Hóa nguyên tố ( Tinh hoa hóa học)

1


Hố ngun tố 1
Ngun tố nhóm chính .............................................................................................................................. 4
Xác định nguyên tố 1............................................................................................................................. 5
Hợp chất kim loại kiềm.......................................................................................................................... 6
Hợp chất kim loại kiềm thổ 1................................................................................................................ 7
Hợp chất kim loại kiềm thổ 2................................................................................................................ 8
Muối Na ................................................................................................................................................... 9
Diêm tiêu Chile ..................................................................................................................................... 10
Xác định nguyên tố .............................................................................................................................. 11
Halogen và hợp chất 1 ........................................................................................................................ 12
Halogen và hợp chất 2 ........................................................................................................................ 14
Khí quyển và các q trình hố sinh ................................................................................................ 15
Nguồn gốc của khí quyển ................................................................................................................... 16
Một nguyên tố phổ biến trong tự nhiên ............................................................................................ 17
Chuyển hố của hợp chất chứa nitrogen......................................................................................... 18
Tính chất của N2O3 .............................................................................................................................. 19
Vi khuẩn hơ hấp kị khí và hiếu khí .................................................................................................... 20
Túi khí xe hơi ........................................................................................................................................ 21
Thuốc súng đen.................................................................................................................................... 22
Hợp chất của phosphorus 1 ............................................................................................................... 24
Hợp chất của phosphorus 2 ............................................................................................................... 25
Silicon và hợp chất .............................................................................................................................. 27
Xác định hợp chất vòng ...................................................................................................................... 29
Boron và hợp chất 1 ............................................................................................................................ 30
Born và hợp chất 2 .............................................................................................................................. 33
Hợp chất vơ cơ có khả năng dẫn điện ............................................................................................. 35
Tổng hợp kiến thức ............................................................................................................................. 36
Kim loại chuyển tiếp ................................................................................................................................. 42

Xác định nguyên tố 2........................................................................................................................... 42
Điều chế Zr qua quá trình Kroll .......................................................................................................... 43
Xác định nguyên tố 3........................................................................................................................... 44
Xác định nguyên tố 4........................................................................................................................... 45
Nhận biết hố chất............................................................................................................................... 46
Hợp chất của Cr ................................................................................................................................... 47
Tính chất của kim loại chuyển tiếp .................................................................................................... 48
Hợp kim ................................................................................................................................................. 49
Phân tích định tính ............................................................................................................................... 50
Điều chế muối sắt(III) .......................................................................................................................... 51

2


Xúc tác kim loại chuyển tiếp ............................................................................................................... 52
Mạng tinh thể ........................................................................................................................................ 53
Vật liệu siêu dẫn................................................................................................................................... 54
Xác định kim loại .................................................................................................................................. 55
Một kim loại bí ẩn ................................................................................................................................. 56
Nguyên tố của quỷ ............................................................................................................................... 57
Phản ứng của thuỷ ngân .................................................................................................................... 59
Hợp chất của thuỷ ngân...................................................................................................................... 60
Chuỗi phản ứng của Cu ...................................................................................................................... 61
Phụ gia gây ô nhiễm môi trường ....................................................................................................... 62
Phản ứng của Te ................................................................................................................................. 63
Các lanthanide ..................................................................................................................................... 64
Muối nội phức ....................................................................................................................................... 65
Hành trình qua thế giới kim loại ......................................................................................................... 66
Chuyện về ba nguyên tố ở mỏ đồng................................................................................................. 68
Titanium và những người bạn ........................................................................................................... 73

Từ giả kim thuật đến hoá học hiện đại ............................................................................................. 76
Phức chất của nickel ........................................................................................................................... 81
Phức chất của cobalt 1 ....................................................................................................................... 84
Phức chất của cobalt 2 ....................................................................................................................... 85
Sự đa dạng của các hợp chất có màu ............................................................................................. 86
Phức chất 1........................................................................................................................................... 87
Phức chất 2........................................................................................................................................... 88
Phức chất 3........................................................................................................................................... 91
Chuyện về Phèn xanh ......................................................................................................................... 92
Vận dụng kĩ năng tính tốn và biện luận .............................................................................................. 93
Bài toán 1 .............................................................................................................................................. 93
Bài toán 2 .............................................................................................................................................. 94
Bài toán 3 .............................................................................................................................................. 95
Bài toán 4 .............................................................................................................................................. 96
Bài toán 5 .............................................................................................................................................. 97
Bài toán 6 .............................................................................................................................................. 98
Bài toán 7 .............................................................................................................................................. 99
Bài toán 8 ............................................................................................................................................ 100
Bài toán 9 ............................................................................................................................................ 101
Bài toán 10 .......................................................................................................................................... 102
Bài toán 11 .......................................................................................................................................... 103

3


Ngun tố nhóm chính
Biện luận dựa vào tính chất
Hai ngun tố A và B thuộc cùng một nhóm trong bảng hệ thống tuần hoàn. Tỉ lệ khối
lượng phân tử A:B cho kết qủa là 1:1,649. Hợp chất mà trong đó xuất hiện hai ngun tố
A và B đóng vai trị quan trọng trong việc hình thành sự sống trong tự nhiên.

Các nguyên tố A và B tồn tại tương ứng ở dạng các đơn chất C và D. Trong đó C khơng
phản ứng với nước ở nhiệt độ phịng trong khi D phản ứng mãnh liệt. Oxit của các nguyên
tố này, E và F có thể thu được bằng cách phân huỷ nhiệt một khoáng chất thiên nhiên G
a) Xác định các chất từ A đến G.
b) Thử tìm cách để làm tăng tốc độ phản ứng giữa C với nước ở nhiệt độ phịng.
Giải thích lý do.
c) Cho biết vai trò của các nguyên tố A và B trong đời sống.

4


Xác định nguyên tố 1
Hợp chất A xuất hiện trong tự nhiên trong vài khống vật. Khi đun nóng A với một nguyên
tố X thì tạo ra một sản phẩm B có giá trị. B phản ứng với một nguyên tố Y khác để tạo ra
hợp chất C. Thuỷ phân B và C cho các hợp chất tương ứng D và E. Khí D là một tác
nhân có giá trị trong rất nhiều quá trình tổng hợp hữu cơ.
Chất E là một tác nhân chống nhiễm độc rượu (là một loại dược phẩm ngăn cản các
phản ứng khôngg mong muốn của cồn trong cơ thể) nhưng lại được sử dụng để sản xuất
một phân bón F bằng cách thủy phân.Nguyên tối X và Y ở cạnh nhau trong bảng hệ thống
tuần hoàn
a) Xác định các nguyên tố X, Y, và các hợp chất từ A đến F.
b) Viết các phản ứng hóa học xảy ra trong thí nghiệm trên.
c) Cho ví dụ về ít nhất ba loại khống có chứa hợp chất A.
d) Viết các phương trình hóa học quan trọng trong việc ứng dụng hợp chất D trong
công nghiệp và cho biết các điều kiện xảy ra phản ứng.

5


Hợp chất kim loại kiềm

Hydro mới sinh là một tác nhân khử có hiệu quả nhất. Xử lý một lượng natri nitrit bằng
hỗn hống natri kim loại cho ra một muối có 43,38% natri và 26,43% nitơ về khối lượng.
Một sản phẩm khác của phản ứng này là natri hydroxit. Để tránh sự làm bẩn sản phẩm
cuối này thì quá trình tổng hợp được tiến hành trong khí quyển trơ như môi trường nitơ
hay argon
a) Xác định công thức muối.
b) Vẽ công thức ba chiều anion của muối này.
c) Nếu phản ứng được tiến hành trong khơng khí thì sẽ tạo thành tạp chất nào?
d) Viết phương trình tổng hợp muối.
e) Tương tác giữa muối này với cacbon dioxit sinh ra một chất khí. Viết phương trình
phản ứng.

6


Hợp chất kim loại kiềm thổ 1
Một nghiên cứu thời cổ đại của một nhà giả kim tên là Merichlundius Glucopotamus
(người trẻ tuổi) có đoạn:
Chất này được tạo thành như sau: Lấy 11 ounce xương phơi khô của một con chó xù bị
giết vào đêm trăng trịn và trộn với 7 ounce dung dịch nhớt của vitriol (axit sunfuric). Thêm
vào hỗn hợp này ba phần cát và nghiền nhỏ tất cả hỗn hợp thành vữa. Từ bột này thì ta
thêm vào một chất lỏng nhớt gọi là thuỷ tinh nước, khuấy trộn liên tục hỗn hợp này thì sẽ
thu được một chất lỏng sền sệt rất tốt cho... (đến đoạn này thì khơng thể đọc được nữa).
Bây giờ nếu chúng ta dùng lượng nhớt vitriol gấp đôi lượng đã đề cập rồi thêm vào 11
ounce đá vôi trước khi đổ lên thuỷ tinh nước thì ta sẽ thu được một thành phần khác biệt.
Chất thứ hai này gần giống như chất thứ nhất nhưng rất dễ bị cạo đi do... (khơng đọc
được)
a) Viết cơng thức các chất hóa học đã đề cập ở trên. Cho biết tên hiện đại của các
chất này.
b) Viết phương trình các phản ứng hóa học đã nói ở trên. Qua các phản ứng này

thì ta quan sát đươc sự thay đổi các tính chất vật lý nào? Giải thích.
c) Tại sao thuỷ tinh nước lại nhớt?
d) Nhà giả kim định làm gì từ những chất này? Ứng dụng của chúng ngày naylà
gì?
e) Cho biết sự khác biệt về cấu trúc và tính chất của chất thứ nhất và chất thứ hai.
Giải thích sự khác nhau đó.

7


Hợp chất kim loại kiềm thổ 2
Đun nóng liên tục 1,0 mẫu chất rắn A là hydrat của magie oxalat (MgC2O4 . nH2O). Khối
lượng của A giảm khi tăng nhiệt độ như đồ thị hình dưới. Trong quá trình đun thì nitơ liên
tục được đi qua mẫu và quá trình chuyển từ mẫu A sang B và C được biểu diễn trên đồ
thị. Biết rằng A mất nước trong khoảng nhiệt độ từ 100 – 250oC.
1. Tính n
2. Viết cơng thức hóa học C
3. Gọi tên khí thốt ra trong q trình chuyển hóa B thành C

8


Muối Na
Thành phần hóa học của một muối natri khơng bền (hợp chất A) được xác định bằng
phương pháp phân tích trọng lượng ba mẫu chất A đã được trộn với chất trơ. Mẫu được
đun nóng đến 400 oC và khối lượng mất đi đã được ghi lại. Kết qủa được cho ở bảng sau

1. Dựa vào những kết qủa đã cho hãy xác định hợp chất A. Chỉ ra bằng tính tốn.
2. A thường được sản xuất bằng phương pháp nào ? Viết các phản ứng của quá
trình này.

3. Một dung dịch A được trộn cùng với một khối lượng dung dịch HCl. Khối lượng
của hỗn hợp được xác định là nhỏ hơn 10% so với tổng khối lượng dung dịch đầu.
Tính nồng độ phần trăm sản phẩm trong dung dịch cuối.

9


Diêm tiêu Chile
Nguyên tố A có thể tạo thành hợp chất vơ cơ B là tạp chất chính có trong diêm tiêu Chile.
Có thể thu được nguyên tố này bằng cách xử lý với dung dịch nước của natri bisunfit rồi
chiết với xylen sẽ cho dung dịch màu tím. Đơn chất A cho màu xanh đen khi phản ứng
với hồ tinh bột.
1) Cho biết diêm tiêu Chile là gì? Tại sao nó mang tên đó?
2) Cho biết cơng thức hóa học của A và B? Viết các phản ứng xảy ra.
3) Cho biết nguyên tắc vật lý và hóa học của phương pháp chiết?
Đơn chất A cũng được dùng làm thuốc
4) Cho biết một loại dược phẩm chưa đơn chất A trong thành phần của nó. Nó được
dùng làm gì?
Sau vụ nổ nhà máy Chernobyl thì những người sống trong khu vực bị ảnh hưởng phải
uống một loại thuốc chứa nguyên tố A.
5) Một sản phẩm phân rã của vụ nổ nhà máy là một đồng vị của A. Hãy cho biết độc
tính của nó với cơ thể người. Tại sao phải dùng thuốc có chứa nguyên tố A?
Nguyên tố A cũng được sử dụng trong kỹ thuật điện tử. Trong hầu hết các xe hơi thì có
một chi tiết buộc phải có sự hiện diện của một lượng nhỏ ngun tố A.
6) Đó là chi tiết nào? Vai trị của ngun tố A trong chi tiết đó là gì? Nếu khơng có
ngun tố A thì sẽ xảy ra chuyện gì? Viết phản ứng xảy ra.
Khi đơn chất A phản ứng với photpho đỏ trong khơng khí ẩm sẽ tạo ra một khí C có mùi
khó chịu. Khí C tan vô hạn trong nước.
7) Tại sao phải dùng photpho ẩm? Viết phản ứng tạo thành C và cho biết tên gọi của
nó ở trạng thái khí và trong dung dịch nước?

Hợp chất C là axit mạnh, phân ly hoàn toàn trong dung dịch nước. Tính axit của một dung
dịch được xác định dựa trên đại lượng pH : pH= -log[H+], với [H+] là nồng độ ion
hydronium trong dung dịch.
8) Hòa tan 12.79g C trong 1.00L nước. Tính pH của dung dịch này pH.
9) Pha loãng 1.00 mL dung dịch này đến 10.0m3. Tính pH của dung dịch mới này.
Nếu cảm thấy không chắc chắn về kết quả hãy xem xét kỹ mình đã xét đủ tất cả
các yếu tố ảnh hưởng đến pH hay chưa.

10


Xác định nguyên tố
A là kim loại xám, mềm, tạo màu đỏ thẫm trong thí nghiệm ngọn lửa. A tạo thành oxide
B là chất rắn màu trắng, có trong thành phần xi măng. Oxide B cũng được tạo thành khi
nhiệt phân C - thành phần chính của đá vơi ở nhiệt độ cao, trên 825 oC (phản ứng 1). B
phản ứng với nước tạo thành base D (phản ứng 2). D phản ứng với chất khí E2, tạo
thành hai muối của kim loại A - F (số oxide hoá của E là 1) và G (số oxid hoá của E là 1) - và nước (phản ứng 3). E2 là chất khí có tỉ khối gấp 2.45 lần so với khơng khí. F có
thể dùng làm thuốc tẩy hoặc chất khử trùng. Nếu thêm acid mạnh H (chứa nguyên tố E)
vào F thì sẽ tạo thành muối G, nước và khí E2 (phản ứng 4).
a) Xác định cơng thức phân tử và tên gọi các chất A-H; xác định tên gọi thơng thường
của các chất B, D.
b) Hồn thành các phương trình phản ứng 1-4.

11


Halogen và hợp chất 1
Hóa học của halogen vơ cùng thú vị. Halogen thuộc nhóm 17 trong bảng hệ thống tuần
hoàn. Nguồn gốc của tên gọi ‘Halogen” do J.S.C.Schweiggen đề xuất vào năm 1811 để
mơ tả tính chất của clo (vào thời điểm đó là một nguyên tố kỳ lạ trong số các nguyên tố

đã biết) kết hợp trực tiếp với kim loại để tạo thành muối.
Iot là một nguyên tố vi lượng cần thiết cho con người và đóng một vai trò quan trọng
trong tăng trưởng hormon thyroxin, được sản xuất trong tuyến giáp. Thiếu iot trong chế
độ ăn uống sẽ dẫn đến bệnh bướu cổ. Vì vậy, người ta thường thêm 0,01% NaI vào muối
ăn. Iot là chất rắn, màu tím than và thăng hoa ở nhiệt độ thường.
a. Iot dễ dàng thăng hoa là do:
a) Nhiệt độ nóng chảy thấp.
b) Liên kết I-I kém bền.
c) Lực Van der van giữa các phân tử I2 yếu.
d) Lực đẩy trong phân tử I2.
b. Ở điều kiện thường, iot là một chất bán dẫn (khoảng cách giữa vùng dẫn
và vùng cấm ≈ 1,3 eV). Tuy nhiên khi nén ở áp suất khoảng 350 kbar thì
nó trở nên dẫn điện. Sự thay đổi này là do:
a. Tạo thành một vùng có electron ở trạng thái kích thích.
b. Sự thay đổi trong cấu hình e nguyên tử.
c. Các MO xen phủ tốt hơn.
d. Năng lượng ion hóa cao.
c. Clo cũng sẽ dẫn điện khi được nén ở áp suất trên?
d. Iot là chất tan rất chậm trong nước (0,34g/kg ở 25oC). Tuy nhiên, nó tan rất
tốt trong các dung mơi hữu cơ khác và dung dịch I-.
a) Xác định nồng độ cực đại của các tiểu phân có chứa iot hiện diện trong
dung dịch KI 0,5M chứa 1,5M I2.
b) I2 tan trong dung dịch CCl4 là do:
a) Tương tác ion giữa dung mơi và chất tan.
b) Tạo phức chuyển dịch điện tích.
c) Do tương tác Van der van.
d) Do sự phân ly của iot.
c) Trong thí nghiệm hịa tan iot trong diety lete, n-hexan, cacbon tetraclorua
và toluen thu được kết quả như sau: 337g/kg, 182g/kg, 19g/kg, 13g/kg. Hãy
sắp xếp kết quả thu được tương ứng với các dung môi.

Màu sắc của dung dịch iot phụ thuộc vào dung mơi hịa tan. Iot được hịa tan trong hai
dung mơi dietyl ete và cacbon tetraclorua, màu sắc của hai dung dịch là tím và nâu. Bước
sóng hấp thụ cực đại của các dung dịch trên có các giá trị λmax là 460-480 nm và 520-540
nm.
e. Hãy sắp xếp tên dung môi tương ứng với giá trị λmax.

12


Hợp chất giữa các halogen với nhau cũng rất thú vị. Flo là halogen hoạt động mạnh nhất,
brom có các số oxi hóa +1, +3, +5 trong các hợp chất liên halogen. Flo phản ứng với
brom trong pha khí để tạo thành hợp chất A (với khoảng 20% flo về khối lượng), ở nhiệt
độ phòng tự phân hủy tạo thành hợp chất B.
f. Hãy viết phương trình tạo thành A và B.
Hợp chất B là chất lỏng ở nhiệt độ phòng, antimon (V) florua tan trong dung dịch B tạo
thành phức C.
g. Hãy viết phương trình phản ứng tạo thành phức C.
h. Theo định nghĩa về axit và base của Lewis thì các chất phản ứng và các
sản phẩm trong phương trình 3.7 chất nào là axit, chất nào là base.
Triflorosunfua (SNF3) được điều chế bằng phản ứng của S4N4 với AgF2 trong CCl4, đun
nóng.
i.
i)
Nguyên tử trung tâm SNF3 là nguyên tử nào?
ii)
Vẽ cấu trúc SNF3 phù hợp với thuyết VSEPR.
iii)
Tổng số e trong lớp vỏ của ion trung tâm là bao nhiêu?
iv)
Dạng hình học xung quan nguyên tử trung tâm?

j. Vẽ cấu trúc của Sb2F11.
k. Trong dãy các ion sau: PO43-, SO42-, IO4- và XeO64-, thì ion nào có tính oxi
hóa mạnh nhất?

13


Halogen và hợp chất 2
Một đơn chất X phản ứng với halogen Y2 sinh ra một khí XY3 gây ngạt thở. Khi cho hợp
chất YZ phản ứng với XY3 sẽ tạo thành acid. Phản ứng giữa NaZ với XY3 tạo thành
hợp chất hai nguyên tố A1 thuộc về nhóm hợp chất có thành phần giống nhau. Sơ đồ
chuyển hóa qua lại giữa các hợp chất trong nhóm này được cho ở hình bên. Các chất
A1, A2, A4, A5 bốc cháy trong khơng khí ẩm.
Một số tính chất của các hợp chất từ A1 – A5 cho ở bảng sau:
Chất
Trạng thái
Số nguyên tử X trong phân tử
Phần khối lượng của X (,
%)
A1

Khí

78,3

?

A2

Khí

81,2

4

A3

Lỏng

83,1

?

A4

Lỏng

85,7

?

A5

Rắn

88,5

10

1. Xác định các chất từ A1 – A5 và các nguyên tố X, Y và Z

2. Viết các phản ứng đã xảy ra
3. Tại sao các dụng cụ thủy tinh trong phịng thí nghiệm khơng thể dùng để chứa
dung dịch YZ?
4. Vẽ cấu trúc của A1
5. Nếu cho lượng dư NaZ phản ứng với XY3 sẽ tạo thành muối. Vẽ cấu trúc anion
muối này và đưa ra hai tiểu phân có cùng cấu trúc như thế.

14


Khí quyển và các q trình hố sinh
Khí A là một khí có trong khí quyển và đóng một vai trị quan trọng trong q trình hóa
sinh của tất cả các dạng vật chất sống. Một mảnh magie cháy trong A cho hỗn hợp màu
xám bao gồm hợp chất B có màu trắng và chất C có màu đen. Cả B và C đều rất khó tan
trong axit và bazơ loãng. Nếu đốt cháy C trong oxy sẽ tạo ra A. Khi cho magie cháy trong
khí D (cũng là một khí có trong khơng khí) thì sẽ hình thành một chất rắn màu trắng E.
Chất này tan ngay trong axit và phân huỷ trong nước cho ra khí F có mùi đặc trưng.
a) Xác định các hợp chất từ A đến F.
b) Viết các phản ứng chuyển hóa đã nói đến ở trên.
c) Tương tác giữa A với F là một phương pháp thông dụng để sản xuất một loại phân
bón có giá trị. Cho biết tên của phân bón này và viết phản ứng tạo thành nó.

15


Nguồn gốc của khí quyển
Tại thời điểm khởi sinh sự sống trên Trái đất, thành phần khí quyển rất khác với ngày
nay: khí A, methane, ammonia, và các chất khí khác chiếm thành phần chủ yếu, trong
khi đơn chất B gần như khơng tồn tại. Do các q trình hố học xảy ra trong cơ thể sinh
vật mà lượng chất A bắt đầu giảm xuống, cịn lượng chất B thì tăng lên. Ngày nay, chất

B chiếm phần lớn khí quyến Trái đất do sự quang hợp (nA + nH2O → nB + (CH2O)n). Lớp
chất khí bảo vệ Trái đất khỏi tia cực tím (UV) được tạo nên từ C – một dạng thù hình của
B. Tất cả những biến đổi này đã góp phần thúc đẩy sự đa dạng sinh học trên Trái đất.
Dưới những điều kiện nhất định, hợp chất D có thể được tạo thành cả trong khí quyển
lẫn cơ thể sống. Phân tử D chỉ có hydrogen và oxygen, và nó có cả tính oxid hố lẫn tính
khử.
1.
Xác định cơng thức phân tử và tên gọi các chất A-D.
2.
Hồn thành phương trình ứng với các chuyển hố sau:
1.
nA + nH2O → nB + (CH2O)n
2.
D→B
3.
Fe(OH)2 + B + H2O →
4.
B ↔ C.
5.
Dựa vào tính oxid-hố khử của D, viết các bán phản ứng và phản ứng tổng cho
các phương trình phản ứng sau
1.
D + KI + H2SO4 →
2.
D + K2Cr2O7 + H2SO4 →

16


Một nguyên tố phổ biến trong tự nhiên

X là một trong những nguyên tố hoá học phổ biến nhất trong tự nhiên và có trong các
hợp chất A-G. Oxide A là chất khí khơng màu, khi phản ứng với oxygen (i) sẽ tạo ra oxide
B. B có thể phản ứng với ozone tạo thành oxide C (ii). Cho oxide D vào nước tạo thành
acid yếu E (iii). A không tạo thành acid nhưng B phản ứng được với nước, tạo thành hỗn
hợp acid E và F (iv). Các oxide A và B phản ứng với nhau tạo thành một trong các oxide
được đề cập đến ở trên (v). Acid F có thể được tạo thành từ phản ứng của một trong các
oxide trên với nước và oxygen (vi). Dữ kiện cuối cùng là, oxide thứ năm (G) của nguyên
tố X, được sử dụng như chất kích thích hệ thần kinh.
a) Xác định tên và công thức các chất A-G.
b) Viết các phản ứng i-vi.

17


Chuyển hoá của hợp chất chứa nitrogen
Thực hiện chuỗi phản ứng sau. Biết rằng khi phân huỷ 1.00 mol Z sẽ thu được 35.5 lít
khí Y (đktc). A và E là các base yếu; X và Y chỉ chứa một nguyên tố.

a) Xác định tên và công thức các chất A-E, X-Z.
b) Viết phương trình tất cả các phản ứng trong chuỗi trên.

18


Tính chất của N2O3
Dinitơ trioxit N2O3 rất khơng bền. Nó có thể tồn tại được ở cả dạng cấu trúc ion và cộng
hóa trị. Khi đun nóng nó phân hủy tạo thành các sản phẩm bền hơn.
1) Vẽ cấu trúc ion của N2O3.
2) Viết phản ứng phân hủy N2O3 .
Dinitơ trioxit tan trong nước tạo thành dung dịch có tính axit. Việc khảo sát cẩn thận cho

thấy axit tạo thành là hỗn hợp của hai đồng phân nằm cân bằng với nhau.
3) Vẽ cấu trúc Lewis hai chất này và xác định góc liên kết trong mỗi cấu trúc.
4) Hịa tan một lượng chưa biết N2O3 vào nước được dung dịch A. Cho A tác dụng
với cùng một thể tích dung dịch FeSO4 đã được axit hóa thu được n1 khí B. Cịn
khi xử lý dung dịch A với dung dịch KI dư đã được axit hóa thu được n2 mol khí
B và một chất C màu tối khơng tan trong dung dịch.
5) Viết tất cả các phản ứng hóa học xảy ra.
Ở nhiệt độ phịng khí B thể hiện tính thuận từ. Nhưng khi hạ nhiệt độ xuống thấp thì nó
lại có tính nghịch từ. Hãy giải thích tính chất này.
6) Khi cho n2 mol B phản ứng với graphit nóng thu được một hỗn hợp khí. Dẫn hỗn
hợp khí này qua lượng dư dung dịch Ca(OH)2 tạo thành kết tủa D. Kết tủa D nhẹ
hơn gấp 3.00 lần so với lượng chất C. Tính tỉ lệ mol giữa chất trong dung dịch A
và lượng FeSO4 phản ứng.
7) 0.10 L khí B (100.0 °C, 1.00 atm) được cho tác dụng với Cl2. Hỗn hợp khí sau
phản ứng được hịa tan vào nước rồi pha lỗng đến 1.00 L. Tính độ điện ly của
các axit trong dung dịch nếu biết rằng hằng số axit của axit có oxy là Ka=7,1×10–4

19


Vi khuẩn hơ hấp kị khí và hiếu khí
Trong hơ hấp kị khí, vi sinh vật sử dụng anion A của acid mạnh B làm chất nhận electron,
thay vì oxygen. Trong cả A và B đều chứa nguyên tố X đã đạt tới số oxid hố cao nhất.
Trong q trình hơ hấp này xảy ra một phản ứng khử hồn tồn A. Trước tiên, số oxid
hố cao nhất của X giảm xuống 2 đơn vị, tạo thành anion C của acid yếu D. Sau đó, C
có thể được chuyển trở lại về môi trường. Các vi khuẩn khác khử C thành một chất khí
hăng, khơng màu F – chất này tạo thành cation E trong dung dịch. Một loại vi khuẩn khác
khử từ từ C thành khí khơng màu G – chất này có thể bị chuyển thành một khí có vị ngọt
I – và cuối cùng là chuyển thành đơn chất K (được sử dụng nhiều làm khí trơ).
Nguyên tố X đồng thời là nguồn năng lượng cho hô hấp hiếu khí. Một loại vi khuẩn oxid

hố F thành C, những loại khác oxid hoá C thành A để chuyển vào đất. B phân huỷ các
chất khoáng và gây ra sự ăn mịn các cơng trình xây dựng.
Vi khuẩn Brocadia anammoxidans sử dụng F (như là nguồn năng lượng) và C cho q
trình hơ hấp. Kết quả là có sự tạo thành chất K ở cuối quá trình.
a) Xác định công thức và tên gọi của A, B, C, D, E, F, G, I, K, và X.
b) Hoàn thành các phương trình phản ứng sau (thêm nước nếu cần thiết):
i) A + e- + H+ → C
ii) C + e- + H+ → F
iii) C + e- + H+ → G
iv) G + e- + H+ → I
v) I + e- + H+ → K
vi) E + C → K
vii) F + O2 → C + H+
viii) C + O2 → A.
c) Xác định các chất nhường và nhận electron trong quá trình của Brocadia
anammoxidans.

20


Túi khí xe hơi
Các phương tiện giao thơng hiện đại đều được trang bị các túi khí rất có hiệu lực để giảm
thiểu sự va chạm khi xảy ra tai nạn. Trong quá trình đụng xe ở phần trước thì túi khí gửi
các tín hiệu điện tử để có thể khơi mào sự phân huỷ của một hợp chất X để giải phóng
một lượng lớn chất khí. Trong một khoảng thời gian rất ngắn thì túi khí đã được bơm
căng đầy để giúp cho hành khách và người lái thoát khỏi cảnh bị va chạm mạnh 1,00g
chất X phân huỷ giải phóng 507 mL (110 kPa, 18oC) khí A là một thành phần của khơng
khí. Phản ứng này cũng tạo ra một bã rắn. Xử lý bã rắn này với lượng dư nước cho
127mL khí B (đktc).
a) Xác định cơng thức phân tử của A, B, X. Chứng minh bằng tính tốn.

b) X tồn tại ở dạng phân tử hay ion? Cho biết cấu trúc của X ở trạng thái rắn.
c) Thời gian làm phình túi khí là bao nhiêu nếu tốc độ va chạm vào chướng ngại vật
là 100 km/h. Cẩn thận khi đặt ra các điều kiện giả định, chỉ ra tính tốn và giải
thích lý do.

21


Thuốc súng đen
Cho đến tận thế kỷ XIX thì thuốc súng đen là vật liệu nổ duy nhất mà loài người được
biết. Trải qua nhiều năm thì thuốc súng đen được dùng vào mục đích qn sự. Ngày nay
nó chủ yếu được sử dụng trong kỹ thuật biểu diễn tín hiệu (tín hiệu tên lửa, pháo hoa)
cũng như làm đầu đạn cho các súng ngắn thể thao.
Thành phần của thuốc súng đen có thể rất khác nhau nhưng ln chứa những thành
phần cơ bản: diêm tiêu (kali nitrat), lưu huỳnh và than. Tiến hành phân tích hóa học thuốc
súng đen cho kết quả là 75% diêm tiêu, 13% cacbon và 12% lưu huỳnh về khối lượng.
a) Viết phản ứng thể hiện sự cháy của thuốc súng đen với các thành phần này. Cho
biết vai trò của từng loại nguyên liệu.
b) Nếu như thành phần các nguyên liệu trong thuốc súng đen có thay đổi thì có thể
thu được các loại sản phẩm cháy nào? Minh họa bằng phương trình hóa học.
c) Sự cháy 1,00g thuốc súng đen có thành phần như đã nêu tỏa ra lượng nhiệt là
2,15 kJ. Viết phương trình nhiệt hóa học của phản ứng này.
d) Tính tốc độ của một viên đạn có khối lượng 5,0g thốt ra từ vỏ đạn chứa 2,0g
thuốc súng đen có thành phần đã nêu. Cho rằng hiệu lực của vỏ đạn chỉ là 35%.
e) Ước lượng xác suất bắn trúng mục tiêu nếu như đích ngắm cách vị trí xạ thủ 300m
với cùng góc nâng như câu trên. Bỏ qua sức cản khơng khí.

22

Chất nổ
Phân tử chất nổ X chứa các nguyên tố A (37.8 %), B (16.2 %), C (43.2 %) và D. Đơn chất
A là thành phần chính của khơng khí. B tồn tại trong mọi hợp chất hữu cơ. C là nguyên
tố phổ biến nhất trong vỏ Trái đất. Phân tử khối của X là 222.1 gam/mol.
Trong phân tử X chỉ có các liên kết: A-A, A-B, B-D và A-C. Mỗi nguyên tử A liên kết với
ba nguyên tử khác, và có một vịng 6 ngun tử. Phản ứng phân huỷ X tạo thành ba sản
phẩm. Hai trong số đó là các khí hai nguyên tử, một khí chứa nguyên tố A, khí cịn lại
chứa ngun tố B và C. Sản phẩm còn lại là chất lỏng ba nguyên tử (ở nhiệt độ phịng).
a) Xác định kí hiệu và tên gọi các ngun tố A-D.
b) Bằng tính tốn, xác định công thức thực nghiệm và công thức phân tử của X.
c) Viết phương trình phản ứng phân huỷ X.
d) Xác định công thức cấu tạo của X.

23


Hợp chất của phosphorus 1
Tinh thể không màu của một muối axit X cho kết qủa phân tích nguyên tố như sau: Na =
13,93%; H = 4,28%; P = 18,77% (về khối lượng)
a) Cho biết công thức của X.
b) X là muối của axit nào? Gọi tên và viết công thức cấu tạo của axit.
c) Cho biết tên của X.

24


Hợp chất của phosphorus 2
Photpho nguyên tố được điều chế từ khoảng flurapatit và hydroxyapatit bằng cách khử
với muội than. Kết quả ta thu được chất rắn photpho màu trắng chứa các phân tử P4.
1. Vẽ cấu trúc Lewis và cấu trúc hình học của P4.

2. Photpho trắng phản ứng rất mãnh liệt với dung dịch natri hydroxit dẫn đến sự giải
phóng một chất khí và tạo thành natri hypophotphit. Viết và cân bằng phản ứng
xảy ra.
3. Natri hypophotphit và natri photphit chứa các anion có oxy của photpho.
a. Vẽ cấu trúc của các oxoanion này
b. Xác định xem các oxoanion này sẽ phản ứng như một tác nhân oxy hóa hay
tác nhân khử. Đánh dấu vào ơ đúng.
Tác nhân oxy hoá Tác nhân khử
Hypophotphit
Photphit
c. Nêu lý do cho câu trả lời.
4. H3PO4 có thể được tổng hợp bằng phản ứng của hydroxiapatit (Ca5(PO4)3F) với
H2SO4. Viết và cân bằng phản ứng xảy ra.
Sự đốt cháy hoàn toàn photpho dẫn đến photpho (V) oxit P4O10 có cấu trúc lồng.
5. Vẽ cấu trúc của P4O10.
6. Canxi oxit phản ứng với P4O10 để tạo canxi photphat. Tính lượng CaO cần thiết
(gam) để phản ứng hết với 426 g P4O10.
Các halogenua của photpho đóng vai trò quan trọng trong sự tổng hợp nhiều hợp chất
khác nhau của photpho.
7. Viết và cân bằng phản ứng tổng hợp trietyl photphat từ photpho triclorua.
8. Chỉ ra cấu hình electron của nguyên tử P ở i) trạng thái cơ bản ii) trạng thái kích
thích. Xác định trạng thái lai hóa của nguyên tử P trong các phân tử PCl3 và PCl5.
Xác định dạng hình học của PCl5.
9. PCl5 có thể phản ứng với NH4Cl để tạo các xiclophotphazin (NPCl2)n với n ≥ 3.
Viết và cân bằng phản ứng tạo xiclophotphazin với n = 3 và vẽ cấu trúc của sản
phẩm thu được.

25