Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (146.37 KB, 8 trang )
<span class='text_page_counter'>(1)</span><div class='page_container' data-page=1>
Pa
ge
7
<b>SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO KỲ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI CẤP TỈNH</b>
<b> GIA LAI GIẢI TOÁN TRÊN MÁY TÍNH CẦM TAY</b>
<b> NĂM HỌC 2010- 2011</b>
<b> ĐỀ THI CHÍNH THỨC </b>
<b> </b>(<i>Đáp án gồm 9 trang</i>)
<b>Câu 1</b><i>(5 điểm)</i>: Kim cương có cấu trúc tinh thể lập phương tâm diện với cạnh <i>a</i>
của ô mạng cơ sở bằng 3,567 Å, ngoài ra trong mỗi ô mạng cơ sở còn có thêm 4
nguyên tử C chiếm 4 tâm của 4 hình lập phương con 1;2;3;4 . Nếu ô mạng cơ sở
được chia thành 8 hình lập phương con với cạnh là <i>a</i>/2. Mỗi nguyên tử C trong
tinh thể liên kết với 4 nguyên tử C gần nhau nhất bằng các obitan lai hóa sp3<sub>. </sub>
a. Hãy tính bán kính <i>r</i> cộng hóa trị của cacbon.
b. Hãy tính độ đặc khít của hình lập phương con số 1.
CÁCH GIẢI KẾT QUẢ ĐIỂM
Theo quy ước nguyên tử ở tâm của hình lập phương
con phải tiếp xúc với 4 nguyên tử ở 4 đỉnh của hình
này và chúng được coi là có dạng hình cầu.
Xét 2 nguyên tử nằm trên đường chéo <i>d</i> của hình lập
phương con ,ta có:
3 <sub>3 3,567 3 0,772</sub>
4 8 8
<i>a</i> <i><sub>r</sub></i> <i>a</i> <i><sub>Å</sub></i>
Độ đặc khít của hình lập phương con số 1:
(1/8)4+ 1= 1,5 nguyên tử.
3
4 3
1,5. .3,14.
3 8
0,5099
3
2
<i>a</i>
<i>a</i>
Tức là 50,99%
0,772Å
50,99%
3,0đ
2,0đ
ge
7
Tính pH của dung dịch H2SO4 0,010 M . Hằng số Ka nấc thứ hai là 1,0.10-2
CÁCH GIẢI KẾT QUẢ ĐIỂM
H2SO4 → H+<sub> + HSO4</sub>
0,010M 0,010M
HSO4- <sub> </sub><sub></sub>
H+ + SO4
2-Nđcb : 0,010 – x 0,010+x x
(0,010 ) <sub>10</sub> <sub>2</sub> <sub>2</sub> <sub>2.10</sub> <sub>2</sub> <sub>10</sub> <sub>4</sub> <sub>0</sub>
0,010
<sub></sub> <sub></sub> <sub></sub>
<i>x x</i> <i><sub>x</sub></i> <i><sub>x</sub></i>
<i>x</i>
<i>=> x = </i>4,1421.10-3<sub> => [H]</sub>+<sub> = 0,010 + 4,1421.10</sub>-3
= 14,1421.10-3<sub>M</sub>
=> pH = 1,8495.
<i><b>x = </b></i><b>4,1421.10-3</b>
14,1421.10-3<sub>M</sub>
pH = 1,8495.
1,0đ
1,0đ
1,0đ
2,0đ
<b>Câu 3 </b><i>(5 điểm)</i><b>:</b> Xác định nhiệt tạo thành của CaCl2 (tinh thể) biết:
- Nhiệt thăng hoa của Ca: +192 kJ.mol-1
- Tổng năng lượng ion hóa thứ nhất và thứ hai của nguyên tử Ca: +1745kJ.mol-1
- Năng lượng phân li Cl2 : + 243kJ.mol-1
- Ái lực với electron của nguyên tử clo: -364kJ.mol-1
- Năng lượng mạng lưới tinh thể CaCl2 : -2247kJ.mol-1<sub> .</sub>
<b>CÁCH GIẢI</b> <b>KẾT QUẢ</b> <b>ĐIỂM</b>
Giả thiết ta có:
Ca (r) <sub> Ca(k) </sub>H<sub>1</sub>
Ca (k) <sub>Ca</sub>+<sub> + 1e</sub>
Ca+<sub>(k) </sub><sub></sub><sub>Ca</sub>2+ <sub>+ 1e </sub>
2
H
Cl2 (k) 2Cl(k) H<sub>3</sub>
Cl(k) + 1e Cl- (k) H<sub>4</sub>
Ca2+<sub> (k)+ 2Cl</sub>-<sub>(k) </sub><sub></sub><sub> CaCl2 (tt) </sub>
5
H
Ca(r) + Cl2(k) CaCl2 (r) H
H
<sub>=</sub>H1<sub>+ </sub>H2<sub>+ </sub>H3<sub>+2</sub>H4<sub>+</sub>H5<sub>= -795kJ.mol</sub>-1
<b>0,5đ</b>
<b>0,5đ</b>
<b>0,5đ</b>
<b>0,5đ</b>
<b>0,5đ</b>
<b>0,5đ</b>
<b>2,0đ</b>
<b>Câu 4</b><i>(5 điểm)</i><b>:</b> Iot – 131 phóng xạ được dùng dưới dạng NaI được dùng để
chữa ung thư tuyến giáp trạng. Chất này phóng xạ - với chu kỳ bán hủy là 8,05
Pa
ge
7
b. Nếu mẫu ban đầu chứa 10,0 microgam iot – 131 thì trong mỗi phút bao
nhiêu hạt - được phóng ra ?
(Cho N = 6,023.1023<sub> , t1/2 </sub><sub></sub>0,693
<i>k</i> )
<b>CÁCH GIẢI</b> <b>KẾT QUẢ</b> <b>ĐIỂM</b>
a.131<sub>53</sub>I β + 0<sub>1</sub>Xe 131<sub>54</sub>
b. t1/2 0,693
<i>k</i>
k 0,693<sub>t</sub> =<sub>8,05ngày</sub>0,693 = 0,0861/ngày
1/2 = 5,9792.10
-5<sub>/phút</sub>
10 microgam I- 131 = 1,0.10-5<sub> gam</sub>
Số nguyên tử iot – 131 = (1,0.10-5<sub>/131).6,023.10</sub>23<sub> = </sub>
4,5977.1016<sub> nguyên tử.</sub>
Số nguyên tử bị phân rã trong 1 phút là :
N=kA=(5,9792.10-5<sub>/phút)(4,5977.10</sub>16<sub>)=2,7491.10</sub>12
nguyên tử/phút.
<b>1,0đ</b>
<b>1,0đ</b>
<b>1,0đ</b>
<b>2,0đ</b>
<b>Câu 5</b><i>(5 điểm)</i><b>: </b>
Hai bình điện phân với hai điện cực trơ được mắc nối tiếp. Mỗi bình đều chứa
200 ml dung dịch nồng độ 0,1 M; Bình 1 chứa CuCl2; Bình 2 chứa AgNO3 . Sau
357,41 giây thì dừng điện phân ; ở anốt bình 1 thu được 0,1232 lít khí tại 27,3o<sub>C</sub>
và 1 atm. Sự điện phân có I = 3A, điện thế thích hợp, không xét các quá trình
phụ.
a. Viết phương trình điện phân và tính nồng độ mol/lít của mỗi dung dịch
sau khi điện phân.
b. Nếu dẫn khí được tạo thành ở bình 2 vào bình chân không thể tích không
đổi 0,5 lít ở 54,6 o<sub>C thì áp suất là bao nhiêu atm ?</sub>
c. Khối lượng catot mỗi bình thay đổi như thế nào ?
d. Tính hiệu suất sự điện phân đó.
ge
7
a.
Phương trình điện phân:
Bình 1 : CuCl2 ®pdd Cu + Cl2
Bình 2 : 2AgNO3 + H2O ®pdd 2Ag +1
2O2+2HNO3
nCl2 = <sub>0,082(273 27,3)</sub>1.0,1232 0,005
(mol)
Bình 1: nCuCl2 đầu = 0,2.0,1= 0,02 mol;
nCuCl2 dư = 0,015 mol,C<sub>CuCl2</sub> = 0,075M
Bình 2: nAgNO3 điện phân = 2 nCl2 = 0,01 mol
=> nAgNO3 dư = 0,01 mol
=> C<sub>AgNO3</sub> = 0,05M
0,0025.0,082.(273 54,6)
P = 0,1343
0,5
<sub>atm</sub>
c.
Bình 1: Catot bình 1 tăng là 64.0,005 = 0,32 g
Bình 2: Catot bình 2 tăng là 108.0,01 = 1,08 g
d.
m It
n<sub>Cl</sub> = = 0,0056 mol
2A 2F
2
Hiệu suất điện phân : (0,005/0,0056)100 % = 89,29 %
0,005 mol
C = 0,075M
CuCl2
0,05M
0,05M
b.
P = 0,1343 atm
c.
0,32 g
1,08 g
d.89,29 %
1,0đ
0,5đ
0,5d
0,5đ
1,0đ
0,5đ
1,0đ
<b>Câu 6</b><i>(5 điểm):</i>
Hãy thiết lập một pin điện hoá gồm hai điện cực chuẩn ở 250<sub>C. Một điện cực là </sub>
a. Viết phương trình phản ứng xảy ra khi pin hoạt động và tính suất điện
động chuẩn của pin, biết rằng E0
Fe3+/Fe2+ = 0,771V; E0Sn4+/Sn2+ = 0,15V.
b. Nếu nồng độ của Sn4+<sub>= 0,01M, của Sn</sub>2+<sub>= 0,1M ;của Fe</sub>3+<sub>= 0,1M và Fe</sub>2+<sub> = </sub>
0,001M thì suất điện động ở 250<sub>C của pin này là bao nhiêu? Tính </sub>
G của
phản ứng xảy ra trong pin.
c. Từ kết quả thu được ở câu a và b, hãy cho biết muốn tăng suất điện động
của một pin như trên, cần phải thay đổi nồng độ của các cặp oxi hóa- khử ở
các điện cực như thế nào ?
<b>CÁCH GIẢI</b> <b>KẾT QUẢ</b> <b>ĐIỂM</b>
Pa
ge
7
(-)Pt|[Sn4+<sub>]=[Sn</sub>2+<sub>]=1M||[Fe</sub>3+<sub>]=[Fe</sub>2+<sub>]=1M|Pt(+)</sub>
a. Sn2+<sub> + 2Fe</sub>3+<sub> → Sn</sub>4+<sub> + 2Fe</sub>2+
E0<sub>pin= E</sub>0<sub>(+) - E</sub>0<sub>(-) = 0,771 – 0,15 = 0,621 V</sub>
/Fe2+ = 0,771 + (0,059/1)log(0,1/0,001)=
= 0,889V
ESn4+
/Sn2+ = 0,15 + (0,059/2)log(0,01/0,1) = 0,1205 V
Epin= EFe3+
/Fe2+ - ESn4+/Sn2+ =0,889 - 0,1205= 0,7685 V
G = -nFEpin = -2.96500.0,7685 = -148320,5 J
c. Để tăng suất điện động của pin, cần tăng E(+) và
giảm E(-), nghĩa là tăng nồng độ dạng oxi hóa, giảm
nồng độ dạng khử ở catot, đồng thời giảm nồng độ
dạng oxi hóa, tăng nồng độ dạng khử ở anot.
0,621 V
0,7685 V
-148320,5 J
<b>1,0đ</b>
<b>1,0đ</b>
<b>1,0đ</b>
<b>1,0đ</b>
<b>Câu 7</b><i>(5 điểm)</i> : Năng lượng được giải phóng trong phản ứng tổng hợp nhiệt
hạch: 3<sub>1</sub>H2<sub>1</sub>H <sub>2</sub>4He<sub>0</sub>1n là 17,562MeV. Hãy tính khối lượng của 4<sub>2</sub>He (theo
u); cho m3<sub>H</sub> 3,016u;m2<sub>H</sub> 2,014u;m1<sub>n</sub> 1,0087u;1u 931,2MeV / c2
1 1 0
<b>CÁCH GIẢI</b> <b>KẾT QUẢ</b> <b>ĐIỂM</b>
Ta có: E m.c2 m <sub>2</sub>E
c
<sub>= 17,562MeV/c</sub>2
= 17,562/931,2 = 0,0189u
Mặt khác: m m 2Hm3H m4He m1n
m<sub>4</sub> m<sub>2</sub> m<sub>3</sub> m m<sub>1</sub>
He H H n
= 3,016 + 2,014 – 0,0189 – 1,0087 = 4,0024(u)
0,0189u
4,0024u
<b>2,0đ</b>
<b>3,0đ</b>
<b>Câu 8</b> (5 điểm)<b>: </b>Một nguyên tử X của nguyên tố R ( R không phải khí hiếm) có
ge
7
b. Nguyên tố R có hai đồng vị gồm X ( ở trên) và Y mà tổng số số khối của
hai đồng vị bằng 3 lần số điện tích hạt nhân của 24Cr. Khi cho 1,43 gam Zn
tác dụng hết với R thu được 2,992 gam muối ZnR2. Hãy tính:
- Số nguyên tử đồng vị Y có trong lượng muối trên.
- % khối lượng của đồng vị X trong muối ZnR2.
(Cho: Zn = 65; N = 6,023.1023<sub>; sử dụng bảng tuần hoàn).</sub>
<b>CÁCH GIẢI</b> <b>KẾT QUẢ</b> <b>ĐIỂM</b>
a. Đặt số proton là Z; số nơtron là N. Ta có:
2Z + N = 54 (1)
Mặt khác : 1 N / Z 1,525 <sub> (2)</sub>
Từ (1) và (2) 15,319 Z 18
Z 16 17 18
NX 26 20 18
AX 38 37 36
Loại Chọn (clo) Loại ( KH)
Vậy A1 = 37 = A(X)
b. Giải thiết : A(X) + A(Y) = 3.24 = 72 A(Y) = 35
Phản ứng: Zn + R2 <sub> ZnR2 </sub>
Ta thấy số mol Zn = số mol ZnR2 = 1,43/65 =
0,0022(mol)
MZnR
2 2,992 /0,022 = 136 MR = 35,5.
Đặt số nguyên tử đồng vị X là a ; (1-a) là số nguyên tử
đồng vị Y. Ta có:
MR = [37.a + 35(1-a)]/1 = 35,5 a = 0,25
Vậy đồng vị X ( A = 37) chiếm 25% số nguyên tử; đồng
vị Y(A = 35) chiếm 75% số nguyên tử.
- Số nguyên tử đồng vị Y có trong 0,022 mol muối ZnR2
là: 0,022.2.0,75.6,023.1023<sub> = </sub><b><sub>1,9876.10</sub>22</b><sub>.</sub>
- % khối lượng đồng vị X có trong muối ZnR2 là:
65 35,5.2
<b>2,0đ</b>
<b>1,0đ</b>
<b>0,5đ</b>
<b>0,5đ</b>
<b>0,5đ</b>
<b>0,5đ</b>
<b>Câu 9 </b><i><b>(5 điểm)</b></i><b>: </b>Chất hữu cơ A chứa 24,7423% C ; 2,0619% H còn lại là clo
( theo khối lượng trong phân tử ). Biết khi hóa hơi 1,94 gam A chiếm thể tích
bằng thể tích của 0,88 gam CO2 trong cùng điều kiện.
Pa
ge
7
b. A trên có thể tồn tại ba cấu trúc hình học. Hãy tính giá trị momen lưỡng cực
của ba dạng đó. Cho rằng sự đẩy nhau của các nhóm thế trên từng nguyên tử C
trong phân tử là không khác nhau nhiều và <sub></sub><sub>C H</sub><sub></sub> <sub></sub><sub>0,0D;</sub><sub></sub><sub>C Cl</sub><sub></sub> <sub></sub><sub>1,6D</sub>.
(Cho H=1, C=12, Cl= 35,5)
<b>CÁCH GIẢI</b> <b>KẾT QUẢ</b> <b>ĐIỂM</b>
a. Đặt A: CxHyClz
Ta có số mol CO2 = số mol A = 0,88: 44 = 0,02 (mol).
Vậy MA = 1,94 /0,02 = 97
%C = 12x/97 = 24,7422/100 x = 2
%H = y/97 = 2,0619/100 y = 2
Dựa vào M = 12.2 + 2.1 + 35,5.z = 97 z = 2
Vậy CTPT A: C2H2Cl2.
b. Các cấu trúc hình học của A:
Cl Cl Cl Cl
<b> ; ; </b>
<b>Cl (1) (2) (3) Cl</b>
Các nhóm thế trên từng nguyên tử C đẩy nhau không khác
nhau nhiều , mặt khác C lai hóa sp2<sub> nên các góc liên kết</sub>
0
ClCCl ClCC ClCH 120 .
Do vậy đối với cấu trúc (1), áp dụng công thức cộng vectơ
Cấu trúc (3)Dễ thấy tổng hai vectơ phân cực triệt tiêu nên
momen lưỡng cực của phân tử = 0,0D
<b>0,5đ</b>
<b>1,5đ</b>
<b>1,5đ</b>
<b>1,0đ</b>
<b>0,5đ</b>
<b>Câu 10 </b><i>(5 điểm)</i> : Cho 0,2 mol hỗn hợp gồm hai este đơn chức (chứa C, H. O)
tác dụng vừa đủ với 300ml dung dịch NaOH 1M (có đun nóng).Kết thúc phản
ứng thu được một anđehit B và 29,4 gam hai muối hữu cơ (D). Biết:
- Đốt hoàn toàn B được số mol CO2 bằng số mol H2O; % khối lượng oxi trong B
là 36,36%.
- Trong D khối lượng muối này gấp 1,2615 lần khối lượng muối kia.
ge
7
CÁCH GIẢI KẾT QUẢ ĐIỂM
Xác định B:
Giả thiết suy ra CTTQ B: CnH2nO
%mO = 16/MB = 36,36/100 MR = 44 = 14n + 16
n = 2. CTPT B: C2H4O ; CTCT: CH3CHO
Số mol NaOH tham gia = 0,3.1 = 0,3
Ta thấy: OH
2este
n <sub>0,3</sub>
1 2
n 0, 2
nên hai este phải có dạng:
RCOOR’ và R’’COOC6H5-a<sub>R</sub>
a
Trong đó -R’ là –CH=CH2 ; RCOONa và R’’COONa trùng nhau
( do tạo hai muối)
Hay RCOOCH=CH2 và RCOOC6H5-a<sub>R</sub>
a
Phản ứng:
RCOOCH=CH2 + NaOH RCOONa + CH3CHO
a a a
RCOOC6H5-a<sub>R</sub>
a+ 2NaOH RCOONa +<sub>R</sub>
aC6H5-aONa + H2O
b 2b b b
C ta có hệ phương trình: a + b = 0,2
A a + 2b = 0,3
G Giải hệ ta được : a = b = 0,1
Trong D gồm : RCOONa : 0,2 mol và <sub>R</sub>
aC6H5-aONa: 0,1 mol
T Trường hợp 1:
Nếu khối lượng RCOONa = 29,4 /2,2615 = 13,00 gam khối
lượng <sub>R</sub>
aC6H5-aONa = 16,40 gam
M(RCOONa) = 13/0,2 = 65 : loại
Trường hợp 2:
Nếu khối lượng <sub>R</sub>
aC6H5-aONa = 29,4 /2,2615 = 13,00 gam
khối lượng RCOONa = 16,40 gam
M(RCOONa) = 16,4/0,2 = 82 MR = 15 R: CH3
và M(<sub>R</sub>
aC6H5-aONa) = 13/0,1 = 130 CH3C6H4ONa
(o,m,p)
Vậy CTCT hai este là
CH3COOCH=CH2 và CH3COOC6H4CH3
(o,m,p)
1,0đ
1,0đ
1,0đ
0,5đ
0,5đ
0,5đ
0,5đ
<i><b>Ghi chú:</b></i>
<i>- Nếu hoc sinh giải theo phương pháp khác, nếu đúng vẫn đạt điểm tối đa.</i>