MADE BY MAI MINH TUAN – THPT HN AMSTERDAM Bé gi¸o dôc vµ ®µo t¹o K× thi chän häc sinh giái quèc gia --------------------líp 12 thcs n¨m 2006 ®Ò thi chÝnh thøc M«n: ho¸ häc – B¶ng A Thêi gian: 180 phót (kh«ng kÓ thêi gian giao ®Ò) Ngµy thi thø nhÊt: 23.2.2006
C©u I: 1. a) Trong phßng thÝ nghiÖm cã c¸c lä ho¸ chÊt: BaCl 2.2H2O, AlCl3, NH4Cl, SiCl4, TiCl4, LiCl.H2O, CCl4. Mét sè chÊt trong c¸c chÊt nµy “ bèc khãi” nÕu ngêi ta më lä ®ùng chÊt ®ã trong kh«ng khÝ Èm. Nh÷ng chÊt nµo “bèc khãi”? H·y viÕt ph¬ng tr×nh ho¸ häc ®Ó gi¶i thÝch. b) Cho s¬ ®å sau:
Na2CO3 (1)
(2)
A (3) (4)
(5) (7)
(8)
B
(6)
C
H·y x¸c ®Þnh c«ng thøc ho¸ häc cña c¸c hîp chÊt v« c¬ A, B, C vµ viÕt ph¬ng tr×nh ph¶n øng x¶y ra. 2. §Ó ®iÒu chÕ nh«m sunfua ngêi ta cho lu huúnh t¸c dông víi nh«m nãng ch¶y. Qu¸ tr×nh ®iÒu chÕ nµy cÇn ®îc tiÕn hµnh trong khÝ H2 kh«, kh«ng ®îc tiÕn hµnh trong kh«ng khÝ. H·y gi¶i thÝch v× sao ®iÒu chÕ nh«m sunfua kh«ng ®îc tiÕn hµnh trong kh«ng khÝ, viÕt ph¬ng tr×nh ho¸ häc ®Ó minh häa. 3. Mét hçn hîp r¾n A gåm kim lo¹i M vµ mét oxit cña kim lo¹i ®ã. Ngêi ta lÊy ra 3 phÇn, mçi phÇn cã 59,08g A. PhÇn thø nhÊt hoµ tan vµo dung dÞch HCl 4,48 lÝt khÝ H2. PhÇn thø hai hoµ tan vµo dung dÞch cña hçn hîp NaNO3 vµ H2SO4 thu ®îc 4,48 lÝt khÝ NO. PhÇn thø ba ®em nung nãng råi cho t¸c dông víi khÝ H2 d cho ®Õn khi ®îc mét chÊt r¾n duy nhÊt, hoµ tan hÕt chÊt r¾n ®ã b»ng níc cêng toan th× cã 17,92 lÝt khi NO tho¸t ra. C¸c thÓ tÝch ®o ë ®ktc. H·y tÝnh khèi lîng nguyªn tö, cho biÕt tªn cña kim lo¹i M vµ c«ng thøc oxit trong hçn hîp A. C©u II: 1. Ngêi ta quy íc trÞ sè n¨ng lîng electron trong nguyªn tö cã dÊu ©m (-). Electron (e) trong He+ khi chyÓn ®éng trªn mét líp x¸c ®Þnh, e cã mét trÞ sè n¨ng lîng t¬ng øng, ®ã lµ n¨ng lîng cña mét møc. Cã 3 trÞ sè n¨ng lîng (theo ®¬n vÞ eV) cña hÖ He+ lµ -13,6; -54,4; -6,04.
-1-
MADE BY MAI MINH TUAN – THPT HN AMSTERDAM a) H·y chØ ra trÞ n¨ng lîng møc 1; 2; 3 tõ 3 trÞ sè trªn. Sù s¾p xÕp ®ã dùa vµo c¨n cø nµo vÒ cÊu t¹o nguyªn tö? b) Tõ trÞ sè nµo trong 3 trÞ trªn ta cã thÓ x¸c ®Þnh ®îc mét trÞ n¨ng lîng ion ho¸ cña heli? H·y tr×nh bµy cô thÓ. 2. Thùc nghiÖm cho biÕt c¸c ®é dµi b¸n kÝnh ion theo ®¬n vÞ A o nh sau: 1,71; 1,16; 1,19; 0,69; 1,26; 0,85. Mçi ion trong d·y nµy cã cïng tæng sè electron nh ion kh¸c trong d·y. Sè ®iÖn tÝch h¹t nh©n Z cña c¸c ion ®ã trong giíi h¹n 2< Z < 18 H·y g¸n ®óng trÞ sè b¸n kÝnh cho tõng ion vµ xÕp theo thø tù t¨ng cña c¸c trÞ sè nµy. CÇn tr×nh bµy râ vÒ c¬ së cÊu t¹o nguyªn tö vµ cÊu h×nh electron cña sù g¾n ®óng ®ã 3. Thùc nghiÖm cho biÕt PCl5 cã h×nh song th¸p tam gi¸c, gãc liªn kÕt trong mÆt ph¼ng ®¸y lµ 120°, trôc víi mÆt ®¸y lµ 90°. ¸p thuyÕt lai hãa, h·y gi¶i thÝch kÕt qu¶ ®ã. C©u III: 1. Thªm H2SO4 vµo dung dÞch Pb(NO3)2 0,020M cho ®Õn nång ®é 0,130M (coi thÓ tÝch dung dÞch kh«ng ®æi khi thªm axit). H·y tÝnh pH vµ nång ®é c¸c ion kim lo¹i trong dung dÞch A thu ®îc. 2. a) H·y biÓu diÔn s¬ ®å pin gåm ®iÖn cùc hi®ro (pH2 = 1 atm) ®îc nhóng trong dung dÞch CH3COOH 0,010M ghÐp (qua cÇu muèi) víi ®iÖn cùc Pb nhóng trong dung dÞch A. H·y chØ râ anot, catot. b) Thªm 0,0050 mol Ba(OH)2 vµo 1 lÝt dung dÞch ë phÝa ®iÖn cùc hi®ro (coi thÓ tÝch kh«ng thay ®æi). TÝnh E vµ viÕt ph¬ng tr×nh ph¶n øng x¶y ra khi pin ho¹t ®éng. Cho: pKa(HSO4) 2,00: pKa(CH3COOH) 4,76; ChØ sè tÝch tan pKs(BaSO4) 9,33; pKs(PbSO4)7,66. (RT/F)ln = 0,05921g; E°(Pb2+/Pb) = - 0,123V 3. Ngêi ta m¹ niken lªn mÉu vËt kim lo¹i b»ng ph¬ng ph¸p m¹ ®iÖn trong bÒ m¹ chøa dung dÞch niken sunfat. §iÖn ¸p ®îc ®Æt lªn c¸c ®iÖn cùc cña bÒ mÆt lµ 2,5V. CÇn m¹ 10 mÉu vËt kim lo¹i h×nh trô; mçi mÉu cã b¸n kÝnh 2,5cm, cao 20cm. Ngêi ta phñ lªn mçi mÉu mét líp niken dµy 0,4mm. H·y: a) ViÕt ph¬ng tr×nh c¸c ph¶n øng x¶y ra trªn c¸c ®iÖn cùc cña bÒ m¹ ®iÖn. b) TÝnh ®iÖn n¨ng (theo kWh) ph¶i tiªu thô. Cho biÕt: Niken cã khèi lîng riªng D = 8,9g/cm3; khèi lîng mol nguyªn tö lµ 58,7 (g/mol); HiÖu suÊt dßng b»ng 90%; 1 kWh = 3,6.106J C©u IV: 1. Khi nghiªn cøu mét cæ vËt dùa vµo 14C (t1/2 = 5730 n¨m), ngêi ta thÊy trong mÉu ®ã cã c¶ 11C, sè nguyªn tö 14C b»ng sè nguyªn tö 11C; tØ lÖ phãng x¹ 11C so víi 14C b»ng 1,51.108 lÇn. H·y: a) ViÕt ph¬ng tr×nh ph¶n øng phãng x¹ beta cña hai ®ång vÞ ®ã. b) TÝnh tØ lÖ ®é phãng x¹ 11C so víi 14C trong mÉu nµy sau 12 giê kÓ tõ nghiªn cøu trªn. Cho biÕt mét n¨m cã 365 ngµy.
-2-
MADE BY MAI MINH TUAN – THPT HN AMSTERDAM 2. a) Khi kh¶o s¸t ph¶n øng H2 (k) + Br2 (k) ⇋ 2HBr (k) (1) t¹i hai nhiÖt ®é T1 vµ T2 mµ T1K2 Ph¶n øng nµy to¶ nhiÖt hay thu nhiÖt? H·y gi¶i thÝch. b) T¹i nhiÖt ®é 1024°C, ph¶n øng (1) cã K = 1,6.10 5. H·y tÝnh trÞ sè h»ng sè c©n b»ng ho¸ häc cña ph¶n øng 1/2H2 (k) + 1/2Br2 (k) ⇋ HBr (k) t¹i nhiÖt ®é nµy. c) Ngêi ta cho mét lîng HBr nguyªn chÊt vµo b×nh kÝn cã thÓ tÝch cè ®Þnh råi ®a nhiÖt ®é tíi 1024°C. H·y tÝnh tØ lÖ HBr bÞ ph©n huû t¹i 1024°C (dïng ph¬ng tr×nh (1). T¹i sao cã kÕt qu¶ ®ã? ...................................................... - ThÝ sinh kh«ng ®îc sö dông tµi liÖu ngoµi quy ®Þnh - Gi¸m thÞ coi thi kh«ng gi¶i thÝch g× thªm.
-3-