Học sinh này đã xác định được một số hợp chất kết tủa và một số phức chất màu như trong bảng dưới đây: trắng... vàng trắng trắng kết tủa nâu kết tủa nâu kết tủa trắng kết tủa đen đỏ đỏ k
Trang 1|TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM HÀ NỘI
TRƯỜNG THPT CHUYÊN ĐHSP
ĐỀ NGUỒN KÌ THI HỌC SINH GIỎI VÙNG DUYÊN HẢI VÀ ĐỒNG
BẰNG BẮC BỘ NĂM 2015 MÔN THI: HÓA HỌC LỚP 10 Thời gian làm bài: 180 phút (không kể thời gian phát đề)
Câu 1: (2 điểm) Cấu tạo
Kim loại X được tìm thấy vào năm 1737 Tên của nó có nguồn gốc tiếng Đức là
“kobold” có nghĩa là “linh hồn của quỷ” Một mẫu kim loại X được ngâm trong nước cân nặng 13,315g, trong khi đó đem ngâm cùng khối lượng mẫu kim loại vào CCl4 chỉ nặng 12,331g Biết khối lượng riêng của CCl4 là 1,5842 g/cm3.Để xác định nguyên tố
X thì người ta phải dùng đến nhiễu xạ neutron Phương pháp nhiễu xạ này chỉ đặc trưng cho cấu trúc lập phương tâm mặt (fcc) và đo được thông số mạng a= 353,02pm Cũng cùng mẫu đó được đem nung trong khí quyển O2 cho đến khi kim loại X phản ứng hoàn toàn Sản phẩm phản ứng là hợp chất A chứa 26,579% oxy về khối lượng Tất cả lượng hợp chất A khi cho phản ứng với HCl loãng cho 1,0298 L O2 ở 25,00oC
và áp suất 100kPa cùng với một muối B và nước
1 Tính khối lượng riêng của kim loại X (g/cm3) Tính khối lượng mol nguyên tử của kim loại X (g/mol) X là nguyên tố nào?
2 Viết công thức hóa học của hợp chất A Viết và cân bằng phản ứng của A với dung dịch HCl loãng
Câu 2: (2 điểm) Cân bằng dung dịch điện li
Một học sinh đã nghiên cứu phản ứng hóa học giữa các cation A2+, B2+, C2+, D2+,
E2+ trong dung dịch nitrat và các anion X-, Y-, Z-, Cl-, OH- trong dung dịch chứa cation natri Học sinh này đã xác định được một số hợp chất kết tủa và một số phức chất màu như trong bảng dưới đây:
trắng
Trang 2vàng trắng
trắng
kết tủa nâu
kết tủa nâu
kết tủa trắng
kết tủa đen
đỏ
đỏ
kết tủa trắng
*** = không phản ứng,
1 Lập sơ đồ tách các cation A2+, B2+, C2+, D2+, E2+ trong dung dịch nitrat bằng
cách sử dụng các dung dịch thuốc thử khác nhau chứa các anion X-, Y-, Z-,
Cl-, OH- Ghi rõ sản phẩm các sản phẩm hình thành trong mỗi bước
2 Lập sơ đồ tách các anion X-, Y-, Z-, Cl-, OH- trong dung dịch chứa cation natri
bằng cách sử dụng các dung dịch thuốc thử khác nhau chứa các cation A2+,
B2+, C2+, D2+, E2+ Ghi rõ sản phẩm các sản phẩm hình thành trong mỗi bước
Câu 3: (2 điểm) Phản ứng hạt nhân
1 Tính năng lượng được giải phóng (theo J) trong quá trình hình thành 2 mol 4He
từ phản ứng nhiệt hạch 21H 31H 42He 01n Biết khối lượng hạt nhân (theo đvC) của
H
2
1 là 2,01410; 31H là 3,01604; 42He là 4,00260 và của 01n là 1,00862
2 226 có chu kỳ bán huỷ là 1590 năm Hãy tính khối lượng của một mẫu
Ra-226 có cường độ phóng xạ 1Ci (1Ci = 3,7.1010 phân rã/giây), với giả thiết một năm
có 365 ngày
Câu 4: (2 điểm) Nhiệt hóa học
Các hydrat của axit nitric rất được chú ý do nó xúc tác cho quá trình dị thể tạo thành các lỗ thủng ozone ở Nam cực Worsnop đã tiến hành nghiên cứu sự thăng hoa của mono-, di - và trihydrat của axit nitric.Kết quả được thể hiện bởi các thông số nhiệt động sau đây ở 220K
Trang 3a) Tính ∆G0 của các phản ứng này ở 190K (là nhiệt độ của vùng cực) Giả sử ∆H0
và ∆S0 ít biến đổi theo nhiệt độ
b) Hydrat nào sẽ bền vững nhất ở 190K nếu áp suất của nước là 1,3.10-7 bar và áp suất HNO3 là 4,1.10-10bar Biết áp suất tiêu chuẩn là 1 bar
Câu 5: (2 điểm) CB pha khí
Trong một hệ có cân bằng 3 H2 + N2 2 NH3
(
*) được thiết lập ở 400 K người ta xác định được các áp suất phần: p(H2) = 0,376.105 Pa , p(N2) = 0,125.105
Pa , p(NH3) = 0,499.105 Pa
a Tính hằng số cân bằng Kp và ΔG0 của phản ứng (*) ở400 K Tính lượng N2 và
NH3, biết hệ có 500 mol H2.
b Thêm 10 mol H2 vào hệ này đồng thời giữ cho nhiệt độ và áp suất tổng cộng không đổi Bằng cách tính, hãy cho biết cân bằng (*) chuyển dịch theo chiều nào?
Cho: Áp suất tiêu chuẩn P0 = 1,013.105 Pa; R = 8,314 JK-1mol-1; 1 atm = 1,013.105
Pa
Câu 6: (2 điểm) CB axit, bazơ, kết tủa
Cho 0,01 mol NH3 và 0,1 mol CH3NH2 vào H2O được 1 lít dung dịch A
1 Cho thêm 0,11 mol HCl vào 1 lít dung dịch A (coi như thể tích dung dịch không thay đổi) thì được dung dịch B Tính pH của dung dịch B?
2 Cho thêm x mol HCl vào 1 lít dung dịch A (coi như thể tích dung dịch không thay đổi) thì được dung dịch C có pH = 10 Tính giá trị của x?
NH4
pKa = 9,24,
+ 3
CH NH3
pKa = 10,6, pKW = 14
Câu 7: (2 điểm)Phản ứng oxi hóa – khử, điện hóa
Pin nhiên liệu hiện nay đang được các nhà khoa học hết sức quan tâm Pin này hoạt động dựa trên phản ứng: 2CH3OH(l) + 3O2(k) → 2CO2(k) + 4H2O(l)
1 Viết sơ đồ pin và các phản ứng xảy ra tại các điện cực sao để khi pin hoạt động
xảy ra phản ứng ở trên?
2 Cho thế chuẩn của pin E° = 1.21 V hãy tính biến thiên năng lượng Gibbs ΔG° của phản ứng?
3 Biết thế điện cực chuẩn của Catot ở pH=0 là 1,23V Hãy tính giá trị E°cở pH=14 Không tính toán hãy so sánh E°pinở pH=0 và pH=14?
4 Nêu những ưu điểm của việc sử dụng phản ứng này trong pin nhiên liệu so với việc đốt cháy CH3OH?
Câu 8: (2 điểm) Nhóm Halogen
Trang 4Cho 50 gam dung dịch muối MX (M là kim loại kiềm, X là halogen) 35,6% tác dụng với 10 gam dung dịch AgNO3 thu được một kết tủa Lọc bỏ kết tủa thu được dung dịch nước lọc Biết nồng độ MX trong dung dịch nước lọc bằng 5/6 lần nồng
độ MX trong dung dịch ban đầu Xác định công thức muối MX
Câu 9: (2 điểm) Nhóm Oxi
Nung a gam hỗn hợp X gồm Fe và S trong điều kiện không có không khí cho đến khi phản ứng xảy ra hoàn toàn, thu được chất rắn Y Chia Y thành 2 phần bằng nhau Cho phần 1 tác dụng với dung dịch HCl dư thu được hỗn hợp khí Z có
2
H / Z
d
= 13
1 Tính phần trăm khối lượng mỗi chất trong X
2 Cho phần 2 tác dụng hết với 55g dung dịch H2SO4 98%, đun nóng thu được V lít khí SO2 (đktc) và dung dịch A Cho dung dịch A tác dụng hết với dung dịch BaCl2 dư tạo thành 58,25 gam kết tủa Tính a,V
Câu 10: (4 điểm) Động học không cơ chế pư
Chu kỳ bán hủy của phản ứng phân hủy dinitơ oxit (N2O) để tạo thành các nguyên
tố tỉ lệ nghịch đảo với nồng độ ban đầu C0 của N2O Ở 6940C chu kỳ bán hủy là
1520 (s) vào áp suất đầu P0 (N2O) = 39,2 kPa
a Từ P0 tính nồng độ mol ban đầu C0 (mol/L) của N2O ở 6940C
b Tính hằng số tốc độ phản ứng ở 6940C, sử dụng đơn vị L×mol-1.s-1