Đề thi Olympic lần thứ 2 Trường THPT Chuyên Thăng Lo

Chia sẻ: Minh Thu | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:10

Thêm vào BST

Báo xấu

362
lượt xem 16
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Các bạn học sinh và quý thầy cô tham khảo miễn phí Đề thi Olympic lần thứ 2 Trường THPT Chuyên Thăng Lo để hệ thống kiến thức học tập cũng như trau dồi kinh nghiệm ra đề thi

Chủ đề:

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

Lưu

Nội dung Text: Đề thi Olympic lần thứ 2 Trường THPT Chuyên Thăng Lo

Trường THPT Chuyên Thăng Long – Đàlạt ĐỀ KIỂM TRA OLIMPIC LỚP 10 LẦN 2 Tổ Hoá học Thời gian: 180 phút ****** (Không kể thời gian phát đề) *********** ------------------------------------------------------------------------ Câu 1 Một hợp chất ion cấu tạo từ ion M+ và ion X 2 . Trong phân tử M2X có tổng số hạt (p, n, e) là 140 hạt, trong đó số hạt mang điện nhiều hơn số hạt không mang điện là 44 hạt. Số khối của ion M+ lớn hơn số khối của ion X2 là 23. Tổng số hạt (n, p, e) trong ion M + nhiều hơn trong X2 là 31 hạt. a. Viết cấu hình êlectrôn của M+ và X2 b. Xác định vị trí của X , Y trong HTTH Câu 2 Tích số tan của CaCO3 bằng 1.108. Hãy tính khi có kể tới sự thủy phân của ion cacbonat. a. Độ tan trong nước của CaCO3. b. pH của dung dịch bão hòa CaCO3. c. Độ tan của CaCO3 ở pH = 7,00. Cho : H2CO3 : K1 = 4.107 ; K2 = 5.1011 Câu 3 Trộn V lít dung dịch HCOOH amol/l với V lít dung dịch CH3COOH bmol/l thu được dung dịch A có pH = 2,485. Trộn V lít dung dịch CH3COOH amol/l với V lít dung dịch bmol/l thu được dung dịch B có pH = 2,364. a. Tính a, b b. Trộn dung dịch A với dung dịch B thu được dung dịch C có pH bằng bao nhiêu? c. Trộn V lít dung dịch NaOH 0,6M vào dung dịch C thu được dung dịch D có pH bằng bao nhiêu? Cô cạn dung dịch D thu được 4,5g muối khan, tính V? 5 Cho KHCOOH = 1,78.10-4 ; KCH COOH  1, 80.10 3 Câu 4 1. So sánh pH của các dung dịch 0,1 M của các chất sau đây, sau đó thử lại bằng tính toán cụ thể: NaHCO3 K1 = 10–7 K2 = 10–11 NaHSO3 K1 = 10–2 K2 = 10–6 –7 NaHS K1 = 10 K2 = 10–13 –2 NaHC2O4 K1 = 10 K2 = 10–5 2. Tính thể tích dung dịch HCl 6M cần cho vào 10 ml dung dịch Pb(NO3)2 10–3M sao cho nồng độ chì giảm xuống còn 10–5M. Cho KS = 10 –4,8. 3. Nếu ta biểu diễn công thức hóa học của các oxi axit là XOm(OH)n thì khi m = 0, các axit kiểu X(OH) n là những axit yếu; khi m = 1, các axit có dạng XO(OH)n là axit trung bình; còn khi m > 1 là các axit mạnh. Điều đó có đúng không? Hãy cho ví dụ chứng minh (mỗi trường hợp chọn 3 chất). 4. Tính độ tan của FeS ở pH = 5 cho biết Fe2+ + H2O FeOH+ + H+ có lg = -5,92 KFeS = 10 -17,2 ; H2S có Ka1 = 10-7,02 ; Ka2 = 10 -12,9 Câu 5 232 Một trong các chuỗi phân hủy phóng xạ tự nhiên bắt đầu với 90 Th và kết thúc với đồng vị bền 208 82 Pb . 1. Hãy tính số phân hủy (   ) xảy ra trong chuỗi nầy . 2. 228 Th là một phần tử trong chuỗi thori , thể tích của heli theo cm3 tại 0oC và 1 atm thu được là bao nhiêu khi 1 gam 228 Th (t1/2 = 1,91 năm) được chứa trong bình trong 20 năm ? Chu kỳ bán hủy của tất cả các hạt nhân trung gian là rất ngắn so với chu kỳ bán hùy của 228 Th . 3. Một phần tử trong chuỗi thori , sau khi tách riêng , thấy có chứa 1,5.1010 nguyên tử của một hạt nhân và phân hùy với tốc độ 3440 phân rã mỗi phút . Chu kỳ bán hủy là bao nhiêu tính theo năm ?
Câu 6 1. Nguyên tử X có tổng số hạt là 52 .Xác định tên nguyên tố X, biết X là đồng vị bền. 2. Cân bằng các phương trình phản ứng sau : Ag + HXO3 AgXO3 + …… Fe + HXO3 …………. FeSO4 + HXO3 + H2SO4 ……… 3. Hãy cho biết chất oxi hóa trong các phản ứng trên. Dựa vào cấu hình electron của nguyên tử, hãy giải thích tính chất oxi hóa của chất đó. Câu 7 1. Tính % lượng MgNH4PO4 bị mất đi khi rửa 1,37 gam hợp chất này bằng: a. 200ml nước cất. b. 150ml dung dịch NH4Cl 0,1M rồi bằng 50ml nước cất. 2. Có thể rửa MgNH4PO4 bằng dung dịch NaH2PO4 được không? Giải thích. Cho T MgNH4PO4=2,5.10 -13 ; H3PO4 có k1=7,5.10-3; k2=6,3.10-8; k3=1,3.10-12.. Cho H=1; N=14; O=16; P=31. Câu 8 Hai nguyên tố A , B trong cấu electron có electron cuối cùng ứng với 4 số lượng tử sau : A ( n = 2 ; l = 1 ; m = -1 ; s = - ½ ) B (n=3 ; l=1 ; m=0 ; s=-½) 1. Viết cấu hình electron và xác định vị trí của A và B trong bảng tuần hoàn 2. Viết công thức cấu tạo của các hợp chất trong công thức phân tử có chứa 3 nguyên tố A, B và hidro. Cho biết loại liên kết hóa học trong phân tư û của các hợp chất tìm thấy 3. So tính axit của các hơp chất trên . Câu 9 1. Nêu ý nghĩa của hằng số Kb bazơ. NH3 và C6 H5NH2 chất nào có hằng số Kb lớn hơn ? Tại sao ? 2. Dung dịch NH3 1M có  = 0,43 % . Tính hằng số Kb và pH của dung dịch đó 3. Cho dung dịch axit CH3COOH 0,1M , biết Ka = 1,75 .10-5 , lg KCH3COOH = -4,757. Tính nồng độ các ion trong dung dịch và tính pH dung dịch. HƯỚNG DẪN CHẤM Câu 1 Xác định M và X  Ta có : M2X  M : Z, e, n   X : Z / , e/ , n/ + Gọi    2  M : Z,  e  1 , n  /  / X : Z , e  2 , n   /  Có hệ phương trình :
     4Z  2Z /  2N  N /  140  (1)      4Z  2Z /  2N  N /  44  (2)  /    /  Z  Z  N  N  23 (3)   /     2Z  2Z  N  N  34 / (4) / Giải hệ ta được : Z = 19 ; Z = 8. Vậy : Z = 19(K) ; Z / = 8 (0) a. Viết cấu hình e :  M+ : ( K+) : 1s22s22p63s23p6 ; O2 : 1s22s22p 6 b. Xác định vị trí X , Y : Nguyên tố STT Chu kỳ Nhóm Phân nhóm K 19 4 I IA O 8 2 VI VI A Câu 2 a. Độ tan trong nước của CaCO3  CaCO3 + H2O Ca2+ + HCO3 + OH K K Ca HCO OH  2  3  vì : [ CaCO3 ] = 1 ; [H2O ] = 1 CaCO3 H 2O   K = [Ca2+] [ HCO3 ] [ OH ] = T = S.S.S = S3  ( Vì [Ca2+] = [ HCO3 ] = [ OH ] = S )  + K = [Ca2+] . [ HCO3 ] . [ OH ] (1) + CaCO3 Ca2+ + CO2 ; T = [Ca2+ ] + [ CO2 ] 3 3 T   Ca2   CO  2 (1)/ 3  + HCO3 H+ + CO2 ; K 2  H CO   2 3 3 HCO   3  [ HCO3 ] = K21 .[ H+ ] [ CO2 ]  3 (2)/ + H2O H+ + OH ; KW = [ H+ ] [OH]   OH   K W  1    (3)/ H Thế (1)/ , (2)/ , (3)/ vào (1) : K S3  T       3    K 21 . H  CO2  W  T.K 1 .K W 2 CO3 H .5.10  1  S  3 T.K 21 .K W  3 108  11 .1014  1,26.10 4 mol /  b. Tính pH của dd bão hòa CaCO3 : + S = [ OH ] = 1,26.104 = 10 3,9 1014 + pH =  lg [H+ ] =  lg 3,9  10,1 ; pH = 10,1 10 c. Tính độ tan : CaCO3 trong pH = 7 : CaCO3 Ca2+ + CO2 T 3 T = [Ca2+ ] [ CO2 ] ; [Ca2+ ] = S ; [ CO3 ] = S 3 2 2 + Nhưng CO3 bị thủy phân :
2 CB = S = [ CO3 ] + [ H CO3 ] + [ H2CO3 ] (1)   + H CO3 2 H+ + CO3 ; K 2  H CO   2 3 HCO   3 2  [ H CO3 ] = K21. [ H+ ] [ CO3 ] (1)/  + H2CO3  H+ + H CO3 ; K 1  H HCO    3 H 2CO3   [ H2CO3 ] = K11. [ H+ ] [H CO3 ] = K11.K22.[H+ ]2.[ CO2 ] (2)/  3 Thế (1)/ và (2)/ vào (1) ta được :  S  CO2  3 K2 1   H CO2   3 1 K 1.K 2  2 H  CO2  3 CO2    3 K 1.K 2      2  K 1.K 2  K 1 H  H       K 1.K 2   CO2  S 3  K 1.K 2  K 1. H   H     2 K 1.K 2 Đặt  2  K 1.K 2  K 1. H  H     2 4.107.5.1011  2  7 11 7 7 14  4.10 4 mol /  4.10 .5.10  4.10 .10  10 T 108 Ta có : T = S.S. 2 = S2. 2  S   4  5.103 mol /  2 4.10 3 S = 5.10 mol/  Câu 3 a. Tính a, b: HCOOH HCOO- + H+ CH3COOH CH 3COO- + H + Gọi x, y lần lượt là nồng độ M của HCOOH, CH3COOH bị phân li. Trộn 2 dung dịch cùng thể tích  Nồng độ giảm 2 lần * Đối với dung dịch A: K HCOOH =  x + y  x ;  x + y  x = 2x  x + y  a a a -x 2 2 K CH COOH =  x + y  y ;  x + y  y = 2y  x + y  3 b b b -x 2 2 2 a.K HCOOH + b.K CH COOH  H+  =  x + y 2 = 3   2 2,485 2 1,78.104.a  1,80.105.b 10   2 hay 89a + 9b = 10,715 (1) * Đối với dung dịch B: Tương tự, ta có:
2 a.K CH3COOH + b.K HCOOH  H +  =  x + y 2 =   2 1,80.10 .a+ 1.78.10-4 b -5 10 -2,364  = 2 hay 9a + 89b = 18,71 (2) a = 0,100M Từ (1), (2) Suy ra:    b = 0,200M b. Tính pH dung dịch C:  HCOOH bđ = 0,1V + 0,2V = 0,075M 4V 0,2V  0,1V CH3COOH bđ =  0,075 M 4V Tương tự như câu a, ta có: 2  H +  =  HCOOH  bđ . KHCOOH +  CH 3COOH  bđ .K CH COOH   3 2  H    1,78.104.0,075  1,80.10 5.0,075  0,147.104    H    3,834.103 pH= - lg3,834.10-3 = 2,416   c. Tính pH của dung dịch D: Số mol HCOOH = 4V.0,075 = 0,3V Số mol CH3COOH = 4V.0,075 = 0,3V Số mol NaOH = 0,6V HCOOH + NaOH  HCOONa + H2O CH3COOH + NaOH  CH3COONa + H2O Vì số mol NaOH = số mol HCOOH + số mol CH3 COOH  dung dịch D chỉ gồm 2 muối HCOONa (0,3V mol) và CH3 COONa (0,3Vmol) 0,3V HCOONa = CH3COOH =   5V = 0,06M HCOO- + H2O HCOOH + OH - CH3COO- + H2O CH 3COOH + OH - Tương tự như dung dịch hỗn hợp 2 đơn axit, ở đây coi như hỗn hợp 2 đơn bazơ, ta có: 2  OH -  =  HCOO-  bđ . K HCOO- +  CH 3COO-  bđ. K CH COO-       3 - -14 - -14  HCOO  bd.10  CH3COO  bd.10 =  +  K HCOOH K CH3COOH 2 0,06.10-14 0,06.10-14 OH -  = + = 0,367.10-10   1,78.10-4 1,80.10 -5 OH    0,6058.105  H+  = 10-14 -9 M     0,6058.10-5 =1,6507.10 Suy ra: pH = - lg 1,6507.10-9 = 8,794 Khối lượng muối: 0,3V.68 + 0,3V.82 = 4,5 V = 0,1(l) = 100(ml) Câu 4 1. Đây là muối axit, là chất điện li lưỡng tính :
MHA M+ + HA– HA– H+ + A2– K2 (1) HA– + H+ H2A K1–1 (2) pH phụ thuộc hai quá trình (1) và (2). Nếu K2 càng lớn và K1 càng lớn thì dung dịch có pH càng bé vì quá trình nhường proton (1) xảy ra mạnh, quá trình thu proton (2) xảy ra yếu. So sánh ở trên ta thấy: pH (NaHC2O4) < pH (NaHSO3) < pH (NaHCO3 ) < pH (NaHS). Nếu áp dụng công thức gần đúng để tính pH của các muối điaxit cho các hệ trên pK 1  pK 2 pH  2 Ta thấy pH(NaHC2O4) = (2 + 5 ) / 2 = 3,5 pH (NaHSO3) = (2 +6) / 2 = 4,0 pH (NaHCO3) = (7 +11) / 2 = 9,0 pH (NaHS) = (7 +13) / 2 = 10,0 Kết quả này phù hợp với cách sắp ở trên. 2. Các quá trình xảy ra : HCl  H+ + Cl– Pb(NO3)2  Pb2+ + 2NO3– Pb2+ + 2Cl– PbCl2  ( KS ) –1 = ( 10 –4,8 ) –1 C 10–3 C? ∆C – ( 10–3 - 10–5 ) –1,98 . 10–3 [ ] 10 –5 (C – 1,98 . 10–3 ) Theo đltd kl: [Pb ] . [ Cl– ]2 = KS 2+ 10–5 (C – 1,98 . 10 –3 )2 = 10–4,8 C  1,98 . 10–3 = (10–4,8 / 10–5 )1/2 = 1,259 C = 1,261 M Gọi V là thể tích dung dịch HCl cần tìm (khi thêm HCl không tính tăng thể tích) thì VHCl = 10.1, 261  2,10 ml . 6 3. Khi m = 0, ta có axit kiểu HXO. Ví dụ: HClO, HBrO, H3PO3 (Ka = 10–9,2) là những axit yếu. Khi m = 1, ta có axit kiểu HClO2, H2SO3, H3PO4 hoặc (HNO2, H2CO3) là những axit trung bình. (tuy nhiên H2CO3 là axit khá yếu Ka = 10 –6,3) Khi m > 1, ta có axit kiểu HClO3, HNO3, HClO4 (hoặc H2SO4, HMnO4) là những axit mạnh. Như vậy công thức XOm (OH)n nói chung là đúng . 4. FeS Fe2+ + S2– KS=10–17,2 Fe2+ + H2O FeOH+ + H+  = 10-5,92 S2– + H+ HS– Ka2-1 = (10–12,9)–1 HS– + H+ H2S Ka1-1 = (10–7,02)–1 Gọi độ tan của FeS là S S = C(Fe2+)= [Fe2+] + [FeOH+] = [Fe2+] + [Fe2+][H+]-1 = [Fe2+].(1 + [H+]-1) (1) S = C (S2-) = [S2–] + [HS–] + [H2S] = [S2–] + Ka2-1 [S2–][H+] + ( Ka1Ka2)–1[S2–][H+]2 = [S2–] [1 + Ka2–1[H+] + (Ka1Ka2)–1[H+]2] (2)
[Fe2+] [S2–] = KFeS (3) Tổ hợp (1), (2), (3): S = 2,43 x 10-4 M Câu 5 1. A = 232 – 208 = 24 và 24/4 = 6 hạt anpha Như vậy điện tích hạt nhân giảm 2 x 6 = 12 đơn vị. Nhưng sự khác biệt về điện tích hạt nhân chỉ là 90 – 82 = 8 đơn vị. Nên phải có 12 – 8 = 4   Số phân hủy beta = 4 232 90Th  82 Pb + 6 2 He  4    208 4 2. 228 Th   208 Pb  5 4 He Chu kỳ bán hủy của những hạt trung gian khác nhau là tương đối ngắn so với 228 Th 0 , 693  1 x 6 , 023 x10 23  V = kN =    9 ,58 x10 20 năm-1 1,91   228   Số hạt He thu được : NHe = ( 9,58 x 1020 ) 20 x 5 = 9,58 x 10 22 hạt He 9 , 58 x 10 22 x 22 , 4 x 10 3 VHe =  3 , 56 x 10 3 cm 3 6 , 023 x10 23 0 , 693 0 , 693 N 0 , 693 x1,50 x10 10 3. t1/2 =  =  3, 02 x10 6 phút = 5,75 năm k V 3440 Câu 6 1. Từ tổng số hạt của nguyên tử X là 52  2Z + N = 52 Vớùi Z là điện tích hạt nhân, Z = số proton = số electron và N là số nơtron. Vì Z  1 và Z < 83 nên Z  N  1,5 Z hay 3Z  2Z + N  3,5Z  3Z  52  3,5Z  14,8  Z  17,3. Vì Z là số nguyên nên Z = 15 ; 16 ; 17. Z 15 16 17 N 22 20 18 A 37 36 35 Có các đồng vị là 37 P ; 36 S ; 17 Cl 15 16 35 Vì X là đồng vị bền nên X là 35 17 Cl 2. Cân bằng các phản ứng : 0 +5 +1 -1 6 A g+ 6H Cl O 3  5AgClO3 + AgCl+ 3H 2O  0 +5 +3 -1 6Fe+18H Cl O3   5Fe  ClO3 3 + FeCl 3 + 9H 2O +2 +5 +3 -1 6 FeSO4 + H Cl O3 + 3H 2SO4  3Fe2  SO4 3 + H Cl+ 3H 2O  +5 3. Chất ôxi hoá là Cl trong HClO3 Cấu hình electron của Cl là : {Ne} 0 - +5 C l - 5 e  Cl có cấu hình electron là : [ Ne] +5 +5 - -1 nên Cl có tính oxi hoá mạnh Cl + 6 e  Cl có cấu hình electron bền vững : {Ne} Câu 7 1. a. Rửa MgNH4PO4 bằng nước cất Khi rửa MgNH4PO4 : MgNH 4 PO4 Mg2   NH 4  PO3-  4 T [] s s s
Gọi s (mol / l) là nồng độ MgNH4PO4 tan trong dung dịch. Khi đó: TMgNH 4PO4 =  Mg2+   NH 4   PO3-  = 2.5.10 -13  s.s.s = 2,5.10 -13   +  4   s = 3 2,5.10 -13 = 6,3.10-5 mol / l Số mol MgNH4PO4 tan trong 200 ml nước cất là : 0,2 nMgNH 4PO4tan = 6,3.10-5. = 1,26.10-5 mol 1 1,26.10 -5.137 Vậy %m MgNH 4PO4 bòmaát khi = röûa • 100% = 0,126% 1,37 b. Rửa MgNH4PO4 bằng dung dịch NH4Cl rồi bằng nước cất : (2đ) * Khi rửa bằng 150 ml dung dịch NH4Cl 0,1M : M gNH 4 PO 4 M g2+ + NH + + PO3- 4 4 T s (s + 0,1) s (với s là nồng độ MgNH4PO4 tan khi rửa bằng dung dịch NH4Cl) Khi đó: T =  Mg2+   NH +   PO3-  = 2,5.10-13  s.  s+ 0,1 s= 2,5.10-13   4  4   Với s > 1 2 1,3.10 6,3.10 -8 Vậy phản ứng (1) coi như xảy ra hoàn toàn. Do đó ta không nên rửa kết tủa MgNH4PO4 bằng dung dịch NaH2PO4 vì khi đó kết tủa MgNH4PO4 sẽ bị rửa trôi hoàn toàn. Câu 8 1. Nguyên tố A: n = 2 ; lớp 2 ; l = 1 : phân lớp p ; m= -1 obitan px ; s = -1/2 electron cuối ở px Vậy A có cấu hình electron 1s2 2s2 2p4; nguyên tố A có số thứ tự 8 chu kì 2; nhóm VIA A là Oxi 2. Tương tự Nguyên tố B có thứ tựï là 17, chu kì 3, nhóm VIIA, B là clo 2. Có 4 hớp chất chứa Clo , Oxi và hidro là HClO ; HClO2 ; HClO3 ; HClO4 .
H – O – Cl liên kết O – H cộng hóa trị có cực Liên kết O – Cl cộng hóa trị có cực . H – O – Cl O 2 liên kết cộng hóa trị có cực và 1 liên kết cho nhận H – O - Cl O 2 liên kết cộng hóa trị  2 liên kết cho nhận O O  H – O - Cl  O 2 liên kết cộng hóa trị có cực  3 liên kết cho nhận . O 3. Tính axit tăng dần HOCl < HClO2 < HClO3 < HClO4 Giải thích: Khi điện tìch dương của clo tăng dần làm cho bán kính của nguyên tử trung tâm giảm do đó khả năng kéo cặp electron tự do của nguyên tử oxi của liên kết O – H về phía nguyên tử trung tâm tăng làm tăng sự phân cựccủa liên kết O –H , khả năng phân li liên kết nầycàng dễ nên tính axit tăng. Câu 9 1. Hằng số Kb cho biết mức độ điện ly của bazơ trong dung dịch Kb càng lớn tính bazơ càng mạnh. Phân tử C6H5NH2 có nhóm thế C6H5 hút electron làm giãm mật độ electron ở nguyên tử N nên có tính bazơ yếu hơn NH3 Vậy Kb(NH3 ) > Kb(C6H5NH2). 2. NH3 + H2O NH4+ + OH- 1M Cân bằng (1 –x ) x x x x2 (4,3.10 3 ) 2  = = 0,0043 x = 4,3 .10 -3 ; Kb =  = 1,85 .10-5 1 1 x 1 10 14 [ H+] = 3 = 0,23 .10 -11 4,3.10 pH = - lg (0,23 .10 -11 ) = 11,64 3. CH3COOH CH3COO- + H+ Ban đầu C Mol.lit-1 Điện li C C C Cân bằng C - C C C + - 2 [H ].[CH 3COO ] Ca.Ca Ca Ka = = = = vì  nhỏ nên ( 1-  ) = 1 [CH 3COOH] C - Ca 1- a Ka = C2  C = CKa . [H+] = CK = 0,1.1,75.10-5 = 1,323.10-3 1 1 pH = -lg[H+] = 2,88 hoặc pH = (- lgHa - lg10 - 1) = (4,757 + 1) = 2,88 2 2 5 K 1,75.10 Điện li  Ka = C2 = = = 1,32.10 -2 hay 1,32%. C 0,1 4. CH3COOH  CH3COO- + H+ x mol x mol x mol 1l dung dịch axit có 2 x 3,13 .1021 hạt = 6.26 .1021 hạt Gọi x là số mol phân tử CH3COOH đã phân li trong 1 lít dung dịch. Lúc đó x là số ion H+ cũng là số ion CH3COO-. 1 mol CH3COOH có 6,02.1023 phân tử, 0,01 M có 6,02 10 21 phân tử. Khi đó số phân tử CH3COOH còn lại không phân li là 6,02 1021 – x Ta có : 6,02.10 21 - x + 2x = 6,62 . 1021 x = 0,24 .1021 0,2410 Độ điện li  = x 100 = 3,99% 6,02.10