Kỳ thi học sinh giỏi olympic 304 lần thứ XII năm học 2005 2006 đề thi đề nghị môn hóa – Khối 10 thời gian: 180 phút Trường THPT Chu Văn An37303

Tỉnh thành phố : Ninh Thuận Trường : THPT CHU VĂN AN Môn : HÓA HỌC Khối : 10 Tên giáo viên biên soạn : Nguyễn Văn Hồng Số mật mã : Phần phần phách Số mật mã : Câu I : 1/ Hai nguyên tố A, B tạo thành hợp chất X Khi đốt nóng đến 8000C tạo đơn chất A Số electron hóa trị nguyên tử nguyên tố A số lớp electron nguyên tử nguyên tố B Số electron hóa trị nguyên tử nguyên tố B số lớp electron nguyên tử nguyên tố A Diện tích hạt nhân nguyên tử B gấp lần nguyên tử A Xác định nguyên tố A, B công thức phân tử hợp chất X 2/ Tổng số proton, nơtron, electron nguyên tử hai nguyên tố M X 82 52 M X tạo thành hợp chất MXa, phân tử hợp chất có tổng số proton nguyên tử 77 a/ Hãy cho biết số lượng tử ứng với electron chót M X b/ Xác định vị trí chúng bảng tuần hoàn nguyên tố hóa học c/ Xác định công thức phân tử MXa Đáp án câu II : Nội dung 1/ ZA ; ZB < 105  7ZA < 105  ZA < 15  ZA thuộc chu ký nhỏ ( chu kỳ đầu ) nA = qB Gọi : nA ; nB số lớp e A ; B qA ; qB số e hóa trị A ; B nA = qB nB <  qB <  B kim loại ZB = 7ZA  nB > nA ; < nB <  < qA <  A phi kim Nguyên toá A B C N O F Si ZA 14 nA 2 2 qA Nguyeân toá B Br Mo In Ba Eu ZB 35 42 49 56 63 98 NB 5 6 Điểm qB 2 Chọn A O B Ba thỏa điểu kiện Công thức phân tử X BaO2 ( không chọn BaO BaO bền không bị phân hủy ) t0 2BaO2  2BaO + O2 ThuVienDeThi.com PHẦN NÀY LÀ PHÁCH Nội dung 2/a) Kí hiệu số p, n, e nguyên tử X Z, N, E theo đầu ta có : Z + N + E = 52 (Vì nguyên tử trung hòa điện Điểm Z = E)  2Z + N = 52  N = 52 – 2Z Đối với nguyên tố bền (trừ hidro) : Z < N < 1,52 Z  Z < 52 – 2Z < 1,52 Z  3Z < 52 < 3,52Z  52 52 Z 3,52  14,77 < Z < 17,33 Vậy Z có ba giá trị : 15 ; 16 17  Z = 15  N = 22 ; tỷ lệ N : Z = 22 : 15 = 1,47  Z = 16  N = 20 ; tỷ lệ N : Z = 20 : 16 = 1,25  Z = 17  N = 18 ; tỷ lệ N : Z = 18 : 17 = 1,06 X thuoäc chu kỳ 3, nguyên tố thuộc chu kỳ có tỷ lệ : N : Z < 1,22 Vậy chọn Z = 17, X Clo Kí hiệu số p, n, e nguyên tử M Z’, N’, E’ theo đầu ta có : 2Z’ + N’ = 82  N’ = 82 – 2Z  3Z’ < 82 < 3,52Z’ 82 82 Theo đầu : Z’ = 77 – 17a   77  17a  3,52  2,92 < a < 3,16 , a nguyên chọn a =  Z’ = 77 – 17.3 = 26 Vậy M Fe Vậy cấu hình electron Clo : 1s22s22p63s23p5  ⇅ ⇅ ⇅ ↑ * Bốn số lượng tử e chót Clo : n = ; l = ; m = ; s = -1/2 * Vị trí clo BTH : - Chu kỳ ; phân nhóm nhóm VII Vậy cấu hình electron Fe : 1s22s22p63s23p63d64s2  ⇅ ↑ ↑ ↑ ↑ ⇅ * Bốn số lượng tử e chót Fe : n = ; l = ; m = -2 ; s = -1/2 * Vị trí Fe BTH : - Chu kỳ ; phân nhóm phụ nhóm VIII c) Công thức phân tử : FeCl3 ThuVienDeThi.com Tỉnh thành phố : Ninh Thuận Trường : THPT CHU VĂN AN Môn : HÓA HỌC Khối : 10 Tên giáo viên biên soạn : Nguyễn Văn Hồng Số mật mã : Phần phần phách Số mật mã : Câu II : 1/ Hãy xác định đơn vị số tốc độ phản ứng có bậc 0, 1, 2, (đơn vị nồng độ mol/l ; đơn vị thời gian s) p dụng : phản ứng : 2N2O5 = 4NO2 + O2 Trong pha khí 250C có số tốc độ phản ứng 1, 73.105 s-1 Tính tốc độ đầu phản ứng xảy bình phản ứng dung tích 12 lít và áp suất 0,1 atm 2/ Cho phản ứng : CO(k) + Cl2(k) = COCl2(k) a) Thực nghiệm cho biết biểu thức tốc độ phản ứng thuận : V1 = K1 CCO C3Cl2 Hãy viết biểu thức tốc độ phản ứng nghịch b) Ở 1000C phản ứng có số cân KP = 1, 25.108 atm -1 - Tính số cân K 'C , K 'X (X phần mol khí Xi = ni ) phản ứng n hh phân hủy 1000C (ghi rõ đơn vị số cân bằng, có) Tính độ phân li  COCl2 1000C áp suất tổng quát 2atm Đáp án câu II : Nội dung 1/ phản ứng có bậc chung n Biểu thức tốc độ phản ứng : Điểm V  KCnA Đơn vị K = n Đơn vị K don vi cua V n don vi cua C   mol.l 1.s1 mol.l1  n mol.l 1.ss1  mol1 n l n 1.s1 mol 1.l.s1 mol 2 l2 s1 Aùp duïng : Theo đề : K = 1, 73.105 s-1  phản ứng bậc PV n0 = Số mol N2O5 ban đầu : RT P C0  Nồng độ ban đầu N2O5 : RT ThuVienDeThi.com PHẦN NÀY LÀ PHÁCH Nội dung Tốc độ ban đầu : V0  KC0  1,73.105  Điểm 0,1  7,1.108 mol-1.l.s1 0,082  298 2/ a) Ta biết định luật tác dụng khối lượng luôn nghiệm với cân hóa học, không phụ thuộc vào chế phản ứng (đơn giản hay phức tạp), số cân phản ứng thuận nghịch : COCl2  K CO.Cl2  Vaäy : V1  KCCO C3Cl2 hay V1  KCCO CCl Cl12 2 Biểu thức tốc độ phản ứng nghịch V2 : V2  K 2CCOCl2 Cl12 b) Tính K 'C , K 'X : Phản ứng thuận nghịch : CO(k) + Cl2(k) = COCl2(k) Ở 1000C có số cân baèng : 1 K'P    8.109 atm K P 1,28.108 n K'C  K'P RT  n=2 - = 1 1 K'C  8.109  0,082  373  2,6.1010 mol/l Tính độ phân li  : COCl2(k) = CO(k) + Cl2(k) Bñ (mol) a 0 Cb (a – x) x x (0 < x < a) Tổng số mol hệ cân : (a – x) + x + x = (a + x) mol x ax  XCO  XCl2  vaø XCOCl2  ax ax  x    X X CO Cl ax   K'X    4.109 XCOCl2  ax     ax  x Giải phương trình ta có :  6,3.105 a Vậy độ phân li COCl2 :   6,3.105 hay 0,0063% ThuVienDeThi.com Tỉnh thành phố : Ninh Thuận Trường : THPT CHU VĂN AN Môn : HÓA HỌC Khối : 10 Tên giáo viên biên soạn : Nguyễn Văn Hồng Số mật mã : Phần phần phách Số mật mã : Câu III : 1/ Một axit yếu đơn chức hoà tan vào nước, nồng độ C (mol/l), số axit K, nồng độ [H+] lúc cân a(mol/l) a2 a a) Chứng minh : C  K b) Từ giải thích dung dịch đơn axit yếu loãng pH dung dịch tăng 2/ Trong dung dịch axit yếu HA1 HA2 có số cân khác a) Tính nồng độ [H+] dung dịch axit theo số cân nồng độ axit b) p dụng : Trong dung dịch axit CH3COOH 2.103 (mol/l) C2H5COOH 1,9.102 (mol/l) Tính pH dung dịch axit Đáp án câu III : 1/ a) Gọi HA axit yếu : Nội dung   H+ + AHA   Nồng độ bđ : C Nồng độ cb : C – a H  A  a2 K      Ca HA  a C Điểm a a2 a K b) Xét dung dịch axit yếu HA, nồng độ C, C’ ( C’ < C ) có nồng độ ion [H+] lúc cân a, a’ a2 a'2 Ta coù : C  a vaø C'   a' K K  C  C'  a  a'2  a  a'   K 1  1  = a - a'  a  a'   1   a  a'   1  K  K  + a > a’, [H ] giảm  pH tăng   ThuVienDeThi.com PHẦN NÀY LÀ PHÁCH Nội dung 2/ a) Gọi HA1 HA2 axit yếu mà :  Hằng số cân theo thứ tự K1, K2  Nồng độ theo thứ tự C1, C2 x1, x2 nồng độ ion H+ từ axit sinh nồng độ Điểm A1 , A 2 Nồng độ axit lúc cân bắng : (C1 – x1) (C2 – x2) Với axit yếu coi C – x  C Trong dung dịch có cân :   H+ + A1HA1     H+ + A 2HA   [H+] = x1 + x2 Ta có biểu thức : H  A  x x  x  x x  x  K1       1  1 C1  x1 C1 HA1  H  A  x x  x  x x  x  K2       2  2 C2  x C2 HA2   K1C1 = x1(x1 + x2) K2C2 = x2(x1 + x2) K1C1 + K2C2 = (x1 + x2)2 = [H+]2 H   K C  K C (1) Vaäy : 1 2   b) p dụng : Thay gía trị K1, K2, C1, C2 vào (1) ta có :  H    103,28 (mol/l)  pH = 3,28   ThuVienDeThi.com Tỉnh thành phố : Ninh Thuận Trường : THPT CHU VĂN AN Môn : HÓA HỌC Khối : 10 Tên giáo viên biên soạn : Nguyễn Văn Hồng Số mật mã : Phần phần phách Số mật mã : Câu IV : 1/ Cho biết giá trị điện cực : Fe2  + 2e = Fe E = - 0,44 V Fe3 + 1e = Fe2  E = - 0,77 V a) Xác định E0 cặp Fe3+/ Fe b) Từ kết qủa thu đượcv chứng minh cho sắt kim loại tácdụng với dung dịch HCl 0,1M tạo thành Fe2+ tạo thành Fe3+ 2/ Từ dư kiện bảng điện cực chuẩn số cặp oxi hóa – khử, chứng minh kim loại điện cực âm điều kiện chuẩn đẩy hidro khỏi dung dịch axit Đáp án câu IV : Nội dung 1/ a) Fe 2 + 2e = Fe (1) Fe3 + 1e = Fe2+ (2) Fe3 + 3e = Fe (3) G10 G20 G30 Điểm = -n1E10 F = -2.(-0,44).F = -n2 E20 F = -1.(0,77).F = G10 + G20 G30 = -n3E30 F = -3E30 F = -2 -0,44   0, 77  F 0, 44   0, 77  E30   0, 036 V b) Trong dung dòch HCl 0,1M   H    101 (mol/l)    0, 059 lg  H    0, 059 V E2H  / H  E2H  / H2    0  E Fe E 0Fe2 / Fe  E2H  3 / H2 / Fe2  H+ oxi hóa Fe thành Fe2+ ThuVienDeThi.com PHẦN NÀY LÀ PHÁCH Nội dung Điểm 2/ Phản ứng : n H2 Như có bán phương trình phản ứng : M + nH+ = M n+ + 2H+ + 2e = H2 Mn+ + ne = M (1) (2) E2H = 0V  /H (3) E 0M n / M Để phản ứng (1) phương trình (2) nhân với n rối trừ phương trình (3) Khi G phản ứng : n n G = G(2) - G(3) = - 2F E2H - ( -n.F E 0M n / M )  / H 2 = -nF( E2H - E 0M n / M )  / H2 Để chi phản ứng xảy G < Vậy : - E 0M n / M > E2H  / H2 Vì E2H = 0V  E 0M n / M <  / H2 ThuVienDeThi.com Tỉnh thành phố : Ninh Thuận Trường : THPT CHU VĂN AN Môn : HÓA HỌC Khối : 10 Tên giáo viên biên soạn : Nguyễn Văn Hồng Số mật mã : Phần phần phách Số mật mã : Câu V : Cho 50 gam dung dịch MX (M kim loại kiềm, X halogen) 35,6% tác dụng với 10 gam dung dịch AgNO3 thu kết tủa Lọc kết tủa, dung dịch nước lọc Biết nồng độ MX dung dịch sau thí nghiệm giảm 1,2 lần so với nồng độ ban đầu a) xác định công thức muối MX b) phòng thí nghiệm, không khí bị ô nhiễm lượng khí X2 độc, tìm cách loại ( viết phương trình phản ứng ) Đáp án câu V : Nội dung 35,6  50  17,8g 100 MX + AgNO3 = MNO3 + AgX (mol) x x x x mAgX = (108 + X)x ; mMX phản ứng = (M + X)x mMX lại = 17,8 – (M + X)x C% MX dung dịch sau phản 17,8  M  X x 35,6  100  60  108  X x 1,2 Điểm a) m MX       ứng : 120(M +X) = 35,6(108+ X) M Li (7) Na (23) X Cl (35,5) 12,58 M : Li     muoái MX laø LiCl  X : Cl  K (39) 4634,44 b) Để loại khí Cl2 bị ô nhiễm phòng thí nhgiệm phun khí NH3 vào đóng kín sau thời gian 10 – 15 phút : 3Cl2 + 2NH3 = N2 + 6HCl 6 NH3 + HCl = NH4Cl 3Cl2 + 8NH3 = N2 + 6NH4Cl ThuVienDeThi.com ... phụ nhóm VIII c) Công thức phân tử : FeCl3 ThuVienDeThi.com Tỉnh thành phố : Ninh Thuận Trường : THPT CHU VĂN AN Môn : HÓA HỌC Khối : 10 Tên giáo viên biên soạn : Nguyễn Văn Hồng Số mật mã : Phần... ta có :  H    10? ??3,28 (mol/l)  pH = 3,28   ThuVienDeThi.com Tỉnh thành phố : Ninh Thuận Trường : THPT CHU VĂN AN Môn : HÓA HỌC Khối : 10 Tên giáo viên biên soạn : Nguyễn Văn Hồng Số mật... 0V  E 0M n / M <  / H2 ThuVienDeThi.com Tỉnh thành phố : Ninh Thuận Trường : THPT CHU VĂN AN Môn : HÓA HỌC Khối : 10 Tên giáo viên biên soạn : Nguyễn Văn Hồng Số mật mã : Phần phần phách