Bài Ôn tập chương 8. Sơ lược về dãy kim loại chuyển tiếp thứ nhất và phức chất trang 136, 137 SBT Hóa 12 Chân trời sáng tạo

OT 8.1

Cho các nhận định sau đây:

(1) Tất cả các nguyên tố chuyển tiếp đều là kim loại.

(2) Nguyên tố chuyển tiếp dãy thứ nhất bao gồm từ Sc đến Zn.

(3) Nguyên tử của các kim loại chuyển tiếp đều có cấu hình electron ở phân lớp d chưa đầy đủ.

(4) Nguyên tố chuyển tiếp chỉ bao gồm các nguyên tố họ d.

(5) Tất cả các nguyên tố chuyển tiếp đều thuộc nguyên tố nhóm B.

(6) Tất cả các nguyên tố thuộc nhóm B đều là nguyên tố chuyển tiếp.

A. 1.                            B. 2.                           C. 3.                `           D. 4.

Phương pháp giải:

Dựa vào sơ lược về kim loại chuyển tiếp dãy thứ nhất.

Lời giải chi tiết:

(1) Đúng.

(2) Sai vì nguyên tố chuyển tiếp dãy thứ nhất bao gồm từ Sc đến Cu (không có Zn).

(3) Sai vì Cu có cấu hình electron phân lớp d đầy đủ ([Ar]3d¹⁰4s¹).

(4) Sai vì các nguyên tố họ f cũng là các nguyên tố chuyển tiếp.

(5) Đúng.

(6) Các nguyên tố nhóm IIB không phải là các nguyên tố chuyển tiếp.

Đáp án B

OT 8.2

Theo chiều tăng dần của điện tích hạt nhân, khối lượng riêng của các kim loại chuyển tiếp dãy thứ nhất

A. giảm dần.                                                   B. tăng dần.

C. tăng đến Cr sau đó giảm                            D. giảm đến Fe sau đó tăng.

Phương pháp giải:

Dựa vào tính chất vật lí của kim loại.

Lời giải chi tiết:

Theo chiều tăng dần của điện tích hạt nhân, khối lượng riêng của các kim loại chuyển tiếp dãy thứ nhất tăng dần.

Đáp án B

OT 8.3

Cho các phức chất: [Cr(en)₃]³⁺ (en là ethylenediamine, H₂NCH₂CH₂NH₂), [Ti(H₂O)₆]³⁺, [CoF₆]^3-. Trong số các phát biểu sau:

(1) Các nguyên tử trung tâm đều có số oxi hóa +3, là cation kim loại chuyển tiếp dãy thứ nhất.

(2) Các phối tử đều có dung lượng phối trí bằng 1.

(3) Các phức chất đều có dạng hình học là bát diện.

(4) Các nguyên tử trung tâm có số phối trí khác nhau.

(5) Bản chất của liên kết giữa phối tử và nguyên tử trung tâm đều là liên kết cho − nhận.

(6) Liên kết cho − nhận là các liên kết σ.

A. 1.                            B. 2.                           C. 3.                `           D. 4.

Phương pháp giải:

Dựa vào tính chất hóa học của phức chất.

Lời giải chi tiết:

(1) Đúng.

(2) Sai vì phối tử ethylenediamine có dung lượng phối trí bằng 2.

(3) Đúng.

(4) Sai vì các nguyên tử trung tâm có số phối trí bằng 6.

(5) Đúng.

(6) Đúng.

Đáp án D

OT 8.4

Nhìn vào phức chất được biểu diễn như hình dưới, một bạn học sinh có nhận xét sau:

(1) Số phối trí của nguyên tử trung tâm bằng 6.

(2) Dạng hình học của phức chất là tứ diện.

(3) Dung lượng phối trí của phối tử bằng 2.

(4) Số oxi hóa của nguyên tử trung tâm bằng +2.

Các nhận xét đúng là

A. (1) và (3).               B. (2) và (3).               C. (2) và (4).               D. (1) và (4).

Phương pháp giải:

Dựa vào cấu tạo của phức chất.

Lời giải chi tiết:

(1) Đúng.

(2) Sai vì dạng hình học của phức chất là tứ diện.

(3) Đúng.

(4) Sai vì số oxi hóa của nguyên tử trung tâm bằng +3.

Đáp án A

OT 8.5

Khi là phối tử trong phức chất, diethylenetriamine (dien, H₂NCH₂CH₂HNCH₂CH₂NH₂) có dung lượng phối trí tối đa là

A. 1.                            B. 2.                           C. 3.                `           D. 4.

Phương pháp giải:

Dựa vào cấu tạo của phức chất.

Lời giải chi tiết:

Phối tử diethylenetriamine còn 3 cặp electron chưa tham gia liên kết trên 3 nguyên tử N có thể cho nguyên tử trung tâm hình thành 3 liên kết σ nên dung lượng phối trí tối đa của phối tử này là 3.

OT 8.6

Hãy ghép thông tin ở Cột A với thông tin ở Cột B sao cho hợp lí nhất.

Phương pháp giải:

Dựa vào ứng dụng của kim loại chuyển tiếp.

Lời giải chi tiết:

1 – b, 2 – a, 3 – c, 4 – e, 5 – d.

OT 8.7

Lấy 5 ví dụ phức chất aqua của 5 nguyên tố kim loại chuyển tiếp dãy thứ nhất. Biểu diễn dạng hình học của phức chất trong các ví dụ.

Phương pháp giải:

Dựa vào cấu tạo của phức chất.

Lời giải chi tiết:

Biểu diễn dạng hình học: các phức chất đều có dạng bát diện.

OT 8.8

Cryolite được dùng làm chất giảm nhiệt độ nóng chảy của Al₂O₃ khi sản xuất nhôm bằng phương pháp điện phân. Trong tự nhiên, cryolite là một khoáng chất không phổ biến với sự phân bố rất hạn chế, nên để phục vụ cho mục đích trên người ta đã tổng hợp nó.

Giả sử phản ứng tổng hợp cryolite với hiệu suất 80% được thực hiện từ quặng nhôm (có chứa 75% Al₂O₃, còn lại là chất trơ), acid HF và NaOH.

a) Cryolite thuộc loại phức chất gì? Biểu diễn dạng hình học của phức chất.

b) Tính lượng cryolite tối đa có thể thu được khi sử dụng hết 1,7 tấn quặng nhôm.

Phương pháp giải:

Dựa vào điều chế kim loại.

Lời giải chi tiết:

Phương trình hóa học tổng quát phản ứng điều chế cryolite:

Al₂O₃ + 6NaOH + 12HF → 2Na₃[AlF₆] + 9H₂O

a) Cryolite thuộc loại phức chất anion. Phức chất có dạng hình học bát diện.

b) Lượng Al₂O₃ có trong 1,7 tấn quặng nhôm: \({{\rm{m}}_{{\rm{A}}{{\rm{l}}_2}{{\rm{O}}_3}}}\)= 1,7 . 75% = 1,275 (tấn).

\( \Rightarrow \)\({{\rm{n}}_{{\rm{A}}{{\rm{l}}_2}{{\rm{O}}_3}}} = \frac{{1,{{275.10}^6}}}{{102}} = 12,5{\rm{ (kmol)}}\)

\( \Rightarrow \)\({{\rm{n}}_{{\rm{N}}{{\rm{a}}_3}{\rm{Al}}{{\rm{F}}_6}}} = 2.12,5.80\%  = 20{\rm{ (kmol)}}\)

\( \Rightarrow \)\({{\rm{n}}_{{\rm{cryolite}}}} = {20.10^3}{.210.10^{ - 6}} = 4,2\)(tấn)

OT 8.9

Giải thích sơ lược về sự vận chuyển oxygen trong cơ thể người.

Phương pháp giải:

Dựa vào ứng dụng của phức chất.

Lời giải chi tiết:

cấp. Hb được cấu tạo gồm 2 phần (globin và heme).

Heme là một phức chất của Fe(II) và porphyrin. Sự vận chuyển oxygen từ phổi đến các tế bào phải có sự kết hợp đồng bộ của nhiều cơ quan trong cơ thể. Để đơn giản có thể hình dung sự vận chuyển và cung cấp oxygen trong cơ thể như sau:

Hb + 4O₂ → Hb(O₂)₄

(đỏ thẫm)         (đỏ tươi)

Phân tử O₂ liên kết được với Hb là do ion Fe²⁺ trong heme, đây chỉ là liên kết yếu. Oxygenhemoglobin (tạo màu đỏ tươi đặc trưng cho máu ở động mạch) dễ dàng giải phóng oxygen trong điều kiện thích hợp, do đó oxygen được vận chuyển từ phổi đến các tế bào ở các mô khắp cơ thể

Chiều cân bằng trên bị ảnh hưởng bởi áp suất riêng phần của O₂, nổng độ ion H⁺ và áp suất riêng phần của CO₂. Ở tế bào, nhất là ở mao mạch, áp suất riêng phần của O₂ giảm, trong khi áp suất riêng phần của CO₂ tăng dẫn đến nồng độ ion H⁺ tăng làm cho O₂ được dễ dàng được giải phóng ra để đi vào tế bào, quá trình ở phổi thì ngược lại.

OT 8.10

Phức chất [Pt(NH₃)₂(SCN)₂] có hai loại đồng phân (đồng phân cis – trans và đồng phân liên kết). Biểu diễn dạng hình học của các đồng phân phức chất.

Phương pháp giải:

Dựa vào dạng hình học của phức chất.

Lời giải chi tiết:

Dạng hình học của các đồng phân phức chất:

Phối tử SCN^- có thể liên kết với nguyên tử trung tâm Pt²⁺ qua nguyên tử S hoặc N tạo ra các đồng phân liên kết: [Pt(NH₃)₂(SCN)₂] và [Pt(NH₃)₂(NCS)₂]. Các đồng phân này có đồng phân cis – trans, nên tổng cộng sẽ có 6 đồng phân với dạng hình học như sau:

OT 8.11

Trong mỗi ý a), b), c), d) ở các câu từ câu 11 đến câu 13, học sinh chọn đúng hoặc sai.

Vitamin B12 có công thức cấu tạo được mô tả như hình dưới.

Em hãy cho biết phát biểu sau đúng hay sai bằng cách đánh dấu x vào bảng theo mẫu sau:

Phương pháp giải:

Dựa vào ứng dụng của phức chất.

Lời giải chi tiết:

a) Đúng vì vitamin B12 có nhiều nhóm –CONH₂.

b) Sai vì vitamin B12 có nguyên tử trung tâm là Co³⁺.

c) Đúng.

d) Sai vì vitamin B12 có hàm lượng cao trong các loại rau củ như nấm hương, rau chân vịt, củ dền, rong biển..., tức là có nhiều loại rau không có màu đỏ vẫn chứa nhiều vitamin B12.

OT 8.12

Em hãy cho biết các phát biểu sau về heme B là đúng hay sai bằng cách đánh dấu x vào bảng theo mẫu sau:

Phương pháp giải:

Dựa vào ứng dụng của phức chất.

Lời giải chi tiết:

a) Đúng.

b) Sai vì heme B là phức chất của Fe(II).

c) Đúng.

d) Sai vì máu của các loài giáp xác có chứa nhiều protein hemocyanin tạo ra màu xanh lam đặc trưng; máu của các loài động vật cao cấp mới chứa nhiều heme B

OT 8.13

Em hãy cho biết phát biểu sau về chlorophyll đúng hay sai bằng cách đánh dấu ü vào bảng theo mẫu sau:

Phương pháp giải:

Dựa vào ứng dụng của phức chất.

Lời giải chi tiết:

a) Sai vì chlorophyll còn được tìm thấy trong một số loài sinh vật như vi khuẩn lưu huỳnh màu lục,...

b) Đúng.

c) Sai vì có nhiều loại chlorophyll như chlorophyll a, chlorophyll b, chlorophyll d,...

d) Đúng.

OT 8.14

Sử dụng thông tin sau đây để trả lời các câu hỏi từ câu 14 đến câu 16.

Một trong những thành tựu nổi bật của phản ứng tổng hợp hữu cơ là phản ứng sử dụng xúc tác RhCl(PPh₃)₃, xúc tác Wilkinson (Geoffrey Wilkinson (1921−1996), nhà Hóa học người Anh, giải thưởng Nobel năm 1973). Tuy nhiên, sau đó người ta phát hiện ra rằng sự có mặt của chlorine đã làm giảm hiệu quả của xúc tác.

Vì vậy, HRh(CO)(PPh₃)₂ được tổng hợp để thay thế xúc tác ban đầu. Cơ chế của phản ứng sử dụng xúc tác HRh(CO)(PPh₃)₂ được trình bày theo sơ đồ bên dưới.

 Nguyên tử trung tâm trong xúc tác Wilkinson là của nguyên tố nào?

Phương pháp giải:

Dựa vào sơ đồ điều chế phức chất.

Lời giải chi tiết:

Từ thông tin đã cung cấp, xác định được nguyên tử trung tâm là của nguyên tố rhodium (Rh).

OT 8.15

Sử dụng thông tin sau đây để trả lời các câu hỏi từ câu 14 đến câu 16.

Một trong những thành tựu nổi bật của phản ứng tổng hợp hữu cơ là phản ứng sử dụng xúc tác RhCl(PPh₃)₃, xúc tác Wilkinson (Geoffrey Wilkinson (1921−1996), nhà Hóa học người Anh, giải thưởng Nobel năm 1973). Tuy nhiên, sau đó người ta phát hiện ra rằng sự có mặt của chlorine đã làm giảm hiệu quả của xúc tác.

Vì vậy, HRh(CO)(PPh₃)₂ được tổng hợp để thay thế xúc tác ban đầu. Cơ chế của phản ứng sử dụng xúc tác HRh(CO)(PPh₃)₂ được trình bày theo sơ đồ bên dưới.

Trong sơ đồ trên, bao nhiêu phức chất có dạng hình học vuông phẳng?

Phương pháp giải:

Dựa vào sơ đồ điều chế.

Lời giải chi tiết:

Từ hình vẽ suy ra số phức chất có dạng hình học vuông phẳng là 3, gồm những phức (1), (3) và (5).

OT 8.16

Sử dụng thông tin sau đây để trả lời các câu hỏi từ câu 14 đến câu 16.

Một trong những thành tựu nổi bật của phản ứng tổng hợp hữu cơ là phản ứng sử dụng xúc tác RhCl(PPh₃)₃, xúc tác Wilkinson (Geoffrey Wilkinson (1921−1996), nhà Hóa học người Anh, giải thưởng Nobel năm 1973). Tuy nhiên, sau đó người ta phát hiện ra rằng sự có mặt của chlorine đã làm giảm hiệu quả của xúc tác.

Vì vậy, HRh(CO)(PPh₃)₂ được tổng hợp để thay thế xúc tác ban đầu. Cơ chế của phản ứng sử dụng xúc tác HRh(CO)(PPh₃)₂ được trình bày theo sơ đồ bên dưới.

Số phối trí của nguyên tử trung tâm trong các phức (1), (2) và (6) lần lượt bằng bao nhiêu?

Phương pháp giải:

Dựa vào thông tin cung cấp.

Lời giải chi tiết:

Số phối trí của nguyên tử trung tâm được xác định bằng số liên kết σ giữa phối tử và nguyên tử trung tâm đó. Từ hình, suy ra được số phối trí của Rh trong các phức (1), (2) và (6) lần lượt là 4, 5, 6.

OT 8.17

Sử dụng thông tin sau để trả lời các câu hỏi ngắn câu 17 và câu 18. Kết quả được làm tròn đến hai chữ số thập phân với câu 18.

Các đơn chất kim loại Cu, Ag, Au đều có cấu trúc mạng tinh thể lập phương tâm diện với chiều dài cạnh lần lượt là 3,61 Å; 4,08 Å và 4,09 Å. Mỗi quả cầu trong mô hình mạng tinh thể lập phương tâm diện ở hình dưới biểu thị một nguyên tử kim loại.

Một hình lập phương (ô mạng tinh thể) có thể chứa mấy quả cầu?

Phương pháp giải:

Dựa vào các công thức tính số hạt nguyên tử trong ô mạng tinh thể.

Lời giải chi tiết:

Số nguyên tử có trong 1 ô mạng tinh thể cơ sở:

8. \(\frac{1}{8}\) + 6. \(\frac{1}{2}\) = 4 (nguyên tử).

OT 8.18

Sử dụng thông tin sau để trả lời các câu hỏi ngắn câu 17 và câu 18. Kết quả được làm tròn đến hai chữ số thập phân với câu 18.

Các đơn chất kim loại Cu, Ag, Au đều có cấu trúc mạng tinh thể lập phương tâm diện với chiều dài cạnh lần lượt là 3,61 Å; 4,08 Å và 4,09 Å. Mỗi quả cầu trong mô hình mạng tinh thể lập phương tâm diện ở hình dưới biểu thị một nguyên tử kim loại.

Khối lượng riêng của đơn chất kim loại được tính theo công thức:

Trong đó:

\({\rm{D  =  }}\frac{{{\rm{n}}{\rm{.M}}}}{{{{\rm{N}}_{\rm{A}}}.{\rm{V}}}}{\rm{ (g/c}}{{\rm{m}}^3})\)

- n là số nguyên tử kim loại trong ô mạng tinh thể;

- M là nguyên tử khối;

- N_A là số Avogadro, bằng 6,022.10²³;

- V là thể tích của ô mạng.

Cho biết nguyên tử khối của Cu; Ag; Au lần lượt là 63,54 amu; 107,87 amu; 196,97 amu.

Khối lượng riêng của các kim loại đã cho lần lượt bằng bao nhiêu?

Phương pháp giải:

Dựa vào công thức tính mà đề bài cung cấp.

Lời giải chi tiết:

Công thức tính thể tích của hình lập phương: V = a³ (cm³).

Áp dụng công thức đã cho, khối lượng riêng của các kim loại Cu, Ag, Au là:

      \({{\rm{D}}_{{\rm{Cu}}}}{\rm{  =  }}\frac{{{\rm{4}}{\rm{.63,54}}}}{{6,{{022.10}^{23}}.{{(3,{{61.10}^{ - 8}})}^3}}}{\rm{ }} \approx {\rm{ 8,97 (g/c}}{{\rm{m}}^3})\)

      \({{\rm{D}}_{{\rm{Ag}}}}{\rm{  =  }}\frac{{{\rm{4}}{\rm{.107,87}}}}{{6,{{022.10}^{23}}.{{(4,{{08.10}^{ - 8}})}^3}}}{\rm{ }} \approx {\rm{ 10,55 (g/c}}{{\rm{m}}^3})\)

      \({{\rm{D}}_{{\rm{Au}}}}{\rm{  =  }}\frac{{{\rm{4}}{\rm{.196,97}}}}{{6,{{022.10}^{23}}.{{(4,{{09.10}^{ - 8}})}^3}}}{\rm{ }} \approx {\rm{ 19,12 (g/c}}{{\rm{m}}^3})\)