Đề đề xuất thi học sinh giỏi lớp 10 Duyên Hải môn Hóa Học tỉnh Hưng Yên năm học 20142015

SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO HƯNG YÊN TRƯỜNG THPT CHUYÊN HƯNG YÊN ĐỀ GIỚI THIỆU KÌ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI THPT CHUYÊN – DUYÊN HẢI BẮC BỘ NĂM 2015 MÔN: HOÁ HỌC LỚP 10 Thời gian làm bài: 180 phút Người làm đề Nguyễn Thị Thu Hà 0987 989 922 Câu 1: Cấu tạo nguyên tử , phân tử-Định luật tuần hoàn 1. X là nguyên tố thuộc nhóm A, hợp chất với hiđro có dạng XH 3 . Electron cuối cùng trên nguyên tử X có tổng 4 số lượng tử bằng 4,5. 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 , trong oxit và hiđroxit ứng với hóa trị cao nhất của X. 2. X, Y, R, A, B theo thứ tự là 5 nguyên tố liên tiếp trong Hệ thống tuần hoàn (HTTH) có tổng số điện tích là 90 (X có số điện tích hạt nhân nhỏ nhất). a) Xác định điện tích hạt nhân của X, Y, R, A, B. Gọi tên các nguyên tố đó. b) Viết cấu hình electron của X 2− , Y − , R, A + , B 2+ . So sánh bán kính của chúng và giải thích. c) Trong phản ứng oxi hoá-khử, X 2− , Y − thể hiện tính chất cơ bản gì? Vì sao? Câu 2: Tinh thể 1. Ở trạng thái đơn chất, đồng (Cu) có cấu trúc tinh thể lập phương tâm diện. Tính khối lượng riêng (d) của tinh thể Cu theo g/cm 3 . Cho Cu = 64; bán kính nguyên tử Cu = 1,28 A 0 2. Phân tử CuCl kết tinh dưới dạng lập phương tâm diện. a) Hãy biểu diễn ô mạng cơ sở của tinh thể này. b) Tính số ion Cu + và Cl  rồi suy ra số phân tử CuCl chứa trong ô mạng cơ sở. c) Xác định bán kính ion của Cu + . Cho d CuCl = 4,136 g/cm 3 ; r Cl- = 1,84A o ; M Cu = 63,5gam/mol, M Cl = 35,5 gam/mol, N A = 6,02.10 23 . Câu 3:Phản ứng hạt nhân 1. C 14 là đồng vị kém bền phát ra phóng xạ  và  , có chu kỳ bán huỷ 5700 năm. a) Hãy viết phương trình phóng xạ của C 14 . b) Tính tuổi cổ vật có tỉ lệ C 14 /C 12 là 0,125. c) Tính độ phóng xạ của một người nặng 80,0kg: Biết rằng trong cơ thể người đó có 1% khối lượng là cacbon, độ phóng xạ của cơ thể sống là 0,277Bq tính theo 1,0 gam cacbon tổng số. 2. Urani phân rã phóng xạ thành radi theo chuỗi sau : U 238 92   Th    Pa    U   Th   Ra Viết đầy đủ các phản ứng của chuỗi trên. Câu 4: Nhiệt hóa học 1. Tính nhiệt tạo thành FeCl 2 (rắn) biết: Fe(r) + 2HCl (dd)  FeCl 2 (dd) + H 2 (k)  H 1 = - 21,00Kcal FeCl 2 (r) + H 2 O  FeCl 2 (dd)  H 2 = -19,5Kcal HCl (k) + H 2 O  HCl (dd)  H 3 = -17,5Kcal H 2 (k) + Cl 2 (k)  2HCl (k)  H 4 = -44,48Kcal Ký hiệu (r): rắn; (k): khí; (dd): dung dịch 2. Cho phản ứng: CO 2 (khí)  CO (khí) + 2 1 O 2 (khí) Và các dữ kiện: Chất O 2 CO 2 CO 0 298 G (KJ.mol -1 ) -393,51 -110,52 0 298 S (J 0 K -1 .mol -1 ) 205,03 213,64 -197,91 a) Ở điều kiện chuẩn (25 0 C) phản ứng trên có xảy ra được không? b) Giả sử H và S  không phụ thuộc vào nhiệt độ. Hãy cho biết ở nhiệt độ nào phản ứng trên có thể xảy ra? Câu 5: CBHH pha khí Cho hỗn hợp cân bằng trong bình kín: N 2 O 4 (k)   2NO 2 (k) ( 1 ) Thực nghiệm cho biết: Khi đạt tới trạng thái cân bằng ở áp suất chung 1 atm - ở 35 0 C hỗn hợp có khối lượng mol trung bình hh M = 72,45 g/mol - ở 45 0 C hỗn hợp có khối lượng mol trung bình hh M = 66,8 g/mol 1. Hãy xác định độ phân li  của N 2 O 4 ở mỗi nhiệt độ trên. 2. Tính hằng số cân bằng K P của ( 1 ) ở mỗi nhiệt độ (lấy tới chữ số thứ ba sau dấu phẩy). 3.Hãy cho biết phản ứng theo chiều nghịch của phản ứng (1) là thu nhiệt hay tỏa nhiệt? Giải thích? Câu 6: Dung dịch điện li 1. a)Tính pH của dung dịch CH 3 COOH 0,1M. b)Phải thêm vào 1 lít dung dịch trên bao nhiêu gam NaOH để được dung dịch có pH =3. 2. Cho H 2 S đi qua dung dịch Cd 2+ 0,001M và HCl 0,001M cho đến bão hoà SH 2 C = 0,1M. Hỏi có kết tủa CdS tạo ra không? Cho biết 0 Fe Fe 2 3 E   =+ 0,77 (v); 0 Sn Sn 2 4 E   = + 0,15 ; T CdS = 10 -26 ; 2 1, H S K = 10 -7 ; 2 2, H S K = 10 -12,92 Câu 7: Phản ứng O-K. Điện hóa 1.Hoàn thành các phương trình phản ứng sau đây dưới dạng phân tử và dạng ion: a) 2 4 6 12 6 2 MnO C H O H Mn CO          b) 2 x y 4 2 Fe O H SO SO        2. Nếu muốn thực hiện các quá trình sau đây: a. 2 4 Sn Sn    b. 2 4 Mn MnO    c. 2 3 Fe Fe    Chúng ta có thể dùng nước brom được không? Biết: 3 2 0 Fe / Fe E 0,77v     ; 2 4 0 MnO / Mn E 1,51v     4 2 0 Sn / Sn E 0,15v     ; 2 0 Br / 2Br E 1,07v    Viết phương trình phản ứng nếu xảy ra và tính hằng số cân bằng của phản ứng xảy ra. 3. Người ta lập 1 pin gồm 2 nửa pin sau: 3 2 (NO ) Zn / Zn (0,1M) và 3 NO Ag / Ag (0,1M) có thể chuẩn tương ứng bằng -0,76V và 0,80V a) Thiết lập sơ đồ pin và các dấu ở 2 điện cực b) Viết phương trình phản ứng khi pin làm việc c) Tính E của pin d) Tính các nồng độ khi pin không có khả năng phát điện (pin đã dùng hết) Câu 8: Nhóm halogen 1. Trong thiên nhiên, brom có nhiều ở nước biển dưới dạng NaBr. Công nghiệp hóa học điều chế brom từ nước biển được thực hiện theo quy trình sau đây: - Cho một ít dung dịch H 2 SO 4 vào một lượng nước biển; - Sục khí clo vào dung dịch mới thu được; - Dùng không khí lôi cuốn hơi brom tới bảo hòa vào dung dịch Na 2 CO 3 ; - Cho dung dịch H 2 SO 4 vào dung dịch đã bão hòa brom, thu hơi brom rồi hóa lỏng. Hãy viết các phương trình hóa học chính đã xảy ra trong các quá trình trên và cho biết vai trò của H 2 SO 4 . 2.Nguyên tử của một nguyên tố X trong đó electron cuối cùng có 4 số lượng tử n = 3, l = 1, m = 0, s = - ½ 1) Xác định tên nguyên tố X. 2) Hòa tan 5,91 hỗn hợp NaX và KBr vào 100ml dung dịch hỗn hợp Cu(NO 3 ) 2 0,1M và AgNO 3 chưa biết nồng độ, thu được kết tủa A và dung dịch B.Trong dung dịch B, nồng độ % của NaNO 3 và KNO 3 tương ứng theo tỉ lệ 3,4 : 3,03. Cho miếng kẽm vào dung dịch B, sau khi phản ứng xong lấy miếng kẽm ra khỏi dung dịch, thấy khối lượng tăng 1,1225g. a) Tính lượng kết tủa của A? b) Tính C M của AgNO 3 trong dung dịch hỗn hợp. Câu 9: Nhóm oxi-lưu huỳnh Hỗn hợp X gồm 2 chất rắn FeCO 3 và FeS 2 . Cho X cùng một lượng O 2 vào một bình kín có thể tích V(lit). Đốt nóng bình cho phản ứng xảy ra,( giả thiết khả năng phản ứng của 2 muối là như nhau, sản phẩm phản ứng là Fe 2 O 3 ) sau phản ứng đưa về điều kiện ban đầu thu được chất rắn Y và hỗn hợp khí Z, áp suất trong bình lúc này là P. Để hoà tan chất rắn Y cần 200 ml dung dịch HCl 0,3M, thu được dung dịch E và hỗn hợp khí M, nếu đưa M vào bình kín thể tích V(lit) ở cùng điều kiện với Z thì áp suất trong bình lúc này là 1/2P. Thêm dung dịch NaOH tới dư vào dung dịch E được chất rắn F, lọc lấy F làm khô F ngoài không khí (không nung) cân được 3,85 gam. a) Viết các phương trình phản ứng xảy ra. b) So sánh áp suất trong bình trước và sau khi nung. c) Tính % khối lượng mỗi muối trong hỗn hợp. Câu 10: Động học 1.Một chất thải phóng xạ có chu kỳ bán hủy là 200 năm được chứa trong thùng kín và chôn dưới đất. Tính thời gian cần thiết để tốc độ phân rã giảm từ 6,5.10 12 nguyên tử/phút xuống còn 3.10 -3 nguyên tử/phút. 2.BP (bo photphua) là một chất dễ tạo thành một lớp vỏ bền bọc bên ngoài chất cần bảo vệ. Chính vì tính chất này nó là chất chống ăn mòn rất có giá trị. Nó được điều chế bằng cách cho bo tribromua phản ứng với photpho tribromua trong khí quyển hydro ở nhiệt độ cao (>750 o C) 1) Viết phản ứng xảy ra. Tốc độ hình thành BP phụ thuộc vào nồng độ của các chất phản ứng ở 800 o C cho ở bảng sau: Thí nghiệm [BBr 3 ] (mol.L -1 ) [PBr 3 ] (mol.L -1 ) [H 2 ] (mol.L -1 ) v (mol.s -1 ) 1 2,25.10 -6 9,00.10 -6 0,070 4,60.10 -8 2 4,50.10 -6 9,00.10 -6 0,070 9,20.10 -8 3 9,00.10 -6 9,00.10 -6 0,070 18,4.10 -8 4 2,25.10 -6 2.25.10 -6 0,070 1,15.10 -8 5 2,25.10 -6 4,50.10 -6 0,070 2,30.10 -8 6 2,25.10 -6 9,00.10 -6 0,035 4,60.10 -8 7 2,25.10 -6 9,00.10 -6 0,070 19,6.10 -8 (880 o C) 2) Xác định bậc phản ứng hình thành BP và viết biểu thức tốc độ phản ứng. 3) Tính hằng số tốc độ ở 800 o C và 880 o C. 4) Tính năng lượng hoạt hóa của phản ứng. Tổ trưởng chuyên môn Người làm đề Nguyễn Thị Huệ Nguyễn Thị Thu Hà