Giải bài tập SGK Hóa 12 Nâng cao Bài 38: Crom

Hãy trình bày hiểu biết về:

a. Vị trí của crom trong bảng tuần hoàn.

b. Cấu hình electron của nguyên tử crom.

c. Khả năng tạo thành các số oxi hóa của crom.

Phương pháp giải

Để trả lời các câu hỏi trên cần nắm được số hiệu nguyên tử Z của crom để xác định vị trí, cấu hình electron. Đồng thời dựa vào số electron độc thâm để xác định khả năng tạo thành các số oxi hóa của crom.

Hướng dẫn giải

Câu a:  Vị trí của crom trong bảng tuần hoàn

Crom là kim loại chuyển tiếp ở ô 24, thuộc chu kỳ 4, nhóm VIB.

Câu b: Cấu hình electron của nguyên tử crom

Cấu hình electron nguyên tử crom: 1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁵4s¹ hoặc viết gọn [Ar]3p⁶4s¹

Câu c: Khả năng tạo thành các số oxi hóa của crom

Do có nhiều electron độc thân ở các obitan 3d và 4s nên trong các hợp chất crom có những số oxi hóa sau đây:

• Số oxi hóa bền: +2, +3; +6.
• Số oxi hóa kém bền: +1; +4; +5.

Hãy so sánh tính chất hóa học của nhôm và crom viết phương trình hóa học minh hoạ.

Phương pháp giải

Để trả lời câu hỏi trên cần nắm rõ tính chất hóa học của nhôm và crom để tìm điểm giống và khác nhau để so sánh.

Hướng dẫn giải

So sánh tính chất hóa học của nhôm và crom:

Giống nhau:

• Đều là các kim loại có tính khử mạnh.

Cr + 2HCl → CrCl₂ + H₂

2Al + 6HCl → 2AlCl₃ + 3H₂

• Do có lớp oxit mỏng bền bao phủ nên cả hai kim loại bền vững trong không khí, nước và đều thụ động trong dung dịch HNO₃ và H₂SO₄ đặc, nguội.

Khác nhau:

• Al có tính khử mạnh hơn Cr:

2Al + Cr₂O₃ → 2Cr + Al₂O₃

• Crom có các số oxi hóa +2, +3, +6, Al chỉ có số oxi hóa +3.
• Nhôm bị phá hủy trong môi trường kiềm:

2Al + 2NaOH + 6H₂O → 2Na[Al(OH)₄] + 3H₂

Cho phản ứng:

...Cr + ...Sn²⁺ → Cr³⁺ + ...Sn

a) Khi cân bằng phản ứng trên, hệ số của ion Cr³⁺ sẽ là:

A. 1

B. 2

C. 3

D. 6

b) Pin điện hóa Cr-Sn trong quá trình phóng điện xảy ra phản ứng:

2Cr (r) + 3Sn²⁺(dd) → 2Cr³⁺ (dd) + 3Sn (r)

Suất điện động chuẩn của pin điện hóa là:

A. -0,6 V

B. 0,88 V

C. 0,6 V

D. -0,88 V.

Phương pháp giải

a. Cân bằng phương trình suy ra hệ số của ion Cr³⁺

b. E_pin = E^o _Sn²⁺/Sn– E^o _Cr³⁺/Cr

Hướng dẫn giải

Câu a

Phản ứng trên được cân bằng như sau:

2Cr + 3Sn²⁺ → 2Cr³⁺ + 3Sn

Khi cân bằng phản ứng trên, hệ số của ion Cr³+ sẽ là 2.

→ Đáp án B.

Câu b

E_pin = E^o _Sn²⁺/Sn– E^o _Cr³⁺/Cr= -0,14 - (- 0,74) = 0,6 V.

→ Đáp án C.

Tính khối lượng bột nhôm cần dùng trong phòng thí nghiệm để có thể điều chế được 78 gam crom bằng phương pháp nhiệt nhôm.

Phương pháp giải

Từ phương trình hóa học, tính khối lượng nhôm theo khối lượng crom đã cho.

Hướng dẫn giải

Phương trình hóa học:

2Al + Cr₂O₃ → 2Cr + Al₂O₃

Ta có:

\(\\ n_{Al} = n_{Cr} = \frac{78}{52} = 1,5 \ mol\)

⇒ m_Al = 1,5 . 27 = 40,5 gam.

Một hợp chất Ni-Cr có chứa 80% Ni và 20% Cr theo khối lượng. Hãy cho biết trong hợp chất này có bao nhiêu mol niken ứng với 1 mol crom.

Phương pháp giải

• Bước 1: Tính khối lượng crom, dựa vào tỉ lệ phần trăm suy ra khối lượng Ni.
• Bước 2: Tính số mol Ni.

Hướng dẫn giải

1 mol Cr có khối lượng m_Cr = 52 gam

Mà m_Ni = 4m_Cr = 208 gam

Số mol Ni: \(\Rightarrow n_{Ni} = \frac{208}{59} = 3,525 \ mol\)

Vậy cứ 3,525 mol niken thì tương ứng với 1 mol crom.