Đề thi olympic truyền thống 30 4 môn hóa học lớp 10 năm 2016 THPT chuyên bạc liêu, bạc liêu file word có lời giải

TRƯỜNG THPT CHUYÊN BẠC LIÊU – BẠC LIÊU
Câu 1.
1. Silic có cấu trúc tinh thể giống kim cương.
a. Tính bán kính nguyên tử silic. Cho khối lượng riêng của silic tinh thể bằng 2,33g.cm 3 ; khối lượng
mol nguyên tử của Si bằng 28,1g.mol1 .
b. So sánh bán kính nguyên tử của silic với cacbon ( rC  0,077nm ) và giải thích.
2. Sử dụng thuyết VB hãy viết công thức của phân tử O2 và C2 . Nghiên cứu tính chất của O2 và C2
người ta thu được các kết quả thực nghiệm sau:
Phân tử Năng lượng liên kết, kJ/mol Độ dài liên kết, pm

Từ tính

O2

495

131

thuận từ

C2

620

121

nghịch từ

a. Kết quả thực nghiệm này có phù hợp với cấu tạo phân tử đưa ra bởi thuyết VB không biết rằng:
E C C trong C2 H 4  615kJ / mol , E C �C trong C2 H 2  812kJ / mol , và E O  O trong H 2 O 2  142kJ / mol .
b. Sử dụng thuyết MO hãy giải thích kết quả thực nghiệm thu được.

Liên kết hóa học
Câu 2.
1. Sự phân hủy axeton diễn ra theo phương trình:
CH3 COCH3 � C2 H 4  H 2  CO

Theo thời gian phản ứng, áp suất chung của hệ đo được như sau:
t [phút]

0

6,5

13

19,9

p [mmHg]

312

408

488

562

Bằng phương pháp giải thích hãy chứng tỏ phản ứng là bậc 1 và tính hằng số tốc độ.
���
�2NO k   Cl2 k 
2. Thực hiện phản ứng: 2NOCl k  ��

a. Ban đầu cho vào bình phản ứng NOCl, thực hiện phản ứng ở 300°C. Khi hệ đạt trạng thái cân
bằng thấy áp suất trong bình là 1,5 atm. Hiệu suất của phản ứng là 30%. Tính hằng số cân bằng của
phản ứng.
b. Ở nhiệt độ 300°C, phản ứng có thể tự xảy ra được không? Vì sao?
c. Thực hiện phản ứng và duy trì áp suất của hệ phản ứng ở điều kiện đẳng áp: 5 atm. Tính phần
trăm số mol của các khí ở trạng thái cân bằng?
d. Một cách cẩn thận, cho 2,00 gam NOCl vào bình chân không có thể tích 2,00 lít. Tính áp suất
trong bình lúc cân bằng ở 300°C.
Câu 3.
1. Trộn 100ml dung dịch AgNO3 5,0.102 M với 100ml dung dịch NaCl 0,10M ở 25°C được dung
dịch A.
– Website chuyên đề thi – tài liệu file word mới nhất


a. Tính thế của điện cực Ag nhúng trong dung dịch A, biết
K s,AgCl  2,5.1010 và E 0Ag /Ag  0,80V .

b. Thêm vào dung dịch A 100,00ml dung dịch Na 2S2 O3 0,20M. Kết tủa AgCl tan hoàn toàn tạo
3

Ag  S2 O3  2 �
thành ion phức �
�
� và thế của điện cực đo được là 0,20V. Tính hằng số tạo thành tổng hợp
2 của ion phức.

Các quá trình phụ có thể bỏ qua.
2. Dung dịch A gồm Fe  NO3  3 0,05M; Pb  NO3  2 0,10M; Zn  NO3  2 0,01M.
a. Tính pH của dung dịch A.

b. Sục khí H 2S vào dung dịch A đến bão hòa (  H 2S  0,10 M), thu được hỗn hợp B. Những kết tủa
nào tách ra từ hỗn hợp B?
��
� FeOH 2  H  lg* 1  2,17
Fe3  H 2 O ��
�

Cho:

��
� PbOH   H 2 lg* 2  7,80
Pb 2  H 2O ��
�
��
� ZnOH  H  lg* 3  8,96
Zn 2  H 2 O ��
�
0
E 0Fe3 /Fe2  0,771 V; E S/H
 0,141 V; E 0Pb2 / Pb  0,126 V;
2S

C : 2,303
Ở 25�

RT
ln  0,0592lg
F

pK S PbS  26,6; pK S ZnS  21,6; pKS FeS  17, 2

( pK S   lg K S , với K S là tích số tan).
pK a1 H2S  7,02;pK a 2 H 2S  12,90 ;
pK a ( NH )  9, 24;pK a  CH3COOH   4,76
4

Câu 4.
1. Có hai bình chứa dd HNO3 loãng cùng nồng độ cùng thể tích. Người ta cho vào bình thứ nhất một
lượng kim loại M, vào bình thứ hai một lượng kim loại N. Cả hai kim loại đều tan hoàn toàn và ở
hai bình đều thoát ra khí duy nhất NO có thể tích bằng nhau trong cùng điều kiện. Sau đó người ta
làm hai thí nghiệm:
Thí nghiệm 1: Mắc nối tiếp hai bình rồi điện phân thì thấy khối lượng kim loại bám ở catốt bình thứ
nhất so với bình thứ hai luôn luôn là 27/14.
Thí nghiệm 2: Trộn hai bình lại rồi điện phân cho đến khi khối lượng các điện cực không đổi nữa
thì thấy tiêu hao một điện lượng 7720 Coulomb và hiệu số khối lượng hai điện cực là 6,56 gam.
a) Tính khối lượng ban đầu của mỗi kim loại, xác định N, M. Biết rằng điện phân có vách ngăn,
điện cực trơ khối lượng các điện cực bằng nhau và tất cả các quá trình H% = 100%.
b) Viết phương trình phản ứng xảy ra trong quá trình hòa tan kim loại. Nếu ban đầu dùng dung dịch
HNO3 1M (loãng) để hòa tan 2 kim loại thì tổng thể tích cần dùng là bao nhiêu?
– Website chuyên đề thi – tài liệu file word mới nhất


2. Cân bằng các phản ứng oxi hóa khử sau bằng phương pháp thăng bằng ion – electron.
a. Cn H 2n  KMnO 4  ... � Cn H 2n  OH  2  KOH  ...
b. Cr2S3  Mn  NO3  2  K 2CO3 � K 2CrO 4  K 2 MnO 4  K 2SO 4  NO  CO 2
Câu 5.
1. 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 V1 lít hỗn hợp khi C. Tỉ khối của C so với hiđro bằng 10,6. Nếu đốt
cháy hoàn toàn B thành Fe 2 O3 và SO 2 cần V2 lít khí oxi.
a. Tìm tương quan giá trị V1 và V2 (đo ở cùng điều kiện).

b. Tính hàm lượng phần trăm các chất trong B theo V1 và V2 .
c. Hiệu suất thấp nhất của phản ứng nung trên là bao nhiêu phần trăm.
d. 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 .
2. ClO 2 là chất hóa chất được dùng phổ biến trong công nghiệp. Thực nghiệm cho biết:
a) Dung dịch loãng ClO 2 trong nước khi gặp ánh sáng sẽ tạo ra HCl, HClO3 .
b) Trong dung dịch kiềm (như NaOH) ClO 2 nhanh chóng tạo ra hỗn hợp muối clorit và clorat natri.
c) ClO 2 được điều chế nhanh chóng bằng cách cho hỗn hợp KClO3 , H 2 C 2 O 4 tác dụng với H 2SO 4
loãng.
d) Trong công nghiệp ClO 2 được điều chế bằng cách cho NaClO3 tác dụng với SO 2 có mặt H 2SO 4
4M.
Hãy viết phương trình phản ứng và nói rõ đó là phản ứng oxi hóa – khử hay phản ứng trao đổi? Tại
sao? (phân tích từng phản ứng a, b, c, d).

– Website chuyên đề thi – tài liệu file word mới nhất


TRƯỜNG THPT CHUYÊN BẠC LIÊU – BẠC LIÊU
Câu 1.
1.a. Từ công thức tính khối lượng riêng
D

n.M
� V1 �  8.28,1 /  2,33.6,02.1023   16,027 cm3 .
N A .V

a  5, 43.108 cm;d  a. 3  5, 43.108.1,71  9.39.108 cm ;

Bán kính của nguyên tử silic là: r  d / 8  1,17.108 cm ;
b. Có rSi  0,117nm   rC  0,077nm  . Điều này phù hợp với quy luật biến đổi bán kính nguyên tử trong

một phân nhóm chính
2.a. Cấu tạo phân tử O2 và C2 theo thuyết VB:

Kết quả thực nghiệm:
Phân tử Năng lượng liên kết, kJ / mol

Độ dài liên kết, pm Từ tính

O2

495

131

thuận từ

C2

620

121

nghịch từ

C2 H 4

E C C  615

C2 H 2

E C �C  812

H 2 O2

E O O  142

- Phân tử C2 : Theo VB, hai nguyên tử C liên kết với nhau bởi liên kết 4, nhưng năng lượng liên kết
thực nghiệm là 620, bé hơn so với E C�C  812 và gần bằng với E CC  615 . Do đó bậc liên kết không
phù hợp.
- Phân tử O2 : phù hợp về mặt năng lượng liên kết nhưng theo V, phân tử O2 không còn electron
độc thân nên không giải thích được tính thuần từ của O2 .
b. Theo thuyết MO, cấu hình electron của phân tử O2 và C2 lần lượt là:
O2 :  1s 

2

C2 :  1s 

2

              
* 2
1s

2

2s

* 2
2s

2

2

2p

1

         
* 2
1s

2

2s

* 2
2s

2

1

2

2

*
1

* 1
2

2

2

- Độ bội liên kết của phân tử C2 hay O2 đều là 2. Điều này phù hợp với thực nghiệm.
- Về mặt từ tính, C2 nghịch từ còn O2 thuận từ cũng phù hợp với thực nghiệm.
- Sự có mặt của hai electron ở MO phản liên kết trong phân tử O2 làm cho liên kết đôi O  O trở
nên kém bền hơn so với liên kết đôi C  C cho dù d  O  O   d  C  C  .
Câu 2.
– Website chuyên đề thi – tài liệu file word mới nhất


1. Để chứng minh phản ứng phân hủy axeton là bậc 1 ta sử dụng phương pháp thế các dữ kiện vào
phương trình động học bậc 1 xem các hằng số tốc độ thu được có hằng định hay không.
- Vì áp suất tỉ lệ với nồng độ nên trong phương trình động học, nồng độ axeton được thay bằng áp
suất riêng phần.
- Gọi p 0 là áp suất đầu của axeton:
CH 3COCH3
t0

p0

t

p0  x

�

C2 H 4

+

+ CO

H2

x

x

x

- Áp dụng chung của hệ là:
p  p 0  x  3.x  p 0  2x
�x

p  p0
p  p0 3p 0  p
� p0  x  p0 

2
2
2

- Hằng số tốc độ của phản ứng 1 chiều bậc 1 là:
p0

2p0
1
1
k  ln
;k  ln
t p0  x
t 3p 0  p

- Thay các giá trị ở các thời điểm ta có:
k1 

1
2.312
ln
 2,57.10 2 (phút 1 )
6,5 3.312  408

k2 

1
2.312
ln
 2,55.102 (phút 1 )
13 3.312  488

k3 

1
2.312
ln

 2,57.102 (phút 1 )
19,9 3.312  562

- Ta thấy các giá trị của hằng số tốc độ không đổi. Vậy phản ứng trên là phản ứng bậc 1.
- Hằng số tốc độ của phản ứng:
1
1
k  . k1  k 2  k 3   .  2,57.102  2,55.10 2  2,57.10 2 
3
3
 2,56.102 (phút 1 )

2. a. Phản ứng:
2NOCl k 

���
��
�

2NO k 

+

Cl 2 k 

x
x  2a

2a

a

suy ra tổng áp suất của hệ: x  a  1,5 và H  2a / x  0,3 .
Ta có: a  0,196 và x  1,304 � K P  0,036 .
b. Ta có K  1 suy ra ln K  1 nên G 0  0 . Vậy phản ứng không tự xảy ra.
– Website chuyên đề thi – tài liệu file word mới nhất


n
c. Ta có K P  0,036 suy ra K C  7,661.104 . (vì K P  K C .  RT  )

Cb�  P / RT  5 / 0,082.573  0,106

Phản ứng:
2NOCl k 

���
��
�

+

2NO k 

Cl 2 k 

0,106
0,106  2a

Suy ra

a.  2a 

2a

a

2

 0,106  2a 

2

 K C  7,661.104

Vậy a  0,011 .

Phần trăm NOCl: 71,8%; Cl2 : 9,4%; NO : 18,8%.
d. Phản ứng
2NOCl k 

���
��
�

2NO k 

+

Cl 2 k 

0,717
0,717  2a

Suy ra

a.  2a 

2a

a

2

 0,717  2a 

2

 K P  0,036

Vậy a  0,125 .
Áp suất trong bình khi hệ đạt trạng thái cân bằng là 0,842 atm.
Câu 3.
3
1.a. n Ag  5.10 mol; n Cl  0,01 mol




Phản ứng:

Ban đầu
[]
��
Cl �
�
�

Ag 

+ Cl �

5.103

0,01

−

5.103

AgCl

5.103
 2,5.102 M
0, 2

��
Ag  �
�
�

KS
2,5.1010

 1,0.10 8 M
2

2,5.10
�
�
Cl
� �

E Ag /Ag  E 0Ag / Ag  0,059lg �
Ag  �
�
�
 0,80  0,059lg108  0,33 V

b. n Na S O  0,02 mol
2 2

3

Phản ứng:

AgCl

+

2Na 2S2 O3

�

3

�
Ag  S2 O3  2 �
�
�

+

NaCl

+

3Na 

– Website chuyên đề thi – tài liệu file word mới nhất


5.103

mol

102

5,0.10
3
��

Ag  S2 O3  2 �
�
� 0,30

3

5.103

 1,67.102 M

11
E Ag /Ag  0,2  0,80  0,059lg �
Ag  �
Ag  �
�
�� �
�
� 6,77.10 M

Nồng độ Ag  rất bé nên có thể coi toàn bộ Ag  nằm trong phức chất.
n S O 2 tạo phức  2.5.103  10 2 mol
2 3
n S O 2 tự do trong dung dịch  0,02  0,01  0,01 mol
2 3
0,01
2
�
S2 O32 �
�
� 0,3  3,33.10 M

3

Ag   2S2 O3 2 � �
Ag  S2 O3  2 �
�
�

2

3
�
Ag  S2 O3  2 �
1,67.102
�
2  �
� 2  7, 4.1010

2 2
11
2 2
�
Ag �
.�
S2 O 3 �
�
�
�
� 6,77.10 .  3,33.10 
3
��

� FeOH 2   H  *1  102,17 (1)
�
2. a. Fe  H 2 O ��

��
� PbOH   H  *2  107,80 (2)
Pb 2  H 2 O ��
�
��
� ZnOH   H  *3  108,96 (3)
Zn 2  H 2 O ��
�
��
� OH   H 
H 2 O ��
�

K w  10 14 (4)

So sánh  1 �  4  :*1.CFe  *2 .C Pb  *3 .C Zn  K w → tính pH A theo (1):
3

H2O

Fe3
C

0,05

 

0,05  x

2

��
�
��
�

FeOH 2

2

+

x

H

*1  102,17

(1)

x

�
H �
�
� x  0,0153 M � pH A  1,82

0
b. Do E Fe

1/

2Fe3

3

/Fe2



0
 0,771 V  E S/H
 0,141 V nên:
2S

H 2S

�

2Fe 2

+ S� +

2H 

K1  1021,28

0,05
−

2/

Pb 2

0,05

+

H 2S

�

PbS � +

0,05

2H 

K 2  106,68

– Website chuyên đề thi – tài liệu file word mới nhất


0,10

0,05
−

0,25

3/

Zn 2 

+

H 2S

��
�
��
�

ZnS � +

2H 

K 3  101,68

4/

Fe 2

+

H 2S

��
�
��
�

FeS � +

2H 

K 4  102,72

K 3 và K 4 nhỏ, do đó cần phải kiểm tra điều kiện kết tủa của ZnS và FeS:

Vì môi trường axit
/
� C /Zn 2  C Zn 2  0,010 M; CFe
2  C 2  C 3  0,050 M.
Fe
Fe

Đối với H 2S , do K a 2  K a1  107,02 nhỏ → nhỏ năng phân li của H 2S trong môi trường axit không
đáng kể, do đó chấp nhận
/
�
H �
�
� C H  0, 25 M → CS2 theo cân bằng:

��
�S2   2H 

H 2S ��
�
CS/ 2  K a1 .K a 2

K a1 .K a 2  10 19,92

 H 2S


2

�
H �
�
�

 1019,92

0,1

 0, 25 

2

 1019,72 .

/
/
Ta có: CZn .CS  K S ZnS � ZnS không xuất hiện
2

2

/
/
Tương tự: CFe .CS  K S FeS � FeS không tách ra.
2

2

Như vậy trong hỗn hợp B, ngoài S, chỉ có PbS kết tủa.
Câu 4.
1. Các quả trình oxi hóa khử xảy ra như sau
M

�

M m

x
N

+ me
mx (mol)

�

y

Nn

+ ne
ny (mol)

Vì thể tích NO sinh ra trong hai thí nghiệm bằng nhau nên mx  ny (1)
Khối lượng catot bình 1 và 2 luôn tỉ lệ 27/14 nên ta lại có:

Mx 27

(2)
Ny 14

Trộn hai bình lại rồi điện phân thì khối lượng bình chênh nhau chính là khối lượng kim loại bám
trên catot: Mx  Ny  6,56 (3)
Điện lượng tiêu hao 7720C nên số mol electron trao đổi là
n e  mx  ny 

7720
 0,08 (4)
96500

– Website chuyên đề thi – tài liệu file word mới nhất


Giải hệ (2) và (3) ta có khối lượng của M là Mx  4,32 gam và khối lượng của N là Ny  2, 24 gam
Từ (1) và (4) ta có mx  ny  0,04 � x  y 

0,04
m

Thay x, y vào Mx, Ny ta được M  108m và N  56n
m  1, M  108(Ag)
n  2, N  112(Cd)

b. Phương trình phản ứng:
3Ag  4HNO3 � 3AgNO3  NO  2H 2O

3Cd  8HNO3 � 3Cd  NO3  2  2NO  4H 2 O

Tổng thể tích HNO3 cần dùng là 106,67ml
2.a. 3Cn H 2n  2KMnO4  4H 2 O � 3Cn H 2n  OH  2  2KOH  2MnO 2
b. Cr2 O3  15Mn  NO3  2  20K 2 CO3
� 2K 2 CrO 4  3K 2SO 4  15K 2 MnO4  30NO  20CO2

Câu 5.
� FeS .
1. Fe  S ��

Thành phần B gồm có FeS, Fe và có thể có S.
FeS  2HCl � FeCl 2  H 2S
Fe  2HCl � FeCl 2  H 2

Vậy trong C có H 2S và H 2 . Gọi x là % của H 2 trong hỗn hợp C.

 2x  34  100  x   / 100  10,6.2  21, 2 � x  40%
Vậy trong C, H 2  40% theo số mol; H 2S  60% .
a) Đốt cháy B:
4FeS  7O 2  2Fe 2 O3  4SO 2
4Fe  3O 2  2Fe 2 O3
S  O 2  SO 2

Thể tích O2 đốt cháy FeS là:  3V1 / 5  . 7 / 4   21V1 / 20 .
Thể tích O2 đốt cháy Fe là:  2V1 / 5 .  3 / 4   6V1 / 20 .
Tổng thể tích O2 đốt cháy FeS và Fe là: 21V1 / 20  6V1 / 20  27V1 / 20 .
Thể tích O2 đốt cháy S là: V2   27V1 / 20   V2  1,35V1 . Vậy V2 �1,35V1 .
3V1
�88 �100
5
%FeS

b)
3V1
2V
�88  1 �56  32  V2  1,35V1 
5
5

– Website chuyên đề thi – tài liệu file word mới nhất




5280V1
165V1

%
75, 2V1  32  V2  1,35V1  V2  V1

2V1
�56 �100

70V1
%Fe  5

%
32  V2  V1 
V2  V1
%S 

32  V2  1,35V1  �100
32  V2  V1 



100V2  135V1
%
V2  V1

c) Nếu dư S so với Fe thì tính hiệu suất phản ứng theo Fe. Trường hợp này H  60% . Nếu dư Fe so với
S tính hiệu suất phản ứng theo S. Trường hợp này H  60% . Vậy hiệu suất thấp nhất của phản ứng nung
trên là 60%.
d) Nếu H  75% có nghĩa là n FeS  3n S dư. n FeS tỷ lệ 3V1 / 5
Vậy n S tỷ lệ với V1 / 5 .
%FeS 

%Fe 

5280V1
5280V1

 64,7%

32V1 81,6V1
75, 2V1 
5

2240V1
 27, 45%
81,6V1

%S  100   64,7  27, 45   7,85%

5.2. a) 6ClO 2  3H 2 O  HCl  5HClO3
4

Đây là phản ứng oxi hóa, tự khử vì Cl4 trong ClO 2 vừa là chất oxi hóa  Cl  5e � Cl  vừa là
4
5
chất khử  Cl � Cl  e 

b) 2ClO 2  2NaOH  NaClO2  NaClO3  H 2 O
Bản chất của phản ứng này tương tự bản chất phản ứng a) trên.
c) 2KClO3  H 2C2O 4  2H 2SO 4  2ClO 2  2KHSO 4  2CO2  2H 2 O
Đây cũng là phản ứng oxi hóa khử, trong đó
Cl 5 trong KClO3 là chất oxi hóa ( Cl5  e � Cl4 trong ClO 2 )
C3 trong H 2 C 2 O 4 là chất khử ( C3 � C 4  e trong CO 2 )

d) 2NaClO3  SO 2  H 2SO 4  2ClO 2  2NaHSO 4
Trong phản ứng oxi hóa khử này, Cl5 trong NaClO3 là chất oxi hóa; S4 trong SO 2 là chất khử (
S4 � S6  2e trong NaHSO 4 ).

– Website chuyên đề thi – tài liệu file word mới nhất