Ôn tập Hóa học 10 Trường THPT Chuyên Bắc Ninh50521

a Dùng kí hiệu ô lượng tử biểu diễn cấu hình electrron của hai nguyên tử nguyên tố X, Y.. Hợp chất X tạo bởi hai nguyên tố M và R có công thức MaRb, trong đó R chiếm 6,67% khối lượng.. C

Câu I:

1 Electrron ở mức năng lượng của nguyên tử của nguyên tố X, Y được đặc trưng bởi 4 số

lượng tử là:

X: n=3; l=1; m=+1; s=+1/2 Y: n=3; l=1; m=-1; s=-1/2

a) Dùng kí hiệu ô lượng tử biểu diễn cấu hình electrron của hai nguyên tử nguyên tố X, Y

b) So sánh năng lượng ion hóa thứ nhất của X, Y và giải thích

2 Hợp chất X tạo bởi hai nguyên tố M và R có công thức MaRb, trong đó R chiếm 6,67% khối lượng Trong hạt nhân nguyên tử M có N = P + 4, trong hạt nhân nguyên tử R có N’ =

P’ (trong đó N, P, N’, P’ là số hạt nơtron và proton tương ứng của M và R) Tổng số hạt proton trong phân tử X bằng 84 và a + b = 4 Tìm công thức phân tử của X

Câu II:

1 Có các phân tử: H2O; SO3; CH4, CO2 Hãy cho biết ?

Công thức cấu tạo, trạng thái lai hóa của nguyên tử trung tâm, dạng hình học và so sánh nhiệt độ sôi của các phân tử trên

2 Hãy định các giá trị nhiệt độ nóng chảy: 8010C; 28000C; 7760C; 6860C; 7300C cho các chất: MgO, NaCl, KCl, KBr, KI và giải thích ngắn gọn

Câu III:

1 Khi phân tích một mẫu đá lấy từ Mặt Trăng thấy tỉ số giữa Ar40 và K40 phóng xạ là 10,3 (về số nguyên tử) Giả sử Ar40 tạo thành là do K40 phóng xạ tạo nên Xác định tuổi của mẫu đá đó, biết rằng chu kỳ bán hủy của K40 là 1,25.109năm

2 Trước khi tìm ra được nguyên tố X có Z = 116 Em cho biết vị trí của X trong bảng hệ

thống tuần hoàn và tính chất đặc trưng của X

Câu IV:

Tính năng lượng mạng lưới tinh thể ion của muối BaCl2 Biết rằng nhiệt tạo thành của tinh thể BaCl2 là 860,23 kJ/mol, nhiệt thăng hoa của Ba là 192,46 kJ/mol, nhiệt phân li của Cl2

là 244,35 kJ/mol, năng lượng ion hóa thứ nhất, thứ hai tương ứng của Ba là 501,24 kJ/mol; 962,32 kJ/mol, ái lực electron của clo là 370,28 kJ/mol

Câu V:

Cho NH3 vào 100 ml dung dịch X gồm Fe3+ 0,10M; Al3+ 0,10M; Zn2+ 0,20M; H+ 0,20M đến nồng độ 1,80M, thu được a gam kết tủa và dung dịch Y Tính a và nồng độ các ion có trong dung dịch Y Cho pKa NH 4 = 9,24; βZn(NH3)42+ = 108,89 ; pKs Mg(OH) 2 = 10,90

Câu VI:

Hòa tan hết 12,88 gam hỗn hợp gồm Mg và Fe (có tỉ lệ mol tương ứng là 7 : 20) trong

500 ml dung dịch hỗn hợp gồm HCl 0,40M và H2SO4 0,40M Sau khi các phản ứng xảy ra hoàn toàn thu được dung dịch X

1 Đem cô cạn ½ dung dịch X, thu được bao nhiêu gam muối khan ?

2 Viết các bán phản ứng ở trên các điện cực và phương trình phản ứng điện phân ½ dung

dịch X đến khi ở catot có bọt khí thoát ra lần thứ hai

Câu VII: Cho sơ đồ biến hóa:

A FeCl3

X Y Z

T M N

Hoàn thành phương trình phản ứng khác nhau trong sơ đồ biến hóa trên Biết: X là một đơn chất, Y, Z, M là các muối có oxi của X, T là muối không chứa oxi của X, N là axit không bền của X

Câu VIII:

Có một hợp chất X chứa các nguyên tố Natri; A; oxi có phần trăm khối lượng tương ứng: 29,11%; 40,51%; 30,38%

1 Viết công thức hóa học và cấu tạo của hợp chất X.

2 Viết phương trình phản ứng của X với I2, Cl2, HNO3, KMnO4(H2SO4 loãng)

Câu IX:

Đun nóng tới 445oC một bình kín chứa 8 mol I2 và 5,30 mol H2 đến khi lượng HI không đổi, thấy có 9,50 mol HI tạo ra Nếu ta cho thêm 3 mol H2 và 2 mol HI vào, đun nóng ở

445oC đến khi đạt tới trạng thái cân bằng thu được hỗn hợp khí X

1 Tính tổng số mol khí ở trạng thái cân bằng của phản ứng khi cho thêm 1 mol H2 và 4 mol HI, nhưng ở 400oC

2 Tính phần mol mỗi chất trong hỗn hợp X ở 445oC

Câu X:

Có các lọ không nhãn đựng các khí sau: N2, O2, SO2, SO3, CO2, HCl, HBr, HI, HF, H2S

Mô tả sơ đồ nhận biết ra mỗi khí trên

HƯỚNG DẪN CHẤM

1 Electrron ở mức năng lượng của nguyên tử của nguyên tố X, Y

được đặc trưng bởi 4 số lượng tử là:

X: n=3; l=1; m=+1; s=+1/2 Y: n=3; l=1; m=-1; s=-1/2

a) Dùng kí hiệu ô lượng tử biểu diễn cấu hình electrron của hai

nguyên tử nguyên tố X, Y

b) So sánh năng lượng ion hóa thứ nhất của X, Y và giải thích

Hướng dẫn:

a) Ứng với 4 số lượng tử của X và Y, có cấu trúc ô lượng tử và cấu

hình electron là:

X:

Y:

b) Năng lượng I1 của X lớn hơn của Y vì X và Y là hai nguyên tố

trong cùng chu kỳ và hai nhóm liên tiếp, trong đó electron được

tách ra của X ở phân mức năng lượng (p3) bền hơn của Y (p4)

0,5 đ

0,5 đ

Câu I:

(2,00 điểm)

2 Hợp chất X tạo bởi hai nguyên tố M và R có công thức MaRb,

trong đó R chiếm 6,67% khối lượng Trong hạt nhân nguyên tử M

có N = Z + 4, trong hạt nhân nguyên tử R có N’ = Z’ (trong đó N,

Z, N’, Z’ là số hạt nơtron và proton tương ứng của M và R) Tổng

số hạt proton trong phân tử X bằng 84 và a + b = 4 Tìm công thức

phân tử của X

Hướng dẫn:

Từ các dữ kiện bài cho có các phương trình:

b(Z’ + N’)/a(Z + N) = 3/45 (I)

N = Z + 4 (II)

N’ = Z’ (III)

aZ + bZ’ = 84 (IV)

a + b = 4 (V)

- Từ (I), (II), (III), (IV) có được 90aZ = 7056 – 12a Thay a = 1, 2,

3 Chỉ thấy a = 3; Z=26 (Fe) là thỏa mãn

Thay a=3; b=1; Z = 26 vào (IV), có được Z’=6(C) Vậy công thức

của X là Fe3C

0,50 đ

0,50 đ

Câu II:

(2,00 điểm) 1 Có các phân tử: H2O; SO3; CH4, CO2 Hãy cho biết ?

Công thức cấu tạo, trạng thái lai hóa của nguyên tử trung tâm,

dạng hình học và so sánh nhiệt độ sôi của các phân tử trên

2 Hãy định các giá trị nhiệt độ nóng chảy: 8010C; 28000C; 7760C;

6860C; 7300C cho các chất: MgO, NaCl, KCl, KBr, KI và giải

thích ngắn gọn

Hướng dẫn:

1

SO3 O

O=S O

CH4 H

H-C- H H

Nhiệt độ sôi được sắp xếp tăng dần: CH4 < CO2 < SO3 < H2O

2 Nhiệt độ sôi của các chất:

Chất: MgO NaCl KCl KBr KI

to

s (0oC): 2800 801 776 730 686 Giải thích: Nếu năng lượng phân li càng nhỏ thì nhiệt độ sôi

càng thấp

- Do r(Mg2+) < r(Na+), r(O2-) < r(Cl-) và điện tích của ion Mg2+ lớn

hơn ion Na+, nên năng lượng phân li của MgO lớn hơn NaCl

- Do r(Na+) < r(K+), nên năng lượng phân li của NaCl lớn hơn

KCl

- Do r(Cl-) < r(Br-) < r(I-), nên năng lượng phân li giảm dần KCl >

KBr > KI

0,75đ

0,25đ 0,50đ

0,50đ

Câu III:

(2,00 điểm) 1 Khi phân tích một mẫu đá lấy từ Mặt Trăng thấy tỉ số giữa Ar40

và K40 phóng xạ là 10,3 (về số nguyên tử) Giả sử Ar40tạo thành là

do K40 phóng xạ tạo nên Xác định tuổi của mẫu đá đó, biết rằng

chu kỳ bán hủy của K40 là 1,25.109năm

2 Trước khi tìm ra được nguyên tố X có Z = 116 Em cho biết vị

trí của X trong bảng hệ thống tuần hoàn và tính chất đặc trưng của

X

Hướng dẫn:

1 Theo bài cho:

N(Ar40)/N(K40) = 10,3 => No(K40)/N(K40) = 11,3

Theo phương trình động học bậc nhất: kt = ln(No/N)

=> t = t1/2.ln(No/N)/ln2 = 1,25.109.ln11,3/ln2 = 4,373.109 (năm)

Vậy tuổi của mẫu đá là 4,373.109năm

2 Trên cơ sở cấu hình mức năng lượng suy ra cấu hình electron

của 116X là:

1,00 đ

1s22s22p63s23p63d104s24p64d104f145s25p65d105f146s26p66d107s27p4

+ Dựa theo cấu hình electron ở trên cho thấy vị trí của X trong

bảng HTTH là:

- Chu kỳ 7, vì nguyên tử X có 7 lớp electron

- Nhóm VIA, vì electron có mức năng lượng cao nhất thuộc phân

lớp p và có 6 electron ở lớp ngoài cùng

+ Trong nhóm VIA gồm: O, S, Se, Te, Po Theo tính biến thiên phi

kim, kim loại trong một nhóm từ trên xuống dưới tính phi kim yếu

dần, tính kim loại mạnh dần, trong đó Po là kim loại, vì vậy

nguyên tố 116X cũng là kim loại (mạnh hơn Po), do đó tính chất

đặc trưng của 116X là tính khử

0,25 đ 0,25 đ

0,50 đ

Câu IV:

(2,00 điểm) Tính năng lượng mạng lưới tinh thể ion của muối BaCl2 Biết rằng

nhiệt tạo thành của tinh thể BaCl2 là 860,23 kJ/mol, nhiệt thăng

hoa của Ba là 192,46 kJ/mol, nhiệt phân li của Cl2 là 244,35

kJ/mol, năng lượng ion hóa thứ nhất, thứ hai tương ứng của Ba là

501,24 kJ/mol; 962,32 kJ/mol, ái lực electron của clo là 370,28

kJ/mol

Hướng dẫn:

Có các phương trình và quá trình là:

Ba(r) + Cl2(k)  BaCl2(r) ΔH0

tt = - 860,23kJ/mol (1)

Ba(r)  Ba(k) ΔH0

th = + 192,46 kJ/mol (2)

Ba(k)  Ba+

(k) + 1e I1 = + 501,24 kJ/mol (3)

Ba+ (k)  Ba2+

(k) +1e I2 = + 962,32 kJ/mol (4)

Cl2(k)  2Cl.

(k) Epl = + 244,35 kJ/mol (5)

Cl (k)  Cl

-(k) ACl- = - 370,28 kJ/mol (6)

Ba2+

(k) + 2Cl

-(k)  BaCl2(tt) Utt = ? (7)

Tổ hợp các quá trình trên ta có:

Utt = ΔH0

tt - ΔH0

th - I1 - I2 - Epl - 2ACl = - 2020,04 kJ/mol.

(Hoặc tỉnh theo chu trình Born – Haber)

BaCl2(r)

 Htt

Ba(r) + Cl2(k)

Epl

Ba(r) 2Cl.

(k)

ΔH0

th Utt

Ba(k) 2Cl.

(k)

2ACl

Ba(k) 2Cl

-(k)

I1

Ba+

(k) 2Cl

-(k)

I2

Ba2+

(k)+ 2Cl

-(k)

=> ΔH0

tt = Epl + ΔH0

th + 2ACl + I1 + I2 + Utt

=> Utt = ΔH0

tt - Epl - ΔH0

th - 2ACl - I1 - I2 = - 2020,04 kJ/mol

Cõu V:

(2,00 điểm) Nhỏ 100 ml dung dịch NH3 vào 100 ml dung dịch X gồm

Fe3+ 0,10M; Al3+ 0,10M; Zn2+ 0,20M; Mg2+ 0,02M; H+ 0,20M thu

được a gam kết tủa và dung dịch Y Tớnh a và pH của dung dịch Y

Cho pKa NH 4 = 9,24; βZn(NH3)42+ = 108,89

Hướng dẫn:

Số mol ban đầu của mỗi ion là:

nH+ = 0,1.0,2 = 0,02 mol ; nFe3+ = 0,1.0,1 = 0,01 mol ; nAl3+ =

0,1.0,1 = 0,01 mol ; nZn2+ = 0,1.0,2 = 0,02 mol

Cú cỏc phản ứng:

H+ + NH3 → NH4+ (1)

0,02 0,18

- 0,16 0,02

Fe3+ + 3NH3 + 3H2O → Fe(OH)3 + 3NH4+ (2) 0,01 0,16 0,02

- 0,13 0,01 0,05

Al3+ + 3NH3 + 3H2O → Al(OH)3 + 3NH4+ (3) 0,01 0,13 0,05

- 0,10 0,01 0,08

Zn2+ + 4NH3 → Zn(NH3)42+ (4) 0,02 0,10

- 0,02 0,02

Cú thể cú:

Mg2+ + 2NH3 + 2H2O → Mg(OH)2 + 2NH4+ (5)

Từ (1) => (4) cho thấy TPGH của dung dịch gồm:

Từ (2) và (3) có khối lượng kết tủa là: Zn(NH3)42+ 0,20M; Mg2+

0,02M; NH3 0,20M; NH4+ 0,80M Cú cỏc cõn bằng:

NH3 + H2O ⇌ NH4+ + OH- Kb = 10-4,76 (6)

Zn(NH3)42+ ⇌ Zn2+ + 2NH3 β-1 = 10-8,89 (7)

Do phức bền, nờn NH3 phõn li ra từ phức là khụng đỏng kể Vậy

pH của dung dịch Y là do hệ đệm NH4+/NH3 quyết định Theo

cụng thức tớnh:

1 đ

1 đ

pH = pKa + lgCNH3/CNH4 = 9,24 + lg0,2/0,8 = 8,64

Vậy pH của dung dịch Y bằng 8,64.

+ Với [H+] = 10-8,64 => [OH-] = 10-14/10-8,64 = 10-5,36

=> CMg2+.(COH-)2 = 0,02.10-5,36.2 = 10-12,42 < 10-10,9, vì vậy không có

kết tủa Mg(OH)2 Vậy kết tủa chi có Fe(OH)3 và Al(OH)3 có khối

lượng là:

a = 107.0,01 + 78.0,01 = 1,85 (gam)

Câu VI:

(2,00 điểm) Hòa tan hết 12,88 gam hỗn hợp gồm Mg và Fe (có tỉ lệ mol

tương ứng là 7 : 20) trong 500 ml dung dịch hỗn hợp gồm HCl

0,40M và H2SO4 0,40M Sau khi các phản ứng xảy ra hoàn toàn

thu được dung dịch X

1 Đem cô cạn ½ dung dịch X, thu được bao nhiêu gam muối khan

?

2 Viết các bán phản ứng ở trên các điện cực và phương trình phản

ứng điện phân ½ dung dịch X đến khi ở catot có bọt khí thoát ra

lần thứ hai

Hướng dẫn:

1 Theo bài cho, gọi nMg = 7x ; => nFe = 20x

=> 24.7x + 56.20x = 12,88

=> x = 0,01

=> nMg = 0,07mol ; => nFe = 0,20 mol

nCl - = nHCl = 0,5.0,4 = 0,2(mol)

nSO 42- = nH 2 SO 4 = 0,5.0,4 = 0,2(mol)

nH + = nHCl + 2.nH 2 SO 4 = 0,2 +2.0,2 = 0,6(mol)

Có các phương trình phản ứng khi cho hỗn hợp Mg và Fe với

dung dịch HCl và H2SO4(loãng) là:

Mg + 2H+ → Mg2+ + H2 (8)

mol: 0,07 0,14 0,07

Fe + 2H+ → Fe2+ + H2 (9)

mol: 0,2  0,4 0,2

Theo (8,9) : nH +

(p/ ư) = 0,14 + 0,4 = 0,54(mol)

 nH +

(còn dư) = 0,6 – 0,54 = 0,06(mol)

 1/2 Dung dịch X gồm: 0,035mol ion Mg2+, 0,1mol ion Fe2+, 0,03mol ion H+, 0,1mol ion Cl-, 0,1mol ion

SO4

2-Khi cô cạn ½ dung dịch X thi có HCl và H2O bay hơi:

 nHCl(bay ®i) = nH + = 0,03(mol)

 nCl - (cßn l¹i) = 0,1 – 0,03 = 0,07(mol)

 Khối lượng của muối khan thu được là:

m = mMg 2+ + mFe 2+ + mCl - + mSO 4

2- 1,00 đ

= 24.0,035 + 56.0,1 + 35,6.0.07 +96.0.1 = 18,525(gam)

b) (1,0điểm)

Có sơ đồ điện phân:

!/2 ddE: 0,03mol H+; 0,1mol Fe2+; 0,035mol Mg2+; 0,1mol Cl-; 0,1mol SO4

A(+) K(+)

Cl-, SO42- H+, Fe2+, Mg2+

Quỏ trỡnh oxi húa Quỏ trỡnh khử

2Cl- - 2e → Cl2 (1) 2H+ + 2e → H2 (2)

mol:0,1 mol: 0,03

H2O – 2e → 1/2O2 + 2H+ (4) Fe2+ + 2e → Fe (3)

mol: 0,1 2H+ + 2e → H2 (5) Theo cỏc quỏ trỡnh trờn và lượng chất bài cho, ta cú cỏc phương trỡnh phản ứng điện phõn xảy ra là:

H+ + Cl- H2 + Cl2 (6)

no 0,03 0,1

ns 0,0 0,07

Fe2+ + 2Cl- Fe + Cl2 (7)

no 0,1 0,07

ns 0,065 0,0

Fe2+ + H2O Fe + 1/2O2 + 2H+ (8)

H2O H2 + 1/2O2 (9)

Phản ứng (8) xảy ra một lỳc sau đú là phản ứng (9) xảy ra

1,00 đ

Cõu VII:

(2,00 điểm) Hướng dẫn: Sơ đồ biến húa thỏa món là:

HCl FeCl3

X KClO3 KClO4

KCl KClO HClO

Cú cỏc phương trỡnh phản ứng:

H2 + Cl2→ 2HCl (1)

(X) (A)

6HCl + Fe2O3 → 2FeCl3 + 3H2O (2)

(A) (Fe3O4,)

2Fe + 3Cl2 → 2FeCl3 (3)

Viết được đỳng một biến húa cho 0,2đ (từ 10 trở lờn cú thể cho tối đa điểm)

( 5)

( 6)

( 1)

( 3)

( 7)

( 4)

( 2)

( 8) ( 10)

( 9)

( 11) ( 12)

3Cl2 + 6KOH 5KCl + KClO3 + 3H2O (4)

(Y) 6HCl + KClO3 → 3Cl2 + KCl + 3H2O (5)

Cl2 + 2KOH → KCl + KClO + H2O (6)

(T) 2KClO3 2KCl + 3O2 (7)

KCl + 3H2O KClO3 + 3H2 (8)

4KClO3 → 3KClO4 + KCl (9)

KClO4 KCl + 2O4 (10)

KCl + H2O KClO + H2 (11)

(M) KClO + CO2 + H2O → HClO + NaHCO3 (12)

(N) Câu VIII: (2,00 điểm) Có một hợp chất X chứa các nguyên tố Natri; A; oxi có phần trăm khối lượng tương ứng: 29,11%; 40,51%; 30,38% 1 Viết công thức hóa học và cấu tạo của hợp chất X 2 Viết phương trình phản ứng của X với I2, Br2, HNO3, KMnO4(H2SO4 loãng) Hướng dẫn: 1 Do trong hợp chất có Na, A và O, nên oxi có số oxi hóa là -2; của Na là +1, còn của A gọi là +a Vì tổng số oxi hóa trong một hợp chất bằng 0, nên có: (29,11/23).1 + (40,51/A).a + 30,38/16).(-2) = 0 => A = 16a, vì 1 ≤ a ≤ 7 => chỉ có nguyên tố S là t/m => Công thức tổng quát của X là: NaxSyOz => x : y : z = 29,11/23 : 40,51/16 : 30,38/16 = 2 : 2 : 3 => Công thức hóa học và cấu tạo là: Na2S2O3 =>

2 Các phương trình phản ứng là: 4Na2S2O3 + I2 → Na2S4O6 + 2NaI Na2S2O3 + 4Br2 + 5H2O → Na2SO4 + H2SO4 + 8HBr 3Na2S2O3 + 8HNO3→ 3Na2SO4 + + 8NO + 3H2SO4 + H2O 5Na2S2O3 + 8KMnO4 + 7H2SO4(loãng) → 5Na2SO4 + 8MnSO4 + 4K2SO4 + 7H2O

1,00 đ 1,00 đ

t o

t o

đp dung dịch(80 o C) Không có mnx

300 o

đp dung dịch Không có mnx

t o cao

Câu IX:

(2,00 điểm) Đun nóng tới 445oC một bình kín chứa 8 mol I2 và 5,30 mol H2

đến khi lượng HI không đổi, thấy có 9,50 mol HI tạo ra Nếu ta

cho thêm 3 mol H2 và 2 mol HI vào, đun nóng ở 445oC đến khi đạt

tới trạng thái cân bằng thu được hỗn hợp khí X

1 Tính tổng số mol khí ở trạng thái cân bằng của phản ứng khi

cho thêm 1 mol H2 và 4 mol HI, nhưng ở 400oC

2 Phần trăm số mol mỗi chất trong hỗn hợp X ở 445oC

Hướng dẫn:

Từ phản ứng: H2(k) + I2(k) ⇌ 2HI(k) cho thấy số mol khí

mất đi bằng số mol tạo thành, vì vậy trong quá trình phản ứng số

mol khí không thay đổi dù ở nhiệt độ nào Vậy tổng số mol khí là:

n = 8 + 5,3 + 1 + 4 = 18,3 (mol)

2 Tính cân bằng:

H2(k) + I2(k) ⇌ 2HI(k)

ban đầu 5,3 8

TTCB (5,3-4,75) (8-4,75) 9,5

=> Kc = = (9,5)2/(0,55)(3,25) = 50,49 Khi cho thêm 3 mol H2 và 2 mol HI, ta có:

Q = = (9,5 + 2)2/(0,55 + 3)(3,25) = 11,46 < Kc ; để

Q => K, thì nồng độ HI tăng và H2với I2giảm, có nghĩa cân bằng

được chuyển dịch theo chiều thuận:

Xét cân bằng: H2(k) + I2(k) ⇌ 2HI(k)

ban đầu 3,55 3,25 11,5 TTCB (3,55-x) (3,25-x) (11,5 +2x)

=> Kc = = (11,5 +2x )2/(3,55-x )(3,25-x) =

50,49

=> 46,49x2 - 389,332x + 450,28 = 0 Víi 0 < x < 3,25; => x ≃ 1,39

=> Số mol của mỗi khí ở TTCB là mới: H2 (3,55 - 1,39 = 2,16

mol);I2 (3,25 - 1,39 = 1,86 mol); HI (11,5 + 2.1,39 = 14,28 mol)

Vậy phần trăm số mol của mỗi khí là:

nX = 8 + 5,3 + 2 + 3 = 18,30 (mol)

0,50 đ

0,50 đ

0,25 đ

0,75 đ

mol mol