Đề thi Olympic truyền thống lần thứ 27 năm 2023 môn Hóa học lớp 10 - THPT Chuyên Lê Hồng Phong - TP HCM

Trích dẫn Đề thi Olympic truyền thống lần thứ 27 năm 2023 môn Hóa học lớp 10 - THPT Chuyên Lê Hồng Phong - TP HCM

Câu 1. (4,0 điểm) 1.1. Potassium là nguyên tố quan trọng cho cây trồng, nhưng không thể thiếu cho vật nuôi và cho con người. nếu thiếu potassium sẽ gây ra nhiều triệu chứng nguy hiểm. Trong tự nhiên, cách đây 4,6 tỳ năm (xem như khi Trái Đất mới được hình thành), đồng vị phóng xạ $^{40}K$ đã có sẵn, chiếm 0,01167% theo số nguyên tử potassium trong tự nhiên. 40K bị phân rã cả B $a\_=4,962.10^{-10}năm^{-1})$ và $\beta^+(\lambda_+=5,81.10^{-11}năm^{-1}).$ Biết khối lượng của: a) Viết các phản ứng hạt nhân phân rã $^{40}K,$ tính năng lượng (theo $kJmol^{-1})$ cho mỗi phản ứng và thời gian bán huy của 49K. bán huy của $^{40}K.$ b) Trong hang Sơn Đoòng, các nhà khảo cổ học tìm thấy một mẫu đá chứa 1,205% potassium về khối lượng. Tiến hành nung 1,0 gam mẫu đá này thấy thoát ra $1,0365.10^{-3}mm^{340}Ar(đkc).$ Tính tuổi thọ của mẫu đá, giả sử trong tự nhiên potassium chỉ tồn tại ở dạng $39K$ và $^{40}K.$ 1.2. Ion $Cu^{2+}$ có tính oxi hoá mạnh nên được ứng dụng trong thực tế dùng để sát trùng, diệt khuẩn, ... Khi cho dây đồng đã được đánh sạch vào nước của bình cảm hoa thì một lượng nhỏ ion $Cu^{2+}$ được tạo ra, giúp tiêu diệt các vi khuẩn gây thối rữa và giữ cho hoa tươi lâu hơn. Ion $Cu^{2+}$ được hình thành do nguyên tử Cu $(Z=29)$ bị oxi hoá và cấu hình electron của ion $Cr^{2+}$ được đề xuất với 2 trường hợp dưới đây: (1) $Cu^{2+}:1s^22s^22p^63s^23p^63d^84s^1$ (2) $Cu^{2+}:1s^22s^22p^63s^23p^63d^9$ a) Sử dụng phương pháp tính năng lượng orbital nguyên tử (AO) của Slater, hãy xác định cấu hình electron bền hơn của ion $Cu^{2+}.$ b) Tinh thể đồng có cấu trúc lập phương tâm diện với khối lượng riêng $D=8,96gcm^{.3}.$ Tính canh của ô mạng và bán kính của nguyên tử đồng. Cho $M_{Cu}=64g~mol^{-1}.$ 1.3. Cho phân tử $PF_3(CH_3)_2,$ hãy: a) Xác định trạng thái lai hóa của nguyên tử trung tâm. b) Vẽ các cấu trúc có thể có, từ đó lựa chọn cấu trúc bền nhất và giải thích. c) Ứng với cấu trúc bền nhất, người ta đã xác định được các giá trị độ dài liên kết (pm) như sau: 155 ; 164 và 180. Hãy quy gán (có giải thích) các độ dài liên kết $P-C;P-F.$