Tuyển tập các đề thi học sinh giỏi hóa học lớp 10 (có đáp án chi tiết)
Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (808.94 KB, 74 trang )
TUYỂN TẬP CÁC ĐỀ THI HỌC SINH GIỎI HÓA HỌC LỚP 10 (CÓ ĐÁP ÁN CHI TIẾT)
SỞ GD&ĐT BẾN TRE KỲ THI HỌC SINH GIỎI OLYMPIC 30-4 LẦN THỨ XII
TRƯỜNG THPT BẾN TRE NĂM HỌC 2005 - 2006
ĐỀ THI ĐỀ NGHỊ MÔN HÓA – Khối 10
Thời gian: 180 phút
Câu 1.
Hợp chất Z được tạo bởi hai nguyên tố M, R có công thức M
a
R
b
trong đó R chiếm
6,667% về khối lượng. Trong hạt nhân nguyên tử M có n = p + 4, còn trong hạt nhân của
R có p’=n’, trong đó n, p, n’, p’ là số nơtron và proton tương ứng của M và R
Biết rằng tổng số hạt proton trong phân tử Z = 84 và a + b = 4
Tìm công thức phân tử của Z
Câu 2. (Lý thuyết phản ứng về hóa học)
a. Xác định bậc phản ứng và hằng số tốc độ phản ứng ở pha khí (300
0
k) của phản ứng:
A(k) + B(k) → C(k)
Dựa trên kết quả thực nghiệm sau đây:
Thí nghiệm [A] mol/l [B] mol/l Tốc độ mol.l
-1
.s
-1
1 0,010 0,010 1,2.10
-4
2 0,010 0,020 2,4.10
-4
3 0,020 0,020 9,6.10
-4
b. Người ta trộn CO và hơi H
2
O tại nhiệt độ 1000k với tỉ lệ 1 : 1. Tính thành phần của hệ
lúc cân bằng, biết rằng:
2 2 2
2H O 2H O+ƒ
có pk
p,1
= 20,113
2 2
2CO 2CO O+ƒ
có pk
p,2
= 20,400
c. Cho các dữ kiện dưới đây:
2 4 2 2 6 a
2 6 2 2 2 b
2 2 c
2 2 2 d
C H H C H H 136,951 KJ / mol
7
C H O 2CO 3H O(l) H 1559,837 KJ / mol
2
C O CO H 393,514 KJ / mol
1
H O H O(l) H 285,838 KJ / mol
2
+ → ∆ = −
+ → + ∆ = −
+ → ∆ = −
+ → ∆ = −
Hãy xác định: Nhiệt hình thành và nhiệt đốt cháy của etylen C
2
H
4
Câu 3 (cân bằng trong các hệ axit bazơ, dị thể và tạo phức)
a. Độ tan của BaSO
4
trong dung dịch HCl 2M bằng 1,5.10
-4
M. Tính tích số tan của
BaSO
4
rồi suy ra độ tan của BaSO
4
trong nước nguyên chất và trong dung dịch
Na
2
SO
4
0,001M.
Cho biết pka đối với nấc phân li thứ hai của H
2
SO
4
là 2
b. Có thể hòa tan 0,01 mol AgCl trong 100ml dung dịch NH
3
1M hay không? Biết
T
AgCl
=1,8.10
-10
, K
bền
của phức [Ag(NH
3
)
2
]
+
là 1,8.10
8
.
c. Tính pH của dung dịch thu được trong các hỗn hợp sau:
10ml dung dịch axit axêtic (CH
3
COOH) 0,10M trộn với 10ml dung dịch
HCl có pH = 4,0
25ml dung dịch axit axêtic có pH = 3,0 trộn với 15ml dung dịch KOH có
pH = 11,0
10ml dung dịch axit axêtic có pH = 3,0 trộn với 10ml dung dịch axit fomic
(HCOOH) có pH = 3,0.
Biết pKa của CH
3
COOH và HCOOH lần lượt là 4,76 và 3,75
1
TUYỂN TẬP CÁC ĐỀ THI HỌC SINH GIỎI HÓA HỌC LỚP 10 (CÓ ĐÁP ÁN CHI TIẾT)
Câu 4:
A. Phản ứng oxi hóa – khử:
1. Điều khẳng định sau đây có đúng không? “ Một chất có tính oxi hóa gặp một chất có
tính khử nhất thiết phải xảy ra phản ứng oxi hóa – khử”. Giải thích.
2. Hoàn thành các phương trình phản ứng sau đây dưới dạng phân tử và dạng ion:
a.
2
4 6 12 6 2
MnO C H O H Mn CO
− + +
+ + → + ↑ +
b.
2
x y 4 2
Fe O H SO SO
+ −
+ + → ↑ +
B. Điện hóa học
1. Nếu muốn thực hiện các quá trình sau đây:
a.
2 4
Sn Sn
+ +
→
b.
2
Cu Cu
+ +
→
c.
2
4
Mn MnO
+ −
→
d.
2 3
Fe Fe
+ +
→
Chúng ta có thể dùng nước brom được không? Biết:
3 2
0
Fe / Fe
E 0,77v
+ +
= +
;
2
0
CU / Cu
E 0,34v
+
= +
;
2
4
0
MnO / Mn
E 1,51v
− +
= +
4 2
0
Sn / Sn
E 0,15v
+ +
= +
;
2
0
Br / 2Br
E 1,07v
−
= +
Viết phương trình phản ứng nếu xảy ra và tính hằng số cân bằng của phản ứng xảy ra.
2. Người ta lập 1 pin gồm 2 nữa pin sau:
3 2
(NO )
Zn / Zn (0,1M)
và
3
NO
Ag / Ag (0,1M)
có thể chuẩn tương ứng bằng -0,76v và 0,80v
a. Thiết lập sơ đồ pin và các dấu ở 2 điện cực
b. Viết phương trình phản ứng khi pin làm việc
c. Tính E của pin
d. Tính các nồng độ khi pin không có khả năng phát điện (pin đã dùng hết)
Câu 5:
1. Một khóang vật X gồm 2 nguyên tố: A (kim loại) và B (phi kim)
- Khi đốt X được chất rắn Y (A
2
O
3
) và khí Z (BO
2
) trong đó phần trăm khối lượng
của A trong Y là 70% và của B trong Z là 50%
- Y tác dụng vừa đủ với 1,8 (g) H
2
ở nhiệt độ cao.
- Z tác dụng vừa đủ với 117,6(g) K
2
Cr
2
O
7
trong môi trường H
2
SO
4
dư cho muối Cr
3+
Xác định tên khóang vật X và khối lượng X đã đốt
2. Từ muối ăn, đá vôi và nước, viết các phương trình phản ứng điều chế nước Javel
và clorua vôi.
SỞ GD&ĐT BẾN TRE KỲ THI HỌC SINH GIỎI OLYMPIC 30-4 LẦN THỨ XII
TRƯỜNG THPT BẾN TRE NĂM HỌC 2005 - 2006
ĐÁP ÁN MÔN HÓA – Khối 10
Thời gian: 180 phút
Câu 1.
Hợp chất Z được tạo bởi hai nguyên tố M, R có công thức M
a
R
b
trong đó R chiếm
6,667% về khối lượng. Trong hạt nhân nguyên tử M có n = p + 4, còn trong hạt nhân của
R có p’=n’, trong đó n, p, n’, p’ là số nơtron và proton tương ứng của M và R
Biết rằng tổng số hạt proton trong phân tử Z = 84 và a + b = 4
Tìm công thức phân tử của Z
ĐÁP ÁN
Số khối của nguyên tử M: p + n = 2p + 4
2
TUYỂN TẬP CÁC ĐỀ THI HỌC SINH GIỎI HÓA HỌC LỚP 10 (CÓ ĐÁP ÁN CHI TIẾT)
Số khối của nguyên tử R: p’ + n’ = 2p’
% khối lượng R trong M
a
R
b
=
2p 'b 6,667 1
a(2p 4) 2p'b 100 15
= =
+ +
p'b 1
ap p'b 2a 15
⇒ =
+ +
(1)
Tổng số hạt proton trong M
a
R
b
= ap + bp’ = 84 (2)
a + b = 4 (3)
(1), (2)
p'b 1
84 2a 15
⇒ =
+
1176
2
15p'b 84 2a
a
p
(2) p'b ap
15
−
= +
⇒ =
⇒ = −
(3)
1 a 3
⇒ ≤ ≤
a 1 2 3
p 78,26 39,07 26
Fe
a = 3 ⇒ b = 1 ⇒ p’ = 6: cacbon
Vậy CTPT Z là Fe
3
C
Câu 2. (Lý thuyết phản ứng về hóa học)
a. Xác định bậc phản ứng và hằng số tốc độ phản ứng ở pha khí (300
0
k) của phản ứng:
A(k) + B(k) → C(k)
Dựa trên kết quả thực nghiệm sau đây:
Thí nghiệm [A] mol/l [B] mol/l Tốc độ mol.l
-1
.s
-1
1 0,010 0,010 1,2.10
-4
2 0,010 0,020 2,4.10
-4
3 0,020 0,020 9,6.10
-4
b. Người ta trộn CO và hơi H
2
O tại nhiệt độ 1000k với tỉ lệ 1 : 1. Tính thành phần của hệ
lúc cân bằng, biết rằng:
2 2 2
2H O 2H O+ƒ
có pk
p,1
= 20,113
2 2
2CO 2CO O+ƒ
có pk
p,2
= 20,400
c. Cho các dữ kiện dưới đây:
2 4 2 2 6 a
2 6 2 2 2 b
2 2 c
2 2 2 d
C H H C H H 136,951 KJ / mol
7
C H O 2CO 3H O(l) H 1559,837 KJ / mol
2
C O CO H 393,514 KJ / mol
1
H O H O(l) H 285,838 KJ / mol
2
+ → ∆ = −
+ → + ∆ = −
+ → ∆ = −
+ → ∆ = −
Hãy xác định: Nhiệt hình thành và nhiệt đốt cháy của etylen C
2
H
4
ĐÁP ÁN
a. v = k[A]
x
[B]
y
Thí nghiệm 1 ⇒ 1,2.10
-4
= k.0,01
x
. 0,01
y
(1)
Thí nghiệm 2 ⇒ 2,4.10
-4
= k.0,01
x
. 0,02
y
(2)
Thí nghiệm 3 ⇒ 9,6.10
-4
= k.0,02
x
. 0,02
y
(3)
Lấy (3) chia cho (2) ⇒2
x
= 4 ⇒ x = 2
Lấy (2) chia cho (1) ⇒ 2
y
= 2 ⇒ y = 1
3
TUYỂN TẬP CÁC ĐỀ THI HỌC SINH GIỎI HÓA HỌC LỚP 10 (CÓ ĐÁP ÁN CHI TIẾT)
[ ] [ ]
2
v k A B=
Bậc phản ứng: x + y = 3
Thí nghiệm 1 ⇒ 1,2.10
-4
= k.0,01
2
. 0,01
⇒ k = 1,20.10
2
mol
-2
. l
-2
.s
-1
(1đ)
b. Từ các dữ kiện đề bài ta có:
2 2 P,3
P,2
2 2 2 P,4 P,1
1 1
CO O CO K
2 K
1
H O H O K K
2
+ =
+ =
€
€
20,113
P,1
0,1435
2 2 2 P P,3 P,4
20,400
P,2
K
10
CO H O CO H K K .K 10 1,392
K
10
−
−
+ + = = = = ≈€
(1đ)
Giả sử ban đầu lấy 1 mol CO và 1 mol H
2
O
2 2 2 P
CO H O CO H K 1,392+ + =€
Ban đầu 1mol 1mol
Lúc câu bằng 1-a(mol) (1-a)mol a mol a mol
2 2
2
2
CO H
P
2
CO H O
a a
P. P
P .P
a
2 2
K
1 a 1 a
P .P
(1 a)
P. P
2 2
= = =
− −
−
với P là áp suất chung
P
a
K 1,1798
1 a
= =
−
a 0,54mol≈
2 2
a x 100%
%H %CO 27%
2
= = =
2
(1 a)x100%
%CO %H O 23%
2
−
= = =
(1đ)
c. Từ các dữ kiện đề bài ta có:
2 6 2 4 2 1 a
2 2 2 6 2 2 b
2 2 3 C
2 2 2 4 d
C H C H H H H 136,951 KJ / mol
7
2CO 3H O(l) C H O H H 1559,837 KJ / mol
2
2C 2O 2CO H 2 H 787,028 KJ /mol
3
3H O 3H O(l) H 3 H 857,514 KJ / mol
2
→ + ∆ = −∆ = +
+ → + ∆ = −∆ = +
+
+ → ∆ = ∆ = −
+ → ∆ = ∆ = −
2C + 2H
2
→C
2
H
4
ΔH
ht
= ΔH
1
+ ΔH
2
+ ΔH
3
+ ΔH
4
= +52,246 KJ/mol (0,5đ)
( )
2 4 2 5 ht
2 2 3
2 2 2 6 d
C H 2C 2H H H 52,246KJ / mol
2C 2O 2CO H 787,028KJ / mol
2H O 2H O l H 2 H 571,676KJ / mol
→ + ∆ = −∆ = −
⇒ + + → ∆ = −
+ → ∆ = ∆ = −
C
2
H
4
+ 3O
2
→ 2CO
2
+ 2 H
2
O(l) ∆H
đc
= ΔH
5
+ ΔH
3
+ ΔH
6
= -1410,95 KJ/mol (0,5đ)
4
TUYỂN TẬP CÁC ĐỀ THI HỌC SINH GIỎI HÓA HỌC LỚP 10 (CÓ ĐÁP ÁN CHI TIẾT)
Câu 3 (cân bằng trong các hệ axit bazơ, dị thể và tạo phức)
d. Độ tan của BaSO
4
trong dung dịch HCl 2M bằng 1,5.10
-4
M. Tính tích số tan của
BaSO
4
rồi suy ra độ tan của BaSO
4
trong nước nguyên chất và trong dung dịch
Na
2
SO
4
0,001M.
Cho biết pka đối với nấc phân li thứ hai của H
2
SO
4
là 2
e. Có thể hòa tan 0,01 mol AgCl trong 100ml dung dịch NH
3
1M hay không? Biết
T
AgCl
=1,8.10
-10
, K
bền
của phức [Ag(NH
3
)
2
]
+
là 1,8.10
8
.
f. Tính pH của dung dịch thu được trong các hỗn hợp sau:
10ml dung dịch axit axêtic (CH
3
COOH) 0,10M trộn với 10ml dung dịch
HCl có pH = 4,0
25ml dung dịch axit axêtic có pH = 3,0 trộn với 15ml dung dịch KOH có
pH = 11,0
10ml dung dịch axit axêtic có pH = 3,0 trộn với 10ml dung dịch axit fomic
(HCOOH) có pH = 3,0.
Biết pKa của CH
3
COOH và HCOOH lần lượt là 4,76 và 3,75
ĐÁP ÁN
a.
4
2 2
4 4 BaSO
BaSO Ba SO T ?
+ −
+ =€
( )
1
2 1 2 2
4 4 1 a2
SO H HSO K K 10 10
−
− + − − −
+ = = =€
4 4
2 2
4 4 1 BaSO BaSO
BaSO H Ba HSO K K .T 10 .T
+ + −
+ + = =€
Ban đầu 2M
Cân bằng 2-S(M) S S
Với S = 1,5.10
-4
M
Ta có: S
2
/ (2-S) = 10
2
4
BaSO
T
( )
( )
4
2
4
2
10
BaSO
2
2 4
1,5.10
S
T 1,125.10
10 (2 S)
10 2 1,5.10
−
−
−
= = =
−
−
(0,5đ)
4
2 2 10
4 4 BaSO
BaSO Ba SO T 1,125.10
+ − −
+ =€
Cân bằng S’ S’
2 10 10 5
S' 1,125.10 S' 1,125.10 1,061.10 M
− − −
= ⇒ = ≈
(0,5đ)
2
2 4 4
Na SO 2Na SO
+ −
→ +
0,001M 0,001M
4
2 2 10
4 4 BaSO
BaSO Ba SO T 1,125.10
+ − −
+ =€
Ban đầu 0,001M
Cân bằng S” S’’+0,001
S”(S’’+0,001)=1,125.10
-10
S”
2
+ 0,001S”=1,125.10
-10
S”
2
+ 0,001S” – 1,125.10
-10
= 0
S” = 1,125.10
-7
M (nhận)
S” = -10
-3
M (loại) (0,5đ)
b.
10
AgCl
AgCl Ag Cl T 1,8.10
+ − −
+ =€
( )
3 3
2
Ag 2NH Ag NH
+
+
+ €
K
bền
= 1,8.10
8
( )
3 3
2
AgCl 2NH Ag NH Cl
+
−
+ +€
K=T
AgCl
.K
bền
= 3,24.10
-2
(0,5đ)
Ban đầu 1M
5
TUYỂN TẬP CÁC ĐỀ THI HỌC SINH GIỎI HÓA HỌC LỚP 10 (CÓ ĐÁP ÁN CHI TIẾT)
Cân bằng 1-2x x x
( )
2
2
2
x
3,24.10
1 2x
−
=
−
x
0,18
1 2x
=
−
x = 0,132M
⇒ 100ml dung dịch NH
3
2M có thể hòa tan được 0,1.0,132 = 0,0132 mol AgCl> 0,01
mol AgCl
Vậy 100ml dung dịch NH
3
2M có thể hòa tan 0,01 mol AgCl. (0,5đ)
c.
Dung dịch HCl có pH = 4,0 ⇒ [H
+
] = [HCl] = 10
-4
M
Sau khi trộn:
3
4
5
HCl
CH COOH
10 .10
C 5.10 M
20
0,1.10
C 0,05M
20
−
−
= =
= =
HCl → H
+
+ Cl
-
5.10
-5
M 5.10
-5
M
CH
3
COOH
€
CH
3
COO
-
+ H
+
C 0,05M 0 5.10
-5
M
∆C x x x
[ ] 0,05-x x 5.10
-5
+ x
( )
5
4,76
5.10 x x
10
0,05 x
−
−
+
=
−
x
2
+ 5.10
-5
x ≈ 8,69.10
-7
– 1,738.10
-5
x
x
2
+ 6,738.10
-5
x – 8,69.10
-7
= 0
x = 9,0.10
-4
M (nhận)
x = -9,646.10
-4
M(loại)
pH = -lg[H
+
] = -lg(5.10
-5
+ x) = 3,022 (0,5đ)
Gọi C
A
là nồng độ M của dung dịch CH
3
COOH
3 3
CH COOH CH COO H
− +
+€
C C
A
0 0
ΔC x x x
[ ] C
A
– x x x
Với pH = 3,0 ⇒ x = 10
-3
M
( )
3
2
3
4,76
3
A
6
3 1,24 10
A
4,76
10
10
C 10
10
C 10 10 0,0585M
10
−
−
−
−
−
− − +
−
=
−
= + = ≈
Dung dịch K
OH
có pH = 11,0 ⇒ [OH
-
] = [KOH] =
14
3
11
10
10 M
10
−
−
−
=
Sau khi trộn:
6
TUYỂN TẬP CÁC ĐỀ THI HỌC SINH GIỎI HÓA HỌC LỚP 10 (CÓ ĐÁP ÁN CHI TIẾT)
3
2
CH COOH
3
4
KOH
3 3 2
0,0585x25
C 0,03656M 3,66.10 M
40
10 x15
C 3,75.10 M
40
CH COOH KOH CH COOK H O
−
−
−
= = ≈
= =
+ → +
Phản ứng 3,66.10
-2
3,75.10
-4
0 0
Sau phản ứng (3,66.10
-2
– 3,75.10
-4
)0 3,75.10
-4
3,75.10
-4
3 3
CH COOH CH COO H
− +
+€
Dung dịch thu được là dung dịch đệm
3
3
3
4
CH COOK
CH COOH
2 4
CH COOH
C
3,75.10
pH pK lg 4,76 lg
C
3,66.10 3,75.10
−
− −
= + = +
−
pH = 6,745 (0,5đ)
Tương tự với câu trên:
- Dung dịch CH
3
COOH có pH = 3,0 ứng với
3
CH COOH
C 0,0585M=
- Dung dịch HCOOH có pH = 3,0 ứng với nồng độ axit fomic
( )
2
pH
6
pH 3 2,25 3 3
HCOOH
3,75
HCOOH
10
10
C 10 10 10 10 6,62.10 M
K
10
−
−
− − − − −
−
= + = + = + =
Sau khi trộn lẫn:
3
CH COOH
3
3
HCOOH
0,0585.10
C 0,02925M
20
6,62.10 .10
C 3,31.10 M
20
−
−
= =
= =
Tính gần đúng:
3 3
CH COOH CH COOH HCOOH HCOOH
H K .C K .C
+
= +
4,76 3,75 3
10 .0,02925 10 .3,31.10
− − −
= +
6
1,0969.10
−
=
[H
+
] ≈ 1,047.10
-3
pH = -lg (1,047.10
-3
)
pH ≈ 2,98 (0,5đ)
Câu 4:
A. Phản ứng oxi hóa – khử:
1. Điều khẳng định sau đây có đúng không? “ Một chất có tính oxi hóa gặp một chất có
tính khử nhất thiết phải xảy ra phản ứng oxi hóa – khử”. Giải thích.
2. Hoàn thành các phương trình phản ứng sau đây dưới dạng phân tử và dạng ion:
a.
2
4 6 12 6 2
MnO C H O H Mn CO
− + +
+ + → + ↑ +
b.
2
x y 4 2
Fe O H SO SO
+ −
+ + → ↑ +
B. Điện hóa học
1. Nếu muốn thực hiện các quá trình sau đây:
a.
2 4
Sn Sn
+ +
→
b.
2
Cu Cu
+ +
→
c.
2
4
Mn MnO
+ −
→
d.
2 3
Fe Fe
+ +
→
Chúng ta có thể dùng nước brom được không? Biết:
3 2
0
Fe / Fe
E 0,77v
+ +
= +
;
2
0
CU / Cu
E 0,34v
+
= +
;
2
4
0
MnO / Mn
E 1,51v
− +
= +
4 2
0
Sn / Sn
E 0,15v
+ +
= +
;
2
0
Br / 2Br
E 1,07v
−
= +
Viết phương trình phản ứng nếu xảy ra và tính hằng số cân bằng của phản ứng xảy ra.
7
TUYỂN TẬP CÁC ĐỀ THI HỌC SINH GIỎI HÓA HỌC LỚP 10 (CÓ ĐÁP ÁN CHI TIẾT)
2. Người ta lập 1 pin gồm 2 nữa pin sau:
3 2
(NO )
Zn / Zn (0,1M)
và
3
NO
Ag / Ag (0,1M)
có thể chuẩn tương ứng bằng -0,76v và 0,80v
e. Thiết lập sơ đồ pin và các dấu ở 2 điện cực
f. Viết phương trình phản ứng khi pin làm việc
g. Tính E của pin
h. Tính các nồng độ khi pin không có khả năng phát điện (pin đã dùng hết)
ĐÁP ÁN
A.
1. Điều khẳng định trên không phải lúc nào cũng đúng.
+ Muốn có phản ứng xảy ra giữa 1 chất oxi hóa A và 1 chất khử B thì chất khử tạo thành
phải yếu hơn B và chất oxi hóa sinh ra phải yếu hơn A
VD: Cu + 2Ag
+
= Cu
2+
+ 2Ag
Trong đó:
- Chất oxi hóa Cu
2+
yếu hơn chất oxi hóa ban đầu là Ag
+
- Chất khử sinh ra là Ag yếu hơn chất khử ban đầu là Cu
+ Ngược lại, phản ứng không xảy ra khi:
2Ag + Cu
2+
= Cu + 2Ag
+
Chất khử yếu chất oxi hóa yếu chất khử mạnh chất oxi hóa mạnh
+ Ngoài ra phản ứng oxi hóa – khử còn phụ thuộc nồng độ, nhiệt độ, chất xúc tác,…
2.
a.
2
4 6 12 6 2
MnO C H O H Mn CO
− + +
+ + → + ↑ +
x 24
7 2
Mn 5e Mn
+ +
+ =
(
4
MnO
−
: chất oxi hóa)
x 5
0 4
6C 6.4e 6C
+
− =
( C
6
H
12
O
6
: chất khử)
2
4 6 12 6 2 2
24MnO 5C H O 72H 24Mn 30CO 66H O
− + +
+ + → + +
Phương trình dưới dạng phân tử:
24KMnO
4
+ C
6
H
12
O
6
+ 36 H
2
SO
4
→ 24 MnSO
4
+ 30 CO
2
+ 66 H
2
O + 12 K
2
SO
4
b.
2
x y 4 2
Fe O SO H SO
− +
+ + → ↑ +
x 2
( )
2y
3
x
x Fe 2y 3x e x Fe
+
+
− − + →
(Fe
x
O
y
: chất khử)
x(3x-2y)
6 4
S 2e S
+ +
+ →
(
2
4
SO
−
: chất oxi hóa)
( )
[ ]
( ) ( )
3
2
x y 4 2 2
2Fe O 3x 2y SO 12x 4y H 2x Fe 3x 2y SO 6x 2y H O
+
− +
⇒ + − + − → + − + −
⇒ Dạng phân tử:
2Fe
x
O
y
+ (6x – 2y)H
2
SO
4
= x Fe
2
(SO
4
)
3
+ (3x – 2y)SO
2
+ (6x – 2y) H
2
O
B.
1. Sắp xếp các nữa phản ứng theo chiều tăng dần của thế điện cực chuẩn, ta có:
4 2
2
3 2
2
2
4
4 2 0
Sn / Sn
2 0
Cu / Cu
3 2 0
Fe / Fe
0
2 Br / 2Br
2 0
4 2
MnO / Mn
Sn 2e Sn E 0,15v
Cu e Cu E 0,34v
Fe e Fe E 0,77v
Br 2e 2Br E 1,07v
MnO 8H 5e Mn 4H O E 1,5v
+ +
+ +
+ +
− +
+ +
+ +
+ +
−
− + +
+ = +
+ = +
+ = +
+ = +
+ + → + = +
€
€
€
€
Theo qui tắc α ta thấy có thể thực hiện các quá trình a), b), d)
8
TUYỂN TẬP CÁC ĐỀ THI HỌC SINH GIỎI HÓA HỌC LỚP 10 (CÓ ĐÁP ÁN CHI TIẾT)
a. Sn
2+
+ Br
2
→Sn
4+
+ 2Br
–
E
0
= +1,07 – (+0,15) = +0,92v
2.0,92
31
0,059
K 10 1,536.10= =
(0,25đ)
b. 2Cu
+
+ Br
2
→ 2Cu
2+
+ 2Br
–
E
0
= +1,07-(+0,34) = +0,73v
2.0,73
24
0,059
K 10 5,569.10= =
(0,25đ)
c. 2Fe
2+
+ Br
2
→ 2Fe
3+
+ 2Br
–
E
0
= +1,07-0,77=+0,3v
2.0,3
10
0,059
K 10 1,477.10= =
(0,25đ)
2.
a.
( )
3 2
(NO ) 3
Zn | Zn (0,1M) || AgNO (0,1M) | Ag( )− +
(0,25đ)
b. Tại (-) có sự oxi hóa Zn – 2e → Zn
2+
Tại (+) có sự khử Ag
+
: Ag
+
+ e → Ag
Phản ứng tổng quát khi pin làm việc:
Zn + 2Ag
+
→ Zn
2+
+ 2Ag (0,25đ)
c.
2 2
0 2
Zn / Zn Zn / Zn
0,059
E E lg Zn
2
+ +
+
= +
0
Ag / Ag Ag / Ag
0,059
E E lg Ag
1
+ +
+
= +
E
pin
=
( )
2 2
2
0 0
Ag / Ag Zn / Zn Ag / Ag Zn / Zn
2
Ag
0,059
E E E E lg
2
Zn
+ + + +
+
+
− = − +
( )
( )
( )
2
1
1
10
0,059
0,80 0,76 lg 1,56 0,0295 1,53v
2
10
−
−
= + − − + = − ≈
(0,25đ)
d. Khi hết pin E
pin
= 0
Gọi x là nồng độ M của ion Ag
+
giảm đi trong phản ứng khi hết pin. Ta có:
( )
2
pin
0,1 x
0,059
E 0 lg 1,53
x
2
0,1
2
−
= ⇔ = −
+
( )
2
51,86
0,1 x
10 0
x
0,1
2
−
−
⇒ ≈ ≈
+
x 0,1M⇒ ≈
2
x
Zn 0,1 0,15M
2
+
= + ≈
51,86 27
x
Ag 0,1 .10 4,55.10 M
2
+ − −
= + ≈
÷
(0,5đ)
Câu 5:
3. Một khóang vật X gồm 2 nguyên tố: A (kim loại) và B (phi kim)
- Khi đốt X được chất rắn Y (A
2
O
3
) và khí Z (BO
2
) trong đó phần trăm khối lượng
của A trong Y là 70% và của B trong Z là 50%
9
TUYỂN TẬP CÁC ĐỀ THI HỌC SINH GIỎI HÓA HỌC LỚP 10 (CÓ ĐÁP ÁN CHI TIẾT)
- Y tác dụng vừa đủ với 1,8 (g) H
2
ở nhiệt độ cao.
- Z tác dụng vừa đủ với 117,6(g) K
2
Cr
2
O
7
trong môi trường H
2
SO
4
dư cho muối Cr
3+
Xác định tên khóang vật X và khối lượng X đã đốt
4. Từ muối ăn, đá vôi và nước, viết các phương trình phản ứng điều chế nước Javel
và clorua vôi.
ĐÁP ÁN
1.
0
2 3
t
x y
(X)
2
A O (Y)
A B
BO (Z)
→
2A.100
%A 70 A 56 A Fe
2A 16.3
= = ⇒ = ⇒ ≡
+
B.100
%B 50 B 32 B S
B 16.2
= = ⇒ = ⇒ ≡
+
Y + H
2
:
0
2 3 2 2
Fe O 3H t 2Fe 3H O+ +
2 3 2
2 3
Fe O H
Fe Fe O
1 1 1,8
n n . 0,3(mol)
3 3 2
n 2.n 0,3.2 0,6(mol)
= = =
= = =
K
2
Cr
2
O
7
+ 3 SO
2
+ H
2
SO
4
= K
2
SO
4
+ Cr
2
(SO
4
)
3
+ H
2
O
0,4(mol) 1,2(mol)
2 2 7
2
K Cr O
S SO
117,6
n 0,4(mol)
294
n 1,2mol n
= =
⇒ = =
Với công thức Fe
x
O
y
ta có tỉ lệ:
X : y = 0,6 : 1,2 hay 1 : 2
⇒ X là FeS
2
(pyrit sắt)
( ) ( )
2
FeS
m 56.0,6 32.1,2 72(g)= + =
2. 2NaCl + 2 H
2
O 2 NaOH + H
2
+ Cl
2
Cl
2
+ 2 NaOH = NaCl + NaClO + H
2
O
Nước Javel
0
3 2
2 2
2 2 2 2
CaCO t CaO CO
CaO H O Ca(OH)
Cl Ca(OH) CaOCl H O
+
+ =
+ = +
Clorua vôi
ĐỀ THI ĐỀ NGHỊ - HÓA HỌC - KHỐI 10
Câu I :
Xét các phân tử BF
3
, NF
3
và IF
3
. Trả lời các câu hỏi sau :
I.1. Viết công thức chấm electron Lewis của các chất trên
I.2. Dựa vào thuyết lai hóa obitan nguyên tử hãy cho biết tr ạng th ái lai hóa của nguyên tử
trung tâm và dạng hình học của mỗi phân tử
1.3. Xác định xem phân tử nào là phân cực và không phân cực. Giải thích kết quả đã chọn
10
TUYỂN TẬP CÁC ĐỀ THI HỌC SINH GIỎI HÓA HỌC LỚP 10 (CÓ ĐÁP ÁN CHI TIẾT)
Câu II:
II.1. Cho các phản ứng thuận nghịch sau:
Fe
3
O
4
+ H
2
3FeO + H
2
O
(a)
FeO + H
2
Fe + H
2
O
(b)
Fe
3
O
4
+ 4H
2
3Fe + 4H
2
O
(c)
Fe
2
O
3
+ 3H
2
2Fe + 3H
2
O
(d)
Biết rằng nước, H
2
ở pha khí, các chất còn lại ở pha rắn
Hãy biểu thị hằng số cân bằng của phản ứng (a) thông qua hằng số cân bằng của các phản
ứng còn lại
II.2. Quá trình hoà tan tinh thể ion vào nước bao gồm những quá trình nào? Hãy cho biết
những quá trình nào là thu nhiệt, quá trình nào là toả nhiệt. Từ đó giải thích hiện tượng
khi hoà tan các tinh thể NaOH, MgCl
2
, NH
4
NO
3
vào từng cốc nước riêng biệt.
Câu III :
III.1. Tính pH của dung dịch H
2
C
2
O
4
0,01M.
III.2. Cho từ từ dung dịch C
2
O
4
2-
vào dung dịch chứa ion Mg
2+
0,01M và Ca
2+
0,01M.
III.2.1. Kết tủa nào xuất hiện trước.
III.2.2. Nồng độ ion thứ nhất còn lại bao nhiêu khi ion thứ hai bắt đầu kết tủa.
III.3. Tính pH của dung dịch để 0,001moL CaC
2
O
4
tan hết trong 1 Lít dung dịch đó.
Biết H
2
C
2
O
4
có các hằng số axít tương ứng là pK
1
= 1,25; pK
2
= 4,27
Tích số tan của CaC
2
O
4
là 10
– 8,60
; MgC
2
O
4
là 10
- 4,82
Câu IV :
Ở 25
0
C, người ta thực hiện một pin gồm hai nửa pin sau :
Ag | AgNO
3
0,1 M và Zn | Zn(NO
3
)
2
0,1 M.
IV.1. Thiết lập sơ đồ pin.
IV.2. Viết các phản ứng tại các điện cực và phản ứng xảy ra khi pin làm việc.
IV.3. Tính suất điện động của pin.
IV.4. Tính nồng độ các ion khi pin không có khả năng phát điện.
Cho:
VE
VE
ZnZn
AgAg
76,0
8,0
/
0
/
0
2
−=
=
+
+
Câu V:
Nung hỗn hợp A gồm sắt và lưu huỳnh sau một thời gian được hỗn hợp rắn B. Cho B tác
dụng với dung dịch HCl dư, thu được V
1
lít hỗn hợp khí C. Tỷ khối của C so với hidro bằng
10,6. Nếu đốt cháy hoàn toàn B thành Fe
2
O
3
và SO
2
cần V
2
lít khí oxi.
V.1. Tìm tương quan giá trị V
1
và V
2
(đo ở cùng điều kiện nhiệt độ và áp suất).
V.2. Tính hàm lượng phần trăm các chất trong B theo V
1
và V
2
.
V.3. Hiệu suất thấp nhất của phản ứng nung trên là bao nhiêu phần trăm.
V.4. Nếu hiệu suất của phản ứng nung trên là 75%, tính hàm lượng phần trăm các chất trong
hỗn hợp B. Cho biết S = 32; Fe = 56; O = 16.
ĐỀ VÀ ĐÁP ÁN CHI TIẾT
Câu I :
Xét các phân tử BF
3
, NF
3
và IF
3
. Trả lời các câu hỏi sau :
I.1. Viết công thức chấm electron Lewis của các chất trên
I.2. Dựa vào thuyết lai hóa obitan nguyên tử hãy cho biết tr ạng th ái lai hóa của nguyên tử
trung tâm và dạng hình học của mỗi phân tử
1.3. Xác định xem phân tử nào là phân cực và không phân cực. Giải thích kết quả đã chọn
11
TUYỂN TẬP CÁC ĐỀ THI HỌC SINH GIỎI HÓA HỌC LỚP 10 (CÓ ĐÁP ÁN CHI TIẾT)
Đáp án :
S
FF
F
N
F F
F
I FF
F
1,5 điểm
Lai hóa sp
2
Lai hóa sp
3
Lai hóa sp
3
d 0,75 điểm
Tam giác phẳng Tháp đáy tam giác Hình chữ T 0,75 điểm
Không cực vì momen
lưỡng cực liên kết bị
triệt tiêu
Có cực vì lưỡng cực liên
kết không triệt tiêu
Có cực vì lưỡng cực liên
kết không triệt tiêu
1 điểm
Câu II:
II.1.Cho các phản ứng thuận nghịch sau:
Fe
3
O
4
+ H
2
3FeO + H
2
O
(a)
FeO + H
2
Fe + H
2
O
(b)
Fe
3
O
4
+ 4H
2
3Fe + 4H
2
O
(c)
Fe
2
O
3
+ 3H
2
2Fe + 3H
2
O
(d)
Biết rằng nước, H
2
ở pha khí, các chất còn lại ở pha rắn
Hãy biểu thị hằng số cân bằng của phản ứng (a) thông qua hằng số cân bằng của các phản
ứng còn lại
II.2.Quá trình hoà tan tinh thể ion vào nước bao gồm những quá trình nào? Hãy cho biết
những quá trình nào là thu nhiệt, quá trình nào là toả nhiệt. Từ đó mô tả và giải thích
hiện tượng khi hoà tan các tinh thể NaOH, MgCl
2
, NH
4
NO
3
vào từng cốc nước riêng
biệt.
Đáp án:
II.1.
Gọi K
a
, K
b
, K
c
, K
d
lần lượt là hằng số cân bằng của các phản ứng a,b,c,d
tương ứng. Ta có:
2
2
H
OH
a
P
P
K =
;
2
2
H
OH
b
P
P
K =
;
2
2
4
4
H
OH
c
P
P
K =
;
2
2
3
3
H
OH
d
P
P
K =
→
6
.
b
dc
a
K
KK
K =
2 điểm
II.2.
- Quá trình hoà tan tinh thể ion vào nước, ta có thể hình dung bao gồm các quá
trình như sau:
+ Quá trình phân li tinh thể ion thành các ion tự do (cation và anion) là quá
trình thu nhiệt. (nhiệt phân li, ΔH
phân li
> 0)
+ Quá trình tương tác giữa các ion với nước để tạo thành các ion hidrat hoá là
quá trinh toả nhiệt. (nhiệt hidrat hoá, ΔH
hidrat
< 0)
→ Nhiệt của quá trinh hoà tan tinh thể ion vào nước là ΔH
ht
= ΔH
phân li
+ ΔH
hidrat
của các ion
2 điểm
12
TUYỂN TẬP CÁC ĐỀ THI HỌC SINH GIỎI HÓA HỌC LỚP 10 (CÓ ĐÁP ÁN CHI TIẾT)
- Khi cho NaOH, MgCl
2
vào cốc nước ta thấy cốc nước nóng lên do ΔH
hirat
vượt
trội so với ΔH
phân
li
→ ΔH
ht
< 0
- Khi hoà tan NH
4
NO
3
vào cốc nước thấy cốc nước lạnh hẳn do ΔH
phân li
vượt
trội so với ΔH
hidrat
→ ΔH
ht
> 0
Câu III : 4 điểm
II.1.Tính pH của dung dịch H
2
C
2
O
4
0,01M.
II.2.Cho từ từ dung dịch C
2
O
4
2-
vào dung dịch chứa ion Mg
2+
0,01M và Ca
2+
0,01M.
II.2.1. Kết tủa nào xuất hiện trước.
II.2.2. Nồng độ ion thứ nhất còn lại bao nhiêu khi ion thứ hai bắt đầu kết tủa.
II.3.Tính pH của dung dịch để 0,001moL CaC
2
O
4
tan hết trong 1 Lít dung dịch đó.
Biết H
2
C
2
O
4
có các hằng số axít tương ứng là pK
1
= 1,25; pK
2
= 4,27
Tích số tan của CaC
2
O
4
là 10
– 8,60
; MgC
2
O
4
là 10
- 4,82
Đáp án:
III.1. H
2
C
2
O
4
H
+
+ HC
2
O
4
-
K
1
= 10
-1,25
(1)
HC
2
O
4
-
H
+
+ C
2
O
4
2-
K
2
= 10
-4,27
(2)
H
2
O H
+
+ OH
-
K
w
= 10
-14
(3)
Do K
w
<< K
2
<< K
1
⇒ cân bằng (1) xảy ra chủ yếu
H
2
C
2
O
4
H
+
+ HC
2
O
4
-
K
1
= 10
-1,25
C (M) 0,01
[ ] (M) 0,01 – x x x
1,0 điểm
= 10
-1,25
⇒ x
2
+ 10
-1,25
x - 10
-3,25
= 0
GiảI phương trình bậc 2, ta được: x = 8,66 . 10
-3
(M)
⇒ pH = 2,06
III.2. CaC
2
O
4
Ca
2+
+ C
2
O
4
2-
T
1
= 10
-8,60
MgC
2
O
4
Mg
2+
+ C
2
O
4
2-
T
2
= 10
-4,82
Điều kiện để có kết tủa CaC
2
O
4
: [Ca
2+
] [C
2
O
4
2-
] ≥ T
1
⇒ [C
2
O
4
2-
] ≥ = 10
-6,60
(M)
0,5 điểm
Điều kiện để có kết tủa MgC
2
O
4
: [Mg
2+
] [C
2
O
4
2-
] ≥ T
2
⇒ [C
2
O
4
2-
] ≥ = 10
-2,82
(M)
0,5 điểm
[C
2
O
4
2-
]
1
≤ [C
2
O
4
2-
]
2
nên CaC
2
O
4
kết tủa trước.
Khi MgC
2
O
4
bắt đầu kết tủa thì:
= ⇒ [Ca
2+
] = [Mg
2+
] = 10
-2
= 10
-5,78
(M)
1 điểm
III.3. CaC
2
O
4
Ca
2+
+ C
2
O
4
2-
T
1
= 10
-8,60
H
+
+ C
2
O
4
2-
HC
2
O
4
-
K
2
-1
= 10
4,27
CaC
2
O
4
+ H
+
Ca
2+
+ HC
2
O
4
-
K = T
1
K
2
-1
= 10
-4,33
C
[ ] (M) C – 0,001 0,001 0,001
⇒ = 10
-4,33
⇒ C ≈ 10
-1,69
(M) ⇒ pH = 1,69
1 điểm
13
TUYỂN TẬP CÁC ĐỀ THI HỌC SINH GIỎI HÓA HỌC LỚP 10 (CÓ ĐÁP ÁN CHI TIẾT)
Câu IV : 4điểm
Ở 25
0
C, người ta thực hiện một pin gồm hai nửa pin sau :
Ag | AgNO
3
0,1 M và Zn | Zn(NO
3
)
2
0,1 M.
IV.1. Thiết lập sơ đồ pin.
IV.2. Viết các phản ứng tại các điện cực và phản ứng xảy ra khi pin làm việc.
IV.3. Tính suất điện động của pin.
IV.4. Tính nồng độ các ion khi pin không có khả năng phát điện.
Cho:
VE
VE
ZnZn
AgAg
76,0
8,0
/
0
/
0
2
−=
=
+
+
Đáp án :
IV.1. - Zn | Zn(NO
3
)
2
0,1M || AgNO
3
0,1M | Ag + 0,5 điểm
IV.2. Anot (-) : Zn - 2e = Zn
2+
Catot (+) : Ag
+
+ 1e = Ag
Phản ứng : Zn + 2 Ag
+
= Zn
2+
+ 2 Ag.
0,5 điểm
IV.3. E pin = E catot - E anot
=
ZnZnAgAg
EE
//
2++
−
= ( 0,8 + 0,059 lg [Ag
+
] ) - ( -0,76 + 0,059/2 lg [Zn
2+
] )
= 0,741 - ( - 0,7895 )
= 1,53 V.
1 điểm
IV.4. Khi pin không có khả năng phát điện , thì lúc đó E pin = 0.
Khi đó phản ứng đạt trạng thái cân bằng :
Ta có :
K
cb
=
9,52
059,0
)76,08,0.(2
059,0
.
2
101010
][
][
0
===
+∆
+
+
En
Ag
Zn
1 điểm
Mặ t khác :
Zn + 2 Ag
+
= Zn
2+
+ 2 Ag
Bđ : 0,1 0,1 ( M )
Pư : 2x x
CB: 0,1-2x 0,1 + x
Vậy :
Mxx
x
x
Ag
Zn
05,0021,0
10
21,0
1,0
][
][
9,52
2
2
=⇒≈−⇒
=
−
+
=
+
+
Vậy :
[Zn
2+
] = 0,1 + 0,05 = 0,15 M
[Ag
+
] =
].[10
29,52 +−
Zn
= 1,4.10
-27
M.
1 điểm
Câu V:
Nung hỗn hợp A gồm sắt và lưu huỳnh sau một thời gian được hỗn hợp rắn B. Cho B tác
dụng với dung dịch HCl dư, thu được V
1
lít hỗn hợp khí C. Tỷ khối của C so với hidro bằng
10,6. Nếu đốt cháy hoàn toàn B thành Fe
2
O
3
và SO
2
cần V
2
lít khí oxi.
V.1. Tìm tương quan giá trị V
1
và V
2
(đo ở cùng điều kiện).
V.2. Tính hàm lượng phần trăm các chất trong B theo V
1
và V
2
V.3. Hiệu suất thấp nhất của phản ứng nung trên là bao nhiêu phần trăm.
14
TUYỂN TẬP CÁC ĐỀ THI HỌC SINH GIỎI HÓA HỌC LỚP 10 (CÓ ĐÁP ÁN CHI TIẾT)
V.4. Nếu hiệu suất của phản ứng nung trên là 75%, tính hàm lượng phần trăm các chất trong
hỗn hợp B. Cho biết S = 32; Fe = 56; O = 16.
Đáp án:
Fe + S = FeS
Thành phần B gồm có FeS, Fe và có thể có S.
FeS + 2HCl = FeCl
2
+ H
2
S
Fe + 2HCl = FeCl
2
+ H
2
Vì M
TB
= 10,6 . 2 = 21,2 < 34
Nên : trong C có H
2
S và H
2
.
Gọi x là % của H
2
trong hỗn hợp C.
(2x + 43(100 – x)) : 100 = 21,2
→ x = 40%
C ; H
2
= 40% theo số mol;
H
2
S = 60%
1 điểm
Đốt cháy B:
4 FeS + 7 O
2
= 2 e
2
O
3
+ 4 SO
2
4 Fe + 3 O
2
= 2 Fe
2
O
3
Có thể có phản ứng : S + O
2
= SO
2
Thể tích O
2
đốt cháy FeS là : (3V
1
/5).(7/4) = 21V
1
/20
Thể tích O
2
đốt cháy Fe là : (2V
1
/5).(3/4) = 6V
1
/20
Thể tích O
2
đốt cháy FeS và Fe là: 21V
1
/20 + 6V
1
/20 = 27V
1
/20
Thể tích O
2
đốt cháy S là: V
2
– (27V
1
/20) = V
2
– 1,35V
1
.
Nên : V
2
≥ 1,35V
1 điểm
V.2. S ố mol S = (V
2
– V
1
. 1,35) : V
1 mol
( Với V
1 mol
là thể t ích của 1 mol
khí ở điều kiện đang xét)
S ố mol FeS = ( V
1.
3/5 ) : V
1mol
S ố mol Fe = (V
1
. 2/5) : V
1 mol
%
165
)35,1(322,75
5280
)35,1(3256.
5
2
88.
5
3
100.88.
5
3
%
12
1
121
1
12
11
1
VV
V
VVV
V
VV
VV
V
FeS
+
=
−+
=
−++
=
%
70
)(32
100.56.
5
2
%
12
1
12
1
VV
V
VV
V
Fe
+
=
+
=
%
135100
)(32
100).35,1(32
%
12
12
12
12
VV
VV
VV
VV
S
+
−
=
+
−
=
1 điểm
- Nếu dư S so với Fe thì tính hiệu suất phản ứng theo Fe,
Fe + S FeS
1 điểm
15
TUYỂN TẬP CÁC ĐỀ THI HỌC SINH GIỎI HÓA HỌC LỚP 10 (CÓ ĐÁP ÁN CHI TIẾT)
H =
(%)60100.
5
3
5
2
5
3
100.
11
1
=
+
=
+
VV
V
nn
n
FeSFe
FeS
H = 60%.
- Nếu dư Fe so với S tính hiệu suất phản ứng theo S.
H =
>
+
SFeS
FeS
nn
n 100.
(%)60100.
5
3
5
2
5
3
100.
11
1
=
+
=
+
VV
V
nn
n
FeSFe
FeS
. (do n
S <
n
Fe
)
- Vậy hiệu suất thấp nhất của phản ứng nung trên là 60%
Sở Giáo Dục Đào Tạo Vĩnh Long
Trường Trung học chuyên Nguyễn Bỉnh Khiêm
KỲ THI OLYMPIC 30-4 LẦN XXII 2006
Đề thi đề nghị môn Hóa khối 10
I. Câu I (4 đ)
I.1) cho X, Y là 2 phi kim trong nguyên tử X và Y có số hạt mang điện nhiều hơn số hạt không
mang điện lần lượt là 14 và 16. biết trong hợp chất XYn
. X chiếm 15,0486 % về khốI lựơng
. Tổng số proton là 100
. Tổng số nơtron là 106
a. Xác định số khối và tên X, Y
b. Xác định CTCT XYn và cho biết kiểu lai hóa của nguyên tố X dạng hình học của
XYn.
c. Viết phương trình phản ứng giữa XYn với P
2
O
5
và với H
2
O
I.2)
a. Tại sao SiO
2
là một chất rắn ở nhiệt độ phòng nóng chảy ở 1973K trong khi đó CO
2
lại
là chất khí ở nhiệt độ phòng nóng chảy ở 217K
b. Chất dicloetilen (C
2
H
2
Cl
2
) có ba đồng phân ký hiệu X,Y,Z
- Chất X không phân cực còn chất Z phân cực
- Chất X và chất Z kết hợp với Hidro cho cùng sản phẩm
X (họăc Z) + H
2
Cl - CH
2
- CH
2
– Cl
. Viết công thức cấu tạo X, Y, Z
. Chất Y có momen lưỡng cực không ?
Đáp án :
Câu I (4đ)
I.1)
a. Gọi Px, PY là số proton X, Y
n
x
, n
y
là số nơtron X, Y
P
x
+ nP
y
= 100 (1)
N
x
+ nN
y
= 106 (2)
Px + Nx + n(PY + Ny) = 206
Ax + nAy = 206 (3)
Ax
Ax + nAy
=> Ax = 31 (0,5đ)
Trong nguyên tử X : 2Px – Nx = 14
16
=
15,0486
100
(4)
TUYỂN TẬP CÁC ĐỀ THI HỌC SINH GIỎI HÓA HỌC LỚP 10 (CÓ ĐÁP ÁN CHI TIẾT)
Px = 15 (0,5đ)
Nx = 16
Thay Px, Nx vào (1) , (2)
n (Ny – Py) = 5 ( 5)
2Py – ny = 16 (6) => Ny = 2Py - 16
n(Py – 16) = 5
Py =
5 16n
n
+
n 1 2 3 4 5
Py 21 18,8 17,67 17,25 17
Py = 17, n =5 , Ay = 35 => Y là clo (0,25đ)
b. PCl5 : nguyên tử P lai hóa sp
3
d dạng lưỡng tháp tam giác.
Cl
Cl P Cl
Cl Cl
(0,25đ)
c. P
2
O
5
+ PCl
5
= 5POCl
3
PCl
5
+ H
2
O = H
3
PO
4
+ 5HCl (0,25đ)
I.2)
- C và Si đều có bốn electron hóa trị tuy nhiên khác với CO
2
(O = C = O) SiO
2
không
phải là một phân tử đơn giản với liên kết Si =O. năng lượng của 2 liên kết đôi Si=O kém xa năng
lượng của bốn liên kết đơn Si-O vì vậy tinh thể SiO
2
gồm những tứ diện chung đỉnh nhau.
O
O Si O
O
(0,5đ)
a. SiO
2
là tinh thể nguyên tử liên kết với nhau bằng liên kết cộng hóa trị bền
trong khi CO
2
rắn là tinh thể phân tử, liên kết với nhau bằng lực Vanderwall yếu. (0,5đ)
b. X không phân cực vậy X tồn tại ở dạng trans Z phân cực.Vậy Z tồn tại ở dạng Cis
HCl
HCCH
ClH
−−−
CTCT
HCl
CC
ClH
=
(X)
ClCl
CC
HH
=
(X) (Z)
CTCT Y s ẽ l à
ClH
CC
ClH
=
C-H C-Cl
17
=> X là photpho
hoặc Z + H
2
TUYỂN TẬP CÁC ĐỀ THI HỌC SINH GIỎI HÓA HỌC LỚP 10 (CÓ ĐÁP ÁN CHI TIẾT)
∆
X= 2,5 – 2,1 = 0,4
∆
X = 0,5
Vậy Y phân cực
(0,25đ)
Câu II (4đ)
I.1. Hằng số cân bằng của phản ứng :
H
2
(k) + I2(k) 2HI (k) ở 600
0
C bằng 64
a. Nếu trộn H
2
và I
2
theo tỉ lệ mol 2:1 và đun nóng hỗn hợp tới 600
0
C thì có bao nhiêu phần trăm
I
2
tham gia phản ứng ?
b.) Cần trộn H
2
và I
2
theo tỉ lệ như thế nào để có 99% I
2
tham gia phản ứng (600
0
C)
II-2
Một chất thải phóng xạ có chu kỳ bán hủy là 200 năm được chứa trong thùng kín và chôn
dưới đất. phải trong thời gian là bao nhiêu để tốc độ phân rã giảm từ 6,5.10
12
nguyên tử/phút
xuống còn 3.10
-3
nguyên tử/phút.
II-3 Tính nhiệt của phản ứng.
H H
H – C – H + 3Cl
2
Cl – C – Cl + 3HCl
H Cl
biết E
C-H
: +413KJ/mol E
C-Cl
: +339KJ/mol
E
Cl-Cl
: + 243KJ/mol E
H-Cl
: + 427KJ/mol
Phản ứng trên tỏa nhiệt hay thu nhiệt ?
Đáp án :
Câu II (4đ).
II.1
a. H
2
(k) + I
2
(k) 2HI (k)
2mol 1mol
x x 2x
2-x 1-x 2x
64
)1)(2(
)2(
2
=
−−
=
xx
x
K
c
[ ]
[ ][ ]
22
2
IH
HI
K
C
=
0,5đ
x
1
= 2,25(loại)
x
2
= 0,95 (nhận)
=> 95% I
2
tham gia phản ứng 0,25đ
b. H
2
(k) + I
2
(k) 2HI (k)
n 1
n-0,99 0,01 1,98 0,5 đ
n: nồng độ ban đầu của H
2
K
C
= (1,98)
2
= 64
(n-0,99)(0,01)
n
7≈
=> cần trộn H
2
và I
2
theo tỉ lệ 7:1 0,5đ
II.2
/00347,0
200
693,0693,0
2/1
===
t
k
năm 0,25đ
2,303lg
kt
N
N
−=
0
0,25đ
18
TUYỂN TẬP CÁC ĐỀ THI HỌC SINH GIỎI HÓA HỌC LỚP 10 (CÓ ĐÁP ÁN CHI TIẾT)
2,303lg
t00347,0
10.5,6
10.3
12
3
−=
−
t = 1,02.10
4
năm hay 10.200năm 0,5đ
II.3
)33(34
ClHClCHCClClHC
EEEEEH
−−−−−
++−+=∆
= 4.413KJ + 3.243 – (413+ 3.339 + 3.427) = 2381KJ – 2711KJ
= - 330KJ (0,75đ)
Phản ứng trên tỏa nhiệt
Câu III (4đ)
III.1
Hòa tan 0,1mol NH
4
Cl vào 500ml nước.
a. Viết phương trình phản ứng và biểu thức tính Ka
b. Tính pH dung dịch trên biết K
a
NH
4
−
+
= 5.10
–10
III.2
Độ tan PbI
2
ở 18
0
C 1,5.10
-3
mol/l
a. Tính nồng độ mol/l của Pb
2+
và
−
I
trong dung dịch bảo hòa PbI
2
ở 18
0
C.
b. Tính tích số tan PbI
2
ở 18
0
C.
c. Muốn giảm độ tan PbI
2
đi 15 lần, thì phải thêm bao nhiêu g KI vào 1l dung dịch bảo
hòa PbI
2
. (K : 39 ; I : 127)
III. 3
Cho giản đồ thế khử chuẩn Mn trong môi trường axit
2
?
2
4
56,0
4
MnOMnOMnO
V
→ →
−
+
−
a. Tính thế khử chuẩn của các cặp MnO
4
2-
/MnO
2
b. Hãy cho biết phản ứng sau có thể xảy ra được không ? tại sao ?
3MnO
4
2-
+ 4H
+
= 2MnO
-
4
+ MnO
2
+ 2H
2
O
Tính hằng số cân bằng của phản ứng trên.
Đáp án
Câu III (4đ)
III. 1
a) NH
4
Cl =
4
+
NH
+ Cl
–
NH
4
+
+ H
2
O NH
3
+ H
3
O
+
Ka = [NH
3
][H
3
O]
+
[NH
4
+
]
b). Nồng độ NH
3
trong dung dịch :
M2,0
5,0
1,0
=
NH
4
+
+ H
2
O NH
3
+ H
3
O
+
0,2 0 10
-7
x x x
0,2 –x x x + 10
-7
10
-7
<< x nên 0,2 –x
≈
0,2
Ka nhỏ x << 0,2 => 0,2 – x
≈
0,2
Ka =
10
2
10.5
2,0
−
=
x
x = 10
-5
19
0,25đ
= 5.10
-10
0,25đ
0,25đ
+1,7V
TUYỂN TẬP CÁC ĐỀ THI HỌC SINH GIỎI HÓA HỌC LỚP 10 (CÓ ĐÁP ÁN CHI TIẾT)
x = [H
3
O
+
] = 10
-5
0,5đ
pH = 5
III.2
a. PbI
2
Pb
2+
+ 2
−
I
1,5. 10
-3
1,5.10
-3
3.10
-3
[Pb
2+
] = 1,5.10
-3
M
[I-] = 3.10
-3
M
b. T PbI
2
= [Pb
2+
][I
-
]
2
= (1,5.10
-3
).(3.10
-3
)
2
= 13,5.10
-9
0,25đ
c. KI = K
+
+
−
I
a a
gọi a là số mol KI cần thêm vào
s là độ tan PbI
2
sau khi thêm KI
MSS
4
3
10
15
10.5,1
−
−
=→=
PbI
2
Pb
2+
+ 2I
-
10
-4
10
-4
2.10
-4
T PbI
2
= (Pb
2+
) (I
-
)
2
= 10
-4
. (2.10
-4
+ a)
2
= 13,5.10
-9
a
2
+ 4.10
-4
a – 13496.10
-8
= 0
a = 1,1419.10
-2
mol 0,5đ
khối lượng KI cần thêm vào : 166.1,1419.10
-2
= 1,895g 0,25đ
III. 3
Mn
−
4
O
+e -> Mn
−2
4
O
E
0
1
= 0,56V (1)
OHMnOeHMnO
224
234 +→++
+
−
E
0
2
= 1,7V (2)
(2) – (1) ta có :
OHMnOeHMnO
22
2
4
224 +→++⇒
+
−
E
0
3
= ? (3)
∆
G
0
3
=
∆
G
0
2
–
∆
G
0
1
- 2E
0
3
F = -3E
0
2
F – E
0
1
F 0,5 đ
E
0
3
=
V
EE
27,2
2
56,07,1.3
2
3
1
0
2
0
=
−
=
−
b. MnO
4
2-
+ 2e
-
+ 4H
+
MnO
2
+ 2H
2
O E
0
1
: 2,27V
2MnO
4
-
+ 2e 2MnO
4
2-
E
0
2
: 0,56V
3MnO
4
2-
+ 4H
+
2Mn
−
4
O
+ MnO
2
+ 2H
2
O 0,25 đ
∆
G
0
3
=
∆
G
0
1
–
∆
G
0
2
= -2E
0
1
F – (-2E
0
2
F) = -2F(E
0
1
-E
0
2
) <0
Phản ứng xảy ra theo chiều thuận 0,25đ
lg K
97,57
059,0
)56,027,2(2
=
−
=
0,25đ
=> K = 9,25.10
57
0,25đ
Câu IV. (4đ)
IV.1 Để nghiên cứu cân bằng sau ở 25
0
C
Cu( r) + 2Fe
3+
(dd) Cu
2+
(dd) + 2Fe
2+
(dd)
người ta chuẩn bị dung dịch CuSO
4
0,5M ; FeSO
4
0,025M
a. Cho biết chiều của phản ứng
b. Tính hằng số cân bằng phản ứng
c. Tỉ lệ
[ ]
[ ]
+
+
2
3
Fe
Fe
có giá trị bao nhiêu để phản ứng đổi chiều.
E
0
Cu
2+
/Cu = 0,34V
E
0
Fe
2+
/ Fe = 0,77V
20
TUYỂN TẬP CÁC ĐỀ THI HỌC SINH GIỎI HÓA HỌC LỚP 10 (CÓ ĐÁP ÁN CHI TIẾT)
IV. 2
Cho E
0
Cr
2
O
7
2-
/2Cr
3+
= 1,36V
a. Xét chiều của phản ứng tại pH=0, viết phương trình phản ứng dưới dạng ion và phân
tử.
b. Cân bằng phản ứng theo phương pháp ion-electron
Đáp án
a) Cr
2
O
7
2-
oxi hóa Fe
2+
thành Fe
3+
và bị Fe
2+
khử về Cr
3+
trong môi trường axit. 0,5đ
Cr
2
O
7
2-
+ 6Fe
2+
+ 14H
+
-> 6Fe
3+
+ 2Cr
3+
+ 7H
2
O 0,5đ
K
2
Cr
2
O
7
+ 6FeSO
4
+ 7H
2
SO
4
-> 3Fe
2
(SO
4
)
3
+ Cr
2
(SO
4
)
3
+ K
2
SO
4
+ 7H
2
O 0,5đ
b) Cân bằng theo phương pháp ion electron
Cr
2
O
7
2-
+ 14H
+
+ 6e
-
-> 2Cr
3+
+ 7H
2
O
1x
6x Fe
2+
- e -> Fe
3+
Cr
2
O
7
2-
+ 14H
+
+ 6Fe
2+
-> 2Cr
3+
+ 6Fe
3+
+ 7H
2
O 0,5đ
Câu V.
V.1)
Viết các phương trình phản ứng theo sơ đồ biến hóa
A
21
AA
zY
→→
++
→
+ X
A
0
→
A
0
AC
Y
→→
+
B
21
BB
uT
→→
++
Biết A
0
: hợp chất của một kim loại và một phi kim.
A, A
1
, A
2
, C : các hợp chất của lưu huỳnh
B, B
1
, B
2
, C : hợp chất của đồng dạng hoặc đồng kim loại
V.2).
Chất X ở dạng tinh thể màu trắng có các tính chất hóa học sau :
- Đốt nóng X ở nhiệt độ cao do ngọn lửa màu vàng.
- Hòa tan X vào nước được dung dịch A. Cho khí SO
2
đi từ từ qua dung dịch A thấy xuất
hiện màu nâu, khi tiếp tục cho SO
2
đi qua thì màu nâu mất đi do thu được dung dịch B. Thêm
một ít dung dịch HNO
3
vào dung dịch B sau đó thêm lượng dư AgNO
3
thấy xuất hiện kết tủa
màu vàng.
- Hòa tan X vào nước thêm vào một ít dung dịch H
2
SO
4
loãng và KI thấy xuất hiện màu
nâu và màu nâu mất đi khi thêm dung dịch Na
2
S
2
O
3
vào.
a. Viết các phương trình phản ứng xảy ra dưới dạng ion thu gọn.
b. Để xác định công thức phân tử của X người ta hòa tan 0,1g X vào nước, thêm lượng
dư KI và vài ml dung dịch H
2
SO
4
dung dịch có màu nâu, chuẩn độ I
2
thoát ra (chất chỉ thị là hồ
tinh bột) bằng dung dịch Na
2
S
2
O
3
0,1M mất màu thì tốn hết 37,4ml dung dịch Na
2
S
2
O
3
. Tìm
công thức phân tử X.
Đáp án
Câu V (4đ)
V.1.
CuS
22
0
2
3
SOCuOO
t
+→+
(A
0
) (B) (A) A
0
: CuS
SO
2
+ Br
2
+ H
2
O -> H
2
SO
4
+ 2HBr B: CuO
(A
1
) A: SO
2
H
2
SO
4
+ Ag
2
O -> Ag
2
SO
4
+ H
2
O A
1
: H
2
SO
4
21
TUYỂN TẬP CÁC ĐỀ THI HỌC SINH GIỎI HÓA HỌC LỚP 10 (CÓ ĐÁP ÁN CHI TIẾT)
(A
2
) A
2
: Ag
2
SO
4
CuO + H
2
OHCu
t
2
0
+→
(B
1
) B
1
: Cu
Cu + Cl
2
-> CuCl
2
B
2
: CuCl
2
(1,5đ)
(B
2
) C: CuSO
4
Cu + 2H
2
SO
4
đđ
→
0
t
CuSO
4
+ SO
2
+ 2H
2
O
Ag
2
SO
4
+CuCl
2
-> 2AgCl + CuSO
4
(C)
CuSO
4
+ H
2
S -> CuS + H
2
SO
4
(A
0
)
V.2
Đốt nóng ở nhiệt độ cao cho màu vàng => X là hợp chất của Natri 0,25đ
SO
2
qua dung dịch X => màu nâu =>
2
I
hoặc Br
2
tạo thành (0,25đ)
a. Do tạo kết tủa vàng với AgNO
3
(AgI) => X : NaIO
x
(0,25đ)
(2x-2)SO
2
+ 2I
x
O
−
+ (2x-2) H
2
O -> I
2
+ (2x-2) SO
4
2-
+(4x-4) H
+
SO
2
+ I
2
+ H
2
O ->
−
I2
+ SO
4
2-
+ 4H
+
IO
x
-
+ (2x-1) I
-
+ 2xH
+
-> xI
2
+ xH
2
O
I
2
+ 2S
2
O
3
2-
->
−
I2
+ S
4
O
6
2-
b. nI
2
=
molOSnNa 00187,0
2
1,0.0374,0
2
1
322
==
nI
2
= x.n
X
= x
00187,0
16150
1,0
=
+ x
=> x = 4 (0,5 đ)
=> X : NaIO
4
ĐỀ:
Câu I: ( 4đ)
Bổ túc và cân bằng các phương trình phản ứng sau theo phương pháp thăng bằng electron
hoặc phương pháp ion electron :
( chỗ “ …” có thể thêm một hoặc nhiều chất )
1. K
2
S
2
O
8
+ MnSO
4
+ H
2
O → K
2
SO
4
+KMnO
4
+…
2. K
2
Cr
2
O
7
+ Na
2
SO
3
+ H
2
SO
4
→ …
3. Al + NaNO
3
+ NaOH + … → NH
3
+ …
4. Zn + NaNO
3
+ NaOH → NH
3
+ …
Câu II: ( 4đ)
Sục khí (A) vào dung dịch (B) ta được chất rắn (C) màu vàng và dung dịch (D) .Sục tiếp
khí (A) vào dung dịch (D) không xuất hiện kết tủa nhưng nếu thêm CH
3
COONa vào dung dịch
(D) rồi mới sục khí (A) vào thì thu được kết tủa màu đen (E).
Khí (X) có màu vàng lục tác dụng với khí (A) tạo ra chất (C) và (F) .Nếu khí (X) tác dụng với
khí (A) trong nước tạo ra chất (Y) và (F) , rồi thêm BaCl
2
vào thấy có kết tủa trắng . (A) tác
dụng với dung dịch chứa chất (G) là muối nitrát tạo ra kết tủa (H) màu đen. Đốt cháy (H) bởi oxi
ta được chất lỏng (I) màu trắng bạc.
1. Viết công thức phân tử của (A) , (B) , (C),(E) , (F) (G) ,(H) ,(I) ,(X) ,(Y) và các chất
trong (D)
22
(0,5 đ)
(1đ)
TUYỂN TẬP CÁC ĐỀ THI HỌC SINH GIỎI HÓA HỌC LỚP 10 (CÓ ĐÁP ÁN CHI TIẾT)
2. Viết phương trình phản ứng đã xảy ra.
3. Giải thích tại sao khi cho dung dịch CH
3
COONa vào dung dịch (D) thì mới có kết
tủa ?
Câu III: ( 4đ)
1.( 2đ)
Cho hai phản ứng sau :
C (r) + O
2
(k)→ CO
2
(k) (1)
C (r) + ½ O
2
(k) → CO (k) (2)
∆H
0
1
= - 393,509 kJ/mol ∆H
0
2
= -110 ,525 kJ/mol ở 25
0
C
∆S
0
1
= 2,86J/mol ∆S
0
2
= 89,365 J/mol ở 25
0
C.
Khi nhiệt độ tăng phản ứng nào diễn ra thuận lợi hơn? Vì sao?
2.( 2đ)
Khi tiến hành phân huỷ (CH
3
)
2
O trong bình kín ở 504
o
C và đo áp suất tổng quát của hệ:
(CH
3
)
2
O CH
4
+ CO + H
2
t (s) 0 1550 3100
P
(tổng quát) ( atm) 400 800 1000
1.Chứng minh phản ứng bậc nhất và tính k ở nhiệt độ trên ( Cho ln 2 = 0,693)
2.Tính áp suất tổng quát trong bình và tính phần trăm (CH
3
)
2
O đã bị phân huỷ sau 480 s
Câu IV:( 4đ)
Trong một bình có thể tích 1568 lít ở nhiệt độ 1000K có những mẫu chất sau: 2 mol CO
2
, 0,5
mol CaO và 0,5 mol MgO. Hệ này được nén thật chậm sao cho từng cân bằng được thiết lập.
Ở 1000K có các hằng số cân bằng sau:
CaCO
3
CaO + CO
2
K
1
= 0,2 atm
MgCO
3
MgO + CO
2
K
2
= 0,4 atm
Vẽ đồ thị của hàm P = f(V) và giải thích ngắn gọn sự biến thiên của đồ thị.( P là áp suất của hệ ,
V là thể tích của khí. Trục tung biểu diễn thể tích , trục hoành biểu diễn áp suất)
Câu V:( 4đ)
Cho 48 gam Fe
2
O
3
vào m gam dung dịch H
2
SO
4
9,8% ( loãng) ,sau phản ứng , phần dung dịch
thu được có khối lượng 474 gam ( dung dịch A) .
1.Tính C% các chất trong dung dịch (A) ; tính m.
2. Nếu cho 48 gam Fe
2
O
3
vào m gam dung dịch H
2
SO
4
9,8% ( loãng) , sau đó sục SO
2
vào đến dư tính C% của các chất trong dung dịch thu được sau phản ứng biết các phản ứng xảy
ra hoàn toàn.
Đáp án:
Câu I: ( mỗi phương trình cân bằng đúng 1 đ x 4 = 4 đ)
a. 5 S
2
O
8
2-
+ 2e → 2 SO
4
2-
2 Mn
2+
+ 4 H
2
O -5e → MnO
4
-
+ 8 H
+
5 S
2
O
8
2-
+ 2 Mn
2+
+ 8 H
2
O → 10 SO
4
2-
+ 2 MnO
4
-
+ 16 H
+
5 K
2
S
2
O
8
+ 2 MnSO
4
+ 8 H
2
O → 4 K
2
SO
4
+2 KMnO
4
+ 8H
2
SO
4
b. 1 Cr
2
O
7
2-
+ 14 H
+
+ 6e → 2 Cr
3+
+ 7H
2
O
3 SO
3
2-
+ H
2
O - 2e → SO
4
2-
+ 2 H
+
Cr
2
O
7
2-
+ 3SO
3
2-
+ 8 H
+
→ 3 SO
4
2-
+ 2Cr
3+
+ 4 H
2
O
K
2
Cr
2
O
7
+ 3 Na
2
SO
3
+ 4H
2
SO
4
→ Cr
2
(SO
4
)
3
+ 3Na
2
SO
4
+ K
2
SO
4
+ 4H
2
O
23
TUYỂN TẬP CÁC ĐỀ THI HỌC SINH GIỎI HÓA HỌC LỚP 10 (CÓ ĐÁP ÁN CHI TIẾT)
c.
8 Al + 4 OH
-
- 3e → AlO
2
-
+ 2 H
2
O
3 NO
3
-
+ 6 H
2
O + 8e → NH
3
+ 9 OH
-
8 Al + 3 NO
3
-
+ 5OH
-
+ 2 H
2
O → 8 AlO
2
-
+ 3 NH
3
8 Al + 3 NaNO
3
+ 5 NaOH+ 2 H
2
O → 8 NaAlO
2
+ 3 NH
3
d.
4 Zn + 4 OH
-
- 2e → ZnO
2
2-
+ 2 H
2
O
1 NO
3
-
+ 6 H
2
O + 8e → NH
3
+ 9 OH
-
4Zn + NO
3
-
+ 7OH
-
+ → 4 ZnO
2
2-
+ NH
3
+ 2 H
2
O
4Zn + NaNO
3
+ 7NaOH + → 4 Na
2
ZnO
2
+ NH
3
+ 2 H
2
O
Câu II:( 4 đ)
1. Khí A là H
2
S ; dung dịch B FeCl
3
; C là S ; dung dịch D là FeCl
2
và HCl ; E là FeS .
X là Cl
2
; F là HCl ; Y là H
2
SO
4
G là Hg(NO
3
)
2
, H là HgS. I là Hg .( 1đ)
2. H
2
S + FeCl
3
→ FeCl
2
+ S ↓ + HCl
CH
3
COONa + HCl → CH
3
COOH + NaCl
H
2
S + FeCl
2
→ FeS ↓ HCl
Cl
2
+ H
2
S → S + HCl
Cl
2
+ H
2
S + H
2
O → H
2
SO
4
+ HCl
BaCl
2
+ H
2
SO
4
→ BaSO
4
↓ + 2 HCl
Hg(NO
3
)
2
+ H
2
S → HgS ↓ + 2HNO
3
HgS + O
2
→ Hg + SO
2
( 0,25x8=2đ)
3.Khi cho CH
3
COONa vào dung dịch D để tác dụng với HCl vì FeS không thể tạo thành trong
dung dịch có pH thấp (FeS tan ngay trong môi trường axít ) ( 1 đ)
Câu III:
1.( 2đ)
Vì ∆ G
0
T
= ∆H
0
- T ∆S
0
Mà ∆S
0
2
= 89,365 J/mol >> ∆S
0
1
= 2,86J/mol nên khi tăng nhiệt độ ∆G (2) âm nhanh
hơn ∆G (1) vì vậy khi tăng nhiệt độ phản ứng (2) xảy ra thuận lợi hơn.
2.( 2đ)
P= P
0
+ 2x ( x là lượng biến đổi , P là áp suất tổng quát)
t=0 thì x=0 suy ra P = P
0
= 400(0,25đ)
t=1550 thì P = P
0
+ 2x suy ra x=200 tức còn 400 – 200 = 200(0,25đ)
t=3100 thì x = 300 tức còn 400 – 300 =100(0,25đ)
Như vậy khi t tăng gấp đôi thì áp suất của (CH
3
)
2
O giảm đi một nửa: 400,200,100
Suy ra phản ứng là bậc nhất. (0,5đ)
0
t
P1
k ln
t P
=
với P
t
là áp suất của (CH
3
)
2
O sau tại thời điểm t.
t = 1550 s → k = 1/1550 ln 400/200 = 4,47.10
-4
(s
-1
) → P
t
= 322,758 atm(0,25đ)
Ta có P = P
0
+ 2x = P
0
+ 2(P
0
- P
t
) = 3 P
0
– 2 P
t
→ P = 400 + 2( 400 – 322,758) =
554,48 atm.(0,25đ)
% (CH
3
)
2
CO phân hủy = ( 400 – 322,758) x 100% / 400 = 19,31% (0,25đ)
Câu IV: (4 đ)
24
TUYỂN TẬP CÁC ĐỀ THI HỌC SINH GIỎI HÓA HỌC LỚP 10 (CÓ ĐÁP ÁN CHI TIẾT)
CaO + CO
2
CaCO
3
K
1
-1
= 5 atm
-1
= 1/P
CO2
→ P
CO2
= 0,2 atm
MgO + CO
2
MgCO
3
K
2
-1
= 2,5 atm
-1
= 1/P
CO2
→ P
CO2
= 0,4 atm
Khi mà áp suất của CO
2
còn chưa đạt tới giá trị p = 0,2atm thì phản ứng giữa oxit kim
loại CaO và CO
2
chưa xảy ra
V > nRT/P = 2. 0,082 .1000/0,2 = 820 lít ( 0,5đ)
Lúc này khi nén bình thì P tăng theo phương trình P = 2.0,082 .1000/ V= 164 / V .( 0,5đ)
Ở P=0, 2atm ( V = 820 lít) thì CO
2
phản ứng với CaO thành CaCO
3
, cho đến khi CaO
chuyển hoá hoàn toàn. V = nRT/P = 1,5. 0,082 .1000/0,2 = 615 lít .( 0,5đ)
Khi mà áp suất của CO
2
còn chưa đạt tới giá trị p = 0,4atm thì phản ứng giữa MgO và
CO
2
chưa xảy ra.V > nRT/P = 1,5. 0,082 .1000/0,4 = 307,5 lít ( 0,5đ)
Lúc này khi nén bình thì P tăng theo phương trình P = 1,5.0,082 .1000/ V= 123/V .( 0,5đ)
Ở P =0, 4atm ( V = 307,5 lít) thì CO
2
phản ứng với MgO thành MgCO
3
, cho đến khi
MgO chuyển hoá hoàn toàn. .( 0,5đ)
V = nRT/P = 1 . 0,082 .1000/0,4 = 205 lít.
Lúc này khi nén bình thì P tăng theo phương trình P = 1.0,082 .1000/ V= 82/V.( 0,5đ)
Đồ thị: (lít)
820
615 ( 0,5đ)
307,5
205
0,2 0,4 ( atm)
Câu V: (4đ)
Fe
2
O
3
+ 3H
2
SO
4
= Fe
2
(SO
4
)
3
+3 H
2
O
Nếu Fe
2
O
3
tan hết thì m = 474 – 48 → n H
2
SO
4
= 0,426 mol < 3 n Fe
2
O
3
= 3. 0,3 = 0,9 mol.
Suy ra Fe
2
O
3
tan không
hết và H
2
SO
4
phản ứng hết. ( 0,5 đ)
Gọi n Fe
2
O
3 pu
= x mol → n H
2
SO
4 pu
= 3 x mol
→ C% H
2
SO
4
= 3x.98 .100/ 474 -160x = 9,8 → x = 0,15 mol.( 0,5 đ)
Trong dung dịch A C% Fe
2
(SO
4
)
3
= 0,15.400.100/ 474 = 12,66 %.( 0,5 đ)
m = 474 – 160.0,15 = 450 gam.( 0,5 đ)
Sục SO
2
vào :
Fe
2
O
3
+ 3H
2
SO
4
= Fe
2
(SO
4
)
3
+3 H
2
O
SO
2
+ Fe
2
(SO
4
)
3
+ 2H
2
O = 2FeSO
4
+ 2 H
2
SO
4
Fe
2
O
3
+ SO
2
+ H
2
SO
4
= 2FeSO
4
+3 H
2
O ( 0,5 đ)
Ban đầu 0,3 0,45 mol.
Phản ứng 0,3 0,3 0,3
Còn lại 0,0 0,15 0,6 mol ( 0,5 đ)
25
