Hóa vô cơ Olympiad hóa học

2 | Bản quyền thuộc về Tạp chí Olympiad Hóa học KEM


50 chun đề Olympiad Hóa học

2
Hóa vơ cơ

3 | Bản quyền thuộc về Tạp chí Olympiad Hóa học KEM


Lời mở đầu
Các bạn độc giả thân mến. Trên tay bạn là bộ sách 50 CHUYÊN ĐỀ
OLYMPIAD HÓA HỌC - là tuyển tập các câu hỏi trong đề thi Olympiad quốc
tế và nhiều quốc gia trên thế giới trong những năm gần đây, được phân
chia chi tiết thành 50 chuyên đề nhỏ.
Từ cách đây 15 năm, các [cựu] quản trị viên box Hóa học OlympiaVN (nay
là Tạp chí KEM & website sachhoahoc.xyz) đã bắt đầu biên soạn các tài
liệu tương tự, được lưu hành nội bộ - gọi là các Compilation. Tuy nhiên, 3
bộ Compilation trước đây bị giới hạn về mặt nội dung (chủ yếu là đề thi
HSGQG Việt Nam và IChO, cùng với đề thi Olympiad của khoảng 3, 4
nước), cũng như nhân lực và thời gian có hạn nên sự phân chia các
chuyên mục chưa thực sự chi tiết, chỉ chia thành 7 phần lớn chứ chưa chia
nhỏ thành các mảng chun đề sâu hơn. Chính vì vậy, trong năm 20182019, chúng tôi quyết định biên soạn lại bộ sách này, với cập nhật thêm
đề thi từ rất nhiều quốc gia trên thế giới (đặc biệt là những nước có
truyền thống về Olympiad Hóa học như Trung Quốc, Nga và các nước
Soviet cũ, các quốc gia khu vực Baltic, ... ) và quan trọng hơn là phân chia
nội dung chi tiết hơn, với 6 lĩnh vực, 50 chuyên đề - cố gắng bám sát
khung chương trình IChO trong khả năng có thể. Hi vọng rằng, với tuyển
tập này, lời đáp cho câu hỏi: "Có những gì trong đề thi Olympiad Hóa

học?" mà rất nhiều độc giả, đặc biệt là những bạn học sinh THPT, vốn
thường thắc mắc - sẽ phần nào sáng tỏ.
Lưu ý rằng tuyển tập này chọn lọc những câu hỏi từ các đề thi Olympiad,
do đó bạn sẽ cần phải có một nền tảng kiến thức tương đối vững chắc về
Hóa học phổ thơng chuyên sâu để trước khi bắt đầu với hành trình chinh
phục kiến thức này. Ngoài ra, do tổng hợp từ nhiều nguồn tài liệu nên
tuyển tập chưa có được sự thống nhất về mặt danh pháp, mong bạn bỏ
qua cho sự bất tiện này.
Chúc bạn tìm thấy những niềm vui trong học tập.

4 | Bản quyền thuộc về Tạp chí Olympiad Hóa học KEM


Mục lục

5 | Bản quyền thuộc về Tạp chí Olympiad Hóa học KEM


Chuyên đề 7: Hydrogen và nguyên tố nhóm IA, IIA
Bài 1
Một trong số những phương pháp sản xuất hydro trong công nghiệp xảy
ra như sau:
1) CaBr2 + 2H2O
2) 2HBr + Hg

920−1000K
→

520 −570K


→

3) HgBr2 + Ca(OH)2
4) HgO

800− 870K

→

Ca(OH)2 + 2HBr

HgBr2 + H2

370− 420K

→

CaBr2 + HgO + H2O

Hg + 1/2O2

Sau đó một thời gian thì phương pháp cũ này được thay thế bằng một
phương pháp mới hiện đại hơn. Phương pháp mới sử dụng hơi nước
làm chất dẫn truyền nhiệt và sử dụng các hợp chất mangan MnCl 2,
Mn3O4 và MnO2 cùng với HCl, H2O và tạo sản phẩm gồm H2 và O2 trong
đó oxy được giải phóng ở 1170K do nhiệt phân MnO 2. Hai phản ứng còn
lại xảy ra ở 800 – 870K và 370K. Viết các phản ứng xảy ra trong phương
pháp mới

6 | Bản quyền thuộc về Tạp chí Olympiad Hóa học KEM

Bài 2
Trong những năm gần đây, hợp chất với hydrogen của một số nguyên tố
nhẹ và các hệ phức chất của chúng rất được quan tâm dưới góc độ làm
nguồn hydrogen. Các hợp chất A (XYH2) và B (XH) là những vật liệu giải
phóng hydrogen rất tiềm năng. A bị phân hủy nhiệt tạo thành hợp chất
rắn C và giải phóng khí gây mùi khó chịu D. D có thể làm giấy thử pH ẩm
chuyển màu xanh. A và B được trộn lẫn để tối ưu tính chất giải phóng
hydrogen. Các nhà nghiên cứu thấy rằng phản ứng dehydrogen hóa của
hệ hỗn hợp này xảy ra qua 3 giai đoạn:
2A → C + D

(1)

D + B → A + H2

(2)

C + B → E + H2

(3)

Tỉ lệ mol trong hỗn hợp của A:B = 1:2, dưới tác động của xúc tác tồn bộ
hydrogen bị giải phóng làm khối lượng giảm 10.4 %. A, C, D đều có thể bị
thủy phân tạo thành F và D. G là hợp chất lưỡng nguyên tố, chứa X và Y,
và tạo thành anion đẳng điện tử với carbon dioxide. G bị phân hủy tạo
thành E và khí khơng màu, khơng mùi I. Xác định công thức các chất A - I.

7 | Bản quyền thuộc về Tạp chí Olympiad Hóa học KEM

Bài 3

X (hàm lượng nguyên tố nặng là 98.45 %) được tạo thành dưới dạng một
kết tủa nâu đỏ khi trộn lẫn dung dịch của muối A xanh dương (dạng tinh
thể hydrate) với dung dịch của acid B một nấc chức, có chứa
phosphorus. Bột màu trắng A có thể tạo thành bởi phản ứng của L với
iodide C hoặc chất lỏng cháy được D (khối lượng mol 95.4 gam/mol). Z
được tạo thành nhanh chóng bởi tương tác trực tiếp giữa E và F (tỉ lệ
mol 1:1) dưới áp lực. E có trong các khống vật như olivine, dolomite và
carnallite. L được điều chế bằng cách khử nitride ổn định G, chứa 40.20
% nitrogen. L và các dẫn xuất được sử dụng phổ biến trong lĩnh vực Hoá
tổng hợp trong vai trò các tác nhân khử mạnh. X và Y khá kém bền và bị
phân huỷ ở nhiệt độ trên 90 oC. K và H là những kim loại với số hiệu
nguyên tử cạnh nhau, J là một acid chứa chlorine. X, Y, Z, L là những hợp
chất lưỡng nguyên tố thuộc cùng một loại.
1) Xác định tất cả các hợp chất trên.
2) Viết các phương trình phản ứng đã mơ tả.
3) Giải thích vì sao X, Y bền trong nước, Z bị phân huỷ chậm trong nước,
còn L dễ phản ứng với nước và có toả nhiệt mạnh.
4) Z có vai trị gì trong ngành kĩ thuật năng lượng thay thế?
5) Vẽ cấu trúc của B và giải thích tại sao B là acid một nấc.

8 | Bản quyền thuộc về Tạp chí Olympiad Hóa học KEM


Bài 4
Với các kim loại kiềm: Li, Na, K, Rb, Cs. Tính chất nào sau đây: a) nhiệt
độ nóng chảy; b) bán kính nguyên tử; c) khối lượng riêng; d) năng lượng

ion hóa thứ nhất - khơng tăng đều cùng với sự tăng số hiệu nguyên tử?
Giải thích ngắn gọn.

9 | Bản quyền thuộc về Tạp chí Olympiad Hóa học KEM


Bài 5
Khám phá ra điện là bước đột phá quan trọng với ngành Hố học, kéo
theo đó là sự ra đời của điện hoá học, phát hiện các nguyên tố mới, …
Năm 1807, Humphry Davy thu được các kim loại A và B bằng cách điện
phân các hợp chất nóng chảy của chúng. Các đơn chất này có hoạt tính
rất mạnh, nên trong khơng khí, chúng chuyển hố nhanh thành hỗn hợp
của oxide, peroxide, nitride, carbonate và các chất khác.
Phản ứng đốt cháy B trong khơng khí tạo thành hợp chất C màu cam
(ω(O) = 45%), phản ứng đốt cháy A tạo thành hợp chất H chứa oxygen
(ω(O) = 41%), có màu vàng nhạt. Hợp chất C và H đều được dùng để tái
tạo oxygen trong tàu ngầm và tàu vũ trụ. Quá trình này dựa trên tương
tác giữa C và carbon dioxide, tạo thành D và oxygen. Hoá hơi dung dịch
nhận được từ phản ứng của D với hydrochloric aicd, thu được hợp chất
E - là nguyên liệu đầu trong công nghiệp, để thu được B bởi phản ứng
với A. Trong cơng nghiệp, phản ứng sau cịn được sử dụng nhiều hơn
phương pháp điện phân để điều chế B. Q trình này diễn ra trong một
cột thép khơng gỉ: E nóng chảy di chuyển xuống dưới, cịn hơi A di
chuyển lên trên. Hơi B thăng hoa và ngưng tụ trong bộ phận làm lạnh.
Trong quá trình làm lạnh dung dịch thu được bằng cách thêm C vào dung
dịch nhôm sulfate đã được acid hóa bằng sulfuric acid sẽ thu được một
tinh thể không màu F. Cho dung dịch F phản ứng với sodium perchlorate,
thu được kết tủa trắng G, là một trong những hợp chất ít tan của B.
1) Xác định các hợp chất A - H, viết các phương trình phản ứng theo sơ đồ
sau.

2) Giải thích ngun nhân cân bằng chuyển dịch theo chiều tạo thành sản
phẩm trong phản ứng của E nóng chảy với hơi A, tạo thành kim loại B.
Xác định phát biểu đúng trong Phiếu trả lời.
Thông thường, trong hợp chất, A và B đều tồn tại ở số oxide hố dương.
Tuy nhiên, có những ví dụ về các hợp chất phức, trong đó các kim loại
này có số oxide hố âm.

10 | Bản quyền thuộc về Tạp chí Olympiad Hóa học KEM


3) Trong hợp chất phức của phối tử nào (xem trong Phiếu trả lời), A có số
oxide hố âm?
4) Biết rằng A và B tạo thành một hợp chất liên kim loại (intermetallic), có
phần mol của B là 33.3 %. Xác định thành phần của hợp chất liên kim
loại.

11 | Bản quyền thuộc về Tạp chí Olympiad Hóa học KEM


Bài 6
Hợp chất A là muối sodium khan của acid yếu, kém bền nhiệt. Tiến hành
phân tích các mẫu bằng cách trộn đều A với chất trơ rồi đun nóng tới
400 oC. Độ giảm khối lượng (%) của các mẫu với lượng A khác nhau đã
được ghi lại và kết quả được cho dưới đây:
Hàm lượng A trong mẫu, %

20

50

70

90

Khối lượng mất đi/%

7.4

18.
5

25.
8

33.
3

Sử dụng các dữ kiện trên để xác định công thức của A.

12 | Bản quyền thuộc về Tạp chí Olympiad Hóa học KEM


Bài 7
Đặt 233 mg mẫu hợp chất A vào một thiết bị phân tích nhiệt để tiến
hành các phép đo sự biến đổi khối lượng theo nhiệt độ (phương pháp
phân tích nhiệt trọng).
Khoảng nhiệt độ, oC 20 - 250оС 20 - 530 оС 20 - 800 оС
Khối lượng giảm, mg 41
83

149
Phần còn lại là oxid màu trắng của một kim loại hoá trị II.
Đặt 12 mg mẫu của hợp chất A vào khu vực oxid hoá của một thiết bị
phân tích vi lượng (thiết bị Justus Liebig). Phản ứng oxid hoá được thực
hiện ở 900 oC trong oxygen dư. Đặt một bộ hấp thụ bởi anhydrone
(Mg(ClO4)2) nối tiếp với một bộ hấp thụ bởi ascarite (sodium hydroxid
được mang trên khoáng asbestos) cách xa khu vực oxid hoá. Sau phản
ứng đốt cháy, khối lượng của bộ hấp thụ đầu tiên tăng 2.090 mg, và bộ
hấp thụ thứ hai tăng 6.813 mg. Khối lượng chất rắn còn lại là 4.335 mg.
Kết quả nhiễu xạ tia X cho thấy chất A ban đầu có hai phase với khối
lượng xấp xỉ nhau.
1) Tìm tương quan giữa phương pháp TGA và phân tích vi lượng, giải thích
các q trình xảy ra.
2) Xác định thành phần có thể có của chất đầu A.
3) Minh hoạ quá trình giảm khối lượng trong phương pháp TGA bằng các
phương trình phản ứng.

13 | Bản quyền thuộc về Tạp chí Olympiad Hóa học KEM


Bài 8

Có thể sử dụng phương pháp sau để thu được đơn chất X. Trộn chất A
màu da cam với bột kim loại B (mặc dù theo phương trình phản ứng thì
cần 1.81 gam A và 0.69 gam B để thu được 1 gam X, nhưng thực tế thì
lượng B được dùng dư 20 lần). Hỗn hợp tạo thành được nén rồi đun
nóng ở 400 oC trong ống thạch anh 1 nối với bẫy lạnh 2, các ống chứa
sản phẩm 3 và một máy bơm chân không cao. Tất cả các bộ phận của
thiết bị phản ứng được hàn vào với nhau chứ không sử dụng các phần
mỏng. Phản ứng giữa A và B đi kèm với sự gia nhiệt trong ống lên 600 oC.

Hơi X tạo thành trong phản ứng được ngưng tụ trong bẫy lạnh, cũng như
trên phần lạnh của các ống nối ở dạng lớp phủ gương (cần phải loại bỏ
bằng cách đun nóng). Khi khơng cịn chất lỏng trong ống thạch anh thì
ngưng đun nóng và tháo ống thạch anh khỏi bẫy lạnh mà không cần ngắt
kết nối với bơm chân khơng. Sau đó, sản phẩm được chưng cất từ bẫy
lạnh vào các ống. Các ống chứa đầy chất X được hàn lại và bảo quản để
sử dụng. Vị trí mối hàn được đánh dấu bằng bằng các dấu gạch chéo.
1 Khơng cần tính tốn, hãy cho biết hệ phản ứng trên được dùng để thu
được đơn chất thuộc nhóm nào trong bảng tuần hồn?
Sau khi phản ứng kết thúc, hai oxide và phần B không phản ứng vẫn còn
trong ống nghiệm. Ở dạng nguyên chất, một trong các oxide này có màu
xanh lúc, cịn oxide kia thì là bột trắng.
2 Xác định cơng thức các chất chưa biết. Viết các phương trình phản ứng.
Sử dụng B dư nhiều để hạn chế các phản ứng phụ tạo ra tạp chất trong
sản phẩm.

14 | Bản quyền thuộc về Tạp chí Olympiad Hóa học KEM


3 Viết phương trình các phản ứng phụ tạo ra các tạp chất, một trong số đó
xảy ra trong ống thạch anh, cịn lại thì trong ống thu sản phẩm. Tại sao
khơng thể loại bỏ hồn tồn tạp chất bằng cách chưng cất?
Đơn chất X có thể được sử dụng để điều chế hợp chất Y qua phản ứng
với antimony.
4 Viết phương trình phản ứng. Tính chất nào của chất Y sẽ tăng dưới tác
động của bức xạ điện từ và có ứng dụng chính là gì? Cho biết tính chất
này có nguồn gốc từ đơn chất X.

15 | Bản quyền thuộc về Tạp chí Olympiad Hóa học KEM

Bài 9
Cho đến giữa thế kỉ 19, việc đốt lửa vẫn diễn ra hết sức khó khăn. Thay
đổi triệt để đã diễn ra bởi sự xuất hiện của các chất có thể bắt lửa ở
nhiệt độ khá thấp. Giai đoạn đầu tiên để tạo ra nguyên mẫu của diêm
hiện đại được thực hiện vào năm 1805. Những que diêm đầu tiên có
phần đầu được bọc bởi hỗn hợp các chất A, B, C, bột đường và một loại
nhựa được chiết xuất từ cây keo. Tuy nhiên, chúng bốc cháy không phải
do ma sát mà khi que diêm được nhúng vào dung dịch H 2SO4 đặc. Que
diêm được sản xuất vào năm 1826 tiện lợi hơn trong quá trình sử dụng.
Những que diêm này có đầu chứa các chất A, D và cũng có nhựa cây keo.
Nhược điểm của loại diêm này là tạo ra một lượng lớn khí E có mùi khó
chịu. Để loại bỏ nhược điểm này, những que diêm trong thập niên 1830
đã sử dụng cơ chế bắt cháy dựa vào phản ứng của chất A với chất F độc,
phản ứng này diễn ra ngay cả với ma sát nhỏ. Để giảm thiểu nguy cơ tự
bốc cháy, vào năm 1836, chất A đã bị thay thế bởi chất G. Để tạo ra
“những que diêm an toàn”, chất F đã bị thay thế Để tạo ra “những que
diêm an toàn”, chất F đã bị thay thế bởi chất J khơng độc, tạo thành
bằng cách đun nóng chậm chất F trong bình kín. Đến đầu thế kỉ 20,
những que diêm được sản xuất từ chất A và chất H, được tạo thành
bằng cách đun nóng chất F và B trên 100oC.
1) Xác định các chất A-J, L. Biết rằng:
-

Khí E được tạo thành bằng cách đốt cháy B, C, D, H, L trong oxygen.

-

Hàm lượng B trong chất H là 43.6 %.

-

Trong phản ứng giữa G và 0.80 gram B thì có 690 mL khí E (400oC, 1 atm)
được giải phóng và có 2.99 gram chất rắn đen L được tạo thành (G + 2B
→ E + L), chất này bị oxid hố trong dịng oxygen ở 1200 oC và áp suất 1
atm, giải phóng 1.5 L khí E (2L + 3O2 → 2E + …).

-

C bị khử bởi sắt thành kim loại tồn tại ở trạng thái tập hợp chất lỏng ở
điều kiện thường.

-

Ô mạng cơ sở của D có các thơng số sau: a = 1.131, b = 0.3837, c = 1.123
nm, α = β = γ = 90oC, số phân tử = 4. Khối lượng riêng tính được của D là
4.63 gram/cm3.

-

Chất A được điều chế lần đầu tiên trước thời điểm nó được ứng dụng
để sản xuất diêm chỉ 19 năm, bằng cách dẫn chlorine qua dung dịch KOH
nóng.
16 | Bản quyền thuộc về Tạp chí Olympiad Hóa học KEM


-

F có hoạt tính cao, đốt cháy Br 2 và Cl2, dễ bị oxid hố bởi oxygen khơng
khí. Khơng phản ứng trực tiếp với hydrogen nhưng hydride F có thể

được tạo thành bởi phản ứng của nó với dung dịch kiềm.

2) Viết các phương trình phản ứng sau (friction = ma sát):

17 | Bản quyền thuộc về Tạp chí Olympiad Hóa học KEM


Bài 10
Hồn thành sơ đồ chuyển hóa sau:

Biết rằng các kí hiệu Xi là của đơn chất của nguyên tố X và các hợp chất
của nó. Kí hiệu X2 và X5 là của các hợp chất lưỡng nguyên tố (đều chứa
các nguyên tố giống nhau). 7 gam chất X5 thì có 1 gam X, cịn 5 gam X2
thì có 3 gam X. Các chất Yi là đơn chất của nguyên tố Y và các hợp chất
lưỡng nguyên tố của nó. Chất Y2 tinh khiết có hàm lượng nguyên tố Y
bằng 75 %, còn trong Y3 là 50 %.
Biết rằng tất cả các chất trong sơ đồ chỉ chứa duy nhất 1 trong các
nguyên tố thuộc các chu kì nhỏ.
1)
2)
3)
4)

Xác định các nguyên tố X và Y.
Xác định các chất X1 - X5, Y1 - Y3.
Viết các phương trình phản ứng.
Giải thích tại sao q trình kết tinh X5 cần thực hiện với ethanol chứ
không phải nước?

18 | Bản quyền thuộc về Tạp chí Olympiad Hóa học KEM

Bài 11
Khoảng 35 năm trước, một sơ đồ gồm 3 q trình liên hệ với nhau đã
được cơng bố, trong đó có sự tham gia của 3 đơn chất và 4 hợp chất.
Việc hoàn thành thực nghiệm sơ đồ này có thể cho phép thu được một
đơn chất rất có giá trị về mặt năng lượng ở quy mô công nghiệp:
A+B+C
2E

300K
→

700 K
‡ˆ ˆˆ ˆˆ†ˆ

2D(g)

D + 2E

(1)

B+F

750

→

(2)

2A + G

(3)

Các sơ đồ tương tự đã được biết đến trước đây, nhưng đòi hỏi nhiệt độ
cao hơn nhiều. Phản ứng (3) được tiến hành trong phase lỏng và phản
ứng (2) thì trong phase khí. Cả phản ứng trực tiếp lẫn thuận nghịch đều
là q trình bậc 2.
1) Xác định kí hiệu các đơn chất.
2) Hàm lượng oxygen trong D, chứa 3 nguyên tố, gấp 3 lần trong A. Ở điều
kiện thường, D tồn tại ở trạng thái rắn và bị thăng hoa khi đun nóng, tạo
thành hơi màu thẫm. Đun nóng A và D với bột kẽm trong dung dịch kiềm
thì giải phóng một khí có mùi gắt đặc trưng. Xác định cơng thức các chất
A - G.
3) Viết các phương trình (1), (2), (3).
4) Xác định chất mà sơ đồ đã mô tả được dùng để sản xuất. Đề xuất 3
phương pháp để điều chế chất này ở quy mô công nghiệp ở thời điểm
hiện tại.
Kết quả nghiên cứu về phản ứng (2) trong một bình kín thể tích 5.00 dm 3
được cho trong bảng sau:
Thời gian, giây
Số mol E ở
nhiệt độ
5)
6)
7)
8)

0

20

200

2500

3000

700 K

0.853

0.846

0.793

0.675

0.675

720 K

0.802

0.788

0.694

0.631

0.631

Tính hằng số cân bằng của phản ứng (2) ở 700 K.
Tính biến thiên enthalpy và entropy chuẩn của phản ứng (2).
Tính tốc độ phản ứng trung bình ở 700 K và 720 K trong 20 giây đầu tiên.
Tính năng lượng hoạt hóa của phản ứng trực tiếp (2).
19 | Bản quyền thuộc về Tạp chí Olympiad Hóa học KEM


20 | Bản quyền thuộc về Tạp chí Olympiad Hóa học KEM


Bài 12
Các phương trình sau đây khơng chứa bất kỳ hệ số cân bằng nào. Tất cả
các phản ứng xảy ra trong môi trường khan nước.

-

-

A là một kim loại kiềm được tìm thấy chủ yếu trong quặng spodumene.
Được sử dụng để sản xuất ắc quy.
B là một nguyên tố được phát hiện năm 1772 bởi Daniel Rutherford.
Nguyên tố này cũng là chất nền của phản ứng có xúc tác enzim
nitrogenase sinh ra trong một số vi khuẩn (rhizobia) của cây họ đậu.
C có khối lượng phân tử 34.83 g‧mol-1.
D là ngun tố duy nhất mà phương trình Schrưdinger có thể giải chính
xác.
E là muối của A, và phản ứng mãnh liệt với nước.
F là một muối có khối lượng phân tử 7.95 g‧mol-1.

G là một muối có 2 nguyên tố khác nhau, oxi chiếm 69,62% về khối
lượng.
H là một hợp chất mà dung dịch nước của nó có tính base rất mạnh .
I là một hợp chất không bền, khi đun nóng, phát nổ sinh ra A và B.
J là một chất khí có mùi hăng, 131 triệu tấn được sản xuất trong năm
2010 trên toàn thế giới.
K là một muối sử dụng như chất xúc tác trong phản ứng thế electrophile.
L là một tác nhân khử quan trọng trong hóa học hữu cơ.
N là một chất khí, có mùi hăng, dễ dàng hòa tan trong nước sinh ra một
chất điện ly mạnh..
Q là một axit yếu.
Xác định các chất từ A đến Q.
21 | Bản quyền thuộc về Tạp chí Olympiad Hóa học KEM


22 | Bản quyền thuộc về Tạp chí Olympiad Hóa học KEM


Bài 13
Sản xuất soda khan chủ yếu dựa trên quy trình ammonia-soda được kĩ
sư người Bỉ Ernest Solvay phát triển vào nửa sau thế kỷ 19. Tuy nhiên
quy trình này có một số bất lợi và quan trọng nhất là việc thải ra một
lượng lớn nước thải hay chất lỏng chưng cất, có chứa dung dịch calcium
chloride gây ơ nhiễm môi trường.
1) Cho biết các nguyên liệu thô được dùng trong sản xuất soda theo quy
trình ammonia - soda. Các nguyên liệu thô phải đáp ứng yêu cầu nào để
không làm tắc nghẽn thiết bị? Tại sao các dụng cụ lại dễ bị tắc (kẹt) cặn?
2) Điền vào các khoảng trống của sơ đồ sản xuất sau. Đây là quy trình mở
hay kín (chu trình)?

3) Viết phản ứng xảy ra trong các giai đoạn khác nhau của quy trình sản
xuất.
4) Đề nghị một phương pháp để loại bỏ nhược điểm đã đề cập ở trên nếu
xưởng sản xuất được đặt ngay cạnh một nhà máy ammonia. Giải thích lý
do.

23 | Bản quyền thuộc về Tạp chí Olympiad Hóa học KEM


Bài 14
Thêm 8.145 gam muối II vào 50 gam dung dịch acid I 10 %, thu được
57.045 gam dung dịch. Cô lập được 8.745 gam chất rắn III từ dung dịch
này. Hoà tan một đơn chất màu vàng vào hỗn hợp nitric và hydrochloric
acid. Cô đặc dung dịch thu được, rồi xử lí với formaldehyde và potassium
carbonate, thu được kết tủa tối màu IV. Tách kết tủa, rửa sạch và sấy
khơ. Đun nóng chậm hỗn hợp gồm 1.355 gam III và 1.526 gam IV tới 400
o
C trong khí quyển argon tinh khiết, thu được 2.555 gam chất V màu
vàng. Cấu trúc tinh thể của V là lập phương đơn giản (kiểu CsCl) với
thông số mạng a = 4.241 , khối lượng riêng V là d = 7.18 gam/cm 3. V trở
thành chất dẫn điện tốt khi đun nóng đến nhiệt độ nóng chảy (590 oC).
Hợp chất VI tạo thành khi đun nóng các đơn chất tới 700 oC trong ống
nghiệm tantalum đóng kín. VI tồn tại ở dạng tinh thể trong suốt màu đỏ
thẫm, với cấu trúc kiểu Ni 2In và có thơng số mạng a = 5.676(1) và c =
9.471(3) . Số phân tử trong mỗi ô mạng cơ sở là Z = 2, và khối lượng
riêng tinh thể tính tốn được là 5.783 gam/cm 3. Các ion tạo thành phân
tử VI đẳng điện tử (cùng số electron) với các ion trong V.
1)
2)
3)

4)

Xác định công thức các chất I - V.
Viết phương trình điều chế các chất III, IV và V.
Xác định số phân tử (Z) trong mỗi ô mạng cơ sở V.
Xác định các số phối trí của các nguyên tố trong ô mạng tinh thể của hợp
chất V.
5) Viết cấu hình electron của các hạt tạo thành các hợp chất V và VI.
6) Tính khối lượng các chất đầu cần để tổng hợp 5.00 gam VI.

24 | Bản quyền thuộc về Tạp chí Olympiad Hóa học KEM


Bài 15
Một trong số những phương pháp để điều chế thủy ngân là nung thần sa
(thủy ngân (II) sunfua) với canxi oxit ở 600 – 700oC
500,00 g thần sa có chứa tạp chất sắt sunfua đem nung với 170,00 g
canxi oxit thu được 393,16 g thủy ngân và vẫn còn dư một lượng chất
oxy hóa. Phần cặn được đem chiết Soxhlet với dung mơi nước trong một
thời gian dài thì thu được 43,98 g một chất bột màu đen A. Phần dung
dịch thu được khi chiết Soxhlet sau đó đun sơi rồi sục thêm CO 2 cho đến
khi bão hịa khí này thu được 443,68g kết tủa. Hịa tan kết tủa trong axit
clohydric dư rồi nung phần cặn sinh ra ở 400 oC thu được 58,88 g chất
rắn
a) Viết các phản ứng xảy ra
b) Tính khối lượng CaO cần thiết để phản ứng nung quặng xảy ra hoàn
toàn
c) Cho biết sẽ xảy ra phản ứng phụ nào nếu phản ứng nung được tiến
hành khi có mặt khơng khí
d) Tính % khối lượng FeS và HgS trong quặng

e) Tại sao phải sục CO2 vào dung dịch nóng cho đến bão hịa

25 | Bản quyền thuộc về Tạp chí Olympiad Hóa học KEM