Thành phố : Hồ Chí Minh - Trường : THPT chuyên Lê Hồng Phong Môn : Hóa - Khối : 10 ĐỀ THI ĐỀ NGHỊ - HÓA HỌC - KHỐI 10 Câu I : Xét các phân tử BF 3 , NF 3 và IF 3 . Trả lời các câu hỏi sau : I.1. Viết công thức chấm electron Lewis của các chất trên I.2. Dựa vào thuyết lai hóa obitan nguyên tử hãy cho biết tr ạng th ái lai hóa của nguyên tử trung tâm và dạng hình học của mỗi phân tử 1.3. Xác định xem phân tử nào là phân cực và không phân cực. Giải thích kết quả đã chọn Câu II: II.1. Cho các phản ứng thuận nghịch sau: Fe 3 O 4 + H 2 3FeO + H 2 O (a) FeO + H 2 Fe + H 2 O (b) Fe 3 O 4 + 4H 2 3Fe + 4H 2 O (c) Fe 2 O 3 + 3H 2 2Fe + 3H 2 O (d) Biết rằng nước, H 2 ở pha khí, các chất còn lại ở pha rắn Hãy biểu thị hằng số cân bằng của phản ứng (a) thông qua hằng số cân bằng của các phản ứng còn lại II.2. Quá trình hoà tan tinh thể ion vào nước bao gồm những quá trình nào? Hãy cho biết những quá trình nào là thu nhiệt, quá trình nào là toả nhiệt. Từ đó giải thích hiện tượng khi hoà tan các tinh thể NaOH, MgCl 2 , NH 4 NO 3 vào từng cốc nước riêng biệt. Câu III : III.1. Tính pH của dung dịch H 2 C 2 O 4 0,01M. III.2. Cho từ từ dung dịch C 2 O 4 2- vào dung dịch chứa ion Mg 2+ 0,01M và Ca 2+ 0,01M. III.2.1. Kết tủa nào xuất hiện trước. III.2.2. Nồng độ ion thứ nhất còn lại bao nhiêu khi ion thứ hai bắt đầu kết tủa. III.3. Tính pH của dung dịch để 0,001moL CaC 2 O 4 tan hết trong 1 Lít dung dịch đó. Biết H 2 C 2 O 4 có các hằng số axít tương ứng là pK 1 = 1,25; pK 2 = 4,27 Tích số tan của CaC 2 O 4 là 10 – 8,60 ; MgC 2 O 4 là 10 - 4,82 Câu IV : Ở 25 0 C, người ta thực hiện một pin gồm hai nửa pin sau : Ag | AgNO 3 0,1 M và Zn | Zn(NO 3 ) 2 0,1 M. IV.1. Thiết lập sơ đồ pin. IV.2. Viết các phản ứng tại các điện cực và phản ứng xảy ra khi pin làm việc. IV.3. Tính suất điện động của pin. IV.4. Tính nồng độ các ion khi pin không có khả năng phát điện. Cho: VE VE ZnZn AgAg 76,0 8,0 / 0 / 0 2 −= = + + Câu V: Nung hỗn hợp A gồm sắt và lưu huỳnh sau một thời gian được hỗn hợp rắn B. Cho B tác dụng với dung dịch HCl dư, thu được V 1 lít hỗn hợp khí C. Tỷ khối của C so với hidro bằng 10,6. Nếu đốt cháy hoàn toàn B thành Fe 2 O 3 và SO 2 cần V 2 lít khí oxi. V.1. Tìm tương quan giá trị V 1 và V 2 (đo ở cùng điều kiện nhiệt độ và áp suất). V.2. Tính hàm lượng phần trăm các chất trong B theo V 1 và V 2 . V.3. Hiệu suất thấp nhất của phản ứng nung trên là bao nhiêu phần trăm. V.4. Nếu hiệu suất của phản ứng nung trên là 75%, tính hàm lượng phần trăm các chất trong hỗn hợp B. Cho biết S = 32; Fe = 56; O = 16. 1 Thành phố : Hồ Chí Minh - Trường : THPT chuyên Lê Hồng Phong Môn : Hóa - Khối : 10 ĐỀ VÀ ĐÁP ÁN CHI TIẾT Câu I : Xét các phân tử BF 3 , NF 3 và IF 3 . Trả lời các câu hỏi sau : I.1. Viết công thức chấm electron Lewis của các chất trên I.2. Dựa vào thuyết lai hóa obitan nguyên tử hãy cho biết tr ạng th ái lai hóa của nguyên tử trung tâm và dạng hình học của mỗi phân tử 1.3. Xác định xem phân tử nào là phân cực và không phân cực. Giải thích kết quả đã chọn Đáp án : S FF F N F F F I FF F 1,5 điểm Lai hóa sp 2 Lai hóa sp 3 Lai hóa sp 3 d 0,75 điểm Tam giác phẳng Tháp đáy tam giác Hình chữ T 0,75 điểm Không cực vì momen lưỡng cực liên kết bị triệt tiêu Có cực vì lưỡng cực liên kết không triệt tiêu Có cực vì lưỡng cực liên kết không triệt tiêu 1 điểm Câu II: II.1.Cho các phản ứng thuận nghịch sau: Fe 3 O 4 + H 2 3FeO + H 2 O (a) FeO + H 2 Fe + H 2 O (b) Fe 3 O 4 + 4H 2 3Fe + 4H 2 O (c) Fe 2 O 3 + 3H 2 2Fe + 3H 2 O (d) Biết rằng nước, H 2 ở pha khí, các chất còn lại ở pha rắn Hãy biểu thị hằng số cân bằng của phản ứng (a) thông qua hằng số cân bằng của các phản ứng còn lại II.2.Quá trình hoà tan tinh thể ion vào nước bao gồm những quá trình nào? Hãy cho biết những quá trình nào là thu nhiệt, quá trình nào là toả nhiệt. Từ đó mô tả và giải thích hiện tượng khi hoà tan các tinh thể NaOH, MgCl 2 , NH 4 NO 3 vào từng cốc nước riêng biệt. Đáp án: II.1. Gọi K a , K b , K c , K d lần lượt là hằng số cân bằng của các phản ứng a,b,c,d tương ứng. Ta có: 2 2 H OH a P P K = ; 2 2 H OH b P P K = ; 2 2 4 4 H OH c P P K = ; 2 2 3 3 H OH d P P K = → 6 . b dc a K KK K = 2 điểm 2 Thành phố : Hồ Chí Minh - Trường : THPT chuyên Lê Hồng Phong Môn : Hóa - Khối : 10 II.2. - Quá trình hoà tan tinh thể ion vào nước, ta có thể hình dung bao gồm các quá trình như sau: + Quá trình phân li tinh thể ion thành các ion tự do (cation và anion) là quá trình thu nhiệt. (nhiệt phân li, ΔH phân li > 0) + Quá trình tương tác giữa các ion với nước để tạo thành các ion hidrat hoá là quá trinh toả nhiệt. (nhiệt hidrat hoá, ΔH hidrat < 0) → Nhiệt của quá trinh hoà tan tinh thể ion vào nước là ΔH ht = ΔH phân li + ΔH hidrat của các ion - Khi cho NaOH, MgCl 2 vào cốc nước ta thấy cốc nước nóng lên do ΔH hirat vượt trội so với ΔH phân li → ΔH ht < 0 - Khi hoà tan NH 4 NO 3 vào cốc nước thấy cốc nước lạnh hẳn do ΔH phân li vượt trội so với ΔH hidrat → ΔH ht > 0 2 điểm Câu III : 4 điểm II.1.Tính pH của dung dịch H 2 C 2 O 4 0,01M. II.2.Cho từ từ dung dịch C 2 O 4 2- vào dung dịch chứa ion Mg 2+ 0,01M và Ca 2+ 0,01M. II.2.1. Kết tủa nào xuất hiện trước. II.2.2. Nồng độ ion thứ nhất còn lại bao nhiêu khi ion thứ hai bắt đầu kết tủa. II.3.Tính pH của dung dịch để 0,001moL CaC 2 O 4 tan hết trong 1 Lít dung dịch đó. Biết H 2 C 2 O 4 có các hằng số axít tương ứng là pK 1 = 1,25; pK 2 = 4,27 Tích số tan của CaC 2 O 4 là 10 – 8,60 ; MgC 2 O 4 là 10 - 4,82 Đáp án: III.1. H 2 C 2 O 4 H + + HC 2 O 4 - K 1 = 10 -1,25 (1) HC 2 O 4 - H + + C 2 O 4 2- K 2 = 10 -4,27 (2) H 2 O H + + OH - K w = 10 -14 (3) Do K w << K 2 << K 1 ⇒ cân bằng (1) xảy ra chủ yếu H 2 C 2 O 4 H + + HC 2 O 4 - K 1 = 10 -1,25 C (M) 0,01 [ ] (M) 0,01 – x x x 1,0 điểm = 10 -1,25 ⇒ x 2 + 10 -1,25 x - 10 -3,25 = 0 GiảI phương trình bậc 2, ta được: x = 8,66 . 10 -3 (M) ⇒ pH = 2,06 III.2. CaC 2 O 4 Ca 2+ + C 2 O 4 2- T 1 = 10 -8,60 MgC 2 O 4 Mg 2+ + C 2 O 4 2- T 2 = 10 -4,82 Điều kiện để có kết tủa CaC 2 O 4 : [Ca 2+ ] [C 2 O 4 2- ] ≥ T 1 ⇒ [C 2 O 4 2- ] ≥ = 10 -6,60 (M) 0,5 điểm Điều kiện để có kết tủa MgC 2 O 4 : [Mg 2+ ] [C 2 O 4 2- ] ≥ T 2 ⇒ [C 2 O 4 2- ] ≥ = 10 -2,82 (M) 0,5 điểm [C 2 O 4 2- ] 1 ≤ [C 2 O 4 2- ] 2 nên CaC 2 O 4 kết tủa trước. Khi MgC 2 O 4 bắt đầu kết tủa thì: = ⇒ [Ca 2+ ] = [Mg 2+ ] = 10 -2 = 10 -5,78 (M) 1 điểm 3 Thành phố : Hồ Chí Minh - Trường : THPT chuyên Lê Hồng Phong Môn : Hóa - Khối : 10 III.3. CaC 2 O 4 Ca 2+ + C 2 O 4 2- T 1 = 10 -8,60 H + + C 2 O 4 2- HC 2 O 4 - K 2 -1 = 10 4,27 CaC 2 O 4 + H + Ca 2+ + HC 2 O 4 - K = T 1 K 2 -1 = 10 -4,33 C [ ] (M) C – 0,001 0,001 0,001 ⇒ = 10 -4,33 ⇒ C ≈ 10 -1,69 (M) ⇒ pH = 1,69 1 điểm Câu IV : 4điểm Ở 25 0 C, người ta thực hiện một pin gồm hai nửa pin sau : Ag | AgNO 3 0,1 M và Zn | Zn(NO 3 ) 2 0,1 M. IV.1. Thiết lập sơ đồ pin. IV.2. Viết các phản ứng tại các điện cực và phản ứng xảy ra khi pin làm việc. IV.3. Tính suất điện động của pin. IV.4. Tính nồng độ các ion khi pin không có khả năng phát điện. Cho: VE VE ZnZn AgAg 76,0 8,0 / 0 / 0 2 −= = + + Đáp án : IV.1. - Zn | Zn(NO 3 ) 2 0,1M || AgNO 3 0,1M | Ag + 0,5 điểm IV.2. Anot (-) : Zn - 2e = Zn 2+ Catot (+) : Ag + + 1e = Ag Phản ứng : Zn + 2 Ag + = Zn 2+ + 2 Ag. 0,5 điểm IV.3. E pin = E catot - E anot = ZnZnAgAg EE // 2++ − = ( 0,8 + 0,059 lg [Ag + ] ) - ( -0,76 + 0,059/2 lg [Zn 2+ ] ) = 0,741 - ( - 0,7895 ) = 1,53 V. 1 điểm IV.4. Khi pin không có khả năng phát điện , thì lúc đó E pin = 0. Khi đó phản ứng đạt trạng thái cân bằng : Ta có : K cb = 9,52 059,0 )76,08,0.(2 059,0 . 2 101010 ][ ][ 0 === +∆ + + En Ag Zn 1 điểm Mặ t khác : Zn + 2 Ag + = Zn 2+ + 2 Ag Bđ : 0,1 0,1 ( M ) Pư : 2x x CB: 0,1-2x 0,1 + x Vậy : Mxx x x Ag Zn 05,0021,0 10 21,0 1,0 ][ ][ 9,52 2 2 =⇒≈−⇒ = − + = + + Vậy : [Zn 2+ ] = 0,1 + 0,05 = 0,15 M 1 điểm 4 Thành phố : Hồ Chí Minh - Trường : THPT chuyên Lê Hồng Phong Môn : Hóa - Khối : 10 [Ag + ] = ].[10 29,52 +− Zn = 1,4.10 -27 M. Câu V: Nung hỗn hợp A gồm sắt và lưu huỳnh sau một thời gian được hỗn hợp rắn B. Cho B tác dụng với dung dịch HCl dư, thu được V 1 lít hỗn hợp khí C. Tỷ khối của C so với hidro bằng 10,6. Nếu đốt cháy hoàn toàn B thành Fe 2 O 3 và SO 2 cần V 2 lít khí oxi. V.1. Tìm tương quan giá trị V 1 và V 2 (đo ở cùng điều kiện). V.2. Tính hàm lượng phần trăm các chất trong B theo V 1 và V 2 V.3. Hiệu suất thấp nhất của phản ứng nung trên là bao nhiêu phần trăm. V.4. Nếu hiệu suất của phản ứng nung trên là 75%, tính hàm lượng phần trăm các chất trong hỗn hợp B. Cho biết S = 32; Fe = 56; O = 16. Đáp án: Fe + S = FeS Thành phần B gồm có FeS, Fe và có thể có S. FeS + 2HCl = FeCl 2 + H 2 S Fe + 2HCl = FeCl 2 + H 2 Vì M TB = 10,6 . 2 = 21,2 < 34 Nên : trong C có H 2 S và H 2 . Gọi x là % của H 2 trong hỗn hợp C. (2x + 43(100 – x)) : 100 = 21,2 → x = 40% C ; H 2 = 40% theo số mol; H 2 S = 60% 1 điểm Đốt cháy B: 4 FeS + 7 O 2 = 2 e 2 O 3 + 4 SO 2 4 Fe + 3 O 2 = 2 Fe 2 O 3 Có thể có phản ứng : S + O 2 = SO 2 Thể tích O 2 đốt cháy FeS là : (3V 1 /5).(7/4) = 21V 1 /20 Thể tích O 2 đốt cháy Fe là : (2V 1 /5).(3/4) = 6V 1 /20 Thể tích O 2 đốt cháy FeS và Fe là: 21V 1 /20 + 6V 1 /20 = 27V 1 /20 Thể tích O 2 đốt cháy S là: V 2 – (27V 1 /20) = V 2 – 1,35V 1 . Nên : V 2 ≥ 1,35V 1 điểm V.2. S ố mol S = (V 2 – V 1 . 1,35) : V 1 mol ( Với V 1 mol là thể t ích của 1 mol khí ở điều kiện đang xét) S ố mol FeS = ( V 1. 3/5 ) : V 1mol S ố mol Fe = (V 1 . 2/5) : V 1 mol % 165 )35,1(322,75 5280 )35,1(3256. 5 2 88. 5 3 100.88. 5 3 % 12 1 121 1 12 11 1 VV V VVV V VV VV V FeS + = −+ = −++ = 1 điểm 5 Thành phố : Hồ Chí Minh - Trường : THPT chuyên Lê Hồng Phong Môn : Hóa - Khối : 10 % 70 )(32 100.56. 5 2 % 12 1 12 1 VV V VV V Fe + = + = % 135100 )(32 100).35,1(32 % 12 12 12 12 VV VV VV VV S + − = + − = - Nếu dư S so với Fe thì tính hiệu suất phản ứng theo Fe, Fe + S  FeS H = (%)60100. 5 3 5 2 5 3 100. 11 1 = + = + VV V nn n FeSF e FeS H = 60%. - Nếu dư Fe so với S tính hiệu suất phản ứng theo S. H = > + SFeS FeS nn n 100. (%)60100. 5 3 5 2 5 3 100. 11 1 = + = + VV V nn n FeSF e FeS . (do n S < n Fe ) - Vậy hiệu suất thấp nhất của phản ứng nung trên là 60% 1 điểm 6 . xét) S ố mol FeS = ( V 1. 3 /5 ) : V 1mol S ố mol Fe = (V 1 . 2 /5) : V 1 mol % 1 65 ) 35, 1(322, 75 5280 ) 35, 1(3 256 . 5 2 88. 5 3 100.88. 5 3 % 12 1 121 1 12 11 1 VV V VVV V VV VV V FeS + = −+ = −++ = 1. H 2 C 2 O 4 H + + HC 2 O 4 - K 1 = 10 -1 , 25 C (M) 0,01 [ ] (M) 0,01 – x x x 1,0 điểm = 10 -1 , 25 ⇒ x 2 + 10 -1 , 25 x - 10 -3 , 25 = 0 GiảI phương trình