ĐỀ đề XUẤT DHBB 2022 k10 HDC

HỘI CÁC TRƯỜNG CHUYÊN ĐỀ ĐỀ XUẤT VÙNG DUYÊN HẢI VÀ ĐỒNG BẰNG BẮC BỘ MƠN HĨA HỌC - KHỐI 10 Ngày thi: Thời gian làm bài: 180 phút HƯỚNG DẪN CHẤM (Hướng dẫn chấm gồm 10 trang ) Câu (2,0 điểm) Cấu tạo nguyên tử, phân tử, định luật tuần hoàn Sự phân li phân tử clo trình thu nhiệt, ΔH = 243,6 kJ.mol-1 Sự phân li xảy ánh sáng Ở bước sóng phân li xảy ra? Ánh sáng làm xảy trình phân li chiếu vào hỗn hợp gồm khí clo hiđro, hiđro clorua hình thành Hỗn hợp chiếu với đèn thủy ngân UV (λ = 253,6 nm) Đèn có cơng suất tiêu thụ 10W Một lượng 2% lượng cung cấp hấp thụ hỗn hợp khí (trong bình 10 L) Trong 2,5 giây chiếu xạ, 65 mmol HCl sinh Hiệu suất lượng tử bao nhiêu? Tính động electron bị tách từ q trình ion hóa ion Li 2+ trạng thái photon có tần số 5,00.1016 s-1 Sắp xếp lượng ion hóa tiểu phân sau theo thứ tự từ thấp đến cao O, O2, O2-, O2+ Giải thích Ý HƯỚNG DẪN CHẤM ΔE = hc/λ suy λ = hc/ΔE = 6,626.10-34.3.108.6,022.1023 / 243,6.103 = 4,914.10-7 m = 491,40 nm Công suất đèn 10W = 10J.s-1 Lượng lượng hấp thụ = 0,2 J.s-1 tương ứng với số photon N = 0,2.253,6.10-9/6,626.10-34.3.108 = 2,552.1017 photon tương ứng với 4,2378.10-4 mmol.s-1 Số mol HCl sinh 1s là: 65/2,5 = 26 mmol.s-1 hiệu suất lượng tử = 26/4,2378.10-4 =6,135.104 Năng lượng electron trạng thái : E1 = − 13, 6.3 = −122, 4(ev) = −122, 4.1, 602.10−19 = −1,961.10−17 ( J ) 1 suy ĐIỂM 0,25 0,25 0,25 0,25 lượng ion hóa để tách e : I1 = - E1 = 1,961.10-17 (J) 0,25 -34 16 Năng lượng photon : Ephoton = hυ = 6,626.10 5,00.10 = 3,313.10-17 (J.photon-1) 0,25 Động electron sau bị tách : Ec = Ephoton – I1 = 3,313.10-17 – 1,961.10-17 = 1,352.10-17 (J) 0,25 π*2p Thứ tự O2- < O2 < O2+ < O Electron O2-, O2 O2+ nằm mức lượng cao π*2p Nhưng O2- electron tách từ cặp e ghép đôi từ ion âm Do O2- có lượng ion hóa thấp Ion O 2+ có điện 0,25 tích dương, làm cho việc tách e khó so với phân tử O (cả hai tách e độc thân từ π*2p) Electron có lượng cao O ( AO 2p) thấp so với lượng electron MO π*2p tiểu phân lại O có lượng ion hóa cao Câu (2,0 điểm) Tinh thể Hợp chất Na2O, CdS ZrI4 tất có anion kết tinh dạng lập phương tâm diện cation chiếm hốc tứ diện Tỉ lệ hốc tứ diện bị chiếm trường hợp bao nhiêu? Cấu trúc NiO giống cấu trúc NaCl Ion O 2- xếp mạng lưới lập phương tâm mặt, tất hốc bát diện chiếm ion Ni2+ Khối lượng riêng NiO 6,67g/cm3 Nếu xử lí NiO với Li2O O2 tạo thành tinh thể trắng có thành phần LixNi1-xO chất bán dẫn tốt Phương trình: 1/2x Li 2O + (1-x)NiO + 1/4x O2 → LixNi1-xO Cấu trúc LixNi1-xO giống NiO, nhiên số nguyên tử Ni thay nguyên tử Li số ion Ni 2+ oxi hóa để thiết lập trung hịa điện tích Một chất bán dẫn với khối lượng riêng 6,21 g/cm3 tạo a) Tính x (giả sử: thể tích mạng sở khơng thay đổi) b) Tính phần trăm ion Ni3+ theo tất ion niken tinh thể bán dẫn Ý HƯỚNG DẪN CHẤM Na2O : anion O2- kết tinh dạng lập phương tâm diện suy có 1/8.8 + 6.1/2 = Suy số Na+ ô mạng 4.2 = Mà có hốc tứ diện ô mạng suy tỉ lệ hốc tứ diện bị chiếm ion Na + = 8:8=1 Tương tự có CdS : có ion Cd2+ mạng suy tỉ lệ : = 1:2 ZrI4 : có ion Zr4+ mạng suy tỉ lệ : a) Ta có: ĐIỂM 0,25 ρ NiO = 6, 67 = 0,25 4.(58, 69 + 16) 4.(58, 69 + 16) ⇒V = = 7, 438.10−23 (cm3 ) 23 23 6, 022.10 V 6, 022.10 6, 67 4.( x.6,94 + (1 − x)58, 69 + 16) = 6, 21 ⇒ 5,151 = 51, 75 x ⇒ x = 0,1 6, 022.1023.7, 438.10 −23 0,25 0,25 0,5 Ta có: b) Gọi số lượng Ni(II) Ni(III) a b Ta có: (2a+3b)+1 = 20 0,25 hay 2a + 3b =19 a + b =9 giải có: a =8 b = hay LiNi(III)Ni(II)8O10 0,25 3+ Suy % Ni = 1/9.100% = 11,11% Câu (2,0 điểm) Phản ứng hạt nhân Hồn thành phương trình phản ứng hạt nhân sau đây: a) 45 21 Sc + 01n → 1942 K + ? b) Cu + 11H → ?+ 01n 63 29 Thời gian bán phản ứng 47Ca 4,536 ngày phân rã cho xạ hạt beta Nếu cần 10,0µg 47Ca cho thí nghiệm, khối lượng 47CaSO4 tối thiểu cần mua 48 để chuyển đến phịng thí nghiệm từ người bán? Một mẫu natri photphat Na3PO4 nặng 54,5 mg chứa đồng vị phóng xạ P-32 (có khối lượng 32,0 u) Nếu 15,6% số nguyên tử photpho hợp chất P-32 (còn lại photpho có tự nhiên), có hạt nhân P-32 phân rã giây mẫu này? P-32 có thời gian bán phản ứng 14,3 ngày Cho biết P tự nhiên có khối lượng nguyên tử trung bình 30,97 u; Ý HƯỚNG DẪN CHẤM ĐIỂM 0,25 0,25 kt = ln m0 mt 0,25 40 b) Ta có : (m0 khối lượng Ca thời điểm gửi đi, mt khổi 40 lượng Ca cần = 10,0µg) 0,25 ln Vậy : m0 ln = 48 = 0,3056 ⇒ m0 = m.e 0,3056 = 10.1,357 = 13,574µg mt 4,536.24 13,574.143 = 41,3µg 143 Vậy khối lượng 47CaSO4 tối thiểu cần mua : Trong mẫu Na3PO4 có chứa 15,6% Na 332PO4 (M = 165u) 0,25 (100-15,6)% Na3PO4 (M = 163,97u) gồm đồng vị P tự nhiên Vậy ta có khối lượng phân tử trung bình mẫu photpho xét là: 15,6%.165+ 84,4%.163,97 = 164,13u 0,25 54,5.10−3 −4 = 3,321.10 (mol ) Vậy tổng số mol P loại mẫu là: 164,13 Vậy số nguyên tử 32P : 3,321.10-4 0,156.6,022.1023 = 3,12.1019 0,25 (nguyên tử) k= ln = 5, 61.10−7 ( s −1 ) 14,3.24.60.60 Hằng số phân rã 32P : Vậy số hạt nhân 32P phân rã giây : 5,61.10-7.3,12.1019 = 1,75.1013(phân rã.s-1) Câu (2,0 điểm) Nhiệt hóa học 0,25 Trộn cẩn thận mol hiđro 0,5 mol oxi áp suất 101,3 kPa nhiệt độ 291K xi-lanh làm thép dày, có piston Xác định biến thiên entanpi, entropy, lượng tự Gibbs trình trộn khí Giá trị (ΔH, ΔS, ΔG) thay đổi trình tiến hành nhiệt độ 273K? Hỗn hợp tạo thành xi-lanh nén nhanh (nhiệt trao đổi với môi trường khơng đáng kể) tới thể tích 3,0 lít, sau kích nổ a) Tính nhiệt độ hỗn hợp thời điểm bắt đầu nổ (coi trình nén thuận nghịch) b) Tại phản ứng tạo thành nước lại kèm với vụ nổ? c) Tính nhiệt độ khí đạt tới sau thời điểm xảy nổ đốt cháy hồn tồn hiđro, biết thể tích khí xi-lanh tăng lên tăng nhiệt độ hỗn hợp đẩy piston lên, tạo áp suất khơng đổi 3,2 MPa d) Có thể tính nhiệt độ ý c)với giả sử C p không phụ thuộc vào nhiệt độ sử dụng giá trị Cp 298K không? Cho biết: Cp,H2O(h) = 30,13 + 11,3.10-3T; ∆fHH2O(h) = 241,8 kJ.mol-1 Ý Hướng dẫn chấm Điể m Coi khí khí lí tưởng, nên ta có: ∆Hmix = 0; ln ∆Smix = n1R V1 + V2 V1 ln + n2 R V1 + V2 V2 ln = 1,0.8,314 1, ln + 0,5.8,314 1, 0, 0,25 = 7,938 J.K-1 ∆Gmix = -T∆Smix = - 291.7,938 = - 2309,958 J Với khí lí tưởng: ∆Hmix ∆Smix không phụ thuộc nhiệt độ; ∆G273,mix = = - 273.7,938 = - 2167,074 J a) Vì trình đoạn nhiệt thuận nghịch, áp dụng phương trình Poisson ta có: 0,25 0,25 T1V1γ-1 = T2V2γ-1 (với γ = Cp/Cv = (7R/2)/(5R/2) = 1,4) 0, 0, 0,4 V   nRT1   1, 5.8, 314.291 T2 = T1  ÷ = T1  ÷ = 291  ÷ = 784, 73K ≈ 785K V PV 101 , ,    2  12 b) Vì chế phản ứng H2 O2 tạo H2O phản ứng dây chuyền phân 0,25 nhánh, phản ứng tạo phân tử H 2O lại giải phóng lượng lớn làm tốc độ phản ứng phân nhánh diễn nhanh hơn, lượng giải phóng tăng theo cấp số nhân gây nổ T n ∫ C p ,H2O(h)dT o 298 c) Qp = - ∆rH ⇒ = 785 T ⇔ 1∫ (30,13+ 11, 3.10−3T )dT 785 241800 = 5,65.10-3T2 + 30,13T – 268934 = 0,25 ⇒ T ≈ 4730K d) Giả sử: Cp = Cp,298 = 30,13 + 11,3.10-3.298 = 33,5 J.K-1 o 298 Qp = - ∆rH = C p ,H2O( h) (T − 785) ⇔ 241800 = 33,5( T – 785) ⇒ T ≈ 8003K 0,25 Cách tính cho giá trị nhiệt độ gấp đôi, trường hợp cần tính đến phụ thuộc Cp vào nhiệt độ Câu (2,0 điểm) Cân hóa học pha khí Khí NO kết hợp với Br2 tạo khí phân tử có nguyên tử a) Viết phương trình phản ứng xảy b) Xét 25oC, CBHH thiết lập Cân chuyển dịch nào? Nếu: - Tăng lượng khí NO - Giảm lượng Br2 - Thêm khí N2 vào hệ mà áp suất chung hệ không đổi (P = const) Nitơ đioxit số oxit nitơ tìm thấy khí Nó đime hóa cho N2O4 (k) : NO2 (k ) ƒ N 2O4 (k ) a) Tại 298K, ∆G° tạo thành N 2O4(k) 98,28 kJ, NO2(k) 51,84 kJ Bắt đầu với 1,0 mol N 2O4 (k) 1,0 atm 298K, tính % N 2O4 bị phân hủy áp suất tổng không đổi 1,0 atm nhiệt độ giữ nguyên 298K b) Nếu ∆H° phản ứng N 2O4 (k ) ƒ NO2 (k ) 58,03 kJ, nhiệt độ % N2O4 phân hủy gấp đôi phần Ý HƯỚNG DẪN CHẤM a) PT: NO( k ) + Br2( h ) ƒ NOBr( k ) ∆H > b) Tăng lượng khí NO: CD chiều thuận Giảm lượng Br2: CD chiều nghịch Qp = ĐIỂM 0,25 2 PNOBr Qc nNOBr = = Vb 2 PNO PBr2 RT nNO n Br2 Khi thêm khí N2 vào P = const, V bình phải tăng Q p 0,25 tăng hay Qp > Kp làm cho cân dịch chuyển theo chiều nghịch a) Ta có : 0,25 N (k) + 2O2 (k) → N 2O4 (k) ∆G° = 98, 28kJ N (k ) + O ( k ) → NO2 (k ) ∆G ° = 2.51,84 = 103, 68kJ suy : N 2O4 (k ) → NO2 (k ) ∆G° = 5, 4kJ − 5,4.103 8,314.298 Ta có : ∆G ° = − RT ln K 298 ⇒ K 298 = e Gọi x số mol N2O4 phân hủy Ta có : N 2O4 (k ) ƒ = 0,113 NO2 ( k ) Ban đầu : Cân 1–x 2x Ở trạng thái cân bằng, tổng số mol khí – x + 2x = + x (mol) 1− x 1− x 2x 2x PT = (atm) PNO2 = PT = ( atm) 1+ x 1+ x 1+ x 1+ x ; PNO ( )2 ( x )2 P0 4x2 K 298 = = 1+ x = = 0,113 PN 2O4 1− x − x ) ( ) ( 1+ x P Vậy : PN2O4 = Giải ta có x = 0,166 Vậy % N2O4 phân hủy : 16,6% b) Khi độ phân hủy N2O4 gấp đôi = 0,166 = 0,332 mol ; cân có : N2O4 : – 0,332 = 0,668 mol ; NO2: 2.0,332 = 0,664 mol; tổng số mol khí = 0,668+0,664=1,332 mol 0, 664 ) 0, 6642 1,332 KT2 = = = 0, 496 0, 668 1,332.0, 668 1,332 ( 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 ln( Áp dụng: ln( K2 ∆H 1 )=− ( − ) K1 R T2 T1 0, 496 58, 03 1 )=− ( − ) ⇒ T2 = 318, 09 K 0,113 8,314 T2 298 Câu (2,0 điểm) Động học hình thức Ở 4530C đồng phân hoá cis - trans đimetyl xiclopropan phản ứng thuận nghịch bậc Thành phần phần trăm hỗn hợp phản ứng theo thời gian thu sau: t (s) 45 90 225 270 360 495 675 trans (%) 10,8 18,9 37,7 41,8 49,3 56,5 62,7 Tính số cân số tốc độ phản ứng thuận nghịch ∞ 70 Sự phân hủy NH3 thành N2 H2 tiến hành bề mặt volfram (W) có lượng hoạt hóa Ea = 163kJ.mol-1 Khi khơng có mặt xúc tác, Ea = 335 kJ.mol-1 a) Phản ứng bề mặt W 298K nhanh khoảng lần so với phản ứng khơng có xúc tác? b) Tốc độ phản ứng phân hủy NH3 bề mặt W tuân theo qui luật động k học có dạng: v = [NH3 ] [H2 ] ; đó, k số tốc độ phản ứng; [NH 3], [H2] nồng độ NH3 H2 Vì tốc độ phản ứng lại tỉ lệ nghịch với nồng độ H2? Ý Hướng dẫn chấm Điể m Sự đồng phân hố cis - trans dimetyl xiclopropan biểu diễn phương trình: Đồng phân cis Ban đầu: kt ‡ˆ ˆˆknˆ†ˆˆ Đồng phân trans 100 (%) t (s): 100 - x x (%) t=∞ 100 – xe xe Tốc độ phản ứng hình thành dạng trans là: v = dx dt (%) 0,5 = kt(a - x) - knx Ở trạng thái cân bằng: v=0 ⇔ kt (a – xe) = knxe (xe - %đồng phân trans trạng thái cân bằng) Hằng số cân phản ứng bằng: Kcb = kt/kn = xe a − xe Theo đề: a = 100%; xe = 70%, a – xe = 30% Vậy: Kcb = 70/30 = 2,33 (I) 0,5 Hằng số tốc độ phản ứng tính theo phương trình: k = kt + kn = x ln e t xe − x hay: ln(xe - x ) = -kt + lnxe (*) Xây dựng đồ thị ln(xe - x) = f(t), ta được: Từ đồ thị ta có phương trình: Từ (*) (**) ta có: ln(xe - x) = - 3,33.10-3t – 0,3698 k = kt + kn = 3,33.10-3 s-1 (II) Từ (I) (II) ta có: kt = 2,331.10-3 (s-1) ; kn = 9,99.10-4 (s-1) (**) a) Phản ứng có xúc tác: kkxt = Akxt e − kw = Aw e − 0,25 Ea ( w ) RT ; Phản ứng khơng có xúc tác: Ea( kxt ) RT 0,25 Giả sử Aw = Akxt, ta có: 0,25 Vậy phản ứng có xúc tác W có tốc độ cao phản ứng khơng có xúc tác 1,412.1030 lần b) Vì nồng độ hiđro nằm mẫu biểu thức động học, điều cho thấy có mặt H2 làm giảm tốc độc phản ứng Để phản ứng phân hủy NH xảy ra, phân tử NH3 phải hấp thụ bề mặt chất xúc tác Nếu H2 0,25 hấp thụ bề mặt chất xúc tác dẫn tới vị trí cịn trống cho phân tử NH3 hấp thụ Hệ tốc độ phản ứng giảm Câu (2,0 điểm) Dung dịch phản ứng dung dịch A dung dịch gồm H3PO4 0,02 M C6H5COOH 0,06 M B dung dịch NH 0,12 M a) Tính pH dung dịch A dung dịch B b) Trộn 10,0 mL dung dịch A với 10,0 mL dung dịch B, thu 20,0 mL dung dịch C Xác định thành phần giới hạn dung dịch C tính pH dung dịch C c) Trộn 20,0 mL dung dịch C với 10,0 mL dung dịch HCl 0,020 M 10,0 mL dung dịch MgCl2 0,02 M thu hỗn hợp D Cho biết có kết tủa NH 4MgPO4 Mg(OH)2 hình thành hay không? Cho biết: pKa1(H3PO4) = 2,15; pKa2(H3PO4) = 7,21; pKa3(H3PO4) = 12,32; pKa(C6H5COOH) = 4,2; pKa(NH4+) = 9,24; pKs(NH4MgPO4) pKs(Mg(OH)2) = 10,9; Bỏ qua tạo phức hydroxo Mg2+ 10 =12,8; • Dung dịch A: 0,25 C o H PO4 K a1 >> C So sánh: H3PO4 có Ka1 >> Ka2 >>Ka3 → pH phân li nấc H3PO4 định o C6 H 5COOH K a >> K w ƒ a H3PO4 H+ + H2PO4Ka1 = 10-2,15 [] 0,02-x x x + -3 → x = [H ] = 8,875.10 (M) → pHA = 2,05 • Dung dịch B: C So sánh: o NH K b 0,25 >> Kw → bỏ qua cân H2O ƒ NH3 + H2O NH4+ + OHKb = 10-4,76 [] 0,12-y y y -3 → y = [OH ] = 1,435.10 (M) → pHB = 11,16 Sau trộn, tính lại nồng độ chất: CH3 PO4 CC6 H5COOH 0,50 CNH = 0,01 M; = 0,03 M; = 0,06 M Các phản ứng xảy ra: (1) NH3 + H3PO4 → H2PO4- + NH4+ K1 = 107,09 (2) NH3 + C6H5COOH → C6H5COO- + NH4+ K2 = 105,04 (3) NH3 + H2PO4- → HPO42- + NH4+ K3 = 102,03 → TPGH dung dịch C: NH3 0,01 M, NH4+ 0,05 M; HPO42- 0,01 M; C6H5COO- 0,03 M b 0,25 CNH Kb ( NH ) >> CHPO2− K b >> CC H COO − K b >> K w So sánh: CNH + K a ( NH + ) >> CHPO 2− K a ≈ K w 4 → pH hệ đệm NH3, NH4+ định pH C = 9, 24 + lg c 0, 01 0, 05 = 8,54 (kiểm tra điều kiện áp dụng công thức tính gần pH hệ đệm thấy thỏa mãn) Sau trộn, tính lại nồng độ chất: 0,25 CNH CHCl C NH + = 0,005 M; CHPO 2− = 0,025 M; CC H COO − = 0,005 M; = 0,015 M; CMg 2+ = 0,005 M; = 0,005 M Phản ứng xảy ra: NH3 + H+ → NH4+ Ka-1 = 109,24 → TPGH: NH4+ 0,03 M; HPO42- 0,005 M; C6H5COO- 0,015 M, Mg2+ 0,005 M 11 0,25 CNH + K a ( NH + ) >> CHPO 2− K a ≈ K w So sánh: 4 CHPO2− Kb >> CC H COO− Kb >> K w → pH phân li NH4+ HPO42- định Áp dụng ĐKP cho mức không TPGH trên: [H+] = [NH3] – [H2PO4-] Ka [ H + ]2 K a1 0, 03 − 0, 005 + Ka + [H + ] [ H ] + [ H + ]2 K a1 + [ H + ].K a1.K a + K a1.K a K a = → [H+] = 1,61.10-8 M → [OH-] = 6,211.10-7 M [ NH 4+ ] = 0, 03 0,25 [H + ] Ka + [H + ] [ PO43− ] = 0, 005 =0,029 M; K a1.K a K a [ H ] + [ H ] K a1 + [ H + ].K a1.K a + K a1.K a K a + + + 2+ 34 Kiểm tra: [NH4 ].[Mg ].[PO ] > 2+ - [Mg ].[OH ] < K s ( Mg (OH )2 ) K s ( MgNH PO4 ) = 1,179.10-7 M → có kết tủa MgNH4PO4 xuất → khơng có kết tủa Mg(OH)2 xuất Câu (2,0 điểm) Phản ứng oxi hóa khử Pin điện điện phân Các phản ứng oxihoá - khử cho phép đo số liệu nhiệt động quan trọng Cho sẵn thông tin sau: Ag+(dd) + e– → Ag(r) E° = 0,7996 V AgBr(r) + e– → Ag(r) + Br –(dd) E° = 0,0713 V ΔGf°(NH3(dd)) = – 26.50 kJ.mol-1 ΔGf°(Ag(NH3)2+(dd)) = – 17.12 kJ.mol-1 +1.441 V BrO3–(dd) +1.491 V   → HOBr +1.584 V   → Tính ΔGf°(Ag+(dd)) 12 Br2(dd) ?  → Br –(dd) Tính trị số Ksp AgBr (r) 25oC Một nguyên tố ganvani dùng điện cực hidro chuẩn làm anot xây dựng cho pin xảy phản ứng sau: Br2(l) + H2(k) + H2O(l) → Br –(dd) + H3O+(dd) Ion bạc thêm AgBr kết tủa catot [Ag +] đạt tới 0,060 M Điện áp đo 1,721 V Tính ΔE° cho nguyên tố ganvani Tính độ tan brom nước để tạo thành nước brom 25oC Đáp án: Ag(r) → Ag+(dd) + 1e ΔGof = -1 (-0,7996).96485 = 77149,406 0,25 J/mol hay 77,149 kJ/mol AgBr(r) → Ag+(dd) + Br-(dd) Ksp 0,5 Ta có: Eophản ứng = -0,7996+0,0713 = -0,7283 V suy ΔG o = -1.(0,7283).96485 = -8,314.298lnKsp ln K sp = 0,5 o 1, 721 = Egan − 0,25 ra: 0, 0592 o lg  Br −  ⇒ Egan = 1, 721 + 0, 0592 lg 8, 023.10−12 = 1, 0641V 2 Ta xét: Br2(l) →Br2(dd) 1,25 Từ ta có: Eo(Br2l/Br-) =1,0641V Xét giản đồ Latime: BrO3-(dd) + 6H+(dd) +6e → Br-(dd) + 3H2O (1) 1,441V BrO3-(dd) + 5H+(dd) + 4e → HOBr (dd) + 2H2O (2) 1,491 V 2HOBr + 2H+(dd) + 2e → Br 2(dd) + 2H2O (3) 1,584 V Br2(dd) + 2e → 2Br-(dd) (4) Eo (1) = (2) +1/2(3) + 1/2.(4) suy : -6.1,441 = -(4.1,491 + 0,5.2.1,584 + 0,5.2.Eo); Suy Eo = 1,098 V Br2(dd) + 2e → 2Br -(dd) (4) 1,098 V Br2(l) + 2e → 2Br -(dd) (5) 1,0641 V Br2(l) → Br2(dd) (6) o ΔG = -2.96485.(-1,098) + (-2.96485.1,0641) = 6541,683 J/mol suy lnK = 6541,683/(-8,314.298) = -2,640 13 0,25 0,25 0, 7283.96485 = −28,362 ⇒ K sp = 4,814.10 −13 −8,314.298 Suy ra: Ta có: [Br-] = 4,814.10-13/0,06 = 8,023.10-12 M Suy 0,25 0,25 0,5 0,5 0,25 suy K = 0,0713 Vậy K = [Br2]dd = 0,0713 M Câu (2,0 điểm) Halogen, oxi, lưu huỳnh Cho sơ đồ chuyển hóa hợp chất nguyên tố A sau: Xác định chất A,B,… (không cần giải thích) viết PTHH C phản ứng với G tạo H B H bị thủy phân tạo D axit mạnh I Xác định H I, viết PTHH Xét phân hủy đơn chất A, người ta làm thí nghiệm sau: Cho 3,2g đơn chất A vào bình khơng có khơng khí, dung tích lít Đun nóng để A bay hoàn toàn Kết theo dỗi nhiệt độ áp suất ghi lại bảng sau: Nhiệt độ Áp suất o ( C) (atm) 444,6 0,73554 450 0,88929 500 1,26772 900 4,80930 1500 14,53860 Xác định thành phần định tinh A nhiệt độ giải thích? Nguyên tố A tạo hợp chất nguyên tố với Flo A1, A2, A3 với tỉ lệ khối lượng lưu huỳnh: Hợp chất Phần trăm A A1 45, 71 14 A2 29, 63 A3 21, 92 Xác định A1, A2, A3 (khơng cần giải thích), vẽ cấu trúc chiều A1 giải thích cấu trúc không tương đương với tất nguyên tử flo So sánh nhiệt độ sơi A2 A3, giải thích a) A:S B:SO2 C: SO3 D:H2SO3 E: H2SO4 F: S2Cl2 G: SCl2 PTHH: 0,5 0,5 b) 0,25 Lưu huỳnh tồn dạng S8 Số mol S8 ban đầu: 0,0125 (mol) Áp dụng phương trình khí lí tưởng 0,5 Nhiệt độ Áp suất Số mol khí Thành phần o ( C) (atm) 444,6 0,73554 0,0125 S8 450 0,88929 0,015 S6, S8 500 1,26772 0,02 S4, S6 900 4,80930 0,05 S2 1500 14,53860 0,1 S Lưu huỳnh phân hủy nhiệt độ cao đứt gãy liên kết S-S phân tử S8 tạo thành S, S2, S4, S6 phân hủy hoàn toàn 1500oC a) A1: S2F4 A2: SF4 A3: SF6 0,5 Nguyên tử F liên kết với S hóa trị khác so với F lại 15 liên kết với S hóa trị Hai nguyên tử F trục khác nguyên tử F liên kết với lưu huỳnh hóa trị làm cho phân tử bất đối xứng b) SF4 có cấu trúc bập bênh, SF6 có cấu trúc bát diện nên μ SF4 ≠ 0,25 μ SF6 = Vì có momen lưỡng cực lớn nên SF có nhiệt độ sơi cao Câu 10 (2,0 điểm) Đại cương hữu (quan hệ cấu trúc tính chất) Trong phản ứng Diels-Alder dẫn xuất cyclopentadiene thu sản phẩm sau: a) Giải thích dạng syn lại thường chiếm ưu thế, đặc biệt trường hợp R nhóm lớn? b) Tuy nhiên số trường hợp, dạng anti lại chiếm 100%, ví dụ trường hợp phản ứng acetoxycyclopentadiene với ethylene Giải thích trường hợp này? 2) Giải thích khác nhiệt độ sôi (Ts) chất sau: CH3COOH A, Ts = 118,1oC CF3COOH B, Ts = 72,4oC Đáp án: a, Dạng syn thường chiếm ưu phản ứng với dienophile, 0,5 cyclopentadiene quay nhóm R phía ngược lại so với hướng dienophile tiếp cận để giảm án ngữ không gian 16 b, - Dạng anti chiếm ưu đó, alkene có tương tác với 0,5 nhóm C=O, tương tác làm bền hệ nên làm thuận lợi cho việc hình thành sản phẩm anti ( hiệu ứng xen phủ orbital thứ cấp) - Mặc dù, B có khối lượng phân tử lớn gần gấp đơi A 0,5 ( MB=114 g/mol ; MA=60gmol), lại có nhiệt độ sơi thấp A lí đề nghị sau: + Momen lưỡng cực A lớn B nguyên tử H có độ âm điện thấp C nên tổng vecto momen lưỡng cực A chiều với nhóm -COOH Cịn B chứa nguyên tử F có momen lưỡng cực ngược chiều với nhóm -COOH nên làm giảm momen lưỡng cực phân tử Điều làm giảm lực tương tác lưỡng cựclưỡng cực phân tử B + Các acid carboxylic có dạng tồn tại: thể lỏng dạng polymer dạng dimer thể khí chủ yếu dạng monomer dimer Dimer Polymer + Khi R=CF3, mật độ điện tích âm nguyên tử Oxy giảm mạnh, 0,5 thêm vào đó, hiệu ứng lập thể nhóm -CF 3làm giảm khả hình thành polymer nên acid B thể lỏng tồn chủ yếu dạng dimer monomer (liên kết hydro nội phân tử nhóm -OH -F), làm giảm khả liên kết liên phân tử, dẫn đến làm giảm nhiệt độ sôi hệ 17 18 ... ].[OH ] < K s ( Mg (OH )2 ) K s ( MgNH PO4 ) = 1,179.10-7 M → có kết tủa MgNH4PO4 xuất → khơng có kết tủa Mg(OH)2 xuất Câu (2,0 điểm) Phản ứng oxi hóa khử Pin điện điện phân Các phản ứng oxihoá... - %đồng phân trans trạng thái cân bằng) Hằng số cân phản ứng bằng: Kcb = kt/kn = xe a − xe Theo đề: a = 100%; xe = 70%, a – xe = 30% Vậy: Kcb = 70/30 = 2,33 (I) 0,5 Hằng số tốc độ phản ứng tính... cao Câu 10 (2,0 điểm) Đại cương hữu (quan hệ cấu trúc tính chất) Trong phản ứng Diels-Alder dẫn xuất cyclopentadiene thu sản phẩm sau: a) Giải thích dạng syn lại thường chiếm ưu thế, đặc biệt