Đề thi Olympic 30/4 môn Hóa lớp 10 - Đề số 16

Chia sẻ: Dang Thuan | Ngày: | Loại File: DOC | Số trang:8

Thêm vào BST

Báo xấu

573
lượt xem 130
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Tham khảo tài liệu 'đề thi olympic 30/4 môn hóa lớp 10 - đề số 16', tài liệu phổ thông, hóa học phục vụ nhu cầu học tập, nghiên cứu và làm việc hiệu quả

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Đề thi Olympic 30/4 môn Hóa lớp 10 - Đề số 16

Tỉnh: Lâm Đồng. Trường: THPT chuyên Thăng Long - Đà lạt. Môn: Hoá học khối 10 Giáo viên biên soạn: Nguyễn Thành Anh Số mật mã: Phần này là phách Số mật mã ĐỀ THI ĐỀ NGHỊ KỲ THI OLIMPIC 30.4 LẦN THỨ XII Câu I (4 điểm) Cho bộ bốn số lượng tử của electron chót cùng trên nguyên tử của các nguyên tố A, X, Z như sau: A: n = 3, l = 1, m = - 1, s = -1/2 X: n = 2, l = 1, m = - 1, s = -1/2 Z: n = 2, l = 1, m = 0, s = +1/2 I.1 Xác định A, X, Z. I.2 Cho biết trạng thái lai hoá và cấu trúc hình học của các phân tử và ion sau: ZA2, AX2, AX32-, AX42-. I.3 Bằng thuyết lai hoá giải thích sự tạo thành phân tử ZX. Giải thích vì sao ZX có moment lưỡng cực bé. Giải thích sự hình thành liên kết trong phân tử phức trung hoà Fe(CO) 5 bằng thuyết VB. I.4 Giải thích vì sao AX32- lại có khả năng hoà tan A tạo thành A2X32-. Câu II (4 điểm) II.1 Nghiên cứu động học của phản ứng: NO2 + CO = CO2 + NO Người ta thấy ở nhiệt độ trên 5000C phương trình tốc độ của phản ứng có dạng: v = k[NO2].[CO]. Còn ở dưới 5000C phương trình tốc độ phản ứng có dạng: v = k[NO2]2 Hãy giả thiết cơ chế thích hợp cho mỗi trường hợp trên. II.2 Độ tan của Mg(OH)2 trong nước ở 180C là 9.10-3 g/lit còn ở 1000C là 4.10-2 g/lit. II.2.1 Tính tích số tan của Mg(OH)2 ở hai nhiệt độ và pH của các dung dịch bão hoà. II.2.2 Tính các đại lượng ∆ H0, ∆ G0 và ∆ S0 của phản ứng hoà tan, coi ∆ H0 và ∆ S0 không thay đổi theo nhiệt độ. Câu III ( 4 điểm) III.1 Cho 0,01 mol NH3, 0,1 mol CH3NH2 và 0,11 mol HCl vào nước được 1 lít dung dịch. Tính pH của dung dịch thu được? Cho: pK NH+ = 9,24; pK CH3NH3 = 10,6; pK H2O = 14. 4 + III.2 Tính độ tan của AgSCN trong dung dịch NH3 0,003 M. Cho T AgSCN = 1,1.10-12 và hằng số phân li của phức [Ag(NH3)2]+ bằng 6.10-8. Câu IV ( 4 điểm) IV.1 Hoàn thành và cân bằng các phản ứng sau bằng phương pháp ion electron. IV.1. 1 CrI3 + KOH + Cl2  K2CrO4 + KIO4 + KCl + H2O → IV.1.2 Al + HNO3  Al(NO3)3 + N2O + NO + H2O →
Tỉnh: Lâm Đồng. Trường THPT chuyên Th ăng Long - Đà lạt. Môn: Hoá học khối 10 Giáo viên biên soạn: Nguyễn Thành Anh Số mật mã: Phần này là phách Số mật mã IV.2 Để xác định hằng số điện li của axit axêtic người ta thiết lập một pin gồm hai điện cực: Điện cực 1 là điện cực hidrô tiêu chuẩn Điện cực 2 là dây Pt nhúng vào dung dịch axit axêtic 0,01M. IV.2.1 Thiết lập sơ đồ pin và viết các bán phản ứng xảy ra trên bề mặt mỗi điện cực khi pin hoạt động. IV.2.2 Sức điện động của pin đo được ở 250C là 0,1998 V. Tính hằng số điện li của axit RT axêtic. Cho: ln = 0,0592lg , P H2 = 1atm. nF Câu V (4 đi ểm) V.1. Viết phương trình phản ứng xảy ra trong các quá trình hoá học sau: V.1.1 Hoà tan bột chì vào dung dịch axit sunfuric đặc (nồng độ > 80%) V.1.2 Hoà tan bột Cu2O vào dung dịch axit clohidric đậm đặc dư. V.1.3 Hoà tan bột sắt vào dung dịch axit sunfuric loãng, sau đó thêm nước clo đến dư vào dung dịch thu được. V.1.4 Để một vật làm bằng bạc ra ngoài không khí bị ô nhiễm khí H2S một thời gian. V.2 Có ba muối A, B, C của cùng kim loại magie và tạo ra từ cùng một axit. Cho A, B, C tác dụng với những lượng như nhau cuả axit HCl thì có cùng một chất khí thoát ra với tỉ lệ mol tương ứng là 2:4:1. Xác định A, B, C và viết các phương trình phản ứng xảy ra. V.3 Khi thêm 1 gam MgSO4 khan vào 100 gam dung dịch MgSO4 bão hoà ở 200C đã làm cho 1,58 gam MgSO4 kết tinh lại ở dạng khan. Hãy xác định công thức của tinh thể muối ngậm nước kết tinh. Biết độ tan cuả MgSO4 ở 200C là 35,1 gam trong 100 gam nước.
Tỉnh: Lâm Đồng. Trường: THPT chuyên Thăng Long - Đà lạt. Môn: Hoá học khối 10 Giáo viên biên soạn: Nguyễn Thành Anh Số mật mã: Phần này là phách Số mật mã HƯỚNG DẪN CHẤM ĐỀ THI ĐỀ NGHỊ KỲ THI OLIMPIC 30.4 LẦN THỨ XII Câu I I.1 Nguyên tố A: n = 3, l = 1, m = -1, s = -1/2 → 3p4 A là S Nguyên tố X: n = 2, l = 1, m = -1, s = -1/2 → 2p4 X là O Nguyên tố Z: n = 2, l = 1, m = 0, s = +1/2 → 2p2 Z là C I.2 Phân tử, iôn Trạng thái lai hoá cuả Cấu trúc hình học nguyên tử trung tâm CS2 sp Đường thẳng SO2 sp2 Góc SO 3 2− sp 3 Chóp đáy tam giác đều SO 4 2− sp3 Tứ diện đều I.3 C: [He] 2s2 2p2 ↑↓ ↑ ↑ O: [He] 2s2 2p4 ↑↓ ↑↓ ↑ ↑ Cacbon dùng 1 obitan 2s tổ hợp với 1 obitan 2p tạo ra 2 obitan lai hoá sp hướng ra hai phía khác nhau, trong đó có một obitan bão hoà và 1 obitan chưa bão hòa. Cacbon dùng 1 obitan lai hoá chưa bão hoà xen phủ xichma với 1 obitan p chưa bão hoà cuả oxi và dùng 1 obitan p thuần chủng chưa bão hoà xen phủ pi với 1 obitan p chưa bão hoá còn lại cuả oxi. Oxi dùng 1 obitan p bão hoà xen phủ vơí obitan p trống của cacbon tạo liên kết pi kiểu p → p. Công thức cấu tạo: :C ≡ O: + CO có moment lưỡng cực bé vì trong phân tử có liên kết phối trí ngược cặp electron của nguyên tử oxi cho sang obitan trống cuả nguyên tử cacbon làm giảm độ phân cực của liên kết nên làm giảm moment lưỡng cực. + Sự hình thành liên kết trong phân tử Fe(CO)5 Fe (Z = 26) [Ar] 3d6 4s2 4p0 ↑↓ ↑ ↑ ↑ ↑ ↑↓ Fe* [Ar] 3d8 4s0 4p0 ↑↓ ↑↓ ↑↓ ↑↓
Tỉnh: Lâm Đồng. Trường: THPT chuyên Thăng Long - Đà lạt. Môn: Hoá học khối 10 Giáo viên biên soạn: Nguyễn Thành Anh Số mật mã: Phần này là phách Số mật mã Ở trạng thái kích thích, nguyên tử Fe dùng 1 obitan 3d trống tổ hợp với 1obitan 4s và 3 obitan 4p tạo thành 5 obitan lai hoá dsp3 trống hướng ra 5 đỉnh của hình lưỡng chóp đáy tam giác đều tâm là nguyên tử Fe. CO dùng cặp electron tự do chưa liên kết trên nguyên tử cacbon tạo liên kết phối trí với các obitan lai hoá trống của sắt tạo ra phân tử phức trung hoà Fe(CO)5 Fe* [Ar] 3d8 4s0 4p0 ↑↓ ↑↓ ↑↓ ↑↓ ↑ ↑ ↑ ↑ ↑ :CO :CO :CO : CO :CO I.4 S [Ne] 3s2 3p4 ↑↓ ↑↓ ↑ ↑ S* [Ne] 3s2 3p4 ↑↓ ↑↓ ↑↓ SO3 có khả năng kết hợp thêm 1 nguyên tử S để tạo S2O32- vì trên nguyên tử S trong SO32- còn 2- có một cặp electron tự do chưa liên kết có khả năng cho vào obiatn 3p trống của nguyên tử S tạo liên kết cho nhận. 2- S 2- S O S S O O O O O Câu II II.1 Có thể giả thiết: Trên 5000C phản ứng là đơn giản: NO2 + CO  CO2 + NO → Vơí v = k[NO2].[CO] Dưới 5000C phản ứng xảy ra theo hai giai đoạn sau: 2NO2  NO + NO3 → Chậm NO3 + CO + CO2 + NO2 + Nhanh Với v = k[NO2] 2
Tỉnh: Lâm Đồng. Trường: THPT chuyên Thăng Long - Đà lạt. Môn: Hoá học khối 10 Giáo viên biên soạn: Nguyễn Thành Anh Số mật mã: Phần này là phách Số mật mã II.2 II.2.1 Mg(OH)2 II .. Mg2+ + 2OH- T = [Mg2+].[OH-]2 = 4s3 s 2s 3  9.10−3  Ở 291K: T291 = 4.  -4 3 -11  = 4.(1,552.10 ) = 1,495.10 .  58  pH = 14 – pOH = 14 + lg(2.1,552.10-4) = 10,49 3  4.10−2  Ở 373K: T373 = 4.   = 1,312.10 -9  58  pH = 14 – pOH = 14 + lg(2.6,897.10-4) = 11,14 II.2.2 RT2T1 T 8,314.373.291 1 ,312.10−9 ∆ H0 = .ln 373 = .ln = 49243,8 J.mol-1 T2 − T1 T291 373− 291 1,495.10−11 Tính độ tan của Mg(OH)2 ở 298K: T ∆H0  1 1  49243,8  1 1  ln 298 = − . −  = − 8,314 . 298 − 291 T291 R  298 291   -11 Suy ra T298 = 2,41.10 . Từ biểu thức: 0 ∆ G 298 = -RTlnT298 = -8,314.298.ln2,41.10-11 = 60573,7 J.mol-1 = 60,5737 KJ.mol-1 0 ∆ G 298 = ∆ H0 – 298. ∆ S0 Suy ra ∆ S0 = -38,02 J.mol-1.K Câu III + NH3 + H+  NH 4 → 0,01 0,01 0,01 mol + CH3NH2 + H  CH3NH 3 + → 0,1 0,1 0,1 mol Tổng số mol H+ phản ứng: n = 0,01 + 0,1 = 0,11 mol. Vậy H+ vừa hết. + + Dung dịch thu được gồm: 0,01 mol NH 4 và 0,1 mol CH3NH 3 Vì K H O
Tỉnh: Lâm Đồng. Trường: THPT chuyên Thăng Long - Đà lạt. Môn: Hoá học khối 10 Giáo viên biên soạn: Nguyễn Thành Anh Số mật mã: Phần này là phách Số mật mã + NH 4 NH3 + H+ Ban đầu 0,01 Điện ly y y y Cân bằng 0,01 – y y x+y Áp dụng định luật tác dụng khối lượng cho các cân bằng điện li ta có : [CH3 NH 2 ].[H + ] x(x + y) K CH3NH3 = + + = = 10-10,6 [CH3 NH3 ] 0,1- x ⇒ x (x + y) = 10-11,6 (1) (giả sử coi x
Tỉnh: Lâm Đồng. Trường: THPT chuyên Thăng Long - Đà lạt. Môn: Hoá học khối 10 Giáo viên biên soạn: Nguyễn Thành Anh Số mật mã: Phần này là phách Số mật mã Câu IV IV. Cân bằng các phản ứng bằng phương pháp ion electron: IV.1.1 CrI3 + KOH + Cl2  K2CrO4 + KIO4 + KCl + H2O → Chất khử: CrI3 Chất oxi hoá: Cl2 Môi trường: KOH HSC 2− − Quá trình oxi hoá: Cr + 3I + 32OH - 27 e  CrO 4 + 3IO 4 + 16H2O x2 3+ - - → Quá trình khử: Cl2 + 2e  2Cl → - x 27 2− − 2Cr + 6I + 64OH + 27Cl2  2CrO 4 + 6IO 4 + 54Cl + 32H2O 3+ - - → - Phương trình phân tử: 2CrI3 + 64KOH + 27Cl2  2K2CrO4 + 6KIO4 + 54KCl + 32H2O → IV.1.2 Al + HNO3  Al(NO3)3 + N2O + NO + H2O → Chất khử: Al − Chất oxi hoá: NO 3 Môi trường: HNO3 HSC QT oxi hoá: Al – 3e  Al → 3+ x (3x-8y) − QT khử: (x+2y)NO 3 + (4x+10 y)H + (3x+8y)e  xNO + yN2O + (2x+5y)H2O x 3 + → − (3x+8y)Al + 3(x+2y)NO 3 + (12x+30y)H+  (3x+8y)Al3+ + 3xNO + 3yN2O + (6x+15y) H2O → Phương trình phân tử: (3x+8y)Al + (12x+30y)HNO3  (3x+8y)Al(NO3)3 + 3xNO + 3yN2O + (6x+15y) H2O → IV.2 Sơ đồ pin + (+) Pt, H2 /H , 1M // CH3COOH, 0,01 M/H2, Pt (-) Tại cực dương: 2H+ + 2e  H2 → Tại cực âm: H2 - 2e  2H+ → Phản ứng xảy ra trong pin khi pin hoạt động: 2H+ (+) + H2 (-) = 2H+ (-) + H2 (+) IV.2.2 Từ ∆ E = E(+) – E(-) ta có 0,1998 = 0 – E(-) hay E(-) = - 0,1998V Gọi [H+] là nồng độ ion [H+] là nồng độ ion hidro do CH3COOH điện li ra ở điện cực âm. Mặt khác, E = 0,0592lg[H+] = -0,1998 V → [H+] = 4,217.10-4 M CH3COOH COO C OO CH3COO + H - + 0,01 – 4,217.10-4 4,217.10-4 4,217.10-4 (mol.lit-1) Áp dụng định luật tác dụng khối lượng cho cân bằng ta có: [H+ ].[CH3COO− ] (4,217.10−4 )2 -5 Ka = = −4 = 1,86.10 [CH 3COOH] 0,01− 4,217.10
Tỉnh: Lâm Đồng. Trường: THPT chuyên Thăng Long - Đà lạt. Môn: Hoá học khối 10 Giáo viên biên soạn: Nguyễn Thành Anh Số mật mã: Phần này là phách Số mật mã Câu V V.1 Viết các phương trình phản ứng xảy ra: V.I.1 Pb + H2SO4 = PbSO4 + H2 PbSO4 + H2SO4 = Pb(HSO4)2 Pb + 2H2SO4 = Pb(HSO4)2 + H2 V.I.2 Cu2O + 2HCl = 2CuCl + H2O CuCl + HCl = H[CuCl2] Cu2O + 4HCl = 2 H[CuCl2] + H2O V.I.3 Fe + H2SO4 = FeSO4 + H2 6FeSO4 + 3Cl2 = 2FeCl3 + 2Fe2(SO4)3 V.I.4 4Ag + O2 + 2H2S = 2Ag2S + 2H2O Câu V.2 Ba muối có thể là MgCO3, Mg(HCO3)2, Mg2(OH)2CO3 (Hoặc MgSO3, Mg(HSO3)2, Mg2(OH)2SO3 …) Phương trình phản ứng: MgCO3 + 2 HCl = MgCl2 + H2O + CO2 a a/2 Mg(HCO3)2 + 2HCl = MgCl2 + 2H2O + 2CO2 a a Mg2(OH)2CO3 + 4HCl = 2MgCl2 + CO2 + 3H2O a a/4 V.3 Đặt công thức của tinh thể ngậm nước tách ra là MgSO4.nH2O Trong 120 + 18n gam MgSO4.nH2O có 120 gam MgSO4 và 18n gam H2O 1,58 gam 0,237n gam Khối lượng các chất trong 100 gam dung dịch bão hoà: 100.100 mH2O = = 74,02 gam 35,1+ 100 100.35,1 mMgSO4 = = 25,98 gam 35,1+ 100 Khối lượng các chất trong dung dịch sau khi kết tinh: mH2O = 74,02 – 0,237n gam mMgSO4 = 25,98 + 1 – 1,58 = 25,4 gam 25,4 Độ tan: s = .100 = 35,1. Suy ra n = 7. 74,02 − 0,237n Vậy công thức tinh thể ngậm nước kết tinh là MgSO4.7H2O.