TỔNG HỢP CÁC ĐỀ THI VÀ ĐÁP ÁN MÔN HÓA HỌC KÌ THI HSG CẤP KHU VỰC LỚP 11 CỦA CÁC TRƯỜNG CHUYÊN (260 page)

TỔNG HỢP CÁC ĐỀ THI VÀ ĐÁP ÁN MÔN HÓA HỌC KÌ THI HSG CẤP KHU VỰC LỚP 11 CỦA CÁC TRƯỜNG CHUYÊN TỔNG HỢP CÁC ĐỀ THI VÀ ĐÁP ÁN MÔN HÓA HỌC KÌ THI HSG CẤP KHU VỰC LỚP 11 CỦA CÁC TRƯỜNG CHUYÊN TỔNG HỢP CÁC ĐỀ THI VÀ ĐÁP ÁN MÔN HÓA HỌC KÌ THI HSG CẤP KHU VỰC LỚP 11 CỦA CÁC TRƯỜNG CHUYÊN TỔNG HỢP CÁC ĐỀ THI VÀ ĐÁP ÁN MÔN HÓA HỌC KÌ THI HSG CẤP KHU VỰC LỚP 11 CỦA CÁC TRƯỜNG CHUYÊNTỔNG HỢP CÁC ĐỀ THI VÀ ĐÁP ÁN MÔN HÓA HỌC KÌ THI HSG CẤP KHU VỰC LỚP 11 CỦA CÁC TRƯỜNG CHUYÊN TỔNG HỢP CÁC ĐỀ THI VÀ ĐÁP ÁN MÔN HÓA HỌC KÌ THI HSG CẤP KHU VỰC LỚP 11 CỦA CÁC TRƯỜNG CHUYÊN

ĐỀ THI ĐỀ NGHỊ MÔN: HÓA HỌC - KHỐI 11

Câu 1: (Cấu tạo nguyên tử - Hạt nhân nguyên tử - 2điểm)

1(1,0điểm) Người ta thấy rằng nước trong một cái hồ có tốc độ phân rã phóng xạ của226Ra

là 6,7 nguyên tử.phút-1.(100lit-1) Quá trình này tạo ra đồng vị 222Rn có hoạt độ phóng xạ4,2 nguyên tử.phút-1.(100 lit-1) Độ phóng xạ của các đồng vị này không thay đổi theo thờigian, bởi vì một phần222Rn sinh ra từ quá trình phân rã 226Ra lại bị mất đi bởi một quá trìnhchưa xác định được

a) Tính nồng độ của222Rn ( đơn vị mol/l)

b) Tính hằng số tốc độ ( đơn vị phút -1) của quá trình chưa xác định được ở trên Biết quátrình này tuân theo định luật tốc độ của phản ứng bậc nhất

Cho: t1/2(222Rn )  3 , 8 ngày ; t ( Ra) 1600 naêm1/2 226  ; NA= 6,02.1023

2 (1,0điểm) Kết quả tính Hoá học lượng tử cho biết ion Li2+ có năng lượng electron ở các

mức En (n là số lượng tử chính) như sau: E1= -122,400eV; E2= -30,600eV;

E3= -13,600eV; E4= -7,650eV

a) Tính các giá trị năng lượng trên theo kJ/mol (có trình bày chi tiết đơn vị tính).

b) Hãy giải thích sự tăng dần năng lượng từ E1 đến E4 của ion Li2+.

c) Tính năng lượng ion hoá của ion Li2+ (theo eV) và giải thích.

Câu 2: (Liên k ết hóa học- cấu trúc phân tử - tinh thể- 2điểm)

1 (1,0điểm)Cho M là một kim loại hoạt động Oxit của M có cấu trúc mạng lưới lập

phương với cạnh của ô mạng cơ sở là a= 5,555Å Trong mỗi ô mạng cơ sở, ion chiếm đỉnh và tâm các mặt của hình lập phương, còn ion kim loại chiếm các hốc tứdiện (tâm của các hình lập phương con với cạnh là a/2 trong ô mạng) Khối lượng riêngcủa oxit là 2,400 g/cm3

O2-a) Tính số ion kim loại và ion O2- trong một ô mạng cơ sở.

b) Xác định kim loại M và công thức oxit của M.

2 (1,0điểm)

a) Sử dụng mô hình về sự đẩy nhau của các cặp electron hóa trị (mô hình VSEPR), dự đoán

dạng hình học của các ion và phân tử sau: BeH , SiF 2-, NO +, I -

1.(1,0điểm) Thực nghiệm cho biết năng lượng liên kết, kí hiệu là E, (theo kJ.mol-1) của một sốliên kết như sau:

Liên kết O-H (ancol) C=O (RCHO) C-H (ankan) C-C (ankan)

2.(1,0điểm) Thả một viên nước đá có khối lượng 20 gam ở -25oC vào 200 ml rượu

Vodka-Hà Nội 39,5o (giả thiết chỉ chứa nước và rượu) để ở nhiệt độ 25 oC Tính biến thiên entropicủa quá trình thả viên nước đá vào rượu trên đến khi hệ đạt cân bằng Coi hệ được xét là cô

lập.Cho: R = 8,314 J.mol-1.K-1; khối lượng riêng của nước là 1g.ml-1và của rượu là 0,8 g.ml1

-; nhiệt dung đẳng áp của nước đá là 37,66 J.mol-1.K-1, của nước lỏng là 75,31 J.mol-1.K-1 vàcủa rượu là 113,00 J.mol-1.K-1 Nhiệt nóng chảy của nước đá là 6,009 kJ.mol-1

Câu 4: (Cân b ằng trong dung dịch axit-bazơ- cân bằng hòa tan phức chất- 2 điểm)

1 (1,0điểm) Trộn 10,00 ml dung dịch SO2 với 10,00 ml dung dịch Na2SO3, được dung dịch A.Thêm 3 giọt metyl da cam và chuẩn độ dung dịch thu được Dung dịch đổi màu (pH = 4,4) khidùng hết 12,50 ml dung dịch NaOH 0,2000M Thêm tiếp 3 giọt phenolphtalein vào hỗn hợp vàchuẩn độ tiếp bằng NaOH 0,2000M Sự đổi màu xảy ra (pH = 9,0) khi dùng hết 27,50 mlNaOH nữa

a Tính nồng độ mol/L của dung dịch SO2và dung dịch Na2SO3trước khi trộn

b Tính pH của dung dịch A sau khi trộn.

2.(1,0điểm) Một dung dịch chứa các ion Ag+và 0,020 mol/L NaCN So với ion bạc thì natri xianua rất

dư pH của dung dịch này bằng 10,8 Trong dung dịch có cân bằng sau:

Ag+ + 4CN− [Ag(CN)4]3− ; hằng số cân bằng β1= 5,00.1020a) Xác định tỉ số của

4 +

3-c([Ag(CN) ] ) c(Ag ) trong dung dịch.

b) Để tăng nồng độ của ion Ag+ tự do (chưa tạo phức) phải thêm vào dung dịch đó NaOH hay HClO4? Vì sao?

c) Sau khi thêm axit/bazơ (dựa vào kết quả của b) để nồng độ ion Ag+ trong dung dịch tăng lên 10 lần so với nồng độ ion Ag+ trong dung dịch cho ở a Tính nồng độ ion CN− trong dung dịch mới này.

Sử dụng c(CN − ) = 0,0196 mol/L (khi chưa thêm axit/bazơ) Thể tích của dung dịch coi như không thay đổi sau khi thêm axit/bazơ pK a (HCN) = 9,31.

Câu 5: (Ph ản ứng oxi hóa-khử- thế điện cực - pin điện- 2,0 điểm)

Một pin nhiên liệu được làm từ đường saccarozơ có cấu tạo như sau:

Bắt đầu phản ứng, người ta cho hỗn hợp VO2+ đã được hòa trong dung dịch axit mạnh vàohai thùng phản ứng:

Ở thùng 1: VO2+ bị khử thành V3+, saccarozơ bị oxi hóa thành CO2và H2O

Ở thùng 2: VO2+ bị oxi hóa bởi O2thành VO2+

Sau đó sản phẩm chứa ion V3+và VO2

+

ở thùng 1 và 2 được bơm vào các bình điện cực.Sau khi pin hoạt động, sản phẩm thu được bơm trở lại các thùng phản ứng Các quá trìnhnày diễn ra tuần hoàn nên pin hoạt động liên tục, không bị gián đoạn

1 Tính thể tích không khí (150C, 101 kPa) cần bơm vào thùng 2 trong lúc 10 gamsaccarozơ ở thùng 1 đang phản ứng để pin làm việc liên tục, không bị gián đoạn (biết thểtích oxi chiếm 20,95% thể tích không khí)

2 Ban đầu nồng độ VO2+ ở mỗi thùng là 2 mol/l và các phản ứng đều thực hiện ở 150C Giảthiết rằng lượng VO2+phản ứng ở mỗi thùng bằng nhau

a)Tính G0và G của phản ứng trong pin

b)Tính nồng độ của V3+và VO2

+biết suất điện động của pin là 0,32 V Biết : 1 atm = 1,01.105 Pa ; F = 96500 ; 2 3

Câu 6: (Bài toán v ề phần nguyên tố phi kim - 2,0điểm)

Cho dòng khí CO qua ống sứ đựng 31,2 gam hỗn hợp CuO và FeO nung nóng Sau thí nghiệmthu được chất rắn A trong ống sứ (giả sử không có phản ứng nhiệt kim xảy ra) Cho khí đi rakhỏi ống sứ lội từ từ qua 1 lít dung dịch Ba(OH)2 0,2M thấy tạo thành 29,55 gam kết tủa

1 Tính khối lượng chất rắn A

Câu 7: ( Xác định cơ chế phản ứng- 2,0 điểm)

Đề nghị cơ chế của phản ứng

Câu 8 :(Xác định lượng chất hữu cơ - 2,0điểm)

Chia 44,8 gam hỗn hợp X gồm axit axetic, glixerol và etyl axetat làm ba phần (tỉ lệ số molcủa các chất trong mỗi phần là như nhau)

- Phần 1: tác dụng hết với Na thu được 1,344 lít (đktc) khí H2

- Phần 2: tác dụng vừa đủ với 500 ml dung dịch NaOH 0,4M khi đun nóng

- Phần 3: (có khối lượng bằng khối lượng phần 2) tác dụng với NaHCO3 dư thì có 2,688lít (đktc) khí bay ra

Tính khối lượng mỗi chất có trong hỗn hợp X, biết rằng hiệu suất các phản ứng đều là 100%

Câu 9: (Xác định công thức phân tử - công thức cấu tạo hợp chất hữu cơ - 2,0điểm )

Hợp chất A phản ứng với PCl3cho ra B, khử hoá B bằng H2/Pd nhận được benzanđehit.Mặt khác, cho B tác dụng với NH3được C, xử lí C với Br2trong môi trường kiềm được D

Từ B có thể nhận được E bằng cách cho phản ứng với benzen xúc tác AlCl3 E chuyểnthành F khi xử lí với hyđroxylamin Trong môi trường axit F chuyển thành G Viết côngthức cấu tạo của những hợp chất trên

Câu 4: (T ổng hợp hợp chất hữu cơ - 2,0điểm)

Dưới đây là sơ đồ tổng hợp một số chất.

Xác định các chất A B C D FD G

Câu 1: (Cấu tạo nguyên tử - Hạt nhân nguyên tử - 2điểm)

1(1,0điểm) Người ta thấy rằng nước trong một cái hồ có tốc độ phân rã phóng xạ của226Ra

là 6,7 nguyên tử.phút-1.(100lit-1) Quá trình này tạo ra đồng vị 222Rn có hoạt độ phóng xạ4,2 nguyên tử.phút-1.(100 lit-1) Độ phóng xạ của các đồng vị này không thay đổi theo thờigian, bởi vì một phần222Rn sinh ra từ quá trình phân rã 226Ra lại bị mất đi bởi một quá trìnhchưa xác định được

c) Tính nồng độ của222Rn ( đơn vị mol/l)

d) Tính hằng số tốc độ ( đơn vị phút -1) của quá trình chưa xác định được ở trên Biết quátrình này tuân theo định luật tốc độ của phản ứng bậc nhất

Cho: t1/2(222Rn )  3 , 8 ngày ; t ( Ra) 1600 naêm1/2 226  ; NA= 6,02.1023

L ời giải và thang điểm:

2667 , 1

2 , 4 )

Rn (

A )

Rn (

) M ( 10 5 , 5 100 10 02 , 6

33157 )

Rn (

b) Vì độ phóng xạ của 222Rn không thay đổi theo thời gian nên số nguyên tử

222 Rn cũng không thay đổi theo thời gian ( A =  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 gian từ hai quá trình: một là từ quá

trình phân rã của222Rn ( 222Rn là đồng vị phóng xạ tự nhiên), hai là từ quá trình không

biết tên xảy ra ở trong hồ.

Gọi k là hằng số tốc độ của quá trình không biết tên xảy ra ở trong hồ.

2 (1,0điểm) Kết quả tính Hoá học lượng tử cho biết ion Li2+ có năng lượng electron ở các

mức En (n là số lượng tử chính) như sau: E1= -122,400eV; E2= -30,600eV;

E3= -13,600eV; E4= -7,650eV

a) Tính các giá trị năng lượng trên theo kJ/mol (có trình bày chi tiết đơn vị tính).

b) Hãy giải thích sự tăng dần năng lượng từ E1 đến E4 của ion Li2+.

c) Tính năng lượng ion hoá của ion Li2+ (theo eV) và giải thích.

a) 1eV = 1,602.10-19J x 6,022.1023mol-1x 10-3kJ/J

= 96,472kJ/mol Vậy:

E 1 = -122,400eV x 96,472 kJ/mol.eV

= -11808,173kJ/mol; E 2 = -30,600 eVx 96,472 kJ/mol.eV = -2952,043kJ/mol;

E 3 = -13,600eV x 96,472 kJ/mol.eV

= -1312,019kJ/mol; E4

= -7,650eV x 96,472 kJ/mol.eV

= -738,011kJ/mol.

b) Quy luật liên hệ: Khi Z là hằng số, n càng tăng, năng lượng En tương ứng

càng cao (càng lớn) Giải thích: n càng tăng, số lớp electron càng tăng, electron

càng ở lớp xa hạt nhân, lực hút

hạt nhân tác dụng lên electron đó càng yếu, năng lượng E n tương ứng càng

cao (càng lớn), electron càng kém bền.

c) Sự ion hoá của Li2+: Li2+→ Li3++ e

Cấu hình electron của Li2+ở trạng thái cơ bản là 1s1 Vậy I3= -(E1) = +122,400 eV

→ I 3 = 122,400eV

0,5đ

0,25đ

0,25đ

Câu 2: (Liên k ết hóa học- cấu trúc phân tử - tinh thể- 2điểm)

1 (1,0điểm)Cho M là một kim loại hoạt động Oxit của M có cấu trúc mạng lưới lập

phương với cạnh của ô mạng cơ sở là a= 5,555Å Trong mỗi ô mạng cơ sở, ion chiếm đỉnh và tâm các mặt của hình lập phương, còn ion kim loại chiếm các hốc tứdiện (tâm của các hình lập phương con với cạnh là a/2 trong ô mạng) Khối lượng riêngcủa oxit là 2,400 g/cm3

O2-a) Tính số ion kim loại và ion O2- trong một ô mạng cơ sở.

b) Xác định kim loại M và công thức oxit của M.

L ời giải và thang điểm

1 Cấu trúc tinh thể oxit kim loại M (học sinh có thể không cần vẽ hình)

1.

MM= 22,968≈ 23 (g/mol) nguyên tử khối của M là 23 đvC → M là Na, oxit là Na2 O. 0,5đ

2 (1,0điểm)

a) Sử dụng mô hình về sự đẩy nhau của các cặp electron hóa trị (mô hình VSEPR), dự đoán

dạng hình học của các ion và phân tử sau: BeH2, SiF6

, NO2 +, I3 -

2-b) Các chất AgCl và Cr(OH)3 không tan trong nước, nhưng trong nước amoniaclại tạo ra những hợp chất tan Dựa vào thuyết liên kết hoá trị (thuyết VB), hãy giảithích sự tạo thành liên kết giữa ion Ag+, Cr3+ và các phân tử amoniac trong các hợpchất tan đó

Lời giải và thang điểm:

a) . BeH2: dạng AL2E0 Phân tử có dạng thẳng: H−Be−H.

SiF62-: dạng AL6E0 Ion có dạng bát diện đều.

NO2+: dạng AL2E0, trong đó có 2 “siêu cặp” ứng với 2 liên kết đôi N=O

([O=N=O]+) Ion có dạng đường thẳng.

I3-: dạng AL2E3, lai hoá của I là dsp3, trong đó 2 liên kết I−I được ưu tiên nằm dọc

theo trục thẳng đứng, 3 obitan lai hoá nằm trong mặt phẳng xích đạo (vuông góc

với trục) được dùng để chứa 3 cặp electron không liên kết Ion có dạng đường

Giải thích sự tạo thành liên kết giữa ion Ag+, Cr3+và các phân tử amoniac trong các phức chất.

- Giải thích sự tạo phức [Ag(NH 3 ) 2 ]+ (0,25điểm)

Trong phức chất [Ag(NH 3 ) 2 ]+, ion Ag+ lai hoá sp Mỗi obitan lai hoá sp của Ag+ (không có electron) xen phủ với obitan lai hoá sp3có cặp electron chưa tham gia liên kết của N trong NH 3 tạo

ra liên kết cho nhận giữa NH3và Ag+

NH3 NH3

-Giải thích sự tạo phức [Cr(NH3)6]3+ (0,25điểm)

Trong phức chất [Cr(NH3)6]3+, ion Cr3+ lai hoá d2sp3 Mỗi obitan lai hoá của Cr3+ (không có electron) xen phủ với obitan lai hoá sp3có cặp electron chưa tham gia liên kết của N trong NH 3.

tạo ra liên kết cho nhận giữa NH 3 và Cr3+

Câu 3: (Nhi ệt động lực học - 2,0 điểm)

1.(1,0điểm) Thực nghiệm cho biết năng lượng liên kết, kí hiệu là E, (theo kJ.mol-1) của một sốliên kết như sau:

Liên kết O-H (ancol) C=O (RCHO) C-H (ankan) C-C (ankan)

i là liên kết thứ i trong chất đầu; i là số mol liên kết i

j là liên kết thứ j trong chất cuối;j là số mol liên kết j

b) Phản ứng tỏa nhiệt vì tổng năng lượng cần thiết để phá hủy các liên kết ở các phân tử chất đầu nhỏ

hơn tổng năng lượng tỏa ra khi hình thành các liên kết ở phân tử chất cuối

0,25đ

2.(1,0điểm) Thả một viên nước đá có khối lượng 20 gam ở -25oC vào 200 ml rượu

Vodka-Hà Nội 39,5o (giả thiết chỉ chứa nước và rượu) để ở nhiệt độ 25 oC Tính biến thiên entropicủa quá trình thả viên nước đá vào rượu trên đến khi hệ đạt cân bằng Coi hệ được xét là cô

lập.Cho: R = 8,314 J.mol-1.K-1; khối lượng riêng của nước là 1g.ml-1và của rượu là 0,8 g.ml1

-; nhiệt dung đẳng áp của nước đá là 37,66 J.mol-1.K-1, của nước lỏng là 75,31 J.mol-1.K-1 vàcủa rượu là 113,00 J.mol-1.K-1 Nhiệt nóng chảy của nước đá là 6,009 kJ.mol-1

L ời giải và thang điểm

Thành phần của rượu và nước trong rượu 39,5olà:

Khi thả viên nước đá vào hỗn hợp rượu, nhiệt tỏa ra của hỗn hợp rượu bằng đúng nhiệt thu vào của viên

nước đá thì hệ đạt cân bằng Gọi nhiệt độ của hệ khi hệ đạt cân bằng là t cb (oC).

Quá trình thu nhiệt gồm 3 giai đoạn:

Q tỏa = Q tỏa của nước + Q tỏa của rượu = 121 cb 63, 2 cb

75,31 (25 t ) + 113,00 (25 t )

 Q tỏa = 661,50 (25 – t cb )Do Q tỏa = Q thu nên ta có: 7722,78 + 83,68 t cb = 661,50 (25 – t cb )

t cb = 11,83 (oC).

Biến thiên entropi của hệ ( ΔS hệ ) bằng tổng biến thiên entropi viên nước đá từ -25oC lên 11,83oC ( ΔS nđ )

và biến thiên entropi hỗn hợp rượu nước từ 25oC xuống 11,83oC ( ΔS hhr ).

Biến thiên entropi của nước đá tăng từ - 25oC đến 11,83oC gồm 3 thành phần:

o

C Vậy ΔS nđ = ΔS1 + ΔS2 + ΔS3

Câu 4: (Cân b ằng trong dung dịch axit-bazơ- cân bằng hòa tan phức chất- 2 điểm)

1 (1,0điểm) Trộn 10,00 ml dung dịch SO2 với 10,00 ml dung dịch Na2SO3, được dung dịch A.Thêm 3 giọt metyl da cam và chuẩn độ dung dịch thu được Dung dịch đổi màu (pH = 4,4) khidùng hết 12,50 ml dung dịch NaOH 0,2000M Thêm tiếp 3 giọt phenolphtalein vào hỗn hợp vàchuẩn độ tiếp bằng NaOH 0,2000M Sự đổi màu xảy ra (pH = 9,0) khi dùng hết 27,50 mlNaOH nữa

a Tính nồng độ mol/L của dung dịch SO2và dung dịch Na2SO3trước khi trộn

Khi chuẩn độ dung dịch A đến pH = 4,4 pKa1 pKa2

10 0,125

2.(1,0điểm) Một dung dịch chứa các ion Ag+và 0,020 mol/L NaCN So với ion bạc thì natri xianua rất

dư pH của dung dịch này bằng 10,8 Trong dung dịch có cân bằng sau:

Ag+ + 4CN− [Ag(CN)4]3− ; hằng số cân bằng β1= 5,00.1020a) Xác định tỉ số của

4 +

3-c([Ag(CN) ] ) c(Ag ) trong dung dịch.

b) Để tăng nồng độ của ion Ag+ tự do (chưa tạo phức) phải thêm vào dung dịch đó NaOH hay HClO4? Vì sao?

c) Sau khi thêm axit/bazơ (dựa vào kết quả của b) để nồng độ ion Ag+ trong dung dịch tăng lên 10 lần so với nồng độ ion Ag+ trong dung dịch cho ở a Tính nồng độ ion CN− trong dung dịch mới này.

Sử dụng c(CN − ) = 0,0196 mol/L (khi chưa thêm axit/bazơ) Thể tích của dung dịch coi như không thay đổi sau khi thêm axit/bazơ pK a (HCN) = 9,31.

Hướng dẫn giải:

2 a) 2 Ag+ + 4CN− [Ag(CN)4]3− β1=

4

c([Ag(CN) ] ) c(Ag ).c(CN ) = 5,00.10

20

4 +

c(Ag+)

c(Ag+) = 10 và c([Ag(CN)4]

3−) = c(Ag+) × β1× c(CN−)4c([Ag(CN)4]3−)v+ c(Ag+)v= c([Ag(CN)4]3−)n+ c(Ag+)n

c(Ag+)v× β1 × c(CN−)4v+ c(Ag+)v= c(Ag+)n × β1 × c(CN−)4n+ c(Ag+)n

n v

0,5đ

Câu 5: (Ph ản ứng oxi hóa-khử- thế điện cực - pin điện- 2,0 điểm)

Một pin nhiên liệu được làm từ đường saccarozơ có cấu tạo như sau:

Bắt đầu phản ứng, người ta cho hỗn hợp VO2+ đã được hòa trong dung dịch axit mạnh vàohai thùng phản ứng:

Ở thùng 1: VO2+ bị khử thành V3+, saccarozơ bị oxi hóa thành CO2và H2O

Ở thùng 2: VO2+ bị oxi hóa bởi O2thành VO2+

Sau đó sản phẩm chứa ion V3+và VO2+ ở thùng 1 và 2 được bơm vào các bình điện cực.Sau khi pin hoạt động, sản phẩm thu được bơm trở lại các thùng phản ứng Các quá trìnhnày diễn ra tuần hoàn nên pin hoạt động liên tục, không bị gián đoạn

1 Tính thể tích không khí (150C, 101 kPa) cần bơm vào thùng 2 trong lúc 10 gamsaccarozơ ở thùng 1 đang phản ứng để pin làm việc liên tục, không bị gián đoạn (biết thểtích oxi chiếm 20,95% thể tích không khí)

2 Ban đầu nồng độ VO2+ ở mỗi thùng là 2 mol/l và các phản ứng đều thực hiện ở 150C Giảthiết rằng lượng VO2+phản ứng ở mỗi thùng bằng nhau

a)Tính G0

và G của phản ứng trong pin.

b)Tính nồng độ của V3+và VO2

+biết suất điện động của pin là 0,32 V Biết : 1 atm = 1,01.105 Pa ; F = 96500 ; 2 3

Lời giải và thang điểm

0 pin

96500 1

) 273 15 (

314 , 8 66 , 0 32 , 0 K

ln nF

RT E

273 15 (

314 , 8 10 69 , 63 K ln RT G

) x 2 ( ] VO ].[

V [

] VO [

2 2

3

2 2

1 Tính khối lượng chất rắn A.

2 Chia chất rắn A thành 2 phần bằng nhau

- Hòa tan hết phần 1 bằng dung dịch HCl dư thấy thoát ra 0,56 lít H2(đktc)

- Hòa tan hết phần 2 bằng dung dịch H2SO4 đặc nóng thu được dung dịch 2 muối sunphat trung hòa và V lít (đktc) khí SO2duy nhất Tính V

L ời giải và thang điểm

1)Tính khối lượng chất rắn A

Phương trình phản ứng:

FeO + CO Fe + CO 2 (1)

CuO + CO Cu + CO 2 (2)

CO 2 + Ba(OH) 2 BaCO 3 + H 2 O (3)

CO 2 + H 2 O + BaCO 3 Ba(HCO 3 ) 2 (4) Số mol Ba(OH) 2 = 0,2mol; số mol BaCO 3 = 0,15mol * Trường hợp 1: Lượng CO 2 thiếu -> mol CO 2 = mol BacO 3 = 0,15mol -> m A = 31,2 - 0,15.16 = 28,8 gam * Trường hợp 2: Lượng CO 2 dư -> xảy ra phản ứng (4), lúc đó lượng CO 2 bằng : 0,2 + (0,2-0,15) = 0,15 mol -> m A = 31,2 - 0,25.16 = 27,2 gam. 2) Tính V Các phản ứng hòa tan chất A: Fe + HCl -> FeCl 2 + H 2 (5) FeO + 2HCl -> FeCl 2 + H 2 O (6)

CuO + 2HCl -> CuCl 2 + H 2 O (7)

2Fe + 6H 2 SO 4 -> Fe 2 (SO 4 ) 3 + 3SO 2 + 6H 2 O (8)

2FeO + 4H 2 SO 4 -> Fe 2 (SO 4 ) 3 + SO 2 + 4H 2 O (9)

Cu + 2H 2 SO 4 -> Cu(SO 4 ) + SO 2 + 2H 2 O (10)

CuO + H 2 SO 4 -> Cu(SO 4 ) + H 2 O (11)

(5) -> mol Fe = mol H = 0,025mol

0,25đ

0,25đ

0,5đ

t0

t0

(1,2) -> mol Fe + mol Cu = mol CO 2

-> mol Cu (trường hợp 1) = 0,15/2 - 0,025 = 0,05 mol

-> mol Cu (trường hợp 2) = 0,25/2 - 0,025 = 0,1 mol

* Trường hợp 1: Giả sử tất cả CuO đã bị khử, lúc đó FeO sẽ cực đại và bằng:

* Trường hợp 2: Lập luận tương tự trường hợp 1 ta có:

Mol FeO = (27,2/2 - 0,025.56 - 0,1.64).1/72 = 0,08 mol

Câu 8 :(Xác định lượng chất hữu cơ - 2,0điểm)

Chia 44,8 gam hỗn hợp X gồm axit axetic, glixerol và etyl axetat làm ba phần (tỉ lệ số molcủa các chất trong mỗi phần là như nhau)

- Phần 1: tác dụng hết với Na thu được 1,344 lít (đktc) khí H2

- Phần 2: tác dụng vừa đủ với 500 ml dung dịch NaOH 0,4M khi đun nóng

- Phần 3: (có khối lượng bằng khối lượng phần 2) tác dụng với NaHCO3 dư thì có 2,688lít (đktc) khí bay ra

Tính khối lượng mỗi chất có trong hỗn hợp X, biết rằng hiệu suất các phản ứng đều là 100%

Hướng dẫn giải

Phần 1 : CH3COOH (a mol), C3H5(OH)3(b mol) và CH3COOC2H5(c mol)

Phần 2 : CH3COOH (xa mol), C3H5(OH)3(xb mol) và CH3COOC2H5(xc mol)

Phần 3 : CH3COOH (xa mol), C3H5(OH)3(xb mol) và CH3COOC2H5(xc mol)

mhh= 60.(a + 2xa) + 92.(b+2xb) + 88.(c+2xc) = 44,8 (gam)

Số mol NaOH phản ứng là : xa + xc = 0,2 (mol) (III)

- Cho phần 3 tác dụng với NaHCO3dư:

CH COOH NaHCO CH COONa CO H O

Số mol khí CO2thu được là : xa = 0,12 (mol) (IV)

Từ (II), (III) và (IV) ta có:

0,12

ax = 0,12 a=

x 0,04x - 0,04

Câu 9: (Xác định công thức phân tử - công thức cấu tạo hợp chất hữu cơ - 2,0điểm )

Hợp chất A phản ứng với PCl3cho ra B, khử hoá B bằng H2/Pd nhận được benzanđehit.Mặt khác, cho B tác dụng với NH3được C, xử lí C với Br2trong môi trường kiềm được D

Từ B có thể nhận được E bằng cách cho phản ứng với benzen xúc tác AlCl3 E chuyểnthành F khi xử lí với hyđroxylamin Trong môi trường axit F chuyển thành G Viết côngthức cấu tạo của những hợp chất trên

Hướng dẫn giải

- Hợp chất A phản ứng với PCl3 cho ra B, khử hoá B bằng H2/Pd nhận được benzanđehitnên A là axit benzoic C6H5COOH

- B là C6H5COCl

- B tác dụng với NH3được C nên C là C6H5CONH2

- Xử lí C với Br2trong môi trường kiềm được D nên D là Anilin C6H5NH2.

- Từ B có thể nhận được E bằng cách cho phản ứng với benzen xúc tác AlCl3 nên E là:

C6H5COC6H5.

- E chuyển thành F khi xử lí với hyđroxylamin nên F là: (C6H5)2C=N-OH

- Trong môi trường axit F chuyển thành G, nên G là: C6H5CONHC6H5

Câu 4: (T ổng hợp hợp chất hữu cơ - 2,0điểm)

Dưới đây là sơ đồ tổng hợp một số chất.

Xác định các chất A B C D FD G

Hướng dẫn giải

Thời gian làm bài 180 phút

Câu 1: Cấu tạo nguyên tử và hạt nhân

1.Năng lượng liên kết hạt nhân đặc trưng cho sự bền vững của hạt nhân Nó lànăng lượng tỏa ra khi một hạt nhân nguyên tử hình thành từ các nucleon Hãy xếp thứ tự

về độ bền của các hạt nhân nguyên tử Biết khối lượng hạt nhân (u) của

64 27 238

29Cu; 13Al; 92Uvàkhối lượng (u) của các hạt p, n lần lượt bằng 63,54; 26,98 ; 238,125; 1,00728; 1,00866

2 Hoạt độ phóng xạ của mẫu (m gam) dược chất phóng xạ chứa 67Ga là 1,09.108Bq

a Tính khối lượng của đồng vị 67Ga trong m gam dược chất phóng xạ (cho rằng

67

Ga là đồng vị phóng xạ duy nhất có trong mẫu) Biết chu kì bán rã của 67Ga là t1/2 =3,26 ngày

b Ngay sau khi tổng hợp, toàn bộ m gam dược chất phóng xạ được hòa tan trong

100 ml nước cất Sau 8 giờ, 1 ml dung dịch này được tiêm vào tĩnh mạch bệnh nhân Saukhi tiêm 1 giờ, người ta lấy 1 mL mẫu máu của bệnh nhân và đo được hoạt độ phóng xạ210,2 Bq

+ Tính hoạt độ phóng xạ theo Bq của liều 1 mL dung dịch dược phẩm trên khi tiêmvào cơ thể bệnh nhân

+ Tính thể tích máu của bệnh nhân ra ml Giả thiết rằng toàn bộ dược phẩm phóng

xạ chỉ phân bố đều trong máu

Câu 2: Liên kết hóa học và cấu trúc phân tử, tinh thể

1.Các nguyên tử C, N, O có thể sắp xếp theo ba thứ tự khác nhau để tạo ra ba anionCNO-, CON-và NCO-

Viết công thức Lewis cho các cách sắp xếp nguyên tử như trên và so sánh độ bềncủa các anion

2.Cho biết dạng hình học của các phân tử: NF3; OF2; PCl5; NCl3

Câu 3.Nhiệt động lực học- Động lực học – Cân bằng hóa học

1, Cho tích số tan của AgCl ở 250C và 500C lần lượt là 10-9,77và 10-8,89.

a,Tính ∆G0, ∆H0,∆S0, của phản ứng kết tủa AgCl từ Ag+và Cl-.

b., Tính độ tan của AgCl ở 1000C

-10

1 Xác định [H+] và % axit nitrơ bị ion hoá trong dung dịch.

2 Viết biểu thức hằng số cân bằng và tính giá trị Kacủa axit nitrơ

3 Tính giá trị pH của dung dịch được tạo ra bằng cách cho 1 gam NaNO2vào 750

ml dung dịch axit nitrơ ở trên

4 Cho 20,0 ml dung dịch HNO2 0,0125 M tác dụng với một lượng vừa đủ dungdịch NaOH 0,0125 M Tính pH của dung dịch thu được

Câu 5.Phản ứng oxi hóa khử-Thế điện cực-pin điện, điện phân.

Một pin điện hóa được hình thành từ 2 điện cực:

Điện cựcA: là điện cực Ag nhúng vào dung dịch X gồm AgNO3 0,010 M và KSCN0,040 M

Điện cực B là điện cực Pt nhúng vào dung dịch Y thu được khi thêm 0,40 mol KIvào 1 lít dung dịch KMnO40,24 M ở pH = 0

1 Viết sơ đồ pin và phản ứng xảy ra khi pin hoạt động

2 Sức điện động của pin thay đổi thế nào nếu:

a Thêm NH3vào dung dịch của điện cực A

b Thêm FeSO4vào dung dịch của điện cực B

Cho Chỉ số tich số tan pKs: AgI là 16,0 ; AgSCN là 12,0 ; Ag2CrO4là 11,89

Eo của MnO4-/Mn2+ ;I2/ I-; IO3-/ I2 lần lượt là E10 ; E20; E30 : 1,51 V ; 0,545 V;1,19 V

Câu 6 Đồng phân, danh pháp của hợp chất hữu cơ.

Cho biết cấu trúc của các chất có tên gọi sau:

Câu 7: Cơ chế phản ứng hóa học hữu cơ

Trình bày cơ chế của phản ứng:

1 Hợp chất (CH2)4(COOEt)2tác dụng với CH3ONa/ CH3OH sinh ra hợp chất B cóCTPT C8H12O3

2 Hợp chất 2- cloro xyclohexanon tác dụng với dung dịch NaOH loãng cho axitxyclopentancacboxylic

Câu 8 Biện luận xác định CTPT, CTCT của hợp chất hữu cơ.

Hợp chất hữu cơ X có công thức phân tử C6H14O X phản ứng được với I2 trongdung dịch kiềm thu kết tủa Xử lý X với dung dịch H3O+thu được hiđrocacbon E Ozonphân E thu được chất hữu cơ F Cho X tác dụng với SOCl2thu được chất hữu cơ Y Cho

Y tác dụng với (CH3)3CONa thu được chất hữu cơ Z Cho Z phản ứng với HBr có mặtxúc tác thu được chất hữu cơ B, còn khi cho Z tác dụng với C6H5CO3H thu được chất hữu

cơ A Cho B tác dụng với Mg(trong ete) thu được chất D Cho D tác dụng với A, tiếp

theo là H3O+ thu được chất Q có tên gọi là 2,2,7,7-tetrametyloctan-3-ol Cho chất D tácdụng với chất F tiếp theo là H3O+thu được chất P có tên gọi là 2,5,5-trimetylhexan-2-ol.

1 Chỉ ra công thức cấu tạo của các chất ứng với các chữ cái trên

2.Viết cơ chế của quá trình chuyển từ X đến E

Câu 9.Tổng hợp các hợp chất hữu cơ.

Hợp chất X có cấu trúc

COOCH2CH3

được tổng hợp từ propen và benzen theo sơ đồ các phản ứng sau

MgCl +

COOC2H5+C2H5OH

D

E F

G H

Câu 10 Bài toán về phần phi kim.

Hợp chất vô cơ A trong thành phần chỉ có 3 nguyên tố Trong A có %m O bằng21,4765(%) Khi sục khí CO2vào dung dịch của A trong nước thu được axit B Chất B bịphân tích bởi ánh sáng thu được chất C Chất C khi phản ứng với dung dịch AgNO3 thuđược kết tủa D Chất D không tan vào dung dịch HNO3 nhưng tan được vào dung dịch

TRƯỜNG THPT CHUYÊN BIÊN HÒA

* Với Al: có 13p và 14n

m = (13x1,00728+14x1,00866)- 26,98 = 0, 23588u

E = mx931,5 = 219,7222 MeV Năng lượng riêng Al = E/A = 8,13786 MeV

* Với U: có 92p và 146n

m = (92x1,00728+146x1,00866)- 238,125 = 1,80912u

E = mx931,5 = 1685,19528 MeV Năng U= E/A = 7,07694 MeV

Độ bền các hạt nhân giảm theo thứ tự:

A = Ao.e-ởt= Ao.e-ln2.t/t1/2=1,09.106Bq/mL.e-ln2.8/3,26.24 = 1,015 106Bq/mL

+) Hoạt độ phóng xạ còn lại sau 1 giờ (1mL): A’ =1,015 106Bq.e-ln2.1/3,26.24

Ion NCO- bền nhất vì điện tích hình thức nhỏ nhất.

Ion CON- kém bền nhất vì điện tích hình thức lớn nhất

2 Phân tử Dạng CT AXnEm Trạng thái lai hóa của NTTT Dạng HH của PT

Đây là nồng độ NH3 trong dung dịch lúc cân bằng.

Số mol NH3 phải thêm vào là:

[H ].[NO ] (1, 48.10 ) K

M

NaNO

M NaNO2   Na+

+ NO2[] 0,0193 0,0193 0,0193

Xét cân bằng:

HNO2 H+ + NO2

t = 0 0,495 0 0,0193 [ ] 0,495  x x 0,0193 + x

Ta có :

+

4 2

0, 0125 2





= 4,7.1010Giải ra ta được: x = 3,64.10-7 pH tđ = 7,56

- 0,030 0,010

AgSCN  ⇌ Ag + + SCN ; Ks-1= 10-12,0

0,030

x (0,030 + x) x(0,030 + x) = 10-12

2

12

10 33 , 3 10 x

10 x



 V

E

2

11 2

2 a Thêm NH3 vào dd của điện cực A thì xảy ra phản ứng tạp phức Ag[NH3]2+làm cho

nồng độ Ag+ giảm , E giảm nên E tăng

C E

F

L M

P

2,0

10 1 Axit B được tạo ra khi cho khí CO 2 phản ứng với dung dịch của A, B bị phân huỷ bởi ánh sáng

tạo C , chất C phản ứng với AgNO3tạo kết tủa D, kết tủa này không tan trong HNO3vậy D là

AgCl, chất C phải là HCl ,do vậy axit B phải là HClO nên A phải là muối ClO-.Gọi công thức

của A là M(ClO)x ,theo đầu bài ta có

n 16 100

0,5

0,25