Đề học sinh giỏi quốc gia năm 2006 môn Hóa học

Trang 1/10

ĐỀ HỌC SINH GIỎI QUỐC GIA NĂM HỌC 2006

MÔN: HÓA HỌC Câu 1 (4,0 điểm): 1. 1,0 điểm; 2. 1,5 điểm; 3. 1,5 điểm. 1. Người ta qui ước trị số năng lượng electron trong nguyên tử có dấu âm (-). Electron (e) trong He+ khi chuyển động trên một lớp xác định, e có một trị số năng lượng tương ứng, đó là năng lượng của một mức. Có 3 trị số năng lượng (theo đơn vị eV) của hệ He+ là -13,6; - 54,4; -6,04. a) Hãy chỉ ra trị năng lượng mức 1; 2; 3 từ 3 trị số trên. Sự sắp xếp đó dựa vào căn cứ nào về cấu tạo nguyên tử? b) Từ trị số nào trong 3 trị trên ta có thể xác định được một trị năng lượng ion hoá của heli? Hãy trình bày cụ thể. 2. Thực nghiệm cho biết các độ dài bán kính ion theo đơn vị A như sau: 1,71; 1,16; 1,19 ; 0,68 ; 1,26 ; 0,85. Mỗi ion trong dãy này có cùng tổng số electron như ion khác trong dãy. Số điện tích hạt nhân Z của các ion đó trong giới hạn 2 < Z < 18.

Hãy gán đúng trị số bán kính cho từng ion và xếp theo thứ tự tăng của các trị số này. Cần trình bày rõ về cơ sở cấu tạo nguyên tử và cấu hình electron của sự gán đúng đó. 3. Thực nghiệm cho biết PCl5 có hình song tháp tam giác, góc liên kết trong mặt phẳng đáy là 120o, trục với mặt đáy là 90o. Áp dụng thuyết lai hoá, hãy giải thích kết quả đó.

Câu 2 (6,0 điểm): 1. 1,5 điểm; 2. 2,5 điểm; 3. 2,0 điểm. 1. Thêm H2SO4 vào dung dịch gồm Pb(NO3)2 0,010 M và Ba(NO3)2 0,020 M cho đến nồng độ 0,130 M (coi thể tích dung dijch không đổi khi thêm axit).

Hãy tính pH và nồng độ các ion kim loại trong dung dịch A thu được. 2. a) Hãy biểu diễn sơ đồ pin gồm điện cực hiđro (p = 1 atm) đươc nhúng trong dung dịch CH3COOH 0,010 M ghép (qua cầu muối) với điện cực Pb nhúng trong dung dịch A. Hãy chỉ rõ anot, catot. b) Thêm 0,0050 mol Ba(OH)2 vào 1 lit dung dịch ở phía điện cực hiđro (coi thể tích không thay đổi). Tính Epin và viết phương trình phản ứng xảy ra khi pin hoạt động. Cho: pKa (HSO4-) 2,00 ; pKa (CH3 COOH) 4,76; chỉ số tích số tan pKs (BaSO4) 9,93 ; pKs (PbSO4) 7,66 . (RT/F) ln = 0,0592lg ; Eo = - 0,123 V. 3. Người ta mạ niken lên mẫu vật kim loại bằng phương pháp mạ điện trong bể mạ chứa dung dịch niken sunfat. Điện áp được đặt lên các điện cực của bể mạ là 2,5 V. Cần mạ 10 mẫu vật kim loại hình trụ; mỗi mẫu có bán kính 2,5cm, cao 20 cm. Người ta phủ lên mỗi mẫu một lớp niken dày 0,4 mm. Hãy: a) Viết phương trình các phản ứng xảy ra trên các điện cực của bể mạ điện. b) Tính điện năng (theo kWh) phải tiêu thụ.

Cho biết: Niken có khối lượng riêng D = 8,9 g/cm3; khối lượng mol nguyên tử là 58,7(g/mol); hiệu suất dòng bằng 90% ; 1 kWh = 3,6.106J.

H2

Pb2+/Pb

DeThi.edu.vn

Trang 2/10

Câu 3 (4,5 điểm): 1. 2,0 điểm; 2. 2,5 điểm.

1. Khi nghiên cứu một cổ vật dựa vào 14C (t1/2 = 5730 năm), người ta thấy trong mẫu đó có cả 11C; số nguyên tử 14C bằng số nguyên tử 11C; tỉ lệ độ phóng xạ 11C so với 14C bằng 1,51.108 lần. Hãy: a) Viết phương trình phản ứng phóng xạ beta (õ) của hai đồng vị đó. b) Tính tỉ lệ độ phóng xạ 11C so với 14C trong mẫu này sau 12 giờ kể từ nghiên cứu trên. Cho biết 1 năm có 365 ngày. 2. a) Khi khảo sát phản ứng H2 (k) + Br2(k) 2 HBr (k) (1) tại hai nhiệt độ T1 và T2 mà T1 < T2 , thấy hằng số cân bằng hóa học (viết tắt là cbhh) theo nồng độ có trị số tương ứng là K1, K2 mà K1 > K2.

Phản ứng này toả nhiệt hay thu nhiệt? Hãy giải thích. b) Tại nhiệt độ 10240C, phản ứng (1) có K = 1,6.105. Hãy tính trị số hằng số cbhh của phản ứng 1/2 H2 (k) + 1/2 Br2 (k) HBr (k) tại nhiệt độ này.

Sự thay đổi trị số hằng số cbhh đó có ý nghĩa hoá học hay không? Tại sao? c) Người ta cho một lượng HBr nguyên chất vào bình kín có thể tích cố định rồi đưa nhiệt độ tới 1024oC.

Hãy tính tỉ lệ HBr bị phân huỷ tại 10240C (dùng phương trình (1)). Tại sao có kết quả đó? Câu 4 (3,75 điểm): 1. 0,5 điểm; 2. 0,5 điểm; 3. 0,75 điểm; 4. 2,0 điểm.

1) Gọi tên các đồng phân đối quang nhận được khi monoclo hoá metylxiclohexan 2) Cho sơ đồ chuyển hoá các chất sau:

Viết công thức cấu tạo các sản phẩm hữu cơ B, D, E, G, H, I, K, X, Y và vẽ cấu trúc không gian của Z, L, M1, M2.

4.

NH3 2. …