Trước đây, người ta không không rõ ion thủy ngân (I) tồn tại trong dung dịch dưới dạng Hgn+nHgnn+ với giá trị n bằng bao nhiêu. Để xác định n, có thể lập một pin như sau ở 25oC. Pt, Hg(ℓ)| dd A|| dd B| Hg(ℓ), Pt. 1 lít dung dịch A chứa 0,263g Hg(I) nitrat và 1 lit dung dịch B chứa 2,630g Hg(I) nitrat. Sức điện động đo được là 0,0289 V. Hãy xác định giá trị của n.

Chọn trường hợp đúng: Cho biết tích số tan của AgCl ở 250C là 10–10.

(1) Độ tan của AgCl trong nước nguyên chất là 10–5 mol/l.

(2) Độ tan của AgCl trong dung dịch KCl 0,1M giảm đi 107 lần so với trong nước nguyên chất.

(3) Độ tan của AgCl trong nước sẽ ít hơn trong dung dịch KI 0,1M.

(4) Độ tan của AgCl trong dung môi benzen sẽ lớn hơn trong dung môi nước.

Lời giải:

Đáp án đúng: C

Phân tích các phát biểu:
(1) Tích số tan của AgCl là Ks = [Ag+][Cl-] = 10^-10. Trong nước nguyên chất, [Ag+] = [Cl-] = s (độ tan). Vậy s^2 = 10^-10 => s = 10^-5 mol/l. Phát biểu này đúng.
(2) Trong dung dịch KCl 0,1M, [Cl-] = 0,1M. Gọi độ tan của AgCl trong dung dịch này là s'. Khi đó [Ag+] = s', [Cl-] = 0,1 + s'. Vì Ks nhỏ nên s' << 0,1, do đó có thể coi [Cl-] ≈ 0,1. Vậy s' * 0,1 = 10^-10 => s' = 10^-9 mol/l. Độ tan giảm đi so với nước nguyên chất là (10^-5) / (10^-9) = 10^4 lần, không phải 10^7 lần. Phát biểu này sai.
(3) KI phân ly tạo ra I-. AgI ít tan hơn AgCl, nên AgCl sẽ tan nhiều hơn trong dung dịch KI 0,1M do tạo phức với I-. Phát biểu này đúng.
(4) AgCl là chất ít tan trong dung môi phân cực như nước. Trong dung môi không phân cực như benzen, độ tan của AgCl còn thấp hơn. Phát biểu này sai.
Vậy phát biểu 1 và 3 đúng.

Câu 13:

Chọn trường hợp đúng. Quá trình đông đặc nước đá ở -1°C và 1 atm có:

Lời giải:

Đáp án đúng: A

Quá trình đông đặc là quá trình chuyển từ trạng thái lỏng sang trạng thái rắn.

* DS (entropy change): Khi nước đông đặc thành đá, mức độ mất trật tự giảm xuống (các phân tử nước sắp xếp có trật tự hơn trong cấu trúc tinh thể của đá). Do đó, DS < 0.
* DH (enthalpy change): Quá trình đông đặc là quá trình tỏa nhiệt (nước mất nhiệt để chuyển thành đá). Do đó, DH < 0.
* DG (Gibbs free energy change): DG = DH - T*DS. Vì quá trình xảy ra ở -1°C (272.15 K) và 1 atm, ta cần xem xét dấu của DG để xác định tính tự diễn biến của quá trình. Do DH < 0 và DS < 0, ta có DG = DH - T*DS. Vì T > 0, -T*DS > 0. Vậy DG = DH + (-T*DS). Để quá trình đông đặc xảy ra tự phát ở -1°C, DG phải nhỏ hơn 0. Vì DH < 0 và -T*DS > 0, độ lớn của DH phải lớn hơn độ lớn của T*DS để DG < 0. Thực tế, nước đông đặc ở -1°C, vậy DG < 0.

Vậy DS < 0, DH < 0 và DG < 0.

Câu 14:

Tính ∆Go298 của phản ứng sau: CO (k) + H2O (k) = CO2 (k) + H2 (k)Cho biết: 2CO(k) + O2(k) = 2CO2 (k) ; ∆Go298 = -514,6 kJ2H2(k) + O2 (k) = 2H2O (k); ∆Go298 = -457,2 kJ

Lời giải:

Đáp án đúng: B

Để tính ∆Go298 của phản ứng CO(k) + H2O(k) = CO2(k) + H2(k), ta sử dụng định luật Hess. Ta có hai phản ứng đã biết:

1) 2CO(k) + O2(k) = 2CO2(k) ; ∆Go298,1 = -514,6 kJ
2) 2H2(k) + O2(k) = 2H2O(k) ; ∆Go298,2 = -457,2 kJ

Ta cần biến đổi và kết hợp hai phản ứng này để được phản ứng mong muốn. Chia phản ứng (1) cho 2, ta được:

(1') CO(k) + 1/2 O2(k) = CO2(k) ; ∆Go298,1' = -514,6 / 2 = -257,3 kJ

Chia phản ứng (2) cho 2 và đảo ngược, ta được:

(2') H2O(k) = H2(k) + 1/2 O2(k) ; ∆Go298,2' = 457,2 / 2 = 228,6 kJ

Cộng phản ứng (1') và (2'), ta được:

CO(k) + 1/2 O2(k) + H2O(k) = CO2(k) + H2(k) + 1/2 O2(k)

Loại bỏ 1/2 O2(k) ở cả hai vế, ta được phản ứng mong muốn:

CO(k) + H2O(k) = CO2(k) + H2(k)

∆Go298 của phản ứng này là:

∆Go298 = ∆Go298,1' + ∆Go298,2' = -257,3 + 228,6 = -28,7 kJ

Vậy đáp án đúng là B. – 28,7 kJ.

Câu 15:

Hãy chọn phát biểu sai:

Lời giải:

Đáp án đúng: D

Phát biểu sai là D. Ở cùng nhiệt độ T, áp suất hơi bão hòa của dung môi trong dung dịch luôn luôn lớn hơn áp suất hơi bão hòa của dung môi nguyên chất.

Giải thích:

* Độ giảm áp suất hơi bão hòa của dung dịch (A): Theo định luật Raoult, độ giảm áp suất hơi bão hòa của dung dịch tỷ lệ thuận với nồng độ mol của chất tan. Phát biểu A đúng.
* Nhiệt độ đông đặc (B): Chất tan làm giảm nhiệt độ đông đặc của dung môi. Do đó, nhiệt độ đông đặc của dung môi nguyên chất luôn cao hơn nhiệt độ đông đặc của dung môi trong dung dịch. Phát biểu B đúng.
* Nhiệt độ sôi (C): Chất tan không bay hơi làm tăng nhiệt độ sôi của dung môi. Vì vậy, ở cùng điều kiện áp suất ngoài, nhiệt độ sôi của dung dịch chứa chất tan không bay hơi luôn cao hơn nhiệt độ sôi của dung môi nguyên chất. Phát biểu C đúng.
* Áp suất hơi bão hòa (D): Chất tan làm giảm áp suất hơi bão hòa của dung môi. Do đó, ở cùng nhiệt độ T, áp suất hơi bão hòa của dung môi trong dung dịch luôn nhỏ hơn áp suất hơi bão hòa của dung môi nguyên chất. Phát biểu D sai.

Vậy, đáp án sai là D.

Câu 16:

Chọn trường hợp đúng. Năng lượng ion hóa thứ nhất (I1) của các nguyên tố có cấu trúc electron: 1s22s22p4 (1) , 1s22s22p3 (2), 1s22s22p6 (3) và 1s22s22p63s1 (4) tăng theo chiều:

Lời giải:

Đáp án đúng: D

Năng lượng ion hóa là năng lượng tối thiểu cần thiết để tách một electron ra khỏi một nguyên tử hoặc ion ở trạng thái khí. Năng lượng ion hóa thứ nhất (I1) là năng lượng cần thiết để tách electron đầu tiên.

Quy tắc chung:
* Trong một chu kì: Năng lượng ion hóa có xu hướng tăng từ trái sang phải do điện tích hạt nhân tăng và bán kính nguyên tử giảm.
* Trong một nhóm: Năng lượng ion hóa có xu hướng giảm từ trên xuống dưới do bán kính nguyên tử tăng và hiệu ứng che chắn tăng.

Xét cấu hình electron của các nguyên tố:
(1) 1s²2s²2p⁴: Oxi (O), Z = 8
(2) 1s²2s²2p³: Nito (N), Z = 7. Cấu hình nửa bão hòa 2p³ bền hơn.
(3) 1s²2s²2p⁶: Neon (Ne), Z = 10. Khí hiếm, cấu hình bền vững.
(4) 1s²2s²2p⁶3s¹: Natri (Na), Z = 11. Dễ mất 1e để đạt cấu hình bền vững.

Dựa vào đó, ta có thể sắp xếp năng lượng ion hóa tăng dần như sau:
* (4) < (1) < (2) < (3).
Na có xu hướng mất 1e hơn O và N, Ne là khí trơ nên khó bị ion hóa nhất. N có I1 lớn hơn O do có cấu hình electron nửa bão hòa bền hơn.

Vậy đáp án đúng là: D. 4 → 1 → 2 → 3.

Câu 17:

Biết C (Z = 6), N (Z = 7). Theo phương pháp MO, xác định bậc liên kết và từ tính của ion CN-:

Lời giải: