S¸ch ®¹i häc s­ ph¹m
pgs. NguyÔn ®øc vËn









Bµi tËp hãa häc v« c¬















Nhµ xuÊt b¶n gi¸o dôc 1983
(


môc lôc

PhÇn I – C©u hái vµ bµi tËp
§1. KhÝ tr¬ §2. Hidro §3. C¸c Halogen §4. Oxi
§5. L­u huúnh- Ph©n nhãm Selen
§6. Nit¬- Phot pho
§7.Ph©n nhãm Asen
§8. Cacbon-Silic
§9. TÝnh chÊt cña kim lo¹i.
§10. Kim lo¹i kiÒm
§11. Kim lo¹i kiÒm thæ
§12. Nh«m
§13. Gecmani – ThiÕc – Ch×
§14. §ång – B¹c – Vµng
§15. KÏm – Cadimi – Thñy ng©n
§16. Crom – Mangan – S¾t

PhÇn II – H­íng dÉn tr¶ lêi






















PhÇn I: C©u hái vµ bµi tËp



§1. KhÝ tr¬
(He – Ne – Ar – Kr – Xe)


Tr×nh bµy ®Æc ®iÓm cña khÝ tr¬ ? (CÊu tróc electron, b¸n kÝnh nguyªn tö, n¨ng l­îng Ion hãa). NhËn xÐt vµ cho kÕt luËn vÒ kh¶ n¨ng ph¶n øng cña c¸c nguyªn tè ®ã.
NhiÖt ®é nãng ch¶y cña c¸c khÝ tr¬ cã c¸c gi¸ trÞ sau : He Ne Ar Kr Xe Rn Tnc(o C): -272 -249 -189 -157 -112 -71 Gi¶i thÝch sù thay ®æi nhiÖt ®é nãng ch¶y trong d·y tõ Heli ®Õn Radon.
ThÓ Ion hãa thø nhÊt cña c¸c khÝ tr¬ cã c¸c gi¸ trÞ sau: He Ne Ar Kr Xe Rn I(e V): 24.6 21.6 15.3 14.0 12.1 10.7 H·y gi¶i thÝch t¹i sao khi nguyªn tö t¨ng th× thÕ Ion hãa gi¶m?
H·y tr×nh bµy c¸c ®Æc tÝnh cña Heli ? (nhiÖt ®é s«i, khèi l­îng riªng, ®é tan ®é dÉn ®iÖn).Tõ ®ã cho biÕt nh÷ng øng dông quan träng cña Heli ?
Møc oxi hãa ®Æc tr­ng cña Kripton, Xenon vµ Radon ? T¹i sao c¸c møc ®é l¹i kh«ng ®Æc tr­ng ®èi víi c¸c khÝ tr¬ cßn l¹i ? Tõ nhËn xÐt trªn h·y gi¶i thÝch ho¹t tÝnh hãa häc cña c¸c khÝ tr¬? Nªu vÝ dô ®Ó minh häa.
H·y gi¶i thÝch nguyªn nh©n h×nh thµnh c¸c Hidrat cña khÝ tr¬ d¹ng X.6H2O (X=Ar, Kr, Xe). C¸c Hidrat ®ã cã ph¶i lµ hîp chÊt hãa häc kh«ng ?
Ng­êi ta ®· kÕt luËn r»ng: c¸c khÝ tr¬ kh«ng cã tÝnh tr¬ tuyÖt ®èi, trõ Heli vµ Neon, cßn l¹i lµ nh÷ng chÊt cã ho¹t tÝnh hãa häc, nguyªn tö l­îng cµng t¨ng ho¹t tÝnh cµng cao. C¸c hîp chÊt cña Kripton, Xenon ®Òu lµ nh÷ng chÊt oxi hãa, c¸c hîp chÊt ë hãa trÞ cao cã tÝnh oxi hãa m¹nh vµ cã tÝnh axit. H·y t×m dÉn chøng ®Ó chøng minh kÕt luËn trªn vµ gi¶i thÝch.
T¹i sao nguyªn tö Xenon kh«ng t¹o ra ph©n tö Xe2 mÆc dï cã kh¶ n¨ng t¹o ra liªn kÕt hãa häc víi nguyªn tö Flo hoÆc Oxi. ?
T¹i sao nguyªn tö Clo Ýt cã kh¶ n¨ng t¹o ra hîp chÊt hãa häc víi Xenon trong khi ®ã Flo l¹i t¹o ra dÔ dµng h¬n ?
§é bÒn víi nhiÖt ®é thay ®æi nh­ thÕ nµo trong d·y KrF4 , XeF4 vµ RnF4?
ViÕt ph­¬ng tr×nh c¸c ph¶n øng sau: XeF4 + KI → XeF4 + KI → XeF4 + H2 → XeF4 + Na →
§ 2.HI§RO (H)
a) §Æc ®iÓm nguyªn tö cña c¸c ®ång vÞ cña Hidro. b) TÝnh chÊt vËt lÝ quan träng cña Hidro nhÑ vµ øng dông cña nh÷ng chÊt ®ã? c) T¹i sao Hidro nhÑ l¹i cã ®é khuÕch t¸n lín?
Hidro nhÑ h¬n hay nÆng h¬n kh«ng khÝ bao nhiªu lÇn? Cã thÓ chuyÓn Hidro tõ cèc nµy sang cèc kh¸c ®­îc kh«ng?
a) Trong hai khuynh h­íng ph¶n øng (oxi hãa _khö) cña Hidro th× khuynh h­íng nµo ®iÓn h×nh nhÊt? t¹i sao? b)Khi t¹o ra c¸c chÊt d­íi ®©y ph¶n øng thuéc vÒ khuynh h­íng nµo? Hidro clorua; n­íc; amoniac; silan; metan; canxi hi®rua; natri hi®rua. Liªn kÕt trong c¸c hîp chÊt ®ã thuéc kiÓu liªn kÕt nµo?
a) TÝnh chÊt hãa häc quan träng cña Hidro? T¹i sao ë nhiÖt ®é th­êng Hidro kÐm ho¹t ®éng vÒ mÆt hãa häc? b) Nh÷ng nguyªn tè nµo cã kh¶ n¨ng ph¶n øng víi Hidro ë nhiÖt ®é phßng?
Trong c«ng nghiÖp Hidro ®­îc ®iÒu chÕ b»ng nh÷ng ph­¬ng ph¸p nµo vµ ®­îc dïng ®Ó lµm g×? Nguyªn t¾c chung cña c¸c ph­¬ng ph¸p ®ã?
Trong qu¸ tr×nh luyÖn than cèc b»ng ph­¬ng ph¸p ch­ng kh« than ®¸ ng­êi ta thu ®­îc hçn hîp khÝ lß cèc gåm 50% N2, 25%CH4, 10% H2, 5% CO, 5% CO2 vµ 5% Hidro cacbon. B»ng ph­¬ng ph¸p nµo cã thÓ t¸ch ®­îc Hidro ra khái hçn hîp ®ã? Ph­¬ng ph¸p t¸ch ®ã dùa trªn nh÷ng nguyªn t¾c nµo?
a) øng dông cña Hidro míi sinh? b) T¹i sao Hidro míi sinh l¹i cã ho¹t tÝnh hãa häc cao h¬n Hidro ph©n tö? LÊy vÝ dô minh häa?
ViÕt ph­¬ng tr×nh ph¶n øng khi cho khÝ Hidro t¸cdông víi c¸c chÊt sau: Cl2 ,O2, N2, CO ,CuO. Nªu râ c¸c ®iÒu kiÖn ph¶n øng vµ øng dông c¸c ph¶n øng ®ã trong thùc tÕ.
a) T¹i sao khi ®iÒu chÕ khÝ Hidro b»ng ph­¬ng ph¸p ®iÖn ph©n n­íc l¹i ph¶i cho thªm dung dÞch NaOH hoÆc H2SO4? b) Cã thÓ thay NaOH b»ng KOH, HNO3, Na2SO4 ,CuSO4, CuCl2 ®­îc kh«ng? LÝ do?
a) Cã thÓ dïng b×nh chøa khÝ (Gazomet) ®Ó chøa khÝ Hidro nh­ khÝ Oxi ®­îc kh«ng? T¹i sao? b) Nh÷ng khÝ cã ®Æc tÝnh nh­ thÕ nµo cã thÓ tÝch tr÷ trong b×nh chøa khÝ?
a) Trong phßng thÝ nghiÖm, Hidro ®­îc ®iÒu chÕ b»ng nh÷ng ph­¬ng ph¸p nµo? Ph­¬ng ph¸p nµo lµ chñ yÕu? b) T¹i sao khi ®iÒu chÕ Hidro b»ng c¸ch cho Zn tinh khiÕt t¸c dông víi dung dÞch H2SO4 lo·ng l¹i ph¶i thªm mét Ýt dung dÞch CuSO4.
Lµm thÕ nµo ®Ó thu ®­îc khÝ Hidro tinh khiÕt vµ kh« khi ®iÒu chÕ khÝ ®ã b»ng c¸ch cho kÏm kim lo¹i t¸c dông víi HCl trong b×nh kÝp?
Trong thµnh phÇn c¸c hîp chÊt hãa häc, Hidro n»m ë d¹ng Ion nµo? Ion H+ tån t¹i trong ®iÒu kiÖn nµo?
T¹i sao khÝ Hidro rÊt khã hßa tan trong n­íc hoÆc trong c¸c dung m«i h÷u c¬?
CÊu t¹o cña Ion Hidroxoni? trong ®iÒu kiÖn nµo t¹o ra Ion ®ã
T¹i sao trong c¸c nguyªn tè nhãm I chØ cã Hidro t¹o ra ®¬n chÊt d¹ng khÝ ë nhiÖt ®é phßng?
Liªn kÕt Hidro lµ g×? Nh÷ng chÊt nh­ thÕ nµo t¹o ra liªn kÕt Hidro?
Dùa trªn nh÷ng c¬ së thùc tÕ nµo ®Ó nãi r»ng Hi®rua cña kim lo¹i kiÒm lµ nh÷ng hîp chÊt "muèi"?
a) Nh÷ng nguyªn tè nµo h×nh thµnh c¸c Hi®rua Ion vµ Hi®rua céng hãa trÞ? b) B¶n chÊt cña c¸c lo¹i Hi®rua ®ã?
B»ng nh÷ng dÉn chøng nµo ®Ó kÕt luËn r»ng liªn kÕt trong c¸c Hi®rua cña c¸c kim lo¹i kiÒm vµ kiÒm thæ cã b¶n chÊt Ion?
Gãc hãa trÞ trong ph©n tö Hi®rua vµ Florua cña mét sè nguyªn tè thuéc chu k× II cã c¸c gi¸ trÞ sau: X-C-X X-N-X X-O-X
C2H4 120o NH3 107o H2O 104,5o C2F2 114o NF3 102o F2O 101,5o H·y gi¶i thÝch sù gi¶m gãc hãa trÞ tõ hi®rua ®Õn florua?
H·y nªu nhËn xÐt chung vÒ sù biÕn thiªn tÝnh khö, tÝnh bÒn, tÝnh axit cña hi®rua céng hãa trÞ trong chu k× vµ trong ph©n nhãm trong hÖ thèng tuÇn hoµn.
H·y gi¶i thÝch nguyªn nh©n tÝnh axit t¨ng trong d·y : NH3 – H2O – HF vµ tõ HF ®Õn HI?
H·y gi¶i thÝch t¹i sao b¸n kÝnh cña Ion Cl- lµ 1,81 Ǻ nh­ng kho¶ng c¸ch gi÷a nh©n hidro vµ nh©n nguyªn tö Clo trong ph©n tö HCl chØ b»ng 1,28 Ǻ?
§ 3. C¸c Halogen
(F, Cl, Br, I, At) Tr×nh bµy ®Æc ®iÓm cÊu tróc nguyªn tö cña halogen. (b¸n kÝnh nguyªn tö, cÊu tróc electron n¨ng l­îng Ion hãa, ¸i lùc electron). tõ ®Æc ®iÓm ®ã h·y cho biÕt trong hai khuynh h­íng ph¶n øng (oxi hãa – khö) cña c¸c halogen th× khuynh h­íng nµo lµ chñ yÕu?
Dùa vµo thuyÕt liªn kÕt hãa trÞ h·y cho biÕt: a) Møc oxi hãa ®Æc tr­ng cña c¸c halogen. b) T¹i sao ph¶n cña c¸c halogen ®Òu cÊu t¹o tõ hai nguyªn tö?
T¹i sao Flo kh«ng thÓ xuÊt hiÖn møc oxi hãa d­¬ng trong c¸c hîp chÊt hãa häc? T¹i sao víi Clo, Brom, Iot th× møc oxi hãa ch½n kh«ng ph¶i lµ møc ®Æc tr­ng?
N¨ng l­îng liªn kÕt X-X (Kcal/mol) cña c¸c halogen cã gi¸ trÞ sau: F2 Cl2 Br2 I2 (Kcal/mol) 38 59 46 35 H·y gi¶i thÝch T¹i sao tõ F2 ®Õn Cl2 n¨ng l­îng liªn kÕt t¨ng, nh­ng Cl2 ®Õn I2 n¨ng l­îng liªn kÕt gi¶m?
Ph¶n øng ph©n hñy ph©n hñy ph©n tö thµnh nguyªn tö X2 → 2X cña c¸c halogen ë c¸c nhiÖt ®é sau: F2 Cl2 Br2 I2 (oC) 450 800 600 400 H·y gi¶i thÝch sù thay ®æi ®é bÒn nhiÖt cña c¸c ph©n tö halogen.
NhiÖt ®é nãng ch¶y vµ nhiÖt ®é s«i cña c¸c halogen cã c¸c gi¸ trÞ sau: F2 Cl2 Br2 I2 Tnc(o C): - 223 -101 -7,2 113,5 Ts(o C): -187 -34,1 38,2 184,5 NhËn xÐt vµ gi¶i thÝch?
a) T¹i sao c¸c halogen kh«ng tan trong n­íc nh­ng tan trong benzen? b) T¹i sao Iot tan Ýt trong n­íc nh­ng l¹i tan trong dung dÞch kali io®ua?
Gi¶i thÝch nguyªn nh©n h×nh thµnh c¸c tinh thÓ hi®rat Cl2.8H2O. hidr¸t ®ã cã ph¶i lµ chÊt hãa häc kh«ng?
H·y so s¸nh c¸c ®¹i l­îng: ¸i lùc Electron, n¨ng l­îng liªn kÕt, n¨ng l­îng h®rat hãa, thÕ tiªu chuÈn cña Clo vµ Flo tõ ®ã gi¶i thÝch: a) T¹i sao kh¶ n¨ng ph¶n øng cña Flo l¹i lín h¬n Clo? b) T¹i sao trong dung dÞch n­íc Flo cã tÝnh oxi hãa m¹nh h¬n Clo
LÊy vÝ dô ®Ó chøng minh r»ng theo chiÒu t¨ng sè thø tù nguyªn tö cña c¸c halogen th× tÝnh d­¬ng ®iÖn l¹i t¨ng?
B»ng ph¶n øng víi hidro h·y chøng minh r»ng tÝnh oxi hãa cña c¸c halogen gi¶m dÇn tõ Flo ®Õn Iot.
a) Tr×nh bµy c¸c ph¶n øng khi cho c¸c halogen t¸c dông víi n­íc. b) Flo cã kh¶ n¨ng oxi hãa n­íc gi¶i phãng oxi hãa , c¸c halogen kh¸c cã tÝnh chÊt nµy kh«ng? Gi¶i thÝch.
a) T¹i sao khi cho c¸c halogen t¸c dông víi kim lo¹i l¹i t¹o ra nh÷ng hîp chÊt øng víi sè oxi hãa tèi ®a cña c¸c kim lo¹i ®ã? LÊy vÝ dô ®Ó minh häa. b) T¹i sao Flo lµ chÊt oxi hãa m¹nh nh­ng Cu, Fe, Ni, Mg kh«ng bÞ Flo ¨n mßn?
a) T×m dÉn chøng ®Ó chøng minh r»ng theo chiÒu t¨ng sè thø tù nguyªn tö trong nhãm halogen th× tÝnh khö t¨ng. b) ViÕt c¸c ph­¬ng tr×nh ph¶n øng vµ nªu hiÖn t­îng khi cho khÝ clo tõ tõ ®i qua dung dich gåm Kali bromua vµ Kali iot®ua ?
C¸c ph­¬ng ph¸p ®iÒu chÕ halogen trong phßng thÝ nghiÖm vµ trong c«ng nghiÖp. a) C¸c ph­¬ng ph¸p ®ã dùa trªn nh÷ng nguyªn t¾c nµo? b) DiÒu kiÖn cô thÓ cña ph¶n øng? c) Ph¹m vi øng dông cña mçi ph­¬ng ph¸p?
a) B»ng c¸ch nµo cã thÓ thu ®­îc Flo tõ HF? b) T¹i sao kh«ng thÓ ®iÒu chÕ Flo b»ng ph­¬ng ph¸p ®iÖn ph©n dung dÞch n­íc cã chøa ion Florua? c) Flo lµ chÊt oxi hãa m¹nh nh­ng t¹i sao khi ®iÒu chÕ Flo b»ng ph­¬ng ph¸p ®iÖn ph©n th× thïng ®iÖn ph©n vµ cùc ©m l¹i lµm b»ng ®ång hoÆc b»ng thÐp?
Trong phßng thÝ nghiÖm ng­êi ta ®iÒu chÕ Clo b»ng ph­¬ng ph¸p cho KMnO4 t¸c dông víi HCl . a) T¹i sao kh«ng thÓ dïng ph­¬ng ph¸p ®ã ®Ó ®iÒu chÕ Flo ? b) Cã thÓ ®iÒu chÕ Brom vµ Iot b»ng ph­¬ng ph¸p ®ã ®­îc kh«ng? c) Cã thÓ thay KMnO4 b»ng MnO2 HoÆc K2Cr2O7 ®­îc kh«ng?
NhiÖt ®é nãng ch¶y vµ nhiÖt ®é s«i cña c¸c hidro halogenua thay ®æi nh­ thÕ nµo? Gi¶i thÝch nguyªn nh©n.
§é bÒn ®èi víi nhiÖt tõ HF ®Õn HI thay ®æi nh­ thÕ nµo? Cã phï hîp víi sù thay ®æi nhiÖt ®é nãng ch¶y vµ nhiÖt ®é s«i kh«ng?
a) Hçn h