Đề thi, đáp án (đề xuất) trại hè hùng vương lần thứ XII năm 2016 môn hóa 10 trường THPT chuyên lê QUÝ đôn LAI CHÂU

TRẠI HÈ HÙNG VƯƠNG LẦN THỨ XII TRƯỜNG THPT CHUYÊN LÊ QUÝ ĐÔN TỈNH: LAI CHÂU ĐỀ THI ĐÈ XUẤT Câu (2,5 điểm) ( ( 238 92 U ĐỀ THI MÔN: HOÁ HỌC LỚP 10 (Đề có 02 trang, gồm 08 câu) ) Urani có chu kỳ bán rã 4,5.109 năm Khi phóng xạ α, urani biến thành thôri 234 90Th Hỏi có gam Thôri tạo thành 23,8g urani sau 9.109 năm? ) Câu (2,5 điểm) 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 (2,5 điểm) Trong công nghệ hoá dầu , ankan loại hiđro để chuyển thành hiđrocacbon không no có nhiều ứng dụng Hãy tính nhiệt phản ứng sau: C4H10 → C4H6 + H2 ; ∆Ho1 (1) o CH4 → C6H6 + H2 ; ∆H (2) Biết lượng liên kết , E theo kJ.mol-1 , liên kết sau : Liên kết H-H C-H C-C C=C -1 E , theo kJ.mol 435,9 416,3 409,1 587,3 ( Với liên kết C-H , C-C , trị số trung bình hợp chất hiđrocacbon khác ) Câu (2,5 điểm) Tại 25oC phản ứng N2O5 (k) → NO2 (k) + O2 (k) có só tốc độ k = 1,8.10-5 s-1 ; biểu thức tính tốc độ phản ứng v = k.C(N2O5) Phản ứng xảy bình kín thể tích 20,0 lit không đổi Ban đầu lượng N2O5 cho vừa đầy bình thời điểm khảo sát, áp suất riêng N2O5 0,070 atm Giả thiết khí khí lý tưởng Tính tốc độ: a) tiêu thụ N2O5 ; b) hình thành NO2 ; O2 Tính số phân tử N2O5 bị phân tích sau 30 giây Câu (2,5 điểm) Dung dịch A hỗn hợp Na2S Na2SO3 có pH = 12,25 Tính độ điện li α ion S2− dung dịch A Tính nồng độ Na3PO4 phải có dung dịch A cho độ điện li ion S2− giảm 25% Tính thể tích dung dịch HCl 0,04352 M phải dùng để thêm (rất chậm) vào 25,00 ml dung dịch A pH 9,54 Khi để lâu dung dịch A không khí Na 2S bị oxi hoá chậm thành S Na 2SO3 thành Na2SO4 a Tính số cân phản ứng xảy b Giả sử có 50% Na2S 40% Na2SO3 bị oxi hoá, tính pH dung dịch Biết nồng độ Na2SO3 dung dịch A 0,01099 M Cho pKa: H2S 7,00 ; 12,90 EO : S/H2S 0,140 V ; SO42−/ SO32− -0,93 V H3PO4 2,23 ; 7,26 ; 12,32 O2, H+/H2O 1,23 V H2SO3 (SO2 + H2O) 2,00 ; 7,00 ; (RT/F)ln = 0,0592 lg Câu (2,5 điểm) Đốt cháy kim loại magiê không khí Cho sản phẩm thu tác dụng với lượng dư dung dịch axit clohiđric, đun nóng cô dung dịch đến cạn khô Nung nóng sản phẩm làm ngưng tụ chất bay sinh trình nung Hãy viết phương trình phản ứng xảy thí nghiệm cho biết có chất sản phẩm ngưng tụ Câu (2,5 điểm) Cho dung dịch AgNO3 dư vào dung dịch A chứa 35,6 gam hỗn hợp hai muối NaX NaY (X, Y hai halogen thuộc hai chu kì liên tiếp bảng tuần hoàn thu 61,1 gam kết tủa a Xác định hai muối NaX, NaY % khối lượng muối hỗn hợp b Sục khí Cl2 đến dư vào dung dịch A sau cô cạn gam muối khan Câu (2,5 điểm) Xác định chất hoàn thành sơ đồ biến hóa: H2, tO X +O2 +B A +Br2+D B +Fe X+D Y +Z +Y Z C A+G .HẾT Người đề Phan Thanh Sơn ĐT : 0987206568 HƯỚNG DẪN CHẤM MÔN: , LỚP: Lưu ý: Các cách giải khác hướng dẫn chấm, cho điểm tối đa theo thang điểm định Câu Nội dung (2,5 đ) (2,5 đ) Ta nhận thấy thời gian t = 9.10 hai lần chu kỳ bán rã urani Sau thời gian ấy, No No = N số nguyên tử urani lại Vậy số nguyên tử urani bị phân rã, đồng thời số nguyên tử Thôri sinh là: N ΔN = N o − o = N o = 0,75.N o 4 Điểm 0,5 0,5 0,5 23,8g urani, 0,1 mol U, có số nguyên tử là: N o = 0,1.N A ⇒ ΔN = 0,075.N A 0,5 Số mol Thôri tạo thành sau 9.109 năm 0,075 mol ứng với khối lượng m = 234.0,075 = 17,53 (g) 0,5 Cạnh hình lập phương = a, khoảng cách hai đỉnh kề nhau: a = 4,070.10-10m Khoảng cách từ đỉnh đến tâm mặt lập phương nửa đường chéo mặt vuông: ẵ (a√¯2) = a/ √¯2 < a khoảng cách gần hai nguyên tử hai lần bán kính nguyên tử Au 4,070 X10-10m : √¯2 = 2,878.10-10m = 2r - r : bán kính nguyên tử Au = 1,439.1010m - Mỗi ô mạng đơn vị tích = a3 = (4,070 10-10 m)3 =67,419143.10-30 m3 có chứa nguyờn tử Au 0,25 0,25 0,25 0,25 π Thể tích nguyên tử Au nguyên tử x 4/3 r3 0,25 -10 0,25 = (3,1416) (1,439 10 ) = 49, 927.10-30m3 Độ đặc khít = (49,927.10-30m3)/ (67,419.10-30 m3) = 0,74054 = 74,054% Độ trống = 100% -74,054% = 25,946% Tính số Avogadro * mol Au = NA nguyên tử Au có khối lượng 196,97 gam 196,97 g N A ng.tu nguyên tử Au có khối lượng = khlg ngtu Au 4.196,97 = Vo mang N A a Tỉ khối Au rắn: d (Au) = 19,4 g/cm3 = 196,97 g −30 N A ng.tu 67,4191x10 m 10 cm / m 19,4 g/cm3 = nguyờn tử x x ⇒ NA = 6,02386.1023 (2,5 đ) Tính nhiệt phản ứng : * Tìm hệ số cho chất  → C4H10 C4H6 + H2 ; ∆Ho1 (1) → hay H3C - CH2- CH2-CH3  CH2=CH-CH=CH2 + 2H2 o  → CH4 C6H6 + H2 ; ∆H (2) m n Trong Ei , Ej lượng liên kết * Từ ∆Hophản ứng = ∑ νi Ei _ ∑ νj Ej vế đầu cuối (tham gia , tạo thành) i = j = phản ứng νi , νj số liên kết thứ i , thứ j Do ∆Ho1 = ( 10 EC-H + 3EC-C ) - (6 EC-H + EC=C + EC-C + EH-H ) Thay số , tính ∆Ho1 = + 437,0 kJ.mol-1 Tương tự , ta có ∆Ho2 = 24 EC-H - ( 3EC-C + EC=C + EC-H + EH-H ) Thay số , tính ∆Ho2 = + 581,1 kJ.mol -1 (∆Ho2 > , phản ứng thu nhiệt ) 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 ∆H = + 437,0 kJ/mol ∆H = + 581,1 kJ/mol (2,5 đ) Trước hết phải tính tốc độ phản ứng theo biểu thức có: V = k CN2O5 (1) Đã có trị số k; cần tính C(N2O5) thời điểm xét: pi V = ni RT → CN2O5 = nN2O5 : V = pi / RT (2) Thay số vào (2), ta có: C(N2O5) = 0,070 : 0,082 × 298 = 2,8646.10-3(mol.l-1) Đưa vào (1): -5 0,25 0,25 -3 Vpu = 1,80 10 x 2,8646 10 Vpu = 5,16 10-8 mol l-1 S-1 Từ ptpứ N2O5 (k) → NO2 (k) + O2 (k) d C(N2O5) Vtiiêu thụ N2O5 = − = −2 Vpư dt (3) 0,25 (4) Thay số vào (4) Vtiêu thụ N2O5 = - x 5, 16 10-8 Vtiêu thụ N2O5 = - 1,032.10-7 mol.l-1.s-1 Dấu - để “tiêu thụ N2O5 tức N2O5 hay giảm N2O5” b Vhình thµnh NO2 = Vpư = - 2Vtiêu thụ N2O5 (5) Thay số: Vhình thành NO2 = x 5,16.10-8 Vhình thành NO2 = 2,064.10-7 mol l-1.s-2 Vhình thànhO2 = Vpư = 5,16.10-8 mol l-1.s-2 Ghi chú: Hai tốc độ có dấu + để “hình thành hay tạo ra” (ngược với “tiêu thụ”) Việc tính tốc độ tiêu thụ N 2O5 hay hình thành NO2, O2 theo tốc độ pư, Vpư, tuý hình thức theo hệ só phương trình, thực chất phản ứng chiều bậc Số phân tử N2O5 bị phân huỷ tính theo biểu thức N N205 bị phân huỷ = N = VN2O5 tiêu thụ Vbình t N0 Thay số: N = 1,032.10-6 20,0 30,0 6,023.1023 N ≈ 3,7.1020 phân tử (2,5 đ) Gọi nồng độ mol/l Na2S Na2SO3 C1 C2 Na2S → 2Na+ + S2C1 C1 + Na2SO3 → 2Na + SO2-3 C2 C2 S2- + H2O  HS- + OH(1) -1 -1,1 K1 = Ka2 Kw = 10 HS- + H2O  H2S + OH(2) -1 -7 K2 = Ka1 Kw = 10 SO2-3 + H2O  HSO-3 + OH(3) -1 -7 K3 = Ka2 Kw = 10 H2O  H+ + OH(4) -14 K4 = Kw = 10 Ta có: pH = 12,25 => pOH = 1,75 => [OH-] = 10-1,75 [SO32-]/[HSO3-] = [OH-]/K3 = 105,25 >> => Sự phân ly SO2-3 không đáng kể [S2-]/[HS-] = [OH-]/K1 = 10-0,65 = 0,224 Vậy độ điện ly α = 1/(1 + 0,224) = 0,817 = 81,7% Ta có: 0,817.C1 = [OH-] = 10-1,75 (M) => C1 = 0,0218M Gọi C nồng độ Na3PO4 cần cho vào để độ điện ly S2- giảm 25% => Độ điện ly S2- (1 - 0,25) 0,817 = 0,613 = 61,3% [S2-]/[HS-] = [OH-]/K1 = 0,387 / 0,613 = 0,631 => [OH- ] = 0,05M Ta có: [OH-] phân ly S2- = 0,613 0,0218 = 1,34.10-2 (M) => [OH- ] phân ly PO3-4 = 0,05 - 1,34.10-2 = 3,66.10-2 (M) PO3-4 + H2O  HPO2-4 + OH- (5) -1,68 K5 = 10 Gọi C nồng độ PO3-4 => [PO3-4]/[HPO2-4] = [OH-]/K5 = 2,393 [PO3-4] = 2,393 3,66.10-2 = 8,76.10-2 (M) => C = 8,76.10-2 + 3,66.10-2 = 0,1242 (M) Tính tỷ số nồng độ => H+ + S2- -> HS- => số mol H+ = số 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 mol S24 2S2- + O2 + 2H2O  2S + 4OH2SO2-3 + O2  2SO2-4 Các phản ứng: Mg + O2 Mg + N2 MgO + HCl (2,5 đ) Mg3N2 + HCl MgCl2.6 H2O NH4Cl 0,25 MgO Mg3N2 MgCl2 + H2O MgCl2 + NH4Cl MgO + HCl + H2O NH3 + HCl NH4Cl Sản phảm ngưng tụ: NH4Cl ; H2O ; HCl (2,5 đ) (2,5 đ) a Trường hợp 1: NaF NaCl AgNO3 + NaCl → AgCl + NaNO3 0,4258 mol ← 0,4258 mol mNaCl = 24,91 gam 24,91 100 = 69,97% 35, → %NaCl = → %NaF = 30,03% - Trường hợp 2: AgNO3 + NaX → NaNO3 + AgX mol M tăng 85 0,3 mol ← m tăng 25,5 gam 35, = 118, → M X = 95, → 0,3 MNaX = Br I 103x + 150y = 35,  x = 0, m NaBr = 20, %NaBr = 57,9 → → →   x + y = 0,3  y = 0,1 %NaI = 42,1 m NaI = 15 b Cl2 + 2NaBr → 2NaCl + Br2 Cl2 + 2NaI→ 2NaCl + I2 Thấy số mol NaCl số mol muối nên mNaCl = 0,3.58,5 = 17,55 gam A H2S X S ; B SO2 ; C FeS ; D H2O ; Y HBr ; Z H2SO4 ; G FeBr2 FeSO4 t0  → S + H2 H2S ; t0  → S + O2 SO2 ; t0  → S+ Fe FeS ;  → H2S + SO2 3S + H2O ; 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,5 0,25 0,25 0, 0,25 0,25 0,5 0,5 0,5 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25  → SO2 + H2O + Br2 H2SO4 + HBr ;  → FeS +2 HBr FeBr2 + H2S ;  → FeS + H2SO4 FeSO4 + H2S ; HS làm theo cách giải khác trình bày khoa học cho điểm tối đa