SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO KỲ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI CẤP TỈNH KHÁNH HÒA NĂM HỌC 2014 – 2015 (((( ((((((((( Môn thi HÓA HỌC – THPT BẢNG A (Vòng 1) Ngày thi 10/10/2014 (Thời gian 180 phút – không kể thời gi[.]
SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO KHÁNH HÒA KỲ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI CẤP TỈNH NĂM HỌC 2014 – 2015 Mơn thi : HĨA HỌC – THPT BẢNG A (Vịng 1) ĐÁP ÁN ĐỀ CHÍNH THỨC Ngày thi : 10/10/2014 (Thời gian :180 phút – không kể thời gian phát đề) Bài : (3,0 điểm) Phân tử NH3 có dạng hình chóp tam giác (ngun tử N đỉnh hình chóp) Ion có dạng hình tứ diện (nguyên tử N nằm tâm tứ diện đều) Dựa vào xen phủ obitan, mơ tả hình thành liên kết phân tử NH3 ion Sự phá vỡ liên kết F-F mol flo đòi hỏi lượng 159 kJ (năng lượng sử dụng dạng quang năng) Hãy tính bước sóng photon cần sử dụng để phá vỡ liên kết F-F phân tử F2 Đáp án Trong phân tử NH3 ion Điểm , N có lai hóa sp3: Trong NH3 obitan lai hóa sp3 có cặp electron khơng liên kết, cịn obitan lai hóa sp khác với electron độc thân xen phủ với obitan s nguyên tử H có electron, tạo liên kết bền vững Trong , liên kết NH3, cịn obitan lai hóa sp3 với đơi 2,0 điểm electron xen phủ với AO 1s H+ khơng có electron, tạo liên kết thứ F2 + h 2F (J) (m) = 750(nm) 1,0 điểm Bài : (3,0 điểm) Một pin tạo từ đồng kẽm, nhúng vào dung dịch đồng (II) sunfat kẽm sunfat tương ứng Các dung dịch nối qua cầu muối Nồng Trang độ thể tích dung dịch tương ứng 0,100 M 1,00 dm Thế điện cực chuẩn : Viết bán phản ứng cho trình xảy catot anot pin Viết sơ đồ pin Tính suất điện động pin bắt đầu chu kì làm việc (T = 298 K) Tính điện tích cực đại thu từ pin Đáp án 1.Viết bán phản ứng cho trình xảy catot anot pin Anot : Zn → Zn2+ + 2e− Catot : Cu2+ + 2e− → Cu Viết sơ đồ pin Điểm 0,5 điểm 0,5 điểm (-) Zn | ZnSO4 0,1M || CuSO4 0,1M | Cu (+) Tính suất điện động pin bắt đầu chu kì làm việc (T = 298 K) E pin = = – 1,0 điểm – = 0,340 V - ( - 0,763 V) = 1,103 V Tính điện tích cực đại thu từ pin Pin Galvan làm việc tất Cu2+ bị khử hết 1,0 điểm → q = I.t = ne.F = 0,1.1.2.96500 =19.300 C Bài : (3,0 điểm) Để vận hành nhà máy điện hạt nhân, ban đầu người ta đưa vào lò phản ứng hỗn hợp gồm 3,25% làm nhiên liệu Người ta biết tự nhiên có có khả xảy phản ứng phân chia hạt nhân, cịn phản ứng, khơng Tuy nhiên, lị bắt nơtron qua trình biến đổi thành phân chia hạt nhân có khả để làm nhiên liệu hạt nhân Phản ứng phân chia hạt nhân bắt nơtron xảy sau : + Năng lượng liên kết hạt nhân qui nucleon : + +2 : 7,7 MeV; : 8,7 MeV; : 8,4 MeV Viết phương trình phản ứng biến đổi nơtron để biến thành , sang Biết ban đầu phóng xạ biến thành , đến lượt phóng xạ biến thành Tính lượng giải phóng nguyên tử Trang bị phân chia bắt lại Tính lượng giải phóng kg bị phân chia -1 Cho: tốc độ ánh sáng c = 3.10 m.s ; số Planck h = 6,625.10-34 J.s; số Avogađro NA = 6,022.1023 mol-1 Đáp án + 0,75 điểm + + Tính lượng giải phóng nguyên tử W = 140.8,4 + 94.8,7 – 235.7,7 = 184,3 (MeV) Tính lượng giải phóng kg W’ = 184,3 NA Điểm bị phân chia bị phân chia 1,0 điểm 1,25 điểm = 1,417.1027 (MeV) = 2,267.1014 (J) Bài : (6,0 điểm) Người ta cho vào bình chân khơng lượng PCl cần đủ để tạo áp suất 1,0 atm nhiệt độ 500,0K Nhưng nhiệt độ cho PCl bị phân hủy phần, nên áp suất thực cao Xác định áp suất bình nhiệt độ 500,0K số cân K p phản ứng phân hủy : PCl5(k) PCl3(k) + Cl2(k) 0,506 Khi nhiệt độ tăng đến 600,0K, số cân K p 17,2 Tính ΔH° ΔS° phản ứng phân hủy PCl5 phản ứng với SO2 theo phương trình phản ứng : PCl5 + SO2 → POCl3 + SOCl2 a Cho biết cấu trúc hình học phân tử photphoryl clorua (POCl 3) thionyl clorua (SOCl2) (biết nguyên tử trung tâm tương ứng phân tử photpho lưu huỳnh) b Đun nóng nhiệt độ sơi, thionyl clorua (SOCl2) phân hủy theo phương trình phản ứng : SOCl2 → S2Cl2+ SO2+ Cl2 Cân phương trình phản ứng phân hủy Photphoryl clorua (POCl3) phản ứng với nước tạo hỗn hợp axit HCl H3PO4 : POCl3 + 3H2O → H3PO4 + 3HCl Hằng số axit axit photphoric là: Ka1 = 7,5.10–3 ; Ka2 = 6,2.10–8 ; Ka3 = 3,6.10–13 Người ta cho 0,100 mol POCl3 vào bình định mức 150,0 ml, hịa nước pha lỗng đến vạch định mức dung dịch A Xác định pH dung dịch A tạo thành bình định mức Xác đinh pH sau cho vào dung dịch A: a 0,300 mol KOH b 0,350 mol KOH c 0,400 mol KOH Biết sau cho KOH rắn vào thể tích dung dịch giữ nguyên 150,0 ml Đáp án Xác định áp suất bình nhiệt độ 500,0K : PCl5(k) PCl3(k) + Cl2(k) Trang Điểm p tổng Ban đầu Phản ứng Cân atm x (1 – x) x x x x (1 + x) x = 0,502 → Áp suất tổng : p tổng = + 0,502 = 1,502 atm Khi nhiệt độ tăng đến 600,0 K, số cân Kp = 17,2 Tính ΔH° ΔS° phản ứng phân hủy 1,0 điểm 1,5 điểm Phương trình Van't Hoff : lnK = 500,0K : ln 0,506 = 600,0K : ln 17,2 = → ∆Hº= 87.948,68 J/mol ; ∆Sº= 170,234 J/mol.K a Cấu trúc hình hình học phân tử POCl3 SOCl2 1,0 điểm P, S có lai hóa sp3 → POCl3 : tứ diện ; SOCl2 : dạng hình chóp tam giác b Cân phương trình phản ứng phân hủy : SOCl2 S2Cl2 + 2SO2 + 3Cl2 Xác định pH dung dịch A tạo thành bình định mức: Dung dịch tạo thành bình định mức gồm : HCl → H+ + 2M 2M H3PO4 H+ + H2PO4– Ban đầu Cân 2M ( (2 + x) Ka1 = 7,5.10–3 x → 0,0025 → [H+] = 2,0025(M) → pH = - 0,3016 Xác đinh pH sau cho vào dung dịch A: a Thêm 0,300 mol KOH vào làm trung hòa vừa hết HCl → pH xác định H3PO4 H+ + H2PO4– Ka1 = 7,5.10–3 Ban đầu 0 Trang 1,0 điểm Cân ( x x 1,5 điểm → 0,067 → [H+] = 0,067(M) → pH = 1,174 b Thêm 0,350 mol KOH vào làm trung hòa hết HCl nửa H3PO4 : H3PO4 + KOH KH2PO4 + H2O Ban đầu 0,100 0,050 Phản ứng 0,050 0,050 0,050 Sau phản ứng 0,050 0,050 → dung dịch thu dung dịch đệm với lượng KH2PO4 H3PO4 → pH = pKa1 = – lg 7,5.10–3 = 2,125 c Thêm 0,400 mol KOH vào làm trung hòa hết HCl H3PO4 nấc thứ → dung dịch thu KH2PO4 → Bài : (5,0 điểm) Nung 8,08 gam một muối X đến khối lượng không đổi thì thu được sản phẩm khí và hơi, đồng thời thu được 1,6 gam hợp chất rắn không tan nước Nếu cho sản phẩm khí và qua 200 gam dung dịch NaOH 1,2% ở điều kiện xác định và vừa đủ thì thu được dung dịch một muối Y có nồng độ 2,47% Dung dịch muối Y hòa tan được kim loại đồng môi trường axit Tìm công thức phân tử muối X (biết nung, số oxy hóa của kim loại muối X khơng đởi) Có năm lọ dán nhãn từ A đến E chứa dung dịch không màu muối nitrat : nhôm nitrat, canxi nitrat, chì (II) nitrat, bạc nitrat kẽm nitrat Các dung dịch có nồng độ 0,1 mol/l Cho sử dụng ba hoá chất thử dung dịch axit clohidric, amoniac natri hidroxit (đều có nồng độ 0,1 mol/l) Phản ứng hoá chất thử dung dịch cho kết bảng sau : Dd HCl Dd NH3 Dd NaOH A Không phản ứng Kết tủa, sau tan Kết tủa, sau tan B Kết tủa Kết tủa, sau tan Kết tủa C Khơng phản ứng Kết tủa Kết tủa, sau tan D Không phản ứng Không phản ứng Không phản ứng E Kết tủa Kết tủa Kết tủa, sau tan Cho biết cation lọ Viết phương trình nhận biết cation tìm Một loại quặng hematit có chứa 60% Fe2O3 Một loại quặng manhetit có chứa 69,6% Fe3O4 Dùng hai loại với khối lượng tổng cộng 14 để sản xuất gang Biết luyện lị cao có 5% lượng sắt bị theo xỉ thu 6,65 gang có 4% ngun tố khơng phải sắt Tính khối lượng loại quặng dùng Đáp án - Khối lượng khí và : mkhí và = 8,08 – 1,6 = 6,48 gam - Khối lượng dung dịch muối : mdd muối = 6,48 + 200 = 206,48 gam Điểm 2,0 điểm Trang Vì dung dịch muối B hòa tan Cu môi trường axit → B là muối nitrat → A là muối nitrat Vì nung, số oxy hóa của kim loại muối A không đổi → 2R(NO3)n R2On + 2nNO2 + O2 4NO2 + O2 + 4NaOH → 4NaNO3 + 2H2O 0,06 0,015 0,06 0,06 (1) (2) → < 6,48 gam → 6,48 gam có nước →A là muối ngậm nước → → công thức phân tử muối A là : Fe(NO3)3.9H2O Cho biết cation lọ - Viết phương trình hóa học : A muối Zn2+ : B muối Ag+ : 2,0 điểm C muối Al3+ : D muối Ca2+ E muối Pb2+ : Trang Tính khối lượng loại quặng dùng : Gọi x, y khối lượng (tấn) quặng hematit quặng manhetit : 1,0 điểm → → (tấn) ; (tấn) HẾT Trang ... kg W’ = 18 4,3 NA Điểm bị phân chia bị phân chia 1, 0 điểm 1, 25 điểm = 1, 417 .10 27 (MeV) = 2,267 .10 14 (J) Bài : (6,0 điểm) Người ta cho vào bình chân khơng lượng PCl cần đủ để tạo áp suất 1, 0 atm... H2PO4– Ka1 = 7,5 .10 –3 Ban đầu 0 Trang 1, 0 điểm Cân ( x x 1, 5 điểm → 0,067 → [H+] = 0,067(M) → pH = 1, 174 b Thêm 0,350 mol KOH vào làm trung hòa hết HCl nửa H3PO4 : H3PO4 + KOH KH2PO4 + H2O Ban đầu... K) E pin = = – 1, 0 điểm – = 0,340 V - ( - 0,763 V) = 1, 103 V Tính điện tích cực đại thu từ pin Pin Galvan làm việc tất Cu2+ bị khử hết 1, 0 điểm → q = I.t = ne.F = 0 ,1. 1.2.96500 =19 .300 C Bài :