Đề thi môn Hóa học khối 10 năm 2015 - Trường PT vùng cao Việt Bắc

 HỘI CÁC TRƯỜNG CHUYÊN 
VÙNG DUYÊN HẢI VÀ ĐỒNG BẰNG BẮC BỘ ĐỀ THI MÔN HÓA HỌC KHỐI 10
 TRƯỜNG PT VÙNG CAO VIỆT BẮC NĂM 2015
 ĐỀ THI ĐÈ XUẤT Thời gian làm bài 180 phút
 (Đề này có 4 trang, gồm 10 câu)
Câu 1: ( 2 điểm) 
Nguyên tử của nguyên tố X có tổng số hạt các loại là 60, số hạt mang điện trong hạt nhân bằng số hạt không mang điện. Nguyên tử của nguyên tố Y có 11 electron p. Nguyên tử nguyên tố Z có 4 lớp electron và 6 electron độc thân. 
Cho biết vị trí của các nguyên tố trên trong bảng hệ thống tuần hoàn. So sánh (có giải thích) bán kính của các nguyên tử và ion X, X2+ và Y-.
Câu 2: ( 2 điểm) 
1. Tính pH của dung dịch CH3COOH 0,1M. Phải thêm vào 1 lít dung dịch trên bao nhiêu gam NaOH để được dung dịch có pH =3.
2. Trộn dung dịch X chứa BaCl2 0,01M và SrCl2 0,1M với dung dịch K2Cr2O7 1M có các quá trình sau đây xảy ra:
 Cr2O7 2- + H2O 2CrO42- + 2H+ Ka = 2,3.10-15
 Ba2+ + CrO42- BaCrO4 T1-1 = 109,93
 Sr2+ + CrO42- SrCrO4 T2-1 = 104,65
Tính khoảng pH để có thể kết tủa hoàn toàn Ba2+ dưới dạng BaCrO4 mà không kết tủa SrCrO4?
Câu 3: ( 2 điểm) 
Một trong các chuỗi phóng xạ tự nhiên bắt đầu với 90Th232 và kết thúc là đồng vị bền 82Pb208 
1. Tính số phân rã a và b- xảy ra trong chuỗi này.
2. Trong toàn chuỗi có bao nhiêu năng lượng theo MeV được giải phúng.
3. Một phần tử trong chuỗi Thori sau khi tách riêng thấy có 1,5.1010 nguyên tử của một đồng vị và phân hủy với tốc độ 3440 phân rã / phút. Hãy xác định chu kì bán hủy của đồng vị đó theo năm ?
	Cho biết: 2He4 =4,0026u ; 82Pb208 = 207,97664u ; 90Th232 = 232,03805u
	1 uc2 = 931 MeV; 1 eV = 1,6.10-19 J; NA = 6,023.1023 .
Câu 4: ( 2 điểm) 
Ở nhiệt độ cao, có cân bằng : I2 (k) ⇌ 2 I (k) .
Bảng sau đây tóm tắt áp suất ban đầu của I2 (g) và áp suất tổng cân bằng đạt được ở những nhiệt độ nhất định.
T (K)
1073
1173
P(I2) (bar)
0.0631
0.0684
P tổng (bar)
0.0750
0.0918
Tính D H °, D G ° và D S ° ở 1100 K. (Giả sử rằng D H ° và D S ° không phụ thuộc nhiệt độ trong khoảng nhiệt độ nhất định.)
Câu 5: ( 2 điểm) 
Người ta có thể điều chế hiđro rất tinh khiết từ metan và hơi nước theo phương trình sau: 
CH4(k) + H2O(k) CO(k) + 3H2(k) (1)
1. Tính Kp của (1) ở 1000C. Biết 
H2
H2O
CO
CH4
∆H0(kJ/mol)
0
-242
-111
-75
∆S0 (kJ/mol.K)
0,131
0,189
0,198
0,186
Cp (kJ/mol.K)
0,029
0,034
0,029
0,036
 Giả sử ∆H0 và ∆S0 không đổi trong khoảng nhiệt độ từ 298K đến 373K
2. Trong bình phản ứng có chứa 6,40kg CH4, 7,2kg H2O, 11,2kg CO, 2,4kg H2 ở 1000C. Dung tích bình V=3,00m3. Cho biết chiều dịch chuyển cân bằng của phản ứng tại thời điểm trên.
3. Tính Kp ở 9000C (giả sử Cp không phụ thuộc vào nhiệt độ)
Câu 6: ( 2 điểm) 
Một dung dịch X chứa HClO4 0,005M, Fe(ClO4)3 0,03M, MgCl2 0,01M.
1. Tính pH của dung dịch X.
2. Cho 100ml dung dịch NH3 0,1M vào 100ml dung dịch X thì thu được kết tủa A và dung dịch B. Xác định kết tủa A và pH của dung dịch B.
Cho biết:
NH4+ (pKa = 9,24); Mg(OH)2 (pKS = 11); Fe(OH)3 (pKS = 37).
Fe3+ + H2O Fe(OH)2+ + H+	K1 = 10-2,17
	Mg2+ + H2O Mg(OH)2+ + H+	K2 = 10-12,8
Câu 7: ( 2 điểm) 
Cho giản đồ Latimer của photpho trong môi trường kiềm:
1. Viết các nửa phản ứng của các cặp oxi hoá - khử trên.
2. Tính thế khử chuẩn của cặp HPO32- / H2PO2- và H2PO2-/PH3.
Câu 8: ( 2 điểm) 
1. Tại sao tồn tại phân tử H5IO6 nhưng không tồn tại phân tử H5ClO6. Một trong các phương pháp điều chế axit H5IO6 là cho I2 tác dụng với dung dịch HClO4 đậm đặc. Viết phương trình phản ứng xảy ra.
2. Xác định các chất A,B,C,D,E và viết các PTPU thực hiện sơ đồ sau:
Câu 9: ( 2 điểm) 
	Hòa tan 48,8 gam hỗn hợp gồm Cu và một oxit sắt trong dung dịch H2SO4 đặc nóng dư thu được dung dịch A và 10,08 lít khí SO2 (đktc). Cô cạn dung dịch A thu được 124 gam chất rắn khan.
	1. Xác định công thức của oxit sắt. Tính số mol H2SO4 đã phản ứng ?
	2. Cho cùng lượng hỗn hợp trên tác dụng với 400 ml dung dịch HCl 2M cho đến khi phản ứng xảy ra hoàn toàn, thu được dung dịch B và chất rắn D. Cho dung dịch B phản ứng với dung dịch AgNO3 dư, được kết tủa E. Tính khối lượng kết tủa E?
Câu 10: ( 2 điểm) 
Ở 3100C sự phân hủy AsH3 (khí) xảy ra theo phản ứng :
2AsH3 (khí) 2As (rắn) + 3H2 (khí)	(1)
Theo thời gian phản ứng, áp suất chung của hệ đo được là:
t (giờ)
0
5,5
6,5
8
P (mmHg)
733,32
805,78
818,11
835,34
1. Hãy chứng minh phản ứng trên là bậc 1 và tính hằng số tốc độ.
	2. Tính thời gian nửa phản ứng của phản ứng (1) .
.................HẾT.................
 Người ra đề
 Đoàn Minh Đức 
 (0975642818)
ĐÁP ÁN + BIỂU ĐIỂM CHẤM MÔN HÓA HỌC KHỐI 10
Câu
Ý
Nội dung chính cần đạt
Điểm
Câu 1
1
Xác định vị trí :
      , 
X là canxi (Ca), cấu hình electron của 20Ca : [Ar] 4s2
Cấu hình của Y là 1s22s22p63s23p5 hay [Ne] 3s2 3p5Þ Y là Cl
Theo giả thiết thì Z chính là crom, cấu hình electron của 24Cr : [Ar] 3d5 4s1
STT 
Chu kỳ nguyên tố
Nhóm nguyên tố
Ca
20
4
IIA
Cl
17
3
VIIA
Cr
24
4
VIB
1,0
2
Trật tự tăng dần bán kính nguyên tử: 
Bán kính nguyên tử tỉ lệ với thuận với số lớp electron và tỉ lệ nghịch với số đơn vị điện tích hạt nhân của nguyên tử đó. 
Bán kính ion Ca2+ nhỏ hơn Cl- do có cùng số lớp electron (n = 3), nhưng điện tích hạt nhân Ca2+ (Z = 20) lớn hơn Cl- (Z = 17). Bán kính nguyên tử Ca lớn nhất do có số lớp electron lớn nhất (n = 4).
1,0
Câu 2
1
 CH3COOH CH3COO- + H+
 C (M) 0,1
 [ ] (M) 0,1 – x x x
 = 10-4,76 
 Giả sử, x pH = 2,88 
 * CH3COOH + NaOH = CH3COONa + H2O
 C C 
 CH3COONa CH3COO- + Na+
 C C 
 CH3COOH CH3COO- + H+ ; Ka = 10-4,76
C0 (M) 0,1- C C 
[ ] (M) 0,1- C – 103 C + 10-3 10-3 
 pH = 3 => [H+] = 10-3 (M) 
C = 7,08. 10-4 (M) 
 => nNaOH = 7,08. 10-4 (mol) 
 => mNaOH = 40x 7,08. 10-4 = 0,028 (g) 
1,0
2
Trong dung dịch có các cân bằng: 
 Cr2O7 2- + H2O 2CrO42- + 2H+ Ka = 2,3.10-15
 Ba2+ + CrO42- BaCrO4 T1-1 = 109,93
 Sr2+ + CrO42- SrCrO4 T2-1 = 104,65
Đk để có kết tủa hoàn toàn BaCrO4 và không có kết tủa SrCrO4 là
® 
 ® dlt/d khối lượng cho cân bằng (1) ® 3,4 £ pH £ 3,7 
1,0
Câu 3
1
Ta có: 90Th232 à 82Pb208 + x 2He4 + y -1e0
 90 = 82 + 2x - y
 232 = 208 + 4x
Rút ra: x= 6, y = 4. Vậy số phân rã α: 6, số phân rã β: 4
0,5
2
Theo phương trình ta có: ∆m = mTh - mPb - 6mHe - 4me
Do khối lượng của -1e0 không đáng kể nên có thể bỏ qua
Thay vào: ∆m = 232,03805 - 207,97664 - 6.4,0026 = 0,04581u
à Năng lượng được giải phóng trong chuỗi là:
	∆m.c2 = 0,04581.931 = 42,65 MeV.	
0,5
3
c. Ta có: 1 năm = 365 ngày.24 tiếng.60 phút = 525600 phút
Vậy sau một năm số nguyên tử còn lại: 
	ncl = 1,5.1010 - 3440.525600 = 1,3192.1010
áp dụng: 	 năm-1
 năm
Vậy chu kì bán hủy của đồng vị đó là 5,4 năm.
0,5
Câu 4
 I2(k) ⇌ 2I(k)
 P(I2) 0 – x 	 2x
Ở cân bằng: P(I2)cân bằng = P(I2)bđ – x
 Ptổng = P(I2)bđ – x + 2x = P(I2)bđ + x à x = P cb – P bđ
* Ở 1073 K, x = 0.0750 – 0.0631 = 0.0119 bar
P(I)cb = 2x = 0.0238 bar
P(I2)cb = 0.0631 – 0.0119 = 0.0512 bar
K = = 
* Ở 1173 K, x = 0.0918 – 0.0684 = 0.0234 bar
P(I)cb = 2x = 0.0468 bar
P(I2)cb= 0.0684 – 0.0234 = 0.0450 bar
K = = 0,04867 = 0,0487
ln , ln = 1,4817
 = 7,945´10-5 K-1 Þ DHo = = 155052 J = 155 kJ
 * Ở 1100K ; ln Þ K1100 = 0,0169 = 0,017
 DGo = -RTlnK = - 8,314 ´1100 ´ ln(0,0169) = 37248,8 J = 37,2488 kJ
 DGo = DHo - TDSo Þ DSo = = 107,1 J.K-1
2,0
Câu 5
1
Kp ở 1000C 
0,5
2
Chiều dịch chuyển cân bằng của phản ứng.
Phần mol của từng khí:
	n(H2) = 1200 mol 	n(H2O) = n(CO) = n(CH4) = 400 mol 	n = 2400 mol
	x(H2) = 0,5 	x(H2O) = x(CO) = x(CH4) = 0,167 
Áp suất chung của hệ: hay P=24,8 bar
p(H2) = 12,4 bar 	
p(H2O) = p(CO) = p(CO2) = 4,133 bar 
	Hay 
	Cân bằng chuyển dịch sang trái (chiều nghịch). 
1,0
Kp ở 9000C 
Cp = 3.0,029 + 0.029 – 0,036 – 0,034 = 0,046 (kJ/mol)
0,5
Câu 6
1
Các quá trình xảy ra:
 HClO4 ® H+ + ClO4-
 0,005M 
 Fe(ClO4)3 ® Fe3+ + 3ClO4-
 0,03M
 MgCl2 ® Mg2+ + 2Cl-
 0,01M
Các cân bằng:
 Fe3+ + H2O Fe(OH)2+ + H+	 K1 = 10-2,17 (1)
	Mg2+ + H2O Mg(OH)+ + H+	 K2 = 10-12,8 (2)
 H2O H+ + OH- Kw = 10-14 (3)
Ta có: = 2,03.10-4= 10-3,69 >> Kw = 10-14
 = 10-14,8
® Sự phân li ra ion H+ chủ yếu là do cân bằng (1)
 Fe3+ + H2O Fe(OH)2+ + H+	K1 = 10-2,17 (1)
 C 0,03 0,005
 [ ] 0,03 – x x 0,005 + x
Giải phương trình được x = 9,53.10-3
[H+] = 0,005 + 9,53.10-3 = 0,01453 M ® pH = 1,84
1,0
1
Tính lại nồng độ sau khi trộn:
= 0,05M; = 0,005M; = 0,015M; = 0,0025M
Có các quá trình sau:
3NH3 + 3H2O + Fe3+ Fe(OH)3 + 3NH4+ K3 = 1022,72 (3)
2NH3 + 2H2O + Mg2+ Mg(OH)2 + 2NH4+ K4 = 101,48 (4)
NH3 + H+ NH4+ K5 = 109,24 (5)
Do K3, K5 >> nên coi như phản ứng (3), (5) xảy ra hoàn toàn
 3NH3 + 3H2O + Fe3+ ® Fe(OH)3 + 3NH4+
 0,05M 0,015M
 0,005M - 0,045M
 NH3 + H+ ® NH4+
 0,005M 0,0025M 0,045M
 0,0025M - 0,0475M
TPGH gồm: NH3 (0,0025M); NH4+ (0,0475M); Mg2+ (0,005M); H2O
Tính gần đúng pH của dung dịch B theo hệ đệm:
Hoặc tính theo cân bằng:
 NH3 + H2O NH4+ + OH- Kb = 10-4,76
Mặt khác [Mg2+].[OH-]2 = 4,16.10-15 < nên không có kết tủa Mg(OH)2. 
Vậy kết tủa A là Fe(OH)3
1,0
Câu 7
1
(1) PO43- + 2H2O + 2e⇌ HPO32- + 3OH-. DG01 = -2FEo1.
(2) HPO32- + 2H2O + 2 e ⇌H2PO2- + 3OH-.	DG01 = -2FEo2.
(3) PO43- + 4 H2O + 4 e ⇌H2PO2- + 6OH-. 	DG03 = -4FEo3.
(4) H2PO2- + 1e ⇌ P + 2OH-	DG04 = -1 FEo4.
(5) P +3H2O + 3e ⇌ PH3 + 3OH-	DG05 = -3FEo5.
(6) H2PO2- + 3H2O + 4e ⇌ PH3 + 5OH	DG06 = -4FEo6.
1,0
2
Tổ hợp các phương trình ta có: 
* (3) = (1) + (2) 
à 4E3 = 2(E1+ E2) 
àE (HPO32- / H2PO2-)= E2= (4E3 – 2E1)/2 = [4 . (-1,345) –2. (-1,12) ]/2 = -1,57 V
* (6) = (4) + (5) 
à 4 E6 = E4 + 3E5
à E( H2PO2-/PH3) = E6 = (E4 + 3E5)/4 
 = [-2,05 + 3. (-0,89) ]/4 = -1,18 V
1,0
Câu 8
1
Cl không có obitan f trống như I.
I2 + HClO4 + 4H2Oà H5IO6+ Cl2
0,5
2
A là KI; B HIO3; C: I2O5; D: KIO3; E:HI
	 2KI + KNO3+H2SO4 à I2 + KNO2+H2O
	3I2+10HNO3 à 6HIO3+10NO + 2H2O
	3I2+6KOH à 5KI + KIO3 + 3H2O
	 HIO3 + KOH à KIO3 + H2O
 	I2O5 + 5CO à I2+ 5CO2 
	 HI + KOH à KI + H2O
1,5
Câu 9
1
Coi hỗn hợp gồm Fe, Cu và O: nCu = a mol; nFe = bmol, nO = c mol 64a + 56b+ 16c = 48,8
2a + 3b -2c= số mol SO2. 2= 0,9
160a+ 400.b/2 = 124 à a= 0,4; b= 0,3; c= 0,4 à Fe3O4
Số mol H2SO4 phản ứng = số mol SO42- trong muối + số mol SO2 = 0,4 + ( 0,3/2).3 + 0,45 = 0,63 mol.
1,0
2
dung dÞch B 	chÊt r¾n D: 	= 0,4 - 0,1 = 0,3 mol
	mE = (0,8 ´ 143,5) + (0,3 . 108) = 147, 2 g
1,0
Câu 10
1
 Để chứng minh phản ứng (1) là phản ứng bậc 1, ta thế các dữ kiện bài cho vào phương trình (1) để tính k của phản ứng (2), nếu các hằng số thu được là hằng định thì phản ứng là bậc 1. Vì áp suất tỉ lệ với nồng độ chất nên phương trình động học có thể biểu diễn theo áp suất riêng phần.
 Gọi p0 là áp suất đầu của AsH3 và y là áp suất riêng phần của H2 ở thời điểm t, ta có tại thời điểm t:
2AsH3 (khí) 2As (rắn) + 3H2 (khí)	(1)
Ban đầu	P0	0	 0
Cân bằng	P0 - 2x	2x	 3x
 = 3x và PAsH3 = P0 – 2x. 
P tổng	= P0+ x à x= P-P0 
Áp dụng hệ thức (1): k, ta có:
Thiết lập được pt: 
Thay số: 	k1 = 0,04 giờ-1 ; k2 = 0,04045 giờ-1; k3 = 0,04076 giờ-1; 
k1 k2 k3. Vậy phản ứng (1) là phản ứng bậc nhất.
Hằng số tốc độ trung bình của phản ứng là:
	(0,04 + 0,04045 + 0,04076) =0,0404 giờ-1 .
1,5
2
Thời gian nửa phản ứng của phản ứng (1) là:
 = 17, 153 (giờ).
0,5
 Người ra đề
 Đoàn Minh Đức 
 (0975642818)