[r]
(1)Sở GD & ĐT NGhệ an Kỳ thi chọn đội tuyển dự thi học sinh giỏi quốc gia lp 12 THPT
năm học 2010 - 2011
hướng dẫn biểu điểm Chấm đề thức
(Hướng dẫn biểu điểm chấm gồm 06trang) Mơn:hố học(Ngày 07/10/2010)
-Câu Nội dung Điểm
I 3,5
1.Ta có: [Fe3+] [F-]; FeF
β lớn Vì dung dịch Fe3+tác dụng hết với F
-tạo FeF3
Fe3+ + 3F- FeF
3
Ban đầu 0,01
Sau phản ứng 0,97 0,01 Sau trộn với NH4SCN ta có:
[FeF3] = 5.10-3M; [F-] = 0,485M; [SCN-] = 5.10-2M
FeF3 Fe3++ 3F- 10-13,10
Fe3++ SCN- FeSCN2+ 10+3,03
FeF3 + SCN- FeSCN2+ + 3F- K = 10-10,07
C 5.10-3 5.10-2 0,485
[ ] (5.10-3– x) (5.10-2– x) x (0,485 + 3x)
10,07
3
(0,485 ) 10 (5.10 )(5.10 )
x x
x x
với x 5.10-3ta có -5 -10,07 -13 -6
3 25.10 10
x = = 1,86.10 < 7.10 (0,485)
Vậy màu đỏ FeSCN2+không xuất hiện, nghĩa F-đã che hoàn toàn Fe3+.
1,5
2 Các trình xảy ra:
- Tạo phức Ag(NH3)2+: [NH3] >> [Ag+] =>
Ag+ + 2NH
3 Ag(NH3)2+ β2 107,24 1,0.10-3 1,0
0 (1,0 – 2,0.10-3) 1,0.10-3
- Khử Ag(NH3)2+ Cu:
2 Ag(NH3)2+ Ag++ 2NH3 β21107,24 (1)
2Ag++ Cu 2Ag + Cu2+ K
0=
2(0,799 0,337)
15,661 0,059
10 10
(2) Tạo phức Cu2+với NH
3
Cu2++ 4NH
3 [Cu(NH3)4]2+ β4 1012,03 (3)
Tổ hợp (1), (2) (3) ta :
2Ag(NH3)2++ Cu 2Ag + [Cu(NH3)4]2+ K = β22.K0.β4 = 1013,211
(2)1,0.10-3
0 5,0.10-4
TPGH: [Cu(NH3)4]2+: 5,0.10-4M; [NH3]: (1,0 – 2.10-3) 1,0M
Cân bằng:
Cu(NH3)42++ 2Ag 2Ag(NH3)2+ + Cu 10-13,16
C 5,0.10-4
[] (5,0.10-4- x) 2x
2 13,16
2
10 (5,0.10 )
x x
, giả sử x 5.10-4
2x = 5.10 104 13,16 108,23 5.104.
Vậy:[Ag(NH3)2+] = 10-8,23= 5,9.10-9M [Cu(NH3)42+] = 5,0.10-4M. Mặc dù Ag+tồn dạng phức Ag(NH
3)2+nhưng bị Cu khử hoàn toàn
1,0
II 3,0
1 a Theo nguyên lí chuyển dịch cân bằng: thêm AgNO3 => [Ag+] tăng => cân
bằng chuyển dịch sang phải
b Khi sục khí NH3 vào có cân tạo ion phức Ag(NH3)+; Ag(NH3)2+
=> [Ag+] giảm => cân chuyển dịch sang trái.
c Khi hòa tan KI vào có phản ứng tạo kết tủa AgI =>[Ag+] giảm => cân bằng
chuyển dịch sang trái
1,5
2 Giá trị momen lưỡng cực tính cho phân tử dạng H2X là:
μ 2μ cos
2 H X HX
Áp dụng cho phân tử ta có:
2
μ 1,84
μ 105 105 1,51
2cos 2cos
2
H O
OH D
3
( )
μ 1,29
μ 110 110 1,12
2cos 2cos
2
CH O
OCH D
Cơng thức tính góc α hình thành liên kết O-CH3 O-H phân tử
metanol là: μ2 3 μ2 μ2 3 2μ μ 3.cos CH OH OH OCH OH OCH
=> cos α= 1,69 -1,51 -1,12 =>2 2 2 o
α = 101,56 2.1,51.1,12
(3)2 a Phân mức lượng cao A 6p2(n=6, l=1, m=0, s=+1/2)
=> 82
1,5122
Z N
Z
=>
82 124 Z N
=> A
206 82Pb
Gọi x, y số hạt
( He)
1
( )e
sinh từ biến đổi phóng xạ:
238
92U 20682Pb, ta có
238 206 92 82
x x y
=>
8 x y
b Chọn mt(23892U )=1 => mt(20682Pb)=0,0453
=> mo(23892U )= 1+0,0453.238/206=1,0523
Từ ln1,0523 ln 9
1 4,55921.10 t (t tuổi mẫu đá) =>t= 3,355.10
8năm
1,0
0,5
IV 2,0
1 a 18FeSO4+6KMnO4+12H2O5Fe2(SO4)3+8Fe(OH)3+ MnO2+3K2SO4
b CuFeS2+ x Fe2(SO4)3+ y O2+ H2O FeSO4+ CuSO4+ H2SO4
Bảo toàn e => 2x + 4y = 16 => có trường hợp:
* CuFeS2+ Fe2(SO4)3+ O2+ 6H2O 13FeSO4 + CuSO4+ 6H2SO4
* CuFeS2+ Fe2(SO4)3+ O2 + 4H2O 9FeSO4 + CuSO4+ 4H2SO4
* CuFeS2+ Fe2(SO4)3+ O2 + 2H2O 5FeSO4 + CuSO4+ 2H2SO4
(4)2 NH4HCO3 NH4++ HCO3
-H2O OH-+ H+ Kw= 10-14
NH4+ NH3 + H+ Ka= 10-9,24
HCO3- CO32-+ H+ Ka2= 10-10,33
HCO3-+ H+ H2CO3 Ka1-1= 106,35
Theo BT nồng độ: [H+]= [OH-] + [CO
32-] + [NH3] - [H2CO3]
1
- +
a a
+ w -1 - +
a
+ + +
K HCO K NH
K
H = + + -K HCO H
H H H
Gần coi [NH4+] = [HCO3-]= C = 0,1M => -14 -9,24 -10,33
+
6,35
10 +10 0,1+10 0,1 H =
1+10 0,1
= 1,6.10-8M =>pH = 7,78
1,0
V 3,0
1 * Khi A + HNO3dd B chứa muối Fe3+và R2+nên D: Fe(OH)3; R(OH)2
* Khi nung D: 2Fe(OH)3 Fe2O3; R(OH)2RO
x x/2 y y (x, y số mol D/2) Theo gt =>mD/2= 107x + (R + 34) y = 10,845 (1)
moxit= 160x/2 + (R+16) y = 8,1 (2)
* D t/d với dd H2SO4: 2Fe(OH)3+ 3H2SO4 Fe2(SO4)3 + 6H2O
x 3x/2 R(OH)2 + H2SO4 RSO4 + 2H2O
y y
2 Fe3+ + Cu 2 Fe2++ Cu2+ nCu (pứ)=(23,1-21,5)/64=0,025mol 0,05 0,025 => x= 0,1 (3)
Từ 1,2,3 => y = 0,0025 mol; R = 24 = Mg
* Gọi a, b số mol FexOyvà FeCO3trong hh đầu nRCO3 = 2y = 0,005 mol
Theo gt => nFe = ax + b = 2x = 0,2 (4)
+ -2 -2 -2 H
x y 3 2
Fe O ; FeCO ;R CO h h p mu iỗn ợ ố CO +H O => a b 0,005
nHCl = 2ay + 2b + 2.0,005 = 0,49 (5)
(5)2 *m1 = 232.0,04 + 116.0,08 + 84 0,005 = 18,98 g
* Trong 1/2 dd G có: (0,08 - 0,05.1,5-0,00125).2 = 0,0075 mol H+; 0,05 mol Fe3+;
0,00125 mol Mg2+; 0,08 mol SO42- DD bazơ chứa 0,04 mol Ba2+; 0,4 mol OH-
* Khi trộn có phản ứng:
Ba2++ SO42- BaSO4
0,04 0,16 0,04 H+ + OH- H
2O
0,1675 0,1675
Fe3+ + OH- Fe(OH)
0,05 0,15 0,05 Mg2++ 2OH- Mg(OH)
2
0,00125 0,0025 0,00125 => Ba2+; Fe3+; Mg2+đều hết => m
2= 0,04.233+0,05.107+0,00125.58 = 14,7425 g
1,0
VI 2,0
* Phương trình hóa học phản ứng nhiệt phân:
6(NH4)2SO4.Fe2(SO4)3.24H2O6Fe2O3 + 2N2 + 8NH3 + 24SO2+ 9O2+ 156H2O
12(NH4)2SO4.FeSO4.6H2O6Fe2O3+ 4N2 + 16NH3+ 24SO2+ 3O2+ 96H2O
* D Fe2O3; E1là N2
* E2là NH3: 2K2[HgI4] + 3KOH + NH3 [HOHg.NHHgI]+ 7KI + 2H2O
màu đỏ nâu * E3là SO2: SO2 + Br2+ 2H2O 2HBr + H2SO4
* E4là O2: 4Cr2++ O2+ 4H+ 4Cr3++ 2H2O
* D1là Fe2(SO4)3: Fe2O3+ 3H2SO4 Fe2(SO4)3+ 3H2O
* D2là FeSO4: Fe2(SO4)3 + Fe 3FeSO4
* Các phản ứng D2:
3FeSO4+ 3AgNO3 Fe2(SO4)3+ Fe(NO3)3+ 3Ag
FeSO4+ NO [Fe(NO)]SO4(màu nâu)
FeSO4+ 6KCN K4[Fe(CN)6] + K2SO4
6FeSO4+ 2NaNO3+ 4H2SO4 3Fe2(SO4)3 + Na2SO4+ 2NO + 4H2O
0,5
1,0
0,5
(6)1.
* Ở điện cực phải : MnO4-+ 8H++ 5eMn2++ 4H2O
Ở điện cực trái : 3I-I
3- + 2e
* Ephải =
4
8
/ 0,0592 [5 lg 0,01][ ] o
MnO Mn MnO H
E
Etrái =
3
/3 0,05922 lg[ ][ ]3 0,5355 0,0592 0,022 lg[0,1]3 0,574 o
I I I
E
I
V
Epin= Ephải–Etrái,
hay 0,824 = 1,51 + 0,0592 lg(5[H ] ) 0,574+ [H ] 0,0537+
5 M
* Mặt khác, từ cân : HSO4-⇄H++ SO42- Ka= 10-2
[] C-h h h
2
h Ka h h C
C h Ka
Thay giá trị h = 0,054, Ka=1,0.10-2CM(HSO4-) = 0,342M
1,5
2.
Từ phương trình, ta có P(NO) = P(Br2)
NOBr phân hủy 34% nên thời điểm cân
P(NOBr) = 0,66 Po(NOBr) (áp suất ban đầu hệ)
P (NO) = 0,34 Po(NOBr), P (Br
2) = 0,17 Po(NOBr)
P(NOBr) + P(NO) + P(Br2) = 0,25 atm
0,66 Po+ 0,34 Po+ 0,17 Po= 0,25 atmPo= 0,214 atm
P(NOBr) = 0,660,214 = 0,14 (atm), P(NO) = 0,340,214 = 0,073 (atm) P(Br2) = 0,170,214 = 0,036 (atm)
2 ,7 2
-3
p P(NO) × P(Br )2
K = = 8.10
(7)