QUYỂN 1 CHUYÊN đề ôn THI học SINH GIỎI môn hóa học 10 (DEMO)

Trên con đường thành công không có dấu chân của kẻ lười biếng Page: Thầy Nguyễn Phú Hoạt MỤC LỤC CHUYÊN ĐỀ 1: CẤU TẠO NGUYÊN TỬ - BẢNG TUẦN HOÀN CÁC NGUYÊN TỐ HÓA HỌC.... Quy luật phân

Trang 1

Trên con đường thành công không có dấu chân của kẻ lười biếng Page: Thầy Nguyễn Phú Hoạt

MỤC LỤC CHUYÊN ĐỀ 1: CẤU TẠO NGUYÊN TỬ - BẢNG TUẦN HOÀN CÁC NGUYÊN TỐ HÓA

HỌC 2

I LÝ THUYẾT CƠ BẢN 2

II BÀI TẬP CÓ HƯỚNG DẪN GIẢI 4

III BÀI TẬP TỰ LUYỆN 13

CHUYÊN ĐỀ 2: LIÊN KẾT HÓA HỌC – CẤU TRÚC HÌNH HỌC CỦA PHÂN TỬ 16

CHUYÊN ĐỀ 3: CẤU TRÚC MẠNG TINH THỂ 26

CHUYÊN ĐỀ 4: HIỆU ỨNG NHIỆT CỦA CÁC QUÁ TRÌNH HÓA HỌC 34

CHUYÊN ĐỀ 5: PHẢN ỨNG OXI HÓA – KHỬ VÀ CÁC QUÁ TRÌNH ĐIỆN HÓA 46

2.1 Phản ứng oxi hóa – khử 48

2.2 Các quá trình điện hóa 50

CHUYÊN ĐỀ 6: CÂN BẰNG HÓA HỌC 65

CHUYÊN ĐỀ 7: pH CỦA CÁC DUNG DỊCH CHẤT ĐIỆN LI 82

CHUYÊN ĐỀ 8: ĐIỀU KIỆN KẾT TỦA VÀ HÒA TAN KẾT TỦA 101

CHUYÊN ĐỀ 9: PHI KIM 120

I BÀI TẬP NHÓM HALOGEN 120

II BÀI TẬP NHÓM OXI 129

1 Bài tập axit H2SO4 đặc 129

2 Bài tập muối sunfua 136

3 Bài tập tổng hợp 142

Trang 2

Trờn con đường thành cụng khụng cú dấu chõn của kẻ lười biếng Page: Thầy Nguyễn Phỳ Hoạt

HOÀN CÁC NGUYấN TỐ HểA HỌC

CHUYấN ĐỀ 1: CẤU TẠO NGUYấN TỬ - BẢNG TUẦN HOÀN CÁC NGUYấN TỐ HểA HỌC

I Lí THUYẾT CƠ BẢN

1 Thành phần cấu tạo nguyờn tử

Bảng 1.1 Khối lượng và điện tớch của proton, nơtron và electron trong nguyờn tử

X: laứ kớ hieọu nguyeõn toỏ hoựa hoùc

X vụựi

* Thụng thường, với 82 nguyờn tố đầu của hệ thống tuần hoàn (Z ≤ 82) thỡ 1 N 1,524

Z

2 Nguyờn tử khối, nguyờn tử khối trung bỡnh

- Nguyờn tử khối của nguyờn tử là khối lượng của nguyờn tử đú nặng gấp bao nhiờu lần đơn vị khối lượng nguyờn tử

- Đơn vị khối lượng nguyờn tử: u  khối lượng của 1 nguyên tử C12 27

100 - a, b, c là % tương ứng của mỗi đồng vị trong tự nhiên

3 Giỏ trị của bốn số lượng tử

- Mỗi lớp electron từ n = 2 trở lờn lại chia ra một số phõn lớp Mỗi giỏi trị của l ứng với một phõn

lớp Số phõn lớp của mỗi lớp đỳng bằng giỏ trị n chỉ lớp đú

- Giỏ trị của số lượng tử phụ là những số nguyờn dương từ 0 đến n – 1:

Trang 3

+ Khi l = 1 (AO p) có ba giá trị của ml là -1, 0, +1

+ Khi l = 2 (AO d) có năm giá trị của ml là -2, -1, 0, +1, +2

5 Cấu hình electron nguyên tử

a Quy luật phân bố các electron trong nguyên tử

* Nguyên lí loại trừ Pauli: Trong một nguyên tử không thể tồn tại hai electron có cùng giá trị của 4 số lượng tử n, l, m l và m s

* Quy tắc Kleskopxki: Sự điền các electron vào các phân lớp trong một nguyên tử ở trạng thái

cơ bản theo thứ tự tổng số n + l tăng dần Khi hai phân lớp có cùng giá trị của n + l thì electron điền trước tiên vào phân lớp có giá trị n nhỏ hơn

* Quy tắc Hund: Khi nguyên tử ở trạng thái cơ bản, nếu có phân lớp chưa điền đủ số electron tối

đa, thì các electron có xu hướng phân bố đều vào các AO của phân lớp đó sao cho có số electron độc thân với các giá trị số lượng tử từ spin m s cùng dấu là lớn nhất

b Cách viết cấu hình

- Xác định số electron trong nguyên tử

- Phân bố các electron theo trật tự mức năng lượng AO tăng dần

1s2s2p3s3p4s3d4p5s4d5p…

- Viết cấu hình electron theo thứ tự các phân lớp electron trong một lớp

1s2s2p3s3p3d4s4p4d5s5p…

6 Bảng tuần hoàn các nguyên tố hóa học

6.1 Cấu tạo bảng tuần hoàn

- Ô nguyên tố: Số thứ tự ô nguyên tố = Z

- Chu kỳ: Số thứ tự chu kì = số lớp electron

- Nhóm: Số thứ tự nhóm = số electron hóa trị (electron lớp ngoài cùng + electron ở phân lớp sát ngoài cùng chưa bảo hòa)

+ Nhóm A: thuộc các nguyên tố s, p

+ Nhóm B: thuộc các nguyên tố d, f

6.2 Quy luật biến thiên tuần hoàn tính chất của các nguyên tố

a Bán kính nguyên tử

Sự biến đổi bán kính nguyên tử khi điện tích hạt nhân tăng:

+ Trong cùng chu kỳ: bán kính giảm

+ Trong cùng nhóm A: bán kính tăng

b Năng lượng ion hóa

- Năng lượng ion hóa thứ nhất (I1) của nguyên tử là năng lượng tối thiểu cần để tách electron thứ

Trang 4

- Sự biến đổi năng lượng ion hóa thứ nhất của các nguyên tố nhóm A: Khi điện tích hạt nhân tăng: + Trong cùng chu kỳ năng lượng ion hóa tăng

+ Trong cùng nhóm, năng lượng ion hóa giảm

c Độ âm điện

- Độ âm điện của một nguyên tử là đại lượng đặc trưng cho khả năng hút electron của nguyên tử

đó khi tạo thành liên kết hóa học

- Theo chiều tăng dần của điện tích hạt nhân:

+ Trong cùng chu kỳ, độ âm điện tăng

+ Trong cùng nhóm, độ âm điện giảm

d Tính kim loại, tính phi kim

- Tính kim loại là tính chất của một nguyên tố mà nguyên tử của nó dễ mất electron để trở thành ion dương Nguyên tử càng dễ mất electron thì tính kim loại của nguyên tố càng mạnh

- Tính phi kim là tính chất của một nguyên tố mà nguyên tử của nó dễ thu electron để trở thành ion âm Nguyên tử càng dễ thu electron thì tính phi kim của nguyên tố càng mạnh

- Quy luật biến đổi tính kim loại, tính phi kim

+ Trong cùng chu kỳ, khi điện tích hạt nhân tăng: Tính kim loại giảm, tính phi kim tăng dần + Trong cùng nhóm A, khi điện tích hạt nhân tăng: Tính kim loại tăng, tính phi kim giảm dần

II BÀI TẬP CÓ HƯỚNG DẪN GIẢI

Câu 1 (HSG QUẢNG BÌNH lớp 11 - 2014): Cho X, Y, R, A, B là 5 nguyên tố liên tiếp trong bảng hệ

thống tuần hoàn có số đơn vị điện tích hạt nhân tăng dần và tổng số đơn vị điện tích hạt nhân bằng 90 a) Xác định 5 nguyên tố trên

b) So sánh bán kính của các ion: X2-, Y-, A+, B2+ Giải thích ngắn gọn

 X là S Vậy 5 nguyên tố X, Y, R, A, B lần lượt là: S, Cl, Ar, K, Ca

b) Các ion: X2-, Y-, A+, B2+ đều có cấu hình electron: 1s22s22p63s23p6, nên khi số đơn vị điện tích hạt nhân tăng thì bán kính giảm Vậy bán kính của các ion giảm dần theo thứ tự: X2- > Y- > A+ > B2+

Câu 2 (HSG NGHỆ AN lớp 11 - 2016): Nguyên tử X có cấu hình electron lớp ngoài cùng là 3sx

nguyên tử Y có cấu hình electron lớp ngoài cùng là 4s24py Tổng số electron lớp ngoài cùng của 2 nguyên tử bằng 9 Viết cấu hình electron của nguyên tử X, Y Từ đó, xác định vị trí của X, Y trong bảng HTTH

Giải:

Theo giả thiết: x + 2 + y = 9  x + y =7

Trường hợp 1: x = 1  y = 6

CHe của X: 1s22s22p63s1  X: thuộc chu kỳ 3, nhóm IA

CHe của Y: 1s22s22p63s23p63d104s24p6  Y: thuộc chu kỳ 4, nhóm VIIIA

Trường hợp 2: x = 2  y = 5

CHe của X: 1s22s22p63s2  X: thuộc chu kỳ 3, nhóm IIA

CHe của Y: 1s22s22p63s23p63d104s24p5  Y: thuộc chu kỳ 4, nhóm VIIA

Câu 3 (HSG HẢI PHÒNG lớp 11 - 2016): Chất X tạo ra từ 3 nguyên tố A, B, C có công thức phân tử là

ABC Tổng số hạt cơ bản trong phân tử X là 82, trong đó số hạt mạng điện nhiều hơn số hạt không mạng điện là 22 Hiệu số khối giữa B và C gấp 10 lần số khối của A Tổng số khối của B và C gấp 27 lần số khối của A Xác định công thức phân tử của X

Giải:

Gọi số proton, notron của A, B, C lần lượt là ZA, ZB, ZC, NA,NB, NC

Trang 5

Theo dữ kiện đề bài ta có hệ 4 phương trình sau:

2(ZA + ZB + ZC) + (NA + NB + NC) = 82

2(ZA + ZB + ZC) - (NA + NB + NC) = 22

(ZB + NB) - (ZC + NC) = 10(ZA + NA)

(ZB + NB) + (ZC + NC) = 27(ZA + NA)

Vậy: A là H, B là Cl, C là O Công thức của X là HClO

Câu 4 (HSG THANH HÓA lớp 12 - 2015):

1 Ở trạng thái cơ bản, nguyên tử nguyên tố R có tổng số electron trên các phân lớp s bằng 7 Viết cấu

hình electron nguyên tử nguyên tố R ở trạng thái cơ bản và xác định nguyên tố R

2 Hợp chất X được tạo thành từ 10 nguyên tử của 4 nguyên tố hóa học (ba nguyên tố thuộc cùng chu

Công thức của X: H5CNO3 hay NH4HCO3

Câu 5 (HSG THANH HÓA lớp 12 (dự bị) - 2015): Hợp chất Z được tạo bởi 2 nguyên tố M, R có

công thức MaRb trong đó R chiếm 6,667% khối lượng Trong hạt nhân nguyên tử M có n = p + 4, trong hạt nhân nguyên tử R có n’ = p’(n, p, n’, p’ là số nơtron và proton tương ứng của M và R) Biết rằng tổng số hạt proton trong phân tử Z bằng 84 và a + b = 4 Tìm công thức phân tử của Z

Giải:

Số khối của nguyên tử M: p + n = 2p + 4; số khối của nguyên tử R: p’ + n’ = 2p’

% khối lượng R trong MaRb = 2p ' b 6, 667 1

Trang 6

b) Fe (Z=26): 1s22s22p63s23p63d64s2 Fe2+ (Z=26): 1s22s22p63s23p63d6

Cl (Z=17): 1s22s22p63s23p5  Cl- (Z=17): 1s22s22p63s23p6

c) Fe: Chu kỳ 4 nhóm VIIIB; Cl: chu kỳ 3 nhóm VIIA

III BÀI TẬP TỰ LUYỆN

Câu 28 (30/04/2015 lớp 10 – Nguyễn Tất Thành KonTum): Hợp chất XY3 và KYO3 được dùng rộng rãi trong các túi khí bảo hiểm được lắp đặt trong ô tô Tổng số hạt p, n và e trong XY3 là 97, trong

đó số hạt mang điện nhiều hơn số hạt không mang điện là 31 Phân tử khối của XY3 nhỏ hơn phân tử khối của KYO3 là 36 Tổng số hạt mang điện trong nguyên tử X bằng tổng số electron trong anion Y3 Cho số khối của K bằng 39, của O bằng 16

a) Xác định tên nguyên tố và số khối của X, Y

b) Các phản ứng trong túi khí bảo hiểm xảy ra theo sơ đồ sau:

1) XY3  X + Y2

2) X + KYO3  X2O + K2O + Y2

3) X2O + K2O + SiO2  “thủy tinh”

Hãy tính khối lượng XY3 tối thiểu cần để tạo ra khí Y2 nạp đầy túi khí an toàn có thể tích 17 lít ở 250C,

áp suất 1,25 atm

Câu 29 (30/04/2015 lớp 10 – Lý Tự Trọng Cần Thơ): Hợp chất M tạo bởi anion Y và cation Z+ Tỉ

lệ khối lượng giữa Y

và Z+ là 31: 9 E là nguyên tố có trong Y và Z+, tổng số ba loại hạt trong E là

21, tỉ lệ giữa các hạt không mang điện và mang điện trong nguyên tử E là 1: 2 Biết in Y do 4 nguyên

tử của 2 nguyên tố tạo nên, trong đó có một nguyên tố chiếm 77,42% về khối lượng Trong ion Z+ có 5 nguyên tử của 2 nguyên tố tạo nên Xác định công thức phân tử của M

Câu 30 (30/04/2015 lớp 10 – Lê Quý Đôn Ninh Thuận): Nguyên tố R ở chu kỳ 4 trong bảng tuần

hoàn các nguyên tố hóa học Trong một ion phổ biến sinh ra từ nguyên tử R có đặc điểm sau:

- Số e trên phân lớp p gấp đôi số e trên phân lớp s

- Số e của lớp ngoài cùng hơn số e trên phân lớp p là 2

a) Xác định R, viết cấu hình e của nguyên tử R

b) Xác định vị trí của R trong bảng tuần hoàn

Câu 31 (30/04/2015 lớp 10 – Lê Quý Đôn Bình Thuận): X và Y là hai phi kim Trong nguyên tử X, Y

có số hạt mang điện nhiều hơn số hạt không mang điện lần lượt là 14 và 16 Hợp chất A có công thức

XYn có đặc điểm: X chiếm 15,0486% về khối lượng Tổng số proton là 100 Tổng số nơtron là 106 a) Xác định số khối và tên nguyên tố X, Y

b) Biết X, Y tạo với nhau hai hợp chất A và B Viết các trúc hình học và cho biết trạng thái lai hóa của nguyên tử trung tâm A và B

Câu 32 (30/04/2015 lớp 10 – Hoàng Lê Kha Tây Ninh): Phân tử A tạo bởi hai nguyên tố X, Y; phân

tử A có 7 nguyên tử Tổng số proton có trong phân tử A là 110 Nguyên tử X có số hạt mang điện nhiều hơn số hạt mang điện của nguyên tử Y là 36 hạt Xác định công thức phân tử của A

Câu 33 (30/04/2015 lớp 10 – Lê Quý Đôn Bình Định): Tổng số electron trong phân tử XY2 là 38 Tỉ

lệ số khối cũng như tỉ lệ số nơtron của nguyên tố Y so với nguyên tố X trong phân tử đều bằng 5,333 a) Xác định nguyên tố X, Y và viết cấu hình elcetron của mỗi nguyên tử

b) Viết CTCT của phân tử XY2

Câu 34 (30/04/2013 lớp 10 – Đề chính thức): A, B là hai nguyên tố thuộc cùng nhóm A và thuộc 2

chu kỳ kế tiếp nhau trong bảng tuần hoàn B, D là hai nguyên tố kế cận nhau trong cùng một chu kỳ a) A có 6 electron ở lớp ngoài cùng Hợp chất khí X của A với hiđro trong đó %H = 11,1% (về khối lượng) Hãy xác định tên của A và B

b) Hợp chất Y có công thức AD2 trong đó lớp electron ngoài cùng của A và D có cấu hình bền như khí hiếm Cho biết tên nguyên tố D Viết công thức electron và công thức cấu tạo của Y

Trang 7

Trang 8

* Lai hóa sp 3 d 2

Một AO ns lai hóa với ba AO np và hai AO nd, tạo thành sáu AO lai hóa sp3d2 giống hệt nhau Sáu AO này hướng tới sáu đỉnh của hình tám mặt đều, tạo thành góc giữa các AO lai hóa 900

Hình 3.5 Lai hóa sp 3 d 2

2 Mô hình đẩy giữa các cặp electron hóa trị (thuyết Gillespie)

Mô hình đẩy giữa các cặp electron hóa trị (VSEPR) do Gillespie đề xuất để dự đoán cấu trúc

phân tử dựa vào sự suy luận như sau

Các cặp electron liên liên kết và không liên kết (có khi là electron độc thân) ở lớp ngoài phân bố xung quanh nguyên tử sao cho lực đẩy giữa chúng là nhỏ nhất

Công thức VSEPR của phân tử được viết AXmEn, trong đó m là số nguyên tử X liên kết với nguyên tử trung tâm A, n là số cặp electron và electron độc thân không liên kết ở lớp ngoài của A Tổng số m + n cho phép ta suy đoán cấu trúc phân tử và từ đó có thể biết được kiểu lai hóa các

AO của nguyên tử trung tâm A

Hình 3.6 Biểu diễn không gian cấu trúc phân tử AX m E n theo thuyết Gillespie

2 Các hệ quả cấu trúc theo thuyết Gillespie

- Cặp electron không liên kết chịu tác động của một hạt nhân A nên chiếm khoảng không gian lớn hơn, do đó tác dụng đẩy mạnh hơn so với cặp electrong đã liên kết Từ đó tác dụng đẩy của các cặp electron khác nhau giảm theo thứ tự:

KLK – KLK > KLK – LK > LK – LK

(KLK – cặp electron không liên kết, LK – cặp electron liên kết)

Thí dụ: Xét cấu trúc 3 phân tử: CH4; NH3 và H2O (m + n = 4) Góc liên kết giảm theo thứ tự:

Trang 9

- Nguyên tử trung tâm A có độ âm điện nhỏ, cặp elctron liên kết ở xa hạt nhân hơn, làm lực đẩy của cặp electron này giảm, góc liên kết giảm Ví dụ: H2O; H2S; H2Se và H2Te (m + n = 4) Góc liên kết giảm theo thứ tự: HOH (104,50) > HSH (920) > HseH (910) > HteH (900)

- Liên kết bội có lực đẩy mạnh hơn liên kết đơn, nên làm biến dạng đôi chút góc liên kết Ví dụ:

F2C=O và (CH3)2C=CH2 (m + n = 3) Góc liên kết F2C=O: FCF = 1080; OCF = 1260; góc liên kết (CH3)2C=CH2: CH3CCH3 = 115,60; CCCH3 = 122,20

- Trong các phân tử AX 4 E 1 ; AX 3 E 2 và AX 2 E 3 với m + n = 5, các cặp electron E chiếm vị trí xích đạo

- Trong phân tử AX 4 E 2 với m + n = 6, các cặp electrong E chiếm vị trí trans

Bảng 3.1 Cấu trúc của một số phân tử và ion theo thuyết Gillespie

m + n Trạng thái

lai hóa

Công thức VSEPR

Sơ đồ đa diện

AX5E0 3.6h Chóp đôi tam giác PCl5; SOF4

AX4E1 3.6i Bốn mặt lệch TeCl4; IOF3

Câu 1 (HSG QUẢNG BÌNH lớp 11 - 2018): Hãy cho biết trạng thái lai hoá của nguyên tử trung tâm

và dạng hình học của mỗi phân tử và ion sau đây: BeH2, BF3, NF3, SiF62, NO2, I3

Giải:

BeH2: Be lai hóa sp, phân tử có dạng thẳng

BCl3: B lai hóa sp2, phân tử có dạng tam giác đều, phẳng

NF3: N lai hóa sp2, phân tử có dạng hình chóp đáy tam giác đều với N nằm ở đỉnh chóp

2 Cho biết trạng thái lai hoá của nguyên tử trung tâm và dạng hình học của mỗi phân tử sau đây: NCl3,

Trang 10

ClF

Br F

F F F

F Xe F

Cl lai hoá sp3d2 Dạng vuông phẳng

Câu 3 (HSG QUẢNG BÌNH lớp 11 - 2017): Thực nghiệm cho biết cả ba hợp chất CHBr3, CH(CH3)3, SiHBr3 đều có cấu tạo tứ diện với ba trị số góc liên kết tại tâm không theo thứ tự là 1100; 1110; 1120(không kể tới H khi xét các góc này) Dựa vào mô hình sự đẩy giữa các cặp e hóa trị (VSEPR) và độ

âm điện, hãy gán trị số góc liên kết thích hợp cho mỗi chất và giải thích Biết độ âm điện của H là 2,20; CH3 là 2,27; Csp3 là 2,47; Si là 2,24; Br là 2,50

Giải:

- Góc liên kết được tạo thành bởi trục của đám mây electron của 2 obitan tạo thành liên kết Sự phân bố mật độ electron của các đám mây này phụ thuộc vào độ âm điện của nguyên tử trung tâm (C hay Si) và phối tử (Br, CH3)

- Cả 3 hợp chất trên, nguyên tử trung tâm A đều có lai hóa sp3 Sự khác nhau về trị số của các góc chỉ phụ thuộc vào độ âm điện tương đối giữa các nguyên tử liên kết

- Khi so sánh 2 góc Br – C – Br ở (2) với góc Br – Si – Br ở (1), liên kết Si-Br phân cực hơn liên kết C-Br nên góc Br – C – Br có trị số lớn hơn góc Br – Si – Br Vậy góc ở tâm của (2) > (1)

- Khi so sánh 2 góc Br – C – Br ở (1) và H3C – C – CH3 ở (2) Các đôi electron liên kết xa tâm, tương tác đẩy yếu (2) Độ âm điện của Csp3 lớn hơn của CH3, liên kết C – CH3 phân cực về phía C, các đôi electron liên kết gần tâm, tương tác đẩy mạnh Vậy góc ở tâm của (3) > (2)

- Ở hai so sánh trên ta thấy rằng trị số các góc tăng dần theo thứ tự sau: Góc ở (3) < Góc ở (1) < Góc ở (2)

- Giá trị góc ở tâm các phân tử:

a) Gọi công thức của chất A là NxHy Ở cùng điều kiện về nhiệt độ và áp suất, một thể tích khí A có

khối lượng bằng khối lượng của cùng một thể tích khí oxi 

2

M = M = 32

Trang 11

14x + y = 32  x = 2, y = 4  chất A là N2H4 (hiđrazin)

Công thức cấu tạo của N2H4:

Trong N2H4, cả hai nguyên tử N đều ở trạng thái lai hóa sp3

b) Tính bazơ của NH3 lớn hơn N2H4 do phân tử N2H4 có thể coi là sản phẩm thế một nguyên tử H trong NH3 bằng nhóm NH2, nguyên tử N có độ âm điện lớn, nhóm NH2 hút electron làm giảm mật độ electron trên nguyên tử nitơ của N2H4 hơn so với của NH3 tính bazơ của N2H4 yếu hơn NH3

Câu 5 (HSG HÀ TĨNH lớp 10 - 2019): So sánh và giải thích ngắn gọn các trường hợp sau:

a) Năng lượng liên kết của N-F và B-F trong các hợp chất NF3 và BF3

b) Nhiệt độ sôi của NF3 và NH3

c) Mô men lưỡng cực của NF3 và NH3

d) Nhiệt độ nóng chảy của AlCl3 và AlF3

Giải:

a) Năng lượng liên kết N – F < B – F vì phân tử NH3 có chứa nguyên tử N lai hóa sp3  liên kết N –

F là liên kết đơn tạo bởi sự xen phủ của obitan sp3 của N và obitan p của F; phân tử BF3 có chứa nguyên tử B lai hóa sp2  liên kết B – F ngoài sự xen phủ của obitan sp2 của B và obitan p của F thì

có sự xen phủ của obitan p tự do của B và obitan p của F  bền hơn liên kết N – F

b) Nhiệt độ sôi của NH3 > NF3 do giữa các phân tử NH3 có liên kết hidro còn giữa các phân tử NF3

không có liên kết hidro

c) Mô men lưỡng cực của NH3 > NF3 do chiều véc tơ của các momen liên kết trong phân tử NH3 cùng chiều với cặp electron tự do trên N, còn trong phân tử NF3 thì chiều của các momen liên kết ngược chiều với cặp electron tự do trên N

d) Nhiệt độ nóng chảy của AlF3 > AlCl3 do hợp chất AlF3 là hợp chất ion, tồn tại ở dạng tinh thể rắn còn hợp chất AlCl3 là hợp chất cộng hóa trị, lực liên kết giữa các phân tử yếu

Câu 6 (HSG HÀ TĨNH lớp 10 - 2014): Em hãy giải thích các nội dung sau:

a) Phân tử CO2 không phân cực, trong khi phân tử SO2 lại phân cực

b) Phân tử NO2 có thể nhị hợp tạo thành phân tử N2O4, trong khi phân tử SO2 không có khả năng nhị hợp

c) Tinh thể sắt có tính dẫn điện, còn tinh thể kim cương lại không dẫn điện

d) Các phân tử HF có khả năng polime hóa thành (HF)n , trong khi phân tử HCl không có khả năng polime hóa

Trang 12

Trên con đường thành công không có dấu chân của kẻ lười biếng Page: Thầy Nguyễn Phú Hoạt Câu 15 (30/04/2017 lớp 10):

a) Xác định dạng hình học, trạng thái lai hóa của nguyên tử nguyên tố trung tâm trong các phần tử sau:

CO2 , SO24, IF5, OF2

b) So sánh (có giải thích) góc liên kết trong từng cặp phân tử sau:

- Góc ClSCl và ClOCl trong SCl2 và OCl2

- Trong BF3; NH3; NF3 góc FBF > HNH > FNF BF3 lai hóa sp2 FBF = 1200; NH3 và NF3 (lai hóa sp3)

có cùng nguyên tử trung tâm, F có độ âm điện lớn hơn, mật độ e ở N giảm dẫn đến góc nhỏ hơn

Câu 16 (30/04/2007 lớp 10 – Kiên Giang): Xét các phân tử POX3

a) Các phân tử POF3 và POCl3 có cấu trúc hình học như thế nào?

b) So sánh góc liên kết XPX giữa hai phân tử trên và giải thích?

Câu 17 (30/04/2010 lớp 10 – Bình Phước): Xét các phân tử SOX2: SOF2, SOCl2, SOBr2 Hãy cho biết cấu trúc hình học của các phân tử trên, đồng thời sắp xếp các góc liên kết XSX trong chúng theo chiều giảm dần Giải thích?

Câu 18 (30/04/2011 lớp 10 – Bình Dương): Cho các phân tử XeF4; XeOF4

- Viết công thức cấu tạo cho từng phân tử

- Áp dụng quy tắc lực đẩy giữa các cặp electron hóa trị, dự đoán cấu trúc hình học của các phân tử đó Hãy cho biết kiểu lai hóa của nguyên tử trung tâm trong mỗi phân tử trên?

Câu 19 (30/04/2011 lớp 10 – Kiên Giang):

a) Dựa vào mô hình VSEPR hãy cho biết dạng hình học đồng thời cho biết kiểu lai hóa các AO hóa trị của nguyên tử trung tâm của các phân tử và ion sau: NH4; BeCl2; BrF5

b) Có tồn tại phân tử NF5 và AsF5 không? Tại sao?

Câu 20 (30/04/2011 lớp 10 – Quảng Nam): Cho từng cặp tiểu phân sau:

Trang 13

a) Nêu trạng thái lai hóa của các nguyên tử trung tâm và vẽ cấu trúc hình học của các phân tử trên? b) So sánh góc liên kết HXH giữa hai phân tử PH3 và AsH3

Câu 22 (30/04/2011 lớp 11 – Đồng Tháp): Hãy cho biết: Dạng lai hóa (nếu có), hình dạng phân tử

theo mô hình VSEPR của các phân tử và ion sau: SF4; HClO2; HOCl; IF7; BrF5; ICl4

Câu 23 (30/04/2013 lớp 10 – KonTum): Hãy cho biết trạng thái lai hóa của nguyên tử trung tâm và

dạng hình học của phân tử và ion sau: H O3 ; AsCl5; XeF4; ICl4; O3

Câu 24 (30/04/2013 lớp 10 – Bến Tre): Hãy cho biết trạng thái lai hóa của nguyên tử trung tâm và mô

tả dạng hình học của các phân tử và ion sau: ICl4; IF5 SF2; XeF4; 2

3

SO ; CF3Cl; I3

Câu 25 (30/04/2013 lớp 11 – Đà Nẵng): Hãy cho biết cấu trúc hình học của phân tử và ion dưới đây,

đồng thời sắp xếp các góc liên kết trong chúng theo chiều giảm dần Giải thích?

a) NO2; NO ; NO2 2

b) NH3; NF3

Câu 26 (30/04/2015 lớp 10 – Lê Thánh Tông Quảng Nam): Dựa vào thuyết lai hóa và VSEPR, hãy

cho biết trạng thái lai hóa và dạng hình học của các phân tử sau: CS2; NH4; XeF4; XeOF4; XeO2F2

Câu 27 (30/04/2015 lớp 10 – Chuyên Trần Đại Nghĩa TPHCM): Cho các giá trị thực nghiệm góc

liên kết của một số hợp chất cacbonyl trong bảng sau:

Góc liên kết FCF = 107,70 FCCl = 108.80 ClCCl = 111,80 a) Giải thích xu hướng biến thiên góc liên kết trong các phân tử trên?

b) So sánh (có giải thích) độ dài liên kết CO trong các hợp chất trên?

Câu 28 (30/04/2011 lớp 10 – Đà Nẵng): Cho ba phân tử có công thức phân tử dạng AB3: BF3, NF3 và

IF3 Hãy gán số liệu góc liên kết BAB: 900; 1070; 1200 phù hợp cho ba phân tử đã cho Giải thích?

Câu 29 (30/04/2013 lớp 11 – Bến Tre): Cho hai phân tử PF3 và PF5

a) Hãy cho biết trạng thái lai hóa của nguyên tử trung tâm và dạng hình học phân tử của chúng b) Cho biết sự phân cực của hai phân tử trên? Giải thích?

Câu 30 (30/04/2017 lớp 10): Hãy cho biết cấu trúc hình học của các phân tử: PF3, PCl3, PH3 và hãy so sánh các góc liên kết giữa nguyên tử P với các nguyên tử khác trong phân tử

Trang 14

CHUYÊN ĐỀ 3: CẤU TRÚC MẠNG TINH THỂ

I LÝ THUYẾT CƠ BẢN

1 Cấu trúc tinh thể

- Mạng lưới tinh thể (cấu trúc tinh thể) là mạng lưới không gian ba chiều trong đó các nút mạng

là các đơn vị cấu trúc (nguyên tử, ion, phân tử, )

2 Khái niệm về ô cơ sở (tế bào cơ sở)

- Là mạng tinh thể nhỏ nhất mà bằng cách tịnh tiến nó theo hướng của ba trục tinh thể ta có thể thu được toàn bộ tinh thể

3 Một số kiểu mạng tinh thể kim loại

3.1 Mạng lập phương tâm khối

- Đỉnh và tâm khối hộp lập phương là nguyên tử hay ion dương kim loại

- Số đơn vị cấu trúc (số hạt trong 1 ô cơ sở): 1 + 8*(1/8) = 2

3.2 Mạng lập phương tâm diện

- Đỉnh và tâm các mặt của khối hộp lập phương là các nguyên tử hoặc ion dương kim loại

- Số đơn vị cấu trúc (số hạt trong 1 ô cơ sở): 6*(1/2) + 8*(1/8) = 4

a 6 3 2a 6

Trang 15

- Số đơn vị cấu trúc (số hạt trong 1 ô cơ sở): 2

M: Nguyên tử khối; NA: Số Avogađro, n: số nguyên tử trong 1 ô cơ sở

P: Độ đặc khít (mạng lập phương tâm khối P = 68%; mạng lập phương tâm diện, lục phương chặt khít P = 74%)

Câu 1 (HSG Quảng Bình lớp 11 – 2014): Sắt ở dạng α (Feα) kết tinh trong mạng lập phương tâm khối, cạnh của tế bào sơ đẳng

o

Giải:

A B

C D

Câu 2 (HSG KHU VỰC DUYÊN HẢI VÀ ĐỒNG BẰNG BẮC BỘ - 2017): Mạng tinh thể lập

phương tâm diện đã được xác lập cho nguyên tử đồng (Cu) Hãy:

a) Vẽ cấu trúc mạng tế bào cơ sở và cho biết số nguyên tử Cu chứa trong tế bào sơ đẳng này

b) Tính cạnh lập phương a (Ao ) của mạng tinh thể, biết rằng nguyên tử Cu có bán kính bằng 1,28

o

A

c) Xác định khoảng cách gần nhất giữa hai nguyên tử Cu trong mạng

d) Tính khối lượng riêng của Cu theo g/cm3

Giải:

b) Bán kính nguyên tử Cu là: r = 1,28.10-8 cm Từ CT: 4.r = a 2  a = 4.r/ 2 = 3,63.10-8 cm

c) Khoảng cách ngắn nhất giữa 2 tâm của hai nguyên tử đồng trong mạng: 2.r = 2,56.10-8 cm

d) Khối lượng riêng: D = (n.M)/(NA.V1ô) = 8,896 g/cm3

Trang 16

Trên con đường thành công không có dấu chân của kẻ lười biếng Page: Thầy Nguyễn Phú Hoạt Câu 3 (30/04/2013 - Kon Tum): Thực nghiệm cho biết ở pha rắn, vàng (Au) có khối lượng riêng là

19,4 g/cm3 và có mạng lưới lập phương tâm diện Độ dài của ô mạng cơ sở là 4,070.10-10m Khối lượng mol nguyên tử của Au là 196,97 g/mol

a) Tính % thể tích không gian trống trong mạng lưới tinh thể của Au

Câu 4 (HSG Quảng Bình 11 – 2015): Máu trong cơ thể người có màu đỏ vì chứa hemoglobin (chất

vận chuyển oxi chứa sắt) Máu của một số động vật nhuyễn thể không có màu đỏ mà có màu khác vì chứa một kim loại khác (X) Tế bào đơn vị (ô mạng cơ sở) lập phương tâm diện của tinh thể X, có cạnh bằng 3,62.10-8 cm Khối lượng riêng của nguyên tố này là 8920 kg/m3 Tính phần trăm thể tích của tế bào bị chiếm bởi các nguyên tử và xác định nguyên tố X

Giải:

* Số nguyên tử trong một ô mạng cơ sở: 8*(1/8) + 6*(1/2) = 4

* Phần trăm thể tích của tế bào bị chiếm bởi các nguyên tử (Độ đặc khít C):

Câu 5 (HSG QUẢNG BÌNH 11 – 2016): Thực nghiệm cho biết đồng tinh thể có khối lượng riêng D

= 8,93 g/cm3; bán kính nguyên tử đồng là 1,28.10-8 cm Đồng kết tinh theo mạng tinh thể lập phương đơn giản hay lập phương tâm diện? Tại sao? (Cho Cu = 63,5)

Giải:

Số nguyên tử trong một ô mạng cơ sở là:

3 AD.N an

* Nếu Cu kết tinh theo mạng lập phương tâm diện thì:

Trang 17

AD*4 r N 19,36*4*3,14*(1,44.10 ) * 6,02.10

Câu 14 (30/04/2010 - Tây Ninh): Sắt dạng α (Feα) kết tinh trong mạng lập phương tâm khối, nguyên

tử có bán kính

o

a) Cạnh a của tế bào cơ sở (ô mạng cơ sở)

b) Khoảng cách ngắn nhất giữa hai nguyên tử Fe

c) Khối lượng riêng của sắt theo g/cm3 (tỉ khối của Fe)

Câu 15 (30/04/2010 - Bình Phước): Mạng lưới tinh thể KBr có dạng lập phương tâm mặt với thông

số mạng

o

Câu 16 (30/04/2010 - Đề chính thức): Tinh thể KCl có cấu trúc mạng tinh thể lập phương tâm diện

Biết rằng ở 180C, độ dài cạnh ô mạng cơ sở là 6,29082Ao;khối lượng mol nguyên tử K và Cl lần lượt

là 39,098 (g/mol) và 35,453 (g/mol); số avogadro N = 6,022.1023 Tính khối lượng riêng của KCl

Câu 17 (30/04/2011 - Quảng Nam): Cu có mạng tinh thể lập phương tâm mặt Khối lượng riêng của

a) Tính khoảng cách ngắn nhất giữa hai nguyên tử vàng

b) Xung quanh nguyên tử vàng có bao nhiêu nguyên tử vàng khác kế cận có cùng khoảng cách ngắn nhất trên đây?

Câu 19 (30/04/2011 - Đồng Nai): Một viên bi sắt có khối lượng 1,9817 gam, ở 13900C sắt ở dạng thù hình δ-Fe kết tinh theo mạng lập phương tâm khối, đường chéo trong mặt phẳng đáy trong tế bào là d

= 4,14365

o

A, mạng tinh thể giả định là không khuyết

a) Tính khối lượng riêng của δ-Fe

b) Tính bán kính của viên bi sắt

c) Hạ nhiệt độ viên bi sắt xuống 250C, sắt chuyển sang dạng thù hình α-Fe, mạng tinh thể không đổi, lúc đó cạnh hình lập phương a = 2,86Ao Hỏi sau khi đã co lại viên bi sắt có bán kính là bao nhiêu? Cho: Fe = 55,847 đvC; số Avogadro = 6,023.1023

Câu 20 (30/04/2011 - Cà Mau): Tính bán kính gần đúng của nguyên tử sắt ở 200C, biết rằng ở nhiệt

độ này khối lượng riêng của sắt là 7,87 g/cm3; các nguyên tử sắt là những hình cầu chiếm 75% thể tích, còn lại là khe rỗng, cho khối lượng nguyên tử sắt là 55,85

Câu 21 (30/04/2015 – Gia Định TPHCM): Vàng kết tinh dưới dạng lập phương tâm mặt có khối

lượng riêng bằng 19,4 g/cm3

a) Tính số nguyên tử Au có trong một ô mạng cơ sở

b) Tính khoảng cách nhỏ nhất giữa hạt nhân của 2 nguyên tử Au

c) Tính % khe rỗng trong tinh thể Au? Biết Au = 196,97; N = 6,022.1023

Câu 22 (30/04/2013 - Vũng Tàu): Cho kim loại A tồn tại ở cả hai dạng lập phương tâm khối và lập

phương tâm diện Khi tồn tại dạng lập phương tâm khối thì khối lượng riêng của A là a g/cm3 Khối lượng riêng của A ở dạng lập phương tâm diện là b g/cm3 Lập biểu thức tính b theo a Cho rằng bán kính của A là như nhau trong cả hai loại tinh thể

Trang 18

HÓA HỌC

CHUYÊN ĐỀ 4: HIỆU ỨNG NHIỆT CỦA CÁC QUÁ TRÌNH HÓA HỌC

1 Nhiệt tạo thành của các chất (sinh nhiệt) H (sn) (H (tt))

Nhiệt tạo thành của 1 hợp chất hóa học là hiệu ứng nhiệt của phản ứng tạo thành 1 mol chất đó từ những đơn chất ở trạng thái chuẩn

Trạng thái chuẩn của 1 chất là trạng thái bền nhất của chất đó ở áp suất 1 atm và 250C (hay 298,15K)

THÍ DỤ: Phản ứng: N2 + 3H2  2NH3 H = - 92,22 KJ

Nhiệt tạo thành của NH3 = H /2 = 92,22/2 = - 46,11 kJ/molpø 

LƯU Ý: Nhiệt tạo thành của các đơn chất ở điều kiện chuẩn được qui ước bằng 0

Khi phản ứng xảy ra mà tất cả các chất (đơn chất và hợp chất tạo thành) đều ở điều kiện chuẩn thì ta có nhiệt tạo thành chuẩn Ký hiệu 0

tt



2 Nhiệt phân hủy

Nhiệt phân hủy của 1 hợp chất là hiệu ứng nhiệt của phản ứng phân hủy 1 mol chất đó tạo thành các đơn chất

THÍ DỤ: H2O(l)  H2(k) + ½ O2(k) 0298 = + 285,84 KJ

Nhiệt phân hủy H2O ở đkc = + 285,84 KJ/mol

LƯU Ý: “Nhiệt tạo thành và nhiệt phân hủy của một hợp chất bằng nhau về trị số nhưng ngược

nhau về dấu”

3 Nhiệt đốt cháy (thiêu nhiệt) H (tn) , (H (đc) )

Nhiệt đốt cháy của 1 chất là nhiệt tỏa ra khi đốt cháy hoàn toàn 1 mol chất trong oxi

THÍ DỤ: C(graphit) + O2(k)  CO2(k)H = - 393 KJ/mol

Nhiệt đốt cháy của C = - 393 KJ/mol

LƯU Ý: Nhiệt đốt cháy của O 2 , H 2 O bằng không

4 Nhiệt phân li (nhiệt nguyên tử hóa)

Nhiệt phân li của một chất là năng lượng cần thiết để phân hủy 1 mol phân tử của chất đó (ở thể khí) thành các nguyên tử ở thể khí

THÍ DỤ: H2(k)  2H(k) H = 104,2 kcal/mol

O2(k)  2O(k) H = 117 kcal/mol

CH4(k)  C(k) + 4H(k)H = 398 kcal/mol

5 Năng lượng của liên kết hóa học

Năng lượng của một liên kết hóa học là năng lượng cần thiết để phá vỡ liên kết đó tạo thành các nguyên tử ở thể khí

6 Xác định nhiệt của các phản ứng hóa học

Định luật Hess Đây là một định luật cơ bản của nhiệt hóa học do viện sĩ Nga H.I Hess (1802 – 1850) tìm ra lần đầu tiên, có nội dung như sau:

“Trong trường hợp áp suất không đổi hoặc thể tích không đổi, hiệu ứng nhiệt của phản ứng hóa học chỉ phụ thuộc vào dạng và trạng thái của các chất đầu và các sản phẩm cuối, không phụ thuộc vào cách tiến hành phản ứng”

Có thể minh họa ý nghĩa định luật Hess trong thí dụ sau: Việc oxi hóa than bằng oxi tạo thành khí CO2 có thể tiến hành theo 2 cách:

Cách 1: đốt cháy trực tiếp than thành CO2

Trang 19

PT: C(graphit) + O2(k)  CO2(k) H (hiệu ứng nhiệt của phản ứng)

Cách 2: tiến hành qua 2 giai đoạn:

C(graphit) + ½ O2(k)  CO(k) H1

CO(k) + ½ O2(k)  CO2(k) H2

Có thể biểu diển hai cách tiến hành trên bằng sơ đồ sau:

Nếu các quá trình trên thỏa mãn điều kiện: Nhiệt độ và áp suất ban đầu bằng nhiệt độ và áp suất cuối ta có: H = H1 + H2

7 Vài hệ quả của định luật Hess

THÍ DỤ 1: Tính hiệu ứng nhiệt của phản ứng:

CaCO3(r)  CaO(r) + CO2(k) 0298 = ? Biết 0tt - 1206,9 - 635,6 - 393,5 (KJ)

THÍ DỤ 3: Xác định năng lượng trung bình của các liên kết O – H trong phân tử nước, biết rằng

năng lượng liên kết H – H và O = O tương ứng bằng 435,9 KJ và 498,7 KJ, khi đốt cháy đẳng áp 2 mol



    927 , 09

Trang 20

Câu 1 (HSG QUẢNG BÌNH 11 – 2013):

Cho phản ứng: C2H6 (k) + 3,5O2 (k)  2CO2 (k) + 3H2O (l) (1)

Dựa vào 2 bảng số liệu sau:

Chất C2H6 (k) O2 (k) CO2 (k) H2O (l)

0 s

Elk (kJ.mol-1) 413,82 326,04 493,24 702,24 459,80

Nhiệt hóa hơi của nước là 44 kJ.mol-1

Hãy tính hiệu ứng nhiệt của phản ứng (1) theo 2 cách

2 6

0 s(C H ,k)

2

0 s(O ,k)

Câu 2 (HSG QUẢNG BÌNH 12 – 2020): Cho: Xiclopropan  Propen có H1 = - 32,9 kJ/mol

Nhiệt đốt cháy than chì: H2 = -394,1 kJ/mol

Nhiệt đốt cháy hiđro: H3 = -286,3 kJ/mol

Nhiệt đốt cháy xiclopropan: H4 = - 2094,4 kJ/mol

Hãy tính: nhiệt đốt cháy propen, nhiệt tạo thành xiclopropan và nhiệt tạo thành propen?

Giải:

Dựa vào sơ đồ, ta thấy:

- Nhiệt đốt cháy propen: H5 = H4 - H1 = -2094,4 - (- 32,9) = -2061,5 (kJ/mol)

- Nhiệt tạo thành xiclopropan:

H6 = 3H2 + 3H3 - H4 = 3.(-394,1) + 3.(-286,3) - (-2094,4) = 53,2 (kJ/mol)

- Nhiệt tạo thành propen: H7 = H6 + H1 = 53,2 + (-32,9) = 20,3 (kJ/mol)

Câu 3 (HSG QUẢNG BÌNH 12 - 2013): Sinh nhiệt của một chất ở điều kiện chuẩn (kí hiệu là ΔH0

sn )

là lượng nhiệt tỏa ra hay thu vào khi hình thành 1 mol chất đó từ các đơn chất bền ở điều kiện chuẩn Cho: C(than chì)  C(k) ΔH0thăng hoa = 717 kJ/mol; EH-H = 432 kJ/mol; EC-C = 347 kJ/mol; EC-H = 411 kJ/mol; ΔH0

sn (H2O (l)) = - 285,8 kJ/mol; ΔH0sn (CO2 (k)) = - 393,5 kJ/mol

a) Tính ΔH0

sn của ankan tổng quát CnH2n+2 (k) theo n

b) Cho phản ứng đốt cháy hoàn toàn các ankan chứa n nguyên tử cacbon:

Trang 21

Dựa vào sơ đồ trên, ta có:

ΔHsn (CnH2n+2) = (n + 1).EH – H + n.ΔHthăng hoa (C) – (n - 1)EC-C – 2(n + 1)EC-H

Câu 5 (HSG ĐÀ NẴNG – 2007): Một giai đoạn quan trọng trong quá trình tổng hợp axit nitric là oxi

hóa NH3 trong không khí, có mặt Pt xúc tác

a) Xác định nhiệt phản ứng của phản ứng này, biết nhiệt hình thành các chất NH3 (k), NO (k) và

Trang 22

Câu 16 (30/04/2017 – Thái Phiên): Phản ứng: N2 + 3H2  2NH3, ∆H = -92,4 kJ

Năng lượng phá vỡ liên kết H2 (k) và N2(k) lần lượt bằng 436 kJ/mol và 945 kJ/mol Tính năng lượng liên kết trung bình N-H trong phân tử NH3

Giải:

Năng lượng liên kết EN N = -945kJ/mol; EH H = -436 kJ/mol

N2 + 3H2  2NH3, ∆H = -92,4 kJ

Ta có ∆H = 6EN H – (EN N + 3EH H ) -92,4 = 6EN H – (-945 + 3.(-436))  EN H = -390,9 kJ/mol

Câu 17 (30/04/2017 – Cao Bá Quát): Tính nhiệt tạo thành của tinh thể Ca3(PO4)2, biết:

- 12 gam Ca cháy tảo ra 45,57 Kcal

- 6,2 gam P cháy tỏa ra 37,00 Kcal

- 168,0 gam CaO tác dụng với 142,0 gam P2O5 tỏa ra 160,50 Kcal

Hiệu ứng nhiệt đo trong điều kiện đẳng áp

Câu 18: Tính hiệu ứng nhiệt của phản ứng hình thành C2H6 từ cacbon than chì và hidro khí ở p = 1atm

và t = 250C Biết rằng thiêu nhiệt của C2H6, của Ctc và của H2(k) theeo thứ tự bằng: -1563,979 kJ/mol; -393,296 kJ/mol và -285,767 kJ/mol

Câu 19: Tính hiệu ứng nhiệt của phản ứng hình thành tinh thể Al2(SO4)3 từ tinh thể Al2O3 và từ khí

SO3 ở p = 1atm và t = 250C Biết rằng sinh nhiệt tiêu chuẩn của Al2O3, của SO3 và của Al2(SO4)3 theo thứ tự bằng: -1669,792 kJ/mol; -395,179 kJ/mol; -3434,98 kJ/mol

Câu 20: Entanpi tiêu chuẩn trong quá trình hidro hóa propen thành propan là:

Trang 23

Trờn con đường thành cụng khụng cú dấu chõn của kẻ lười biếng Page: Thầy Nguyễn Phỳ Hoạt Cõu 21: Xỏc định hiệu ứng hiệt của phản ứng sau:

C2H6 +7/2O2  2CO2 + 3H2O; ∆H3 = -1559,879 kJ/mol

Cỏc khớ cho ở trờn được chấp nhận là khớ lớ tưởng

Cõu 23: Cho cỏc dử kiện dưới đõy:

a) C2H4 + H2  C2H6 ; ∆Ha = -136,951 kJ/mol

b) C2H6 +7/2O2  2CO2 + 3H2O(l); ∆Hb = -1559,837 kJ/mol

d) H2 + 1/2O2  H2O(l); ∆H2 = -285,838 kJ/mol

Hãy xỏc định nhiệt hỡnh thành và nhiệt đốt chỏy của etilen

Cõu 24: Biết entanpi tạo thành chuẩn của cỏc chất:

b) Biểu diễn sự phụ thuộc entanpi tạo thành chuẩn của ankan vào n

Cõu 25 (30/04 lần V-An Giang): Cho

Tớnh hiệu ứng nhiệt của phản ứng: C H (k) + H (k) 2 4 2  C H (k)2 6 bằng cỏc cỏch khỏc nhau

Cõu 26 (30/04/2010 - Đồng Nai): Quỏ trỡnh đồng phõn húa xiclo propan thành propen:

đồng phân hóa

bẳng sau (tất cả cỏc số liệu đều ỏp dụng cho 250C và 1 atm)

Chất ∆H đối với quỏ trỡnh đốt chỏy hoàn toàn

Trang 24

QUÁ TRÌNH ĐIỆN HÓA

CHUYÊN ĐỀ 5: PHẢN ỨNG OXI HÓA – KHỬ VÀ CÁC QUÁ TRÌNH ĐIỆN HÓA

1 Pin điện hóa

Xét ví dụ pin điện hóa kẽm – đồng (hình 5.1)

Hình 5.1 Sơ đồ pin điện hóa Zn – Cu

Anot: Zn  Zn + 2e2 (xảy ra quá trình oxi hóa Zn)

Catot: Cu + 2e 2  Cu (xảy ra quá trình khử Cu2+)

Phản ứng xảy ra khi pin hoạt động: 2 2

Các electron chuyển từ điện cực Zn sang điện cực Cu nhờ dây dẫn điện tạo nên dòng điện Một pin điện hóa được kí hiệu như sau:

Vật liệu điện cực 1 | dd điện cực 1 || dd điện cực 2 | Vật liệu điện cực 2

Ví dụ, pin Zn – Cu được kí hiệu như sau:

Zn | Zn2+ || Cu2+ | Cu

2 Một số điện cực thường gặp

a Điện cực kim loại

Điện cực kim loại gồm một kim loại nhúng trong dung dịch muối của nó Điện cực kim loại và điện cực hiđro là điện cực loại 1

b Điện cực chuẩn hiđro

Điện cực chuẩn hiđro gồm một thanh platin, phủ muối platin, nhúng trong dung dịch axit có pH

= 0, có khí hiđro ở áp suất 1,0 atm lội qua

Hình 5.2 Điện cực chuẩn hiđro

Vậy, điện cực này làm việc với cặp oxi hóa – khử 2H+/H2 Thế điện cực chuẩn hiđro được quy ước bằng 0V ở mọi nhiệt độ

Trang 25

Hai điện cực loại 2 khác cũng hay được dùng là điện cực bạc clorua và điện cực thủy ngân (I) sunfat:

Hình 5.3 Điện cực calomen và điện cực bạc clorua

d Điện cực gồm kim loại trơ nhúng trong dung dịch chứa một cặp oxi hóa – khử

Kim loại trơ thường dùng cho loại điện cực này là platin Ví dụ, kim loại platin nhúng trong dung dịch chứa cặp oxi hóa – khử Fe3+/Fe2+ Các điện cực kiểu này là điện cực loại 3

4 Sức điện động của pin

Sức điện động của pin (Epin) là giá trị (trị số tuyệt đối) của hiệu số điện thế lớn nhất giữa hai điện cực của pin: Epin = E( ) - E( ) ; E(+) là thế khử điện của cực dương; E(-) là thế khử của điện cực âm Nếu pin được cấu tạo bởi hai điện cực chuẩn thì: 0 0 0

pin ( ) ( )

E = E - E

5 Các yếu tố ảnh hưởng đến thế khử Công thức Nernst

aOXH + ne  bKCông thức Nernst có dạng:

a 0

2 2H /H 2H /H

H

0,059 [H ]2H + 2e H ; E = E + lg



thay cho nồng độ mol.L-1

Trang 26

a) 3Fe3O4 + 28HNO3 loãng  9Fe(NO3)3 + NO + 14H2O

b) 2Fe3C + 22H2SO4 đặc nóng  3Fe2(SO4)3 + 2CO2 + 13SO2 + 22H2O

c) FexSy + (6x + 6y)HNO3 đặc nóng  xFe(NO3)3 + yH2SO4 + (3x + 6y)NO2 + (3x + 2y)H2O

Câu 2 (30/04/2017 lớp 10 – Nông Sơn): Hoàn thành và cân bằng các phản ứng hóa học sau theo

phương pháp thăng bằng electron:

a) Mg + HNO3  Mg(NO3)2 + N2O + N2 + NH4NO3 + H2O

(biết tỉ lệ mol của N2O : N2 : NH4NO3 là 1 : 2 : 1)

b) M2(CO3)n + HNO3 đặc, nóng  M(NO3)m + NO2 + CO2+ H2O

c) CuFeSx + O2  Cu2O + Fe3O4 + SO2↑

d) Fe3O4 + HNO3  NxOy +

Giải:

a) 18Mg + 44HNO3  18Mg(NO3)2 + N2O + 2N2 + NH4NO3 + 20H2O

b) M2(CO3)n + (4m-2n)HNO3 đặc, nóng  2M(NO3)m + 2(m-n)NO2 + nCO2+ (2m-n)H2O

c) 12 CuFeSx + (11+12x) O2  6Cu2O + 4Fe3O4 + 12xSO2

d) (5x-2y) Fe3O4 + (46x-18y)HNO3  NxOy + (15x-6y)Fe(NO3)3 + (23x-9y)H2O

Câu 3 (30/04/2017 lớp 10 – Lê Quý Đôn Quảng Nam): Bổ túc và cân bằng các phản ứng sau bằng

phương pháp thăng bằng electron

a) Cr2S3 + Mn(NO3)2 + K2CO3  K2CrO4 + K2SO4 + K2MnO4 + NO + CO2

Trang 27

b) Al + HNO3 Al(NO3)3 + NO+ N2O + H2O Biết nNO : nN2O = 1 : 2

c) FeCl2 + KMnO4 + H2SO4 …

d) Zn + NaHSO4 + NaNO3 ZnSO4 + Na2SO4 + NH4NO3 + H2O

Giải:

a) 2CrI3 + 64KOH + 27Cl2 2K2CrO4 + 6KIO4 + 54KCl + 32H2O

b) 19Al + 72HNO3 19Al(NO3)3 + 3NO+ 6N2O + 36H2O

c) 10 FeCl2 + 6KMnO4 + 24H2SO4 5Fe2(SO4)3 +3 K2SO4 + 6MnSO4+ 10Cl2 + 24H2O

d) 4Zn + 10NaHSO4 + 2NaNO3 4ZnSO4 + 6Na2SO4 + NH4NO3 + 3H2O

Câu 9 (30/04/2015 lớp 10 – Đề chính thức): Cân bằng các phản ứng sau bằng phương pháp cân bằng

4

3SO  + 2MnO2 + 2OH

-Câu 10 (30/04/2006 lớp 10 – Lê Quý Đôn Quảng Trị): Bổ túc và cân bằng các phương trình phản

ứng sau theo phương pháp thăng bằng electron hoặc phương pháp ion electron:

b) CrO27 + 3SO23 + 8H+ 2

4

3SO  + 2Cr3+ + 4H2O

K2Cr2O7 + 3Na2SO3 + 4H2SO4 Cr2(SO4)3 + 3Na2SO4 + K2SO4 + 4H2O

c) 8Al + 3NO3 + 5OH- + 2H2 O  8AlO2 + 3NH3

8Al + 3NaNO3 + 5NaOH + 2H2 O  8NaAlO2 + 3NH3

d) 4Zn + NO3 + 7OH- 2

2

4ZnO  + NH3 + 2H2O 4Zn + NaNO3+ 7NaOH  4Na2ZnO2 + NH3 + 2H2O

2.2 Các quá trình điện hóa

Câu 1 (30/04/2017 lớp 10 – Hiệp Đức): Một pin điện gồm điện cực là một sợi dây bạc nhúng vào

dung dịch AgNO3 và điện cực kia là một sợi dây platin nhúng vào dung dịch muối Fe2+ và Fe3+

a) Viết phương trình phản ứng khi pin hoạt động

b) Tính sức điện động của pin ở điều kiện chuẩn

c) Nếu [Ag+] = 0,1M và [Fe2+] = [Fe3+] = 1M thì phản ứng trong pin xảy ra như thế nào?

Giải:

a) Phương trình phản ứng khi pin hoạt động:

   

Định dạng
Số trang	55
Dung lượng	3,48 MB