Đề thi học sinh giỏi môn toán 12

Thời gian: 180 phút.
Câu 1: Bằng dung dịch NH3 , người ta có thể làm kết tủa hoàn toàn ion Al3+ trong dung dịch nước ở dạng hidroxit , nhưng chỉ làm kết tủa được một phần ion Mg2+ trong dung dịch nứơc ở dạng hiđroxit. Hãy làm sáng tỏ điều nói trên bằng các phép tính cụ thể . Cho biết :Tích số tan của Al(OH)3 là 5.10^-33; tích số tan của Mg(OH)2 là 4.10^-12 ; hằng số phân ly bazơ của NH3 là 1,8.10^-5 
Câu 2: Nhúng hai tấm kẽm, mỗi tấm có khối lượng 10 gam vào hai dung dịch muối kim loại hoá trị hai . Sau một thời gian xác định, lấy hai tấm kẽm ra khỏi dung dịch, rửa sạch, làm khô rồi cân lại. Kết quả cho thấy một tấm có khối lưọng 9,5235 gam, tấm kia có khối lưọng 17,091 gam. Cho biết: Một trong hai dung dịch muối kim loại hoá trị hai là muối sắt (II); lượng kẽm tham gia phản ứng ở hai dung dịch là như nhau. 
1. Giải thích hiện tượng xảy ra ở mỗi dung dịch. 
2. Cho biết kim loại nào tham gia vào thành phần dung dịch muối thứ hai. 
Câu 3: Hoàn thành các phương trình phản ứng sau đây: 
1. NaCl + H2SO4 đặc , nóng ----> 
2. NaBr + H2SO4 đặc , nóng ----> 
3. NaClO + PbS ----> 
4. FeSO4 + H2SO4 + HNO2 ----> 
5. KMnO4 + H2SO4 + HNO2 ----> 
6. NaNO2 + H2SO4 loãng ----> 
Câu 4: Ở pH = 0 và ở 25*C thế điện tiêu chuẩn E* ( E điều kiện chuẩn ) của một cặp oxi hoá - khử đựơc cho như sau : 2IO4-/I2 ® 1,31 V ; 2IO3-/I2 ® 1,19 V ; 2HIO/I2 ® 1,45 V ; I2 ®/2I- +0,54V . ® chỉ chất ở trạng thái rắn . 
1. Viết phương trình phản ứng oxi hoá - khử của các cặp đã cho. 
2. Tính E* của các cặp IO4-/IO3- và IO3-/HIO 
3. Về phương diện nhiệt động học thì các dạng oxi hoá - khử nào là bền, các dạng nào không bền ? Tại sao ? 
4. Thêm 0,40 mol KI vào 1 lít dung dịch KMnO4 0,24 M ở pH = 0 
a ) Tính thành phần của hỗn hợp sau phản ứng. 
b ) Tính thế của điện cực platin nhúng trong hỗn hợp thu được so với điện cực calomen bão hoà . 
5. Tính E* của cặp IO3-/I2(H2O). I2(H2O) chỉ iốt tan trong nước. 
Cho biết: E*MnO4/Mn2+ = 1,51 V ; E của điện cực calomen bão hoà bằng 0,244 V ; Ở 25*C, (RT)/F ln = 0,0592 lg ; Độ tan của iốt trong nước bằng 5,0.10^-4M. 
Câu 5: Các vi hạt có cấu hình electron phân lớp ngoài cùng : 3s1, 3s2, 3p3, 3p6 là nguyên tử hay ion ? Tại sao ? 
Hãy dẫn ra một phản ứng hoá học ( nếu có ) để minh hoạ tính chất hoá học đặc trưng của mỗi vi hạt . 
Cho biết: Các hạt này là ion hay nguyên tử của nguyên tố thuộc nhóm A và nhóm VIII (0). 
Câu 6: Một bình điện phân chứa dung dịch NaOH (pH=14) và một bình điện phân khác chứa dung dịch H2SO4 (pH=0) ở 298*K . Khi tăng hiệu điện thế từ từ ở hai cực mỗi bình người ta thấy có khí giống nhau thoát ra ở cả hai bình tại cùng hiệu điện thế. 
1. Giải thích hiện tượng trên. Viết các phương trình phản ứng xảy ra ở mỗi bình ( không xét sự tạo thành H2O2 và H2S2O8 ). 
2. Tính hiệu điện thế tối thiểu phải đặt vào hai cực mỗi bình để cho quá trình điện phân xảy ra. 
3. Người ta muốn giảm pH của dung dịch NaOH xuống còn 11. Có thể dùng NH4Cl được không? Nếu được, hãy giải thích và tính khối lượng NH4Cl phải dùng để giảm pH của 1 lít dung dịch NaOH từ 14 xuống còn 11. 
4. Khi pHcủa dung dịch NaOH bằng 11, thì hiệu điện thế tối thiểu phải đặt vào hai cực của bình điện phân để cho quá trình điện phân xảy ra là bao nhiêu ? 
Cho biết: E*H2O,1/2O2/OH- =0,4V ; E*2H+,1/2O2/ H2O = 1,23V ;pKb(NH3)=4,75 
Câu 7: Người ta thực hiện phản ứng 2NO2 (k) + F2 (k) ---> 2NO2F (k) trong một bình kín có thể tích V (có thể thay đổi thể tích bình bằng một pittông). Áp suất ban đầu của NO2 bằng 0,5 atm, còn F2 bằng 1,5 atm. Trong các điều kiện đó tốc độ đầu Vo = 3,2.10^-3 mol.L^-1.s^-1 . 
1. Nếu thực hiện phản ứng trên ở cùng nhiệt độ với cùng những lượng ban đầu của chất phản ứng nhưng thêm một khí trơ vào bình để cho thể tích thành 2V , còn áp suất tổng quát vẫn bằng 2 atm , thì tốc độ ban đầu bằng 8.10^-4 mol.L^-1.s^-1 . Kết quả này có cho phép thiết lập phương trình động học (biểu thức tốc độ) của phản ứng hay không ? 
2. Người ta lại thực hiện phản ứng trên ở cùng điều kiện nhiệt độ với cùng những lượng NO2, F2 và khí trơ như ở (1) nhưng giảm thể tích xuống bằng V/2 . Tính giá trị của tốc độ đầu Vo. 
3. Nếu thay cho việc thêm khí trơ , người ta thêm No2 vào để cho áp suất tổng quát bằng 4 atm và thể tích bằng V thì tốc độ đầu Vo = 1,6.10^-2 mol.L^-1.s^-1 . Kết quả này cho phép kết luận như thế nào về phương trình động học của phản ứng ? 
4. Dự đoán cơ chế phản ứng.