SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TỈNH HƯNG YÊN ĐỀ THI ĐỀ NGHỊ KỲ THI HỌC SINH GIỎI CÁC TỈNH DUYÊN HẢI BẮC BỘ LỚP 10 - THPT NĂM HỌC 2012-2013 M«n: HÓA HỌC Thời gian: 180 phút (không kể thời gian phát đề) C©u I(3đ): 1. Lý thuyết lượng tử dự đoán được sự tồn tại của obitan ng ứng với số lượng tử phụ l = 4 (g là kí hiệu của số lượng tử phụ l = 4). a. Hãy cho biết số electron tối đa mà phân lớp ng có thể có b. Dự đoán sau phân mức năng lượng nào thì đến phân mức ng. c. Nguyên tử có electron đầu tiên ở phân mức ng này thuộc nguyên tố có số thứ tự Z bằng bao nhiêu? 2. Silic có cấu trúc tinh thể giống kim cương. a. Tính bán kính của nguyên tử silic. Cho khối lượng riêng của silic tinh thể bằng 2,33g.cm-3; khối lượng mol nguyên tử của Si bằng 28,1g.mol-1. b. So sánh bán kính nguyên tử của silic với cacbon (rC = 0,077 nm) và giải thích. Câu II(2đ): 1. Uran trong thiªn nhiªn chøa 99,28% 238U (cã thêi gian b¸n huû lµ 4,5.109n¨m) vµ 0,72% 235U (cã thêi gian b¸n huû lµ 7,1.108n¨m). TÝnh tèc ®é ph©n r· mçi ®ång vÞ trªn trong 10gam U3O8 míi ®iÒu chÕ. 2. Mary vµ PieCurie ®iÒu chÕ 226Ra tõ quÆng Uran trong thiªn nhiªn.226Ra ®îc t¹o ra tõ ®ång vÞ nµo trong hai ®ång vÞ trªn ? Câu III(1đ) 1. Xét các phân tử POX3 Các phân tử POF3 và POCl3 có cấu hình hình học như thế nào? Góc liên kết XPX trong phân tử nào lớn hơn? Cho biết: ZP = 15; ZAs = 33; ZO = 8; ZF = 9; ZCl = 17; ZB = 5; ZN = 7; ZSi = 14; ZS = 16. 2. Phẩn tử HF và phân tử H2O có momen lưỡng cực, phân tử khối gần bằng nhau (HF: 1,91 Debye, H2O: 1,84 Debye, MHF: 20, : 18); nhưng nhiệt độ nóng chảy của hidroflorua là – 830C thấp hơn nhiều so với nhiệt độ nóng chảy của nước đá là 00C, hãy giải thích vì sao? Câu IV (2đ) Đối với qúa trình đồng phân hóa xiclopropan thành propen ta có ∆H = -32,9kJ/mol. Bạn hãy bổ sung vào bảng sau: Chất ∆H đối với qúa trình đốt cháy hoàn toàn tính bằng kJ/mol Entanpy hình thành chuẩn ∆Hf tính bằng kJ/mol C(than chì) -394,1 H2 -286,3 Xiclopropan -2094,4 Propen Tất cả các số liệu đều áp dụng cho 25oC và 1013hPa: Câu V(2đ). 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) Phản ứng trên xảy ra trong bình kín có thể tích 20,0 L không đổi. Ban đầu lượng N2O5 cho vừa đầy 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. Câu VI(2đ). Cho giản đồ quá trình khử - thế khử: quá trình khử diễn ra theo chiều mũi tên, thế khử chuẩn được ghi trên các mũi tên và đo ở pH = 0. 1. Tính và . 2. Dựa vào tính toán, cho biết Cr(IV) có thể dị phân thành Cr3+ và Cr(VI) được không? 3. Viết quá trình xảy ra với hệ oxi hóa – khử /Cr3+ và tính độ biến thiên thế của hệ ở nhiệt độ 298 K, khi pH tăng 1 đơn vị pH. 4. Phản ứng giữa K2Cr2O7 với H2O2 trong môi trường axit (loãng) được dùng để nhận biết crom vì sản phẩm tạo thành có màu xanh. Viết phương trình ion của phản ứng xảy ra và cho biết phản ứng này có thuộc loại phản ứng oxi hóa – khử hay không? Vì sao? Ghi số oxi hóa tương ứng trên mỗi nguyên tố. Cho:= 1,33 V;Hằng số khí R = 8,3145 J.K–1.mol–1; Hằng số Farađay F= 96485 C.mol–1. Câu VII(2đ). Dung dịch A gồm AgNO3 0,050 M và Pb(NO3)2 0,100 M. 1. Tính pH của dung dịch A. 2. Thêm 10,00 ml KI 0,250 M và HNO3 0,200 M vào 10,00 ml dung dịch A. Sau phản ứng người ta nhúng một điện cực Ag vào dung dịch B vừa thu được và ghép thành pin (có cầu muối tiếp xúc hai dung dịch) với một điện cực có Ag nhúng vào dung dịch X gồm AgNO3 0,010 M và KSCN 0,040 M. a) Viết sơ đồ pin . b) Tính sức điện động Epin tại 250C . c) Viết phương trình phản ứng xảy ra khi pin hoạt động. d) Tính hằng số cân bằng của phản ứng . Cho biết : Ag+ + H2O AgOH + H+ (1) ; K1= 10 –11,70 Pb2+ + H2O PbOH+ + H+ (2) ; K2= 10 –7,80 Chỉ số tích số tan pKs : AgI là 16,0 ; PbI2 là 7,86 ; AgSCN là 12,0 . C©u VIII (2đ): Mét hîp chÊt gåm 2 nguyªn tè hal«gen cã c«ng thøc XYn. Cho 5,2 gam hîp chÊt trªn t¸c dông víi khÝ SO2 d trong níc theo s¬ ®å ph¶n øng sau: XYn+ H2O + SO2 ® HX + HY + H2SO4 Dung dÞch thu ®îc cho ph¶n øng víi dung dÞch Ba(NO3)2 d th× thu ®îc 10,5 gam kÕt tña. Läc bá kÕt tña lÊy dung dÞch thu ®îc cho t¸c dông víi dung dÞch AgNO3 d th× thu ®îc hçn hîp kÕt tña 2 muèi b¹c. ViÕt c¸c ph¬ng tr×nh ph¶n øng x¶y ra. §Ò nghÞ c«ng thøc ph©n tö cña hîp chÊt ®Çu. BiÕt r»ng sai sè trong thùc nghiÖm kho¶ng 1%. Cho C = 12; F = 19; Cl = 35,5; Br = 80; I = 127; Ba = 137; S = 32; O = 16; H = 1. Câu IX (2đ) : 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 L 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 trong A và nồng độ % các chất tạo ra trong dung dịch D. Cho thể tích các chất khí đo ở điều kiện tiêu chuẩn. Câu X (2đ): Một dung dịch chứa 4 ion của hai muối vô cơ trong đó có ion SO42- khi tác dụng vừa đủ với dung dịch Ba(OH)2 đun nóng cho khí X, kết tủa Y và dung dịch Z. Dung dịch Z sau khi axit hóa bằng HNO3 tạo với AgNO3 kết tủa trắng hóa đen ngoài ánh sáng. Kết tủa Y đem nung được a gam chất rắn T. Giá trị của a thay đổi tùy theo lượng Ba(OH)2 đem dùng: Nếu vừa đủ, a cực đại; nếu lấy dư a giảm đến cực tiểu. Khi lấy chất rắn T với giá trị cực đại a = 7,204 gam thấy T chỉ phản ứng hết với 60ml dung dịch HCl 1,2M, còn lại cặn bã rắn 5,98 gam. Hãy lập luận để xác định các ion có trong dung dịch. ***************************Hết*************************** SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TỈNH HƯNG YÊN KỲ THI HỌC SINH GIỎI CÁC TỈNH DUYÊN HẢI BẮC BỘ LỚP 10 - THPT NĂM HỌC 2012-2013 ĐỀ THI ĐỀ NGHỊ M«n: HÓA HỌC Thời gian: 180 phút (không kể thời gian phát đề) HƯỚNG DẪN CHẤM: CÂU I 1. Lý thuyết lượng tử dự đoán được sự tồn tại của obitan ng ứng với số lượng tử phụ l = 4 (g là kí hiệu của số lượng tử phụ l= 4). Hãy cho biết số electron tối đa mà phân lớp ng có thể có Dự đoán sau phân mức năng lượng nào thì đến phân mức ng. Nguyên tử có electron đầu tiên ở phân mức ng này thuộc nguyên tố có số thứ tự Z bằng bao nhiêu? 2. Silic có cấu trúc tinh thể giống kim cương. a. Tính bán kính của nguyên tử silic. Cho khối lượng riêng của silic tinh thể bằng 2,33g.cm-3; khối lượng mol nguyên tử của Si bằng 28,1g.mol-1. b. So sánh bán kính nguyên tử của silic với cacbon (rC = 0,077 nm) và giải thích. 3 đ HƯỚNG DẪN: 1. a. Phân mức năng lượng ng ứng với gía trị l = 4 sẽ có 2l + 1 obitan nguyên tử, nghĩa là có 2.4+1= 9 obitan nguyên tử. Mỗi obitan nguyên tử có tối đa 2e. Vậy phân mức năng lượng ng có tối đa 18e. 0,25 đ b. Phân mức năng lượng ng đầu tiên xuất hiện trong cấu hình electron nguyên tử là 5g , bởi vì khi số lượng tử chính n =5 thì lớp electron này có tối đa là 5 phân mức năng lượng ứng với l = 0 (s), l = 1 (p), l = 2 (d), l = 3 (f) , l = 4 (g). Theo qui tắc Klechkopxki phân mức 5g có tổng số n + l = 5 + 4 = 9 nên phân mức này phải nằm sát sau phân mức 8s. 0,5 đ c. Nguyên tử có electron đầu tiên ở phân mức ng này có cấu hình electron là: [ Rn ] 7s25f146d107f68s25g1 , suy ra Z = 121 0,25 đ 2. a. Trong cấu trúc kiểu kim cương (Hình dưới) độ dài của liên kết C-C bằng 1/8 độ dài đường chéo d của tế bào đơn vị (unit cell). Mặt khác, d = aÖ 3, với a là độ dài của cạnh tế bào. Gọi ρ là khối lượng riêng của Si. Từ những dữ kiện của đầu bài ta có: ρ = = = 2,33 0,75đ suy ra: a = [8 . 28,1 / 6,02.1023 . 2,33]1/3 cm = 5,43.10-8 . d = a Ö 3 = 9,40.10-8 cm; r Si = d : 8 = 1,17.10-8 cm = 0,117nm 0,75đ b. rSi = 0,117 nm > rC = 0,077 nm . Kết quả này hoàn toàn phù hợp với sự biến đổi bán kính nguyên tử của các nguyên tố trong bảng hệ thống tuần hoàn. 0,5đ Câu II. 1. Uran trong thiªn nhiªn chøa 99,28% 238U (cã thêi gian b¸n huû lµ 4,5.109n¨m) vµ 0,72% 235U (cã thêi gian b¸n huû lµ 7,1.108n¨m). TÝnh tèc ®é ph©n r· mçi ®ång vÞ trªn trong 10gam U3O8 míi ®iÒu chÕ. 2. Mary vµ PieCurie ®iÒu chÕ 226Ra tõ quÆng Uran trong thiªn nhiªn.226Ra ®îc t¹o ra tõ ®ång vÞ nµo trong hai ®ång vÞ trªn ? (2điểm ) 1. Tèc ®é ph©n huû h¹t nh©n dîc tÝnh theo ph¬ng tr×nh v= l.N (1) (l lµ h»ng sè tèc ®é ph©n huû, N lµ tæng sè h¹t nh©n phãng x¹ cã ë thêi ®iÓm xÐt) + Tríc hÕt cÇn t×m l. Ta cã l = 0,693 / T1/2 (2) T1/2 lµ thêi gian ph©n huû ®Çu bµi ®· cho. Khi tÝnh nªn ®æi ra gi©y cho phï hîp th«ng lÖ (1 n¨m = 3,15. 107 gi©y) + TiÕp ®Õn t×m N nh sau: T×m sè mol U3O8 cã trong 10gam = » 1,19.10-2(mol) Sè h¹t nh©n Uran cã tæng céng lµ: 1,19.10-2.6,022.1023.3 = 2,15.1022. Trong ®ã: N(238U) = 2,15.1022.0,9928 = 2,13.1022 vµ N(235U) = 2,15.1022.0,0072 = 1,55.1020 1 +Dïng ph¬ng tr×nh (1) ®Ó tÝnh tèc ®é ph©n r· cña tõng lo¹i h¹t nh©n Uran U238 cã v(238) = l(238U). N(238U) = v(238) = 1,04.105 h¹t nh©n/gi©y U235 cã v(235) = l(235U). N(235U) = v(235) = 4,76.103 h¹t nh©n/gi©y 0,5 2. U ® Ra + 3 He + 2b 0,5 CÂU III 1. Xét các phân tử POX3 Các phân tử POF3 và POCl3 có cấu hình hình học như thế nào? Góc liên kết XPX trong phân tử nào lớn hơn? Cho biết: ZP = 15; ZAs = 33; ZO = 8; ZF = 9; ZCl = 17; ZB = 5; ZN = 7; ZSi = 14; ZS = 16. 2. Phẩn tử HF và phân tử H2O có momen lưỡng cực, phân tử khối gần bằng nhau (HF 1,91 Debye, H2O 1,84 Debye, MHF 20, 18); nhưng nhiệt độ nóng chảy của hidroflorua là – 830C thấp hơn nhiều so với nhiệt độ nóng chảy của nước đá là 00C, hãy giải thích vì sao? 1đ HƯỚNG DẪN: 1.Để giải thích câu này ta có thể dùng thuyết VSEPR hoặc thuyết lai hóa (hoặc kết hợp cả hai). a. P: 1s22s22p63s23p3; As: 1s22s22p63s23p63d104s24p3. P và As đều có 5e hóa trị và đã tham gia liên kết 3e trong XH3. Hình tháp tam giác Góc HPH > HasH vì độ âm điện của nguyên tử trung tâm P lớn hơn so với của As nên lực đẩy mạnh hơn. (0,25đ) b. n = 3 +1 = 4 (sp3): hình tứ diện Góc FPF < ClPCl vì Cl có độ âm điện nhỏ hơn flo là giảm lực đẩy. 0,25 ® 2. * Phân tử H-F ; H-O-H có thể tạo liên kết hidro – H¼F – có thể tạo liên kết hidro – HO – * Nhiệt độ nóng chảy của các chất rắn với các mạng lưới phân tử (nút lưới là các phân tử) phụ thuộc vào các yếu tố: - Khối lượng phân tử càng lớn thì nhiệt độ nóng chảy càng cao. - Lực hút giữa các phân tử càng mạnh thì nhiệt độ nóng chảy càng cao. Lực hút giữa các phân tử gồm: lực liên kết hidro, lực liên kết Van der Waals (lực định hướng, lực khuếch tán). *Nhận xét: HF và H2O có momen lưỡng cực xấp xỉ nhau, phân tử khối gần bằng nhau và đều có liên kết hidro khá bền, đáng lẽ hai chất rắn đó phải có nhiệt độ nóng chảy xấp xỉ nhau, HF có nhiệt độ nóng chảy phải cao hơn của nước (vì HF momen lưỡng cực lớn hơn, phân tử khối lớn hơn, liên kết hidro bền hơn). Tuy nhiên, thực tế cho thấy Tnc (H2O) = 00C > Tnc(HF) = – 830C. * Giải thích: Mỗi phân tử H-F chỉ tạo được 2 liên kết hidro với 2 phân tử HF khác ở hai bên H-FH-FH-F. Trong HF rắn các phân tử H-F liên kết với nhau nhờ liên kết hidro tạo thành chuỗi một chiều, giữa các chuỗi đó liên kết với nhau bằng lực Van der Waals yếu. Vì vậy khi đun nóng đến nhiệt độ không cao lắm thì lực Van der Waals giữa các chuỗi đã bị phá vỡ, đồng thời mỗi phần liên kết hidro cững bị phá vỡ nên xảy ra hiện tượng nóng chảy. Mỗi phân tử H-O-H có thể tạo được 4 liên kết hidro với 4 phân tử H2O khác nằm ở 4 đỉnh của tứ diện. Trong nước đá mỗi phân tử H2O liên kết với 4 phân tử H2O khác tạo thành mạng lưới không gian 3 chiều. Muốn làm nóng chảy nước đá cần phải phá vỡ mạng lưới không gian 3 chiều với số lượng liên kết hidro nhiều hơn so với ở HF rắn do đó đòi hỏi nhiệt độ cao hơn. 0,5 ® CÂU IV Đối với qúa trình đồng phân hóa xiclopropan thành propen ta có ∆H = -32,9kJ/mol. Bạn hãy bổ sung vào bảng sau: Chất ∆H đối với qúa trình đốt cháy hoàn toàn tính bằng kJ/mol Entanpy hình thành chuẩn ∆Hf tính bằng kJ/mol C(than chì) -394,1 H2 -286,3 Xiclopropan -2094,4 Propen Tất cả các số liệu đều áp dụng cho 25oC và 1013hPa: 2đ BÀI GIẢI: ∆Hf của than chì và H2 là 0kJ/mol Ta có sơ đồ sau: Đồng phân hóa +4,5O2 Đốt cháy +4,5O2 C3H6(xiclopropan) 3CO2 + 3H2O C3H6(propen) Dựa vào sơ đồ trên ta tính được ∆H (đốt cháy propen) = -2061,5kJ/mol + 4,5O2 Đốt cháy + 4,5O2 Ta cũng có sơ đồ sau: 3C + 3H2 Hình thành 3CO2 + 3H2O C3H6(xiclopropan) Dựa vào sơ đồ trên ta tính được ∆Hf (xiclopropan) = 53,2kJ/mol Phép tính tương tự đối với propen cho kết qủa:∆Hf(propen)=20,3kJ/mol 1® 1đ CÂU V Câu V(2đ). 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) Phản ứng trên xảy ra trong bình kín có thể tích 20,0 L không đổi. Ban đầu lượng N2O5 cho vừa đầy 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. HƯỚNG DẪN. 2đ a. pi V = ni RT Þ (mol.l -1) Þ mol.l -1.s-1. Từ phương trình: 2N2O5(k) ® 4NO2(k) + O2(k) Þ 0,75đ 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 0.75đ (b) Số phân tử N2O5 đã bị phân hủy = vtiêu thụ (N2O5) ´ Vbình ´ t ´ No(số avogadrro) = 10,32.10-8 20,0 30 6,023.1023 » 3,7.1019 phân tử 0,5đ CÂU VI Cho giản đồ quá trình khử - thế khử: quá trình khử diễn ra theo chiều mũi tên, thế khử chuẩn được ghi trên các mũi tên và đo ở pH = 0. 1. Tính và . 2. Dựa vào tính toán, cho biết Cr(IV) có thể dị phân thành Cr3+ và Cr(VI) được không? 3. Viết quá trình xảy ra với hệ oxi hóa – khử /Cr3+ và tính độ biến thiên thế của hệ ở nhiệt độ 298 K, khi pH tăng 1 đơn vị pH. 4. Phản ứng giữa K2Cr2O7 với H2O2 trong môi trường axit (loãng) được dùng để nhận biết crom vì sản phẩm tạo thành có màu xanh. Viết phương trình ion của phản ứng xảy ra và cho biết phản ứng này có thuộc loại phản ứng oxi hóa – khử hay không? Vì sao? Ghi số oxi hóa tương ứng trên mỗi nguyên tố. Cho: = 1,33 V; Hằng số khí R = 8,3145 J.K–1.mol–1; Hằng số Farađay F = 96485 C.mol–1. 2 đ Hướng dẫn giải: 1. Từ giản đồ ta có: 3.(-0,744) = -0,408 + 2 ® = -0,912 (V) 0,55 + 1,34 + – 3.0,744 = 6.0,293 ® = +2,1 (V) (0,5đ) 2. Cr(IV) có thể dị phân thành Cr3+ và Cr(VI) khi ΔG0 của quá trình < 0. 2Cr(IV) + 2 e ® 2Cr3+ (1) = = 2,1 V ® = -nF = - 2.2,1.F Cr(VI) + 2 e ® Cr(IV) (2) = = 0,945 (V) ® = -nF = - 2.0,945.F Từ (1) và (2) ta có: 3Cr(IV) ® 2Cr3+ + Cr(VI) = - = - 2.(2,1 - 0,945).F < 0 ® Vậy Cr(IV) có dị phân. (0,5đ) 3. + 14H+ + 6e 2Cr3+ + 7H2O b. Độ biến thiên của thế: (V). (0,5 đ) 4. +6 -2 +1 -1 +1 +6,-2/-1 +1 -2 + 4H2O2 + 2H+ ® 2CrO5 + 5H2O Phản ứng trên không phải là phản ứng oxi hóa-khử vì số oxi hóa của các nguyên tố không thay đổi trong quá trình phản ứng. Trong CrO5, số oxi hóa của crom là +6 và của oxi là -2, -1 do peoxit CrO5 có cấu trúc: 0,5đ Câu VII. Dung dịch A gồm AgNO3 0,050 M và Pb(NO3)2 0,100 M. 1. Tính pH của dung dịch A. 2. Thêm 10,00 ml KI 0,250 M và HNO3 0,200 M vào 10,00 ml dung dịch A. Sau phản ứng người ta nhúng một điện cực Ag vào dung dịch B vừa thu được và ghép thành pin (có cầu muối tiếp xúc hai dung dịch) với một điện cực có Ag nhúng vào dung dịch X gồm AgNO3 0,010 M và KSCN 0,040 M. a) Viết sơ đồ pin . b) Tính sức điện động Epin tại 250C . c) Viết phương trình phản ứng xảy ra khi pin hoạt động. d) Tính hằng số cân bằng của phản ứng . Cho biết : Ag+ + H2O AgOH + H+ (1) ; K1= 10 –11,70 Pb2+ + H2O PbOH+ + H+ (2) ; K2= 10 –7,80 Chỉ số tích số tan pKs : AgI là 16,0 ; PbI2 là 7,86 ; AgSCN là 12,0 . (2đ) 1. Ag+ + H2O ⇌ AgOH + H+ ; K1 = 10-11,7 (1) Pb2+ + H2O ⇌ PbOH+ + H+ ; K2 = 10-7,8 (2) Do K2 >> K1 nên cân bằng 2 quyết định pH của dung dịch (0,125đ) Pb2+ + H2O ⇌ PbOH + H+ ; K2 = 10-7,8 (2) C 0,10 0,10 - x x x x = 10-4,4 = [H+] ; pH = 4,40 (0,125đ) 2.a) Dung dịch B: Thêm KI : CAg+ = 0,025 M; CPb2+ = 0,050 CI- = 0,125M ; CH+ = 0,10M Ag+ + I- AgI ¯ 0,025 0,125 - 0,10 Pb2+ + 2 I- PbI2 ¯ 0,05 0,10 - - (0,125đ) Trong dung dịch có đồng thời hai kết tủa AgI ¯ và PbI2 ¯ AgI ¯ ⇌ Ag+ + I- ; Ks1 = 1.10-16 (3) PbI2 ¯ ⇌ Pb2+ + 2 I- ; Ks2 = 1.10-7,86 (4) Ks1 << Ks2, vậy trong dung dịch cân bằng (4) là chủ yếu. Sự tạo phức hidroxo của Pb2+ là không đáng kể vì có H+ dư: Pb2+ + H2O ⇌ PbOH + H+ ; K2 = 10-7,8 Trong dung dịch PbI2¯ ⇌ Pb2+ + 2 I- Ks2 = 1.10-7,86 x 2 x (2x)2x = 10-7,86x = 1,51.10-3M2x = [I-] = 2,302 . 10-3M . (0,5đ) E của cực Ag trong dung dịch A: Ag+ + e ⇌ Ag (0,125đ) Dung dịch X: Ag+ + SCN- ⇌ AgSCN¯ ; 1012,0 0,010 0,040 - 0,030 0,010 AgSCN¯ ⇌ Ag+ + SCN- ; 10-12,0 0,030 x (0,030 + x) x0,030 + x) = 10-12 (0,25®) Vì E2 > E1 , ta có pin gồm cực Ag trong X là cực + , cực Ag trong B là cực – Sơ đồ pin: Ag Ag AgI¯ AgSCN¯ PbI2¯ SCN- 0,03 M (0,25đ) b) Epin = 0,179 – 0,001 = 0,178V (0,125®) c) Phương trình phản ứng: Ag + I– ⇌ AgI¯ + e AgSCN + e ⇌ Ag¯ + SCN– AgSCN + I– ⇌ AgI¯ + SCN– (0,125đ) d) (0,25đ) Câu VIII (2đ) C©u VIII : Mét hîp chÊt gåm 2 nguyªn tè hal«gen cã c«ng thøc XYn. Cho 5,2 gam hîp chÊt trªn t¸c dông víi khÝ SO2 d trong níc theo s¬ ®å ph¶n øng sau: XYn+ H2O + SO2 ® HX + HY + H2SO4 Dung dÞch thu ®îc cho ph¶n øng víi dung dÞch Ba(NO3)2 d th× thu ®îc 10,5 gam kÕt tña. Läc bá kÕt tña lÊy dung dÞch thu ®îc cho t¸c dông víi dung dÞch AgNO3 d th× thu ®îc hçn hîp kÕt tña 2 muèi b¹c. ViÕt c¸c ph¬ng tr×nh ph¶n øng x¶y ra. §Ò nghÞ c«ng thøc ph©n tö cña hîp chÊt ®Çu. BiÕt r»ng sai sè trong thùc nghiÖm kho¶ng 1%. Cho C = 12; F = 19; Cl = 35,5; Br = 80; I = 127; Ba = 137; S = 32; O =16;H= 1. HƯỚNG DẪN. C©n b»ng ph¬ng tr×nh ph¶n øng XYn+ (n+1)H2O + SO2 = HX + nHY + H2SO4 0,5 đ ViÕt vµ c©n b»ng 3 ph¬ng tr×nh cßn l¹i ®óng 0,25đ TÝnh sè mol BaSO4 = 0,045 Þ sè mol H2SO4 = 0,045 Þ sè mol XYn = 0,25đ TÝnh ra M (cña XYn ) = = 57,8(n+1) 0,25đ LËp luËn: V× X vµ Y ®Òu t¹o ra kÕt tña kh«ng tan trong níc nªn X hoÆc Y kh«ng ph¶i lµ Flo v× AgF tan trong níc, do ®ã X vµ Y chØ cã thÓ lµ Cl, Br hoÆc I V× sè oxi ho¸ cña c¸c halogen trong hîp chÊt lµ c¸c sè lÎ –1, +1, +3, +5, +7 NÕu n = 1 Þ M = 115,6 Þ XY cã thÓ lµ BrCl ( cã PTK lµ 115,5 ) NÕu n = 3 Þ M = 231,2 Þ XY3 cã thÓ lµ ICl3 ( cã PTK lµ 233,5) NÕu n = 5 hoÆc n = 7 kh«ng cã c«ng thøc phï hîp 0,75đ Câu IX : 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 L 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 trong A và nồng độ % các chất tạo ra trong dung dịch D. Cho thể tích các chất khí đo ở điều kiện tiêu chuẩn. (2đ) HƯỚNG DẪN: Phương trình phản ứng: S + Mg ® MgS (1) MgS + 2HCl ® MgCl2 + H2S (2) Mg + 2HCl ® MgCl2 + H2 (3) 0,50 Þ 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 Giải ra ta có x = 0,1 ; y = . Từ (1), (2), (3) ta có: 50%, 50% 0,50 H2S + O2 ® SO2 + H2O 0,1 0,1 0,1 H2 + O2 ® H2O 0,033 0,033 SO2 + H2O2 ® H2SO4 0,1 0,147 0 0,047 0,1 0,50 m(dung dịch) = gam C%(H2SO4) = 9%; C%(H2O2) = 1,47% 0,50 Câu X. Một dung dịch chứa 4 ion của hai muối vô cơ trong đó có ion SO42- khi tác dụng vừa đủ với dung dịch Ba(OH)2 đun nóng cho khí X, kết tủa Y và dung dịch Z. Dung dịch Z sau khi axit hóa bằng HNO3 tạo với AgNO3 kết tủa trắng hóa đen ngoài ánh sáng. Kết tủa Y đem nung được a gam chất rắn T. Giá trị của a thay đổi tùy theo lượng Ba(OH)2 đem dùng: Nếu vừa đủ, a cực đại; nếu lấy dư a giảm đến cực tiểu. Khi lấy chất rắn T với giá trị cực đại a = 7,204 gam thấy T chỉ phản ứng hết với 60ml dung dịch HCl 1,2M, còn lại cặn bã rắn 5,98 gam. Hãy lập luận để xác định các ion có trong dung dịch. (2đ) HƯỚNG DẪN: * Cho dung dịch chứa 4 ion tác dụng với Ba(OH)2 có khí thoát ra. Chứ
Tài liệu đính kèm: