Đề thi chọn học sinh giỏi trại hè Hùng vương năm học 2013 – 2014 môn Hóa học lớp 1038783

SỞ GD & ĐT SƠN LA TRƯỜNG THPT CHUYÊN SƠN LA ĐỀ THI ĐỀ NGHỊ KÌ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI TRẠI HÈ HÙNG VƯƠNG NĂM HỌC 2013 – 2014 MƠN HĨA HỌC LỚP 10 Thời gian : 180 phút Câu 1: (Cấu tạo nguyên tử-Hóa học hạt nhân) A, B nguyên tố chu kỳ bảng tuần hồn B có tổng số lượng tử ( n + l ) lớn tổng số lượng tử ( n + l ) A Tổng số đại số số lượng tử electron cuối cation A a  3,5 a)Xác định số lượng tử electron cuối A, B b)Viết cấu hình electron xác định tên A, B Cu trạng thái rắn kết tinh theo kiểu lập phương chặt khít Tính bán kính nguyên tử Cu (theo Å) Biết khối lượng riêng Cu 8,96 g/cm3 M= 63,55 Câu 2: ( Hình học phân tử-Liên kết hố học-Tinh thể-Định luật tuần hồn) Viết cơng thức Lewis, nêu trạng thái lai hóa nguyên tử trung tâm dạng hình học phân tử sau: KrF2, IF3, SeF4, KrF4,,XeOF4, AsF5 Cho: As (Z = 33); Se (Z = 34); Kr (Z = 36) Xe (Z= 54) Câu 3: ( Nhiệt hóa học ) Amoni hidrosunfua chất không bền dễ dàng bị phân hủy thành NH3(k) H2S(k) NH4HS(r) NH3(k) + H2S(k) Cho biết số liệu nhiệt động học sau 25oC Ho ( KJ.mol-1) So ( J.K-1.mol-1) NH4HS(r) -156,9 113,4 NH3(k) - 45,9 192,6 H2S(k) - 20,4 205,6 Tính  H0,  S0,  G0 250C Tính số cân Kp 25oC phản ứng Tính số cân Kp 35oC phản ứng giả thiết  H0  S0 không phụ thuộc vào nhiệt độ Tính áp suất tồn phần bình chứa phản ứng đạt cân 250C Bỏ qua thể tích NH4HS(r) Câu : ( Động hố học ) Có phản ứng bậc : CCl3COOH (k)  CHCl3 (k) + CO2 (k) tiến hành 30oC, nồng độ chất phản ứng giảm nửa sau 23 phút 20 giây Ở 70oC, nồng độ chất phản ứng giảm nửa sau 16 phút 40 giây ThuVienDeThi.com a) Tính thời gian cần để nồng độ giảm xuống 1/4 37oC hệ số nhiệt độ tốc độ phản ứng b) Tính lượng hoạt hóa phản ứng Dinitơ pentoxit phân hủy tạo thành nitơ oxit oxy theo phương trình: 2N O → 4NO + O 2 Phản ứng phân hủy dinitơ pentoxit diễn theo chế sau: 1) N2O5 NO2 + NO3 (2) NO2 + NO3 NO2 + O2 + NO (3) NO + N2O5 NO2 Sử dụng nguyên lý nồng độ ổn định, viết biểu thức tốc độ thực bậc phản ứng phân huỷ dinitơ pentoxit Câu ( Cân dung dịch điện li) Trộn 10,00 mL dung dịch CH3COOH 0,20 M với 10,00 mL dung dịch H3PO4, thu dung dịch A có pH = 1,50 Tính CH3PO4 dung dịch H3PO4 trước trộn Tính độ điện li CH3COOH dung dịch A Thêm từ từ Na2CO3 rắn vào dung dịch A pH = 4,0, thu dung dịch B Tính số gam Na2CO3 dùng Cho biết: H3PO4: pKa1 = 2,15; pKa2 = 7,21; pKa3 = 12,32; CH3COOH: pKa = 4,76; CO2 + H2O có pKa1 = 6,35; pKa2 = 10,33 Câu (Phản ứng oxi hoá khử - Pin điện -điện phân) Cho giản đồ Latimer photpho môi trường kiềm: -1,345V -1,12V PO4 3- HPO32- -0,89V -2,05V H2PO2 - P PH3 Viết nửa phản ứng cặp oxi hố - khử Tính khử chuẩn cặp HPO32- / H2PO2- H2PO2-/PH3 Câu 7: ( Halogen)-Oxi-Lưu huỳnh) Tại tồn phân tử H5IO6 không tồn phân tử H5ClO6 Một phương pháp điều chế axit H5IO6 cho I2 tác dụng với dung dịch HClO4 đậm đặc Viết phương trình phản ứng xảy Giải thích lực electron F lại nhỏ Cl( 328 kJ/mol so với 349kJ/mol) độ âm điện F lớn hơn? Xác định chất A,B,C,D,E viết PTPU thực sơ đồ sau: ThuVienDeThi.com D+ A dd KOH,t0 A KNO3, H2SO4 dd KOH dd KOH B I2 N2H4 CO E D 200oC C Câu 8: ( Bài tập tổng hợp ) Hòa tan 11,92g hỗn hợp (A) gồm kim loại kiềm X,Y kim loại M thuộc nhóm IIA vào nước thu 3,20 lít dung dịch (C) 0,16 mol khí (B) Dung dịch D lỗng chứa HCl H2SO4 số mol HCl gấp đôi số mol H2SO4 Cho 1/2 dung dịch (C) vào V(lít) dung dịch D, thu hỗn hợp sản phẩm E ( gồm kết tủa dung dịch ) a Tính khối lượng muối khan thu cô cạn E biết E tác dụng với dung dịch Na2CO3 dư giải phóng 1,12 lít khí (đo ĐKC) b Cho ½ dung dịch C lại vào dung dịch Al(NO3)3 0,5M, thu kết tủa F dung dịch G Nhiệt phân hoàn tồn F 2,55g chất rắn Tính thể tích dung dịch Al(NO3)3 dùng c Cho V(lít) dung dịch D vào dung dịch G So sánh lượng kết tủa thu lúc với lượng kết tủa câu V.1 Biết M phản ứng với nước, muối sun-fát M khơng tan Các phản ứng xảy hồn toàn Hết - ThuVienDeThi.com Trường THPT Chuyên Sơn La HƯỚNG DẪN CHẤM ĐỀ ĐỀ XUẤT TRẠI HÈ HÙNG VƯƠNG LẦN THỨ X Mơn thi: Hố học Lớp 10 Câu 1: (Cấu tạo nguyên tử-Hóa học hạt nhân) A, B nguyên tố chu kỳ bảng tuần hồn B có tổng số lượng tử ( n + l ) lớn tổng số lượng tử ( n + l ) A Tổng số đại số số lượng tử electron cuối cation A a  3,5 a)Xác định số lượng tử electron cuối A, B b)Viết cấu hình electron xác định tên A, B Cu trạng thái rắn kết tinh theo kiểu lập phương chặt khít Tính bán kính nguyên tử Cu (theo Å) Biết khối lượng riêng Cu 8,96 g/cm3 M= 63,55 Hướng dẫn giải 1.3 1,5 điểm a)Vì nguyên tố chu kỳ nên nguyên tố có số lớp electron ( n ) Mà tổng ( n + l ) B lớn tổng ( n + l ) A nên: Cấu hình electron lớp ngồi A, B là: A: ns2 B: np1 Mặt khác A có 2e lớp ngồi  cation A có dạng A2+ Vậy tổng đại số số lượng tử A2+ là: (0,25 điểm) (n – ) + + Vậy số lượng tử : = 3,5 ThuVienDeThi.com (0,25 điểm) A: n = l=0 m=0 l=1 m=-1 s=- điểm) B: n = s=+ điểm) (0,25 (0,25 b)Cấu hình electron A, B: ( Mg ) 1s22s22p63s2 A: (0,25 điểm) B: 1s22s22p63s23p1 ( Al ) (0,25 điểm) Tinh thể lập phương chặt khít có mạng kiểu lập phương tâm mặt Số mắt ô mạng: Thể tích mạng: (4 × 63,55) / (8,96 × 6,022 × 1023) = 4,71× 10-23 cm3 Độ dài cạnh mạng: 3,61 × 10-8 cm Bán kính M: × 3,61 × 10 ‒ 8/4 = 1,28 × 10 ‒ �� = 1,28 Å Câu 2: ( Hình học phân tử-Liên kết hố học-Tinh thể-Định luật tuần hồn) Viết cơng thức Lewis, nêu trạng thái lai hóa nguyên tử trung tâm dạng hình học phân tử sau: KrF2, IF3, SeF4, KrF4,,XeOF4, AsF5 Cho: As (Z = 33); Se (Z = 34); Kr (Z = 36) Xe (Z= 54) Hướng dẫn giải sp3d, đường thẳng sp3d, chữ T sp3d, bập bênh O F F sp3d2vng phẳng F Xe F sp3d2, chóp đáy vng sp3d, lưỡng tháp tam giác Câu 3: ( Nhiệt hóa học ) Amoni hidrosunfua chất không bền dễ dàng bị phân hủy thành NH3(k) H2S(k) NH4HS(r) NH3(k) + H2S(k) ThuVienDeThi.com Cho biết số liệu nhiệt động học sau 25oC Ho ( KJ.mol-1) So ( J.K-1.mol-1) NH4HS(r) -156,9 113,4 NH3(k) - 45,9 192,6 H2S(k) - 20,4 205,6 Tính  H0,  S0,  G0 250C Tính số cân Kp 25oC phản ứng Tính số cân Kp 35oC phản ứng giả thiết  H0  S0 không phụ thuộc vào nhiệt độ Tính áp suất tồn phần bình chứa phản ứng đạt cân 250C Bỏ qua thể tích NH4HS(r) Hướng dẫn giải  H0 = 90,6 KJ.mol-1  S0 = 284,8 J.K-1.mol-1  G0 =  H0 – T  S0 = 5,7 KJ.mol-1  G0 = -RT lnKa => Ka = 0,1008 Kp = PNH3.PH2S = 0,1008  G0 =  H0 – T  S0 = 2839 J.mol-1 => Ka = 0,3302 Kp = PNH3.PH2S = 0,3302 bar2 Ptồn phần = PH2S + PNH3 Vì nH2S = nNH3 => PNH3 = PH2S = 0,5 Ptoàn phần =>Ptồn phần = 0,635 Câu : ( Động hố học ) Có phản ứng bậc : CCl3COOH (k)  CHCl3 (k) + CO2 (k) tiến hành 30oC, nồng độ chất phản ứng giảm nửa sau 23 phút 20 giây Ở 70oC, nồng độ chất phản ứng giảm nửa sau 16 phút 40 giây a) Tính thời gian cần để nồng độ giảm xuống 1/4 37oC hệ số nhiệt độ tốc độ phản ứng b) Tính lượng hoạt hóa phản ứng Dinitơ pentoxit phân hủy tạo thành nitơ oxit oxy theo phương trình: 2N O → 4NO + O 2 Phản ứng phân hủy dinitơ pentoxit diễn theo chế sau: 1) N2O5 NO2 + NO3 (2) NO2 + NO3 NO2 + O2 + NO (3) NO + N2O5 NO2 Sử dụng nguyên lý nồng độ ổn định, viết biểu thức tốc độ thực bậc phản ứng phân huỷ dinitơ pentoxit ThuVienDeThi.com HD: 343K = 0, 693 0, 693 4 1  t1 1000 = 6,9310 s Theo t = * k 303K = N0 C0 ln 2, 303 lg  t1 = = 2000 s 4 0, 25C k Nt 6, 93 10 (tức  t ) 0, 693 0, 693  = 1,39104 s1 t1 5000 343303 k343   10   = 1,125 Hệ số nhiệt độ: ln k303 kT Ea 1  (  ) b) Theo ln kT R T1 T2  ln Ea 6,93 104       4 1,39 10 8,314  303 343   Ea = 34,704 (KJ/mol) Áp dụng nguyên lý nồng độ ổn định ta có: d [NO3 ]  k1 NO   k NO3  CO = dt k1 NO  Suy [NO3]= k CO  Mặt khác ta lại có: d CO  dt  k NO3 CO  = k2 k1 NO  k CO  Hay suy điều phải chứng minh định tốc độ phản ứng) [CO]= k1[NO2]2 d [CO ]  k NO  (lúc k= k1, tức giai đoạn dt Câu (Cân dung dịch điện li) Trộn 10,00 mL dung dịch CH3COOH 0,20 M với 10,00 mL dung dịch H3PO4, thu dung dịch A có pH = 1,50 Tính CH3PO4 dung dịch H3PO4 trước trộn Tính độ điện li CH3COOH dung dịch A Thêm từ từ Na2CO3 rắn vào dung dịch A pH = 4,0, thu dung dịch B Tính số gam Na2CO3 dùng Cho biết: H3PO4: pKa1 = 2,15; pKa2 = 7,21; pKa3 = 12,32; CH3COOH: pKa = 4,76; CO2 + H2O có pKa1 = 6,35; pKa2 = 10,33 HD: pHA = 1,50 → không cần tính đến phân li nước ThuVienDeThi.com Các trình xảy dung dịch A: H3PO4 Ka1 = 10-2,15 ƒ H+ + H PO-4 CH3COOH ƒ H+ + CH3COOKa = 10-4,76 H PO-4 Ka2 = 10-7,21 ƒ H+ + HPO 24 HPO 2Ka3 = 10-12,32 ƒ H+ + PO34 Vì Ka1 >> Ka >> Ka2 >> Ka3 nên pHA tính theo (1): H3PO4 Ka1 = 10-2,15 ƒ H+ + H PO-4 [ ] 0,5C – 101,5 101,5 101,5 → CH PO = C = 0,346 M [] Ka = 104,76 H+ CH3COOH ƒ + CH3COO0,1-x 101,5 x → x = 5,49.105 M → αCH3COOH  Tại pH = 4,00 ta có: (1) (2) (3) (4) 5, 49.105 100 = 0,055% 0,1 K [H PO 4 ] 10 2,15 [H PO 4 ] = a1 = → = 0,986 [H 3PO ] [H ] 10  [H PO 4 ] + [H3PO ] K a2 10 7 , 21 [HPO 24  ] = = = 103,21 → [ HPO2-4 ] n Al(OH)3 pư(8) = 0,05 (mol) Ta thấy nOH-(1/2 d2 C) = 0,16 (mol) > 0,05 nên xảy (6), (7) (8) Gọi nAl3+ = n Al = a (mol) => nAl(OH)3 pư(6) = a => nAl(OH)3 pư(7) = a - 0,05 Ta có : nOH- pư(6) + nOH- pư(7) = nOH- (1/2 d2 C) ↔ 3a + (a -0,05 ) = 0,16 a = 0,0525 Vậy thể tích d Al(NO3)3 0,0525/ 0,5 (l) = 0,105 (l) hay 105 (ml) Đã có V(l) d2 D : d2 G H+ : 4x = 0,26 (mol) Cl- : 2x = 0,13 (mol) SO42- : x = 0, 065 (mol) M+: M2+ AlO2- : có n AlO2- = n Al(OH)3 pư(7) =a- 0,05= 0,0025 d2 D + d2 G M2+ + SO4 2- = MSO4 ↓ (9) + AlO2 + H + H2O = Al(OH)3 ↓ (10) 0,0025 0,0025 0,0025 Do nH+ = 0,26 (mol) > nAlO2 - nên xảy tiếp pứ : Al(OH)3 + 3H+ = Al3+ + 3H2O (11) 0,0025 0,0075 Với số mol trên, Al(OH)3 tan hết Vậy lượng kết tủa thu lúc hoàn toàn giống lượng kết tủa thu câu a ( lượng chất ) - Hết -11 ThuVienDeThi.com ThuVienDeThi.com ... - ThuVienDeThi.com Trường THPT Chuyên Sơn La HƯỚNG DẪN CHẤM ĐỀ ĐỀ XUẤT TRẠI HÈ HÙNG VƯƠNG LẦN THỨ X Mơn thi: Hố học Lớp 10 Câu 1: (Cấu tạo nguyên tử -Hóa học hạt nhân) A, B nguyên... 10 ‒ �� = 1,28 Å Câu 2: ( Hình học phân tử-Liên kết hố học- Tinh thể-Định luật tuần hồn) Viết cơng thức Lewis, nêu trạng thái lai hóa nguyên tử trung tâm dạng hình học phân tử sau: KrF2, IF3, SeF4,... giác Câu 3: ( Nhiệt hóa học ) Amoni hidrosunfua chất khơng bền dễ dàng bị phân hủy thành NH3(k) H2S(k) NH4HS(r) NH3(k) + H2S(k) ThuVienDeThi.com Cho biết số liệu nhiệt động học sau 25oC Ho ( KJ.mol-1)