Bài tập hóa học đại cương bồi dưỡng học sinh giỏi Hóa

Chia sẻ: Trần Bá Trung5 | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:22

0
611
lượt xem
321
download

Bài tập hóa học đại cương bồi dưỡng học sinh giỏi Hóa

Mô tả tài liệu
  Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Giúp các bạn học sinh củng cố lại phần kiến thức đã học, biết cấu trúc ra đề thi như thế nào và xem bản thân mình mất bao nhiêu thời gian để hoàn thành đề thi này. Hãy tham khảo bài tập hóa học đại cương bồi dưỡng học sinh giỏi môn Hóa.

Chủ đề:
Lưu

Nội dung Text: Bài tập hóa học đại cương bồi dưỡng học sinh giỏi Hóa

  1. Bài t p nâng cao chuyên i cương Trang: 1 *****************************************************************************************************************************************  Ph n 1: C U T O NGUYÊN T BÀI T P PHÂN RÃ PHÓNG X - PH N GN H T NHÂN Caâu 1: Ch t phóng x 210Po có chu kì bán rã T = 138 ngày. Tính kh i lư ng Po có phóng x là 1 Ci ( S: 0,222 mg) Câu 2: Tính tu i c a m t pho tư ng c b ng g bi t r ng phóng x β− c a nó b ng 0,77 l n phóng x c a m t khúc g cùng kh i lư ng v a m i ch t. Bi t TC14 = 5600 năm. ( S: 2100 năm) Câu 3: Xét ph n ng h t nhân x y ra khi b n các h t α vào bia Al: 27 Al + α → 30 P + n . Cho bi t: mAl = 13 15 26,974u ; mP = 29,970u ; m α = 4,0015u ; mn = 1,0087u ; mp = 1,0073u.Hãy tính năng lư ng t i thi u c a h t α c n thi t ph n gn x y ra. ( S: 3MeV) Câu 4: M t m u poloni nguyên ch t có kh i lư ng 2 (g), các h t nhân Poloni ( 210 Po) phóng x phát ra h t 84 α và chuy n thành m t h t nhân A X b n. Z a. Vi t phương trình ph n ng và g i tên A X . Z b. Xác nh chu kì bán rã c a poloni phóng x bi t trong 365 ngày nó t o ra th tích V = 179 cm3 khí He ( ktc) c. Tìm tu i c a m u ch t trên bi t r ng t i th i i m kh o sát t s gi a kh i lư ng A X và kh i lư ng ch t Z 207 ó là 2:1. ( S: a. 82Pb Chì b. 138 ngày ) -------------------------------------------------------------------------- BÀI T P HOÁ LƯ NG T - MOMEN LƯ NG C C – NĂNG LƯ NG LIÊN K T Câu 1: Th c ngh êm xác nh ư c momen lư ng c c c a phân t H2O là 1,85D, góc liên k t HOH là 104,5o, dài liên k t O–H là 0,0957 nm. Tính ion c a liên k t O–H trong phân t oxy (b qua momen t o ra do các c p electron hóa tr không tham gia liên k t c a oxy). 1D = 3,33.10-30 C.m. i n tích c a electron là -1,6.10-19C ; 1nm = 10-9m. Hư ng d n gi i: Gi thi t ion c a liên k t O – H là 100% 0,0957.10-9 .1,6.10-19 ta có: µ = =4,600D . => ion c a liên k t O – H là 32,8% 3,33.10-30 Câu 2: Ánh sáng nhìn th y có phân h y ư c Br2(k) thành các nguyên t không. Bi t r ng năng lư ng phá v liên k t gi a hai nguyên t là 190kJ.mol-1. T i sao hơi Br2 có màu? Bi t h = 6,63.10-34 J.s ; c = 3.108 m.s-1 ; NA = 6,022.1023 mol-1. Hư ng d n gi i c E = h .N A ⇒ λ = 6,3.10-7 m . λ Do λ n m trong vùng các tia sáng nhìn th y nên phân h y ư c và có màu. Z2 Câu 3: Bi t E n = -13,6 × 2 (eV) (n: s lư ng t chính, Z: s ơn v i n tích h t nhân). n a. Tính năng lư ng 1e trong trư ng l c m t h t nhân c a m i h N6+, C5+, O7+. b. Qui lu t liên h gi a En v i Z tính ư c trên ph n ánh m i liên h nào gi a h t nhân v i electron trong các h ó ? Hư ng d n gi i a. Theo u bài, n ph i b ng 1 nên ta tính E1. Do ó công th c là E1 = −13,6 Z2 (ev) (2’) Th t theo tr s Z: Z = 6 → C5+ : (E1) C5+ = −13,6 x 62 = −489,6 eV Z = 7 → N6+ : (E1) N6+ = −13,6 x 72 = −666,4 eV Z = 8 → O7+ : (E1) O7+ = −13,6 x 82 = −870,4 eV Copyright © 2009 volcmttl@yahoo.com.vn 1
  2. Bài t p nâng cao chuyên i cương Trang: 2 ***************************************************************************************************************************************** b. Quy lu t liên h E1 v i Z : Z càng tăng E1 càng âm (càng th p). Qui lu t này ph n ánh tác d ng l c hút h t nhân t i e ư c xét: Z càng l n l c hút càng m nh → năng lư ng càng th p → h càng b n, b n nh t là O7+. Câu 4: Vi c gi i phương trình Schrodinger cho h nguyên t 1electron phù h p t t v i lý thuy t c i n c a Z2 Bohr v s lư ng t hóa năng lư ng. E n = -13,6 × 2 (eV) . cho ti n s d ng thì các giá tr s c a các n h ng s xu t hi n trong công th c trên ư c chuy n h t v ơn v eV. i u thú v là khi ta s d ng công th c trên cho phân t heli trung hòa. Trong nguyên t heli l c h t nhân tác d ng lên electron b gi m b t do electron khác ch n m t. i u này có nghĩa là i n tích c a h t nhân tác d ng lên electron không ph i là Z = 2 n a mà s nh hơn g i là i n tích hi u d ng (Zeff). Năng lư ng ion hóa c a nguyên t heli tr ng thái cơ b n là 24,46eV. Tính Zeff. Hư ng d n gi i M i electron l p n = 1 c a nguyên t heli có năng lư ng –Z2eff = 13,6eV M c năng lư ng th p nh t c a heli –Z2eff = 27,2eV tr ng thái cơ b n ion He+ có năng lư ng = -4.13,6 = -54,4eV Năng lư ng ion hoá = (-54,4 + Z2eff. 27,2) = 24,46 => Zeff = 1,70 Câu 5: B ng phương pháp quang ph vi sóng ngư i ta xác nh phân t SO2 tr ng thái hơi có: µSO2 = 1, 6D o dS−O = 1, 432 A ; OSO = 109o 5 . a. Tính i n tích hi u d ng c a nguyên t O và nguyên t S trong phân t SO2 b. Tính ion c a liên k t S-O Hư ng d n gi i a. i v i phân t SO2 có th xem trung tâm i n tích dương trùng v i h t nhân nguyên t S còn trung tâm i n tích âm s n m i m gi a o n th ng n i hai h t nhân nguyên t O. Như v y momen lư ng c c c a phân t SO2: µSO2 = l × 2δ . Trong ó l là kho ng cách gi a hai trong tâm i n tích và ư c tính như sau: o l = 1, 432 × cos 59o 45' = 0, 722 A . Theo d ki n ã cho: µSO2 = 1, 6D nên t ây rút ra: 1, 6 × 10−18 δ= = 0, 23 2 × 0, 722 ×10−8 × 4,8 ×10−10 V y i n tích hi u d ng c a nguyên t O là -0,23 còn i n tích hi u d ng c a nguyên t S là +0,46 i n tích tuy t i c a electron b. M t khác n u xem liên k t S-O hoàn toàn là liên k t ion thì momen lư ng c c c a phân t là: µSO2 = 0, 722 ×10−8 × 2 × 4,8 ×10−10 = 6,93D 1, 6 V y ion x c a liên k t S-O b ng: x = ×100% = 23% 6,93 Câu 6: Tính năng lư ng liên k t ion ENa-F c a h p ch t ion NaF. Bi t các tr s (kJ/mol): INa = 498,5 ; o FF = -328 ; kho ng cách ro = 1,84 A , nNaF = 7 là h s y Born, εo = 8,854.10 −12 là h ng s i n môi trong 2 N A .e  1  chân không. ENa-F ư c tính theo công th c: E A − B = 1 −  − IA − FB . ( S: ENa-F = 497,2) 4π.ε o .ro  n  Ph n 2: S BI N THIÊN TU N HOÀN C A M T S TÍNH CH T THEO CHI U TĂNG D N I N TÍCH H T NHÂN Caâu 1: Tính năng lư ng m ng lư i c a LiF d a vào các s li u cho b i b ng sau: Năng lư ng (kJ/mol) Năng lư ng (kJ/mol) Ái l c electron c a F(k) : AF = –333,000 Liên k t F–F: Elk = 151,000 Ion hoá th nh t c a Li(k): I1 = 521,000 Sinh nhi t c a LiF(tinh th ) = –612,300 Entanpi nguyên t hoá Li(tinh th ) = 155,200 Um ng lư i= ? S: Uml = 1031 kJ.mol-1 Copyright © 2009 volcmttl@yahoo.com.vn 2
  3. Bài t p nâng cao chuyên i cương Trang: 3 ***************************************************************************************************************************************** Câu 2: Năng lư ng ion hóa th nh t c a các nguyên t chu kì 2 như sau Nguyên t Li Be B C N O F Ne I1 (kJ/mol) 521 899 801 1087 1402 1313 1681 2081 a. Hãy cho bi t vì sao khi i t Li n Ne, năng lư ng ion hóa th nh t c a các nguyên t nhìn chung tăng d n nhưng t : Be sang B ; t N sang O thì năng lư ng ion hoá th nh t l i gi m d n b. Tính i n tích h t nhân hi u d ng Z’ i v i m t electron hóa tr có năng lư ng l n nh t trong các nguyên t trên và gi i thích chi u bi n thiên giá tr Z’ trong chu kì. Bi t r ng: 13,6eV = 1312kJ/mol ; Z '2 I1 = 13, 6 2 (eV) n S: 1,26 ; 1,66 ; 1,56 ; 1,82 ; 2,07 ; 2,00 ; 2,26 ; 2,52 Câu 3: Năng lư ng liên k t ơn gi n gi a hai nguyên t A và B là EAB luơn l n hơn giá tr trung bình c ng 1 các năng lư ng liên k t ơn EAA ; EBB là ∆ AB : E AB = ( E AA + E BB ) + ∆ AB . Giá tr ∆ AB (kJ/mol) c trưng 2 cho ph n c tính ion c a liên k t AB liên quan n s khác nhau v âm i n gi a A và B, t c là hi u s χA − χ B . Theo Pauling: χA − χ B = 0,1 ∆ AB . thu ư c giá tr âm i n c a nguyên t các nguyên t khác nhau, Pauling gán giá tr âm i n c a hi ro là 2,2 a. Tính âm i n c a Flo và Clo d a vào các s li u năng lư ng liên k t: HF HCl F2 Cl2 H2 565 431 151 239 432 b. Tính năng lư ng liên k t ECl-F Hư ng d n gi i 1 a. χF − 2, 2 = 0,1 565 − (151 + 432) => χ F = 3,85 2 Cách tính tương t : χCl = 3,18 1 b. 3,85 − 3,18 = 0,1 x − (151 + 239) => x = E Cl− F = 240kJ.mol−1 2 Câu 4: D a vào phương pháp g n úng Slater, tính năng lư ng ion hóa th nh t I1 cho He (Z = 2). Hư ng d n gi i: 2 *  13, 6(Z* )2   13, 6 ( 2 − 0,3)2  He có c u hình 1s , E He = 2  −  = 2 −  = −78, 6eV  n*2    12   2 2 13, 6Z 13, 6 × 2 He+ có c u hình 1s1, E* + = − 2 =− = −54, 4eV He n 12 Quá trình ion hoá: He → He + + 1e ⇒ I1 = E* + − E* = (−54, 4) − (−78, 6) = 24, 2eV He He -------------------------------------------------------------------------- Ph n 3: C U TRÚC M NG TINH TH Caâu 1: Tinh th NaCl có c u trúc l p phương tâm di n. Tính bán kính c a ion Na+ và kh i lư ng riêng c a o o tinh th NaCl bi t c nh c a ô m ng cơ s a = 5,58 A ; bán kính ion rCl− = 1,810 A ; kh i lư ng mol c a Na o và Cl l n lư t là: 22,99 g.mol-1 và 35,45 g.mol-1 ( S: r+ = 0,98 A ; d = 2,23 g/cm3) Caâu 2: Tinh th Fe − α có c u trúc tinh th l p phương tâm kh i và c ng a c a ô m ng cơ s là o o a = 2,860 A còn Fe − γ k t tinh d ng l p phương tâm di n v i a = 3,560 A . Tính bán kính kim lo i và kh i lư ng riêng c a s t thu c hai lo i c u trúc trên bi t Fe = 55,800 g/mol o o S: Fe − α : r = 1,24 A ; d = 7,92 g/cm3 ; Fe − γ : r = 1,26 A ; d= 8,21 g/cm3 Copyright © 2009 volcmttl@yahoo.com.vn 3
  4. Bài t p nâng cao chuyên i cương Trang: 4 ***************************************************************************************************************************************** o Câu 3: Tinh th MgO có c u trúc ki u NaCl v i c nh c a ô m ng cơ s : d = 4,100 A . Tính năng lư ng m ng lư i c a MgO theo phương pháp Born-Landré và phương pháp Kapustinxki bi t r ng s Madelung c a m ng lư i MgO: a = 1,7475 ; e = 1,602.10-19C ; εo = 8,85.10 −12 ; NA = 6,023.1023 ; nB = 7 Z+ Z− e 2 aN A 1 Theo Born-Landré: U = (1 − ) vôùi R = r+ + r- 4πε o R nB Z + Z− ∑ n Theo Kapustinxki: U = 1, 08.10 −7 R Hư ng d n gi i Thay s vào hai phương trình trên ta suy ra: Theo Born-Landré: U = 4062 kJ/mol ; theo Kapustinxki: U = 4215 kJ/mol Câu 4: S t kim lo i nóng ch y 1811K. Gi a nhi t phòng và i m nóng ch y c a nó, s t kim lo i có th t n t i các d ng thù hình và các d ng tinh th khác nhau. T nhi t phòng n 1185K, s t có c u t o tinh th d ng l p phương tâm kh i (bcc) quen g i là s t- α . T 1185K n 1667K s t kim lo i có c u t o m ng l p phương tâm di n (fcc) và ư c g i là s t- γ . Trên 1167K và cho t i i m nóng ch y s t chuy n v d ng c u t o l p phương tâm kh i (bcc) tương t s t- α . C u trúc sau cùng (pha cu i) còn ư c g i là s t- α 1. Cho bi t kh i lư ng riêng c a s t kim lo i nguyên ch t là 7,874g.cm-3 293K, a. Tính bán kính nguyên t c a s t (cm). b. Ư c lư ng kh i lư ng riêng c a s t (tính theo g.cm-3) 1250K Chú ý: B qua các nh hư ng không áng k do s giãn n nhi t c a kim lo i. Thép là h p kim c a s t và cacbon, trong ó m t s kho ng tr ng gi a nguyên t s t (các h c) trong m ng tinh th b chi m b i các nguyên t nh là cacbon. Hàm lư ng cacbon trong h p kim này thư ng trong kho ng 0,1% n 4%. Trong lò cao, s nóng ch y c a s t càng d dàng khi thép ch a 4,3% theo kh i lư ng. N u h n h p này ư c làm l nh quá nhanh ( t ng t) thì các nguyên t cacbon ư c phân tán trong m ng s t- α . Ch t r n m i này ư c g i là martensite - r t c ng và giòn. Dù hơi b bi n d ng, c u t o tinh th c a ch t r n này là gi ng như c u t o tinh th c a s t- α (bcc). 2. Gi thi t r ng các nguyên t cacbon ư c phân b u trong c u trúc c a s t. a. Ư c tính hàm lư ng nguyên t cacbon trong m t t bào ơn v (ô m ng cơ s ) c a s t- α trong martensite ch a 4,3%C theo kh i lư ng. b. Ư c tính kh i lư ng riêng (g.cm-3) c a v t li u này. Kh i lư ng mol nguyên t và các h ng s : MFe = 55,847g.mol-1 ; MC = 12,011g.mol-1 ; NA = 6,02214.1023mol-1. Hư ng d n gi i 1. Các bư c tính toán: 1. nh nghĩa các tham s c a chi u dài (a, b, c, d1, d2 và r) và th tích (V1 và V2) cho c hai c u t o bcc và fcc c a s t. 2. Tính th tích V1 c a ô m ng ơn v c a s t - α nh kh i lư ng riêng c a nó (ρbcc) 293K, kh i lư ng mol nguyên t c a s t (MFe), và s Avogadro NA. 3. Tính chi u dài d1 c nh c a ô m ng ơn v bcc t th tích c a nó. 4. Tính bán kính nguyên t r c a s t t chi u dài d1. 5. Tính chi u dài d2 c a c nh ô m ng ơn v fcc ( 1250K) t bán kính nguyên t r c a s t. 6. Tính th tích V2 c a ô m ng ơn v fcc c a s t - γ t chi u dài d2 c a c nh. 7. Tính kh i lư ng m c a s nguyên t s t trong m t ô m ng ơn v c a s t - γ t kh i lư ng mol nguyên t MFe c a s t và s Avogadro NA. 8. Tính kh i lư ng riêng (ρfcc) c a s t - γ t các gía tr c a m và V2. M t hư ng khác tìm kh i lư ng riêng ρfcc c a s t - γ là tính ti l ph n trăm kho ng không gian chi m ch trong c hai lo i ô m ng ơn v bcc và fcc, có th thay th các bư c t 5 n 8 b ng các bư c t 5’ n 8’ sau ây: 5’. Tính t l ph n tăm kho ng không gian chi m ch c a ô m ng ơn v bcc. Copyright © 2009 volcmttl@yahoo.com.vn 4
  5. Bài t p nâng cao chuyên i cương Trang: 5 ***************************************************************************************************************************************** 6’. Tính t l ph n tăm kho ng không gian chi m ch c a ô m ng ơn v fcc. 7’. T t l fcc/bcc ta suy ra ư c t l : ρbcc/ρfcc. 8’. T gía tr cho trư c bư c 7’ ta tính ư c ρfcc. 2. Các chi ti t: 1. 293K s t - α có c u trúc tinh th bcc. M i ô m ng ơn v th c s ch a hai nguyên t , trong ó m t nguyên t tâm c a ô m ng. 1250K, s t - γ có c u t o tinh th fcc. M i ô m ng ơn v th c s ch a 4 nguyên t và tâm c a m i m t có m t n a nguyên t . - r: bán kính nguyên t c a s t - a: chi u dài ư ng chéo m t m t c a ô m ng ơn v bcc. - b: chi u dài ư ng chéo qua tâm c a ô m ng ơn v bcc. - c: chi u dài ư ng chéo m t m t c a ô m ng ơn v fcc. - d1: chi u dài c nh c a ô m ng ơn v bcc c a s t - α. - d2: chi u dài c nh c a ô m ng ơn v bcc c a s t - γ. - V1: Th tích c a ô m ng ơn v bcc c a s t - α. - V2: Th tích c a ô m ng ơn v bcc c a s t - γ. - Va: th tích chi m b i m t nguyên t . - Va1: Th tích chi m b i hai nguyên t trong m t ô m ng ơn v bcc. - Va2: Th tích chi m b i b n nguyên t trong m t ô m ng ơn v fcc. - R1: T l ph n trăm kho ng không gian chi m ch trong m t ô m ng ơn v bcc. - R2: T l ph n trăm kho ng không gian chi m ch trong m t ô m ng ơn v fcc. 4 Va = πr 3 ; Va1 = 2Va2 ; Va2 = 4Va ; b = 4r ; a 2 = 2d1 ; 3 3 2 2 2 216r 2 3  16r 2  b = d + a = 3d ⇒ d1 = ⇒ V1 = d1 =   1 1 3  3    3 16r 2  16r 2  c = 4r ; c 2 = 2d 2 ⇒ d 2 = 2 ⇒ V2 = d 3 =   2 2  2    2. 1,000cm3 s t có kh i lư ng 7,874g 293K (ρbcc). 1 mol s t có kh i lư ng 55,847g (MFe). V y 0,1410mol c a s t chi m trong th tích 1,000cm3 ho c 1mol s t s chi m th tích 7,093cm3. 1 mol tương ng chi m 6,02214.1023 nguyên t . 7,093.2 V1 = = 2,356.10-23cm3 m i ơn v ô m ng. 6,02214.1023 1. d1 = V11/3 = 2,867.10-8 cm. 2. V i c u t o bcc, gía tr c a d1 có th ư c bi u th là: d1 = (16r2/3)1/2. V y gía tr c a r s là: r = (3d12/16)1/2 = 1,241.10-8cm. 3. 1250K, trong c u t o fcc, d2 = (16r2/2)1/2 = 3,511.10-8cm. 4. V2 = d23 = 4,327.10-23cm3. 5. Kh i lư ng m c a 4 nguyên t s t trong ô m ng ơn v fcc s là: m = 55,847.4/(6,02214.1023) = 3,709.10-22g 6. ρfcc = m/V2 = 8,572g/cm3. Cách gi i khác tìm kh i lư ng riêng ρfcc c a s t - γ: 5’. R1 = [(Va1)/V1].100% = 68,02% 6’. R2 = [(Va2)/V2].100% = 74,05% 7’. ρbcc/ρfcc = 74,05/68,02 = 1,089 8’. ρfcc = 8,572g/cm3. 3. Các bư c tính toán: 1. T ph n trăm c u thành c a martensite (theo kh i lư ng), tính s mol tương ng c a cacbon và s t. Copyright © 2009 volcmttl@yahoo.com.vn 5
  6. Bài t p nâng cao chuyên i cương Trang: 6 ***************************************************************************************************************************************** 2. ưa t l mol C/Fe v m t ô m ng ơn v (Ghi chú: Hai nguyên t Fe trong m i ô m ng ơn v ). 3. Tìm s nguyên be nh t các nguyên t C trong s nguyên bé nh t c a ô m ng ơn v (không b t bu c). 4. Tính kh i lư ng s t trong m t ô m ng ơn v 5. Tính kh i lư ng cacbon trong m t ô m ng ơn v 6. Tính t ng kh i lư ng s t và cacbon trong m t ô m ng ơn v 7. Tính kh i lư ng riêng c a martensite [ρ(martensite có 4,3%C)] t t ng kh i lư ng c a C và Fe và th tích V1 c a ô m ng ơn v s t - α c u t o bcc. 4. Chi ti t: 1. Trong 100,0g martensite có 4,3%C ⇒ nC = 0,36mol và nFe = 1,71mol. V y c 1 nguyên t cacbon có 4,8 nguyên t s t hay 0,21 nguyên t cacbon cho m i nguyên t s t. 2. Martensite có c u t o tinh th bcc (2 nguyên t s t cho m i ô m ng ơn v ). Như v y s nguyên t cacbon trong m i ô m ng ơn v là: 2.(1/4,8) = 0,42 nguyên t . 3. 5 nguyên t C [(0,42 nguyên t C/0,42).5] trong 12 ô m ng ơn v [1 ô m ng ơn v /0,42).5] 4. S gam Fe trong m i ô m ng ơn v là: 55,847.2/(6,02214.1023)= 1,8547.10-22 g 5. S gam C trong m i ô m ng ơn v là: 12,011/(6,02214.1023) = 1,9945.10-23 g 6. T ng kh i lư ng C và Fe = 1,8457.10-22 + 0,42.1,9945.10-23 = 1,938.10-22 g. 7. M i ô m ng ơn v c a s t - α chi m th tích V1 = 2,356.10-23 cm3. 8. ρ(martensite có 4,3%C) = 1,938.10-22/(2,356.10-23) = 8,228 g.cm-3. Câu 5: Cho các d ki n sau: Năng lư ng KJ.mol-1 Năng lư ng KJ.mol-1 Thăng hoa Na 108,68 Liên k t c a Cl2 242,60 Ion hóa th nh t c a Na 495,80 M ng lư i c a NaF 922,88 Liên k t c a F2 155,00 M ng lư i c a NaCl 767,00 Nhi t hình thành c a NaF(r n) là -573,60 KJ.mol-1 ; nhi t hình thành c a NaCl(r n) là -401,28 KJ.mol-1 Tính ái l c electron c a F và Cl. So sánh k t qu và gi i thích. Hư ng d n gi i: Áp d ng nh lu t Hess vào chu trình 1 HHT M(r) X MX(r) + 2 2(k) HTH + 1 HLK 2 M(k) X(k) HML Ta ư c: AE = ∆HHT - ∆HTH - I1 - ½ ∆HLK + ∆HML (*) I1 + AE Thay s vào (*), AE (F) = -332,70 kJ.mol-1 và AE (Cl) = -360 kJ.mol-1. M+(k) + X (k) - AE (F) > AE (Cl) dù cho F có âm i n l n hơn Cl nhi u. Có th gi i thích i u này như sau: • Phân t F2 ít b n hơn phân t Cl2, do ó ∆HLK (F2) < ∆Hpl (Cl2) và d n n AE (F) > AE (Cl). • Cũng có th gi i thích: F và Cl là hai nguyên t li n nhau trong nhóm VIIA. F u nhóm. Nguyên t F có bán kính nh b t thư ng và c n tr s xâm nh p c a electron. Ph n 4: NHI T – NG HÓA H C BÀI T P NHI T HÓA H C Câu 1: Tính năng lư ng liên k t trung bình c a liên k t O–H và O–O trong phân t H2O2 d a vào các s li u (kJ/mol) sau: ∆H o 2O,k ) = −241,8 ; ∆H (H,k ) = 218 ; ∆H (O,k ) = 249, 2 ; ∆H (H2O2 ,k ) = −136,3 (H o o o 1 Câu 2: Tính ∆H o c a ph n ng sau 423K: H 2(k ) + O2(k ) H 2 O(h ) 2 Copyright © 2009 volcmttl@yahoo.com.vn 6
  7. Bài t p nâng cao chuyên i cương Trang: 7 ***************************************************************************************************************************************** Bi t r ng: ∆H o 2O( loûg) = −285, 200(kJ.mol−1 ) ; nhi t hóa hơi c a nư c l ng: ∆H 373 = 37,5(kJ.mol −1 ) và nhi t H n o dung mol Co (J.K-1.mol-1) c a các ch t như sau: P H2 (k) O2 (k) H2O (h) H2O (l) -3 -3 27,3 + 3,3.10 T 29,9 + 4,2.10 T 30 + 1,07.10-2T 75,5 Câu 4: Cho các phương trình nhi t hóa h c sau ây: (1) 2 ClO2 (k) + O3 (k) → Cl2O7 (k) ∆H0 = - 75,7 kJ (2) O3 (k) → O 2 (k) + O (k) ∆H0 = 106,7 kJ (3) 2 ClO3 (k) + O (k) → Cl2O7 (k) ∆H0 = -278 kJ (4) O2 (k) → 2 O (k) ∆H0 = 498,3 kJ. k: kí hi u ch t khí. Hãy xác nh nhi t c a ph n ng sau: (5) ClO2 (k) + O (k) → ClO3 (k). Hư ng d n gi i K t h p 2 pt (1) và (3) ta có ClO2 (k) + 1/2 O3 (k) → 1/2 Cl2O7 (k) ∆H0 = - 37,9 kJ 1/2 Cl2O7 (k) → ClO3 (k) + 1/2 O (k) ∆H0 = 139 kJ (6) ClO2 (k) + 1/2 O3 (k) → ClO3 (k) + 1/2 O (k) ∆H0 = 101,1 kJ K t h p 2 pt (6) và (2) ta có ClO2 (k) + 1/2 O3 (k) → ClO3 (k) + 1/2 O (k) ∆H0 = 101,1 kJ 1/2 O2 (k) + 1/2 O (k) → 1/2 O3 (k) ∆H0 = -53,3 kJ (7) ClO2 (k) + 1/2 O2 (k) → ClO3 (k) ∆H0 = 47,8 kJ K t h p 2 pt (7) và (4) ta có ClO2 (k) + 1/2 O3 (k) → ClO3 (k) + 1/2 O (k) ∆H0 = 101,1 kJ O (k) → 1/2 O2 (k) ∆H0 = - 249,1 kJ (5) ClO2 (k) + O (k) → ClO3 (k) ∆H0 = - 201,3 kJ. ó là pt nhi t hóa (5) ta c n tìm. Câu 5: Cho hai ph n ng gi a graphit và oxi: 1 (a) C(gr) + O 2(k) CO(k) 2 (b) C(gr) + O 2 (k) CO 2(k) o o Các i lư ng ∆H , ∆S (ph thu c nhi t ) c a m i ph n ng như sau: ∆H o (J/mol) T ∆So (J/K.mol) T (a) - 112298,8 + 5,94T - 393740,1 + 0,77T (b) 54,0 + 6,21lnT 1,54 - 0,77 lnT 0 0 Hãy l p các hàm năng lư ng t do Gibbs theo nhi t ∆G (a) = f(T), ∆G (b) = f(T) và cho bi t khi tăng T T nhi t thì chúng bi n i như th nào? Câu 6: Trong m t thí nghi m ngư i ta cho b t NiO và khí CO vào m t bình kín, un nóng bình lên n 1400oC. Sau khi t t i cân b ng, trong bình có b n ch t là NiO (r), Ni (r), CO (k) và CO2 (k) trong ó CO chi m 1%, CO2 chi m 99% th tích; áp su t khí b ng 1bar (105 Pa). D a vào k t qu thí nghi m và các d 0 ki n nhi t ng ã cho trên, hãy tính áp su t khí O2 t n t i cân b ng v i h n h p NiO và Ni 1400 C. Câu 7: Cân b ng gi a Cgr v i Ckc ư c c trưng b i nh ng s li u sau: Cgr C kc ∆H 0 = 1,9kJ / mol ; ∆G 298K = 2, 9kJ / mol 298K 0 Copyright © 2009 volcmttl@yahoo.com.vn 7
  8. Bài t p nâng cao chuyên i cương Trang: 8 ***************************************************************************************************************************************** a. T i 298K, lo i thù hình nào b n hơn b. Kh i lư ng riêng c a Cgr và Ckc l n lư t là: 2,265 và 3,514 g/cm3. Tính hi u s ∆H − ∆U c a quá trình chuy n hóa trên t i áp su t P = 5.1010 Pa ( S: a. Cgr ; b. -94155 J/mol) -------------------------------------------------------------------------- BÀI T P NG HÓA H C – CÂN B NG HÓA H C k1 Câu 1: i v i ph n ng : A ← B. Các h ng s t c  →  k1 = 300 giây -1 ; k2 = 100 giây -1 . th i i m k2 t = 0 ch có ch t A và không có ch t B. H i trong bao lâu thì m t n a lư ng ban u ch t A bi n thành ch t B. ( S: 2,7.10-3 s) Caâu 2: Ngay nhi t thư ng gi a NO2 và N2O4 ã t n t i cân b ng sau: 2NO 2(k ) N 2 O 4(k ) . 24oC, h ng s cân b ng c a ph n gn trên là KP = 9,200. T i nhi t này, cân b ng s d ch theo chi u nào n u áp su t riêng ph n c a các ch t khí như sau a. PN 2O4 = 0,900atm; PNO2 = 0,100atm b. PN 2O4 = 0, 72021atm; PNO2 = 0, 27979atm c. PN 2O4 = 0,100atm; PNO2 = 0,900atm Câu 3: Xét ph n ng: I − + ClO − IO − + Cl− . Th c nghi m xác nh v n t c c a ph n ng này xác nh b i [I − ][ClO − ] bi u th c: v = k × . Ch ng minh cơ ch sau gi i thích ư c th c nghi m [OH − ] K1 (1) H 2 O + ClO − ←→ OH − + HClO (nhanh)   K2 (2) HClO + I −  HIO + Cl − (ch m) → K2 (3) HIO + OH ←→ H 2 O + IO − (nhanh) −   Câu 4: i v i ph n ng thu n ngh ch pha khí 2 SO2 + O2 2 SO3 a. Ngư i ta cho vào bình kín th tích không i 3,0 lít m t h n h p g m 0,20 mol SO3 và 0,15 mol SO2. Cân b ng hóa h c (cbhh) ư c thi t l p t i 25oC và áp su t chung c a h là 3,20 atm. Hãy tính t l oxi trong h n h p cân b ng. b. Cũng 25oC, ngư i ta cho vào bình trên y mol khí SO3. tr ng thái cbhh th y có 0,105 mol O2. Tính t l SO3 b phân h y, thành ph n h n h p khí và áp su t chung c a h Hư ng d n gi i a. Xét 2 SO2 + O2 2 SO3 (1) ban u 0,15 0,20 lúc cbhh ( 0,15 + 2z) z (0,20 – 2z) T ng s mol khí lúc cbhh là n1 = 0,15 + 2z + z + 0,20 – 2z = 0,35 + z T pt tr ng thái: P1V = n1RT → n1 = P1V / (RT) = 3,2.3/(0,082.298) = 0,393 => z = 0,043. V y x O 2 = z/n1 = 0,043/0,393 = 0,1094 hay trong hhcb oxi chi m 10,94% b. 2 SO2 + O2 2 SO3 (2) ban u 0 0 y lúc cbhh 2. 0,105 0,105 (y – 2. 0,105). Tr ng thái cbhh ư c xét i v i (1) và (2) như nhau v T (và cùng V) nên ta có: K = const ; v y: n 2 3 / (n 2 2 .n O2 ) = const. SO SO Theo (1) ta có n 2 3 / (n 2 2 .n O2 ) = ( 0,20 – 2. 0,043)2 / (0,15 + 0,086)2. 0,043 = 5,43. SO SO Theo (2) ta có n 2 3 / (n 2 2 .n O2 ) = (y – 0,21)2/ (0,21)2.0,105 = 5,43. T ó có phương trình: SO SO 2 y – 0,42 y + 0,019 = 0. Gi i pt này ta ư c y1 = 0,369 ; y2 = 0,0515 < 0,105 (lo i b nghi m y2 này). Do ó ban u có y = 0,369 mol SO3 ; phân li 0,21 mol nên t l SO3 phân li là 56,91% T i cbhh: t ng s mol khí là 0,369 + 0, 105 = 0,474 nên: Copyright © 2009 volcmttl@yahoo.com.vn 8
  9. Bài t p nâng cao chuyên i cương Trang: 9 ***************************************************************************************************************************************** SO3 chi m ( 0,159 / 0,474).100% = 33,54% SO2 chi m ( 0,21 / 0,474).100% = 44,30%; O2 chi m 100% - 33,54% - 44,30% = 22,16%. T pt tr ng thái: P2V = n2RT → P2 = n2 RT/ V = 0,474.0,082.298/3 → P2 = 3,86 atm. → Câu 5: NOCl b phân h y theo ph n ng: 2NOCl( k) ← 2NO(k) + Cl 2(k ) . Lúc u ch có NOCl. Khi cân  b ng 500K có 27% NOCl b phân h y và áp su t t ng c ng c a h là 1atm. Hãy tính 500K b. Kp và ∆G o c a ph n ng. c. N u h áp su t xu ng dư i 1atm thì s phân h y NOCl tăng hay gi m? Vì sao? Câu 6: i v i ph n ng: A + B → C + D (ph n ng là ơn gi n) 1. Tr n 2 th tích b ng nhau c a dung d ch ch t A và dung d ch ch t B có cùng n ng 1M: a. N u th c hi n ph n ng nhi t 333,2K thì sau 2 gi n ng c a C b ng 0,215M. Tính h ng s t c c a ph n ng. b. N u th c hi n ph n ng 343,2K thì sau 1,33 gi n ng c a A gi m i 2 l n. Tính năng lư ng ho t -1 hóa c a ph n ng (theo kJ.mol ). 2. Tr n 1 th tích dung d ch ch t A v i 2 th tích dung d ch ch t B, u cùng n ng 1M, nhi t 333,2K thì sau bao lâu A ph n ng h t 90%? Câu 7: N2O5 d b phân h y theo ph n ng sau: N 2 O5(k ) → 4NO 2(k ) + O2(k) . Ph n ng là b c nh t v i h ng s t c ph n ng là: k = 4,8.10-4 s-1 a. Tính th i gian mà m t n a lư ng N2O5 phân h y b. Áp su t ban u cùa N2O5 là 500 mmHg. Tính áp su t c a h sau 10 phút ( S: a. 1444s ; b. 687,5 mmHg) Câu 8: nhi t T(K), h p ch t C3H6O b phân h y theo phương trình: C3 H 6O(k) → C2 H 4(k ) + CO(k ) + H 2( k) o áp su t P c a h n h p ph n ng theo th i gian ta thu ư c k t qu cho b i b ng sau: t (phút) 0 5 10 15 ? P (atm) 0,411 0,537 0,645 0,741 0,822 a. Ch ng minh ph n ng là b c nh t theo th i gian b. th i i m nào áp su t c a h n h p b ng 0,822 atm Câu 9: V i ph n ng pha khí: A 2 + B2 → 2AB (1) , cơ ch ph n ng ư c xác nh: (a) A 2 2A (nhanh) k1 (b) A + B2 AB2 (nhanh) B A (c) A + AB2 2AB (ch m) k2 C Vi t bi u th c t c ph n ng (1) và gi i thích. Câu 10: Xác nh các h ng s t c k1 và k2 c a ph n ng song song (Sơ trên). Bi t r ng h n h p s n ph m ch a 35% ch t B và n ng ch t A ã gi m i m t n a sau 410 s. (k1 = 0,591.10-3 ; k2 = 1,099.10-3 s-1) 0 Câu 11: Th c nghi m cho bi t s nhi t phân pha khí N2O5  t → NO 2 + O2 (*) là ph n ng m t chi u b c nh t. Cơ ch ư c th a nh n r ng rãi c a ph n ng này là N2O5  k1 → NO 2 + NO3 (1) NO 2 + NO3 k−1 → N2O5 (2) NO 2 + NO3 k2 → NO + NO 2 + O2 (3) N2O5 + NO k3 → 3 NO 2 (4). a. Áp d ng s g n úng tr ng thái d ng cho NO, NO3 cơ ch trên, hãy thi t l p bi u th c t c c a (*). K t qu ó có phù h p v i th c nghi m không? b. Gi thi t r ng năng lư ng ho t hóa c a (2) b ng không, c a (3) b ng 41,570 kJ.mol-1. D a vào c i m c u t o phân t khi xét cơ ch trên, phân tích c th ưa ra bi u th c tính k-1/ k2 và hãy cho bi t tr s ó t i 350 K. Copyright © 2009 volcmttl@yahoo.com.vn 9
  10. Bài t p nâng cao chuyên i cương Trang: 10 ***************************************************************************************************************************************** c. T s phân tích gi thi t i m b) khi cho r ng các ph n ng (1) và (2) d n t i cân b ng hóa h c có h ng s K, hãy vi t l i bi u th c t c c a (*) trong ó có h ng s cbhh K. Hư ng d n gi i: a. Xét d[NO3]/dt = k1[N2O5] – k -1[NO2][NO3] – k2[NO2][NO3] ≈ 0 (a) → [NO3] = k1[N2O5] / {(k -1 + k2)[NO2]} (b). Xét d[NO]/dt = k2[NO2][NO3] - k3[NO][N2O5] ≈ 0 (c) → [NO] = k2[NO2][NO3] / k3[N2O5] / {(k -1 + k2)[NO2]} (d). Th (b) vào (d) ta ư c [NO] = k1k2 / k3(k -1 + k2) (d). Xét d[N2O5]/dt = - k1[N2O5] + k -1[NO2][NO3] - k3[NO][N2O5] (e). Th (b), (d) vào (e) và bi n i thích h p, ta ư c d[N2O5]/dt = { - k1 + (k -1 – k2)/ (k -1 + k2)}[N2O5] = k`[N2O5] (f) b. Trong (2) do s va ch m gi a NO2 v i NO3 nên N2O5 ≡ O2NONO2 ư c tái t o, t c là có s va ch m c a 1 N v i 1 O. Ta g i ây là trư ng h p 1. Trong (3) NO ư c t o ra do 1 O b tách kh i NO2 ; NO2 ư c t o ra t s tách 1O kh i NO3. Sau ó 2 O k t h p t o ra O2. Ta g i ây là trư ng h p 2. Như v y ây s va ch m gi a các phân t áng ch ng g p 2 so v i trư ng h p 1 trên. Phương trình Archéniux ư c vi t c th cho m i ph n ng ã xét: P.ư (2): k -1 = A2e − E2 / RT (*); P.ư (3): k2 = A3e − E3 / RT (**) Theo l p lu n trên và ý nghĩa c a i lư ng A trong pt Archéniux c trưng cho s va ch m d n t i ph n ng, ta th y A3 = 2A2. Ta qui ư c A 2 = 1 thì A3 = 2. Theo bài: E2 = 0; E3 = 41,570 kJ.mol -1; T = 350. Thay s thích h p, ta có: −3 k -1/ k2 = ½ e E3 / RT = ½ e 41,578/ 8,314.10 .350 ≈ 8.105(l n). c. K t h p (1) v i (2) ta có cbhh: N2O5 NO2 + NO3 (I) K = k1 / k -1 = [NO2][NO3] / [N2O5] (I.1) ưa (I.1) vào b/ th c (c): [NO] = k2[NO2][NO3] / k3[N2O5] = k2K/k3 (I.2). Th b/ th c (I.2) này và (b) trên vào (e), ta có d[N2O5]/dt = - k1[N2O5] + k -1[NO2]{ k -1[NO2](k1[N2O5]/ (k -1 + k2)[NO]}- k3(k2K/k3). Thu g n b/ t này, ta ư c d[N2O5]/dt = {- k1+ (k-1k1/(k -1 + k2)) - k2K}[N2O5] (I.3) Gi thi t k-1>> k2 phù h p v i i u ki n Ea2 ≈ 0. Cbhh (I) nhanh chóng ư c thi t l p. V y t (I.3) ta có d[N2O5]/dt = {- k1+ (k -1k1/ k -1) - k2K}[N2O5] (I.4). Chú ý K = k1 / k -1, ta ư c: d[N2O5]/dt = {- k1+ (k -1- k2)K}[N2O5] (I.5). Câu 12: Trong m t h có cân b ng 3 H2 + N2 2 NH3 (*) ư c thi t l p 400 K ngư i ta xác nh ư c các áp su t riêng ph n sau ây: p(H2) = 0,376.105 Pa , p(N2) = 0,125.105 Pa , p(NH3) = 0,499.105 Pa 1. Tính h ng s cân b ng Kp và ∆G0 c a ph n ng (*) 400 K. 2. Tính lư ng N2 và NH3, bi t h có 500 mol H2. ( S: 1. 38,45 ; -12,136 kJ.mol-1 ; 2. n (N2) = 166 mol ; n (NH3) = 644 mol) Câu 13: Cho ph n ng A + B → C + D (*) di n ra trong dung d ch 25 OC. o n ng A trong hai dung d ch các th i i m t khác nhau, thu ư c k t qu : Dung d ch 1 [A]0 = 1,27.10-2 mol.L-1 ; [B]0 = 0,26 mol.L-1 t(s) 1000 3000 10000 20000 40000 100000 -1 [A] (mol.L ) 0,0122 0,0113 0,0089 0,0069 0,0047 0,0024 Dung d ch 2 [A]0 = 2,71.10-2 mol.L-1 ; [B]0 = 0,495 mol.L-1 Copyright © 2009 volcmttl@yahoo.com.vn 10
  11. Bài t p nâng cao chuyên i cương Trang: 11 ***************************************************************************************************************************************** t(s) 2.000 10000 20000 30000 50000 100000 [A] (mol.L-1) 0,0230 0,0143 0,0097 0,0074 0,0050 0,0027 1. Tính t c c a ph n ng (*) khi [A] = 3,62.10-2 mol.L-1 và [B] = 0,495 mol.L-1. 2. Sau th i gian bao lâu thì n ng A gi m i m t n a? ( S: 1. v = 4,32.10¯ 6 mol.L-1. s-1 ; 2 T = 8371 s) -------------------------------------------------------------------------- Ph n 5: I N HÓA H C Câu 1: xác nh h ng s t o ph c (hay h ng s b n) c a ion ph c [Zn(CN)4]2-, ngư i ta làm như sau: - Thêm 99,9 ml dung d ch KCN 1M vào 0,1 ml dung d ch ZnCl2 0,1 M thu ư c 100ml dung d ch ion ph c [Zn(CN)4]2- (dung d ch A). - Nhúng vào A hai i n c c: i n c c k m tinh khi t và i n c c so sánh là i n c c calomen bão hoà có th không i là 0,247 V ( i n c c calomen trong trư ng h p này là c c dương). - N i hai i n c c ó v i m t i n th k , o hi u i n th gi a chúng ư c giá tr 1,6883 V. Hãy xác nh h ng s t o ph c c a ion ph c [Zn(CN)4]2-. Bi t th oxi hoá - kh tiêu chu n c a c p Zn2+/Zn b ng -0,7628 V. ( S: β1,4 = 1018,92 ) Câu 2: Dung d ch A g m CrCl3 0,010 M và FeCl2 0,100 M. a. Tính pH c a dung d ch A. b. Tính pH b t u k t t a và k t t a hoàn toàn Cr(OH)3 t dung d ch CrCl3 0,010 M (coi m t ion ư c k t t a hoàn toàn n u n ng còn l i c a ion ó trong dung d ch nh hơn ho c b ng 1,0.10-6 M). c. Tính E o 2− / CrO− . Thi t l p sơ CrO pin và vi t phương trình ph n ng x y ra trong pin ư c ghép b i c p 4 2 - CrO /CrO và NO3 /NO 2- 4 - 2 i u ki n tiêu chu n. Cho: Cr3+ + H2O CrOH2+ + H+ β1= 10-3,8 Fe2+ + H2O FeOH+ + H+ β2 = 10-5,92 Cr(OH)3↓ Cr3+ + 3 OH¯ KS = 10-29,8 Cr(OH)3↓ H+ + CrO2- + H2O K = 10-14 H2O H+ + OH- Kw =10-14 o RT E CrO2− / Cr(OH) ,OH − = −0,13V; E o − ,H+ / NO = 0, 96V; 2,303 NO3 = 0, 0592(25o C) 4 3 F áp s : a. pH = 2,9 b. Ñeå k t t a hoàn toàn Cr(OH)3 ↓ t dung d ch Cr3+ 0,010 M thì: pH ≥ 7,2 c. Eo = -0,13 V ; sô ñoà pin: (-) Pt | CrO42- 1M ; CrO2- 1M ; OH- 1M || NO3- 1M ; H+ 1M | (Pt) NO, pNO = 1atm (+) Câu 3: Trong không khí dung d ch natri sunfua b oxi hoá m t ph n gi i phóng ra lưu huỳnh. Vi t phương trình ph n ng và tính h ng s cân b ng. Cho: E0(O2/H2O) = 1,23V ; E0(S/S2-) = - 0,48V; 2,3 RT/F ln = 0,0592lg Câu 4: s n xu t 1 t n nhôm ngư i ta i n phân boxit ch a 50% Al2O3. H i c n lư ng Boxit và năng lư ng kWh là bao nhiêu, bi t r ng i n áp làm vi c là 4,2V. Tính th i gian ti n hành i n phân v i cư ng dòng i n 30000A ( S: 12509 kWh ; t = 99h) Câu 5: Thi t l p m t pin t i 25oC: Ag | [Ag(CN)n(n-1)-] = C mol.l-1, [CN-] dư || [Ag+] = C mol.l-1 | Ag 1. Thi t l p phương trình s c i n ng E = f (n,[CN − ], pβ) , β là h ng s i n li c a ion ph c 2. Tính n và pβ , bi t Epin =1,200 V khi [CN-] = 1M và Epin = 1,32 V khi [CN-] = 10M Câu 6: D a vào các s li u th kh chu n sau xây d ng gi n th kh chu n c a Urani (gi n Latime) và cho bi t ion nào không b n trong dung d ch. UO2 + / UO + 2 2 UO + / U 4+ 2 U 4+ / U U 3+ / U Eo, V 0,062 0,612 -1,5 -1,798 Copyright © 2009 volcmttl@yahoo.com.vn 11
  12. Bài t p nâng cao chuyên i cương Trang: 12 ***************************************************************************************************************************************** Câu 7: 25oC x y ra ph n ng sau: Fe 2+ + Ce 4 + Fe3+ + Ce3+ .Cho các s li u v th kh chu n c a các c p: E o 3+ / Fe2+ = 0, 77V; E o 4+ / Ce3+ = 1, 74V Fe Ce 1. Tính h ng s cân b ng K c a ph n ng 2. Tính th ph n ng t i th i i m tương ương, bi t ban u s mol c a Fe2+ và Ce4+ là b ng nhau. ( S: K = 2,76.1016 ; E = 1,255V) Câu 8: Thi t l p gi n Latime c a Vana i d a vào các d ki n sau: (1) 2V(OH)4 + SO2 → 2VO2+ + SO2- + 4H 2O + 4 ; Eo = 0,83V (2) 2V(OH)+ + 3Zn + 8H + → 2V 2+ + 3Zn2+ + 8H 2O ; Eo = 1,129V 4 Eo 2- / SO = 0,170V ; Eo 2+ / Zn = −0, 760V SO Zn 4 2 E o V2+ / V = −1,180V ; EV3+ / V2+ = −0, 255V o Câu 9: Chu n 10 cm3 dung d ch FeCl2 0,1 N b ng dung d ch K2S2O3 0,1N 25oC. Ph n ng ư c theo dõi b ng cách o th i n c c platin. Tính th i m tương ương bi t r ng giá tr th i n c c chu n: o o E Fe3+ / Fe2+ = 0, 77V; E S O 2− / SO2− = 2, 01V ( S: 1,62V) 2 8 4 Câu 10: Cho bi t các s li u sau t i 25oC: E o + / Au = 1, 7V; E o 2 / H 2O = 1, 23V . H ng s Au O i n li t ng c a ion ph c - -40 o - [Au(CN)2] là 7,04.10 . Ch ng minh r ng khi có m t ion CN trong dung d ch ki m thì E[Au (CN) − nh 2] / Au hơn E o O / OH − nghĩa là oxi có th oxi hóa ư c vàng. 2 ( S: -0,61V < 0,404V => pcm) Câu 11: xác nh s t n t i c a ion th y ngân s oxi hóa +I trong dung d ch, ngư i ta thi t l p m t pin sau t i 25oC: Hg | Hgn(ClO4)n 2,5.10-3M || Hgn(ClO4)n 10-2M| Hg. Su t i n ng o ư c là 0,018V. Tính giá tr c a n t ó suy ra s t n t i c a Hg n + trong dung d ch. ( S: n = 2) n Câu 12: 25oC ta có: E o 2+ / Hg = 0,85V; E o 2+ / Hg = 0, 79V ; Tt (Hg I ) =10-28 ; β4[HgI Hg Hg 2− = 10 −30 ; β4[HgI 2− là h ng 2 2 2 4] 4] 2- s i n li t ng c a [HgI4] . 1. Tính E o 2+ / Hg2+ Hg 2 2. Tính h ng s cân b ng c a ph n ng sau trong dung d ch: Hg 2+ 2 Hg 2+ + Hg . Ion Hg 2 + b n hay 2 không b n trong dung d ch. 3. Trong dung d ch Hg 2 + 10-2M ch a I- s t o ra k t t a. Tính n ng I- khi b t u k t t a Hg2I2 2 4. Tính E o 2I2 / Hg . Thi t l p phương trình E o 2I2 / Hg = f ([I− ]) Hg Hg 5. Hg 2+ + 4I − [HgI 4 ]2 − , n ng nào c a I- thì [Hg 2+ ] = [HgI 4− ] 2 6. Tính E o 2− / Hg I . Thi t l p phương trình E o 2− / Hg I = f ([HgI 4− ],[I− ]) HgI HgI 2 4 2 2 4 2 2 --------------------------------------------------------------------------- Ph n 6: N NG DUNG D CH – S I N LI Câu 1: Tính pH c a dung d ch KHSO3 1M bi t các h ng s i n li c a axit H2SO3 l n lư t là: -2 -7 K a1 =1,3 ×10 ; K a 2 =1,23 ×10 Câu 2: Tính tan c a FeS pH = 5 cho bi tt: Fe2+ + H2O [Fe(OH)]+ + H+ có lgβ = -5,92 TFeS = 10-17,2 ; H2S có Ka1 = 10-7,02 ; Ka2 = 10-12,9 ( S: S = 2,43.10-4 M) Câu 3: Cho 0,01 mol NH3, 0,1 mol CH3NH2 và 0,11 mol HCl vào H2O ư c 1 lít dung d ch. Tính pH c a dung d ch thu ư c ? Cho pK NH+ = 9,24 , pK CH NH+ = 10,6 , pK H2O = 14 4 3 3 Hư ng d n gi i Xét các cân b ng sau CH3NH2 + HCl → CH3NH3Cl Copyright © 2009 volcmttl@yahoo.com.vn 12
  13. Bài t p nâng cao chuyên i cương Trang: 13 ***************************************************************************************************************************************** 0,1 0,1 0,1 (mol) NH3 + HCl → NH4Cl 0,01 0,01 0,01 (mol) Do V= 1 (l) nên CM = n. Dung d ch ch a CH3NH3Cl 0,1M và NH4Cl 0,01M CH3NH3Cl → CH3NH3+ + Cl- NH4Cl → NH4+ + Cl- CH3NH3+ CH3NH2 + H+ K1 = 10-10.6 (1) + + NH4 NH3 + H K2 = 10-9.24 (2) Tính g n úng và do (1) và (2) là s i n li c a 2 axit y u nên ta có:  +  H  = C1.K1 + C2 .K 2 = 0,1.10 −10,6 + 0, 01.10−9.24 = 2,875.10−6 ⇒ pH = − lg  H +  = 5,54   Câu 4: ánh giá kh năng hòa tan c a HgS trong: a. Axit Nitric HNO3 b. Nư c cư ng toan Bi t: E 0 - /NO = 0, 96V ; E S/H 2S = 0,17V ; THgS = 10-51,8 ; H 2S : K a1 = 10−7 ; K a2 = 10−12,92 ; βHgCl2− = 1014,92 NO 0 3 4 6,35 10,33 Câu 5: Tính pH c a dd NH4HCO3 0,1M. Cho bi t: H 2CO3 : K a1 = 10 ; K a2 = 10 ; pK aNH + = 9, 24 4 2− Câu 6: Ion Cr2 O b th y phân theo phương trình sau: Cr2 O + H 2 O 7 2− 7 2CrO + 2H ; K = 10-14,4 2− 4 + 1. Thêm KOH vào dung d ch K2Cr2O7 n ng ban u c a hai ch t u b ng 0,1M. Tính pH c a dung d ch thu ư c 2. Tr n 20 ml dung d ch K2Cr2O7 0,1M v i 20 ml dung d ch Ba(NO3)2 1M s t o k t t a BaCrO4 (Tt = 10-9,7) Tính pH c a dung d ch thu ư c sau khi tr n. ( S: 1. pH = 6,85 ; 2. pH = 1) Câu 7: Dung d ch MgCl2 0,01M 25oC b t u k t t a Mg(OH)2 t i pH = 9,5. 1. Tính tích s tan c a Mg(OH)2 2. Tính th kh c a c p Mg2+/Mg khi pH = 11, bi t r ng th kh chu n c a nó là –2,36 3. Gi i thích t i sao khi ghép Mg vào các thi t b b ng thép thì có th b o v ư c thép kh i b ăn mòn 0, 0592 TMg(OH)2 S: Tt = 10-11 ; E Mg 2+ / Mg = E o 2+ / Mg + lg = −2,51V ; E o 2+ / Mg < E o 2+ / Fe => ăn mòn i n hóa Mg n [OH − ]2 Mg Fe Câu 8: Tính n ng t i thi u c a NH3 có th hòa tan hoàn toàn 0,1 mol AgCl bi t r ng TAgCl = 10-10, h ng s i n li t ng c a ph c [Ag(NH3)2]+ b ng 10-7,2 ( S: 2,7M) Câu 9: Tính hòa tan (mol.l-1) c a AgCl trong dung d ch NH3 1M bi t r ng TAgCl = 10-10, h ng s b n t ng c a ph c [Ag(NH3)2]+ b ng 1,6.107 ( S: 0,037M) Câu 10: Hg2+ t o v i I- k t t a màu HgI2 (Tt = 10-28). N u dư I- thì HgI2 tan t o thành [HgI4]2- ( β4 = 10 −30 ) Thêm dung d ch KI 1M vào 10 ml dung d ch Hg2+ 0,01M. Tính th tích V1 dd KI c n thêm vào b t u k t t a HgI2 và th tích V2 dung d ch KI c n thêm vào HgI2 b t u tan h t. Tính n ng các ion trong dung d ch khi cân b ng trong c hai trư ng h p S: Khi b t u k t t a V1 = 10-12 cm3 ; [Hg2+] = 0,01M ; [I-] = 10-13 M ; [HgI4]2- = 10-24 M Khi k t t a b t u hòa tan h t: V2 = 0,5 cm3 ; [HgI4]2- = 0,01M ; [I-] = 0,1M ; [Hg2+] = 10-24 M Câu 11: Dung d ch ch a ion Fe(SCN)2+ có màu b t u t n ng 10-5M. H ng s b n c a ion Fe(SCN)2+ là βb = 2 × 102 1. Trong 500 cm3 dung d ch ch a 10-3 mol FeCl3 và 5.10-3 mol KSCN. Tính n ng ion Fe(SCN)2+ t i tr ng thái cân b ng. H i dung d ch có màu không 2. Hòa tan tinh th NaF vào dung d ch trên (th tích dung d ch không bi n i) t o thành ion FeF2+ v i h ng s b n là β b = 1, 6 × 105 . H i b t u t lư ng nào thì màu bi n m t. S: 1. 1,27.10-3M > 10-5M nên có màu ; 2. 0,0938 gam Copyright © 2009 volcmttl@yahoo.com.vn 13
  14. Bài t p nâng cao chuyên i cương Trang: 14 ***************************************************************************************************************************************** Câu 12: M t sunfua kim lo i MS có tích s tan Tt. Tính pH c a dung d ch M2+ 0,01M b t u k t t a MS b ng dung d ch H2S bão hòa 0,1M và pH c a dung d ch khi k t thúc s k t t a c a sunfua này, n u ch p nh n n ng c a M2+ còn l i trong dung d ch là 10-6M 1 1 S: B t u k t t a : pH = lg Tt + 12 , k t thúc k t t a: pH = lg Tt + 14 2 2 Câu 13: Thêm 1 ml dung d ch NH 4SCN 0,10 M vào 1ml dung d ch Fe3+ 0,01 M và F− 1M. Có màu c a ph c FeSCN 2+ hay không? Bi t r ng màu ch xu t hi n khi CFeSCN 2+ > 7.10−6 M và dung d ch ư c axit hóa s t o ph c hidroxo c a Fe (III) x y ra không áng k . Cho β3 1FeF = 10−13,10 ; β1FeSCN 2+ = 103,03 ( β là − 3 h ng s b n). Câu 14: ánh giá thành ph n cân b ng trong h n h p g m Ag+ 1,0.10-3 M; NH 3 1,0 M và Cu b t. Cho β 2Ag(NH + = 107,24 ; β 4 Cu ( NH 2+ = 1012,03 ; E0Ag+ / Ag = 0,799V; E0Cu2+ / Cu = 0,337V ( 250C) 3 )2 3 )4 Câu 15: Cho: H2SO4 : pKa2 = 2 ; H3PO4 : pKa1 = 2,23 , pKa2 = 7,21 , pKa3 = 12,32 1. Vi t phương trình ph n ng và xác nh thành ph n gi i h n c a h n h p khi tr n H2SO4 C1M v i Na3PO4 C2M trong trư ng h p sau: 2C1 > C2 > C1 2. Tính pH c a dung d ch H3PO4 0,1M 3. C n cho vào 100ml dung d ch H3PO4 0,1M bao nhiêu gam NaOH thu ư c dung d ch có pH= 4,72. B ÔN T P HÓA H C 12 KÌ THI H C SINH GI I QU C GIA L P 12 THPT KI M TRA S 1 MÔN THI: HÓA H C HÓA H C I CƯƠNG Copyright © 2009 volcmttl@yahoo.com.vn 14
  15. Bài t p nâng cao chuyên i cương Trang: 15 ***************************************************************************************************************************************** Th i gian làm bài: 180 phút (Không k th i gian phát ) --------------------------------------------------------------------------- Câu 1: (2.0 i m) 1. T i sao ion ph c spin th p [Co(NH3)6]3+ l i có màu. Gi i thích d a vào ∆ o = 22900(cm −1 ) . Cho bi t: 1 cm −1 = 11,962 J.mol −1 . 2. D a trên mô hình VSEPR, gi i thích d ng hình h c c a NH3, ClF3, XeF4. 3. Quá trình: O → O + + 1e có I1 = 13,614 (eV). D a vào phương pháp Slater xác nh h ng s ch n c a các electron trong nguyên t i v i electron b tách. So sánh b n tương i c a hai c u hình electron c a O và O+, gi i thích. Câu 2: (2.0 i m) Thi t l p bi u th c ph thu c gi a th oxi hóa – kh v i pH c a môi trư ng trong 2 trư ng h p sau: 2 1. Cr2 O7 − + 14H + + 6e 2Cr 3+ + 7H 2 O ; Eo O2− / 2Cr3+ = +1, 33V . pH = 7, Cr2 O7 − có oxi hóa ư c I − Cr 2 2 7 o không? Bi t r ng: E I2 / 2I− = 0, 6197V 2. Co(OH)3 + 1e Co(OH) 2 + OH − ; ECo(OH)3 / Co(OH)2 = +0,17V o RT Bi t tích s ion c a nư c KW = 10-14 và 2,303 ln x = 0, 0592 lg x ( t i 25oC, 1atm) F Câu 3: (1.5 i m) Cho ph n ng: A + B → C + D (1) là ph n ng ơn gi n. T i 27oC và 68oC, phương trình (1) có h ng s t c tương ng l n lư t là k1 = 1,44.107 mol-1.l.s-1 và k2 = 3,03.107 mol-1.l.s-1, R = 1,987 cal/mol.K 1. Tính năng lư ng ho t hóa EA (theo cal/mol) và giá tr c a A trong bi u th c k = A × e( RT ) mol-1.l.s-1. −E 2. T i 119oC, tính giá tr c a h ng s t c ph n ng k3. 3. N u CoA = CoB = 0,1M thì τ 1/2 nhi t 119oC là bao nhiêu. Câu 4: (2.5 i m) i n phân dung d ch NaCl dùng i n c c Katode là h n h ng Hg dòng ch y u và dùng c c titan b c ruteni và ro i là Anode. Kho ng cách gi a Anode và Katode ch vài mm 1. Vi t phương trình ph n ng x y ra t i i n c c khi m i b t u i n phân pH = 7. Tính các giá tr th i n c c và th phân gi i 2. Sau m t th i gian, pH tăng lên n giá tr pH = 11. Gi i thích t i sao. Vi t các phương trình x y ra t i pH ó. Tính th i n c c và th phân gi i Cho bi t: E o + / Na = −2, 71V ; E o O+ / H = 0, 00V ; E O2 / H 2O = 1, 23V . V i dung d ch NaCl 25% và 0,2% Na Na 2H o 3 2 o trong h n h ng Na/Hg: E Na + / Na (Hg) = −1, 78V . E o Cl / Cl − = 1, 34V cho dung d ch NaCl 25% theo kh i lư ng 2 ηH2 = 1,3V trên Hg ; ηO2 = 0,8V trên Ru/Rd Câu 5: (1.5 i m) Trong các tinh th α (c u trúc l p phương tâm kh i) các nguyên t cacbon có th chi m các m t c a ô m ng cơ s o 1. Bán kính kim lo i c a s t là 1,24 A . Tính dài c nh a c a ô m ng cơ s o 2. Bán kính c ng hóa tr c a cacbon là 0,77 A . H i dài c nh a s tăng lên bao nhiêu khi s t α có ch a cacbon so v i c nh a khi s t α nguyên ch t 3. Tính dài c nh ô m ng cơ s cho s t γ (c u trúc l p phương tâm di n) và tính tăng chi u dài c nh ô m ng bi t r ng các nguyên t cacbon có th chi m tâm c a ô m ng cơ s và bán kính kim lo i s t γ là o 1,26 A . Có th k t lu n gì v kh năng xâm nh p c a cacbon vào 2 lo i tinh th s t trên Câu 6: (1.5 i m) K t qu phân tích m t ph c ch t A c a Platin (II) cho bi t có: 64,78 % kh i lư ng là Pt, 23,59 % là Cl, 5,65 % là NH3 và 5,98 % còn l i là H2O 1. Tìm công th c phân t c a ph c ch t bi t r ng A là ph c ch t 1 nhân và Pt có s ph i trí là 4. Vi t công th c c u t o 2 ng phân cis và trans c a nó Copyright © 2009 volcmttl@yahoo.com.vn 15
  16. Bài t p nâng cao chuyên i cương Trang: 16 ***************************************************************************************************************************************** 2. Entanpi t do chu n t o thành 25oC c a các ng phân cis, trans l n lư t là: -396 và -402 kJ.mol-1. Tính h ng s cân b ng K c a ph n ng sau: cis(A) trans(A) 3. Tính n ng mol/lit m i ng phân trong dung d ch, bi t r ng lúc u ch có ng phân cis n ng 0,01M. Cho Pt = 195 ; Cl = 35,5 ; N = 14 ; O = 16 ; H = 1 Câu 7: (2.0 i m) Nitramit có th b phân h y trong dd H2O theo ph n ng: NO2NH2 → N2O(k) + H2O [NO 2 NH 2 ] Các k t qu th c nghi m cho th y v n t c ph n ng tính b i bi u th c: v = k [H3O + ] 1. Trong môi trư ng m b c c a ph n ng là bao nhiêu 2. Trong các cơ ch sau cơ ch nào ch p nh n ư c: k1 a. Cơ ch 1: NO 2 NH 2  N 2 O(k) + H 2 O → b. Cơ ch 2: k2 + NO 2 NH 2 + H 3O + NO2 NH 3 + H 2 O Nhanh k3 NO 2 NH3  N 2 O + H 3O + + → Ch m c. Cơ ch 3: k NO 2 NH 2 + H 2 O 4 NO2 NH − + H3O + Nhanh k5 NO 2 NH −  N 2 O + OH − → Ch m k6 H 3O + + OH −  2H 2 O → Nhanh Câu 8: (3.0 i m) 1. Có 3 nguyên t A, B và C. A tác d ng v i B nhi t cao sinh ra D. Ch t D b thu phân m nh trong nư c t o ra khí cháy ư c và có mùi tr ng th i. B và C tác d ng v i nhau cho khí E, khí này tan ư c trong nư c t o dung d ch làm quỳ tím hoá . H p ch t c a A v i C có trong t nhiên và thu c lo i ch t c ng nh t. H p ch t c a 3 nguyên t A, B, C là m t mu i không màu, tan trong nư c và b thu phân. Vi t tên c a A, B, C và phương trình các ph n ng ã nêu trên. 2. kh o sát s ph thu c thành ph n hơi c a B theo nhi t , ngư i ta ti n hành thí nghi m sau ây: L y 3,2 gam ơn ch t B cho vào m t bình kín không có không khí, dung tích 1 lít. un nóng bình B hoá hơi hoàn toàn. K t qu o nhi t và áp su t bình ư c ghi l i trong b ng sau: Nhi t (oC) Áp su t (atm) 444,6 0,73554 450 0,88929 500 1,26772 900 4,80930 1500 14,53860 Xác nh thành ph n nh tính hơi ơn ch t B t i các nhi t trên và gi i thích. Câu 9: (1.5 i m) Có th vi t c u hình electron c a Ni2+là: Cách 1: Ni2+ [1s22s22p63s23p63d8] Cách 2: Ni2+ [1s22s22p63s23p63d64s2]. Áp d ng phương pháp g n úng Slater, tính năng lư ng electron c a Ni2+ v i m i cách vi t trên (theo ơn v eV). Cách vi t nào phù h p v i th c t . T i sao. Câu 10: (2.5 i m) 1. Phòng thí nghi m có m u phóng x Au198 v i cư ng 4,0 mCi/1g Au. Sau 48 gi ngư i ta c n m t dung d ch có phóng x 0,5 mCi/1g Au. Hãy tính s gam dung môi không phóng x pha v i 1g Au có dung 198 d ch nói trên. Bi t r ng Au có t1/2 = 2,7 ngày êm. 2. Hãy ch ng minh r ng ph n th tích b chi m b i các ơn v c u trúc (các nguyên t ) trong m ng tinh th kim lo i thu c các h l p phương ơn gi n, l p phương tâm kh i, l p phương tâm di n tăng theo t l 1 : 1,31 : 1,42. Copyright © 2009 volcmttl@yahoo.com.vn 16
  17. Bài t p nâng cao chuyên i cương Trang: 17 ***************************************************************************************************************************************** Câu Ý N i dung i m 1 Tính ư c: λ = 437nm . S h p th ánh sáng n m trong ph nhìn th y nên có màu. 0,5 C u t o c a NH3 cho th y quanh nguyên t N trung tâm có 4 vùng không gian khu trú electron, trong ó có 1 c p electron t do (AB3E) nên phân t NH3 có d ng tháp áy tam giác v i góc liên k t nh hơn 109o 28 ' (c p electron t do òi h i m t kho ng không gian khu trú l n hơn) C u trúc tháp áy tam giác tâm là nguyên t N Phân t ClF3 c 5 kho ng không gian khu trú electron, trong ó có 2 c p electron t do (AB3E2) nên phân t có d ng ch T (Các electron t do chi m v trí xích o) 0, 25 × 3 2 = 0,75 1 Phân t XeF4 có 6 vùng không gian khu trú electron, trong ó có hai c p electron t do (AB4E2) nên có d ng vuông ph ng (trong c u trúc này các c p electron t do phân b xa nhau nh t) - C u hình electron: O 1s22s22p4 kém b n hơn O+ 1s22s22p3 do l c y l n nhau c a 2 ô trong m t orbital c a phân l p 2p và do O+ t c u hình bán bão hòa 0,25 phân l p 2p nên b n 3 - t b là h ng s ch n c a các electron trong nguyên t i v i electronb tách. Z*2 0,5 Ta có: I1 = 13, 6 2 = 13, 614 ⇒ Z*2 = n 2 = 4 ⇒ (8 − b)2 = 4 ⇒ b = 6 n 2.0 + 14 0, 0592 Cr2 O7   H  2− o ECr O2− / 2Cr3+ = ECr O2− / 2Cr3+ + lg    6 3+ 2 2 7 2 7 Cr    0,5 0, 0592 Cr2 O7  2− 0, 0592 + 14   o = ECr O2− / 2Cr3+ + lg  H  +   lg 6 6 3+ 2 2 7 Cr    0, 0592  Cr2 O7  2− 2 1 = Eo O2− / 2Cr3+ − 0,138pH + lg   Cr2 7 6 3+ 2 Cr    t: ECr O2− / 2Cr3+ = ECr O2− / 2Cr3+ − 0,138pH ' o 2 7 2 7 ' ⇒E Cr2 O7− / 2Cr 3+ 2 là th i u ki n và ph thu c vào pH. pH càng gi m thì dung d ch 2 càng có môi trư ng axit thì E’ càng tăng, tính oxi hóa c a Cr2 O7 − càng m nh. 0,25 - T i pH = 0, [H+] = 1M thì E = Eo = 1,33V - T i pH = 7 thì E’ = 0,364 < E o / 2I− = 0, 6197V nên không oxi hóa ư c I- I 0,25 2 1 K 0,25 2 ECo(OH)3 / Co(OH)2 = ECo(OH)3 / Co(OH)2 + 0, 0592 lg o . Thay [OH − ] = W ta có: [OH ] − [H + ]
  18. Bài t p nâng cao chuyên i cương Trang: 18 ***************************************************************************************************************************************** [H + ] ECo(OH)3 / Co(OH)2 = E o Co(OH)3 / Co(OH) 2 + 0, 0592 lg KW Eo Co(OH)3 / Co(OH) 2 = +0,17 =E o Co(OH)3 / Co(OH)2 + 0, 0592 lg[H ] − 0, 0592 lg K W . Thay + 0,5 K W = 10−14 =E o Co(OH)3 / Co(OH)2 − 0, 0592pH − 0, 0592 lg K W ⇒ ECo(OH)3 / Co(OH)2 = 0,996 − 0, 0592pH 0,25 pH càng tăng thì E càng gi m nghĩa là tính oxi hóa c a Co(OH)3 gi m, tính kh c a Co(OH)2 tăng 2.0 - Ph n ng ng h c b c hai, áp d ng phương trình Archénius ta có: −E A −E A ln k1 = + ln A ; ln k 2 = + ln A RT1 RT2 −E A −E ⇒ ln k 2 − ln k1 = + ln A − A + ln A RT2 RT1 1 k 2 EA  1 1  ⇒ ln =  −  0,5 k1 R  T1 T2  3 T ×T k 0,25 ⇒ E A = R 2 1 × ln 2 ≈ 3688, 2(cal / mol) T2 − T1 k1 k k - k = A × e( RT ) ⇒ A = − E −1E = 7 ×109 (mol−1 .l.s −1 ) −E ( RT ) ( RT1 ) 0,25 e e 2 ( ) −E k 3 = A × e RT3 = 6,15 × 107 (mol −1.l.s −1 ) 0,25 1 3 τ1/ 2 = = 1, 63 ×10 −7 (s) 0,25 k 3 .CoA 1.5 Trong dung d ch NaCl có: NaCl → Na++Cl- ; 2H2O H3O + + OH- Khi i n phân có th có các quá trình sau x y ra: Catode: Na+ + Hg + e Na(Hg) ×1 (1) + - 2H2O H3O + OH ×2 + 2 H3O + 2e H2 + 2H2O ×1 - 2H2O + 2e H2 + OH (2) Anode: 6 H2O + O2 + 4H3O + 4e (3) 4.0,125 - = 0,5 2 Cl Cl2 + 2e (4) 1 E Na + / Na (Hg) = −1, 78V , E 2H O+ / H = 0, 00V + 0, 0592 lg10−7 = −0, 413V 3 2 4 ' o E 2H3O+ / H 2 =E 2H3O + / H 2 + ηH2 = −1, 713 . Do E '2H O+ / H > E o + / Na (Hg) nên khi m i b t Na u 3 2 i n phân, Katode quá trình (2) s x y ra, có H2 thoát Anode 0,25 Anode: T (3) ta có: E O2 / H 2O = E o 2 / H 2O + 0, 0592 lg[H 3O + ] = 0,817V ; E O2 / H 2O = E O2 / H2O + ηO2 = 1,617V O ' B i vì: E Cl < E 'O2 / H 2O nên Anode x y ra quá trình (4) và có Cl2 bay ra 2 / 2Cl − 0,25 Phương trình i n phân: 2Cl- + 2H2O H2 + Cl2 2OH- 0,25 Th phân gi i: V = E 'A − E 'K = 3,053V 0,25 Sau m t th i gian, do [OH-] tăng nên pH cũng tăng. Khi pH = 11, ph n ng i n 2 phân x y ra như sau:
  19. Bài t p nâng cao chuyên i cương Trang: 19 ***************************************************************************************************************************************** T i Catode: [H+] =10-11. E 2H O+ / H = −0, 649V ; E '2H O+ / H = −1,949V > E o + / Na nên Na 3 2 3 2 Anode có quá trình (1) x y ra 0,25 T i Anode: E O2 / H 2O = E o 2 / H 2O + 0, 0592 lg[H 3O + ] = 0,581V ; E 'O2 / H 2O = 1,381V O Do E Cl < E 'O2 / H 2O nên Anode v n có Cl2 bay ra 0,25 2 / 2Cl − Phương trình i n phân: 2Na+ + 2Cl- + 2Hg Cl2 + 2Na(Hg) 0,25 Th phân gi i: V = E 'A − E 'K = 3,12V 0,25 2.5 4r 4 × 1, 24 o 1 dài c nh a c a ô m ng cơ s c a s t α là: a = = = 2,86 A 0,25 3 3 Khi s t α có ch a cacbon, tăng chi u dài c nh a c a ô m ng cơ s là: 2. o 0,25 ∆ = 2 × (rFe −α + rC ) − a = 2(1, 24 + 0, 77) − 2,86 = 1,16 A 4r 4 ×1, 26 o 0,25 5 dài c nh a c a ô m ng cơ s c a s t γ là: a = = = 3,56 A 2 2 Khi s t γ có ch a cacbon, tăng chi u dài c nh a c a ô m ng cơ s là: 3 o ∆ = 2 × (rFe−γ + rC ) − a = 2(1, 26 + 0, 77) − 3,56 = 0,5 A 0,25 K t lu n: Kh năng xâm nh p c a cacbon vào s t α khó hơn vào s t γ , do có 0,5 hòa tan c a C trong s t α nh hơn trong s t γ 1.5 t CTPT c a A là: PtxCly(NH3)z(H2O)t. Vì ph c ch t A là ph c 1 nhân nên phân t M ×100% 195 × 100 kh i c a A: M A = Pt = = 301(g / mol) . T % c a các thành ph n 0,25 %Pt 64, 78 có trong A ⇒ x = 1, y = 2, z = 1, t = 1 ⇒ CTPT là: PtCl2(NH3)(H2O) 1 CTCT 2 ng phân cis, trans: 0,125.2 6 Cis Trans = 0,25 Xét ph n ng chuy n hóa: Cis Trans 2 Cân b ng: 10-2 – x x 0,5 6000 ∆G o = −402 + 396 = −6kJ = -6000J ; K = e 298K = 11, 27 8,314× 298 Xét ph n ng chuy n hóa: Cis Trans K = 11,27 -2 Cân b ng: 10 – x x 0,25.2 3 [trans] x = 0,5 K= = −2 = 11, 27 ⇒ x = [trans] = 9, 2 × 10−3 ⇒ [cis] = 8 × 10−4 [cis] 10 − x 1.5 + Do trong môi trư ng m [H3O] = const nên bi u th c t c ph n ng là: 7 1 0,5 v = k[NO2 NH 2 ] là ph n ng b c nh t theo th i gian
  20. Bài t p nâng cao chuyên i cương Trang: 20 ***************************************************************************************************************************************** - Cơ ch 1: v = k1[NO 2 NH 2 ] ⇒ lo i 0,25 0,25 - Cơ ch 2: v = k 3 [NO 2 NH3 ] + [NO 2 NH 2 ][H3O + ] Mà: [NO 2 NH3 ] = k 2 + [H 2 O] 0,25 [NO 2 NH 2 ][H3O + ] V y: v = k 3 k 2 ⇒ lo i [H 2 O] 0,25 2 - Cơ ch 3: v = k 5 [NO 2 NH ] − [NO 2 NH 2 ][H 2 O] Mà: [NO 2 NH − ] = k 4 [H 3O + ] [NO 2 NH 2 ][H 2 O] 0,5 V y: v = k 5 k 4 [H 3O + ] Trong môi trư ng dung d ch nư c [H2O] = const. Ch n cơ ch 3 2.0 - H p ch t AxBy là m t mu i. Khi b thu phân cho thoát ra H2S. 5 ch t - H p ch t AnCm là Al2O3 nhôm oxi 0,125.5 - V y A là Al nhôm, B là S lưu huỳnh, C là O oxi = 0,625 - H p ch t AoBpCq là Al2(SO4)3 nhôm sunfat 1 2 Al + 3S → Al2S3 Al2S3 + 6 H2O → 2 Al(OH)3 + 3 H2S 5 ptrình 4 Al + 3 O2 → 2 Al2O3 0,125.5 S + O2 → SO2 = 0,625 Al3+ + 2 H2O → Al(OH)2+ + H3O+ 3, 2 0,25 S mol nguyên t S trong 3,2 gam lưu huỳnh: n S = = 0,1mol 32 PV Dùng công th c: n = tính ư c s mol các phân t lưu huỳnh tr ng thái hơi t i 0,25 RT các nhi t : 8 * 444,6oC: n1 = 0, 0125 mol g m các phân t S8 vì 0, 0125 × 8 = 0,1 mol 0,25 o 0,1 0,25 * 450 C: n2 = 0,015 mol, s nguyên t S trung bình trong 1 phân t : ≈ 6, 67 0, 015 ⇒ Thành ph n hơi lưu huỳnh nhi t này có th g m các phân t lưu huỳnh có t 2 1 n 8 nguyên t . 0,1 * 500oC: n3 = 0,02 mol, s nguyên t S trung bình trong 1 phân t : =5 0,25 0, 02 ⇒ Thành ph n hơi lưu huỳnh nhi t này có th g m các phân t lưu huỳnh có t 1 n 8 nguyên t ho c ch g m các phân t S5. 0,1 * 900oC: n4 = 0,05 mol, s nguyên t S trung bình trong 1 phân t : =2 0,25 0, 05 ⇒ Thành ph n hơi lưu huỳnh nhi t này có th g m các phân t lưu huỳnh có t 1 n 8 nguyên t ho c ch g m các phân t S2. 0,25 * 1500oC : n5 = 0,1 mol : Hơi lưu huỳnh ch g m các nguyên t S. 3.0 Năng lư ng c a m t electron phân l p l có s lư ng t chính hi u d ng n* ư c 9 tính theo bi u th c Slater: ε1 = -13,6 x (Z – b)2 /n* (theo eV) 0,25

CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD

Đồng bộ tài khoản