Đề và đáp án môn: hoá khối: 10

KỲ THI OLYMPIC 30/4/2005 TRƯỜNGTHPT LƯƠNG VĂN CHÁNH ĐỀ VÀ ĐÁP ÁN MÔN: HOÁ KHỐI: 10 Giáo viên biên soạn : Nguyễn thị Hồng Phượng SỐ MẬT MÃ: SỐ MẬT MÃ: Câu I : Cho hợp chất muối X được tạo bởi hai nguyên tố A và B thuộc cùng một chu kỳ trong bảng tuần hoàn . Ở trạng thái bình thường , nguyên tử của A và B đều có 1 electron độc thân . Bộ 4 số lượng tử của electron độc thân của A thoả mãn điều kiện sau : n + l = 4 & m + s = - ½ a ) Xác định A , B và công thức phân tử của X. b ) Cho 100ml dung dịch X có nồng độ 1M tác dụng với V ml dung dịch NaOH 0,5M thì thu được 1,56gam kết tủa .Tính V . ĐÁP ÁN : CÂU I : a) Trong nguyên tử của A có 1 electron độc thân => s = + => m= -1 Vậy l > 0 & l l =1 & n = 3 ( 3p1) Cấu hình e- của A : 1s22s22p63s23p1 => STT = 13 , đó là Al B thuộc cùng chu kỳ với A và cũng có 1 electron độc thân => có cấu hình phân lớp e- ngoài cùng : 3s1 ( K ) hoặc 3s23p5 ( Cl ) . B tạo hợp chất muối với A => B là Cl Công thức phân tử của X là AlCl3 . b) Số mol AlCl3 = 0,1 mol ; số mol kết tủa Al(OH)3 = = 0,02 mol < 0,1 mol . Vậy có 2 trường hợp xảy ra : Trường hợp 1 : AlCl3 dư chỉ có 1 phản ứng : AlCl3 + 3 NaOH Al(OH)3 + 3 NaCl 0,06 mol 0,02 mol Số mol NaOH phản ứng = 3.0,02 = 0,06 mol => V= 0,06/ 0,5 = 0,12 lít = 120 ml Trường hợp 2 : AlCl3 phản ứng hết tạo kết tủa cực đại rồi tan bớt : AlCl3 + 3 NaOH Al(OH)3 + 3 NaCl 0,1 mol 0,3 mol 0,1 mol Al(OH)3 + NaOH NaAlO2 + 2 H2O Tan 0,08 0,08 mol Số mol NaOH tổng cộng = 0,3 + 0,08 = 0,38 mol => V = 0,38/0,5 = 0,76 lít = 760ml Câu II : Lúc ban đầu một mẫu Po nguyên chất có khối lượng m = 1g . Các hạt nhân Poloni phóng xạ phát ra 1 hạt anpha và chuyển thành hạt nhân X bền . a ) Viết phương trình phản ứng và xác định X . b ) Xác định chu kỳ bán huỷ của Po phóng xạ , biết rằng trong 1 năm (365 ngày )nó tạo ra 89,6 cm3 khí He ( đktc) . c ) Tìm tuổi của mẫu chất trên , biết rằng tại thời điểm khảo sát tỉ số giữa khối lượng X và Po có trong mẫu chất là 0,4 . Tính các khối lượng đó . ĐÁP ÁN : CÂU II : a) Po + X Theo định luật bảo toàn số khối : 210 = 4 + A => A = 210 -4 = 206 Và bảo toàn số điện tích hạt nhân : 84 = 2 + Z => Z = 84 -2 = 82 Vậy X là: Phương trình phản ứng : Po + b) Số hạt nhân Poloni ban đầu : No = = 2,868.102 1 Số hạt nhân Poloni phân rã= số hạt nhân He tạo ra = = 2,4092.102 1 Số hạt nhân Poloni còn lại = 2, 868.102 1 – 2,4092 .102 1 = 0, 4588.102 1 ln = kt => ln = k.365 => k = 1, 8327 Chu kỳ bán huỷ T = = 138 ngày c) Gọi x là khối lượng Poloni phân huỷ => mPb = , mPo còn lại = (1-x ) => = 0,4 => x = 0,29 gam => mPb = 0,284 gam ; mPo còn lại = 0,71 gam . Tuổi của mẫu chất : t = = 68,2 ngày Câu III : Sunfuryl điclorua SO2Cl2 là hóa chất phổ biến trong phản ứng clo hoá . Tại 3500C , 2 atm phản ứng : SO2Cl2 (k) SO2 (k) + Cl2 (k) (1) có Kp = 50 a/ Hãy cho biết đơn vị của trị số đó và giải thích : hằng số cân bằng Kp này phải có đơn vị như vậy . b/ Tính % theo thể tích SO2Cl2 (k) còn lại khi hệ (1) đạt tới cân bằng ở điều kiện đã cho . c/ Ban đầu dùng 150mol SO2Cl2 (k) , tính số mol Cl2 (k) thu được khi (1) đạt tới cân bằng . Các khí được coi là khí lý tưởng . ĐÁP ÁN : CÂU III : a) Đơn vị của Kp là atm . Vì lúc cân bằng Kp = b) SO2Cl2 (k) SO2 (k) + Cl2 (k) (1) có Kp = 50 Ban đầu 1mol Phân li x x x [ ] 1-x x x Số mol tổng cộng = ( 1 + x ) mol áp suất chung P = 2 atm Số mol Cl2 = số mol SO2 = x mol = = Số mol SO2Cl2 = (1-x) = Kp = = = 50 x = = 0,9806 Số mol SO2Cl2 còn lại = 1- 0,9806 = 0,0194 mol % = = 0.98 % Số mol Cl2 = số mol SO2 = x mol = số mol SO2Cl2 phân li = 150. 0,9806 = 147,09 mol Câu IV : Tính pH , [CrO] , [ Cr2O] và [HCrO] trong dung dịch : a) K2Cr2O7 0,010M . b) K2Cr2O7 0,010M và CH3COOH 0,1M . Biết Cr2O + H2O 2 HCrO (1) K1 == 10-1,36 HCrO + H2O H3O+ + CrO (2) K2 == 10-6,5 CH3COOH CH3COO- + H+ (3) Ka == 1,8.10-5 ĐÁP ÁN : CÂU IV : a) K2Cr2O7 2K+ + Cr2O 0,010 Cr2O + H2O 2 HCrO (1) K1 == 10-1,36 HCrO + H2O H3O+ + CrO (2) K2 == 10-6,5 Vì K1 >> K2 nên có thể coi trong dung dịch cân bằng (1) là chủ yếu Cr2O + H2O 2 HCrO K1 == 10-1,36 C 0,010 [ ] 0,010 – x 2x Theo định luật tdkl : => 4x2 + 10-1,36x - 10-3,36 = 0 Giải ra được x = 6,33 . 10-3 => [HCrO] = 2. 6,33 .10-3 = 1,26 . 10-2 M [ Cr2O] = 0,010 – 6,33.10-3 = 3,7 .10-3 M HCrO + H2O H3O+ + CrO K2 == 10-6,5 [ ] 1,26 .10-2 y y => y = 6,31 .10-5 = [CrO] = [H+] Vậy [CrO] = 6,31 .10-5 M và pH = -lg 6,31.10-5 = 4,2 b) Cr2O + H2O 2 HCrO (1) K1 == 10-1,36 HCrO + H2O H3O+ + CrO (2) K2 == 10-6,5 CH3COOH CH3COO- + H+ (3) Ka == 1,8.10-5 So sánh (1) , (2) , (3) thì cân bằng (1) là chiếm ưu thế . Vì vậy tương tự câu a) [ Cr2O] = 3,7 .10-3 M ; [HCrO] = 1,26 . 10-2 M So sánh (2) và (3) : K2. [HCrO] = 10-6,5.1,26.10-2 = 4.10-9 Ka . [CH3COOH] = 1,8 .10-5 . 0,1 = 1,8.10-6 => (3) chiếm ưu thế CH3COOH CH3COO- + H+ Ka == 1,8.10-5 C 0,1 [ ] 0,1 – x x x = 1,8. 10-5 => x = 1,34 .10-3 << 0,1 => pH = -lg 1,34.10-3 = 2,87 HCrO + H2O H3O+ + CrO K2 == 10-6,5 [ ] 1,26.10-2 1,34.10-3 y [CrO] = y = 10-6,5. 2,97.10-6 M Câu V : a) Có bao nhiêu gam oxi tan trong 100lít nước mưa ở 200C ? Biết độ tan của oxi ở nhiệt độ đó là 3,1 ml trong 100ml nước và oxi chiếm 20% thể tích không khí , áp suất khí quyển = 1atm . b) Người ta khuấy iốt ở nhiệt độ thường trong bình chứa đồng thời nước và CS2 nguội , và nhận thấy rằng tỷ lệ giữa nồng độ ( gam / lít) của iốt tan trong nước và tan trong CS2 là không đổi và bằng 17.10-4 . Người ta cho 50ml CS2 vào 1 lít dung dịch iốt (0,1g/lít ) trong nước rồi khuấy mạnh . Tính nồng độ ( gam /lít ) của iốt trong nước . c) Đổ đầy nước vào một bình cầu có dung tích V lít đựng khí Hyđroclorua ở điều kiện tiêu chuẩn .Khí tan hết . Tính nồng độ % và nồng độ mol/lít của dung dịch thu được . ĐÁP ÁN : CÂU V : a) Oxi chiếm 20% thể tích không khí => áp suất riêng của oxi = = 0,2 atm Thể tích oxi tan trong 100 lít nước mưa = 3,1 lít => Số mol oxi = = 0,0258 mol => Số mol oxi tan = 0,0258 . 32 = 0,8256 gam b) Gọi x ; y lần lượt là nồng độ (gam/ lít) của iốt tan trong nước và trong CS2 Ta có : = 17. 10-4 Số gam iốt tan trong 50ml CS2 = 0,05y (g) ; Số gam iốt tan trong nước = (0,1 – 0,05y) g Nồng độ của iốt trong nước sau khi khuấy = (0,1 – 0,05y) g/l = x Vậy => 0,1 – 0,05y = 0,0017 y => y = 1,934 g/l Vậy nồng độ của iốt trong nước sau khi khuấy là : x = 0,1 – 0,05.1,934 = 0,0033 ( g/l ) c) Số mol HCl = mol ; Thể tích dung dịch thu được = dung tích bình = V lít = > Nồng độ mol/lít CM = = 0,04464 M Khối lượng HCl = . 36,5 (g) ; Khối lượng dung dịch = khối lượng nước + khối lượng HCl = V.103 . + . 36,5 => Nồng độ % : C% = Câu VI : a) Cho 31,84g hỗn hợp NaX , NaY ( X,Y là 2 Halogen ở 2 chu kỳ liên tiếp ) vào dung dịch AgNO3 dư thu được 57,34gam kết tủa . Tìm công thức của NaX và NaY , tính khối lượng của mỗi muối . b) Tìm các chất A,B,C,D,E…... và hoàn thành các phương trình phản ứng sau : 1) (A) + (B) I2 + KNO3 + NO + H2O 2) (C) + (D) BaBr2 + HBr 3) (E) + (F) Cl2 + O2 + H2O 4 ) FeCl2 + (G) + (H) FeCl3 + H2O 5) (M) + (N) FeBr3 + Fe2(SO4)3 6) (P) + (Q) I2 + H2O 7) NaCrO2 + Br2 + NaOH Na2CrO4 + (R) + ( T) 8) (U) + (V) H2SO4 + HCl ĐÁP ÁN : CÂU VI : a) Vì trong các muối halogenua của bạc thì AgF tan còn các halogenua bạc còn lại đều không tan , do đó ta có 2 trường hợp sau : Trường hợp 1 : X là F => Y là Cl , lúc đó chỉ có NaCl phản ứng : NaCl + AgNO3 AgCl + NaNO3 Do đó nNaCl = nAgCl = mol => mNaCl = . 58,5 = 23,38 gam => mNaF = 31,84 – 23,38 = 8,46 gam. Trường hợp 2 : X không phải là F . Đặt công thức chung của 2 muối natri halogenua là : Na với số mol là x mol Na + AgNO3 Ag + NaNO3 x mol x mol => ( 23 + )x = 31,84 g ( 108 + ) x = 57,34 g => x = 0,3 mol => = 83,133 Vì X, Y ở 2 chu kì kế tiếp nhau , nên : X = 80 < 83,133 < Y = 127 . Vậy NaX là NaBr . NaY là NaI . Đặt số mol của NaI là a mol => số mol của NaBr là ( 0,3 –a ) mol khối lượng hỗn hợp đầu = 103 ( 0,3-a ) + 150a = 31,84 47a = 0,94 => a= 0,94/47 = 0,02 mol mNaI = 150.0,02 = 3gam mNaBr = 31,84 – 3 = 28,84 gam . b) Các phương trình phản ứng : 1) 6 KI + 8 HNO3 3 I2 + 6 KNO3 + 2 NO + 4 H2O (A) (B) 2) BaH2 + 2 Br2 BaBr2 + 2 HBr (C) (D) 3) O3 + 2 HCl Cl2 + O2 + H2O (E) (F) 4 ) 2 FeCl2 + O2 + 2 HCl 2 FeCl3 + 2H2O (G) (H) 5) 6 FeSO4 + 3 Br2 2 FeBr3 + 2 Fe2(SO4)3 (M) (N) 6) HIO3 + 5 HI 3 I2 + 3 H2O (P) (Q) 7) 2 NaCrO2 + 3Br2 + 8 NaOH 2 Na2CrO4 + 6 NaBr + 4 H2O (R) ( T) 8) SO2Cl2 + H2O H2SO4 + HCl (U) (V)