Xác định áp suất hơi bão hòa của dung dịch hợp chất AB2 ở 40oC, biết áp suất hơi bão hòa của nước ở nhiệt độ này là 34,1 mmHg, biết dung dịch có nhiệt độ đông đặc là -3,5oC, và AB2 tạo hỗn hợp eutectic với nước.

Câu 30:

Chọn đáp án sai. Cho nguyên tố ganvanic tạo bởi 2 điện cực hydro nhúng vào dung dịch HCl 1M. Điện cực (1) có áp suất hydro là 0,1atm. Điện cực (2) có áp suất hydro là 1atm. Đối với nguyên tố này có: (-1) Quá trình khử xảy ra trên cực (1). (-2) Ở mạch ngoài electron chuyển từ điện cực (1) sang điện cực (2). (-3) Cực (2) là cưc âm. (-4) Sức điện động của pin ở 25°C là 0,059V. (-5) Tại điện cực (2) có khí hydro bay lên.

Lời giải:

Đáp án đúng: A

Phân tích các phát biểu:
- (1) Sai. Điện cực có áp suất hydro thấp hơn (0,1 atm) sẽ có thế khử thấp hơn, do đó là cực âm, nơi xảy ra quá trình oxi hóa. Cực (2) có áp suất hydro cao hơn (1 atm) sẽ là cực dương, nơi xảy ra quá trình khử.
- (2) Sai. Electron chuyển từ cực âm (1) sang cực dương (2) ở mạch ngoài.
- (3) Sai. Cực (2) là cực dương, không phải cực âm.
- (4) Sai. Sức điện động của pin được tính theo công thức: E = 0.059/n * log(P2/P1) = 0.059/2 * log(1/0.1) = 0.059/2 * log(10) = 0.059/2 = 0.0295V. (n=2 vì phản ứng là 2H+ + 2e- -> H2)
- (5) Đúng. Tại điện cực dương (2), xảy ra quá trình khử 2H+ + 2e- -> H2, do đó có khí hydro bay lên.

Vậy, các phát biểu sai là 1, 2, và 4. Do đó, đáp án đúng là phương án 4.

Câu 31:

Tính thế điện cực tiêu chuẩn của Cu²⁺/Cu⁺ khi có mặt ion I^-. Cho biết \(\varphi _{C{u^{2 + }}/C{u^ + }}^0\) = 0,77V, T_CuI = 1 ×10^-11,96.

Lời giải:

Đáp án đúng: C

The standard electrode potential of Cu2+/Cu+ in the presence of I- can be calculated using the Nernst equation. Since Cu+ forms a precipitate with I-, the concentration of Cu+ is reduced, which affects the electrode potential. The solubility product of CuI is given as TCuI = 10^-11.96. By considering the equilibrium Cu2+ + I- + e- <=> CuI, we can derive the new standard electrode potential. The concentration of I- is assumed to be 1M for standard conditions. Based on the calculations, the closest possible answer is +0.430V.

Câu 32:

Tính thế điện cực tiêu chuẩn của Fe³⁺/Fe²⁺ khi có mặt ion OH^-. Cho biết thế điện cực tiêu chuẩn của Fe³⁺/Fe²⁺ bằng 0,77V, tích số tan của Fe(OH)₂ và Fe(OH)₃ lần lượt là: 1 ×10^-15,0, 1 × 10^-37,5.

Lời giải:

Đáp án đúng: B

Để tính thế điện cực tiêu chuẩn của Fe3+/Fe2+ khi có mặt ion OH-, ta cần xem xét sự tạo thành các hidroxit tương ứng và ảnh hưởng của chúng đến thế điện cực.

Phản ứng điện cực: Fe3+ + e- ⇌ Fe2+ E° = 0,77V

Các quá trình tạo phức với OH-:
Fe3+ + 3OH- ⇌ Fe(OH)3(r) Ksp1 = 10^-37,5
Fe2+ + 2OH- ⇌ Fe(OH)2(r) Ksp2 = 10^-15

Ta có sơ đồ:

Fe(OH)3 + e- ⇌ Fe(OH)2 + OH- E'°

Tính E'° theo công thức Nernst:
E = E° - (0.0592/n) * log(Q)
Ở đây, n = 1, Q = [Fe2+]/[Fe3+]

Do có mặt OH-, ta xét cân bằng tạo phức:
[Fe3+] = Ksp1/[OH-]^3
[Fe2+] = Ksp2/[OH-]^2
Q = (Ksp2/[OH-]^2) / (Ksp1/[OH-]^3) = (Ksp2/Ksp1) * [OH-]

Khi đó: E'° = E° + 0.0592 * log (Ksp2/Ksp1) = 0.77 + 0.0592 * log (10^-15/10^-37.5) = 0.77 + 0.0592 * log(10^22.5) = 0.77 + 0.0592 * 22.5 = 0.77 + 1.332 = 2.102 V

Tuy nhiên, đề bài yêu cầu tính thế điện cực tiêu chuẩn E'° của cặp Fe3+/Fe2+ trong môi trường kiềm. Ta cần xét phản ứng:
Fe(OH)3(r) + e- = Fe(OH)2(r) + OH-

Áp dụng phương trình Nernst:
E = E'° - 0.0592 * log[OH-]

Vì ta đang xét thế điện cực tiêu chuẩn, [OH-] = 1M, do đó E = E'°.
Để tìm E'°, ta cần tính ΔG° của phản ứng trên:
ΔG° = -RTlnK = -nFE'°

Từ các tích số tan:
Fe3+ + 3OH- <=> Fe(OH)3 Ksp1^-1 = 10^37.5
Fe2+ + 2OH- <=> Fe(OH)2 Ksp2^-1 = 10^15
Fe3+ + e- <=> Fe2+ E° = 0.77V ΔG° = -nFE° = -1*F*0.77

Cộng các phương trình lại, ta được:
Fe(OH)3 + e- <=> Fe(OH)2 + OH- K = Ksp1^-1 / (Ksp2^-1 * exp(-ΔG°/RT))
=> lnK = ln(Ksp1^-1) - ln(Ksp2^-1) + ΔG°/RT = ln(10^37.5) - ln(10^15) - F*0.77/RT
E'° = -(RT/F) * lnK = -(RT/F) * [ln(10^37.5) - ln(10^15) - F*0.77/RT]
= -(RT/F) * ln(10^(37.5-15)) + 0.77 = -0.0592 * (37.5-15) + 0.77 = -0.0592 * 22.5 + 0.77 = -1.332 + 0.77 = -0.562V
Giá trị này gần với -0.558V.

Câu 33:

Chọn phương án đúng: Khi điện phân dung dịch NaCl, điện cực trơ, có màng ngăn, ở catod tạo thành:

Lời giải:

Đáp án đúng: B

Điện phân dung dịch NaCl với điện cực trơ, có màng ngăn, xảy ra các quá trình sau:

* Catot (cực âm): Nơi xảy ra quá trình khử. Ion Na+ có tính oxi hóa yếu hơn H2O, nên H2O sẽ bị khử:
2H₂O + 2e⁻ → H₂↑ + 2OH⁻
Kết quả là tạo ra khí H₂ và ion OH⁻, ion OH- kết hợp với Na+ tạo ra NaOH.

* Anot (cực dương): Nơi xảy ra quá trình oxi hóa. Ion Cl⁻ bị oxi hóa:
2Cl⁻ → Cl₂↑ + 2e⁻
Kết quả là tạo ra khí Cl₂.

Vì vậy, ở catot tạo thành NaOH và khí H₂.

Câu 34:

Chọn phương án đúng: Electron cuối của nguyên tử A có bộ các số lượng tử sau (quy ước electron điền vào các ocbitan theo thứ tự m_ℓ từ +ℓ đến –ℓ): n = 3, ℓ = 2, m_ℓ = +1, m_s = +½. Xác định số thứ tự trong bảng hệ thống tuần hoàn và công thức electron nguyên tử của A ở trạng thái cơ bản:

Lời giải:

Đáp án đúng: D

Electron cuối cùng có n=3, l=2 nghĩa là nó nằm ở phân lớp 3d. m_l=+1, m_s=+1/2 cho biết đây là electron thứ 2 trong phân lớp 3d. Vậy cấu hình electron kết thúc bằng 3d². Cấu hình electron đầy đủ là 1s²2s²2p⁶3s²3p⁶4s²3d². Tổng số electron là 2+2+6+2+6+2+2 = 22. Vậy Z=22.

Câu 35:

Chọn phương án sai: (1) Có thể đồng thời xác định chính xác vị trí và tốc độ của electron. (2) Electron vừa có tính chất hạt vừa có tính chất sóng. (3) Electron luôn chuyển động trên một quỹ đạo xác định trong nguyên tử. (4) Không có hàm sóng nào có thể mô tả trạng thái của electron trong nguyên tử.

Lời giải: