Đề thi chọn học sinh giỏi dự thi olympic hóa học quốc tế năm 2005

bộ giáo dục và đào tạo
Đề thi dự bị
Thí sinh phải kiểm soát kĩ:
Đề thi có 03 trang.
kì thi chọn Học sinh vào đội tuyển
dự thi olympic hoá học Quốc tế năm 2005
Thời gian : 240 phút ( không kể thời gian giao đề )
Ngày thi thứ nhất : 09 / 5 / 2005
Câu 1
1. Cho dòng khí clo đi từ từ và liên tục qua dung dịch KI đựng trong ống nghiệm.
Những hiện tượng gì xảy ra có thể quan sát được? Viết các phương trình phản ứng để
minh hoạ.
2. Hai muối khác nhau của cùng một axit làm đổi màu khác nhau đối với giấy quỳ
tím, có thể tạo kết tủa màu trắng với nước vôi trong hay kết tủa màu vàng với dung dịch
bạc nitrat. Đó là hai muối nào ? Viết các phương trình phản ứng để giải thích.
3. Thêm 60 mL dung dịch HCl 1 M vào 100 mL dung dịch crom (III) clorua và thêm
tiếp một lượng dư kẽm hạt. Khi phản ứng hoàn toàn kết thúc lọc dung dịch để loại bỏ
kẽm hạt dư. Thể tích của nước lọc được coi là không đổi. Cho thêm vào nước lọc đó
một lượng dư dung dịch bạc nitrat, thu được 35,535 gam kết tủa. Xác định khối lượng
của muối crom (III) clorua trong dung dịch ban đầu. Cho biết nguyên tử khối của clo là
35,5, của crom là 52, của bạc là 108.
Câu 2
Khi thêm etilenđiamin vào dung dịch coban (II) clorua trong axit clohiđric đặc người
ta thu được sản phẩm A là một chất tinh thể màu xanh với hiệu suất 80%. Việc phân tích
thành phần nguyên tố của A cho thấy sản phẩm này chứa 14,16 % N; 12,13% C; 5,09 %
H và 53,70 % Cl. Mômen từ hiệu dụng của hợp chất bằng 4,6 MB.
Độ dẫn điện của dung dịch A trong đimetylsunfoxit bằng 852 om
-1
cm
2
mol

-1
ở 25
0
C.
(Để so sánh, cho biết độ dẫn điện của dung dịch NaCl ở điều kiện tương ứng bằng 127
om
-1
cm
2
mol
-1
). Khi hoà tan A vào nước người ta thu được dung dịch màu hồng và khi
chuẩn độ dung dịch A bằng dung dịch NaOH, mỗi mol A trung hoà 4 mol kiềm.
Xác định thành phần và cấu tạo của A. Giải thích các phản ứng và các hiện tượng
quan sát được.
Câu 3
1. Trong cơ thể người, pH của máu được giữ không đổi tại khoảng 7,4. Sự thay đổi pH
rất nguy hiểm và có thể dẫn đến tử vong. Axit cacbonic giữ vai trò đệm quan trọng để
ổn định pH của máu dựa trên phản ứng:
CO
2
(aq.) + H
2
O (l) = HCO
3
-
(aq.) + H
+
(aq.)
ở điều kiện sinh lí (37

0
C), hằng số axit pKa của CO
2
bằng 6,1.
a. Tính tỉ số [CO
2
]/ [HCO
3
-
] trong máu người ở pH = 7,4.
b. Hệ đệm này chống lại sự thay đổi axit hay bazơ tốt hơn? Giải thích.
1/3 trang
2. Để xác định [CO
2
] (aq.) và [HCO
3
-
] (aq.), người ta để một mẫu máu dưới các áp
suất khác nhau của CO
2
đến khi đạt cân bằng và đo pH tại cân bằng
pCO
2
theo kPa x 9,5 7,5 3,0 1,0
trị số pH 7,4 7,2 7,3 7,5 7,6
ở điều kiện thí nghiệm, hằng số Henri là KH = 2,25. 10
-4
mol l
-1
kPa

-1
.
a. Xác định pCO
2
tại pH = 7,4.
b. Tính nồng độ cacbon đioxit hoà tan trong máu tại pH = 7,4.
c. Tính nồng độ HCO
3
-
trong mẫu máu tại pH = 7,4.
d. Trong đời sống hàng ngày, người ta thường nói đến sự ”quá axit hoá" trong máu do
axit lactic (pK
1
= 3,86). Tính pH của dung dịch axit lactic 0,001 mol/l (trong nước,
không đệm).
e. ở điều kiện nêu trên của máu (pH = 7,4) hãy chứng minh rằng axit lactic tồn tại chủ
yếu dưới dạng anion lactat.
3. Cho 50 mL dung dịch Mg
2+
0,02 M tác dụng với 50 mL dung dịch EDTA 0,02 M,
giữ pH = 10. Tính nồng độ cân bằng của Mg
2+
, biết hằng số bền của các phức
β
MgY2-
= 10
8,7
; β
MgOH+
= 10

82,58
; axit H
4
Y có pK
1
= 2; pK
2
= 2,67, pK
3
= 6,27; pK
4
= 10,95 .
Câu 4
Hạt chuyển động tự do trong hộp thế một chiều có năng lượng được tính theo biểu
thức
En = n
2
.h
2
/ 8mL
2
(1)
trong đó n là số lượng tử, n ≥ 1, nguyên; L là bề rộng hộp thế; h là hằng số Planck; m là
khối lượng hạt. Mô hình trên áp dụng được cho hệ electron pi (π) trong hợp chất hữu cơ
liên hợp, mạch hở, phẳng với n chỉ thứ tự các obitan phân tử (MO) pi (π).
Hãy tính năng lượng hệ electron pi (π) của phân tử octatetraen C
8
H
10
theo kJmol

-1
.
Cho biết L = 11,6.10
-8
cm; C = 3 . 10
8
ms
-1
; số Avogađro NA

= 6,022 . 10
23
.
Câu 5
1. Cho năng lượng tự do Gibbs tiêu chuẩn, ở 25
0
C, của các chất sau
CO (k) CO
2
(k) H
2
O(k) H
2
O (l) H
2
(k)
∆G
0
, kJmol
-1

- 137,133 - 394,010 - 288,370 - 236,960 0,000
a. Tính ∆G
0
và hằng số cân bằng của phản ứng sau ở 298
0
K:
CO (k) + H
2
O (k) CO
2
(k) + H
2
(k)
b. Tính áp suất hơi của nước ở 25
0
C.
c. Trộn lẫn các khí CO, CO
2
, H
2
trong bình có nước lỏng dư sao cho áp suất riêng
phần ban đầu của mỗi khí đó bằng 1 atm. Hãy cho biết, khi phản ứng đạt tới cân bằng ở
25
0
C, áp suất riêng phần của mỗi khí bằng bao nhiêu?Biết rằng thể tích của bình không
đổi.
2. Cho 4,00 gam Ag
2
O (r) vào một bình chân không dung tích 2,00 L rồi nung nóng
bình đến 400

0
C, xảy ra phản ứng
2/3 trang
2 Ag
2
O (r) 4 Ag (r) + O
2
(k)
Khi đạt tới cân bằng, áp suất khí trong bình bằng 0,145 atm.
a. Tính thành phần phần trăm khối lượng của hỗn hợp rắn thu được.
b. Nếu tăng thể tích của bình lên gấp đôi, giữ nguyên nhiệt độ, đồng thời thêm vào
bình 0,088 gam oxi, hãy cho biết khối lượng chất rắn có trong bình và áp suất khí trong
bình ở thời điểm cuối là bao nhiêu?
Cho biết Ag = 107,87 O = 16,00.
Câu 6
1. Trong dung dịch nước, I
2
kết hợp với I
-
theo phản ứng
I
2
(aq.) + I
-
(aq.) I
3
-
(aq.) (I)
a. Tính độ tan của iôt trong nước nguyên chất.
b. Tính hằng số cân bằng của phản ứng (I).

c. Tính độ tan của I
2
trong dung dịch KI có nồng độ ban đầu của KI là 0,2 M.
Cho biết thế khử chuẩn ở 25
0
C và pH = 0
Phản ứng điện cực Thế khử chuẩn
I
2
(r) + 2e = 2I
-
(aq.) 0,536 V
I
2
(aq.) + 2e = 2I
-
(aq.) 0,621 V
I
3
-
(aq.) +2e = 3I
-
(aq.) 0,545 V
3. Cho biết tính chất nhiệt động của các chất và ion ở 25
0
C
Pb
2+
(aq.) Cl
-

(aq.) PbCl
2
(r)
∆HS (kJ mol
-1
)
-1,7 - 167,16 - 359,1
S (J K
-1
mol
-1
) 10,5 56,5 136,4
Tiến hành phản ứng sau trong dung dịch nước, ở 25
0
C:
Pb(NO
3
)
2
(aq.) + 2KCl (aq.) = PbCl
2
(r) + 2KNO
3
(aq.)
a. Tính ∆ H
0
, ∆S
0
và ∆G
0

của phản ứng ở 25
0
C.
b. Nếu ta tiến hành phản ứng bằng cách trộn lẫn trực tiếp dung dịch Pb(NO
3
)
2
với
dung dịch KCl thì nhiệt và công mà hệ trao đổi với môi trường là bao nhiêu?
c. Lập một tế bào điện hoá làm việc trên cơ sở phản ứng trên. Hãy viết các nửa phản
ứng ở anôt và catôt. Đó là tế bào ganvani hay tế bào điện phân?
d. Tính sức điện động cực đại của tế bào điện hoá nếu nồng độ ion trong hai dung dịch
là Pb
2+
0,2 M và Cl
-
0,4 M.
• Thí sinh không được sử dụng tài liệu.
• Giám thị không giải thích gì thêm.
3/3 trang