Dap hoa k10

σ p p sp p π HỘI CÁC TRƯỜNG CHUYÊN VÙNG DUYÊN HẢI VÀ ĐỒNG BẰNG BẮC BỘ TRƯỜNG PT VÙNG CAO VIỆT BẮC ĐÁP ÁN ĐỀ THI MƠN HĨA HỌC KHỐI 10 NĂM 2022 Thời gian làm 180 phút (Đề có 03 trang, gồm 10 câu) Câu (2,0 điểm) Cấu tạo nguyên tử, phân tử, định luật tuần hoàn Dựa vào cấu tạo phân tử, giải thích: Phân tử khí CO có lượng liên kết lớn (1070 kJ.mol –1), lớn lượng liên kết ba phân tử khí N2 (924 kJ.mol–1) CO N2 có tính chất vật lí tương đối giống nhau, có tính chất hóa học khác (CO có tính khử mạnh hơn, có khả tạo phức cao N2) ĐÁP ÁN Câu 1 Đáp án Mô tả cấu tạo phân tử CO N2: Điểm 0,5đ Phân tử N2 Phân tử CO Phân tử N2 có liên kết σ liên kết π, hình thành xen phủ obitan 2p nguyên tử N Ở phân tử CO có liên kết σ liên kết π Hai liên kết π hình 0,5đ thành xen phủ obitan 2p (trong có liên kết π cho ngược từ O → C làm giảm mật độ electron O) Liên kết σ hình thành xen phủ obitan lai hóa sp C với obitan 2p O Đám mây xen phủ obitan sp – 2p lớn so với mây xen phủ obitan 2p-2p, nên liên kết σ CO bền liên kết σ N2 Vì lượng liên kết phân tử CO lớn lượng liên kết N2 Phân tử CO, N2 phân tử đẳng electron, cấu trúc phân tử giống (cùng có độ 0,5đ bội liên kết 3), khối lượng phân tử 28, chúng có tính chất vật lý giống (là chất khí khơng màu, khơng mùi, khó hóa lỏng, khó hóa rắn, tan nước) Phân tử N2 có cặp electron chưa tham gia liên kết nằm obitan 2s, có mức lượng thấp nên bền, tham gia vào trình tạo liên kết Phân tử CO có cặp electron chưa tham gia liên kết nằm obitan lai hóa sp nguyên tử C, có 0,5đ lượng cao obitan 2s, đám mây xen phủ lại lớn nên thuận lợi cho trình hình thành liên kết, nguyên tử C phân tử CO dễ nhường e thể tính khử dễ hình thành liên kết cho nhận tham gia tạo phức với nguyên tố kim loại chuyển tiếp Câu (2,0 điểm) Tinh thể Thực nghiệm cho biết pha rắn, vàng (Au) có khối lượng riêng 19,4g/cm có mạng lưới lập phương tâm diện Độ dài cạnh ô mạng đơn vị 4,070.10 -10m Khối lượng mol nguyên tử Au 196,97g/mol Tính phần trăm thể tích không gian trống mạng lưới tinh thể Au Xác định trị số số Avogadro Câu Đáp án Cạnh hình lập phương = a, khoảng cách hai đỉnh kề nhau: Điểm 1,0 a = 4,070.10-10m Khoảng cách từ đỉnh đến tâm mặt lập phương nửa đường chéocủa mặt vng: 2 ½ (a ) = a/ >4, cho ( K + 2) − ≈ K + Tức y = d) Chiều thuận Câu (2,0 điểm) Động hóa học hình thức Sunfuryl clorua (SO2Cl2) sử dụng rộng rãi công nghiệp Sunfuryl clorua chất lỏng khơng màu, có mùi cay, sơi 70 oC Khi nhiệt độ 70oC phân hủy tạo thành SO2 Cl2 theo phản ứng: SO2Cl2(k) → SO2(k) + Cl2(k) Một bình kín thể tích khơng đổi chứa SO 2Cl2(k) giữ nhiệt độ 375K Quá trình phân hủy SO2Cl2(k) theo dõi thay đổi áp suất bình Kết thu sau: Thời gian, 2500 5000 7500 10000 suất, 1,00 1,05 1,105 1,152 1,197 t(s) Áp P(atm) a) Chứng tỏ phản ứng phân hủy SO 2Cl2 phản ứng bậc Tính số tốc độ phản ứng 375K b) Nếu phản ứng tiến hành 385K, áp suất bình sau 1,55 atm Tính lượng hoạt hóa phản ứng phân hủy Đối với phản ứng đơn giản: A + B → C + D Trộn thể tích dung dịch chất A với thể tích dung dịch chất B, nồng độ 1M, nhiệt độ 333,2K sau A phản ứng hết 90% Y ĐÁP ÁN Điểm a) Nếu phản ứng SO2Cl2(k) → SO2(k) + Cl2(k) phản ứng bậc ta có: 0,5*3 C P k = ln o = ln o t Ci t Pi Ở đây, Po áp suất đầu (Po = atm), Pt áp suất SO2Cl2 sau thời gian t Gọi x (atm) áp suất SO2Cl2 phản ứng: x = Ptổng – Pt = Po – x = – x Ta có: Thời gian, t(s) 2500 5000 7500 10000 Áp suất tổng 1,053 1,105 1,152 1,197 x = (Ptổng – 1) 0,053 0,105 0,152 0,197 PSO2Cl2 0,947 0,895 0,848 0,803 P(atm) =1–x Thay vào biểu thức tính k ta được: 1 1 k1 = ln = ln = 2,178.10−5 ( s −1 ) t − x 2500 0,947 1 k2 = ln = 2, 219.10 −5 ( s −1 ) 5000 0,895 1 k3 = ln = 2,198.10 −5 ( s −1 ) 7500 0,848 1 k4 = ln = 2,194.10 −5 ( s −1 ) 10000 0,803 Nhận xét: Các giá trị số tốc độ k1, k2, k3 k4 khác không đáng kể sai số thực nghiệm Vậy giả thiết phản ứng bậc đúng: k= k1 + k2 + k3 + k4 (2,178 + 2, 219 + 2,198 + 2,194).10 −5 = = 2,197.10−5 ( s −1 ) 4 b) Tính lượng hoạt hóa phản ứng: Ở 385K, Ptổng = 1,55 atm → 1,55 = + x x = 0,55 atm Ta có: PSO2Cl2 = – 0,55 = 0,45 atm ln Sử dụng phương trình Arrhenius: ln E 1 1 k2 =− a − ÷ k1 R  T2 T1  ta có: E  2, 218.10−4  =− a  − ÷ → Ea = 277,529(kJ / mol ) −5 2,197.10 8,314  385 375  CAo = 1/3M; CBo = 2/3M Nồng độ ban đầu A B khác nhau, 0,5 phương trình động học tích phân có dạng: kt = b(a − x ) ln ( a − b ) a (b − x ) Thay giá trị số vào phương trình tính t = 24353s (hay 6,764h) Câu (2,0 điểm) Dung dịch phản ứng dung dịch Thêm V lít dung dịch H2SO4 0,260M vào V lít dung dịch gồm Pb(NO3)2 0,020M Ba(NO3)2 0,040M tách kết tủa thu dung dịch A Hãy tính pH A Sục H2S vào dung dịch A đến bão hòa Cho biết tượng xảy Cho: pKa (HSO4-) = 2,00; pKa1 (H2S) = 7,02; pKa2 (H2S) = 12,9; pKs (BaSO4) = 9,93; pKs (PbSO4) = 7,66; pKS( PbS) = 26,6; Độ tan H2S 0,1M Nội dung Thành phần ban đầu: H2SO4 0,130M; Pb(NO3)2 0,010M; Ba(NO3)2 0,020M Pb(NO3)2 → Pb2+ + 2NO3– 0,010 0,010 Điểm Nội dung + 2NO3– 2+ Điểm Ba(NO3)2 → Ba 0,020 0,020 H2SO4 → H+ + HSO4– 0,130 0,130 0,130 – 2+ HSO4 + Ba → BaSO4↓ + H+ ; K1 = 107,93 0,130 0,020 0,130 0,110 0,150 – 2+ + HSO4 + Pb → PbSO4↓ + H ; K2 = 105,66 0,110 0,010 0,150 0,100 0,160 – + Thành phần giới hạn: HSO4 0,100 M; H 0,160M; BaSO4↓ , PbSO4↓ HSO4–  H+ + SO42 – ; Ka = 10-2 C 0,100 x x [ ] (0,100 - x) (0,160 + x) x -2 x (0,160 + x)/(0,100 - x) = 10 → x = [SO42–] = 5,69.10-3 (M) [ H+] = (0,160 + x) = 0,1657 (M) → pH = 0,78 0,5 0,5 Khi sục H2S đến bão hòa vào dung dịch: H2S  H+ + HS- Ka1 = 10-7,02 HS-  H+ + S2- Ka2 = 10-12,9 Do dung dịch có sẵn ion H+ với [H+] = 0,1657M , môi trường axit mạnh nên coi H2S phân li không đáng kể, ta tổ hợp hai cân để tính nồng độ ion S2H2S  2H+ + S2- K = Ka1Ka2 = 10-19,92 K a1.K a CH S ' Với [H+] = 0,1657M nên [S2-] = C ' Pb2+ = [Pb 2+ ]= C ' S 2− C ' Pb2+ = K s, PbSO4 [SO 2− ] = C S 2− 0,5 [H + ]2 = = 4,38.10-20M 10−7,66 5,69.10-3 = 3,84.10-6 (M) Vậy 4,38.10-20 3,84.10-6 = 1,68.10-25 > 10-26,6 → có kết tủa PbS màu đen xuất 0,5 Câu (2,0 điểm) Phản ứng oxi hóa khử Pin điện điện phân Cân phản ứng oxi hóa-khử sau theo phương pháp ion- electron: Cl2 + I − + OH − → IO4− a +… 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 EFe = 0, 771V ; E Ag = 0, 799V ; Ks( AgBr ) = 10 −13 3+ + / Fe2+ / Ag Cho: ; thể tích điện cực 100ml Đáp án Câu Cl + I − + OH − → IO 4− + Cl − + H O a Cl2 + 2e → 2Cl − I − + 8OH − → IO4− + H 2O + 8e 0,5 4Cl2 + I − + 8OH − → 8Cl − + IO4− + H 2O b NaClO + KI + H2O → NaCl + I2 + KOH ClO − + H 2O + 2e → Cl − + 2OH − 0,5 I − → I + 2e 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: [Fe3+ ] EFe3+ / Fe2+ = EFe3+ / Fe2+ + 0, 059.lg [Fe 2+ ] =0,753V Tai anot: KBr → K+ + BrAgBr  Ag+ + Br- → [Ag+]=Ks/[Br-]=10-13M E Ag + / Ag = E Ag + 0, 0592.lg[Ag + ] + / Ag 0,25 0,25 =0,0294V 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: 10 0,771− 0,799 0,0592 1013 Fe3+ + Ag + Br-  Fe2+ + AgBr (4) K4=K1.K2.K3= =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