Sử dụng mô hình về sự đẩy nhau của các cặp electron hóa trị (mô hình VSEPR), dự đoán dạng hình học của các ion và phân tử đó. Kim loại X tồn tại trong tự nhiên dưới dạng khoáng vật si[r]
Trang 1Câu 1 Cấu tạo nguyên tử, phân tử, BTH, hạt nhân ( 2,5 điểm)
1.1 Cho dãy phóng xạ sau:
?
222
86RnPoPb Bi Po
Viết các phương trình biểu diễn các phân rã phóng xạ trong dãy trên
1.2 Một hợp chất hóa học có tên là beryl, thành phần gồm có: 31,28% Si; 53,63% O (về
khối lượng), còn lại là X và Y Xác định công thức hóa học của Beryl dưới dạng oxit kép và silicat kép Biết rằng trong cấu hình electron của X và Y có electron cuối cùng ứng với 4 số lượng tử
1.3 Poloni 21084Po là chất phóng xạ α tạo thành hạt nhân 20682Pb Chu kì bán rã của 21084Po là
140 ngày Sau thời gian t = 420 ngày (kể từ thời điểm bắt đầu khảo sát) người ta thu được 10,3gam chì
a) Tính khối lượng của poloni tại thời điểm t=0
b) Tại thời điểm t bằng bao nhiêu thì tỉ lệ giữa khối lượng giữa chì và poloni là 0,8
Câu 2 Động hóa học (2,5 điểm)
Cho phản ứng : (CH3)2O(k) CH4(k) + CO(k) + H2(k)
Khi tiến hành phân hủy đimetyl ete (CH3)2O trong một bình kín ở nhiệt độ 504oC và
đo áp suất tổng của hệ, người ta được các kết quả sau:
TRẠI HÈ HÙNG VƯƠNG
LẦN THỨ XI
ĐỀ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI MÔN: HÓA HỌC - KHỐI: 10
Ngày thi: 01 tháng 08 năm 2015 Thời gian làm bài: 180 phút (không kể thời gian giao đề)
(Đề thi gồm 4 trang)
ĐỀ CHÍNH THỨC
Trang 2Dựa vào các kết quả này, hãy:
2.1 Chứng minh rằng phản ứng phân huỷ đimetyl ete là phản ứng bậc một
2.2 Tính hằng số tốc độ phản ứng ở 504oC
2.3 Tính áp suất tổng của hệ trong bình và phần trăm lượng (CH3)2O đã bị phân hủy sau
460 giây
Câu 3 Nhiệt hóa học cân bằng hóa học (2,5 điểm)
Công đoạn đầu tiên của quá trình sản xuất silic có độ tinh khiết cao phục vụ cho công nghệ bán dẫn được thực hiện bằng phản ứng:
SiO2 (r) + 2C (r) ↔ Si (r) + 2CO (k) (1)
3.1 Tính S0 của quá trình điều chế silic theo phản ứng (1), dựa vào các giá trị entropi
chuẩn dưới đây:
2
3.2 Tính giá trị G0của phản ứng trên ở 25 oC Biến thiên entanpi hình thành ở điều kiện tiêu chuẩn (ΔH )0f của SiO2 và CO có các giá trị:
2
f(SiO (r)) f(CO(k))
3.3 Phản ứng (1) sẽ diễn ra ưu thế theo chiều thuận bắt đầu từ nhiệt độ nào?
(Coi sự phụ thuộc của ΔS và ΔHvào nhiệt độ là không đáng kể)
Câu 4 Liên kết, cấu tạo phân tử, tinh thể, hạt nhân (2,5 điểm)
4.1 Cho các phân tử và ion sau: SiF62-, NO2+, IF5, XeF4
Sử dụng mô hình về sự đẩy nhau của các cặp electron hóa trị (mô hình VSEPR), dự đoán dạng hình học của các ion và phân tử đó
4.2 Kim loại X tồn tại trong tự nhiên dưới dạng khoáng vật silicat và oxit Oxit của X có cấu
trúc lập phương với hằng số mạng a = 507pm, trong đó các ion kim loại nằm trong một mạng lập phương tâm diện, còn các ion O2- chiếm tất cả các lỗ trống (hốc) tứ diện Khối lượng riêng của oxit bằng 6,27 g/cm3
a) Vẽ cấu trúc tế bào đơn vị của mạng tinh thể của oxit
b) Xác định thành phần hợp thức của oxit và số oxi hoá của X trong oxit Cho biết công thức hoá học của silicat tương ứng (giả thiết Xm(SiO4)n)
c) Xác định khối lượng nguyên tử của X và gọi tên nguyên tố đó
Câu 5 Cân bằng hóa học trong dung dịch chất điện li (2,5 điểm)
5.1.Tính pH của dung dịch gồm HCl 0,01M; H2SO4 0,012M; NH4Cl 0,01M
Cho biết: HSO4-có pKa = 1,99; NH4+ có pKa = 9,24
Trang 35.2 Tính thể tích dung dịch NaOH 0,1M cần dùng để cho vào 200ml dung dịch H3PO4 0,1M và sau phản ứng thu được dung dịch có pH = 7,21
Cho biết pKa (H3PO4) : pKa1 = 2,15 ; pKa2 = 7,21; pKa3 = 12,32
5.3 Thêm dung dịch chứa ion Ag+ vào dung dịch hỗn hợp Cl(0,1M) và 2
4
CrO (0,01M) Hỏi kết tủa AgCl hay kết tủa Ag2CrO4 xuất hiện trước? Tính nồng độ ion Clkhi kết tủa màu nâu Ag2CrO4 bắt đầu xuất hiện
( ) 10
S AgCl
K ;
2 4
11,89
S Ag CrO
Câu 6 Phản ứng oxi hóa khử, điện hóa, điện phân (2,5 điểm)
6.1 Cân bằng các phương trình phản ứng sau đây theo phương pháp thăng bằng electron a) Cr2S3 + Mn(NO3)2 + Na2CO3 Na2CrO4 + Na2SO4 + Na2MnO4 + NO + CO2
b) K2SO3 + KMnO4 + KHSO4 K2SO4 + MnSO4 + H2O
6.2 Kĩ thuật điện hoá thường được dùng để xác định tính tan của các muối khó tan Cho pin
điện hoá:
(-) Zn | Zn(NO3)2 0,2 M || AgNO3 0,1 M | Ag (+)
Các dung dịch Zn(NO3)2 và AgNO3 trong pin điện trên đều có thể tích 1,00 L và ở 25oC
a) Viết phương trình phản ứng ở mỗi điện cực và phương trình phản ứng xảy ra trong pin
khi pin phóng điện Tính sức điện động (sđđ) của pin
b) Trong một thí nghiệm khác, khi cho KCl(r) vào dung dịch AgNO3 của pin ban đầu, xảy
ra sự kết tủa AgCl(r) và thay đổi sđđ Sau khi thêm KCl(r), sđđ của pin bằng 1,04 V và nồng
độ ion K+ bằng 0,300 M
- Tính nồng độ mol của ion Ag+ tại cân bằng
- Tính nồng độ mol của ion Cl- và tích số tan của AgCl
Cho biết: Eo(Zn2+/Zn) = -0,76 V; Eo(Ag+/Ag) = +0,80 V
Trong các tính toán, dùng nồng độ thay cho hoạt độ
6.3 Kali clorat (được dùng để sản xuất diêm, pháo, chất nổ) có thể được điều chế bằng
phương pháp điện phân dung dịch nước của kali clorua
a) Viết phương trình các phản ứng xảy ra trên 2 điện cực và phản ứng tạo thành ion clorat b) Hãy tính khối lượng KCl và điện lượng (theo ampe.giờ (A.h)) cần để thu được 1 tấn
KClO3 Coi hiệu suất phản ứng là 100% Cho: F = 96500 C/mol
Trang 4Câu 7 Nhóm halogen, oxi –lưu huỳnh (2,5 điểm)
A và B là hai muối vô cơ, dạng tinh thể rắn không màu, tan rất tốt trong nước Hòa tan 211,00 gam A trong 100 ml nước được một dung dịch X; 162,90 gam B trong 100,00 ml nước được dung dịch Y Trộn hai dung dịch ở trên với nhau thu được 265,90 gam kết tủa
còn lại là nước tinh khiết Kết tủa trên được đưa ra ngoài ánh sáng thì khối lượng giảm
xuống, đến khối lượng không đổi còn 139,00 gam Khi nung nóng A, tạo ra hỗn hợp có thành phần khác nhau Nung nóng B trong chén nung platin cho hợp chất C với thành phần xác định Xác định các hợp chất A, B, C
Câu 8 Bài tập tổng hợp (2,5 điểm)
Điện phân 1,092 gam một oxit của kim loại M trong axit HCl tạo ra khí A màu vàng lục ở cực dương, muối clorua B có màu tím (muối clorua của M), với khối lượng 1,890 gam (về lí thuyết) trên cực âm (số mol B bằng số mol khí A) Khử hợp chất B với magie trong khí CO (dưới 200 áp suất atm) tạo thành 2,772 gam hợp chất phức có màu vàng C (Mg chiếm 5,195% về khối lượng và C không chứa clo) Xử lí hợp chất C bằng dung dịch axit
HCl tạo thành H2 và các hợp chất D màu xanh lá cây (2,628 gam) Đun nóng D trong khí quyển trơ cho kim loại M Ở nhiệt độ thấp hợp chất D dime hóa
8.1 Tìm kim loại M, viết phương trình phản ứng M với hỗn hợp của HNO3 và HF Tại sao
X không phản ứng với dung dịch chỉ có HNO3?
8.2 Xác định các hợp chất A-D
8.3 Viết các phản ứng của các quá trình biến đổi trên
Học sinh không được sử dụng Bảng tuần hoàn
Giám thị không giải thích gì thêm
- HẾT -
Giá trị các hằng số dùng cho các phép tính:
T = (toC + 273)K ; R = 8,314 J.K-1.mol-1 ; F = 96,5.103 C mol-1
* Các nguyên tử khối:
Cho H = 1; C = 12; N = 14; O = 16; F = 19; Mg = 24; Al = 27; S = 32; K = 39; Ca = 40;
V = 51; Cr = 52; Mn = 55; Fe = 56; Cu =64; Zn = 65; Br = 80; Zr = 91; Ag=108; I = 127;
Ba =127