Sở giáo dục và đào tạo Hà nội
Trờng PTTH chuyên Hà nội Amsterdam
Đáp án và thang điểm đề thi Olympic Môn hóa học lớp 10
Năm học 2007-2008
Đáp án Điểm
Câu 1(3,75 điểm):
1. Ta có: E = h.(c/).N
A
, thay số thu đợc: = 6,3.10
-7
m
nm trong vựng cỏc tia sỏng nhỡn thy nờn phõn hy c v cú mu:
2.
N
F
F
F
sp
3
Si
H
Cl
Cl
Cl
sp
3
S
F F
O
O
O

] = 0,025M
[Fe
3+
] = 0,125.2 = 0,25M
Suy ra:
E(Fe
3+
/Fe
2+
) = 0,77 + 0,059.lg
025,0
25,0
= 0,829 v
E(Cu
2+
/Cu) = 0,34 +
2
059,0
.lg 0,5 = 0,331 v
Vì E(Fe
3+
/Fe
2+
) > E(Cu
2+
/Cu) nên phản ứng xẩy ra theo chiều thuận.
b.Ta có: lgK =
059,0
0
nE

+
+
Fe
Fe
< 3,6.10
-8
lần.
2.
a.Trong dung dịch có các quá trình:
Na
2
S 2 Na
+
+ S
2-
1 đ
0,75 đ
0,75 đ
0,01
0,01
KI K
+
+ I
-
0,06
0,06
Na
2
SO
4

ơ
H SO
4
-
+ OH
-
, K
b(2)
= 10
-12
(2)
H
2
O

ơ
H
+
+ OH
-
, K
w
= 10
-14
(3)
Do K
b(1)
>> K
b(2)
>>K

PbS (K
s
-1
) = 10
26
.
0,09 0,01
0,08
Pb
2+
+ SO
4
2-
PbSO
4
(K
s
-1
) = 10
7,8
.
0,08 0,05
0,03
Pb
2+
+ 2 I
-
PbI
2
(K

.
PbI
2


ơ
Pb
2+
+ 2I
-
K
s
= 10
-7,6
.
Do đó [Pb
2+
] = 10
-47
= 2 x 10
-3
M
[I
-
] = 4.10
-3
M. [SO


24
<< [Pb
2+
]

Các nồng độ SO
4
2-
, S
2-
đều rất bé so với nồng độ Pb
2+
, nh vậy nồng độ Pb
2+
do PbS và
PbSO
4
tan ra là không đáng kể nên cách giải gần đúng trên là hoàn toàn chính xác.
Nhận biết các chất có trong kết tủa A: PbS; PbSO
4
; PbI
2
.
Cho kết tủa hoà tan trong NaOH d thì kết tủa PbS không tan, có màu đen.
Dung dịch có PbO
2
2-
, SO
4


9,3
-7,8
4
1010 S :PbSO

==
13-26
1010 S :PbS

==
7,2
3
6,7
2
104/10:PbI

=
PbI
2
+ 4 OH
-
PbO
2
2-
+ 2 I
-
+ 2 H
2
O

+
H
2
O
PbO
2
2-
+ 4 H
+
Pb
2+
+ 2H
2
O
Pb
2+
+ 2 I
-
PbI
2

x = 8,94. 10
-3


[OH
-
] = 8,94.10
-3
;

+ 2 I
-
PbI
2
(Ks
-1
) = 10
7,6
.
0,03 0,06
Thành phần hỗn hợp: A : PbS , PbSO
4
, PbI
2
Dung dịch B : K
+
0,06M Na
+
0,12M, N0
3
-
0,18M
0,75
Ngoài ra còn có các ion Pb
2+
; SO
4
2-
; S
2-


7,8
[SO
4
2-
] = = 5. 10

5,8
= 7,9.10

6
M << [Pb
2+
]
2 ì 10

3 10

26
[S
2-
] = = 5. 10

24
<< [Pb
2+
]

-
, OH
-

PbSO
4
+ 4 OH
-
PbO
2
2-
+ SO
4
2-
+ 2 H
2
O
PbI
2
+ 4 OH
-
PbO
2
2-
+ 2 I
-
+ 2 H
2
O
Nhận ra ion SO

+
H
2
O
PbO
2
2-
+ 4 H
+
Pb
2+
+ 2H
2
O
Pb
2+
+ 2 I
-
PbI
2

9,3
-7,8
4
1010 S :PbSO

==
13-26
1010 S :PbS




H
0
298
của phản ứng này chính là nhiệt sinh chuẩn của C
4
H
6
O
4
(r):
Vậy:

H
0
298,s
(C
4
H
6
O
4
) = -944,56kJ.mol
-1.
Suy ra:

U
0
298



. Thay vào ta thu đợc: K
P
=
2
2
485,01
485,0

= 0,307.
b. Ta có: n( PCl
5
) =
5,208
085,2
= 0,01 mol.
Suy ra: [PCl
5
] =
2,0
01,0
= 0,05 M.
Ta có : K
C
= K
P
(RT)
-


] = [Cl
2
] = 1,63.10
-2
M.
Tổng số nồng độ của các chất trong phản ứng là:
0,05 - 1,63.10
-2
+ 1,63.10
-2
+ 1,63.10
-2
= 0,0663M.
Vậy áp suất của hệ khi cân bằng là:
P =
V
nRT
=
1
473.082,0.0663,0
= 2,57 atm.
2. a. i vi KOH: 0,17/0,10 = 1,7
4,76/2,80 = 1,7 Bc 1.
i vi CH
3
Br: 0,20/0,10 = 2 v
o
= 5,60.10
-6
mol.l

OH
-
v 0,05mol.l
-1
CH
3
Br trong bỡnh phn ng ngha l c hai
u bng C
o
/2 do ú t =
i vi phn ng bc hai có C
o
(A) = C
o
(B) thì:
hs
kC
o
9,935714
1,0.10.8,2
11
4
====


1 đ
Câu 5 (3,5 điểm):
Trong A cú ( Mg: x mol; Zn: y mol)
1.Kt lun kim loi ht.
x + y = n

b. Khi cô cạn, HCl bay hơi cho đhết phần H
+
d, muối thu đợc gồm toàn bộ lợng muối
sunfat và phần còn lại của ion Cl
-
, nên ta có:
m
kimloai
+ m
Cl/ mui
+ m
SO4/H2SO4
= ẵ.(5,82 + (0,28 - 0,25) .35,5 + 96.0,125) = 9,4425 gam.
1,5 đ
1,5 đ
0,5 đ
Đáp án và
thang điểm
đề thi Olympic Môn hóa học lớp 10 Năm học 2007-2008
Câu 1(3,5 điểm):
1. nh sáng nhìn thấy có phân hủy đợc Br
2(k)
th nh các nguyên tử không. Biết rằng năng l ợng
phá vỡ liên kết giữa hai nguyên tử là 190 kJ.mol
-1
. Tại sao hơi brôm có màu?
Biết h = 6,63.10
-34
J.s; c = 3.10
8

nm trong vựng cỏc tia sỏng nhỡn thy nờn phõn hy c v cú mu:
2.
N
F
F
F
sp
3
Si
H
Cl
Cl
Cl
sp
3
S
F F
O
O
O
sp
3
sp
2
B
F
F F
sp
2
Si

3
0,125 M và
thêm một ít mảnh kim loại Cu.
a. Cho biết chiều của phản ứng xẩy ra?
b. Tính hằng số cân bằng của phản ứng?
c. Tính tỉ lệ
][
][
2
3
+
+
Fe
Fe
có giá trị tối thiểu để phản ứng đổi chiều?
Cho biết ở 25
0
C có : E
0
(Cu
2+
/ Cu) = 0,34 V; E
0
(Fe
3+
/Fe
2+
) = 0,77 V.
2. Dung dịch X gồm Na
2

pK=2,00
Tích số tan: K
s
(PbS) = 10
-26
; K
s
(PbSO
4
) = 10
-7,8
; K
s
(PbI
2
) = 10
-7,6
.
Đáp án Điểm
1. a. Theo giả thiết ta có:
[Cu
2+
] = 0,5 M
[Fe
2+
] = 0,025M
[Fe
3+
] = 0,125.2 = 0,25M
Suy ra:

Do đó : K = 3,77.10
14
.
1 đ
0,75 đ
c.Để đổi chiều phản ứng thì: E(Fe
3+
/Fe
2+
) < E(Cu
2+
/Cu)
Hay : 0,331 > 0,77 + 0,059.lg
][
][
2
3
+
+
Fe
Fe
.
Tức là:
][
][
2
3
+
+
Fe

0,05
S
2-
+ H
2
O

ơ
HS
-
+ OH
-
, K
b(1)
= 10
-1,1
(1)
SO
4
2-
+ H
2
O

ơ
H SO
4
-
+ OH
-

2
O

ơ
HS
-
+ OH
-
, K
b(1)
= 10
-1,1
C 0,01
[ ] (0,01 -x) x x
Ta có:
x = 8,94. 10
-3


[OH
-
] = 8,94.10
-3
hay pH = 11,95.
b. Khi thêm dần Pb(NO
3
)
2
vào ta có:
Pb

(K
s
-1
) = 10
7,8
.
0,08 0,05
0,03
Pb
2+
+ 2 I
-
PbI
2
(K
s
-1
) = 10
7,6
.
0,03 0,06
Thành phần hỗn hợp hỗn hợp kết tủa A gồm: PbS, PbSO
4
, PbI
2
.
Dung dịch B : K
+
( 0,06M ), Na
+

Do đó [Pb
2+
] = 10
-47
= 2 x 10
-3
M
[I
-
] = 4.10
-3
M. [SO
4
2-
] =
3
8,7
10.2
10


= 5. 10

5,8
= 7,9.10

6

do PbS và
PbSO
4
tan ra là không đáng kể nên cách giải gần đúng trên là hoàn toàn chính xác.
Nhận biết các chất có trong kết tủa A: PbS; PbSO
4
; PbI
2
.
Cho kết tủa hoà tan trong NaOH d thì kết tủa PbS không tan, có màu đen.
Dung dịch có PbO
2
2-
, SO
4
2-
, I
-
, OH
-

PbSO
4
+ 4 OH
-
PbO
2
2-
+ SO
4

2+
, I
-
.
Nhận ra I
-
, Pb
2+
: Axit hoá dung dịch bằng HNO
3
d sẽ có kết tủa vàng PbI
2
xuất hiện:
OH
-
+ H
+
H
2
O
PbO
2
2-
+ 4 H
+
Pb
2+
+ 2H
2
O

0,08
Pb
2+
+ SO
4
2-
PbSO
4
(Ks
-1
) = 10
7,8
.
0,08 0,05
0,03
Pb
2+
+ 2 I
-
PbI
2
(Ks
-1
) = 10
7,6
.
0,03 0,06
Thành phần hỗn hợp: A : PbS , PbSO
4
, PbI

==
7,2
3
6,7
2
104/10:PbI

=
9,3
-7,8
4
1010 S :PbSO

==
13-26
1010 S :PbS

==
7,2
3
6,7
2
104/10:PbI

=
PbI
2


ơ

]
2 ì 10

3 10

26
[S
2-
] = = 5. 10

24
<< [Pb
2+
]
2 ì 10

3
Các nồng độ SO
4
2-
, S
2-
đều rất bé so với nồng độ Pb
2+
, nh vậy nồng độ Pb
2+
do PbS và 0,75

+ 2 H
2
O
PbI
2
+ 4 OH
-
PbO
2
2-
+ 2 I
-
+ 2 H
2
O
Nhận ra ion SO
4
2-
: cho BaCl
2
d: có kết tủa trắng BaSO
4
,
trong dung dịch có PbO
2
2-
, OH
-
, Ba
2+

Pb
2+
+ 2 I
-
PbI
2

Câu 3(2 điểm):
Tính

H
0
298
và

U
0
298
của phản ứng sau:
4C(r) + 3H
2
(k) + 2O
2
(k) C
4
H
6
O
4
(r) .

H
0
298,C
(chất tham gia) _


H
0
298,C
(sản phẩm)
= -393,51 . 4 285,84 . 3 + 1487
= -944,56kJ


H
0
298
của phản ứng này chính là nhiệt sinh chuẩn của C
4
H
6
O
4
(r):
Vậy:

H
0
298,s
(C

P
cuả phản ứng, biết rằng độ phân li của PCl
5
là 0,485 ở 200
0
C và áp suất
tổng cộng của hệ khi cân bằng là 1 atm?
b.Tính áp suất của hệ khi cân bằng nếu cho 2,085 g PCl
5
vào bình chân không dung
tích 200 cm
3
ở 200
0
C?

2. Brommetan cú th phn ng c vi OH
-
theo phơng trình:
CH
3
Br + OH
-
CH
3
OH + Br
-
Tc ban u ca phn ng v cỏc nng ban u ca CH
3
Br v KOH cho bng di

a. Xỏc nh bc riờng phn ca tng cht v bc ca phn ng?
b. Tớnh hng s tc ca phn ng?
c. Trong thớ nghim (1), cn thi gian l bao nhiờu nng KOH l 0,05mol.l
-1
?
Đáp án điểm
1. a. Xét cân bằng:
PCl
5
PCl
3
(k) + Cl
2
(k)
Ban đầu: a mol 0 0
Cân bằng: a a a a
Suy ra :

i
n
= a(1+)
Do đó : K
P
=
2
2
1




-1
= 7,9.10
-3
Xét cân bằng:
PCl
5
PCl
3
(k) + Cl
2
(k)
Ban đầu: 0,05 mol 0 0
Cân bằng: 0,05 - x x x
K
C
=
x
x

05,0
2
. Thay K
C
= 7,9.10
-3
vào và giải phơng trình bậc hai ta đợc :
x = [PCl
5
] = [Cl
2

-1
.
1,85/5,60 = 0,33
0,033/0,10 = 0,33 Bc 1
Suy ra: Bc tng cng ca phn ng l 1+ 1= 2.
b. v = k.C(CH
3
Br).C(OH
-
)
114
2
6
10.8,2
1,0
10.8,2


==
smollk
c. Cú 0,05mol.l
-1
.s
-1
OH
-
v 0,05mol.l
-1
CH
3

0,5M ta thu c 3,136 lớt khớ (ktc). Dung dch sau phn ng chia thnh hai
phn bng nhau:
Phn 1: Đem cụ cn thu c m gam mui khan.
Phn 2: Cho thờm V ml dung dch D cha NaOH 0,8M v Ba(OH)
2
0,6M thu c kt ta E.
1.Tớnh thnh phn phn trm khi lng mi kim loi trong A?
2.Tớnh khi lng mui trong dung dch sau phn ng v khi lng mui khan m khi cụ
cn dung dch?
Đáp án điểm
Trong A cú ( Mg: x mol; Zn: y mol)
1.Kt lun kim loi ht.
x + y = n
H2
24x + 65y = 5,82 ; x = 0,08; y = 0,06;
% Mg = 32,71%
% Zn = 67,29%
2.a.Gi s HCl phn ng ht to mui thỡ khi lng mui l:
m
kimloai
+ m
Cl/HCl
+ m
SO4/mui
= 5,82 + 0,25 .35,5 + 96 (0,14- 0,125)
= 16,135 gam.
Giả sử H
2
SO
4

1. nh sáng nhìn thấy có phân hủy đợc Br
2(k)
th nh các nguyên tử không. Biết rằng năng l ợng
phá vỡ liên kết giữa hai nguyên tử là 190 kJ.mol
-1
. Tại sao hơi brôm có màu?
Biết h = 6,63.10
-34
J.s; c = 3.10
8
m.s
-1
; N
A
= 6,022.10
23
mol
-1
.
2.T cu trỳc hỡnh hc cho bit nhng phõn t no sau õy cú momen lng cc ln hn 0 ?
BF
3
; NH
3
; SiF
4
; SiHCl
3
; SF
2

sp
2
B
F
F F
sp
2
Si
F
F
F
F
sp
3
4 cht u tiờn cú cu to bt i xng nờn cú momen lng cc ln hn 0.
0,5 đ
0,5 đ
1,5 đ
0,5đ
Câu 2(5,5 điểm):
1. Để nghiên cứu cân bằng sau ở 25
0
C:
Cu(r) + 2Fe
3+
Cu
2+
+ 2Fe
2+
Ngời ta chuẩn bị một dung dịch gồm CuSO

0
(Fe
3+
/Fe
2+
) = 0,77 V.
2. Dung dịch X gồm Na
2
S 0,010M; KI 0,060M; Na
2
SO
4
0,050M.
a) Tính pH của dung dịch X?
b) Thêm dần Pb(NO
3
)
2
vào dung dịch X cho đến nồng độ 0,090M thì thu đợc kết tủa A và
dung dịch B.
- Cho biết thành phần hoá học của kết tủa A và dung dịch B?
- Tính nồng độ các ion trong dung dịch B (không kể sự thuỷ phân của các ion, coi thể
tích dung dịch không thay đổi khi thêm Pb(NO
3
)
2
).
- Nhận biết các chất có trong kết tủa A bằng phơng pháp hoá học, viết các phơng trình
phản ứng (nếu có)?
Cho: pK axit: H

] = 0,5 M
[Fe
2+
] = 0,025M
[Fe
3+
] = 0,125.2 = 0,25M
Suy ra:
E(Fe
3+
/Fe
2+
) = 0,77 + 0,059.lg
025,0
25,0
= 0,829 v
0,75 đ
E(Cu
2+
/Cu) = 0,34 +
2
059,0
.lg 0,5 = 0,331 v
Vì E(Fe
3+
/Fe
2+
) > E(Cu
2+
/Cu) nên phản ứng xẩy ra theo chiều thuận.

][
][
2
3
+
+
Fe
Fe
< 3,6.10
-8
lần.
2.
a.Trong dung dịch có các quá trình:
Na
2
S 2 Na
+
+ S
2
0,01
0,01
KI K
+
+ I
-
0,06
0,06
Na
2
SO


ơ
H SO
4
-
+ OH
-
, K
b(2)
= 10
-12
(2)
H
2
O

ơ
H
+
+ OH
-
, K
w
= 10
-14
(3)
Do K
b(1)
>> K
b(2)

2
=+=


x = 8,94. 10
-3


[OH
-
] = 8,94.10
-3
hay pH = 11,95.
b. Khi thêm dần Pb(NO
3
)
2
vào ta có:
Pb
2+
+ S
2-
PbS (K
s
-1
) = 10
26
.
0,09 0,01
0,08

, PbI
2
.
Dung dịch B : K
+
( 0,06M ), Na
+
( 0,12M ), ngoài ra còn có các ion Pb
2+
; SO
4
2-
; S
2-
do
kết tủa tan ra.
Độ tan của :
Bởi vì độ tan của PbI
2
là lớn nhất nên cân bằng chủ yếu trong dung dịch là cân bằng tan
của PbI
2
.
PbI
2


ơ
Pb
2+


= 5. 10

5,8
= 7,9.10

6
M << [Pb
2+
] [S
2-
] =
3
26
10.2
10


= 5. 10

24
<< [Pb
2+
]

Các nồng độ SO
4

+ 4 OH
-
PbO
2
2-
+ SO
4
2-
+ 2 H
2
O
PbI
2
+ 4 OH
-
PbO
2
2-
+ 2 I
-
+ 2 H
2
O
Nhận ra ion SO
4
2-
: Cho BaCl
2
d vào sẽ thu đợc kết tủa trắng BaSO
4

+ 4 H
+
Pb
2+
+ 2H
2
O
Pb
2+
+ 2 I
-
PbI
2

0,75 đ
1 đ
x = 8,94. 10
-3


[OH
-
] = 8,94.10
-3
;

pH = 11,95
Điểm
b) Pb
2+

-1
) = 10
7,6
.
0,03 0,06
Thành phần hỗn hợp: A : PbS , PbSO
4
, PbI
2
9,3
-7,8
4
1010 S :PbSO

==
13-26
1010 S :PbS

==
7,23 6,7
2
104/10:PbI

=
Dung dịch B : K
+
0,06M Na
+
0,12M 0,5 Ngoài
ra còn có các ion Pb

M; [I
-
] = 4.10
-3
M.
10

7,8
[SO
4
2-
] = = 5. 10

5,8
= 7,9.10

6
M << [Pb
2+
]
2 ì 10

3 10

26
[S
2-

2-
, SO
4
2-
, I
-
, OH
-

PbSO
4
+ 4 OH
-
PbO
2
2-
+ SO
4
2-
+ 2 H
2
O
PbI
2
+ 4 OH
-
PbO
2
2-
+ 2 I

2
xuất hiện:
OH
-
+ H
+
H
2
O
PbO
2
2-
+ 4 H
+
Pb
2+
+ 2H
2
O
Pb
2+
+ 2 I
-
PbI
2

Câu 3(2 điểm):
Tính

H

O
4
(r) lần lợt là:
-393,51 kJ.mol
-1
; -285,84 kJ.mol
-1
; -1487 kJ.mol
-1
. Coi các khí trong phản ứng là lí tởng.
Đáp án Điểm
áp dụng công thức:

H
0
298
=


H
0
298,C
(chất tham gia) _


H
0
298,C
(sản phẩm)
= -393,51 . 4 285,84 . 3 + 1487

298
= -944560 + 5. 8,314 . 298
= -9321 J.mol
-1
.
1 đ
1 đ
Câu 4(5,5 điểm):
1. PCl
5
phân huỷ theo phản ứng:
PCl
5
(r) PCl
3
(k) + Cl
2
(k)
a.Tính K
P
cuả phản ứng, biết rằng độ phân li của PCl
5
là 0,485 ở 200
0
C và áp suất
tổng cộng của hệ khi cân bằng là 1 atm?
b.Tính áp suất của hệ khi cân bằng nếu cho 2,085 g PCl
5
vào bình chân không dung
tích 200 cm


==
7,2
3
6,7
2
104/10:PbI

=
C(CH
3
Br) C(KOH) v
o
(mol.l
-1
.s
-1
)
Thớ nghim 1 0,10mol.l
-1
0,10mol.l
-1
2,80.10
-6
Thớ nghim 2 0,10mol.l
-1
0,17mol.l
-1
4,76.10
-6

2
2
1



. Thay vào ta thu đợc: K
P
=
2
2
485,01
485,0

= 0,307.
b. Ta có: n( PCl
5
) =
5,208
085,2
= 0,01 mol.
Suy ra: [PCl
5
] =
2,0
01,0
= 0,05 M.
Ta có : K
C
= K

-3
vào và giải phơng trình bậc hai ta đợc :
x = [PCl
5
] = [Cl
2
] = 1,63.10
-2
M.
Tổng số nồng độ của các chất trong phản ứng là:
0,05 - 1,63.10
-2
+ 1,63.10
-2
+ 1,63.10
-2
= 0,0663M.
Vậy áp suất của hệ khi cân bằng là:
P =
V
nRT
=
1
473.082,0.0663,0
= 2,57 atm.
2. a. i vi KOH: 0,17/0,10 = 1,7
4,76/2,80 = 1,7 Bc 1.
i vi CH
3
Br: 0,20/0,10 = 2 v

OH
-
v 0,05mol.l
-1
CH
3
Br trong bỡnh phn ng ngha l c hai
u bng C
o
/2 do ú t =
i vi phn ng bc hai có C
o
(A) = C
o
(B) thì:
1 đ
1,5 đ
1 đ
1 đ
1 đ
hs
kC
o
9,935714
1,0.10.8,2
11
4
====



SO4/mui
= 5,82 + 0,25 .35,5 + 96 (0,14- 0,125)
= 16,135 gam.
Giả sử H
2
SO
4
phản ứng hết thì khối lợng muối là:
m
kimloai
+ m
Cl/ mui
+ m
SO4/H2SO4
= 5,82 + (0,28 - 0,25) .35,5 + 96.0,125
= 18,885 gam.
Do đó khối lợng muối trong dung dịch nằm trong khoảng:
16,135 gam < m
muối
< 18,885 gam.
b. Khi cô cạn, HCl bay hơi hết phần H
+
d, muối thu đợc gồm toàn bộ lợng muối sunfat
và phần còn lại của ion Cl
-
, nên ta có:
m
kimloai
+ m
Cl/ mui

Nếu d OH
-
thì:
Zn(OH)
2
+ 2OH
-
ZnO
2
2-
+ 2H
2
O
Do đó để lợng kết tủa đạt cực đại thì:
n(OH
-
) = 2.n(Mg
2+
) + n(H
+
)
d
+ 2.n(Zn
2+
) = 0,08 +0,11+ 0,06 = 0,25 mol
Hay: 0,001V(0,8 +2. 0,6) = 0,25 . Suy ra: V = 125 ml
n
Ba(OH)2
= 0,6. 0,125 = 0,75 mol > n
SO4/H2SO4