Tổng hợp một số đề thi học sinh giỏi môn hóa học 10 của một số trường trên toàn quốc có đáp án

Tính năng lượng hoạt động hóa của phản ứng Câu 4Liên kết hóa học, hình học phân tử... Thêm một lượng Na3PO4 vào dung dịch A sao cho độ điện li của ion S2- giảm 20% coi thể tích dung dịch

SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BẮC NINH

TRƯỜNG THPT CHUYÊN BẮC NINH

ĐỀ GIỚI THIỆU

KÌ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI THPT CHUYÊN – DUYÊN HẢI BẮC BỘ NĂM 2013

MÔN: HOÁ HỌC LỚP 10

Thời gian làm bài: 180 phút

Câu 1 (Phản ứng hạt nhân, HTTH)

134Cs và 137Cs là sản phẩm phân hạch của nhiên liệu urani trong lò phản ứng hạt nhân Cả hai đồng

vị này đều phân rã β- với thời gian bán hủy là t1/2(134Cs) = 2,062 năm và t1/2(137Cs) = 30,17 năm

năng lượng (ra eV) được giải phóng trong phân rã của 134Cs dựa vào các số liệu dưới đây

55134Cs

56134Ba

133,906700133,904490

b) Trong một mẫu nước thu được sau sự cố của nhà máy điện hạt nhân người ta phát hiện được hai đồng vị nói trên của Cs với hoạt độ phóng xạ tổng cộng 1,92 mCi Khối lượng 137Cs có trong mẫu nước này là 14,8 = µg

- Sau bao nhiêu năm thì hoạt độ phóng xạ tổng cộng của 2 đồng vị này trong mẫu nước đã cho chỉ còn bằng 80,0 µCi? Tính tỉ số khối lượng của 134Cs và 137Cs tại thời điểm đó Giả thiết rằng thiết bi đo chỉ đo được các hoạt độ phóng xạ β- lớn hơn 0,1 Bq

Cho: 1Ci = 3,7.1010 Bq; vận tốc ánh sáng c = 2,997925.108ms-1;

1eV = 1,60219.10-19J; số Avogađro NA= 6,02.1023; 1 năm = 365 ngày

Câu 2 : (Cân bằng trong dung dịch)

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)

b) Nếu thực hiên thí nghiệm trên ở 385 K thì sau 1h áp suất tổng cộng bằng 1,55 atm

Tính năng lượng hoạt động hóa của phản ứng

Câu 4(Liên kết hóa học, hình học phân tử)

1) Dựa vào mô hình VSEPR hãy cho biết dạng hình học của các phân tử và ion sau đồng thời cho biết kiểu lai hoá các AO hoá trị của nguyên tử trung tâm

a)NH4+ b) COCl2

c) [Fe(CN)6]4- d) BrF5

2) Có tồn tại phân tử NF5 và AsF5 không ? Tại sao?

Câu 5: (Halogen, cân bằng trong pha khí)

1 Cho dãy năng lượng liên kết của các Halogen như sau:

Hãy giải thích tại sao năng lượng liên kết của F2 không tuân theo quy luật của các halogen khác?

2 Ở 12270C và 1 atm, 4,5% phân tử F2 phân ly thành nguyên tử

a) Tính Kp, G0 và S0 của phản ứng sau:

F2(k) 2F(k) Biết EF - F = 155,0 kJ/molb) Ở nhiệt độ nào độ phân ly là 1%, áp suất của hệ vẫn là 1atm

Câu 6: (Oxi lưu huỳnh)

1 Cân bằng các phản ứng sau theo phương pháp ion – electron:

a) KMnO4 + KNO2 + H2SO4  KNO3 + …

b) H2SO4đ + HI 

c) P + H2SO4đ  SO2 + …

d) FeSO4 + KMnO4 + H2SO4 

e) KMnO4 + C6H12O6 + H2SO4  CO2 +……

dịch axit, nó kết tinh ở dạng không có nước Trong thực tế nó được sử dụng để uống hoặc bơmvào ruột bệnh nhân, để làm tăng độ tương phản của những tấm phim X quang trong việc chẩnđoán hệ tiêu hóa X là gì? Viết PTPU xảy ra khi cho X tác dụng nhiều lần với dung dịch Xôđađậm đặc, tách lấy kết tủa thu được cho phản ứng với dung dịch HCl dư được dung dịch A.Dung dịch A có ion kim loại kiềm thổ không? Nếu có hãy trình bày cách tìm ion kim loại đótrong dung dịch A?

Câu 7: (Phản ứng oxi hóa – khử, điện phân)

1 Tính sức điện động của pin:

Cho: E0AgCl/Ag 0 , 222 V ; KCH COOH 1 , 8 10 5.

a Tính khối lượng của m.

b Tính khối lượng catốt tăng lên trong quá trình điện phân

Câu 8: (Bài tập tổng hợp)

Cho 1,92 gam Cu vào 100ml dung dịch chứa đồng thời KNO 3 0,16M và H 2 SO 4 0,4M thấy sinh ra một chất khí có tỷ khối hơi so với H 2 là 15 và thu được dung dịch A Các phản ứng xảy ra hoàn toàn.

a) Viết phương trình ion thu gọn của phản ứng xảy ra và tính thể tích khí sinh ra (ở đktc).

b) Tính thể tích dung dịch NaOH 0,5M tối thiểu cần dùng để kết tủa toàn bộ Cu 2+ trong dung dịch A.

Câu 9: (Cấu tạo nguyên tử)

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

A ( n = 3 ; l = 1 ; m = -1 ; s = - ½ )

B ( n = 3 ; l = 1 ; m = 0 ; s = - ½ )

b Viết công thức cấu tạo hidrua của A, B.So sánh tính axit của các hiđrua đó, giải thích?

2 Cho 2 nguyên tố X và Y X thuộc chu kì 2, Y thuộc chu kì 4 Trong bảng dưới đây có ghi các

năng lượng ion hóa liên tiếp In (n= 1,….,6) của chúng (theo kJ.mol-1)

1- Xác định X và Y?

2- Tính  của bức xạ phải dùng để có thể tách được electron thứ nhất ra khỏi nguyên tử Y?

SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BẮC NINH

TRƯỜNG THPT CHUYÊN BẮC NINH

ĐÁP ÁN

KÌ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI THPT CHUYÊN – DUYÊN HẢI BẮC BỘ NĂM 2013

b) Gọi A1 là hoạt độ phóng xạ, t1/21 là thời gian bán hủy của 55134Cs

Gọi A2 là hoạt độ phóng xạ, t1/22 là thời gian bán hủy của 55137Cs

A0 = 137

137

10 Cs

A0 = Atổng - A0 = 1,92 mCi – 1,28 mCi = 0,64 mCi

Sau thời gian t:

+ A0 1 1/ 22

2

t t

( aS )

s Ca

SO

K C O C

 [ 2 ] 1

S Ca

2 1

S H

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

1,053

0,0530,947-0,05446(lnP1)

1,105

0,1050,895-0,11093(lnP2)

1,152

0,1520.848-0,16487(lnP3)

1,197

0,1970,803-0,2194(lnP4)Dựa váo bảng 2 dễ thấy rằng

ln

2ln

t P

n i

ln

4ln

t P

t  P 

lnP như vậy phụ thuộc tuyến tính vào t Mặt khác giá trị đại số của lnP giảm dần

LnP giảm tuyến tính theo thời gian chứng tỏ rằng phản ứng là bậc 1

Câu 4: (Liên kết hóa học, hình học phân tử)

1) a) NH4+ có công thức VSEPR là AX4 có cấu trúc tứ diện (1 đ), N lai hoá sp3 (0,5 đ)

c) [Fe(CN)6] có công thức VSEPR AX6 có cấu trúc bát diện đều (1đ) Fe lai hoá spd (0,5đ)

d) BrF5 có công thức VSEPR AX5E1 có cấu trúc hình chóp vuông ((1đ) Br lai hoá sp3d2 (0,5đ)

2) Không tồn tại phân tử NF5 (1đ) vì : cấu hình electron ngoài cùng của N là : 2s2 2p3 không cóphân lớp d trống và chênh lệch năng lượng giữa lớp thứ 2 và 3 khá lớn nên khó có sự kíchthích electron từ lớp 2  3 để có 5 electron độc thân để tạo 5 liên kết (1đ)

+ As (Z=33) 4s2 4p3 4d0 (1 đ) Ở điều kiện thích hợp sẽ xảy ra sự chuyển electron từ phân lớp 4p

 4d trống nên có 5 eletron độc thân ,tồn tai phân tử AsF5

Câu 5: (Halogen, cân bằng trong pha khí)

1 Theo các trị số năng lượng liên kết của các phân tử X2 trên thấy có sự khác biệt giữa F2 với Cl2,

Br2, I2 vì F2 chỉ có 1 liên kết đơn giữa hai nguyên tử, còn Cl2, Br2, I2 ngoài 1 liên kết xích ma tạo

vậy năng lượng liên kết của Cl2, Br2 là cao hơn của F2 Còn từ Cl2 đến I2 năng lượng liên kết giảmdần vì độ dài liên kết dH-X lớn dần nên năng lượng cần thiết để phá vỡ liên kết là giảm dần

2.a EF- F = 155 kJ/mol > 0 => năng lượng thu vào để phá vỡ liên kết F-F

Nhận biết ion Ba2+ bằng dung dịch CaSO4 bão hòa

Câu 7: (Phản ứng oxi hóa – khử, điện phân)

[ ] 0,02 - x 0,02 + x x

x 0,02 x

1,8.10 0,02 x

T 2 H / H

H

H 0,059

Trong dung dịch có các ion Cu2+; SO42-; Na+; Cl

-Khi điện phân giai đoạn đầu:

NaCl

n = nCl2 = 0,02

4

CuSOn

Hoặc có thể viết Pt tạo ra Na[Al(OH)4]

Theo phương trình (4, 5): nNaCl = 2nAl2O3 = 2

102

68 , 0

=

3

04 , 0

nCuSO 4 đầu =

3

02 , 0

n NaCl đầu =

3

08 , 0

mCu bám catốt = 64

3

02 , 0

(g)

a V NO = 0,3584 l

b V NaOH = 128 ml

Câu 9: (Cấu tạo nguyên tử)

1.a Nguyên tố A: n = 3 ; lớp 3 ; l = 1 : phân lớp p ; m= -1 obitan px ; s = -1/2 electron cuối ở px

Vậy A có cấu hình electron 1s2 2s2 2p43s2 3p4; nguyên tố A có số thứ tự 16 chu kì 3; nhóm VIA

A là Lưu huỳnh

Tương tự Nguyên tố B có thứ tự là 17, chu kì 3, nhóm VIIA, B là clo

b hidrua là H2S và HCl Tính axit của HCl > H2S , do χCl > χS

SỞ GDĐT THỪA THIÊN HUẾ

TRƯỜNG THPT CHUYÊN QUỐC

HỌC

ĐỀ GIỚI THIỆU

KÌ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI THPT CHUYÊN – DUYÊN HẢI BẮC BỘ NĂM 2013

Áp dụng phương pháp gần đúng Slater (Xlâytơ) tính năng lượng electron của Ni2+

với mỗi cách viết trên (theo đơn vị eV) Cách viết nào phù hợp với thực tế? Tại sao?

2 Viết công thức Lewis và xác định dạng hình học của các phân tử và ion sau:

BCl3, CO2, NO2+, NO2, IF3

Bài 2: ( 2 điểm)

Hãy chứng minh rằng phần thể tích bị chiếm bởi các đơn vị cấu trúc (các nguyên tử) trong mạng tinh thể kim loại thuộc các hệ lập phương đơn giản, lập phương tâm khối, lập phương tâm diện tăng theo tỉ lệ 1 : 1,31 : 1,42.

Bài 3: ( 2 điểm)

Đồng vị64Cu

29 phân rã phóng xạ đồng thời theo 2 phản ứng :

Thực nghiệm cho biết từ 1 mol 64Cu

29 ban đầu, sau 25 giờ 36 phút lấy hỗn hợp còn lại hòa tan vào dung dịch HCl dư thì còn 16 g chất rắn không tan.

Từ một lượng 64Cu

29 ban đầu, sau 29 giờ 44 phút lấy hỗn hợp còn lại hòa tan vào dung dịch KOH dư thì phần chất rắn không tan có khối lượng bằng 50,4% khối lượng hỗn hợp

Nitrosyl clorua (NOCl) là một chất rất độc, khi đun nóng bị phân hủy thành NO

Khí NO kết hợp với hơi Br2 tạo ra một khi duy nhất trong phân tử có 3 nguyên tử.

1.Viết phương trình phản ứng xảy ra.

2 Biết phản ứng trên thu nhiệt, tại 25oC cã Kp = 116,6 Hãy tính Kp (ghi rõ đơn vị) tại 0oC ; 50oC Giả thiết rằng tỷ số giữa 2 trị số hằng số cân bằng tạii 0oC với

25oC hay 25oC với 50oC đều bằng 1,54.

3 Xét tại 25oC, cân bằng hóa học đã được thiết lập Cân bằng đó sẽ chuyển dịch như thế nào nếu:

a) Tăng lượng khí NO

b) Giảm lượng hơi Br2

c) Giảm nhiệt độ

d) Thêm khí N2 vào hệ mà:

- Thể tích bình phản ứng không đổi (V = const)

- Áp suất chung của hệ không đổi (P = const)

BÀI 6: ( 2 điểm)

Dung dịch A gồm Na2S và CH3COONa có pHA = 12,50 Thêm một lượng Na3PO4

vào dung dịch A sao cho độ điện li của ion S2- giảm 20% (coi thể tích dung dịch không đổi) Tính nồng độ của Na3PO4 trong dung dịch A

Cho: pKa1(H S) 2 7,02; pKa2(H S) 2 12,9; pKa1(H PO ) 3 4 2,15; pKa2(H PO ) 3 4 7,21; pKa3(H PO ) 3 4 

1 a Thiết lập một sơ đồ pin để xác định tích số tan của AgI Viết các phương trình

phản ứng xảy ra trên mỗi điện cực và trong pin

b Tính độ tan (s) tại 25oC của AgI trong nước

2 a Lập pin điện trong đó xảy ra sự oxi hoá ion Fe2+ thành ion Fe3+ và ion Au3+ bị khử thành ion Au+ Viết các phương trình phản ứng xảy ra trên mỗi điện cực và trong pin

b Tính sức điện động chuẩn của pin và hằng số cân bằng của phản ứng xảy ra trong pin

này

BÀI 8: ( 2 điểm)

1 Cho các dữ kiện sau:

thăng hoa của Na 108,68 liên kết của Cl2 242,60

ion hóa thứ nhất của Na 495,80 mạng lưới NaF 922,88

liên kết của F2 155,00 mạng lưới NaCl 767,00

Nhiệt hình thành của NaF rắn : -573,60 kJ.mol-1

Nhiệt hình thành của NaCl rắn: -401,28 kJ.mol-1

Tính ái lực electron của F và Cl ; so sánh các kết quả thu được và giải thích.

2 Hãy cho biết quy luật biến đổi (có giải thích):

a) Nhiệt độ nóng chảy và nhiệt độ sôi của các halogen từ F2 đến I2.

b) Độ bền nhiệt của các phân tử halogen từ F2 đến I2.

c) Nhiệt độ nóng chảy, nhiệt độ sôi của các hidro halogenua từ HF đến HI.

và chất rắn D Cho hỗn hợp khí C đi qua dung dịch NaOH dư thì thể tích giảm 5,04 lit (đktc)

a Nếu giả thiết x, y, z là các số nguyên, hãy xác định các giá trị đó.

b Người ta có thể hoàn tan thủy tinh bằng dung dịch HF Tính thể tích dung dịch HF nồng độ 0,10M cần lấy để có thể hòa tan vừa hết 10,0 gam thủy tinh đó

Viết phương trình phản ứng xảy ra.

-HẾT -* Cán bộ coi thi không giải thích gì thêm

ĐÁP ÁN ĐỀ ĐỀ NGHI KỲ THI OLYMPIC LỚP 10 NĂM HỌC 2012-2013

MÔN HÓA HỌC

Bài 1

( 2 đ) 1 Năng lượng của một electron ở phân lớp l có số lượng tử chính hiệu

dụng n* được tính theo biểu thức Slater:

Với cách viết 2 [Ar]sd6 4s 2 :

 1s,  2s,2p, 3s,3p có kết quả như trên Ngoài ra:

ion Ni2+ có cấu hình electron [Ar]3d8.

O.

.

+

b Dạng hình học:

BCl3: Xung quanh nguyên tử B có 3 cặp electron (2 cặp và 1 "siêu

cặp") nên B có lai hoá sp2, 3 nguyên tử F liên kết với B qua 3

obitan này, do đó phân tử có dạng tam giác đều.

CO2: Xung quanh C có 2 siêu cặp, C có lai hoá sp, 2 nguyên tử O

liên kết với C qua 2 obitan này Phân tử có dạng thẳng.

NO+: Ion này đồng electron với CO2 nên cũng có dạng thẳng.

NO2: Xung quanh N có 3 cặp electron quy ước gồm 1 cặp + 1 siêu

cặp (liên kết đôi) + 1 electron độc thân nên N có lai hoá sp2 Hai

nguyên tử O liên kết với 2 trong số 3 obitan lai hoá nên phân tử có

cấu tạo dạng chữ V (hay gấp khúc) Góc ONO < 120o vì sự đẩy của

electron độc thân

IF3: Xung quanh I có 5 cặp electron, do đó I phải có lai hoá sp3d,

tạo thành 5 obitan hướng đến 5 đỉnh của một hình lưỡng chóp ngũ

giác Hai obitan nằm dọc trục thẳng đứng liên kết với 2 nguyên tử

F Nguyên tử F thứ ba liên kết với 1 trong 3 obitan trong mặt phẳng

xích đạo Như vậy phân tử IF3 có cấu tạo dạng chữ T Nếu kể cả đến

sự đẩy của 2 cặp electron không liên kết, phân tử có dạng chữ T cụp.

FF

( 2 đ) Phần thể tích bị chiếm bởi các nguyên tử trong mạng tinh thể cũng

chính là phần thể tích mà các nguyên tử chiếm trong một tế bào đơn vị

(ô mạng cơ sở)

Đối với mạng đơn giản:

+ Số nguyên tử trong 1 tế bào: n = 8 x 1/8 = 1

+ Gọi r là bán kính của nguyên tử kim loại, thể tích V1 của 1

nguyên tử kim loại là:

V1 = 4/3 x r3 (1)

+ Gọi a là cạnh của tế bào, thể tích của tế bào là:

V2 = a3 (2)

Trong tế bào mạng đơn giản, tương quan giữa r và a được thể

hiện trên hình sau:

hay a = 2r (3).

Thay (3) vào (2) ta có: V2 = a3 = 8r3 (4)

Phần thể tích bị chiếm bởi các nguyên tử trong tế bào là:

V1/V2 = 4/3  r3 : 8r3 =  /6 = 0,5236

Đối với mạng tâm khối:

+ Số nguyên tử trong 1 tế bào: n = 8 x 1/8 + 1 = 2 Do đó V1

= 2x(4/3) r3 + Trong tế bào mạng tâm khối quan hệ giữa r và a được thể hiệntrên hình sau:

+ Số nguyên tử trong 1 tế bào: n = 8 x 1/8 + 6 x 1/2 = 4 Do đó thể

tích của các nguyên tử trong tế bào là:

V1 = 4 x 4/3r3

+ Trong tế bào mạng tâm diện quan hệ giữa bán kính nguyên tử r và

cạnh a của tế bào được biểu diễn trên hình sau:

Từ dó ta có: d = a 2 = 4r, do đó a = 4r/ 2

Thể tích của tế bào: V2 = a3 = 64r3/2 2

Phần thể tích bị các nguyên tử chiếm trong tế bào là:

V1/V2 = 16/3  r3: 64r3/ 2 2 = 0,74

Như vậy tỉ lệ phần thể tích bị chiếm bởi các nguyên tử trong 1 tế bào

của các mạng đơn giản, tâm khối và tâm diện tỉ lệ với nhau như

ad

- t

t

k dt

dn

Zn

Cu Cu

Zn Cu

1

) 0 ( ln )

dn

Nin

Cu Cu

Ni Cu

2

) 0 ( ln )

) 0 ( ln

ln 25 ,0

1 ln ) (

) 0 (

,9

693,02

ln

1 4 2

* Tại t = 29 giờ 44 phút = 1784 phút khi hòa tan hỗn hợp vào dung dịch

NaOH dư thì Zn tan hết, còn lại Cu và Ni Từ 1 mol Cu ban đầu sau

1784 phút

nCu + nNi = 0,504 mol nZn = 1 - 0,504 = 0,496 mol

* Theo (3)

) 1784 (

) 0 ( ln

496 , 0 ) 2 (

) 1 (

k

10 5955 , 5

10 4295 , 3

4 4 1

0 ) ( 10

025 , 9 516

10 025 , 9

661649 ,

( 2 đ) 1 2 NO(k) + Br2 (hơi)  2 NOBr (k) ; H > 0 (1)

Phản ứng pha khí có n = -1  đơn vị Kp lµ atm-1 (2)

2 Do phản ứng thu nhiệt nên có liên hệ:

Kp tại O2 < Kp tại 252 < Kp tại 502 (3)

Vậy: : Kp tại 250 = 1 / 1,54 x Kp tại 252 = 116,6 / 1,54 = 75,71 (atm-1)

Kp tại 252 = 1,54 x Kp tại 252 = 116,6 x 1,54  179, 56 (atm-1)

3 Xét sự chuyển dời cân bằng hóa học tại 25OC

Tuy nhiện, ở đây không có điều kiện để xét (4); do đó xét theo nguyên

lí Lechatelie

a Nếu tăng lượng NO, CBHH cân bằng chuyển dời sang phải, 

b Nếu giảm lượng Br2, CBHH chuyển dời sang trái, 

c Theo nguyên lí Lechatelie, sự giảm nhiệt độ làm cho CBHH chuyển

dời sang trái, để chống lại sự giảm nhiệt độ

d Thêm khí N2 là khí trơ

+ Nếu V = const: không ảnh hưởng tới CBHH vì N2 không gây ảnh

hưởng liên hệ nào (theo định nghĩa áp suất riêng phần)

+ Nếu P = const ta xét liên hệ

Nếu chưa có N2: P = pNO + pB r2 + pNOBr (a)

Nếu có thêm N2: P = p’NO + p’B r2 + p’NOBr + Pn2 (b)

Vì P = const nên p’i < pi

Lúc đó ta xét Q theo (4) liên hệ / tương quan với Kp:

1 Nếu Q = Kp: Không ảnh hưởng

2.Nếu Q > Kp : CBHH chuyển dời sang trái, để Q giảm tới trị số Kp

3 Nếu Q <Kp: CBHH chuyển dời sang phải, để Q tăng tới trị số Kp

Xảy ra trường hợp nào trong 3 trường hợp trên là tùy thuộc vào pi tại

cân bằng hóa học

0,75 đ

0,75 đ BÀI 6

( 2 đ)

1 Gọi nồng độ của Na2S và CH3COONa trong dung dịch A là C1 (M) và C2

(M) Khi chưa thêm Na3PO4, trong dung dịch xảy ra các quá trình:

S2- + H2O  HS- + OH- 10-1,1 (1)

HS- + H2O  H2S + OH- 10(2)

thêm 3 cân bằng sau:

4

3-PO + H2O  HPO2-4 + OH- 10-1,68 (5)

4

- S

[OH-] = [HS-] + [HPO4 ][HPO4 ] = [OH-] - [HS-] = 0,0593 – 0,0253

0,5 đ

BÀI 7

( 2 đ) 1 a Để xác định tích số tan KS của AgI, cần thiết lập sơ đồ pin có các

điện cực Ag làm việc thuận nghịch với Ag+ Điện cực Ag nhúng trong

dung dịch nào có [Ag+] lớn hơn sẽđóng vai trò catot Vậy sơ đồ pin như sau:

(-) Ag │ I - (aq), AgI(r) ║ Ag + (aq) │ Ag(r) (+) Hoặc: (-) Ag, AgI(r) │ I - (aq) ║ Ag + (aq) │ Ag(r) (+)

Phản ứng ở cực âm: Ag(r) + I−(aq) AgI(r) + e K11

Phản ứng ở cực dương: Ag+(aq) + e Ag(r) K2

Phản ứng xảy ra trong pin: Ag+(aq) + I-(aq) AgI(r) K-1S

(1)Trong đó K-1S= K11.K2 = ( Ag /Ag0+ - AgI/Ag,I0 - ) / 0,059

Vì quá trình tạo phức hidroxo của Ag+ không đáng kể, I- là anion của

axit mạnh HI, nên

S = K =1,0.10S -8 M

2 Theo qui ước: quá trình oxi hóa Fe2+ xảy ra trên anot, quá trình khử Au3+

xảy ra trên catot, do đó điện cực Pt nhúng trong dung dịch Fe3+, Fe2+ là

anot, điện cực Pt nhúng trong dung dịch Au3+, Au+ là catot:

(-) Pt │ Fe 3+ (aq), Fe 2+ (aq) ║ Au 3+ (aq), Au + (aq) │ Pt (+)

Phản ứng ở cực âm: 2x Fe2+(aq) Fe3+(aq) + e K11

Phản ứng ở cực dương: Au3+(aq) + 2e Au+(aq) K2

Phản ứng trong pin: Au3+(aq) + 2Fe2+(aq) Au+(aq) + 2Fe3+(aq)

K (2)

K = (K11)2.K2 = 2( 0Au3+/Au - Fe03+/Fe2+ ) / 0,059

10 E  E

Trong đó thế khử chuẩn của cặp Fe3+/Fe2+ được tính (hoặc tính theo

hằng số cân bằng) như sau:

→ K = (K11)2.K2 = 2(1,26 0,77) / 0,059

10  = 1016,61

Ở điều kiện tiêu chuẩn, sức điện động chuẩn của pin trên sẽ là:

E0 pin = E0Au3+/Ag+ - E0Fe3+/Fe2+= 0,49 V

12

+

b AE (F) > AE (Cl) dù cho F có độ âm điện lớn hơn Cl nhiều Có

thể giải thích điều này như sau:

* Phân tử F2 ít bền hơn phân tử Cl2, do đó ΔG(3)HLK (F2) < ΔG(3)Hpl (Cl2)

và dẫn đến AE (F) > AE (Cl)

* Cũng có thể giải thích: F và Cl là hai nguyên tố liền nhau trongnhóm VIIA F ở đầu nhóm Nguyên tử F có bán kính nhỏ bấtthường và cản trở sự xâm nhập của electron

1,0 đ

2

- Nhiệt độ sôi, nhiệt độ nóng chảy tăng dần từ flo đến iot:

lực Van de Van Lực này tăng lên theo chiều tăng của khối lượng và khả năng

bị cực hóa của các phân tử halogen nên từ F2 đến I2 ts0, tnc0 tăng dần

Cl2 đến I2

- Thước đo độ bền nhiệt là năng lượng liên kết Nguyên tử F không có AO – d

nên liên kết giữa 2 nguyên tử F chỉ là liên kết  Trong phân tử Cl2, Br2, I2

ngoài liên kết  còn một phần liên kết  tạo nên bởi sự che phủ của AO – d

trống của nguyên tử halogen này với AO – p có cặp e của nguyên tử halogen

kia Do đó năng lượng liên kết của F2 bé hơn năng lượng liên kết của Cl2

- Do đó, độ bền nhiệt tăng từ F2 đến Cl2 sau đó giảm dần từ Cl2 đến I2.

Từ HCl đến HI, nhiệt độ sôi, nhiệt độ nóng chảy tăng dần theo chiều tăng của

khối lượng phân tử Riêng HF có nhiệt độ sôi và nhiệt độ nóng chảy cao một

cách bất thường Đó là do có hiện tượng trùng hợp phân tử nhờ liên kết hidro

Năng lượng của liên kết hidro trong trường hợp này là rất lớn

2

1 (

du B S

) 2 1 ( ) ( ) (

1 (

2 B O

(mol)

Ta thấy dù biến ½ A (Al, Zn, S) thành Al2O3, ZnO, SO2 hay ½ B (Al2S3, ZnS,

Al dư, Zn dư, S dư thành Al2O3, ZnO, và SO2) thì lượng O2 dùng là như nhau

= nZndư ; nZn phản ứng với S ; nSphản ứng với Al ; và n Al2S3

02 , 33

100 65 22 , 0

, 8 02 , 33

100 ) 296 , 8 65 ( '

Vậy có : 0,22 – 0,01 = 0,21 mol Zn kết hợp với 0,21 mol S cho 0,21 mol ZnS

nSphản ứng với Al = nS chung – nS(Zn) – nSdư = 0,45 – 0,21 – 0,03 = 0,21 (mol)

3

2S Al

n =

3

21 , 0

= 0,07 (mol)Thành phần % khối lượng của các chất trong hỗn hợp B :

100%

150 0,07  

0,5 đ

0,25 đ

0,25 đ

0,25 đ

%ZnS= 61,69%

33,02

100%

97 0,21

% 100 65 01 , 0

( 2 đ) a Công thức thủy tinh: Na b Số mol thủy tinh = 10/(62 + 56 + 6.60) = 0,021 mol2O CaO.6SiO2.

Phương trình: Na2O CaO.6SiO2 + 28 HF  2 NaF + CaF2 + 6SiF4

A

C

B

SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO GIÁO D C VÀ ÀO T O ỤC VÀ ĐÀO TẠO ĐÀO TẠO ẠO

TRƯỜNG: THPT CHUYÊN BGNG: THPT CHUYÊN BG KÌ THI CHỌN HSG VÙNG DUYÊN HẢI BẮC BỘ LỚP 10 - THPT NĂM HỌC 2012-2013

Môn: HOÁ HỌC Thời gian: 180 phút (không kể thời gian giao đề)

Bài 1 (2,0 điểm)

Cho phản ứng: A B B  C D (1) là phản ứng đơn giản Tại 27 B 0C và 680C, phương trình (1) có hằng số tốc độ tương ứng lần lượt là k1 = 1,44.107mol-1.l.s-1 và k2 = 3,03.107 mol-1.l.s-1, R = 1,987 cal/mol.K

1 Tính năng lượng hoạt hóa EA (cal/mol) và giá trị của A trong biểu thức k=A.e-E/RT mol

-1.l.S-1

2 Tại 1190C, tính giá trị của hằng số tốc độ phản ứng k3

3 Nếu CoA = CoB = 0,1M thì t1/2 ở nhiệt độ 1190C là bao nhiêu?

Bài 2 (2,0 điểm)

Sự sắp xếp cấi trúc kiểu này được gọi là “lập phương tâm mặt”:

phương đơn giản

trong mỗi ô mạng cơ sở

3 Tính bán kính lớn nhất của nguyên tử X có thể “chui vào” các lổ hổng tứ diện và bát diện

(M h là khối lượng mol trung bình của hỗn hợp khí ở trạng thái cân bằng)

a) Tính độ phân ly  của N2O4 ở các nhiệt độ đã cho

b) Tính hằng số cân bằng Kp của (1) ở mỗi nhiệt độ trên

c) Cho biết (1) là phản ứng thu nhiệt hay tỏa nhiệt Giải thích? (Khi tính lấy tới chữ số thứ 3 sau dấy phẩy)

Bài 5 (3,0 điểm)

1 Trình bày cách làm thí nghiệm thông qua pin điện để tính được hằng số Ks của muối AgI

2 Có một điện cực Ag được bao phủ bởi hợp chất ít tan AgI, dung dịch KI 1,000.10-1Mlắp với điện cực calomen bão hòa và đo được suất điện động của pin là 0,333V Tính tích số tan

ĐỀ THI ĐỀ NGHỊ

3 Suất điện động của pin sẽ thay đổi như thế nào khi:

a) Thêm NaI 0,1M

b) Thêm NaCl 0,1M

d) Thêm dung dịch KCN 0,2M

(Đều được thêm vào điện cực nghiên cứu)

Cho pKs(AgCl: 10,00; AgI: 16,00): βAg(NH3)2+ = 107,24; βAg(CN)2- = 1020,48

Bài 6 (3,0 điểm)

dung dịch thu được, biết H2S có pK1 = 7; pK2 = 12,92; NH3 có pKb = 4,76 và giả thiết rằng HSO4

-điện ly hoàn toàn

Bài 7 (2,0 điểm)

Bài 1 Đốt cháy hòan tòan 12g một muối sunfua kim loại M (hóa trị II), thu được chất rắn A và

nồng độ 33,33% Làm lạnh dung dịch muối này thấy tách ra 15,625g tinh thể muối ngậm nước X,

phần dung dịch bão hòa lúc này có nồng độ 22,54%

1.Xác định kim loại M và công thức hoá học muối tinh thể ngậm nước X

2.Viết các phương trình phản ứng xảy ra khi:

b Cho khí B đi qua nước Brom cho đến khi vừa mất màu đỏ nâu của dung dịch Sau đóthêm dung dịch BaCl2 vào thấy kết tủa trắng

Bài 8 (2,0 điểm)

Hòa tan hoàn toàn oxit A (FexOy) trong dung dịch H2SO4 thu được muối A1 và khí B Nung A1

độ cao được hỗn hợp A3 gồm Al2O3 và FenOm Hòa tan A3 trong HNO3 loãng thu được khí NO

1 Nếu khối lượng A2 là 40 gam thì khối lượng a gam chất A ban đầu là bao nhiêu?

2 Người ta lại cho khí B lần lượt tác dụng KMnO4, dung dịch Br2, dung dịch K2CO3 cónhững phản ứng gì xảy ra?

3 Để điều chế phèn crom-kali người ta dùng khí B khử K2Cr2O7 Viết phương rình phản ứngtạo phèn

Hằng số điện ly

H2CO3 K1 = 3,5.10-7 ; K2 = 5,6.10-11

H2SO3 K1 = 1,7.10-2; K2 = 6,2.10-8

Bài 9 (2,0 điểm)

Điện phân dd KCl hai giờ ở 80°C trong một bình điện phân với điện áp là 6V và cường độ dòng

thận cho nước bay hơi thấy có cặn trắng Phân tích cho thấy trong cặn đó có mặt ba muối chúng

là những muối gì?

Thí nghiệm 1: lấy m (g) hỗn hợp chứa các muối trên hòa tan trong nước, axit hoá bằng

Thí nghiệm 2: m (g) hỗn hợp này được đun nóng đến 600°C (hỗn hợp nóng chảy), làm

lạnh lần nữa và khối lượng mẫu rắn còn lại (m - 0,05) g Kiểm tra mẫu rắn thấy một muối ban đầuvẫn giữ nguyên nhưng hai muối kia đã chuyển thành hai muối mới

Thí nghiệm 3: lấy (m - 0,05) g của mẫu rắn còn lại hòa tan trong nước và axit hóa với

axit nitric Một khí được hình thành có thể quan sát được Sau đó chuẩn độ bằng dung dịch

S Ở GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO GIÁO D C VÀ ÀO T O ỤC VÀ ĐÀO TẠO ĐÀO TẠO ẠO

TR ƯỜNG: THPT CHUYÊN BG NG: THPT CHUYÊN BG ĐÁP ÁN KÌ THI CHỌN HSG VÙNG DUYÊN HẢI BẮC BỘ

-E

2 1

kln

3 3

Số lỗ hổng tứ diện là 8 x 1 = 8; bát diện là: 1x1 + (1/4)x 12 = 4

2

Với lổ hổng tứ diện

Một đường thằng đi từ các cạnh chia góc tứ diện ra làm hai phần Độ dài

là rM + rX Góc lúc này là 109,5°/2

sin θ = rx / (rM + rX)→ sin (109,5°/2)· (rM + rX) = rX

→ 0.816 rM = 0.184 rX → rM/rX = 0.225Với lổ hổng bát diện

Trong quá trình bất thuận nghịch thì W’ = 0

 S vũ trụ = S pư + S mt = 711,02 J/K > 0

 Quá trình là bất thuận nghịch, phản ứng tự xảy ra.

a) Đặt a là số mol N2O4 có ban đầu,  là độ phân li của N2O4 ở toC

xét cân bằng: N2O4   2NO 2

Tổng số mol khí tại thời điểm cân bằng là a(1 + )

Khối lượng mol trung bình của hỗn hợp khí:

ở 35oC thì  = 0,27  KP = 0,315

ở 45oC thì  = 0,337  K p, = 0,513

2

Vì khi tăng nhiệt độ từ 35oC  45oC thì độ điện li  của N2O4 tăng (hay KP

tăng)  Chứng tỏ khi nhiệt độ tăng thì cân bằng chuyển sang chiều thuận

thì phản ứng thuận thu nhiệt

1

+ Lấy một điện bạc được bao phủ bởi hợp chất ít tan (là hợp chất đang cần

xác định tích số tan, ví dụ: AgI) và nhúng trong dung dịch muối chứa anion

của hợp chất ít tan đó (ví dụ dung dịch KI đã biết nồng độ)

+ Chọn một điện cực thứ hai thường là điện cực chuẩn (ví dụ điện cực

+ Nối hai điện cực có mắc vôn kế xác định chiều của dòng điện (xác định

điện cực) và đo suất động của pin Từ đó tính được Ks

2

Giả sử qua thực nghiệm xác định được sơ đồ pin như sau:

(-) Ag, AgI KI 0,1M KCl(bão hòa) Hg2Cl2, Hg (+)

- Ở cực (-) có:

E(-) = Eo(Ag+/Ag) + 0,0592lg[Ag+] = Eo(Ag+/Ag) + 0,0592lgKs/[I-] = 0,799 + 0,0592lg10 + 0,0592lgKs = 0,7398 + 0,0592lgKs

a) Có sơ đồ pin:

(-) Ag, AgI KI 0,1M KCl(bão hòa) Hg2Cl2, Hg (+) Khi thêm muối NaI vào điện cực anot làm cho cân bằng AgI Ag⇌ Ag + + I-

suất điện động của pin tăng

b) Khi thêm NaCl 0,1M vào điện cực anot, có phản ứng:

AgI + Cl- AgCl + I⇌ Ag - K = 10-16.(10-10)-1 = 10-6 (nhỏ) Theo phản ứng trên thấy K rất nhỏ, mặt khác nồng độ NaCl lại loãng, nên

quá trình chuyển sang AgCl là rất ít Vì vậy suất điện động của pin coi

không đổi

AgI + 2NH3 Ag(NH⇌ Ag 3)2+ + I- K = 10-16.(10-7,24)-1 = 10-9,76 (rấtnhỏ)

quá trình chuyển sang Ag(NH3)2+ là rất ít Vì vậy suất điện động của pin coi

không đổi

d) Khi thêm dung dịch KCN 0,2M vào điện cực anot, có phản ứng:

AgI + 2CN- Ag(CN)⇌ Ag 2+ + I- K = 10-16.(10-20,48)-1 = 104,48 (lớn) Theo phản ứng trên thấy K lớn, nên quá trình chuyển sang phức bền gần

như hoàn toàn, do đó ion Ag+ giảm đi, E(-) giảm Vì vậy suất điện động của

pin tăng

hóa bởi HNO3 làm nồng độ ion I-, dẫn đến nồng độ ion Ag+ tăng (trong môi

tăng Vì vậy suất điện động của pin giảm, đến lúc nào đó có thể đổi chiều

Vì Ka2 >> Kw nên cân bằng phân ly ra H+ chủ yếu do cân bằng (4)

Như vậy, cân bằng chủ yếu trong dung dịch là cân bằng (1) và (4)

Đánh giá sơ bộ pH của dung dịch:

pH = pKa2 + lg(Cb/Ca) = 12,92 + lg (0,034/0,034) = 12,92 > 7 nên ta xét cân bằng:

2FexOy+(6x-2y)H2SO4 xFe2(SO4)3 + (3x-2y)SO2 + 2y)H2O

2Fe2(SO4)3  6SO2 + 3O2 + Fe2O3

Nung A2 với bột Al

3nFe2O3 + (6n-4m)Al  6FenOm + (3n-2m)Al2O3

Hòa tan A3 trong HNO3

Al2O3 + 6HNO3  2Al(NO3)3 + H2O3FenOm + (12n-2m)HNO3 3nFe(NO3)3 + (3m-2n)NO + (6n-

Ta có sơ đồ sau

o t 6KOH 3Cl 2 KClO 3 5KCl 3H O 2 KOH CO 2 KHCO 3

  

Ba muối là KCl, KHCO3 và KClO3

KHCO3 và KClO3 bị phân hủy; KClO4 và K2CO3 được hình thành

Axit hóa: H HCO3 CO2 H O2

Phản ứng với AgNO3:

Ag + + Cl - → AgCl Khi nung ở 600 o C:

o t

o t

n 3n =3x1,425x10 -3 = 4,275 x 10 -3 (mol)

→mKClO4= 138,5x4,275 x 10 -3 = 0,592 (gam) Vậy khối lượng của 3 muối trước khi nung:

KCl

m = 0,140 gam; mKClO3= 0,698 gam; mKHCO3= 0,161gam.

Khối lượng của 3 muối sau khi nung:

KCl

m = 0,246 gam; mKClO4= 0,592 gam; mK CO2 3= 0,111gam.

SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO HÀ NỘI

TRƯỜNG THPT CHU VĂN AN KỲ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI KHU VỰC DUYÊN HẢI VÀ ĐỒNG BẰNG BẮC BỘ NĂM HỌC 2012 - 2013

MÔN THI: HOÁ HỌC LỚP 10

(Thời gian làm bài 180 phút không kể thời gian giao đề)

Đề thi gồm 01 trang

Câu 1

Cho các phân tử: XeF2, XeF4, XeOF4, XeO2F2

a Viết công thức cấu tạo Li - uyt (Lewis) cho từng phân tử

b Áp dụng quy tắc đẩy giữa các cặp electron hóa trị, hãy dự đoán cấu trúc hình học củacác phân tử đó

c Hãy cho biết kiểu lai hóa của nguyên tử trung tâm trong mỗi phân tử trên

Câu 3 Cho các quá trình dưới đây:

2 Cho các quá trình dưới đây:

+ β- ; + β+ ; +

β+

a Quá trình nào có thể tự diễn biến? Vì sao?

b So sánh tốc độ cực đại của hạt sơ cấp ( β-, β+) ở các quá trình có thể tự diễn biến được

Cho: = 6,01889 u; = 6,01512 u; = 13,00574 u; = 13,00335 u; =7,01693 u; = 7,01600 u; me = 0,00055 u; 1eV = 1,602.10-19J; 1u = 932 MeV/c2; NA =6,022.1023;c = 3.108 m/s

1 Tính hằng số cân bằng Kp và ΔG(3)G0 của phản ứng (*) ở400 K

ĐỀ NGUỒN

2 Tính lượng N2 và NH3, biết hệ có 500 mol H2.

3 Thêm 10 mol H2 vào hệ này đồng thời giữ cho nhiệt độ và áp suất tổng cộng không đổi.Bằng cách tính, hãy cho biết cân bằng (*) chuyển dịch theo chiều nào?

4 Trong một hệ cân bằng gồm H2, N2 và NH3 ở 410 K và áp suất tổng cộng 1.105 Pa,người ta tìm được: Kp = 3,679.10-9 Pa-2, = 500 mol , = 100 mol và = 175mol Nếu thêm 10 mol N2 vào hệ này đồng thời giữ cho nhiệt độ và áp suất không đổi thìcân bằng chuyển dịch theo chiều nào?

Cho: Áp suất tiêu chuẩn P0 = 1,013.105 Pa; R = 8,314 JK-1mol-1; 1 atm = 1,013.105 Pa

Câu 6.

Một dung dịch có ba chất HCl, BaCl2, FeCl3 cùng nồng độ 0,0150M Sục khí CO2 vàodung dịch này cho đến bão hoà Sau đó thêm từ từ NaOH vào dung dịch đến nồng độ0,120M Cho biết: nồng độ CO2 trong dung dịch bão hoà là 3.10-2M; thể tích của dungdịch không thay đổi khi cho CO2 và NaOH vào; các hằng số: pKa của H2CO3 là 6,35 và10,33; pKs của Fe(OH)3 là 37,5 và của BaCO3 là 8,30; pKa của Fe3+ là 2,17 Tính pH củadung dịch thu được

Câu 7

Cho = 0,8V; = -0,15V; = 1,26V; = -0,037V;

= -0,440V

Hãy:

1 a Thiết lập một sơ đồ pin để xác định tích số tan của AgI Viết các phương trình phản

ứng xảy ra trên mỗi điện cực và trong pin

b Tính độ tan (s) tại 25oC của AgI trong nước

2 a Lập pin điện trong đó xảy ra sự oxi hoá ion Fe2+ thành ion Fe3+ và ion Au3+ bị khửthành ion Au+ Viết các phương trình phản ứng xảy ra trên mỗi điện cực và trong pin

b Tính sức điện động chuẩn của pin và hằng số cân bằng của phản ứng xảy ra trong pin này Câu 8 Muối KClO4 được điều chế bằng cách điện phân dung dịch KClO3 Thực tế khiđiện phân ở một điện cực, ngoài nửa phản ứng tạo ra sản phẩm chính là KClO4 còn đồngthời xẩy ra nửa phản ứng phụ tạo thành một khí không màu Ở điện cực thứ hai chỉ xẩy ranửa phản ứng tạo ra một khí duy nhất Hiệu suất tạo thành sản phẩm chính chỉ đạt 60%

1 Viết ký hiệu của tế bào điện phân và các nửa phản ứng ở anot và catot

2 Tính điện lượng tiêu thụ và thể tích khí thoát ra ở điện cực (đo ở 250C và 1atm) khiđiều chế được 332,52g KClO4

đuổi hết Br2 dư thu được dung dịch B Trung hòa 25 ml dung dịch B cần dùng hết 15 ml

hốc bát diện Tinh thể CuCl gồm hai mạng lập phương tâm mặt lồng vào nhau Sốphối trí của Cu+ và Cl- đều bằng 6

Số ion Cl- trong một ô cơ sở: 8.1/8 + 6.1/2 = 4

Số ion Cu+ trong một ô cơ sở: 12.1/4 + 1.1 = 4; Số phân tử CuCl trong một ô cơ sở

Các quá trình (1) và (2) tự diễn biến

ΔG(3)H3 >> 0, ΔG(3)S3 > 0 ΔG(3)G3 >> 0 Quá trình (3) không tự diễn biến

Câu 4

(2,0 điểm) (1)-(2)-(3)-(4) ta có:

2ClO2 (k) + 2O(k) → 2ClO3 (k) 2

= - - - = -402,7 kJ = 201,35 kJ

0,5

0,5

nN 2 = 2

2 2

H N H

nP

P   nN 2= 500

nNH 3= 2

3 2

H

N H H

nP

ΔG(3) G = [-12136 + 8,314  400 ln ( ) = -144,5 J.mol1

 Cân bằng (*) chuyển dịch sang phải

4 Sau khi thêm 10 mol N2 trong hệ có 785 mol khí và áp suất phần mỗi khí là:

PH 2= 100

785 1105 Pa ; PN 2= 510

785 1105 Pa ; P= 175

785 1105 Pa ΔG(3)G = ΔG(3)G0 + RTlnQ = - RTlnKp + RTlnQ

Dung dịch có môi trường axit mạnh (vì có HCl và Fe3+), sự điện ly CO2 là không

đáng kể (vì nồng độ CO32- vô cùng bé) nên không có kết tủa BaCO3 tạothành

Khi thêm NaOH xảy ra các phản ứng:

- Trung hoà HCl: H+ + OH-  H2O 0,015M

- Kết tủa BaCO3:

0,5

0,5

Ba2+ + CO32-  BaCO3 0,015 0,030

- 0,015 0,015Thành phần hỗn hợp kết tủa có:

Fe(OH)3 BaCO3

0,0150 M 0,0150 MTrong dung dịch có:

CO32- 0,015M; Cl- ; Na+ ; H2OCác cân bằng xảy ra:

H2O H+ + OH- 10-14 (1)Fe(OH)3 Fe3+ + 3OH- Ks1 = 10-37,5 (2)BaCO3 Ba2+ + CO2-

3 Ks2 = 10-8,30 (3)

CO32- + H2O HCO3- + OH- Kb1 = 10-14/10-10,33 = 10-3,67 (4)

So sánh cho thấy cân bằng (4) là cân bằng quyết định pH của dung dịch ( vì OH

-do H2O điện ly và do Fe(OH)3 tan ra là rất bé), nồng độ CO32- do BaCO3 tan ra không đáng kể (vì có dư CO32- từ dung dịch)

(2,0 điểm) 1 a Để xác định tích số tan KS của AgI, cần thiết lập sơ đồ pin có các điện cực Ag

làm việc thuận nghịch với Ag+ Điện cực Ag nhúng trong dung dịch nào có [Ag+] lớnhơn sẽ đóng vai trò catot Vậy sơ đồ pin như sau:

(-) Ag │ I-(aq), AgI(r) ║ Ag+(aq) │ Ag(r) (+)Hoặc: (-) Ag, AgI(r) │ I-(aq) ║ Ag+(aq) │ Ag(r) (+)Phản ứng ở cực âm: Ag(r) + I−(aq) AgI(r) + e K11

Phản ứng ở cực dương: Ag+(aq) + e Ag(r) K2

Phản ứng xảy ra trong pin: Ag+(aq) + I-(aq) AgI(r) KS-1 (1)

Trong đó KS-1= K11.K2 = ( Ag /Ag0+ - AgI/Ag,I0 - ) / 0,059

10 E E ≈ 1,0.1016 KS =1,0.10−16

b Gọi S là độ tan của AgI trong nước nguyên chất, ta có:

2 Theo qui ước: quá trình oxi hóa Fe2+ xảy ra trên anot, quá trình khử Au3+ xảy ra trên

catot, do đó điện cực Pt nhúng trong dung dịch Fe3+, Fe2+ là anot, điện cực Pt nhúng

trong dung dịch Au3+, Au+ là catot:

(-) Pt │ Fe3+(aq), Fe2+(aq) ║ Au3+(aq), Au+(aq) │ Pt (+)

0,5

0,25

0,5

Phản ứng ở cực dương: Au (aq) + 2e Au (aq) K2

Phản ứng trong pin: Au3+(aq) + 2Fe2+(aq) Au+(aq) + 2Fe3+(aq) K(2)

0,5

0,25

Câu 8

(2,0 điểm) 1 Kí hiệu của tế bào điện phân: Pt  KClO3 (dd)  Pt

Phản ứng chính: anot: ClO3- - 2e + H2O  ClO4 - + 2H+

catot: 2H2O + 2e  H 2 + 2OH- ClO3- + H2O  ClO4- + H2

52 , 332

nKClO4  

q = I.t = 2,4.F.100/60 = 8F = 772000 C Khí ở catot là hydro: nH 2

=

mol mol

F

F

4 /

2

8



VH 2 = nRT/P = 97,7 lítKhí ở anot là oxy: điện lương tạo ra O2 = 8 F 0,4 = 3,2 F

Câu 9

(2 điểm)

a) Cân bằng: 2SO2 + O2   2SO3

Ban đầu: 7 10 (mol)

lúc cân bằng: (7-x) (10 - 0,5x) x (x: số mol SO2 đã phản ứng)

Tổng số mol các khí lúc cân bằng: 100 - 0,5x = n

Áp suất riêng của các khí:

2 SO

Kp = 3

2 SO 2

(P ) (P ) P = x (100 - 0,5x)2 2

ĐỀ THI HỌC SINH GIỎI CÁC TRƯỜNG THPT

CHUYÊN KHU VỰC DUYÊN HẢI – ĐỒNG BẰNG BẮC

BỘ MÔN HÓA HỌC LỚP 10

(Thời gian làm bài: 180 phút)

TRƯỜNG THPT CHUYÊN BIÊN HÒA

TỈNH HÀ NAM Người ra đề: Trần Thị Tuyết

Lã Thị Thu

ĐỀ GIỚI THIỆU

Câu 1: Liên kết hóa học

X là nguyên tố thuộc nhóm A, hợp chất với hidro có dạng XH3 Electron cuối cùng trên nguyên tử X có tổng bốn số lượng tử bằng 4,5 (Quy ước từ -l đến +l) a) Viết cấu hình electron của nguyên tử X

b) Ở điều kiện thường XH3 là một chất khí X tạo với oxi một số phân tử và ion sau: XO2, Hãy viết công thức Lewis, cho biết trạng thái lai hóa của nguyên

tử trung tâm, dự đoán dạng hình học của các phân tử và ion trên, đồng thời sắp xếp các góc liên kết trong chúng theo chiều giảm dần Giải thích.

c) Hãy so sánh góc liên kết và momen lưỡng cực của XH3 và XF3 Giải thích d) Cho các chất sau: XF3, CF4, NH3 Các chất trên có tác dụng với nhau hay không? Nếu có hãy viết phương trình (giải thích)

Câu 2: Tinh thể

1 Hãy chứng minh rằng phần thể tích bị chiếm bởi các đơn vị cấu trúc (các nguyên tử) trong mạng tinh thể kim loại thuộc các hệ lập phương đơn giản, lập phương tâm khối, lập phương tâm diện tăng theo tỉ lệ 1:1,31:1,42.

2 Tinh thể CsI có cấu trúc kiểu CsCl với cạnh a = 0,445nm Bán kính ion Cs+ là 0,169nm Khối lượng mol của CsI là 259,8 g/mol Hãy tính

a) Bán kính I

-b) Độ đặc khít của tinh thể

c) Khối lượng riêng của tinh thể

Câu 3: Động học – phản ứng hạt nhân