Đề thi chọn học sinh giỏi lần thứ VIII môn Hóa học - Khối 10

1

HỘI CÁC TRƯỜNG CHUYÊN VÙNG DUYÊN HẢI VÀ ĐỒNG BẰNG BẮC BỘ

HƯỚNG DẪN CHẤM

ĐỀ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI LẦN THỨ VIII MÔN HÓA HỌC - KHỐI 10

Ngày thi: 18/04/2015 Thời gian làm bài: 180 phút (Hướng dẫn chấm gồm 10 trang )

Đáp án và các bước chấm được đề nghị chỉ mang tính tương đối. Học sinh có thể làm bài (hoặc trình bày bài) theo cách khác nếu đúng và lập luận đầy đủ cũng vẫn được điểm tối đa. Kính mong các quý thầy cô đóng góp ý kiến điều chỉnh đề và hướng dẫn chấm hợp lí và khoa học hơn nữa. Trân trọng cảm ơn. Nguyễn Tiến Hưng – THPT Chuyên Hạ Long, Quảng Ninh. Câu 1 (2 điểm) 1. Biết năng lượng tối thiểu cần cung cấp để tách cả hai electron ra khỏi nguyên tử He ở trạng thái cơ bản là 79,00eV. Khi chiếu một bức xạ có tần số (s-1 hay Hz) vào  nguyên tử He (cũng ở trạng thái cơ bản) thì thấy có 1 electron thoát ra với vận tốc 1,503.106 m/s. Tính (Hz).  2. Sử dụng mô hình cộng hưởng electron theo Lewis, vẽ tất cả các công thức cộng hưởng (hay còn gọi là các cấu trúc cộng hưởng) có thể có của ion OCN-. 3. X, Y, R, A, B theo thứ tự là 5 nguyên tố liên tiếp trong hệ thống tuần hoàn (HTTH) có tổng số điện tích là 90 (X có số điện tích hạt nhân nhỏ nhất). a) Xác định số điện tích hạt nhân của X, Y, R, A, B. b) Viết cấu hình electron của X2−,Y−, R, A+, B2+. So sánh bán kính của chúng và giải thích. Đáp án: 1 0,75

Theo đề bài có: He  He2+ + 2e ; I1 + I2 = + 79,00 eV

Mặt khác, He+ He2+ + 1e ; I2 = -Ee trong He+

mà He+ là hệ 1 hạt nhân 1 electron 

2

2 2 13,6.2 54,4( ) 1 I eV  

 I1, He = 79 – 54,4= 24,60 eV = 3,941.10-18 (J)

Mà Wđ (e) = = 1 2mv2 31 6 2 18 1 .9,109.10 .(1,503.10 ) 1,029.10 ( ) 2 J   

Năng lượng của bức xạ: E = I1 + Wđ (e) = 3,941.10-18 + 1,029.10-18 = 4,97.10-18

(J)

18

15 1 34 4,97.10 . 7,5.10 ( ) 6,626.10 E E h s hay Hz h  



      

0.25

0,25

0,25

2 0,5

Các công thức cộng hưởng Lewis 0,5

ThuVienDeThi.com

2

Học sinh thiếu 1 hoặc 2 công thức trừ 0,25 điểm 3 0,75

a) Gọi Z là số điện tích hạt nhân của X => Số điện tích hạt nhân của Y, R, A, B lần lượt (Z + 1), (Z + 2), (Z + 3), (Z + 4) Theo giả thiết Z + (Z + 1) + (Z + 2) + (Z + 3) + (Z + 4) = 90 => Z = 16 Số điện tích hạt nhân Z: X = 16, Y = 17, R = 18, A = 19, B =20. b) X2−, Y−, R, A+, B2+ đều có cấu hình e: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 Số lớp e giống nhau => r phụ thuộc điện tích hạt nhân. Điện tích hạt nhân càng lớn thì bán kính r càng nhỏ.

r > r > r > r > r X Y R A B

0,25

0,25

0,25

Câu 2 (2 điểm) 1. Tantan (Ta) có khối lượng riêng là 16,7 g/cm3, kết tinh theo mạng lập phương với cạnh của ô mạng cơ sở là 3,32A°. Tantan kết tinh theo kiểu mạng lập phương nào ? Cho MTa = 180,95 g/mol. Học sinh không cần vẽ hình ở phần 1 2. Muối florua của kim loại Ba có cấu trúc lập phương với hằng số mạng a . Trong mỗi ô mạng cơ sở, ion Ba2+ chiếm đỉnh và tâm các mặt của hình lập phương, còn các ion florua (F‒) chiếm tất cả các hốc tứ diện (tâm của các hình lập phương con với cạnh là a/2 trong ô mạng). Khối lượng riêng của muối Bari florua này là 4,89 g/cm3. a) Vẽ cấu trúc tế bào đơn vị (ô mạng cơ sở) của mạng tinh thể bari florua. Trong một tế bào đơn vị này có bao nhiêu phân tử BaF2? b) Tính số phối trí của ion Ba2+ và F- trong tinh thể này. Cho biết số phối trí của một ion trong tinh thể là số ion trái dấu, gần nhất bao quanh ion đó. c) Xác định giá trị của a (nm)? Cho M của F = 19; Ba = 137,31 (g/mol). Đáp án: 1 0,75

3,32 A° = 3,32.10-8 cm Thể tích ô cơ sở của Ta là: V = (3,32.10-8)3 = 36,6.10-24 cm3 Khối lượng của ô cơ sở là: m = 36,6.10-24.16,7 = 611,22.10-24 g Gọi n là số nguyên tử Ta trong một ô cơ sở. Khối lượng một nguyên tử

Ta là: mTa = g n

24 10 . 22 , 611 

MTa = mTa N = 6,02.10-23 =   n

24 10 . 22 , 611 

 n

95 , 367

Mà khối lượng mol của Ta là MTa = 180,95 g/mol = 180,95  n

95 , 367

n = 2  Vì n = 2 nên Ta kết tinh theo kiểu mạng tinh thể lập phương tâm khối

0,25

0,25

0,25

2 1,25

a) Ô mạng cơ sở:

0,25

ThuVienDeThi.com