Tổng hợp 17 Đề HSG Quốc gia môn Hóa học THPT 2009-2025 (Có đáp án)

 Tổng hợp 17 Đề HSG Quốc gia môn Hóa học THPT 2009-2025 (Có đáp án) - De-Thi.com
 ĐỀ SỐ 3
 KỲ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI QUỐC GIA TRUNG HỌC PHỔ THÔNG
 NĂM HỌC 2023-2024
 Môn: HÓA HỌC
 Thời gian: 180 phút (không kể thời gian giao đề)
 Ngày thi thứ nhất: 05/01/2024
Cho: H = 1,0;Li = 6,9;B = 10,8;C = 12,0;N = 14,0;O = 16,0;F = 19,0;Na = 23,0;P = 31,0;S = 32,0; 
Ar = 39,9;Ca = 40,0;Mn = 54,9;Ni = 58,7;Co = 58,9;Y = 88,9;Cd = 112,4;Pb = 207,2;ZH = 1;ZC = 6; 
 ―19 ―1 ―1 ―1 23
ZO = 8;ZAr = 18;ZMn = 25;푒 = 1,6 × 10 C;퐹 = 96485Cmol ;푅 = 8,314 J K mol ; A = 6,022 × 10
 ―1 2,303푅 ∘ ―12
 mol ; ờ 298 K: 퐹 = 0,0592;0 C = 273 K;1pm = 10 m.
Kí hiệu: r: rắn; l: lỏng; : khí; aq: dung dịch nước.
Câu I (3,0 điểm)
 1. Xét hệ gồm hai nguyên tử argon (Ar) ở trạng thái cơ bản, mỗi nguyên tử được coi là một khối cầu, 
 khoảng cách (d) giữa hai nguyên tử bằng khoảng cách giữa tâm của hai khối cầu (xem Hinh 1). Coi như 
 không có tương tác bên ngoài nào tác dụng lên hệ.
 Sự phụ thuộc của thế năng tương tác ( ( )) giữa hai nguyên tử khí hiếm vào khoảng
Hinh 1 cách có thể được xác định theo phương trình Lennard - Jones như sau:
 휎 12 휎 6
 ( ) = 4휀 ―
trong đó 휀 và 휎 là các thông số đặc trưng cho từng khí hiếm. Đối với Ar,휀 = 0,930 kJ mol―1 và 휎 = 3,62Å. Nếu 
 ( ) 0, các nguyên tử có xu hướng tiến ra xa nhau.
a) Tính thế năng tương tác giữa hai nguyên tử Ar ở các khoảng cách = 5,00Å và 3,50Å. Hãy cho biết ở những 
khoảng cách đó, các nguyên tử có xu hướng tiến lại gần hay tiến ra xa nhau.
b) Bán kính van der Waals ( rvdw ) của Ar là một nửa khoảng cách nhỏ nhất mà hai nguyên tử Ar có thể tiến lại 
gần nhau. Dựa vào phương trình Lennard - Jones, xác định rvdw(Å) của nguyên tử Ar.
c) Xác định khoảng cách mà tại đó hệ hai nguyên tử Ar là bền nhất. Tính giá trị thế năng tương tác (kJmol―1) tại 
khoảng cách đó.
2. Mặc dù được coi là trơ về mặt hóa học nhưng một số hợp chất của Ar đã được khám phá, trong đó có ArH+. Ion 
 De-Thi.com Tổng hợp 17 Đề HSG Quốc gia môn Hóa học THPT 2009-2025 (Có đáp án) - De-Thi.com
này được tìm thấy trong vũ trụ lần đầu tiên vào năm 2013.
a) Áp dụng thuyết orbital phân tử ( MO ), ve giản đồ MO và từ đó giải thích sự tồn tại của ion ArH+.
Cho biết: trục liên kết là trục nối giữa hai hạt nhân nguyên tử; năng lượng ion hóa thứ nhất của H và Ar lần 
lượt là 13,6eV và 15,8eV.
b) Trong pha khí, ion ArH+có thể tham gia phản ứng nhường H+cho carbon monoxide tạo ra hai ion (đều có điện 
tích 1+) là đồng phân của nhau.
i) Viết phương trình phản ứng minh họa.
ii) Vẽ công thức Lewis của hai ion trên và dự đoán (có giải thích) đồng phân nào bền hơn?
Câu II (2,5 điểm)
 1. Hemoglobin (Hb) là một protein trong máu người, có chức năng vận chuyển khí oxygen (O2). Mỗi 
 phân tử Hb có thể liên kết tối đa với 4 phân tử O2. Để đánh giá khả năng liên kết của Hb với O2, có thể sử 
 dụng đại lượng "độ bão hòa oxygen của Hb ", kí hiệu là 푠. Đại lượng 푠 được tính bằng tỉ lệ giữa lượng O2 
 đã liên kết với Hb so với lượng O2 tối đa mà Hb có thể liên kết.
 a) Độ bão hòa oxygen của Hb trong máu phụ thuộc vào nhiều yếu tố như: pH , nhiệt độ, .... Từ thực 
 nghiệm, có thể xây dựng đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc của 푠 vào áp suất riêng phần (P) của O2( ) (xem 
 Hình 2). Dựa vào đồ thị, tính lượng khí O2(mmol) giải phóng ở cơ bởi 100 mL máu đi từ phổi tới cơ (coi 
 oxygen không bị mất trên đường vận chuyển).
Cho biết: nồng độ Hb trong máu người bình thường là 150 g L―1; ở phồi, trung bình 1,0 gam Hb liên kết được với 
0,061mmolO2; áp suất riêng phần của O2( ) ở phổi và ở cơ tương ứng là 14 kPa và 5 kPa .
b) Nếu chỉ xét tới các phản ứng giữa Hb(aq) với O2( ) để tạo thành các phức chất Hb(O2)n( 푞) (với n = 1;2;3 
và 4) có các hằng số bền từng nấc tương ứng là 퐾1,퐾2, 퐾3 và 퐾4, hãy:
i) Viết các cân bằng tạo phức chất Hb(O2)n ứng với các hằng số 퐾1,퐾2,퐾3 và 퐾4.
ii) Thiết lập biểu thức tính 푠 theo 퐾1,퐾2,퐾3,퐾4 và áp suất riêng phần (P) của O2( ).
2. pH của một số hệ sinh hóa có thể được duy trì bởi hệ đệm phosphate (PBS). Cho dung dịch PBS có pH = 7,18 
 ― 2―
chứa H2PO4 0,120M và HPO4 C0M. Tiến hành hai
 De-Thi.com Tổng hợp 17 Đề HSG Quốc gia môn Hóa học THPT 2009-2025 (Có đáp án) - De-Thi.com
Hình 2. Sự phụ thuộc của độ bão hòa oxygen của Hb trong máu vào áp suất riêng phần của O2 thí nghiệm với 
dung dịch PBS như sau:
a) Thí nghiệm 1: Thêm 1,00 × 10―3 molHCl vào 1 lít dung dịch PBS . Tính pH của dung dịch khi hệ cân bằng.
b) Thi nghiệm 2: Lấy 1 lít dung dịch PBS để tạo môi trường cho quá trình lên men của vi sinh vật. Trong quá trình 
hoạt động, trung bình mỗi ngày, các vi sinh vật giải phóng 푡 mol ion H+vào dung dịch. Sau 5 ngày làm thí 
nghiệm, pH của môi trường được xác định là 7,00 . Tính giá trị của 푡. Coi sự thay đổi pH của môi trường chỉ do 
lượng H+của vi sinh vật giải phóng ra; các thành phần khác trong môi trường nuôi cấy không được tính tới.
Cho biết: ở điều kiện các thí nghiệm trên, H3PO4 có p퐾a1 = 2,15;p퐾a2 = 7,21 và p퐾a3 = 12,32. Bỏ qua sự thay 
đổi thể tích và sự điện li của nước khi tính toán.
Câu III (3,0 điểm)
 1. Ăcquy chì được sử dụng phổ biến trong nhiều phương tiện giao thông. Ăcquy chì gồm điện cực chì và 
 điện cực chì có phủ PbO2 nhúng trong chất điện li là dung dịch H2SO4 (nồng độ khoảng 30% ). Xét một 
 ăcquy chì có sức điện động chuẩn ∘( ) phụ thuộc vào nhiệt độ (퐾) theo phương trình:
 E∘ = 1,640 + 1,34 × 10―3 × T
a) Viết các bán phản ứng xảy ra trên mỗi điện cực và phản ứng tổng cộng xảy ra trong ăcquy chì khi phóng điện. 
Biết rằng, sulfuric acid chỉ là acid mạnh ở nấc thứ nhất.
 ∘ ∘ ∘ ―1 ∘
b) Tính Δ G ,Δ H và TΔ S (kJmol ) của phản ứng xảy ra khi ăcquy phóng điện ở nhiệt độ 25 C.
c) Để nạp điện cho ăcquy, người ta sử dụng dòng điện một chiều có cường độ 2,0 A trong 1,0 giờ. Tính khối lượng 
PbSO4 (gam) đã phản ứng trong quá trình này. Coi hiệu suất nạp điện là 100%.
2. Bên cạnh ăcquy chì, còn có một số loại pin khác có thể sạc lại, ví dụ như pin nickel-cadmium (NiCd). Phản ứng 
tổng cộng xảy ra trong pin NiCd theo phương trình hóa học sau:
 Cd( ) + 2NiO(OH)( ) + 2H2O(푙)⟶Cd(OH)2( ) + 2Ni(OH)2( )
 De-Thi.com Tổng hợp 17 Đề HSG Quốc gia môn Hóa học THPT 2009-2025 (Có đáp án) - De-Thi.com
Một ăcquy chì và một pin NiCd được thử nghiệm cung cấp năng lượng cho xe điện với mục tiêu thu được nhiều 
công, nhưng khối lượng của pin là tối thiểu. Gọi 푤 là tỉ số giữa công cực đại và khối lượng chất tham gia phản 
ứng của ăcquy hoặc pin. Tính 푤 kJ g―1 của ăcquy chì (ở ý III.1) và của pin NiCd ở 25∘C.
Cho biết: ở 25∘C,E∘ của pin NiCd bằng 1,30 V. Bỏ qua khối lượng các thành phần khác của pin hoặc ăcquy không 
xuất hiện dưới dạng chất phản ứng trong phương trình tổng cộng.
3. Để di chuyển một quãng đường 100 km , một ô tô cần năng lượng là 8,0kWh tương đương năng lượng cung 
cấp bởi 8,0 lít ( 5,30 kg ) xăng. Bình xăng có khối lượng vỏ bình là 10,0 kg và có dung tích 48,0 lít được đổ đầy 
xăng. Giả sử thay thế toàn bộ bình xăng đầy này bằng ăcquy chì có mật độ năng lượng (tính theo khối lượng bình 
ăcquy) là 50 Wh kg―1 để cung cấp năng lượng tương đương. Tính sự chênh lệch khối lượng của bình ăcquy và 
bình xăng đầy.
4. Hiện nay, pin ion lithium được sử dụng phổ biến do gọn nhẹ và có mật độ năng lượng cao. Xét một pin ion 
lithium gồm một điện cực dương làm từ LiMn2O4 và một điện cực âm làm từ graphite. Các nguyên tử Li có thể 
xâm nhập vào giữa các lớp của graphite tạo thành hợp chất có công thức dạng Li C6. Phản ứng tổng cộng xảy ra 
khi pin nạp điện và phóng điện như sau:
 nạp diên 
 LiMn2O4 + C6 ⇄ Li1― Mn2O4 + Li C6
 phóng diện 
a) Viết các bán phản ứng xảy ra trên mỗi điện cực khi pin nạp điện và phóng điện.
b) Dung lượng điện của một pin có thể đo theo đơn vị mAh . Xác định giá trị của nếu dung lượng điện lí thuyết 
của một pin ion lithium tính trên 1,0 gam graphite là 372 mAh .
Câu IV (3,0 điểm)
 1. Xét các phản ứng sơ cấp xảy ra song song như sau:
 1
 RCl + OH―⟶ROH + Cl―
 ―1
 ― 2 ―
 RCl + C6H5O ⟶ROC6H5 + Cl
 ― ―1
Nồng độ đầu của các chất: [OH ]o = [RCl]o = 1,0 mol L ; hằng số tốc độ phản úng 
 ―4 ―1 ―1 ―7 ―1 ―1
 1 = 1,15 × 10 L mol s ; ―1 = 1,04 × 10 L mol s ;C6H5 = phenyl.
 ―
Theo dõi sự phụ thuộc nồng độ của C6H5O theo thời gian ( 푡 ) thu được kết quả như sau:
 푡 (phút) 0 40 60 90 120 150
 ― 4 ―1
 [C6H5O ] × 10 ( mol L ) 47,62 40,95 38,34 35,67 32,91 30,92
a) Tính nồng độ ROH tại thời điểm 푡 = 30 phút.
 ―1
b) Xác định hằng số tốc độ phản ứng 2 khi đơn vị nồng độ là molL và đơn vị thời gian là giây (s).
 De-Thi.com Tổng hợp 17 Đề HSG Quốc gia môn Hóa học THPT 2009-2025 (Có đáp án) - De-Thi.com
c) Tính nồng độ ROC6H5 tại thời điểm 푡 = 30 phút.
2. Cơ chế dây chuyền của phản ứng Br2( ) + H2( )→2HBr( ) được đề xuất như sau:
Khơi mào:
 1 
 ⋅
 Br2→2Br #(1)
Phát triển mạch:
 2 
 ∗ ∗
 Br + H2→HBr + H #(2)
 3 
 ∗ ∗
 H + Br2→HBr + Br #(3)
 4 
 ∗ ∗
 H + HBr→H2 + Br #(4)
Tắt mạch:
 5 
 ⋅
 2Br →Br2#(5)
trong đó 푖(푖 = 1;2; ;5) tương ứng là hằng số tốc độ của các bước từ (1) tới (5).
Áp dụng nguyên lí nồng độ dừng cho các tiểu phân trung gian phản ứng, thiết lập phương trình tốc độ tạo thành 
HBr tại thời điểm bắt đầu phản ứng.
Câu V (4,5 điểm)
 2+
 1. Tinh thể CaF2 có cấu trúc kiểu fluorite. Trong ô mạng cơ sở, cation Ca chiếm vị trí nút mạng lập 
 ―
 phương tâm diện, còn anion F chiếm tất cả các hốc tứ diện. CaF2 rắn có thể hòa tan một lượng nhỏ YF3 
 3+ 2+ 2+
 thu được tinh thể Ca1― Y F2+ . Trong đó, cation Y có bán kính gần với Ca , thay thế một phần Ca 
 ―
 trong mạng tinh thể CaF2. Do đó, trong tinh thể Ca1― Y F2+ , anion F sẽ chiếm tất cả các hốc tứ diện tạo 
 bởi các cation và chiếm thêm một số hốc trống khác.
 ―3
 a) Tính độ dài hằng số mạng ( cm), độ đặc khít (%) và khối lượng riêng gcm của tinh thể CaF2. Cho 
 biết bán kính của các ion: r(Ca2+) = 120,0pm;r(F―) = 118,0pm.
 ―3
 b) Một tinh thể Ca1― Y F2+ có khối lượng riêng là 3,38 g cm . Giả thiết hằng số mạng của tinh thể 
 này bằng hằng số mạng của tinh thể CaF2 tính được ở trên. Xác định giá trị .
 c) Ngoài vị trí các hốc tứ diện, chỉ rõ vị trí các hốc trống khác trong ô mạng cơ sở của tinh thể 
 ―
 Ca1― Y F2+ có thể bị chiếm bởi anion F .
 ―
 d) Nếu trong tinh thể Ca1― Y F2+ , anion F chiếm tất cả các hốc tứ diện và 25% số hốc trống khác thì 
 giá trị bằng bao nhiêu?
 2. Phosphorus trắng tác dụng với oxygen tạo thành hai hợp chất 퐀 và 퐀 . Khi cho 1 mol퐀 kết hợp với 
 2 mol H2O thu được chất 퐀 hoặc 퐀ퟒ ( 퐀 và 퐀ퟒ là hai đồng phân bền), còn khi cho 1 mol퐀 kết hợp với 
 3 mol2O thì thu được chất A5 mạch không phân nhánh. Chất A1 tác dụng với dung dịch HF đặc có thể thu 
 được hai acid A6 và A 7 . Cho A 6 tác dụng với NaOH loãng theo tỉ lệ mol 1:1, thu được tinh thể chất A8. 
 Đun hồi lưu hỗn hợp A7 với A 1 rồi chưng cất phân đoạn thì thu được A 9 . Khi cho A 2 tác dụng với HF 
 De-Thi.com Tổng hợp 17 Đề HSG Quốc gia môn Hóa học THPT 2009-2025 (Có đáp án) - De-Thi.com
 lỏng ở nhiệt độ thấp thu được chất khí 퐀 , còn khi 퐀 phản ứng với hỗn hợp HF lỏng và [(C2H5)4 N]F 
 thì thu được chất rắn 퐀 .
Cho biết: mỗi phân tử 퐀 ,퐀ퟒ và 퐀 có 4 nguyên tử P ; mỗi phân tử 퐀 và 퐀 có 1 nguyên tử P . Phần trăm khối 
lượng các nguyên tố P,O và F trong một số hợp chất như sau:
 A1 A2 A8 A9 A10 A11
 %P 43,66 56,36 19,62 33,33 28,70 12,06
 %O 56,34 43,64 50,63 25,81 0 0
 % F 0 0 12,03 40,86 70,37 36,96
a) Xác định công thức cấu tạo của phân tử hoặc ion có chứa phosphorus trong các chất từ A1 đến A11.
b) Áp dụng thuyết lực đẩy giữa các cặp electron vỏ hóa trị (thuyết VSEPR), vẽ cấu trúc của A 10 .
Câu VI (4,0 điểm)
 1. Sodium carbonate (Na2CO3) là hóa chất thường dùng để làm mềm nước cứng theo phương pháp hóa 
 học. Độ cứng của nước có thể được tính theo số mgCaCO3 trong 1 lít nước, trong đó độ cứng không vượt 
 quá 60mgL―1 là nước mềm.
 a) Từ Na2CO3 rắn, pha 1 lít dung dịch Na2CO30,020M (dung dịch 퐘 ). Tính pH của 퐘.
 b) Để xử lí một mẫu nước cứng vĩnh cửu có độ cứng (mgCaCO3/L), người ta cho 1 lít 퐘 vào 19 lít mẫu 
 nước cứng, lắc đều, thu được nước mềm với nồng độ cân bằng của Ca2+ là 5,00 × 10―4M và có kết tủa 
 2+
 CaCO3. Giả thiết rằng, mẫu nước cứng chứa Ca và các ion khác; các ion khác này không ảnh hưởng đến 
 các cân bằng trong hệ. Tính giá trị của .
 ∘
Cho biết: ở 25 C,p퐾s(CaCO3) = 8,35;(H2O + CO2( 푞)) có p퐾a1 = 6,35;p퐾a2 = 10,33;p퐾w(H2O) = 14,00. Bỏ 
 2+
qua ảnh hưởng của CO2 và sự thủy phân của Ca đến các cân bằng trong hệ.
 ―2 ―2
2. Cho dung dịch 퐙 gồm Ni(NO3)22,10 × 10 M và Cd(NO3)22,10 × 10 M. Tiến hành thí nghiệm nhận biết 
ion Cd2+ trong 퐙 như sau:
Bước 1: Cho 1,00 mL dung dịch KCN0,84M vào 1,00 mL퐙, lắc đều, thu được dung dịch 퐐.
Bước 2: Thêm tiếp 0,10 mL dung dịch Na2 S0,42M vào Q , lắc đều. Khi hệ cân bằng, thu được hỗn hợp 퐑. (Lưu 
ý: dung dịch cyanide rất độc; thi nghiệm với cyanide và sulfide phải được thực hiện trong tủ hút).
a) Xác định pH của dung dịch 퐐 thu được ở Bước 1 .
b) Bằng tính toán, chứng minh rằng kết tủa trong hỗn hợp 퐑 chỉ là CdS . Tính khối lượng (gam) kết tủa CdS thu 
được.
 De-Thi.com Tổng hợp 17 Đề HSG Quốc gia môn Hóa học THPT 2009-2025 (Có đáp án) - De-Thi.com
 2― 2― ∘ 2―
Cho biết: Thí nghiệm này chỉ xem xét các phức chất Ni(CN)4 và Cd(CN)4 .O25 C,lg 훽4 Ni(CN)4 = 30,22; 
 2―
lg 훽4 Cd(CN)4 = 17,92;p퐾s(NiS) = 18,50;p퐾s(CdS) = 26,10;p퐾a(HCN) = 9,35;H2 S có 
 2+ 2+
p퐾al = 7,02;p퐾a2 = 12,90; p퐾w(H2O) = 14,00. Bỏ qua sự thủy phân của Ni ,Cd trong dung dịch.
3. Tiến hành pha dung dịch borax có nồng độ 0 = 0,050M từ chất rắn Na2 B4O7 ⋅ 10H2O trong bình định mức 
100,0 mL. Dùng pipet lấy chính xác 10,0 mL dung dịch borax vào bình tam giác, thêm 2 giọt chỉ thị methyl red 
rồi chuẩn độ bằng dung dịch HCl M đến khi dung dịch chuyển sang màu đỏ thì dừng. Đọc và ghi lại thể tích HCl 
trên buret. Phản ứng chuẩn độ xảy ra như sau:
 2― +
 B4O7 + 2H + 5H2O→4H3BO3
a) Tính khối lượng Na2 B4O7 ⋅ 10H2O cần dùng và trình bày ngắn gọn cách pha dung dịch borax từ chất rắn.
b) Hinh 3 mô tả cách đọc thể tích dung dịch trong pipet khi lấy borax vào bình tam giác (để dễ quan sát, chất lỏng 
được mô tả có màu). Hãy chọn cách quan sát đúng trong Hình 3 (chọn Cách I hoặc Cách II).
c) Nếu bình định mức pha dung dịch borax có thể tích nhỏ hơn 100 mL (lỗi do quá trình sản xuất) thì dẫn đến sai 
số trong phép xác định nồng độ HCl . Giả sử chỉ xem xét đến sự sai lệch thể tích của bình định mức, hãy cho biết 
nồng độ HCl xác định được từ kết quả chuẩn độ cao hơn hay thấp hơn so với giá trị thực? Giải thích.
Hinh 3. Cách đọc thể tích dung dịch trong pipet
 HẾT
 • Thí sinh KHÔNG được sử dụng tài liệu;
 • Giám thị KHÔNG giải thích gì thêm.
 De-Thi.com Tổng hợp 17 Đề HSG Quốc gia môn Hóa học THPT 2009-2025 (Có đáp án) - De-Thi.com
 ĐÁP ÁN
 NGÀY THI THỨ NHẤT
 Câu Nội dung
 Chú ý: Nếu thí sinh không ghi đơn vị của các đại lượng một cách hệ thống trong câu, thì trừ 0,25 điểm từ tổng số điểm của 
 câu.
 1.a) Tại = 5Å :
 3,62Å 12 3,62Å 6
 ( ) = 4 × 0,930 kJ mol―1 ― = ― ,ퟒ 퐤퐉 퐦퐨퐥―1
 5,00Å 5,00Å
 Tại = 5Å, < 0 chứng tỏ tương tác hút chiếm ưu thế nên hai nguyên tử có xu hướng tiến lại gần nhau (để tạo hệ 
 bền nhất).
 12 6
 Tương tự, tại = 3,5Å : ( ) = 4 × 0,930 kJ mol―1 3,62Å ― 3,62Å = + , 퐤퐉 퐦퐨퐥―1
 3,50Å 3,50Å
 Tại = 3,5Å, > 0 chứng tỏ tương tác đẩy chiếm ưu thế nên hai nguyên tử có xu hướng tiến ra xa nhau để giảm 
I thế năng.
 12 6 12 6
(3,0 휎 휎 휎 휎
 ( ) = 4휀 ― 휎
điêm) 1.b) Nhận xét: 12 6 12 6
 ( ) = 4휀 휎 ― 휎 > 0 khi 휎 ― 휎 > 0⇔ < 휎
 Khoảng cách nhỏ nhất mà hai nguyên tử có thể tiến lại gần nhau tương ứng với = 0. Có: 
 12 6
 ( ) = 4휀 휎 ― 휎 = 0→ = 휎
 휎
 Bán kính van der Waals của Ar: r = = 3,62Å = , Å
 푣 푊 2 2
 1.c) Khoảng cách mà ở đó hệ hai nguyên tử Ar là bền nhất tương ứng với khoảng cách mà tại đó thế năng tương 
 tác giữa hai nguyên tử đạt giá trị cực tiểu. Tại đó, đạo hàm của theo bằng 0 : 
 12 6 휎6 6
 ′( ) = 0⇔4휀 12휎 + 6휎 = 0⇔24휀 2휎 + 1 = 0
 13 7 7 6
 = 21/6휎⇔ = 21/6 × 3,62Å = 4,06Å
 ⇔ = ∞
 Tại = ∞, = 0; tại = 21/6휎, = ― 휀 = ―0,930 kJ mol―1 0 )
 Vậy, tại = 21/6휎 = ퟒ, Å, nhỏ nhất và bằng ― , 퐤퐉 퐦퐨퐥―1
 De-Thi.com Tổng hợp 17 Đề HSG Quốc gia môn Hóa học THPT 2009-2025 (Có đáp án) - De-Thi.com
 2.a) Do Ar(Z = 18) có năng lượng ion hóa thứ nhất cao hơn H , nên ArH+coi như tạo thành từ Ar và H+. Sử dụng 
 +
 các AO hóa trị của hai tiểu phân để tổ hợp tạo thành các MO , trong đó AO1푠 của H tổ hợp với AO3 z của Ar (do 
 trục liên kết là trục Oz ). Giản đồ MO của ArH+như sau:
 + 2 2 2 2 +
 Cấu hình electron của ArH là (n1) (휎푙) n2 = n3 ; bậc liên kết N = (2 ― 0)/2 = 1 > 0⇒ tồn tại ion ArH .
 ArH+ + CO→Ar + HCO+
 2.b) Các phương trình phản ứng: ArH+ + CO→Ar + COH+
 Các ion đồng phân là HCO+và COH+. Công thức Lewis và điện tích hình thức trên các nguyên tử như sau: 
 0 +1 ―1 +2
 퐇 ― 퐂 ≡ 퐎 : : 퐂 ≡ 퐎 ― 퐇
 Dựa vào điện tích hình thức trên các nguyên tử, có thể dự đoán HCO+bền hơn COH+do các giá trị điện tích hình 
 thức trên các nguyên tử nhỏ hơn.
 Thí sinh có thể viết công thức sử dụng liên kết cho - nhận hoặc giải thích theo các cách khác phù hợp vẫn cho đủ 
 điểm.
 1.a) Từ đồ thị, xác định được:
 - Ở phổi, P = 14kPa ứng với độ bão hòa oxygen của Hb:s = 0,98
 (giá trị s trong khoảng 0,95<s<1,00 vẫn chấp nhận)
 - Ở cơ, P = 5kPa ứng với độ bão hòa oxygen của Hb:s = 0,75
 (giá trị s trong khoảng 0,74 < 푠 < 0,76 vẫn chấp nhận)
 Trong 100 mL máu từ phổi đến cơ:
 - Lượng O mà Hb liên kết ở phổi là: 0,1 × 150 × 0,061 = 0,915mmol (ứng với 푠 = 0,98 )
II 2
 - Lượng O mà Hb liên kết ở cơ là: 0,915 × 0,75/0,98 = 0,700mmol
(2,5 2
điểm) ⇒ Lượng O2 giải phóng ở cơ là: 0,915 ― 0,700 = , 퐦퐦퐨퐥
 1.b) Các cân bằng như sau:
 [HbO2]
 (1) Hb(aq) + O2(k)⇌HbO2(aq) 퐾1 = 푃×[Hb]
 [Hb(O2)2]
 (2) HbO2( 푞) + O2( )⇌Hb(O2)2( 푞) 퐾2 =
 P×[HbO2]
 [ (O2)3]
 (3) Hb(O2)2( 푞) + O2( )⇌Hb(O2)3( 푞) 퐾3 =
 푃×[ (O2)2]
 [ (O2)4]
 (4) Hb(O2)3( 푞) + O2( )⇌Hb(O2)4( 푞) 퐾4 =
 푃×[ (O2)3]
 [O2,Hb] [HbO2] 2×[Hb(O2)2] 3×[Hb(O2)3] 4×[Hb(O2)4]
 Theo đề bài, có: 푠 = 0 =
 4×CHb 4×([Hb] [HbOO2] [Hb(O2)2] [Hb(O2)3] [Hb(O2)4])
 Từ các cân bằng, có:
 2 3
 [HbO2] = K1P × [Hb] [Hb(O2)2] = K1 K2P × [Hb] [Hb(O2)3] = K1 K2 K3P × [Hb] 
 được biều thức độ bão hòa oxygen của Hb như sau: 
 4 퐾 푃 2퐾 퐾 푃2 3퐾 퐾 퐾 푃3 4퐾 퐾 퐾 퐾 푃4
 [Hb(O2)4] = K1 K2 K3 K4P × [Hb] 1 1 2 1 2 3 1 2 3 4
 푠 = 2 3 4
 4×(1 퐾1푃 퐾1퐾2푃 퐾1퐾2퐾3푃 퐾1퐾2퐾3퐾4푃 )
 De-Thi.com Tổng hợp 17 Đề HSG Quốc gia môn Hóa học THPT 2009-2025 (Có đáp án) - De-Thi.com
 ― 2―
 2.a) Xét dung dịch đệm có pH = 7,18, gồm H2PO4 0,120M và HPO4 oM
 ―2,15 ―7,18 ―7,21 ―12,32
 Vì 퐾a1 = 10 ≫ h = 10 ≈ 퐾a2 = 10 ≫ 퐾a3 = 10 nên trong dung dịch có các dạng tồn tại 
 ― 2― 3―
 chính là H2PO4 và HPO4 (bỏ qua dạng H3PO4,PO4 ).
 ― ―6,82
 Giả sử 0 ≫ [OH ] = 10 M, áp dụng công thức hệ đệm: 
 푃 2― 
 = 퐾 +lg 4 hay 7,18 = 7,21 + lg 표 →푪 = , 퐌 ≫ 10―6,82M (giả sử đúng). 
 2 ― 0,120 
 2PO4
 + ―3 2― + ―
 Khi thêm H với C = 1,00 × 10 M, có phản ứng: HPO4 + H →H2PO4
 ― 2―
 Thành phần giới hạn là H2PO4 0,121M và HPO4 0,111M
 HPO2― 0,111
 = 퐾 +lg 4 → = 7,21 + lg = 7,17
 Áp dụng công thức hệ đệm, có: 2 ― 0,121
 H2PO4
 ― ―6,83
 (thỏa mãn vì [OH ] = 10 M ≪ 2―, ―)
 HPO4 H2PO4
 2.b) Sau 5 ngày, pH của dung dịch là 7,00 . Khi đó, có:
 ―2,15 ―7,00 ―7,21 ―12,32 ― 2―
 Vì 퐾a1 = 10 ≫ h = 10 ≈ 퐾a2 = 10 ≫ 퐾a3 = 10 nên pH vẫn do hệ H2PO4 và HPO4 
 2― + ―
 quyết định. Xét phản ứng: HPO4 + H →H2PO4 
 ― 2―
 Sau phản ứng: H PO : ― = (0,120 + 푡 × 5)M;HPO : 2― = (0,112 ― 푡 × 5)M
 2 4 H2PO4 4 HPO4
 ―7,00
 Giả sử ―và 2― ≫ h = 10 M, có: 
 H2PO4 HPO4
 푃 2― 0,112 푡×5
 = 퐾 +lg 4 hay 7,00 = 7,21 + lg →풕 = ퟒ, × ― 퐦퐨퐥
 2 ― 0,120 푡×5
 H2PO4
 Kiểm tra giả thiết: ― = 0,1435M, 2― = 0,0885M ≫ h→ giả sử đúng.
 H2PO4 HPO4
 Vậy, mỗi ngày, trung bình vi sinh vật giải phóng 4,70 × 10―3 mol ion H+.
 Chú ý: Nếu sử dụng công thức hệ đệm mà không kiểm tra điều kiện thi trừ 0,125 điểm.
 ― + ―
 1.a) Tại anode: Pb( ) + HSO4 ( 푞)→PbSO4( ) + H ( 푞) + 2e
 ― +
 Tại cathode: PbO2( ) + HSO4 ( 푞) + 3H ( 푞) + 2e→PbSO4( ) + 2H2O(푙)
 ― +
 Phản ứng tổng cộng: Pb( ) + PbO2( ) + 2HSO4 ( 푞) + 2H ( 푞)→2PbSO4( ) + 2H2O(푙)
 1.b) O∘25∘C = 298 K :
III (3,0 
 ∘ ―3 
điểm) E298 = 1,640 + 1,34 × 10 × 298 = , 퐕
 ∘ ∘ ―1 ― 
 ΔrG298 = ― nFE298 = ―2 × 96485 × 2,039 = ―393465,83 J mol = ― ,ퟒ 퐤퐉 퐦퐨퐥 
 ( mol―1 : tính cho một mol phản ứng)
 ΔH∘ ΔS∘
 Δ G∘ = ―nFE ∘ = ΔH∘ ― TΔS∘⇒E∘ = ― + × T
 r nF nF
 De-Thi.com