LHPND đề đề xuất đáp án

KỲ THI HỌC SINH GIỎI CÁC TRƯỜNG THPT CHUYÊN KHU VỰC DUYÊN HẢI VÀ ĐỒNG BẰNG BẮC BỘ LẦN THỨ XIII, NĂM 2022 ĐỀ THI MƠN: HĨA HỌC-KHỐI 10 Thời gian: 180 phút ĐỀ GIỚI THIỆU CÂU 1.1 Có cấu hình electron 1s22s22p63s23p63d54s1 (1) a) Dùng kí hiệu lượng tử biểu diễn cấu hình electron (1) b) Cấu hình electron (1) cấu hình electron nguyên tố hay ion ? Tại ? c) Cho biết tính chất hoá học đặc trưng ion hay nguyên tố ứng với cấu hình electron (1), viết phương trình phản ứng để minh họa Z2 n2 1.2 Biết En = -13,6 (n: số lượng tử chính, Z: số đơn vị điện tích hạt nhân) a) Tính lượng 1e trường lực hạt nhân hệ N6+, C5+, O7+ b) Qui luật liên hệ E n với Z tính phản ánh mối liên hệ hạt nhân với electron hệ ? c) Trị số lượng tính có quan hệ với lượng ion hố hệ hay khơng ? Tính lượng ion hố hệ 1.3 Áp dụng thuyết lai hoá giải thích kết thực nghiệm xác định BeH 2, CO2 phân tử thẳng CÂU Hình 2.1 Hai kiểu xếp nguyên tử lớp 2.1 Trong mạng hai chiều, nguyên tử xếp theo kiểu A B (hình 2.1 bên trên) Hãy tính tỉ lệ diện tích nguyên tử tổng diện tích trường hợp 2.2 Từ mạng hai chiều, tiếp tục xếp lớp nguyên tử khác lên ta thu mạng ba chiều Có số cách xếp sau: (1) Lớp thứ theo kiểu A, lớp trùng khít lớp thứ (Kiểu s.c) (2) Lớp thứ giống kiểu A, nguyên tử lớp thứ hai đặt khít vào khoảng trống nguyên tử lớp thứ (Kiểu b.c.c) (3) Lớp thứ giống kiểu B, lớp trùng khít lớp thứ (Kiểu h.p) (4) Lớp thứ giống kiểu B, lớp thứ hai đặt khít vào khoảng trống lớp thứ nhất, lớp thứ ba trùng lớp thứ (Kiểu h.c.p) a) Tính tốn phần trăm thể tích bị chiếm nguyên tử trường hợp từ (1) đến (4) b) Trong trường hợp (4), có cách xếp khác lớp thứ ba không trùng với lớp thứ thu mạng tinh thể kiểu f.c.c Hãy vẽ ô mang sở kiểu f.c.c tính phần trăm thể tích bị chiếm ngun tử mạng sở 2.3 Tính tốn tỉ lệ bán kính ngun tử tối đa (R max) chui vào lỗ trống mạng ngun tử với bán kính R trường hợp sau: a) Lỗ trống tứ diện kiểu mạng s.c b) Lỗ trống bát diện kiểu mạng f.c.c CÂU Cacbon-14, đồng vị phóng xạ cacbon, thường sử dụng việc xác định tuổi mẫu vật khảo cổ, địa chất,… Chu kỳ bán rã cacbon-14 T1/2 = 5730 năm Cacbon-14 tạo từ nitơ khí tác dụng tia vũ trụ Nó tồn sinh vật thực vật thông qua quang hợp chuỗi thức ăn Hàm lượng cacbon phóng xạ sống gần khơng đổi với hoạt động cacbon-14 230 Bp kg cacbon Sau sinh vật chết đi, trao đổi cacbon dừng và hàm lượng cacbon-14 bắt đầu giảm liên tục 3.1 Viết phương trình hình thành phân rã cacbon-14 3.2 Hoạt động cacbon phóng xạ mẫu vải từ kim tự tháp Ai Cập tương ứng với 480 phân rã/giờ gam cacbon Xác định tuổi mẫu vải Trong kim tự tháp khác, chất bột màu trắng tìm thấy Phân tích cho thấy phenoxymethylpenicillin (Penicililin V) Phenoxymethylpenicillin thương mại sản xuất vi sinh vật nuôi cấy mơi trường chứa cacbohydrat (lactose, glucose, sucrose), khống muối phenoxyaxetic Người ta định xác định hàm lượng cacbon phóng xạ để ước tính tuổi loại bột Tỉ lệ số nguyên tử 14C/12C xác định từ phép đo phổ 6,0.10-13 3.3 Các nhà khảo cổ ước tỉnh tuổi loại bột từ quy luật phân rã phóng xạ Tuổi mẫu vật họ thu gì? 3.4 Giải thích kết tính có hợp lý khơng? Thực tế loại bột tạo thành nào? Biết axit phenoxyaxetic (C6H5OCH2COOH) tổng hợp từ dầu mỏ CÂU Một phản ứng dùng để luyện kẽm theo phương pháp khô là: ZnS(r) + 3/2O2(k) → ZnO(r) + SO2(k) 4.1 Tính ∆Ho phản ứng nhiệt độ 298K 1350K, coi nhiệt dung chất không phụ thuộc vào nhiệt độ miền nhiệt độ nghiên cứu 4.2 Giả thiết ZnS ngun chất Lượng ZnS khơng khí (20% O2 80% N2 theo thể tích) lấy tỉ lệ hợp thức bắt đầu 298K đạt đến nhiệt độ hấp thụ lượng nhiệt tỏa phản ứng điều kiện chuẩm 1350K (lượng nhiệt dùng để nâng nhiệt độ chất đầu) Hỏi phản ứng có trì khơng, nghĩa khơng cần cung cấp nhiệt từ bên ngồi, biết phản ứng xảy nhiệt độ không thấp 1350K? 4.3 Thực tế quặng sfalerit ngồi ZnS cịn chứa SiO Vậy hàm lượng % ZnS quặng tối thiểu phải để phản ứng tự trì được? Cho biết entanpi tạo thành chuẩn chất 25oC (kJ.mol-1) Hợp chất: ZnO(r) ZnS(r) SO2(k) o ∆H f -347,98 -202,92 -296,90 Nhiệt dung mol đẳng áp chất (J.K-1.mol-1): Hợp chất ZnS(r) ZnO(r) SO2(k) O2(k) N2(k) SiO2(r) Cop 58,05 51,64 51,10 34,24 30,65 72,65 Biết MZnS = 97,42g.mol-1; MSiO2 = 60,10g.mol-1 CÂU Khi nung nóng đến nhiệt độ cao, PCl5 bị phân li theo phương trình: PCl5 (k) ⇌ PCl3 (k) + Cl2 (k) 5.1 Cho m gam PCl5 vào bình dung tích V, đun nóng bình đến nhiệt độ T (K) để xảy phản ứng phân li PCl5 Sau đạt tới cân áp suất khí bình p Hãy thiết lập biểu thức K P theo độ phân li α áp suất p Thiết lập biểu thức KC theo α, m, V 5.2 Trong thí nghiệm thực nhiệt độ T1 người ta cho 83,300 gam PCl5 vào bình dung tích V1 Sau đạt tới cân đo p 2,700 atm Hỗn hợp khí bình có tỉ khối so với hiđro 68,862 Tính α KP 5.3 Trong thí nghiệm giữ nguyên lượng PCl nhiệt độ thí nghiệm thay dung tích V2 đo áp suất cân 0,500 atm Tính tỉ số V2/V1 5.4 Trong thí nghiệm giữ ngun lượng PCl dung tích bình V1 thí nghiệm hạ nhiệt độ bình đến T3 = 0,9 T1 đo áp suất cân 1,944 atm.Tính K P α Từ cho biết phản ứng phân li PCl5 thu nhiệt hay phát nhiệt Cho: Cl = 35,453 ; P : 30,974 ; H = 1,008 ; Các khí khí lí tưởng CÂU Vào năm 1824 nhà hóa học Đức Friedrich Wohler lật đổ thuyết “lực sống” Thuyết cho người tổng hợp chất hữu từ chất vô mà trợ giúp thần Wohler làm Ông điều chế ure từ amonixianat cách nhiệt phân: NH4OCN → H2NCONH2 Hơn 150 năm sau phản ứng nghiên cứu cẩn thận phương pháp động học Các kiện cho cho biết thời gian phản ứng Thí nghiệm lúc hịa tan 30,0g amonixianat 1,00 lít nước t (ph) 20 50 65 150 mure (g) 9,40 15,9 17,9 23,2 6.1 Tính nồng độ amonixianat thời điểm 6.2 Chứng mịnh phản ứng bậc tính số tốc độ k 6.3 Khối lượng amonixianat lại sau 30 phút Enzym protein có hoạt tính xúc tác cao Bảng cho biết tốc độ hình thành oxy tiến hành thí nghiệm chuyển hóa nồng độ khác chất phản ứng enzym: [S] (mol/L 5.0·10-2 1.7·10-2 1.0·10-2 5.0·10-3 3.0·10-3 v (dm3/min) 1.66·10-5 1.24·10-5 9.52·10-6 6.25·10-6 4.26·10-6 6.4 Sử dụng phương pháp Lineweaver Burke để chứng minh qúa trình phụ thuộc tuyến tính vào phương trình Michaelis – Menten 6.5 Vẽ đồ thị 1/v phụ thuộc vào 1/[S] 6.6 Tính số Michaelis – Menten phản ứng: CÂU Dung dịch A gồm Ba(NO3)2 0,060 M AgNO3 0,012 M a) Thêm giọt K2CrO4 vào dung dịch A dư Có tương xảy ra? b) Thêm 50,0 ml K2CrO4 0,270 M vào 100,0 ml dung dịch A Tính nồng độ ion hỗn hợp thu 2 Trình bày sơ đồ nhận biết phương trình ion phản ứng xảy nhận biết cation dung dịch X gồm Ba2+, Fe2+, Pb2+, Cr3+, NO3- Cho: BaCrO4↓ + H2O ⇌ Ba2+ + HCrO4- + OH - ; K = 10-17,43 Ag2CrO4 + H2O ⇌ 2Ag+ + HCrO4- + OH - ; K = 10-19,50 ; pKa HCrO4- 6,50 CÂU 8.1 Cho biết điện cực chuẩn: Eo(Cu2+/Cu) = 0,34V; Eo(Cu2+/Cu+) = 0,15V; Eo(I2/2I-) = 0,54V a) Hỏi người ta định lượng Cu 2+ dung dịch nước thông qua dung dịch KI? Cho biết thêm dung dịch bão hoà CuI nước nhiệt độ thường (25oC) có nồng độ 10-6M b) Sử dụng tính tốn để xác định xem Cu có tác dụng với HI để giải phóng khí H2 hay khơng? c) Muối Cu2SO4 có bền nước hay khơng? Giải thích 8.2 Cho dòng điện 0,5A qua dung dịch muối axit hữu Kết sau trình điện phân catot tạo 3,865 gam kim loại anot có khí etan khí cacbonic a) Cho biết muối kim loại bị điện phân? Biết 5,18 gam kim loại đẩy 1,59 gam Cu từ dung dịch đồng sunfat b) Cho biết muối axit hữu bị điện phân? c) Viết phương trình phản ứng xảy điện cực CÂU Một cô nghiên cứu sinh nhận lô hàng gồm halognua kim loại kiềm bình nhãn trừ bình chứa kali bromua Phịng thí nghiệm nơi làm việc khơng có loại phổ kế dùng cột trao đổi ion để nhận biết mẫu halogenua kim loại kiềm nhãn Loại nhựa cô chọn loại nhựa polystiren mạng lưới kiểu axit mạnh, chứa nhóm axit sunfonic (-SO 3H) nên proton trao đổi Cơ phân tích sáu mẫu kim loại kiềm (và KBr để kiểm chứng phương pháp) theo cách sau: Cô cân 5,00 ±0,01g mẫu, hoà tan với nước cất ống đong 100mL Cho 40mL dung dịch qua cột; dung dịch rửa thu vào ống đong tích 250mL, rửa cột hai lần với nước cất; dung dịch rửa thêm nước để 250mL Trước mẫu cho vào cột, cô tái tạo proton cho nhựa cột cách rửa với lượng cần thiết HCl 1M với nước cất Cô chuẩn độ mẫu 50mL dung dịch rửa, làm ba lần với dung dịch NaOH (nồng độ lý thuyết 3,26.10 -2M) dùng chất thị phenolphtalein thu kết qủa sau: Mẫu thí nghiệm Thể tích chuẩn độ trung bình A 21,15 ± 0,1mL B 29,30 ± 0,1mL C 7,40 ± 0,1mL D 21,20 ± 0,1mL E 10,30 ± 0,1mL F 29,15 ± 0,1mL KBr 10,25 ± 0,1mL Để phân tích kết qủa ta giả thiết rằng: *Mỗi mẫu thử đạt >99% tinh khiết *Mỗi bình đậy chặt, khơng bị nhiễm nước khơng khí *Khơng có trường hợp hai bình chứa kim loại kiềm halogenua; lơ hóa chất gồm florua, clorua, bromua iodua, khơng có hợp chất atatin 9.1 Hãy cho biết lý phải tiến hành thủ tục nêu trên? Viết phương trình phản ứng hoá học phản ứng xảy 9.2 Mẫu thử chắn nhận biết từ phân tích này? Mẫu thử giới hạn kết qủa cịn hai ba khả năng? 9.3 Dùng dụng cụ có phịng thí nghiệm: kính thủy tinh, giấy qùy, dung dịch natri pesunfat (Na2S2O8) môi trường axit lọ chứa dung dịch hồ tinh bột – cô nhận biết sáu mẫu thử Khơng cần biết kết qủa thí nghiệm với hóa chất nêu trên, giải thích làm với vật liệu đủ để nhận biết tất mẫu thử chưa nhận biết câu 9.2 9.4 Tính chất kim loại kiềm halogenua ngăn cản nhận biết rõ ràng số mẫu nhận biết kỹ thuật trao đổi ion dùng đây? Liệu hiệu ứng có phải trở ngại đáng kể nỗ lực tương tự để nhận biết số halogenua kim loại kiềm thổ MX2 chẳng hạn? CÂU 10 10.1 So sánh nhiệt độ sôi chất sau giải thích ngắn gọn: 10.2 Benzene ethylbenzene có giá trị nhiệt độ sơi nhiệt độ nóng chảy sau (không theo thứ tự): Nhiệt độ sôi: 80oC 136oC, nhiệt độ nóng chảy: -95oC 5oC Hãy xếp nhiệt độ sơi nhiệt nóng chảy tương ứng với chất giải thích ngắn gọn 10.3 Cho giá trị moment lưỡng cực hai hợp chất sau: CH 3F (1,84D) CD3F (1,85D) Từ kiện thực nghiệm trên, so sánh độ âm điện hydrogen deuterium? Đề xuất phương án giải thích nguyên nhân chênh lệch độ âm điện hydrogen deuterium 10.4 So sánh độ dài liên kết CO phân tử sau giải thích ngắn gọn: Chú ý: phân tử B3 có liên kết C-O 10.5 So sánh tính acid nguyên tử hydrogen (được in đậm) sau giải thích ngắn gọn: 10.6 So sánh tính acid nguyên tử hydrogen (được in đậm) phân tử hydrocarbon sau giải thích ngắn gọn: **********HẾT********** HƯỚNG DẪN CHẤM Câ Nội dung Ý u a) Dùng lượng tử biểu diễn cấu hình : ↑↓ 1.1 ↑↓ ↑↓ ↑↓ ↑↓ ↑↓ ↑↓ ↑↓ ↑↓ Điể m ↑ ↑ ↑ ↑ ↑ ↑ b) (1) cấu hình e nguyên tử cấu hình d bán bão hồ nên thuộc kim loại chuyển tiếp (theo HTTH nguyên tố) Thuộc kim loại chuyển tiếp ion khơng thể anion; nêu cation, số e = 24 Z 25, 26, 27 Khơng có cấu hình cation ứng với số liệu Vậy Z 24 (Ngun tố Ga có cấu hình [ar] 3d104s24p1, ion Ga2+ có cấu hình [ar] 3d104s1 bền nên khơng thể vào lớp ngồi 4s1 để suy nguyên tố) c) Z = 24 → nguyên tố Cr, Kim loại (chuyển tiếp) Dạng đơn chất có tính khử Cr + 2HCl → CrCl2 + H2↑ a) Theo đầu bài, n phải nên ta tính E1 Do cơng thức E1 = −13,6 Z2 (ev) (2’) Thứ tự theo trị số Z: Z = → C5+ : (E1) C5+ = −13,6 x 62 = −489,6 eV Z = → N6+ : (E1) N6+ = −13,6 x 72 = −666,4 eV Z = → O7+ : (E1) O7+ = −13,6 x 82 = −870,4 eV 1.2 b) Quy luật liên hệ E1với Z : Z tăng E1 âm (càng thấp) Qui luật phản ánh tác dụng lực hút hạt nhân tới e xét: Z lớn lực hút mạnh → lượng thấp → hệ bền, bền O7+ c) Trị lượng có liên hệ với lượng ion hố, cụ thể: C5+ : I6 = −(E1, C5+)= + 489, eV N6+ : I7 = −(E1, N6+)= + 666, eV O7+ : I8 = −(E1, O7+)= + 870,4 eV Phân tử thẳng có ngun tố giải thích hình dạng : Ngun tố trung tâm có lai hố sp (là lai hố thẳng) BeH2, cấu hình electron nguyên tử : H 1s1; Be : 1s22s2 Vậy Be ngun tử trung tâm có lai hố sp: ↑↓ ↑↓ 1.3 ↑↓ ↑ ↑ lai hoá sp obitan lai hoá sp trục Z, obitan xen phủ với obitan 1s H tạo liên kết σ Vậy BeH2 → H−Be−H (2 obitan p khiết Be không tham gia liên kết) CO2, cấu hình electron : C 1s22s22p2; O 1s22s22p4 Vậy C nguyên tử trung tâm lai hóa sp ↑↓ ↑↓ → → ↑↓ ↑ ↑ ↑ ↑ lai hoá sp obitan lai hoá sp C xen phủ với obitan pz O tạo liên kết σ obitan p khiết C xen phủ với obitan nguyên chất tương ứng oxi tạo liên kết π (x↔x ; y ↔y) nên liên kết π mặt phẳng vng góc với chứa liên kết σ Vậy CO2 : O= C = O 2.1 ↑ ↑ Lấy tâm nguyên tử nối với ô sở 0,5 Kiểu A π R2 π P= = = 78,54% 4R2 π R2 π P= = = 90,69% 3.R2 2.2 Kiểu B a) (1) Kiểu mạng lập phương đơn giản  độ chặt khít 52,36% (2) Kiểu lập phương tâm khối  Độ chặt khít 68,02% (3) Kiểu lăng trụ hình thoi  Độ chặt khít 60,46% (4) Kiểu lục phương chặt khít  Độ chặt khít 74,05% b) Sắp xếp gói gém chặt khít theo kiểu ABCABC  Kiểu mạng lập phương tâm diện  Độ chặt khít 74,05% Kiểu mạng s.c 0,5 0,5 2Rmax = as.c − 2R as.c = 2R  → 2.3 Rmax = − 1≈ 0,732 R Kiểu mạng fcc 2Rmax = af c.c − 2R af c.c =  → 0,5 4R Rmax = − 1≈ 0,414 R 3.1 3.2 0,5 H0 =230Bq/kg 480.1000 H= Bq/kg 3600 H ln2  → ln = t H 5730  → t=4507 Tuổi mẫu vật 4507 năm 0,5 m 14C 12 12C 14 C 230  → 12 = 12.10−3 = 1,2.10−12 ln2 C N 5730.365.24.60.60 A H0 = 230Bq / kg = NA 3.3 3.4 4.1 4.2 0,5 Dựa vào tỉ lệ 14C/12C  Tuổi mẫu bột 5730 năm Do Penicillin V, có nguyên tử C (trong tổng số 16 nguyên tử C) tổn hợp từ hidrocacbon (không phải sinh vật sống) nên coi khơng chứa đồng vị 14-C Vì thực tế tỉ lệ 14-C/12-C ban đầu 6,0.10-13 Vậy Penicillin V hình thành ∆Ho298 = -347,98 – 296,90 + 202,92 = -441,96kJ ∆Cop = 51,64 + 51,10 – 58,05 – 3/2.34,24 = -6,67J.K-1 H1350 = -448976,84J ∑ C Po = C po( ZnS ) + C op(O2 ) + 6C op ( N ) = 293,31JK −1 0,5 T ∆H o 1350 + ∫ 293,31dT = ⇒ T = 1829K 298 Gọi x số mol SiO2 có mol ZnS ∑ C op = C op ( ZnS ) + C po(O2 ) + 6C po( N ) + xC op ( SiO2 ) = 293,31+ 72,65 x( JK −1 ) 4.3 1350 ∫ − 448976,84 + 1350 293,31dT + 298 5.1 ∫ 72,65xdT = ⇒ x = 1,84mol 298 ⇒ %ZnS = 47% Thiết lập biểu thức cho Kp, Kc PCl5 (k) ⇌ PCl3 (k) + Cl2 (k) ban đầu a mol cân a–x x x (mol) Tổng số mol khí lúc cân : a + x = n x M PCl5 a α = ; Khối lượng mol: = 30,974 + x 35,453 = 208,239 (g/mol); M PCl M Cl2 =30,974+3x35,453 =137,333 (g/mol); mol PCl5 ban đầu *Áp suất riêng phần lúc cân khí: PPCl5 = a−x p a+x PP Cl3 = PCl2 = x P a+ x = 70,906 (g/mol); m gam 208,239 gam/mol 0,25 = a ; PCl2 × PPCl3 Kp = PPCl5 =  x   a + x × p÷    a - x  a + x ÷p   x2 = ( a + x) × p2 ×  a + x  a x ữ p ì 0,5 x2 × p (a + x) (a − x) Kp = * [PCl5] = a(1− α ) V [ PCl3 ] [ Cl ] [PCl5] Kc = Hoặc: = x2 a2 − x2 × ; [PCl3] = [Cl2] = ( aα ) × V2 V a( 1− α ) = Kp = Kc (RT)∆V x2 a2 p ; Kp = aα V aα V(1− α ) = = ∆Vkhí = a2 x2 − a2 a2 ×p = α2 ×p 1− α mα 208,239V(1− α ) pV a+ x pV a(1+ α ) Kp = Kc (RT) pV = nRT = (a + x) RT → RT = = pV pV pV α α2 ×p ×p a(1+ α ) a+ x a+ x 1− α 1− α Kp = Kc → = Kc ; Thay x = aα → = Kc a α 2(1+ α ) × V 1− α → Kc = a α 2(1+ α ) aα mα × V ( 1+ α ) (1-α ) V(1− α ) 208,239 V (1− α ) Kc = = = RT * Quan hệ Kp Kc Từ cách : Kc = Kp pV a(1 + α ) α a(1 + α ) a α2 × p × a(1 + α ) pV 1−α pV V(1 − α ) Thay RT = → Kc = Kp = = Thí nghiệm : 5.2 5.3 n PCl5 0,5 83,30 g 208,239 g/mol ban đầu = a = = 0,400 mol M × hỗn hợp cân bằng: 68,826 2,016 = 138,753 g/mol 83,30 g 138, 753 g/mol Tổng số mol khí lúc cân bằng: n1 = a (l + α1) = = 0,600 mol n1 = a (1 + α1) = 0,4.(1 + α1) = 0,600 → α = 0,500 (0, 5) α2 × × − (0,5)2 1−α * Tìm Kp nhiệt độ T1 : Kp = p= 2,70 = 0,900 Thí nghiệm 2: - Giữ nguyên nhiệt độ → Kp không đổi - Giữ nguyên số mol PCl5 ban đầu: a = 0,400mol - Áp suất cân P2 = 0,500 atm 0,25 0,25 α 22 × − α 22 5.4 6.1 α 22 × − α 22 Ta có p2 = Kp = 0,500 = 0,900 → α22 = 0,64286 → α2 = 0,802 Tổng số mol khí lúc cân bằng: n2 = 0,4 (1+ α2) ≈ 0,721 (mol) n RT1 n1RT1 V2 n p1 × p2 p1 V1 n1 p * Thể tích bình TN 2: V = so với V1 = ; = = 0, 721 2, 700 × 0, 600 0,500 = 6,486 (lần) Thí nghiệm 3: - Thay đổi nhiệt độ → Kp thay đổi - Giữ nguyên số mol PCl5 ban đầu a = 0,400 mol V1 - Áp suất cân P thay đổi do: nhiệt độ giảm (T = 0,9 T1), tổng số mol khí thay đổi (n3 ≠ n1) × P3 = 1,944 atm ; Tính α3 : n3 = a (1+ α3) = 0,400 (1+ α3) ; p3V1 = n3RT3 = 0,9 n3RT1 ; P1V1 = n1RT1 P3 0,9 n 1,944 0, 400 × (1 + α ) × 0,9 = = P1 n1 2, 700 0, 600 → → α3 = 0,200 → n3 = 0,48 mol 2 α3 (0, 200) × p3 × − α3 − (0, 200) * KP (T3 ) = = 1,944 = 0,081 * Khi hạ nhiệt độ, Kp giảm → cân chuyển dịch theo chiều nghịch Chiều nghịch chiều phát nhiệt → Chiều thuận chiều thu nhiệt Kết qủa tính nồng độ amonixianat cho bảng dưới:c = 30/60 = 0.500 mol/L ; 30 − mt ct = 60 t (min) [NH4OCN] (mol/L) Giả sử phản ứng bậc 2: 0.500 20 0.343 k= 6.2 65 0.202 k (L/mol·ph) k(tb) = 0.0455 l/mol·min  1   c0 − ct   = ⋅  ⋅  − t  ct c0  t  c0 ct  0,5 0-20 0-50 0-65 0-150 0.0458 0.0451 0.0454 0.0457 Khối lượng amonixianat sau 30 phút tính theo cơng thức: 1 = + k⋅t ct c0 ⇒ ct-1=2+30·0.0455 = 3.365 0,25 150 0.113 Biểu thức cho phản ứng bậc 2: Giá trị trung bình k cho phản ứng bậc 2: ∆t (ph) 6.3 50 0.235 0,25 0,25 [NH4OCN] = 0.0297 mol/L v= 6.4 vmax.[ S] K M + [S] ⇒ K M + [S] = v vmax.[ S] m(NH4OCN) = 17.84 g ⇒ K 1 = M ⋅ + v vmax [S] vmax 0,25 6.5 0,25 Tính KM: hệ số góc = KM/vmax = 190000/340 6.6 7.1 KM = 1/vmax = 50000 ⇒ 2·10-5 L/min 190000 ⋅ ⋅ 10−5 340 0,5 ⇒ KM = 1.12·10-2 mol/L a) Hiện tượng: Có kết tủa BaCrO4 Ag2CrO4 C − CrO 24 > K s ( BaCrO ) C Ba 2+ Xét thứ tự xuất kết tủa: Để bắt đầu có BaCrO4 ↓ : C − CrO 24 > (1) K s ( Ag2CrO ) C Ag+ Để bắt đầu có Ag2CrO4 ↓ : (2) Để tính tích số tan Ks cần tổ hợp cân : BaCrO4 ↓ ⇌ Ba2+ + CrO42Ks1 H2O ⇌ H + + OH Kw 2+ CrO4 + H ⇌ HCrO4 Ka-1 BaCrO4 ↓ + H2O ⇌ Ba2+ + HCrO4- + OH - Có K= Ks1 Kw Ka-1 Suy K s1 = K.K a 10 −17, 43.10 −6,50 = = 10 −9,93 Kw 10 −14 Ag2CrO4 ↓ ⇌ Ag + + CrO42H2O ⇌ H + + OH 2CrO4 + H+ ⇌ HCrO4Ag2CrO4 ↓ + H2O ⇌ Ag + + −19, 50 −6 , 50 10 10 K s2 = = 10 −12 10 −14 Ks2 Kw Ka-1 HCrO4- + OH – Có K = 10-19,50 0,5 CCrO2-4 (Ag2CrO4) CCrO2-4 (BaCrO4) C − CrO 24 > C Từ − CrO 24 (1) > 10−9,93 = 1,96.10−9 M 0,060 ; Từ (2) −12 10 = 6,94.10−9 M (0,012) < không nhiều, có tượng kết tủa vàng BaCrO4 xuất trước ít, sau đến kết tủa vàng nâu Ag 2CrO4 (đỏ gạch ) BaCrO4 vàng xuất b) Sau thêm K2CrO4: 0,060 x100,00 0,270 x 50,00 C 2+ = = 0,040M C = = 0,090M Ba CrO 150,000 150,000 ; ; 0,5 2− C Ag2 = 0,0120 x100,00 = 0,0080M 150,000 Các phản ứng: Ba2+ + CrO42- → BaCrO4 ↓ 0,046 0,090 0,050 + Ag + CrO42- → Ag2CrO4 ↓ 0,0080 0,050 0,046 Thành phần sau phản ứng :BaCrO4 ↓ ; Ag2CrO4 ↓ ; CrO42- (0,046 M ) Ag2CrO4 ↓ ⇌ Ag + + CrO4210-12 BaCrO4 ↓ ⇌ Ba2+ + CrO4210-9,93 Nồng độ CrO42- dư lớn, coi nồng độ CrO42- kết tủa tan không đáng kể CrO42+ H2O ⇌ HCrO4- + OH Kb = 10-7,5 C 0,046 [] (0,046 – x ) x x = 10 −7 ,5 0,046 − x -5 x = 3,8.10 240 104 có tính kim loại có mức oxi hố +1 Do kim loại phải tìm Pb (A = 207,6) b) Tại anot điện phân có C2H6 CO2 thoát sản phẩm oxi hoá anion hữu cơ, muối có cơng thức Pb(RCOO)2 Sự tạo etan (CH3 - CH3) CO2 từ nhóm COO- chứng tỏ muối điện phân Pb(CH3COO)2 R R c) Các phản ứng xảy điện cực: Tại catot: Pb2+ + e → Pb Tại anot: CH3COO- - e → CH3COO• CH3COO• → CH3• + CO2 CH3• → C2H6 Tổng quát: CH3COO- − 2e → C2H6 + CO2 9.1 9.2 9.3 0,25 0,25 Hiển nhiên, cần xác định khối lượng mol phân tử mẫu thử M r(MX) cách trao đổi M+ với H+ nhờ cột trao đổi ion cách chuẩn độ để xác định lượng H+ 0,5 Các phản ứng gồm: M+ + [RSO3H] → H+ + [RSO3-M+] H+ + OH- → H2O Phân tích kết qủa: Số mol M+ 5g = số mol OH- (250/50).(100/40) = thể tích chuẩn độ.0,326.5.2,5 M(r)(MX) = khối lượng mẫu thử (5g)/số mol M+ 5g Thu kết qủa sau: Mẫu thí nghiệm Mr(g/mol) Dự đốn chất MX là: 0,25 A 58,01 NaCl(58,44); KF(58,10) B 41,88 LiCl(42,39); NaF(41,99) C 165,81 KI(166,00); RbBr(165,37); CsCl(168,36) D 57,88 NaCl(58,44); KF (58,10) E 119,13 KBr(119,00); RbCl(120,92) F 42,09 LiCl(42,39); NaF(41,99) KBr 119,71 KBr(119,00); RbCl(120,92) Các kết qủa cho thấy, kỹ thuật thí nghiệm hiển nhiên chưa xác để xác định rõ ràng muối Ví dụ: mẫu khác nhau, biết mẫu chắn KBr mẫu E chắn phải RbCl Khối lượng phân tử RbCl lớn KBr mà mẫu E lại có Mr nhỏ dựa kết qủa chuẩn độ Cần thấy khối lượng mol phân tử qúa gần hai (có ba halogenua) kim loại kiềm loại trừ khả 0,25 xác định A, B, C, D, F Kính thủy tinh: Các muối liti hút ẩm mạnh, để lại lượng nhỏ B’ F’ 0,25 kính thủy tinh kế cận cho phép xác định liti clorua: hút ẩm chảy rữa (nhão) thời gian ngắn (trừ khơng khí phịng thí nghiệm qúa khơ) Giấy qùy: Ion florua ion liên hợp axit yếu HF nên dung dịch muối florua có tính kiềm Do giấy qùy xác định dung dịch loãng B’ F’ NaF dung dịch loãng A’ D’ KF Pesunfat axit hóa + hồ tinh bột: Pesunfat oxy hóa I - thành I2, tạo phức màu xanh thẫm với 0,25 hồ tinh bột Như vậy, C’ KI cho màu xanh thẫm phức với tinh bột Pesunfat oxy hóa Cl- Br- khơng có thị đặc trưng với hồ tinh bột nên tác nhân không giúp phân biệt RbBr CsCl (Tuy nhiên, xác định C’ với phương pháp nêu nên C’ KI) 9.4 10 Khơng có phép thử để tìm NaCl: phương pháp loại trừ, chất hai chất A’ D’ không làm xanh qùy tím NaCl Điều ngăn cản việc xác định rõ ràng halogenua khác kim loại kiềm MX trao đổi ion khối lượng mol phân tử gần trùng halogenua Nguyên nhân hợp chất có hai tiểu phân có hóa trị I, đồng thời kim loại kiềm có số hiệu nguyên tử nguyên tử halogen đứng trước hai đơn vị: vậy, bớt lớp đầy kim loại (chẳng hạn K → Na) thêm lớp đầy vào halogen (như F → Cl) cho hợp chất có khối lượng phân tử gần giống hệt hợp chất ban đầu Các halogenua kim loại kiềm thổ nói chung khơng có trở ngại này, xét trên: bớt lớp đầy M (như Ca → Mg) thêm lớp đầy vào halogen (như F → Cl) cho chất có khối lượng phân tử hoàn toàn khác (78,08 95,21 g.mol -1 theo thứ tự cho CaF2 MgCl2) So sánh nhiệt độ sôi: Nhiệt độ sôi A1 > A2 > A3 A1 tạo nhiều liên kết H liên phân tử A2 A3 không tạo liên kết H liên phân tử 10 10 0,25 0,25 0,5 Benzen: nhiệt độ sôi: 80oC; nhiệt độ nóng chảy: 5oC Ethylbenzene: nhiệt độ sơi: 136oC; nhiệt độ nóng chảy: -95oC Phân tử benzene đối xứng cao hơn, phân tử xếp vào tinh thể rắn chặt khít nên có nhiệt độ nóng chảy cao Phân tử ethylbenzene có phân tử khối lớn hơn, moment lưỡng cực cao nên nhiệt độ sôi cao Vì moment lưỡng cực CD3F lớn CH3F nên suy độ âm điện D nhỏ H 10 0,5 0,25 Do nguyên tử deuterium có thêm hạt notron nên mật độ điện tích dương hạt nhỏ so với hydrogen nên khả hút electron yếu hơn, độ âm điện nhỏ Độ dài liên kết CO (2) > (4) > (3) > (1) (1) liên kết đôi C=O (3) có bậc liên kết nhỏ lớn có tượng cộng hưởng 10 10 0,25 (4) nguyên tử oxi mang phần tính chất O lai hóa sp (do cấu trúc cộng hưởng) nên độ dài liên kết ngắn (2) có bậc liên kết Tính acid C2 > C3 > C1 Do độ bền anion tạo thành từ C2 bền C3, C3 bền C1 Anion tạo thành từ C2 bền C3 anion tạo thành từ C2 giải nito, C3 không thuận chiều liên hợp 0,25 10 Anion sinh từ C1 bền khơng giải tỏa ngun tử nito có độ âm điện lớn Tính acid H (3) > (2) > (1) tách H + từ vòng cạnh tạo thành hệ thơm bền vững tách H+ từ vòng cạnh tạo thành hệ phản thơm bền 0,25 ... (1,85D) Từ kiện thực nghiệm trên, so sánh độ âm điện hydrogen deuterium? Đề xuất phương án giải thích nguyên nhân chênh lệch độ âm điện hydrogen deuterium 10.4 So sánh độ dài liên kết CO phân tử sau... ion dùng đây? Liệu hiệu ứng có phải trở ngại đáng kể nỗ lực tương tự để nhận biết số halogenua kim loại kiềm thổ MX2 chẳng hạn? CÂU 10 10.1 So sánh nhiệt độ sôi chất sau giải thích ngắn gọn:... trăm thể tích bị chiếm nguyên tử mạng sở 2.3 Tính tốn tỉ lệ bán kính ngun tử tối đa (R max) chui vào lỗ trống ô mạng nguyên tử với bán kính R trường hợp sau: a) Lỗ trống tứ diện kiểu mạng s.c