UBND TỈNH THỪA THIÊN HUẾ SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO KỲ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI TỈNH LỚP 12 THPT NĂM HỌC 2005-2006 - ĐỀ CHÍNH THỨC Mơn: HỐ HỌC ( vịng ) Thời gian: 150 phút ( khơng kể thời gian giao đề) Bài I: ( 3,5 điểm) Các chất freon gây tượng " lỗ thủng ozon " Cơ chế phân hủy ozon h Cl + CF Cl freon (ví dụ CF2Cl2) viết sau: CF2Cl2 (a) O3 + Cl O2 + ClO (b) O3 + ClO O2 + Cl (c) Giải thích phân tử CF2Cl2 phân hủy hàng chục ngàn phân tử ozon? Trong khí có lượng nhỏ khí metan Hiện tượng xảy đồng thời với tượng " lỗ thủng ozon "? Giải thích.? Ở 8200C số cân Kp phản ứng sau: CaCO3 (tt) CaO (tt) + CO2 (k) K1 = 0,2 C gr + CO2(k) 2CO (k) K2 = Cho mol CaCO3 mol C vào bình chân khơng dung tích 22,4 lít trì 8200C a Tính số mol chất cân b Ở thể tích bình phân hủy CaCO3 hoàn toàn Bài II: (3,5 điểm) Cho sơ đồ biến đổi sau: B D Hãy cho biết công thức chất A,B,D,E,F,G Cho biết A oxit kim loại thông dụng, A tan A dung dịch NaOH dung dịch NH3 Viết phương trình phản ứng G E (Chỉ dùng phản ứng cho mũi tên ) F Bài III: ( điểm) Đốt cháy kim loại magiê khơng khí (20%O2, 80%N2) nhiệt độ cao Cho sản phẩm thu tác dụng với lượng dư dung dịch axit clohiđric, đun nóng dung dịch đến cạn khơ Nung nóng sản phẩm làm ngưng tụ chất bay sinh trình nung Hãy viết phương trình phản ứng xảy thí nghiệm cho biết có chất sản phẩm ngưng tụ Trong phịng thí nghiệm có dung dịch bị nhãn: AlCl3, NaCl, KOH, Mg(NO3)2, Pb(NO3)2, Zn(NO3)2, AgNO3 Dùng thêm thuốc thử, nhận biết dung dịch Viết phương trình phản ứng (nếu có) Bài IV: ( điểm) Một dung dịch chứa ion hai muối vơ có ion SO42- tác dụng vừa đủ với dung dịch Ba(OH)2 đun nóng cho khí X, kết tủa Y dung dịch Z Dung dịch Z sau axit hóa HNO3 tạo với AgNO3 kết tủa trắng hóa đen ngồi ánh sáng Kết tủa Y đem nung a gam chất rắn T Giá trị a thay đổi tùy theo lượng Ba(OH)2 đem dùng: Nếu vừa đủ, a cực đại; lấy dư a giảm đến cực tiểu Khi lấy chất rắn T với giá trị cực đại a = 7,204 gam thấy T phản ứng hết với 60ml dung dịch HCl ThuVienDeThi.com 1,2M, lại cặn bã rắn 5,98 gam Hãy lập luận để xác định ion có dung dịch Cho từ từ KMnO4 vào dung dịch chứa đồng thời hai muối KCl 0,01M KBr 0,01M Tính pH dung dịch để 99% KBr bị oxihóa 1% KCl bị oxihóa Cho: E0MnO4 / Mn 2 = 1,51V ; E0Cl2 / 2Cl = 1,359V ; E0Br2 / Br = 1,087V Bài V: ( điểm) Đối với phản ứng nung vôi: CaCO3 (r) = CaO (r) + CO2 (k) biết: -1 -1 298(J.K mol ) H0298(KJ.mol-1) S0 CaCO3 92,9 -1206,90 CaO 38,1 -635,10 CO2 213,7 -393,50 Phản ứng có xảy điều kiện chuẩn không? Trên thực tế người ta tiến hành nung vôi nào? a Một lít dung dịch chứa 0,2mol Fe2+ 0,2mol Fe3+ Dung dịch chỉnh đến pH =1 Xác định dung dịch Nếu thêm vào dung dịch ion OH- đạt pH = ( thể tích dung dịch thay đổi khơng đáng kể ) dung dịch đo 0,152V Chất kết tủa khối lượng bao nhiêu? Tính tích số tan Fe(OH)3 b Người ta lắp pin từ điện cực Pt Fe3+,Fe2+(1) điện cực Ag Ag+(2) Nếu nồng độ ion điện cực (1) nồng độ Ag+ điện cực (2) phải để sức điện động pin khơng? Tính số cân phản ứng: Fe2+ + Ag+ Fe3+ + Ag (ở 250C) Biết E0Fe3 / Fe 2 = 0,771V E0Ag / Ag= 0,799V Cho : Fe: 56 ; K: 39 ; N: 14 ; O: 16 ; S: 32 ; H: ; Cu: 64 ; Ba: 137 ; Br: 80 Ca: 40 ; Cl: 35,5 ; C: 12 ; Ag: 108 -(Giám thị khơng giải thích thêm.) ThuVienDeThi.com UBND TỈNH THỪA THIÊN SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO -ĐỀ CHÍNH THỨC KỲ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI TỈNH LỚP 12 THPT NĂM HỌC 2005-2006 HƯỚNG DẪN CHẤM Mơn: HỐ HỌC ( vịng 1) Thời gian: 150 phút ( khơng kể thời gian giao đề) Bài I: (3,5 điểm) 1điểm ; 2.a 1,75 điểm b 0,75 điểm Phản ứng phân hủy ozon phản ứng dây chuyền theo chế gốc Nguyên tử Cl sinh phản ứng (c) lại tiếp tục tham gia phản ứng (b), trình lập lập lại hàng chục ngàn lần Do phân tử CF2Cl2 phân hủy hàng chục ngàn phân tử ozon(O3) (0,5 điểm) Trong khí có lượng nhỏ metan Đồng thời với tượng " lỗ thủng ozon " tượng " mưa axit " do: (0,25điểm) CH4 (khí )+ Cl HCl + CH3 (0,25điểm) (0,25điểm) a K1 = PCO2 = 0,2 atm P 2CO PCO = 2.0,2 0,632 atm K2 = (0,25điểm) PCO2 Gọi x,y số mol CaCO3 CO2 phản ứng Từ suyra số mol chất trạng thái cân là: CaCO3 CaO CO2 C CO 1-x x x-y 1-y 2y (0,25điểm) PCO2 V P CO V x-y= 0,05 mol CO2; 2y = 0,158 mol CO (0,25điểm) RT RT n CaO = 0,129 mol ; n CaCO = 0,871mol ; n C = 0,921 mol (0,75điểm) b Sự phân hủy hồn tồn x = n CO2 = (1- y) mol n CO =2y (mol).Áp suất CO2 CO không đổi nên: 0,632V = 2yRT giải hai phương trình ta V 173,69 lít (0,75 điểm) 0,2V = (1 -y)RT Bài II: ( 3,5 điểm ) 14 x 0,25 = 3,5 điểm Oxit kim loại thông dụng tan NaOH,0dung dịch NH3 ZnO ZnO + CO t Zn + CO2 (A) ZnS Zn Zn + S Zn(NH3)42+ ZnSO4 (B) t0 ZnO + SO ZnO + 2HNO3 Zn(NO3)2 (0,25điểm) ZnS ZnS + 3/2O2 ZnO Zn(NO3)2 (D) t0 t0 Zn(NO3)2 + H2O (E) ZnO + 2NO2 + 1/2O2 Zn(NO3)2 + H2SO4 đ t ZnSO4 + 2HNO3 (F) (0,25điểm) (0,25điểm) (0,25điểm) (0,25điểm) BaSO4 + Zn(NO3)2 (0,25điểm) ZnSO4 + Ba(NO3)2 ZnO + H2SO4 (0,25điểm) (0,25điểm) ZnSO4 + H2O ThuVienDeThi.com (0,25điểm) ZnSO4 t0 (0,25điểm) ZnO + SO2 + 1/2O2 ZnSO4 + 4NH3 Zn(NH3)42+ + SO42(G) Zn(NH3)42+ SO42-+ 2H2SO4 t0 (0,25điểm) ZnSO4 + 2(NH4)2SO4 (0,25điểm) 2H2SO4 + 4NH3 Zn(NH3)42+ + 2OH- t0 ZnO + 4NH3 + H2O (0,25điểm) Zn(NH3)42+ + 2OH- (0,25điểm) ZnO + 4NH3 + H2O Bài III: ( điểm ) 1,75điểm ; 2,25điểm t0 2MgO 2Mg + O2 3Mg + N2 t0 MgO + 2HCl Mg3N2 + 8HCl MgCl2.6H2O NH4Cl t0 t0 (0,25điểm) Mg3N2 (0,25điểm) MgCl2 + H2O (0,25điểm) 3MgCl2 + 2NH4Cl (0,25điểm) MgO + 2HCl + 5H2O (0,25điểm) NH3 + HCl (0,25điểm) NH4Cl Sản phẩm ngưng tụ: NH4Cl ; H2O ; HCl (0,25điểm) Có thể dùng thêm phenolphtalein nhận biết dung dịch * Lần lượt nhỏ vài giọt phenolphtalein vào mẫu thử: - Mẫu xuất màu hồng ( đỏ tía) Mẫu chứa dung dịch KOH (0,25điểm) * Lần lượt cho dung dịch KOH vừa xác định vào mẫu lại: - Mẫu có kết tủa màu nâu Mẫu chứa dung dịch AgNO3 Ag+ +OHAgOH ( 2Ag+ +2OHAg2O + H2O ) (0,25điểm) - Mẫu có kết tủa trắng khơng tan Mẫu chứa dung dịch Mg(NO3)2 Mg2+ +2OHMg(OH)2 (0,25điểm) - Mẫu có kết tủa trắng tan Các mẫu chứa dung dịch AlCl3, Pb(NO3)2, Zn(NO3)2 (0,5điểm) 3+ Al +3OH Al(OH)3 ; Al(OH)3 + OH AlO2 +2H2O 2+ Pb +2OH Pb(OH)2 ; Pb(OH)2 +2OH PbO22-+2H2O Zn2+ +2OHZn(OH)2 ; Zn(OH)2 +2OHZnO22-+2H2O - Mẫu khơng có tượng Mẫu chứa dung dịch NaCl (0,25điểm) * Cho dd AgNO3 vừa xác định vào mẫu AlCl3, Pb(NO3)2, Zn(NO3)2 - Mẫu có kết tủa trắng Mẫu chứa dung dịch AlCl3 Ag+ + ClAgCl (0,25điểm) * Cho dd NaCl vừa xác định vào mẫu Pb(NO3)2, Zn(NO3)2 - Mẫu có kết tủa trắng Mẫu chứa dung dịch Pb(NO3)2 Pb2+ + 2ClPbCl2 (0,25điểm) - Mẫu lại dung dịch Zn(NO3)2 (0,25điểm) Bài IV: (5 điểm) 2,5 điểm ; 2,5 điểm ThuVienDeThi.com * Cho dung dịch chứa ion tác dụng với Ba(OH)2 có khí Chứng tỏ dung dịch có chứa ion NH4+ Khí (X): NH3 2NH4+ + Ba(OH)2 = 2NH3 + H2O ; Ba2+ + SO42- = BaSO4 * (Z) đem axit hóa tạo với AgNO3 kết tủa hóa đen ngồi ánh sáng, kết tủa AgCl Chứng tỏ dung dịch có chứa ion Cl- Cl- + AgNO3 = AgCl + NO3- ; 2AgCl = 2Ag + Cl2 * (Y) cực đại Ba(OH)2 đủ, (Y) cực tiểu Ba(OH)2 dư Chứng tỏ dung dịch phải có chứa ion kim loại tạo hydroxit lưỡng tính Với (Y) cực đại đem nung có hydroxit lưỡng tính bị nhiệt phân Mn+ + nOH- = M(OH)n (1) 2M(OH)n = M2On + nH2O (2) M2On + 2nHCl = 2MCln + nH2O (3) 0,036 1,2 x0,06 mol 2n n (7,204 5,98)n MM2On = = 34n 2M + 16n = 34n M = 9n 0,036 Nếu n = M = 18 ( loại ) Từ (3): nM2On = (0,25điểm) (0,25điểm) (0,25điểm) (0,75điểm) (0,75điểm) Nếu n = M = 27 (Al) Chứng tỏ dung dịch có chứa ion Al3+ Vậy ion dung dịch là: NH4+, Al3+, Cl-, SO42- 2Mn2+ +5X2 + 8H2O (1) (0,25điểm) 2.Phản ứng: 2MnO4- + 10X- + 16H+ Sau phản ứng nồng độ chất: 2 (0,25điểm) 99.10 2 Br- = 100 10 = 10-4M ; Br2 = = 4,95.10-3M 100 1.10 2 99.10 2 Cl- = = 0,99.10-2M Cl2 = = 5.10-5M (0,5điểm) 100.2 100 điều kiện chuẩn: MnO4 + +5e = + 4H2O E0 = 1,507V Đặt E01= E MnO4 / Mn 2; E02 =E Br2 / Br ; E03 =E Cl2 / 2Cl - 8H+ Mn2+ MnO4- H+ 0,059 Phương trình Nernst: E = E + lg n Mn2+ ( đk chuẩn : MnO4- = Mn2+ = 1) E1 = E01 + 0,059x lg H+ = E01 - 0,094 pH n 0,059 Br2 * Nếu X Br : E2 = E02 + lg Br 0,059 4,95.10-3 = 1,087 + lg = 1,25V (10-4)2 Khi phản ứng đạt đến cân G = , tức E1- E2 = 1,51 - 1,25 = 2,77 E01 - 0,094 pH1 - E2 = pH1 = 0,094 0,059 Cl2 lg * Nếu X- Cl- : E3 = E03 + Cl ThuVienDeThi.com (0,5điểm) (0,5điểm) 0,059 5.10-3 lg = 1,37V (0,99.10-2)2 1,51 - 1,37 E1- E3 = E01 - 0,094 pH2 - E3 = pH2 = = 1,49 0,094 Vậy để oxihóa 99% Br- 1% Cl- pH nằm khoảng: 1,49 < pH < 2,77 = 1,359 + Bài V: (4 điểm ) (0,5điểm) (0,25điểm) 1,25điểm ; 2.a 1,25điểm, b 1,5điểm S0 = 38,1 + 213,7 - 92,9 = 158,9J.K-1 H0 = -635,10 - 393,50 - (- 1206,90) = 178,30 KJ G0= H0 - TS0 = 178,30 - 298 x 158,9.10-3 = 130,90 KJ * G0 > 0, phản ứng nung vôi 250C áp suất 1atm không xảy (0,75điểm) * Để phản ứng xảy ra: 178,3 x103 = 11220K ( hay 8490C ) G0 = H0 - TS0 < T > 158,9 Trong thực tế người ta tiến hành nung vôi khoảng 10000C ( tách CO2 khỏi hệ phản ứng) (0,5điểm) a Thế điện cực Fe3+/Fe2+: 0,059 Fe3+ E1 = E01 + lg = E01 = 0,771V ( Fe3+ = Fe2+ ) (0,25điểm) 2+ Fe * Khi pH =5, dung dịch giảm xuống tới 0,152V, điều có nghĩa ion Fe3+ bắt đầu giảm phản ứng: Fe3+ +3OH- = Fe(OH)3 Fe3+ Khi đó: E = 0,771 + 0,059lg Fe3+ 10-11