THÔNG TIN TÀI LIỆU
HỘI THI HỌC SINH GIỎI DUYÊN HẢI BẮC BỘ HÓA HỌC 10 (180 phút.) Câu 1:(2 điểm): Tính lượng electron trạng thái nguyên tử ion sau: H, He+ (Cho ZH = 1; ZHe = 2) Tính lượng ion hóa H lượng ion hóa thứ He Mỗi phân tử XY2 có tổng hạt proton, nơtron, electron 178; đó, số hạt mang điện nhiều số hạt không mang điện 54, số hạt mang điện X số hạt mang điện Y 12 a, Hãy xác định kí hiệu hố học X,Y cơng thức phân tử XY2 b, Viết cấu hình electron nguyên tử X,Y xác định số lượng tử electron cuối điền vào Câu 2:(2 điểm): Viết cơng thức Lewis, dự đốn dạng hình học phân tử ion sau (có giải thích) trạng thái lai hóa nguyên tử trung tâm? SO2; SO3; SO42- ; SF4; SCNCâu 3:(2 điểm): Cho giá trị biến thiên entanpi biến thiên entropi chuẩn 300K 1200K phản ứng: ˆ ˆˆ †ˆ CO ( khí) + 3H2 ( khí) CH4 (khí) + H2O (khí) ‡ Biết: H (KJ/mol) S0 J/K.mol 3000K - 41,16 - 42,4 1200 K -32,93 -29,6 a) Hỏi phản ứng tự diễn biến theo chiều 300K 1200K? b) Tính số cân phản ứng 300K Năng lượng mạng lưới tinh thể hiểu lượng cần thiết để tách hạt tinh thể cách xa khoảng vô cực Hãy thiết lập chu trình để tính lượng mạng lưới tinh thể CaCl2 biết: Sinh nhiệt CaCl2: H1 = -795 kJ/ mol Nhiệt nguyên tử hoá Ca: H2 = 192 kJ / mol Năng lượng ion hoá (I1 + I2) Ca = 1745 kJ/ mol Năng lượng phân ly liên kết Cl2: H3 = 243 kJ/ mol Ái lực với electron Cl: A = -364 kJ/ mol Câu 4:(2 điểm): 1.Tính pH dung dịch A gồm KCN 0,120 M; NH3 0,150 M KOH 5,00.10-3 M Cho biết pKa HCN 9,35; NH4+ 9,24 Có dung dịch A chứa hỗn hợp muối MgCl2(10-3M) FeCl3(10-3M) Cho dung dịch NaOH vào dung dịch A a) Kết tủa tạo trước, sao? b) Tìm pH thích hợp để tách ion Mg2+ Fe3+ khỏi dung dịch Biết ion có nồng độ = 10–6 M coi tách hết ( Cho tích số tan Fe(OH)3 Mg(OH)2 là: 10 – 39 10 – 11 ) Câu 5:(2 điểm): Một pin điện hóa tạo điện cực Điện cực thứ đồng nhúng vào dung Cu(NO3)2 0,8M Điện cực đũa Pt nhúng vào dung dịch chứa hỗn hợp Fe2+ Fe3+ (trong [Fe3+] = 4[Fe2+] Thế điện cực chuẩn Cu2+/ Cu Fe3+/Fe2+ 0,34V 0,77V Xác định điện cực dương, điện cực âm Tính suất điện động pin bắt đầu làm việc [ Fe 3 ] Tính tỉ lệ pin hết điện (coi thể tích dung dịch Cu(NO3)2 0,8M lớn) [ Fe 2 ] Câu 6:(2 điểm):Cho sơ đồ biến hóa: ThuVienDeThi.com (1) (4) X (5) (2) A Y (3) (9) (7) (8) (6) FeCl3 Z (10) T M N (12) (11) Hồn thành phương trình hóa học khác sơ đồ biến hóa Biết: X đơn chất, Y, Z, M muối có oxi X, T muối không chứa oxi X, N axit không bền X Câu 7:(2 điểm): Cho 6,00 gam mẫu chất chứa Fe3O4, Fe2O3 tạp chất trơ Hòa tan mẫu vào lượng dư dung dịch KI môi trường axit (khử tất Fe3+ thành Fe2+) tạo dung dịch A Pha loãng dung dịch A đến thể tích 50ml Lượng I2 có 10ml dung dịch A phản ứng vừa đủ với 5,50 ml dung dịch Na2S2O3 1,00M (sinh S4 O62 ) Lấy 25 ml mẫu dung dịch A khác, chiết tách I2, lượng Fe2+ dung dịch lại phản ứng vừa đủ với 3,20 ml dung dịch KMnO4 1,00M dung dịch H2SO4 Viết phương trình hóa học phản ứng xảy (dạng phương trình ion thu gọn) Tính phần trăm khối lượng Fe3O4 Fe2O3 mẫu ban đầu? Câu 8:(2 điểm): Nguyên tử nguyên tố X electron cuối có số lượng tử n = 3, l = 1, m = 0, s = - ½ 1) Xác định tên nguyên tố X 2) Hòa tan 5,91 hỗn hợp NaX KBr vào 100ml dung dịch hỗn hợp Cu(NO3)2 0,1M AgNO3 chưa biết nồng độ, thu kết tủa A dung dịch B Trong dung dịch B, nồng độ % NaNO3 KNO3 tương ứng theo tỉ lệ 3,4 : 3,03 Cho miếng kẽm vào dung dịch B, sau phản ứng xong lấy miếng kẽm khỏi dung dịch, thấy khối lượng tăng 1,1225g a) Tính lượng kết tủa A? b) Tính CM AgNO3 dung dịch hỗn hợp Câu 9:(2 điểm): Một chất thải phóng xạ có chu kỳ bán hủy 200 năm chứa thùng kín chơn đất Phải thời gian để tốc độ phân rã giảm từ 6,5.1012 nguyên tử/phút xuống cịn 3.10-3 ngun tử/phút Hồn thành phản ứng hạt nhân sau: a) 12Mg26 + ? → 10Ne23 + 2He4 b) 9F19 + 1H1 → ? + 2He4 c) 92U235 + 0n1 → 3(0n1) + ? + 57La146 d) 1H2 + ? → 2He4 + 0n1 Câu 10:(2 điểm):Ở 270C, 1atm N2O4 phân huỷ theo phản ứng : N2O4 (khí) 2NO2 (khí) với độ phân huỷ 20% Tính số cân Kp Tính độ phân huỷ mẫu N2O4 (khí) có khối lượng 69 gam, chứa bình tích 20 (lít) 270c ThuVienDeThi.com CÂU ĐỀ VÀ ĐÁP ÁN Hướng dẫn ĐIỂM 0.5 Năng lượng electron hệ hạt nhân electron: En = 13,6.�2 - � (eV) Ở trạng thái bản: n = * Với H: E1(H) = -13,6eV; * Với He+: E1(He+ ) = - 54,4 eV; Năng lượng ion hóa hidro lượng tối thiểu để bứt e khỏi nguyên tử ion, tức đưa e từ trạng thái xa vô (không truyền thêm động cho e) Dễ thấy: I1(H) =13,6eV; I2(He) = 54,4 eV 0,25 0,75 a , Kí hiệu số đơn vị điện tích hạt nhân X Zx , Y Zy ; số nơtron (hạt không mang điện) X Nx , Y Ny Với XY2 , ta có phương trình: Zx Zx + Zy + Nx + Ny = 178 (1) + Zy Nx Ny = 54 (2) Zy Zx = 12 (3) Zy = 16 ; Zx = 26 Vậy X sắt, Y lưu huỳnh XY2 FeS2 b, Cấu hình electron: Fe : 1s2 2s2 2p6 1s2 3s2 2s2 3p63d64s2 2p6 3s2 0,25 ; 0,25 3p4 S: Bộ số lượng tử cuối X: n = 3; l = 2; ml =-2; ms= -1/2 Bộ số lượng tử cuối X: n = 3; l = 1; ml =-1; ms= -1/2 Hướng dẫn Phân tử Công thức Lewis SO2 S O Cơng thức cấu trúc AX2E Dạng lai hóa NTTT sp2 Dạng hình học phân tử AX3 sp2 Tam giác AX4 sp3 Tứ diện AX4E sp3d Cái bập bênh AX2 Sp Đường thẳng O O SO3 Gấp khúc S O O SO42- 2- O O S O SF4 F O F S F F S C SCN- N ThuVienDeThi.com Mỗi ý 0,1 điểm Hướng dẫn a) Dựa vào biểu thức: G0 = H0 - TS0 Ở 3000K ; G0300 = (- 41160) - [ 300.(- 42,4)] = -28440J = -28,44 kJ Ở 12000K ; G01200 = (- 32930) - [ 1200.(- 29,6)] = 2590 = 2,59 kJ G0300 0, phản ứng cho tự xảy 3000K theo chiều từ trái sang phải G01200 > 0, phản ứng tự diễn biến theo chiều ngược lại 12000K b) + Tính số cân phản ứng 3000K G0 = -2,303RT lgK (-28440) = (-2,303).8,314 300.lgK lgK = 28440/ 2,303.8,314.300 = 4,95 K = 10 4,95 Thiết lập chu trình Chu trình Born - Haber Ca(tt) + Cl2 (k) H2 Ca (k) I1+I2 Ca2+ (k) + H1 0,5 0,5 CaCl2(tt) H3 2Cl (k) 0,5 0,5 -Uml 2A 2Cl- (k) Ta có:Uml = H2 + I1 + I2 + H3 + 2A - H1 Uml = 192 + 1745 + 243 – (2 x 364) - (-795) Uml = 2247 (kJ/.mol) Hướng dẫn 1) Tính pH dung dịch: CN- + H2O HCN + OH- điểm Kb1 = 10- 4,65 NH3 + H2O NH4+ + OHKb2 = 10- 4,76 KOH -> K+ + OHH2O H+ + OH[OH-] = CKOH + [HCN] + [NH4+] + [H+] Đặt [OH-] = x x = 5.10-3 + Kb1[CN]/x + Kb2[NH3]/x + KH2O/x x2 - 5.10-3x - (Kb1[CN-] + Kb2[NH3] + KH2O) = Tính gần coi [CN-] CCN- = 0,12M ; [NH3] = CNH3 = 0,15 M Ta có: x2 - 5.10-3 x - 5,29 10-6 = -> x = [OH-] = 5,9.10-3M Kiểm lại [HCN] / [CN-] = 10-4,65/ 5,9.10-3 = 3,8.10-3 -> [HCN] [NH4+] pH = 11,77 2) MgCl2 Mg2+ + 2Cl – Mg2+ + 2OH – Mg(OH)2 (1) FeCl3 Fe3+ + 3Cl – Fe3+ + 3OH – Fe(OH)3 (2) ThuVienDeThi.com 0,5 0,5 a) Để tạo Fe(OH)3 OH – 10 39 = 10-12 M (I) 3 10 10 11 = 10-4 M (II) 3 10 So sánh (I) < (II) thấy Fe(OH)3 tạo trước b) Để tạo Mg(OH)2: OH – = 10-4 H+ = 10-10 pH = 10 (nếu pH < 10 khơng ) Để hoàn toàn Fe(OH)3: Fe3+ 10-6M OH –3 > 10-33 H+ Vậy để tách Fe3+ khỏi dd thì: < pH < 10 Hướng dẫn Để tạo Mg(OH)2 OH – 0,5 0,5 điểm 1.E(Fe3+/Fe2+) = 0,77 + 0,059/1 lg4 = 0,8055 V E(Cu2+/Cu) = 0,34 + 0,059/2 lg0,8 = 0,3371 V Vậy điện cực dương điện cực Pt; điện cực âm điện cực Cu Epin = 0,8055 - 0,3371 = 0,4684 V 1,0 Pin hết điện tức Epin = Khi E (Cu2+/Cu) = E (Fe3+/Fe2+) Vì thể tích dung dịch Cu(NO3)2 lớn => nồng độ Cu2+ thay đổi không đáng kể => E (Cu2+/Cu)=0,3371 V E (Fe3+/Fe2+) = 0,77 + 0,059/1 lg ([Fe3+]/[Fe2+]) = 0,3371 [Fe3+]/[Fe2+] => Có phương trình phản ứng: H2 + Cl2 → 2HCl (X) (A) 6HCl + Fe2O3 → 2FeCl3 + 3H2O (A) (Fe3O4,) 2Fe + 3Cl2 → 2FeCl3 = to 5KCl + KClO3 + 3H2O (Y) 6HCl + KClO3 → 3Cl2 + KCl + 3H2O Cl2 + 2KOH → KCl + KClO + H2O (T) to 2KClO3 2KCl + 3O2 3Cl2 + 6KOH o KCl + 3H2O đp dung dịch(80 C)KClO3 + 3H2 Khơng có mnx o 300 4KClO3 → 3KClO4 + KCl tocao KClO4 KCl + 2O2 đp dung dịch KClO + H2 Khơng có mnx (M) KClO + CO2 + H2O → HClO + NaHCO3 (N) KCl + H2O ThuVienDeThi.com 1,0 4,5995.10-8 (1) (2) (3) (4) (5) (6) (7) (8) (9) (10) (11) (12) Hướng dẫn điểm (1) Fe O 8H 2Fe3 Fe2 4H O Fe O 6H 2Fe3 3H O (2) 2Fe3 3I 2Fe2 I (3) 2S O 2 I S O 2 3I (4) 3 5Fe2 MnO 8H 5Fe3 Mn 2 4H O 1.0 (5) 0,25 2.Trong 25 ml: n Fe2 5n MnO 5x3, 2x1x103 =0,016 (mol) → 10ml n Fe2 = 6,4x10-3(mol) Từ (3) (4): n Fe2 = n S O 2 = 5,5x1x10-3 = 5,5x10-3(mol) 0,25 Từ (3): n Fe3 = n Fe2 =5,5x10-3(mol) =2( n Fe3O4 + n Fe2O3 ) Có thể xem Fe3O4 hỗn hợp Fe2O3.FeO n FeO = n Fe3O4 = 6,4x10-3 – 5,5x10-3 = 9x10-4(mol) n Fe2O3 = n 3 n Fe3O4 =1,85x10-3(mol) Fe 0,5 Trong 50 ml : n Fe3O4 =4,5x10-3(mol) → m Fe3O4 =1,044 gam → % khối lượng Fe3O4 = 1,044/6 x 100% = 17,4% n Fe2O3 = 9,25x10-3(mol) → m Fe2O3 =1,48 gam → % khối lượng Fe2O3 = 1,48/6 x 100% = 24,67% Hướng dẫn 1(0,75đ) Nguyên tử nguyên tố X có: n=3 electron cuối l=1 điểm phân lớp 3p m=0 electron e thứ s=-½ Cấu trúc hình e X : 1s2 2s2 2p6 3s2 3p5 -> Zx = 17 X clo phân lớp 3p 2(1,25đ) a/ NaCl + AgNO3 = AgCl + NaNO3 KBr + AgNO3 = AgBr + KNO3 Khi cho Zn vào dd B, khối lượng miếng Zn tăng, chứng tỏ AgNO3 dư ThuVienDeThi.com Zn + 2AgNO3 = Zn(NO3)2 + 2Ag Zn + Cu(NO3)2 = Zn(NO3)2 + Cu NaCl : x mol KBr : y mol nCu(NO3 )2 -> m NaNO3 m KNO3 0,75 100 0,1 0,01 mol 1.000 C%NaNO 3,4 C%KNO 3,03 3,4 3,03 0,25 85x 3,4 y 0,75 x 101y 3,03 (1) 58,5x + 119y = 5,91 (2) x 0,04 Giải hệ pt (1), (2) y 0,03 mA = 0,04 143,5 + 0,03 188 = 11,38g mol Zn -> mol Ag khối lượng tăng a mol Zn -> mol Zn -> mol Cu khối lượng giảm 0,01 mol -> 151a – 0,01 = 1,1225 a = 0,0075 b/ 151g 151a 1g 0,01g 0,5 n AgNO3 bñ 0,04 + 0,03 + 0,015 = 0,085 mol C M(AgNO3 ) 0,085 Hướng dẫn 0,5 1000 0,85M 100 điểm 0,693 0,693 0,00347 / năm t1 / 200 N Áp dụng công thức: ln kt N k ln 0,25 6,5.1012 0, 00347t 3.103 0,25 t = 1,0176.104 năm hay 10.176 năm Từ định luật bảo tồn điện tích số khối hạt thiếu: a 0n1 b 8O16 c 35Br87 ThuVienDeThi.com 0,5 d 3Li7 0,25x4 10 Hướng dẫn điểm 1.Gọi độ phân huỷ N2O4 270C, atm , số mol N2O4 ban đầu n Phản ứng: N2O4 (k) Ban đầu: n Phân ly: n Cân 2NO2 (k) 2n 1,0 2n n(1- ) Tổng số mol hỗn hợp lúc cân bằng: n’ = n(1+ ) Nên áp suất riêng phần khí hỗn hợp lúc cân bằng: p N 2O4 1 P ; 1 PNO2 2 P 1 2 P 4 P = = 1 1 P 1 KP PNO PN2O4 với P = 1atm, = 20% hay = 0,2 n N 2O4 = 1,0 KP = 1/6 atm 69/92 = 0,75mol Gọi độ phân huỷ N2O4 điều kiện ’ Phản ứng: N2O4 (k 2NO2 (k) Ban đầu: 0,75 Phân ly: 0,75 ’ 1,5 ’ Cân 0,75(1- ’) 1,5 ’ Tổng số mol hỗn hợp lúc cân bằng: n” = 0,75(1+ ’) Áp suất hỗn hợp khí lúc cân bằng: n '' RT 0,75(1 ' ).0,082.300 P = = 0,9225(1+α’) V 20 ' 4 '2 P ’ = 1/6 KP = '2 4 '2 0,9225(1 ' ) / Vì KP = const nên: '2 1 ThuVienDeThi.com ’ 0,19 ... (5) (2) A Y (3) (9) (7) (8) (6) FeCl3 Z (10) T M N (12) (11) Hồn thành phương trình hóa học khác sơ đồ biến hóa Biết: X đơn chất, Y, Z, M muối có oxi X, T muối không chứa oxi X, N axit không bền... Na2S2O3 1,00M (sinh S4 O62 ) Lấy 25 ml mẫu dung dịch A khác, chiết tách I2, lượng Fe2+ dung dịch lại phản ứng vừa đủ với 3,20 ml dung dịch KMnO4 1,00M dung dịch H2SO4 Viết phương trình hóa học phản... 3p4 S: Bộ số lượng tử cuối X: n = 3; l = 2; ml =-2; ms= -1/2 Bộ số lượng tử cuối X: n = 3; l = 1; ml =-1; ms= -1/2 Hướng dẫn Phân tử Công thức Lewis SO2 S O Công thức cấu trúc AX2E Dạng lai hóa
Ngày đăng: 30/03/2022, 23:05
Xem thêm: