Đề thi Olympic 30/4 môn Hóa lớp 10 - Đề số 22

Trường THPT Nguyễn Thượng Hiền TP. Hồ Chí Minh ĐỀ THI ĐỀ NGHỊ KỲ THI OLYMPIC NĂM 2006 MÔN HÓA LỚP 10 Câu 1: Hợp chất A có công thức là MX x trong đó M chiếm 46,67% về khối lượng. M là một kim loại, X là phi kim ở chu kì 3. Trong hạt nhân của M có N – Z = 4 và của X có N’ = Z’. Tổng số proton trong MX x là 58. Xác định công thức phân tử của A. Câu 2: 1) Cho các chất sau đây: CO 2 , SO 2 , C 2 H 5 OH, CH 3 COOH, HI Hãy cho biết chất nào có nhiệt độ sôi cao nhất? Giải thích? 2) Dùng thuyết nối hóa trị, hãy cho biết cơ cấu lập thể (biểu diễn bằng hình vẽ) và trạng thái lai hóa của nguyên tử trung tâm của các phân tử và ion sau: H 2 SO 4 , [Ni(CN) 4 ] 2- , ICl 3 , XeF 4 Câu 3: Nguyên tử của một nguyên tố X trong đó electron cuối cùng có 4 số lượng n = 3, l = 1, m = 0, s = - ½ 1) Xác định tên nguyên tố X. 2) Hòa tan 5,91 hỗn hợp NaX và KBr vào 100ml dung dịch hỗn hợp Cu(NO 3 ) 2 0,1M và AgNO 3 chưa biết nồng độ, thu được kết tủa A và dung dịch B. Trong dung dịch B, nồng độ % của NaNO 3 và KNO 3 tương ứng theo tỉ lệ 3,4 : 3,03. Cho miếng kẽm vào dung dịch B, sau khi phản ứng xong lấy miếng kẽm ra khỏi dung dịch, thấy khối lượng tăng 1,1225g. a) Tính lượng kết tủa của A? b) Tính C M của AgNO 3 trong dung dịch hỗn hợp. (cho Na = 23, N = 14, K = 39, Ag = 108, Br = 80, Zn = 65, Cu = 64) Câu 4: Để có dung dịch đệm có pH = 8,5, người ta trộn dung dịch HCl 0,2M với 100ml dung dịch KCN 0,01M. Tính thể tích dung dịch HCl 0,2M đã được dùng, biết rằng HCN có K A = 4,1.10 -10 . Câu 5: Cho axit axetic tác dụng với etanol, khi hỗn hợp đạt tới trạng thái cân bằng thì K C = 4. 1) Khi cho 1 mol axit axetic tác dụng với 1 mol etanol và 1 mol metanol, người ta được một hỗn hợp cân bằng có chức 0,86mol H 2 O Xác định thành phần của hỗn hợp. 2) Người ta cho 1 mol axit acetic tác dụng với 1 mol metanol. Tính thành phần của hỗn hợp cân bằng có được. Câu 6: Dưới tác dụng của nhiệt, PCl 5 bị phân tách thành PCl 3 và Cl 2 theo phản ứng cân bằng PCl 5 (K) <=> PCl 3 (K) + Cl 2 (K) Ở 273 0 C và dưới áp suất 1atm người ta nhận thấy rằng hỗn hợp cân bằng có khối lượng riêng là 2,48 g/l. Tìm K C và K P của phản ứng trên. Cho R = 0,0,821 lít . atm . mol -1 . độ -1 HƯỚNG DẪN GIẢI Câu 1. M = Z + N = N – 4 + N = 2N – 4 Khối lượng nhóm xX = x (Z’ + N’) = 2Z’x % X = 100% - 46,67% = 53,33% 875,0 33,53 67,46 '2 42 == − xZ N (1) Z + xZ’ = 58 => xZ’ = 58 – Z = 58 – (N – 4) = 62 – N (2) Thế (2) vào (1) 875,0 )62(2 42 = − − N N => N = 30 Z = 30 – 4 = 26 M là sắt (2) => Z’ = xx 323062 = − x 1 2 3 4 Z’ 32 16 10,7 8 Chu kì 1 ô thứ 1 -> 2 2 3 -> 10 3 11 -> 18 Vì X thuộc chu kì 3, nên chọn Z’ = 16 X là lưu huỳnh CTPT của A FeS 2 Câu 2. C 2 H 5 OH và CH 3 COOH tạo được liên kết hidrô giữa các phân tử nên có nhiệt độ sôi cao hơn các chất kia. t 0 sôi của CH 3 COOH > t 0 sôi của C 2 H 5 OH vì có OHHCCOOHCH MM 523 > và cho liên kết hidrô trong CH 3 COOH bền hơn trong C 2 H 5 OH (trong CH 3 COOH, nhóm C = O hút điện tử làm tăng điện tích dương trên H của nhóm – OH, nên lực hút tĩnh điện giữa H này với O của phân tử CH 3 COOH thứ nhì mạnh hơn). Vì vậy CH 3 COOH có nhiệt độ sôi cao nhất. 2) H 2 SO 4 : S ở trạng thái lai hóa sp 3 , cơ cấu tứ điện lệch [Ni(CN) 4 ] 2- Ni 2+ ở trạng thái lai hóa sp 2 d cơ cấu hình vuông −           2 NCNC Ni NCNC ICl 3 : I ở trạng thái lai hóa sp 3 d, cơ cấu lưỡng tháp tam giác XeF 4 : Xe ở trạng thái lai hóa sp 3 d 2 , cơ cấu bát diện đều Câu 3. 1) Nguyên tử của nguyên tố X có: n = 3 l = 1 m = 0 s = - ½ Cấu trúc hình e của X : 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 5 -> Z x = 17 X là clo NaCl + AgNO 3 = AgCl ↓ + NaNO 3 KBr + AgNO 3 = AgBr ↓ + KNO 3 Khi cho Zn vào dd B, khối lượng miếng Zn tăng, chứng tỏ AgNO 3 dư. Zn + 2AgNO 3 = Zn(NO 3 ) 2 + 2Ag ↓ Zn + Cu(NO 3 ) 2 = Zn(NO 3 ) 2 + Cu ↓ NaCl : x mol KBr : y mol 01,0 000.1 1,0.100 2 ) == 3 Cu(NO n mol 03,3 4,3 = 3 3 C%KNO C%NaNO -> 03,3 4,3 = 3 3 KNO NaNO m m xy 75,0 03,3 4,3 =>−= 101y 85x (1) 58,5x + 119y = 5,91 (2) Giải hệ pt (1), (2)    = = 03,0 04,0 y x m A = 0,04 . 143,5 + 0,03 . 188 = 11,38g 1 mol Zn -> 2 mol Ag khối lượng tăng 151g electron cuối cùng ở phân lớp 3p electron này là e thứ 5 của ở phân lớp 3p a mol Zn -> 151a 1 mol Zn -> 1 mol Cu khối lượng giảm 1g 0,01 mol -> 0,01g 151a – 0,01 = 1,1225 a = 0,0075 = ñ AgNO 3 n b 0,04 + 0,03 + 0,015 = 0,085 mol M85,0 100 1000 .085,0 ) == 3 M(AgNO C Câu 4. HCl + KCN = KCl + HCN Dung dịch đệm chứa KCN và HCN pH = pK A + lg HCN KCN C K Gọi x là thể tích dung dịch HCl 0,2M cần thêm vào 100 ml KCN 0,1M để được dung dịch đệm có pH = 8,5 n HCl = 0,2.10 -3 x = 2x.10 -4 mol n KCN = 10 -5 mol Dung dịch đệm có n HCN = 2x . 10 -4 mol V = (x + 100) (ml) n KCN = 10 . 10 -4 – 2x.10 -4 = 2(5 – x).10 -4 mol mol/l x100 0,2x C HCN + = mol/l x100 x)-0,2(5 C KCN + = * -> 0,13 x x-5 x0,2 x)-0,2(5 == + x = 4,42 ml Câu 5. 1/ CH 3 COOH + C 2 H 5 OH <=> CH 3 COOC 2 H 5 + H 2 O (1) (A + R 1 <=> E 1 + H 2 O ) CH 3 COOH + CH 3 OH <=> CH 3 COOCH 3 + H 2 O (1) (A + R 2 <=> E 2 + H 2 O ) Trong hỗn hợp lúc cân bằng OH n 2 = 0,86 mol 1 E n = x mol 2 E n = 0,86 – x mol n A = 1 – 0,86 = 0,14 mol 1 R n = 1 – x mol 2 R n = 1 – (0,86 – x) = 0,14 + x mol Gọi V là thể tích hỗn hợp Theo (1) 4 V x1 . V 0,14 V 0,86 . V x ][A][R O]][H[E K 1 21 C = − == -> x = 0,394 mol Hỗn hợp lúc cân bằng có: 0,394 mol CH 3 COOC 2 H 5 0,466 mol CH 3 COOCH 3 0,86 mol H 2 O 0,14 mol CH 3 COOH 0,6 mol C 2 H 5 OH 0,534 mol CH 3 OH 2/ Theo kết quả ở câu 1 CH 3 COOH + CH 3 OH <=> CH 3 COOCH 3 + H 2 O 35,5=== 0,14.0,534 0,86.0,466 ][A][R O]][H[E K 2 22 C Gọi y là số mol E 2 có trong hỗn hợp lúc cân bằng và V là thể tích hỗn hợp 35,5 1 1 . . 2 =         − = − = y y V y V y-1 V y V y K C 31,235,5 1 == − y y y = 0,7 Vậy khi Este hóa 1 mol metanol bằng 1 mol axetic ta được 1 hỗn hợp cân bằng gồm: 0,7 mol CH 3 COOH 0,7 mol H 2 O 0,3 mol CH 3 OH 0,3 mol CH 3 COOH Câu 6. Gọi x = 5 PCl n , y = 33 ClPCl n = có trong 1 lít hỗn hợp lúc cân bằng ở 273 0 C, 1 atm. Tổng số mol khí trong hỗn hợp là (x + 2y) mol PV = (x + 2y) RT -> x + 2y = 02231,0 546.0821,0 1 == RT PV mol (1) Số mol PCl 5 ban đầu là (x + y) theo định luật bảo toàn khối lượng. Khối lượng PCl 5 ban đầu = khối lượng hỗn hợp sau phản ứng = 2,48g -> x + y = 0119,0 5,208 48,2 = mol (2) (1) , (2) -> x = 0,00149 y = 0,01041 [PCl 5 ] = [Cl 2 ] = 0,00149 mol/l [PCl 3 ] = [Cl 2 ] = 0,01041 mol/l 728,0== ][PCl ]][Cl[PCl K 5 23 C K p = K c . RT = 3,26 . (x + 100 ) (ml) n KCN = 10 . 10 -4 – 2x .10 -4 = 2(5 – x) .10 -4 mol mol/l x100 0,2x C HCN + = mol/l x100 x )-0 ,2(5 C KCN + = * -& gt; 0,13 x x-5 x0,2 x )-0 ,2(5. thêm vào 100 ml KCN 0,1M để được dung dịch đệm có pH = 8,5 n HCl = 0,2 .10 -3 x = 2x .10 -4 mol n KCN = 10 -5 mol Dung dịch đệm có n HCN = 2x . 10 -4 mol V