Đề thi, đáp án (đề xuất) trại hè hùng vương lần thứ XII năm 2016 môn hóa 10 trường THPT chuyên LAI CHÂU

TRẠI HÈ HÙNG VƯƠNG LẦN THỨ XII ĐỀ THI MÔN HÓA HỌC TRƯỜNG THPT CHUYÊN TỈNH LÀO CAI LỚP 10 ĐỀ THI ĐỀ XUẤT (Đề có 04 trang, gồm 08 câu) Câu 1(2,5đ): Cấu tạo nguyên tử - hạt nhân Vì số ôxi hóa nguyên tố họ Lantanit phổ biến +3, Eu (Z=63) Yb (Z=70) có số oxi hóa đặc trưng +2 Ce (Z=58) có số oxi hóa đặc trưng +4 ? 32P 33P đêu phóng xạ β − với thời gian bán hủy 14,3 ngày 25,3 ngày Một mẫu phóng xạ đồng thời chứa 32P 33P có tổng hoạt độ phóng xạ ban đầu 9136,2 Ci Sau 14,3 ngày, tổng hoạt độ phóng xạ lại 4569,7 Ci a Tính % khối lượng đồng vị mẫu ban đầu b Tính tỷ lệ số nguyên tử đồng vị thời điểm ban đầu Câu 2(2,5đ): Hình học phân tử - Liên kết hóa học – Tinh thể - ĐLTH 2.1 a)Vẽ cấu tạo anion tương ứng phân tử muối trung hòa axit sau: H3PO4, H3PO3, H3PO2 b) Đối với dãy axit trên, so sánh: -Tính axit; -Góc hóa trị O-P-O 2.2 a) Vẽ tất cấu trúc Lewis có (chỉ rõ electron dấu chấm) hiđro azotua HN3 xiclotriazen HN3 Tính điện tích hình thức nguyên tử cấu trúc b) Vẽ công thức cộng hưởng hiđro azotua hai công thức có đóng góp lớn Câu 3(2,5đ): Nhiệt – Cân hóa học Ở nhiệt độ cao : I2 (khí) ↔ I (khí) Cho biết áp suất ban đầu I2 (khí) áp suất tổng cộng cân sau: T(K) 1073 1173 P (I2) (atm) 0,0631 0,0684 P (tổng) (atm) 0,075 0,0918 0 0 a Tính giá trị ∆G , ∆H , ∆S 1100K với giả thiết ∆H , ∆S không thay đổi theo nhiệt độ khoảng nhiệt độ xét b Giả thiết I2 I có tính chất khí lý tưởng, tính lượng liên kết I2 298K ( ∆H có phụ thuộc vào nhiệt độ) c Tính bước sóng xạ cần sử dụng để phân li I2 (khí) 298K d Trong thí nghiệm, mẫu I xạ chùm tia Laze có λ = 825,8nm với tốc độ 200J/s người ta thấy có 10-3 mol I sinh Hãy tính hiệu suất lượng tử trình phân ly Câu 4(2,5đ): Động hóa  → B phản ứng thuận nghịch bậc Thành   Cho cân 25oC: A ¬ k k1 phần % hỗn hợp phản ứng cho đây: Thời (giây) %B gian 0 45 90 270 ∞ 10,8 18,9 41,8 70 Hãy xác định giá trị k 1, k2 phản ứng Tính số cân số tốc độ phản ứng Đối với phản ứng: A + B → C + D có biểu thức tốc độ phản ứng v = k [A].[B] a) Trộn thể tích dung dịch chất A dung dịch chất B có nồng độ 1,0 M: ‒ Nếu thực phản ứng nhiệt độ 300 K sau nồng độ C 0,215 M Tính số tốc độ phản ứng ‒ Nếu thực phản ứng 370 K sau 1,33 nồng độ A giảm lần Tính lượng hoạt hóa phản ứng (theo kJ/mol) b) Nếu trộn thể tích dung dịch A với thể tích dung dịch B nồng độ 1,0 M, nhiệt độ 300 K sau A phản ứng hết 90%? Câu 5(2,5đ): Dung dịch ( axit- bazơ, kết tủa) Thêm V lít dung dịch H2SO4 0,260M vào V lít dung dịch gồm Pb(NO3)2 0,020M Ba(NO3)2 0,040M tách kết tủa thu dung dịch A 1/ Hãy tính pH A 2/ Sục H2S vào dung dịch A đến bão hòa Cho biết tượng xảy Cho: pKa (HSO4-) = 2,00; pKa1 (H2S) = 7,02; pKa2 (H2S) = 12,9; pKs (BaSO4) = 9,93; o pKs (PbSO4) = 7,66; pKS( PbS) = 26,6; (RT/F) ln = 0,0592lg ; E Pb tan H2S 0,1M Câu 6(2,5đ): Phản ứng oxi hóa – khử Dung dịch A gồm FeSO4 0,020 M; Fe2(SO4)3 H2SO4 2+ /Pb = - 0,123 V ; Độ 1/ Lấy xác 25,00 ml dung dịch A, khử Fe3+ thành Fe2+; chuẩn độ Fe2+ hỗn hợp (ở điều kiện thích hợp) hết 11,78 ml K2Cr2O7 0,0180 M Hãy viết phương trình ion phản ứng chuẩn độ Tính nồng độ M Fe2(SO4)3 dung dịch A 2/ Tính nồng độ M H2SO4 dung dịch A, biết dung dịch có pH = 1,07 3/ Ghép cực Pt nhúng dung dịch A (qua cầu muối) với cực Ag nhúng dung dịch AgNO3 0,0190 M có thêm K2CrO4 nồng độ 0,0100 M (coi thể tích giữ nguyên) Hãy cho biết anot, catot viết phương trình phản ứng xảy pin hoạt động Tính sức điện động pin Cho pKa (HSO4-) = 1,99; pKs (Ag2CrO4) = 11,89 Fe3+ + H2O FeOH2+ + H+ *β1 = 10-2,17 Fe2+ + H2O FeOH+ + H+ *β1 = 10-5,69 Cho Eo(Fe3+/ Fe2+) = 0,771 V; Eo(Ag+/Ag) = 0,799 V; (RT/F)ln = 0,0592 lg Câu 7(2,5đ): Halogen – oxi – lưu huỳnh Trong dãy oxi axit clo, axit hipoclorơ quan trọng Axit hipoclorơ có: - Tính axit yếu, yếu axit cacbonic - Tính oxi hoá mãnh liệt - Rất dễ bị phân tích có ánh sáng mặt trời, đun nóng Hãy viết phương trình hoá học để minh hoạ tính chất ClO2 hoá chất dùng phổ biến công nghiệp Thực nghiệm cho biết: a) Dung dịch loãng ClO2 nước gặp ánh sáng tạo HCl, HClO3 b)Trong dd kiềm (như NaOH) ClO2 nhanh chóng tạo hỗn hợp muối clorit clorat natri c) ClO2 điều chế nhanh chóng cách cho hỗn hợp KClO3, H2C2O4 tác dụng với H2SO4 loãng d)Trong công nghiệp ClO2 điều chế cách cho NaClO3 tác dụng với SO2 có mặt H2SO4 4M Hãy viết phương trình cho phản ứng Để nhận biết ion sunfit, người ta cho vào ống nghiệm 1-2 giọt dung dịch Iot; 3-4 giọt dung dịch A có chứa ion SO32-(1) Sau cho tiếp vào 2-3 giọt dung dịch HCl vài giọt dung dịch BaCl2 thấy xuất kêt tủa B (2) a Nêu tượng xảy giai đoạn 1,2 thí nghiệm viết phương trình hóa học để minh họa b Cho biết thí nghiệm nhận biết ion sunfit nêu thường tiến hành môi trường axit môi trường trung hòa không tiến hành môi trường bazơ Câu 8(2,5đ): Bài tập tổng hợp Axit H2SO4 100% hấp thụ SO3 tạo oleum theo phương trình H2SO4 + nSO3 → H2SO4.nSO3 Hoà tan 6,76 gam oleum vào H2O thành dung dịch H2SO4; 10 ml dung dịch trung hoà vừa hết 16ml NaOH 0,5M 1) Tính n 2) Tính % SO3 có oleum 3) Cần gam oleum có hàm lượng SO để pha vào 100ml dung dịch H2SO4 40% (D=1,31 g/ml) để tạo oleum có hàm lượng SO3 10% TRẠI HÈ HÙNG VƯƠNG LẦN THỨ XII HDC ĐỀ THI MÔN HÓA HỌC LỚP 10 TRƯỜNG THPT CHUYÊN TỈNH LÀO CAI HDC ĐỀ THI ĐỀ XUẤT (HDC có 12 trang, gồm 08 câu) Câu (2,5đ): Cấu tạo nguyên tử - hạt nhân Vì số ôxi hóa nguyên tố họ Lantanit phổ biến +3, Eu (Z=63) Yb (Z=70) có số oxi hóa đặc trưng +2 Ce (Z=58) có số oxi hóa đặc trưng +4 ? 32P 33P đêu phóng xạ β − với thời gian bán hủy 14,3 ngày 25,3 ngày Một mẫu phóng xạ đồng thời chứa 32P 33P có tổng hoạt độ phóng xạ ban đầu 9136,2 Ci Sau 14,3 ngày, tổng hoạt độ phóng xạ lại 4569,7 Ci a Tính % khối lượng đồng vị mẫu ban đầu b Tính tỷ lệ số nguyên tử đồng vị thời điểm ban đầu Câu 1.1 Hướng dẫn chấm Điểm Ta có cấu hình electron nguyên tử nguyên tố là: Eu: [Xe]4f76s2 , electron có cấu hình phân lớp bán bão hòa tương đối bền Yb:[Xe]4f146s2, electron có cấu hình phân lớp bão hòa bền 0,25 Vậy Eu,Yb có số oxi hóa đặc trưng +2 Ce : [Xe] 4f15d16s2 : electron có cấu hình bão hòa 1.2 0,25 khí bền nên Ce có số oxi hóa đặc trưng +4 a Hằng số tốc độ phân rã t=0 t=14,3 ngày → 32 P: λ1 = 0,693/14,3 ngày = 4,85x10-2 ngày -1 33 P: λ2 = 0,693/25,3 ngày= 2,74x10-2 ngày -1 A320 + A33 = 9136, Ci A320 × e−4,85.10 −2 x14,3 + A 033 ×e −2,74.10 (1) −2 x14,3 = 4569, Ci 0, A320 + 0, 675 A330 = 4569, Ci (3) 0,25 (2) 0 Giải hệ (1) & (3) rút ra: A32 = 9127,1 Ci; A33 = 9,1 Ci A320 → m(32P) = 32x N ( 32 P ) NA = 32 0,5 A λ1 = 32 32 NA λ1.N A (4) A330 m(33P) = 33x N ( 33 P) = 33 NA Chia A0 k2 = 33 33 NA λ2 N A (4) (5) cho(5) → m( 32 P ) 32 × A32 × λ2 32 × 9127,1×2, 74 ×10 −2 = = = 549, 46 m( 33 P ) 33 × A330 × λ1 33 × 9,1×4,85 × 10−2 Vậy % khối lượng đồng vị 0,5 ( 32P) 549, 46 = 0,9982 = 99,82% 549, 46 + : 0,25 % khối lượng đồng vị (33P) 0,18 % b.Tỉ lệ số nguyên tử đồng vị: 0,5 N ( 32 P) A32 × λ2 9127,3 x 2, 74.10 −2 = = =5,6 × 102 33 −2 N ( P) A33 × λ1 9,12 x 4,85.10 Câu 2(2,5đ): Hình học phân tử - Liên kết hóa học – Tinh thể - ĐLTH 2.1 a)Vẽ cấu tạo anion tương ứng phân tử muối trung hòa axit sau: H3PO4, H3PO3, H3PO2 b) Đối với dãy axit trên, so sánh: -Tính axit; -Góc hóa trị O-P-O 2.2 a) Vẽ tất cấu trúc Lewis có (chỉ rõ electron dấu chấm) hiđro azotua HN3 xiclotriazen HN3 Tính điện tích hình thức nguyên tử cấu trúc b) Vẽ công thức cộng hưởng hiđro azotua hai công thức có đóng góp lớn Câu Hướng dẫn chấm Điểm 2.1 2.1 a) O- OO- P O- O O- P OO H H P O 0,75 H b) *Độ mạnh axit giảm dần từ H3PO2 đến H3PO4: H3PO2 > H3PO3 > H3PO4 0,5 Do oxi tứ diện PO n với nối đôi P=O hút lên nhóm OH (trong H3PO2) mạnh nhóm OH (trong H3PO4) * Góc hóa trị O-P-O giảm theo thứ tự: H3PO2 > H3PO3 > H3PO4 Do: P-O phân cực mạnh P- H nên liên kết P- O đẩy mạnh liên kết P-H Do khả đẩy tăng theo chiều: P=O với P-OH H 3PO2, 0,5 P=O với P-OH H3PO3, P=O với P-OH H3PO4 5.2 2.2 a) Các cấu trúc Lewis điện tích hình thức: −1 +1 0 +1 −1 +1 +1 −2 H N N N H N N N H N N N A B N0 N N0 N −1 N +1 H 0,5 C N H D D b) Hai cấu trúc A B 0,25 Câu 3(2,5đ): Nhiệt – Cân hóa học Ở nhiệt độ cao : I2 (khí) ↔ I (khí) Cho biết áp suất ban đầu I2 (khí) áp suất tổng cộng cân sau: T(K) 1073 1173 P (I2) (atm) 0,0631 0,0684 P (tổng) (atm) 0,075 0,0918 e Tính giá trị ∆G , ∆H , ∆S 1100K với giả thiết ∆H , ∆S không thay đổi theo nhiệt độ khoảng nhiệt độ xét f Giả thiết I2 I có tính chất khí lý tưởng, tính lượng liên kết I2 298K ( ∆H có phụ thuộc vào nhiệt độ) g Tính bước sóng xạ cần sử dụng để phân li I2 (khí) 298K h Trong thí nghiệm, mẫu I2 xạ chùm tia Laze có λ = 825,8nm với tốc độ 200J/s người ta thấy có 10-3 mol I sinh Hãy tính hiệu suất lượng tử trình phân ly Cấ u Hướng dẫn chấm a.Gọi áp suất I2 phân li x I2 (khí) € I (khí) Ban đầu Po Cân Po-x c → Ptổng=Po-x + 2x = Po+x → x= Ptổng - Po 0 0 Vậy  I  = x = 2(Pt − P ) , [ I ] = P − (Pt − P ) = P − Pt Ở 1073K:  I  = 0, 0238atm, [ I ] = 0, 0512atm → K1073  I  0, 02382 = = = 0, 011atm [ I ] 0, 0512 Điể m Ở 1173K:  I  = 0, 0468atm, [ I ] = 0, 045atm → K1173  I  0, 04682 = = = 0, 0487 atm 0, 045 [ I2 ] 0,5 ∆G1173 = − RT ln K p = −8,314 × 1173 × ln 0, 0487 = 294777,87 J / mol ∆G1073 = − RT ln K p = −8,314 ×1073 × ln 0, 011 = 40232,11J / mol ∆H , ∆S không thay đổi theo nhiệt độ khoảng nhiệt độ 1073-1173 ta có ∆G1173 = ∆H − T ∆S = ∆H − 1173∆S = 294777,87 J / mol ∆G1073 = ∆H − T ∆S = ∆H − 1073∆S = 40232,11J / mol Giải phương trình thu ∆H = 155024,88 J / mol; ∆S = 107, 03J / molK 0,5 b.Giả thiết I2 I có tính chất khí lý tưởng nên C v (khí đơn nguyên tử)= R, (R = 8,314) R, (R = 8,314) 2 C , v (khí hai nguyên tử)= , Cp=Cv + R C p (I ) = R + R = R = 20, 785 J / molK 2 0,25 Vậy C p (I ) = R + R = R = 29, 099 J / mol K 2 Áp dụng định luật Kirchoff : ∆H1100 = ∆H 298 + (2 C p (I ) − C p (I )) × (1100 − 298) Ta thu ∆H 298 = 145000 J / mol 0,25 c Năng lượng bước sóng xạ cần sử dụng để phân li I (khí) 298K lượng liên kết tính cho phân tử I2 → ∆H 298 hc hc × N A 6, 626 ×10−34 × ×108 × 6, 023 ×1023 =E= →λ = = = 8, 25228 × 10−7 m NA λ ∆H 298 145000 d.Trong giây, lượng nhận 200J Chùm tia Laze có bước sóng 825,8nm có lượng là: 0,5 hc 6, 626 ×10−34 × ×108 −19 E= = = 2, × 10 J λ 825,8 ×10−9 → tổng số photon nhận là: 200 = 8,33 ×1020 photon= tổng số phân tử I2 nhận lượng 2, ×10−19 → 8,33 ×10 NA 20 Số mol phân tử I2 nhận lượng −3 = 1,383 ×10 mol Trong số mol phân tử I2 bị phân ly × 10−3 mol = × 10−4 mol 0,5 Vậy hiệu suất lượng tử : ×10−4 = 36,153% 1,383 × 10−3 Câu 4(2,5đ): Động hóa  → B phản ứng thuận nghịch bậc Thành phần % Cho cân 25oC: A ¬   k k1 hỗn hợp phản ứng cho đây: Thời gian (giây) %B 0 45 10,8 90 18,9 270 41,8 ∞ 70 Hãy xác định giá trị k1, k2 phản ứng Tính số cân số tốc độ phản ứng Đối với phản ứng: A + B → C + D có biểu thức tốc độ phản ứng v = k [A].[B] a) Trộn thể tích dung dịch chất A dung dịch chất B có nồng độ 1,0 M: ‒ Nếu thực phản ứng nhiệt độ 300 K sau nồng độ C 0,215 M Tính số tốc độ phản ứng ‒ Nếu thực phản ứng 370 K sau 1,33 nồng độ A giảm lần Tính lượng hoạt hóa phản ứng (theo kJ/mol) b) Nếu trộn thể tích dung dịch A với thể tích dung dịch B nồng độ 1,0 M, nhiệt độ 300 K sau A phản ứng hết 90%? Câu Hướng dẫn chấm Điểm Phương trình động học phản ứng thuận nghịch bậc 1: k1  → B A ¬  k2 t=0: t: t cân bằng: Biểu thức: a a–x x a – xcb xcb x cb k1 + k = ln t x cb − x k1 [B] = k2 [A] Tại thời điểm cân (∞): Tại t = 45 giây: x K cb = xcb = 70% = 70 ln = 3, 72.10 −3 45 70 − 10,8 Tại t = 90 giây: x 70 = ln = 3, 50.10−3 90 70 − 18,9 0,25 10,8% ⇒ 18,9% ⇒ k tong = k tong = Tại t = 270 giây: k tong = x = 41,8% ⇒ 70 ln = 3,37.10 −3 270 70 − 41,8 Lấy trung bình: k1 + k = k tong + k tong + k tong 3 Mặt khác, số [B]cb 70 k K cb = = = = 2,333 k2 [A]cb 30 Do đó: k1 = 2,47 10‒3 s‒1 k2 = 1,06 10‒3 s‒1 0,5 = 3,53.10 −3 cân phản ứng: 0,25 0,25 Theo đề: v = k [A].[B] nên phản ứng bậc a) CA = CB = a = 1, = 0,5 M Nồng độ đầu chất phản ứng nên phương trình động học: k= 1 ( − ) t a−x a 1 ( − ) = 0, 7544 (mol‒1.lít.giờ‒1) 0,5 − 0, 215 0,5 1 ( − ) = 1,5037 (mol‒1.lít.giờ‒1) Tại T1 = 370K: k = 1,33 0,5 − 0, 25 0,5 k Ea 1 Phương trình Arrhenius: ln = ( − ) k1 R T1 T2 Ea 1, 5037 1 = ( − ) ⇒ ln 0, 7544 8,314 300 370 ⇒ Ea = 9093,55 (J/mol) b) Ở 300K, k = 0,7544 mol‒1.lít.giờ‒1 1, 1, = 0, 25 M; CB = b = = 0, 75 M, CA = a = 4 theo đề: x = 90% a = 0,225 M Do nồng độ đầu hai chất khác nên phương trình động học: a.(b − x) t= ln k(b − a) b.(a − x) 0, 25 × (0,75 − 0, 225) ln = 5,16 (giờ) = 0,7544 × (0,75 − 0, 25) 0,75 × (0,25 − 0, 225) Tại T1 = 300K: k1 = 0,5 0,25 0,25 0,25 Câu 5(2,5đ): Dung dịch ( axit- bazơ, kết tủa) 10 Thêm V lít dung dịch H2SO4 0,260M vào V lít dung dịch gồm Pb(NO3)2 0,020M Ba(NO3)2 0,040M tách kết tủa thu dung dịch A 1/ Hãy tính pH A 2/ Sục H2S vào dung dịch A đến bão hòa Cho biết tượng xảy Cho: pKa (HSO4-) = 2,00; pKa1 (H2S) = 7,02; pKa2 (H2S) = 12,9; pKs (BaSO4) = 9,93; pKs (PbSO4) = o 7,66; pKS( PbS) = 26,6; (RT/F) ln = 0,0592lg ; E Pb2+ /Pb = - 0,123 V ; Độ tan H2S 0,1M Câu 5.1 5.2 Hướng dẫn chấm 1/ Thành phần ban đầu: H2SO4 0,130M; Pb(NO3)2 0,010M; Ba(NO3)2 0,020M Pb(NO3)2 Pb2+ + 2NO3– 0,010 0,010 Ba(NO3)2 Ba2+ + 2NO3– 0,020 0,020 H2SO4 H+ + HSO4– 0,130 0,130 0,130 – 2+ HSO4 + Ba BaSO4↓ + H+ ; K1 = 107,93 0,130 0,020 0,130 0,110 0,150 – 2+ HSO4 + Pb PbSO4↓ + H+ ; K2 = 105,66 0,110 0,010 0,150 0,100 0,160 – + Thành phần giới hạn: HSO4 0,100 M; H 0,160M; BaSO4↓ , PbSO4↓ HSO4– H+ + SO42 – ; Ka = 10-2 C 0,100 x x [ ] (0,100 - x) (0,160 + x) x x (0,160 + x)/(0,100 - x) = 10-2 → x = [SO42–] = 5,69.10-3 (M) [ H+] = (0,160 + x) = 0,1657 (M) → pH = 0,78 2/ Khi sục H2S đến bão hòa vào dung dịch: H2S H+ + HS- Ka1 = 10-7,02 HSH+ + S2- Ka2 = 10-12,9 Do dung dịch có sẵn ion H+ với [H+] = 0,1657M , môi trường axit mạnh nên coi H2S phân li không đáng kể, ta tổ hợp hai cân để tính nồng độ ion S2H2S 2H+ + S2- K = Ka1Ka2 = 10-19,92 K a1.K a CH S ' Với [H+] = 0,1657M nên [S2-] = C S 2− = = 4,38.10-20M [H + ]2 K s, PbSO4 10−7,66 = C ' Pb2+ = [Pb 2+ ]= = 3,84.10-6 (M) [SO 2− ] 5,69.10-3 Vậy C S 2− C Pb2+ = 4,38.10-20 3,84.10-6 = 1,68.10-25 > 10-26,6 nên có kết tủa PbS ' ' 11 Điểm 0,5 0,25 0,5 0,25 0,5 màu đen xuất 0,5 Câu 6(2,5đ): Phản ứng oxi hóa – khử Dung dịch A gồm FeSO4 0,020 M; Fe2(SO4)3 H2SO4 1/ Lấy xác 25,00 ml dung dịch A, khử Fe3+ thành Fe2+; chuẩn độ Fe2+ hỗn hợp (ở điều kiện thích hợp) hết 11,78 ml K2Cr2O7 0,0180 M Hãy viết phương trình ion phản ứng chuẩn độ Tính nồng độ M Fe2(SO4)3 dung dịch A 2/ Tính nồng độ M H2SO4 dung dịch A, biết dung dịch có pH = 1,07 3/ Ghép cực Pt nhúng dung dịch A (qua cầu muối) với cực Ag nhúng dung dịch AgNO3 0,0190 M có thêm K2CrO4 nồng độ 0,0100 M (coi thể tích giữ nguyên) Hãy cho biết anot, catot viết phương trình phản ứng xảy pin hoạt động Tính sức điện động pin Cho pKa (HSO4-) = 1,99; pKs (Ag2CrO4) = 11,89 Fe3+ + H2O FeOH2+ + H+ *β1 = 10-2,17 2+ + + Fe + H2O FeOH + H *β1 = 10-5,69 Cho Eo(Fe3+/ Fe2+) = 0,771 V; Eo(Ag+/Ag) = 0,799 V; (RT/F)ln = 0,0592 lg Câu Hướng dẫn chấm Điểm 2− 1/ Phản ứng c/độ Cr2O + Fe2+ + 14 H+ → Cr3+ + Fe3+ + H2O CFe 2+ = CFeSO + CFe (SO ) = 0,02 + 2C1 2− 2+ CFe 25,00 = (CCr O 11,78) 2− → 25,00(0,020 + 2C1) = 6(0,0180 VCr O 0,5 C1 = 0,01544 M hay CFe = 0,01544 M − 2+ 3+ 2/ Trong dd A có: Fe 0,020 M; Fe 2C1; H+ (C, M); HSO (C, M); cân bằng: H2O H3O+ + OHKw = 10-14 (1) Fe2+ + H2O FeOH+ + H3O+ Ka1 = 10-5,96 (2) 3+ Fe + H2O FeOH2+ + H3O+ Ka2 = 10-2,17 (3) HSO4- + H2O SO42-+ H3O+ Ka = 10-1,99 (4) So sánh ta thấy (3) (4) chủ yếu tương đương Áp dụng đ/luật bảo toàn proton, ta có [H3O+] = CH + [FeOH2+] + SO42- (a) (SO ) 0,25 3+ Từ (3) có [FeOH2+] / [Fe3+] = Ka2 / [H3O+] → [FeOH2+] / CFe = Ka2 / Ka2 + [H3O+] 3+ = 10-2,17 / (10-2,17 + 10-1,07) → [FeOH2+] = 0,0736 CFe = 0,0736 0,015445 2− − T/ tự, từ (4) có [SO ] / [HSO ] = Ka / [H3O+] 2− − 0,5 2− → [SO ] / CHSO = 10-1,99/ (10-1,99 + 10-1,07) → [SO ] = 0,107 C; 3+ P/ trình (a) trở thành [H3O+] = C + 0,0736 CFe + 0,107 C (b) Từ (b) CH SO = C = (10-1,07 – 0,0736 0,03089) / 1,107 → CH SO = C = 0,07483 M 12 0,5 + 0,0592 lg([Fe3+]/[Fe2+]) Fe + H2O FeOH2+ + H3O+ 10-2,17 C 0,03089 [ ] 0,03089 – x x 10-1,07 -1,07 -1,07 3+ x 10 / (0,03089 – x) = 10 → x = 0,002273→ [Fe ] = 0,03089 – 0,002273 2+ = 0,02862 M → [Fe2+] = CFe = 0,020 M (vì Ka1 bé) Vậy: EPt = 0,771 + 0,0592 lg ( 0,0862 / 0,020) = 0,780 V 2− Ag+ + CrO → Ag2CrO4↓ 0,019 0,010 10-4 2− Ag2CrO4↓ → Ag+ + CrO Ks = 10-11,89 C 5.10-4 [ ] 2x 5.10-4 + x -4 -11,89 -3 ( 2x ) (5.10 + x) = 10 → 4x + 2,0.10 x - 10-11,89 = → x = 2,08.10-5 Có: [Ag+] = 2x = 4,96.10-5 M o EAg = E Ag + / Ag + 0,0592 lg [Ag+] = 0,799 + 0,0592 lg4,96.10-5 = 0,544 V Vì EAg < EPt nên cực Ag anot; cực Pt catot Phản ứng pin: anot Ag + CrO Ag2CrO4↓ + 2e 3+ catot 2x│ Fe + e Fe2+ Ag + CrO + 2Fe3+ Ag2CrO4↓ + 2+ Fe Epin = EPt - EAg = 0,780 – 0544 = 0,236 V 3/ EPt = E Fe 3+ / Fe 2+ = E Fe 3+ / Fe 3+ 2+ 0,25 0,25 0,25 Câu 7(2,5đ): Halogen – oxi – lưu huỳnh Trong dãy oxi axit clo, axit hipoclorơ quan trọng Axit hipoclorơ có: - Tính axit yếu, yếu axit cacbonic - Tính oxi hoá mãnh liệt - Rất dễ bị phân tích có ánh sáng mặt trời, đun nóng Hãy viết phương trình hoá học để minh hoạ tính chất ClO2 hoá chất dùng phổ biến công nghiệp Thực nghiệm cho biết: a) Dung dịch loãng ClO2 nước gặp ánh sáng tạo HCl, HClO3 b)Trong dd kiềm (như NaOH) ClO2 nhanh chóng tạo hỗn hợp muối clorit clorat natri c) ClO2 điều chế nhanh chóng cách cho hỗn hợp KClO3, H2C2O4 tác dụng với H2SO4 loãng d)Trong công nghiệp ClO2 điều chế cách cho NaClO3 tác dụng với SO2 có mặt H2SO4 4M Hãy viết phương trình cho phản ứng Để nhận biết ion sunfit, người ta cho vào ống nghiệm 1-2 giọt dung dịch Iot; 3-4 giọt dung dịch A có chứa ion SO32-(1) Sau cho tiếp vào 2-3 giọt dung dịch HCl vài giọt dung dịch BaCl2 thấy xuất kêt tủa B (2) 13 a Nêu tượng xảy giai đoạn 1,2 thí nghiệm viết phương trình hóa học để minh họa b Cho biết thí nghiệm nhận biết ion sunfit nêu thường tiến hành môi trường axit môi trường trung hòa không tiến hành môi trường bazơ Câu 7.1 Hướng dẫn chấm 1.Axit hipoclorơ : - Tính axit yếu, yếu axit cacbonic NaClO + CO2 + H2O → NaHCO3 + HClO Tính oxi hoá mãnh liệt, đưa chất phản ứng có số oxi hoá cao HClO + PbS-2 → HCl + PbS+6O4 - Dễ bị phân tích : a/s á/s HClO → HCl + O ; to HClO → HCl + HClO3 7.2 a) 6ClO2 + 3H2O → HCl + 5HClO3 b)2ClO2 + 2NaOH → NaClO2 + NaClO3 + H2O c)2KClO3 + H2C2O4 + 2H2SO4 → 2ClO2 + 2KHSO4 + 2CO2 + 2H2O d)2NaClO3 + SO2 + H2SO4 → 2ClO2 + 2NaHSO4 7.3 a Ở giai đoạn (1) màu nâu dung dịch Iot nhạt dần xảy oxi hóa ion sunfit thành ion sunfat theo phương trình: SO32- + I2 + H2O → SO42- + 2H+ + 2IỞ giai đoạn (2) xuất kết tủa trắng hình thành kết tủa BaSO4 không tan dung dịch axit: Ba2+ + SO42- → BaSO4 b Không dùng môi trường kiềm môi trường kiềm xảy phản ứng tự oxi hóa I2 3I2 + 6OH- → 5I- + IO3- + 3H2O Điểm 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25x4 0,25 0,25 Câu 8(2,5đ): Bài tập tổng hợp Axit H2SO4 100% hấp thụ SO3 tạo oleum theo phương trình H2SO4 + nSO3 → H2SO4.nSO3 Hoà tan 6,76 gam oleum vào H 2O thành dung dịch H2SO4; 10 ml dung dịch trung hoà vừa hết 16ml NaOH 0,5M 1) Tính n 2) Tính % SO3 có oleum 3) Cần gam oleum có hàm lượng SO để pha vào 100ml dung dịch H2SO4 40% (D=1,31 g/ml) để tạo oleum có hàm lượng SO3 10% Câu Hướng dẫn chấm Điểm 8.1 1) Phản ứng trung hoà: H2SO4 + 2NaOH → Na2SO4 + 2H2O (1) 14 8.2 8.3 Số mol H2SO4 10ml dung dịch: 1 0,25 nH SO4 = nNaOH = 0,016.0,5 = 0,004(mol ) 2 ⇒ Số mol H2SO4 200ml dung dịch : 0,08 (mol) Phản ứng hoà oleum vào nước: H2SO4.nSO3 + H2O → (n+1) H2SO4 (2) 98 + 80n (g) (n+1) mol 6,76 (g) 0,08 mol 0,5 Ta có: 98 + 80n = 84,5n + 84,5 ⇒ 4,5n= 13,5 ⇒ n=3 2) Tính hàm lượng % SO3 có oleum: H2SO4.3SO3 0,25 3.80 100% = 71% %SO3= 98 + 3.80 3) Khối lượng oleum Khối lượng H2SO4 = 100.1,31=131 (g) 131.40 = 52,4( g ) Khối lượng H2SO4 nguyên chất: 100 Khối lượng nước dung dịch: 131 – 52,4 =78,6 (g) 0,25 Khi hoà tan oleum H2SO4.3SO3 vào nước, sau phản ứng tạo oleum nghĩa SO3 dư SO3 + H2O → H2SO4 80 (g) 18 (g) 98 (g) ? 78,6 (g) ? 98.78,6 0,25 = 349,3 (g) Khối lượng SO3 tham gia phản ứng : 18 Gọi x (g) khối lượng H2SO4.3SO3 đem hoà tan khối lượng SO ban đầu (chiếm 71%) 0,71x (g) Khối lượng SO3 dư tạo oleum : 0,71x- 349,3 0,25 98.78,6 = 472,9 (g) Lượng H2SO4 sinh phản ứng : 18 Lượng H2SO4 dung dịch 0,25 = mH SO4 dung dịch đầu + mH SO4 oleum + mH SO4 tạo = 52,4 + 0,29x + 427,9 = 480,3 + 0,29x (g) Oleum 10% tức có 90 % H2SO4 mSO3 0,71x − 349,3 = = ⇒ x= 594,1 (g) Ta có: 0,5 mH SO4 480,3 + 0,29 x Giáo viên đề: Trần Thị Thu Hương – ĐT: 0974501103 15 [...]... Pb(NO3)2 0,010M; Ba(NO3)2 0,020M Pb(NO3)2 Pb2+ + 2NO3– 0, 010 0, 010 Ba(NO3)2 Ba2+ + 2NO3– 0,020 0,020 H2SO4 H+ + HSO4– 0,130 0,130 0,130 – 2+ HSO4 + Ba BaSO4↓ + H+ ; K1 = 107 ,93 0,130 0,020 0,130 0, 110 0,150 – 2+ HSO4 + Pb PbSO4↓ + H+ ; K2 = 105 ,66 0, 110 0, 010 0,150 0 ,100 0,160 – + Thành phần giới hạn: HSO4 0 ,100 M; H 0,160M; BaSO4↓ , PbSO4↓ HSO4– H+ + SO42 – ; Ka = 10- 2 C 0 ,100 x x [ ] (0 ,100 -... 0,0592 lg ( 0,0862 / 0,020) = 0,780 V 2− 2 Ag+ + CrO 4 → Ag2CrO4↓ 0,019 0, 010 5 10- 4 2− Ag2CrO4↓ → 2 Ag+ + CrO 4 Ks = 10- 11,89 C 5 .10- 4 [ ] 2x 5 .10- 4 + x 2 -4 -11,89 3 -3 2 ( 2x ) (5 .10 + x) = 10 → 4x + 2,0 .10 x - 10- 11,89 = 0 → x = 2,08 .10- 5 Có: [Ag+] = 2x = 4,96 .10- 5 M o EAg = E Ag + / Ag + 0,0592 lg [Ag+] = 0,799 + 0,0592 lg4,96 .10- 5 = 0,544 V Vì EAg < EPt nên cực Ag là anot; cực Pt catot Phản ứng trong... − 0,5 2− → [SO 4 ] / CHSO 4 = 10- 1,99/ (10- 1,99 + 10- 1,07) → [SO 4 ] = 0 ,107 C; 3+ P/ trình (a) trở thành [H3O+] = C + 0,0736 CFe + 0 ,107 C (b) Từ (b) CH 2 SO 4 = C = (10- 1,07 – 0,0736 0,03089) / 1 ,107 → CH 2 SO 4 = C = 0,07483 M 12 0,5 + 0,0592 lg([Fe3+]/[Fe2+]) Fe + 2 H2O FeOH2+ + H3O+ 10- 2,17 C 0,03089 [ ] 0,03089 – x x 10- 1,07 -1,07 -1,07 3+ x 10 / (0,03089 – x) = 10 → x = 0,002273→ [Fe ] = 0,03089... 10- 19,92 K a1.K a 2 CH 2 S ' Với [H+] = 0,1657M nên [S2-] = C S 2− = = 4,38 .10- 20M [H + ]2 K s, PbSO4 10 7,66 = C ' Pb2+ = [Pb 2+ ]= = 3,84 .10- 6 (M) [SO 4 2− ] 5,69 .10- 3 Vậy C S 2− C Pb2+ = 4,38 .10- 20 3,84 .10- 6 = 1,68 .10- 25 > 10- 26,6 nên có kết tủa PbS ' ' 11 Điểm 0,5 0,25 0,5 0,25 0,5 màu đen xuất hiện 0,5 Câu 6(2,5đ): Phản ứng oxi hóa – khử Dung dịch A gồm FeSO4 0,020 M; Fe2(SO4)3 và H2SO4 1/ Lấy chính... (0,160 + x)/(0 ,100 - x) = 10- 2 → x = [SO42–] = 5,69 .10- 3 (M) [ H+] = (0,160 + x) = 0,1657 (M) → pH = 0,78 2/ Khi sục H2S đến bão hòa vào dung dịch: H2S H+ + HS- Ka1 = 10- 7,02 HSH+ + S2- Ka2 = 10- 12,9 Do trong dung dịch có sẵn ion H+ với [H+] = 0,1657M , môi trường axit mạnh nên coi H2S phân li không đáng kể, ta tổ hợp hai cân bằng để tính nồng độ của ion S2H2S 2H+ + S2- K = Ka1Ka2 = 10- 19,92 K a1.K... = 10- 14 (1) Fe2+ + 2 H2O FeOH+ + H3O+ Ka1 = 10- 5,96 (2) 3+ Fe + 2 H2O FeOH2+ + H3O+ Ka2 = 10- 2,17 (3) HSO4- + H2O SO42-+ H3O+ Ka = 10- 1,99 (4) So sánh ta thấy (3) và (4) là chủ yếu và tương đương nhau Áp dụng đ/luật bảo toàn proton, ta có [H3O+] = CH + [FeOH2+] + SO42- (a) 2 4 3 (SO ) 0,25 3+ Từ (3) có [FeOH2+] / [Fe3+] = Ka2 / [H3O+] → [FeOH2+] / CFe = Ka2 / Ka2 + [H3O+] 3+ = 10- 2,17 / (10- 2,17 + 10- 1,07)... axit rất yếu, yếu hơn axit cacbonic - Tính oxi hoá mãnh liệt - Rất dễ bị phân tích khi có ánh sáng mặt trời, khi đun nóng Hãy viết các phương trình hoá học để minh hoạ các tính chất đó 2 ClO2 là hoá chất được dùng phổ biến trong công nghiệp Thực nghiệm cho biết: a) Dung dịch loãng ClO2 trong nước khi gặp ánh sáng sẽ tạo ra HCl, HClO3 b)Trong dd kiềm (như NaOH) ClO2 nhanh chóng tạo ra hỗn hợp muối clorit... xuất hiện kêt tủa B (2) 13 a Nêu hiện tượng xảy ra trong các giai đoạn 1,2 của thí nghiệm và viết phương trình hóa học để minh họa b Cho biết tại sao thí nghiệm nhận biết ion sunfit nêu trên thường được tiến hành trong môi trường axit hoặc môi trường trung hòa không được tiến hành trong môi trường bazơ Câu 7.1 Hướng dẫn chấm 1.Axit hipoclorơ : - Tính axit rất yếu, yếu hơn axit cacbonic NaClO + CO2 +... màu nâu của dung dịch Iot sẽ nhạt dần do xảy ra sự oxi hóa ion sunfit thành ion sunfat theo phương trình: SO32- + I2 + H2O → SO42- + 2H+ + 2IỞ giai đoạn (2) xuất hiện kết tủa trắng do sự hình thành kết tủa BaSO4 không tan trong dung dịch axit: Ba2+ + SO42- → BaSO4 b Không dùng môi trường kiềm vì trong môi trường kiềm sẽ xảy ra phản ứng tự oxi hóa của I2 3I2 + 6OH- → 5I- + IO3- + 3H2O Điểm 0,25 0,25... hợp Axit H2SO4 100 % hấp thụ SO3 tạo ra oleum theo phương trình H2SO4 + nSO3 → H2SO4.nSO3 Hoà tan 6,76 gam oleum vào H 2O thành dung dịch H2SO4; 10 ml dung dịch này trung hoà vừa hết 16ml NaOH 0,5M 1) Tính n 2) Tính % của SO3 có trong oleum trên 3) Cần bao nhiêu gam oleum có hàm lượng SO 3 như trên để pha vào 100 ml dung dịch H2SO4 40% (D=1,31 g/ml) để tạo ra oleum có hàm lượng SO3 là 10% Câu Hướng dẫn