Trắc nghiệm tổng hợp ôn thi tốt nghiệp THPT môn Hóa Bài 20. Sơ lược về kim loại chuyển tiếp dãy thứ nhất có đáp án

Cho các hợp chất của manganese: \({\rm{MnO}},{\rm{MnO}}({\rm{OH}}),{\rm{M}}{{\rm{n}}_2}{{\rm{O}}_3}\left( {{\rm{MnO}} \cdot {\rm{Mn}}{{\rm{O}}_2}} \right)\), \({\rm{M}}{{\rm{n}}_3}{{\rm{O}}_4}\left( {2{\rm{MnO}} \cdot {\rm{Mn}}{{\rm{O}}_2}} \right),{\rm{MnO}}{({\rm{OH}})_2}\) và \({\rm{Mn}}{{\rm{F}}_3}.\)

Số hợp chất chứa nguyên tử Mn có số oxi hoá +3 là

Phản ứng chuẩn độ \({\rm{F}}{{\rm{e}}^{2 + }}\) trong dung dịch acid bằng dung dịch \({\rm{KMn}}{{\rm{O}}_4}\) được biểu diễn bởi phương trình ion rút gọn sau:

\({\rm{MnO}}_4^ - (aq) + 5{\rm{F}}{{\rm{e}}^{2 + }}(aq) + 8{{\rm{H}}^ + }(aq) \to {\rm{M}}{{\rm{n}}^{2 + }}(aq) + 5{\rm{F}}{{\rm{e}}^{3 + }}(aq) + 4{{\rm{H}}_2}{\rm{O}}(l)\)

Chất oxi hoá trong phản ứng trên là

Một học sinh tiến hành chuẩn độ dung dịch \({\rm{F}}{{\rm{e}}^{2 + }}\) bằng dung dịch \({\rm{KMn}}{{\rm{O}}_4}\) theo hai cách như sau:

Cách 1. Nhỏ từ từ dung dịch \({\rm{KMn}}{{\rm{O}}_4}\) vào dung dịch chứa \({\rm{F}}{{\rm{e}}^{2 + }}\) trong môi trường acid cho đến khi xuất hiện màu hồng nhạt bền trong khoảng 30 giây.

Cách 2. Nhỏ từ từ dung dịch chứa \({\rm{F}}{{\rm{e}}^{2 + }}\) trong môi trường acid vào dung dịch \({\rm{KMn}}{{\rm{O}}_4}\) cho đến khi màu hồng của dung dịch \({\rm{KMn}}{{\rm{O}}_4}\) biến mất. Hãy cho biết cách tiến hành chuẩn độ nào là phù hợp.

Cấu hình electron của sắt (Fe) là \(1\;{{\rm{s}}^2}2\;{{\rm{s}}^2}2{{\rm{p}}^6}3\;{{\rm{s}}^2}3{{\rm{p}}^6}3\;{{\rm{d}}^6}4\;{{\rm{s}}^2}.\) Xác định số electron độc thân trong ion \({\rm{F}}{{\rm{e}}^{2 + }}.\)

Titanium (Ti) là kim loại chuyển tiếp dãy thứ nhất và có cấu hình electron là \(1{s^2}2{s^2}2{p^6}3{s^2}3{p^6}3{d^2}4{s^2}.\) Đa số ứng dụng của titanium liên quan đến vật liệu sản xuất động cơ và khung máy bay. Trong các hợp chất, số oxi hoá cao nhất của Ti là +a. Xác định giá trị của a.

Chromium \(({\rm{Cr}})\) có độ bền cơ học và hoá học rất cao, do đó người ta thường thêm Cr vào thép để chế tạo các loại thép không gỉ (inox). Biết số hiệu nguyên tử của chromium là 24. Xác định số electron độc thân trong ion \({\rm{C}}{{\rm{r}}^{3 + }}.\)

Chromium \(({\rm{Cr}})\) có tính cứng cao. Nickel \(({\rm{Ni}})\) có đặc tính cơ học là cứng, dễ dát mỏng, dễ uốn, dễ kéo sợi và đặc tính hoá học là trơ với không khí nên khi thêm vào inox để việc gia công dễ dàng hơn. Inox 18/10 có thành phần hoá học gồm 18% chromimum, 10% nickel và tối đa 0,08% carbon (C). Xác định khối lượng iron (tính theo kg) tối đa trong 1,00 tấn inox \(18/10.\)

Hoà tan hết 2 g mẫu chất rắn có thành phần chính là muối \(\left( {{\rm{N}}{{\rm{H}}_4}} \right)2{\rm{S}}{{\rm{O}}_4} \cdot {\rm{FeS}}{{\rm{O}}_4} \cdot 6{{\rm{H}}_2}{\rm{O}}\) (muối Mohr) vào 20 mL dung dịch \({{\rm{H}}_2}{\rm{S}}{{\rm{O}}_4}1{\rm{M}}\), thêm nước thu được \(100,0\;{\rm{mL}}\) dung dịch X. Để phản ứng vừa đủ với \({\rm{F}}{{\rm{e}}^{2 + }}\) trong \(10,0\;{\rm{mL}}\) dung dịch X cần dùng \(5,0\;{\rm{mL}}\) dung dịch \({\rm{KMn}}{{\rm{O}}_4}0,02{\rm{M}}\) (Các chất và ion khác trong dung dịch không phản ứng với \(\left. {{\rm{KMn}}{{\rm{O}}_4}} \right).\) Xác định % khối lượng \(\left( {{\rm{N}}{{\rm{H}}_4}} \right)2{\rm{S}}{{\rm{O}}_4}.{\rm{FeS}}{{\rm{O}}_4}.6{{\rm{H}}_2}{\rm{O}}\) trong mẫu muối trên. (Làm tròn kết quả đến hàng phần mười)

Sự gia tăng hàm lượng nitrate trong nước là một trong những nguyên nhân của hiện tượng phú dưỡng. Một trong những quy trình xác định hàm lượng nitrate trong nước được thực hiện như sau:

Thí nghiệm 1. Lấy \(10,0\;{\rm{mL}}\) dung dịch muối Mohr \(\left[ {{{\left( {{\rm{N}}{{\rm{H}}_4}} \right)}_2}{\rm{S}}{{\rm{O}}_4} \cdot {\rm{FeS}}{{\rm{O}}_4} \cdot 6{{\rm{H}}_2}{\rm{O}}} \right],\)thêm \({{\rm{H}}_2}{\rm{S}}{{\rm{O}}_4}1{\rm{M}}\) vào và chuẩn độ bằng dung dịch \({\rm{KMn}}{{\rm{O}}_4}.\)

Thí nghiệm 2. Lấy \(10,0\;{\rm{mL}}\) dung dịch muối Mohr cho vào 100 mL nước chứa ion nitrate, sau đó thêm \({\rm{NaOH}}({\rm{s}})\) vào để đạt khoảng 28%, khi đó muối Mohr khử nitrate thành ammonia theo các phản ứng:

\({\rm{NO}}_3^ - (aq) + 2{\rm{Fe}}{({\rm{OH}})_2} + {{\rm{H}}_2}{\rm{O}} \to {\rm{NO}}_2^ - + 2{\rm{Fe}}{({\rm{OH}})_3}\)

\({\rm{NO}}_2^ - (aq) + 6{\rm{Fe}}{({\rm{OH}})_2} + 5{{\rm{H}}_2}{\rm{O}} \to {\rm{N}}{{\rm{H}}_3} + 6{\rm{Fe}}{({\rm{OH}})_3} + {\rm{O}}{{\rm{H}}^ - }\)

Sau khi các phản ứng (1) và (2) hoàn toàn, lọc bỏ kết tủa, acid hoá dung dịch bằng dung dịch \({{\rm{H}}_2}{\rm{S}}{{\rm{O}}_4}1{\rm{M}}\) và chuẩn độ lượng \({\rm{F}}{{\rm{e}}^{2 + }}\) dư bằng dung dịch \({\rm{KMn}}{{\rm{O}}_4}\) (Các chất và ion khác trong dung dịch không phản ứng với \({\rm{KMn}}{{\rm{O}}_4}\)).

Hãy cho biết mỗi mmol KMnO₄ chênh lệch giữa thí nghiệm 1 với thí nghiệm 2 sẽ tương ứng với bao nhiêu mg \({\rm{NO}}_3^ - \) trong nước. (Làm tròn kết quả đến hàng phần mười)

Trong quá trình bảo quản, một phần \({\rm{F}}{{\rm{e}}^{2 + }}\) trong muối \({\rm{FeS}}{{\rm{O}}_4}.7{{\rm{H}}_2}{\rm{O}}\) bị oxygen oxi hoá thành \({\rm{F}}{{\rm{e}}^{3 + }}\) (chất X). Lấy \(1,12\;{\rm{gX}}\) đem hoà vào \(10,0\;{\rm{mL}}\) dung dịch \({{\rm{H}}_2}{\rm{S}}{{\rm{O}}_4}1,00{\rm{M}}\) thu được dung dịch Y. Chia Y thành hai phần bằng nhau:

Phần 1. Thêm nước vào thu được 100 mL dung dịch Y 1. Lượng \({\rm{F}}{{\rm{e}}^{2 + }}\) trong \(10,0\;{\rm{mL}}\) dung dịch Y 1 phản ứng vừa đủ với \(3,8\;{\rm{mL}}\) dung dịch \({\rm{KMn}}{{\rm{O}}_4}0,01{\rm{M}}.\)

Phần 2. Cho qua cột chứa \({\rm{Zn}}({\rm{Hg}})\) để khử hoàn toàn ion \({\rm{F}}{{\rm{e}}^{3 + }}\) thành ion \({\rm{F}}{{\rm{e}}^{2 + }}\), thêm tiếp 5 mL dung dịch \({{\rm{H}}_2}{\rm{S}}{{\rm{O}}_4}1{\rm{M}}\) và nước vào dung dịch sau khi qua cột đến \(100,0\;{\rm{mL}}\) (dung dịch Y2). Lượng \({\rm{F}}{{\rm{e}}^{2 + }}\) trong \(10,00\;{\rm{mL}}\) Y2 phản ứng vừa đủ với \(4,0\;{\rm{mL}}\) dung dịch \({\rm{KMn}}{{\rm{O}}_4}0,01{\rm{M}}\).

Xác định % iron(II) đã bị oxygen trong không khí oxi hoá thành iron(III).

(Làm tròn kết quả đến hàng phần mười)

a. Ở trạng thái cơ bản, lớp ngoài cùng của nguyên tử kim loại chuyển tiếp dãy thứ nhất có tối đa hai electron.

b. Nguyên tố kim loại chuyển tiếp dãy thứ nhất đều có nhiều số oxi hoá trong các hợp chất.

c. Phân lớp 3 d trong nguyên tử các kim loại chuyển tiếp dãy thứ nhất đều chưa bão hoà.

d. Các kim loại chuyển tiếp dãy thứ nhất đều là các nguyên tố nhóm B.

a. Tính khử của các kim loại giảm dần theo chiều tăng của số hiệu nguyên tử.

b. Ở điều kiện chuẩn, kim loại manganese có thể khử được \({\rm{F}}{{\rm{e}}^{2 + }}(aq)\) thành kim loại.

c. Ở trạng thái cơ bản, nguyên tử Cr có số electron độc thân lớn nhất trong các nguyên tử của các nguyên tố trên.

a. Các kim loại chuyển tiếp dãy thứ nhất đều có nhiều trạng thái oxi hoá.

b. Số oxi hoá cao nhất của các kim loại chuyển tiếp dãy thử nhất bằng số thứ tự của nhóm.

a. Phương trình hoá học của phản ứng A là:\({\rm{FeTi}}{{\rm{O}}_3} + {\rm{C}} \to {\rm{Fe}} + {\rm{Ti}}{{\rm{O}}_2} + {\rm{CO}}\)

b. Phương trình hoá học của phản ứng B là:\({\rm{Ti}}{{\rm{O}}_2} + 2{\rm{C}}{{\rm{l}}_2} \to {\rm{TiC}}{{\rm{l}}_4} + {{\rm{O}}_2}\)

c. Phương trình hoá học của phản ứng C là: \({\rm{TiC}}{{\rm{l}}_4} + 2{\rm{Mg}} \to 2{\rm{MgC}}{{\rm{l}}_2} + {\rm{Ti}}\)

d. Phương trình tổng cộng của 4 phản ứng là: \({\rm{FeTi}}{{\rm{O}}_3} + 3{\rm{C}} \to {\rm{Fe}} + {\rm{Ti}} + 3{\rm{CO}}\)

a. Phản ứng chuẩn độ là:

\({\rm{MnO}}_4^ - (aq) + 5{\rm{F}}{{\rm{e}}^{2 + }}(aq) + 8{{\rm{H}}^ + }(aq) \to {\rm{M}}{{\rm{n}}^{2 + }}(aq) + 5{\rm{F}}{{\rm{e}}^{3 + }}(aq) + 4{{\rm{H}}_2}{\rm{O}}(l)\)

b. Khi màu hồng trong bình tam giác bền trong khoảng 20 giây thì có thể coi như phản ứng vừa đủ.

c. Mối quan hệ giữa \({{\rm{V}}_1},{{\rm{C}}_1},\;{{\rm{V}}_2}\) và \({{\rm{C}}_2}\) được biểu diễn qua biểu thức: \({{\rm{V}}_1} \cdot {{\rm{C}}_1} = 5\;{{\rm{V}}_2} \cdot {{\rm{C}}_2}.\)

d. Có thể thực hiện phép chuẩn độ trên bằng cách đựng dung dịch \({\rm{KMn}}{{\rm{O}}_4}\) ở bình tam giác và dung dịch chứa \({\rm{F}}{{\rm{e}}^{2 + }}\) trong môi trường acid ở burette cho kết quả tương tự.