Đề và đáp án Môn Hóa 10 Olimpic 30/4 năm 2007

KỲ THI OLYMPIC TRUYỀN THỐNG 30/4
LẦN THỨ XIII TẠI THÀNH PHỐ HUẾ
ĐỀ THI MÔN HÓA 10
Thời gian làm bài 180 phút
ĐỀ CHÍNH THỨC
Chú ý: Mỗi câu hỏi thí sinh làm trên 01 tờ giấy riêng biệt
Câu I :
I.1 X thuộc chu kỳ 4, Y thuộc chu kỳ 2 của bảng tuần hoàn các nguyên tố hóa học. I
i
là năng lượng
ion hoá thứ i của một nguyên tử. Thực nghiệm cho biết tỉ số I
k+1
/ I
k
của X và Y như sau:
k
k
I
I
1
+
1
2
I
I
2
3
I
I
3
4

I
I
4
5
I
I
5
6
I
I
X 1,94 4,31 1,31 1,26 1,30
Y 2,17 1,96 1,35 6,08 1,25
Lập luận để xác định X và Y.
I.2 Phân tử CuCl kết tinh dưới dạng lập phương mặt tâm.
2.1 Hãy biểu diễn ô mạng cơ sở của tinh thể này.
2.2 Tính số ion Cu
+
và Cl
-
rồi suy ra số phân tử CuCl chứa trong ô mạng cơ sở.
2.3 Xác định bán kính ion của Cu
+
.
Cho d
CuCl
= 4,316 g/cm
3
; r
Cl-
= 1,84A

o
; Cu = 63,5; Cl = 35,5. Biết N= 6,023.10
23
.
I.3 Urani phân rã phóng xạ thành radi theo chuỗi sau :
U
238
92
 →
α
Th
 →
−
β
Pa
 →
−
β
U
 →
α
Th
 →
α
Ra
Viết đầy đủ các phản ứng của chuỗi trên.
Câu II:
II.1
Trong bình chân không dung tích 500cm
3

chứa m gam HgO rắn. Đun nóng bình đến 500
0
C xảy ra
phản ứng:
2HgO(r)  2Hg(k) + O
2
(k)
Áp suất khi cân bằng là 4 atm
1.1 Tính K
P
của phản ứng
1.2 Tính khối lượng nhỏ nhất của thuỷ ngân oxit cần lấy để tiến hành thí nghiệm này.
Cho Hg = 200.
II.2 Đốt cháy etan ( C
2
H
6
)

thu sản phẩm là khí CO
2
và H
2
O ( lỏng ) ở 25°C.
2.1 Viết phương trình nhiệt hoá học của phản ứng xảy ra. Hãy xác định nhiệt hình thành etan
và năng lượng liên kết C=O. Biết khi đốt cháy 1 mol etan toả ra lượng nhiệt là 1560,5KJ. Và :
∆H
ht
( KJ.mol
-1

) Liên kết Năng lượng liên kết
( KJ.mol
-1
)
CO
2
-393,5 C–C 347
H
2
O (l) -285,8 H–C 413
O
2
0 H–O 464
O=O 495
2.2 Phản ứng có ∆G° = -1467,5 ( KJ.mol
-1
). Hãy tính độ biến thiên entropi của phản ứng đã cho
theo đơn vị J.mol
-1
.K
-1
.
Câu III:
III.1 Thêm 1 ml dung dịch
4
NH SCN
0,10 M vào 1ml dung dịch
3
Fe
+

0,01 M và
F
−
1M. Có màu
đỏ của phức
2+
FeSCN
hay không? Biết rằng màu chỉ xuất hiện khi
2+
6
FeSCN
C 7.10 M
−
>
và dung
dịch được axit hóa đủ để sự tạo phức hidroxo của Fe (III) xảy ra không đáng kể. Cho
1 13,10
3
eF
3
10
F
β
− −
=
;
1
2 3,03
eSCN
10

F
β
+
=
(
β
là hằng số bền).
III.2 Đánh giá thành phần cân bằng trong hỗn hợp gồm
Ag
+
1,0.10
-3
M;
3
NH
1,0 M và Cu bột.
Cho
3 2
7,24
2
Ag( NH )
10
β
+
=
;
3
2 12,03
4Cu( NH )4
10

β
+
=
;
2
0 0
Ag / Ag Cu / Cu
E 0,799V;E 0,337V
+ +
= =
(ở 25
0
C)
Câu IV:
IV.1 Biết thế oxi hóa khử tiêu chuẩn:
E
0

Cu
2+
/Cu
+
= +0,16 V E
0

Fe
3+
/Fe
2+
= +0,77 V E

0

Ag
+
/Ag = +0,8 V
E
0

Cu
+
/Cu = +0,52 V E
0

Fe
2+
/Fe = -0,44 V E
0

I
2
/2I
-
= +0,54 V
Hãy cho biết hiện tượng gì xảy ra trong các trường hợp sau:
1.1 Cho bột sắt vào dung dịch sắt (III) sunfat
1.2 Cho bột đồng vào dung dịch đồng (II) sunfat
1.3 Cho dung dịch bạc nitrat vào dung dịch sắt (II) nitrat
1.4 Cho dung dịch sắt (III) nitrat vào dung dịch kali iotua
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.
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.
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).
Học sinh không được sử dụng bảng tuần hoàn.
---------- Hết ----------
ĐÁP ÁN
Đáp án câu 1:
Đối với X, từ I

2
lên I
3
tăng đột ngột, vậy ion X
2+
có cấu hình của một khí hiếm do
đó :
X là [Ar] 4s
2
( Canxi ) (0,5 đ)
Đối với Y, từ I
4
lên I
5
tăng đột ngột, vậy ion Y
4+
có cấu hình của một khí hiếm do
đó:
Y là [He] 2s
2
2p
2
( Cacbon) (0,5 đ)
I.2 Phân tử CuCl kết tinh dưới dạng lập phương mặt tâm.
2.1 Hãy biểu diễn ô mạng cơ sở của tinh thể này.
2.2 Tính số ion Cu
+
và Cl
-
rồi suy ra số phân tử CuCl chứa trong ô mạng cơ sở.

2.3 Xác định bán kính ion của Cu
+
.
Cho d
CuCl
= 4,316 g/cm
3
; r
Cl-
= 1,84A
o
; Cu = 63,5; Cl = 35,5. Biết N= 6,023.10
23
.
Giải:
I.2.1. (0,5 đ)
2.2 (0,75 đ) Vì lập phương mặt tâm nên
Cl
-
ở 8 đỉnh:
1
8
1
8
=×
ion Cl
-
6 mặt:
3
2

1
6
=×
ion Cl
-
Cu
+
ở giữa 12 cạnh :
3
4
1
12
=×
ion Cu
+
ở t âm : 1x1=1 ion Cu
+
Vậy số phân tử trong mạng cơ sở là 4Cu
+
+ 4Cl
-
=
4CuCl
2.3 (0,50 đ)
VN
MN
d
A
CuCl
.

.
=
với V=a
3
( N: số phân tử, a là cạnh hình lập phương)

,
.,
.,.,
),,(,
.
.
o
324
23
A
CuCl
3
A41715a
cm10965158
1002361364
5355634
Nd
MN
a
=⇒
=
+
==⇒
−

(0,25 đ)
Mặt khác theo hình vẽ ta có a= 2r
+
+ 2r
-

o
A
ra
r 86855,0
2
84,1.24171,5
2
2
=
−
=
−
=⇒
−
+
(0,25 đ)
I.3.
Cl
-
Cu
+
⇒
4 ion Cl
-

⇒
4 ion Cu
+
U
238
92

 →

Th
234
90
+
He
4
2
0,25
Th
234
90

 →

Pa
234
91
+
e
0
1

−

0,25
Pa
234
91

 →

U
234
92
+
e
0
1
−
0,25

U
234
92

 →

Th
230
90
+
He

4
2
0,25

Th
230
90

 →

Ra
226
88
+
He
4
2
0,25
Đáp án câu 2:
1.1 (1 đ) 2HgO (r)  2Hg(k) + O
2
(k)
[ ]
0
a mol 0 0
[ ]
cb
a – 2x 2x x

2

2
3
2 3
2 1 4 4.4
. 9,48
3 3 27 27
p Hg O
K P P P P P
 
= = = = =
 ÷
 
1.2 (1 đ) . Số mol Hg nhỏ nhất khi a = 2x. Từ công thức
HgO
4.0,5
3 0,0105
0,082.773
Vay a = 0,021 mol
m 0,021.216 4,53
PV
n x x
RT
g
= = = → =
= =
II.2. Đốt cháy etan ( C
2
H
6
)

thu sản phẩm là khí CO
2
và H
2
O ( lỏng ) ở 25°C.
2.1 Viết phương trình nhiệt hoá học của phản ứng xảy ra. Hãy xác định nhiệt
hình thành etan và năng lượng liên kết C=O. Biết khi đốt cháy 1 mol etan toả ra
lượng nhiệt là 1560,5KJ. Và :
∆H
ht
( KJ.mol
-1
) Liên kết Năng lượng liên
kết ( KJ.mol
-1
)
CO
2
-393,5 C–C 347
H
2
O -285,8 H–C 413
O
2
0 H–O 464
O=O 495
2.2 Phản ứng có ∆G° = -1467,5 ( KJ.mol
-1
). Hãy tính độ biến thiên entropi của

phản ứng đã cho theo đơn vị J.mol
-1
.K
-1
.
Giải:
2.1. C
2
H
6
+

2
7
O
2
 →

2CO
2
+

3H
2
O ∆H = -
1560,5 KJ
( 2C
2
H
6

+

7O
2
 →

4CO
2
+

6H
2
O ∆H = - 3121
KJ )
0,5
∆H
pư
= 4 ∆H
ht
CO
2
+

6 ∆H
ht
H
2
O - 7∆H
ht
O

2
- 2 ∆H
ht
C
2
H
6
 ∆H
ht
C
2
H
6
=
( ) ( ) ( )
[ ]
2
31218,28565,3934
−−−+−
= - 83,9 ( KJ.mol
-
1
)
0,5
∆H
pư
= 2 E
C – C
+ 12 E
C – H

+ 7E
O=O
- 8 E
C = O
- 12 E
H – O
 E
C = O
=
( )
[ ]
8
3121464x12495x7413x12347x2
−−−++
=
833( KJ.mol
-1
)
0,5
2.2 ∆G° = ∆H° - T∆S°
∆S° =
( )
[ ]
( )
27325
5,14675,1560
+
−−−
= - 0,312 (kJ.mol
-1

K
-1
) = -312
J.mol
-1
.K
-1
0,5
Đáp án câu 3:
III.1. Ta có:
3
Fe
C
+
<<
F
C ( 1)
−
=
3
FeF
β
rất lớn.
Vì vậy trong dung dịch, Fe
3+
tác dụng hết với F
-
tạo ra phức
3
FeF

.
3+
3
Fe 3F FeF
−
+ →
Ban đầu 0,01 1
Sau phản ứng __ 0,97 0,01
0.5đ
Sau khi trộn với
4
NH SCN
:
3
FeF
C
= 5.10
-3
M;
F
C
−
= 0,485M;
2
SCN
C 5.10 M
−
−
=
FeF

3
 Fe
3+
+ 3F
-
10
-13,10
Fe
3+
+ SCN
-
 FeSCN
2+
10
+3,03
FeF
3
+ SCN
-
 FeSCN
2+
+ 3F
-
K = 10
-10,07
0,5 đ
C 5.10
-3
5.10
-2

0,485
[ ] (5.10
-3
-x) (5.10
-2
-x) x 0,485+3x
3
10,07
3 2
x(0,485 3x)
10
(5.10 x)(5.10 x)
−
− −
+
⇒ =
− −

0.5đ
Với x << 5.10
-3
ta được :
( )
613
3
07105
10x710x861
4850
10x10x25
x

−−
−−
<==
,
,
,

0,5 đ Vậy màu đỏ của phức
2+
FeSCN
không xuất hiện, nghĩa là F
-
đã che hoàn toàn
Fe
3+
III.2. Các quá trình xảy ra:
- Tạo phức
2+
3
Ag(NH )
(
+
>
Ag
NH
CC
3
)
Ag
+

+ 2NH
3
 Ag(NH
3
)
2
+

7,24
2
10
β
=
1,0.10
-3
1,0
__ 1,0-2,0.10
-3
1,0.10
-3
0.5đ
- Khử
2+
3
Ag(NH )
bởi Cu:
2x Ag(NH
3
)
2

+
 Ag
+
+ 2NH
3

1 7,24
2
10
β
− −
=
(1)
2Ag
+
+ Cu  2Ag + Cu
2+
15,61
0
10K =
(2)
- Tạo phức của Cu
2+
với
3
NH
(
+
>
2

3
Cu
NH
CC
)