Bài giảng môn toán lớp 12 - Bài tập chương 2

Bài tập chương 2
 Bài 1. Trong các tiểu phân sau đây, tiểu phân nào là acid, base, lưỡng tính theo các thuyết:
F- ; S2- ; HS- ; Fe2+; Fe2+aq ; H2O ; HCl ; NH3; BCl3
 Giải thích rõ lý do dự đoán. Nếu là acid – base Bronsted hãy cho biết dạng acid và base liên hợp của chúng. 
Bronsted
TRẢ LỜI:
Acid: H2O ; HCl (Đều cĩ khả năng phân ly cho ion H+)
Dạng base liên hợp: H2O/OH-, HCl/Cl-
Base: F- ; S2- (Đều cĩ khả năng nhận proton H+ của chất khác)
Dạng acid liên hợp: HF/F-, HS-/S2-,
Lưỡng tính: NH3, HS-
Dạng acid-base liên hợp: NH3/NH2-, NH4+/NH3; H2S/HS-,HS-/S2-
Lewis	 
TRẢ LỜI :
Acid: Fe2+,Fe2+aq,HCl (đều cĩ khả năng nhận cặp electron)
Base: F-,S2-,HS-,NH3 (Đều cĩ dư cặp electron để tạo liên kết)
Lưỡng tính: H2O,BCl3 (vừa cĩ khả năng cho và nhận e)
 Bài 2. Hãy cho biết chất nào có tính acid mạnh hơn giữa các cặp chất sau đây ? Tại sao ?
Na+aq < Mg2+aq
TRẢ LỜI:
Cả 2 cation trên đều có cấu hình khí hiếm,nhưng Mg2+ có điện tích hạt nhân lớn hơn àkhả năng nhận electron mạnh hơnàtính acid mạnh hơn.
BCl3 > B(CH3)3
TRẢ LỜI:
Nhóm CH3 là nhóm đẩy điện tử,nên mật độ điện tử của nguyên tố trung tâm lớn hơn.Còn Cl- là nhóm hút điện tử,nên mật độ điện tử của nguyên tố trung tâm giảm xuống.Khả năng nhận điện tử của BCl3 lớn hơn B(CH3)à tính acid mạnh hơn.
Mg2+aq và Co2+aq
TRẢ LỜI:
Cấu hình e lớp ngồi cùng
Co2+ : 3s23p63d7 => cấu hình trung gian
Mg2+ : 2s2,2p6 => cấu hình 8e
	àKhả năng phân cực của Co2+ > Mg2+ => Tính acid của Co2+>Mg2+
 Bài 3. Chất nào có tính base mạnh hơn ? Giải thích.
F- và Cl-
OH- và H2O
O2- và OH-
NH3 và NF3	
Cl- và S2-
PH3 và (CH3)3P
TRẢ LỜI:
 F- cĩ tính base mạnh hơn Cl-. Do HCl là acid mạnh hơn HF nên base liên hợp của HCl là Cl- mang tính base yếu hơn F- là base liên hợp của HF.
OH- là một base nên mạnh hơn H2O là một chất lưỡng tính.
O2- cĩ tính base mạnh hơn OH-. Do ta cĩ phản ứng sau:
O2- + H+ D OH- . Phản ứng xảy ra theo chiều từ trái sang phải mảnh liệt hơn, O2- háo H+. 
NH3 mang tính base mạnh hơn NF3. Do F cĩ độ âm điện lớn nên nĩ kéo electron làm cho N tích điện dương, vì thế tính base giảm hơn nhiều so với NH3.
So sánh giữa HCl va H2S. ta thấy HCl mạnh hơn (KHCl=107, KH2S= 10-6,99). Vì thế base liên hợp của HCl là Cl- yếu hơn S2-.
PH3 cĩ tính base yếu hơn (CH3)3P. Do nhĩm CH3- cĩ hiệu ứng đẩy electron làm cho P tích điện âm. Vì thế P dễ nhận thêm cặp electron (base Lewis).
Bài 4. Trong dung dịch nước CH3COOH là một acid Bronsted yếu. Tính acid của CH3COOH sẽ thay đổi như thế nào khi dung môi hòa tan là:
	TRẢ LỜI:
a) Trong NH3 lỏng : NH3 là base bronsted => nhận H+ từ dung dịch => làm tăng tính acid của CH3COOH
b) Trong HF lỏng : HF lỏng là acid bronsted => cho H+ vào dung dịch của CH3COOH => làm yếu đi tính acid của CH3COOH
 Bài 5. Hãy xác định acid - base Lewis trong các phản ứng sau:
	TRẢ LỜI:
CuCl + NaCl = Na[CuCl2]
Acid	Base
AgBr + 2Na2S2O3 = Na3[Ag(S2O3)2] + NaBr
Acid	Base
NiCl2 + H2O = [Ni(H2O)6]Cl2
Acid	Base
Al(OH)3 + 	NaOH = Na[Al(OH)]4
Acid	Base
FeCl3 + 6NaSCN = Na3[Fe(SCN)6] + 3NaCl
Acid	Base
Na2[Co(SCN)4] + 	 6H2O = [Co(H2O]6](SCN)2 + 2NaSCN
Acid	Base
Bài 6. Hãy xác định acid - base Usanovich trong các phản ứng sau:
	TRẢ LỜI:
CaO + SiO2 = CaSiO3
Base	Acid
Al2O3 + SiO2 = Al2SiO5
Base	Acid
Al(OH)3 + 	NaOH = NaAlO2 + 2H2O
Acid	Base
2Al(OH)3 + P2O5 = 2AlPO4 + 3H2O
Base	Acid
2NaH + B2H6 = 2Na[BH4] 
Base	Acid
Bài 7. Hãy cho biết những chất sau đây, chất nào là acid hoặc base trong HF lỏng : BF3 ; SbF5 ; H2O.
	TRẢ LỜI :
	BF3,SbF5 là acid trong HF lỏng :
	BF3 + HF [BF4]- +H+
	SbF5 + HF [SbF6]- + H+
	H2O là base trong HF lỏng :
	H2O + HF [H3O]+ + F-
Bài 8. Hãy sắp xếp các oxid và oxyacid trong mỗi dãy theo trật tự tính acid tăng dần, giải thích?
	TRẢ LỜI :
HClO < HClO2< HClO3 < HClO4 (giải thích : dựa vào công thức tổng quát sau : MOm(OH)n)
H2SeO3 < H2SeO4 < HMnO4 (giải thích : dựa vào công thức tổng quát giống câu a) và số oxy hóa)
HNO3 < H2CrO4 < HClO4 (giải thích : dựa vào số oxy hóa)
VO < V2O3 < VO2 <V2O5 (giải thích : tính oxy hóa tăng dần)
 Bài 9. Các acid H3PO2 và H3PO3 tồn tại ở các dạng hỗ biến: 
 OH	 O	 OH	O
 P – OH ↔ H – P – OH ; P – OH ↔ H – P – OH 
 H	 H	 OH	OH
(1)	(2) (3) (4)
Được biết pK1(H3PO2) = 1,23 và pK1(H3PO3) = 1,8
Hãy chọn dạng cấu trúc có xác suất tồn tại cao nhất cho mỗi chất.
TRẢ LỜI:
Xét H3PO2 tồn tại ở dạng (1) & (2). Ta thấy trường hợp (2) cĩ xác suất tồn tại cao nhất. Vì khi bức H+ thì anion cịn lại sẽ bền nhất khi nĩ tích điện nhỏ nhất. Trong trường hợp (2) thì chúng ta thấy cĩ tạo thành hiệu ứng Cộng hưởng (cĩ liên kết , cịn (1) thì khơng cĩ.
Giải thích tương tự cho H3PO3, ta cĩ chất cĩ xác suất tồn tại cao nhất là (4). 
 Bài 10. Tính DGot,298 của các phản ứng dưới đây: Nhận xét phản ứng nào xảy ra hoàn toàn, phản ứng nào xảy ra không hoàn toàn. Rút ra nhận xét tổng quát về khả năng phản ứng giữa các acid và base.
	TRẢ LỜI : 
G0298= -RT.lgKcb.
HNO3 (dd) + Ag(OH)(dd) D AgNO3 + H2O
G0298= -8,314.298.lg(1011,7)=-28,9876 KJ 
-40KJ<G0298<40KJ nên phản ứng xảy ra khơng hồn tồn.
H3BO3 (dd) + 3NH4OH (dd) D (NH4)3BO3 + 3H2O
G0298= -8,314.298.lg(1027,735)=-68,7155 KJ
G0298<-40 KJ. Nên phản ứng xảy ra hồn tồn.
H3PO4(dd) + 3KOH (dd) D K3PO4 + 3H2O
G0298= -8,314.298.lg(10-7,71)=19,102 KJ
-40<G0298<40 KJ nên phản ứng xảy ra khơng hồn tồn.
CH3COOH (dd) + LiOH (dd) D LiCH3COO + H2O
G0298= -8,314.298.lg(109,07)= -22,4716 KJ
-40 KJ<G0298<40KJ nên phản ứng xảy ra khơng hồn tồn.
Từ những kết quả trên cho thấy: tùy theo tính mạnh yếu của acid, base mà chúng phản ứng hồn tồn hoặc khơng hồn tồn với nhau.
Bài 11. Khi pha dung dịch nước các muối: AlCl3 , SnCl2, Fe2(SO4)3 , CrCl3 người ta thường dùng dung dịch HCl loãng (hoặc dung dịch H2SO4) loãng) chứ không dùng nước nguyên chất. Giải thích tại sao?
	TRẢ LỜI:
	Phương trình thủy phân của các muối trong nước nguyên chất.
	AlCl3 + 3H2O Al(OH)3 + 3HCl
	SnCl2 + 2H2O Sn(OH)2 + 2HCl
	Fe2(SO4)3 + H2O Fe(OH)3 + H2SO4
	Do đó người ta dùng dd HCl loãng ( hoặc dd H2SO4) để ngăn chặn sự kết tủa.	
Bài 12. Có dung dịch cùng nồng độ mol của các chất sau đây:
	a) Na2S	b) NaCH3COO	c) Na3PO4
 Dung dịch nào có pH lớn nhất ? Nhỏ nhất ? Tính pH của các dung dịch ở nồng độ 0,1M
TRẢ LỜI:
- Dung dịch nào có pH lớn nhất: Na2S
	- Dung dịch nào có pH nhỏ nhất: Na3PO4
	- Công thức tính pH của các muối trên là: pH=
	- pHNa2S= 9.99, pH=NaCH3COO=8.88, pHNa3PO4=7.56
Bài 13. Sắp xếp sự thủy phân của AlCl3 tăng dần khi cho vào các chất dưới đây:
	 a) Nước 
 b) Dung dịch FeCl2 
 c) Dung dịch NaCH3COO 
 d) Dung dịch Na2HPO4
 e) Dung dịch NaF
TRẢ LỜI :
	FeCl2 < H2O < Na2HPO4 < NaCH3COO < NaF
Bài 14. Viết phương trình phản ứng thủy phân của các hợp chất cộng hóa trị sau nay:
	TRẢ LỜI :
	a) SiCl4 +4H2O H4SiO4 + 4HCl
	b) PI3 + 3H2O H3PO3 + 3HI
	c) TiOSO4 + 2H2O H2TiO2 + H2SO4	
d) BCl3 + 3H2O H3BO3 + 3HCl
e) MnF7 + 4H2O HMnO4 + 7HF
f) SO2Cl2 + H2O H2SO4 + 2HCl
Bài 15. Hằng số thủy phân nấc thứ nhất của một số cation được cho dưới đây:
	ion	Na+	Mg2+	Ca2+	Ba2+	Al3+	Fe2+	Fe3+	Ag+
	rion (Ao)	0,98	0,74	1,04	1,38	0,57	0,80	0,67	1,13
	Ktp	10-15	10-11,2	10-12,6	10-13,2	10-5,1	10-9,5	10-2,2	10-6,2
Có nhận xét gì về sự phụ thuộc giữa điện tích và kích thước của cation với khả năng thủy phân của nó?
TRẢ LỜI :
Đối với sự thủy phân của Mn+ ta có công thức q2r (q : điện tích hạt nhân; r : bán kính ion) khi q tăng,r giảm thì sự thủy phân của các cation Mn+ tăng lên.
Vì sao Fe2+ thủy phân mạnh hơn Mg2+ mặc dù cả hai ion có cùng điện tích +2 và Fe2+ có bán kính ion lớn hơn Mg2+? 
TRẢ LỜI :
Vì cấu hình electron của Mg2+ : 1s2 2s2 2p6 ;Fe2+ : 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d6.Mà ta có sự thủy phân của Mn+ tăng lên theo dãy sau : 
8e- < trung gian < 18e-
Giải thích tương tự cho trường hợp so sánh hằng số thủy phân nấc thứ nhất giữa Al3+ và Fe3+ và giữa Na+ và Ag+.
TRẢ LỜI:
Al3+ : 2s22p6 => cấu hình 8e
	Fe3+ : 3s23p63d5 => cấu hình trung gian
	àVậy Al3+ < Fe3+
Na+ : 2s22p6 =>cấu hình 8e
	Ag+ : 4s24p64d10 => cấu hình 18e
àVậy Na+ < Ag+