Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (1.14 MB, 11 trang )
<span class='text_page_counter'>(1)</span><div class='page_container' data-page=1>
W: www.hoc247.net F: www.facebook.com/hoc247.net Y: youtube.com/c/hoc247tvc
<b>TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM HÀ NỘI </b>
<b>TRƯỜNG THPT CHUYÊN ĐHSP </b>
<b>ĐỀ NGUỒN KÌ THI HỌC SINH GIỎI VÙNG DUYÊN </b>
<b>HẢI VÀ ĐỒNG BẰNG BẮC BỘ NĂM 2020 </b>
<b>MƠN THI: HĨA HỌC LỚP 10 </b>
Thời gian làm bài: 180 phút (không kể thời gian phát đề)
<b> </b>
<b>Câu 1: (2 điểm) </b>
Có thể viết cấu hình electron của Fe2+là
Cách 1: Fe2+<sub> [1s</sub>2<sub>2s</sub>2<sub>2p</sub>6<sub>3s</sub>2<sub>3p</sub>6<sub>3d</sub>6<sub>]; </sub>
Cách 2: Fe2+<sub> [1s</sub>2<sub>2s</sub>2<sub>2p</sub>6<sub>3s</sub>2<sub>3p</sub>6<sub>3d</sub>4<sub>4s</sub>2<sub>]; </sub>
Cách 3: Fe2+<sub> [1s</sub>2<sub>2s</sub>2<sub>2p</sub>6<sub>3s</sub>2<sub>3p</sub>6<sub>3d</sub>5<sub>4s</sub>1<sub>]. </sub>
Áp dụng phương pháp gần đúng Slater (Xlâytơ) tính năng lượng electron của Fe2+<sub> với mỗi cách viết trên </sub>
(theo đơn vị eV). Cách viết nào phù hợp với thực tế? Tại sao?
<b>Câu 2: (2 điểm) </b>
Trong số các cacbonyl halogenua COX2 người ta chỉ điều chế được 3 chất: cacbonyl florua COF2,
cacbonyl clorua COCl2 và cacbonyl bromua COBr2.
<b>b</b>. So sánh góc liên kết ở các phân tử cacbonyl halogenua đã biết.
<b>c</b>. So sánh nhiệt tạo thành tiêu chuẩn H0
tt của COF2 (khí) và COCl2 (khí).
<b>Câu 3: (2 điểm) </b>
Xét phản ứng: Zn(r) + Cu2+(aq) Zn2+(aq) + Cu(r) diễn ra trong điều kiện tiêu chuẩn ở 25oC.
a) Tính W, Q, U, H, G, S của phản ứng ở điều kiện trên.
Biết: Zn2+
(aq) Zn(r) Cu(r) Cu2+(aq)
(kJ/mol) -152,4 0 0 64,39
(J/mol.K) - 106,5 41,6 33,3 - 98,7
b) Xét khả năng tự diễn biến của phản ứng theo 2 cách khác nhau.
c) Nếu thực hiện phản ứng trên 1 cách thuận nghịch trong pin điện thì các kết quả trên có gì thay đổi?
<b>Câu 4: (2 điểm) </b>
Chu kỳ bán hủy của phản ứng phân hủy dinitơ oxit (N2O) để tạo thành các nguyên tố tỉ lệ nghịch đảo với
nồng độ ban đầu C0 của N2O.Ở 6940C chu kỳ bán hủy là 1520 (s) vào áp suất đầu P0 (N2O) = 39,2 kPa
<b>a. </b>Từ P0 tính nồng độ mol ban đầu C0 (mol/L) của N2O ở 6940C.
<b>b. </b>Tính hằng số tốc độ phản ứng ở 6940C, sử dụng đơn vị L×mol-1.s-1.
<b>Câu 5: (2 điểm) </b>
Trong một hệ có cân bằng 3 H2 + N2 2 NH3 (<b>*</b>) được thiết lập ở 400 K người ta xác định được
các áp suất riêng phần: p(H2) = 0,376.105 Pa , p(N2) = 0,125.105 Pa , p(NH3) = 0,499.105 Pa
<b>a</b>. Tính hằng số cân bằng Kp và ΔG0 của phản ứng (<b>*</b>) ở400 K. Tính lượng N2 và NH3, biết hệ có 500 mol
H2.
<b>b</b>. Thêm 10 mol H2 vào hệ này đồng thời giữ cho nhiệt độ và áp suất tổng cộng không đổi. Bằng cách
tính, hãy cho biết cân bằng (<b><sub>*</sub></b>)<sub> chuyển dịch theo chiều nào? </sub>
<i>Cho</i>:Áp suất tiêu chuẩn P0<i> = </i>1bar = 105 Pa; R = 8,314 J.K-1.mol-1; 1 atm = 1,013<b>.</b>105 Pa.
0
298
,
<i>S</i>
<i>H</i>
<b>Câu 6: (2 điểm) </b>
Cho 0,01 mol NH3 và 0,1 mol CH3NH2 vào H2O được 1 lít dung dịch A.
<b>a. </b>Cho thêm 0,11 mol HCl vào 1 lít dung dịch A (coi như thể tích dung dịch khơng thay đổi) thì được
<b>b.</b> Cho thêm x mol HCl vào 1 lít dung dịch A (coi như thể tích dung dịch khơng thay đổi) thì được dung
dịch C có pH = 10. Tính giá trị của x?
Cho <sub>+</sub>
NH<sub>4</sub>
pKa = 9,24,
+
3
CH NH<sub>3</sub>
pKa = 10,6, pK<sub>W</sub> = 14
<b>Câu 7: (2 điểm) </b>
<b>a.</b> Tính % lượng MgNH4PO4 bị mất đi khi rửa 1,37 gam hợp chất này bằng:cách 1: dùng 200ml nước
cất. và cách 2: dùng 150ml dung dịch NH4Cl 0,1M rồi bằng 50ml nước cất.
<b>b</b>. Có thể rửa MgNH4PO4 bằng dung dịch NaH2PO4 được khơng? Giải thích?
Cho KsMgNH4PO4=2,5.10-13 ; H3PO4 có k1=7,5.10-3; k2=6,3.10-8; k3=1,3.10-12..
<b>Câu 8: (2 điểm) </b>
Pin nhiên liệu hiện nay đang được các nhà khoa học hết sức quan tâm. Pin này hoạt động dựa trên phản
ứng: 2CH3OH(l) + 3O2(k) → 2CO2(k) + 4H2O(l)
<b>1. </b>Viết sơ đồ pin và các phản ứng xảy ra tại các điện cực sao để khi pin hoạt động xảy ra phản ứng ở
trên?
<b>2. </b>Cho thế chuẩn của pin <i>E</i>° = 1.21 V hãy tính biến thiên năng lượng Gibbs Δ<i>G</i>° của phản ứng?
<b>3. </b>Biết thế điện cực chuẩn của Catot ở pH=0 là 1,23V. Hãy tính giá trị <i>E</i>°cở pH=14.
Khơng tính tốn hãy so sánh <i>E</i>°pinở pH=0 và pH=14?
<b>4. </b>Nêu những ưu điểm của việc sử dụng phản ứng này trong pin nhiên liệu so với việc đốt cháy CH3OH?
<b>Câu 9: (2 điểm) </b>
Kim loại <b>X </b>được tìm thấy vào năm 1737. Tên của nó có nguồn gốc tiếng Đức là “kobold” có nghĩa là
“linh hồn của quỷ”. Một mẫu kim loại <b>X </b>được ngâm trong nước cân nặng 13,315g, trong khi đó đem
ngâm cùng khối lượng mẫu kim loại vào CCl4 chỉ nặng 12,331g. Biết khối lượng riêng của CCl4 là
1,5842 g/cm3<sub>.Để xác định nguyên tố </sub><b><sub>X </sub></b><sub>thì người ta phải dùng đến nhiễu xạ neutron. Phương pháp nhiễu </sub>
xạ này chỉ đặc trưng cho cấu trúc lập phương tâm mặt (fcc) và đo được thông số mạng a= 353,02pm.
Cũng cùng mẫu đó được đem nung trong khí quyển O2 cho đến khi kim loại <b>X </b>phản ứng hoàn toàn. Sản
phẩm phản ứng là hợp chất <b>A </b>chứa 26,579% oxy về khối lượng. Tất cả lượng hợp chất <b>A </b>khi cho phản
ứng với HCl loãng cho 1,0298 L O2 ở 25,00oC và áp suất 100kPa cùng với một muối <b>B </b>và nước.
<b>1.</b> Tính khối lượng riêng của kim loại <b>X </b>(g/cm3). Tính khối lượng mol nguyên tử của kim loại <b>X </b>(g/mol).
<b>X </b>là nguyên tố nào?
<b>2.</b> Viết công thức hóa học của hợp chất <b>A. </b>Viết và cân bằng phản ứng của <b>A </b>với dung dịch HCl loãng
<b>Câu 10: (2 điểm) </b>
Cho 50 gam dung dịch muối MX (M là kim loại kiềm, X là halogen) 35,6% tác dụng với 10 gam dung
dịch AgNO3 thu được một kết tủa. Lọc bỏ kết tủa thu được dung dịch nước lọc. Biết nồng độ MX trong
W: www.hoc247.net F: www.facebook.com/hoc247.net Y: youtube.com/c/hoc247tvc
<b>ĐÁP ÁN ĐỀ NGUỒN KÌ THI HỌC SINH GIỎI VÙNG DUYÊN HẢI VÀ ĐỒNG BẰNG BẮC BỘ </b>
<b>Câu 1: (2 điểm) </b>
Có thể viết cấu hình electron của Fe2+là:
Cách 1: Fe2+ [1s22s22p63s23p63d6];
Cách 2: Fe2+ [1s22s22p63s23p63d44s2];
Cách 3: Fe2+ [1s22s22p63s23p63d54s1].
Áp dụng phương pháp gần đúng Slater (Xlâytơ) tính năng lượng electron của Fe2+<sub> với mỗi cách viết trên </sub>
(theo đơn vị eV). Cách viết nào phù hợp với thực tế? Tại sao?
<b>Câu 2: (2 điểm) </b>
Trong số các cacbonyl halogenua COX2 người ta chỉ điều chế được 3 chất: cacbonyl florua COF2,
cacbonyl clorua COCl2 và cacbonyl bromua COBr2.
<b>a</b>. Vì sao khơng có hợp chất cacbonyl iođua COI2?
<b>b</b>. So sánh góc liên kết ở các phân tử cacbonyl halogenua đã biết.
<b>c</b>. So sánh nhiệt tạo thành tiêu chuẩn H0tt của COF2 (khí) và COCl2 (khí).
<b>Nội dung </b>
Năng lượng của một electron ở phân lớp l có số lượng tử chính hiệu dụng n* được tính theo biểu
thức Slater:
<sub>1</sub> = -13,6 x (Z – b)2 /n* (theo eV)
Hằng số chắn b và số lượng tử n* được tính theo quy tắc Slater. Áp dụng cho Fe2+<sub> (Z=26, có 24e) </sub>
ta có:
Với cách viết 1 [Ar]3d6<sub>: </sub>
E1 = E(3d6) = 6
Với cách viết 2 [Ar]3d44s2:
Do đó E2 = E(3d44s2) = 4
Với cách viết 3 [Ar]3d54s1:
Do đó E3 = E(3d54s1) = 5
E1 thấp (âm) hơn E2 và E3 do đó cách viết 1 ứng với trạng thái bền hơn. Kết quả thu được phù hợp với
thực tế là ở trạng thái cơ bản ion Fe2+<sub> có cấu hình electron [Ar]3d</sub>6<sub>. </sub>
<b>Nội dung </b>
<b>a</b>. Ở phân tử COX2, sự tăng kích thước và giảm độ âm điện của X làm giảm độ bền của liên kết C–X và
làm tăng lực đẩy nội phân tử. Vì lí do này mà phân tử COI2 rất không bền vững và không tồn tại được.
<b>b</b>. Phân tử COX2 phẳng, nguyên tử trung tâm C ở trạng thái lai hoá sp2 ( HS có thể suy ra từ mơ hình
<b> Câu 3: (2 điểm) </b>
Xét phản ứng: Zn(r) + Cu2+(aq) Zn2+(aq) + Cu(r) diễn ra trong điều kiện tiêu chuẩn ở 25oC.
a) Tính W, Q, U, H, G, S của phản ứng ở điều kiện trên.
Biết: Zn2+(aq) Zn(r) Cu(r) Cu2+(aq)
(kJ/mol) -152,4 0 0 64,39
(J/mol.K) - 106,5 41,6 33,3 - 98,7
b) Xét khả năng tự diễn biến của phản ứng theo 2 cách khác nhau.
c) Nếu thực hiện phản ứng trên 1 cách thuận nghịch trong pin điện thì các kết quả trên có gì thay đổi?
0
298
,
<i>S</i>
<i>H</i>
0
298
<i>S</i>
C
O
X
X
Góc OCX > 120o cịn góc XCX < 120o vì liên kết C=O là liên kết đơi, cịn liên kết C-X là liên kết đơn.
Khi độ âm điện của X tăng thì cặp electron liên kết bị hút mạnh về phía X. Do đó góc XCX giảm, góc
OCX tăng.
<b>c.</b> C (tc) + 1/2 O2 (k) + X2 (k) COX2 (k)
H0th (C)tc -1/2E (O=O) -E (X–X) E (C=O) + 2E (C–X)
C (k) + O (k) + 2X (k)
Htt(COX2)k = H0th (C)tc – 1/2 E(O=O) – E (X–X) + E (C=O) + 2E (C–X)
Htt(COF2)k – Htt(COCl2)k = E(Cl–Cl) – E(F–F) + 2E (C–F) – 2E (C–Cl)
liên kết Cl–Cl bền hơn liên kết F–F → E (Cl–Cl) – E (F–F) < 0
liên kết C–F bền hơn liên kết C–Cl → 2E (C–F) – 2E (C–Cl) < 0.
Vậy: Htt(COF2)k – Htt(COCl2)k < 0
<b>a.</b> = + - = -152,4 - 64,39 = -216,79 (kJ)
= + - - = -106,5 + 33,3 - 41,6 + 98,7 = -16,1 (J/K)
= - T. = -216,79 + 298,15 .16,1.10-3= -211,99(kJ)
Uo = QP = = -216,79 (kJ)
W = 0; quá trình BTN; W’ = 0
<b>b.</b> * = -211,99 (kJ) << 0 ( ≤ - 40 kJ)
Do rất âm nên phản ứng tự xảy ra khơng những ở đkc mà cịn cả ở các điều kiện khác nữa.
* Smt = = = = 727,12 (J/K)
S toàn phần = S hệ + Smt = -16,1 + 727,12 = 711,02 (J/K)
Vì S hệ cơ lập = S toàn phần = 711,02 (J/K) > 0
phản ứng tự xảy ra.
c) Khi thực hiện phản ứng trên TN trong pin điện thì các giá trị H0<sub>, </sub><sub>S</sub>0<sub>, </sub><sub>G</sub>0<sub>, </sub><sub>U</sub>0<sub> không thay đổi do </sub>
0
<i>pu</i>
0
, 2
<i>H<sub>S</sub><sub>Zn</sub></i> <i>H<sub>S</sub></i>0<sub>,</sub><i><sub>Cu</sub></i> <i>H<sub>S</sub></i>0<sub>,</sub><i><sub>Zn</sub></i> <i>H<sub>S</sub></i>0<sub>,</sub><i><sub>Cu</sub></i>2
0
<i>pu</i>
<i>S</i>
0
)
(
2 <i><sub>aq</sub></i>
<i>Zn</i>
<i>S</i> <i>S<sub>Cu</sub></i>0 <sub>(</sub><i><sub>r</sub></i><sub>)</sub> <i>S<sub>Zn</sub></i>0<sub>(</sub><i><sub>r</sub></i><sub>)</sub> <i>S<sub>Cu</sub></i>0 2<sub>(</sub><i><sub>aq</sub></i><sub>)</sub>
0
<i>pu</i>
<i>G</i>
0
<i>H</i>
0
<i>S</i>
0
<i>pu</i>
<i>H</i>
0
<i>pu</i>
<i>G</i>
0
<i>pu</i>
<i>G</i>
<i>T</i>
<i>Q<sub>mt</sub></i>
<i>T</i>
<i>Hhe</i>
0
15
,
10
.
79
,
W: www.hoc247.net F: www.facebook.com/hoc247.net Y: youtube.com/c/hoc247tvc
<b>Câu 4: (2 điểm) </b>
Chu kỳ bán hủy của phản ứng phân hủy dinitơ oxit (N2O) để tạo thành các nguyên tố tỉ lệ nghịch đảo với
nồng độ ban đầu C0 của N2O. Ở 6940C chu kỳ bán hủy là 1520 (s) vào áp suất đầu P0 (N2O) = 39,2 kPa
<b>a. </b>Từ P0 tính nồng độ mol ban đầu C0 (mol/L) của N2O ở 6940C.
<b>b. </b>Tính hằng số tốc độ phản ứng ở 6940C, sử dụng đơn vị L×mol-1.s-1.
<b>Câu 5: (2 điểm) </b>
Trong một hệ có cân bằng 3 H2 + N2 2 NH3 (<b>*</b>) được thiết lập ở 400 K người ta xác định được
các áp suất phần: p(H2) = 0,376.105 Pa , p(N2) = 0,125.105 Pa , p(NH3) = 0,499.105 Pa
<b>a</b>. Tính hằng số cân bằng Kp và ΔG0<sub> của phản ứng </sub>(<b><sub>*</sub></b>) <sub>ở</sub><sub>400 K. Tính lượng N</sub>
2 và NH3, biết hệ có 500 mol
H2.
<b>b</b>. Thêm 10 mol H2 vào hệ này đồng thời giữ cho nhiệt độ và áp suất tổng cộng không đổi. Bằng cách
tính, hãy cho biết cân bằng (<b>*</b>) chuyển dịch theo chiều nào?
<i>Cho</i>:Áp suất tiêu chuẩn P0<i> = </i>1,013<b>.</b>105 Pa; R = 8,314 JK-1mol-1; 1 atm = 1,013<b>.</b>105 Pa.
H, S, G, U là các hàm trạng thái nên khơng phụ thuộc q trình biến đổi là thuận nghịch hay bất thuận
nghịch nhưng các giá trị Q, W thì thay đổi.
Cụ thể: Wtt = 0; W’max = G0 = -211,99(kJ)
Q = T. S = 298,15 .(-16,1) = - 4800,215 (J)
Smt = = = 16,1 (J/K) S toàn phần = Smt + Shệ = 0
<b>Nội dung </b>
<b>a.</b> Từ PV = nRT 39200 4,876( 3) 4,876.10 (3 )
8, 314 967
<i>n</i> <i>P</i>
<i>C</i> <i>mol m</i> <i>mol L</i>
<i>V</i> <i>RT</i>
<b>b. </b>Chu kỳ bán hủy của phản ứng phân hủy dinitơ oxit (N2O) để tạo thành các nguyên tố tỉ lệ nghịch
đảo với nồng độ ban đầu C0 của N2O nên phản ứng phân hủy N2O là phản ứng bậc 2. Nên ta có
3
0 1 2 0
1 1 1 1
. 0,135( . )
. 1520 4,876.10
<i>k t</i> <i>k</i> <i>L mol s</i>
<i>C</i> <i>C</i> <i>t</i> <i>C</i>
<b>Nội dung </b>
<b>a. </b>Kp = 3
2 2
2
NH
3
H N
P
P P Kp =
5 2
5 3 5
(0,499 10 )
(0,376 10 ) (0,125 10 )
= 3,747.109 Pa-2
K = Kp P0-Δn K = 3,747.10-9 (105)2 = <b>37,47</b>
ΔG0<sub> = -RTlnK </sub><sub> ΔG</sub>0<sub> = -8,314 </sub><sub> 400 </sub><sub> ln 37,47 = -12050 J.mol¯</sub>1<sub> = </sub><b><sub>- 12,050 kJ.mol</sub>-1</b><sub> </sub>
n
2
N =
2
2
2
H
N
H
n
P
P nN2=
500
0,376 0,125 = <b>166 mol</b>
<i>T</i>
<i>Q<sub>mt</sub></i>
<b>Câu 6: (2 điểm) </b>
<b>1. </b>Cho 0,01 mol NH3 và 0,1 mol CH3NH2 vào H2O được 1 lít dung dịch A.
<b>a. </b>Cho thêm 0,11 mol HCl vào 1 lít dung dịch A (coi như thể tích dung dịch khơng thay đổi) thì
được dung dịch B. Tính pH của dung dịch B?
<b>b.</b> Cho thêm x mol HCl vào 1 lít dung dịch A (coi như thể tích dung dịch khơng thay đổi) thì được
dung dịch C có pH = 10. Tính giá trị của x?
Cho <sub>+</sub>
NH<sub>4</sub>
pKa = 9,24,
+
3
CH NH<sub>3</sub>
pKa = 10,6, pK<sub>W</sub> = 14
<b>Lời giải: </b>
n
3
NH =
2
3
2
H
N H
H
n
P
P nNH3 =
500
0,376 0,499 = <b>664 mol</b>
n tổng cộng = 1330 mol P tổng cộng = 1105 Pa
<b>b. </b>Sau khi thêm 10 mol H2 vào hệ, n tổng cộng = 1340 mol.
P
2
H =
510
1340 110
5<sub> = 0,380.10</sub>5<sub> Pa ; P</sub>
2
N =
166
1340 110
5<sub> = 0,124</sub><sub>10</sub>5<sub> Pa </sub>
P
3
NH =
664
1340 110
5<sub> = 0,496</sub><sub>10</sub>5<sub> Pa </sub>
ΔG = ΔG0<sub> + RTlnQ </sub>
ΔG = [-12050 + 8,314 400 ln (
2
3
0,496
0,381 0,124)] = <b>- 144 J.mol</b>
<b>1</b><sub> < 0 </sub>
Cân bằng <b>(<sub>*</sub>) <sub>chuyển dịch sang phải. </sub></b>
<b>Ý </b> <b>Nội dung </b>
<b>1 </b>
Học sinh chứng minh biểu thức phân số nồng độ
<b>a. </b>CH3NH2 + HCl CH3NH3Cl
0,1 0,1 0,1 (mol)
NH3 + HCl NH4Cl
0,01 0,01 0,01 (mol)
Do V= 1 (l) nên CM = n.
Dung dịch chứa CH3NH3Cl 0,1M và NH4Cl 0,01M
CH3NH3Cl CH3NH3+ + Cl
-NH4Cl NH4+ + Cl
-CH3NH3+ CH3NH2 + H+ K1 = 10-10.6 (1)
NH4+ NH3 + H+ K2 = 10-9.24 (2)
H2O H+ + OH- Kw= 10-14
Phương trình ĐKP: h = [CH3NH2] +[ NH3]+[ OH-] ;<i>h</i> <i>K</i><sub>1</sub> CH NH <sub>3</sub> <sub>3</sub> <i>K</i><sub>2</sub> NH<sub>4</sub> <i>Kw</i>
Ta có biểu thức tính nồng độ: 1 2
1 2
3 3 ; 4
<i>h</i> <i>h</i>
<i>C</i> <i>C</i>
<i>K</i> <i>h</i> <i>K</i> <i>h</i>
<i>CH NH</i> <i>NH</i>
W: www.hoc247.net F: www.facebook.com/hoc247.net Y: youtube.com/c/hoc247tvc
<b>Câu 7: (2 điểm) </b>
<b>a.</b> Tính % lượng MgNH4PO4 bị mất đi khi rửa 1,37 gam hợp chất này bằng:cách 1: dùng 200ml nước
cất. và cách 2: dùng 150ml dung dịch NH4Cl 0,1M rồi bằng 50ml nước cất.
Cho KsMgNH4PO4=2,5.10-13 ; H3PO4 có k1=7,5.10-3; k2=6,3.10-8; k3=1,3.10-12..
thay h0 vào biểu thức tính nồng độ của CH3NH3+ và NH4+ thấy kq lặp nên chấp nhận h = h0
lg 5, 54
<i>pH</i> <i>H</i>
<sub></sub> <sub></sub>
H2O H+ + OH- Kw= 10-14
<b>b. </b>pH = 10 > 7 môi trường bazơ nên ta chọn Mức không là CH3NH2; NH3; HCl và H2O
HCl → H+<sub> + Cl</sub>-
x M
CH3NH2 + H+ CH3NH3+ K1-1= 1010.6 (3)
0,1 M
NH3 + H+ NH4+ K2 = 10-9.24 (4)
0,01 M
H2O H+ + OH- Kw= 10-14
Phương trình ĐKP: h = x + [ OH-<sub>] - [CH</sub>
3NH3+] -[ NH4+] = <sub>1</sub> <sub>2</sub>
1 2
<i>Kw</i> <i>h</i> <i>h</i>
<i>x</i> <i>C</i> <i>C</i>
<i>h</i> <i>K</i> <i>h</i> <i>K</i> <i>h</i>
Ta có
10 10
10 4
10 10,6 10 9,24
10 10
10 10 0,1 0, 01 0, 0813
10 10 10 10
<i>x</i> <i>x</i>
<b>Nội dung </b>
<b>a.</b> Cách 1 : Rửa MgNH4PO4 bằng nước cất
Khi rửa MgNH4PO4 : MgNH PO<sub>4</sub> <sub>4</sub> Mg2NH<sub>4</sub>PO3-<sub>4</sub> Ks
[ ] s s s
Gọi s (mol / l) là nồng độ MgNH4PO4 tan trong dung dịch.
Khi đó: <sub></sub> <sub> </sub> <sub> </sub> <sub></sub>
4 4
2+ +
3-MgNH PO 4 4
Ks = Mg NH PO = 2.5.10-13 s.s.s = 2,5.10-13
<b>s</b>=3 2,5.10-13 =6,3.10-5<b>mol</b>/<b>l</b>
Số mol MgNH4PO4 tan trong 200 ml nước cất là :
4 4
-5 -5
MgNH PO tan
0,2
n = 6,3.10 . = 1,26.10 mol
1
Vậy •100%=0,126%
37
,
1
137
.
10
4
4
-5
rửa
mất khi
bị
<b>PO</b>
<b>MgNH</b>
<b>m</b>
Cách 2 : Rửa MgNH4PO4 bằng dung dịch NH4Cl rồi bằng nước cất :
* Khi rửa bằng 150 ml dung dịch NH4Cl 0,1M :
10,6 9.24 14 6
0 1. 1 2. 2 0,1.10 0, 01.10 10 2,877.10
<b>Câu 8: </b>
Pin nhiên liệu hiện nay đang được các nhà khoa học hết sức quan tâm. Pin này hoạt động dựa trên phản
ứng: 2CH3OH(l) + 3O2(k) → 2CO2(k) + 4H2O(l)
<b>1. </b>Viết sơ đồ pin và các phản ứng xảy ra tại các điện cực sao để khi pin hoạt động xảy ra phản ứng ở
trên?
<b>2. </b>Cho thế chuẩn của pin <i>E</i>° = 1.21 V hãy tính biến thiên năng lượng Gibbs Δ<i>G</i>° của phản ứng?
ở pH=14.
MgNH PO<sub>4</sub> <sub>4</sub> Mg + NH + PO2+ +<sub>4</sub> 3-<sub>4</sub> T
s (s + 0,1) s
(với s là nồng độ MgNH4PO4 tan khi rửa bằng dung dịch NH4Cl)
Khi đó: Ks = 2+ + 3- -13
4 4
Mg NH PO = 2,5.10 s. s+ 0,1 s= 2,5.10
Với s << 0,1 s + 0,1 0,1 T = s2<sub> . 0,1 = 2,5.10</sub>-13 <sub> s = 1,58.10</sub>-6<sub> (mol / l) </sub> <sub> </sub>
Khi rửa bằng 150 ml dung dịch NH4Cl
4 4
-6 -7
MgNH PO tan
n = 0,15.1,58.10 = 2,37.10 mol
* Mặt khác: khi rửa bằng 50 ml nước cất thì MgNH4PO4 cũng tan một ít trong nước. Tương tự cách 1
ta có. <b>nMgNHPO</b> <b>mol</b>
7
-5
-10
.
5
,
31
=
1
05
,
0
.
10
tan
4
4
Vậy phần trăm lượng MgNH4PO4 bị mất đi khi rửa.
4 4
-7 -7
MgNH PO
2,37.10 + 31,5.10 .137
%m = •100% = 0,034%
1,37
<b>b.</b> Trong dung dịch : NaH PO <sub>2</sub> <sub>4</sub> Na + H PO+ <sub>2</sub> -<sub>4</sub>
Ta có các cân bằng :
H PO <sub>2</sub> -<sub>4</sub> H + HPO+ 2-<sub>4</sub> K2
HPO 2-<sub>4</sub> H + PO+ 3-<sub>4</sub> K3
MgNH PO <sub>4</sub> <sub>4</sub> Mg + NH + PO2+ +<sub>4</sub> 3-<sub>4</sub> Ks
Khi rửa MgNH4PO4 bằng dung dịch NaH2PO4 có thể có phản ứng sau :
MgNH PO + 2H <sub>4</sub> <sub>4</sub> + Mg + NH + H PO2+ +<sub>4</sub> <sub>2</sub> -<sub>4</sub> K/ (1)
Cân bằng trên là tổ hợp của các cân bằng :
MgNH PO <sub>4</sub> <sub>4</sub> Mg + NH + PO2+ +<sub>4</sub> 3-<sub>4</sub> Ks
PO + H 3-<sub>4</sub> + HPO2-<sub>4</sub> K-1<sub>3</sub>
HPO + H 2-<sub>4</sub> + H PO<sub>2</sub> -<sub>4</sub> K-12
Do đó : K’ = T. -1
3
<b>K</b> . <b>K</b>-12 = =3,0510 >>1
10
.
3
,
6
1
•
10
.
3
,
1
1
•
10
.
5
,
2 -13 <sub>-</sub><sub>12</sub> <sub>-</sub><sub>8</sub> . 6
Vậy phản ứng (1) coi như xảy ra hồn tồn.
Do đó ta khơng nên rửa kết tủa MgNH4PO4 bằng dung dịch NaH2PO4 vì khi đó kết tủa MgNH4PO4 sẽ
W: www.hoc247.net F: www.facebook.com/hoc247.net Y: youtube.com/c/hoc247tvc
Khơng tính tốn hãy so sánh <i>E</i>°pinở pH=0 và pH=14?
<b>4. </b>Nêu những ưu điểm của việc sử dụng phản ứng này trong pin nhiên liệu so với việc đốt cháy CH3OH?
<b>Câu 9: (2 điểm) </b>
Kim loại <b>X </b>được tìm thấy vào năm 1737. Tên của nó có nguồn gốc tiếng Đức là “kobold” có nghĩa là
“linh hồn của quỷ”. Một mẫu kim loại <b>X </b>được ngâm trong nước cân nặng 13,315g, trong khi đó đem
ngâm cùng khối lượng mẫu kim loại vào CCl4 chỉ nặng 12,331g. Biết khối lượng riêng của CCl4 là
1,5842 g/cm3.Để xác định nguyên tố <b>X </b>thì người ta phải dùng đến nhiễu xạ neutron. Phương pháp nhiễu
xạ này chỉ đặc trưng cho cấu trúc lập phương tâm mặt (fcc) và đo được thông số mạng a= 353,02pm.
Cũng cùng mẫu đó được đem nung trong khí quyển O2 cho đến khi kim loại <b>X </b>phản ứng hoàn toàn. Sản
phẩm phản ứng là hợp chất <b>A </b>chứa 26,579% oxy về khối lượng. Tất cả lượng hợp chất <b>A </b>khi cho phản
ứng với HCl loãng cho 1,0298 L O2 ở 25,00oC và áp suất 100kPa cùng với một muối <b>B </b>và nước.
<b>1.</b> Tính khối lượng riêng của kim loại <b>X </b>(g/cm3<sub>). Tính khối lượng mol nguyên tử của kim loại </sub><b><sub>X </sub></b><sub>(g/mol). </sub>
<b>X </b>là ngun tố nào?
<b>2.</b> Viết cơng thức hóa học của hợp chất <b>A. </b>Viết và cân bằng phản ứng của <b>A </b>với dung dịch HCl loãng
<b>Ý </b> <b>Nội dung </b>
<b>1. </b>
anot: CH3OH + H2O → CO2 + 6H+ + 6e catot: O2 + 4H+ + 4e → 2H2O
Sơ đồ pin (-) Pt(CO2)│CH3OH, H+││ H+│Pt(O2) (+)
<b>2. </b> ΔGo = –n<i>FE</i>o = –(12 mol)(96500 J/V-1.mol)(1.21 V) = –1.40×103 kJ
<b>3. </b>
Sử dụng phương trình Nernst
4
0 14
ln 1, 23 0, 059 lg 10 0, 40 ( )
4
<i>RT</i>
<i>E</i> <i>E</i> <i>H</i> <i>V</i>
<i>F</i>
<sub></sub> <sub></sub> <sub></sub> <sub></sub>
Trong phản ứng không xuất hiện H+ hay OH- nên Eopin không phụ thuộc pH.
<b>4. </b> Không mất nhiệt ra mơi trường và khơng mất NL trong suốt q trình biến đổi nên cơng có ích
thực hiện nhiều hơn.
<b>Ý Nội dung </b>
<b>1 </b>
Khi nhúng chìm một vật hồn vào trong một chất lỏng thì nó sẽ có khối lượng biểu kiến vì nó chịu lực
đẩy Acsimet. Nếu coi kim loại <b>X</b> có khối lượng m và thể tích V thì ta có
4 4
2 2
3
3
<i>X CCl</i> <i>CCl</i>
<i>X</i>
<i>X H O</i> <i>H O</i>
Ô mạng fcc gồm 4 nguyên tử có:
3
3 3 7 3 23 1
1
<i>A</i> <i>A</i>
<i>A</i>
X là Co.
<b>Câu 10:</b>
Cho 50 gam dung dịch muối MX (M là kim loại kiềm, X là halogen) 35,6% tác dụng với 10 gam dung
dung dịch nước lọc bằng 5/6 lần nồng độ MX trong dung dịch ban đầu. Xác định công thức muối MX.
Khối lượng của muối MX là: m = 35,6 . 50 : 100 = 17,8 (gam)
Gọi x là số mol của muối MX : MX + AgNO3 → MNO3 + AgX.
x x x x
Khối lượng kết tủa của AgX: m = (108 + X) . x (gam)
Khối lượng MX tham gia phản ứng: m = (M + X) . x (gam)
Khối lượng MX còn lại là: m = 17,8 - (M + X) . x (gam)
Suy ra nồng độ MX trong dung dịch sau phản ứng là
[17,8 - (M+X).x].100 35, 6 5
.
[50+10 - (108 +X).x] 100 6
Biến đổi ta được 120 . (M + X) = 35,6 (108 + X)
Lập bảng :
M Li(7) Na(23) K(39)
X Cl(35,5) 12,58 4634,44
Vậy MX là muối LiCl.
Thông thường Co3O4 (CoO.Co2O3) tác dụng với axit sẽ sinh ra 2 muối. Nhưng ở đây ta lại chỉ thu
được 1 muối <b>B</b> và cịn thu được khí O2 nên phải có phản ứng oxi hóa – khử xảy ra. vì sản phẩm có O2
nên <b>B</b> là CoCl2 (HS có thể tính tốn số mol Co3O4 và O2 để suy ra tỉ lệ 2 chất là 2:1)
W: www.hoc247.net F: www.facebook.com/hoc247.net Y: youtube.com/c/hoc247tvc
Website <b>HOC247</b> cung cấp một môi trường <b>học trực tuyến</b> sinh động, nhiều <b>tiện ích thơng minh</b>, nội
dung bài giảng được biên soạn công phu và giảng dạy bởi những <b>giáo viên nhiều năm kinh nghiệm, </b>
<b>giỏi về kiến thức chuyên môn lẫn kỹ năng sư phạm</b> đến từ các trường Đại học và các trường chuyên
danh tiếng.
<b>I.Luyện Thi Online</b>
-<b>Luyên thi ĐH, THPT QG:</b> Đội ngũ <b>GV Giỏi, Kinh nghiệm</b> từ các Trường ĐH và THPT danh tiếng
xây dựng các khóa <b>luyện thi THPTQG </b>các mơn: Tốn, Ngữ Văn, Tiếng Anh, Vật Lý, Hóa Học và Sinh
Học.
-<b>Luyện thi vào lớp 10 chun Tốn: </b>Ơn thi <b>HSG lớp 9</b> và <b>luyện thi vào lớp 10 chuyên Toán</b> các
trường <i>PTNK, Chuyên HCM (LHP-TĐN-NTH-GĐ), Chuyên Phan Bội Châu Nghệ An</i> và các trường
Chuyên khác cùng <i>TS.Trần Nam Dũng, TS. Pham Sỹ Nam, TS. Trịnh Thanh Đèo và Thầy Nguyễn Đức </i>
<i>Tấn.</i>
<b>II.Khoá Học Nâng Cao và HSG </b>
-<b>Toán Nâng Cao THCS:</b> Cung cấp chương trình Toán Nâng Cao, Toán Chuyên dành cho các em HS
THCS lớp 6, 7, 8, 9 u thích mơn Tốn phát triển tư duy, nâng cao thành tích học tập ở trường và đạt
điểm tốt ở các kỳ thi HSG.
-<b>Bồi dưỡng HSG Toán:</b> Bồi dưỡng 5 phân mơn <b>Đại Số, Số Học, Giải Tích, Hình Học </b>và <b>Tổ Hợp</b> dành
cho học sinh các khối lớp 10, 11, 12. Đội ngũ Giảng Viên giàu kinh nghiệm: <i>TS. Lê Bá Khánh Trình, TS. </i>
<i>Trần Nam Dũng, TS. Pham Sỹ Nam, TS. Lưu Bá Thắng, Thầy Lê Phúc Lữ, Thầy Võ Quốc Bá Cẩn</i> cùng
<b>III.Kênh học tập miễn phí</b>
-<b>HOC247 NET:</b> Website hoc miễn phí các bài học theo <b>chương trình SGK</b> từ lớp 1 đến lớp 12 tất cả
các môn học với nội dung bài giảng chi tiết, sửa bài tập SGK, luyện tập trắc nghiệm mễn phí, kho tư liệu
tham khảo phong phú và cộng đồng hỏi đáp sôi động nhất.
-<b>HOC247 TV:</b> Kênh <b>Youtube</b> cung cấp các Video bài giảng, chuyên đề, ôn tập, sửa bài tập, sửa đề thi
miễn phí từ lớp 1 đến lớp 12 tất cả các mơn Tốn- Lý - Hố, Sinh- Sử - Địa, Ngữ Văn, Tin Học và Tiếng
Anh.
<i><b> Học mọi lúc, mọi nơi, mọi thiết bi – Tiết kiệm 90% </b></i>
<i><b>Học Toán Online cùng Chuyên Gia </b></i>