1 Họ và tên thí sinh:…………………… ………… Chữ ký giám thị 1: Số báo danh:…………………………… ……… …………….……………… SỞ GDĐT BẠC LIÊU KỲ THI CHỌN HSG LỚP 10, 11 VÒNG TỈNH NĂM HỌC 2011 - 2012 * Môn thi: HÓA HỌC * Bảng: A * Lớp: 10 * Thời gian: 180 phút (Không kể thời gian giao đề) ĐỀ Câu 1: (4 điểm) 1. Một ion X 3+ có phân lớp electron ngoài cùng là 3d 1 . a. Viết cấu hình của ion X 3+ và nguyên tử X. Từ cấu hình suy ra vị trí của nguyên tố X trong bảng hệ thống tuần hoàn.X có số oxi hóa cao nhất là bao nhiêu? b. Xác định 4 số lượng tử của electron ở phân lớp 3d 1 và electron có năng lượng cao nhất trong nguyên tử của nguyên tố X. 2. Gadolini-153 là nguyên tố được dùng để xác định bệnh loãng xương, có chu kì bán rã là 242 ngày. Tính phần trăm 153 64 Gd còn lại trong cơ thể bệnh nhân sau 12 tháng kể từ khi cho vào cơ thể. Câu 2: (4 điểm) 1. Hãy giải thích tại sao phân tử Cl 2 O có góc liên kết (111 0 ) nhỏ hơn và độ dài liên kết Cl-O (1,71Å) lớn hơn so với phân tử ClO 2 (118 0 và 1,49Å)? 2. X và Y là các nguyên tố nhóm A, đều tạo hợp chất với hiđro có dạng RH ( R là kí hiệu của nguyên tố X hoặc Y ). Gọi A và B lần lượt là hiđroxit ứng với hóa trị cao nhất của X và Y. Trong B, Y chiếm 35,323% khối lượng. Trung hòa hoàn toàn 50 gam dung dịch A 16,8% cần 150 ml dung dịch B 1M. a) Xác định các nguyên tố X và Y. b) B’ là anion tương ứng của phân tử B. + Hãy cho biết ( có công thức minh họa ) dạng hình học của B và B’. + So sánh ( có giải thích ) độ dài liên kết Y-O trong phân tử B và B’. Câu 3: (4 điểm) 1/ (2đ) Cân bằng phương trình phản ứng oxi hóa - khử bằng phương pháp thăng bằng electron. a/ CuFeS 2 + Fe 2 (SO 4 ) 3 + O 2 + H 2 O → CuSO 4 + FeSO 4 + H 2 SO 4 b/ C x H y O + KMnO 4 + HCl → CH 3 CHO + MnCl 2 + CO 2 + KCl + H 2 O 2/ (2đ) a/ Trình bày nguyên tắc xét chiều của phản ứng oxi hóa khử ở điều kiện chuẩn và điều kiện bất kì. b/ Áp dụng xét chiều của các phản ứng sau ở điều kiện chuẩn. Cu + Fe 2+ ' Cu 2+ + Fe (1) (Gồm 02 trang) ĐỀ CHÍNH THỨC 2 2Fe 3+ + Sn 2+ ' 2Fe 2+ + Sn 4+ (2) Biết: Oxi hóa/khử Fe 2+ /Fe Sn 4+ /Sn Cu 2+ /Cu Fe 3+ /Fe 2+ E 0 (V) -0,44 +0,15 +0,34 +0,77 Câu 4: (4 điểm) Cho phản ứng: A (k) + 3B (k) → 2C (k) Hệ được thực hiện trong bình kín dung tích 2 lít ở 25 0 C. Thực hiện các thí nghiệm nghiên cứu về tốc độ phản ứng thu được bảng số liệu sau: Thí nghiệm Số mol ban đầu chất A Số mol ban đầu chất B Tốc độ hình thành ban đầu của chất C (mol.l -1 .phút -1 ) 1 0,2 0,2 0,25 2 0,1 0,4 2,0 3 0,2 0,4 2,0 + Hãy cho biết tốc độ tiêu thụ ban đầu của chất A, B khi tốc độ hình thành ban đầu của chất C là 0,25 (mol.l -1 .phút -1 ). + Xác định bậc phản ứng riêng đối với chất A, B và viết biểu thức tốc độ phản ứng. + Tính giá trị hệ số tốc độ phản ứng và cho biết đơn vị của nó. + Nếu số mol ban đầu A, B không đổi nhưng nếu thể tích bình giảm còn 1 lít thì tốc độ hình thành ban đầu của chất C thay đổi bao nhiêu lần? Câu 5: (4 điểm) 1. Viết các phương trình phản ứng xảy ra khi: a. Ion I - trong KI bị oxi hóa thành I 2 bởi FeCl 3 ; O 3 ; − 3 IO trong môi trường axit. và I 2 oxi hóa được SO 2 ; Na 2 S 2 O 3 ; Na 2 S. b. Cl 2 oxi hóa I - thành I 2 , nếu Cl 2 dư thì dung dịch màu nâu của I 2 bị mất đi. 2. Hòa tan hoàn toàn 1,70 gam hổn hợp gồm Zn và kim loại A trong dung dịch HCl thu được 0,672 lit khí (đktc) và dung dịch B. Mặc khác để hòa tan 1,9 gam kim loại A thì dùng không hết 200ml dung dịch HCl 0,5M. a. Xác định tên kim loại A. biết A thuộc nhóm IIA. b. Tính nồng độ phần trăm các chất trong dung dịch B. Biết rằng dung dịch HCl có nồng độ 10% và để trung hòa dung dịch B phải dùng hết 12,5 gam dung dịch NaOH 28,8%. HẾT 1 SỞ GDĐT BẠC LIÊU KỲ THI CHỌN HSG LỚP 10, 11 VÒNG TỈNH NĂM HỌC 2011 - 2012 * Môn thi: HÓA HỌC * Bảng: A * Lớp: 10 * Thời gian: 180 phút (Không kể thời gian giao đề) HƯỚNG DẪN CHẤM Câu 1: (4 điểm) 1. a. Một ion X 3+ có phân lớp electron ngoài cùng là 3d 1 . Cấu hình của ion X 3+ : 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 3d 1 . (0.25đ) Cấu hình của nguyên tử X: 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 3d 2 4s 2 . (0.25đ) Vị trí của nguyên tố X trong bảng hệ thống tuần hoàn: - Z= 22 ⇒ Số thứ tự 22 (0.25đ) - Có 4lớp electron ⇒ Chu kỳ 4. (0.25đ) - Có 3d 2 4s 2 ⇒phân nhóm IVB. (0.25đ) * Số oxi hóa cao nhất của X là +4 (0.25đ) b. Bốn số lượng tử của electron ở phân lớp 3d 1 là 1 ; ; ; 2 = ==−=+ ls n3l2m 2m ( 0.5đ) Bốn số lượng tử của electron ở phân lớp 3d 2 ( có năng lượng cao nhất trong nguyên tố X) là : 1 ; ; 1 ; 2 == =− =+ ls n3l2m m (0.5đ) 2. Quá trình phóng xạ tuân theo qui luật: 1 2 ln 2 k t = và ln 2 360 242 0 35,66% kt N ee N − − == = (1.5đ) Câu 2: (4 điểm) 1. Công thức cấu tạo của hai phân tử : Cl O O Cl Cl O Cl Cl O Cl O O (1.0đ)  Góc liên kết của Cl 2 O nhỏ hơn của ClO 2 là vì nguyên tử trung tâm (O) của Cl 2 O có hai cặp electron tự do tạo lực đẩy ép góc liên kết nhiều hơn so với nguyên tử trung tâm (Cl) của ClO 2 chỉ có 3 electron tự do. (0.5đ)  Liên kết Cl-O trong phân tử ClO 2 có đặc tính của liên kết đôi do sự cộng hưởng với electron độc thân ở trên Cl hoặc O. Đặc tính liên kết đôi này làm liên kết Cl-O trong ClO 2 ngắn hơn trong Cl 2 O (chỉ chứa liên kết đơn). (0.5đ) 2. (a) Hợp chất với hiđro có dạng RH nên Y có thể thuộc nhóm IA hoặc VIIA. Trường hợp : Nếu Y thuộc nhóm IA thì B có dạng YOH (Gồm 04 trang) ĐỀ CHÍNH THỨC O 2 Ta có : 284,9Y 677,64 323,35 17 Y =⇒= (loại do không có nghiệm thích hợp) (0.25đ) Trường hợp 2 : Y thuộc nhóm VIIA thì B có dạng HYO 4 Ta có : 5,35Y 677,64 323,35 65 Y =⇒= , vậy Y là nguyên tố clo (Cl). (0.25đ) B (HClO 4 ) là một axit, nên A là một bazơ dạng XOH gam4,8gam50 100 8,16 m A =×= XOH + HClO 4 → XClO 4 + H 2 O (0.25đ) ⇒ mol15,0L/mol1L15,0nn 4 HClOA = × = = ⇒ mol15,0 gam4,8 mol/gam17M X =+ ⇒ M X = 39 gam/mol, vậy X là nguyên tố kali (K). (0.25đ) B là HClO 4 , B’ là ClO 4 - (b) Dạng hình học : Axit pecloric (dạng tứ diện) Ion peclorat (dạng tứ diện đều) (0.5đ) Bậc liên kết càng lớn độ dài liên kết càng nhỏ, do vậy : (0.5đ) Câu 3: (4 điểm) 1/ (2 đ) 2 222 −++ SFeCu + 34 2 3 )(SOFe + + 2 0 O + OH 2 → 4 2 SOCu + + 4 2 SOFe + + 4 6 2 OSH + 23 1 ++ →+ FeeFe 20 2 − →+ OeO eSS 8 62 +→ +− (0.5đ) 2 3 SFeCu + 34 2 )(8 SOFe + 2 8O + OH 2 8 → 4 3 SOCu + 4 19 SOFe + 42 8 OSH (0.5đ) OHKClOCClMnOHCHClOMnKOHC y y x y x 22 4 2 2 4 1 24 72 ) 2 ( ++++→++ ++−+− + − − +3e -8e 8 x 3 x 3 27 5 ++ →+ MneMn exyCxxC x y )242(2 2 1 ) 2 ( +−+→ − − − (0.5đ) 15C x H y O + (3y – 6 – 2x)KMnO 4 + (9y – 18 – 6x)HCl → 5xCH 3 CHO +(3y–6– 2x)MnCl 2 + 5xCO 2 + (3y – 6 – 2x)KCl + (12y – 9– 13x)H 2 O (0.5đ) 2/ (2 đ) a/ Chiều của của phản ứng oxi hóa khử được xét dựa vào công thức sau: ΔG = -nEF Trong đó: n là số electron trao đổi giữa chất khử và chất oxi hóa trong phản ứng F là hằng số Faraday (F= 96500 C.mol -1 ) E là suất điện động của pin trong phản ứng xảy ra (V) ΔG là biến thiên năng lượng Gibbs. →Phản ứng xảy ra theo chiều ΔG < 0 →E >0 * Nếu biết E ta tính theo công thức: E 0 pin = E 0 oxh – E 0 kh - E 0 pin > 0 → Phản ứng trong pin xảy ra theo chiều thuận - E 0 pin < 0 → Phản ứng trong pin xảy ra theo chiều nghịch. - Ở điều kiện bất kì thì ta thay E 0 pin = E pin b/ Áp dụng: E (1) = E 0 (Fe 2+ /Fe) - E 0 (Cu 2+ /Cu) = - 0,44 – 0,34 = - 0,78 V → E (1) < 0 → Phản ứng (1) xảy ra theo chiều nghịch. E (2) = E 0 (Fe 3+ /Fe 2+ ) – E 0 (Sn 4+ /Sn 2+ ) = 0,77 – 0,15 = 0,62 V → E(2) > 0 → Phản ứng (2) xảy ra theo chiều thuận. Câu 4: (4 điểm) + Tốc độ tiêu thụ ban đầu chất A: 0, 25 0,125 2 = (mol.l -1 .phút -1 ) (0.25đ) Tốc độ tiêu thụ ban đầu chất B: 3.0,25 0,375 2 = (mol.l -1 .phút -1 ) (0.25đ) + v 1 =k.0,1 x .0,1 y = 0,25 (1) v 2 =k.0,05 x .0,2 y = 2,0 (2) v 3 =k.0,1 x .0,2 y = 2,0 (3) (3) : (1) ta có: 2 y = 8 → y=3 (0.75đ) (3) : (2) ta có: 2 x. = 1→ x=0 (0.75đ) Vậy bậc phản ứng riêng đối với chất A là 0, B là 3. Biểu thức tốc độ phản ứng: v=k[B] 3 (0.5đ) k = 3 0, 25 250 0,1 = (0.5đ) Đơn vị k (l 2 .mol -2 .phút -1 ) (0.5đ) + Thể tích bình giảm còn 1 lít thì nồng độ chất B sẽ tăng 2 lần, v sẽ tăng 2 3 =8 (lần). (0.5đ) exyCxxC x y )42( 4 ) 2 ( −−+→ + − − - (3y – 6 – 2x )e +5e (3y – 6 – 2x ) 5 x 4 Câu 5: (4 điểm) 1. (2 điểm) 1a.Viết các phương trình : 2KI + FeCl 3 → 3FeCl 2 + 2 KCl + I 2 . (0.25đ) 2KI + O 3 + H 2 O → O 2 + 2 KOH + I 2 . (0.25đ) 5I - + IO 3 - + 6H + → I 2 + 3H 2 O. (0.25đ) I 2 + SO 2 + H 2 O → 2HI + H 2 SO 4 . (0.25đ) I 2 + 2Na 2 S 2 O 3 → Na 2 S 4 O 6 + 2NaI. (0.25đ) I 2 + Na 2 S → 2NaI + S. (0.25đ) 1b. ta có: Cl 2 + 2I - → I 2 + 2Cl - (0.25đ) 5Cl 2 + I 2 + 6H 2 O → 10HCl + 2HIO 3 (0.25đ) 2. (2 điểm) 2a. Ta có: 2 H n = 03,0 4,22 672,0 = mol Do: A có hóa trị II ta có phương trình chung: M + 2HCl Æ M Cl 2 + H 2 (0.25đ) 0,03 mol 0,03 mol M = 1, 70 56,67 0,03 hh hh m n == mà Zn có khối lượng là 65 Æ M A < 56,67 (0.25đ) Mà ta có 1,9g A tác dụng không hết 200ml dung dịch HCl 0,5 M Æ M A > 38 05,0 9,1 = Vậy 38 < M A < 56,67 Æ A là Ca (0.25đ) 2b. HClNaOH nn === 09,0 4000 8,28*5,12 dư Gọi x, y lần lược là số mol Zn và Ca Ta có: ⎩ ⎨ ⎧ =+ =+ molyx yx 03,0 70,14065 ⎩ ⎨ ⎧ = = molx moly 02,0 01,0 (0.25đ) HCl n phản ứng với Zn và Ca là = 2 2 H n = 2*0,03 = 0,06 mol Æ n HCl ban đầu = 0,06 + 0,09 = 0,15 mol. (0.25đ) m ddHCl ban đầu = )(75,54100* 10 475,5 100* % g C m HCl == m dd B = m dd HCl + m KL - 2 H m = 54,75 +1,70 -0,03*2=56,39 (g) (0.5đ) C% ZnCl 2 = %82,4100* 39,56 136*02,0 = C% CaCl 2 = %97,1100* 39,56 111*01,0 = C% HCl = %83,5100* 39,56 5,36*09,0 = (0.25đ) HẾT . 12,5 gam dung dịch NaOH 28,8%. HẾT 1 SỞ GDĐT BẠC LIÊU KỲ THI CHỌN HSG LỚP 10, 11 VÒNG TỈNH NĂM HỌC 2011 - 2012 * Môn thi: H A HỌC * Bảng: A * Lớp: 10 * Thời gian:. đ) a/ Chiều c a c a phản ứng oxi h a khử được xét d a vào công thức sau: ΔG = -nEF Trong đó: n là số electron trao đổi gi a chất khử và chất oxi h a trong phản ứng F là hằng số Faraday (F=. thí sinh: …………………… ………… Chữ ký giám thị 1: Số báo danh:…………………………… ……… …………….……………… SỞ GDĐT BẠC LIÊU KỲ THI CHỌN HSG LỚP 10, 11 VÒNG TỈNH NĂM HỌC 2011 - 2012 * Môn thi: H A HỌC * Bảng: