Germany CUỘC THI Chọn Học Sinh Giỏi Hóa hệ THPT NĂM HỌC 2013-2014 ĐỀ CHÍNH THỨC Môn: HÓA HỌC – (Trích đề thi Berlin-Đức) Vô Cơ Bài 1. 1/ X là nguyên tố thuộc nhóm A, hợp chất với hidro có dạng XH 3 . Electron cuối cùng trên nguyên tử X có tổng 4 số lượng tử bằng 4,5. a/ Xác định nguyên tố X, viết cấu hình electron của nguyên tử. b/ Ở điều kiện thường XH 3 là một chất khí. Viết công thức cấu tạo, dự đoán trạng thái lai hoá của nguyên tử trung tâm trong phân tử XH 3 , oxit bậc cao nhất, hidroxit bậc cao nhất của X. c/ Cho phản ứng: 2XOCl 2XO + Cl 2 , ở 500 0 C có K p = 1,63.10 -2 . Ở trạng thái cân bằng áp suất riêng phần của P XOCl =0,643 atm, P XO = 0,238 atm. 1/ Tính P Cl 2 ở trạng thái cân bằng. 2/ Nếu thêm vào bình một lượng Cl 2 để ở trạng thái cân bằng mới áp suất riêng phần của XOCl bằng 0,683 atm thì áp suất riêng phần của XO và Cl 2 là bao nhiêu? 2/ Ở điều kiện xác định hợp chất của kali iotđua(KI) kết tinh dưới dạng lập phương kiểu NaCl với hằng số mạng a KI = 706pm,còn hợp chất ion Taliiotđua (TlI) lại kết tinh dưới dạng lập phương kiểu CsCl. a/ Tính bán kính ion I - biết rằng bán kính ion K + = 133 pm và Tl + = 147pm.Cho K = 39; Tl = 204; I = 127. b/Xác định d theo kg/m 3 cho 2 dạng tinh thể trên.Hãy biểu diễn ô mạng cơ sở cho 2 kiểu mạng trên Bài 2: a/ Đốt cháy hoàn toàn 4,4g sunfua của kim loại M (công thức MS) trong oxi dư. Chất rắn sau phản ứng đem hoà tan trong 1 lượng vừa đủ dung dịch HNO 3 37,8% thấy nồng độ phần trăm của muối trong dung dịch thu được là 41,72%. Khi làm lạnh dung dịch này thì thoát ra 8,08g muối rắn. Lọc tách muối rắn thấy nồng độ phần trăm của muối trong dung dịch là 34,7%. Xác định công thức muối rắn b/ Hoà tan 7,82 gam XNO 3 vào nước thu được dung dịch A. Điện phân dung dịch A với điện cực trơ - Nếu thời gian điện phân là t giây thì thu được kim loại tại catot và 0,1792 lít khí (đktc) tại anot - Nếu thời gian điện phân là 2t giây thì thu được 0,56 lít khí (đktc) Xác định X và tính thời gian t biết I = 1,93 A. c/ Hỗn hợp X gồm Cu 2 O , FeS 2 , Fe và Cu.Cho hỗn hợp X tác dụng với dung dịch H 2 SO 4 loãng dư được chất rắn A hỗn hợp khí B và dung dịch C. Cô cạn dung dịch C được hỗn hợp muối khan D .Biết các chất trong A có khối lượng bằng nhau, trong B có thể tích bằng nhau và trong C tỉ lệ mol 2 muối là 1: 8. Xác định % khối lượng hỗn hợp X. Bài 3: Xét sự thủy phân của este metyl axetat ở 25 0 C trong các môi trường sau: * Trường hợp 1: Trong môi trường kiềm, khi tăng nồng độ kiềm lên gấp đôi thì tốc độ phản ứng tăng lên hai lần. Nhận xét này cũng được thấy khi tăng nồng độ của este lên hai lần. *Trường hợp 2: Phản ứng thuỷ phân được thực hiện trong môi trường đệm *Trường hợp 3: Người ta tiến hành phản ứng thuỷ phân trong môi trường axit HCl 0,05M dư. Động học của phản ứng được nghiên cứu bằng cách chuẩn độ 25ml hỗn hợp phản ứng bằng dung dịch NaOH ở từng thời điểm t với kết quả như sau : t [phút] 0 21 75 119 ∞ V NaOH [cm 3 ] 24,4 25,8 29,3 31,7 47,2 1/ Hãy viết phương trình động học của phản ứng. Cho biết bậc của phản ứng trong từng trường hợp. 2/ Trong TH1: Nếu cho 0,01 mol xút và 0,01 mol este vào 1lit nước (xem như thể tích thay đổi không đáng kể). Sau 200 phút thì 3/5 lượng este chưa bị phân huỷ. Tính hằng số tốc độ phản ứng k 1 3/ Trong TH 3: Hãy tính hằng số tốc độ phản ứng k 3 và thời gian để este phân huỷ hết 50%. Từ đó hãy so sánh giá trị k 1 và k 3 Bài 4: 1/ Cân bằng hóa học 2SO 2 + O 2 ↔ SO 3 (k) được nghiên cứu trong hai bình phản ứng , áp giữ khơng đổi là 1,0 bar. Các cân bằng được thực hiện từ các chất phản ứng SO 2 và O 2 theo các tỉ lệ hợp thức( theo hệ số cbpt). Gọi p là độ chuyển hóa của SO 2 ( là tỉ số của lượng SO 3 ở cân bằng với lượng SO 2 ban đầu.) Bình thứ nhất ở 550° C: p= 0,80 ; bình thứ 2 ở 420°C: p= 0,97 1. Phản ứng trên là tỏa nhiệt hay thu nhiệt ? 2. Tính hằng số cân bằng ở 550°C và 420°C suy ra giá trị ΔS° của phản ứng, giả sử ∆H° của phản ứng khơng đổi trong khoảng nhiệt độ 420°C tới 550°C. 2/ Entanpi thăng hoa của B-tricloborazin B 3 Cl 3 N 3 H 3 (tt)là 71,5 kJ.mol -1 , entanpi thủy phân của nó ở 25 o C là -476 kJ.mol -1 theo phản ứng sau: 3 3 3 3(tt) 2 (l) 3 3(aq) 4 (aq) B Cl N H 9H O 3H BO 3NH Cl+ → + . Cho biết các số liệu sau: 2 3 3 4 o o o H O(l) H BO (aq) NH Cl(aq) 285,200 ; 1076,500 ; 300,400∆Η = − ∆Η = − ∆Η = − (kJ/mol) a/ Tính entanpi tao thành của B-tricloborazin tinh thể và khí tại 298K b/Entanpi tạo thành 298K của B(k), Cl(k), N(k) và H(k) lần lượt là: 562,700 ; 121,700 ; 427,700 và 218,000 kJ.mol -1 . Tính năng lượng trung bình của liên kết B-N trong B-tricloborazin, biết năng lượng liên kết của N-H là 386 và B-Cl là 456 kJ.mol -1 Bài 5 1/ Dung dịch A gồm AgNO 3 0,05M và Pb(NO 3 ) 2 0,1M . a/ Tính pH của dung dịch A. b/ Thêm 10,00 ml dd KI 0,25M và HNO 3 0,2M vào 10ml dd A. Sau khi phản ứng người ta nhúng 1 điện cực Ag vào dd B vừa thu được và ghép thành pin( có cầu muối tiếp xúc 2 dd) với một điện cực có Ag nhúng vào dd X gồm AgNO 3 0,01M và KSCN 0,04M. a/ Viết sơ đồ pin.Tính sức điện động E p tại 25 0 C. b/ Viết phương trình pứ xảy ra khi pin hoạt động.Tính K CB của phản ứng. Cho biết : Ag + + H 2 O ↔ AgOH + H + (1) K 1 = 10 -11,7 Pb 2+ + H 2 O ↔ PbOH + + H + (2) K 2 = 10 -7,8 Chỉ số tích số tan pK s ( AgI): 16; pK s ( PbI 2 ) = 7,86 ; pK s (AgSCN) = 12; E 0 Ag+/ Ag = 0,799V; RT/F.ln= 0,0592lg 2/ a/ Lắc bột đồng trong dd CuSO 4 10 -3 M ở 25 0 C. Tính nồng độCu + , Cu 2+ lúc cân bằng , biết rằng K= [Cu 2+ ]/ [Cu + ] 2 = 1,2.10 6 . Tính E 0 2 (Cu + /Cu) va E 0 3 (Cu 2+ /Cu + ) , biết rằng E 0 1 (Cu 2+ /Cu) = 0,34V. b/ Tính thế E 0 4 ( Cu(NH 3 ) 2 + /Cu), biết rằng hằng số tạo thành tổng hợp β 2 của ion phức Cu(NH 3 ) 2 + là 10 11 . c/ E 0 ( Cu(NH 3 ) 4 2+ /Cu(NH 3 ) 2 + ) là 0,05V. Hỏi trong dd NH 3 ion Cu(NH 3 ) 2 + có bị phân hủy ra Cu(NH 3 ) 4 2+ khơng? 3/ Một mẫu đá đã được đem từ mặt trăng về tiến hành phân tích bằng phương pháp khối phổ. Kết quả phân tích cho thấy: n(A) là số ngun tử của A; 40 40 ( Ar) 10,3. ( ) n n K = Biết n( 40 Ar)có mặt ở dạng bền; n( 40 K) ở dạng phóng xạ.Giả sử tất cả các ngun tử Ar này đều được tạo thành do sự phân rã của các ngun tử K tạo nên.Hãy xác định tuổi của mẫu đá trên.Cho chu kì bán rã của 40 K là 1,25.10 9 năm. Bài 6 a/ Hỗn hợp X gồm 2 hchc A,B trong mỗi chất chỉ có 1 nhóm chức –OH hay –CHO.Nếu cho hh X qua dd AgNO 3 /NH 3 dư thu 21,6 gam Ag (khơng có khí thốt do tạo thành muối amoni). Nếu cho X tác dụng hồn tồn với H 2 ,t o ,Ni thấy có 4,4 l H 2 (đktc) pứ.Nếu lấy sản phẩm của phản ứng trên tác dụng hết với Na có 2,24 l H 2 (đktc) thốt ra. Còn nếu đốt cháy hồn tồn sản phẩm đó rồi cho tồn bộ sản phẩm cháy hấp thụ vào 300 g dd KOH 28% thì sau thí nghiệm nồng độ của KOH còn 11,937%. Xác định cơng thức A,B. b/ A là hỗn hợp gồm 3 hidrocacbon X,Y,Z thuộc dãy đồng đẳng.B là hh gồm O 2 và O 3 có d với H 2 = 19,2. Để đốt cháy 1 mol A cần 5 mol hh B và thu được số mol CO 2 và hơi nước là như nhau. Khi cho 22,4 lít hh A qua bình nước brom dư thấy 11,2 lít khí thốt ra, khối lượng bình brom tăng 27 g; còn khi cho 22,4 l hh A qua dd AgNO 3 /NH 3 thấy có 32,4 gam kết tủa vàng. 1/ Tính tỉ khối của hh A so với H 2 . 2/ Xác định X,Y,Z. __________________HẾT_________________ * Giám thị khơng giải thích gì thêm . Germany CUỘC THI Chọn Học Sinh Giỏi Hóa hệ THPT NĂM HỌC 2013-2014 ĐỀ CHÍNH THỨC Môn: HÓA HỌC – (Trích đề thi Berlin- Đức) Vô Cơ Bài 1. 1/ X là nguyên tố thuộc nhóm A, hợp chất với hidro. thời gian điện phân là t giây thì thu được kim loại tại catot và 0,1792 lít khí (đktc) tại anot - Nếu thời gian điện phân là 2t giây thì thu được 0,56 lít khí (đktc) Xác định X và tính thời gian. Tính hằng số tốc độ phản ứng k 1 3/ Trong TH 3: Hãy tính hằng số tốc độ phản ứng k 3 và thời gian để este phân huỷ hết 50%. Từ đó hãy so sánh giá trị k 1 và k 3 Bài 4: 1/ Cân bằng hóa học