Bài Tập Chọn Lọc Hóa Học 10

PGS.TS NGUYỄN XUÂN TRƯỜNG - TS.TRẦN TRUNG NINH BÀI TẬP CHỌN LỌC HÓA HỌC 10 (Chương trình chuẩn nâng cao) NHÀ XUẤT BẢN ĐẠI HỌC QUỐC GIA THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH - 2006 LỜI NÓI ĐẦU Hóa học khoa học lý thuyết thực nghiệm Hóa học đòi hỏi xác toán học đồng thời với linh hoạt tư óc tưởng tượng phong phú, sinh động khéo léo thao tác thí nghiệm Chúng giới thiệu bạn đọc “Bài tập chọn lọc Hóa học 10” chương trình chuẩn nâng cao Sách gồm tập Hóa học chọn lọc chương trình Hóa học 10 có mở rộng nâng cao, sử dụng để phát triển lực tư Hóa học cho học sinh lớp 10 phục vụ ôn tập kì thi tú tài, thi tuyển sinh đại học, cao đẳng thi học sinh giỏi Quyển sách biên soạn theo chương trình Bộ Giáo dục đào tạo Sách chia thành chương, tương ứng với chương sách giáo khoa Hóa học 10 Mỗi chương bao gồm nội dung sau: A- Tóm tắt lí thuyết B- Bài tập có hướng dẫn C- Hướng dẫn giải D- Bài tập tự luyện E- Bài tập trắc nghiệm F- Thông tin bổ sung, Sách sử dụng làm tài liệu tham khảo cho thầy, cô giáo, cho em học sinh mong có tảng vững kiến thức, tư kĩ môn Hóa học lớp 10 Mặc dù có nhiều cố gắng, trình độ thời gian biên soạn hạn chế nên không tránh khỏi sai sót Chúng xin chân thành cảm ơn ý kiến đóng góp bạn đọc, thầy, cô giáo em học sinh để sách hoàn chỉnh lần tái sau Các tác giả Chương NGUYÊN TỬ A TÓM TẮT LÍ THUYẾT I Thành phần nguyên tử Nguyên tử Lớp vỏ Gồm electron mang điện âm Hạt nhân Proton mang điện dương Lớp vỏ: Bao gồm electron mang điện tích âm - Điện tích: qe = -1,602.10-19C = 1- Khối lượng: me = 9,1095.10-31 kg Hạt nhân: Bao gồm proton nơtron a Proton - Điện tích: qp = +1,602.10-19C = 1+ - Khối lượng: mp = 1,6726.10-27 kg ≈ 1u (đvC) b Nơtron - Điện tích: qn = - Khối lượng: mn = 1,6748.10-27 kg ≈ 1u Nơtron không mang điện Kết luận: - Hạt nhân mang điện dương, lớp vỏ mang điện âm - Tổng số proton = tổng số electron nguyên tử - Khối lượng electron nhỏ so với proton nơtron II Điện tích số khối hạt nhân Điện tích hạt nhân Nguyên tử trung hòa điện, electron mang điện âm, nguyên tử có hạt nhân mang điện dương Điện tích hạt nhân Z+, số đơn vị điện tích hạt nhân Z Số đơn vị điện tích hạt nhân (Z) = số proton = số electron Thí dụ: Nguyên tử có 17 electron điện tích hạt nhân 17+ Số khối hạt nhân A=Z+N Thí dụ: Nguyên tử có natri có 11 electron 12 nơtron số khối là: A = 11 + 12 = 23 (Số khối đơn vị) Nguyên tố hóa học - Là tập hợp nguyên tử có số điện tích hạt nhân - Số hiệu nguyên tử (Z): Z=P=e - Kí hiệu nguyên tử: A Z X Trong A số khối nguyên tử, Z số hiệu nguyên tử III Đồng vị, nguyên tử khối trung bình Đồng vị - Là tập hợp nguyên tử có số proton khác số nơtron (khác số khối A) - Thí dụ: Nguyên tố cacbon có đồng vị: 12 C, 13 C, 14 C Nguyên tử khối trung bình Gọi A nguyên tử khối trung bình nguyên tố A 1, A2 nguyên tử khối đồng vị có % số nguyên tử a%, b% Ta có: A= a.A1 + b.A + 100 IV Sự chuyển động electron nguyên tử Obitan nguyên tử - Trong nguyên tử, electron chuyển động nhanh xung quanh hạt nhân không theo quỹ đạo - Khu vực xung quanh hạt nhân mà xác suất có mặt electron lớn gọi obitan nguyên tử - Obitan s có dạng hình cầu, obitan p có dạng hình số nổi, obitan d, f có hình phức tạp z z z x x y y Obitan s z x x y Obitan px y Obitan py Obitan pz V Lớp phân lớp Lớp - Các electron nguyên tử xếp thành lớp phân lớp - Các electron lớp có mức lượng gần - Thứ tự kí hiệu lớp: n Tên lớp K L M N O P Q Phân lớp - Được kí hiệu là: s, p, d, f - Số phân lớp lớp số thứ tự lớp - Số obitan có phân lớp s, p, d, f 1, 3, - Mỗi obitan chứa tối đa electron VI Cấu hình electron nguyên tử Mức lượng - Trật tự mức lượng: 1s 2s 2p 3s 3p 4s 3d 4p 5s 4d 5p 6s 4f 5d 6p 7s - Sự phân bố electron nguyên tử tuân theo nguyên lí quy tắc: Nguyên lí Pau-li, nguyên lí vững bền, quy tắc Hun Cấu hình electron Sự phân bố electron vào obitan nguyên tử tuân theo quy tắc nguyên lí: - Nguyên lí Pauli: Trên obitan có nhiều hai electron hai electron chuyển động tự quay khác chiều xung quanh trục riêng obitan - Nguyên lí vững bền: trạng thái bản, nguyên tử electron chiếm obitan có mức lượng từ thấp đến cao - Quy tắc Hun: Trong phân lớp, electron phân bố obitan cho số electron độc thân tối đa electron phải có chiều tự quay giống Cách viết cấu hình electron nguyên tử: + Xác định số electron + Sắp xếp electron vào phân lớp theo thứ tự tăng dần mức lượng + Viết electron theo thứ tự lớp phân lớp Thí dụ: Viết cấu hình electron Fe (Z = 26) 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s23d6 Sắp xếp theo mức lượng  1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d6 4s2 Cấu hình electron B BÀI TẬP CÓ LỜI GIẢI 1.1 Vì từ ý tưởng nguyên tử, cách 2500 năm Democrit, đến cuối kỉ XIX người ta chúng minh nguyên tử có thật có cấu tạo phức tạp ? Mô tả thí nghiệm tìm electron 1.2 Nguyên tử khối neon 20,179 Hãy tính khối lượng nguyên tử neon theo kg 1.3 Kết phân tích cho thấy phân tử khí CO có 27,3% C 72,7% O theo khối lượng Biết nguyên tử khối C 12,011 Hãy xác định nguyên tử khối oxi 1.4 Biết khối lượng nguyên tử oxi nặng gấp 15,842 lần khối lượng nguyên tử cacbon nặng gấp 11,9059 lần khối lượng nguyên tử hiđro Hỏi chọn khối lượng nguyên tử cacbon làm đơn vị H, O có nguyên tử khối 12 ? 1.5 Mục đích thí nghiệm Rơ-dơ-pho gì? Trình bày thí nghiệm tìm hạt nhân nguyên tử Rơ-dơ-pho cộng ông 1.6 Hãy cho biết số đơn vị điện tích hạt nhân, số proton, số nơtron số electron nguyên tử có kí hiệu sau : a) 73 Li, 23 39 40 234 11 Na, 19 K, 19 Ca, 90Th b) 21 H, 24 He, 12 16 32 56 C, O, 15 P, 26 Fe 1.7 Cách tính số khối hạt nhân ? Nói số khối nguyên tử khối có không ? ? 1.8 Nguyên tử khối trung bình bạc 107,02 lần nguyên tử khối hiđro Nguyên tử khối hiđro 1,0079 Tính nguyên tử khối bạc 1.9 Cho hai đồng vị hiđro với tỉ lệ % số nguyên tử : 11 H (99,984%), 21 H (0,016%) hai đồng vị clo : 35 17 Cl (75,53%), 37 17 Cl (24,47%) a) Tính nguyên tử khối trung bình nguyên tố 10 b) Có thể có loại phân tử HCl khác tạo nên từ hai loại đồng vị hai nguyên tố c) Tính phân tử khối gần loại phân tử nói 1.10 Nguyên tử khối trung bình đồng 63,546 Đồng tồn tự nhiên hai dạng đồng vị 63 29 Cu 65 29 Cu Tính tỉ lệ % số nguyên tử đồng 63 29 Cu tồn tự nhiên 1.11 Cho hai đồng vị 11 H (kí hiệu H), 21 H (kí hiệu D) a) Viết công thức phân tử hiđro có b) Tính phân tử khối loại phân tử c) Một lit khí hiđro giàu đơteri ( 21 H ) điều kiện tiêu chuẩn nặng 0,10g Tính thành phần % khối lượng đồng vị hiđro 1.12 Có thể mô tả chuyển động electron nguyên tử quỹ đạo chuyển động không ? ? 1.13 Theo lí thuyết đại, trạng thái chuyển động electron nguyên tử mô tả hình ảnh ? 1.14 Trình bày hình dạng obitan nguyên tử s p nêu rõ định hướng khác chúng không gian 1.15 Biết nguyên tố agon có ba đồng vị khác nhau, ứng với số khối 36, 38 A Phần trăm đồng vị tương ứng : 0,34% ; 0,06% 99,6% Tính số khối đồng vị A nguyên tố agon, biết nguyên tử khối trung bình agon 39,98 1.16 Nguyên tử Mg có ba đồng vị ứng với thành phần phần trăm sau : Đồng vị % 24 Mg 78,6 25 26 Mg 10,1 Mg 11,3 a) Tính nguyên tử khối trung bình Mg b) Giả sử hỗn hợp nói có 50 nguyên tử 25 Mg , số nguyên tử tương ứng hai đồng vị lại ? 11 7.72 A 7.73 B 7.74 B 7.75 D 7.76 B 7.1 Để nâng cao hiệu suất cung cấp lượng cần đốt nhiên liệu với biện pháp kĩ thuật sau: - Dùng dư không khí để cung cấp oxi cho phản ứng cháy hoàn toàn - Đập nhỏ than đá đến kích thức thích hợp để tăng diện tích tiếp xúc than khí oxi - Sử dụng động đieden động đốt để nâng cao hiệu suất sử dụng dầu mỏ khí thiên nhiên 7.2 Các yếu tố ảnh hưởng đến tốc độ phản ứng trường hợp cho là: a Tăng diện tích bề mặt chất rắn tham gia phản ứng (than đá) làm tăng tốc độ phản ứng b Giảm nồng độ chất tham gia phản ứng (khí oxi) làm giảm tốc độ phản ứng c V2O5 chất xúc tác, làm tăng tốc độ phản ứng d Giảm kích thước hạt để tăng tốc độ phản ứng e Thức ăn nhanh chín nấu nồi áp suất, người ta sử dụng yếu tố nhiệt độ áp suất cao để tăng tốc độ phản ứng hóa học 7.3 a Từ 250C lên 750C, nhiệt độ phản ứng hóa học tăng thêm là: 75 0C - 250C = 500C Do đó, tốc độ phản ứng tăng thêm = 32 = (lần) b Từ 1700C xuống 950C, nhiệt độ phản ứng hóa học giảm là: 1700C - 950C = 750C Do đó, tốc độ phản ứng giảm = 33 = 27 (lần) 7.4 230 a VH2 (ml) Thời gian t (s) Từ đến 20 giây đoạn đồ thị dốc nhất, khoảng thời gian có tốc độ phản ứng cao Đoạn đồ thị nằm ngang, thể tích hiđro đạt cực đại (40ml) phản ứng hóa học kết thúc, axit clohiđric phản ứng hết b CM HCl thời gian t (s) Dạng đồ thị biểu diễn phụ thuộc nồng độ axit HCl theo thời gian 7.5 Tốc độ phản ứng trung bình: v = C1 - C2 0, 024 − 0, 020 = = 0,0002 (mol/L.s) t 20 7.6 Giải: v = k [3H2] [3I2] = 9.k [H2] [I2] Như tốc độ phản ứng tăng lần 7.7 a Men rượu loại xúc tác sinh học Chất xúc tác sử dụng để tăng tốc độ phản ứng hóa học b Bễ lò rèn có mục đích tăng nồng độ oxi không khí, làm tăng tốc độ phản ứng cháy than đá 231 c Nén hỗn hợp khí nitơ hiđro áp suất cao để tăng nồng độ hai chất khí, làm tăng tốc độ phản ứng hóa học d Dùng biện pháp tăng nhiệt độ để tăng tốc độ phản ứng hóa học e Dùng phương pháp ngược dòng, anhiđrit sunfuric từ lên, axit sunfuric 98% từ đỉnh tháp hấp thụ xuống để tăng diện tích tiếp xúc chất, đó, làm tăng tốc độ phản ứng hóa học 7.8 a Ở nhiệt độ, cặp chất Fe + ddHCl 0,1M có tốc độ phản ứng xảy chậm so với cặp chất Fe + ddHCl 2M, nồng độ HCl nhỏ b Hai cặp chất Al + ddNaOH 2M 250C Al + ddNaOH 2M 500C khác nhiệt độ Cặp chất thứ hai có nhiệt độ cao nên có tốc độ phản ứng cao c Hai cặp chất Zn (hạt) + ddHCl 1M 250C Zn (bột) + HCl1M 250C khác kích thước hạt Cặp chất thứ hai có kích thước hạt nhỏ hơn, có tốc độ phản ứng cao d Nhiệt phân KClO3 nhiệt phân hỗn hợp KClO3 với MnO2 Trường hợp thứ hai có xúc tác nên có tốc độ phản ứng cao 7.9 Khi tăng áp suất chung hệ lên 10 lần nồng độ chất tăng 10 lần, v2 = k[10A2][10B]2 ⇒ V2 = 10 x 102 = 1000 (lần) V b Tăng nồng độ B lên lần, tương tự ta có V2 = 32 = (lần) V c Giảm nồng độ A2 xuống lần, tương tự ta có giảm lần 7.10 Xét phương trình hóa học: N2 (k) + O2(k) 232  → 2NO (k); ¬   ∆H > V3 = tốc độ phản ứng V Đặc điểm phản ứng hóa học thuận nghịch, phản ứng thuận thu nhiệt tất chất tham gia tạo thành chất khí Tuy nhiên, tổng số mol khí trước sau phản ứng không thay đổi, áp suất không ảnh hưởng đến chuyển dịch cân Khi tăng nhiệt độ phản ứng cho chuyển sang chiều nghịch 7.11 Đáp án C Phản ứng hóa học khử sắt oxit cacbon monoxit không hoàn toàn Do đó, dù có tăng chiều cao lò đến gây lãng phí, thành phần khí lò cao có khí CO 7.12 Xét phương trình hóa học  → 2SO (k)   2SO2 (k) + O2(k) ¬ ∆H = -192kJ a Khi tăng nhiệt độ bình phản ứng cân hóa học phản ứng chuyển dịch phía nghịch, phản ứng thuận tỏa nhiệt b Khi tăng áp suất chung hỗn hợp cân hóa học phản ứng chuyển dịch chiều thuận sau phản ứng có giảm thể tích c Khi tăng nồng độ khí oxi cân hóa học phản ứng chuyển dịch phía thuận d Khi giảm nồng độ khí sunfurơ cân hóa học phản ứng chuyển dịch chiều nghịch 7.13 Để thu nhiều amoniac, hiệu kinh tế cao dùng biện pháp kĩ thuật sau đây: - Tăng nồng độ N2 H2 - Tăng áp suất chung hệ lên khoảng 100 atm, phản ứng thuận có giảm thể tích khí - Dùng nhiệt độ phản ứng thích hợp khoảng 400 -450 0C chất xúc tác để tăng tốc độ phản ứng tạo thành NH3 Chú ý chất xúc tác không làm chuyển dịch cân - Tận dụng nhiệt phản ứng sinh đề sấy nóng hỗn hợp N H2 233 - Tách NH3 khỏi hỗn hợp cân sử dụng lại N2 H2 dư 7.14 a Khi tăng nhiệt độ cân hóa học phản ứng chuyển sang chiều nghịch Bởi phản ứng thuận tỏa nhiệt b Khi tăng áp suất chung cân hóa học phản ứng chuyển sang chiều thuận Bởi sau phản ứng thuận có giảm thể tích khí c Khi thêm khí trơ agon giữ áp suât không đổi nồng độ hai khí giảm, nhiên tốc độ phản ứng thuận giảm nhanh cân hóa học phản ứng chuyển sang chiều nghịch d Khi thêm chất xúc tác không làm chuyển dịch cân hóa học 7.15 Để đánh giá tác động áp suất cần so sánh biến đổi thể tích khí trước sau phản ứng Nếu sau phản ứng có giảm thể tích áp suất tăng làm cân chuyển dịch theo chiều thuận ngược lại, áp suất ảnh hương tới cân phản ứng không thay đổi thể tích khí a) 3O2(k) O3(k) Phản ứng (a) có giảm thể tích, cân chuyển theo chiều thuận áp suất tăng b) H2(k) + Br2(k) 2HBr(k) Phản ứng (b) thay đổi thể tích, cân không phụ thuộc vào áp suất c) N2O4(k) 2NO2(k) Phản ứng (c) có tăng thể tích, cân chuyển theo chiều nghịch áp suất tăng 7.16 Các hoạt động người làm tăng hàm lượng CO khí Nhờ cân tự nhiên điều tiết, chuyển sang chiều thuận làm chậm trình nóng lên toàn cầu 7.17 Đáp án B Tăng nhiệt độ hệ làm cân chuyển sang chiều thuận 7.18 Nước clo bị màu theo thời gian, không bảo quản lâu trình phân hủy HClO  → HOCl + HCl   Cl2(k) + H2O(l) ¬ 234 (1)  → 2HCl + O ↑   2HClO ¬ (2) Phản ứng (2) làm cho [HClO] giảm, cân hóa học phản ứng (1) chuyển dịch theo chiều thuận, clo phản ứng với nước hết, nước clo không bền 7.19 Sản xuất vôi công nghiệp thủ công dựa phản ứng hóa học:  → CaO(r) + CO (k), ∆H = 178kJ   CaCO3(r) ¬ a Các đặc điểm phản ứng hóa học nung vôi: - Phản ứng thuận nghịch - Phản ứng thuận thu nhiệt - Phản ứng thuận chất rắn có tạo chất khí b Những biện pháp kĩ thuật để nâng cao hiệu suất nung vôi: - Chọn nhiệt độ thích hợp - Tăng diện tích tiếp xúc chất rắn (CaCO3) cách đập nhỏ đá vôi đến kích thước thích hợp - Thổi không khí nén (trong công nghiệp) hay chọn hướng gió thích hợp để tăng nồng độ khí oxi cung cấp cho phản ứng đốt cháy than, đồng thời làm giảm nồng độ khí cacbon đioxit 7.20 A(x) + B(x) - 2C(x) ∆H > Phản ứng thay đổi số mol khí trước sau phản ứng, áp suất ảnh hưởng đến chuyển dịch cân - Phản ứng thuận thu nhiệt, tăng nhiệt độ làm cân chuyển sang chiều thuận - Tăng nồng độ chất A B hay giảm nồng độ C làm chuyển dịch cân sang chiều thuận 7.21 a So sánh đặc điểm hai phản ứng hóa học: 235 Phương trình hóa học Giống Khác C(r)+H2O (k) CO(k)+ H2(k); Phản ứng thuận - Phản ứng thuận thu ∆H = 131kJ (1) nghịch nhiệt - Sau phản ứng thuận tăng thể tích khí 2SO2(k)+O2(k) V2 O5 2SO3(k); ∆H = -192kJ(2) Phản ứng thuận - Phản ứng thuận tỏa nghịch nhiệt - Sau phản ứng thuận giảm thể tích - Cần chất xúc tác b Các biện pháp kĩ thuật để làm tăng hiệu suất sản xuất - Đối với phản ứng (1) : Tăng nhiệt độ, tăng nồng độ nước - Đối với phản ứng(2) : Nếu giảm nhiệt độ cân chuyển sang chiều thuận, nhiên nhiệt độ thấp tốc độ phản ứng thấp làm cho trình sản xuất không kinh tế Người ta chọn nhiệt độ thích hợp, dùng chất xúc tác V2O5 tăng áp suất chung phản ứng 22 Đặt x số lần tăng áp suất Theo ta có v2 = 64 = x3 ⇒ x = v1 7.23 Chọn đáp án C 7.24 Đồ thị a biểu diễn biển đổi tốc độ phản ứng thuận theo thời gian Đồ thị b biểu diễn biển đổi tốc độ phản ứng nghịch theo thời gian v v a b t(thời gian) Đồ thị c biểu diễn trạng thái cân hóa học 236 t(thời gian) v c, t(thời gian) 7.25 Để loại bỏ Fe2+, phương pháp đơn giản, rẻ tiền, nguời ta dùng oxi không khí oxi hóa Fe2+ thành hợp chất Fe3+ (có độ tan nước nhỏ) lọc để thu nước Để tăng tốc độ phản ứng oxi hóa Fe 2+ người ta sử dụng giàn mưa Nước ngầm sau hút lên bể chứa qua giàn mưa với mục đích tăng diện tích tiếp xúc nước với oxi không khí 7.26 Nam cực nơi lạnh Trái đất Nhiệt độ vùng xuống hàng chục độ không Ở nhiệt độ đó, phản ứng hóa học phân hủy thức ăn không xảy Điều giải thích qua hàng trăm năm, thức ăn đồ hộp tình trạng tốt, ăn Để giảm tốc độ phản ứng phân hủy thức ăn, người ta bảo quản thực phẩm cách ướp đá hay dùng tủ lạnh 7.27 Trong phòng thí nghiệm, để tăng tốc độ số phản ứng hóa học, biện pháp tăng nồng độ, nhiệt độ, sử dụng chất xúc tác , người ta dùng máy khuấy Máy khuấy thiết bị cho phép tăng tốc độ khuếch tán chất tham gia phản ứng, tăng khả tiếp xúc chất tăng tốc độ phản ứng hóa học Người ta thường dùng máy khuấy trường hợp chất phản ứng cần trộn chất lỏng khác nhau, hay chất lỏng chất rắn 7.28 Dây thép quấn thành hình lò xo để tăng bề mặt tiếp xúc dây thép với oxi Mẫu than nóng đỏ có tác dụng khơi mào phản ứng Than cháy cung cấp nhiệt, nâng nhiệt độ dây thép đến nhiệt độ cháy Dây thép cháy oxi kèm theo tượng tỏa nhiệt mạnh, hạt sắt từ oxit (Fe 3O4) nóng đỏ bắn tung tóe 237 Do đó, đáy bình cần có lớp nước mỏng nhằm bảo vệ bình thủy tinh tránh bị nứt, vỡ 7.29 Để điều khiển phản ứng hóa học theo hướng có lợi cho người, trước hết cần biết rõ đặc điểm phản ứng hóa học:  Phản ứng chiều hay thuận nghịch?  Phản ứng thu hay tỏa nhiệt?  Phản ứng có tăng hay giảm thể tích khí?  Phản ứng cần chất xúc tác?  Phản ứng đồng thể (cùng trạng thái rắn, lỏng, khí) hay dị thể? Căn vào đặc điểm phản ứng để tác động theo hướng tăng tốc độ phản ứng, chuyển dịch cân theo chiều có lợi 7.30 Giải Gọi V200 tốc độ phản ứng 2000C Vậy V210 = 2V200 V220 = 2V210 = 2.2V200 = 22.V200 V230 = 2V220 = 2.2V210 = x x 2V200 = 23.V200 V240 = 2V230 = 2.2V220 = x x2 V210 = 2.2.2.2V200 = 24.V200 Vậy tốc độ phản ứng tăng = 16 lần F THÔNG TIN BỔ SUNG Liệu lượng oxi trái đất có hết không? Hàng ngày, người, vật, cỏ hút vào lượng oxi thải CO2 Hãy lấy người trưởng thành làm thí dụ, ngày thở 400 lít CO2 Liệu lâu dài, có lúc lượng oxi không khí dùng hết giới lại CO2 hay không? Vào năm 1898, nhà vật lý học người Anh Kenvin tỏ lo lắng: "Do phát triển công nghiệp dân số gia tăng, 500 năm sau, lượng oxi mặt đất bị sử dụng hết loài người diệt vong?" Lúc đó, Kenvin xem xét vấn đề từ 238 phía: tiêu hao oxi sản sinh CO 2, phía khác tiêu hao CO sinh O2 Nhà khoa học Thụy Sỹ Cheniba làm thí nghiệm sau: Cho xanh vào nước để ánh mặt trời Không lâu sau, từ thoát nhiều bóng khí nhỏ Khi Cheniba dùng ống nghiệm nhỏ thu khí thoát cho que diêm tắt vào, que diêm bùng cháy mãnh liệt Căn vào ông cho oxi có oxi trì cháy Sau Cheniba liền thổi khí CO2 vào nước Ông nhận thấy, lượng CO thổi qua nhiều bóng khí từ xanh thoát mạnh Từ đó, Cheniba kết luận: "Dưới tác dụng ánh sáng mặt trời, xanh hấp thụ CO thải khí oxi" Như vậy, đồng cỏ, rừng biển mênh mông có ẩn dấu bí mật sau đây: "Dưới tác dụng ánh sáng mặt trời, chất diệp lục cỏ hấp thụ CO không khi, CO2 với nước rễ hút lên hóa hợp thành tinh bột, đường, đồng thời để thoát O2, người ta gọi trình quang hợp" Theo tính toán, lớn ngày hấp thụ vừa hết khí CO người lớn thở Mỗi năm, loại xanh toàn giới hấp thụ đến hàng vạn CO Còn có tác nhân khác khó thấy hơn, đất đá Chú ý đến cân hóa học: CaCO3 + H2O + CO2 Ca(HCO3)2 Các loại đất đá bị gió mưa mài mòn, lâu ngày bị phong hóa người ta thường nói: Nước chảy đá mòn Như CaCO3 đá vôi tác dụng CO2 nước hòa tan CaCO3, sau nước mưa vào sông biển Dưới tác dụng nhiệt lại tạo thành CaCO lắng xuống đáy biển tạo thành lớp nham thạch Hàng năm phong hóa tiêu tốn từ 40 đến 70 triệu CO2 Người ta tính toán thấy khả điều chỉnh lượng CO khí biển đại dương lớn, lên đến hàng trăm triệu CO2 năm 239 Như vậy, giới định không biến thành giới đầy CO Theo kết đo đạc trăm năm trở lại đây, hàm lượng CO bầu khí có tăng lên, tăng chậm Việc tăng hàm lượng CO nguy làm cho Trái đất nóng lên, gây biến đổi bất thường khí hậu Các kết quan sát cho biết 100 năm vừa qua, nhiệt độ trung bình Trái Đất tăng 0,60C Sắp tới lúc cư dân Bắc Cực phải sử dụng tủ lạnh điều hòa nhiệt độ, tình hình không cải thiện Vì ta không ý coi trọng việc bảo vệ môi trường, hàm lượng CO2 khí cao vượt giới hạn định, điều tổn hại lớn cho người Những trận bão lớn gần Katrina Mỹ, bão Sao Mai Trung Quôc cảnh báo nghiêm khắc thiên nhiên phá hủy môi trường người Công ước Kyoto quy định trì mức thải CO2 ngang với năm 1997 Tuy nhiên để thực điều dễ dàng, nguời ta ước tính chi phí cho nước Mỹ trì lượng CO2 thải khí 1997 khoảng 2% GDP năm, tức 200 tỷ USD, điều đồng nghĩa với việc phải đóng cửa nhiều nhà máy gây ô nhiễm, hàng loạt công nhân thất nghiệp, lợi nhuận nhà đầu tư sụt giảm Đó lí lớn mà nước Mỹ, thời điểm (2006) chưa phê chuẩn công ước Kyoto Chất xúc tác ? Xúc tác Chất xúc tác chất làm tăng tốc độ phản ứng hóa học, không bị tiêu hao sau phản ứng Có nhiều cách phân loại xúc tác, dựa tiêu chí khác Nếu dựa vào chức xúc tác, chia xúc tác thành loại sau: - Xúc tác axit - bazơ - Xúc tác oxi hóa - khử - Xúc tác lưỡng chức Còn dựa vào trạng thái phân tán xúc tác, chia xúc tác thành - Xúc tác đồng thể (chất phản ứng chất xúc tác pha) 240 - Xúc tác dị thể (chất phản ứng chất xúc tác khác pha) Các chất xúc tác giới có giá trị thương mại khoảng tỷ USD/năm (1997), tạo lượng hàng hóa khoảng 5000 tỷ USD, tức khoảng 1/2 tổng thu nhập quốc dân nước giàu giới Hoa Kỳ Xúc tác - công nghiệp hóa học vô Trong công nghiệp Hóa học vô có ba quy trình xúc tác áp dụng quy mô lớn, là: - Tổng hợp amoniac (NH3) - Oxi hóa amoniac thành oxit nitơ để sản xuất axit nitric (HNO3) - Oxi hóa khí sunfurơ thành anhiđric sunfuric để sản xuất axit sunfuric (H2SO4) a Tổng hợp amoniac (NH3) N2 + 3H2 2NH3; ∆H = - 92kJ Người ta tìm kiếm chất xúc tác hoạt động tốt ổn định để chuyển hệ đến trạng thái cân nhiệt độ thấp Trong khoảng năm 1905 - 1910, nhà hóa học Haber, Bosch Miltasch phòng thí nghiệm BASF có cố gắng bền bỉ để tìm chất xúc tác thích hợp Các kết nghiên cứu cho thấy số kim loại có hoạt tính xúc tác wonfam, urani, sắt, ruteni osimi Tuy nhiên độ bền chất xúc tác kể không cao Sau nhiều năm nghiên cứu với quặng sắt, người ta đạt tiến vượt bậc với loại quặng sắt đến từ vùng Gallivare Thụy Điển Phân tích thành phần loại xúc tác này, thấy có oxit nhôm oxit kali Từ người ta cho Al2O3 K2O chất trợ xúc tác cho sắt Bắt đầu từ năm 1914, loại xúc tác Fe/ Al2O3 K2O sử dụng quy mô lớn nước Đức Loại xúc tác sử dụng b Oxi hóa amoniac 4NH3 + 5O2 → 4NO + 6H2O 241 Bằng phát minh xúc tác cho phản ứng oxi hóa NH Kuhlman năm 1938 Chất xúc tác sử dụng muội bạch kim (Pt) ứng dụng công nghiệp xúc tác phải chờ đến người ta sản xuất amoniac có độ cao Để bảo vệ xúc tác nhiệt độ cao, người ta sử dụng hợp kim Pt với 10% Rh, vật liệu tốt nhiều so với Pt nguyên chất Người ta dệt xúc tác thành lưới, đường kính sợi 0,06mm, với 1050 lỗ /cm c Xúc tác oxi hóa lưu huỳnh đioxit 2SO2 + O2 → 2SO3 Phản ứng oxi hóa SO2 công đoạn trình sản xuất axit H 2SO4 Trước người ta dùng xúc tác Pt chất mang Tuy nhiên loại xúc tác dễ bị ngộ độc hợp chất asen Ngày nay, xúc tác cho phản ứng oxi hóa SO2 điều chế cách làm nóng chảy V 2O5 oxit kim loại kiềm 242 Mục lục LỜI NÓI ĐẦU Chương NGUYÊN TỬ A TÓM TẮT LÍ THUYẾT .6 B BÀI TẬP CÓ LỜI GIẢI 10 C BÀI TẬP TỰ LUYỆN 14 D BÀI TẬP TRẮC NGHIỆM 16 E ĐÁP ÁN VÀ HƯỚNG DẪN GIẢI BÀI TẬP 19 F MỘT SỐ THÔNG TIN BỔ SUNG .28 Chương 31 BẢNG TUẦN HOÀN CÁC NGUYÊN TỐ HÓA HỌC 31 VÀ ĐỊNH LUẬT TUẦN HOÀN 31 A TÓM TẮT LÍ THUYẾT .31 B BÀI TẬP CÓ LỜI GIẢI .35 C BÀI TẬP TỰ LUYỆN 41 D BÀI TẬP TRẮC NGHIỆM 43 E ĐÁP ÁN VÀ HƯỚNG DẪN GIẢI BÀI TẬP 46 F THÔNG TIN BỔ SUNG .67 Chương 70 LIÊN KẾT HÓA HỌC 70 A TÓM TẮT LÍ THUYẾT .70 B BÀI TẬP CÓ LỜI GIẢI .74 C BÀI TẬP TỰ LUYỆN 78 D BÀI TẬP TRẮC NGHIỆM 79 E ĐÁP ÁN VÀ HƯỚNG DẪN GIẢI BÀI TẬP 84 F THÔNG TIN BỔ SUNG 102 Chương 104 A TÓM TẮT LÍ THUYẾT 104 B BÀI TẬP CÓ LỜI GIẢI 116 C BÀI TẬP TỰ LUYỆN 118 D BÀI TẬP TRẮC NGHIỆM 127 E ĐÁP ÁN VÀ HƯỚNG DẪN GIẢI BÀI TẬP 130 F THÔNG TIN BỔ SUNG 140 Chương 144 NHÓM HALOGEN .144 243 A TÓM TẮT LÍ THUYẾT 144 B BÀI TẬP CÓ LỜI GIẢI 146 C BÀI TẬP TỰ LUYỆN 150 D BÀI TẬP TRẮC NGHIỆM 154 E ĐÁP ÁN VÀ HƯỚNG DẪN GIẢI BÀI TẬP 157 F THÔNG TIN BỔ SUNG 175 Chương 178 NHÓM OXI - LƯU HUỲNH 178 A TÓM TẮT LÍ THUYẾT 178 B BÀI TẬP CÓ LỜI GIẢI 180 C BÀI TẬP TỰ LUYỆN 183 D BÀI TẬP TRẮC NGHIỆM 186 E ĐÁP ÁN VÀ HƯỚNG DẪN GIẢI BÀI TẬP 188 F THÔNG TIN BỔ SUNG 205 Chương .207 TỐC ĐỘ PHẢN ỨNG VÀ CÂN BẰNG HÓA HỌC 207 A TÓM TẮT LÍ THUYẾT 207 B BÀI TẬP CÓ LỜI GIẢI 211 D BÀI TẬP TRẮC NGHIỆM 222 E ĐÁP ÁN VÀ HƯỚNG DẪN GIẢI BÀI TẬP 229 F THÔNG TIN BỔ SUNG 238 Mục lục 243 244 [...]... Ta có A Ar = 36 ⇒ XA = 40 0, 34 100 + 38 0, 06 100 + XA 99, 6 100 = 39, 98 1.16 Hướng dẫn: Ta có a) Nguyên tử khối trung bình của Mg là A Mg = 24 78,6 10, 1 11,3 + 25 + 26 = 24,33 100 100 100 b) Giả sử trong hỗn hợp nói trên có 50 nguyên tử 25 ứng của 2 đồng vị còn lại là: Số nguyên tử Số nguyên tử Mg = 50 x78,6 = 389 (nguyên tử) 10, 1 Mg = 50 x 11,3 = 56 (nguyên tử) 10, 1 24 26 1.17 Hướng dẫn: Ta có... Cu là x , % đồng vị 65 29 Cu là 100 - x 63x + 65 (100 − x) = 63,546 100 ⇒ 63x + 6500 - 65x = 6354,6 ⇒ x = 72,7 Vậy % số nguyên tử của đồng vị 63 29 Cu là 72,7% 1.11 Hướng dẫn: a) Công thức phân tử : H2 ; HD ; D2 b) Phân tử khối : 3 4 2 c) Đặt a là thành phần % của H và 100 - a là thành phần % của D về khối lượng Theo bài ra ta có : MH = (1×a%) + 2 (100 - a%) 0,1 = 22,4 100 2 % H = 88% ; %D = 12% 1.12... nào quyết định tính chất hóa học của một nguyên tố hóa học? 1.34 Cho biết cấu hình electron của nguyên tử một số nguyên tố sau: a 1s22s22p63s1 b 1s22s22p63s23p5 c.1s22s22p2 d 1s22s22p63s23p63d64s2 1 Hãy cho biết những nguyên tố nào là kim loại, phi kim? 2 Nguyên tố nào trong các nguyên tố trên thuộc họ s, p hay d? 3 Nguyên tố nào có thể nhận 1 electron trong các phản ứng hóa học? 1.35 Tổng số hạt proton,... Hướng dẫn: Ta có AAg = 107 ,02 A H2 mà A H2 = M H2 = 1,0079 A Ag = 107 ,02 1,0079 = 107 ,865 1.9 Hướng dẫn: a) Nguyên tử khối trung bình của hiđro và clo là: AH= 1.99,984 + 2.0, 016 = 1, 00016 100 A Cl = 35.75,53 + 37.24, 47 = 35,5 100 b) Có bốn loại phân tử HCl khác nhau tạo nên từ hai loại đồng vị của hai nguyên tử hiđro và clo Công thức phân tử là : c) Phân tử khối lần lượt: 1 .10 Hướng dẫn: 22 37 35... 3p63d104s2 4p1 1.28 Hướng dẫn: Fe Z = 26 : 1s2 2s2 2p6 3s2 3p63d6 4s2 Fe2+ Z = 26 : 1s2 2s2 2p6 3s2 3p63d6 Fe3+ Z = 26 : 1s2 2s2 2p6 3s2 3p63d5 1.29 Hướng dẫn: a) 26 12 Mg + 01n → 102 3 Ne + 24 He b) 19 9 F + 11H → 168 O + 24 He c) 242 94 Pu + 102 2 Ne → Unq + 4 01n 260 104 d) 12 D + 37 Li → 2 24 He + 01n 1.30 Hướng dẫn: a) b) U→ 238 92 Th → 232 90 208 82 206 82 Pb + 8 24 He + 6 10 e Pb + 6 24 He + 4 10. .. nguyên tố trong bảng tuần hoàn, có thể suy ra tính chất hóa học cơ bản của nó Vị trí của một nguyên tố trong bảng tuần hoàn Nhóm IA, IIA, IIIA Nhóm VA, VIA, VIIA Nhóm IVA Tính chất cơ bản Kim loại Phi kim Có thể là phi kim (C, Si), có thể là kim loại (Sn, Pb) 33 - So sánh tính chất hóa học của một nguyên tố với các nguyên tố lân cận 34 B BÀI TẬP CÓ LỜI GIẢI 2.1 Xác định vị trí (số thứ tự, chu kỳ, nhóm,... quan điểm nào? 30 Chương 2 BẢNG TUẦN HOÀN CÁC NGUYÊN TỐ HÓA HỌC VÀ ĐỊNH LUẬT TUẦN HOÀN A TÓM TẮT LÍ THUYẾT 1 Bảng tuần hoàn các nguyên tố hóa học a) Nguyên tắc sắp xếp: - Các nguyên tố được sắp xếp theo chiều tăng dần của điện tích hạt nhân nguyên tử - Các nguyên tố có cùng số lớp electron được xếp thành một hàng - Các nguyên tố có số electron hóa trị trong nguyên tử như nhau được xếp thành một cột... trong nguyên tử như nhau được xếp thành một cột b) Cấu tạo của bảng tuần hoàn Bảng tuần hoàn các nguyên tố hóa học là sự thể hiện nội dung của định luật tuần hoàn Trong hơn 100 năm tồn tại và phát triển, đã có khoảng nhiều kiểu bảng tuần hoàn khác nhau Dạng được sử dụng trong sách giáo khoa hóa học phổ thông hiện nay là bảng tuần hoàn dạng dài, có cấu tạo như sau: Ô : Số thứ tự của ô bằng số hiệu nguyên... hiện được 24 nguyên tố hóa học Lí do là các nguyên tố có hạt nhân càng nặng càng kém bền, chúng có “đời sống” rất ngắn ngủi 31 Nhóm: Có 8 nhóm, số thứ tự của nhóm bằng số electron hóa trị + Nhóm A: Số thứ tự của nhóm bằng số electron hóa trị, nhóm A gồm các nguyên tố s và p Nhóm A còn được gọi là các nguyên tố thuộc phân nhóm chính + Nhóm B: Số thứ tự của nhóm B bằng số electron hóa trị, nhóm B gồm các... electron ở các phân lớp p Số proton của nguyên tử đó là : A 10 B 11 C 12 D 13 1.57 Nguyên tử X có cấu hình electron là : 1s22s22p5 Ion mà X có thể tạo thành là : A X+ B X2+ C X- D X2- 1.58 Biết 1 mol nguyên tử sắt có khối lượng bằng 56g, một nguyên tử sắt có 26 electron Số hạt electron có trong 5,6g sắt là A 15,66 .102 4 B 15,66 .10 21 C 15,66 .102 2 D 15,66 .102 3 1.59 Nguyên tử nào trong số các nguyên tử sau đây