Hóa 10 đáp án đề đề xuất thi DHBB 2022 phan huy minh

ĐỀ THI DHBB MƠN HĨA HỌC – LỚP 10 - NĂM 2022 TRƯỜNG THPT CHU VĂN AN Câu (2,0 điểm) Cấu tạo nguyên tử, phân tử, định luật tuần hồn Trong bảng có ghi giá trị lượng ion hóa liên tiếp I n (n = 1, 2, , 6) theo kJ.mol-1 hai nguyên tố X Y: I1 I2 I3 I4 I5 I6 X 590 1146 4941 6485 8142 10519 Y 1086 2352 4619 6221 37820 47260 Electron cuối X Y trạng thái có tổng giá tri bốn số lượng tử 3,5 Tìm tên nguyên tố viết cấu hình electron X Y Sử dụng mơ hình VSEPR, dự đốn vẽ cấu trúc hình học phân tử ion sau: ClF3, ClOF2+, ClOF3, ClOF4- Hãy cho biết trạng thái lai hóa nguyên tử trung tâm Cl phân tử ion X có tăng đột ngột I2 I3 nên X có 2e hóa trị → X: ↑↓ ns → l = 0, ml = 0, ms = -1/2 → n = 3,5 - (0 + -1/2) = 0,25đ Vậy X Ca: [Ar] 4s2 0,25đ Y có tăng đột ngột I4 I5 nên X có 4e hóa trị → X: ns2np2 0,25đ → l = 1, ml = 0, ms = +1/2 → n = 3,5 - (1 + +1/2) = ↑2 ↑ Vậy Y C: [He] 2s22p2 ClF3: AX3E2→ Cl lai hóa sp3d: chữ T 0,25đ 0,25đ ClOF2+: AX3E1 → Cl lai hóa sp3: chóp tam giác 0,25đ ClOF3: AX4E1→ Cl lai hóa sp3d: bập bênh 0,25đ ClOF4-: AX5E1→ Cl lai hóa sp3d2: chóp đáy vng Câu (2,0 điểm) Tinh thể Sắt có dạng thù hình tùy theo điều kiện nhiệt độ sau: 0,25đ Nhiệt độ o Dạng thù hình o t ≤ 770 C o o 770 < t < 910 C o o 910 ≤ t ≤ 1390 C o o t > 1390 C Cấu tạo mạng tinh Độ dài cạnh a (Ao) Feα thể Lập phương tâm 2,86 Feβ khối Lập phương tâm 2,90 Feγ khối Lập phương tâm 3,56 Feδ diện Lập phương tâm 2,93 khối Một viên bi sắt có khối lượng 3,1977 gam nhiệt độ thường, nung nóng đến 1000oC, thể tích viên bi sắt tăng hay giảm % so với ban đầu? Cho viên bi sắt có khối lượng 3,1977 gam nhiệt độ thường vào 50,00 gam dung dịch HCl 15,00% đến bán kính viên bi sắt cịn lại nửa lấy viên bi sắt (giả sử q trình ăn mịn viên bi sắt xảy đồng theo tất hướng viên bi có dạng hình cầu) Tính nồng độ phần trăm chất dung dịch sau phản ứng Cho H =1, Cl = 35,5, Fe = 55,847 đvC; số Avogađro = 6,023.1023 - Ở nhiệt độ thường, Fe kết tinh dạng LPTK → số nguyên tử Fe 1 ô mạng = 0,25đ → D = 2.55,847 : (6,023.1023.(2,86.10-8)3) = 7,927 g/cm3 Thể tích tương ứng với 3,1977 gam sắt là: 0,25đ V = m/D = 3,1977/7,927 = 0,4034 cm3 - Ở 1000oC, Fe kết tinh dạng LPTD → số nguyên tử Fe ô mạng = 1/2 + = nguyên tử 0,25đ → D' = 4.55,847 : (6,023.1023.(3,56.10-8)3) = 8,220 g/cm3 → V' = m/D' = 3,1977/8,220 = 0,3890 cm3 Thể tích viên bi giảm = 0,4034 - 0,3890 = 0,0144 cm3 0,25đ %V viên bi giảm = 0,0144/0,4034% = 3,57% Sau bán kính giảm nửa, thể tích viên bi lại V = (4л.3).(r/2)3 Vậy V bi sắt pư = Vbđ - V = (7/8)Vbđ 0,25đ Hay mFe pư = (7/8).3,1977 = 2,798 gam → nFe pư = 2,798/55,847 = 0,05 mol 0,25đ Có mHCl = 50.15% = 7,5.gam → Fe + 2HCl → FeCl2 + H2↑ 0,05 0,1 0,05 0,05 mol 0,2đ dd sau pư có m dd = 2,798 + 50 - 0,1 = 52,698 gam Vậy C%FeCl2 = 0,05 126,847/52,698% = 12,04% C%HCl dư = (7,5-3,65)/52,698% = 7,31% Câu (2,0 điểm) Phản ứng hạt nhân 0,25đ Ngày nay, urani tự nhiên gồm vài đồng vị Các đồng vị có chu kì bán hủy dài là: (chiếm 99,275%) có t1/2 = 4,468.109 năm 238 U 235 U (chiếm 0,720%) có t1/2 = 7,038.108 năm Ngồi cịn có 234 U chiếm 0,005% urani tự nhiên Đồng vị khơng có trái đất hình thành mà tạo thành trình phân rã đồng vị Hiện lượng 234U khơng thay đổi Tính thời điểm (trong khứ) mà khối lượng 238U gấp đôi khối lượng 235U Tính chu kì bán hủy 234U Xét 100 gam urani nay, có: m (238U) = 99,275 gam m (235U) = 0,72 gam Trong khứ, thời điểm t: khối lượng (238U) mo (235U) ta có: 0,25đ 238 U 235 U mo mo = m eλt → mo (238U) = m (238U) eλ1t mo (235U) = m (235U) eλ2t 0,25đ Theo gt: mo (238U) = 2mo (235U) → m (238U) eλ1t = m (235U) eλ2t 0,25đ → 99,275 et.ln2/(4,468.109) = 2.0,72 et.ln2/(7,038.108) 0,25đ → t = 5,102.109 năm Đồng vị 234U thuộc họ phóng xạ 238U có số khối dạng A = 4n+2 0,25đ 0,25đ Hiện lượng 234U không thay đổi → lượng 234 U tạo thành lượng phân rã → N(234U).λ(234U) = N(238U).λ(238U) 0,25đ → 99,275.ln2/(4,468.109) = 0,05.ln2/(t1/2) 0,25đ Vậy t1/2 (234U) = 2,25.105 năm Câu (2,0 điểm) Nhiệt hóa học Biết giá trị nhiệt động chất sau điều kiện chuẩn (298K): Fe O2 FeO Fe2O3 Fe3O4 ∆H s (kcal.mol-1) 0 -63,7 -169,5 -266,9 o -1 -1 S (cal.mol K ) 6,5 49.0 14,0 20,9 36,2 o Tính ∆G tạo thành oxit sắt từ đơn chất điều kiện chuẩn Từ cho biết o điều kiện chuẩn oxit sắt bền nhất? Tính ∆S q trình hóa mol H2O (l) 25oC, atm Biết: ∆Hhh, H2O (l) = 40,656 kJ.mol-1 nhiệt dung đẳng áp nước lỏng nước 75,291 33,580 (J.mol-1.K-1) Ta có: ∆Go = ∆Ho - T ∆So Vậy: ∆Go (FeO) = -63,7.1000 - 298.(14,0 - 6,5 - 49,0/2) = - 58634 cal.mol-1 0,25đ ∆Go (Fe2O3) = -169,5.1000 - 298.(20,9 - 2.6,5 - 49,0.3/2) = - 149951,2 cal.mol-1 ∆Go (Fe3O4) = -266,9.1000 - 298.(36,2 - 6,5.3 - 49,0.2) 0,25đ = - 242672,6 cal.mol-1 0,25đ Vì ∆Go (Fe3O4) < ∆Go (Fe2O3) < ∆Go (FeO) nên Fe3O4 oxit bền oxit Xét chu trình: 25oC, mol H2O(l), 1atm ∆S ∆S1 0,25đ 25oC, mol H2O(h), atm ∆S3 100oC, mol H2O(l), 1atm ∆S2 100oC, mol H2O(h), atm 0,25đ ∆S1 = = n.CP(l).ln(T2/T1) = 4.75,291.ln(373,15/298,15) = 67,5763 (J.K-1) 0,25đ ∆S2 = Q2/T = n ∆Hhh (l)/T = 4.40,656.103/373,15 = 435,814 (J.K-1) ∆S3 = = n.CP(l).ln(T1/T2) = 4.33,58.ln(298,15/373,15) = -30,1392 (J.K-1) Vậy ∆S = ∆S1 + ∆S2 + ∆S3 = 473,2511 (J.K-1) Câu (2,0 điểm) Cân hố học pha khí Xét phản ứng tách H2 etan: C2H6 0,25đ 0,25đ CH2=CH2 + H2 (1) Cho số liệu sau phản ứng trên: ∆Go 900K = 22,39 kJ.mol-1 H2 Etan Etilen S 900K(J.mol K ) 163,0 319,7 291,7 Tính KP phản ứng (1) 900K Tính KC, Kx trạng thái cân phản ứng o -1 -1 (1), biết áp suất hệ atm Tính thành phần phần trăm theo thể tích chất cân phản ứng (1), biết áp suất hệ trạng thái cân atm Ở 900K, phản ứng CH2=CH2 + H2 C2H6 (2) tỏa nhiệt hay thu nhiệt? Tính KP phản ứng (1) 600K, giả thiết ∆Ho ∆So khơng thay đổi theo nhiệt độ Có ∆G = -RTlnKP → lnKP = - 22390 : (8,314.900) = -2,99 → K P = 0,25 0,0502 đ C2H6 CH2=CH2 + H2 (1) có ∆n = nên KC = KP.(RT)-1 = 0,0502/(0,082.900) = 6,8.10-4 Kx = KP.P-1 = 0,0502/2 = 0,0251 0,25 đ Nếu áp suất cân hệ atm Kx = 0,0502 C2H6 [] 1-x CH2=CH2 + H2 (1) x x (mol) → tổng số mol hệ = 1+x Phần mol (1-x)/(1+x) x/(1+x) x/(1+x) 0,25 → Kx = x2/(1-x2) = 0,0502 → x = 0,2186 đ Hỗn hợp có: 0,2186 mol H2, 0,2186 mol C2H4, 0,7814 mol C2H6 → %VH2 = %VC2H4 = 0,2186/1,2186% = 17,94%; %VC2H6 = 64,12% 0,25 đ C2H6 (2) có ∆G o Đối với pư: CH2=CH2 + H2 kJ.mol-1 0,25 Và ∆So = So(C2H6) - So(C2H4) - So(H2) = -135 J.K-1.mol-1 đ 900K = -22,39 Vậy ∆Ho = ∆Go + T ∆So = -22390 + (-135.900) = -14,389 kJ.mol-1 < → pư (2) pư tỏa nhiệt 0,25 (HS giải thích ∆Go> Ka3 → trình (1) (2) định pH hệ ĐK proton có: [H+] = [SO42-] + [H2PO4-] = CHSO4- Ka : (Ka + [H+]) + CH3PO4 Ka1 : (Ka1 + [H+]) 0,25 đ → x = C(H3PO4) = 9,64.10-3 M 0,25 đ Có α1 = α (H3PO4) = [H2PO4-] 100 : C (H3PO4) Mà [H2PO4-] = C(H3PO4) Ka1 : (Ka1+ [H+]) = 4,16.10-3 (M) → α1 = 43,15% 0,25 Khi có HCOOH dd A → độ điện li H3PO4 giảm 25% đ → α2 = 43,15% 0,75 = 32,363% dd thu có q trình định pH hệ: HSO4- ↔ H+ + SO42-(1); H3PO4 ↔ H+ + H2PO4- (2); HCOOH ↔ 0,25 HCOO- +H+ (6) đ Bảo toàn proton: [H+] = [SO42-] + [H2PO4-] + [HCOO-] → [H+] = C(HSO4-).Ka/(Ka+[H+]) + [H2PO4-] + C(HCOO-).Ka'/(Ka'+[H+]) 0,25 (7) đ Từ biểu thức: α1 = α'(H3PO4) = 32,36% = [H2PO4-].100/C(H3PO4) → [H2PO4-] = 3,12.10-3 M → [H3PO4] = 9,64.10-3 - 3,12.10-3 = 6,52.10-3 M Theo (2): [H+] = Ka1 [H3PO4]/[H2PO4-] = 10-2,15.(6,52.10-3)/(3,12.10-3) = 0,0148M Thay giá trị [H2PO4-] [H+] vào (7) ta được: CHCOOH = 0,644M 0,25 đ 0,25 đ Câu (2,0 điểm) Phản ứng oxi hoá khử Pin điện điện phân Lập phương trình hóa học phản ứng sau theo phương pháp ion-electron: a CrO2- + Br2 + OH- → CrO42- + b Cu2FeSx + KHSO4 + KNO3 → SO42- + NO + c C6H5-CH=CH2 + KMnO4 + H2SO4 → C6H5COOH + CO2 + Có hai bình điện phân mắc nối tiếp Bình (1) chứa V lít dung dịch CuCl 2x (M); bình (2) chứa 2V lít dung dịch AgNO3 x (M) Thực điện phân dung dịch với điện cực trơ thời gian 50 phút, cường độ dịng điện khơng đổi 1,93A Trộn hai dung dịch sau điện phân với nhau, thu kết tủa dung dịch B (có chứa 0,08 mol Cl-) Viết phương trình hóa học tính khối lượng muối dung dịch ban đầu a CrO2- + 4HO- → CrO42- + 2H2O + 3e Br2 + 2e → 2Br- x2 x3 0,25đ 2CrO2- + 3Br2 + 8OH- → 2CrO42- + 6Br- + 4H2O b NO3- + 4H+ + 3e 0,25đ → NO + 2H2O x (6x+7) 0,25đ Cu2FeSx +4xH2O → 2Cu2+ + Fe3+ + xSO42- + 8xH+ + (6x + 7)e x3 0,25đ 3Cu2FeSx + 28H+ + (6x+7)NO3- → 3xSO42- + (6x+7)NO + 6Cu2+ + 3Fe3+ + 14H2O 0,25đ 6Cu2FeSx + 56KHSO4 + (12x+14)KNO3 → 6xK2SO4 + (12x+14)NO + 12CuSO4 + 3Fe2(SO4)3 + 28H2O c MnO4- + 8H+ + 5e → Mn2+ + 4H2O C6H5-CH=CH2 + 4H2O → C6H5COOH + CO2 + 10H+ + 10e x2 x1 0,25đ 0,25đ C6H5-CH=CH2 + 2MnO4- + 6H+ → C6H5COOH + CO2 + Mn2+ + 4H2O 0,25đ C6H5-CH=CH2 + 2KMnO4 + 3H2SO4 → C 6H5COOH + CO2 + 2MnSO4 + K2SO4 4H2O Vì dd sau trộn có Cl - có kết tủa → CuCl 2, AgNO3 dư sau điện phân PTHH: Điện phân: CuCl2 + O2 → Cu + Cl2; 4AgNO3 + 2H2O → 4Ag + 4HNO3 (1) Trộn dd sau đp: CuCl2 + 2AgNO3 → Cu(NO3)2 + 2AgCl↓ (2) Số mol CuCl2 dư sau trộn = 0,08/2 = 0,04 mol Vì bình mắc nối tiếp nên số mol e trao đổi Theo gt: ne = It/F = 1,93.50.60/96500 = 0,06 mol → nCu đp = 0,06/2 = 0,03 mol; nAg đp = 0,06 mol Gọi số mol CuCl2 pư (2) x mol → AgNO3 = 2x mol Vì số mol CuCl2 bđ = số mol AgNO bđ nên: 0,04 + 0,03 + x = 2x + 0,06 → x = 0,01 Vậy mCuCl2 bđ = 0,08.135 = 10,8 gam mAgNO3 bđ = 0,08.170 = 13,6 gam Câu (2,0 điểm) Halogen, Oxi – lưu huỳnh Nạp mol SO2 0,7 mol O2 vào bình kín (có chất xúc tác V 2O5), nung bình nhiệt độ thích hợp để phản ứng xảy Dẫn từ từ toàn hỗn hợp thu sau phản ứng vào dung dịch Ba(OH)2 dư để phản ứng xảy hoàn toàn, thu 223,4 gam kết tủa Tính hiệu suất phản ứng ban đầu 2 Nung nóng hỗn hợp G (gồm bốn muối natri X, Y, Z, T có a mol muối) đến 200oC khí E khơng trì cháy hỗn hợp chất rắn M (chứa 4a/3 mol X, 5a/3 mol Z, a mol T) có khối lượng giảm 12,5% so với hỗn hợp G Nếu tiếp tục nung hỗn hợp M đến 400oC thu hỗn hợp chất rắn chứa X T Nếu tiếp tục nung đến 600oC chất X a Xác định X, Y, Z, T biết X gồm hai nguyên tố với phần trăm khối lượng natri nhỏ phần trăm khối lượng nguyên tố lại 21,36% b Xác định phần trăm khối lượng chất hỗn hợp G Các PTHH: 2SO2 + O2 ↔ 2SO3 Pư: 2x Sau pư: 1-2x x 2x (mol) 2x (mol) SO2 + Ba(OH)2 → BaSO3↓ + H2O BaSO4↓ + H2O 1-2x 2x 0,25đ SO3 + Ba(OH)2 → 0,25đ 1-2x 2x (mol) 0,25đ Có: 217(1-2x) + 233.2x = 223,4 → x = 0,2 Vậy H pư = 0,2.2.110/1 = 40% Xét X: NaxR có %R - %Na = 21,36 %R + %Na = 100 → %R = 60,68% %Na = 39,32% → 23x/R = 39,32/60,68 → R = 35,5x → x = 1, R = 35,5 (clo) thỏa 0,25đ mãn Vậy X NaCl Sau nhiệt phân hồn tồn (600 oC) cịn NaCl → muối Y, Z, T phải muối NaClOy với y = (1;2;3;4) Ở 200oC, a mol Y nhiệt phân thành a/3 mol NaCl 2a/3 mol Z, khí E khơng trì cháy, điều kiện thí nghiệm E nước Vậy Y muối ngậm nước 0,25đ Gọi công thức Y: NaClOn.bH2O Z: NaClOm Có: aNaClOn → (a/3)NaCl + (2a/3)NaClOm hay 3NaClOn → NaCl + 0,25đ 2NaClOm Bảo tồn O ta có: 3n = 2m → n = 2, m = (vì ≤ n,m ≤ 4) Do đó: Y NaClO2.bH2O Z NaClO3 → T NaClO4 0,25đ Khối lượng giảm 12,5% so với G → 18a.b : [a(58,5 + 90,5 + 18b + 106,5 + 122,5)] = 12,5% → b = → Y NaClO2.3H2O Tính %m chất G: mG = a(58,5 + 90,5 + 18.3 + 106,5 + 122,5) = 432a (g) Vậy %m NaCl = 58,5a : 432a% = 13,54% 0,25đ %m NaClO2.3H2O = (90,5a + 18.3.a) : 432a% = 33,45% %m NaClO3 = 106,5a : 432a% = 24,65% %m NaClO4 = 122,5a : 432a% = 28,36% Câu 10 (2,0 điểm) Đại cương hữu (quan hệ cấu trúc tính chất) Nhiệt độ nóng chảy cis-but-2-en (-139oC) thấp nhiệt độ nóng chảy transbut-2-en (-105oC) nhiệt độ sơi cis-but-2-en (4 oC) lại cao nhiệt độ sôi trans-but-2-en (1oC) Hãy giải thích So sánh lực axit chất sau giải thích: CH3-CHBr-CH2-COOH; CH3-CH2-CHBr-COOH; CH3-CH2-CH2-COOH; CH3-CH2CHCl-COOH; CH3-CHBr-CHCl-COOH 10 Ở trạng thái rắn, phân tử xếp theo trật tự xác định Phân tử trans-but-2-en có tính đối xứng cao nên dễ xếp đặc khít theo 0,5 chiều phân tử cis-but-2-en tính đối xứng → lực Vander đ Waals trans-but-2-en cao nên nhiệt độ nóng cháy cao cis-but-2-en Ở trạng thái lỏng, phân tử khơng cịn xếp trật tự thể rắn, 0,5 chúng chuyển động tương đối hỗn độn Phân tử trans-but-2-en không đ phân cực (μ = 0) nên lực Vander Waals yếu phân tử cis-but-2-en nên 10 nhiệt độ sôi trans-but-2-en thấp So sánh lực axit: CH3-CH2-CH2-COOH < CH3-CHBr-CH2-COOH < CH3-CH2-CHBr- 0,5 COOH < CH3-CH2-CHCl-COOH < CH3-CHBr-CHCl-COOH đ Vì Cl, Br có độ âm điện lớn nên hút e mạnh (hiệu ứng -I) nên hỗ trợ dịch chuyển e phía =C=O làm tăng phân cực liên kết -O-H làm 0,5 tăng tính axit đ Người đề: Phan Huy Minh Số ĐT: 069169919 ... = 32,36% = [H2PO4-] .100 /C(H3PO4) → [H2PO4-] = 3,12 .10- 3 M → [H3PO4] = 9,64 .10- 3 - 3,12 .10- 3 = 6,52 .10- 3 M Theo (2): [H+] = Ka1 [H3PO4]/[H2PO4-] = 10- 2,15.(6,52 .10- 3)/(3,12 .10- 3) = 0,0148M Thay... lớn nên hút e mạnh (hiệu ứng -I) nên hỗ trợ dịch chuyển e phía =C=O làm tăng phân cực liên kết -O-H làm 0,5 tăng tính axit đ Người đề: Phan Huy Minh Số ĐT: 069169919 ... 2mo (235U) → m (238U) eλ1t = m (235U) eλ2t 0,25đ → 99,275 et.ln2/(4,468 .109 ) = 2.0,72 et.ln2/(7,038 .108 ) 0,25đ → t = 5 ,102 .109 năm Đồng vị 234U thuộc họ phóng xạ 238U có số khối dạng A = 4n+2 0,25đ