“Xây dựng câu hỏi và bài tậpkim loại nhóm VIIB và VIIIB” h16

CHUYÊN ĐỀ: “Xây dựng hệ thống câu hỏi tập nhóm VIIB" PHẦN I: MỞ ĐẦU I Lí chọn đề tài Đầu kỉ III, giáo dục giới có bước tiến lớn với nhiều thành tựu mặt Hầu hết quốc gia nhận thức cần thiết cấp bách phải đầu tư cho giáo dục Luật Giáo dục 2005 nước ta khẳng định: “Phát triển giáo dục quốc sách hàng đầu nhằm nâng cao dân trí, đào tạo nhân lực, bồi dưỡng nhân tài” Như vậy, vấn đề bồi dưỡng nhân tài nói chung, đào tạo học sinh giỏi, học sinh chuyên nói riêng nhà nước ta đầu tư hướng đến Trong hội nghị toàn quốc trường THPT chuyên, Phó Thủ tướng, nguyên Bộ trưởng Bộ GD&ĐT Nguyễn Thiện Nhân nhấn mạnh: “Hội nghị tổ chức nhằm tổng kết kết đạt được, hạn chế, bất cập, đồng thời đề mục tiêu, giải pháp nhằm Xây dựng, phát triển trường THPT chuyên thành hệ thống trường THPT chuyên chất lượng cao làm nhiệm vụ phát hiện, bồi dưỡng tài trẻ, đáp ứng yêu cầu phát triển đất nước thời kỳ đổi hội nhập” Hệ thống trường THPT chuyên đóng góp quan trọng việc phát hiện, bồi dưỡng học sinh khiếu, tạo nguồn nhân lực chất lượng cao cho đất nước, đào tạo đội ngũ học sinh có kiến thức, có lực tự học, tự nghiên cứu, đạt nhiều thành tích cao góp phần quan trọng nâng cao chất lượng hiệu giáo dục phổ thông Tuy nhiên hạn chế, khó khăn hệ thống trường THPT chun tồn quốc gặp phải chương trình, sách giáo khoa, tài liệu cho mơn chun thiếu, chưa cập nhật liên kết trường Bộ Giáo Dục Đào tạo chưa Xây dựng chương trình thức cho học sinh chun nên để dạy cho học sinh, giáo viên phải tự tìm tài liệu, chọn giáo trình phù hợp, phải tự Ioay sở để biên soạn, cập nhật giáo trình Bộ mơn Hóa học môn khoa học bản, quan trọng Mỗi mảng kiến thức vô rộng lớn Đặc biệt kiến thức giành cho học sinh chuyên hóa, học sinh giỏi cấp khu vực, cấp Quốc Gia, Quốc tế Trong hố học nguyên tố kim loại nhóm B nội dung quan trọng Phần thường có đề thi học sinh giỏi lớp 10, 11 khu vực; Olympic 30/4; hay gắn với kiến thức phần kim loại đề thi học sinh giỏi Quốc Gia, Quốc Tế Tuy nhiên, thực tế giảng dạy trường phổ thơng nói chung trường chuyên nói riêng, việc dạy học phần phi kim gặp số khó khăn: - Đã có tài liệu giáo khoa dành riêng cho học sinh chun hóa, nội dung kiến thức lí thuyết chưa đủ để trang bị cho học sinh, chưa đáp ứng yêu cầu kì thi học sinh giỏi cấp - Tài liệu tham khảo mặt lí thuyết thường sử dụng tài liệu bậc đại học, cao đẳng biên soạn, Xuất từ lâu Khi áp dụng tài liệu cho học sinh phổ thông trở thành rộng Giáo viên học sinh thường không đủ thời gian nghiên cứu khó Xác định nội dung cần tập trung vấn đề - Trong tài liệu giáo khoa chuyên hóa lượng tập ít, làm HS khơng đủ “lực” để thi đề thi khu vực, HSGQG, Quốc Tế năm thường cho rộng sâu nhiều Nhiều đề thi vượt chương trình - Tài liệu tham khảo phần tập vận dụng kiến thức lí thuyết nguyên tố phi kim ít, chưa có sách tập dành riêng cho học sinh chuyên hóa nội dung Để khắc phục điều này, tự thân GV dạy trường chuyên phải tự vận động, nhiều thời gian công sức cách cập nhật thông tin từ mạng internet, trao đổi với đồng nghiệp, tự nghiên cứu tài liệu…Từ đó, GV tự biên soạn nội dung chương trình dạy Xây dựng hệ thống tập để phục vụ cho cơng việc giảng dạy Xuất phát từ thực tiễn đó, giáo viên trường chun, chúng tơi mong có nguồn tài liệu có giá trị phù hợp để giáo viên giảng dạy - bồi dưỡng học sinh giỏi cấp học sinh có tài liệu học tập, tham khảo Trong năm học tập trung biên soạn tập phi kim trước hết nhóm VII B VIII B Do chọn đề tài: “Xây dựng hệ thống câu hỏi tập nhóm VIIB VIIIB” Trong thời gian tới nhờ quan tâm đầu tư nhà nước, Bộ Giáo Dục với nỗ lực giáo viên dạy chuyên, giao lưu học hỏi, chia sẻ kinh nghiệm trường chuyên khu vực nước hi vọng có tài liệu phù hợp, đầy đủ giành cho giáo viên học sinh chuyên II Mục đích nghiên cứu Sưu tầm, lựa chọn, phân loại Xây dựng hệ thống tập mở rộng nâng cao nhóm VIIB VIIIB để làm tài liệu phục vụ cho giáo viên trường chuyên giảng dạy, ôn luyện, bồi dưỡng học sinh giỏi cấp làm tài liệu học tập cho học sinh đặc biệt cho học sinh chuyên nhóm VII B VIII B Ngồi tài liệu tham khảo mở rộng nâng cao cho giáo viên mơn hóa học học sinh u thích mơn hóa học nói chung III Nhiệm vụ 1- Nghiên cứu chương trình hóa học phổ thơng nâng cao chun hóa học, phân tích đề thi học sinh giỏi cấp tỉnh, khu vực, cấp quốc gia, quốc tế sâu nhóm VII B VIII B 2- Sưu tầm, lựa chọn tài liệu giáo khoa, sách tập cho sinh viên, tài liệu tham khảo có nội dung liên quan; phân loại, Xây dựng tập lí thuyết tính tốn đơn chất VII B VIII B hợp chất chúng 3- Đề Xuất phương pháp Xây dựng sử dụng hệ thống tập dùng cho việc giảng dạy, bồi dưỡng học sinh giỏi cấp trường THPT chuyên IV Giả thuyết khoa học Nếu giáo viên Xây dựng hệ thống tập chất lượng, đa dạng, phong phú đồng thời có phương pháp sử dụng chúng cách thích hợp nâng cao hiệu trình dạy- học bồi dưỡng học sinh giỏi, chuyên hóa học V Phương pháp nghiên cứu - Nghiên cứu thực tiễn dạy học bồi dưỡng học sinh giỏi hóa học trường THPT chuyên - Nghiên cứu tài liệu phương pháp dạy học hóa học, tài liệu bồi dưỡng học sinh giỏi, đề thi học sinh giỏi, - Thu thập tài liệu truy cập thơng tin internet có liên quan đến đề tài - Đọc, nghiên cứu Xử lý tài liệu VI Điểm đề tài - Đề tài xây dựng hệ thống tập mở rộng nâng cao đầy đủ, có phân loại rõ ràng dạng câu hỏi lí thuyết, dạng tập nhóm VII B VIII B để làm tài liệu phục vụ cho giáo viên trường chuyên giảng dạy, ôn luyện, bồi dưỡng học sinh giỏi cấp làm tài liệu học tập cho học sinh đặc biệt cho học sinh chuyên nhóm VII B VIII B Ngồi tài liệu tham khảo mở rộng nâng cao cho giáo viên mơn hóa học học sinh u thích mơn hóa học nói chung - Đề Xuất phương pháp xây dựng sử dụng có hiệu hệ thống tập hóa học VII Cấu trúc đề tài Phần I Mở đầu Phần II Nội dung Hệ thống tập nhóm VII B, nhóm VIII B Phần III Kết luận khuyến nghị Tài liệu tham khảo I- Các nguyên tố nhóm VIIB Mn - Tc - Re I.1 Đặc điểm chung nguyên tố nhóm VIIB Lí thuyết - Thế điện cực mangan: Trong mơi trường aIít: +0,56V +2,27V +0,56V +0,62V MnO4MnO42Trong môi trường bazơ: MnO Ki m loại Mn Z Tc Re Câu hỏi MnO 24 +0,95V MnO2 +0,15V MnO2 +1,50V Mn3+ -0,25V Mn2O3 -1,18V Mn2+ Mn -1,51V Mn(OH)2 Mn Bảng 10-1 Một số đặc điểm nguyên tố Mn, Tc, Re Cấu hình Năng lượng ion hóa, kJ/mol Bán electron kính I1 I2 I3 I4 I5 I6 I7 [Ar]3d54s2 [Kr]4d55s2 [Ie]4f145d56s2 717 150 702 147 760 126 3248 4940 6990 920 2850 4100 5700 730 2510 3640 4900 630 11508 1,30 9100 1,36 7600 1,37 a) Từ giá trị điện cực, nhận Xét mức độ hoạt động hoá học Mn So sánh tính khử hai mơi trường? b) Số oxi hố bền mơi trường axit mơi trường kiềm? 2- Hãy cho nhận Xét đặc điểm sau nguyên tố nhóm VIIB: - Đặc điểm lớp electron hóa trị So sánh với cấu hình nguyên tố nhóm VIIA - Trạng thái oxi hóa đặc trưng - Sự biến thiên bán kính nguyên tử Kết luận - Các electron (n-1)d5ns2 electron hóa trị Phân lớp d nửa bão hòa cấu hình tương đối bền vững - Do có electron hóa trị, nguyên tố nhóm VIIB tạo hợp chất có nhiều số oxi hóa khác từ +2 đến +7 Số oxi hóa đặc trưng Mn +2, +4, +7; Tc Re +7 Sự tăng độ bền trạng thái oxi hoá +7 do: tổng lượng ion hoá giảm dần tăng độ bền liên kết cộng hoá trị làm tăng độ bền anion chứa nguyên tố trạng thái oxi hố cao ( Bán kính quy ước: Mn+7 = 0,56 antron, Te+7 = 0,46 antron, Re+7 = 0,46 antron) - Bán kính nguyên tử tăng chậm từ Mn đến Re Do ngun tố có tính chất giống nhau, Tc Re, hai ngun tố có bán kính ngun tử gần I.2 Trạng thái thiên nhiên - Phương pháp điều chế Câu hỏi 3- a) Nêu nhận Xét chung trạng thái tồn hàm lượng nguyên tố Mn tự nhiên? b) Trong tự nhiên nguyên tố Mn tồn loại quặng nào? c) Cho biết phương pháp điều chế Mn Hợp chất phổ biến Mn tự nhiên MnO (khống vật pirolusit) Ngồi tồn số dạng khác Mn2O3, MnS, MnS2 Mn có đồng vị tự nhiên Mn -55 chiếm 100% Te nguyên tố phóng Iạ nguyên tố tổng hợp nhân tạo Đồng vị bền Te-99 (chu kì bán huỷ = 2,2.105 năm) Re ngun tố phân tán I.3 Tính chất hóa học Mn, Tc, Re Nhận Xét: Hoạt tính hố học giảm dần, Mn tương đối hoạt động, Tc Re hoạt động Mangan có tổng lượng ion hóa I1+I2 tương đương với magie có nhiệt thăng hoa (280 kJ/mol) lớn magie (150 kJ/mol) lượng hidrat hóa nhỏ (Mg 2+ = 0,74; Mn2+ = 0,91) nên mangan hoạt động magiê: E 0(Mn2+/Mn = -1,18V; Mg2+/Mg = -2,36V; Zn2+/Zn = -0,763V) Tc Re có nhiệt thang hố cao: 649 777 kJ/mol Lí thuyết: 1- Tác dụng với phi kim: - Hidro - Nhóm IVA (cacbon, siclic) – Nhóm VA (nitơ, photpho) – Nhóm VIA (oxi, lưu huỳnh, selen, telu) – Nhóm VII B VIII B Kết luận - Với hidro: không phản ứng trực tiếp - Với cacbon, silic: Mn có phản ứng trực tiếp tạo Mn3C, Mn7C3, Mn3Si, MnSi - Với nitơ: Mn Mn2N3 (600- 10000C) Với P tạo Mn3P2, MnP, ReP - Với oxi: dạng khối rắn, Mn bền với oxi, đun nóng có lớp oxit bảo vệ Nói chung Mn khó phản ứng với oxi, nung nóng 940oC Mn tạo Mn3O4 Tc Tc2O7 (450 – 5000C); Re Re2O7 (4000C) Mn Re phản ứng trực tiếp với S, Se, Te: MnS, MnSe, MnSe2, MnTe, MnTe2, ReSe2… - Với VII B VIII B: Tác dụng với flo tạo MnF MnF4 Các VII B VIII B khác tạo MnI2 (2000C) Te tạo TcF6 (4000C), TcCl4 (4000C) - Re tạo ReF7 (600 – 7000C), ReCl5 (4000C) 2- Tác dụng với nước dung dịch muối amoni trạng thái bột nhỏ đun nóng, Mn tác dụng với nước giải phóng hidro Đặc biệt có lẫn tạp chất cacbon, Mn dễ bị nước khơng khí ẩm ăn mòn Tuy nhiên, sản phẩm Mn(OH)2 tan làm cho trình phản ứng diễn bề mặt kim loại Trong dung dịch muối amoni, phản ứng Xẩy mãnh liệt hơn: Mn(OH)2 + 2NH4+ = Mn2+ + 2NH3 + 2H2O 3- Tác dụng với axit: - HCl, H2SO4 loãng - HNO3, H2SO4 đặc - H2SO4, HNO3 đặc nguội - HCl, H2SO4 lỗng: có Mn phản ứng - HNO3, H2SO4 đặc: tạo Mn(II), HTcO4 (axit petecnetic), HReO4 (axit perenic) Khác với Mn Te, Re tan dung dịch H2O2; dung dịch kiềm có mặt chất oxi hố: 2Re + 7H2O2 2HReO4 + 6H2O 4Re + 4NaOH (đặc, nóng) + 7O2 4NaReO4 + 2H2O 3Re + 18HCl + 4HNO3 3H2[ReCl6] + 4NO + 8H2O Câu hỏi 4- a) Từ giá trị điện cực chuẩn, so sánh hoạt tính hóa học Mn với Mg Zn b) Tại tổng lượng ion hoá I + I2 Mn (2226 kJ/mol) tương đương với Mg (2187,5 kJ/mol) Mn lại hoạt động Mg? 5- Viết ptpư (ghi rõ điều kiện) cho Mn tác dụng với: - Oxi, lưu huỳnh, nitơ, VII B VIII B Mn có bị flo ăn mòn khơng? - Dung dịch HCl, H2SO4 loãng - Dung dịch HCl loãng HCl đặc - Dung dịch HNO3, H2SO4 đặc 6- a) Tại Mn bền với nước Mn tan đáng kể nước điều kiện Trong dung dịch muối amoni, Mn tan mãnh liệt nước Giải thích? b) Khi cho Mn phản ứng với dung dịch HCl, H 2SO4 lỗng tạo thành muối Mn3+ khơng Giải thích? Cho: Mn3+/Mn2+ = 1,50V; Mn2+/Mn = -1,18V Viết phương trình phản ứng cho: - Tecneti tác dụng với HNO3 đặc, nóng; nước cường thuỷ - Reni tác dụng với HNO3 đặc, nóng; H2SO4 đặc, nóng nước cường thuỷ; H2O2 đặc; NaOH đặc có mặt O2 I.4 Các hợp chất mangan I.4.1 Hợp chất Mn(0) Câu hỏi: 8- a) Trình bày chất hình thành liên kết hợp chất Mn2(CO)10 b) Về hình thức, nguyên tử kim loại cố số oxi hoá nghiên cứu cấu trúc tia Rơnghen cho thấy nguyên tử kim loại có điện tích dương đáng kể Giải thích sao? c) Viết phương trình phản ứng khi: - Đốt nóng Mn2(CO)10 1100C - Cho Mn2(CO)10 tác dụng với HNO3; H2SO4 đặc I.4.2 Hợp chất Mn(II) Lí thuyết: Cấu tạo - Cấu hình electron ion Mn2+: bền - Số phối trí đặc trưng: (sp3d2) Tính chất vật lý Hình 10-1 Cấu trúc tinh thể MnO - Độ tan: đa số tan nước, hợp chất tan MnO MnS, MnF2, Mn(OH)2, MnCO3, Mn3(PO4)2 - Màu sắc: màu nhạt ngăn cấm quy tắc lọc lựa spin quy tắc Laport Tính chất hố học - Tính axit – bazơ: Các hợp chất bậc hai có tính lưỡng tính, tính bazơ mạnh chuyển thành phức chất cation đặc trưng Tính axit thể tác dụng với dẫn Xuất loại kim loại kiềm: Mn(OH)2 + 2NaOH (50%) Na2[Mn(OH)4] (đun sôi, khí nitơ) MnF2 + 4KF (đặc) K2[MnF6] MnCl2 + 2KCl (đặc) K2[MnCl4] Khả tạo phức (tính axit) yếu, ion Mn2+ có bán kính lớn, lớn dãy d thứ lượng ổn định trường tinh thể nên phức thường bị nước phân huỷ Trong nước tồn dạng phức aquơ [Mn(H2O)6]2+, muối thường kết tinh dạng ngậm nước: MnCl2.4H2O, MnSO4.4H2O, MnSO4.7H2O… - Tính khử: Trong mơi trường axit thể yếu: MnSO4 + O3 + H2O MnO2 + O2 + H2SO4 3MnSO4 + 2KMnO4 + 2H2O 5MnO2 + K2SO4 + 2H2SO4 2MnSO4 + 5PbO2 + 6HNO3 2HMnO4 + 3Pb(NO3)2 + 2PbSO4 + 2H2O 2MnSO4 + 5K2S2O8 + 8H2O 2KMnO4 + 2K2SO4 + 8H2SO4 (Iúc tác AgNO3) Trong môi trường kiềm thể mạnh (O2, Cl2, Br2, NaClO, CaOCl2, H2O2): 4Mn(OH)2 + O2 (khơng khí) = 4MnO(OH) (nâu đen) + 2H2O Mn(OH)2 + 2KOH + Cl2 = MnO2 + 2KCl + 2H2O Mn(OH)2 + H2O2 = MnO2 + 3H2O Khi nung với kiềm nóng chảy có mặt chất oxi hoá tạo thành Mn(VI): 3MnSO4 + 2KClO3 + 12KOH = 3K2MnO4 + 2KCl + 3K2SO4 + 6H2O MnSO4 + 2KNO3 + 4KOH = K2MnO4 + 2KNO2 + K2SO4 + 2H2O MnSO4 + 2KNO3 + 2K2CO3 = K2MnO4 + 2KNO2 + K2SO4 + 2CO2 1- Mangan(II) oxit: - Trạng thái, màu sắc, tính tan MnO màu Ianh Iám - Tính chất hóa học: Tính bazơ - Tính khử - Điều chế: 2- Mangan(II) hidroxit: - Trạng thái, màu sắc, tính tan Mn(OH)2 + 6H2O [Mn(H2O)6]2+ + 2OH- T = 1,9.10-13 Mn(OH)2 + 4H2O [Mn(OH)4]2- + 2H3O+ T = 1,0.10-19 - Tính chất hóa học: Tính bazơ (phản ứng với dung dịch axit, dung dịch muối amoni); tính khử (phản ứng với oxi khơng khí, Cl2, H2O2,….) - Điều chế 3- Muối mangan(II): - Màu sắc ion dung dịch nước, tính tan Tính tan: đa số hợp chất Mn(II) dễ tan nước Các muối tan là: Tt: MnCO3 MnS MnC2O4 1,8.10-11 2,5.10-10 5.10-6 MnNH4PO4 1.10-12 MnF2 Mn3(PO4)2 - Tính chất hóa học: Phản ứng thủy phân; tính khử (phản ứng với O 3; PbO2 môi trường axit; với KNO3, KClO3 nung với chất kiềm KOH, K2CO3…): MnSO4 + O3 + H2O = MnO2 + O2 + H2SO4 2MnSO4 + 5PbO2 + 6HNO3 = 2HMnO4 + 3Pb(NO3)2 + 2PbSO4 + 2H2O 3MnSO4 + 2KClO3 + 12KOH = 3K2MnO4 + 2KCl + 3K2SO4 + 6H2O MnSO4 + 2KNO3 + 4KOH = K2MnO4 + 2KNO2 + K2SO4 + 2H2O MnSO4 + 2KNO3 + 2K2CO3 = K2MnO4 + 2KNO2 + K2SO4 + 2CO2 - Khả tạo phức chất: Phức chất [Mn(H2O)4Cl2] Ion Mn2+ có khả tạo nhiều phức chất phức thường khơng bền dễ bị nước phân hủy Các phức tạo có cấu trúc bát diện (sp 3d2: [Mn(H2O)6]2+, [Mn(NH3)6]2+, [MnF6]4-…) hay tứ diện (sp3: [MnCl4]2-…) Câu hỏi 9- a) Từ cấu hình electron Mn2+, nhận Xét chung hoạt tính hóa học hợp chất Mn(II) Tại hợp chất Mn(II) thể tính khử yếu? b) Cho nhận Xét khả tạo phức chất ion Mn2+ Giải thích nguyên nhân? 10- a) Mn(OH)2 có phải hidroxit lưỡng tính khơng? Tính axit hay tính bazơ mạnh hơn? b) So sánh khả hồ tan Mn(OH)2 nước dung dịch muối amoni điều kiện chuẩn Cho: Tt Mn(OH)2 = 4,5.10-13; Ka(NH4+) = 5,6.10-10 11- Viết phương trình phản ứng Xẩy khi: - Để kết tủa Mn(OH)2 khơng khí ẩm - Cho Mn(OH)2 tác dụng với Cl2/ KOH - Cho Mn(OH)2 tác dụng với dd H2O2 - Đun nóng lâu Mn(OH)2 với NaOH 50% (kq trơ) 12- Viết ptpư thí nghiệm sau: a- Cho dung dịch MnSO4 tác dụng với dung dịch Na2CO3, dung dịch NaHCO3 Sử dụng phương pháp để thu MnCO3 tinh khiết hơn? b- Sục khí ozon dung dịch muối MnSO4 c- Đun nóng MnSO4 với bột PbO2 mơi trường axit HNO3 d- Đun nóng dung dịch MnSO4 với tinh thể (NH4)2S2O8 e- Nung nóng chảy hỗn hợp gồm MnSO4 với KClO3 (hay KNO3) với KOH I.4.3 Hợp chất Mn(III) Lý thuyết: - Độ bền môi trường: môi trường axit, hợp chất Mn 3+ không bền môi trường kiềm trạng thái oxi hố bền - Tính oxi hố - Tính khử 1- Mangan(III) oxit: - Trạng thái, màu sắc, tính tan - Tính chất hóa học (Tính bazơ, tính khử) 2- Mangan(III) hidroxit: - Tính chất hóa học: - Điều chế: - Trạng thái, màu sắc, tính tan - Điều chế 3- Muối mangan(III): - Phản ứng tự phân huỷ nước: 2Mn3+ + 2H2O MnO2 + Mn2+ + 4H+ - Khả tạo phức chất: I.4.4 Hợp chất Mn(IV): Lí thuyết Cấu tạo - Cấu hình electron ion Mn4+: bền MnO2 - Số phối trí đặc trưng: (d2sp3) Tính chất hố học - Tính chất lưỡng tính - Trạng thái, màu sắc, tính tan: Tt = 6,3.10 -13 Tinh thể màu tím thẫm, dạng vừa kết tủa màu xanh chàm có tạp chất muối bazơ - Tính chất hóa học Tính lưỡng tính, tính bazơ mạnh (dễ tan aIIt, tan kiềm đặc nóng tạo thành dung dịch màu tím xanh: Co(OH)2 + 2NaOH (50%, nóng) = Na2[Co(OH)4] Tính khử: oII hóa chậm khơng khí, chuyển thành Co(OH) màu hung; tác dụng với NaClO, Cl2, Br2, H2O2 môi trường kiềm: 4Co(OH)2 + O2 + 2H2O = 4Co(OH)3 2Co(OH)2 + H2O2 = 2Co(OH)3 2Co(OH)2 + Cl2 + 2NaOH = 2Co(OH)3 + 2NaCl Phản ứng tạo phức với dung dịch NH3, dung dịch KCN… Co(OH)2 + 6NH3 (đặc) = [Co(NH3)6](OH)2 (vàng) 3- Muối Co(II) - Trạng thái, màu sắc, tính tan: [Co(H2O)6]2+ + H2O [Co(H2O)5(OH)]+ + H3O+ pKa = 8,90 Đa số muối Co(II) dễ tan nước Các muối tan là: CoCO3 Tt: 1.10-10 -CoS 4.10-21 -CoS CoC2O4 2.10-25 Co2[Fe(CN)6] 6,3.10-8 Co(IO3)2 4,8.10-38 1.10-4 - Tính khử: Tác dụng với chất oII hóa mạnh NaClO, Br 2, Cl2, H2O2 môi trường kiềm tạo Co(OH)3, môi trường aIIt khơng thể tính khử 2CoCl2 + NaClO + 4NaOH + H2O = 2Co(OH)3 + 5NaCl 2CoCl2 + H2O2 + 4NaOH = 2Co(OH)3 + 4NaCl - Khả tạo phức chất Co2+ Các phức bát diện trường yếu: [Co(H2O)6]2+, [Co(NH3)6]2+; [CoF6]4Các phức bát diện trường mạnh: [Co(CN)6]4-, [Co(NO2)6]4Các phức tứ diện : [CoCl4]2- , [CoBr4]2-, [Co(OH)4]2-, [Co(SCN)4]2- II.5.3 Hợp chất Niken(II) Lí thuyết Cấu tạo 1- Từ cấu hình hình electron ion Ni2+ dự đốn: - Hoạt tính hố học - Số phối trí đặc trưng - Từ tính Tính chất vật lý: Nhận xét độ tan màu sắc hợp chất Ni(II) Tại ion Ni 2+ nước có màu đậm? Tính chất hố học: - Tính bazơ (tác dụng với aIIt) - Tính aIIt (phản ứng với kiềm, phản ứng tạo phức) - Tính khử (môi trường aIIt môi trường kiềm) Trong môi trường Ni(II) thể tính khử mạnh hơn? Tại sao? 1- Niken(II) oIIt: - Trạng thái, màu sắc chất bột màu xanh, không tan nước pT = 15,77 NiO + 7H2O = [Ni(H2O)6]2+ + 2OH- Tính chất hóa học Tính oII hóa: hidro khử thành kim loại nung nóng; tác dụng với dung dịch aIIt tạo muối Ni(II) 2- Niken(II) hidroIIt - Trạng thái, màu sắc kết tủa màu xanh: Tt = 6,3.10-18 - Tính chất hóa học Tính bazơ mạnh (dễ tan aIIt tạo thành dung dịch màu xanh); phản ứng tạo phức với dung dịch NH3 Ni(OH)2 + Cl2 + KOH (đặc) = Ni(OH)3 + KCl + H2O Ni(OH)2 + K2S2O8 + 2KOH (đặc) + (n-2)H2O = NiO2.nH2O (đen) + 2K2SO4 3- Muối Ni(II) - Trạng thái, màu sắc, tính tan: [Co(H2O)6]2+ + H2O [Co(H2O)5(OH)]+ + H3O+ pKa = 10,92 Đa số muối Ni(II) dễ tan nước Các muối tan là: NiCO3 -NiS -NiS Tt: 1,3.10-7 3,2.10-19 NiC2O4 Ni(CN)2 1,0.10-24 4,0.10-10 Ni2[Fe(CN)6] 3,0.10-23 1,3.10-15 Ni(ClO3)2 1,0.10-4 Ni(IO3)2 1,4.10-8 - Khả tạo phức chất Ni(II) Các phức bát diện trường yếu: [Ni(H2O)6]2+, [Ni(NH3)6]2+ Các phức vuông phẳng trường mạnh: [Ni(CN)4]2Các phức vuông phẳng trường yếu: [NiCl4]2Câu hỏi 20- a So sánh độ tan Ni(OH)2 nước dung dịch NH3 điều kiện chuẩn Cho: Tt Ni(OH)2 = 6,3.10-18 ; Kb [Ni(NH3)4]2+ = 3.107 b Hoàn thành sơ đồ phản ứng: NiSO4Ni(OH)3 Ni(OH)2 NiSO4 Ni(CN)2 K4[Ni(CN)6] NiSO4 [Ni(NH3)6]SO4 II.6 Hợp chất sắt(III), coban(III), niken(III) II.6 Hợp chất sắt(III) Lí thuyết: Cấu tạo 1- Từ cấu hình hình electron ion Fe3+ dự đốn: - Hoạt tính hố học - Số phối trí đặc trưng - Từ tính Tính chất vật lý: Nhận xét độ tan màu sắc hợp chất Fe(III) Màu sắc ion Fe2+ nước? Tính chất hố học: - Tính bazơ (tác dụng với aIIt) - Tính aIIt (phản ứng với kiềm, phản ứng tạo phức) - Tính oII hố: - Tính khử (mơi trường kiềm) 1- Sắt(III) oIIt - Trạng thái, màu sắc, tính tan (hematit đỏ, hematit nâu) - Tính chất hóa học - Tính bazơ (phản ứng với dung dịch axít); tính aIIt : Fe2O3 + Na2CO3 = 2NaFeO2 + CO2 Fe2O3 + 2NaOH = 2NaFeO2 + H2O - Tính oII hóa (nung nóng với C, CO, H2, Al ); - Tính khử: (Thể nấu chảy với hỗn hợp KNO3 KOH nấu chảy với Na2O2) Fe2O3 + 3KNO3 + 4KOH = 2K2FeO2 + 3KNO2 + 2H2O Fe2O3 + 3Na2O2 = 2Na2FeO2 + Na2O - Điều chế 2- Sắt(III) hidroIIt - Trạng thái, màu sắc, tính tan - Tính chất hóa học Fe(OH)3 = Fe3+ + 3OH- Tt = 6,3.10-38 Fe(OH)3 = Fe(OH)22+ + OH- K = 1,0.10-17 Tính bazơ (phản ứng với dung dịch axít); tính aIIt yếu ( đun nóng với dung dịch kiềm đặc nung nóng chảy với hợp chất có tính kiềm Na 2CO3, K2CO3…); phản ứng nhiệt phân, tính khử (tác dụng với Cl2 có mặt NaOH đặc - Điều chế: cho dung dịch muối Fe(III) tác dụng với tác nhân bazơ kiềm, dung dịch NH3, dung dịch cacbonat kim loại kiềm 3- Muối sắt(III): - Màu sắc, tính tan - Màu sắc ion Fe3+ dung dịch nước - Tính chất hóa học - Phản ứng thủy phân: Tính oII hóa: Tác dụng với hidro sinh, khí SO 2, Zn dung dịch Na2SO3, H2S, KI, SnCl2, khí Cl2 có mặt NaOH đặc 2FeCl3 + HCl đặc + H[SnCl3] = 2FeCl2 + H2[SnCl6] - Khả tạo muối kép: Muối Mo (Mohr) 4- Phức chất sắt(III): Phức chất [FeF6]3- (Kb= 1,2.1016) , [Fe(CN)6]3- (Kb=8.1043) Phức chất [Fe(SCN)x]-(x-3) : x = 16 Câu hỏi 21- Từ cấu hình electron Fe3+, nhận xét chung hoạt tính hóa học hợp chất Fe(III) 22- Viết phương trình phản ứng khi: a Nấu chảy Fe2O3 với chất sau: NaOH; Na2CO3; Na2O2; hỗn hợp KNO3 + KOH b Cho dung dịch FeCl3 tác dụng với hidro sinh, khí SO2, Zn dung dịch Na2SO3, H2S, KI, SnCl2, khí Cl2 có mặt NaOH đặc 23- Xét xem điều kiện chuẩn kết tủa hồn tồn ion Fe 3+ cho muối Fe(III) tác dụng với dung dịch NH3 hay không? Cho: Tt Fe(OH)3 = 6,3.10-38; Kb(NH3) = 1,8.10-5 24- a Xét xem điều kiện chuẩn Fe3+ có oII hóa ion Br- ion I- khơng? b Có thể thay đổi chiều phản ứng cách thay đổi nồng độ chất dung dịch khơng? Giải thích cụ thể Biết: = 0,77V ; = 1,07V ; = 0,54V 25- a Trong dung dịch nước, ion Fe2+ có tính khử mạnh mơi trường kiềm; ion Fe3+ có tính oII hố mạnh mơi trường aIIt Hãy lấy ví dụ để minh hoạ b Viết phương trình phản ứng nhận biết ion Fe3+ dung dịch K4[Fe(CN)6] 26- Viết phương trình phản ứng cho dung dịch B chứa FeSO4 + Fe2(SO4)3 tác dụng với a Dung dịch (KMnO4 + H2SO4 loãng ); c Dung dịch Na2CO3 b Dung dịch NaOH đặc nóng d) Dung dịch H2S 27- Thực nghiệm đo momen từ spin phức K 3[FeF6] K3[Fe(CN)6] tương ứng = 5,9 = 1,8 Giải thích kết thực nghiệm thuyết liên kết hoá trị, thuyết trường tinh thể thuyết MO 28- a Kali feriIIanua chất oII hố mạnh đặc biệt mơi trường kiềm Hãy lấy ví dụ để minh hoạ tính chất b Có thể điều chế kali feriIIanua cách cho dung dịch muối Fe 3+ tác dụng với dung dịch KCN không? Tại sao? Thực tế thường điều chế kali feriIIanua cách nào? II.6.2 Hợp chất coban(III) Lí thuyết 1- Coban(III) oIIt - Trạng thái, màu sắc - Tính chất hóa học Tính oII hóa: hidro khử thành kim loại nung nóng; tác dụng với dung dịch HCl giải phóng Cl2; với H2SO4 giải phóng O2: 2- Coban(III) hidroIIt - Trạng thái, màu sắc, tính tan: Tt = 4.10-45 - Tính chất hóa học Tính lưỡng tính: Tan aIIt tạo muối Co(III) khơng bền, tan kiềm đặc dư tạo thành muối hidroxo chứa [Co(OH)6]3- 3- Muối Co(III): - Tính oII hố mạnh: - Khả tạo phức chất Co3+: Phức bát diện trường yếu : [CoF6]4- (phức trường yếu nhất) Các phức bát diện trường mạnh : [Co(NH3)6]3+ , [Co(CN)6]4-, [Co(NO2)6]4-… - Coban(III) oIIt: - Trạng thái, màu sắc: chất bọt màu nâu sẫm, nung đến 600 oC chuyển thành chất bột Co3O4 màu đen 1300oC chuyển thành CoO - Tính chất hóa học: Tính oII hóa: hidro khử thành kim loại nung nóng; tác dụng với dung dịch HCl giải phóng Cl2; với H2SO4 giải phóng O2: Co2O3 + 6HCl = 2CoCl2 + Cl2 + 3H2O 2Co2O3 + 4H2SO4 = 4CoSO4 + O2 + 4H2O - Coban(II, IV) oIIt: - Trạng thái, màu sắc: chất bọt màu đen, nung 1300oC chuyển thành CoO - Tính chất hóa học: Tính oII hóa: hidro khử thành kim loại nung nóng; tác dụng với dung dịch HCl giải phóng Cl2: Co3O4 + 8HCl = 3CoCl2 + Cl2 + 4H2O Co3O4 có cấu trúc tương tự Mn 3O4, nghĩa có ion kim loại hóa trị II hóa trị IV, xem muối Co(II): Co2II[CoIVO4] - Co(OH)3: - Trạng thái, màu sắc: chất bột màu nâu đen, không tan nước (Tt =4.10-45) - Tính chất hóa học: Tính lưỡng tính: tan aIIt tạo muối Co(III), tan kiềm đặc dư tạo thành muối hidroxo: Co(OH)3 + 3KOHđặc nóng = K3[Co(OH)6] - Muối Co(III): Các muối coban(III) khơng bền, tự phân hủy Trong halogenua CoF bền tách trạng thái bột màu 2CoCl3 = 2CoCl2 + Cl2 2Co2(SO4)3 + 2H2O = 4CoSO4 + O2 + 2H2SO4 Câu hỏi 29- a Hãy trình bày thay đổi màu sắc muối CoCl 2.6H2O tuỳ theo hàm lượng nước kết tinh tăng nhiệt độ? b Trong dung dịch nước, muối CoCl2 tồn dạng sau: [Co(H2O)6]2+ + 4Cl(xanh) [CoCl4]2- + 6H2O (hồng) Hãy cho biết màu sắc dung dịch biến đổi khi: - Pha lỗng dung dịch - Đun nóng dung dịch - Thêm vài giọt dung dịch HCl đặc 30- Cho giá trị điện cực chuẩn: [Co(H2O)6]3+ + 1e = [Co(H2O)6]2+ Eo = 1,95V [Co(CN)6]3- + 1e = [Co(CN)6]4- Eo = -0,83V [Co(NH3)6]3+ + 1e = [Co(NH3)6]2+ Eo = 0,10V O2 + 4H+ (10-7M) = 2H2O Eo = 0,82V Từ giá trị cho biết điều kiện chuẩn: a Ion Co2+ dạng bị oII hoá thành Co3+ oII? b Ion Co3+ dạng oII hố nước giải phóng oII? Nêu nhận xét giải thích kết thu 31- Co(OH)3 màu điều chế phương pháp sau: - OII hóa chậm Co(OH)2 khơng khí ẩm - Cho muối Co2+ (CoSO4) tác dụng với NaClO; Cl2; Br2; H2O2 môi trường kiềm (NaOH) Viết phương trình phản ứng 32- Viết phương trình phản ứng cho Co(OH) tác dụng với dung dịch HCl đặc; dung dịch H 2SO4 lỗng; dung dịch KOH đặc, dư, đun nóng 33- Hồn thành phương trình phản ứng: Cu3[Co(CN)6]2K3[Co(CN)6] K4[Co(CN)6] CoCl2  Co(OH)3  K3[Co(OH)6]  CoSO4 34 b Kali feriIIanua chất oII hố mạnh đặc biệt mơi trường kiềm Hãy lấy ví dụ để minh hoạ tính chất b- Có thể điều chế kali feriIIanua tương tự điều chế Kali feroIIanua không? Tại sao? Thực tế thường điều chế kali feriIIanua cách nào? Cho biết: Kb [Fe(CN)6]4- = 7,94.1036 Kb [Fe(CN)6]3- = 7,94 1043 35- Hòa tan a gam hỗn hợp kim loại Fe Cu (Fe chiếm 30% khối lượng) 50 mL dung dịch HNO 63% (d = 1,38 g/mL) khuấy tới phản ứng hoàn toàn thu chất rắn A cân nặng 0,75a gam, dung dịch B 7,3248 lít hỗn hợp khí NO2 NO 54,60C 1atm a Viết phản ứng xảy b Cơ cạn dung dịch B thu muối gì? khối lượng bao nhiêu? 36- Cho mẫu Fe- nhiệt độ thường Khoảng cách ngắn hạt nhân nguyên tử tế bào nguyên tố 2,48 antron Mạng lưới tinh thể Fe- có kiến trúc lập phương tâm khối xem lý tưởng a Tính số nguyên tử Fe mẫu Fe cho b Tính khối lượng riêng Fe nhiệt độ thường BÀI TẬP KIM LỌI NHểM VII B VÀ HỢP CHẤT CÂU 2: Để đánh giá lượng oxi tan vào nước, khơng khí điều kiện thường, người ta thực thí nghiệm: cho 100ml nước có MnSO dư NaOH lắc kỹ hỗn hợp mà không cho tiếp xúc với không khí Sau thêm axit dư cho KI dư vào hỗn hợp, lắc kỹ thu hỗn hợp A Chuẩn độ A cần dùng hết 10,5 ml dd Na2S2O3 9,8.10-3 M Cho oxi chiếm 20% thể tích khơng khí áp suất khí atm a/ Viết phương trình phản ứng dạng ion b/ Tại thao tác đầu lại phải tránh khơng cho khơng khí tiếp xúc với hỗn hợp? c/ Tính K trình hòa tan O2 vào H2O điều kiện thường? Hướng dẫn a/ Mn2+ + 2OH- -> Mn(OH)2 ↓; 2Mn3+ + 3I- -> 2Mn2+ + I32Mn(OH)2 + O2 -> 2MnO(OH)2 ↓; I3- + 2S2O32- -> S4O62- + 3I2MnO(OH)2 ↓ + 4H+ + Mn2+ -> 2Mn3+ + 3H2O b/Khơng cho tiếp xúc với khơng khí để đảm bảo p/ư oxh Mn3+ oxi tan dd c/ Coxi = 0,257.10-3 M K =(O2)/PO2 = 0,257.10-3/0,2 = 1,2585.10-3 Câu 2: Quy trình phân tích crom mẫu thép không gỉ chứa Fe, Cr Mn tiến hành sau: Pha dung dịch chuẩn FeSO4: Hòa tan 11,0252 gam muối Mohr( FeSO4.(NH4)2SO4.6H2O) vào bình định mức 250ml có H2SO4 định mức đến vạch nước cất 1) Tính nồng độ mol dung dịch FeSO4 thu được? Chuẩn hóa dung dịch KMnO4: Lấy 25,0 ml dung dịch FeSO4 vừa pha chế cho vào bình nón, thêm ml dung dịch H3PO4 đặc( để tạo phức không màu với Fe3+), chuẩn độ dung dịch thu dung dịch KMnO4 thấy vừa hết 24,64 ml 2) Tính nồng độ mol dung dịch KMnO4 Chuẩn bị mẫu: Hòa tan 0,2800 gam mẫu thép dung dịch hỗn hợp H 3PO4 H2SO4 đặc, đun nóng thu dung dịch suốt màu xanh( đó, Fe � Fe3+; Cr � Cr3+; Mn � Mn2+) Làm lạnh dung dịch đến nhiệt độ phòng Thêm ml dung dịch AgNO 1%, 20 ml dung  dịch (NH4)2S2O8 20% Sau vài phút dung dịch có màu hồng( pesunfat oxi hóa Mn 2+ thành MnO , 2 Cr3+ thành Cr2O , Ag+ đóng vai trò làm xúc tác) Đun sơi dung dịch để phân hủy hết ion 2 pesunfat dư( sinh SO O2) Thêm từ từ giọt HCl đặc đến dung dịch chuyển từ  màu hồng sang màu vàng( HCl phản ứng chọn lọc với MnO ) Sau kết thúc phản ứng thấy có kết tủa trắng đáy bình 2 3) Viết phương trình phản ứng Cr3+, Mn2+ với S2O mơi trường axit  4) Viết phương trình phản ứng loại MnO dung dịch HCl đặc 5) Hãy cho biết kết tủa trắng chất gì? Được tạo thành nào? Tiến hành chuẩn độ: Chuyển dung dịch thu vào bình định mức 250 ml định mức đến vạch nước cất dung dịch A Lấy 50 ml dung dịch A cho vào bình nón, thêm tiếp 25,0 ml dung dịch FeSO4 Lượng FeSO4 dư chuẩn độ dung dịch KMnO chuẩn hóa thấy vừa hết 19,89 ml 2 6) Viết phương trình phản ứng Fe2+ với Cr2O 7) Tính thành phần % crom mẫu thép( Cr = 52) Hướng dẫn 1) Số mol FeSO4 = 11,0252 / 392 Nồng độ mol FeSO4 0,1125M  2) Phương trình phản ứng: 5Fe2+ + MnO + 8H+ � 5Fe3+ + Mn2+ + 4H2O Nồng độ mol KMnO4 (0,1125.25)/(5.24,64) = 0,02283M 3) Phương trình phản ứng là: 2 2 2 2Cr3+ + 3S2O + 7H2O � Cr2O + 6SO + 14H+ 2  2 2Mn2+ + 5S2O + 8H2O � 2MnO + 16H+ + 10SO  4) 10Cl- + 2MnO + 16H+ � 5Cl2 + 2Mn2+ + 8H2O  5) Kết tủa trắng thu AgCl, tạo thành khử hết ion MnO , lượng HCl dư phản ứng với ion Ag+ 2 6) 6Fe2+ + Cr2O + 14H+ � 6Fe3+ + 2Cr3+ + 7H2O 2 7) Số mol Cr2O (A) = 5.(0,025.0,1125 – 5.0,01989 0,02283)/ Thành phần % khối lượng Cr mẫu thép 16,78% Câu Hàm lượng cho phép tạp chất lưu huỳnh nhiên liệu 0,30% Người ta đốt cháy hoàn toàn 100,0 gam loại nhiên liệu dẫn sản phẩm cháy (giả thiết có CO 2, SO2 nước) qua dung dịch KMnO4 5,0.10-3M H2SO4 thấy thể tích dung dịch KMnO phản ứng vừa hết với lượng sản phẩm cháy 625 ml Hãy tính tốn xác định xem nhiên liệu có phép sử dụng hay khơng? S + O2 SO2 (1) 5SO2 + 2KMnO4 + 2H2O K2SO4 + 2MnSO4 + 2H2SO4 (2) Từ (1) (2)  mol 0,25% < 0,30% Vậy nhiên liệu phép sử dụng Câu Hòa tan hồn tồn oxit A (FexOy) dung dịch H2SO4 thu muối A1 khí B Nung A1 nhiệt độ cao đến khối lượng không đổi chất rắn A2 Trộn A2 với bột nôm nung nhệt độ cao hỗn hợp A3 gồm Al2O3 FenOm Hòa tan A3 HNO3 lỗng thu khí NO Nếu khối lượng A2 40 gam khối lượng a gam chất A ban đầu bao nhiêu? Người ta lại cho khí B tác dụng KMnO4, dung dịch Br2, dung dịch K2CO3 có phản ứng xảy ra? H2CO3 K1 = 3,5.10-7 ; K2 = 5,6.10-11 H2SO3 K1 = 1,7.10-2; K2 = 6,2.10-8 1Hòa tan A H2SO4 2FexOy+(6x-2y)H2SO4xFe2(SO4)3 + (3x-2y)SO2 + (6x-2y)H2O Nung A1 2Fe2(SO4)3 6SO2 + 3O2 + Fe2O3 Nung A2 với bột Al 3nFe2O3 + (6n-4m)Al 6FenOm + (3n-2m)Al2O3 Hòa tan A3 HNO3 Al2O3 + 6HNO3 2Al(NO3)3 + H2O 3FenOm + (12n-2m)HNO3 3nFe(NO3)3 + (3m-2n)NO + (6n-m)H2O Ta có sơ đồ sau 2FexOy Fe2O3 2(56x+ 16y) 160x a 40 Ta có a = 80(56 x  16 y ) 28 x  y  160 x x Khi x = 1; y = A FeO mA = a = 36 gam Khi x = 3; y = A Fe3O4 mA = a = 38,667 gam 2B SO2 tác dụng với 5SO2 + 2KMnO4 + 2H2O K2SO4 + 2MnSO4 + 2H2SO4 SO2 + Br2 + 2H2O 2HBr + H2SO4 K2SO4 + H2SO3 KHSO3 + KHSO4 Câu Cho 6,000 g mẫu chất chứa Fe3O4, Fe2O3 tạp chất trơ Hòa tan mẫu vào lượng dư dung dịch KI môi trường axit (khử tất sắt thành Fe2+) tạo dung dịch A Pha loãng dung dịch A đến thể tích 50 mL Lượng I2 có 10 mL dung dịch A phản ứng vừa đủ với 5,500 mL dung dịch Na2S2O3 1,00M (sinh S4O62-) Lấy 25 mL mẫu dung dịch A khác, chiết tách I2, lượng Fe2+ dung dịch lại phản ứng vừa đủ với 3,20 mL dung dịch MnO4- 1,000M H2SO4 a) Viết phương trình phản ứng xảy (dạng phương trình ion thu gọn) b) Tính phần trăm khối lượng Fe3O4 Fe2O3 mẫu ban đầu Hướng dẫn giải a (0,25 điểm) Phương trình phản ứng: Fe3O4 + 2I- + 8H+  3Fe2+ + I2 + 4H2O (1) Fe2O3 + 2I- + 6H+  2Fe2+ + I2 + 3H2O (2) 222S2O3 + I2  S4O6 + 2I (3) 5Fe2+ + MnO4- + 8H+  5Fe3+ + Mn2+ + 4H2O (4) b (0,25 điểm) Tính phần trăm: (3)  (4)  Đặt số mol Fe3O4 Fe2O3 x y ta có: Câu 7) Do có khả chống ăn mòn tốt, nên crom vật liệu tạo hợp kim quan trọng thép Để phân tích hàm lượng Mn Cr mẫu thép có khối lượng 5,00 gam, người ta oxi 2hóa Mn thành MnO4 Cr thành Cr2O7 Sau trình xử lý thích hợp thu 100,0 ml dung dịch chia thành phần nhau: - Lấy 50,0 ml dung dịch cho vào dung dịch BaCl điều chỉnh pH để crom bị kết tủa hoàn toàn thu 5,28 g BaCrO4 - Để chuẩn độ 50,0 ml dung dịch lại mơi trường axit cần dùng hết 43,5ml dung dịch Fe2+ 1,6 M Phương trình chưa cân phản ứng chuẩn độ cho đây: Hãy cân phương trình phản ứng chuẩn độ.Tính % Mn % Cr (về khối lượng) mẫu thép Giải Tính % Mn % Cr (về khối lượng) mẫu thép 2Thí nghiệm (0,25 điểm): 2Ba2+ + Cr2O7 + H2O � 2BaCrO4 � + 2H+ 5,82 �0,023 nCr O2 nBaCrO4 =nBaCrO4 = 253,3 nCr (trong 50,0 ml) = = (mol) � → mCr (trong 100,0 ml dung dịch) = 52,0 0,023 2,39 (g) Thí nghiệm (0,25 điểm): Trong 50,0 ml dung dịch: �nFe2+=5nMnO-4 +6nCr2O72- (�n 2+  6n ) Fe Cr2O24 → nMn (trong 50,0 ml) = = 1 (�n 2+  nCr(trong 50,0 ml)) Fe → nMn (trong 50,0 ml) = (43,5.10-3 1,60 - 0,023) =1,2.10-4(mol) = → mMn (trong 100,0 ml dung dịch) = 54,9 1,2.10-4 �0,013 (g) 2,39 0,013 100 100 5,00 ,00 � �0,26% % Cr thép là: 48%; % Mn thép là: nMnO Câu 8) Để xác định hàm lượng oxi tan nước người ta lấy 100,00 ml nước cho MnSO4(dư) NaOH vào nước Sau lắc kĩ (không cho tiếp xúc với khơng khí) Mn(OH) bị oxi oxi hố thành MnO(OH)2 Thêm axit (dư) , MnO(OH) bị Mn2+ khử thành Mn3+ Cho KI ( dư ) vào hỗn hợp , Mn3+ oxi hoá I- thành I3- Chuẩn độ I3- hết 10,50 ml Na2S2O3 9,800.10-3 M a Viết phương trình ion phản ứng xảy thí nghiệm b Tính hàm lượng ( mmol / l ) oxi tan nước Lời giải 1) a Các phương trình phản ứng : Mn2+ + OHMn(OH)2  Mn(OH)2 + O2 MnO(OH)2 (1) + 2+ 3+ MnO(OH)2  + H + Mn = Mn + H2O (2) 3+ 2+ 32 Mn + 3I = Mn + I (3) 322I + S2O3 = S4O6 + 3I (4) Hàm lượng ( mmol / l ) oxi tan nước : Câu 2011 Câu 10 Hoà tan sản phẩm rắn trình nấu chảy hỗn hợp gồm bột khoáng vật màu đen, kali hiđroxit kali clorat, thu dung dịch có màu lục đậm Khi để khơng khí, màu lục dung dịch chuyển dần thành màu tím Q trình chuyển xảy nhanh sục khí clo vào dung dịch hay điện phân dung dịch a Hãy cho biết khống vật màu đen chất b Viết phương trình tất phản ứng xảy q trình thí nghiệm Khống vật màu đen MnO2 Dung dịch màu lục đậm chuyển dần thành màu tím để khơng khí dung dịch MnO 42- phản ứng xảy nấu chảy hỗn hợp 3MnO2 + 6KOH + 6KlO3 = 3K2MnO4 + 3H2O + KCl (1) 3K2MnO4 + 2H2O = 2KMnO4 + MnO2 + 4KOH (2) 2KOH + CO2 = K2CO3 (3) Phản ứng làm cân (2) chuyển dịch dần sang phải 2K2MnO4 + Cl2 = 2KMnO4 + 2KCl 2K2MnO4 + 2H2O to điện phân 2KMnO4 + 2KOH + H2 Câu 11 Hỗn hợp X gồm kim loại R muối cacbonat (có tỉ lệ mol tương ứng : 1) Hòa tan hồn tồn 68,4 gam hỗn hợp X dung dịch HNO3 dư, thấy thoát hỗn hợp khí Y gồm NO (sản phẩm khử nhất) CO Hỗn hợp khí Y làm màu vừa đủ 420ml dung dịch KMnO4 1M H2SO4 lỗng Khí lại cho qua dung dịch Ca(OH) dư thấy Xuất m gam kết tủa, đồng thời khối lượng dung dịch giảm 16,8 gam a Viết phương trình phản ứng Xẩy dạng ion thu gọn b Xác định công thức muối cacbonat R tính thành phần % theo khối lượng chất hỗn hợp X Giải a TH1: R kim loại có hóa trị biến đổi:  3Rx(CO3)y + (4nx - 2y)H+ + (nx - 2y) NO3  3XRn+ + 3yCO2 (amol) + (nx - 2y)NO + (2nx_ y) H2O (1)  3R + 4nH+ + n NO  3Rn+ + nNO + 2nH2O (2amol) (2)  10NO + 6Mn O4 + 8H+  10 NO3 + 6Mn2+ + 4H2O CO2 + Ca2+ + 2OH-  CaCO3 + H2O  0,25 điểm (3) (4) 0,25 điểm t(mol) t(mol) b Theo giả thiết: nR: nmuối = :  nR = 2a, nRI(CO3)y : amol nKMnO4 = 0,42.1 = 0,42 mol  Từ (3)  nNO = 0,7 mol mddgiảm = mCaCO3 - mCO2  100t - 44t = 56t = 16,8 (g)  nCO2 = t = 16,8/56 = 0,3mol; Từ (1)  nCO2 = ay  ay = 0,3 (I) nx  y 2m a 0,7 3 = Từ (1) (2)  nNO MhhI = a(IMR + 60y) + 2aMR = 68,4 (II) (III) 2,7 Từ (I) (II) : a = nx  2n (*) 50,4 (I) (III): a = xM R  2M R (**) (IV) 50,4n Từ (IV) ta có: MR = 2,7 50,4n (Hoặc HS cần trình bày từ (I) (II) (III) ta có: MR = 2,7 ) n MR 18,7 37,3 56 Thích hợp Vậy R Fe 2,7 Thế n = vào (*) (IV)  a = 3x  0,3 2,7 0,3    y x  3x  y (I)  a = y Nên x = 1, y = nghiệm hợp lý  Công thức phân tử muối FeCO3 Câu 12: HSGQG2017 vòng 1 Tiến hành thí nghiệm dung dịch chứa 0,166 gam KI môi trường khác với dung dịch KMnO4 nồng độ C (mol.L–1) Các kết sau: Thí nghiệm 1: dung dịch KI phản ứng vừa đủ với 4,00 mL dung dịch KMnO4 Thí nghiệm 2: dung dịch KI phản ứng vừa đủ với 40,00 mL dung dịch KMnO4 Thí nghiệm 3: dung dịch KI phản ứng vừa đủ với 160,00 mL dung dịch KMnO4 a) Biện luận để viết phương trình hóa học Xẩy thí nghiệm, biết Thí nghiệm có mặt Ba(NO3)2 dư b) Tính nồng độ C (mol.L–1) dung dịch KMnO4 dùng c) Thêm 5,00 mL dung dịch CuSO 0,02M vào dung dịch chứa 0,166 gam KI điều chỉnh môi trường Thí nghiệm thu hỗn hợp I Tính thể tích dung dịch V (mL) KMnO4 nồng độ C (mol.L–1) để phản ứng vừa đủ với hỗn hợp I a) Biện luận:  Ion MnO4 có tính oxi hóa phụ thuộc vào mơi trường, môi trường axit bị khử Mn 2+; 2 môi trường trung tính bị khử MnO2; mơi trường kiềm bị khử MnO4   Ion I– bị oxi hóa thành I2, IO–, IO3 IO4 Có thể lập bảng số electron trao đổi chất oxi hóa chất khử mơi trường nhau: Sản phẩm khử  ion MnO4 Sản phẩm oxi hóa ion I– IO3 IO– (–2e) (–6e) ½ I2 (–1e) IO4 (–8e) (+1e) MnO2 (+3e) 1/3 2/3 8/3 2+ Mn (+5e) 1/5 2/5 6/5 8/5 Tỉ lệ thể tích dung dịch KMnO4 dùng thí nghiệm tăng dần theo tỉ lệ : 10 : 40, vào bảng lựa chọn tỉ lệ tương ứng 1/5 : : Từ Xác định thí nghiệm 1, phản ứng Xẩy mơi trường axit; thí nghiệm Xẩy mơi trường trung tính (hoặc kiềm yếu); thí nghiệm Xẩy mơi trường kiềm 2 MnO  Thí nghiệm 1: 10I– + 2MnO4 + 16H+ → 5I2 + 2Mn2+ + 8H2O   Thí nghiệm 2: I– + 2MnO4 + H2O → IO3 + 2MnO2 + 2OH–  2 Hoặc: I– + 2MnO4 + 2OH– → IO– + 2MnO4 + H2O  2 Thí nghiệm 3: 2I– + 16MnO4 + 16OH– + Ba2+ → Ba(IO4)2↓ + 16MnO4 + 8H2O b) Số mol KI 10–3 mol Tính theo thí nghiệm 1, số mol KMnO4 2.10–4 mol Nồng độ dung dịch KMnO4 0,05M (Học sinh tính theo phương pháp nào) c) Khi cho thêm CuSO4 Xẩy phản ứng: 2Cu2+ + 4I– → 2CuI + I2  10CuI + 4MnO4 + 32H+ → Cộng hai phương trình trên:  10Cu2+ + 5I2 + 4Mn2+ + 16H2O 10I– + 2MnO4 + 16H+ → 5I2 + 2Mn2+ + 8H2O Phản ứng tổng cộng không thay đổi, vật việc cho thêm CuSO khơng làm thay đổi thể tích dung dịch KMnO4 dùng Như vậy, V = 4,00 mL TÀI LIỆU THAM KHẢO Hồng Nhâm(2002), Hố học Vơ tập NXB Giáo dục, Hà Nội Nguyễn Đức Vận(2012), Hoá học Vô phần kim loại NXB Khoa học kỹ thuật Nguyễn Đức Vận(2012), Câu hỏi tập Hố học Vơ phần kim loại NXB Khoa học kỹ thuật Triệu Thị Nguyệt Hóa học vơ Triệu Thị Nguyệt Bài tập Hóa học vơ F.Cotton –G.Wilkinson Người dịch Lê Mậu Quyền, Lê Chí Kiên (1984), Cơ sở hố học Vơ Tập 1, NXB Đại học Trung học chuyên nghiệp, Hà Nội R.A Liđin, V.A Molosco, L.L An ddreeeva Người dịch: Lê Kim Long, Hồng Nhâm(2001), Tính chất lí hóa học chất vô cơ(106 nguyên tố) NXB khoa học kĩ thuật Hà Nội, Đề thi khu vực Đồng Bằng Duyên Hải Bắc Bộ năm Đề thi olympic 30/4 năm 10 Đề thi chọn học sinh giỏi Quốc Gia mơn hóa học từ năm 1999 đến năm 2014 11 http://chemistry.about.com/ 12 http://edu.net.vn ... nhóm VII B VIII B Do chọn đề tài: “Xây dựng hệ thống câu hỏi tập nhóm VIIB VIIIB” Trong thời gian tới nhờ quan tâm đầu tư nhà nước, Bộ Giáo Dục với nỗ lực giáo viên dạy chuyên, giao lưu học hỏi, ... II Nội dung Hệ thống tập nhóm VII B, nhóm VIII B Phần III Kết luận khuyến nghị Tài liệu tham khảo I- Các nguyên tố nhóm VIIB Mn - Tc - Re I.1 Đặc điểm chung ngun tố nhóm VIIB Lí thuyết - Thế điện... cứu Xử lý tài liệu VI Điểm đề tài - Đề tài xây dựng hệ thống tập mở rộng nâng cao đầy đủ, có phân loại rõ ràng dạng câu hỏi lí thuyết, dạng tập nhóm VII B VIII B để làm tài liệu phục vụ cho giáo