Bài Tập Trắc Nghiệm Chuyên Đề: Tạo phức và thay thế phối tử (Hóa học Lớp 12)

(AI giải đề cho tôi)
Phức aqua [Cu(H2O)6]2+ có màu xanh dương; phức tetraammine [Cu(NH3)4(H2O)2]2+ có màu xanh thẫm (xanh cobalt); phức hydroxo [Cu(OH)2(H2O)4] là kết tủa xanh; riêng phức [CuCl4]2- (tạo khi hòa tan Cu2+ trong dung dịch HCl đậm đặc) có màu vàng do Cl- là phối tử trường yếu, làm giảm khoảng cách tách mức năng lượng d nên hấp thụ ánh sáng bước sóng dài hơn. Vậy đáp án B.

(AI giải đề cho tôi)
Phức aqua của Fe³⁺ có cấu hình bát diện là [Fe(H₂O)₆]³⁺ → a đúng. Khi 1 phối tử nước bị thay bởi SCN⁻, phức đỏ máu là [Fe(H₂O)₅(SCN)]²⁺ (điện tích = +3 + (−1) = +2) → c đúng, b sai (chỉ còn 5 phối tử nước, không phải 6), d sai (điện tích +2, không phải +3). Vậy có 2 phát biểu đúng → chọn A.

(AI giải đề cho tôi)
Phức [Cu(H2O)6]2+ màu xanh, [Cu(NH3)4(H2O)2] màu xanh thẫm, [Cu(OH)2(H2O)4] kết tủa xanh. Phức [CuCl4]2- có màu vàng (xanh lục/vàng do Cl- là ligand trường yếu). Đáp án B.

Hướng dẫn giải
a) Đúng. Phức chất aqua có công thức hoá học là [Fe(H${}_2$O)${}_6$]${}^{3+}$.
b) Sai. Phức chất có màu đỏ máu là phức chất của Fe${}^{3+}$ có chứa 1 phối tử SCN${}^{-}$ và 5 phối tử nước.
c) Đúng. Phức chất màu đỏ máu có công thức hoá học là [Fe(H${}_2$O)${}_5$(SCN)]${}^{2+}$.
d) Sai. Phức chất màu đỏ máu có điện tích +2.
Vậy có 2 phát biểu đúng.

$F{e}^{2+}$ trong nước bị oxi hóa thành $F{e}^{3+}$. $F{e}^{3+}$ thủy phân tạo kết tủa hydroxide sắt(III) màu vàng nâu.

Dạng biểu diễn phù hợp là kết tủa $[Fe(OH{)}_3(O{H}_2{)}_3]$.

Chọn C.

a) Đúng. [Co(OH₂)₆]²⁺ + 4Cl⁻ → [CoCl₄]²⁻ + 6H₂O (thay phối tử H₂O bằng phối tử Cl⁻).
b) Sai vì phức [Co(OH₂)₆]²⁺ có 6 phối tử có dạng hình học bát diện.
c) Sai vì các phân tử H₂O đã cho cặp electron hóa trị riêng vào AO trống của Co²⁺.
d) Sai vì phức [Co(OH₂)₆]²⁺ có 6 liên kết cho – nhận và [CoCl₄]²⁻ có 4 liên kết cho – nhận giữa nguyên tử trung tâm và phối tử.
a) Đúng. [Co(OH₂)₆]²⁺ + 4Cl⁻ → [CoCl₄]²⁻ + 6H₂O (thay phối tử H₂O bằng phối tử Cl⁻).
b) Sai vì phức [Co(OH₂)₆]²⁺ có 6 phối tử có dạng hình học bát diện.
c) Sai vì các phân tử H₂O đã cho cặp electron hóa trị riêng vào AO trống của Co²⁺.
d) Sai vì phức [Co(OH₂)₆]²⁺ có 6 liên kết cho – nhận và [CoCl₄]²⁻ có 4 liên kết cho – nhận giữa nguyên tử trung tâm và phối tử.

Chọn A.

Tại x = 0,22 $\Rightarrow$ $4n_{Z{n}^{2+}}-3a\cdot 2=0,22\cdot 2$ và tại x = 0,28 $\Rightarrow$ $4n_{Z{n}^{2+}}-2a\cdot 2=0,28\cdot 2$

Từ đó suy ra: $n_{Z{n}^{2+}}=0,2$ mol; $a=0,06$ mol $\Rightarrow$ $b=n_{Z{n}^{2+}}=0,2$

Chọn D. Cho KOH dư lần lượt vào các chất, sau đó lại thêm $N{H}_3$ dư vào, ta có PTHH:
1. $CuC{l}_2$: $2KOH+CuC{l}_2\to Cu(OH{)}_2\downarrow +2KCl$; $Cu(OH{)}_2+4N{H}_3\to [Cu(N{H}_3{)}_4](OH{)}_2$
2. $ZnC{l}_2$: $2KOH+ZnC{l}_2\to Zn(OH{)}_2\downarrow +2KCl$; $Zn(OH{)}_2+4N{H}_3\to [Zn(N{H}_3{)}_4](OH{)}_2$
3. $FeC{l}_3$: $3KOH+FeC{l}_3\to Fe(OH{)}_3\downarrow +3KCl$
4. $AlC{l}_3$: $3KOH+AlC{l}_3\to Al(OH{)}_3\downarrow +3KCl$; $KOH+Al(OH{)}_3\to KAl{O}_2+2H_{2}O$
Vậy cuối cùng chỉ có $FeC{l}_3$ là tạo kết tủa.

Khối lượng vàng trong 100 tấn quặng:
$100\times 6,895=689,5$ g

Hiệu suất giai đoạn 1 là 80\%, nên lượng vàng đã hòa tan:
$689,5\times 80\%=551,6$ g

Số mol Au hòa tan:
$$n_{Au}=\frac{551,6}{197}=2,8mol$$

Phản ứng:
$$Zn+2K[Au(CN{)}_2]\to K_2[Zn(CN{)}_4]+2Au$$

1 mol Zn đẩy được 2 mol Au.
Vậy:
$$n_{Zn}=\frac{2,8}{2}=1,4mol$$

Khối lượng Zn:
$$m_{Zn}=1,4\times 65=91g$$

Đáp số: 91 g

Chọn A.
$n_{Au}=\frac{20}{197}$ mol. Theo phương trình: $n_{KCN}=n_{C{N}^{-}}=\frac{8}{4}.n_{Au}=\frac{20}{197}.2=0,20305$ mol
$m_{KCN}=\frac{20}{197}.\frac{8}{4}.65,12=13,024$ (g)

(AI giải đề cho tôi)
Cho từ từ dung dịch CH3NH2 (base yếu, tương tự NH3) đến dư vào dung dịch CuSO4: ban đầu xuất hiện kết tủa xanh (Cu(OH)2 hoặc muối basic), nhưng khi CH3NH2 dư, kết tủa tan tạo phức amin đồng tan màu xanh lam (tương tự [Cu(NH3)4]2+): Cu(OH)2 + 4CH3NH2 → [Cu(CH3NH2)4](OH)2. Vậy thu được dung dịch trong suốt, màu xanh lam.

Ban đầu: $C{u}^{2+}+2C{H}_{3}N{H}_2+2H_{2}O\to Cu(OH{)}_2\downarrow$ (xanh) $+2C{H}_{3}N{H}_3^{+}$.
- Sau đó $C{H}_{3}N{H}_2$ dư hòa tan kết tủa tạo phức chất: $Cu(OH{)}_2+4C{H}_{3}N{H}_2\to [Cu(C{H}_{3}N{H}_2{)}_4](OH{)}_2$ (dung dịch xanh lam đặc trưng).

Khi hòa tan $CuS{O}_4$ vào nước, ion $C{u}^{2+}$ tạo phức aqua bát diện với 6 phân tử nước: $[Cu(H_{2}O{)}_6{]}^{2+}$.
⇒ Đáp án B.

(AI giải đề cho tôi)
Câu 2 (Phần II) – Thí nghiệm CuSO4 khan + nước + HCl đặc.
a) ĐÚNG. Ở bước 3, phối tử Cl⁻ thay thế phối tử H2O trong phức aqua: $[Cu(H_{2}O{)}_6{]}^{2+}+4C{l}^{-}\to [CuC{l}_4{]}^{2-}+6H_{2}O$. Đây là phản ứng thay thế phối tử, làm màu dung dịch chuyển từ xanh sang vàng.
b) SAI. Nếu thay HCl đặc, dư bằng NH3 dư: ban đầu xuất hiện kết tủa xanh $Cu(OH{)}_2$ (do NH3 tạo môi trường kiềm), sau đó kết tủa tan trong NH3 dư tạo phức $[Cu(N{H}_3{)}_4{]}^{2+}$ màu xanh đậm. Hiện tượng không giống (không chuyển sang màu vàng của $[CuC{l}_4{]}^{2-}$).
c) SAI. Dung dịch màu xanh ở bước 2 là phức aqua của ion Cu(II) có dạng $[Cu(H_{2}O{)}_6{]}^{2+}$ (ion phức mang điện tích 2+), phát biểu viết thiếu điện tích nên không chính xác.
d) SAI. Trong phức chất, nguyên tử trung tâm là ion Cu²⁺ (ion trung tâm), không phải nguyên tử Cu trung tính; các phối tử là H2O, Cl⁻, NH3.
Kết quả: a Đúng; b Sai; c Sai; d Sai — khớp với đáp án nguồn (2a D, 2b S, 2c S, 2d S).
a) (AI giải đề cho tôi)
Cl⁻ thay thế phối tử H2O tạo [CuCl4]2−: phản ứng thay thế phối tử.
b) (AI giải đề cho tôi)
NH3 dư tạo kết tủa Cu(OH)2 rồi tan thành [Cu(NH3)4]2+ màu xanh đậm, không tạo màu vàng như với HCl đặc.
c) (AI giải đề cho tôi)
Dung dịch xanh là phức aqua [Cu(H2O)6]2+ mang điện tích 2+, phát biểu thiếu điện tích.
d) (AI giải đề cho tôi)
Nguyên tử trung tâm của phức là ion Cu2+, không phải nguyên tử Cu.

a) Sai, số oxi hóa của Cu trong hai phức $[Cu(H_{2}O{)}_6{]}^{2+}$ và $[CuC{l}_4{]}^{2-}$ đều là +2.
b) Đúng, phối tử $H_{2}O$ được thay thế bởi phối tử $C{l}^{-}$.
c) Sai, khi thêm từ từ dung dịch HCl thì nồng độ $C{l}^{-}$ tăng nên cân bằng dần chuyển dịch sang phải (chiều thuận).
d) Sai, phối tử của hai phức $[Cu(H_{2}O{)}_6{]}^{2+}$ và $[CuC{l}_4{]}^{2-}$ lần lượt là $H_{2}O$ và $C{l}^{-}$.
a) Sai, số oxi hóa của Cu trong hai phức $[Cu(H_{2}O{)}_6{]}^{2+}$ và $[CuC{l}_4{]}^{2-}$ đều là +2.
b) Đúng, phối tử $H_{2}O$ được thay thế bởi phối tử $C{l}^{-}$.
c) Sai, khi thêm từ từ dung dịch HCl thì nồng độ $C{l}^{-}$ tăng nên cân bằng dần chuyển dịch sang phải (chiều thuận).
d) Sai, phối tử của hai phức $[Cu(H_{2}O{)}_6{]}^{2+}$ và $[CuC{l}_4{]}^{2-}$ lần lượt là $H_{2}O$ và $C{l}^{-}$.

a) Khi dùng NH₃ dư → Zn(OH)₂ tan tạo phức là $[\mathrm{Zn}(\mathrm{N}{\mathrm{H}}_3{)}_4{]}^{2+}$ → Đúng; $\mathrm{Z}{\mathrm{n}}^{2+}+2N{\mathrm{H}}_3+2{\mathrm{H}}_2\mathrm{O}\to \mathrm{Zn}(\mathrm{OH}{)}_2\downarrow +2N{\mathrm{H}}_4^{+}$; $\mathrm{Zn}(\mathrm{OH}{)}_2\downarrow +4N{\mathrm{H}}_3\to [\mathrm{Zn}(\mathrm{N}{\mathrm{H}}_3{)}_4{]}^{2+}+2O{\mathrm{H}}^{-}$
b) Liên kết phối trí hình thành do: OH⁻ cho cặp electron tự do, Zn²⁺ nhận cặp electron vào AO trống → Đúng
c) Phức $[\mathrm{Zn}(\mathrm{OH}{)}_4{]}^{2-}$ có số phối trí 4 nên thường có dạng tứ diện, không phải bát diện → Sai
d) Phức tan trong NaOH dư là $[\mathrm{Zn}(\mathrm{OH}{)}_4{]}^{2-}$, trong đó: nguyên tử trung tâm Zn²⁺; phối tử OH⁻ → Đúng

(AI giải đề cho tôi)
Phức aqua của Fe${}^{3+}$ có cấu trúc bát diện là $[Fe(H_{2}O{)}_6{]}^{3+}$ (màu vàng nhạt). Khi 1 phối tử $H_{2}O$ bị thay thế bởi 1 phối tử $SC{N}^{-}$, tạo thành phức màu đỏ máu $[Fe(H_{2}O{)}_5(SCN){]}^{2+}$ (Fe vẫn là $F{e}^{3+}$, điện tích = +3 + 5·0 + (−1) = +2). Xét các phát biểu: A đúng vì công thức và điện tích phù hợp. B sai vì phức aqua của $F{e}^{3+}$ phải là $[Fe(H_{2}O{)}_6{]}^{3+}$, không phải $[Fe(H_{2}O{)}_6{]}^{2+}$. C sai vì phức đỏ máu chỉ chứa 2 loại phối tử ($H_{2}O$ và $SC{N}^{-}$), dù có 6 phối tử (5 $H_{2}O$ + 1 $SC{N}^{-}$). D sai vì nguyên tử trung tâm là $F{e}^{3+}$, không phải $F{e}^{2+}$. Vậy đáp án A, khớp với đáp án nguồn (gạch chân trong hướng dẫn giải).

Bước 1: Tính khối lượng Pb có trong 1 Lít máu. Khối lượng Pb trong 1 mL là 0,828 µg. ⇒ Khối lượng Pb trong 1 L (1000 mL) là: 0,828 . 1000 = 828 µg/L.
Bước 2: Chuyển đổi từ khối lượng (µg) sang số mol (µmol). Nồng độ mol (µmol/L) của lead là: C = 828:207 = 4,0 µmol/L.

(a) Sai. Trong $[Cu(H_{2}O{)}_6{]}^{2+}$, Cu có số oxi hóa +2. Trong $[CuC{l}_4{]}^{2-}$, gọi x là số oxi hóa của Cu: x + 4(-1) = -2 ⟹ x = +2. Vậy cả hai đều là +2.
(b) Đúng. Phối tử $H_{2}O$ bị thay thế bởi phối tử $C{l}^{-}$.
(c) Sai. Thêm HCl làm tăng nồng độ $C{l}^{-}$, theo nguyên lí Le Chatelier, cân bằng phải dịch chuyển sang phải (chiều giảm nồng độ $C{l}^{-}$).
(d) Sai. Phối tử của phức thứ nhất là $H_{2}O$, phối tử của phức thứ hai là ion chloride ($C{l}^{-}$), không phải phân tử HCl.

X là $[Co(H_{2}O{)}_6{]}^{2+}$, Y là $[Co(N{H}_3{)}_6{]}^{2+}$, Z là $[Co(N{H}_3{)}_6{]}^{3+}$. (1) Đúng: X và Z đều có 6 phối tử xung quanh Co nên có dạng hình học bát diện. (2) Sai: Bước 1 là phản ứng thay thế phối tử ($H_{2}O$ bị thay bởi $N{H}_3$); Bước 2 là phản ứng oxi hóa Co²⁺ thành Co³⁺, không phải thay thế phối tử. (3) Sai: Y có Co ở số oxi hóa +2, còn Z có Co ở số oxi hóa +3. (4) Đúng: Sự tạo thành Y và Z đều kèm theo sự thay đổi màu sắc dung dịch. (5) Sai: Y không có dạng tứ diện. Y có 6 phối tử $N{H}_3$ nên có dạng bát diện. (6) Đúng: Trong Y, $N{H}_3$ là phối tử trung hòa nên Co có số oxi hóa +2. Các nhận định đúng là 1, 4, 6. Đáp án: 146.