BÀI TẬP LIÊN KẾT HÓA HỌC

BÀI TẬP LIÊN KẾT HĨA HỌC (Có lời giải chi tiết) I Bài tập tự luận Bài Dựa vào độ âm điện, nêu chất liên kết phân tử ion: HClO, KHS, HCO3- (Cho: nguyên tố: K Độ âm điện: 0,8 H C 2,1 2,5 S 2,5 Cl O 3, 3,5) Bài Dựa vào độ âm điện, xếp theo chiều tăng độ phân cực liên kết nguyên tử phân tử chất sau: CaO, MgO, CH4, AlN, N2, NaBr, BCl3, AlCl3 Phân tử chất có chứa liên kết ion? Liên kết cộng hố trị khơng cực, có cực? (Cho độ âm điện O = 3,5; Cl = 3,0; Br = 2,8; Na = 0,9; Mg = 1,2; Ca = 1,0; C = 2,5; H = 2,1; Al = 1,5; N = 3; B = 2,0) Bài Bằng hình vẽ mơ tả xen phủ obitan nguyên tử tạo liên kết phân tử H 2, Cl2, N2, HCl Bài Hãy giải thích độ âm điện nitơ clo 3,0 điều kiện thường N2 có tính oxi hoá Cl2? Bài a) Nêu khác cấu tạo mạng tinh thể nguyên tử tinh thể ion Liên kết hoá học hai loại mạng thuộc loại liên kết gì? b) Giải thích naptalen iot lại dễ thăng hoa khơng dẫn điện, trái lại NaCl lại khó thăng hoa lại dẫn điện nóng chảy ? Bài Khi hình thành liên kết H + H → H2 ngược lại phá vỡ liên kết H2 → H + H hệ thu lượng hay toả lượng ? Xét mặt lượng phân tử H2 có lượng lớn hay nhỏ hệ hai nguyên tử H riêng rẽ ? Trong hai hệ hệ bền ? Bài Viết phương trình phản ứng dùng sơ đồ biểu diễn trao đổi electron trình phản ứng giữa: a) Natri clo b) Canxi flo c) Magie oxi d) Nhôm oxi Cho biết điện hoá trị nguyên tố hợp chất tạo thành Bài Viết công thức cấu tạo cho biết cộng hoá trị nguyên tố chất sau: N2, NH3, N2O,NO2, N2O5, HNO3 Bài a) Viết công thức cấu tạo ion sau: CO 32-, NO3-, SO42-, NH4+ b) Xác định tổng số electron ion Bài 10 Viết công thức cấu tạo chất sau: CaCO3, Ba(NO3)2, Al2(SO4)2 Bài 11 Dự đốn dạng hình học phân tử sau (khơng cần giải thích): BeH2, CO2, SO2, H2O, SCl2, OF2, HCN, C2H2 , CH4, NH3 Bài 12 Cho biết trạng thái lai hoá nguyên tử C phân tử sau: CH3-CH=CH-CH(CH3)-CH=C(CH3)-C=CH Bài 13 Hợp chất X tạo hai nguyên tố A, B có phân tử khối 76 A B có số oxi hóa cao oxit +nO + mO, số oxi hóa âm hợp chất với hiđro -n H -mH thỏa mãn điều kiện nO = nH mO = 3mH Tìm cơng thức phân tử X, biết A cố số oxi hóa cao X Biết X có cấu trúc phân tử thẳng Hãy cho biết trạng thái lai hóa nguyên tử A chất liên kết X Bài 14 X nguyên tố thuộc chu kì 3, X tạo với hiđro hợp chất khí có cơng thức H2X, X có số oxi hóa thấp Xác định vị trí X bảng tuần hồn Trong oxit cao R R chiếm 40% khối lượng Tìm khối lượng nguyên tử R Dựa vào bảng tuần hoàn cho biết X nguyên tố Viết phương trình phản ứng cho H2X tác dụng với nước Cl2, dung dịch FeCl3, dung dịch CuSO4 Bài 15 R nguyên tố phi kim Tổng đại số số oxi hóa dương cao với lần số oxi hóa âm thấp R +2 Tổng số proton nơtron R nhỏ 34 Xác định R X hợp chất khí R với hiđro, Y oxit R có chứa 50% oxi khối lượng Xác định công thức phân tử X Y Viết công thức cấu tạo phân tử RO2; RO3; H2RO4 Bài 16 Cation X+ nguyên tử nguyên tố hóa học tạo nên Tổng số proton X + 11 Xác định công thức gọi tên cation X+ Viết công thức electron ion X+ Cho biết cấu trúc hình học ion này? Bài 17 Anion Y2- nguyên tử nguyên tố hóa học tạo nên Tổng số electron Y 2- 50 Xác định công thức phân tử gọi tên ion Y2-, biết nguyên tố Y2- thuộc phân nhóm thuộc hai chu kì liên tiếp Viết công thức electron ion Y 2- Cho biết cấu trúc hình học ion này? Bài 18 Có 5,56 gam hỗn hợp A gồm Fe kim loại M (hóa trị n) Chia A làm hai phần nhau: Phần 1: Hòa tan hết dung dịch HCl lỗng, 1,568 lit khí H Phần 2: Hòa tan hết dung dịch H2SO4 đặc nóng thu 2,016 lit khí SO2 Viết phương trình hóa học xác định tên kim loại M Các thể tích khí đo đktc Bài 19 Để khử hồn tồn gam oxit kim loại thành kim loại cần dùng 3,36 lit H Hòa tan hết lượng kim loại thu vào dung dịch HCl loãng thấy 2,24 lit khí H Biết khí đo đktc Xác định công thức oxit Cho biết số oxi hóa hóa trị kim loại oxit Bài 20 Khử hoàn toàn 4,06 gam oxit kim loại CO nhiệt độ cao thành kim loại Dẫn tồn khí sinh vào bình đựng dung dịch Ca(OH) dư, thấy tạo thành gam kết tủa Nếu lấy lượng kim loại sinh hòa tan hết vào dung dịch HCl dư thu 1,176 lit khí H (đktc) Xác định công thức oxit kim loại Cho 4,06 gam oxit kim loại tác dụng hoàn toàn với 500ml dung dịch H 2SO4 đặc, nóng (dư) dung dịch X có khí SO2 bay Hãy xác định nồng độ mol/lit muối dung dịch X Coi thể tích dung dịch khơng thay đổi suốt q trình phản ứng Bài 21 Hòa tan hồn tồn gam kim loại M 200 gam dung dịch HCl vừa đủ thu 206,75 gam dung dịch A Xác định M nồng độ % dung dịch HCl Hòa tan 6,28 gam hỗn hợp X gồm M oxit M 170 ml dung dịch HNO 2M (loãng, vừa đủ) thu 1,232 lit NO (đktc) Tìm cơng thức oxit Cho biết số oxi hóa hóa trị M oxit II Câu hỏi, tập trắc nghiệm khách quan Lai hoá sp3 tổ hợp : A AOs với AOp B AOs với AOp C AOs với AOp D AOs với AOp Trong phân tử CH4 nguyên tử C lai hoá kiểu : B sp2 A sp C sp3 D sp3d Hợp chất X gồm nguyên tố A có Z = 16 B có Z = Trong X, A chiếm 40% khối lượng Các loại liên kết X : A cộng hóa trị B cộng hóa trị có cực C cộng hóa trị khơng cực D cộng hóa trị liên kết cho - nhận Dãy gồm phân tử có kiểu liên kết : A Cl2, Br2, I2, HCl B Na2O, KCl, BaCl2, Al2O3 C HCl, H2S, NaCl, N2O D MgO, H2SO4, H3PO4, HCl Dãy chất xếp theo chiều tăng dần phân cực liên kết phân tử : A HCl, Cl2, NaCl B NaCl, Cl2, HCl C Cl2, HCl, NaCl D Cl2, NaCl, HCl Mạng tinh thể iot thuộc loại A mạng tinh thể kim loại B mạng tinh thể nguyên tử C mạng tinh thể ion D mạng tinh thể phân tử Điện hóa trị natri NaCl A : +1 B : 1+ C:1 D 1- Số oxi hóa nguyên tử C CO2, H2CO3, HCOOH, CH4 A -4; + 4; +3; +4 B +4; +4; +2; +4 C +4; +4; +2; -4 D +4; -4; +3; +4 Các liên kết phân tử nitơ gồm A liên kết p B liên kết p, liên kết s C liên kết s, liên kết p D liên kết s 10 Cộng hóa trị nitơ hợp chất sau lớn ? A N2 11 B NH3 C NO D HNO3 Liên kết hoá học phân tử HCl : A liên kết ion B liên kết cộng hoá trị phân cực C liên kết cho - nhận D liên kết cộng hố trị khơng phân cực 12 A 13 Cơng thức electron Cl2 : B C D Mạng tinh thể kim cương thuộc loại A mạng tinh thể kim loại B mạng tinh thể nguyên tử C mạng tinh thể ion D mạng tinh thể phân tử 14 kết Cho biết độ âm điện O 3,44 Si 1,90 Liên kết phân tử SiO liên A ion B cộng hoá trị phân cực C cộng hố trị khơng phân cực D phối trí 15 Số oxi hố Mn K2MnO4 : A +7 16 B.+6 C -6 D +5 Cộng hoá trị cacbon oxi phân tử CO : A B -2 C +4 -2 D III Hướng dẫn giải – Đáp án Bài Trong HClO: H-O-Cl có liên kết H-O cộng hố trị phân cực (Dc = 1,4) liên kết O-Cl cộng hoá trị phân cực yếu (Dc = 0,5) Trong KHS: K-S-H có liên kết K-S liên kết ion (Dc = 1,7) liên kết S-H cộng hoá trị phân cực yếu (Dc = 0,4) Bài Thứ tự tăng dần độ phân cực liên kết: Dc = N2, CH4, BCl3, AlN, 0,0 0,4 1,0 1,5 - Phân tử chất có liên kết ion: NaBr, MgO, CaO - Phân tử chất có liên kết cộng hố trị có cực: CH 4, BCl3, AlN, AlCl3 - Phân tử chất có liên kết cộng hố trị khơng cực: N 2, Bài Ở điều kiện thường, phân tử N2 có liên kết ba bền vững (NºN) so với phân tử Cl2 có liên kết đơn (Cl-Cl) Þ phân tử bền có tính oxi hố mạnh Bài b) Phân tử naptalen iot có cấu trúc bền vững liên kết cộng hoá trị phân cực, đồng thời liên kết liên phân tử bền vững (không dạng mạng tinh thể) nên đun nóng dễ dàng tách khỏi nhanh đến làm tăng nhanh khoảng cách phân tử (thăng hoa) Ngược lại, phân tử NaCl có cấu trúc bền vững theo kiểu mạng tinh thể tạo liên kết ion (khó thăng hoa), nóng chảy phân li thành ion dương ion âm Þ dẫn điện Bài Khi hình thành liên kết H + H → H2 hệ toả lượng ngược lại phá vỡ liên kết H2 → H + H thu thêm lượng ? Xét mặt lượng phân tử H2 có lượng lớn hệ hai nguyên tử H riêng rẽ ? Trong hai hệ hệ H2 bền hệ 2H? Bài a) Na → Na+ + e Cl + e → Cl- Þ 2Na + Cl2 → 2Na+ + 2Cl- → 2NaCl b) Ca → Ca2+ + 2e F + e → F- Þ Ca + F2 → Ca2+ + 2F- → CaF2 b) Mg → Mg2+ + 2e O + 2e → O2- Þ 2Mg + O2 → 2Mg2+ + 2O2- → 2MgO b) Al → Al3+ + 3e O + 2e → O2- Þ 4Al + 3O2 → 4Al3+ + 6O2- → 2Al2O3 Bài Viết công thức cấu tạo cho biết cộng hoá trị nguyên tố chất sau: N2, NH3, N2O,NO2, N2O5, HNO3 Bài a) Viết công thức cấu tạo ion sau: CO 32-, NO3-, SO42-, NH4+ b) Xác định tổng số electron ion Bài 10 Bài 11 Dự đốn dạng hình học phân tử sau (khơng cần giải thích): - Dạng đường thẳng: BeH2, CO2, HCN, C2H2 - Dạng chữ V (tam giác phẳng): SO2, H2O, SCl2, OF2, - Dạng tứ diện: CH4, NH3 Bài 12 Trạng thái lai hoá nguyên tử C phân tử ghi từ trái qua phải: CH3-CH=CH-CH(CH3)-CH=C(CH3)-CºCH sp3 - sp2 - sp2 - sp3 - sp2 - sp2 - sp – sp Bài 13 a A, B có số oxi hóa cao oxit +n O + mO nên lớp A, B có số electron nO mO A, B có số oxi hóa âm hợp chất với hiđro -n H - mH nên ta thấy để hồn thành lớp vỏ bão hòa electron, lớp A, B cần nhận thêm số electron n H mH Như vậy: nO + nH = mO + mH = Theo bài: nO = nH mO = 3mH Từ tìm nO = nH = 4, mO = 6, nH = A có số oxi hóa dương cao +4 nên A thuộc nhóm IV, B có số oxi hóa dương cao +6 nên B thuộc nhóm VI Trong hợp chất X, A có số oxi hóa +4 (nhường electron) nên nguyên tử A liên kết với nguyên tử B, B có số oxi hóa -2 Cơng thức phân tử X AB2 Theo bài: khối lượng phân tử X 76u nên M A + 2MB = 76u MB < = 38u Mặt khác, B thuộc nhóm VI tạo số oxi hóa cao oxit +6 nên B lưu huỳnh Vậy MB = 32u, suy MA = 76u - 232u = 12u A cacbon Công thức X CS2 Theo bài, CS2 có cấu trúc thẳng nên nguyên tử C trạng thái lai hóa sp Cấu hình electron lớp ngồi ngun tử lưu huỳnh: Liên kết phân tử CS2 hình thành sau: Hai obitan lai hóa sp C xen phủ trục với hai obitan 3p chứa electron độc huỳnh tạo thành liên kết thân lưu Hai obitan 2px, 2py khơng tham gia lai hóa C xen phủ bên với hai obitan 3p chứa electron độc thân lưu huỳnh tạo thành liên kết Như vậy, nguyên tử cacbon tạo với nguyên tử lưu huỳnh liên kết liên kết Công thức cấu tạo phân tử CS2 sau: Bài 14 Theo ra, hóa trị X hợp chất với hidro II nên hóa trị cao oxit VI Vậy X thuộc chu kỳ 3, nhóm VIA bảng tuần hồn R thuộc nhóm VI nên hóa trị cao oxit VI, cơng thức oxit cao có dạng RO3 Trong oxit R chiếm 40% khối lượng nên: MR = 32 X S Các phương trình phản ứng: H2S + 4Cl2 + 4H2O H2SO4 + 8HCl H2S + 2FeCl3 2FeCl2 + S + 2HCl H2S + CuSO4 CuS + H2SO4 Bài 15 Gọi số oxi hóa dương cao số oxi hóa âm thấp R +m -n Số oxi hóa cao R oxit +m nên lớp ngồi ngun tử R có m electron Số oxi hóa hợp chất R với hiđro -n nên để đạt cấu hình electron bão hòa khí hiếm, lớp ngồi nguyên tử R cần nhận thêm n electron Ta có: m + n = Mặt khác, theo ra: +m + 2(-n) = +2 m - 2n = Từ tìm được: m = n = Vậy R phi kim thuộc nhóm VI Số khối R < 34 nên R O hay S Do oxi khơng tạo số oxi hóa cao +6 nên R lưu huỳnh Trong hợp chất X, S có số oxi hóa thấp nên X có cơng thức H 2S Gọi cơng thức oxit Y SOn Do %S = 50% nên = n = Công thức Y SO2 Công thức cấu tạo SO2; SO3; H2SO4: Bài 16 Số proton trung bình hạt nhân nguyên tử X + = 2,2 Vậy ngun tố X+ có điện tích hạt nhân nhỏ 2,2, nguyên tố H (Z = 1) Ta loại trường hợp He (Z = 2) He khí khơng tạo hợp chất Vậy cơng thức ion X+ có dạng: [A5-nHn]+ Trong : (5-n).ZA + n = 11 Ta lập bảng sau: n ZA (A) 2,5 (loại) (Li) Ta loại trường hợp A Li, Be ion X + tương ứng không tồn Trường hợp A nitơ thỏa mãn ion amoni tồn Vậy X+ ion NH Công thức electron ion NHnhư sau: Công thức electron Công thức cấu tạo Bài 17 Gọi công thức Y2- Theo bài, tổng số electron Y2- 50 nên tổng số proton Y2- 48 Ta có: (5-m)ZE + mZF = 48 (1) Ta nhận thấy: Số proton trung bình hạt nhân nguyên tử Y 2- = 9,6 nên E thuộc chu kỳ 2, F chu kỳ với E nên F thuộc chu kỳ Mặt khác, hai nguyên tố E F thuộc phân nhóm nên ZF - ZE = (2) Từ (1), (2) ta có: 5ZE + 8m = 48 Ta lập bảng sau: m ZE (E) (O) 6,4 (loại) Vậy E O Từ suy F S Ion Y2- cần tìm ion sunfat SO Công thức electron ion SO sau: Công thức electron Công thức cấu tạo Bài 18 Gọi số mol phần: Fe = x mol; M = y mol Phần 1: Fe + 2HCl FeCl2 + H2 (mol): x 2M + 2nHCl (mol): x 2MCln + nH2 y 0,5ny Số mol H2 = 0,07 nên x + 0,5ny = 0,07 Phần 2: 2Fe + 6H2SO4 (đặc) Fe2(SO4)3 + 3SO2 + 6H2O (mol): x 1,5x 2M + 2nH2SO4 (đặc) M2(SO4)n + nSO2 + 2nH2O (mol): y 0,5nx Số mol SO2 = 0,09 nên 1,5x + 0,5ny = 0,09 Vậy x = 0,04 ny = 0,06 Mặt khác: 56x + My = 2,78 nên My = 0,54 Vậy hay M = 9n Ta lập bảng sau: n M (loại) 18 (loại) Vậy M Al Bài 19 Gọi công thức oxit MxOy = a mol MxOy + yH2 xM + yH2O (mol): a ay ax Ta có: a(Mx + 16y) = ay = 0,15 Như Max = 5,6 2M + 2nHCl 2MCln + nH2 (mol): ax 0,5nax Ta có: 0,5nax = 0,1 hay nax = 0,2 Lập tỉ lệ: Vậy M = 28n Ta lập bảng sau: n M 28 (loại) Vậy kim loại M Fe Lập tỉ lệ: Vậy công thức oxit Fe2O3 Số oxi hóa sắt oxit +3, hóa trị sắt III Bài 20 Gọi cơng thức oxit là: MxOy = a mol Ta có: a(Mx + 16y) = 4,06 MxOy + yCO (mol): xM + yCO2 a CO2 + Ca(OH)2 (mol): ay ax CaCO3¯ + H2O ay ay Ta có: ay = 0,07 Từ suy ra: Max = 2,94 2M + 2nHCl 2MCln + nH2 (mol): ax 0,5nax Ta có: 0,5nax = 0,0525 hay nax = 0,105 Lập tỉ lệ: Vậy M = 28n Ta lập bảng sau: n M 28 (loại) Vậy kim loại M Fe Lập tỉ lệ: Vậy công thức oxit Fe3O4 Bài 21 Gọi hóa trị kim loại n số mol a mol Ta có: Ma = 2M + 2nHCl (mol): 2MCln + nH2 a a 0,5na Khối lượng dung dịch sau phản ứng tăng 6,75 gam nên: - 0,5na2 = 6,75 hay na = 0,25 Lập tỉ lệ: Vậy M = 28n Ta lập bảng sau: n M 28 (loại) Vậy kim loại M Fe Gọi số mol: Fe = b FexOy = c mol Ta có 56b + (56x + 16y)c = 6,28 Fe + 4HNO3 (mol): b Fe(NO3)3 + NO + 2H2O 4b b 3FexOy + (12x - 2y)HNO3 3xFe(NO3)3 + (3x - 2y)NO+ (6x - y)H2O (mol): c Ta có: 4b + = 0,34 b + = 0,055 Từ tính được: b = 0,05 mol; xc = 0,045 mol yc = 0,06 mol Lập tỉ lệ: Vậy cơng thức oxit Fe3O4 Số oxi hóa sắt oxit +, hóa trị sắt II III (FeO.Fe 2O3) ... liên kết p B liên kết p, liên kết s C liên kết s, liên kết p D liên kết s 10 Cộng hóa trị nitơ hợp chất sau lớn ? A N2 11 B NH3 C NO D HNO3 Liên kết hoá học phân tử HCl : A liên kết ion B liên kết. .. án Bài Trong HClO: H-O-Cl có liên kết H-O cộng hố trị phân cực (Dc = 1,4) liên kết O-Cl cộng hoá trị phân cực yếu (Dc = 0,5) Trong KHS: K-S-H có liên kết K-S liên kết ion (Dc = 1,7) liên kết. .. chiếm 40% khối lượng Các loại liên kết X : A cộng hóa trị B cộng hóa trị có cực C cộng hóa trị khơng cực D cộng hóa trị liên kết cho - nhận Dãy gồm phân tử có kiểu liên kết : A Cl2, Br2, I2, HCl