Chọn phương án SAI: (1) Năng lượng của orbital 2px khác năng lượng của orbital 2pz vì chúng định hướng trong không gian khác nhau. (2) Năng lượng của orbital 1s của oxy bằng năng lượng của orbital 1s của flor. (3) Năng lượng của các phân lớp trong cùng một lớp lượng tử của nguyên tử Hydro thì khác nhau. (4) Năng lượng của các orbital trong cùng một phân lớp thì khác nhau.

Câu 44:

Chọn phương án đúng. Nguyên tố X là kim loại, ở trạng thái oxi hóa dương cao nhất nó tạo được oxit có dạng X₂O₇. Trong nguyên tử X có 4 lớp electron. Xác định số thứ tự của X trong bảng hệ thống tuần hoàn:

Lời giải:

Đáp án đúng: B

Nguyên tố X tạo oxit cao nhất X₂O₇, suy ra hóa trị cao nhất của X là VII, do đó cấu hình electron lớp ngoài cùng có dạng ns²np⁵.

X có 4 lớp electron, vậy X thuộc chu kỳ 4.

Cấu hình electron của X là 1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d¹⁰4s²4p⁵.

Vậy số hiệu nguyên tử của X là Z = 2 + 2 + 6 + 2 + 6 + 10 + 2 + 5 = 35.

Vậy số thứ tự của X trong bảng tuần hoàn là 35.

Câu 45:

Chọn phương án đúng: Dựa trên cấu hình electron hóa trị dưới đây, cho biết vị trí (chu kỳ, phân nhóm) của nguyên tố trong bảng hệ thống tuần hoàn: (1) 4d¹⁰5s¹ ; (2) 4f⁶6s² ; (3) 4s¹.

Lời giải:

Đáp án đúng: B

Để xác định vị trí của nguyên tố trong bảng tuần hoàn dựa vào cấu hình electron, ta thực hiện như sau:

Xác định chu kỳ: Chu kỳ bằng số lớp electron ngoài cùng.
Xác định nhóm:
- Nếu electron cuối cùng điền vào orbital s hoặc p: Đây là các nguyên tố nhóm A. Số thứ tự của nhóm bằng tổng số electron lớp ngoài cùng.
- Nếu electron cuối cùng điền vào orbital d: Đây là các nguyên tố nhóm B (kim loại chuyển tiếp). Số thứ tự của nhóm thường được xác định dựa trên tổng số electron ở lớp ngoài cùng và phân lớp d sát lớp ngoài cùng.
- Nếu electron cuối cùng điền vào orbital f: Đây là các nguyên tố thuộc họ Lanthanide và Actinide, thường được đặt ở cuối bảng tuần hoàn.

Xét từng trường hợp:

4d¹⁰5s¹: Có 5 lớp electron (5s¹ là lớp ngoài cùng) nên thuộc chu kỳ 5. Tổng số electron ở lớp ngoài cùng và phân lớp d sát lớp ngoài cùng là 10 + 1 = 11, do đó thuộc nhóm IB.
4f⁶6s²: Có 6 lớp electron (6s² là lớp ngoài cùng) nên thuộc chu kỳ 6. Electron cuối cùng điền vào orbital f nên đây là nguyên tố thuộc họ Lanthanide, thường được xếp vào nhóm IIIB.
4s¹: Có 4 lớp electron (4s¹ là lớp ngoài cùng) nên thuộc chu kỳ 4. Có 1 electron lớp ngoài cùng nên thuộc nhóm IA.

Vậy đáp án đúng là: 1: CK 5, PN: IB; 2: CK 6, PN: IIIB; 3: CK 4, PN: IA

Câu 46:

Chọn phương án đúng: Cho \(\varphi _{F{e^{3 + }}/F{e^{2 + }}}^0 = 0.77V\) và \(\varphi _{S{n^{4 + }}/S{n^{2 + }}}^0 = + 0.15V\). Tính hằng số cân bằng ở 25^oC của phản ứng: 2Fe³⁺(dd) + Sn²⁺(dd) ⇄ 2Fe²⁺(dd) + Sn⁴⁺(dd).

Lời giải:

Đáp án đúng: C

Điện cực chuẩn của phản ứng là hiệu điện thế giữa hai điện cực: \(\Delta \varphi ^0 = \varphi _{Fe^{3+}/Fe^{2+}}^0 - \varphi _{Sn^{4+}/Sn^{2+}}^0 = 0.77 - 0.15 = 0.62V\)
Hằng số cân bằng K được tính theo công thức: \(\Delta G^0 = -nFE = -RTlnK\)
Suy ra: \(lnK = \frac{nFE}{RT}\) với n là số electron trao đổi, F là hằng số Faraday, R là hằng số khí lý tưởng, T là nhiệt độ.
Trong phản ứng này, n = 2 (2Fe³⁺ → 2Fe²⁺, Sn²⁺ → Sn⁴⁺)
Do đó: \(lnK = \frac{2 * 96500 * 0.62}{8.314 * 298} \approx 48.2\)
\(K = e^{48.2} \approx 10^{21}\)
Vậy hằng số cân bằng K gần bằng 10²¹.

Câu 47:

Chọn phát biểu đúng: Phản ứng A (k) ⇄ B (k) + C (k) ở 300^oC có K_p = 11,5, ở 100^oC có K_p = 33. Vậy phản ứng trên là một quá trình:

Lời giải:

Đáp án đúng: D

Phản ứng A (k) ⇌ B (k) + C (k) có độ biến thiên entanpi (ΔH) quyết định đến sự biến đổi của hằng số cân bằng (Kp) theo nhiệt độ. Theo nguyên tắc Le Chatelier, nếu nhiệt độ tăng mà Kp cũng tăng, điều này chứng tỏ phản ứng thu nhiệt, vì hệ thống đáp ứng lại sự thay đổi bằng cách hấp thụ nhiệt.
Trong trường hợp này, khi nhiệt độ tăng từ 100^oC lên 300^oC, Kp giảm từ 33 xuống 11,5. Điều này ngược lại với một phản ứng thu nhiệt. Do đó, phản ứng này là phản ứng tỏa nhiệt, vì nhiệt độ tăng làm giảm Kp.
Các quá trình đẳng nhiệt và đoạn nhiệt không phải là các yếu tố quyết định ảnh hưởng đến sự thay đổi của hằng số cân bằng Kp theo nhiệt độ. Vì vậy, chỉ có phản ứng tỏa nhiệt là phù hợp trong trường hợp này.

Câu 48:

Chọn phương án đúng: Nhỏ từng giọt dung dịch (NH₄)₂C₂O₄ 0,01M vào 1 lít dung dịch chứa 1 ion gam Ba²⁺ và 0,005 ion gam Ca²⁺. Hỏi kết tủa nào xuất hiện trước? (Cho tích số tan của BaC₂O₄ và CaC₂O₄lần lượt bằng 10^-6,96 và 10^-8,64).

Lời giải:

Đáp án đúng: B

Để xác định kết tủa nào xuất hiện trước, ta cần so sánh nồng độ ion C₂O₄^2- cần thiết để bắt đầu kết tủa BaC₂O₄ và CaC₂O₄.

- Đối với BaC₂O₄: Tích số tan T_BaC2O4 = [Ba²⁺][C₂O₄^2-] = 10^-6,96. Vì [Ba²⁺] = 1 ion gam/lít = 1M, nên [C₂O₄^2-] cần thiết để kết tủa BaC₂O₄ là: [C₂O₄^2-]_Ba = 10^-6,96 / 1 = 10^-6,96 M

- Đối với CaC₂O₄: Tích số tan T_CaC2O4 = [Ca²⁺][C₂O₄^2-] = 10^-8,64. Vì [Ca²⁺] = 0,005 ion gam/lít = 0,005M, nên [C₂O₄^2-] cần thiết để kết tủa CaC₂O₄ là: [C₂O₄^2-]_Ca = 10^-8,64 / 0,005 = 10^-8,64 / 5.10^-3 ≈ 7,24.10^-7 M

So sánh [C₂O₄^2-]_Ba và [C₂O₄^2-]_Ca: Ta có 10^-6,96 ≈ 1,1.10^-7M. Vì 7,24.10^-7 > 1,1.10^-7, nên nồng độ C₂O₄^2- cần thiết để kết tủa CaC₂O₄ lớn hơn so với BaC₂O₄.

Vậy BaC₂O₄ sẽ kết tủa trước.

Câu 49:

Chọn phương án sai: Hằng số tốc độ phản ứng:

Lời giải: