Hai nguyên tử O liên kết với 2 trong số 3 obitan lai hoá nên phân tử có cấu tạo dạng chữ V (hay gấp khúc).. Hai obitan nằm dọc trục thẳng đứng liên kết với 2 nguyên tử F.[r]
(1)SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TỈNH ĐĂK LĂK ĐƠN VỊ : THPT CAO BÁ QUÁT
(2)ĐỀ THI VÀ ĐÁP ÁN ĐỀ NGHỊ
Câu 1:(4 điểm) 1.(1 điểm)
Hai nguyên tố A , B cấu electron có electron cuối ứng với số lượng tử sau : A ( n = 3; l = 1; m = -1; s = - ½ )
B (n = 3; l = 1; m = ; s = - ½ )
a Viết cấu hình electron xác định vị trí A B bảng tuần hồn
b Viết cơng thức cấu tạo hidrua A, B So sánh tính axit hiđrua đó, giải thích?
2 (1 điểm)
Cho nguyên tố X Y X thuộc chu kì 2, Y thuộc chu kì Trong bảng có ghi lượng ion hóa liên tiếp In (n= 1,….,6) chúng (theo kJ.mol-1)
I1 I2 I3 I4 I5 I6
X 1086 2352 4619 6221 37820 47260
Y 590 1146 4944 6485 8142 10519
a Xác định X Y? Tính xạ phải dùng để tách electron thứ khỏi nguyên tử Y?
b Tính lượng ion X+ nguyên tử X?
3.(0,75 điểm)
Muối LiCl kết tinh theo mạng lập phương tâm diện Ơ mạng sở có độ dài cạnh 5,14.10-10 m Giả thiết ion Li+ nhỏ tới mức xảy tiếp xúc anion - anion ion Li+ được xếp khít vào khe ion Cl- Hãy tính độ dài bán kính ion Li+ , Cl- mạng tinh thể theo picomet (pm)
4. (1,25 điểm)
Viết công thức Lewis xác định dạng hình học phân tử ion sau: BCl3, CO2, NO2+, NO2, IF3
Đáp án câu 1:
Câu 1 ĐÁP ÁN ĐIỂM
1.1 1đ
1.a Nguyên tố A: n = ; lớp ; l = : phân lớp p ; m= -1 obitan px ; s = -1/2 electron cuối px
Vậy A có cấu hình electron 1s2 2s2 2p43s2 3p4; nguyên tố A có số thứ tự 16 chu kì 3; nhóm VIA
A Lưu huỳnh
Tương tự Nguyên tố B có thứ tự 17, chu kì 3, nhóm VIIA, B clo
b hidrua H2S HCl Tính axit HCl > H2S , χCl > χS
0,25đ 0,25đ 0,5đ
1.2 1đ
2 a. I5 (X) I3(Y) tăng nhiều đột ngột X thuộc nhóm IV A , Y thuộc nhóm IIA X C; Y Ca
max hc 6, 6256.10 34J.s.3, 0.10 ms 6, 0223.10 mol83 1 23 E 590.10 J.mol
= 2,03.10-7 m
b EC = -(I1 + I2 + I3+ I4 + I5 + I6) = -99358 kJ
0,25đ
(3)E C+ = - (I2 + I3+ I4 + I5 + I6) = - 98272 kJ
1.3 0,75đ
3. Mỗi loại ion tạo mạng lập phương tâm mặt Hai mạng lồng vào nhau, khoảng cách hai mạng a/2
Học sinh mô tả cấu trúc tinh thể LiCl d đường chéo ô mạng tinh tinh thể
d2 = 2a2 d = a 2 d = 4r (
Cl )
r (
Cl ) = a x x 182pm
4 10
14 ,
2 10
Xét cạnh a:
a = r (Cl-) + r (Li+)
r(Li+) = a r Cl x 75pm
2 182 514
) (
0,25đ
0,25đ
0,25đ 1.4
1,25đ 4. a Công thức Lewis:
Cl
I BCl3 CO2 NO2+ NO2 IF3
O ::C : : O
. : . B. .
Cl
Cl
O ::N : : O . :
:
F
F F
. .
O
.
O
.
N
. .
+
b Dạng hình học:
BCl3: Xung quanh nguyên tử B có cặp electron nên B có lai hố sp2, ngun tử Cl liên kết với B qua obitan này, phân tử có dạng tam giác đều.
CO2: Xung quanh C có siêu cặp, C có lai hố sp, nguyên tử O liên kết với C qua obitan Phân tử có dạng thẳng
NO2+: Ion đồng electron với CO2 nên có dạng thẳng
NO2: Xung quanh N có cặp electron quy ước gồm cặp + siêu cặp (liên kết đơi) + electron độc thân nên N có lai hoá sp2 Hai nguyên tử O liên kết với số obitan lai hoá nên phân tử có cấu tạo dạng chữ V (hay gấp khúc) Góc ONO < 120o đẩy electron độc thân.
IF3: Xung quanh I có cặp electron, I phải có lai hố sp3d, tạo thành obitan hướng đến đỉnh hình lưỡng chóp ngũ giác Hai obitan nằm dọc trục thẳng đứng liên kết với nguyên tử F Nguyên tử F thứ ba liên kết với obitan mặt phẳng xích đạo Như
0,25 đ
0,25 đ 0,25 đ
0,25 đ
(4)phân tử IF3 có cấu tạo dạng chữ T Nếu kể đến đẩy cặp electron không liên kết, phân tử có dạng chữ T cụp
F F
F C O
O O N O
O O
.
N Cl
B Cl
Cl .
. .. I
Câu (4 điểm) 1. (1,75 điểm)
Một mẫu đồng vị 210Po thời điểm t=0 phóng 1,736.1014 hạt α giây, sau ngày mẫu phóng 1,44.1019 hạt α ngày
* Viết phương trình phân rã
* Tính khối lượng Po cần lấy lúc đầu để sau 10 ngày ta có mẫu có tốc độ phóng xạ Ci
2. (2,25 điểm)
Công đoạn q trình sản xuất silic có độ tinh khiết cao phục vụ cho công nghệ bán dẫn thực phản ứng:
SiO2 (r) + 2C (r) Si (r) + 2CO (k) (1)
a Khơng cần tính tốn, dựa vào hiểu biết hàm entropi, dự đoán thay đổi (tăng hay giảm) entropi hệ xảy phản ứng (1)
b Tính S0
trình điều chế silic theo phản ứng (1), dựa vào giá trị entropi chuẩn
đây:
0 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1
SiO (r) C(r) Si(r) CO(k)
S = 41,8 J.K mol ; S = 5,7 J.K mol ; S = 18,8 J.K mol ; S = 197,6 J.K mol
c. Tính giá trị G0
phản ứng 25 oC Biến thiên entanpi hình thành điều kiện tiêu
chuẩn f
(ΔH )của SiO2 CO có giá trị: ΔH0f(SiO (r))2 = -910,9 kJ.mol ; ΔH-1 0f(CO(k))= -110,5 kJ.mol-1
d. Phản ứng (1) diễn ưu theo chiều thuận nhiệt độ nào? (Coi phụ thuộc ΔS ΔHvào nhiệt độ không đáng kể)
Đáp án câu 2:
Câu 2 HƯỚNG DẪN GIẢI ĐIỂM
2.1 1,75đ
210 206
84Po 2He 82Pb
Vo = 1,736.1014 P rã/s = 1,736 x 1014 x 3600 x 24 = 1,5.1019p.rã/ngày V = 1,44.1019 p.rã/ngày
19 19
1 1,5.10
ln ln 0,00583
7 1, 44.10 Vo
k
t V
ngày -1
pt p.rã : 210 206 84Po 2He 82Pb
Xét mẫu Po có V= 1Ci = 3,7.1010 p.rã/s
= 3,7.1010 x 3600 x 24 = 3,2 x 1015 p.rã/ngày. 15
17 3, 2.10
5, 488.10 0,00583
v N
k
(ng.tử)
Vậy NPo phải lấy lúc đầu (No)
0,25đ 0,25đ
0,25đ
(5)t k N No
ln N0 = N.ekt = 5,488.1017.e0,00583.10 = 5,817.1017 ng.tử 17
4 23
5,817 10
210 2,03.10 ( ) 6, 022 10
Po
x
m x g
x
0,25đ
0,25đ 2.2
2,25đ
a. Theo chiều thuận, phản ứng (1) tăng mol khí Trạng thái khí có mức độ hỗn loạn cao trạng thái rắn, tức có entropi lớn Vậy phản ứng xảy theo chiều thuận entropi hệ tăng
b ΔS0 = 2 CO(k)
S + SSi(r)0 - 2S0C(r)- 2(r)
0 SiO
S
= 2.197,6 + 18,8 - 2.5,7 - 41,8 = 360,8 JK-1mol-1 = 360,8.10-3 kJK -1mol-1
c G0
= ΔH0- TΔS0,trong
ΔH = (r) (k) (r) 2(r)
0 0
f(Si ) f(CO ) f(C ) f(SiO )
ΔH + 2ΔH - 2ΔH - ΔH
0
ΔH = 2.(-110,5) + 910,9 = 689,9 (kJ)
G0
= ΔH0- TΔS0= 689,9 - 298 360,8.10-3 = 582,4 (kJ)
d. Phản ứng (1) diễn ưu theo chiều thuận ΔG bắt đầu có giá trị âm: ΔG0 = ΔH0- TΔS0 = 689,9 - T 360,8.10-3 < T > 1912 oK Vậy từ nhiệt độ lớn 1912 K, cân (1) diễn ưu tiên theo chiều thuận
0,5đ
0,5đ
0,5đ
0,25đ
0,5đ
Câu (4 điểm) 1 (2,5 điểm)
Dung dịch A chứa KCN 0,100M
a Tính pH độ điện li CN- A? b Độ điện li thay đổi nếu: *Thêm 0,010 mol NaHSO4 vào lít A * Thêm 0,1 mol NH4NO3 vào lít A
Cho
4 HSO
pK = 2;
4 NH
pK = 9,24; pKHCN 9,35. 2 (1,5 điểm)
Mg(OH)2 có kết tủa khơng thêm 1ml dung dịch MgCl2 1M vào 100ml dung dịch NH3 1M NH4Cl 1M Biết: TMg(OH)2= 1,5.10-10,95 pKb = 4,75
Đáp án câu 3:
3.1.a 0,75đ
a CN H O2 HCN OH K 10 4,65
2
H O H OH
Kw
(6)CN H O2 HCN OH
C0 0,1
[] 0,1(1 - ) 0,1 0,1
4,65 0,1 10 0,1
0, 0149 1, 49%
[OH-] = 0,00149 (M) pH = 11,175
0,25đ
0,25đ 0,25đ 3.1.b
1,75đ
b * Thêm 0,010 mol NaHSO4 vào lít A Ta có CB:
HSO4 H SO4
Ka = 10-2
H CN HCN
11
a
K = 109,35
H SO2 CN HCN SO42
K = 107,35
K lớn coi phản ứng hồn tồn ta có:
TPGH: CN- (0,09M), HCN (0,01M), SO
42- (0,01)
SO42 H O2 H SO2 OH K1 10 12
CN H O2 HCN OH
(2) K2 = 10-4,65 >> K1 nên tính theo CB sau
(2)
C0 0,09 0,01
[] 0,09 – x 0,01 + x x
0,01 x x 10 4,65 x 2.10 0,09 x CN
HCN 0, 0102
10, 2%
C 0,1
0.25đ
0,25đ
0,25đ
* Thêm 0,1 mol NH4NO3 vào lít A Ta có CB:
NH4 H O2 NH3 H O3
K3 = 10-9,24
CN H O2 HCN OH
K4 = 10-4,65
H O3 OH 2H O2
-1
14 W
K 10
NH4 CN NH3 HCN
K5 = 100,11
C0 0,1 0,1
Csau 0,1-x 0,1 – x x x
2 0,11
2 10 ) ,
( x
x
Vậy TDGH: [HCN]’ = [NH3]’ = 0,053M
[NH4+]’ = [CN-] = 0,047M
Xét CB: CN H O2 HCN OH
K = 10-4,65
C0 0,047 0,053
[] 0,047 – x 0,053 + x x
0,053 x x 10 4,65 x 1,98.10 0,047 x
Vì x << [HCN] = 0,053M mà có thêm NH3
Nên CN- phân li đó:
0.25đ
0,25đ
(7)[HCN] = 0,053M
2
0,053
5,3% 0,1
0,25đ
3.2 1,5đ
2 Khi thêm 1ml dung dịch MgCl2 1M vào 100ml dung dịch đệm
Mg
C ban đầu = 10-2 (M).
Ta có: TMg(OH)2= [Mg2+][OH]2 = 10-10,95
Để kết tủa Mg(OH)2 [Mg2+][OH]2 10-10,95 [OH]2
102
10,95
10,95 10
Mg 10
= 10-8,95 Hay [OH] 10-4,475
* Dung dịch đệm: NH4Cl 1M + NH3 1M Ta có: p
4 NH
K = 14 - p
3 NH
K = 14 - 4,75 = 9,25. Do đó: [H+]
sơ = Ka
b a C C
= 10-9,25
1
= 10-9,25 < 10-7 Suy cân chủ yếu là:
NH3 + H2O NH4 + OH KNH3= Kb = 10-4,75 bđ
cb 1-x 1+x x Kb =
x
x x
= 10-4,75
Điều kiện: x << 1-x 1 x = 10-4,75 x+1 1
Hay [OH] = 10-4,75 < 10-4,475
Vậy thêm ml dung dịch MgCl2 1M vào 100ml dung dịch NH3 1M NH4Cl 1M
thì khơng xuất kết tủa Mg(OH)2
0,5đ
0,5đ
0,5đ
Câu (4 điểm):Phản ứng oxi hóa- khử Điện hóa.
1 (2 điểm)
Cân phản ứng oxi hoá khử sau:
a) Na2SO3 + KMnO4 + NaHSO4 → ? + ? + Na2SO4 + H2O
b) Al + HNO3 → ? + xNO + yN2O + H2O
c) Cu2FeS3 + HNO3 → ? + ? + Fe2(SO4)3 + N2O + H2O
d) CxHyO + KMnO4 + HCl → CH3-CHO + CO2 + ? + KCl + H2O (Cho biết tỉ lệ số mol CH3-CHO với CO2 : 1)
2 (1 điểm)
Tính tiêu chuẩn E1 bán phản ứng: H2SO3 + 6H+ + 6e H2S + 3H2O
Cho biết tiêu chuẩn bán phản ứng sau: H2SO3 + 4H+ + 4e S + 3H2O E02= +0,45V
S + 2H+ + 2e H
2S E03 = +0,141V
(8)Giải thích Ag kim loại không tác dụng với dung dịch HCl mà tác dụng với dung dịch HI để giải phóng hiđrơ.Biết: E0Ag/Ag= +0,8V; TAgCl = 10-9,75 ; TAgI = 10-16
Đáp án câu 4:
Câu 4 HƯỚNG DẪN GIẢI ĐIỂM
4.1 2đ
a) 5Na2SO3 + 2KMnO4 + 6NaHSO4 → K2SO4 + 2MnSO4 + 8Na2SO4 +
3H2O
b) (3x+8y)Al+(12x+30y) HNO3 →
(3x+8y) Al(NO3)3 + 3xNO + 3yN2O +(6x+15y)
H2O
c) 8Cu2SFeS2 + 58HNO3 →
12CuSO4 + 4Cu(NO3)2 + 4Fe2(SO4)3 + 25N2O + 29H2O
d) 15CxHyO + (2x+ 3y -6)KMnO4 + (6x +9y -18)HCl →
5xCH3-CHO + 5xCO2 + (2x +3y -6)MnCl2 + (2x+3y -6)KCl + (-7x +12y
-9)H2O
0,5đ 0,5đ
0,5đ
0,5đ
4.2 1đ
2) H2SO3 + 6H+ + 6e H2S + 3H2O G10 (1)
H2SO3 + 4H+ + 4e S + 3H2O G20 (2)
S + 2H+ + 2e H
2S G30 (3)
Lấy (2) + (3) (1) Do đó: G10 = G20 + G30
Mà: G0 = - n.E0.F Suy ra: - n1.E10.F = - n2.E02.F - n3.E30.F E10=
1 3 2
n E n E
n
= 4.0,4562.0,141 = 0,347 V Vậy : E10= 0,347 V
(1đ)
4.3 1đ
3) * Tính oxi hoá-khử tiêu chuẩn điều kiện hệ Ag+/Ag có dư Cl
và I
Ta có: Ag - 1e = Ag+ K
1 = 10E10/0,059 (1)
Ag+ + Cl = AgCl
t
T (2) Ag + Cl - 1e = AgCl K2 = 10E02/0,059 (3)
Cộng (1) (2) ta (3) K2 = 10E02/0,059= K1.Tt1 = 10E10/0,059
t
T
0,059 E 0,059
E02 10
- lgTt E20 = E10 + 0,059 lgTt Hay : E0AgCl/Ag = 0,8 + 0,059 lg10-9,75 = 0,225 (V) Tương tự: E0AgI/Ag = 0,8 + 0,059 lg10-16 = - 0,144 (V)
(9)Hay: E0AgCl/Ag > E02H/H2 E0 phản ứng < : phản ứng không xảy
E0AgI/Ag < E2H0 /H2E0 phản ứng = - (-0,144)>0 : phản ứng xảy
Vậy Ag không tác dụng với dung dịch HCl mà tác dụng với dung dịch HI giải phóng H2 (1đ)
Câu (4 điểm) 1.(1 điểm)
Viết phương trình phản ứng xảy trường hợp sau: a Ozon oxi hóa I- mơi trường trung tính
b Sục khí CO2 qua nước Javel c Cho nước Clo qua dung dịch KI
d Sục khí Flo qua dung dịch NaOH loãng lạnh e Sục Clo đến dư vào dung dịch FeI2
2.(1 điểm)
Hợp chất A chứa S, O halogen Trong phân tử A có nguyên tử S Thuỷ phân hoàn toàn A dd B Người ta sử dụng thuốc thử cho để nhận biết ion có B?
Thuốc thử Hiện tượng
a AgNO3 + HNO3 Có kết tủa vàng nhạt
b Ba(NO3)2 Khơng có kết tủa
c NH3 + Ca(NO3)2 Không tượng
d KMnO4 + Ba(NO3)2 Mất màu, có kết tủa trắng
e Cu(NO3)2 Khơng có kết tủa
Qua đưa cơng thức phù hợp A gì?
Để xác định xác người ta lấy 7,19g A hịa tan vào nước thành 250ml dung dịch Lấy 25 ml dd thêm HNO3 AgNO3 dư thu 1,452g kết tủa khô Xác định công thức phân tử công thức cấu tạo A?
3.(2 điểm)
Nung m gam hỗn hợp A gồm FeS FeS2 bình kín dung tích khơng đổi chứa khơng khí (gồm 20% thể tích O2 80% thể tích N2) đến phản ứng xảy hồn tồn, thu chất rắn B hỗn hợp khí C có thành phần phần trăm theo thể tích: N2 = 84,77%; SO2 = 10,6%; cịn lại O2 Hồ tan chất rắn B dung dịch H2SO4 vừa đủ, dung dịch thu cho tác dụng với Ba(OH)2 dư Lọc lấy kết tủa làm khô nung nhiệt độ cao tới khối lượng không đổi, thu 12,885 g chất rắn
Tính % khối lượng chất A tính giá trị m ?
Đáp án câu 5:
Câu 5 HƯỚNG DẪN GIẢI ĐIỂM
5.1 (1đ)
a.O3 + 2I- + H2O O2 + I2 + 2OH
-b.CO2 + NaClO + H2O NaHCO3 + HClO
c.Cl2 + 2KI 2KCl + I2 ;
Nếu KI dư: KI + I2 KI3
Nếu Clo dư : 5Cl2 + 6H2O + I2 2HIO3 + 10HCl
d.2F2 + 2NaOH(loãng, lạnh) 2NaF + H2O + OF2
(10)e.2FeI2 + 3Cl2 2FeCl3 + 2I2 ; 5Cl2 + I2 + 6H2O 2HIO3 + 10HCl
5.2 (1đ)
AgNO3 : thuốc thử ion Cl-( kt trắng) ; Br- ( kt vàng nhạt) ; I- ( kt vàng sẫm)
Ba(NO3)2 : thuốc thử ion SO42- ( kt trắng)
NH3 + Ca(NO3)2 : thuốc thử ion F- (kt CaF2 trắng)
KMnO4 + Ba(NO3)2 : thuốc thử ion SO32- ( kt BaSO4)
Cu(NO3)2 : thuốc thử ion I- ( I2 + CuI kt trắng)
Từ tượng kết luận A có S+4, có Br- SOBr2 SOBrCl
SOBr2 + 2H2O -> H2SO3 + 2HBr SOBrCl + 2H2O -> H2SO3 + HCl +
HBr
Từ số liệu tính tốn kết quả: A SOBrCl C.t.c.t
O S
Br Cl
0,5đ
0,25đ
0,25đ
5.3 (2đ)
* Đặt x, y số mol FeS FeS2 A
a số mol khí bình trước nung Khi nung:
FeS + O2 t0 2Fe2O3 + 4SO2
x 1,75x 0,5x x 4FeS2 + 11 O2 t0 2Fe2O3 + SO2
y 2,75y 0,5y 2y Số mol khí trước nung: nN2 = 0,8a (mol) nO2 = 0,2a (mol) Số mol khí sau nung: nN2 = 0,8a (mol)
nSO2 = (x+2y) (mol) nO2 d = 0,2a – 1,75x- 2,75y Nên tổng số mol khí sau nung = a – 0,75(x+y) Ta có: %(V)N2 = 0,75( )
8 ,
y x a
a
= 84,77/100
a = 13,33(x+y) (1) % (V)SO2 = 0,75( )
2
y x a
y x
= 10,6/100 a = 10,184x + 16,618 y (2)
Từ (1) (2) ta có: 13,33(x+y) = 10,184x + 16,618 y Nên : xy =
1
(3)
1. Vì tỷ lệ số mol x:y = 2:1 nên % theo khối lượng là: %mFeS = 100% 59,46%
) 120 88 (
88
%mFeS2 = (2 88 1 120) 100% 40,54%
120
* Chất rắn B Fe2O3 có số mol: 0,5(x+y)
Fe2O3 + 3H2SO4 Fe2(SO4)3 + 3H2O 0,5(x+y) 0,5(x+y)
Fe2(SO4)3 + 3Ba(OH)2 2Fe(OH)3 + 3BaSO4
0,5đ
0,5đ
(11)0,5(x+y) (x+y) 1,5(x+y) Khi nung kết tủa:
BaSO4 t0 không đổi
1,5(x+y)
2Fe(OH)3 t0 Fe2O3 +3H2O (x+y) 0,5(x+y)
Nên: 233.1,5(x+y) + 160.0,5(x+y)=12,885 x+y = 0,03 (4) Giải hệ (3) (4) ta có: x = 0,02; y = 0,01 Nên m = 88.0,02+120.0,01 = 2,96 (gam)
0,5đ
0,25đ
H=1; C=12; N=14; O=16; F=19; Na=23; Mg=24; Al=27; Si=28; P=31; S=32; Cl=35,5; K=39; Ca=40; Cr=52; Mn=55; Fe=56; Cu=64; Zn=65; Br=80; Ag=108; Sn=118,7; I=127;
Ba=137;Po=210