Đề 1 thi quốc gia chọn học sinh giỏi phổ thông năm học 1993 – 1994 đề thi chính thức môn thi : hóa học lớp 12 – bảng a
Câu I:
1. Nêu phương pháp hóa học có thểdùng để loại các chất độc sau :
a) , , trong khí thải công nghiệp
2 SO
2 NO HF
b) Lượng lớn Clor trong phòng thí nghiệm
c) hoặc trong nước thải các nhà máy
nhiều và nhanh nhất từ . bị oxi hóa rất nhanh (ăn mòn điện hóa) : Ag Fe Ag Fe Ở cực âm ( ) : bị oxi hóa nhanh : Fe Fe 2+Fe - 2e = Fe Ở cực dương ( )Ag : ion hidro bị khử : + 22H + 2e = H 2. a) Sơ đồ 2+ 2- 4 4 + - CuSO = Cu + SO HOH H + OH Catốt (-) (+) Anốt ( ) ( ) 2+ + 2+ Cu , H HOH Cu + 2e = Cu 1 ( ) ( ) 2- - 4 + 2 2 SO , OH HOH 1H O - 2e = O + 2H 2 2 ↑ Phương trình chung : ( )điện phân4 2 2 2 41CuSO + H O Cu + O + H SO 32⎯⎯⎯⎯⎯→ ↑ Nếu ở catốt hết mà tiếp tục điện phân (phải có hiệu điện thế mới cao hơn) thì xảy ra tiếp : 2+Cu ( )3 2 21H O + e = H + H O 42 + ↑ Còn anốt thì vẫn như trên. Lúc đó điện phân trong sự có mặt của nên xảy ra nhanh hơn : 2H O 2H SO4 ( ) ( )2 4 điệnphân 2 2 2có H SO 1H O H + O 5 2 ⎯⎯⎯⎯⎯→ ↑ ↑ b) Nếu dừng sự điện phân ở a) thì chỉ mới xảy ra phản ứng ( )3 , lúc đó \nối 2 cực lại, ta có một pin kiểu như pin Volta với cực ( )− là , cực Cu ( )+ là , dung dịch . Pt 2 4H SO Pin này sẽ làm việc dựa vào phản ứng hóa học : Ở cực ( : )− 2+Cu - 2e = Cu Ở cực ( : )+ +2 21 O + 2H + 2e = H O2 ↑ Phương trình chung : ( )pin2 2 4 4 21Cu + O + H SO CuSO + H O 62 ⎯⎯⎯→ Phản ứng ( sẽ dừng lại khi sự chênh lệch điện thế ở hai cực không còn đủ lớn, lúc đó pin ngừng họat động. )6 Câu III : 1. a) Nêu ý nghĩa về cấu tạo của cấu hình electron . 2 2 6 2 61s 2s 2p 3s 3p b) Cấu hình này có thể gặp ở loại chất nào? Minh họa bằng ví dụ cụ thể. c) Nêu tính chất của chất trong thí dụ trên. 2. Dựa vào độ âm điện các nguyên tố trong bảng sau : Kí hiệu nguyên tố O Na Mg Al Si P S Cl Độ âm điện 3,5 0,9 1,2 1,5 1,8 2,1 2,5 3,0 a) Nêu bản chất liên kết hóa học trong oxit của mỗi nguyên tố ở mức oxi hoá cao nhất. b) Phân loại các oxit trên. Viết phương trình phản ứng nêu rõ tính chất hóa học của mỗi loại oxit. 3. Trình bày có giải thích những yếu tố quan trọng nhất làm tăng tốc độ ở giai đoạn oxi hóa 2SO thành trong quá trình sản xuất . 3SO 2 4H SO Hướng dẫn giải : 1. Kí hiệu ( là cấu hình electron. Có thể đó là cấu hình electron của : )1 a) Nguyên tử : lúc đó ta biết - Điện tích hạt nhân của nguyên tố là 18 vì trong ( )1 có 18 electron. Đó là nguyên tử của nguyên tố . Ar - Nguyên tố này ở chu kỳ 3 vì trong ( )1 có 3 lớp electron. - Đây là nguyên tố khí trơ vì số electron lớp ngoài cùng đạt tới bão hòa là 8. b) Ion dương (cation) : - Có thể là ion có điện tích 1+ lúc đó nguyên tử ban đầu có cấu hình electron là ( )2 2 6 2 6 11s 2s 2p 3s 3p 4s 2 + Điện tích hạt nhân của nguyên tố là 19 vì trong ( )2 có 19 electron. Đó là nguyên tử của nguyên tố . K + Nguyên tố này ở chu kỳ 4 vì trong ( )2 có 4 lớp electron. + ( là cấu hình electron của K)1 + . - Có thể là ion có điện tích 2+ lúc đó nguyên tử ban đầu có cấu hình electron là ( )2 2 6 2 6 21s 2s 2p 3s 3p 4s 3 + Điện tích hạt nhân của nguyên tố là 20 vì trong ( )3 có 20 electron. Đó là nguyên tử của nguyên tố . Ca + Nguyên tố này ở chu kỳ 4 vì trong ( )3 có 4 lớp electron. + ( là cấu hình electron của )1 2Ca + . - Về nguyên tắc có thể có cation điện tích từ 3+ trở lên. c) Ion âm (anion) : - Có thể là ion có điện tích 1- lúc đó nguyên tử ban đầu có cấu hình electron là ( )2 2 6 2 51s 2s 2p 3s 3p 4 + Điện tích hạt nhân của nguyên tố là 17 vì trong ( )4 có 17 electron. Đó là nguyên tử của nguyên tố . Cl + Nguyên tố này ở chu kỳ 3 vì trong ( )4 có 3 lớp electron. + ( là cấu hình electron của Cl)1 − . - Có thể là ion có điện tích lúc đó nguyên tử ban đầu có cấu hình electron là 2- ( )2 2 6 2 41s 2s 2p 3s 3p 5 + Điện tích hạt nhân của nguyên tố là 16 vì trong ( )5 có 16 electron. Đó là nguyên tử của nguyên tố . S + Nguyên tố này ở chu kỳ 3 vì trong ( )5 có 3 lớp electron. + ( là cấu hình electron của )1 2S − . Thực tế ion này khó tồn tại. - Anion có điện tích từ trở đi càng ít gặp. 3- 2. Từ bảng của đầu bài đã cho, ta lập các bảng sau : Công thức oxit cao nhất 2Na O MgO 2 3Al O 2SiO 2 5P O 3SO 2 7Cl O Hiệu độ âm điện của 2,6 2,3 2,0 1,7 1,3 0,8 ( )0,5− O với nguyên tố X a) Bản chất liên kết hoá học : dựa vào hiệu độ âm điện giữa nguyên tố O với nguyên tố (tiêu chuẩn là từ 1,77 trở lên, đó là liên kết ion). Vậy : X - Có cá liên kết ion : 2 2 2 32 2Na O ; M 2 3g O ; Al O + − + − + − . (mức độ liên kết ion giảm theo thứ tự dãy oxit trên). -Liên kết cộng hóa trị phân cực (LKCHTPC) : 2 2 5 3 2 7Si O ; P O ; S O ; Cl O δ+ δ− δ+ δ− δ+ δ− δ− δ+ . (mức độ LKCHTPC tăng theo thứ tự dãy oxit trên). b) Tính chất hóa học của mỗi oxit : - là oxit bazơ : . 2Na O 2 3Na O + 2H O = 2Na + 3H O + + 2 - là oxit bazơ : MgO 23 2MgO + 2H O = Mg + 3H O + + . - là oxit lưỡng tính : 2 3Al O + Oxit bazơ : . 32 3 3 2Al O + 6H O = 2Al + 9H O + + + Oxit acid : . 22 3 2 2Al O + 2OH = 2AlO + H O − − - là oxit acid rất yếu : . 2SiO 2 2 nóng chảy 3 2SiO + 2OH = SiO + H O − − - là oxit acid trung bình : . 2 5P O 3 2 5 4 2P O + 6OH = 2PO + 3H O − − - là oxit acid mạnh : . 3SO 2 3 4SO + 2OH = SO + H O − − 2 - là oxit acid rất mạnh : . 2 7Cl O 2 7 4 2Cl O + 2OH = 2ClO + H O − − 3. Một cách gần đúng có thể giả thiết biểu thị tốc độ của phản ứng ( theo )∗ 2 2 3 1SO + O SO toả nhiệt 2 2 2 1 2 SO Ov = k.C .C - Tại một nhiệt độ xác định : sự tăng nồng độ dẫn đến sự tăng tốc độ tạo ra . Có thể tăng nồng độ từng chất hay cả hai chấ. 3SO - Xúc tác làm tăng tốc độ phản ứng. Do đó cần dùng xúc tác tốt (xúc tác phù hộp, xúc tác sạch, có lượng thích hợp) - Sự tăng nhiệt độ có lợi cho tốc độ phản ứng nhưng cũng tăng cường sự phân hủy do lúc đó cân bằng hóa học lại chuyển dời sang trái. 3SO Do đó phản ứng này chỉ nên tiến hành ở một nhiệt độ thích hợp và tác động vào hai yếu tố trên thì có lợi cho tốc độ phản ứng tạo ra (tức là phản ứng thuận). 3SO Câu IV : 1. Khuấy a gam một chất trong b chất lỏng có khối lượng riêng để tạo thành một dung dịch có khối lượng riêng . 3cm 1D 2D a) Thiết lập công thức dùng để tính nồng độ phần trăm theo khối lượng và nồng độ mol/l của dung dịch trên. b) Nêu những điều kiện có thể áp dụng được công thức thiết lập ra. 2. Có 6 dung dịch mà dung môi là nước không có nhãn. Trong mỗi dung dịch có một trong các chất sau : , KO , 2 4H SO H ( )3 2Pb NO , ( )3 2Be NO , ( )3 2Mg NO , . 4 3NH NO Nếu không dùng thêm chất nào khác, bằng cách nào có thể nhận ra chất trong mỗi dung dịch? Nêu những phương trình hóa học xảy ra. Hướng dẫn giải : 1.a) Biểu thức tính : M 1 100%.a 1000.nC% = ; C = a+b.D V Với 3 1 Acm A 2 a+b.Dan= ; V = M là khối lượng 1mol chất M D . b) Công thức tổng quát tính nồng độ phần trăm và nồn độ mol/lít dẫn ra ở trên không áp dụng được trong các trường hợp sau : - Nếu chất khuấy vào chất lỏng tan không hết (lượng tan nhỏ hơn a gam), khối lượng dung dịch sẽ nhỏ hơn 1a + b.D - Nếu chất khuấy vào chất lỏng tác dụng với chất lỏng giải phóng khí. Tuy a gam chất tan hết, nhưng khối lượng dung dịch sẽ khác . Thí dụ khuấy vào nước, giải phóng khí axetilen, khối lượng dung dịch giảm. Hoặc 1a + b.D 2CaC 3CaCO + dung dịch HCl . - Nếu chất khuấy vào chất lỏng tác dụng với nó tạo ra chất kết tủa. Thí dụ khuấy a gam và b chất lỏng là dung dịch , sẽ tạo ra chất kết tủa là 4CuSO 3cm NaOH ( )2Cu OH . Tóm lại, các biểu thức tính nêu trên chỉ áp dụng được khi a gam chất tan hết, không giải phóng khí, không tạo chất kết tủa. Thí dụ hoà tan đường trong nước, muối trong nước, iode trong benzen MC% và C B. BÀI TOÁN Hỗn hợp A gồm hai oxit sắt. Dẫn từ từ khí hidro đi qua m gam A đựng trong ống sứ đã nung đến nhiệt độ thích hợp. Sản phẩm tạo nên là 2,07 gam nước và 8,48 gam hỗn hợp B gồm hai chất rắn. Hoà tan B trong 200 ml 1M thu được một dung dịch D và 1971,2 ml ở 27,3 2H SO4 4 2H 0C và 1atm. Cho D tác dụng với dư sẽ được kết tủa E. Cho E tiếp xúc với không khí để chuyển E hoàn toàn thành chất rắn F. Khối lượng của E và F khác nhau 1,36 gam. NaOH 1. Tính m. 2. Tìm nồng độ của hợp chất và ion trong dung dịch D (cho rằng thể tích dung dịch D thay đổi không đáng kể so với thể tích dung dịch đã dùng). 2H SO 3. Thành lập công thức và tính thành phần phần trăm theo khối lượng của mỗi chất trong A. Hướng dẫn giải : 1. Theo đầu bài có sơ đồ liên hệ : ( )0t2 2hhA + H hhB + H O 1⎯⎯→ Có số mol nước : ( ) 2H O 2,07n = = 0,115 mol 18 . Aùp dụng định luật bảo toàn khối lượng cho ( )1 ta có : 2A B O trong H O m = m + m = 8,48 + 16.0,115 ( )A m = m = 10,32 gam⇔ . 2. Trong B có và một oxit sắt. Khi B tác dụng với loãng : Fe 2H SO4 ( )2 4 4 2Fe + H SO = FeSO + H 2↑ Còn oxit sắt bị hoà tan có thể cũng tạo ra và cả 4FeSO ( )2 4 3Fe SO . Trong dung dịch D có thể còn dư. Khi tác dụng D với dư : 2H SO4 NaOH ( ) ( ) ( ) ( ) 2 4 2 4 2 4 4 2 4 32 4 2 43 2NaOH + H SO = Na SO + H FeSO + 2NaOH = FeSO + Na SO 3 Fe SO + 6NaOH = 2Fe OH + 3Na SO 4 ↑ Vậy E có ( )2Fe OH và có thể có cả ( )3Fe OH . Khi tiếp xúc với không khí thì : ( ) ( ) ( )2 32 24Fe OH + O + 2H O 4Fe OH 5= Vật F là . ( )3Fe OH - Từ
File đính kèm:
- hoa_1994_da_QG_A_vc.pdf