Đề thi môn: Hoá học khối 10 - Trường THPT chuyên Bắc Giang tỉnh Bắc Giang

TRẠI HÈ HÙNG VƯƠNG LẦN THỨ X
TRƯỜNG THPT CHUYÊN BẮC GIANG
TỈNH BẮC GIANG
ĐỀ THI ĐỀ XUẤT
ĐỀ THI MÔN: HOÁ HỌC
KHỐI 10
(Đề này có 05 trang, gồm 08 câu)
Câu 1: (2,5 điểm)
134Cs và 137Cs là sản phẩm phân hạch củ nhiên liệu urani trong lò phản ứng hạt nhân. Cả hai đồng vị này đều phân rã β- với thời gian bán hủy là t1/2(134Cs) = 2,062 năm và t1/2(137Cs) = 30,17 năm. 
1. Viết phương trình phản ứng hạt nhân biểu diễn các phân rã phóng xạ của 134Cs và 137Cs, tính năng lượng (ra eV) được giải phóng trong phân rã của 134Cs dựa vào các số liệu dưới đây 
Đồng vị 
Nguyên tử khối (u)
55134Cs
56134Ba
133,906700
133,904490
2. Trong một mẫu nước thu được sau sự cố của nhà máy điện hạt nhân người ta phát hiện được hai đồng vị nói trên của Cs với hoạt độ phóng xạ tổng cộng 1,92 mCi. Khối lượng 137Cs có trong mẫu nước này là 14,8 = µg.
 - Sau bao nhiêu năm thì hoạt độ phóng xạ tổng cộng của 2 đồng vị này trong mẫu nước đã cho chỉ còn bằng 80,0 µCi? Tính tỉ số khối lượng của 134Cs và 137Cs tại thời điểm đó. Giả thiết rằng thiết bi đo chỉ đo được các hoạt độ phóng xạ β- lớn hơn 0,1 Bq. 
Cho: 1Ci = 3,7.1010 Bq; vận tốc ánh sáng c = 2,997925.108ms-1; 
 1eV = 1,60219.10-19J; số Avogađro NA= 6,02.1023; 1 năm = 365 ngày.
Câu 2 (2,5 điểm) 
Viết công thức Lewis, dự đoán (có giải thích ngắn gọn) dạng hình học và trạng thái lai hóa của nguyên tử trung tâm trong các phân tử và ion sau: SO2; SO3; SO42- ; SF4; SCN-
Câu 3: (2,5 điểm)
Trong quá trình khí hóa than, than chuyển hóa thành hỗn hợp nhiên liệu của cacbon monoxide và hyđrô, được gọi là khí than
H2O (k) + C (r) ® CO (k) + H2 (k)
a) Hãy tính sự biến đổi entanpi chuẩn của phản ứng này từ những phương trình phản ứng hóa học và sự biến đổi entanpi chuẩn 
2C (s) + O2 (g) ® 2 CO (g)	ΔrH° = –221.0 kJ mol–1
2H2 (g) + O2 (g) ® 2 H2O (g)	ΔrH° = –483.6 kJ mol–1
Khí than được dùng làm nhiên liệu :
CO (k) + H2 (k) + O2 (k) ® CO2 (k) + H2O (k)
b) Với những giả thiết đã cho, hãy tính sự biến đổi entanpi cho sự cháy này 
C (r) + O2 (k) ® CO2 (k)	ΔrH° = –393.5 kJ mol–1
Khí than cũng có thể thực hiện quá trình metan hóa :
3H2 (k) + CO (k) ® CH4 (k) + H2O (k)
c) Dùng các dữ kiện cho thêm, hãy xác định sự biến đổi entanpi chuẩn của phản ứng metan hóa 
CH4 (k) + 2O2 (k) ® CO2 (k) + 2 H2O (k) ΔrH° = –802.7 kJ mol–1
Câu 4: (2,5 điểm)
 Nghiên cứu phản ứng: ở nhiệt độ T được một số kết quả sau đây:
Nồng độ đầu NO,M
Nồng độ đầu O2,M
Tốc độ tiêu thụ đầu O2,phút-1
 0,1 
 0,1
 0,18
 0,1
 0,2 
 0,35 
 0,2
 0,2
 1,45
1.- Tốc độ phản ứng thay đổi thế nào khi:
a/- Nồng độ oxi tăng 4 lần;
b/-Nồng độ NO tăng 4 lần;
c/- Nồng độ NO giảm một nửa;
d/- Nồng độ oxi giảm một nửa còn nồng độ NO tăng 4 lần;
e/- Nồng độ NO giảm một nửa, còn nồng độ O2 tăng 4 lần.
2.- Tốc độ đầu của phản ứng không đổi khi tăng nhiệt độ từ 460 đến 600oC,còn các nồng độ đầu giảm một nửa. Tính năng lượng hoạt động hóa của phản ứng.
3.- Đề xuất có giải thích 2 cơ chế hợp lí cho phản ứng.
4.- Phân tử NO2 dễ bị dime hóa: 
 So sánh năng lượng hoạt động hóa của phản ứng thuận và phản ứng nghịch. 
Câu 5: (2,5 điểm)
Một học sinh đã nghiên cứu phản ứng hóa học giữa các cation A2+, B2+, C2+, D2+, E2+ trong dung dịch nitrat và các anion X-, Y-, Z-, Cl-, OH- trong dung dịch chứa cation natri đồng thời có một phối tử hữu cơ L. Học sinh này đã xác định được một số hợp chất kết tủa và một số phức chất màu như trong Bảng dưới đây:
X-
Y-
Z-
Cl-
OH-
L
A2+
***
***
***
***
kết tủa trắng
***
B2+
kết tủa vàng
kết tủa trắng
***
***
***
Phức BLn2+
C2+
kết tủa trắng
kết tủa nâu
kết tủa nâu
kết tủa trắng
kết tủa đen
Các phức CL2+, CL22+
D2+
***
kết tủa đỏ
***
***
***
***
E2+
***
kết tủa đỏ
kết tủa trắng
***
***
***
*** = không phản ứng,
1	Lập sơ đồ tách các cation A2+, B2+, C2+, D2+, E2+ trong dung dịch nitrat bằng cách sử dụng các dung dịch thuốc thử khác nhau chứa các anion X-, Y-, Z-, Cl-, OH-. Ghi rõ sản phẩm các sản phẩm hình thành trong mỗi bước.
2	Lập sơ đồ tách các anion X-, Y-, Z-, Cl-, OH- trong dung dịch chứa cation natri bằng cách sử dụng các dung dịch thuốc thử khác nhau chứa các cation A2+, B2+, C2+, D2+, E2+ . Ghi rõ sản phẩm các sản phẩm hình thành trong mỗi bước.
3	Kết tủa trắng BY2 và kết tủa nâu CY2 tan ít trong nước với tích số tan tương ứng tại 25oC lần lượt là 3.20 ´ 10-8 và 2.56 ´ 10-13. 
3-1	Tính độ tan của BY2. 
3-2	Tính độ tan của CY2. 
Câu 6: (2,5 điểm)
1. Thiết lập sơ đồ pin và viết nửa phản ứng để khi pin hoạt động xảy ra phản ứng:
CH3COO- + HSO4- ⇌ CH3COOH + SO42-
2. Tính ΔGopin
3. Tính nồng độ mol các ion trong dung dịch khi Ipin = 0.
4. Ghép pin xung đối: 	(-) Pt H2 │ CH3COO- (0,080M) │ HSO4- (0,050M)│H2 Pt (+) 
với pin: (-) Ag,AgCl │ HCl (1,50M)││ KCl(bão hoà)│Hg2Cl2, Hg (+)
Cho EoAgCl/Ag = 0,222V; EHg2Cl2/Hg = 0,244V; KaCH3COOH = 10-4,76 ; KaHSO4- = 10-2,00
Viết các bán phản ứng ứng xảy ra ở mỗi điện cực và các phương trình phản ứng ?
Câu 7: (2,5 điểm)
đun sôi
+ iot
+ O2
E
+ OH-(aq)
điện phân
+ „A“
G
L
K
+ „E“
Y
C
 + 2H+
H2O
D
+ O2
A
+ H2O
B
H
+ OH-(aq)
[V2O5]
khử
+ H2O
-H2O2
J
I
F
+ H2O
- „H“
Các phân tử từ A đến L ở sơ đồ trên bắt nguồn từ Y chỉ chứa oxy và có thể có hydro. Hợp chất B là một chất có tầm quan trọng trong kỹ thuật, nó ngưng tụ để cho một chất rắn giống nước đá ở nhiệt độ dưới 17°C. Nó là nguyên liệu cơ bản để tổng hợp một axit mạnh H. Hợp chất B không thể được điều chế trực tiếp bằng cách đốt cháy trực tiếp nguyên tố Y mà chỉ có thể bằng cách oxy hóa có xúc tác hợp chất A là một khí có mùi khó chịu. Khí này khi phản ứng với nước sẽ tạo thành một axit có độ mạnh vừa phải, nó không thể được phân lập thành dạng tự do từ dung dịch nước. Nếu khí A phản ứng với magie hydroxit thì thu được dung dịch chứa ion D. Công ty Lenzing AG sử dụng dung dịch này để sản xuất xenlulô bằng phương pháp sôi. Bằng cách gắn axit Lewis A vào bazơ Lewis E thì thu được ion F. Muối kali của F được dùng để tẩy uế, khi kết hợp với nước thì sẽ tạo ra khí A.
Hợp chất A có thể phản ứng với tác nhân khử mạnh để cho axit G. Anion của axit G có tính khử mạnh trong dung dịch kiềm và có khả năng tạo kết tủa bạc từ dung dịch bạc nitrat.
Trong sơ đồ trên thì nếu ta điện phân anion của hợp chất H sẽ thu được hợp chất I có công thức H2Y2O8. Thủy phân hợp chất I thì sau khi loại bỏ axit H sẽ thu được axit Caro J.
Anion K tạo được một phức phổ biến với bạc
a. Y là nguyên tố nào ?
b. Viết công thức các chất từ A đến L.
c. Tiểu phân nào bị oxy hóa trong quá trình điện phân H tạo thành I ?
d. Theo thuyết VSEPR thì dạng hình học của ion E là gì ?.
e. Cho biết góc liên kết của tiêu phân E.
Câu 8: (2,5 điểm)
 Hoà tan 24 gam Fe2O3 bằng dung dịch HCl dư sau phản ứng được dung dịch B. Cho vào dung dịch B một lượng m gam hỗn hợp 2 kim loại Mg và Fe, thấy thoát ra 2,24 lít H2 (đktc) sau phản ứng thu được dung dịch C và chất rắn D có khối lượng bằng 10% so với khối lượng m. Cho dung dịch NaOH dư vào dung dịch C, lọc lấy kết tủa tạo thành đem nung ngoài không khí đến khối lượng không đổi được 40 gam chất rắn. Biết rằng hiệu suất các phản ứng đều là 100%.
 1. Viết các phương trình hóa học minh họa cho các phản ứng.
 2. Tính khối lượng mỗi kim loại trong m gam hỗn hợp. 
HẾT
Người ra đề
Họ tên – Điện thoại liên hệ
Nguyễn Thị Việt Hà-0988630594 
Tăng Thành Trung- 0914519813
TRẠI HÈ HÙNG VƯƠNG LẦN THỨ X
TRƯỜNG THPT CHUYÊN BẮC GIANG
TỈNH BẮC GIANG. 
ĐÁP ÁN ĐỀ THI ĐỀ XUẤT
ĐÁP ÁN MÔN: HOÁ HỌC
KHỐI 10
(Đáp án này có 07 trang, gồm 08 câu)
Câu 1:
1. 55134Cs → 56134Ba + e (1)
 55137Cs → 56137Ba + e (2)
 Năng lượng thoát ra trong phân rã phóng xạ của 55134Cs:
∆E = ∆m.c2 = (133,906700 - 133,904490) (10-3/6,02.1023)( 2,997925.108)2(J)
 = 3,28.10-13 J = 3,28.10-13/1,60219.10-19 = 2,05.106 eV
2. Gọi A1 là hoạt độ phóng xạ, t1/21 là thời gian bán hủy của 55134Cs
 Gọi A2 là hoạt độ phóng xạ, t1/22 là thời gian bán hủy của 55137Cs 
A02 = 
A01 = Atổng - A02 = 1,92 mCi – 1,28 mCi = 0,64 mCi
Sau thời gian t:
Atổng = A1 + A2 = A01 + A02 
Vì: A2 ≤ Atổng. = 0,08 mCi. (1) 
→ A2/ A02 = ≤ 0,08/1,28 = (2)
→ t/ t1/22 ≥ 4 → t ≥ 4t1/22 = 120,68 năm = 58,53 t1/21 (3)
Sau 58,53 t1/21, hoạt độ phóng xạ của 55134Cs chỉ còn:
A1 = A01 = 640.= 1,54.10-15 µCi 
 = 1,54.10-15x3,7.104 Bq = 5,7.10-11 Bq << 0,1 Bq (giới hạn đo được). Như vậy, sau 120,68 năm, A1 = 0, hoạt độ phóng xạ tổng cộng của mẫu chỉ còn là hoạt độ phóng xạ của 55137Cs. 
Atổng = A2 và t = 120,68 năm
55134Cs thực tế đã phân rã hết, m(55134Cs) ≈ 0 và tỉ số 
 m(55134Cs)/ m(55137Cs) ≈ 0.
Câu 2: 
Phân tử
Công thức Lewis
Công thức cấu trúc
Dạng lai hóa của NTTT
Dạng hình học của phân tử
SO2
AX2E
sp2
Gấp khúc
SO3
AX3
sp2
Tam giác đều
SO42-
AX4
sp3
Tứ diện
SF4
AX4E
sp3d
Cái bập bênh
SCN-
AX2
Sp
Đường thẳng
Câu 3:
a) (1) 2C (s) + O2 (g) ® 2 CO (g)	ΔrH° = –221.0 kJ mol–1
 (2) 2H2 (g) + O2 (g) ® 2 H2O (g)	ΔrH° = –483.6 kJ mol–1
Phản ứng tổng là ½ (E1 – E2)
ΔrH° = +131.3 kJ mol–1.
b) (3) CO (g) + H2 (g) + O2 (g) ® CO2 (g) + H2O (g)
 (4) C (s) + O2 (g) ® CO2 (g)	ΔrH° = –393.5 kJ mol–1
E3 = E4 + ½ E2 – ½ E1 ΔrH° = –524.8 kJ mol–1.
c) (5) 3H2 (g) + CO (g) ® CH4 (g) + H2O (g)
(6) CH4 (g) + 2O2 (g) CO2 (g) + 2 H2O (g)	ΔrH° = –802.7 kJ mol–1
E5 = 3E2 – ½ E1 – E6	ΔrH° = –205.7 kJ mol–1
Câu 4:
 1.- Từ các dữ kiện thực nghiệm rút ra định luật tốc độ của phản ứng:
a/- Tăng 4 lần;
b/-Tăng 16 lần;
c/- Giảm 4 lần;
d/-Tăng 8 lần;
e/-Không đổi. 
2.- Muốn cho tốc độ đầu không đổi thì sự tăng nhiệt độ phải làm tăng hằng số tốc độ lên 8 lần.
3.-
a/- 
b/-
Hai cơ chế đều phù hợp với cấu trúc phân tử của các chất đầu và đều cho phép rút ra phương trình động học thực nghiệm của phản ứng.
4.- 
 Phản ứng chuyển hóa NO2 thành N2O4 tỏa nhiệt vì trong quá trình này chỉ có sự hình thành liên kết. Do đó năng lượng hoạt động hóa của phản ứng thuận nhỏ hơn năng lượng hoạt động hóa của phản ứng nghịch.
Câu 5:
2.
3-1	BY2 = 	B2+ + 2Y-	Ksp = (S1)(2S1)2 = 3,20 10-8
S1 2S1
	4S13 = 3,20 10-8,	S1 (độ tan của BY2) = 2,0 10-3 M
3-2	CY2 = 	C2+ + 2Y-	Ksp = (S2)(2S2)2 = 2,56 10-13
S2 2S2
	4S23 = 2,56 10-13,	S2 (độ tan của CY2) = 4,0 10-5 M
Câu 6
1. Do ion H+ từ HSO4- nhiều hơn ion H+ từ CH3COO- nên có sơ đồ pin là:
(-) Pt H2 (1 atm)│CH3COO- (0,08M)││HSO4- (0,05M) │H2 (1 atm) Pt (+)
 Nửa phản ứng ở antot:
	H2 + 2CH3COO- ⇄ 2CH3COOH + 2e
 Nửa phản ứng ở catot:
	2HSO4- + 2e ⇄ H2 + SO42-
2. Tính Eopin
+ Tính Eo(-):
 Theo cân bằng:
=> K = x2/(1-x) = 10-9,24 (với 0 x = [OH-] = 10-4,62
=> [H+] = 10-14/10-4,62 = 10-9,38
=> Eo(-) = 0 + (0,0592/2)lg[H+]2/PH2 = 0,0592lg10-9,38 = - 0,56(V).
+ Tính Eo(+):
 	 Theo cân bằng:
=> K = y2/(1-y) = 10-2 (với 0 y = [H+] = 0,095.
=> Eo(+) = 0,0592lg[H+] = 0,0592lg0,095 = - 0,061(V).
 Vậy Eopin = Eo(+) - Eo(-) = - 0,061 - (-0,56) = 0,499(V). 
=> ΔGo = - nFEopin = - 2.96500.0,499 = -96307(J) = 96,307 (kJ)
3. Tính nồng độ mol các ion trong dung dịch khi Ipin = 0.
 Khi I = 0 có nghĩa là pin ngừng phóng điện, tức là phản ứng trong pin đạt đến trạng thái cân bằng:
=> K = (0,05-x)2/(0,03+x).x = 102,76 = 1,43.10-4(M).
=> [CH3COOH] = [SO42-] = 0,05-1,43.10-4 = 0,049857(M); 
[HSO4-] = 1,43.10-4M; [CH3COO-] = 0,03 + 1,43.10-4 = 0,030143(M).
4. 
+ Xét pin 1: 	(-) Pt H2│CH3COO- (0,080M)││HSO4- (0,050M)│H2 Pt (+) 
- Điện cực anot:
=> K = x2/(0,08-x) = 10-9,24 (với 0 x = 6,78.10-6
=> E(-) = 0,0592lg[H+] = 0,0592lg(10-14/6,78.10-6) = -0,52(V).
- Điện cực catot:
	HSO4- ⇌ H+ + SO42- K = 10-2
Co 0,05
[ ] (0,05-x) x x
=> K = x2/(0,05-x) = 10-2 (với 0 x = 0,018.
=> E(+) = 0,0592lg[H+] = 0,0592lg0,018 = - 0,103(V)
=> Epin(1) = E(+) - E(-) = -0,103 -(-0,52) = 0,417 (V).
+ Xét pin 2:
(-) Ag,AgCl │HCl (1,50M)││ KCl(bão hoà)│Hg2Cl2, Hg (+)
- Bán phản ứng ở anot: 	Ag + Cl- → AgCl + e
=> EAgCl/Ag = EoAgCl/Ag + 0,0592lg(1/CCl-) = 0,222 + 0,0592lg(1/1,5) 
 = 0,212(V).
=> Epin(2) = E(+) - E(-) = 0,244 - 0,212 = 0,032(V).
Vì Epin(1) = 0,417 > Epin(2) = 0,032(V), nên pin (1) có vai trò cung cấp điện cho pin (2) (pin được nạp điện). Do vậy sơ đồ pin được nối như sau và các bán phản ứng xảy ra:
Pin: (-) Pt H2 │ CH3COO- (0,080M)││HSO4- (0,050M)│H2 Pt (+) 
 H2 + 2CH3COO-→2CH3COOH +2e 2HSO4- +2e → SO42- + H2
(-) Ag, AgCl│HCl (1,50M)││KCl(bão hoà)│Hg2Cl2, Hg (+)
 2AgCl + 2e → 2Ag + 2Cl- 2Hg + 2Cl- → Hg2Cl2 + 2e 
- Phản ứng xảy ra trong pin (phóng điện):
	HSO4- + CH3COO- → CH3COOH + SO4- (Phản ứng tự xảy ra).
- Phản ứng xảy ra khi nạp điện:
	2Hg + 2AgCl → Hg2Cl2 + 2Ag (phản ứng không tự xảy ra).
Câu 7:
a. nguyên tố: lưu huỳnh 
Công thức
Công thức
Tên
b
A
SO2
Lưu huỳnh dioxit
B
SO3
Lưu huỳnh trioxit
C
H2SO3
Axit sunfurơ
D
HSO3-
Hydrosunfit
E
SO32-
sunfit
F
S2O52-
disunfit
G
S2O42-
Dithionit
H
H2SO4
Axir sunfuric
I
H2S2O8
Axit peroxidisunfuric 
J
H2SO5
Axit peroximonosunfuric 
K
S2O32-
Thiosunfat
L
S4O62-
Tetrathionat
c. Tiểu phân bị oxy hóa: nguyên tử oxy 
d. dạng hình học theo VSEPR: tháp tam giác
e. góc liên kết: ⊠107.4°	
Câu 8
 1/ Các phương trình phản ứng: 
Fe2O3 + 6HCl = 2FeCl3 + 3H2O (1)
Mg + 2FeCl3 = 2FeCl2 + MgCl2 (2)
Mg + 2HCl = MgCl2 + H2 (3)
Fe + 2FeCl3 = 3FeCl2 (4)
Fe + 2HCl = FeCl2 + H2 (5)
Mg2+ + 2OH- = Mg(OH)2 (6)
Fe2+ + 2OH- = Fe(OH)2 (7)
4Fe(OH)2 + O2 + 2H2O = 4Fe(OH)3 (8)
Mg(OH)2 = MgO + H2O (9)
2Fe(OH)3 = Fe2O3 + 3H2O (10)
Tính khối lượng mỗi kim loại trong hỗn hợp: (1,0 điểm)
Dung dịch B: FeCl3 , HCl dư, khi cho hỗn hợp 2 kim loại vào B:
Số mol Fe3+ trong B = 0,3 mol ; số mol H2 = 0,1 mol
 a) Nếu chỉ có Mg phản ứng => có pư (1), (2), (3) => số mol Mg = 0,15 + 0,1 = 0,25 mol
Khối lượng chất rắn sau khi nung: 24 + 0,25.40 = 34 gam < 40 trái giả thiết.
 b) Cả Mg và Fe tham gia:
- Gọi số mol Mg = x; Fe tham gia phản ứng = y:
Số mol e nhường = 2x + 2y ; 
Số mol e nhận = 0,3 + 0,1.2 = 0,5.
 2(x+y) = 0,5 (*)
Khối lượng chất rắn = 24 + 40x + 80y = 40 (**) kết hợp với (*) giải được: x = 0,1 ; y = 0,15 Khối lượng kim loại tham gia phản ứng: 24.0,1 + 0,15.56 = 10,8 gam
Khối lượng Fe dư: 1,2 gam vậy: 
Khối lượng Mg = 2,4 gam
Khối lượng Fe = 9,6 gam.
----------------HẾT-------------