Đáp án đề thi chọn học sinh giỏi Quốc gia môn Hóa học Lớp 12 THPT năm 2006 (Vô cơ) - Bảng B - Bộ giáo dục và đào tạo

1

bộ giáo dục và đào tạo Hướng Dẫn chấm đề thi chính thức

Môn: Hoá học, Bảng B Ngày thi thứ nhất: 23/2/2006 Câu I (5,0 điểm): 1. 1,5 điểm; 2. 1,5 điểm; 3. 2,0 điểm. 1. a) Trong phòng thí nghiệm có các lọ hoá chất: BaCl2.2H2O, AlCl3, NH4Cl, SiCl4, TiCl4, LiCl.H2O, CCl4. Một số chất trong các chất này "bốc khói" nếu người ta mở lọ đựng chất đó trong không khí ẩm.

Những chất nào “bốc khói”? Hãy viết phương trình hoá hoá học để giải thích. b) Hãy lập các phương trình phản ứng oxi hoá khử giữa NH3 với O2 tạo ra:

* NO và H2O (hơi). * N2 và H2O (hơi ). 2. Cho sơ đồ sau:

9 10

Hãy xác định công thức hoá học của các hợp chất vô cơ A, B, C và viết các phương trình phản ứng xảy ra. 3. Để giảm đau cho vận động viên khi bị va chạm, người ta tạo ra nhiệt độ thấp tức thời tại chỗ đau dựa vào sự thu nhiệt khi hoà tan muối NH4NO3 khan vào nước. Một túi giảm đau chứa 150 ml nước và một lượng muối NH4NO3 khan để có thể hạ nhiệt độ chỗ đau từ 25oC xuống OoC. Hãy tính lượng muối NH4NO3 khan trong túi đó. Cho biết: nhiệt hoà tan (kí hiệu ΔH) của NH4NO3 khan là 26,2 kJ.mol-1; nhiệt dung riêng của dung dịch trong túi này C = 3,8 J.g-1.độ-1 (là lượng nhiệt kèm theo khi làm thay đổi nhiệt độ 1 độ của 1gam dung dịch đó).

Hướng dẫn giải: 1. a) Khi tiếp xúc với hơi nước trong không khí, một số chất bị thuỷ phân tạo ra HCl bay lên tựa như “bốc khói”. Các chất đó là AlCl3, SiCl4, TiCl4. Các phương trình phản ứng:

AlCl3 + H2O AlOHCl2 + HCl↑

SiCl4 + H2O H4SiO4 + 4 HCl↑ (hoặc SiCl4 + H2O SiO2.2H2O + 4 HCl↑ ) TiCl4 + H2O TiOCl2 + 2 HCl↑ ( hoặc TiCl4 + 2 H2O TiCl2(OH)2 + 2 HCl↑ ) b) * Xét phản ứng NH3 + O2 NO + H2O

4 NH3 - 5 e N2+ + 3H+ 5 O2 + 4 e 2O 2-

4 NH3 + 3 O2 4 NO + 6 H2O

Na2CO3

1 2 A

B 8 C

4

6

5

7 3

DeThi.edu.vn

2

* Xét phản ứng NH3 + O2 N2 + H2O

2 2 NH3 - 2  3 e N2 + 6 H+ 3 O2 + 4 e 2 O 2-

4 NH3 + 3 O2 2 N2 + 6 H2O. 2. Từ tính chất hoá học của các chất và sự liên hệ giữa chúng, ta có: A là CO2; B là CaCO3; C là Ca(HCO3)2. Phương trình các phản ứng xảy ra:

1) CO2 + 2 NaOH Na2CO3 + H2O 2) Na2CO3 + 2 HCl 2 NaCl + CO2 + H2O 3) CO2 + Ca(OH)2 CaCO3↓ + H2O 4) CaCO3 CaO + CO2 + H2O 5) 2 CO2 + Ca(OH)2 Ca(HCO3)2 6) Ca(HCO3)2 + 2 HCl CaCl2 + 2 CO2 + 2 H2O 7) CaCO3 + H2O + CO2 Ca(HCO3)2↓ 8) Ca(HCO3)2 + 2NaOH CaCO3↓ + Na2CO3 + 2 H2O 9) Na2CO3 + CaCl2 CaCO3↓ + 2NaCl 10) Ca(HCO3)2 + 2 NaOH CaCO3↓ + Na2CO3 + 2 H2O 3. Sự thu nhiệt khi hoà tan NH4NO3 có thể được biểu diễn: NH4NO3 (r) + x H2O dung dịch NH4NO3 ; ΔH = 26200 Jmol-

1 * Tính khối lượng của dung dịch trong túi giảm đau: Kí hiệu số mol NH4NO3 (khan) cần dùng là x, số gam tương ứng là 80x. 150 ml nước trong túi đó được lấy gần đúng là 150 gam.

Vậy khối lượng cả dung dịch trong túi giảm đau là: m =150 + 80x (1) * Nhiệt Q (hay ΔH) và biến thiên nhiệt độ ΔT kèm theo một quá trình được tính theo biểu thức: ΔH = m.C.ΔT (2)

Trong đó: ΔH = x. ΔH = 26200. x J (3) ΔT = 25 - 0 (độ) ; C = 3,8 J.g-1.độ-1 (theo đề bài); m được tính theo (1). Thay các số đã biết vào (2), ta có phương trình: 26200. x = (150 + 80x)  3,8.25. Giải phương trình này ta có x ~ 0,76613 (mol). Vậy lượng muối NH4NO3 (khan) cần dùng là: 80.x = 80. 0,76613 = 61,2904 g.

Câu II (4,5 điểm): 1. 1,0 điểm; 2. 1,0 điểm; 3. 2,5 điểm. 1. Nguyên tử nguyên tố hoá học X có cấu hình electron là 1s22s22p63s23p64s2. a) Hãy cho biết ë dạng đơn chất X có tính chất hoá học điển hình nào? Tại sao? Viết một phương trình phản ứng để minh hoạ. b) Y là một hợp chất hoá học thông thường với thành phần phân tử gồm nguyên tố X, oxi, hiđro. Viết một phương trình phản ứng để minh hoạ tính chất hoá học điển hình của Y. 2. Để điều chế nhôm sunfua người ta cho lưu huỳnh tác dụng với nhôm nóng chảy. Quá trình điều chế này cần được tiến hành trong khí hiđro khô hoặc khí cacbonic khô, không được tiến hành trong không khí.

to

DeThi.edu.vn