Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (278.45 KB, 6 trang )
<span class='text_page_counter'>(1)</span><div class='page_container' data-page=1>
<b>SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO</b>
<b>THÀNH PHỐ ĐÀ NẴNG</b> <b>HƯỚNG DẪN CHẤM ĐỀ THI HỌC SINH GIỎI THÀNH PHỐNĂM HỌC 2007 - 2008</b>
<b>MƠN: HĨA HỌC LỚP 1O</b>
Thời gian: 150 phút (không kể thời gian giao đề)
<b>Câu I</b> (4 điểm)
X và Y là các nguyên tố nhóm A, đều tạo hợp chất với hiđro có dạng RH (R là kí hiệu của
nguyên tố X hoặc Y). Gọi A và B lần lượt là hiđroxit ứng với hóa trị cao nhất của X và Y. Trong
B, Y chiếm 35,323% khối lượng. Trung hịa hồn tồn 50 gam dung dịch A 16,8% cần 150 mL
dung dịch B 1M.
<b>1.</b> Xác định các nguyên tố X và Y.
<b>2.</b> B’ là anion tương ứng của phân tử B. (a) Hãy cho biết (có cơng thức minh họa) dạng hình học
của B và B’. (b) So sánh (có giải thích) độ dài liên kết Y-O trong phân tử B và B’.
<b>3.</b> Biết X có cấu trúc tinh thể lập phương tâm khối và mật độ sắp xếp tương đối được định nghĩa
bằng tỉ lệ giữa thể tích chiếm bởi các hình cầu trong tế bào cơ sở và thể tích tế bào cơ sở. Hãy
tính mật độ sắp xếp tương đối trong tinh thể của X.
<b>ĐÁP ÁN</b> <b>ĐIỂM</b>
<b>1.</b> Hợp chất với hiđro có dạng RH nên Y có thể thuộc nhóm IA hoặc VIIA.
Trường hợp : Nếu Y thuộc nhóm IA thì B có dạng YOH
Ta có : <i>Y</i>
17=
35<i>,323</i>
64<i>,677</i> <i>⇒Y</i>=9<i>,</i>284 (loại do khơng có nghiệm thích hợp)
Trường hợp 2 : Y thuộc nhóm VIIA thì B có dạng HYO4
Ta có : <i>Y</i>
65=
35<i>,323</i>
64<i>,677</i> <i>⇒Y</i>=35<i>,5</i> , vậy Y là nguyên tố clo (Cl).
B (HClO4) là một axit, nên A là một bazơ dạng XOH
<i>mA</i>=
16<i>,8</i>
100 <i>×</i>50 gam=8,4 gam
XOH + HClO4 XClO4 + H2O
<i>nA</i>=<i>n</i>HClO=0<i>,</i>15<i>L ×</i>1 mol/<i>L</i>=0<i>,</i>15 mol
<i>M<sub>X</sub></i>+17 gam/mol= 8,4 gam
0<i>,</i>15 mol
MX = 39 gam/mol, vậy X là nguyên tố kali (K).
<b>2.</b> B là HClO4, B’ là ClO4
-(a) Dạng hình học :
Axit pecloric
(dạng tứ diện) (dạng tứ diện đều)Ion peclorat
(b) Bậc liên kết càng lớn độ dài liên kết càng nhỏ, do vậy :
<b>3.</b> Gọi a là độ dài cạnh ơ mạng cơ sở và R là bán kính nguyên tử, ta có
Vậy <i><sub>f</sub></i>
<i>v</i>=
2<i>×</i>4
3<i>πR</i>
3
<i>a</i>3 =68 %
<b>Câu II</b> (4 điểm)
<b>1.</b> Cho biết số oxi hóa của mỗi nguyên tử lưu huỳnh (S) trong phân tử axit thiosunfuric (H2S2O3)
và của mỗi nguyên tử cacbon trong phân tử axit axetic (CH3COOH)
<b>2.</b> Thêm lượng dư dung dịch KI (có pha hồ tinh bột) vào 5,00 mL dung dịch K2Cr2O7 có nồng
độ a M trong H2SO4, thì dung dịch thu được có màu xanh. Thêm tiếp dung dịch Na2S2O3 0,10
M vào cho đến khi màu xanh biến mất thì đã dùng 15,00 mL dung dịch này. Viết các phương
trình phản ứng và tính a. Biết sản phẩm oxi hóa S2O32- là S4O62-.
<b>3.</b> Hịa tan hồn tồn 9,06 gam một mẫu hợp kim Al-Mg (giả thiết khơng có tạp chất nào khác)
bằng dung dịch H2SO4 đặc, thu được 12,22 L khí SO2 (đo ở 136,5oC; 1,1 atm) và 0,64 gam
chất rắn màu vàng. Xác định phần trăm khối lượng mỗi kim loại trong mẫu hợp kim trên.
<b>ĐÁP ÁN</b> <b>ĐIỂM</b>
<b>1.</b> Số oxi hóa của các nguyên tử S và C :
<b>1.0 đ </b>
<b>2.</b> Phương trình phản ứng :
6KI + K2Cr2O7 + 7H2SO4 3I2 + Cr2(SO4)3 + 4K2SO4 + 7H2O (1)
2Na2S2O3 + I2 2NaI + Na2S4O6 (2)
0,5 đ
Từ (1) và (2) ta có : <i>n<sub>K</sub></i><sub>2</sub><sub>Cr</sub><sub>2</sub><i><sub>O</sub></i><sub>7</sub>=1
6<i>n</i>Na2<i>S</i>2<i>O</i>3=
1
6<i>×</i>0<i>,015L×</i>0,1 mol/<i>L=2,5 . 10</i>
<i>−</i>4
mol
<i>a=</i>2,5 . 10<i>−</i>4mol
5 . 10<i>−</i>3<i>L</i> =0<i>,</i>05<i>M</i>
0,5 đ
<b>3.</b> Gọi x, y lần lượt là số mol các kim loại Mg và Al.
<i>n</i><sub>SO</sub><sub>2</sub>= 1,1<i>×</i>12,22
22<i>,</i>4
273 <i>×</i>273<i>×</i>1,5
=0,4(mol)
; Chất rắn là S, <i>n<sub>S</sub></i>=0<i>,</i>64
32 =0<i>,</i>02(mol)
Mg
<i>x</i>
0
<i>→</i>Mg
❑
+2
+2<i>e</i>
2<i>x</i>
❑
Al
<i>y</i>
0
<i>→</i>Al
❑
+3
+3<i>e</i>
3<i>y</i>
❑ ∨
<i>S</i>
❑
+6
+2<i>e</i>
0,8<i>→ S</i>0,4
<i>S</i>
<i>y</i>
+6
+6 <i>e</i>
0<i>,</i>12<i>→ S</i>0. 02
0
Ta có :
9<i>,06 gam</i> <i>×100 %=34,</i>44 % và <i>%m</i>Al=65<i>,56 %</i>
<b>0,5 đ </b>
<b>Câu III</b> (4 điểm)
<b>1.</b> Nguyên tử của nguyên tố X có tổng số hạt các loại là 60, số hạt mang điện trong hạt nhân bằng số
hạt không mang điện; Nguyên tử của nguyên tố Y có 11 electron p; nguyên tử nguyên tố Z có 4
lớp electron và 6 electron độc thân.
a) Dựa trên cấu hình electron, cho biết vị trí của các ngun tố trên trong bảng hệ thống tuần hồn.
b)So sánh (có giải thích) bán kính của các nguyên tử và ion X, X2+<sub> và Y</sub>-<sub>.</sub>
<b>2.</b> Vẽ hình mơ tả cách tiến hành thí nghiệm điều chế dung dịch HCl bằng những hóa chất và dụng
<b>3.</b> Sục Cl2 vào dung dịch KOH lỗng thu được dung dịch A, hịa tan I2 vào dung dịch KOH
loãng thu được dung dịch B (tiến hành ở nhiệt độ phịng).
a) Viết phương trình hóa học xảy ra và cho nhận xét.
b) Nêu hiện tượng và viết phương trình hóa học xảy ra khi cho lần lượt các dung dịch hỗn
hợp HCl và FeCl2, dung dịch Br2, H2O2 vào dung dịch A (khơng có Cl2 dư).
<b>ĐÁP ÁN</b> <b>ĐIỂM</b>
<b>1.</b> a) Xác định vị trí dựa vào cấu hình electron:
2ZXNX 60 ; ZX NX ZX20, X là canxi (Ca), cấu hình electron của <sub>20</sub>Ca:
[Ar] 4s2
Y có 11 electron p nên cấu hình của Y là 1s2<sub>2s</sub>2<sub>2p</sub>6<sub>3s</sub>2<sub>3p</sub>5<sub> hay [Ne] 3s</sub>2<sub> 3p</sub>5<sub> Y là Cl</sub>
Theo giả thiết thì Z chính là crom, cấu hình electron của 24Cr: [Ar] 3d5 4s1
STT Chu kỳ nguyên tố Nhóm nguyên tố
Ca 20 4 IIA
Cl 17 3 VIIA
Cr 24 4 VIB
Trật tự tăng dần bán kính nguyên tử: Ca
2+¿
<R<sub>Cl</sub><i>−R</i><sub>Ca</sub>
<i>R</i>¿
b) Bán kính nguyên tử tỉ lệ với thuận với số lớp electron và tỉ lệ nghịch với số đơn vị
điện tích hạt nhân của ngun tử đó. Bán kính ion Ca2+<sub> nhỏ hơn Cl</sub>-<sub> do có cùng số </sub>
lớp electron (n = 3), nhưng điện tích hạt nhân Ca2+<sub> (Z = 20) lớn hơn Cl</sub>-<sub> (Z = 17).</sub>
Bán kính nguyên tử Ca lớn nhất do có số lớp electron lớn nhất (n = 4).
<b>2,0 đ </b>
<b>2.</b> Điều chế HCl từ dung dịch H2SO4 đậm đặc và NaCl rắn, hình 5.5 trang 128 SGK
Hóa học 10 nâng cao.
<b>0,75 đ </b>
<b>3.</b> a) Ở nhiệt độ thường:
2KOH + Cl2 KCl + KClO + H2O
6KOH + 3I2 5KI + KIO3 + 3H2O
Giải thích: Trong mơi trường kiềm tồn tại cân bằng: 3XO-<sub>⇌</sub><sub>X</sub>-<sub> + XO</sub>3
Ion ClO-<sub> phân hủy rất chậm ở nhiệt độ thường và phân hủy nhanh khi đun nóng, ion</sub>
IO-<sub> phân hủy ở tất cả các nhiệt độ.</sub>
b) Các phương trình hóa học:
Ion ClO-<sub> có tính oxi hóa rất mạnh, thể hiện trong các phương trình hóa học:</sub>
- Khi cho dung dịch FeCl2 và HCl vào dung dịch A: có khí vàng lục thốt ra và dung
dịch từ khơng màu chuyển sang màu vàng nâu:
2 FeCl2 + KClO + 2HCl 2 FeCl3 + Cl2 + H2O
- Khi cho dung dịch Br2 vào dung dịch A : dung dịch brom mất màu :
Br2 + 5KClO + H2O 2HBrO3 + 5KCl
- Khi cho H2O2 vào dung dịch A: có khí khơng màu, khơng mùi thốt ra:
H2O2 + KClO H2O + O2 + KCl
<b>Câu IV</b> (4 điểm)
<b>1</b> Cho biết: năng lượng liên kết của các liên kết H-H, O-O, O=O, H-O lần lượt là 436, 142, 499,
460 ( kJ/mol). Hãy viết phương trình nhiệt hóa học của phản ứng giữa khí hiđro và khí oxi tạo
ra hiđropeoxit.
<b>2</b> Cho phản ứng: 2SO2 (k) + O2 (k) 2SO3 (k) H = - 198 kJ
a) Để tăng hiệu suất quá trình tổng hợp SO3, người ta có thể sử dụng biện pháp nào liên quan
đến áp suất, nhiệt độ và chất xúc tác? Giải thích?
b) Cho 10,51 mol khí SO2 và 37,17 mol khơng khí (20% về thể tích là O2 cịn lại là N2) có xúc
tác là V2O5. Thực hiện phản ứng ở 4270C, 1 atm thì phản ứng đạt hiệu suất 98%. Tính hằng số
cân bằng KC, KP của phản ứng ở 4270C.
<b>3</b> A là một oxit của sắt. Lấy một lượng A chia làm 2 phần bằng nhau. Phần I tác dụng vừa đủ
với a mol H2SO4 trong dung dịch H2SO4 loãng. Phần II tác dụng vừa đủ với b mol H2SO4
trong dung dịch H2SO4 đặc nóng tạo SO2 (sản phẩm khử duy nhất). Biết b = 1,25a, xác định
công thức oxit sắt ban đầu.
<b>ĐÁP ÁN</b> <b>ĐIỂM</b>
1. <sub></sub>Hpư= EH-H + EO=O - 2EO-H - EO-O
<sub></sub>Hpư = 436 + 499 -2.460 – 142 = -127 (kJ)
H2(k) + O2(k) H2O2(k) H = - 127 kJ
<b>1,0 đ</b>
- Giảm nhiệt độ của hệ phản ứng, nhưng khoảng 5000<sub> C là thích hợp vì: nếu giảm</sub>
thấp quá thì tốc độ phản ứng chậm.
- Thổi liên tục SO2 và khơng khí được nén ở áp suất cao vào lị phản ứng vì phản
ứng xảy ra theo chiều thuận làm giảm áp suất của hệ.
- Dùng V2O5 làm xúc tác để phản ứng mau chóng đạt trạng thái cân bằng.
<b>0,75 đ </b>
2. nO2 bđ = 7,434 (mol), nN2 bđ = 29,736 (mol)
2SO2 (k) + O2 2SO3 (k) H = - 198 kJ
Ban đầu: 10,51 (mol) 7,434 (mol) 0
Lúc phản ứng: 10,3 (mol) 5,15 (mol) 10,3 (mol)
Lúc CB: 0,21 (mol) 2,284 (mol) 10,3 (mol)
∑số mol hỗn hợp ở TTCB = 0,21 + 2,284 + 10,3 + 29,736 = 42,53 (mol)
Pi = xi.P = xi.1 = xi
2
3
P 2
2 2
(Pso )
K =
(Pso ) .Po <sub> và </sub>K =K (RT)<sub>C</sub> <sub>P</sub> - n <sub> (R = 0,082, T = 427 + 273 = 700</sub>0<sub>K, </sub><sub></sub><sub>n = -1)</sub>
2
4
P 2
(10,3) .42,53
K = >> 4,48.10
(0,21) .2,284
và K =4,48.10 .(0,082.700)C 4 -(-1) 257.104
<b>1,25 đ</b>
3. Gọi FexOy là công thức của A
( 1) 2FexOy + 2yH2SO4 xFe2(SO4)2y/x + 2y H2O
n ny
(2) 2FexOy + (6x-2y) H2SO4 xFe2(SO4)3 + (3x-2y) SO2 + ( 6x-2y) H2O
n n (3x-y)
Theo giả thiết : n(3x-y) = 1,25 ny
x 2, 25 3
y 3 4<sub> A là Fe</sub>
3O4
<b>Câu V</b>( 4 điểm)
<b>1.</b> Từ dung dịch H2SO4 98% ( D= 1,84 g.mL-1) và dung dịch HCl 5 M, trình bày phương pháp
pha chế để được 200 mL dung dịch hỗn hợp H2SO4 1M và HCl 1M .
<b>2.</b> Đốt cháy hoàn toàn a gam S rồi cho sản phẩm sục qua 200 mL dung dịch NaOH b M thu
được dung dịch X. Chia X làm hai phần bằng nhau. Phần 1 cho tác dụng với dung dịch CaCl2
dư thấy xuất hiện c gam kết tủa . Phần 2 tác dụng với dung dịch nước vôi dư thấy xuất hiện d
gam kết tủa . Biết d >c. Tìm biểu thức quan hệ giữa a và b.
<b>3.</b> Cho các dung dịch riêng biệt mất nhãn sau: Na2SO4, AlCl3, FeSO4, NaHSO4, FeCl3. Một học
sinh cho rằng nếu dùng dung dịch Na2S thì có thể phân biệt các dung dịch trên ngay ở lần thử
đầu tiên. Kết luận của học sinh đó có đúng khơng ? Vì sao?
<b>ĐÁP ÁN</b> <b>ĐIỂM</b>
<b>1. </b>
* Phần tính tốn :
Số mol H2SO4 cần lấy = số mol HCl cần lấy =
200 1
0, 2 (mol)
1000
Khối lượng dung dịch H2SO4 cần lấy : mdd =
0, 2 98 100
20 (gam)
98
Thể tích dung dịch H2SO4 cần lấy = 20 : 1,84 = 10,87 (mL)
Thể tích dung dịch HCl cần lấy = 0,2 : 5 = 0,04 (L) = 40 mL
* Cách tiến hành: Lấy khoảng 100 - 120 mL nước cho vào bình thể tích 200 mL
có chia vạch. Cân 20 gam dung dịch H2SO4 hoặc đong 10,87 mL dung dịch
H2SO4, sau đó cho từ từ vào bình chứa nước khuấy đều. Đợi dung dịch H2SO4
thật nguội, đong 40 mL dung dịch HCl 5M thêm vào bình, sau đó thêm nước
vào cho đến vạch 200 mL
<b>1,0 đ</b>
<b>2. Phương trình :</b>
(1) S + O2 SO2
(2) SO2 + NaOH NaHSO3
(3) SO2 + 2 NaOH Na2SO3 + H2O
Phần I tác dụng với dung dịch CaCl2 sinh kết tủa, chứng tỏ dung dịch X có chứa
Na2SO3, phần II tác dụng với dung dịch Ca(OH)2 sinh nhiều kết tủa hơn chứng tỏ
dung dịch X có muối NaHSO3
(4) Na2SO3 + CaCl2 CaSO3 + 2NaCl
(5) NaHSO3 + Ca(OH)2 CaSO3 + Na2SO3 + 2H2O
ns = a/32 (mol) , nNaOH = 0,2 b ( mol)
Theo (2),(3), để SO2 tác dụng với dung dịch NaOH sinh 2 loại muối thì :
2
NaOH NaOH
SO S
n n
1 2
n n
1 <
0, 2b 6, 4b
a a
32
< 2
Vậy :
a a
b
6, 4 3, 2
<b>1,5 đ</b>
<b>3. Kết luận của học sinh trên đúng, vì khi cho dung dịch Na</b>2S lần lượt vào mẫu thử
của các dung dịch trên thì:
<b>-</b> Mẫu thử khơng có hiện tượng chứa dung dịch Na2SO4
<b>-</b> Mẫu thử xuất hiện kết tủa trắng keo và có hiện tượng sủi bọt khí chứa AlCl3 :
2AlCl3 + 3 Na2S + 3H2O 6NaCl + 2Al(OH)3 + 3H2S
<b>-</b> Mẫu thử có hiện ttượng sủi bọt khí chứa dung dịch NaHSO4
2 NaHSO4 + Na2S 2Na2SO4 + H2S
Mẫu thử xuất hiện kết tủa đen chứa FeCl2: Na2S + FeCl2 FeS + 2NaCl
<b>-</b> Mẫu thử xuất hiện kết tủa đen và vàng có chứa FeCl3