Đề kiểm tra olimpic lớp 10 lần môn Hóa học Trường THPT Chuyên Thăng Long37755

Nếu ta biểu diễn công thức hóa học của các oxi axit là XOmOHn thì khi m = 0, các axit kiểu XOHn là những axit yếu; khi m = 1, các axit có dạng XOOHn là axit trung bình; còn khi m > 1 là

Trường THPT Chuyên Thăng Long – Đàlạt ĐỀ KIỂM TRA OLIMPIC LỚP 10 LẦN 2

****** (Không kể thời gian phát đề)

***********

- - -

Câu 1

Một hợp chất ion cấu tạo từ ion M+ và ion X 2 Trong phân tử M2X có tổng số hạt (p, n, e) là

140 hạt, trong đó số hạt mang điện nhiều hơn số hạt không mang điện là 44 hạt Số khối của ion M+ lớn hơn số khối của ion X2 là 23 Tổng số hạt (n, p, e) trong ion M+ nhiều hơn trong X2 là 31 hạt

a Viết cấu hình êlectrôn của M+ và X2

b Xác định vị trí của X , Y trong HTTH

Câu 2

Tích số tan của CaCO3 bằng 1.108 Hãy tính khi có kể tới sự thủy phân của ion cacbonat

a Độ tan trong nước của CaCO3

b pH của dung dịch bão hòa CaCO3

c Độ tan của CaCO3 ở pH = 7,00

Cho : H2CO3 : K1 = 4.107 ; K2 = 5.1011

Câu 3

Trộn V lít dung dịch HCOOH amol/l với V lít dung dịch CH3COOH bmol/l thu được dung dịch

A có pH = 2,485 Trộn V lít dung dịch CH3COOH amol/l với V lít dung dịch bmol/l thu được dung dịch

B có pH = 2,364

a Tính a, b

b Trộn dung dịch A với dung dịch B thu được dung dịch C có pH bằng bao nhiêu?

c Trộn V lít dung dịch NaOH 0,6M vào dung dịch C thu được dung dịch D có pH bằng bao nhiêu? Cô cạn dung dịch D thu được 4,5g muối khan, tính V?

Cho KHCOOH = 1,78.10-4 ; 5

1, 80.10 3





KCH COOH

Câu 4

1 So sánh pH của các dung dịch 0,1 M của các chất sau đây, sau đó thử lại bằng tính toán cụ thể:

2 Tính thể tích dung dịch HCl 6M cần cho vào 10 ml dung dịch Pb(NO3)2 10–3M sao cho nồng độ chì giảm xuống còn 10–5M Cho KS = 10–4,8

3 Nếu ta biểu diễn công thức hóa học của các oxi axit là XOm(OH)n thì khi m = 0, các axit kiểu X(OH)n là những axit yếu; khi m = 1, các axit có dạng XO(OH)n là axit trung bình; còn khi m > 1 là các axit mạnh Điều đó có đúng không? Hãy cho ví dụ chứng minh (mỗi trường hợp chọn 3 chất)

4 Tính độ tan của FeS ở pH = 5 cho biết

Fe2+ + H2O FeOH+ + H+ có lg = -5,92

2.228Thlà một phần tử trong chuỗi thori , thể tích của heli theo cm3 tại 0oC và 1 atm thu được là bao nhiêu khi 1 gam 228Th(t1/2 = 1,91 năm) được chứa trong bình trong 20 năm ? Chu kỳ bán hủy của tất cả các hạt nhân trung gian là rất ngắn so với chu kỳ bán hùy của 228Th

3 Một phần tử trong chuỗi thori , sau khi tách riêng , thấy có chứa 1,5.1010 nguyên tử của một hạt nhân và phân hùy với tốc độ 3440 phân rã mỗi phút Chu kỳ bán hủy là bao nhiêu tính theo năm ?

Câu 6

1 Nguyên tử X có tổng số hạt là 52 Xác định tên nguyên tố X, biết X là đồng vị bền

2 Cân bằng các phương trình phản ứng sau :

Ag + HXO3 AgXO3 + ……

Fe + HXO3 ………….

FeSO4 + HXO3 + H2SO4 ………

3 Hãy cho biết chất oxi hóa trong các phản ứng trên Dựa vào cấu hình

electron của nguyên tử, hãy giải thích tính chất oxi hóa của chất đó

Câu 7

1 Tính % lượng MgNH4PO4 bị mất đi khi rửa 1,37 gam hợp chất này bằng:

a 200ml nước cất

b 150ml dung dịch NH4Cl 0,1M rồi bằng 50ml nước cất

2 Có thể rửa MgNH4PO4 bằng dung dịch NaH2PO4 được không? Giải thích

Cho T MgNH4PO4=2,5.10-13 ; H3PO4 có k1=7,5.10-3; k2=6,3.10-8; k3=1,3.10-12.

Cho H=1; N=14; O=16; P=31

Câu 8

Hai nguyên tố A , B trong cấu electron có electron cuối cùng ứng với 4 số lượng tử sau :

A ( n = 2 ; l = 1 ; m = -1 ; s = - ½ )

B ( n = 3 ; l = 1 ; m = 0 ; s = - ½ )

1 Viết cấu hình electron và xác định vị trí của A và B trong bảng tuần hoàn

2 Viết công thức cấu tạo của các hợp chất trong công thức phân tử có chứa 3 nguyên tố A, B và hidro Cho biết loại liên kết hóa học trong phân tư û của các hợp chất tìm thấy

3 So tính axit của các hơp chất trên

Câu 9

1 Nêu ý nghĩa của hằng số Kb bazơ NH3 và C6H5NH2 chất nào có hằng số Kb lớn hơn ? Tại sao ?

2 Dung dịch NH3 1M có  = 0,43 % Tính hằng số Kb và pH của dung dịch đó

3 Cho dung dịch axit CH3COOH 0,1M , biết Ka = 1,75 10-5 , lg KCH3COOH = -4,757 Tính nồng độ các ion trong dung dịch và tính pH dung dịch

HƯỚNG DẪN CHẤM Câu 1

Xác định M và X

 Ta có : M2X

+ Gọi

/ / /

M : Z, e, n





 Có hệ phương trình :















































) 4 ( 34

N N Z

2

Z

2

) 3 ( 23

N N

Z

Z

) 2 ( 44

N N 2 Z

2

Z

4

) 1 ( 140

N N 2 Z

2

Z

4

/ /

/ /

/ /

/ /

Giải hệ ta được : Z = 19 ; Z/ = 8

Vậy : Z = 19(K) ; Z/ = 8 (0)

a Viết cấu hình e :

 M+ : ( K+) : 1s22s22p63s23p6 ; O2 : 1s22s22p6

b Xác định vị trí X , Y :

Câu 2

a Độ tan trong nước của CaCO3

CaCO3 + H2O Ca2+ + HCO3 + OH K

vì : [ CaCO3 ] = 1 ; [H2O ] = 1

   

CaCO H O

OH HCO

Ca

K

2 3 3



 K = [Ca2+] [ ] [ OH ] = T = S.S.S = S3

3

HCO ( Vì [Ca2+] = [HCO3] = [ OH ] = S )

+ K = [Ca2+] [HCO3] [ OH ] (1)

+ CaCO3 Ca2+ + CO3 ; T = [Ca2+ ] + [CO3]

      2 (1)/

3

2

CO

T Ca

+ HCO3 H+ + CO3 ;   







3

2 3 2

HCO

CO H K

 [ ] = K21 [ H+ ] [ ] (2)/

3

+ H2O H+ + OH ; KW = [ H+ ] [OH]

      (3)/

H

1 K

+ S = [ OH ] = 1,26.104 = 103,9

+ pH =  lg [H+ ] = 10,1 ; pH = 10,1

10

10

lg 314,9 

c Tính độ tan : CaCO3 trong pH = 7 :

T = [Ca2+ ] [ ] ; [Ca2+ ] = S ; [ ] = S

3

3

CO + Nhưng CO3 bị thủy phân :

CB = S = [  ] + [ H ] + [ H2CO3 ] (1)

3

3

CO

3

3







3

2 3 2

HCO

CO H K

 [ H  ] = K21 [ H+ ] [ ] (1)/

3

 2 33

HCO H

 [ H2CO3 ] = K11 [ H+ ] [H  ] = K11.K22.[H+ ]2.[ ] (2)/

3

Thế (1)/ và (2)/ vào (1) ta được :















2 1

2 3 2

3 2 2 1

2 3 2

2

K K

CO CO

H K K

1 CO

H K

1 CO

S

1 2 1

2 1 2

3

H H K K K

K K S

CO















Đặt

1 2

1

2 1

H H K

K

K

K K







10 10

10 4 10 5 10

4

10 5 10

14 7

7 11

7

11 7















10 4

10 T

2















S = 5.103 mol/ ฀

Câu 3

a Tính a, b:

Gọi x, y lần lượt là nồng độ M của HCOOH, CH3COOH bị phân li Trộn 2 dung dịch cùng thể tích  Nồng độ giảm 2 lần

* Đối với dung dịch A:

     

x + y x x + y x 2x x + y

x + y y x + y y 2y x + y

2

2

2,485 1,78.10 1,80.10

10

2



hay 89a + 9b = 10,715 (1)

* Đối với dung dịch B:

Tương tự, ta có:

2

 10-2,364 = 1,80.10 a +1.78.10 b-5 -4

2

hay 9a + 89b = 18,71 (2)

Từ (1), (2) Suy ra: a = 0,100M

b = 0,200M







b Tính pH dung dịch C:

bđ =

HCOOH 0,1V + 0,2V = 0,075M

4V

bđ =

CH COOH3  0, 2 0,1 0,075

4

M V

Tương tự như câu a, ta có:

bđ KHCOOH + bđ

2

+

 

1,78.10 0,075 1,80.10 0,075 0,147.10

H

pH= - lg3,834.10-3 = 2,416

c Tính pH của dung dịch D:

Số mol HCOOH = 4V.0,075 = 0,3V

Số mol CH3COOH = 4V.0,075 = 0,3V

Số mol NaOH = 0,6V

Vì số mol NaOH = số mol HCOOH + số mol CH3COOH

 dung dịch D chỉ gồm 2 muối HCOONa (0,3V mol) và CH COONa (0,3Vmol)

Tương tự như dung dịch hỗn hợp 2 đơn axit, ở đây coi như hỗn hợp 2 đơn bazơ, ta có:

2

-3 HCOO

-3

CH COO

K

3

3

2

5 0,6058.10

-14

-5

10

0,6058.10

Suy ra: pH = - lg 1,6507.10-9 = 8,794

Khối lượng muối:

0,3V.68 + 0,3V.82 = 4,5

V = 0,1(l) = 100(ml)

Câu 4

1 Đây là muối axit, là chất điện li lưỡng tính :

MHA ˆ ˆ † M+ + HA–

HA– ˆ ˆ † H+ + A2– K2 (1)

HA– + H+ ˆ ˆ † H2A K1–1 (2)

pH phụ thuộc hai quá trình (1) và (2) Nếu K2 càng lớn và K1 càng lớn thì dung dịch có pH càng bé vì quá trình nhường proton (1) xảy ra mạnh, quá trình thu proton (2) xảy ra yếu So sánh ở trên ta thấy:

pH (NaHC2O4) < pH (NaHSO3) < pH (NaHCO3) < pH (NaHS)

Nếu áp dụng công thức gần đúng để tính pH của các muối điaxit cho các hệ trên

2

pK pK

Ta thấy pH(NaHC2O4) = (2 + 5 ) / 2 = 3,5

pH (NaHSO3) = (2 +6) / 2 = 4,0

pH (NaHCO3) = (7 +11) / 2 = 9,0

pH (NaHS) = (7 +13) / 2 = 10,0 Kết quả này phù hợp với cách sắp ở trên

2 Các quá trình xảy ra :

Pb2+ + 2Cl– ˆ ˆ † PbCl2  ( KS ) –1 = ( 10–4,8 ) –1

∆C – ( 10–3 - 10–5 ) –1,98 10–3

[ ] 10–5 (C – 1,98 10–3 )

Theo đltd kl: [Pb2+ ] [ Cl– ]2 = KS

10–5 (C – 1,98 10–3 )2 = 10–4,8

C  1,98 10–3 = (10–4,8 / 10–5 )1/2 = 1,259

C = 1,261 M

Gọi V là thể tích dung dịch HCl cần tìm (khi thêm HCl không tính tăng thể tích) thì VHCl =

10 1 261

2 10

6

,

, ml



3 Khi m = 0, ta có axit kiểu HXO Ví dụ: HClO, HBrO, H3PO3 (Ka = 10–9,2) là những axit yếu Khi m = 1, ta có axit kiểu HClO2, H2SO3, H3PO4 hoặc (HNO2, H2CO3) là những axit trung bình (tuy nhiên H2CO3 là axit khá yếu Ka = 10–6,3)

Khi m > 1, ta có axit kiểu HClO3, HNO3, HClO4 (hoặc H2SO4, HMnO4) là những axit mạnh

Như vậy công thức XOm (OH)n nói chung là đúng

4

FeS ˆ ˆ † Fe2+ + S2– KS=10–17,2

Fe2+ + H2O ˆ ˆ † FeOH+ + H+  = 10-5,92

S2– + H+ ˆ ˆ † HS– Ka2-1 = (10–12,9)–1

HS– + H+ ˆ ˆ † H2S Ka1-1 = (10–7,02)–1

Gọi độ tan của FeS là S

S = C(Fe2+)= [Fe2+] + [FeOH+] = [Fe2+] + [Fe2+][H+]-1 = [Fe2+].(1 + [H+]-1) (1)

S = C (S2-) = [S2–] + [HS–] + [H2S] = [S2–] + Ka2-1 [S2–][H+] + ( Ka1Ka2)–1[S2–][H+]2

= [S2–] [1 + Ka2–1[H+] + (Ka1Ka2)–1[H+]2] (2) [Fe2+] [S2–] = KFeS (3)

Tổ hợp (1), (2), (3): S = 2,43 x 10-4 M

Câu 5

1 A = 232 – 208 = 24 và 24/4 = 6 hạt anpha

Như vậy điện tích hạt nhân giảm 2 x 6 = 12 đơn vị

Nhưng sự khác biệt về điện tích hạt nhân chỉ là 90 – 82 = 8 đơn vị

Nên phải có 12 – 8 = 4 Số phân hủy beta = 4

Th

232

90  208Pb

82 4He

2





2 228Th  208Pb54He

Chu kỳ bán hủy của những hạt trung gian khác nhau là tương đối ngắn so với Th228

23

10 58 , 9 228

10 023 , 6 1 91

,

1

693

,

0

x x

x















Số hạt He thu được : NHe = ( 9,58 x 1020 ) 20 x 5 = 9,58 x 1022 hạt He

23

3 22

10 56 , 3 10

023 , 6

10 4 , 22 10

58

,

9

cm x

x

x x

x



V

N k

693 , 0 693

,

0

10

10 02 , 3 3440

10 50 , 1 693 , 0

x x

x



Câu 6

1 Từ tổng số hạt của nguyên tử X là 52  2Z + N = 52

N 22 20 18

A 37 36 35

Có các đồng vị là 37P ; ; Vì X là đồng vị bền nên X là

15 3616S 35Cl

17

2 Cân bằng các phản ứng :

6 Ag+ 6H Cl O0 +5 3  5AgClO + AgCl+ 3H O+1 3 -1 2

0 +5

3

6 Fe+18H ClO  5Fe ClO+3  33+ FeCl + 9H O-13 2

6 FeSO + H ClO + 3H SO  3Fe SO+32 43+ H Cl+ 3H O-1 2

3 Chất ôxi hoá là Cl+5 trong HClO3

Cấu hình electron của Cl là : {Ne}

 có cấu hình electron là : [ Ne]

0

-Cl- 5e Cl+5

nên Cl+5 có tính oxi hoá mạnh Cl 6+ e-  có cấu hình electron bền vững :

5

Cl

Câu 7

1 a Rửa MgNH4PO4 bằng nước cất

[ ] s s s

Gọi s (mol / l) là nồng độ MgNH4PO4 tan trong dung dịch

4 4

2+ +

T = Mg   NH   PO 

 s=3 2,5.10-13 =6,3.10-5mol/l

Số mol MgNH4PO4 tan trong 200 ml nước cất là :

MgNH PO tan

0,2

1

37 , 1

137 10 26 , 1

=

%

4 4

-5 rửa

mất khi bị

PO MgNH

m

b Rửa MgNH4PO4 bằng dung dịch NH4Cl rồi bằng nước cất : (2đ)

* Khi rửa bằng 150 ml dung dịch NH4Cl 0,1M :

s (s + 0,1) s

(với s là nồng độ MgNH4PO4 tan khi rửa bằng dung dịch NH4Cl)

Với s << 0,1  s + 0,1  0,1  T = s2 0,1 = 2,5.10-13  s = 1,58.10-6 (mol / l)

Khi rửa bằng 150 ml dung dịch NH4Cl 4 4 -6 -7

MgNH PO tan

* Mặc khác: khi rửa bằng 50 ml nước cất thì MgNH4PO4 cũng tan một ít trong nước Tương tự câu a/

ta có n MgNH PO -5 =31,5.10-7mol

1

05 , 0 10 3 , 6

=

tan

4 4 Vậy phần trăm lượng MgNH4PO4 bị mất đi khi rửa

4 4

MgNH PO

2,37.10 + 31,5.10 137

1,37

2 Trong dung dịch : +

Ta có các cân bằng :

H PO 2 -4 ˆ ˆ † H + HPO+ 2-4 K2

HPO 2-4 ˆ ˆ † H + PO+ 3-4 K3

Khi rửa MgNH4PO4 bằng dung dịch NaH2PO4 có thể có phản ứng sau :

Cân bằng trên là tổ hợp của các cân bằng :

3- + 2-

2- + -

3

10 3 , 6

1

• 10 3 , 1

1

• 10 5 ,

Vậy phản ứng (1) coi như xảy ra hoàn toàn

Do đó ta không nên rửa kết tủa MgNH4PO4 bằng dung dịch NaH2PO4 vì khi đó kết tủa MgNH4PO4 sẽ

bị rửa trôi hoàn toàn

Câu 8

1 Nguyên tố A: n = 2 ; lớp 2 ; l = 1 : phân lớp p ; m= -1 obitan px ; s = -1/2 electron cuối ở px

Vậy A có cấu hình electron 1s2 2s2 2p4; nguyên tố A có số thứ tự 8 chu kì 2; nhóm VIA

A là Oxi

2 Tương tự Nguyên tố B có thứ tựï là 17, chu kì 3, nhóm VIIA, B là clo 2 Có 4 hớp chất chứa Clo , Oxi

và hidro là HClO ; HClO2 ; HClO3 ; HClO4

H – O – Cl liên kết O – H cộng hóa trị có cực Liên kết O – Cl cộng hóa trị có cực

H – O – Cl O 2 liên kết cộng hóa trị có cực và 1 liên kết cho nhận

H – O - Cl O 2 liên kết cộng hóa trị

 2 liên kết cho nhận

O

O



H – O - Cl  O 2 liên kết cộng hóa trị có cực

 3 liên kết cho nhận

O

3 Tính axit tăng dần HOCl < HClO2 < HClO3 < HClO4

Giải thích:

Khi điện tìch dương của clo tăng dần làm cho bán kính của nguyên tử trung tâm giảm do đó khả năng

kéo cặp electron tự do của nguyên tử oxi của liên kết O – H về phía nguyên tử trung tâm tăng làm

tăng sự phân cựccủa liên kết O –H , khả năng phân li liên kết nầycàng dễ nên tính axit tăng

Câu 9

1 Hằng số K cho biết mức độ điện ly của bazơ trong dung dịch Kb càng lớn tính bazơ càng mạnh

= = 0,0043 x = 4,3 10 -3 ; Kb =  = 1,85 10-5

1

x

x

x

 1

2

1

) 10 3 , 4

[ H+] = 14 3 = 0,23 10-11

10 3 , 4

10





pH = - lg (0,23 10-11 ) = 11,64

3 CH3COOH ˆ ˆ † CH3COO- + H+

Điện li C C C

Cân bằng C - C C C

3

[H ].[CH COO ]

[CH COOH]

Ca.Ca

C -Ca

2

Ca 1-a

Ka = C2  C = CKa [H+] = CK  = 0,1.1,75.10-5 = 1,323.10-3

pH = -lg[H+] = 2,88 hoặc pH = (- lgHa - lg10 - 1) = (4,757 + 1) = 2,88

2

1

2 1

Điện li  Ka = C2  = = = 1,32.10-2 hay 1,32%

C

K 

1 , 0

10 75 ,

4 CH3COOH  CH3COO- + H+

x mol x mol x mol 1l dung dịch axit có 2 x 3,13 1021 hạt = 6.26 1021 hạt

Gọi x là số mol phân tử CH3COOH đã phân li trong 1 lít dung dịch Lúc đó x là số ion H+ cũng là số ion CH3COO- 1 mol CH3COOH có 6,02.1023 phân tử, 0,01 M có 6,02 1021 phân tử Khi đó số phân tử

CH3COOH còn lại không phân li là 6,02 1021 – x

Ta có : 6,02.1021 - x + 2x = 6,62 1021 x = 0,24 1021

Độ điện li  = x 100 = 3,99%

10 02 , 6

2410 , 0