Xác định CTCT XYn và cho biết kiểu lai hóa của nguyên tố X dạng hình học của XYn.. Viết phương trình phản ứng giữa XYn với P2O5 và với H2O I.2 a.. năng lượng của 2 liên kết đôi Si=O kém
Trang 1Sở Giáo Dục Đào Tạo Vĩnh Long
Trường Trung học chuyên Nguyễn Bỉnh Khiêm
KỲ THI OLYMPIC 30-4 LẦN XXII 2006
Đề thi đề nghị môn Hóa khối 10
I Câu I (4 đ)
I.1) cho X, Y là 2 phi kim trong nguyên tử X và Y có số hạt mang điện nhiều hơn số hạt không mang điện lần lượt là 14 và 16 biết trong hợp chất XYn
X chiếm 15,0486 % về khốI lựơng
Tổng số proton là 100
Tổng số nơtron là 106
a Xác định số khối và tên X, Y
b Xác định CTCT XYn và cho biết kiểu lai hóa của nguyên tố X dạng hình học của XYn
c Viết phương trình phản ứng giữa XYn với P2O5 và với H2O
I.2)
a Tại sao SiO2 là một chất rắn ở nhiệt độ phòng nóng chảy ở 1973K trong khi đó CO2 lại là chất khí ở nhiệt độ phòng nóng chảy ở 217K
b Chất dicloetilen (C2H2Cl2) có ba đồng phân ký hiệu X,Y,Z
- Chất X không phân cực còn chất Z phân cực
- Chất X và chất Z kết hợp với Hidro cho cùng sản phẩm
X (họăc Z) + H2 Cl - CH2 - CH2 – Cl
Viết công thức cấu tạo X, Y, Z
Chất Y có momen lưỡng cực không ?
Đáp án : Câu I (4đ)
I.1)
a Gọi Px, PY là số proton X, Y
nx, ny là số nơtron X, Y
Px + Nx + n(PY + Ny) = 206
Ax
Ax + nAy
Trong nguyên tử X : 2Px – Nx = 14
Nx = 16 Thay Px, Nx vào (1) , (2)
2Py – ny = 16 (6) => Ny = 2Py - 16 n(Py – 16) = 5
Py = 5 16n
n
Py 21 18,8 17,67 17,25 17
= 15,0486
100 (4)
=> X là photpho
Trang 2b PCl5 : nguyên tử P lai hóa sp3d dạng lưỡng tháp tam giác
Cl
Cl P Cl
(0,25đ)
c P2O5 + PCl5 = 5POCl3
PCl5 + H2O = H3PO4 + 5HCl (0,25đ)
I.2)
- C và Si đều có bốn electron hóa trị tuy nhiên khác với CO2 (O = C = O) SiO2 không phải là một phân tử đơn giản với liên kết Si =O năng lượng của 2 liên kết đôi Si=O kém xa năng lượng của bốn liên kết đơn Si-O vì vậy tinh thể SiO2 gồm những tứ diện chung đỉnh nhau
O
O Si O
O
(0,5đ)
a SiO2 là tinh thể nguyên tử liên kết với nhau bằng liên kết cộng hóa trị bền
trong khi CO2 rắn là tinh thể phân tử, liên kết với nhau bằng lực Vanderwall yếu (0,5đ)
b X không phân cực vậy X tồn tại ở dạng trans Z phân cực.Vậy Z tồn tại ở dạng Cis
H Cl
H C C H
Cl H
CTCT
H Cl
C C
Cl H
Cl Cl
C C
H H
CTCT Y s ẽ l à
Cl H
C C
Cl H
Vậy Y phân cực
(0,25đ) Câu II (4đ)
I.1 Hằng số cân bằng của phản ứng :
H2 (k) + I2(k) 2HI (k) ở 6000C bằng 64
a Nếu trộn H2 và I2 theo tỉ lệ mol 2:1 và đun nóng hỗn hợp tới 6000C thì có bao nhiêu phần trăm I2 tham gia phản ứng ?
b.) Cần trộn H2 và I2 theo tỉ lệ như thế nào để có 99% I2 tham gia phản ứng (6000C)
hoặc Z + H2
Trang 3II-2
Một chất thải phóng xạ có chu kỳ bán hủy là 200 năm được chứa trong thùng kín và chôn dưới đất phải trong thời gian là bao nhiêu để tốc độ phân rã giảm từ 6,5.1012 nguyên tử/ phút xuống còn 3.10-3 nguyên tử/phút
II-3 Tính nhiệt của phản ứng
H – C – H + 3Cl2 Cl – C – Cl + 3HCl
H Cl
biết EC-H : +413KJ/mol EC-Cl : +339KJ/mol
ECl-Cl : + 243KJ/mol EH-Cl : + 427KJ/mol
Phản ứng trên tỏa nhiệt hay thu nhiệt ?
Đáp án : Câu II (4đ)
II.1
a H2(k) + I2 (k) 2HI (k)
2mol 1mol
x x 2x
2-x 1-x 2x
64 ) 1
)(
2
(
)
2
( 2
x x
x
2 2
2
I H
HI
x1 = 2,25(loại)
x2 = 0,95 (nhận)
b H2(k) + I2(k) 2HI (k)
n 1
n: nồng độ ban đầu của H2
KC = (1,98)2 = 64
(n-0,99)(0,01)
n 7
=> cần trộn H2 và I2 theo tỉ lệ 7:1 0,5đ II.2
/ 00347 ,
0 200
693 , 0 693 , 0
2 / 1
t
0,25đ
N
N
0
0,25đ
10 5 , 6
10 3
12
3
II.3
H 4E CH 3E ClCl (E CH 3E CCl 3E HCl)
= 4.413KJ + 3.243 – (413+ 3.339 + 3.427) = 2381KJ – 2711KJ
= - 330KJ (0,75đ) Phản ứng trên tỏa nhiệt
Câu III (4đ)
III.1
Trang 4Hòa tan 0,1mol NH4Cl vào 500ml nước.
a Viết phương trình phản ứng và biểu thức tính Ka
b Tính pH dung dịch trên biết KaNH 4
= 5.10 –10 III.2
Độ tan PbI2 ở 180C 1,5.10-3 mol/l
a Tính nồng độ mol/l của Pb2+ và I trong dung dịch bảo hòa PbI 2 ở 180C
b Tính tích số tan PbI2 ở 180C
c Muốn giảm độ tan PbI2 đi 15 lần, thì phải thêm bao nhiêu g KI vào 1l dung dịch bảo hòa PbI2 (K : 39 ; I : 127)
III 3
Cho giản đồ thế khử chuẩn Mn trong môi trường axit
2
? 2 4 56
, 0
a Tính thế khử chuẩn của các cặp MnO42-/MnO2
b Hãy cho biết phản ứng sau có thể xảy ra được không ? tại sao ?
3MnO42- + 4H + = 2MnO
-4 + MnO2 + 2H2O Tính hằng số cân bằng của phản ứng trên
Đáp án Câu III (4đ)
III 1
a) NH4Cl = NH4+ Cl –
NH4+ + H2O NH3 + H3O+
Ka = [NH3][H3O]+ [NH4+]
b) Nồng độ NH3 trong dung dịch : 0 , 2M
5 , 0
1 , 0
NH4+ + H2O NH3 + H3O+
10-7 << x nên 0,2 –x 0,2
Ka nhỏ x << 0,2 => 0,2 – x 0,2
Ka = 2 5 10 10
2 , 0
x
x = 10-5
pH = 5 III.2
a PbI2 Pb 2+ + 2I
1,5 10-3 1,5.10-3 3.10-3
[Pb2+] = 1,5.10-3M
[I-] = 3.10-3M
b T PbI2 = [Pb2+][I-]2 = (1,5.10-3).(3.10-3)2 = 13,5.10-9 0,25đ
c KI = K+ + I
a a gọi a là số mol KI cần thêm vào
0,25đ
0,25đ +1,7V
Trang 5s là độ tan PbI2 sau khi thêm KI
M S
3
10 15
10 5 ,
PbI2 Pb2+ + 2I
-10-4 10-4 2.10-4
T PbI2 = (Pb2+) (I-)2 = 10-4 (2.10-4 + a)2 = 13,5.10-9
a2 + 4.10-4 a – 13496.10-8 = 0
khối lượng KI cần thêm vào : 166.1,1419.10-2 = 1,895g 0,25đ III 3
4
O +e -> Mn 2
4
O H MnO e
H MnO4 4 3 2 2 2 E0 = 1,7V (2)
(2) – (1) ta có :
O H MnO e
H MnO42 4 2 2 2 2
G0 = G0 – G0
E0
2
56 , 0 7 , 1 3 2
b MnO42- + 2e- + 4H+ MnO2 + 2H2O E0 : 2,27V
4
G0 = G0 – G0
2 = -2E0 F – (-2E0F) = -2F(E0-E0) <0
059 , 0
) 56 , 0 27 , 2 ( 2
Câu IV (4đ)
IV.1 Để nghiên cứu cân bằng sau ở 250C
Cu( r) + 2Fe3+ (dd) Cu2+ (dd) + 2Fe2+ (dd) người ta chuẩn bị dung dịch CuSO4 0,5M ; FeSO4 0,025M
a Cho biết chiều của phản ứng
b Tính hằng số cân bằng phản ứng
c Tỉ lệ
2
3
Fe
Fe
có giá trị bao nhiêu để phản ứng đổi chiều
E0 Cu2+ /Cu = 0,34V
E0 Fe2+ / Fe = 0,77V
IV 2
Cho E0Cr2O72-/2Cr3+ = 1,36V
a Xét chiều của phản ứng tại pH=0, viết phương trình phản ứng dưới dạng ion và phân tử
b Cân bằng phản ứng theo phương pháp ion-electron
Đáp án a) Cr2O7 2- oxi hóa Fe2+ thành Fe3+ và bị Fe2+ khử về Cr3+ trong môi trường axit 0,5đ
Trang 6Cr2O72- + 6Fe2+ + 14H+ -> 6Fe3+ + 2Cr3+ + 7H2O 0,5đ
K2Cr2O7 + 6FeSO4 + 7H2SO4 -> 3Fe2(SO4)3 + Cr2(SO4)3 + K2SO4 + 7H2O 0,5đ
b) Cân bằng theo phương pháp ion electron
Cr2O72- + 14H+ + 6e- -> 2Cr3+ + 7H2O
1x
6x Fe 2+ - e -> Fe3+
Cr2O72- + 14H+ + 6Fe2+ -> 2Cr3+ + 6Fe3+ + 7H2O 0,5đ
Câu V
V.1)
Viết các phương trình phản ứng theo sơ đồ biến hóa
A Y A1 z A2
X
A0 A C Y A0
B T B1 u B2
Biết A0 : hợp chất của một kim loại và một phi kim
A, A1, A2, C : các hợp chất của lưu huỳnh
B, B1, B2, C : hợp chất của đồng dạng hoặc đồng kim loại
V.2)
Chất X ở dạng tinh thể màu trắng có các tính chất hóa học sau :
- Đốt nóng X ở nhiệt độ cao do ngọn lửa màu vàng
- Hòa tan X vào nước được dung dịch A Cho khí SO2 đi từ từ qua dung dịch A thấy xuất hiện màu nâu, khi tiếp tục cho SO2 đi qua thì màu nâu mất đi do thu được dung dịch B Thêm một ít dung dịch HNO3 vào dung dịch B sau đó thêm lượng dư AgNO3 thấy xuất hiện kết tủa màu vàng
- Hòa tan X vào nước thêm vào một ít dung dịch H2SO4 loãng và KI thấy xuất hiện màu nâu và màu nâu mất đi khi thêm dung dịch Na2S2O3 vào
a Viết các phương trình phản ứng xảy ra dưới dạng ion thu gọn
b Để xác định công thức phân tử của X người ta hòa tan 0,1g X vào nước, thêm lượng
dư KI và vài ml dung dịch H2SO4 dung dịch có màu nâu, chuẩn độ I2 thoát ra (chất chỉ thị là
hồ tinh bột) bằng dung dịch Na2S2O3 0,1M mất màu thì tốn hết 37,4ml dung dịch Na2S2O3 Tìm công thức phân tử X
Đáp án
Câu V (4đ)
V.1
0
2
3
SO CuO
SO2 + Br2 + H2O -> H2SO4 + 2HBr B: CuO
H2SO4 + Ag2O -> Ag2SO4 + H2O A1 : H2SO4
CuO + H2 t Cu H O
2
0
Cu + 2H2SO4 đđ t0 CuSO4 + SO2 + 2H2O
Trang 7Ag2 SO4 +CuCl2 -> 2AgCl + CuSO4
(C)
(A0) V.2
Đốt nóng ở nhiệt độ cao cho màu vàng => X là hợp chất của Natri 0,25đ
SO2 qua dung dịch X => màu nâu => I2hoặc Br2 tạo thành (0,25đ)
a Do tạo kết tủa vàng với AgNO3 (AgI) => X : NaIOx (0,25đ) (2x-2)SO2 + 2IOx+ (2x-2) H2O -> I2 + (2x-2) SO42- +(4x-4) H+
SO2 + I2 + H2O -> 2I + SO42- + 4H+
IOx- + (2x-1) I- + 2xH+ -> xI2 + xH2O
I2 + 2S2O32- -> 2I + S4O6
2-b nI2 = nNa S O 0 , 00187mol
2
1 , 0 0374 , 0 2
1
3 2
nI2 = x.nX = x 0 , 00187
16 150
1 , 0
x
=> X : NaIO4
(0,5 đ) (1đ)
