HD chấm thi HSG Quốc gia môn Hóa L12, NH: 98 -99

2
1

hớng dẫn chấm
đề thi chọn học sinh giỏi quốc gia
lớp 12 ptth năm 1998-1999. môn hoá học
Ngày thi thứ nhất:Hoá vô cơ
Bảng A
Câu I:
1. Dung dịch A có phản ứng axit vì:
FeCl
3
= Fe
3+
+ 3Cl
-
Fe
3+
+ H
2
O == FeOH
2+
+ H
+
AlCl
3
= Al
3+
+ 3Cl
-
Al

3+
+ H
2
O == AlOH
2+
+ H
+
NH
4
Cl = NH
4
+
+ Cl
-
NH
4
+
== NH
3
+ H
+
CuCl
2
= Cu
2+
+ 2Cl
-
Cu
2+
+ H

2
O == CuOH
+
+ H
+
2. Cho H
2
S lội qua dung dịch:
Cu
2+
+ H
2
S = CuS + 2H
+
2Fe
3+
+ H
2
S = Fe
2+
+ S + 2H
+
Vì vậy trong kết tủa có: CuS và S
Trong dung dịch B: Fe
2+
, Al
3+
, NH
4
+

, H
+
,
H
2
S, Cl
-
3. Thêm NH
3
cho đến d sẽ có các phản
ứng:
NH
3
+ H
+
== NH
4
+
H
2
S + 2NH
3
= 2NH
4
+
+ S
2-
Fe
2+
+ S

2-
= FeS
Al
3+
+3NH+
3
+3H
2
O = Al(OH)
3
+ 3NH
4
+
Có thể viết:
2Al
3+
+ 3S
2
+ 6H
2
O = 2Al(OH)
3
+ 3H
2
S
H
2
S + 2NH
3
== 2NH

4
+
+ S
2-
Nh vậy

sẽ có kết tủa FeS (đen) và
Al(OH)
3
trắng.
Câu II :
1. Để thu đợc nhiều COCl
2
(k) từ cân bằng
CO(k) + Cl
2
(k) == COCl
2
(k) ; H
0
= -111,3kJ.mol
-1
Ta cần tăng áp suất riêng phần của các khí vì phản ứng này có n (k) < O, lúc đó cân
bằng sẽ chuyển dịch sang phải.
Ta cần hạ nhiệt độ vì đây là phản ứng toả nhiệt ( H
0
< O), lúc đó cân bằng sẽ
chuyển dịch sang phải.
Để thu đợc nhiều Mg, tức là phải làm cho cân bằng
MgO(r) + C(r) == Mg(r) + CO(k);

H
0
= +491,0 kJ.mol
-1
Giảm áp suất khí vì phản ứng có n > O (thực tế ngời ta thực hiện phản ứng trong
chân không).
Tăng nhiệt độ vì đây là phản ứng thu nhiệt H
0
> O)
2. Tốc độ của phản ứng điều chế NOCl(k) từ (1) là


Theo đầu bài, tốc độ tiêu thụ NO là -3,5.10
-4
mol.l
-1
. s
-1
(b)
Dấu - để biểu thị lợng mất đi (tiêu thụ) của NO
(a)
=
dt
dC
NO
dt
dC
dt
dC
dt

dC
v
NOCl
Cl
NO
2
1
2
1
2
+===
dt
dC
Cl
2
==
dt
dC
dt
dC
NONOCl
Vậy : a) Tốc độ phản ứng (1) là v = (-3,5.10
-4
mol.l
-1
. s
-1
)
v=1.75.10
-4

mol.l
-1
.s
-1
b) Tốcđộ tiêu thụ khí Cl
2
là
= v = - 1.75.10
-4
mol.l
-1
.s
-1
(Dấu - ở đây cũng có ý nghĩa tơng tự trong (b) ở trên).
c) Tốc độ hình thành NOCl là:
+ 3,5.10
-4
mol.l
-1
.s
-1
Câu III:
1. a) 6ClO
2
+ 3H
2
O = HCl + 5HClO
3
Đây là phản ứng oxi hoá, tự khử vì Cl
+4

trong ClO
2
vừa là chất oxi hoá (Cl
+4
+ 5e
Cl
-
) vừa là chất khử (Cl
+4
- e Cl
+5
)
b) 2ClO
2
+ 2NaOH = NaClO
2
+ NaClO
3
+ H
2
O
Bản chất của phản ứng này tơng tự bản chất phản ứng a) trên
2. a) 2KClO
3
+ H
2
C
2
O
4

+ 2H
2
SO
4
= 2ClO
2
+ 2KHSO
4
+ 2CO
2
+2H
2
O.
Đây cũng là phản ứng oxi hoá khử, trong Cl
+5
trong KClO
3
là chất oxi hoá
(Cl
+5
+ e Cl
+4
trong ClO
2
)
C
3+
trong H
2
C

2
O
4
là chất khử
(C
+3
- e C
+4
trong CO
2
)
b) 2NaClO
3
+ SO
2
+ H
2
SO
4
= 2ClO
2
+ 2NaHSO
4
Trong phản ứng oxi hoá khử này, Cl
+5
trong NaClO
3
là chất oxi hoá; S
+4
trong

SO
2
là chất khử (S
+4
-2e S
+6
trong NaHSO
4
).
Câu IV:
1. a) Hiện tợng xảy ra:
- Dung dịch không màu chuyển dần sang màu xanh lam.
- Mảnh đồng tan dần.
- Có mùi hăng hắc thoát ra.
Để nhận biết khí SO
2
thoát ra, ta có thể:
- Đặt mẩu giấy quỳ tím tẩm ớt lên miệng ống thử, quỳ tím chuyển dần sang
màu (hồng hay đỏ).
- Hoặc ngửi thấy mùi hăng hắc.
Phơng trình của phản ứng:
Cu + 2H
2
SO
4
đ = CuSO
4
+ SO
2
+ 2H

2
O (1)
b) Phải đun nóng nhẹ vì:
+ Để tăng tốc độ của phản ứng (1). (Khi nhiệt độ tăng tốc độ phản ứng tăng).
đun nhẹ
+ Khí SO
2
dễ thoát ra khỏi dung dịch, cân bằng của phản ứng (1) chuyển sang
phía tạo ra nhiều sản phẩm, thí nghiệm đợc quan sát thuận lợi hơn.
+ Nếu đun mạnh quá H
2
SO
4
đ nhanh chóng bị phản ứng huỷ hết, khó quan sát
thí nghiệm.
(Nếu không đun nóng phản ứng xảy ra chậm, khó quan sát).
2. Có thể dùng 1 trong 5 thuốc thử sau:
a. Dùng quỳ tím: Nhận ra Ba(OH)
2
(quỳ xanh), các dung dịch còn lại dùng
Ba(OH)
2
phân biệt hai dung dịch còn lại:
- Pb(CH
3
COO)
2
: có kết tủa trắng Pb(OH)
2
tân trong thuốc thử d (PbO

2
2-
)
- MgSO
4
: có nhiều kết tủa trắng BaSO
4
, Mg(OH)
2
không tan trong thuốc thử d.
b. Dùng NaOH hoặc Ca(OH)
2
Ba(OH)
2
: Không có hiện tợng
Pb(CH
3
COO)
2
: có trắng
Pb
2+
+ 2OH Pb(OH)
2

Kết tủa tan ngay trong NaOH d:
Pb(OH)
2
+ 2OH = PbO
2

2-
+ 2H
2
O
MgSO
4
: có trắng không tan trong thuốc thử d:
Mg
2+
+ 2OH = Mg(OH)
2

Thay cho Na(OH) có thể dùng Ca(OH)
2
Ba(OH)
2
: Không có gì xảy ra
Pb(CH
3
COO)
2
: có trắng, tan trong thuốc thử d
MgSO
4
có trắng Mg(OH)
2
và CaSO
4
c. Dùng H
2

SO
4
hoặc (NH
4
)
2
SO
4
Dùng H
2
SO
4
: Ba(OH)
2
có trắng
Ba
2+
+ SO
4
2-
= BaSO
4

Pb
2+
+ 2CH
3
COO + 2H
+
+ SO

4
2
= PbSO
4
trắng + 2CH
3
COOH(có mùi giấm)
MgSO
4
: Không có gì xảy ra
Thay cho H
2
SO
4
có thể dùng (NH
4
)
2
SO
4
lúc đó Ba(OH)
2
: có trắng, có mùi
khai khi đun nóng (NH
3
)
Pb(CH
3
COO)
2

: có trắng PbSO
4
MgSO
4
không có gì.
d. Dùng Na
2
S hoặc (NH
4
)
2
S
Ba(OH)
2
: Không có gì xảy ra
Pb(CH
3
COO)
2
: có đen Pb
2+
+ S
2
= PbS
MgSO
4
: có trắng Mg
2+
+ S
2

+ H
2
O = Mg(OH)
2
+ H
2
S
- Thay cho Na
2
S có thể dùng (NH
4
)
2
S
Ba(OH)
2
: có mùi khai khi đun nóng
Pb(CH
3
COO)
2
có đen PbS
MgSO
4
: có trắng Mg(OH)
2
t
0
t
0

e. Dùng NH
4
Cl
Ba(OH)
2
: Khi đun nóng có mùi khai của NH
3
: NH
4
+
+ OH = NH
3
+ H
2
O
Pb(CH
3
COO)
2
: có trắng, Pb
2+
+ Cl PbCl
2
. Kết tủa tan khi đun nóng.
MgSO
4
: Không có gì xảy ra.
Câu V:
1. Ta có kết quả nh sau:
TT

Pin gồm
Điện
cực
Điện
cực
1 3 5 0,96 + 1,66 = 2,62
2 1 5 0,77 + 1,66 =2,43
3 2 5 0,36 + 1,66 = 2,02
4 4 5 0,10 + 1,66 = 1,76
5 3 4 0,96 - 0,10 = 0,86
6 1 4 0,77 - 0,10 = 0,67
7 3 2 0,96 - 0,36 = 0,60
8 1 2 0,77 - 0,36 = 0,41
9 2 4 0,36 - 0,10 = 0,26
10 3 1 0,96 - 0,77 = 0,19
2. Theo bảng a, trong môi trờng axit (có H
+
hay H
3
O
+
)
NO
3
thể hiện tính oxi hoá mạnh hơn so với môi trờng trung tính (chỉ có H
2
O).
Cụ thể:
ở điện cực
3: NO

3
-
+ 3e + 4H
+
NO + 2H
2
O
4: NO
3
-
+ 2e + H
2
O NO
2
-
+ 2OH
-
3. Phản ứng xảy ra ở mỗi điện cực nh sau:
Điện cực 1: Fe
3+
+ e Fe
2+
2: [Fe(CN)
6
]
3-
+ e [Fe(CN)
6
]
4-

3. NO
3
-
+ 3e + 4H
+
NO +2H
2
O
4. NO
3
-
+ 2e + H
2
O NO
2
+ 2OH
-
5. Al
3+
+ 3e Al
Phản ứng xảy ra trong mỗi pin:
Nguyên tắc khi lập pin là điện cực có thế (tiêu) chuẩn dơng hơn sẽ lá điện cực
dơng (+) (đặt ở bên phải), điện cực kia là cực âm (-) (đặt ở bên trái).
Cụ thể:
Pin a: Điện cực 5 Điện cực 2 (a)
Phản ứng trong điện cực 5 phải đảo lại nh sau Al - 3e Al
3+
Vậy:
1 Al - 3e Al
3+

Al + 3[Fe(CN)
6
]
3-
Al
3+
+ [Fe(CN)
6
]
4
(a)
Al + NO
3
+ 4H
+
Al
3+
+ NO + 2H
2
O (b)
3 [Fe(CN)
6
]
3-
+ e → [Fe(CN)
6
]
4-
Pin b: §iÖn cùc 5 §iÖn cùc 3 (b)
1 Al - 3e →Al

3+
1 NO
3
-
+ 3e + 4H
+
→ NO + 2H
2
O


hay Al + 4HHO
3
→Al(NO
3
)
3
+ NO + 2H
2
O (b)
Pin c: §iÖn cùc 4 §iÖn cùc 3
Ph¶i ®¶o ph¶n øng trong ®iÖn cùc 4 l¹i, ta cã
3 NO
2
-
- 2e + 2OH
-
+ NO
3
-

+ H
2
O
2 NO
3
+ 3e + 4H
+
→ NO + 2H
2
O

3NO
2
-
+ 2H
+
→ NO + 3H
2
O + NO
3
-
(c)