Đề 9 – Bài tập, đề thi trắc nghiệm online Hóa đại cương

Phản ứng oxi hóa - khử là phản ứng có sự thay đổi số oxi hóa của các nguyên tố. Trong phản ứng CuO + H₂ → Cu + H₂O, số oxi hóa của Cu giảm từ +2 xuống 0 (bị khử), số oxi hóa của H tăng từ 0 lên +1 (bị oxi hóa). Các phản ứng còn lại là phản ứng trao đổi ion, không có sự thay đổi số oxi hóa.

Liên kết ion hình thành do lực hút tĩnh điện giữa các ion mang điện tích trái dấu (cation dương và anion âm), được tạo ra khi có sự chuyển electron từ nguyên tử kim loại sang nguyên tử phi kim, do độ âm điện khác biệt lớn.

Trong phản ứng đốt cháy methane (CH₄ + 2O₂ → CO₂ + 2H₂O), oxygen (O₂) là chất oxi hóa vì nó nhận electron từ methane, làm tăng số oxi hóa của oxygen (từ 0 trong O₂ thành -2 trong H₂O và CO₂), và giảm số oxi hóa của carbon (từ -4 trong CH₄ thành +4 trong CO₂). Methane (CH₄) là chất khử.

Độ pH tăng dần từ acid mạnh đến base mạnh. H₂SO₄ và HCl là acid mạnh (pH thấp), NaCl là muối trung tính (pH ≈ 7), NaOH là base mạnh (pH cao). Sắp xếp theo chiều tăng dần pH là: H₂SO₄ (acid mạnh nhất), HCl (acid yếu hơn), NaCl (trung tính), NaOH (base mạnh).

Năng lượng ion hóa (ionization energy) là năng lượng tối thiểu cần thiết để tách một electron ra khỏi nguyên tử hoặc ion ở trạng thái khí. Đơn vị thường dùng để đo năng lượng ion hóa là kilojoules trên mol (kJ/mol) hoặc electronvolt (eV).

Hợp chất ion được hình thành bởi liên kết ion, thường giữa kim loại và phi kim. NaCl (Natri clorua) là hợp chất ion điển hình, hình thành từ ion Na⁺ (kim loại) và Cl⁻ (phi kim). Các hợp chất còn lại (CO₂, H₂O, CH₄) là hợp chất cộng hóa trị, hình thành từ liên kết cộng hóa trị giữa các phi kim.

Liên kết cộng hóa trị được hình thành khi các nguyên tử góp chung electron để tạo thành các cặp electron dùng chung. Liên kết này thường xảy ra giữa các nguyên tử phi kim.

Cấu hình ns²np⁴ cho biết X thuộc nhóm VIA. Lớp ngoài cùng là lớp thứ n, chu kì được xác định bởi số lớp electron. Vì không có thông tin cụ thể về n, ta chọn đáp án chung nhất, thường gặp ở chương trình phổ thông là chu kì 3 (n=3) cho các nguyên tố nhóm VIA như S, Se, Te. Tuy nhiên, câu hỏi không đủ thông tin để xác định chính xác chu kì, nhưng nhóm VIA là chắc chắn.

Định luật Hess (hay Định luật Hess về tổng nhiệt) phát biểu rằng tổng nhiệt phản ứng của một quá trình không phụ thuộc vào đường đi của phản ứng (số giai đoạn trung gian), mà chỉ phụ thuộc vào trạng thái đầu và trạng thái cuối của hệ. Đây là một hệ quả của định luật bảo toàn năng lượng.

Trong ion MnO₄⁻, oxygen có số oxi hóa -2. Tổng số oxi hóa của ion là -1. Gọi x là số oxi hóa của Mn, ta có: x + 4(-2) = -1 => x - 8 = -1 => x = +7. Vậy số oxi hóa của Mn là +7.

Phân tử CO₂ có cấu trúc đường thẳng. Nguyên tử carbon trung tâm liên kết với hai nguyên tử oxygen bằng liên kết đôi, không có electron tự do trên nguyên tử carbon trung tâm, dẫn đến dạng hình học đường thẳng (góc liên kết 180°). H₂O (gấp khúc), NH₃ (chóp tam giác), CH₄ (tứ diện đều).

Liên kết sigma (σ) là liên kết bền vững hơn liên kết pi (π). Liên kết σ được hình thành do sự xen phủ trục của các orbital nguyên tử, còn liên kết π được hình thành do sự xen phủ bên. Liên kết đơn luôn là liên kết σ, liên kết đôi gồm một liên kết σ và một liên kết π, liên kết ba gồm một liên kết σ và hai liên kết π.

Kim loại có các tính chất vật lý chung như dẫn điện tốt, dẫn nhiệt tốt, dẻo, dễ dát mỏng, có ánh kim. Tính chất `giòn, dễ vỡ` không phải là tính chất của kim loại, mà là tính chất của nhiều phi kim hoặc hợp chất ion.

Phân lớp electron p có 3 orbital, được kí hiệu là pₓ, pₙ, p<0xE2><0x82><0x9A>. Mỗi orbital chứa tối đa 2 electron. Phân lớp s có 1 orbital, phân lớp d có 5 orbital, phân lớp f có 7 orbital.

Nguyên tử N có 7 electron, cấu hình 1s²2s²2p³. Ion N³⁻ nhận thêm 3 electron để đạt cấu hình bền vững, cấu hình electron trở thành 1s²2s²2p⁶, giống cấu hình electron của khí hiếm Neon (Ne).

Acid mạnh là acid phân ly hoàn toàn trong nước. HCl (acid hydrochloric) là một trong những acid mạnh phổ biến. HF (acid hydrofluoric) là acid yếu, H₂CO₃ (acid carbonic) là acid yếu, CH₃COOH (acid acetic) là acid yếu.

Chất xúc tác có tác dụng làm tăng tốc độ phản ứng thuận và nghịch như nhau, giúp cân bằng đạt nhanh hơn nhưng không làm chuyển dịch vị trí cân bằng. Các yếu tố nồng độ, áp suất và nhiệt độ đều có thể làm chuyển dịch cân bằng theo nguyên lý Le Chatelier do phản ứng có sự thay đổi số mol khí và là phản ứng tỏa nhiệt.

Theo thuyết Bronsted-Lowry, acid là chất có khả năng nhường proton (H⁺), còn base là chất có khả năng nhận proton (H⁺). Thuyết này mở rộng khái niệm acid-base so với thuyết Arrhenius.

Trong một chu kì, khi đi từ trái sang phải, điện tích hạt nhân tăng dần, lực hút giữa hạt nhân và electron lớp ngoài cùng tăng lên, kéo electron lại gần hạt nhân hơn, làm bán kính nguyên tử giảm dần.

Hằng số cân bằng K chỉ phụ thuộc vào nhiệt độ. Khi nhiệt độ thay đổi, giá trị K sẽ thay đổi. Nồng độ, áp suất và chất xúc tác không làm thay đổi giá trị hằng số cân bằng, mà chỉ ảnh hưởng đến tốc độ đạt đến trạng thái cân bằng và vị trí cân bằng.

Entropy (S) là hàm trạng thái, đo mức độ hỗn loạn của hệ. Theo định luật thứ hai của nhiệt động lực học, entropy của hệ cô lập có xu hướng tăng lên. Chất khí có entropy lớn nhất, sau đó đến chất lỏng, rồi đến chất rắn (entropy nhỏ nhất). Do đó, phát biểu entropy của chất rắn luôn lớn hơn chất lỏng là SAI.

Kim loại kiềm thổ thuộc nhóm IIA, có cấu hình electron lớp ngoài cùng là ns². Cấu hình [Ar] 4s² (n=4) phù hợp với đặc điểm này. Các cấu hình khác không phải của kim loại kiềm thổ: [Ne] 3s²3p¹ (kim loại nhóm IIIA), [Ar] 3d¹4s² (kim loại chuyển tiếp), [Kr] 4d¹⁰5s²5p⁵ (phi kim nhóm VIIA).

Chất điện ly mạnh là chất khi tan trong nước phân ly hoàn toàn thành ion. NaCl (muối) là chất điện ly mạnh. CH₃COOH (acid acetic) là acid yếu, H₂O (nước) là chất điện ly rất yếu, C₆H₁₂O₆ (glucose) là chất không điện ly.

Hằng số cân bằng Kp được biểu diễn theo áp suất riêng phần của các khí trong phản ứng. Với phản ứng aA + bB ⇌ cC + dD, biểu thức Kp = (P(C)ᶜ * P(D)ᵈ) / (P(A)ᵃ * P(B)ᵇ). Do đó, cho phản ứng N₂(g) + 3H₂(g) ⇌ 2NH₃(g), Kp = (P(NH₃))² / (P(N₂) * P(H₂)³).

Phản ứng thu nhiệt là phản ứng hấp thụ nhiệt từ môi trường (ΔH > 0). Phản ứng nung CaCO₃ (CaCO₃ → CaO + CO₂) là phản ứng thu nhiệt, cần cung cấp nhiệt để xảy ra phản ứng. Các phản ứng đốt cháy, phản ứng acid-base, phản ứng trung hòa thường là phản ứng tỏa nhiệt (ΔH < 0).

Độ âm điện là đại lượng đặc trưng cho khả năng hút electron của một nguyên tử trong liên kết hóa học. Nguyên tố có độ âm điện càng lớn thì khả năng hút electron càng mạnh.

Phản ứng giữa acid mạnh và base mạnh (phản ứng trung hòa) thường tạo ra muối trung hòa và nước. Ví dụ: HCl + NaOH → NaCl + H₂O. Muối trung hòa là muối mà cation gốc base không có khả năng cho proton và anion gốc acid không có khả năng nhận proton.

HF có nhiệt độ sôi cao nhất trong dãy các chất trên do tạo được liên kết hydrogen mạnh nhất giữa các phân tử. Mặc dù H₂O cũng tạo liên kết hydrogen, nhưng liên kết H-F mạnh hơn liên kết H-O. NH₃ và CH₄ có nhiệt độ sôi thấp hơn do liên kết hydrogen yếu hơn hoặc không có (CH₄ chỉ có lực van der Waals).

Ở điều kiện tiêu chuẩn (đktc: 0°C và 1 atm), thể tích mol của mọi chất khí (khí lý tưởng) là 22,4 lít/mol. Giá trị 24,79 lít/mol là thể tích mol ở điều kiện phòng (đkp), thường là 25°C và 1 atm.

Thuyết lượng tử ánh sáng phát biểu rằng ánh sáng được tạo thành từ các hạt photon, mỗi photon mang một lượng năng lượng xác định (lượng tử năng lượng) tỉ lệ thuận với tần số ánh sáng. Các phát biểu khác không chính xác theo thuyết lượng tử ánh sáng.