Chọn phương án đúng: Cho quá trình điện cực: MnO−4MnO4− + 8H+ + 5e = Mn2+ + 4H2O. Phương trình Nerst đối với quá trình đã cho ở 25°C có dạng:

Trong một chu kỳ, đi từ trái sang phải, bán kính nguyên tử giảm dần do tăng điện tích hạt nhân. Trong một nhóm, đi từ trên xuống dưới, bán kính nguyên tử tăng dần do tăng số lớp electron.

- O (Z = 8) và F (Z = 9) thuộc cùng chu kỳ 2, F đứng sau O => RO > RF

- Si (Z = 14) thuộc chu kỳ 3, nhóm IVA; S (Z = 16) thuộc chu kỳ 3, nhóm VIA. Vì Si đứng trước S trong cùng chu kỳ 3 => RSi > RS

- Vì Si và S thuộc chu kỳ 3, còn O và F thuộc chu kỳ 2 => RSi > RO và RS > RF

Vậy dãy sắp xếp theo chiều tăng dần bán kính là: RO < RF < RS < RSi. => Đáp án C sai, phải là RO < RF < RS < RSi

Theo thuyết cơ học lượng tử, năng lượng của electron trong nguyên tử đa electron không chỉ phụ thuộc vào số lượng tử chính (n) mà còn phụ thuộc vào số lượng tử orbital (l). Vì vậy, phương án C là sai.

Các phương án còn lại đều đúng:

• Phương án A: Nguyên lý vững bền (nguyên lý Aufbau).
• Phương án B: Quy tắc Hund.
• Phương án D: Nguyên lý Pauli.

Phân tích từng phát biểu:

(1) Đúng. Trong cùng một chu kỳ, khi đi từ trái sang phải, điện tích hạt nhân tăng, bán kính nguyên tử giảm, do đó năng lượng ion hóa thứ nhất (I1) có xu hướng tăng.

(2) Sai. Không có mối liên hệ trực tiếp và cố định như vậy giữa các năng lượng ion hóa liên tiếp của một nguyên tố. Năng lượng ion hóa thứ ba (I3) là năng lượng cần thiết để tách electron thứ ba ra khỏi ion có điện tích +2, và nó lớn hơn nhiều so với I1 + I2. I3 > I2 > I1

(3) Đúng. Trong một nhóm, khi đi từ trên xuống dưới, bán kính nguyên tử tăng, điện tích hạt nhân hiệu dụng giảm, do đó năng lượng ion hóa thứ nhất (I1) giảm dần.

Vậy, chỉ có (1) và (3) đúng.

Phát biểu (1) sai. Acid yếu và base yếu hoàn toàn có thể cùng tồn tại trong một dung dịch. Ví dụ: dung dịch CH₃COOH và NH₃.

Phát biểu (2) đúng. Phản ứng trao đổi ion xảy ra trong dung dịch các chất điện li khi có ít nhất một trong các điều kiện: tạo thành chất kết tủa, chất điện li yếu, chất khí.

Phát biểu (3) sai. Phản ứng trung hòa (giữa acid và base) là phản ứng tỏa nhiệt.

Phát biểu (4) đúng. Các phản ứng ion xảy ra rất nhanh.

Vậy các phát biểu sai là 1 và 3.