Xác định trạng thái lai hóa của các nguyên tử cacbon trong phân tử sau (từ trái sang phải): CH3–CH═CH

Câu 40:

Chọn các phân tử hoặc ion có chứa đôi e không liên kết ở nguyên tử trung tâm: CO2, SO2, NH3, CCl4, CS2, SO3, CH4, H2O, CO32-, SO42-, SO32-, NH2-.

Lời giải:

Đáp án đúng: B

Để xác định các phân tử hoặc ion có chứa đôi electron không liên kết ở nguyên tử trung tâm, ta cần vẽ cấu trúc Lewis của chúng. Nguyên tử trung tâm có đôi electron không liên kết khi tổng số liên kết sigma và số đôi electron không liên kết lớn hơn số liên kết sigma mà nguyên tử đó cần để đạt octet (hoặc duplet cho H).

* CO2: C liên kết với 2 O bằng liên kết đôi, không có electron không liên kết.
* SO2: S liên kết với 1 O bằng liên kết đôi và 1 O bằng liên kết đơn, có 1 đôi electron không liên kết.
* NH3: N liên kết với 3 H bằng liên kết đơn, có 1 đôi electron không liên kết.
* CCl4: C liên kết với 4 Cl bằng liên kết đơn, không có electron không liên kết.
* CS2: C liên kết với 2 S bằng liên kết đôi, không có electron không liên kết.
* SO3: S liên kết với 3 O bằng liên kết đôi, không có electron không liên kết.
* CH4: C liên kết với 4 H bằng liên kết đơn, không có electron không liên kết.
* H2O: O liên kết với 2 H bằng liên kết đơn, có 2 đôi electron không liên kết.
* CO32-: C liên kết với 3 O, có 1 liên kết đôi và 2 liên kết đơn, không có electron không liên kết.
* SO42-: S liên kết với 4 O bằng liên kết đơn, không có electron không liên kết.
* SO32-: S liên kết với 3 O bằng liên kết đơn, có 1 đôi electron không liên kết.
* NH2-: N liên kết với 2 H bằng liên kết đơn, có 2 đôi electron không liên kết.

Vậy, các phân tử và ion có đôi electron không liên kết ở nguyên tử trung tâm là: SO2, NH3, H2O, SO32-, NH2-.

Câu 41:

Chọn phát biểu đúng (giả sử không có thất thoát các chất khi diễn ra quá trình):

1) 100 ml chất lỏng A cho vào 100 ml chất lỏng B sẽ thu được 200 ml sản phẩm.

2) 100 g chất A tác dụng với 100g chất B sẽ thu được 200 g sản phẩm.

3) Khi cho chất lỏng hòa tan vào chất lỏng chắc chắn sẽ thu được sản phẩm trạng thái lỏng ở cùng điều kiện.

Lời giải:

Đáp án đúng: B

Phân tích:

Câu hỏi này kiểm tra kiến thức về định luật bảo toàn khối lượng và thể tích trong hóa học và vật lý, cũng như sự hiểu biết về các quá trình vật lý đơn giản.

Đánh giá các phát biểu:

1) Phát biểu này không đúng. Thể tích không phải lúc nào cũng bảo toàn khi trộn các chất lỏng. Ví dụ, khi trộn rượu và nước, thể tích cuối cùng có thể nhỏ hơn tổng thể tích ban đầu do sự tương tác giữa các phân tử.

2) Phát biểu này không đúng. Định luật bảo toàn khối lượng phát biểu rằng tổng khối lượng của các chất phản ứng bằng tổng khối lượng của các sản phẩm. Tuy nhiên, ở đây mới chỉ nói đến khối lượng các chất đem trộn, chứ chưa đề cập đến phản ứng xảy ra. Nếu có phản ứng hóa học xảy ra, khối lượng sản phẩm tạo thành có thể khác 200g (ví dụ, có chất khí thoát ra).

3) Phát biểu này không đúng. Khi hòa tan một chất lỏng vào một chất lỏng khác, trạng thái cuối cùng có thể không chỉ là lỏng mà còn có thể tạo thành hỗn hợp keo, huyền phù, hoặc có thể xảy ra phản ứng tạo thành chất rắn.

Kết luận:

Vì cả ba phát biểu đều không chính xác, đáp án đúng là D.

Câu 42:

Chọn phương án đúng: Hòa tan 0,08mol ZnCl2 vào 1ℓ nước nguyên chất được dung dịch, đông đặc ở -0,40C. Xác định độ điện ly biểu kiến của ZnCl2 trong dung dịch. Cho biết hằng số nghiệm đông của nước kđ = 1,86 độ/mol.

Lời giải:

Đáp án đúng: D

Độ hạ băng điểm của dung dịch được tính theo công thức: ΔTf = Kf * m * i, trong đó:
- ΔTf là độ hạ băng điểm (0,40C).
- Kf là hằng số nghiệm đông của nước (1,86 độ/mol).
- m là nồng độ molan của dung dịch (xấp xỉ bằng nồng độ mol vì dung dịch loãng, tức 0,08 mol/l).
- i là hệ số Van't Hoff.

Từ công thức trên, ta có thể tính được i:
i = ΔTf / (Kf * m) = 0,40 / (1,86 * 0,08) = 2,688

ZnCl2 phân ly trong nước theo phương trình: ZnCl2 ⇌ Zn2+ + 2Cl-

Gọi α là độ điện ly biểu kiến của ZnCl2. Khi đó, số mol các ion tạo thành là:
- Zn2+: 0,08α
- Cl-: 2 * 0,08α = 0,16α

Tổng số mol các hạt trong dung dịch sau khi điện ly là:
0,08(1 - α) + 0,08α + 0,16α = 0,08(1 + 2α)

Hệ số Van't Hoff i cũng có thể được biểu diễn như sau: i = 1 + α(n - 1), với n là số ion tạo thành từ 1 phân tử chất điện ly. Trong trường hợp ZnCl2, n = 3 (1 ion Zn2+ và 2 ion Cl-).

Do đó, i = 1 + α(3 - 1) = 1 + 2α

Ta có phương trình: 2,688 = 1 + 2α
Giải phương trình trên, ta được:
2α = 2,688 - 1 = 1,688
α = 1,688 / 2 = 0,844

Vậy độ điện ly biểu kiến của ZnCl2 trong dung dịch là 0,844.

Câu 43:

Tính lượng nhiệt cần cung cấp cho 2 mol nước khi nhiệt độ tăng từ 100C đến 200C trong điều kiện áp suất không đổi. Biết Cp = 95,3 J/mol.K .

Lời giải:

Đáp án đúng: B

Công thức tính nhiệt lượng cần cung cấp cho một chất khi nhiệt độ thay đổi ở áp suất không đổi là: Q = n * Cp * ΔT, trong đó:
n là số mol của chất (mol)
Cp là nhiệt dung mol đẳng áp (J/mol.K)
ΔT là độ biến thiên nhiệt độ (K)

Trong bài toán này:
n = 2 mol
Cp = 95,3 J/mol.K
ΔT = 200°C - 100°C = 100°C = 100 K

Vậy, Q = 2 * 95,3 * 100 = 19060 J

Nhưng các đáp án lại rất nhỏ so với kết quả tính toán, ta xét đến trường hợp tính toán sai đơn vị
Q = n * Cp * deltaT = 2 mol * 95,3 J/mol.K * (200-100)K = 19060J

Vậy đáp án B có vẻ hợp lý nhất nếu như đáp án bị sai sót về đơn vị, ta giả sử đáp án B thiếu đơn vị J.

Câu 44:

Những hợp chất nào sau đây có đồng phân hình học ?

(I) CH3CºCH

(II) CH3CH=CHCH3

(III) (CH3)2CHCH2CH3

(IV) CH3CBr=CHCH3

(V) CH3CH(OH)CH3

(VI) CHCl=CH2

Lời giải:

Đáp án đúng: C

Đồng phân hình học (cis-trans) xuất hiện khi có sự khác biệt về vị trí tương đối của các nhóm thế trên một liên kết đôi hoặc trong một vòng no. Điều kiện cần để một hợp chất có đồng phân hình học là:

- Phải có liên kết đôi C=C hoặc vòng no.

- Mỗi nguyên tử cacbon của liên kết đôi (hoặc mỗi nguyên tử cacbon trong vòng no) phải liên kết với hai nhóm thế khác nhau.

Xét các hợp chất:

(I) CH3C≡CH: Không có liên kết đôi C=C, nên không có đồng phân hình học.

(II) CH3CH=CHCH3: Có liên kết đôi C=C và mỗi nguyên tử cacbon của liên kết đôi liên kết với hai nhóm thế khác nhau (CH3 và H), do đó có đồng phân hình học.

(III) (CH3)2CHCH2CH3: Không có liên kết đôi C=C hoặc vòng no, nên không có đồng phân hình học.

(IV) CH3CBr=CHCH3: Có liên kết đôi C=C và mỗi nguyên tử cacbon của liên kết đôi liên kết với hai nhóm thế khác nhau (CH3 và Br ở một bên, CH3 và H ở bên kia), do đó có đồng phân hình học.

(V) CH3CH(OH)CH3: Không có liên kết đôi C=C hoặc vòng no, nên không có đồng phân hình học.

(VI) CHCl=CH2: Có liên kết đôi C=C, nhưng một nguyên tử cacbon của liên kết đôi liên kết với hai nguyên tử H giống nhau, do đó không có đồng phân hình học.

Vậy, các hợp chất có đồng phân hình học là (II) và (IV).

Câu 45:

Hợp chất hữu cơ nào sau đây không có đồng phân cis-trans ?

Lời giải: