Một số bài Hóa dành cho học sinh giỏi - Nguyễn Đình Cương (Có đáp án)

Dưới đây là bài viết đăng trên “Tạp chí Hóa học và Ứng dụng”, số 7 (355)/2020: 
MỘT SỐ BÀI TOÁN HÓA DÀNH CHO HỌC SINH GIỎI 
 Nguyễn Đình Cương 
 Trường THPT Ngô Quyền, TP Hạ Long, Tỉnh Quảng Ninh 
Bài 1. Hoàn thành các phản ứng sau (nếu có) : 
a. Mg + H2SO4 → MgSO4 + HxSOy + H2O 
b. C2H5OH + KMnO4 → 
c. CxHyOz + H2SO4 → CO2 + SO2 + H2O 
d. FeCO3 + FeS2 + HNO3 → Fe2(SO4)3 + CO2 + NO + H2O 
e. Cho KHS vào dung dịch CuCl2. 
f. KMnO4 + FeS2 + H2SO4 → Fe2(SO4)3 + K2SO4 + MnSO4 + H2O 
g. Al + HgCl2 → 
h. CH3COOH + NaHS → 
i. AgNO3 + Ba(OH)2 → 
j. ? + Ca3(PO4)2 → CaHPO4 
k. NaHSO4 + Fe3O4 → 
l. CaH2 + HCl → 
m. FeSO4 + KMnO4 + NaHSO4 → 
n. Nhiệt phân Nhôm metahiđroxit. 
o. H2S + Hg(NO3)2 → 
p. Ag2O + H2SO4 → 
q. NaClO + H2O + Fe(OH)2 → 
r. NH2OH + H2O + Fe(OH)2 → 
s. Ca(OH)2 + H2S → 
t. SO2 + I2 + H2O → 
u. MnO4
- + H2O2 + H
+ → 
v. H2S + CuO → 
w. SO2 + Cl2 ⎯→⎯
as 
x. SO2 + PCl5 → 
y. SO3 + KI → 
z. SO3 + NH3 → 
Giải : 
a. (6 – 2y + x)Mg + (8 – 2y + x)H2SO4 → (6 – 2y + x)MgSO4 + 2HxSOy + (8 – 
2y)H2O 
b. 3CH3CH2OH + 4KMnO4 → 3CH3COOH + 4MnO2 + 4KOH + H2O 
c. 2CxHyOz + (4x – 2z + y)H2SO4 → 2xCO2 + (4x – 2z + y)SO2 + (2y + 4x – 
2z)H2O 
d. 3FeCO3 + 9FeS2 + 46HNO3 → 6Fe2(SO4)3 + 3CO2 + 46NO + 23H2O 
e. Cu2+ + HS- → CuS + H+ 
f. 6KMnO4 + 2FeS2 + 8H2SO4 → Fe2(SO4)3 + 3K2SO4 + 6MnSO4 + 8H2O 
g. 2Al + 3HgCl2 → 3Hg + 2AlCl3 
h. CH3COOH + NaHS → CH3COONa + H2S 
i. 2AgNO3 + Ba(OH)2 → Ag2O + H2O + Ba(NO3)2 
j. H3PO4 + Ca3(PO4)2 → 3CaHPO4 hoặc Ca(H2PO4)2 + Ca3(PO4)2 → 4CaHPO4 
k. 8NaHSO4 + Fe3O4 → 4Na2SO4 + FeSO4 + Fe2(SO4)3 + 4H2O 
l. CaH2 + 2HCl → CaCl2 + 2H2 
m. 10FeSO4 + 2KMnO4 + 16NaHSO4 → 5Fe2(SO4)3 + K2SO4 + 2MnSO4 + 
8Na2SO4 + 8H2O 
n. 2AlO(OH) ⎯→⎯t
o
 Al2O3 + H2O 
o. H2S + Hg(NO3)2 → HgS + 2HNO3 
p. Ag2O + H2SO4 → Ag2SO4 + H2O 
q. NaClO + H2O + 2Fe(OH)2 → 2Fe(OH)3 + NaCl 
r. NH2OH + H2O + 2Fe(OH)2 → 2Fe(OH)3 + NH3 
s. Ca(OH)2 + H2S → CaS + 2H2O hoặc Ca(OH)2 + 2H2S → Ca(HS)2 + 2H2O 
t. SO2 + I2 + 2H2O → H2SO4 + 2HI 
u. 2MnO4
- + 5H2O2 + 6H
+ → 2Mn2+ + 5O2 + 8H2O 
v. H2S + 3CuO → 3Cu + H2O + SO2 
w. SO2 + Cl2 ⎯→⎯
as SO2Cl2 
x. SO2 + PCl5 → SOCl2 + POCl3 
y. SO3 + 2KI → K2SO3 + I2 
z. 3SO3 + 2NH3 → 3SO2 + N2 + 3H2O 
Bài 2. Chứng minh rằng vận tốc hạt phôtôn trong chân không và trong mọi môi 
trường đều bằng c ; c là vận tốc của ánh sáng trong chân không có giá trị bằng 
3.108 (m/s) . 
Giải : 
Đã biết khối lượng tương đối : 
2
2
1
c
v
m
m o
−
= (1) 
Năng lượng của phôtôn là E = hf (2) ; mặt khác E = mc2 (3) . 
Từ (2) và (3) → 0
2
=
c
hf
m (4) . 
Khối lượng nghỉ của phôtôn là mo = 0 (5) . 
Từ (1) , (4) , (5) → 0
1
0
2
2

−
=
c
v
m (6) . 
Để (6) nghiệm đúng thì v = c . 
Bài 3.Viết các công thức cấu tạo và gọi tên các đồng phân (trong phân tử có 2 
liên kết ba) ứng với công thức phân tử C6H6 . 
Giải : Độ bất bão hòa của C6H6 là 4
2
62.62
=
−+
= , mà trong phân tử mỗi đồng 
phân có 2 liên kết ba (có 4 liên kết pi) → các mạch cacbon của các đồng phân 
đều là mạch hở, ta viết được các đồng phân sau : 
CH  C – C  C – CH2 – CH3 : Hexa – 1,3 – điin 
CH  C – CH2 – C  C – CH3 : Hexa – 1,4 – điin 
CH  C – CH2 – CH2 – C  CH : Hexa – 1,5 – điin 
CH3 – C  C – C  C – CH3 : Hexa – 2,4 – điin 
CH  C – CH(CH3) – C  CH : 3 – metylpenta – 1,4 – điin 
Bài 4. a. Nung 65,5 gam Natri đicromat, kết thúc phản ứng thu được 55,9 gam 
chất rắn. Tính hiệu suất phản ứng nhiệt phân. 
b. Để bảo quản dung dịch FeSO4 trong phòng thí nghiệm, người ta ngâm vào 
dung dịch đó một đinh sắt đã làm sạch, hãy giải thích? 
Giải : a. Phương trình hóa học : Na2Cr2O7 ⎯→⎯t
o
 Na2O + Cr2O3 + 3/2O2 
 Mol : 2a/3 a 
Ta có : 65,5 – 55,9 = 32a → a = 0,3 
Hiệu suất phản ứng nhiệt phân là %80
262/5,65
3/3,0.2
= . 
b. Dung dịch FeSO4 để trong phòng thí nghiệm bị oxi của không khí oxi hóa 
thành Fe2(SO4)3 do phản ứng: 
4FeSO4 + O2 + 2H2SO4 → 2Fe2(SO4)3 + 2H2O 
Ngâm vào dung dịch một đinh sắt để Fe khử muối sắt (III) xuống muối sắt (II): 
Fe + Fe2(SO4)3 → 3FeSO4 
Bài 5. 
a. Nêu hiện tượng và viết các phương trình ion thu gọn xảy ra trong trường hợp 
sau: Cho dung dịch Na2S đến dư vào hỗn hợp dung dịch CuCl2, FeCl3, MgCl2. 
b. Loại bỏ AgCl ra khỏi hỗn hợp với AgBr và AgI. 
Giải : a. Có kết tủa đen, vàng, trắng và có khí mùi trứng thối: 
S2- + Cu2+ → CuS 
3S2- + 2Fe3+ → S + 2FeS 
S2- + Mg2+ + 2H2O → H2S + Mg(OH)2 
b. Cho hỗn hợp vào dung dịch NH3 loãng : 
AgCl + 2NH3 → [Ag(NH3)2]
++ Cl- 
Bài 6. Viết các phương trình phản ứng (nếu có) khi cho NO2 phản ứng với các 
chất : Cl2, H2, Cu, CO, SO2, O3, H2O2. 
Giải : Cl2 + 2NO2 → 2NO2Cl 
 7H2 + 2NO2 → 2NH3 + 4H2O 
 2Cu + NO2 → Cu2O + NO 
 CO + NO2 → CO2 + NO 
 SO2 + NO2 → SO3 + NO 
 O3 + 2NO2 → N2O5 + O2 
 H2O2 + 2NO2 → 2HNO3 
Bài 7. Hoàn thành các phản ứng sau (nếu có) : 
a. Cho kim loại A có hóa trị n (có oxit lưỡng tính, trừ Cr) vào dung dịch KOH. 
b. Ag2CO3 ⎯→⎯
ot 
c. Mn + HCl → 
d. P4O10 + CaO ⎯→⎯
ot 
e. SO2 + HNO3 → NO + 
f. HOOC – CH2 – COOH ⎯⎯⎯⎯ →⎯
− CC oo 160140 
g. Pb3O4 + H2O + NaOH → 
h. CH3CH2CH2CH2CH3 + O2 → C2H2(CO)2O +  
i. Đốt cháy hoàn toàn Anlen. 
j. Cho khoáng Artinit vào dung dịch HCl dư. 
k. Ca3P2 + O2 ⎯→⎯
ot 
l. CH2Cl - CH2Cl ⎯→⎯
ot 
m. CHF2Cl ⎯→⎯
ot 
n. NH3 + CO2 + H2O → 
o. NaH2PO4 ⎯⎯⎯ →⎯
− Co250220 
p. KAl(SO4)2 ⎯⎯⎯ →⎯
− Co900800 
q. NiO + NaOH ⎯⎯ →⎯ C
o400 
r. Na2SO3 + Cl2 + H2O → 
s. NaHSO3 + Cl2 + H2O → 
t. Na2S2O3 + Cl2 + H2O → 
u. NO + H2S → 
v. Ag2SO4 + BaCl2 → 
w. Ba(AlO2)2 + H2O + H2SO4 → 2 kết tủa 
x. HCl + O3 → 
y. N2 + F2 → 
z. P (đỏ) + H2O ⎯⎯ →⎯
Cuto , 
Giải : 
a. A + (n – 2)H2O + (4 – n)KOH → K4 – nAO2 + 
2
n
H2 
b. Ag2CO3 ⎯→⎯
ot 2Ag + 1/2O2 + CO2 
c. Mn + 2HCl → MnCl2 + H2 
d. P4O10 + 6CaO ⎯→⎯
ot 2Ca3(PO4)2 
e. 3SO2 + 2HNO3 + 2H2O → 2NO + 2H2SO4 
f. HOOC – CH2 – COOH ⎯⎯⎯⎯ →⎯
− CC oo 160140 CO2 + CH3COOH 
g. Pb3O4 + 4H2O + 6NaOH → 2Na2[Pb(OH)4] + Na2[Pb(OH)6] 
h. CH3CH2CH2CH2CH3 + 5O2 → C2H2(CO)2O + 5H2O + CO2 
i. C3H4 + 4O2 ⎯→⎯
ot 2H2O + 3CO2 
j. Mg2CO3(OH)2.3H2O + 4HCl → 2MgCl2 + CO2 + 6H2O 
k. Ca3P2 + 4O2 ⎯→⎯
ot Ca3(PO4)2 
l. CH2Cl - CH2Cl ⎯→⎯
ot C2H3Cl + HCl 
m. 2CHF2Cl ⎯→⎯
ot CF2 = CF2 + 2HCl 
n. nNH3 + CO2 + H2O → (NH4)nH2-nCO3 
o. NaH2PO4 ⎯⎯⎯ →⎯
− Co250220 NaPO3 + H2O 
p. 4KAl(SO4)2 ⎯⎯⎯ →⎯
− Co900800 2K2SO4 + 2Al2O3 + 6SO2 + 3O2 
q. NiO + 2NaOH ⎯⎯ →⎯ C
o400 Na2NiO2 + H2O 
r. Na2SO3 + Cl2 + H2O → Na2SO4 + 2HCl 
s. 2NaHSO3 + 2Cl2 + 2H2O → Na2SO4 + H2SO4 + 4HCl 
t. Na2S2O3 + Cl2 + H2O → Na2SO4 + S + 2HCl 
u. NO + H2S → H2O + 1/2N2 + S 
v. Ag2SO4 + BaCl2 → BaSO4 + 2AgCl 
w. Ba(AlO2)2 + 2H2O + H2SO4 → BaSO4 + 2Al(OH)3 
x. 2HCl + O3 → Cl2 + O2 + H2O 
y. N2 + 3F2 → 2NF3 
z. 2P (đỏ) + 8H2O ⎯⎯ →⎯
Cuto , 2H3PO4 + 5H2 
Bài 8. a. Amoniac có tính oxi hóa hay tính khử? Viết các phương trình hóa học 
minh họa. 
b. Trong dung môi amoniac lỏng, các chất: KNH2, NH4Cl, Al(NH2)3 là axit hay 
bazơ? Viết các phương trình hóa học xảy ra giữa chúng với nhau. 
Giải: a. NH3 vừa có tính oxi hóa, vừa có tính khử: 
Tính oxi hóa: K + NH3 (lỏng) → KNH2 + 1/2H2 
Tính khử: 2NH3 + 3CuO ⎯→⎯
ot 3Cu + N2 + 3H2O 
KNH2 là một bazơ, NH4Cl là một axit, Al(NH2)3 có tính lưỡng tính. 
Phản ứng trung hòa: KNH2 + NH4Cl→ KCl + 2NH3 
Phản ứng của chất lưỡng tính với axit: Al(NH2)3 + 3NH4Cl→ AlCl3 + 6NH3 
Phản ứng của chất lưỡng tính với bazơ: Al(NH2)3 + KNH2→ K[Al(NH2)4)]