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

Từ (**) và (***) [Fe 3+ ] +
3 - Ka
[ Fe ].[OH ]. = 0.01M (****)
K
w
K
Kết hợp (*) và (****): s
(1+[OH - Ka
].
3
[ OH ] K ) = 0,01 tính được [Fe3+ ] = 0,00399M và [OH - ] = 2,51.10 -12
w
pH = 2,4.
c. Làm tương tự b có pH = 4,3.
Câu 3: Điện hoá học:
Ăn mòn kim loại thường đi kèm với các phản ứng điện hóa. Việc ăn mòn rỉ sắt trên bề mặt cũng
theo cơ chế này. Phản ứng điện cực ban đầu thường là:
(3) Fe(r) → Fe 2+ (aq) + 2e
(4) O2 + 2H2O + 4e → 4OH - (aq)
Tế bào điện hóa ứng với các phản ứng trên được biểu diễn như sau (t=25 o C):
Fe(r)│Fe 2+ (aq)║OH - (aq), O2(k)│Pt(r).
Thế chuẩn ở 25 o C:
Fe 2+ (aq) + 2e → Fe(r)
E o = -0,44V.
O2 + 2H2O + 4e → 4OH - (aq)
E o = 0,40V.
Cho biết:
RTln10/F = 0,05916V (ở 25 o C).
F = 96485C.mol -1 .
a. Tính E o của phản ứng ở 25 o C.
b. Viết phản ứng xảy ra ở hai nửa pin và toàn bộ phản ứng.
c. Tính K của phản ứng.
d. Phản ứng xảy ra trong 24 giờ và I = 0,12A. Tính khối lượng Fe chuyển thành Fe 2+ sau 24 giờ. Biết oxy dư.
e. Tính E của phản ứng biết:
[Fe 2+ ] = 0,015M; pHnửa pin phải = 9,00, p(O2) = 0,700bar
HD:
a. E o (pin) = E o phải - E o trái = 0,40 – (-0,44) = 0,84V
b. Phản ứng xảy ra ở hai nửa pin:
Trái: Fe → Fe 2+ + 2e
Phải: O2 + 2H2O + 4e → 4OH -
Phản ứng: 2Fe + O2 + 2H2O → 2Fe 2+ + 4OH -
c. K = [Fe 2+ ][OH - ] 4 /p(O2)
∆G = -nFE o (pin) = -RTlnK → K = 6,2.10 56 (M 6 bar -1 )
d. Q = It = 10368C n(e) = Q/F = 0,1075mol m(Fe) = 3,00g.
e.
E
( pin)
E
o
( pin)
0,05916
log
n
2
2
Fe
OH
4
; pH = 9,00 → [H + ] = 10 -9 M và [OH - ] = 10 -5 M
p(
O2
)
Câu 4: Bài tập tính toán vô cơ tổng hợp:
Hoà tan 1,0g hiđroxylamoni clorua vào nước được 250,0ml dd A. Cho 25,0ml A vào dd chứa lượng dư
ion Fe 3+ trong môi trường axit sunfuric. Hỗn hopự được đun nóng một thời gian để phản ứng xảy ra hoàn toàn
rồi đưa về nhiệt độ phòng thu được dd B. Đem chuẩn độ dd B bằng dd kalipermanganat 2.10 -2 mol.l -1 thấy tốn
hết 28,9ml.
a. Biểu diễn cấu trúc của ion hiđroxylamoni kèm theo giá trị gần đúng các góc liên kết.
b. Tìm công thức sản phẩm oxi hoá chứa nitơ của hiđroxylamin và viết các phương trình phản ứng:
HD:
a. Cấu trúc ion hiđroxylamoni:
O
H
+
H
N
H
104-110 o
H
.
108-110 o