Tải bản đầy đủ (.pdf) (10 trang)

Đề thi học sinh giỏi môn hóa học lớp 11 năm 2012 sở GDĐT quảng ninh | Lớp 11, Hóa học - Ôn Luyện

Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (179.68 KB, 10 trang )

<span class='text_page_counter'>(1)</span><div class='page_container' data-page=1>



<b>ðỀ THI CHÍNH THỨC </b> <b>KỲ THI LẬP ðỘI TUYỂN HỌC SINH GIỎI </b>


<b> </b>


<b>MƠN: HĨA HỌC (ngày thứ nhất) </b>
<b>Thời gian làm bài: 180 phút </b>


<i>(Không kể thời gian giao đề) </i>
---


(ðề thi này có 02 trang)


Họ và tên,chữ ký
của giám thị số 1
………..


………..
<b>Câu 1. (2.5 điểm) </b>


<b>1. Có thể viết cấu hình electron của Ni</b>2+là:


Cách 1: Ni2+ [1s22s22p63s23p63d8]; Cách 2: Ni2+ [1s22s22p63s23p63d64s2].


Áp dụng phương pháp gần ñúng Slater (Slâytơ) tính năng lượng electron của Ni2+ với mỗi cách viết
trên (theo ñơn vị eV). Cách viết nào phù hợp với thực tế? Tại sao?


<b>2. Ở nhiệt độ cao, ngun tử oxy có thể bị ion hóa và tồn tại dưới dạng ion O</b>7+



. Dựa vào cơng thức
tính năng lượng electron của Bohr:


2


2


13, 6.
<i>n</i>


<i>Z</i>
<i>E</i>


<i>n</i>


= − (eV)


hãy tính bước sóng của bức xạ phát ra khi electron trong ion O7+ dịch chuyển từ mức năng lượng có
n = 3 xuống mức năng lượng có n = 1.


Cho hằng số Plăng h = 6,625.10-34 J.s, vận tốc ánh sáng trong chân khơng c=3.108 (m/s).
<b>Câu 2. (2.0 điểm) </b>


<b> Kim loại vàng kết tinh dưới dạng mạng lập phương tâm diện với chiều dài cạnh của ô mạng cơ sở </b>
a = 4,070 Ao .


<b>1. Tính khoảng cách ngắn nhất giữa hai nguyên tử vàng. </b>


<b>2. Xung quanh nguyên tử vàng có bao nhiêu nguyên tử vàng khác kế cận có cùng khoảng cách ngắn </b>
nhất trên đây.



<b>3. Tính khối lượng riêng của kim loại vàng (Au = 197,0 u). </b>
<b>4. Tính tỉ lệ ñặc khít của vàng. </b>


<b>Câu 3. (4.0 ñiểm) </b>


<b>1. Hợp chất A chứa lưu huỳnh, oxi và halogen. Trong mỗi phân tử A chỉ có một nguyên tử lưu </b>
huỳnh. Thủy phân hồn tồn A được dung dịch B. Cho các thuốc thử vào dung dịch B thu ñược kết quả
thí nghiệm như sau:


TT Thuốc thử Hiện tượng thí nghiệm


1 AgNO3 + HNO3 kết tủa vàng


2 Ba(NO3)2 khơng có kết tủa


3 Ca(NO3)2 + NH3 khơng có hiện tượng


4 KMnO4 + Ba(NO3)2 màu tím biến mất và có kết tủa trắng


5 Cu(NO3)2 khơng có kết tủa


</div>
<span class='text_page_counter'>(2)</span><div class='page_container' data-page=2>

<b>2. Cho 1,000 gam tinh thể hiñrat A tan trong nước ñược dung dịch màu xanh, cho dung dịch này tác </b>
dụng với dung dịch Ba(NO3)2<b> dư thu ñược 0,980 gam kết tủa trắng X và dung dịch D; chất X không tan </b>


<b>trong các axit. ðun nóng D với H</b>2O2<b> trong mơi trường kiềm thu ñược 1,064 gam kết tủa Y màu vàng là </b>


<b>muối bari; Y đồng hình với X. Dung dịch chứa chất tan A trong môi trường axit sunfuric lỗng để trong </b>
<b>khơng khí sẽ chuyển thành dung dịch chứa chất tan B có màu tím; từ B có thể thu được tinh thể hiđrat C; </b>
<b>trong C có chứa 45,25% khối lượng hiđrat kết tinh. Hãy xác ñịnh các công thức của A, B, C, X, Y và </b>


viết các phương trình hóa học.


<b>Câu 4. (2.5 ñiểm) </b>


Tốc ñộ của phản ứng khử HCrO<sub>4</sub>− bằng HSO<sub>3</sub>− được biểu diễn bằng phương trình:


v = k[HCrO<sub>4</sub>−][HSO<sub>3</sub>−]2[H+]. Trong một thí nghiệm với nồng độ ban ñầu [HCrO<sub>4</sub>−] = 10-4 mol/l; [HSO<sub>3</sub>−] = 0,1
mol/l; [H+] khơng đổi và bằng 10-5 mol/l; sau 15 giây nồng ñộ của HCrO<sub>4</sub>− 5.10-5 mol/l.


<b>1. Sau bao lâu nồng ñộ </b>HCrO<sub>4</sub>− bằng 1,25.10-5 mol/l.


<b>2. Nếu nồng ñộ ban ñầu của </b>HSO<sub>3</sub>− là 0,01 mol/l thì sau bao lâu nồng ñộ của HCrO<sub>4</sub>− sẽ bằng 5.10-5
mol/l.


<b> 3. Tính hằng số tốc độ k của phản ứng . </b>
<b>Câu 5. (3.0 điểm) </b>


<b>1.Hãy giải thích sự hình thành các phức [Cu(NCCH</b>3)4]+ (A) và [Cu(NCCH3)2]+ (B) theo thuyết VB.


<b>2.Liên kết Cu – N trong B (1,84 </b>Ao ) ngắn hơn ñáng kể so với liên kết Cu – N trong A (1,99


o
A).
Giải thích.


<b>3.Vẽ cấu trúc lập thể các ñồng phân của phức [Co(NH</b>3)4Cl2]Cl; Rh(py)3Cl3 ; [Co(en)3]I3.


<b>Câu 6. (3.0 ñiểm) </b>


<b> Dung dịch A chứa H</b>2C2O4 (0,05M); HCl (0,1M), NH3 (0,1M)



<b>1. Tính pH của dung dịch A? </b>


<b>2. Trộn 1ml dung dịch A với 1 ml dung dịch chứa CaCl</b>2 (0,05M) và HCl (0,01M).


Có kết tủa CaC2O4 tách ra khơng? Nếu có hãy tính <i>SCaC O</i><sub>2</sub> <sub>4</sub>?


Cho pKa: NH4+ (9,24); H2C2O4 (1,25; 4,27)


pKs: CaC2O4 (8,75); *β<sub>(</sub><i><sub>CaOH</sub></i>+<sub>)</sub>= 10


-12,6


<b>Câu 7. (3.0 ñiểm) </b>


ðể phân tích hàm lượng thiếc trong hợp kim thiếc – bismuth, ta tiến hành như sau:


- Hòa tan hoàn toàn 0,472 gam hợp kim trong dung dịch axit sunfuric tạo thành dung dịch của thiếc (II)
và bismuth(III).


- ðịnh mức dung dịch này lên 100ml.


- Lấy 25,00 ml dung dịch sau khi ñịnh mức ñem chuẩn ñộ với dung dịch KMnO4 0,0107M trong môi


trường axit sunfuric.


<b>1. Viết các phương trình phản ứng xảy ra. </b>


<b>2. Tính hàm lượng (% khối lượng) của thiếc trong mẫu hợp kim. Biết rằng thể tích dung dịch </b>
KMnO4 sử dụng là 15,61 ml



<b>3. Hãy nêu cách xác ñịnh ñiểm cuối của quá trình chuẩn ñộ. </b>


<b>4. Trong một q trình chuẩn độ, có sự tạo thành kết tủa màu nâu tại điểm cuối. Hãy giải thích </b>
ngun nhân của hiện tượng này. Hiện tượng này ảnh hưởng thế nào đến kết quả phân tích?


<b>Cho biết:</b> Ngun tử khối: H=1; O=16; S=32; C=12; N=14; Cl=35,5; F=19; Br=80;I=127; Al=27; Fe=56;


Cu=64; Ca=40; Ba=137; Cr=52; Sr=88; Mn=55; K=39; Na=23; Ag=108; Li=7; Cs=133.


Thí sinh khơng được sử dụng bảng tính tan và bảng tuần hồn.
………. Hết ……….


</div>
<span class='text_page_counter'>(3)</span><div class='page_container' data-page=3>

<b>SỞ GIÁO DỤC VÀ ðÀO TẠO </b>
<b> QUẢNG NINH </b>




<b>ðỀ THI CHÍNH THỨC </b>


<b>HƯỚNG DẪN CHẤM THI LẬP ðỘI TUYỂN HSG CẤP TỈNH </b>


<b>LỚP 12 THPT NĂM HỌC 2012 – 2013 </b>


<b>Mơn : HĨA HỌC (ngày thứ nhất) </b>
( Hướng dẫn này có 8 trang)
<b>Câu 1. (2.5 điểm) </b>


1. Có thể viết cấu hình electron của Ni2+là:



Cách 1: Ni2+ [1s22s22p63s23p63d8]; Cách 2: Ni2+ [1s22s22p63s23p63d64s2].


Áp dụng phương pháp gần ñúng Slater (Slâytơ) tính năng lượng electron của Ni2+ với mỗi cách viết
trên (theo ñơn vị eV). Cách viết nào phù hợp với thực tế? Tại sao?


2. Ở nhiệt độ cao, ngun tử oxy có thể bị ion hóa và tồn tại dưới dạng ion O7+. Dựa vào cơng thức tính
năng lượng electron của Bohr:


2


2
13, 6.


<i>n</i>


<i>Z</i>
<i>E</i>


<i>n</i>


= − (eV)


hãy tính bước sóng của bức xạ phát ra khi electron trong ion O7+ dịch chuyển từ mức năng lượng có n =
3 xuống mức năng lượng có n = 1.


Cho hằng số Plăng h = 6,625.10-34 J.s, vận tốc ánh sáng trong chân không c=3.108 (m/s).
<b>Hướng dẫn chấm </b>


1. Năng lượng của một electron ở phân lớp l có số lượng tử chính hiệu dụng n* được tính
theo biểu thức Slater:



ε = -13,6 x (Z – b)1
2


/n*2 (theo eV)


Hằng số chắn b và số lượng tử n* được tính theo quy tắc Slater. Áp dụng cho Ni2+ (Z=28,
có 26e) ta có:


<b>Với cách viết 1 [Ar]3d8: </b>


ε1s = -13,6 x (28 – 0,3)2/12 = -10435,1 eV


ε2s,2p = -13,6 x (28 – 0,85x2 – 0,35x7)2/ 22 = - 1934,0 -


ε3s,3p = -13,6 x (28 – 1x2 – 0,85x8 – 0,35x7)2/32 = - 424,0 -


ε3d = - 13,6 x (28 – 1x18 – 0,35x7)2/32 = - 86,1 -


E1 = 2 ε1s + 8 ε2s,2p + 8 ε3s,3p + 8 ε3d = - 40423,2 eV


<b>0.5 </b>


<b>Với cách viết 2 [Ar]3d64s2: </b>


ε1s, ε2s,2p, ε3s,3p có kết quả như trên . Ngoài ra:


ε3d = -13,6 x (28 – 1x18 – 0,35x5)2/32 = - 102,9 eV


ε4s = - 13,6 x (28 – 1x10 – 0,85x14 – 0,35)2/3,72 = - 32,8 -



Do đó E2 = - 40417,2 eV.


<b>0.5 </b>


E1 thấp (âm) hơn E2, do ñó cách viết 1 ứng với trạng thái bền hơn. Kết quả thu ñược phù


hợp với thực tế là ở trạng thái cơ bản ion Ni2+ có cấu hình electron [Ar]3d8.


<b>0.5 </b>


2. ZO = 8


2 2


19 16


3 1 2 2


34 8


9


16 16


. 8 8


13, 6. 1, 602.10 1, 24.10 ( )


3 1



. 6, 625.10 .3.10


1, 603.10 1, 603( )


1, 24.10 1, 24.10


<i>h c</i>


<i>E</i> <i>E</i> <i>x</i> <i>J</i>


<i>h c</i>


<i>m</i> <i>nm</i>


λ
λ


− −






− −


 


= − = − <sub></sub> − <sub></sub> =



 


= = = =


<b>1 </b>


</div>
<span class='text_page_counter'>(4)</span><div class='page_container' data-page=4>

<b> </b> Kim loại vàng kết tinh dưới dạng mạng lập phương tâm diện với chiều dài cạnh của ô mạng cơ
sở a = 4,070 Ao .


1. Tính khoảng cách ngắn nhất giữa hai nguyên tử vàng.


2. Xung quanh nguyên tử vàng có bao nhiêu nguyên tử vàng khác kế cận có cùng khoảng cách
ngắn nhất trên ñây.


3. Tính khối lượng riêng của kim loại vàng (Au = 197,0 u).
4. Tính tỉ lệ đặc khít của vàng.


<b>Hướng dẫn chấm </b>


1. Khoảng cách ngắn nhất giữa tâm 2 nguyên tử vàng bằng nửa ñường chéo của mặt hình
lập phương:


Khoảng cách =


2
2
070
,
4
2



2
a


= = 2,878 Ao


<b>0.5 </b>


2. Xung quanh mỗi nguyên tử vàng có 12 nguyên tử vàng khác kế cận với khoảng cách
ngắn nhất 2,878Ao .


<b>0.5 </b>


3. Mỗi ô mạng cơ sở có 4 nguyên tử vàng. Do vậy khối lượng riêng của kim loại vàng là:


d = <sub>23</sub> <sub>-</sub><sub>8</sub> <sub>3</sub>


)
10
(4,07
10


02
,
6


197,0
4


×


×


×
×


= 19,4 (g/cm3)


<b>0.5 </b>


4. Bán kính nguyên tử vàng: r =
2
2


a


Thể tích 4 nguyên tử vàng:


2
3


a
r
3
4
4


3


3 π



π× =
×


×


Tỉ lệ đặc khít =


2
3
a
2
3


a
3


3 <sub>π</sub>


π <sub>=</sub>


× = 0,7405


<b>0.5 </b>


<b>Câu 3. (4.0 điểm) </b>


<b>1. Hợp chất A chứa lưu huỳnh, oxi và halogen. Trong mỗi phân tử A chỉ có một nguyên tử lưu huỳnh. </b>
Thủy phân hồn tồn A được dung dịch B. Cho các thuốc thử vào dung dịch B thu ñược kết quả thí
nghiệm như sau:



TT Thuốc thử Hiện tượng thí nghiệm


1 AgNO3 + HNO3 kết tủa vàng


2 Ba(NO3)2 khơng có kết tủa


3 Ca(NO3)2 + NH3 khơng có hiện tượng


4 KMnO4 + Ba(NO3)2 màu tím biến mất và có kết tủa trắng


5 Cu(NO3)2 khơng có kết tủa


Xác định cơng thức có thể có của A. Viết các phương trình phản ứng xảy ra.


<b>2. Cho 1,000 gam tinh thể hiñrat A tan trong nước ñược dung dịch màu xanh, cho dung dịch này tác dụng </b>
với dung dịch Ba(NO3)2<b> dư thu ñược 0,980 gam kết tủa trắng X và dung dịch D; chất X không tan trong </b>


<b>các axit. ðun nóng D với H</b>2O2<b> trong mơi trường kiềm thu ñược 1,064 gam kết tủa Y màu vàng là muối </b>


<b>bari; Y đồng hình với X. Dung dịch chứa chất tan A trong môi trường axit sunfuric lỗng để trong khơng </b>
<b>khí sẽ chuyển thành dung dịch chứa chất tan B có màu tím; từ B có thể thu được tinh thể hiđrat C; trong </b>
<b>C có chứa 45,25% khối lượng hiđrat kết tinh. Hãy xác ñịnh các công thức của A, B, C, X, Y và viết các </b>
phương trình hóa học.


<b>Hướng dẫn chấm </b>


</div>
<span class='text_page_counter'>(5)</span><div class='page_container' data-page=5>

- dd B + AgNO3 + HNO3 → kết tủa vàng  dung dịch B có Br hoặc I và có thể có clo


- dd B + Cu(NO3)2 → khơng có kết tủa  dung dịch B không chứa I-



- dd B + Ba(NO3)2 → khơng có kết tủa  dung dịch B khơng có ion SO24


- dd B + KMnO4 + Ba(NO3)2 → mất màu tím và có ↓ trắng  dung dịch B chứa SO23


- dd B + Ca(NO3)2 + NH3 → khơng có hiện tượng  dung dịch B khơng chứa F


-→ Cơng thức có thể có của A: SOBr2 hoặc SOBrCl


Phương trình phản ứng:


SOBr2 + 2H2O → H2SO3 + 2HBr


SOBrCl + 2H2O → H2SO3 + HBr + HCl


AgNO3 + HBr → AgBr + HNO3


AgNO3 + HCl → AgCl + HNO3


5H2SO3 + 2KMnO4 → 2MnSO4 + K2SO4 + 2H2SO4 + 3H2O


Ba2+ + 2
4


SO − → BaSO4


<b>1 </b>



<b>2. Kết tủa không tan màu trắng của X là BaSO4</b>. Kết tủa Y có thành phần là BaMO4 theo


phương trình phản ứng:


M2(SO4)n + nBa2+ = 2Mn+ + nBaSO4 ↓ ; Mn+ → BaMO4 ↓


<b>Các lượng chất X và Y quan hệ với nhau theo n : 2 (trong đó n bằng 1</b><sub>3). Gọi khối lượng </sub>
nguyên tử của M là x ta có:


0,980
1,064
233n


x)
2.(201


=
+


⇒ x = 126,5n – 201


<b>Với n = 2 ⇒ x = 52 và M là : Cr, Y là BaCrO4</b>, A là CrSO4.zH2O


<b>0.5 </b>


Số mol của CrSO4:


(mol)
3
4,21.10


233


0,980
4


BaSO
n
4
CrSO


n = = = −


⇒ 0,622g


4
CrSO


m =


khối lượng nước trong hiñrat A là:1,000 – 0,622 = 0,378g;
số mol H2O = 0,378/18 = 0,021


Tỉ lệ số mol CrSO4 : H2O = 0,0042 : 0,021 = 1 : 5






<b>⇒ A là CrSO4.5H2O </b>



<b>0.5 </b>


Trong mơi trường axit , có khơng khí thì Cr2+ bị oxi hóa dần thành Cr3+
<b>⇒ B là Cr2(SO4)3</b> ; C là Cr2(SO4)3.yH2O


392(100 54,8)


y 18


54,8.18


= ≈ <b> ⇒</b>⇒<b>⇒ C là Cr</b>⇒ <b>2(SO4)3.18H2O </b>


<b>0.5 </b>


Các PTHH là:


Ba2+ + 2−
4


SO → BaSO4 ↓


Cr2+ + Ba2+ + 2H2O2 + 4OH- → BaCrO4↓ + 4H2O


4Cr2+ + 4H+ + O2 → 4Cr3+ + 2H2O


<b>0.5 </b>


<b>Câu 4. (2.5 ñiểm) </b>



Tốc ñộ của phản ứng khử HCrO4


bằng HSO3


ñược biểu diễn bằng phương trình:
v = k[HCrO4


−<sub>][</sub>
3


HSO−]2[H+]. Trong một thí nghiệm với nồng ñộ ban ñầu [HCrO4


−<sub>] = 10</sub>-4


mol/l; [HSO3


−<sub>] = 0,1 </sub>


mol/l; [H+] khơng đổi và bằng 10-5 mol/l; sau 15 giây nồng ñộ của HCrO4
−<sub> 5.10</sub>-5


mol/l.
<b>1. Sau bao lâu nồng ñộ </b>HCrO4




</div>
<span class='text_page_counter'>(6)</span><div class='page_container' data-page=6>

<b>2. Nếu nồng ñộ ban ñầu của </b>HSO3




là 0,01 mol/l thì sau bao lâu nồng ñộ của HCrO4


sẽ bằng
5.10-5 mol/l.


<b>3. Tính hằng số tốc độ k của phản ứng . </b>
<b>Hướng dẫn chấm </b>


<b>1. </b>


Theo bài: [HSO3


] [HCrO4


] và [H+] khơng đổi → phản ứng là bậc nhất với HCrO4


Theo bài sau 15s nồng ñộ HCrO4


từ 10-4 M giảm xuống còn 0,5.10-4M → t1/2 = 15s


→ Thời gian ñể HCrO4


−<sub> từ 10</sub>-4



M giảm xuống còn 0,125.10-4M là t = 3t1/2 = 45 s


<b>1 </b>


<b>2. Từ v = k[</b>HCrO<sub>4</sub>−][HSO<sub>3</sub>−]2[H+] →


- 2 2


3 2


1 2


- 2 2


2 1 3 1


[HSO ]


t v (0, 01) 1


t = v =[HSO ] = (0,1) =100
→ t2 = 100t1 = 100.15 = 1500 (s)


<b>0.5 </b>


<b>3. v = k[</b>HCrO4


][HSO3




]2[H+] = k'. [HCrO4


] với k'= [HSO3


]2[H+]
Phản ứng là bậc 1 ñối với HCrO4




→ k' = 1


1/ 2


0, 693 0, 693


0, 0462(s )


t 15




= =


→ k = 6


- 2 + 2 5



3


k ' 0, 0462


0, 462.10


[HSO ] [H ]=0,1 .10− = .


<b>1 </b>


<b>Câu 5 (3.0 điểm) </b>


1. Hãy giải thích sự hình thành các phức [Cu(NCCH3)4]+ (A) và [Cu(NCCH3)2]+ (B) theo thuyết VB.


2. Liên kết Cu – N trong B (1,84


o


A) ngắn hơn ñáng kể so với liên kết Cu – N trong A (1,99


o


A). Giải
thích.


3.Vẽ cấu trúc lập thể các ñồng phân của phức [Co(NH3)4Cl2]Cl; Rh(py)3Cl3 ; [Co(en)3]I3.


<b>Hướng dẫn chấm </b>
1. Phản ứng tạo phức:



Cu+ + 4NCCH3 → [Cu(NCCH3)4]+


Cu+ + 2 NCCH3 → [Cu(NCCH3)2]+


<b>Cấu hình electron của Cu: [Ar]3d104s1</b>
Cấu hình electron của Cu+<b>: [Ar]3d10 </b>


3d 4s 4p


Phối tử có cơng thức cấu tạo như sau: : N ≡ C – CH3


(phối tử có 1 đơi electron tự do trên ngun tử N nên có thể tham gia tạo liên kết cho
nhận với ion trung tâm Cu+)


• Phức [Cu(NCCH3)4]+


:NCCH<sub>3</sub> :NCCH<sub>3</sub> :NCCH<sub>3</sub> :NCCH<sub>3</sub>


4s 4p


Nguyên tử Cu+ lai hóa sp3, phức có cấu trúc tứ diện.


<b>0.5 </b>


</div>
<span class='text_page_counter'>(7)</span><div class='page_container' data-page=7>

:NCCH<sub>3</sub> :NCCH<sub>3</sub>


4s 4p


Nguyên tử Cu+ lai hóa sp, phức có cấu trúc ñường thẳng.



2. ðối với cùng một nguyên tử thì bán kính của obitan lai hóa sp3 > sp2 > sp (obitan p đóng
góp càng nhiều khi lai hóa thì bán kính obitan lai hóa càng lớn). Trong phức A, nguyên tử
Cu lai hóa sp3, trong B lai hóa sp do đó liên kết Cu – N trong A dài hơn trong B.


<b>0.5 </b>


3. Vẽ cấu trúc lập thể các ñồng phân của phức [Co(NH3)4Cl2]Cl.


Co
Cl


Cl


NH<sub>3</sub>


NH<sub>3</sub>
NH<sub>3</sub>


NH<sub>3</sub>




Co
Cl


Cl


NH<sub>3</sub>
NH<sub>3</sub>



NH<sub>3</sub>


NH<sub>3</sub>


Trans Cis


<b>0.5 </b>


• Vẽ cấu trúc lập thể các ñồng phân của phức Rh(py)3Cl3.


Rh
Cl


Cl


NH<sub>3</sub>
NH<sub>3</sub>


NH<sub>3</sub>


Cl


Rh
Cl


Cl


NH<sub>3</sub>
NH<sub>3</sub>



NH<sub>3</sub>


Cl


<b>0.5 </b>


• Vẽ cấu trúc lập thể các ñồng phân của phức [Co(en)3]I3.


Co
N


N
N


N
N


N




Co
N


N
N


N
N



N


<b>0.5 </b>


<b>Câu 6 (3.0 ñiểm) </b>


<b> Dung dịch A chứa H</b>2C2O4 (0,05M); HCl (0,1M), NH3 (0,1M)


1. Tính pH của dung dịch A?


2. Trộn 1ml dung dịch A với 1 ml dung dịch chứa CaCl2 (0,05M) và HCl (0,01M).


Có kết tủa CaC2O4 tách ra khơng? Nếu có hãy tính <i>SCaC O</i><sub>2</sub> <sub>4</sub>?


Cho pKa: NH4+ (9,24); H2C2O4 (1,25; 4,27)


pKs: CaC2O4 (8,75); *β<sub>(</sub><i><sub>CaOH</sub></i>+<sub>)</sub>= 10


-12,6


<b>Hướng dẫn chấm </b>
1 . Phản ứng xảy ra:


NH3 + H+ NH4+ Ka-1 = 109,24>>


0,1 0,1


</div>
<span class='text_page_counter'>(8)</span><div class='page_container' data-page=8>

- - 0,1



TPGH: NH4+ (0,1); H2C2O4 (0,05)


Các cân bằng:


H2C2O4 H+ + HC2O4- Ka1 = 10-1,25 (1)


HC2O4- H+ + C2O42- Ka2 = 10-4,27 (2)


NH4+  NH3 + H+ Ka = 10-9,24 (3)


So sánh: Ka1 >> Ka2 >> Ka ⇒ cân bằng (1) là chủ yếu


H2C2O4 H+ + HC2O4- Ka1 = 10-1,25 (1)


[] 0,05 – x x x


⇒ 2


0, 05


<i>x</i>
<i>x</i>


− = 10


-1,25


⇒ x = 0,0319 ⇒ pH =1,50


2 . Trộn 1ml dung dịch A với 1 ml dung dịch chứa CaCl2 (0,05M) và HCl (0,01M)



Sau khi trộn tính lại nồng độ:
4


<i>NH</i>


<i>C</i> += 0,05M <i>C<sub>Ca</sub></i>2+= 0,025M


2 2 4
<i>H C O</i>


<i>C</i> = 0,025M <i>C<sub>H</sub></i>+ = 0,005M


Tính 2
2 4
<i>C O</i>


<i>C</i> − ñể xét ñiều kiện kết tủa?


H2C2O4 H+ + HC2O4- Ka1 = 10-1,25 (1)


0,025 0,005


0,025 – x 0,005+x x
⇒ .(0, 005 )


0, 025


<i>x</i> <i>x</i>



<i>x</i>


+


− = 10


-1,25


⇒ x = 0,0178


<b>0.5 </b>


HC2O4- H+ + C2O42- Ka2 = 10-4,27 (2)


0,0178 0,0228
0,0178-y 0,0228+y y
⇒ .(0, 0228 )


0, 0178


<i>y</i> <i>y</i>


<i>y</i>


+


− = 10


-4,27



⇒ y = 4,175.10-5


<b>0.5 </b>


Xét <i>C<sub>Ca</sub></i>2+. 2
2 4
<i>C O</i>


<i>C</i> −> Ks ⇒ xuất hiện kết tủa CaC2O4


Phản ứng:


Ca2+ + H2C2O4  CaC2O4 + 2H+ K=103,23>>


0,025 0,025 0,005
- - 0,055
TPGH: CaC2O4, H


+


(0,055), NH4
+


(0,05M)


<b>0.5 </b>


Tính
2 4
<i>CaC O</i>


<i>S</i> ?


CaC2O4 Ca2+ + C2O42- Ks1 = 10-8,75 (4)


S S
Các quá trình phụ:


Ca2+ + H2O  CaOH+ + H+ *β<sub>(</sub><i><sub>CaOH</sub></i>+<sub>)</sub>= 10


-12,6


(5)
C2O42- + H+  HC2O4- Ka2-1 = 104,27 (6)


HC2O4- + H+  H2C2O4 Ka1-1 = 101,25 (7)


</div>
<span class='text_page_counter'>(9)</span><div class='page_container' data-page=9>

bỏ qua.


Ta có: S = [Ca2+]


S = [C2O42-] + [HC2O4-] + [H2C2O4]


= 2

(

1 1 1 2

)



2 4 2 1 2


[<i>C O</i> −]. 1+<i>K<sub>a</sub></i>−.<i>h</i>+<i>K<sub>a</sub></i>− .<i>K<sub>a</sub></i>− .<i>h</i>


Vậy 2



2 4 1 1 1 2


2 1 2


[ ]=


1 <i>a</i> . <i>a</i> . <i>a</i> .


<i>S</i>
<i>C O</i>


<i>K</i> <i>h</i> <i>K</i> <i>K</i> <i>h</i>




− − −


+ +


⇒ Ks=[Ca2+].[C2O42-]=


2


1 1 1 2


2 1 2


1 <i><sub>a</sub></i> . <i><sub>a</sub></i> . <i><sub>a</sub></i> .


<i>S</i>



<i>K</i>− <i>h</i> <i>K</i>− <i>K</i>− <i>h</i>


+ +


Thay h = 0,055 ⇒ S = 1,9.10-3 (M)
<b>Câu 7 (3.0 điểm) </b>


ðể phân tích hàm lượng thiếc trong hợp kim thiếc – bismuth, ta tiến hành như sau:


- Hịa tan hồn tồn 0,472 gam hợp kim trong dung dịch axit sunfuric tạo thành dung dịch của thiếc (II)
và bismuth(III).


- ðịnh mức dung dịch này lên 100ml.


- Lấy 25,00 ml dung dịch sau khi ñịnh mức ñem chuẩn ñộ với dung dịch KMnO4 0,0107M trong môi


trường axit sunfuric.


1. Viết các phương trình phản ứng xảy ra.


2. Tính hàm lượng (% khối lượng) của thiếc trong mẫu hợp kim. Biết rằng thể tích dung dịch KMnO4


sử dụng là 15,61 ml


3. Hãy nêu cách xác ñịnh ñiểm cuối của q trình chuẩn độ.


4. Trong một q trình chuẩn độ, có sự tạo thành kết tủa màu nâu tại điểm cuối. Hãy giải thích ngun
nhân của hiện tượng này. Hiện tượng này ảnh hưởng thế nào ñến kết quả phân tích?



<b>Hướng dẫn chấm </b>


1. Các phương trình phản ứng:


Sn + H2SO4 → SnSO4 + H2


2Bi + 3H2SO4 → Bi2(SO4)3 + 3H2


5Sn2+ + 2MnO42- + 8H+ → 5Sn4+ + 2Mn2+ + 4H2O


<b>1 </b>


2. Số mol Sn2+ có trong 25ml dung dịch chuẩn ñộ:


2 2


4 4 4


5 5 5


. . .0, 0107.0, 01561


2 2 2


<i>Sn</i> <i>MnO</i> <i>MnO</i> <i>MnO</i>


<i>n</i> + = <i>n</i> − = <i>C</i> −<i>V</i> − = = 4,1757.10


-4



mol
Phần trăm khối lượng của Sn trong hỗn hợp:


2


4


100 100


. . 4,1757.10 .119.


25 25


% .100 .100


0, 472 0, 472


<i>Sn</i>
<i>Sn</i>


<i>n</i> <i>M</i>


<i>Sn</i>


+




= = <b>=42,1% </b>



<b>1 </b>


3. ðiểm cuối chuẩn độ: dung dịch chuyển từ khơng màu sang màu tím nhạt (bền trong
<b>khoảng 30 giây). </b>


<b>0.5 </b>


4. Kết tủa màu nâu là MnO2, hình thành do mơi trường khơng đủ axit. Kết quả là thể tích


KMnO4 phải sử dụng nhiều hơn giá trị thật dẫn ñến sai số dương (hàm lượng Sn xác ñịnh sẽ


<b>lớn hơn hàm lượng thực). </b>


<b>0.5 </b>


………. Hết ……….


- Tổng điểm của tồn bài là 20 điểm, khơng làm trịn.


</div>
<span class='text_page_counter'>(10)</span><div class='page_container' data-page=10></div>

<!--links-->

×