Tính phần trăm thể tích không gian trống trong mạng lưới tinh thể của Au.. Câu 3 2,5 điểm Trong công nghệ hoá dầu , các ankan được loại hiđro để chuyển thành hiđrocacbon không no có nhiề
Trang 1TRẠI HÈ HÙNG VƯƠNG LẦN THỨ XII
TRƯỜNG THPT CHUYÊN LÊ QUÝ ĐÔN
TỈNH: LAI CHÂU
ĐỀ THI MÔN: HOÁ HỌC
LỚP 10
ĐỀ THI ĐÈ XUẤT (Đề này có 02 trang, gồm 08 câu)
Câu 1 (2,5 điểm)
Urani 23892U có chu kỳ bán rã là 4,5.109 năm Khi phóng xạ α, urani biến thành thôri
23490Th Hỏi có bao nhiêu gam Thôri được tạo thành trong 23,8g urani sau 9.109 năm?
Câu 2 (2,5 điểm)
Thực nghiệm cho biết ở pha rắn, vàng (Au) có khối lượng riêng là 19,4g/cm3 và có mạng lưới lập phương tâm diện Độ dài cạnh của ô mạng đơn vị là 4,070.10-10m Khối lượng mol nguyên tử của Au là 196,97g/mol
1 Tính phần trăm thể tích không gian trống trong mạng lưới tinh thể của Au
2 Xác định trị số của số Avogadro
Câu 3 (2,5 điểm)
Trong công nghệ hoá dầu , các ankan được loại hiđro để chuyển thành hiđrocacbon không no có
nhiều ứng dụng hơn Hãy tính nhiệt của mỗi phản ứng sau:
C 4 H 10 C 4 H 6 + H 2 ; Ho
1 (1)
CH 4 C 6 H 6 + H 2 ; Ho
2 (2) Biết năng lượng liên kết , E theo kJ.mol-1 , của các liên kết như sau :
( Với các liên kết C-H , C-C , các trị số ở trên là trung bình trong các hợp chất hiđrocacbon khác nhau )
Câu 4 (2,5 điểm)
Tại 25oC phản ứng 2 N2O5 (k) 4 NO2 (k) + O2 (k) có hằng só tốc độ k = 1,8.10-5 s-1 ; biểu thức tính tốc độ phản ứng v = k.C(N2O5) Phản ứng trên xảy ra trong bình kín thể tích 20,0 lit không đổi Ban đầu lượng N2O5 cho vừa đầy bình ở thời điểm khảo sát, áp suất riêng của N2O5 là 0,070 atm Giả thiết các khí đều là khí lý tưởng
1 Tính tốc độ: a) tiêu thụ N2O5 ; b) hình thành NO2 ; O2
2 Tính số phân tử N2O5 đã bị phân tích sau 30 giây
Câu 5 (2,5 điểm)
Dung dịch A là hỗn hợp của Na2S và Na2SO3 có pH = 12,25
1 Tính độ điện li của ion S2 trong dung dịch A
2 Tính nồng độ Na3PO4 phải có trong dung dịch A sao cho độ điện li của ion S2 giảm 25%
3 Tính thể tích dung dịch HCl 0,04352 M phải dùng để khi thêm (rất chậm) vào 25,00 ml dung dịch A thì pH bằng 9,54
Trang 24 Khi để lâu dung dịch A trong không khí thì Na2S bị oxi hoá chậm thành S và Na2SO3
thành Na2SO4
a Tính hằng số cân bằng của các phản ứng xảy ra
b Giả sử có 50% Na2S và 40% Na2SO3 đã bị oxi hoá, hãy tính pH của dung dịch Biết rằng nồng độ Na2SO3 trong dung dịch A là 0,01099 M
Cho pKa: H2S 7,00 ; 12,90 EO : S/H2S 0,140 V ; SO4 2/ SO3 2 -0,93 V
H3PO4 2,23 ; 7,26 ; 12,32 O2, H+/H2O 1,23 V
H2SO3 (SO2 + H2O) 2,00 ; 7,00 ; (RT/F)ln = 0,0592 lg
Câu 6 (2,5 điểm)
Đốt cháy kim loại magiê trong không khí Cho sản phẩm thu được tác dụng với một lượng dư dung dịch axit clohiđric, đun nóng rồi cô dung dịch đến cạn khô Nung nóng sản phẩm mới này và làm ngưng tụ những chất bay hơi sinh ra trong quá trình nung.
Hãy viết các phương trình phản ứng đã xảy ra trong thí nghiệm trên và cho biết có những chất gì trong sản phẩm đã ngưng tụ được.
Câu 7 (2,5 điểm)
Cho dung dịch AgNO3 dư vào dung dịch A chứa 35,6 gam hỗn hợp hai muối NaX và NaY (X, Y là hai halogen thuộc hai chu kì liên tiếp trong bảng tuần hoàn thu được 61,1 gam kết tủa
a Xác định hai muối NaX, NaY và % khối lượng từng muối trong hỗn hợp
b Sục khí Cl2 đến dư vào dung dịch A sau đó cô cạn thì được bao nhiêu gam muối khan
Câu 8 (2,5 điểm)
Xác định các chất và hoàn thành sơ đồ biến hóa:
A X + D
X B Y +Z
C A + G
HẾT
Người ra đề
Phan Thanh Sơn
ĐT : 0987206568
+Br2+D
H2, tO
+ B +O2
Trang 3HƯỚNG DẪN CHẤM MÔN: , LỚP:
Lưu ý: Các cách giải khác hướng dẫn chấm, nếu đúng cho điểm tối đa theo thang điểm đã định.
1
(2,5 đ)
Ta nhận thấy thời gian t = 9.109 bằng hai lần chu kỳ bán rã của
urani Sau thời gian ấy,
số nguyên tử urani còn lại bằng 4
N N
Vậy số nguyên tử urani bị phân rã, đồng thời cũng là số nguyên tử
0,5
0,5 Thôri được sinh ra là:
o o
o
4
3 4
N N
Δ
0,5
23,8g urani, chính là 0,1 mol U, có số nguyên tử là:
A A
0,5
Số mol Thôri được tạo thành sau 9.109 năm là 0,075 mol ứng với
khối lượng
m = 234.0,075 = 17,53 (g)
0,5
2
(2,5 đ)
1 Cạnh hình lập phương = a, khoảng cách hai
đỉnh kề nhau:
a = 4,070.10-10m
Khoảng cách từ đỉnh đến tâm mặt lập phương là
nửa đường
chéo của mỗi mặt vuông:
ẵ (a¯2) = a/ ¯2 < a
đó là khoảng cách gần nhất giữa hai nguyên tử
bằng hai lần
bán kính nguyên tử Au
4,070 X10-10m : ¯2 = 2,878.10-10m = 2r
- r : bán kính nguyên tử Au = 1,439.1010m
- Mỗi ô mạng đơn vị có thể tích = a3 =
(4,070 10-10 m)3 =67,419143.10-30 m3
và có chứa 4 nguyờn tử Au
Thể tích 4 nguyên tử Au là 4 nguyên tử x 4/3 π r3
= 4
4
3 (3,1416) (1,439 10-10)3
= 49, 927.10-30m3
Độ đặc khít = (49,927.10-30m3)/ (67,419.10-30 m3) = 0,74054 = 74,054%
Độ trống = 100% -74,054% = 25,946%
0,25
0,25
0,25
0,25
0,25 0,25
2 Tính số Avogadro
* 1 mol Au = NA nguyên tử Au có khối lượng 196,97 gam
1 nguyên tử Au có khối lượng =
196,97 g
N A ng.tu
Tỉ khối của Au rắn: d (Au) = 19,4 g/cm3 =
khlg 4 ngtu Au
4 196,97
N A a3
0,25 0,25 0,25
Trang 419,4 g/cm3 = 4 nguyờn tử x
196,97 g
N A ng.tu x
1
67 ,4191 x10−30m3.106cm 3/m3
NA = 6,02386.1023
0,25
3
(2,5 đ)
Tính nhiệt của phản ứng :
* Tìm hệ số cho các chất
C 4 H 10 C 4 H 6 + H 2 ; Ho
1 (1)
hay H3C - CH2- CH2-CH3 CH2=CH-CH=CH2 + 2H2
6 CH 4 C 6 H 6 + 9 H 2 ; Ho
2 (2)
m n
Trong đó Ei , Ej là năng lượng liên kết
* Từ Ho
phản ứng = i Ei _ j Ej ở vế đầu và cuối (tham gia , tạo thành) i = 1 j = 1 trong phản ứng i , j số liên kết thứ i , thứ j
Do đó
Ho = ( 10 EC-H + 3EC-C ) - (6 EC-H + 2 EC=C + EC-C + 2 EH-H )
Thay số , tính được Ho = + 437,0 kJ.mol-1
Tương tự , ta có
Ho = 24 EC-H - ( 3EC-C + 3 EC=C + 6 EC-H + 9 EH-H )
Thay số , tính được Ho = + 581,1 kJ.mol-1 (Ho > 0 , phản ứng
thu nhiệt )
H10 = + 437,0 kJ/mol
H02= + 581,1 kJ/mol
0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25
0,25 0,25
0,25 0,25
4
(2,5 đ)
1 Trước hết phải tính tốc độ của phản ứng theo biểu thức đã có:
V = k CN2O5 (1)
Đã có trị số k; cần tính C(N2O5)tại thời điểm xét:
pi V = ni RT CN2O5 = nN2O5 : V = pi / RT (2) Thay số vào (2), ta có:
C(N2O5) = 0,070 : 0,082 298 = 2,8646.10-3(mol.l-1)
Đưa vào (1):
Vpu = 1,80 10-5 x 2,8646 10-3
Vpu = 5,16 10-8 mol l-1 S-1 (3)
Từ ptpứ 2 N2O5 (k) 4 NO2 (k) + O2 (k)
d C(N2O5)
Vtiiêu thụ N2O5 = = 2 Vpư (4) dt
Thay số vào (4)
Vtiêu thụ N2O5 = - 2 x 5, 16 10-8
Vtiêu thụ N2O5 = - 1,032.10-7 mol.l-1.s-1 Dấu - để chỉ “tiêu thụ N2O5 tức mất đi N2O5 hay giảm N2O5”
b Vhình thµnh NO2 = 4 Vpư = - 2Vtiêu thụ N2O5 (5)
Thay số: Vhình thành NO2 = 4 x 5,16.10-8
Vhình thành NO2 = 2,064.10-7 mol l-1.s-2
Vhình thànhO2 = Vpư = 5,16.10-8 mol l-1.s-2
Ghi chú:
Hai tốc độ này đều có dấu + để chỉ “hình thành hay được tạo ra” (ngược với “tiêu thụ”).
Việc tính tốc độ tiêu thụ N2O5 hay hình thành NO2, O2 theo tốc
độ pư, Vpư, như trên chỉ thuần tuý hình thức theo hệ só phương trình,
0,25
0,25
0,25
0,25
0,25
0,25
0,25
Trang 5thực chất phản ứng này là một chiều bậc nhất.
2 Số phân tử N2O5 đã bị phân huỷ được tính theo biểu thức
N N205 bị phân huỷ = N = VN2O5 tiêu thụ Vbình t N0
Thay số:
N = 1,032.10-6 20,0 30,0 6,023.1023
N 3,7.1020 phân tử
0,25 0,25 0,25
5
(2,5 đ)
1 Gọi nồng độ mol/l của Na2S và Na2SO3 là C1 và C2
Na2S 2Na+ + S
C1 C1
Na2SO3 2Na+ + SO
2-3
C2 C2
S2- + H2O HS- + OH- (1)
K1 = Ka2-1.Kw = 10-1,1
HS- + H2O H2S + OH- (2)
K2 = Ka1-1.Kw = 10-7
SO
2-3 + H2O HSO
-3 + OH- (3)
K3 = Ka2-1.Kw = 10-7
H2O H+ + OH- (4)
K4 = Kw = 10-14
Ta có: pH = 12,25 => pOH = 1,75 => [OH-] = 10-1,75
[SO32-]/[HSO3-] = [OH-]/K3 = 105,25 >> 1
=> Sự phân ly của SO
2-3 là không đáng kể
[S2-]/[HS-] = [OH-]/K1 = 10-0,65 = 0,224
Vậy độ điện ly = 1/(1 + 0,224) = 0,817 = 81,7%
Ta có: 0,817.C1 = [OH-] = 10-1,75 (M) => C1 = 0,0218M
2 Gọi C là nồng độ Na3PO4 cần cho vào để độ điện ly của S2- giảm đi
25%
=> Độ điện ly của S2- là (1 - 0,25) 0,817 = 0,613 = 61,3%
[S2-]/[HS-] = [OH-]/K1 = 0,387 / 0,613 = 0,631 => [OH- ] = 0,05M
Ta có: [OH-] do sự phân ly của S2- = 0,613 0,0218 = 1,34.10-2
(M)
=> [OH- ] do sự phân ly của PO
3-4 = 0,05 - 1,34.10-2 = 3,66.10-2 (M)
PO
3-4 + H2O HPO
2-4 + OH- (5)
K5 = 10-1,68
Gọi C là nồng độ của PO
3-4 => [PO
3-4]/[HPO
2-4] = [OH-]/K5 = 2,393
[PO
3-4] = 2,393 3,66.10-2 = 8,76.10-2 (M)
=> C = 8,76.10-2 + 3,66.10-2 = 0,1242 (M)
3 Tính tỷ số nồng độ => H+ + S2- -> HS- => số mol H+ = số mol S
2-4 2S2- + O2 + 2H2O 2S + 4OH
-2SO
2-3 + O2 2SO
2-4
0,25
0,25
0,25
0,25
0,25 0,25
0,25 0,25 0,25 0,25
6
(2,5 đ)
Các phản ứng:
2 Mg + O 2 2 MgO
3 Mg + N 2 Mg 3 N 2
MgO + 2 HCl MgCl 2 + H 2 O
Mg 3 N 2 + 8 HCl 3 MgCl 2 + 2 NH 4 Cl MgCl 2 6 H 2 O MgO + 2 HCl + 5 H 2 O
NH 4 Cl NH 3 + HCl NH 4 Cl
0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25
Trang 6Sản phảm được ngưng tụ: NH 4 Cl ; H 2 O ; HCl. 0,5
7
(2,5 đ)
a Trường hợp 1: NaF và NaCl
AgNO3 + NaCl → AgCl + NaNO3
0,4258 mol ← 0,4258 mol
mNaCl = 24,91 gam
→ %NaCl =
24,91 100 69,97%
- Trường hợp 2:
AgNO3 + NaX → NaNO3 + AgX
1 mol M tăng 85
0,3 mol ← m tăng 25,5 gam
35, 6
NaBr NaI
b Cl2 + 2NaBr → 2NaCl + Br2
Cl2 + 2NaI→ 2NaCl + I2
Thấy số mol NaCl bằng số mol của muối nên mNaCl = 0,3.58,5 = 17,55
gam
0,25
0,25
0, 5
0,25
0,25 0,5
0,5
8
(2,5 đ)
A là H2S và X là S ; B là SO2 ; C là FeS ; D là H2O ; Y là HBr ; Z là
H-2SO4 ;
G là FeBr2 hoặc FeSO4
S + H2
0
t
H2S ;
S + O2
0
t
SO2 ; S+ Fe FeS ;t0
2 H2S + SO2 3S + H2O ;
SO2 + 2 H2O + Br2 H2SO4 + 2 HBr ;
FeS +2 HBr FeBr2 + H2S ;
FeS + H2SO4 FeSO4 + H2S ;
0,5 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25
HS làm theo cách giải khác trình bày khoa học cũng cho điểm tối đa