TRẠI HÈ HÙNG VƯƠNG LẦN THỨ XII TRƯỜNG THPT CHUYÊN SƠN LA ĐỀ THI ĐỀ XUẤT ĐỀ THI MÔN HÓAHỌC LỚP: 10 Đề gồm có trang Câu 1: ( 2,5 điểm) 210 Poloni 84 Po chất phóng xạ α tạo thành hạt nhân 206 82 210 84 Pb Chu kì bán rã Po 140 ngày Sau thời gian t = 420 ngày (kể từ thời điểm bắt đầu khảo sát) người ta thu 10,3gam chì a Tính khối lượng poloni thời điểm t=0 b Tại thời điểm t tỉ lệ khối lượng chì poloni 0,8 Bạc kim loại rắn có cấu trúc mạng tinh thể lập phương tâm diện Khối lượng riêng Ag xác định 10,5g/cm3 Tính: a Chiều dài cạnh ô mạng sở b Bán kính nguyên tử Ag Cho biết : MAg=107,8682 g/mol số Avogadro NA= 6,022142.1023 Câu 2: (2,5 điểm) M R nguyên tố thuộc phân nhóm (nhóm A), tạo với hiđro hợp chất MH RH Gọi X Y hiđroxit ứng với hóa trị cao M R Trong Y, R chiếm 35,323% khối lượng Để trung hòa hoàn toàn 50 gam dung dịch 16,8% X cần 150 ml dung dịch Y 1M Xác định nguyên tố M R Cho phân tử: ClF3 hãy: Viết công thức cấu tạo; Cho biết kiểu lai hoá phân tử; Mô tả hình dạng phân tử Cho trị số góc liên kết: 100,3 0; 97,80; 101,50; 1020 góc liên kết I-P-I; F-P-F; Cl-P-Cl; BrP-Br Hãy gán trị số cho góc liên kết giải thích Câu 3: (2,5 điểm) Trong bình kín nhiệt độ T, áp suất atm có cân sau: AB (k) € A (k) + B(k) (1) Giả thiết khí khí lí tưởng Thiết lập biểu thức liên hệ số cân Kp với độ chuyển hóa Xác định KP, KC ∆ G0 phản ứng (1) 3500C biết α áp suất chung P α = 0,98 Xác định ∆ H, ∆ S phản ứng (1) 3500C Cho biết 4000C có Kp = 54,4 Độ phân li α thay đổi P từ atm giảm 0,8 atm? Sự thay đổi có phù hợp với nguyên lí chuyển dịch cân Lơsatơlie không? Câu 4: (2,5 điểm) Cho phản ứng : (CH3)2O(k) → CH4(k) + CO(k) + H2(k) Khi tiến hành phân hủy đimetyl ete (CH3)2O bình kín nhiệt độ 504oC đo áp suất tổng hệ, người ta kết sau: t / giây Phệ / mm Hg 400 Dựa vào kết này, hãy: 1550 800 3100 1000 Chứng minh phản ứng phân huỷ đimetyl ete phản ứng bậc Tính số tốc độ phản ứng 504oC 4650 1100 Tính áp suất tổng hệ bình phần trăm lượng (CH3)2O bị phân hủy sau 460 giây Câu 5: (2,5 điểm) Trộn 1ml H3PO4 0,10M với 1ml CaCl2 0,010M hỗn hợp X Phản ứng có xuất kết tủa không? Giải thích định lượng Thêm vào hỗn hợp X 3ml NaOH 0,10M Nêu tượng xảy ra, giải thích Cho: H3PO4: pKa = 2,23; 7,26; 12,32; pKs (CaHPO4) = 6,60; pKs (Ca3(PO4)2) = 26,60 Câu 6: (2,5 điểm) Cho pin: − + 2+ + H2(Pt), p H = atm H 1M MnO 1M, Mn 1M, H 1M Pt Biết sđđ pin 25oC 1,5V o Hãy cho biết phản ứng quy ước, phản ứng thực tế xảy pin xác định E MnO − / Mn + Sức điện động pin thay đổi (xét ảnh hưởng định tính), nếu: -Thêm NaHCO3 vào nửa trái pin? -Thêm FeSO4 vào nửa phải pin? -Thêm CH3COONa vào nửa phải pin? Câu 7: (2,0 điểm) Cho m(g) muối halogen kim loại kiềm phản ứng với 200 ml dung dịch axít H 2SO4 đặc, nóng (lấy dư) Sau phản ứng xảy hoàn toàn thu khí X hỗn hợp sản phẩm Y Dẫn khí X qua dung dịch Pb(NO3)2 thu 23,9gam kết tủa mầu đen Làm bay nước cẩn thận hỗn hợp sản phẩm Y thu 171,2gam chất rắn A Nung A đến khối lượng không đổi thu muối B có khối lượng 69,6gam Nếu cho dung dịch BaCl2 lấy dư vào Y thu kết tủa Z có khối lượng gấp 1,674 lần khối lượng muối B Tính nồng độ mol/1ít dung dịch H2SO4 m (g) muối Xác định kim loại kiềm halogen Câu 8: (2,5 điểm) Dung dịch A gồm hai muối: Na2SO3 Na2S2O3 Lấy 100ml dung dịch A trộn với lương dư khí Cl2 cho sản phẩm thu tác dụng với BaCl dư thu 0,647gam kết tủa Lấy 50ml dung dịch A nhỏ vài giọt hồ tinh bột đem chuẩn độ iot đến dung dịch bắt đầu xuất màu xanh chàm thấy tốn hết 14,5ml I2 0,05M (I2 tan dung dịch KI) Tính CM chất dung dịch A Cho 100ml dung dịch A tác dụng với dung dịch H2SO4 thu gam chất rắn? Cho: Na = 23; S = 32; O = 16; Cl = 35,5; Ba = 137; H = 1; I = 127; Pb = 207; Br = 80; F = 19; Na = 23; K = 39; N = 14 -Hết -Người thẩm định Phan Thanh Tú TRẠI HÈ HÙNG VƯƠNG LẦN THỨ XII Người đề Nguyễn Ngọc Lan ĐÁP ÁN ĐỀ THI MÔN HÓAHỌC TRƯỜNG THPT CHUYÊN SƠN LA ĐỀ THI ĐỀ XUẤT Câu Ý LỚP: 10 Nội dung a.Gọi khối lượng Po ban đầu m0 mPb APo mPb Apb A A = ⇒ mPb = mPo Pb = m0 (1 − −kt ) Pb ⇒ m0 = APb (1 − −kt ) mPo APo APo APo Thay: mPb=10,3; APb=206; APo=210; k=ln2/T với T=140 → m0=12 gam − kt −t / T b.Số hạt Po thời điểm t : N = N = N −t / T Số hạt Pb tạo thành số hạt Po phân rã : N1 = N (1 − ) Ta có: Theo : N1.M Pb mPb N 210.0,8 84 − − t / T = = 0,8 ⇒ = = = N M Po mPo N 206 103 −t / T 84 ln( + 1) t=120,45 ngày 103 ⇒t = T ⇒ ln 2 - Số nguyên tử Ag đỉnh là: 1 = ( nguyên tử) - Số nguyên Ag mặt là: = ( nguyên tử) 2 ⇒ n Ag = ( nguyên tử) D= 4.M 4.M 4.107,8682 ⇒ a3 = ⇒ a= = 408 pm (4,08.10 −8cm) 23 V.N A D.N A 10,5.6, 022.10 Có: a = 4.rAg ⇒ rAg = 144 pm (1,44.10-8 cm) Hợp chất với hiđro có dạng RH nên R thuộc nhóm IA VIIA Trường hợp : Nếu R thuộc nhóm IA Y có dạng ROH Ta có : R 35,323 = ⇒ R = 9,284 (loại nghiệm thích hợp) 17 64,677 Trường hợp 2: R thuộc nhóm VIIA Y có dạng HRO4 Ta có : R 35,323 = ⇒ R = 35,5 Vậy R nguyên tố clo (Cl) 65 64,677 Do hiđroxit R (HClO4) axit, nên hiđroxit M phải bazơ dạng MOH mX = 16,8 × 50 gam = 8,4 gam 100 MOH + HClO4 → XClO4 + H2O Điểm ⇒ n MOH = n HClO = 0,15 L × mol / L = 0,15 mol ⇒ M + 17 = 8,4 gam = 56 0,15 mol ⇒ M = 39 , M nguyên tố kali (K) ClF3: F F F + Cấu tạo: + Lai hoá sp3d F + Hình dạng phân tử: Lưỡng chóp tam giác Hai obitan liên kết với hai nguyên tử Flo hai đỉnh chóp · ¶ · · Các góc liên kết: (1020) > BrPBr (101,50) > ClPCl (100,30) > FPF IPI (97,80) - Trong phân tử , ngưyên tử P lai hóa sp3 cặp e chưa chia - Độ âm điện phối tử tăng cặp e liên kết lệch phía phối tử (càng xa P) → lực đẩy cặp e liên kết giảm → góc liên kết giảm Gọi a số mol AB thời điểm ban đầu AB(k) ⇄ A(k) + ban đầu: Cân bằng: a(1- a α) B(k) αa KP (1) αa Từ (2), ta có: + Tổng số mol cân hoáhọc a(1+ + Hằng số cân KP: KP = P P P A α ) B AB Trong Pi = xi.P (Pi áp suất riêng phần, P áp suất toàn phần hệ, x i α a P α a P a(1+α ) a(1+α ) α P (I) = phần mol), Thay Pi vào (I), ta được: KP = a(1−α ) 1−α P a(1+α ) 2 Thay α = 0,98; P = atm ta KP = 48,51 K C = K P /( RT ) ∆n ; K x = K P / P ∆n với ∆n = + − = Thay số thu KC = 0,9496; Kx = 24,255 ∆G = − RT ln K P = -20106,101 (J/mol) 3 Theo phương trình Van – Hop, ta có K P (T1 ) ln =− K P (T2 ) ∆H 1 ( − ) , thay số ta ∆H = 7989,245(J/mol) R T1 T2 Mặt khác ta có, ∆G = ∆H − T ∆S nên ∆S = 45,097(J.mol-1.K-1) Khi P = 0,8 atm, theo (I), K P không đổi, α = 0,992, phù hợp với nguyên lí chuyển dịch cân Lơsatơlie (CH3)2O(k) CH4 (k) + to = Po t Po – P CO(k) + P P H2(k) P Ở thời điểm t áp suất hệ là: Ph = Po + 2P ⇒ P = (Ph – Po)/2 ⇒ Ở thời điểm t, P(CH ) O = Po – P = 3.Po - Ph Suy ra, thời điểm: * t = s P(CH3 )2O = 400 mm Hg * t = 1550 s P(CH3 )2 O = 200 mm Hg * t = 3100 s P(CH3 )2O = 100 mm Hg * t = 4650 s P(CH3 )2 O = 50 mm Hg Vì nhiệt độ thể tích bình không đổi nên áp suất tỉ lệ với số mol khí Ta nhận thấy, sau 1550 giây lượng (CH3)2O giảm nửa Do đó, phản ứng phân hủy (CH3)2O phản ứng bậc với t1/2 = 1550 s b) Hằng số tốc độ phản ứng là: k = ln2 / t1/2 = 0,693 / 1550 = 4,47.10-4 s-1 Pt = Po.e-kt = 400 e −4,47.10 −4 460 = 325,7 (mm Hg) ⇒ P = Po – Pt = 400 – 325,7 = 74,3 (mm Hg) ⇒ Áp suất hệ sau 460 giây là: Ph = Po + 2P = 400 + 2.74,3 = 548,6 (mm Hg) 74, 100% = 18,58 % 400 Ka1 = 10-2,23 Phần trăm (CH3)2O bị phân huỷ = H+ + H2PO4- H3PO4 0,050M 0,050-x1 x1 x1 ⇒ x1 = [H+] = [H2PO4-] = 0,0146 [HPO42-] = [H ] −7 , 27 PO42− −12 , 32 10 -7,26 10 = 10 −17 ,74 10 = 0,0146 H+ [ ] Điều kiện kết tủa: C Ca + C HPO − = 10 −2 10 −7 , 26 = 10 −9,56 < Ks (CaHPO4) = 10-6,6 ⇒ Không có kết tủa CaHPO4 C Ca + C H PO4− 10 − = 10 −17 ,74 ( ) = 10 − 42,38 < Ks (Ca3(PO4)2) = 10-26,6 ⇒ Không có kết tủa Ca3(PO4)2 C H PO4 = 0,02 M ; C CaCl2 = 0,002M ; C NaOH = 0,06 M ; C NaOH = 3C H PO ⇒ phản ứng: 3NaOH + H3PO4 → Na3PO4 + 3H2O ⇒ TPGH: Na3PO4 0,02M PO43- + H2O C(M) 0,02 [ ] 0,02-x2 HPO42- + OHx2 Kb1 = 10-1,68 x2 ⇒ x2 = 0,0125 ⇒ [PO43-] = 7,5.10-3 Điều kiện kết tủa : CaHPO4: 2.10-3.0,0125 = 2,5.10-5 = 10-4,6 > 10-6 ⇒ có kết tủa CaHPO4 Ca3(PO4)2: (2.10-3)3 (7,5.10-3)2 = 4,5.10-13 = 10-12,35 > 10-26,6 ⇒ có kết tủa Ca3(PO4)2 Vì Ks (Ca3(PO4)2) = 10-26,6 > Ks (Ca3(PO4)2) = 10-26,6 ⇒ khả kết tủa CaHPO4 Kiểm tra: 3Ca2+ + PO43C(M) 2.10-3 Ca3(PO4)2 0,02 - 0,0187 PO43- + H2O C(M) [ ] Ks-1 (Ca3(PO4)2) = 1026,6 HPO42- + OH- Kb1 = 10-1,68 0,0187 0,0187-x3 x3 x3 ⇒ x3 = 0,0119 ⇒ [PO43-] = 6,8.10-3 3Ca2+ + 2PO43- Ca3(PO4)2 Ks = 10-26,6 6,8.10-3 3x4 6,8.10-3 + 2x4 Giải gần 3x4 = 10-7,42 = [Ca2+] ; [HPO42-] = x3 = 0,0119 ⇒ [Ca2+].[HPO42-] = 10-7,42 0,0119 = 10-9,34 < 10-6,6 ⇒ Không có kết tủa CaHPO4 Vì Sđđ = E pin = +1,51V > 0, cực Pt (bên phải) cactot, cực hiđro (bên trái) anot, phản ứng thực tế xảy pin trùng với phản ứng quy ước Ở Catot xảy trình khử: MnO4- + 8H+ + 5e Mn2+ + 4H2O Ở Anot xảy trình oxi hóa: H2 2H+ + 2e Phản ứng thực tế xảy ra: 2MnO4- + 5H2 + 6H+ 2Mn2+ + 8H2O Vì pin tiêu chuẩn, nên theo quy ước: E opin = E o+ - E o- = E o MnO 4- / Mn + Eo MnO − / Mn + = E opin = 1,51 (V) - Eo 2H + / H = Eo MnO − / Mn + Vậy Khi thêm chất vào nửa phải nửa trái pin lúc pin không pin tiêu chuẩn -Nếu thêm NaHCO3 vào nửa trái pin xảy phản ứng: HCO3- + H+ → CO2 + H2O Làm [H ] giảm ⇒ E 2H + / H [ ] + E pin = E MnO − / Mn + 0,0592 H + = lg p H2 giảm Do : - E 2H + / H tăng -Tương tự, thêm FeSO4 vào nửa phải pin xảy phản ứng: MnO4- + 5Fe2+ + 8H+ → Mn2+ + 5Fe3+ + 4H2O; SO42- + H+ → HSO4Làm cho [MnO4-] [H+] giảm ; [Mn2+] tăng ⇒ E MnO − / Mn + = Eo MnO − / Mn + [ ][ ] − 0,0592 MnO H + + lg Mn + [ ] giảm, Sđđ pin giảm -Nếu thêm CH3COONa vào nửa phải pin xảy phản ứng: CH3COO- + H+ → CH3COOH Do [H+] giảm, E MnO 4− / Mn 2+ giảm, Sđđ pin giảm Gọi công thức muối halozen: MR Theo đầu khí X có mùi đặc biệt, phản ứng với Pb(NO3)2 tạo kết tủa đen, khí X sinh phản ứng H2SO4 đặc Vậy X H2S Các phương trình phản ứng: 8MR + 5H2SO4 = 4M2SO4 + 4R2 + H2S + 4H2O 0,8 0,5 0,4 0,4 0,1 H2S + Pb(NO3)2 = PbS + 2HNO3 0,1 (1) (2) 0,1 BaCl2 + M2SO4 = 2MCl2 + BaSO4 (3) Theo (2): nH2S = nPbS = 23,9: 239 = 0,1(mol) theo (1): nM2SO4 = 4nH2S = 0,4(mol) = nR2 nH2SO4(pư) = 5nH2S = 0,5(mol) Khối lượng R2 = 171,2 - 69,6 = 101,6 (g) Theo (3): nBaSO4 = (1,674 69,6): 233 = 0,5(mol) → Vậy số mol H2SO4 dư: 0,5- 0,4= 0,1(mol) Nồng độ mol/l axit là: (0,5+ 0,1): 0,2= 3(M) Khối lượng m(g)= mM+ mR (với mM= 69,6- 0,4 96= 31,2 gam ) m(g)= 31,2+ (171,2- 69,6)= 132,8(g) + Tìm Halogen: 101,6 : 0,4 = MR → MR = 127 (Iot) + Tìm kim loại: 0,8.(M + 127) = 132,8 → MM =39 (Kali) Khi cho dd A tác dụng với khí clo cho tác dụng với BaCl2 xảy ptpư: H2O + Na2SO3 + Cl2 → Na2SO4 + 2HCl x x (mol) 2H2O + Na2S2O3 + Cl2 → Na2SO4 + H2SO4 + 2HCl y y Ba2+ + SO42- → x + 2y Có x + 2y = y (mol) BaSO4 x + 2y (mol) 0,647 = 2,777.10− (1) 233 Khi chuẩn độ dd A I2: H2O + Na2SO3 + I2 → Na2SO4 + 2HI x/2 x/2 (mol) 2Na2S2O3 + I2 → Na2S4O6 + 2NaI y/2 y/4 (mol) Lại có: x/2 + y/4 = 14,5.10-3.0,05 = 1,45.10-3 (2) Từ (1) (2) giải được: x = 10-3; y = 8,845.10-4 Vậy: CM Na2SO3 = CM Na2S2O3 = 10−3 = 0,01M ; 0,1 8,845.10 −4 = 8,845.10 −3 M 0,1 Nếu dùng H2SO4 cho phản ứng với 100ml A: Na2S2O3 + H2SO4 → Na2SO4 + SO2 + S + H2O nS = nNa2S2O3 = 8,845.10-4mol Khối lượng chất rắn thu là: 8,845.10-4.32 = 0,0283g Chú ý: HS làm theo cách khác, cho điểm tối đa ... Kb1 = 10- 1,68 x2 ⇒ x2 = 0,0125 ⇒ [PO43-] = 7,5 .10- 3 Điều kiện kết tủa : CaHPO4: 2 .10- 3.0,0125 = 2,5 .10- 5 = 10- 4,6 > 10- 6 ⇒ có kết tủa CaHPO4 Ca3(PO4)2: (2 .10- 3)3 (7,5 .10- 3)2 = 4,5 .10- 13 = 10- 12,35... Ca + C HPO − = 10 −2 10 −7 , 26 = 10 −9,56 < Ks (CaHPO4) = 10- 6,6 ⇒ Không có kết tủa CaHPO4 C Ca + C H PO4− 10 − = 10 −17 ,74 ( ) = 10 − 42,38 < Ks (Ca3(PO4)2) = 10- 26,6 ⇒ Không... 3Ca2+ + 2PO43- Ca3(PO4)2 Ks = 10- 26,6 6,8 .10- 3 3x4 6,8 .10- 3 + 2x4 Giải gần 3x4 = 10- 7,42 = [Ca2+] ; [HPO42-] = x3 = 0,0119 ⇒ [Ca2+].[HPO42-] = 10- 7,42 0,0119 = 10- 9,34 < 10- 6,6 ⇒ Không có kết tủa