1. 1
§Ò thi tuyÓn chän thi olympic Ho¸
(Vßng 1 – Tr­êng §H B¸ch Khoa n¨m 2005)
(Lµm bµi trong 180 phót)
I. Dùa vµo quy t¾c Slater h·y tÝnh n¨ng l­îng cña electron 4s ë nguyªn tö Kali (Z = 19).
Gîi ý: )eV(
n
Z
6,13E
2
*
*
e 





−=
Z*
= Z - σ, σ lµ hÖ sè ch¾n ®­îc tÝnh theo Slater nh­ sau: chia c¸c AO trong nguyªn tö
thµnh c¸c nhãm:
(1s); (2s, 2p); (3s, 3p); (3d); (4s, 4p); (4d); (4f); (5s, 5p); (5d) …
• §èi víi mét electron i chiÕm AO ns hoÆc np, sù ch¾n g©y ra bëi mét electron j ë
AO n’ lµ σj→i nh­ sau:
σj→i = 1 nÕu n’ < n – 1
σj→i = 0,85 nÕu n’ = n – 1
σj→i = 0,35 nÕu n’ = n
σj→i = 0 nÕu n’ > n
• §èi víi mét electron i ë AO nd hoÆc nf, sù ch¾n g©y ra bëi mét electron j cïng
nhãm lµ σj→i = 0,35, víi mét electron j ë c¸c nhãm bªn tr¸i lµ σj→i = 1, víi mét
electron ë c¸c nhãm bªn ph¶i lµ σj→i = 0.
• n*
lµ sè l­îng tö chÝnh biÓu kiÕn ®èi víi electron cÇn tÝnh n¨ng l­îng:
n 1 2 3 4 5 6
n*
1,0 2,0 3,0 3,7 4,0 4,2
II.
1. Dù ®o¸n cÊu h×nh h×nh häc cña c¸c ion vµ ph©n tö sau: NO2
-
, CO3
2-
, SO4
2-
,
OCN-
, HClO.
2. ViÕt c«ng thøc cÊu t¹o cña ph©n tö N2O theo ph­¬ng ph¸p VB vµ chØ râ sù h×nh
thµnh c¸c liªn kÕt trong ph©n tö ®ã nh­ thÕ nµo? CÊu h×nh h×nh häc cña ph©n tö
N2O ra sao?
III.
4Fe2+ + O2(k) + 4H+ 4Fe3+ + 2H2O (trong m«i tr­êng axit)
4Fe(OH)2(r) + O2(k) + 2H2O 4Fe(OH)3(r) (trong m«i tr­êng kiÒm)
1. B»ng tÝnh to¸n h·y cho biÕt ph¶n øng nµo trªn ®©y x¶y ra dÔ h¬n, biÕt r»ng thÕ
khö chuÈn εo
Fe3+
/Fe2+
= 0,77V, εo
O2/H2O = 1,23V, tÝch sè tan cña Fe(OH)3 lµ 10-36
cña Fe(OH)2 lµ 10-14
ë 25o
C.
2. TÝnh h»ng sè c©n b»ng cña hai ph¶n øng trªn ë 25o
C.

2. 2
SO2(k) + 1/2O2(k) SO3(k) , ∆Ho = -98,5kJ
IV.
1.
ë 400o
C, kp = 460. ThiÕt lËp ph­¬ng tr×nh ∆Go
= f(T)
TÝnh ∆ o
1G cña ph¶n øng ë 25o
C, coi ∆Ho
vµ ∆So
lµ const ®èi víi nhiÖt ®é.
2. SO3(k) + H2O(l) → HSO4
-
+ H+
, ∆ o
2G = -134,5 kJ ë 25o
C
H·y tÝnh:
a. ∆ o
3G cña ph¶n øng (3) sau ë 25o
C:
SO2(k) + 1/2O2(k) + H2O(l) HSO4
- + H+ (3)
b. SuÊt ®iÖn ®éng chuÈn cña pin nÕu sö dông ph¶n øng (3).
c. ThÕ khö chuÈn cña cÆp HSO4
-
/SO2(k), biÕt εo
O2/H2O = 1,23V.
V.
1. ThiÕt lËp ph­¬ng tr×nh liªn hÖ gi÷a lg[Mn+
] vµ pH, pKs cña mçi hi®roxit sau:
Zn(OH)2, Fe(OH)2, Fe(OH)3. ([Mn+
] lµ nång ®é ion kim lo¹i, Ks lµ tÝch sè tan
cña hi®roxit baz¬).
2. Ks cña Zn(OH)2 = 10-16
, cña Fe(OH)2 = 10-14
, cña Fe(OH)3 = 10-38
. Nång ®é ban
®Çu cña mçi ion trong dung dÞch ®Òu b»ng 10-2
M. ë pH nµo b¾t ®Çu kÕt tña tõng
ion mét.
3. ë pH = 0 chøa Fe2+
, Zn2+
, Fe3+
®Òu cã nång ®é 10-2
M. Khi thªm NaOH vµo th×
hi®roxit nµo kÕt tña tr­íc?
4. Dung dÞch chØ chøa Fe2+
, Fe3+
®Òu cã nång ®é 10-2
M. NÕu chÊp nhËn mét ion kÕt
tña hoµn toµn khi nång ®é ion ®ã cßn l¹i trong dung dÞch Ýt h¬n
1000
1
l­îng ban
®Çu th× ë kho¶ng pH nµo chØ kÕt tña mét hi®roxit, cßn hi®roxit kia kh«ng kÕt
tña.
5. Zn(OH)2 hoµ tan trong NaOH theo tØ lÖ sè mol 1:1:
Zn(OH)2(r) + OH-
ZnO2H-
+ H2O
T×m x trong ph­¬ng tr×nh pH = pKs + lg[x]. ë ®©y Ks = [Zn O2H-
][H+
]
6. NÕu ban ®Çu [Zn2+
] = 10-2
M th× khi thªm NaOH vµo (thÓ tÝch dung dÞch kh«ng
biÕn ®æi) thÊy Zn(OH)2 b¾t ®Çu tan hoµn toµn ë pH = 13. TÝnh Ks cña Zn(OH)2.
VI. CH3Br + OH -
→ CH3OH + Br –
Nång ®é ban ®Çu cña CH3Br vµ OH-
®Òu b»ng nhau (Co). Sè liÖu thÝ nghiÖm thu
®­îc nh­ sau:
Co(M) 0,02 0,05 0,10 0,15 0,20
t
2
1 (phót) 277,5 111,25 55 37,0 27,5
Chøng minh ph¶n øng trªn lµ bËc hai.