Giải SGK Hóa học 12 CTST Bài 19: Đại cương về kim loại chuyển tiếp dãy thứ nhất có đáp án

Trong bảng tuần hoàn các nguyên tố hoá học, kim loại chuyển tiếp dãy thứ nhất bao gồm các nguyên tố từ Sc đến Cu. Cấu hình electron của nguyên tử các nguyên tố này có đặc điểm gì? Chúng có những tính chất vật lí và ứng dụng nào?

Quan sát Bảng 19.1, hãy cho biết đặc điểm cấu hình electron của các nguyên tử kim loại chuyển tiếp dãy thứ nhất.

Dựa vào số liệu trong Bảng 19.1, Bảng 17.2 và Bảng 18.2, hãy nhận xét, so sánh nhiệt độ nóng chảy, khối lượng riêng, độ cứng của các kim loại chuyển tiếp dãy thứ nhất với kim loại K và Ca. Cho biết độ cứng của Ca là 1,75.

Lấy một số ví dụ về ứng dụng của sắt trong thực tế.

Hãy viết cấu hình electron của các ion: Cu²⁺, Fe³⁺, Cr³⁺, Mn²⁺.

Quan sát Hình 19.1, hãy nhận xét về màu sắc của các ion kim loại chuyển tiếp dãy thứ nhất.

Dự đoán hiện tượng xảy ra trong thí nghiệm xác định hàm lượng muối Fe(II) bằng dung dịch thuốc tím. 

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

Dụng cụ: bộ giá đỡ, bình định mức 100 mL, pipette 10 mL, burette 25 mL, bình tam giác, cốc thuỷ tinh, cân điện tử, thìa thuỷ tinh, quả bóp cao su.

Hoá chất: FeSO₄.7H₂O rắn, dung dịch KMnO₄ 0,02 M, dung dịch H₂SO₄ 2 M, nước cất.

Tiến hành:

Bước 1: Cân khoảng 1,5 gam muối FeSO₄.7H₂O. Cho toàn bộ lượng muối vừa cân vào cốc thuỷ tinh, thêm khoảng 10 mL dung dịch H₂SO₄, khoảng 40 mL nước cất, khuấy đều cho muối tan hết. Sau đó chuyển dung dịch vào bình định mức 100 mL, dùng nước cất tráng sạch cốc cho tiếp vào bình và định mức đến vạch, lắc đều dung dịch.

Bước 2: Tráng sạch burette bằng nước cất, sau đó tráng lại bằng dung dịch KMnO₄. Lắp burette vào giá đỡ, xoay vạch đọc thể tích về phía dễ quan sát. Cho dung dịch KMnO₄ vào cốc thuỷ tinh, sau đó rót vào burette (đã khoá) và đưa mức dung dịch về vạch 0.

Bước 3: Dùng pipette lấy 10 ml dung dịch FeSO₄ cho vào bình tam giác. Sau đó thêm vào bình khoảng 5 mL dung dịch H₂SO₄.

Bước 4: Mở khoá burete để nhỏ từ từ từng giọt dung dịch KMnO₄ vào bình tam giác đựng dung dịch muối. Liên tục lắc đều bình tam giác. Khi toàn bộ dung dịch ở bình tam giác có màu hồng nhạt ổn định trong khoảng 20 giây thì dừng lại.

Bước 5: Đọc thể tích dung dịch KMnO₄ đã sử dụng trên burete.

Bước 6: Lặp lại phép chuẩn độ thêm 2 lần. Lấy giá trị trung bình của 3 lần chuẩn độ.

Từ kết quả chuẩn độ, xác định nồng độ Fe²⁺ trong dung dịch đã pha.

Nêu hiện tượng quan sát được trong thí nghiệm nhận biết các ion Cu²⁺ và Fe³⁺, viết phương trình hoá học của phản ứng xảy ra và giải thích.

Viết cấu hình electron của các ion: Cr²⁺, Fe²⁺, Ni²⁺, Co²⁺, Co³⁺.

Tìm hiểu qua sách, báo hoặc internet, hãy cho biết 5 kim loại có độ dẫn điện và dẫn nhiệt tốt nhất. Qua đó rút ra nhận xét về độ dẫn điện và dẫn nhiệt của các kim loại chuyển tiếp thuộc dãy thứ nhất.

Để xác định hàm lượng của FeCO₃ trong quặng siderite, người ta có thể làm như sau: Cân 0,300 g mẫu quặng, xử lí theo một quy trình thích hợp, thu được dung dịch FeSO₄ trong môi trường H₂SO₄ loãng. Coi như dung dịch không chứa tạp chất tác dụng với KMnO₄. Chuẩn độ dung dịch thu được bằng dung dịch KMnO₄ 0,02 M thì dùng hết 12,5 mL. Tính thành phần % theo khối lượng của FeCO₃ trong quặng.