onthicaptoc.com
SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TỈNH QUẢNG NAM
ĐỀ CHÍNH THỨC
(Đề thi gồm có 04 trang)
KỲ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI CẤP TỈNH THPT
NĂM HỌC 2024 – 2025 ĐỢT 2
Môn thi: HOÁ HỌC 10 (chuyên)
Thời gian: 180 phút (không kể thời gian giao đề)
Ngày thi: 07/3/2025
Cho biết:
Hằng số Plank h = 6,625.10−34 J.s; T(K) = toC + 273; Khối lượng electron me = 9,1094.10−31 kg;
Số Avogadro NA = 6,023.1023 ; ;1 eV = 1,6022.10–19 J;
R = 8,314 J.mol−1.K−1 = 0,082 L.atm/mol.K; Tốc độ ánh sáng c = 3.108 m.s−1;
Nguyên tử khối H = 1; C = 12; O = 16, Na = 23; S = 32; Ti = 48; I = 127; Ba = 137.
Câu 1 (4,0 điểm).
1.1. (1,25 điểm)
a) Cho các phân tử sau: NH3, SiHCl3, SF2, O3, BF3, SiF4. Những phân tử nào có moment lưỡng cực lớn hơn 0? Giải thích theo mô hình phân tử VSEPR (xác định trạng thái lai hóa, dạng hình học của phân tử).
b) Giải thích tại sao sulfur tetrafluoride SF4 ( = –38oC) có nhiệt độ sôi cao hơn sulfur hexafluoride SF6 ( = –64oC).
1.2. (0,75 điểm)
Biết năng lượng cần cung cấp để tách cả hai electron ra khỏi nguyên tử helium là 79,0 eV. Khi chiếu một bức xạ có bước sóng 40,0 nm vào nguyên tử helium thì thấy có 1 electron thoát ra. Tính vận tốc của electron này.
Cho công thức tính năng lượng của hệ chứa 1 electron: (eV).
1.3. (0,75 điểm)
Đồng vị 238U có thời gian bán hủy là 4,5.109 năm và 235U có thời gian bán hủy là 7,0.108 năm. Trong tự nhiên, 238U chiếm 99,28% còn 235U chiếm 0,72% về khối lượng. Một quặng được tìm thấy chứa 50% uranium theo khối lượng.
a) Tính tỉ lệ phân rã (tỉ lệ hoạt độ phóng xạ) giữa hai đồng vị trong tự nhiên.
b) Xác định hoạt độ phóng xạ (Bq) của 238U trong 0,5 kg quặng này.
1.4. (1,25 điểm)
Tinh thể BaTiO3 được cấu tạo từ các ion Ba2+, Ti4+ và . Các ion Ba2+ và Ti4+ tạo thành mạng lưới lập phương tâm khối, trong đó ion Ba2+ chiếm vị trí các đỉnh và ion Ti4+ chiếm vị trí tâm hình lập phương. Các ion phân bố trên tất cả các mặt của hình lập phương.
a) Xác định số hạt trong 1 đơn vị ô mạng cơ sở và số phối trí của các ion trong mạng tinh thể.
b) Khối lượng riêng của BaTiO3 là 6,02 g/cm3 và bán kính của là 1,26. Tính bán kính của các ion còn lại trong mạng tinh thể.
Câu 2 (4,0 điểm).
2.1. (1,75 điểm)
Xét cân bằng của phản ứng N2O4(g) 2NO2(g) tại nhiệt độ T và áp suất P.
Cho biết các dữ kiện nhiệt động học như sau:
(kJ.mol-1)
(J.K-1.mol-1)
N2O4(g)
9,37
304,3
NO2(g)
33,89
240,45
a) Ở điều kiện chuẩn, N2O4 có tự phân li không? Giải thích.
b) Giả thiết trong khoảng nhiệt độ từ 298 K đến 318 K, nhiệt phản ứng không phụ thuộc vào nhiệt độ. Tính hằng số cân bằng Kp tại 298 K và 318 K.
c) Với P = 2 atm, tính độ phân li α tại các nhiệt độ 298 K và 318 K. Chứng minh kết quả thu được phù hợp với nguyên lí chuyển dịch cân bằng Le Chatelier.
2.2. (1,25 điểm)
Trong dung dịch nước, ion không bền, bị thủy phân chậm theo phản ứng:
Động học của phản ứng được nghiên cứu bằng cách theo dõi nồng độ theo thời gian ở các nhiệt độ khác nhau.
Tiến hành thí nghiệm ở 80oC, thu được kết quả sau:
t (phút)
0
50
100
150
200
250
[] (mM)
10,00
7,80
6,05
4,72
3,68
2,86
a) Chứng minh rằng trong điều kiện nghiên cứu, phản ứng tuân theo quy luật động học bậc 1.
b) Tính hằng số tốc độ và thời gian bán phản ứng ở 80oC.
c) Tính nồng độ và nồng độ tại thời điểm t = 120 phút.
2.3. (1,0 điểm)
Người ta cho 1,0 gam lactic acid C3H6O3 vào một bom nhiệt lượng kế có thể tích 500 mL và nạp đầy O2 ở áp suất P, nhiệt độ 22oC. Sau đó, đốt cháy lactic acid, quan sát thấy nhiệt độ của nhiệt lượng kế tăng 1,8oC.
Phương trình nhiệt hóa học của phản ứng:
C3H6O3(l) + 3O2(g) ® 3CO2(g) + 3H2O(l); DrH < 0
a) Để phản ứng xảy ra hoàn toàn, áp suất P tối thiểu phải bằng bao nhiêu?
b) Tính biến thiên nội năng và biến thiên enthalpy của phản ứng.
Cho nhiệt dung nhiệt lượng kế là 8,36 kJ.độ.
Câu 3 (4,0 điểm).
3.1. (0,5 điểm)
Biết tích số tan của BaSO4 ở 20oC là .
a) Tính độ tan của BaSO4 ở 20oC.
b) Tính khối lượng BaSO4 (mg) có trong 500 mL dung dịch bão hòa.
3.2. (2,0 điểm)
Dung dịch A gồm Al2(SO4)3 0,005 M và MgSO4 0,020 M. Để tách riêng 2 cation kim loại ra khỏi nhau, ta có thể điều chỉnh pH của dung dịch để một chất kết tủa dạng hydroxide và chất còn lại chưa kết tủa.
a) Tính giá trị để bắt đầu xuất hiện kết tủa Al(OH)3 và giá trị để bắt đầu xuất hiện kết tủa Mg(OH)2.
b) Hai cation Al3+ và Mg2+ được coi là tách hoàn toàn khỏi nhau nếu cation thứ nhất kết tủa hoàn toàn còn cation thứ 2 chưa bị kết tủa. Biết rằng, một ion được coi là tách hoàn toàn ra khỏi dung dịch khi tổng nồng độ các dạng còn lại của ion đó trong dung dịch là 10–6 M. Xác định pH của dung dịch để tách riêng được hai ion Al3+ và Mg2+ ra khỏi nhau.
Cho pKS(Al(OH)3) = 32,4; pKS(Mg(OH)2) = 9,20; β([AlOH]2+) = 10−4,3; β([MgOH]+) = 10−12,8.
3.3. (1,5 điểm)
Viết các quá trình phân ly xảy ra và tính pH của
a) Dung dịch CH3COOH 0,1M. Biết Ka của CH3COOH là 10−4,76.
b) Dung dịch X gồm NH4Cl 0,1M và NH3 0,2M. Biết Ka của là 10−9,24.
Câu 4 (4,0 điểm).
4.1. (1,25 điểm)
Một pin điện tạo bởi hai điện cực. Điện cực thứ nhất gồm tấm Cu nhúng trong dung dịch CuSO4 0,1 M; điện cực thứ hai gồm một dây Pt nhúng trong dung dịch Fe2+, Fe3+ với lượng [Fe3+] = 3[Fe2+] và một dây dẫn nối Cu với Pt.
a) Thiết lập sơ đồ pin. Viết phương trình phản ứng tại mỗi điện cực và phương trình xảy ra khi pin hoạt động.
b) Tính suất điện động ban đầu của pin.
c) Cho rằng thể tích dung dịch CuSO4 khá lớn, xác định tỷ số khi pin ngừng hoạt động.
Cho = 0,34 V; = 0,77 V.
4.2. (0,75 điểm)
Để điều chế một lượng nhỏ khí chlorine trong phòng thí nghiệm người ta cho MnO2 tác dụng với dung dịch HCl đặc. Nếu dùng dung dịch HCl 10−2 M thay HCl đặc thì có thể điều chế được khí chlorine không? Giải thích.
Cho biết áp suất khí là 1 bar, = 1,23V và = 1,36V.
4.3. (0,75 điểm)
Ở 25oC, một pin được cấu tạo như sau:
(−) Mg | Mg(NO3)2 0,01M | | AgNO3 0,10M | Ag (+)
Cầu muối nối hai điện cực là dung dịch KCl bão hòa.
a) Viết phương trình phản ứng xảy ra khi pin hoạt động. Xác định chiều di chuyển của electron và các ion trong cầu muối khi pin hoạt động.
b) Tính thế điện cực tại mỗi điện cực và suất điện động của pin.
Cho = −2,37V; = 0,80 V.
4.4. (1,25 điểm)
a) Cho giản đồ Latimer của iodine trong môi trường acid như sau:
+1,20V
HIO I−
- Tính thế điện cực chuẩn của HIO/I−.
- Hãy cho biết dạng nào của iodine không bền, tự phân hủy trong môi trường acid. Giải thích.
b) Trộn ba dung dịch: 25 mL Fe(NO3)2 0,1 M; 25 mL Fe(NO3)3 1,0 M; 50 mL AgNO3 0,6 M và thêm một số mảnh Ag vụn. Xác định chiều phản ứng xảy ra.
Cho = 0,77 V; = 0,80 V.
Câu 5 (4,0 điểm).
5.1. (1,5 điểm)
Cho các hydrides sau: HF, HCl, HBr, HI, H2O, H2S.
a) Hãy gán giá trị đúng của nhiệt độ sôi dưới đây vào các hydrides trên.
Nhiệt độ sôi (oC)
+100
+19,5
-35,4
−60,38
−66,8
−84,8
b) Sắp xếp theo chiều tăng dần tính acid của dung dịch các chất trên (không cần giải thích).
5.2. (1,0 điểm)
R là muối có công thức NaIOx. Hòa tan hoàn toàn 10,0 gam R vào nước thu được 500 mL dung dịch A. Lấy 10 mL dung dịch A vào bình tam giác, sau đó thêm lượng dư dung dịch KI và dung dịch H2SO4 loãng, thu được dung dịch B có màu nâu. Lượng I2 sinh ra trong B tác dụng vừa đủ với 74,8 mL dung dịch Na2S2O3 0,1 M.
a) Viết các phương trình phản ứng hóa học xảy ra.
b) Xác định công thức R.
5.3. (1,5 điểm)
Nguyên tố X là một phi kim có nhiều ứng dụng trong sản xuất và đời sống. Ở trạng thái cơ bản, nguyên tử nguyên tố X có electron cuối cùng đặc trưng bằng bốn số lượng tử thỏa mãn điều kiện sau: n + ℓ + mℓ + s = 2,5; n + ℓ = 4.
a) Tìm bộ 4 số lượng tử tương ứng với electron cuối cùng của X (Quy ước số lượng tử từ xếp theo thứ tự từ âm đến dương). Xác định tên nguyên tố X.
b) Từ chất X thực hiện các phản ứng theo chuỗi sơ đồ sau:
Viết các phương trình hóa học xảy ra theo sơ đồ trên biết rằng X1, X2, X3, X4, X5 là hợp chất của X.
---------- HẾT ----------
- Thí sinh được sử dụng bảng hệ thống tuần hoàn. Giám thị không giải thích gì thêm.
- Họ và tên thí sinh: ...............................................................; Số báo danh.............................
SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TỈNH QUẢNG NAM
KỲ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI CẤP TỈNH THPT
NĂM HỌC 2024 – 2025 ĐỢT 2
Môn thi: HOÁ HỌC 10 (CHUYÊN)
HƯỚNG DẪN CHẤM VÀ ĐÁP ÁN
(Hướng dẫn chấm này gồm có 10 trang)
Cho biết:
Hằng số Plank h = 6,625.10−34 J.s; T(K) = toC + 273; Khối lượng electron me = 9,1094.10−31 kg;
Số Avogadro NA = 6,023.1023 ; ;1 eV = 1,6022.10–19 J;
R = 8,314 J.mol−1.K−1 = 0,082 L.atm/mol.K; Tốc độ ánh sáng c = 3.108 m.s−1;
Nguyên tử khối H = 1; C = 12; O = 16, Na = 23; S = 32; Ti = 48; I = 127; Ba = 137.
Câu 1 (4,0 điểm).
1.1. (1,25 điểm)
a) Cho các phân tử sau: NH3, SiHCl3, SF2, O3, BF3, SiF4. Những phân tử nào có moment lưỡng cực lớn hơn 0? Giải thích theo mô hình phân tử VSEPR (xác định trạng thái lai hóa, dạng hình học của phân tử).
b) Giải thích tại sao sulfur tetrafluoride SF4 ( = –38oC) có nhiệt độ sôi cao hơn sulfur hexafluoride SF6 ( = –64oC).
1.2. (0,75 điểm)
Biết năng lượng cần cung cấp để tách cả hai electron ra khỏi nguyên tử helium là 79,0 eV. Khi chiếu một bức xạ có bước sóng 40,0 nm vào nguyên tử helium thì thấy có 1 electron thoát ra. Tính vận tốc của electron này.
Cho công thức tính năng lượng của hệ chứa 1 electron: (eV).
1.3. (0,75 điểm)
Đồng vị 238U có thời gian bán hủy là 4,5.109 năm và 235U có thời gian bán hủy là 7,0.108 năm. Trong tự nhiên, 238U chiếm 99,28% còn 235U chiếm 0,72% về khối lượng. Một quặng được tìm thấy chứa 50% uranium theo khối lượng.
a) Tính tỉ lệ phân rã (tỉ lệ hoạt độ phóng xạ) giữa hai đồng vị trong tự nhiên.
b) Xác định hoạt độ phóng xạ (Bq) của 238U trong 0,5 kg quặng này.
1.4. (1,25 điểm)
Tinh thể BaTiO3 được cấu tạo từ các ion Ba2+, Ti4+ và . Các ion Ba2+ và Ti4+ tạo thành mạng lưới lập phương tâm khối, trong đó ion Ba2+ chiếm vị trí các đỉnh và ion Ti4+ chiếm vị trí tâm hình lập phương. Các ion phân bố trên tất cả các mặt của hình lập phương.
a) Xác định số hạt trong 1 đơn vị ô mạng cơ sở và số phối trí của các ion trong mạng tinh thể.
b) Khối lượng riêng của BaTiO3 là 6,02 g/cm3 và bán kính của là 1,26. Tính bán kính của các ion còn lại trong mạng tinh thể.
Câu
Nội dung
Điểm
1.1
(1,25 điểm)
a) Theo thuyết VSEPR, cấu trúc các phân tử như sau:
μ > 0 μ > 0 μ > 0 μ > 0 μ = 0 μ = 0
Đúng 1→2 chất: 0,25đ; 3→4 chất: 0,5đ; 5 chất: 0,75đ; 6 chất: 1,0đ
HS phải xác định đủ moment, trạng thái lai hóa, dạng hình học mới tính điểm 1 chất.
1,0
b) SF4 có cấu trúc lưỡi cưa (hay bập bênh) do đó có moment lưỡng cực khác 0. Trong khi đó SF6 có cấu trúc bát diện có moment lưỡng cực bằng 0. Tương tác lưỡng cực là tương tác chủ yếu giữa các phân tử này và làm tăng nhiệt độ sôi của SF4 so với SF6.
0,25
1.2
(0,75 điểm)
Theo đề bài có: He ® He2+ + 2e ; I = +79,00 (eV)
Mặt khác, He+® He2+ + 1e ; I2 = ‒
mà He+ là hệ 1 hạt nhân 1 electron Þ I2 = += +54,4 (eV)
Þ I1, He = I – I2 = 24,60 eV = 3,941.10-18 (J)
0,25
Năng lượng của bức xạ:
(J)
Þ Wđ (e) == E – I1 = 1,02775.10−18 (J) Þ v = 1,502.106 (m/s)
0,25
0,25
1.3
(0,75 điểm)
= 21,18
0,25
Khối lượng 238U trong quặng:
m = 500.50%.99,28% = 248,2 (gam)
Số nguyên tử 238U trong quặng:
N = = 6,281.1023 (nguyên tử)
Hoạt độ phóng xạ của 238U trong quặng:
A = N.k = = 9,675.1013 phân rã/năm = 3,068.106 Bq
0,25
0,25
1.4
(1,25 điểm)
a) Số ion Ti4+: 1; số ion Ba2+: = 1; số ion O2−: = 3
Số phối trí của Ti4+ = 6; số phối trí của Ba2+ = 12; số phối trí của O2− = 6.
0,25
0,25
b)
Trong 1 ô mạng cơ sở có 1 phân tử BaTiO3.
Ta có:
Mặt khác ta có,
0,25
0,25
0,25
Câu 2 (4,0 điểm).
2.1. (1,75 điểm)
Xét cân bằng của phản ứng N2O4(g) 2NO2(g) tại nhiệt độ T và áp suất P.
Cho biết các dữ kiện nhiệt động học như sau:
(kJ.mol−1)
(J.K−1.mol−1)
N2O4(g)
9,37
304,3
NO2(g)
33,89
240,45
a) Ở điều kiện chuẩn, N2O4 có tự phân li không? Giải thích.
b) Giả thiết trong khoảng nhiệt độ từ 298 K đến 318 K, nhiệt phản ứng không phụ thuộc vào nhiệt độ. Tính hằng số cân bằng Kp tại 298 K và 318 K.
c) Với P = 2 atm, tính độ phân li α tại các nhiệt độ 298 K và 318 K. Chứng minh kết quả thu được phù hợp với nguyên lí chuyển dịch cân bằng Le Chatelier.
2.2. (1,25 điểm)
Trong dung dịch nước, ion không bền, bị thủy phân chậm theo phản ứng:
Động học của phản ứng được nghiên cứu bằng cách theo dõi nồng độ theo thời gian ở các nhiệt độ khác nhau.
Tiến hành thí nghiệm ở 80oC, thu được kết quả sau:
t (phút)
0
50
100
150
200
250
[] (mM)
10,00
7,80
6,05
4,72
3,68
2,86
a) Chứng minh rằng trong điều kiện nghiên cứu, phản ứng tuân theo quy luật động học bậc 1.
b) Tính hằng số tốc độ và thời gian bán phản ứng ở 80oC.
c) Tính nồng độ và nồng độ tại thời điểm t = 120 phút.
2.3. (1,0 điểm)
Người ta cho 1,0 gam lactic acid C3H6O3 vào một bom nhiệt lượng kế có thể tích 500 mL và nạp đầy O2 ở áp suất P, nhiệt độ 22oC. Sau đó, đốt cháy lactic acid, quan sát thấy nhiệt độ của nhiệt lượng kế tăng 1,8oC.
Phương trình nhiệt hóa học của phản ứng:
C3H6O3(l) + 3O2(g) ® 3CO2(g) + 3H2O(l); DrH < 0
a) Để phản ứng xảy ra hoàn toàn, áp suất P tối thiểu phải bằng bao nhiêu?
b) Tính biến thiên nội năng và biến thiên enthalpy của phản ứng.
Cho nhiệt dung nhiệt lượng kế là 8,36 kJ.độ.
Câu
Nội dung
Điểm
2.1
(1,75 điểm)
a) N2O4(g) 2NO2(g)
= 58,41 kJ; = 176,6 J.K−1
= 5783,2 J > 0.
Vậy ở đkc, phản ứng không tự diễn biến.
0,25
0,25
b)
= −R.T.lnKp, 298. Từ đó tính được Kp, 298 = 0,097.
Dựa vào phương trình Van’t Hoff:
Þ K318 = 0,427.
0,25
0,25
c) N2O4(g) 2NO2(g)
t = 0 1 0
t = 1 − α 2α ∆n = 1 + α
Ta có:
Với: ;
Tại 298K tính được α298 = 10,95%
Tại 318K tính được α318 = 22,51%
Kết quả này phù hợp với nguyên lí Le Chatelier. Phản ứng trên là phản ứng thu nhiệt nên khi tăng nhiệt độ, cân bằng chuyển dịch theo chiều thuận. Do đó độ phân li tăng.
0,25
0,25
0,25
2.2
(1,25 điểm)
a)
Giả sử phản ứng có bậc 1, ta có:

t (min)
50
100
150
200
250
k (min−1)
4,969.10−3
5,025.10−3
5,005.10−3
4,998.10−3
5,007.10−3
Các giá trị k tính tại các thời điểm t khác nhau đều xấp xỉ nhau.
Þ phản ứng có bậc 1.
Nếu giải theo phương trình hồi quy tuyến tính, HS được điểm tối đa.
0,25
b) Ở 80oC:
- Hằng số tốc độ của phản ứng:
- Thời gian bán phản ứng: (min)
0,25
0,25
c)
Tại thời điểm t = 120 phút:
0,25
0,25
2.3
(1,0 điểm)
Xét phản ứng: C3H6O3(l) + 3O2(g) ® 3CO2(g) + 3H2O(l)
a)
Để phản ứng xảy ra hoàn toàn:
= = 3 (mol)
P = 1,613 (atm)
Vậy áp suất P tối thiểu phải bằng 1,613 atm.
0,25
0,25
b) 1,0 gam acid C3H6O3 bị đốt cháy toả ra một nhiệt lượng là
q = 8,36.1,8 = 15,048 (kJ).
Do quá trình đẳng tích nên biến thiên nội năng của phản ứng là
DU = Qv = − = −15,048 . 90 = −1354,32 (kJ.mol−1)
DrH = DU + Dn.R.T = −1354,32 + 0.R.T.10−3 = −1354,32 (kJ.mol−1)
0,25
0,25
Câu 3 (4,0 điểm).
3.1. (0,5 điểm)
Biết tích số tan của BaSO4 ở 20oC là .
a) Tính độ tan của BaSO4 ở 20oC.
b) Tính khối lượng BaSO4 (mg) có trong 500 mL dung dịch bão hòa.
3.2. (2,0 điểm)
Dung dịch A gồm Al2(SO4)3 0,005 M và MgSO4 0,020 M. Để tách riêng 2 cation kim loại ra khỏi nhau, ta có thể điều chỉnh pH của dung dịch để một chất kết tủa dạng hydroxide và chất còn lại chưa kết tủa.
a) Tính giá trị để bắt đầu xuất hiện kết tủa Al(OH)3 và giá trị để bắt đầu xuất hiện kết tủa Mg(OH)2.
b) Hai cation Al3+ và Mg2+ được coi là tách hoàn toàn khỏi nhau nếu cation thứ nhất kết tủa hoàn toàn còn cation thứ 2 chưa bị kết tủa. Biết rằng, một ion được coi là tách hoàn toàn ra khỏi dung dịch khi tổng nồng độ các dạng còn lại của ion đó trong dung dịch là 10–6 M. Xác định pH của dung dịch để tách riêng được hai ion Al3+ và Mg2+ ra khỏi nhau.
Cho pKS(Al(OH)3) = 32,4; pKS(Mg(OH)2) = 9,20; β([AlOH]2+) = 10−4,3; β([MgOH]+) = 10−12,8.
3.3. (1,5 điểm)
Viết các quá trình phân ly xảy ra và tính pH của
a) Dung dịch CH3COOH 0,1 M. Biết Ka của CH3COOH là 10−4,76.
b) Dung dịch X gồm NH4Cl 0,1 M và NH3 0,2 M. Biết Ka của là 10−9,24.
Câu
Nội dung
Điểm
3.1.
(0,5 điểm)
a)
Ta có:
0,25
b) m = 0,5.1,05.10−5.233 = 1,22.10−3 gam = 1,22 mg.
0,25
3.2.
(2,0 điểm)
a)
Giải theo cách bảo toàn nồng độ Al3+:
Al3+ + H2O AlOH2+ + H+ β1 = 10−4,3
Bảo toàn nồng độ Al3+:
[Al3+] + [AlOH2+] = 0,005.2
[Al3+] + [Al3+].b1.h−1 = 0,01
Điều kiện để có xuất hiện kết tủa Al(OH)3 là
[Al3+].[OH−]3 ≥ KS(Al(OH)3)
h ≤ 1,2.10−4 (M) hay pH ≥ 3,92.
Vậy để bắt đầu có kết tủa Al(OH)3 thì pH1 = 3,92.
Lưu ý HS không nhận xét các giá trị hằng số để tính gần đúng thì không tính điểm
Giải gần đúng:
So sánh, ta thấy >> Kw nên pH tính theo phương trình sau:
Al3+ + H2O AlOH2+ + H+ β1 = 10−4,3
0,01 – x x x
Ta có:
Điều kiện để bắt đầu có kết tủa Al(OH)3 là
[OH−] = = = 7,53.10−11M pH = 3,88
Vậy pH để bắt đầu kết tủa Al(OH)3 là 3,88.
Nếu giải theo cách gần đúng, HS vẫn đạt điểm tối đa.
0,25
0,25
0,25
* Tương tự, để có kết tủa Mg(OH)2 thì:
Giải theo cách bảo toàn nồng độ Al3+:
Ta có:
[Mg2+].[OH−]2 ≥ KS(Mg(OH)2)
h ≤ 5,62.10−11 (M) hay pH ≥ 10,25.
Để có kết tủa Mg(OH)2 thì pH2 = 10,25.
HS có thể giải theo cách gần đúng.
Điều kiện để bắt đầu có kết tủa Mg(OH)2 là
[OH−] = = = 1,78.10−4 M pH = 10,25
Vậy pH để bắt đầu kết tủa Mg(OH)2 là 10,25.
Nếu giải theo cách gần đúng, HS vẫn đạt điểm tối đa.
0,25
0,25
0,25
b)
Khi Al3+ được kết tủa hoàn toàn và tách ra khỏi dung dịch:
[Al3+] + [AlOH2+] = 10−6 (M) ⇔
Mặt khác: [Al3+] . [OH−]3 = 10−32,4 ⇔
h = 10−5,66 hay pH = 5,66.
Ở giá trị pH này thì Mg(OH)2 chưa kết tủa nên có thể tách riêng được 2 cation kim loại ra khỏi nhau.
0,25
0,25
3.3.
(1,5 điểm)
a)
CH3COOH H+ + CH3COO− Ka = 10−4,76 (1)
H2O H+ + OH− Kw = 10−14 (2)
Ta thấy .Ka = 0,1. 10−4,76 >> Kw cân bằng (1) là chủ yếu.
CH3COOH H+ + CH3COO− Ka = 10−4,76 (1)
0,1
0,1 – x x x
Ta có: Ka = = 10−4,76
x = 1,3.10−3 pH = 2,89
HS giải cách gần đúng thì pH = 2,88, vẫn tính điểm tối đa.
0,25
0,25
0,25
b) Các quá trình xảy ra:
NH4Cl + Cl−
NH3 + H2O + OH− Kb = 10−4,76 (1)
NH3 + H+ Ka = 10−9,24 (2)
H2O H+ + OH− Kw = 10−14 (3)
Vì .Kb >> Kw cân bằng (1) là chủ yếu.
NH3 + H2O + OH− Kb = 10−4,76
0,2 0,1
0,2 – x 0,1 + x x
Ta có:
[H+] = 2,88.10−10 M pH = 9,54
HS giải theo công thức pH = pKa + lg, vẫn tính điểm tối đa.
0,25
0,25
0,25
Câu 4 (4,0 điểm).
4.1. (1,25 điểm)
Một pin điện tạo bởi hai điện cực. Điện cực thứ nhất gồm tấm Cu nhúng trong dung dịch CuSO4 0,1 M; điện cực thứ hai gồm một dây Pt nhúng trong dung dịch Fe2+, Fe3+ với lượng [Fe3+] = 3[Fe2+] và một dây dẫn nối Cu với Pt.
a) Thiết lập sơ đồ pin. Viết phương trình phản ứng tại mỗi điện cực và phương trình xảy ra khi pin hoạt động.
b) Tính suất điện động ban đầu của pin.
c) Cho rằng thể tích dung dịch CuSO4 khá lớn, xác định tỷ số khi pin ngừng hoạt động.
Cho = 0,34 V; = 0,77 V.
4.2. (0,75 điểm)
Để điều chế một lượng nhỏ khí chlorine trong phòng thí nghiệm người ta cho MnO2 tác dụng với dung dịch HCl đặc. Nếu dùng dung dịch HCl 10−2 M thay HCl đặc thì có thể điều chế được khí chlorine không? Giải thích.
Cho biết áp suất khí là 1 bar, = 1,23V và = 1,36V.
4.3. (0,75 điểm)
Ở 25oC, một pin được cấu tạo như sau:
(−) Mg | Mg(NO3)2 0,01 M | | AgNO3 0,10 M | Ag (+)
Cầu muối nối hai điện cực là dung dịch KCl bão hòa.
a) Viết phương trình phản ứng xảy ra khi pin hoạt động. Xác định chiều di chuyển của electron và các ion trong cầu muối khi pin hoạt động.
b) Tính thế điện cực tại mỗi điện cực và suất điện động của pin.
Cho = −2,37V; = 0,80 V.
4.4. (1,25 điểm)
a) Cho giản đồ Latimer của iodine trong môi trường acid như sau:

onthicaptoc.com De thi HSG Hoa 10 chuyen Quang Nam 24 25