Giải SGK Hoá học 12 Cánh Diều Bài 20. Sơ lược về kim loại chuyển tiếp dãy thứ nhất có đáp án

a) Nguyên tử của kim loại chuyển tiếp dãy thứ nhất có electron hóa trị ở cả phân lớp 4s và 3d nên có nhiều electron hóa trị. Đồng thời có độ âm điện nhỏ nên nguyên tử của nguyên tố kim loại chuyển tiếp thể hiện nhiều số oxi hóa dương khác nhau trong hợp chất.

b) Tính chất: khối lượng riêng lớn, cứng và khó nóng chảy.

Ứng dụng: tạo hợp kim, làm lớp bảo vệ chống ăn mòn cho các dụng cụ, máy móc, thiết bị, xe cộ, đồ gia dụng, …

Dựa vào Bảng 20.1, ta thấy cấu hình electron lớp ngoài cùng của kim loại chuyển tiếp dãy thứ nhất đa số là 4s$^{2}$ do xu hướng xếp đầy electron ở phân lớp 4s và tăng dần số electron ở phân lớp 3d.

Do đó, kim loại chuyển tiếp dãy thứ nhất thường nhường 2 electron lớp ngoài cùng (ở phân lớp 4s) để có số oxi hoá +2 trong các hợp chất.

Số oxi hóa của Fe trong FeO là +2.

Số oxi hóa của Fe trong Fe$_{2}$O$_{3}$ là +3.

Số oxi hóa của Fe trong Fe$_{3}$O$_{4}$ là +8/3 (hay +2 và + 3).

Gọi thể tích dung dịch KMnO$_{4}$ đã dùng ở các lần đo lần lượt là V$_{1}$, V$_{2}$, …, V$_{n}$

Ta có thể tích trung bình của dung dịch KMnO$_{4}$ là:

Theo phương trình chuẩn độ, ta có:

⇒

Hiện tượng:

- Ở ống nghiệm chứa dung dịch CuSO$_{4}$: xuất hiện kết tủa màu xanh, đó là Cu(OH)$_{2}$.

- Ở ống nghiệm chứa dung dịch FeCl$_{3}$: xuất hiện kết tủa màu nâu đỏ, đó là Fe(OH)$_{3}$.

Phương trình hóa học:

2NaOH(aq) + CuSO$_{4}$(aq) ⟶ Cu(OH)$_{2}$(s) + Na$_{2}$SO$_{4}$(aq)

3NaOH(aq) + FeCl$_{3}$(aq) ⟶ Fe(OH)$_{3}$(s) + 3NaCl(aq)

a) Từ Bảng 20.1, ta thấy số electron hoá trị của các nguyên tử nguyên tố từ scandium đến cobalt có xu hướng tăng dần (tăng từ 3 đến 9).

b) Từ Bảng 20.4, ta thấy khối lượng riêng của các kim loại từ scandium đến đồng có xung hướng tăng dần.

Phương trình hóa học:

5Fe$^{2+}$(aq) + (aq) + 8H$^{+}$(aq) →5Fe$^{3+}$(aq) + Mn$^{2+}$(aq) + 4H₂O(1)

Ta có:

= 0,02 . 5,4 . 10$^{-3}$ = 1,08 . 10$^{-4}$ (mol)

Theo phương trình: = 5 . 1,08 . 10$^{-4}$ = 5,4 . 10$^{-4}$ (mol)

a) Khối lượng sắt có trong mẫu chất là: 56 . 5,4 . 10$^{-4}$ = 0,03024 (g) = 30,24 (mg)

b) Ta có:= 5,4 . 10$^{-4}$ (mol)

⇒

= 392 . 5,4 . 10$^{-4}$ = 0,21168 (g)