TRẠI HÈ HÙNG VƯƠNG LẦN THỨ X MƠN: HỐ HỌC - KHỐI 10 (Đề có02 trang gồm có 08 câu) TRƯỜNGTHPT CHUYÊN HÙNG VƯƠNG TỈNH PHÚ THỌ ĐỀ THI ĐỀ NGHỊ Câu (2,5 điểm) Cấu tạo nguyên tử 1.Hợp chất M tạo thành từ anion Y3- cation X+, hai ion tạo thành từ nguyên tử hai nguyên tố A nguyên tố có X+ có hố trị âm - a, B nguyên tố có Y3- Trong hợp chất, A B có hố trị dương cao a+2 Khối lượng phân tử M 149 MY MX 3 Hãy xác lập công thức phân tử M 2.Ra phân rã phóng xạ theo sơ đồ cho (ghi mũi tên chu kỳ bán huỷ, ghi di mi tờn l kiu phõn ró: 1500 năm ngµy phót Ra Rn 3,83 (A) 3,05 (B) 26,8 (C) giay năm ngày (C) 19,7 phút (D) 1,63.10 (E) 27,1 (F) 5 Po 138 ngµy Pb (bền) ((A, (B), (C), (D), (E), (F) sản phẩm trung gian phân rã randon) Viết phương trình phân rã phóng xạ, dùng cách biểu diễn cho thấy số hiệu nguyên tử, số khối tất hạt nhân có liên quan Câu (2,5 điểm) Liên kết hố học, hình học phân tử Hãy cho biết: cấu tạo Lewis; dạng lai hóa (nếu có); hình dạng phân tử theo mơ hình VSEPR; mơ men lưỡng cực phân tử sau: SF4; ICl 4 ; BrF5; C2H6 Câu (2,5 điểm) Nhiệt hoá học-Cân 1.Glyxin hay axit 2-aminoaxetic công thức H2N-CH2-COOH -aminoaxit thể rắn nhiệt độ thường a.Xác định lượng liên kết C=O glyxin 298K b.Tính H 0298 đốt cháy Glyxin rắn biết tạo thành nước, cacbonđioxit nitơ, tất thể khí c Người ta thực đốt cháy cách cho 150g Glyxin phản ứng với mol oxi Tính H 0298 hệ q trình đốt cháy Biết lượng liên kết , E theo kJ.mol-1 , liên kết 298K sau : H-H: 436; C-C: 435; C-H: 415; O=O: 498; C-O: 356; O-H: 463; NN: 945; N-H:390; C-N: 305 H 0298 thăng hoa cacbon: 717kJ.mol-1; Glyxin: 176kJ.mol-1 H 0298 tạo thành CO2(k) -394kJ.mol-1; Glyxin(r) : -504kJ.mol-1 a Tính số cân Kp phản ứng: N2(k)+3H2(k) 2NH3(k) (1) Ở 250C Biết△G 0ht NH3 = 16,64 kJ/mol b Kp thay đổi phản ứng cho viết dạng: N2(k) + H2(k) NH3(k) 2 Trang ThuVienDeThi.com c Cho P N = 10atm ; P H = 10atm; P NH = 10 atm Tính △G từ xác định chiều phản ứng (1)? Câu (2,5 điểm) Động hóa Hãy cho biết tượng xảy cho khí H2S lội qua dung dịch gồm HgCl2 0,01M; ZnCl2 0,01M; FeCl3 0,01M; HCl 1M bão hòa H S = 0,1M Biết 250C,THgS = 10-51,8 ; TZnS = 10-21,6 ;TFeS = 10-17,2 ; H2S có Ka1= 10-7,02; Ka2= 10-12,9 Eo Fe3+/Fe2+ = 0,771V; Eo S/H2S = 0,141V Câu (2,5 điểm) Dung dịch Điện phân dung dịch chứa CuSO4 0,1M CoSO4 0,1M axit H2SO4 0,5M 250C, dùng điện cực Pt với dòng điện I=0,2A Viết phương trình phản ứng xảy điện cực tính cặp oxi hóa khử điện cực Có thể tách ion Cu2+ khỏi Co2+ không? Nếu điện phân dung dịch chứa CuSO4 0,1M CoSO4 0,1M có chứa NaCN 1M kim loại tách trước? Biết cân đồng NaCN -0,9V coban -0,75V Có thể tách coban khỏi đồng không tất ion Co2+ dung dịch tồn dạng phức Co(CN)64- nồng độ NaCN giữ cố định 1M thời gian điện phân Coi tách hoàn toàn nồng độ ion kim loại lại 10-6 ion.g/l Biết 250C, Eo Cu2+/Cu = 0,34V; Eo Co2+/Co = - 0,28V Eo O2,H+/H2O = 1,23V; PO = 1atm Câu (2,5 điểm) Phản ứng oxi hóa khử Tại flo khơng có số oxi hố dương có hố trị 1; nguyên tố halogen lại có số oxi hố dương có nhiều hố trị khác nhau: 1, 3, 5, Ở 12270C atm, 3,5% phân tử Cl2 phân ly thành nguyên tử a) Tính G0 S0 phản ứng sau: Cl2(k) 2Cl(k) Biết ECl - Cl = 242 kJ/mol b) Ở nhiệt độ độ phân ly 1%, áp suất hệ 1atm Câu (2,5 điểm) Halogen-Oxi – lưu huỳnh Bằng phản ứng trao đổi điều chế chất sau không ? a Điều chế BaSO4 từ BaSO3, từ CaSO4 ? b Điều chế BaCO3 từ BaSO4? Có cách khác khơng?Viết phương trình có Bằng cách điều chế H2S từ CaSO4 ? Trong hai muối BaSO4 BaSO3, muối dễ tan axit ?Giải thích? Có thể hồ tan CaSO4 axit không ? Biết T BaSO4 =1,1.10-10 ; T BaSO3 =8.10-7 ; T CaSO4 =2,5.10-5 ; T BaCO3 =5,1.10-6 Câu (2,5 điểm) Bài tập tổng hợp Hoà tan hoàn toàn 1,08g oxit kim loại M2Om dung dịch HNO3 lỗng thu 0,112 lít khí NO (đktc).Xác định oxit kim loại ……………………………… Hết…………………………………… Người đề : Nguyễn Văn Đức ĐT 0912577808 2 Trang ThuVienDeThi.com TRẠI HÈ HÙNG VƯƠNG LẦN THỨ X MƠN: HỐ HỌC - KHỐI 10 (Hướng dẫngiải gồm có07 trang ) TRƯỜNGTHPT CHUYÊN HÙNG VƯƠNG TỈNH PHÚ THỌ ĐỀ THI ĐỀ NGHỊ HƯỚNG DẪN GIẢI Câu (2,5 điểm) Cấu tạo nguyên tử 1.Hợp chất M tạo thành từ anion Y3- cation X+, hai ion tạo thành từ nguyên tử hai nguyên tố A ngun tố có X+ có hố trị âm a, B nguyên tố có Y3- Trong hợp chất, A B có hố trị dương cao a+2 Khối lượng phân tử M 149 MY MX 3 Hãy xác lập công thức phân tử M Hướng dẫn giải: M có dạng X3Y mà MM = 149 =>Mx < 149/8 = 18.63, từ hoá trị Max, A, B => A,B hai nguyên tố thuộc pnc nhóm V A thuộc X => A N (nitơ) Hay X+ NH4+ (1đ) =>MY = 95 từ cấu trúc ion => Y3- có dạng: BO43- thay vào biểu thức khối lượng ta có B P (photpho) Vậy M : (NH4)3PO4 (1đ) 2.Ra phân rã phóng xạ theo sơ đồ cho (ghi mũi tên chu kỳ bán huỷ, ghi mũi tên kiểu phân rã: ngµy ngµy ngµy 1500 năm Ra Rn 3,83 ( A) 3,05 ( B) 26,8 (C ) giay ngµy (C ) 19,7 ( D) 1,63.10 ( E ) 27,1 năm ( F ) 5 Po 138 ngµy Pb (bền) 4 ((A, (B), (C), (D), (E), (F) sản phẩm trung gian phân rã randon) Viết phương trình phân rã phóng xạ, dùng cách biểu diễn cho thấy số hiệu nguyên tử, số khối tất hạt nhân có liên quan Hướng dẫn giải: 226 222 a 88 Ra 86 Rn He 222 86 228 Rn 84 Po 42 He 228 84 214 Po 82 Pb 42 He 214 82 214 Pb 83 Bi 01 e 214 83 214 Bi 84 Po 01 e 214 84 214 Po 84 Po 42 He Câu (2,5 điểm) Liên kết hố học, hình học phân tử Hãy cho biết: cấu tạo Lewis; dạng lai hóa (nếu có); hình dạng phân tử theo mơ hình VSEPR; mơ men lưỡng cực phân tử sau: SF4; ICl 4 ; BrF5; C2H6 Hướng dẫn giải: Trang ThuVienDeThi.com * SF4: (AX4E) ; lai hóa sp3d; hình dạng bập bênh; ; đôi e không liên kết phân bố mặt phẳng kết tạo hình bập bênh Cấu tạo Lewis : S F F F F * ICl : (AX4E2) ; hình dạng vng phẳng; = ; theo mơ hình sức đẩy cặp e vỏ hóa trị: đơi e riêng phân bố trans - so với Do cặp e liên kết tạo liên kết A – X mặt phẳng phân tử có dạng vng phẳng Cấu tạo Lewis : Cl Cl I Cl Cl * BrF5: (AX5E) lai hóa sp3d2, hình dạng tháp vng, ; đôi e liên kết phân bố đôi mặt phẳng đôi trục tạo hình dạng tháp vng Một đơi e khơng liên kết phân bố phía cịn lại trục Do biến dạng nên độ dài liên kết ngang trục khơng tương đương hình học F F F Br F F * C2H6: (AX4) lai hóa sp3, hình tứ diện, ; đôi e phân bố đỉnh tứ diện đều, tâm tứ diện A Cấu tạo Lewis : H H H C C H H H Câu (2,5 điểm) Nhiệt hoá học-Cân 1.Glyxin hay axit 2-aminoaxetic công thức H2N-CH2-COOH -aminoaxit thể rắn nhiệt độ thường a.Xác định lượng liên kết C=O glyxin 298K b.Tính H 0298 đốt cháy Glyxin rắn biết tạo thành nước, cacbonđioxit nitơ, tất thể khí c Người ta thực đốt cháy cách cho 150g Glyxin phản ứng với mol oxi Tính H 0298 hệ trình đốt cháy Biết lượng liên kết , E theo kJ.mol-1 , liên kết 298K sau : H-H: 436; C-C: 435; C-H: 415; O=O: 498; C-O: 356; O-H: 463; NN: 945; N-H:390; C-N: 305 H 0298 thăng hoa cacbon: 717kJ.mol-1; Glyxin: 176kJ.mol-1 H 0298 tạo thành CO2(k) -394kJ.mol-1; Glyxin(r) : -504kJ.mol-1 Hướng dẫn giải: a 2C(r) +5/2H2 +O2+1/2N2 -> H2N-CH2-COOH(r) H 0298 tt Glyxin(r) = H 0298 th.C+5/2EH-H+EO=O+1/2ENN-2EN-H-EC-N-EC-C-2EC-H-EC=O -EC-O-EO-H- H 0298 th Glyxin(r) => EC=O= 653,5 kJ.mol-1 b H2N-CH2-COOH(r) +9/4O2->2CO2+5/2H2O(k)+1/2N2 Trang ThuVienDeThi.com H 0298 ch Glyxin(r) = H 0298 tt.CO +5/2 H 0298 tt.H O - H 0298 tt Glyxin(r) Mà H 0298 tt.H O =EH-H+1/2EO=O-2EO-H=-241 kJ.mol-1 => H 0298 ch Glyxin(r) = -886,5 kJ.mol-1 c nGlyxin= 150:75= 2mol => oxi thiếu => nGlyxin cháy=4.4/9=16/9 mol => H 0298 ch Glyxin(r) qtr = -886,5.16/9= -1576 kJ.mol-1 a.Tính số cân Kp phản ứng: N2(k) + 3H2(k) 2NH3(k) (1) Ở 250C Biết△G 0ht NH3 = 16,64 kJ/mol b Kp thay đổi phản ứng cho viết dạng: N2(k) + H2(k) NH3(k) 2 c Cho P N = 10atm ; P H = 10atm; P NH = 10 atm, 250C Tính △G từ xác định chiều phản ứng (1)? Hướng dẫn giải: a.△G = – 16,64 = – 33,28 kJ/mol △G0 = – RTlnKp 2 33, 28 lnKp = – = 13,43 8,314 298 Vậy Kp = 6,8 105 b Kp = c Qp = PNH 3 H2 PN2 P PNH PN2 PH32 nên phản ứng = N2 + H2 NH3 có K’p = 2 PNH3 N2 H2 = K P = 825 P P 102 =10-2 △G = – RTlnQp = 11,410 kJ/mol >0 10.10 -> Phản ứng xảy theo chiều nghịch Câu (2,5 điểm) Động hóa Hãy cho biết tượng xảy cho khí H2S lội qua dung dịch gồm HgCl2 0,01M; ZnCl2 0,01M; FeCl3 0,01M; HCl 1M bão hòa H S = 0,1M Biết 250C,THgS = 10-51,8 ; TZnS = 10-21,6 ;TFeS = 10-17,2 ; H2S có Ka1= 10-7,02; Ka2= 10-12,9 Eo Fe3+/Fe2+ = 0,771V; Eo S/H2S = 0,141V Hướng dẫn giải: Đầu tiên dung dịch có màu vàng phức FeCl3 Hg2+ + H2S HgS + 2H+ K= Ka1 Ka2 THgS-1 = 10-7,02 10-12,9 1051,8 =1031,88 0,01 1,02 2Fe3+ + H2S ⇌2 Fe2+ + S + 2H+ K= 102.(0,771-0,141)/0,059 = 1021,36 0,01 1,02 0,01 1,03 Zn2+ + H2S ⇌ ZnS + 2H+ K= Ka1 Ka2 TZnS-1 = 10-7,02 10-12,9 1021,6 =101,68 Fe2+ + H2S ⇌ FeS + 2H+ K= Ka1 Ka2 TFeS-1 = 10-7,02 10-12,9 1017,2 =10-2,72 Đánh giá khả kết tủa ZnS FeS Trong môi trường axit mạnh [H+]= 1,03M , bỏ qua trình tạo phức hiđroxo Trang ThuVienDeThi.com C Fe2+ = 0,01M; CZn2+= 0,01M Ka1 Ka [H 2S] = 10-7,02 10-12,9 0,1/(1,03)2 = 10-20,95 [H ] 2+ 2CZn CS = 0,01 10-20,95 = 10-22,95 TZnS = 10-21,6 [S2-]= Vậy ZnS không kết tủa, FeS khơng Vậy dung dịch có kết tủa đen HgS lẫn kết tủa vàng nhạt S, dung dịch màu vàng Fe3+ Fe3+Fe2+ Câu (2,5 điểm) Dung dịch Điện phân dung dịch chứa CuSO4 0,1M CoSO4 0,1M axit H2SO4 0,5M 25 C, dùng điện cực Pt với dòng điện I=0,2A 1.Viết phương trình phản ứng xảy điện cực tính cặp oxi hóa khử điện cực 2.Có thể tách ion Cu2+ khỏi Co2+ không? 3.Nếu điện phân dung dịch chứa CuSO4 0,1M CoSO4 0,1M có chứa NaCN 1M kim loại tách trước? Biết cân đồng NaCN -0,9V coban -0,75V 4.Có thể tách coban khỏi đồng không tất ion Co2+ dung dịch tồn dạng phức Co(CN)64- nồng độ NaCN giữ cố định 1M thời gian điện phân Coi tách hoàn toàn nồng độ ion kim loại lại 10-6 ion.g/l Biết 250C, Eo Cu2+/Cu = 0,34V; Eo Co2+/Co = -0,28V; Eo O2,H+/H2O = 1,23V; PO = 1atm Hướng dẫn giải: CuSO4 Cu2+ + SO420,1 0,1 0,1 CoSO4 Co2+ + SO420,1 0,1 0,1 + H2SO4 2H + SO4 20,5 0,059 0,059 lg [Cu2+]=0,34+ lg0,1=0,3105V 2 0,059 0,059 Co2++2e ⇌ Co ECo2+/Co =Eo Co2+/Co + lg [Co2+]=-0,28+ lg0,1=-0,3095V 2 (-) Cu2+ +2e⇌Cu ECu2+/Cu =Eo Cu2+/Cu + ECu2+/Cu > ECo2+/Co -> Cu2+ bị điện phân trước (+) 2H2O -4e ⇌4H+ + O2 EO2/H2O =Eo O2/H2O+ =1,23+ 0,059 lg [H+]4 Po2 0,059 lg1=1,23V Khi bắt đầu xuất Co -> ECu2+/Cu =-0,3095V -> -0,3095= Eo Cu2+/Cu + 0,059 lg [Cu2+] => [Cu2+] = 10-22 ion g/l 10-6 =>Có thể tách ion Cu2+ khỏi Co2+ Trong NaCN: ECu2+/Cu =-0,9V < ECo2+/Co = -0,75V => Vậy Co 2+ bị tách trước Co2++6CN- ⇌ Co(CN)640,1 0,1 Co(CN)64-+2e ⇌ Co + 6CN0,1 Trang ThuVienDeThi.com -0,75 = ECo(CN)64-/Co =Eo Co(CN)64-/Co + =>Eo Co(CN) 4-/Co = -0,7205V 4.Để tách Co2+ khỏi Cu2+ -0,9= -0,7205+ 0,059 lg [Co(CN)64-]/[CN-]6 ECo(CN)64-/Co = -0,9V 0,059 lg [Co(CN)64-]/[CN-]6 => [Co(CN)64-]= 10-6,085 ion.g/lCó thể tách ion Co2+ khỏi Cu2+ trường hợp Câu (2,5 điểm) Phản ứng oxihóa-khử Tại flo khơng có số oxi hố dương có hố trị 1; nguyên tố halogen lại có số oxi hố dương có nhiều hố trị khác nhau: 1, 3, 5, Ở 12270C atm, 3,5% phân tử Cl2 phân ly thành nguyên tử a) Tính G0 S0 phản ứng sau: Cl2(k) 2Cl(k) Biết ECl - Cl = 242 kJ/mol b) Ở nhiệt độ độ phân ly 1%, áp suất hệ 1atm Hướng dẫn giải: Flo có Z=9, có cấu hình e ngun tử: 1s22s22p5 Flo nguyên tố có độ âm điện lớn nhất, khả hút electron lớn nên số oxi hóa dương, có electron độc thân có lớp e( khơng có lớp 2d ) nên thể hóa trị - Flo khơng có AO 2d nên khơng có trường hợp kích thích để có thêm e độc thân khác, ngun tố halogen khác có AO nd cịn trống nên số e độc thân 1,3,5,7 nên có thêm hóa trị 3,5,7 2.a ECl - Cl = 242 kJ/mol > => lượng thu vào để phá vỡ liên kết Cl-Cl Cl2(k) 2Cl(k) H0 = 242 kJ/mol n [ ] 1- 2 + ( độ phân li) Phần mol 1 1 2 1 2 Kp = 1 P0 Thay =0,035; P0=1 => Kp = 4,9.10-3 1 1 △G0 = – RTlnKp = - 8,314.1500.ln(4,9.10-3)= 66,327 kJ Ở điều kiện chuẩn 1500K => phản ứng xảy theo chiều nghịch △S01500K= (△H0 - △G0 )/T= (242000-66327)/1500=117,11 J/K>0 2 1 H ( ) ; Kp2 = = P0 Thay =0,01; P0=1 => Kp2 = 4.10-4 R T1 T2 1 b ln K2 K1 Kp1 = 4,9.10-3 T2= 1328,47K hay 1055,470C Câu (2,5 điểm) Halogen- Oxi – lưu huỳnh Bằng phản ứng trao đổi điều chế chất sau không ? a Điều chế BaSO4 từ BaSO3, từ CaSO4 ? Trang ThuVienDeThi.com b Điều chế BaCO3 từ BaSO4? Có cách khác khơng?Viết phương trình có Bằng cách điều chế H2S từ CaSO4 ? Trong hai muối BaSO4 BaSO3, muối dễ tan axit ?Giải thích? Có thể hồ tan CaSO4 axit không ? Biết T BaSO4 =1,1.10-10 ; T BaSO3 =8.10-7 ; T CaSO4 =2,5.10-5 ; T BaCO3 =5,1.10-6 Hướng dẫn giải: a Dựa vào giá trị T thấy nồng độ ion cân với kết tủa BaSO3 CaSO4 lớn cân với BaSO4=> Dùng phản ứng trao đổi b Điều chế BaCO3 từ BaSO4 : Vì T BaSO4 =1,1.10-10 < T BaCO3 =5,1.10-6 = > Không dùng phản ứng trao đổi t *PƯ : BaSO4 + 4C BaS + 4CO BaS + H2O + CO2 BaCO3 + H2S t CaSO4 + 4C CaS + 4CO CaS + H2O + CO2 CaCO3 + H2S Trong hai muối BaSO4 BaSO3, muối BaSO3 dễ tan axit trừ H2SO4 , axit khác không ảnh hưởng đến cân BaSO4 ⇌ Ba2+ + SO42- Vì anion SO42- khơng liên kết với ion H+ Trong dung dịch loãng H2SO4 độ tan BaSO4 giảm có mặt H2SO4 tăng nồng độ SO42- cân dịch chuyển sang trái - Trường hợp BaSO3 ngược lại Có q trình sau: BaSO3 ⇌ Ba2+ + SO320 Thêm H+ : SO32-+H+⇌ HSO3- HSO3-+H3O + + (x-2)H2O⇌ SO2.xH2O Do BaSO3 tan axit Có thể hịa tan CaSO4 axit Trong H2SO4 đặc : CaSO4⇌Ca2+ + SO42- H2SO4 + SO42-⇌2HSO4Do làm tăng q trình tan CaSO4 : CaSO4 +H2SO4 -> Ca(HSO4)2 Câu (2,5 điểm) Bài tập tổng hợp Hoà tan hoàn toàn 1,08g oxit kim loại M2Om dung dịch HNO3 lỗng thu 0,112 lít khí NO (đktc).Xác định oxit kim loại Hướng dẫn giải: Vì sản phẩm có tạo thành khí NO nên phải có phản ứng oxi hoá khử xảy ra, hay kim loại thay đổi hoá trị Giả sử hoá trị sau n: Sơ đồ cho nhận electron M+m – (n- m)e = M+n N+5 + 3e = N+2 0,112 0, 005(mol ) 22, 1, 08 nM 2Om (mol ) M 16m n e (cho) n e (nhan) nNO Ta có: => 3.0, 005 2.(n m) 1, 08 M 16m => M = 72n - 80m Vì n, m hoá trị M nên: 1 m n Trang ThuVienDeThi.com Ta có bảng xét sau: n m M 64 136 56 Từ bảng : có hai kết là:M Cu M Fe Vậy oxit kim loại ban đầu FeO Cu2O ……………………………………HẾT…………………………………………………… Người làm hướng Dẫn chấm : Nguyễn Văn Đức THPT Chuyên Hùng vương phú thọ ĐT: 0912577808 Trang ThuVienDeThi.com ... Người đề : Nguyễn Văn Đức ĐT 0912577808 2 Trang ThuVienDeThi.com TRẠI HÈ HÙNG VƯƠNG LẦN THỨ X MƠN: HỐ HỌC - KHỐI 10 (Hướng dẫngiải gồm có07 trang ) TRƯỜNGTHPT CHUYÊN HÙNG VƯƠNG TỈNH PHÚ THỌ ĐỀ THI. .. 10- 7,02 10- 12,9 105 1,8 =103 1,88 0,01 1,02 2Fe3+ + H2S ⇌2 Fe2+ + S + 2H+ K= 102 .(0,771-0,141)/0,059 = 102 1,36 0,01 1,02 0,01 1,03 Zn2+ + H2S ⇌ ZnS + 2H+ K= Ka1 Ka2 TZnS-1 = 10- 7,02 10- 12,9 102 1,6... hiđroxo Trang ThuVienDeThi.com C Fe2+ = 0,01M; CZn2+= 0,01M Ka1 Ka [H 2S] = 10- 7,02 10- 12,9 0,1/(1,03)2 = 10- 20,95 [H ] 2+ 2CZn CS = 0,01 10- 20,95 = 10- 22,95 TZnS = 10- 21,6 [S2-]= Vậy ZnS