So sánh những nguyên tố halogen về các mặt sau: a) Cấu tạo nguyên tử và cấu tạo phân tử. b) Tính chất vật lí. c) Tính chất hóa học.

Cơ bản - Tự luận

Đáp án:

So sánh những nguyên tố halogen về các mặt sau:

a) Cấu tạo nguyên tử và cấu tạo phân tử:

- Giống nhau:

+ Số lớp electron ngoài cùng có 7e. Ở trạng thái cơ bản, nguyên tử halogen đều có 1 electron độc thân.

+ Phân tử 2 nguyên tử, liên kết cộng hóa trị không cực.

+ Cấu hình electron lớp ngoài cùng ns²np⁵.

- Khác nhau:

+ Bán kính nguyên tử tăng dần từ flo đến iot.

+ Số lớp electron tăng dần từ flo đến iot.

+ Lớp ngoài cùng của nguyên tố flo là lớp thứ 2 nên không có phân lớp d. Nguyên tử clo, brom và iot có phân lớp d còn trống.

+ Ở trạng thái kích thích, nguyên tử clo, brom hoặc iot có thể có 3, 5 hoặc electron độc thân.

+ Độ âm điện giảm dần từ flo đến iot.

b) Tính chất vật lí

Trong nhóm halogen, tính chất vật lí biến đổi có quy luật: Trạng thái tập hợp, màu sắc, nhiệt độ nóng chảy, nhiệt độ sôi ...

Từ flo đến iot ta nhận thấy:

- Trạng thái tập hợp: Từ thể khí chuyển sang thể lỏng và thể rắn.

- Màu sắc: đậm dần

- Nhiệt độ nóng chảy và nhiệt độ sôi: tăng dần.

- Flo không tan trong nước vì nó phân hủy nước rất mạnh, các halogen khác tan tương đối ít trong nước và tan nhiều trong một số dung môi hữu cơ.

c) Tính chất hóa học:

Giống nhau:

- Vì lớp electron lớp ngoài cùng có cấu tạo tương tự nhau (...ns²np⁵) nên các halogen rất giống nhau về tính chất hóa học của đơn chất cũng như về thành phần và tính chất của các hợp chất.

- Halogen có ái lực với electron lớn. Nguyên tử halogen X với 7 electron lớp ngoài cùng dễ dàng thu thêm 1 electron để trở thành ion âm.

X + 1e → X^-

- Oxi hóa được hầu hết các kim loại tạo muối halogennua.

Khác nhau:

- Khả năng oxi hóa của các halogen giảm dần từ flo đến iot.

- Phản ứng với kim loại, với hidro, với nước của các halogen cũng có khác nhau.

- Flo không thể hiện tính khử (không có số oxi hóa dương) còn các halogen khác có tính khử và tính khử tăng dần từ flo đến iot.

Viết cấu hình electron nguyên tử các nguyên tố trong nhóm IA: Li, Na, K, Rb, Cs. Hãy sắp xếp các nguyên tố đó theo chiều giảm dần của bán kính nguyên tử, giải thích.

Cơ bản - Tự luận

Đáp án:

Cấu hình electron của các nguyên tố nhóm IA:

Li (Z = 3): ls²2s¹.

Na (Z = 11): ls²2s²2p⁶3s¹.

K (Z = 19): ls²2s²2p⁶3s²3p⁶4s¹

Rb (Z = 37): ls²2s²2p⁶3s²3p⁶3d¹⁰4s² 4p⁶5s¹;

Cs (Z = 35): ls²2s²2p⁶3s²3p⁶3d¹⁰4s² 4p⁶4d¹⁰5s²5p⁶s¹:

Các nguyên tố này dều thuộc nhóm IA.

Theo quy luật biến đổi bán kính nguyên tử của các nguyên tố trong nhóm A thì bán kính nguyên tử của các nguyên tố này giảm dần theo thứ tự:

R_Cs > R_Rb > R_K > R_Na > R_Li

Sục V lít khí CO2 (đktc) vào bình đựng 2 lít dung dịch Ca(OH)2 0,0IM, thu được 1 g kết tủa. Xác định V

Cơ bản - Tự luận

Đáp án:

Sục khí CO₂ vào dung dịch Ca(OH)₂ thu được 1 g kết tủa thì có 2 trường hợp xảy ra.

Trường hợp 1 : Phản ứng chỉ tạo ra 1 g kết tủa :

CO₂ + Ca(OH)₂ →CaCO₃ + H₂O       (1)

0,01                            0,01 (mol)

Theo đề bài : n_Ca(OH)2 = 0,01.2 = 0,02 (mol). Vậy Ca(OH)2 dư.

V_CO2 = 22,4.0,01 = 0,224 (lít).

Trường hợp 2 : Phản ứng tạo ra nhiều hơn 1 g kết tủa, sau đó tan bớt trong CO₂ dư còn lại 1 g.

CO₂ + Ca(OH)₂ →CaCO₃+ H₂O

 0,02    0,02            0,02 (mol)

CaCO₃ + CO₂ + H₂O → Ca(HCO₃)₂

0,01       0,01 (mol)

V_CO2 = 22,4.(0,02 + 0,01) = 0,672 (lít).

 

Khử hoàn toàn 24 gam đồng (II) oxit bằng khí hiđro. Hãy: a. Tính số gam đồng kim loại thu được; b. Tính thể tích khí hiđro (đktc) cần dùng.

Cơ bản - Tự luận

Đáp án:

Số mol CuO: n_CuO = 0,3 mol

H₂ + CuO --t0--> Cu + H₂O

a. Theo phương trình, n_Cu = n_CuO = 0,3 mol

Khối lượng đồng kim loại thu được: m_Cu = n_Cu.M_Cu = 0,3.64 = 19,2 gam

b. Theo phương trình, n_H2 = n_CuO = 0,3 mol

Thể tích khí hiđro cần dùng ở đktc là: V_H2 = 22,4.n_H2 = 22,4.0,3 = 6,72 lít.

Có 3 lọ không nhãn, mỗi lọ đựng một trong những chất rắn sau : CuO, BaCl2, Na2CO3. Hãy chọn một thuốc thử để có thể nhận biết được cả ba chất trên. Giải thích và viết phương trình hoá học.

Cơ bản - Tự luận

Đáp án:

Chọn thuốc thử là dung dịch H₂SO₄.

- Chất rắn tan trong dung dịch H₂SO₄ tạo thành dung dịch màu xanh lam là CuO.

CuO + H₂SO₄ → CuSO_{4 màu xanh} + H₂O

- Chất rắn tác dụng với dung dịch H₂SO₄ tạo nhiều bọt khí là Na₂CO₃

Na₂CO₃ + H₂SO₄ → Na₂SO₄ + H₂O + CO₂ ↑

- Chất rắn tan trong dung dịch H₂SO₄ tạo kết tủa trắng là BaCl₂

BaCl₂ + H₂SO₄ → BaSO₄↓ + 2HCl