TRẠI HÈ HÙNG VƯƠNG LẦN THỨ XII

ĐỀ THI MÔN HÓA HỌC

TRƯỜNG THPT CHUYÊN CHU VĂN AN

LỚP 10

TỈNH LẠNG SƠN
ĐỀ THI ĐỀ XUẤT

(Đề này có 3 trang, gồm 8 câu)

Câu 1 (2,5 điểm). Cấu tạo nguyên tử, hạt nhân
1. Tổng số hạt proton, nơtron, electron trong nguyên tử của 2 nguyên tố M và X lần lượt là 82
và 52. M và X tạo thành hợp chất MX a (a: nguyên dương, trong hợp chất MX a thì X có số oxi
hóa bằng -1), tổng số hạt proton trong phân tử của hợp chất MX a bằng 77. Xác định công thức
phân tử MXa.
2. Người ta có thể sử dụng đồng vị phóng xạ để chẩn đoán và điều trị trong y học, cũng như
phân tích công nghiệp. Một số đồng vị có trong tự nhiên như C614 và T13 (Triti) có thể hình thành
do sự bắn phá nguyên tử nitơ N 714 trong khí quyển bởi các hạt nơtron trong các tia vũ trụ.
a) Viết các phương trình phản ứng hạt nhân cho sự hình thành C614 và T13 khi bắn phá các nguyên
tử N 714 trong khí quyển bằng nơtron trong tia vũ trụ.
b) Có thể sử dụng đồng vị phóng xạ C614 làm tác nhân chính cho phương pháp xác định niên đại
bằng C614 .
Chu kì bán hủy t 1/ 2 của C614 là 5730 năm. Cho biết tốc độ phân rã của C614 trong động vật và
thực vật sống là 16,5 Bq/1 gam Cacbon. Sau khi sinh vật chết đi, tốc độ phân rã (Bq/1 gam
14
14
Cacbon) của C6 trong cơ thể sinh vật giảm dần theo thời gian. Tốc độ phân rã của C6 trong một
thuyền gỗ cổ được phát hiện là 10,2 Bq/1 gam Cacbon. Tính tuổi của thuyền gỗ này.

b) Nếu khử 30 mol FeO bằng y mol H 2 thì khi hệ đạt tới trạng thái cân bằng thấy 80% lượng
oxit ban đầu đã phản ứng. Tính y và thành phần % theo thể tích các khí trong hỗn hợp sản
phẩm.
Câu 4 (2,5 điểm). Động hóa
Phản ứng I- + OCl- → IO- + Cl-(*) có cơ chế phản ứng như sau:
OCl- + H2O

K1
→
HOCl + OH- nhanh
¬

K −1

k2
HOCl + I- 
→

HOI

+ Cl- chậm

→
HOI + OH- ¬
H2O

K
K3

+ IO- nhanh

Cho 30 lít không khí nhiễm H2S (d=1,2g/l) cho đi qua thiết bị phân tích có bình hấp thụ đựng
lượng dư dung dịch CdSO4 để hấp thụ hết khí H2S tạo kết tủa màu vàng. Sau đó axit hóa toàn bộ
dung dịch chứa kết tủa trong bình hấp thụ và cho toàn bộ lượng H 2S thoát ra hấp thụ hết vào
ống đựng 10 ml dung dịch I2 0,0107M để I2 oxi hóa H2S thành S. Lượng I2 dư phản ứng vừa đủ
với 12,85 ml dung dịch Na2S2O3 0,01344M. Hãy viết các phương trình phản ứng xảy ra và tính
thành phần % theo khối lượng H2S trong không khí.
Câu 8 (2,5 điểm). Bài tập tổng hợp.
Cho 39,84 gam hỗn hợp F gồm Fe3O4 và kim loại M (có hóa trị không đổi) vào dung
dịch HNO3 đun nóng, khuấy đều hỗn hợp để phản ứng hoàn toàn thu được 4,48 lít khí NO 2 là
sản phẩm khử duy nhất (đktc), dung dịch G và 3,84 gam kim loại M dư. Cho 3,84 gam kim loại
M vào 200ml dung dịch H2SO4 0,5M và KNO3 0,5M khuấy đều đến khi phản ứng xảy ra hoàn
+


toàn thì thu được dung dịch H, khí NO (sản phẩm khử duy nhất). Cho dung dịch NH 3 dư vào
dung dịch G thu được kết tủa K. Nung K trong không khí đến khối lượng không đổi thu được
24 gam chất rắn R.
1. Xác định kim loại M.
2. Cô cạn cẩn thận dung dịch H thu được bao nhiêu gam muối khan.

.....................HẾT.....................
Người ra đề
STT Câu
1
1,2,5
2
3,6,7
3
4,8


Trong MXa có 77 hạt proton ⇒ p’ + 17.a = 77 ⇒ p’ = 77-17a ⇒

82
82
≤ 77 − 17.a ≤
3,5
3

ĐIỂM
0,25

0,25

0,25

⇒ 2,92 ≤ a ≤ 3,16

Vì a nguyên ⇒ a = 3. Vậy p’ = 26. Do đó M là Fe.
* Xét X là S: Tính tương tự như trên không ra nghiệm thỏa mãn ⇒ loại
Công thức hợp chất là FeCl3.
2.
a)

14
7

N + 0n →

14
7

C + 1H

0,25
0,25x2
=0,5

1/ 2

1/2No = No e −λt

1/ 2

0,25

= 2,303 log 0,5/t1/2 = 0,693/t1/2

14
-4
Cho C6 , λ = 0,693/5730 = 1,2 × 10

Cũng có: A = Ao e −λt
10,2 = 16,5 e −1.2×10

−4

t

và t = 4008 năm
3.



Cấu tạo của phân tử NH3 cho thấy quanh N có 4 không gian electron hóa trị khu
trú, trong đó có 1 cặp electron tự do (AB3E) nên phân tử NH3 có dạng tháp đáy tam
giác với góc liên kết nhỏ hơn 109o28' (cặp electron tự do đòi hỏi một khoảng không
gian khu trú lớn hơn):
..
H N H
H

N
H

H

H

0,5

Phân tử ClF3 có năm khoảng không gian electron hóa trị khu trú, trong đó có hai
cặp electron tự do (AB3E2) nên có dạng chữ T (các electron tự do chiếm vị trí
xích đạo):
F

.. ..
F Cl F

F

Cl


−1

+1

0

0

0

+1

−1

0

+1

+1

−2

H

N

N

N



N

+1

0

H

0

0,2x5=1
,0

C

N

H
D

D

Câu 3 (2,5 điểm). Nhiệt – Cân bằng hóa học
Câu
Nội dung
0
0
0
0

0,25

0
298

2)

Do ∆G > 0 nên ở 250C phản ứng trên không xảy ra được.
a)
Ở 1500K, giả sử ban đầu có a mol FeO, 3a mol H2
FeO (r) +
H2 (k) ƒ
Fe (r) +
H2O (k)
Ban đầu

a

3a

0

0

0,25

(mol)


Phản ứng


a

(mol)

0,25

a
= 0,5
2a

b)

0,5

FeO (r) +

H2 (k) ƒ

Fe (r) +

H2O (k)

Ban đầu

30

y

0

24
= 0,5 ⇒ y = 72 (mol)
y − 24

Tại thời điểm cân bằng:

0,5

n H2 = 72 − 24 = 48 (mol); n H2 O = 24 (mol); n hh = y − 24 + 24 = y = 72 (mol)

%VH2 =

48
.100% = 66, 6667%; % VH2 O = 100 − 66, 6667 = 33, 3333%.
72

Câu 4 (2,5 điểm). Động hóa
Câu
Nội dung
4.1
Tốc độ phản ứng quyết định bởi giai đoạn chậm, nên:
(1,25đ)
V = V2 = k2[HClO][I-]
Dựa vào cân bằng nhanh của giai đoạn 1, ta rút ra:
[HClO] =

k1
k −1

[ClO-][H2O][OH-]-1

-

-

Khi [I ]0 = [ClO ]0 và [OH ]0, phản ứng (a) có thể xem là phản ứng bậc
nhất. Trong phản ứng bậc nhất, thời gian hản ứng bán phần không phụ
thuộc vào nồng độ đầu.
- Thời gian để 75% I- tham gia phản ứng bằng 2 lần thời gian phản ứng
bán phần: t1 = 2t1/2
- Thời gian để 6,25% I- còn lại là: t2 = 4t1/2 → t2 = 2t1.

Câu 5 (2,5 điểm). Dung dịch ( axit- bazơ, kết tủa)
ĐÁP ÁN
1. pH của dung dịch X
Do Ka1 ? Ka2 ? Ka3 > Kw nên quá trình phân li nấc 1 là chủ yếu
ƒ
H3PO4
H+ + H2PO4Ka1 = 10-2,15
0,1
0,1-x1
x1
x1

0, 5
0,5
0,25
0,5
ĐIỂM
0,25


3.

ƒ
H3PO4
H+ + H2PO40,050M
0,050-x1
x1
x1
+
⇒ x1 = [H ] = [H2PO4 ] = 0,0156 M
ƒ

H2PO4-

H+ + HPO42-

[H

2-

[HPO4 ] =

Ka2 = 10-2,15

Ka1 = 10-7,21

]

0,25


−19,53
= 10−17,72
Ka3 =
= 10
→ CPO43− =
−
0, 0156
 H 2 PO4 
3

C

3
Ca 2+

.C

2
H 2 PO4−

 10−2 
−17,72
=
÷ . 10
 2 

(

)



(2)

AgBr + 1e → Ag + Br −

o
∆G o2 = −nFE AgBr/Ag

(3)

AgBr ƒ

Ag + + Br −

0,5

∆G 3o = −RT ln Ks

0,5

∆G 3o = ∆G o2 − ∆G1o
⇔ −RT ln Ks = − nFE oAgBr/Ag − (− nFE oAg + /Ag )
⇔ ln Ks =

nF(E oAgBr/Ag − E oAg+ /Ag )
RT

=

1.96500.(0, 071 − 0, 799)

CdS +2H+ → Cd2+ + H2S (2)
Phương trình phản ứng oxi hóa H2S bằng lượng dư dung dịch I2:
H2S+ I2 → S↓+ 2I– + 2H+(3)
Phương trình phản ứng xác định lượng I2 còn dư:
I2 + 2S2O32– → 2I– + S4O62–(4)
Theo đề và các phương trình phản ứng (1)(2)(3)(4) ta có:
0,01285 . 0,01344
n H S = n I = 0,010 . 0,0107 −
= 2,0648.10 − 5 mol
2
Khối lượng mẫu không khí:30 . 1,2 = 36 gam
2

Điểm
0,25 x
4 = 1,0
0,25
0,25
0,25
0,25
0,25

2

Hàm lượng H2S theo ppm là: 2,0648 .10 – 5.

0,25

34
.100 = 1,95.10-3%


24
= 0,15 mol ⇒ mol Fe3O4 = 0,1mol
160

Khối lượng kim loại M phản ứng = 39,84 - 23,2 - 3,84= 12,8 gam.
+ n NO

2

0,25
0,25

4,48
=
= 0,2 mol. Khối lượng F tan trong HNO3 là 36 gam
22,4

Trường hợp 1: Không có phản ứng (3)
Fe(NO3)3 + 3 NH3 + 3H2O → Fe(OH)3↓ + 3 NH4NO3
t0 2O3 + 3 H2O
2 Fe(OH)3→ Fe

n Fe3O 4 = 0,1 mol ⇒

0,25
(4)
(5)

n NO 2 do (1) sinh ra là 0,1mol

)

−

0,25

3 Cu + 8 H+ + 2 NO 3 → 3 Cu2+ + 2NO + 4H2O
n H + = 0,2.0,5.2 = 0,2 (mol); nCu = 0,06(mol);
−
3

n NO − = 0,5.0,2 = 0,1 (mol)
3

Cu : 0,06mol; NO : 0,06 mol; H : 0,04 mol; K : 0,1 mol; SO 24 − : 0,1 mol
2+

+

+

Dung dịch sau phản ứng gồm: Khi cô cạn 0,04 mol HNO3 phân hủy
mH= M Cu 2+ + mK + + mNO3− + mSO42− = 0,06.64 + 0,10.39 + 0,02.62 + 0,1.96
= 18,58 (gam)

.....................HẾT.....................

0,25