Đề thi Olympic 30/4 môn Hóa lớp 10 - Đề số 20

SỞ GD&ĐT BÌNH THUẬN KỲ THI OLYMPIC TRUYỀN THỐNG 30-4-2006
TRƯỜNG THPT CHUYÊN ĐỀ THI ĐỀ NGHỊ
TRẦN HƯNG ĐẠO MÔN: HÓA KHỐI 10
Giáo viên: Võ Thị Nhung
-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------
Câu I:
1) Từ muối ăn, bằng phương pháp điện phân dung dịch thì được khí Cl
2
đồng thời thu được H
2
và NaOH. Để thu được dung dịch NaOH có nồng độ cao và tinh khiết người ta làm như thế
nào?
- Nói rõ các quá trình diễn ra trong cách làm đó.
- Biện pháp gì cần chú ý khi tiến hành điều chế. (3đ)
2) Chất C.F.C là chất được sử dụng trong thiết bị lạnh thường gây ô nhiễm môi trường. Hãy
cho biết:
- Chất C.F.C là những chất nào?
- Tác hại gây ô nhiễm môi trường như thế nào?
Viết các phương trình phản ứng xảy ra (nếu có) (2đ)
ĐÁP ÁN
1) Điện phân dung dịch NaCl với Catot bằng sắt, anot bằng than chì và có màng ngăn thì thu
được dd NaOH không tinh khiết vì còn có một lượng NaCl trong dung dịch.
Để thu được dung dịch NaOH có nồng độ cao và tinh khiết:
- Người ta điện phân dung dịch NaCl với catot là thủy ngân, anot bằng than chì
Tại anot: xảy ra sự oxi hóa Cl
-
: 2Cl
-
 Cl
2
+ 2e

Tại catot: Na
+
bị khử: Na
+
+ e = Na
Na tan vào Hg tạo hỗn hống, lớp catot thủy ngân di động chuyển sang khu vực khác và
được khuấy trộn với nước để tạo NaOH và giải phóng H
2
:
2Na + 2H
2
O = 2NaOH + H
2
Hg giải phóng lại được quay trở lại theo chu trình kín (2đ)
- Cần chú ý khâu nước thải sản phẩm: có Hg độc nên phải xử lí nước thải thu lấy Hg,
tránh ô nhiễm môi trường. (1đ)
2) Chất C.F.C gọi tắt của hợp chất chứa Clo flo cacbon, gọi chung là các chất freon
Ví dụ: CF
2
Cl
2
, CFCl
3
, CF
3
Cl)
- Tác hại: gây ra hiện tượng “lỗ thủng OZON”
- Phương trình phản ứng: ví dụ với CF
2
Cl

2
(1đ)
CF
2
Cl
2
Cl + CF
2
Cl (a)
O
3
+ Cl O
2
+ ClO (b)
ClO + O
3
2O
2
+ Cl (c)
Nguyên tử Cl sinh ra ở (c) lại tiếp tục tham gia phản ứng như (b), do đó mỗi phân tử CF
2
Cl
2
có thể phá hủy hàng chục ngàn phân tử O
3
. Theo cơ chế gốc,và phản ứng dây chuyền
(1đ)
h
υ
SỞ GD&ĐT BÌNH THUẬN

TRƯỜNG THPT CHUYÊN ĐỀ THI ĐỀ NGHỊ
TRẦN HƯNG ĐẠO MÔN: HÓA KHỐI 10
Giáo viên: Võ Thị Nhung
-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------
Câu II:
1) Một mẫu vật có số nguyên tử
11
C (T
1/2
= 20 phút) và
14
C (T
1/2
= 5568 năm) như nhau ở một
thời điểm nào đó.
a) Ở thời điểm đó tỉ lệ cường độ phóng xạ của
11
C và
14
C là bao nhiêu?
b) Tỉ lệ đó sẽ bằng bao nhiêu sau 6 giờ?
(2đ)
2) Nghiên cứu động học của phản ứng:
NO
2
+CO  CO
2
+NO
Người ta thấy ở nhiệt độ trên 500
o

C phương trình tốc độ phản ứng có dạng:
v = k[NO
2
][CO]
còn dưới 500
o
C phương trình tốc độ phản ứng có dạng
v = k[NO
2
]
2
a) Hãy giả thiết cơ chế thích hợp cho mỗi trường hợp.
b) Hãy cho biết lí thuyết về: hằng số k, bậc phản ứng (3đ)
ĐÁP ÁN
1) Cường độ phóng xạ tính theo hằng số tốc độ k:
2/1
693,0
T
k
=
(T
1/2
: chu kì bán rã)
03465,0
20
693,0
11
==
C
k

(phút
-1
)
10
10368,2
60243655568
693,0
14
−
×=
×××
=
C
k
(phút
-1
)
Tại thời địểm t = 0: [
11
C] = [
14
C] = C
0
nên
6
10
103,146
10368,2
03465,0
14

11
14
11
×=
×
==
−
C
C
C
C
k
k
v
v
(lần ) (1đ)
Tại thời điểm t = 6 giờ ( = 360 phút)
tk
C
eCC
×−
×=
11
0
11
][
tk
C
eCC
×−

×=
14
0
14
][
tkk
C
C
C
C
C
C
CC
e
k
k
Ck
Ck
v
v
×−−
×==⇒
)(
14
11
1411
14
11
14
11

14
11
][
][
360)10368.203465.0(
10
10
14
11
10368,2
03465.0
××−−
−
−
×
×
=⇒
e
v
v
C
C
= 560 (lần)
(1đ)
2)
a) Theo phản ứng: NO
2
+CO  NO + CO
2
• Ở nhiệt độ trên 500

o
C có v = k[NO
2
][CO]
⇒
Ở t
o
> 500
o
C phản ứng trên thuộc phản ứng đơn giản có bậc phản ứng đúng bằng
tổng hệ số của NO
2
và CO ở phương trình (1đ)
-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------
• Ở nhiệt độ dưới 500
o
C có v = k[NO
2
]
2
⇒
phản ứng xảy ra ở giai đoạn chậm không có CO tham gia và có 2 phân tử NO
2
tham
gia và là phản ứng xảy ra theo nhiều giai đoạn.
Cơ chế thích hợp cho trường hợp này là:
2NO
2
 NO + NO
3

(chậm)
NO
3
+CO  CO
2
+ NO
2
(nhanh) (1đ)
Do đó v = k[NO
2
]
2
b) – Hằng số tốc độ k phụ thuộc vào từng phản ứng:
k không đổi khi các chất tham gia phản ứng không đổi
k cũng có thứ nguyên (0.5đ)
– Bậc phản ứng là tổng các số mũ của nồng độ phản ứng trong biểu thức tính tốc độ, bậc
của phản ứng
≤
3. Có thể có phản ứng bậc phản ứng bằng 0, phân số, âm (0.5đ)
SỞ GD&ĐT BÌNH THUẬN
TRƯỜNG THPT CHUYÊN ĐỀ THI ĐỀ NGHỊ
TRẦN HƯNG ĐẠO MÔN: HÓA KHỐI 10
Giáo viên: Võ Thị Nhung
-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------
CÂU III Phát hiện và sửa lỗi trong các phương trình sau (nếu có):
1) CaI
2
+ H
2
SO

4
đặc  CaSO
4
+2HI
2) 3FeCl
2
+ 2H
2
SO
4
đặc  FeSO
4
+ 2FeCl
3
+ SO
2
+2H
2
O
3) 2CrCl
3
+3Cl
2
+14KOH  K
2
Cr
2
O
7
+ 12KCl + 7H

2
O
4) HF + NaOH  NaF +H
2
O
5) Cl
2
+2KI dư  2KCl + I
2
(5đ)
ĐÁP ÁN Phát hiện lỗi: 0.5đ, sửa lỗi: 0.5đ/1 phương trình
1) HI có tính khử, không tồn tại trong H
2
SO
4
đặc
Vì
-1
IH
+
4
5
2
H OS
+
đặc có phản ứng nên sửa lại
4CaI
2
+ 5H
2

SO
4
đặc  4CaSO
4
+ H
2
S + 4I
2
+4H
2
O
2) Do FeSO
4
có tính khử, H
2
SO
4
đặc có tính oxi hóa nên phương trình được viết lại:
2FeCl
2
+ 4H
2
SO
4
 Fe
2
(SO
4
)
3

+ SO
2
+ 4HCl + 2H
2
O
3) Trong môi trường kiềm mạnh chỉ có dạng
−
2
4
CrO
tồn tại. Không tồn tại dạng
−
2
72
OCr

nên phương trình được viết lại
2CrCl
3
+ 3Cl
2
+16KOH  2K
2
CrO
4
+ 12KCl + 8H
2
O
4) Không tạo ra NaF do HF là axit yếu, HF có năng lượng phân li lớn, nên có hiện tượng:
HF +

-
F

-
2
HF
-
2
HF
+ Na
+
 NaHF
2
Phương trình được viết lại:
NaOH + 2HF  NaHF
2
+H
2
O
5) Do có KI dư nên I
2
tan trong KI tạo KI
3
, vậy phương trình được viết lại:
Cl
2
+ 3KI  2KCl + KI
3
SỞ GD&ĐT BÌNH THUẬN
TRƯỜNG THPT CHUYÊN ĐỀ THI ĐỀ NGHỊ

TRẦN HƯNG ĐẠO MÔN: HÓA KHỐI 10
Giáo viên: Võ Thị Nhung
-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------
CÂU IV
Phản ứng nhiệt phân CaCO
3
được tiến hành trong 1 bình kín. Khi áp suất của CO
2
trong
bình lên đến 0,236 atm thì không thay đổi nữa mặc dù trong bình vẫn còn CaCO
3
và có CaO.
1) Tính Kp, Kc của phản ứng ở 800
o
C
2) Trong bình dung tích 10 lít, nếu ta bỏ vào đó 5 gam CaCO
3
và 2 gam CaO,
nung nóng bình đến 800
o
C để đạt cân bằng thì sau khi cân bằng, khối lượng mỗi chất rắn
trong bình là bao nhiêu gam?
ĐÁP ÁN
1) CaCO
3 (r)
= CaO
(r)
+ CO
2 (k)
(*)

Tại 800
o
C khi
2
CO
P
= 0,236 thì không thay đổi nữa
⇒
đạt cân bằng
Nên Kp =
2
CO
P
= 0,236 (atm)
3
n
1068,2
)273800(
273
4,22
236,0
(RT)
Kp
Kc
−
∆
×=
+
==
(mol/lít)

Kc = [CO
2
] = 2,68
×
10
-3
(mol/lít) (2đ)
2) Vì nung nóng bình đến 800
o
C: do nhiệt độ không đổi nên Kc không đổi
 Kc = 2,68
×
10
-3
(mol/lít)
⇒
2
CO
n
= 2,68
×
10
-3

×
10 = 2,68
×
10
-2
(mol) (1đ)

từ phương trình (*)
3
CaCO
n
nhiệt phân =
2
CO
n
và tạo ra 2,68
×
10
-2
mol CaO
⇒

3
CaCO
m
đã nhiệt phân = 2,68
×
10
-2
×
100 = 2,68 (gam)
Vậy trong bình còn lại lượng chất rắn là:
3
CaCO
m
= 5 – 2,68 = 2,32 (gam)
CaO

m
= 2,68
×
10
-2

×
56 + 2 = 3,5008 (gam)
(2đ)
t
o