Hai hợp chất oxit với hóa trị cao nhất là X2On, Y2On, phân tử khối của hai oxit hơn kém nhau là 34.. Tổng số hạt mang điện và không mang điện trong X là 82, trong đó số hạt mang điện nhi
Trang 1TRẠI HÈ HÙNG VƯƠNG LẦN THỨ XII ĐỀ THI MÔN HÓA HỌC KHỐI 10 NĂM 2016
TRƯỜNG PT VÙNG CAO VIỆT BẮC Thời gian làm bài 180 phút
ĐỀ THI ĐÈ XUẤT (Đề này có 3 trang, gồm 8 câu)
Câu 1: (2,5 điểm) Cấu tạo nguyên tử - phản ứng hạt nhân
chất này gấp hai lần phân tử khối của hợp chất kia Hai hợp chất oxit với hóa trị cao nhất là X2On,
Y2On, phân tử khối của hai oxit hơn kém nhau là 34 Tìm tên hai nguyên tố X và Y (MX < MY)
2 Phân tử X có công thức ABC Tổng số hạt mang điện và không mang điện trong X là 82, trong đó số
hạt mang điện nhiều hơn số hạt không mang điện là 22 Hiệu số khối giữa B và C gấp 10 lần số khối của A Tổng số khối của B và C gấp 27 lần số khối của A Tìm CTPT của X
Câu 2: (2,5 điểm) Động học
Etyl axetat thực hiện phản ứng xà phòng hóa:
CH3COOC2H5 + NaOH CH3COONa + C2H5OH Nồng độ ban đầu của CH3COOC2H5 và NaOH đều là 0,05M Phản ứng được theo dõi bằng cách lấy 10ml dung dịch hỗn hợp phản ứng ở từng thời điểm t và chuẩn độ bằng X ml dung dịch HCl 0,01M Kết quả:
a Tính bậc phản ứng và k
b Tính T1/2
Câu 3: (2,5 điểm) Nhiệt hóa học – Cân bằng hóa học
Nhiệt tạo thành tiêu chuẩn BaCl2 tinh thể: -205,6 kcal.mol-1
Nhiệt thăng hoa của Ba (rắn): + 46,0 kcal.mol-1
Năng lượng liên kết của Cl2: + 57,0 kcal.mol-1
Ái lực electron của Cl: - 87,0 kcal.mol-1
Năng lượng ion hóa lần thứ nhất của Ba: + 119,8 kcal.mol-1
Năng lượng ion hóa lần thứ hai của Ba: + 230,0 kcal mol-1
2 Ở 1020K, hai cân bằng sau cùng tồn tại trong một bình kín:
C(graphit) + CO2 (k) 2CO (k); KP (1) = 4,00
Fe (tt) + CO2 (k) FeO (tt) + CO; (k) KP (2)= 1,25
Trang 2a) Tính áp suất riêng phần các khí lúc cân bằng.
b) Cho 1,00 mol Fe; 1,00 mol C(graphit); 1,20 mol CO2 vào bình chân không dung tích 20,0 lít
ở 1020K Tính số mol các chất lúc cân bằng
Câu 4: (2,5 điểm) Tinh thể
m)
a) Tính khoảng cách nhỏ nhất giữa hạt nhân của 2 nguyên tử Au?
b) Xác định số phối trí của nguyên tử Au?
c) Tính khối lượng riêng của tinh thể Au?
d) Tính độ khít của tinh thể Au?
Biết Au = 196,97 ; N = 6,022.1023
2 So sánh và giải thích:
a) Bán kính của các ion sau: Mg2+, O2-, Na+, F-
b) Năng lượng ion hoá thứ nhất của: P, S, N, O
c) Nhiệt độ nóng chảy của: KCl, NaCl, FeCl3
Câu 5: (2,5 điểm) Phản ứng oxi hóa khử - điện hóa – điện phân
1 Hãy hoàn thành các phương trình phản ứng oxi hóa khử sau bằng cách điền thêm các chất sản phẩm
và các chất môi trường
K2Cr2O7 + CrSO4 + → Cr2(SO4)3 +
Fe(NO3)2 + H2SO4 loãng →
K2MnO4 + H2O →
NaNO3 + Mg + H2SO4 →
2 Cho pin sau : H2(Pt), P =1atmH2 / H+: 1M || MnO
4: 1M, Mn2+: 1M, H+: 1M / Pt Biết rằng sức điện động của pin ở 250 C là 1,5V
a) Hãy cho biết phản ứng thực tế xảy ra trong pin và tính - 2+
4
0 MnO /Mn
Câu 6: (2,5 điểm) Cân bằng trong dung dịch điện li
Một dung dịch X chứa HClO4 0,005M, Fe(ClO4)3 0,03M, MgCl2 0,01M
1 Tính pH của dung dịch X.
B Xác định kết tủa A và pH của dung dịch B
Cho biết:
Trang 3NH4+ (pKa = 9,24); Mg(OH)2 (pKS = 11); Fe(OH)3 (pKS = 37).
Fe3+ + H2O Fe(OH)2+ + H+ K1 = 10-2,17
Mg2+ + H2O Mg(OH)2+ + H+ K2 = 10-12,8
Câu 7: (2,5 điểm) Halogen – Oxi lưu huỳnh
1 Viết các phương trình phản ứng xảy ra trong các trường hợp sau:
a) Ozon oxi hóa ion iodua trong môi trường trung tính
b) Sục khí cacbonic qua nước Giaven
c) Sục khí clo đến dư vào dung dịch FeI2
d) Sục khí flo qua dung dịch NaOH loãng lạnh
2 I2O5 là một chất rắn tinh thể màu trắng, có khả năng định lượng với CO Để xác định hàm lượng khí
CO có trong một mẫu khí ta lấy 300 mL mẫu khí cho tác dụng hoàn toàn với một lượng dư I2O5 ở nhiệt
độ cao Lượng iot sinh ra được chuẩn độ bằng dung dịch Na2S2O3 0,100M Hãy xác định phần trăm về thể tích của CO trong hỗn hợp khí Biết rằng thể tích Na2S2O3 cần dùng là 16,00 mL Biết thể tích khí
đo ở điều kiện tiêu chuẩn
Câu 8: (2,5điểm) Bài toán tổng hợp
1 Hỗn hợp A gồm bột S và Mg Đun nóng A trong điều kiện không có không khí, sau đó làm nguội và
cho sản phẩm tác dụng với dung dịch HCl (dư) thu được 2,987 lit khí B có tỉ khối so với không khí bằng 0,8966 Đốt cháy hết khí B, sau đó cho toàn bộ sản phẩm vào 100ml H2O2 5% (d = 1g/mL) thu được dung dịch D Xác định % khối lượng các chất trong A và nồng độ % các chất tạo ra trong dung dịch D Cho thể tích các chất khí đo ở điều kiện tiêu chuẩn
2 Hàm lượng cho phép của tạp chất lưu huỳnh trong nhiên liệu là 0,30% Người ta đốt cháy hoàn toàn
100,0 gam một loại nhiên liệu và dẫn sản phẩm cháy (giả thiết chỉ có CO2, SO2 và hơi nước) qua dung dịch KMnO4 5,0.10-3M trong H2SO4 thì thấy thể tích dung dịch KMnO4 đã phản ứng vừa hết với lượng sản phẩm cháy trên là 625 ml Hãy tính toán xác định xem nhiên liệu đó có được phép sử dụng hay không?
HẾT
Đoàn minh Đức (0975.642.818)
Trang 5TRẠI HÈ HÙNG VƯƠNG LẦN THỨ XII HƯỚNG DẪN CHẤM MÔN HÓA HỌC KHỐI 10 NĂM 2016
TRƯỜNG PT VÙNG CAO VIỆT BẮC Thời gian làm bài 180 phút
ĐỀ THI ĐÈ XUẤT (Đề này có 3 trang, gồm 8 câu)
Lưu ý: Các cách giải khác hướng dẫn chấm, nếu đúng cho điểm tối đa theo thang điểm đã định.
Câu
1
1 Hai nguyên tố X và Y có cùng hóa trị trong hợp chất khí với H và công thức
oxit cao nhất nên chúng thuộc cùng 1 nhóm A, do vậy
a + n = 8 (1 a 8; 4 n 7 )
2Y 2X 34 (2Y 16n) (2X 16n) 34
Y = 34- a =34 - (8 - n) = 26 + n
Lập bảng:
Chọn n = 5 và a = 3 Y = 31 X = 14
Vậy X là nito, Y là photpho
2 Theo đề, ta có:
2p A 2p B 2p C n A n B n C 82 p A p B p C 26
A A A B A C 56
(2p A 2p B 2p ) (n C A n B n ) 22 C A B C
10A A A B A C 0
27A A A B A C 0
A A 2
A B 37
A C 17
, Vậy A là H (có pA=1; nA = 1)
Ta có:
p B p C 25 p B 25 p C
p C n C 17 n C 17 p C
kết hợp 1 n 1,5 p 8 p 17
B C
p
Vậy C là oxi, B là clo
Hợp chất X là HClO
0,25
0,25
0,25 0,5
0,25
0,25
0,25
0,5
Trang 6Câu
2
CH3COOC2H5 + NaOH CH3COONa + C2H5OH
t (C0 - a) (C0 - a)
Giả sử phản ứng là bậc 2 với nồng độ 2 chất bằng nhau nên
k.t = (
1 1 ) k 1 ( 1 1 )
C a C t C a C Với C0 = 0,05M còn (C0-a) là nồng độ este còn lại ở từng thời điểm Áp dụng
công thức chuẩn độ: (C0-a).10 = 0,01X
(C0-a) =
10
01 ,
= 10-3X
Lập bảng
k1 = 1 ( 1 3 1 ) 0,669
4 44,1.10 0,05 (l/mol.phút)
Tương tự k2 = 0,66; k3 = 0,65; k4 = 0,66; k5 = 0,64
Vậy điều giả sử là đúng, phản ứng bậc 2 với k= 0,6558 (l/mol.phút)
T1/2 =
0
1 k.C = 0,6558.0,05 1 30,5(phút)
0,5
0,5
0,5
0,5
0,5
Câu
3
1 Áp dụng Chu trình Born- Haber tính được năng lượng mạng lưới BaCl2
Uml = - 484,4 kcal.mol-1
2
a)
2
2
CO
CO
P
P
= 4,00;
2
CO
CO
P
P
= 1,25
2
2
CO
CO
P
P
:
2
CO
CO
P
P
=
2
1
K
K
= P CO
=> P CO = 4,00/1,25 = 3,20 atm
P CO2 = 3,20/1,25 = 2,56 atm
b)
1,0
0,75
(C0 - X) 44,1.10-3 38,6.10-3 33,7.10-3 27,9.10-3 22,9.10-3
Trang 7C(graphit) + CO2 (k) 2CO (k)
Lúc cân bằng 1 – x 1,2 – x – y 2x + y
Fe (tt) + CO2 (k) FeO (tt) + CO(k)
Lúc cân bằng 1 - y 1,2 – x – y y 2x + y
Tổng số mol khí lúc cân bằng: 1,2 – x – y + 2x + y = 1,2 + x
1,2 + x = 1 , 38
1020 082
, 0
0 , 20 ) 56 , 2 2 , 3 (
=> x = 0,18 61
, 0 1020 082
, 0
0 , 20 56 , 2
CO
77 , 0
CO
CO
n 2x + y => y = 0,41 mol
C
n 1,00 – 0,18 = 0,82 mol
Fe
n = 1,00 – 0,41 = 0,59 mol
0,75
Câu 4
1 Cấu trúc tinh thể 1 ô mạng cơ sở của Au:
a) Tính khoảng cách ngắn nhất giữa 2 hạt nhân Au:
Mặt ô mạng: AO = 2R = d
C D
O
a
a
2d a d
2
b) Số phối thể của nguyên tử Au là 12
c) Trong 1 ô mạng cơ sở có số nguyên tử Au:
0,25
0,25
Trang 81 1
8 6 4
8 2 nguyên tử
m 4.196,97
V 6,022.10 4,07.10
d) d 2R 2,8779.10 8
8
R 1, 43895.10
Độ đặc khít của tinh thể
3 8
10 07 , 4
10 43895 ,
1 14 , 3 3
4 4
Au
Au = 74%
2 a/ Bán kính ion tăng dần theo thứ tự là Mg2+ < Na+ < F- < O2- do cả 4 ion đều
có cùng cấu hình 1s2 2s2 2p6, vậy cùng số lớp electron do đó bán kính ion chỉ phụ thuộc vào điện tích hạt nhân Điện tích hạt nhân càng lớn thì bán kính càng nhỏ
b/ Năng lượng ion hoá giảm theo trình tự: N > O > P > S
+ N > O vì N có cấu hình nửa bão hoà, còn O liền ngay cấu hình nửa bão hoà do vậy electron dễ tách ra hơn
+ O > P vì bán kính của O < bán kính của P
+ P > S vì P có cấu hình nửa bão hòa bền còn S liền sau cấu hình nửa bão hoà
c/ Nhiệt độ nóng chảy giảm dần theo thứ tự là : NaCl > KCl > FeCl3
KCl, NaCl có cấu trúc mạng tinh thể ion còn FeCl3 phân tử hợp chất cộng hoá trị
do vậy t0 (n/c) của FeCl3 nhỏ nhất
KCl, NaCl đều là hợp chất ion, cùng cấu trúc mạng tinh thể nhưng bán kính của
K+ > bán kính của Na+ do vậy năng lượng mạng lưới của NaCl > KCl
0,25
0,25
0,5
0,5
0,5
Câu 5:
1 Các phản ứng:
K2Cr2O7 + CrSO4 + H2SO4 → Cr2(SO4)3 + K2SO4 + H2O
9Fe(NO3)2 + 6H2SO4 → 2Fe2(SO4)3 + 3NO + 5Fe(NO3)3 + 6H2O 1,0
Trang 93K2MnO4 + 2H2O → 2KMnO4 + MnO2 + 4KOH
2NaNO3 + 8Mg + 10H2SO4 → 8MgSO4 + Na2SO4 + (NH4)2SO4 + 6H2O
2 Phản ứng thực tế xảy ra trong pin:
Do Epin = 1,5 V > 0 nên cực Pt - (phải) là catot, cực hiđro - (trái) là anot do đó phản ứng thực tế xảy ra trong pin sẽ trùng với phản ứng quy ước:
- Catot: MnO
4+ 8H+ + 5e Mn2+ + 4H2O
- Anot: H2 2H+ + 2e
→ phản ứng trong pin: 2MnO
4+ 6H+ + 5H2 2Mn2+ + 8H2O
* E0pin = E0 / 2
4 Mn MnO - E02H/H2= 1,5 V
→ E0 / 2
4 Mn MnO = 1,5 V
* Nếu thêm một ít NaHCO3 vào nửa trái của pin sẽ xảy ra pư:
HCO3- + H+ H2O + CO2
→ [H+] giảm nên E2H/H2=
2
lg 2
059 , 0
H P
H
giảm , do đó:
Epin = (E 2
4/ Mn
MnO - E2H/H2) sẽ tăng
0,5
0,5
0,5
Câu 6:
1 Các quá trình xảy ra:
HClO4 H+ + ClO4
0,005M
Fe(ClO4)3 Fe3+ + 3ClO4
0,03M
MgCl2 Mg2+ + 2Cl
0,01M
Các cân bằng:
Fe3+ + H2O Fe(OH)2+ + H+ K1 = 10-2,17 (1)
Mg2+ + H2O Mg(OH)+ + H+ K2 = 10-12,8 (2)
H2O H+ + OH- Kw = 10-14 (3)
Ta có: K C1 Fe3 = 2,03.10-4= 10-3,69 >> Kw = 10-14
0,5
0,5
Trang 10K2.C Mg2
= 10-14,8
Sự phân li ra ion H+ chủ yếu là do cân bằng (1)
Fe3+ + H2O Fe(OH)2+ + H+K1 = 10-2,17 (1)
C 0,03 0,005
[ ] 0,03 – x x 0,005 + x
2
2,17
[ ].[ ( ) ] (0,005 )
10
K
Giải phương trình được x = 9,53.10-3
[H+] = 0,005 + 9,53.10-3 = 0,01453 M pH = 1,84
2 Tính lại nồng độ sau khi trộn:
3
NH
C = 0,05M; C Mg2 = 0,005M; C Fe3 = 0,015M; C H (HClO4)= 0,0025M
Có các quá trình sau:
3NH3 + 3H2O + Fe3+ Fe(OH)3 + 3NH4+ K3 = 1022,72 (3)
2NH3 + 2H2O + Mg2+ Mg(OH)2 + 2NH4+ K4 = 101,48 (4)
NH3 + H+ NH4+ K5 = 109,24 (5)
Do K3, K5 >> nên coi như phản ứng (3), (5) xảy ra hoàn toàn
3NH3 + 3H2O + Fe3+ Fe(OH)3 + 3NH4+
0,05M 0,015M
0,005M - 0,045M
NH3 + H+ NH4+
0,005M 0,0025M 0,045M
0,0025M - 0,0475M
TPGH gồm: NH3 (0,0025M); NH4+ (0,0475M); Mg2+ (0,005M); H2O
Tính gần đúng pH của dung dịch B theo hệ đệm:
0,0025
lg 9, 24 lg 7,96
0,0475
b a
a
C
C
Hoặc tính theo cân bằng:
NH3 + H2O NH4+ + OH- Kb = 10-4,76
Mặt khác [Mg2+].[OH-]2 = 4,16.10-15 < K S Mg OH( ( ) )2 nên không có kết tủa Mg(OH)2.
Vậy kết tủa A là Fe(OH)3
0,5
0,5
Trang 11Câu 7
1 Ptpư: (mỗi phản ứng 0,25đ)
a) O3 + 2I- + H2O O2 + I2 + 2OH
-b) CO2 + NaClO + H2O NaHCO3 + HClO c) 3Cl2 + 2FeI2 2FeCl3 + 2I2
5Cl2 + I2 + 6H2O 2HIO3 + 10HCl d) 2F2 + 2NaOH(loãng, lạnh) 2NaF + OF2 + H2O
2 Phản ứng hấp thu định lượng CO:
I2O5 + 5CO → I2 + 5CO2
Phản ứng chuẩn độ:
I2 + 2Na2S2O3 → Na2S4O6 + 2NaI Tính toán hàm lượng CO:
CO I Na S O
n = 5n = n 0,100 0, 016 0, 004
CO
0,004
0,3
22, 4
1,0
1,5
Câu 8 1 Phương trình phản ứng:
MgS + 2HCl MgCl2 + H2S (2)
Mg + 2HCl MgCl2 + H2 (3)
26 29 8966 , 0
MB B chứa H2S và H2 [Mg có dư sau phản ứng (1)]
Gọi x và y lần lượt là số mol khí H2S và H2, ta có
26 y
x
y x
34 22,4
987 , 2 y x
Giải ra ta có x = 0,1 ; y = 1
30 Từ (1), (2), (3) ta có:
0.25
0.25
Trang 12
0,1 32
1 0,1 24 0,1 32
30
50%, %m(Mg)50%
H2S +
2
3
O2 SO2 + H2O
0,1 0,1 0,1
H2 +
2
1
O2 H2O
1/30 1/30
SO2 + H2O2 H2SO4
0,1 0,147
0 0,047 0,1
m(dung dịch) = 1000,164 0,13318108,8 gam
C%(H2SO4) = 100%
8 , 108
98 1 , 0
9%; C%(H2O2) =
8 , 108
34 047 , 0
1,47%
2 Phương trình phản ứng:
S + O2 SO2 (1)
5SO2 + 2KMnO4 + 2H2O K2SO4 + 2MnSO4 + 2H2SO4 (2)
Từ (1) và (2) S SO KMnO 0,625 0,005 7,8125.10 3
2
5 n
2
5 n
% 100 100
32 10 8125 , 7 m
Vậy nhiên liệu trên được phép sử dụng.
0.25
0.25
0.5
0.5
0.5