Đề thi môn: Hóa học lớp: 10 Trường THPT chuyên Tuyên Quang50529

TRẠI HÈ HÙNG VƯƠNG LẦN THỨ X TRƯỜNG THPT CHUYÊN TUYÊN QUANG *** ĐỀ THI ĐỀ XUẤT (MẬT) ĐỀ THI MƠN: HĨA HỌC LỚP: 10 Thời gian: 180 phút (Khơng kể thời gian giao đề) Đề thi có 02 trang Câu 1: (2,5 điểm) Cấu tạo nguyên tử - hạt nhân Uran thiên nhiên chứa 99,28% U238 (có thời gian bán huỷ 4,5.109 năm) 0,72% U235 (có thời gian bán huỷ 7,1.108 năm) a) Tính tốc độ phân rã (v=k.N) đồng vị 1g U3O8 điều chế Cho O = 15,9994u b) Mari Pie Curi diều chế Ra226 từ quặng Uran thiên nhiên Ra226 tạo từ đồng vị hai đồng vị trên? Giải thích ngắn gọn? Cho nguyên tố X Y Biết X thuộc chu kì 2, Y thuộc chu kì Cho giá trị lượng ion hoá liên tiếp In (n = 1, …6) chúng (theo kJ.mol-1) bảng sau: I1 I2 I3 I4 I5 I6 X 1086 2352 4619 6221 37820 47260 Y 590 1146 4941 6485 8142 10519 a) Xác định nguyên tố X Y? b) Tính bước sóng () ánh sáng phải dùng để tách electron thứ khỏi nguyên tử Y? c) Tính tổng lượng electron nguyên tử X ion X+ theo đơn vị J? Câu 2: (2,5 điểm) Hình học phân tử - Liên kết hóa học - Tinh thể - ĐLTH X Y ngun tố thuộc phân nhóm chính, tạo hợp chất với hiđro có dạng XH YH Gọi A B hiđroxit ứng với hóa trị cao X Y Trong B, Y chiếm 35,323% khối lượng Trung hòa 50 gam dung dịch A nồng độ 16,8% cần dùng vừa đủ 150 mL dung dịch B nồng độ 1M Xác định nguyên tố X Y Cho B’ anion tương ứng phân tử B a) Hãy cho biết (có cơng thức minh họa) dạng hình học B B’ b) So sánh (có giải thích) độ dài liên kết Y-O phân tử B B’ Biết X có cấu trúc tinh thể lập phương tâm khối mật độ xếp tương đối định nghĩa tỉ lệ thể tích chiếm hình cầu tế bào sở thể tích tế bào sở Hãy tính mật độ xếp tương đối tinh thể X Câu 3: (2,5 điểm) Nhiệt - Cân hóa học Xét cân phản ứng sau: N2O4 (k) ⇄ 2NO2 (k) nhiệt độ T áp suất P Cho biết kiện nhiệt động học sau: ΔH0ht, 298 (kJ/mol) S0298 (J.K-1.mol-1) N2O4 9,37 304,3 NO2 33,89 240,45 a) Ở điều kiện chuẩn, N2O4 có tự phân li khơng? b) Giả thiết khoảng nhiệt độ 298 → 318K, nhiệt phản ứng khơng phụ thuộc nhiệt độ Hãy tính số cân Kp 298K 318K c) Tại p=1atm, tính độ phân li α nhiệt độ 298K 318K? Nhận xét kết thu Cho H0 sinh H2O(k), CO2(k) khí propan (C3H8) là: -242 kJ/mol; -394 kJ/mol; -104 kJ/mol H0 cháy butan (C4H10) -2655 kJ/mol Tính H0 sinh butan H0 cháy propan? Câu 4: (2,5 điểm) Động hóa học Trong dung dịch axit, có mặt chất xúc tác H2O2 phân hủy theo phản ứng: H2O2 → H2O + 1/2O2 a) Tốc độ phản ứng tuân theo công thức: -d[H2O2]/dt = k[H2O2] Nồng độ ban đầu H2O2 1,000 mol/l Ở 25oC số tốc độ k = 7.689.10-3ph-1 Tính nồng độ H2O2 lại sau 30 phút thời gian mà nửa H2O2 bị phân hủy (t1/2) b) Ở 50oC, số k = 0,129ph-1, tính lượng hoạt hóa Ea phản ứng Cho phản ứng: NO2 (k) + CO (k)  NO (k) + CO2 (k) Ở nhiệt độ T, biểu thức định luật tốc độ phản ứng có dạng v = k[NO2]2 Cho chế đây, chế phù hợp với phản ứng trên? Tại sao? Cơ chế 1: 2NO2  NO3 + NO nhanh ThuVienDeThi.com CO + NO3  CO2 + NO2 chậm Cơ chế 2: 2NO2 NO3 + NO chậm CO + NO3  CO2 + NO2 nhanh Câu 5: (2,5 điểm) Dung dịch (axit bazơ, kết tủa) Người ta điều chế dung dịch X cách hoà tan 0,05 mol axit axetic 0,05 mol Natri axetat nước thêm nước đến thể tích lít a) Tính pH dung dịch X? b) Tính giá trị pH dung dịch thu thêm 10-3 mol HCl thêm 10-3 mol NaOH vào dung dịch X? Cho Ka(CH3COOH) = 1,8.10-5 Ion Fe(SCN)2+ có màu đỏ nồng độ lớn 10-5M Hằng số phân li ion 10-2 a) Một dung dịch chứa vết Fe3+ Thêm vào dung dịch dung dịch KSCN 10-2M (coi thể tích khơng đổi) Xác định nồng độ tối thiểu Fe3+ để dung dịch xuất màu đỏ b) Một dung dịch chứa Ag+ 10-2M Fe3+ 10-4M Thêm dung dịch SCN- vào tạo kết tủa AgSCN (coi thể tích khơng đổi) Xác định nồng độ Ag+ lại dung dịch xuất màu đỏ Biết TAgSCN = 10-12 Câu 6: (2,5 điểm) Phản ứng oxi hóa khử Cân phản ứng oxi hóa-khử sau theo phương pháp ion- electron: a) Cl2  I   OH   IO4 +… b) NaClO + KI + H2O → Cho sơ đồ pin điện hoá 25oC: Ag, AgBr|KBr 1M||Fe3+ 0,05M, Fe2+ 0,1M|Pt a) Viết phương sơ đồ phản ứng xảy pin chiều chuyển dịch điện tích pin hoạt động b) Tính E pin c) Tính nồng độ ion điện cực pin phóng điện hồn tồn 0  0, 771V ; E Ag  0, 799V ; Ks( AgBr )  1013 ; thể tích điện cực 100ml Cho: EFe 3  / Fe2 / Ag Câu 7: (2,5 điểm) Halogen - oxi - lưu huỳnh Một loại khống chất có chứa 13,77%Na; 7,18%Mg; 57,48%O; 2,39%H lại nguyên tố X (về khối lượng) Hãy xác định công thức phân tử khống chất đó? Để xác định hàm lượng oxi tan nước người ta lấy 100,00 ml nước cho MnSO4 (dư) NaOH vào nước Sau lắc kĩ (khơng cho tiếp xúc với khơng khí) Mn(OH)2 bị oxi oxi hoá thành MnO(OH)2 Thêm axit (dư), MnO(OH)2 bị Mn2+ khử thành Mn3+ Cho KI (dư) vào hỗn hợp, Mn3+ oxi hoá I- thành I3- Chuẩn độ I3- hết 10,50 ml Na2S2O3 9,80.10-3 M a) Viết phương trình ion phản ứng xảy thí nghiệm b) Tính hàm lượng (mmol/l) oxi tan nước Câu 8: (2,5 điểm) Bài tập tổng hợp Một dung dịch A chứa muối Na2SO3 Na2S2O3 Cho Cl2 dư qua 100 ml dung dịch A thêm vào hỗn hợp sản phẩm lượng dư dung dịch BaCl2 thấy tách 6,524 gam kết tủa Thêm vào 100ml dung dịch A hồ tinh bột, sau chuẩn độ dung dịch A đến màu xanh bắt đầu xuất dùng hết 29 ml dung dịch iơt 0,5 M a) Viết phương trình hố học tính nồng độ mol chất dung dịch A b) Nếu thí nghiệm thay Cl2 HCl lượng kết tủa tách bao nhiêu? Cho nguyên tử khối nguyên tố: Cl=35,5; K=39; Mg=24; Fe = 56; S = 32; Ba = 137; O = 16; H = 1; Cu = 64; N = 14; Na = 13; Ag = 108 - HếtHọ tên người đề: Hoàng Minh Cảnh Điện thoại: 0976.812.999 ThuVienDeThi.com HƯỚNG DẪN CHẤM MƠN: HĨA HỌC LỚP: 10 Thời gian: 180 phút (Không kể thời gian giao đề) Hướng dẫn chấm có 05 trang TRẠI HÈ HÙNG VƯƠNG LẦN THỨ X TRƯỜNG THPT CHUYÊN TUYÊN QUANG *** Nội dung Câu Điểm Tốc độ phân huỷ hạt nhân tính theo phương trình v= k.N (1) k số tốc độ phân huỷ; N tổng số hạt nhân phóng xạ có thời điểm xét + Trước hết cần tìm k Ta có k = 0,6931 / T1/2 (2) Đổi: 4,5.109 năm = 4,5.109.365.24.3600= 1,42.1017 giây 7,1.108 năm = 7,1.108.365.24.3600= 2,24.1016 giây + Tiếp đến tìm N sau:  - Nguyên tử khối trung bình Uran: A = - Tìm số mol U3O8 có gam: 1,25 99,28.238  0,72.235  237,98 100  1,19.103 237,98.3  15,9994.8 -Số hạt nhân Uran có tổng cộng là: 1,19.10-3.6,02.1023.3 = 2,15.1021 Trong đó: N(U238) = N(238) = 2,15.1021.0,9928 = 2,13.1021 N(U235) = N(235) = 2,15.1021.0,0072 = 1,55.1019 + Dùng phương trình (1) để tính tốc độ phân rã loại hạt nhân Uran U238 có v(238) = k (238).N (238)  0, 693 2,13.1021 17 1, 42.10 v(238) = 1,04.104 hạt nhân/giây U235 có v(235) = k(235) N(235) = 0, 693 1,55.1019 16 2, 24.10 v(235) = 480 hạt nhân/giây b Ra226 tạo từ đồng vị U238 số khối chúng thỏa mãn: A=4n +2 0,25 a I5(X) I3(Y) tăng nhiều đột ngột, từ suy ra: X thuộc nhóm IV A, Y nhóm IIA ฀ X C; Y Ca b max = hc 6,6256.10 34 J s.3,0.10 ms 1 6,0223.10 23 mol 1 = = 2,03.10-7m 1 E 590.10 J mol c EC = -(I1 + I2 + I3 + I4 + I5 + I6) = 99358/6,023.1023= - 1,65.10-16J EC+ = -(I2 + I3 + I4 + I5 + I6) = - 1,63.10-16J 0,5 0,25 0,25 Hợp chất với hiđro có dạng RH nên Y thuộc nhóm IA VIIA Trường hợp : Nếu Y thuộc nhóm IA B có dạng YOH Ta có : Y 35,323   Y  9,284 (loại khơng có nghiệm thích hợp) 17 64,677 Trường hợp : Y thuộc nhóm VIIA B có dạng HYO4 Ta có : Y 35,323   Y  35,5 , Y nguyên tố clo (Cl) 65 64,677 B (HClO4) axit, nên A bazơ dạng XOH mA  16,8  50 gam  8,4 gam 100 XOH + HClO4  XClO4 + H2O ThuVienDeThi.com  n A  n HClO4  0,15 L  mol / L  0,15 mol  M X  17 gam / mol  8,4 gam 0,15 mol  MX = 39 gam/mol, X nguyên tố kali (K) B HClO4, B’ ClO4a Dạng hình học : HO O Cl O 0,5 Cl O O O O O Axit pecloric Ion peclorat (dạng tứ diện) (dạng tứ diện đều) b Bậc liên kết lớn độ dài liên kết nhỏ, : d Cl (trong HClO4) > d Cl O (trong ClO4-) > d Cl O 0,5 (trong HClO4) O Gọi a độ dài cạnh ô mạng sở R bán kính ngun tử, ta có 3a  4R Số ngun tử có mạng sở bằng: 0,5 8 1    R3 Độ đặc khít   68% a3 N2O4 (k) ⇄ NO2 (k) a ΔH 298pư =58,41 kJ.mol-1; ΔS0298 pư = 176,6 J.mol-1.K-1 ΔG0298 = ΔH0298 – T ΔS0298= 5,783 kJ mol-1 Vậy đkc phản ứng không tự diễn biến b ΔG0T =-RT.lnKp Từ tính Kp, 298 = 0,099 Dựa vào phương trình VanHop ta có ln ln KT2 KT1 = 0,5 H 1 (  ) Từ R T1 T2 K 318 58, 41.103 (  ) Rút K318 = 0,427 = 8,314 298 318 K 298 Kết phù hợp với nguyên lí Losatolie, phản ứng thi nhiệt nên tăng nhiệt độ cân chuyển dịch theo chiều thuận c N2O4 (k)  2NO2 (k) t =0 t = 1-α 2α ฀ n= 1+ α Kp  pNO pN2O4 Với: pNO2 = xNO2 P= Từ Kp = 0,5 0,5 2 1 P ; pN2O4  P , P= 1atm 1  1  4 P 1 Tại 298K tính α298 = 15,38% Tại 318K tính α318 = 31,05% - Xét phản ứng : C4H10 + 13/2O2 → 4CO2 + 5H2O ∆H0 s (C4H10)= 5.∆H0s (H2O) + 4∆H0s (CO2)- ∆H0pư = 5(-242) + 4(-394) + 2655= -131 (kJ/mol) ThuVienDeThi.com 0,5 - Xét phản ứng : C3H8 + 5O2 → 3CO2 + 4H2O ∆H0phản ứng = ∆H0cháy (C3H8) = 4.∆H0s (H2O) + 3∆H0s (CO2)- ∆H0s (C3H8) = 4(-242) + 3(-394) + 104= -2046 (kJ/mol) 0,5 a Đây phản ứng bậc một: Co  kt  ln  7,689.10 3.30  C  0,794mol.L1 C C ln t1 /   90 ph 7,689.10 ln b Ta có: ln kT2 kT1  Ea  1  RT1T2 kT2     Ea  ln  90269 J mol 1 R  T1 T2  T2  T1 kT1 0,75 0,5 NO2 (k) + CO (k)  NO (k) +CO2 (k) ( T < 5000C ) Thực nghiệm cho biết: v = k.[NO2]2 * Cơ chế 1: 2NO2  NO3 + NO kt/kn = K (1) nhanh CO + NO3  CO2 + NO2 (2) chậm Khi giai đoạn (2) chậm, định tốc độ phản ứng, ta phải có: v = k2[NO3][CO] Nếu giai đoạn thuận nghịch nhanh, cân thiết lập, [NO3] tính từ số cân Kcb: [NO3] = Kcb [NO2]2[NO]-1 Khi đó, v = (k2.Kcb).[CO][NO2]2[NO]-1 = k.[CO][NO2]2[NO]-1 Cơ chế không phù hợp với thực nghiệm * Cơ chế 2: 2NO2  NO3 + NO (1) chậm CO + NO3 CO2 + NO2 (2) nhanh Giai đoạn (1) chậm định tốc độ phản ứng nên: v = k.[NO2]2 a Dung dịch X dung dịch đệm axit  CH3 COO   pH = pK + lg = 4,745 + = 4,745 CH3COOH  0,75 0,5 0,5 b - Khi thêm 0,001 mol HCl có phản ứng: CH3COO– + HCl  CH3COOH + Cl– 0,001 0,001 0,001 Do HCl axit mạnh nên phản ứng coi hồn tồn, đó: [CH3COO–] = 0,05 – 0,001 = 0,049 M [CH3COOH] = 0,05 + 0,001 = 0,051 M pH = 4,745 + lg , 049 = 4,728 , 051 - Khi thêm 0,001mol NaOH có phản ứng: CH3COOH + OH–  CH3COO– + H2O 0,001 0,001 0,001 Do NaOH bazơ mạnh nên phản ứng coi hồn tồn, đó: [CH3COO–] = 0,05 + 0,001 = 0,051 M [CH3COOH] = 0,05– 0,001 = 0,049 M pH = 4,745 + lg a 0,5 0,5 , 051 = 4,76 , 049 Fe3+ + SCN-  Fe(SCN)2+ Nồng độ cân bằng: Co – x 10-2 – x x = 10-5 ThuVienDeThi.com Ta có: 10 5  10   [Fe3+] = 10-5M  Co = 2.10-5M (10   10 5 ) Fe  3 0,5 b Khi xuất màu đỏ thì: [Fe(SCN)2+] = 10-5M Vậy nồng độ Fe3+ cịn lại là: 9.10-5M Ta có: 105  102   SCN    1,1.103 M   Ag    9,1.1010 M  5  SCN  9.10 0,5 a Cl  I   OH   IO4  Cl   H O 0,5 Cl2  2e  2Cl  I   8OH   IO4  H 2O  8e 4Cl2  I   8OH   8Cl   IO4  H 2O b NaClO + KI + H2O → NaCl + I2 + KOH ClO   H 2O  2e  Cl   2OH  I   I  2e 0,5 NaCl + 2KI + H2O  NaCl + I2 + KOH a Phản ứng điện cực: Anot (-) : Ag + Br-  AgBr + 1e Catot (+): Fe3+ + 1e  Fe2+ Phản ứng pin: Fe3+ + Ag + Br-  Fe2+ + AgBr b Tính Epin: Áp dụng phương trình Nec ta có:  0, 059.lg EFe3 / Fe2  EFe 3 / Fe2 [Fe3 ] =0,753V [Fe 2 ] 0,25 0,25 Tai anot: KBr  K+ + BrAgBr  Ag+ + Br-  [Ag+]=Ks/[Br-]=10-13M E Ag  / Ag  E Ag  0, 0592.lg[Ag  ] =0,0294V  / Ag Epin=0,753-0,0294=0,7236V c Ta có cân bằng: Fe3+ + 1e  Fe2+ (1) K1 Ag  Ag+ + 1e (2) K2 Ag+ + 1e  Ag (3) K3 Tổ hợp cân ta được: 0,771 0,799 0,0592 Fe3+ + Ag + Br-  Fe2+ + AgBr (4) K4=K1.K2.K3= 10 1013 =3,4.1012 Vì K4 lớn Coi (4) xảy hồn tồn Vì thể tích điện cực nên TPGH: Fe2+: 0,15M; Br- : 0,95M Xét cân bằng: Fe2+ + AgBr  Fe3+ + Ag + BrK=1/K4=2,97.10-13 Ban đầu: 0,15 0,95 (M) Phản ứng: x x x Cân bằng: 0,15-x x 0,95+x K x(0,95  x)  2,97.1013 0,15  x Giả sử x