Đáp án đề thi học sinh giỏi thành phố môn Hóa học Lớp 10 - Năm học 2004-2005 - Sở giáo dục và đào tạo Đà Nẵng

1

SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

THÀNH PHỐ ĐÀ NẴNG

HƯỚNG DẪN CHẤM KÌ THI HỌC SINH GIỎI THÀNH PHỐ

NĂM HỌC 2004 - 2005

MÔN: HÓA HỌC LỚP 10 Thời gian: 150 phút (không kể thời gian giao đề)

Câu I (4 điểm) 1. Nguyên tử của nguyên tố X có điện tích hạt nhân bằng +41,652.10-19 C; nguyên tử của nguyên tố Y có khối lượng bằng 1,8.10-22 gam. Xác định X, Y và dựa trên cấu hình electron, hãy cho biết (có giải thích) mức oxi hóa bền nhất của X và Y trong hợp chất. 2. (a) Hãy cho biết (có giải thích) theo thuyết liên kết hóa trị thì lưu huỳnh (S) có thể có cộng hóa trị bằng bao nhiêu?

(b) Cho biết cấu tạo đơn phân tử và dạng hình học của hợp chất với hiđro, oxit và hiđroxit của lưu huỳnh tương ứng với các giá trị cộng hóa trị đã xác định ở câu (a). 3. Năng lượng ion hóa thứ nhất (I1 - kJ/mol) của các nguyên tố chu kỳ 2 có giá trị (không theo trật tự) 1402, 1314, 520, 899, 2081, 801, 1086, 1681. Gán các giá trị này cho các nguyên tố tương ứng. Giải thích.

ĐÁP ÁN ĐIỂM

1. , X là sắt (Fe); , Y là bạc (Ag)

Mức oxi hóa bền nhất của Fe là +3, ứng với cấu hình bền là cấu hình bán bão hòa phân lớp d (d5):

Mức oxi hóa bền nhất của Ag là +1, ứng với cấu hình bền là cấu hình bão hòa phân lớp d (d10):

1,00

2. (a) Cộng hóa trị của một nguyên tố bằng số liên kết mà nguyên tử nguyên tố đó tạo ra được với các nguyên tử khác trong phân tử. Trong thuyết liên kết hóa trị, mỗi liên kết cộng hóa trị lại được hình thành do sự xen phủ các obitan mang electron độc thân. Như vậy có thể nói rằng cộng hóa trị của một nguyên tố bằng số electron độc thân có thể có của nguyên tử của nguyên tố đó. Vì có thể có 2, 4 hoặc 6 electron độc thân nên lưu huỳnh có thể có cộng hóa trị bằng 2, 4, hoặc 6:

1,00

(b) Cấu tạo và dạng hình học:

1,00

26 10 . 602 ,1

10 . 652 , 41 Z 19

19

X   



u 108 10 . 6605 ,1

10 . 793 ,1 m 24

22

Y   



5 2 6 r)3d (A

3

s 4 d 3 ) Ar (

Fe e 3 Fe   

10 1 10 r)4d (A s 5 d 4 ) Kr (

g A e Ag   

16S

3s 3p 3d

16S*

3s 3p 3d

16S*

3s 3p 3d

H2S

S H H

ch÷ V

SO2

S O O

ch÷ V

SO3

S O O

tam giác

O

H2SO4

S HO O

tø diÖn

OH

O

DeThi.edu.vn

2

3. Giá trị năng lượng ion hóa tương ứng với các nguyên tố:

IA IIA IIIA IVA VA VIA VIIA VIIIA Li Be B C N O F Ne 2s1 2s2 2p1 2p2 2p3 2p4 2p5 2p6 I1 (kJ/mol) 520 899 801 1086 1402 1314 1681 2081 Nhìn chung từ trái qua phải trong một chu kỳ năng lượng ion hóa I1 tăng dần, phù hợp với sự biến thiên nhỏ dần của bán kính nguyên tử. Có hai biến thiên bất thường xảy ra ở đây là: - Từ IIA qua IIIA, năng lượng I1 giảm do có sự chuyển từ cấu hình bền ns2 qua cấu hình kém bền hơn ns2np1 (electron p chịu ảnh hưởng chắn của các electron s nên liên kết với hạt nhân kém bền chặt hơn). - Từ VA qua VIA, năng lượng I1 do có sự chuyển từ cấu hình bền ns2np3 qua cấu hình kém bền hơn ns2np4 (trong p3 chỉ có các electron độc thân, p4 có một cặp ghép đôi, xuất hiện lực đẩy giữa các electron).

1,00

Câu II (4 điểm) 1. Tính nhiệt hình thành của ion clorua (Cl-) dựa trên các dữ liệu:

Nhiệt hình thành HCl (k): kJ/mol Nhiệt hình thành ion hidro (H+): kJ/mol HCl (k) + aq  H+ (aq) + Cl- (aq) kJ/mol 2. Khí SO3 được tổng hợp trong công nghiệp theo phản ứng:

SO2 (k) + 1/2O2 (k)  SO3 (k) -192,5 kJ Đề nghị các biện pháp làm tăng hiệu suất quá trình tổng hợp SO3. 3. Cho cân bằng hóa học sau: N2O4 (k) ⇌ 2NO2 (k) (1)

Thực nghiệm cho biết khối lượng mol phân tử trung bình của hai khí trên ở 35oC bằng 72,45 g/mol và ở 45oC bằng 66,80 g/mol. (a) Tính độ phân li của N2O4 ở mỗi nhiệt độ trên? (b) Tính hằng số cân bằng KP của (1) ở mỗi nhiệt độ trên? Biết P = 1 atm (c) Cho biết theo chiều nghịch, phản ứng thu nhiệt hay tỏa nhiệt?

ĐÁP ÁN ĐIỂM 1. Từ giả thiết:

H2 (k) + Cl2 (k)  HCl (k) kJ/mol (1)

H2 (k) + aq  H+ (aq) + e kJ/mol (2)

HCl (k) + aq  H+ (aq) + Cl- (aq) kJ/mol (3) Lấy (1) - (2) + (3) ta có:

Cl2 (k) + aq + e  Cl- (aq) kJ/mol

-167,33 kJ/mol

1,00

2. - (Tăng áp suất),

- hạ nhiệt độ (450oC có xúc tác V2O5), - (tăng nồng độ SO2 hoặc O2), - giảm nồng độ SO3.

1,00

2, 92 H o

1   

0 Ho

2  …