Đáp án đề thi chọn học sinh giỏi Quốc gia môn Hóa học Lớp 12 THPT năm 2004 (Vô cơ) - Bảng A - Bộ giáo dục và đào tạo

1.ctvc

Bộ giáo dục và đào tạo kì thi chọn học sinh giỏi quốc gia

lớp 12 THPT năm 2004

Hướng dẫn chấm đề thi chính thức Môn: hoá học vô cơ - Bảng A

Câu I (4,5 điểm): 1. 1.5điểm ; 2. 1 điểm ; 3. 2 điểm

1. Viết phương trình hoá học cho mỗi trường hợp sau:

a) Cho khí amoniac (dư) tác dụng với CuSO4.5H2 O. b) Trong môi trường bazơ, H2O2 oxi hoá Mn2+ thành MnO2. c) Trong môi trường axit, H2O2 khử MnO4- thành Mn2+. 2. Trong số các phân tử và ion: CH2Br2, F - , CH2O, Ca2+, H3As, (C2 H5 )2O , phân tử và ion nào có thể tạo liên kết hiđro với phân tử nước? Hãy giải thích và viết sơ đồ mô tả sự hình thành liên kết đó. 3. a) U238 tự phân rã liên tục thành một đồng vị bền của chì. Tổng cộng có 8 hạt  được phóng ra trong quá trình đó. Hãy giải thích và viết phương trình phản ứng chung của quá trình này.

b) Uran có cấu hình electron [Rn]5f36d17s2. Nguyên tử này có bao nhiêu electron độc thân? Có thể có mức oxi hoá cao nhất là bao nhiêu?

c) UF6 là chất lỏng dễ bay hơi được ứng dụng phổ biến để tách các đồng vị uran. Hãy viết phương trình phản ứng có UF6 được tạo thành khi cho UF4 tác dụng với ClF3.

Hướng dẫn giải:

1/ a) Có thể viết CuSO4.5H2O ë dạng [Cu(H2O)4] SO4.H2O. Do đó khi phản ứng xảy ra, NH 3 sẽ thế các phân tử H2O ë cầu nội:

[Cu(H2O)4] SO4.H2O + 4 NH 3 [Cu(NH3)4] SO4.H2O + 4 H2O

b) H2O2 + 2 e 2 OH Sự khử

Mn2+ + 4 OH  2 e MnO2 + 2 H2O Sự oxi hoá

Mn2+ + H2O2 + 2 OH MnO2 + 2 H2O

c) 2 MnO4 + 8 H3O+ + 5 e Mn2+ + 12 H2O Sự khử

5 H2O2 + 2 H2O  2 e O2 + 2 H3O+ Sự oxi hoá

2MnO4- + 5 H2O2 + 6 H3O+ 2 Mn2+ + 5 O2 + 14 H2O

2/ Các vi hạt CH2Br2, Ca2+, H3As không có nguyên tử âm điện mạnh nên không thể tạo liên kết hiđro với phân tử nước.

Các vi hạt F - , CH2O, (C2 H5 )2O có nguyên tử âm điện mạnh nên có thể tạo liênkết hiđro với phân tử nước:

. . . H

C

H

H

O

H . . .

F O H

H C2H5

O C2H5

H

O

H

O

DeThi.edu.vn

2.ctvc

3/ a) U238 tự phóng xạ tạo ra đồng vị bền 92Pbx cùng với ba loại hạt cơ bản: 2 4, -1o và

oo. Theo định luật bảo toàn khối lượng: x = 238  4  8 = 206. Vậy có 82Pb206.

Theo định luật bảo toàn điện tích :[ 92 – (82 + 2 8)] / (1) = 6. Vậy có 6 hạt -1o.

Do đó phương tr×nhchung của quá trình này là: 92U238 82Pb206 + 8 He + 6.

b) Cấu hình electron [Rn]5f36d17s2 có số electron ngoài được biểu diễn như sau:

Vậy nguyên tử 92U238 có 4 e độc thân (chưa ghép đôi); mức (số) oxi hoá cao nhất

là +6 vì U[Rn]5f36d17s2 – 6 e U [Rn]+6 .

c) Phản ứng 2 ClF3 + 3 UF4 3 UF6 + Cl2 .

Câu II (4,5 điểm): 1. 3,5 điểm ; 2. 1 điểm

1. Trong nguyên tử hoặc ion dương tương ứng có từ 2 electron trở lên, electron chuyển động trong trường lực được tạo ra từ hạt nhân nguyên tử và các electron khác. Do đó mỗi trạng thái của một cấu hình electron có một trị số năng lượng. Với nguyên tố Bo (số đơn vị điện tích hạt nhân Z = 5) ë trạng thái cơ bản có số liệu như sau:

Cấu hình electron Năng lượng (theo eV) Cấu hình electron Năng lượng (theo eV) 1s1 1s2 1s22s1

-340,000

- 600,848 - 637,874

1s22s2 1s22s22p1

- 660,025 - 669,800

Trong đó: eV là đơn vị năng lượng; dấu - biểu thị năng lượng tính được khi electron còn chịu lực hút hạt nhân. a) Hãy trình bày chi tiết và kết qủa tính các trị số năng lượng ion hoá có thể có của nguyên tố Bo theo eV khi dùng dữ kiện cho trong bảng trên.

b) Hãy nêu nội dung và giải thích qui luật liên hệ giữa các năng lượng ion hoá đó. 2. Năng lượng liên kết của N-N bằng 163 kJ.mol–1, của NN bằng 945 kJ.mol–1. Từ 4 nguyên tử N có thể tạo ra 1 phân tử N4 tứ diện đều hoặc 2 phân tử N2 thông thường. Trường hợp nào thuận lợi hơn? Hãy giải thích.

Hướng dẫn giải:

1/ a) Tính các trị năng lượng ion hoá có thể có của Bo:

Từ cấu hình electron đã cho , ta xác định được các vi hạt tương ứng cùng với trị năng lượng như sau:

Cấu hình electron

Vi hạt Năng lượng

(theo eV)

Cấu hình electron

Vi hạt Năng lượng

(theo eV)

1s1

1s2 1s22s1

B4+ B3+ B2+

- 340,000 - 600,848 - 637,874

1s22s2 1s22s22p1

B+ B

- 660,025 - 669,800

    

DeThi.edu.vn