Tải bản đầy đủ

Tổng hợp đề thi hóa vô cơ HVC 2004a

ĐỀ THI HÓA VÔ CƠ
Ngày thi: 4/11/2004
Lớp thi: HC 02 & VL 02
Thời gian làm bài: 45 phút

Thí sinh chỉ được sử dụng bảng hệ thống tuần hoàn
không có ghi các số liệu khác ngoài các số liệu có trong ô chứa các nguyên tố hóa học

Câu 1: Những chất có loại cấu trúc tinh thể nào có thể có nhiệt độ nóng chảy và nhiệt độ sôi thấp?
Vì sao? (2 điểm)
Câu 2: Cho biết tính chất acid và baz của các chất dưới đây. Cho biết độ mạnh của chúng trong
dung dòch nước? ( 3 điểm)
KOH, Zn(OH)2, Cr(OH)3, HMnO4, H5IO6
Bán kính của các ion (Å) là:
K+
1,33

r(Å)

Zn2+
0,83


Cr3+
0,64

Mn7+ I7+
0,46 0,50

Câu 3: Cho biết tính chất oxy hóa – khử đặc trưng của của các chất sau. Vì sao?
ClO2 , AsH3 , OF2 , H3TlO3, H3PO3 (2 điểm)
Câu 4: Dựa trên sơ đồ Latimer dưới đây và các giá trò thế khử của oxy và của nước ở 25oC: (3 điểm)
a) Tính thế khử chuẩn của cặp Fe3+/Fe3O4 trong môi trường acid ở 25oC.
b) Cho biết tính chất oxy hóa khử đặc trưng của các ion trong môi trường acid chuẩn.
c) Ion nào không bền môi trường acid chuẩn trong dung dòch nước và có mặt khí quyển
không khí.
d) Khi tăng nồng độ ion H+ thì thế khử của các cặp oxy hóa khử liên hợp có trên sơ đồ
Latimer của Sắt biến đổi như thế nào?
Sơ đồ Latimer thế khử chuẩn trong môi trường acid ([H+] = 1 iong/l):
FeO42-

1,700

Fe3+

?

Fe3O4

0,980

Fe2+

-0,44

Fe

0,771

O2 (k) + 4H+ + 4e- = 2H2O (l)
2H+ + 2e- = H2 (k)


o = 1,229V
o =  0,0000V

(pH = 0)
(pH = 0)

Ghi chú: Các số liệu cho trong đề thi chỉ có tính cách tham khảo. Thí sinh có thể không
cần sử dụng chúng khi làm bài.
Giám thò không giải thích đề thi.


Đáp án đề thi Hóa Vô cơ ngày 4 tháng 11 năm 2004
Câu 1: Cấu trúc đảo. Vì với loại chỉ loại cấu trúc này mới có các phân tử hữu hạn là lực liên kết
trong chất rắn là lực Van Der Walls giữa các phân tử hữu hạn.
Câu 2: KOH : baz mạnh vì K là kim loại kiềm.
Zn(OH)2 : baz trung bình yếu đồng thời có tính acid (lưỡng tính) vì Zn là kim loại chuyển
tiếp và có số oxy hóa 2+
Cr(OH)3 : tính acid và tính baz rất yếu do Crom là kim loại kém hoạt động và số oxy hóa
củua Cr trong hợp chất này bằng 3.
HMnO4: acid mạnh. Acid permanganic là loại acid đơn phân tử nên theo quy tắc Paoling nó
là acid mạnh.
H5IO6 : Acid trung bình. Acid periodic là loại acid đơn phân tử nên theo quy tắc Paolinh nó
là acid trung bình.
Có thể sử dụng quy tắc Kartletch để xét
KOH
Zn(OH)2
Cr(OH)3
HMnO4
H5IO6
Z/r
0,867
1,55
2,17
3,90
3,74
Theo tiêu chuẩn của quy tắc Kartletch KOH , Zn(OH)2 và Cr(OH)3 là các hydroxyt. KOH là baz
mạnh vì giá trò Z/r rất nhỏ so với giá trò 2,2, Zn(OH)2 là baz trung bình yếu còn Cr(OH)3 nằm ở
giới hạn phân đònh baz và lưỡng tính của nên nó có tính chất baz rất yếu và trên thực tế còn có tính
acid rất yếu (do số oxy hóa cao). HMnO4 và H5IO6 có giá trò Z/r > 3,2 nên là các acid. Dùng tiêu
chuẩn Paolinh đánh giá như nêu trên thì HMnO4 là acid mạnh và H5IO6 là acid có độ mạnh trung
bình trong dung dòch nước. (Sinh viên không cần giải thích cũng có đủ số điểm)
Câu 3: Các chất có tính oxy hóa đặc trưng: ClO2 , H3TlO3, OF2.
Các chất có tính khử đặc trưng: AsH3 , H3PO3
Giải thích: ClO2 có tính oxy hóa đặc trưng và là chất oxy hóa rất mạnh vì Cl(IV) là mức oxy
hóa rất kém bền vững và Clo có mức oxy hóa bền là –1.
H3TlO3 có tính oxy hóa đặc trưng và là chất oxy hóa rất mạnh vì mức oxy hóa +3 không đặc
trưng cho Tl3+(quy tắc tuần hoàn thứ cấp do hiệu ứng co f) và vì H3TlO3 là acid. Mức oxy hóa bền
của Tali là +1.
OF2 là chất oxy hóa mạnh vì Oxy ở mức oxy hóa +2, trong khi oxy đơn chất là chất oxy hóa
mạnh và mức oxy hóa bền của Oxy là -2.
AsH3 có tính khử đặc trưng vì mức oxy hóa bền của Asen là +3 và +5. Asen đơn chất có tính
khử đặc trưng.
H3PO3 là chất có tính khử đặc trưng vì mức oxy hóa bền của photpho là +5. Hơn nữa cấu tạo
phân tử H3PO3 có một nối H – P đặc trưng cho tính khử.
Câu 4: a) Thiết lập chu trình
Fe3+

G1o

Fe3O4

G2o

Fe2+

G o

3Go = G1o + G2o  G1o = 3Go - G2o 


 1o = 3o - 2o = 3 x 0,771 - 2 x 0,98 = 0,353V
b) FeO42- là chất oxy hóa mạnh, Fe3+ và Fe3O4 là chất oxy hóa yếu, Fe là chất khử trung
bình.
c) Về phương diện nhiệt động hóa học Fe3O4 không bền trong môi trường acid chuẩn vì sức
điện động chuẩn của phản ứng tự oxy hóa – tự khử của nó dương.
o = 0,98 – 0,353 > 0
Tính tác động môi trường : FeO42- không bền do oxy hóa nước giải phóng oxy vì thế khử
của cặp FeO42-/Fe3+ lớn hơn thế khử cặp O2/H2O.
Fe không bền vì bò H+ của nước oxy hóa. Thế khử của cặp H+/H2 lớn hơn thế khử của
cặp Fe2+/Fe.
Fe2+ không bền vì bò oxy không khí oxy hóa dần thành Fe 3+ trong môi trường acid.
Thế khử của cặp O2/H2O lớn hơn thế khử của cặp Fe3+/Fe2+
Fe3O4 không bền vì có thể bò oxy không khí oxy hóa dần thành Fe3+.
(Chú ý các biện luận này chỉ thuần túy về phương diện nhiệt động hóa học, không nói về
phương diện động học của các phản ứng)
d) Từ sơ đồ Latimer viết được các bán phản ứng khử ở điều kiện môi trường acid chuẩn:
FeO42- + 8H+ + 3e- = Fe3+ + 4H2O
3Fe3+ + 4H2O + e- = Fe3O4 + 8H+
Fe3O4 + 8H+ + 2e- = 3Fe2+ + 4H2O
Fe2+ + 2e- = Fe
Fe3+/Fe2+
Các bán phản ứng cho thấy khi tăng nồng độ H+ thì thế khử của các cặp oxy hóa khử
liên hợp FeO42-/Fe3+ , Fe3O4/Fe2+ tăng lên ; thế khử của cặp Fe3+/Fe3O4 giảm xuống và
thế khử của các cặp Fe2+/Fe và Fe3+/Fe2+ không đổi. (Biện luận nhờ cùng công thức
Nernst)



Tài liệu bạn tìm kiếm đã sẵn sàng tải về

Tải bản đầy đủ ngay

×