Đề thi môn Hóa học Lớp 10 - Kỳ thi chọn học sinh giỏi khu vữ Duyên hải và Đồng bằng Bắc Bộ - Năm học 2013-2014

Nội dung text: Đề thi môn Hóa học Lớp 10 - Kỳ thi chọn học sinh giỏi khu vữ Duyên hải và Đồng bằng Bắc Bộ - Năm học 2013-2014

1. KỲ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI KHU VỰC DUYÊN HẢI VÀ ĐỒNG BẰNG BẮC BỘ NĂM HỌC 2013 - 2014 ĐỀ THI MÔN: HÓA HỌC LỚP 10 ĐỀ CHÍNH THỨC Thời gian 180 phút (không kể thời gian giao đề) Ngày thi: 19/04/2014 (Đề thi có 04 trang) Câu I (2 điểm): 1. Các nhà khoa học đang đặt ra giả thiết tồn tại phân lớp g (có = 4). a) Cho biết các trị số của số lượng tử ml , số obitan trong phân lớp g. b) Dựa vào quy tắc Klechkopski, dự đoán nguyên tử có electron đầu tiên ở phân mức g này thuộc nguyên tố có số hiệu nguyên tử bằng bao nhiêu? 14 2. 14 C là một đồng vị phóng xạ  của cacbon có chu kì bán hủy t1/2 = 5700 năm. Hàm lượng C 14 C trong khí quyển và trong cơ thể sinh vật sống luôn ổn định. Khi các sinh vật chết, tỉ lệ giảm 12 C 14 dần. Mỗi gam cacbon tổng cộng trong cơ thể sống có độ phóng xạ của C bằng 0,277 Bq (phân rã/giây). 14 a) Nguyên tử C biến đổi ra sao sau khi phân rã? b) Một mẫu vật có nguồn gốc sinh học có tỉ lệ bằng 0,25 lần tỉ lệ trong cơ thể sống. Tính tuổi của mẫu vật. 14 14 c) Tính độ phóng xạ của C và số nguyên tử C của một người nặng 75 kg, biết hàm lượng cacbon tổng cộng khoảng 18,5%. Câu II (2 điểm): 1. X là nguyên tố thuộc nhóm A, hợp chất với hidro có dạng XH3. Electron cuối cùng trên nguyên tử X có tổng 4 số lượng tử bằng 4,5. a) Xác định nguyên tố X, viết cấu hình electron của nguyên tử. b) Ở điều kiện thường XH3 là một chất khí. Viết công thức cấu tạo, dự đoán trạng thái lai hoá của nguyên tử trung tâm trong phân tử XH3, oxit bậc cao nhất, hidroxit bậc cao nhất của X. 2. So sánh độ lớn góc liên kết trong các phân tử PX3 (X: F, Cl, Br, I). Giải thích? Câu III (2 điểm): 1. Cho các dữ kiện sau: Năng lượng kJ.mol¯1 Năng lượng kJ.mol¯1 thăng hoa của Na 108,68 liên kết của Cl2 242,60 ion hóa thứ nhất của Na 495,80 mạng lưới NaF 922,88 liên kết của F2 155,00 mạng lưới NaCl 767,00 Trang 1
2. Nhiệt hình thành của NaF rắn : -573,60 kJ.mol-1 Nhiệt hình thành của NaCl rắn: -401,28 kJ.mol-1 Tính ái lực electron của F và Cl ; so sánh các kết quả thu được và giải thích. 2. Biét giá trị nhie ̣t đo ̣ng của các chát sau ở đièu kie ̣n chuản là : Chát Fe O2 FeO Fe2O3 Fe3O4 0 -1 ΔH s(kcal.mol ) 0 0 -63,7 -169,5 -266,9 S0 (cal.mol-1.K-1) 6,5 49,0 14,0 20,9 36,2 a) Tính bién thie n na ng lượng tự do Gibbs ( ΔG0) của sự tạo thành các oxit sát từ các đơn chát ở đièu kie ̣n chuản. b) Cho biét ở đièu kie ̣n chuản oxit sát nào bèn nhát ? Câu IV (2 điểm): Xét phản ứng: 2A + B C + D. Kết quả thu được qua 4 thí nghiệm như sau: Nồng độ đầu (mol/l) Tốc độ hình thành ban đầu của Thí nghiệm A B C (mol.l-1.min-1) 1 0,25 0,75 4,3.10-4 2 0,75 0,75 1,3.10-3 3 1,50 1,50 5,3.10-3 1. Xác định bậc của phản ứng theo A, theo B và bậc chung của phản ứng. 2. Tính hằng số tốc độ phản ứng (kèm theo đơn vị). 3. Tính tốc độ phân hủy ban đầu của A trong thí nghiệm 3. 4. Có 3 cơ chế được đề nghị cho phản ứng trên, Cơ chế nào phù hợp? Giải thích. Cơ chế 1: Cơ chế 2: Cơ chế 3: A + B C + M nhanh B⇌ M nhanh A ⇌ M nhanh M + A D chậm M + A C +X chậm M + A CX +X chậm A+ X D nhanh X D nhanh Câu V (2 điểm): Thực hiện phản ứng: 2NOCl(k) 2NO(k) + Cl2(k) 0 1. Ban đầu cho vào bình phản ứng NOCl(k) và giữ bình ở 300 C. Khi hệ đạt trạng thái cân bằng thấy áp suất trong bình là 1,5 atm. Hiệu suất của phản ứng là 30%. Tính hằng số cân bằng của phản ứng. 2.Ở nhiệt độ 3000C, phản ứng có thể tự xảy ra được không? Vì sao? 3.Thực hiện phản ứng và duy trì áp suất của hệ phản ứng không đổi ở 5 atm. Tính phần trăm số mol của các khí ở trạng thái cân bằng? 4.Cho cẩn thận 2,00 gam NOCl vào bình chân không có thể tích 2,00 lít. Tính áp suất trong bình lúc cân bằng ở 3000C. Trang 2
3. Câu VI (2 điểm): Dung dịch A gồm có H2SO4 0,05 M; HCl 0,18 M và CH3COOH 0,02 M. Thêm NaOH vào dung dịch A đến nồng độ của NaOH bằng 0,23 M thì dừng, ta thu được dung dịch A1. a) Tính pH của dung dịch A1. b) Tính độ điện ly của CH3COOH trong dung dịch A1. -2 -4,75 Cho: Ka( H SO4 ) = 10 ; Ka(CH3COOH) = 10 Câu VII (2 điểm): 2+ 2+ Cho H2S lội qua dung dịch chứa Cd 0,010M và Zn 0,010M đến bão hòa (nồng độ H2S bão hòa là 0,1M) a. Hãy xác định giới hạn pH phải thiết lập trong dung dịch sao cho xuất hiện kết tủa CdS mà không có kết tủa ZnS. b. Thiết lập khu vực pH tại đó chỉ còn 0,1% Cd2+ trong dung dịch mà Zn2+ vẫn không bị kết tủa. -26 -21,6 Cho: H2S pKa1 = 7,02 pKa2 = 12,90; Ks,CdS = 10 ; Ks,ZnS = 10 *10,2*8,96 = 10; = 10 CdOHZnOH Câu VIII (2 điểm): 1. Cho giản đồ thế khử chuẩn của Mn trong môi trường axit: MnOMnOMnOMnMn-2-3+2+    ??+2,27V+0,95V 442 +1,7V +1,23V -2- 32 a. Tính thế khử chuẩn của cặp: MnO/MnO44và Mn/Mn b. Hãy cho biết các tiểu phân nào không bền với sự dị phân. Hãy tính hằng số cân bằng của các phản ứng dị phân đó. 2. a) Hãy biểu diễn sơ đồ pin, tính sức điện động của pin và viết phương trình phản ứng xảy ra trong pin (khi pin hoạt động) được tạo thành từ các cặp điện cực Fe3+ /Fe 2+ và Cu/Cu2+ ở điều kiện chuẩn. b) Tính nồng độ các ion còn lại trong dung dịch khi pin ngừng hoạt động. Giả sử nồng độ ban đầu của ion có trong dung dịch làm điện cực pin đều bằng 0,010M (Bỏ qua quá trình thuỷ phân của các ion). 0 0 0 0 RT 0 Cho E 3+ 2+ =0,771V , E 2+ = -0,440V , E 2+ =0,337V , E + =0,521V , =0,059 tại 25 C Fe /Fe Fe /Fe Cu /Cu Cu /Cu F K=10 -37 K =10-15,1 s,Fe(OH)3 s,Fe(OH)2 Câu IX (2 điểm): Tinh thể NaCl có cấu trúc lập phương tâm mặt của các ion Na+, còn các ion Cl- chiếm các lỗ trống tám mặt trong ô mạng cơ sở của các ion Na+, nghĩa là có 1 ion Cl- chiếm tâm của hình lập phương. Trang 3
4. 0 Biết cạnh a của ô mạng cơ sở là 5,58 A . Khối lượng mol của Na và Cl lần lượt là 22,99 g/mol; 35,45 g/mol. Cho bán kính của Cl- là 1,81 . Tính : a) Bán kính của ion Na+. b) Khối lượng riêng của NaCl (tinh thể). Câu X (2 điểm): Đốt cháy hoàn toàn a gam muối sunfua của sắt và đồng trong một bình kín có thể tích 5 lit chứa 1,2 mol khí oxi thu được 30,4 gam chất rắn X và hỗn hợp khí Y. Để nguội về nhiệt độ ban đầu thấy áp suất khí trong bình tăng thêm 22,5% so với trước khi phản ứng. Để oxi hóa hoàn toàn khí Y cần dùng vừa hết 255 mL dung dịch H2O2 2M. 1. Xác định giá trị của a. 2. Xác định công thức hai muối sunfua biết số nguyên tử S trong mỗi muối không vượt quá 5. 3. Hòa tan chất rắn X bằng một lượng dư H2SO4 loãng thu được dung dịch Z. Cho bột sắt vào dung dịch Z đến khi bột sắt không tan được nữa thu được 250 mL dung dịch T, 15,04 gam chất rắn Q, và 1,344 lit khí hidro (đktc). Để chuẩn độ hết 25 mL dung dịch T trong môi trường axit cần dùng 60 mL dung dịch KMnO4. a. Cho biết nồng độ dung dịch KMnO4 đã dùng. b. Cho chất rắn Q vào 500 mL dung dịch HNO3 thấy thoát ra 3,136 lit khí R (đktc) và còn lại 3,2 gam kim loại không tan. Cho biết công thức của khí R và nồng độ mol/L của dung dịch HNO3 đã dùng. Biết: Fe = 56; Cu = 54; S=32; O = 16 HẾT Trang 4