Đề thi đề nghị và đáp án olimpic vùng duyên hải tổ hóa trường THPT chuyên Nguyễn Trãi Hải Dương lớp 10 - Môn Hóa năm học 2010 - 2011

ĐỀ THI ĐỀ NGHỊ VÀ ĐÁP ÁN OLIMPIC VÙNG DUYÊN HẢI

TỔ HÓA TRƯỜNG THPT CHUYÊN NGUYỄN TRÃI HẢI DƯƠNG

LỚP 10- MÔN HÓA NĂM HỌC 2010- 2011 CÂU ĐỀ VÀ ĐÁP ÁN ĐIỂM 1 1. Tính năng lượng của electron ở trạng thái cơ bản trong các nguyên tử và ion sau: H, He+. (Cho ZH = 1; ZHe = 2; ZLi = 3).

2. Tính năng lượng ion hóa của H và năng lượng ion hóa thứ 2 của He.

3. Bước sóng ngắn nhất mà nguyên tử hidro có thể phát ra là gì? 4. Tính bước sóng dài nhất trong dãy Banme (vùng khả kiến).

Lời giải 1. Năng lượng của electron trong hệ một hạt nhân và một

electron: En = (eV) -

13,6.?2

?2

Ở trạng thái cơ bản: n = 1.

* Với H: E1(H) = -13,6eV; * Với He+: E1(He+ ) = - 54,4 eV; 2. Năng lượng ion hóa của hidro là năng lượng tối thiểu để bứt e ra khỏi nguyên tử hoặc ion, tức là đưa e từ trạng thái cơ bản ra xa vô cùng (không truyền thêm động năng cho e). Dễ thấy: I1(H) =13,6eV; I2(He) = 54,4 eV.

3. Bước sóng được tính theo công thức: ∆E = hc/λ = -13,6.1,6.10-19( 1/nc2 – 1/ nt2 ) với h= 6,63.10-34J.s; c= 3.108 m/s. Bước sóng ngắn nhất trong phổ phát xạ của Hidro ứng với sự chuyển từ mức n= về lớp n= 1. Vạch này nằm trong dãy Laiman. Thay vào ∞ biểu thức ta tính được bước sóng λ = 9,14.10-8 m = 914 A0

4. Bước sóng dài nhất (năng lượng thấp nhất) trong dãy Banme ứng với sự chuyển mức từ n = 3 về n=2

λ = 6,58.10-7 m = 6580A0

2điểm

0.5

0,5

0,5

0,5

2 Viết công thức Lewis, dự đoán dạng hình học của các phân tử và ion sau (có giải thích) và trạng thái lai hóa của nguyên tử trung tâm?

SO2; SO3; SO42- ; SF4; SCN-

Lời giải

Phân tử

Công thức Lewis

Công thức cấu trúc

Dạng lai hóa của NTTT

Dạng hình học của phân tử

SO2

O

S

O

AX2E sp2 Gấp khúc

SO3

O

S

O

O AX3 sp2 Tam giác đều

2 điểm

ThuVienDeThi.com

SO42-

O

S

O

O

O

2- AX4 sp3 Tứ diện

SF4

F

S

F

F F AX4E sp3d Cái bập bênh

SCN-

S C N AX2 Sp Đường thẳng

3 Cho phản ứng : Zn (r) + Cu2+ (aq)  Zn2+(aq) + Cu (r)

diễn ra trong điều kiện chuẩn ở 250C a) Tính W, Q, U, H, G, S của phản ứng ở điều kiện trên? Biết : Zn (r) Cu2+ (aq) Zn2+(aq) Cu (r) H0s,298 (KJ.mol-1) 0 64,39 -152,4 0 S0298 (J.mol-1.K-1) 41,6 -98,7 -106,5 33,3 b) Hãy xét khả năng tự diễn biến của phản ứng trên theo 2 cách khác nhau?

Lời giải Zn (r)+ Cu2+(aq) → Cu(r) + Zn2+(aq) a. H0pư = H0s, Cu + H0s, Zn2+(aq) - H0s, Zn (r) - H0s,Cu2+(aq) = -216,79 KJ ∆ ∆ ∆ ∆ ∆ S0pư = 0s, Cu + S0s, Zn2+(aq) - S0s, Zn (r) - S0s,Cu2+(aq) = -16,1 J/K. ∆ ∆? ∆ ∆ ∆ G0pu = H0pư – T. S0pư = -216,79 + 298,15. 16,1.10-3 = -211,99 KJ ∆ ∆ ∆ Do V = 0 (vì thể tích coi như không đổi) nên Wtt = 0; ∆ Trong quá trình bất thuận nghịch thì W’ = 0 Do đó U0 = Q = 0pư = -216,79 KJ ∆ ∆? b. Cách 1: Phản ứng trên có G0pu = -211,99 KJ << 0 nên có thể tự ∆ xảy ra. Cách 2: S0hệ pư = -16,1 (J/K ) ∆ S0mt = Qmt / T = - H0pư /T = 216,79.103 / 298,15 = ∆ ∆ 727,12 (J/K)

 Svũ trụ = Spư + Smt = 711,02 J/K > 0 ∆ ∆ ∆ Quá trình là bất thuận nghịch, phản ứng tự xảy ra.

2 điểm

0,5

0,5

0,5

0,5

4 Một dung dịch X chứa HClO4 0,005M; Fe(ClO4)3 0,03M và MgCl2 0,01 M.

Tính pH của dung dịch X Cho biết: Fe3+ + H2O ⇄ Fe(OH)2+ + H+ (1) K1 = 10-2,17 Mg2+ + H2O ⇄ Mg(OH)+ + H+ (2) K2 = 10-12,8 pKs (Fe(OH)3) = 37; pKs (Mg(OH)2) = 11.

Lời giải HClO4 → H+ + ClO4-

0,005 0,005 Fe(ClO4)3 → Fe3+ + 3ClO4- 0,03 0,09 MgCl2 → Mg2+ + 2Cl-

2 điểm

ThuVienDeThi.com