Viết cấu hình electron nguyên tử của nguyên tố có Z = 107 và 117; Cho biết chúng được xếp vào những nhóm nào trong bảng tuần hoàn?. Số khối của nguyên tử M lớn hơn số khối của nguyên tử [r]
(1)Câu 1: (5,0 điểm)
1 Có thể hoà tan 0,01 mol AgCl 100ml dung dịch NH3 1M không? Biết
10 1,8.10
TAgCl
; K bền phức Ag NH( 2)
1,0.108
2 Hãy dự đoán số nguyên tố chu kỳ điền đầy đủ ngun tố Viết cấu hình electron ngun tử ngun tố có Z = 107 117; Cho biết chúng xếp vào nhóm bảng tuần hồn?
3 Trong phân tử M2X có tổng số hạt (p, e, n) 140 hạt, số hạt mang điện nhiều số hạt không mang điện 44 hạt Số khối nguyên tử M lớn số khối nguyên tử X 23 Tổng số hạt (p, e, n) ion X2- ion M+ 31 hạt.
a Viết cấu hình electron nguyên tử M X
b Viết công thức phân tử hợp chất Giải thích tạo thành phân tử M2X
Câu Ý Nội dung Điểm
1 5,0 điểm 1 2.0 điểm
Ta có phản ứng
AgCl Ag+ + Cl- với
10 1,8.10
TAgCl Ag+ +2NH
3 Ag NH( 2)
với = 1,0.108 Phương trình tổng:
AgCl +2NH3 Ag NH( 2)
+ Cl- (1)
- - +
3
(1) 2 +
3
[Ag(NH ) ].[Cl ] [Ag(NH ) ].[Cl ][Ag ]
[NH ] [NH ] [Ag ]
C
K T
= 1,8 10-10 1,0.108 = 1,8.10-2 1,0
Gọi x nồng độ Ag NH( 2)
ta có: AgCl +2NH3 Ag NH( 2)
+ Cl- (1) Ban đầu Cân băng (1-2x) x x
2
2 1,8.10
(1 ) c x K x
hay (1 ) 0,134 x
x
x = 0,106 M Kết luận: AgCl tan hoàn tồn (vì nồng độ [Ag NH( 2)
] khi AgCl tan hoàn toàn
0,01 0,1 0,1 M ).
0,5
0,5 2 Nguyên tử chu kỳ 7s1 kết thúc 7p6
SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO AN GIANG
-HƯỚNG DẪN CHẤM THI CHỌN ĐỘI TUYỂN DỰ THI HỌC SINH GIỎI QUỐC GIA
LỚP 12 CẤP TRUNG HỌC PHỔ THƠNG Khố ngày: 12/11/2011
Mơn: HOÁ HỌC
(2)Z = 107: [Rn]5f146d57s2: Nhóm VIIB
Z = 117: [Rn]5f146d107s27p5: Nhóm VIIA 0,250,25 3
2,0 điểm
a Gọi Z1, N1, Z2, N2 số proton, nơtron nguyên tố M, X
Theo đề bài, ta có:
2(2Z1+N1) + 2Z2 + N2 = 140 (1) 4Z1+ 2Z2 – 2N1 – N2 = 44 (2) Z1 + N1 - (Z2 + N2) = 23 (3)
2Z1 + N1 – – (2Z2 + N2 + 2) = 31 (4)
Giải hệ phương trình (1), (2), (3), (4) ta Z1 = p1 = 19 è M kali (K)
Z2 = p2 = è X oxi (O) Cấu hình electron
K (Z=19): 1s2 2s22p63s23p64s1 O (Z = 8): 1s2 2s22p4
1,0
0,5
b Công thức phân tử: K2O Sự tạo thành phân tử K2O K K+ + 1e
O +2e O 2-2 K+ + O2- K
2O
0,5
Câu 2: (5,0 điểm)
1 Tầng ozon chắn bảo vệ trái đất tránh xạ lượng cao mặt trời. a Hãy viết phương trình hóa học để xác nhận vai trị ozon
b Tính lượng photon có bước sóng 3400 Å mà ozon hấp thụ để phân huỷ phân tử
c Tính hiệu ứng nhiệt (H) phản ứng
Cho h = 6,63.10-34J.s ; c ≈ 3.108m.s-1 2 Thực nghiệm cho biết ion PO43
có hình tứ diện Ion có cơng thức cấu tạo Lewis nào? Hãy trình bày cụ thể
3 Tính H phản ứng: C2H2(K) + 2H2 (K) C2H6(K. a Dựa vào lượng liên kết
b Dựa vào nhiệt tạo thành
Biết: Năng lượng liên kết (kJ/mol) liên kết H – H ; C – H; C – C; CC tương ứng 436; 414; 347; 812
Nhiệt tạo thành (kJ/mol) C2H2 C2H6 tương ứng +227; -84,7
Câu Ý Nội dung Điểm
2 5.0 điểm
1 2,0 điểm
1a O3 ⃗hvO2+O
1b = 3400Å = 34.10-8m Ta có:
(3)34
19
(6,63.10 (3.10 )
5,85.10 34.10
c J s m s
E h h J
m
0,5
1c Muốn phân huỷ mol O3, phân tử ozon cần hấp thụ mol photon nói
E=(6,022 1023 photon) (5,85.10-19J/photon)=3,52.105 J/mol. Vậy O3 ⃗hvO2+O có H= 352 kJ/mol
0,5 0,5 2
1,0 điểm
Ion PO43
có cấu tạo Lewis sau:
P O
O O
O
P O
O O
O
P O
O O
O
P O
O O
O
Đây cấu tạo giới hạn hay cấu tạo cộng hưởng
Cần lưu ý: Thực nghiệm xác định hình dạng chung nhất, tức có cấu tạo chung
(Viết cấu tạo 0,25 đ*4 = 1.0 điểm) 3
2,0 điểm
C2H2(K) + 2H2 (K) C2H6(K) H? a Dựa vào lượng liên kết
H H | | H – C C – H + H – H H – C – C – H
| | H H
H
= 2EC H EC C 2EH H 6EC H EC C
= 2.414 + 812 + 436 – 414 – 347 = - 319 kJ b Dựa vào nhiệt tạo thành
H
= H C Hn 6 H C Hn 2 -84,7 – (+227) = - 311,7 kJ
1,0 1,0
Câu 3: (5,0 điểm)
1 Nhóm nguyên tố hóa học M bảng tuần hồn có số oxi hóa khơng đổi tạo ba loại oxit theo tỉ lệ số mol M : O : 1; 1: : Hãy viết công thức gọi tên oxit nguyên tố nhóm (ghi kết thành bảng)
2 Có lọ hoá chất nhãn chứa dung dịch BaCl2, KCl, Na2SO4, Ba(OH)2, Na2CO3, Mg(NO3)2, H2SO4 có nồng độ khoảng 0,1M Hãy nêu tiến trình để nhận biết chất phịng thí nghiệm có q tím Viết phương trình phản ứng có
3 Cho khí clo sục qua 200ml dung dịch KI tới dư Để phản ứng hết với lượng I2 thoát ra, cần dùng 25 ml dung dịch Na2S2O3 0,1M Tính nồng độ mol dung dịch KI ban đầu
(4)3 5,0 điểm
1 2,0 điểm
Tỉ lệ số mol cho số mol nguyên tử xét cơng thức hóa học ta xét số
Vì M có số oxi hóa cố định nên suy loại oxit oxi có số oxi hóa khác
Trong nhóm nguyên tố bảng tuần hồn có nhóm kim loại kiềm (M Li, Na, K, Rb, Cs) phù hợp với hai điều kiện trên, cụ thể:
Oxit M2O M : O = : 1; tức M+1; O-2
Oxit M2O2 M : O = : 1; tức M+1; O-1 hay O2-2 Oxit MO2 M : O = : 2; tức M+1; O-1/2 hay O2-1 Vậy ta có bảng kết sau (bảng 3.1)
(Mỗi nhóm 0,5 điểm*3=1,5)
0,5
2 2,0 điểm
Đánh số thứ tự lọ chứa hố chất Lấy hố chất lọ cho vào ống nghiệm có đánh số tương ứng từ đến Cho q tím vào ống nghiệm
(Học sinh kẻ bảng 3.2, sau nêu trình tự tiến hành thí nghiệm hồn tồn nêu khơng kẻ bảng cho trọn điểm).
- Hai ống nghiệm hoá đỏ Mg(NO3)2 H2SO4 (nhóm 1) - Hai ống nghiệm hố xanh Ba(OH)2 Na2CO3 (nhóm 2) - Ba ống cịn lại khơng có tượng (nhóm 3)
Lấy hố chất nhóm cho vào ống nghiệm (mỗi hoá chất ống nghiệm) Lần lượt cho vài giọt dung dịch nhóm vào ống nghiệm Ống nghiệm nhóm hố chất cho vào nhóm có khí bay lên Na2CO3 (nhóm 2) chất H2SO4 (nhóm 1)…
Chấm điểm:
- Nhận nhóm cho 0,5 điểm.
- Nhận chất nhóm 2: cho 1,0 điểm (có kèm phản ứng, ba phản ứng).
- Nhận nhóm thứ cho 0,5 điểm (có kèm phản ứng, đúng hai phản ứng).
3 1,0 điểm
Ta có phản ứng:
Cl2 + 2KI 2KCl + I2 (1)
2Na2S2O3 + I2 2NaI + Na2S4O6 (2) Theo (1) (2) ta có:
2
nKI nNa S O
0,025 0,1 = 0,0025 mol Nồng độ mol dung dịch KI ban đầu:
0,0025 0, M
C
= 0,0125M
0,5
(5)Vậy ta có bảng kết qủa sau (bảng 3.1)
Nhóm nguyên tố
Oxit thường M2O Peoxit M2O2 Supeoxit MO2
Công thức Tên gọi Công thức Tên gọi Công thức Tên gọi Li Li2O Liti oxit Li2O2 Liti peoxit
Na Na2O Natri oxit Na2O2 Natri
peoxit
K K2O Kali oxit K2O2 peoxitKali KO2 supeoxit Kali
Rb Rb2O Rubidioxit Rb2O2 Rubidipeoxit RbO2 supeoxitRubidi
Cs Cs2O Xesi oxit Cs2O2 peoxitXesi CsO2 supeoxitXesi
Chú ý : kali, rubiđi xesi tạo supeoxit Bảng 3.2
BaCl2 KCl Na2SO4 Ba(OH)2 Na2CO3 Mg(NO3)2 H2SO4
Q tím X X X xanhHố xanhHố Hố đỏ Hoá đỏ
Mg(NO3)2 H2SO4
Ba(OH)2 X Kết tủa trắng
Na2CO3 Kết tủa trắng Khí CO2
BaCl2 KCl Na2SO4
H2SO4 Kết tủa trắng X X
BaCl2 X Kết tủa trắng
Câu 4: (5,0 điểm)
SO2 phản ứng với O2 theo phương trình: 2SO2(k) + O2(k) ⇌ 2SO3(k)
1 Trong công nghiệp người ta dùng oxi khơng khí dư để thực phản ứng ở nhiệt độ khoảng 700K có chất xúc tác áp suất thường Những điều kiện phản ứng có phù hợp với ngun lí Le Chatelier khơng? Giải thích
2 Khi cân áp suất atm 700K thu hỗn hơp khí gồm 0,21mol SO2; 5,37 mol O2; 10,30 mol SO3 84,12 mol N2 Hãy tính:
a Hằng số cân KP
b Số mol ban đầu SO2; O2 N2 c Tỉ lệ chuyển hóa SO2 thành SO3
Nếu hỗn hợp ban đầu N2 (nghĩa dùng oxi tinh khiết cho phản ứng) giữ số mol ban đầu SO2 O2 tỉ lệ chuyển hóa SO2 thành SO3 bao nhiêu? Áp suất lúc cân giữ 1atm
(6)Câu Ý Nội dung Điểm 4 5,0 điểm 1 1,0 điểm
- Dùng O2 khơng khí dư để cân chuyển dịch sang phía tạo SO3 phù hơp với ngun lí Le Chatelier
- Nhiệt độ cao khơng phù hợp với ngun lí Le Chatelier ∆H < 0, nhiệt độ cao cân chuyển dịch theo phản ứng nghịch, nhiệt độ thấp tốc độ phản ứng bé nên phải tăng nhiệt độ dùng chất xúc tác
0,5
0,5 2
4,0 điểm
2a Khi cân P(SO2) = 0,21.10-2atm; P(O2) = 5,37.10-2atm; P(SO3) = 10,30.10-2atm, nên:
10,30 10−2¿2 ¿
0,21 10−2¿2.5,37 10−2 ¿
¿ ¿
KP=¿
2b Gọi a, b số mol SO2, O2 ban đầu 2SO2 + O2 ⇌ 2SO3
CB: a – 2x b – x 2x = 10,30mol
Þ a = 10,51 mol SO2; b = 10,52mol O2; 84,12 mol N2
2c = 10,30/10,51 = 0,98 Þ = 98% Nếu dùng O2 tinh khiết:
2SO2 + O2 ⇌ 2SO3
CB: (10,51–2x) (10,52 – x) 2x ÞSn = (21,03 –x) mol 2 10,51 21, 03 10,52 21, 03 21,03 SO O SO x P P x x P P x x P P x
Vì KP lớn nên coi 2x =10,51Þ [SO2]=10,51–2x = e, x = 5,255
2
2 (10,51) 15, 78
4, 48.10 10,51 0, 086
(10,51 ) 5, 27 10, 42
x x x Þ Þ
= 10,42/10,51 = 0,9914 Þ = 99,14%
Dùng oxi tinh khiết tăng thêm 1% không đáng kể, dùng O2 không khí bỏ qua giai đoạn điều chế O2 tiết kiệm nhiều
1,0 1,0 0,5 1,0 0,5 Lưu ý:
(7)2 Đối với điểm cụ thể phần câu, tổ chấm thảo luận, thống ghi vào biên