Thi Xu T Duye N H I L P 10 Mo N Ho A Chuye N La o Cai [PDF]

Zitiervorschau

SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO LÀO CAI

ĐỀ THI ĐỀ XUẤT CHỌN HSG VÙNG DUYÊN HẢI BẮC BỘ

TRƯỜNG THPT CHUYÊN

LẦN THỨ XI MÔN: HOÁ HỌC - LỚP 10 Thời gian làm bài: 180 phút (Đề thi gồm 10 câu, 5 trang)

Câu 1. (2,0 điểm) Cấu tạo nguyên tử, phân tử, định luật tuần hoàn 1. a. Độ dài liên kết và năng lượng liên kết của H2 và H2+ có các giá trị như sau (không theo thứ tự): 1,05 Å; 0,75 Å; 450 kJ/mol; 270 kJ/mol. Hãy lựa chọn giá trị độ dài liên kết và năng lượng liên kết phù hợp với H2 và H2+. b. Cho năng lượng ion hóa của 1 mol phân tử H2 : IE(H2) = 1500 kJ/mol Nếu ta dùng bức xạ điện từ có tần số  = 3,9.1015 Hz để ion hóa H2, tốc độ của electron tách ra bằng bao nhiêu? (bỏ qua năng lượng dao động phân tử và coi như ion H2+ không chuyển động sau khi bị ion hóa, me=9,1.10-31kg, NA=6,022.1023). 2) Thực nghịêm xác định được momen lưỡng cực của phân tử H2O là 1,85D, góc liên kết HOH là 104,5o, độ dài liên kết O – H là 0,0957 nm. a) Tính momen lưỡng cực của liên kết O – H (bỏ qua momen tạo ra do các cặp electron hóa trị không tham gia liên kết của oxy) b) Tính độ ion của liên kết O – H trong phân tử oxy. Cho biết 1D = 3,33.10-30 C.m. Điện tích của electron là -1,6.10-19C; 1nm = 10-9m. 3. a. Nguyªn tö

X cã electron cuèi cïng ®-îc ®Æc tr-ng b»ng 4 sè l-îng tö : n=6, l=1, m=0, s= +1/2. ViÕt cÊu h×nh electron ®Çy ®ñ cña nguyªn tö X. b. Hîp chÊt A cã c«ng thøc lµ MYOm, cã tæng sè h¹t pr«ton lµ 42, trong ®ã ion Y O m cã 32e, Y lµ nguyªn tè thuéc chu kú 2. T×m CTPT cña A. Câu 2. (2,0 điểm)

Tinh thể

1. Hãy chứng minh rằng phần thể tích bị chiếm bởi các đơn vị cấu trúc (các nguyên tử) trong mạng tinh thể kim loại thuộc các hệ lập phương đơn giản, lập phương tâm khối, lập phương tâm diện tăng theo tỉ lệ 1 : 1,31 : 1,42. 2. Muối LiCl kết tinh theo mạng lập phương tâm diện. Ô mạng cơ sở có độ dài mỗi cạnh là 5,14.10-10 m. Giả thiết ion Li+ nhỏ tới mức có thể xảy ra tiếp xúc anion - anion và ion Li+ được xếp khít vào khe giữa các ion Cl-. Hãy tính độ dài bán kính của mỗi ion Li+ , Cl- trong mạng tinh thể theo picomet (pm). Câu 3. (2,0 điểm)

Phản ứng hạt nhân

Các đồng vị phóng xạ có ứng dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực khác nhau của sản xuất và đời sống. Để ít nhiều hiểu được tầm quan trọng của các đồng vị phóng xạ, trong bài tập này chúng ta sẽ

khảo sát ví dụ về ứng dụng của đồng vị phóng xạ trong y học: Xác định thể tích máu của bệnh nhân bằng phương pháp đo phóng xạ 1. Sự biến đổi của hạt nhân

67 31

Ga (với chu kì bán rã t1/2 = 3,26 ngày) thành hạt nhân bền

67 30

Zn xảy ra

khi hạt nhân 67Ga bắt một electron thuộc lớp K của vỏ electron bao xung quanh hạt nhân. Quá trình này không phát xạ β+. a) Viết phương trình phản ứng hạt nhân biểu diễn sự biến đổi phóng xạ của 67Ga. b) Chùm tia nào được phát ra khi 67Ga phân rã? 2. 10,25 mg kim loại gali đã làm giàu đồng vị 67Ga được sử dụng để tổng hợp m gam dược chất phóng xạ gali xitrat (GaC6H5O6.3H2O). Hoạt độ phóng xạ của mẫu (m gam) dược chất là 1,09.108 Bq. Chấp nhận rằng quá trình tổng hợp có hiệu suất chuyển hóa Ga bằng 100%. a) Tính khối lượng của đồng vị 67Ga trong m gam dược chất được tổng hợp (cho rằng 67Ga là đồng vị phóng xạ duy nhất có trong mẫu). b) Tính hoạt độ phóng xạ của 1 gam dược chất gali xitrat được tổng hợp ở trên. 3. Ngay sau khi tổng hợp, toàn bộ m gam dược chất phóng xạ được hòa tan trong 100 mL nước cất. Sau 8 giờ, 1 mL dung dịch này được tiêm vào tĩnh mạch bệnh nhân. Sau khi tiêm 1 giờ, người ta lấy 1 mL mẫu máu của bệnh nhân và đo được hoạt độ phóng xạ 210,2 Bq . a) Tính hoạt độ phóng xạ theo Bq của liều 1 mL dung dịch gali xitrat khi tiêm vào cơ thể bệnh nhân. b) Tính thể tích máu của bệnh nhân ra mL. Giả thiết rằng toàn bộ gali xitrat chỉ phân bố đều trong máu. Câu 4. (2,0 điểm)

Nhiệt hóa học

1. Sự gỉ sắt diễn ra ở 250C, 1atm theo phương trình phản ứng: 4Fe + 3O2  2Fe2O3. a. Tính  S0 của phản ứng. Biết  S0 của Fe, O2 và Fe2O3 tương ứng bằng 27,3; 205 và 87,4 J/K.mol. b. Bằng cách tính biến thiên entropi của hệ cô lập hãy cho biết quá trình trên là tự diễn biến hay không? Biết nhiệt sinh của Fe2O3 ở điều kiện đã cho là -824,2 kJ/mol. 2. Người ta cho 1 gam axit lactic C3H6O3 vào một bom nhiệt lượng kế có thể tích 500 ml và chứa đầy O2 ở áp suất P, nhiệt độ 22 oC. Sau đó, đốt cháy axit lactic, quan sát thấy nhiệt độ của nhiệt lượng kế tăng 1,8 oC. a) Để cho phản ứng diễn ra hoàn toàn, áp suất P tối thiểu phải bằng bao nhiêu? b) Tính biến thiên nội năng và biến thiên entanpi của phản ứng. Cho: R = 0,082 L.atm.mol-1.K-1; Nhiệt dung nhiệt lượng kế là 8,36 kJ.độ-1 Câu 5. (2,0 điểm)

Cân bằng hoá học trong pha khí

N2O4 phân huỷ theo phản ứng N2O4 (k) Xác định :

2 NO2 (k) . Ở 270C và 1 atm độ phân huỷ là 20 %.

1. Hằng số cân bằng KP, KC 2. Độ phân huỷ ở 270C và dưới áp suất 0,1 atm 3. Độ phân huỷ của một mẫu N2O4 có khối lượng 69 gam, chứa trong bình có thể tích 20 lit ở 270C 4. Hãy cho biết phản ứng trên là thu nhiệt hay tỏa nhiệt? Tại sao? Trên cơ sở đó hãy cho biết nếu ngâm bình chứa hỗn hợp 2 khí trên vào chậu đựng nước đá thì màu sắc của bình khí thay đổi như thế nào? Hãy giải thích sự thay đổi đó. (Biết khí N2O4 là khí không màu, NO2 là khí màu nâu đỏ).

Câu 6. (2,0 điểm)

Động hóa học hình thức

Phosgen là một chất khí rất độc được sử dụng trong Chiến tranh thế giới lần thứ nhất, nó cũng là sản phẩm công nghiệp quan trọng. Phosgen được tạo thành bằng cách cho khí CO tác dụng với khí Cl2 khi có mặt ánh sáng mặt trời hoặc có than hoạt tính làm xúc tác theo phản ứng sau: CO(k) + Cl2(k)  COCl2(k) Để xác định bậc riêng của CO, người ta tiến hành thí nghiệm sau: Xuất phát từ khí CO và khí Cl2 P

với áp suất ban đầu là: Cl = 400 mmHg, PCO = 4 mmHg. Ở nhiệt độ và thể tích không đổi, đo áp suất riêng phần của COCl2(k) theo thời gian phản ứng thu được kết quả như sau: 2

t (phút)

0

34,5

69

138

PCOCl2

0

2,0

3,0

3,75

(mmHg)

1. Chứng minh rằng bậc riêng của CO bằng 1. 2. Bằng một thí nghiệm khác, người ta xác định được bậc riêng của Cl2 bằng 3/2. Chứng minh rằng phương trình động học của phản ứng trên phù hợp với cơ chế phản ứng sau: Cl2(k) ⇌ 2Cl(k)

(1) nhanh

CO(k) + Cl(k) ⇌ COCl(k)

(2) nhanh

COCl(k) + Cl2(k)  COCl2(k) + Cl(k) (3) chậm Câu 7. (2,0 điểm)

Dung dịch và phản ứng trong dung dịch

Trộn 10,00 ml dung dịch SO2 với 10,00 ml dung dịch Na2SO3, được dung dịch A. Thêm 3 giọt metyl da cam và chuẩn độ dung dịch thu được. Dung dịch đổi màu (pH = 4,4) khi dùng hết 12,50 ml dung dịch NaOH 0,2000M. Thêm tiếp 3 giọt phenolphtalein vào hỗn hợp và chuẩn độ tiếp bằng NaOH 0,2000M. Sự đổi màu xảy ra (pH = 9,0) khi dùng hết 27,50 ml NaOH nữa. 1. Tính nồng độ mol/L của dung dịch SO2 và dung dịch Na2SO3 trước khi trộn. 2. Tính pH của dung dịch A sau khi trộn. 3. Hãy vẽ đường cong chuẩn độ dung dịch A bằng NaOH (đường cong chuẩn độ là đường biểu diễn sự phụ thuộc của pH theo thể tích NaOH tiêu thụ). 4. Cho biết độ tan của BaSO3 trong nước ở 25 oC bằng 0,016 gam/100 gam nước, chấp nhận khối lượng riêng của dung dịch là 1g/mL. Hãy tính tích số tan của BaSO3. Cho: pKa1(SO2 + H2O) = 1,76; pKa2(SO2 + H2O) = 7,21. Câu 8. (2,0 điểm)

Phản ứng oxi hoá khử. Pin điện và điện phân

1. Các ion CN- có mặt trong một số loại nước thải công nghiệp. Có thể loại chất độc này bằng phản ứng sau ở 25oC: CN- + H2O2 ⇌ NCO- + H2O a) Tính hằng số cân bằng của phản ứng. b) Trong nước thải có nồng độ CN- là 10-3mol.L-1. Nếu dùng dung dịch H2O2 0,1M (thể tích không đổi) nồng độ CN- còn lại sau phản ứng là bao nhiêu? Rút ra kết luận. Cho Eo(H2O2/H2O) = 1,77V và Eo(NCO-/CN-) = -0,14V

2. Để loại trừ các ion NO3- trong nước (các ion NO3- có mặt trong nước xuất phát từ phân bón) có thể khử nó thành NO2- bằng cách cho đi qua lưới có chứa bột Cd. a. Viết nửa phản ứng của hai cặp NO3-/HNO2 và HNO2/NO trong môi trường axit. Chứng minh rằng HNO2 bị phân hủy trong môi trường pH = 0 đến 6. b. Ở pH = 7, nồng độ NO3- là 10-2M. Viết phản ứng giữa Cd và NO3-. Hỏi NO3- có bị khử hoàn toàn ở 25oC trong điều kiện này không? Tính nồng độ NO3- còn lại trong nước khi cân bằng. c. Tính thế khử (thế oxy hóa - khử) chuẩn của cặp NO3-/NO2- ở pH = 14 và 25oC Cho biết các số liệu sau ở 25oC: Eo(NO3-/HNO2) = 0,94V; Eo(HNO2/NO) = 0,98V; Eo(Cd2+/Cd) = 0,40V; Ka(HNO2) = 5.10-4; Ks(Cd(OH)2) = 1,2.10-14 Câu 9. (2,0 điểm)

Halogen

1. Viết phương trình phản ứng xảy ra trong những trường hợp sau: a) Ozon oxi hóa I- trong môi trường trung tính b) Sục khí CO2 qua nước Javel c) Cho nước Clo qua dung dịch KI d) Sục khí Flo qua dung dịch NaOH loãng lạnh e) Sục Clo đến dư vào dung dịch FeI2 2. 2. Hợp chất A chứa S, O và halogen. Trong mỗi phân tử A chỉ có 1 nguyên tử S. Thuỷ phân hoàn toàn A được dd B. Người ta sử dụng những thuốc thử cho dưới đây để nhận biết những ion nào có trong B? Hiện tượng

Thuốc thử a. AgNO3 + HNO3

Có kết tủa vàng nhạt

b. Ba(NO3)2

Không có kết tủa

c. NH3 + Ca(NO3)2

Không hiện tượng

d. KMnO4 + Ba(NO3)2

Mất màu, có kết tủa trắng

e. Cu(NO3)2

Không có kết tủa

Qua đó có thể đưa ra công thức phù hợp của A là gì? Để xác định chính xác người ta lấy 7,19g A hòa tan vào nước thành 250ml dung dịch. Lấy 25 ml dd thêm một it HNO3 và AgNO3 dư thu được 1,452g kết tủa khô sạch. Xác định công thức phân tử và công thức cấu tạo A? Câu 10. (2,0 điểm) Oxi – lưu huỳnh 1. Hoàn thành dãy chuyển hoá

S

(1)

Na2S2O3

(2)

Ag2S2O3

(3)

Na3[Ag(S2O3)2]

(4)

S

(5)

SO2

(6)

S (7)

Na2SO3

(8)

Na2SO4

2. Theo lý thuyết công thức của khoáng pyrit là FeS2. Trong thực tế, một phần ion disunfua (S2) bị thay thế bởi ion sunfua (S2-) và công thức tổng của pyrit có thể được biểu diễn là FeS2-x. Như vậy ta có

thể coi pyrit như là một hỗn hợp của FeS2 và FeS. Khi xử lý một mẫu khoáng với brom trong KOH dư thì xảy ra các phản ứng sau: FeS2 + Br2 + KOH  Fe(OH)3 + KBr + K2SO4 + H2O FeS + Br2 + KOH  Fe(OH)3 + KBr + K2SO4 + H2O Sau khi lọc thì chất không tan được tách khỏi dung dịch và: -Fe(OH)3 trong phần rắn được kết tủa lại và nung nóng chuyển thành Fe2O3 có khối lượng là 0,2g -Cho dư dung dịch BaCl2 vào pha lỏng được 1,1087g kết tủa BaSO4. a) Xác định công thức tổng của pyrit b) Xác định số oxy hóa của các nguyên tố tham gia vào qúa trình xác định chất khử và chất oxy hóa. c) Viết các phương trình của hai phản ứng trên, nêu rõ cân bằng electron. d) Tính lượng brom (theo gam) cần thiết để oxy hóa mẫu khoáng. _____________Hết____________ Người ra đề: Nguyễn Mai Phượng

ĐT: 0983552198