Đề thi môn Hoá khối 10 năm 2015 TrườngTHPT Chu Văn An Thành phố Hà Nội37979

Tính ∆Ho của phản ứng ở nhiệt độ 298K và 1350K, coi nhiệt dung của các chất không phụ thuộc vào nhiệt độ ở miền nhiệt độ nghiên cứu?. Lượng ZnS và không khí 20% O2 và 80% N2 theo thể tíc

HỘI CÁC TRƯỜNG CHUYÊN ĐỀ THI MÔN HOÁ KHỐI 10 VÙNG DUYÊN HẢI VÀ ĐỒNG BẰNG BẮC BỘ NĂM 2015

TRƯỜNG THPT CHU VĂN AN THÀNH PHỐ HÀ NỘI Thời gian làm bài 180 phút

ĐỀ THI ĐÈ XUẤT (Đề này có 3 trang, gồm 10 câu)

Câu I (2đ): Cấu tạo nguyên tử- Hệ thống tuần hoàn.

Cho A, B là 2 nguyên tố kế tiếp nhau trong cùng một chu kỳ của bảng tuần hoàn trong đó B

có tổng số lượng tử ( n + l ) lớn hơn tổng số lượng tử ( n + l ) của A là 1 Tổng số đại số của

bộ 4 số lượng tử của electron cuối cùng của cation A là 3,5.a

1 Xác định bộ 4 số lượng tử của electron cuối cùng trên A, B

2 Viết cấu hình electron và xác định tên của A, B

Câu II (2đ): Liên kết hóa học- Hình học phân tử- Tinh thể

1 Silic có cấu trúc tinh thể giống kim cương

a Tính bán kính nguyên tử silic Cho khối lượng riêng của silic tinh thể bằng 2,33g.cm-3; khối lượng mol nguyên tử của Si bằng 28,1g.mol-1

b So sánh bán kính nguyên tử của silic với cacbon (rC = 0,077 nm) và giải thích

2 Hãy so sánh và giải thích

a Nhiệt hình thành của COF2 và COCl2

b Góc liên kết XSX trong các phân tử SO2X2với X là các nguyên tử halogen

3 Thực nghịêm xác định được momen lưỡng cực của phân tử H2O là 1,85D, góc liên kết HOH là 104,5o, độ dài liên kết O – H là 0,0957 nm Tính độ ion của liên kết O – H trong phân

tử nước (bỏ qua momen tạo ra do các cặp electron hóa trị không tham gia liên kết của oxy) Cho biết: 1D = 3,33.10-30 C.m; Điện tích của electron là -1,6.10-19C; 1nm = 10-9m

Câu 3 (2đ):(Phản ứng hạt nhân)

Khi nghiên cứu một mẫu cổ vật nguồn gốc hữu cơ chứa 1 mg cacbon, người ta thấy rằng tỷ lệ đồng vị của mẫu là 1,2.10-14

C

C

12

14

a Có bao nhiêu nguyên tử 14C có trong mẫu ?

b Tốc độ phân rã của 14C trong mẫu bằng bao nhiêu ?

c Tuổi của mẫu nghiên cứu bằng bao nhiêu ?

Cho chu kỳ bán hủy của 14C là 5730 năm, hoạt độ phóng xạ riêng của cacbon thời chưa có các hoạt động hạt nhân của con người là 227 Bq/KgC Cho biết 1Bq = 1 phân rã/giây

Câu 4 (2đ): Nhiệt hóa học.

Một phản ứng dùng để luyện kẽm theo phương pháp khô là:

ZnS(r) + 3/2O2(k) → ZnO(r) + SO2(k)

1 Tính ∆Ho của phản ứng ở nhiệt độ 298K và 1350K, coi nhiệt dung của các chất không phụ thuộc vào nhiệt độ ở miền nhiệt độ nghiên cứu

2 Giả thiết ZnS nguyên chất Lượng ZnS và không khí (20% O2 và 80% N2 theo thể tích) lấy đúng tỉ lệ hợp thức bắt đầu ở 298K sẽ đạt đến nhiệt độ nào khi chỉ hấp thụ lượng nhiệt tỏa ra do phản ứng ở điều kiện chuẩm tại 1350K (lượng nhiệt này chỉ dùng để nâng nhiệt độ các chất đầu)

Hỏi phản ứng có duy trì được không, nghĩa là không cần cung cấp nhiệt từ bên ngoài, biết rằng phản ứng trên chỉ xảy ra ở nhiệt độ không thấp hơn 1350K?

3 Thực tế trong quặng sfalerit ngoài ZnS còn chứa SiO2 Vậy hàm lượng % của ZnS trong quặng tối thiểu phải là bao nhiêu để phản ứng có thể tự duy trì được?

Biết:

ZnS(r) ZnO(r) SO2(k) O2(k) N2(k) SiO2(r)

∆Ho (kJ.mol -1) -202,92 -347,98 -296,90

Co (J.K -1 mol

-1)

58,05 51,64 51,10 34,24 30,65 72,65

MZnS = 97,42g.mol-1; MSiO2 = 60,10g.mol-1

Câu 5 (2đ): Cân bằng hóa học trong pha khí.

Amoni hiđrosunfua là một chất không bền, dễ phân huỷ thành NH3 (k) và H2S (k) Biết:

a Tính Ho

298 ,So

298 và Go

298 của phản ứng trên

b Tính hằng số cân bằng Kp tại 250C của phản ứng trên

c Tính hằng số cân bằng Kp tại 350C của phản ứng trên

Giả thiết H0 và S0 không phụ thuộc nhiệt độ

d Giả sử cho 1,00 mol NH4HS (r) vào một bình trống có thể tích 25,00 lít Hãy tính áp suất toàn phần trong bình, nếu phản ứng phân huỷ đạt cân bằng ở 250C, bỏ qua thể tích của NH4HS (r) Nếu thể tích bình là 100,00 lít, hãy tính lại áp suất toàn phần trong thí nghiệm trên

Câu 6 (2đ): Cân bằng axit- bazơ, tạo kết tủa

Dung dịch A chứa NH3 0,2M; Na2C2O4 0,1M; Na2SO4 0,08M

a Tính pH của dung dịch A

b Thêm dần CaCl2 vào dung dịch A vào 10ml dung dịch A đến C = 0,18M

Tính [C2O42-], [SO42-], [Ca2+]? (Coi như thể tích dung dịch thay đổi không đáng kể)

Cho pKa: NH4+ (9,24); HSO4- (2,00); H2C2O4 (1,25; 4,27)

pKs: CaSO4 (4,26); CaC2O4 (8,75);

= 10-12,6

*

CaOH

 

Câu 7 (2đ): Phản ứng oxi hóa khử-pin điện hóa.

Dung dịch X gồm K2Cr2O7 0,010M; KMnO4 0,010M; Fe2(SO4)3 0,0050M và H2SO4 (pH của dung dịch bằng 0).Thêm dung dịch KI vào dung dịch X cho đến nồng độ của KI là 0,50M, được dung dịch Y (coi thể tích không thay đổi khi thêm KI vào dung dịch X).

a Hãy mô tả các quá trình xảy ra và cho biết thành phần của dung dịch Y.

b Tính thế của điện cực platin nhúng trong dung dịch Y.

c Cho biết khả năng phản ứng của Cu2+ với I- (dư) ở điều kiện tiêu chuẩn.Giải thích

d Viết sơ đồ pin được ghép bởi điện cực platin nhúng trong dung dịch Y và điện cực platin nhúng trong dung dịch gồm Cu2+, I- (cùng nồng độ 1M) và chất rắn CuI viết phương trình hoá học của các phản ứng xảy ra trên từng điện cực và xảy ra trong pin khi hoạt động Cho: E0(Cr2O72-/Cr3+) = 1,330V; E0(MnO4-/Mn2+)= 1,510V; E0(Fe3+/Fe2+) = 0,771V; E0(I3-/I

-)= 0,5355V; E0(Cu2+/Cu+) = 0,153V; pKs(CuI) = 12; ở 250C: 2,303RT 0,0592; Cr(z = 24)

F 

Câu 8 (2đ): Nhóm halogen.

a Độ bền đối với nhiệt từ HF đến HI thay đổi như thế nào? Có phù hợp với sự thay đổi nhiệt độ nóng chảy và nhiệt độ sôi không?

b Điclo oxit ClO2 là một chất khí được dùng để tẩy trắng trong sản xuất giấy Phương pháp tốt nhất để điều chế ClO2 trong phòng thí nghiệm là cho hỗn hợp KClO3 và H2C2O4 tác dụng với

H2SO4 loãng Trong công nghiệp ClO2được điều chế bằng cách cho NaClO3 tác dụng với SO2 có

mặt H2SO4 4M

* Viết các phương trình phản ứng xảy ra

* ClO2 là hợp chất dễ gây nổ, tại sao điều chế ClO2 trong phòng thí nghiệm theo phương pháp trên tương đối an toàn?

Câu 9 (2đ): Oxi-Lưu huỳnh.

Trong một bình kín dung tích không đổi chứa 50 (g) hỗn hợp gồm: a1 (g) FeCO3chứa a% tạp chất trơ và a2 (g) FeS2 cũng chứa a% tạp chất trơ và một lượng gấp 1,5 lần lượng cần thiết không khí giàu oxi (70% N2 và 30% O2 về thể tích) Nung nóng bình để phản ứng xảy ra hoàn toàn thu được hỗn hợp oxit B và hỗn hợp khí C, sau đó đưa nhiệt độ bình về trạng thái ban đầu thấy áp suất trong bình vẫn như trước khi nung

Lấy chất rắn trong bình cho vào ống sứ, đốt nóng rồi dẫn một luồng khí CO đi qua Sau khi kết thúc thí nghiệm, từ chất rắn còn lại trong ống sứ lấy ra được 17,92 (g) sắt, biết rằng chỉ có 80% sắt oxit bị khử thành sắt

Cho hỗn hợp khí C vào bình kín dung tích không đổi 5 lít có mặt xúc tácV2O5, nung nóng bình ở 5460C đến khi phản ứng oxi hóa SO2 đạt trạng thái cân bằng thấy áp suất trong bình lúc đó là 38,304 atm

a Tính % tạp chất trơ a và khối lượng a1, a2

b Tính hằng số cân bằng phản ứng oxi hóa khử SO2 thành SO3ở 5460C

Câu 10 (2đ): Động học của phản ứng.

Đối với phản ứng: A + B → C + D

1 Trộn 2 thể tích bằng nhau của dung dịch chất A và dung dịch chất B có cùng nồng độ 1M:

a Nếu thực hiện phản ứng ở nhiệt độ 333,2K thì sau 2 giờ nồng độ của C bằng 0,215M Tính hằng số tốc độ của phản ứng

b Nếu thực hiện phản ứng ở 343,2K thì sau 1,33 giờ nồng độ của A giảm đi 2 lần Tính năng lượng hoạt hoá của phản ứng (theo kJ.mol-1)

2 Trộn 1 thể tích dung dịch chất A với 2 thể tích dung dịch chất B, đều cùng nồng độ 1M, ở nhiệt độ 333,2K thì sau bao lâu A phản ứng hết 90%?

HẾT

ĐÁP ÁN VÀ BIỂU ĐIỂM

ĐỀ XUẤT ĐỀ THI HỌC SINH GIỎI KHU VỰC DUYÊN HẢI – ĐBBB 2015

Môn: Hóa học – Lớp 10

Câu I(2đ): Cấu tạo nguyên tử- Hệ thống tuần hoàn.

Cho A, B là 2 nguyên tố kế tiếp nhau trong cùng một chu kỳ của bảng tuần hoàn trong đó B

có tổng số lượng tử ( n + l ) lớn hơn tổng số lượng tử ( n + l ) của A là 1 Tổng số đại số của

bộ 4 số lượng tử của electron cuối cùng của cation A là 3,5.a

1 Xác định bộ 4 số lượng tử của electron cuối cùng trên A, B

2 Viết cấu hình electron và xác định tên của A, B

Hướng dẫn:

1

Vì 2 nguyên tố kế tiếp nhau trong cùng một chu kỳ nên 2 nguyên tố có cùng số lớp

electron (cùng n ) Mà tổng ( n + l ) của B lớn hơn tổng ( n + l ) của A là 1 nên: Cấu hình

electron lớp ngoài cùng của A, B là:

A: ns2; B: np1

0,5 đ

Mặt khác A có 2e ở lớp ngoài cùng cation A có dạng A2+ Vậy tổng đại số của 4 số

lượng tử của A2+ là: (n – 1 ) + 1 + 1 – 1/2= 3,5

0.5đ

Vậy 4 số lượng tử của :

A : n = 3 l = 0 m = 0 s = -

2 1

0.25đ

B: n = 3 l = 1 m = - 1 s = +

2

2 A: 1s22s22p63s2 ( Mg ) 0.25đ

B: 1s22s22p63s23p1 ( Al ) 0.25đ Câu II(2đ): Liên kết hóa học- Hình học phân tử- Tinh thể

1 Silic có cấu trúc tinh thể giống kim cương

a Tính bán kính nguyên tử silic Cho khối lượng riêng của silic tinh thể bằng 2,33g.cm-3; khối lượng mol nguyên tử của Si bằng 28,1g.mol-1

b So sánh bán kính nguyên tử của silic với cacbon (rC = 0,077 nm) và giải thích

2 Hãy so sánh và giải thích

a Nhiệt hình thành của COF2 và COCl2

b Góc liên kết XSX trong các phân tử SO2X2 với X là các nguyên tử halogen

3 Thực nghịêm xác định được momen lưỡng cực của phân tử H2O là 1,85D, góc liên kết HOH là 104,5o, độ dài liên kết O – H là 0,0957 nm Tính độ ion của liên kết O – H trong phân

tử nước (bỏ qua momen tạo ra do các cặp electron hóa trị không tham gia liên kết của oxy)

Cho biết: 1D = 3,33.10-30 C.m; Điện tích của electron là -1,6.10-19C; 1nm = 10-9m

Hướng dẫn:

1.

a Từ công thức tính khối lượng riêng

D =

V

NA

M

n

.

.  V1 ô = ( 8.28,1)/(2,33.6,02.1023) = 16,027 cm3

a= 5,43.10-8 cm; d = a 3 = 5,43.10-8 1,71 = 9.39.10-8 cm;

Bán kính của nguyên tử silic là: r = d/8 = 1,17 10-8cm;

0.25đ

b Có rSi (0,117 nm) > rC( 0,077 nm) Điều này phù hợp với quy luật biến đổi bán kính

2

a Ta có sơ đồ tạo thành COX2 có thể biểu diễn theo sơ đồ sau:

X2 E 1/2Elk

-2ElkC-X -ElkC=O

th

ht



ht C ht COCl lk F lk Cl lk C Cl lk C F

+ Nguyên tử F không có phân lớp d nên phân tử F2chỉ có đơn thuần 1 liên kết

đơn Còn nguyên tử Cl có phân lớp d nên ngoài 1 liên kết đơn, giữa 2 nguyên tử Cl có

một phần liên kết kiểu  pd , do đó, (1)

lk F lk Cl

E E

+ So với nguyên tử F, nguyên tử Cl có bán kính lớn hơn, độ âm điện nhỏ hơn,

do đó E lk C Cl(  ) E lk C F(  ) (2)

Từ (1) và (2) suy ra, H ht C( OF )2  H ht C( OCl )2

0.5đ

b + Phân tử SO2X2 có cấu tạo tứ diện, nguyên tử S lai hóa sp3

+ S tạo liên kết đôi S = O với 2 nguyên tử O, tạo liên kết đơn S – X với 2

nguyên tử X, mật độ electron ở liên kết đôi S = O lớn hơn ở liên kết đơn S – X

+ Từ F đến I, độ âm điện giảm dần nên mật độ electron càng ở xa nguyên tử

phối trí X, càng gần trung tâm S

Do đó, góc liên kết OSO tăng dần từ F đến I, ngược lại, góc liên kết SXS

(giảm) dần từ F đến I, có nghĩa là góc liên kết FSF < ClSCl < BrSBr < ISI (phối tử

có độ âm điện lớn, góc liên kết nhỏ)

0.5đ 3.

O H

H







 của phân tử bằng tổng các momen của hai liên kết (O – H):

Từ đó sử dụng các hệ thức lượng trong tam giác ta tính được momen của liên

kết O – H là: 1,51D

Tính  OH (t.tế)  1,5109 D

Tính  OH(l.thuyết) = l.e = 9 30 19  4,5982 D

10 33 , 3

10 6 , 1 10 0957 , 0







0.5đ

% = 100% 32,8585%

5982 , 4

5109 ,

Câu 3(2đ): (Phản ứng hạt nhân)

Khi nghiên cứu một mẫu cổ vật nguồn gốc hữu cơ chứa 1 mg cacbon, người ta thấy rằng tỷ lệ

đồng vị của mẫu là 1,2.10-14

C

C

12

14

a Có bao nhiêu nguyên tử 14C có trong mẫu ?

b Tốc độ phân rã của 14C trong mẫu bằng bao nhiêu ?

c Tuổi của mẫu nghiên cứu bằng bao nhiêu ?

Cho chu kỳ bán hủy của 14C là 5730 năm, hoạt độ phóng xạ riêng của cacbon thời

chưa có các hoạt động hạt nhân của con người là 227 Bq/KgC Cho biết 1Bq = 1 phân rã/giây

Hướng dẫn:

a.Tổng số nguyên tử C trong mẫu vật 23 19nguyên tử

10 02 , 5 10 02 , 6 12

001 ,



Số nguyên tử 14C = 5,02.1019.1,2.10-14 = 6,02.105 nguyên tử

0.5đ

b Tốc độ phân rã:

) ( 10 31 , 2 10 02 , 6 60 60 24 365 5730

2 ln

2

ln

2

1

Bq N

t

N

k

0.5đ

c Tuổi của mẫu nghiên cứu

năm 37925 10

31 , 2

10 227 ln ln

5730 ln

ln ln

1 ln

1

6 6

2 2

2

1









A A t A

A k N

N

k

1đ

Câu 4(2đ): Nhiệt hóa học.

Một phản ứng dùng để luyện kẽm theo phương pháp khô là:

ZnS(r) + 3/2O2(k) → ZnO(r) + SO2(k)

1 Tính ∆Ho của phản ứng ở nhiệt độ 298K và 1350K, coi nhiệt dung của các chất

không phụ thuộc vào nhiệt độ ở miền nhiệt độ nghiên cứu

2 Giả thiết ZnS nguyên chất Lượng ZnS và không khí (20% O2 và 80% N2 theo thể

tích) lấy đúng tỉ lệ hợp thức bắt đầu ở 298K sẽ đạt đến nhiệt độ nào khi chỉ hấp thụ lượng

nhiệt tỏa ra do phản ứng ở điều kiện chuẩm tại 1350K (lượng nhiệt này chỉ dùng để nâng

nhiệt độ các chất đầu)

Hỏi phản ứng có duy trì được không, nghĩa là không cần cung cấp nhiệt từ bên ngoài, biết

rằng phản ứng trên chỉ xảy ra ở nhiệt độ không thấp hơn 1350K?

3 Thực tế trong quặng sfalerit ngoài ZnS còn chứa SiO2 Vậy hàm lượng % của ZnS

trong quặng tối thiểu phải là bao nhiêu để phản ứng có thể tự duy trì được?

Biết:

ZnS(r) ZnO(r) SO2(k) O2(k) N2(k) SiO2(r)

∆Ho (kJ.mol -1) -202,92 -347,98 -296,90

Co (J.K -1 mol

-1)

58,05 51,64 51,10 34,24 30,65 72,65

MZnS = 97,42g.mol-1; MSiO2 = 60,10g.mol-1

Hướng dẫn giải

1 ∆Ho

298 = -347,98 – 296,90 + 202,92 = -441,96kJ

∆Co = 51,64 + 51,10 – 58,05 – 3/2.34,24 = -6,67J.K-1

∆H1350 = -448976,84J

(ZnS) ( ) (N )

3

2



0,25x4=1đ

1350

298

293, 31 0 1829

T

tự duy trì được

0.5đ

3 Gọi x là số mol SiO2 có trong 1 mol ZnS

2

) ( )

( )

( )

C

SiO p o

N p o

O p o

ZnS p

o

p



298

1350

298

84 , 1 0

65 , 72 31

, 293 84

,

 %ZnS = 47%

0.25đ

0,25đ

Câu 5(2đ): Cân bằng hóa học trong pha khí.

Amoni hiđrosunfua là một chất không bền, dễ phân huỷ thành NH3 (k) và H2S (k) Biết:

a Tính Ho

298 ,So

298 và Go

298 của phản ứng trên

b Tính hằng số cân bằng Kp tại 250C của phản ứng trên

c Tính hằng số cân bằng Kp tại 350C của phản ứng trên

Giả thiết H0 và S0 không phụ thuộc nhiệt độ

d Giả sử cho 1,00 mol NH4HS (r) vào một bình trống có thể tích 25,00 lít Hãy tính áp suất toàn phần trong bình, nếu phản ứng phân huỷ đạt cân bằng ở 250C, bỏ qua thể tích của NH4HS (r) Nếu thể tích bình là 100,00 lít, hãy tính lại áp suất toàn phần trong thí nghiệm trên

Giải:

a H0 =  45,9 20,4  (  156,9 ) = 90,6 kJ/mol

S0 = 192,6 + 205,6  113,4 = 284,8 J/K.mol

G0 = H0  T S0 = 90600  298,15  284,8 = 5687 J/mol hay 5,687

kJ/mol

0.5đ

b G0 =  RT.ln Ka   5687 =  8,314  298,15  ln Ka  Ka =

0,1008

Kp = Ka = 0,1008 atm2.

0.5đ

c Tương tự tại 350C, G0 = H0  T S0 = 2839 J/mol nên Ka = 0,3302 và Kp = 0.25đ

0,3302 atm2.

d Do P (toàn phần) = P (NH3) + P (H2S)  P (NH3) = P (H2S) = 0,5P (toàn

phần)

Kp = [0,5P (toàn phần)]2 = 0,1008  P (toàn phần) = 0,635 atm

0.25đ

số mol khí = PV

RT =

0, 635 25

0, 08314 298,15



 = 0,64 mol  số mol NH4HS = 1  0,50,64= 0,68

* Nếu dung tích bình 100 L thì số mol khí = 0, 635 100

0, 08314 298,15



 = 2,56 mol

số mol NH4HS = 1  0,5  2,56 =  0,28  không còn

chất rắn

Khi đó 1 mol chất rắn chuyển hết thành 2 mol chất khí nên

P (toàn phần) = nRT

V =

2 0, 08314 298,15

100

= 0,5 atm

0.5đ Câu 6 (2đ): Cân bằng axit- bazơ, tạo kết tủa

Dung dịch A chứa NH3 0,2M; Na2C2O4 0,1M; Na2SO4 0,08M

a Tính pH của dung dịch A

b Thêm dần CaCl2 vào dung dịch A vào 10ml dung dịch A đến C = 0,18M

Tính [C2O42-], [SO42-], [Ca2+]? (Coi như thể tích dung dịch thay đổi không đáng kể)

Cho pKa: NH4+ (9,24); HSO4- (2,00); H2C2O4 (1,25; 4,27)

pKs: CaSO4 (4,26); CaC2O4 (8,75);

= 10-12,6

* CaOH

Hướng dẫn:

a Tính pHA?

Xét các cân bằng:

NH3 + H2O  NH4+ + OH- Kb = 10-4,76 (1)

C2O42- + H2O  HC2O4- + OH- Kb1 = 10-9,73 (2)

HC2O4- + H2O  H2C2O4 + OH- Kb2 = 10-12,75 (3)

SO42- + H2O  HSO4- + OH- Kb’ = 10-12 (4)

Do Kb >> Kb1 >> Kb2, Kb’ nên cân bằng (1) là chủ yếu, quyết định pH của dung dịch A

NH3 + H2O  NH4+ + OH- Kb = 10-4,76 (1)

C 0,2

[] 0,2-x x x

 2 = 10-4,76  x = 1,856.10-3  pH = 11,27

(0, 2 )

x

x



0.5đ

b Dung dịch A: NH3 (0,2M), C2O42- (0,1M), SO42- (0,08M)

Xét điều kiện hình thành kết tủa:

Muốn có CaSO4: = 6,87.10-4

2

2

4

( aS )

s Ca

SO

K C O C

C







Muốn có CaC2O4: = 10-7,75

2

2

2 4

2 4

( aC )

s Ca

C O

C

C







0.5đ

Vậy CaC2O4xuất hiện trước.

Các phản ứng xảy ra:

Ca2+ + C2O42-  CaC2O4

0,18 0,1

Còn 0,08

-Ca2+ + SO42-  CaSO4

0,08 0,08

Còn - -

TPGH: CaC 2 O 4 , CaSO 4 , NH 3 (0,2M)

0.25đ

NH3 + H2O  NH4+ + OH- Kb = 10-4,76 (1’)

CaSO4  Ca2+ + SO42- Ks1 = 10-4,26 (2’) CaC2O4  Ca2+ + C2O42- Ks2 = 10-8,75 (3’)

So sánh Ks1 >> Ks2  cân bằng (1’) và (2’) là chủ yếu

Cân bằng (1’) đó xét ở phần a: pH = 11,27

Xét cân bằng (2’):

CaSO4  Ca2+ + SO42- Ks1 = 10-4,26 (2’)

S S Các quá trình phụ:

Ca2+ + H2O  CaOH+ + H+ *(CaOH)= 10-12,6 (4’)

SO42- + H2O  HSO4- + OH- Kb’ = 10-12 (5’)

Do môi trưêng bazơ (pH = 11,27) nên có thể bỏ qua cân bằng nhận proton của SO42- (cân

bằng (5’))

Vậy S = [SO42-]

và S = [Ca2+] + [CaOH+] = [Ca2+].(1+ * [H+]-1)

1

1 * [ ]

S Ca

H





 



 Vậy Ks1 = [Ca2+].[SO42-]=

2

1

1 * [ ]

S H

  

 Thay [H+] = 10-11,27, * , Ks1 ta tính được S = 7,6.10-3

Kết quả: [SO42-] = S = 7,6.10-3

[Ca2+] = 7,25.10-3

[C2O42-] = 22 = 2,45.10-7

s K

Ca 

0.75đ

Câu 7(2đ): Phản ứng oxi hóa khử-pin điện hóa.

Dung dịch X gồm K2Cr2O7 0,010M; KMnO4 0,010M; Fe2(SO4)3 0,0050M và H2SO4 (pH của dung dịch bằng 0).Thêm dung dịch KI vào dung dịch X cho đến nồng độ của KI là 0,50M,

được dung dịch Y (coi thể tích không thay đổi khi thêm KI vào dung dịch X).

a Hãy mô tả các quá trình xảy ra và cho biết thành phần của dung dịch Y

b Tính thế của điện cực platin nhúng trong dung dịch Y.

c Cho biết khả năng phản ứng của Cu2+với I-(dư) ở điều kiện tiêu chuẩn.Giải thích

d Viết sơ đồ pin được ghép bởi điện cực platin nhúng trong dung dịch Y và điện cực platin

nhúng trong dung dịch gồm Cu2+, I- (cùng nồng độ 1M) và chất rắn CuI viết phương trình

hoá học của các phản ứng xảy ra trên từng điện cực và xảy ra trong pin khi hoạt động

Cho: E0(Cr2O72-/Cr3+) = 1,330V; E0(MnO4-/Mn2+)= 1,510V; E0(Fe3+/Fe2+) = 0,771V; E0(I3-/I

-)= 0,5355V; E0(Cu2+/Cu+) = 0,153V; pKs(CuI) = 12; ở 250C: 2,303RT 0,0592; Cr(z = 24)

F 

Hướng dẫn:

m

E = 1,51 V > E = 1,33 V > E = 0,771V > E = 0,5355 V,

nên các quá trình xảy ra như sau:

2 MnO-4 + 16 H+ + 15 I-  2 Mn2+ + 5 - + 8 H2O

3

I 0,01 0,5

- 0,425 0,01 0,025

Cr O2 72- + 14 H+ + 9 I-  2 Cr3+ + 3 - + 7 H2O

3

I 0,01 0,425 0,025

- 0,335 0,02 0,055

2 Fe3+ + 3 I-  2 Fe2+ + 3

-I 0,01 0,335 0,055

- 0,32 0,01 0,06

Thành phần của dung dịch Y: 0,060 M; I - 0,32 M; Mn 2+ 0,01 M; Cr 3+ 0,02 M; Fe 2+

3

-I

b + 2 e 3 I -3

3

-E

3

0,0592 0,06 0,5355 + log

2 (0,32)

0.5đ

3

0

-E = 0,5355 V 2+

0

Cu / Cu

E = 0,153 V

I- và phản ứng: 2 Cu2+ + 3 I-  2 Cu+ + - hầu như xảy ra theo chiều nghịch

3

I

Nhưng nếu dư I- thì sẽ tạo kết tủa CuI Khi đó 2+ 2+

S(CuI)

E = E + 0,0592.log

K

1

0,863 V

Như vậy 2+ = 0,863 V > Cu2+ sẽ oxi hóa được I- do tạo thành

0

Cu /CuI

E

3

0

-E = 0,5355 V 

CuI:

2 Cu2+ + 5 I-  2 CuI +

-3

I

0.5đ

Câu 8(2đ): Nhóm halogen.

a Độ bền đối với nhiệt từ HF đến HI thay đổi như thế nào? Có phù hợp với sự thay đổi nhiệt

độ nóng chảy và nhiệt độ sôi không?

b Điclo oxit ClO2 là một chất khí được dùng để tẩy trắng trong sản xuất giấy Phương pháp tốt nhất để điều chế ClO2 trong phòng thí nghiệm là cho hỗn hợp KClO3 và H2C2O4 tác dụng với