Độ phóng xạ của các đồng vị này không thay đổi theo thời gian, bởi vì một phần 222Rn sinh ra từ quá trình phân rã 226Ra lại bị mất đi bởi một quá trình không biết tên xảy ra ở trong hồ..
Trang 1TRẠI HÈ HÙNG VƯƠNG LẦN THỨ XII
TRƯỜNG THPT CHUYÊN TỈNH CAO BẰNG
ĐỀ THI MÔN: HOÁ HỌC
LỚP: 10
Thời gian: 180 phút
(Đề gồm 01 trang)
Câu 1 Cấu tạo nguyên tử, phân tử, BTH, hạt nhân ( 2,5 điểm)
1.1 Cho dãy phóng xạ sau:
? 222
86Rn Po Pb Bi Po
Viết các phương trình biểu diễn các phân rã phóng xạ trong dãy trên
1.2 Ở trong nước của một cái hồ, người ta đo được tốc độ phân rã phóng xạ của đông vị 226Ra là 6,7 nguyên tử.phút-1.(100lit-1) Qúa trình này tạo ra đồng vị 222Rn có hoạt độ phóng xạ là 4,2 nguyên tử.phút-1.(100lit-1) Độ phóng xạ của các đồng vị này không thay đổi theo thời gian, bởi vì một phần
222Rn sinh ra từ quá trình phân rã 226Ra lại bị mất đi bởi một quá trình không biết tên xảy ra ở trong hồ
a/ Tính nồng độ của 222Rn (đơn vị mol/lít)
b/ Tính hằng số tốc độ (đơn vị phút-1) của quá trình không biết tên ở t rên Biết quá trình này tuân theo định luật tốc độ của phản ứng bậc nhất
Cho: t1/2(222Rn) = 3,8 ngày; t1/2(226Ra) = 1600 năm; NA= 6,02.1023
Câu 2 Động hóa học (2,5 điểm)
Phản ứng sau dùng để phân tích ion iotua
IO3-(dd) + 5 I
-(dd) + 6 H+
(dd) 3 I2(dd) + 3 H2O(dd) Khi nghiên cứu động học của phản ứng trên ở 25oC, thu được các kết quả thực nghiệm như sau:
Thí nghiệm [IO3-], M [I-], M [H+], M v, (mol.l-1.s-1)
a/ Sử dụng dữ kiện trên để xác định bậc riêng phần đối với từng chất phản ứng Viết biểu thức tốc
độ của phản ứng
b/ Tính hằng số tốc độ và cho biết thứ nguyên của nó
c/ Năng lượng hoạt hóa của phản ứng được xác định là 84 KJ/mol ở 25oC Tốc độ phản ứng tăng lên bao nhiêu lần nếu năng lượng hoạt hóa giảm còn 74 KJ/mol bằng cách dùng xúc tác thích hợp
Câu 3 Nhiệt hóa học, cân bằng hóa học (2,5 điểm)
3.1 Phản ứng: CH4 (khí) + H2O(khí) CO(khí) + 3H2 (khí)
Biết: Ho (KJ/mol) So (J/mol K)
300 K -41,16 -42,4
1200 K -32,93 -29,6 Phản ứng tự diễn biến theo chiều nào ở 300 K và 1200 K
3.2 Ở nhiệt độ xác định và dưới áp suất 1 atm, độ phân li của N2O4 thành NO2 là 11%
a/ Tính hằng số cân bằng Kp của phản ứng
b/ Độ điện li sẽ thay đổi như thế nào khi áp suất giảm từ 1 atm xuống 0,8 atm
c/ Để cho độ điện li giảm từ 11% xuống còn 8% thì phải nén hỗn hợp khí tới áp suất nào? Kết quả nhận được có phù hợp với nguyên lí chuyển dịch cân bằng Le Chatelie không? Vì sao?
Câu 4 Liên kết hóa học, cấu tạo phân tử, tinh thể (2,5 điểm)
ĐỀ THI ĐỀ NGHỊ
Trang 24.1 Xét các phân tử: BF3, NF3, IF3, NOF3, ICl4
-a/ Viết công thức Lewis của các chất trên
b/ Xác định trạng thái lai hóa của nguyên tử trung tâm và dạng hình học của mỗi phân tử và ion trên
c/ Xác định xem phân tử nào là phân cực và không phân cực Giải thích?
4.2 Bạc kim loại rắn có cấu trúc mạng tinh thể lập phương tâm diện.
a/ Vẽ cấu trúc mạng tế bào cơ sở và cho biết số nguyên tử Ag chứa trong một tế bào cơ sở
b/ Khối lượng riêng của Ag được xác định bằng 10,5g/cm3 Chiều dài mỗi cạnh của ô mạng cơ sở bằng bao nhiêu ?
c/ Tính bán kính của nguyên tử Ag ?
Cho biết : MAg=107,8682 g/mol và số Avogadro NA= 6,022142.1023
Câu 5 Cân bằng hóa học trong dung dịch chất điện li (2,5 điểm)
5.1.Tính pH của dung dịch gồm HCl 0,01M; H2SO4 0,012M; NH4Cl 0,01M
Cho biết: HSO4-có pKa = 1,99; NH4+ có pKa = 9,24
5.2 Tính thể tích dung dịch NaOH 0,1M cần dùng để cho vào 200ml dung dịch H3PO4 0,1M và sau phản ứng thu được dung dịch có pH = 7,21 ; pH = 9,765
Cho biết pKa (H3PO4) : pKa1 = 2,15 ; pKa2 = 7,21; pKa3 = 12,32
Câu 6 Phản ứng oxi hóa khử, điện hóa, điện phân (2,5 điểm)
6.1 Hoàn thành các phản ứng oxi - hóa khử sau :
a/ C6H12O6 + KMnO4 + H2SO4 K2SO4 + MnSO4 + CO2 + H2O
b/ As2S3 + HNO3 + H2O H3AsO4 + H2SO4 + NO
c/ FexOy + SO42- + H+ Fe3+ + SO2 + S + H2O ( Số mol SO2: S =1:1)
6.2.Cho giản đồ Latimer của photpho trong môi trường kiềm:
2 1,12V
H2PO2
2,05V
-0,89V -1,345V
Tính thế khử chuẩn của cặp HPO32- / H2PO2- và H2PO2-/PH3
6.3 Cho pin có sơ đồ như sau:
PtI- 0,1 M; I3- 0,02 M MnO4- 0,05 M, Mn2+ 0,01 M, HSO4- C MPt
biết giá trị sức điện động của pin ở 25oC đo được bằng 0,824 V
Cho EoMnO /Mn2 1 , 51 V
và EoI I 0 , 5355 V
3
a/ Viết phương trình phản ứng xảy ra khi pin hoạt động
b/ Tính nồng độ ban đầu của HSO4- (biết Ka = 10-2)
Câu 7 Nhóm halogen, oxi-lưu huỳnh (2,5 điểm)
7.1 Viết phương trình phản ứng xảy ra trong những trường hợp sau:
a/ Ozon oxi hóa I- trong môi trường trung tính
b/ Sục khí CO2 qua nước Javel
c/ Sục khí Flo qua dung dịch NaOH loãng lạnh
d/ Cho dung dịch Na2S2O3 tác dụng với dung dịch I2 có pha vài giọt hồ tinh bột
7.2 Một dung dịch A chứa 2 muối Na2SO3 và Na2S2O3 Cho Cl2 dư đi qua 100 ml dung dịch A
rồi thêm vào hỗn hợp sản phẩm một lượng dư dung dịch BaCl2 thấy tách ra 6,524 gam kết tủa Thêm vào 100ml dung dịch A một ít hồ tinh bột, sau đó chuẩn độ dung dịch A đến khi màu xanh bắt đầu xuất hiện thì dùng hết 29 ml dung dịch iôt 0,5 M
a/ Viết phương trình hoá học và tính nồng độ mol mỗi chất trong dung dịch A
b/ Nếu trong thí nghiệm trên thay Cl2 bằng HCl thì lượng kết tủa tách ra bằng bao nhiêu?
Trang 3Câu 8 Bài tập tổng hợp (2,5 điểm)
8.1 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
8.2 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?
* Các nguyên tử khối:
Cho Fe=56; C=12; N=14; O=16; H=1; S=32; Ca=40; Mg=24; K=39; Br=80; Al=27; Ag=108; Cu
=64; Ba =127; I = 127
Hết _
(Thí sinh không được sử dụng tài liệu, giám thị không giải thích gì thêm)
Họ và tên thí sinh:……… Số báo danh:………
Họ tên, chữ ký của giám thị 1:………
Người ra đề
Trương Thúy Nga
Số điện thoại: 01294 915968
TTT
Trang 4
CAO BẰNG NĂM HỌC 2015 - 2016
MÔN: HÓA HỌC
Hướng dẫn chấm gồm 05 trang)
Câu
Thang điểm 1
(2,5đ)
1 1 222 218 4
86Rn 84Po + He2
218 214 4
84Po 82Pb + He2
214 214 0
82Pb 83Bi + e1
214 214 0
83Bi 84Po + e1
214 210 4
84Po 82Pb + He2
0,25x5 = 1,25đ
2
ln 2
3,8.24.60
222
1/2
4, 2
( ) 1, 2667.10
A
23
33157
5,5.10 ( ) 6,02.10 100
b/ Vì độ phóng xạ của 222Rn không thay đổi theo thời gian nên số nguyên tử
222Rn cũng không thay đổi theo thời gian (A=k.N)
Do đó số nguyên tử 222Rn được tạo ra từ 226Ra trong một đơn vị thời gian bằng với tổng số nguyên tử 222Rn bị mất đi trong một đơn vị thời giantuwf hai quá trình: một là quá trình phân rã của 222Rn (222Rn là đồng vị phóng xạ tự nhiên), hai
là qua trình không biết tên xảy ra ở trong hồ
Gọi k là hằng số tốc độ của quá trình không biết tên xảy ra trong hồ Ta có 6,7 = k(222Rn).N(222Rn) + k.N(222Rn)
6,7 = (1,2667.10-4 + k).33157 k = 7,54.10-5 (phút-1)
0,5đ
0,75đ
2
(2,5đ)
IO 3 - (dd) + 5 I
-(dd) + 6 H +
(dd) 3 I 2(dd) + 3 H 2 O (dd)
a/ Theo định luật tác dụng khối lượng ta có
v = k.[IO3-]a.[I-]b.[H+]c
1
2
v (0,01) (0,1) (0,01) 0,6
v (0,04) (0,1) (0,01) 2,4
3
1
v (0,01) (0,1) (0,01) 0,6
v (0,01) (0,3) (0,01) 5,4
4
1
v (0,01) (0,1) (0,01) 0,6
v (0,01) (0,1) (0,02) 2,4
Vậy biểu thức tốc độ phản ứng: v = k.[IO3-].[I-]2.[H+]2 b/ Ta có: v1 = k.[IO3-].[I-]2.[H+]2 =k.[0,010].[0,10]2.[0,010]2 = 0,60 (mol.l-1.s-1)
2 2 4
0 6
6 10
10 10 10
,
.
c/ Ta có
k A.e ; k A.e
1
84 74 1000
4 03
298 8 314
k E - E ( ).
1,0 đ
1,0 đ
0,5đ
Trang 54 03 2 1
56 3
,
k
k
Vậy tốc độ phản ứng tăng 56,3 lần
3
(2,5đ)
1 Dựa vào biểu thức: G o H o TS o
Ở 300K, 0
300
G
= (-41160) – [300(-42,4)] = -28440 J = - 28,44 KJ
Ở 1200K, 0
1200
G
= (-32930) – [1200(-29,6)] = 2590 J = 2,59 KJ
0 300
G
< 0, phản ứng tự xảy ra ở 300K theo chiều từ trái sang phải
0 1200
G
> 0, phản ứng tự diễn biến theo chiều ngược lại ở 1200K
1,0 đ
2 a/ Gọi α là độ phân li của N2O4
N2O4 2 NO2
CB (1 – α) 2α
Từ đó ta có: 2 2 ; 2 4 (1 ).
Như vậy:
2 2
4
2
2 4
NO p
N O
P
P
(*) Với a=0,11; P=1 Kp = 0,049
b/ Khi P = 0,8 atm thế vào phương trình (*) được α = 0,123
c/ Với α = 0,08 atm thế vào phương trính (*) được P = 1,9 atm
- Theo nguyên lí chuyển dịch cân bằng: khi tăng áp suất, cân bằng chuyển dịch
theo chiều giảm tổng số mol khí cân bằng chuyển dịch theo chiều nghịch
- Theo tính toán thực nghiệm, khi áp suất tăng từ 1atm lên 1,9 atm thì giá trị α
giảm từ 0,11 xuống 0,08 cân bằng chuyển dịch theo chiều nghịch
1,5 đ
4
(2,5đ)
1 a/ Học sinh viết đúng công thức cấu tạo
b/
lai hóa của nguyên tử trung tâm
Dạng hình học
c/ BF3, ICl4- là phân tử không phân cực vì mô men lưỡng cực liên kết bị triệt tiêu
NF3, IF3, NOF3 là những phân tử có cực vì moomen lưỡng cực liên kết không
bị triệt tiêu
0,5 đ
0,5 đ
0,5 đ
1
8 ( nguyên tử)
- Số nguyên Ag ở mặt là:
1
2 ( nguyên tử)
n Ag 4( nguyên tử)
b
23
4.107,8682
10,5.6,022.10
0,5 đ
Trang 6Có: 4.rAg
a
2
5
(2,5đ) 1 Cân bằng chính: HSO4-(dd) H+
(dd) + SO42-(dd)
C 0,012 0,022
[C] 0,012 – x 0,022 + x x
2
1,99 4
4
[ ].[SO ] (0,022 )
10
a
K
x
x = 3,44.10-3
pH = -lg (0,022 + 3,44.10-3) = 1,59
1,0 đ
2 * pH = 7,21 = pKa2 Tạo 2 muối NaH2PO4 và Na2HPO4 với số mol bằng nhau
NaOH phản ứng hết nấc 1 và 1/2 nấc 2 của axit H3PO4
NaOH + H3PO4 → NaH2PO4 + H2O
2NaOH + H3PO4 → Na2HPO4 + 2H2O
Suy ra: V.0,1= 200.0,1+ 100.0,1 Vậy V = 300ml
* pH = 9,765 = 1/2(pKa2 + pKa3) Tạo Na2HPO4
2NaOH + H3PO4 → Na2HPO4 + 2H2O
0,04 0,02 0,02
nNaOH = 0,04 mol V = 400 ml
0,75đ
0,75 đ
6
(2,5đ) 1 a/ 5C6H12O6 + 24KMnO4 + 36H2SO4
12K2SO4 + 24MnSO4 + 30CO2 + 66H2O
b/ 3As2S3 +28 HNO3 + 4H2O 6H3AsO4 + 9H2SO4 + 28NO
c/ 8FexOy + (6x-4y) SO42- +(36x-8y) H+ 8xFe3+ + (3x-2y)SO2 + (3x-2y)S +
(18x-4y)H2O ( Số mol SO2: S =1:1)
3x0,25= 0,75 đ
2 (1) PO43- + 2H2O + 2e⇌ HPO32- + 3OH- G0 = -2FEo
(2) HPO32- + 2H2O + 2 e ⇌H2PO2- + 3OH- G0 = -2FEo
(3) PO43- + 4 H2O + 4 e ⇌H2PO2- + 6OH- G0 = -4FEo
(4) H2PO2- + 1e ⇌ P + 2OH- G0 = -1 FEo
(5) P +3H2O + 3e ⇌ PH3 + 3OH- G0 = -3FEo
(6) H2PO2- + 3H2O + 4e ⇌ PH3 + 5OH- G0 = -4FEo
Tổ hợp các phương trình ta có:
* (3) = (1) + (2)
4E3 = 2(E1+ E2)
E (HPO32- / H2PO2-)= E2= (4E3 – 2E1)/2
= [4 (-1,345) –2 (-1,12) ]/2 = -1,57 V
* (6) = (4) + (5)
4 E6 = E4 + 3E5
E( H2PO2-/PH3) = E6 = (E4 + 3E5)/4 = [-2,05 + 3 (-0,89) ]/4 = -1,18 V
0,75 đ
3 a/ Ở điện cực phải: MnO4- + 8H+ + 5e ⇌ Mn2+ + 4H2O
Ở điện cực trái: 3I- ⇌ I3- + 2e
Phản ứng xảy ra khi pin hoạt động
2 MnO4- + 16 H+ + 15 I- ⇌ 2 Mn2+ + 5 I3- + 8H2O
Có:
01 , 0
] H [ 05 , 0 lg 5
059 , 0 51 , 1 ]
Mn [
] H ][
MnO [ lg 5
059 , 0 E
E
8 2
8 4
o Mn / MnO
4
0,5 đ
Trang 7V 574 , 0 ) 1 , 0 (
02 , 0 lg 2
059 , 0 5355 , 0 ] I
] I lg 2
059 , 0 E
I 3 / I
E
Δ = Ephải - Etrái 0,824 = 1,51 + 0,0595 lg(5[H+]8) – 0,574
Suy ra h = [H+] = 0,053 M
b/ Mặt khác từ cân bằng:
H2SO4- ⇌ H+ + SO42- Ka = 10-2 [ ] C – h h h
K
h K h C
h
a
2 a
2
Thay giá trị h = 0,053 và Ka = 1,0.10-2, tính được CHSO 4 0,334M
0,5 đ 7
(2,5đ)
1 a/ O3 + 2I- + H2O O2 + I2 + 2OH
-b/ CO2 + NaClO + H2O NaHCO3 + HClO
c/ 2F2 + 2NaOH(loãng, lạnh) 2NaF + H2O + OF2
d/ 2 Na2S2O3 + I2 Na2S4O6 + 2 NaI
4x0,25= 1,0đ
2 Phương trình hóa học:
5H2O + S2O2
3
+ 4Cl2 2SO2
4
+ 8Cl + 10H+
H2O + SO2
3
+ Cl2 SO2
4
+ 2Cl + 2H+
Ba2+ + SO2
4
BaSO4 2S2O2
3
+ I2 S4O2
6
+ 2I
H2O + SO2
3
+ I2 SO2
4
+ 2I + 2H+
Ta có hệ phương trình: 2x + y = 6, 524
233 = 0,028(1)
2
x
+ y = 0,0145 (2) Giải hệ phương trình trên: x = 0,009và y = 0,01
Nồng độ mol của Na2S2O3 = 0,09 M và Na2SO3 = 0,1 M
b Nếu thay bằng HCl
S2O2
3
+ 2H+ SO2 + S + H2O
9 10-3 9 10-3 (mol)
Khối lượng kết tủa = 32.9.10 3 = 0,288 gam
1,5 đ
8
(2,5đ) 1 Phương trình phản ứng:S + Mg MgS (1)
MgS + 2HCl MgCl2 + H2S (2)
Mg + 2HCl MgCl2 + H2 (3)
26 29 8966 , 0
M B 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 2 x
34 22,4
987 , 2 y x
Giải ra ta có x = 0,1 ; y =
3
1 , 0
Từ (1), (2), (3) ta có:
32 1 , 0 24 1 , 0 1 , 0
32 1 , 0 )
S ( m
%
50%, % m ( Mg ) 50%
0,5đ
0,5 đ
Trang 8H2S +
2
3
O2 SO2 + H2O 0,1 0,1 0,1
H2 +
2
1
O2 H2O
SO2 + H2O2 H2SO4 0,1 0,147
0 0,047 0,1 m(dung dịch) = 100 0 , 1 64 0 , 133 18 108 , 8 gam
C%(H2SO4) = 100 %
8 , 108
98 1 , 0
8 , 108
34 047 , 0
1,47%
0,5đ
2 Phương trình phản ứng:
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.
1,0 đ
-Hết -Lưu ý chung toàn bài:
+ Điểm của một câu trong bài thi là tổng của các điểm thành phần của câu ấy Điểm của bài thi
là tổng điểm các câu trong bài thi, phần lẻ được tính đến 0,25 điểm theo thang điểm 20
+ Nếu thí sinh giải theo cách khác mà lập luận chặt chẽ, tính toán chính xác thì vẫn cho điểm tối
đa bài đó