Kỳ thi chọn đội tuyển quốc gia dự olympic hóa học quốc tế năm 2004

bé gi¸o dôc vµ ®µo t¹o k× thi chän ®éi tuyÓn quèc gia dù thi

olympic ho¸ häc Quèc tÕ n¨m 2004

Thêi gian : 240 phót ( kh«ng kÓ thêi gian giao ®Ò )

Ngµy thi : 14 / 5 / 2004

C©u I:

1. Iot tan Ýt trong níc, nhng tan nhiÒu trong níc cã KI v× cã x¶y ra ph¶n øng:

I2 + I −

I3

−

(1)

a. Cho biÕt cÊu tróc h×nh häc cña ion I3

−

vµ tr¹ng th¸i lai ho¸ cña nguyªn tö trung t©m.

b. Tr×nh bµy (cã gi¶i thÝch) qui luËt vÒ sù thay ®æi tÝnh bÒn cña d·y c¸c hîp chÊt MI 3

(M lµ kÝ hiÖu c¸c kim lo¹i kiÒm).

2. Ph¶n øng I2 + 2 Na2S2O3 Na2S4O6 + 2 NaI (2)

lµ mét ph¶n øng quan träng cña I2, lµ c¬ së cña mét ph¬ng ph¸p ph©n tÝch ®Þnh lîng.

Cã thÓ dïng ph¶n øng nµy ®Ó x¸c ®Þnh hµm lîng Sn2+ vµ Fe3+ trong dung dÞch níc hay

kh«ng? NÕu ®îc, h·y tr×nh bµy tãm t¾t c¸ch thùc hiÖn (cã thÓ dïng thªm c¸c ho¸ chÊt

cÇn thiÕt).

E

O

= 0,534 V , EO

= 0,771 V , EO

= 0,14 V.

A B

Ngêi ta lµm l¹i thÝ nghiÖm trªn ë 273 K vµ nhËn thÊy: dung dÞch trong A bÞ

mÊt mµu sau khi thªm vµo ®ã 82 mL dung dÞch X, cßn dung dÞch trong B bÞ mÊt mµu

sau khi thªm 3,08 mL dung dÞch X.

a. Gi¶i thÝch v× sao cã sù chuyÓn I2 tõ A sang B vµ khi c©n b»ng ®îc thiÕt lËp th× nång

®é I2 trong hai èng A vµ B ph¶i b»ng nhau.

b. TÝnh h»ng sè c©n b»ng Kc cña (1) ë 273 K vµ 298 K.

c. Ph¶n øng (1) ph¸t nhiÖt hay thu nhiÖt? TÝnh hiÖu øng nhiÖt ∆H

O

cña ph¶n øng.

BiÕt r»ng: ∆H

O

cña ph¶n øng ®îc coi nh kh«ng phô thuéc vµo nhiÖt ®é (T).

§èi víi dung dÞch níc lo·ng: = .

R = 8,314 J.K−1

.mol−1

C©u II:

1. Ph¶n øng ph©n huû ®init¬ pentaoxit trong brom láng ë nhiÖt ®é T diÔn ra theo ph-

¬ng tr×nh:

Nång ®é cña ®init¬ pentaoxit biÕn ®æi theo thêi gian nh sau:

Thêi gian, s 0 200 400 600 1000

1/3 trang

I

2

/ I −

Fe3+/ Fe2+ Sn4+/ Sn2+

3. §Ó x¸c ®Þnh h»ng sè c©n b»ng cña (1) ngêi ta cho: 100 mL dung

dÞch I2 trong níc chøa 3,32 gam KI trong 1 lÝt (ë ®ã (1) ®· ®¹t tíi c©n

b»ng) vµo mét èng thuû tinh A, 100 mL dung dÞch cha b·o hoµ iot

trong níc nguyªn chÊt vµo trong mét èng B t¬ng tù A. Hai èng ®îc

nèi víi nhau b»ng mét èng dÉn, qua ®ã I2 cã thÓ chuyÓn tõ èng nµy

sang èng kia (xem h×nh vÏ). Sù vËn chuyÓn níc ®îc bá qua.

ë 298 K, khi c©n b»ng trong hÖ ®îc thiÕt lËp (tøc lµ lóc nång

®é I2 ë èng A vµ èng B b»ng nhau), ®Ó lµm mÊt mµu dung dÞch trong

A cÇn 117 mL dung dÞch chøa 1 gam Na2S2O3. 5 H2O trong 1 lÝt

(dung dÞch X), cßn ®Ó lµm mÊt mµu dung dÞch trong B chØ cÇn 8,65

mL dung dÞch X.

d ln Kc

dT

∆H

O

RT2

2 N2O5 4 NO2 + O2 (1)