Khối lượng riêng của Ag được xác định bằng 10,5g/cm3.. Khi tiến hành phân hủy đimetyl ete CH32O trong một bình kín ở nhiệt độ 504oC và đo áp suất tổng của hệ, người ta được các kết quả s
Trang 1TRẠI HÈ HÙNG VƯƠNG LẦN THỨ XII
TRƯỜNG THPT CHUYÊN SƠN LA
ĐỀ THI ĐỀ XUẤT
ĐỀ THI MÔN HÓA HỌC
LỚP: 10
Đề gồm có 2 trang
Câu 1: ( 2,5 điểm)
1 Poloni 210Po
84 là chất phóng xạ α tạo thành hạt nhân 206Pb
82 Chu kì bán rã của 210Po
84 là 140 ngày Sau thời gian t = 420 ngày (kể từ thời điểm bắt đầu khảo sát) người ta thu được 10,3gam chì
a Tính khối lượng của poloni tại thời điểm t=0
b Tại thời điểm t bằng bao nhiêu thì tỉ lệ giữa khối lượng giữa chì và poloni là 0,8
2 Bạc kim loại rắn có cấu trúc mạng tinh thể lập phương tâm diện Khối lượng riêng của Ag được xác định bằng 10,5g/cm3 Tính:
a Chiều dài mỗi cạnh của ô mạng cơ sở
b Bán kính của nguyên tử Ag
Cho biết : MAg=107,8682 g/mol và số Avogadro NA= 6,022142.1023
Câu 2: (2,5 điểm)
1 M và R là các nguyên tố thuộc phân nhóm chính (nhóm A), có thể tạo với hiđro các hợp chất MH và
RH Gọi X và Y lần lượt là hiđroxit ứng với hóa trị cao nhất của M và R Trong Y, R chiếm 35,323% khối lượng
Để trung hòa hoàn toàn 50 gam dung dịch 16,8% X cần 150 ml dung dịch Y 1M Xác định các nguyên tố M và R
2.Cho phân tử: ClF3 hãy: Viết công thức cấu tạo; Cho biết kiểu lai hoá trong phân tử; Mô tả hình dạng phân tử
3 Cho các trị số góc liên kết: 100,30; 97,80; 101,50; 1020 và các góc liên kết I-P-I; F-P-F; Cl-P-Cl; Br-P-Br Hãy gán trị số cho mỗi góc liên kết và giải thích
Câu 3: (2,5 điểm)
Trong bình kín ở nhiệt độ T, áp suất 2 atm có cân bằng sau:
AB (k) € A (k) + B(k) (1) Giả thiết các khí đều là khí lí tưởng.
1 Thiết lập biểu thức liên hệ giữa hằng số cân bằng Kp với độ chuyển hóa α và áp suất chung P
2 Xác định KP, KC và ∆G0 của phản ứng (1) ở 3500C nếu biết α = 0,98
3 Xác định ∆H, ∆S của phản ứng (1) ở 3500C Cho biết ở 4000C có Kp = 54,4
4 Độ phân li α thay đổi như thế nào khi P từ 2 atm giảm còn 0,8 atm? Sự thay đổi đó có phù hợp với nguyên lí chuyển dịch cân bằng Lơsatơlie không?
Câu 4: (2,5 điểm)
Cho phản ứng : (CH3)2O(k) → CH4(k) + CO(k) + H2(k) Khi tiến hành phân hủy đimetyl ete (CH3)2O trong một bình kín ở nhiệt độ 504oC và đo áp suất tổng của hệ, người ta được các kết quả sau:
Dựa vào các kết quả này, hãy:
1 Chứng minh rằng phản ứng phân huỷ đimetyl ete là phản ứng bậc một
2 Tính hằng số tốc độ phản ứng ở 504oC
Trang 23 Tính áp suất tổng của hệ trong bình và phần trăm lượng (CH3)2O đã bị phân hủy sau 460 giây.
Câu 5: (2,5 điểm)
Trộn 1ml H3PO4 0,10M với 1ml CaCl2 0,010M được hỗn hợp X
1 Phản ứng có xuất hiện kết tủa không? Giải thích bằng định lượng
2 Thêm vào hỗn hợp X 3ml NaOH 0,10M Nêu hiện tượng xảy ra, giải thích
Cho: H3PO4: pKa = 2,23; 7,26; 12,32; pKs (CaHPO4) = 6,60; pKs (Ca3(PO4)2) = 26,60
Câu 6: (2,5 điểm)
Cho pin: H2(Pt), pH2= 1 atm H+1M MnO4−1M,Mn2+1M,H+1M Pt
Biết rằng sđđ của pin ở 25oC là 1,5V
1 Hãy cho biết phản ứng quy ước, phản ứng thực tế xảy ra trong pin và xác định oMnO Mn2
4
/
2 Sức điện động của pin thay đổi ra sao (xét ảnh hưởng định tính), nếu:
-Thêm ít NaHCO3 vào nửa trái của pin?
-Thêm ít FeSO4 vào nửa phải của pin?
-Thêm ít CH3COONa vào nửa phải của pin?
Câu 7: (2,0 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 23,9gam kết tủa mầu đen Làm bay hơi nước cẩn thận hỗn hợp sản phẩm Y thu được 171,2gam chất rắn A Nung A đến khối lượng không đổi thu được muối duy nhất B có khối lượng 69,6gam 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 8: (2,5 điểm)
Dung dịch A gồm hai muối: Na2SO3 và Na2S2O3 Lấy 100ml dung dịch A trộn với lương dư khí Cl2 rồi cho sản phẩm thu được tác dụng với BaCl2 dư thì thu được 0,647gam kết tủa Lấy 50ml dung dịch A nhỏ vài giọt hồ tinh bột rồi đem chuẩn độ bằng iot thì đến khi dung dịch bắt đầu xuất hiện màu xanh chàm thấy tốn hết 14,5ml I2 0,05M (I2 tan trong dung dịch KI)
1 Tính CM của các chất trong dung dịch A.
2 Cho 100ml dung dịch A tác dụng với dung dịch H2SO4 thì thu được bao nhiêu gam chất rắn?
Cho: Na = 23; S = 32; O = 16; Cl = 35,5; Ba = 137; H = 1; I = 127; Pb = 207; Br = 80;
F = 19; Na = 23; K = 39; N = 14.
Phan Thanh Tú Nguyễn Ngọc Lan
Trang 3TRƯỜNG THPT CHUYÊN SƠN LA
ĐỀ THI ĐỀ XUẤT
LỚP: 10
1
1
1
a.Gọi khối lượng Po ban đầu là m 0
Ta có:
Po
Pb kt Po
Pb Po Pb Po
pb Po
Pb
A
A m
A
A m m A
A m
m
)
1 (
=
⇒
) 1 (
Pb
Po Pb
A
A m
−
=
⇒
Thay: m Pb =10,3; A Pb =206; A Po =210; k=ln2/T với T=140 → m 0 =12 gam.
b.Số hạt Po tại thời điểm t là : N N kt N t/T
0
0 − = 2−
=
Số hạt Pb tạo thành bằng số hạt Po phân rã : (1 2 / )
0 1
T t
N
T t Po
Pb Po
Pb
N
N m
m M
N
M N
/
/ 1
1
2
2 1 103
84 206
8 , 0 210 8
, 0
−
−
−
=
=
=
⇒
=
=
⇒
+
=
⇒t T
2 ln
) 1 103
84 ln(
t=120,45 ngày
2
2.
- Số nguyên tử Ag ở đỉnh là:
1
8 1
8 = ( nguyên tử)
- Số nguyên Ag ở mặt là:
1
6 3
2 = ( nguyên tử) ⇒ nAg = 4( nguyên tử)
23
4.107,8682
10,5.6, 022.10
−
Có: 4.rAg a
2
= ⇒ r Ag = 144 pm (1,44.10 -8 cm)
2 1 Hợp chất với hiđro có dạng RH nên R có thể thuộc nhóm IA hoặc VIIA.
Trường hợp 1 : Nếu R thuộc nhóm IA thì Y có dạng ROH
677 , 64
323 , 35
17R = ⇒R= (loại do không có nghiệm thích hợp)
Trường hợp 2: R thuộc nhóm VIIA thì Y có dạng HRO 4
677 , 64
323 , 35
65R = ⇒R= Vậy R là nguyên tố clo (Cl).
Do hiđroxit của R (HClO 4 ) là một axit, nên hiđroxit của M phải là một bazơ dạng MOH
gam gam
100
8 , 16
=
×
=
MOH + HClO 4→ XClO 4 + H 2 O
Trang 4F
F F
⇒ n MOH =n HClO4 =0,15L×1mol/L=0,15mol ⇒ 56
15 , 0
4 , 8
+
mol
gam M
⇒ M = 39 , vậy M là nguyên tố kali (K).
2
ClF 3 :
F
+ Cấu tạo:
+ Lai hoá sp 3 d.
+ Hình dạng phân tử: Lưỡng chóp tam giác.
Hai obitan liên kết với hai nguyên tử Flo ở hai đỉnh của chóp.
3
Các góc liên kết: IPI¶ (102 0 ) > ·BrPBr (101,5 0 ) > ·ClPCl (100,3 0 ) > ·FPF (97,8 0 )
- Trong các phân tử , ngưyên tử P đều lai hóa sp 3 và đều còn 1 cặp e chưa chia.
- Độ âm điện của phối tử càng tăng thì cặp e liên kết càng lệch về phía phối tử (càng xa P) → lực đẩy giữa các cặp e liên kết càng giảm → góc liên kết giảm 3
1
1 Gọi a là số mol AB tại thời điểm ban đầu
AB (k) ⇄ A (k) + B (k) K P (1)
ban đầu: a 0 0
Cân bằng: a(1- α) α a α a
Từ (2), ta có:
+ Tổng số mol tại cân bằng hoá học là a(1+ α ).
+ Hằng số cân bằng K P : K P = A. B
AB
P
P
P
Trong đó P i = x i P (P i là áp suất riêng phần, P là áp suất toàn phần của hệ, x i là
phần mol), Thay P i vào (I), ta được: K P =
2 2
(1 ) (1 )
(1 ) 1
(1 )
P a
P a
α
=
+
(I)
2
2 Thay α= 0,98; P = 2 atm ta được K P = 48,51
/( ) ;n / n
K = K RT ∆ K = K P∆ với ∆ = + − = n 1 1 1 1 Thay số thu được K C
= 0,9496; K x = 24,255
3 3 Theo phương trình của Van – Hop, ta có
Trang 51 2
( )
P T
∆
= − − , thay số ta được ∆ = H 7989,245(J/mol) Mặt khác ta có, ∆ = ∆ − ∆ G H T S nên ∆ S= 45,097(J.mol -1 K -1 )
4 4 Khi P = 0,8 atm, theo (I), K P không đổi, α = 0,992, phù hợp với nguyên lí chuyển dịch cân bằng Lơsatơlie.
4
(CH 3 ) 2 O (k) CH 4 (k) + CO (k) + H 2(k)
t o = 0 P o
t P o – P P P P
Ở thời điểm t thì áp suất của cả hệ là: P h = P o + 2P ⇒ P = (P h – P o )/2.
⇒ Ở thời điểm t, P(CH ) O 3 2 = P o – P = 3.P - Po h
Suy ra, ở thời điểm:
* t = 0 s thì P(CH ) O3 2 = 400 mm Hg
* t = 1550 s thì P(CH ) O3 2 = 200 mm Hg
* t = 3100 s thì P(CH ) O3 2 = 100 mm Hg
* t = 4650 s thì P(CH ) O3 2 = 50 mm Hg
Vì nhiệt độ và thể tích bình không đổi nên áp suất tỉ lệ với số mol khí Ta nhận thấy, cứ sau 1550 giây thì lượng (CH 3 ) 2 O giảm đi một nửa Do đó, phản ứng phân hủy (CH 3 ) 2 O là phản ứng bậc 1 với t 1/2 = 1550 s.
b) Hằng số tốc độ của phản ứng là: k = ln2 / t 1/2 = 0,693 / 1550 = 4,47.10 -4 s -1
P t = P o e -kt = 400.e−4,47.10 460−4 = 325,7 (mm Hg)
⇒ P = P o – P t = 400 – 325,7 = 74,3 (mm Hg)
⇒ Áp suất của hệ sau 460 giây là: P h = P o + 2P = 400 + 2.74,3 = 548,6 (mm Hg)
Phần trăm (CH 3 ) 2 O bị phân huỷ = 74,3
400 .100% = 18,58 %
5 H 3 PO 4 H + + H 2 PO 4 - K a1 = 10 -2,23
0,050M
0,050-x 1 x 1 x 1
⇒ x 1 = [H + ] = [H 2 PO 4 - ] = 0,0146
[HPO 4 2- ] = [ ]
−
H
PO
4
2 .10 -7,26 = 17,74
27 , 7 32 ,
0146 , 0
10
Điều kiện kết tủa: 2 10 7 , 26 10 9 , 56
2
10
2 + HPO− = − − = −
Ca C
⇒ Không có kết tủa CaHPO 4
3 2 2
2
10 2 4
=
− + H PO
Ca C
Trang 6Không có kết tủa Ca 3 (PO 4 ) 2
C H PO 0,02M;C CaCl 0,002M;C NaOH 0,06M
2 4
3 = = = ; C NaOH =3C H3PO4 ⇒
phản ứng:
3NaOH + H 3 PO 4 → Na 3 PO 4 + 3H 2 O
⇒ TPGH: Na 3 PO 4 0,02M
PO 4 3- + H 2 O HPO 4 2- + OH - K b1 = 10 -1,68
C(M) 0,02
[ ] 0,02-x 2 x 2 x 2
⇒ x 2 = 0,0125 ⇒ [PO 4 3- ] = 7,5.10 -3
Điều kiện kết tủa : CaHPO 4 : 2.10 -3 0,0125 = 2,5.10 -5 = 10 -4,6 > 10 -6 ⇒ có kết tủa CaHPO 4 Ca 3 (PO 4 ) 2 : (2.10 -3 ) 3
. (7,5.10 -3 ) 2 = 4,5.10 -13 = 10 -12,35 > 10 -26,6 ⇒ có kết tủa Ca 3 (PO 4 ) 2
Vì K s (Ca 3 (PO 4 ) 2 ) = 10 -26,6 << K s (CaHPO 4 ) = 10 -6,6 nên Ca 3 (PO 4 ) 2 kết tủa trước Tích số ion >> K s (Ca 3 (PO 4 ) 2 ) = 10 -26,6 ⇒ khả năng không có kết tủa CaHPO 4
Kiểm tra:
3Ca 2+ + 2 PO 4 3- Ca 3 (PO 4 ) 2 K s -1 (Ca 3 (PO 4 ) 2 ) = 10 26,6
C(M) 2.10 -3
0,02
- 0,0187
PO 4 3- + H 2 O HPO 4 2- + OH - K b1 = 10 -1,68
C(M) 0,0187
[ ] 0,0187-x 3 x 3 x 3
⇒ x 3 = 0,0119 ⇒ [PO 4 3- ] = 6,8.10 -3
Ca 3 (PO 4 ) 2 3Ca 2+ + 2PO 4 3- K s = 10 -26,6
6,8.10 -3
3x 4 6,8.10 -3 + 2x 4
Giải gần đúng được 3x 4 = 10 -7,42 = [Ca 2+ ] ; [HPO 4 2- ] = x 3 = 0,0119
⇒ [Ca 2+ ].[HPO 4 2- ] = 10 -7,42 0,0119 = 10 -9,34 < 10 -6,6 ⇒ Không có kết tủa
CaHPO 4
6 1 1 Vì Sđđ = Epin = +1,51V > 0, cực Pt (bên phải) là cactot, cực hiđro (bên trái)
là anot, do đó phản ứng thực tế xảy ra trong pin sẽ trùng với phản ứng quy ước.
Ở Catot xảy ra quá trình khử: MnO 4 - + 8H + + 5e Mn 2+ + 4H 2 O
Ở Anot xảy ra quá trình oxi hóa: H 2 2H + + 2e
Phản ứng thực tế xảy ra: 2MnO 4 - + 5H 2 + 6H + 2Mn 2+ + 8H 2 O
Vì đây là pin tiêu chuẩn, nên theo quy ước:
o
Mn MnO
o H 2H
o Mn MnO
o -o o
4 2
2 -4
E E
-E
E -E
/ /
1,51 E
Mn MnO4− 2+ = =
Trang 72 Khi thêm các chất vào nửa phải hoặc nửa trái của pin thì lúc đó pin không còn là pin tiêu chuẩn nữa.
-Nếu thêm ít NaHCO 3 vào nửa trái của pin sẽ xảy ra phản ứng:
HCO 3 - + H + → CO 2 + H 2 O
2
H
H lg 2
0,0592 E
2 /
+
=
2 2
MnO pin E -E
-Tương tự, thêm ít FeSO 4 vào nửa phải của pin sẽ xảy ra phản ứng:
MnO 4 - + 5Fe 2+ + 8H + → Mn 2+ + 5Fe 3+ + 4H 2 O; SO 4 2- + H + →
HSO 4
Làm cho [MnO 4 - ] và [H + ] giảm ; [Mn 2+ ] tăng.
+
−
+
= − +
+
4 o
Mn MnO Mn
H MnO lg 5
0,0592 E
4
2 4
8 /
của pin giảm.
-Nếu thêm ít CH 3 COONa vào nửa phải của pin sẽ xảy ra phản ứng:
CH 3 COO - + H + → CH 3 COOH
Do đó [H + ] giảm, − 2 +
4 Mn MnO
E / giảm, do đó Sđđ của pin sẽ giảm.
7
1
Gọi công thức muối halozen: MR
Theo đầu bài khí X có mùi đặc biệt, phản ứng với Pb(NO3)2 tạo kết tủa đen, khí X sinh ra do phản ứng của H2SO4 đặc Vậy X là H2S
Các phương trình 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 + Tìm Halogen: 101,6 : 0,4 = 2 MR → MR = 127 (Iot)
Trang 8+ Tìm kim loại: 0,8.(M + 127) = 132,8 → MM =39 (Kali)
8
1
1
Khi cho dd A tác dụng với khí clo rồi cho tác dụng với BaCl2 xảy ra các ptpư:
H2O + Na2SO3 + Cl2 →Na2SO4 + 2HCl
x x (mol)
2H2O + Na2S2O3 + Cl2 → Na2SO4 + H2SO4 + 2HCl
y y y (mol)
Ba2+ + SO42- → BaSO4
x + 2y x + 2y (mol)
Có x + 2y = 2,777.10 3
233
647 ,
Khi chuẩn độ dd A bằng I2:
H2O + Na2SO3 + I2 →Na2SO4 + 2HI
x/2 x/2 (mol)
2Na2S2O3 + I2 → Na2S4O6 + 2NaI
Lại có: x/2 + y/4 = 14,5.10-3.0,05 = 1,45.10-3 (2)
Từ (1) và (2) giải được: x = 10-3; y = 8,845.10-4
Vậy: CM Na2SO3 = 0,01M
1 , 0
10 3
=
−
;
CM Na2S2O3 = 4 8,845.10 3M
1 , 0
10 845 ,
2
2
Nếu dùng H2SO4 cho phản ứng với 100ml A:
Na2S2O3 + H2SO4 → Na2SO4 + SO2 + S + H2O
nS = nNa2S2O3 = 8,845.10-4mol
Khối lượng chất rắn thu được là: 8,845.10-4.32 = 0,0283g
Chú ý: HS có thể làm theo cách khác, nếu đúng vẫn cho điểm tối đa.