Đề thi cuối môn học hóa vô cơ

ĐỀ THI HÓA VÔ CƠ CUỐI MÔN HỌC Lớp: dự thính hè 2006 Thời gian thi: 85 phút Ngày thi : 25/08/2006 Sinh viên phép sử dụng tài liệu Câu 1: a) Các hợp chất Mn (VII) Re(VII) có tính oxy hóa môi trường axit, môi trường bazơ? (4đ) Vì anh (chò) đưa kết luận thế? (4đ) Các axit HMnO4 HReO4 có độ mạnh mức nào? (2đ) Vì sao? (2đ) b) Lưu huỳnh đơn tà lưu hùynh tà phương rắn có mạng tinh thể gì? (2đ) Vì Clo liền sau lưu huỳnh chu kỳ có loại mạng tinh thể nhiệt độ nóng chảy khác biệt nhau? (3đ) (tonc Clo -101,03oC, Lưu huỳnh đơn tà 119,3oC.) (2đ) c) Có thể dùng kali clorat làm chất oxy hóa môi trường kiềm không(2đ)?Vì sao? (3đ) d) Vì Tali có nhiều hợp chất mức hóa trò (I) Indi gặp hợp chất hóa trò (I) (4đ) Có thể vận dụng lí luận cho trường hợp để giải thích tính khử Sn2+ mạnh Pb2+ điều kiện không? (2đ) anh (chò) lại cho vậy?(3đ) Câu 2: a) Để điều chế khí hydro sulfua phòng thí nghiệm từ natri sulfua, người ta cho natri sulfua tác dụng với acid vô mạnh Đây lọai phản ứng gì? (3đ).Viết phương trình ion – phân tử cho phản ứng (2đ) Có thể sử dụng axit số acid vô mạnh sau cho việc điều chế khí hydro sulfua sạch: acid Sulfuric, acid Clohydric, acid Nitric.(2đ) Vì sao?(4đ) b) Viết phương trình phản ứng sau: Na2CrO4(dd) + H2S(k) + H2SO4(dd) (3đ) Na2S(dd) + Na2SO3(dd) (6đ) (dư Na2SO3 môi trường kiềm NaOH nóng) H2S (k) + O2(k) (3đ) (phản ứng xảy nhiệt độ thường) c) Số phối trí nguyên tố phân nhóm IVA thay đổi dãy CO2 – SiO2 – GeO2 – SnO2 – PbO2? (tăng; giảm; hay không thay đổi) (2đ) Quy luật biến đổi có với phân nhóm khác không?(2đ) Vì vậy?(3đ) Câu 3: a) Phức tetratiocyanatoferrat(III) có số không bền 1.10 -4,53, phức hexatiocyanatoferrat(III) có số không bền 1.10-3,23 Hãy dùng lý thuyết MO phức chất giải thích nguyên nhân phức tứ diện bền phức bát diện trường hợp Biết phức bát diện phức spin thấp.(4đ) b) Hợp chất NiO2 có tính khử đặc trưng hay không?(2đ) Giải thích(3đ) Điều chế hợp chất Ni(IV) môi trường thích hợp (môi trường acid; môi trường trung tính ; hay môi trường baz; có nước hay khan nước)(4đ)? Vì sao?(3đ) Tính chất acid – baz hợp chất Ni(IV) nào? (2đ) Vì anh (chò) lại nhận xét thế(3đ) c) Khí Clo oxy hoá crom(III) hydroxyt thành natri cromat(VI) không(2đ) Phản ứng xảy điều kiện nào?(3đ) Viết phản ứng(3đ) Phản ứng ngược lại natri cromat(VI) natri clorua xảy hay không? Nếu xảy cho biết điều kiện phản ứng viết phản ứng(4đ) d) Cho oxyt sau: SO3, SiO2 , Al2O3, CaO, Li2O Hãy cho biết oxyt dễ dàng tác dụng với (4đ)? Giải thích(4đ) Viết phản ứng xảy ra(8đ) Một số tài liệu tham khảo (sinh viên không cần sử dụng đến) 1) Một số khử tiêu chuẩn: Dạng oxy hóa +ne Dạng khử  o, V MnO4+1e MnO42+0,56 MnO4 + 2H2O +3e MnO2 + 4OH +0,60 + MnO4 + 4H +3e MnO2 + 2H2O +1,69 + 2+ MnO4 + 8H +5e Mn + 4H2O +1,51 ReO4 + 2H2O +3e ReO2 + 4OH -0,595 ReO4 + 4H2O +7e Re + 8OH -0,584 + ReO4 + 2H +e ReO3 + H2O +0,77 + ReO4 + 4H +3e ReO2 + 2H2O +0,51 + ReO4 + 8H +7e Re + 4H2O +0,37 ClO3 + 3H2O +6e Cl + 6OH +0,63 + ClO3 + 6H +6e Cl + 3H2O +1,45 ClO3 + H2O +2e ClO2 + 2OH +0,33 + ClO3 + 3H +2e HClO2 + H2O +1,21 Cl2 +2e 2Cl +1,359 2+ 3+ Cr2O7 + 14H +6e 2Cr + 7H2O +1,33 2CrO4 + 4H2O +3e Cr(OH)3 + 5OH -0,13 Tích số tan Cr(OH)3 : T = 1.10-17 Câu 1: a) Các hợp chất Mn (VII) Re(VII) có tính oxy hóa môi trường axit, môi trường bazơ? (4đ) Vì anh (chò) đưa kết luận thế? (4đ) Các axit HMnO4 HReO4 có độ mạnh mức nào? (2đ) Vì sao? (2đ) Đa số hợp chất Mn(VII) có tính oxy hóa mạnh môi trường axit, yếu môi trường bazơ Đa số hợp chất Re(VII) có tính oxy hóa yếu môi trường axit yếu môi trường bazơ Dựa quy luật độ bền trạng thái hóa trò cao giảm dần chu kỳ, Mn nguyên tố 3d, nằm phân nhóm VIIB, chu kỳ VII trạng thái hóa trò cao Mn, dự đoán Dựa quy luật phân nhóm phụ, từ xuống, độ bền trạng thái hóa trò cao tăng dần nhận xét hợp chất Re(VII) dựa vào vò trí Re bảng tuần hoàn: nguyên tố 5d, phân nhóm VIIB, chu kỳ Ở trạng thái hóa trò thấp hơn, tỷ số nguyên tử O/Me (Me Mn, Re) giảm dần dẫn đến kết luận tính bazơ môi trường tăng tính oxy hóa Mn(VII) Re(VII) giảm Theo quy tắc paoling, số nguyên tử oxy không liên kết với hydro axit HMnO4 HReO4 nên chúng axit mạnh b) Lưu huỳnh đơn tà lưu hùynh tà phương rắn có mạng tinh thể gì? (2đ) Vì Clo liền sau lưu huỳnh chu kỳ có loại mạng tinh thể nhiệt độ nóng chảy khác biệt nhau? (3đ) (tonc Clo -101,03oC, Lưu huỳnh đơn tà 119,3oC.) (2đ) Lưu huỳnh đơn tà lưu hùynh tà phương có mạng tinh thể phân tử Sự khác biệt lớn clo lưu huỳnh đơn tà lưu huỳnh đơn tà có khối lượng phân tử (S8) lớn nhiều so với khối lượng phân tử clo rắn (Cl2), nên có lực Van der Waals mạnh c) Có thể dùng kali clorat làm chất oxy hóa môi trường kiềm không(2đ)?Vì sao? (3đ) Không Vì dạng khử liên hợp ClO3- có tỷ số O/Cl thấp nên tính oxy hóa Clorat giảm nhanh tăng nồng độ OH- môi trường chất oxy hóa yếu môi trường bazơ d) Vì Tali có nhiều hợp chất mức hóa trò (I) Indi gặp hợp chất hóa trò (I) (4đ) Có thể vận dụng lí luận cho trường hợp để giải thích tính khử Sn2+ mạnh Pb2+ điều kiện không? (2đ) anh (chò) lại cho vậy?(3đ) Vì tali nằm chu kỳ nên cặp electron 6s bền hiệu ứng co 4f In nằm chu kỳ 5, phân nhóm IIIA nên có chòu tác dụng co 5d, chênh lệch lượng phân nhóm 5s 5p nhỏ nên trạng thái hóa trò (I) indi bền Câu 2: a) Để điều chế khí hydro sulfua phòng thí nghiệm từ natri sulfua, người ta cho natri sulfua tác dụng với acid vô mạnh Đây lọai phản ứng gì? (3đ).Viết phương trình ion – phân tử cho phản ứng (2đ) Có thể sử dụng axit số acid vô mạnh sau cho việc điều chế khí hydro sulfua sạch: acid Sulfuric, acid Clohydric, acid Nitric.(2đ) Vì sao?(4đ) Phản ứng tạo H2S từ Na2S axit mạnh lọai phản ứng không thay đổi số oxy hóa (phản ứng trao đổi ion), axit mạnh dẩy axit yếu khỏi muối S2- + 2H+ = H2S  Vì H2S khí có tính khử nên dùng HNO3 HCl HNO3 oxy hóa H2S đến S hay SO2 HCl bay với H2S nên dùng phải thêm thiết bò lọc HCl Dùng H2SO4 lõang tốt (Kh6ng thể dùng H2SO4 đặc ôxy hóa H2S) b) Viết phương trình phản ứng sau: Na2CrO4(dd) + H2S(k) + H2SO4(dd) (3đ) Na2S(dd) + Na2SO3(dd) (6đ) (dư Na2SO3 môi trường kiềm NaOH nóng) H2S (k) + O2(k) (3đ) (phản ứng xảy nhiệt độ thường) * Ở nhiệt độ thường: 2Na2CrO4 + 3H2S + 5H2SO4 = Cr2(SO4)3 + 3S + 2Na2SO4 + 8H2O Ở nhiệt độ > 119oC: 6Na2CrO4 + H2S + 5H2SO4 = Cr2(SO4)3 + 2Na2SO4 + 8H2O (Không viết phương trình nguyên điểm) * Trong điều kiện cho phản ứng Na2S Na2SO3 không xảy (vì S tan dung dòch NaOH nóng tạo Na2S Na2SO3) * 2H2S + O2 = 2S + 2H2O c) Số phối trí nguyên tố phân nhóm IVA thay đổi dãy CO2 – SiO2 – GeO2 – SnO2 – PbO2? (tăng; giảm; hay không thay đổi) (2đ) Quy luật biến đổi có với phân nhóm khác không?(2đ) Vì vậy?(3đ) Số phối trí tăng dần dãy CO2 – SiO2 – GeO2 – SnO2 – PbO2 Quy luật cho phân nhóm khác Nguyên nhân bán kính nguyên tử phân nhóm tăng cácv trạng thái lai hóa với tham gia orbital d f nguyên tố chu kỳ 4, ngày bền vững Câu 3: a) Phức tetratiocyanatoferrat(III) có số không bền 1.10-4,53, phức hexatiocyanatoferrat(III) có số không bền 1.10 -3,23 Hãy dùng lý thuyết MO phức chất giải thích nguyên nhân phức tứ diện bền phức bát diện trường hợp Biết phức bát diện phức spin thấp.(4đ) Nguyên nhân phần MO ảnh hưởng đến lượng ổn đònh trường tinh thể, cấu hình [Fe(SCN)4]- đạt trạng thái bán bão hòa cấu hình [Fe(SCN)6]3nằm trạng thái phân lớp dxydyzdzx thiếu electron so với trạng thái bão hòa (Sinh viên dùng thuyết trường tinh thể cho điểm) b) Hợp chất NiO2 có tính khử đặc trưng hay không?(2đ) Giải thích(3đ) Điều chế hợp chất Ni(IV) môi trường thích hợp (môi trường acid; môi trường trung tính ; hay môi trường baz; có nước hay khan nước)(4đ)? Vì sao?(3đ) Tính chất acid – baz hợp chất Ni(IV) nào? (2đ) Vì anh (chò) lại nhận xét thế(3đ) Hợp chất NiO2 chất oxy hóa mạnh nên tính khử đặc trưng Vì Ni có trạng thái hóa trò bền (II) Vì trạng thái hóa trò (IV) Ni bền, có tính oxy hóa mạnh nên cần điều chế môi trường kiềm đậm đặc, khan nước Do số oxy hóa Ni(IV) cao nên hợp chất Ni(IV) có tính axit trội tính bazơ, hai tính yếu c) Khí Clo oxy hoá crom(III) hydroxyt thành natri cromat(VI) không(2đ) Phản ứng xảy điều kiện nào?(3đ) Viết phản ứng(3đ) Phản ứng ngược lại natri cromat(VI) natri clorua xảy hay không? Nếu xảy cho biết điều kiện phản ứng viết phản ứng(4đ) Căn vào khử cặp Cl2/Cl- ; CrO42-/Cr3+ môi trường axit bazơ, Clo oxy hóa Cr(OH)3 lên cromat môi trường axit môi trường kiềm, môi trường kiềm thích hợp 3Cl2 + 2Cr(OH)3 + 10NaOH = 2Na2CrO4 + 8H2O + 6NaCl 3Cl2 + 2Cr(OH)3 + 4H2O = H2Cr2O7 + 6HCl Phản ứng : 6NaCl + Na2Cr2O7 + 7H2SO4 = Cr2(SO4)3 + 3Cl2 + 4Na2SO4 + 7H2O Có o = 1,33 – 1,359 = -0,029V , suy Gopư = -nFo = 16,79 kJ, nên phản ứng thuận nghòch Vì giá trò Gopư > nên để phản ứng xảy cần nồng độ H+, nồng độ Cl- nồng độ Cr2O72- lớn đơn vò nhiều d) Cho oxyt sau: SO3, SiO2 , Al2O3, CaO, Li2O Hãy cho biết oxyt dễ dàng tác dụng với (4đ)? Giải thích(4đ) Viết phản ứng xảy ra(8đ) Nhận xét: SO3 axit mạnh, SiO2 axit yếu, Al2O3 oxyt lưỡng tính, tính axit tính bazơ yếu, CaO Li2O bazơ mạnh Rút ra: SO3 tác dụng dễ dàng với CaO Li2O nhiệt độ thường SiO2 ,Al2O3 không tác dụng (tác dụng chậm) với Li2O CaO nhiệt độ thường, tác dụng nhanh đun nóng Phản ứng SiO2 Al2O3 xảy nhiệt độ cao SO3 + CaO = CaSO4 SO3 + Li2O = Li2SO4 Al2O3 + SO3 = Al2(SO4)3 CaO + Al2O3 = Ca(AlO2)2 Li2O + Al2O3 = LiAlO2 CaO + SiO2 = CaSiO3 Li2O + SiO2 = Li2SiO3 2Al2O3 + SiO2 = Al4SiO8 (nếu viết Al2SiO5 , Al2Si2O7, Al2Si3O9 cho điểm) ... oxy hóa mạnh nên tính khử đặc trưng Vì Ni có trạng thái hóa trò bền (II) Vì trạng thái hóa trò (IV) Ni bền, có tính oxy hóa mạnh nên cần điều chế môi trường kiềm đậm đặc, khan nước Do số oxy hóa. .. làm chất oxy hóa môi trường kiềm không(2đ)?Vì sao? (3đ) Không Vì dạng khử liên hợp ClO3- có tỷ số O/Cl thấp nên tính oxy hóa Clorat giảm nhanh tăng nồng độ OH- môi trường chất oxy hóa yếu môi... tính khử nên dùng HNO3 HCl HNO3 oxy hóa H2S đến S hay SO2 HCl bay với H2S nên dùng phải thêm thi t bò lọc HCl Dùng H2SO4 lõang tốt (Kh6ng thể dùng H2SO4 đặc ôxy hóa H2S) b) Viết phương trình phản