mỘt sỐ chuyÊn ĐỀ hÓa hỌc bỒi dƯỠng hỌc sinh giỎi Ở bẬc thpt

8/20/2019 MỘT SỐ CHUYÊN ĐỀ HÓA HỌC BỒI DƯỠNG HỌC SINH GIỎI Ở BẬC THPT

http://slidepdf.com/reader/full/mot-so-chuyen-de-hoa-hoc-boi-duong-hoc-sinh-gioi-o-bac 1/53

TRƯƠ NG HUY QUANG-THPT CHUYÊN LƯƠ NG TH Ế VINH

1

MỘT SỐ CHUYÊN ĐỀ HÓA HỌC BỒI DƯỠ NG HỌC SINH GIỎI Ở BẬC THPT

TRƯƠ NG HUY QUANGT Ỉ NH ĐỒ NG NAI

2015

WWW.FACEBOOK.COM/DAYKEM.QUY

WWW.FACEBOOK.COM/BOIDUONGHOAHOCQUY

WW.DAYKEMQUYNHON.UCOZ.COM

ng góp PDF bởi GV. Nguyễn Thanh Tú




2

CHƯƠ NG I A/M ỘT SỐ N Ộ I DUNG C Ơ B Ả N TH ƯỜ NG ĐƯỢ C ĐỀ C Ậ P ĐẾ N TRONG CÁC BÀI THI H ỌC SINH GI Ỏ I HOÁ H ỌCT Ỉ NH ĐỒ NG NAI T Ừ 1997 ĐẾ N 2006

I/ HÓA ĐẠI CƯƠ NG

1/ Cấu tạo nguyên tử

1.1 Bài thi các năm 1997-1998-1999-2000-2001-2002-2003-2004

1.2 Nội dung chủ yếu:Toán hạt (p,n,e) , viết cấu hình e của nguyên tử ,ion , phản

ứng hạt nhân

1.3 Phần bài thi này cả 3 khối đều có nhưng tập trung chủ yếu là khối 10

2/Hệ thống tuần hoàn và liên kết hoá học :2.1 Bài thi các năm: 1997-1998-1999-2001-2003

2.2 Nội dung chủ yếu: xác định vị trí của nguyên tố trong bảng HTTH, xác định

bản chất liên kết, so sánh tính bền, tính axit-bazơ , tính oxihóa-khử của các dãy

hidrua,hidroxit…, so sánh momen lưỡ ng cực…,so sánh năng lượ ng ion hóa , xen

phủ các AO và lai hóa , viết công thức cấu tạo Liuyt…

3/ Nhiệt động hóa học

3.1 Bài thi các năm: 1997-2000-2001-2002-2006

3.2 Nội dung chủ yếu: tính hiệu ứng nhiệt của phản ứng , tính năng lượ ng liên kết

trung bình , tính thiêu nhiệt…

3.3 Loại bài thi này có cả ở 3 khối lớ p ,nhưng tập trung nhiều là ở vòng 2-khối 12

4/ Động hóa học:

4.1 Bài thi các năm: 1997-1998-2002-2004(khối 11 và khối 12-vòng 2)2005-2006

4.2 Nội dung chủ yếu: Xác định bậc phản ứng , xác định hằng số tốc độ phản ưng

( phần này đề thi quốc gia còn có xác định cơ chế phản ứng , xác định tốc độ phản

ứng ,tốc độ tiêu thụ ,tốc độ hình thành…)

4.3 Phần bài thi này chủ yếu cho vòng 2 chọn đội tuyển thi quốc gia

5 Điện hóa

5.1 Bài thi các năm: 1999-2000-2002-2004








3

5.2 Nội dung chủ yếu: Pin điện( sơ đồ pin, viết PTPƯ xảy ra ở các điện cực và

phươ ng trình phản ứng khi pin hoạt động , tính suất điện động , tính thế điện cực,

năm 2000 có đề cập đến điện phân

5.3.Loại bài này chủ yếu là các bài thi vòng 2 –khối 126. Dung dịch

6.1 Bài thi các năm: 1998-1999-2001-2002-2003-2004-2005-2006

6.2 Nội dung chủ yếu: Tính nồng mol các ion, pH của dung dịch ,tích số tan ,độ

điện ly, so sánh độ tan, sự tạo thành kết tủa…

6.3 Đặc điểm của loại bài này là dành cho thi HSG khối 11 và khối 12, chú ý đến

chất điện ly yếu

7. Phản ứng oxyhóa- khử 7.1 Bài thi các năm: 1997-1998-1999-2000-2001-2003-2004-2006

7.2 Nội dung chủ yếu: Cân bằng phản ứng oxyhoá-khử, bổ túc phản ứng , toán vận

dụng phản ứng oxyhóa- khử

7.3 Đặc điểm của loại bài thi này là áp dụng cho HSG cả 3 khối , phần cân bằng

thườ ng dùng cho khối 10, phần toán vô cơ thườ ng có phản ứng oxyhóa-khử ( tính

chất của HNO3, H2SO4 đặc)

8. Cân bằng hóa học8.1 Bài thi các năm: 1999-2001-2002-2004-2005-2006

8.2 Nội dung chủ yếu: Tính hằng số cân bằng , chuyển dịch cân bằng ,tính thành

phần ở trạng thái cân bằng

8.3 Đặc điểm: Chủ yếu áp dụng cho thi HSG vòng 2

HÓA VÔ CƠ

1/ Phản ứng của các chất vô cơ : 1998-1999-2001-2002-2003

2/ Nhận biết các chất vô cơ : 1997-2001-2004-2005

3/ Các bài toán vô cơ ( Xác định tên nguyên tố,xác định công thức phân tử hợ p

chất vô cơ , loại toán dùng định luật bảo toàn e…) : 1997-1998-1999-2001-2002-

2003-2004-2006

HÓA HỮ U CƠ








4

1. Quan hệ giữa cấu trúc vớ i tính chất vật lý

1.1

Bài thi các năm: 1999- 2001-2002-2004

1.2 Nội dung: Từ cấu trúc suy ra so sánh nhiệt độ sôi, nhiệt độ nóng chảy, độ

tan…2. Quan hệ giữa cấu trúc vớ i tính chất axit-baừng.

2.1 Bài thi các năm: 1997-2000-2004-2005-2006

2.2 Nội dung : Từ cấu trúc, so sánh tính axit-bazơ các chất, điền Ka, Kb…

3. Phản ứng hữu cơ và cơ chế phản ứng

3.1 Bài thi các năm: 1997-1998-2002-2004-2005

3.2 Nội dung:Viết cơ chế phản ứng hoặc dựa vào cơ chế suy ra sản phẩm

chính4.

Tổng hợ p hữu cơ

4.1 Bài thi các năm: 1997-1998-1999-2000-2001-2002-2004-2005

4.2 Nội dung: Hoàn thành sơ đồ phản ứng hoặc điều chế các chất từ 1 vài chất

cho sẵn

5. Xác định cấu tạo hợ p chất hữu cơ

5.1 Bài thi các năm: 1997-1998-1999-2001-2002-2004-2005

5.2

Nội dung: Từ tính chất và giả thiết định lượ ng ,suy ra công thức phân tử,công thức cấu tạo của hợ p chất hữu cơ

6.

Hóa lập thể

6.1 Bài thi các năm: 2002-2004-2005-2006

6.2 Nội dung: Các loại đồng phân lập thể, Gluxit,Protein…

B/ M ỘT SỐ N Ộ I DUNG CH Ủ Y Ế U ĐƯỢ C ĐỀ C Ậ P TRONG

CÁC BÀI THI H ỌC SINH GI Ỏ I QU ỐC GIA MÔN HÓA

H ỌC T Ừ 1997-2006

I/ HOÁ ĐẠI CƯƠ NG

1.

Cấu tạo nguyên tử

1.1 Bài thi các năm: 1997-2001-2002-2004-2005-2006








5

1.2 Nội dung: Toán hạt, viết cấu hình e, phóng xạ và hạt nhân

2.

Cấu tạo phân tử và liên kết hoá học

2.1 Bài thi các năm: 2002-2003-2004-2006

2.2

Nội dung: Trình bày sự tạo thành liên kết, lai hóa, hình học phân tử,đimehóa , sự tạo thành liên kết trong phức chất

3. Nhiệt động hóa học

3.1

Bài thi các năm: 1997-1999-2000-2002-2003-2004

3.2 Tính ∆H,∆U,∆G,∆S, dùng định luật Hess và hệ quả của định luật Hess để

tính hiệu ứng nhiệt của phản ứng từ ∆Htt,∆Hdc, Năng lượ ng liên kết

4. Động hóa học

4.1

Bài thi các năm: 1999-2001-2002-2003-2004-20054.2 Lập biểu thức tính tốc độ phản ứng, tính bậc phản ứng , hằng số tốc độ

phản ứng

5. Điện hóa học

5.1 Bài thi các năm:1998-1999-2000-2002-2003-2004-2005-2006

5.2 Chủ yếu là pin điện và điện phân

6. Dung dịch

6.1 Bài thi các năm: 1997-1998-1999-2001-2002-2003-2004-2005-2006

6.2 Cân bằng ion, tính nồng độ ion, tính pH của dung dịch, tích số tan, độ tan

7. Phản ứng oxihóa-khử

7.1 Bài thi các năm: 1997-1998-2000-2001-2002-2004-2005-2006

7.2 Lập phươ ng trình phản ứng oxihóa-khử(có môi trườ ng,không có môi

trườ ng ), cân bằng oxihóa-khử, toán dùng phản ứng oxihóa-khử

8. Cân bằng hóa học

8.1 Bài thi các năm: 1997-2001-2004-2006

8.2 Tính KP,KC , sự chuyển dịch cân bằng

9. Tinh thể:

9.1 Bài thi các năm: 2004( bảng B) -2004( vòng 2)-đề thi quốc tế 1997-1998

9.2 Vẽ cấu trúc tế bào, tính khối lượ ng riêng , tính bán kính








6

II/ HOÁ VÔ CƠ

1. Phản ứng của các chất vô cơ : 1997-1998-1999-2000-2001-2006

2. Nhận biết các chất vô vơ : 1999-2000-2001-2003

3.

Bài toán vô cơ : (xác định công thức , thành phần hỗn hợ p…)1998-2000-2003-2005-2006

III/ HÓA HỮ U CƠ

1. Quan hệ cấu trúc và tính chất vật lý

1.1

Bài thi: 1997-1998-1999-2001-2002-2005

1.2Nội dung: Từ cấu trúc so sánh t0S, t0

nc, độ tan

2.

Quan hệ cấu trúc và tính chất axit-bazơ

2.1

Bài thi: 1998-2000-2001-2002-2003-2004-20052.2 Nội dung: so sánh tính axit-bazơ , điền pKa…

3.

Phản ứng hữu cơ và cơ chế phản ứng

3.1 Bài thi:1997-1998-1999-2000-2001-2004-2005-2006

3.2 Nội dung : Xác định cơ chế phản ứng , hướ ng phản ứng , xác định sản

phẩm chính, phụ và tỉ lệ % sản phẩm , các phản ứng chuyển vị, phản ứng

đóng vòng …

4.

Tổng hợ p hữu cơ

4.1 Bài thi: 1997-1998-1999-2000-2001-2002-2003-2004-2005-2006

4.2 Nội dung: Sơ đồ phản ứng , điều chế, bổ túc phản ứng

5.

Xác định cấu tạo chất hữu cơ

5.1 Bài thi: 1997-2000-2001-2002-2003-2004-2006

5.2 Nội dung: Từ tính chất và các đại lượ ng định lượ ng suy ra CTPT,CTCT

6. Hoá học lập thể

6.1 Bài thi: 1998-1999-2000-2001-2002-2003-2004-2005-2006

6.2

Nội dung: Các loại đồng phân không gian, danh pháp R,S, danh pháp E,Z,

Gluxit, protein…








7

C/ QUAN H Ệ GI Ữ A BÀI THI H ỌC SINH GI Ỏ I QU ỐC GIA

VÀ BÀI THI H ỌC SINH GI Ỏ I C Ấ P T Ỉ NH

1. Đề thi học sinh giỏi cấp tỉnh có các dạng bài tươ ng tự vớ i những bài thi

học sinh giỏi cấp quốc gia

2. Trên cơ sở các dạng bài thi học sinh giỏi quốc gia , việc định hướ ng

kiến thức cần bồi dưỡ ng và chọn chuyên đề bồi dưỡ ng học sinh giỏi

cấp tỉnh là cần thiết và quan trọng , để từ đó chọn đượ c học sinh giỏi

cho tỉnh Đồng Nai , đồng thờ i cũng qua đó chọn đượ c đội tuyển đại diện

cho tỉnh thi học sinh giỏi quốc gia đượ c đúng hướ ng và chính xác hơ n.








8

CHƯƠ NG 2

M ỘT SỐ CHUYÊN ĐỀ HÓA H ỌC BỒ I DƯỠ NG H ỌC SINH

GI Ỏ I Ở B Ậ C THPT

A.

CẤU TẠO NGUYÊN TỬ

I/ TÓM T Ắ T LÝ THUY Ế T1. Khối lượ ng và điện tích của các hạt cấu tạo nên nguyên tử

Đặc tính hạt Vỏ nguyên tử Hạt nhân

Electron(e) Proton(p) Notron(n)

Điện tích (q) qe = -1,602.10-19-C

hay qe = 1-

qP = 1,602.10-19C

hay qP = 1+

qn = 0

Khối lượ ng (m) me=9,1094.10-31kg mP = 1,6726.10-27kg mn =1,6748.10-27kg

. Đối vớ i hạt nhân bền( Z=1 Z=82), trừ H, ta có : 1≤ 5,1≤ Z

N

2/ NL hạt nhn: l NL cần thiết để vượ t lực đẩy giữa cc hạt c ĩ cng điện tích ở trong hạt nhn v lin kết chng lại thnh 1 khối thống nhất (tức l NL tạo nn hạt nhn từ

cc nucleon (p,n) )

∆E = ∆m.c2

∆m: độ hụt khối lượ ng ; ∆m = [ Z.mP + (A-Z).mn ]- mhatnhn

C: Tốc độ nh sng = 2,9979.108m/s ≈ 3.108 m/s

3/ NL ring của hạt nhn: Er = A

E

E: NL hạt nhn

A: số nucleon ( số khối)

4/ Đồng vị: L những nguyn tử c ĩ cng số p nhưng khc số nơ tron nn số khối

khc nhau ( cng Z, khc A, khc N)








9

MTB =n

nn

x x x

x M x M x M

++++++

....

...

21

2211

M1,M2 … NTK của từng đồng vị 1,2…

x1,x2 ….-% số nt đồng vị 1,2,…

- số ntử …..

- số mol ntử…..

5/ Tia ph ĩ ng xạ:

-

Tia α ( 2He4): đi lệch về bản cực m

-

Tia β ( -1e0 ): đi lệch về bản cực dươ ng

-

Tia γ : l 1 bức xạ điện từ c ĩ bướ c s ĩ ng rất nhỏ từ 1- 10-2

A0

6/ Định luật chuyển dịch ph ĩ ng xạ Fajans-Soddy:tun theo định luậ bảo tịan

số khối v bảo tịan điện tích

a/ Ph ĩ ng xạ α:- ZXA 2He4 + Z-2YA-4; vd: 88Ra226 86Rn222 + 2He4

-Hầu hết cc đồng vị ph ĩ ng xạ c ĩ Z > 83 (Bi) đều ph ĩ ng xạ kiểu α

-Chuyển 2 ơ về phía trướ c

b/ Ph ĩ ng xạ β:- ZXA -1e0 + Z+1YA vd:89Ac227 90 Th227 +-1e0

-Như vậy c ĩ sự chuyển: 0n1 1p

1 + -1e0 , tức l 1 nơ tron trong X đ

biến đổi thnh 1p v 1e-

-Cc nguyn tố c ĩ Z < 83 thườ ng khơ ng pht ra hạt α m pht ra hạt β (

hạt β l hạt e)

-Chuyển 1 ơ về phía sau

c/ Ph ĩ ng xạ γ :-ZX

A

ZX

A

+ γ vd: 56Ba *

137

56Ba

137

+γ -Ph ĩ ng xạ γ khơ ng lm thay đổi A,Z tức l khơ ng gy nn sự biến đổi

nguyn tố m chỉ chuyển về trạng thi c ĩ NL thấp hơ n

d/ Ph ĩ ng xạ β+( Positron:+1e0): - 27Co55

+1e0 + 26Fe55

- Chuyển 1 ơ về phía trướ c








10

e/ Sự bắt e: 19K40+ -1e

0 18 Ar40 + hγ ; bắt 1e từ lớ p K gần hạt nhn, ở đy c ĩ sự

chuyển -1e0 + 1p

1 0n1 ; chuyển 1 ơ về phía trướ c

7/ Động học qu trình ph ĩ ng xạ: Nt = N0.e-kt

k = xa

a

t R

R

t N

N

t −== ln

1ln

1ln

1 00 ; kt N

N =0ln ; ln kt

m

m=0

Vớ i N0: Số nguyn tử ban đầu ở t=0

Nt: Số nguyn tử ở thờ i điểm t

k: Hằng số p/xạ

e: 2,7183

t: thờ i gianR0: Tốc độ p/hủy ban đầu ( Tính vớ i 1g trong 1s)

R: Tốc độ p/hủy ở thờ i điểm t ( …………………)

8/ Chu kỳ bn hủy: l thờ i gian để p/hủy ½ số ng/tử ban đầu ( hay ½ lượ ng ban

đầu) t1/2 =k k

693,02ln=

9/ Tốc độ ph ĩ ng xạ( cườ ng độ p/xạ):

=−=dt

dxV k(a-x) = k.N

V(cịn ký hiệu I,A) : tốc độ p/xạ hay cườ ng độ p/xạ

k:(cịn c ĩ ký hiệu l λ) :HS tốc độ,HS phn r,HS p/xạ(tại 1 nhiệt độ xc định )

a: Cban đầu hay số ngtử đầu, số hạt nhn đầu (t=0)

x: Cmất sau t/gian t

a-x=N : C chất A cịn,số ngtử cịn, số hạt nhn cịn sau t/gian t

Đơ n vị cườ ng độ p/xạ Ci( 1Ci = 3,7.1010 phn r/s= 3,7.1010 Bq)

10/ Một số đơ n vị:








11

1u = == N

mc 1

121,66056.10-24g= 1,66056.10-27kg

1u= 931,5 MeV

1u= 1,492.10-10J

J=kg.m2 /s2 ; Cal= 4,184J

erg= 10-7J= eV 1210.602,1

1−

1MeV= 1,602.10-13J= 106eV

Wh= 3600J; kWh=3600kJ;

MWh=106Wh=106.3600J;

MWd= 106.3600.24J

eV= 1,602 .10-19J = 9,649.104 J/mol

II/ BÀI T Ậ PCâu 1/ Nguyên tử của nguyên tố hóa học X có tổng số các hạt p,n,e bằng 180,

trong đó tổng các hạt mang điện gấp 1,432 lần số nơ tron. 1/ Hãy viết cấu hình e của nguyên tử X ( có giải thích rõ cơ sở để viết) và cho

biết vị trí của nó trong bảng hệ thống tuần hoàn

2/ Nêu dự đoán tính chất hóa học của X ở dạng đơ n chất( có nêu rõ cơ sở để dự

đoán và viết phươ ng trình phản ứng chứng minh)

3/ Khi ở dạng đơ n chất của X tác dụng vớ i AgNO3 trong dung dịch( dung môi

không phải là nướ c) ở điều kiện thườ ng chỉ tạo ra đượ c 2 hợ p chất trong đó 1

chất là AgX.

a/ Viết phươ ng trình phản ứng ?

b/ Đó là phản ứng trao đổi hay là phản ứng oxihóa-khử.Tại sao?

( Đề thi HSG tỉ nh Đồ ng Nai-1998)

Giải

1/ Đặt số prton,nơ tron,electron tươ ng ứng là Z,N,E

Z+N+E =180 vì Z=E nên 2Z+N = 180(1),do 2Z=1,432N(2) N=74,Z=53

Xlà I; Cấu hình e: 1s22s22p63s23p63d104s24p64d105s25p5








12

Từ cấu hình e X thuộc ô thứ 53(vì Z=53), chu kỳ 5(vì có 5 lớ p e), phân

nhóm chính nhóm VII( vì có 7e hóa trị)

2/ Iot có 7e lớ p ngoài cùng nên nó có thể nhận thêm 1e để có lớ p e ngoài cùng

bão hòa (8e)

Iot có tính oxihóa là chủ yếu, ngoài ra do Iot có bán kínhnguyên tử lớ n nên có khả năng thể hiện tính khử

2Na+I2= 2NaI I2: oxihóa

I2+ 10 HNO3(đặc) = 6 HIO3+ 10 NO+ 2 H2O I2:khử

3/ a/ I2 + AgNO3 = AgI + INO3

b/ Đây là phản ứng tự oxihóa-khử vì trong phản ứng này Iot , vừa cho vừa

nhận e

Nhậ n xét:- Bài thi này tươ ng tự đề thi chọ n HSG củ a trườ ng Đ HSP Hà N ội khố i chuyên hóa-nă m 1993 .

-cái hay củ a bài thi này là mặ c dù Iot thuộ c nhómVIIA là nhóm

phi kim đ iể n hình như ng Iot l ại vừ a có tính oxihóa, vừ a có tính khử , do

đặ c đ iể m cấ u tạ o củ a Iot

-Chú ý: khi phân l ớ p ns đ ã bão hòa thì do sự đẩ y nhau củ a 2e

trong AO-ns nên mứ c nă ng l ượ ng củ a nó cao hơ n mứ c nă ng l ượ ng củ a

phân l ớ p(n-1)dCâu 2

a/ Trong số các hạt nhân nguyên tử của nguyên tố , thì chì (82Pb207 )có tỷ số

N/Z là cực đại và Heli(2He4) có N/Z là cực tiểu. Hãy thiết lập tỷ số N/Z cho các

nguyên tố vớ i 2 82≤≤ Z .

b/ Một nguyên tử X có tổng số các hạt là 58, số khối của nó nhỏ hơ n 40. Hãy

xác định số proton, số e và số nơ tron của nguyên tử đó

Cho: Ca=40; Na=23; K=39; Rb= 85; Al= 27

Đề thi HSG tỉ nh Đồ ng Nai-2001

Giải

a/ Pb : N/Z= (207-82)/ 82 = 1,524( cực đại)








13

He: N/Z = (4-2) / 2 = 1( cực tiểu) Vậy vớ i các nguyên tố có 2 82≤≤ Z

thì có : 1 524,1 / ≤≤ Z N

b/ Ta có 2Z+N= 58 N=58-2Z,vì Z ≤≤ N 1,524Z 16,5 3,19≤≤ Z

Z=19,N=20,A=39(nhận). Vậy X là KaliCâu 3

1/ Hãy viết cấu hình e của các chất có mặt trong các quá trình sau

a/ Cu2+ +2e = Cu (Z=29)

b/ Cr -2e = Cr2+ (Z= 24)

c/ 2Br- -2e = Br2 ( Z= 35)

2/ Nguyên tố A không phải là khí hiếm , nguyên tử có phân lớ p e ngoài cùng là

4p. Nguyên tử của nguyên tố B có phân lớ p e ngoài cùng là 4s. Số proton củaB bằng số nơ tron

a/ Nguyên tố nào là phi kim? Là kim loại?

b/ Tổng số e của 2 phân lớ p ngoài cùng của 2 nguyên tố bằng 7 . Xác định cấu

hình e và cho biết A,B là những nguyên tố gì ?

Đề thi HSG tỉ nh -2000

Giải

1/ Cấu hình e:

29Cu : 1s22s22p63s23p63d104s1 Cu2+: 1s22s22p63s23p63d9

24Cr: -------------------3d54s1 Cr2+: -------------------3d4

35Br:- --------------------3d63d104s24p6 Br : --------------------3d104s24p5

2/a/

A: 4s24px , vì A không phải là khí hiếm nên x< 6

Nếu x≤2A là kim loại

Nếu 3≤x≤5 A là phi kim

B: 4sy vì y≤ 2 nên B có số e lớ p ngoài cùng luôn luôn ≤ 2 do đó B luôn

luôn là Kim loại

b/ Ta có x+y=7, mà x<6, y ≤ 2 y= 1hoặc 2

nếu y=1 thì x= 6(loại)








14

nếu y=2 thì x= 5(nhận)

Vậy A có cấu hình e e là: 1s22s22p63s23p63d104s24p5 A là Br

B có cấu hình e: 1s22s22p63s23p63da4s2,do B có số p= số n nên a=0 tức là

Z=20

Vậy B là Ca Nhậ n xét: Bài thi này tươ ng tự bài thi vào trườ ng đại họ c Y-Dượ c TPHCM

nă m-1999, do bài thi này có khác ở chỗ có giả thiế t B có số p= số n nên ta

chọ n đượ c nghiệ m là Ca, còn bài thi vào Đại họ c Y-Dượ c TPHCM không có

giả thiế t này nên phải chọ n các nghiệ m B (vớ i a=0,1,2,3,5,6,7,8,10)

Câu 4

a/ Hãy chỉ ra điểm sai ở mỗi cấu hình e sau:

(1) 1s2

2s1

2p5

(2) 1s2

2s2

2p6

3s2

3p6

4s2

3d6

(3) 1s2

2s2

2p6

4p6

4s2

b/ Viết lại cho đúng mỗi cấu hình trên. Mỗi cấu hình đó là cấu hình của hạt

nào( nguyên tử ,ion)? Hãy viết một phươ ng trình phản ứng chứng minh tính

chất hóa học điển hình (nếu có) của hạt

Đề thi HSGQG-1996

Giải

a/ (1) sai ở 2s1: vì đđđủ e ở 2s mớ i đến 2p

(2) sai thứ tự 4s23d6 (3) sai kí hiệu số lượ ng tử chính 4( n=2 rồi đến n=3 chứ không phải đến

n=4) và sai thứ tự s vớ i p

b/ Viết lại cho đúng là:

(1) 1s22s22p5; ứng vớ i F; tính oxihóa mạnh liệt: F2 + Na NaF. Hoặc

1s22s22p4; ứng vớ i O, t/c oxihóa mạnh : Cu+O2 CuO

(2) 1s22s22p63s23p63d64s2 ; ứng vớ i Fe; t/c khử Fe + Cl2 FeCl3

(3)

1s22s22p63s23p6; ứng vớ i Ne (khí trơ ), hoặc K+ hay Ca2+ có t/c oxihóa:

2KCl dienphan nong chay 2 K +Cl2 , hoặc Cl-,S2- có t/c khử:

4HCl+MnO2 MnCl2+ Cl2 + 2H2O

Câu 5.








15

Hãy hoàn thành các ptpứ hạt nhân sau đây( có định luật bảo toàn nào đượ c

dùng khi hoàn thành phươ ng trình trên? )

a/ 92U238 90

Th230 + …

b/ 92U

235

82 Pb

206

+ …Thi HSGQG-2000

Bài giải: a/ 92U238 90 Th230 + 2 2He4 + 2β-

b/ 92U235 82Pb206 + 7 2He4 + 0n

1 +4β-

Ap dụng định luật bảo toàn vật chất ( bảo toàn số khối, bảo toàn điện tích)

để hoàn thành các ptpứ hạt nhân

Câu 6

1.

Hãy dùng kí hiệu ô lượ ng tử biểu diễn các trườ ng hợ p số lượ ng e trongmột obitan nguyên tử.

2. Mỗi phân tử XY3 có tổng số các hạt proton, nơ tron ,electron bằng

196;trong đó số hạt mang điện nhiều hơ n số hạt không mang điện là 60,

số hạt mang điện của X ít hơ n số hạt mang điện của Y là 76.

a/ Hãy xác định ký hiệu hóa học của X,Y và XY3.

b/ Viết cấu hình e của nguyên tử X,Y.

c/ Dựa vào pứ oxihóa –khử và phản ứng trao đổi, hãy viết ptpứ (ghi rõ điều

kiện, nếu có) các trườ ng hợ p xảy ra tạo thành XY3.

Thi HSGQG-2001

Giải

1/ Có 3 trườ ng hợ p ↓ hoặc ↑ ↑↓hoặc↓↑

Obitan nguyên tử trống có 1e có 2e

2/a/ Ta có 2ZX+6ZY + NX + 3NY = 196(1)

2ZX +6ZY – NX – 3NY = 60(2)

6ZY – 2 ZX = 76(3) . Giải hệ đựơ c ZY = 17 Y là Clo; ZX = 13

X là Al . XY3 là AlCl3

b/ Cấu hình e của Al : 1s2 2s2 2p6 3s23p1; Cl : 1s22s22p63s23p5

c/ Các ptpứ tạo thành AlCl3 2Al + 3Cl2 t 0 2AlCl3








16

2Al + 3 CuCl2 t 0 2AlCl3 + 3Cu Al(OH)3 +3HCl AlCl3+3H2O

Al2O3 + 6HCl t 0 2AlCl3 + 3H2O Al2S3 + 6 HCl 2AlCl3 +3H2S

NaAlO2+ 4HCl AlCl3 +NaCl+2H2O

Al2(SO4)3 +3BaCl2 2AlCl3+3BaSO4 Câu 7.Hidro tự nhiên gồm 2 đồng vị 1 H1(kí hiệu H) va 1H

2(kí hiệu D)

a/ Viết các công thức phân tử hidro có thể có

b/ Tính phân tử khối của mỗi loại phân tử

c/ 1 lít khí hidro giàu đơ teri (1H2) ở điều kiện tiêu chuẩn nặng 0,10g. Tính

thành phần % khối lượ ng từng đồng vị của hidroGiải: a/ H2 HD D2

b/ PTK: 2 3 4c/ Ở đktc ,khối lượ ng phân tử trung bình của khí hidro giàu đơ teri

là:0,1g/l.22,4l/mol= 2,24g/mol, suy ra khối lượ ng trung bình của 1 mol nguyên tử hidro là 1,12g/mol.

Gọi x là % số nguyên tử đơ teri và 100-x là % số nguyên tử H, ta có:

12,1100

)100(12 =−+ x x

=> x = 12%. Vậy %D =12% và %H= 88%

Vậy %(m)H= %57,7812.288.1

88.1=

+; %(m)D= 100%-78,57%= 21,43%

Ghi chú :- Trong sách giáo khoa thí điểm phân ban,ban khoa học tự nhiên lớ p 10 -2003 (trang 13) và SGK hóa học 10 nâng cao-2006 (trang )có bài tập này,nhưng sách giáo viên hóa học 10 nâng cao đáp số %D=12; %H=88, còn sách giáoviên –banA-thí điểm phân ban lại đáp số %D= 0,12; %H= 99,88.Theo chúng tôiđáp số như thế là sai vì rằng : kết quả 0,12% và 99,88% là hoàn toàn không đúng,còn kết quả 12% và 88% là đúng vớ i % số nguyên tử mỗi đồng vị chứ không phảilà % khối lượ ng mỗi đồng vị.Câu 8. Khối lượ ng nguyên tử trung bình của Clo là 35,5. Clo trong tự nhiên có 2đồng vị là Cl35 và Cl37. Hỏi Cl37 chiếm bao nhiêu % về khối lượ ng trong HClO4(vớ i H là đồng vị 1H

1; O là đồng vị 8O16)

Giải : Đặt % số mol Cl35 là x%--> %Cl37 là (100-x)%-->

755,35100

)100(3735=>−=

−+=

−

x x x

A ; MHClO4 = 100,5

1 mol HClO4 có 1 mol Cl chứa 0,75 molCl35 và 0,25 molCl37=>(m) Cl37 = 0,25.37=9,25g=> %(m) Cl37= %204,9%100.

5,100

25,9=

Câu 9. Coban-60 đượ c dùng trong y học để điều trị 1 số bệnh ung thư do nó cókhả năng phát ra tia γ để hủy diệt các tế bào ung thư Co-60 khi phân rã phát ra hạtβ và tia γ , có chu kỳ bán hủy là 5,27 năm. 27Co60 28Ni60 + -1e

0 + 0γ 0.

Nếu ban đầu có 3,42 mg Co-60 thì sau 30 năm còn lại bao nhiêu?








17

Giải: Ta có t1/2 namt

k k 27,5

693,0693,0693,0

2 / 1

===> = 0,131/ năm

lg 511071,1303,2

30.131,0

303,271,100 ===>===

A

Akt

A

A ( A0 là lượ ng Co60 ban

đầu, A là lượ ng Co

60

sau 30 năm), vì A0 = 3,42mg nênA= Comg

mg A 6027

0 067,051

42,3

51 ==

Câu 10. Nguyên tố X trong chu kỳ 3 có các giá trị năng lượ ng ion hóa như sau(kJ/mol): I1 I2 I3 I4 I5 I6

577 1816 2744 11576 14829 18375Gọi tên X và viết cấu hình e của nó

Giải: Sau I3 có bướ c nhảy đột ngột ,vậy X có 3e hóa trị . Nó thuộc nhómIIIA ,trong chu kỳ 3 ,Đó là Al(Z=13). Cấu hình e: 1s22s22p63s23p1








18

B/ MỘT SỐ BÀI TOÁN VÔ CƠ Bài 1. Cho 5 gam hỗn hợ p Fe và Cu (chứa 40% Fe) vào 1 lượ ng dung dịch HNO3,

khuấy đều cho phản ứng xảy ra hoàn toàn thì thu đượ c 1 phần rắn A nặng 3,32g,dung dịch B và khí NO duy nhất . Tính lượ ng muối tạo thành trong dung dịch B

Đại học tài chánh kế toán Hànội-2000 Giải: Trong 5 gam hỗn hợ p có : 5.40% = 2g Fe và 5.60%= 3gCu

Khối lượ ng chất rắn đã phản ứng : 5- 3,32= 1,68g < mFe ,chứng tỏ Fe còndư . Do tính khử của Fe mạnh hơ n Cu nên Fe phản ứng trướ c,sau phản ứng Fe lạicòn dư vì vậy chỉ có Fe phản ứng vớ i HNO3 còn Cu không phản ứng vớ i HNO3

: Fe + 4HNO3 Fe(NO3)3 + NO + 2H2O(1)x x

Sau đó Fe + 2Fe(NO3)3 3Fe(NO3)2 (2)

x/2 x 3x/2Do Fe dư nên Fe(NO3)3 phản ứng hết vì vậy muối trong B là Fe(NO3)2 Ta có 56(x + x/2) = 1,68 x= 0,02

mFe(NO3)2 = 180. g x

4,52

02,0.3.180

2

3==

Ghi chú : Cần lưu ý mấy điểm sau- Kim loại nào mạnh hơ n kim loại đó khử trướ c,nếu kim loại đó hết thì mớ i

đến kim loại có tính khử yếu hơ n phản ứng , trong bài này Fe pứ trướ c,nhưng do Fe còn dư nên Cu không phản ứng

- Khi có Fe3+ tạo thành ,mà Fe còn nên sẽ có pứ Fe tác dụng Fe3+ để tạo ra

Fe2+

- Vì Fe vẫn còn dư nên Fe3+ pứ hết do đó muối sau pứ là muối Fe2+

Bài 2 Cho Fe phản ứng vừa hết vớ i H2SO4 thu đượ c khí A và 8,28 g muối .a/ Tính khối lượ ng của Fe đã phản ứng , biết rằng số mol Fe bằng 37,5% số molH2SO4 b/ Cho lượ ng khí A thu đượ c ở trên tác dụng vớ i 100 ml dung dịch NaOH 1M thuđượ c dung dịch B. Tính nồng độ mol/l các chất trong dung dịch B, cho thể tíchdung dịch B vẫn là 100ml. Đại học ngoại thươ ng -2000 Giải a/ do chưa biết H2SO4 loãng hay đặc nên có thể là:

Nếu: Fe+ H2SO4 (loãng) = FeSO4 + H2

Thấy %5,37142

≠=SO H

Fe

nn (loại)

Nếu : 2Fe+6 H2SO4(đặc) = Fe2(SO4)3 + 3SO2 + 6H2O (1)x 3x x/2 3x/2

Thấy ≠== %33,333

1

42SO H

Fe

n

n37,5% suy ra Fe còn dư nên








19

Fe+ Fe2(SO4)3 = 3FeSO4 (2)y y 3y

Gọi x,y là số mol Fe tham gia (1) và (2), ta có )(100

5,37

3 I

x

y x=

+

400(x/2-y) + 152.3y = 8,28(II)=> x=0,04; y = 0,005 mFe =56(x+y) = 56( 0,04+ 0,005) = 2,52g

b/ số mol SO2 = 3x/2= 0,06số mol NaOH = 0,1.1= 0,1 mol

SO2 + NaOH = NaHSO3 0,06 0,06 0,06NaHSO3 + NaOH = Na2SO3 + H2O0,04 0,04 0,04

Sau phản ứng thu đượ c Na2SO3 0,04mol=> CM (Na2SO3) = 0,04/0,1= 0,4MVà NaHSO3 0,06-0,04 = 0,02mol => CM( NaHSO3) = 0,02/0,1= 0,2M

Ghi chú:- Cái hay của bài này là không biết H2SO4 loãng hay đặc nên phải biệnluận 2 trườ ng hợ p- Vớ i lại nếu là đặc thì tỉ lệ số mol Fe: H2SO4 vẫn khác 37,5/100 do vậy

phải ngh ĩ ngay đến Fe dư và có pứ Fe dư tác dụng vớ i Fe3+ tạo Fe2+

Bài 3 Cho m1 gam hỗn hợ p gồm Mg và Al vào m2 gam dung dịch HNO3 24%. Saukhi các kim loại tan hết có 8,96 lít hỗn hợ p khí X gồm NO, N2O, N2 bay ra (đktc)và đưộc dung dịch A. Thêm 1 lượ ng O2 vừa đủ vào X ,sau phản ứng đượ c hỗn hợ pkhí Y . Dẫn Y từ từ qua dung dịch NaOH dư , có 4,48lít hỗn hợ p khí Z đi ra(đktc).Tỉ khối hơ i của Z đối vớ i H2 bằng 20. Nếu cho dung dịch NaOH vào A để đượ c

lượ ng kết tủa lớ n nhất thì thu đượ c 62,2g kết tủa1/ Viết các phươ ng trình phản ứng xảy ra. Tính m1, m2. Biết lượ ng HNO3 đã lấy dư 20% so vớ i lượ ng cần thiết .

2/ Tính nồng độ % các chất trong dung dịch A Học viện quân yGiải 1/ Đặt x,y là số mol Mg và AlhhX: NO(amol); N2O(bmol);N2(cmol) a+b+c =8,96/22,4=0,4(I)X t/d vớ i O2 dư: NO +1/2O2 = NO2

a a => hhY( NO2=a;N2O=b;N2= c)Y t/d NaOH dư : 2NO2 + 2NaOH = NaNO3+NaNO2+H2O

a=> Z g

ồm N

2O và N

2 b+c = 4,48/22,4= 0,2(II)

402.202844_

==++=

cb

cb M (III).Giải hệ a=0,2;b=0,15,c=0,05

Mg- 2e= Mg2+ 4H+ +NO3- +3e = NO+ 2H2O

x 2x x 0,8 0,6 0,2Al - 3e = Al3+ 10H+ +2NO3

-+8e = N2O + 5H2Oy 3y y 1,5 1,2 0,15

12H+ +2NO3- + 10e = N2 + 6H2O








20

0,6 0,5 0,05Theo định luật bảo toàn e=> 2x+3y = 0,6+1,2+0,5= 2,3(IV)ddA Mg2+=x(mol);Al3+(ymol) ; H+dư A t/d vớ i NaOH: H+ + OH- = H2O

Mg2+ + 2OH- = Mg(OH)2

x xAl3+ + 3OH- = Al(OH)3 y y

Từ (m) kết tủa=> 58x + 78y = 62,2(V). giải (IV),(V) đượ c x= 0,4; y= 0,5 m1 = 24.0,4+ 27.0,5 = 23,1g

Số mol H+ đã phản ứng = 0,8+1,5+0,6= 2,9 mol m2 g5,91320

120.63.9,2 =

2/ ddA có Mg(NO3)2 =148.0,4= 59,2gAl(NO3)3 = 213. 0,5 = 106,5gHNO3 dư = 913,5.24/100- 2,9.63 = 36,54g

(m) ddA = 23,1+ 913,5 – mX = 23,1+913,5-30.0,2-44.0,15-28.0,05=922,6g C%(Mg(NO3)2=6,42% C%(Al(NO3)3=11,54% C%(HNO3)= 3,96%

Chú ý: Đối vớ i những bài mà hỗn hợ p kim loại tác dụng vớ i HNO3 hay H2SO4đặc, cho ra nhiều sản phẩm khử( như NO, N2O, N2…) thì phải viết nhiều phươ ng trìnhphản ứng vớ i lại cũng không hẳn là chính xác vì có thể kim loại này tạo sản phẩmkhử này ,kim loại khác tạo những sản phẩm khử khác ,do đó những phản ứng viếtra đó là những phản ứng có thể xảy ra .Vì vậy tốt nhất đối vớ i dạng toán này làdùng định luật bảo toàn electron( viết quá trình cho và nhận e)

Bài 4 Kim loại A phản ứng vớ i phi kim B tạo hợ p chất C màu vàng cam.Cho 0,1mol C phản ứng vớ i CO2 dư tạo thành hợ p chất D và 2,4g B. Hòa tan hoàn toàn Dvào nướ c , dung dịch D phản ứng hết 100 ml dung dịch HCl 1M giải phóng 1,12lítkhí CO2(đktc). Hãy xác định A,B,C,D và viết các phươ ng trình phản ứng xảyra.Biết hợ p chất C chứa 45,7% B theo khối lượ ng ; hợ p chất D không bị phân tíchkhi nóng chảy.

Thi HSGQG-2003Giải nHCl = 0,1.1=0,1 mol; nCO2 =1,12/22,4= 0,05 molddD phản ứng hết vớ i 0,1 mol HCl giải phóng 0,05 mol CO2 nH

+ : nCO2 =0,1:0,05=1:2 suy ra hợ p chất D là muối cacbonat kim loại .Mặt khác D không bị phân tích khi nóng ch

ảy ,v

ậy D là mu

ối cacbonat kim lo

ại ki

ềm: 2H+ + CO

3

2- =CO2 + H2O(C) + CO2 = (D) + B ( C) là peoxit hoặc sufeoxit, B là oxi. Đặt công thức hóa

học của C là AxOy, ta có: 2AxOy + xCO2 xA2CO3 +2

2 x y − O2

0,1mol 0,05x 0,025(2y-x)A2CO3 + 2HCl 2ACl + CO2 + H2O0,05x 0,05x








21

nCO2 = 0,05x=0,05 => x= 1mO2 = 32.0,025( 2y-x) = 2,4g => y= 2

%O trong C= %07,45%100.16

16=

+ y x M

y

A

=> MA = 39.

Vậy A là K; B là O2 ;C là KO2; D là K2CO3 Các phươ ng trình phản ứng : K + O2 KO2

4KO2 + 2CO2 2K2CO3 + 3O2 K2CO3 + 2HCl 2 KCl + CO2 + H2O

Cách 2/Ta có : mO(trong C) + mO(trong CO2)= mO(trong D) +mB

mO(trong C)= 0,05.48 + 2,4 - 0,05.32 = 3,2g

mC =07,45

100.2,3= 7,1g MC = 7,1: 0,1 = 71g/mol

mAtrong C = 7,1- 3,2= 3,9g x:y =16

2,3:

9,3

A

M MA = 39

A la K; B làO2; C: là KO2; D la K2CO3 Ghi chú: Một hợ p chất chứa phi kim B khi tác dụng vớ i CO2 tạo thành muốicacbonat kim loại kiềm và phi kim B thì hợ p chất đó là peoxit hoặc supeoxit và Blà Oxi.

Bài 5 Hòa tan 7,180g sắt cục chứa Fe2O3 vào 1 lượ ng rất dư dung dịch H2SO4 loãng rồi thêm nướ c cất đến thể tích đúng 500ml. Lấy 25 ml dung dịch đó rồi thêmdần 12,50 ml dung dịch KMnO4 0,096M thì xuất hiện màu hồng tím trong dungdịch.

a/ Xác định % về khối lượ ng của Fe tinh khiết trong sắt cụcb/ Nếu lấy cùng 1 khối lượ ng sắt cục có cùng hàm lượ ng của sắt tinh khiết

nhưng chứa tạp chất FeO và làm lại thí nghiệm giống như trên thì lượ ng dung dịchKMnO4 0,096 M cần dùng là bao nhiêu? (Fe=55,847, O=15,999)

Thi HSGQG-2000Giải a/Gọi x là số mol Fe2O3 và y là số mol Fe trong 7,180g sắt cục

Fe2O3 + 3H2SO4 = Fe2(SO4)3 + 3 H2O (1)x xFe2(SO4)3 + Fe = 3FeSO4 (2)x x 3xFe + H2SO4 = FeSO4 + H2 (3)

y-x y-x10 FeSO4 + 2 KMnO4 + 8H2SO4 = 5Fe2(SO4)3 +2MnSO4 +K2SO4 + 8H2OSố mol FeSO4 có trong 500 ml dung dịch :

2x+y= 5nKMnO4 = 120,025

500.096,0.10.5,12.5 3

=−

=> 159,691x+55,847y =7,180

2x + y = 0,120Giải hệ x ≈0,01 mol (m) Fe2O3 = 1,597g; (m)Fe= 7,180- 1,597=5,583g








22

%(m)Fe= 5,583.100%/ 7,180= 77,76%b/ Nếu tạp chất là FeO:nFeO = 1,597/ 71,846 = 0,0222 mol; nFe = 5,583/55,847= 0,0999molFeO + H2SO4 = FeSO4 + H2O0,0222 0,0222

Fe + H2SO4 = FeSO4 + H2

0,0999 0,0999Số mol FeSO4 có trong 500 ml dd= 0,0222 + 0,0999= 0,1221 molSố mol KMnO4 phản ứng vớ i 500ml dd FeSO4 = 0,1221/ 5 =0,02442Số mol KMnO4 phản ứng vớ i 25 mldd FeSO4 = 0,02442.25/500= 0,001221

Thể tích dung dịch KMnO4 0,096M cần: 0,001221/ 0,096 = 0,01272lít=12,72mlGhi chú – Ư u tiên phản ứng trung hòa nên Fe2O3 phản ứng vớ i H2SO4 trướ cso vớ i Fe - Fe phản ứng vớ i Fe3+ trướ c , sau đó Fe dư mớ i phản ứng vớ i H+ Bài 6 Hỗn hợ p bột A gồm 3 kim loại Mg, Zn, Al. Khi hòa tan hết 7,539g A vào 1lít dung dịch HNO3 thu đượ c 1 lít dung dịch B và hỗn hợ p khí D gồm NO và N2O.

Thu khí D vào bình dung tích 3,20lít có chứa sẵn N2 ở 00

C và 0,23atm thì nhiệtđộ trong bình tăng lên đến 27,30C, áp suất tăng lên đến 1,10 atm, khối lượ ng bìnhtăng thêm 3,720g. Nếu cho 7,539g A vào 1 lít dung dịch KOH 2M thì sau khi kếtthúc phản ứng khối lượ ng dung dịch tăng thêm 5,718g. Tính thành phần % khốilượ ng mỗi kim loại trong A.Cho Mg=24,30, Zn= 65,38, Al= 26,98, H=1,008,R=0,08205, T=t0C+ 273,15 Thi HSGQG-2007

Giải:hhA ( Mg:xmol; Zn:y mol; Al:zmol) =>24,30x+65,38y+26,98z=7,539(I)

nN2 = PV/RT = mol0328,015,273.08205,0

2,3.23,0=

n(D+N2) = PV/RT = 1428,045,300.08205,0

20,3.10,1= =>

nD = 0,1428- 0,0328=0,11mol(NO: amol và N2O:bmol)=> a+b = 0,11và 30a+44b =3,72 a=0,08 molNO, b=0,03mol N2O

Ta có Mg- 2e = Mg2+ N+5 + 3e = N2+(NO)x 2x 0,24 0,08Zn - 2e = Zn2+ 2N+5 + 8e = 2N+1(N2O)y 2y 0,24 0,03Al - 3e = Al3+ z 3z Theo định luật bảo toàn e: 2x+2y+3z=0,48(II)

A tác dụng vớ i dd KOH: nKOH = 2 mol

Zn + 2KOH = K2ZnO2 + H2 (1)Al + KOH + H2O = KAlO2 + 3/2H2 (2)Biện luận: nAl < 7,539/ 26,98 = 0,28; nZn < 7,539/ 65,38 = 0,12.

Theo(2) nKOH =2 > 0,28 và theo(1)nKOH =2 – 0,28>2nZn= 2.0,12.suy raKOH dư Khối lượ ng dung dịch tăng = 5,718g = mZn + mAl – mH2 = 65,38y+26,98z-








23

2,016( y+2

3 z )=> 63,364y + 23,956 = 5,718(III).Giải hệ đượ c

x=0,06,y=0,06,z=0,08 mMg = 0,06.24,30 = 1,458g 19,34%mZn = 0,06. 65,38 = 3,9228g 52,03%mAl = 0,08. 26,98 = 2,1584g 28,63%

Ghi chú : - hh kim loại tác dụng HNO3 cho hh sản phẩm khử thì dùng định luậtbảo toàn e-

Phải biện luận KOH dư để Zn,Al tan hết

Bài 7 Cho từ từ khí CO qua ống đựng 3,2g CuO nung nóng .Khí ra khỏi ốngđượ c hấp thụ hoàn toàn vào nướ c vôi trong dư thấy tạo thành 1gam kết tủa .Chất rắn còn lại trong ống sứ cho vào cốc đựng 500 ml dung dịch HNO3 0,16M thu đượ c V1 lít khí NO và còn 1 phần kim loại chưa tan hết . Thêm tiếpvào cốc 760 ml dung dịch HCl nồng độ 2/3 mol/l, sau khi phản ứng xong thuthêm V2 lít khí NO. Sau đó thêm tiếp 12 gam Mg vào cốc, sau khi phản ứng

xong thu đượ c V3 lít hỗn hợ p khí H2 và N2, dung dịch muối clorua và hỗn hợ pM của các kim loại

a/ Tính các thể tích V1, V2, V3. Biết các phản ứng xảy ra hoàn toàn , các thể tích khí đo ở đktc

b/ Tính khối lượ ng mỗi kim loại trong hỗn hợ p MCho O=16, Mg=24, Cu=64

Giải : a/Ta có CuO + CO = Cu + CO2 (1)CO2 + Ca(OH)2 = CaCO3 + H2O (2)

nCu = nCuO pứ = nCO2 = nCaCO3 = 1/ 100 = 0,01 mol

nCuO ban đầu = 3,2/ 80 = 0,04 mol nCuO dư = 0,04- 0,01 =0,03=> chất rắn còn:CuO (0,03 mol) và Cu( 0,01 mol) ; nHNO3 = nH+ = nNO3

- = 0,5. 0,16 = 0,08 molKhi chất rắn + HNO3 : CuO + 2H+ = Cu2+ + H2O (3)

0,03 0,06 0,03H+ còn tác dụng vớ i Cu : 0,08- 0,06 = 0,02

3Cu + 8H+ + 2NO3- = 3Cu2+ + 2NO + 4H2O (4)

0,03/4 0,02 0,005 0,03/4 0,005nNO = 0,005 mol V1 = 0,005. 22,4 = 0,112 lítSau (4) dd có: Cu2+ = 0,03+ 0,03/4 = 0,0375 mol

NO3- = 0,08 – 0,005 = 0,075 mol

Và có Cu dư : 0,01 – 0,0075 = 0,0025molThêm tiếp HCl vào : nH+ = nCl

- = nHCl = 0,76. 2/3 = 1,52 / 3 mol=> lại có phản ứng:3Cu + 8H+ + 2NO3

- = 3 Cu2+ + 2NO + 4H2O0,0025 0,02/3 0,005/3 0,0025 0,005/3

nNO = 0,005/3 V2 = 0,005. 22,4/ 3= 0,037lítSau phản ứng dd có : H+ = 1,52/3 – 0,02/3 = 0,5 mol

NO3- = 0,075 – 0,005/3 = 0,22/3 mol

Cu2+ = 0,0375 + 0,0025 = 0,04 mol








24

Thêm tiếp Mg vào: nMg = 12/24 = 0,5 mol, có các phản ứng sau:5Mg + 12H+ + 2NO3

- = 5Mg2+ + N2 + 6H2O (5)0,55/3 0,44 0,22/3 0,11/3H+ còn 0,5 – 0,44 = 0,06 molMg + 2H+ = Mg2+ + H2(6)

0,03 0,06 0,03nN2 + nH2 = 0,11/3 + 0,03 = 0,2/3 V3 = 0,2.22,4/ 3 = 1,49lít

b/ Mg còn: 0,5 – 0,55/3 – 0,03 = 0,86/3 và Cu2+ = 0,04mol nên có pứ:Mg + Cu2+ = Mg2+ + Cu0,04 0,04 0,04

Vậy kim loại trong hỗn hợ p M là: Mg = 0,86/3 –0,04 = 0,74/3 molmMg =5,92g Cu = 0,04mol mCu = 2,56g

Chú ý:- NO3- trong môi trườ ng axít thì có tính oxihóa như HNO3 nên H+ + NO3

- oxihóa Cu , Mg tạo các sản phẩm khử NO, N2 như giả thiết trên

- Nếu kim loai đứng trướ c H ( ví dụ Mg) trong H+ và NO3- thì sẽ có phản ứng

H+ + NO3- oxihóa Mg tạo sản phẩm khử và H+ oxihóa Mg tạo H2.Bài 8 Để hòa tan 9,18g bột nhôm nguyên chất cần dùng dung dịch axit (A) nồngđộ 0,25M, thu đượ c một khí (X) và dung dịch muối Y. Biết trong khí (X), số nguyên tử của nguyên tố có sự thay đổi số oxihóa là 0,3612.1023. Để tác dụnghoàn toàn vớ i dung dịch (Y) tạo ra 1 dung dịch trong suốt thì cần 290g dung dịchNaOH 20% .

a. Xác định (X)b.

Tính thể tích dung dịch axít (A) cần dùng để hòa tan 9,18g nhôm.Đề thi olympic -1999.

Giải:

1/ Trong phản ứng của kim loại vớ i axít , thì số mol cation kim loại trong dungdịch luôn luôn bằng số mol kim loại tham gia phản ứng->

nAl3+ = nAl =

27

18,9 = 0,34 mol

Al3+ tác dụng vớ i OH- đến dung dịch trong suốt: Al3+ + 4OH- = AlO2- + 2H2O

nOH- phản ứng = 4.0,34 = 1,36 mol < nOH

- ban đầu = 290.20/100.40= 1,45 nên trongmuối (Y) phải còn 1 muối tác dụng vớ i OH- tạo dung dịch trong suốt, đó là muốiNH4NO3 .Vậy axít (A) là HNO3

NH4+ + OH- = NH3 + H2O

nOH- phản ứng vớ i NH4

+ là 1,45 – 1,36 = 0,09 mol

nN trong khí X: mol06,010.02,610.3612,0 23

23

= nguyên tử .

Các quá trình oxihóa và khử làAl – 3e = Al3+ NO3

- +10H+ +8e = NH4+ + 3H2O

0,34 1,02 0,9 0,72 0,09NO3

- + 6H+ + (5-x)e = Nx + 3H2O0,36 0,06(5-x) 0,06








25

Theo định luật bảo toàn e: 0,06(5-x) + 0,72 = 1,02 x =0 .vậy khí X là N2

2/ nHNO3 = nH+ = 0,9 + 0,36 = 1,26 mol V dd HNO3 cần dùng = =

25,0

26,15,04 lít

Bài 9

Hòa tan hết 2,16g hỗn hợ p kim loại Al và Mg trong dung dịch HNO3 loãng,nóng ngườ i ta thu đượ c 448 ml ( đo ở 354,9K và 988mmHg) hỗn hợ p khí A

gồm 2 khí không màu , không đổi màu trong không khí và dung dịch B. Tỉ

khối hơ i của A so vớ i H2 là 18. Làm khan cẩn thận B thu đượ c chất rắn D,

nung D đến khối lượ ng không đổi ngườ i ta thu đượ c 3,84g chất rắn E

a/ Viết phươ ng tình hóa học các phản ứng xảy ra

b/ Tính khối lượ ng D và % khối lượ ng mỗi kim loại trong hỗn hợ p đầu.

Bài giải:a/ Theo giả thiết suy ra: B có N2 và N2O

5Mg+ 12H+ + 2NO3- 5Mg2+ + N2 +6H2O

4Mg +10H+ + 2NO3- 4Mg2+ + N2O + 5 H2O

10Al + 36H+ + 6NO3- 10Al3+ + 3N2 + 18H2O

8Al + 30H+ + 6 NO3- 8Al3+ + 3 N2O + 15 H2O

ddA : Mg(NO3)2 khan D Mg(NO3)2 (r) t 0 E: MgO

Al(NO3)3 Al(NO3)3 ( r) Al2O3

KLPTTB của B= 18.2 =36; B (N2 và N2O): x,y mol, số mol hh B= PV/RT =

0,02mol x+y = 0,02 và (28x+ 44y)/ 0,02= 36 x=y= 0,01

Ta có : Al – 3e Al3+ 12 H+ + 2NO3- + 10e N2 + 6H2O

a 3a 0,1 0,01

Mg – 2e Mg2+ 10H+ + 2NO3- + 8e N2O + 5 H2O

b 2b 0,08 0,01

Theo định luật bảo toàn e : ne cho= ne nhận=> 3a+2b= 0,1+0,08=0,18

27a+ 24b= 2,16=> a=0.

Từ đây nảy sinh tình huống có vấn đề

Theo định luật BTKL: 3,84g E chắc chắn là của Al2O3 và MgO=>27a+24b=2,16 a=0,04=nAl








26

51a+40b= 3,84 b=0,045=nMg. Từ quá trình cho nhận e trên:

Al – 3e Al3+ 12H+ + 2 NO3- + 10e N2 + 6 H2O(1)

0,04 0,12 0,1 0,01

Mg - 2e

Mg

2+

10H

+

+ 2NO3

-

+ 8e

N2O + 5 H2O(2)0,045 0,09 0,08 0,01

Ta thấy tổng số mol e cho = 0,21 > tổng số mol e nhận= 0,18, chứng tỏ còn 1

phần N+5 đã tham gia phản ứng khác, không giải phóng khí ( còn 1 phần N+5

nhận e tạo ra sản phẩm khác không phải là sản phẩm khí), đó là phản ứng :

4Mg + 10H+ + NO3- 4 Mg2+ + NH4

+ + 3 H2O

8Al + 30H+ + 3NO3- 8Al3+ + 3 NH4

++ 9H2O

2 NH4NO3 t0

N2 + O2 + 4H2O. vậy ngoài (1),(2) còn có10H+ + NO3

- + 8e NH4+ + 3H2O(3)

8z z

Từ (1),(2),(3),theo định luật bảo toàn e có : 0,1+ 0,08+ 8Z = 0,21=>

z = 0,00375. Vậy D gồm: Al(NO3)3 0,04 mol; Mg(NO3)2 0,045 mol; NH4NO3

0,00375 mol=> mD = 0,04.213+ 0,045. 148+ 0,00375. 80= 15,48g

mAl = 27.a = 27.0,04= 1,08g, mMg = 24b= 24. 0,045= 1,08g=>

%Al=%Mg=50%








27

C/ SỰ LAI HÓA

I/ Mô hình sự đẩy giữ a các e hóa trị(Mô hình VSEPR)-Phân tử AXn AXnEm A: ngtử trung tâmX: phối tử n: số phối tử Em: m đôi e riêng( m đôi e không liên kết)-Các cặp e trong vỏ hóa trị đẩy nhau ra xa tớ i mức có thể đượ c, để lực đẩyminII/ Hình dạng 1 số phân tử

1. AXn( n=2->6) A - có 26 cặp e liên kết tạo vớ i phối tử X

- không có cặp e riêng- Nếu n=2: 2 cặp e phân bố trên đườ ng thẳngphân tử có dạng đườ ng

thẳng *---*---*; góc liên kết 1800; ví dụ: BeH2 - n=3 : 3 cặp e p/bố trên mf,là 3 đỉnh của tam giác đềup/tử có dạng

tam giác đều ,góc LK=1200;BF3;AlCl3

-

n=4: 4 cặp e p/bố trên 4 đỉnh của tứ diện đềup/tử có hình dạng tứ diện đều,góc LK=109,50(109028’); CH4;NH4

+

- n=5: 5cặp lưỡ ng tháp tam giác (LK trục> LK ngang);PCl5

- n=6: 6 cặp Bát diện đều;SF6

Xét 1 ví dụ minh họa: SF6, S2/8/6;F2/7.

Ngtử trung tâm S có 6e độc thân tạo vớ i 6e của F thành 6đôi e liên kết; 6đôi này đượ c phân bố trên 6 đỉnh của 1 bát diện đều ,tâm bát diện là S

FF | F

S

F | FF

2. AXnEm: đôi e riêng đẩy mạnh hơ n•

AX2E : 2 cặp e LK+1 cặpe riêng= 3 cặp ph/tử có dạnggóc ..

AX X








28

Ví dụ SnCl2 Sn ns2np2(2eLK+1cặp e riêng);Cl:ns2np5 E

•

AX3E : 3cặp eLK+1cặpe riêng=4cặpTháp tam giác .. A

X X XVí dụ: NH3,PH3; N: ns2np3: 3eLK+1cặpe riêng

..• AX2E2 2cặp eLK+2cặpe riêng=4 cặp p/tử có góc

A

X X ..

VD: H2O

• AXE3 1cặp e LK+3 cặp e riêng = 4cặpdạng thẳng VD:HF..F H

.. ..• AX4E 4cặp e LK+ 1cặpe riêng =5 cặphình bập bênh VD:SF4

X| X

E : A| X X

X | :E• AX3E2 3LK+2riêng= 5cặphình chữ T X- AVD:ClF3,HClO2 | :E

X X| :E

• AX2E3 2LK+3riêng=5cặpĐườ ng thẳng E: A | :E

VD: ClF2,HOCl X X• AX5E 5LK+1 riêng=6cặpTháp vuông X X

AVD:BrF5 X X.. ..E E

• AX4E2 4LK+2riêng=6cặp Vuông phẳng X X VD:XeF4 A

X .. X








29

E

3.Hình dạng phân tử chứ a LK bội:a/Quy ướ c:- 1đôi e LK tạo 1 LK đơ n hoặc 1 đôi e riêng: Tính là 1đôi e- 2 đôi e tạo 1LK đôi(=): tính là 1đôi e- 3 đôi e tạo 1 LK ba(≡): tính lá 1đôi eCó ngh ĩ a quy ướ c 1 cặp e là-

1 cặp e trong LK đơ n- 2 cặp e trong 1LK đôi-

3 cặp e trong 1 LK ba

-

1 eriêng lẻ b/ 1 số ví dụ - C2H4 C 2/4 │↑↓││↑│↑│ │ Ccó 3 đôi e(2cặpLK tạo 2LK đơ n C-H+

H1cặp tạo Lkđôi C=C) là AX3 tam giác nhưng không đều 116 C=C

H 122 -C2H2 H-C≡C; C có 2đôi e(1 đôi tạoC-H+1đôi tạoC≡CAX2Đ.thẳng4. Ảnh hưở ng của độ âm điện đến góc LK- Ngtử trung tâm A có ĐAĐ lớ n sẽ kéo mây e của đôi e LK về phía nó

nhiều hơ n

góc LK tăngVD: H2O 1040; H2S 920 - Phối tử X có ĐAĐ lớ n------------------------------------góc LK giảmVD: NH3 1070 ;NF3 1020 III/Thuyết lai hóa• Biết LH sau khi biết hình học phân tử • LH là hiện tượ ng tổ hợ p các AO trong 1 ngtử • Số AO LH =số AO tham gia LH• Các AO LH phải có năng lượ ng gần bằng nhau• Thuyết LH có vai trò giải thích hơ n là tiên đoán hình học phân tử

• LH thườ ng chỉ biết sau khi biết p/tử có dạng hình học gì ,góc LKđượ c xáx định bằng thực nghiệm là b/nhiêu,mớ i dùng sự LH để giảithích . Nếu cho 1 ptử hay 1 ion ,VD:AB4 mà không có dữ kiện nào thìthuyết LH sẽ không tiên đóan đượ c là có sự LH tứ diện hay vuôngphẳng

1/ CÁC DẠNG LH PHỔ BIẾN








30

a/ LH sp 1AO-s+1AO-p=2AO LHsp có trục nằm trên 1 đườ ng thẳng,góc LH=1800

LH thẳng (VD:BeH2)

b/ LH sp2 1AO-s+2AO-p=3AO-sp2 nằm trong 1 mặt phẳng ,góc LH1200

LH tamgiác(VD: BF3)

c/ LH sp3 1AO-s+3AO-p=4AO-sp3 nằm trên 4 đỉnh 1 tứ diện đều, góc LH109,50

LH tứ diện(VD: CH4) d/LH sp3d: 1AO-s+ 3AO-p+1AO-d=5AO-sp3d : lưỡ ng tháp tam giác(PCl5)e/ LH sp3d2: 1AO-s + 3AO-p+2AO-d=6AO-sp3d2: Bát diện đều( SF6)

2/QUAN HỆ LH VÀ HÌNH HỌC PHÂN TỬ •

Từ hình học p/tử suy ra LH( từ VSEPRhhptử LH)CT T.

Scặpe

cặpeLK

cặp ekhôngLK

LH h.dạng pt vd

AX2 2 2 0 Sp đthẳng 1800 * * *

BeH2BeX2CO2ZnX2CdX2

HgX2C2H2

AX3 3 3 0 Sp2

TGđều1200 BF3AlCl3SO3CO3

2-

Aken,Bzen,NO3-

AX4 4 4 0 Sp3 tứ diện109,28’

CH4,NH4+,CF4,SO4

2-,PH4

+,akan, CCl4 ,ClO4- ,PO4

3-

AX5 5 5 0 Sp3d lưỡ ngthápt.giác

PCl5,PF5

AX6 6 6 0 Sp3d2 Bátdiệnđều,900

SF6AlF63-SiF6

2-PF6-

AX2E 3 2 1 Sp2 Góc .. SO2,O3,SnCl2

AX3E 4 3 1 Sp3 Tháp .. NH3,PH3,AsCl3,H3O+








31

t.giác(chóp)

AX2E2 4 2 2 Sp3 Góc ....

H2O,H2S,SF2

AXE3 4 1 3 Sp thẳng ..

.. ..

HF

AX4E 5 4 1 Sp3d bậpbênh :

SF4

AX3E2 5 3 2 Sp3d chữT ::

ClF3,HClO2

AX2E3 5 2 3 Sp3d Đ.thẳng

: ::

ClF2,IF2,I3,HOCl

AX5E 6 5 1 Sp3d2 Thápvuông

..

IF5,BrF5

AX4E2 6 4 2 Sp3d2

sp2d

Vuông ..phẳng

..Hình vuông

XeF4

PtCl4,CuCl42-,Ni(CN)4

2-

•

Xét 1 số ví dụ cụ thể

a/BeH2 Be 2s2 H-Be-H 2cặpeLK+0cặpe không LK AX2 thẳngsp

Fb/ SF6 S s2p4 F F 6cặpe LK+không cặp e riêng

SF F AX6Bát diện đềusp3d2

Fc/ NH3 N s2p3 ..

H-N-H 3cặp eLK+1cặp e riêng AX3E H Tháp tam giác sp3

d/ HClO2 ..Cl s2p5 H-O-Cl=O 3cặp eLK+ 2cặp eriêng AX3E2

.. chữ T sp3d








32

e/ ClF2 AX2E? . ..cách làm: Cl s2p5 ,CT Liúyt F-Cl-F 2 cặp e LK+(2 cặp e riêng của

..Cl+1e riêng của Cl = 3cặp e riêng) AX2E3 Thẳng sp3dg/ XeF

4 AX

4E? F .. F 4 c

ặp e LK+2 c

ặp e riêng

Cách làm như sau: Xe s2p6 Xe AX4E2vuông phẳng F .. F sp3d2

h/ C2H4 C:s2p2,CT liúyt là H H 3cặp eLK+không cặperiêng

C=C (1LK đôi =1cặpeLK)AX3

H H Tam giác đều sp2 i/ C2H2 C:s2p2, H-C≡C-H 2cặp e LK+không cặpe riêngAX2 đườ ng thẳngsp

B/ BÀI TẬP

1/a/ C ăn cứ vào ngt ắ c nào để xác định d ạng hình học của các pt ử và ionđơ n giảnb/ Trên thự c t ế thườ ng gặ p nhữ ng d ạng nào

2/ Nêu các bướ c cần tiế n hành để xác định d ạng hình học của pt ử BeCl2

3/a/ Dự đ oán d ạng hình học của các pt ử và ionsau:CO2 ,CS 2 ,HCN,C 2 H 2 ,BF 3 ,CH 2O,

NO3- ,CO3

2- ,CH 4 ,NH 4+ ,SO4

2- ,PO43- ,NH 3 ,PH 3 ,H 3O

+ ,PF 3 ,H 2O,SO2 ,SCl2 ,OF 2

b/ Nhận xét về mố i liên hệ giữ a số nhóm e xung quanh nt ử trung tâm vàd ạng hình học các pt ử nêu ở câu b

4/ T ừ phươ ng pháp VB hãy giải thích t ại sao trong phân t ử H 2Se, góc HSeH=900








33

5/ Cho biế t tr ạng thái lai hóa của Si trong h/c SiCl4. Cho biế t hình học pt ử ?

6/ Cho biế t TTLH của N,O trong NH 3 , H 2O, cho biế t HH pt ử của NH 3 , H

2O.So sánh độ lớ n các góc hóa tr ị HNH, HOH

7/ Cho biế t sự biế n đổ i độ lớ n góc hóa tr ị trong : NH 3 ,PH 3 ,AsH 3 ,SbH 3 ,.GT?

8/ Vì saoa/ Trong H 2O,NH 3 các góc hóa tr ị HOH(104029’) và HNH(107 0) lại nhỏ hơ n góc t ứ diện 109028’( =109,50)b/ Góc HSH của H 2S(920 ,15’) < HOH của H 2O( 104029’)c/ Góc hóa tr ị FOF( 103015’) của F 2O < HOH ( 104029’) của H 2O

9/ Đố i vớ i mỗ i h/c sau F 2O, NH 3 , BH 3 hãy cho biế ta/ S ố cặ p e LK của nt ử trung tâmb/ S ố cặ p e không LK của nt ử trung tâmc/ HH pt ử và lai hóad/ Đánh giá góc hóa tr ị

10/ Giải thích sự khác nhau về góc LK trong các pt ử ClSCl= 1030 , FOF= 1050 , ClOCl =1110

11/ Cho biế t lai hóa của nt ử trung tâm và cấ u trúc không gian của các pt ử

sau: BeH 2 , BeCl2 , BCl3 , CH 4 , NH 4+ , SF 6, PCl5

12 / Cho biế t TT lai hóa của nt ử trung tâm và HH pt ử của : CBr 4 , BeF 2 , BBr 3 , CS 2

13/ Cho biế t HH pt ử của các pt ử sau ZnCl2 , SO2 , CO2 , H 2O

14/ Cho biế t HH pt ử AB3 sau: BCl3 , AlCl3 , PCl3 , AsH 3

15/ Cho biế t TT lai hóa của ngt ử trung tâm ,hình d ạng pt ử , độ phân cự ccủa t ừ ng LK, độ phân cự c của cả pt ử : CS 2 , BF 3 , SiH 4 , PF 3 , H 2Te

16/ Mô t ả cấ u t ạo pt ử NH 3 theo phươ ng pháp VB








34

17 / Mô t ả cấ u t ạo pt ử CO2 theo phươ ng pháp VB. Dự đ oán nhiệt độ hóalỏng (t 0 nc) và nhiệt độ hóa r ắ n(t 0 đđ ) của CO2

18 / Mô t ả cấ u t ạo pt ử SO2 theo pp VB. So sánh nhiệt độ hóa lỏng , nhiệt

độ hóa r ắ n SO2 vớ i CO2

19/ Xét sự định hướ ng của các nhóm e xung quanh mỗ i ngt ử trung t âmtrong axeton ( CH 3COCH 3)

20/ Mô t ả sự t ạo thành các pt ử sau theo thuyế t lai hóaa/ BeF 2 ,HCNb/ BCl3 ,H 2COc/ SiCl4 , NH 3 , H 2O, SCl2

d/ Trong tr ườ ng hợ p nào thì có sự LH sp, sp2

, sp3

21/ Có nhữ ng kiể u LH nào xả y ra trong CH 3COOH

22/ Trong nhiề u tr ườ ng hợ p ,không cần thiế t (hoặc không thể ) giải thíchcấ u trúc hình học pt ử bằ ng thuyế t LH cũng như thuyế t VSEPR mà chỉ giảithích bằ ng sự xen phủ giữ a các AO không LH. Lấ y ví d ụ minh họa-

23/ Cho các pt ử : XeF 2 , XeF 4 , XeOF 4 , XeO2F 2 a/ Viế t CTCT Liuyt cho t ừ ng pt ử b/ Áp d ụng quy t ắ c đẩ y giữ a các cặ p e hóa tr ị ,hãy d ự đ oán cấ u trúc hìnhhọc của các pt ử đ óc/ Hãy cho biế t kiể u LH của ngt ử trung tâm trong mỗ i pt ử trên

Đề thi chọn đội tuyển thi quốc tế -2005

24/ AlCl3 khi hòa tan vào 1 số dung môi hoặc khi bay ở nhiệt độ khôngquá cao thì t ồn t ại ở d ạng dime( Al2Cl6 ) .Ở nhiệt độ cao (7000C) đ ime bị

phân ly thành monome (AlCl3). Viế t CTCT Lewis của pt ử đ ime vàmonome

Cho biế t kiể u LH của nt ử Al ,kiể u LK trong mỗ i pt ử ,mô t ả cấ u trúc hìnhhọc của các pt ử đ ó Thi

HSGQG-2003

25/ PCl5 có hình song tháp tam giác ,góc LK trong mặt phẳ ng đ áy là1200 , tr ục vớ i mặt đ áy là 900. Áp d ụng thuyế t LH, hãy giải thích k ế t quả đ ó








35

Thi HSGQG-2006 26/ So sánh độ lớ n góc LK ,có giải thícha/ Góc ONO trong các pt ử NO2 , KNO2 , NO2Clb/ Góc FBF, HNH, FNF trong các pt ử BF 3 , NH 3 , NF 3

27 / Dự a vào thuyế t LH các AO, hãy giải thích sự t ạo thành các ion và pt ử : [Co(NH 3)6 ]

3+ , [MnCl4]2- , [Pt(NH 3)2Cl2]

28/a/ Viế t công thứ c Lewis của ClF 3 b/ Dự a trên thuyế t LK hóa tr ị ,vẽ các d ạng hình học pt ử có thể có ClF 3

c/ Mô t ả rõ d ạng hình học pt ử t ồn t ại trong thự c t ế của ClF 3. Giải thích

29/

a/ Hãy cho biế t kiể u LH của ngt ử trung tâm và giải thích sự hình thành LK trong pt ử BeH 2 , BF 3 , CH 4 , SO2 , H 2Sb/ Cho biế t d ạng hình học của NH 4

+ , PCl5 , NH 3 , SF 6 , XeF 4 bằ ng hình vẽ Xác định tr ạng thái LH của ngt ử trung tâmc/ Mô t ả d ạng hình học pt ử ,TTLH của ngt ử trung tâm trong IF 5 ,

Be(CH 3)2 d/ Hãy cho biế t d ạng hình học pt ử SO2 , CO2. T ừ đ ó so sánh nhiệt độ sôivà độ hòa tan trong nướ c của chúng

Đề thi olympic: 1996; 1999; 2001;2002;2004

30/a/ T ại sao có phân t ử BF 3 mà không có phân t ử BH 3.Hãy cho biế t tr ạng

thái lai hóa của Bb/ Al và B cùng thuộc nhóm IIIA như ng t ại sao có phân t ử Al2Cl6 như ngkhông có B2Cl6 . H ả y cho biế t trang thái lai hóa của Al.

Đề thi HSG tỉnh Đồng Nai-1999

31/ Phân t ử NH 3 có cấ u trúc hình tháp ,đ áy là 1 tam giác đề u ,góc liên k ế t HNH= 107 0 , phân t ử H 2O có cấ u trúc bấ t đố i xứ ng ,góc liên k ế t HOH

=104,50 , phân t ử BF 3 là 1 tam giác đề u, có tâm là nguyên t ử B. Hãy vẽ môhình phân t ử các chấ t đ ã cho. Cho biế t tr ạng thái lai hóa của nguyên t ử trung tâm

Thi HSG Tỉnh Đồng Nai- 2002








36

32/ Cho 2 dãy chấ t sau , vớ i góc liên k ế t HXH ( X là nguyên t ử trung tâm ) có thể có cho mỗ i chấ t là 107 0 , 00 , 104,50 , 109028’, 920 ,910 1/ HF, H 2O, NH 3 , CH 4 2/ H

2O, H

2S, H

2Se.

Hãy đặt giá tr ị góc liên k ế t nói trên ứ ng vớ i mỗ i chấ t đ ã cho và viế tmô hình phân t ử ở d ạng xen phủ các AO trong phân t ử của mỗ i chấ t (có giải thích ngắ n gọn)

Thi HSG tỉnh Đồng Nai-2005








37

Bài tậ p1/ a/ C ă n cứ vào ngtắ c nào để xác đị nh d ạ ng hình họ c củ a các ptử vàion đơ n giả n

b/ Trên thự c tế thườ ng gặ p nhữ ng d ạ ng nàoGiảia/ Căn cứ vào thuyết VSEPR: các nhóm e hóa trị ( các cặp e hóa trị) xungquanh ntử trung tâm đượ c sắp xếp càng xa nhau càng tốt để Fđẩy giảmđến mức thấp nhấtb/ 5 dạng: thẳng, (1800)

T.giác phẳng(1200

)Tứ diện (109,50)Lưỡ ng tháp t.giác (900, 1200,18)Bát diện (900, 1800)

2/Nêu các bướ c cầ n tiế n hành để xác đị nh d ạ ng hình họ c củ a ptử BeCl 2

GiảiCác bướ c xác định hình học phân tử BeCl2

- Viết công th

ức Liuyt Cl-Be-Cl :Cl:Be:Cl: (Be: s2; Cl :s2p5)

- Đếm tất cả các nhóm e xung quanh ntử trung tâm kể cả e LK và e k0LK( các cặp e LK và cặp e riêng k0LK)Cụ thể xung quanh Be: 2 cặo e LK- 2 cặp e này càng xa nhau càng tốt nên chúng hướ ng theo 2 chiều

ngượ c nhau của 1 đườ ng thẳng => BeCl2 là 1 phân tử thẳng và gócLK= 1800

Kết luận: BeCl2 có 2 cặpeLK+0cặpek0LKnên có dạng AX2,đối chiếu vớ ibảng:Quan hệ LH và HHPT(tr.4) suy ra BeCl2 là 1 p/tử thẳng,gócLK=1800

LH sp

Chú ý:-các cặp e k0LK xung quanh Cl không ảnh hưở ng gì đến hình dạng ptử mà chỉ các cặp e LK xung quanh ngtử trung tâm mớ i ảnh hưở ng đến hìnhdạng phtử -nhóm e đượ c xác định như sau:• 1LK đơ n= 1cặp e• 1LK đôi= 1 cặp








38

•

1 LK ba = 1cặp• 1e riêng lẻ = 1cặp

3/a/Dự đ oán d ạ ng hình họ c củ a các ptử và ion sau:CO 2 ,CS 2 ,HCN,C 2 H 2 ,BF 3 ,CH 2O,

NO 3

-

,CO 3

2-

,CH 4 ,NH 4+

,SO 4

2-

,PO 4

3-

,NH 3 ,PH 3 ,H 3O+ ,PF 3 ,H 2O,SO 2 ,SCl 2 ,OF 2

b/ Nhậ n xét về mố i liên hệ giữ a số nhóm e xung quanh ntử trung tâ mvà d ạ ng hình họ c các ptử nêu ở câu b

Giải/a/- Phân tử thẳng : CO2,CS2 ,HCN,C2H2 O=C=O;S=C=S; H-C≡N; H-

C≡C-H-

BF3(t.giác phẳng), 1200 F H O O

-

CH2O, t.giác phẳng, LK đôi C=O, có mật độ e lớ n hơ n nên đẩy 2 LK B C= O N Cđơ n C-H mạnh hơ n

(hay e không LK đẩy e LK) F F H O O O H O-

NO3-

- CO32- C

- CH4, NH4+, SO4

2-, PO43-: tứ diện đều,góc LK 109,50 H

H

H- NH3, PH3, H3O+, PF3

: tháp t.giác N do cặp e k0 LK đẩy cặp eLK

H H mạnh hơ n nên góc LKHNH

H =1070 < 1200 - H2O, SO2, SCl2, OF2: phân tử dạng chữ V( góc) O

H Hb/ Quan hệ : xét AXnEm - 2 cặp e LK( 2nhóm e) AX2: dạng thẳng, 1800

- 3 cặp e LK AX3: T.giác phẳng, 1200 - * 4cặp e LK AX4: Tứ diện, 109,50

* 4 cặp e( 3cặpeLK+1cặpek0LK) AX3E: tháp tam giác , 1200 * 4cặpe( 2cặpeLK+2 cặpek0LK) AX2E2: dạng hình chữ V(góc), 1200

Chú ý:Lực đẩy thì cặpek0LK-cặpek0LK>> cặpek0LK-cặpeLK>cặpeLK-CặpeLK








39

4/ T ừ phươ ng pháp VB hãy giải thích t ại sao trong phân t ử H 2Se, góc HSeH=900 Giải zSe là ntử trung tâm,4s24p2 | ↑↓|↑|↑| |

2AO pzpy xen phủ vớ i 2AO-s của 2ntử H tạo 2LK yVì trục pZ vuông góc py, nên góc HseH =900 x

5/ Cho biế t tr ạng thái lai hóa của Si trong h/c SiCl4. Cho biế t hình học pt ử ?

ClGiải AX4E? | Si 3s23p2, nhìn vào CTPT thấy nó có dạng Cl-Si-Cl

| Cl

=> có 4 cặp e LK+không cặp e riêng AX4 sp3 ptử SiCl4 có cấu

trúc tứ diện đều

6/ Cho biế t TTLH của N,O trong NH 3 , H 2O, cho biế t HH pt ử của NH 3 , H 2O.So sánh độ lớ n các góc hóa tr ị HNH, HOHGiải ..

a/ NH3 AX3Ea? N s2

p3

H-N-H;3cặp e LK+1cặp e riêng

AX3E

sp3

H tháp tam giác..

H2O AX2Ea? O s2p4 H-O-H ; 2 cặp e LK + 2cặp e riêngAX2E2sp3

gócb/ Góc hóa trị HNH = 107,10 > HOH=104,50 vì:- Do có cặp e k0 LK nên đẩy mạnh hơ n cặp eLK làm cho góc LK <

109,50 - H2O có 2 cặp e không LK nên đẩy mạnh hơ n do đó góc LK càng nhỏ

hơ n7/ Cho biế t sự biế n đổ i độ lớ n góc hóa tr ị trong :

NH 3 ,PH 3 ,AsH 3 ,SbH 3 ,.GT?Giải: - Đều LH sp3 nhưng có 1 cặp e không LK đẩy mạnh làm cho goc hóa trị

< 109,50








40

- Từ NSb: độ âm điện giảm cặp e LK bị đẩy nhiều góc hóa trị giảm=> góc hóa trị HNH(107,10) > HPH > HAsH( 93,30) >HSbH(91,80)

8/ Vì saoa/ Trong H

2O,NH

3 các góc hóa tr ị HOH(104029’) và HNH(107 0) lại nhỏ

hơ n góc t ứ diện 109028’( =109,50)b/ Góc HSH của H 2S(920 ,15’) < HOH của H 2O( 104029’)c/ Góc hóa tr ị FOF( 103015’) của F 2O < HOH ( 104029’) của H 2O

Giải:a/ ngtử trung tâm A ở TTLH sp3, vì H2O và NH3 có cặp e không LK nênđẩy mạnh hơ n cặp e LK làm cho góc hóa trị giảm < 109028’b/ Độ âm điện của ngtử trung tâm A giảm thì cặp e LK bị đẩy nhiềugóc hóa trị giảmHSH < HOH ( do độ âm điện S < O)

c/ Độ âm điện của phối tử X càng lớ n thì hút cặp e LK của ntử trung tâmA càng mạnh góc hóa trị càng nhỏ .do độ âm điện F > O nên góc hóatrị FOF < HOH

9/ Đố i vớ i mỗ i h/c sau F 2O, NH 3 , BH 3 hãy cho biế ta/ S ố cặ p e LK của nt ử trung tâmb/ S ố cặ p e không LK của nt ử trung tâmc/ HH pt ử và lai hóad/ Đánh giá góc hóa tr ị FGiải .. ..

O N B..

F F H H H F F2cặpeLK 3cặpeLK 3cặpeLK2cặpe k0LK 1cặpek0LK k0cặpek0LKAX2E2 AX3E AX3 LH sp3 LH sp3 LH sp2

11Cấu trúc góc tháp t.giác t.giác đềugócFOF <109,50 HNH<109,50 FBF< 1200

(vì có cặpe (vì có cặpek0LK đẩy) k0LK)

10/ Giải thích sự khác nhau về góc LK trong các pt ử ClSCl= 1030 , FOF= 1050 , ClOCl =1110 Giải: -

ntử trung tâm A LH sp3, CTPT dạng AX2E2,cấu trúc góc ,do có cặp ekhông liên kết nên lực đẩy lớ n góc hóa trị < 109,50








41

- Độ âm điện của ntử trung tâm A giảm góc hóa trị giảm ClOCl >ClSCl

- Độ âm điện của phối tử X giảmgóc hóa trị tăng ClOCl>FOF

11/ Cho biế t lai hóa của nt ử trung tâm và cấ u trúc không gian của các pt ử sau: BeH 2 , BeCl2 , BCl3 , CH 4 , NH 4+ , SF 6, PCl5 GiảiBeH2: Be 2/22cặp e LKAX2Be LH spphân tử thẳngBeCl2: ntBCl3: B 2/3 3cặpe LKAX3LH sp2

Tam giác đều phẳngCH4: C 2/4 4cặpe LK AX4LH sp3 Tứ diện đềuNH4

+ N 2/5 4cặpe LK nt

SF6 S 2/6 6cặpe LKAX6 LH sp3d2Bát diện đều

PCl5 P 2/5 5cặpe LK AX5LH sp3

d lưỡ ng tháp t.giác

12 /Cho biế t TT lai hóa của nt ử trung tâm và HH pt ử của : CBr 4 , BeF 2 , BBr 3 , CS 2

GiảiCBr4 C2/4 4cặpe LKAX4C lai hóa sp3

Tứ diện đềuBeF2 AX2spThẳngBBr3 AX3sp2

Tam giác đều phẳngCS2 S=C=S 2LK đôi 2cặpe LK(còn gọi 2 nhóme)AX

2C

sp

thẳng

13/Cho biế t HH pt ử của các pt ử sau ZnCl2 , SO2 , CO2 , H 2OGiảiZnCl2 Zn 3d104s2

2cặpeLKAX2phân tử thẳng Znsp SO2 S s2p4 .. 2cặpe LK+1cặpe k0LKAX2E

S ptử dạng góc Ssp O O

CO2 C s2p2 O=C=O2cặpe LKAX2thẳng Csp

H2O O s2p4 ..H-O-H 2cặpe LK+2cặp k0 LKAX2E2

.. phân tử dạng góc Osp3

12

14/ Cho biế t HH pt ử AB3 sau: BCl3 , AlCl3 , PCl3 , AsH 3 Giải:








42

BCl3 Bs2p1 Cl-B-Cl 3cặp eLKAX3Bsp2 T.Giác đều phẳngCl

AlCl3 Als2p1 .. ntPCl3 Ps2p3 Cl-P-Cl 3cặpe LK+1cặpek0 LKAX

3EP

sp3

Cl tháp tam giácAsH3 As:s2p3 nt

15/ Cho biế t TT lai hóa của ngt ử trung tâm ,hình d ạng pt ử , độ phân cự ccủa t ừ ng LK, độ phân cự c của cả pt ử : CS 2 , BF 3 , SiH 4 , PF 3 , H 2TeGiải:CS2 Cs2p2 S=C=S2Lkđôi2cặpeLKAX2CspThẳng ;Lk phân cực; phân tử không phân cựcBF3 Bs2p1 F-B-F 3cặp eLKAX3Bsp2T.giác phẳng ; LK

│ phân cực; Phân tử k0

phân cựcH F

SiH4 Si s2p2 H-Si-H 4 cặp e LKAX4Sisp3tứ diện đều; LK

p/cựcH p/tử k0 p/cực

PF3 sp3Tháp t.giác ; LK p/cực; p/tử p/cực

H2Te Te s2p4 H-Te-H(như H2Se) ↑↓↑↓↑↑ LH không ;góc vuông ; LK p/cực;phân tử p/cực z

( Cũng có thể giải thích là LH sp

3

; góc hóa trị giảmvì vai trò của s trong sự LH sp3 giảm xuống ; yĐÂĐ của Te giảm góc hóa trị giảm-Tài liệunâng cao và mở rộng ) x

16/ Mô t ả cấ u t ạo pt ử NH 3 theo phươ ng pháp VBGiải - CH N 2s22p3 │↑↓││↑│↑│↑│ - Theo VSEPR 3cặp e LK+ 1cặp ek0LK AX3E Nsp3 tháp t.giác- 1AO-s+3AO-p tạo ra 4 AO LH sp3

- 3AO LH của N chứa 1e xen phủ vớ i 3AO-s của H tạo ra 3LK σ N-Hvớ i góc hóa trị 107,10, còn 1AO LH chứa 1 cặp e k0LK .Phân tử có cấutrúc tháp t.giác .. HNH =107,10; sở d ĩ góc hóa trị < 109,50 vìdo tác

N dụng đẩy của cặp e k0LK > tác dụng đẩy của cặp eLK








43

H H H

17 / Mô t ả cấ u t ạo pt ử CO2 theo phươ ng pháp VB. Dự đ oán nhiệt độ hóa lỏng (t 0 nc) và nhiệt độ hóa r ắ n(t 0 đđ ) của CO2

Giải:- O: │↑↓││↑↓│↑│↑│ C│↑↓││↑│↑│ │ C*│↑││↑│↑│↑│ - VSEPR: 2 LK đôi= 2cặp eLK AX2 thẳng Csp - 1AO-S của C + 1AO-p của C tạo 2AO LH sp- 2AO LH của C xen phủ vớ i 2AO chứa 1e của 2 ntử Oxi tạo ra 2LK σ C-Ogóc hóa trị = 1800, phân tử có cấu trúc thẳngLK C=O phân cực nhưng ptử CO2 k

0 phân cựcNên giữa các p/tử CO2 chỉ có lực khuếch tán nhiệt độ hóa lỏng và nhiệt độ hóa rắn củaCO2 thấp

18 / Mô t ả cấ u t ạo pt ử SO2 theo pp VB. So sánh nhiệt độ hóa lỏng ,nhiệt độ hóa r ắ n SO2 vớ i CO2 Giải Tươ ng tự như bài 17. S LHsp2, cấu trúc góc ,2LKσ , 2LKπ ,góc OSO∼1200

.. p/tử SO2 phân cựct0s,t

0nc của SO2 > CO2 (AX2E)

SO O

19/ Xét sự định hướ ng của các nhóm e xung quanh mỗ i ngt ử trungtâm trong axeton ( CH 3COCH 3)Giải H Ha/ H-C-C-C-H 3 ngtử trung tâm đều là C

H O Hb/ Mỗi nhóm CH3- có 4 nhóm e xung quanh ngtử trung tâm các nhóme này đượ c sắp xếp theo hình tứ diện ,ngtử C thứ 3 có 3 nhóm e xungquanh các nhóm e này đượ c sắp xếp theo hình tam giác phẳngc/ Góc LK HCH trong CH3- 109,50(AX4);LK đôi C=O đẩy e mạnh hơ nnên góc CCC < 1200( AX2E)

O góc CCO > 1200 CCC < 1200

H C H HCH ≈ 109,50








44

C CH H H H

20/ Mô t ả sự t ạo thành các pt ử sau theo thuyế t lai hóaa/ BeF 2 ,HCNb/ BCl3 ,H 2COc/ SiCl4 , NH 3 , H 2O, SCl2 d/ Trong tr ườ ng hợ p nào thì có sự LH sp, sp2 , sp3

Giảia/

BeF2 Be 2s2

, F s2

p5

, F-Be-FTheo VSEPR: có 2 cặp e LK xung quanh ngtử trung tâm AX2thẳnggóc LK1800

LH sp1AO-s+1AO-p tạo 2AOLH sp, mỗi AO LH chứa 1e xen phủ vớ i 2AO-pcủa 2 Clo tạo 2 LK σ Be-F, phân tử có cấu trúc dạng đườ ng thẳng ,gócLK 1800 HCN C s2p2 C* s1 p3 Ns2 p3 Hs1 H-C≡NTheo VSEPR: 2 cặp e LK AX2 thẳng LH sp, góc LK= 1800

Theo LH : C LH sp tạo 2AO LH chứa 1e trong 1AO, còn 2AO không LH

tạo LK pi, N LH sp tạo 2AO LH, 1AO LH chứa 2e, 1AO LH chứa 1e,còn 2AO không LH tạo LK pi, 1AO LH sp của C xen phủ 1AO-s của Htạo 1 LKσC-H,1AOLH sp của C chứa 1e xen phủ 1AO LH sp của Nchứa 1e tạo 1LKσ C-N , 2AO p không LH của C xen phủ vớ i 2AO pkhông LH của N tạo 2 LK pi H-C≡N góc LK HCN = 1800 b/BCl3 B LH sp2, t.giác phẳng , 3LK xích ma ,1200 Cl HH2CO C LH sp2 đượ c 3AO LH sp2 tạo 2 LK xichmaC-H và 1LK xích ma C-O,còn 1AO p không LH tạo B CO

LK pi vớ i OO LH sp2 đượ c 3AO LH trong đó 1AO LH Cl Cl H

chứa 1e tạo LK xich ma vớ i C còn 1AO không LH tạoLK pi vớ i CC/SiCl4 Si LHsp3

tứ diện, 109,50








45

NH3 N LH sp3 tháp t.giác , 1070

H2O O LH sp3 chữ V, 104,50

SCl2 S LH sp3 chữ V AX2E2

e/sp: X

ảy ra khi có 2 nhóm e xung quanh nguyên t

ử trung tâm

AX2,1800,thẳngsp2:----------------3-----------------------------------------------AX 3,t.g phẳng,1200 sp3-----------------4----------------------------------------------AX 4,tứ diện,109,50

AX3E,tháp t.giácAX2E2, chữ V

21/ Có nhữ ng kiể u LH nào xả y ra trong CH 3COOHGiải H 1200 O sp2

CT liuyt: C C sp2

H O H

H sp3 sp3 C của CH3 có công thức tứ diện , HCH∼ 1090

C có sự LH sp3(AX4)O của C-O-H AX2E2 O------------sp3 C của –COOH có 3 nhóm e xung quanh hướ ng theo 3 đỉnh t.giácphẳng tạo góc LK 1200

C LH sp2 (AX3)

22/ Trong nhiề u tr ườ ng hợ p ,không cần thiế t (hoặc không thể ) giải thích

cấ u trúc hình h

ọc pt

ử bằ

ng thuyế t LH c

ũng nh

ư thuy

ế t VSEPR mà ch

ỉ gi

ảithích bằ ng sự xen phủ giữ a các AO không LH. Lấ y ví d ụ minh họa-

Giải Trong phân tử H2 2AO 1s xen phủ nhau sự xen phủ s-s HCl 1AO 1s của H xen phủ 1AO 3p của Clxen phủ

s-p Cl2 2AO 3p xen phủ nhau xen phủ p-p H2S: thực nghiệm cho biết góc LK HSH = 920≈ 900

SH H

23/ Cho các pt ử : XeF 2 , XeF 4 , XeOF 4 , XeO2F 2 a/ Viế t CTCT Liuyt cho t ừ ng pt ử b/ Áp d ụng quy t ắ c đẩ y giữ a các cặ p e hóa tr ị ,hãy d ự đ oán cấ u trúc hìnhhọc của các pt ử đ óc/ Hãy cho biế t kiể u LH của ngt ử trung tâm trong mỗ i pt ử trên

F Đề thi chọn đội tuyển thi quốc tế -2005Giải: O O








46

a/ Xe 5s25p6 F-Xe-F F-Xe- F F-Xe-F F-Xe-F F F OF

b/ XeF2 AX2E3: thẳng

XeF4 AX4E2:Vuông phẳngXeOF4 AX5E: tháp vuôngXeO2F2 AX4E: ván bập bênh

c/ Kiểu LH của XeXeF2 sp3dXeF4 sp3d2 XeOF4 sp3d2 XeO2F2 sp3d

24/ AlCl3 khi hòa tan vào 1 số dung môi hoặc khi bay ở nhiệt độ

không quá cao thì t ồn t ại ở d ạng dime( Al2Cl6 ) .Ở nhiệt độ cao (7000C)đ ime bị phân ly thành monome (AlCl3). Viế t CTCT Lewis của pt ử đ ime vàmonomeCho biế t kiể u LH của nt ử Al ,kiể u LK trong mỗ i pt ử ,mô t ả cấ u trúc hìnhhọc của các pt ử đ ó Thi

HSGQG-2003Giải:

•

Cl-Al-Cl Cl Cl ClCl Al Al

Cl Cl Cl• Trong AlCl3 Al Lai hóa sp2 vì Al có 3 cặp e hóa trị Al2Cl6 Al lai hóa sp3 vì Al có 4 cặp e hóa trị

• Liên kết trong mỗi phân tử AlCl3 3LK cộng hóa trị có cực

Al2Cl6 3LK cộng hóa trị có cực+ 1LK cho nhận (Cl cho,Al nhận)•

Cấu trúc hình học: ClAlCl3 Al lai hóa sp2 ,tam giác phẳng ,đều Al

Cl ClAl2Cl6 cấu trúc 2 tứ diện ghép vớ i nhau, mỗi ngtử Al là tâm của 1tứ diệnmỗi ngtử Cl là đỉnh của tứ diện , có 2 ngtử Cl là đỉnh chung của 2 tứ diện

AlCl








47

25/ PCl5 có hình song tháp tam giác ,góc LK trong mặt phẳ ng đ áylà 1200 , tr ục vớ i mặt đ áy là 900. Áp d ụng thuyế t LH, hãy giải thích k ế tquả đ ó

Thi HSGQG-2006Giải:A) 15P …3s23p3 17Cl …3s23p5 Cl(5)

B) Hình dạng PCl5: - Mặt đáy t.giác có 3 đỉnh là3 ngtử Cl(1)(2)(3), tâm là P góc ClPCl= 1200 Cl(2)

- Tháp phía trên có đỉnh là Cl(5),tháp phía dướ i có đỉnh là Cl(4) ,2đỉnh này cùng ở trên Cl(3)

Cl(1)

đườ ng thẳng đi qua P . Góc Cl(4)PCl(1) =900, độ dàiLK trục PCl(4) hay PCl(5) đều > độ dài LK ngang trong Cl(4)

mặt đáy

C) GT: ↑↓↑↑↑↑↑↑↑↑ ---↑↑↑↑ ↑↑↑↑↑↑↑↑↑ ↑ 3s2 3p3 3d sp3d Phốt pho LH sp3d, có 5e độc thân ,3 trong số 5AO đó ở trong cùng 1 mặtphẳng có 3 đỉnh hướ ng về 3 phía lập thành 3 đỉnh của 1 t.giác đều ,3 trụccủa chúng cắt nhau từng đôi một tạo thành góc 1200, phốtpho ở tâm t.giácđều này ,2AO còn lại có 2 đỉnh trên cùng 1 đườ ng thẳng vuông góc (tạogóc 900) vớ i mặt phẳng t.giác và hướ ng về 2 phía của mặt phẳng t.giácnàyMỗi Clo có 1AO-p nguyên chất chứa 1e độc thân ,

do đó mỗi AO này xen phủ vớ i 1AO LH của P tạo1LK xichma ,trong vùng xen phủ đó có 1 đôi e vớ ispin ngượ c nhau , do P và mỗi Cl góp chung chuyểnđộng .Vậy trong 1 ph/tử PCl5 có 5 LK xichma ,3 trongsố 5 LK đượ c phân bố trong mặt đáy T.giác . 2LK cònlại ở trên đườ ng thẳng vuông góc (tạo góc 900) vớ i mặtphẳng t.giác và hướ ng về 2 phía của mặt phẳng t.giác này

Vậy PCl5 có hình lưỡ ng tháp t.giác là phù hợ p

26/ So sánh độ l ớ n góc LK ,có giải thích a/ Góc ONO trong các ptử NO 2 , KNO 2 , NO 2Cl








48

b/ Góc FBF, HNH, FNF trong các ptử BF 3 , NH 3 , NF 3 Giảia/ N N O N O

O α O O β O γ

γ > α > β có 1đôie Fd mạnh k

0

có ek

0

LKtrên N ,2LKσ tạo gócnênα>β 1800 để Fd giữa các đôi e nhỏ

b/ F

B N Nα β γ

F F H H F F α > β > γ H F

B LH sp2 α =1200, N LH sp3 < α NH3 đôi e LK bị kéo về N, làm tăng lực đẩy giữa các AO chứa đôi e LKNF3 ---------------------- ,F, làm giảm-----------------------------------------Nên β > γ

27 / Dự a vào thuyế t LH các AO, hãy giải thích sự tạ o thành cácion và ptử : [Co(NH 3 )6 ]

3+ , [MnCl 4 ] 2- , [Pt(NH 3 ) 2Cl 2 ]

Giải ..Co3+( z=27) 3d64s04p0 + 6NH3 Co(NH3)6

3+

↓↑↑↓↑↓ ↑↓↑↓↑↓:: :::: LHd2sp3 6NH3

Mn2+(z=25)3d54s04p0 + 4Cl- MnCl4

2-

↑↑↑↑↑ ↑↑↑↑↑: : : :

Sp3 4Cl- 78Pt2+ 5d86s06p0 + 2Cl- + 2NH3 Pt(NH3)2Cl2

↑↓↑↓↑↓↑↓ ↑↓↑↓↑↓↑↓: ::: dsp2 2NH3+2Cl-

28/ a/ Viế t công thứ c Lewis củ a ClF 3 b/ Dự a trên thuyế t LK hóa tr ị ,vẽ các d ạ ng hình họ c ptử có thể có ClF 3








49

c/ Mô tả rõ d ạ ng hình họ c ptử tồ n tại trong thự c tế củ a ClF 3 .Giải thích

d/ Tính d ẫ n đ iện của ClF 3 để t ạo ion ClF 2+ và ClF 4

- .V ẽ và mô t ả cấ u trúc phù hợ p t ươ ng ứ ng của 2 ion nàyGiải: F F Fa/ F-Cl-F b/ F-Cl F-Cl F-Cl

F F F F Fc/ Dạng chữ T AX3E(sp3d) F-Cl ; lực đẩy min bền nhất

FF F F

d/ Cl ( Gấp khúc) Cl ( vuông phẳng)F F F

29/

a/ Hãy cho biế t kiể u LH của ngt ử trung tâm và giải thích sự hìnhthành LK trong pt ử BeH 2 , BF 3 , CH 4 , SO2 , H 2S

b/ Cho biế t d ạng hình học của NH 4+ , PCl5 , NH 3 , SF 6 , XeF 4 bằ ng

hình vẽ Xác định tr ạng thái LH của ngt ử trung tâm c / Mô t ả d ạng hình học pt ử ,TTLH của ngt ử trung tâm trong IF 5 ,

Be(CH 3)2 e/ Hãy cho biế t d ạng hình học pt ử SO2 , CO2. T ừ đ ó so sánh nhiệt độ

sôi và độ hòa tan trong nướ c của chúngĐề thi olympic: 1996; 1999; 2001;2002;2004

Giảia/ sp, sp2, sp3, sp2, sp3 b/ sp3 sp3d sp3 sp3d2 sp3d2

tứ diện lưỡ ng tháp chóp bát diện vuôngphẳng

đều t.giác t.giác đều đềuc/ sp3d2 sp

chóp vuông thẳnge/ SO2 CO2

sp2 sp

góc thẳngOSO=1200, OCO=1800 SO2 phân cực nên nhiệt độ sôi > CO2 không phân cựcNướ c là dung môi phân cực nên SO2 dễ hòa tan hơ n CO2( theonguyên tắc các chất giống nhau tan tốt vào nhau)

30/ a/ T ại sao có phân t ử BF 3 mà không có phân t ử BH 3.Hãy chobiế t tr ạng thái lai hóa của B








50

b/ Al và B cùng thuộc nhóm IIIA như ng t ại sao có phân t ử Al2Cl6 như ng không có B2Cl6 . H ả y cho biế t trang thái lai hóa của Al.

Đề thi HSG tỉnh Đồng Nai-1999Giảia/ Có BF

3 vì BF

3 có c

ấu t

ạo t.giác ph

ẳng , F F

có 3 liên kết đơ n B-F và 1 liên kết pi. B lai hóa B Bsp2 nằm ở tâm tam giác , 3 nguyên tử F ở 3 F F F F

đỉnh tam giác , xung quanh mỗi nguyên tử π có 8e ( thỏa quy tắc bát tử).Liên kết pi của BF3 là do sự phủ 1AO-p trống của B và 1 trong các : : FAO-p 2e của F tạo thành liên kết pi di động . sp2 P sp2

Phân tử BH3 không tồn tại vì không thỏa : sp2

quy tắc bát tử do xung quanh B chỉ có 6e(không có liên kết pi) nên BH3 không bềnchúng có khuynh hướ ng đime hóa để đượ ccấu trúc bền

b/ ở trạng thái không nướ c ,AlCl3 đime hóatạo Al2Cl6 để đượ c cấu trúc bền vững , Cl ở Cl Cl

Cltrạng thái lai hóa sp3, có 2 liên kết cho nhận , Al Al

Cl cho, Al nhận ; còn B không có khuynh Cl ClClhướ ng này vì kích thướ c B quá nhỏ nên sự

mặt của 4 nguyên tử Cl có thể tích tươ ng đối lớ n ,quanh nó sẽ gây ra tươ ng tác đẩy lớ n,làm cho phân tử không bềnvững.

31/ Phân t ử NH 3 có cấ u trúc hình tháp ,đ áy là 1 tam giác đề u ,gócliên k ế t HNH= 107 0 , phân t ử H 2O có cấ u trúc bấ t đố i xứ ng ,góc liênk ế t HOH =104,50 , phân t ử BF 3 là 1 tam giác đề u, có tâm là nguyên t ử

B. Hãy vẽ mô hình phân t ử các chấ t đ ã cho. Cho biế t tr ạng thái laihóa của nguyên t ử trung tâm

Thi HSG Tỉnh Đồng Nai- 2002Giải .. F

N F B OH H F H H

H








51

3cặpe LK 3cặpe Lk 2cặp eLK1cặpe riêng AX3tam giác đều 2cặpe riêngAX3ETháp t.giác có tạo LK pi AX2E2GócN lai hóa sp3 B lai hóa sp2 O lai hóa sp3

FN π

H H HH F F H

32/ Cho 2 dãy chấ t sau , vớ i góc liên k ế t HXH ( X là nguyên t ử trung tâm ) có thể có cho mỗ i chấ t là 107 0 , 00 , 104,50 , 109028’, 920 ,910 1/ HF, H 2O, NH 3 , CH 4

2/ H 2O, H 2S, H 2Se.

Hãy đặt giá tr ị góc liên k ế t nói trên ứ ng vớ i mỗ i chấ t đ ã cho và viế tmô hình phân t ử ở d ạng xen phủ các AO trong phân t ử của mỗ i chấ t (có giải thích ngắ n gọn)

Thi HSG tỉnh Đồng Nai-2005

Giải1/ HF H2O NH3 CH4

0

0

104,5

0

107

0

109

0

,28

’

Từ nướ c đến CH4 góc hóa trị tăng dần (trừ HF) do lai hóa sp3( gócliên kết là 109028’ )góc liên kết của H2O sở d ĩ nhỏ nhất là vì có 2 cặpekhông liên kết đẩy nhau mạnh làm cho góc liên kết nhỏ nhất( 104,50),NH3 thì có 1 cặp e không liên kết đẩy vớ i lực yếu hơ n nướ c nhưngmạnh hơ n CH4 nên góc liên kết của NH3 lớ n hơ n nướ c nhưng nhỏ hơ nCH4

.. HH-F O N C

H H H H H H

H H








52

2/ H2O H2S H2Te104,50 920 910

H2O lai hóa sp3, H2S và H2Te không có sự lai hóa mà chỉ có sự xenphủ giữa các AO liên kết ở trạng thái cơ bản , góc xen phủ 900 , tuynhiên vì m

ậtđộ

e trên liên kết lớ

n nênđẩ

y nhau dođó góc liên k

ết >

900, mặt khác do bán kính nguyên tử của S < Se nên độ dài liên kết S-H < Se-H ; mật độ e của S lớ n hơ n, lực đẩy sẽ lớ n hơ n do đó góc liênkết H2S > H2Se

O S H Se H

H H H H

21








WWW.FACEBOOK.COM/DAYKEM.QUYWW.DAYKEMQUYNHON.UCOZ.COM

mỘt sỐ chuyÊn ĐỀ hÓa hỌc bỒi dƯỠng hỌc sinh giỎi Ở bẬc thpt

Documents