Bài 27. Đại cương về kim loại chuyển tiếp dãy thứ nhất trang 98, 99, 100 SBT Hóa 12 Kết nối tri thức

27.1

Kim loại nào sau đây thuộc dãy kim loại chuyển tiếp thứ nhất?

A. Ti                                       B. Al                                  C. Ba                                 D. Na

Phương pháp giải:

Dựa vào vị trí của kim loại chuyển tiếp dãy thứ nhất.

Lời giải chi tiết:

Ti thuộc dãy kim loại chuyển tiếp thứ nhất.

Đáp án A

27.2

Kim loại được mạ lên sắt để bảo vệ sắt và dùng để chế tạo thép không gỉ ( dùng làm thìa, dao, dụng cụ y tế,…) là

A. Na                                      B. Mg                                C. Cr                                  D. Ca

Phương pháp giải:

Dựa vào Phương pháp mạ điện.

Lời giải chi tiết:

Cr được mạ lên sắt để bảo vệ sắt và dùng để chế tạo thép không gỉ.

Đáp án C

27.3

Nguyên tử Manganese có số oxi hóa +4 trong hợp chất nào sau đây?

A. KMnO₄                              B. K₂MnO₄                        C. MnO₂                            D. MnSO₄

Phương pháp giải:

Dựa vào cách xác định số oxi hóa.

Lời giải chi tiết:

Mn có số oxi hóa + 4 trong hợp chất MnO₂.

Đáp án C

27.4

Trong hợp chất K₂Cr₂O₇, số oxi hóa của nguyên tử Cr là

A. +6                                      B. +3                                  C. +2                                 D. 0

Phương pháp giải:

Dựa vào cách xác định số oxi hóa.

Lời giải chi tiết:

Cr trong hợp chất K₂Cr₂O₇ là +6.

Đáp án A

27.5

Sắt được sử dụng để sản xuất nam châm trong các máy phát điện và nhiều thiết bị (loa, chuông, tivi, máy tính, điện thoại,…) dựa trên tính chất nào sau đây?

A. Tính dẫn điện                    B. Tính dẫn nhiệt              C. Tính dẻo                       D. Tính nhiễm từ

Phương pháp giải:

Dựa vào tính chất vật lí của kim loại.

Lời giải chi tiết:

Dựa trên tính nhiễm từ của sắt nên được sử dụng để sản xuất nam châm trong các máy phát điện và nhiều thiết bị.

Đáp án D

27.6

Đồng kim loại được sử dụng để chế tạo dây dẫn điện, thiết bị điện,.. dựa trên tính chất vật lí đặc trưng nào sau đây?

A. Dẫn điện tốt                      B. Tính dẻo                        C. Dẫn nhiệt tốt                D. Ánh kim

Phương pháp giải:

Dựa vào tính chất vật lí của kim loại.

Lời giải chi tiết:

Dựa vào tính chất dẫn điện tốt của đồng nên được sử dụng để chế tạo dây dẫn điện, thiết bị điện,…

Đáp án A

27.7

Ở trạng thái cơ bản, cấu hình electron của nguyên tử nào sau đây có phân lớp 3d bão hòa?

A. Sc( Z=21)                          B. Cu(Z=29)                      C. Ni(Z=28)                      D. Mn(Z=25)

Phương pháp giải:

Dựa vào cấu hình electron của kim loại.

Lời giải chi tiết:

Cu(Z=29) vì có cấu hình [Ar]3d¹⁰

Đáp án B

27.8

Nguyên tố nào sau đây không thể hiện xu hướng có nhiều số oxi hóa trong hợp chất?

A. Cr                                      B. Mn                                C. Fe                                  D. Mg

Phương pháp giải:

Dựa vào tính chất của kim loại chuyển tiếp dãy thứ nhất.

Lời giải chi tiết:

Mg chỉ có 1 số oxi hóa là +2 trong hợp chất.

Đáp án D

27.9

Nguyên tố kim loại có trong hemoglobin làm nhiệm vụ vận chuyển oxygen, duy trì sự sống là

A. sodium                              B. magnesium                   C. nhôm                            D. sắt

Phương pháp giải:

Dựa vào trạng thái tự nhiên của kim loại chuyển tiếp dãy thứ nhất.

Lời giải chi tiết:

Fe có trong hemiglobin làm nhiệm vụ vận chuyển oxygen, duy trì sự sống.

Đáp án D

27.10

Trong dãy kim loại chuyển tiếp thứ nhất, kim loại có độ cứng cao nhất là

A. Ti                                       B. Fe                                  C. Cr                                  D. Cu

Phương pháp giải:

Dựa vào tính chất vật lí của kim loại.

Lời giải chi tiết:

Cr là kim loại có độ cứng cao nhất.

Đáp án C

27.11

Trong dãy kim loại chuyển tiếp thứ nhất, hai kim loại nào sau đây đều là kim loại nhẹ (D < 5g/cm³)

A. Cr, Mn                               B. Fe, Co                           C. Sc, Ti                            D. Ni,Cu

Phương pháp giải:

Dựa vào tính chất vật lí của kim loại.

Lời giải chi tiết:

Sc, Ti là kim loại nhẹ.

Đáp án C

27.12

Cấu hình electron của nguyên tử vanadium ở trạng thái cơ bản là [Ar]3d³4s². Trong bảng tuần hoàn, nguyên tố vanadium thuộc nhóm

A. VB                                     B. IB                                  C. VIB                               D. IIB

Phương pháp giải:

Dựa vào cấu hình electron của nguyên tử.

Lời giải chi tiết:

Nguyên tử V có 23 electron thuộc phân lớp d nên nguyên tố V thuộc nhóm VB.

Đáp án A

27.13

Muối nào sau đây có khả năng làm mất màu thuốc tím trong môi trường sulfuric acid loãng?

A. Na₂SO₄                              B. FeSO₄                            C. MgSO₄                          D. Fe₂(SO₄)₃

Phương pháp giải:

Dựa vào tính chất hóa học của kim loại chuyển tiếp dãy thứ nhất.

Lời giải chi tiết:

FeSO₄ khi tác dụng với KMnO₄ trong môi trường H₂SO₄ đặc tạo muối Fe₂(SO₄)₃ và kết tủa đen MnO₂ làm mất màu thuốc tím.

Đáp án B

27.14

Từ cấu hình electron của nguyên tử Cu ở trạng thái cơ bản là [Ar]3d¹⁰4s¹, xác định được cấu hình electron của ion Cu²⁺ là

A. [Ar]3d⁹                                                  B. [Ar]3d⁸4s¹                                 

C. [Ar]3d¹⁰                                        D. [Ar]3d⁸

Phương pháp giải:

Dựa vào cấu hình electron của nguyên tử Cu.

Lời giải chi tiết:

Cấu hình electron của ion Cu²⁺ là [Ar]3d⁹

Đáp án A

27.15

Trong dãy kim loại chuyển tiếp thứ nhất, kim loại có tính dẫn điện tốt nhất là

A. Fe                                      B. Ti                                  C. Cu                                 D. Mn

Phương pháp giải:

Dựa vào tính chất vật lí của kim loại.

Lời giải chi tiết:

Cu là kim loại có tính dẫn điện tốt nhất trong dẫy kim loại chuyển tiếp thứ nhất.

Đáp án C

27.16

Nguyên tử Cr có cấu hình electron ở trạng thái cơ bản là [Ar]3d⁵4s¹. Trong phản ứng hóa học, khi nguyên tử Cr nhường đi 3 electron để tạo thành ion Cr³⁺, số electron còn lại trên phân lớp 3d là

A. 5                                        B. 4                                    C. 3                                    D. 2

Phương pháp giải:

Dựa vào cấu hình nguyên tử Cr.

Lời giải chi tiết:

Cấu hình electron của ion Cr³⁺ là [Ar]3d³. Số electron còn lại trên phân lớp 3d là 3.

Đáp án C

27.17

Nguyên tố nào sau đây được mệnh danh là “nguyên tố của màu sắc” do có khả năng thể hiện màu sắc phong phú?

A. Sắt                                     B. Đồng                             C. Nickel                           D. Chromium

Phương pháp giải:

Dựa vào trạng thái tự nhiên của kim loại.

Lời giải chi tiết:

Cr là nguyên tố có khả năng đổi màu trong các hợp chất của nó.

Đáp án D

27.18

Dung dịch nào sau đây có màu vàng chanh?

A. CuSO₄                               B. FeCl₃                             C. KMnO₄                         D. FeSO₄

Phương pháp giải:

Dựa vào màu sắc của kim loại chuyển tiếp dãy thứ nhất.

Lời giải chi tiết:

FeCl₃ có màu vàng chanh.

Đáp án B

27.19

Dãy kim loại nào sau đây sắp xếp theo thứ tự tăng dần nhiệt độ nóng chảy?

A. Na, Fe,Mg                         B. Na,Mg,Fe                      C. Fe,Mg,Na                     D. Mg, Fe,Na

Phương pháp giải:

Dựa vào tính chất vật lí của kim loại.

Lời giải chi tiết:

Na < Mg < Fe đặc sắp xếp theo thứ tự tăng dần nhiệt độ nóng chảy.

Đáp án B

27.20

Sự hình thành các nguyên tố chuyển tiếp dãy thứ nhất là do có sự sắp xếp lần lượt các electron vào phân lớp?

A. 3d                                      B. 4s                                  C. 4p                                  D. 3p

Phương pháp giải:

Dựa vào cấu hình electron của nguyên tử.

Lời giải chi tiết:

Sự hình thành các nguyên tố chuyển tiếp dãy thứ nhất là do sự sắp xếp lần lượt các electron vào phân lớp 3d.

Đáp án A

27.21

Ion nào sau đây không có electron trên phân lớp 3d và không có màu trong dung dịch nước?

 A. Fe³⁺                                   B. Cr³⁺                                                    C. Ti³⁺                               D. Sc³⁺

Phương pháp giải:

Dựa vào trạng thái của các ion kim loại chuyển tiếp dãy thứ nhất.

Lời giải chi tiết:

Sc³⁺ không có electron trên phân lớp 3d: 1s² 2s²2p⁶ 3s²3p⁵ và không có màu trong dung dịch nước.

Đáp án D

27.22

Oxide nào sau đây có màu trắng?

A. Fe₂O₃                                 B. Cr₂O₃                            C. Al₂O₃                            D. CuO

Phương pháp giải:

Dựa vào tính chất của các hợp chất.

Lời giải chi tiết:

Al₂O₃ là oxide có màu trắng.

Đáp án C

27.23

Ion nào sau đây vừa có khả năng thể hiện tính khử, vừa có khả năng thể hiện tính oxi hóa?

A. Cr³⁺                                    B. CrO₄^2-                            C. AlO₂^-                                                D. Sc³⁺

Phương pháp giải:

Các ion chưa đạt số oxi hóa thấp nhất hay cao nhất đều thể hiện cả tính khử và tính oxi hóa.

Lời giải chi tiết:

Cr³⁺ chưa đạt số oxi hóa cao nhất vì cao nhất là +6 và thấp nhất là 0.

Đáp án A

27.24

Nhỏ vài giọt dung dịch NaOH vào dung dịch FeCl₃ thu được kết tủa có màu?

A. keo trắng                           B. nâu đỏ                           C. xanh lam                       D. tím đen

Phương pháp giải:

Dựa vào màu sắc của các hợp chất kim loại chuyển tiếp dãy thứ nhất.

Lời giải chi tiết:

Fe(OH)₃ thu được có màu nâu đỏ.

Đáp án B

27.25

Trong dung dịch muối sulfate, ion kim loại nào sau đây có màu xanh?

A. Mn²⁺                                  B. Fe³⁺                               C. Ti³⁺                               D. Cu²⁺

Phương pháp giải:

Dựa vào màu sắc của các hợp chất kim loại chuyển tiếp dãy thứ nhất.

Lời giải chi tiết:

CuSO₄ có màu xanh.

Đáp án D

27.26

Sắt là kim loại phổ biến thứ hai (sau nhôm) trên vỏ Trái Đất do nguyên tử sắt thuộc loại nguyên tử bền. Số neutron có trong một nguyên tử \(_{26}^{56}Fe\)

A. 30                                      B. 26                                  C. 56                                  D. 28

Phương pháp giải:

Dựa vào kí hiệu của nguyên tố Fe.

Lời giải chi tiết:

\(_{26}^{56}Fe\) có p = e = 26; n = 56 – 26 = 30

Đáp án A

27.27

Kim loại nào sau đây thể hiện hai hóa trị khi tác dụng với dung dịch HCl và khí Cl₂ (t^oC)

A. Nhôm         B. Sắt  C. Đồng          D. Magnesium

Phương pháp giải:

Dựa vào tính chất hóa học của kim loại chuyển tiếp dãy thứ nhất.

Lời giải chi tiết:

Fe có 2 hóa trị II và III khi tác dụng với HCl và khí Cl₂ (t^oC) theo phương trình hóa học sau:

Fe + 2HCl → FeCl₂ + H₂

2Fe + 3Cl₂ → 2FeCl₃

Đáp án B

27.28

Hợp chất iron (III) có khả năng thể hiện tính oxi hóa khi tác dụng với chất khử. Quá trình khử ion Fe³⁺ được biểu diễn là

A. Fe³⁺ + 1e → Fe²⁺               B. Fe²⁺→ Fe³⁺ + 1e           C. Fe²⁺ + 2e → Fe             D. Fe → Fe²⁺ + 1e

Phương pháp giải:

Dựa vào quá trình khử ion.

Lời giải chi tiết:

Fe³⁺ + 1e → Fe²⁺

Đáp án A

27.29

Trong không khí ẩm, gang và thép bị ăn mòn điện hóa. Trong quá trình ăn mòn, sắt bị oxi hóa ở anode tạo thành ion Fe²⁺ theo quá trình

A. Fe²⁺ + 2e → Fe                 B. Fe → Fe²⁺ + 2e             C. Fe³⁺ + 1e → Fe²⁺                D. Fe²⁺→ Fe³⁺ + 1e

Phương pháp giải:

Dựa vào quá trình khử, oxi hóa tại các điện cực.

Lời giải chi tiết:

Quá trình oxi hóa ở anode là: Fe → Fe²⁺ + 2e                

Đáp án B

27.30

Muối nào sau đây vừa có khả năng thể hiện tính oxi hóa ( trong môi trường acid), vừa có khả năng thể hiện tính khử ( trong môi trường kiềm)?

A. K₂Cr₂O₇                                                B. Cr₂(SO₄)₃                      C. K₂CrO₄                         D. Na₂CrO₄

Phương pháp giải:

Các chất chưa đạt số oxi hóa cao nhất hoặc nhỏ nhất sẽ thể hiện tính oxi hóa và tính khử.

Lời giải chi tiết:

Cr₂(SO₄)₃ vừa có khả năng thể hiện tính oxi hóa, vừa có khả năng thể hiện tính khử.

Đáp án B

27.31

Khi so sánh kim loại Fe với Ca, nhận định nào sau đây không đúng?

A. Có khối lượng riêng lớn hơn                                      B. Có độ cứng cao hơn

C. Có tính khử mạnh hơn                                                 D. Có nhiệt độ nóng chảy cao hơn

Phương pháp giải:

Dựa vào tính chất của kim loại chuyển tiếp dãy thứ nhất.

Lời giải chi tiết:

Fe có tính khử yếu hơn Ca.

Đáp án C

27.32

Khi so sánh nguyên tử Ti với K, nhận định nào sau đây không đúng?

A. Có bán kính lớn hơn                                                    B. Có số elctron hóa trị nhiều hơn

C. Có số electron độc thân nhiều hơn                              D. Có độ âm điện lớn hơn.

Phương pháp giải:

Dựa vào tính chất vật lí của kim loại.

Lời giải chi tiết:

K có bán kính lớn hơn Ti trong bảng tuần hoàn.

Đáp án A

27.33

Trong dãy nguyên tử Sc, Ti, V, Cr bán kính nguyên tử thay đổi như thế nào?

A. Tăng dần                           B. Không đổi                     C. Giảm dần                      D. Không có quy luật

Phương pháp giải:

Dựa vào quy luật bảng tuần hoàn.

Lời giải chi tiết:

Sc, Ti, V, Cr có bán kính giảm dần trong bảng tuần hoàn.

Đáp án C

27.34

Các hợp chất ứng với số oxi hóa cao nhất của Cr có tính oxi hóa mạnh. Giá trị thế điện cực chuẩn nào sau đây thuộc về cặp Cr₂O₇^2- , H⁺/Cr³⁺

A. -0.44V                               B. -2,93V                           C. 0V                                 D. +1,36V

Phương pháp giải:

Dựa vào bảng thế điện cực chuẩn của các chất.

Lời giải chi tiết:

Giá trị thế điện cực chuẩn nào sau đây thuộc về cặp Cr₂O₇^2- , H⁺/Cr³⁺ là 1,36V

Đáp án D

27.35

Trong dung dịch K₂Cr₂O₇ tồn tại cân bằng:

Cr₂O₇^2- (da cam) + H₂O \( \mathbin{\lower.3ex\hbox{$\buildrel\textstyle\rightarrow\over{\smash{\leftarrow}\vphantom{_{\vbox to.5ex{\vss}}}}$}} \) 2CrO₄^2- (vàng) + 2H⁺

Cho vài giọt dung dịch chất X vào dung dịch K₂Cr₂O₇ thì dung dịch chuyển dần từ màu da cam sang màu vàng. Chất phù hợp với X là

A. K₂SO₄                                B. H₂SO₄                           C. KCl                               D. KOH

Phương pháp giải:

Dựa vào tính chất hóa học của kim loại chuyển tiếp dãy thứ nhất.

Lời giải chi tiết:

Để chuyển từ màu da cam sang màu vàng khi K₂Cr₂O₇ tác dụng với dung dịch kiềm KOH.

Đáp án D

27.36

hãy chọn đúng sai cho mỗi ý a,b,c,d ở các câu 27.36 – 27.37

a. nguyên tố chromium thuộc chu kì 4, nhóm vib trong bảng tuần hoàn

b. chromium là kim loại nhe, có nhiệt độ nóng chảy thấp

c. chromium là kim loại chuyển tiếp dãy thứ nhất

d. nguyên tử chromium có số oxi hóa cao nhất là +3 trong các hợp chất

Phương pháp giải:

Dựa vào vị trí của kim loại chuyển tiếp dãy thứ nhất.

Lời giải chi tiết:

a. đúng

b. sai, cr là kim loại nặng, có nhiệt độ nóng chảy cao.

c. đúng

d. sai, cr có số oxi hóa +6 trong các hợp chất.

27.37

Tiến hành các thí nghiệm xác định hàm lượng iron (ii) sulfate bằng phương pháp chuẩn độ thuốc tím trong môi trường sulfuric acid loãng, dư

a. thuốc tím phải cho vào burette, không được cho vào bình tam giác

b. cần sử dụng chất chỉ thị để nhận biết điểm kết thúc chuẩn độ

c. iron (ii) sulfate là chất khử, thuốc tím là chất oxi hóa.

d. phải đun nóng dung dịch trong bình tam giác trước khi chuẩn độ

Phương pháp giải:

Dựa vào tính chất hóa học của kim loại chuyển tiếp dãy thứ nhất.

Lời giải chi tiết:

a. đúng

b. không cần sử dụng chất chỉ thị vì iron (ii) sulfate có khả năng làm mất màu kmno₄, để xác định điểm kết thúc chuẩn độ chỉ cần 1 giọt dư kmno₄.

c. đúng

d. không cần đun nóng trong bình tam giác, vì phản ứng xảy ra ở nhiệt độ thường.

27.38

Tiến hành thí nghiệm theo các bước sau:

Bước 1: Dùng pipette hút chính xác 5ml dung dịch FeSO₄ nồng độ a mol/L cho vào bình định mức loại 50mL. Thêm tiếp nước cất và định mức đến vạch, thu được 50mL dung dịch Y.

Bước 2: Chuẩn độ 10ml dung dịch Y trong môi trường H₂SO₄ loãng cần vừa đủ 8,8ml dung dịch KMnO₄ 0,02M. giá trị của a là bao nhiêu?

Phương pháp giải:

Dựa vào phương pháp chuẩn độ.

Lời giải chi tiết:

n _KMnO4 = \(8,{8.10^{ - 3}}.0,02 = 0,{176.10^{ - 3}}mol\)

10FeSO₄ + 2KMnO₄ + 8H₂SO₄ → 5Fe₂(SO₄)₃ + K₂SO₄ + 2MnSO₄ + 8H₂O

0,88.10^-4    ←0,176.10^-3

CM _FeSO4 = \(\frac{{0,{{88.10}^{ - 4}}}}{{{{10.10}^{ - 3}}}} = 0,88M\)

27.39

Ở 20^oC, độ tan của CuSO₄.5H₂O trong nước là 32g trong 100g nước. Ở nhiệt độ này, dung dịch CuSO₄ bão hòa có nồng độ là a%. Giá trị của a là bao nhiêu?

Phương pháp giải:

Dựa vào công thức tính nồng độ C%.

Lời giải chi tiết:

Khối lượng CuSO₄.5H₂O trong 100g nước là: 32g

n _CuSO4.5H2O = 32 : 250 = 0,128 mol

n _CuSO4.5H2O = n _CuSO4 = 0,128 mol

C%_CuSO4 = \(\frac{{0,128.160}}{{32 + 100}}.100 = 15,51\% \)

27.40

Ở điều kiên thường, tinh thể Fe có khối lượng riêng bằng 7,87g/cm³. Giả thiết các nguyên tử Fe là những hình cầu chiếm 68% thể tích tinh thể, phần còn lại là khe rỗng.

Cho biết: công thức tính thể tích hình cầu V = \(\frac{4}{3}\pi {r^3}\)

Số Avogadro N_A = 6,022.10²³ và số pi π  = 3,1416

Bán kính nguyên tử Fe là bao nhiêu pm?

Phương pháp giải:

Dựa vào công thức tính thể tích hình cầu.

Lời giải chi tiết:

Trong 1 cm³ tinh thể kim loại Fe thì các quả cầu kim loại chiếm thể tích 0,68 cm³ và có khối lương 7,87g. Số khối Fe = 55,85

Số quả cầu kim loại = 6,022.10²³.\(\frac{{7,87}}{{55,85}}\)= 0,8487.10²³ = 0,08487.10²⁴

Tổng thể tích các quả cầu kim loại: \(\frac{4}{3}\pi .{r^3}.0,{08487.10^{24}} = 0,68(c{m^3})\)

→ r = 1,24.10^-8 cm = 124pm

27.41

Dung dịch FeCl₃ có môi trường acid do sự thủy phân của ion Fe³⁺ theo phản ứng đơn giản hóa:

Fe³⁺ (aq) + H₂O (l)  [Fe(OH)]²⁺ (aq) + H⁺(aq)           K_a = 10^-2,19

Gía trị pH của dung dịch FeCl₃ 0,1M là

A. 2,19                                   B.1,66                                C.  0,22                              D. 1,22

Phương pháp giải:

Dựa vào công thức tính K_C.

Lời giải chi tiết:

Fe³⁺ (aq) + H₂O (l) \( \mathbin{\lower.3ex\hbox{$\buildrel\textstyle\rightarrow\over{\smash{\leftarrow}\vphantom{_{\vbox to.5ex{\vss}}}}$}} \) [Fe(OH)]²⁺ (aq) + H⁺(aq)

Trước phản ứng:                      0,1                                     0                       0

Phản ứng:                                  a →                                  a                       a

Cân bằng:                              0,1 – a                                 a                       a

 \(\begin{array}{l}{K_a} = \frac{{{\rm{[[Fe(OH)}}{{\rm{]}}^{2 + }}{\rm{]}}{\rm{.[}}{{\rm{H}}^ + }{\rm{]}}}}{{{\rm{[}}F{e^{3 + }}{\rm{]}}}} = {10^{ - 2,19}}\\ \to \frac{{a.a}}{{(0,1 - a)}} = {10^{ - 2,19}} \to a = 0,022M\end{array}\)

[H⁺] = 0,022M → pH = - log ([H⁺]) = - log(0,022) = 1,66

Đáp án B

27.42

Cân bằng được duy trì ở pH = 6

Cr₂O₇^2- (da cam) + H₂O \( \mathbin{\lower.3ex\hbox{$\buildrel\textstyle\rightarrow\over{\smash{\leftarrow}\vphantom{_{\vbox to.5ex{\vss}}}}$}} \) 2CrO₄^2- (vàng) + 2H⁺  K_C = 10^-15,2

 Phần trăm lượng Cr₂O₇^2- ban đầu đã chuyển hóa thành CrO₄^2- là

A. 4,2%                                  B. 3,1%                              C. 3,9%                             D. 4,8%

Phương pháp giải:

Dựa vào tính chất của kim loại chuyển tiếp dãy thứ nhất

Lời giải chi tiết:

Giả sử nồng độ của \(C{r_2}O_7^{2 - }\)là 0,1M

     Cr₂O₇^2- (da cam) + H₂O \( \mathbin{\lower.3ex\hbox{$\buildrel\textstyle\rightarrow\over{\smash{\leftarrow}\vphantom{_{\vbox to.5ex{\vss}}}}$}} \) 2CrO₄^2- (vàng) + 2H⁺  

Trước phản ứng:      0,1                                           0                     10^-6

Phản ứng:                  x                                            2x                    10^-6

Cân bằng:              0,1 – x                                       2x                    10^-6

K_C = \(\frac{{{{{\rm{[}}CrO_4^{2 - }{\rm{]}}}^2}.{{{\rm{[}}{H^ + }{\rm{]}}}^2}}}{{{\rm{[}}C{r_2}O_7^{2 - }{\rm{]}}}} = {10^{ - 15,2}}\)

→\(\frac{{{{(2x)}^2}.{{({{10}^{ - 6}})}^2}}}{{(0,1 - x)}} = {10^{ - 15,2}} \to x = 3,{9.10^{ - 3}}\)

Phần trăm \(C{r_2}O_7^{2 - }\)đã chuyển hóa = \(\frac{{3,{{9.10}^{ - 3}}}}{{0,1}}.100\%  = 3,9\% \)

Đáp án C

27.43

Khi làm lạnh dung dịch FeCl₃ thu được tinh thể FeCl₃.6H₂O. Cho độ tan của FeCl₃.6H₂O trong nước ở một số nhiệt độ như sau:

Dung dịch bão hòa của FeCl₃ ở 0^oC có nồng độ phần trăm là

A. 22,2%                                B. 17.4%                            C. 18,2%                           D. 25,6%

Phương pháp giải:

Dựa vào công thức tính C%.

Lời giải chi tiết:

FeCl₃ + 6H₂O → FeCl₃.6H₂O

Độ tan của FeCl₃.6H₂O ở 0^oC là 74,4g

n _FeCl3.6H2O = \(\frac{{74,4}}{{270,5}} = 0,275mol\)→ n _FeCl3 = 0,275 mol → m _FeCl3 = 0,275.162,5 = 45g

C% = \(\frac{{45}}{{74,4 + 100}}.100\%  = 25,6\% \)

Đáp án D

27.44

Thuốc tím dễ bị phân hủy khi bảo quản nên trước khi sử dụng thuốc tím pha sẵn cần xác định lai nồng độ bằng cách chuẩn độ với dung dịch H₂C₂O₄. Tiến hành thí nghiệm theo các bước sau:

Bước 1: Cân chinh xác lượng oxalic acid ngậm nước (H₂C₂O_4.2H₂O, M =126,07) để pha chế được 100ml dung dịch H₂C₂O₄ có nồng độ chuẩn 0,05M

Bước 2: Dùng pipette hút 5ml dung dịch H₂C₂O₄ vừa pha chế cho vào bình tam giáC. Chuyển dung dịch KMnO₄ nồng độ a.10^-2mol/L vào burette rồi tiến hành chuẩn độ đến khi dung dịch trong bình tam giác có màu hồng nhạt bền khoảng 10 giây thì vừa hết 5,1mL. Giá trị của a là

A. 2,04                                   B. 1,84                               C. 2,12                               D. 1,96

Phương pháp giải:

Dựa vào Phương pháp chuẩn độ.

Lời giải chi tiết:

n _H2C2O4 = 0,05.100.10^-3 = 5.10^-3 mol

n _{H2C2O4 đem chuẩn độ là}: = 5.10^-3.0,05 = 2,5.10^-4 mol

5H₂C₂O₄ + 2KMnO₄ + 3H₂SO₄ → 10CO₂ + K₂SO₄ + 2MnSO₄ + 8H₂O

    2,5.10^-4 →   10^-4

Nồng độ dung dịch KMnO₄ = \(\frac{{{{10}^{ - 4}}}}{{5,{{1.10}^{ - 3}}}} = 1,{96.10^{ - 2}}M\)

Đáp án D

27.45

Ở điều kiện thường, tinh thể K và tinh thể Cr đều có cấu trúc lập phương tâm khối. Biết một số thông số của kim loại K và Cr được cho ở bảng sau:

a. Tinh thể Cr có liên kết kim loại mạnh hơn tinh thể K

b. Trong cùng một đơn vị thể tích thì khối lượng kim loại trong tinh thể Cr và K bằng nhau

c. Nguyên tử Cr có bán kính nhỏ hơn nguyên tử K vì nguyên tử Cr có số lớp electron ít hơn.

d. K là kim loại nhẹ và Cr là kim loại nặng

Phương pháp giải:

Dựa vào tính chất vật lí của tinh thể K và Cr.

Lời giải chi tiết:

a. đúng vì tinh thể cr có liên kết kim loại mạnh hơn tinh thể k vì đều có cùng cấu trúc tinh thể nhưng lại có nhiệt độ nóng chảy và độ cứng cao hơn.

b. sai vì tinh thể cr có khối lượng riêng lớn hơn tinh thể k nên khối lượng kim loại nhiều hơn

c. sai vì nguyên tử cr và nguyên tử k đều có 4 lớp electron nhưng nguyên tử cr có điện tích hạt nhân lớn hơn.

d. đúng vì kim loại nhẹ (d < 5g/cm³) và Cr là kim loại nặng

27.46

Tinh thể Cu có cấu trúc lập phương tâm mặt với cạnh của hình lập phương là 361pm như mô tả trong hình vẽ bên ( biết Cu = 63,54amu, 1amu=1,66.10^-24 g)

a. bán kính của nguyên tử cu là 128pm

b. tổng số nguyên tử cu có trong một hình lập phương trên bằng 6

c. khối lượng riêng của tinh thể cu là 8,96g/cm³

d. các quả cầu cu chiếm 74% thể tích trong tinh thể.

Phương pháp giải:

Dựa vào cấu trúc tinh thể.

Lời giải chi tiết:

a, đúng vì:

độ dài đường chéo hình vuông bằng 4 lần bán kính: d = a√2 = 4r

→ r = \(\frac{{a\sqrt 2 }}{4} = \frac{{361pm\sqrt 2 }}{4} = 128pm\)

b. sai vì trong mỗi hình lập phương, mỗi nguyên tử cu ở đỉnh đóp góp 1/8 thể tích, mỗi nguyên tử ở mặt đóng góp ½ thể tích.

tổng số nguyên tử cu = \(\frac{1}{8}.8 + \frac{1}{2}.6 = 4\)nguyên tử

c. đúng vì:

khối lượng riêng =

d = \(\frac{{63,54.4.1,{{66.10}^{ = 24}}}}{{{{(3,{{61.10}^{ - 8}})}^3}}} = \frac{{63,54.4.1,66}}{{3,{{61}^3}}} = 8,97g/c{m^3}\)

d. đúng vì

\(\rho  = \frac{{4.(\frac{4}{3})\pi {r^3}}}{{{a^3}}} = \frac{{4.(\frac{4}{3})\pi .{{(\frac{{a\sqrt 2 }}{4})}^3}}}{{{a^3}}} = \frac{{\pi \sqrt 2 }}{6} = 0,74 = 74\% \)

27.47

Theo QCVN 01-1:2018/BYT, hàm lượng sắt tối đa cho phép trong nước sinh hoạt là 0,3mg/L. Một mẫu nước có hàm lượng sắt cao gấp 28 lần ngưỡng cho phép, giả thiết sắt trong mẫu nước tồn tại ở dạng Fe₂(SO₄)₃ và FeSO₄  với tỉ lệ mol tương ứng là 1:8. Quá trình tách loại sắt trong 10m³ mẫu nước trên được thực hiện bằng cách sử dụng m gam vôi tôi (vừa đủ) để tăng pH, sau đó sục không khí:

Fe₂(SO₄)₃ + Ca(OH)₂ → Fe(OH)₃ + CaSO₄ (1)

FeSO₄ + Ca(OH)₂ + O₂ + H₂O → Fe(OH)₃ + CaSO₄ (2)

Giả thiết vôi tôi chỉ chứa  Ca(OH)₂. Giá trị của m là bao nhiêu?

Phương pháp giải:

Dựa vào tính chất của nguyên tố kim loại chuyển tiếp dãy thứ nhất.

Lời giải chi tiết:

Khối lượng sắt có trong 10 m³ = 0,3.10000 .28 = 84000mg = 84g

n _Fe = 84 : 56 = 1,5 mol

Gọi số mol Fe³⁺ và Fe²⁺ lần lượt theo tỉ lệ là a và 8a

Bảo toàn nguyên tố Fe có: n _Fe = n _Fe2+ + 2n _Fe3+

→ 1,5 = 2.a + 8a → a = 0,15 mol

Vậy n _Fe2+ = 8.0,15 = 1,2 mol; n _Fe3+ = 0,15.2 = 0,3 mol

Fe₂(SO₄)₃ + 3Ca(OH)₂ → 2Fe(OH)₃ + 3CaSO₄ (1)

     0,15→           0,45

4FeSO₄ + 4Ca(OH)₂ + O₂ + 2H₂O → 4Fe(OH)₃ + 4CaSO₄ (2)

    1,2 →          1,2

n _Ca(OH)2 = 1,65 mol → m Ca(OH)2 = 1,65.74 = 122g

27.48

Các nghiên cứu được thực hiện với một muối carbonate của kim loại M ( hóa trị II)

Nghiên cứu 1: Tiến hành phân tích hàm lượng các nguyên tố, xác định M chiếm 48,2% khối lượng muối

Nghiên cứu 2: Nung nóng muối carbonate tới phản ứng hoàn toàn trong các khí quyển khác nhau:

Phần trăm chênh lệch giữa khối lượng mẫu chất rắn sau khi nung so với muối ban đầu ở thí nghiệm 2 là a%. Tính a?

Phương pháp giải:

Dựa vào tính chất hóa học của nguyên tố chuyển tiếp.

Lời giải chi tiết:

Gọi công thức muối carbonate là MCO₃.

Vì M chiếm 48,2% nên %CO₃ = 51,72%

Lập tỉ lệ: \(\frac{{\% M}}{{\% MC{O_3}}} = \frac{M}{{60}} = \frac{{48,28}}{{51,27}} \to M = 56(Fe)\)

Phương trình hóa học xảy ra ở thí nghiệm (2) là: 4FeCO₃ + O₂ \( \to \) 2Fe₂O₃ + 4CO₂

Chất rắn sau nung là Fe₂O₃.

Sự chênh lệch khối lượng giữa chất rắn sau nung và muối ban đầu là: \(\frac{{\frac{{{M_{F{e_2}{O_3}}}}}{2} - {M_{FeC{O_3}}}}}{{{M_{FeC{O_3}}}}}.100\%  = 31\% \)

27.49

Iron (II)sulfate thường được bảo quản ở dạng muối Mohr màu xanh nhạt có công thức FeSO₄.(NH₄)₂SO₄.nH₂O

Thực hiện các thí nghiệm sau:

Thí nghiệm 1: Cân 1,96g muối Mohr rồi hòa tan vào nước, sau đó định mức trong bình 50mL. Chuẩn độ 5mL dung dịch vừa pha cần dùng 5mL dung dịch KMnO₄ 0,02M trong môi trường H₂SO₄ loãng. Xác định công thức phân tử muối Mohr.

Thí nghiệm 2: Làm lạnh 100g dung dịch muối Mohr bão hòa ở 30^oC đến nhiệt độ ổn định ở 0^oC thu được m gam muối Mohr kết tinh. Cho độ tan của muối Mohr trong nước ở các nhiệt độ như sau:

Giá trị của m là bao nhiêu?

Phương pháp giải:

Dựa vào các thông tin đề bài cung cấp.

Lời giải chi tiết:

n _KMnO4 = 0,02.5.10^-3 = 1.10^-4 mol

10FeSO₄ +          2KMnO₄ + 8H₂SO₄ → 5Fe₂(SO₄)₃ + K₂SO₄ + 2MnSO₄ + 8H₂O

5.10^-4 mol          ←1.10^-4 mol

Vì thể tích ban đầu của muối mohr là 50ml, khi chuẩn độ cần dùng 5ml nên tỉ lệ là 1:10.

M muối mohr = \(\frac{{1,96}}{{{{5.10}^{ - 4}}.10}} = 392 \to n = 6\)

Công thức của muối là FeSO₄.(NH₄)₂SO₄.6H₂O

Ở 30^oC, 100g nước hòa tan được 45g muối Mohr → 100g dung dịch có chứa khối lượng muối Mohr là: \(45.\frac{{100}}{{100 + 45}} = 31g\)

Tại 0^oC giả sử có x gam muối Mohr kết tinh thì khối lượng phần dung dịch bão hòa còn lại là 100-x  gam

Khối lượng muối Mohr có trong (100-x) gam dung dịch bão hòa ở 0^oC là: \(x + 17,2.\frac{{100 - x}}{{100}} = 31 \to x = 16,6g\)