TỔNG HỢP CÁC ĐỀ VÀ ĐÁP ÁN MÔN HÓA HỌC KÌ THI HỌC SINH GIỎI KHU VỰC LỚP 10 CỦA CÁC TRƯỜNG CHUYÊN. ĐỀ CÓ LỜI GIẢI CHI TIẾT THUẬN TIỆN CHO CÁC BẠN SO SÁNH ĐÁP ÁN KHI GIẢI.
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG PT VÙNG CAO VIỆT BẮC ĐỀ NGUỒN KỲ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI KHU VỰC DUYÊN HẢI VÀ ĐỒNG BẰNG BẮC BỘ NĂM HỌC 2013 - 2014 MÔN THI: HOÁ HỌC LỚP 10 (Thời gian làm 180 phút không kể thời gian giao đề) Đề thi gồm 03 trang Câu 1(2điểm) : Cấu tạo nguyên tử - hạt nhân 1/ 238U đồng vị họ phóng xạ Uran-rađi, đồng vị nguyên tố khác thuộc họ sản phẩm chuỗi phân rã phóng xạ ban đầu từ 238U Khi phân tích quạng Urani, người ta tìm thấy đòng vị Uran 238U; 235U; 234U có tính phóng xạ Hai đồng vị 235U 234U có thuộc họ phóng xạ Uran-rađi không? Tại sao, Viết phương trình biểu diễn biến đổi hạt nhân để giải thích Điện tích hạt nhân Z Thori ( Th), prrotatini (Pa) Urani (U) 90, 91, 92 Các nguyên tố phóng xạ tự nhiên có tính phóng xạ 2/ Năng lượng ion hóa thứ (I1-kJ/mol) nguyên tố chu kì có giá trị (không theo trật tự): 1420, 1314, 520, 899, 2081, 801, 1086, 1681 Gán giá trị cho nguyên tố tương ứng Giải thích Câu 2: Liên kết hóa học - cấu trúc phân tử X nguyên tố thuộc nhóm A, hợp chất với hidro có dạng XH Electron cuối nguyên tử X có tổng bốn số lượng tử 4,5 (Quy ước từ -l đến +l) a) Viết cấu hình electron nguyên tử X b) Ở điều kiện thường XH3 chất khí X tạo với oxi số phân tử ion sau: XO2, Hãy viết công thức Lewis, cho biết trạng thái lai hóa nguyên tử trung tâm, dự đoán dạng hình học phân tử ion trên, đồng thời xếp góc liên kết chúng theo chiều giảm dần Giải thích c) Hãy so sánh góc liên kết momen lưỡng cực XH3 XF3 Giải thích d) Cho chất sau: XF3, CF4, NH3 Các chất có tác dụng với hay không? Nếu có viết phương trình (giải thích) Câu 3: Nhiệt động lực học Amoni hidrosunfua chất không bền, dễ phân huỷ thành NH3 (k) H2S (k) Cho biết: Hợp chất H0 (kJ/mol) S0 (J/K.mol) NH4HS (r) 113,4 156,9 NH3(k) 192,6 45.9 H2S (k) 205,6 20,4 o o o a Hãy tính H 298 ,S 298 G 298 phản ứng b Hãy tính số cân Kp 250C phản ứng c Hãy tính số cân Kp 350C phản ứng trên, giả thiết H0 S0 không phụ thuộc nhiệt độ d Giả sử cho 1,00 mol NH4HS (r) vào bình trống 25,00 lít Hãy tính áp suất toàn phần bình chứa phản ứng phân huỷ đạt cân 25 0C Bỏ qua thể tích NH4HS (r) Nếu dung tích bình chứa 100,00 lít, tính lại áp suất toàn phần thí nghiệm Câu 4:động lực học 3I2 + 3H2O Xét phản ứng sau IO3- + 5I- + 6H+ Vận tốc phản ứng đo 250C có giá trị theo bảng sau TN0 I- (M) IO3H+ vận tốc v ( mol/l.s) 0,01 0,1 0,01 0,6 0,04 0,1 0,01 2,4 0,01 0,3 0,01 5,4 0,01 0,1 0,02 2,4 a) Lập biểu thức tính vận tốc phản ứng b) Tính số tốc độ phản ứng xác định đơn vị số tốc độ c) Năng lượng hoạt hoá phản ứng E = 84 KJ.mol -1 250C Vận tốc phản ứng thay đổi lượng hoạt hoá giảm 10KJ.mol-1 Câu 5: Cân hóa học Nitrosyl clorua (NOCl) khí độc, đun nóng bị phân hủy: NOCl (k) NO (k) + Cl2 (k) Tính hiệu ứng nhiệt đẳng tích trình phân hủy hoàn toàn 1,3 mol NOCl 475oC Tính KP cân 475oC Ở 475oC, dẫn 0,2 mol NO 0,1 mol Cl2 vào bình kín dung tích lít không đổi Tính áp suất khí bình thời điểm cân Coi khí khí lư tưởng Cho: Bảng số liệu nhiệt động (không phụ thuộc vào nhiệt độ) Chất ΔHos (kJ/mol) So (J/mol.K) NOCl (k) 51,71 264 NO (k) 90,25 211 Cl2 (k) 223 Câu 6: Cân dung dịch axit – bazơ Một dung dịch X chứa HClO4 0,005M, Fe(ClO4)3 0,03M, MgCl2 0,01M Tính pH dung dịch X Cho 100ml dung dịch NH3 0,1M vào 100ml dung dịch X thu kết tủa A dung dịch B Xác định kết tủa A pH dung dịch B Cho biết:NH4+ (pKa = 9,24); Mg(OH)2 (pKS = 11); Fe(OH)3 (pKS = 37) Fe3+ + H2O Fe(OH)2+ + H+ K1 = 10-2,17 2+ 2+ + Mg + H2O Mg(OH) + H K2 = 10-12,8 Câu 7: Cân hòa tan Tích số tan AgCl 250C 1,56.10-10 Tính độ tan AgCl g.l-1 250C nước nguyên chất Thêm 50 ml dung dịch HCl 1M vào 950 ml dung dịch AgCl bão hoà thu dung dịch A Tính:a) pH dung dịch A b) độ tan AgCl dung dịch A từ so sánh độ tan AgCl trường hợp Khi thêm NH3 vào dung dịch AgCl, độ tan AgCl tăng cách đáng kể có tạo phức Ag+ + 2NH3 Ag(NH3)2+ (1) Biết độ tan AgCl tỷ lệ với nồng độ amoniac thêm vào sau: S (mol/l) : CNH3(mol/l) = : 20 a) Tính K phản ứng (1) b) Tính độ tan AgCl dung dịch amoniac 2M Câu 8: Phản ứng oxi hóa khử - Thể điện cực pin Người ta lập pin gồm hai nửa pin sau: Zn/Zn(NO3)2 0,1M Ag/AgNO3 0,1M khử chuẩn tương ứng E o Zn / Zn 0,76V E o Ag / Ag 0,80V (a) Thiết lập sơ đồ pin (b) Viết phương trình phản ứng pin làm việc (c) Tính suất điện động pin (d) Tính nồng độ ion dung dịch pin ngừng hoạt động Câu 9: Tinh thể Sắt dạng (Fe) kết tinh mạng lập phương tâm khối, nguyên tử có bán kính r= 1,24 Å Hãy tính: a) Độ dài cạnh a tế bào sơ đẳng b) Khoảng cách ngắn hai nguyên tử Fe c) Tỉ khối Fe theo g/cm3 Cho Fe = 56 Giải thích ? a Nước đá nhẹ nước lỏng b SiO2 chất rắn, nhiệt độ nóng chảy 17000C ; CO2 rắn (nước đá khô) dễ thăng hoa, nhiệt độ nóng chảy –560C (dùng tạo môi trường lạnh khô); H2O rắn (nước đá) dễ chảy nước, nhiệt độ nóng chảy 00C Câu 10: Oxi – lưu huỳnh Hòa tan hoàn toàn gam hỗn hợp chứa Na2S.9H2O, Na2S2O3.5H2O tạp chất trơ vào H2O, pha loãng thành 250 ml dung dịch (dd A) Thêm tiếp 25 ml dung dịch iot 0,0525M vào 25 ml dung dịch A Axit hóa H2SO4 chuẩn độ iot dư hết 12,9 ml dung dịch Na2S2O3 0,101M Mặt khác cho ZnSO4 dư vào 50 ml dung dịch A Lọc bỏ kết tủa Chuẩn độ dung dịch nước lọc hết 11,5 ml dung dịch iot 0,0101M Tính % khối lượng chất hỗn hợp rắn ban đầu BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO KỲ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI KHU VỰC DUYÊN HẢI & ĐỒNG BẰNG BẮC BỘ TRƯỜNG PT VÙNG CAO VIỆT BẮC Đáp án đề giới thiệu (Đáp án có 11 trang) NĂM HỌC 2013 - 2014 ĐÁP ÁN MÔN: HÓA HỌC 10 Thời gian: 180 phút (không kể giao đề) HƯỚNG DẪN CHẤM ĐỀ THI HSG MÔN HOÁ HỌC -10 Câu 1: 1/ 238U đồng vị họ phóng xạ Uran-rađi, đồng vị nguyên tố khác thuộc họ sản phẩm chuỗi phân rã phóng xạ ban đầu từ 238U Khi phân tích quạng Urani, người ta tìm thấy đòng vị Uran 238U; 235U; 234U có tính phóng xạ Hai đồng vị 235U 234U có thuộc họ phóng xạ Uran-rađi không? Tại sao, Viết phương trình biểu diễn biến đổi hạt nhân để giải thíc Điện tích hạt nhân Z Thori ( Th), prrotatini (Pa) Urani (U) 90, 91, 92 Các nguyên tố phóng xạ tự nhiên có tính phóng xạ 2/ Năng lượng ion hóa thứ (I1-kJ/mol) nguyên tố chu kì có giá trị (không theo trật tự): 1420, 1314, 520, 899, 2081, 801, 1086, 1681 Gán giá trị cho nguyên tố tương ứng Giải thích Hướng dẫn Câu 1.a Nội dung 1/ Khi xảy phân rã , nguyên tử khối không thay đổi, xảy phân rã nguyên tử khối thay đổi 4U Như số khối đơn vị cháu khác số khối đơn vị mẹ 4nU ( n 1) Chỉ có 234U thoả mãn điều kiện ( n=1) Trong đồng vị 234U 235U, có 234U thoả mãn đồng vị cháu 238U Sự chuyển hoá từ 238U thành 234U biểu diễn sơ đồ sau: 238 92 1.b 234 U 90 Th ; 234 Th 91 Pa ; 234 90 234 91 234 Pa 92 U 2/ Giá trị lượng ion hóa tương ứng với nguyên tố: IA IIA IIIA IVA VA VIA VIIA VIIIA 0,5 Li Be B C N O F Ne 2 1s 2s 2p 2p 2p 2p 2p 2p I1(kJ/mol) 520 899 801 1086 1402 1314 1681 2081 Nhìn chung từ trái qua phải chu kì lượng ion hóa tăng dần, phù 0,25 hợp với biến thiên nhỏ dần bán kính nguyên tử Có biến thiên bất thường xảy là: - Từ IIA qua IIIA, lượng I1 giảm có chuyển từ cấu hình bền ns2 qua cầu hình bền ns2np1 (electron p chịu ảnh hưởng chắn từ electron s nên liên kết với hạt nhân chặt hơn) 0,25 - Từ VA qua VIA lượng I1 giảm có chuyển từ cấu hình bền ns2np3 qua cấu hình bền ns2np4 ( p3 có electron độc thân, p4 có cặp ghép đôi, xuất lực đẩy electron) \ Câu 2: Liên kết hóa học - cấu trúc phân tử Điểm X nguyên tố thuộc nhóm A, hợp chất với hidro có dạng XH Electron cuối nguyên tử X có tổng bốn số lượng tử 4,5 (Quy ước từ -l đến +l) e) Viết cấu hình electron nguyên tử X f) Ở điều kiện thường XH3 chất khí X tạo với oxi số phân tử ion sau: XO2, Hãy viết công thức Lewis, cho biết trạng thái lai hóa nguyên tử trung tâm, dự đoán dạng hình học phân tử ion trên, đồng thời xếp góc liên kết chúng theo chiều giảm dần Giải thích g) Hãy so sánh góc liên kết momen lưỡng cực XH3 XF3 Giải thích h) Cho chất sau: XF3, CF4, NH3 Các chất có tác dụng với hay không? Nếu có viết phương trình (giải thích) Hướng dẫn: Câu Nội dung Điểm X thuộc nhóm A, hợp chất với hidro có dạng XH → X thuộc nhóm IIIA VA TH1: X thuộc nhóm IIIA Ta có phân bố electron vào obitan sau Vậy electron cuối có l = 1; m = -1, ms = +1/2 → n = 1.a 0,75 Cấu hình electron nguyên tử: 1s22s22p63s23p63d104s24p1 TH2: X thuộc nhóm VA Ta có phân bố electron vào obitan sau Vậy electron cuối có l = 1; m = 1, ms = +1/2 → n = Cấu hình electron nguyên tử: 1s22s22p3 XH3là chất khí, nên X Nitơ NO2+ NO2 O N O O N O + N NO2 O + N 1.b O 1320 Lai hóa sp2 dạng góc lai hóa sp dạng đường thẳng O N O O O N O 115 O 0,5 lai hóa sp2 dạng góc Trong NO2, N có 1electron không liên kết, N có cặp electron không liên kết nên tương tác đẩy mạnh → góc liên kết ONO nhỏ NO2 Vậy góc liên kết: > NO2 > N NH3 NF3 trạng thái lai hóa sp3 +) Trong NH3 liên kết N-H phân cực phía N làm đôi electron liên kết tập trung vào nguyên tử N, tương tác đẩy cặp electron tự với cặp electron liên kết mạnh Trong NF3 liên kết N-F phân cực phía F làm đôi electron liên kết xa nguyên tử N, tương tác đẩy cặp electron tự với cặp electron liên kết yếu 1.c 0,5 → góc liên kết HNH lớn FNF +) NH3: chiều phân cực đôi e chưa liên kết NH3 chiều với vectơ momen phân cực liên kết N-H NF3: chiều phân cực đôi e chưa liên kết NH3 ngược chiều với vectơ momen phân cực liên kết N-F → momen lưỡng cực NH3 > NF3 1.d 0,25 Câu 3: Nhiệt động hoá học Amoni hidrosunfua chất không bền, dễ phân huỷ thành NH3 (k) H2S (k) Cho biết: Hợp chất H0 (kJ/mol) S0 (J/K.mol) NH4HS (r) 156,9 113,4 NH3(k) 45.9 192,6 H2S (k) 20,4 205,6 a Hãy tính Ho298 ,So298 Go298 phản ứng b Hãy tính số cân Kp 250C phản ứng c Hãy tính số cân Kp 350C phản ứng trên, giả thiết H0 S0 không phụ thuộc nhiệt độ d Giả sử cho 1,00 mol NH4HS (r) vào bình trống 25,00 lít Hãy tính áp suất toàn phần bình chứa phản ứng phân huỷ đạt cân 25 0C Bỏ qua thể tích NH4HS (r) Nếu dung tích bình chứa 100,00 lít, tính lại áp suất toàn phần thí nghiệm Hướng dẫn: 3.a 0,5đ a H0 = 45,9 20,4 ( 156,9 ) = 90,6 kJ/mol S0 = 192,6 + 205,6 113,4 = 284,8 J/K.mol G0 = H0 T S0 = 90600 298,15.284,8 = 5687 J/mol hay 5,687 kJ/mol 3.b 3.c 3.d 5687 = 8,314 298,15.ln Ka Ka = b G0 = RT.ln Ka 0,1008 Kp = Ka = 0,1008 atm2 c Tương tự 350C, G0 = H0 T S0 = 2839 J/mol nên Ka = 0,3302 Kp = 0,3302 atm2 0,5đ 0,5đ P (NH3) = P (H2S) = 0,5P (toàn phần) d Do P (toàn phần) = P (NH3) + P (H2S) P (toàn phần) = 0,635 atm Kp = [0,5P (toàn phần)] = 0,1008 0, 635.25 PV số mol NH4HS = Số mol khí = = = 0,64 mol RT 0, 08314.298,15 0,5.0,64 = 0,68 0, 635.100 * Nếu dung tích bình 100 lít số mol khí = = 2,56 mol 0, 08314.298,15 không chất rắn Số mol NH4HS = 0,5.2,56 = 0,28 Khi mol chất rắn chuyển hết thành mol chất khí nRT 2.0, 08314.298,15 P (toàn phần) = = = 0,5 atm V 100 Câu 4: Xét phản ứng sau IO3- + 5I- + 6H+ 3I2 + 3H2O Vận tốc phản ứng đo 250C có giá trị theo bảng sau TN0 I- (M) IO3H+ 0,25đ 0,25đ v ận tốc v( mol/l.s) 0,6 2,4 5,4 2,4 0,01 0,1 0,01 0,04 0,1 0,01 0,01 0,3 0,01 0,01 0,1 0,02 a) Lập biểu thức tính vận tốc phản ứng b) Tính số tốc độ phản ứng xác định đơn vị số tốc độ c) Năng lượng hoạt hoá phản ứng E = 84 KJ.mol -1 250C Vận tốc phản ứng thay đổi lượng hoạt hoá giảm 10KJ.mol-1 Hướng dẫn 4.a 0,25 a) V k[I- ]x [IO3- ]y [H + ]z 4.b b) Thay giá trị nồng độ thích hợp thí nghiệm 0, k [0,01] [0,1] [0,01] x y 2, k [0,04] [0,1] [0,01] x y 5, k [0,01] [0,3] [0,01] x y y z z 2, k [0,01] [0,1] [0,02] x 0,25 z z 0,75 Giải hệ phương trình x=1; y=2; z=2; k=6.107 4.c 0,75 K1 A.e E1 / RT ; K A.e E2 / RT K E1 E2 K K 10.1000 ln 56, K1 RT K1 8,314.2,98 K1 Tốc độ phản ứng tăng 56,6 lần Câu 5: Cân hóa học Nitrosyl clorua (NOCl) khí độc, đun nóng bị phân hủy: suy ln NOCl (k) NO (k) + Cl2 (k) Tính hiệu ứng nhiệt đẳng tích trình phân hủy hoàn toàn 1,3 mol NOCl 475oC Tính KP cân 475oC Ở 475oC, dẫn 0,2 mol NO 0,1 mol Cl2 vào bình kín dung tích lít không đổi Tính áp suất khí bình thời điểm cân Coi khí khí lư tưởng Cho: Bảng số liệu nhiệt động (không phụ thuộc vào nhiệt độ) Chất ΔHos (kJ/mol) So (J/mol.K) NOCl (k) 51,71 264 NO (k) 90,25 211 Cl2 (k) 223 5.1 NOCl (k) → NO (k) + Cl2 (k) ΔHo = 90,25 – 51,71 = 77,08 kJ/mol Hiệu ứng nhiệt đẳng tích biến thiên nội năng: 1,0 ΔUo = ΔHo – ΔnRT = 77,08 – 18,314(475 + 273) x 10-3 = 70,86 kJ/mol Tính cho 1,3 mol NOCl phân hủy: Q = 46,06 kJ 5.2 ΔHo = 77,08 kJ/mol ΔSo = 117 J/mol.K ΔGo(475+273)K = -10,436 kJ/mol 0,5 KP 475oC = 5,355 5.3 NO (k) + Cl2 (k) → NOCl (k) Cân bằng: 0,2-2x 0,1-x 2x (KP)-1 = 0,1867 (mol) Ta có K-1P = Kn (RT/V)n = (RT/V)n (2x)2/ [(0,2-2x)2(0,1-x)] = 0,1867 (với R = 0,082 atm.lit.mol-1.K-1; T = 475 + 273 = 748K; V = lit) 0,5 x = 0,0571 PCB = nCB RT/V = 7,45 atm Câu Dung dịch điện li: Cân axit, bazơ Một dung dịch X chứa HClO4 0,005M, Fe(ClO4)3 0,03M, MgCl2 0,01M Tính pH dung dịch X Cho 100ml dung dịch NH3 0,1M vào 100ml dung dịch X thu kết tủa A dung dịch B Xác định kết tủa A pH dung dịch B Cho biết: NH4+ (pKa = 9,24); Mg(OH)2 (pKS = 11); Fe(OH)3 (pKS = 37) Fe3+ + H2O Fe(OH)2+ + H+ K1 = 10-2,17 2+ 2+ + Mg + H2O Mg(OH) + H K2 = 10-12,8 NỘI DUNG Các trình xảy ra: HClO4 H+ + ClO40,005M Fe(ClO4)3 Fe3+ + 3ClO40,03M MgCl2 Mg2+ + 2Cl0,01M Các cân bằng: Fe3+ + H2O Fe(OH)2+ + H+ K1 = 10-2,17 Mg2+ + H2O Mg(OH)+ + H+ K2 = 10-12,8 + H2O H + OH Kw = 10-14 Ta có: K1.CFe3 = 2,03.10-4= 10-3,69 >> Kw = 10-14 K CMg 2 = 10-14,8 ĐIỂM 0,5 đ (1) (2) (3) Sự phân li ion H+ chủ yếu cân (1) Fe3+ + H2O Fe(OH)2+ + H+ K1 = 10-2,17 C 0,03 0,005 [ ] 0,03 – x x 0,005 + x 2 [H ].[Fe(OH ) ] (0, 005 x) x K1 102,17 3 [Fe ] 0, 03 x Giải phương trình x = 9,53.10-3 [H+] = 0,005 + 9,53.10-3 = 0,01453 M pH = 1,84 Tính lại nồng độ sau trộn: CNH3 = 0,05M; CMg 2 = 0,005M; CFe3 = 0,015M; CH ( HClO ) = 0,0025M (1) 0,5 đ Có 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 phản ứng (3), (5) xảy 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 pH dung dịch B theo hệ đệm: C 0, 0025 pH pK a lg b 9, 24 lg 7,96 Ca 0, 0475 Hoặc tính theo cân bằng: NH3 + H2O NH4+ + OHKb = 10-4,76 Mặt khác [Mg2+].[OH-]2 = 4,16.10-15 < K S ( Mg (OH )2 ) nên kết tủa Mg(OH)2 0,5 đ 0,5 đ Vậy kết tủa A Fe(OH)3 Câu 7: Cân hòa tan Tích số tan AgCl 250C 1,56.10-10 Tính độ tan AgCl g.l-1 250C nước nguyên chất Thêm 50 ml dung dịch HCl 1M vào 950 ml dung dịch AgCl bão hoà thu dung dịch A Tính: a) pH dung dịch A b) độ tan AgCl dung dịch A từ so sánh độ tan AgCl trường hợp Khi thêm NH3 vào dung dịch AgCl, độ tan AgCl tăng cách đáng kể có tạo phức Ag+ + 2NH3 Ag(NH3)2+ (1) Biết độ tan AgCl tỷ lệ với nồng độ amoniac thêm vào sau: S (mol/l) : C NH3(mol/l) = : 20 a) Tính K phản ứng (1) b) Tính độ tan AgCl dung dịch amoniac 2M Hướng dẫn Xét cân tan: AgCl Ag+ + Cl7.1 + - T = [Ag ].[Cl ] = S = 1,56.10 0,5 -10 S = 1,25.10-5M hay 0,00179 g.l-1 7.2 2.a) Trong 1000 ml hỗn hợp nồng độ HCl giảm 20 lần hay [H+] = 0,05 M 0,25 pH = lg 20 = 1,3 b) độ tan AgCl dung dịch A + Nồng độ ion Cl- hỗn hợp 0,05 M Vậy [Ag+] = S = 0,25 T 3,12.10 9 M hay 4,47.10-7 g.l-1 20 + So sánh: độ tan AgCl HCl nhỏ độ tan AgCl nước 0,25 nguyên chất có mặt ion chung Cl- 7.3 Xét cân (1) + độ tan toàn phần AgCl là: S = [Cl-] = [Ag+] + [Ag(NH3)2+] S NH Ag NH 2 20 Giả thiết S : C NH : 20 ta có: Giải thiết phức [Ag(NH3)2+] bền tức [Ag(NH3)2+] >> [Ag+] 0,25 Do đó: S = [Cl-] [Ag(NH3)2+] a) Tính K theo biểu thức: K 10 Ag NH Ag 2 . NH 2 Có thể tách coban khỏi đồng không tất ion Co2+ dung dịch tồn dạng phức Co(CN)64- nồng độ NaCN giữ cố định 1M thời gian điện phân Coi tách hoàn toàn nồng độ ion kim loại lại 10-6 ion.g/l Biết 250C, Eo Cu2+/Cu = 0,34V; Eo Co2+/Co = - 0,28V; Eo O2,H+/H2O = 1,23V; PO2= 1atm Đáp án CuSO4 Cu 0,1 0,1 CoSO4 Co2+ 0,1 0,1 H2SO4 2H+ 0,5 2+ (-) Cu +2eCu 2+ + + + ECu2+/Cu = Eo Cu2+/Cu + Co2++2e Co SO4 0,1 SO420,1 SO4 2- Điểm 2- 0,059 0,059 lg [Cu2+]=0,34+ lg0,1=0,3105V 2 0,059 0,059 lg [Co2+]=-0,28+ lg0,1=-0,3095V 2 ECu2+/Cu > ECo2+/Co Cu2+ bị điện phân trước 0,059 (+) 2H2O -4e 4H+ + O2 EO2/H2O =Eo O2/H2O+ lg [H+]4 Po2 0,059 =1,23+ lg1=1,23V 0,25 ECo2+/Co =Eo Co2+/Co + Khi bắt đầu xuất Co -> ECu2+/Cu =-0,3095V 0,059 -0,3095= Eo Cu2+/Cu + lg [Cu2+] => [Cu2+] = 10-22 ion g/l 10-6 2+ Có thể tách ion Cu khỏi Co2+ Trong NaCN: ECu2+/Cu =-0,9V < ECo2+/Co = -0,75V => Vậy Co 2+ bị tách trước Co2++6CN- Co(CN)640,1 0,1 4Co(CN)6 +2e Co + 6CN0,1 0,059 -0,75 = ECo(CN)64-/Co =Eo Co(CN)64-/Co + lg [Co(CN)64-]/[CN-]6 Eo Co(CN)64-/Co = -0,7205V Để tách Co2+ khỏi Cu2+ ECo(CN)64-/Co = -0,9V 0,059 -0,9= -0,7205+ lg [Co(CN)64-]/[CN-]6 => [Co(CN)64-]= 10-6,085 ion.g/l rC (0,76 A ) Do số lớp electron tăng nên bán kính tăng Khối lượng riêng nguyên tử kim cương là: n.M 8.12 D= = 3, 72 g / cm3 23 N A Vô 6, 02.10 (3,5.10 8 )3 0,5 Câu 10 Bài toán phần Halogen-Oxi lưu huỳnh (2 điểm) Cho m gam muối halogenua kim loại kiềm phản ứng với 50 ml dung dịch H 2SO4 đặc nóng, dư Sau phản ứng xảy hoàn toàn thu khí A có mùi đặc biệt hỗn hợp sản phẩm B Trung hòa B 200ml dung dịch NaOH 2M làm bay cẩn thận sản phẩm thu 199,6g hỗn hợp D (khối lượng khô) Nung D đến khối lượng không đổi, thu hỗn hợp muối E khô có khối lượng 98g Nếu cho dung dịch BaCl2 dư vào B thu kết tủa F có khối lượng gấp 1,4265 lần khối lượng muối E Dẫn khí A qua dung dịch Pb(NO3)2 dư thu 23,9 gam kết tủa Tính nồng độ % dung dịch H2SO4 (d = 1,715 g/ml) Tính m Xác định tên kim loại halogen trên? Đáp án Gọi công thức muối MX - A sản phẩm phản ứng MX H2SO4 đặc, A có mùi đặc biệt tạo kết tủa đen với dung dịch Pb(NO3)2 A H2S nPbS = 23,9/239 = 0,1 mol H2S + Pb(NO3)2 → PbS + 2HNO3 (1) mol 0,1 0,1 - Phản ứng MX H2SO4 đặc nóng tạo H2S phản ứng oxi hóa khử: 2MX + H2SO4 (đ) → M2SO4 + H2S + X’ + H2O (2) - Phản ứng trung hòa H2SO4 dư: 2NaOH + H2SO4 → Na2SO4 + 2H2O (3) - Cho dung dịch BaCl2 vào kết tủa: Ba2+ + SO42- → BaSO4 (4) Điểm 0,25 0,25 0, 2.2 nNaOH 0, 2mol 2 98.1, 4265 0, 6mol (3) nNa2 SO4 nM SO4 nSO42 nBaSO4 233 nM SO4 0, 0, 0, 4mol nNa2 SO4 Theo định luật bảo toàn nguyên tố: nH2SO4 (bd) nBaSO4 nH2S 0,6 0,1 0,7mol C%H2SO4 0,7.98.100% 80% 50.1,715 0,5 nH SO4 (2) nM SO4 nH S 0, 0,1 0,5mol nH 2O (2) nH SO4 (2) nH S 0, 4mol Theo định luật bảo toàn khối lượng mD giảm đun nóng khối lượng X’ mX ' 199, 98 101, 6( g ) mNa2 SO4 mM SO4 98( g ) Ta có: mM SO4 98 0, 2.142 69, gam 0,5 m 0,5.98 101, 0,1.34 0, 4.18 69, m 132,8 gam mM SO4 69, gam 69, 96 78 2M = 0, M = 39, M K - Mặt khác ta có: MMX = 132,8/0,8 = 166 M + X = 166 X = 166 – 39 = 127 X Iot -Hết - 0,5 SỞ GD&ĐT QUẢNG NAM KỲ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI TRƯỜNG THPT CHUYÊN KHU VỰC DUYÊN HẢI & ĐỒNG BẰNG BẮC BỘ NGUYỄN BỈNH KHIÊM LẦN THỨ VII, NĂM 2014 ĐỀ THI ĐỀ NGHỊ MÔN: HÓA 10 Câu (2,0 điểm) Phòng thí nghiệm có mẫu phóng xạ Au198 với cường độ 4,0 mCi/1g Au Sau 48 người ta cần dung dịch có độ phóng xạ 0,5 mCi/1g Au Hãy tính số gam dung môi không phóng xạ pha với 1g Au để có dung dịch nói Biết Au198 có t1/2 = 2,7 ngày đêm Xét nguyên tử Cacbon Áp dụng quy tắc Slater, hãy: a) Xác định số chắn b điện tử khác điện tử 1s, điện tử 2s, điện tử 2p b) Xác định lượng điện tử 1s, điện tử 2s, điện tử 2p lượng điện tử nguyên tử Cacbon trạng thái Câu (2,0 điểm) Sử dụng mô hình đẩy cặp electron hóa trị (mô hình VSEPR), dự đoán dạng hình học ion phân tử sau: BeH2, BCl3, NF3, SiF62-, NO2+, I3- Trong phân tử axetamit (CH3CONH2), liên kết với nguyên tử nitơ nằm mặt phẳng Vì sao? Sự phá vỡ liên kết Cl-Cl mol clo đòi hỏi lượng 243 kJ (năng lượng sử dụng dạng quang năng) Hãy tính bước sóng photon cần sử dụng để phá vỡ liên kết Cl-Cl phân tử Cl2 Câu (2,0 điểm) Cho kiện sau: Năng lượng kJ.mol¯1 Năng lượng kJ.mol¯1 thăng hoa Na 108,68 liên kết Cl2 242,60 ion hóa thứ Na 495,80 mạng lưới NaF 922,88 liên kết F2 155,00 mạng lưới NaCl 767,00 Nhiệt hình thành NaF rắn : -573,60 kJ.mol-1 Nhiệt hình thành NaCl rắn: -401,28 kJ.mol-1 Tính lực electron F Cl ; so sánh kết thu giải thích Biết giá trị nhiệt động chất sau điều kiện chuẩn : Chất Fe O2 FeO Fe2O3 Fe3O4 ΔH0s(kcal.mol-1 0 -63,7 -169,5 -266,9 S0 (cal.mol-1.K-1) 6,5 49,0 14,0 20,9 36,2 a) Tính biến thiên lượng tự Gibbs ( ΔG0) tạo thành oxit sắt từ đơn chất điều kiện chuẩn b) Cho biết điều kiện chuẩn oxit sắt bền ? Câu (2,0 điểm) Cho phản ứng phân huỷ axeton: CH3COCH3 C2H4 + H2 + CO t, ph P, N.m2 41589,6 6,5 4386,6 13,0 19,9 65050,4 74914,6 Xác định bậc phản ứng số tốc độ phản ứng (V = const) Với phản ứng pha khí A2 + B2= 2AB(*) Cơ chế phản ứng xác định (1) A2 A (nhanh) (2) A + B2 AB2 (nhanh) (3) A + AB2 2AB (chậm) Xác định biểu thức tốc độ phản ứng (*) Câu (2,0 điểm) Đối với phản ứng thuận nghịch pha khí SO2 + O2 SO3: Người ta cho vào bình kín thể tích không đổi 3,0 lít hỗn hợp gồm 0,20 mol SO3 0,15 mol SO2 Cân hóa học thiết lập 250C áp suất chung hệ 3,20 atm Hãy tính tỉ lệ oxi hỗn hợp cân Ở 250C, người ta cho vào bình khí SO3 Ở trạng thái cân hóa học thấy có 0,105 mol O2.Tính tỉ lệ SO3 bị phân hủy, thành phần hỗn hợp khí áp suất chung hệ Câu (2,0 điểm) Một dung dịch monoaxit HA nồng độ 0,373% có khối lượng riêng 1,000 g/ml pH = 1,70 Khi pha loãng gấp đôi pH = 1,89 Xác định số ion hóa Ka axit Xác định khối lượng mol công thức axit Thành phần nguyên tố axit là: hiđro 1,46%, oxi 46,72% nguyên tố chưa biết X (% lại) Câu (2,0 điểm) Tích số tan CaF2 3,4.10-11 số phân li axit HF 7,4.10-4 Tính độ tan CaF2 dung dịch có pH = 3,3 Trong dung dịch hỗn hợp gồm Ca(NO3)2 0,03 M; HCl 0,8 M NaF 0,1 M; CaF2 có kết tủa không? Nồng độ HCl ban đầu phải để dung dịch gồm Ca(NO3)2 0,3 M NaF 0,1 M CaF2 kết tủa? Câu (2,0 điểm) Cho pin điện: (-)Ag/AgNO3 0,001M, Na2S2O3 0,1M//HCl 0,05M/AgCl,Ag(+) Với Epin=0,345V, E0Ag+/Ag=0,8V Viết phương trình hóa học phản ứng xảy pin hoạt động Tính E0Ag(S2O3)23-/Ag Tính TAgCl Thêm KCN vào dd nửa trái pin Epin thay đổi nào? Ag+ +( S2O3)22Ag+ +2CN- [Ag(S2O3)23-] [Ag(CN)2]- lgβ= 13,46 lgβ= 21 (-)Ag | AgNO3 0,001M, Na2S2O3 0,1M | HCl 0,05M | AgCl, Ag(+) Câu (2,0 điểm) Máu thể người có màu đỏ chứa hemoglobin (chất vận chuyển oxi chứa sắt) Máu số động vật nhuyễn thể màu đỏ mà có màu khác chứa kim loại khác (X) Tế bào đơn vị (ô mạng sở) lập phương tâm diện tinh thể X (hình bên), có cạnh 3,62.10-8 cm Khối lượng riêng nguyên tố 8920 kg/m3 Tính thể tích nguyên tử tế bào phần trăm thể tích tế bào bị chiếm nguyên tử Xác định nguyên tố X Câu 10 (2,0 điểm) Một hỗn hợp X gồm muối halogenua kim loại natri nặng 6,23g hòa tan hoàn toàn nước dung dịch A Sục khí clo dư vào dung dịch A cô cạn hoàn toàn dung dịch sau phản ứng 3,0525g muối khan B Lấy nửa lượng muối hòa tan vào nước cho phản ứng với dd AgNO3 dư thu 3,22875g kết tủa Tìm công thức muối Tính % theo khối lượng muối X HƯỚNG DẪN CHẤM HÓA10 STT câu Câu Câu ĐÁP ÁN ĐIỂM - t = 48 h = ngày đêm - Áp dụng biểu thức tốc độ phản ứng chiều bậc cho phản ứng phóng xạ, ta có: k= 0,693/t1/2; Với t1/2 = 2,7 ngày đêm, k = 0,257 (ngày đêm)-1 Từ pt động học p.ư chiều bậc nhất, ta có:k =(1/t) ln N0/N Vậy: N/N0 = e-kt = e-0,257 x = 0,598 Như vậy, sau 48 độ phóng xạ mẫu ban đầu là: 0,598 x = 2,392(mCi) Do số gam dung môi trơ cần dùng là: (2,392 : 0,5) – 1,0 = 3,784 (g) 1,00 a) Đối với điện tử 1s: b = 0,30 => Z* = – 0,30 = 5,70 Đối với điện tử 2s: b = 0,85.2 + 0,35.3 = 2,75 => Z* = – 2,75 = 3,25 Đối với điện tử 2p (cùng nhóm): b = 2,75 => Z* = 3,25 b) E1s = –13,6.(5,7)2 = –441,8eV E2s = E2p = –13,6.(3,25)2/4 = –35,9eV EC = 2E1s + 2E2s + 2E2p = –1027,2eV 1,00 BeH2: dạng AL2E0 Phân tử có dạng thẳng: H−Be−H BCl3: dạng AL3E0, có “siêu cặp” liên kết đôi B=Cl Phân tử có dạng tam giác đều, phẳng NF3: dạng AL3E1 Phân tử có dạng hình chóp đáy tam giác với N nằm đỉnh chóp Góc FNF nhỏ 109o29’ lực đẩy mạnh cặp electron không liên kết SiF62-: dạng AL6E0 Ion có dạng bát diện NO2+: dạng AL2E0, có “siêu cặp” ứng với liên kết đôi N=O ([O=N=O]+) Ion có dạng đường thẳng I3-: dạng AL2E3, lai hoá I dsp3, liên kết I−I ưu tiên nằm dọc theo trục thẳng đứng, obitan lai hoá nằm mặt phẳng xích đạo (vuông góc với trục) dùng để chứa cặp electron không liên kết Ion có dạng đường thẳng 1,00 Ba liên kết với nguyên tử nitơ nằm mặt phẳng, liên kết nitơ với cacbon mang phần đặc điểm liên kết đôi 0,50 H H C H sp3 H C N H H H C H O sp2 H C N H O STT câu ĐÁP ÁN Cl2 + h ν 2Cl ĐIỂM 0,50 c 243.103 ε = hν = h 4, 035.1019 (J) 23 λ 6, 022.10 h.c 6,625.10-34 3.108 λ= = = 4,925.107 (m) = 492,5 (nm) 19 ε 4, 035.10 Câu Áp dụng định luật Hess vào chu trình M(r) + HTH M(k) X(k) I1 M+(k) HHT X 2(k) + HLK 1,00 MX(r) HML + AE + X-(k) Ta được: AE = ΔHHT - ΔHTH - I1 - ½ ΔHLK + ΔHML (*) Thay số vào (*), AE (F) = -332,70 kJ.mol-1 AE (Cl) = -360 kJ.mol-1 AE (F) > AE (Cl) F có độ âm điện lớn Cl nhiều Có thể giải thích điều sau: * Phân tử F2 bền phân tử Cl2, ΔHLK (F2) < ΔHpl (Cl2) dẫn đến AE (F) > AE (Cl) * Cũng giải thích: F Cl hai nguyên tố liền nhóm VIIA F đầu nhóm Nguyên tử F có bán kính nhỏ bất thường cản trở xâm nhập electron a) Sự tạo thành FeO từ đơn chất Fe oxit đkc: 2Fe+O2 → 2FeO (1) -1 ΔH = -63700 cal.mol ΔS0= S0FeO – (S0Fe + ½ S0o2 ) = -17 cal.mol-1.K-1 ΔG10 = ΔH0 –T.ΔS0= -58,634 kcal.mol-1 Sự tạo thành Fe2O3 từ đơn chất Fe oxi đkc: 2Fe + 3/2O2 → Fe2O3 (2) ΔH0=-169500 cal.mol-1 ΔS0= ΔS0Fe2O3- (2S0Fe + 3/2S0O2)= -65,6 cal.mol-1.K-1 ΔG20 = ΔH0 – T.ΔS0 = -149,952 kcal.mol-1 Sự tạo thành Fe3O4 từ đơn chất Fe oxi đkc: 3Fe + 2O2 → Fe3O4 0,50 STT câu ĐÁP ÁN ĐIỂM ΔH0=-266900 cal.mol-1 ΔS0= ΔS0Fe3O4- (3S0Fe + 2S0O2)= -81,3cal.mol-1.K-1 ΔG20 = ΔH0 – T.ΔS0 = -242,6726 kcal.mol-1 b) Xét trình: 2/3 Fe3O4 + 1/6 O2 Fe2O3 ΔG30 ΔG30 = ΔG0Fe2O3 – 2/3 ΔG0Fe3O4 = 11,83 kcal.mol-1 Nên phản ứng xảy theo chiều nghịch hay đkc Fe3O4 bền Fe2O3 Xét trình 2FeO + ½ O2 Fe2O3 ΔG40 ΔG40 = ΔG0Fe2O3 – ΔG0FeO= -32,6832 kcal.mol-1 < Nên phản ứng xảy theo chiều thuận hay đkc Fe2O3 bền FeO Vậy tính bền oxit tăng dần theo thứ tự: 0,50 FeO → Fe2O3 → Fe3O4 Câu CH3COCH3 C2H4 + H2 + CO t=0 Po t=t Po x x x 1,00 x P = (Po x) + 3x = Po + 2x x = Po x = Po P Po 2Po P Po 3P P P Po = = o 2 Giả sử phản ứng bậc 1: k = P 2,303 a 2,303 2,303 lg = lg = lg P0 x t a x t t 2P0 2,303 Po = lg 3P0 P 3P0 P t Thay số: 2.41589,6 2,303 k1 = lg 3.41589,6 54386,6 6,5 = 0,0256 ph1 2.41589,6 2,303 k2 = lg 3.41589,6 65050,4 = 0,0255 ph1 13 k3 = 2,303 2.41589,6 lg = 0,0257 ph1 19,9 3.41289,6 74914,6 A Với phản ứng A2 2A => k1 = => [A]2 = k1[A2] A2 AB2 Tương tự A + B2 AB2 => k2 = A B2 Giai đoạn chậm giai đoạn định tốc độ phản ứng với A + AB2 2AB => V = k’ [A][AB2]=k’k2[A]2[B2] V = k’k2k1[A2][B2]= K[A2][B2] (K=k’k1k2) 1,00 STT câu ĐÁP ÁN ĐIỂM Vậy phản ứng cho có bậc theo A2 , bậc theo B2 bậc chung Câu k= k i 1 = 0,0256 ph1 SO2 + O2 SO3 (1) ban đầu 0,15 0,20 lúc cbhh ( 0,15 + 2z) z (0,20 – 2z) Tổng số mol khí lúc cbhh n1 = 0,15 + 2z + z + 0,20 – 2z = 0,35 + z Từ pt trạng thái: P1V = n1RT → n1 = P1V / RT = 3,2.3/0,082.298 = 0,393 → z = 0,043 1,00 Vậy x O = z / n1 = 0,043/ 0,393 = 0,1094 hay hỗn hợp cân oxi chiếm 10,94% 2 SO2 + O2 SO3 (2) ban đầu 0 y lúc cbhh 0,105 0,105 (y – 0,105) Trạng thái cbhh xét (1) (2) T (và V) nên 1,00 ta có : K = const; vậy: n 2SO / (n 2SO n O ) = const Theo (1) ta có: n 2SO /(n 2SO n O ) = (0,20 – 0,043)2 /(0,15 + 0,086)2.0,043 = 5,43 Theo (2) ta có n 2SO / (n 2SO n O ) = (y – 0,21)2/ (0,21)2.0,105 = 5,43 Từ có phương trình y2 – 0,42 y + 0,019 = Giải pt ta y1 = 0,369; y2 = 0,0515 < 0,105 (loại bỏ nghiệm y2 này) Do ban đầu có y = 0,369 mol SO3; phân li 0,21 mol nên tỉ lệ SO3 phân li 56,91% Tại cbhh tổng số mol khí 0,369 + 0, 105 = 0,474 nên: SO3 chiếm ( 0,159 / 0,474).100% = 33,54%; SO2 chiếm ( 0,21 / 0,474).100% = 44,30%; O2 chiếm 100% - 33,54% - 44,30% = 22,16% Từ pt trạng thái: P2V = n2RT → P2 = n2 RT/ V = 0,474.0,082.298/3 → P2 = 3,86 atm Câu + - HA → H + A (1) Ka = Bỏ qua phân li nước, ta có: [H+] [A-] c (nồng độ mol axit) = [A-] + [HA] [H + ][A - ] [HA] (2) 1,00 STT câu ĐÁP ÁN ĐIỂM Thay [H+] = [A-] [HA] = c - [H+] vào (2), ta K a = [H + ]2 c - [H + ] (3) Khi pH = 1,70 [H+] 10 -1,70 0,0200; Khi pH = 1,89 [H+] 10 -1,89 0,0129 Thay kết vào (3) ta hệ phương trình: Ka = Ka = 0,02 c - 0,02 0,01292 c - 0,0129 Giải hệ phương trình ta c = 0,0545 Ka = 0,0116 Vậy c = 0,0545 mol/l Ka = 0,0116 Trong lít dung dịch có 0,0545 mol axit khối lượng là: 1000ml × 1,000g/ml × 0,00373 = 3,73g Khối lượng mol axit là: M = 1,00 3,73g 68,4 g/mol 0,0545mol Khối lượng hiđro mol axit: m(H) = 0,0146 × 68,4g = 1,00 g (1 mol) Khối lượng oxi mol axit: m(O) = 0,4672 × 68,6g = 32,05 g (2 mol) Khối lượng nguyên tố X chưa biết mol axit: m(X) = 68,4g – m(H) – m(O) = 68,4g – 1,00g – 32,05g = 35,6 g Một mol axit chứa n mol nguyên tố X Khối lượng mol nguyên tố X 35,6/n g/mol Nếu n = M(X) = 35,6 g/mol (X Cl); n = 2: M(X) = 17,8 g/mol (không có nguyên tố tương ứng); n = 3: M(X) = 11,9 g/moL (C); n = 4: M(X) = 8,9 g/moL (Be); n = 5: M(X) = 7,1 g/moL (Li) Hợp chất chấp nhận HClO2 Các axit HC3O2, HBe4O2 HLi5O2 Vậy 68,6 g/mol ứng với công thức HClO2 Câu Xét trình: CaF2 ⇌ Ca2+ + 2F- Ks = 3,4.10-11 (1) H+ + F- ⇌ HF Ka-1 = 1,35.103 (2) Trong môi trường axit yếu (pH = 3,3) Ka-1 không lớn nên F- CaF2 điện ly tồn dạng HF F-, đó, tổ hợp hai STT câu ĐÁP ÁN ĐIỂM cân (1) (2) để tính toán Gọi độ tan CaF2 dung dịch axit s (M) Ta có: CF- = 2s = [F-] + [HF] F KH K H 2s F 2s F a a Ka K2.s.KH K Ca F 3,4.10 F a a 2 11 S s.4s K a (K a H ) 0,75 3,4.10 11 Thay Ka = 7,4.10-4 [H+] = 10-3,3 ta tính s = 2,88.10-4 M Giả sử Ca(NO3)2 dung dịch hỗn hợp HCl H+ + Cl0,8 M 0,8 M NaF Na+ + F0,1 M 0,1 M H+ + C 0,8M [ ] 0,7+x Ka x H F 7,4.10 HF ⇌ F- HF 0,1M 0,1-x Ka-1 4 (0,7 x ) x 7,4.10 4 0,1 x (1) 0,75 Giả sử x 3,4.10-11 Vậy có kết tủa CaF2 xuất Để kết tủa xuất thì: [F-]2 3,4.10-11 / 0,3 = 1,133.10-10; [F-] 1,06.10-5 Xét [F-] = 1,06.10-5 M STT câu ĐÁP ÁN H F 7,4.10 Ka HF C F ĐIỂM F 0,1M HF 4 C H HF 6,98 0,1 7,08M H 6,98M H Câu 0,50 Vậy nồng độ ban đầu dung dịch HCl 7,08 M để kết tủa xuất Viết PTPƯ xảy pin hoạt động Ag+ + 2S2O32- [Ag(S2O3)2]3- β = 1013.46 10-3 [] 0,098 10-3 Do Epin > 0, nên ta có pin với cực sau: (-)Ag | AgNO3 0,001M, Na2S2O3 0,1M//HCl 0,05M | AgCl, Ag (+) Khi pin hoạt động: Anot(-): Ag + 2S2O3-2 [Ag(S2O3)2]3- + e Catot(+): AgCl + e Ag + ClPTHH: AgCl + 2S2O32- [Ag(S2O3)2]3- + Cl0 Tính E Ag (S O ) / Ag 3 0,50 0,50 + Ag + e Ag [Ag(S2O3)2]3- Ag+ + 2S2O323- K1 = 10 β = 10-13.46 ,8 , 059 -1 [Ag(S2O3)2] + e Ag + 2S2O3 0 → E = E Ag = 5,86.10-3(V) (S O ) / Ag -2 K2 = 10 E0 , 059 = K1 β-1 3 3 Tính TAgCl 0,50 Eanot = E Ag ( S O ) 3 / Ag = E Ag (S O ) 3 + 0,059 lg / Ag = 5,86.10-3 + 0,059lg [ Ag ( S O3 ) ]3 2 [ S O3 ] 10 3 = -0,052V 0.098 Epin = Ecatot – Eanot = 0,345(V) → Ecatot = 0,293(V) = E Ag / Ag = E Ag / Ag + 0,059lg[Ag+] → [Ag+] → TAgCl = [Ag+][Cl-] = 10-8,59.0,05 = 10-9,89 = 1,29.10-10 Thêm dd KCN vào dd nửa trái pin: Epin? [Ag(S2O3)2]3- Ag+ + 2S2O32β-1 = 10-13.46 Ag+ + 2CN- [Ag(CN)2]β = 1021 [Ag(S2O3)2]3- + 2CN- [Ag(CN)2]- + 2S2O32K = 10-13,46.1021 = 107,54 Ta thấy, phức Ag(CN)2]- bền phức [Ag(S2O3)2]310 0,50 STT câu ĐÁP ÁN ĐIỂM Vậy: + nồng độ Ag+ (hay nồng độ [Ag(S2O3)2]3- giảm) → Eanot giảm + Ecatot không đổi → Epin = ( Ecatot – Eanot ): tăng Câu Trong tế bào đơn vị tinh thể X (mạng lập phương tâm diện) có đơn vị cấu trúc, thể tích bị chiếm nguyên tử X là: Vnt = × πr 2,00 (1) Mặt khác, tế bào lập phương tâm diện, bán kính r nguyên tử X liên quan với độ dài a cạnh tế bào hệ thức: 4r = a hay r = a (2) Thay (2) vào (1) áp dụng số, tính được: Vnt = 3,48.10-23 cm3 Thể tích tế bào: Vtb = a3 = (3,62.10-8)3 = 4,70.10-23 (cm3) Như vậy, phần trăm thể tích tế bào bị chiếm nguyên tử là: (Vnt:Vtb) × 100% = (3,48.10-23 : 4,70.10-23) × 100% = 74% Từ: ρ = 4, 7.1023 nM NV => M = ρ = 8,92 × 6,02.1023 × = 63,1 (g/mol) NV n Nguyên tố X đồng (Cu) Câu 10 Giả sử lượng muối khan B thu sau cho Clo dư vào dd A có NaCl nNaCl 3,0525 0,0522 mol 58,5 NaCl + AgNO3 AgCl + NaNO3 Theo (1) nNaCl nAgCl (1) 3,22875 x 0,045 0,0522 143,5 Do đó: muối khan B thu NaCl có NaF Vậy hỗn hợp X chứa NaF mNaF = 3,0525 – 0,045 x 58,5 = 0,42 g Vậy % NaF = 6,74% Gọi công thức chung muối halogenua lại là: Na Y 2Na Y + Cl2 2NaCl + Y (2) Theo (2), nNaY nNaCl 0,045 mNaY 6,23 0,42 5,81g Do đó: M NaY 5,81 129,11 0,045 MY 106,11 Như phải có halogen mà M > 106,11 Halogen iot 11 2,00 STT câu ĐÁP ÁN Vậy công thức muối thứ NaI Do có hai trường hợp: Trường hợp 1: NaF, NaCl NaI Gọi a, b số mol NaCl NaI 58,5a 150b 5,81 a 0,01027 a b 0,045 b 0,03472 Ta có: m NaCl 0,6008 g m NaI 5,208 g Vậy % NaCl = 9,64%, % NaF = 6,74%, %NaI=83,62% Trường hợp 2: NaF, NaBr NaI Gọi a’, b’ số mol NaBr NaI 103a ' 150b ' 5,81 a ' 0,02 ' ' ' a b 0,045 b 0,025 Ta có: m NaBr 2,06 g m NaI 3,75 g Vậy % NaBr = 33,07%; %NaF = 6,74%; %NaI=60,19% 12 ĐIỂM [...]... dch HCl 0 ,100 M dựng thờm vo 25,00 ml dung dch A n pH=6,00 Cho bit tan ca CO2 trong nc l 3 .10 - 3M; pKa ca H2CO3 ln lt l 6,35; 10, 33 Cõu 7: Cõnbnghũa tan Dung dịchbãohòa H2S cónồng độ 0,200 M Hằngsốaxitcủa H2S: K1 = 1,0 107 và K2 = 1,3 101 3 a Tínhnồng độ ion sunfuatrong dung dịchH2S 0,200 M khi điềuchỉnh pH = 2,0 b.Một dung dịchAchứacáccation Mn2+, Co2+, và Ag+vớinồng độ ban đầucủamỗi ion đềubằng... tan H2S vàoA đếnbão hoà và điềuchỉnh pH = 2,0 thì ion nào tạo kếttủa Cho: TMnS = 2,5 101 0 ; TCoS = 4,0 102 1 ; TAg2S = 6,3 105 0 Cõu 8: Phnngoxihúakh-Thincc-pin in Cú dung dch X gmFe2(SO4)3 0,200M; FeSO4 0,020M vNaCl 4M 1 Cntinthtithiulbaonhiờucúquỏtrỡnhoxihúavquỏtrỡnhkhxyrautiờn miincckhiinphõn dung dch X pH = 0 2 inphõn 100 ml dung dch X vicngdũnginmtchiukhụngicú I = 9,650A vtrongthigian 100 giõythuc... mun tỏch Ba2+ ra khi Sr2+ di dng BaCrO4 thỡ phi thit lp khu vc nng : 10 3,93 C CrO 2 10 3,65 M (2) 4 p dng LTDKL i vi (1), trong ú C CrO 2 tớnh theo (2) v [Cr2 O 7 2 ] 1M (vỡ dựng d so 4 vi ion Ba2+ cn lm kt ta), tớnh c khu vc pH cn thit lp: Cr2O72- + H2O 2CrO42- + 2H+ Ti cõn bng: 1 x [H ] 10 14,64 1 C2 C K a 10 14,64 x 10 7,32 10 3,67 [H ] 10 3,39 3,4 pH 3,7 C Cõu 8 Phn ng oxi húa kh... K p1 1,000 .105 4, 720 .104 = 0,472 1,000 .105 G10 = - 8,3145.373,15.ln0,472 = 2329,33 (J/mol) Tng t i vi hp cht Me3PBMe3: K2 = K p2 P0 K p2 1,000 .105 1, 280 .104 = 0,128 1,000 .105 G 02 = - 8,3145.373,15.ln0,128 = 6376,29 (J/mol) G10 < G 02 hp cht Me3PBMe3 khú phõn li hn b) H0 = G 0 + T S0 H10 = 2329,33 + 373,15.191,3 = 73712,93 (J/mol) H02 = 6376,29 + 373,15.167,6 = 68916,23 (J/mol) H10 > H02 ... T2 1 10 4,65 Tớnh khong pH cú th kt ta hon ton Ba2+ di dng BaCrO4 m khụng kt ta SrCrO4 Hng dn gii Trong dung dch cú cỏc cõn bng sau: Cr2O72- + H2O 2CrO42CrO42- + Ba2+ CrO42- + Sr2+ + K a 10 14,64 2H+ (1) T11 10 9,93 BaCrO4 T2 1 10 4,65 SrCrO4 iu kin cú kt tu hon ton BaCrO4: C CrO 2 4 iu kin khụng cú kt ta SrCrO4: C CrO 2 4 T2 C Sr T1 [Ba 2 2 10 9,93 ] 10 10 4,65 10 1 6 10 3,93 M 10 3,65... gam chất rắn không tan Từmộtlượng đồngvị64Cubanđầu, sau 29 giờ 44 phútlấyhỗnhợpcòn lại hoà tan vào dung dịch KOH dư thì phầnchất rắn không tan cókhốilượngbằng 50,4% khốilượnghỗnhợp 1 Tínhcáchằngsốphóng xạ k1, k2 và chu kì bán rã của6 4Cu 2.Tínhthờigian để 64Cu còn lại 10% 3 Tínhthờigian để khốilượng64Zn chiếm 30% khốilượnghỗnhợp Cõu 2: Liờnkthúahcvcutrỳcphõnt 1.Cú thxỏcnhcutrỳchỡnhhccacỏcphõnt hay ion... = 3,00 M; C0B = 0,01 M Bin thi n nng cỏc cht A v B theo thi gian trong hai thớ nghim trờn c biu din hỡnh 1 v hỡnh 2; nng cht xỳc tỏc CX = 1,00 M v khụng i trong sut thi gian phn ng 102 CA (mol/L) 102 CB (mol/L) 1,2 1,0 0,6 0,5 0,3 0,15 0 10 20 30 40 t (phỳt) 0,25 0,125 0 20 40 60 Hỡnh 1 t (phỳt) Hỡnh 2 a) 25 oC hng s cõn bng ca phn ng (a) l KC = 4 .106 Tớnh thi gian cn thit h t n trng thỏi cõn bng,... 6,93 .10 2 = 0,01155 L/(mol.phỳt) C0B 6, 00 x 1 1-x X 1 Kc = 4 .106 C + D 0 0 1-x (1-x)2 KC = 2 = 4 .106 x 5 .10- 4 (M) x Vỡ phn ng l bc 2 v C 0A = C 0B = 1,00 M nờn phng trỡnh ng hc tớch phõn cú dng: 1 1 1 1 5 - 0 kap.t 0,01155.t t = 1,73 .10 phỳt 4 C C 5 .10 1 Vy nhit 25 oC cn ti 1,73 .105 phỳt phn ng t c cõn bng b) Khi tng nhit t 25 oC lờn 80 oC, tc phn ng thun v nghch u tng lờn, thi gian cn thit... = 3,00 M; C0B = 0,01 M Bin thi n nng cỏc cht A v B theo thi gian trong hai thớ nghim trờn c biu din hỡnh 1 v hỡnh 2; nng cht xỳc tỏc CX = 1,00 M v khụng i trong sut thi gian phn ng 102 CA (mol/L) 102 CB (mol/L) 1,2 1,0 0,6 0,5 0,3 0,15 0 10 20 30 40 t (phỳt) 0,25 0,125 0 20 Hỡnh 1 40 60 t (phỳt) Hỡnh 2 a) 25 oC hng s cõn bng ca phn ng (a) l KC = 4 .106 Tớnh thi gian cn thit h t n trng thỏi cõn bng,... 0, 0101 M (= 0,00011615 mol = 1,1615 .10- 4 mol) s mol Na2S2O3 trong 50 ml dd A 13 l 2,323 .10- 4 mol s mol Na2S2O3 trong 250 ml dd A l 1,1615 .10- 3 mol s mol I2 cn dựng trong (2) khi p/ vi 250 ml A l : 5,8075 .10- 4 mol s mol Na2S trong 250 ml dung dch A: 6,02975 .10- 3 mol 0,5 -3 % Na2S.9H2O= 6,02975 .10 168 .100 /2 = 72,36% %Na2S2O3.5H2O = 14,40% % tp cht tr = 13,24% 0,5 14 S GIO DC V O TO QUNG NINH THI ... a 10 14,64 2H+ (1) T11 10 9,93 BaCrO4 T2 10 4,65 SrCrO4 iu kin cú kt tu hon ton BaCrO4: C CrO iu kin khụng cú kt ta SrCrO4: C CrO T2 C Sr T1 [Ba 10 9,93 ] 10 10 4,65 10 10 3,93 M 10. .. cókhốilượngbằng 50,4% khốilượnghỗnhợp Tínhcáchằngsốphóng xạ k1, k2 chu kì bán rã của6 4Cu 2.Tínhthờigian để 64Cu lại 10% Tínhthờigian để khốilượng64Zn chiếm 30% khốilượnghỗnhợp Cõu 2: Liờnkthúahcvcutrỳcphõnt... K p1 1,000 .105 4, 720 .104 = 0,472 1,000 .105 G10 = - 8,3145.373,15.ln0,472 = 2329,33 (J/mol) Tng t i vi hp cht Me3PBMe3: K2 = K p2 P0 K p2 1,000 .105 1, 280 .104 = 0,128 1,000 .105 G 02 = -