Đề cương ôn tập Hóa vô cơ môn Cơ sở lý thuyết Hoá Học | Trường Đại học Sư phạm Thành phố Hồ Chí Minh

lOMoAR cPSD| 22014077
GỢI Ý ÔN TẬP HOÁ VÔ CƠ 1
1.Hãy giải thích vì sao sodium peoxide (Na2O2) vừa có tính oxi hoá vừa có
tính khử , nhưng tính oxi hoá đăc trưng hơn? Viết PTHH minh họa
-Vừa có tính khử và tính oxi hoá vì số oxi hoá của Oxygen trong N2O2 là -1, trung gian giữa 0 và 2
-Tính oxi hoá đặc trưng hơn vì oxygen là phi kim có độ âm điện lớn, lớp ngoài
cùng có 6e (2s22p4) nên có xu hướng nhận thêm 2e để tạo thành hợp chất có số oxi hoá bằng -2
-Ví dụ: Na2O2 + CO2 Na2CO3 + O2
2. Hãy so sánh độ tan của các muối Li2CO3 và K2CO3. Giải thích.
Độ tan của Li2CO3 thấp hơn so với K2CO3, vì:
-Li2CO3 mang một phần liên kết CHT, K2CO3 là liên kết ion
-Bán kính ion Li+ bé hơn rất nhiều so với K+ Năng lượng hidrat hoá của Li+ bé hơn K+
-Thế cực chuẩn của Li+/Li < Thế cực chuẩn K+/K (thế cực chuẩn càng âm thì
càng dễ tạo phức bền)
3. Hãy giải thích vì sao cộng hoá trị cực đại của Be chỉ có thể là 4 mà không phải là 6 như Sr?
-Viết che, vẽ orbital hoá trị
-Vì Be có che lớp ngoài cùng là (2s22p0), có 4 orbital hoá trị nên có CHT tối đa là 4
không thể là 6 như Sr vì Sr có phân lớp d.
4.Khối lượng riêng của hai kim loại Li và Be lần lượt là 0,53 g/cm3 và 1,85
g/cm3. Hãy giải thích vì sao khối lượng riêng của Be lớn hơn của Li?
-Do bán kính của Li < bán kính của Be
-NTK của Be > NTK của Li
-Cấu trúc MTT của Be (lục phương) đặc khít hơn cấu trúc MTT của Na (tâm khối) 5.
Trong công nghiệp, người ta tổng hợp khí hydrogen bằng cách cho hơi
nước và khí thiên nhiên đi qua nickel nung đỏ (nhiệt độ khoảng 1250 K). Sản
phẩm khí hydrogen thu được thường có lẫn hơi nước và khí cacbonic. Làm
cách nào để thu được khí hydrogen tinh khiết? Giải thích cơ sở khoa học.
-Dẫn toàn bộ hỗn hợp sản phẩm đi qua dd nước vôi trong dư, thu được dòng khí
chứ hơi nước và khí hydrogen CO2 + Ca(OH)2 CaCO3 + H2O -Tiếp tục dẫn lOMoAR cPSD| 22014077
dòng khí đi qua dd H2SO4 đặc, ta thu được khí hydrogen khô và tinh khiết, vì hơi
nước bị H2SO4 hấp thụ
-Cơ sở khoa học: Ở đk nhiệt độ thường, H2 khá bền nên không xảy ra phản ứng. 6.
Lithium aluminium hydride (viết tắt LAH) là một chất khử được sử
dụng rộng rãi trong hoá học hữu cơ. Nó có tính khử mạnh hơn sodium
borohydride do liên kết Al–H yếu hơn so với liên kết B–H. Trong dung môi
ete, LAH được sử dụng làm chất khử để khử ester, acid carboxylic, acyl
chloride, aldehyde và keton thành các alcohol tương ứng.
+ Vì sao liên kết Al–H yếu hơn liên kết B–H? Cho 5B và 13Al.
+ Trong công nghiệp, người ta tổng hợp LAH bằng phản ứng giữa lithium
hydride dư với aluminium chloride trong môi trường ete. Viết phương trình hoá học xảy ra.
+ Nếu thay dung môi ete bằng dung môi nước được không? Giải thích và viết
phương trình hoá học xảy ra (nếu có) *Liên kết Al-H yếu hơn liên kết B-H vì:
-Độ âm điện của B lớn hơn Al
-Trong cùng một nhóm , Boron có bán kính bé hơn Aluminium
Độ dài liên kết B-H ngắn hơn Al-H Độ bền liên kết Al-H bé hơn B-H *PTHH:
4LiHdư + AlCl3 Li[AlH4] + 3LiCl (xt: ether)
*Thay dung môi ether bằng dung môi H2O sẽ không được vì không tạo ra LAH PTHH: LiH dư+ H2O LiOH dư+ H2 AlCl3 + 3LiOH Al(OH)3 + 3LiCl
Al(OH)3 + LiOH dư LiAlO2 + H2O
7.Khi chĩa dòng khí hydrogen vào muội platinum đốt nóng trên lưới amiăng
thì dòng khí hydrogen bốc cháy. Hỏi tại sao khi làm điện cực hydrogen, người
ta thổi khí hydrogen vào tấm platinum ở ngoài phủ muội platinum thì hiện
tượng cháy không xảy ra?
-Khi chĩa dòng khí hydrogen vào muội platinum đốt nóng trên lưới amiăng thì
dòng khí hydrogen bốc cháy vì muội platinum làm xúc tác cho phản ứng đốt cháy
giữa H2 và O2 trong không khí nhưng không xảy ra phản ứng nổ vì tỉ lệ thể tích
H2:O2 rất bé so với tỉ lệ 2:1 của hỗn hợp nổ mạnh nhất.
-Khi làm điện cực hydrogen, người ta thổi khí hydrogen vào tấm platinum ở ngoài
phủ muội platinum thì không xảy ra hiện tượng cháy vì lượng khí O2 trong dung
dịch bé hơn rất nhiều so với H2 nên không xảy ra hiện tượng cháy. lOMoAR cPSD| 22014077 9.
Danh pháp IUPAC một số nguyên tố tiêu biểu và hợp chất của chúng
(oxides, acids, bases, salts) 10.
Trình bày các qui tắc xác định số oxi hoá của một nguyên tố trong một
hợp chất cụ thể.
Một số quy tắc xác định số oxi hóa:
- Trong các đơn chất, số oxi hoá của nguyên tố bằng 0
-Trong ion nguyên tử, số ion hóa của nguyên tố bằng điện tích của ion đó. Trong
ion đa nguyên tử, tổng số oxi hóa của các nguyên tố nhân với số nguyên tử của
từng nguyên tố bằng điện tích của ion.
-Trong một phân tử, tổng số oxi hóa của các nguyên tố nhân với số nguyên tử của từng nguyên tố bằng 0.
-Trong hầu hết các hợp chất, số oxi hóa của hiđro bằng +1, trừ một số trường hợp
hidro kim loại (naH, CaH2…). Số oxi hóa của oxi bằng -2, trừ trường hợp OF2, peoxit (chẳng hạn H2O2).
11. Để điều chế khí hydrogen trong phòng thí nghiệm, người ta cho vài viên
kẽm đã đập dẹt vào ống nghiệm đựng dung dịch acid sulfuric loãng (C% ≈
10%), sau đó cho vài giọt dung dịch copper (II) sulfate. Giải thích và viết các
phương trình hoá học xảy ra. Có thể thay dung dịch acid sulfuric 10% bằng
dung dịch acid chloride 10% hoặc acid nitric 10% được không? Vì sao?
-Đập dẹt viên zinc để tăng diện tích bề mặt tiếp xúc với dung dịch Tăng hiệu suất phản ứng Zn + 2HCl ZnCl2 + H2
-Sau thời gian, mặc dù còn Zn và acid nhưng phản ứng xảy ra chậm hơn so với ban
đầu vì khí H2 sinh ra bám vào bề mặt Zn ngăn cản sự tiếp xúc với acid.
-Nhỏ vài giọt dd copper (II) sulfate giúp cho phản ứng xảy ra nhanh hơn do xảy ra
quá trình ăn mòn điện hoá Zn-Cu: Zn + Cu2+ Zn2+ + Cu Cathode (+) Anode (-) Cu2+ + 2e Cu Zn Zn2+ + 2e 2H+ + 2e H2
Khí H2 thoát ra ở điện cực của Cu, bám vào kim loại Copper Không ngăn cản sự
tiếp xúc của Zn với acid Tốc độ sinh ra H2 nhanh hơn.
-Không thể thay thế thành dd nitric acid 10% vì khi tác dụng với Zinc hỗn hợp khí
thu được có lẫn các khí có công thức chung là NxOy. Không thể thành dung dịch lOMoAR cPSD| 22014077
HCl 10% vì hơi HCl lẫn với dòng khí H2 sinh ra nên không thu được hydrogen tinh khiết.
12. Dung dịch sodium chloride bão hoà không có màu, nhưng khi dùng đũa
thuỷ tinh nhúng vào dung dịch rồi đưa lên ngọn đèn khí gas thì thấy có
màu vàng. Giải thích.
-Dung dịch sodium chlorine đã bão hoà electron nên về nguyên tắc không chuyển
phân mức nên không phát xạ năng lượng nên về nguyên tắc dung dịch không có màu.
-Vì khi dùng đũa thuỷ tinh nhúng vào dung dịch rồi đưa lên ngọn đèn khí gas thì
các ion của KLK đã nhận năng lượng vào chuyển lên các orbital có phân mức năng
lượng cao hơn, sau đó lại có sự chuyển mức về orbital ban đầu, sự chuyển mức
electron đã phát ra lượng năng lượng = lượng năng lượng nhận được và năng
lượng này thuộc vùng bức xạ khả kiến, làm cho ta thấy ngọn lửa có màu.
-Do trong dung dịch có ion Na+ nên ta thấy màu vàng. *Na-vàng Li-đỏ tía K-tím hoa cà Rb-tím hồng Cs-xanh da trời
13. Dựa vào tính chất gì (hay phản ứng hoá học nào?), mà người ta dùng
sodium peoxide (Na2O2) ở trong bình lặn để cung cấp oxygen cho thợ lặn? 2Na2O2 + 2CO2 2Na2CO3 + O2
Na2O2 + 2KO2 + 2CO2 Na2CO3 + K2CO3 + 2O2
Từ 2 phản ứng trên, người ta dùng Na2O2 hay hỗn hợp Na2O2 và KO2 để dùng
hơi thở của người thợ lặn tái tạo lại khí Oxygen (O2) trong các bình lặn dưỡng khí cho thợ lặn.
14. Hãy giải thích tại sao hydrogen có nhiệt độ nóng chảy (Melting point:
-259,1°C) và nhiệt độ sôi (Boiling point: -252,8°C) rất thấp?
-H2 là đơn chất hai nguyên tử có khối lượng phân tử bé nhất không có cực và khó
bị cực hoá nên có lực Van de Waals rất bé. Đó là nguyên nhân làm cho khí
Hydrogen có nhiệt độ nóng chảy và nhiệt độ sôi rất thấp, thấp hơn so với khí
Nitrogen và khí Oxygen nhưng còn cao hơn so với khí Helium (Melting Point:
278,20C và Boiling Point: -68,90C).
15. Cho một luồng không khí có thêm hơi nước, CO2, H2S và Cl2 lần lượt đi
qua bình (1) đựng dung dịch NaOH đặc, dư, rồi đến bình (2) đựng dung
dịch H2SO4 đặc, dư. Phần khí còn lại không bị hấp thụ đi ra khỏi bình
được cho tiếp xúc với dây magnesium (Mg) dư đang nóng chảy ở nhiệt độ
cao (nhiệt độ khoảng 500 – 700°C), sản phẩm thu được là hỗn hợp rắn B.
Cho B vào nước dư ở nhiệt độ phòng thì thu được những sản phẩm gì? lOMoAR cPSD| 22014077
Viết các phương trình hoá học xảy ra trong toàn bộ quá trình trên. Luồng
khí gồm: N2, O2, hơi nước, CO2, H2S, Cl2 -Đi qua bình (1) NaOH đặc dư: CO2 + 2NaOH Na2CO3 + H2O H2S + 2NaOH Na2S + 2H2O
2NaOH + Cl2 NaCl + NaClO + H2O
Một phần hơi nước bị hấp thụ bởi NaOH đặc, dư
=>Còn lại O2, N2 và hơi nước
-Đi qua bình (2) H2SO4 đặc, dư: H2SO4 có tính háu nước nên hấp thụ hết lượng
hơi nước ta được N2 và O2.
-Tiếp xúc với dây Magnesium (Mg) dư đang nóng chảy ở nhiệt độ cao: 2Mg + O2 2MgO Mg + N2 Mg3N2
=>Hỗn hợp rắn B gồm: Mg dư, MgO, Mg3N2 - Cho B vào nước dư: Mg + 2H2O Mg(OH)2 + H2 MgO + H2O Mg(OH)2 Mg3N2 + H2O Mg(OH)2 + NH3 16.
Tại sao phản ứng giữa H2 và O2 hay với Cl2 không xảy ra ở nhiệt độ
phòng/thường (25°C/?), nhưng gây nổ khi đun nóng?
Vì khi tác dụng với O2 và Cl2 thì H2 thể hiện tính khử nhưng tính khử của H2 chỉ
xảy ra khi đun nóng, do đó phản ứng H2 với O2 hoặc Cl2 xảy ra khi đun nóng và
có hiện tượng gây nổ nếu tỉ lệ thể tích H2:O2 đạt 2:1 hoặc 1:1 đối với H2:Cl2. 17.
Lấy 31,39 gam hỗn hống Na(Hg) cho vào 1 lít H2O thu được dung dịch
X và chất khí A. Biết hỗn hống chưa 94,58% Hg về khối lượng và dung dịch
tạo thành có khối lượng riêng là 1031 g/L ở 25°C. a) Tính thể tích khí A thu được ở đktc.
b) Xác định nồng độ % và nồng độ mol/l của chất tan có trong dung dịch.
c) Tính pH của dung dịch thu được. lOMoAR cPSD| 22014077
18. Nêu 4 ppháp định tính để nhận biết sự có mặt ion Ca2+ trong dung dịch. CO32- trắng SO42- trắng CrO42- vàng Cr2O42- trắng
19.a) Hãy viết phương trình hoá học giữa Li3N với nước. b)
Hợp chất A được tạo thành khi cho một kim loại nhóm IA tác dụng với
oxygen. A phản ứng với nước tạo thành MOH, còn M phản ứng với nước
(trong điều kiện thích hợp) tạo thành MOH và một sản phẩm B khác. Hãy xác
định M, A và B. Viết các phương trình hoá học xảy ra. c)
So sánh khả năng phản ứng của O2 với M và với các kim loại khác của nhóm IA a. Li3N + 3H2O 3LiOH + NH3 b. M: Li A: Li2O 2Li + O2 2Li2O Li2O + H2O 2LiOH 2Li + 2H2O 2LiOH + H2
c.Khả năng phản ứng với O2 ở điều kiện thường của Li thấp hơn các kim loại khác
trong nhóm IA, cụ thể là khả năng phản ứng với O2 giảm dần từ Li Cs lOMoAR cPSD| 22014077 20.
Khác với các nguyên tố nhóm IA và IIA, trong nhóm IIIA trừ nguyên tố
boron, các nguyên tố còn lại đều là kim loại. Hãy nêu các dẫn chứng để chứng
minh boron là nguyên tố phi kim. -B2O3, B(OH)3 có tính acid
-Thế điện cực chuẩn của B không xác định do không tạo cation trong dung dịch
(không tạo được cation B3+)
-Chỉ tạo nên các liên kết CHT (viết che, chỉ ra TTKT có 3 e độc thân, 4 orbital ht)
-Có độ âm điện rất lớn
-Tạo được hợp chất borua (hợp chất của Boron với kim loại): AlB3, FeB, CaB6,.. -
Ngoài số oxi hoá +1, +3, 0 thì có các số oxi hoá âm -1 (AlB3, FeB,..),… -………….. 21.
Ở nhiệt độ thường, Boron rất trơ về mặt hóa học (chỉ tác dụng trực tiếp
với fluorine), nhưng đun nóng tương đối hoạt động. Boron phản ứng với
oxygen, nitrogen và carbon ở các nhiệt độ khác nhau theo các phương trình hoá học sau:
4B + 3O2 → 2B2O3 700°C (1)
2B + N2 → 2BN 1200°C (2)
12B + 3C → B12C3 1800°C (3)
a/ Vì sao ở nhiệt độ thường boron rất trơ về mặt hoá học?
b/ Vì sao điều kiện xảy ra các phản ứng (1), (2) và (3) theo thứ tự nhiệt độ tăng dần?
a.Boron có cấu trúc gần giống với cấu trúc của nguyên tử CHT. Tinh thể boron
có cấu tạo đặc khít gồm 12 nguyên tử B tạo ra tế bào 20 mặt. Liên kết giữa các
nguyên tử B là liên kết CHT bền vững. Kết quả là tạo thành một cấu trúc khung
phức tạp, trong đó mỗi nguyên tử Boron liên kết với 6 nguyên tử khác bằng liên
kết CHT nhiều tâm.Do đó, boron có cấu trúc bền nên muốn phá vỡ cấu trúc này
cần cung cấp lượng năng lượng rất cao Boron rất trơ về mặt hoá học b.-Boron
rất trơ về mặt hoá học nên nhiệt độ nóng chảy cao
-Phân tử O2 có liên kết đôi, N2 có liên kết ba Năng lượng liên kết O2 bé hơn N2 Nhiệt độ (2) > (1)
-Cấu trúc của carbon là cấu trúc tinh thể đối xứng bền vững nên cần năng lượng
lớn để phá vỡ MTT Nhiệt độ (3) > (2) > (1)
22. Sản xuất nhôm từ quặng bauxite: lOMoAR cPSD| 22014077
+ Nêu thành phần chính của quặng bauxite. Quặng bauxite phân bố ở các tỉnh nào của Việt Nam.
+ Trình bày phương pháp hoá học để tách aluminium oxide từ quặng bauxite
có thành phần (Al2O3, Fe2O3 và SiO2).
+ Trong quá trình sản xuất nhôm bằng phương pháp điện phân nóng
chảy Al2O3, người ta cho thêm cryolite (Na3AlF6). Vai trò của cryolite là
gì? + Viết các phương trình hoá học xảy ra trên các điện cực.
+ Có thể điều chế nhôm bằng cách điện phân aluminium chloride được không? Vì sao?
+ Nếu một vài ứng dụng của nhôm và hợp kim chứa nhôm.
+ Bằng phương pháp hoá học, hãy nêu quy trình tách beryllium từ dung dịch
A chứa hỗn hợp các ion (Al3+, Be2+, Fe3+, H+ và SO-24).
*3 loại quặng chứa nhiều Aluminium:
+Thành phần chính của quặng bauxite: Al2O3.nH2O
Tỉnh thành: Lạng Sơn, Hà Giang, Tuyên Quang, Sơn La, Lai Châu, Hải
Dương, Hưng Yên, Nghệ An, Hà Tĩnh, Lâm Đồng +Có 2 cách:
*Thêm CaO vào quặng có lẫn tạp chất. Nấu chảy bột nghiền nhỏ quặng bauxite với sođa:
Al2O3 + Na2CO3 <--> 2NaAlO2 + CO2
Rồi hoà tan vào nước, lọc bỏ kết tủa Fe(OH)3, CaSiO2, còn NaAlO2 tan trong dd có dạng Na[Al(OH)4]
*Sử dụng phương pháp Bayer: Đun nóng bột bauxite với dd NaOH 40% trong nồi
áp suất ở nhiệt độ 150oC và dưới áp suất 5-6atm.
A2O3 + 2NaOH + 3H2O <-> 2Na[Al(OH)4]
Lọc lấy dung dịch và pha loãng dd bằng cách thêm nước, thu được Al(OH)3
Na[Al(OH)4] <-> Al(OH)3 + NaOH
Lọc lấy kết tủa và nung ở nhiệt độ 1200-1400oC trong lò quay, ta thu được Al2O3 tinh khiết.
+Vai trò của cryolite: Na3AlF6
-Giảm nhiệt độ nóng chảy của Al2O3
-Tăng độ dẫn điện của hệ ở trạng thái nóng chảy -
Ngăn cản sự tiếp xúc của Al tạo thành với không khí +PTHH
xảy ra ở các điện cực: lOMoAR cPSD| 22014077 Catot (-) Anot (+)
(là tấm graphite, được đặt ở đáy bình
(là thanh graphite, được đặt trong bình điện phân) điện phân) Al(+3) + 3e Al 2O(-2) O2 + 4e C + O2 CO2 C + O2 CO
+Không thể điều chế Aluminium bằng điện phân nóng chảy Aluminium chlorine,
vì AlCl3 ở trạng thái rắn có tính dẫn điện tốt hơn ở trạng thái nóng chảy, do ở trạng
thái rắn có cấu tạo ion còn trạng thái nóng chảy có sự chuyển sang hợp chất phân
tử. Cụ thể hơn, Tại nhiệt độ nóng chảy, cấu trúc của AlCl3 (Al có số phối trí là 6)
thay đổi: tạo thành phân tử Al2Cl6 (số phối trí của Al là 4) tăng mạnh thể tích và
làm giảm tính dẫn điện của dung dịch (gần như không dẫn điện). +Ứng dụng:
-Chế tạo ra các dụng cụ nhà bếp (nồi, xoong, chảo,…)
-Các hợp chất của Nhôm có nhiều ứng ụng như được sử dụng trong điều trị răng
(Al2O3), làm thuốc chống tăng độ axit của dạ dày (Al(OH)3), xúc miệng, rửa và
bôi khi bị viêm da (Phèn nhôm),…
-Ứng dụng rất quan trọng trong hàng không vũ trụ, chế tạo tên lửa nhờ các tính
chất sau: tính bền bỉ, khối lượng riêng bé, trữ lượng lớn và có màng oxit bền bảo vệ.
+Quy trình tách Beryllium:
Kết tủa có lẫn tạp chất Al(OH)3, Fe(OH)3 nên hoà tan trong dung dịch H2SO4
(Be2+, Fe3+, Al3+,SO42-, H+ dư) rồi trung hoà bằng cách nhỏ từ từ dd NH3: NH3 + H3O+ NH4+ + H2O
Nhỏ tiếp dung dịch NH3 đến pH = 5,5-5,7 thì Al3+ và Fe3+ sẽ kết tủa có dạng hydroxide
Al3+ + 3NH3 + 3H2O Al(OH)3 + 3NH4+
Fe3+ + 3NH3 + 3H2O Fe(OH)3 + 3NH4+
Lọc, tách kết tủa. Nhỏ tiếp dung dịch NH3 đến pH=8, thu được kết tủa Be(OH)2
Be2+ + 2NH3 + 3H2O Be(OH)2 + 2NH4+
Lọc lấy kết tủa Be(OH)2, sấy khô và nung ở nhiệt độ cao thu được BeO
QT1: Nung BeO với than cốc và khí chlorine ở 850-900oC
BeO + C + Cl2 BeCl2 + CO (850-900oC)
Loại bỏ CO, rồi điện phân nóng chảy thu được Beryllium. lOMoAR cPSD| 22014077 BeCl2 Be + Cl2
QT2: Cho Be(OH)2 tác dụng với dd (NH F.HF) rồi cô đặc được muối kết tinh 4 (NH
, tách muối kết tinh đem phân huỷ 1000o 4)2BeF4 C
(NH4)2BeF4 2NH3 + 2HF + BeF2(nc)
Sau đó: BeF2 + Mg MgF2 + Be Rồi chưng cất chân không. *LƯU Ý:
-Khi viết PTPU, chú ý đến chiều phản ứng, kí hiệu kết tủa, bay hơi, cân bằng số nguyên
-Đọc kĩ các ý cần trả lời trong 1 câu, vì thầy hay hỏi nhiều ý trong 1 câu nên
đọc không kĩ sẽ sót ý mất điểm oan ☹