8. ĐIỂM MỚI CỦA ĐỀ TÀI
2.2.2.2. Bài tập rốn luyện năng lực tư duy, trớ thụng minh
Bài 23: Vàng là kim loại rất kộm hoạt động, khụng bị oxi húa cả khi ở nhiệt độ cao, nhưng nú lại bị oxi trong khụng khớ oxi húa trong dd xianua, chẳng hạn KCN, ngay ở nhiệt độ thường (phản ứng dựng trong khai thỏc vàng). Hóy viết phương trỡnh phản ứng đú và bằng tớnh toỏn chứng minh rằng phản ứng xảy ra trong điều kiện ở nhiệt độ 250
C và pH=7. Cho cỏc số liệu sau: O2(k) + 4e + 4H+ ↔ 2H2O E0=1,23V
Au+ + e ↔ Au E0=1,7V [ Au(CN)2]-↔ Au+
+2CN- β2 -1
= 7,04.10-40
(β2-1 là hằng số điện li tổng của ion phức). O2 trong khụng khớ chiếm 20% theo thể tớch , ỏp suất của khụng khớ là 1 atm.
Bài 24:
Cú thể tỏch được rhodi khỏi cỏc kim loại quý khỏc bằng cỏch sau: Một mẫu bột rhodi được trộn với NaCl và đun núng trong dũng khớ clo. Bó rắn thu được chứa một muối A chứa 26,76 % rhodi. Bó rắn này sau đú được xử lý với nước dung dịch thu được đem lọc và cụ bay hơi thu được tinh thể B chứa 17,13% rhodi. Tinh thể được làm khụ ở 120oC đến khối lượng khụng đổi (khối lượng mất đi là 35,98%) rồi đun núng tới 650oC. Rửa bó rắn thu được bằng nước cho kim loại rhodi tinh khiết.
a. Xỏc định cụng thức cấu tạo của muối A. b. Cụng thức của B là gỡ?
c. Khi một lượng dư hydro sunfua được sục qua dung dịch muối A thỡ tạo thành kết tủa C. Hợp chất này cú thành phần hợp thức chứa 47,59% lưu huỳnh. Xỏc định thành phần húa học của C.
d. Giải thớch tại sao cần phải rửa bằng nước ở bước cuối cựng. e. Viết phương trỡnh húa học cho cỏc chuyển húa ở cõu trờn.
Bài 25 (Đề thi HSGQG 2011 – Ngày 1): Để xỏc định hàm lượng của crom và sắt trong một mẫu gồm Cr2O3 và Fe2O3, người ta đun núng chảy 1,98 gam mẫu với Na2O2 để oxi húa Cr2O3 thành CrO42-. Cho khối đó nung chảy vào nước, đun sụi để phõn huỷ hết Na2O2. Thờm H2SO
4 loóng đến dư vào hỗn hợp thu được và pha thành 100,00 ml, được dung dịch
phẩm của phản ứng giữa I– và I
2) giải phúng ra phản ứng hết với 10,50 ml dung dịch Na2S2O30,40 M. Nếu cho dung dịch NaF (dư) vào 10,00 ml dung dịch A rồi nhỏ tiếp dung dịch KI đến dư thỡ lượng I3- giải phúng ra chỉ phản ứng hết với 7,50 ml dung dịch Na2S2O3 0,40 M.
a. Viết cỏc phương trỡnh húa học của phản ứng xảy ra. b. Giải thớch vai trũ của dung dịch NaF.
c. Tớnh thành phần % khối lượng của crom và sắt trong mẫu ban đầu.
Cho: Fe = 56; Cr = 52.
Bài 26 (Đề thi HSGQG 2011 – Ngày 2): Ở 25 oC, cho dũng điện một chiều cú cường độ 0,5A đi qua bỡnh điện phõn chứa 2 điện cực platin nhỳng trong 200 ml dung dịch gồm Cu(NO3)20,020 M, Co(NO3)21,0 M, HNO30,010 M.
1. Viết phương trỡnh cỏc nửa phản ứng cú thể xảy ra trờn catot và anot trong quỏ trỡnh điện phõn.
2. Khi 10% lượng ion kim loại đầu tiờn bị điện phõn, người ta ngắt mạch điện và nối đoản mạch hai cực của bỡnh điện phõn. Hóy cho biết hiện tượng xảy ra và viết phương trỡnh húa học của cỏc phản ứng minh họa.
3. Xỏc định khoảng thế của nguồn điện ngoài đặt vào catot để cú thể điện phõn hoàn toàn ion thứ nhất trờn catot (coi quỏ trỡnh điện phõn là hoàn toàn khi nồng độ của ion bị điện phõn cũn lại trong dung dịch là 0,005% so với nồng độ ban đầu).
4. Tớnh thể tớch khớ thoỏt ra (đktc) trờn anot sau khi điện phõn được 25 phỳt. Khi đú, giỏ trị thế catot là bao nhiờu?
Chấp nhận: Áp suất riờng phần của khớ hiđro = 1 atm; khi tớnh toỏn khụng kể đến quỏ thế; nhiệt độ dung dịch khụng thay đổi trong suốt quỏ trỡnh điện phõn.
Cho: E0 = 0,337V; E0 = -0,277V;
hằng số Faraday F = 96500 C.mol–1, ở 25 oC: 2,303RT/F = 0,0592.
Bài 27: (Đề thi HSGQG 2010) Khi phõn tớch nguyờn tố cỏc tinh thể ngậm nước của một muối tan A của kim loại X, người ta thu được cỏc số liệu sau:
Nguyờn tố cacbon oxi lưu huỳnh nitơ hiđro % khối lượng trong muối 0,00 57,38 14,38 0,00 3,62
Theo dừi sự thay đổi khối lượng của A khi nung núng dần lờn nhiệt độ cao, người ta thấy rằng, trước khi bị phõn hủy hoàn toàn, A đó mất 32% khối lượng.
Trong dung dịch nước, A phản ứng được với hỗn hợp gồm PbO2 và HNO3 (núng), với dung dịch BaCl2 tạo thành kết tủa trắng khụng tan trong HCl.
Hóy xỏc định kim loại X, muối A và viết phương trỡnh húa học của cỏc phản ứng xảy ra. Biết Xkhụng thuộc họ Lantan và khụng phúng xạ.
Bài 28:1. Cho A, B, C, D, E là cỏc hợp chất của natri. Cho A tỏc dụng lần lượt với B, C thu được cỏc khớ tương ứng là X, Y. Cho D, E lần lượt tỏc dụng với nước thu được cỏc khớ tương ứng là Z và T. Biết X, Y, Z, T là cỏc khớ thụng thường và chỳng tỏc dụng được với nhau từng đụi một. Biết dX/Z = 2 và dY/T = 2. Viết tất cả phương trỡnh húa học của cỏc phản ứng xảy ra.
2. Nếu chỉ cú khớ CO2, dd NaOH, bơm khớ và cỏc cốc chia độ cú thể điều chế được dung dịch Na2CO3 khụng?
Bài 29:Trong dung dịch nước, ion Pb2+tạo thành kết tủa PbO, là một oxit lưỡng tớnh. Trong mụi trường axit trung bỡnh, chỉ cú Pb2+ là cú mặt, với tăng pH, PbO và Pb(OH)3- được hỡnh thành với số lượng đỏng kể. Cỏc cõn bằng quan trọng cho cỏc chất trong mụi trường nước được đưa ra dưới đõy:
Phản ứng 1 PbO (s) + H2O (l) Pb2+ (aq) + 2OH—(aq) Ksp= 8,0.10-16. Phản ứng 2: PbO(s) + 3H2O(l) Pb(OH)3-(aq) + H3O+(aq) Ka = 1,0.10-15.
a) Cỏc PbO lưỡng tớnh hũa tan hoàn toàn khi pH thấp là đủ. Khi ban đầu nồng độ của Pb2+
là 1,00.10-2 mol.L-1. Tớnh độ pH mà tại đú PbO bắt đầu cú kết tủa?
b) Viết biểu thức chung để hũa tan phõn tử PbO.
c) Về mặt lý thuyết, độ hũa tan tối thiểu là đạt được khi độ pH là 9,40. Tớnh nồng độ của tất cả cỏc chất và độ hũa tan cỏc phõn tử ở pH này.
d) Tớnh toỏn khoảng pH mà hũa tan nồng độ phõn tử là 1,0 ì 10-3
mol. L-1hoặc thấp hơn.
Bài 30: (Trớch đề chọn HSGQG – 2004, bảng B. Đề chớnh thức)
Sắt monoxit FeO cú cấu trỳc mạng tinh thể lập phương tõm diện kiểu NaCl với hằng số mạng là a = 0,430 nm. Tớnh khối lượng riờng của tinh thể sắt monoxit đú.
Bài 31: Tiến hành điện phõn (điện cực trơ, màng ngăn xốp) dung dịch chứa hỗn hợp HCl aM; CuCl2 bM; NaCl cM. Vẽ đồ thị biểu diễn sự biến thiờn pH theo thời gian điện phõn. Giả sử rằng Cu2+khụng bị thuỷ phõn.
Bài 32: Viết phương trỡnh húa học của cỏc ion xảy ra khi điện phõn (với điện cực trơ, màng ngăn xốp) dung dịch chứa a mol CuSO4, b mol NaCl cho tới khi nước điện phõn ở cả hai cực đối với ba trường hợp: b = 2a; b > 2a; b < 2a.
Bài 33: Dung dịch A chứa cỏc ion: Na+ (a mol), HCO3- (b mol), CO32- (c mol), SO42- (d mol). Để tạo kết tủa lớn nhất người ta dựng 100 ml dung dịch Ba(OH)2 cú nồng độ f mol/l. Lập biểu thức tớnh f theo a, b.
Bài 34: Hoà tan 22,95 gam BaO vào nước được dung dịch A. Cho 18,4 gam hỗn hợp CaCO3 và MgCO3 hoà tan hết trong dung dịch HCl thu được khớ B. Nếu cho dung dịch A hấp thụ hết khớ B thỡ cú kết tủa tạo thành hay khụng?
Nếu cho 14,2 gam hỗn hợp hai muối trờn trong đú cú a% MgCO3 rồi tiến hành thớ nghiệm tương tự như trờn thỡ a phải cú giỏ trị bằng bao nhiờu để lượng kết tủa cú trong dung dịch A là cao nhất, thấp nhất?
Bài 35: X là một muối nhụm khan, Y là một muối khan. Hoà tan a gam hỗn hợp đồng số mol hai muối X, Y vào nước được dung dịch A. Thờm từ từ dung dịch Ba(OH)2 vào dung dịch A cho tới dư được dung dịch B, khớ C và kết tủa D. Axit hoỏ dung dịch B bằng axit HNO3 rồi thờm muối AgNO3 thấy xuất hiện kết tủa trắng bị đen dần khi để ngoài ỏnh sỏng. Khi thờm dung dịch Ba(OH)2 vào dung dịch A, lượng kết tủa D đạt giỏ trị lớn nhất (kết tủa E), sau đú lại đạt giỏ trị nhỏ nhất (kết tủa F). Nung cỏc kết tủa E, F tới khối lượng khụng đổi thu được khối lượng chất rắn tương ứng là 6,248 gam và 5,126 gam. Biết rằng F khụng tan trong axit mạnh.
1. X, Y là muối gỡ?
2. Tớnh a và thể tớch khớ C ở đktc ứng với giỏ trị D cực đại.
Bài 36: Hoà tan một hỗn hợp muối cacbonat (trung hoà) vào nước ta được dung dịch A và chất rắn B. Làm phộp nhuộm màu ngọn lửa đối với dung dịch A thấy cú ngọn lửa màu vàng. Lấy một ớt dung dịch A cho tỏc dụng với xỳt (đun núng nhẹ) thấy bay ra một chất khớ làm xanh giấy quỳ ướt. Hoà tan chất rắn B bằng dung dịch H2SO4 loóng, dư được dung dịch C, kết tủa D và khớ E. Cho D tỏc dụng với dung dịch NaOH đặc thấy D tan một phần. Cho dung dịch C tỏc dụng với xỳt dư được dung dịch F và kết tủa G bị hoỏ nõu ngoài khụng khớ. Cho từ từ HCl vào dung dịch F thấy xuất hiện kết tủa trắng tan trong dung dịch HCl dư. Hỏi hỗn hợp ban đầu gồm những muối nào ? Viết phương trỡnh húa học của cỏc phản ứng. Biết rằng cỏc muối đó cho đều là cỏc muối thụng thường đối với học sinh phổ thụng.
Bài 37: Cho dung dịch muối cú thành phần CoCO3.Cl.4NH3, khụng phỏt hiện được NH3, Co2+ và ion CO23−cú mặt trong dung dịch. Toàn bộ clo chứa trong muối này đều tạo kết tủa với dung dịch AgNO3. Phộp đo độ dẫn điện cho thấy, phõn tử muối này phõn ly thành hai ion. Xỏc định cấu trỳc phối trớ của muối, số oxi hoỏ của ion trung tõm và độ phối trớ của CO32-.
Bài 38: Khi cho ion Fe3+ tỏc dụng với dung dịch muối cú thành phần phõn tử là Co(NO3)2.SCN.5NH3 thỡ khụng thấy xuất hiện màu đặc trưng do sự tạo thành Fe(SCN)3. Cỏc phản ứng đặc trưng của ion coban, NH3 cũng khụng cú. Sự nghiờn cứu chỉ ra rằng muối phõn li thành ba ion. Viết cụng thức cấu tạo của muối và viết phương trỡnh điện ly của nú.
Bài 39: Giải thớch tại sao Cr(OH)2 là bazơ mạnh hơn Cr(OH)3? Tại sao cỏc kim loại cú số oxi hoỏ càng cao thỡ tớnh axit của hiđroxit càng mạnh?
Bài 40:Nguyờn nhõn nào làm cho tớnh chất của cỏc hợp chất Cr(III) giống với tớnh chất của Al(III)? Al(OH)3 và Cr(OH)3 đều là hiđroxit lưỡng tớnh nhưng tại sao Cr(OH)3 được điều chế bằng cỏch: Cr3+ + 3OH- → Cr(OH)
3 nhưng Al(OH)3 thỡ khụng?
Bài 41: Một dung dịch A chứa 4 ion của hai muối vụ cơ, trong đú cú ion SO42-, khi cho A tỏc dụng vừa đủ với dung dịch Ba(OH)2 (đun núng) cho một khớ, một kết tủa X và một dung dịch Y. Dung dịch Y sau khi được axit hoỏ bằng dung dịch HNO3, tạo với dung dịch AgNO3 kết tủa trắng hoỏ đen ngoài ỏnh sỏng. Kết tủa X đem đun núng đến khối lượng khụng đổi được a gam chất rắn Z. Giỏ trị của a thay đổi tuỳ thuộc vào lượng Ba(OH)2 đem dựng. Nếu lượng Ba(OH)2 vừa đủ thỡ a giỏ trị cực đại, cũn lấy dư Ba(OH)2 thỡ a giảm dần đến giỏ trị cực tiểu. Khi lấy chất rắn Z với giỏ trị cực đại a = 8,51gam, thấy Z phản ứng hết với 50 ml dung dịch HCl 2M, cũn lại bó rắn nặng 6,99 gam. Hóy lập luận để xỏc định hai muối trong dung dịch A.
Bài 42: Hoà tan 5,94 gam hỗn hợp kali đicromat (K2Cr2O7) và tinh thể natri đicromat (Na2Cr2O7.2H2O) vào nước thành một lớt dung dịch (A). Thờm 50 ml dung dịch FeSO4
0,102M vào 25 ml dung dịch A, sau đú thờm lượng dư dung dịch H2SO4 loóng vào. Để chuẩn độ lượng FeSO4 dư cần dựng 16,8 ml dung dịch KMnO4 a mol/l. Để xỏc định nồng độ dung dịch KMnO4 a M người ta dựng natri oxalat. 26,4 ml dung dịch KMnO4 a M tỏc dụng vừa đủ với 0,2211 gam natri oxalat (trong mụi trường axit H2SO4).
2. Hỏi 5,94 gam hỗn hợp ban đầu cú thể oxi hoỏ được bao nhiờu gam rượu etylic thành anđehit (hiệu suất phản ứng là 100%). Tại sao phải chưng cất ngay anđehit ra khỏi hỗn hợp phản ứng?
Bài 43: Cú ba hợp chất khỏc nhau của Cr(III) với nước và với ion clo cú cựng thành phần 19,51% Cr; 39,92%Cl; 40,57%H2O.
- Hợp chất thứ nhất (chất A) cú màu tớm, tan nhanh trong nước cho ion phức cú điện tớch 3+ và 3 ion clo. Tất cả cỏc ion clo này đều kết tủa ngay thành AgCl khi thờm AgNO3
vào dung dịch.
- Hợp chất thứ hai (chất B) cú màu xanh, tan nhanh trong nước cho ion phức cú điện tớch 2+ và hai ion clo. Cả hai ion clo này đều tạo được kết tủa AgCl khi thờm AgNO3 vào dung dịch.
- Hợp chất thứ ba (chất C) cú màu lục, tan nhanh trong nước cho ion phức cú điện tớch 1+ và một ion clo. Ion clo này tạo được kết tủa AgCl khi thờm AgNO3 vào dung dịch.
Hóy viết cụng thức phõn tử, viết cỏc đồng phõn cú thể cú của cỏc ion phức mà A, B, C phõn li ra và gọi tờn cỏc đồng phõn đú.
Bài 44: Nung chảy 1,00 gam mẫu chứa MnO, Cr2O3 và tạp chất trơ với lượng dư chất oxi hoỏ mạnh Na2O2 để thu được hỗn hợp chứa Na2MnO4 và Na2CrO4. Sau khi phản ứng kết thỳc, để nguội hỗn hợp, hoà tan hỗn hợp vào nước đồng thời làm phõn huỷ hết lượng Na2O2 dư cuối cựng thu được dung dịch A. Axit hoỏ A bằng lượng dư dung dịch H2SO4 thu được dung dịch B, kết tủa C. Lọc, tỏch kết tủa C và thờm vào B 50 ml dung dịch FeSO4 0,1M, lượng FeSO4 cũn lại trong dung dịch phản ứng vừa đủ với 18,4 ml dung dịch KMnO4
0,01M.
Mặt khỏc, lượng kết tủa C được hoà tan một phần (phần khụng tan cũn lại là tạp chất trơ) trong 10 ml dung dịch FeSO4 0,1M (dư) đó được axit hoỏ bằng dung dịch H2SO4, kết quả thu được dung dịch D. Dung dịch D thu được lại phản ứng vừa đủ với 8,24 ml dung dịch KMnO4 0,01M.
Tớnh % khối lượng MnO, Cr2O3 trong hỗn hợp ban đầu.
Bài 45: Cho x mol Fe tỏc dụng với dung dịch A chứa y mol HNO3 tạo ra khớ NO và dung dịch D. Hỏi dung dịch D tồn tại những ion nào? Hóy thiết lập mối liờn hệ giữa x và y để cú thể tồn tại những ion đú.
Bài 45: Cho 3,87 gam hỗn hợp R chứa 2 kim loại M (hoỏ trị II) và M’ (hoỏ trị III) vào 250 ml dung dịch chứa axit HCl 1M và axit H2SO4 0,5M thỡ thu được dung dịch B và 4,368 lớt khớ H2
(đktc).
1. Chứng minh rằng trong dung dịch B cũn axit dư.
2. Xỏc định tờn cỏc kim loại M, M’. Biết tỷ lệ số mol hai ion của chỳng trong dd B là 2:3 và tớnh khối lượng muối tạo thành.
Bài 47: Cho hỗn hợp chứa x mol Mg và y mol Fe vào dung dịch chứa p mol AgNO3 và q mol Cu(NO3)2. Khuấy đều hỗn hợp tới khi cỏc phản ứng xảy ra hoàn toàn thu được hỗn hợp chất rắn gồm 3 kim loại. Hóy lập biểu thức liờn hệ giữa x, y, p, q.
Bài 48: Hỗn hợp A gồm kim loại R (hoỏ trị I) và kim loại X (hoỏ trị II). Khi hoà tan 4,08 gam A vào dung dịch chứa HNO3 và H2SO4 thu được 1,5 gam hỗn hợp khớ B gồm N2O và khớ D. Biết rằng thể tớch của khớ B là 560 ml (đktc).
1. Tớnh khối lượng muối thu được. Nếu tỷ lệ khớ N2O và khớ D thay đổi thỡ khối lượng muối khan thu được thay đổi trong khoảng nào?
2. Nếu hoà tan 1,02 gam hỗn hợp A theo tỷ lệ số mol nX: nR = 3: 2 thỡ thu được 179,2 ml (đktc) hỗn hợp khớ Z gồm NO và SO2 cú dZ/H2= 23,5. Xỏc định R, X biết MR: MX = 27: 16, và tớnh khối lượng R, X trong hỗn hợp A.
Bài 49: Tổng hợp một chất của Crom, sự phõn tớch cho thấy thành phần cú 27,1% Crom; 25,2% Cacbon; 4,255 Hydro về khối lượng và cũn oxy.
a/ Tỡm cụng thức thực nghiệm của hợp chất. Nếu cụng thức thực nghiệm gồm một phõn tử