Vì sao kim loại có tính dẫn nhiệt tốt? Hãy nêu một số ứng dụng của kim loại dựa trên tính dẫn nhiệt của chúng.

a) Hãy nêu sự khác biệt giữa liên kết kim loại và liên kết cộng hoá trị.

b) Vì sao kim loại có tính dẫn điện, trong khi hầu hết các phi kim không dẫn điện?

Vì sao kim loại có tính dẻo?

Tại sao kim loại có thể được sử dụng làm dây dẫn điện, chế tạo dụng cụ đun nấu, dùng trong công trình xây dựng? Kim loại có những tính chất hoá học đặc trưng nào?

So sánh được đặc điểm liên kết kim loại với liên kết ion.

Hãy cho biết liên kết kim loại có đặc điểm gì giống và khác so với liên kết ion.

Viết cấu hình electron nguyên tử của Sc (Z = 21) và Ti (Z = 22). Cho biết số electron ở lớp ngoài cùng và trên phân lớp d sát lớp ngoài cùng.

Dựa vào bảng tuần hoàn các nguyên tố hoá học, hãy cho biết:

1. Các nguyên tố s, d, f thường là kim loại hay phi kim?

2. Kể tên các kim loại thuộc nhóm IA và IIA.

3. Các nguyên tố kim loại thường có bao nhiêu electron ở lớp ngoài cùng?

Kim loại được sử dụng nhiều trong cuộc sống như các kết cấu bằng thép, dây dẫn điện bằng đồng, đồ trang sức bằng vàng, … Kim loại có đặc điểm gì về cấu tạo nguyên tử và liên kết mà hữu dụng như vậy?

Sức điện động chuẩn của pin điện hoá gồm hai điện cực M^2+/M và Ag⁺/Ag bằng 1,056 V.

Trong số các kim loại Cu, Fe, Ni, Sn:

a) Hãy cho biết kim loại nào phù hợp với M.

b) Lựa chọn kim loại M để pin điện hoá có sức điện động chuẩn lớn nhất.

Cho biết:

Cho pin điện hoá tạo bởi hai cặp oxi hoá – khử ở điều kiện chuẩn: Pb²⁺/Pb và Zn²⁺/Zn với thể điện cực chuẩn tương ứng là -0,126 V và -0,762 V.

a) Xác định anode, cathode của pin điện.

b) Viết quá trình xảy ra ở mỗi điện cực và phương trình hoá học của phản ứng xảy ra khi pin hoạt động.

c) Xác định sức điện động chuẩn của pin.

b) Số kim loại khử được ion H⁺ thành khí H₂ ở điều kiện chuẩn là

A. 1.

B. 2.

C. 3.

D. 4.

Xét các cặp oxi hoá – khử sau:

a) Kim loại có tính khử mạnh nhất, yếu nhất lần lượt là

A. Mg, Ag.

B. Al, Ag.

C. Al, Fe.

D. Mg, Fe.

a) Liệt kê một số đồ vật được mạ kim loại và nêu tác dụng của việc mạ đó.

b) Kể tên một số kim loại được sản xuất bằng phương pháp điện phân.

Thí nghiệm: Điện phân dung dịch NaCl (tự điều chế nước Javel để tẩy rửa)

Chuẩn bị:

Hoá chất: dung dịch NaCl bão hoà, cánh hoa màu hồng.

Dụng cụ: nguồn điện một chiều (3 – 6 vôn), cốc thuỷ tinh 100 mL, hai điện cực than chì, dây dẫn, kẹp kim loại.

Tiến hành:

- Lắp thiết bị thí nghiệm điện phân dung dịch NaCl với điện cực trơ như Hình 16.3.

- Rót khoảng 80 mL dung dịch NaCl bão hoà vào cốc rồi nhúng hai điện cực than chì vào dung dịch.

- Nối hai điện cực than chì với hai cực của nguồn điện và tiến hành điện phân trong khoảng 5 phút.

- Cho một mẩu cánh hoa màu hồng vào cốc chứa khoảng 5 mL dung dịch sau điện phân.

Quan sát hiện tượng xảy ra và thực hiện các yêu cầu sau:

1. Giải thích hiện tượng quan sát được ở mỗi điện cực.

2. Giải thích khả năng tẩy màu của dung dịch sau điện phân.

3. Tại sao nên dùng nắp đậy trong quá trình điện phân?

Điện phân dung dịch NaCl bão hoà với điện cực trơ (graphite)

a) Viết quá trình oxi hoá, quá trình khử xảy ra ở mỗi điện cực, biết sản phẩm của quá trình điện phân có khí Cl₂ và H₂.

b) Viết phương trình hoá học của phản ứng điện phân.

c) Trong quá trình điện phân, sản phẩm tạo thành ở hai điện cực khuếch tán vào nhau sẽ xảy ra phản ứng hoá học nào?

Thí nghiệm: Điện phân dung dịch CuSO₄

Chuẩn bị:

Hoá chất: dung dịch CuSO₄ 0,5 M.

Dụng cụ: nguồn điện một chiều (3 – 6 vôn), ống thuỷ tinh hình chữ U, hai điện cực than chì, dây dẫn, kẹp kim loại.

Tiến hành:

- Lắp thiết bị thí nghiệm điện phân dung dịch CuSO₄ như Hình 16.2.

- Rót dung dịch CuSO₄ 0,5 M vào ống thuỷ tinh hình chữ U rồi nhúng hai điện cực than chì vào dung dịch.

- Nối hai điện cực than chỉ với hai cực của nguồn điện và tiến hành điện phân trong khoảng 5 phút.

Quan sát hiện tượng xảy ra ở mỗi điện cực và giải thích.

Xét thí nghiệm điện phân dung dịch (đpdd) CuCl₂ với điện cực trơ (như than chì).

Viết quá trình xảy ra ở mỗi điện cực và viết phương trình hoá học của phản ứng điện phân.

Trong pin điện hoá, hoá năng được chuyển thành điện năng của dòng điện một chiều thông qua phản ứng oxi hoá – khử tự xảy ra. Ngược lại, trong bình điện phân, điện năng của dòng điện một chiều được sử dụng để thực hiện phản ứng oxi hoá – khử không tự xảy ra. Vậy, quá trình điện phân tuân theo nguyên tắc nào và có ứng dụng gì trong sản xuất?

- Lắp ráp được một số loại pin điện hoá đơn giản.

- Phân loại pin phục vụ cho nhu cầu sử dụng, tái chế và bảo vệ môi trường.

Phân loại các loại pin sử dụng trong gia đình và đề xuất cách thu gom, xử lí khi hết hạn sử dụng để bảo vệ môi trường.

Chuẩn bị:

Hoá chất: các thanh kim loại: kẽm, đồng, nhôm, sắt; quả chanh (hoặc quả cam, quả chuối, củ khoai tây,...).

Dụng cụ: dây điện có sẵn kẹp cá sấu hai đầu, vôn kế.

Tiến hành:

- Chọn hai điện cực là hai kim loại khác nhau, ví dụ như thanh kẽm và thanh đồng.

- Cắm hai thanh kim loại vào quả chanh.

- Nối cực âm của vôn kế với thanh kẽm và cực dương của vôn kế với thanh đồng.

Chú ý: Không để hai thanh kim loại tiếp xúc với nhau.

Thực hiện yêu cầu sau:

Đo sức điện động của pin đã lắp ráp theo Hình 15.11 a.

(Lưu ý: Có thể mắc nối tiếp các pin như minh hoạ ở Hình 15.11 b).

Một pin Galvani được thiết lập ở điều kiện chuẩn theo sơ đồ Hình 15.10.

Dựa vào giá trị thế điện cực chuẩn ở Bảng 15.1:

a) Xác định anode, cathode và viết các quá trình xảy ra ở anode, cathode. Viết phương trình hoá học của phản ứng xảy ra trong pin.

b) Tính sức điện động chuẩn của pin và so sánh với giá trị hiển thị trên vôn kế.

c) Xác định chiều của dòng electron chạy qua dây dẫn.

Phản ứng oxi hoá – khử luôn kèm theo sự chuyển electron từ chất khử sang chất oxi hoá. Nếu các quá trình oxi hoá, quá trình khử xảy ra trên hai điện cực và electron được truyền từ chất khử sang chất oxi hoá qua dây dẫn thì năng lượng của phản ứng hoá học sẽ chuyển thành năng lượng điện.

Xét phản ứng oxi hoá – khử:

Phản ứng hoá học trên xảy ra trong hai thí nghiệm sau:

Thí nghiệm 1: Cho Zn tiếp xúc trực tiếp với ion Cu²⁺ bằng cách nhúng thanh Zn vào dung dịch CuSO₄ (Hình 15.6), thấy xuất hiện kim loại đồng màu đỏ bám trên bề mặt thanh kẽm.

Thí nghiệm 2: Lắp hệ điện hoá gồm hai điện cực Zn²⁺/Zn và Cu²⁺/Cu như Hình 15.7, thấy bóng đèn sáng.

Thực hiện các yêu cầu sau:

1. Viết quá trình oxi hoá, quá trình khử trong mỗi thí nghiệm.

2. Trong thí nghiệm nào thì quá trình oxi hoá và quá trình khử cùng xảy ra trên bề mặt của một thanh kim loại?

3. Tại sao trong thí nghiệm 2 bóng đèn lại sáng?

Dựa vào giá trị thế điện cực chuẩn ở Bảng 15.1, hãy viết phương trình hoá học của phản ứng xảy ra giữa các cặp oxi hoá – khử sau:

a) Ni²⁺/Ni và 2H⁺/H₂;

b) Fe²⁺/Fe và Cu²⁺/Cu;

c) Zn²⁺/Zn và Au³⁺/Au.

Ở điều kiện chuẩn, kim loại M có thể tác dụng được với dung dịch acid (H⁺), với nước khi giá trị thế điện cực chuẩn của cặp oxi hoá – khử kim loại Mⁿ⁺/M thoả mãn điều kiện nào?

Nghiên cứu về chiều phản ứng giữa các cặp oxi hoá – khử

Xét hai phản ứng oxi hoá – khử sau:

Zn + Cu²⁺ → Zn²⁺ + Cu             (1)

Cu + 2Ag⁺ → Cu²⁺ + 2Ag         (2)

1. Dựa vào Bảng 15.1, so sánh thế điện cực chuẩn của các cặp oxi hoá – khử: Zn²⁺/Zn với Cu²⁺/ Cu; Cu²⁺/ Cu với Ag⁺/Ag.

2. Chỉ ra chất khử mạnh hơn và chất oxi hoá mạnh hơn trong mỗi phản ứng.

3. Dựa vào giá trị thế điện cực chuẩn, rút ra nhận xét chung về chiều phản ứng giữa các cặp oxi hoá – khử ở trên.

Cho các cặp oxi hoá – khử sau: Na⁺/Na; Mg²⁺/Mg; Zn²⁺/Zn; Al³⁺/Al; Fe²⁺/Fe; Ag⁺/Ag; 2H⁺/H₂; Cu²⁺/Cu.

Dựa vào Bảng 15.1, sắp xếp các cặp oxi hoá – khử trên theo chiều giảm dần tính khử của dạng khử.

Cho đinh sắt (iron) tác dụng với dung dịch hydrochloric acid, thu được muối iron(II) chloride và khí hydrogen.

a) Viết phương trình hoá học của phản ứng ở dạng ion thu gọn.

b) Xác định các cặp oxi hoá – khử trong phản ứng trên.

Viết bán phản ứng hoặc cặp oxi hoá – khử còn thiếu trong bảng dưới đây vào vở:

Pin điện hoá là nguồn năng lượng được sử dụng phổ biến trong nhiều thiết bị như đèn pin, điện thoại, laptop, máy tính cầm tay, đồng hồ, xe đạp điện, xe máy điện, ô tô, máy bay không người lái.... Pin điện hoá có cấu tạo như thế nào? Phản ứng oxi hóa - khử đóng vai trò gì trong hoạt động của pin điện hoá? Làm thế nào để lắp ráp được một số pin điện hoá đơn giản?

Keo siêu dính 502 là một loại keo được dùng phổ biến trong đời sống để kết dính các bề mặt vật liệu như gỗ, nhựa, da.... Thành phần của keo 502 có chứa methyl cyanoacrylate (CH₂=C(CN)COOCH₃). Sau khi dán, hơi ẩm trong không khí giúp cho phản ứng trùng hợp methyl cyanoacrylate xảy ra, tạo thành polymer dạng màng mỏng kết dính các vật liệu lại với nhau. Viết phương trình hoá học của phản ứng trùng hợp xảy ra trong quá trình dán keo 502.

Cao su buna-S được sử dụng phổ biến làm lốp xe, băng tải,... Cao su buna-S được tổng hợp từ các chất nào sau đây?

A. CH₂=CH₂ và C₆H₅-CH=CH₂.

B. CH₂=CH–CH=CH₂ và lưu huỳnh.

C. CH₂=CH–CH₂–CH₃ và C₆H₅-CH=CH₂.

D. CH₂=CH–CH=CH₂ và C₆H₅-CH=CH₂.

Viết phương trình hoá học của phản ứng điều chế polymer từ các monomer sau:

a) CH₂=CH-CH₃;

b) H₂N-[CH₂]₅-COOH;

c) HOOC-[CH₂]₄-COOH và H₂N-[CH₂]₆-NH₂.

PE là một polymer thông dụng, dùng làm chất dẻo (chất dẻo chứa PE chiếm gần 1/3 tổng lượng chất dẻo được sản xuất hàng năm). Trong đời sống, PE được dùng làm màng bọc thực phẩm, túi nylon, bao gói, chai lọ đựng hoá mĩ phẩm....

PE được điều chế từ monomer nào sau đây?

A. Ethylene.

B. Propylene.

C. Styrene.

D. Vinyl chloride.

Trùng hợp styrene thu được polymer có kí hiệu viết tắt là

A. PE.

B. PP.

C. PVC.

D. PS.

Chất dẻo nào sau đây chứa chlorine?

A. PE.

B. PVC.

C. PS.

D. PPF.

- Nhận biết được một số vật dụng trong gia đình được làm bằng vật liệu polymer như chất dẻo, vật liệu composite, tơ, cao su, keo dán,...

- Biết cách phân loại để tái chế rác thải nhựa theo tính chất của chúng.