tài liệu Bài tập môn hóa vô cơ chương 1 và chương 2

tài liệu Bài tập môn hóa vô cơ chương 1 và chương 2 tài liệu, giáo án, bài giảng , luận văn, luận án, đồ án, bài tập lớn...

Bài tập Hóa Đại cương – Vô cơ Phần A : Ôn tập phần cấu tạo chất và nhiệt động hóa học đã học trong học phần Hóa Đại cương I. Liên kết hóa học 1. Hãy cho biết đặc tính của liên kết hóa học trong các hợp chất sau đây và cho biết phần cộng hóa trò của liên kết thay đổi như thế nào trong mỗi dãy hợp chất; giải thích. a) NaF, MgF 2 , AlF 3 , SiF 4 , SF 6 b) K 2 O, K 2 S, K 2 Se, K 2 Te 2. Hãy cho biết đặc tính của liên kết hóa học trong các hợp chất sau đây và cho biết phần cộng hóa trò của liên kết thay đổi như thế nào trong mỗi dãy hợp chất; giải thích. a) CrO, Cr 2 O 3 , CrO 3 b) Al 2 O 3 , AlCl 3 , Al(NO) 3 3. Hãy cho biết đặc tính của liên kết hóa học trong các hợp chất sau đây và cho biết phần cộng hóa trò của liên kết thay đổi như thế nào trong mỗi dãy hợp chất; giải thích. a) MgCl 2 , FeCl 2 , HgCl 2 b) HNO 3 , AgNO 3 , TlNO 3 4. Độ âm điện là gì? Cho biết ý nghóa của khái niệm độ âm điện khi đánh giá bản chất của liên kết hóa học? Khái niệm này có hạn chế gì? 5. Vì sao chỉ quan tâm đến khả năng phân cực của cation và khả năng bò phân cực của anion khi xem xét ảnh hưởng của sự phân cực ion đến phần cộng hóa trò của liên kết khi sử dụng mô hình của hợp chất ion. Những yếu tố nào làm tăng khả năng phân cực của cation và khả năng bò phân cực của anion. 6. Những yếu tố nào ảnh hưởng đến phần cộng hóa trò của liên kết khi sử dụng mô hình của hợp chất ion. 7. Các nguyên tố C, Si, Ge, Sn, Pb đều có cấu hình electron lớp vỏ ngoài cùng là ns 2 np 2 nhưng các đơn chất của chúng chuyển dần từ dạng không kim loại sang kim loại: a) C, Si, Ge : không kim loại. b) Sn có hai dạng thù hình: Sn xám : không kim loại; Sn trắng : kim loại. c) Pb chỉ có dạng thù hình kim loại. Giải thích hiện tượng trên như thế nào? Có ranh giới hoàn toàn rõ rệt giữa liên kết cộng hóa trò và liên kết kim loại không? Đâu là nguyên nhân chính dẫn đến đặc tính không đònh chỗ của liên kết kim loại? 8. theo quan điểm của thuyết liên kết cộng hóa trò ( LH) khi nào giữa các nguyên tử hình thành liên kết cộng hóa trò? Độ bền của liên kết cộng hóa trò là gì? Độ bền liên kết giữa 2 nguyên tử phụ thuộc vào yếu tố nào? 9. Hãy cho biết sự khác nhau giữa liên kết ion và liên kết cộng hóa trò. 10. Hãy cho biết các liên kết nào là liên kết mạnh trong hóa học. Phân tử có thể tạo thành chỉ nhờ lực liên kết van der waals hoặc liên kết hydro được không? tại sao. 11. Nêu điều kiện để có liên kết hydro? Bản chất của liên kết hydro là gì? Phân biệt liên kết hydro nội phân tử và liên kết hydro liên phân tử. Những hợp chất nào trong các hợp chất sau có khả năng tạo liên kết hydro : PH 3 , H 3 BO 3 , HF, HCl, CH 4 , H 2 O, H 2 S. Giải thích. 12. Trường hợp nào thì công thức hóa học phản ánh thành phần của một phân tử, trường hợp nào công thức hóa học chỉ phản ánh tỷ lệ của các loại nguyên tử có trong một hợp chất hóa học? 13. Cho biết: a) Các hợp chất dưới đây luôn tồn tại ở dạng phân tử đơn giản ở cả ba trạng thái khí, lỏng và rắn: CO 2 , HBr. b) Các hợp chất dưới đây có thể tồn tại ở trạng thái khí ở dạng phân tử đơn giản, ở trạng thái lỏng và rắn có thể tạo thành các đại phân tử (polimer mạch thẳng): BeCl 2 , FeI 2 . Giải thích nguyên nhân, rút kết luận về điều kiện cho sự polymer hóa khi chuyển một chất cộng hóa trò từ trạng thái khí thành trạng thái lỏng hoặc rắn. 14. Cho biết các chất nào trong các chất cộng hóa trò dưới đây có thể chuyển từ dạng phân tử đơn giản thành đại phân tử khi chuyển nó từ trạng thái khí sang trạng thái lỏng hoặc trạng thái rắn: CCl 4 , FeCl 3 , BF 3 , B 2 H 6 ,SO 3 , SO 2 , NH 3 , H 2 O. 15. Hãy xác đònh trạng thái lai hóa của nguyên tử trung tâm, xác đònh công thức cấu tạo và hình dạng của các phân tử và các ion phân tử sau: CO 2 , CF 4 , SO 2 Cl 2 , PF 5 ,PO 4 3- , SO 4 2- , NH 3 , NO 2 , SO 3 , ClO 3 - , ICl 2 - . 16. Phân tử BCl 3 có cấu trúc tam giác phẳng còn NCl 3 có cấu trúc hình tháp. Giải thích hiện tượng đó như thế nào? II. Các đại lượng nhiệt động hóa học. 17. Các quan sát thực tế dẫn đến kết luận rằng phần lớn các phản ứng tỏa nhiều nhiệt ở nhiệt độ bình thường xảy ra dễ dàng. Hãy cho biết cơ sở lý thuyết của nhận xét này. 18. Tính năng lượng mạng tinh thể của KCl và CaF 2 theo hai cách: a) Theo các đại lượng nhiệt động cho dưới đây: ΔΗ o 298,tt KCl (r) & CaF 2 (r) lần lượt là -437 & -1228 (kj/mol) ; Năng lượng ion hóa thứ nhất (I 1 ) của K bằng 418,8 kj/mol và năng lượng ion hóa thứ hai (I 2 ) của Ca bằng 1145,4 kj/mol; Ái lực electron của Cl và Br lần lượt là 348,7 và 325 (kj/mol). ΔΗ o 298, phân ly ( X 2 (k) → 2X (k) ) của Cl 2 và Br 2 lần lượt bằng 239,2 & 201 (kj/mol). ΔΗ o 298, nóng chảy của K & Ca lần lượt bằng 2,38 & 8,5 (kj/mol) ΔΗ o 298, bay hơi của K & Ca lần lượt bằng 79,2 & 152 (kj/mol) c) p dụng công thức kapuxchinxki (V.4) trang 175 [2] Cho biết bán kính ion K + , Ca 2+ , Cl - & Br - lần lượt bằng: 1,33 ; 1,04; 1,81 & 1,96 (A o ) So sánh các kết quả tính theo hai phương pháp khác nhau, rút nhận xét. 19. Tính năng lượng mạng tinh thể của CaO, BaO, Na 2 O, Na 2 SO 4 bằng công thức kapuxchinxki. Cho biết bán kính ion của Ba 2+ , Na + , O 2- & SO 4 2- lần lượt bằng : 1,38; 0,98; 1,36 & 2,72 (A o ). Phần B: Mối liên hệ giữa cấu tạo và tính chất của các chất Chương I: Danh pháp hợp chất vô cơ. 20. Viết các công thức hóa học của các hợp chất sau và trình bày nguyên tắc. Có thể viết theo cách khác không? Photphin, amoniac, tiosulfat natri, florua stronti, persulfat kali, cyanua magie, axit thiosulfuric. 21. Gọi tên các hợp chất dưới đây theo danh pháp IUPAC: AlF 3 , K 2 S 2 O 7 , Na 4 P 2 O 7 , CaHPO 4 , HMnO 4 , H 2 O 2 . 22. Đọc tên theo danh pháp IUPAC các hợp chất sau: Co(SCN) 3 , Hg 2 Cl 2 , NaClO, Cu 2 S, NaHCO 3 , PbO, H 2 SeO 3 . 23. Viết công thức hóa học và đổi qua cách gọi tên theo phối tử các chất và ion sau: Amoniac, oxyt carbon, cyanua, tiosulfat, tiocyanat, bromua, hydroxyt, nước, dipyridin, acetat. 24. Đọc tên các cation phức và phân tử phức trung hòa sau theo danh pháp IUPAC [Cu(NH 3 ) 4 ] 2+ , [Al(H 2 O) 6 ] 3+ , Ni(CO) 4 , [Fe(dipy) 3 ] 3+ ( dipy : dipyridin) Rút ra nhận xét chung về cách đọc tên chất tạo phức trong cation phức và phân tử phức trung hòa. Có điều gì chung giữa cách đọc tên cation trong hợp chất bậc 2 và chất tạo phức trong cation phức và phân tử phức trung hòa? 25. Đọc tên các anion phức sau theo danh pháp IUPAC [Cu(CN) 2 ] - , [Al(OH) 6 ] 3- , [Fe(SCN) 6 ] 3- , [Ni(NO 2 ) 4 ] 2- , [Ag(S 2 O 3 ) 2 ] 3- , [HgI 4 ] 2- , [Zn(P 2 O 7 ) 2 ] 6- Rút nhận xét chung về cách đọc tên chất tạo phức trong anion phức. Có điều gì chung giữa cách đọc tên anion trong hợp chất bậc 2 và chất tạo phức trong anion phức? 26. Viết công thức hóa học của các hợp chất sau: a) Trinitritocobaltat(III) triammincoban(III); tetracarbonylferrat(-II) kali; b) Clorua hexaaquoniken(II); hexacloromanganat(II) kali; hexahydroxocromat(III) kali. Trình bày nguyên tắc đọc tên theo danh pháp truyền thống các oxiaxit và muối của chúng. 27. Trình bày các nguyên tắc đọc tên theo danh pháp IUPAC. Danh pháp IUPAC thực chất là sự kết hợp của danh pháp truyền thống và danh pháp phức chất, đúng hay sai? Chương II: I. Cấu tạo chất rắn 28. Thế nào là trạng thái tinh thể, trạng thái vô đònh hình? Đặc điểm gì về cấu trúc đưa đến sự khác nhau cơ bản giữa hai trạng thái này? 29. Cho biết các tính chất khác nhau giữa hai trạng thái tinh thể và vô đònh hình. 30. Những chất có đặc điểm cấu trúc như thế nào khi làm lạnh dễ kết tinh ở dạng vô đònh hình và khó kết tinh ở dạng vô đònh hình? 31. Entanpi chuyển pha từ dạng vô đònh hình sang dạng tinh thể mang dấu gì? Tại sao. 32. Ô mạng cơ sở là gì? Nó được xác đònh bởi các yếu tố nào? 33. Hãy trình bày cách vẽ các ô mạng cơ sở theo các giá trò a, b, c , α ( góc giữa a & c), β ( góc giữa b & c) ,γ (góc giữa a & b). 34. Tinh thể có bao nhiêu yếu tố đối xứng? Đó là những yếu tố nào? Có hệ tinh thể nào có bậc đối xứng bậc 5 hay không? Tại sao? 35. Trình bày cách tính số phối trí trong tinh thể mạng kim loại, mạng ion , mạng nguyên tử và mạng phân tử. Có điểm gì chung trong cách tính số phối trí của mạng nguyên tử và mạng phân tử? 36. Hãy mô tả sự sắp khít đặc 2 lớp cầu và xác đònh các lỗ trống bát diện và tứ diện. 37. CdI 2 có cấu trúc lớp trong đó Cd có số phối trí 6. Hãy mô tả sự hình thành cấu trúc lớp của CdI 2 dựa trên việc sắp xếp khít đặc các qủa cầu I. Trong cấu trúc của CdI 2 có những lực liên kết nào? Phạm vi tác dụng của các lực liên kết đó? Tại sao lại nói là CdI 2 có cấu trúc lớp? Các hợp chất có công thức tương tự AB 2 trong đó A có số phối trí 6, B là các nguyên tử có bán kính tương đối lớn ( như Cl, Br, I) có cấu trúc giống CdI 2 hay không? 38. SnCl 4 và SnF 4 có cấu trúc như thế nào khi ở trạng thái rắn, biết rằng trong SnCl 4 nguyên tử Sn có số phối trí 4 còn trong SnF 4 có số phối trí 6. Tại sao? 39. Những chất sau đây ở trạng thái rắn nằm dưới dạng mạng tinh thể nào (ion, nguyên tử, phân tử, kim loại)? Vì sao? a) Na 2 O, CCl 4 , C kim cương , Po b) K 3 {Fe(CN) 6 ], BeCl 2 , Si, Nd. c) HCl, U, KNO 3 , SO 3 40. Mô tả cấu trúc tinh thể của H 2 O và H 3 BO 3 . Nguyên nhân nào giúp chúng có cấu trúc như vậy. Vì sao nước đá không chìm trong nước lỏng? 41. MgO và NaF là các hợp chất ion có cùng kiểu cấu trúc tinh thể. MgO có độ cứng lớn hơn NaF nhiều, nhiệt độ nóng chảy của MgO (2830 o C) cũng cao hơn NaF ( 992 o C) nhiều và độ tan trong nước của MgO rất nhỏ so với NaF. Hãy giải thích nguyên nhân của sự khác nhau đó. 42. Si và Ge đều có cấu trúc mạng lưới kiểu kim cương, nhưng trong khi kim cương là chất cách điện thì Si và Ge lại là chất bán dẫn. Giải thích điều đó như thế nào? Nhiệt độ nóng chảy của kim cương hay của Si cao hơn? Tại sao? 43. Khi làm lạnh, CO 2 sẽ kết tinh ở mạng tinh thể gì? Trong mạng tinh thể CO 2 có những loại liên kết nào? Những liên kết đó được thực hiện trong phạm vi nào? Tại sao CO 2 có nhiệt độ thăng hoa rất thấp ( t o th = -78,5 o C). 44. Trong kiểu cấu trúc đảo có thể có những loại liên kết nào. Sử dụng H 2 O và S đơn tà làm ví dụ minh họa. 45. Trong các kiểu cấu trúc mạch và lớp có thể có các loại liên kết nào. Sử dụng C grafit , FeCl 2 , Na 2 B 4 O 7 , H 3 BO 3 để minh họa. 46. Hỗn hợp ơtecti khác với dung dòch rắn ở điểm nào? II. Mối liên hệ giữa cấu tạo và tính chất vật lý 47. Độ tan (s) của NaF, Cl 2 , S và CO 2 trong một số dung môi có các giá trò sau: ( A b ; A= g/100g dung môi. b là giá trò nhiệt độ của dung dòch). NaF : tan tốt trong nước : 4,28 20 ; tan tốt trong HF lỏng; trong etanol: 0,095 20 ; trong metanol: 0,413 20 ; rất ít tan trong aceton. Cl 2 : trong nước: 0,95 20 ; trong CCl 4 : 17,36 19 ; tan tốt trong cloroform và benzol. S tà phương : Không tan trong nước; trong CS 2 50,4 25 ; trong benzol: 2,1 25 , 8,7 70 ; trong CCl 4 : 0,84 25 . S vô đònh hình (polimer) không tan trong CS 2 . a) Vì sao NaF tan nhiều trong nước, HF, tan ít trong metanol và etanol, không tan trong aceton? b) Vì sao S tà phương không tan trong nước nhưng tan rất tốt trong CS 2 và benzol. c) Vì sao S vô đònh hình không tan trong CS 2 lỏng trong khi S tà phương tan nhiều trong CS 2 lỏng. d) Vì sao độ tan của Cl 2 trong các dung môi CCl 4 ,cloroform và benzol cao hơn nhiều so với độ tan của nó trong nước. 48. Nhiệt độ nóng chảy và nhiệt độ sôi của Flo, Clo, Brom và Iod thấp và có giá trò biến đổi như sau: Flo Clo Brom Iod t o nc ( o C) -219,6 -102,4 -7,2 113,6 t o s ( o C) -187,9 -34 58,2 184,4 Giải thích điều đó như thế nào. Nhiệt độ nóng chảy và nhiệt độ sôi của Atatin cao hơn hay thấp hơn của iod. Tại sao? 49. Nhiệt độ nóng chảy của các hợp chất với hydro của các nguyên tố phân nhóm VIA thấp và có các giá trò như sau: H 2 O H 2 S H 2 Se H 2 Te t o nc ( o C) 0,0 -85,6 -65,7 -51,0 Giải thích như thế nào về giá trò nhiệt độ nóng chảy thấp và về sự thay đổi nhiệt độ nóng chảy giữa các chất. 50. Nhiệt độ nóng chảy của oxyt các nguyên tố p chu kỳ 3 có các giá trò như sau: Cl 2 O 7 SO 3 P 2 O 5 SiO 2 T o nc ( o C) -93,4 62,2 580 1713 a) Hãy cho biết cấu trúc của các chất đó khi ở trạng thái rắn, biết rằng các nguyên tử Cl, S, P, Si đều có số phối trí 4. b) Giải thích sự phù hợp giữa nhiệt độ nóng chảy và cấu trúc của các chất. 51. Trong các cặp chất sau đây nhiệt độ nóng chảy của chất nào có giá trò cao hơn? Tại sao? a) FeCl 3 và FeCl 2 ( số phối trí của Fe bằng 6) b) SnCl 2 ( Sn có số phối trí 6) , SnCl 4 ( Sn có số phối trí 4) c) Cr 2 O 3 ( Cr có số phối trí 6), CrO 3 ( Cr có số phối trí 4) 52. Cho biết các tính chất vật lý đặc trưng của chất có mạng tinh thể kim loại. Giải thích. 53. Cho biết các tính chất vật lý đặc trưng của chất có mạng tinh thể ion. Giải thích. 54. Cho biết các tính chất vật lý đặc trưng của chất có mạng tinh thể nguyên tử. Giải thích. 55. Cho biết các tính chất vật lý đặc trưng của chất có mạng tinh thể phân tử. Giải thích. 56. Hãy sắp xếp các chất sau đây theo trật tự nhiệt độ nóng chảy tăng dần: H 2 O , LiF , LiI , BaO , SiCl 4 , O 2 . Giải thích rõ lý do của sự sắp xếp đó. 57. Nhiệt độ nóng chảy của các hợp chất halogenua natri có các giá trò dưới đây: NaF NaCl NaBr NaI t o nc ( o C) 996 801 747 661 Cho biết nguyên nhân của sự giảm dần nhiệt độ nóng chảy theo dãy, cho biết tất cà các hợp chất trên có mạng lập phương. 58. Độ bền của các chất sau đây thay đổi theo trật tự nào? Giải thích. a) H 2 O ; H 2 S ; H 2 Se ; H 2 Te b) HF ; HCl ; HBr ; HI 59. Các giá trò nhiệt độ phân hủy ( o C) của các chất cho trong ngoặc đơn. Nguyên nhân làm giảm độ bền nhiệt là gì? a) LiOH (925) ; Ca(OH) 2 (520) ; Ba(OH) 2 (780) ; Hg(OH) 2 (phân hủyngay khi điều chế) b) H 2 CO 3 ( phân hủy ngay ở nhiệt độ thường) ; BaCO 3 (>1200) ; CuCO 3 (200) c) HNO 3 (82,6) ; KNO 3 (400) ; AgNO 3 (≈ 300) Cho biết bán kính cation (A o ) : Li + (0,68) ; Ca 2+ (1,04) ; Ba 2+ (1,38) ; Hg 2+ (1,12) H + ( 0,000) ; Cu 2+ (0,80) ; K + (1,33) ; Ag + (1,13) 60. Giải thích tại sao axit có các anion phức tạp luôn kém bền hơn so với các muối tương tứng của kim loại kiềm. 61. Nhiệt độ nóng chảy, nhiệt độ sôi và nhiệt độ phân hủy của H 2 và H 2 Te có các giá trò như sau: T o nc ( o C) t o s ( o C) t o ph ( o C) H 2 -259 -252,8 > 2000 H 2 Te -51 -1,8 phân hủy khi sôi Có gì mâu thuẫn giữa giá trò của nhiệt độ nóng chảy, nhiệt độ sôi với nhiệt độ phân hủy của các chất đó hay không? Giải thích điều đó như thế nào? Nhiệt độ nóng chảy phụ thuộc vào yếu tố nào? Nhiệt độ phân hủy phụ thuộc vào yếu tố nào? . Cl 2 và Br 2 lần lượt bằng 23 9 ,2 & 2 01 (kj/mol). ΔΗ o 29 8, nóng chảy của K & Ca lần lượt bằng 2, 38 & 8,5 (kj/mol) ΔΗ o 29 8, bay hơi của K & Ca lần lượt bằng 79 ,2 & 15 2. nóng chảy và nhiệt độ sôi của Flo, Clo, Brom và Iod thấp và có giá trò biến đổi như sau: Flo Clo Brom Iod t o nc ( o C) - 21 9 ,6 -10 2, 4 -7 ,2 11 3,6 t o s ( o C) -18 7,9 -34 58 ,2 18 4,4 Giải. 61. Nhiệt độ nóng chảy, nhiệt độ sôi và nhiệt độ phân hủy của H 2 và H 2 Te có các giá trò như sau: T o nc ( o C) t o s ( o C) t o ph ( o C) H 2 -25 9 -25 2,8 > 20 00 H 2 Te - 51 -1, 8