Bài tập file word Hoá học 10 cánh diều Ôn tập Chủ đề 3: Liên kết hoá học (P2)

ÔN TẬP CHỦ ĐỀ 3: LIÊN KẾT HOÁ HỌC

(PHẦN 2 – 20 CÂU)

Câu 1: Trình bày sự hình thành liên kết ion?

Trả lời:

- Hình thành bởi lực hút tĩnh điện giữa các ion mang điện tích trái dấu

- Hình thành khi kim loại điển hình tác dụng với phi kim điển hình

- Hình thành từ ion đa nguyên tử

- Hình thành từ hợp chất ion: từ cation và anion

Câu 2: Trong các chất sau những chất nào là trong phân tử không phân cực: O₂, HF, NH₃, HCl, H₂O, H₂S, Cl₂.

Trả lời:

Liên kết không phân cực là: O₂, Cl₂

Câu 3: Viết các khả năng tạo thành liên kết hydrogen giữa một phân tử H₂O và một phân tử NH₃

Trả lời:

Các khả năng tạo thành liên kết hydrogen giữa một phân tử H₂O và một phân tử NH₃:

+ Nguyên tử H trong phân tử H₂O tạo liên kết hydrogen với nguyên tử N trong phân tử NH₃

+ Nguyên tử H trong phân tử NH₃ tạo liên kết hydrogen với nguyên tử O trong phân tử H₂O.

Câu 4: Nguyên tử của nguyên tố nào sau đây: Oxygen, hydrogen, Chlorine, Fluorine có xu hướng đạt cấu hình electron bền vững của khí hiếm argon khi tham gia hình thành liên kết hóa học? 

Trả lời:

Chlorine vì:

Cấu hình electron của clorine: 1s²2s²2p⁶2s²3p⁵

Cl có 7 eletron lớp ngoài cùng nên dễ nhận thêm 1 electron để nhận thêm cấu hình electron của khí hiếm argon

1s²2s²2p⁶3s²3p⁶

Câu 5: Trả lời câu hỏi sau:

1. a) Giải thích vì sao bán kính nguyên tử Na, Mg lớn hơn bán kính của các ion kim loại tương ứng.
2. b) Vì sao cả Na₂O và MgO đều là chất rắn ở điều kiện thường?
3. c) Vì sao nhiệt độ nóng chảy của MgO (2 852^oC) cao hơn rất nhiều so với Na₂O (1 132^oC)?

Trả lời:

1. a) Nguyên tử kim loại có 1, 2, 3 electron lớp ngoài cùng, có xu hướng nhường 1, 2, 3 electron này để đạt cấu hình bền vững giống như khí hiếm. Khi nhường electron các ion kim loại mất đi 1 lớp electron ngoài cùng. Do đó bán kính ion kim loại nhỏ hơn bán kính nguyên tử kim loại tương ứng.

- Nguyên tử Na có 3 lớp electron, 1 electron lớp ngoài cùng. Nguyên tử Na đã nhường đi 1 electron ở lớp thứ 3 để trở thành ion Na⁺. Khi đó ion Na⁺ chỉ còn 2 lớp electron

⇒ Bán kính Na⁺ nhỏ hơn bán kính nguyên tử Na.

- Nguyên tử Mg có 3 lớp electron, 2 electron lớp ngoài cùng. Nguyên tử Mg đã nhường đi 2 electron ở lớp thứ 3 để trở thành ion Mg²⁺. Khi đó ion Mg²⁺ chỉ còn 2 lớp electron

⇒ Bán kính Mg²⁺ nhỏ hơn bán kính nguyên tử Mg²⁺.

1. b) Mỗi nguyên tử Na đã nhường 1 electron, nguyên tử O nhận 2 electron từ nguyên tử Na để hình thành hợp chất ion Na₂

2Na⁺ + O^2- → Na₂O

Vì Na₂O là hợp chất ion ⇒ Ở điều kiện thường Na₂O tồn tại ở thể rắn.

Nguyên tử Mg nhường 2 electron, nguyên tử O nhận 2 electron từ nguyên tử Mg để hình thành hợp chất ion MgO.

Mg²⁺ + O^2- → MgO

Vì MgO là hợp chất ion ⇒ Ở điều kiện thường MgO tồn tại ở thể rắn.

1. c) Ta có:

+ Bán kính ion Na⁺ > bán kính ion Mg²⁺

+ Điện tích ion Mg²⁺ > điện tích ion Na⁺

Vậy nhiệt độ nóng chảy của MgO (2852^oC) cao hơn rất nhiều so với Na₂O (1132^oC) do năng lượng phân li tỉ lệ thuận với điện tích ion và tỉ lệ nghịch với bán kính ion.

Câu 6: Dựa vào độ âm điện hãy nêu bản chất liên kết trong các phân tử: Cl₂, CaO, CsF, H₂O, HCl.

Trả lời:

Câu 7: So sánh nhiệt độ sôi và độ tan trong nước của NH₃ và NH₄. Giải thích

Trả lời:

- Nguyên tử N có độ âm điện lớn nhưng phân tử NH₃ phân cực. Vì vậy giữa các phân tử NH₃ có liên kết hydrogen.

- Nguyên tử C không chênh lệch với H nên CH₄ không phân cực. Vì vậy liên kết nguyên tử giữa CH₄  không có liên kết hydrogen.

- Liên kết hydrogen làm cho nhiệt độ sôi và độ tan trong nước của NH₃ lớn hơn CH₄

Câu 8: Để đạt quy tắc octet, nguyên tử của nguyên tố Ca (Z=20) phải nhường hay nhận bao nhiêu electron?

Trả lời:

Cấu hình electron: 1s²2s²2p⁶3s²3p⁶4s²

Ca có 2 electron lớp ngoài cùng nên dễ nhường 2e để đạt cấu hình electron bền vững

Câu 9: Trong các hợp chất sau: NH₄Cl, NH₃, HCl, H₂O thì hợp chất nào là hợp chất có liên kết ion. Giải thích.

Trả lời:

Hợp chất có liên kết ion: NH₄Cl vì

NH₄^- + Cl^- → NH₄Cl

Câu 10: Phân biệt các liên kết cộng hóa trị dựa trên độ âm điện?

Trả lời:

- Liên kết cộng hóa trị không phân cực là liên kết cộng hóa trị trong đó cặp electron chung không lệch về phía nguyên tử nào

-Liên kết cộng hóa trị phân cực là liên kết cộng hóa trị trong đso cặp electron dùng chung lệch về phía nguyên tử có độ âm điện lớn hơn.

Câu 11: Giải thích vì sao nước đá nhẹ lại nổi lên trên mặt nước?

Trả lời:

Giữa các phân tử nước hình thành lực liên kết hydrogen. Liên kết hydrogen giữa các phân tử nước trên bề mặt nước và giữa các phân tử nước trên bề mặt và lớp nước bên dưới tạo sức căng bề mặt cho nước.

Câu 12: Vận dụng các quy tắc octet để giải thích sự hình thành liên kết trong phân tử N₂

Trả lời:

Khi hình thành liên kết hoá học trong phân tử N₂, nguyên tử nitrogen có 5 electron hóa trị, mỗi nguyên tử nitrogen cần thêm 3 electron để đạt cấu hình electron bão hoà theo quy tắc octet nên môi nguyên tử nitrogen góp chung 3 electron. Sau khi hình thành liên kết, trong phân tử N₂ mỗi nguyên tử nitrogen đều có 8 electron xung quanh.

Câu 13: Hãy giải thích vì sao trong quá trình chưng cất rượu, C₂H₅OH bay hơi trước H₂O mặc dù khối lượng phân tử của C₂H₅OH lớn hơn nhiều so với khối lượng phân tử nước?

Trả lời:

Chưng cất rượu dựa vào sự khác nhau giữa nhiệt độ sôi của C₂H₅OH và H₂O. Liên kết hydrogen giữa các phân tử nước với nhau bền vững hơn rất nhiều liên kết hydrogen do các phân tử C₂H₅OH với nhau dẫn đến nhiệt độ sôi của nước (100℃) lớn hơn nhiệt độ sôi của rượu (78,3℃)  mặc dù khối lượng phân tử C₂H₅OH lớn hơn rất nhiều khối lượng phân tử H₂O. Vì thế trong quá trình chưng cất rượu C₂H₅OH máy trước H₂O.

Câu 14: Ở dạng đơn chất, sodium (Na) và chlorine (Cl) rất dễ tham gia các phản ứng hóa học, nhưng muối ăn được tạo nên từ hai nguyên tố này lại không dễ dàng tham gia các phản ứng mà có sự nhường hoặc nhận electron. Giải thích

Trả lời:

- Ở dạng đơn chất, sodium (Na) có cấu hình electron là 1s²2s²2p⁶3s¹. Na có 1 electron lớp ngoài cùng. Nguyên tử Na dễ dàng nhường đi 1 electron để tạo thành ion Na⁺

- Ở dạng đơn chất, chlorine (Cl) có cấu hình electron là 1s²2s²2p⁶3s²3p⁵. Cl có 7 electron lớp ngoài cùng. Nguyên tử Cl dễ dàng nhận thêm 1 electron để tạo thành ion Cl^-.

- Hai ion Na⁺ và Cl^- hút nhau tạo thành hợp chất ion NaCl. Trong hợp chất ion NaCl cả Na⁺ và Cl^- đều đã có cấu hình bền vững của khí hiếm nên không dễ dàng tham gia các phản ứng mà có sự nhường hoặc nhận electron.

Câu 15: Nguyên tử X có cấu hình electron là 1s²2s²2p¹. Ion mà X có thể tạo thành là gì?

Trả lời:

X có 3 lớp electron lớp ngoài cùng nên dễ nhường 3 electron để trở thành ion dương: X → X⁺³ +3e

Câu 16: Giải thích tại sao nhiệt độ sôi và nhiệt độ nóng chảy của H₂O lớn hơn nhiều so với H₂S và CH₄ mặc dù khối lượng phân tử H₂S > H₂O > CH₄.

Trả lời: 

Nhiệt độ nóng chảy và nhiệt độ sôi của các chất phụ thuộc vào khối lượng phân tử và liên kết hydrogen. Mặc dù khối lượng phân tử H₂S > H₂O > CH₄ nhưng H₂O có liên kết hydrogen mà H₂S và CH₄ không có.

Câu 17: Viết ô orbital của lớp ngoài cùng cho nguyên tử N. Từ đó chỉ ra những AO nào có thể xen phủ tạo liên kết ba trong phân tử N₂.

Trả lời:

Nguyên tử N (Z = 7) có cấu hình electron là 1s²2s²2p³

Ô orbital lớp ngoài cùng của N (Z = 7) là:

Mỗi nguyên tử N có 3 AOp. Khi hình thành liên kết trong phân tử N₂, 2 AO p_z xen phủ trục với nhau tạo 1 liên kết σ, 2 AO p_y xen phủ bên với nhau tạo 1 liên kết π, 2AO p_x xen phủ bên với nhau tạo 1 liên kết π.

Như vậy hai nguyên tử N liên kết với nhau bằng một liên kết ba tạo phân tử N₂ trong đó có 1 liên kết σ và 2 liên kết π.

Câu 18: Khi phản ứng với H₂, các phân tử như F₂, N₂ cần phải phá vỡ liên kết giữa các nguyên tử. Dựa vào năng lượng liên kết, em hãy dự đoán phản ứng của F₂ hay của N₂ với H₂ sẽ thuận lợi hơn (dễ xảy ra hơn)?

Trả lời:

Năng lượng liên kết F-F là 159 kJ mol^-1

Năng lượng liên kết N≡N là 946 kJ mol^-1

⇒ Năng lượng cần để phá vỡ liên kết N≡N  lớn hơn năng lượng cần để phá vỡ liên kết F-F

⇒ Phản ứng của F₂ với H₂ sẽ thuận lợi hơn.

Câu 19: Giải thích vì sao con tắc kè có thể di chuyển trên mặt kính trơn nhẵn, thẳng đứng.

Trả lời:

Con tắc kè có thể di chuyển trên mặt kính trơn nhẵn, thẳng đứng vì có sự bám hút (tương tác van der Waals) giữa bàn chân con tắc kè và mặt kính.

Câu 20: Cho các ion: Li⁺, Ca²⁺, Al³⁺, F^-, O^2--. Hãy viết công thức tất cả các hợp chất ion (tạo nên từ một loại cation và một loại anion) có thể được tạo thành từ các ion đã cho. Biết rằng tổng điện tích của các ion trong hợp chất bằng 0.

Trả lời:

Công thức các hợp chất ion có thể tạo thành là: LiF, Li₂O, Li₃PO₄, CaF₂, CaO, Ca₃(PO₄)₂, AlF₃, Al₂O₃.

Li⁺ + F^- → LiF

2Li⁺ + O^2- → Li₂O

3Li⁺ + PO₄^3- → Li₃PO₄

Ca²⁺ + 2F^- → CaF₂

Ca²⁺ + O^2- → CaO

3Ca²⁺ + 2PO₄^3- → Ca₃(PO₄)₂

Al³⁺ + 3F^- → AlF₃

2Al³⁺ + 3O^2- → Al₂O₃