Đề thi môn Hóa học khối 10 năm 2015 - Trường THPT chuyên Lê Quý Đôn - Thành phố Đà Nẵng

HỘI CÁC TRƯỜNG CHUYÊN
VÙNG DUYÊN HẢI VÀ ĐỒNG BẰNG BẮC BỘ
TRƯỜNG THPT CHUYÊN LÊ QUÝ ĐÔN
THÀNH PHỐ ĐÀ NẴNG
ĐỀ THI ĐỀ XUẤT
ĐỀ THI MÔN HÓA HỌC KHỐI 10
NĂM 2015
Thời gian làm bài 180 phút
(Đề này có 04 trang, gồm 10 câu)
(a) Lập cấu hình electron của nguyên tử bari (Z = 56) ở trạng thái cơ bản. 
(b) Tính hằng số chắn của các electron hóa trị và điện tích hiệu dụng tương ứng. 
(c) Xác định năng lượng orbital của các electron hóa trị và từ đó suy ra năng lượng ion hóa tạo ra ion Ba2+.
Tinh thể nhôm có dạng lập phương tâm diện, khối lượng riêng bằng ρ = 2,70.103 kg.m-3. Tính độ dài cạnh ô mạng cơ sở và bán kính nguyên tử nhôm (theo pm). 
Một nguyên tố A có bán kính nguyên tử R = 136 pm và đơn chất kết tinh theo cấu trúc lập phương tâm diện, tỷ khối d = 22,4. Xác định A. 
KCl thường được dùng trong hóa học phân tích dưới dạng nguyên tử đánh dấu, trong đó, đồng vị phóng xạ là 40K chiếm 1,17% tổng số nguyên tử trong hỗn hợp các đồng vị của K. Một mẫu KCl cân nặng 2,71 gam có tốc độ phân rã là 4490 phân rã/s. 
Xác định thời gian bán hủy của 40K theo năm.
Sau bao lâu thì tốc độ phân rã của mẫu KCl đó là 3592 phân rã/s.
Cho biết: 1 năm = 365 ngày 4 giờ; K = 39,1; và Cl = 35,45. 
Biết các số liệu sau ở 27oC 
NH4COONH2(r)
CO2(k)
NH3(k)
 (kJ/mol)
-645,2
-393,5
-46,20
 (kJ/mol)
-458,0
-394,4
-16,64
 Với phản ứng : NH4COONH2(r) ⇄ CO2(k) + 2NH3(k)
(a)	Hỏi ở điều kiện chuẩn và 27oC phản ứng xảy ra theo chiều nào?
(b)	Nếu coi DHo và DSo không đổi đối với T thì bắt đầu ở nhiệt độ nào phản ứng ở điều kiện chuẩn xảy ra theo chiều ngược với chiều phản ứng ở 27oC? 
Phản ứng: H2 + CO2 ⇄ H2O(k) + CO ở 600oK có nồng độ cân bằng của H2, CO2, H2O và CO lần lượt bằng 0,600; 0,459; 0,500 và 0,425 mol./1.
Tìm Kc, Kp của phản ứng.
Nếu lượng ban đầu của H2 và CO2 bằng nhau và bằng 1 mol được đặt vào bình 5 lít thì nồng độ cân bằng các chất là bao nhiêu? 
Hệ đệm photphat H2PO4-/HPO42- có tầm quan trọng lớn trong việc ổn định pH trong khoảng 7,1 và 7,2 của dịch nội bào. Tính tỉ lệ nồng độ mol các ion H2PO4- và HPO42- trong dịch nội bào tại pH = 7,15. Biết Ka2(H3PO4) = 6,2.10-8. 
Natri tripolyphotphat (Na5P3O10) được sử dụng trong bột giặt tổng hợp cho mục đích làm mềm nước vì có khả năng tạo phức với Mg2+ và Ca2+ (dạng MP3O103-). Xác định nồng độ Mg2+ còn trong dung dịch sau khi thêm 40,0 gam Na5P3O10 vào 1,0L dung dịch trong đó nồng độ ban đầu của Mg2+ bằng 50mg/L. Biết hằng số hình thành phức MgP3O103- bằng 4,0.108. 
Hòa tan hoàn toàn 4,48 gam Cu trong 32,59 gam dung dịch HNO3 58% thu được dung dịch X và hỗn hợp khí Y. Thêm từ từ dung dịch KOH 1M vào dung dịch X đến kết tủa cực đại thì đã dùng hết 200 mL dung dịch này. Tính nồng độ phần trăm của Cu(NO3)2 trong dung dịch X.
Xét pin: Pt| I- 0,1M; I3- 0,02M║ MnO4- 0,05M, Mn2+ 0,01M, HSO4- CM| Pt
Trong đó = 1,51V; = 0,5355V; và Ka(HSO4-) = 10-2. Tính nồng độ ban đầu của HSO4-, biết rằng khi đo suất điện động của pin ở 25oC được giá trị 0,824V. 
F2 có phản ứng với dung dịch kiềm không? 
Cho biết sản phẩm tạo ra ở to thường khi cho Cl2, Br2, I2 lần lượt tác dụng với dung dịch KOH, biết ion XO– trong dung dịch kiềm bị phân huỷ theo phản ứng: hipohalogenit ⇄ halogenua + halogenat. Sự phân huỷ đó phụ thuộc bản chất halogen và nhiệt độ: hipoclorit: phân huỷ chậm ở nhiệt độ thường, nhanh khi đun nóng; hipobromit: phân huỷ chậm ở nhiệt độ thấp, nhanh ở nhiệt độ thường; hipoiotit: Phân huỷ ở tất cả các nhiệt độ. 
Những thay đổi nào có thể xảy ra khi bảo quản lâu dài trong bình miệng hở các dung dịch sau đây: (a) Nước clo? (b) Axit sunfuhiđric? (c) Axit bromhiđric? (d) Nước vôi trong? (e) Nước Gia-ven? (f) Dung dịch H2SO4 đậm đặc ? 
Người ta nghiên cứu động học phản ứng xà phòng hóa etyl axetat (E):
E + NaOH ® CH3COONa + C2H5OH
Ban đầu nồng độ E và NaOH đều bằng 0,05M. Phản ứng được theo dõi bằng cách lấy 10 mL dung dịch hỗn hợp phản ứng ở từng thời điểm t và chuẩn độ X mL dung dịch HCl 0,01M. Kết quả như sau:
T (phút)
4
9
15
24
37
53
X (mL)
44,1
38,6
33,7
27,9
22,9
18,5
Chứng minh rằng phản ứng trên là một phản ứng bậc 2. 
Tính hằng số tốc độ phản ứng và thời gian bán hủy của phản ứng. 
.Hết.
	Người ra đề
	Nguyễn Thanh Hưng
	0913150971
HỘI CÁC TRƯỜNG CHUYÊN
VÙNG DUYÊN HẢI VÀ ĐỒNG BẰNG BẮC BỘ
TRƯỜNG THPT CHUYÊN LÊ QUÝ ĐÔN
THÀNH PHỐ ĐÀ NẴNG
ĐÁP ÁN
ĐỀ THI MÔN HÓA HỌC KHỐI 10
NĂM 2015
Thời gian làm bài 180 phút
(Đề này có ....trang, gồm 10 câu)
(a) Lập cấu hình electron của nguyên tử bari (Z = 56) ở trạng thái cơ bản. 
(b) Tính hằng số chắn của các electron hóa trị và điện tích hiệu dụng tương ứng. 
(c) Xác định năng lượng orbital của các electron hóa trị và từ đó suy ra năng lượng ion hóa tạo ra ion Ba2+.
ĐÁP ÁN
ĐIỂM
Ba (Z = 56): 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d10 4s2 4d6 4d10 5s2 5p6 6s2
σ6s = (46.1) + (8.0,85) + 0,35 = 53,15; Z6s* = 56 – 53,15 = 2,85
Để tính năng lượng orbital ε, phải thay n bằng n*; với n = 6; n* = 4,2
Từ đó : 
Ba và Ba2+ chỉ khác nhau về số electron hóa trị
Ei = E(Ba2+) – E(Ba) = 0.ε6s – 2.ε6s = 12,52 eV
0,5
0,5
0,5
0,5
Tinh thể nhôm có dạng lập phương tâm diện, khối lượng riêng bằng ρ = 2,70.103 kg.m-3. Tính độ dài cạnh ô mạng cơ sở và bán kính nguyên tử nhôm (theo pm). 
Một nguyên tố A có bán kính nguyên tử R = 136 pm và đơn chất kết tinh theo cấu trúc lập phương tâm diện, tỷ khối d = 22,4. Xác định A.
ĐÁP ÁN
ĐIỂM
(a)	 
Þ a = 405 pm
R = = 143 pm
(b) = 385 pm; . Đó là Ir.
0,5
0,5
0,5
KCl thường được dùng trong hóa học phân tích dưới dạng nguyên tử đánh dấu, trong đó, đồng vị phóng xạ là 40K chiếm 1,17% tổng số nguyên tử trong hỗn hợp các đồng vị của K. Một mẫu KCl cân nặng 2,71 gam có tốc độ phân rã là 4490 phân rã/s. 
Xác định thời gian bán hủy của 40K theo năm.
Sau bao lâu thì tốc độ phân rã của mẫu KCl đó là 3592 phân rã/s.
Cho biết: 1 năm = 365 ngày 4 giờ; K = 39,1; và Cl = 35,45. 
ĐÁP ÁN
ĐIỂM
Số mol K = Số mol KCl = = 0,03635 (mol)
Þ Số mol 40K = 0,03635.0,0117 = 4,25295.10-4 (mol)
Þ Số nguyên tử 40K = 4,25295.10-4.6,022.1023 = 2,56.1020 (nguyên tử)
Ta có tốc độ phân rã = A = - = kN (N: Số nguyên tử 40K ban đầu)
Þ k = = 1,754.10-17 (s-1) = 5,534.10-10 (năm)
Thời gian bán hủy: t1/2 = = = 1,252.109 (năm)
Ta có: kt = ln= ln
Þ t = . ln = .ln = 4,032.108 (năm)
0,5
0,5
1,0
Biết các số liệu sau ở 27oC 
NH4COONH2(r)
CO2(k)
NH3(k)
 (kJ/mol)
-645,2
-393,5
-46,20
 (kJ/mol)
-458,0
-394,4
-16,64
 Với phản ứng : NH4COONH2(r) ⇄ CO2(k) + 2NH3(k)
(a)	Hỏi ở điều kiện chuẩn và 27oC phản ứng xảy ra theo chiều nào?
(b)	Nếu coi DHo và DSo không đổi đối với T thì bắt đầu ở nhiệt độ nào phản ứng ở điều kiện chuẩn xảy ra theo chiều ngược với chiều phản ứng ở 27oC?
ĐÁP ÁN
ĐIỂM
DG = (-394,4) + (-16,64 ´ 2) - (-458,0) = 30,32 kJ > 0
Theo G = H + PV hay DG = DA + PDV = DH + DnRT với Dn = 3
DG = 30,32 103 - 3 ´ 8,314 ´ 300 = 22837,4 J > 0 
Þ phản ứng xảy ra theo chiều nghịch
DH = (-393,5) + (-46,2 ´ 2) - (-645,2) = 159,3 kJ 
DS = = 429,93 J/K 
Mà DUo = DHo - DnRT
DU = 159300 - 3 ´ 8,314 ´ 300 = 151817,4 J
Để phản ứng xảy ra theo chiều ngược với chiều ở 27oC thì 
DHo = DUo - TDSo < 0
Þ	DHo = 151817,4 - T ´ 429,93 < 0
Þ	T > 353,12 K tức là ở 80oC thì phản ứng đổi chiều.
0,5
0,5
0,5
0,5
Phản ứng: H2 + CO2 ⇄ H2O(k) + CO ở 600oK có nồng độ cân bằng của H2, CO2, H2O và CO lần lượt bằng 0,600; 0,459; 0,500 và 0,425 mol./1.
Tìm Kc, Kp của phản ứng.
Nếu lượng ban đầu của H2 và CO2 bằng nhau và bằng 1 mol được đặt vào bình 5 lít thì nồng độ cân bằng các chất là bao nhiêu?
ĐÁP ÁN
ĐIỂM
Tại CBHH: [H2O] = a; [CO] = a ; [H2] = [CO2] = 0,2 – a 
Ta có: 
® a = 0,094 và 0,2 – a = 0,106 
0,5
0,5
0,5
0,5
Hệ đệm photphat H2PO4-/HPO42- có tầm quan trọng lớn trong việc ổn định pH trong khoảng 7,1 và 7,2 của dịch nội bào. Tính tỉ lệ nồng độ mol các ion H2PO4- và HPO42- trong dịch nội bào tại pH = 7,15. Biết Ka2(H3PO4) = 6,2.10-8. 
Natri tripolyphotphat (Na5P3O10) được sử dụng trong bột giặt tổng hợp cho mục đích làm mềm nước vì có khả năng tạo phức với Mg2+ và Ca2+ (dạng MP3O103-). Xác định nồng độ Mg2+ còn trong dung dịch sau khi thêm 40,0 gam Na5P3O10 vào 1,0L dung dịch trong đó nồng độ ban đầu của Mg2+ bằng 50mg/L. Biết hằng số hình thành phức MgP3O103- bằng 4,0.108.
ĐÁP ÁN
ĐIỂM
pH=pK+ lgHPO42-H2PO4-
ó 7,15=7,2+ lgHPO42-H2PO4- ð H2PO4-HPO42-=1,12
Hằng số hình thành phức lớn nên phản ứng tạo phức xem như hoàn toàn
 Mg2+ + P3O105- ⇌ MgP3O103-
 0,0021 0,11
 0 0,1079 0,0021
 Xét cân bằng
 Mg2+ + P3O105- ⇌ MgP3O103-
 0 0,1079 0,0021 
 x 0,1079+x 0,0021-x
 Từ 0,0021-xx(0,1079+x)=4,0.108 
ð x = [Mg2+] = 4,8.1011M
0,5
0,5
0,5
0,5
Hòa tan hoàn toàn 4,48 gam Cu trong 32,59 gam dung dịch HNO3 58% thu được dung dịch X và hỗn hợp khí Y. Thêm từ từ dung dịch KOH 1M vào dung dịch X đến kết tủa cực đại thì đã dùng hết 200 mL dung dịch này. Tính nồng độ phần trăm của Cu(NO3)2 trong dung dịch X.
Xét pin: Pt| I- 0,1M; I3- 0,02M║ MnO4- 0,05M, Mn2+ 0,01M, HSO4- CM| Pt
Trong đó = 1,51V; = 0,5355V; và Ka(HSO4-) = 10-2. Tính nồng độ ban đầu của HSO4-, biết rằng khi đo suất điện động của pin ở 25oC được giá trị 0,824V. 
ĐÁP ÁN
ĐIỂM
; 
n(OH-) = 2n(Cu2+) + n(H+dư) Þ n(H+ dư) = 0,2 - 0,07.2 = 0,06 (mol) 
n(NO3-oxi hóa) = n(NO3-ban đầu) - n(NO3-tạo muối) - n(NO3- axit dư)
n(NO3-oxi hóa) = 0,3 – 2.0,07 – 0,06 = 0,1
 Þ ; Þ x = 0,08 và y = 0,02
mdd = 4,48 + 32,59 – 0,08.46 – 0,02.30 = 32,79 gam
Ở điện cực phải: MnO4- + 8H+ + 5e ⇄ Mn2+ + 4H2O
Ephải = 
Ở điện cực trái: 3I- ⇄ I3- + 2e.
Etrái = = 0,574 V 
DE = Ephải - Etrái Û 0,824 = 1,51 + 0,574 
 [H+] = 0,054M
Xét cân bằng HSO4- ⇄ H+ + SO42- Ka = 10-2 
Từ , với x = 0,054 và Ka = 102 ta tính được C = 0,346M. 
0,25
0,25
0,25
0,25
0,5
0,5
F2 có phản ứng với dung dịch kiềm không? 
Cho biết sản phẩm tạo ra ở to thường khi cho Cl2, Br2, I2 lần lượt tác dụng với dung dịch KOH, biết ion XO– trong dung dịch kiềm bị phân huỷ theo phản ứng: hipohalogenit ⇄ halogenua + halogenat. Sự phân huỷ đó phụ thuộc bản chất halogen và nhiệt độ: hipoclorit: phân huỷ chậm ở nhiệt độ thường, nhanh khi đun nóng; hipobromit: phân huỷ chậm ở nhiệt độ thấp, nhanh ở nhiệt độ thường; hipoiotit: Phân huỷ ở tất cả các nhiệt độ.
ĐÁP ÁN
ĐIỂM
Không thể kết luận được vì F2 khi tiếp xúc với dung dịch kiềm thì tác dụng với nước một cách mãnh liệt.
Cl2 + 2KOH ® KCl + KClO + H2O
Cl2 + 6KOH 5KCl + KClO3 + 3H2O
3Br2 + 6KOH ® 5KBr + KBrO3 + 3H2O
3I2 + 6KOH ® 5KI + KIO3 + 3H2O
0,5
0,5
0,5
0,5
Những thay đổi nào có thể xảy ra khi bảo quản lâu dài trong bình miệng hở các dung dịch sau đây: (a) Nước clo? (b) Axit sunfuhiđric? (c) Axit bromhiđric? (d) Nước vôi trong? (e) Nước Gia-ven? (f) Dung dịch H2SO4 đậm đặc ?
ĐÁP ÁN
ĐIỂM
Nước clo, Cl2 bay hơi một phần; thoát ra khí O2 và nồng độ Cl2 giảm dần:
Cl2 + H2O 2HCl + O2
Axit sunfuhiđric, vẩn đục của kết tủa lưu huỳnh: 
H2S + O2 ® H2O + S↓
Axit bromhiđric, có màu vàng nhạt: 
O2 + 2HBr ® H2O + Br2
Nước vôi trong, vẩn đục: 
CO2 + Ca(OH)2 ® CaCO3↓ + H2O
Nước Gia-ven: thoát khí O2 và nồng độ giảm dần
NaClO + H2O + CO2 ® NaHCO3 + HClO
HClO ® HCl + O2
Dung dịch H2SO4 đậm đặc: có màu đen do sự than hoá chất bẩn có trong không khí.
Cn(H2O)m nC + mH2O
0,25
0,25
0,5
0,5
0,5
Người ta nghiên cứu động học phản ứng xà phòng hóa etyl axetat (E):
E + NaOH ® CH3COONa + C2H5OH
Ban đầu nồng độ E và NaOH đều bằng 0,05M. Phản ứng được theo dõi bằng cách lấy 10 mL dung dịch hỗn hợp phản ứng ở từng thời điểm t và chuẩn độ X mL dung dịch HCl 0,01M. Kết quả như sau:
T (phút)
4
9
15
24
37
53
X (mL)
44,1
38,6
33,7
27,9
22,9
18,5
Chứng minh rằng phản ứng trên là một phản ứng bậc 2. 
Tính hằng số tốc độ phản ứng và thời gian bán hủy của phản ứng.
ĐÁP ÁN
ĐIỂM
E + 	NaOH ® CH3COONa + C2H5OH
t = 0	Co	Co
t	Co-a	Co-a
Giả sử phản ứng này bậc 2, ta có phương trình động học:
 hay 
Theo phép chuẩn độ: 10(Co - a) = 0,01X, ta có kết quả xác định k theo thực nghiệm:
t (phút)
4
9
15
24
37
53
X (mL)
44,1
38,6
33,7
27,9
22,9
18,5
Co - a (M)
0,0441
0,0386
0,0337
0,0279
0,0229
0,0185
k
0,669
0,656
0,645
0,660
0,640
0,643
Vì giá trị k không đổi nên giả thiết bậc 2 là phù hợp; và 
0,5
0,5
1,0
.Hết.
	Người ra đề
	Nguyễn Thanh Hưng
	0913150971