Đề thi học sinh giỏi trại hè Hùng Vương môn Hóa học Lớp 10 năm 2019 - Sở giáo dục và đào tạo Sơn La

Nội dung text: Đề thi học sinh giỏi trại hè Hùng Vương môn Hóa học Lớp 10 năm 2019 - Sở giáo dục và đào tạo Sơn La

1. TRẠI HÈ HÙNG VƯƠNG KỲ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI LẦN THỨ XV – SƠN LA 2019 MÔN: HÓA HỌC - KHỐI: 10 Ngày thi: 27 tháng 7 năm 2019 Thời gian làm bài: 180 phút (không kể thời gian giao đề) Đề thi gồm có 04 trang ĐỀ CHÍNH THỨC Họ và tên thí sinh: Số báo danh: Câu 1 (2,5 điểm): 1. a) Viết cấu hình electron của nguyên tử Mn (Z = 25) ở trạng thái cơ bản và cho biết vị trí của nó trong bảng hệ thống tuần hoàn. b) Khi bị ion hóa thành ion Mn2+, nguyên tử Mn có thể nhường electron ở phân lớp 4s hoặc ở phân lớp 3d. Sử dụng phương pháp gần đúng của Slater, hãy tính toán và lập luận để cho biết cấu hình electron của ion Mn2+ ở trạng thái cơ bản. - 226 206 2. Sau một chuỗi các phân rã và  nối tiếp, 88 Ra chuyển thành 82 Pb . a) Tính số phân rã và - trong quá trình trên. b) Viết phương trình biểu diễn các biến đổi hạt nhân theo chuỗi sau: 214 226 ? 218 ? ?  ? 88 Ra  86 Rn  Po  82 Pb  83 Bi  Po  82 Pb Câu 2 (2,5 điểm): Trong môi trường kiềm, chất màu Malachite Green (kí hiệu là MCl) phản ứng với OH- theo phương trình hóa học: MCl + OH- MOH + Cl- (*) Động học của phản ứng (*) được nghiên cứu bằng cách theo dõi độ hấp thụ quang (A) của dung dịch theo thời gian. Kết quả cho thấy ở 298 K, phản ứng có bậc động học. Biết rằng nồng độ MCl trong dung dịch tỉ lệ thuận với A. -5 1. Thí nghiệm 1: Trộn 20,0 mL dung dịch MCl 7,50.10 M với H2O và 5,0 mL dung dịch NaOH 0,100 M thì thu được 100 mL dung dịch X. Kết quả theo dõi độ hấp thụ quang của dung dịch X tại 298 K theo thời gian như sau: t (phút) 0 4 8 12 16 20 A 0,8580 0,7491 0,6541 0,5710 0,4985 0,4354 a) Chứng minh rằng trong điều kiện thí nghiệm, phản ứng tuân theo quy luật động học bậc 1. b) Tính hằng số tốc độ của phản ứng và thời gian bán phản ứng trong điều kiện thí nghiệm. c) Tính độ hấp thụ quang của dung dịch tại thời điểm t = 15 phút. -5 2. Thí nghiệm 2: Trộn 20,0 mL dung dịch MCl 7,50.10 M với H2O và 10,0 mL dung dịch NaOH 0,100 M thì thu được 100 mL dung dịch Y. Kết quả nghiên cứu cho thấy ở 298 K, phản ứng có ' 2 -1 hằng số tốc độ khd 6,786.10 phút . Từ các kết quả trên, hãy cho biết khi các chất phản ứng được lấy theo đúng hệ số tỉ lượng thì bậc của phản ứng (*) là bao nhiêu? Tính hằng số tốc độ của phản ứng ở 298K trong trường hợp này. Trang 1/4
2. Câu 3 (2,5 điểm): -1 1. Nhiệt của phản ứng: C3H8(k) + 5O2(k) 3CO2(k) + 4H2O(l) ở 298 K, 1 atm bằng – 2219 kJ.mol . a) Tính nhiệt hình thành của C3H8(k) ở 298 K, 1 atm. b) Tính nhiệt đẳng tích của phản ứng ở 298 K. c) Tính nhiệt của phản ứng ở 340 K, 1 atm. Cho biết: Nhiệt hình thành ở 298 K, 1 atm: Nhiệt dung đẳng áp: Chất o -1 -1 -1 f H298 (kJ.mol ) CP (J.K .mol ) C3H8(k) 73,5 O2(k) 0 29,4 CO2(k) - 393,5 37,1 H2O(l) - 285,8 75,3 2. Cho m gam NaHCO3(r) vào một bình có thể tích không đổi bằng 1,65 lít và nâng nhiệt độ bình lên 400 K. Khi đó xảy ra phản ứng: 2NaHCO3(r)  Na2CO3(r) + CO2(k) + H2O(k) Tại thời điểm cân bằng, khối lượng chất rắn giảm 1,5595 gam. Biết rằng các chất khí được coi là khí lí tưởng và thể tích chất rắn không đáng kể. a) Tính hằng số cân bằng KP của phản ứng ở 400 K. b) Cho 8,4 gam NaHCO3(r) vào một bình có thể tích không đổi 5,00 lít và nâng nhiệt độ bình lên 400 K. Tính thành phần của hệ (theo số mol) và áp suất của bình. Câu 4 (2,5 điểm): 1. Biết liên kết trong S2 tương tự như liên kết trong O2. a) Vẽ giản đồ năng lượng obitan phân tử (MO) cho phân tử S2. Cho biết ở trạng thái cơ bản phân tử này có tính thuận từ hay nghịch từ? 2 2 b) Đối với phân tử S2 và các ion S2 , S2 ,S2 , S2 người ta xác định được các giá trị độ dài liên kết S-S (tính bằng Angstrom) sau: 1,72; 1,79; 1,88; 2,00 và 2,20. Hãy gán các giá trị này cho các tiểu phân trên. Giải thích ngắn gọn. c) Sắp xếp năng lượng ion hóa của các tiểu phân S, S 2, S2 và S2 theo thứ tự từ thấp đến cao. Giải thích. 2. Có một nhận xét: “Ion–phân tử NH4 được hình thành theo cơ chế cho–nhận cặp electron giữa + nguyên tử N trong NH 3 và H . Từ đó suy ra không thể tồn tại ion–phân tử CH 5vì nguyên tử C trong CH4 không còn cặp electron tự do”. Tuy nhiên, thực nghiệm chỉ ra có sự tồn tại ion CH . 5 Trên cơ sở các kiến thức về liên kết hóa học, hãy mô tả sự tạo thành các liên kết hóa học và so sánh độ dài giữa các liên kết trong ion–phân tử CH5 . Câu 5 (2,5 điểm): Dung dịch A gồm (NH 4)2CO3 0,080 M và NH3 0,160 M. Dung dịch B gồm Na2CO3 0,080 M và NH3 0,160 M. Dung dịch C gồm MgCl2 0,010 M và CaCl2 0,010 M. Trang 2/4
3. 1. Tính pH của dung dịch A và của dung dịch B. 2. Trộn 25 mL dung dịch A với 25 mL dung dịch C thu được 50,00 mL dung dịch hỗn hợp D. Hãy cho biết có kết tủa tách ra từ dung dịch hỗn hợp D hay không? Nếu có, hãy cho biết thành phần kết tủa. Cho biết: pKS(MgCO3) = 5,0; pKS(Mg(OH)2) = 11,00; pKS(CaCO3) = 8,35; pKS(Ca(OH)2) = 5,30; pKa1(H2CO3) = 6,35; pKa2(H2CO3) = 10,33; pKa (NH4 ) = 9,24. Bỏ qua các quá trình tạo phức hidroxo của các cation Mg2+ và Ca2+. Câu 6 (2,5 điểm): 1. Cho biết giản đồ Latimer của iot và mangan trong môi trường axit như sau: +1,20V 1,70 V 1,14 V 1,45 V 0,54 V H4IO6  IO3  HIO  I3  I +1,51V 0,56 V 2 2,26 V 0,95 V 3 1,51 V 2 1,18 V MnO4  MnO4  MnO2  Mn  Mn  Mn +1,70 V +1,23 V Lập luận để viết phương trình hóa học (dạng ion thu gọn) của phản ứng xảy ra khi cho dung dịch KI tác dụng với dung dịch KMnO4 (trong môi trường axit) trong trường hợp sau phản ứng còn dư ion I . 2. Một pin điện hóa được thành lập bằng cách nhúng một thanh Pt vào một dung dịch A chứa H + 2 2 2+ 0,50 M; VO2 0,15 M; VO 0,01 M và SO4 và nhúng một thanh Zn vào dung dịch B chứa Zn 2 0,10 M và SO4 . Nối hai dung dịch bằng cầu muối. a) Viết sơ đồ pin điện và cho biết vai trò của cầu muối. b) Viết phương trình hóa học của phản ứng tổng quát khi pin làm việc. Tính sức điện động của pin và tính G, H và S của phản ứng tổng quát trong pin ở 25oC. o o dE 4 Cho biết: E 2 1,001 V ; E 0,763 V ; 8,71.10 V / K VO2 /VO Ag /Ag dT P Câu 7 (2,5 điểm): 1. Người ta có thể điều chế một số hiđrohalogenua bằng cách cho muối halogenua tác dụng với dung dịch axit sunfuric đặc (phương pháp sunfat). Hãy cho biết có thể sử dụng phương pháp này để điều chế hiđrohalogenua nào trong dãy các HX (X là F, Cl, Br, I)? Tại sao? Viết phương trình hóa học của các phản ứng để minh họa. 2. Khi cho axit X hoặc axit Y tác dụng với nước đều thu được sản phẩm gồm H 2SO4 và H2O2. Biết một phân tử X có chứa 8 nguyên tử và trong X nguyên tố oxi chiếm 70,18% khối lượng. Một phân tử Y chứa nhiều hơn một phân tử X một nguyên tử S và ba nguyên tử O. a) Xác định X, Y và viết phương trình hóa học của các phản ứng. b) Viết phương trình hóa học của phản ứng xảy ra khi cho KI lần lượt tác dụng với X và với Y. Trang 3/4
4. Câu 8 (2,5 điểm): 1. Hoà tan 1,67 gam hỗn hợp A gồm NaHSO 3 và Na2SO3 trong dung dịch H2SO4 dư, đun nóng thì thu được khí X. Hấp thụ hoàn toàn một nửa lượng khí X bằng 500 mL dung dịch nước Br 2 thì thu được 500 mL dung dịch Y. Thêm KI vào 50 mL dung dịch Y thì thu được dung dịch Z. Để phản ứng hết với lượng I3 trong Z cần vừa đủ 12,5 mL dung dịch Na 2S2O3 0,01 M. Mặt khác, để trung hòa 25 mL dung dịch Y cần 150 mL dung dịch NaOH 0,01M. a) Viết phương trình hóa học của các phản ứng xảy ra. b) Tính nồng độ mol của dung dịch nước Br2 ban đầu. c) Tính % khối lượng các muối trong hỗn hợp A. 2. Cho m gam hỗn hợp B gồm NaBr và NaI phản ứng hoàn toàn với dung dịch H 2SO4 đặc, nóng thì thu được hỗn hợp khí C. Ở điều kiện thích hợp, các khí trong C phản ứng vừa đủ với nhau tạo thành chất rắn có màu vàng và một chất lỏng D không làm chuyển màu quỳ tím. D tác dụng hoàn toàn với Na tạo ra 1,68 lít khí E (ở đktc). a) Viết phương trình hóa học của các phản ứng xảy ra. b) Tính % thể tích các khí trong C và tính m. HẾT Ghi chú: - Thí sinh không được sử dụng tài liệu. - Cán bộ coi thi không giải thích gì thêm. Trang 4/4