Tải bản đầy đủ

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

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 dòch 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 dòch permanganat kali là anhydrit sunfurơ:
5SO2 + KMnO4 + 2H2O = K2SO4 + 2MnSO4 + H2SO4
Khí còn lại sau khi qua dung dòch 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 trê n)
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 trò và mức oxyhóa dương kém hơn số
electron hóa trò hai đơn vò. Mức độ bền vững của hai mức oxyhóa này đồng thời chòu
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 trò ns và np tăng dần, do đó độ bền vững của mức oxyhóa dương cao nhất giảm
dần, nghóa 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 trò ns và np giảm dần, do đó độ bền vững của mức oxyhóa dương cao

1


nhất tăng dần, nghóa 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 trò 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, nghóa
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, dò 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 dướ i tác dụng
tónh điện của phối tử.
{Fe(CN)6]3{CoCl4]2{Cr(H2O)6]2+
{Mn(CN)6]4









 















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 dòch. 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)

2


K cb 

K kb[ Ag ( NH

3 )2 ]



K 2plNH .TAgCl

4



K kb[ Ag ( NH

2 )2 ]



.K 2NH

K 2H O .TAgCl
2

3

1.10  7, 24.(1.10  4, 755 ) 2

 1.10 20,97
14 2
9, 72
(1.10 ) .1.10

o

G 298pu = -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 dòch KMnO4 và nước Javen để loại khí HCl và không thể dùng
dung dòch 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- + ClOCl2 + 2OHDo đó nó dễ dàng giữ HCl để tạo ra khí clo:
3H++ Cl- + ClO- + OH- = H2O + Cl2
* Dung dòch carbonat nartri là một muối của acid yếu và baz mạnh nên tác dung
với cả HCl và Cl2 theo các phản 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
2+
Khi không có mặt oxy thì ion Cr 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)
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+ bò thay
đổi. Giá trò thế oxyhóa khử tiêu chuẩn của cặp trên khi nồng độ amoniac là 1 mol/lit
được tính theo phương trình Nerst :

E [oCo ( NH

 E oCo

3

) ]

3 6

[ Co ( NH 3 )6 ]2 

 0,059 lg

3

Co 2 

K kb,[ Co ( NH

3 6

K kb,[ Co ( NH

2
3 )6 ]

) ]3 

 1,84  1,818  0,022V

So sánh với giá trò thế oxyhóa khử của cặp O2,2H2O/4OH- = 0,401V có thể thấy phức
hexeammin coban(II) có thể bò oxy oxyhóa lên coban(III) . Phản ứng xảy ra theo
phương trình :
4Co(NH3)62+ + O2 + 2H2O = 4Co(NH3)63+ + 4OHb) 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) :





a
b
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)











4


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)













c

d

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 trò HNH = 107,3o , nghóa là
nguyên tử nitơ ở trạng thái lai hóa SP3 , nên phân tử NH3 có một cặp electron đònh
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 bò 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 dòch 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.
5


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 trò. 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 dòch 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 dòch 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 bò 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 đònh nghóa 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 dòch.
2. Phức chất là hợp chất phức tạp mà tiểu phần tạo phức của nó có số oxyhóa khác
với hoá trò.
Co(CN)63- Hexaxianocobaltat (III)
Al(OH)4Tetrahydroxoaluminat (III)
2+
2+
Zn(NH3)4 Tetraamminkẽm (II)
Mn(H2O)6 Hexaaquomangan (II)
3+
Câu 3 : phân lớp 3d của ion Al 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-

6


Vì không có màng ngăn nên khí Clo tiếp xúc với ion OH- và môi trường kiềm làm cho
phản ứng dò phân của Clo dòch 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
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

 opu   oCo

3

Co

2

 E oO

2

 1,84  1,23  0,61V  0

,H 
H 2O

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+ bò thay đổi, đồng thời môi
trường dung dòch 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 :

E [oCo( NH

 E oCo

3

) ]

3 6

[ Co ( NH 3 ) 6 ]2 

 0,059 lg

3

Co 2 

K kb,[ Co ( NH

3 6

K kb,[ Co ( NH

2
3 )6 ]

) ]3 

 1,84  1,82  0,02V

Từ giá trò 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 mô i 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 bò giảm
độ suy biến và tách thành hai phân lớp có năng lượng khác nhau. Vì phân tử nướ c 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 trò 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 dòch khỏi trạng thái cấu trúc electron hóa trò này bằng cách nhận thêm 1e
hoặc cho đi 1e. tuy nhiên vì mức oxyhóa +4 không đặc trưng cho Cobalt nên ion cobalt

7


(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 trò bão hòa. Cấu trúc này rất bền vững nê n
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 trò 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 dòu, ví dụ các
phản ứng sinh hóa, các phản ứng ăn mòn kim loại , các phản ứng oxy hóa – khử trong
dung dòch 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 chấ t bốc cháy trong không khí khi
nhiệt độ môi trường đạt đến một giá trò 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)
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 bò 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 :

8


a) Phản ứng thủy hóa mạnh. Nhiều chất kết tinh từ dung dòch 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 mạ nh 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 sp 3 , cặp electron không phân
chia đònh 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+ + OHMặc dù thế oxy hóa – khử của các cặp oxy hóa – khử của nước nguyên chất ( pH = 7)
không lớn :
Quá trình khử
0(V)
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  At không
tuân theo quy luật này, nghóa là chúng chòu 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 trò 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 bò 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 dòch 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)
9


Hexaxianoferat(II) kali
Tetracloroborat(III) kali
Hexahydroaluminat(III) natri
Metaphotphoric acid
Trinitritotriammincoban(III)
Photphoric acid ( Octophotphoric acid)

10



Tài liệu bạn tìm kiếm đã sẵn sàng tải về

Tải bản đầy đủ ngay

×