Khi cho copper(II) sulfate vào nước thì hình thành phức chất bát diện với các phối tử là 6 phân tử H₂O.

a) Viết công thức của phức chất.

b) Vẽ dạng hình học của phức chất trên.

Hãy chỉ ra nguyên tử trung tâm và phối tử trong phức chất (3).

Từ công thức Lewis của NH₃, giải thích vì sao phân tử này có thể đóng vai trò là phối tử.

Thuốc thử Tollens chứa hợp chất có công thức là [Ag(NH₃)₂]OH, có khả năng tham gia phản ứng tráng bạc với aldehyde.

Phân tử [Ag(NH₃)₂]OH hoặc cation [Ag(NH₃)₂]⁺ đều được gọi là phức chất. Vậy phức chất là gì? Phức chất có cấu tạo như thế nào?

Một mẫu chất có thành phần chính là muối Mohr. Muối Mohr có công thức hoá học là (NH₄)₂SO₄.FeSO₄.6H₂O. Hoà tan 0,2151 g mẫu chất trong dung dịch sulfuric acid loãng dư, thu được dung dịch có chứa cation Fe²⁺. Lượng Fe²⁺ trong dung dịch này phản ứng vừa đủ với 5,40 mL dung dịch thuốc tím nồng độ 0,020 M (Các chất và ion khác trong dung dịch không phản ứng với thuốc tím). Xác định:

a) Số mg sắt có trong mẫu chất.

b) Phần trăm khối lượng của (NH₄)₂SO₄.FeSO₄.6H₂O trong mẫu chất.

Potassium là nguyên tố họ s, thuộc cùng chu kì 4 với các nguyên tố chuyển tiếp dãy thứ nhất.

Từ Bảng 17.1 và Bảng 20.4, hãy chỉ ra sự khác biệt về khối lượng riêng, độ cứng và nhiệt độ nóng chảy giữa các kim loại chuyển tiếp dãy thứ nhất với kim loại potassium.

a) Từ Bảng 20.1, hãy chỉ ra xu hướng biến đổi về số electron hoá trị của các nguyên tử nguyên tố từ scandium đến cobalt.

b) Từ Bảng 20.4, hãy chỉ ra xu hướng biến đổi về khối lượng riêng của các kim loại từ scandium đến đồng.

Có nên sử dụng các kim loại chuyển tiếp dãy thứ nhất làm dây chảy trong các cầu chì không? Giải thích.

Thí nghiệm 2. Kiểm tra sự có mặt của cation Cu²⁺ hoặc Fe³⁺ trong dung dịch

Chuẩn bị:

- Hoá chất: Các dung dịch CuSO₄ 0,1 M; FeCl₃ 0,1 M; NaOH 0,1 M.

- Dụng cụ: Ống nghiệm, ống hút nhỏ giọt.

Tiến hành:

- Cho khoảng 4 – 6 giọt dung dịch NaOH vào ống nghiệm chứa khoảng 1 mL dung dịch CuSO₄.

- Cho khoảng 4 – 6 giọt dung dịch NaOH vào ống nghiệm chứa khoảng 1 mL dung dịch FeCl₃.

Yêu cầu: Quan sát, giải thích hiện tượng và viết phương trình hoá học minh hoạ.

Thí nghiệm 1. Xác định nồng độ của dung dịch FeSO₄ bằng dung dịch KMnO₄ (dung dịch thuốc tím)

Chuẩn bị:

- Hoá chất: Dung dịch thuốc tím KMnO₄ có nồng độ chính xác 0,02 M, dung dịch FeSO₄ có nồng độ khoảng 0,1 M; dung dịch H₂SO₄ 20%.

- Dụng cụ : Burette loại 25 mL, bình tam giác loại 100 mL.

Tiến hành:

Hình 20.1. Bộ dụng cụ thí nghiệm chuẩn độ muối FeSO₄ trong môi trường acid bằng dung dịch thuốc tím

- Lắp bộ dụng cụ như Hình 20.1. Cho dung dịch thuốc tím vào burette đến vạch 0, đồng thời bảo đảm không còn bọt khí trong burette. Cho 10 mL dung dịch FeSO₄ và 5 mL dung dịch H₂SO₄ 20% vào bình tam giác.

- Mở khoá để nhỏ từ từ từng giọt dung dịch thuốc tím vào bình tam giác, đồng thời lắc đều bình.

- Tiếp tục nhỏ dung dịch thuốc tím (vẫn duy trì lắc đều bình) tới khi dung dịch trong bình tam giác xuất hiện màu hồng nhạt bởi một giọt thuốc tím dư, không mất màu trong khoảng 20 giây thì kết thúc chuẩn độ (khoá burette).

- Ghi lại thể tích dung dịch thuốc tím đã dùng.

Lặp lại thí nghiệm ít nhất hai lần nữa.

Yêu cầu: Xác định nồng độ của dung dịch FeSO₄. Biết phương trình hoá học của phản ứng diễn ra trong quá trình chuẩn độ là:

5Fe²⁺(aq) + (aq) + 8H⁺(aq) →5Fe³⁺(aq) + Mn²⁺(aq) + 4H₂O(1)

Xác định số oxi hoá của sắt trong các hợp chất sau: FeO, Fe₂O₃, Fe₃O₄ (hay FeO.Fe₂O₃).

Dựa vào Bảng 20.1, giải thích vì sao nhiều kim loại chuyển tiếp dãy thứ nhất thường có số oxi hoá +2 trong các hợp chất.

Kim loại chuyển tiếp dãy thứ nhất gồm 9 nguyên tố từ Sc (Z = 21) đến Cu (Z = 29) trong bảng tuần hoàn các nguyên tố hoá học. Các nguyên tố này thường thể hiện nhiều trạng thái oxi hoá khác nhau. Chẳng hạn, nguyên tố sắt (Z = 26) có số oxi hoá +2 trong hợp chất FeCl₂, có số oxi hoá +3 trong hợp chất FeCl₃.

a) Vì sao kim loại chuyển tiếp dãy thứ nhất thường tạo được nhiều hợp chất với các số oxi hoá dương khác nhau?

b) Nêu một số tính chất và ứng dụng của đơn chất kim loại chuyển tiếp dãy thứ nhất.

Hoàn thành các phương trình hoá học dưới đây:

a) MgSO₄(aq) + Na₃PO₄(aq) ⟶ ?

b) MgSO₄(aq) + Ca(OH)₂(aq) ⟶ ?

c) Ca(HCO₃)₂(aq)

d) Ca(OH)₂(aq) + HCl(aq) ⟶ ?

Cho biết phản ứng nào có thể được sử dụng để làm mềm nước cứng.

Sau một thời gian sử dụng, bạn Hà phát hiện đáy của ấm đun nước trong nhà có đóng lớp cặn màu trắng, Hà cho rằng đó là calcium carbonate.

a) Đề xuất thí nghiệm để kiểm chứng dự đoán của Hà.

b) Nếu lớp cặn là calcium carbonate, hãy:

• Đề xuất cách tiến hành để loại bớt cation Ca²⁺ có trong nguồn nước sinh hoạt của nhà bạn Hà trước khi nấu.

• Đề xuất cách tiến hành để làm sạch lớp cặn calcium carbonate ở đáy của ấm đun nước.

Sử dụng lượng soda phù hợp có thể làm mất tính cứng toàn phần của nước không? Giải thích và minh hoạ bằng phương trình hoá học của phản ứng (nếu có).

Mỗi phát biểu dưới đây đúng hay sai?

(1) Nước cứng là nước chứa nhiều cation Ca²⁺ và Mg²⁺.

(2) Nước chứa ít hoặc không chứa các cation Ca²⁺ và Mg²⁺ được gọi là nước mềm.

(3) Soda, nước vôi trong, sodium phosphate có tác dụng làm mềm nước cứng.

(4) Phương pháp trao đổi ion làm giảm được cả tính cứng tạm thời và tính cứng vĩnh cửu của nước.

(5) Sự đóng cặn calcium carbonate trong dụng cụ đun nước hay trong đường ống dẫn nước là một dấu hiệu của việc sử dụng nước cứng.

Có thể quan sát dấu hiệu của việc sử dụng nước cứng như trong hình dưới đây.

Hình ảnh bộ phận làm nóng của máy giặt sau khi tiếp xúc với nước cứng trong một thời gian dài

Em hãy đề xuất cách kiểm tra nguồn nước đang được sử dụng tại gia đình hoặc địa phương của em có phải nước cứng hay không. Nếu nước có tính cứng, hãy đưa ra biện pháp phù hợp để làm mềm nước.

Viết phương trình hoá học của phản ứng giải thích hiện tượng tắc ống dẫn nước khi sử dụng nước cứng có chứa Mg(HCO₃)₂.

Một loại nước có chứa nhiều CaCl₂, Ca(HCO₃)₂, MgSO₄ có tính cứng nào.

Việc sử dụng nước chứa nhiều cation Ca²⁺, Mg²⁺ có thể gây tắc ống dẫn nước do tạo cặn CaCO₃ và MgCO₃ (Hình 19.1).

Theo em, làm thế nào để làm giảm nồng độ các cation Ca²⁺ và Mg²⁺ trong nguồn nước trước khi sử dụng? Giải thích.

Khi cho lượng soda phù hợp vào dung dịch có chứa cation Ca²⁺ và Mg²⁺ thì hai cation này sẽ bị tách ra khỏi dung dịch. Viết phương trình hoá học minh hoạ.

Nêu các đặc điểm giống nhau và khác nhau về cấu tạo nguyên tử và tính chất giữa kim loại nhóm IIA với kim loại kiềm.

Tìm hiểu các triệu chứng của các bệnh về răng và xương có liên quan đến sự thiếu hụt calcium trong cơ thể. Đề xuất một số biện pháp để phòng tránh, hạn chế một số bệnh trên.

Thí nghiệm kiểm tra sự có mặt của ion Ca²⁺ trong dung dịch

Chuẩn bị:

- Hoá chất: Dung dịch CaCl₂ 0,1 M; Na₂CO₃ 0,1 M; HCl 1,0 M.

- Dụng cụ: Ống nghiệm, ống hút nhỏ giọt.

Tiến hành: Cho vào ống nghiệm khoảng 2 mL dung dịch CaCl₂, thêm từ từ cho đến hết khoảng 10 giọt dung dịch Na₂CO₃ lắc đều. Tiếp tục thêm vào khoảng 10 giọt dung dịch HCl, lắc đều.

Yêu cầu: Quan sát, mô tả hiện tượng và viết phương trình hoá học của phản ứng xảy ra.

Thí nghiệm kiểm tra sự có mặt của ion Ba²⁺ trong dung dịch

Chuẩn bị:

- Hoá chất: Dung dịch BaCl₂ 0,1 M; H₂SO₄ 1,0 M.

- Dụng cụ: Ống nghiệm, ống hút nhỏ giọt.

Tiến hành: Cho vào ống nghiệm khoảng 2 mL dung dịch BaCl₂, thêm từ từ cho đến hết khoảng 6 – 8 giọt dung dịch H₂SO₄ lắc đều.

Yêu cầu: Quan sát, mô tả hiện tượng và viết phương trình hoá học của phản ứng xảy ra.

Thí nghiệm kiểm tra sự có mặt của ion  trong dung dịch

Chuẩn bị:

- Hoá chất: Dung dịch ZnSO₄ 0,1 M; BaCl₂ 0,1 M; HCI 1,0 M.

- Dụng cụ: ống nghiệm, ống hút nhỏ giọt.

Tiến hành: Cho vào ống nghiệm khoảng 2 mL dung dịch ZnSO₄ thêm từ từ cho đến hết khoảng 10 giọt dung dịch BaCl₂, lắc ống nghiệm. Tiếp tục thêm vào khoảng 2 – 3 giọt dung dịch HCl, lắc đều.

Yêu cầu: Quan sát, mô tả hiện tượng và viết phương trình hoá học của phản ứng xảy ra.

Thí nghiệm kiểm tra sự có mặt của ion  trong dung dịch

Chuẩn bị:

- Hoá chất: Dung dịch Na₂CO₃ 1,0 M, HCl 1 M.

- Dụng cụ: Ống nghiệm, ống hút nhỏ giọt, giấy chỉ thị pH.

Tiến hành: Cho vào ống nghiệm khoảng 1 mL dung dịch Na₂CO₃. Dùng giấy chỉ thị pH để kiểm tra môi trường dung dịch. Thêm tiếp 2 mL dung dịch HCl vào ống nghiệm, lắc đều, đưa que diêm đang cháy đến miệng ống nghiệm.

Yêu cầu: Quan sát, mô tả hiện tượng và viết phương trình hoá học của phản ứng xảy ra.

Dựa vào Bảng 18.4, hãy cho biết quá trình phân huỷ 1 mol muối carbonate của nguyên tố nhóm IIA nào cần hấp thu nhiều năng lượng hơn.

Vì sao khi có sự gia tăng nồng độ của carbon dioxide trong nước biển thì các rạn san hô và núi đá vôi có thể bị phá huỷ, xói mòn?

Một mẫu nước giếng có chứa các ion Ca²⁺, Na⁺, Mg²⁺, Cl^-. Viết phương trình hoá học của các phản ứng tạo chất không tan khi cho dung dịch soda vào mẫu nước giếng trên.

Dùng nước có thể phân biệt MgCO₃(s) và Mg(NO₃)₂(s) được không? Giải thích.

Vì sao các khoáng vật calcite, dolomite,... hầu như không tan trong nước?

Phản ứng giữa các chất nào sau đây tạo ra chất không tan?

a) K₂CO₃ + Ca(OH)₂ ⟶ ?

b) H₂SO₄ + NaOH ⟶ ?

c) HNO₃ + Mg(OH)₂ ⟶ ?

d) Na₂SO₄ + Ba(OH)₂ ⟶ ?

Chuẩn bị:

- Hoá chất: Dung dịch BaCl₂, CaCl₂, cùng nồng độ 0,1 M; dung dịch CuSO₄ 5%.

- Dụng cụ: ống nghiệm, ống hút nhỏ giọt.

Tiến hành: Cho 2 mL dung dịch BaCl₂ vào ống nghiệm (1), 2 mL dung dịch CaCl₂ vào ống nghiệm (2). Cho từ từ từng giọt dung dịch CuSO₄ vào mỗi ống nghiệm và lắc đều cho đến khi có kết tủa trong ống nghiệm thì dừng lại.

Yêu cầu: Quan sát hiện tượng, so sánh thời điểm xuất hiện kết tủa trong mỗi ống nghiệm, giải thích.

Magnesium là kim loại cơ bản trong hợp kim dùng để chế tạo khung và cánh của các thiết bị bay (Hình 18.3). Theo em, ứng dụng trên dựa vào tính chất vật lí nào của hợp kim magnesium?

Vì sao magnesium phȧn ứng rất chậm với nước?

Một số bọt khí hydrogen xuất hiện khi cho magnesium vào nước ở điều kiện thường

Dựa vào tính khử của kim loại và độ tan của các hydroxide, dự đoán:

a) Magnesium hay barium phản ứng với oxygen mạnh hơn.

b) Calcium hay barium phȧn ứng với nước mạnh hơn.

Trong cùng chu kì, kim loại nhóm IIA có tính khử mạnh hơn hay yếu hơn so với tính khử của kim loại nhóm IA? Giải thích.

Có ba ống nghiệm chứa riêng biệt: dung dịch soda, dung dịch lithium chloride, dung dịch potassium carbonate.

Với mỗi dung dịch, nhúng đầu dây platinum vào rồi đem đốt trên ngọn lửa đèn khí. Dự đoán hiện tượng xảy ra khi đốt mỗi dung dịch.

Vì sao trong tự nhiên không tìm thấy đơn chất kim loại kiềm?