Đề thi Olympic 30/4 môn Hóa

ng : THPT chuyên Lê H ng Phong ố ườ ồ Thành ph : H Chí Minh - Tr ồ Môn : Hóa - Kh i : 10 ố

Đ THI Đ NGH - HÓA H C - KH I 10

Ọ

Ố

Ề

Ị

3, NF3 và IF3. Tr l

Câu I : ả ờ ỏ i các câu h i sau : t công th c ch m electron Lewis c a các ch t trên ấ ấ t tr ng th ái lai hóa c a nguyên t Xét các phân t I.1. Vi ủ ế I.2. D a vào thuy t lai hóa obitan nguyên t ử ự ế ủ ạ ử BFử ứ ế ạ hãy cho bi ử ọ ủ ỗ 1.3. Xác đ nh xem phân t nào là phân c c và không phân c c. Gi i thích k t qu đã ch n trung tâm và d ng hình h c c a m i phân t ử ự ị ự ả ế ả ọ

Câu II: II.1. Cho các ph n ng thu n ngh ch sau: ả ứ ậ ị

Fe3O4 + H2

FeO + H2 Fe3O4 + 4H2

c, H pha r n i ạ ở ấ ắ 3FeO + H2O (a) Fe + H2O (b) 3Fe + 4H2O (c) 2Fe + 3H2O (d) 2 ở ố pha khí, các ch t còn l ả ứ ủ ủ ằ ằ ằ ố

c bao g m nh ng quá trình nào? Hãy cho bi ướ ể ồ t ế ệ i thích hi n ệ ng khi hoà tan các tinh th NaOH, MgCl ả c riêng bi t. ữ ả 2, NH4NO3 vào t ng c c n Fe2O3 + 3H2 t r ng n Bi ướ ế ằ Hãy bi u th h ng s cân b ng c a ph n ng (a) thông qua h ng s cân b ng c a các ị ằ ể ph n ng còn l i ạ ả ứ II.2. Quá trình hoà tan tinh th ion vào n nh ng quá trình nào là thu nhi ữ t ượ t, quá trình nào là to nhi ệ ừ t. T đó gi ừ ố ướ ể ệ

2+ 0,01M và Ca2+ 0,01M.

Câu III : ị ị ứ

2C2O4 0,01M. III.1. Tính pH c a dung d ch H ủ 2- vào dung d ch ch a ion Mg dung d ch C 2O4 III.2. Cho t ị ấ ệ ứ ấ ể

III.2.1. K t t a nào xu t hi n tr ướ III.2.2. N ng đ ion th nh t còn l ộ t ừ ừ ế ủ ồ c. ạ ắ ầ III.3. Tính pH c a dung d ch đ 0,001moL CaC i bao nhiêu khi ion th hai b t đ u k t t a. ứ 2O4 tan h t trong 1 Lít dung d ch đó. ị ế ng ng là pK ế ủ ị 1 = 1,25; pK2 = 4,27 ố Bi Tích s tan c a CaC ằ ươ ứ 2O4 là 10 – 8,60; MgC2O4 là 10 - 4,82 ủ t Hế 2C2O4 có các h ng s axít t ố ủ

Câu IV : i ta th c hi n m t pin g m hai n a pin sau : ườ ự ử ệ ộ ồ 25Ở 0C, ng Ag | AgNO3 0,1 M và Zn | Zn(NO3)2 0,1 M.

ệ ự ả ứ ệ ạ ả i các đi n c c và ph n ng x y ra khi pin làm vi c. ủ ộ ấ ồ ệ ả IV.1. Thi t l p s đ pin. ế ậ ơ ồ t các ph n ng t IV.2. Vi ả ứ ế IV.3. Tính su t đi n đ ng c a pin. ệ IV.4. Tính n ng đ các ion khi pin không có kh năng phát đi n. ộ = E 8,0 V Cho: -= E 76,0 V

Câu V: ồ ợ ắ ợ ắ c V ư ỗ ớ ờ ợ ượ ớ

1 và V2 (đo ấ

c h n h p r n B. Cho B tác ượ ỗ 1 lít h n h p khí C. T kh i c a C so v i hidro ỷ ố ủ 2 lít khí oxi. t đ và áp su t). ế ng quan giá tr V cùng đi u ki n nhi ề ệ ộ ươ ấ ở ị

ầ ấ ủ ả ứ Nung h n h p A g m s t và l u huỳnh sau m t th i gian đ ộ ư d ng v i dung d ch HCl d , thu đ ỗ ị ụ 2O3 và SO2 c n Vầ b ng 10,6. N u đ t cháy hoàn toàn B thành Fe ố ằ V.1. Tìm t ệ ng ph n trăm các ch t trong B theo V V.2. Tính hàm l 1 và V2 . ượ V.3. Hi u su t th p nh t c a ph n ng nung trên là bao nhiêu ph n trăm. ấ ệ V.4. N u hi u su t c a ph n ng nung trên là 75%, tính hàm l ấ ủ ế ấ ng ph n trăm các ch t ầ ượ ả ứ ầ Cho bi t S = 32; Fe = 56; O = 16. ấ ệ trong h n h p B. ỗ ợ ế

ng : THPT chuyên Lê H ng Phong ố ườ ồ Thành ph : H Chí Minh - Tr ồ Môn : Hóa - Kh i : 10 ố

Đ VÀ ĐÁP ÁN CHI TI T

Ề

Ế

3, NF3 và IF3. Tr l

Câu I : ả ờ ỏ i các câu h i sau : t công th c ch m electron Lewis c a các ch t trên ấ ấ t tr ng th ái lai hóa c a nguyên t Xét các phân t I.1. Vi ủ ế I.2. D a vào thuy t lai hóa obitan nguyên t ử ự ế ủ ạ ử ọ ủ ỗ hãy cho bi ử BFử ứ ế ạ 1.3. Xác đ nh xem phân t nào là phân c c và không phân c c. Gi i thích k t qu đã ch n trung tâm và d ng hình h c c a m i phân t ử ự ị ự ả ế ả ọ

Đáp án : 1,5 đi m ể N F F F F I F F S F F F

Lai hóa sp2 Lai hóa sp3 Lai hóa sp3d 0,75 đi mể

Tháp đáy tam giác Tam giác ph ng ẳ Hình ch Tữ 0,75 đi mể

ưỡ ưỡ 1 đi mể Có c c vì l ự liên k t không tri ế ng c c ự t tiêu ệ Có c c vì l ự liên k t không tri ế ng c c ự t tiêu ệ Không c c vì momen ự ng c c liên k t b l ế ị ưỡ ự t tiêu tri ệ

Câu II: II.1.Cho các ph n ng thu n ngh ch sau: ả ứ ậ ị

Fe3O4 + H2 FeO + H2

c, H pha r n i ạ ở ấ ắ 3FeO + H2O (a) Fe + H2O (b) 3Fe + 4H2O (c) 2Fe + 3H2O (d) 2 ở ố ằ pha khí, các ch t còn l ả ứ ủ ủ ằ ằ ố

2, NH4NO3 vào t ng c c n

ướ ể ồ t, quá trình nào là to nhi t. T đó mô t ữ ừ ệ ệ ả ữ ả ng khi hoà tan các tinh th NaOH, MgCl ế t c bao g m nh ng quá trình nào? Hãy cho bi và gi i ả ố ướ c ừ ể Fe3O4 + 4H2 Fe2O3 + 3H2 t r ng n Bi ướ ế ằ Hãy bi u th h ng s cân b ng c a ph n ng (a) thông qua h ng s cân b ng c a các ị ằ ể ph n ng còn l i ạ ả ứ II.2.Quá trình hoà tan tinh th ion vào n nh ng quá trình nào là thu nhi thích hi n t ệ ượ t. ệ riêng bi

Đáp án:

a, Kb, Kc, Kd l n l

2 đi mể ầ ượ t là h ng s cân b ng c a các ph n ng a,b,c,d ủ ả ứ ằ ằ ố

OH 2

OH 2 P H

II.1. G i Kọ ng ng. Ta có: t ươ ứ P P K = K = K = K = ; ; ; P P P P

K = → KK . c 6 K b

ng : THPT chuyên Lê H ng Phong ố ườ ồ Thành ph : H Chí Minh - Tr ồ Môn : Hóa - Kh i : 10 ố

II.2. 2 đi mể c, ta có th hình dung bao g m các ể ướ ể ồ ư do (cation và anion) là quá ự ể

ΔHphân li > 0) ệ c đ t o thành các ion hidrat hoá là

t hidrat hoá, t. (nhi - Quá trình hoà tan tinh th ion vào n quá trình nh sau: + Quá trình phân li tinh th ion thành các ion t trình thu nhi t. (nhi ệ + Quá trình t ươ quá trinh to nhi ả ng tác gi a các ion v i n ệ t phân li, ữ ệ ớ ướ ể ạ ΔHhidrat < 0)

ủ

t c a quá trinh hoà tan tinh th ion vào n c là ể ướ ΔHht = ΔHphân li +

→ Nhi ệ ủ ΔHhidrat c a các ion

c nóng lên do ố c ta th y c c n ấ ố ướ ΔHhirat

t tr i so v i - Khi cho NaOH, MgCl2 vào c c n v ượ ộ ướ ớ ΔHphân li → ΔHht < 0

c th y c c n c l nh h n do ố ướ ấ ố ướ ạ ẳ ΔHphân li

t tr i so v i - Khi hoà tan NH4NO3 vào c c n ớ ΔHhidrat → ΔHht > 0 v ượ ộ

2+ 0,01M và Ca2+ 0,01M.

Câu III : 4 đi mể ị ị t ừ ừ ứ

ế ủ ồ c. ạ ắ ầ II.3. Tính pH c a dung d ch đ 0,001moL CaC i bao nhiêu khi ion th hai b t đ u k t t a. ế ủ ứ 2O4 tan h t trong 1 Lít dung d ch đó. ị ế ng ng là pK ị 1 = 1,25; pK2 = 4,27 ố Bi Tích s tan c a CaC II.1. Tính pH c a dung d ch H 2C2O4 0,01M. ủ 2- vào dung d ch ch a ion Mg dung d ch C 2O4 II.2. Cho t ị II.2.1. K t t a nào xu t hi n tr ướ ệ ấ II.2.2. N ng đ ion th nh t còn l ứ ấ ộ ể ươ ứ ằ 2O4 là 10 – 8,60; MgC2O4 là 10 - 4,82 ủ 2C2O4 có các h ng s axít t t Hế ố ủ

= 10-1,25 (1)

- K1

2- K2 = 10-4,27

Đáp án: III.1. 1,0 đi mể

H+ + HC2O4 H+ + C2O4 (2) H+ + OH- Kw = 10-14 (3)

= 10-1,25

- K1

ằ H2C2O4 - HC2O4 H2O Do Kw << K2 << K1 (cid:222) H2C2O4 cân b ng (1) x y ra ch y u ủ ế ả H+ + HC2O4 C (M) 0,01

[ ] (M) 0,01 – x x x = 10-1,25 (cid:222)

-3 (M)

c: x = 8,66 . 10 x2 + 10-1,25 x - 10-3,25 = 0 ng trình b c 2, ta đ ậ ươ ượ (cid:222) Gi I ph ả pH = 2,06

2- T1 = 10-8,60 2- T2 = 10-4,82

2-] ‡ = 10-6,60 (M)

2-] ‡

III.2. 0,5 đi mể CaC2O4 MgC2O4 Đi u ki n đ có k t t a CaC T1 ế ủ ề ệ ể (cid:222) Ca2+ + C2O4 Mg2+ + C2O4 2O4: [Ca2+] [C2O4 [C2O4

2-] ‡

2O4: [Mg2+] [C2O4 [C2O4

0,5 đi mể T2 ế ủ ề ệ ể (cid:222) Đi u ki n đ có k t t a MgC = 10-2,82 (M)

ng : THPT chuyên Lê H ng Phong ố ườ ồ Thành ph : H Chí Minh - Tr ồ Môn : Hóa - Kh i : 10 ố

2-]1 £

2-]2 nên CaC2O4 k t t a tr

1 đi mể c. [C2O4 ế ủ ướ ế ủ [C2O4 Khi MgC2O4 b t đ u k t t a thì: ắ ầ [Ca2+] = [Mg2+] = 10-2 = 10-5,78 (M) = (cid:222)

2- T1 = 10-8,60 -1 = 104,27

-1 = 10-4,33

1 đi mể CaC2O4 2- III.3. H+ + C2O4 Ca2+ + C2O4 - K2 HC2O4

- K = T1K2

Ca2+ + HC2O4 CaC2O4 + H+ C C – 0,001 0,001 0,001 [ ] (M) (cid:222) = 10-4,33 (cid:222) C » 10-1,69 (M) (cid:222) pH = 1,69

i ta th c hi n m t pin g m hai n a pin sau : Câu IV : 4đi mể 25Ở 0C, ng ườ ự ử ệ ộ ồ Ag | AgNO3 0,1 M và Zn | Zn(NO3)2 0,1 M.

ệ ự ả ứ ệ ạ ả i các đi n c c và ph n ng x y ra khi pin làm vi c. ủ ộ IV.1. IV.2. IV.3. IV.4. ấ ồ ệ ả = Thi t l p s đ pin. ế ậ ơ ồ t các ph n ng t Vi ả ứ ế Tính su t đi n đ ng c a pin. ệ Tính n ng đ các ion khi pin không có kh năng phát đi n. ộ 8,0 V E Cho: -= E 76,0 V

Đáp án : IV.1. - Zn | Zn(NO3)2 0,1M || AgNO3 0,1M | Ag + 0,5 đi mể

Anot (-) : Zn - 2e = Zn2+ 0,5 đi mể

+ = Zn2+ + 2 Ag.

IV.2. Catot (+) : Ag+ + 1e = Ag Ph n ng : Zn + 2 Ag ả ứ

IV.3. 1 đi mể - E pin = E catot - E anot E E

= = ( 0,8 + 0,059 lg [Ag+] ) - ( -0,76 + 0,059/2 lg [Zn2+] ) = 0,741 - ( - 0,7895 ) = 1,53 V.

9,52

En . 059 ,0

+ )76,08,0.(2 059

IV.4. Khi pin không có kh năng phát đi n , thì lúc đó E pin = 0. 1 đi mể ả ả ứ ằ ệ Khi đó ph n ng đ t tr ng thái cân b ng : ạ ạ Ta có : D

= = = Kcb = 10 10 10 Zn [ [ Ag ] ]

M t khác : ặ 1 đi mể Zn + 2 Ag+ = Zn2+ + 2 Ag ( M ) 0,1 2x 0,1 x 0,1-2x 0,1 + x Bđ : P : ư CB: V y : ậ

ng : THPT chuyên Lê H ng Phong ố ườ ồ Thành ph : H Chí Minh - Tr ồ Môn : Hóa - Kh i : 10 ố

9,52

+ = = 10 - 1,0 x 21,0 x [ Zn Ag [

= (cid:222) » - (cid:222) ] 2 ] 21,0 x 0 x 05,0 M

V y : ậ

- [Zn2+] = 0,1 + 0,05 = 0,15 M 9,52 [Ag+] = = 1,4.10-27 M. Zn 10 .[ ]

1 và V2 (đo ấ

Câu V: ồ ợ ắ ợ ắ c V ư ượ ỗ ớ ờ ợ ớ ố ủ 2 lít khí oxi. ố ế ng quan giá tr V cùng đi u ki n). ề ươ ở ị

ầ ấ ủ ả ứ ầ ấ ng ph n trăm các ch t ả ứ ượ ầ t S = 32; Fe = 56; O = 16. Cho bi c h n h p r n B. Cho B tác Nung h n h p A g m s t và l u huỳnh sau m t th i gian đ ượ ỗ ộ ư 1 lít h n h p khí C. T kh i c a C so v i hidro d ng v i dung d ch HCl d , thu đ ỷ ỗ ị ụ 2O3 và SO2 c n Vầ b ng 10,6. N u đ t cháy hoàn toàn B thành Fe ằ V.1. Tìm t ệ ng ph n trăm các ch t trong B theo V V.2. Tính hàm l 1 và V2 ượ V.3. Hi u su t th p nh t c a ph n ng nung trên là bao nhiêu ph n trăm. ấ ệ V.4. N u hi u su t c a ph n ng nung trên là 75%, tính hàm l ế ấ ủ trong h n h p B. ỗ ấ ệ ợ ế

Đáp án: 1 đi mể

Fe + S = FeS Thành ph n B g m có FeS, Fe và có th có S. ể ầ ồ

FeS + 2HCl = FeCl2 + H2S

2 trong h n h p C. ỗ

ọ

Fe + 2HCl = FeCl2 + H2 Vì MTB = 10,6 . 2 = 21,2 < 34 Nên : trong C có H2S và H2. G i x là % c a H ợ ủ (2x + 43(100 – x)) : 100 = 21,2 → x = 40% C ; H2 = 40% theo s mol; ố H2S = 60%

1 đi mể Đ t cháy B: ố

4 FeS + 7 O2 = 2 e2O3 + 4 SO2

4 Fe + 3 O2 = 2 Fe2O3

2 = SO2

Có th có ph n ng : S + O ả ứ ể

2 đ t cháy FeS là : (3V

1/5).(7/4) = 21V1/20

Th tích O ể ố

2 đ t cháy Fe là : (2V

1/5).(3/4) = 6V1/20

Th tích O ể ố

2 đ t cháy FeS và Fe là: 21V