Trình bày cấu tạo của phân tử N2? Vì sao ở điều kiện thường nitơ là một chất trơ? Ở điều kiện nào nitơ trở nên hoạt động hơn?

Cơ bản - Tự luận

Đáp án:

- Cấu hình e của nitơ: 1s²2s²2p³

   CTCT của phân tử nitơ: N ≡ N

- Giữa hai nguyên tử trong phân tử N₂ hình thành một liên kết ba bền vững. Mỗi nguyên tử ni tơ trong phân tử N₂ có 8e lớp ngoài cùng, trong sđó có ba cặp e dùng chung và 1 cặp e dùng riêng đã ghép đôi.

   Ở điều kiện thường nitơ là chất trơ vì có lên kết ba bền vững giữa hai nguyên tử, liên kết này chỉ bị phân huỷ rõ rệt thành nguyên tử ở nhiệt độ 3000^oC.

  Ở nhiệt độ cao nitơ trở nên hoạt động vì phân tử N₂ phân huỷ thành nguyên tử nitơ có 5e lớp ngoài cùng và có độ âm điện tương đối lớn (3,04) nên trở nên hoạt động.

Hợp chất X chứa (C,H,O) có 5 liên kết pi trong phân tử, X tác dụng với NaOH theo tỉ lệ 1: 3. Đốt cháy hoàn toàn 13,8 gam X cần dùng vừa đủ 15,68 lít khí O2 (đktc), sau phản ứng thu được 5,4 gam nước. Mặt khác, thủy phân hoàn toàn 6,9 gam X trong 100 ml dung dịch NaOH 2M thu được dung dịch A. Cô cạn dung dịch A thu được khối lượng chất rắn bằng bao nhiêu?

Nâng cao - Tự luận

Đáp án:

Ta có: n_O2 = 15,68/22,4 = 0,7 mol; n_H2O = 5,4/18 = 0,3 mol; n_NaOH = 0,1.2 = 0,2 mol

Thí nghiệm 1: Đốt cháy X

Bảo toàn khối lượng: m_X + m_O2 = m_CO2 + m_H2O

→ 13,8 + 0,7.32 = m_CO2 + 5,4 → = 30,8 g → n_CO2 = 30,8/44 = 0,7 mol

Bảo toàn nguyên tố oxi:

n_O(X) + 2n_O2 = 2n_CO2 + n_H2O → n_O(X) + 2.0,7 = 2.0,7 + 0,3 → n_O(X) = 0,3 mol

Gọi công thức của X là

Ta có: x: y: z = 0,7: 0,6: 0,3 = 7: 6: 3

→ Công thức đơn giản nhất của X là C₇H₆O₃

→ Công thức phân tử của X là (C₇H₆O₃)_n

Vì X có 5 liên kết π trong phân tử nên k = 5 → 4n + 1 = 5 → n =1

→ Công thức phân tử của X là C₇H₆O₃

Vì X phản ứng với NaOH theo tỉ lệ 1:3

→ Công thức cấu tạo của X là HCOOC₆H₄OH

Thí nghiệm 2: 6,9 gam X tác dụng với 0,2 mol NaOH: n_X = 6,9/138 = 0,05 mol

HCOOC₆H₄OH (0,05) + 3NaOH (0,2) → HCOONa (0,05) + ONaC₆H₄ONa (0,05) + 2H₂O

→ Chất rắn gồm: HCOONa: 0,05 mol; NaOC₆H₄ONa: 0,05 mol và NaOH: 0,2 – 0,05.3 = 0,05 mol

→ m_rắn = 0,05.68 + 154.0,05 + 40.0,05 = 13,1 g

Cần bao nhiêu tấn quặng manhetit chứa 80% Fe3O4 để có thể sản xuất được 800 tấn gang có hàm lượng sắt là 95%. Biết rằng trong quá trình sản xuất, lượng sắt bị hao hụt là 1%.

Cơ bản - Tự luận

Đáp án:

Có hai bình đựng hai chất khí là CH4, C2H4. Chỉ dùng dung dịch brom có thể phân biệt được hai chất khí trên không? Nêu cách tiến hành.

Cơ bản - Tự luận

Đáp án:

Cho hai khí vào hai bình có cùng thể tích, sau đó cho cùng một thể tích dung dịch brom có cùng nồng độ vào hai bình và lắc đều. Bình không làm thay đổi màu dung dịch brom là CH₄, bình làm nhạt màu dung dịch brom là C₂H₄.

PTHH: C₂H₄ + Br₂ → C₂H₄Br₂.

Hòa tan hoàn toàn m gam Fe trong dung dịch HNO3 thấy có 0,3 mol khí NO2 (sản phẩm khử duy nhất) thoát ra nhỏ tiếp dung dịch HCl vừa đủ vào lại thấy có 0,02 mol khí NO duy nhất bay ra. Cô cạn dung dịch sau phản ứng thu được chất rắn có khối lượng bao nhiêu?

Nâng cao - Tự luận

Đáp án:

Fe + 6HNO₃ → Fe(NO₃)₃ + 3NO₂ + 3H₂O

Fe + 2Fe³⁺ → 3Fe²⁺

3Fe²⁺ + NO₃^- + 4H⁺ → 3Fe³⁺ + NO + 2H₂O

a=0,02

Vậy dung dịch sau phản ứng gồm Fe³⁺ : 0,1 + 0,02 =0,12 mol

NO₃^- : 0,6 – (0,3 + 0,02) = 0,28 mol

Cl^- = 4a =0,08 mol

Cô cạn thu được chất rắn có: m=0,12.56 + 0,28.62 + 0,08 .35,5 = 26,92g