Trang 14 Họ và tên thí sinh Số báo danh Câu 1 (2,5 điểm) 1 a) Viết cấu hình electron của nguyên tử Mn (Z = 25) ở trạng thái cơ bản và cho biết vị trí của nó trong bảng hệ thống tuần hoàn b) Khi bị io.
Trang 1Họ và tên thí sinh:……… ……Số báo danh:……… ………
Câu 1 (2,5 điểm):
1 a) Viết cấu hình electron của nguyên tử Mn (Z = 25) ở trạng thái cơ bản và cho biết vị trí của nó
trong bảng hệ thống tuần hoàn
b) Khi bị ion hóa thành ion Mn2+, nguyên tử Mn có thể nhường electron ở phân lớp 4s hoặc ở phân lớp 3d Sử dụng phương pháp gần đúng của Slater, hãy tính toán và lập luận để cho biết cấu hình electron của ion Mn2+ ở trạng thái cơ bản
2 Sau một chuỗi các phân rã và - nối tiếp, 226
88 Ra chuyển thành 20682Pb
a) Tính số phân rã và - trong quá trình trên
b) Viết phương trình biểu diễn các biến đổi hạt nhân theo chuỗi sau:
214 218
Động học của phản ứng (*) được nghiên cứu bằng cách theo dõi độ hấp thụ quang (A) của dung
dịch theo thời gian Kết quả cho thấy ở 298 K, phản ứng có bậc động học Biết rằng nồng độ MCl trong dung dịch tỉ lệ thuận với A
1 Thí nghiệm 1: Trộn 20,0 mL dung dịch MCl 7,50.10-5 M với H2O và 5,0 mL dung dịch NaOH
0,100 M thì thu được 100 mL dung dịch X Kết quả theo dõi độ hấp thụ quang của dung dịch X tại
298 K theo thời gian như sau:
A 0,8580 0,7491 0,6541 0,5710 0,4985 0,4354
a) Chứng minh rằng trong điều kiện thí nghiệm, phản ứng tuân theo quy luật động học bậc 1 b) Tính hằng số tốc độ của phản ứng và thời gian bán phản ứng trong điều kiện thí nghiệm c) Tính độ hấp thụ quang của dung dịch tại thời điểm t = 15 phút
2 Thí nghiệm 2: Trộn 20,0 mL dung dịch MCl 7,50.10-5 M với H2O và 10,0 mL dung dịch NaOH
0,100 M thì thu được 100 mL dung dịch Y Kết quả nghiên cứu cho thấy ở 298 K, phản ứng có
Ngày thi: 27 tháng 7 năm 2019
Thời gian làm bài: 180 phút (không kể thời gian giao đề)
Đề thi gồm có 04 trang
ĐỀ CHÍNH THỨC
Trang 2Câu 3 (2,5 điểm):
1 Nhiệt của phản ứng: C3H8(k) + 5O2(k) → 3CO2(k) + 4H2O(l) ở 298K, 1 atm bằng – 2219 kJ.mol-1
a) Tính nhiệt hình thành của C3H8(k) ở 298 K, 1 atm
a) Tính hằng số cân bằng KP của phản ứng ở 400 K
b) Cho 8,4 gam NaHCO3(r) vào một bình có thể tích không đổi 5,00 lít và nâng nhiệt độ bình lên
400 K Tính thành phần của hệ (theo số mol) và áp suất của bình
Câu 4 (2,5 điểm):
1 Biết liên kết trong S2 tương tự như liên kết trong O2
a) Vẽ giản đồ năng lượng obitan phân tử (MO) cho phân tử S2 Cho biết ở trạng thái cơ bản phân
tử này có tính thuận từ hay nghịch từ?
b) Đối với phân tử S2 và các ion S , S ,S , S2+ 22+ 2− 22−người ta xác định được các giá trị độ dài liên kết S-S
(tính bằng Angstrom) sau: 1,72; 1,79; 1,88; 2,00 và 2,20 Hãy gán các giá trị này cho các tiểu phân trên Giải thích ngắn gọn
c) Sắp xếp năng lượng ion hóa của các tiểu phân S, S2, S2− và S2+ theo thứ tự từ thấp đến cao Giải thích
2 Có một nhận xét: “Ion–phân tử NH4+ được hình thành theo cơ chế cho–nhận cặp electron giữa nguyên tử N trong NH3 và H+ Từ đó suy ra không thể tồn tại ion–phân tử CH5+ vì nguyên tử C trong CH4 không còn cặp electron tự do” Tuy nhiên, thực nghiệm chỉ ra có sự tồn tại ion CH5+ Trên cơ sở các kiến thức về liên kết hóa học, hãy mô tả sự tạo thành các liên kết hóa học và so sánh
độ dài giữa các liên kết trong ion–phân tử CH5+
Câu 5 (2,5 điểm):
Dung dịch A gồm (NH4)2CO3 0,080 M và NH3 0,160 M Dung dịch B gồm Na2CO3 0,080 M và
NH3 0,160 M Dung dịch C gồm MgCl2 0,010 M và CaCl2 0,010 M
Trang 31 Tính pH của dung dịch A và của dung dịch B
2 Trộn 25 mL dung dịch A với 25 mL dung dịch C thu được 50,00 mL dung dịch hỗn hợp D Hãy cho biết có kết tủa tách ra từ dung dịch hỗn hợp D hay không? Nếu có, hãy cho biết thành phần kết tủa
SO − và nhúng một thanh Zn vào dung dịch B chứa Zn2+
0,10 M và SO24− Nối hai dung dịch bằng cầu muối
a) Viết sơ đồ pin điện và cho biết vai trò của cầu muối
b) Viết phương trình hóa học của phản ứng tổng quát khi pin làm việc Tính sức điện động của
pin và tính G, H và S của phản ứng tổng quát trong pin ở 25oC
1 Người ta có thể điều chế một số hiđrohalogenua bằng cách cho muối halogenua tác dụng với
dung dịch axit sunfuric đặc (phương pháp sunfat) Hãy cho biết có thể sử dụng phương pháp này để điều chế hiđrohalogenua nào trong dãy các HX (X là F, Cl, Br, I)? Tại sao? Viết phương trình hóa học của các phản ứng để minh họa
2 Khi cho axit X hoặc axit Y tác dụng với nước đều thu được sản phẩm gồm H2SO4 và H2O2 Biết
một phân tử X có chứa 8 nguyên tử và trong X nguyên tố oxi chiếm 70,18% khối lượng Một phân
tử Y chứa nhiều hơn một phân tử X một nguyên tử S và ba nguyên tử O
a) Xác định X, Y và viết phương trình hóa học của các phản ứng
b) Viết phương trình hóa học của phản ứng xảy ra khi cho KI lần lượt tác dụng với X và với Y
Trang 4Câu 8 (2,5 điểm):
1 Hoà tan 1,67 gam hỗn hợp A gồm NaHSO3 và Na2SO3 trong dung dịch H2SO4 dư, đun nóng thì
thu được khí X Hấp thụ hoàn toàn một nửa lượng khí X bằng 500 mL dung dịch nước Br2 thì thu
được 500 mL dung dịch Y Thêm KI vào 50 mL dung dịch Y thì thu được dung dịch Z Để phản ứng hết với lượng I3− trong Z cần vừa đủ 12,5 mL dung dịch Na2S2O3 0,01 M Mặt khác, để trung
hòa 25 mL dung dịch Y cần 150 mL dung dịch NaOH 0,01M
a) Viết phương trình hóa học của các phản ứng xảy ra
b) Tính nồng độ mol của dung dịch nước Br2 ban đầu
c) Tính % khối lượng các muối trong hỗn hợp A
2 Cho m gam hỗn hợp B gồm NaBr và NaI phản ứng hoàn toàn với dung dịch H2SO4 đặc, nóng thì
thu được hỗn hợp khí C Ở điều kiện thích hợp, các khí trong C phản ứng vừa đủ với nhau tạo thành chất rắn có màu vàng và một chất lỏng D không làm chuyển màu quỳ tím D tác dụng hoàn toàn với
Na tạo ra 1,68 lít khí E (ở đktc)
a) Viết phương trình hóa học của các phản ứng xảy ra
b) Tính % thể tích các khí trong C và tính m
………HẾT………
Ghi chú: - Thí sinh không được sử dụng tài liệu
- Cán bộ coi thi không giải thích gì thêm
Trang 5Câu 1 (2,5 điểm):
1 a) Viết cấu hình electron của nguyên tử Mn (Z = 25) ở trạng thái cơ bản và cho biết vị trí của nó
trong bảng hệ thống tuần hoàn
b) Khi bị ion hóa thành ion Mn2+, nguyên tử Mn có thể nhường electron ở phân lớp 4s hoặc ở phân lớp 3d Sử dụng phương pháp gần đúng của Slater, hãy tính toán và lập luận để cho biết cấu hình electron của ion Mn2+ ở trạng thái cơ bản
2 Sau một chuỗi các phân rã và - nối tiếp, 226
88 Ra chuyển thành 20682Pb
a) Tính số phân rã và - trong quá trình trên
b) Viết phương trình biểu diễn các biến đổi hạt nhân theo chuỗi sau:
214 218
1.b) Khi bị ion hóa nguyên tử Mn có thể nhường cả 2 electron ở phân lớp 4s hoặc ở
phân lớp 3d hoặc nhường 1 electron ở phân lớp 4s và 1 electron ở phân lớp 3d để
tạo thành ion Mn2+ với các cấu hình electron: [Ar]3d5 (1); [Ar]3d34s2 (2) và
[Ar]3d44s1 (3)
Do cả ba cấu hình chỉ khác nhau về cấu hình electron ở các phân lớp 3d và 4s nên
chỉ cần tính tổng năng lượng của các electron ở 2 phân lớp này đối với 3 cấu hình
Ngày thi: 27 tháng 7 năm 2019
Thời gian làm bài: 180 phút (không kể thời gian giao đề)
Hướng dẫn chấm gồm 14 trang
HƯỚNG DẪN CHẤM
Trang 6Ghi chú: Nếu thí sinh tính năng lượng cho cả ion Mn 2+ ứng với 3 cầu hình mà đúng
thì vẫn cho điểm tối đa
Vậy khi chuyển từ 226
88 Ra đến82206Pb đã xảy ra 4 phân rã - và 5 phân rã
Động học của phản ứng (*) được nghiên cứu bằng cách theo dõi độ hấp thụ quang (A) của dung
dịch theo thời gian Kết quả cho thấy ở 298 K, phản ứng có bậc động học Biết rằng nồng độ MCl trong dung dịch tỉ lệ thuận với A
1 Thí nghiệm 1: Trộn 20,0 mL dung dịch MCl 7,50.10-5 M với H2O và 5,0 mL dung dịch NaOH
0,100 M thì thu được 100 mL dung dịch X Kết quả theo dõi độ hấp thụ quang của dung dịch X tại
298 K theo thời gian như sau:
A 0,8580 0,7491 0,6541 0,5710 0,4985 0,4354
a) Chứng minh rằng trong điều kiện thí nghiệm, phản ứng tuân theo quy luật động học bậc 1 b) Tính hằng số tốc độ của phản ứng và thời gian bán phản ứng trong điều kiện thí nghiệm c) Tính độ hấp thụ quang của dung dịch tại thời điểm t = 15 phút
2 Thí nghiệm 2: Trộn 20,0 mL dung dịch MCl 7,50.10-5 M với H2O và 10,0 mL dung dịch NaOH
0,100 M thì thu được 100 mL dung dịch Y Kết quả nghiên cứu cho thấy ở 298 K, phản ứng có
hd
'
k =6, 786.10− phút-1
Trang 7Từ các kết quả trên, hãy cho biết khi các chất phản ứng được lấy theo đúng hệ số tỉ lượng thì bậc của phản ứng (*) là bao nhiêu? Tính hằng số tốc độ của phản ứng ở 298K trong trường hợp này
Hướng dẫn chấm
a) Phản ứng có bậc động học nên tốc độ phản ứng có dạng: x y
v=k[OH ] [MCl]− Thí nghiệm 1:
5
5 o
Với Ao và At lần lượt là các giá trị độ hấp thụ quang của dung dịch tại t = 0 và tại t
Thay các giá trị Ao và At vào (1) thu được kết quả
khd(phút–1) 3,393.10-2 3,392.10-2 3,393.10-2 3,394.10-2 3,392.10-2
Các giá trị khd xấp xỉ nhau điều giả sử là đúng
Vậy trong điều kiện thí nghiệm 1, phản ứng có bậc 1
Trang 8Ta có: hd
o
kk[OH ]−
1 Nhiệt của phản ứng: C3H8(k) + 5O2(k) → 3CO2(k) + 4H2O(l) ở 298K, 1 atm bằng – 2219 kJ.mol-1
a) Tính nhiệt hình thành của C3H8(k) ở 298 K, 1 atm
a) Tính hằng số cân bằng KP của phản ứng ở 400 K
b) Cho 8,4 gam NaHCO3(r) vào một bình có thể tích không đổi 5,00 lít và nâng nhiệt độ bình lên
400 K Tính thành phần của hệ (theo số mol) và áp suất của bình
Trang 9o o 3
H H C (340 298) 2219 192.10 4− 2 2210,936 kJ/ mol
2.a) Khối lượng chất rắn giảm chính là khối lượng CO2 và H2O Vì các chất khí là khí lí
tưởng và bỏ qua thể tích chất rắn nên ta có:
Áp suất khi NaHCO3 vừa phân hủy hết là 1 atm
Thể tích tối thiểu của bình phản ứng khi đó:
k min
1 Biết liên kết trong S2 tương tự như liên kết trong O2
a) Vẽ giản đồ năng lượng obitan phân tử (MO) cho phân tử S2 Cho biết ở trạng thái cơ bản phân
tử này có tính thuận từ hay nghịch từ?
b) Đối với phân tử S2 và các ion 2 2
S , S ,S , S+ + − −người ta xác định được các giá trị độ dài liên kết S-S
(tính bằng Angstrom) sau: 1,72; 1,79; 1,88; 2,00 và 2,20 Hãy gán các giá trị này cho các tiểu phân trên Giải thích ngắn gọn
c) Sắp xếp năng lượng ion hóa của các tiểu phân S, S2, S2− và S2+ theo thứ tự từ thấp đến cao Giải thích
2 Có một nhận xét: “Ion–phân tử NH4+ được hình thành theo cơ chế cho–nhận cặp electron giữa nguyên tử N trong NH3 và H+ Từ đó suy ra không thể tồn tại ion–phân tử CH5+ vì nguyên tử C trong CH4 không còn cặp electron tự do” Tuy nhiên, thực nghiệm chỉ ra có sự tồn tại ion CH5+ Trên cơ sở các kiến thức về liên kết hóa học, hãy mô tả sự tạo thành các liên kết hóa học và so sánh
độ dài giữa các liên kết trong ion–phân tử CH5+
Trang 10Hướng dẫn chấm
1.a) Giản đồ MO của S2:
S S 2 S
3s 3s
3s
* 3s
3s
3p
* 3p
x y
* * 3p 3p
x x 3p 3p
Cấu hình electron của S2 ở trạng thái cơ bản: (3s) (2 *3s) (2 3p) (2 3p) (4 *3p)2
S2 có electron độc thân Phân tử có tính thuận từ
Từ giản đồ MO của S2 cấu hình electron ở trạng thái cơ bản và bậc liên
kết của các tiểu phân như sau:
1.c) Thứ tự năng lượng ion hóa: S2− < S2 < S2+ < S
Giải thích: Electron có năng lượng cao nhất của S2−, S2 và S2+ đều nằm ở trên
mức năng lượng cao nhất Nhưng đối với *3p S2− electron tách ra từ cặp e
ghép đôi và từ ion âm S2− có năng lượng ion hóa thấp nhất Ion S2+ có điện
tích dương, làm cho việc tách e khó hơn so với phân tử S2 (cả hai cùng tách e
Trang 11hơn so với năng lượng của electron trên MO *
3p
của những tiểu phân còn lại
S có năng lượng ion hóa cao nhất
2 Trong phân tử CH4, nguyên tử C ở trạng thái lai hóa sp3 4 AO lai hóa xen
phủ với 4 AO 1s của 4 nguyên tử H Trong ion–phân tử CH5+, ion H+ không
nhận căp electron từ nguyên tử C, mà nhận cặp electron dùng chung từ một
liên kết C–H, hình thành liên kết 3 tâm, 2 electron
Trong ion–phân tử CH5+ độ dài của 3 liên kết C–H thông thường sẽ bằng độ
dài liên kết đơn C–H, trong khi đó liên kết ba tâm sẽ có độ dài liên kết lớn
1 Tính pH của dung dịch A và của dung dịch B
2 Trộn 25 mL dung dịch A với 25 mL dung dịch C thu được 50,00 mL dung dịch hỗn hợp D Hãy cho biết có kết tủa tách ra từ dung dịch hỗn hợp D hay không? Nếu có, hãy cho biết thành phần kết tủa
Cho biết: pKS(MgCO3) = 5,0; pKS(Mg(OH)2) = 11,00; pKS(CaCO3) = 8,35; pKS(Ca(OH)2) = 5,30;
H
C
9, 24 7C
Trang 12Kb1>>Kb2 nên bỏ qua cân (2)
2
3
3 b1 NH b w CO
C −.K C K K nên bỏ qua cân bằng (4)
Tính pH của dung dịch A từ các cân bằng (1) và (3)
[OH-] = 2
b1 CO
3,67 3,67
C −.K C K K nên bỏ qua cân bằng (4)
Tính pH của dung dịch B từ các cân bằng (1) và (3)
Trang 13 không có kết tủa MgCO3
Vậy có kết tủa CaCO 3 tách ra từ dung dịch hỗn hợp D
Trang 14SO − và nhúng một thanh Zn vào dung dịch B chứa Zn2+
0,10 M và SO24− Nối hai dung dịch bằng cầu muối
a) Viết sơ đồ pin điện và cho biết vai trò của cầu muối
b) Viết phương trình hóa học của phản ứng tổng quát khi pin làm việc Tính sức điện động của
pin và tính G, H và S của phản ứng tổng quát trong pin ở 25oC
1 Từ giản đồ Latimer của Iot HIO không bền vì
3 3
Giản đồ Latimer của I được viết gọn lại:
E + = −1,18 V Mn không thể tồn tại trong dung dịch khi có mặt H+ Vì
vậy không cần xét quá trình Mn2+ → Mn
Giản đồ Latimer của Mn được viết gọn lại:
4
2MnO−⎯⎯⎯⎯+ →MnO ⎯⎯⎯⎯+ →Mn +
Như vậy I−chỉ bị oxi hóa thành I3−
Như vậy MnO4− bị khử hoàn toàn thành Mn2+
Trang 15điện khi pin làm việc
1 Người ta có thể điều chế một số hiđrohalogenua bằng cách cho muối halogenua tác dụng với
dung dịch axit sunfuric đặc (phương pháp sunfat) Hãy cho biết có thể sử dụng phương pháp này để điều chế hiđrohalogenua nào trong dãy các HX (X là F, Cl, Br, I)? Tại sao? Viết phương trình hóa học của các phản ứng để minh họa
2 Khi cho axit X hoặc axit Y tác dụng với nước đều thu được sản phẩm gồm H2SO4 và H2O2 Biết
một phân tử X có chứa 8 nguyên tử và trong X nguyên tố oxi chiếm 70,18% khối lượng Một phân
tử Y chứa nhiều hơn một phân tử X một nguyên tử S và ba nguyên tử O
a) Xác định X, Y và viết phương trình hóa học của các phản ứng
b) Viết phương trình hóa học của phản ứng xảy ra khi cho KI lần lượt tác dụng với X và với Y
Hướng dẫn chấm
1 Có thể sử dung phương pháp sunfat để điều chế HF và HCl
CaF2 + H2SO4 → 2 HF + CaSO4
NaCl + H2SO4 → HCl + NaHSO4
2 NaCl + H2SO4 →2 HCl + Na2SO4
Không sử dụng được phương pháp này để điều chế HBr và HI do I- và Br- có tính
khử đủ mạnh và bị axit sunfuric đặc oxi hóa lần lượt thành I2 và Br2
0,25 0,25 0,25
Trang 16NaBr + H2SO4 → HBr + NaHSO4
2HBr + H2SO4 → SO2 + 2 H2O + Br2 NaI + H2SO4 → NaHSO4 + HI
8HI + H2SO4 → H2S + 4H2O + 4I2
0,25 0,25
Câu 8 (2,5 điểm):
1 Hoà tan 1,67 gam hỗn hợp A gồm NaHSO3 và Na2SO3 trong dung dịch H2SO4 dư, đun nóng thì
thu được khí X Hấp thụ hoàn toàn một nửa lượng khí X bằng 500 mL dung dịch nước Br2 thì thu
được 500 mL dung dịch Y Thêm KI vào 50 mL dung dịch Y thì thu được dung dịch Z Để phản ứng hết với lượng I3− trong Z cần vừa đủ 12,5 mL dung dịch Na2S2O3 0,01 M Mặt khác để trung
hòa 25 mL dung dịch Y cần 150 ml dung dịch NaOH 0,01M
a) Viết phương trình hóa học của các phản ứng xảy ra
b) Tính nồng độ mol của dung dịch nước Br2 ban đầu
c) Tính % khối lượng các muối trong hỗn hợp A
2 Cho m gam hỗn hợp B gồm NaBr và NaI phản ứng hoàn toàn với dung dịch H2SO4 đặc, nóng thì
thu được hỗn hợp khí C Ở điều kiện thích hợp, các khí trong C phản ứng vừa đủ với nhau tạo thành chất rắn có màu vàng và một chất lỏng D không làm chuyển màu quỳ tím D tác dụng hoàn toàn với
Na tạo ra 1,68 lít khí E (ở đktc)
Trang 17a) Viết phương trình hóa học của các phản ứng xảy ra
1.c) Gọi x và y lần lượt là số mol của NaHSO3 và Na2SO3 trong 1,67 gam hỗn hợp A, ta
có số mol của các ion HSO3−và SO32− lần lượt là x và y:
