Đáp án đề thi HSG 10 (2)

ĐỀ THI HỌC SINH GIỎI LỚP 10 Thời gian làm bài 180 phút Câu 1: 1. Cho nguyên tố Li (Z = 3). Tính năng lượng của electron trong Li 2+ và cho biết mối quan hệ giữa đại lượng này và số lượng tử chính n và ý nghĩa của nó. 2. Chu kì phân huỷ của đồng vị 24 Na phóng xạ 1 hạt electron là 14,8 giờ. Để 12 gam một mẫu 24 Na trong bình kín sau 44,4 giờ rồi cho tác dụng với lượng dư dung dịch HCl. Tính thể tích H 2 thu được ở đktc. Câu 2: 1.Mô tả dạng hình học của các phân tử sau: a. SCl 4 b. ICl 3 c. BF 3 2. Giải thích các vấn đề sau: a. NH 3 , H 2 O, HF có khối lượng mol xấp xỉ nhau nhưng nhiệt độ sôi của H 2 O lớn hơn nhiều so với NH 3 và HF. b. Năng lượng liên kết trong phân tử Cl 2 lớn hơn trong F 2 , Br 2 , I 2 . Câu 3: 1. Cho phản ứng tổng hợp NH 3 : N 2 + 3H 2 2NH 3 ; ∆H = -104,9 kJ. Tại 500 0 C có hằng số cân bằng K P = 1,44.10 -5 . a. Nêu các biện pháp kĩ thuật cần thiết để quá trình sản xuất NH 3 trong công nghiệp đạt hiệu quả cao nhất. b. Nếu ban đầu cho vào bình kín có V = 10 lít hỗn hợp gồm 5 mol N 2 và 15 mol H 2 có Ni xúc tác, nhiệt độ trong bình là 500 0 C. Tính hiệu suất cực đại của phản ứng. 2. Tiến hành trộn lẫn 200 gam H 2 O ở 20 0 C với 300 gam H 2 O ở 80 0 C được 500 gam H 2 O ở nhiệt độ t 0 C. Tìm t và dựa vào nguyên lí II của nhiệt động học chứng minh quá trình trên là quá trình tự diễn biến. Biết rằng H 2 O lỏng có C P = 4,18 J/gam.K, quá trình trộn lẫn không trao đổi nhiệt với môi trường. Câu 4: 1. Cho H 2 CO 3 (CO 2 + H 2 O) có pK 1 = 6,35 và pK 2 = 10,33. Tính Vml dunh dịch HCl có pH = 1 cần dùng để phản ứng vừa đủ với 100 ml dung dịch Na 2 CO 3 có pH = 12. 2. Tính độ tan của Ag 2 S trong H 2 O ở 25 0 C. Biết rằng H 2 S có pK 1 = 7,24 và pK 2 = 12,92, tích số tan của Ag 2 S là 1,6.10 -49 . Câu 5: 1. Để xác định pH của một mẫu nước, người ta tiến hành thí nghiệm sau: Thiết lập một pin điện hoá có sơ đồ: (-) Pt (H 2 , p = 1atm)dung dịch X  KCl 1MAgCl, Ag (+) a. Viết bán phản ứng điện cực và phản ứng hoá học xảy ra trong pin. b. Nếu dùng dung dịch X là dung dịch NaCH 3 COO 1M và CH 3 COOH 0,5M thì E pin = 0,524 V còn khi thay dung dịch X bằng mẫu nước cần xác định pH thì E pin = 5,83V. Tính pH của mẫu nước. Biết pK a của CH 3 COOH bằng 4,76. 2.Cho E 0 (Ag + /Ag) = 0,80V, E 0 (Fe 3+ /Fe 2+ ) = 0,77V. Cho 5,6gam Fe vào 250 ml dung dịch AgNO 3 1M. Tính khối lượng kết tủa thu được sau phản ứng. Câu 6: 1. A, B, C, D là các chất khí đều làm mất màu dung dịch Br 2 . Khi đi qua nước brôm, A tạo thành chất khí có số mol bằng nửa số mol A; B tạo thành chất lỏng không trộn lẫn với nước; C tạo ra kết tủa vàng còn D tạo dung dịch trong suốt. Cho biết A, B, C, D là chất gì? viết phương trình phản ứng. 2. Một mẫu khí A tạo thành từ máy tạo ozon. Cho 1lit khí A (đktc) lội từ từ qua dung dịch KI dư được dung dịch B. Thêm hồ tinh bột vào ½ dung dịch B rồi nhỏ từ từ dung dịch Na 2 S 2 O 3 0,05M đến khi hỗn hợp vừa mất màu hết 10ml. Tính hàm lượng ozon trong mẫu theo thể tích. Câu 7: Đốt cháy hoàn toàn 12 gam một sunfua kim loại M hoá trị II thu được chất rắn A và khí B. Hoà tan hết A bằng lượng vừa đủ dung dịch H 2 SO 4 24,5% thu được dung dịch muối có nồng độ là 33,33%, làm lạnh dung dịch này tới nhiệt độ thấp thấy tách ra 15,625 gam muối T, phần dung dịch bão hoà có nồng độ 22,54%. a. Tìm kim loại M. b. Xác định công thức của muối T. c. Đun nóng khí B với H 2 O trong ống hàn kín ở 150 0 C thấy thoát ra chất rắn màu vàng. Viết phương trình phản ứng giải thích. Câu 8: 1. Hỗn hợp A gồm bột S và Mg. Đun nóng A trong điều kiện không có không khí, sau đó làm nguội và cho sản phẩm tác dụng với dung dịch HCl (dư) thu được 2,987 lit khí B có tỉ khối so với không khí bằng 0,8966. Đốt cháy hết khí B, sau đó cho toàn bộ sản phẩm vào 100ml H 2 O 2 5% (D = 1g/mL) thu được dung dịch D. Xác định % khối lượng các chất trong A và nồng độ % các chất tạo ra trong dung dịch D. Cho thể tích các chất khí đo ở điều kiện tiêu chuẩn. 2. Hàm lượng cho phép của tạp chất lưu huỳnh trong nhiên liệu là 0,30%. Người ta đốt cháy hoàn toàn 100,0 gam một loại nhiên liệu và dẫn sản phẩm cháy (giả thiết chỉ có CO 2 , SO 2 và hơi nước) qua dung dịch KMnO 4 5,0.10 -3 M trong H 2 SO 4 thì thấy thể tích dung dịch KMnO 4 đã phản ứng vừa hết với lượng sản phẩm cháy trên là 625 ml. Hãy tính toán xác định xem nhiên liệu đó có được phép sử dụng hay không? . ĐỀ THI HỌC SINH GIỎI LỚP 10 Thời gian làm bài 180 phút Câu 1: 1. Cho nguyên tố Li (Z = 3). Tính năng lượng. ứng tổng hợp NH 3 : N 2 + 3H 2 2NH 3 ; ∆H = -104 ,9 kJ. Tại 500 0 C có hằng số cân bằng K P = 1,44 .10 -5 . a. Nêu các biện pháp kĩ thuật cần thi t để quá trình sản xuất NH 3 trong công nghiệp. 0,30%. Người ta đốt cháy hoàn toàn 100 ,0 gam một loại nhiên liệu và dẫn sản phẩm cháy (giả thi t chỉ có CO 2 , SO 2 và hơi nước) qua dung dịch KMnO 4 5,0 .10 -3 M trong H 2 SO 4 thì thấy thể