Hoa hoc 10 CTN

TRẠI HÈ HÙNG VƯƠNG LẦN THỨ XII TRƯỜNG THPT CHUYÊN THÁI NGHUYÊN TỈNH THÁI NGUYÊN ĐỀ THI ĐỀ XUẤT ĐỀ THI MÔN HÓA HỌC LỚP 10 (Đề có 03 trang, gồm 08 câu) Câu (2,5 điểm) Cấu tạo nguyên tử - hạt nhân X, Y hai phi kim Trong nguyên tử X, Y có số hạt mang điện nhiều số hạt không mang điện 14 14 Hợp chất A (của X Y) có công thức XYa với đặc điểm: X chiếm 21,831% khối lượng Tổng số proton 66, tổng số nơtron 76 a) Viết cấu hình electron trạng thái (dạng chữ dạng obitan) X, Y Xác định số lượng tử elctron cuối X, Y b) Viết cấu hình elctron trạng thái kích thích (dạng chữ obitan) hai nguyên tử X, Y Xác định số electron độc thân c) Cho hợp chất A vào dung dịch NaOH dư thu dung dịch B có chất tan ? Để xác định lượng máu bệnh nhân người ta tiêm vào máu người lượng nhỏ dung dịch chứa đồng vị phóng xạ 24Na ( chu kỳ bán rã 15 giờ) có độ phóng xạ 2µCi Sau 7,5 người ta lấy 1cm3 máu người thấy có độ phóng xạ 502 phân rã/phút Thể tích máu người bao nhiêu? Câu (2,5 điểm) Hình học phân tử - Liên kết hóa học – Tinh thể - ĐLTH Dựa vào cấu tạo phân tử, giải thích NO2 đime hóa tạo thành N2O4 Trong bình cầu chứa khí NO2 (màu nâu đỏ), đem ngâm bình chậu nước đá ta thấy nhạt màu dần Vậy trình đime hóa NO2 thu nhiệt hay tỏa nhiệt? So sánh lượng liên kết, độ dài liên kết N–N hai phân tử đinitơ tetraoxit hiđrazin (N2H4) Ở trạng thái ngưng tụ, đinitơ tetraoxit xử hợp chất ion đặc trưng có + − mặt ion nitroni NO2 ion nitrit NO2 Hãy cho biết dạng hình học ion đánh giá góc liên kết ONO Câu (2,5 điểm) Nhiệt – Cân hóa học  → 2NH3 (k) Kp = 1,5.10-5 Các áp Ở 4500C số cân phản ứng N (k) + 3H2 (k) ¬   suất biểu thị atm Hãy tính xem có phần trăm hỗn hơph ban đầu (N + 3H2) chuyển thành NH3 phản ứng thực 5000C, 10000C Câu (2,5 điểm) Động hóa Phản ứng xà phòng hóa etyl axetat bậc chất phản ứng Trong hỗn hợp ban đầu xút este có nồng độ 2.10 -2 M Người ta theo dõi tiến triển phản ứng cánh chuẩn độ axit – bazơ a) Sau 20 phút lấy 100ml hỗn hợp phản ứng, chuẩn độ lượng xút dư dung dịch HCl 0,1 M, thấy hết 6,15 ml Tính số tốc độ phản ứng b) Hỏi cần ml dung dịch axit để chuẩn độ 100 ml dung dịch hỗn hợp phản ứng sau 20 phút c) Sau thời gian trình xà phòng hóa đạt 99% Câu (2,5 điểm) Dung dịch ( axit- bazơ, kết tủa) Tính pH dung dịch NaHS 10-2 M Biết H2S có Ka1= 10-7,02; Ka2=10-12,9 Dung dịch A gồm CH3COOH 0,10 M; CH3COONa 0,10 M a) Tính pH dung dịch A b) Thêm 0,001 mol HCl vào lít dung dịch A pH ? c) Thêm 0,001 mol NaOH vào lít dung dịch A pH bao nhiêu? Biết CH3COOH có Ka=10-4,76 Câu (2,5 điểm) Phản ứng oxi hóa – khử Cân phản ứng sau theo phương pháp thăng electron: a) Al + HNO3  → Al(NO3)3 + N2O + NO + H2O Trong tỉ lệ mol khí N2O : NO = : a b) CuFeS2 + Fe2(SO4)3 + O2 + H2O → CuSO4 + FeSO4 + H2SO4 Trong tỉ lệ mol Fe2(SO4)3 : O2 = : b Cân phản ứng sau theo phương pháp ion - electron: a) K2SO3 + KMnO4 + KHSO4  → K2SO4 + MnSO4 + H2O b) NaCrO2 + Br2 + NaOH  → Na2CrO4 + NaBr + H2O Câu (2,5 điểm) Halogen – oxi – lưu huỳnh Chọn chất viết phương trình phản ứng cho chất tác dụng với mol H 2SO4 ( H2SO4 phản ứng hết) thu (a) 5,6 lít SO (đktc); (b) 11,2 lít SO2 (đktc); (c) 22,4 lít SO2 (đktc); (d) 33,6 lít SO2 (đktc); (e) 44,8 lít SO2 (đktc) Để xác định khối lượng nguyên tử (KLNT) clo kali người ta làm sau: Nung a gam kali clorat tinh khiết tới phản ứng hoàn toàn thu chất rắn có khối lượng b gam Hòa tan chất rắn vào nước thêm lượng dư dung dịch AgNO3 vào, lọc lấy kết tủa, rửa sạch, sấy khô cân nặng c gam a) Lập biểu thức tính KLNT clo kali theo a, b, c M (KLNT oxi), M’ (KLNT bạc) b) Áp dụng số: a = 24,5098 gam ; b = 14,9102 gam ; c = 28,6642 gam; M = 15,9994u M’ = 107,868u Câu (2,5 điểm) Bài tập tổng hợp Cho biết A, B, C, D, E hợp chất Na Cho A tác dụng với dung dịch B, C thu khí X, Y Cho D, E tác dụng với nước khí tương ứng Z, T Biết X, Y, Z, T khí thông thường, chúng tác dụng với điều kiện thích hợp Tỉ khối X so với Z tỉ khối Y so với T Tìm chất A, B, C, D, X, T, Z, T Viết phương trình phản ứng xảy 2 Hòa tan hỗn hợp A gồm Fe2(SO4)3, MgSO4, CuSO4 vào nước, dung dịch X Cho X tác dụng với dung dịch BaS dư thấy tách lượng kết tủa m gam Nếu cho lượng dư H2S tác dụng với X, tách lượng kết tủa m2 gam Thực nghiệm cho biết m1 = 8,590m2 Nếu giữ nguyên lượng chất MgSO4, CuSO4 X thay Fe2(SO4)3 FeSO4 khối lượng dung dịch Y Cho Y tác dụng với dung dịch BaS dư thấy tách lượng kết tủa m3 gam Nếu cho lượng dư H2S tác dụng với Y tách lượng kết tủa m gam Thực nghiệm cho biết m3 = 9,919m4 Tính thành phần phần trăm khối lượng chất hỗn hợp A HẾT Người đề Nguyễn Văn Luyện ĐT: 0915 589 398 TRẠI HÈ HÙNG VƯƠNG LẦN THỨ XII HƯỚNG DẪN CHẤM TRƯỜNG THPT CHUYÊN THÁI NGHUYÊN MÔN HÓA HỌC LỚP 10 TỈNH THÁI NGUYÊN Lưu ý: Các cách giải khác hướng dẫn chấm, cho điểm tối đa theo thang điểm định Câu (2,5 điểm) Cấu tạo nguyên tử - hạt nhân X, Y hai phi kim Trong nguyên tử X, Y có số hạt mang điện nhiều số hạt không mang điện 14 14 Hợp chất A (của X Y) có công thức XYa với đặc điểm: X chiếm 21,831% khối lượng Tổng số proton 66, tổng số nơtron 76 a) Viết cấu hình electron trạng thái (dạng chữ dạng obitan) X, Y Xác định số lượng tử elctron cuối X, Y b) Viết cấu hình elctron trạng thái kích thích (dạng chữ obitan) hai nguyên tử X, Y Xác định số electron độc thân c) Cho hợp chất A vào dd NaOH dư thu dd B có chất tan ? Để xác định lượng máu bệnh nhân người ta tiêm vào máu người lượng nhỏ dung dịch chứa đồng vị phóng xạ Na24( chu kỳ bán rã 15 giờ) có độ phóng xạ 2µCi Sau 7,5 người ta lấy 1cm3 máu người thấy có độ phóng xạ 502 phân rã/phút Thể tích máu người bao nhiêu? HDC : - Gọi Z , N số proton , nơtron nguyên tử X (số p = số e=Z) - Gọi Z’ , N’ số proton , nơtron nguyên tử Y (số p = số e = Z’) - Ta có : 2Z − N = 14 (1) 2Z '− N' = 14 (2)   proton( XY ) = Z + Z '.a = 66 (3) a ∑  noton( XY ) = N + N '.a = 76 (4) a ∑ ⇒ % X (trong XYa ) =  Z = 15 (P) (Z + N ) (1) 100% = 21,831% ⇔ Z+ N = 31 (5)  → 66 + 76  N = 16 0,25 Từ (3,4) ta có :  Z ' = 17 (Cl) N ' a 76 − N N ' 60 (2) = ⇔ = ⇔ 60Z '− 51N ' = (6)  → Z ' a 66 − Z Z ' 51  N ' = 20 % P (trong PCl a ) = 31 100% = 21,831% ⇒ a = 31 + 37a 0,25 Vậy hợp chất A PCl3 a Cấu hình electron trạng thái : P có số lượng tử e cuối : n=3, l = 1, ml = +1 , ms = +1/2 025 Cl có số lượng tử e cuối : n=3, l = 1, ml = , ms = -1/2 b Cấu hình electron trạng thái kích thích : 0,25 0,25 P: [Ne] (n=3) ( 5e độc thân) 0,25 c A(PCl3) + dung dịch NaOH (dư) 0,5 PCl3 + 3H2O  → H3PO3 + 3HCl HCl + NaOH  → NaCl + H2O H3PO3 + 2NaOH  → Na2HPO3 + 2H2O 7e độc thân Dung dich B thu chứa: NaCl, Na2HPO3, NaOH dư H0 = 2,10-6.3,7.1010 = 7,4.104Bq; H = 502V phân rã/phút = 8,37V Bq (V thể tích máu: cm3 ) H = H0 2-t/T = H0 2-0,5 => 2-0,5 = 0,5 H 8,37V = => 8,37 V = 7,4.104.2-0,5 H0 7,4.10 7,4.10 −0,5 => V = = 6251,6 cm3 = 6,25 dm3 = 6,25 lit 8,37 Hoặc:   −6 10 ÷  H ln 2.10 3, 7.10 kt = ln ⇔ 7,5 = ln  ÷⇒ V = 6254,55 cm = 6, 25455( L) 502 H 15  ÷ V 60   Câu (2,5 điểm) Hình học phân tử - Liên kết hóa học – Tinh thể - ĐLTH Dựa vào cấu tạo phân tử, giải thích NO2 đime hóa tạo thành N2O4 Trong bình cầu chứa khí NO2 (màu nâu đỏ), đem ngâm bình chậu nước đá ta thấy nhạt màu dần Vậy trình đime hóa NO2 thu nhiệt hay tỏa nhiệt? So sánh lượng liên kết, độ dài liên kết N–N hai phân tử đinitơ tetraoxit hiđrazin (N2H4) Ở trạng thái ngưng tụ, đinitơ tetraoxit xử hợp chất ion đặc trưng có + − mặt ion nitroni NO2 ion nitrit NO2 Hãy cho biết dạng hình học ion đánh giá góc liên kết ONO Hướng dẫn chấm: Trong phân tử NO2, nguyên tử N chưa đạt cấu trúc bền khí 0,75 electron độc thân, nên có khuynh hướng dime hóa cách góp chung electron độc thân làm nguyên tử N đạt cấu trúc bền tương tự khí gần kề O O O O N O N N N O O O  →  Xét cân bằng: 2NO2 ¬  N2O4 ∆H < Làm lạnh, tức hạ nhiệt độ, cân chuyển dịch phía tỏa nhiệt Theo thực nghiệm ta thấy màu nhạt dần Do trình đime hóa trình tỏa nhiệt Cấu trúc điện tích hình thức hai chất sau: H H N H N2H4 O + H O 0,75 O N N 0,5 N 2O4 + N O - Lực đẩy Coulomb nguyên tử N N2O4 làm tăng độ dài liên kết NN làm giảm độ bền liên kết N-N Số liệu tham khảo: 0,5 Câu (2,5 điểm) Nhiệt – Cân hóa học  → 2NH3 (k) Kp = 1,5.10-5 Các áp Ở 4500C số cân phản ứng N (k) + 3H2 (k) ¬   suất biểu thị atm Hãy tính xem có phần trăm hỗn hơph ban đầu (N + 3H2) chuyển thành NH3 phản ứng thực 5000C, 10000C Hướng dẫn chấm: PNH 0,25 PN PH3 = 1,50.10 −5 (1) PH = 3PN (2) 2 PH + PN + PNH = P (3) 2 Từ (2) (3) ta có: PN = 0,25 (P − PNH ) (4); PH = (P − PNH ) (5) 3 4 Thay (4), (5) vào (1) ta được: PNH 27 ( P − PNH )4 256 = 1,50.10 −5 hay 0,5 PNH ( P − PNH ) = 1,26.10 −3 (6) Thay P = 500 atm vào (6) giải PT bậc hai ta nghiệm phù hợp PNH = 152atm 0,25 Thay P = 1000 atm vào (6) giải PT bậc hai ta nghiệm phù hợp PNH = 421,6atm 0,25 Gọi α , α ' phần trăm hỗn hợp ban đầu (N2 + 3H2) chuyển hóa thành NH3 áp suất tương ứng 500 atm 1000 atm Ta có: α 152 = ⇒ α = 46,22% − α 500 α' 421,6 = ⇒ α ' = 59,31% − α ' 1000 0,5 0,5 Câu (2,5 điểm) Động hóa Phản ứng xà phòng hóa etyl axetat bậc chất phản ứng Trong hỗn hợp ban đầu xút este có nồng độ 2.10 -2 M Người ta theo dõi tiến triển phản ứng cánh chuẩn độ axit – bazơ a) Sau 20 phút lấy 100ml hỗn hợp phản ứng, chuẩn độ lượng xút dư dung dịch HCl 0,1 M, thấy hết 6,15 ml Tính số tốc độ phản ứng b) Hỏi cần ml dung dịch axit để chuẩn độ 100 ml dung dịch hỗn hợp phản ứng sau 20 phút c) Sau thời gian trình xà phòng hóa đạt 99% Hướng dẫn chấm: a 0,5  → CH3COONa + C2H5OH CH3COOC2H5 + NaOH ¬   Đây phản ứng bậc (bậc chất phản ứng) nồng độ hai chất ban đầu chất CH3COOC2H5 NaOH 0,02M Vậy: 1 − = kt Ct C0 Sau 20 phút đầu, nồng độ xút lại C20 = 6,15,0,1 = 6,15.10 −3 M 100 0,5  1  − = 5,63mol −1 l phut −1  −3 −2 ÷ 20  6,15.10 2.10  Sau 20 phút tiếp theo: t = 40 phút k= b 0,5 0,5 1 − = 5,63.40 ⇒ C40 = 3,634.10 −3 M C40 2.10 −5 VHCl CHCl = Vdd CNaOH ⇒ VHCl = 3,634mL c Thời gian xà phòng hóa đạt 99% (còn lại 1%) t99: 0,5 1 − = 5,63.t 99 ⇒ t 99 = 879,2 phut 0,01.C0 C0 Câu (2,5 điểm) Dung dịch ( axit- bazơ, kết tủa) Tính pH dung dịch NaHS 10-2 M Biết H2S có Ka1= 10-7,02; Ka2=10-12,9 Dung dịch A gồm CH3COOH 0,10 M; CH3COONa 0,10 M a) Tính pH dung dịch A b) Thêm 0,001 mol HCl vào lít dung dịch A pH ? c) Thêm 0,001 mol NaOH vào lít dung dịch A pH bao nhiêu? Biết CH3COOH có Ka=10-4,76 Hướng dẫn chấm: Các cân xảy dung dịch: NaHS → Na+ + HS- 0,25 H2O  → H+ + OH¬   Kw= 10-14 (1) HS-  → H+ + S2¬   Ka2= 10-12,9 (2) HS-  → + H+ ¬   (Ka2)-1 = 107,02 (3) H2S Áp dụng ĐKP ta có: 0.25 K a [HS− ] [HS− ].[H + ] [H ] = [OH ]+[S ]-[H S] = + + − K a1 [H ] [H + ] + − 2− KW ⇔ [H + ]2 (1 + K a−11 [HS − ]) = K w + K a [HS − ] ⇒ [H + ] = K w + K a [HS − ] (1 + K a−11 [HS − ]) Đối với toán HS- phân li yếu nên ta coi [HS-] ≈ C; Ka2.C ≈ Kw Ka1.C>>1 nên sử dụng công thức tính sau: + [H ]= K w + K a2 C −1 + K a C K w + K a2 C = K a−11 C 0.5 = 3,28.10 −10 M ⇒ pH = 9,48 a) Dung dịch A dung dịch đệm gồm axit yếu bazơ liên hợp, có Ka=10-4,76 >> Kb=109,24 >> Kw nên cân dạng axit chiếm ưu áp dụng công thức tính gần ta có: pH = pK a + lg Cb 0,1 = 4,76 + lg = 4,76 Ca 0,1 Vậy ta có [H+]=10-4,76