Đề thi đế xuất kì thi chọn học sinh giỏi duyên hải Bắc bộ môn: Hóa học, năm học 2013 201443781

HDC ĐỀ THI ĐẾ XUẤT KÌ THI CHỌN HSG DUYÊN HẢI BẮC BỘ MƠN: HĨA HỌC NĂM HỌC 2013 - 2014 Thời gian: 180 phút( không kể thời gian giao đề) ( Đề thi gồm có 10 câu in 03 trang) TRƯỜNG THPT CHUYÊN TỈNH LÀO CAI TỔ HÓA HỌC Câu 1(2 điểm): Cấu tạo nguyên tử hạt nhân Nguyên tử nguyên tố X có điện tich hạt nhân +38,448.10-19 C a Viết cấu hình electron X X3+ Xác định bốn số lượng tử (n, l, ml ms) ứng với electron ngồi X b Xác định vị trí X bảng tuần hồn từ xác định cơng thức oxit cao X Viết phương trình phản ứng oxit với nước, với dung dịch NaOH Biết oxit oxit axit Một mẫu đá chứa 99,275 mg U-238; 68,301 mg Pb-206 lượng cực nhỏ Ra-226 Giả thiết ban đầu mẫu đá khơng có chì radi tồn sẵn a Tính tuổi mẫu đá b Tìm khối lượng radi (mg) có mẫu đá Câu 2(2 điểm): Liên kết hóa học cấu trúc phân tử 1/ Trong số hợp chất cacbonyl halozenua COX2 , người ta điều chế chất cacbonyl halozenua : cacbonyl florua COF2 , cacbonyl clorua COCl2 , cacbonyl bromua COBr2 a Vì khơng điều chế COI2 ? b So sánh góc liên kết phân tử cacbonyl halozenua ? 2/ Xác định cấu trúc phân tử phân tử ion sau đồng thời cho biết kiểu lai hóa AO hóa trị nguyên tử trung tâm: SOF4, TeCl4, BrF3, I3-, ICl4-? Câu (2,0 điểm) Cho phản ứng sau với kiện nhiệt động chất 250C:   CO + H2O CO2 + H2   H0 298 (KJ/mol) S0298 (J/mol) CO2 -393,5 213,6 H2 131,0 CO -110,5 197,9 H2O -241,8 188,7 a Hãy tính H0298 , S0298 G0298 phản ứng nhận xét phản ứng có tự xảy theo chiều thuận 250C hay không? b Giả sử H0 phản ứng khơng thay đổi theo nhiệt độ Hãy tính G01273 phản ứng thuận 10000C nhận xét c Hãy xác định nhiệt độ (0C) để phản ứng thuận bắt đầu xảy ( giả sử bỏ qua biến đổi H0, S0 theo nhiệt độ) Câu 4(2 điểm): Động lực học Ở nhiệt độ cao, NO phản ứng với H2 tạo thành N2O theo phản ứng: NO (k) + H2 (k) → N2O (k) + H2O (k) Để nghiên cứu động học phản ứng 820oC, người ta đo tốc độ ban đầu phản ứng áp suất ban đầu khác NO H2, kết thu bảng sau: Áp suất ban đầu, torr Thí nghiệm Tốc độ tạo thành N2O ban đầu, torr.giây-1 PNO PH2 120 60 8,66.10-2 60 60 2,17.10-2 60 180 6,62.10-2 a Xác định biểu thức định luật tốc độ thực nghiệm tính số tốc độ phản ứng (đơn vị thích hợp theo torr giây) b Tính tốc độ đầu tiêu thụ NO (torr.giây-1) hỗn hợp ban đầu có áp suất riêng phần NO 2.102 torr H2 102 torr c Tính thời gian cần thiết để áp suất riêng phần H2 giảm nửa hỗn hợp ban đầu có áp suất riêng phần NO 8.102 torr H2 torr d Người ta đề nghị chế bước sau cho phản ứng trên: Bước 1: ThuVienDeThi.com k1 N2O2 (k) NO(k) k-1 Bước 2: k2 N2O2 (k) + H2 (k) N2O (k) + H2O (k) Sử dụng phương pháp gần trạng thái dừng, tìm biểu thức định luật tốc độ hình thành N2O e Khi định luật tốc độ tìm từ chế phù hợp với định luật tốc độ thực nghiệm? Câu 5(2 điểm): Cân hóa học Ngày nay, để sản xuất clo từ hiđro clorua, người ta sử dụng cân bằng: O2 (k) + HCl (k)  Cl2 (k) + H2O (k) a Cho vào bình phản ứng 2,2 mol oxi 2,5 mol hiđro clorua áp suất cố định 0,5 atm nhiệt độ T Khi hệ đạt cân bình phản ứng chứa lượng oxi gấp đơi hiđro clorua, tìm giá trị T (oC) b Ở 520oC, nạp vào bình phản ứng lượng hỗn hợp khí oxi hiđro clorua Ở trạng thái cân hiệu suất chuyển hóa hiđro clorua 80% Tìm áp suất riêng phần oxi trạng thái cân bằng? Cho: Bảng số liệu nhiệt động (coi không phụ thuộc vào nhiệt độ) Chất O2 (k) HCl (k) Cl2 (k) H2O (k) ΔHos (kJ/mol) -92,3 -241,8 o S (J/mol 205 186,8 223 188,7 K) Câu 6(2 điểm): Cân dung dịch axit-bazơ Dung dịch A chứa hỗn hợp Na2S Na2SO3 có pH = 12,25 a/ Tính độ điện li  S2- dung dịch A b/ Tính thể tích dung dịch HCl 0,04352M phải dùng để thêm chậm vào 25ml dung dịch A dung dịch có pH = 9,54 Biết : CNa SO  0,01099 M pKa H2S 7,0 12,9; pKa H2SO3 2,0 7,0 Câu 7(2 điểm): Cân hịa tan Tính số gam CH3COONa.3H2O cần thêm vào 100,0 ml dung dịch MnCl2 2,00.10-2M HCl 2,00.10-3M cho bão hịa dung dịch khí H2S ( CH2S = 0,10M) có kết tủa MnS tách Cho biết: MnS có pKS = 9,6; CH3COOH có pKa = 4,76; pKw = 14; H2S có pKa1 = 7,02; pKa2 = 12,90 Mn2+ + H2O  Mn(OH)+ + H+ *β = 10-10,6 Câu 8(2 điểm): Phản ứng oxi hóa khử-Thế điện cực-pin điện Cho phản ứng tổng quát xảy pin điện hoá: [Ag(NH3)2]+ Ag+ + 2NH3 Hãy thiết lập sơ đồ pin điện hoá trên, viết phương trình phản ứng xảy điện cực tính số khơng bền phức [Ag(NH3)2]+ Biết 250C: Ag+ + e → Ag E0 = 0,7996V [Ag(NH3)2] + e → Ag + 2NH3 E0 = 0,373V Tính nồng độ ban đầu HSO4 , biết đo sức điện động pin: Pt  I- 0,1M; I3- 0,02M ║ MnO4- 0,05M, Mn2+ 0,01M, HSO4- C M  Pt 25 C giá trị 0,824V Cho: E 0MnO- /Mn 2+ = 1,51V; E 0I- /3I- = 0,5355V; Ka (HSO4-) = 1,0.10-2 Câu 9(2 điểm): Tinh thể Biết tinh thể CsBr kết tinh dạng mạng lập phương tâm khối, tinh thể AgBr lại kết tinh dạng mạng lập phương tâm diện Giả thiết cation anion mạng tinh thể nói cầu với rC rA đứng tiếp xúc với a Hãy chứng minh tỉ số bán kính cation bán kính anion cho hai trường hợp mạng tinh thể nói r (C ) b.Từ cơng thức rút câu (a) áp dụng cho kiện thực nghiệm để tính tỉ số cho nhận r ( A) ThuVienDeThi.com 0 xét kết tìm Biết : rAg  = 1,13 A ; rCs  = 1,67 A ; rBr  = 1,96 A Câu 10(2 điểm): Bài toán phần Halogen – Oxi - Lưu huỳnh Chất lỏng A suốt, khơng màu; thành phần khối lượng, A có chứa 8,3% hiđro; 59,0% oxi; lại clo Khi đun nóng A đến 1100C, thấy tách khí X, đồng thời khối lượng giảm 16,8%, chất lỏng A trở thành chất lỏng B Khi làm lạnh A 00C, đầu tách tinh thể Y khơng chứa clo; cịn làm lạnh chậm nhiệt độ thấp tách tinh thể Z chứa 65% clo khối lượng Khi làm nóng chảy tinh thể Z có khí X Cho biết công thức thành phần khối lượng A, B, X, Y, Z? Cho 6,00 gam mẫu chất chứa Fe3O4, Fe2O3 tạp chất trơ Hòa tan mẫu vào lượng dư dung dịch KI môi trường axit (khử tất sắt thành Fe2+) tạo dung dịch A Pha lỗng dung dịch A đến thể tích 50ml Lượng I2 có 10ml dung dịch A phản ứng vừa đủ với 5,50 ml dung dịch Na2S2O3 1,00M (sinh S4 O62 ) Lấy 25 ml mẫu dung dịch A khác, chiết tách I2, lượng Fe2+ dung dịch lại phản ứng vừa đủ với 3,20 ml dung dịch KMnO4 1,00M dung dịch H2SO4 a Viết phương trình hóa học phản ứng xảy (dạng phương trình ion thu gọn) b Tính phần trăm khối lượng Fe3O4 Fe2O3 mẫu ban đầu ………………… HẾT…………………… ThuVienDeThi.com HDC ĐỀ THI ĐẾ XUẤT KÌ THI CHỌN HSG DUN HẢI BẮC BỘ MƠN: HĨA HỌC NĂM HỌC 2013 - 2014 Thời gian: 180 phút( không kể thời gian giao đề) ( Hdc thi gồm có 10 câu in 09 trang) TRƯỜNG THPT CHUYÊN TỈNH LÀO CAI TỔ HÓA HỌC Câu 1(2 điểm): Cấu tạo nguyên tử hạt nhân Nguyên tử nguyên tố X có điện tich hạt nhân +38,448.10-19 C a Viết cấu hình electron X X3+ Xác định bốn số lượng tử (n, l, ml ms) ứng với electron X b Xác định vị trí X bảng tuần hồn từ xác định công thức oxit cao X Viết phương trình phản ứng oxit với nước, với dung dịch NaOH Biết oxit oxit axit Một mẫu đá chứa 99,275 mg U-238; 68,301 mg Pb-206 lượng cực nhỏ Ra-226 Giả thiết ban đầu mẫu đá khơng có chì radi tồn sẵn a Tính tuổi mẫu đá b Tìm khối lượng radi (mg) có mẫu đá Hướng dẫn chấm: Nội dung Điểm 19 38, 448.10  24  X Cr a ZX  0,25 1, 602.1019 Cấu hình electron X: 1s22s22p63s23p63d54s1 ; X3+: 1s22s22p63s23p63d3 ; Electron thuộc phân lớp 4s Các số 0,25 lượng tử tương ứng là: n = 4; l = 0; ml = 0; ms =  0,25 b X thuộc chu kì 4, nhóm VIB, STT: 24 Oxit cao nhất: CrO3 CrO3 + H2O → H2CrO4 (hoặc 2CrO3 + H2O → H2Cr2O7) 0,25 CrO3 + 2NaOH → Na2CrO4 + H2O (hoặc: 2CrO3 + 2NaOH → Na2Cr2O7 + H2O) a Vì khối lượng Ra-226 mẫu quặng nhỏ nên coi nU-238(đã phân rã) = nPb-206 (có mẫu đá) = 68,301 / 206 (mmol) nu-238(ban đầu) = 68,301 / 206 + 99,275 / 238 (mmol) Tuổi mẫu đá: �� - 238(��� đầ�) ��2 = � �� �� - 238(�ò� �ạ�) �1 0,25 2, � - 238 → t = 5,25 × năm b U-238 có chu kì bán huỷ lớn so với Ra-226, hệ có cân phóng xạ kỉ Ở cân phóng xạ kỉ, ta có: λU-238 NU-238 = λRa-226 NRa-226 �1 226 2,�� - 226 ��� - 226 = × �� - 238 × �1 238 109 → mRa-226 = 3,374 × 10-5 mg 0,25 0,25 0,25 2,� - 238 Câu 2(2 điểm): Liên kết hóa học cấu trúc phân tử 1/ Trong số hợp chất cacbonyl halozenua COX2 , người ta điều chế chất cacbonyl halozenua : cacbonyl florua COF2 , cacbonyl clorua COCl2 , cacbonyl bromua COBr2 a Vì khơng điều chế COI2 ? b So sánh góc liên kết phân tử cacbonyl halozenua ? 2/ Xác định cấu trúc phân tử phân tử ion sau đồng thời cho biết kiểu lai hóa AO hóa trị nguyên tử trung tâm: SOF4, TeCl4, BrF3, I3-, ICl4-? ThuVienDeThi.com HD: Nội dung Điểm 1.a Ở phân tử COX2 , tăng kich thước giảm độ âm điện X làm giảm độ bền 0.25 liên kết C-X Do phân tử COI2 khơng bền , không tồn 1.b Phân tử COX2 phẳng, nguyên tử trung tâm C trạng thái lai hoá sp2 O 0,5 O=C O Gốc OCX > 120o cịn góc XCX < 120o liên kết C=O liên kết đơi, cịn liên kết C-X liên kết đơn.Khi độ âm điện X tăng cặp electron liên kết bị hút mạnh phía X Do góc XCX gỉam, góc OCX tăng Chất Trạng thái lai hóa Dạng hình học phân tử SOF4 sp3d lưỡng tháp tam giác TeCl4 sp3d tháp vng BrF3 sp3d hình chữ T I -3 sp3d thẳng ICl-4 sp3d2 vuông phẳng 0,25.5 = 1,25 Mỗi chất 0,25đ.6 = 1,5đ Câu (2,0 điểm) Cho phản ứng sau với kiện nhiệt động chất 250C:   CO + H2O CO2 + H2   CO2 -393,5 213,6 H0 298 (KJ/mol) S0298 (J/mol) H2 131,0 CO -110,5 197,9 H2O -241,8 188,7 a Hãy tính H0298 , S0298 G0298 phản ứng nhận xét phản ứng có tự xảy theo chiều thuận 250C hay không? b Giả sử H0 phản ứng không thay đổi theo nhiệt độ Hãy tính G01273 phản ứng thuận 10000C nhận xét c Hãy xác định nhiệt độ (0C) để phản ứng thuận bắt đầu xảy ( giả sử bỏ qua biến đổi H0, S0 theo nhiệt độ) Đáp án a H0298 , S0298 G0298   CO + H2O Pt phản ứng: CO2 + H2   ta có : H0298(pư) = [H0298(CO) + H0298(H2O)] – [H0298(CO2) + H0298(H2O)] = (-110,5 – 241,8) – ( -393,5) = 41,2 KJ/mol 0,5 đ S0298(pư) = [ S0298(CO) + S0298(H2O) – [S0298(CO2)] = 42 J/mol G0298(pư) = H0298(pư) –TS0298(pư) = 41200 – 298 x 42 = 28684 J/mol Vì G0298(pư) > nên phản ứng không tự diễn theo chiều thuận 250C b áp dụng công thức : GT2  GT1 0,5 đ  H (1 / T2  / T1 ) T2 T1 Thay số tìm 1273 = 1273[ 28684/298 + 41200(1/1273 – 1/298)] = -12266 J/mol Vì G 1273 < nên phản ứng tự diễn theo chiều thuận 10000C c Để phản ứng tự diễn theo chiều thuận : G0 ThuVienDeThi.com 0,5 đ T > H0/ S0 = 41200/42 = 980,95K tức 707,950C 0,5 đ Câu 4(2 điểm): Động lực học Ở nhiệt độ cao, NO phản ứng với H2 tạo thành N2O theo phản ứng: NO (k) + H2 (k) → N2O (k) + H2O (k) Để nghiên cứu động học phản ứng 820oC, người ta đo tốc độ ban đầu phản ứng áp suất ban đầu khác NO H2, kết thu bảng sau: Áp suất ban đầu, torr Thí nghiệm Tốc độ tạo thành N2O ban đầu, torr.giây-1 PNO PH2 120 60 8,66.10-2 60 60 2,17.10-2 60 180 6,62.10-2 a Xác định biểu thức định luật tốc độ thực nghiệm tính số tốc độ phản ứng (đơn vị thích hợp theo torr giây) b Tính tốc độ đầu tiêu thụ NO (torr.giây-1) hỗn hợp ban đầu có áp suất riêng phần NO 2.102 torr H2 102 torr c Tính thời gian cần thiết để áp suất riêng phần H2 giảm nửa hỗn hợp ban đầu có áp suất riêng phần NO 8.102 torr H2 torr d Người ta đề nghị chế bước sau cho phản ứng trên: Bước 1: k1 N2O2 (k) NO(k) k-1 Bước 2: N2O2 (k) + H2 (k) k2 N2O (k) + H2O (k) Sử dụng phương pháp gần trạng thái dừng, tìm biểu thức định luật tốc độ hình thành N2O e Khi định luật tốc độ tìm từ chế phù hợp với định luật tốc độ thực nghiệm? Hướng dẫn chấm: Nội dung Điểm a Biểu thức định luật tốc độ phản ứng có dạng: 0,25 0,25 b 0,25 c 0,25 Khi PNO >> PH2 biểu thức định luật tốc độ phản ứng trở thành: 0,25 ThuVienDeThi.com 0,25 d 0,25 0,25 e Khi k-1 >> k2PH2 k-1 + kPH2 ≈ k-1 Đặt k = k1.k2/k-1 định luật tốc độ tìm từ chế trở thành định luật tốc độ thực nghiệm Câu 5(2 điểm): Cân hóa học Ngày nay, để sản xuất clo từ hiđro clorua, người ta sử dụng cân bằng: O2 (k) + HCl (k)  Cl2 (k) + H2O (k) a Cho vào bình phản ứng 2,2 mol oxi 2,5 mol hiđro clorua áp suất cố định 0,5 atm nhiệt độ T Khi hệ đạt cân bình phản ứng chứa lượng oxi gấp đơi hiđro clorua, tìm giá trị T (oC) b Ở 520oC, nạp vào bình phản ứng lượng hỗn hợp khí oxi hiđro clorua Ở trạng thái cân hiệu suất chuyển hóa hiđro clorua 80% Tìm áp suất riêng phần oxi trạng thái cân bằng? Cho: Bảng số liệu nhiệt động (coi không phụ thuộc vào nhiệt độ) Chất O2 (k) HCl (k) Cl2 (k) H2O (k) ΔHos (kJ/mol) -92,3 -241,8 o S (J/mol 205 186,8 223 188,7 K) Hướng dẫn chấm: Nội dung O2 (k) + HCl (k)  Cl2 (k) + H2O (k) Ban đầu (mol) 2,2 2,5 Cân (mol) 2,2-x 2,5-4x 2x 2x Theo đề: 2,2 - x = 2(2,5 – 4x) x = 0,4 mol (2�)2(2�)2(4,7 ‒ �) �= × = 2,983 (2,2 ‒ �)(2,5 ‒ 4�)4 ��ổ�� ΔHo = -114,4 kJ/mol ΔSo = -128,8 J/mol.K ΔGo = -RTlnK = ΔHo - TΔSo → -2,436T = -11400 + 128,8T → T = 829,7 K = 556,7oC b Ở 520oC lnK = -ΔHo/RT + ΔSo/R = 1,86 → K = 6,422 O2 (k) + HCl (k)  Cl2 (k) + H2O (k) Ban đầu (mol) a b Cân (mol) a-0,2b 0,2b 0,4b 0,4b Dễ thấy: PCl2/PHCl = PCl2 = PH2O ThuVienDeThi.com Điểm 0,5 0,5 0,5 Mặt khác: �= Từ đó: PO2 = 2,49 atm ���2 × ��2� 2 �� × ���� = 6,422 0,5 Câu 6(2 điểm): Cân dung dịch axit-bazơ Dung dịch A chứa hỗn hợp Na2S Na2SO3 có pH = 12,25 a/ Tính độ điện li  S2- dung dịch A b/ Tính thể tích dung dịch HCl 0,04352M phải dùng để thêm chậm vào 25ml dung dịch A dung dịch có pH = 9,54 Biết : CNa SO  0,01099 M pKa H2S 7,0 12,9; pKa H2SO3 2,0 7,0 Hướng dẫn chấm: Nội dung Các phương trình: Điểm Na2 S  Na   S 2 Na2 SO3  Na   SO32 Các CB: 1) S 2  H2 O € HS   OH  K1  101,1 2) HS   H2 O € H2 S  OH  K2  107 3) SO32  H2 O € HSO3  OH  K3  107 4) HSO3  H2 O € H2 SO3  OH  K4  1012 5) Vì H2 O € H   OH  Kw  1014 CS 2 K1 >> CSO2 K3 ; CS 2 K1 >> KW; K1> K2 ; K3 >> K4 0,25   12,25  on  (1) định pH = 12,25   H   10 S 2  H2 O € HS   OH  Ka1 Ka  0,183 h  hka1  Ka1 Ka C 2 ( pl) [ S 2 ]   S    0,817  81,7% CS 2 CS 2  [S-2] = C 02  S 0,25 Trong 25m dung dịch A có pH = 12,25  [OH-] = 10-1,75 M Theo CB: S 2  H 2O € HS   OH  K1  101.1 C0: x -1,75 [] : x1,75- 10 10-1,75 10-1,75 (10 )  K1   1,1  x  0,0218 ( M ) x  101,75 Vậy CS02   0,0218 M dung dichj A - Khi cho từ từ HCl vào A đến pH = 9,54 tức [H+] = 10-9,54 Khi S2- phản ứng trước Ta có: S2- + H+  HSHS- + H+  H2S  h.Ka1 Ta có: [ HS ]  1 CS 2 h  h.Ka1  Ka1Ka2 0,5 suy dạng tồn chủ yếu [HS-] 0,5 ThuVienDeThi.com 2  Tương tự: [ SO3 ]  CSO 2 K a K a 1 h  h.Ka3  Ka3.Ka 2 Coi SO3 chưa phản ứng với H+ Vậy: nH   nHS   nS2  0,0218.0,025 ddsau trongA  nHCl  5,45.104 (mol) 0,5 4  Vd2 HCl  5,45.10  0,0125 (lit )  12,5l 0,04352 Câu 7(2 điểm): Cân hịa tan Tính số gam CH3COONa.3H2O cần thêm vào 100,0 ml dung dịch MnCl2 2,00.10-2M HCl 2,00.10-3M cho bão hòa dung dịch khí H2S ( CH2S = 0,10M) có kết tủa MnS tách Cho biết: MnS có pKS = 9,6; CH3COOH có pKa = 4,76; pKw = 14; H2S có pKa1 = 7,02; pKa2 = 12,90 Mn2+ + H2O  Mn(OH)+ + H+ *β = 10-10,6 Hướng dẫn chấm: Nội dung Từ điều kiện để xuất kết tủa MnS là: CMn 2 CS2  K S = 10-9,60 (3.1) Khi ta coi Mn2+ chưa vào kết tủa, nghĩa là: [Mn2+] + [Mn(OH)+] = 2.10-2M (3.2) h 2 => [Mn2+] = 2.10 *  h (3.3) [S2-] + [HS-] + [H2S] = 0,10M (3.4) K a1K a => [S2-] = 0,1 h  K a1h  K a1K a (3.5) Để bắt đầu có kết tủa MnS => KS = [Mn2+][S2-] = 10-9,60 K a1K a h 2.102 0,1 = 10-9,60 *  h h  K a1h  K a1K a 1019,92h3 + 1012,92h2 - 106,9h + 10-10,6 = => h = 2,4.10-7M => pH cần trì để bắt đầu có kết tủa MnS = 6,62 Tại pH = 6,62 ta có: [H S] [HS ]  0,25 0,25 0,5 [H  ] = 100,36 = 2,29 K a1 [HS ] [H  ] = 106,37 => [HS-] >> [S2-]  K a2 [S2  ] [HS-] = Điểm 0,25 0,1 = 0,030M  2,29 [CH 3COOH] [CH 3COO  ]  [H  ]  10 1,96 Ka => [CH3COO-] = 101,96[CH3COOH] Do thêm CH3COONa vào: CH3COO- + H+ → CH3COOH 2.10-3 2.10-3 2.10-3 CH3COO- + H2S → CH3COOH + 0,25 HS- ThuVienDeThi.com 3,0.10-2 3,0.10-2 0,5 => [CH3COO-] = 101,96 (2.10-3 + 3.10-2) = 2,918M Tổng số mol CH3COONa.3H2O cần cho vào = 2,918.0,1 + 0,1.0,032 = 0,295 mol Khối lượng CH3COONa.3H2O cần dùng 40,12 gam Câu 8(2 điểm): Phản ứng oxi hóa khử-Thế điện cực-pin điện Cho phản ứng tổng quát xảy pin điện hoá: [Ag(NH3)2]+ Ag+ + 2NH3 Hãy thiết lập sơ đồ pin điện hố trên, viết phương trình phản ứng xảy điện cực tính số khơng bền phức [Ag(NH3)2]+ Biết 250C: Ag+ + e → Ag E0 = 0,7996V [Ag(NH3)2] + e → Ag + 2NH3 E0 = 0,373V Tính nồng độ ban đầu HSO4 , biết đo sức điện động pin: Pt  I- 0,1M; I3- 0,02M ║ MnO4- 0,05M, Mn2+ 0,01M, HSO4- C M  Pt 25 C giá trị 0,824V Cho: E 0MnO- /Mn 2+ = 1,51V; E 0I- /3I- = 0,5355V; Ka (HSO4-) = 1,0.10-2 Hướng dẫn chấm: Nội dung Điểm (1,0đ) Phản ứng anot: Ag Ag+ + e Phản ứng catot: [Ag(NH3)2]+ +e Ag + 2NH3 + + Phản ứng tổng quát: [Ag(NH3)2] Ag + 2NH3 Sơ đồ pin: Ag AgNO3 ║ [Ag(NH3)2]+Ag lgK kb E0 0,373 - 0,7996 = = = -7,22 0,059 0,059  Kkb = =E 0,5đ 6.10-8 (1,0đ) Ở điện cực phải: MnO4- + 8H+ + 5e Ở điện cực trái: 3IEphải MnO-4 /Mn 2+ 0,5đ Mn2+ + 4H2O I3- + 2e 0,0592 [MnO-4 ].[H + ]8 0,0592 0,05.[H + ]8 = lg = 1,51 + lg [Mn 2+ ] 0,01 - 0,5đ Etrái =E I3- /3I- 0,0592 [I3- ] 0,0592 0,02 = lg - = 0,5355 + lg = 0,574V [I ] (0,1)3 Epin = Ephải - Etrái  0,824 = 1,51 + 0,0592 0,05.[H + ]8 - 0,574 lg 0,01  h = [H+] = 0,054M Mặt khác từ cân bằng: [] HSO4C–h H+ h + SO42h Ka = 10-2 h = Ka C-h Thay h = 0,054M , Ka = 10-2 ta C HSO- = 0,3456M  -0,5đ Câu 9(2 điểm): Tinh thể Biết tinh thể CsBr kết tinh dạng mạng lập phương tâm khối, tinh thể AgBr lại kết tinh dạng mạng lập phương tâm diện Giả thiết cation anion mạng tinh thể nói cầu với rC rA đứng tiếp xúc với ThuVienDeThi.com a Hãy chứng minh tỉ số bán kính cation bán kính anion cho hai trường hợp mạng tinh thể nói r (C ) b.Từ cơng thức rút câu (a) áp dụng cho kiện thực nghiệm để tính tỉ số cho nhận r ( A) 0 xét kết tìm Biết : rAg  = 1,13 A ; rCs  = 1,67 A ; rBr  = 1,96 A Hướng dẫn chấm: Nội dung Điểm a) D A A rC C rA B C B Giả sử AB =a  BC = a ; AC = a ; Theo hình vẽ, ta có : AC = 2rA + 2rB =2 (rA+rB)  a =2 (rA+rB) 2.(rA  rC )  a= 2.(rA  rC ) r Mà a  2rA   2rA  C  0,732 rA A 0,25 0,25 A D rA rC C D C B B b Theo hình vẽ, ta có: DC = 2rA + 2rC 0,25 Giả sử: DC = b  BC = BC  2rA   b = 2rA + 2rC b  2rA  b  2 rA  2rA + 2rC  2 rA rC  0,4142  rA 0,25 b) Theo ta có : rAg  rBr  rCs  rBr  = = 1,13 = 0,5765 1,96 1,67 = 0,852 1,96  Kết thu phù hợp với tỉ số bán kính cation anion chứng minh Câu 10(2 điểm): Bài toán phần Halogen – Oxi - Lưu huỳnh ThuVienDeThi.com 0,5 0,5 Chất lỏng A suốt, khơng màu; thành phần khối lượng, A có chứa 8,3% hiđro; 59,0% oxi; lại clo Khi đun nóng A đến 1100C, thấy tách khí X, đồng thời khối lượng giảm 16,8%, chất lỏng A trở thành chất lỏng B Khi làm lạnh A 00C, đầu tách tinh thể Y khơng chứa clo; cịn làm lạnh chậm nhiệt độ thấp tách tinh thể Z chứa 65% clo khối lượng Khi làm nóng chảy tinh thể Z có khí X Cho biết công thức thành phần khối lượng A, B, X, Y, Z? Cho 6,00 gam mẫu chất chứa Fe3O4, Fe2O3 tạp chất trơ Hòa tan mẫu vào lượng dư dung dịch KI môi trường axit (khử tất sắt thành Fe2+) tạo dung dịch A Pha lỗng dung dịch A đến thể tích 50ml Lượng I2 có 10ml dung dịch A phản ứng vừa đủ với 5,50 ml dung dịch Na2S2O3 1,00M (sinh S4 O62 ) Lấy 25 ml mẫu dung dịch A khác, chiết tách I2, lượng Fe2+ dung dịch lại phản ứng vừa đủ với 3,20 ml dung dịch KMnO4 1,00M dung dịch H2SO4 a Viết phương trình hóa học phản ứng xảy (dạng phương trình ion thu gọn) b Tính phần trăm khối lượng Fe3O4 Fe2O3 mẫu ban đầu Hướng dẫn chấm: Nội dung Đặt tỉ lệ số nguyên tử H:O:Cl A a:b:c 8,3 59 32, Ta có: : : = 8,3 : 3,69 : 0,92 = : : 1 16 35,5 Ta thấy, không tồn chất ứng với công thức H9O4Cl Tuy nhiên, tỉ lệ H:O 9:4 gần với tỉ lệ nguyên tố phân tử H2O - Có thể suy chất lỏng A dung dịch HCl H2O với tỉ lệ mol : 36,5 với C% HCl = 100% = 33,6% 36,5  18.4 - Khi tăng nhiệt độ làm giảm độ tan khí, hợp chất X từ A khí hiđro clorua (HCl) 33,  16,8 - Do giảm nồng độ HCl  C% HCl lại = 100% = 20,2% 100  16,8  Chất lỏng B dung dịch HCl nồng độ 20,2% (Dung dịch HCl nồng độ 20,2% hỗn hợp đồng sơi, tức hỗn hợp có thành phần nhiệt độ sôi xác định) - Khi làm lạnh dung dịch HCl 0oC, tách tinh thể nước đá Y - Khi làm lạnh nhiệt độ thấp hơn, tách tinh thể Z HCl.nH2O 35,5 - Tinh thể Z có khối lượng mol phân tử = 54,5 g/mol 0, 65  thành phần tinh thể Z là: HCl.H2O Fe O  8H   2Fe3  Fe2  4H O (1) (2) Fe O  6H   2Fe3  3H O Điểm 0,5 0,5 2Fe3  3I  2Fe2  I 2    2S O I S O  3I 3 (3) 0,5 (4) 5Fe2  MnO   8H   5Fe3  Mn 2  4H O (5) Trong 25 ml: n Fe2  5n MnO  5x3, 2x1x103 =0,016 (mol) → 10ml n Fe2 = 6,4x10-3(mol) Từ (3) (4): n Fe2 = n S O 2 = 5,5x1x10-3 = 5,5x10-3(mol) Từ (3): n Fe3 = n Fe2 =5,5x10-3(mol) =2( n Fe3O4 + n Fe2O3 ) Có thể xem Fe3O4 hỗn hợp Fe2O3.FeO n FeO = n Fe3O4 = 6,4x10-3 – 5,5x10-3 = 9x10-4(mol) ThuVienDeThi.com 0,5 n 3  n Fe3O4 =1,85x10-3(mol) Fe Trong 50 ml : n Fe3O4 =4,5x10-3(mol) → m Fe3O4 =1,044 gam n Fe2O3 = → % khối lượng Fe3O4 = 1,044/6 x 100% = 17,4% n Fe2O3 = 9,25x10-3(mol) → m Fe2O3 =1,48 gam → % khối lượng Fe2O3 = 1,48/6 x 100% = 24,67% ………………… HẾT…………………… ThuVienDeThi.com ... trình hóa học phản ứng xảy (dạng phương trình ion thu gọn) b Tính phần trăm khối lượng Fe3O4 Fe2O3 mẫu ban đầu ………………… HẾT…………………… ThuVienDeThi.com HDC ĐỀ THI ĐẾ XUẤT KÌ THI CHỌN HSG DUYÊN HẢI BẮC... HSG DUYÊN HẢI BẮC BỘ MƠN: HĨA HỌC NĂM HỌC 2013 - 2014 Thời gian: 180 phút( không kể thời gian giao đề) ( Hdc thi gồm có 10 câu in 09 trang) TRƯỜNG THPT CHUYÊN TỈNH LÀO CAI TỔ HÓA HỌC Câu 1(2 điểm):... ThuVienDeThi.com 0,25 d 0,25 0,25 e Khi k-1 >> k2PH2 k-1 + kPH2 ≈ k-1 Đặt k = k1.k2/k-1 định luật tốc độ tìm từ chế trở thành định luật tốc độ thực nghiệm Câu 5(2 điểm): Cân hóa học Ngày nay, để sản xuất