Kỳ thi học sinh giỏi olympic 30-4 lần thứ XII năm học 2005 - 2006 đề thi đề nghị môn hóa – Khối 10 thời gian: 180 phút - Trường THPT chuyên Lê Khiết

Tỉnh Quảng Ngói
Trường THPT chuyờn Lờ Khiết
Mụn: Hoỏ học	khối : 10
Giỏo viờn biờn soạn: Vũ Thị Liờn Hương
Số mật mó	Phần này là phỏch
Số mật mó
ĐỀ THI MễN HOÁ HỌC 10
Cõu 1:
Cho hai nguyờn tử A và B cú tổng số hạt là 65 trong đú hiệu số hạt mang điện và khụng mang điện là 19. Tổng số hạt mang điện của B nhiều hơn của A là 26.
Xỏc định A, B; viết cấu hỡnh electron của A, B và cho biết bộ 4 số lượng tử ứng với electron sau cựng trong nguyờn tử A, B.
Xỏc định vị trớ của A, B trong HTTH.
Viết cụng thức Lewis của phõn tử AB2, cho biết dạng hỡnh học của phõn tử, trạng thỏi lai hoỏ của nguyờn tử trung tõm?
Hóy giải thớch tại sao phõn tử AB2 cú khuynh hướng polime hoỏ?
Cõu 2:
Mg(OH)2 cú kết tủa được khụng khi thờm 1ml dung dịch MgCl2 1M vào 100ml dung dịch NH3 1M và NH4Cl 1M. Biết: = 1,5.10-10,95 và pKb = 4,75.
Tớnh pH và nồng độ mol của Cr, Cr2 trong dung dịch K2Cr2O7 0,01M và CH3COOH 0,1M. Cho:	 = 1,8.10-5
	HCr + H2O Cr + H3O+	pK2 = 6,5
	2HCr Cr2 + H2O	pK1 = -1,36
Cõu 3:
Cõn bằng cỏc phản ứng oxi hoỏ - khử sau theo phương phỏp cõn bằng ion-electron:
a) KMnO4 + FeS2 + H2SO4 đ Fe2(SO4)3 + K2SO4 + MnSO4 + H2O.
b) M + HNO3 đ M(NO3)n + NxOy + H2O.
Tớnh thế tiờu chuẩn E1 của bỏn phản ứng:
	H2SO3 + 6H+ + 6e đ H2S + 3H2O
	Cho biết thế tiờu chuẩn của cỏc bỏn phản ứng sau:
	H2SO3 + 4H+ + 4e đ S + 3H2O	= +0,45V
	S + 2H+ + 2e đ H2S	 = +0,141V
Giải thớch tại sao Ag kim loại khụng tỏc dụng với dung dịch HCl mà tỏc dụng với dung dịch HI để giải phúng ra hiđrụ.
	Biết: = +0,8V; TAgCl = 10-9,75 ; TAgI = 10-16
Cõu 4:
Cho cõn bằng: PCl5 (K) PCl3(K) + Cl2(K)
Trong một bỡnh kớn dung tớch Vl chứa m(g) PCl5, đun núng bỡnh đến nhiệt độ T(0K) để xảy ra phản ứng phõn li PCl5. Sau khi đạt tới cõn bằng ỏp suất khớ trong bỡnh là P. Hóy thiết lập biểu thức của Kp theo độ phõn li a và ỏp suất P.
Người ta cho vào bỡnh dung tớch Vl 83,4g PCl5 và thực hiện phản ứng ở nhiệt độ T1 (0K). Sau khi đạt tới cõn bằng đo được ỏp suất 2,7 atm. Hỗn hợp khớ trong bỡnh cú tỉ khối so với hiđrụ bằng 69,5. Tớnh a và Kp.
Trong một thớ nghiệm khỏc giữ nguyờn lượng PCl5 như trờn, dung tớch bỡnh vẫn là V (l) nhưng hạ nhiệt độ của bỡnh đến T2 = 0,9T1 thỡ ỏp suất cõn bằng đo được là 1,944 atm. Tớnh Kp và a. Từ đú cho biết phản ứng phõn li PCl5 thu nhiệt hay phỏt nhiệt.
	Cho Cl = 35,5; P = 31; H = 1.
Cõu 5:
Cho hỗn hợp X gồm bột Fe và S đun núng trong điều kiện khụng cú khụng khớ, thu được hỗn hợp A. Cho A tỏc dụng với một lượng dư dung dịch HCl thu được sản phẩm khớ Y cú =13. Lấy 2,24l (đktc) khớ Y đem đốt chỏy rồi cho toàn bộ sản phẩm chỏy đú đi qua 100ml dung dịch H2O2 5,1% (cú khối lượng riờng bằng 1g/ml), sau phản ứng thu được dung dịch B. Biết cỏc phản ứng xảy ra hoàn toàn.
Viết cỏc phương trỡnh phản ứng xảy ra.
Tớnh % khối lượng cỏc chất trong X?
Xỏc định nồng độ % của cỏc chất trong dung dịch B?
Cho Fe = 56; S = 32; H = 1; O = 16
ĐÁP ÁN CHI TIẾT MễN HOÁ HỌC 10
Cõu 1
a) 	Gọi ZA, ZB lần lượt là số proton trong nguyờn tử A, B.
 	Gọi NA, NB lần lượt là số notron trong nguyờn tử A, B.
 	Với số proton = số electron	 
 Ta cú hệ : (0,5đ)
(0,5đ)
(0,5đ)
(0,5đ)
	ZA = 4 ị A là Be	Cấu hỡnh e : 1s22s2
	Bộ 4 số lượng tử: n = 2, l = 0, m = 0, ms = 	
	ZB = 17 ị B là Cl	Cấu hỡnh e : 1s22s22p63s23p5 	 
	Bộ 4 số lượng tử: n = 3, l = 1, m = 0, ms = 	
b) Ta cú Z = 4 ị Be ở ụ thứ 4, cú 2 lớp e ị Be ở chu kỳ 2.	
	Nguyờn tố s, cú 2e ngoài cựng ị phõn nhúm chớnh nhúm II.
 Tương tự cho Cl: ụ thứ 17, chu kỳ 3, phõn nhúm chớnh nhúm VII.
c) 	(1đ)
	Hỡnh dạng hỡnh học của phõn tử: đường thẳng
Cl
Cl
Be
	Trạng thỏi lai hoỏ : sp
d) Khi tạo thành phõn tử BeCl2 thỡ nguyờn tử Be cũn 2 obitan trống; Cl đạt trạng thỏi bền vững và cũn cú cỏc obitan chứa 2 electron chưa liờn kết do đú nguyờn tử clo trong phõn tử BeCl2 này sẽ đưa ra cặp electron chưa liờn kết cho nguyờn tử Be của phõn tử BeCl2 kia tạo liờn kết cho-nhận. Vậy BeCl2 cú khuynh hướng polime hoỏ:	(1đ)
....
....
Cl
Be
Cl
Cl
Be
Cl
Cl
Be
Cl
Cl
Be
Cl
Cl
Be
Cl
Cõu 2:
1) Khi thờm 1ml dung dịch MgCl2 1M vào 100ml dung dịch đệm thỡ 
	ban đầu = 10-2 (M).
	Ta cú: = [Mg2+][OH-]2 = 10-10,95
 Để kết tủa Mg(OH)2 thỡ [Mg2+][OH-]2 ³ 10-10,95	(0,5đ)
	ị [OH-]2 ³ = 10-8,95. Hay [OH-] ³ 10-4,475
* Dung dịch đệm: NH4Cl 1M + NH3 1M.
	Ta cú: p = 14 - p = 14 - 4,75 = 9,25.
	Do đú: [H+] sơ bộ = Ka = 10-9,25 . = 10-9,25 < 10-7
	Suy ra cõn bằng chủ yếu là:
	NH3 + H2O + OH-	= Kb = 10-4,75
	 1 1
 1-x 1+x x
	Kb = = 10-4,75
	Điều kiện: x << 1 ị 1-x đ1 ị x = 10-4,75
	x+1 đ1	(1đ)
	Hay [OH-] = 10-4,75 < 10-4,475.
Vậy khi thờm 1 ml dung dịch MgCl2 1M vào 100ml dung dịch NH3 1M và NH4Cl 1M thỡ khụng xuất hiện kết tủa Mg(OH)2.	(0,5đ)
2) Ta cú cỏc cõn bằng:
	CH3COOH + H2O CH3COO- + H3O+	Ka = 1,8.10-5 (1)
	Cr2 + H2O 2HCr 	K1 = 10-1,36 (2)
	HCr + H2O H3O+ + Cr	K2 = 10-6,5 (3)
	Vỡ K1 >>Ka, K2 ị cõn bằng (2) chiếm ưu thế. Tớnh nồng độ Cr2 và HCr dựa vào cõn bằng (2).	
	Cr2 + H2O 2HCr 	K1 = 10-1,36 
BĐ	 0,010
TTCB 0,010-x 2x
Áp dụng định đ/l t/d k/l.
	K1 = = 10-1,36 (x < 0,01) ị x = 6,33.10-3.
Vậy : [Cr2] = 0,010 - 6,33.10-3 = 3,7.10-3 (M) ; [HCr] = 6,33.2.10-3 = 1,27.10-3 (M) (1đ)
So sỏnh cõn bằng (3) và (1): Ka.Ca >> K2[HCr] ị cõn bằng (1) chiếm ưu thế:
	CH3COOH + H2O CH3COO- + H3O+	Ka = 1,8.10-5 
BĐ	0,1
TTCB 0,1-a a a	
	Ka = = 1,8.10-5 
	ĐK a<<0,1 ị a = 1,34.10-3.
	Vậy: [H3O+] = 1,34.10-3 ị pH = 2,87.	(0,5đ)
Để tớnh [Cr] ta dựng cõn bằng (3)
	HCr + H2O Cr + H3O+ 	K2 = 10-6,5 
TTCB 1,27.10-3 -b b 1,34.10-3	
Ta cú: = 3.10-6
ĐK: b<< 1,27.10-3 Vậy: [Cr] = 3.10-6 (M).	(0,5đ)
Cõu 3:
1a) 	6KMnO4 + 2FeS2 + 8H2SO4 = Fe2(SO4)3 + 3K2SO4 + 6MnSO4 + 8H2O.
	1 x FeS2 + 8H2O -15e đ Fe3+ + 2S + 16H+ 
	3 x Mn + 8H+ + 5e đ Mn2+ + 4H2O	(0,5đ)
	FeS2 + 3Mn + 8H+ đ Fe3+ + 2S + 3Mn2+ + 4H2O
b) 	M + HNO3 đ M(NO3)n + NxOy + H2O.
	(5x-2y) x	M - ne đ Mn+	(0,5đ)
	 n x	xN + (6x-2y)H+ + (5x-2y)e đ NxOy + (3x-y)H2O
	(5x-2y)M + nxN + (6x-2y)nH+ đ (5x-2y)Mn+ + nNxOy + (3x-y)nH2O
	(5x-2y)M + (6nx-2ny)HNO3 = (5x-2y)M(NO3)n + nNxOy + (3nx-ny)H2O
2)	H2SO3 + 6H+ + 6e đ H2S + 3H2O	D	(1)
	H2SO3 + 4H+ + 4e đ S + 3H2O	D	(2)
	S + 2H+ + 2e đ H2S	D	(3)
	Lấy (2) + (3) ị (1). Do đú: D = D + D.	(1đ)
	Mà: DG0 = - n.E0.F. Suy ra: - n1..F = - n2..F - n3..F 
	ị = = = 0,347 V
	Vậy : = 0,347 V
3) * Tớnh thế oxi hoỏ-khử tiờu chuẩn điều kiện của hệ Ag+/Ag khi cú dư Cl- và I-.
	Ta cú: Ag - 1e = Ag+	K1 = 	(1)
	 Ag+ + Cl- = AgCl¯	(2)
	Ag + Cl- - 1e = AgCl	K2 = 	(3)
Cộng (1)(2) ta được (3) ị K2 = = K1. = 
	ị - lgTt ị = + 0,059 lgTt.	(1đ)
 Hay : = 0,8 + 0,059 lg10-9,75 = 0,225 (V)
 Tương tự: = 0,8 + 0,059 lg10-16 = - 0,144 (V)
	Hay: > ị DE0 phản ứng < 0 : phản ứng khụng xảy ra.
	 0 : phản ứng xảy ra.
 Vậy Ag khụng tỏc dụng với dung dịch HCl mà tỏc dụng với dung dịch HI giải phúng H2. (1đ)
Cõu 4: 
1) 	 PCl5 (K) PCl3(K) + Cl2(K)
TTCB	 1-a a a
Áp suất: 
	Ta cú: Kp = 	(1đ)
	Vậy: Kp = 
2) 	Theo đề: ban đầu = mol, P = 2,7atm
	Tổng số mol khớ của hỗn hợp tại TTCB: nS.	
	 = 69,5 ị = 69,2.2 = 139.
Áp dụng BTKL: mS = ban đầu = 83,4 (g) ị nS = = 0,6 mol. (0,5đ)
	PCl5 (K) PCl3(K) + Cl2(K)
BĐ	0,4
TTCB	(0,4-x) x x
	nS = 0,4 - x + x + x = 0,6 ị x = 0,2.	
	Do đú: a = = 0,5.
	Vậy: Kp = = (1đ)
3) Gọi	ỏp suất của hệ tại nhiệt độ T1 là P1 = 2,7atm, số mol n1 = nS = 0,6 mol.
	Áp suất của hệ tại nhiệt độ T2 = 0,9 T1 là P2 , số mol n2.
	Với P2 = 1,944 atm.
	Ta cú: ị 	
	ị n2 = = 0,48. (0,5đ)
 	PCl5 (K) PCl3(K) + Cl2(K)
 BĐ	0,4
 TTCB	(0,4-xÂ) x xÂ
	n2 = 0,4 - x + x + x = 0,48 ị x = 0,08.
Do đú: a = = 0,2.	(0,5đ)
	Vậy: Kp = = 
Vỡ giảm nhiệt độ thỡ độ phõn li PCl5 giảm, do đú phản ứng phõn li PCl5 là phản ứng thu nhiệt.
	(0,5đ)
Cõu 5:
a) Viết phương trỡnh:
	Fe + S đ FeS	(1)
	FeS + 2HCl đ FeCl2 + H2Sư	(2)
 Với = 13.2 = 26 ị Y cú H2S và H2, do Fe dư phản ứng với HCl.
	Fedư + 2HCl đ FeCl2 + H2ư	(3)
	2H2S + 3O2 đ 2SO2 + 2H2O	(4)	(1,5đ)
	2H2 + O2 đ 2H2O	(5)
	SO2 + H2O2 đ H2SO4	(6)
b) Đặt = a (mol); = b (mol)
	ị = 
	Giả sử = 1 (mol) ị = 3 (mol)
	(1)(2) ị phản ứng = nS = nFeS = = 3 (mol)
	(3) ị nFe dư = = 1 (mol)
	 ị ban đầu = 1 + 3 = 4 (mol)	(1đ)
	Vậy: 	%mFe = 
	%mS = 100% - 70% = 30%
c) 	nY = = 0,1(mol) 	ị = .0,1 = 0,075 (mol).
	ị = 0,1 - 0,075 = 0,025 (mol).
	Từ (4)(6) ị = = 0,075 (mol)
	Từ (6) ị = = 0,075 (mol) ị H2O2 dư.
	phản ứng = = 0,075 (mol) ị H2O2 dư = 0,15 - 0,075 = 0,075 (mol)
Áp dụng BTKL ta cú:	(1,5đ)
	mddB = + + = 100.1 + 0,075.64 + 0,1.18 = 106,6 (g)
Vậy: 	C%H2SO4 = = 6,695 (%).
	C%H2O2 dư = = 2,392 (%).