SỞ GD&ĐT HƯNG YÊN TR: THPT CHUYÊN HƯNG YÊN KÌ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI KHU VỰC DUYÊN HẢI VÀ ĐỒNG BẰNG BẮC BỘ LẦN THỨ IV NĂM 2011 ĐỀ ĐỀ NGHỊ MÔN THI: HOÁ HỌC KHỐI 10 ( Thời gian làm bài 180 phút, không kể thời gian phát đề) (Đề gồm 3 trang) Câu 1: Cấu tạo nguyên tử Hai nguyên tố A, B tạo thành hợp chất X. Khi đốt nóng đến 8000C hợp chất X tạo thành đơn chất A. Số e hóa trị trong nguyên tử của nguyên tố A bằng số lớp electron của nguyên tố B. Số electron hóa trị của nguyên tố B bằng số lớp electron của nguyên tố A. Điện tích hạt nhân của B gấp 7 lần hạt nhân của nguyên tử A. a) Hãy cho biết A, B là nguyên tố kim loại hay phi kim? Giải thích. b) Xác định A, B, CTPT của X, gọi tên X Câu 2: Liên kết hóa học và dạng hình học phân tử X là nguyên tố thuộc nhóm A, hợp chất với hidro có dạng XH3. Electron cuối cùng trên nguyên tử X có tổng 4 số lượng tử bằng 4,5. Xác định nguyên tố X, viết cấu hình electron của nguyên tử. Ở điều kiện thường XH3 là một chất khí. Viết công thức cấu tạo, dự đoán trạng thái lai hoá của nguyên tử trung tâm trong phân tử XH3, oxit bậc cao nhất, hidroxit bậc cao nhất của X. So sánh độ lớn góc liên kết trong các phân tử PX3 (X: F, Cl, Br, I). Giải thích? Câu 3: Nhiệt hóa học 1.Cho giá trị của biến thiên entanpi và biến thiên entropi chuẩn ở 3000K và 12000K của phản ứng: CH4 (khí) + H2O (khí) CO ( khí) + 3H2 ( khí) Biết là DH0 (KJ/mol) DS0 J/K.mol 3000K - 41,16 - 42,4 12000K -32,93 -29,6 a) Hỏi phản ứng tự diễn biến sẽ theo chiều nào ở 3000K và 12000K? b) Tính hằng số cân bằng của phản ứng ở 3000K 2. Năng lượng mạng lưới của một tinh thể có thể hiểu là năng lượng cần thiết để tách những hạt ở trong tinh thể đó ra cách xa nhau những khoảng vô cực. Hãy thiết lập chu trình để tính năng lượng mạng lưới tinh thể CaCl2 biết: Sinh nhiệt của CaCl2: DH1 = -795 kJ/ mol Nhiệt nguyên tử hoá của Ca: DH2 = 192 kJ / mol Năng lượng ion hoá (I1 + I2) của Ca = 1745 kJ/ mol Năng lượng phân ly liên kết Cl2: DH3 = 243 kJ/ mol Ái lực với electron của Cl: A = -364 kJ/ mol Câu 4: Dung dịch chất điện li: Cân bằng axit, bazơ, kết tủa, tạo phức Một dung dịch có ba chất HCl, BaCl2, FeCl3 cùng nồng độ 0,0150M. Sục khí CO2 vào dung dịch này cho đến bão hoà. Sau đó thêm từ từ NaOH vào dung dịch đến nồng độ 0,120M. Cho biết: nồng độ CO2 trong dung dịch bão hoà là 3.10-2M; thể tích của dung dịch không thay đổi khi cho CO2 và NaOH vào; các hằng số: pKa của H2CO3 là 6,35 và 10,33; pKs của Fe(OH)3 là 37,5 và của BaCO3 là 8,30; pKa của Fe3+ là 2,17. Tính pH của dung dịch thu được. Câu 5: Phản ứng oxi hóa khử và điện phân 1: Tính nồng độ ban đầu của HSO4-, biết rằng khi đo sức điện động của Pin: Pt/I- 0,1M; I3- 0,02M//MnO4- 0,05M; Mn2+ 0,01M; HSO4- CM/Pt ở 25oC có giá trị 0,824V. 2. Một dung dịch chứa 160,0 g nước và 100,0 g canxi nitrat với điện cực than chì được điện phân trong 12 giờ với dòng điện 5,00A. Khi kết thúc điện phân, khối lượng dung dịch giảm 41,9 g. Tính lượng canxi nitrat tetrahidrat (Ca(NO3)2 ·4 H2O) tối đa có thể hòa tan được trong 100,0 g nước ở nhiệt độ này. Câu 6: Halogen 1. ClO2 là chất hoá chất được dùng phổ biến trong công nghiệp. Thực nghiệm cho biết: a) Dung dịch loãng ClO2 trong nước khi gặp ánh sáng sẽ tạo ra HCl, HClO3. b) Trong dung dịch kiềm (như NaOH) ClO2 nhanh chóng tạo ra hỗn hợp muối clorit và clorat natri. c) ClO2 được điều chế nhanh chóng bằng cách cho hỗn hợp KClO3, H2C2O4 tác dụng với H2SO4 loãng. d) Trong công nghiệp ClO2 được điều chế bằng cách cho NaClO3 tác dụng với SO2 có mặt H2SO4 4M. Hãy viết phương trình phản ứng và nói rõ đó là phản ứng oxi hoá- khử hay phản ứng trao đổi ? Tại sao ? (phân tích từng phản ứng a, b, c, d). 2. 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. Câu 7: Oxi-Lưu huỳnh 1. Một loại khoáng có chứa 13,77%Na; 7,18%Mg; 57,48%O; 2,39%H và còn lại là nguyên tố X về khối lượng. Hãy xác định công thức phân từ của khoáng đó. 2.Để xác định hàm lượng khí độc H2S trong không khí, người ta làm thí nghiệm sau : Lấy 30 lít không khí nhiễm H2S (d=1,2g/l) cho đi qua thiết bị phân tích có bình hấp thụ đựng lượng dư dung dịch CdSO4 để hấp thụ hết khí H2S tạo kết tủa màu vàng. Sau đó axit hóa toàn bộ dung dịch chứa kết tủa trong bình hấp thụ và cho toàn bộ lượng H2S thoát ra hấp thụ hết vào ống đựng 10 ml dung dịch I2 0,0107M để iot oxi hóa H2S thành S. Lượng I2 dư phản ứng với lượng vừa đủ 12,85 ml dung dịch Na2S2O3 0,01344M. Hãy viết các phương trình phản ứng xảy ra và tính hàm lượng H2S trong không khí theo ppm Câu 8: Câu tập tổng hợp có nhiều nội dung trên Một dung dịch chứa CuSO4 0,1M ; NaCl 0,2M ; Cu dư và CuCl dư. a) Chứng minh rằng xảy ra phản ứng sau ở 250C : Cu + Cu2+ + 2Cl – ⇌ 2CuCl ¯ b) Tính hằng số cân bằng của phản ứng trên. Cho biết: Tích số tan của CuCl = 10– 7 ; E0(Cu2+/ Cu+) = 0,15V ; E0(Cu+/ Cu) = 0,52V. Câu 9: Phản ứng hạt nhân và định luật tuần hoàn 1. Urani có cấu hình electron [Rn] 5f36d17s2. Trong nguyên tử urani có bao nhiêu electron chưa ghép đôi? Số oxi hoá cực đại của urani có thể là bao nhiêu? 2. Một mẫu quặng urani tự nhiên có chứa 99,275 gam U; 0,720 gam U và 3,372.10-5 gam Ra. Cho các giá trị chu kì bán hủy: t1/2(U) = 7,04.108 năm, t1/2(U) = 4,47.109 năm, t1/2(Ra) = 1600 năm. Chấp nhận tuổi của Trái Đất là 4,55.109 năm. a. Tính tỉ lệ khối lượng của các đồng vị U /U khi Trái Đất mới hình thành. b. Nếu chưa biết chu kì bán huỷ của U thì giá trị này có thể tính như thế nào từ các dữ kiện đã cho? (U có chu kì bán hủy rất lớn. Vì thế, chu kì bán hủy của nó không thể xác định bằng cách đo trực tiếp sự thay đổi hoạt độ phóng xạ mà dựa vào cân bằng phóng xạ, được thiết lập khi chu kì bán hủy của mẹ rất lớn so với chu kì bán hủy của các con cháu. Ở cân bằng phóng xạ thế kỉ, hoạt độ phóng xạ của mẹ và các con cháu trở thành bằng nhau. Hoạt độ phóng xạ là tích số của hằng số tốc độ phân rã với số hạt nhân phóng xạ). Câu 10: Cân bằng hóa học Amoni hidrosunfua là một chất không bền, dễ phân huỷ thành NH3 (k) và H2S (k). Cho biết: Hợp chất H0 (kJ/mol) S0 (J/K.mol) NH4HS (r) - 156,9 113,4 NH3(k) - 45.9 192,6 H2S (k) - 20,4 205,6 a) Hãy tính DHo298 ,DSo298 và DGo298 của phản ứng trên b) Hãy tính hằng số cân bằng Kp tại 250C của phản ứng trên c) Hãy tính hằng số cân bằng Kp tại 350C của phản ứng trên, giả thiết DH0 và DS0 không phụ thuộc nhiệt độ. d) Giả sử cho 1,00 mol NH4HS (r) vào một bình trống 25,00 L. Hãy tính áp suất toàn phần trong bình chứa nếu phản ứng phân huỷ đạt cân bằng tại 250C. Bỏ qua thể tích của NH4HS (r). Nếu dung tích bình chứa là 100,00L, hãy tính lại áp suất toàn phần trong thí nghiệm trên. --------------------HẾT---------------------- SỞ GD&ĐT HƯNG YÊN TRƯỜNG THPT CHUYÊN HƯNG YÊN KÌ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI KHU VỰC DUYÊN HẢI VÀ ĐỒNG BẰNG BẮC BỘ LẦN THỨ IV NĂM 2011 _________________________ ĐÁP ÁN MÔN HOÁ HỌC KHỐI 10 Câu 1: Cấu tạo nguyên tử Hai nguyên tố A, B tạo thành hợp chất X. Khi đốt nóng đến 8000C hợp chất X tạo thành đơn chất A. Số e hóa trị trong nguyên tử của nguyên tố A bằng số lớp electron của nguyên tố B. Số electron hóa trị của nguyên tố B bằng số lớp electron của nguyên tố A. Điện tích hạt nhân của B gấp 7 lần hạt nhân của nguyên tử A. a) Hãy cho biết A, B là nguyên tố kim loại hay phi kim? Giải thích. b) Xác định A, B, CTPT của X, gọi tên X. Hướng dẫn Nội dung Điểm a) Hiện nay, người ta biết 118 nguyên tố do đó 7ZA 118 ZA 16,86. Suy ra A thuộc 3 chu kì đầu và số lớp e của A là n1 3 Gọi số e hoá trị của B là q2. Theo đề bài ta có n1 =q2 Suy ra q23. Vậy B là kim loại Mặt khác ZB = 7ZA n1< n2 và 4n2 7 Theo đề bài q1 = n2 Suy ra 4q1 7. Vậy A là nguyên tố phi kim b) Ta có Ng.tố ZA Số lớp e e hoá trị Ng. tố ZB Số lớp e e hoá trị Bo 5 2 3 Br 35 4 7 C 6 2 4 Mo 42 5 1 N 7 2 5 In 49 5 3 O 8 2 6 Ba 56 6 2 F 9 2 7 Eu 63 6 2 Si 14 3 4 98 7 2 Chọn A là Oxi; B là Ba, X phải là BaO2 BaO2 BaO + 1/2O2 1điểm 1điểm Câu 2: Liên kết hóa học và dạng hình học phân tử X là nguyên tố thuộc nhóm A, hợp chất với hidro có dạng XH3. Electron cuối cùng trên nguyên tử X có tổng 4 số lượng tử bằng 4,5. Xác định nguyên tố X, viết cấu hình electron của nguyên tử. Ở điều kiện thường XH3 là một chất khí. Viết công thức cấu tạo, dự đoán trạng thái lai hoá của nguyên tử trung tâm trong phân tử XH3, oxit bậc cao nhất, hidroxit bậc cao nhất của X. So sánh độ lớn góc liên kết trong các phân tử PX3 (X: F, Cl, Br, I). Giải thích? Hướng dẫn Nội dung Điểm 1.a/ Với hợp chất hidro có dạng XH3 nên X thuộc nhóm IIIA hoặc nhóm VA. TH1: X thuộc nhóm IIIA, ta có sự phân bố e theo obitan: Vậy e cuối cùng có: l=1, m=-1, ms = +1/2 . mà n + l + m + ms = 4,5 → n = 4. Cấu hình e nguyên tử: 1s2 2s22p6 3s23p63d10 4s24p1 (Ga) TH2: X thuộc nhóm VA, ta có sự phân bố e theo obitan: . Vậy e cuối cùng có: l=1, m= 1, ms = +1/2 . mà n + l + m + ms = 4,5 → n = 2. Cấu hình e nguyên tử: 1s2 2s22p3 (N). b/ Ở đk thường XH3 là chất khí nên nguyên tố phù hợp là Nitơ. Công thức cấu tạo các hợp chất: Nguyên tử N có trạng thái lai hóa sp3 Oxit cao nhất: Nguyên tử N ở trạng thái lai hóa sp2. Hidroxit với hóa trị cao nhất: Nguyên tử N ở trạng thái lai hóa sp2. 2/ Độ lớn góc liên kết trong các phân tử PX3 biến đổi như sau: PF3 > PCl3 > PBr3 > PI3 . Giải thích: do bán kính nguyên tử tăng dần từ F → I đồng thời độ âm điện giảm dần nên tương tác đẩy giữa các nguyên tử halogen trong phân tử PX3 giảm dần từ PF3 → PI3. Nên PF3 có góc liên kết lớn nhất, PI3 có liên kết bé nhất. 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,5 Câu 3: Nhiệt hóa học 1.Cho giá trị của biến thiên entanpi và biến thiên entropi chuẩn ở 3000K và 12000K của phản ứng: CH4 (khí) + H2O (khí) CO ( khí) + 3H2 ( khí) Biết là DH0 (KJ/mol) DS0 J/K.mol 3000K - 41,16 - 42,4 12000K -32,93 -29,6 a) Hỏi phản ứng tự diễn biến sẽ theo chiều nào ở 3000K và 12000K? b) Tính hằng số cân bằng của phản ứng ở 3000K 2. Năng lượng mạng lưới của một tinh thể có thể hiểu là năng lượng cần thiết để tách những hạt ở trong tinh thể đó ra cách xa nhau những khoảng vô cực. Hãy thiết lập chu trình để tính năng lượng mạng lưới tinh thể CaCl2 biết: Sinh nhiệt của CaCl2: DH1 = -795 kJ/ mol Nhiệt nguyên tử hoá của Ca: DH2 = 192 kJ / mol Năng lượng ion hoá (I1 + I2) của Ca = 1745 kJ/ mol Năng lượng phân ly liên kết Cl2: DH3 = 243 kJ/ mol Ái lực với electron của Cl: A = -364 kJ/ mol Hướng dẫn Nội dung Điểm I.1. a) Dựa vào biểu thức: DG0 = DH0 - TDS0 Ở 3000K ; DG0300 = (- 41160) - [ 300.(- 42,4)] = -28440J = -28,44 kJ Ở 12000K ; DG01200 = (- 32930) - [ 1200.(- 29,6)] = 2590 = 2,59 kJ DG0300< 0, phản ứng đã cho tự xảy ra ở 3000K theo chiều từ trái sang phải. DG01200 > 0, phản ứng tự diễn biến theo chiều ngợc lại ở 12000K 0,5 b) + Tính hằng số cân bằng của phản ứng ở 3000K DG0 = -2,303RT lgK (-28440) = (-2,303).8,314. 300.lgK lgK = 28440/ 2,303.8,314.300 = 4,95 Þ K = 10 4,95 0,25 I.2 Thiết lập chu trình DH1 DH2 DH3 I1+I2 2A -Uml Chu trình Born - Haber Ca(tt) + Cl2 (k) CaCl2(tt) Ca (k) 2Cl (k) Ca2+ (k) + 2Cl- (k) 1,25 Ta có: Uml = DH2 + I1 + I2 + DH3 + 2A - DH1 Uml = 192 + 1745 + 243 – (2 x 364) - (-795) Uml = 2247 (kJ/.mol) Câu 4: Dung dịch chất điện li: Cân bằng axit, bazơ, kết tủa, tạo phức Một dung dịch có ba chất HCl, BaCl2, FeCl3 cùng nồng độ 0,0150M. Sục khí CO2 vào dung dịch này cho đến bão hoà. Sau đó thêm từ từ NaOH vào dung dịch đến nồng độ 0,120M. Cho biết: nồng độ CO2 trong dung dịch bão hoà là 3.10-2M; thể tích của dung dịch không thay đổi khi cho CO2 và NaOH vào; các hằng số: pKa của H2CO3 là 6,35 và 10,33; pKs của Fe(OH)3 là 37,5 và của BaCO3 là 8,30; pKa của Fe3+ là 2,17. Tính pH của dung dịch thu được. Hướng dẫn Nội dung Điểm Khi cho khí CO2 vào hỗn hợp gồm H+ 0,0150M; Ba2+ 0,0150 M; Fe3+ 0,0150 M có các quá trình: CO2 + H2O HCO3- + H+ Ka1 = 10-6,35 HCO3- CO32- + H+ Ka2 = 10-10,33 HCl H+ + Cl – Fe3+ + H2O FeOH2+ + H+ Ka = 10-2,17 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 tạo thành. Khi thêm NaOH xảy ra các phản ứng: - Trung hoà HCl: H+ + OH- ® H2O 0,015M 0,120M - 0,105M - kết tủa Fe(OH)3 : Fe3+ + 3OH- ® Fe(OH)3 0,015 0,105 - 0,06 0,015 - Phản ứng với CO2: CO2 + 2OH- ® CO32- + H2O 3.10-2 0,06 M - - 0,030 - Kết tủa BaCO3: Ba2+ + CO3 2- ® BaCO3 ¯ 0,015 0,030 - 0,015 0,015 Thành phần hỗn hợp kết tủa có: Fe(OH)3 BaCO3 0,0150 mol 0,0150 mol Trong dung dịch có: CO32- 0,015M; Cl- ; Na+ ; H2O Các 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). Tính pH theo (4) CO32- + H2O HCO3- + OH- 10-3,67 C : 0,015 [ ]: (0,015 –x) x x x2/(0,015-x) = 10-3,67 ® x = [OH- ] = 1,69.10-3M ® pH = 11,23 2 Câu 5: Phản ứng oxi hóa khử và điện phân 1: Tính nồng độ ban đầu của HSO4-, biết rằng khi đo sức điện động của Pin: Pt/I- 0,1M; I3- 0,02M//MnO4- 0,05M; Mn2+ 0,01M; HSO4- CM/Pt ở 25oC có giá trị 0,824V. 2. Một dung dịch chứa 160,0 g nước và 100,0 g canxi nitrat với điện cực than chì được điện phân trong 12 giờ với dòng điện 5,00A. Khi kết thúc điện phân, khối lượng dung dịch giảm 41,9 g. Tính lượng canxi nitrat tetrahidrat (Ca(NO3)2 ·4 H2O) tối đa có thể hòa tan được trong 100,0 g nước ở nhiệt độ này. Hướng dẫn Nội dung Điểm 1. Sđđ = E phải - E trái hay: 0.75 2. Phương trình điện phân: H2O (l) H2 (k) + ½ O2 (k) Khối lượng giảm 41,9 gam do sự điện phân và do sự kết tinh của canxi tetrahidrat quá bão hòa. Sau khi điện phân ta có dung dịch bão hòa. mH2 = ´ ´ 5 ´ 12 ´ 3600 = 2,24 g; mO2 = ´ ´ 5 ´ 12 ´ ´ 3600 = 17,91 g Khối lượng giảm do nước bị điện phân: 2,24 + 17,91 = 20,15 gam Khối lượng giảm do canxi tetrahidrat kết tinh: 41,9 – 20,15 = 21,75g Ca(NO3)2×4H2O, ứng với số mol là = 0,09 mol Sau khi điện phân có dung dịch bão hòa gồm 160 – 20,15 – 0,09 ´ 4 ´ 18 = 133,37 g H2O hòa tan tối đa được 100 – 0,09 ´ 164 = 85,24 g hay 0,52 mol Ca(NO3)2. Dung dịch bão hòa như thế được điều chế từ 0,52 mol Ca(NO3)2×4 H2O (hay 122,72 g) trong 133,37 – 0,52 ´ 4 ´ 18 = 95,93 g H2O. Vậy, 100 g nước có thể hòa tan tối đa = 127,93 gam Ca(NO3)2×4H2O. 1.25 Câu 6: Halogen 1. ClO2 là chất hoá chất được dùng phổ biến trong công nghiệp. Thực nghiệm cho biết: a) Dung dịch loãng ClO2 trong nước khi gặp ánh sáng sẽ tạo ra HCl, HClO3. b) Trong dung dịch kiềm (như NaOH) ClO2 nhanh chóng tạo ra hỗn hợp muối clorit và clorat natri. c) ClO2 được điều chế nhanh chóng bằng cách cho hỗn hợp KClO3, H2C2O4 tác dụng với H2SO4 loãng. d) Trong công nghiệp ClO2 được điều chế bằng cách cho NaClO3 tác dụng với SO2 có mặt H2SO4 4M. Hãy viết phương trình phản ứng và nói rõ đó là phản ứng oxi hoá- khử hay phản ứng trao đổi ? Tại sao ? (phân tích từng phản ứng a, b, c, d). 2. 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. Hướng dẫn Nội dung Điểm 1 .a) 6ClO2 + 3H2O = HCl + 5HClO3 Đây là phản ứng oxi hoá, tự khử vì Cl+4 trong ClO2 vừa là chất oxi hoá (Cl+4 + 5e ® Cl-) vừa là chất khử (Cl+4 - e ® Cl+5) b)2ClO2 + 2NaOH = NaClO2 + NaClO3 + H2O Bản chất của phản ứng này tương tự bản chất phản ứng a) trên. c) 2KClO3 + H2C2O4 + 2H2SO4 = 2ClO2 + 2KHSO4 + 2CO2 + 2H2O Đây cũng là phản ứng oxi hoá khử, trong đó Cl+5 trong KClO3 là chất oxi hoá (Cl+5 + e ® Cl+4 trong ClO2) C3+ trong H2C2O4 là chất khử (C+3 - e ® C+4 trong CO2) d) 2NaClO3 + SO2 + H2SO4 = 2ClO2 + 2NaHSO4 Trong phản ứng oxi hoá khử này, Cl+5 trong NaClO3 là chất oxi hoá; S+4 trong SO2 là chất khử (S+4 - 2e ® S+6 trong NaHSO4). 1 2. (a) 3Cl2 + 6NaOH 5NaCl + NaClO3 + 3H2O 4NaClO3 NaCl + 3NaClO4 NaClO4 + H2SO4 ® NaHSO4 + HClO4 (chưng cất) (b) 3I2 + 6OH- ® 5I- + IO3- + 3H2O IO3- + H+ ® HIO3 2HIO3 I2O5 + H2O (c) 2Cl2 + HgO ® Cl2O + HgCl2 (d) 2F2 + 2OH- ® 2F- + OF2 + H2O 1 Câu 7: Oxi-Lưu huỳnh 1. Một loại khoáng có chứa 13,77%Na; 7,18%Mg; 57,48%O; 2,39%H và còn lại là nguyên tố X về khối lượng. Hãy xác định công thức phân từ của khoáng đó. 2.Để xác định hàm lượng khí độc H2S trong không khí, người ta làm thí nghiệm sau : Lấy 30 lít không khí nhiễm H2S (d=1,2g/l) cho đi qua thiết bị phân tích có bình hấp thụ đựng lượng dư dung dịch CdSO4 để hấp thụ hết khí H2S tạo kết tủa màu vàng. Sau đó axit hóa toàn bộ dung dịch chứa kết tủa trong bình hấp thụ và cho toàn bộ lượng H2S thoát ra hấp thụ hết vào ống đựng 10 ml dung dịch I2 0,0107M để iot oxi hóa H2S thành S. Lượng I2 dư phản ứng với lượng vừa đủ 12,85 ml dung dịch Na2S2O3 0,01344M. Hãy viết các phương trình phản ứng xảy ra và tính hàm lượng H2S trong không khí theo ppm Hướng dẫn Nội dung Điểm 1. Hàm lượng %X = 100 – 13,77 – 7,18 – 57,48 – 2,39 = 19,18% Cân bằng oxi hóa – khử trong hợp chất: = 0 Þ X = 5,33y Lập bảng xét: Y 1 2 3 4 5 6 7 8 X 5,33 10,66 ... ... ... 32 thấy chỉ có y = 6 là thỏa mãn X = 32 Þ S (lưu huỳnh) Na : Mg : O : H : S = = 2 : 1 : 12 : 8 : 2 Công thức khoáng: Na2MgO12H8S2 Þ Na2SO4.MgSO4.4H2O 1 2.Phương trình phản ứng hấp thụ H2S trong mẩu không khí : H2S + Cd2+ = CdS¯ + 2H+ (1) Phương trình phản ứng khi axit hóa bình hấp thụ : CdS + 2H+ = Cd2+ + H2S (2) Phương trình phản ứng oxi hóa H2S bằng lượng dư dung dịch I2 : H2S + I2 = S¯ + 2I– + 2 H+ (3) Phương trình phản ứng chuẩn độ lượng I2 còn dư : I2 + 2S2O32– = 2 I– + S4O62– (4) Theo đề Câu và các phương trình phản ứng (1)(2)(3)(4) ta có : Khối lượng mẩu không khí : 30 . 1,2 = 36 gam Hàm lượng H2S theo ppm là : 2,0648 .10 – 5..106 = 19,5 ppm 1 Câu 8: Câu tập tổng hợp có nhiều nội dung trên Một dung dịch chứa CuSO4 0,1M ; NaCl 0,2M ; Cu dư và CuCl dư. a) Chứng minh rằng xảy ra phản ứng sau ở 250C : Cu + Cu2+ + 2Cl – ⇌ 2CuCl ¯ b) Tính hằng số cân bằng của phản ứng trên. Cho biết: Tích số tan của CuCl = 10– 7 ; E0(Cu2+/ Cu+) = 0,15V ; E0(Cu+/ Cu) = 0,52V. Hướng dẫn : Nội dung Điểm a) Cu + Cu2+ + 2Cl – ⇌ 2CuCl ¯ 0,1M 0,2M * Xét Cu2+ + e ® Cu+ có [Cu+] = = = 5. 10– 7 E (Cu2+/ Cu+ ) = E0 (Cu2+/ Cu+ ) + 0,059lg = 0,15 + 0,059lg = 0,463V * Xét Cu+ + e ® Cu có E (Cu+/ Cu ) = E0 (Cu+/ Cu ) + 0,059lg[Cu+] = 0,52 + 0,059lg 5.10-7 = 0,148V Rõ ràng: E (Cu2+/ Cu+ ) > E (Cu+/ Cu ) . ® phản ứng xảy ra theo chiều thuận. 1 b) Tổ hợp: ( Cu+ + Cl – ⇌ CuCl ¯) ´ 2 (KS-1)2 = 1014. Cu2+ + e ® Cu+. K1 = 10 = 10 Cu – e ® Cu+ K2 = 10 = 10– 8,81 cho Cu + Cu2+ + 2Cl – ⇌ 2CuCl ¯ K = 1014. 10. 10– 8,81 = 107,73 1 Câu 9: Phản ứng hạt nhân và định luật tuần hoàn 1. Urani có cấu hình electron [Rn] 5f36d17s2. Trong nguyên tử urani có bao nhiêu electron chưa ghép đôi? Số oxi hoá cực đại của urani có thể là bao nhiêu? 2. Một mẫu quặng urani tự nhiên có chứa 99,275 gam U; 0,720 gam U và 3,372.10-5 gam Ra. Cho các giá trị chu kì bán hủy: t1/2(U) = 7,04.108 năm, t1/2(U) = 4,47.109 năm, t1/2(Ra) = 1600 năm. Chấp nhận tuổi của Trái Đất là 4,55.109 năm. a. Tính tỉ lệ khối lượng của các đồng vị U /U khi Trái Đất mới hình thành. b. Nếu chưa biết chu kì bán huỷ của U thì giá trị này có thể tính như thế nào từ các dữ kiện đã cho? (U có chu kì bán hủy rất lớn. Vì thế, chu kì bán hủy của nó không thể xác định bằng cách đo trực tiếp sự thay đổi hoạt độ phóng xạ mà dựa vào cân bằng phóng xạ, được thiết lập khi chu kì bán hủy của mẹ rất lớn so với chu kì bán hủy của các con cháu. Ở cân bằng phóng xạ thế kỉ, hoạt độ phóng xạ của mẹ và các con cháu trở thành bằng nhau. Hoạt độ phóng xạ là tích số của hằng số tốc độ phân rã với số hạt nhân phóng xạ). Hướng dẫn Nội dung Điểm 1. Urani có cấu hình electron [Rn] 5f36d17s2: Phân lớp f và phân lớp d của U còn
Tài liệu đính kèm: