bài tập hóa hữu cơ chương 2

Bài tập chương Bài Trong tiểu phân sau đây, tiểu phân acid, base, lưỡng tính theo thuyết: a) Bronsted b) Lewis F- ; S2- ; HS- ; Fe2+; Fe2+aq ; H2O ; HCl ; NH3; BCl3 Giải thích rõ lý dự đoán Nếu acid – base Bronsted cho biết dạng acid base liên hợp chúng a) Theo thuyết Bronsted, base chất nhận H+ nên tiểu phân base là: F-, S2-, NH3 NH3 + H2O  NH 4+ + OHF- + H2O  HF + OHS2- + H2O  HS- + OH+ Dạng liên hợp: F-/HF, S2-/HS-, NH3/ NH Acid chất cho H+ nên tiểu phân acid là: HCl HCl  H+ + ClCác tiểu phân lưỡng tính là: HS-, H2O HS- + H2O  H2S + OHHS- + H2O  S2- + H3O+ b) Theo thuyết Lewis, acid chất nhận cặp electron, tiểu phân acid Lewis là: 2+ Feaq , Fe2+, HCl, BCl3 Base Lewis chất cho cặp electron, tiểu phân base Lewis là: F-, S2-, NH3 Các tiểu phân lưỡng tính là: HS-, H2O Bài Hãy cho biết chất có tính acid mạnh cặp chất sau ? Tại ? Na+aq Mg2+aq a) BCl3 vaø B(CH3)3 b) Mg2+aq vaø Co2+aq c) + 2+ a) Naaq < Mg aq + 2+ 2+ Tính kim loại Na mạnh Mg  Naaq mang tính base Mg aq  tính acid Mg aq + mạnh Naaq b) BCl3 > B(CH3)3 Cl rút điện tử, giải tỏa điện tích âm làm tăng khả nhận đôi e - CH3 đẩy điện tử, tăng điện tích âm làm giảm khả nhận đơi e2+ 2+ c) Mg aq < Coaq 2+ 2+ 2+ Tính kim loại Mg mạnh Co  Mg aq mang tính base Coaq  tính acid Coaq 2+ mạnh Mg aq Bài Chất có tính base mạnh ? Giải thích a) F- vaø Clb) OH- vaø H2O c) O2- vaø OHd) NH3 vaø NF3 e) Cl- vaø S2- f) PH3 vaø (CH3)3P a) F- < ClF- có tính base mạnh Cl- acid liên hợp HF có tính acid yếu HCl b) OH- > H2O Acid liên hợp OH- H2O, H2O H3O+, mà H3O+ có tính acid mạnh H 2O  tính base OH- mạnh H2O c) O2- > OH2O mang điện tích lớn OH- nên dễ thu hút ion H+  tính base O2- mạnh OHd) NH3 > NF3 F rút điện tử, làm giảm mật độ điện tích âm N, làm giảm khả cho đôi e tự nên NF3 có tính base yếu NH3 e) Cl- < S2Tính phi kim F mạnh S, tính base F- yếu S2f) PH3 < (CH3)3P CH3 đẩy điện tử, làm tăng mật độ điện tích âm P  tăng khả cho đơi e tự P  tính base (CH3)3P mạnh PH3 Baøi Trong dung dòch nước CH3COOH acid Bronsted yếu Tính acid CH3COOH thay đổi dung môi hòa tan là: a) NH3 lỏng b) HF lỏng a) Trong dung mơi NH3 lỏng, tính acid CH3COOH tăng, NH3 có tính base nước nên khả rút H+ cao  CH3COOH dễ cho H+ nên tính acid tăng b) Trong dung mơi HF, tính acid CH 3COOH giảm HF có tính acid nước nên khả rút H+ bị giảm  CH3COOH khó cho H+ nên tính acid giảm Bài Hãy xác đònh acid - base Lewis phản ứng sau: CuCl + NaCl = Na[CuCl2] a) Acid Base AgBr + 2Na2S2O3 = Na3[Ag(S2O3)2] + NaBr b) Acid Base NiCl2 + H2O = [Ni(H2O)6]Cl2 c) Acid Base Al(OH)3 + NaOH = Na[Al(OH)]4 d) Acid Base FeCl3 + 6NaSCN = Na3[Fe(SCN)6] + 3NaCl e) Acid Base Na2[Co(SCN)4] + 6H2O = [Co(H2O]6](SCN)2 + 2NaSCN f) Acid Base Bài Hãy xác đònh acid - base Usanovich phản ứng sau: CaO + SiO2 = CaSiO3 a) Base Acid Al2O3 + SiO2 = Al2SiO5 b) Base Acid Al(OH) + NaOH = NaAlO2 + 2H2O c) Acid Base 2Al(OH) + P2O5 = 2AlPO4 + 3H2O d) Base Acid 2NaH + B H e) = 2Na[BH4] Base Acid Bài Hãy cho biết chất sau đây, chất acid base HF lỏng : BF3 ; SbF5 ; H2O − − Trong HF, BF3 SbF5 tạo phức BF4 SbF6 B Sb orbital trống nên nhận F - Do theo Lewis BF3 SbF5 HF acid H2O HF base có cặp e dư nên cho e, tạo thành H3O+ Bài Hãy xếp oxid oxyacid dãy theo trật tự tính acid tăng dần, giải thích? HClO3 ; HClO ; HClO2 ; HClO4 a) H2SeO3 ; H2SeO4 ; HMnO4 b) HNO3 ; H2CrO4 ; HClO4 c) VO ; V2O5; VO2 ; V2O3 d) a) HClO < HClO2 < HClO3 < HClO4 Theo Pauling, số O= định cường độ acid oxyhidracid b) H2SeO3 < HMnO4 < H2SeO4 Se phi kim, Mn kim loại nên số O= ko chênh nhiều  H2SeO4 mạnh HMnO4 Còn HMnO4 chênh lệch nhiều số oxi hóa số O= nên HMnO4 mạnh H2SeO3 c) H2CrO4 < HNO3 < HClO4 H2CrO4 có O= HNO3 Cr khơng có khả gây phân cực O-H N nên tính acid yếu HNO3 HClO4 có nhiều O= HNO3 nên mạnh HNO3 d) VO < V2O3 < VO2 < V2O5 Độ mạnh yếu acid định độ mạnh yếu oxit tương ứng Các acid tương ứng VO, V 2O3, VO2, V2O5 H2VO2, H2V2O4, H2VO3, H2V2O6 Do số O= tăng dần theo thứ tự nên tính acid tăng dần theo thứ tự  tính acid oxit tương ứng Bài Các acid H3PO2 H3PO3 tồn dạng hỗ bieán: OH P – OH O ↔ OH H – P – OH ; P – OH O ↔ H – P – OH H H OH OH Được biết pK1(H3PO2) = 1,23 pK1(H3PO3) = 1,8 Hãy chọn dạng cấu trúc có xác suất tồn cao cho chất Căn theo pK1, hợp chất H3PO2 H3PO3 mang tính acid Theo Pauling, dạng thứ (2) hợp chất mang tính acid mạnh dạng thứ (1) Do xác suất tồn dạng (2) cao Baøi 10 Tính ∆Got,298 phản ứng đây: a) HNO3 (dd) + Ag(OH)(dd) b) H3BO3 (dd) + NH4OH (dd) c) H3PO4(dd) + KOH (dd) d) CH3COOH (dd) + LiOH (dd) Nhận xét phản ứng xảy hoàn toàn, phản ứng xảy không hoàn toàn Rút nhận xét tổng quát khả phản ứng acid base 101.64.10−2.3 = 1013.34 −14 10 o VG298 = − RT ln k = −8,314 × 273,15 × ln1013.34 ≈ −69756 J  phản ứng xảy hoàn toàn 10−9.24.10−4.755 k= = 10−0.005 −14 10 b) o VG298 = − RT ln k = −8,314 × 273,15 × ln10−0.005 ≈ 26.145 J  phản ứng khơng hồn toàn 10−2.12.10−7.21.10−12.38 k= = 10−7.71 −14 10 c) o VG298 = − RT ln k = −8,314 × 273,15 × ln10−7.71 ≈ 40316 J  phản ứng hoàn toàn 10−4.76.10−0.17 k= = 109.07 −14 10 d) o VG298 = − RT ln k = −8,314 × 273,15 × ln109.07 ≈ −47428 J  phản ứng hoàn toàn a) k = Bài 11 Khi pha dung dòch nước muối: AlCl , SnCl2, Fe2(SO4)3 , CrCl3 người ta thường dùng dung dòch HCl loãng (hoặc dung dòch H2SO4) loãng) không dùng nước nguyên chất Giải thích sao? Để làm giảm khả thủy phân khó sinh tinh thể hidroxit khó bị phá hủy nên cần làm tăng tính axit dung dịch Bài 12 Có dung dòch nồng độ mol chất sau đây: a) Na2S b) NaCH3COO c) Na3PO4 Dung dòch có pH lớn ? Nhỏ ? Tính pH dung dòch nồng độ 0,1M Ta có: Na2S  2Na+ + S2NaCH3COO  Na+ + CH3COONa3PO4  3Na+ + PO43− 3− Các ion S2-, CH3COO-, PO4 bị thủy phân Do K a1 >> Ka2 >> Ka3 nên Kb1 Ka(H2S)  Kb(H3PO4) < Kb(CH3COOH) < Kb(H2S)  x( PO43− ) < x(CH3COO-) < x(S2-)  pH(Na3PO4) > pH(NaCH3COO) > pH(Na2S) Tính pH dung dịch: a) Na2S 10−14 K b = −6.99 = 10−7.01 10 0,1×10−7.01 pH = − lg ≈ 8.01 + 10−7.01 b) NaCH3COO 10−14 K b = −4.76 = 10−9.24 10 0,1×10−9.24 pH = − lg ≈ 10.24 + 10−9.24 c) Na3PO4 10−14 K b = −2.12 = 10−11.88 10 0.1×10−11.88 pH = − lg ≈ 12.88 + 10−11.88 - Bài 13 Sắp xếp thủy phân AlCl tăng dần cho vào chất đây: a) Nước b) Dung dòch FeCl2 c) Dung dòch NaCH3COO d) Dung dòch Na2HPO4 e) Dung dòch NaF Do phản ứng Al3+ + 3H2O  Al(OH)3 + 3H+ nên khả thủy phân AlCl3 giảm tính axit dung dịch tăng, theo Ka chất, ta có thứ tự tăng dần thủy phân AlCl3 cho vào môi trường là: FeCl2 < H2O < NaCH3COO < Na2HPO4 < NaF Bài 14 Viết phương trình phản ứng thủy phân hợp chất cộng hóa trò sau nay: a) SiCl4 b) PI3 c) TiOSO4 d) BCl3 e) MnF7 f) SO2Cl2 a) SiCl4 + 3H 2O → 4HCl + H SiO3 b) PI3 + 3H2O  H3PO3 + 3HI c) TiOSO4 + 2H2O  H2SO4 + H2TiO3 d) BCl3 + 3H2O  3HCl + H3BO3 e) MnF7 + 4H2O  HMnO4 + 7HF f) SO2Cl2 + H2O  2HCl + H2SO4 Bài 15 Hằng số thủy phân nấc thứ số cation cho đây: ion Na+ Mg2+ Ca2+ Ba2+ Al3+ Fe2+ Fe3+ Ag+ rion (Ao) 0,98 0,74 1,04 1,38 0,57 0,80 0,67 1,13 Ktp 10-15 10-11,2 10-12,6 10-13,2 10-5,1 10-9,5 10-2,2 10-6,2 a) Có nhận xét phụ thuộc điện tích kích thước cation với khả thủy phân nó? b) Vì Fe2+ thủy phân mạnh Mg2+ hai ion có điện tích +2 Fe2+ có bán kính ion lớn Mg2+? c) Giải thích tương tự cho trường hợp so sánh số thủy phân nấc thứ Al3+ Fe3+ Na+ Ag+ a) φ = Z o , với Z: điện tích ion trung tâm; r: bán kính ion trung tâm r ( A) hidroxit acid hay base tùy thuộc vào giá trị φ φ 3.2 : acid 2.2< φ