Bài 34: CROM VÀ HỢP CHẤT CỦA CROM

B. LỜI GIẢI CHI TIẾT CÁC CÂU HỎI VÀ BÀI TẬP

I. CÂU HỎI VÀ BÀI TẬP CƠ BẢN

1. Viết phương trình hóa học của các phản ứng trong quá trình chuyển hóa sau:

$Cr\overset{(1)}{\rightarrow}Cr_{2}O_{3}\overset{(2)}{\rightarrow}Cr_{2}(SO_{4})_{3}\overset{(3)}{\rightarrow}Cr(OH)_{3}\overset{(4)}{\rightarrow}Cr_{2}O_{3}$

Giải:

Các phương trình hóa học tương ứng:

(1) $4Cr+3O_{2}\overset{t^{0}}{\rightarrow}2Cr_{2}O_{3}$

(2) $Cr_{2}O_{3}+3H_{2}SO_{4}\rightarrow Cr_{2}(SO_{4})_{3}+3H_{2}O$

(3) $Cr_{2}(SO_{4})_{3}+6NH_{3}+6H_{2}O\rightarrow 2Cr(OH)_{3}$ + $3(NH_{4})_{2}SO_{4}$

(4) $2Cr(OH)_{3}\overset{t^{0}}{\rightarrow}Cr_{2}O_{3}+3H_{2}O$

2.Cấu hình electron của ion $Cr^{3+}$ là

A.[Ar]3$d^{5}$.

B.[Ar]3$d^{4}$.

C.[Ar]3$d^{3}$

D.[Ar]3$d^{2}$

Trả lời:

Chọn C. Từ lí thuyết, suy ra cấu hình electron viết gọn của ion $Cr^{3+}$ là [Ar]3$d^{3}$.

3.Các số oxi hóa đặc trưng của crom là

A.+2, +4, +6.

B.+2, +3, +6.

C.+1, +2, +4, +6

D.+3, +4, +6.

Trả lời:

Chọn B. Các số oxi hóa đặc trưng của crom là +2, +3, +6.

4.Hãy viết công thức của một số muối trong đó nguyên tố crom

a) đóng vai trò cation.

b) có trong thành phần của anion.

Giải:

Công thức của một số muối trong đó :

a) Nguyên tố crom đóng vai trò cation trong muối: $CrCl_{3}$, $Cr_{2}(SO_{4})_{3}$,...

b) Nguyên tố crom có thành phần anion trong muối $K_{2}Cr_{2}O_{7}$, $K_{2}CrO_{4}$, $(NH_{4})_{2}Cr_{2}O_{7}$,...

5. Khi nung nóng 2 mol natri đicromat người ta thu được 48 gam oxi và 1 mol crom (III) oxit. Hãy viết phương trình hóa học của phản ứng và xét xem natri đicromat đã bị nhiệt phân hoàn toàn chưa?

Giải:

- Phương trình hóa học của phản ứng:

$2Na_{2}Cr_{2}O_{7}\overset{t^{0}}{\rightarrow}3O_{2}+2Cr_{2}O_{3}+2Na_{2}O$

- Ta có: $n_{O_{2}}$ = $\large \frac{48}{32}$ = 1,5 mol.

- Theo phản ứng, cứ 2 mol natri đicromat khi nhiệt phân sẽ tạo ra 3 mol oxi và 2 mol $Cr_{2}O_{3}$.

Như vậy, natri đicromat chưa bị nhiệt phân hoàn toàn.

II. CÂU HỎI VÀ BÀI TẬP MỞ RỘNG, NÂNG CAO

1. Cặp kim loại nào sau đây bền trong không khí và nước do có màng oxit bảo vệ?

A.Fe và Al.

B.Fe và Cr.

C.Al và Cr.

D.Mn và Cr.

Trả lời:

Chọn C. Al và Cr bền trong không khí và nước do có màng oxit bảo vệ.

2. Cho phản ứng:

$aNaCrO_{2}+bBr_{2}+cNaOH\rightarrow dNa_{2}CrO_{4}+eNaBr+gH_{2}O$

Khi cân bằng thì

A.a = 1.

B.a = 2.

C.a = 3.

D.a = 4.

Trả lời:

Chọn B. Phương trình hoàn chỉnh là:

$2NaCrO_{2}+3Br_{2}+8NaOH\rightarrow 2Na_{2}CrO_{4}+6NaBr+4H_{2}O$

do đó a = 2.

3. Sục khí $Cl_{2}$ vào dung dịch $CrCl_{3}$ trong môi trường NaOH thì sản phẩm thu được là

A. $Na_{2}Cr_{2}O_{7}$, NaCl, $H_{2}O$.

B. $NaClO_{3}$, $Na_{2}CrO_{4}$, $H_{2}O$.

C. $Na[Cr(OH)_{4}]$, NaCl, NaClO, $H_{2}O$.

D. $Na_{2}CrO_{4}$, NaCl, $H_{2}O$.

Trả lời:

Chọn D. Phương trình hóa học là:

$2CrCl_{3}+3Cl_{2}+16NaOH\rightarrow 2Na_{2}CrO_{4}+12NaCl+8H_{2}O$

4.Một oxit của nguyên tố R có các tính chất sau:

- Tính oxi hóa rất mạnh

- Tan trong nước tạo thành dung dịch hỗn hợp $H_{2}RO_{4}$ và $H_{2}R_{2}O_{7}$.

- Tan trong dung dịch kiềm tạo ra anion $RO_{4}^{2-}$ có màu vàng. Oxit đó là

A.$SO_{3}$

B.$CrO_{3}$

C.$Cr_{2}O_{3}$

D.$Mn_{2}O_{7}$

Trả lời:

Chọn B. Oxit của R có các tính chất trên chính là $CrO_{3}$.

5. Muốn điều chế được 6,72 lít $Cl_{2}$ (đktc) thì khối lượng $K_{2}Cr_{2}O_{7}$ tối thiểu cần lấy để cho tác dụng với dung dịch HCl đặc, dư là

A.26,4g.

B.27,4g.

C.28,4g.

D.29,4g.

Giải: Chọn D.

- Phương trình hóa học: $K_{2}Cr_{2}O_{7}+14HCl\rightarrow 2KCl+2CrCl_{3}+3Cl_{2}+7H_{2}O$

- Từ phương trình: $n_{K_{2}Cr_{2}O_{7}}$ = $\large \frac{1}{3}$$n_{Cl_{2}}$ = $\large \frac{1}{3}$.$\large \frac{6,72}{22,4}$ = 0,1 mol.

- Khối lượng $K_{2}Cr_{2}O_{7}$ tối thiểu cần lấy là: $m_{K_{2}Cr_{2}O_{7}}$ = 0,1.294 = 29,4g.

6. Khối lượng $K_{2}Cr_{2}O_{7}$ cần lấy để tác dụng đủ với 0,6 mol $FeSO_{4}$ trong dung dịch (có $H_{2}SO_{4}$) làm môi trường là

A.26,4g.

B.27,4g.

C.28,4g.

D.29,4g.

Giải: Chọn D.

- Phương trình hóa học:

$K_{2}Cr_{2}O_{7}+6FeSO_{4}+7H_{2}SO_{4}\rightarrow Cr_{2}(SO_{4})_{3}+K_{2}SO_{4}+7H_{2}O+3Fe_{2}(SO_{4})_{3}$

- Từ phương trình: $n_{K_{2}Cr_{2}O_{7}}$ = $\large \frac{1}{6}$$n_{FeSO_{4}}$ = $\large \frac{1}{6}$.0,6 = 0,1 mol.

- Khối lượng $K_{2}Cr_{2}O_{7}$ cần lấy là: $m_{K_{2}Cr_{2}O_{7}}$ = 0,1.294 = 29,4g.

7. Khối lượng bột nhôm cần dùng để thu được 78g crom từ $Cr_{2}O_{3}$ bằng phản ứng nhiệt nhôm (hiệu suất 100%) là

A.13,5g.

B.27g.

C.40,5g.

D.54g.

Giải: Chọn C.

- Phương trình hóa học:

$Cr_{2}O_{3}+2Al\overset{t^{0}}{\rightarrow}2Cr+Al_{2}O_{3}$

- Từ phương trình: $n_{Al}$ = $n_{Cr}$ = $\large \frac{78}{52}$ = 1,5 mol.

- Khối lượng Al cần lấy là: $m_{Al}$ = 1,5.27 = 40,5g.

8. Đổ dung dịch chứa 2 mol KI vào dung dịch $K_{2}Cr_{2}O_{7}$ trong axit $H_{2}SO_{4}$ đặc, dư thu được đơn chất X. Số mol của X là

A.1 mol.

B.2 mol.

C.3 mol.

D.4 mol.

Giải: Chọn A.

- Phương trình hóa học:

$K_{2}Cr_{2}O_{7}+6KI+7H_{2}SO_{4}\rightarrow Cr_{2}(SO_{4})_{3}+4K_{2}SO_{4}+3I_{2}+7H_{2}O$

- Đơn chất chính là $I_{2}$, với: $n_{I_{2}}$ = $\large \frac{1}{2}$$n_{KI}$ = $\large \frac{1}{2}$.2 = 1 mol

9. Xác định số oxi hóa của crom trong các hợp chất sau: CrO, $Cr_{2}O_{3}$, $CrO_{3}$, $CrCl_{3}$, $NaCrO_{2}$, $K_{2}CrO_{4}$, $(NH_{4})_{2}Cr_{2}O_{7}$.

Giải:

Số oxi hóa của crom trong các hợp chất: CrO, $Cr_{2}O_{3}$, $CrO_{3}$, $CrCl_{3}$, $NaCrO_{2}$, $K_{2}CrO_{4}$, $(NH_{4})_{2}Cr_{2}O_{7}$ lần lượt là: +2; +3; +6, +3; +3; +6; +6.

10. Khi nung kali đicromat với lưu huỳnh thì tạo crom(III) oxit và một muối của kali có thể tạo thành với muối của bari một chất kết tủa không tan trong các axit. Viết phương trình hóa học của phản ứng.

Giải:

-Các phương trình hóa học:

$K_{2}Cr_{2}O_{7}+S\overset{t^{0}}{\rightarrow}Cr_{2}O_{3}+K_{2}SO_{4}$

$K_{2}SO_{4}+BaCl_{2}\rightarrow BaSO_{4}$ + 2KCl

11. Cho 100g hợp kim của Fe, Cr và Al tác dụng với một lượng dư dung dịch NaOH thu được 5,04 lít khí. Lấy bã rắn không tan cho tác dụng với một lượng dư dung dịch HCl (không có không khí) thu được 38,8 lít khí. Các thể tích khí đo ở đktc. Xác định thành phần phần trăm của các kim loại trong hợp kim.

Giải:

- Các phương trình hóa học:

$2Al+2NaOH+6H_{2}O\rightarrow 2Na[Al(OH)_{4}]+3H_{2}$ (1)

$Fe+2HCl\rightarrow FeCl_{2}+H_{2}$ (2)

$Cr+2HCl\rightarrow CrCl_{2}+H_{2}$ (3)

- Từ (1) suy ra: $n_{Al}$ = $\large \frac{2}{3}$$n_{H_{2}}$ = $\large \frac{2}{3}$.$\large \frac{5,04}{22,4}$ = 0,15 mol.

⇒ $m_{Al}$ = 0,15.27 = 4,05g và $m_{Fe+Cr}$ = 100 - 4,05 = 95,95g.

- Gọi x và y là số mol của Fe và Cr. Từ (2) và (3) ta có:

x + y = $\large \frac{38,8}{22,4}$ = 1,732 (a)

56x + 52y = 95,95 (b)

⇒ x = 1,470 mol; y = 0,262 mol.

- Thành phần phần trăm của các kim loại trong hợp kim là:

%$m_{Al}$ = $\large \frac{4,05}{100}$.100% = 4,05%;

%$m_{Fe}$ = $\large \frac{1,470.56}{100}$.100% = 82,3%;

%$m_{Cr}$ = 100% - 4,05% - 82,3% = 13,65%.

12. Cho từ từ dung dịch NaOH vào dung dịch chứa 9,02g hỗn hợp muối $Al(NO_{3})_{3}$ và $Cr(NO_{3})_{3}$ cho đến khi lượng kết tủa thu được là lớn nhất. Tách kết tủa ra khỏi dung dịch, rửa và nung đến khối lượng không đổi thu được 2,54g chất rắn. Tính phần trăm khối lượng các muối trong hỗn hợp ban đầu.

Giải:

-Các phương trình hóa học:

$Al(NO_{3})_{3}+3NaOH\rightarrow Al(OH)_{3}$ + $3NaNO_{3}$ (1)

$Cr(NO_{3})_{3}+3NaOH\rightarrow Cr(OH)_{3}$ + $3NaNO_{3}$ (2)

$2Al(OH)_{3}\overset{t^{0}}{\rightarrow}Al_{2}O_{3}+3H_{2}O$ (3)

$2Cr(OH)_{3}\overset{t^{0}}{\rightarrow}Cr_{2}O_{3}+3H_{2}O$ (4)

- Gọi x, y là số mol của $Al(NO_{3})_{3}$ và $Cr(NO_{3})_{3}$, ta có:

213x + 238y = 9,02 (a)

102.$\large \frac{x}{2}$ + 152.$\large \frac{y}{2}$ = 2,54 (b)

⇒ x = y = 0,02 mol

- Thành phần phần trăm các muối trong hỗn hợp là:

%$m_{Al(NO_{3})_{3}}$ = $\large \frac{0,02.213}{9,02}$.100% = 47,23%

%$m_{Cr(NO_{3})_{3}}$ = 100% – 47,23% = 52,77%.