Bài tập ôn thi cho HSG 12

Tài liệu ôn thi học sinh giỏi Hoá 12
2008 – 2009
IV.2 Hoà tan 7,82 gam XNO
3
vào nước thu được dung dịch A. Điện phân dung dịch A
với điện cực trơ
- Nếu thời gian điện phân là t giây thì thu được kim loại tại catot và 0,1792 lít khí
(đktc) tại anot
- Nếu thời gian điện phân là 2t giây thì thu được 0,56 lít khí (đktc)
Xác định X và tính thời gian t biết I = 1,93 A.
Điện phân dung dịch A: (2đ)
3 3
XNO X NO
+ −
→
+
¬ 
Ở anot : H
2
O – 2e → 2H
+
+ ½ O
2
Ở catot : X
+
+ 1e → X
Ứng với 2t giây, số mol O
2
= 2 x 0,1792/22,4 = 0,008.2 < 0,56/22,4 =
0,025 mol 0,5 đ
Vậy ở catot có khí H

2
thoát ra : 0,025 - 0,016 = 0,009 mol
Chứng tỏ X
+
đã bị khử hết
Ở catot : X
+
+ 1e → X
2H
2
O + 2e → 2OH
-
+ H
2
Ở anot : H
2
O – 2e → 2H
+
+ ½ O
2

0,5 đ
Theo nguyên tắc cân bằng electron cho nhận ở 2 điện cực:
a + 0,009.2 = 0,008.2.4
(với a là số mol của XNO
3
)
⇒
a = 0,046
Thay a = 0,046 ta được X = 108 (Ag)

0,5 đ
Ứng với thời gian t suy ra số mol electron trao đổi :
0320
2
0640
96500
It1
,
,
==

96500.0,032
t 1600 giây
1,93
= =
0,5 đ
Câu V:
V.1 Đốt cháy hoàn toàn 4,4g sunfua của kim loại M (công thức MS) trong oxi dư. Chất rắn
sau phản ứng đem hoà tan trong 1 lượng vừa đủ dung dịch HNO
3
37,8% thấy nồng độ phần
trăm của muối trong dung dịch thu được là 41,72%. Khi làm lạnh dung dịch này thì thoát
ra 8,08g muối rắn. Lọc tách muối rắn thấy nồng độ phần trăm của muối trong dung dịch là
34,7%. Xác định công thức muối rắn.
1
Vì O
2
dư nên M có hoá trị cao nhất trong oxit
2MS + (2 + n:2)O
2

 M
2
O
n
+ 2SO
2

(0,25 đ)
a 0,5a
M
2
O
n
+ 2nHNO
3
 2M(NO
3
)
n
+ n H
2
O (0,25
đ)
0,5a an a
Khối lượng dung dịch HNO
3
m = an × 63 × 100 : 37,8 = 500an : 3 (g)
Khối lượng dung dịch sau phản ứng
m = aM + 8an + 500an : 3 (g)
Ta có (aM + 62an) : (aM + 524an: 3) = 0,4172

Nên M = 18,65n (0,50 đ)
Chọn n = 3 Suy ra M = 56 (Fe)
Ta có: a(M+32)= 4,4 Suy ra a = 0,05
khối lượng Fe(NO
3
)
3
là
m= 0,05 × 242 = 12,1(g)
Khối lượng dung dịch sau khi muối kết tinh :
m
dd
= aM + 524an: 3 – 8,08 =20,92 (g)
Khối lượng Fe(NO
3
)
3
còn lại trong dung dịch là :
m = 20,92 × 34,7 : 100 = 7,25924 (g)
Khối lượng Fe(NO
3
)
3
kết tinh
m = 12,1 - 7,25924 = 4,84 (g) (0,50 đ)
Đặt công thức Fe(NO
3
)
3
. nH

2
O
Suy ra 4,84:242 × (242 + 18n) = 8,08 Suy ra n = 9
CT Fe(NO
3
)
3
. 9H
2
O
V.2 Viết các phương trình phản ứng xảy ra:
2.1 Ion I
-
trong KI bị oxi hoá thành I
2
bởi FeCl
3
, O
3
; còn I
2
oxi hoá được Na
2
S
2
O
3
.
2.2 Ion Br
-

bị oxi hoá bởi H
2
SO
4đặc
, BrO
3
-
(môi trường axit); còn Br
2
lại oxi hoá được P
thành axit tương ứng.
2.3 H
2
O
2
bị khử NaCrO
2
(trong môi trường bazơ) và bị oxi hoá trong dung dịch
KMnO
4
(trong môi trường axit).
2.1 2KI + 2FeCl
3
 2FeCl
2
+ 2KCl + I
2
2KI + O
3
+ H

2
O  2KOH + O
2
+ I
2
I
2
+ 2Na
2
S
2
O
3
 2NaI + Na
2
S
4
O
6
2.2 2Br
-
+ 4H
+
+ SO
4
2-
( đặc)  Br
2
+ SO
2

+ 2H
2
O
5Br
-
+ BrO
3
-
+ 6H
+
 3Br
2
+ 3H
2
O
5Br
2
+ 2P + 8H
2
O 10 HBr + 2H
3
PO
4

2.3 3H
2
O
2
+ 2NaCrO
2

+ 2NaOH  2Na
2
CrO
4
+ 4H
2
O
2
5H
2
O
2
+ 2KMnO
4
+ 3H
2
SO
4
2MnSO
4
+ K
2
SO
4
+ 5O
2
+ 8H
2
O Bài II
:

1/ Khi sục khí Cl
2
qua dung dịch Ca(OH)
2
, tuỳ điều kiện phản ứng có thể cho
muối CaOCl
2
hay Ca(ClO)
2
.
a) Viết phơng trình phản ứng.
b) Sục khí CO
2
từ từ tới d qua dung dịch CaOCl
2
và dung dịch Ca(ClO)
2
hãy viết các phơng trình phản ứng.
1/ a) Cl
2
+ Ca(OH)
2


C
0
30
CaOCl
2
+ H

2
O
2Cl
2
+ 2Ca(OH)
2
= CaCl
2
+ Ca(ClO)
2
+ 2H
2
O
(dung dịch)
b) CO
2
+ 2CaOCl
2
+ H
2
O = CaCO
3
+ CaCl
2
+ Cl
2
O
CO
2
+ CaCO

3
= Ca(HCO
3
)
2
CO
2
+ Ca(ClO)
2
+ H
2
O = CaCO
3
+ 2HClO
CO
2
+ CaCO
3
= Ca(HCO
3
)
2
2/ Có hỗn hợp MgSO
4
.5H
2
O và CuSO
4
.7H
2

O. Bằng thực nghiệm nêu cách xác
định thành phần % khối lợng từng muối trong hỗn hợp, đa ra công thức tổng
quát tính % khối lợng từng muối, giải thích các đại lợng trong công thức.
3/ Không dùng thêm thuốc thử nêu cách nhận ra 5 dung dịch sau:
NaCl, H
2
SO
4
, CuSO
4
, BaCl
2
, NaOH. Viết phơng trình phản ứng.
3/ Cân chính xác lấy m g hỗn hợp 2 muối ngậm nớc. Đun nóng đến khối lợng
không đổi, để nguội trong bình hút ẩm, cân lại lấy khối lợng m
1
(m
1
< m)
Tính: mH
2
O = m - m
1
Gọi x = số mol MgSO
4
.5H
2
O; y = số mol CuSO
4
.7H

2
O
Hệ pt: 210x + 286y = m
5x + 7y = (m - m
1
)/18
Giải đợc: x =
18,8
160m) - (286m
1
; y =
8,18
)42m - (24m
1
% khối lợng MgSO
4
.5H
2
O =
m.8.18
.100 210 160m). - (286m
1
% khối lợng CuSO
4
.7H
2
O =
18.8.m
100 . 286 ).42m - (24m
1

3/ Không dùng thêm thuốc thử nêu cách nhận ra 5 dung dịch sau:
NaCl, H
2
SO
4
, CuSO
4
, BaCl
2
, NaOH. Viết phơng trình phản ứng.
3
3/- Nhận ra dung dịch CuSO
4
: mầu xanh.
- Dùng dung dịch CuSO
4
nhận ra dung dịch NaOH: kết tủa xanh.
2NaOH + CuSO
4
= Ca(OH)
2
+ Na
2
SO
4
- Dùng dung dịch CuSO
4
nhận ra dung dịch BaCl
2
: kết tủa trắng, dung

dịch vẫn màu xanh.
BaCl
2
+ CuSO
4
= BaSO
4
+ CuCl
2
- Dùng dung dịch BaCl
2
nhận ra dung dịch H
2
SO
4
: kết tủa trắng.
BaCl
2
+ H
2
SO
4
= BaSO
4
+ 2HCl
- Còn lại là NaCl.
Đốt cháy hoàn toàn 3 gam một mẫu than có chứa tạp
chất S. Khí thu đợc cho hấp thụ hoàn toàn bởi 0,5 lít dung dịch NaOH 1,5M đ-
ợc dung dịch A, chứa 2 muối và có xút d. Cho khí Cl
2

(d) sục vào dung dịch A,
sau khi phản ứng xong thu đợc dung dịch B, cho dung dịch B tác dụng với
dung dịch BaCl
2
d thu đợc a gam kết tủa, nếu hoà tan lợng kết tủa này vào
dung dịch HCl d còn lại 3,495 gam chất rắn.
1-Tính % khối lợng C; S trong mẫu than, tính a.
2-Tính nồng độ mol/lít các chất trong dung dịch A, thể tích khí Cl
2
(đktc) đã
tham gia phản ứng
.
Phơng trình phản ứng: C + O
2
CO
2
(1) S + O
2

SO
2
(2)
x x y y
Gọi số mol C trong mẫu than là x, Gọi số mol S trong mẫu than là y
12x + 32y = 3.
Khi cho CO
2
; SO
2
vào dung dịch NaOH d:

CO
2
+ 2NaOH = Na
2
CO
3
+ H
2
O (3)
SO
2
+ 2NaOH = Na
2
SO
3
+ H
2
O (4)
Cho khí Cl
2
vào dung dịch A (Na
2
CO
3
; Na
2
SO
3
; NaOH d)
Cl

2
+ 2NaOH = NaClO + NaCl + H
2
O (5)
(d)
2NaOH + Cl
2
+ Na
2
SO
3
= Na
2
SO
4
+ 2NaCl + H
2
O (6)
Trong dung dịch B có: Na
2
CO
3
; Na
2
SO
4
; NaCl; NaClO. Khi cho BaCl
2
vào ta
có:

BaCl
2
+ Na
2
CO
3
= BaCO
3
+ 2NaCl (7)
x x
BaCl
2
+ Na
2
SO
4
= BaSO
4
+ 2NaCl (8)
y y
4
Hoà tan kết tủa vào dung dịch HCl có phản ứng, BaCO
3
tan.
Na
2
CO
3
+ 2HCl = 2NaCl + CO
2

+ H
2
O
Vậy : BaSO
4
= 3,495 g = 0,015mol
Vậy y = 0,015 mol m
S
= 0,48 g %S = 16%
m
C
= 2,52 g %C = 84%
a gam kết tủa = 3,495 +
12
52,2
(137 + 60) = 41,37 g
2/Dung dịch A gồm: Na
2
CO
3
; Na
2
SO
3
; NaOH(d)
[ Na
2
CO
3
] = 0,21: 0,5 = 0,12M

[ Na
2
SO
3
] = 0,015: 0,5 = 0,03M
[ NaOH ] =
5,0
0,015) . 2 0,21 . (2 - 0,75
+
= 0,6M
3/Thể tích Cl
2
(đktc) tham gia phản ứng: M
Cl2
= 1 . 0,3/2 V
Cl2
= 0,3 .
22,4/2 = 3,36 lít
Bài 3:Cho 23,52g hỗn hợp 3 kim loại Mg, Fe, Cu vào 200ml dung dịch
HNO
3
3,4M khuấy đều thấy thoát ra một khí duy nhất hơi nặng hơn không
khí, trong dung dịch còn d một kim loại cha tan hết, đổ tiép từ từ dung dịch
H
2
SO
4
5M vào, chất khí trên lại thoát ra cho dến khi kim loại vừa tan hết thì
mất đúng 44ml, thu đợc dd A. Lấy 1/2 dd A, cho dd NaOH cho đến d vào, lọc
kết tủa, rửa rồi nung ngoài không khí đến khối lợng không đổi thu đợc chất

rắn B nặng 15,6g.
1-Tính % số mol mỗi kim loại trong hỗn hợp.
2-Tính nồng độ các ion (trừ ion H
+-
, OH
-
) trong dung dịch A.
2/Cho khí Cl
2
vào 100ml dung dịch NaI 0,2M (dd A), sau đó đun sôi
để đuổi hết iôd. Thêm nớc để trở lại 100ml (dd B).
a)Biết thể tích khí Cl
2
đã dùng là 0,1344 lít (đktc). Tính nồng độ mol/lit mỗi
muối trong dung dịch B.
b)Thêm từ từ vào dung dịch B một dung dịch AgNO
3
0,05M. Tình thể tích
dung dịch AgNO
3
đã dùng nếu kết tủa thu đợc có khối lợng bằng:
-Trờng hợp 1: 1,41 gam
-Trờng hợp 2: 3,315 gam
Biết kết tủa AgI tạo ra trớc, sau khi AgI tạo hết kết tủa mới đến AgCl.
c)Trong trờng hợp khối lợng kết tủa là 3,315 gam, tính nồng độ mol/lit của các
ion thu đợc trong dung dịch sau phản ứng với AgNO
3
2/ a) Số mol Cl
2
= 0,006 mol

(0,5đ)
Cl
2
+ 2NaI = 2NaCl + I
2
0,006 0,012 0,012
5
n
NaI
= 0,1.0,2 = 0,02 mol ; d NaI: 0,008 mol [NaCl] =
0,1
0,012
= 0,12 M
[NaI] =
0,1
0,008
= 0,08M
b)Nếu chỉ tạo kết tủa AgI: Khối lợng kết tủa: m
1
=0,008 . 235 = 1,88g
(1,5đ)
Nếu tạo hết cả 2 kết tủa AgI và AgCl: m
2
= 1,88 + 0,012.143,5 = 3,602g
Trờng hợp 1: k/l kết tủa 1,41g. Vậy đó là của AgI 0,006 mol . VAgNO
3
=
05,0
006,0
= 0,12lít

Trờng hợp 2: k/l kết tủa 3,315g 1,88 < 3,315 < 3,602 Vậy tạo 2 kết
tủa AgI và AgCl
Số mol AgNO
3
: 0,008 +
5,143
1,88-3,315
= 0,008 + 0,01 = 0,018mol . VAgNO
3
=
0,05
0,018
= 0,36 lít
c)Nồng độ các ion: NO
3
-
; Na
+
; Cl
-
(d). Thể tích dd: 100 + 360 = 460 ml
0,46 lít (1đ)
n (NO

3
) = 0,018 mol [NO
3
-
] = 0,0391 M
n (Na

+
) = 0,2.0,1 = 0,02 mol [Na
+
] = 0,043 M
n (Cl
-
) = 0,006.2- 0,01 = 0,002 mol [Cl
-
] = 0,00435 M
Bài I:
1/Hoà tan khí SO
2
vào H
2
O có các cân bằng sau:
SO
2
+ H
2
O H
2
SO
3
(1)
H
2
SO
3
H
+

+ HSO
3

(2)
HSO
3
H
+
+ SO
3
2
(3)
Nồng độ SO
2
thay đổi nh thế nào? (giải thích) khi lần lợt tác động những yếu
tố sau:
a)Đun nóng dung dịch.
b)Thêm dung dịch HCl.
c)Thêm dung dịch NaOH.
d)Thêm dung dịch KMnO
4
1/a)Đun nóng dd: SO
2
thoát khỏi dd [ SO
2
] trong dung dịch giảm.
b)Thêm dd HCl: Cbằng (2) (3) chuyển sang trái Cân bằng (1) chuyển
sang trái
[ H
2

SO
3
] tăng [ SO
2
] tăng.
c)Thêm NaOH: NaOH + SO
2
= NaHSO
3

2 NaOH + SO
2
= Na
2
SO
3
+ H
2
O
Cbằng (2) (3) chuyển sang phải Cân bằng (1) chuyển sang phải
[SO
2
] giảm
6