Câu 1. (2,0 điểm)
1. Trong các nhận định sau, nhận định nào đúng, nhận định nào sai? Giải thích.
a. Ở trạng thái cơ bản, nguyên tử Iron có 4 electron độc thân.
b. Tổng bộ 4 số lượng tử electron cuối cùng của nguyên tử Flourine có tổng đại số bằng 2,5.
c. Tổng số hạt neutron, proton, electron trong ion 1735Cl– là 52.
d. Có 3 nguyên tố mà nguyên tử có 6 electron trên phân lớp p.
2. Trong tự nhiên, hợp chất X tồn tại ở dạng quặng có công thức ABY2. Trong phân tử X, nguyên tử của hai nguyên tố A và B đều có phân lớp ngoài cùng là 4s, các ion A2+, B2+ có số electron lớp ngoài cùng lần lượt là 17 và 14. Tổng số proton trong X là 87. Xác định công thức phân tử của X.
Câu 2. (2,0 điểm)
1. Biết Rn có Z = 86, viết các phương trình biểu diễn các phân rã phóng xạ trong dãy sau:
222Rn 218Po 214Pb 214Bi 214Po
2. Ban đầu có một mẫu phóng xạ X nguyên chất. Tại thời điểm t1 giây thì có 80% mẫu phóng xạ đã bị phân rã. Đến thời điểm t2 = (t1 + 100) giây thì số hạt nhân X chưa bị phân rã còn lại 5% so với ban đầu. Tính chu kì bán hủy của hạt nhân nguyên tử X và thời gian t1, t2.
Câu 3. (2,0 điểm)
1. Trong bảng dưới đây có ghi các năng lượng ion hóa liên tiếp In (n = 1, 2, …, 6) theo kJ/mol của các nguyên tố X (electron ngoài cùng thuộc lớp N) và Y (electron ngoài cùng thuộc lớp L).
| I1 | I2 | I3 | I4 | I5 | I6 | |
| X | 590 | 1146 | 4941 | 6485 | 8142 | 10519 |
| Y | 1086 | 2352 | 4619 | 6221 | 37820 | 47260 |
a. Xác định các nguyên tố X, Y.
b. Nêu tính chất của đơn chất và hợp chất của nguyên tố X, Y (Tính kim loại, tính phi kim, tính acid – base của oxide và hydroxide ứng với hóa trị cao nhất).
2. X là nguyên tố thuộc nhóm A. Hợp chất của X với hydrogen có dạng XH3. Electron có mức năng lượng cao nhất của nguyên tử X thuộc phân lớp p, tổng số electron trên các orbital s (AO s) là 4. Viết cấu hình electron của X.
Câu 4. (2,0 điểm)
1. Dựa vào cấu tạo của các phân tử, giải thích:
a. Tồn tại phân tử AsF5 mà không tồn tại phân tử NCl5.
b. Năng lượng liên kết của Cl2 (243 kJ/mol) lớn hơn của F2 (159 kJ/mol) và Br2 (193 kJ/mol).
c. Nhiệt độ nóng chảy của AlF3 cao hơn của AlCl3.
d. Nhiệt độ sôi của NH3 lớn hơn của NF3.
2. Cho các phân tử: Cl2O, SO2, NO2, BeCl2 và các góc liên kết: 120°, 110°, 132°, 180°.
Hãy gán giá trị góc liên kết đã cho phù hợp với các phân tử (có giải thích).
Câu 5. (2,0 điểm)
1. Thực nghiệm cho biết, NH3 phản ứng với BF3 tạo ra một chất rắn X duy nhất, có màu trắng.
a. Viết phương trình hóa học của phản ứng. Cho biết phản ứng đó thuộc loại nào. Tại sao?
b. Viết công thức Lewis và cho biết dạng hình học của mỗi phân tử đó theo thuyết VSEPR.
2. Hai nguyên tố X và Y cùng thuộc chu kì 2, tạo được với Chlorine 2 hợp chất sau đây: XCl3 (phân tử phẳng, có dạng tam giác); YCl4 (phân tử có dạng tứ diện). XCl3 có thể tác dụng với Cl– cho XCl4– và dễ bị thủy phân. YCl4 không có những tính chất này.
a. Xác định vị trí của X và Y trong bảng Hệ thống tuần hoàn các nguyên tố hóa học.
b. So sánh góc liên kết, độ dài liên kết và momen lưỡng cực của cặp XCl3 và XCl4–.
Câu 6. (2,0 điểm)
1. Hoàn thành, cân bằng các phản ứng oxi hóa-khử sau bằng phương pháp thăng bằng electron.
a. KMnO4 + KNO2 + H2SO4 → MnSO4 + KNO3 + …
b. C6H12O6 + KMnO4 + H2SO4 → K2SO4 + CO2 + …
2. Một trong các phương pháp loại bỏ Iron trong nguồn nước nhiễm Iron là sử dụng lượng vôi tôi vừa đủ để tăng pH của nước nhằm kết tủa ion Iron khi có mặt oxi, theo sơ đồ phản ứng:
(1) Fe3+ + OH– → Fe(OH)3; (2) Fe2+ + OH– + O2 + H2O → Fe(OH)3
Một mẫu nước có hàm lượng Iron cao gấp 42 lần so với ngưỡng cho phép quy định là 0,30 mg/l. Giả thiết Iron trong mẫu nước trên chỉ tồn tại ở hai dạng là Fe3+ và Fe2+ với tỉ lệ mol Fe3+ : Fe2+ = 1 : 3. Cần tối thiểu m gam Ca(OH)2 để kết tủa hoàn toàn lượng Iron trong 8 m3 mẫu nước trên. Tính m.
Câu 7. (2,0 điểm)
Cho phương trình hóa học : 2NaHCO3(s) → Na2CO3(s) + CO2(g) + H2O(g). Biết :
| Chất | NaHCO3 (s) | Na2CO3 (s) | CO2 (g) | H2O (g) |
| S°298 (J/mol.K) | 101,7 | 135,0 | 213,8 | 188,7 |
| ∆H°298 (kJ/mol) | -950,8 | -1130,7 | -393,5 | -241,8 |
a. Hãy tính ∆H°298; ∆S°298; ∆G°298 của phản ứng. Ở 25°C phản ứng có tự xảy ra không?
b. Tính lượng C2H5OH cần để cung cấp nhiệt cho phản ứng điều chế 3,7185 lít (ở đkc) khí CO2 ở trên, biết ∆H°298 (kJ/mol) của C2H5OH là -277,6.
Câu 8. (2,0 điểm)
Trong một nhiệt lượng kế chứa 3,4706 lít (đo ở đktc) hỗn hợp khí CH4, CO, O2. Bật tia lửa điện để đốt cháy hoàn toàn CH4 và CO thì lượng nhiệt tỏa ra là 27,366 kJ. Nếu thêm tiếp một lượng dư H2 vào nhiệt lượng kế rồi đốt cháy như trên thì thu thêm được 9,672 kJ. Cho biết nhiệt tạo thành chuẩn (kJ/mol) của CH4, CO, CO2, H2O lần lượt là -74,8; -110,5; -393,5; -241,8. Tính % thể tích của hỗn hợp đầu.
Câu 9. (2,0 điểm)
Nguyên tố phi kim X phản ứng với Cl2 tạo chất lỏng không màu A. Chất A tác dụng với Cl2 dư trong dung môi CCl4 khan tạo chất rắn D màu trắng. Cho biết khối lượng phân tử của D bằng 1,516 lần khối lượng phân tử của A.
a. Xác định các chất A, D và vẽ cấu trúc phân tử của A, D.
b. Cho khí BCl3 lần lượt đi qua bình đựng dung dịch A, D trong dung môi CCl4 khan ở nhiệt độ thường. Nhận thấy bình đựng chất A không xảy ra phản ứng hóa học, ở bình đựng chất D xuất hiện kết tủa trắng E. Hãy dự đoán công thức hóa học của E, viết phương trình hóa học xảy ra.
Câu 10. (2,0 điểm)
Nickel (II) oxide có cấu trúc mạng tinh thể tương tự NaCl. Các ion O2- tạo thành mạng lập phương tâm diện. Các hốc bát diện có các ion Ni2+. Khối lượng riêng của NiO là 6,67 g/cm3. Nếu cho NiO tác dụng với Li2O và O2 thì được tinh thể trắng có thành phần LixNi1-xO. Cấu trúc mạng tinh thể của LixNi1-xO giống cấu trúc mạng tinh thể của NiO, nhưng một số ion Ni2+ được thay thế bằng ion Li+ và một số ion Ni2+ bị oxi hóa để đảm bảo tính trung hòa điện của phân tử. Khối lượng riêng của tinh thể LixNi1-xO là 6,21 g/cm3.
a. Vẽ một ô mạng cơ sở của NiO.
b. Tính x (giả thiết thể tích ô mạng cơ sở của NiO giống với của LixNi1-xO).
