SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
THÀNH PHỐ ĐÀ NẴNG
HƯỚNG DẪN CHẤM ĐỀ THI HỌC SINH GIỎI THÀNH PHỐ
NĂM HỌC 2007 - 2008
MÔN: HÓA HỌC LỚP 1O
Thời gian: 150 phút (không kể thời gian giao đề)
Câu I (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 hòa hoàn toàn 50 gam dung dịch A 16,8% cần
150 mL dung dịch B 1M.
1. Xác định các nguyên tố X và Y.
2. B’ là anion tương ứng của phân tử B. (a) Hãy cho biết (có công 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’.
3. 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.
ĐÁP ÁN ĐIỂM
1. Hợp chất với hiđro có dạng RH nên Y có thể thuộc nhóm IA hoặc VIIA.
Trường hợp 1 : Nếu Y thuộc nhóm IA thì B có dạng YOH
Ta có :
284,9Y
677,64
323,35
17
Y
=⇒=
(loại do không có nghiệm thích hợp)
0,25
Trường hợp 2 : Y thuộc nhóm VIIA thì B có dạng HYO
=×==
⇒
mol15,0
gam4,8
mol/gam17M
X
=+
⇒ M
X
= 39 gam/mol, vậy X là nguyên tố kali (K).
0,75
(0,25+0,50)
2. B là HClO
4
, B’ là ClO
4
-
(a) Dạng hình học :
Axit pecloric
(dạng tứ diện)
Ion peclorat
(dạng tứ diện đều)
1,00
(0,50+0,50)
(b) Bậc liên kết càng lớn độ dài liên kết càng nhỏ, do vậy :
0,50
(0,25+0,25)
3. Gọi a là độ dài cạnh ô mạng cơ sở và R là bán kính nguyên tử, ta có
R4a3
=
O
3
) và của mỗi nguyên tử cacbon trong phân tử axit axetic (CH
3
COOH)
2. Thêm lượng dư dung dịch KI (có pha hồ tinh bột) vào 5,00 mL dung dịch K
2
Cr
2
O
7
có
nồng độ a M trong H
2
SO
4
, thì dung dịch thu được có màu xanh. Thêm tiếp dung dịch
Na
2
S
2
O
3
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 S
2
O
3
2-
là S
SO
4
→ 3I
2
+ Cr
2
(SO
4
)
3
+ 4K
2
SO
4
+ 7H
2
O (1)
2Na
2
S
2
O
3
+ I
2
→ 2NaI + Na
2
S
4
O
)mol(4,0
5,1273
273
4,22
22,121,1
n
2
SO
=
××
×
=
; Chất rắn là S,
)mol(02,0
32
64,0
n
S
==
0
02.012,0
6
y
4
4,08,0
6
y3
30
y
m%
Mg
=×
×
=
và
%56,65m%
Al
=
0,50
Câu III (4 điểm)
1. 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 nguyên tố trên trong bảng hệ thống tuần
hoàn.
(b) So sánh (có giải thích) bán kính của các nguyên tử và ion X, X
2+
và Y
-
.
2. Vẽ hình mô tả cách tiến hành thí nghiệm điều chế HCl bằng những hóa chất và dụng cụ
đơn giản có sẵn trong phòng thí nghiệm sao cho an toàn. Ghi rõ các chú thích cần thiết.
3. Sục Cl
2
vào dung dịch KOH loãng thu được dung dịch A, hòa tan I
2
vào dung dịch KOH
loãng thu được dung dịch B (tiến hành ở nhiệt độ phòng).
a) Viết phương trình hóa học xảy ra và cho nhận xét.
3p
5
hay [Ne] 3s
2
3p
5
⇒ Y là Cl
Theo giả thiết thì Z chính là crom, cấu hình electron của
24
Cr : [Ar] 3d
5
4s
1
STT Chu kỳ nguyên tố Nhóm nguyên tố
Ca 20 4 IIA
Cl 17 3 VIIA
Cr 24 4 VIB
0,75
(0,25
×
3)
b) Trật tự tăng dần bán kính nguyên tử:
Ca
ClCa
RRR
2
<<
−+
Bán kính nguyên tử tỉ lệ với thuận với số lớp electron và tỉ lệ nghịch với số đơn vị
→ 5KI + KIO
3
+ 3H
2
O
Trong môi trường kiềm tồn tại cân bằng : 3XO
-
⇌X
-
+ XO
3
−
Ion ClO
-
phân hủy rất chậm ở nhiệt độ thường và phân hủy nhanh khi đun nóng,
ion IO
-
phân hủy ở tất cả các nhiệt độ.
0,75
(0,25
×
3)
b) Các phương trình hóa học :
Ion ClO
-
có tính oxi hóa rất mạnh, thể hiện trong các phương trình hóa học:
- Khi cho dung dịch FeCl
2
và HCl vào dung dịch A có khí vàng lục thoát ra và
dung dịch từ không màu chuyển sang màu vàng nâu :
O + O
2
+ KCl
0,75
(0,25
×
3)
Câu IV (4 điểm)
1 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.
2 Cho phản ứng : 2SO
2
(k) + O
2
(k) ⇄ 2SO
3
(k) H = - 198 kJ
Để tăng hiệu suất quá trình tổng hợp SO
3
, người ta có thể sử dụng biện pháp nào liên
quan đến áp suất, nhiệt độ và chất xúc tác ? Giải thích ?
3 Cho 10,51 mol khí SO
2
và 37,17 mol không khí (20% về thể tích là O
2
còn lại là N
2
) có
xúc tác là V
4
đặc nóng tạo SO
2
(sản phẩm khử duy nhất). Biết b =
1,25a, xác định công thức oxit sắt ban đầu.
ĐÁP ÁN ĐIỂM
1. H
pư
= E
H-H
+ E
O=O
- 2E
O-H
- E
O-O
H
pư
= 436 + 499 -2.460 – 142 = -127 (kJ)
H
2
(k) + O
2
(k) H
2
O
2
(k) H
= - 127 kJ
[C] 0,21 (mol) 2,284 (mol) 10,3 (mol)
Tổng số mol hỗn hợp ở cân bằng : 0,21 + 2,284 + 10,3 + 29,736 = 42,53 (mol)
P
i
= x
i
.P = x
i
.1 = x
i
;
2
3
P
2
2 2
(Pso )
K =
(Pso ) .Po
và và
- n
C P
K =K (RT)
∆
(R = 0,082, T = 427
+ 273 = 700
0
K, n = -1)
4
2
+ 2yH
2
SO
4
→ xFe
2
(SO
4
)
2y/x
+ 2y H
2
O
n ny
(2) 2Fe
x
O
y
+ (6x-2y) H
2
SO
4
→ xFe
2
(SO
4
)
3
+ (3x-2y) SO
2
dịch CaCl
2
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.
3. Cho các dung dịch riêng biệt mất nhãn sau : Na
2
SO
4
, AlCl
3
, FeSO
4
, NaHSO
4
, FeCl
3
. Một
học sinh cho rằng nếu dùng dung dịch Na
2
S thì có thể phân biệt các dung dịch trên ngay
ở lần thử đầu tiên. Kết luận của học sinh đó có đúng không ? Vì sao?
ĐÁP ÁN ĐIỂM
1. * Phần tính toán :
Số mol H
2
SO
4
cần lấy = số mol HCl cần lấy =
200 1
2
SO
4
hoặc đong 10,87 mL dung dịch
0,50
0,50
5