Gi¶i to¸n vËt lÝ trªn M¸y tÝnh cÇm tay

Gi¶i to¸n vËt lÝ trªn M¸y tÝnh cÇm tay §Ò thi ho¸ häc n¨m 2008 Qui định Các kết quả tính chính xác tới 4 chữ số phần thập phân sau dấu phẩy theo qui tắc làm tròn số của đơn vị tính qui định trong bài[.]

Đề thi hoá học năm 2008 Qui nh: Cỏc kt tính xác tới chữ số phần thập phân sau dấu phẩy theo qui tắc làm tròn số đơn vị tính qui định tốn Bài 1: Mỗi phân tử XY3 có tổng hạt proton, nơtron, electron 196; đó, số hạt mang điện nhiều số hạt không mang điện 60, số hạt mang điện X số hạt mang điện Y 76 a) Hãy xác định kí hiệu hoá học X,Y XY3 b) Viết cấu hình electron nguyên tử X,Y Cách giải Kết a) Kí hiệu số đơn vị điện tích hạt nhân X Zx , Y Zy ; số nơtron (hạt không mang điện) X Nx , Y Ny Với XY3 , ta có phương trình: Tổng số ba loại hạt: Zx + Zy + Nx + Ny = 196 (1) Zx + Zy - Nx - Ny = 60 (2) Zy - Zx = 76 (3) Cộng (1) với (2) nhân (3) với 2, ta có: Zx + 12 Zy = 256 (a) 12 Zy - 4Zx = 152 (b) Vậy X nhơm, Þ Zy = 17 ; Zx = 13 Y clo b) Cấu hình electron: XY3 AlCl3 Al : 1s2 2s2 2p6 3s2 3p1 ; Cl : 1s2 2s2 2p6 3s2 3p5 Điểm 2,0 2,0 1,0 Bài 2: Một mẩu than lấy từ hang động vùng núi đá vơi tỉnh Hịa Bình có 9,4 phân hủy 14 C cho biết người Việt cổ đại tạo mẩu than cách năm? Biết chu kỳ bán hủy 14 C 5730 năm, khí có 15,3 phân hủy 14 C Các số phân hủy nói tính với 1,0 gam cacbon, xảy 1,0 giây Cách giải Kết ln ln § Hằng số phóng xạ: k = t = 5730 Điểm 2,0 N 5730 15,3 ln  ln k Nt ln 9, = 4027 (năm) Người Việt cổ đại tạo mẩu than cách khoảng 4027 năm Niên đại mẩu than t = » 4027 năm 3,0 Bài 3: Một loại khống có chứa 13,77%Na; 7,18%Mg; 57,48%O; 2,39%H lại nguyên tố X khối lượng Hãy xác định công thức phân tử khống Cách giải Kết § Hàm lượng %X = (100 –13,77–7,18–57,48 –2,39)% = 19,18% Cân số oxi hóa hợp chất: 13,77 7,18 57, 48 2,39 19,18 1  2 2  1  y =0 23 24 16 X Þ X = 5,33y Lập bảng xét: Y X 5,33 10,66 32 Điểm 1,0 2,0 thấy có y = thỏa mãn X = 32 Þ S (lưu huỳnh) Na : Mg : O : H : S = 13,77 7,18 57, 48 2,39 19,18 : : : : 23 24 16 32 = : : 12 : : Cơng thức khống: Na2MgO12H8S2 Cơng thức khống Na2SO4.MgSO4.4H2O 2,0 Bài 4: Tinh thể đồng kim loại có cấu trúc lập phương tâm diện a) Hãy vẽ cấu trúc mạng tế bào sở cho biết số nguyên tử Cu chứa tế bào sơ đẳng b) Tính cạnh lập phương a(Å) mạng tinh thể, biết ngun tử Cu có bán kính 1,28 Å c) Xác định khoảng cách gần hai nguyên tử Cu mạng d) Tính khối lượng riêng Cu theo g/cm3 Cách giải Kết Điểm § a) Mạng tế bào sở Cu (hình vẽ) B A a D A B E E C 1,0 C D Theo hình vẽ, số nguyên tử Cu - Ở tám đỉnh lập phương =  = =3 Vậy tổng số nguyên tử Cu chứa tế bào sơ đảng = + = (nguyên tử) b) Xét mặt lập phương ABCD ta có: AC = a =  rCu - Ở mặt lập phương =  a = rCu  1,28 A  3,62 Å 2 c) Khoảng cách ngắn nguyên tử đoạn AE: AC a AE = = 2,56 Å  2 d) + mol Cu = 64 gam + Thể tích tế bào sở = a3 chứa nguyên tử Cu + mol Cu có NA = 6,02 1023 nguyên tử 64 m Khối lượng riêng d = =4 23 6, 02 10 (3, 62 10 - )3 V = 8,96 g/cm3 (nguyên tử) 1,0 a = 3,62 Å Khoảng cách = 2,56 Å 1,0 1,0 Khối lượng riêng: = 8,96 g/cm3 1,0 Bài 5: Tính bán kính nguyên tử gần Ca 200C, biết nhiệt độ khối lượng riêng Ca 1,55 g/cm3 Giả thiết tinh thể nguyên tử Ca có hình cầu, có độ đặc khít 74% Cách giải 40,08 § Thể tích mol Ca = = 25,858 cm3, 1,55 Kết Điểm V = 25,858 cm3 1,0 V = 3,18 10-23 2,0 mol Ca chứa NA = 6,02 1023 nguyên tử Ca Theo độ đặc khít, thể tích nguyên tử Fe = 25,858 0,74 6,02 1023 -23 = 3,18 10 cm Từ V = cm3 r 3 Þ Bán kính nguyên tử Ca = r = 3V = 4 3 3,18 10- 23 3,14 = 1,965 10-8 cm r = 1,965 10-8 cm 2,0 Bài 6: Biết mono – clobenzen có momen lưỡng cực m1 = 1,53 D a) Hãy tính momen lưỡng cực mo ; mm ; mp ortho, meta, para – diclobenzen b) Đo momen lưỡng cực ba đồng phân m = 1,53 D Hỏi dạng diclobenzen? Cách giải Kết Điểm § clo có độ âm điện lớn, m1 hướng từ nhân 1,0 para ortho meta m=m m=m m=0 Cộng vectơ sử dụng hệ thức lượng tam giác  a2 = b2 + c2 – 2bc cos A Dẫn xuất ortho: mo = 2m12  2m12 cos600 = m1 Dẫn xuất meta: mm = 2m12  2m12 cos1200 = m1 1,0 1,0 Dẫn xuất para: mp = m1 - m1 = b) Theo đầu m =1,53D = m1 Þ dẫn xuất meta -diclobenzen 1,0 1,0 Bài 7: Tính pH dung dịch benzoatnatri C6H5COONa nồng độ 2,0 10-5 M Biết số axit axit benzoic 6,29 10-5 § Cách giải C6H5COONa ® Na+ + C6H5COO ® C6H5COOH C6H5COO- + H+   Kết Điểm Ka-1  ® H+ + OHH2O  Kw  Tổ hợp phương trình cho:  ® C6H5COOH + OHC6H5COO- + H2O   Ktp - 14 Kw 10 = = 1,59 10-10 Ka 6,29 10- Do nồng độ đầu C6H5COO- nhỏ; mặt khác số q trình khơng lớn nhiều so với 10-14 nên phải tính đến điện li nước  ® C6H5COOH + OH- Ktp C6H5COO- + H2O   (1) 2,0 10-5 - [OH-]  ® H+ + OHH2O  Kw  (2) Theo định luật bảo tồn điện tích: [OH-] = [C6H5COOH] + [H+] Ktp = 1,0 Ktp = 1,59 10-10 1,0 1,0 hay [C6H5COOH] = [OH-] - [H+] 10- 14 = [OH-]  OH -  thay vào biểu thức số cân (1):  C H5COOH   OH -  K= =  C H 5COO -   10- 14    OH -    OH -    OH -       C H 5COO -  1,0 K = 1,59 10-10 -  OH  - 10 Þ  -5 1,0 - 14 - = 1,59 10-10 10 -  OH  Þ [OH-]2 + 1,59 10-10[OH-] - 13,18 10-15 = Þ [OH-] = 1,148 10-7 Þ pOH = - lg(1,148 10-7) = 6,94 ị pH = 7,06 đ 2NH3 (k) có Bài 8: Tại 4000C, P = 10atm phản ứng N 2(k) + 3H2(k)   -4 Kp = 1,6410 Tìm % thể tích NH3 trạng thái cân bằng, giả thiết lúc đầu N2(k) H2(k) có tỉ lệ số mol theo hệ số phương trình Cách giải Kết Điểm  ® 2NH3 (k) N2(k) + 3H2(k)   PN nN   Theo PTHH: PH nH 2 Þ Theo gt: P NH3 + P N2 + P H2 = 10 Þ P NH3 + 4P N2 = 10 Và Ta có: Kp = (PNH )2 P NH3 + 4P N = 10 1,0 (1) (PNH3 )2 = = 1,64 (PN2 )(3PN2 )3 (PN )(PH )3 2 PNH 10 -4 Þ PNH (PN ) (PN )2  6,6510-2 1,0 = 6,6510-2 Thay vào (1) được: 6,65 10-2(P N )2 + 4P N - 10 = 1,0 1,0 Þ P N2 = 2,404 P N2 = - 62,55 < Vậy, P N = 2,404 Þ P NH3 = 10 - 4P N = 0,384 atm chiếm 3,84% 3,84% 1,0 Bài 9: Hỗn hợp A gồm este đơn chức, mạch thẳng, tạo thành từ rượu B với axit hữu cơ, có hai axit no đồng đẳng axit không no chứa liên kết đơi Xà phịng hố hồn tồn 14,7 gam A dung dịch NaOH, thu hỗn hợp muối p gam rượu B Cho p gam rượu B vào bình đựng natri dư, sau phản ứng có 2,24 lít khí khối lượng bình đựng natri tăng 6,2 gam Mặt khác đốt cháy hoàn toàn 14,7 gam A, thu 13,44 lít CO 9,9 gam H2O Xác định công thức cấu tạo este A (Các thể tích khí đo điều kiện tiêu chuẩn) Cách giải § Xác định rượu B: este đơn chức nên rượu B đơn chức R – OH + Na ® R – ONa + H2 0,2 0,1 mol Độ tăng KL = KL (R – O) = 6,2 g 6,2 Þ KL mol (R – O) = = 31 Þ R + 16 = 31 0,2 Þ R = 15 CH3 Þ Rượu B: CH3OH Công thức este no là: C n H 2n 1 COOCH3 số mol = x Công thức este chưa no CmH2m-1COOCH3 số mol = y Kết Điểm 1,0 C n H 2n 1 COOCH3 + 3n  O2 ® ( n + 2) CO2 + ( n + 2) 1,0 H2O x ( n + 2) x ( n + 2) x CmH2m-1COOCH3 + 3m  O2 ® (m + 2) CO2 + (m + 1) H2O y (m + 2) y (m + 1) y Ta có hệ pt: 1,0 x + y = 0,2 (1) ( n + 2) x + (m + 2) y = 0,6 (2) ( n + 2) x + (m + 1) y = 0,55 (3) 1,0 Giải hệ pt cho x = 0,15 ; y = 0,05 n + m = Do n ¹ m ³ nên  m  Þ tốn có nghiệm m = m = Với m = Þ n = ứng với nghiệm CH2=CH-COOCH3 HCOOCH3 ; CH3COOCH3 Với m = Þ n = ứng với nghiệm C3H5-COOCH3 HCOOCH3 ; CH3COOCH3 1,0 Bài 10: Nitrosyl clorua chất độc, đun nóng phân huỷ thành nitơ monoxit clo a) Hãy viết phương trình cho phản ứng b) Tính Kp phản ứng 298K(theo atm theo Pa) DH 0298 (kJ/mol) S 0298 (J/K.mol) Nitrosyl clorua 51,71 Nitơ monoxit 90,25 Cl2 ? 264 211 223 c) Tính gần Kp phản ứng 475K Cách giải  ® 2NO + Cl2 § a) 2NOCl   b) Hằng số cân nhiệt động lực học tính theo Kết Điểm 1,0 phương trình DG = - RTlnK Trong DG = DH - T DS DH = [(2  90,25 103) + - (2  51,71 103 ) = 77080 J/mol DS = [(2  211) + 233 - (2  264) = 127 J/mol DG = 77080 - 298  117 = 39234 J/mol 42214 ln K = = - 15,836 8,314 298 -7 - Pa Þ Kp = 1,326 10 atm Kp = 1,343 10 c) Tính gần đúng: Kp (T2 ) DH  1  ln =  -  Kp(T1 ) R  T1 T2  77080  1    + lnKp(298) 8,314  298 475  ln Kp (475) = - 4,243 Kp = 1,436 10 -2 atm hay Kp = 1455Pa Þ lnKp(475K) = Þ ln * Hằng số phóng xạ: k = t t = 1,0 1,0 1,0 1,0 N0 ln k Nt K P (T1 ) DH  1    -  K P (T2 ) R  T2 T1  * Các nguyên tử khối: Fe = 55,85; Ca = 40,08; Al = 27; Na = 23; Mg = 24; Cu = 64; Cl = 35,5; S = 32; O = 16; C = 12; H = * Hằng số khí: R = 8,314 J.K-1.mol-1; p = 1atm = 1,013 105 Pa ; NA = 6,022 1023 * DG = DH - TDS ; DG = - RTlnK ln