Xác định trên các nguyên tố A,B,X và công thức hóa học của Z 2.. Nguyên tố Y tạo với A hợp chất Z’gồm 7 nguyên tử trong phân tử và tổng số hạt mang điện trong Z’ là 140.. Tính số ion
Trang 1HỘI CÁC TRƯỜNG CHUYÊN VÙNG ĐỀ THI MÔN HOÁ - KHỐI 10
DUYÊN HẢI VÀ ĐỒNG BẰNG BẮC BỘ NĂM 2015
TRƯỜNG THPT CHUYÊN
BẮC GIANG
Thời gian làm bài: 180 phút (Đề thi gồm 10 câu trong 04 trang)
.
Câu 1 Cấu tạo nguyên tử, phân tử- Định luật HTTH (2 điểm)
Hợp chất Z tạo thành từ 3 nguyên tố A,B,X có M2 < 120 Tổng số hạt proton, nơtron,electron trong các phân tử AB2 , XA2 , XB lần lượt là 66,96,81
1 Xác định trên các nguyên tố A,B,X và công thức hóa học của Z
2 Nguyên tố Y tạo với A hợp chất Z’gồm 7 nguyên tử trong phân tử và tổng số hạt mang điện trong Z’ là 140 Xác định Y và Z’
3 Viết công thức electron , công thức cấu tạo của các chất AB,AB2, XA2,XB,ZZ’, YCl3 ,
Y2Cl6 ( Cl : Clo )
Câu 2 Tinh thể (2 điểm)
1 Phân tử CuCl kết tinh dưới dạng lập phương tâm diện Hãy biểu diễn mạng cơ sở của CuCl.
a Tính số ion Cu+ và Cl - rồi suy ra số phân tử CuCl chứa trong mạng tinh thể cơ sở.
b Xác định bán kính ion Cu+ Cho: D(CuCl) = 4,136 g/cm3; rCl-= 1,84 A0 ; Cu = 63,5 ; Cl
= 35,5
2 Mạng lưới tinh thể của KCl giống như mạng lưới tinh thể của NaCl Ở 18oC, khối lượng riêng của KCl bằng 1,9893 g/cm3, độ dài cạnh ô mạng cơ sở (xác định bằng
thực nghiệm) là 6,29082 Å Dùng các giá trị của nguyên tử khối để xác định số
Avogadro Cho biết K = 39,098; Cl = 35,453.
Câu 3 Phản ứng hạt nhân.(2 điểm)
1 Phòng thí nghiệm có mẫu phóng xạ Au198 với cường độ 4,0 mCi/1g Au Sau 48 giờ người ta cần một dung dịch có độ phóng xạ 0,5 mCi/1g Au Hãy tính số gam dung môi
ĐỀ THI ĐỀ XUẤT
Trang 2không phóng xạ pha với 1g Au để có dung dịch nói trên Biết rằng Au198 có t1/2 = 2,7 ngày đêm.
2 Cho dãy phóng xạ sau:
222Rn3,82d 218Po3,1min 214Pb 26,8min 214Bi 214Po
19,9 min
164 s
Giả thiết rằng ban đầu chỉ có một mình radon trong mẫu nghiên cứu với hoạt độ
phóng xạ 3,7.104 Bq,
a. Viết các phương trình biểu diễn các phân rã phóng xạ trong dãy trên.
b. Tại t = 240 min (phút) hoạt độ phóng xạ của 222Rn bằng bao nhiêu?
c. Cũng tại t = 240 min hoạt độ phóng xạ của 218Po bằng bao nhiêu?
d. Tại t = 240 min hoạt độ phóng xạ chung lớn hơn, nhỏ hơn hay bằng hoạt độ phóng
xạ ban đầu của 222Rn.
Câu 4 Nhiệt hóa học.(2 điểm)
Xác định nhiệt độ tại đó áp suất phân li của NH4Cl là 1 atm biết ở 250C có các dữ kiện:
ht
ht
G
Câu 5 Cân bằng hóa học pha khí.(2 điểm)
Ở 1020K, hai phản ứng sau có thể diễn ra đồng thời:
C(r) + CO2(k) 2CO(k) (1) KP1 = 4
Fe(r) + CO2(k) CO(k) + FeO(r)(2) KP2 = 1,25
Xét hệ gồm hai phản ứng trên.
1 Chứng minh rằng áp suất riêng phần của CO và CO2 (và do đó áp suất toàn phần của hệ) ở trạng thái cân bằng có giá trị xác định không phụ thuộc vào trạng thái đầu của hệ.
2 Cho vào bình kín dung tích V = 20 lít (không đổi) ở 1020K, 1 mol Fe, 1 mol C và 1,2 mol CO2 Tính số mol mỗi chất trong hệ tại thời điểm cân bằng?
Câu 6 Cân bằng trong dung dịch điện ly (2 điểm)
1 Dung dịch A chứa hỗn hợp MgCl2 10 M và FeCl 4 3 10 M Tìm trị số pH thích hợp để 4 tách Fe3+ ra khỏi dung dịch A dưới dạng kết tủa hidroxit Cho biết tích số hòa tan:
KS(Mg(OH)2) = 1,12.10 11 và KS(Fe(OH)3) = 3,162.10 38
Trang 32 Chuẩn độ 20,00 ml dung dịch A bằng dung dịch HCl 0,10 M, khi chỉ thị metyl da cam đổi màu (pH = 4,00) thì dùng hết 19,40 ml dung dịch HCl Tính nồng độ CH3COONa trong dung dịch A Cho: pKa1(H S)2 7,02; 12,9; 2,15; 7,21;
2
a2(H S)
a1(H PO )
3 4 a2(H PO )
a3(H PO )
3
a(CH COOH)
Câu 7 Phản ứng oxi hóa- khử Điện hóa (2 điểm)
1 Trộn hai thể tích bằng nhau của hai dung dịch SnCl2 0,100 M và FeCl3 0,100 M Xác định nồng độ các ion thiếc và ion sắt khi cân bằng ở 250C Tính thế của các cặp oxi hóa khử khi cân bằng.
2 Khi nhúng một sợi Ag vào dung dịch Fe2(SO4)3 2,5.10-2 M Xác định nồng độ của
Fe3+, Fe2+ và Ag+ khi cân bằng ở 250C.
Sn 4+
Sn2+
Eo
2
Eo
+
Eo
Fe3 +
Ag
= 15
V
Biet
Câu 8 Nhóm Halogen (2 điểm)
Cho m (g) muối halogen của một kim loại kiềm phản ứng với 200 ml dung dịch axít
H2SO4 đặc, nóng (lấy dư) Sau khi phản ứng xảy ra hoàn toàn thu được khí X và hỗn hợp sản phẩm Y Dẫn khí X qua dung dịch Pb(NO3)2 thu được 23,9 (g) kết tủa mầu đen Làm bay hơi nước cẩn thận hỗn hợp sản phẩm Y thu được 171,2 (g) chất rắn A Nung A đến khối lượng không đổi thu được muối duy nhất B có khối lượng 69,6(g) Nếu cho dung dịch BaCl2 lấy dư vào Y thì thu được kết tủa Z có khối lượng gấp 1 ,674 lần khối lượng muối B.
1 Tính nồng độ mol/1ít của dung dịch H2SO4 và m (g) muối.
2 Xác định kim loại kiềm và halogen.
Câu 9 Nhóm O-S (2 điểm)
1 Giải thích các hiện tượng sau: SnS2 tan trong (NH4)2S; SnS không tan trong dung dịch (NH4)2S nhưng tan trong dung dịch (NH4)2S2.
2 Cho 6,00 gam mẫu chất chứa Fe3O4, Fe2O3 và các tạp chất trơ Hòa tan mẫu vào lượng
dư dung dịch KI trong môi trường axit (khử tất cả Fe3+ thành Fe2+) tạo ra dung dịch A Pha loãng dung dịch A đến thể tích 50ml Lượng I2 có trong 10ml dung dịch A phản ứng vừa đủ với 5,50 ml dung dịch Na2S2O3 1,00M (sinh ra 2 ) Lấy 25 ml mẫu dung dịch
4 6
S O
Trang 4A khác, chiết tách I2, lượng Fe2+ trong dung dịch còn lại phản ứng vừa đủ với 3,20 ml dung dịch KMnO4 1,00M trong dung dịch H2SO4.
a Viết phương trình hóa học của các phản ứng xảy ra (dạng phương trình ion thu gọn).
b Tính phần trăm khối lượng Fe3O4 và Fe2O3 trong mẫu ban đầu?
Câu 10 Động học (2 điểm)
Trong một phản ứng bậc nhất tiến hành ở 27°C, nồng độ chất đầu giảm đi một nửa sau
3000 giây Ở 37°C, nồng độ giảm đi 2 lần sau 1000 giây Xác định:
1 Hằng số tốc độ ở 27°C.
2 Thời gian để nồng độ chất phản ứng còn lại 1/4 nồng độ đầu ở 37°C.
3 Hệ số nhiệt độ của hằng số tốc độ phản ứng
4 Năng lượng hoạt hóa của phản ứng.
-
Hết -NGƯỜI RA ĐỀ : Nguyễn Thị Hoa
Số điện thoại : 0962402565
Trang 5TRƯỜNG THPT CHUYÊN
BẮC GIANG ĐÁP ÁN + BIỂU ĐIỂM CHẤM MÔN HOÁ KHỐI 10
Câu 1: (2 điểm)
Gọi PX, NX lần lượt là số proton và nơtron của X
PY, NY lần lượt là số proton và nơtron của Y
Ta có: PX + nPY = 100 (1)
NX + nNY = 106 (2)
Từ (1) v à (2): (PX+NX) + n(PY+NY) = 206 AX+nAY = 206 (3)
Mặt khác: AX / (AX+nAY) = 15,0486/100 (4)
Từ (3), (4): AX = PX+NX = 31 (5)
Trong X có: 2PX - NX = 14 (6)
T ừ (5), (6): PX = 15; NX = 16 AX = 31
X là photpho 15P có cấu hình e là : 1s22s22p63s23p3 nên e cuối cùng có bộ bốn số lượng tử là:
n =3, l=1, m = +1, s = +1/2
Thay PX = 15; NX = 16 vào (1), (2) ta có nPY = 85; nNY = 90
nên: 18PY – 17NY = 0 (7)
Mặt khác trong Y có: 2PY – NY = 16 (8)
Từ (7), (8): PY = 17; NY = 18 AY = 35 và n = 5
Vậy: Y là Clo 17Cl có cấu hình e là 1s2 2s22p63s23p5,
nên e cuối cùng có bộ bốn số lượng tử là: n = 3; l =1; m = 0, s = -1/2
1,0
b Cl
A: PCl5; B: PCl3 Cl
Cấu tạo của A: Cl P
- PCl5 có cấu trúc lưỡng tháp tam giác
- Nguyên tử P ở trạng thái lai hoá sp3d
Cl Cl
Cấu tạo của B:
- PCl3 có cấu trúc tháp tam giác P
- Nguyên tử P ở trạng thái lai hoá sp3
Cl Cl Cl
0.25
0.25
c.
3 PCl5 + P2O5 = POCl3
PCl5 + 4H2O = H3PO4 + 5 HCl
2PCl3 + O2 = POCl3
PCl3 + 3H2O = H3PO3 + 3 HCl
0.5
Câu 2 Tinh thể (2 điểm)
1
a Các ion Cl - xếp theo kiểu lập phương tâm mặt, các cation Cu+ nhỏ hơn chiếm hết
số hốc bát diện Tinh thể CuCl gồm hai mạng lập phương tâm mặt lồng vào nhau Số phối trí của Cu+ và Cl- đều bằng 6
Số ion Cl- trong một ô cơ sở: 8.1/8 + 6.1/2 = 4
0.5
Trang 6Số ion Cu+ trong một ô cơ sở: 12.1/4 + 1.1 = 4; Số phân tử CuCl trong một ô cơ sở là 4.
b Khối lượng riêng củaCuCl là:
D = (n.M) / (NA.a3) a = 5,42.10-8 cm ( a là cạnh của hình lập phương)
2 Xét một ô mạng cơ sở
Trong một ô mạng cơ sở có số ion K+(hoặc Cl-) là: 8 + 6 = 4
8
1
2 1
Như vậy, trong một ô mạng cơ sở có 4 phân tử KCl
Xét 1 mol tinh thể KCl, khi đó: Khối lượng KCl là: 39,098 + 35,453 = 74,551 (g)
Thể tích tinh thể KCl là: 74,551 : 1,9893 = 37,476 (cm3)
Thể tích một ô mạng cơ sở là: (6,29082.10-8)3 = 2,4896.10-22 (cm3)
Số ô mạng cơ sở là: 37,476 : (2,4896.10-22) = 1,5053.1023
Số phân tử KCl có trong 1 mol tinh thể KCl là: 1,5053.10234 = 6,0212.1023
Do đó, số Avogadro theo kết quả thực nghiệm trên là 6,0212.1023
0.25
0.25
0.25
0.25
Câu 3 Phản ứng hạt nhân.(2 điểm)
1
- t = 48 h = 2 ngày đêm
- Áp dụng biểu thức tốc độ của phản ứng một chiều bậc một cho phản ứng
phóng xạ, ta có: = 0,693/t 1/2;
Với t1/2 = 2,7 ngày đêm, = 0,257 (ngày đêm) -1
Từ pt động học p.ư một chiều bậc nhất, ta có: =(1/t) ln N 0/N
Vậy: N/N0 = e-t = e-0,257 x 2 = 0,598
Như vậy, sau 48 giờ độ phóng xạ của mẫu ban đầu còn là:
0,598 x 4 = 2,392(mCi)
Do đó số gam dung môi trơ cần dùng là: (2,392 : 0,5) – 1,0 = 3,784 (g)
0,5
0,5
a)
222
86Rn 218
84Po + 4 He 218
84Po 214
82Pb + 4 He 214
82Pb 214
83Bi + -214
83Bi 214
84Po + -214
84Po 210
82Pb + 3,7.104 Bq = 1Ci , 240 min = 4 h
b) A 1 = A01e-t = 1Ci.e-ln2.4/24.3,82 = 0,97 Ci
c) t = 240 min > 10 t1/2(Po), hệ đã đạt được cân bằng phóng xạ và
+ Quan niệm gần đúng rằng có cân bằng thế kỉ (1<<2) nên:
A2 = A1 = 0,97 Ci
+ Thật ra cân bằng là tạm thời nên
A1/A2 = 1 – t1/2(2)/t1/2(1) A2 = A1/[1 – 3,1/(3,82.24.60)] = 0,9702 Ci
0.25
0.25
0,25
Trang 7d) A = A1 + A2 + > A01 0,25
Câu 4 Nhiệt hóa học.(2 điểm)
Đối với phản ứng : NH4Cl(r) NH3(k) + HCl(k)
)
3 HCl k
P k
Gọi T là nhiệt độ phải tìm thì với áp suất phân li là 1 atm, ta có áp suất riêng phần cân
bằng của NH3 và HCl là :
)
3 k
NH
P P HCl (k)
Do đó : KT = 0,5.0,5=0,25 (atm)2
Ở 25 0 C :
của phản ứng :
0 298
G
= -95,3 – 16,6 + 203,9 = 92kJ
0 298
G
Từ công thức 0= -RTlnK, ta có :
G
92000 = -8,314.298.lnK298
lnK298 = -37,133
Mặt khác xem như trong khoảng nhiệt độ đang xét 0 không đổi nên :
298
H
= - 92,3 - 46,2 + 315,4 = 176,9 (kJ) = 176 900 (J)
0 298
H
Mối liên quan giữa 2 nhiệt độ đang xét :
298
1 ( 0
H
K
K T
0.5
0.5
0.5
0.5
Câu 5 Cân bằng hóa học pha khí.(2 điểm)
a C(r) + CO2(k) 2CO(k) (1) KP1 = 4
P
P K
2 CO
2 CO 1
25 , 1 P
P
K
2
CO
CO
2
P PCO 3,20;PCO 2,56,Pt 5,76
P không phụ thuộc vào trạng thái đầu của hệ
b Gọi x, y là lần lượt là lượng C và Fe đã phản ứng ở thời điểm cân bằng (cho tới lúc
đạt cân bằng)
(1) [ ]
C
1 - x
CO2 1,2 - x - y
2CO 2x + y (2)
[ ]
Fe 1- y
CO2 1,2 - x - y
CO 2x + y
FeO y Tại thời điểm cân bằng: nkhí = 2x + y + 1,2 - x - y = 1,2 + x
RT
V P x 2 ,
RT
V P y x
2 CO
Pt = 5,76, PCO = 3,20 x = 0,18; y = 0,405
Thành phần của hệ ở trạng thái cân bằng:
nC = 0,82 mol; nFe = 0,595 mol; nFeO = 0,405 mol; nCO = 0,765 mol; nCO2 = 0,615
0.5
0.5
0.5
0,5
Trang 8Câu 6 Cân bằng trong dung dịch điện ly (2 điểm)
1 Để tách hết Fe3+ ở dạng kết thì : không có Mg(OH)2 và Fe 3+ 10 -6
Tách hết Fe 3+ : Fe3+ 10-6 và Ks = Fe3+.OH- = 3,162.10-8
3 ) OH ( Fe
3
38 OH
10 162 , 3
6 38 10
10 162 , 3
11
H 11 = 0,32.10 pH 3,5
14
10 162 , 3
10
3
Không có Mg(OH) 2 : Mg2+.OH- 1,12.102 11
4 11
10
10 12 , 1
4
4 14
10 35 , 3
10
Vậy: 3,5 pH 10,5
0.5
0.5
2 Khi chuẩn độ dung dịch A bằng HCl, có thể xảy ra các quá trình sau:
S2- + H+ HS- 1012,9
HS- + H+ H2S 107,02
CH3COO- + H+ CH3COOH 104,76
Tại pH = 4,00: >>1 [HS-] >> [S2-]; >> 1
- 4,00 2- 12,90
[HS ] 10 [S ] 10
- 7,02
[H S] 10 [HS ] 10
[H2S] >> [HS-];
4,00 3
- 4,76 3
[CH COOH] 10 [CH COO ] 10
0,76 3
- 0,76
[CH COOH]+[CH COO ]1 10
Như vậy khi chuẩn độ đến pH = 4,00 thì ion S2- bị trung hòa hoàn toàn thành H2S
và 85,19% CH3COO- đã tham gia phản ứng:
0,10 19,40 = 20,00.(2.0,0442 + 0,8519.C2) -= C2 = 0,010 (M)
3
CH COO C
0.25
0.25
0.25 0.25
Câu 7 Phản ứng oxi hóa- khử Điện hóa (2 điểm)
1 Sn2+ + 2 Fe3+ Sn4+ + 2 Fe2+
CMcb 0,05-x 0,05-2x x 2x
lgK = 2.(0,77 – 0,15)/ 0,059 = 21 => K = 1021
K rất lớn và nồng độ Fe3+cho phản ứng nhỏ hơn nhiều so với Sn2+ => phản ứng gần như hoàn toàn 2x 0,05;
[Fe2+] = 0,05 M; [Sn4+] = 0,025 M; [Sn2+] = 0,025 M; [Fe3+] = M
K = 2=> 1.1021 = => = [Fe3+] = 1,58.10-12 M
2
0, 025 0, 05
0, 0025
12
1, 58.10
0, 05
0, 059 2
0, 025
0, 025
0.25
0.25
0.25
0.25
Trang 9Ag + Fe3+ Ag+ + Fe2+
CMcb 0,05 - x x x
lgK = 0, 77 0,80 = -0,51 => K = 0,31
0, 059
Ta cú: = 0,31 => x = [Ag+] = [Fe2+] = 4,38.10-2 M
2 x
0, 05x
[Fe3+] = 6 10-3 M
Ecb = 0,77 + 0,059 lg = 0,80 + 0,059 lg 4,38.10-2 = 0,72 V
3 2
6.10
4, 38.10
0.5
0.5
Cõu 8 Nhúm Halogen (2 điểm)
1
Gọi cụng thức muối halozen: MR
Theo đầu bài khớ X cú mựi đặc biệt, phản ứng với Pb(NO3)2 tạo kết tủa đen, khớ X
sinh ra do phản ứng của H2SO4đặc Vậy X là H2S Cỏc phương trỡnh phản ứng:
8MR + 5H2SO4 = 4M2SO4 + 4R2 + H2S + 4H2O (1)
0,8 0,5 0,4 0,4 0,1
H2S + Pb(NO3)2 = PbS + 2HNO3 (2)
0,1 0,1
BaCl2 + M2SO4 = 2MCl2 + BaSO4 (3)
Theo (2): nH2S = nPbS = 23,9: 239 = 0,1(mol)
theo (1): nM2SO4 = 4nH2S = 0,4(mol) = nR2
nH2SO4(pư) = 5nH2S = 0,5(mol)
Khối lượng R2 = 171,2 - 69,6 = 101,6 (g)
Theo (3): nBaSO4 = (1,674 69,6): 233 = 0,5(mol)
Vậy số mol H2SO4 dư: 0,5- 0,4= 0,1(mol)
Nồng độ mol/l của axit là: (0,5+ 0,1): 0,2= 3(M)
Khối lượng m(g)= mM+ mR (với mM= 69,6- 0,4 96= 31,2 gam )
m(g)= 31,2+ (171,2- 69,6)= 132,8(g)
2) Xác định kim loại kiềm và halogen.
+ Tỡm Halogen: 101,6 : 0,4 = 2 MR MR = 127 (Iot)
+ Tỡm kim loại: 0,8.(M + 127) = 132,8 MM =39 (Kali)
0.25
0,25
0,25
0.25 0,25 0,25
0.25 0.25
Cõu 9 Nhúm O-S (2 điểm)
1
- SnS2 là sunfua axit nờn tỏc dụng với (NH4)2S là sunfua bazơ:
SnS2 + (NH4)2S → (NH4)2SnS3 (*)
- SnS là sunfua bazơ nờn khụng tỏc dụng với (NH4)2S (sunfua bazơ) Tuy nhiờn, đối
với dung dịch (NH4)2S2 phản ứng cú thể xảy ra vỡ, trước hết (NH4)2S2 oxi hoỏ SnS:
SnS + (NH4)2S2 → (NH4)2S + SnS2
sau đú SnS2 tạo thành sẽ phản ứng với (NH4)2S như phản ứng (*)
0.25
0.25 3,2
32
Trang 10(2)
3
(3)
3
(4)
2 3 3 4 6
(5)
b
4
3
Fe MnO
n 5n 5x3, 2x1x10
→ trong 10ml nFe 2 = 6,4x10-3(mol)
Từ (3) và (4): nFe 2 = 2 = 5,5x1x10-3 = 5,5x10-3(mol)
2 3
S O
n
Từ (3): nFe 3 =nFe 2 =5,5x10-3(mol) =2( + )
3 4
Fe O n
2 3
Fe O n
Có thể xem Fe3O4như hỗn hợp Fe2O3.FeO
= = 6,4x10-3 – 5,5x10-3 = 9x10-4(mol)
FeO
n
3 4
Fe O
n
2 3
Fe O
1
n
2
3 4
Fe O n
3 4
Fe O n
3 4
Fe O m
→ % khối lượng Fe3O4 = 1,044/6 x 100% = 17,4%
2 3
Fe O n
2 3
Fe O m
→ % khối lượng Fe2O3 = 1,48/6 x 100% = 24,67%
0.5
0,5
0,5
Câu 10 Động học (2 điểm)
Đáp án
2 / 1
3000
693 , 0 t
693 , 0
b) Phản ứng bậc 1 nên từ a a/2 cần t1/2; từ a/2 a/4 cần t1/2 t = 2t1/2 = 2000
giây
4 2
/
1
1000
693 , 0 t
693
,
0
10 31 , 2
10 93 , 6 k
k k
k
4 4
27 37 27
10
27
300
1 310
1 R
E k
k
27
300
1 310
1 : k
k ln R 27 37
300
1 310
1 : 10 31 , 2
10 93 , 6 ln 314
,
4
0,5 0.5
0.5
0.5 0.25
Nguyễn Thị Hoa, Số điện thoại : 0962402565