ĐỀ THI HÓA 10 + ĐÁP ÁN

KỲ THI OLYMPIC 30/4/2005TRƯỜNGTHPT LƯƠNG VĂN CHÁNH ĐỀ VÀ ĐÁP ÁN MÔN: HOÁ KHỐI: 10 Giáo viên biên soạn : Nguyễn thị Hồng Phượng SỐ MẬT MÃ: SỐ MẬT MÃ: Câu I : Cho hợp chất muối X được t

KỲ THI OLYMPIC 30/4/2005

TRƯỜNGTHPT LƯƠNG VĂN CHÁNH

ĐỀ VÀ ĐÁP ÁN MÔN: HOÁ KHỐI: 10

Giáo viên biên soạn : Nguyễn thị Hồng Phượng

SỐ MẬT MÃ:

SỐ MẬT MÃ:

Câu I :

Cho hợp chất muối X được tạo bởi hai nguyên tố A và B thuộc cùng một chu kỳ trong bảng tuần hoàn Ở trạng thái bình thường , nguyên tử của A và B đều có 1

electron độc thân Bộ 4 số lượng tử của electron độc thân của A thoả mãn điều kiện sau :

n + l = 4 & m + s = - ½

a ) Xác định A , B và công thức phân tử của X.

b ) Cho 100ml dung dịch X có nồng độ 1M tác dụng với V ml dung dịch NaOH 0,5M thì thu được 1,56gam kết tủa Tính V

ĐÁP ÁN :

CÂU I :

a) Trong nguyên tử của A có 1 electron độc thân => s = +1

2 => m= -1 Vậy l > 0 & l < n => l =1 & n = 3 ( 3p 1 )

Cấu hình e - của A : 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 1 => STT = 13 , đó là Al

B thuộc cùng chu kỳ với A và cũng có 1 electron độc thân => có cấu hình phân lớp e

-ngoài cùng : 3s 1 ( K ) hoặc 3s 2 3p 5 ( Cl ) B tạo hợp chất muối với A => B là Cl

Công thức phân tử của X là AlCl 3

b) Số mol AlCl 3 = 0,1 mol ; số mol kết tủa Al(OH) 3 = 1,56 78 = 0,02 mol < 0,1 mol Vậy có 2 trường hợp xảy ra :

Trường hợp 1 : AlCl 3 dư chỉ có 1 phản ứng :

AlCl 3 + 3 NaOH Al(OH) 3 ↓ + 3 NaCl

0,06 mol 0,02 mol

Số mol NaOH phản ứng = 3.0,02 = 0,06 mol => V= 0,06/ 0,5 = 0,12 lít = 120 ml

Trường hợp 2 : AlCl 3 phản ứng hết tạo kết tủa cực đại rồi tan bớt :

AlCl 3 + 3 NaOH Al(OH) 3 ↓ + 3 NaCl

0,1 mol 0,3 mol 0,1 mol

Al(OH) 3 + NaOH NaAlO 2 + 2 H 2 O

Tan 0,08 0,08 mol

Số mol NaOH tổng cộng = 0,3 + 0,08 = 0,38 mol => V = 0,38/0,5 = 0,76 lít = 760ml Câu II :

Lúc ban đầu một mẫu 210 84Po nguyên chất có khối lượng m = 1g Các hạt nhân Poloni phóng xạ phát ra 1 hạt anpha và chuyển thành hạt nhân A

ZX bền

a ) Viết phương trình phản ứng và xác định X

b ) Xác định chu kỳ bán huỷ của Po phóng xạ , biết rằng trong 1 năm (365 ngày )nó tạo ra 89,6 cm 3 khí He ( đktc)

c ) Tìm tuổi của mẫu chất trên , biết rằng tại thời điểm khảo sát tỉ số giữa khối lượng X và Po có trong mẫu chất là 0,4 Tính các khối lượng đó

ĐÁP ÁN :

CÂU II :

a) 210 84Po 2 4 He + A

Theo định luật bảo toàn số khối : 210 = 4 + A => A = 210 -4 = 206

Và bảo toàn số điện tích hạt nhân : 84 = 2 + Z => Z = 84 -2 = 82

Vậy A ZX là: 206 82 Pb

Phương trình phản ứng : 210 84Po 4 2 He + 206

82 Pb

b) Số hạt nhân Poloni ban đầu : No = 1.6 ,023.10 210 23 = 2,868.10 2 1

Số hạt nhân Poloni phân rã= số hạt nhân He tạo ra =

89,6.10 6 ,023.10

22,4

−

= 2,4092.10 2 1

Số hạt nhân Poloni còn lại = 2, 868.10 2 1 – 2,4092 10 2 1 = 0, 4588.10 2 1

lnNo Nt = kt => ln

21 21

2,868.10 0,4588.10 = k.365 => k = 1, 8327

Chu kỳ bán huỷ T = 0,693 k = 1,8327 0,693 = 138 ngày

c) Gọi x là khối lượng Poloni phân huỷ => m Pb = 206x 210 , m Po còn lại = (1-x )

=> Pb

Po

206x

m 210

m = 1 x− = 0,4 => x = 0,29 gam => m Pb = 0,284 gam ; m Po còn lại = 0,71 gam

Tuổi của mẫu chất : t = o

t

m

T ln 138 ln 1 0,693 m = 0,693 0,71= 68,2 ngày

Câu III :

Sunfuryl điclorua SO 2 Cl 2 là hóa chất phổ biến trong phản ứng clo hoá Tại 350 0 C , 2 atm phản ứng :

SO 2 Cl 2 (k) ƒ SO 2 (k) + Cl 2 (k) (1) có K p = 50

a/ Hãy cho biết đơn vị của trị số đó và giải thích : hằng số cân bằng K p này phải có đơn vị như vậy b/ Tính % theo thể tích SO 2 Cl 2 (k) còn lại khi hệ (1) đạt tới cân bằng ở điều kiện đã cho

c/ Ban đầu dùng 150mol SO 2 Cl 2 (k) , tính số mol Cl 2 (k) thu được khi (1) đạt tới cân bằng

Các khí được coi là khí lý tưởng

ĐÁP ÁN :

CÂU III :

a) Đơn vị của Kp là atm

Vì lúc cân bằng Kp = 2 2

2 2

SO Cl

P P (atm)(atm)

2 2

SO Cl

P P P

b)

SO 2 Cl 2 (k) ƒ SO 2 (k) + Cl 2 (k) (1) có K p = 50 Ban đầu 1mol

Phân li x x x

[ ] 1-x x x

Số mol tổng cộng = ( 1 + x ) mol ⇔ áp suất chung P = 2 atm

Số mol Cl 2 = số mol SO 2 = x mol ⇔ P = Cl 2 P = 2x atm SO 2 1 x+

Số mol SO 2 Cl 2 = (1-x) ⇔ P SO Cl 2 2 = (1 x)2 atm

1 x

− +

Kp = 2 2

2 2

SO Cl

P P

2

2 2

2x

1 x (1 x)2 1 x

1 x

+

= 50 ⇒ x = 50 52 = 0,9806

Số mol SO 2 Cl 2 còn lại = 1- 0,9806 = 0,0194 mol

⇒ % V SO Cl 2 2 = 0,0194.100

1 0,9806+ = 0.98 %

c) Số mol Cl 2 = số mol SO 2 = x mol = số mol SO 2 Cl 2 phân li

= 150 0,9806 = 147,09 mol Câu IV :

Tính pH , [CrO2 4−] , [ Cr 2 O7 2−] và [HCrO4−] trong dung dịch :

a) K 2 Cr 2 O 7 0,010M .

b) K 2 Cr 2 O 7 0,010M và CH 3 COOH 0,1M

Biết Cr 2 O7 2− + H 2 O ƒ 2 HCrO4− (1) K 1 == 10 -1,36

HCrO4− + H 2 O ƒ H 3 O + + CrO2 4− (2) K 2 == 10 -6,5

CH 3 COOH ƒ CH 3 COO - + H + (3) K a == 1,8.10 -5 ĐÁP ÁN :

CÂU IV :

a) K 2 Cr 2 O 7 2K + + Cr 2 O7 2−

0,010

Cr 2 O2

7− + H 2 O ƒ 2 HCrO4− (1) K 1 == 10 -1,36

HCrO4− + H 2 O ƒ H 3 O + + CrO2 4− (2) K 2 == 10 -6,5

Vì K 1 >> K 2 nên có thể coi trong dung dịch cân bằng (1) là chủ yếu

Cr 2 O2

7− + H 2 O ƒ 2 HCrO4− K 1 == 10 -1,36

C 0,010

[ ] 0,010 – x 2x

Theo định luật tdkl :

2

2

1 2

2 7

0,010 x

Cr O

−

−

−

−

=> 4x 2 + 10 -1,36 x - 10 -3,36 = 0

Giải ra được x = 6,33 10 -3 => [HCrO−4] = 2 6,33 10 -3 = 1,26 10 -2 M

[ Cr 2 O7 2−] = 0,010 – 6,33.10 -3 = 3,7 10 -3 M

HCrO4− + H 2 O ƒ H 3 O + + CrO2

4− K 2 == 10 -6,5

[ ] 1,26 10 -2 y y

2

6 ,5 2

1,26.10− = − => y = 6,31 10 -5 = [CrO4 2−] = [H + ] Vậy [CrO2 4−] = 6,31 10 -5 M và pH = -lg 6,31.10 -5 = 4,2

b) Cr 2 O7 2− + H 2 O ƒ 2 HCrO4− (1) K 1 == 10 -1,36

HCrO4− + H 2 O ƒ H 3 O + + CrO2 4− (2) K 2 == 10 -6,5

CH 3 COOH ƒ CH 3 COO - + H + (3) K a == 1,8.10 -5

So sánh (1) , (2) , (3) thì cân bằng (1) là chiếm ưu thế Vì vậy tương tự câu a) [ Cr 2 O7 2−] = 3,7 10 -3 M ; [HCrO−4] = 1,26 10 -2 M

So sánh (2) và (3) : K 2 [HCrO4−] = 10 -6,5 1,26.10 -2 = 4.10 -9

K a [CH 3 COOH] = 1,8 10 -5 0,1 = 1,8.10 -6

=> (3) chiếm ưu thế

CH 3 COOH ƒ CH 3 COO - + H + K a == 1,8.10 -5

C 0,1

[ ] 0,1 – x x x

2

x 0,1 x− = 1,8 10 -5 => x = 1,34 10 -3 << 0,1

=> pH = -lg 1,34.10 -3 = 2,87

HCrO4− + H 2 O ƒ H 3 O + + CrO2 4− K 2 == 10 -6,5

[ ] 1,26.10 -2 1,34.10 -3 y

[CrO2 4−] = y = 10 -6,5

2 3

1,26.10 1,34.10

−

− = 2,97.10 -6 M Câu V :

a) Có bao nhiêu gam oxi tan trong 100lít nước mưa ở 20 0 C ? Biết độ tan của oxi ở nhiệt độ đó là 3,1 ml trong 100ml nước và oxi chiếm 20% thể tích không khí , áp suất khí quyển = 1atm b) Người ta khuấy iốt ở nhiệt độ thường trong bình chứa đồng thời nước và CS 2 nguội , và nhận thấy rằng tỷ lệ giữa nồng độ ( gam / lít) của iốt tan trong nước và tan trong CS 2 là không đổi và bằng 17.10 -4

Người ta cho 50ml CS 2 vào 1 lít dung dịch iốt (0,1g/lít ) trong nước rồi khuấy

mạnh Tính nồng độ ( gam /lít ) của iốt trong nước

c) Đổ đầy nước vào một bình cầu có dung tích V lít đựng khí Hyđroclorua ở điều kiện tiêu chuẩn Khí tan hết Tính nồng độ % và nồng độ mol/lít của dung dịch thu được ĐÁP ÁN :

CÂU V :

a) Oxi chiếm 20% thể tích không khí => áp suất riêng của oxi P = 1.20 O 2 100 = 0,2 atm Thể tích oxi tan trong 100 lít nước mưa = 3,1 lít

=> Số mol oxi = PV RT = 0,082.(20 273) 0,2.3,1+ = 0,0258 mol

=> Số mol oxi tan = 0,0258 32 = 0,8256 gam

b) Gọi x ; y lần lượt là nồng độ (gam/ lít) của iốt tan trong nước và trong CS 2

Ta có : x y = 17 10-4

Số gam iốt tan trong 50ml CS 2 = 0,05y (g) ; Số gam iốt tan trong nước = (0,1 – 0,05y) g

Nồng độ của iốt trong nước sau khi khuấy = (0,1 – 0,05y) g/l = x

Vậy x (0,1 0,05 y) y = −y = 17.10−4 => 0,1 – 0,05y = 0,0017 y => y = 1,934 g/l

Vậy nồng độ của iốt trong nước sau khi khuấy là : x = 0,1 – 0,05.1,934 = 0,0033 ( g/l ) c) Số mol HCl = 22,4 mol ; Thể tích dung dịch thu được = dung tích bình = V lít V

= > Nồng độ mol/lít C M =

V

1 22,4

V = 22,4 = 0,04464 M

Khối lượng HCl = 22,4 36,5 (g) ; V

Khối lượng dung dịch = khối lượng nước + khối lượng HCl = V.10 3 + 22,4 36,5 V

3

V .36 ,5.100

36 ,5.100 3650

V 22,4.10 36 ,5 22436 ,5 V.10 36 ,5

22,4

+ +

Câu VI :

a) Cho 31,84g hỗn hợp NaX , NaY ( X,Y là 2 Halogen ở 2 chu kỳ liên tiếp ) vào dung dịch AgNO 3 dư thu được 57,34gam kết tủa Tìm công thức của NaX và NaY , tính khối lượng của mỗi muối

b) Tìm các chất A,B,C,D,E… và hoàn thành các phương trình phản ứng sau :

1) (A) + (B) I 2 + KNO 3 + NO + H 2 O

2) (C) + (D) BaBr 2 + HBr

3) (E) + (F) Cl 2 + O 2 + H 2 O

4 ) FeCl 2 + (G) + (H) FeCl 3 + H 2 O

5) (M) + (N) FeBr 3 + Fe 2 (SO 4 ) 3

6) (P) + (Q) I 2 + H 2 O

7) NaCrO 2 + Br 2 + NaOH Na 2 CrO 4 + (R) + ( T)

8) (U) + (V) H 2 SO 4 + HCl

ĐÁP ÁN :

CÂU VI :

a) Vì trong các muối halogenua của bạc thì AgF tan còn các halogenua bạc còn lại đều không tan , do đó ta có 2 trường hợp sau :

Trường hợp 1 : X là F => Y là Cl , lúc đó chỉ có NaCl phản ứng :

NaCl + AgNO 3 AgCl ↓ + NaNO 3

Do đó n NaCl = n AgCl = 57 ,34 143,5 mol => mNaCl =57 ,34 143,5 58,5 = 23,38 gam

=> m NaF = 31,84 – 23,38 = 8,46 gam.

Trường hợp 2 : X không phải là F

Đặt công thức chung của 2 muối natri halogenua là : Na X với số mol là x mol

Na X + AgNO3 Ag X ↓ + NaNO 3

x mol x mol

=> ( 23 + X )x = 31,84 g

( 108 + X ) x = 57,34 g => x = 0,3 mol => X = 83,133

Vì X, Y ở 2 chu kì kế tiếp nhau , nên : X = 80 < 83,133 < Y = 127

Vậy NaX là NaBr

NaY là NaI

Đặt số mol của NaI là a mol => số mol của NaBr là ( 0,3 –a ) mol

 khối lượng hỗn hợp đầu = 103 ( 0,3-a ) + 150a = 31,84

 47a = 0,94 => a= 0,94/47 = 0,02 mol

 m NaI = 150.0,02 = 3gam

m NaBr = 31,84 – 3 = 28,84 gam

b) Các phương trình phản ứng :

1) 6 KI + 8 HNO 3 3 I 2 + 6 KNO 3 + 2 NO + 4 H 2 O

(A) (B)

2) BaH 2 + 2 Br 2 BaBr 2 + 2 HBr

(C) (D)

3) O 3 + 2 HCl Cl 2 + O 2 + H 2 O

(E) (F)

4 ) 2 FeCl 2 + O 2 + 2 HCl 2 FeCl 3 + 2H 2 O

(G) (H)

5) 6 FeSO 4 + 3 Br 2 2 FeBr 3 + 2 Fe 2 (SO 4 ) 3

(M) (N)

6) HIO 3 + 5 HI 3 I 2 + 3 H 2 O

(P) (Q)

7) 2 NaCrO 2 + 3Br 2 + 8 NaOH 2 Na 2 CrO 4 + 6 NaBr + 4 H 2 O (R) ( T) 8) SO 2 Cl 2 + H 2 O H 2 SO 4 + HCl

(U) (V)