1 HỘI CÁC TRƯỜNG CHUYÊN VÙNG DUYÊN HẢI VÀ ĐỒNG BẰNG BẮC BỘ ĐỀ THI MÔN HÓA HỌC KHỐI 10 TRƯỜNG THPT CHUYÊN LƯƠNG VĂN TỤY NĂM 2015 TỈNH NINH BÌNH Thời gian làm bài 180 phút ĐỀ THI ĐỀ XUẤT (Đề này có 4 trang, gồm 10 câu) Câu I (2,0 điểm) Cấu tạo nguyên tử, phân tử, định luật tuần hoàn. Photpho đỏ tác dụng với Cl 2 dư thu được hợp chất A. Đun nóng A với NH 4 Cl trong dung môi hữu cơ thu được hợp chất B có dạng [NP 2 Cl 6 ][PCl 6 ]. Nếu tiếp tục đun, anion của B phản ứng với NH 4 + để tạo ra chất trung gian C có công thức Cl 3 P=NH, cation của B phản ứng với C lần lượt tạo ra các cation D [N 2 P 3 Cl 8 ] + và E [N 3 P 4 Cl 10 ] + . Sau đó E tách đi cation F để tạo ra hợp chất thơm G (N 3 P 3 Cl 6 ). 1. Viết công thức cấu tạo của các chất hoặc ion A, C, D, E, F. 2. Viết công thức cấu trúc của các ion trong B và xác định trạng thái lai hóa của N, P trong B, G. Câu II (2,0 điểm) Tinh thể Bán kính ion của Ba 2+ và O 2- lần lượt là 134 pm và 140 pm. Giả sử khi tạo thành tinh thể, không có sự biến đổi bán kính các ion. 1. BaO có mạng tinh thể kiểu NaCl. Hãy tính khối lượng riêng của BaO (g/cm 3 ) theo lý thuyết. Cho nguyên tử khối của Ba là 137,327 và của oxi là 15,999. 2. BaO 2 cũng có mạng tinh thể tương tự BaO nhưng một cạnh của ô lập phương bị kéo dài so với 2 cạnh còn lại. Hãy vẽ một ô mạng cơ sở của BaO 2 và tính gần đúng bán kính của mỗi nguyên tử oxi trong ion O 2 2- biết rằng độ dài liên kết O-O trong O 2 2- là 149 pm và khối lượng riêng của BaO 2 thực tế là 5,68 g/cm 3 . Câu III (2,0 điểm). Phản ứng hạt nhân. Photpho có hai đồng vị phóng xạ là 32 P (T 1/2 = 14,3 ngày) và 33 P (T’ 1/2 = 25,3 ngày) với khối lượng nguyên tử tương ứng là 31,97390727 (u) và 32,9717255 (u). Quá trình phóng xạ của 32 P và 33 P đều sinh ra một loại hạt có thể đâm xuyên qua tờ giấy nhưng bị cản bởi lá nhôm. Các hạt nhân con thu được có khối lượng lần lượt là 31,97207100 (u) và 32,97145876 (u). 1. Viết phương trình phân rã của 32 P và 33 P. Tính năng lượng giải phóng trong quá trình phân rã theo đơn vị J/nguyên tử. (N A = 6,0221.10 23 ; c = 2,99979 m/s) 2 2. Một mẫu chứa cả hai đồng vị phóng xạ trên với độ phóng xạ ban đầu là 9136,2 Ci; sau 14,3 ngày, độ phóng xạ của mẫu giảm xuống còn 4569,7. Hãy tính tỷ lệ 32 P/ 33 P trong mẫu ban đầu. Câu IV (2,0 điểm) Nhiệt hóa học. 1. Tính entanpi chuẩn ở 1500 o C của phản ứng: CH 4 (k) + 2O 2 (k) → CO 2 (k) + 2H 2 O (k) , ∆H o 298 = -802,25 kJ Cho biết C o p ( J.K -1 . mol -1 ): CH 4 (k): 23,64 + 47,86.10 -3 T -1,92.10 5 T -2 H 2 O (k): 30,54 + 10,29 . 10 -3 T O 2 (k): 29,96 + 4,18 .10 -3 T – 1,67 .10 5 T -2 CO 2 (k): 44,22 + 8,79 . 10 -3 T – 8,62 .10 5 T -2 2. Tính nhiệt độ của ngọn lửa CO cháy trong hai trường hợp sau: a. Cháy trong không khí (20% oxy và 80% nitơ theo thể tích). b. Cháy trong oxy tinh khiết. Cho biết lượng oxy vừa đủ cho phản ứng, nhiệt độ lúc đầu là 25 o C. Entanpi cháy của CO ở 25 o C và 1atm là 283kJ.mol -1 . Bỏ qua sự trao đổi nhiệt với môi trường. Nhiệt dung mol chuẩn của các chất như sau: C o p (CO 2 , k) = 30,5 + 2.10 -2 T; C o p (N 2 , k) = 27,2 + 4,2.10 -3 T Câu V (2,0 điểm) Cân bằng pha khí Ngày nay, để thu hồi Clo từ hidroclorua, người ta sử dụng cân bằng: O 2(k) + 4HCl (k)  2Cl 2(k) + 2H 2 O (k) 1. Tính hằng số cân bằng K p của phản ứng trên ở 298K dựa vào các số liệu nhiệt động sau: O 2(k) HCl (k) Cl 2(k) H 2 O (k)  H O s (kJ/mol) -92,3 -241,8 S O (J/mol.K) 205 186,8 223 188,7 2. Phản ứng trên thực tế có diễn ra ở nhiệt độ thường không? Giải thích. 3. Cho 2,2 mol O 2 và 2,5 mol HCl vào bình kín dạng xilanh, áp suất cố định là 0,5 atm và nhiệt độ là T. Khi hệ đạt cân bằng, lượng O 2 nhiều gấp đôi lượng HCl. Tính giá trị T. 3 4. Ở 520K, nạp vào bình phản ứng một lượng hỗn hợp HCl và O 2 , Ở trạng thái cân bằng thì HCl đạt mức chuyển hóa 80%. Tính áp suất riêng phần của O 2 ở trạng thái cân bằng. Câu VI (2,0 điểm) Cân bằng axit-bazơ Cho H 2 S lội qua dung dịch chứa Cd 2+ 0,010M và Zn 2+ 0,010M đến khi nồng độ H 2 S đã hấp thụ đạt 0,02 M. 1. Hỏi những ion nào bị kết tủa hoàn toàn?Tính pH của dung dịch khi các cân bằng đã được thiết lập. 2. Thiết lập khu vực pH tại đó còn dưới 0,1% Cd 2+ trong dung dịch mà ZnS chưa bị kết tủa. Cho: H 2 S pK a1 = 7,02 pK a2 = 12,90; K s,CdS = 10 -26 ; K s,ZnS = 10 -21,6 * 10,2 * 8,96 CdOH ZnOH = 10 ; = 10       Câu VII (2,0 điểm) Phản ứng oxi hóa khử-điện hóa 1. Hãy hoàn thành các phương trình phản ứng oxi hóa khử sau bằng cách điền thêm các chất sản phẩm và các chất môi trường. K 2 Cr 2 O 7 + CrSO 4 + → Cr 2 (SO 4 ) 3 + Fe(NO 3 ) 2 + H 2 SO 4 loãng → K 2 MnO 4 + H 2 O → NaNO 3 + Mg + H 2 SO 4 → 2. Cho pin sau : H 2 (Pt), 2 H P =1atm / H + : 1M || MnO  4 : 1M, Mn 2+ : 1M, H + : 1M / Pt Biết rằng sức điện động của pin ở 25 0 C là 1,5V. a) Hãy cho biết phản ứng thực tế xảy ra trong pin và tính - 2+ 4 0 MnO /Mn E ? b) Sức điện động của pin thay đổi như thế nào khi thêm một ít NaHCO 3 vào nửa trái của pin? Câu VIII (2,0 điểm). Nhóm halogen 1. Một giáo viên làm thí nghiệm vui mô tả cách biến chì thành vàng như sau: Ngâm một lá chì vào một dung dịch X ở nhiệt độ 90 O C, một thời gian sau lấy lá chì ra, để nguội dung dịch thấy những tinh thể màu vàng óng ánh xuất hiện. a) Một học sinh xác định dung dịch X có thể là CuI 2 hoặc AuCl 3 . Điều này có hợp lý không? Giải thích. 4 b) Đề nghị một dung dịch X khác hai chất trên để thực hiện thí nghiệm. Viết phương trình minh họa. 2. Dẫn từ từ 2,24 lít hỗn hợp khí CO và CO 2 qua I 2 O 5 dư đun nóng. Chất rắn sau phản ứng hòa tan vào dung dịch chứa NaI và Na 2 CO 3 dư được dung dịch Y. Dung dịch Y phản ứng vừa đủ với 20,00 mL dung dịch Na 2 S 2 O 3 0,10 M. Viết các phương trình phản ứng xảy ra và xác định phần trăm thể tích khí CO trong hỗn hợp khí ban đầu. Câu IX (2,0 điểm). Oxi-lưu huỳnh Các hợp chất X, Y, Z đều cấu tạo gồm các nguyên tố Na, S, O trong đó M Z – M Y = M Y – M X = 16. Khử Y bằng cacbon ở nhiệt độ cao rồi cho sản phẩm vào dung dịch HCl thu được một chất khí mùi trứng thối. Khí này tác dụng với dung dịch HClO thu được sản phẩm chứa lưu huỳnh có cùng số oxi hóa với lưu huỳnh trong Y. Từ dung dịch X có thể trực tiếp điều chế Z bằng cách hòa tan vào Z một đơn chất, sau đó cô đặc dung dịch và kết tinh để thu được một tinh thể. Lọc vớt tinh thể rồi làm khô, đun nóng nhẹ được dung dịch chứa Z với nồng độ C%. 1. Xác định X, Y, Z và viết các phương trình phản ứng minh họa. 2. Tính giá trị của C. Câu X (2,0 điểm). Động hóa học 1. Ở 25 O C, sự thủy phân metyl axetat với sự có mặt của HCl dư nồng độ 0,05 M là phản ứng bậc 1. Sau mỗi khoảng thời gian, người ta lấy ra 25 cm 3 dung dịch và trung hòa bằng dung dịch NaOH loãng. Thể tích dung dịch NaOH dùng để trung hòa 25cm 3 hỗn hợp phản ứng theo thời gian như sau: t (phút) 0 21 75 119  V NaOH (mL) 24,4 25,8 29,3 31,7 47,2 Bằng phương pháp tính hằng số tốc độ trung bình, hãy tính hằng số tốc độ và thời gian nửa phản ứng. 2. Màu nâu xuất hiện khi oxy và nitơ (II) oxit kết hợp với nhau trong bầu thủy tinh chân không. Từ các thí nghiệm ở 25 o C có các số đo sau: 5 [NO] (mol.L -1 ) [O 2 ] (mol.L -1 ) Tốc độ đầu (mol.L -1 .s -1 ) Thí nghiệm 1 1,16.10 -4 1,21.10 -4 1,15.10 -8 Thí nghiệm 2 1,15.10 -4 2,41.10 -4 2,28.10 -8 Thí nghiệm 3 2,31.10 -4 2,42.10 -4 9,19.10 -8 Xác định bậc phản ứng theo O 2 , theo NO và hằng số tốc độ phản ứng tại 298 o K. Hết Người ra đề: Đinh Xuân Quang (0989134836):