TRẠI HÈ HÙNG VƯƠNG LẦN THỨ XI TRƯỜNG THPT CHUYÊN BẮCKẠN ĐỀ THI ĐỀ XUẤT ĐÈ THI MÔN HOÁ HỌC LỚP 10 Thời gian làm : 180 phút; Đề thi gồm 02 trang Câu I (2,5 điểm) 1/ Một mẫu đá uranynit có tỉ lệ khối lượng 206Pb : 238U = 0,0453 Cho chu kì bán hủy 238U 4,55921.109 năm Hãy tính tuổi mẫu đá 2/ A, B nguyên tố chu kỳ bảng tuần hoàn B có tổng số lượng tử ( n + l ) lớn tổng số lượng tử ( n + l ) A Tổng số đại số số lượng tử electron cuối cation A a + 3,5 a)Xác định số lượng tử electron cuối A, B b)Viết cấu hình electron xác định tên A, B Câu II (2,5 điểm) 1/ Cho phản ứng oxi hóa ion I- hipoclorit ClO- môi trường kiềm diễn sau: ClO- + I- → Cl- + IO(1) Số liệu thực nghiệm 250C động học phản ứng sau: TN [ClO-]0 [I-]0 (M) [OH-]0 tốc độ tạo thành Cl- (mol.l-1.s1 (M) (M) ) 0,05 0,05 0,05 5,0.10-6 0,02 0,01 0,05 4,0.10-7 0,05 0,01 0,02 2,5.10-6 0,10 0,02 0,10 2,0.10-6 a Xác định phương trình tốc độ phản ứng bậc phản ứng b Xác định số tốc độ phản ứng 2/ Cho hỗn hợp cân bình kín: N2O4 (k) NO2 (k) ( ) Thực nghiệm cho biết: Khi đạt tới trạng thái cân áp suất chung atm - 350C hỗn hợp có khối lượng mol trung bình Mhh = 72,45 g/mol - 450C hỗn hợp có khối lượng mol trung bình Mhh = 66,8 g/mol a Hãy xác định độ phân li α N2O4 nhiệt độ b Tính số cân KP (1) nhiệt độ (lấy tới chữ số thứ ba sau dấu phẩy).Trị số có đơn vị không ? Giải thích? Câu III (2,5 điểm) Cho số liệu nhiệt động số phản ứng sau 250C Chất H2 (k) H2O (k) CO (k) CO2 (k) ∆H tt ( KJ / mol ) -241,8 -110,5 -393,5 −1 −1 S ( J mol K ) 130,6 188,7 197,6 213,6 Cho phản ứng: H2 (k) + CO2 (k) H2O (k) + CO (k) Tính ∆H ; ∆S ; ∆G số cân phản ứng 250C Tính số cân phản ứng 1500C Câu IV (2,5 điểm"): Cho hai nguyên tử A B có tổng số hạt 65 hiệu số hạt mang điện không mang điện 19 Tổng số hạt mang điện B nhiều A 26 1 Xác định vị trí A, B HTTH Viết công thức Lewis phân tử AB 2, cho biết dạng hình học phân tử, trạng thái lai hoá nguyên tử trung tâm? Hãy giải thích phân tử AB2 có khuynh hướng polime hoá? Câu V (2,5 điểm) Độ tan BaSO4 dung dịch HCl 2M 1,5.10-4M Tính tích số tan BaSO4 suy độ tan BaSO4 nước nguyên chất dung dịch Na2SO4 0,001M Cho biết pKa nấc phân li thứ hai H2SO4 2 Tính pH dung dịch thu cho 10ml dung dịch axit axêtic (CH 3COOH) 0,10M trộn với 10ml dung dịch HCl có pH = 4,0 Câu VI (2,5 điểm: Ở 250C, người ta thực pin gồm hai nửa pin sau : Ag | AgNO3 0,1 M Zn | Zn(NO3)2 0,1 M Thiết lập sơ đồ pin Viết phản ứng điện cực phản ứng xảy pin làm việc Tính suất điện động pin Tính nồng độ ion pin khả phát điện Cho: E Ag + / Ag = 0,8V E Zn + / Zn = −0,76V Câu VII (2,5 điểm) Hãy tìm chất thích hợp sơ đồ sau viết phương trình phản ứng Cho biết S lưu huỳnh, chữ lại chất S + A X S + B Y Y + A X + E X + D Z X + D + E U + V Y + D + E U + V Z + E U + V Tính độ phân li N2O4 25oC, 1atm Biết phân li xảy theo phản ứng: N2 O4 2NO2 Khi cho 1,6 gam N2O4 phân li bình kín thu 500ml 760 mmHg Câu VIII (2,5 điểm) Cho hỗn hợp X gồm bột Fe S đun nóng điều kiện không khí, thu hỗn hợp A Cho A tác dụng với lượng dư dung dịch HCl thu sản phẩm khí Y có d Y/H2 =13 Lấy 2,24l (đktc) khí Y đem đốt cháy cho toàn sản phẩm cháy qua 100ml dung dịch H2O2 5,1% (có khối lượng riêng 1g/ml), sau phản ứng thu dung dịch B Biết phản ứng xảy hoàn toàn Viết phương trình phản ứng xảy Tính % khối lượng chất X? Xác định nồng độ % chất dung dịch B? HẾT -Người thẩm định Người đề Bùi Thị Kim Dung; ĐT: 0948539559 Nguyễn Thị Khánh; ĐT: 0988779970 Câu Đáp án 0,0453 (mol) 206 0,25 đ 0,0453 298 = 1,0523 (g) 206 0,25 đ Số mol 238U phóng xạ = số mol 206Pb = m U ban đầu = + (1 đ) Câu (2,5 đ) ln 4,55921.10 Điểm N ln t N 0,25 đ 4,55921.10 1.0523 t= ln = 3,35.108 năm 0,693 0,25 đ k= k= a)Vì nguyên tố chu kỳ nên nguyên tố có số lớp electron ( n ) Mà tổng (n + l) B lớn tổng (n + l) A nên: Cấu hình electron lớp A, B là: - A: ns2 - B: np Mặt khác A có 2e lớp ⇒ cation A có dạng A2+ Vậy tổng đại số số lượng tử A2+ là: (1,5 đ) Vậy số lượng tử : A: n = l=0 m=0 B: n = l=1 m=-1 s=- s=+ 2 0,25 đ 2 A: 1s 2s 2p 3s (Mg) B: 1s22s22p63s23p1 (Al) a Phương trình tốc độ phản ứng: vpư = kpư [ClO-] [I-] [OH-]-1 Bậc phản ứng = + - = Câu (2,5 đ) (1,5 đ) 0,25 đ (n – 1) + + - = 3,5 b)Cấu hình electron A, B: (1 đ) 0,25 đ b Thay vào thí nghiệm ta có: vpư = vCl- = 5,0.10-6 = kpư 0,05.0,05.0,05-1 => kpư = 10-4 s-1 0,25 đ 0,25 đ 0,25 đ 0,5 đ 0,5 đ a Goị a số mol N2O4 có mol hỗn hợp (1-a) số mol NO2 Ở 35 C có Mhh = 92a + 46 (1-a ) = 72,45 0,5 đ → a = 0,575 → n N2O4 = 0,575 n NO2 = 0,425 N2 O4 2NO2 n(bđ) x n(pư) 0,2125 0,425 n(cb) x- 0,2125 0,425 → x - 0,2125 = 0,575 → x = 0,7875 mol → α = 0,2125/0,7875 = 0.25 đ 26,98% Ở 450C có M = 92a + 46(1-a) = 66,8 N2O4 2NO2 n(bđ) y n(pư) 0,27395 0,5479 n(cb) y-0,27395 0,5479 0,25 đ → y –0,27395 = 0,4521 → y = 0,72605 → α = 0,27395/0,72605= 37,73% b Ở 350C PNO2 = (0,425/ 1) = 0,425, PN2O4 = (0,575/ 1) = 0,575 KP = (0,425)2/ 0,575 = 0,314 (mol) Ở 450C P NO2 = (0,5479/ 1) = 0,5479 P N2O4 = (0,4521/ 1) 0,5 đ = 0,4521 KP = (0,5479) / 0,4521 = 0,664 (mol) (1,5 đ) Câu (2,5 đ) ∆ S0 = 188,7+ 197,6 - 130,6 - 213,6 = 42,1 J.mol-1 K-1 0,5 đ ∆ H0 = - 241,8 - 110,5 + + 393,5 = 41,2 KJ 0,5 đ ∆ G0 = 41,2.103 - 298.42,1 = 28654,2 J 0,5 đ ∆ G0 = -RT.lnK 28654,2= - 8,314.298.lnK => K = 9,4884.10-6 ln(K423 / K298) = (1/298 - 1/423) ∆ H0 /R 0,5 đ (1,0đ) (1 đ) => => lnK423 = (1/298 - 1/423) 41,2.103 /8,314 + ln(9,4884.10-6 ) K423 = 1,2922.10-3 a) Gọi ZA, ZB số proton nguyên tử A, B Gọi NA, NB số notron nguyên tử A, B Với số proton = số electron 0,25 đ Ta có hệ : 0,25 đ (2Z A + N A ) + (2Z B + N B ) = 65 Z A + Z B = 21 Z A = ⇒ (2Z A + 2Z B ) − (N A + N B ) = 19 ⇔ Z B − Z A = 13 Z B = 17 2Z − 2Z = 26 A B Ta có Z = ⇒ Be ô thứ 4, có lớp e ⇒ Be chu kỳ Nguyên tố s, có 2e ⇒ phân nhóm nhóm II Tương tự cho Cl: ô thứ 17, chu kỳ 3, phân nhóm nhóm VII 0,5 đ 0,25 đ 0,25 đ b) Câu (2,5 đ) (1,5 đ) : Cl : Be : Cl : Công thức electrron 0,25 đ Hình dạng hình học phân tử: đường thẳng Trạng thái lai hoá : sp Cl Be Cl 0,25 đ 0,25 đ c) Khi tạo thành phân tử BeCl nguyên tử Be obitan trống; Cl đạt trạng thái bền vững có obitan chứa electron chưa liên kết nguyên tử clo phân tử BeCl 0,25 đ đưa cặp electron chưa liên kết cho nguyên tử Be phân tử BeCl2 tạo liên kết cho-nhận Vậy BeCl2 có khuynh hướng polime hoá: (1đ) Cl Cl Cl Be Cl Be Cl Be Cl Cl Be Cl 0,5 đ Be Cl Cl BaSO € Ba 2+ + SO 42− TBaSO4 = ? K1 = K a−12 = ( 10−2 ) SO 24− + H + € HSO −4 + BaSO + H € Ba Ban đầu Cân (1 đ) 2+ 2M 2-S(M) S = 102 0,25 đ K = K1 TBaSO4 = 10 TBaSO4 S Với S = 1,5.10-4M Ta có: S2 / (2-S) = 102 TBaSO TBaSO4 + HSO − −1 ( ) −4 1,5.10 S2 = = = 1,125.10−10 −4 10 (2 − S) 10 − 1,5.10 BaSO € Ba 2+ + SO 2− Cân S’ ( TBaSO4 = 1,125.10 −10 S’ S'2 = 1,125.10−10 ⇒ S' = 1,125.10 −10 ≈ 1, 061.10 −5 M Câu (2,5 đ) 0,25 đ ) (0,5đ) Na SO4 → 2Na + + SO 42− 0,001M BaSO € Ba 0,001M 2+ + SO 42− TBaSO4 = 1,125.10 −10 Ban đầu 0,001M Cân S” S’’+0,001 S”(S’’+0,001)=1,125.10-10 S”2 + 0,001S”=1,125.10-10 S”2 + 0,001S” – 1,125.10-10 = 0,25 đ 0,25 đ S” = 1,125.10-7M (nhận) S” = -10-3M (loại) Dung dịch HCl có pH = 4,0 ⇒ [H+] = [HCl] = 10-4M Sau trộn: 10−4.10 = 5.10−5 M 20 0,1.10 CCH3COOH = = 0, 05M 20 C HCl = 0,25 đ HCl → H+ + Cl(0,75 đ) 5.10-5M 5.10-5M CH3COOH CH3COO- + H+ C 0,05M 5.10-5M ∆C x x x [ ] 0,05-x x 5.10-5 + x ( 5.10 −5 ) +x x 0, 05 − x 0,25 đ = 10−4,76 x2 + 5.10-5x ≈ 8,69.10-7 – 1,738.10-5x x2 + 6,738.10-5x – 8,69.10-7 = x = 9,0.10-4M (nhận) x = -9,646.10-4M(loại) pH = -lg[H+] = -lg(5.10-5 + x) = 0,25 đ 3,022 (0,5 đ) 0,5 đ Zn | Zn(NO3)2 0,1M || AgNO3 0,1M | Ag + Anot (-) : Zn - 2e = Zn2+ Catot (+) : Ag+ + 1e = Ag 0,5 đ (0,5 đ) + 2+ Phản ứng : Zn + Ag = Zn + Ag E pin = E catot - E anot = E Ag / Ag − E Zn / Zn = ( 0,8 + 0,059 lg [Ag+] ) - ( -0,76 + 0,059/2 lg [Zn2+] ) = 0,741 - ( - 0,7895 ) = 1,53 V + 2+ 0,5 đ Câu (2,5 đ) (0,5 đ) Khi pin khả phát điện , lúc E pin = Khi phản ứng đạt trạng thái cân : Ta có : n ∆E Kcb [ Zn 2+ ] = = 10 0,059 = 10 [ Ag + ] 2.( ,8+ 0, 76 ) , 059 0,25 đ = 10 52,9 0,25 đ Mặ t khác : Zn + Ag+ = Zn2+ + Ag 0,1 0,1 ( M ) 2x x 0,1-2x 0,1 + x Bđ : Pư : CB: Vậy : [ Zn 2+ ] 0,1 + x = = 10 52,9 + 0,1 − x [ Ag ] ⇒ 0,1 − x ≈ ⇒ x = 0,05M (1,0 đ) 0,25 đ Vậy : [Zn2+] = 0,1 + 0,05 = 0,15 M [Ag+] = 10 −52,9.[ Zn 2+ ] = 1,4.10-27 M 0,25 đ 0,25 X SO2, Y H2S o t S + O2 → SO2 o (1,75 đ) t S + H2 → H2 S H2S + 0,5 đ to O2dư → SO2 + H2O SO2 + Cl2 SO2Cl2 ( thay Cl2 Br2) SO2 + Cl2 + H2O 2HCl + H2SO4 H2S + 4Cl2 + 4H2O H2SO4 + 8HCl SO2Cl2 + 2H2O 2HCl +H2SO4 N2O4 → a mol αa a(1- α ) Câu (2,5 đ) (0,75 đ) 0,5 đ 2NO2 0,25 đ 2αa 2αa 1,6 = 0,0174 mol 92 PV 1.0,5 = α -Số mol hỗn hợp sau = a(1 + ) = RT 22,4 = 0,02045 298 273 ⇒ a(1 + α ) = 0,02045 ⇒ α = 0,175 Độ phân li = 17,5 % -Số mol N2O4 cho vào bình a = a) Viết phương trình: Fe + S → FeS FeS + 2HCl → FeCl2 + H2S↑ (1,0 đ) 0,5 đ (1) 0,25 đ 0,25 đ 0,25 đ (2) Với M Y = 13.2 = 26 ⇒ Y có H2S H2, Fe dư phản ứng với 0,25 đ HCl Fedư + 2HCl → FeCl2 + H2↑ (3) 0,25 đ 2H2S + 3O2 → 2SO2 + 2H2O (4) 0,25 đ 2H2 + O2 → 2H2O SO2 + H2O2 → H2SO4 (5) (6) b) Đặt n H2S = a (mol); n H2 = b (mol) 34a + 2b a = 26 ⇒ = a+b b Giả sử n H2 = (mol) ⇒ n H2S = (mol) (0.75 đ) (1)(2) ⇒ n Fe phản ứng = nS = nFeS = n H2S = (mol) (3) ⇒ nFe dư = n H2 = (mol) ⇒ n Fe ban đầu = + = (mol) ⇒ MY = Câu VIII (2,5 đ) Vậy: %mFe = nY = 4.56.100% = 70% 4.56 + 3.32 %mS = 100% - 70% = 30% 2,24 = 0,1(mol) ⇒ n H2S = 0,1 = 0,075 (mol) 22,4 ⇒ n H2 = 0,1 - 0,075 = 0,025 (mol) n H O2 = 5,1.1.100 = 0,15(mol) 100.34 Từ (4)(6) ⇒ n SO2 = n H2S = 0,075 (mol) 0,25 đ 0,25 đ 0,25 đ 0,25 đ 0,25 đ Từ (6) ⇒ n H2SO4 = n SO2 = 0,075 (mol) ⇒ H2O2 dư (0,75 đ) n H2O2 phản ứng = n SO2 = 0,075 (mol) ⇒ H2O2 dư = 0,15 - 0,075 = 0,075 (mol) Áp dụng BTKL ta có: mddB = m ddH2O2 + m SO2 + m H2O = 100.1 + 0,075.64 + 0,1.18 = 106,6 (g) 0,25 đ Vậy: 0,075.98.100 = 6,695 (%) 106,6 0,075.34.100 C%H2O2 dư = = 2,392 (%) 106,6 C%H2SO4 = -Hết -