Đề thi chọn học sinh giỏi Hùng vương năm học 2012 - 2013 môn Hóa học

TR¦êNG THPT CHUY£N

Chu văn an tỉnh lạng sơn

K× THI CHäN HäC SINH GIáI HïNG V¦¥NG

Năm học 2012 - 2013

Môn: HÓA HỌC (Thời gian làm bài 150 phút)

Câu 1. (2,5 điểm)

Uranium trong thiên nhiên tồn tại chủ yếu ở 2 đồng vị với % số nguyên tử tương ứng là 99,28% 92U238 ( t1/2 = 4,5.109 năm ) và 0,72% 92U235 ( t1/2 = 7,1.108 năm ). Tính tốc độ phân rã của mỗi đồng vị U235 và U238 trong 10,00 gam U3O8 mới điều chế (theo Bq). Câu 2. (2,5 điểm)

Coban (Co) kết tinh dưới dạng lục phương chặt khít với thông số mạng b = 0,408nm. Biết khối lượng mol nguyên tử của coban là 58,933 g.mol-1.

a) Xác định số nguyên tử coban có trong 1 ô mạng cơ sở. b) Tính thông số a của ô mạng, bán kính nguyên tử kim loại. c) Tính khối lượng riêng của nguyên tử coban. Câu 3. (2,5 điểm)

Xét quá trình hoá hơi 1 mol nước lỏng ở 25oC và 1at. Cho biết nhiệt dung đẳng áp của hơi nước, của nước lỏng và nhiệt hoá hơi của nước tương ứng là: CP(H2Okhí) = 33,47 J/K.mol; CP(H2Olỏng) = 75,31 J/K.mol; H hh (100oC, 1at) = 40,668 KJ/mol. Các dữ kiện trên được chấp nhận giá trị coi như không đổi trong khoảng nhiệt độ khảo sát. a) Tính H, S và G của hệ trong quá trình hoá hơi trên. b) Từ kết quả thu được hãy kết luận quá trình hoá hơi của nước trong điều kiện trên có thể diễn ra hay không? Vì sao? Câu 4. (2,5 điểm)

Nghiên cứu về động học của một phản ứng dẫn đến những thông tin quan trọng về chi tiết của một phản ứng hóa học. Sau đây sẽ xem xét sự hình thành NO và phản ứng của NO với O2.

Sự hình thành NO xảy ra theo p.ư sau: 2NOCl(k) → 2NO(k) + Cl2(k) Hằng số tốc độ phản ứng cho ở bảng sau:

T(K) K(L.mol-1.s-1) 300 2,6.10-8 400 4,9.10-4 Hằng số khí R = 8,314 J.mol-1.K-1 1. Áp dụng phương trình Arrhenius tính năng lượng hoạt hóa của phản ứng. 2. Phản ứng giữa NO và O2 xảy ra theo phương trình: 2NO(k) + O2(k) → 2NO2(k)

Đối với phản ứng này người ta đề nghị cơ chế như sau:

NO(k) + O2(k)

k1

k-1 NO3(k) nhanh

NO3(k) + NO(k) chậm ) ( 2 2 2

k k NO   Dựa vào cơ chế hãy viết biểu thức tốc độ phản ứng trên. Câu 5. (2,5 điểm) Trộn 1 ml H3PO4 0,10M với 1 ml CaCl2 0,010M được hỗn hợp X. 1. Phản ứng có xuất hiện kết tủa không? Giải thích bằng định lượng. 2. Thêm vào hỗn hợp X 3 ml NaOH 0,10M. Nêu hiện tượng xảy ra, giải thích. Cho: H3PO4: pKa = 2,23; 7,26; 12,32; pKs (CaHPO4) = 6,60; pKs (Ca3(PO4)2) = 26,60.

§Ò §Ò NGHÞ

ThuVienDeThi.com

Câu 6. (2,5 điểm)

Để loại trừ các ion NO3- trong nước (các ion NO3- có mặt trong nước xuất phát từ phân bón) có thể khử nó thành NO2- bằng cách cho đi qua lưới có chứa bột Cd.

1) Viết nửa phản ứng của hai cặp NO3-/HNO2 và HNO2/NO trong môi trường axit. Chứng minh rằng HNO2 bị phân hủy trong môi trường pH từ 0 đến 6. 2) Ở pH = 7, nồng độ NO3- là 10-2M. Viết phương trình hóa học của phản ứng giữa Cd và NO3-. Hỏi NO3- có bị khử hoàn toàn ở 25oC trong điều kiện này không? Tính nồng độ NO3- còn lại trong nước khi cân bằng. 3) Tính thế khử chuẩn của cặp NO3-/NO2- ở pH = 14 và 25oC

Biết các số liệu sau ở 25oC: Eo(NO3-/HNO2) = 0,94V; Eo(HNO2/NO) = 0,98V; Eo(Cd2+/Cd) = -0,40V; Ka(HNO2) = 5.10-4; Ks(Cd(OH)2) = 1,2.10-14. Câu 7. (2,5 điểm)

Khi đun nóng một nguyên tố A trong không khí thì sinh ra oxit B. Phản ứng của B với dung dịch kali bromat trong sự có mặt của axit nitric cho các hợp chất C, D và muối E (thành phần của thuốc nổ đen). Ở đktc thì D là một chất lỏng màu đỏ. Hỗn hợp của C với axit clohiđric là một trong số ít các hóa chất có thể hoà tan được kim loại F. Khi xảy ra phản ứng này thì sinh ra hợp chất B và G và dung dịch có màu vàng sáng.

a) Xác định các chất từ A đến G, biết rằng trong G thì clo chiếm 41,77% về khối lựơng và từ 1,00 gam B cho 1,306 gam C. b) Khi hợp chất A được đun sôi với dung dịch Na2SO3 thì một hợp chất mới H được hình thành, H chứa 15,6% lưu huỳnh về khối lượng. Xác định thành phần hóa học và công thức phân tử H. Câu 8. (2,5 điểm)

Cho 39,84 gam hỗn hợp F gồm Fe3O4 và kim loại M (có hóa trị không đổi) vào dung dịch HNO3 đun nóng, khuấy đều hỗn hợp để phản ứng hoàn toàn thu được 4,48 lít khí NO2 là sản phẩm khử …