24 0 753KB
Đề luyện HV 02
KỲ THI HỌC SINH GIỎI CÁC TỈNH TRUNG DU MIỀN NÚI PHÍA BẮC NĂM HỌC 2021 - 2022 ĐỀ THI MÔN HÓA HỌC LỚP 10
Câu 1: (2,5 điểm) Cấu tạo nguyên tử, phân tử, HTTH, hạt nhân. 1. Nguồn đáng kể nhất của các bức xạ tự nhiên là 222Rn, một sản phẩm phân rã của 238U, được tạo thành liên tục trong vỏ Trái đất, cho phép khí Rn thâm nhập vào tầng hầm các tòa nhà. Do 222Rn là nguồn bức xạ hạt α với chu kì bán hủy tương đối ngắn, chỉ khoảng 3,82 ngày, nên nó có thể gây ra các phá hủy sinh học khi đi vào trong cơ thể người. a. Có bao nhiêu hạt α và β được tạo ra khi 238U phân rã thành 222Rn? Hạt nhân nào được tạo thành khi 222Rn phân rã? b. Radon là một khí hiếm nên được dự đoán sẽ đi vào cơ thể nhanh chóng. Tại sao việc hít phải 222 Rn rất đáng quan ngại? c. Một vấn đề khác liên quan đến 222Rn là sự phân rã 222Rn tạo thành một chất rắn là nguồn phát xạ α mạnh hơn (t1/2 = 3,11 phút). Chất rắn đó là gì? Viết phương trình phản ứng phân rã α của tiểu phân này. Tại sao chất rắn này là nguồn phát xạ α mạnh hơn? d. Cơ quan Bảo vệ Môi trường Mỹ (U.S. Enviromental Protection Agency, EPA) khuyến nghị mức 222Rn không nên vượt quá 4 pCi trên mỗi lít không khí (1 Ci = 3,7.10 10 phân rã/s; 1 pCi = 10-12 Ci). Chuyển 4,0 pCi trên mỗi lít không khí thành đơn vị số nguyên tử 222Rn trên mỗi lít không khí. Câu 2(2,5 điểm): Động hoá học(Không có phần cơ chế) Ở nhiệt độ thích hợp, SO2Cl2 tự phân hủy theo phản ứng: SO2Cl2(k) SO2(k) + Cl2(k). Động học của phản ứng này được nghiên cứu bằng cách cho một lượng SO2Cl2 vào một bình kín (ban đầu không chứa chất nào khác) và đo áp suất của hệ theo thời gian. 1. Kết quả thu được ở 270oC như sau: t (phút) 0 50 100 150 200 250 P (mmHg 310,0 334,0 356,1 376,5 395,4 412,8 a) Chỉ ra rằng ở nhiệt độ này phản ứng tuân theo quy luật động học bậc 1. b) Tính hằng số tốc độ phản ứng và thời gian bán phản ứng ở 270oC. c) Tính áp suất của hệ tại thời điểm t = 275 phút. 2. Kết quả nghiên cứu phản ứng ở 280oC như sau: t (phút) 0 185 370 P (mmHg) 400 600 700 o a) Tính thời gian bán phản ứng ở 280 C và tính áp suất của hệ khi phản ứng kết thúc. b) Chỉ ra rằng bậc của phản ứng không thay đổi trong khoảng nhiệt độ nghiên cứu. c) Tính hằng số tốc độ của phản ứng ở 280oC và năng lượng hoạt hóa của phản ứng. Câu 3: (2,5 điểm) Nhiệt hoá học, cân bằng hoá học
Câu 4(2,5 điểm): Liên kết, cấu tạo phân tử, tinh thể 1. Các nguyên tử C, N, O có thể sắp xếp theo ba thứ tự khác nhau để tạo ra ba anion CNO - , CONvà NCO-. Viết công thức Lewis cho các cách sắp xếp nguyên tử như trên. 2. Từ nhiệt độ phòng đến 1185K sắt tồn tại ở dạng đến 1667K sắt tồn tại ở dạng là 7,874 g/cm3.
với cấu trúc lập phương tâm khối. Từ 1185K
với cấu trúc lập phương tâm diện. Ở 293K, sắt có khối lượng riêng
a. Xác định bán kính nguyên tử . b. Tính khối lượng riêng của sắt ở 1250K (bỏ qua sự giãn nở nhiệt). c. Thép là hợp kim của sắt và cacbon, trong đó một số khoảng trống giữa các nguyên tử sắt bị chiếm bởi cacbon. Trong lò luyện thép có sự hòa tan cacbon trong sắt nóng chảy. Khi được làm lạnh các nguyên tử cacbon được phân tán trong mạng lưới lập phương tâm khối tạo hợp kim có dạng mạng lập phương tâm diện. Tính thể tích của tế bào hợp kim, biết bán kính nguyên tử cacbon là 0,77A 0. Câu 5(2,5 điểm): Dung dịch điện li(cân bằng axit-bazơ, cân bằng tạo chất ít tan) Dung dịch A gồm Al2(SO4)3 0,005 M và MgSO4 0,020 M. 1. Tính pH của dung dịch A. 2. Để tách riêng 2 cation kim loại ra khỏi nhau, ta có thể điều chỉnh pH của dung dịch để một chất kết tủa dạng hydroxit và chất còn lại chưa kết tủa. a. Hãy cho biết giá trị pH1 của dung dịch A để bắt đầu xuất hiện kết tủa Al(OH)3 và giá trị pH2 của dung dịch để bắt đầu xuất hiện kết tủa Mg(OH)2. b. Hai cation Al3+ và Mg2+ được coi là tách hoàn toàn khỏi nhau nếu cation thứ nhất kết tủa hoàn toàn còn cation thứ 2 chưa bị kết tủa. Biết rằng, một ion được coi là tách hoàn toàn ra khỏi dung dịch khi tổng nồng độ các dạng còn lại của ion đó trong dung dịch là 10–6 M. Hãy cho biết có thể điều chỉnh pH của dung dịch tăng dần lên để tách riêng được 2 ion Al3+ và Mg2+ ra khỏi nhau được không? c. Thêm từ từ NaOH rắn để điều chỉnh 100,0 mL dung dịch A đến giá trị pH mà Al3+ kết tủa hoàn toàn (nồng độ còn lại trong dung dịch là 10–6 M) cần dùng hết m gam. Coi thể tích dung dịch là không đổi trong quá trình làm thí nghiệm. Tính giá trị của m. d. Thêm từ từ NH3 vào dung dịch A đến nồng độ 0,045 M (là nồng độ ban đầu của NH 3 có trong hỗn hợp phản ứng, nhưng chưa xét các tương tác hóa học), thu được hỗn hợp B. Coi thể tích dung dịch không đổi trong quá trình làm thí nghiệm. Bằng tính toán, cho biết có kết tủa xuất hiện từ hỗn hợp B không? Nếu có, xác định thành phần kết tủa. Cho biết: pKa(HSO4−) = 1,99; pKa(NH4+) = 9,24; pKS(Al(OH)3) = 32,4; pKS(Mg(OH)2) = 9,20; *β([AlOH]2+) = 10−4,3; *β([MgOH]+) = 10−12,8.
Câu 6(2,5 điểm): Phản ứng oxi hoá khử, điện hoá, điện phân Cho giản đồ quá trình khử - thế khử: quá trình khử diễn ra theo chiều mũi tên, thế khử chuẩn được ghi trên các mũi tên và đo ở pH = 0.
1. Tính và . 2. Dựa vào tính toán, cho biết Cr(IV) có thể dị phân thành Cr3+ và Cr(VI) được không? 3. Viết quá trình xảy ra với hệ oxi hóa – khử /Cr3+ và tính độ biến thiên thế của hệ ở nhiệt độ 298 K, khi pH tăng 1 đơn vị pH. 4. Phản ứng giữa K2Cr2O7 với H2O2 trong môi trường axit (loãng) được dùng để nhận biết crom vì sản phẩm tạo thành có màu xanh. Viết phương trình ion của phản ứng xảy ra và cho biết phản ứng này có thuộc loại phản ứng oxi hóa – khử hay không? Vì sao? Ghi số oxi hóa tương ứng trên mỗi nguyên tố. Cho: = 1,33 V; Hằng số khí R = 8,3145 J.K–1.mol–1; Hằng số Farađay F = 96485 C.mol–1. Câu 7(2,5 điểm): Nhóm Halogen, oxi-lưu huỳnh 1. M và R là các nguyên tố thuộc phân nhóm chính (nhóm A), có thể tạo với hiđro các hợp chất MH và RH. Gọi X và Y lần lượt là hiđroxit ứng với hóa trị cao nhất của M và R. Trong Y, R chiếm 35,323% khối lượng. Để trung hòa hoàn toàn 50 gam dung dịch 16,8% X cần 150 ml dung dịch Y 1M. Xác định các nguyên tố M và R. 2. Để hoà tan hoàn toàn a mol một kim loại cần một lượng vừa đủ a mol H2SO4, sau phản ứng thu được 31,2 gam muối sunfat và khí X. Toàn bộ lượng khí X này làm mất màu vừa đủ 500 ml dung dịch Br2 0,2M. Xác định tên kim loại. Câu 8(2,5 điểm): Bài tập tổng hợp vô cơ Xét sơ đồ chuyển hoá các hợp chất của cùng một nguyên tố sau. Một số tính chất của các hợp chất này được cho trong bảng:
Tính chất Nhiệt độ nóng chảy, оС Nhiệt độ sôi, оС
SF6 -50,7 -64 (thăng hoa)
A 052,7 30
8.1. Xác định các chất A-G. 8.2. Viết phương trình các phản ứng trong chuyển hoá trên. 8.3. Vẽ cấu trúc của A, B, F, G.
B -64
C -121
D -110
-21
-38
-44
ĐÁP ÁN ĐỀ LUYỆN 2-HV Câu 1: (2,5 điểm) Cấu tạo nguyên tử, phân tử, HTTH, hạt nhân. 1. Nguồn đáng kể nhất của các bức xạ tự nhiên là 222Rn, một sản phẩm phân rã của 238U, được tạo thành liên tục trong vỏ Trái đất, cho phép khí Rn thâm nhập vào tầng hầm các tòa nhà. Do 222Rn là nguồn bức xạ hạt α với chu kì bán hủy tương đối ngắn, chỉ khoảng 3,82 ngày, nên nó có thể gây ra các phá hủy sinh học khi đi vào trong cơ thể người. a. Có bao nhiêu hạt α và β được tạo ra khi 238U phân rã thành 222Rn? Hạt nhân nào được tạo thành khi 222 Rn phân rã? b. Radon là một khí hiếm nên được dự đoán sẽ đi vào cơ thể nhanh chóng. Tại sao việc hít phải 222Rn rất đáng quan ngại? c. Một vấn đề khác liên quan đến 222Rn là sự phân rã 222Rn tạo thành một chất rắn là nguồn phát xạ α mạnh hơn (t1/2 = 3,11 phút). Chất rắn đó là gì? Viết phương trình phản ứng phân rã α của tiểu phân này. Tại sao chất rắn này là nguồn phát xạ α mạnh hơn? d. Cơ quan Bảo vệ Môi trường Mỹ (U.S. Enviromental Protection Agency, EPA) khuyến nghị mức 222Rn không nên vượt quá 4 pCi trên mỗi lít không khí (1 Ci = 3,7.1010 phân rã/s; 1 pCi = 10-12 Ci). Chuyển 4,0 pCi trên mỗi lít không khí thành đơn vị số nguyên tử 222Rn trên mỗi lít không khí. Ý ĐÁP ÁN Điểm a. 0,25 0,25 Khi phân rã sẽ tạo thành polonium-218: b. Các hạt α gây ra sự ion hóa phá hủy khi đi vào các sinh vật sống. Vì chu kì bán hủy 0,25
c.
tương đối ngắn nên sự có mặt của trong phổi (khi hít vào) sẽ tạo ra số lượng hạt α đáng kể (ngay cả khi với các chu kì ngắn) ; Po là nguồn phát hạt α mạnh hơn do nó có chu kì bán hủy ngắn hơn 222Rn. Ngoài ta, 218 Po cũng là chất rắn nên khi được tạo ra, nó có thể bị giữ lại trong mô phổi. Khi bị giữ lại, các hạt α từ 218Po (với chu kì bán hủy rất ngắn) có thể gây ra sự ion hóa phá hủy đáng kể. Hoạt độ phóng xạ:
0,25 0,25
218
d.
A = kN
0,25
0,25
Số nguyên tử Rn trong 1L không khí:
0,25 (nguyên tử 222Rn/L)
Câu 2(2,5 điểm): Động hoá học(Không có phần cơ chế) Ở nhiệt độ thích hợp, SO2Cl2 tự phân hủy theo phản ứng: SO2Cl2(k) SO2(k) + Cl2(k). Động học của phản ứng này được nghiên cứu bằng cách cho một lượng SO2Cl2 vào một bình kín (ban đầu không chứa chất nào khác) và đo áp suất của hệ theo thời gian. 1. Kết quả thu được ở 270oC như sau: t (phút) 0 50 100 150 200 250 P (mmHg 310,0 334,0 356,1 376,5 395,4 412,8 a) Chỉ ra rằng ở nhiệt độ này phản ứng tuân theo quy luật động học bậc 1. b) Tính hằng số tốc độ phản ứng và thời gian bán phản ứng ở 270oC.
c) Tính áp suất của hệ tại thời điểm t = 275 phút. 2. Kết quả nghiên cứu phản ứng ở 280oC như sau: t (phút) 0 185 370 P (mmHg) 400 600 700 o a) Tính thời gian bán phản ứng ở 280 C và tính áp suất của hệ khi phản ứng kết thúc. b) Chỉ ra rằng bậc của phản ứng không thay đổi trong khoảng nhiệt độ nghiên cứu. c) Tính hằng số tốc độ của phản ứng ở 280oC và năng lượng hoạt hóa của phản ứng. Câu 3: (2,5 điểm) Nhiệt hoá học, cân bằng hoá học
Câu 4(2,5 điểm): Liên kết, cấu tạo phân tử, tinh thể 1. Các nguyên tử C, N, O có thể sắp xếp theo ba thứ tự khác nhau để tạo ra ba anion CNO - , CON- và NCO-. Viết công thức Lewis cho các cách sắp xếp nguyên tử như trên. 2. Từ nhiệt độ phòng đến 1185K sắt tồn tại ở dạng 1667K sắt tồn tại ở dạng g/cm3.
với cấu trúc lập phương tâm khối. Từ 1185K đến
với cấu trúc lập phương tâm diện. Ở 293K, sắt có khối lượng riêng là 7,874
a. Xác định bán kính nguyên tử . b. Tính khối lượng riêng của sắt ở 1250K (bỏ qua sự giãn nở nhiệt). c. Thép là hợp kim của sắt và cacbon, trong đó một số khoảng trống giữa các nguyên tử sắt bị chiếm bởi cacbon. Trong lò luyện thép có sự hòa tan cacbon trong sắt nóng chảy. Khi được làm lạnh các nguyên tử cacbon được phân tán trong mạng lưới lập phương tâm khối tạo hợp kim có dạng mạng lập phương tâm diện. Tính thể tích của tế bào hợp kim, biết bán kính nguyên tử cacbon là 0,77A0. Hướng dẫn trả lời Viết công thức Lewis cho Ba anion CNO , CON- và NCO-
Ở T = 293K, Fe tồn tại dạng lập phương tâm khối ( +) Số nguyên tử trong 1 ô mạng:
+) Khối lượng riêng:
)
Ở 1250K, Fe tồn tại dạng lập phương tâm diện (
)
+) Số nguyên tử trong 1 ô mạng: +) +) Khối lượng riêng: +) Độ dài cạnh của Ta có:
nguyên chất:
=> Độ dài cạnh của tế bào hợp kim là:
Thể tích của tế bào hợp kim là: Câu 5(2,5 điểm): Dung dịch điện li(cân bằng axit-bazơ, cân bằng tạo chất ít tan) Dung dịch A gồm Al2(SO4)3 0,005 M và MgSO4 0,020 M. 1. Tính pH của dung dịch A. 2. Để tách riêng 2 cation kim loại ra khỏi nhau, ta có thể điều chỉnh pH của dung dịch để một chất kết tủa dạng hydroxit và chất còn lại chưa kết tủa. a. Hãy cho biết giá trị pH1 của dung dịch A để bắt đầu xuất hiện kết tủa Al(OH)3 và giá trị pH2 của dung dịch để bắt đầu xuất hiện kết tủa Mg(OH)2. b. Hai cation Al3+ và Mg2+ được coi là tách hoàn toàn khỏi nhau nếu cation thứ nhất kết tủa hoàn toàn còn cation thứ 2 chưa bị kết tủa. Biết rằng, một ion được coi là tách hoàn toàn ra khỏi dung dịch khi tổng nồng độ các dạng còn lại của ion đó trong dung dịch là 10–6 M. Hãy cho biết có thể điều chỉnh pH của dung dịch tăng dần lên để tách riêng được 2 ion Al3+ và Mg2+ ra khỏi nhau được không? c. Thêm từ từ NaOH rắn để điều chỉnh 100,0 mL dung dịch A đến giá trị pH mà Al3+ kết tủa hoàn toàn (nồng độ còn lại trong dung dịch là 10–6 M) cần dùng hết m gam. Coi thể tích dung dịch là không đổi trong quá trình làm thí nghiệm. Tính giá trị của m. d. Thêm từ từ NH3 vào dung dịch A đến nồng độ 0,045 M (là nồng độ ban đầu của NH3 có trong hỗn hợp phản ứng, nhưng chưa xét các tương tác hóa học), thu được hỗn hợp B. Coi thể tích dung dịch không đổi trong quá trình làm thí nghiệm. Bằng tính toán, cho biết có kết tủa xuất hiện từ hỗn hợp B không? Nếu có, xác định thành phần kết tủa. Cho biết: pKa(HSO4−) = 1,99; pKa(NH4+) = 9,24; pKS(Al(OH)3) = 32,4; pKS(Mg(OH)2) = 9,20; *β([AlOH]2+) = 10−4,3; *β([MgOH]+) = 10−12,8. Ý ĐÁP ÁN Điểm 3+ 2+ 2– 1. Dung dịch A gồm: Al : 0,01 M; Mg : 0,020 M; SO4 : 0,035 M. Giả sử chưa có kết tủa Al(OH)3 và Mg(OH)2 xuất hiện. Các cân bằng: (1) Al3+ + H2O ⇌ AlOH2+ + H+ *β1 = 10−4,3 (2) Mg2+ + H2O ⇌ MgOH+ + H+ *β2= 10−12,8 (3) SO42–+ H2O ⇌ HSO4− + OH− Kb = 10−12,01 (4) H2O ⇌ H+ + OH− Do C.*β1 >> KW và C*β2; do vậy, có thể bỏ qua cân bằng (2) và (4) Chọn mức không là Al3+ và SO42–: h = [AlOH2+] – [HSO4−] = 0,01 *β1 − 0,035. h *β1+h Ka +h 0,25 Giải phương trình ta được h = 3,17.10−4 (M) hay pH = 3,50.
2a
Kiểm tra: [Al3+].[OH−]3 = 8,63.10−3.(10−10,5)3 = 2,73.10−34 < 10−32,4. [Mg2+].[OH−]2 = 0,02.(10−10,5)2 = 2,0.10−23 < 10−9,20. Vậy chưa có kết tủa Al(OH)3 và Mg(OH)2. (học sinh không kiểm tra chỉ được 0,25 điểm) a) Điều kiện để có xuất hiện kết tủa Al(OH)3 là: [Al3+].[OH−]3 > KS(Al(OH)3) ⇔ Giải bất phương trình, thu được h ≤ 1,2.10−4 (M) hay pH ≥ 3,92. Vậy để bắt đầu có kết tủa Al(OH)3 thì pH1 = 3,92. * Tương tự, để có kết tủa Mg(OH)2 thì: [Mg2+].[OH−]2 > KS(Mg(OH)2)
2b
⇔ Giải bất phương trình, thu được h ≤ 5,62.10−11 (M) hay pH ≥ 10,25. Để có kết tủa Mg(OH)2 thì pH2 = 10,25. Khi Al3+ được kết tủa hoàn toàn và tách ra khỏi dung dịch:
0,25
0,25
0,25
[Al3+] + [AlOH2+] = 10-6 (M) ⇔ Mặt
2c
2d
khác:
[Al3+]
.
[OH-]3
=
10-32,4
⇔
0,25
Giải phương trình, ta được h = 10−5,66 hay pH = 5,66. Ở giá trị pH này thì Mg(OH)2 chưa kết tủa nên có thể tách riêng được 2 cation kim loại ra khỏi nhau. pH để kết tủa hoàn toàn Al3+ là 5,66. Gọi C là nồng độ NaOH cần cho vào để điều chỉnh pH của dung dịch đến 5,66. Chọn mức 0 là: Al3+, Mg2+, SO42−, NaOH Biểu thức cho nhận proton:
Tính được C = 0,03 (M). 0,25 Khối lượng NaOH cần cho vào là: m(NaOH) = 0,03.0,1.40 = 0,12 (gam). (Học sinh có thể lập luận, tại pH = 5,66, có thể bỏ qua phức hidroxo của Mg 2+, bỏ qua nồng độ của AlOH2+ và quá trình proton hoá của SO42− để tính thì kết quả vẫn ra là m = 0,12 gam). Sau khi thêm NH3 (khi chưa kể đến việc tạo thành kết tủa), dd thu được gồm: Dung dịch B gồm: Al3+: 0,01 M; Mg2+: 0,020 M; SO42–: 0,035 M; NH3: 0,045 M. Để xét điều kiện xuất hiện kết tủa Al(OH)3 và Mg(OH)2, tính pH của dung dịch thu được trước khi kể đến sự tạo thành kết tủa. Các cân bằng: (1) Al3+ + H2O ⇌ AlOH2+ + H+ *β1 = 10−4,3 (2) Mg2+ + H2O ⇌ MgOH+ + H+ *β2= 10−12,8 (3) SO42– + H2O ⇌ HSO4− + OH− Kb = 10−12,01 + − (4) H2O ⇌ H + OH KW = 10−14 (5) NH3 + H2O ⇌ NH4+ + OH− Kb = 10−4,76 Bỏ qua cân bằng (2), (3) và (4).
0,25 h = [AlOH2+] – [NH4+] = 0,01 − 0,045. Giải phương trình, thu được h = 1,66.10−10 (M) ⇒pH = 9,78. Nhận thấy: pH1 < pH < pH2. Do vậy chỉ có kết tủa Al(OH) 3 nhưng không có kết tủa 0,25 Mg(OH)2. Câu 6(2,5 điểm): Phản ứng oxi hoá khử, điện hoá, điện phân Cho giản đồ quá trình khử - thế khử: quá trình khử diễn ra theo chiều mũi tên, thế khử chuẩn được ghi trên các mũi tên và đo ở pH = 0.
1. Tính và . 2. Dựa vào tính toán, cho biết Cr(IV) có thể dị phân thành Cr3+ và Cr(VI) được không? 3. Viết quá trình xảy ra với hệ oxi hóa – khử /Cr3+ và tính độ biến thiên thế của hệ ở nhiệt độ 298 K, khi pH tăng 1 đơn vị pH. 4. Phản ứng giữa K2Cr2O7 với H2O2 trong môi trường axit (loãng) được dùng để nhận biết crom vì sản phẩm tạo thành có màu xanh. Viết phương trình ion của phản ứng xảy ra và cho biết phản ứng này có thuộc loại phản ứng oxi hóa – khử hay không? Vì sao? Ghi số oxi hóa tương ứng trên mỗi nguyên tố. Cho: Đáp án:
= 1,33 V; Hằng số khí R = 8,3145 J.K–1.mol–1; Hằng số Farađay F = 96485 C.mol–1.
1. Từ giản đồ ta có: 3.(-0,744) = -0,408 + 2 0,55 + 1,34 + 2.
= -0,912 (V)
– 3.0,744 = 6.0,293
2Cr(IV) + 2 e 2Cr3+ (1)
=
Cr(VI) + 2 e Cr(IV)
=
(2)
= +2,1 (V)
= 2,1 V
= -n
F = - 2.2,1.F
= 0,945 (V)
= -n
Từ (1) và (2) ta có: 3Cr(IV) 2Cr3+ + Cr(VI) = 3.
-
= - 2.(2,1 - 0,945).F < 0 Cr(IV) có dị phân. + 14H+ + 6e
b. Độ biến thiên của thế: 4. +6 -2 +1 -1
+1
2Cr3+ + 7H2O
+6,-2/-1
+1 -2
(V).
+ 4H2O2 + 2H+ 2CrO5 + 5H2O Phả n ứ ng trên khô ng phả i là phả n ứ ng oxi hó a-khử vì số oxi hó a củ a cá c nguyên tố khô ng thay đổ i trong quá trình phả n ứ ng. Trong CrO5, số oxi hó a củ a crom là +6 và củ a oxi là -2, -1 do peoxit CrO5 có cấ u trú c: Câu 7(2,5 điểm): Nhóm Halogen, oxi-lưu huỳnh
F = - 2.0,945.F
1. M và R là các nguyên tố thuộc phân nhóm chính (nhóm A), có thể tạo với hiđro các hợp chất MH và RH. Gọi X và Y lần lượt là hiđroxit ứng với hóa trị cao nhất của M và R. Trong Y, R chiếm 35,323% khối lượng. Để trung hòa hoàn toàn 50 gam dung dịch 16,8% X cần 150 ml dung dịch Y 1M. Xác định các nguyên tố M và R. 2. Để hoà tan hoàn toàn a mol một kim loại cần một lượng vừa đủ a mol H2SO4, sau phản ứng thu được 31,2 gam muối sunfat và khí X. Toàn bộ lượng khí X này làm mất màu vừa đủ 500 ml dung dịch Br 2 0,2M. Xác định tên kim loại. 1. Hợp chất với hiđro có dạng RH nên R có thể thuộc nhóm IA hoặc VIIA. Trường hợp 1 : Nếu R thuộc nhóm IA thì Y có dạng ROH
R 35 ,323 = ⇒ R=9 , 284 Ta có : 17 64 , 677 (loại do không có nghiệm thích hợp) Trường hợp 2 : R thuộc nhóm VIIA thì Y có dạng HRO4
R 35 ,323 = ⇒ R=35 ,5 Ta có : 65 64 , 677 , vậy R là nguyên tố clo (Cl).
Do hiđroxit của R (HClO4) là một axit, nên hiđroxit của M phải là một bazơ dạng MOH
mX =
16 , 8 ×50 gam=8,4 gam 100
MOH + HClO4 XClO4 + H2O n =n =0 , 15 L×1 mol / L=0 , 15 mol MOH HClO 4
M+17 =
8,4 gam =56 0, 15 mol
M = 39 , vậy M là nguyên tố kali (K). 2. Khí X có khả năng làm mất màu dung dịch nước brom nên X phải là H2S hoặc SO2. Giả sử X là H2S, ta có phương trình phản ứng: 8R + 5nH2SO4 → 4R2(SO4)n + nH2S + 4nH2O Theo ptpu: n = nR. Theo bài ra: n = nR → 5n = 8 → n = . Vậy khí X đã cho là khí SO2. Và ta có phương trình phản ứng: 2R + 2nH2SO4 → R2(SO4)n + nSO2 + 2nH2O Ta có: 2 =2n n =1 Phương trình (1) được viết lại: 2R + 2H2SO4 → R2SO4 + SO2 + 2H2O * Cho khí X phản ứng với dung dịch Br2 xảy ra phản ứng sau: SO2 + Br2 + 2H2O → H2SO4 + 2HBr (2) Theo (2): n
=n
= 0,5.0,2 = 0,1(mol); theo (*): nR2SO4 = n
= 0,1(mol)
Theo bài ra khối lượng của R2SO4 = 31,2g → = = 312 → MR = 108 (R là Ag). Câu 8(2,5 điểm): Bài tập tổng hợp vô cơ Xét sơ đồ chuyển hoá các hợp chất của cùng một nguyên tố sau. Một số tính chất của các hợp chất này được cho trong bảng:
Tính chất Nhiệt độ nóng chảy, оС Nhiệt độ sôi, оС
SF6 -50,7 -64 (thăng hoa)
A -052,7 30
8.1. Xác định các chất A-G. 8.2. Viết phương trình các phản ứng trong chuyển hoá trên. 8.3. Vẽ cấu trúc của A, B, F, G. Câu 8 Hướng dẫn trả lời 8.1
B -64 -21
C -121 -38
D -110 -44
Điểm 0,5
8.2
1,0
8.3
0,5