Đề thi Olympic 30/4 môn Hóa lớp 10 - Đề số 24

SỞ GIÁO DỤC-ĐÀO TẠO
T.T.HUẾ
TRƯỜNG T.H.P.T. QUỐC HỌC
KỲ THI OLYMPIC 30-4
ĐỀ THI ĐỀ NGHỊ
MÔN HÓA HỌC
LỚP 10
Thời gian làm bài : 180 phút
Câu I ( 4 điểm )
Nguyên tử của nguyên tố phi kim A có electron cuối cùng có bộ 4 số lượng tử thỏa mãn m
+ l = 0 và n + m
s
= 3/2 ( quy ước các giá trị m từ thấp đến cao )
I.1. Xác định số hiệu nguyên tử, gọi tên nguyên tố A. Viết công thức electron, công thức cấu
tạo của phân tử A
2
. Kiểm chứng số liên kết và tính chất thuận từ của A2 bằng cấu hình electron
của phân tử.
I.2. Ion A
3
B
2-
và A
3
C
2-
lần lượt có 42 và 32 electron
I.2.1. Tìm 2 nguyên tố B và C ( số hiệu nguyên tử, tên, ký hiệu )
I.2.2. Dung dịch muối của A
3
B

2-
và A
3
C
2-
khi tác dụng với axit clohidric cho khí D và F tương
ứng.
- Mô tả dạng hình học của phân tử D và E.
- Nêu phương pháp hóa học phân biệt D và E.
- Khí nào trong 2 khí đó có thể kết hợp với O
2
? Tại sao?
Câu II ( 4 điểm )
II.1. Phản ứng CO + Cl
2
↔ COCl
2
có biểu thức tốc độ là v = k.[CO].[Cl
2
]
m
. Tìm m, biết đơn vị
của v là mol.l
-1
.s
-1
và của k là mol
-3/2
.l
3/2

.s
-1
.
Tốc độ của phản ứng sẽ thay đổi như thế nào nếu thể tích hỗn hợp được nén giảm n lần (n>1)
so với ban đầu ( nén đẳng nhiệt ).
II.2. Cho 1 mol HI vào 1 bình kín . Đun nóng bình đến nhiệt độ T. Khi phản ứng cân bằng, số
mol HI là 0.8 ( mol).
Nếu cho 0,2mol H
2
và 0,4mol I
2
vào 1 bình rồi đun nóng đến T. Hỏi khi phản ứng cân bằng, số
mol mỗi khí trong bình là bao nhiêu? Tính hiệu suất phản ứng tạo thành HI ?
Câu III (4 điểm ).
III.1. Hòa tan hết 1,25 gam axit HA vào nước thành 50ml dung dịch. Để chuẩn độ hết lượng
axit này cần dùng 41,20ml dung dịch NaOH 0,09M. Hãy xác định pH của dung dịch thu được
tại điểm tương đương của phép chuẩn độ? Biết rằng nếu thêm 8,24ml dung dịch NaOH trên vào
lượng axit ban đầu thì pH của dung dịch thu được lúc đó là 4,3
III.2. Cho 2 dung dịch: dung dịch A chứa Al
2
(SO
4
)
3
, dung dịch B chứa NaOH chưa biết nồng
độ.
Thí nghiệm 1 : Trộn 50ml dung dịch A với 60ml dung dịch B thu được kết tủa. Nhiệt phân hoàn
toàn kết tủa này thu được 1,02g chất rắn.
Thí nghiệm 2 : Trộn 50ml dung dịch A với 100ml dung dịch B, được kết tủa. Nhiệt phân hoàn
toàn kết tủa cũng được 1,02g chất rắn.

III.2.1. Xác định nồng độ mol/l của 2 dung dịch A và B
III.2.2. Phải thêm vào 100ml dung dịch A bao nhiêu ml dung dịch B để chất rắn thu được sau
khi nhiệt phân hoàn toàn kết tủa có khối lượng 1,36g.
1
Câu IV ( 4 điểm )
IV.1. So sánh khả năng hòa tan của CuS trong dung dịch HCl và trong dung dịch hỗn hợp HCl,
H
2
O
2
Cho Tt
CuS
= 1.10
-35
E
o
H
2
O
2
/H
2
O = 1,77(v)
E
o
S/H
2
S = 0,14(v)
H
2

S có Ka
1
=1.10
-7
; Ka
2
=1.10
-13
IV.2. Ở 820
o
C, xét 2 cân bằng :
CaCO
3
D CaO + CO
2
(1) K
1
=0,2
MgCO
3
D MgO + CO
2
(2) K
2
=0,4
Người ta đưa 1mol CaO, 1mol MgO và 3mol CO
2
vào 1 xilanh có thể tích rất lớn. Ban đầu là
chân không và được giữ ở 820
o

C. Nhờ 1 pixtông, hỗn hợp được nén chậm. Nghiên cứu và vẽ
đường biểu diễn của áp suất p theo v.
Câu V (4 điểm )
Hòa tan 11,92g hỗn hợp (A) gồm 2 kim loại kiềm X,Y và 1 kim loại M thuộc nhóm IIA vào
nước thu được 3,20 lít dung dịch (C) và 0,16 mol khí (B).
Dung dịch D loãng chứa HCl và H
2
SO
4
trong đó số mol HCl gấp đôi số mol H
2
SO
4
.
Cho 1/2 dung dịch (C) vào V(lít) dung dịch D, thu được hỗn hợp sản phẩm E ( gồm cả kết tủa
và dung dịch ) .
V.1. Tính khối lượng muối khan thu được khi cô cạn E biết rằng E khi tác dụng với dung dịch
Na
2
CO
3
dư giải phóng 1,12 lít khí (đo ở ĐKC).
V.2. Cho ½ dung dịch C còn lại vào dung dịch Al(NO
3
)
3
0,5M, thu được kết tủa F và dung dịch
G. Nhiệt phân hoàn toàn F thì được 2,55g chất rắn.
Tính thể tích dung dịch Al(NO
3

)
3
đã dùng.
V.3. Cho V(lít) dung dịch D vào dung dịch G. So sánh lượng kết tủa thu được lúc này với
lượng kết tủa ở câu V.1.
Biết M phản ứng được với nước, muối sun-fát của M không tan. Các phản ứng xảy ra hoàn
toàn.
Cho Ba: 137 ; S: 32 ; O: 16 ; H: 1 ; Cl: 35,5 ; Al: 27

2
ĐÁP ÁN - THANG ĐIỂM
Câu I ( 4điểm ) : I.1. 2điểm
I.2.1. 0,75điểm
I.2.2. 1,25điểm
Câu II ( 4điểm ) : II.1. 1,5điểm
II.2.1. 2,5điểm
Câu III ( 4điểm ) : III.1. 2điểm
III.2.1. 1điểm
III.2.2. 1điểm
Câu IV( 4điểm ) : IV.1. 1,5điểm
IV.2. 2,5điểm
Câu I ( 4điểm ) : V.1. 2điểm
V.2. 1điểm
V.3. 1điểm
Câu Đáp án Điểm
I.
I.1.
I.2.
I.2.1
Trường hợp 1: ms= +1/2 => n=1 => l=0 =>m=0

Vậy cấu hình electron của nguyên tử A : 1s
1
=> Hydrô
Trường hợp 2: ms= -1/2 => n=2 => l=0 => m=0
hoặc l=1 => m= -1
* Với ms= -1/2; n=2; l=0; m=0 => Cấu hình electron là 1s
2
2s
2
: Bê-ri
* Với ms= -1/2; n=2; l=1; m= -1 => Cấu hình electron là 1s
2
2s
2
2p
4
: Ô-xy
Vì A là phi kim nên hoặc A là Hydro (H) hoặc A là O-xi (O)
Với A là Hydro
- CTPT : H
2
- CT electron : H:H
- CTCT: H - H ( 1 liên kết)
- Cấu hình e của phân tử σ
1s
2
- Số liên kết : N= 2/2 =1
- Không có electron độc thân nên là chất nghịch từ.
Với A là Ô-xi
- CTPT: O

2
- CT electron:
- CTCT: O = O
Giữa 2 nguyên tử oxy có 1 liên kết cộng hóa trị bình thường và 2 liên kết đặc
biệt 3e (3lectron này do 1 nguyên tử đưa ra 1, nguyên tử kia đưa ra 2 để góp
chung), trong đó chỉ có 1 electron được dùng chung. Vậy số electron chung
giữa 2 nguyên tử là 4, và trong phân tử có 2e độc thân.
Cấu hình electron của phân tử :
σ
2s
2
σ
2s
*2
σ
z
2
π
x
2
π
y
2
π
x
*1
π
y
*1
Số liên kết : N = (8-4)/2 = 2

Có 2 electron độc thân nên O2 là chất thuận từ
Ion A
3
B
2-
có 42 electron.
* Nếu A là Hidrô, ta có: 3.1 + Z
B
= 42 -2 ; Z
B
= 37
Loại vì không tồn tại ion RbH
3
2-
* Vậy A là oxi.
Lúc đó 3.8 +Z
B
= 42 - 2 ; Z
B
= 16 ( B là lưu huỳnh ) Chọn
Ion A
3
C
2-
:
Ta có : 3.8 + Z
C
= 32 -2 => Z
C
= 6 ( C là các-bon) Chọn

0,25
0,25
0,25
0,25
0,5
0,5
0,25
0,25
0,25
3
I.2.2. Vậy A
3
B
2-
là SO
3
2-
A
3
C
2-
là CO
3
2-
SO
3
2-
+ 2H
+
↔ SO

2
↑ + H
2
O
CO
3
2-
+ 2H
+
↔ CO
2
↑ + H
2
O
D là SO
2
; E là CO
2
- Dạng hình học phân tử :
SO
2
: nguyên tử S ở trạng thái lai hóa sp
2
nên phân tử có cấu tạo góc
CO
2
: nguyên tử C ở trạng thái lai hóa sp nên phân tử có cấu tạo đường thẳng
O=C=O
- Phân biệt SO
2

và CO
2
Dùng dung dịch brôm để nhận ra SO
2
qua hiện tượng màu nâu đỏ của dung
dịch brôm nhạt dần
SO
2
+ Br
2
+ 2H
2
O = H
2
SO
4
+ 2HBr
- Khí SO
2
có thể kết hợp với O
2
tạo SO
3
do lưu huỳnh trong SO
2
còn cặp
electron tự do. CO
2
không có khả năng này do các-bon trong phân tử không
còn electron độc thân.

0,25
0,25
0,25
0,25
0,25
II
II.1.
II.2.
- Phản ứng CO + Cl
2
= COCl
2
v= k[CO].[Cl
2
]
m
=> đơn vị của v = đơn vị của k.đơn vị [CO].đơn vị [Cl
2
]
m
<=> mol.l
-1
.s
-1
= mol
-3/2
.l
3/2
.s
-1

.mol.l
-1
.mol
m
.l
- m

=> m = 3/2
- Khi nén để thể tích hỗn hợp còn 1/n lần, thì nồng độ mỗi chất tăng lên n lần.
Với m=3/2, ta có biểu thức v = k[CO].[Cl
2
]
3/2
.
Gọi a, b là nồng độ CO và Cl
2
ứng với tốc độ ban đầu v
1
, v
2
là tốc độ phản
ứng khi nén thể tích hỗn hợp giảm n lần. Ta có:
v
1
= k.a.b
3/2
v
2
= k.na.(nb)
3/2

= n
5/2
.k.a.b
3/2
=> v
2
/v
1
= n
5/2
Với n >1, thì tốc độ phản ứng tăng n
5/2
lần.
- Gọi K là hằng số cân bằng của phản ứng 2HI D H
2
+ I
2
(1)
Theo đề ra ta có, n
HI p.ư.
= 1-0,8 =0,2(mol)
Theo p.ư. (1), suy ra n
H2
= n
I2
= 0,1(mol)
2HI ↔ H
2
+ I
2

Ban đầu 1(mol)
P.ư. : 0,2(mol) 0,1(mol) 0,1(mol)
Cân bằng : 0,8(mol) 0,1(mol) 0,1(mol)
[ ] : 0,8/V 0,1/V 0,1/V
Vậy K = [(0,1/V).(0,1/V)]/ (0,8/V)
2
= 1/64
Suy ra, pứ (2) : I
2
+ H
2
D 2HI có hằng số cân bằng K' = 1/K = 64.
- Gọi x là số mol H2 tham gia để phản ứng (2) đạt cân bằng : ( Điều kiện x
<0,2 )
H
2
+ I
2
D 2HI K'
Ban đầu 0,2 0,4
Phản ứng x x 2x
Cân bằng 0,2-x 0,4-x 2x
Ta có K' = [HI]
2
/[H
2
].[I
2
]

0,5
1
0,75
0,25
4
<=> 64 = [(2x/V')
2
] / [(0,2-x)/V'. (0,4-x)/V']
Giải được x = 0,189
Theo giả thiết n
I2 dùng
> n
H2 dùng
Theo phản ứng (2), n
I2 p.ư.
= nH2 p.ư. nên hiệu suất phản ứng (2) được tính
theo H2
Hp.ư. = (0,189/0,2) × 100% = 94,5%
1
0.5
III
III.1.
III.2.
III.2.1.
Số mol NaOH ứng với 41,20ml dung dịch NaOH 0,09M là :
0.09 × 41,2.10
-3
= 3,708.10
-3
(mol)

Số mol NaOH ứng với 8,24ml dung dịch NaOH 0,09M là :
0.09 × 8,24.10
-3
= 0,7416.10
-3
(mol)
Phản ứng HA + NaOH = NaA + H
2
O
Tại điểm tương đương có
n
HApư
= n
NaOHpư
= 3,708.10
-13
(mol)
Đây cũng là số mol HA ban đầu đem dùng.
- Khi thêm 8,24ml NaOH, dung dịch thu được có pH =4,3, môi trường axit,
chứng tỏ NaOH pứ hết, HA còn dư.
Ta có nHA(dư) = 3,708.10
-3
- 0,7416.10
-3
= 2,9664.10
-3
(mol)
Vậy trong dung dịch sau khi thêm 8,24ml dung dịch NaOH có :
NaA : 0,7416.10
-3

mol
HA : 2,9664.10
-3
mol
Vậy C
NaA
= [0,7416.10
-3
]/ (50+8,24).10
-3
= 0,0127 (M)
C
HA
= [2,964.10
-3
]/ (50+8,24).10
-3
= 0,o5 (M)
NaA = Na + A
-
HA ↔ H
+
+ A
-
K
a
Tại cân bằng có : [H
+
] = 10
-pH

= 10
-4,3
(M)
[A
-
] = 0,0127 + 10
-4,3
(M)
[HA] = 0,05 -10
-4,3
(M)
=>Ka = {[H+][A-]} / [HA] = [10
-4,3
.(0,0127 +10
-4,3
) ]/ [0,05-10
-4,3
]
↔ Ka = 1,26.10
-5
Tại điểm tương đương
n
HA pư
=n
NaOH pư
= n
NaA tạo thành
= 3,708.10
-3
(mol)

=> Trong dung dịch có NaA
C(NaA) = [(3,708.10
-3
)] / [(50+ 41,2).10
-3
] = 0,04 (M)
NaA = NaA
A
-
+ H
2
O D HA + OH
-
K
b
= 10
-14
/K
a
= 7,94. 10
-10
Ban đầu : 0,04

Phân ly : x x x = 7,94.10
-10

Cân bằng: 0,04 - x x x
Ta có : K
b
= x

2
/(0,04-x)
↔ 7,94.10
-10
= x
2
/ (0,04-x)
=> x ≈ 10
-5,25
[OH
-
] = x = 10
-5,25
=> [H
+
] = 10
-14
/ 10
-5,25
= 10
-8,75
pH = -lg 10
-8,75
= 8,75
D
2
A : Al
2
(SO
4

)
3
: a(M)
D
2
B : NaOH b(M)
Ở TN1: n
Al2(SO4)3
= 0,05a (mol) => n
Al
3+
= 0,1a (mol)
n
OH
-
= n
NaOH
= 0,06b (mol), n
Al2O3
= 1,02/ 102 = 0,01(mol)
Ở TN2 : n
Al2(SO4)3
= 0,05a (mol) => n
Al
3+
= 0,1a (mol)
n
OH
-
= n

NaOH
= 0,1b (mol), n
Al2O3
= 1,02/ 102 = 0,01(mol)
1
1
5