S GD&T THAI NGUYấN TRNG THPT CHUYấN THAI NGUYấN ấ THI ấ NGHI Kè THI CHN HC SINH GII TRI Hẩ HNG VNG Nm hc: 2014 2015 Mụn: Húa hc Lp 10 Thi gian: 180 phỳt Cõu 1: Cu to nguyờn t - húa hc ht nhõn (2,5 im) 1-Xác định nguyên tử mà electron cuối điền vào có số lợng tử sau: a) n = ; l = ; m = ; ms = + b) n = ; l = ; m = ; ms = 2- Một nguyên tử X có bán kính 1,44 A0 , khối lợng riêng thực 19,36 g/cm3 Nguyên tử chiếm 74% thể tích tinh thể, phần lại khe rỗng a) Xác định khối lợng riêng trung bình toàn nguyên tử suy khối lợng mol nguyên tử X b) Biết nguyên tử X có 118 nơtron khối lợng mol nguyên tử tổng số khối lợng proton nơtron Tính số electron có X3+ 3- Mt lng hn hp gm hai ng v phúng x vi s lng ht nhõn ban u nh ng v th nht cú chu kỡ bỏn ró l 2,4 ngy, ng v th hai cú chu kỡ bỏn ró l 40 ngy Sau thi gian t1 thỡ cú 87,75% s ht nhõn ca hn hp b phõn ró, sau thi gian t2 thỡ cú 75% s ht nhõn ca hn hp b phõn ró T s t1/t2 l Cõu 2: Hỡnh hc phõn t - Liờn kt húa hc Tinh th - nh lut tun hon (2,5 im) Mụ t dng hỡnh hc phõn t, trng thỏi lai hoỏ ca nguyờn t trung tõm cỏc phõn t v ion sau: IF5, XeF4, Be(CH3)2, BCl3, H3O+, NO3- So sỏnh ln gúc liờn kt ca cỏc phõn t sau õy Gii thớch PI3, PCl3, PBr3, PF3 So sỏnh nhit núng chy ca cỏc cht sau Gii thớch NaCl, KCl, MgO Cõu 3: Nhit húa hc (2,5 im) Tớnh hiu ng nhit ỏp sut P = 1,01325.10 Pa (1atm) nhit 500 K ca phn ng: H2 + CO = CH3O0H (k) bit rng: o H sn ,CO = 110,5 kJ/mol, H sno ,CH COOH ( k ) = 201,2 kJ/mol C HP = 27,28 + 3,26.103 T + 0,502.105 T2 J.mol1 K1 C CO T 0,46.105 T2 J.mol1 K1 P = 28,41 + 4,10.10 OH ( k ) C CH = 15,28 + 105,2.103 T 3,104.106 T2 J.mol1 K1 P Cõu 4: Cõn bng húa hc pha khớ ( 2,5 im) NH3 c thit lp 400 K Trong mt h cú cõn bng H + N2 ngi ta xỏc nh c cỏc ỏp sut phn sau õy: 0,125.105 Pa , = 0,376.105 Pa , = = 0,499.105 Pa Tớnh hng s cõn bng Kp v G0 ca phn ng 400 K Tớnh lng N2 v NH3, bit h cú 500 mol H2 Trong mt h cõn bng gm H 2, N2 v NH3 410 K v ỏp sut tng cng 1.105 Pa, ngi ta tỡm c: Kp = 3,679.10-9 Pa-2, = 500 mol , = 100 mol v = 175 mol Nu thờm 10 mol N2 vo h ny ng thi gi cho nhit v ỏp sut khụng i thỡ cõn bng chuyn dch theo chiu no? Cõu 5: Cõn bng dung dch in li ( 2,5 im) Thờm NH3 vo hn hp gm CH3COOH 0,1M; HCOOH 0,2M; H2SO4 0,01M (dung dch A) cho n C NH = 0,58M 1- Tớnh pH ca dung dch thu c cho pKa HCOOH: 3,75; CH3COOH : 4,76; HSO4 : 2; NH 4+ : 9,24 2- Trn 1ml dung dch thu c vi ml dung dch MnCl 0,006M Cú hin tng gỡ xy ( pKsMn(OH ) = 12,6) 3- Tớnh s ml NaOH 0,1M cn cho vo 25 ml dung dch A pH = 4,76 Cõu 6: Phn ng oxihúa - kh Pin in in phõn ( 2,5 im) Cho pin c ghộp bi in cc Ag/AgCl/HCl 0,02M v Pt/Fe 3+ 0,10M; Fe2+ 0,050M; H+ 1M Vit s pin Xột nh hng (nh tớnh) ti s ca pin , nu: 1) Thờm 50 ml HClO4 1M vo na trỏi ca pin 2) Thờm nhiu mui Fe2+ vo na trỏi ca pin 3) Thờm ớt KMnO4 vo na trỏi ca pin 4) Thờm ớt NaOH vo na phi ca pin 5) Thờm nhiu NaCl vo na phi ca pin 6) Thờm 10 ml nc vo na trỏi ca pin Cõu 7: Halogen Oxi Lu hunh ( 2,5 im) (Lờ Quy ụn Nng 2011) Hóy hon thnh cỏc phng trỡnh húa hc sau: Na2S2O3 + Cl2 + H2O Br2 + Na2CO3 KClO3 + H2C2O4 + H2SO4 HBr + H2O2 2 Ti tn ti phõn t H5IO6 nhng khụng tn ti phõn t H5ClO6? Mt nhng phng phỏp iu ch axit H 5IO6 l cho I2 tỏc dung vi dung dch HclO4 m c Vit phng trỡnh húa hc ca phn ng xy Cho H2S li chm qua dung dch A cha: FeCl 3, AlCl3, NH4Cl, CuCl2 u cú cung nng 0,1M cho n bóo hoa c kt ta v dung dch B Cho NH3 d vo dung dch B Nờu hin tng v vit phng trỡnh phn ng xy dng ion rut gn Cõu 8: Bi tng hp ( 2,5 im) (Trõn Nghia HCM 2011) Hai bỡnh kớn A, B u cú dung tớch khụng i 9,96 lớt cha khụng khớ (21%O 2, 79%N2 v th tớch) 27,30C v 752,4 mmHg Cho vo hai bỡnh nhng lng nh hn hp ZnS, FeS2, bỡnh B thờm mt ớt bt S (khụng d) Sau nung bỡnh t chỏy ht hn hp mui sunfua v lu huynh, a nhit bỡnh v 136,50C Luc ú ỏp sut bỡnh A l P A v O2 chim 3,68% th tớch; ỏp sut bỡnh B l PB v N2 chim 83,16% th tớch Tớnh % th tớch mi khớ A Nu lng S B tng lờn thỡ % th tớch cỏc khớ B thay i nh th no? Giỏ tr ca PA, PB? Tớnh lng hn hp ZnS, FeS2 HNG DN CHM ấ THI NGHI HC SINH GII TRI Hẩ HNG VNG Nm hc: 2014 2015 Mụn: Hoỏ hc - Lp 10 Cõu í 1 Ni dung 2 a) Cấu hình 1s 2s 2p 6C b) Cấu hình [18Ar] 3d84s2 28Ni a) Khối lợng riêng trung bình nguyên tử X là: d = d ' 19,36 = g/cm3 0,74 0,74 19,36 4 Mặt khác, m = V.d = r3.d = ì3,14ì(1,44 10 8)3ì = 32,7 0,74 3 10 23 Vậy khối lợng mol nguyên tử X = 6,023 1023ì 32,7 10 23 197 g/mol b) Theo giả thiết: p + 118 = 197 p = 79 số e = 76 Gi N l s ht nhõn ban u ca mi ng v phúng x s ht nhõn ban u ca hn hp l N N1 l s ht nhõn li ca ng v phúng x Ta cú: N1 = N0 N l s ht nhõn li ca ng v phúng x Ta cú: N = N0 Phn trm s ht nhõn li ca hn hp: Ti t1 : Ti t2 : im T s thi gian: 2 * IF5 : Dng chúp vuụng; nguyờn t I trng thỏi lai hoỏ sp3d2 * XeF4 : Dng vuụng phng; nguyờn t Xe trng thỏi lai hoỏ sp3d2 * Be(CH3)2 : Dng ng thng; nguyờn t Be trng thỏi lai hoỏ sp * BCl3 : Dng tam giỏc phng; nguyờn t B trng thỏi lai hoỏ sp2 * H3O+ : Dng thỏp tam giỏc; nguyờn t O trng thỏi lai hoỏ sp3 * NO3- : Dng tam giỏc phng; nguyờn t N trng thỏi lai hoỏ sp2 ln gúc liờn kt ca cỏc phõn t: PI3 > PBr3 > PCl3 > PF3 Gii thớch: Vỡ õm in ca I < Br < Cl < F õm in ca phi t cng ln, hoc bỏn kớnh nguyờn t ca phi t cng nh thỡ tng tỏc gia cỏc phi t cng ln lm gúc liờn kt cng nh li Nhit núng chy ca cỏc cht: MgO > NaCl > KCl Gii thớch: - Nng lng phõn li t l thun vi in tớch ion v t l nghch vi bỏn kớnh ion - Bỏn kớnh ion K+ > Na+; in tớch ion Mg2+ > Na+ v O2- > Cl- T cỏc s liu ó cho ta tớnh c H o298 = 90700 J Cp = -67,69 + 94,58.103 T 31,04.106 T2 0,544.105 T2 H oT = H oT 67,69 (T2 T1) + 94,58.10 31,04.10 T T ( 1) ( T2 3 T1 ) + 0,544.105 ( T21 T11 ) H o 500 = H o 298 94,58.10 67,69 (500 298) + (5002 - 2982) 31,04.10 ; (5003 2983) + 0,544.105 500 298 = 97750 J hay 97,75 Kj PNH Kp = PH3 ì PN (0, 499 ì 105 )2 Kp = = 3,747.109 Pa-2 5 (0,376 ì 10 ) ì (0,125 ì 10 ) K = Kp ì P0-n K = 3,747.10-9 ì (1,013.105)2 = 38,45 G0 = -RTlnK G0 = -8,314 ì 400 ì ln 38,45 = -12136 J.mol1 = 12,136 kJ.mol-1 n 500 H n N = P ì PN n N = 0,376 ì 0,125 = 166 mol H 2 2 n 500 H n NH = P ì PN H n NH = 0,376 ì 0,499 = 664 mol H 3 3 n tng cng = 1330 mol ; P tng cng = 1ì105 P Sau thờm 10 mol N2 h cú 785 mol khớ v ỏp sut phn mi khớ l: PH = 100 ì 1ì105 Pa ; 785 PN = 510 ì 1ì105 Pa ; 785 175 ì 1ì105 Pa 785 P= G = G0 + RTlnQ = - RTlnKp + RTlnQ G = 8,314 ì 410 ì [-ln (36,79 ì 1,0132 ) + ln ( ì 7852 ì 1,0132)] = 19,74 J.mol1 Cõn bng (*) chuyn dch sang trỏi H2SO4 H+ + HSO4 0,01 NH3 + H+ NH 4+ C0: 0,58 0,01 0,57 - 0,01 NH3 + HSO4 NH 4+ + SO42 C0: 0,57 0,01 0,01 0,56 - 0,02 NH3 + HCOOH NH 4+ + HCOOC0: 0,56 0,2 0,02 0,36 - 0,22 NH3 + CH3COOH NH 4+ + CH3COOC0: 0,36 0,1 0,22 0,26 - 0,32 0,1 Thnh phn gii hn: NH3 : 0,26M; NH 4+ : 0,32M; CH3COO- : 0,1M; HCOO- : 0,2M; SO42 : 0,01M Cõn bng: NH 4+ NH3 + H+ K1 = 10-9,24 H2O H+ + OH- K2 = 10-14 NH3 + H2O NH 4+ + OH- K3 = 10-4,67 (1) (2) (3) CH3COO- + H2O CH3COOH + OHHCOO- + H2O HCOOH + OH- K4 = 10-9,24 K5 = 10-10,25 SO42 + H2O HSO4 + OH- K6 = 10-12 (4) (5) (6) So sỏnh (1) v (2) thy (1) l ch yu So sỏnh (3), (4), (5), (6) thy (3) l ch yu Vy cõn bng (1) v (3) l ch yu hay: NH 4+ NH3 + H+ Ka = 10-9,24 H m: pH = pKa + lg Cb 0,26 lg = 9,24 + = 9,15 Ca 0,32 Sau trn: 0,06 = 0,003M 0,26 C NH = = 0,13M 0,32 C NH + = = 0,16M CMn2+ = Cõn bng ch yu l: NH 4+ NH3 + H+ pH = pK a + lg Ka = 10-9,24 Cb = 9,15 pOH = 14 9,15 = 4,85 [OH-] = 10-4,85 Ca , 75 Do CMn COH = 0,03.(10 ) > TMn(OH ) = 10-12,6 2+ cú kt ta Mn(OH)2 to Khi cho NaOH vo dung dch A pH = 4,76 thỡ: 10 100% 10 + 10 4, 76 10 3,75 91,098% % HCOOH b trung ho: = 3,75 10 + 10 4,76 10 4,76 50% % CH3COOH b trung ho: = 4,76 10 + 10 4,76 25(CH + C HSO + 0,91098.CHCOOH + 0,5 CCH 3COOH ) = V 0,1 % HSO4 b trung ho: = V = 63, 049 ml S pin to bi in cc trờn l: (-) Pt/Fe3+ (0,10M), Fe2+(0,05M),H+(1M)//HCl(0,02M)/AgCl/Ag (+) Phng trỡnh Nernst cho cỏc in cc l: anot( cc õm): E Fe 3+ / Fe 2+ = E Fe + 0,0592 lg 3+ / Fe + [ Fe ] [ Fe ] 3+ 2+ catot( cc dng): AgCl + e Ag + Cl- hay Ag+ + e Ag E AgCl / Ag = E AgCl / Ag + 0,0592 lg [ + ; E Ag + / Ag = E Ag + / Ag + 0,0592 lg Ag Cl [ ] ] E pin = E AgCl / Ag E Fe3+ / Fe + 1) Thờm H+ vo na trỏi ca pin thỡ E Fe 3+ / Fe + khụng b nh hng nờn Epin khụng thay i ( s ca pin khụng thay i) 2) Thờm nhiu mui Fe2+ vo na trỏi ca pin E Fe3+ / Fe + gim xung Epin tng 3) Thờm ớt KMnO4 vo na trỏi ca pin: MnO4- + 8H+ + 5e Mn2+ + 4H2O Fe2+ Fe3+ + e MnO4- + 5Fe2+ + 8H+ Mn2+ + 5Fe3+ + 4H2O Nng ca Fe3+ tng, nng ca Fe2+ gim nờn E Fe 3+ / Fe + tng Epin gim 4) Thờm ớt NaOH vo na phi ca pin thỡ phn ng xy na phi ca in cc l: AgCl + e hay Ag + Cl- Ag+ + e Ag Phng trỡnh Nernst: E Ag + / Ag = E Ag + / Ag [ + 0,0592 lg Ag + ] Vy cho NaOH vo thỡ nng ca Ag+ gim xung do: Ag+ + OH- AgOH E Ag + / Ag gim Epin gim 5) Thờm nhiu NaCl vo na phi ca pin thỡ xy phn ng: Cl- + Ag+ lm gim nng Ag+ E Ag AgCl + / Ag gim Epin gim 6) Thờm 10 ml nc vo na trỏi ca pin thỡ nng ca Fe 3+ v nng ca Fe2+ u gim E Fe / Fe khụng thay i nờn Epin khụng thay i Na2S2O3 + 4Cl2 + 5H2O 2NaHSO4 + 8HCl 3Br2 + 3Na2CO3 5NaBr + NaBrO3 + 3CO2 2KClO3 + H2C2O4 + 2H2SO4 2KHSO4 + 2H2O + 2ClO2 + 2CO2 2HBr + H2O2 Br2 + 2H2O Khụng tn ti phõn t H5ClO6 vỡ clo khụng cú AO f trng iot thỡ cú 3+ 2+ I2 + 2HClO4 m c + 4H2O 2H5IO6 + Cl2 2Fe3+ + H2S 2Fe2+ + S + 2H+ Cu2+ + H2S CuS + 2H+ Kt ta: CuS, S Dung dch B: Al3+, H+, NH4+, Cl-, Fe2+, H2S B tỏc dung vi NH3 d: NH3 + H+ NH4+ 2NH3 + H2S 2NH4+ + S2Fe2+ + S2- FeS Al3+ + 3NH3 + 3H2O Al(OH)3 + 3NH4+ t ZnS + 3/2O2 ZnO + SO2 t0 4FeS2 + 11O2 2Fe2O3 + 8SO2 t0 S + O2 SO2 (3) (3) ko thay i s mol khớ, m mui sunfua bỡnh nh nhau, lng kk nh n khớ sau chỏy bng %VN2 (B) = %VN2 (A) = 83,16% %VO2 (A) = 3,68% %SO2(A) = 13,16% Nu lng S B tng nO2 gim : 0% < %nO2 < 3,68% 13,16% < %VSO2 < 13,16% + 3,68% nkk = 0,4 nN2 = 0,316 nB sau chỏy = 0,316.83,16% = 0,38 PA = PB = 1,28 atm nSO2 = 0,4.13,16% = 0,05 (A); nO2 = 0,4.3,68% = 0,014 (A) nO2 p (A) = 0,084 0,014 = 0,07 nZnS = a; nFeS2 = b nSO2 = a + 2b = 0,05 nO2 p = 3/2a + 11/4b = 0,07 a = 0,01; b = 0,02 mhh = 97.0,01 + 120.0,02 = 3,37g 10 ... 1 105 P Sau thờm 10 mol N2 h cú 785 mol khớ v ỏp sut phn mi khớ l: PH = 100 ì 1 105 Pa ; 785 PN = 510 ì 1 105 Pa ; 785 175 ì 1 105 Pa 785 P= G = G0 + RTlnQ = - RTlnKp + RTlnQ G = 8,314 ì 410. .. 4,76 thỡ: 10 100 % 10 + 10 4, 76 10 3,75 91,098% % HCOOH b trung ho: = 3,75 10 + 10 4,76 10 4,76 50% % CH3COOH b trung ho: = 4,76 10 + 10 4,76 25(CH + C HSO + 0, 9109 8.CHCOOH + 0,5 CCH 3COOH... Cp = -67,69 + 94,58 .103 T 31,04 .106 T2 0,544 .105 T2 H oT = H oT 67,69 (T2 T1) + 94,58 .10 31,04 .10 T T ( 1) ( T2 3 T1 ) + 0,544 .105 ( T21 T11 ) H o 500 = H o 298 94,58 .10 67,69 (500 298)