Đề xuất đề thi duyên hải Bắc bộ năm học 2013 2014 môn: Hoá học lớp 1043779

SỞ GD VÀ ĐT BẮC GIANG ĐỀ XUẤT ĐỀ THI DUYÊN HẢI BẮC BỘ THPT CHUYÊN NĂM HỌC 2013 - 2014 BẮC GIANG MƠN: HỐ HỌC LỚP 10 GV SOẠN ĐỀ Thời gian làm bài: 180 phút TĂNG THÀNH TRUNG Câu 1: (2,0 điểm) 134Cs 137Cs sản phẩm phân hạch nhiên liệu urani lò phản ứng hạt nhân Cả hai đồng vị phân rã β- với thời gian bán hủy t1/2(134Cs) = 2,062 năm t1/2(137Cs) = 30,17 năm Viết phương trình phản ứng hạt nhân biểu diễn phân rã phóng xạ 137Cs, 134Cs tính lượng (ra eV) giải phóng phân rã 134Cs dựa vào số liệu Đồng vị Nguyên tử khối (u) 134Cs 133,906700 134Ba 133,904490 55 56 Trong mẫu nước thu sau cố nhà máy điện hạt nhân người ta phát hai đồng vị nói Cs với hoạt độ phóng xạ tổng cộng 1,92 mCi Khối lượng 137Cs có mẫu nước 14,8 = µg - Sau năm hoạt độ phóng xạ tổng cộng đồng vị mẫu nước cho 80,0 µCi? Tính tỉ số khối lượng 134Cs 137Cs thời điểm Giả thiết thiết bi đo đo hoạt độ phóng xạ β- lớn 0,1 Bq Cho: 1Ci = 3,7.1010 Bq; vận tốc ánh sáng c = 2,997925.108ms-1; 1eV = 1,60219.10-19J; số Avogađro NA= 6,02.1023; năm = 365 ngày Câu (2,0 điểm) Viết cơng thức Lewis, dự đốn (có giải thích ngắn gọn) dạng hình học trạng thái lai hóa nguyên tử trung tâm phân tử ion sau: SO2; SO3; SO42- ; SF4; SCN- ThuVienDeThi.com Câu 3: (2,0 điểm) Trong q trình khí hóa than, than chuyển hóa thành hỗn hợp nhiên liệu cacbon monoxide hyđrơ, gọi khí than H2O (k) + C (r)  CO (k) + H2 (k) a) Hãy tính biến đổi entanpi chuẩn phản ứng từ phương trình phản ứng hóa học biến đổi entanpi chuẩn 2C (s) + O2 (g)  CO (g) ΔrH = –221.0 kJ mol–1 2H2 (g) + O2 (g)  H2O (g) ΔrH = –483.6 kJ mol–1 Khí than dùng làm nhiên liệu : CO (k) + H2 (k) + O2 (k)  CO2 (k) + H2O (k) b) Với giả thiết cho, tính biến đổi entanpi cho cháy ΔrH = –393.5 kJ mol–1 C (r) + O2 (k)  CO2 (k) Khí than thực q trình metan hóa : 3H2 (k) + CO (k)  CH4 (k) + H2O (k) c) Dùng kiện cho thêm, xác định biến đổi entanpi chuẩn phản ứng metan hóa CH4 (k) + 2O2 (k)  CO2 (k) + H2O (k) ΔrH = –802.7 kJ mol–1 Câu 4: (2,0 điểm) Nghiên cứu phản ứng: NO  O2  NO2 nhiệt độ T số kết sau đây: Nồng độ đầu Nồng độ đầu O2,M Tốc độ tiêu thụ đầu O2,phút-1 NO,M 0,1 0,1 0,18 0,1 0,2 0,35 0,2 0,2 1,45 1.- Tốc độ phản ứng thay đổi khi: a/- Nồng độ oxi tăng lần; b/-Nồng độ NO tăng lần; c/- Nồng độ NO giảm nửa; d/- Nồng độ oxi giảm nửa nồng độ NO tăng lần; e/- Nồng độ NO giảm nửa, nồng độ O2 tăng lần ThuVienDeThi.com 2.- Tốc độ đầu phản ứng không đổi tăng nhiệt độ từ 460 đến 600oC,còn nồng độ đầu giảm nửa Tính lượng hoạt động hóa phản ứng 3.- Đề xuất có giải thích chế hợp lí cho phản ứng   N 2O4 4.- Phân tử NO2 dễ bị dime hóa: 2NO2   So sánh lượng hoạt động hóa phản ứng thuận phản ứng nghịch Câu 5: (2,0 điểm) Có cân hóa học (cbhh) sau thiết lập pha khí li tưởng: 3H2 + N2 = 2NH3 (1) Ở 400 K áp suất riêng phần khí sau: p(H2) = 0,376 bar; p(N2) = 0,125 bar; p(NH3) = 0,499 bar Cân hóa học chịu tác động: a) Tăng áp suất chung hệ nhiệt độ không đổi; b) Tăng lượng NH3 giữ không đổi nhiệt độ áp suất chung hệ; c) Tăng lượng nhỏ N2 giữ không đổi nhiệt độ áp suất chung hệ; d) Tăng lượng nhỏ H2 giữ không đổi nhiệt độ áp suất chung hệ Tính lượng Gibbs tiêu chuẩn phản ứng (1) 400 K Viết biểu thức cho lượng Gibbs phản ứng (1) với áp suất sau cbhh bị phá vỡ Biểu thức gọi phương trình đẳng nhiệt phản ứng hóa học Câu 6: (2,0 điểm) Một học sinh nghiên cứu phản ứng hóa học cation A , B , C , D , E 2+ 2+ 2+ 2+ 2+ dung dịch nitrat anion X , Y , Z , Cl , OH dung dịch chứa cation natri - - - - - đồng thời có phối tử hữu L Học sinh xác định số hợp chất kết tủa số phức chất màu Bảng đây: X A 2+ - *** Y - *** - - Z Cl *** *** OH - kết tủa L *** trắng 2+ B kết tủa kết tủa *** *** *** Phức BLn 2+ ThuVienDeThi.com 2+ C D vàng trắng kết tủa kết tủa kết tủa kết tủa kết tủa trắng nâu nâu trắng đen *** kết tủa *** *** *** *** kết tủa kết tủa *** *** *** đỏ trắng 2+ Các phức 2+ 2+ CL , CL2 đỏ 2+ *** E *** = không phản ứng, Lập sơ đồ tách cation A , B , C , D , E 2+ 2+ 2+ 2+ 2+ dung dịch nitrat cách sử dụng dung dịch thuốc thử khác chứa anion X , Y , Z , Cl , OH - - - - - Ghi rõ sản phẩm sản phẩm hình thành bước Lập sơ đồ tách anion X , Y , Z , Cl , OH dung dịch chứa cation natri - - - - - cách sử dụng dung dịch thuốc thử khác chứa cation A , B , C , 2+ 2+ 2+ D , E Ghi rõ sản phẩm sản phẩm hình thành bước 2+ 2+ Kết tủa trắng BY2 kết tủa nâu CY2 tan nước với tích số tan tương ứng 25oC 3.20  10 2.56  10 -8 3-1 Tính độ tan BY2 3-2 Tính độ tan CY2 -13 Câu 7: (2,0 điểm) Thiết lập sơ đồ pin viết nửa phản ứng để pin hoạt động xảy phản ứng: CH3COO- + HSO4- ⇌ CH3COOH + SO422 Tính ΔGopin Tính nồng độ mol ion dung dịch Ipin = Ghép pin xung đối: (-) Pt H2 │ CH3COO- (0,080M) │ HSO4- (0,050M)│H2 Pt (+) với pin: (-) Ag,AgCl │ HCl (1,50M)││ KCl(bão hoà)│Hg2Cl2, Hg (+) Cho EoAgCl/Ag = 0,222V; EHg2Cl2/Hg = 0,244V; KaCH3COOH = 10-4,76 ; KaHSO4- = 10-2,00 ThuVienDeThi.com Viết bán phản ứng ứng xảy điện cực phương trình phản ứng ? Câu 8: (2,0 điểm) Độ tan yếu tố quan trọng để đo lường ô nhiễm môi trường từ muối Độ tan chất định nghĩa lượng chất hòa tan lượng dung môi để tạo dung dịch bão hòa Độ tan thay đổi nhiều tùy thuộc chất chất tan dung môi điều kiện thí nghiệm hiệt độ áp suất Độ pH khả tạo phức ảnh hưởng đến tính tan Dung dịch nước chứa đồng thời BaCl2 SrCl2 có nồng độ 0,01 M Câu hỏi tách hồn tồn hỗn hợp cách thêm dung dịch natri sunfat bão hòa hay khơng? Tiêu chuẩn 99,9% Ba2+ kết tủa dạng BaSO4 SrSO4 phép lẫn khơng q 0,1 % BaSO4 Các tích số tan cho đây: Ksp (BaSO4) =  10–10 Ksp (SrSO4) =  10–7 Viết phương trình hóa học xảy Tính nồng độ ion Ba2+ Tính phần trăm Ba2+ Sr2+ sản phẩm tách Sự tạo phức có ảnh hưởng quan trọng lên độ tan Phức chất tiểu phân tích điện bao gồm ion kim loại trung tâm liên kết với hay nhiều ligand Ví dụ Ag(NH3)2+ phức với ion trung tâm Ag+ ligand hai phân tử NH3 Độ tan AgCl nước 1,3  10 –5 M Tích số tan AgCl 1,7  10–10 Hằng số tạo phức (Kf) có trị số 1,5  10+7 Hãy tính để độ tan AgCl dung dịch ammoniac 1,0 M nước lớn nước nguyên chất Câu 9: (2,0 điểm) BP (bo photphua) chất phủ có giá trị sản xuất phản ứng BBr3 PBr3 khí hydro nhiệt độ cao (> 750oC) Vật liệu dđợc sử dụng để tráng thành lớp mỏng bề mặt kim loại BP kết tinh dạng lập phương chặt khít với bao quanh tứ diện ThuVienDeThi.com Viết phản ứng tạo thành BP Cho biết cấu trúc BBr3 PBr3 Vẽ cấu trúc tinh thể BP cho biết có phân tử ô mạng sở ứng với cơng thức BP Tính khối lượng riêng BP (kg/cm3) cạnh mạng sở có độ dài 4.78 Å Tính khoảng cách nguyên tử bo photpho BP Tính lượng mạng lưới BP Z+ Z- A.Ae U = -f (1- ) + r +r n Hệ số fe2 xấp xỉ 1390 bán kính ion r+ r- đơn vị Å Hằng số Madelung A 1.638 Hệ số đẩy Born n Điện tích ion Z+ Z- số nguyên Câu 10: (2,0 điểm) Hoà tan 24 gam Fe2O3 dung dịch HCl dư sau phản ứng dung dịch B Cho vào dung dịch B lượng m gam hỗn hợp kim loại Mg Fe, thấy 2,24 lít H2 (đktc) sau phản ứng thu dung dịch C chất rắn D có khối lượng 10% so với khối lượng m Cho dung dịch NaOH dư vào dung dịch C, lọc lấy kết tủa tạo thành đem nung khơng khí đến khối lượng khơng đổi 40 gam chất rắn Biết hiệu suất phản ứng 100% Viết phương trình hóa học minh họa cho phản ứng Tính khối lượng kim loại m gam hỗn hợp ThuVienDeThi.com SỞ GD VÀ ĐT BẮC GIANG ĐÁP ÁN ĐỀ XUẤT ĐỀ THI DUYÊN HẢI BẮC BỘ THPT CHUYÊN NĂM HỌC 2013 - 2014 MƠN: HỐ HỌC LỚP 10 Thời gian làm bài: 180 phút Câu 1: 55134Cs → 56134Ba + e (1) 137Cs → 137Ba + e (2) 55 56 Năng lượng phân rã phóng xạ 55134Cs: ∆E = ∆m.c2 = (133,906700 - 133,904490) (10-3/6,02.1023)( 2,997925.108)2(J) = 3,28.10-13 J = 3,28.10-13/1,60219.10-19 = 2,05.106 eV Gọi A1 hoạt độ phóng xạ, t1/21 thời gian bán hủy 55134Cs Gọi A2 hoạt độ phóng xạ, t1/22 thời gian bán hủy 55137Cs A02 =  137 N( 137 Cs)  Cs 0, 693 14,8.106 x6, 02.1023  1, 28.mCi 30,17x365x24x3600 137x3, 7.1010 A01 = Atổng - A02 = 1,92 mCi – 1,28 mCi = 0,64 mCi Sau thời gian t: t Atổng = A1 + A2 = t   t1/1   t1/ + A 1    2 2 A0 Vì: A2 ≤ Atổng = 0,08 mCi t (1) t2 → A2/ A02 =   1/ ≤ 0,08/1,28 =   2 2 → t/ t1/22 ≥ → t ≥ 4t1/22 = 120,68 năm = 58,53 t1/21 (2) (3) Sau 58,53 t1/21, hoạt độ phóng xạ 55134Cs còn: A1 = A0 1   2 58,53 = 640   2 58,53 = 1,54.10-15 µCi = 1,54.10-15x3,7.104 Bq = 5,7.10-11 Bq K = x2/(1-x) = 10-9,24 (với < x < 1) => x = [OH-] = 10-4,62 => [H+] = 10-14/10-4,62 = 10-9,38 => Eo(-) = + (0,0592/2)lg[H+]2/PH2 = 0,0592lg10-9,38 = - 0,56(V) + Tính Eo(+): Theo cân bằng: HSO  Co ƒ H   SO 2 K  102   1  y  y y => K = y2/(1-y) = 10-2 (với < y < 1) => y = [H+] = 0,095 => Eo(+) = 0,0592lg[H+] = 0,0592lg0,095 = - 0,061(V) Vậy Eopin = Eo(+) - Eo(-) = - 0,061 - (-0,56) = 0,499(V) => ΔGo = - nFEopin = - 2.96500.0,499 = -96307(J) = 96,307 (kJ) Tính nồng độ mol ion dung dịch Ipin = Khi I = có nghĩa pin ngừng phóng điện, tức phản ứng pin đạt đến trạng thái cân bằng: CH3COO  HSO4  ƒ CH3COOH  SO4 2 K  102 104,76   102,76 1 Co 0,08   0,03  x  0,05 x 0,05  x  0,05  x  => K = (0,05-x)2/(0,03+x).x = 102,76 = 1,43.10-4(M) => [CH3COOH] = [SO42-] = 0,05-1,43.10-4 = 0,049857(M); [HSO4-] = 1,43.10-4M; [CH3COO-] = 0,03 + 1,43.10-4 = 0,030143(M) + Xét pin 1: (-) Pt H2│CH3COO- (0,080M)││HSO4- (0,050M)│H2 Pt (+) 11 ThuVienDeThi.com - Điện cực anot: CH3COO  H 2O ƒ CH3COOH  OH  Co K  109,24 0,08   0,08  x  x x => K = x2/(0,08-x) = 10-9,24 (với < x < 0,08) => x = 6,78.10-6 => E(-) = 0,0592lg[H+] = 0,0592lg(10-14/6,78.10-6) = -0,52(V) - Điện cực catot: HSO4- ⇌ H+ + SO42- K = 10-2 Co 0,05 [ ] (0,05-x) x x => K = x /(0,05-x) = 10-2 (với < x < 0,05) => x = 0,018 => E(+) = 0,0592lg[H+] = 0,0592lg0,018 = - 0,103(V) => Epin(1) = E(+) - E(-) = -0,103 -(-0,52) = 0,417 (V) + Xét pin 2: (-) Ag,AgCl │HCl (1,50M)││ KCl(bão hoà)│Hg2Cl2, Hg (+) - Bán phản ứng anot: Ag + Cl- → AgCl + e => EAgCl/Ag = EoAgCl/Ag + 0,0592lg(1/CCl-) = 0,222 + 0,0592lg(1/1,5) = 0,212(V) => Epin(2) = E(+) - E(-) = 0,244 - 0,212 = 0,032(V) Vì Epin(1) = 0,417 > Epin(2) = 0,032(V), nên pin (1) có vai trị cung cấp điện cho pin (2) (pin nạp điện) Do sơ đồ pin nối sau bán phản ứng xảy ra: Pin: (-) Pt H2 │ CH3COO- (0,080M)││HSO4- (0,050M)│H2 Pt (+) H2 + 2CH3COO-→2CH3COOH +2e 2HSO4- +2e → SO42- + H2 (-) Ag, AgCl│HCl (1,50M)││KCl(bão hoà)│Hg2Cl2, Hg (+) 2AgCl + 2e → 2Ag + 2Cl2Hg + 2Cl- → Hg2Cl2 + 2e - Phản ứng xảy pin (phóng điện): HSO4- + CH3COO- → CH3COOH + SO4- (Phản ứng tự xảy ra) - Phản ứng xảy nạp điện: 2Hg + 2AgCl → Hg2Cl2 + 2Ag (phản ứng không tự xảy ra) Câu 8: Các phương trình: Ba2+ (aq) + SO42– (aq)  BaSO4 (r) Sr2+ (aq) + SO42– (aq)  SrSO4 (r) [SO42–] =  10–5 M; [Ba2+] = 1/3  10–5M Lúc đầu, nồng độ Ba2+ 10–2M, ứng với hao hụt 0,033% Sự tách thỏa mãn tiêu chuẩn đề Xét cân sau: 12 ThuVienDeThi.com Kết hợp: AgCl (s)  Ag+ (aq) + Cl– (aq) Ag+ (aq) + 2NH3 (aq)  Ag(NH3)2+ (aq) AgCl (s) + 2NH3 (aq)  Ag(NH3)2+ (aq) + Cl– (aq) Ktoàn thể = Ksp Kf = 2,6  10–3 Gọi x độ tan mol (mol L–1) AgCl biến đổi nồng độ AgCl tạo thành ion phức AgCl (s) + 2NH3 (aq)  Ag(NH3)2+ (aq) + Cl– (aq) Lúc đầu: 1,0M 0,0M 0,0M Phản ứng: – 2x M + xM + xM Đạt cân bằng: (1,0 – 2x) M + xM + xM Kf tương đối lớn, hầu hết ion Ag+ tồn dạng phức Khi chưa có NH3, cân bằng: [Ag+] = [Cl–] Sự tạo phức dẫn đến: K toàn thể = [Ag(NH3)2+] = [Cl–] x.x = 2,6  10–3  x = 0,046 M (1,0  x ) Kết có nghĩa 4,6  10–2 M AgCl hòa tan L NH3 1,0 M Như vậy, tạo thành ion phức Ag(NH3)2+ gia tăng tính tan AgCl Trong nước nguyên chất, độ tan mol AgCl 1,3  10–5 M Câu Phương trình phản ứng: BBr3 + PBr3 + 3H2 → BP + 6HBr Cấu trúc BBr3 PBr3 B có kiểu mạng lập phương tâm mặt: x (1/8) + x (1/2) = Trong tế bào có ngun tử photpho xếp hốc tứ diện nên tế bào có phân tử BP Khối lượng nguyên tử bo photpho tương ứng 11 31 d= m n.M BP 4.42.103 = = = 2554 kg.m -3 10 23 V N.a 6,02.10 (4,78.10 ) 13 ThuVienDeThi.com Khoảng cách B-P 1/2 x 31/2 x 1/3 x a = 2.069 Å Năng lượng mạng luới BP là: 1390.3.3.1,638.Z+ Z- A.e U ml = =8489kJ.mol-1 2,069 Câu 10 1/ Các phương trình phản ứng: Fe2O3 + 6HCl = 2FeCl3 + 3H2O (1) Mg + 2FeCl3 = 2FeCl2 + MgCl2 (2) Mg + 2HCl = MgCl2 + H2 (3) Fe + 2FeCl3 = 3FeCl2 (4) Fe + 2HCl = FeCl2 + H2 (5) 2+ Mg + 2OH = Mg(OH)2 (6) 2+ Fe + 2OH = Fe(OH)2 (7) 4Fe(OH)2 + O2 + 2H2O = 4Fe(OH)3 (8) Mg(OH)2 = MgO + H2O (9) 2Fe(OH)3 = Fe2O3 + 3H2O (10) Tính khối lượng kim loại hỗn hợp: (1,0 điểm) Dung dịch B: FeCl3 , HCl dư, cho hỗn hợp kim loại vào B: Số mol Fe3+ B = 0,3 mol ; số mol H2 = 0,1 mol a) Nếu có Mg phản ứng => có pư (1), (2), (3) => số mol Mg = 0,15 + 0,1 = 0,25 mol Khối lượng chất rắn sau nung: 24 + 0,25.40 = 34 gam < 40 trái giả thiết b) Cả Mg Fe tham gia: - Gọi số mol Mg = x; Fe tham gia phản ứng = y: Số mol e nhường = 2x + 2y ; Số mol e nhận = 0,3 + 0,1.2 = 0,5 2(x+y) = 0,5 (*) Khối lượng chất rắn = 24 + 40x + 80y = 40 (**) kết hợp với (*) giải được: x = 0,1 ; y = 0,15 Khối lượng kim loại tham gia phản ứng: 24.0,1 + 0,15.56 = 10,8 gam Khối lượng Fe dư: 1,2 gam vậy: Khối lượng Mg = 2,4 gam Khối lượng Fe = 9,6 gam 14 ThuVienDeThi.com ... hóa học minh họa cho phản ứng Tính khối lượng kim loại m gam hỗn hợp ThuVienDeThi.com SỞ GD VÀ ĐT BẮC GIANG ĐÁP ÁN ĐỀ XUẤT ĐỀ THI DUYÊN HẢI BẮC BỘ THPT CHUYÊN NĂM HỌC 2013 - 2014 MƠN: HỐ HỌC LỚP... điểm) Có cân hóa học (cbhh) sau thi? ??t lập pha khí li tưởng: 3H2 + N2 = 2NH3 (1) Ở 400 K áp suất riêng phần khí sau: p(H2) = 0,376 bar; p(N2) = 0,125 bar; p(NH3) = 0,499 bar Cân hóa học chịu tác động:... cbhh bị phá vỡ Biểu thức gọi phương trình đẳng nhiệt phản ứng hóa học Câu 6: (2,0 điểm) Một học sinh nghiên cứu phản ứng hóa học cation A , B , C , D , E 2+ 2+ 2+ 2+ 2+ dung dịch nitrat anion