Đề thi môn Hóa học khối 10 năm 2015 - Trường THPT chuyên Lương Văn Tụy

 HỘI CÁC TRƯỜNG CHUYấN 
 VÙNG DUYấN HẢI VÀ ĐỒNG BẰNG BẮC BỘ ĐỀ THI MễN HểA HỌC KHỐI 10
 TRƯỜNG THPT CHUYấN LƯƠNG VĂN TỤY 	 NĂM 2015
 TỈNH NINH BèNH	Thời gian làm bài 180 phỳt
 ĐỀ THI ĐỀ XUẤT (Đề này cú 4 trang, gồm 10 cõu)
Cõu I (2,0 điểm) 	Cấu tạo nguyờn tử, phõn tử, định luật tuần hoàn.	
 	Photpho đỏ tỏc dụng với Cl2 dư thu được hợp chất A. Đun núng A với NH4Cl trong dung mụi hữu cơ thu được hợp chất B cú dạng [NP2Cl6][PCl6]. Nếu tiếp tục đun, anion của B phản ứng với NH4+ để tạo ra chất trung gian C cú cụng thức Cl3P=NH, cation của B phản ứng với C lần lượt tạo ra cỏc cation D [N2P3Cl8]+ và E [N3P4Cl10]+. Sau đú E tỏch đi cation F để tạo ra hợp chất thơm G (N3P3Cl6).
1. Viết cụng thức cấu tạo của cỏc chất hoặc ion A, C, D, E, F. 
2. Viết cụng thức cấu trỳc của cỏc ion trong B và xỏc định trạng thỏi lai húa của N, P trong B, G.
Cõu II (2,0 điểm) Tinh thể
Bỏn kớnh ion của Ba2+ và O2- lần lượt là 134 pm và 140 pm. Giả sử khi tạo thành tinh thể, khụng cú sự biến đổi bỏn kớnh cỏc ion.
1. BaO cú mạng tinh thể kiểu NaCl. Hóy tớnh khối lượng riờng của BaO (g/cm3) theo lý thuyết. Cho nguyờn tử khối của Ba là 137,327 và của oxi là 15,999.
2. BaO2 cũng cú mạng tinh thể tương tự BaO nhưng một cạnh của ụ lập phương bị kộo dài so với 2 cạnh cũn lại. Hóy vẽ một ụ mạng cơ sở của BaO2 và tớnh gần đỳng bỏn kớnh của mỗi nguyờn tử oxi trong ion O22- biết rằng độ dài liờn kết O-O trong O22- là 149 pm và khối lượng riờng của BaO2 thực tế là 5,68 g/cm3.
Cõu III (2,0 điểm). Phản ứng hạt nhõn.
Photpho cú hai đồng vị phúng xạ là 32P (T1/2 = 14,3 ngày) và 33P (T’1/2 = 25,3 ngày) với khối lượng nguyờn tử tương ứng là 31,97390727 (u) và 32,9717255 (u). Quỏ trỡnh phúng xạ của 32P và 33P đều sinh ra một loại hạt cú thể đõm xuyờn qua tờ giấy nhưng bị cản bởi lỏ nhụm. Cỏc hạt nhõn con thu được cú khối lượng lần lượt là 31,97207100 (u) và 32,97145876 (u).
1. Viết phương trỡnh phõn ró của 32P và 33P. Tớnh năng lượng giải phúng trong quỏ trỡnh phõn ró theo đơn vị J/nguyờn tử. (NA = 6,0221.1023; c = 2,99979 m/s)
2. Một mẫu chứa cả hai đồng vị phúng xạ trờn với độ phúng xạ ban đầu là 9136,2 Ci; sau 14,3 ngày, độ phúng xạ của mẫu giảm xuống cũn 4569,7. Hóy tớnh tỷ lệ 32P/33P trong mẫu ban đầu.
Cõu IV (2,0 điểm) Nhiệt húa học.
1. Tớnh entanpi chuẩn ở 1500oC của phản ứng:
CH4 (k) + 2O2 (k) → CO2 (k) + 2H2O (k), 	∆Ho298 = -802,25 kJ
Cho biết Cop ( J.K-1. mol-1):
CH4 (k): 	23,64 + 47,86.10-3 T -1,92.105 T-2
H2O (k): 	30,54 + 10,29 . 10-3 T
O2 (k): 	29,96 + 4,18 .10-3 T – 1,67 .105 T-2
CO2 (k): 	44,22 + 8,79 . 10-3 T – 8,62 .105 T-2
2. Tớnh nhiệt độ của ngọn lửa CO chỏy trong hai trường hợp sau:
Chỏy trong khụng khớ (20% oxy và 80% nitơ theo thể tớch).
Chỏy trong oxy tinh khiết.
Cho biết lượng oxy vừa đủ cho phản ứng, nhiệt độ lỳc đầu là 25oC. Entanpi chỏy của CO ở 25oC và 1atm là 283kJ.mol-1. Bỏ qua sự trao đổi nhiệt với mụi trường. Nhiệt dung mol chuẩn của cỏc chất như sau: 
Cop (CO2, k) = 30,5 + 2.10-2T; 
Cop (N2, k) = 27,2 + 4,2.10-3T
Cõu V (2,0 điểm) Cõn bằng pha khớ
Ngày nay, để thu hồi Clo từ hidroclorua, người ta sử dụng cõn bằng:
 	O2(k) + 4HCl(k) D 2Cl2(k) + 2H2O(k) 
1. Tớnh hằng số cõn bằng Kp của phản ứng trờn ở 298K dựa vào cỏc số liệu nhiệt động sau:
O2(k)
HCl(k)
Cl2(k)
H2O(k)
DHOs(kJ/mol)
-92,3
-241,8
SO (J/mol.K)
205
186,8
223
188,7
2. Phản ứng trờn thực tế cú diễn ra ở nhiệt độ thường khụng? Giải thớch.
3. Cho 2,2 mol O2 và 2,5 mol HCl vào bỡnh kớn dạng xilanh, ỏp suất cố định là 0,5 atm và nhiệt độ là T. Khi hệ đạt cõn bằng, lượng O2 nhiều gấp đụi lượng HCl. Tớnh giỏ trị T.
4. Ở 520K, nạp vào bỡnh phản ứng một lượng hỗn hợp HCl và O2, Ở trạng thỏi cõn bằng thỡ HCl đạt mức chuyển húa 80%. Tớnh ỏp suất riờng phần của O2 ở trạng thỏi cõn bằng.
Cõu VI (2,0 điểm)	Cõn bằng axit-bazơ
Cho H2S lội qua dung dịch chứa Cd2+ 0,010M và Zn2+ 0,010M đến khi nồng độ H2S đó hấp thụ đạt 0,02 M.
1. Hỏi những ion nào bị kết tủa hoàn toàn?Tớnh pH của dung dịch khi cỏc cõn bằng đó được thiết lập.
2. Thiết lập khu vực pH tại đú cũn dưới 0,1% Cd2+ trong dung dịch mà ZnS chưa bị kết tủa.
	Cho: H2S pKa1 = 7,02 pKa2 = 12,90; Ks,CdS = 10-26; Ks,ZnS = 10-21,6
Cõu VII (2,0 điểm) 	Phản ứng oxi húa khử-điện húa
1. Hóy hoàn thành cỏc phương trỡnh phản ứng oxi húa khử sau bằng cỏch điền thờm cỏc chất sản phẩm và cỏc chất mụi trường.
 	K2Cr2O7 + CrSO4 + .... → Cr2(SO4)3 +...
	Fe(NO3)2 + H2SO4 loóng → 
	K2MnO4 + H2O → 
 	NaNO3 + Mg + H2SO4 → 
2. Cho pin sau : H2(Pt), / H+: 1M || MnO: 1M, Mn2+: 1M, H+: 1M / Pt
Biết rằng sức điện động của pin ở 250 C là 1,5V.
 a) Hãy cho biết phản ứng thực tế xảy ra trong pin và tính ?
 b) Sức điện động của pin thay đổi như thế nào khi thờm một ít NaHCO3 vào nửa trái của pin?
Cõu VIII (2,0 điểm).	Nhúm halogen
1. Một giỏo viờn làm thớ nghiệm vui mụ tả cỏch biến chỡ thành vàng như sau: Ngõm một lỏ chỡ vào một dung dịch X ở nhiệt độ 90OC, một thời gian sau lấy lỏ chỡ ra, để nguội dung dịch thấy những tinh thể màu vàng úng ỏnh xuất hiện. 
a) Một học sinh xỏc định dung dịch X cú thể là CuI2 hoặc AuCl3. Điều này cú hợp lý khụng? Giải thớch.
b) Đề nghị một dung dịch X khỏc hai chất trờn để thực hiện thớ nghiệm. Viết phương trỡnh minh họa.
2. Dẫn từ từ 2,24 lớt hỗn hợp khớ CO và CO2 qua I2O5 dư đun núng. Chất rắn sau phản ứng hũa tan vào dung dịch chứa NaI và Na2CO3 dư được dung dịch Y. Dung dịch Y phản ứng vừa đủ với 20,00 mL dung dịch Na2S2O3 0,10 M.
Viết cỏc phương trỡnh phản ứng xảy ra và xỏc định phần trăm thể tớch khớ CO trong hỗn hợp khớ ban đầu.
Cõu IX (2,0 điểm).	Oxi-lưu huỳnh
Cỏc hợp chất X, Y, Z đều cấu tạo gồm cỏc nguyờn tố Na, S, O trong đú MZ – MY = MY – MX = 16. 
Khử Y bằng cacbon ở nhiệt độ cao rồi cho sản phẩm vào dung dịch HCl thu được một chất khớ mựi trứng thối. Khớ này tỏc dụng với dung dịch HClO thu được sản phẩm chứa lưu huỳnh cú cựng số oxi húa với lưu huỳnh trong Y.
Từ dung dịch X cú thể trực tiếp điều chế Z bằng cỏch hũa tan vào Z một đơn chất, sau đú cụ đặc dung dịch và kết tinh để thu được một tinh thể. Lọc vớt tinh thể rồi làm khụ, đun núng nhẹ được dung dịch chứa Z với nồng độ C%.
1. Xỏc định X, Y, Z và viết cỏc phương trỡnh phản ứng minh họa.
2. Tớnh giỏ trị của C.
Cõu X (2,0 điểm).	Động húa học
1. Ở 25OC, sự thủy phõn metyl axetat với sự cú mặt của HCl dư nồng độ 0,05 M là phản ứng bậc 1. Sau mỗi khoảng thời gian, người ta lấy ra 25 cm3 dung dịch và trung hũa bằng dung dịch NaOH loóng. Thể tớch dung dịch NaOH dựng để trung hũa 25cm3 hỗn hợp phản ứng theo thời gian như sau:
t (phỳt)
0
21
75
119
Ơ
VNaOH (mL)
24,4
25,8
29,3
31,7
47,2
Bằng phương phỏp tớnh hằng số tốc độ trung bỡnh, hóy tớnh hằng số tốc độ và thời gian nửa phản ứng. 
2. Màu nõu xuất hiện khi oxy và nitơ (II) oxit kết hợp với nhau trong bầu thủy tinh chõn khụng. Từ cỏc thớ nghiệm ở 25oC cú cỏc số đo sau:
[NO] (mol.L-1)
[O2] (mol.L-1)
Tốc độ đầu (mol.L-1.s-1)
Thớ nghiệm 1
1,16.10-4
1,21.10-4
1,15.10-8
Thớ nghiệm 2
1,15.10-4
2,41.10-4
2,28.10-8
Thớ nghiệm 3
2,31.10-4
2,42.10-4
9,19.10-8
 Xỏc định bậc phản ứng theo O2, theo NO và hằng số tốc độ phản ứng tại 298oK.
------------------------------------Hết------------------------------------
 Người ra đề: Đinh Xuõn Quang (0989134836): 
ĐÁP ÁN + BIỂU ĐIỂM CHẤM MễN HểA HỌC - KHỐI 10
Cõu
Nội dung chớnh cần đạt
Điểm
I
1. 	P + Cl2 đ PCl5	(A)
 	PCl5 + NH4Cl đ [Cl3P=N=PCl3][PCl6] + 4HCl
 	 (B)
 [PCl6] + NH4+ đ Cl3P=NH + HCl 
 (C)
[Cl3P=N=PCl3]+ + Cl3P=NH đ [Cl3P=N –PCl2 =N=PCl3]+ + HCl
 (D)
[Cl3P=N–PCl2=N=PCl3]+ + Cl3P=NH đ [Cl3P=N–PCl2=N–PCl2=N=PCl3]+ + HCl
 (E)
 [Cl3P=N –PCl2=N –PCl2=N=PCl3]+ đ [PCl4]+ + (N3P3Cl6)
 (F) (G) (Vũng thơm (-N=PCl2-)3
2. Cấu trỳc của G và cỏc ion trong B:
Trạng thỏi lai húa: 	G: P sp3; N sp2	B: P sp3 và sp3d2	N sp
0,25
0,25
0,25
0,25
0,5
0,5
II
1. BaO cú kiểu mạng giống với tinh thể NaCl, tức là 2 ụ mạng lập phương tõm diện của O2- và Ba2+ lồng vào nhau → cú 4 phõn tử BaO trong một tế bào cơ sở.
Thể tớch của một tế bào cơ sở: 
Vtb = (2x134.10-10+ 2x140.10-10)3 = 1,64567.10-22 (cm3).
Khối lượng của một phõn tử BaO: m = = 2,54567.10-22(g).
Như vậy, khối lượng riờng của tinh thể BaO là :
	d = = 6,1875( g.cm-3). (Thực nghiệm là 5.72 g/cm3)
2. Một cạnh của khối lập phương bị kộo dài đ do cấu tạo O22- cú dạng số 8. Vỡ chỉ một cạnh bị kộo dài so với 2 cạnh cũn lại đ cỏc ion O22- định hướng song song với nhau.
Trong mỗi ụ cơ sở cú 4 phõn tử BaO2 đ thể tớch của mỗi ụ: V = 4m/D
Với m = = 2,8113.10-22 gam.
đ V = 1,9798.10-22 (cm3) = 197979342 (pm3)
(2x134 + 2a)2.( 2x134 + 2a+149) = 197979342
(134 + a)2.(134 + a+74,5) = 24747418
(134 + a)3+ (134 + a)2 . 74,5 - 24747418 = 0
đ a = 268,6-134 = 135 pm
0,25
0,25
0,25
0,25
0,25
0,25
0,25
0,25
III
1. Khối lượng nguyờn tử thay đổi khụng đỏng kể đ hạt được phúng xạ ra là hạt b+ hoặc b- vỡ xuyờn qua giấy nhưng bị cản bởi lỏ nhụm. 
Nếu là b+ thỡ sinh ra 33Si là nguyờn tử kộm bền (32P phúng xạ vỡ nhiều notron). Vậy quỏ trỡnh phúng xạ là b-.
 	15P32 đ 16S32 + b-	(1)
	15P33 đ 16S33 + b-.	(2)
Độ hụt khối lượng: 	
Dm1 = 1,83627.10-3 (u) = 3,0491.10-30 (kg) đ D E1 = Dm1.c2 = 2,7403.10-13 (J).
Dm1 = 2,6674.10-4 (u) = 4,4292.10-31 (kg) đ D E2 = Dm2.c2 = 3,9807.10-14 (J).
2. Gọi độ phúng xạ của 32P và 33P ban đầu là Ao và Ao’. 
đ Ao + Ao’ = 9136,2
Sau 14,3 ngày, độ phúng xạ của 32P và 33P cũn lại là Ao/2 và e-k’t.Ao’
với k’ = ln2/T1/2 = 0,0274 (ngày-1)
đ Ao/2 + e-0,0274.14,3.Ao’ = 4569,7
Giải hệ phương trỡnh được Ao = 9127,1 và Ao’ = 9,1.
đ Tỷ lệ mol: = = 567
0,25
0,25
0,5
0,25
0,25
0,5
IV
1. ∆CoP = CoP(CO2) + 2 CoP(H2O) – [ CoP(CH4) + 2CoP(O2) ]
 = 21,74 – 26,85.10-3 T – 3,36.105 T-2
Theo phương trỡnh Kirchhoff:
∆HoT2 = ∆HoT1 + ∆CP dT 
∆Ho1773 = ∆Ho298 + ∆CoP dT 
= - 802,25.103 + - + = - 812130 J
2. Nhiệt sinh ra trong phản ứng chỏy sẽ nõng nhiệt độ của hỗn hợp khớ sau phản ứng.
a. Chỏy trong khụng khớ:
b. Chỏy trong oxi tinh khiết:
0,5
0,5
0,5
0,5
V
1. Từ cỏc số liệu trờn, tớnh được DHO = -114,4 (kJ/mol); DSO = -128,8 (J/mol.K)
đ ở 298K, DGO = DHO -298DSO = -76,02 (kJ/mol)
Mà DGO = -RTlnK đ K = 1013,2.
2. Mặc dự hằng số K rất lớn nhưng phản ứng trờn khụng xảy ra ở nhiệt độ thường vỡ năng lượng liờn kết của O2 lớn đ tốc độ phản ứng rất chậm.
3.	O2(k) + 4HCl(k) D 2Cl2(k) + 2H2O(k) 
bđ	2,2	2,5
sp	2,2-x	2,5-4x	2x	 2x
Vỡ O2 nhiều gấp đụi HCl đ 2,2-x = 2(2,5-4x) ô x = 0,4 mol
Kp = = = 2,983
đ DGO = -RTlnKp = DHO -TDSO.
ô -2,436T = -114400 + 128,8T ô T = 871,7 (K)
4.Ở 520OC thỡ lnKp = = 1,86 ô Kp = 6,422
Vỡ lượng chuyển húa HCl đạt 80% đ tại trạng thỏi cõn bằng, PCl2 = PH2O = 2PHCl.
Kp = = 6,422 ô = 6,422 ô = 2,49 (atm)
0,5
0,5
0,5
0,5
VI
1. Cỏc cõn bằng:
	H2S D HS- + H+ Ka1 = 10-7,02
	HS- D S2- + H+ Ka2 = 10-12,90
	Cd2+ + S2- D CdS Ks1 = 10-26
	Zn2+ + S2- D ZnS Ks2 = 10-21,6
Tổ hợp cỏc cõn bằng trờn ta được:
H2S + Cd2+ D CdS + 2H+ (1) K1 = 106,08
H2S + Zn2+ D ZnS + 2H+ (2) K2 = 101,68
K1, K2 đủ lớn nờn coi phản ứng tạo CdS, ZnS xảy ra hoàn toàn. Nồng độ H+ đủ lớn để bỏ qua cỏc cõn bằng tạo phức hidroxo, S2- tồn tại chớnh ở dạng H2S.
 	ZnS + 2H+ D H2S + Zn2+ 	K2-1 = 10-1,68
	 0,04 M	
[ ]	 0,04 -2x	 x	 x
= 10-1,68 → x = 4,5.10-3.
	CdS + 2H+ D H2S 	+ 	Cd2+ 	K1-1 = 10-6,08
	0,0355	 0,0045
[ ] 	0,0355-2y	0,0045+ y	y
= 10-6,08
→ y = 2,329.10-7.
Vậy Cd2+ kết tủa hoàn toàn, Zn2+ chỉ kết tủa 55%
pH của dung dịch: 1,45.
2. Điều kiện để khụng cú kết tủa ZnS là: 
Khi CdS đó kết tủa 99,9% thỡ pH của dung dịch đạt rất thấp, sự tạo phức hidroxo của Zn2+ là khụng đỏng kể
→ ằ 0,01M 
→ Điều kiện để ZnS chưa xuất hiện là: (2)
Khi [Cd2+] = 
Điều kiện để kết tủa được 99,9% Cd2+ là: 
Vậy khu vực pH tại đú chỉ cũn 0,1%Cd2+ trong dung dịch mà Zn2+ vẫn chưa bị kết tủa là:
	10-21 < < 10-19,6 
	 với [H2S] = 0,01001 M
	10-1,16 < [H+] < 10-0,46
0,25
0,25
0,25
0,25
0,25
0,25
0,25
0,25
VII
1. Cỏc phản ứng:
K2Cr2O7 + CrSO4 + H2SO4 → Cr2(SO4)3 + K2SO4 + H2O 
9Fe(NO3)2 + 6H2SO4 → 2Fe2(SO4)3 + 3NO + 5Fe(NO3)3 + 6H2O
3K2MnO4 + 2H2O → 2KMnO4 + MnO2 + 4KOH
2NaNO3 + 8Mg + 10H2SO4 → 8MgSO4 + Na2SO4 + (NH4)2SO4 + 6H2O
2. Phản ứng thực tế xảy ra trong pin:
 Do Epin = 1,5 V > 0 nờn cực Pt - (phải) là catot, cực hiđro - (trỏi) là anot do đú phản ứng thực tế xảy ra trong pin sẽ trựng với phản ứng quy ước:
- Catot: MnO+ 8H+ + 5e D Mn2+ + 4H2O
- Anot: H2 D 2H+ + 2e 
→ phản ứng trong pin: 2MnO+ 6H+ + 5H2 D 2Mn2+ + 8H2O
 * Epin = E- E= 1,5 V
→ E = 1,5 V
* Nếu thờm một ớt NaHCO3 vào nửa trỏi của pin sẽ xảy ra pư:
HCO3- + H+ đ H2O + CO2
→ [H+] giảm nờn E= giảm , do đú:
Epin = (E- E) sẽ tăng
1,0
0,25
0,25
0,5
VIII
1. a) 	Khụng thể là CuI2 vỡ CuI2 tự oxi húa khử :
 	2CuI2 → 2CuI + I2 
 Khụng thể là AuI3 vỡ kim loại Au sinh ra ngay lập tức, khụng đợi dung dịch nguội.
 	2AuI3 + 3Pb → 3PbI2 + 2Au
b) Húa chất đề nghị : 	HI
 	Pb + 2HI → PbI2 (tan trong nước núng) + H2 
2. 	Cỏc phản ứng diễn ra :	5CO + I2O5 → 5CO2 + I2 
 	I2 + NaI → NaI3 
 	I2O5 + H2O → 2HIO3 
 	HIO3 + Na2CO3 → NaHCO3 + NaI
 	NaI3 + 2Na2S2O3 → 3NaI + Na2S4O6 
Từ cỏc phản ứng trờn suy ra nCO =5.= .= 5.10−3 mol.
→ khớ CO chiếm 5,0% về thể tớch hỗn hợp đầu.
0,25
0,25
0,5
0,5
0,5
IX
1. Khớ mựi trứng thối là H2S, vậy lưu huỳnh trong Y cú SOH là +6. 
Y là Na2SO4.
Na2SO4 + 4C → Na2S + 4CO
Na2S + 2HCl → 2NaCl + H2S
H2S + HClO → H2SO4 + HCl
MZ – MY = MY – MX = 16. 
Vậy Z phải là Na2S2O3, X là Na2SO3
Na2SO3 + S → Na2S2O3
Na2S2O3 + 5H2O → Na2S2O3.5H2O
2. Khi đun núng, Na2S2O3.5H2O núng chảy trong nước kết tinh được dung dịch với C% = 63,71%
0,5
0,5
0,5
0,5
X
1. Lượng NaOH dựng để trung hũa HCl và CH3COOH mới sinh.
Từ biểu thức hằng số tốc độ:
kt = ln → Lượng este chưa bị thủy phõn tỷ lệ với hiệu số lượng NaOH tối đa và lượng NaOH cần thiết tại mỗi thời điểm.
Vậy 
t	21	75	119
k.103	3,0176	3,2261	3,2430
→ ktb = 3,1622.10-3. (phỳt-1)
2. Bậc phản ứng
- Bậc đối với O2: Từ thớ nghiệm 1, 2 thấy khi tăng gấp đụi nồng độ O2 thỡ tốc độ tăng gấp đụi đ phản ứng là bậc 1 theo O2.
- Bậc đối với NO: Từ thớ nghiệm 2,3 thấy khi tăng gấp đụi nồng độ NO thỡ tốc độ tăng gấp bốn đ phản ứng là bậc 2 theo NO
- Biểu thức tớnh tốc độ phản ứng: v = k[NO]2[O2] nờn k = v/[NO]2[O2]
(Nếu HS viết biểu thức tốc độ dựa vào hệ số cõn bằng thỡ khụng cho điểm).
Từ cỏc thớ nghiệm khỏc nhau ta tớnh được ktb=7,13.103L2mol-2s-1.
0,25
0,25
0,25
0,25
0,25
0,25
0,25
0,25
Người ra đỏp ỏn
Đinh Xuõn Quang 
(0989134836)