Tài liệu bồi dưỡng học sinh giỏi rất hay rất đáng để tải về làm tư liệu cá nhân, dùng để bồi dưỡng học sinh giỏi môn hóa các khối lớpchuyên đề bồi dưỡng học sinh giỏi hóa 10 các chuyên đề bồi dưỡng học sinh giỏi hóa 12 giáo án bồi dưỡng học sinh giỏi hóa 10 đề thi hsg hóa 10 có đáp án sách bồi dưỡng học sinh giỏi hóa 10 chuyên đề bồi dưỡng học sinh giỏi hóa 11 bồi dưỡng học sinh giỏi hóa 12 violet
Trang 1Câu 1: (5,0 điểm)
1 Có thể hoà tan 0,01 mol AgCl trong 100ml dung dịch NH3 1M không? Biết
10 1,8.10
TAgCl = − ; K bền của phức Ag NH( 3 2 )+ là 1,0.108
2 Hãy dự đoán số nguyên tố của chu kỳ 7 nếu nó được điền đầy đủ các ô nguyên
tố Viết cấu hình electron nguyên tử của nguyên tố có Z = 107 và 117; Cho biết chúng được xếp vào những nhóm nào trong bảng tuần hoàn?
3 Trong phân tử M2X có tổng số hạt (p, e, n) là 140 hạt, trong đó số hạt mang điện nhiều hơn số hạt không mang điện là 44 hạt Số khối của nguyên tử M lớn hơn số khối của nguyên tử X là 23 Tổng số hạt (p, e, n) trong ion X2- ít hơn trong ion M+ là 31 hạt
a Viết cấu hình electron nguyên tử M và X
b Viết công thức phân tử của hợp chất Giải thích sự tạo thành phân tử M2X
Câu 2: (5,0 điểm)
1 Tầng ozon là lá chắn bảo vệ trái đất tránh bức xạ năng lượng cao của mặt trời.
a Hãy viết phương trình hóa học để xác nhận vai trò đó của ozon
b Tính năng lượng của 1 photon có bước sóng 3400 Å mà ozon hấp thụ để phân huỷ một phân tử
c Tính hiệu ứng nhiệt (∆H) của phản ứng trên
Cho h = 6,63.10-34J.s ; c ≈ 3.108m.s-1
2 Thực nghiệm cho biết ion 3
4
PO − có hình tứ diện đều Ion này có thể có những công thức cấu tạo Lewis nào? Hãy trình bày cụ thể
3 Tính ∆H của phản ứng: C2H2 (K) + 2H2 (K) → C2H6(K.
a Dựa vào năng lượng liên kết
b Dựa vào nhiệt tạo thành
Biết: Năng lượng liên kết (kJ/mol) của các liên kết H – H ; C – H; C – C; C≡C
tương ứng là 436; 414; 347; 812
Nhiệt tạo thành (kJ/mol) của C2H2 và C2H6 tương ứng là +227; -84,7
Câu 3: (5,0 điểm)
1 Nhóm nguyên tố hóa học M trong bảng tuần hoàn có số oxi hóa không đổi tạo
được ba loại oxit theo tỉ lệ số mol M : O lần lượt là 2 : 1; 1: 1 và 1 : 2 Hãy viết công thức và gọi tên từng oxit của từng nguyên tố trong nhóm đó (ghi kết quả thành bảng)
2 Có những lọ hoá chất mất nhãn chứa các dung dịch BaCl2, KCl, Na2SO4, Ba(OH)2, Na2CO3, Mg(NO3)2, H2SO4 có nồng độ khoảng 0,1M Hãy nêu tiến trình để
SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
AN GIANG
-ĐỀ THI CHÍNH THỨC
ĐỀ THI CHỌN ĐỘI TUYỂN DỰ THI HỌC SINH GIỎI QUỐC GIA LỚP 12 CẤP TRUNG HỌC PHỔ THÔNG
Khoá ngày: 12/11/2011 Môn: HOÁ HỌC (Ngày thi thứ nhất: Phần đại cương và vô cơ) Thời gian: 180 phút (không kể thời gian phát đề)
(đề thi gồm 02 trang) Phòng : …………, SBD:…………
Trang 2nhận biết các chất trên nếu trong phòng thí nghiệm chỉ có quì tím Viết phương trình
phản ứng nếu có
3 Cho khí clo sục qua 200ml dung dịch KI tới dư Để phản ứng hết với lượng I2
thoát ra, cần dùng 25 ml dung dịch Na2S2O3 0,1M Tính nồng độ mol dung dịch KI ban
đầu
Câu 4: (5,0 điểm)
SO2 phản ứng với O2 theo phương trình:
2SO2(k) + O2(k)⇌ 2SO3(k)
1 Trong công nghiệp người ta dùng oxi không khí dư để thực hiện phản ứng ở
nhiệt độ khoảng 700K và có chất xúc tác ở áp suất thường Những điều kiện phản ứng
này có phù hợp với nguyên lí Le Chatelier không? Giải thích
2 Khi cân bằng ở áp suất 1 atm và 700K thu được hỗn hơp khí gồm 0,21mol
SO2; 5,37 mol O2; 10,30 mol SO3 và 84,12 mol N2 Hãy tính:
a Hằng số cân bằng KP
b Số mol ban đầu của SO2; O2 và N2
c Tỉ lệ chuyển hóa α của SO2 thành SO3
Nếu trong hỗn hợp ban đầu không có N2 (nghĩa là dùng oxi tinh khiết cho phản
ứng) nhưng vẫn giữ số mol ban đầu của SO2 và O2 như trên thì tỉ lệ chuyển hóa α của
SO2 thành SO3 là bao nhiêu? Áp suất lúc cân bằng vẫn giữ 1atm
So sánh α ở trong hai trường hợp và giải thích tại sao trong thực tế người ta dùng
oxi không khí mà không dùng oxi tinh khiết
- Hết –
Lưu ý: Thí sinh được sử dụng bảng tuần hoàn các nguyên tố hoá học.
Câu 1: (5,0 điểm)
1 Có thể hoà tan 0,01 mol AgCl trong 100ml dung dịch NH3 1M không? Biết
10 1,8.10
TAgCl = − ; K bền của phức Ag NH( 3 2 )+ là 1,0.108
2 Hãy dự đoán số nguyên tố của chu kỳ 7 nếu nó được điền đầy đủ các ô nguyên
tố Viết cấu hình electron nguyên tử của nguyên tố có Z = 107 và 117; Cho biết chúng
được xếp vào những nhóm nào trong bảng tuần hoàn?
3 Trong phân tử M2X có tổng số hạt (p, e, n) là 140 hạt, trong đó số hạt mang
điện nhiều hơn số hạt không mang điện là 44 hạt Số khối của nguyên tử M lớn hơn số
SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
AN GIANG
-HƯỚNG DẪN CHẤM THI CHỌN ĐỘI TUYỂN DỰ THI
HỌC SINH GIỎI QUỐC GIA LỚP 12 CẤP TRUNG HỌC PHỔ THÔNG
Khoá ngày: 12/11/2011 Môn: HOÁ HỌC (Ngày thi thứ nhất: Phần đại cương và vô cơ)
ĐỀ THI CHÍNH THỨC
Trang 3khối của nguyên tử X là 23 Tổng số hạt (p, e, n) trong ion X2- ít hơn trong ion M+ là 31 hạt
a Viết cấu hình electron nguyên tử M và X
b Viết công thức phân tử của hợp chất Giải thích sự tạo thành phân tử M2X
1
5,0
điểm
1 2.0 điểm
Ta có các phản ứng AgCl ‡ ˆ ˆˆ ˆ † Ag+ + Cl- với TAgCl = 1,8.10−10
Ag+ +2NH3 ˆ ˆ †‡ ˆ ˆ Ag NH( 3 2) +
với β = 1,0.108 Phương trình tổng:
AgCl +2NH3 ˆ ˆ †‡ ˆ ˆ Ag NH( 3 2)+ + Cl- (1)
[Ag(NH ) ].[Cl ] [Ag(NH ) ].[Cl ][Ag ]
C
= 1,8 10 -10 1,0.10 8 = 1,8.10 -2
1,0
Gọi x là nồng độ Ag NH( 3 2)+ ta có:
AgCl +2NH3 ˆ ˆ †‡ ˆ ˆ Ag NH( 3 2)+ + Cl- (1) Ban đầu 1 0 0 Cân băng (1-2x) x x
2
2
2 1,8.10 (1 2 )
c
x K
x
−
− hay (1 2 ) 0,134
x
x =
− x = 0,106
M Kết luận: AgCl tan hoàn toàn (vì nồng độ [Ag NH( 3 2 )+] khi AgCl tan hoàn toàn chỉ bằng 0,01 0,1
0,1 = M ).
0,5
0,5
2 1,0
Nguyên tử đầu tiên của chu kỳ 7 là 7s1 và kết thúc ở 7p6 7s25f146d107p6: 32 nguyên tố ở chu kỳ 7
Z = 107: [Rn]5f146d57s2: Nhóm VIIB
Z = 117: [Rn]5f146d107s27p5: Nhóm VIIA
0,5
0,25 0,25 3
2,0 điểm
a Gọi Z1, N1, Z2, N2 lần lượt là số proton, nơtron của nguyên tố M, X
Theo đề bài, ta có:
2(2Z1+N1) + 2Z2 + N2 = 140 (1) 4Z1+ 2Z2 – 2N1 – N2 = 44 (2)
Z1 + N1 - (Z2 + N2) = 23 (3) 2Z1 + N1 – 1 – (2Z2 + N2 + 2) = 31 (4)
Giải hệ phương trình (1), (2), (3), (4) ta được
Z1 = p1 = 19 M là kali (K)
Z2 = p2 = 8 X là oxi (O) Cấu hình electron của
1,0
0,5
Trang 4K (Z=19): 1s2 2s22p63s23p64s1
O (Z = 8): 1s2 2s22p4
b Công thức phân tử: K2O
Sự tạo thành phân tử K2O
K →K+ + 1e
O +2e → O
2-2 K+ + O2- →K2O
0,5
Câu 2: (5,0 điểm)
1 Tầng ozon là lá chắn bảo vệ trái đất tránh bức xạ năng lượng cao của mặt trời.
a Hãy viết phương trình hóa học để xác nhận vai trò đó của ozon
b Tính năng lượng của 1 photon có bước sóng 3400 Å mà ozon hấp thụ để phân huỷ một phân tử
c Tính hiệu ứng nhiệt (∆H) của phản ứng trên
Cho h = 6,63.10-34J.s ; c ≈ 3.108m.s-1
2 Thực nghiệm cho biết ion 3
4
PO −
có hình tứ diện đều Ion này có thể có những công thức cấu tạo Lewis nào? Hãy trình bày cụ thể
3 Tính ∆H của phản ứng: C2H2 (K) + 2H2 (K) → C2H6(K.
a Dựa vào năng lượng liên kết
b Dựa vào nhiệt tạo thành
Biết: Năng lượng liên kết (kJ/mol) của các liên kết H – H ; C – H; C – C; C≡C
tương ứng là 436; 414; 347; 812
Nhiệt tạo thành (kJ/mol) của C2H2 và C2H6 tương ứng là +227; -84,7
2
5.0
điểm
1
2,0
điểm
1a O3 →hv O2+O
1b λ = 3400Å = 34.10-8m
Ta có:
19 8
(6,63.10 (3.10 )
5,85.10 34.10
m
ν λ
−
−
0,5
0,5
1c Muốn phân huỷ 1 mol O3, các phân tử ozon cần hấp thụ 1 mol photon nói trên
E=(6,022 1023 photon) (5,85.10-19J/photon)=3,52.105 J/mol
Vậy O3 →hv O2+O có ∆H= 352 kJ/mol
0,5 0,5 2
1,0
điểm
Ion 3
4
PO − có thể có 4 cấu tạo Lewis như sau:
P
O
O
P
O
O
P
O
O
P
O
O Đây là 4 cấu tạo giới hạn hay 4 cấu tạo cộng hưởng
Trang 5Cần lưu ý: Thực nghiệm chỉ xác định được một hình dạng chung nhất, tức là có một cấu tạo chung duy nhất
(Viết mỗi cấu tạo được 0,25 đ*4 = 1.0 điểm) 3
2,0
điểm
C2H2 (K) + 2H2 (K) → C2H6(K) ∆H?
a Dựa vào năng lượng liên kết
H H
| |
H – C ≡ C – H + 2 H – H → H – C – C – H
| |
H H
H
∆ = 2E C H− +E C C≡ +2E H H− −6E C H− −E C C−
= 2.414 + 812 + 2 436 – 6 414 – 347 = - 319 kJ
b Dựa vào nhiệt tạo thành
H
∆ = ∆H C H n 2 6− ∆H C H n 2 2 = -84,7 – (+227) = - 311,7 kJ
1,0 1,0
Câu 3: (5,0 điểm)
1 Nhóm nguyên tố hóa học M trong bảng tuần hoàn có số oxi hóa không đổi tạo
được ba loại oxit theo tỉ lệ số mol M : O lần lượt là 2 : 1; 1: 1 và 1 : 2 Hãy viết công thức và gọi tên từng oxit của từng nguyên tố trong nhóm đó (ghi kết quả thành bảng)
2 Có những lọ hoá chất mất nhãn chứa các dung dịch BaCl2, KCl, Na2SO4, Ba(OH)2, Na2CO3, Mg(NO3)2, H2SO4 có nồng độ khoảng 0,1M Hãy nêu tiến trình để nhận biết các chất trên nếu trong phòng thí nghiệm chỉ có quì tím Viết phương trình phản ứng nếu có
3 Cho khí clo sục qua 200ml dung dịch KI tới dư Để phản ứng hết với lượng I2 thoát ra, cần dùng 25 ml dung dịch Na2S2O3 0,1M Tính nồng độ mol dung dịch KI ban đầu
3
5,0
điểm
1
2,0
điểm
Tỉ lệ số mol đã cho là số mol nguyên tử vì khi xét công thức hóa học ta chỉ xét chỉ số
Vì M có số oxi hóa cố định nên suy ra trong 3 loại oxit đó oxi
có số oxi hóa khác nhau Trong các nhóm nguyên tố của bảng tuần hoàn chỉ có nhóm
kim loại kiềm (M là Li, Na, K, Rb, Cs) phù hợp với hai điều kiện trên, cụ thể:
Oxit M2O → M : O = 2 : 1; tức M+1; O-2 Oxit M2O2 → M : O = 1 : 1; tức M+1; O-1 hay O2-2 Oxit MO2 → M : O = 1 : 2; tức M+1; O-1/2 hay O2-1
Vậy ta có bảng kết quả sau (bảng 3.1) (Mỗi nhóm đúng được 0,5 điểm*3=1,5)
0,5
2
2,0
điểm
Đánh số thứ tự các lọ chứa hoá chất Lấy một ít hoá chất trong các lọ cho vào các ống nghiệm có đánh số tương ứng
từ 1 đến 7 Cho quì tím vào 7 ống nghiệm trên
(Học sinh kẻ bảng 3.2, sau đó nêu trình tự tiến hành thí
Trang 6nghiệm như dưới đây hoặc hoàn toàn nêu nhưng không
kẻ bảng cũng cho trọn điểm).
- Hai ống nghiệm hoá đỏ là Mg(NO3)2 và H2SO4 (nhóm 1)
- Hai ống nghiệm hoá xanh là Ba(OH)2 và Na2CO3 (nhóm 2)
- Ba ống còn lại không có hiện tượng gì (nhóm 3)
Lấy một ít hoá chất ở nhóm 2 cho vào 4 ống nghiệm (mỗi
hoá chất 2 ống nghiệm) Lần lượt cho vài giọt từng dung dịch
ở nhóm 1 vào từng ống nghiệm trên Ống nghiệm của nhóm 2
và hoá chất cho vào của nhóm 1 có khí bay lên là Na2CO3
(nhóm 2) và chất kia là H2SO4 (nhóm 1)…
Chấm điểm:
- Nhận đúng 3 nhóm cho 0,5 điểm.
- Nhận đúng từng chất ở 2 nhóm 1 và 2: cho 1,0 điểm (có
kèm phản ứng, đúng ba phản ứng).
- Nhận đúng nhóm thứ 3 cho 0,5 điểm (có kèm phản ứng,
đúng hai phản ứng).
3
1,0
điểm
Ta có phản ứng:
Cl2 + 2KI → 2KCl + I2 (1)
2Na2S2O3 + I2 → 2NaI + Na2S4O6 (2)
Theo (1) và (2) ta có:
2 2 3
n KI =n Na S O =0,025 0,1 = 0,0025 mol
Nồng độ mol của dung dịch KI ban đầu:
0,0025
0, 2
M
0,5
0,5
Vậy ta có bảng kết qủa sau (bảng 3.1)
Nhóm
nguyên tố Công thứcOxit thường MTên gọi2O Công thứcPeoxit MTên gọi2O2 Công thứcSupeoxit MOTên gọi2
Li Li2O Liti oxit Li2O2 Liti peoxit
Na Na2O Natri oxit Na2O2 Natri
peoxit
K K2O Kali oxit K2O2 Kali
peoxit KO2 Kali
supeoxit
Rb Rb2O Rubidi oxit Rb2O2 Rubidi
peoxit RbO2 Rubidi
supeoxit
Cs Cs2O Xesi oxit Cs2O2 Xesi
peoxit CsO2 Xesi
supeoxit
Chú ý : kali, rubiđi và xesi tạo được supeoxit
Bảng 3.2
Trang 7BaCl2 KCl Na2SO4 Ba(OH)2 Na2CO3 Mg(NO3)2 H2SO4
Câu 4: (5,0 điểm)
SO2 phản ứng với O2 theo phương trình:
2SO2(k) + O2(k)⇌ 2SO3(k)
1 Trong công nghiệp người ta dùng oxi không khí dư để thực hiện phản ứng ở
nhiệt độ khoảng 700K và có chất xúc tác ở áp suất thường Những điều kiện phản ứng này có phù hợp với nguyên lí Le Chatelier không? Giải thích
2 Khi cân bằng ở áp suất 1 atm và 700K thu được hỗn hơp khí gồm 0,21mol
SO2; 5,37 mol O2; 10,30 mol SO3 và 84,12 mol N2 Hãy tính:
a Hằng số cân bằng KP
b Số mol ban đầu của SO2; O2 và N2
c Tỉ lệ chuyển hóa α của SO2 thành SO3
Nếu trong hỗn hợp ban đầu không có N2 (nghĩa là dùng oxi tinh khiết cho phản ứng) nhưng vẫn giữ số mol ban đầu của SO2 và O2 như trên thì tỉ lệ chuyển hóa α của
SO2 thành SO3 là bao nhiêu? Áp suất lúc cân bằng vẫn giữ 1atm
So sánh α ở trong hai trường hợp và giải thích tại sao trong thực tế người ta dùng oxi không khí mà không dùng oxi tinh khiết
4
5,0
điểm
1
1,0
điểm
- Dùng O2 không khí dư để cân bằng chuyển dịch sang phía tạo ra SO3 phù hơp với nguyên lí Le Chatelier
- Nhiệt độ cao không phù hợp với nguyên lí Le Chatelier vì
∆H < 0, ở nhiệt độ cao cân bằng chuyển dịch theo phản ứng nghịch, nhưng vì ở nhiệt độ thấp tốc độ phản ứng quá bé nên phải tăng nhiệt độ và dùng chất xúc tác
0,5
0,5 2
4,0
điểm
2a Khi cân bằng P(SO2) = 0,21.10-2atm; P(O2) = 5,37.10-2atm;
P(SO3) = 10,30.10-2atm, nên:
4 2
2 2
2 2
10 48 , 4 10 37 , 5 ) 10 21 , 0 (
) 10 30 , 10
P K
2b Gọi a, b lần lượt là số mol SO2, O2 ban đầu
2SO2 + O2 ⇌ 2SO3
1,0
Trang 8CB: a – 2x b – x 2x = 10,30mol ⇒ a = 10,51 mol SO 2 ; b = 10,52mol O 2 ; 84,12 mol N 2
2c α = 10,30/10,51 = 0,98 ⇒ α = 98%
Nếu dùng O2 tinh khiết:
2SO2 + O2 ⇌ 2SO3 CB: (10,51–2x) (10,52 – x) 2x ⇒ Σn = (21,03 –x) mol
2
2
3
10,51 2 21,03 10,52 21,03 2 21,03
SO
O
SO
x
x x
x x
x
−
=
−
−
=
−
=
−
Vì KP rất lớn nên coi 2x =10,51⇒ [SO2]=10,51–2x = ε,
x = 5,255
2 4
2
(10,51) 15,78
(10,51 2 ) 5, 27
2 10, 42
x x
x
−
α = 10,42/10,51 = 0,9914 ⇒ α = 99,14%
Dùng oxi tinh khiết α tăng thêm 1% là không đáng kể, nếu dùng O2 không khí bỏ qua được giai đoạn điều chế O2 sẽ tiết kiệm được rất nhiều
1,0
0,5
1,0
0,5
Lưu ý:
1 Nếu thí sinh làm cách khác nhưng phù hợp, chính xác vẫn cho trọn số điểm
2 Đối với điểm cụ thể từng phần trong mỗi câu, tổ chấm thảo luận, thống nhất và ghi vào biên bản
3 Không làm tròn điểm từng câu và toàn bài