu 22: Cho các phát biểu sau:

(1) Điều có 1e hoặc 2e ở lớp ngoài cùng, do đó đều có tính chất của kim loại, màu sắc từ xám đến trắng; nhiệt độ nóng chảy, nhiệt độ sôi cao, thể tích nguyên tử thấp

(2) Tất cả đều có khả năng hấp phụ H2 trên bề mặt gây ra hoạt tính cao của hidro (hidro hoạt

động)

(3) Tất cả đều có tác dụng xúc tác cho các phản ứng hữu cơ hoặc vô cơ

(4) Không có khuynh hướng tạo phức chất với NH3, CO

(5) Có khả năng tạo ra nhiều hợp chất có hoá trị khác nhau và có thể chuyển từ trạng thái hoá trị này đến trạng thái hoá trị khác

(6) Đều tạo ra hợp chất có màu

(7) Hidroxit của chúng đều có tính bazơ yếu hoặc có tính axit, tính lưỡng tính

(8) Có ái lực electron mạnh với oxi, giảm dần từ trái sang phải

Số phát biểu đúng về tính chất của các nguyên tố nhóm VIIIB:

9

Đáp án: B

Hướng dẫn:

Phát biểu 4: Sai Các nguyên tố nhóm VIIIB đều có khuynh hướng tạo phức đặc trưng nhất là

phản ứng tạo phức với NH3 và CO

Phát biểu 8: Sai Các nguyên tố nhóm VIIIB có ái lực yếu với oxi, giảm dần từ trái sang phải,

nhưng lại có ái lực lớn với lưu huỳnh tăng dần từ trái sang phải

Câu 23: Quặng nào sau đây giàu sắt nhất?

Đáp án: D

Câu 26: Thực hiện các thí nghiệm sau:

1 Đốt dây sắt trong khí clo

2 Đốt nóng hỗn hợp bột Fe và S (trong điều kiện không có oxi)

3 Cho FeO vào dung dịch HNO3 (loãng, dư)

4 Cho Fe vào dung dịch Fe2(SO4)3

5 Cho Fe vào dung dịch H2SO4 (loãng, dư)

Có bao nhiêu thí nghiệm tạo ra muối sắt(II)?

Đáp án: D

Hướng dẫn: Các thí nghiệm 2, 4, 5 tạo ra muối sắt(II).

Câu 27: Niken thường được sử dụng làm chất xúc tác cho quá trình hidro hoá các chất hữu cơ

vì:

A Niken có khả năng phản ứng mạnh với hidro B Niken có khả năng hấp thụ mạnh hidro

C Niken bị thụ động trong hidro D Niken không phản ứng với hidro

Đáp án: B

Câu 28: Phát biểu nào sau đây không đúng?

A Các KL chuyển tiếp họ d có khả năng tạo phức dễ hơn so với các KL chuyển tiếp họ f

B Fe(CO)5 vừa có tính oxi hoá, vừa có tính khử

10

C Có thể dùng dung dịch amoniac để điều chế: Ni(OH)2, Fe(OH)3 và Mn(OH)2.

D Nguyên tắc để điều chế Fe, Co, Ni là dùng dòng điện hoặc dùng chất khử để khử các oxit kim loại ở nhiệt độ cao

Đáp án: C

Hướng dẫn:

Phát biểu C: không đúng

Không dùng dung dịch amoniac để điều chế Ni(OH)2, vì kết tủa tủa này tan trong NH3 dư

Ni(OH)2 + 6NH3 → [Ni(NH3)6](OH)2

Câu 29: Công thức của kaliferixianua là:

A K3[Fe(CN)6] B K3[Fe(CN)4] C K3[Fe(CN)2] D K3[Fe(CN)]

Đáp án: A

Câu 30: Để bảo quản dung dịch FeSO4 trong phòng thí nghiệm, người ta ngâm vào dung dịch đó một đinh sắt đã làm sạch Chọn cách giải thích đúng cho việc làm trên:

A Để sắt khử muối sắt(III) thành muối sắt(II): Fe + Fe2(SO4)3 → 3FeSO4

B Để sắt tác dụng hết O2 hòa tan: 2Fe + O2 → 2FeO

C Để Fe tác dụng hết với H2SO4 dư khi điều chế FeSO4 bằng phản ứng:

Fe + H2SO4 loãng → FeSO4 + H2

D Để Fe tác dụng với các tạp chất trong dung dịch, chẳng hạn với tạp chất là CuSO4:

Fe + CuSO4 → FeSO4 + Cu

Đáp án: A

Câu 31: Trường hợp nào sau đây không xảy ra phản ứng hoá học?

A Sục khí Cl2 vào dung dịch FeCl2 B Sục khí H2S vào dung dịch CuCl2

C Sục H2S vào dung dịch FeCl2 D Cho Fe vào dung dịch H2SO4 đặc, nguội

Đáp án: D

Câu 32: Cho phản ứng hóa học: Zn + Fe2(SO4)3 → 2FeSO4 + ZnSO4

Trong phản ứng trên xảy ra

A Sự khử Zn và sự oxi hóa Fe3+ B Sự khử Zn và sự oxi hóa Fe2+

C Sự oxi hóa Zn và sự khử Fe2+ D Sự oxi hóa Zn và sự khử Fe3+

Đáp án: D

Câu 33: Trong dung dịch nước ion Fe2+ tồn tại ở dạng:

A [Fe(H2O)6]2+ B [Fe(H2O)4]2+ C [Fe(H2O)2]2+ D [Fe(H2O)]2+

Câu 35: Khi nhiệt phân phèn sắt – amoni có công thức: (NH4)2SO4.Fe2(SO4)3.24H2O thu đượchỗn hợp khí Khi dẫn hỗn hợp khí qua dung dịch nước brom thấy màu vàng của dung dịch brom

bị biến mất Khí làm mất màu dung dịch brom là:

Đáp án: B

Hướng dẫn: Phèn sắt – amoni bị nhiệt phân theo phương trình:

6[(NH4)2SO4.Fe2(SO4)3.24H2O] → 6Fe2O3 + 2N2 + 8NH3 + 24SO2 + 9O2 + 36H2O

Khí làm mất màu dung dịch brom chính là SO2: SO2 + Br2 + 2H2O → 2HBr + H2SO4

Câu 36: Cho cân bằng: FeCl3 + 3KSCN ⇌ Fe(SCN)3 + 3KCl

đậm) Phát biểu nào sau đây đúng?

A Khi thêm vào hệ một ít tinh thể KCl thấy màu của dung dịch đậm dần

B Khi thêm vào hệ một ít tinh thể KCl thấy màu của dung dịch nhạt dần

C Khi thêm vào hệ một ít tinh thể FeCl3 thấy màu của dung dịch nhạt dần

D Khi tăng áp suất của hệ thấy màu của dung dịch đậm dần

Đáp án: B

Hướng dẫn

- Theo nguyên lí chuyển dịch cân bằng Lơ Stơliê, khi cân bằng đã được thiết lập nếu ta thêm vào

hệ một ít tinh thể KCl thì cân bằng sẽ chuyển dịch theo chiều nghịch tức là chiều làm giảm nồng

độ KCl vì vậy mà màu của dung dịch nhạt đi Ngược lại khi thêm vào hệ FeCl3 thì cân bằng sẽ chuyển dịch theo chiều thuận nên màu của dung dịch đậm dần

- Sự chuyển dịch của cân bằng trên không phụ thuộc vào áp suất

Câu 37: Trong thiên nhiên có đến hơn 200 loại quặng khác nhau có chứa coban trong đó có

cobantit Công thức quặng cobantit là:

Đáp án: A

Câu 38: Trong nước ngầm thường có chứa Fe(HCO3)2 và FeSO4 Hàm lượng sắt trong nước caothường làm cho nước sinh hoạt có mùi tanh, để lâu có màu vàng gây ảnh hưởng đến sức khoẻ vàsinh hoạt của con người Người ta đề xuất 3 phương pháp sau:

1 Dùng giàn phun mưa hoặc bể tràn cho nước ngầm được tiếp xúc nhiều với không khí rồi lắng lọc

2 Sục khí clo vào bể nước ngầm với liều lượng thích hợp

3 Sục không khí giàu oxi vào bể nước ngầm

Phương pháp được chọn để loại sắt ra khỏi nước ngầm là:

A Phương pháp 3 B Phương pháp 1 C Phương pháp 2 D Cả 3 phương pháp

12

Đáp án: B

Câu 39: Dãy kim loại nào sau đây đều có cấu trúc mạng lập phương tâm diện:

A Ni, Pd, Pt, Ir B Ni, Pd, Fe, Ir C Ni, Pd, Pt, Co D Ni, Os, Pt, Ir

Đáp án: A

Hướng dẫn

- Fe có cấu trúc lập phương tâm khối

- Os, Co có cấu trúc lục phương

Câu 40: Những phương pháp nào sau đây có thể điều chế được Fe?

(I) Dùng CO khử FeO (II) Dùng H2 khử FexOy

(III)Dùng Zn tác dụng với dung dịch FeCl2 (IV) Dùng Ca tác dụng với dung dịch FeCl2

A I, II, III B I, II, IV C I, III, IV D II, III, IV

Đáp án: A

Hướng dẫn: Nguyên tắc để điều chế Fe, Co, Ni là dùng dòng điện hoặc dùng chất khử để khử

các oxit kim loại ở nhiệt độ cao

Câu 41: Cho sơ đồ chuyển hoá: Fe3O4 + dung dịch HI (dư) → X + Y + H2O

Biết X và Y là sản phẩm cuối cùng của quá trình chuyển hoá Các chất X và Y là

A Fe và I2 B FeI3 và FeI2 C FeI2 và I2 D FeI3 và I2

Đáp án: C

Câu 42: Cho cân bằng: 2FeCl2 + Cl2 ⇌ 2FeCl3

Phát biểu nào sau đây đúng:

A Khi thêm một ít dung dịch KMnO4, cân bằng chuyển dịch theo chiều thuận

B Sục một ít khí H2S vào hệ, cân bằng chuyển dịch theo chiều thuận

C Sục khí clo vào hệ, cân bằng chuyển dịch theo chiều nghịch

D Khi thêm một ít dung dịch FeCl3, cân bằng chuyển dịch theo chiều thuận

Đáp án: A

Hướng dẫn

- Phát biểu A đúng Khi thêm MnO4- vào thì thế tăng lên, nghĩa là có sự chuyển Cl

-→ Cl2 theo sơ đồ phản ứng: MnO4- + Cl- → Cl2 + … Phản ứng làm tăng nồng độ Cl2 nên theonguyên lí chuyển dịch cân bằng Lơ Stơliê, cân bằng chuyển dịch theo chiều giảm nồng độ Cl2 tức

là chuyển dịch theo chiều thuận

- Phát biểu B sai Tương tự khi thêm H2S là chất khử, nên thế của hệ giảm xuống, có sự chuyển dịch tăng nồng độ Cl- nên cân bằng chuyển dịch theo chiều nghịch

- Theo nguyên lí chuyển dịch cân bằng, khi thêm Cl2 thì cân bằng chuyển dịch theo chiều thuận

và ngược lại khi thêm FeCl3, cân bằng chuyển dịch theo chiều nghịch → Phát biểu C, D đều sai

13

Câu 43: Để bảo quản dung dịch Fe2(SO4)3 tránh hiện tượng thuỷ phân người ta thường nhỏ vào

ít giọt dung dịch:

Đáp án: A

Hướng dẫn: Trong dung dịch Fe2(SO4)3 có cân bằng: Fe3+ + HOH ⇌ [Fe(OH)]2+ + H+

Thêm H2SO4 tức là thêm H+, điều này làm tăng nồng độ H+ trong dung dịch làm cân bằng chuyểndịch theo chiều nghịch Hay nói cách khác, thêm H2SO4 vào dung dịch Fe2(SO4)3 nhằm hạn chếkhả năng thuỷ phân của ion Fe3+

Câu 44: Phương pháp điều chế sắt trong công nghiệp là:

A Điện phân dung dịch FeCl2 B Khử Fe2O3 bằng CO ở nhiệt độ cao

C Khử Fe2O3 bằng Al D Khử Fe2O3 bằng H2 ở nhiệt độ cao

Đáp án: B

Câu 45: Sục H2S vào dung dịch FeCl3, hiện tượng quan sát được là:

A Dung dịch trong suốt B Kết tủa trắng

C Khí màu vàng thoát ra D Dung dịch mất màu vàng, có hiện tượng vẫn đục

Đáp án: D

Hướng dẫn: Khi sục H2S vào dung dịch FeCl3 có phản ứng: H2S + Fe3+ → Fe2+ + S + H2O

Câu 46: Có thể thu được kết tủa FeS bằng cách cho dung dịch FeSO4 tác dụng với dung dịch haychất nào sau đây?

Đáp án: B

Câu 47: Hiện tượng xảy ra khi nhúng một thanh sắt vào một cốc đựng axit H2SO4 đặc, nguội một thời gian, sau đó nhúng vào cốc đựng H2SO4 loãng:

A Thanh sắt bị ăn mòn trong H2SO4 loãng, không tan trong H2SO4 đặc nguội

B Thanh sắt bị ăn mòn trong H2SO4 đặc, nguội, không tan trong H2SO4 loãng

C Trong cả hai trường hợp thanh sắt đều bị ăn mòn

D Trong cả hai trường hợp thanh sắt đều không bị ăn mòn

Đáp án: D

Câu 48 : Quá trình nào sau đây không xảy ra sự ăn mòn điện hoá?

A Vật bằng Al – Cu để trong không khí ẩm

B Cho một vật bằng sắt vào dung dịch H2SO4 loãng cho thêm vài giọt dung dịch CuSO4

C Phần vỏ tàu bằng Fe nối với tấm Zn để trong nước biển

D Nung vật bằng sắt rồi nhúng vào H2O

Đáp án: D

14

Hướng dẫn: Ăn mòn điện hoá học là quá trình oxi hoá – khử trong đó kim loại bị ăn mòn do tác

dụng của dung dịch chất điện li và tạo nên dòng electron chuyển dời từ cực âm sang cực dương

Điều kiện xảy ra sự ăn mòn điện hoá:

- Các điện cực phải khác nhau về bản chất, có thể là cặp hai kim loại khác nhau hoặc cặp kim loạivới phi kim…

- Các điện cực phải tiếp xúc trực tiếp hoặc gián tiếp với nhau qua dây dẫn

- Các điện cực cùng tiếp xúc với một dung dịch chất điện li

→ Thiếu một trong ba điều kiện trên sẽ không xảy ra sự ăn mòn điện hoá.

Câu 49: Cho các cặp oxi hoá - khử được sắp xếp theo chiều tăng dần tính oxi hoá của dạng oxi

hóa như sau: Fe2+/Fe, Cu2+/Cu, Fe3+/Fe2+ Phát biểu nào sau đây là đúng?

A Fe2+ oxi hóa được Cu thành Cu2+ B Cu2+ oxi hoá được Fe2+ thành Fe3+

C Fe3+ oxi hóa được Cu thành Cu2+ D Cu khử được Fe3+ thành Fe

Đáp án: C

Câu 50: Sản phẩm tạo thành của phản ứng giữa Fe3O4 với H2SO4 đặc, nóng là:

A FeSO4, Fe2(SO4)3, H2O B Fe2(SO4)3, H2O

C FeSO4, H2O D Fe2(SO4)3, SO2, H2O

Đáp án: D

Câu 51: Phát biểu nào sau đây không đúng?

A Tính sắt từ là điểm khác biệt của Fe, Co, Ni so với hầu hết các kim loại khác

B Fe, Co, Ni có thể tác dụng trực tiếp với CO tạo thành các cacbonyl kim loại

C Osmi là kim loại có tỉ khối đứng đầu trong tất cả các kim loại

D Ion Fe2+ và ion Fe(CN)63- có thể cùng tồn tại trong một dung dịch

Đáp án: D

Hướng dẫn: Ion Fe2+ và ion Fe(CN)63- không cùng tồn tại do phản ứng tạo phức:

Fe2+ + Fe(CN)63- → [Fe[Fe(CN)6]2]

-Câu 52: Phát biểu nào sau đây không đúng:

A Các kim loại Fe, Co, Ni bền với flo và không bị flo ăn mòn

B Người ta dùng nước vôi trong để xử lí nước thải nhà máy có chứa các ion kim loại như Fe3+,

Cu2+ và Pb2+

C FeS có khả năng tan được trong HCl trong khi CuS thì không có khả năng đó

D Sắt không có khả năng đẩy H2 ra khỏi nước

Đáp án: D

Hướng dẫn

- Mặc dù flo có tính oxi hoá mạnh nhưng các kim loại Fe, Co, Ni bền không bị flo ăn mòn Lí do

15

là khi phản ứng tạo một lớp muối florua mỏng bền ngăn không cho kim loại phản ứng tiếp với flo.→ phát biểu A đúng.

- Phát biểu B đúng Nước vôi trong có khả năng tạo kết tủa với các ion Fe3+, Cu2+ và Pb2+ tạo

thành các hidroxit tương ứng: Fe(OH)3, Cu(OH)2, Pb(OH)3 Các hidroxit này không tan tách ra khỏi nước thải

- CuS là muối suafua không tan trong cả nước và axit → phát biểu C đúng

- Thế oxh-k của Fe2+/Fe = -0,44 < 0, nên có khả năng đẩy H ra khỏi H O → Phát biểu D sai

Câu 53: [Pt(NH3)2]Cl2 là hợp chất dùng để chống bệnh ung thư Trong hợp chất này Pt có số oxi hoá:

Đáp án: C

Câu 54: Trong các phức chất sau, phức chất nào thuận từ:

A [Ni(CN)4]2- B [NiCl4]2- C [Ni(CO)4] D [Co(NO2)6]

3-Đáp án: B

Câu 55: Dãy gồm các chất hoặc dung dịch đều phản ứng được với dung dịch FeCl2 là:

A Khí Cl2, dung dịch Na2S, dung dịch HNO3

B Bột Mg, dung dịch NaNO3, dung dịch HCl

C Bột Mg, dung dịch BaCl2, dung dịch HNO3

D Khí Cl2, dung dịch Na2CO3, dung dịch HCl

Đáp án: A

Câu 56: Gọi X là nhóm kim loại tác dụng được với dung dịch HCl và Y là nhóm kim loại tác

dụng được với dung dịch Fe(NO3)2 Hãy cho biết nhóm kim loại X và Y nào dưới đây phù hợpvới quy ước trên?

Đáp án: A

Câu 58: Cho các chất sau: Cl2 (1), I2 (2), dung dịch HNO3 loãng (3), dung dịch H2SO4 đặc, nguội (4), dung dịch AgNO3 (5), dung dịch NH4NO3 (6) Với hoá chất nào trong các hoá chất trên thì Fe tác dụng tạo ra sản phẩm là hợp chất Fe(III)?

16

A (1), (2), (3), (4), (5), (6) B (1), (2), (3), (4), (5)

Đáp án: C

Câu 59: Dãy nào sau đây bao gồm các chất đều tác dụng được với dung dịch FeCl3:

A AgNO3, KI, NH3, H2S B AgNO3, Br2, NH3 C NaOH, Mg, KCl D KI, Br2, NH3

Hướng dẫn: Muối cacbonat Fe(III) bị thuỷ phân hoàn toàn:

2Fe3+ + 3CO32- + 3H2O → 2Fe(OH)3 + 3CO2

Câu 61: Cho một dung dịch NH3 vào dung dịch X chứa hai muối AlCl3 và FeSO4 được kết tủa A.Nung A được chất rắn B Cho khí H2 dư đi qua B nung nóng được chất rắn C Thành phần chấtrắn C gồm:

C Fe, FeO, Fe2O3 và Fe3O4 D Al2O3, FeO

Đáp án: B

Câu 62: Cho các phản ứng sau:

Fe + 2Fe(NO3)3 → 3Fe(NO3)2 AgNO3 + Fe(NO3)2 → Fe(NO3)3 + Ag

Dãy sắp xếp theo thứ tự tăng dần tính oxi hoá của các ion kim loại là:

A Ag+, Fe3+, Fe2+ B Fe2+, Ag+, Fe3+ C Fe2+, Fe3+, Ag+ D Ag+, Fe2+, Fe3+

Đáp án: C

Câu 63: Hỗn hợp X gồm Fe3O4 và Al có tỉ lệ mol tương ứng 1:3 Thực hiện phản ứng nhiệt nhôm

X (không có không khí) đến khi phản ứng xảy ra hoàn toàn thu được hỗn hợp gồm:

C Fe(OH)2, Cu(OH)2 và Zn(OH)2 D Fe(OH)3 và Zn(OH)2

Đáp án: A

17

Câu 65: Cho hỗn hợp Fe và Zn vào dung dịch AgNO3 đến khi các phản ứng xảy ra hoàn toàn,thu được dung dịch X gồm hai muối và chất rắn Y gồm hai kim loại Hai muối trong X là:

A Fe(NO3)3 và Zn(NO3)2 B, Zn(NO3)2 và Fe(NO3)2

Đáp án: A

Câu 68: Xét khả năng khử của Fe2+ trong môi trường nước và kiềm mạnh thì:

A Khả năng khử của Fe2+ trong nước mạnh hơn trong kiềm

B Khả năng khử của Fe2+ trong kiềm mạnh hơn trong nước

C Trong cả hai môi trường tính khử của Fe2+ là tương đương nhau

D Không xác định được

Cho biết: 2

0 /

Fe Fe

E  =-0,44 V; 3

0 /

12,84 ( )

→ KX = 1,65.10-15.10-12,84.(3,8.10-38)-1 = 6,28.109

→ KX ≫ K’ nên Fe2+ trong OH- khử mạnh hơn trong nước

Câu 69: Cho hai cốc chứa các dung dịch với nồng độ của các ion như sau:

Cốc 1: [Fe3+] = 0,2M và [Fe2+] = 0,1M; Cốc 2: [Fe3+] = 0,1M và [Fe2+] = 0,2M

Nhúng vào hai dung dịch hai thanh platin và nối hai dung dịch bằng một cầu muối Sức điện

động của pin có giá trị gần nhất là:

[Fe ]0,059 lg

Sức điện động của pin: E = E1 – E2 = 0,0355V

Câu 70: Cho phản ứng: 2FeF3 + 2I- ⇌ 2Fe2+ + I2 + 6F

I

E   V

Quá trình Fe3+ + 3F- ⇌ FeF3; β = 1012,0

Bỏ qua quá trình tạo phức hidroxo của Fe3+, Fe2+ Phản ứng xảy ra theo chiều nào?

A Chiều thuận B Chiều nghịch C Phản ứng đạt cân bằng D Ý kiến khác

Tổ hợp (1) và (2): 2FeF3 + 2I- → 2Fe2+ + I2 + 6F- K = K22.K3-1 = 10-17,25

→ K quá bé nên phản ứng không thể xảy ra theo chiều thuận, mà chỉ xảy ra theo chiều nghịch

Câu 71: Cho dung dịch A gồm Cu(NO3)2, Fe(NO3)2 đều có nồng độ 0,1M Phát biểu nào sau đây

không đúng?

A Dung dịch A có môi trường bazơ (pH > 7)

B Nếu cho từ từ dung dịch NH3 vào dung dịch A cho đến dư thì có kết tủa đỏ nâu tạo thành và dung dịch có màu xanh thẫm

C Cho từ từ dung dịch HCl vào dung dịch A thì thấy có khí không màu thoát ra sau đó hoá nâu ngoài không khí

19

D Cho thanh Mg vào dung dịch A thấy thanh Mg tan và màu của dung dịch thay đổi chuyển sangkhông màu.

Câu 72 Cho pin: Fe | FeSO4 || Hg2SO4(r), SO42- | Hg (l)

Biết tại 25oC sức điện động của pin ở điều kiện chuẩn là Eo = 0,98 V Thế điện cực tiêu chuẩn của

Fe2+/Fe bằng – 0,440 V và cặp Hg22+/Hg bằng 0,792V Tích số tan của Hg2SO4 có giá trị gần nhất

Câu 73: Cho phản ứng: KMnO4 + FeCl2 + HCl → MnCl2 + KCl + FeCl3 + H2O

Biết thể tích dung dịch thay đổi không đáng kể Hằng số cân bằng của phản ứng ở 25oC Cho

Fe Fe

E  = - 0,44V, 2

4

0 , / 1,52

thêm một ít Ag kim loại vào Phản ứng xảy ra trong dung dịch là:

A Fe2+ + Ag+ → Fe3+ + Ag B Fe3+ + Ag → Fe2+ + Ag+

C Fe3+ + Ag ⇌ Fe2+ + Ag+ D Không xảy ra phản ứng

Đáp án: B

Câu 75: Hoà tan 200 ml FeCl3 2M vào 300ml dung dịch KI 2M Nếu xem quá trình hoà

tan của các halogenua là phản ứng 1 chiều Biết 3 2

0 /

Fe Fe

E  = 0,77V, 2

0 /2I 0,54

I

E   V

Nồng độ các ion sau khi trộn

0,4 0,4 0,4 0,2 0,4

KI + I2 → KI3

0,2 0,2 0,2

Theo phương trình phản ứng ta có: [FeCl2] = [KCl] = 0,8M; [KI3] = 0,4M

Khi đó sau khi trộn: [Fe2+] = 0,8M; [K+] = 1,2M; [Cl-] = 2,4M; [I3-] = 0,4M

21

Câu 76: Cho một hợp chất của sắt vào dung dịch H2SO4 loãng dư, thu được dung dịch Dung dịch này vừa tác dụng với KMnO4, vừa tác dụng

với Cu Vậy hợp chất đó là:

Đáp án: D

Câu 77: Người ta chuẩn độ 40 ml dung dịch Fe2+ bằng dung dịch chuẩn Cr2O72- 0,02 M Điểmtương đương đạt được khi cho vào 40ml dung dịch chuẩn Cr2O 2- Biết rằng trong dung dịch, pHluôn bằng không trong suốt quá trình chuẩn độ Nồng độ mol Fe2+ trong dung dịch đệm chuẩn độlà:

Từ phương trình phản ứng → nồng độ ban đầu của Fe2+ = 6.0,01 = 0,06M

Dùng đề bài sau để trả lời cho câu hỏi 78 và 79:

[Fe ]0,059lg

Khi đó: ∆G = -nFE = -96500.(0,788 – 0,752) = - 3473 (J)

Câu 79: Nồng độ các ion Fe2+ và Fe3+ ở các điện cực khi cân bằng là:

A [Fe3+] = 0, 15 và [Fe2+] = 0, 05 B [Fe3+] = 0, 05 và [Fe2+] = 0, 15

C [Fe3+] = 0, 15 và [Fe2+] = 0, 10 D [Fe3+] = 0, 15 và [Fe2+] = 0, 15

Đáp án: D

Hướng dẫn

Khi cân bằng ta có:

[Fe3+] ở cực dương = [Fe3+] ở cực âm  0,2 – x = 0,1 + x

[Fe2+] ở cực dương = [Fe2+] ở cực âm  0,1 + x = 0,2 – x

  Vậy [Fe3+]=0,15; [Fe2+]=0,15

Câu 80: Biết rằng nếu ion có nồng độ bằng 10-6 M thì coi như đã tách hết Khoảng pH thích hợp để tách một trong hai ion Mg2+ hoặc Fe3+ ra khỏi dung dịch là:

A 6 < pH< 39 B 0 < pH< 11 C 3< pH< 10 D 0 < pH< 6

Đáp án: C

Hướng dẫn:

Để tạo kết tủa Mg(OH)2: [OH-] = 10-4 → [H+] = 10-10 → pH = 10

Để tạo kết tủa Fe(OH)3: [Fe3+] > 10-6 → [OH]3 < 10-33 → [H+] > 10-3 → pH > 3

Vậy để tách Fe3+ ra khỏi dung dịch: 3< pH< 10

Câu 81: Trộn hai thể tích bằng nhau của hai dung dịch SnCl2 0,1M và FeCl3 0,1M.Nồng độ ion Fe3+ khi cân bằng ở 25oC

Dùng đề bài sau để trả lời cho câu hỏi từ 86 đến 88:

Sắt dạng  (Fe) kết tinh trong mạng lập phương tâm khối, nguyên tử có bán kính r =1,24 Å Cho Fe = 56

Câu 86: Cạnh a của tế bào sơ đẳng:

Đáp án: C

Dùng đề bài sau để trả lời câu hỏi 89 và 90:

Cho một pin thiết lập ở 25oC: (-) Ni| NiSO4 0,2M || CuSO4 0,4M| Cu (+)

Câu 89: Phản ứng hoá học xảy ra trong pin khi pin hoạt động:

→ phản ứng xảy ra trong pin: Ni + Cu2+ → Ni2+ + Cu

Câu 90: Phát biểu nào sau đây đúng?

A Dòng điện trong dây dẫn chạy từ cực dương (cực Cu) sang cực âm (cực Ni)

B Dòng điện trong dây dẫn chạy từ cực âm (cực Ni) sang cực dương (cực Cu)

C Dòng electron dịch chuyển từ cực dương (cực Cu) sang cực âm (cực Ni)

D Trong pin điện ở cực Cu xảy ra quá trình oxi hoá và ở cực Ni xảy ra quá trình khử

Đáp án: A

Hướng dẫn: Trong một pin điện, khi pin hoạt động thì dòng điện trong dây dẫn chạy từ

cực dương (cực Cu) sang cực âm (cực Ni), ngược lại dòng electron chuyển từ cực Ni sang cực Cu

Trong một pin điện, ở cực dương (catot) xảy ra quá trình khử, ở cực âm (anot) xảy ra quá trình oxi hoá

CHƯƠNG III: HỆ THỐNG BÀI TẬP NHÓM VIIB, VIIIB

III.1 Cấu tạo nguyên tử, phân tử, từ tính

Bài 1: Số oxi hóa cao nhất của nguyên tố Mn, Tc là bao nhiêu?

Ở trạng thái oxi hóa cao nhất, những chất này thuận từ hay nghịch từ? Nhận xét chung về

từ tính của những chất đó Giải thích nguyên nhân?

Bài 2: a) Vì sao ion của các nguyên tố chuyển tiếp thường thuận từ, còn ion của các

nguyên tố thuộc nhóm A thường nghịch từ

b) Vì sao dung dịch ion của các nguyên tố chuyển tiếp thường có màu, còn đối với cácnhóm A thường không màu?

Hướng dẫn

a) Ion của các nguyên tố chuyển tiếp (trừ trạng thái oxi hóa cao nhất) thường có một hay

nhiều electron độc thân nên thường có tính thuận từ Ion của các nguyên tố thuộc nhóm Athường nghịch từ vì cấu hình e của chúng là những khí hiếm, không có electron độc thân.b) Thường những chất thuận từ là những chất có màu

Theo phương pháp gần đúng Slater, năng lượng của electron được xác định bằng côngthức:

2

(Z b)13,6

(n )



  

Trong đó: b là hằng số chắn; n* là số lượng tử chính hiệu dụng

- Với cách viết 1: Fe2+ [Ar]3d6

- Với cách viết 2: Fe2+ [Ar]3d44s2

 1s, 2s,2p,3s,3pcó kết quả tương tự như trên Ngoài ra:

- Với cách viết 3: Fe2+ [Ar]3d54s1

 1s, 2s,2p,3s,3pcó kết quả tương tự như trên Ngoài ra:

E1 thấp (âm) hơn so với E2 và E3, do đó cách viết 1 ứng với trạng thái bền hơn Kết quảthu được phù hợp với thực tế là ở trạng thái cơ bản cation Fe2+ có cấu hình electron[Ar]3d6.

Bài 4 Có thể viết cấu hình electron của Ni2+là:



 = -13,6

2 (28 0,3) 1

2 3



= - 86,1371( eV)Vậy ENi2+ = 2E1s +8 E2s + 8E3s+ 8E3d= - 40423,045 (eV)

2 3,7



= -32,845 (eV)

Vậy ENi2+ = 2E1s +8 E2s + 8E3s+ 6E3d + 2E4s= - 40416,738 (eV)

So sánh 2 giá trị ENi2+ trên thấy giá trị E ở cách 1 nhỏ hơn, do vậy ứng với trạng thái bền hơn và cấu hình e ở cách 1 phù hợp với thực tế hơn

III.2 Sơ đồ phản ứng, dãy chuyển hóa kim loại nhóm VIIB, VIIIB

Bài 1: Viết phương trình hóa học của Fe2+ (aq) và Fe3+ (aq) với

a) OH- (aq) b) NCS- (aq) c) [Fe(CN)6]4- (aq) d) [Fe(CN)6]3- (aq)Dùng ion nào ở trên để nhận biết Fe2+ (aq), nhận biết Fe3+ (aq), để phân biệt Fe2+ (aq) và

Fe3+ (aq)

Hướng dẫn:

a) Fe2+ (aq) + 2OH- (aq) � Fe(OH)2 (r) màu xanh nhạt

Fe3+ (aq) + 3OH- (aq) � Fe(OH)3 (r) màu nâu đỏ

b) Fe2+ (aq) + NCS- (aq) � không có phản ứng

Fe3+ (aq) + NCS- (aq) � [Fe(NCS)]2+ (aq) màu đỏ thẫm

Phản ứng phân biệt Fe2+ (aq) và Fe3+ (aq)

c) Fe2+ (aq) + [Fe(CN)6]4- (aq) �[Fe2(II)(CN)6]2- (r) kết tủa trắng

Fe3+ (aq) + [Fe(CN)6]4- (aq) � [Fe(III)Fe(II)(CN)6]- (r) kết tủa xanh da trời đậm

d) Fe2+ (aq) + [Fe(CN)6]3- (aq) �[Fe(III)Fe(II)(CN)6]- (r) kết tủa xanh Phổ

(phản ứng nhận biết Fe2+ (aq))

Fe3+ (aq) + [Fe(CN)6]3- (aq) � �[Fe2(III)(CN)6](aq) dung dịch màu nâu

* Kết luận: Dùng ion [Fe(CN)6]4- để nhận biết Fe3+ (aq)

Dùng ion [Fe(CN)6]3- để nhận biết Fe2+ (aq)

Dùng ion NCS- để phân biệt Fe2+ (aq) và Fe3+ (aq)

Bài 2 Viết các phương trình phản ứng sau:

a Khử Mn (III) oxit bằng CO, đun nóng để điều chế Mn3O4

b Hòa tan Cr2O3 vào dung dịch phức Fe(CN)63- trong môi trường kiềm

C kết tủa xanh đậm

Fe 2 (SO 4 ) 3

D kết tủa trắngAgNO 3

G kết tủa xanhFeCl 2

1 Viết phương trình ion của các phản ứng xảy ra theo sơ đồ trên.

2 Hãy cho biết từ tính của hợp chất A, dùng thuyết lai hóa để giải thích.

Hướng dẫn :

1 Các phương trình phản ứng:

Fe2+ + 6 CN-  [Fe(CN) ]4-6 (A)

6

3 [Fe(CN) ]4-6 + 4 Fe3+  Fe4[Fe(CN)6]3 xanh đậm (C)

6

5 [Fe(CN) ]4-6 + MnO-4 + 8 H+  Mn2+ + 4 H2O + 5 [Fe(CN) ]3-6 (E)

2 [Fe(CN) ]3-6 + 3 Fe2+  Fe3[Fe(CN)6]2 xanh

Hoặc K+ + [Fe(CN) ]3-6 + Fe2+  KFe[Fe(CN)6]xanh

Vì CN- là phối tử trường mạnh, do đó khi tạo phức với Fe2+, 4 electron độc thân trên

4 obitan 3d của Fe(II) bị ghép đôi, giải phóng 2 obitan 3d trống Hai obitan này lai hóavới 1 obitan 4s và 3 obitan 4p, tạo thành 6 obitan lai hóa d2sp3 hướng về 6 đỉnh của hìnhbát diện đều Mỗi obitan lai hóa này xen phủ với một obitan tự do có hai electron của

CN-, tạo ra 6 liên kết cho nhận, hình thành phức [Fe(CN) ]4-6 lai hóa trong, có cấu trúc bátdiện Phức này nghịch từ vì có tổng spin bằng không:

E (dd)KMnO 4 , H

(4)

Các hợp chất A1, A2, A3, A4, A5 và A6 đều chứa nguyên tố kim loại A và nguyên tố oxi,

số oxi hóa của A tăng dần từ +2 đến +7 trong các hợp chất từ A1, A2, A3 đến A4 Hợp chất A2 chỉ gồm 2 nguyên tố, phần trăm khối lượng của oxi trong A2 là 36,78%

1 Xác định công thức phân tử của các chất từ A1 đến A6 Viết phương trình hóa học của

các phản ứng xảy ra trong sơ đồ trên

2 Trong PTN, dung dịch của A4 (thường được sử dụng trong các phép chuẩn độ oxi hóa

– khử) Giải thích (bằng các phương trình hóa học) tại sao:

a) Khi thực hiện phép chuẩn độ này, người ta cho dung dịch của A4 vào buret, chất khử vào bình tam giác mà không làm ngược lại

b) Dung dịch của A4 được bảo quản trong các bình tối màu.

3 Cho dung dịch của A4 tác dụng với AgNO3, thu được kết tủa màu đỏ X1 Cho BaCl2

vừa đủ vào dung dịch bão hòa của X1, thu được kết tủa trắng X2 và dung dịch của X3

Khi cho H2SO4 loãng vào dung dịch của X3 thu được kết tủa trắng X4 và dung dịch của X5 Đun nóng dung dịch của X5 thì thu được kết tủa A2 Còn nếu cho A4 tác dụng với

H2SO4 đậm đặc thì thu được oxit X6 là một chất oxi hóa rất mạnh Xác định CTPT các chất từ X1 đến X6 và viết phương trình hóa học của các phản ứng xảy ra trong các thí nghiệm trên Biết các hợp chất X1, X3, X5 và X6 đều chứa nguyên tố kim loại A.

K MnO

(5)

(7) (6)

(3) (2)

A5 A2

A1

(8) (1)

(10)

(9)A6

- Dựa vào sơ đồ chuyển hóa ta có: A5: Mn2O7 A6: HMnO4

3K2MnO4 + 2H2O ���2KMnO4 + MnO2 + 4KOH

(4) 4KMnO4 + 4KOH ���4K2MnO4 + O2 + 2H2O

2 - Chất cần chuẩn độ là chất khử nếu làm ngược lại thì cho kết quả sai số nhiều vì chất

khử sẽ còn lại trên buret

- KMnO4 dễ bị phân hủy bởi ánh sáng nên cần chứa trong bình sẫm màu

3 KMnO4 + AgNO3 ��� KNO3 + AgMnO4

Bài 5:

Hai muối A và B đều chứa nguyên tố X với cùng số oxid hóa Trong muối A, nguyên tố này thuộc phần cation, còn trong muối B thì thuộc anion Muối A là bột tinh thể màu tím nhạt, trong dung dịch có màu vàng nhạt Muối B có màu đỏ

Trộn lẫn 0.4444 gam A và 0.3621 gam B (phản ứng 1), thu được dung dịch màu xanh lục,

và cuối cùng có kết tủa màu xanh lục C tách ra Thêm dung dịch KOH 40 % vào kết tủa xanh lục rồi khuấy đều (phản ứng 2), thu được huyền phù màu nâu - là chất D kết tủa Sau khi li tâm, dung dịch E nằm trên chất D có màu tím - do trong đó có chứa chất F Acid hóa dung dịch E bởi nitric acid thì xuất hiện bọt khí (phản ứng 3a) và tạo thành dung dịch keo màu xanh dương của chất G (phản ứng 3b) Chất G bị hòa tan khi thêm

KF vào (phản ứng 4), tạo thành hỗn hợp đẳng mol của hai chất H và I - đều chứa nguyên

tố X nhưng có số oxid hóa khác nhau

Muối B có thể nhận được bởi phản ứng của I với hydrogen peroxide (phản ứng 5)

Từ dung dịch kiềm của chất F với barium hydroxide, có thể tách ra muối J kết tủa, là chất tương đồng với barium sulfate (phản ứng 6) Khi acid hóa dung dịch F bởi hydrochloric acid thì có khí mùi khó chịu thoát ra (phản ứng 7)

Muối A bị phân hủy khi đun nóng, tạo thành khí màu nâu (phản ứng 8)

Tên gọi thông thường của G có chứa tên một thành phố.

2) Viết các phương trình phản ứng đã mô tả (8 phương trình).

3) Giải thích sự khác nhau về màu sắc của A ở dạng rắn và dung dịch

4) Có thể cô lập A từ dung dịch nước bằng cách nào?

5) Đề xuất 2 hướng khả thi để thu được chất F

2 Viết các phương trình phản ứng đã mô tả:

(1) Fe(NO3)3 + K3[Fe(CN)6]  3KNO3 + [FeFe(CN)6]

(2) 3Fe[Fe(CN)6] + 14KOH  3K4[Fe(CN)6] + K2FeO4 + 2Fe(OH)3 + 4H2O

(3) 4K2FeO4 + 20HNO3  8KNO3 + 4Fe(NO3)3 + 10H2O + 3O2

Fe(NO3)3 + K4[Fe(CN)6]  3KNO3 + K[FeFe(CN)6]

(G)(4) K[FeFe(CN)6] + 6KF  K3[FeF6] + K4[Fe(CN)6]

(8) 4Fe(NO3)3.9H2O��t o�2Fe2O3 + 36H2O + 12NO2 + 3O2

3) Màu của muối A được xác định bởi cation [Fe(H2O)6]3+ - bị thủy phân trong dung dịch nước làm biến đổi màu sắc: [Fe(H2O)6]3+ + H2O  [Fe(OH)(H2O)5]2+ + H3O+

4) Để thu được muối A thì quá trình kết tinh phải được thực hiện với dung dịch axit

HNO3 để chuyển cân bằng thủy phân theo chiều sang trái

5) Hướng 1: Oxi hóa pha rắn

��� K2FeO4 + 3KNO2 + H2O

Hướng 2: Oxi hóa huyền phù của Fe(OH)3 hoặc Fe2O3.xH2O, nhưng không phải Fe2O3 trong dung dịch kiềm:

10KOH + 2Fe(OH)3 + 3Br2  2K2FeO4 + 6KBr + 8H2O

10KOH + 2Fe(OH)3 + 3Cl2  2K2FeO4 + 6KCl + 8H2O

4KOH + 2Fe(OH)3 + KBrO3  2K2FeO4 + KBr + 5H2O

Hướng 3: Oxi hóa anot sắt trong bình điện phân

Fe + 2KOH + 2H2O → K2FeO4 + 3H2

Bài 6:

Trong giờ học, thầy giáo dạy Hóa cho các học sinh xem một số chiếc cốc chứa các dung dịch và một cái lọ chứa chất bột màu nâu đen (gần như là màu đen)

“Tất cả chúng đều chứa các hợp chất của cùng một kim loại M và hôm nay chúng ta sẽ

nghiên cứu về tính chất hóa học của chúng Tất cả các phản ứng được tôi miêu tả dưới dạng sơ đồ

* Hãy bắt đầu với bột oxit màu nâu đen A, trong đó hàm lượng kim loại là 63,2 % Trong

tự nhiên, A tồn tại ở dạng khoáng chất X, là nguồn chính để sản xuất kim loại M và các hợp chất của nó Khi tôi đun nóng A với KOH và KNO3 thì xảy ra phản ứng 1, tạo thành chất B màu xanh lục Đây không phải là một chất quá bền để có thể lưu trữ, do nó có thể

tham gia vào một phản ứng thú vị, trong đó số oxi hóa của kim loại đồng thời tăng và giảm Phản ứng này xảy ra đặc biệt nhanh nếu dung dịch được sục khí CO2 (phản ứng 2) hoặc chỉ đơn giản là thêm một dung dịch axit vào (phản ứng 3).”

* Dứt lời, thầy giáo liền đổ một ít dung dịch B vào ống nghiệm rồi thêm vào vài giọt axit

H2SO4 loãng - dung dịch đổi sang màu tím, giống như dung dịch chất C.

“Trong chất C, số oxi hóa của kim loại M đạt cực đại, do đó trong công nghiệp thường

điều chế chất này bằng cách sục Cl2 vào dung dịch của hợp chất B (phản ứng 4) Cũng như B, chất C có tính oxi hóa mạnh (đặc biệt là trong môi trường axit) và các nhà hóa

học gọi nó là “tắc kè hoa”.”

* Thầy giáo lại tiếp tục thí nghiệm bằng cách thêm vài giọt dung dịch axit H2SO4 và một lượng nhỏ K2S vào dung dịch B, kết quả là dung dịch mất màu (phản ứng 5)

+ KNO 3 + KOH + Al A

M

+ H 2 SO 4 hoặc + CO 2

G

“Chúng ta thu được dung dịch của chất G Nếu K2S dư thì thu được kết tủa màu hồng

nhạt (phản ứng 6) Điều thú vị là khi cho kim loại M phản ứng với lưu huỳnh thì cũng thu được M, nhưng là với màu xanh lá cây (phản ứng 7).

1) Xác định kim loại M và các chất A, B, C, D, G

2) Viết các phương trình phản ứng 1 - 7

3) Xác định tên gọi của khoáng chất M, có thành phần chính là oxit A

4) Các phản ứng 2 và 3 thuộc loại phản ứng oxi hóa-khử gì?

5) Thầy giáo đã quên nói về phản ứng A → M Hãy đưa ra phương trình phản ứng

Phương pháp này dùng để thu được kim loại tinh khiết, được gọi tên là gì?

6) Tại sao C lại được gọi là “tắc kè hoa”? Viết phương trình phản ứng của C với K2S trong các môi trường axit (H2SO4), trung tính và kiềm (KOH) (3 phương trình) và mô tả các biến đổi quan sát được

7) Thầy giáo cho biết B là một chất oxi hóa mạnh Viết phương trình phản ứng của B với

K2S trong môi trường axit H2SO4

Hướng dẫn

1) Trước tiên, xác định kim loại dựa trên hàm lượng trong oxit, có công thức M2Ox

16( ) 1 0,632 0,368

2 r 16

x O

(1) MnO2 + KNO3 + 2KOH → K2MnO4 + KNO2 + H2O

(hoặc 5MnO2 + 2KNO3 + 2KOH → 5K2MnO4 + N2 + 4H2O)

(2) 3K2MnO4 + 4CO2 + 2H2O → 2KMnO4 + MnO2 + 4KHCO3

(hoặc 3K2MnO4 + 2CO2 + 2H2O → 2KMnO4 + MnO2 + 2K2CO3)

(3) 3K2MnO4 + 2H2SO4 (р-р) → 2KMnO4 + MnO2 + 2K2SO4 + 2H2O

4) Phản ứng dị phân (tự oxi hóa - khử)

5) Khử với nhôm (nhiệt nhôm): 3MnO2 + Al → 3Mn + Al2O3

6) Gọi là "tắc kè hoa" bởi KMnO4 biến đổi màu sắc trong các môi trường khác nhau 2KMnO4 + 5K2SO3 + 3H2SO4 → 2MnSO4 + 6K2SO4 + 3H2O (dung dịch không màu) 2KMnO4 + 3K2SO3 + H2O → 2MnO2 + 3K2SO4 + 2KOH (kết tủa nâu)

2KMnO4 + K2SO3 + 2KOH → 2K2MnO4 + K2SO4 + H2O (dung dịch xanh lục)

7) K2MnO4 + 2K2SO3 + 2H2SO4 → MnSO4 + 3K2SO4 + 2H2O

III.3 Tinh thể của kim loại nhóm VIIB, VIIIB

Bài 1: Từ nhiệt độ phòng đến 1185K sắt tồn tại ở dạng Fe với cấu trúc lập phương tâm

khối, từ 1185K đến 1667K ở dạng Fe với cấu trúc lập phương tâm diện Ở 293K sắt cókhối lượng riêng d = 7,874g/cm3

a) Hãy tính bán kính của nguyên tử Fe

b) Tính khối lượng riêng của sắt ở 1250K (bỏ qua ảnh hưởng không đáng kể do sự dãn nởnhiệt)

c) Thép là hợp kim của sắt và cacbon, trong đó một số khoảng trống giữa các nguyên tửsắt bị chiếm bởi nguyên tử cacbon Trong lò luyện thép (lò thổi) sắt dễ nóng chảy khichứa 4,3% cacbon về khối lượng Nếu được làm lạnh nhanh thì các nguyên tử cacbon vẫnđược phân tán trong mạng lưới lập phương nội tâm, hợp kim được gọi là martensite cứng

và dòn Kích thước của tế bào sơ đẳng của Fekhông đổi Hãy tính số nguyên tử trungbình của C trong mỗi tế bào sơ đẳng của Fe với hàm lượng của C là 4,3%

d) Hãy tính khối lượng riêng của martensite

(cho Fe = 55,847; C = 12,011; số N = 6,022 1023 )

Hướng dẫn:

a) Số nguyên tử Fe trong một mạng cơ sở lập phương tâm khối là: 2

0 8

g

g cm cm



Bài 2:

1 Ở nhiệt độ phòng sắt có cấu tạo tinh thể dạng lập phương tâm khối (sắt-) Cho biết

khối lượng riêng của sắt kim loại nguyên chất là 7,874g.cm-3 ở 293K Tính bán kínhnguyên tử của sắt (cm)

2 Thép là hợp kim của sắt và cacbon, trong đó một số khoảng trống giữa nguyên tử sắt

(các hốc) trong mạng tinh thể bị chiếm bởi các nguyên tử nhỏ là cacbon Hàm lượngcacbon trong hợp kim này thường trong khoảng 0,1% đến 4% Trong lò cao, sự nóngchảy của sắt càng dễ dàng khi thép chứa 4,3% theo khối lượng Nếu hỗn hợp này đượclàm lạnh quá nhanh (đột ngột) thì các nguyên tử cacbon được phân tán trong mạng sắt-.

Chất rắn mới này được gọi là martensite - rất cứng và giòn Dù hơi bị biến dạng, cấu tạotinh thể của chất rắn này là giống như cấu tạo tinh thể của sắt- Giả thiết rằng các

nguyên tử cacbon được phân bố đều trong cấu trúc của sắt

a Ước tính hàm lượng nguyên tử cacbon trong một tế bào đơn vị (ô mạng cơ sở) của

sắt- trong martensite chứa 4,3%C theo khối lượng.

b Ước tính khối lượng riêng (g.cm-3) của vật liệu này

Khối lượng mol nguyên tử: MFe = 55,847g.mol-1 ; MC = 12,011g.mol-1

Hướng dẫn:

1

Số nguyên tử sắt trong 1 ô cơ sở: n = 8.1/8 + 1 = 2.

= 4r

2 a) Trong 100,0 gam martensite có 4,3 gam C � nC = 0,36mol và nFe = 1,71mol

Số nguyên tử cacbon có trong mỗi ô mạng tinh thể là: 2.(0,36/1,71) = 0,42 nguyên tử

b Khối lượng của một ô mạng tinh thể là:

mô

-22 23

2.55,847+0,42.12,011

6,022.10Vậy khối lượng riêng của martensite có 4,3%C là:

O2- nằm ở các đỉnh và mặt

Ở một nhiệt độ T nhất định thì độ dài đường biên giới ô mạng cơ sở (gồm chiều dài vàrộng) của CoAl2O4 là 912 pm Lúc này các ion oxit có thể tiếp xúc với nhau trực tiếpđược

a) Tính khối lượng riêng (g/cm3) của CoAl2O4 ở nhiệt độ T

b) Xác định bán kính cực đại để các ion M2+ và M3+ có thể nằm khít vào các hốctương ứng trong ô mạng spinel.

Cho biết M của Co = 58,93; Al=26,98; O =16,00; số avogadro N A =6,023.10 23

Hướng dẫn

a Độ dài các đường biên của một ô mạng cơ sở (gồm chiều dài và rộng) = 912pm nên độ

dài của một ô mạng cơ sở là a = 456 pm

2 456 2.161, 22

66,78

O M

1 Hãy xác định khối lượng riêng hợp kim.

2 Hợp kim LaNi5 có khả năng hấp phụ hydro Bình thường hydro chiếm toàn bộ 6 hốc tứdiện trong ô mạng và lúc này tinh thể có công thức LaNi5H6 Cho rằng sự hấp phụ hydrokhông làm thay đổi thể tích ô mạng Hãy xác định tỉ trọng hydro trong ô mạng (số gamhydro / 1 dm3 hay 1L)