1) Nguyên tử của nguyên tố X có tổng số hạt các loại là 60, số hạt mang điện trong hạt nhân bằng số hạt không mang điện. Nguyên tử của nguyên tố Y có 11 electron p. a) Dựa trên cấu hình [r]
Trang 1SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TỈNH ĐĂKLĂK TRƯỜNG THPT NGUYỄN THỊ MINH KHAI
KÌ THI OLYMLPIC 10 -3 LẦN 4
ĐỀ THI ĐỀ NGHỊ MÔN: HÓA HỌC 10
ĐỀ THI VÀ ĐÁP ÁN
Câu 1: (4 điểm)
1) Nguyên tử của nguyên tố X có tổng số hạt các loại là 60, số hạt mang điện trong hạt nhân bằng số hạt không mang điện Nguyên tử của nguyên tố Y có 11 electron p Nguyên tử nguyên
tố Z có 4 lớp electron và 6 electron độc thân
a) Dựa trên cấu hình electron, cho biết vị trí của các nguyên tố trên trong bảng hệ thống tuần hoàn
b) So sánh (có giải thích) bán kính của các nguyên tử và ion X, X2+ và Y-
2) Sục Cl2 vào dung dịch KOH loãng thu được dung dịch A, hòa tan I2 vào dung dịch KOH loãng thu được dung dịch B (tiến hành ở nhiệt độ phòng)
a) Viết phương trình hóa học xảy ra và cho nhận xét
b) Nêu hiện tượng và viết phương trình hóa học xảy ra khi cho lần lượt các dung dịch hỗn hợp HCl và FeCl2, dung dịch Br2, H2O2 vào dung dịch A (không có Cl2
dư)
Đáp án câu 1:
1 a) Xác định vị trí dựa vào cấu hình electron:
2ZXNX 60 ; ZXNX ZX 20,
X là canxi (Ca), cấu hình electron của 20Ca : [Ar] 4s2
Cấu hình của Y là 1s22s22p63s23p5 hay [Ne] 3s2 3p5 Y là Cl
Theo giả thiết thì Z chính là crom, cấu hình electron của 24Cr : [Ar] 3d5 4s1
STT Chu kỳ nguyên tố Nhóm nguyên tố
b) Trật tự tăng dần bán kính nguyên tử: RCa2 RCl R Ca
Bán kính nguyên tử tỉ lệ với thuận với số lớp electron và tỉ lệ nghịch với số đơn vị điện tích hạt nhân của nguyên tử đó
Bán kính ion Ca2+ nhỏ hơn Cl- do có cùng số lớp electron (n = 3), nhưng điện tích hạt nhân Ca2+ (Z = 20) lớn hơn Cl- (Z = 17) Bán kính nguyên tử Ca lớn nhất do có số lớp electron lớn nhất (n = 4)
2 a) Ở nhiệt độ thường:
2KOH + Cl2 KCl + KClO + H2O
6KOH + 3I2 5KI + KIO3 + 3H2O
Trong môi trường kiềm tồn tại cân bằng : 3XO- ⇌X- + XO3
Trang 2Ion ClO- phân hủy rất chậm ở nhiệt độ thường và phân hủy nhanh khi đun nĩng, ion IO
-phân hủy ở tất cả các nhiệt độ
b) Các phương trình hĩa học :
Ion ClO- cĩ tính oxi hĩa rất mạnh, thể hiện trong các phương trình hĩa học:
- Khi cho dung dịch FeCl2 và HCl vào dung dịch A cĩ khí vàng lục thốt ra và dung dịch từ khơng màu chuyển sang màu vàng nâu :
2FeCl2 + 2KClO + 4HCl 2FeCl3 + Cl2 + 2KCl + 2H2O
- Khi cho dung dịch Br2 vào dung dịch A, dung dịch brom mất màu :
Br2 + 5KClO + H2O 2HBrO3 + 5KCl
- Khi cho H2O2 vào dung dịch A, cĩ khí khơng màu, khơng mùi thốt ra:
H2O2 + KClO H2O + O2 + KCl
Câu 2: ( 4 điểm)
Lắp 1 pin bằng cách nối điện cực hydro chuẩn với một nửa pin bởi 1 dây đồng nhúng vào 40ml ddCuSO4 0,01M có thêm 10ml ddNH3 0,5M Chấp nhận rằng chỉ tạo phức
2+
3 4
Cu(NH ) với nồng độ NH4+ là không đáng kể so với nồng độ NH3
a Xác định E Cu /Cu2+
b Tính E Cu(NH )o 3 42+/Cu
Biết E Cu /Cu = 0,34v; o 2+ Cu(NH )3 42+/Cu
2+
3 4
lg Cu(NH ) =13,2 và ECu /Cu=ECu(NH )2+ 3 42+/Cu
Đáp án câu 2:
Cu 0,8.10
NH3 0,1
a/ Cu +2e2+ Cu E =0,34(v)o
Cu /Cu Cu /Cu
0,059
E =E + lg Cu (1)
2
2
Cu +4NH Cu(NH ) β=10
0,8.10 0,1 0
0,8.10 3, 2.10 0,8.10
cb 0 6,8.10 0,8.10
⇌ bđ
pứ
3 4
3
Cu(NH ) 0,8.10
(0,068) 10
NH β
Cu /Cu
0,059
E =0,34+ lg2,4.10 =0,02(v)
2
3 4
Cu /Cu Cu(NH ) /Cu
2+
Cu(NH ) +2e Cu+4NH
Trang 3
2+
3 4 o
4 Cu(NH ) /Cu Cu(NH ) /Cu
3
Cu(NH ) 0,059
3 4
o Cu(NH ) /Cu
E =0,06(v)
Câu 3: ( 4 điểm)
Dung dịch K2CO3 có pH=11 (dung dịch A) Thêm 10ml HCl 0,012M vào 10ml ddA ta thu được ddB Tính pH của ddB Biết rằng H2CO3 có pk1=6,35 và pk2=10,33
Đáp án câu 3:
K CO 2K +CO
pH=11 pOH=3 OH
=10-3 mol/l
2
Kw
CO +H O HCO +OH Kb = =10
Ka
c 10 10 10
⇌ Cbằng
Ta có
3 3
3
10 10
10 c=5,677.10 (mol/l)
c 10
2
5, 677 3 3
.10 5, 677.10 2,8385( ) 2
2
M
2 3
3 3
C = =6.10 , C =
H =0,006 5,677.10 =0,323.10
dư
2,8385.10 x x x+0,323.10
Cb
⇌
3
3
x(x 0,323.10 )
10 x 3,88.10 H 0,323.10 (M) 2,8385.10 x
pH=3,5
Câu 4: ( 4 điểm)
1) Cân bằng các phản ứng sau bằng phương pháp thăng bằng electron:
a) Cr2S3 + Mn(NO3)2 + K2CO3 K2CrO4 + K2SO4 + K2MnO4 +
NO + CO2
b) P + NH4ClO4 H3PO4 + N2 + Cl2 + H2O
c) FexOy + HNO3 Fe(NO)3 + NnOm + H2O
2) Những thay đổi nào cĩ thể xảy ra khi bảo quản lâu dài trong bình miệng hở các dung dịch sau đây: (a) axit sunfuhiđric, (b) axit bromhiđric, (c) nước Gia-ven, (d) axit sunfuric đậm đặc
Đáp án câu 4:
1)
Trang 4a) Cr2S3 + Mn(NO3)2 + K2CO3 K2CrO4 + K2SO4 + K2MnO4 + NO +
CO2
2Cr+3 2Cr+6 + 6e
3S–2 3S+6 + 24e
Cr2S3 2Cr+ 6 + 3S+ 6 + 30e x 1 (a)
Mn+ 2 Mn+ 6 + 4e
2N+ 5 + 6e 2N+ 2
Mn(NO3)2 + 2e Mn+ 6 + 2N+2 x 15 (b)
Cộng (a) và (b)
Cr2S3 + 15Mn(NO3)2 2Cr+ 6 + 3S+ 6 + 15Mn+ 6 + 30N+ 2
Hoàn thành:
Cr2S3 + 15Mn(NO3)2 + 20K2CO3 2K2CrO4 + 3K2SO4 +15 K2MnO4 + 30NO + 20CO2
b) P + NH4ClO4 H3PO4 + N2 + Cl2 + H2O
2N –3 2NO + 6e
2Cl+ 7 + 14e 2ClO
2NH4ClO3 + 8e 2NO + 2ClO x 5
PO P+ 5 + 5e x 8
10NH4NO3 + 8PO 8P+ 5 + 10NO + 10ClO + 16H2O
10NH4NO3 + 8P 8H3PO4 + 5N2 + 5Cl2 + 8H2O
c) FexOy + HNO3 Fe(NO3)3 + NnOm + H2O
xFe+2y/x xFe+ 3 + (3x – 2y)e (5n – 2m)
nN+ 5 + (5n – 2m)e nN+ 2m/n (3x – 2y)
x(5n –2m)Fe+2y/x + n(3x – 2y)N+ 5 x(5n – 2m)Fe + 3 + n(3x –
2y)N+2m/n
Hoàn thành:
(5n – m)FexOy + (18nx – 6my – 2ny)HNO3
x(5n – 2m)Fe(NO3)3 + (3x – 2y)NnOm + (9nx – 3mx –
ny)H2O
2)
(a) Vẩn đục vàng của kết tủa lưu huỳnh: H2S + 1/2O2 H2O + S↓
(b) Dung dịch có màu vàng nhạt: 1/2O2 + 2HBr H2O + Br2
(c) Thoát khí O2 và nồng độ giảm dần
NaClO + H2O + CO2 NaHCO3 + HClO
HClO HCl + 1/2O2
(d) Có màu đen do sự than hóa chất bẩn hữu cơ có trong không khí.
Cn(H2O)m H2SO 4 nC + mH2O
Câu 5: ( 4 điểm)
1) Hỗn hợp A gồm bột S và Mg Đun nóng A trong điều kiện không có không khí, sau đó làm nguội và cho sản phẩm tác dụng với dung dịch HCl (dư) thu được 2,987 lít khí B có
tỉ khối so với không khí bằng 0,8966 Đốt cháy hết khí B, sau đó cho toàn bộ sản phẩm vào 100ml H2O2 5% (D = 1g/ml) thu được dung dịch D Xác định % khối lượng các chất
Trang 5trong A và nồng độ % các chất tạo ra trong dung dịch D Cho thể tích các chất khí đo ở điều kiện tiêu chuẩn
2) Hàm lượng cho phép của tạp chất lưu huỳnh trong nhiên liệu là 0,30% Người ta đốt cháy hoàn toàn 100,0 gam một loại nhiên liệu và dẫn sản phẩm cháy (giả thiết chỉ có
CO2, SO2 và hơi nước) qua dung dịch KMnO4 5,0.10-3M trong H2SO4 thì thấy thể tích dung dịch KMnO4 đã phản ứng vừa hết với lượng sản phẩm cháy trên là 625 ml Hãy tính toán xác định xem nhiên liệu đó có được phép sử dụng hay không?
Đáp án câu 5:
1)
MgS + 2HCl MgCl2 + H2S (2)
Mg + 2HCl MgCl2 + H2 (3) m(dung dịch) =
0 , 1 64 0 , 133 18 108 , 8
100 gam
C%(H2SO4) = 100 %
8 , 108
98 1 , 0
9%; C%(H2O2) =
8 , 108
34 047 , 0
1,47%H2S +
2
3
O2 SO2 + H2O
H2 + 2
1
O2 H2O
SO2 + H2O2 H2SO4
0,1 0,147
0 0,047 0,1 M B 0 , 8966 29 26 B chứa
H2S và H2 [Mg có dư sau phản ứng (1)]
Gọi x và y lần lượt là số mol khí H2S và H2, ta có
26 y
x
y 2 x
34 22,4
987 , 2 y x
Giải ra ta có x = 0,1 ; y =
3
1 , 0 Từ (1), (2), (3) ta có:
32 1 , 0 24 3
1 , 0 1 , 0
32 1 , 0 )
S
(
m
%
50%, % m ( Mg ) 50%
2)
Phương trình phản ứng:
S + O2 SO2 (1)
5SO2 + 2KMnO4 + 2H2O K2SO4 + 2MnSO4 + 2H2SO4 (2)Từ (1) và (2) S SO KMnO 0 , 625 0 , 005 7 , 8125 10 3
2
5 n
2
5 n
n
4 2
% 100 100
32 10
8125 , 7 m
Vậy nhiên liệu trên được phép sử dụng.