Kì thi chọn học sinh giỏi quốc gia môn Hóa học Lớp 12 THPT Năm học 2000-2001

1

bộ giáo dục và đào tạo kì thi chọn học sinh giỏi quốc gia lớp 12 thpt năm học 2000-2001

hướng dẫn chấm đề thi chính thức

hoá học vô cơ (Bảng A) Câu I (4 điểm):

1. Phương pháp sunfat có thể điều chế được chất nào: HF , HCl , HBr , HI ? Nếu có chất không điều chế được bằng phương pháp này, hãy giải thích tại sao?

Viết các phương trình phản ứng và ghi rõ điều kiện (nếu có) để minh hoạ. 2. Trong dãy oxiaxit của clo, axit hipoclorơ là quan trọng nhất. axit hipoclorơ có các tính chất: a) Tính axit rất yếu, yếu hơn axit cacbonic; b) Có tính oxi hoá mãnh liệt; c) Rất dễ bị phân tích khi có ánh sáng mặt trời, khi đun nóng. Hãy viết các phương trình phản ứng để minh hoạ các tính chất đó.

3. Có các dung dịch (bị mất nhãn) : a) BaCl2 ; b) NH4Cl ; c) K2S ; d) Al2(SO4)3 ; e) MgSO4 ; g) KCl ; h) ZnCl2 . Được dùng thêm dung dịch phenolphtalein (khoảng pH chuyển màu từ 8 - 10) hoặc metyl da cam (khoảng pH chuyển màu từ 3,1 - 4,4). Hãy nhận biết mỗi dung dịch trên, viết các phương trình ion (nếu có) để giải thích.

4. Tìm cách loại sạch tạp chất khí có trong khí khác và viết các phương trình phản ứng xảy ra: a) CO có trong CO2 ; b) H2S có trong HCl ; c) HCl có trong H2S ; d) HCl có trong SO2 ; e) SO3 có trong SO2 . Cách giải 1. Phương pháp sunfat là cho muối halogenua kim loại tác dụng với axit sunfuric đặc, nóng để điều chế hiđrohalogenua dựa vào tính dễ bay hơi của hiđrohalogenua. Phương pháp này chỉ áp dụng để điều chế HF , HCl, không điều chế được HBr và HI vì axit H2SO4 là chất oxi hoá mạnh còn HBr và HI trong dung dịch là những chất khử mạnh, do đó áp dụng phương pháp sunfat sẽ không thu được HBr và HI mà thu được Br2, I2.

Các phương trình phản ứng: CaF2 + H2SO4 ®, nóng = 2 HF  + CaSO4 NaCl + H2SO4 ®, nóng = HCl  + NaHSO4 2 NaCl + H2SO4 ®, nóng = 2 HCl  + Na2SO4 NaBr + H2SO4 ®, nóng = NaHSO4 + HBr 2 HBr + H2SO4 ®, nóng = SO2 + 2 H2O + Br2 NaI + H2SO4 ®, nóng = NaHSO4 + HI 6 HI + H2SO4 ®, nóng = H2S + 4 H2O + 4 I2 2. Axit hipoclorơ :

- Tính axit rất yếu, yếu hơn axit cacbonic NaClO + CO2 + H2O = NaHCO3 + HClO Tính oxi hoá mãnh liệt, đưa chất phản ứng có số oxi hoá cao nhất

6 4 HClO + PbS-2 = 4 HCl + PbSO4

DeThi.edu.vn

2

- Dễ bị phân tích :

a s to HClO = HCl + O ; 3 HClO = 2 HCl + HClO3 3. Dùng phenolphtalein nhận ra K2S

S-2 + H2O  HS - + OH -

pH > 10  dung dịch phenolphtalein có màu đỏ Dùng K2S làm thuốc thử. Cho K2S vào các dung dịch còn lại: to

- Với NH4Cl : S-2 + NH4+ = NH3 + HS-

Nhận ra NH3 nhờ mùi khai, hoặc hoá đỏ giấy lọc tẩm phenolphtalein ( vì NH3 có pH > 9 ). - Với Al2(SO4)3 : Cho kết tủa keo trắng Al(OH)3 Al3+ + 3 S-2 + 3 H2O = Al(OH)3 + 3 HS-

- Với MgSO4 : Cho kết tủa trắng Mg(OH)2

Mg2+ + 2 S2- + 2 H2O = Mg(OH)2 + 2 HS-

- Với ZnCl2 : Cho kết tủa trắng ZnS

Zn2+ + 2 S2- = ZnS  Dùng NH4Cl để nhận ra MgSO4: kết tủa Mg(OH)2 tan được trong NH4Cl ; trong khi các kết tủa Al(OH)3 và ZnS không tan.

to Mg(OH)2 + 2 NH4+ = Mg2+ + 2 NH3 + H2O Dùng MgSO4 nhận ra BaCl2:

Ba2+ + SO42- = BaSO4 trắng Dùng BaCl2 nhận ra Al2(SO4)3 : Còn lại là KCl. Ba2+ + SO42- = BaSO4 trắng (Hoặc dùng metyl da cam làm thuốc thử: Nhận ra Al2(SO4)3

Al2(SO4)3 2 Al3+ + 3 SO4 2-

Al3+ + 3 H2O  AlOH2+ + H+

Dung dịch có phản ứng rất axit ( pH < 4 ) làm cho metyl da cam có màu da cam hoặc đỏ hồng.

Các dung dịch còn lại đều có pH > 4,4 nên metyl da cam có màu vàng. Dùng Al2(SO4)3 làm thuốc thử:

- Với BaCl2 cho kết tủa trắng tinh thể Ba2+ + SO42- = BaSO4 trắng - Với K2S cho kết tủa keo trắng Al(OH)3 Al3+ + 3 S-2 + 3 H2O = Al(OH)3 + 3 HS-

Dùng K2S làm thuốc thử:

to

- Với NH4Cl : S-2 + NH4+ = NH3 + HS-

DeThi.edu.vn