Một nhà máy luyện kim sản xuất Zn từ 80 tấn quặng blende, chứa 75% ZnS về khối lượng, còn lại là tạp chất không chứa kẽm, với hiệu suất cả quá trình đạt 95% qua hai giai đoạn sau:

+ Đốt quặng zinc blende:

2ZnS(s) + 3O₂(g) → 2ZnO(s) + 2SO₂(g)

+ Khử zinc oxide ở nhiệt độ cao bằng than cốc:

ZnO(s) + C(s) → Zn(g) + CO(g)

Toàn bộ lượng Zn tạo ra được đúc thành k thanh Zn hình hộp chữ nhật: chiều dài 120 cm, chiều rộng 30 cm và chiều cao 5 cm. Biết khối lượng riêng của kẽm là 7,14 g/cm³. Tính giá trị của k?

(Không làm tròn kết quả các phép tính trung gian, chỉ làm tròn kết quả cuối cùng đến hàng đơn vị).

Cân bằng:

CoCl₂(s) + 6H₂O(l) ⇌ X(aq) + Y(aq), ΔᵣH°₂₉₈ < 0

CoCl₂ khan có màu xanh dương. Khi hút ẩm, tạo phức aqua màu hồng:

X = [Co(OH₂)₆]²⁺ hoặc viết [Co(H₂O)₆]²⁺

Y = 2Cl⁻

a) Đúng

Cân bằng thuận là quá trình CoCl₂ hút nước tạo phức màu hồng.

Vì ΔᵣH°₂₉₈ < 0 nên chiều thuận là chiều tỏa nhiệt.

Khi sấy nóng, cân bằng chuyển dịch theo chiều nghịch, nước bị tách ra, chất chỉ thị trở lại màu xanh dương.

Vì vậy hạt hút ẩm đổi màu có thể tái sử dụng bằng cách sấy nhiệt.

Phát biểu đúng.

b) Sai

Y là ion chloride Cl⁻ trong dung dịch.

Phương trình có thể viết:

CoCl₂(s) + 6H₂O(l) ⇌ [Co(OH₂)₆]²⁺(aq) + 2Cl⁻(aq)

Cl⁻ không phải là phức chất aqua.

Phát biểu sai.

c) Đúng

Phức aqua của Co²⁺ là:

[Co(OH₂)₆]²⁺

Trong phức này có:

 6 liên kết phối trí Co–O, đều là liên kết σ.

 Mỗi phân tử H₂O có 2 liên kết O–H, nên 6H₂O có 12 liên kết O–H.

Tổng số liên kết σ trong phức là:

6 + 12 = 18

Phát biểu đúng.

Lưu ý: Nếu chỉ tính riêng liên kết phối trí giữa Co²⁺ và H₂O thì có 6 liên kết. Nhưng đề hỏi “số liên kết σ” trong phức aqua nên tính cả liên kết O–H, kết quả là 18.

d) Sai

Vì X có hình học bát diện nên Co²⁺ phải liên kết với 6 phối tử H₂O.

Công thức của X là:

[Co(OH₂)₆]²⁺

Không phải [Co(OH₂)₄]²⁺.

Phát biểu sai.

Đáp án đúng là B

Xét từng phát biểu:

(a) “Thế điện cực chuẩn cặp oxi hóa – khử Mⁿ⁺/M càng lớn, tính khử của kim loại càng mạnh.”

Sai. E° càng lớn thì dạng oxi hóa Mⁿ⁺ càng dễ bị khử, còn kim loại M có tính khử càng yếu.

(b) “Trong điều kiện chuẩn, tất cả kim loại đứng trước đều khử được ion kim loại đứng sau trong dung dịch muối.”

Sai do dùng chữ “tất cả”. Một số kim loại quá hoạt động như kim loại kiềm, kiềm thổ có thể phản ứng với nước trước, nên không thể kết luận một cách tuyệt đối trong dung dịch muối.

(c) “Sức điện động chuẩn của pin điện hóa tạo bởi hai cặp oxi hóa – khử luôn có giá trị dương.”

Đúng. Với pin Galvani hoạt động tự phát, E°pin > 0.

(d) “Ở điều kiện chuẩn, pin Galvani tạo bởi 2 cặp M⁺/M và N²⁺/N, E°M⁺/M > E°N²⁺/N, dòng electron chuyển từ thanh kim loại M sang thanh kim loại N.”

Sai. Vì E°M⁺/M lớn hơn nên M⁺ dễ bị khử hơn, điện cực M là cathode. Electron phải chuyển từ N sang M, không phải từ M sang N.

Vậy chỉ có 1 phát biểu đúng.