DANANG~4

SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO THÀNH PHỐ ĐÀ NẴNG TRƯỜNG THPT HOÀNG HOA THÁM KÌ THI OLYMPIC30/04 LẦN THỨ XII MÔN: HÓA HỌC LỚP 10 Thời gian: 180 phút (không kể thời gian giao đề) ĐỀ ĐỀ NGHỊ CÂU I 1. Viết công thức electron và công thức cấu tạo của NO 2 , BCl 3 , NH 3 . Giải thích tại sao 2 phân tử NO 2 có thể kết hợp cho ra N 2 O 4 ? 2. Xác định vị trí trong bảng HTTH của nguyên tử mà electron cuối cùng có 4 số lượng tử tương ứng là: (a) n = 2, l =1, m=0, s = +1/2 (b) n = 2, l =1, m=0, s = -1/2 CÂU II 1. Tính năng lượng mạng tinh thể ion của muối BaCl 2 từ các dữ liệu thực nghiệm sau: Nhiệt tạo thành tiêu chuẩn của BaCl 2 từ tinh thể là - 205,6 Kcal/mol, năng lượng liên kết Cl 2 là 57,0 Kcal/mol, nhiệt thăng hoa của Ba là 46,0 Kcal/mol, năng lượng ion hóa thứ nhất của Ba là 119,8 Kcal/mol, năng lượng ion hóa thứ hai của Ba là 230,0 Kcal/mol, ái lực electron của clo là -87,0 Kcal/mol. 2. Cho cân bằng hóa học sau: N 2 O 4(k) ⇌ 2NO 2(k) Thực nghiệm cho biết : ở 35 0 C có hh M = 72,45 g/mol ở 45 0 C có hh M = 66,80 g/mol (a) Tính độ phân li của N 2 O 4 ở mỗi nhiệt độ trên? (b) Tính hằng số cân bằng K P của (1) ở mỗi nhiệt độ trên? Biết P = 1 atm (c) Cho biết theo chiều nghịch phản ứng thu nhiệt hay tỏa nhiệt?. CÂU III. 1. Cân bằng các phản ứng oxi hóa khử sau bằng phương pháp electron: (a) K 2 Cr 2 O 7 + HCl → KCl + CrCl 3 + Cl 2 + H 2 O (b) Fe x O y + H 2 SO 4 đ → Fe 2 (SO 4 ) 3 + SO 2 + H 2 O 2. Hoàn thành các phương trình phản ứng và cho biết ý nghĩa thực tiễn của chúng: (a) Na 2 O 2 + KO 2 + CO 2 → ? + ? +? (b) Ca(OH) 2 + Cl 2 → ? + ? CÂU IV . 1. Hãy giải thích tại sao: (a) ở điều kiện thường H 2 S là một chất khí nhưng H 2 O là chất lỏng? 1 (b) dung dịch H 2 S để lâu trong không khí lại bị vẩn đục? 2. Để xác định hàm lượng của lưu huỳnh trong nhiên liệu người ta lấy 100,0 gam nhiên liệu đó đốt cháy hoàn toàn. Khí tạo thành gồm CO 2 , SO 2 và hơi nước được dẫn vào nước tạo ra 500,0 mL dung dịch A. Chấp nhận rằng tất cả SO 2 tan vào trong dung dịch. Lấy 10,0mL dung dịch A tác dụng vừa đủ với dung dịch KMnO 4 5,0.10 -3 M trong H 2 SO 4 thấy thể tich KMnO 4 đã phản ứng là 12,5 ml 3. Để xác định hàm lượng của lưu huỳnh trong nhiên liệu người ta lấy 100,0 gam nhiên liệu đó đốt cháy hoàn toàn. Khí tạo thành gồm CO 2 , SO 2 và hơi nước được dẫn vào nước tạo ra 500,0 mL dung dịch A. Chấp nhận rằng tất cả SO 2 tan vào trong dung dịch. Lấy 10,0mL dung dịch A tác dụng vừa đủ với dung dịch KMnO 4 5,0.10 -3 M trong H 2 SO 4 thấy thể tich KMnO 4 đã phản ứng là 12,5 mL. a) Viết phương trình phản ứng giữa dung dịch A với dung dịch KMnO 4 . b) Nhiên liệu đó có được phép sử dụng hay không? Biết hàm lượng cho phép của lưu huỳnh trong nhiên liệu là 0,30%. CÂU V . 1. Cho NaCl rắn vào dung dịch H 2 SO 4 đậm đặc thu được khí HCl. Nếu thay NaCL bằng NaI thì có thu được khí HI không? Giải thích và viết phương trính phản ứng? 2. Sục khí clo qua dung dịch kali iotua một thời gian dài sau đó người ta cho hồ tinh bột vào để xác định sự có mặt của iot đơn chất nhưng không thấy màu xanh. Hãy giải thích hiện tượng và viết phương trình phản ứng? 3. Iot bán trên thị trường thường có lẫn tạp chất là clo, brôm và nước. Để tinh chế loại iot đó người ta thường nghiền nó với kali iotua và vối sống rồi nung hỗn hợp trong cốc được đậy bằng một bình chứa nược lạnh. Khi đó iot sẽ bám vào đáy bình. Giải thích và viết phương trình phản ứng? 4. Bình kín A dung tích V lit chứa đầy khí HCl ở đktc. Cho từ từ nước vào bình A đến khi đầy bình thu được dung dịch B. Tính nồng độ phần trăm của dung dịch B. Biết toàn bộ lượng HCl tan hết và quá trình hòa tan xem thể tích không thay đổi. 2 SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO THÀNH PHỐ ĐÀ NẴNG TRƯỜNG THPT HOÀNG HOA THÁM KÌ THI OLYMPIC LẦN THỨ XII MÔN: HÓA HỌC LỚP 10 Thời gian: 180 phút (không kể thời gian giao đề) ĐÁP ÁN (ĐỀ ĐỀ NGHỊ) CÂU I . 1. Viết công thức electron và công thức cấu tạo của NO 2 , BCl 3 , NH 3 . Giải thích tại sao 2 phân tử NO 2 có thể kết hợp cho ra N 2 O 4 ? 2. Xác định vị trí trong bảng HTTH của nguyên tử mà electron cuối cùng có 4 số lượng tử tương ứng là: (a) n = 2, l =1, m=0, s = +1/2 (b) n = 2, l =1, m=0, s = -1/2 ĐÁP ÁN ĐIỂM 1)Công thức cấu tạo của các chất: N O O B Cl Cl Cl N H H H N O O N O O N O O Trong phân tử NO 2 nguyên tử nitơ còn 1 electron độc thân do đó có thể tạo liên kết với nguyên tử nitơ của phân tử NO 2 thứ hai cho ra N 2 O 4 2) a) Electron cuối cùng thuộc phân lớp 2p 2 Vậy cấu hình electron đầy đủ của nguyên tử là: 1s 2 2s 2 2p 2 ⇒ nguyên tố C, vị trí trong HTTH: ô thứ 6, chu kỳ 2, nhóm IIA. b) Electron cuối cùng thuộc phân lớp 2p 5 Vậy cấu hình electron đầy đủ của nguyên tử là: 1s 2 2s 2 2p 5 ⇒ nguyên tố F, vị trí trong HTTH: ô thứ 9, chu kỳ 2, nhóm VIIA CÂU II. 3 1. Tính năng lượng mạng tinh thể ion của muối BaCl 2 từ các dữ liệu thực nghiệm sau: Nhiệt tạo thành tiêu chuẩn của BaCl 2 từ tinh thể là - 205,6 Kcal/mol, năng lượng liên kết Cl 2 là 57,0 Kcal/mol, nhiệt thăng hoa của Ba là 46,0 Kcal/mol, năng lượng ion hóa thứ nhất của Ba là 119,8 Kcal/mol, năng lượng ion hóa thứ hai của Ba là 230,0 Kcal/mol, ái lực electron của clo là -87,0 Kcal/mol. 2. Cho cân bằng hóa học sau: N 2 O 4(k) ⇌ 2NO 2(k) (1) Thực nghiệm cho biết : ở 35 0 C có hh M = 72,45 g/mol ở 45 0 C có hh M = 66,80 g/mol (a) Tính độ phân li của N 2 O 4 ở mỗi nhiệt độ trên? (b) Tính hằng số cân bằng K P của (1) ở mỗi nhiệt độ trên? Biết P = 1 atm (c) Cho biết theo chiều nghịch phản ứng thu nhiệt hay tỏa nhiệt? ĐÁP ÁN ĐIỂM 1) Ta có các quá trình xảy ra khi hình thành BaCl 2 tinh thể: Cl 2 → 2 Cl 1 H ∆ = 57 2 Cl + 2e → 2 Cl - H ∆ 2 = 2(-87) Ba (r) → Ba (k) H ∆ 3 = 46 Ba (k) → Ba + (k) +1e H ∆ 4 =119,8 Ba + (k) → Ba 2+ (k) + 1e H ∆ 5 = 230 Ba 2+ (k) + 2 Cl - → BaCl 2 H ∆ 6 =? Ba 2+ (r) + 2 Cl - → BaCl 2(r) H ∆ = - 205,6 H ∆ 6 = H ∆ -( H ∆ 1 + H ∆ 2 + H ∆ 3 + H ∆ 4 + H ∆ 5 ) = -205,6 - (57 -174 + 46 + 119,8 + 230) = - 484,4 Kcal/mol 2) a) Gọi a là số mol của N 2 O 4 có trong 1 mol hỗn hợp. ⇒ Số mol NO 2 trong 1 mol hỗn hợp là: (1 - a) mol * Ở 35 0 C có hh M = 72,45 g/mol = 92a + 46(1 - a) ⇒ a = 0,575 mol = nN 2 O 4 và nNO 2 = 0,425 mol N 2 O 4(k) ⇌ 2NO 2(k) Ban đầu x 0 Phản ứng 0,2125 0,425 Cân bằng x - 0,2125 0,425 ⇒ x - 0,2125 = 0,575 → x = 0,7875 mol Vậy 7875,0 2125,0 = α = 0,2698 = 26,98% * Ở 45 0 C có hh M = 66,80 g/mol = 92a + 46(1 - a) ⇒ a = 0,4521mol = nN 2 O 4 và nNO 2 = 0,5479 mol N 2 O 4(k) ⇌ 2NO 2(k) Ban đầu x 0 4 Phản ứng 0,27395 0,5479 Cân bằng x - 0,27395 0,5479 ⇒ x - 0,27395 = 0,4521 → x = 0,72605 mol Vậy 72605,0 27395,0 = α = 0,3773 = 37,73 % b) P 2 NO = P nNO 2 / n hh , P 42 ON = P nN 2 O 4 / n hh , P = 1 atm * Ở 35 0 C: 575,0 )425,0( )( 2 2 42 2 == ON NO P P P K = 0,314 *Ở 45 0 C: 4521,0 )5479,0( )( 2 2 42 2 == ON NO P P P K = 0,664 c) Từ kết quả thực nghiệm ta thấy, khi nhiệt độ tăng từ 35 0 C lên 45 0 C thì α tăng. Có nghĩa khi nhiệt độ tăng cân bằng dịch chuyển theo chiều thuận. Vậy theo chiều thuận phản ứng phản ứng thu nhiệt nên theo chiều nghịch phản ứng tỏa nhiệt. CÂU III . 1. Cân bằng các phản ứng oxi hóa khử sau bằng phương pháp electron: (a) K 2 Cr 2 O 7 + HCl → KCl + CrCl 3 + Cl 2 + H 2 O (b) Fe x O y + H 2 SO 4 đ → Fe 2 (SO 4 ) 3 + SO 2 + H 2 O 2. Hoàn thành các phương trình phản ứng và cho biết ý nghĩa thực tiễn của chúng: (c) Na 2 O 2 + KO 2 + CO 2 → ? + ? +? (d) Ca(OH) 2 + Cl 2 → ? + ? ĐÁP ÁN ĐIỂM 1) (a) K 2 Cr 2 O 7 + 14 HCl → 2KCl + 2CrCl 3 + 3Cl 2 +7 H 2 O Sự khử: 2Cr +6 + 2* 3e → 2 Cr +3 * 1 Sự oxi hóa: 2 Cl - → Cl 2 + 2*1e * 3 (b) 2 Fe x O y + ( 6x - 2y )H 2 SO 4 đ → x Fe 2 (SO 4 ) 3 + (3x - 2y) SO 2 + (6x - 2y) H 2 O Sự khử: S +6 + 2e → S +2 * (3x - 2y) Sự oxi hóa: 2 x Fe +2y/x → 2 x Fe +3 + 2x(3 - 2y/x)e 2 a) 2Na 2 O 2 + 2 KO 2 + 2 CO 2 → K 2 CO 3 + Na 2 CO 3 + 2 O 2 Phản ứng này dùng để điều chế khí O 2 trong các bình lặn, tàu ngầm b) Ca(OH) 2 + Cl 2 → CaOCl 2 + H 2 O Phản ứng này điều chế clorua vôi dùng để tẩy uế, xử lí chất độc, tẩy trắng giấy, tinh chế dầu mỏ. 5 CÂU IV 1. Hãy giải thích tại sao: (a) ở điều kiện thường H 2 S là một chất khí nhưng H 2 O là chất lỏng? (b) dung dịch H 2 S để lâu trong không khí lại bị vẩn đục? 2. Để xác định hàm lượng của lưu huỳnh trong nhiên liệu người ta lấy 100,0 gam nhiên liệu đó đốt cháy hoàn toàn. Khí tạo thành gồm CO 2 , SO 2 và hơi nước được dẫn vào nước tạo ra 500,0 mL dung dịch A. Chấp nhận rằng tất cả SO 2 tan vào trong dung dịch. Lấy 10,0mL dung dịch A tác dụng vừa đủ với dung dịch KMnO 4 5,0.10 -3 M trong H 2 SO 4 thấy thể tich KMnO 4 đã phản ứng là 12,5 mL. a) Viết phương trình phản ứng giữa dung dịch A với dung dịch KMnO 4 . b) Nhiên liệu đó có được phép sử dụng hay không? Biết hàm lượng cho phép của lưu huỳnh trong nhiên liệu là 0,30%. ĐÁP ÁN ĐIỂM 1) a) H 2 S tạo liên kết H rất yếu nên ở điều kiện thương H 2 S là chất khí. H 2 O tạo liên kết H nên ở điều kiện thường là chất lỏng. b) dung dịch H 2 S để lâu trong không khí lại bị vẩn đục là do có phản ứng giữa H 2 S và SO 2 có trong không khí tạo ra S kết tủa màu vàng. Phương trình phản ứng: 2 H 2 S + SO 2 → 3S + 2 H 2 O 2) a) 5 SO 2 + 2 KMnO 4 + 2 H 2 O → K 2 SO 4 + 2MnSO 4 + 2 H 2 SO 4 b) nSO 2 = 5/2 n KMnO 4 = 5/2 .0,0125. 0,05 = 1,5625. 10 -4 mol Ta có: nS = nSO 2 Do đó, khối lượng S có trong 100 gam nhiên liệu là: mS = 1,5625.10 -4 .32.500/10 = 0,25 gam ⇒ phần trăm khối lượng S có trong nhiên liệu là: %S = %100 100 25,0 = 0,25% < 0,30% Vậy nhiên liệu trên được phép sử dụng. CÂU V 1. Cho NaCl rắn vào dung dịch H 2 SO 4 đậm đặc thu được khí HCl. Nếu thay NaCl bằng NaI thì có thu được khí HI không? Giải thích và viết phương trính phản ứng? 6 2. Sục khí clo qua dung dịch kali iotua một thời gian dài sau đó người ta cho hồ tinh bột vào để xác định sự có mặt của iot đơn chất nhưng không thấy màu xanh. Hãy giải thích hiện tượng và viết phương trình phản ứng? 3. Iot bán trên thị trường thường có lẫn tạp chất là clo, brôm và nước. Để tinh chế loại iot đó người ta thường nghiền nó với kali iotua và vối sống rồi nung hỗn hợp trong cốc được đậy bằng một bình chứa nước lạnh. Khi đó iot sẽ bám vào đáy bình. Giải thích và viết phương trình phản ứng? 4. Bình kín A dung tích V lit chứa đầy khí HCl ở đktc. Cho từ từ nước vào bình A đến khi đầy bình thu được dung dịch B. Tính nồng độ phần trăm của dung dịch B. Biết toàn bộ lượng HCl tan hết và quá trình hòa tan xem thể tích không thay đổi. ĐÁP ÁN ĐIỂM 1) Cho NaI tác dụng với dung dịch H 2 SO 4 đ không thu được HI. Vì I - có tính khử mạnh hơn Cl - . Do vậy, I - khử được S +6 trong H 2 SO 4đ Phương trình phản ứng: NaCl (r) + H 2 SO 4đ → HCl(k) + NaSHO 4 8 NaI + 5 H 2 SO 4đ → H 2 S + 4 I 2 + 4 H 2 O + 4 Na 2 SO 4 2) 2KI + Cl 2 → I 2 + 2 KCl Sau một thời gian có xảy ra phản ứng: I 2 + 5 Cl 2 + 6 H 2 O → 2 HIO 3 + 10 HCl Sau phản ứng không có I 2 tự do nên hồ tinh bột không chuyển sang màu xanh 3) Các phương trình phản ứng xảy ra 2KI + Cl 2 → I 2 + 2 KCl 2KI + Br 2 → I 2 + 2 KBr CaO + H 2 O → Ca(OH) 2 KI và vôi sống sẽ loại bỏ dược các tạp chất trong I 2 . Đun nóng hỗn hợp I 2 sẽ thăng hoa và ngưng tụ lại ở đáy bình chứa nước lạnh . 4) Ta có: nHCl = 4,22 V mol mHCl = 4,22 V 36,5 gam mH 2 O = V 1000 ⇒ C% = )10004,22/5,36(4,22 5,36 + 100% = 0,163% 7