Ơ mạng cơ sở Số nguyên tử trong một ơ mạng cơ sở: nguyên tử Thể tích chốn chỗ của các nguyên tử trong ơ mạng cơ sở: Xét theo đường chéo của hình vuơn trong mỗi mặt của hình lập phương..
Trang 1TRƯỜNG THPT CHUYÊN HÀ NỘI
-AMSTERDAM
ĐỀ THI ĐỀ XUẤT
ĐÁP ÁN ĐỀ THI MÔN HÓA HỌC
KHỐI 10 NĂM 2022
Thời gian làm bài 180 phút (Đề này có 03 trang, gồm 10 câu)
Câu 1 (2,0 điểm) Cấu tạo nguyên tử, phân tử, định luật tuần hoàn
1 Khi phóng tia lửa điện qua các nguyên tử hiđro ở áp suất thấp, các electron bị kích thích
lên trạng thái năng lượng cao hơn Sau đó, electron nhanh chóng chuyển về mức năng lượng
cơ bản (n=1) và bức xạ ra photon với các bước sóng khác nhau tạo thành dãy phổ Tính bước sóng (λ) nhỏ nhất và bước sóng lớn nhất theo nm của dãy phổ nếu electron chuyển từ n > 1 về
n = 1
Biết trong hệ một electron, một hạt nhân, năng lượng của electron được tính theo công thức:
E n = - 13,6 (eV) Cho: h = 6,626.10 -34 J.s ; c = 3.10 8 m/s; 1eV= 1,6.10 -19 J
2 Nguyên tố có electron cuối cùng ứng với số lượng tử có tổng đại số bằng Xác định
nguyên tố , viết cấu hình electron và cho biết vị trí của trong bảng tuần hoàn?
1 - Bước sóng dài nhất ứng với sự chuyển từ mức n=2 về mức n=1:
18
7
min
1,63.12 ( ) 6,626.10 3.10
1, 22.10 (m)=122 (nm)
1, 63.10
m
hc E
0.5
- Bước sóng ngắn nhất ứng với sự chuyển từ mức n= về mức n=1
18
9
max
2,18.12 ( ) 6,626.10 3.10
91, 2.10 (m)=91,2 (nm) 2,18.10
hc E
0,5
2
2
n Z
Trang 22 Theo đề ra:
phải khác H,He …n 2
• Trường hợp 1: n 2; m S 1/ 2 l m l 0. Khi đĩ cĩ hai khả
năng:
+)
+ )
Vị trí trong bản tuần hồn:
Li (Z 3):1s 2s
STT: 3 Chu kì :2 Nhóm: IA
B (Z 5):1s 2s 2p
STT: 5 Chu kì :2 Nhó m: IIIA
• Trường hợp 2:
là
Vị trí trong ban tuần hồn:
F (Z 9):1s 2s 2p
STT: 9 Chu kì :2 Nhó m: VIIA
• Trường hợp 3: n 3: m S 1/ 2 l m 0 l Khi đĩ cĩ ba khả năng:
+)
+)
+)
Vị trí trong bản tuần hồn:
Mg (Z 12):1s 2s 2p 3s
STT: 12 Chu kì :3 Nhó m: IIA
S (Z 16):1s 2s 2p 3s 3p
STT:16 Chu kì :3 Nhó m: VIA
0,25
0,25
Trang 3STT: 26 Chu kì : 4 Nhó m: VIIIB
0,5
Câu 2 (2,0 điểm) Tinh thể
1 Trong máu cơ thể người cĩ màu đỏ vì chứa hemoglobin (chất vận chuyển sắt) Máu của
một số động nhuyễn thể khơng cĩ màu đỏ vì chứa một kim loại khác (X) Tế bào đơn vị (ơ mạng cơ sở) lập phương tâm diện của tinh thể X, cĩ cạnh 3,62.10-8 cm Khối lượng riêng của nguyên tử này là 8920 kg/m3
a) Tính thể tích các nguyên tử trong một tế bào và phần trăm thể tích của tế bào bị chiếm chỗ bởi các nguyên tử
b) Xác định nguyên tố X
2 Mạng lưới tinh thể KBr cĩ dạng lập phương tâm diện với thơng số mạng a = 6,56A0 Hãy tính khối lượng riêng của tinh thể KBr Cho MK = 39; MBr = 79,9; Số Avogadro
Ơ mạng cơ sở
Số nguyên tử trong một ơ mạng cơ sở: (nguyên tử)
Thể tích chốn chỗ của các nguyên tử trong ơ mạng cơ sở:
Xét theo đường chéo của hình vuơn trong mỗi mặt của hình lập
phương Các nguyên tử xếp sát nhau nên:
0.5
Trang 4Thay R vào (*) ta được:
NT 346 Thể tích của ô mạng cơ sở:
Phần trăm thể tích của tế bào bị chiếm bởi các nguyên tử là:
2 KBr có cấu trúc mạng lập phương tâm diện nên trong một ô mạng cơ
sở số ion K+ = số ion Br- = số phân tử KBr
Số ion Br- =
Số ion K+ =
4K+ + 4Br- → 4KBr
- Khối lượng một ô mạng cơ sở là:
gam
0,5
- Thể tích của một ô mạng cơ sở là: V = a3 = (6,56.10-8 )3= 282,3.10-24
(cm)
Vậy khối lượng riêng của tinh thể KBr là
0,5
Câu 3 (2,0 điểm) Phản ứng hạt nhân
1 32
P phân rã β- với chu kì bán huỷ là 14,28 ngày, được điều chế bằng phản ứng giữa nơtron với hạt nhân 32
S
a) Viết các phương trình phản ứng hạt nhân để điều chế 32
P và biểu diễn sự phân rã phóng
xạ 32
P
Trang 5b) Có hai mẫu phóng xạ 32
P được kí hiệu là mẫu I và mẫu II Mẫu I có hoạt độ phóng xạ
20 μCi được lưu giữ trong bình đặt tại buồng làm mát có nhiệt độ 10°C Mẫu II có hoạt độ phóng xạ 2 μCi bắt đầu được lưu giữ cùng thời điểm với mẫu I nhưng ở nhiệt độ 20°C Khi hoạt độ phóng xạ của mẫu II chỉ còn 5.10-1 μCi thì lượng lưu huỳnh xuất hiện trong bình chứa
mẫu I là bao nhiêu gam? Trước khi lưu giữ trong bình không có lưu huỳnh Cho: 1Ci =
3,7.1010 Bq (1 Bq = 1 phân rã/giây); số Avogadro
NA = 6,02.1023 mol-1; hoạt độ phóng xạ A = N ( là hằng số tốc độ phân rã, N là số hạt nhân
phóng xạ ở thời điểm t)
2 a) 238U tự phân rã liên tục thành một đồng vị bền của chì Tổng cộng có 8 hạt α được phóng ra trong quá trình đó Hãy giải thích và viết phương trình phản ứng chung của quá trình này
b) Uran có cấu hình electron [Rn] Nguyên tử này có bao nhiêu electron độc thân? Có thể
có mức oxi hoá cao nhất là bao nhiêu?
c) UF6 là chất lỏng dễ bay hơi được ứng dụng phổ biến để tách các đồng vị uran Hãy viết phương trình phản ứng có UF6 được tạo thành khi cho UF4 tác dụng với ClF3
1 a) Phương trình phản ứng hạt nhân điều chế
Và phân rã phóng xạ b)
Vậy thời gian lưu giữ là 2 chu kì bán huỷ
Tốc độ phóng xạ không phụ thuộc vào nồng độ ban đầu và nhiệt
độ, nên sau thời gian t đó lượng 32
P của mẫu 1 chỉ còn 1/4 so với ban đầu
Số hạt nhân 32
P của mẫu I còn lại sau thời gian t phân rã là (vì Ap = kNo)
Số hạt nhân 32
P bị phân rã ở mẫu I cũng chính là số hạt nhân 32
S tạo thành:
Trang 6Cứ 1 mol 32
S ứng với NA nguyên tử có khối lượng 32 gam
Khối lượng 32
S tạo thành là:
2 a) U tự phóng xạ tạo ra đồng vị bền 92x
Pb cùng với ba loại hạt cơ bản:
và Theo định luật bảo toàn số khối: x = 238 - 8.4 = 206
Vậy có 20682 Pb
Theo định luật bảo toàn điện tích:
Vậy có 6 hạt hay β
-Phương trình chung:
0,5
b) Cấu hình electron [Rn] có số electron ngoài được biểu diễn như sau:
Vậy nguyên tử 23892U có 4 electron độc thân (chưa ghép đôi); mức (số) oxi hoá cao nhất + 6 vì
0,25
Câu 4 (2,0 điểm) Nhiệt hóa học
Cho phản ứng hóa học:
(1) (2) (3)
Trang 7Ở 300K ta có:
Phản ứng
Còn có:
Nhiệt dung trong bình đó hằng định trong khoảng từ 280K đến 370K
Với phản ứng:
(4)
Hãy:
a) Tính tại 300K
b) Tìm phương trình biểu thị là hàm của nhiệt độ và cho biết phương trình này được áp dụng trong khoảng nhiệt độ nào?
a) Để thu được phản ứng :
Ta có:
0,5
Nên:
Coi các chất khí là lí tưởng, ta có:
Mà
Mặt khác:
0,5
Trang 8b) Theo định luật Kirchhoff ta có:
(*) Mà:
Thay các giá trị vào (*) ta được:
Phương trình trên chỉ áp dụng trong khoảng 280K < T < 370K, ứng với
sự hằng định của
1
Câu 5 (2,0 điểm) Cân bằng hoá học trong pha khí
Khi đun nóng đến nhiệt độ cao PCl5; bị phân huỷ theo phương trình:
1 Cho m gam PCl5 vào một bình dung tích V, đun nóng bình đến nhiệt độ T (K) để xảy ra phản ứng phân li PCl5 Sau khi đạt tới cân bằng áp suất trong bình bằng P Hãy thiết lập biểu
thức Kp theo độ phân li a và áp suất P Thiết lập biểu thức Kp theo , m và V
2 Trong thí nghiệm thực hiện ở nhiệt độ T, người ta cho 83,3 gam PCl5 vào bình dung tích
V1 Sau khi đạt trạng thái cân bằng đo được P = 2,700 atm Hỗn hợp khí trong bình có tỉ khối
so với hiđro bằng 68,826 Tính và Kp
3 Trong thí nghiệm 2 giữ nguyên lượng PCl5 và nhiệt độ như ở thí nghiệm V1 nhưng thay dung tích là V2 thì đo được áp suất cân bằng là 0,500 atm Tính tỉ số
4 Trong thí nghiệm 3 giữ nguyên lượng PCl5 và dung tích bình V1 như ở thí nghiệm 1 nhưng
hạ nhiệt độ của bình tới thì đo được áp suất cân bằng là 1,944 atm Tính Kp và Từ đó cho biết phản ứng phân li PCl5 thu nhiệt hay tỏa nhiệt Cho ; các khí đều là khí lí tưởng
1 Tìm hiểu thức
Cân bằng:
Tổng số mol khí lúc cân bằng:
Độ phân li ; Khối lượng mol:
0,5
Trang 9ban đầu
• Tính Kp:
Áp suất riêng phần lúc cân bằng của mỗi khí:
;
• Tính
ở đây
2 Thí nghiệm 1:
Tổng số mol khí lúc cân bằng:
• Tim tại nhiệt độ
0,5
3 Thí nghiệm 2: - Giữ nguyên nhiệt độ Kp không đổi
- Giữ nguyên số mol PCl5 ban đầu mol
- Áp suất cân bằng P2 = 0,5 atm
Tổng số mol khí lúc cân bằng:
Trong điều kiện đẳng nhiệt:
(lần)
0,5
4 Thí nghiệm 3:
- Thay đổi nhiệt độ ở Kp thay đổi
- Giữa nguyên số mol PCl5 ban đầu a = 0,4 mol và V1
- Áp suất cân bằng V3 thay đổi do: Nhiệt độ giảm (T3 = (0,9T1), tổng số
0,5
Trang 10mol khí
thay đổi
- P3 = 1,944 atm
• Trong điều kiện đằng tích, ta có:
•
• Khi hạ nhiệt độ Kp giảm cân bằng chuyển dịch theo chiều nghịch
Chiều nghịch là chiều phát nhiệt Chiều thuận là chiều thu nhiệt
Câu 6 (2,0 điểm) Động hóa học hình thức
1 Thực nghiệm cho biết: sau 0,75 giây thì 30ml KOH 1M trung hoà vừa hết 30ml Hãy xác
định tốc độ của phản ứng đó theo lượng KOH: theo lượng H2SO4 Kết quả thu được ở môi
trường hợp đó có hợp lí không? Tại sao?
2 Hãy đưa ra các biểu thức cần thiết để chứng minh vai trò của hệ số các chất trong phương
trình phản ứng khi xác định tốc độ phản ứng (dùng phương trình với giả thiết phương trình
đó đủ đơn giản để dùng trong trường hợp này)
1 (mol) hợp với tỉ số theo phương trình
phản ứng:
Tốc độ trung bình của phản ứng (1):
Theo
Theo
Kết quả này hoàn toàn đúng, mặc dù không trùng nhau, do hệ số 2 chất
trong (1) khác nhau Ở đây, biến thiên (số mol) thay cho (nồng độ)
1
Trang 11Từ phương trình phản ứng (2)
Nếu (2) đủ đơn giản thì biểu thức tính tốc độ là (3)
Các hệ số a, b có vai trò trong (3)
- Với ví dụ ở phản ứng (1) kết quả tính chưa đơn giản cho 1 phản ứng,
để tránh
kết quả đó, ta cần dùng hệ số các chất như sau
Khi thay cho ta có:
Theo
Theo
1
Câu 7 (2,0 điểm) Dung dịch và phản ứng trong dung dịch
1 Trộn 20,00 ml dung dịch H3PO4 0,50 M với 37,50 ml dung dịch Na3PO4 0,40 M, rồi pha loãng bằng nước cất thành 100,00 ml dung dịch A
a Tính pH của dung dịch A.
b Cần phải thêm bao nhiêu ml dung dịch HCl 0,050 M vào 20,00 ml dung dịch A để thu
được dung dịch có pH =5,00 (metyl đỏ đổi màu)
c Cần phải thêm bao nhiêu ml dung dịch NaOH 0,10 M vào 25,00 ml dung dịch A để hỗn
hợp thu được có màu đỏ tía của phenolphtalein (pH = 10,00)
Cho biết:
2,15; 7,21; 12,32
a
0,10 (M); 0,15 (M)
= 1,5. phản ứng xảy ra như sau:
H3PO4 + + K1 = Ka1.= 1010,17
0,1 0,15
0 0,05 0,1 0,1 (M)
Trang 12+ 2
K2 = Ka2.= 10
5,11
0,1 0,05 0,1
0,05 0 0,2 (M)
Dung dịch A thu được là hệ đệm gồm: 0,05 M và 0,2 M 0,25
có thể tính pHA gần đúng theo biểu thức: pHA = pKa2 + = 7,81 0,25
b pH = 5,00 = 4,68 có thể coi lượng HCl thêm vào 20,00 ml dung
dịch A sẽ phản ứng vừa đủ với tạo thành
0,5
+ H+
VddHCl = 80 (ml)
0,25
c Tương tự = 9,765 10,00 có thể coi lượng NaOH thêm vào 25,00
ml dung dịch A sẽ phản ứng vừa đủ với tạo thành
0,5
+ OH- + H2O
0,25
Câu 8 (2,0 điểm) Phản ứng oxi hoá khử Pin điện và điện phân
1 Cho:
a) So sánh độ bền giữa các dạng oxi hoá - khử
b) Từ dữ kiện trên hãy tính
c) Thiết lập sự phụ thuộc E - pH của các cặp
2 Phản ứng giữa AgNO3 và KCl tạo thành kết tủa AgCl và giải phóng năng lượng
Ta có thể tạo thành một tế bào quang điện hoá sinh công nhờ phản ứng đó
a) Viết công thức của tế bào điện hoá theo IUPAC và các nữa phản ứng điện cực tại anốt và
catốt
b) Tính của phản ứng kết tủa AgCl và của tế bào điện hoá
Trang 13Biết
1 a) Do 02 2 2 02 2 2
E EH Tính oxi hóa H
2O, mạnh hơn O2 và tính khử H2O2 lớn hơn H2O
Phản ứng tự xảy ra:
Vậy H2O2 là dạng kém bền hơn so với 2 dạng O2 và H2O
0,5
b)
• Tính
• Tính
0,5
a) Tế bào điện hoá thường dùng:
(Anôt) (Catôt) Tại anot:
Tại catốt:
0,5
Trang 14b)
Mặt khác:
Câu 9 (2,0 điểm) Halogen
1 Hòa tan Cl2 và Br2 (tỉ lệ số mol tương ứng là 5:2) trong nước để được 2 lít dung dịch A có khối lượng riêng d= 1,00675g/ml
Cho vào 2 lít dung dịch A một lượng NaI có khối lượng m gam Sau khi kết thúc phản ứng, thu được dung dịch X1 Cô cạn X1 thu được chất rắn B Tính m để thu được 15,82gam chất rắn B
2 Đốt cháy hoàn toàn 3 gam một mẫu than có chứa tạp chất S Khí thu được cho hấp thụ
hoàn toàn bởi 0,5 lít dung dịch NaOH 1,5M được dung dịch A, chứa 2 muối và có xút dư Cho khí Cl2 (dư) sục vào dung dịch A, sau khi phản ứng xong thu được dung dịch B, cho dung dịch B tác dụng với dung dịch BaCl2 dư thu được m gam kết tủa, nếu hoà tan lượng kết tủa này vào dung dịch HCl dư còn lại 3,495 gam chất rắn
a Tính khối lượng C; S trong mẫu than.
b Tính m gam kết tủa?
1 a) Gọi = a mol, = b mol
Khối lượng dung dịch: = + +
Suy ra : + = 2000.1,00675 – 2000 = 13,5 gam
Ta có :
0,25
Khi thêm NaI vào dung dịch có chứa Cl 2 và Br 2 thì Cl 2 phản ứng
trước Br 2
Cl2 + 2NaI I2 + 2NaCl (I) Sau (I) thì nếu còn dư NaI thì Br2 sẽ phản ứng
Br2 + 2NaI I2 + 2NaBr(II)
0,25
* Giả sử lượng NaI đủ cho phản ứng (I)
NNaI = 0,2 mol chất rắn B là NaCl (0,2 mol) mB = mNaCl = 11,7
gam
* Giả sử lượng NaI đủ cho phản ứng (II)
nNaI = 0,28 mol chất rắn B gồm 0,2 mol NaCl và 0,08 mol NaBr 0,25
Trang 15 mB = 11,7 + 0,08.103 = 19,94 gam
* Theo đề bài: 11,7 < m B = 15,82 < 19,94 Cl2 đã phản ứng hết và
1 phần Br2 phản ứng
mB = 11,7 + mNaBr = 15,82
mNaBr = 4,12g nNaBr = 0,04 mol
nNaI = 0,2 + 0,04 = 0,24 mol mNaI = 36gam 0,25
2 a Phương trình phản ứng:
C + O2 CO2 (1)
x x (mol)
S + O2 SO2 (2)
y y (mol) Gọi số mol C trong mẫu than là x; số mol S trong mẫu than là y
12x + 32y = 3
Khi cho CO2; SO2 vào dung dịch NaOH dư:
CO2 + 2NaOH Na2CO3 + H2O (3)
SO2 + 2NaOH Na2SO3 + H2O (4) Cho khí Cl2 vào dung dịch A (Na2CO3; Na2SO3; NaOH dư)
Cl2 + 2NaOH NaClO + NaCl + H2O (5) 2NaOH + Cl2 + Na2SO3 Na2SO4 + 2NaCl + H2O (6) Trong dung dịch B có: Na2CO3; Na2SO4; NaCl; NaClO
Khi cho BaCl2 vào ta có:
BaCl2 + Na2CO3 BaCO3 + 2NaCl (7)
x x BaCl2 + Na2SO4 BaSO4 + 2NaCl (8)
y y Hoà tan kết tủa vào dung dịch HCl có phản ứng, BaCO3 tan
Na2CO3 + 2HCl 2NaCl + CO2 + H2O Vậy : BaSO4 = 3,495 g = 0,015mol
0,25
0,25
Trang 16Vậy y = 0,015 mol
mS = 0,48 gam mS = 16
mC = 2,52 gam mC = 84
0,25
b m gam kết tủa = 3,495 + (137 + 60) = 44,865 gam
0,25
Câu 10 (2,0 điểm) Đại cương hữu cơ (quan hệ giữa cấu trúc và tính chất)
1 Hãy cho biết sự tương quan lập thể giữa hai hợp chất trong mỗi cặp sau đây, giải thích
ngắn gọn
2 Dự đoán sản phẩm chính khi cho mỗi chất sau đây tác dụng với Br2, FeBr3
3 Giải thích tại sao brom hóa biphenyl xảy ra tại vị trí orto và para hơn là vị trí meta.
m
Trang 17Khi quay một trong hai chất 1200 trong mặt phẳng nhận thấy hai chất
là vật và ảnh của nhau không chồng khít lên nhau Như vậy hai hợp
chất là hai đối thân của nhau
0,25
Nghịch chuyển không làm thay đổi cấu hình Hai công thức này chỉ
cùng một chất
0,25
Hai hợp chất này là hai xuyên lập thể phân của nhau (khác nhau cấu
hình tại C4)
0,25
3 Sự Brom hóa biphenyl xảy ra tại vị trí orto và para hơn là tại vị trí meta: trung
gian cacbocation khi Brom gắn vào vị trí orto và para được an định bằng sự
cộng hưởng với cả hai nhân thơm.Trong khi đó trung gian cacbocation khi
Brom gắn vào vị trí meta chỉ được an định trên một nhân thơm mà thôi
0,75
Trang 18……….HẾT………