Dùng máy tính Casio giải bài tập Hóa học - Đề số 1 (Có đáp án)

Câu 1 Mạng lưới tinh thể của KCl giống như mạng lưới tinh thể của NaCl. Ở 18oC, khối lượng riêng của KCl bằng 1,9893 g/cm3, độ dài cạnh ô mạng cơ sở (xác định bằng thực nghiệm) là 6,29082 Å. Dùng các giá trị của nguyên tử khối để xác định số Avogadro. Cho biết K = 39,098; Cl = 35,453. Hướng dẫn Xét một ô mạng cơ sở Trong một ô mạng cơ sở có số ion K+ (hoặc Cl-) là: 8 + 6 = 4 Như vậy, trong một ô mạng cơ sở có 4 phân tử KCl Xét 1 mol tinh thể KCl, khi đó: Khối lượng KCl là: 39,098 + 35,453 = 74,551 (g) Thể tích tinh thể KCl là: 74,551 : 1,9893 = 37,476 (cm3) Thể tích một ô mạng cơ sở là: (6,29082.10-8)3 = 2,4896.10-22 (cm3) Þ Số ô mạng cơ sở là: 37,476 : (2,4896.10-22) = 1,5053.1023 Þ Số phân tử KCl có trong 1 mol tinh thể KCl là: 1,5053.10234 = 6,0212.1023 Do đó, số Avogadro theo kết quả thực nghiệm trên là 6,0212.1023 Câu 2 Muối LiCl kết tinh theo mạng lập phương tâm diện. Ô mạng cơ sở có độ dài mỗi cạnh là 5,14.10-10 m. Giả thiết ion Li+ nhỏ tới mức có thể xảy ra tiếp xúc anion - anion và ion Li+ được xếp khít vào khe giữa các ion Cl-. Hãy tính độ dài bán kính của mỗi ion Li+ , Cl- trong mạng tinh thể theo picomet (pm). Hướng dẫn Mỗi loại ion tạo ra một mạng lập phương tâm mặt. Hai mạng đó lồng vào nhau, khoảng cách hai mạng là a/2. Hình bên mô tả một mặt của cả mạng LiCl. Tam giác tạo bởi hai cạnh góc vuông a, a; cạnh huyền là đường chéo d, khi đó d2 = 2a2 d = a và d = 4 → Xét một cạnh a: a = + nên = Câu 3 Thực nghiệm cho biết ở pha rắn, vàng (Au) có khối lượng riêng là 19,4g/cm3 và có mạng lưới lập phương tâm diện. Độ dài cạnh của ô mạng đơn vị là 4,070.10-10m. Khối lượng mol nguyên tử của Au là 196,97g/mol. a. Tính phần trăm thể tích không gian trống trong mạng lưới tinh thể của Au. b. Xác định trị số của số Avogadro. Hướng dẫn a. Cạnh hình lập phương = a, khoảng cách hai đỉnh kề nhau: a = 4,070.10-10m Khoảng cách từ đỉnh đến tâm mặt lập phương là nửa đường chéocủa mỗi mặt vuông: ½ (a) = a/< a đó là khoảng cách gần nhất giữa hai nguyên tử bằng hai lần bán kính nguyên tử Au. 4,070 X10-10m : = 2,878.10-10m = 2r r : bán kính nguyên tử Au = 1,439.10-10m Mỗi ô mạng đơn vị có thể tích là: a3 = (4,070 . 10-10 m)3 = 67, 419143.10-30 m3và có chứa 4 nguyên tử Au . Thể tích 4 nguyên tử Au là 4 nguyên tử x 4/3 πr3 = 4 .(3,1416) (1,439. 10-10)3 = 49, 927.10-30m3 Độ đặc khít = (49,927.10-30m3)/ (67,419.10-30 m3) = 0,74054 = 74,054% Độ trống = 100% -74,054% = 25,946% b) Tính số Avogadro 1 mol Au = NA nguyên tử Au có khối lượng 196,97 gam 1 nguyên tử Au có khối lượng = Tỉ khối của Au rắn: d (Au) = 19,4 g/cm3 = 19,4 g/cm3 = 4 x x → NA = 6,02386.1023 Câu 4 Một tinh thể vàng hình lập phương, cạnh ao = 1,000cm(Khi chiếu tia X có bước sóng =154,05.10-12m (154,05pm) vào tinh thể đó, thực nghiệm cho thấy với góc tới = 10,89o có vết xạ bậc 1 cường độ lớn biết rằng Au=196,97 1. Hãy tính số nguyên tử vàng trong hình lập phương đó. 2. Hãy tính khối lượng của tế bào sơ đẳng 3. Hãy tính khối lượng riêng của Au. Biết rằng Au kết tinh ở dạng lập phương tâm diện. Hướng dẫn 1. Theo phương trình Bragg: 2dsinq = nl n = 1 (phản xạ bậc 1) d = a cạnh tế bào lập phương Thể tích của tế bào sơ đẳng là: V = a3 = (4,077 . 10-10)3 = 6,777 . 10-29m3 Số tế bào trong 1cm3: N = Số nguyên tử trong 1cm3: NAu = 1,476 . 1022 . 4 = 5,904 . 1022 2. Khối lượng một nguyên tử Au = = 3,271 . 10-22g Khối lượng một tế bào sơ đẳng: 4 x 3,271 . 10-22 = 1,308 . 10-21g 3. Khối lượng riêng của Au: Câu 5 1. Bạc kim loại có thể tác dụng với dung dịch HI 1M giải phóng khí H2 hay không? Biết TAgI =8,3 .10-17 2. Bạc kim loại có thể tan trong dung dịch HCN đặc giải phóng khí H2 hay không? Biết ion Ag+ có khả năng kết hợp với ion CN- tạo nên anion phức [Ag(CN)2]- (tan được) có hằng số không bền là 10-21 3. Cho biết Cu có tan được trong môi trường axit, môi trường kiềm với sự có mặt của O2 không? Biết Eo O + 4H/2HO = + 1,23 V; Eo O + 2HO/4OH = + 0,4V EoCu/Cu = + 0,34V Hướng dẫn 1. Tính thế điện cực trong điều kiện này như sau: AgI Ag+ + I- TAgI = 8,3 . 10-17 [I-] [Ag+] = 8,3 . 10-1 Þ [Ag+] = Ta có: = -0,103V Do đó 2Ag + HI 2AgI¯ + H2 E = 0,103 Vậy Ag có thể đẩy được H2 ra khỏi dung dịch HI trong điều kiện đó. 2. Ag - 1e Ag+ K1 = 2x │ HCN H+ + CN- K’ = 10-9,35 H+ + e H2 K2 = 1 Ag+ + 2CN- [Ag(CN)2]- b = 1021 Ag + 2HCN H[Ag(CN)2]- + K = K1 (K')2 . K2 . b = 10-13,5 . 10-18,7 . 1 . 1021 = 10-11,2 Như vậy Ag khó tan trong dung dịch HCN. 3. Cu - 2e Cu2+ E = -0,34 O2 + 4H+ + 2e 2H2O E0 = +1,23 Cu + O2 + 4H+ Cu2+ + 2H2O DE = 0,89 > 0 Þ Như vậy Cu tan được trong môi trường axít khi có mặt oxi 2 x Cu - 2e Cu2+ E0= -0,34V O2 + 2H2O + 2e 4OH- E0 = 0,4V 2Cu + O2 + 2H2O Cu (OH)2 + 2OH- DE = 0,06 (V) > O tương tự Cu cũng tan được trong môi trường kiềm khi có mặt oxi Câu 6Từ nhiệt độ phòng đến 1185K sắt tồn tại ở dạng Fea với cấu trúc lập phương tâm khối, từ 1185K đến 1667K ở dạng Feg với cấu trúc lập phương tâm diện. ở 293K sắt có khối lượng riêng d = 7,874g/cm3. 1. Hãy tính bán kính của nguyên tử Fe. 2. Tính khối lượng riêng của sắt ở 1250K (bỏ qua ảnh hưởng không đáng kể do sự dãn nở nhiệt) Thép là hợp kim của sắt và cacbon, trong đó một số khoảng trống giữa các nguyên tử sắt bị chiếm bởi nguyên tử cácbon. trong lò luyện thép (lò thổi) sắt dễ nóng chảy khi chứa 4,3% cacbon về khối lượng. Nếu được làm lạnh nhanh thì các nguyên tử cacbon vẫn được phân tán trong mạng lưới lập phương nội tâm, hợp kim được gọi là martensite cứng và dòn. Kích thước của tế bào sơ đẳng của Fea không đổi. 3. Hãy tính số nguyên tử trung bình của C trong mỗi tế bào sơ đẳng của Fea với hàm lượng của C là 4,3%. 4. Hãy tính khối lượng riêng của martensite. (cho Fe = 55,847; C = 12,011; số N = 6,022. 1023 ) Hướng dẫn 1. Khối lượng mol nguyên tử Fe = 55,847 g/mol và khối lượng riêng d = 7,874 g/ cm3 (ở 293K). Vậy 1 mol Fe có thể tích là: V = = 7,093 g/cm3. Mỗi tế bào lập phương có 2 nguyên tử Fe nên thể tích tế bào sơ đẳng là: V1 = = 2,356. 10-23 cm3. Cạnh a của tế bào lập phương nội tâm : a3 = V ® a = (2,356. 10-23)1/3 = 2,867. 10-8 cm. Ta đã biết với cấu trúc lập phương nội tâm (kim loại): đường chéo của lập phương AC = a= 4r Vậy bán kính nguyên tử r của Fe: r = = 1,241. 10-8 cm. 2. Ở 1250K sắt ở dạng Feg với cấu trúc lập phương mặt tâm. Khi đó đường chéo của một mặt là: a’= 4r ® a’ = = = 3,511. 10-8 cm. Thể tích tế bào sơ đẳng: V’= a’3 = (3,511. 10-8)3 = 4,327. 10-23 cm3. Với cấu trúc lập phương tâm mặt mỗi tế bào có 4 nguyên tử Fe, do đó khối lượng riêng: d’= = 8,572 g/cm3. 3. Trong 100 gam martensite có : 4,3 g C (0,36 mol) và 95,7 g Fe (1,71 mol) Nghĩa là ứng với 1 nguyên tử Fe có 0,36 : 1,71 = 0,21 nguyên tử C. 4. Mỗi tế bào sơ đẳng Fea có 2 nguyên tử Fe tức là có trung bình 0,21. 2 = 0,42 nguyên tử C. Vì nguyên tử không chia sẻ được nên một cách hợp lý hơn ta nói cứ 12 tế bào sơ đẳng có : (0,42. 12) = 5 nguyên tử C Khối lượng mỗi tế bào sơ đẳng = tổng khối lượng của 2 nguyên tử Fe và 0,42 nguyên tử C. Vậy m = = 1,938 . 10-23 gam Tỷ khối của martensite: d = = 8,228 g/cm3. Câu 1 Mạng lưới tinh thể của KCl giống như mạng lưới tinh thể của NaCl. Ở 18oC, khối lượng riêng của KCl bằng 1,9893 g/cm3, độ dài cạnh ô mạng cơ sở (xác định bằng thực nghiệm) là 6,29082 Å. Dùng các giá trị của nguyên tử khối để xác định số Avogadro. Cho biết K = 39,098; Cl = 35,453. Câu 2 Muối LiCl kết tinh theo mạng lập phương tâm diện. Ô mạng cơ sở có độ dài mỗi cạnh là 5,14.10-10 m. Giả thiết ion Li+ nhỏ tới mức có thể xảy ra tiếp xúc anion - anion và ion Li+ được xếp khít vào khe giữa các ion Cl-. Hãy tính độ dài bán kính của mỗi ion Li+ , Cl- trong mạng tinh thể theo picomet (pm). Câu 3 Thực nghiệm cho biết ở pha rắn, vàng (Au) có khối lượng riêng là 19,4g/cm3 và có mạng lưới lập phương tâm diện. Độ dài cạnh của ô mạng đơn vị là 4,070.10-10m. Khối lượng mol nguyên tử của Au là 196,97g/mol. a. Tính phần trăm thể tích không gian trống trong mạng lưới tinh thể của Au. b. Xác định trị số của số Avogadro Câu 4 Một tinh thể vàng hình lập phương, cạnh ao = 1,000cm(Khi chiếu tia X có bước sóng =154,05.10-12m (154,05pm) vào tinh thể đó, thực nghiệm cho thấy với góc tới = 10,89o có vết xạ bậc 1 cường độ lớn biết rằng Au=196,97 1. Hãy tính số nguyên tử vàng trong hình lập phương đó. 2. Hãy tính khối lượng của tế bào sơ đẳng 3. Hãy tính khối lượng riêng của Au. Biết rằng Au kết tinh ở dạng lập phương tâm diện Câu 5 1. Bạc kim loại có thể tác dụng với dung dịch HI 1M giải phóng khí H2 hay không? Biết TAgI =8,3 .10-17 2. Bạc kim loại có thể tan trong dung dịch HCN đặc giải phóng khí H2 hay không? Biết ion Ag+ có khả năng kết hợp với ion CN- tạo nên anion phức [Ag(CN)2]- (tan được) có hằng số không bền là 10-21 3. Cho biết Cu có tan được trong môi trường axit, môi trường kiềm với sự có mặt của O2 không? Biết Eo O + 4H/2HO = + 1,23 V; Eo O + 2HO/4OH = + 0,4V EoCu/Cu = + 0,34V Câu 6 Từ nhiệt độ phòng đến 1185K sắt tồn tại ở dạng Fea với cấu trúc lập phương tâm khối, từ 1185K đến 1667K ở dạng Feg với cấu trúc lập phương tâm diện. ở 293K sắt có khối lượng riêng d = 7,874g/cm3. 1. Hãy tính bán kính của nguyên tử Fe. 2. Tính khối lượng riêng của sắt ở 1250K (bỏ qua ảnh hưởng không đáng kể do sự dãn nở nhiệt) Thép là hợp kim của sắt và cacbon, trong đó một số khoảng trống giữa các nguyên tử sắt bị chiếm bởi nguyên tử cácbon. trong lò luyện thép (lò thổi) sắt dễ nóng chảy khi chứa 4,3% cacbon về khối lượng. Nếu được làm lạnh nhanh thì các nguyên tử cacbon vẫn được phân tán trong mạng lưới lập phương nội tâm, hợp kim được gọi là martensite cứng và dòn. Kích thước của tế bào sơ đẳng của Fea không đổi. 3. Hãy tính số nguyên tử trung bình của C trong mỗi tế bào sơ đẳng của Fea với hàm lượng của C là 4,3%. 4. Hãy tính khối lượng riêng của martensite. (cho Fe = 55,847; C = 12,011; số N = 6,022. 1023 )