Xem mẫu

  1. KỲ THI OLYMPIC TRUY N TH NG 30/4 L N TH XIII T I THÀNH PH HU THI MÔN HÓA 10 Th i gian làm bài 180 phút CHÍNH TH C Chú ý: M i câu h i thí sinh làm trên 01 t gi y riêng bi t Câu I : I.1 X thu c chu kỳ 4, Y thu c chu kỳ 2 c a b ng tu n hoàn các nguyên t hóa h c. Ii là năng lư ng ion hoá th i c a m t nguyên t . Th c nghi m cho bi t t s Ik+1/ Ik c a X và Y như sau: I k +1 I2 I3 I4 I5 I6 Ik I1 I2 I3 I4 I5 X 1,94 4,31 1,31 1,26 1,30 Y 2,17 1,96 1,35 6,08 1,25 L p lu n xác nh X và Y. I.2 Phân t CuCl k t tinh dư i d ng l p phương m t tâm. 2.1 Hãy bi u di n ô m ng cơ s c a tinh th này. 2.2 Tính s ion Cu+ và Cl- r i suy ra s phân t CuCl ch a trong ô m ng cơ s . 2.3 Xác nh bán kính ion c a Cu+. Cho dCuCl = 4,316 g/cm3; r Cl-= 1,84Ao; Cu = 63,5; Cl = 35,5. Bi t N= 6,023.1023. I.3 Urani phân rã phóng x thành radi theo chu i sau : α β− β− α α U  238 92 → Th → Pa → U  → Th  → Ra Vi t y các ph n ng c a chu i trên. Câu II: II.1 Trong bình chân không dung tích 500cm3 ch a m gam HgO r n. un nóng bình n 5000C x y ra ph n ng: 2HgO(r) 2Hg(k) + O2(k) Áp su t khi cân b ng là 4 atm 1.1 Tính KP c a ph n ng 1.2 Tính kh i lư ng nh nh t c a thu ngân oxit c n l y ti n hành thí nghi m này. Cho Hg = 200. II.2 t cháy etan ( C2H6 ) thu s n ph m là khí CO2 và H2O ( l ng ) 25°C. 2.1 Vi t phương trình nhi t hoá h c c a ph n ng x y ra. Hãy xác nh nhi t hình thành etan và năng lư ng liên k t C=O. Bi t khi t cháy 1 mol etan to ra lư ng nhi t là 1560,5KJ. Và :
  2. Hht ( KJ.mol-1) Liên k t Năng lư ng liên k t ( KJ.mol-1 ) CO2 -393,5 C–C 347 H2O (l) -285,8 H–C 413 O2 0 H–O 464 O=O 495 2.2 Ph n ng có G° = -1467,5 ( KJ.mol-1). Hãy tính bi n thiên entropi c a ph n ng ã cho theo ơn v J.mol-1.K-1. Câu III: III.1 Thêm 1 ml dung d ch NH 4 SCN 0,10 M vào 1ml dung d ch Fe3+ 0,01 M và F − 1M. Có màu c a ph c FeSCN 2+ hay không? Bi t r ng màu ch xu t hi n khi C FeSCN 2+ > 7.10 −6 M và dung d ch ư c axit hóa s t o ph c hidroxo c a Fe (III) x y ra không áng k . −1 Cho β3 FeF = 10 −13,10 ; β1FeSCN = 103,03 ( β là h ng s b n). 2+ 3 III.2 ánh giá thành ph n cân b ng trong h n h p g m Ag + 1,0.10-3 M; NH 3 1,0 M và Cu b t. Cho β 2 Ag( NH + = 10 7,24 ; β 4Cu( NH3 )4 + = 1012,03 ; E 0 Ag+ / Ag = 0, 799V; E 0 Cu2+ / Cu = 0, 337V 2 3 )2 ( 250C) Câu IV: IV.1 Bi t th oxi hóa kh tiêu chu n: E0 Cu2+/Cu+ = +0,16 V E0 Fe3+/Fe2+ = +0,77 V E0 Ag+/Ag = +0,8 V 0 + 0 2+ E Cu /Cu = +0,52 V E Fe /Fe = -0,44 V E0 I2/2I- = +0,54 V Hãy cho bi t hi n tư ng gì x y ra trong các trư ng h p sau: 1.1 Cho b t s t vào dung d ch s t (III) sunfat 1.2 Cho b t ng vào dung d ch ng (II) sunfat 1.3 Cho dung d ch b c nitrat vào dung d ch s t (II) nitrat 1.4 Cho dung d ch s t (III) nitrat vào dung d ch kali iotua IV.2 Hoà tan 7,82 gam XNO3 vào nư c thu ư c dung d ch A. i n phân dung d ch A v i i n c c trơ - N u th i gian i n phân là t giây thì thu ư c kim lo i t i catot và 0,1792 lít khí ( ktc) t i anot - N u th i gian i n phân là 2t giây thì thu ư c 0,56 lít khí ( ktc) Xác nh X và tính th i gian t bi t I = 1,93 A. Câu V: V.1 t cháy hoàn toàn 4,4g sunfua c a kim lo i M (công th c MS) trong oxi dư. Ch t r n sau ph n ng em hoà tan trong 1 lư ng v a dung d ch HNO3 37,8% th y n ng ph n trăm c a mu i trong dung d ch thu ư c là 41,72%. Khi làm l nh dung d ch này thì thoát ra 8,08g mu i r n. L c tách mu i r n th y n ng ph n trăm c a mu i trong dung d ch là 34,7%. Xác nh công th c mu i r n. V.2 Vi t các phương trình ph n ng x y ra: 2.1 Ion I- trong KI b oxi hoá thành I2 b i FeCl3, O3; còn I2 oxi hoá ư c Na2S2O3. 2.2 Ion Br- b oxi hoá b i H2SO4 c, BrO3-(môi trư ng axit); còn Br2 l i oxi hoá ư c P thành axit tương ng. 2.3 H2O2 b kh NaCrO2(trong môi trư ng bazơ) và b oxi hoá trong dung d ch KMnO4(trong môi trư ng axit). H c sinh không ư c s d ng b ng tu n hoàn. ---------- H t ----------
  3. ÁP ÁN áp án câu 1: i v i X, t I2 lên I3 tăng t ng t, v y ion X2+ có c u hình c a m t khí hi m do ó: X là [Ar] 4s2 ( Canxi ) (0,5 ) 4+ i v i Y, t I4 lên I5 tăng t ng t, v y ion Y có c u hình c a m t khí hi m do ó: Y là [He] 2s22p2 ( Cacbon) (0,5 ) I.2 Phân t CuCl k t tinh dư i d ng l p phương m t tâm. 2.1 Hãy bi u di n ô m ng cơ s c a tinh th này. 2.2 Tính s ion Cu+ và Cl- r i suy ra s phân t CuCl ch a trong ô m ng cơ s . 2.3 Xác nh bán kính ion c a Cu+. Cho dCuCl = 4,316 g/cm3; r Cl-= 1,84Ao; Cu = 63,5; Cl = 35,5. Bi t N= 6,023.1023. Gi i: I.2.1. (0,5 ) Cl- Cu+ 2.2 (0,75 ) Vì l p phương m t tâm nên 1 Cl- 8 nh: 8 × = 1 ion Cl- 8 - 1 ⇒ 4 ion Cl 6 m t: 6 × = 3 ion Cl- 2 1 Cu+ gi a 12 c nh :12 × = 3 ion Cu+ + 4 ⇒ 4 ion Cu t âm : 1x1=1 ion Cu+ V y s phân t trong m ng cơ s là 4Cu+ + 4Cl- = 4CuCl N .M CuCl 2.3 (0,50 ) d = v i V=a3 ( N: s phân t , a là c nh hình l p phương) N A .V N.M CuCl 4, (63,5 + 35,5) ⇒ a3 = = = 158,965.10 − 24 cm 3 d. N A 4,136.6,023.10 23 (0,25 ) ⇒ a = 5,4171A o M t khác theo hình v ta có a= 2r+ + 2r- a − 2r− 5,4171 − 2.1,84 ⇒ r+ = = = 0,86855 A o (0,25 ) 2 2
  4. I.3. 238 U 92  → 234 90 Th + 4 2 He 0,25 234 90 Th  → 234 91 Pa + 0 −1 e 0,25 234 91 Pa  → 234 U 92 + 0 −1 e 0,25 234 92 U  → 230 90 Th + 4 2 He 0,25 230 90 Th  → 226 88 Ra + 4 2 He 0,25 áp án câu 2: 1.1 (1 ) 2HgO (r) 2Hg(k) + O2(k) [ ]0 a mol 0 0 [ ]cb a – 2x 2x x 2 2 2  1 4 3 4.43 K p = P .PO2 =  P  P = Hg P = = 9, 48 3  3 27 27 1.2 (1 ) . S mol Hg nh nh t khi a = 2x. T công th c PV 4.0,5 n= = = 3x → x = 0, 0105 RT 0,082.773 Vay a = 0,021 mol m HgO = 0, 021.216 = 4,53g II.2. t cháy etan ( C2H6 ) thu s n ph m là khí CO2 và H2O ( l ng ) 25°C. 2.1 Vi t phương trình nhi t hoá h c c a ph n ng x y ra. Hãy xác nh nhi t hình thành etan và năng lư ng liên k t C=O. Bi t khi t cháy 1 mol etan to ra lư ng nhi t là 1560,5KJ. Và : Hht ( KJ.mol-1) Năng lư ng liên Liên k t k t ( KJ.mol-1 ) CO2 -393,5 C–C 347 H2O -285,8 H–C 413 O2 0 H–O 464 O=O 495 -1 2.2 Ph n ng có G° = -1467,5 ( KJ.mol ). Hãy tính bi n thiên entropi c a -1 -1 ph n ng ã cho theo ơn v J.mol .K . Gi i: H = - 0,5 7 2.1. C H + 2 O6 2CO + 3H O 2  → 2 2 2 1560,5 KJ ( 2C2H6 + 7O2  → 4CO2 + 6H2O H = - 3121 KJ )
  5. Hpư = 4 HhtCO2 + 6 HhtH2O - 7 HhtO2 - 2 HhtC2H6 0,5 HhtC2H6 = [4(− 393,5) + 6(− 285,8) − (− 3121)] = - 83,9 ( KJ.mol-1) 2 Hpư = 2 EC – C + 12 EC – H + 7EO=O - 8 EC = O - 12 EH – O 0,5 EC = [2x347 + 12x 413 + 7 x 495 − 12x 464 − (− 3121)] = 833( = O 8 KJ.mol-1) 2.2 ∆G° = ∆H° - T∆S° 0,5 ∆S° = [− 1560,5 − (− 1467,5)] = - 0,312 (kJ.mol-1K-1) = -312 J.mol- (25 + 273) 1 .K-1 áp án câu 3: III.1. Ta có: C Fe
  6. 2x Ag(NH3)2+ Ag+ + 2NH3 β 2−1 = 10−7,24 (1) 2Ag+ + Cu 2Ag + Cu2+ K 0 = 1015,61 (2) - T o ph c c a Cu2+ v i NH 3 ( C NH > C Cu ) 3 2+ Cu2+ + 4NH3 Cu(NH3)42+ β 4 = 1012,03 (3) T h p (1)(2) và (3): 2Ag(NH3)2+ + Cu 2Ag + Cu(NH3)42+ ; K = β 22 .K 0 .β 4 = 1013,16 − 0,5 1,0.10-3 ----- 5,0.10-4 TPGH: Cu(NH3 )2+ : 5,0.10-4M ; NH3 :1, 0 − 2.10−3 ≈ 1, 0M 4 Cân b ng Cu(NH3)42+ + 2Ag 2Ag(NH3)2+ + Cu 10 - 13,16 C 5,0.10-4 [ ] 5,0.10-4-x 2x (2x)2 ⇒ = 10 −13,16 (5, 0.10 −4 − x) x = 5.10 - 4 2x = 5x10 −4 .10 −13,16 = 10 −8,23 < 5x10 −4 0,5 V y: [Ag(NH 3 )2 ]=2x=10-8,23 = 5, 9.10 −9 M + [Cu(NH 3 )2+ ]=5,0.10-4 M 4 0.5 M c dù Ag+ t n t i dư i d ng ph c Ag(NH 3 )+ nhưng v n b Cu kh hoàn 2 toàn. áp án câu 4: IV.1. 1.1. Vì E0 Fe3+/Fe2+ = +0,77 V > E0 Fe2+/Fe = -0,44 V Tính oxi hóa: Fe3+ m nh hơn Fe2+ Tính kh : Fe m nh hơn Fe2+ Ph n ng x y ra 2 Fe3+ + Fe  3 Fe 2+ → Dung d ch màu vàng chuy n sang l c nh t (0.5 ) 1.2. Vì E0 Cu+/Cu = +0,52 V > E0 Cu2+/Cu+ = +0,16 V Tính oxi hóa: Cu+ m nh hơn Cu2+ Tính kh : Cu+ m nh hơn Cu Ph n ng x y ra Cu + + Cu +  Cu 2+ + Cu → Do ó ph n ng ngh ch không x y ra nghĩa là cho b t ng vào dung d ch CuSO4 không có hi n tư ng gì (0.5 ) 1.3.Vì E Ag+/Ag = +0,8 V > E0 Fe3+/Fe2+ = +0,77 0 Tính oxi hóa: Ag+ m nh hơn Fe3+ Tính kh : Fe2+ m nh hơn Ag
  7. Ph n ng x y ra Fe2+ + Ag +  Fe3+ + Ag → Dung d ch màu l c nh t chuy n sang màu vàng (0.5 ) 1.4. Vì E0 Fe3+/Fe2+ = +0,77 V > E0 I2/2I- = +0,54 V Tính oxi hóa: Fe3+ m nh hơn I2 Tính kh : I- m nh hơn Fe2+ Ph n ng x y ra 2I− + 2Fe3+  I 2 + 2Fe 2+ → Dung d ch không màu chuy n sang màu nâu (0.5 ) IV.2 i n phân dung d ch A: (2 )  → XNO3 ← X + + NO3  − anot : H2O – 2e  2H+ + ½ O2 → + catot : X + 1e  X→ ng v i 2t giây, s mol O2 = 2 x 0,1792/22,4 = 0,008.2 < 0,56/22,4 = 0,025 mol 0,5 V y catot có khí H2 thoát ra : 0,025 - 0,016 = 0,009 mol Ch ng t X+ ã b kh h t catot : X+ + 1e  X → 2H2O + 2e  2OH- + H2 → anot : H2O – 2e  2H+ + ½ O2 → 0,5 Theo nguyên t c cân b ng electron cho nh n 2 i n c c: a + 0,009.2 = 0,008.2.4 (v i a là s mol c a XNO3) ⇒ a = 0,046 Thay a = 0,046 ta ư c X = 108 (Ag) 0,5 1It 0,064 ng v i th i gian t suy ra s mol electron trao i: = = 0,032 96500 2 96500.0, 032 t= = 1600 giây 0,5 1,93 áp án câu 5: Vì O2 dư nên M có hoá tr cao nh t trong oxit 2MS + (2 + n:2)O2 M2On + 2SO2 (0,25 ) a 0,5a M2On + 2nHNO3 2M(NO3)n + n H2O (0,25 ) 0,5a an a Kh i lư ng dung d ch HNO3 m = an × 63 × 100 : 37,8 = 500an : 3 (g) Kh i lư ng dung d ch sau ph n ng m = aM + 8an + 500an : 3 (g) Ta có (aM + 62an) : (aM + 524an: 3) = 0,4172 Nên M = 18,65n (0,50 ) Ch n n = 3 Suy ra M = 56 (Fe) Ta có: a(M+32)= 4,4 Suy ra a = 0,05
  8. kh i lư ng Fe(NO3)3 là m= 0,05 × 242 = 12,1(g) Kh i lư ng dung d ch sau khi mu i k t tinh : mdd = aM + 524an: 3 – 8,08 =20,92 (g) Kh i lư ng Fe(NO3)3 còn l i trong dung d ch là : m = 20,92 × 34,7 : 100 = 7,25924 (g) Kh i lư ng Fe(NO3)3 k t tinh m = 12,1 - 7,25924 = 4,84 (g) (0,50 ) t công th c Fe(NO3)3 . nH2O Suy ra 4,84:242 × (242 + 18n) = 8,08 Suy ra n = 9 CT Fe(NO3)3 . 9H2O (0,50 ) V.2. Vi t các phương trình ph n ng x y ra: 2.1. Ion I- trong KI b oxi hoá thành I2 b i FeCl3, O3; còn I2 oxi hoá ư c Na2S2O3. 2.2. Ion Br- b oxi hoá b i H2SO4 c, BrO3-(môi trư ng axit); còn Br2 l i oxi hoá ư c P thành axit tương ng. 2.3.H2O2 b kh NaCrO2(trong môi trư ng bazơ) và b oxi hoá trong dung d ch KMnO4(trong môi trư ng axit) Gi i:V. 2 (M i phương trình 0,25 ) 2.1 2KI + 2FeCl3 2FeCl2 + 2KCl + I2 2KI + O3 + H2O 2KOH + O2 + I2 I2 + 2Na2S2O3 2NaI + Na2S4O6 2.2 2Br + 4H+ + SO42-( c) Br2 + SO2 + 2H2O - 5Br- + BrO3- + 6H+ 3Br2 + 3H2O 5Br2 + 2P + 8H2O 10 HBr + 2H3PO4 2.3 3H2O2 + 2NaCrO2 + 2NaOH 2Na2CrO4 + 4H2O 5H2O2 + 2KMnO4 + 3H2SO4 2MnSO4 + K2SO4 + 5O2 + 8H2O