TRẠI HÈ HÙNG VƯƠNG LẦN THỨ XVI – ĐIỆN BIÊN 2022 KỲ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI MƠN: HĨA HỌC - KHỐI: 10 Ngày thi: 12 tháng năm 2022 Thời gian làm bài: 180 phút (không kể thời gian giao đề) Đề thi gồm có 04 trang ĐỀ CHÍNH THỨC Họ tên thí sinh:…………………………………………Số báo danh:…………… Câu (2,5 điểm): Phổ mặt trời cho vạch hấp thụ liên tiếp bước sóng 1, 2, 3 Kết phân tích vạch hấp thụ có nguồn gốc từ chuyển electron tiểu phân “kiểu hidro” tạo từ heli trạng thái kích thích Biết: 1 R He ( ) nt nc a) Xác định tiểu phân “kiểu hiđro” tạo từ He b) Biết vạch hấp thụ tương ứng với chuyển electron từ nt = lên nc = 6, Xác định 1, 2 3 (theo Å) c) Xác định lượng ion hóa (theo J) tiểu phân trạng thái Cho biết: RHe = 4,391.107 m-1; h = 6,625.10-34 J.s; c = 3.108 m/s a) Hoàn thành phản ứng hạt nhân sau: 18 1 O H D (1) F (2) F 19 F 16 O 18 F 11H n D 20 18 18 (3) F (4) b) Sự phân rã số hạt nhân bền phụ thuộc vào tỉ số số nơtron số proton hạt nhân (kí hiệu T) Nếu T hạt nhân bền lớn T hạt nhân đồng vị bền, hạt nhân bền phân rã kiểu , ngược lại, nhỏ phân rã kiểu + Xác định kiểu phân rã để hoàn thành bảng sau: Hạt nhân 11 C 20 F 17 F 14 C Kiểu phân rã Câu (2,5 điểm): Thực nghiệm cho biết nhiệt độ T, phản ứng sơ cấp: A + B C + D (1) có k = 0,693 M-1phút-1 Tính thời gian để nửa lượng A phản ứng nhiệt độ T nồng độ ban đầu: a) [A]o = [B]o = 1,00.10-2 M b) [A]o = 1,00.10-2 M; [B]o = 2,00 M Trang 1/4 Khi đun nóng dung dịch benzendiazoni xảy phản ứng hoàn toàn: C6H5N2Cl(aq) + H2O(l) C6H5OH(aq) + H+(aq) + Cl-(aq) + N2(k) (2) Động học phản ứng (2) nghiên cứu cách đo thể tích khí N2 (được coi khí lí tưởng) sinh theo thời gian (tại nhiệt độ áp suất) a) Gọi Vt V thể tích khí N2 tạo thời điểm t thời điểm kết thúc phản ứng, k số tốc độ phản ứng Chỉ phản ứng có bậc C6H5N2Cl phương trình động học có dạng: kt ln V V Vt b) Trong thí nghiệm tiến hành 30oC người ta thu số liệu thực nghiệm sau: t(h) 0,5 1,0 3,0 6,0 8,0 15,0 20,0 Thể tích khí N2 (mL) 17,96 31,32 58,11 67,85 69,22 69,82 69,82 Chứng minh điều kiện thí nghiệm phản ứng có bậc C6H5N2Cl Tính số tốc độ thời gian bán hủy phản ứng 30oC c) Biết lượng hoạt hóa phản ứng (2) 99,105 kJ/mol Tính thời gian cần thiết để nửa lượng C6H5N2Cl phản ứng đun nóng dung dịch 50oC, biết điều kiện khác thí nghiệm giữ nguyên ý b) Câu (2,5 điểm): Một mẫu khí lí tưởng trạng thái có T1 = 298 K, P1 = 5,0 bar, V1 = 9,911 L, giãn nở đẳng nhiệt thuận nghịch đến trạng thái có P2 = 1,0 bar Tính: a) nhiệt độ thể tích hệ trạng thái b) công, nhiệt, biến thiên nội biến thiên entanpi trình Ở 25oC, đốt cháy 1,0 mol C3H8(k) bình kín tích khơng đổi tỏa nhiệt lượng 2212,51 kJ Tính: a) Nhiệt đốt cháy C3H8(k) 25oC, 1,0 bar b) Nhiệt hình thành chuẩn C3H8(k) 25oC c) Năng lượng phân li trung bình liên kết C-H C3H8 298K, 1,0 bar Cho biết: Ở 25oC, 1,0 bar: Nhiệt hình thành chuẩn chất: f H o298,C(k) 715, 00 kJ / mol ; f H o298,H2O(l) 285,82 kJ / mol ; f H o298,CO2 (k ) 393,51 kJ / mol Năng lượng phân li trung bình liên kết: EH-H = 434,72 kJ/mol; EC-C = 345,81 kJ/mol Câu (2,5 điểm): a) Vẽ cấu trúc hình học phân tử (cả cặp electron tự (nếu có) ngun tử trung tâm) dự đốn góc liên kết cho phân tử: XeF2, XeF4, BF3 b) Thực nghiệm cho biết ba hợp chất CHBr3, SiHBr3, CH(CH3)3 có cấu tạo tứ diện Tuy nhiên góc liên kết nguyên tử trung tâm (không kể tới H xét góc này) lại khơng Biết độ âm điện H 2,20; CH3 2,27; Csp3 2,47; Si 2,24; Br 2,50 Dựa vào mơ hình VSEPR độ âm điện, lập luận để xếp góc liên kết hợp chất theo thứ tự tăng dần Trang 2/4 Trong tinh thể ReO3, nguyên tử Re bao quanh nguyên tử oxi tạo nên bát diện giống Biết tinh thể ReO3 thuộc hệ lập phương (chiều dài cạnh 0,374 nm) ngun tử Re chiếm vị trí đỉnh hình lập phương a) Vẽ mạng sở tinh thể ReO3 b) Giả sử ReO3 tinh thể ion Biết bán kính ion O2- 0,126 nm, tính bán kính ion Re6+ c) Tính bán kính lớn cation lạ nằm mạng lưới tinh thể ReO3 mà không làm thay đổi kích thước mạng (bỏ qua tương tác ion tinh thể ReO3) Câu (2,5 điểm): Hoạt động trao đổi chất, tiêu hóa thức ăn hoạt động thể chất người đưa lượng đáng kể axit vào máu Lượng axit đủ để làm giảm pH máu khơng điều chỉnh Tuy nhiên sống tế bào đòi hỏi độ pH thay đổi Vì máu phải đảm bảo trì pH ngưỡng an tồn (7,36-7,44) nhờ hệ đệm chế cho phép thải axit khỏi thể Trong hệ đệm bicacbonat đóng vai trò đặc biệt quan trọng Để đơn giản toán sau xét hệ đệm máu hệ bicacbonat, tính tốn thực 37oC, H2CO3 H2CO3(dd) tương ứng với CO2 hòa tan máu nhờ cân bằng: CO2(k) + H2O Biết pH máu 7,40 tổng nồng độ dạng tồn CO2 máu 0,0280 mol/L Tính nồng độ H2CO3 HCO3- máu (lấy chữ số sau dấu phẩy) Khi thể thực hoạt động thể chất, axit lactic (ký hiệu HA) tạo vào máu Giả sử hoạt động thể chất có mmol HA vào 6,0 lít máu thể a) Viết phương trình hóa học phản ứng axit lactic hệ đệm máu Tính số cân phản ứng rút kết luận b) Nếu coi hệ đệm bicacbonat máu hệ kín giá trị pH máu bao nhiêu? Giá trị có tương thích với sống tế bào không? c) Nếu hệ đệm bicacbonat máu hệ mở có nồng độ H2CO3 giữ không đổi thông qua việc loại bỏ H2CO3 dư thừa nhờ q trình hơ hấp pH máu bao nhiêu? Cho biết: 37oC, pKw = 13,62; pKa1(H2CO3) = 6,10; pKa2(H2CO3) = 10,30; pKa(HA) = 3,86 Câu (2,5 điểm): Pin Kẽm-Oxit bạc (được thương mại hóa với kí hiệu D350) có dung lượng 100 mAh Pin mô tả sơ đồ: (-) Zn,ZnOKOHAg2O,Ag (+) dE 1,8.10 4 V / K dT a) Viết phương trình phản ứng xảy điện cực phản ứng tổng quát pin hoạt động Ở 25oC, sức điện động pin 1,596 V Hệ số nhiệt độ E b) Xác định Go, So Ho phản ứng tổng quát 25oC c) Tính thời gian lớn mà pin cung cấp dịng điện có cường độ 200 A Cho biết: Hằng số Faraday: F = 96485 C/mol Giản đồ Latimer Crom môi trường axit (pH = 0) sau: 0,293 o Eo Ex 0,55 2,10 0,912 y Cr(IV) Cr(V) Cr Cr(VI) ( Cr2O72 ) Cr3+ Cr2+ - 0,744 Trang 3/4 a) Tính E ox E oy b) Tính tốn cho biết mơi trường có pH = 0, Cr(IV) tự oxi hóa khử thành Cr3+ Cr(VI) hay không? c) Khi cho K2Cr2O7 tác dụng với H2O2 môi trường axit thu sản phẩm có màu xanh Viết phương trình ion phản ứng xảy cho biết phản ứng có phải phản ứng oxi hóa khử hay khơng ? Tại sao? Ghi số oxi hóa tương ứng nguyên tố chất tham gia phản ứng Câu (2,5 điểm): Viết phương trình hóa học thực dãy chuyển hóa sau: Trong cơng nghiệp H2O2 điều chế cách cho axit A axit B tác dụng với nước Sản phẩm hai phản ứng H2SO4 H2O2 Biết tổng số nguyên tử phân tử A A nguyên tố oxi chiếm 70,18% khối lượng Phân tử B chứa nhiều phân tử A nguyên tử S ba nguyên tử O a) Xác định A, B viết phương trình phản ứng xảy b) Viết công thức cấu tạo, cho biết trạng thái lai hóa (với nguyên tử có lai hóa) nguyên tử A B Xác định số oxi hóa nguyên tử A B c) Giải thích A B có tính oxi hóa mạnh có tính axit mạnh Câu (2,5 điểm): A, B, C, D muối kim loại Na, X hỗn hợp gồm mol muối Đun nóng X đến 200oC thấy có khí E (chứa hai ngun tố khơng cháy được) thu hỗn hợp Y (có khối lượng giảm 12,50% so với khối lượng X) chứa 1,33 mol A, 1,67 mol C mol D Nếu đun nóng đến 400oC thu hỗn hợp Z có A D Nếu tiếp tục đun nóng đến 600oC lại A Biết A chứa hai nguyên tố phần trăm khối lượng Na A 39,32 Xác định: a) A, B, C, D viết phương trình hóa học phản ứng xảy b) Thành phần phần trăm theo khối lượng chất hỗn hợp Y c) Thành phần phần trăm theo số mol chất hỗn hợp Z Cho biết: H = 1; O = 16; Na = 23; F = 9; Cl = 35,5; Br = 80; I = 127; N = 14; P = 31; S = 32; C = 12; Si = 28 …………HẾT ………… Lưu ý: - Thí sinh khơng sử dụng tài liệu - Cán coi thi khơng giải thích thêm Trang 4/4 ... 6 ,10; pKa2(H2CO3) = 10, 30; pKa(HA) = 3,86 Câu (2,5 điểm): Pin Kẽm-Oxit bạc (được thương mại hóa với kí hiệu D350) có dung lượng 100 mAh Pin mô tả sơ đồ: (-) Zn,ZnOKOHAg2O,Ag (+) dE 1,8 .10. .. C6H5N2Cl Tính số tốc độ thời gian bán hủy phản ứng 30oC c) Biết lượng hoạt hóa phản ứng (2) 99 ,105 kJ/mol Tính thời gian cần thiết để nửa lượng C6H5N2Cl phản ứng đun nóng dung dịch 50oC, biết... Faraday: F = 96485 C/mol Giản đồ Latimer Crom môi trường axit (pH = 0) sau: 0,293 o Eo Ex 0,55 2 ,10 0,912 y Cr(IV) Cr(V) Cr Cr(VI) ( Cr2O72 ) Cr3+ Cr2+ - 0,744 Trang