hai cặp electron tự do tạo lực đẩy ép góc liên kết nhiều hơn so với nguyên tử trung tâm (Cl) của ClO2 chỉ có 3 electron tự do.. Liên kết Cl-O trong phân tử ClO2 có đặc tính của liên kế[r]
Trang 1SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
THÀNH PHỐ ĐÀ NẴNG HƯỚNG DẪN CHẤM KÌ THI HỌC SINH GIỎI THÀNH PHỐ NĂM HỌC 2004 - 2005
MÔN: HÓA HỌC LỚP 10
Thời gian: 150 phút (không kể thời gian giao đề)
1 Hãy giải thích tại sao phân tử Cl2O có góc liên kết (111o) nhỏ hơn và độ dài liên kết Cl-O (1,71Å) lớn hơn so với phân tử ClO2 (upload.123doc.neto và 1,49Å)?
(a) tính axit, tính oxi hóa của các chất HClO, HClO2, HClO3 và HClO4
(b) tính axit, tính khử của các chất HF, HCl, HBr, HI
Cl
O
hai cặp electron tự do tạo lực đẩy ép góc liên kết nhiều hơn so với nguyên tử trung
tâm (Cl) của ClO2 chỉ có 3 electron tự do
electron độc thân ở trên Cl hoặc O Đặc tính liên kết đôi này làm liên kết Cl-O trong
ClO2 ngắn hơn trong Cl2O (chỉ chứa liên kết đơn)
(a) HClO < HClO2 < HClO3 < HClO4
Số nguyên tử oxi không hidroxyl tăng làm tăng độ phân cực của liên kết O-H
(b) HF < HCl < HBr < HI
Bán kính nguyên tử tăng làm độ bền liên kết giảm, khả năng bị phân cực hóa của
liên kết H-X tăng
Độ mạnh tính oxi hóa - khử
(a) Tính oxi hóa giảm: HClO > HClO2 > HClO3 > HClO4
Số nguyên tử oxi tăng làm tăng độ bền phân tử (độ bội liên kết tăng) nên độ mạnh
tính oxi hóa giảm
(b) Tính khử tăng: HF < HCl < HBr < HI
Bán kính nguyên tử tăng làm giảm độ bền phân tử, làm tăng tính khử
1,00
(0,50 2)
2,00
(0,50 4)
Trang 23 Ở nước đá (0oC), các phân tử liên kết với nhau bằng liên kết H hình thành cấu trúc tinh
liên kết H bị phá vỡ một phần khiến các phân tử xích lại gần nhau hơn nên khối lượng
riêng tăng Khi tiếp tục tăng nhiệt độ, khoảng cách giữa các phân tử tăng làm thể tích
tăng lên nên khối lượng riêng giảm
H O
HH H
O
O H
O HH H
1,00
(0,50 2)
Câu II (4 điểm)
1 Xác định nhiệt hình thành AlCl3 khi biết:
Al2O3 (r) + 3COCl2 (k) 3CO2 (k) + 2AlCl3 (r) H1 = -232,24 kJ
CO (k) + Cl2 (k) COCl2 (k) H2 = -112,40 kJ
2Al (r) + 1,5O2 (k) Al2O3 (k) H3 = -1668,20 kJ
2 Tại 25oC phản ứng bậc một sau có hằng số tốc độ k = 1,8.10-5 s-1:
2N2O5(k) 4NO2(k) + O2(k)
bình Tại thời điểm khảo sát, áp suất riêng của N2O5 là 0,070 atm Giả thiết các khí đều là khí lí tưởng (a) Tính tốc độ (i) tiêu thụ N2O5; (ii) hình thành NO2; O2
(b) Tính số phân tử N2O5 đã bị phân tích sau 30 giây
C (r) + CO2 (k) 2CO (k) (a) Tìm hàm lượng khí CO trong hỗn hợp cân bằng, biết áp suất chung của hệ là 1,5atm
(b) Để có hàm lượng CO bằng 50% về thể tích thì áp suất chung là bao nhiêu?
1 Nhiệt hình thành AlCl3 là nhiệt của quá trình:
Al + 1,5Cl2 AlCl3
Để có quá trình này ta sắp xếp các phương trình như sau:
Sau khi tổ hợp có kết quả là:
Hx = H1 + 3H2 + H3+ 3H4+ 3(-H5 )
= (-232,24) + 3(-112,40) + (-1668,20) + 3(-110,40) + 3(393,13) = - 1389,45 kJ
Vậy, nhiệt hình thành 1 mol AlCl3 = -1389,45 / 2 = - 694,725 kJ/mol
1,50
(1,00+0,50)
Trang 32 (a) pi V = ni RT
C N2O5=n N2O5
P i
RT=
0 , 07
0 , 082× 298=2 , 8646 10
− 3 (mol.l -1)
v =k CN2O5=1,8 10−5 2, 8646 10 −3=5 ,16 10−8 mol.l -1.s-1
Từ phương trình: 2N2O5(k) 4NO2(k) + O2(k)
2×
dCN2O5
1
4×
dCNO2
dCO2 dt
nên vtiêu thụ (N2O5) = 2v = 2 5,16.10-8 = 10,32.10-8mol.l-1.s-1
vhình thành (NO2) = 4v = 4 5,16.10-8 = 20,64.10-8 mol.l-1.s-1
vhình thành (O2) = v = 5,16.10-8 mol.l-1.s-1
(b) Số phân tử N2O5 đã bị phân hủy = vtiêu thụ (N2O5) Vbình t No(số avogadrro)
3,7.1019 phân tử
3 (a) C + CO2 2CO n
Ta có: K P=PCO2
PCO2=
[1+x 2 x ]2
1 − x 1+ x
Vậy hỗn hợp cân bằng chứa 2.0,79 = 1,58 mol CO (88,27%) và 1 – 0,79 = 0,21 mol
CO2 (11,73%)
(b) Từ
0,5¿2
¿
¿
K P=¿
P = 20 atm
1,00
0,50
1,00
Câu III (4 điểm)
1 Viết phương trình các phản ứng tương ứng với trình tự biến đổi số oxi hóa của lưu huỳnh sau đây:
S
−2
⃗(1) S0 ⃗(2) S+4 ⃗(3) S+6 ⃗(4 ) S+4 ⃗(5) S0 ⃗(6) S −2
2 Trình bày phương pháp nhận biết các ion halogenua trong mỗi dung dịch hỗn hợp sau đây: (a) NaI
và NaCl, (b) NaI và NaBr
3 Viết phương trình phản ứng minh họa quá trình điều chế các chất sau đây từ các đơn chất halogen tương ứng: (a) HClO4, (b) I2O5, (c) Cl2O, (d) OF2
(1) H2S + 1/2O2 S + H2O
(2) S + O2 ⃗t SO2
(3) SO2 + Cl2 + 2H2O H2SO4 + 2HCl
(4) Cu + 2H2SO4 CuSO4 + SO2 + 2H2O
(5) SO2 + 2H2S 3S + 2H2O
(6) 2Na + S ⃗t Na2S
(Học sinh có thể sử dụng các phản ứng khác cho quá trình này)
2 (a) Thêm từ từ AgNO3 vào mẫu thử, thấy xuất hiện kết tủa vàng trước và kết tủa trắng
1,50
(0,25 6)
Trang 4sau, nhận ra được hai ion I- và Cl-.
Ag+ + I- AgI↓ (vàng)
Ag+ + Cl- AgCl↓ (trắng)
(b) Thêm H2SO4 và benzen vào mẫu thử Thêm từng giọt nước clo, lắc đều Thấy xuất
hiện màu tím trong lớp benzen, sau đó mất màu khi nước clo dư nhận ra I- Thêm tiếp
nước clo, xuất hiện lớp vàng nâu trong lớp benzen nhận ra Br-
Cl2 + 3I- 2Cl- + I3
-I2 + 5Cl2 + 6H2O 12H+ + 10Cl- + 2IO3
-Cl2 + 2Br- 2Cl- + Br2
3 (a) 3Cl2 + 6NaOH ⃗t 5NaCl + NaClO3 + 3H2O
4NaClO3 ⃗t NaCl + 3NaClO4
NaClO4 + H2SO4 NaHSO4 + HClO4 (chưng cất)
(b) 3I2 + 6OH- 5I- + IO3- + 3H2O
IO3- + H+ HIO3
2HIO3 ⃗t I2O5 + H2O
(c) 2Cl2 + HgO Cl2O + HgCl2
(d) 2F2 + 2OH- 2F- + OF2 + H2O
1,00
(0,50 2)
1,50
0,50 0,50
0,25 0,25
Câu IV (4 điểm)
Cho 6,000 g mẫu chất chứa Fe3O4, Fe2O3 và các tạp chất trơ Hòa tan mẫu vào lượng dư dung dịch KI trong môi trường axit (khử tất cả sắt thành Fe2+) tạo ra dung dịch A Pha loãng dung dịch A đến thể tích
1,00M (sinh ra S4O62-) Lấy 25 mL mẫu dung dịch A khác, chiết tách I2, lượng Fe2+ trong dung dịch còn lại phản ứng vừa đủ với 3,20 mL dung dịch MnO4- 1,000M trong H2SO4
2 Tính phần trăm khối lượng Fe3O4 và Fe2O3 trong mẫu ban đầu
5Fe2+ + MnO4- + 8H+ 5Fe3+ + Mn2+ + 4H2O (4)
2 (3)=1
2n S2O32 −=1
20 , 0055× 1=0 , 00275 mol
2 + ¿ (4)
=5 nMnO
4
−=5 × 0 ,0032 ×1=0 , 016 mol
n¿
Đặt số mol Fe3O4 và Fe2O3 lần lượt là x và y ta có:
{x + y =0 , 00275× 5=0 ,01375 3 x+2 y=0 ,016 × 2=0 , 032 ⇒{y=0 ,00925 x=0 , 0045
%mFe3O4=0 , 0045 ×232
6 , 000 × 100 %=17 , 4 %
%mFe2O3=0 , 00925× 160
6 , 000 ×100 %=24 ,7 %
2,00
(0,50 4)
2,00
Trang 5Câu V (4 điểm)
trong dung dịch KOH dư người ta thu được kết tủa đỏ nâu A và dung dịch B Nung kết tủa B đến khối
1,1087g kết tủa trắng không tan trong axit
2FeS2 + 15Br2 + 38OH- 2Fe(OH)3 + 4SO42- + 30Br- + 16H2O (1)
¿
n S=nBaSO4=1 ,1087
233 =4 ,75 10
−3
mol , nFe=2nFe2O3=2 0,2
160=2,5 10
−3
mol
¿
nFe:n S=2,5 10− 3 : 4 , 75 10 − 3=1 :1,9
công thức FeS1,9
3 Gọi số mol FeS2 và FeS lần lượt là x và y ta có:
{ x+ y =2,5 10 − 3
2 x + y=4 , 75 10 − 3 ⇒{x=2 ,25 10 −3
y=0 ,25 10 −3
mBr2=(152 ×2 , 25 10
− 3
+9
2×0 , 25 10
− 3
)160=2, 88 g
2,00
(0,50 4)
1,00
1,00