intTypePromotion=1
zunia.vn Tuyển sinh 2024 dành cho Gen-Z zunia.vn zunia.vn
ADSENSE

Đề thi chọn học sinh giỏi quốc gia môn Hóa học 12 - (Kèm Đ.án)

Chia sẻ: Nguyen Nhi | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:17

338
lượt xem
102
download
 
  Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Tham khảo 4 đề thi học sinh giỏi cấp quốc gia môn Hóa học lớp 12 kèm đáp án dành cho các em học sinh đang chuẩn bị cho kỳ kiểm tra, qua đó các em sẽ được làm quen với cấu trúc đề thi và củng cố lại kiến thức căn bản nhất.

Chủ đề:
Lưu

Nội dung Text: Đề thi chọn học sinh giỏi quốc gia môn Hóa học 12 - (Kèm Đ.án)

  1. http://vn.myblog.yahoo.com/volcmttl KÌ THI HỌC SINH GIỎI QUỐC GIA LỚP 12 THPT ĐỀ THI THỬ NĂM HỌC 2008 – 2009 MÔN THI: HÓA HỌC ĐẠI CƯƠNG Thời gian làm bài: 180 phút (Không kể thời gian phát đề) (Đề thi gồm có 2 trang) Câu 1: (2.0 điểm) 1. Tại sao ion phức spin thấp [Co(NH3)6]3+ lại có màu. Giải thích dựa vào o 22900(cm 1 ) . Cho biết: 1 cm 1 11,962 J.mol 1 . 2. Dựa trên mô hình VSEPR, giải thích dạng hình học của NH3, ClF3, XeF4. 3. Quá trình: O O 1e có I1 = 13,614 (eV). Dựa vào phương pháp Slater xác định hằng số chắn của các electron trong nguyên tử đối với electron bị tách. So sánh độ bền tương đối của hai cấu hình electron của O và O+, giải thích. Câu 2: (2.0 điểm) 1. Thiết lập biểu thức phụ thuộc giữa thế oxi hóa – khử với pH của môi trường trong 2 trường hợp sau: 2 2. Cr2 O 7 14H 6e 2Cr 3 7H 2O ; E o O2 / 2Cr 3 Cr 1,33V . Ở pH = 7, Cr2 O 7 có oxi hóa được I 2 2 7 không? Biết rằng: E o / 2I I 0, 6197V ; Co(OH)3 1e Co(OH)2 OH ; ECo(OH) 3 / Co(OH) 2 o 0,17V 2 3. Biết tích số ion của nước KW = 10-14 và 2,303 RT ln x 0, 0592 lg x ( tại 25oC, 1atm) F Câu 3: (1.5 điểm) Cho phản ứng: A B C D (1) là phản ứng đơn giản. Tại 27oC và 68oC, phương trình (1) có hằng số tốc độ tương ứng lần lượt là k1 = 1,44.107 mol-1.l.s-1 và k2 = 3,03.107 mol-1.l.s-1, R = 1,987 cal/mol.K mol-1.l.s-1. E 1. Tính năng lượng hoạt hóa EA (theo cal/mol) và giá trị của A trong biểu thức k A e RT 2. Tại 119oC, tính giá trị của hằng số tốc độ phản ứng k3. 3. Nếu CoA = CoB = 0,1M thì 1/2 ở nhiệt độ 119oC là bao nhiêu. Câu 4: (2.5 điểm) Điện phân dung dịch NaCl dùng điện cực Katode là hỗn hống Hg dòng chảy đều và dùng cực titan bọc ruteni và rođi là Anode. Khoảng cách giữa Anode và Katode chỉ vài mm 1. Viết phương trình phản ứng xảy ra tại điện cực khi mới bắt đầu điện phân pH = 7. Tính các giá trị thế điện cực và thế phân giải 2. Sau một thời gian, pH tăng lên đến giá trị pH = 11. Giải thích tại sao. Viết các phương trình xảy ra tại pH đó. Tính thế điện cực và thế phân giải 3. Cho biết: E o / Na Na o o 2, 71V ; E 2H O / H 0, 00V ; EO2 / H 2O 1, 23V . Với dung dịch NaCl 25% và 0,2% Na 3 2 o trong hỗn hống Na/Hg: E o Na / Na (Hg ) 1, 78V . E Cl / Cl 1,34V cho dung dịch NaCl 25% theo khối lượng 2 H2 1,3V trên Hg ; O2 0,8V trên Ru/Rd Câu 5: (1.5 điểm) Trong các tinh thể (cấu trúc lập phương tâm khối) các nguyên tử cacbon có thể chiếm các mặt của ô mạng cơ sở o 1. Bán kính kim loại của sắt là 1,24 A . Tính độ dài cạnh a của ô mạng cơ sở o 2. Bán kính cộng hóa trị của cacbon là 0,77 A . Hỏi độ dài cạnh a sẽ tăng lên bao nhiêu khi sắt có chứa cacbon so với cạnh a khi sắt nguyên chất 3. Tính độ dài cạnh ô mạng cơ sở cho sắt (cấu trúc lập phương tâm diện) và tính độ tăng chiều dài cạnh ô mạng biết rằng các nguyên tử cacbon có thể chiếm tâm của ô mạng cơ sở và bán kính kim loại sắt là o 1,26 A . Có thể kết luận gì về khả năng xâm nhập của cacbon vào 2 loại tinh thể sắt trên
  2. Câu 6: (1.5 điểm) Kết quả phân tích một phức chất A của Platin (II) cho biết có: 64,78 % khối lượng là Pt, 23,59 % là Cl, 5,65 % là NH3 và 5,98 % còn lại là H2O 1. Tìm công thức phân tử của phức chất biết rằng A là phức chất 1 nhân và Pt có số phối trí là 4. Viết công thức cấu tạo 2 đồng phân cis và trans của nó 2. Entanpi tự do chuẩn tạo thành ở 25oC của các đồng phân cis, trans lần lượt là: -396 và -402 kJ.mol-1. Tính hằng số cân bằng K của phản ứng sau: cis(A) trans(A) 3. Tính nồng độ mol/lit mỗi đồng phân trong dung dịch, biết rằng lúc đầu chỉ có đồng phân cis nồng độ 0,01M. Cho Pt = 195 ; Cl = 35,5 ; N = 14 ; O = 16 ; H = 1 Câu 7: (2.0 điểm) Nitramit có thể bị phân hủy trong dd H2O theo phản ứng: NO2NH2 N2O(k) + H2O Các kết quả thực nghiệm cho thấy vận tốc phản ứng tính bởi biểu thức: v k [NO 2 NH 2 ] [H 3O ] 1. Trong môi trường đệm bậc của phản ứng là bao nhiêu 2. Trong các cơ chế sau cơ chế nào chấp nhận được: a. Cơ chế 1: NO 2 NH 2 k1 N 2 O(k) + H 2 O b. Cơ chế 2: k2 NO 2 NH 2 H 3O NO 2 NH+ + H 2O 3 + k3 NO 2 NH 3 N 2O + H 3O + ậm c. Cơ chế 3: k4 NO 2 NH 2 H 2 O NO 2 NH + H 3O + k5 NO 2 NH N 2 O + OH ậm + k6 H 3O OH 2H 2 O Câu 8: (3.0 điểm) 1. Có 3 nguyên tố A, B và C. A tác dụng với B ở nhiệt độ cao sinh ra D. Chất D bị thuỷ phân mạnh trong nước tạo ra khí cháy được và có mùi trứng thối. B và C tác dụng với nhau cho khí E, khí này tan được trong nước tạo dung dịch làm quỳ tím hoá đỏ. Hợp chất của A với C có trong tự nhiên và thuộc loại chất cứng nhất. Hợp chất của 3 nguyên tố A, B, C là một muối không màu, tan trong nước và bị thuỷ phân. Viết tên của A, B, C và phương trình các phản ứng đã nêu ở trên. 2. Để khảo sát sự phụ thuộc thành phần hơi của B theo nhiệt độ, người ta tiến hành thí nghiệm sau đây: Lấy 3,2 gam đơn chất B cho vào một bình kín không có không khí, dung tích 1 lít. Đun nóng bình để B hoá hơi hoàn toàn. Kết quả đo nhiệt độ và áp suất bình được ghi lại trong bảng sau: Nhiệt độ (oC) Áp suất (atm) 444,6 0,73554 450 0,88929 500 1,26772 900 4,80930 1500 14,53860 Xác định thành phần định tính hơi đơn chất B tại các nhiệt độ trên và giải thích. Câu 9: (1.5 điểm) Có thể viết cấu hình electron của Ni2+ là: Cách 1: Ni2+ [1s22s22p63s23p63d8] Cách 2: Ni2+ [1s22s22p63s23p63d64s2]. Áp dụng phương pháp gần đúng Slater, tính năng lượng electron của Ni2+ với mỗi cách viết trên (theo đơn vị eV). Cách viết nào phù hợp với thực tế. Tại sao. Câu 10: (2.5 điểm) 1. Phòng thí nghiệm có mẫu phóng xạ Au198 với cường độ 4,0 mCi/1g Au. Sau 48 giờ người ta cần một dung dịch có độ phóng xạ 0,5 mCi/1g Au. Hãy tính số gam dung môi không phóng xạ pha với 1g Au để có dung dịch nói trên. Biết rằng Au198 có t1/2 = 2,7 ngày đêm. 2. Hãy chứng minh rằng phần thể tích bị chiếm bởi các đơn vị cấu trúc 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. - - - - - - - - - - HẾT - - - - - - - - - -
  3. http://vn.myblog.yahoo.com/volcmttl KÌ THI HỌC SINH GIỎI QUỐC GIA LỚP 12 THPT ĐỀ THI THỬ NĂM HỌC 2008 – 2009 HƯỚNG DẪN CHẤM MÔN HÓA HỌC ĐẠI CƯƠNG Câu Ý Nội dung Điểm 1 Tính được: 437nm . Sự hấp thụ ánh sáng nằm trong phổ nhìn thấy nên có màu. 0,5 Cấu tạo của NH3 cho thấy quanh nguyên tử N trung tâm có 4 vùng không gian khu trú electron, trong đó có 1 cặp electron tự do (AB3E) nên phân tử NH3 có dạng tháp đáy tam giác với góc liên kết nhỏ hơn 109o 28' (cặp electron tự do đòi hỏi một khoảng không gian khu trú lớn hơn) H N H N H H H H Cấu trúc tháp đáy tam giác tâm là nguyên tử N Phân tử ClF3 cỏ 5 khoảng không gian khu trú electron, trong đó có 2 cặp electron tự do (AB3E2) nên phân tử có dạng chữ T (Các electron tự do chiếm vị trí xích đạo) 0, 25 3 2 F = 0,75 1 F Cl F F Cl F F Phân tử XeF4 có 6 vùng không gian khu trú electron, trong đó có hai cặp electron tự do (AB4E2) nên có dạng vuông phẳng (trong cấu trúc này các cặp electron tự do phân bố xa nhau nhất) F F F F Xe Xe F F F F - Cấu hình electron: O 1s22s22p4 kém bền hơn O+ 1s22s22p3 do lực đẩy lẫn nhau của 2 ô trong một orbital của phân lớp 2p và do O+ đạt cấu hình bán bão hòa phân lớp 2p nên 0,25 bền 3 - Đặt b là hằng số chắn của các electron trong nguyên tử đới với electronbị tách. Ta có: Z*2 0,5 I1 13, 6 2 13, 614 Z*2 n 2 4 (8 b)2 4 b 6 n 2.0 2 14 0, 0592 Cr2 O7 H E Cr O2 / 2Cr 3 =E o Cr2 O7 / 2Cr 3 2 lg 2 2 7 6 Cr 3 2 0,5 0, 0592 14 0, 0592 Cr2 O7 E o Cr2 O7 / 2Cr 3 2 lg H lg 2 6 6 Cr 3 2 0, 0592 Cr2 O7 E o O2 3 0,138pH lg 2 2 1 Cr 2 7 / 2Cr 6 Cr 3 Đặt: E'Cr O 2 / 2Cr 3 ECr O 2 o / 2Cr 3 0,138pH 2 7 2 7 E 'Cr O2 là thế điều kiện và phụ thuộc vào pH. pH càng giảm thì dung dịch càng có môi 2 7 / 2Cr 3 trường axit thì E’ càng tăng, tính oxi hóa của Cr2 O 7 càng mạnh. 2 - Tại pH = 0, [H+] = 1M thì E = Eo = 1,33V 0,25 - Tại pH = 7 thì E’ = 0,364 < E o / 2I 0, 6197V nên không oxi hóa được I- I 2
  4. 0,25 1 . Thay [OH ] KW E Co(OH)3 / Co(OH) 2 = Eo Co(OH) 3 / Co(OH) 2 0, 0592 lg ta có: 0,25 [OH ] [H ] [H ] E Co(OH)3 / Co(OH)2 = Eo Co(OH)3 / Co(OH) 2 0, 0592 lg KW Eo Co(OH)3 / Co(OH) 2 = 0,17 2 Eo Co(OH)3 / Co(OH) 2 0, 0592 lg[H ] 0, 0592 lg K W . Thay 14 KW 10 Eo Co(OH)3 / Co(OH) 2 0, 0592pH 0, 0592 lg K W 0,5 E Co(OH)3 / Co(OH)2 = 0,996 0, 0592pH pH càng tăng thì E càng giảm nghĩa là tính oxi hóa của Co(OH)3 giảm, tính khử của Co(OH)2 tăng 0,25 2.0 - Phản ứng động học bậc hai, áp dụng phương trình Archénius ta có: EA EA ln k1 ln A ; ln k 2 ln A RT1 RT2 EA EA ln k 2 ln k1 ln A ln A RT2 RT1 1 k2 EA 1 1 ln k1 R T1 T2 0,5 3 T2 T1 k EA R ln 2 3688, 2(cal / mol) T2 T1 k1 0,25 - k A e RT E k k1 A E E 7 10 9 (mol 1.l.s 1) e RT e RT1 0,25 E 2 k3 A e RT3 6,15 107 (mol 1 .l.s 1 ) 0,25 1 3 1/ 2 1, 63 10 7 (s) 0,25 k 3 .CoA 1.5 Trong dung dịch NaCl có: NaCl Na++Cl- ; 2H2O H3O + + OH- Khi điện phân có thể có các quá trình sau xảy ra: Catode: Na+ + Hg + e Na(Hg) 1 (1) + - 2H2O H3O + OH 2 + 2 H3O + 2e H2 + 2H2O 1 - 2H2O + 2e H2 + OH (2) 4.0,125 + Anode: 6 H2O O2 + 4H3O + 4e (3) = 0,5 - 2 Cl Cl2 + 2e (4) 4 1 7 E Na / Na (Hg) 1, 78V , E 2H O / H2 0, 00V 0, 0592 lg10 0, 413V 3 E '2H O / H2 Eo O 2H / H2 H2 1, 713 . Do E '2H O / H2 Eo Na / Na (Hg) nên khi mới bắt đầu 3 3 3 0,25 điện phân, ở Katode quá trình (2) sẽ xảy ra, có H2 thoát ở Anode Ở Anode: Từ (3) ta có: o ' E O2 / H 2 O E O2 / H2O 0, 0592 lg[H3O ] 0,817V ; E O2 / H2O E O2 / H 2O O2 1, 617V ' 0,25 Bởi vì: E Cl / 2Cl E O2 / H 2O nên ở Anode xảy ra quá trình (4) và có Cl2 bay ra 2 Phương trình điện phân: 2Cl- + 2H2O H2 + Cl2 2OH- 0,25
  5. Thế phân giải: V = E 'A E 'K = 3,053V 0,25 Sau một thời gian, do [OH-] tăng nên pH cũng tăng. Khi pH = 11, phản ứng điện phân xảy ra như sau: Tại Catode: [H+] =10-11. E 2H O / H2 0, 649V ; E '2H O / H2 1,949V Eo Na / Na nên ở 3 3 Anode có quá trình (1) xảy ra 0,25 o ' 2 Tại Anode: E O2 / H2O E O2 / H2O 0, 0592 lg[H3O ] 0,581V ; EO2 / H2 O 1,381V Do E Cl E 'O2 / H 2O nên ở Anode vẫn có Cl2 bay ra 0,25 2 / 2Cl Phương trình điện phân: 2Na+ + 2Cl- + 2Hg Cl2 + 2Na(Hg) 0,25 ' ' Thế phân giải: V = E A E = 3,12V K 0,25 2.5 Độ dài cạnh a của ô mạng cơ sở của sắt là: a 4r 4 1, 24 o 1 2,86 A 0,25 3 3 Khi sắt có chứa cacbon, độ tăng chiều dài cạnh a của ô mạng cơ sở là: 2. o 0,25 2 (rFe rC ) a 2(1, 24 0, 77) 2,86 1,16 A Độ dài cạnh a của ô mạng cơ sở của sắt 4r 4 1, 26 là: a o 0,25 5 3,56 A 2 2 Khi sắt có chứa cacbon, độ tăng chiều dài cạnh a của ô mạng cơ sở là: 3 o 2 (rFe rC ) a 2(1, 26 0, 77) 3,56 0,5 A 0,25 Kết luận: Khả năng xâm nhập của cacbon vào sắt khó hơn vào sắt , do có độ hòa tan của C trong sắt nhỏ hơn trong sắt 0,5 1.5 Đặt CTPT của A là: PtxCly(NH3)z(H2O)t. Vì phức chất A là phức 1 nhân nên phân tử khối của M Pt 100% 195 100 A: M A 301(g / mol) . Từ % của các thành phần có trong A 0,25 %Pt 64, 78 x = 1, y = 2, z = 1, t = 1 CTPT là: PtCl2(NH3)(H2O) 1 CTCT 2 đồng phân cis, trans: 0,125.2 Cis Trans = 0,25 6 Xét phản ứng chuyển hóa: Cis Trans -2 Cân bằng: 10 – x x 2 0,5 6000 o 8,314 298 G 298K 402 396 6kJ = -6000J ; K e 11, 27 Xét phản ứng chuyển hóa: Cis Trans K = 11,27 -2 0,25.2 3 Cân bằng: 10 – x x = 0,5 [trans] = x 3 4 K 2 11, 27 x [trans] 9, 2 10 [cis] 8 10 [cis] 10 x
  6. 1.5 + Do trong môi trường đệm [H3O] = const nên biểu thức tốc độ phản ứng là: 1 0,5 v k[NO 2 NH 2 ] là phản ứng bậc nhất theo thời gian 0,25 - Cơ chế 1: v k1 [NO 2 NH 2 ] loại 0,25 - Cơ chế 2: v k 3 [NO 2 NH 3 ] [NO 2 NH 2 ][H3O ] Mà: [NO 2 NH3 ] k 2 [H 2O] 0,25 7 Vậy: v k 3k 2 [NO2 NH2 ][H3O ] loại [H 2O] 2 0,25 - Cơ chế 3: v k 5 [NO 2 NH ] [NO2 NH2 ][H2 O] Mà: [NO2 NH ] k 4 [H3O ] [NO2 NH 2 ][H 2 O] Vậy: v k 5k 4 0,5 [H3O ] Trong môi trường dung dịch nước [H2O] = const. Chọn cơ chế 3 2.0 - Hợp chất AxBy là một muối. Khi bị thuỷ phân cho thoát ra H2S. 5 chất - Hợp chất AnCm là Al2O3 nhôm oxi 0,125.5 - Vậy A là Al nhôm, B là S lưu huỳnh, C là O oxi = 0,625 - Hợp chất AoBpCq là Al2(SO4)3 nhôm sunfat 2 Al + 3S Al2S3 1 Al2S3 + 6 H2O 2 Al(OH)3 + 3 H2S 5 ptrình 4 Al + 3 O2 2 Al2O3 0,125.5 S + O2 SO2 = 0,625 Al3+ + 2 H2O Al(OH)2+ + H3O+ 3, 2 0,25 Số mol nguyên tử S trong 3,2 gam lưu huỳnh: n S 0,1mol 32 PV Dùng công thức: n tính được số mol các phân tử lưu huỳnh ở trạng thái hơi tại các 0,25 RT nhiệt độ : 8 * 444,6oC: n1 = 0, 0125 mol gồm các phân tử S8 vì 0, 0125 8 = 0,1 mol 0,25 0,1 * 450oC: n2 = 0,015 mol, số nguyên tử S trung bình trong 1 phân tử: 6, 67 0,25 0, 015 Thành phần hơi lưu huỳnh ở nhiệt độ này có thể gồm các phân tử lưu huỳnh có từ 1 đến 2 8 nguyên tử. 0,1 * 500oC: n3 = 0,02 mol, số nguyên tử S trung bình trong 1 phân tử: 5 0, 02 0,25 Thành phần hơi lưu huỳnh ở nhiệt độ này có thể gồm các phân tử lưu huỳnh có từ 1 đến 8 nguyên tử hoặc chỉ gồm các phân tử S5. 0,1 * 900oC: n4 = 0,05 mol, số nguyên tử S trung bình trong 1 phân tử: 2 0,25 0, 05 Thành phần hơi lưu huỳnh ở nhiệt độ này có thể gồm các phân tử lưu huỳnh có từ 1 đến 8 nguyên tử hoặc chỉ gồm các phân tử S2. * 1500oC : n5 = 0,1 mol : Hơi lưu huỳnh chỉ gồm các nguyên tử S. 0,25
  7. 3.0 Năng lượng của một electron ở phân lớp l có số lượng tử chính hiệu dụng n* được tính theo biểu thức Slater: 2 0,25 1 = -13,6 x (Z – b) /n* (theo eV) 2+ Hằng số chắn b và số lượng tử n* được tính theo quy tắc Slater. Áp dụng cho Ni (Z=28, có 26e) ta có: Với cách viết 1 [Ar]3d8: 2 2 0.125.5 1s = -13,6 x (28 – 0,3) /1 = -10435,1 eV = 0,625 2s,2p = -13,6 x (28 – 0,85x2 – 0,35x7)2/ 22 = - 1934,0 eV 2 2 9 3s,3p = -13,6 x (28 – 1x2 – 0,85x8 – 0,35x7) /3 = - 424,0 eV 2 2 3d = - 13,6 x (28 – 1x18 – 0,35x – 0,35x7) /3 = - 86,1 eV E1 = 2 1s + 8 2s,2p + 8 3s,3p + 8 3d = - 40423,2 eV Với cách viết 2 [Ar]sd64s2: 1s, 2s,2p, 3s,3p có kết quả như trên . Ngoài ra: 2 2 0,125.3 3d = -13,6 x (28 – 1x18 – 0,35x5) /3 = - 102,9 eV = 0,375 4s = - 13,6 x (28 – 1x10 – 0,85x14 – 0,35)2/3,72 = - 32,8 eV Do đó E2 = - 40417,2 eV. E1 thấp (âm) hơn E2, do đó cách viết 1 ứng với trạng thái bền hơn. Kết quả thu được phù hợp 0,25 với thực tế là ở trạng thái cơ bản ion Ni2+ có cấu hình electron [Ar]3d8. 1.5 - t = 48 h = 2 ngày đêm. - Áp dụng biểu thức tốc độ của phản ứng một chiều bậc một cho phản ứng phóng xạ, ta 0,25 có: = 0,693/t1/2; Với t1/2 = 2,7 ngày đêm, = 0,257 (ngày đêm)-1. 0,25 1 Từ pt động học p.ư một chiều bậc nhất, ta có: =(1/t) ln N0/N. 0,25 Vậy: N/N0 = e- t = e-0,257 x 2 = 0,598. 0,25 Như vậy, sau 48 giờ độ phóng xạ của mẫu ban đầu còn: 0,598 x 4 = 2,392 (mCi). Do đó số gam dung môi trơ cần dùng là: (2,392 : 0,5) – 1,0 = 3,784 (g) Phần thể tích bị chiếm bởi các nguyên tử trong mạng tinh thể cũng chính là phần thể tích mà các nguyên tử chiếm trong một tế bào đơn vị (ô mạng cơ sở). - Đối với mạng đơn giản: + Số nguyên tử trong 1 tế bào: n = 8 x 1/8 = 1 + Gọi r là bán kính của nguyên tử kim loại, thể tích V1 của 1 nguyên tử kim loại: V1 = 4/3 x r3 (1) 10 + Gọi a là cạnh của tế bào, thể tích của tế bào là: V2 = a3 (2) Trong tế bào mạng đơn giản, tương quan giữa r và a được thể hiện trên hình sau: 2 hay a = 2r (3). Thay (3) vào (2) ta có: V2 = a3 = 8r3 (4) Phần thể tích bị chiếm bởi các nguyên tử trong tế bào là: V1/V2 = 4/3 r3 : 8r3 = /6 = 0,5236 0,5 Đối với mạng tâm khối:
  8. + Số nguyên tử trong 1 tế bào: n = 8 x 1/8 + 1 = 2. Do đó V1 = 2x(4/3) r3 . + Trong tế bào mạng tâm khối quan hệ giữa r và a được thể hiện trên hình sau: Do đó: d = a 3 = 4r. ra a = 4r/ 3 Thể tích của tế bào: V2 = a3 = 64r3/ 3 3 Do đó phần thể tích bị chiếm bởi các nguyên tử trong tế bào là: V1 : V2 = 8/3 r3 : 64r3/3 3 = 0,68 Đối với mạng tâm diện: 0,5 + Số nguyên tử trong 1 tế bào: n = 8 x 1/8 + 6 x ½ = 4. Do đó thể tích của các nguyên tử trong tế bào là: V1 = 4 x 4/3 r3 + Trong tế bào mạng tâm diện quan hệ giữa bán kính nguyên tử r và cạnh a của tế bào được biểu diễn trên hình sau: Từ dó ta có: d =a 2 = 4r, do đó a = 4r/ 2 Thể tích của tế bào: V2 = a = 64r3/2 2 3 Phần thể tích bị các nguyên tử chiếm trong tế bào là: V1/V2 = 16/3 r3: 64r3/ 2 2 = 0,74 Như vậy tỉ lệ phần thể tích bị chiếm bởi các nguyên tử trong 1 tế bào của các mạng đơn giản, 0,5 tâm khối và tâm diện tỉ lệ với nhau như 0,52 : 0,68 : 0,74 = 1 : 1,31 : 1,42. 2.5 - - - - - - - - - - - HẾT - - - - - - - - - - Thí sinh có thể làm cách khác, nếu đúng vẫn cho điểm tối đa
  9. BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO KÌ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI QUỐC GIA LỚP 12 THPT NĂM HỌC 2000-2001 ĐỀ THI CHÍNH THỨC Môn : HOÁ HỌC Bảng A Thời gian : 180 phút ( không kể thời gian giao đề ) Ngày thi : 12 / 3 / 2001 Câu I (4 điểm): 1. Phương pháp sunfat có thể điều chế được chất nào: HF , HCl , HBr , HI ? Nếu có chất không điều chế được bằng phương pháp này, hãy giải thích tại sao? Viết các phương trình phản ứng và ghi rõ điều kiện (nếu có) để minh hoạ. 2. Trong dãy oxiaxit của clo, axit hipoclorơ là quan trọng nhất. axit hipoclorơ có các tính chất: a) Tính axit rất yếu, yếu hơn axit cacbonic; b) Có tính oxi hoá mãnh liệt; c) Rất dễ bị phân tích khi có ánh sáng mặt trời, khi đun nóng. Hãy viết các phương trình phản ứng để minh hoạ các tính chất đó. 3. Có các dung dịch (bị mất nhãn) : a) BaCl2 ; b) NH4Cl ; c) K2S ; d) Al2(SO4)3 ; e) MgSO4 ; g) KCl ; h) ZnCl2 . Được dùng thêm dung dịch phenolphtalein (khoảng pH chuyển màu từ 8 - 10) hoặc metyl da cam (khoảng pH chuyển màu từ 3,1 - 4,4). Hãy nhận biết mỗi dung dịch trên, viết các phương trình ion (nếu có) để giải thích. 4. Tìm cách loại sạch tạp chất khí có trong khí khác và viết các phương trình phản ứng xảy ra: a) CO có trong CO2 ; b) H2S có trong HCl ; c) HCl có trong H2S ; d) HCl có trong SO2 ; e) SO3 có trong SO2 . Câu II (3,5 điểm): 1. Hãy dùng kí hiệu ô lượng tử biểu diễn các trường hợp số lượng electron trong một obitan nguyên tử. 2. Mỗi phân tử XY3 có tổng các hạt proton, nơtron, electron bằng 196; trong đó, số hạt mang điện nhiều hơn số hạt không mang điện là 60, số hạt mang điện của X ít hơn số hạt mang điện của Y là 76. a) Hãy xác định kí hiệu hoá học của X,Y và XY3 . b) Viết cấu hình electron của nguyên tử X,Y. c) Dựa vào phản ứng oxi hoá - khử và phản ứng trao đổi, hãy viết phương trình phản ứng (ghi rõ điều kiện, nếu có) các trường hợp xảy ra tạo thành XY3. Câu III (5 điểm): 1. Hoàn thành phương trình phản ứng a) , b) sau đây. Cho biết các cặp oxi hoá - khử liên quan đến phản ứng và so sánh các giá trị Eo của chúng. - - - a) Zn[Hg(SCN)4] + IO3 + Cl ICl + SO42 + HCN + Zn2+ + Hg2+ - - - - b) Cu(NH3)m2+ + CN + OH Cu(CN)2 + CNO + H2 O 2. Dung dịch X có chất tan là muối M(NO3)2 . Người ta dùng 200ml dung dịch K3PO4 vừa đủ phản ứng với 200ml dung dịch X, thu được kết tủa M3(PO4)2 và dung dịch Y. Khối lượng kết tủa đó (đã được sấy khô) khác khối lượng M(NO3)2 ban đầu là 6,825 gam.
  10. Điện phân 400 ml dung dịch X bằng dòng điện I = 2 ampe tới khi thấy khối lượng catốt không tăng thêm nữa thì dừng, được dung dịch Z. Giả thiết sự điện phân có hiệu suất 100%. a) Hãy tìm nồng độ ion của dung dịch X, dung dịch Y, dung dịch Z. Cho biết các gần đúng phải chấp nhận khi tính nồng độ dung dịch Y, dung dịch Z. b) Tính thời gian (theo giây) đã điện phân. c) Tính thể tích khí thu được ở 27,3oC , 1atm trong sự điện phân. Câu IV (4 điểm): 1. Sunfuryl điclorua SO2Cl2 là hoá chất phổ biến trong phản ứng clo hoá. Tại o 350 C, 2 atm phản ứng SO2Cl2 (khí)  SO2 (khí) + Cl2 (khí) (1) Có Kp = 50 . a) Hãy cho biết đơn vị của trị số đó và giải thích: hằng số cân bằng Kp này phải có đơn vị như vậy. b) Tính phần trăm theo thể tích SO2Cl2(khí) còn lại khi (1) đạt tới cân bằng ở điều kiện đã cho. c) Ban đầu dùng 150 mol SO2Cl2(khí), tính số mol Cl2(khí) thu được khi (1) đạt tới cân bằng. Các khí được coi là khí lý tưởng. 2. a) Tính độ điện li của dung dịch CH3NH2 0,010M. b) Độ điện li thay đổi ra sao khi - Pha loãng dung dịch ra 50 lần. - Khi có mặt NaOH 0,0010M. - Khi có mặt CH3COOH 0,0010M. - Khi có mặt HCOONa 1,00M. Biết: CH3NH2 + H+ CH3NH3 ; K = 1010,64 CH COOH 3  CH COO- + 3 H+ ; K = 10-4,76 Câu V(3,5 điểm): : - - - Phản ứng S2O82 + 2 I 2 SO42 + I2 (1) được khảo sát bằng thực nghiệm như sau: Trộn dung dịch KI với dung dịch hồ tinh bột, - dung dịch S2O32- ; sau đó thêm dung dịch S2O82 vào dung dịch trên. Các dung dịch đều có nồng độ ban đầu thích hợp. 1. Viết các phương trình phản ứng xảy ra; tại sao dung dịch từ không màu chuyển sang màu xanh lam? 2. Người ta thu được số liệu sau đây: Thời gian thí nghiệm(theo giây) Nồng độ I- (theo mol . l -1) 0 1,000
  11. 20 0,752 50 0,400 80 0,010 Dùng số liệu đó, hãy tính tốc độ trung bình của phản ứng (1).
  12. BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO KÌ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI QUỐC GIA LỚP 12 THPT NĂM HỌC 2000-2001 ĐỀ THI CHÍNH THỨC Môn : HOÁ HỌC Bảng A Thời gian : 180 phút ( không kể thời gian giao đề ) Ngày thi : 13 / 3 / 2001 Câu I (5 điểm): 1. Xuất phát từ brombenzen chứa 14 C ở vị trí 1 và các hoá chất vô cơ cần thiết không chứa 14 C, hãy điều chế các hợp chất thơm chứa 14 C ở vị trí 3 : a) Anilin ; b) Iotbenzen ; c) Axit benzoic. 2. Hoàn thành sơ đồ các phản ứng sau và gọi tên các sản phẩm từ A đến F : Na2Cr2O4 2H Cl2 (1 mol) H 2O C D Benzen (1 mol) A B O FeCl3 t ,p HNO3 (1 mol) Fe, HCl E F 3. Khi oxi hoá etylenglicol bằng HNO3 thì tạo thành một hỗn hợp 5 chất. Hãy viết công thức cấu tạo phân tử của 5 chất đó và sắp xếp theo trật tự giảm dần nhiệt độ sôi của chúng (có giải thích). Câu II (4 điểm): N Xinconiđin (X) có công thức cấu tạo : CH=CH2 9 C HOH 9 Đó là đồng phân lập thể ở C của xinconin (Y). N 1. Hãy ghi dấu  vào mỗi nguyên tử cacbon bất đối và khoanh vòng tròn nguyên tử nitơ có tính bazơ mạnh nhất trong phân tử X. 2. Cho từ từ dung dịch HBr vào X ở nhiệt độ phòng rồi đun nóng nhẹ, sinh ra các sản phẩm chính là A (C19H23BrON2) , B (C19H24Br2ON2) , C (C19H25Br3ON2) , và D (C19H24Br4N2). Chế hoá D với dung dịch KOH trong rượu 90o thu được E (C19H20N2)
  13. Hãy viết công thức cấu tạo của A , B , C , D , E. Ghi dấu  vào mỗi nguyên tử cacbon bất đối trong phân tử D và E. 3. Cho C6H5COCl vào X và Y thu được sản phẩm đều có công thức C26H26N2O2 (đặt là F và G). F và G có đồng nhất (cùng là một chất) hay không? Chúng có nhiệt độ nóng chảy giống hay khác nhau? tại sao? Câu III (4 điểm): 1.Có một hỗn hợp protit gồm pepsin (pHI = 1,1), hemoglobin (pHI = 6,8) và prolamin (pHI = 12,0). Khi tiến hành điện di dung dịch protit nêu trên ở pH = 7,0 thì thu được 3 vết chất (xem hình): Xuất phát Cực    Cực A B C Cho biết mỗi vết chất đặc trưng cho protit nào ? Giải thích. 2. Khi thuỷ phân hoàn toàn 1 mol tripeptit X thu được 2 mol axit glutamic ( HOOC(CH2)2CH(NH2)COOH ), 1 mol alanin ( CH3CH(NH2)COOH ) và 1 mol NH3. X không phản ứng với 2,4-đinitroflobenzen và X chỉ có một nhóm cacboxyl tự do. Thuỷ phân X nhờ enzim cacboxipeptiđaza thu được alanin và một đipeptit Y. Viết công thức cấu tạo của X , Y và gọi tên chúng. Câu IV (4,5 điểm): Melexitozơ (C18H32O16) là đường không khử, có trong mật ong. Khi thuỷ phân hoàn toàn 1 mol melexitozơ bằng axit sẽ nhận được 2 mol D- glucozơ và 1 mol D- fructozơ. Khi thuỷ phân không hoàn toàn sẽ nhận được D-glucozơ và đisaccarit turanozơ. Khi thuỷ phân nhờ enzim mantaza sẽ tạo thành D-glucozơ và D-fructozơ, còn khi thuỷ phân nhờ enzim khác sẽ nhận được saccarozơ. Metyl hoá 1 mol melexitozơ rồi thuỷ phân sẽ nhận được 1 mol 1,4,6- tri-O-metyl-D-fructozơ và 2 mol 2,3,4,6-tetra-O-metyl-D-glucozơ. 1. Hãy viết công thức cấu trúc của melexitozơ. Viết công thức cấu trúc và gọi tên hệ thống của turanozơ. 2. Hãy chỉ ra rằng, việc không hình thành fomanđehit trong sản phẩm oxi hoá bằng HIO4 chứng tỏ có cấu trúc furanozơ hoặc piranozơ đối với mắt xích fructozơ và piranozơ hoặc heptanozơ (vòng 7 cạnh) đối với mắt xích glucozơ.
  14. 3. Cần bao nhiêu mol HIO4 để phân huỷ hai mắt xích glucozơ có cấu trúc heptanozơ và sẽ nhận được bao nhiêu mol axit fomic? Câu V (2,5 điểm): 1. Clorofom tiếp xúc với không khí ngoài ánh sáng sẽ bị oxi hóa thành photgen rất độc. Để ngừa độc người ta bảo quản clorofom bằng cách cho thêm một lượng nhỏ ancol etylic để chuyển photgen thành chất không độc. Viết phương trình phản ứng oxi hóa clorofom bằng oxi không khí thành photgen, phản ứng của photgen với ancol etylic và gọi tên sản phẩm. 2. Đun nóngvài giọt clorofom với lượng dư dung dịch NaOH, sau đó nhỏ thêm vài giọt dung dịch KMnO4 thấy hỗn hợp xuất hiện màu xanh. Viết các phương trình phản ứng và giải thích sự xuất hiện màu xanh. 3. Khi tiến hành điều chế axit lactic từ anđehit axetic và axit xianhiđric, ngoài sản phẩm mong muốn ta còn thu được hợp chất X (C6H8O4). Viết công thức cấu tạo của X và các phương trình phản ứng xảy ra. ____________________________ ________________________
  15. BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO KÌ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI QUỐC GIA LỚP 12 THPT NĂM HỌC 2000-2001 ĐỀ THI CHÍNH THỨC Môn : HOÁ HỌC Bảng B Thời gian : 180 phút ( không kể thời gian giao đề ) Ngày thi : 12 / 3 / 2001 Câu I (5,5 điểm): 1. Phương pháp sunfat có thể điều chế được chất nào: HF , HCl , HBr , HI ? Nếu có chất không điều chế được bằng phương pháp này, hãy giải thích tại sao? Viết các phương trình phản ứng và ghi rõ điều kiện (nếu có) để minh hoạ. 2. Trong dãy oxiaxit của clo, axit hipoclorơ là quan trọng nhất. axit hipoclorơ có các tính chất: a) Tính axit rất yếu, yếu hơn axit cacbonic; b) Có tính oxi hoá mãnh liệt; c) Rất dễ bị phân tích khi có ánh sáng mặt trời, khi đun nóng. Hãy viết các phương trình phản ứng để minh hoạ các tính chất đó. 3. Có các dung dịch (bị mất nhãn) : a) BaCl2 ; b) NH4Cl ; c) K2S ; d) Al2(SO4)3 ; e) MgSO4 ; g) KCl ; h) ZnCl2 . Được dùng thêm dung dịch phenolphtalein (khoảng pH chuyển màu từ 8 - 10) hoặc metyl da cam (khoảng pH chuyển màu từ 3,1 – 4,4). Hãy nhận biết mỗi dung dịch trên, viết các phương trình ion (nếu có) để giải thích. 4. Tìm cách loại sạch tạp chất khí có trong khí khác và viết các phương trình phản ứng xảy ra: a) CO có trong CO2 ; b) H2S có trong HCl ; c) HCl có trong H2S ; d) HCl có trong SO2 ; e) SO3 có trong SO2 . Câu II (4,5 điểm): 1. Hãy dùng kí hiệu ô lượng tử biểu diễn các trường hợp số lượng electron trong một obitan nguyên tử. 2. Mỗi phân tử XY3 có tổng các hạt proton, nơtron, electron bằng 196; trong đó, số hạt mang điện nhiều hơn số hạt không mang điện là 60, số hạt mang điện của X ít hơn số hạt mang điện của Y là 76. a) Hãy xác định kí hiệu hoá học của X,Y và XY3 . b) Viết cấu hình electron của nguyên tử X,Y. c) Dựa vào phản ứng oxi hoá - khử và phản ứng trao đổi, hãy viết phương trình phản ứng (ghi rõ điều kiện, nếu có) các trường hợp xảy ra tạo thành XY3. Câu III (6 điểm): 1. Hoàn thành phương trình phản ứng a) , b) sau đây. Cho biết các cặp oxi hoá - khử liên quan đến phản ứng và so sánh các giá trị Eo của chúng. - - - a) Zn[Hg(SCN)4] + IO3 + Cl ICl + SO42 + HCN + Zn2+ + Hg2+ - - - - b) Cu(NH3)m2+ + CN + OH Cu(CN)2 + CNO + H2 O 2. Dung dịch X có chất tan là muối M(NO3)2 . Người ta dùng 200ml dung dịch K3PO4 vừa đủ phản ứng với 200ml dung dịch X, thu được kết tủa M3(PO4)2 và dung dịch Y. Khối lượng kết tủa đó (đã được sấy khô) khác khối lượng M(NO3)2 ban đầu là 6,825 gam.
  16. Điện phân 400 ml dung dịch X bằng dòng điện I = 2 ampe tới khi thấy khối lượng catốt không tăng thêm nữa thì dừng, được dung dịch Z. Giả thiết sự điện phân có hiệu suất 100%. a) Hãy tìm nồng độ ion của dung dịch X, dung dịch Y, dung dịch Z. Cho biết các gần đúng phải chấp nhận khi tính nồng độ dung dịch Y, dung dịch Z. b) Tính thời gian (theo giây) đã điện phân. c) Tính thể tích khí thu được ở 27,3oC , 1atm trong sự điện phân. Câu IV (4 điểm): Sunfuryl điclorua SO2Cl2 là hoá chất phổ biến trong phản ứng clo hoá. Tại 350 oC, 2 atm phản ứng SO2Cl2 (khí) SO2 (khí) + Cl2 (khí) (1) Có Kp = 50 . 1. Hãy cho biết đơn vị của trị số đó và giải thích: hằng số cân bằng Kp này phải có đơn vị như vậy. 2. Tính phần trăm theo thể tích SO2Cl2(khí) còn lại khi (1) đạt tới cân bằng ở điều kiện đã cho. 3. Ban đầu dùng 150 mol SO2Cl2(khí), tính số mol Cl2(khí) thu được khi (1) đạt tới cân bằng. Các khí được coi là khí lý tưởng. ____________________________
ADSENSE

CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD

 

Đồng bộ tài khoản
2=>2