Đề thi môn: Hóa học lớp: 10 - Trường THPT chuyên Tuyên Quang

TRẠI HÈ HÙNG VƯƠNG LẦN THỨ X
TRƯỜNG THPT CHUYÊN TUYÊN QUANG
***
ĐỀ THI ĐỀ XUẤT
(MẬT)
ĐỀ THI 
MÔN: HÓA HỌC
LỚP: 10
Thời gian: 180 phút (Không kể thời gian giao đề)
Đề thi có 02 trang
	Câu 1: (2,5 điểm) Cấu tạo nguyên tử - hạt nhân
	1. Uran trong thiên nhiên chứa 99,28% U238 (có thời gian bán huỷ là 4,5.109 năm) và 0,72% U235 (có thời gian bán huỷ là 7,1.108 năm). 
	a) Tính tốc độ phân rã (v=k.N) của mỗi đồng vị trên trong 1g U3O8 mới điều chế. Cho O = 15,9994u.
	b) Mari và Pie Curi diều chế Ra226 từ quặng Uran trong thiên nhiên. Ra226 được tạo ra từ đồng vị nào trong hai đồng vị trên? Giải thích ngắn gọn?
	2. Cho 2 nguyên tố X và Y. Biết X thuộc chu kì 2, Y thuộc chu kì 4. Cho các giá trị năng lượng ion hoá liên tiếp In (n = 1, 6) của chúng (theo kJ.mol-1) trong bảng sau:
I1
I2
I3
I4
I5
I6
X
1086
2352
4619
6221
37820
47260
Y
590
1146
4941
6485
8142
10519
	a) Xác định nguyên tố X và Y?
	b) Tính bước sóng (l) của ánh sáng phải dùng để có thể tách được electron thứ nhất ra khỏi nguyên tử Y?
	c) Tính tổng năng lượng của các electron nguyên tử X và ion X+ theo đơn vị J?
	Câu 2: (2,5 điểm) Hình học phân tử - Liên kết hóa học - Tinh thể - ĐLTH
	X và Y là các nguyên tố thuộc phân nhóm chính, đều tạo hợp chất với hiđro có dạng XH và YH. Gọi A và B lần lượt là hiđroxit ứng với hóa trị cao nhất của X và Y. Trong B, Y chiếm 35,323% khối lượng. Trung hòa 50 gam dung dịch A nồng độ 16,8% cần dùng vừa đủ 150 mL dung dịch B nồng độ 1M.
	1. Xác định các nguyên tố X và Y.
	2. Cho B’ là anion tương ứng của phân tử B. 
	a) Hãy cho biết (có công thức minh họa) dạng hình học của B và B’. 
	b) So sánh (có giải thích) độ dài liên kết Y-O trong phân tử B và B’.
	3. Biết X có cấu trúc tinh thể lập phương tâm khối và mật độ sắp xếp tương đối được định nghĩa bằng tỉ lệ giữa thể tích chiếm bởi các hình cầu trong tế bào cơ sở và thể tích tế bào cơ sở. Hãy tính mật độ sắp xếp tương đối trong tinh thể của X.
	Câu 3: (2,5 điểm) Nhiệt - Cân bằng hóa học
	1. Xét cân bằng của phản ứng sau: N2O4 (k) ⇄ 2NO2 (k) tại nhiệt độ T và áp suất P. Cho biết dữ kiện nhiệt động học sau:
ΔH0ht, 298 (kJ/mol)
S0298 (J.K-1.mol-1)
N2O4
9,37
304,3
NO2
33,89
240,45
	a) Ở điều kiện chuẩn, N2O4 có tự phân li không?
	b) Giả thiết trong khoảng nhiệt độ 298 → 318K, nhiệt phản ứng không phụ thuộc nhiệt độ. Hãy tính hằng số cân bằng Kp tại 298K và 318K
	c) Tại p=1atm, tính độ phân li α tại các nhiệt độ 298K và 318K? Nhận xét kết quả thu được.
	2. Cho DH0 sinh của H2O(k), CO2(k) và khí propan (C3H8) lần lượt là: -242 kJ/mol; -394 kJ/mol; -104 kJ/mol. DH0 cháy của butan (C4H10) là -2655 kJ/mol. 
	Tính DH0 sinh của butan và DH0 cháy của propan?
	Câu 4: (2,5 điểm) Động hóa học
	1. Trong dung dịch axit, khi có mặt chất xúc tác H2O2 phân hủy theo phản ứng: H2O2 → H2O + 1/2O2 
	a) Tốc độ phản ứng tuân theo công thức: -d[H2O2]/dt = k[H2O2]. Nồng độ ban đầu của H2O2 là 1,000 mol/l. Ở 25oC hằng số tốc độ k = 7.689.10-3ph-1. Tính nồng độ H2O2 còn lại sau 30 phút và thời gian mà một nửa H2O2 bị phân hủy (t1/2).
	b) Ở 50oC, hằng số k = 0,129ph-1, tính năng lượng hoạt hóa Ea của phản ứng.
	2. Cho phản ứng: NO2 (k) + CO (k) ® NO (k) + CO2 (k). Ở nhiệt độ T, biểu thức định luật tốc độ phản ứng có dạng v = k[NO2]2. Cho 2 cơ chế dưới đây, cơ chế nào phù hợp với phản ứng trên? Tại sao?
 Cơ chế 1:
 2NO2 D NO3 + NO nhanh
 CO + NO3 ® CO2 + NO2 chậm
 Cơ chế 2:
 2NO2® NO3 + NO chậm
 CO + NO3 ® CO2 + NO2 nhanh
	Câu 5: (2,5 điểm) Dung dịch (axit bazơ, kết tủa)
	1. Người ta điều chế một dung dịch X bằng cách hoà tan 0,05 mol axit axetic và 0,05 mol Natri axetat trong nước rồi thêm nước đến thể tích 1 lít .
	a) Tính pH của dung dịch X?
 	b) Tính giá trị pH của dung dịch thu được nếu thêm 10-3 mol HCl hoặc thêm 10-3 mol NaOH vào dung dịch X?
	Cho Ka(CH3COOH) = 1,8.10-5.
	2. Ion Fe(SCN)2+ có màu đỏ ở nồng độ bằng hoặc lớn hơn 10-5M. Hằng số phân li của ion đó là 10-2.
	a) Một dung dịch chứa vết Fe3+. Thêm vào dung dịch này một dung dịch KSCN 10-2M (coi thể tích không đổi). Xác định nồng độ tối thiểu của Fe3+ để dung dịch xuất hiện màu đỏ.
	b) Một dung dịch chứa Ag+ 10-2M và Fe3+ 10-4M. Thêm dung dịch SCN- vào tạo kết tủa AgSCN (coi thể tích không đổi). Xác định nồng độ Ag+ còn lại trong dung dịch khi xuất hiện màu đỏ. 
	Biết TAgSCN = 10-12
	Câu 6: (2,5 điểm) Phản ứng oxi hóa khử
	1. Cân bằng các phản ứng oxi hóa-khử sau đây theo phương pháp ion- electron:
	a) +	b) NaClO + KI + H2O →...
	2. Cho sơ đồ pin điện hoá tại 25oC: Ag, AgBr|KBr 1M||Fe3+ 0,05M, Fe2+ 0,1M|Pt.
	a) Viết phương sơ đồ phản ứng xảy ra trong pin và chiều chuyển dịch điện tích khi pin hoạt động.
	b) Tính E pin.
	c) Tính nồng độ các ion trong mỗi điện cực khi pin phóng điện hoàn toàn.
	Cho: ; thể tích mỗi điện cực là 100ml.
	Câu 7: (2,5 điểm) Halogen - oxi - lưu huỳnh
	1. Một loại khoáng chất có chứa 13,77%Na; 7,18%Mg; 57,48%O; 2,39%H và còn lại là nguyên tố X (về khối lượng). Hãy xác định công thức phân tử của khoáng chất đó? 
	2. Để xác định hàm lượng oxi tan trong nước người ta lấy 100,00 ml nước rồi cho ngay MnSO4 (dư) và NaOH vào nước. Sau khi lắc kĩ (không cho tiếp xúc với không khí) Mn(OH)2 bị oxi oxi hoá thành MnO(OH)2 . Thêm axit (dư), khi ấy MnO(OH)2 bị Mn2+ khử thành Mn3+. Cho KI (dư) vào hỗn hợp, Mn3+ oxi hoá I- thành I3-. Chuẩn độ I3- hết 10,50 ml Na2S2O3 9,80.10-3 M.
 a) Viết các phương trình ion của các phản ứng đã xảy ra trong thí nghiệm . 
 b) Tính hàm lượng (mmol/l) của oxi tan trong nước . 
	Câu 8: (2,5 điểm) Bài tập tổng hợp
	Một dung dịch A chứa 2 muối Na2SO3 và Na2S2O3. Cho Cl2 dư đi qua 100 ml dung dịch A rồi thêm vào hỗn hợp sản phẩm một lượng dư dung dịch BaCl2 thấy tách ra 6,524 gam kết tủa. Thêm vào 100ml dung dịch A một ít hồ tinh bột, sau đó chuẩn độ dung dịch A đến khi màu xanh bắt đầu xuất hiện thì dùng hết 29 ml dung dịch iôt 0,5 M. 
	a) Viết phương trình hoá học và tính nồng độ mol mỗi chất trong dung dịch A.
	b) Nếu trong thí nghiệm trên thay Cl2 bằng HCl thì lượng kết tủa tách ra bằng bao nhiêu? 
Cho nguyên tử khối của các nguyên tố: Cl=35,5; K=39; Mg=24; Fe = 56; S = 32; Ba = 137; O = 16; H = 1; Cu = 64; N = 14; Na = 13; Ag = 108.
- Hết-
Họ và tên người ra đề: Hoàng Minh Cảnh. Điện thoại: 0976.812.999
TRẠI HÈ HÙNG VƯƠNG LẦN THỨ X
TRƯỜNG THPT CHUYÊN TUYÊN QUANG
***
HƯỚNG DẪN CHẤM 
MÔN: HÓA HỌC.
LỚP: 10
Thời gian: 180 phút (Không kể thời gian giao đề)
Hướng dẫn chấm này có 05 trang
Câu
Nội dung
Điểm
1
1. Tốc độ phân huỷ hạt nhân được tính theo phương trình v= k.N (1)
 k là hằng số tốc độ phân huỷ; N là tổng số hạt nhân phóng xạ có ở thời điểm xét
 + Trước hết cần tìm k.
 Ta có k = 0,6931 / T1/2 (2)
 Đổi: 4,5.109 năm = 4,5.109.365.24.3600= 1,42.1017 giây
	 7,1.108 năm = 7,1.108.365.24.3600= 2,24.1016 giây
 + Tiếp đến tìm N như sau:
	- Nguyên tử khối trung bình của Uran: = 
 	- Tìm số mol U3O8 có trong 1 gam: 
 	-Số hạt nhân Uran có tổng cộng là: 1,19.10-3.6,02.1023.3 = 2,15.1021.
 	Trong đó: 	N(U238) = N(238) = 2,15.1021.0,9928 = 2,13.1021
 	N(U235) = N(235) = 2,15.1021.0,0072 = 1,55.1019
 + Dùng phương trình (1) để tính tốc độ phân rã của từng loại hạt nhân Uran 
 	U238 có v(238) = 
 v(238) = 1,04.104 hạt nhân/giây
 	U235 có v(235) = k(235) . N(235) = 
 v(235) = 480 hạt nhân/giây.
 b. Ra226 được tạo ra từ đồng vị U238 vì số khối của chúng thỏa mãn: A=4n +2.
1,25
0,25
2. 
 a. I5(X) và I3(Y) tăng nhiều và đột ngột, từ đó suy ra: X thuộc nhóm IV A, 
Y ở nhóm IIA Þ X là C; Y là Ca
b. lmax = = = 2,03.10-7m
c. EC = -(I1 + I2 + I3 + I4 + I5 + I6) = 99358/6,023.1023= - 1,65.10-16J
 EC+ = -(I2 + I3 + I4 + I5 + I6) = - 1,63.10-16J 
0,5
0,25
0,25
2
1. Hợp chất với hiđro có dạng RH nên Y có thể thuộc nhóm IA hoặc VIIA.
Trường hợp 1 : Nếu Y thuộc nhóm IA thì B có dạng YOH
Ta có : (loại do không có nghiệm thích hợp)
Trường hợp 2 : Y thuộc nhóm VIIA thì B có dạng HYO4
Ta có : , vậy Y là nguyên tố clo (Cl).
B (HClO4) là một axit, nên A là một bazơ dạng XOH
XOH + HClO4 ® XClO4 + H2O
Þ 
Þ 
Þ MX = 39 gam/mol, vậy X là nguyên tố kali (K).
2. B là HClO4, B’ là ClO4-
a. Dạng hình học :
Axit pecloric
(dạng tứ diện)
Ion peclorat
(dạng tứ diện đều)
b. Bậc liên kết càng lớn độ dài liên kết càng nhỏ, do vậy :
3. Gọi a là độ dài cạnh ô mạng cơ sở và R là bán kính nguyên tử, ta có 
Số nguyên tử có trong một ô mạng cơ sở bằng: 
Độ đặc khít
1
0,5
0,5
0,5
3
1. N2O4 (k) ⇄ NO2 (k)
 a. ΔH0298pư =58,41 kJ.mol-1; ΔS0298 pư = 176,6 J.mol-1.K-1
ΔG0298 = ΔH0298 – T. ΔS0298= 5,783 kJ. mol-1. Vậy ở đkc phản ứng không tự diễn biến.
 b. ΔG0T =-RT.lnKp. Từ đó tính được Kp, 298 = 0,099.
Dựa vào phương trình VanHop ta có ln= . Từ đó 
ln=. Rút ra K318 = 0,427. 
Kết quả này phù hợp với nguyên lí Losatolie, phản ứng thi nhiệt nên khi tăng nhiệt độ cân bằng chuyển dịch theo chiều thuận.
 c. N2O4 (k) D 2NO2 (k) 
t =0	 1	0	 
t =	 1-α	2α	Þ n= 1+ α
. Với: = .P= ; , ở đây P= 1atm.
Từ đó Kp = P
Tại 298K tính được α298 = 15,38%
Tại 318K tính được α318 = 31,05%
2. 
- Xét phản ứng : C4H10 + 13/2O2 → 4CO2 + 5H2O
∆H0 s (C4H10)= 5.∆H0s (H2O) + 4∆H0s (CO2)- ∆H0pư 
 = 5(-242) + 4(-394) + 2655= -131 (kJ/mol).
- Xét phản ứng : C3H8 + 5O2 → 3CO2 + 4H2O
∆H0phản ứng = ∆H0cháy (C3H8)
 = 4.∆H0s (H2O) + 3∆H0s (CO2)- ∆H0s (C3H8)
 = 4(-242) + 3(-394) + 104= -2046 (kJ/mol)
0,5
0,5
0,5
0,5
0,5
4
1. 
a. Đây là phản ứng bậc một:
ph
b. Ta có: 
0,75
0,5
2. 
NO2 (k) + CO (k) ® NO (k) +CO2 (k) ( T < 5000C )
Thực nghiệm cho biết: v = k.[NO2]2. 
* Cơ chế 1: 2NO2 D NO3 + NO kt/kn = K (1) nhanh
 CO + NO3 ® CO2 + NO2 (2) chậm
 Khi giai đoạn (2) là chậm, nó quyết định tốc độ phản ứng, ta phải có: 
 v = k2[NO3][CO] 
 Nếu giai đoạn 1 thuận nghịch là nhanh, cân bằng có thể được thiết lập, [NO3] có thể tính được từ hằng số cân bằng Kcb: [NO3] = Kcb. [NO2]2[NO]-1
 Khi đó, v = (k2.Kcb).[CO][NO2]2[NO]-1 
 = k.[CO][NO2]2[NO]-1 
Cơ chế này không phù hợp với thực nghiệm. 
* Cơ chế 2: 2NO2 ® NO3 + NO (1) chậm
 CO + NO3® CO2 + NO2 (2) nhanh
 Giai đoạn (1) chậm quyết định tốc độ phản ứng nên: v = k.[NO2]2.
0,75
0,5
5
a. Dung dịch X là dung dịch đệm axit. 
 pH = pK + lg = 4,745 + 0 = 4,745
b. - Khi thêm 0,001 mol HCl thì có phản ứng: 
 CH3COO– + HCl ® CH3COOH + Cl–
 0,001 0,001 0,001
Do HCl là axit mạnh nên phản ứng coi như hoàn toàn, khi đó:
[CH3COO–] = 0,05 – 0,001 = 0,049 M 
và [CH3COOH] = 0,05 + 0,001 = 0,051 M
 pH = 4,745 + lg= 4,728
- Khi thêm 0,001mol NaOH thì có phản ứng: 
 CH3COOH + OH– ® CH3COO– + H2O
 0,001 0,001 0,001
Do NaOH là bazơ mạnh nên phản ứng coi như hoàn toàn, khi đó:
 [CH3COO–] = 0,05 + 0,001 = 0,051 M và [CH3COOH] = 0,05– 0,001 = 0,049 M
 pH = 4,745 + lg = 4,76.
0,5
0,5
0,5
2.
a. Fe3+ + SCN- D Fe(SCN)2+
Nồng độ cân bằng: Co – x 10-2 – x 	 x = 10-5
Ta có: Þ [Fe3+] = 10-5M Þ Co = 2.10-5M
b. Khi xuất hiện màu đỏ thì: [Fe(SCN)2+] = 10-5M. 
Vậy nồng độ Fe3+ còn lại là: 9.10-5M
 Ta có: 
0,5
0,5
6
1. 
 a. 
 b. NaClO + KI + H2O → NaCl + I2 + KOH
 NaCl + 2KI + H2O ® NaCl + I2 + 2 KOH
2.
a. Phản ứng điện cực:
Anot (-) : Ag + Br- ® AgBr¯ + 1e
Catot (+): Fe3+ + 1e ® Fe2+
Phản ứng trong pin: Fe3+ + Ag + Br- ® Fe2+ + AgBr
b. Tính Epin: 
Áp dụng phương trình Nec ta có:
=0,753V
Tai anot: KBr ® K+ + Br-
 AgBr D Ag+ + Br- ® [Ag+]=Ks/[Br-]=10-13M
 =0,0294V
 Epin=0,753-0,0294=0,7236V
c. Ta có cân bằng: Fe3+ + 1e D Fe2+ (1) K1
 Ag D Ag+ + 1e (2) K2
 Ag+ + 1e D Ag (3) K3
Tổ hợp 3 cân bằng trên ta được:
Fe3+ + Ag + Br- D Fe2+ + AgBr (4) K4=K1.K2.K3= =3,4.1012
Vì K4 rất lớnÞ Coi như (4) xảy ra hoàn toàn.
Vì thể tích 2 điện cực bằng nhau nên TPGH: Fe2+: 0,15M; Br- : 0,95M.
Xét cân bằng:
 Fe2+ + AgBr D Fe3+ + Ag + Br- K=1/K4=2,97.10-13
Ban đầu: 0,15 0,95 (M)
Phản ứng: x x x
Cân bằng: 0,15-x x 0,95+x 
Giả sử x << 0,15 < 0,95 Þ x = 4,69.10-14
[Fe3+]=4,69.10-14M; [Fe2+]=0,15M; [Br-]=0,95M; [Ag+]=Ks/[Br-]=1,05.10-13M 
0,5
0,5
0,25
0,25
1
7
1. Hàm lượng %X = 100 – 13,77 – 7,18 – 57,48 – 2,39 = 19,18%
Áp dụng định luật bảo toàn điện tích:
 	= 0 Þ X = 5,33n
Lập bảng:
n
1
2
3
4
5
6
7
8
X
5,33
10,66
...
...
...
32
Chỉ có y = 6 là thỏa mãn X = 32 Þ S (lưu huỳnh) 
Na : Mg : O : H : S = = 2 : 1 : 12 : 8 : 2
Công thức khoáng: Na2MgO12H8S2Þ Na2SO4.MgSO4.4H2O
2.
 a. Các phương trình phản ứng :
Mn2+ + 2 OH- → Mn(OH)2 ¯
2 Mn(OH)2 + O2 → 2 MnO(OH)2 (1)
MnO(OH)2 ¯ + 4 H+ + Mn2+→ 2 Mn3+ + 3 H2O (2)
2 Mn3+ + 3 I- → 2 Mn2+ + I3- (3)
I3- + 2 S2O32- → S4O62- + 3I- (4)
 b. 
Þ Nồng độ oxi=
1
1,5
8
a. Phương trình hóa học:
 5H2O + S2O+ 4Cl2 ® 2SO+ 8Cl - + 10H+
 H2O + SO+ Cl2 ® SO+ 2Cl - + 2H+
 Ba2+ + SO ® BaSO4 ¯
 2S2O + I2 ® S4O + 2I - 
 H2O + SO + I2 ® SO + 2I - + 2H+
Ta có hệ phương trình: 2x + y = = 0,028 (1)
 + y = 0,0145 (2)
 Giải hệ phương trình trên: x = 0,009 và y = 0,01.
Nồng độ mol của Na2S2O3 = 0,09 M và Na2SO3 = 0,1 M
b. Nếu thay bằng HCl 
 S2O + 2H+ ® SO2 + S ¯ + H2O
 9. 10-3 9. 10-3 (mol) 
Khối lượng kết tủa = 32.9.10- 3 = 0,288 gam
2,5
-----HẾT-----