Tổng hợp đề thi hóa vô cơ HVC 2004a

ĐỀ THI HÓA VÔ CƠ Ngày thi: 4/11/2004 Lớp thi: HC 02 & VL 02 Thời gian làm bài: 45 phút Thí sinh sử dụng bảng hệ thống tuần hoàn ghi số liệu khác số liệu có ô chứa nguyên tố hóa học Câu 1: Những chất có loại cấu trúc tinh thể có nhiệt độ nóng chảy nhiệt độ sôi thấp? Vì sao? (2 điểm) Câu 2: Cho biết tính chất acid baz chất Cho biết độ mạnh chúng dung dòch nước? ( điểm) KOH, Zn(OH)2, Cr(OH)3, HMnO4, H5IO6 Bán kính ion (Å) là: K+ 1,33 r(Å) Zn2+ 0,83 Cr3+ 0,64 Mn7+ I7+ 0,46 0,50 Câu 3: Cho biết tính chất oxy hóa – khử đặc trưng của chất sau Vì sao? ClO2 , AsH3 , OF2 , H3TlO3, H3PO3 (2 điểm) Câu 4: Dựa sơ đồ Latimer giá trò khử oxy nước 25oC: (3 điểm) a) Tính khử chuẩn cặp Fe3+/Fe3O4 môi trường acid 25oC b) Cho biết tính chất oxy hóa khử đặc trưng ion môi trường acid chuẩn c) Ion không bền môi trường acid chuẩn dung dòch nước có mặt khí không khí d) Khi tăng nồng độ ion H+ khử cặp oxy hóa khử liên hợp có sơ đồ Latimer Sắt biến đổi nào? Sơ đồ Latimer khử chuẩn môi trường acid ([H+] = iong/l): FeO42- 1,700 Fe3+ ? Fe3O4 0,980 Fe2+ -0,44 Fe 0,771 O2 (k) + 4H+ + 4e- = 2H2O (l) 2H+ + 2e- = H2 (k) o = 1,229V o =  0,0000V (pH = 0) (pH = 0) Ghi chú: Các số liệu cho đề thi có tính cách tham khảo Thí sinh không cần sử dụng chúng làm Giám thò không giải thích đề thi Đáp án đề thi Hóa Vô ngày tháng 11 năm 2004 Câu 1: Cấu trúc đảo Vì với loại loại cấu trúc có phân tử hữu hạn lực liên kết chất rắn lực Van Der Walls phân tử hữu hạn Câu 2: KOH : baz mạnh K kim loại kiềm Zn(OH)2 : baz trung bình yếu đồng thời có tính acid (lưỡng tính) Zn kim loại chuyển tiếp có số oxy hóa 2+ Cr(OH)3 : tính acid tính baz yếu Crom kim loại hoạt động số oxy hóa củua Cr hợp chất HMnO4: acid mạnh Acid permanganic loại acid đơn phân tử nên theo quy tắc Paoling acid mạnh H5IO6 : Acid trung bình Acid periodic loại acid đơn phân tử nên theo quy tắc Paolinh acid trung bình Có thể sử dụng quy tắc Kartletch để xét KOH Zn(OH)2 Cr(OH)3 HMnO4 H5IO6 Z/r 0,867 1,55 2,17 3,90 3,74 Theo tiêu chuẩn quy tắc Kartletch KOH , Zn(OH)2 Cr(OH)3 hydroxyt KOH baz mạnh giá trò Z/r nhỏ so với giá trò 2,2, Zn(OH)2 baz trung bình yếu Cr(OH)3 nằm giới hạn phân đònh baz lưỡng tính nên có tính chất baz yếu thực tế có tính acid yếu (do số oxy hóa cao) HMnO4 H5IO6 có giá trò Z/r > 3,2 nên acid Dùng tiêu chuẩn Paolinh đánh nêu HMnO4 acid mạnh H5IO6 acid có độ mạnh trung bình dung dòch nước (Sinh viên không cần giải thích có đủ số điểm) Câu 3: Các chất có tính oxy hóa đặc trưng: ClO2 , H3TlO3, OF2 Các chất có tính khử đặc trưng: AsH3 , H3PO3 Giải thích: ClO2 có tính oxy hóa đặc trưng chất oxy hóa mạnh Cl(IV) mức oxy hóa bền vững Clo có mức oxy hóa bền –1 H3TlO3 có tính oxy hóa đặc trưng chất oxy hóa mạnh mức oxy hóa +3 không đặc trưng cho Tl3+(quy tắc tuần hoàn thứ cấp hiệu ứng co f) H3TlO3 acid Mức oxy hóa bền Tali +1 OF2 chất oxy hóa mạnh Oxy mức oxy hóa +2, oxy đơn chất chất oxy hóa mạnh mức oxy hóa bền Oxy -2 AsH3 có tính khử đặc trưng mức oxy hóa bền Asen +3 +5 Asen đơn chất có tính khử đặc trưng H3PO3 chất có tính khử đặc trưng mức oxy hóa bền photpho +5 Hơn cấu tạo phân tử H3PO3 có nối H – P đặc trưng cho tính khử Câu 4: a) Thiết lập chu trình Fe3+ G1o Fe3O4 G2o Fe2+ G o 3Go = G1o + G2o  G1o = 3Go - G2o   1o = 3o - 2o = x 0,771 - x 0,98 = 0,353V b) FeO42- chất oxy hóa mạnh, Fe3+ Fe3O4 chất oxy hóa yếu, Fe chất khử trung bình c) Về phương diện nhiệt động hóa học Fe3O4 không bền môi trường acid chuẩn sức điện động chuẩn phản ứng tự oxy hóa – tự khử dương o = 0,98 – 0,353 > Tính tác động môi trường : FeO42- không bền oxy hóa nước giải phóng oxy khử cặp FeO42-/Fe3+ lớn khử cặp O2/H2O Fe không bền bò H+ nước oxy hóa Thế khử cặp H+/H2 lớn khử cặp Fe2+/Fe Fe2+ không bền bò oxy không khí oxy hóa dần thành Fe 3+ môi trường acid Thế khử cặp O2/H2O lớn khử cặp Fe3+/Fe2+ Fe3O4 không bền bò oxy không khí oxy hóa dần thành Fe3+ (Chú ý biện luận túy phương diện nhiệt động hóa học, không nói phương diện động học phản ứng) d) Từ sơ đồ Latimer viết bán phản ứng khử điều kiện môi trường acid chuẩn: FeO42- + 8H+ + 3e- = Fe3+ + 4H2O 3Fe3+ + 4H2O + e- = Fe3O4 + 8H+ Fe3O4 + 8H+ + 2e- = 3Fe2+ + 4H2O Fe2+ + 2e- = Fe Fe3+/Fe2+ Các bán phản ứng cho thấy tăng nồng độ H+ khử cặp oxy hóa khử liên hợp FeO42-/Fe3+ , Fe3O4/Fe2+ tăng lên ; khử cặp Fe3+/Fe3O4 giảm xuống khử cặp Fe2+/Fe Fe3+/Fe2+ không đổi (Biện luận nhờ công thức Nernst) ... oxy hóa đặc trưng chất oxy hóa mạnh mức oxy hóa +3 không đặc trưng cho Tl3+(quy tắc tuần hoàn thứ cấp hiệu ứng co f) H3TlO3 acid Mức oxy hóa bền Tali +1 OF2 chất oxy hóa mạnh Oxy mức oxy hóa. .. oxy hóa đặc trưng: ClO2 , H3TlO3, OF2 Các chất có tính khử đặc trưng: AsH3 , H3PO3 Giải thích: ClO2 có tính oxy hóa đặc trưng chất oxy hóa mạnh Cl(IV) mức oxy hóa bền vững Clo có mức oxy hóa. ..Đáp án đề thi Hóa Vô ngày tháng 11 năm 2004 Câu 1: Cấu trúc đảo Vì với loại loại cấu trúc có phân tử hữu hạn