Giải SBT Hóa 12 Cánh diều Bài 20: Sơ lược về kim loại chuyển tiếp dãy thứ nhất có đáp án

Trong bảng tuần hoàn các nguyên tố hoá học, nguyên tố chuyển tiếp dãy thứ nhất được xếp ở

A. chu kì 3.                     

B. chu kì 4.           

C. chu kì 5.                     

D. chu kì 3 và chu kì 4.

Các electron hoá trị của nguyên tử nguyên tố kim loại chuyển tiếp dãy thứ nhất phân bố ở

A. phân lớp 3d và phân lớp 4s.                                                             

B. phân lớp 3d.

C. lớp 4s.                                                                                                                                                

D. phân lớp 3p và phân lớp 3d.

Cho phát biểu "Nguyên tố kim loại chuyển tiếp dãy thứ nhất tạo nhiều hợp chất mà trong đó chúng có các số oxi hoá dương khác nhau, đó là do nguyên tố này có ...(1)... và nguyên tử của chúng có ...(2)...."

Cụm từ cần điền vào (1) và (2) lần lượt là:

A. độ âm điện bé, nhiều electron hoá trị.                                              

B. độ âm điện lớn, nhiều electron hoá trị.

C. điện tích hạt nhân lớn, bán kính bé.                                                  

D. bán kính bé, điện tích hạt nhân lớn.

Theo IUPAC, nguyên tố chuyển tiếp là những nguyên tố có phân lớp d chưa được xếp (hoặc điền) đầy electron ở trạng thái nguyên tử hoặc ở trạng thái ion. Mỗi phát biểu dưới đây đúng hay sai?

(a) Calcium không phải là nguyên tố chuyển tiếp do không có phân lớp d trong cấu hình electron của nguyên tử.

(b) Nguyên tố có Z = 30 là nguyên tố chuyển tiếp.

(c) Nguyên tố có Z = 29 không phải là nguyên tố chuyển tiếp.

(d) Nguyên tố chuyển tiếp có tính kim loại nên còn được gọi là nguyên tố kim loại chuyển tiếp.

Từ kết quả phân tích phổ phát xạ nguyên tử của chromium (Z = 24) dẫn đến nhận định rằng nguyên từ này phải có 6 electron độc thân.

Mỗi phát biểu dưới đây đúng hay sai?

(a) Nếu nguyên tử chromium có 6 electron độc thân thì nguyên tử này chứa 6 ô orbital nguyên tử mà trong mỗi ô này chỉ có 1 electron.

(b) Theo các quy ước về viết cấu hình electron thì cấu hình electron của nguyên tử chromium là [Ar]3d³4s¹4p¹.

(c) Cấu hình electron của nguyên tử là [Ar]3d⁵4s¹ sẽ phù hợp với nhận định từ phổ phát xạ của nguyên tử chromium.

(d) Cấu hình electron của nguyên tử phải luôn phù hợp với các quy ước về viết cấu hình electron.

Những đặc điểm nào sau đây là của nguyên tố kim loại chuyển tiếp dãy thứ nhất?

(a) Có các electron hoá trị phân bố cả trên phân lớp 3d và phân lớp 4s.

(b) Từ ₂₁Sc đến ₂₉Cu, số electron trong phân lớp d có xu hướng tăng dần (trừ trường hợp ngoại lệ).

(c) Thể hiện nhiều số oxi hoá dương hoặc âm trong các hợp chất.

(d) Tạo nên nhiều cation và anion có điện tích khác nhau.

Số electron hoá trị của nguyên tử sắt (Z = 26) là bao nhiêu?

Số electron độc thân của nguyên tử cobalt (Z = 27) là bao nhiêu?

Hợp chất Fe₃O₄ được gọi là oxide sắt từ do có từ tính mạnh. Chất này còn có tên gọi là iron(II, III) oxide do đây là hỗn hợp của  FeO và Fe₂O₃ theo tỉ lệ mol 1:1.

a) Theo quá trình:  thì số mol HCl trong dung dịch hydrochloric acid cần để hoà tan vừa đủ 1 mol Fe₃O₄ là bao nhiêu?

b) Trong tự nhiên, Fe₃O₄ là thành phần chính của khoáng vật magnetite, được dùng tạo sắt nóng chảy trong quá trình sản xuất thép.

(b1) Viết phương trình hoá học của phản ứng xảy ra khi khử Fe₃O₄ thành sắt bởi carbon monoxide ở nhiệt độ cao.

(b2) Trong phản ứng trên, số electron mà 1 phân tử Fe₃O₄ cần nhận để tạo thành sắt là bao nhiêu?

Giải thích vì sao:

a) số oxi hoá lớn nhất của nguyên tố manganese là +7 ?

b) hợp chất KMnO₄ có tính oxi hoá mạnh?

c) số oxi hoá lớn nhất của nguyên tố chromium là +6 ?

d) hợp chất K₂CrO₄ có tính oxi hoá mạnh?

e) sắt là nguyên tố chuyển tiếp?

g) trong tự nhiên, cation Fe³⁺ thường phổ biến hơn cation Fe²⁺?

h) cation Fe²⁺ có cả tính oxi hoá và tính khử?

Tìm hiểu, cho biết những phát biểu nào sau đây là đúng.

(a) Ở dạng đơn chất, sắt là kim loại nặng, có độ hoạt động hoá học mạnh.

(b) Sắt ít được sử dụng ở dạng nguyên chất. Sắt chủ yếu được sử dụng ở dạng hợp kim (thép thường, inox,...).

(c) Đinh đóng gỗ được làm bằng thép nhưng vẫn bị gi sét do ăn mòn điện hoá.

(d) Số oxi hoá của sắt trong các hợp chất FeO, Fe₂O₃ và FeO(OH).H₂O lần lượt là +2, +3 và +3.

(e) Thành phần chính của gỉ sét, của váng nâu đỏ ở vùng nước nhiễm phèn là FeO(OH).H₂O hay Fe(OH)₃.

Giải thích vì sao:

a) có thể phân biệt các dung dịch CuSO₄, CoSO₄, FeSO₄, NiSO₄ và CrSO₄ thông qua quan sát?

b) có thể phân biệt được hai muối K₂CrO₄ và K₂Cr₂O₇ thông qua quan sát?

c) có thể nhận biết cation Cu²⁺ trong dung dịch bằng dung dịch base?

d) có thể nhận biết cation Fe³⁺ trong dung dịch bằng dung dịch base?

Hoà tan 0,422 gam mẫu khoáng vật của sắt trong dung dịch sulfuric acid dư, sao cho tất cả lượng sắt có trong quặng đều chuyển thành Fe²⁺, thu được dung dịch A. Chuẩn độ Fe²⁺ trong dung dịch A bằng chất chuẩn là dung dịch thuốc tím KMnO₄ 0,040M. Khi đã sử dụng 23,50 mL thì phản ứng vừa qua điểm tương đương.

Mỗi phát biểu dưới đây là đúng hay sai?

(a) Nếu chỉ có Fe²⁺ trong dung dịch A tác dụng được với thuốc tím thì việc chuẩn độ dung dịch A sẽ giúp xác định được lượng nguyên tố sắt trong mẫu khoáng vật. Từ đó tính được % (theo khối lượng) của nguyên tố sắt có trong mẫu khoáng vật là 60,26 %.

(b) Trong quá trình chuẩn độ trên, cần nhỏ từ từ dung dịch thuốc tím từ burette vào bình tam giác chứa dung dịch A.

(c) Cần thêm chất chỉ thị phù hợp vào bình tam giác chứa dung dịch A để xác định được thời điểm kết thúc quá trình chuẩn độ.

(d) Cần lặp lại thí nghiệm chuẩn độ 2 lần để bảo đảm tính chính xác của kết quả.

Cho các thông tin sau:

Biết  có màu cam và Cr³⁺ (aq) có màu xanh lá cây.

Mỗi phát biểu dưới đây đúng hay sai?

(a) Trong môi trường acid, anion  (từ sự phân li của muối potassium dichromate, K₂Cr₂O₇) có tính oxi hoá mạnh hơn anion (từ sự phân li của muối KMnO₄).

(b) Chuẩn độ được Fe²⁺ trong dung dịch gồm  và H⁺ bằng dung dịch chứa chất chuẩn là KMnO₄.

(c) Không chuẩn độ được Fe²⁺ trong dung dịch gồm  và H⁺ bằng dung dịch chứa chất chuẩn là K₂Cr₂O₇.

(d) Có diễn ra phản ứng oxi hoá - khử theo phương trình hoá học sau:

Dựa vào Bảng 20.4 (sách Hoá học 12, bộ sách Cánh Diều), hãy chỉ ra những phát biểu đúng.

(a) Các kim loại chuyển tiếp thường cứng và khó nóng chảy.

(b) Các kim loại chuyển tiếp được xếp vào nhóm kim loại nhẹ.

(c) So với calcium (là kim loại s), các kim loại chuyển tiếp dãy thứ nhất có khối lượng riêng, độ cứng và nhiệt độ nóng chảy thấp hơn.

(d) Nhờ có độ cứng cao, đồng thời bền trước tác động của các tác nhân ăn mòn nên chromium được dùng làm lớp bảo vệ chống ăn mòn cho các dụng cụ, máy móc, thiết bị, đồ gia dụng,...

(e) Do có độ cứng vừa phải và dẫn điện tốt nên đồng được sử dụng làm dây dẫn trong các thiết bị và mạng lưới điện gia dụng.