Bµi tËp Ho¸ V« c¬ - NguyÔn §øc VËn
S¸ch ®¹i häc s− ph¹m pgs. NguyÔn ®øc vËn
Bµi tËp hãa häc v« c¬
Nhµ xuÊt b¶n gi¸o dôc 1983
Nguyen Huu Hieu – Dai hoc Hai Phong 27/05/2010
1
Bµi tËp Ho¸ V« c¬ - NguyÔn §øc VËn
môc lôc PhÇn I – C©u hái vµ bµi tËp §1. KhÝ tr¬ ..................................................................................................... §2. Hidro ....................................................................................................... §3. C¸c Halogen ........................................................................................... §4. Oxi .......................................................................................................... §5. L−u huúnh- Ph©n nhãm Selen §6. Nit¬- Phot pho......................................................................................... §7.Ph©n nhãm Asen ...................................................................................... §8. Cacbon-Silic ............................................................................................ §9. TÝnh chÊt cña kim lo¹i. ............................................................................ §10. Kim lo¹i kiÒm ....................................................................................... §11. Kim lo¹i kiÒm thæ ................................................................................. §12. Nh«m .................................................................................................... §13. Gecmani – ThiÕc – Ch× .................................................................... §14. §ång – B¹c – Vµng........................................................................... §15. KÏm – Cadimi – Thñy ng©n ............................................................. §16. Crom – Mangan – S¾t ................................................................................................................................ PhÇn II – H−íng dÉn tr¶ lêi
Nguyen Huu Hieu – Dai hoc Hai Phong 27/05/2010
2
Bµi tËp Ho¸ V« c¬ - NguyÔn §øc VËn
PhÇn I: C©u hái vµ bµi tËp
§1. KhÝ tr¬ [He - Ne - Ar - Kr - Xe] 1. Tr×nh bµy ®Æc ®iÓm cña khÝ tr¬ ? [CÊu tróc electron, b¸n kÝnh nguyªn tö, n¨ng l−îng Ion hãa]. NhËn xÐt vµ cho kÕt luËn vÒ kh¶ n¨ng ph¶n øng cña c¸c nguyªn tè ®ã. 2. NhiÖt ®é nãng ch¶y cña c¸c khÝ tr¬ cã c¸c gi¸ trÞ sau : He Ne Ar Kr Xe Rn -272 -249 -189 -157 -112 -71 Tnc[ C]: Gi¶i thÝch sù thay ®æi nhiÖt ®é nãng ch¶y trong d·y tõ Heli ®Õn Radon. 3. ThÓ Ion hãa thø nhÊt cña c¸c khÝ tr¬ cã c¸c gi¸ trÞ sau: He Ne Ar Kr Xe Rn I[e V]: 24.6 21.6 15.3 14.0 12.1 10.7 H·y gi¶i thÝch t¹i sao khi nguyªn tö t¨ng th× thÕ Ion hãa gi¶m? 4. H·y tr×nh bµy c¸c ®Æc tÝnh cña Heli ? [nhiÖt ®é s«i, khèi l−îng riªng, ®é tan ®é dÉn ®iÖn].Tõ ®ã cho biÕt nh÷ng øng dông quan träng cña Heli ? 5. Møc oxi hãa ®Æc tr−ng cña Kripton, Xenon vµ Radon ? T¹i sao c¸c møc ®é l¹i kh«ng ®Æc tr−ng ®èi víi c¸c khÝ tr¬ cßn l¹i ? Tõ nhËn xÐt trªn h·y gi¶i thÝch ho¹t tÝnh hãa häc cña c¸c khÝ tr¬? Nªu vÝ dô ®Ó minh häa. 6. H·y gi¶i thÝch nguyªn nh©n h×nh thµnh c¸c Hidrat cña khÝ tr¬ d¹ng X.6H2O [X=Ar, Kr, Xe]. C¸c Hidrat ®ã cã ph¶i lµ hîp chÊt hãa häc kh«ng ? 7. Ng−êi ta ®· kÕt luËn r»ng: c¸c khÝ tr¬ kh«ng cã tÝnh tr¬ tuyÖt ®èi, trõ Heli vµ Neon, cßn l¹i lµ nh÷ng chÊt cã ho¹t tÝnh hãa häc, nguyªn tö l−îng cµng t¨ng ho¹t tÝnh cµng cao. C¸c hîp chÊt cña Kripton, Xenon ®Òu lµ nh÷ng chÊt oxi hãa, c¸c hîp chÊt ë hãa trÞ cao cã tÝnh oxi hãa m¹nh vµ cã tÝnh axit. H·y t×m dÉn chøng ®Ó chøng minh kÕt luËn trªn vµ gi¶i thÝch. 8. T¹i sao nguyªn tö Xenon kh«ng t¹o ra ph©n tö Xe2 mÆc dï cã kh¶ n¨ng t¹o ra liªn kÕt hãa häc víi nguyªn tö Flo hoÆc Oxi. ? 9. T¹i sao nguyªn tö Clo Ýt cã kh¶ n¨ng t¹o ra hîp chÊt hãa häc víi Xenon trong khi ®ã Flo l¹i t¹o ra dÔ dµng h¬n ? 10. §é bÒn víi nhiÖt ®é thay ®æi nh− thÕ nµo trong d·y KrF4 , XeF4 vµ RnF4? 11. ViÕt ph−¬ng tr×nh c¸c ph¶n øng sau: XeF4 + KI → XeF4 + KI → XeF4 + H2 → XeF4 + Na →
o
Nguyen Huu Hieu – Dai hoc Hai Phong 27/05/2010
3
Bµi tËp Ho¸ V« c¬ - NguyÔn §øc VËn
§ 2.HI§RO [H] 12.a] §Æc ®iÓm nguyªn tö cña c¸c ®ång vÞ cña Hidro. b] TÝnh chÊt vËt lÝ quan träng cña Hidro nhÑ vµ øng dông cña nh÷ng chÊt ®ã? c] T¹i sao Hidro nhÑ l¹i cã ®é khuÕch t¸n lín? 13. Hidro nhÑ h¬n hay nÆng h¬n kh«ng khÝ bao nhiªu lÇn? Cã thÓ chuyÓn Hidro tõ cèc nµy sang cèc kh¸c ®−îc kh«ng? 14.a] Trong hai khuynh h−íng ph¶n øng [oxi hãa _khö] cña Hidro th× khuynh h−íng nµo ®iÓn h×nh nhÊt? t¹i sao? b]Khi t¹o ra c¸c chÊt d−íi ®©y ph¶n øng thuéc vÒ khuynh h−íng nµo? Hidro clorua; n−íc; amoniac; silan; metan; canxi hi®rua; natri hi®rua. Liªn kÕt trong c¸c hîp chÊt ®ã thuéc kiÓu liªn kÕt nµo? 15.a] TÝnh chÊt hãa häc quan träng cña Hidro? T¹i sao ë nhiÖt ®é th−êng Hidro kÐm ho¹t ®éng vÒ mÆt hãa häc? b] Nh÷ng nguyªn tè nµo cã kh¶ n¨ng ph¶n øng víi Hidro ë nhiÖt ®é phßng? 16. Trong c«ng nghiÖp Hidro ®−îc ®iÒu chÕ b»ng nh÷ng ph−¬ng ph¸p nµo vµ ®−îc dïng ®Ó lµm g×? Nguyªn t¾c chung cña c¸c ph−¬ng ph¸p ®ã? 17. Trong qu¸ tr×nh luyÖn than cèc b»ng ph−¬ng ph¸p ch−ng kh« than ®¸ ng−êi ta thu ®−îc hçn hîp khÝ lß cèc gåm 50% N2, 25%CH4, 10% H2, 5% CO, 5% CO2 vµ 5% Hidro cacbon. B»ng ph−¬ng ph¸p nµo cã thÓ t¸ch ®−îc Hidro ra khái hçn hîp ®ã? Ph−¬ng ph¸p t¸ch ®ã dùa trªn nh÷ng nguyªn t¾c nµo? 18.a] øng dông cña Hidro míi sinh? b] T¹i sao Hidro míi sinh l¹i cã ho¹t tÝnh hãa häc cao h¬n Hidro ph©n tö? LÊy vÝ dô minh häa? 19. ViÕt ph−¬ng tr×nh ph¶n øng khi cho khÝ Hidro t¸cdông víi c¸c chÊt sau: Cl2 ,O2, N2, CO ,CuO. Nªu râ c¸c ®iÒu kiÖn ph¶n øng vµ øng dông c¸c ph¶n øng ®ã trong thùc tÕ. 20.a] T¹i sao khi ®iÒu chÕ khÝ Hidro b»ng ph−¬ng ph¸p ®iÖn ph©n n−íc l¹i ph¶i cho thªm dung dÞch NaOH hoÆc H2SO4? b] Cã thÓ thay NaOH b»ng KOH, HNO3, Na2SO4 ,CuSO4, CuCl2 ®−îc kh«ng? LÝ do? 21.a] Cã thÓ dïng b×nh chøa khÝ [Gazomet] ®Ó chøa khÝ Hidro nh− khÝ Oxi ®−îc kh«ng? T¹i sao? b] Nh÷ng khÝ cã ®Æc tÝnh nh− thÕ nµo cã thÓ tÝch tr÷ trong b×nh chøa khÝ? 22.a] Trong phßng thÝ nghiÖm, Hidro ®−îc ®iÒu chÕ b»ng nh÷ng ph−¬ng ph¸p nµo? Ph−¬ng ph¸p nµo lµ chñ yÕu? b] T¹i sao khi ®iÒu chÕ Hidro b»ng c¸ch cho Zn tinh khiÕt t¸c dông víi dung dÞch H2SO4 lo·ng l¹i ph¶i thªm mét Ýt dung dÞch CuSO4. 23. Lµm thÕ nµo ®Ó thu ®−îc khÝ Hidro tinh khiÕt vµ kh« khi ®iÒu chÕ khÝ ®ã b»ng c¸ch cho kÏm kim lo¹i t¸c dông víi HCl trong b×nh kÝp? 24. Trong thµnh phÇn c¸c hîp chÊt hãa häc, Hidro n»m ë d¹ng Ion nµo? Ion H+ tån t¹i trong ®iÒu kiÖn nµo? 25. T¹i sao khÝ Hidro rÊt khã hßa tan trong n−íc hoÆc trong c¸c dung m«i h÷u c¬? 26. CÊu t¹o cña Ion Hidroxoni? trong ®iÒu kiÖn nµo t¹o ra Ion ®ã
Nguyen Huu Hieu – Dai hoc Hai Phong 27/05/2010 4
Bµi tËp Ho¸ V« c¬ - NguyÔn §øc VËn
27. T¹i sao trong c¸c nguyªn tè nhãm I chØ cã Hidro t¹o ra ®¬n chÊt d¹ng khÝ ë nhiÖt ®é phßng? 28. Liªn kÕt Hidro lµ g×? Nh÷ng chÊt nh− thÕ nµo t¹o ra liªn kÕt Hidro? 29. Dùa trªn nh÷ng c¬ së thùc tÕ nµo ®Ó nãi r»ng Hi®rua cña kim lo¹i kiÒm lµ nh÷ng hîp chÊt "muèi"? 30.a] Nh÷ng nguyªn tè nµo h×nh thµnh c¸c Hi®rua Ion vµ Hi®rua céng hãa trÞ? b] B¶n chÊt cña c¸c lo¹i Hi®rua ®ã? 31. B»ng nh÷ng dÉn chøng nµo ®Ó kÕt luËn r»ng liªn kÕt trong c¸c Hi®rua cña c¸c kim lo¹i kiÒm vµ kiÒm thæ cã b¶n chÊt Ion? 32. Gãc hãa trÞ trong ph©n tö Hi®rua vµ Florua cña mét sè nguyªn tè thuéc chu k× II cã c¸c gi¸ trÞ sau: X-C-X X-N-X X-O-X o o NH3 107 H2O 104,5o C2H4 120 NF3 102o F2O 101,5o C2F2 114o H·y gi¶i thÝch sù gi¶m gãc hãa trÞ tõ hi®rua ®Õn florua? 33. H·y nªu nhËn xÐt chung vÒ sù biÕn thiªn tÝnh khö, tÝnh bÒn, tÝnh axit cña hi®rua céng hãa trÞ trong chu k× vµ trong ph©n nhãm trong hÖ thèng tuÇn hoµn. 34. H·y gi¶i thÝch nguyªn nh©n tÝnh axit t¨ng trong d·y : NH3 – H2O – HF vµ tõ HF ®Õn HI? 35. H·y gi¶i thÝch t¹i sao b¸n kÝnh cña Ion Cl- lµ 1,81 Ǻ nh−ng kho¶ng c¸ch gi÷a nh©n hidro vµ nh©n nguyªn tö Clo trong ph©n tö HCl chØ b»ng 1,28 Ǻ? § 3. C¸c Halogen [F, Cl, Br, I, At] Tr×nh bµy ®Æc ®iÓm cÊu tróc nguyªn tö cña halogen. [b¸n kÝnh nguyªn tö, cÊu tróc electron n¨ng l−îng Ion hãa, ¸i lùc electron]. tõ ®Æc ®iÓm ®ã h·y cho biÕt trong hai khuynh h−íng ph¶n øng [oxi hãa – khö] cña c¸c halogen th× khuynh h−íng nµo lµ chñ yÕu? 36. Dùa vµo thuyÕt liªn kÕt hãa trÞ h·y cho biÕt: a] Møc oxi hãa ®Æc tr−ng cña c¸c halogen. b] T¹i sao ph¶n cña c¸c halogen ®Òu cÊu t¹o tõ hai nguyªn tö? 37. T¹i sao Flo kh«ng thÓ xuÊt hiÖn møc oxi hãa d−¬ng trong c¸c hîp chÊt hãa häc? T¹i sao víi Clo, Brom, Iot th× møc oxi hãa ch½n kh«ng ph¶i lµ møc ®Æc tr−ng? 38. N¨ng l−îng liªn kÕt X-X [Kcal/mol] cña c¸c halogen cã gi¸ trÞ sau: Cl2 Br2 I2 F2 [Kcal/mol] 38 59 46 35 H·y gi¶i thÝch T¹i sao tõ F2 ®Õn Cl2 n¨ng l−îng liªn kÕt t¨ng, nh−ng Cl2 ®Õn I2 n¨ng l−îng liªn kÕt gi¶m? 39. Ph¶n øng ph©n hñy ph©n hñy ph©n tö thµnh nguyªn tö X2 → 2X cña c¸c halogen ë c¸c nhiÖt ®é sau: F2 Cl2 Br2 I2 o [ C] 450 800 600 400 H·y gi¶i thÝch sù thay ®æi ®é bÒn nhiÖt cña c¸c ph©n tö halogen.
Nguyen Huu Hieu – Dai hoc Hai Phong 27/05/2010 5