30 đề thi học sinh giỏi môn hóa học lớp 10 & 11 của các trường chuyên khu vực duyên hải đồng bằng bắc bộ có đáp án

Câu 3. (2 điểm)
Có thể hòa tan 100 mg bạc kim loại trong 100 mL amoniac 0,1M khi tiếp xúc với không khí được
không ? Cho K b (NH 3 ) = 1,74. 10 5 ;KL mol (Ag) = 107,88.
Hằng số bền của phức Ag(NH 3 ) + = 10 3,32 ; Ag(NH 3 ) 2
= 10 7,23 ;
Thế oxihóa-khử chuẩn E 0 (Ag + /Ag) = 0,799 V ; E 0 (O 2 /OH ) = 0,401 V
(Hàm lượng oxi trong không khí là 20,95% theo thể tích)
Phản ứng tạo phức : Ag + + NH 3 ⇌ Ag(NH 3 ) + .
Ag + + 2NH 3 ⇌ Ag(NH 3 ) 2
Câu Nội dung Điểm
Câu 3 Về tính toán theo phương trình phản ứng ta thấy có khả năng Ag tan hết, do : 1
số mol Ag =
0,1
107,88 = 9,27. 10 4 ;
số mol NH 3 đã cho = 10 2 > số mol NH 3 cực đại để tạo phức = 18,54. 10 4 ;
* Cần phải kiểm tra khả năng hòa tan bằng nhiệt động học :
Ag + + e Ag E 1 = E 0 1 + 0,059 lg [Ag+ ]
O 2 + 2H 2 O + 4e 4OH . E 2 = E 0 + 0,059
2
2
lg
4
4 [ OH ]
Vì khi cân bằng E 1 = E 2 nên tính được E 2 . Trong dung dịch NH 3 0,1 M
p O
[OH ] = (K b .C) 1/2 = (1,74. 10 5 .0,1) 1/2 = 1,32. 10 3 .
0,059 0,2059
E 2 = 0,401 + lg
= 0,561 V
3 4
4 (1,32.10 )
lg [Ag + ] =
E E
0,059
0
2 1
= 4,034 [Ag + ] = 9,25. 10 5 M
Nồng độ tổng cộng của bạc trong dung dịch : ( giả sử [NH 3 ] 0,1 M )
S = [Ag + ] + [Ag(NH 3 ) + + Ag(NH 3 ) 2
] = [Ag + ] ( 1 + 1 [NH 3 ] + 2 [NH 3 ] 2 )
1
= 9,12. 10 5 ( 1 + 10 2,32 + 10 5,23 ) = 15,5 M >> nồng độ đã tính để hòa tan
hoàn toàn bạc kim loại . Vậy các điều kiện nhiệt động thuận lợi cho sự hòa tan.
Câu 4. (2điểm)
1. Hoà tan sản phẩm rắn của quá trình nấu chảy hỗn hợp gồm MnO 2, KOH và KClO3, thu được dung
dịch có màu lục đậm. Khi để trong không khí, màu lục của dung dịch chuyển dần thành màu tím. Quá
trình chuyển đó còn xảy ra nhanh hơn nếu sục khí clo vào dung dịch hay khi điện phân dung dịch.
Viết phương trình của tất cả các phản ứng xảy ra trong quá trình thí nghiệm.
2. Nung hỗn hợp A gồm sắt và lưu huỳnh sau một thời gian được hỗn hợp rắn B. Cho B tác dụng với
dung dịch HCl dư, thu được V 1 lít hỗn hợp khí C. Tỉ khối của C so với hiđro bằng 10,6. Nếu đốt cháy
hoàn toàn B thành Fe2O3 và SO2 cần V 2 lít khí oxi.
a. Tìm tương quan gía trị V 1 và V 2 (đo ở cùng điều kiện).
b. Tính hàm lượng phần trăm các chất trong B theo V 1 và V 2 .
Câu 4.
Câu ý Nội dung Điểm
1 Dung dịch màu lục đậm chuyển dần thành màu tím khi để trong không khí chỉ có
thể là dung dịch MnO4 2- vậy phản ứng xảy ra khi nấu chảy hỗn hợp là
0,5