Dễ hiểu giải Hóa học 12 Kết nối tri thức bài 27: Đại cương về kim loại chuyển tiếp dãy thứ nhất

Giải dễ hiểu bài 27: Đại cương về kim loại chuyển tiếp dãy thứ nhất. Trình bày rất dễ hiểu, nên tiếp thu Hóa học 12 Kết nối dễ dàng. Học sinh nắm được kiến thức và biết suy rộng ra các bài tương tự. Thêm 1 dạng giải mới để mở rộng tư duy. Danh mục các bài giải trình bày phía dưới


Nếu chưa hiểu - hãy xem: => Lời giải chi tiết ở đây

BÀI 27. ĐẠI CƯƠNG VỀ KIM LOẠI CHUYỂN TIẾP DÃY THỨ NHẤT

MỞ ĐẦU

Các kim loại chuyển tiếp dãy thứ nhất và hợp kim của chúng được sử dụng phổ biến làm vật liệu chế tạo dụng cụ, thiết bị, máy móc, phương tiện giao thông,…

Các ứng dụng này dựa trên tính chất nào của kim loại chuyển tiếp dãy thứ nhất?

BÀI 27. ĐẠI CƯƠNG VỀ KIM LOẠI CHUYỂN TIẾP DÃY THỨ NHẤT

Giải nhanh:

- Kim loại khó nóng chảy.

- Độ cứng khá cao.

- Hầu hết là kim loại nặng, riêng scandium và titanium tương đối nhẹ.

- Độ dẫn điện và độ dẫn nhiệt tương đối tốt.

I. ĐƠN CHẤT KIM LOẠI CHUYỂN TIẾP DÃY THỨ NHẤT

Hoạt động nghiên cứu: Cấu hình electron của nguyên tử các nguyên tố kim loại chuyển tiếp dãy thứ nhất được cho trong bảng sau:

BÀI 27. ĐẠI CƯƠNG VỀ KIM LOẠI CHUYỂN TIẾP DÃY THỨ NHẤT

Thực hiện các yêu cầu sau:

1. Trong bảng tuần hoàn, các nguyên tố kim loại chuyển tiếp dãy thứ nhất thuộc khối s, p, d hay f?

2. Nhận xét chung về cấu hình electron của nguyên tử kim loại chuyển tiếp dãy thứ nhất về:

a) Đặc điểm giống nhau và khác nhau trong cấu hình electron nguyên tử.

b) Sự biến đổi số electron trên phân lớp 3d và 4s.

Giải nhanh:

1. Thuộc khối d.

2. a) Giống: đều có lớp vỏ bên trong của khí hiếm Ar và đều có chu kì 4.

Khác: số electron trên lớp ngoài cùng và phân lớp sát lớp ngoài cùng khác nhau.

b) Số electron trên phân lớp 3d tăng dần từ 1 (ở Sc) đến 10 (ở Cu). Còn trên phân lớp 4s, số electron của chúng thường bằng 2.

Câu hỏi 1: Đặc điểm cấu hình electron nguyên tử kim loại chuyển tiếp dãy thứ nhất có gì khác biệt so với nhóm IA và IIA trong cùng chu kì?

Giải nhanh:

Có phân lớp 3d chưa đầy đủ, các electron hoá trị nhiều, electron phân bố trên cả phân lớp 4s và 3d. Còn, nguyên tử nhóm IA và IIA có các electron hoá trị ít và đều nằm trên phân lớp s, bên trong là cấu trúc vỏ khí hiếm bền vững.

Hoạt động nghiên cứu: Một số thông số vật lí của kim loại chuyển tiếp dãy thứ nhất được trình bày ở Bảng 27.2.

BÀI 27. ĐẠI CƯƠNG VỀ KIM LOẠI CHUYỂN TIẾP DÃY THỨ NHẤT

Thực hiện các yêu cầu sau:

1. Trong số các kim loại chuyển tiếp dãy thứ nhất, hãy chỉ ra:

a) Các kim loại khó nóng chảy hơn Be. Biết nhiệt độ nóng chảy của Be là 1 287 oC.

b) Các kim loại nặng (D BÀI 27. ĐẠI CƯƠNG VỀ KIM LOẠI CHUYỂN TIẾP DÃY THỨ NHẤT 5 g/cm3)

2. 

a) Tra cứu Bảng 24.2, Bảng 25.2 và Bảng 27.2 để hoàn thành các thông số vật lí của K, Ca, Fe, Cu vào vở theo bảng mẫu sau:

BÀI 27. ĐẠI CƯƠNG VỀ KIM LOẠI CHUYỂN TIẾP DÃY THỨ NHẤT

b) So sánh sự khác biệt về các thông số vật lí trên giữa Fe, Cu (kim loại chuyển tiếp dãy thứ nhất) với K, Ca (kim loại họ s).

Giải nhanh:

1. a) Sc, Ti, V, Cr, Fe, Co, Ni.

b) V, Cr, Mn, Fe, Co, Ni.

2. 

a)

Kim loại

K

Ca

Fe

Cu

Nhiệt độ nóng chảy (oC)

63,4

842

1 535

1 084

Khối lượng riêng (g/cm3)

0,89

1,55

7,86

8,96

Độ dẫn điện ở 20 oC (Hg = 1)

13,3

28,5

10

57,1

Độ cứng (kim cương = 10)

0,4

1,75

4

3

b) Các giá trị thông số vật lí của Fe và Cu đều cao hơn rất nhiều so với hai kim loại trong cùng chu kì 4 là K và Ca.

II. HỢP CHẤT CỦA KIM LOẠI CHUYỂN TIẾP DÃY THỨ NHẤT

Hoạt động nghiên cứu: Xác định số oxi hoá của nguyên tử các nguyên tố chromium và manganese trong các dãy chất sau:

- Cr2O3, CrO3, K2CrO4, K2Cr2O7.                 

- MnO, MnO2, K2MnO4, KMnO4.

Giải nhanh:

- Số oxi hoá của Cr lần lượt là +3, +6, +6 và +6.

- Số oxi hoá của Mn lần lượt là +2, +4, +6 và +7. 

Câu hỏi 2: Từ cấu hình electron ở Bảng 27.1, xác định cấu hình electron của các ion kim loại sau: Cr3+, Mn2+, Cu2+.

Giải nhanh:

- Ion Cr3+: [Ar]3d3

- Ion Mn2+: [Ar]3d5

- Ion Cu2+: [Ar]3d9

Hoạt động thí nghiệm: Thí nghiệm: Xác định hàm lượng muối Fe (II) bằng dung dịch thuốc tím

Chuẩn bị:

Hoá chất: các dung dịch: KMnO4 0,02 M, H2SO4 10%, FeSO4 có nồng độ khoảng 0,10 M.

Dụng cụ: pipette 5 mL, burette 25 mL, bình tam giác 100 mL, ống đong 10 mL, bình tia nước cất, giá đỡ, kẹp càng cua.

Tiến hành:

- Dùng pipette lấy 5,0 mL dung dịch FeSO4 cho vào bình tam giác; thêm tiếp khoảng 5 mL dung dịch H2SO4 10% (lấy bằng ống đong).

- Cho dung dịch KMnO4 vào burette, điều chỉnh thể tích dung dịch trong burette về mức 0.

- Mở khoá burette, nhỏ từng giọt dung dịch KMnO4 xuống bình tam giác, lắc đều.

Ban đầu dung dịch trong bình tam giác xuất hiện màu hồng rồi mất màu.

Tiếp tục chuẩn độ đến khi màu hồng tồn tại bền trong khoảng 20 giây thì dừng chuẩn độ.

- Ghi lại thể tích dung dịch KMnO4 đã dùng.

Tiến hành chuẩn độ 3 lần, ghi số liệu vào vở và xử lí số liệu theo mẫu bảng sau:

BÀI 27. ĐẠI CƯƠNG VỀ KIM LOẠI CHUYỂN TIẾP DÃY THỨ NHẤT

Lưu ý: Trong quá trình chuẩn độ, ban đầu thuốc tím mất màu chậm, sau đó mất màu nhanh.

Giải nhanh:

Thí nghiệm

BÀI 27. ĐẠI CƯƠNG VỀ KIM LOẠI CHUYỂN TIẾP DÃY THỨ NHẤT (mL)

BÀI 27. ĐẠI CƯƠNG VỀ KIM LOẠI CHUYỂN TIẾP DÃY THỨ NHẤT (mL)

BÀI 27. ĐẠI CƯƠNG VỀ KIM LOẠI CHUYỂN TIẾP DÃY THỨ NHẤT (mL)

BÀI 27. ĐẠI CƯƠNG VỀ KIM LOẠI CHUYỂN TIẾP DÃY THỨ NHẤT (mol/L)

1

5

10

10,1

5

2

5,1

10,2

3

4,9

10

Hoạt động thí nghiệm: Thí nghiệm: Kiểm tra sự có mặt từng ion riêng biệt: Cu2+, Fe3+.

Chuẩn bị:

Hoá chất: các dung dịch FeCl3 1 M, CuSO4 1 M, NaOH 1 M.

Dụng cụ: ống nghiệm, kẹp ống nghiệm.

Tiến hành:

- Cho khoảng 2 mL dung dịch FeCl3 1 M vào ống nghiệm (1) và khoảng 2 mL dung dịch CuSO4 1 M vào ống nghiệm (2).

- Thêm tiếp vào mỗi ống nghiệm khoảng 2 – 3 giọt dung dịch NaOH 1 M, lắc nhẹ.

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

1. Cho biết màu sắc của các kết tủa tại thành trong mỗi ống nghiệm.

2. Viết phương trình hoá học của các phản ứng xảy ra trong mỗi ống nghiệm.

Giải nhanh:

1. Fe(OH)3 kết tủa màu nâu đỏ, Cu(OH)2 kết tủa màu xanh.

2. PTHH: FeCl3 + 3NaOH → Fe(OH)3 + 3NaCl

CuSO4 + 2NaOH → Cu(OH)2 + Na2SO4


Nếu chưa hiểu - hãy xem: => Lời giải chi tiết ở đây

Nội dung quan tâm khác

Thêm kiến thức môn học

Bình luận

Giải bài tập những môn khác