Đang tải... (xem toàn văn)
Tuyển tập đề thi học sinh cấp tỉnh môn Hóa lớp 10 THPT có hướng dẫn chấm chi tiết. Đề thi học sinh giỏi tỉnh Hải Dương các năm 2016, 2015, 2014, 2013, 2012. Đề thi học sinh giỏi tỉnh Thái Nguyên, Vĩnh Phúc, Hà Tĩnh...
SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO HẢI DƯƠNG ĐỀ CHÍNH THỨC KỲ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI TỈNH LỚP 10 THPT NĂM HỌC 2015 - 2016 MƠN THI: HĨA HỌC Thời gian làm bài: 180 phút Ngày thi: 06/4/2016 (Đề thi gồm : 02 trang) Câu I: (2,0 điểm) Cho nguyên tố A, X, Y, Z, T theo thứ tự thuộc ô liên tiếp Bảng tuần hồn ngun tố hóa học, có số hiệu nguyên tử tăng dần Tổng số hạt mang điện nguyên tử nguyên tố 100 a) Xác định nguyên tố cho b) Sắp xếp bán kính nguyên tử ion sau theo chiều tăng dần (có giải thích): 2A ; X ; Z+; T2+; Y Trong tự nhiên, nguyên tố Clo có đồng vị 35Cl 37Cl Nguyên tử khối trung bình Clo 35,5 Trong hợp chất HClOx, nguyên tử đồng vị 35Cl chiếm 26,12% khối lượng Xác định công thức phân tử hợp chất HClOx (cho H = 1; O = 16) Câu II: (2,0 điểm) Có lọ hóa chất nhãn kí hiệu A, B, C, D Mỗi lọ đựng dung dịch: HCl, NaHSO4, BaCl2, NaHSO3 Để xác định hóa chất lọ, người ta tiến hành thí nghiệm thấy tượng sau: - Cho dung dịch A tác dụng với dung dịch B thấy xuất kết tủa; - Cho dung dịch B hay D tác dụng với dung dịch C thấy có bọt khí khơng màu, mùi hắc bay ra; - Cho dung dịch D tác dụng với dung dịch A khơng thấy tượng Hãy biện luận để xác định hóa chất đựng lọ A, B, C, D Viết phương trình hóa học phản ứng xảy Trong khí thải cơng nghiệp khí thải động đốt (ơ tơ, xe máy) có chứa lưu huỳnh đioxit Khí lưu huỳnh đioxit khí chủ yếu gây mưa axit Mưa axit phá hủy cơng trình, tượng đài làm đá, thép Bằng kiến thức hóa học giải thích cho vấn đề nêu trên? Lập phương trình hóa học phản ứng sau theo phương pháp thăng electron: a) Na2SO3 + NaHSO4 + KMnO4 Na2SO4 + MnSO4 + K2SO4 + H2O b) FeO + HNO3 → Fe(NO3)3 + NxOy + H2O c) Cu + H2SO4 (đặc,nóng) → CuSO4 + SO2 + H2O d) Mg + HNO3 → Mg(NO3)2 + NO + H2O Câu III: (2,0 điểm) Hòa tan 15,92 gam hỗn hợp muối NaX, NaY vào nước thu dung dịch A (X, Y nguyên tố Halogen có tự nhiên thuộc chu kì liên tiếp Bảng tuần hồn) Cho dung dịch A tác dụng với dung dịch AgNO (dư), thu 28,67 gam kết tủa (các phản ứng xảy hồn tồn) Tìm ngun tố X, Y tính thành phần % khối lượng hai muối hỗn hợp ban đầu Cho V lít khí SO2 (đktc) hấp thụ vào 350ml dung dịch X gồm KOH 2M Ba(OH) aM, sau phản ứng thu 86,8 gam kết tủa Mặt khác, hấp thụ 3,25V lít khí SO (đktc) vào 350ml dung dịch X trên, thu 86,8 gam kết tủa Tính giá trị a V? Câu IV: (2,0 điểm) Nhiệt phân 98 gam KClO (có xúc tác MnO2), sau thời gian thu 93,2 gam chất rắn khí A Cho tồn lượng khí A phản ứng hết với hỗn hợp kim loại X gồm Mg, Fe thu hỗn hợp chất rắn Y cân nặng 15,6 gam Hịa tan hồn tồn hỗn hợp Y dung dịch H2SO4 đặc, nóng, dư thu 0,56 lít khí SO (đktc, sản phẩm khử S+6) Tính thành phần % khối lượng Mg hỗn hợp X Cho m gam hỗn hợp X gồm Fe Fe 3O4 tác dụng với dung dịch H 2SO4 đặc, nóng, thu 2,24 lít khí SO (đktc, sản phẩm khử S +6) cịn gam kim loại khơng tan Cho tồn lượng kim loại không tan tác dụng hết với dung dịch HCl (lấy dư 10% so với lượng cần phản ứng) dung dịch A Dung dịch A tác dụng hết với dung dịch chứa tối đa 0,064 mol KMnO4 đun nóng (đã axit hóa H2SO4 dư) a) Viết phương trình hóa học phản ứng xảy b) Tính giá trị m thành phần % khối lượng chất hỗn hợp X? Câu V: (2,0 điểm) Cho A dung dịch NaOH aM; B dung dịch chứa hỗn hợp HCl bM H 2SO4 cM Trộn A với B theo tỉ lệ thể tích tương ứng : 2, thu dung dịch C khơng làm đổi màu quỳ tím Cơ cạn 700ml dung dịch C, thu 30,5 gam muối khan Mặt khác, đem hòa tan 5,4 gam kim loại R vào 300ml dung dịch B, thu dung dịch D 6,72 lít khí H2 (đktc) Để trung hịa axit dư dung dịch D, cần vừa đủ 150ml dung dịch A Các phản ứng xảy hoàn toàn, coi thể tích dung dịch khơng thay đổi pha trộn Xác định kim loại R dùng Tính giá trị a, b, c? - Cho biết nguyên tử khối trung bình nguyên tố: H = 1; C =12; N = 14; O = 16; P = 31; S = 32; Cl = 35,5; Br = 80; I = 127; Na = 23; K = 39; Mg = 24; Al = 27; Ca = 40; Ba = 137; Fe = 56; Cu = 64; Zn = 65; Mn = 55 - Cho biết số hiệu nguyên tử số nguyên tố: 1H; 2He; 3Li; 4Be; 5B; 6C; 7N; 8O; 9F; 10Ne; 11Na; 12Mg; 13Al; 14Si; 15P; 16S; 17Cl; 18Ar; 19K; 20Ca; 21Sc; 22Ti; 23V; 24Cr; 25Mn; 26Fe - Học sinh không sử dụng tài liệu, kể Bảng tuần hoàn nguyên tố hóa học - Hết Họ tên thí sinh:………………….……………………… Số báo danh:……………………… Chữ kí giám thị 1:……………………………… Chữ kí giám thị 2:……………….…………… SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO HẢI DƯƠNG HƯỚNG DẪN CHẤM ĐỀ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI TỈNH LỚP 10 THPT NĂM HỌC 2015 - 2016 MƠN THI: HĨA HỌC (Hướng dẫn chấm gồm : trang) (*) Hướng dẫn chung: - Học sinh làm theo cách khác, lập luận chặt chẽ cho điểm tối đa - Nếu giải tốn có sử dụng tỉ lệ PTHH mà cân sai phương trình khơng cho điểm phần giải tốn - Nếu làm học sinh viết thiếu điều kiện phản ứng, thiếu đơn vị (mol, g, l…) giáo viên chấm linh động để trừ điểm - Điểm toàn làm tròn đến 0,25 điểm (*) Đáp án thang điểm: Câ u Ý Đáp án Điểm Gọi số hạt proton A p => X p+1; Y p+2; Z p+3; T p+4 I Theo ta có: 10p + 20 = 100 => p = => A 8O ; X 9F ; Y 10Ne ; Z 11Na ; T 12Mg Cấu hình e A: 1s2 2s2 2p4 Do A +2e A2- => Cấu hình e (1,0 điểm ) (1,0 điểm ) A2- 1s2 2s2 2p6 Cấu hình e X: 1s2 2s2 2p5 Do X + e X- => Cấu hình e X - 1s2 2s2 2p6 Cấu hình e Y: 1s2 2s2 2p6 Cấu hình e Z: 1s2 2s2 2p63s1 Do Z Z+ +1e => Cấu hình e Z+ 1s2 2s2 2p6 Cấu hình e T: 1s2 2s2 2p63s2 Do T T2+ +2e => Cấu hình e 0,5 0,25 T2+ 1s2 2s2 2p6 Do A2-, X-, Y, Z+, T2+ có cấu hình e (lớp vỏ giống nhau) điện tích hạt nhân chúng 8+, 9+, 10+, 11+, 12+ Khi lực hút hạt nhân lớn bán kính nhỏ => Bán kính nguyên tử, ion biến đổi theo thứ tự sau: T2+ < Z+ < Y < X- < A2Gọi x % số nguyên tử đồng vị 35Cl, ta có: 0,25 35 x + 37(100 − x) 100 35,5 = => x= 75 0,5 Chọn số mol HClOx = mol => nCl = mol => số mol nguyên tử 35Cl = 0,75 mol Theo ta có: 0,5 0, 75.35 %m 35Cl = 1.(1 + 35,5 + 16 x) = 0,2612 => x= (0,5 điểm ) (0,5 điểm ) II CTPT hợp chất : HClO4 A + B có kết tủa ⇒ A B NaHSO4 BaCl2 B + C hay D + C giải phóng khí khơng màu, mùi hắc ⇒ C phải NaHSO3, B D HCl NaHSO4 => B NaHSO4; D HCl => A BaCl2 A + D khơng có tượng ⇒ BaCl2 khơng tác dụng với HCl (thỏa mãn) Phương trình hóa học: BaCl2 + NaHSO4 → BaSO4 + NaCl + HCl NaHSO4 + NaHSO3 → Na2SO4 + SO2 + H2O HCl + NaHSO3 → NaCl + SO2↑ + H2O (*) Học sinh lập bảng phản ứng, viết PTHH kết luận cho điểm tương đương - Lưu huỳnh đioxit tác dụng với khí Oxi nước khơng khí tạo axit sunfuric (xúc tác oxit kim loại có khói, bụi ozon) : 2SO2 + O2 + 2H2O → 2H2SO4 Axit H2SO4 tan vào nước mưa tạo thành mưa axit - Mưa axit phá hủy cơng trình, tượng đài đá, thép: H2SO4 + CaCO3 → CaSO4 + CO2 + H2O H2SO4 + Fe → FeSO4 + H2 a) 5Na2SO3 + 6NaHSO4 + 2KMnO4 → 8Na2SO4 + 2MnSO4 + K2SO4 + 3H2O +4 +6 S → S + 2e +7 +2 Mn + 5e → Mn (1,0 điểm ) III (1,0 điểm ) 0,25 0,25 0,25 0,25 ×5 ×2 b) (5x-2y) FeO + (16x-6y) HNO3 → (5x-2y) Fe(NO3)3 + NxOy + (8x-3y)H2O Fe+2 → Fe+3 + 1e (5x-2y) +5 +2y/x xN + (5x-2y)e → xN t0 → CuSO4 + SO2 + 2H2O c) Cu + 2H2SO4 (đ) +2 Cu → Cu + 2e x S+6 + 2e → S+4 x1 d) 3Mg + 8HNO3 → 3Mg(NO3)2 + 2NO + 4H2O 3x Mg0 → Mg+2 + 2e 2x N+5 +3e → N+2 (*) 0,25 điểm/PT; không viết trình oxh, khử trừ nửa số điểm Muối Halogenua tác dụng với AgNO3 tạo kết tủa gồm có muối clorua, bromua iotua; muối florua khơng tác dụng TH1: Chỉ có muối halogenua tạo kết tủa với dd AgNO ⇒ muối halogenua NaF NaCl NaCl + AgNO3 NaNO3 + AgCl ⇒ Kết tủa AgCl ⇒ nNaCl bđ = nAgCl = 28,67/143,5 0,2 mol ⇒ mNaCl bđ = 11,7g < 15,92 (thỏa mãn) => X, Y F Cl ⇒ %mNaCl ≈ 73,5%; %mNaF ≈ 26,5% TH2: Cả muối halogenua tạo kết tủa với dd AgNO3 Gọi CT chung muối Na X Phản ứng: Na X + AgNO3 → Ag X ↓ + NaNO3 Ta có: => = 83,13 1,0 0,25 0,25 0,25 => hai nguyên tố X, Y Br I ⇒ CT muối: NaBr NaI Đặt nNaBr=x, nNaI=y ⇒ 188x+235y=28,67 103x+150y=15,92 ⇔ x=0,14; y=0,01 (mol) ⇒ % mNaBr = (1,0 điểm ) IV Các phản ứng xảy : SO2 + Ba(OH)2 → BaSO3 ↓ + H2O (1) SO2 + 2KOH → K2SO3 + H2O (2) SO2 + K2SO3 + H2O → 2KHSO3 (3) SO2 + BaSO3 + H2O → Ba(HSO3)2 (4) Số mol: nKOH = 0,7mol; nBa(OH)2 = 0,35a mol; nBaSO3 = 0,4mol Ta thấy: Pư (1) kết tủa tăng dần đến cực đại; Pư (2), (3) kết tủa không đổi; Pư (4) kết tủa tan dần => Có trường hợp xảy TH1: Kết tủa thu giá trị cực đại => Ở thí nghiệm: Ba(OH)2 phản ứng hết; chưa có phản ứng (4) Ta có: xong (1) => nSO2 = nBa(OH)2 = nBaSO3 = 0,4mol; Khi xong (1), (2), (3) => nSO2 = 0,4 + 0,7 = 1,1mol => 0,4 nSO2 1,1 Đặt số mol SO2 V lít x mol => 3,25V lít 3,25x mol => 0,4 x 1,1 0,4 3,25x 1,1 (loại) TH2: Kết tủa thu chưa đạt cực đại => Ở thí nghiệm 1: Ba(OH)2 dư, SO2 hết, xảy phản ứng (1) Ở thí nghiệm 2: Cả Ba(OH) SO2 hết; Xảy phản ứng (1), (2), (3) xong; (4) xảy phần - TN1: Theo (1) nSO2 = nBaSO3 = 0,4mol => V = 8,96 lít - TN2: Theo (1), (2), (3) => nSO2 = nBa(OH)2 + nKOH = 0,35a +0,7 Theo (4) => nSO2 = nBaSO3 max - nBaSO3 thu = 0,35a - 0,4 => (0,35a + 0,7) + (0,35a - 0,4) = 0,4.3,25 = 1,3 => 0,7a = => a = 10/7 (M) Phản ứng nhiệt phân: 2KClO3 2KCl + 3O2 - Khí A O2, ta có: m O2 (1,0 điểm ) 0,14.103 100% ≈ 90,58%;% mNaI ≈ 9, 42% 15,92 n = 0,15(mol ) = 98 – 93,2 = 4,8(g); O ⇒ mkim loại= 15,6 – 4,8 = 10,8 (g) Theo PP bảo toàn e Mg → 2e + Mg2+ O2 + 4e → 2O2x 2x (mol) 0,15 0,6 (mol) Fe → 3e + Fe3+ S+6 + 2e → S+4 y 3y (mol) 0,05 0,025(mol) 24 x + 56 y = 10,8 Bảo toàn e ta có hệ: 2 x + y = 0, 65 ⇒ x = 0,1; y = 0,15 ⇒ mMg = 0,1.24 = 2, g ⇒ % m Mg = 2, 100% ≈ 22, 22% 10,8 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 (1,0 điểm ) Cho hỗn hợp Fe, Fe3O4 tác dụng với dung dịch H2SO4đặc, nóng, cịn dư kim loại khơng tan Fe dư =>dung dịch thu sau phản ứng chứa muối FeSO4 0,25 PTHH phản ứng : 2Fe + 6H2SO4 đ,nóng → Fe2(SO4)3 + 3SO2 + 6H2O (1) 2Fe3O4 + 10H2SO4đ,nóng → 3Fe2(SO4)3 + SO2 + 10H2O (2) Fe + Fe2(SO4)3 → 3FeSO4 (3) Fe + 2HCl → FeCl2 + H2 (4) 10HCl + KMnO4 + 3H2SO4 → K2SO4 + 2MnSO4 + 5Cl2 + 0,25 H2O (5) 10FeCl2 + KMnO4 + 24H2SO4 → 3K2SO4 + 6MnSO4 + 5Fe2(SO4)3 + 10Cl2 + 24 H2O (6) Gọi số mol Fe dư a mol Theo (4) ta có : nHCl phản ứng = 2a (mol) 0,25 => nHCl dư = 0,2a (mol) Dung dịch A thu được, tác dụng với dung dịch KMnO4/H2SO4 n KMnO = 0,64a = 0,064 => a= 0,1 Theo phản ứng (5), (6) => mFe dư= 5,6 gam = 7m/ 50 => m = 40 (gam) Gọi số mol Fe, Fe3O4 phản ứng (1), (2), (3) x, y Ta có 56 x + 232y = 40- 5,6 = 34,4 (7) Số mol SO2 = 0,1mol Các trình: Mol : → Fe Fe+2 + 2e x 2x 0,25 → S+6 +2e S+4 mol: 0,2 0,1 → 3Fe+8/3+ 2e 3Fe+2 Mol: 3y 2y Theo định luật bảo tồn electron ta có : 2x = 2y + 0,2 (8) Từ (7) (8) ta giải : x = 0,2 y = 0,1 Khối lượng sắt ban đầu : mFe bđ = 0,2 56 + 5,6 = 16,8 gam %mFe3O4 V (1,0 điểm ) => %mFe= 42% ; = 58% Kim loại R tác dụng với axit tạo H2: (gọi n hóa trị R) 2R + 2nHCl → 2RCln + nH2 (1) 2R + nH2SO4 → R2(SO4)n + nH2 (2) Ta có: nH2 = 0,3 mol Theo phản ứng (1), (2) => => R = 9n to → Thử n = 1; 2; => kim loại R Al (thỏa mãn với n = 3) (*) Học sinh viết q trình dùng bảo tồn mol e cho điểm tương đương 2/ Phản ứng trung hòa axit kiềm: NaOH + HCl → NaCl + H2O (3) 2NaOH + H2SO4 → Na2SO4 + 2H2O (4) 0,5 0,5 (1,0 điểm ) (*) Thí nghiệm 1: Trộn A với B tỉ lệ thể tích 5:2 - Dung dịch C khơng đổi màu quỳ tím => Phản ứng vừa đủ - V dd C = 700ml => VA = 500ml; VB = 200ml => nNaOH = 0,5a; nHCl =0,2b; nH2SO4 = 0,2c (mol) Theo PƯ (3), (4) ta có: 0,5a = 0,2b + 0,4c (5) Tổng mmuối = 0,5a.23 + 0,2b.35,5 + 0,2c.96 = 30,5 => 11,5a + 7,1b + 19,2c = 30,5 (6) (*) Thí nghiệm 2: Dung dịch B tác dụng với kim loại R thu dung dịch D, trung hòa dung dịch D dung dịch A Ta có: nH2 = 0,3mol VB = 300ml => nHCl =0,3b; nH2SO4 = 0,3c (mol) VA =150ml => nNaOH = 0,15a mol Theo phản ứng ta có: nNaOH (3) + 2nH2 (1) = nHCl; nNaOH (4) + 2nH2 (2) = 2nH2SO4 => nNaOH + 2nH2 = nHCl + 2nH2SO4 => 0,15a + 0,6 = 0,3b + 0,6c (7) Giải hệ (5), (6), (7) ta kết quả: a = 1; b = 2; c = 0,25 (*) Cách giải khác: dùng PT dạng ion đặt công thức chung axit HX… 0,25 0,25 0,25 0,25 SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO HẢI DƯƠNG KỲ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI TỈNH LỚP 10 THPT - NĂM HỌC 2014 - 2015 MƠN THI: HĨA HỌC Thời gian làm bài: 180 phút Ngày thi: 01/4/2015 (Đề thi gồm : 02 trang) ĐỀ CHÍNH THỨC - Cho biết nguyên tử khối trung bình nguyên tố: H=1; C=12; N=14; P=31; O=6; Na=23; Mg=24; Al=27; S=32; Cl=35,5; K=39; Ca=40; Fe=56; Cu=64; Zn=65; Br=80; Rb=85; Ba=137; I=127; Mn=55; Cs=133 - Số hiệu nguyên tử số nguyên tố: 1H, 2He, 3Li, 6C, 7N, 8O, 9F, 11Na, 12Mg, 13Al, 14Si, 15P, 16S, 17Cl, 19K, 20Ca, 26Fe, 29Cu - Học sinh không sử dụng tài liệu kể bảng tuần hoàn nguyên tố hóa học Câu I: (2,0 điểm) 1) Cho phân tử: CH4, H2O, HCl, CO2, N2 độ âm điện nguyên tố: Nguyên tố H C N Cl O Giá trị độ âm điện 2,20 2,55 3,04 35,5 3,44 a) Dựa vào giá trị hiệu độ âm điện, xác định loại liên kết hóa học nguyên tử phân tử (liên kết cộng hóa trị khơng cực, liên kết cộng hóa trị có cực, liên kết ion) Sắp xếp phân tử theo chiều tăng dần phân cực liên kết hóa học? b) Trong phân tử trên, phân tử phân tử phân cực? Phân tử phân tử khơng phân cực? Giải thích? 2) Một phân tử hợp chất AxBy (A, B hai đồng vị hai nguyên tố hóa học) có tổng số hạt proton, nơtron, electron 138, số nơtron chiếm 1/3 tổng số hạt - Nếu thay A đồng vị A’ (với A’ nhiều A nơtron) phân tử có phân tử khối tăng thêm so với phân tử khối AxBy - Nếu thay B đồng vị B’ (với B’ nhiều B hai nơtron) phân tử có phân tử khối tăng thêm so với phân tử khối AxBy Trong phân tử hợp chất khác A nBm có tổng số hạt proton 15 Tổng số nguyên tử phân tử AnBm 1/3 tổng số nguyên tử phân tử AxBy Xác định công thức phân tử hợp chất trên? Câu II: (2,0 điểm) 1) Viết phản ứng hóa học xảy theo chuỗi phản ứng sau (mỗi mũi tên biểu diễn phương trình phản ứng, chữ đại diện chất hóa học): B +O2/t0 (1) A +H2/t0 (5) +Fe/t0 F +X+H2O D (2) +M (6) +BaBr2 (3) E +D/t0 (4) X D (7) G +D (8) F +NaOH (9) Y +F (10) L 2) Cho muối tan nước gồm: A, B, C muối natri; D, E muối bari Trong dung dịch muối A phản ứng với tất dung dịch muối lại Khi cho dung dịch muối A tác dụng với dung dịch muối B dung dịch muối C có khí mùi trứng thối Nếu lượng A phản ứng từ B thu nhiều khí C - Khi cho dung dịch muối A tác dụng với dung dịch muối D vừa thu kết tủa trắng khơng tan axit vừa có khí mùi hắc - Khi cho dung dịch muối A tác dụng với dung dịch muối E vừa thu kết tủa trắng không tan axit vừa có khí màu vàng lục Xác định muối A, B, C, D, E thỏa mãn điều kiện viết phương trình phản ứng hóa học để minh họa? Câu III (2 điểm) Hỗn hợp M gồm muối AX, BY Trong A, B kim loại thuộc nhóm IA chu kì liên tiếp; X, Y hai halogen hai chu kì liên tiếp Biết 65,7 gam M tác dụng vừa đủ với 500ml dung dịch AgNO3 1M, sau phản ứng thu 103,4 gam kết tủa 1) Xác định phần trăm theo khối lượng muối hỗn hợp M? 2) Dẫn V lit clo (ở đktc) vào dung dịch chứa 65,7 gam hỗn hợp M Sau phản ứng, cạn dung dịch thu 38,5 gam muối Xác định giá trị V Coi phản ứng xảy hoàn toàn Câu IV (2 điểm) Cho 33 gam hỗn hợp X gồm R, RS, RCO tác dụng với dung dịch H2SO4 đặc, nóng, dư thu dung dịch Z hỗn hợp khí Y gồm SO 2, CO2 Hỗn hợp khí Y làm màu tối đa 480ml dung dịch KMnO4 0,5M Mặt khác, cho hỗn hợp khí Y tác dụng với dung dịch Ca(OH)2 dư dung dịch thu sau phản ứng có khối lượng giảm 42 gam so với dung dịch Ca(OH)2 ban đầu Cho NaOH dư vào Z, lấy kết tủa đem nung đến khối lượng không đổi thu 32 gam oxit Các phản ứng xảy hồn tồn 1) Viết phương trình hóa học xảy 2) Xác định R phần trăm theo khối lượng chất hỗn hợp X Câu V (2 điểm) 1) Từ quặng Pirit sắt (chứa 84% FeS2 cịn lại tạp chất khơng chứa lưu huỳnh) sản xuất H2SO4 theo sơ đồ sau: FeS2 SO2 SO3 H2SO4 a) Viết phản ứng hóa học xảy theo sơ đồ b) Hiệu suất giai đoạn phản ứng H = 80%, H2 = 50% H3 Tính giá trị H3, biết từ 10 quặng Pirit sắt sản xuất 4,2 dung dịch H 2SO4 có nồng độ 98% 2) Chia lit dug dịch X chứa chất tan NaHSO3 Na2SO3 thành phần - Cho phần tác dụng với dung dịch Ba(OH)2 dư thu 130,2 gam kết tủa - Cho từ từ giọt đến hết phần vào 500ml dung dịch H 2SO4 0,5M, đồng thời đun nóng nhẹ để đuổi khí SO2 khỏi dung dịch khơng làm phân hủy muối Sau phản ứng thu 8,96 lit khí SO2 (ở đktc) Xác định nồng độ mol/lit muối X - - Hết Họ tên thí sinh:………………….………………… Số báo danh:…………………… Chữ kí giám thị 1:……………………………Chữ kí giám thị 2:……………….………… SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO HẢI DƯƠNG HƯỚNG DẪN CHẤM ĐỀ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI TỈNH LỚP 10 THPT - NĂM HỌC 2014 - 2015 MÔN: HÓA HỌC (Hướng dẫn chấm gồm trang) Câ u Ý Đáp án Phân tử Loại liên kết ∆χ CH4 2,55 – 2,20 = 0,35 < 0,4 Lk cộng hóa trị không cực H2 O 0,4 < 3,44-2,20 = 1,24 < 1,7 Lk cộng hóa trị có cực HCl 0,4 < 3,16–2,20 = 0,96 < 1,7 Lk cộng hóa trị có cực CO2 0,4 < 3,44–2,55 = 0,89 < 1,7 Lk cộng hóa trị có cực N2 3,04 – 3,04 = < 0,4 Lk cộng hóa trị khơng cực - Chiều tăng dần phân cực liên kết hóa học : N2 < CH4 < CO2 < HCl < H2O Một phân tử phân cực thỏa mãn đồng thời hai điều kiện : - Một : phân tử phải có liên kết phân cực - Hai : Sự phân cực liên kết khơng bị triệt tiêu hình dạng phân tử Do vậy, phân tử : - Các phân tử có cực : HCl, H2O - Các phân tử không phân cực là: CH4, CO2 N2 Trong : + CH4, N2 khơng phân cực phân tử có liên kết cộng hóa trị khơng phân cực + CO2 có CTCT O=C=O phân tử có dạng đường thẳng làm triệt tiêu phân cực hai liên kết C=O - Nếu thay A đồng vị A’ (với A’ nhiều A nơtron) phân tử có phân tử khối tăng thêm so với phân tử khối A xBy => x=2 - Nếu thay B đồng vị B’ (với B’ nhiều B hai nơtron) phân tử có phân tử khối tăng thêm so với phân tử khối A xBy => y=4 => phân tử AxBy có dạng A2B4 Tổng số nguyên tử phân tử AnBm 1/3 tổng số nguyên tử phân tử AxBy => phân tử AnBm có 1/3.(2 + 4) = nguyên tử => CTPT AB Tổng số hạt proton AB 15 => ZA + ZB = 15 (1) Tổng số hạt nơtron A2B4 chiếm 1/3 tổng số hạt (p, n, e) nên số hạt proton chiếm 1/3 tổng số hạt => 2ZA + 4ZB = 138.1/3 = 46 (2) Từ (1) (2) => ZA = 7; ZB = => A N B O - Với nguyên tử → Z ≤ N - Số hạt nơtron A2B4 chiếm 1/3 tổng số hạt (p, n, e) => ZA = NA = 7; ZB = NB = → NA’ = +1 = 8; NB’ = + = 10 Các đồng vị là: 14N; 15N; 16O; 18O => Các phân tử: 14N216O4; 15N216O4; 14N218O4; 15N218O4 (Nếu học sinh khẳng định từ đầu Z A = NA; ZB = NB khơng cho điểm phần cơng thức) Điểm I 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 Ta có sơ đồ ⇒ mCuO = 0,01.80 Cu2+ → Cu(OH)2 → CuO = 0,8 gam 2+ → → → ⇒ Fe Fe(OH)2 Fe(OH)3 Fe2O3 mFe2O3 = 0,02/2.160 = 1,6 gam 3+ → → ⇒ Al Al(O ｈ)3 Al2O3 m Al2O3 = 0,02/2.102 = 1,02gam Vậy mB = 0,8 + 1,6 + 1,02 = 3,24 gam nFe2(SO4)3 = 0,15 mol; nBa(OH)2 Fe2(SO4)3 + Ba(OH)2 → 3BaSO4 + 2Fe(OH)3 0,1 mol 0,3 mol 0,3 mol 0,2 mol Kết tủa A gồm 0,3 mol BaSO4 0,2 mol Fe(OH)3 ; dung dịch B lượng dung dịch Fe2(SO4)3 dư (0,05mol) Khi nung kết tủa A gồm 0,3 mol BaSO 0,2 mol Fe(OH)3 IV (5,0đ) BaSO4 khơng thay đổi ta có phản ứng: t 2Fe(OH)3 → Fe2O3 + H2O 0,2 mol 0,1 mol Chất rắn D gồm 0,1 mol Fe2O3 0,3 mol BaSO4 → mD = = 85,9g Cho BaCl2 dư vào dung dịch B: 3BaCl2 + Fe2(SO4)3 → 3BaSO4 + 2FeCl3 0,05mol 0,15mol Kết tủa E BaSO4 mE = = 34,95g + Thể tích dung dịch sau phản ứng V = = 250ml Nồng độ Fe2(SO4)3 dung dịch B: = 0,2M 2,0 1,0 1,0 1,0 Chú ý: ThÝ sinh cã thể giải toán theo cách khác lập luận tìm kết cho điểm tèi ®a UBND TỈNH THÁI NGUYÊN SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀOTẠO ĐỀ THI CHỌN HSG LỚP 10 NĂM HỌC 2010 – 2011 MƠN HĨA HỌC (Thời gian làm 150 phút không kể thời gian giao đề) CÂU 1: (4,0 điểm) Cho đơn chất A, B, C phản ứng: A + B X X + H2 O NaOH + B↑ B + C Y 1:1 → Y + NaOH Z + H2 O Cho 5,376 lít khí Y (ở đktc) qua dung dịch NaOH khối lượng chất tan tăng 4,44 gam Hãy lập luận xác định A, B, C, X, Y, Z hoàn thành phương trình hố học (PTHH) phản ứng Hồn thành cân phương trình hóa học sau phương pháp thăng electron → Cu2O + Fe3O4 + SO2↑ a) CuFeSx + O2 b) Cr2S3 + Mn(NO3)2 + K2CO3 K2CrO4 + K2SO4 + K2MnO4 + NO↑ + CO2↑ c) P + NH4ClO4 H3PO4 + N2↑ + Cl2↑ + … d) FexOy + HNO3 … + NnOm↑ + H2O CÂU 2: (5,0 điểm) 2− a) Giải thích ion CO , khơng thể nhận thêm nguyên tử oxi để tạo ion 2− 2− CO ion SO nhận thêm nguyên tử oxi để tạo thành ion SO 2− ? b) Giải thích hai phân tử NO kết hợp với tạo phân tử N 2O4, hai phân tử CO2 khơng thể kết hợp với để tạo phân tử C2O4 Hợp chất X tạo thành từ ion có cấu hình electron 1s 22s22p63s23p6 Trong phân tử X có tổng số hạt electron, proton, nơtron 164 a) Hãy xác định X b) Hòa tan chất X vào nước dung dịch A làm q tím hóa xanh Xác định công thức X viết PTHH phản ứng xẩy cho dung dịch A đến dư vào dung dịch FeCl3, AlCl3, MgCl2 riêng biệt CÂU 3: (3,0 ®iĨm) Cho hỗn hơp A gồm có NaCl, NaBr NaI Hồ tan 5,76 gam A vào nước cho tác dụng với lượng dư dung dịch nước brom, sau phản ứng hoàn toàn thu 5,29 gam muối khan Mặt khác hoà tan 5,76 gam A vào nước cho lượng khí Clo qua sau phản ứng cạn thu 3,955 gam muối khan, có chứa 0,05 mol NaCl Viết PTHH phản ứng xẩy Tính % khối lượng chất hỗn hợp A CÂU 4: (4,0 ®iĨm) Đốt cháy hoàn toàn 4,741 gam chất X oxi cho toàn sản phẩm thu hấp thụ hết vào 100 ml dung dịch NaOH 25% có khối lượng riêng d = 1,28 g/ml dung dịch A Nồng độ NaOH dung dịch A giảm 1/4 so với nồng độ dung dịch ban đầu Dung dịch A có khả hấp thụ tối đa 17,92 lít khí CO2 (ở đktc) Các định tên chất X sản phẩm đốt cháy Cho 3,64 gam hỗn hợp oxit, hiđroxit muối cacbonat kim loại hóa trị II tác dụng với 117,6 gam dung dịch H2SO4 10% thu 448 ml chất khí (ở đktc) dung dịch 10,867% hợp chất; nồng độ mol/l dung dịch 0,543M khối lượng riêng 1,09 g/cm3 Hãy cho biết hợp chất có hỗn hợp CÂU 5: (4,0 điểm) Hỗn hợp kim loại X, Y, Z có tỉ lệ số mol tương ứng : 3: có tỉ lệ khối lượng nguyên tử tương ứng : : Hoà tan hoàn toàn 3,28g hỗn hợp kim loại dung dịch HCl dư thu 2,0161 lít khí (ở đktc) dung dịch A a) Xác định kim loại X, Y, Z biết chúng tác dụng với axit tạo muối kim loại có hố trị II b) Cho dung dịch NaOH dư vào dung dịch A, đun nóng khơng khí cho phản ứng xảy hồn tồn Tính lượng kết tủa thu được, biết có 50% muối kim loại Y kết tủa với dung dịch NaOH (Biết: H=1, O=16, C=12,Cl=35,5, Mg=24, Fe=56, Zn=65, Ca=40, Sn = 118; Pb = 207) Họ tên thi sinh Phòng thi SBD Giám thị (ký, ghi rõ họ tên) UBND TỈNH THÁI NGUYÊN SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀOTẠO HD CHẤM ĐỀ THI CHỌN HSG LỚP 10 NĂM HỌC 2010 – 2011 MƠN HĨA HỌC (Thời gian 150 phút không kể thời gian giao đề) CÂU NỘI DUNG A + X B (4,0đ ) Y B ĐIỂM X + H2O + C NaOH + B↑ Y↑ 1:1 → Z + H2O + NaOH 2,0 => A : Na ; B : H2 ; X : NaH B + C Y C phi kim, Y axít 1:1 Y + NaOH → Z + H 2O 1mol Y phản ứng khối lượng chất tan tăng ( Y - 18 )g 5,376 = 0, 24mol 22, 4,44 gam Y − 18 = ⇒ Y = 36,5 4, 44 0, 24 => => C clo (Cl2) Viết phương trình phản ứng 2Na + H2 NaH + H2O H2 + Cl2 HCl 2NaH NaOH + H2↑ 2HCl 1:1 → + NaOH NaCl + H2O a) 12 CuFeSx + (11+12x) O2 → 6Cu2O + 4Fe3O4 + 12xSO2 b) Cr2S3 + 15Mn(NO3)2 + 20K2CO3 2K2CrO4 + 3K2SO4 +15 K2MnO4 + 30NO + 20CO2 c) 10NH4ClO3 + 8P 2,0 8H3PO4 + 5N2 + 5Cl2 + 8H2O d) (5n – m)FexOy + (18nx – 6my – 2ny)HNO3 x(5n – 2m)Fe(NO3)3 + (3x – 2y)NnOm + (9nx – 3mx – ny)H2O a) Cấu tạo CO (5,0đ ) 2− 2,0 O 2– C=O O Trên nguyên tử cacbon CO32 – khơng cịn electron tự chưa liên kết 2− nên khơng có khả liên kết thêm với nguyên tử oxi để tạo CO 2− Cấu tạo SO O 2– S=O O Trên nguyên tử lưu huỳnh cặp electron tự chưa liên kết, nguyên tử lưu huỳnh tạo liên kết cho nhận với nguyên tử oxi thứ tư để 2− tạo SO b) Cấu tạo CO2 O=C=O Trên ngun tử cacbon khơng cịn electron tự nên hai phân tử CO liên kết với để tạo C2O4 Cấu tạo NO2 O ∙N O Trên nguyên tử nitơ electron độc thân tự do, nên nguyên tử nitơ có khả nặng tạo liên kết cộng hoá trị với nguyên tử nitơ phân tử thứ hai để tạo phân tử N2O4 O O N∙ O O N–N O O Gọi P số proton X, N số nơtron X Giả sử X có a ion Ta có: 2P + N = 164 1≤ 3,0 N ≤ 1,5 P Các ion tạo thành X có cấu hình electron Ar => số proton X = 18a (hạt) 164 164 ≤a≤ 3.18 => 3,5.18 2, ≤ a ≤ 3, 03 Với a số nguyên => a = (3,0đ ) X có dạng M2X K2S Hoặc MX2 CaCl2 Cho X vào H2O dung dịch xanh quỳ tím => X K2S → 2K+ + S2 – K2S → HS – + OH – S2 - + H2O Các phương trình: → 6KCl + 2FeS + S↓ 3K2S + 2FeCl3 → 6KCl + 2Al(OH)3↓ + 3H2S 3K2S + 2AlCl3 + 6H2O → 2KCl + Mg(OH)2↓ + H2S K2S + MgCl2 + 2H2O Các PTHH xẩy 2NaI + Br2 2NaBr + I2 (1) → 2NaI + Cl2 2NaBr + Cl2 → → 2NaCl + I2 2NaCl + Br2 1,0 (2) (3) Gọi a,b,c số mol cửa NaCl, NaBr, NaI theo đề ta có: 58,5a + 103b + 150c = 5,76 (*) Theo (1) theo ta có: 58,5a + 103(b + c) = 5,29 (**) Từ (*) (**) 58,5a + 103b + 150c = 5,76 => c = 0,1 mol 58,5a + 103(b + c) = 5,29 1,0 Xét trường hợp 1: NaI dư => NaBr chưa phản ứng Gọi x số mol NaI phản ứng Theo ptpu (1) (2) theo ta có 58,5(a + x) + 103b + 150(c – x) = 3,955 (***) a + x = 0,05 (****) Kết hợp (*), (**), (***), (****) (loại c – x < 0) Xét trường hợp NaBr phản ứng phần => NaI phản ứng hết Gọi y số mol NaBr phản ứng Theo (1)(2)(3) theo ta có 58,5(a + c + y) + 103(b – y) = 3,955 (*****) a + c + y = 0,05 (******) Kết hợp (*), (**), (*****), (******) ta có: 58,5a + 103b + 150c = 5,76 => a = 0,02 (mol), 58,5a + 103(b + c) = 5,29 b = 0,03 (mol), y = 0,02 (mol) %mNaI = 26%, %mNaBr = 53,65%, %mNaCl = 20,35% m dd NaOH = V.d = 100.1,28 = 128(g) (4,0đ ) 1,0 2,0 128.25% = 32 (g) 100% 32 n NaOH = = 0,8(mol) 40 17,92 nCO2 = = 0,8(mol) 22, m NaOH = Do A hấp thụ tối đa CO2 nên NaOH + CO2 → NaHCO3 Vậy nNaOH = 0,8 (mol) không thay đổi so với ban đầu nên dung dịch bị pha loãng Vậy oxit H2O X H2 Thử lại: 4,741 = 2,3705(mol) H + O2 → H O nH = 2,0 m H O = 2,3705.18 = 42,669 (g) m dd NaOH sau = 128 + 42,669 = 170,669(g) C% = 32.100% = 18, 75% 170,669 Thấy C% giảm ¼ Ta có CM = (4,0đ ) 10.d.C% 10.d.C% 10.1,09.10,867 ⇒M = = = 218 M CM 0.543 Vậy muối sunfat tạo thành có M = 218 Chỉ có Mg(HSO4)2 thỏa mãn Hỗn hợp chứa MgO, Mg(OH)2, MgCO3 a) Gọi số mol kim loại X, Y, Z là: 4x, 3x, 2x KLNT tương ứng MX, MY, MZ 2,0262 n H2 = 22,4 = 0,09 mol ptpư: X + 2HCl 4x XCl2 + H2↑ 4x 4x (1) 2,0 Y + 2HCl YCl2 + H2↑ (2) 3x 3x 3x Z + 2HCl ZCl2 + H2 ↑ (3) 2x 2x 2x Từ (1), (2), (3) ta có : 4x + 3x + 2x = 0,09 x = 0,01 (a) Ta có: MY= 5/3MX (b) MZ = 7/3MX (c) Mặc khác ta có: MX.4x + MY.3x + MZ.2x = 3,28 (d) Từ (a), (b), (c), (d) MX(0,04 + 5/3.0,03 + 7/3.0,02) = 3,28 MX = 24 X Mg MY = 5/3.24 = 40 Y Ca MZ = 7/3.24 = 56 Z Fe b) Dung dịch (A): MgCl2, CaCl2, FeCl2 Phương trình phản ứng: MgCl2 + 2NaOH Mg(OH)2 + 2NaCl (4) 4x 4x CaCl2 + 2NaOH Ca(OH)2 + 2NaCl (5) 1,5x 1,5x (50% kết tủa) FeCl2 + 2NaOH Fe(OH)2 + 2NaCl (6) 2x 2x 4Fe(OH)2 + O2 + 2H2O 4Fe(OH)3 (7) 2x 2x Từ (4), (5), (6), (7) => 58.0,04 +74.0,015 + 107.0,02 = 5,57g 2,0 Chú ý: Thí sinh làm theo phương pháp khác: Cho kết đúng; lập luận chặt chẽ giám khảo thang điểm HD chấm cho điểm cho hợp lý SỞ GD&ĐT HẢI DƯƠNG Trường THPT Đường An Mã đề: H-01-HSG10-ĐA KÌ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI TỈNH Lớp 10 THPT năm học 2014 – 2015 Mơn thi: Hóa học Thời gian làm bài: 180 phút (Đề thi gồm 02 trang) Câu I (2 điểm) X Y nguyên tố nằm nhóm A cách nhóm A chu kì có ZX < ZY ZX + ZY = 53 Trong nguyên tử Y số nơtron nhiều số proton hạt Tính phần trăm khối lượng Y oxit cao 2− Một hợp chất tạo ion M + X Trong phân tử M2X2 có tổng số hạt e, p, n 116, số hạt mang điện nhiều số hạt không mang điện 36 Số 2− khối M lớn số khối X Tổng số hạt e, p, n ion X nhiều ion M+ 17 Xác định nguyên tố M, X viết công thức hợp chất M2X2 Câu II (2 điểm) Hồn thành phản ứng oxi hóa khử sau, cân phản ứng theo phương pháp thăng electron t a) FeS2 + H2SO4 (đ) → Fe2(SO4)3 + SO2 + H2O → Mg(NO3)2 + N2O + N2 + NH4NO3 + H2O b) Mg + HNO3 (biết tỉ lệ mol N2O : N2 : NH4NO3 : : 1) → NxOy + … c) Fe3O4 + HNO3 → NaAlO2 + NH3 d) Al + NaNO3 + NaOH + H2O Cho hợp chất X có dạng AB2, có tổng số proton X 18 có tính chất sau: t X + O2 → Y + Z → A+Z X + Y → A + HCl X + Cl2 a) Xác định X hồn thành phương trình phản ứng b) Viết phương trình phản ứng xảy (nếu có) cho X tác dụng với: dung dịch nước clo; dung dịch FeCl3; dung dịch Cu(NO3)2; dung dịch Fe(NO3)2 Câu III (2 điểm) Tính khối lượng KMnO4 khối lượng dung dịch HCl 36,5% cần dùng để tạo lượng clo đủ để điều chế lit nước Gia-ven nồng độ 0,2M với hiệu suất trình 95% Cho dung dịch chứa 12,06 gam hỗn hợp gồm muối natri halogenua NaX NaY (X, Y nguyên tố có tự nhiên, hai chu kỳ liên tiếp) vào dung dịch AgNO (dư) thu 17,22 gam kết tủa Tính phần trăm khối lượng muối hỗn hợp ban đầu Câu IV (2 điểm) Trộn a gam bột Fe với b gam bột S nung nhiệt độ cao khơng có mặt oxi thu hỗn hợp A Hoà tan A dung dịch HCl dư thu 3,2 gam chất rắn B, dung dịch C khí D Cho khí D (có tỉ khối so với H 9) sục từ từ qua dung dịch CuCl2 thấy tạo thành 34,8 gam kết tủa màu đen Tính khối lượng a b Hồ tan hoàn toàn hỗn hợp A gồm Mg Cu vào lượng vừa đủ dung dịch H2SO4 70% (đặc, đun nóng), thu 1,12 lit khí SO (đo đktc) dung dịch B Cho dung dịch B tác dụng với NaOH dư kết tủa; nung C đến khối lượng không đổi, 0 hỗn hợp chất rắn E Cho E tác dụng với lượng dư H (nung nóng) thu 2,72 gam hỗn hợp chất rắn F a Tính số gam Mg, Cu có hỗn hợp A b Cho thêm 6,8 gam nước vào dung dịch B dung dịch B’ Tính nồng độ % chất B’ (xem lượng nước bay khơng đáng kể) Câu V (2 điểm) Hồ tan hoàn toàn 17,88 gam hỗn hợp X gồm kim loại kiềm A, B kim loại kiềm thổ M vào nước dung dịch C 0,24 mol khí H bay Dung dịch D gồm H2SO4 vào HCl số mol HCl gấp lần số mol H2SO4 Để trung hoà 1/2 dung dịch C cần V (lit) dung dịch D Tính tổng khối lượng muối tạo thành phản ứng trung hồ Dẫn 3,36 lit khí SO2 (đktc) vào 1/2 dung dịch C Tính tổng khối lượng muối tạo thành SỞ GD&ĐT HẢI DƯƠNG Trường THPT Đường An Mã đề: H-01-HSG10-ĐA ĐÁP ÁN KÌ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI TỈNH Lớp 10 THPT năm học 2013 – 2014 Mơn thi: Hóa học Câu Ý Đáp án Điểm I Z X + Z Y = 23 Theo giả thiết ta lập hệ phương trình : Z Y − Z X = 13 Z = 20 ⇒ X Z Y = 33 0,25 Cấu hình electron X [Ar]4s2 Cấu hình electron Y [Ar]3d104s24p3 AY = ZY + NY = 33 + (33+9) = 75 0,25 0,25 Công thức oxit cao Y Y2O5 × 75 ⇒ %Y = × 75 + × 16 = 65,2% 0,25 Theo giả thiết ta lập hệ phương trình: 2(2 Z M + N M ) + 2(2 Z X + N X ) = 116 (4 Z + Z ) − (2 N + N ) = 36 M X M X ( Z + N ) − ( Z + N ) M M X X = 2(2 Z X + N X ) + − ( Z M + N M − 1) = 17 Giải hệ phương trình ⇒ ZM = 11, ZX = ⇒ M Na X O Công thức hợp chất Na2O2 II 0,5 0,25 0,25 a) FeS2 11 S+6 + 2e Fe+3 + 2S+4 + 11e S+4 2Fe+3 + 15S+4 2FeS2 + 11S+6 0,25 Cân bằng: t 2FeS2 + 14H2SO4 (đ) → Fe2(SO4)3 + 15SO2 + 14H2O b) +1 5N 13 Mg +5 + 26e -3 N2O +N2 + NH4+ Mg+2 + 2e Cân bằng: → 13Mg + 32HNO3 13Mg(NO3)2 + N2O + N2 + NH4NO3 + 14 H2O c) 0,25 0,25 (5x-2y) 3Fe+3 + 1e Fe3O4 xN+5 + (5x-2y)e +2y/x NxOy → (5x-2y) Fe3O4 + (46x-18y)HNO3 NxOy + (15x-6y)Fe(NO3)3 + (23x-9y)H2O d) Al+3 + 3e Al N+5 + 8e N-3 → 8NaAlO2 + 3NH3 8Al + 3NaNO3 + 5NaOH + 2H2O → A + HCl a Từ phản ứng: X + Cl2 => X có hidro, PX = 18 => X H2S Các phản ứng: t 2H2S + 3O2 → 2SO2 + 2H2O → 3S + 2H2O 2H2S + SO2 → 2HCl + S H2S + Cl2 b phương trình phản ứng → 8HCl + H2SO4 H2S + 4Cl2 + 4H2O → 2FeCl2 + 2HCl + S H2S + 2FeCl3 → CuS + 2HNO3 H2S + Cu(NO3)2 → không phản ứng H2S + Fe(NO3)2 Phương trình phản ứng: 2KMnO4 + 16HCl → 2KCl + 5Cl2 + 2MnCl2+ 8H2O Cl2 + 2NaOH → NaCl + NaClO + H2O nNaCl = nNaClO = 0,2.2 = 0,4 mol => nCl2 = 0,4 mol 0,25 0,25 III => nKMnO4 = nCl2 = 0,16 mol 0,25 0,5 0,25 0,25 => mKMnO4 = 25,28g 16 nHCl = nCl2 = 1,28 mol => mHCl = 1,28.36,5 = 46,72 g 46,72.100 => mdd HCl = 36,5 = 128 gam 0,25 Do có hiệu suất nên lượng thực tế cần dùng là: 25,28.100 95 => m KMnO4 (TT)= = 26,61 gam 128.100 => mdd HCl (TT)= 95 = 134,737 gam Phương trình phản ứng: NaX + AgNO3 → AgX + NaNO3 NaY + AgNO3 → AgY + NaNO3 Giả sử muối AgX AgY kết tủa Gọi cơng thức trung bình; NaXtb 0,25 0,25 0,25 Cứ mol muối NaX phản ứng tạo thành kết tủa AgX, khối lượng tăng 108 – 23 = 85 gam Cứ x mol NaX phản ứng tạo thành AgX, khối lượng tăng 17,22 – 12,12 = 5,1 gam 5,1 => số mol hỗn hợp: 85 = 0,06 mol 12,12 Mtb = 0,06 = 202 => Xtb = 202 – 23 = 179 > 127 Vì atatin khơng có tự nhiên nên điều vơ lí => muối AgX AgY kết tủa => hỗn hợp có muối AgF => nguyên tố F Cl 0,25 17,22 Kết tủa AgCl = 143,5 = 0,12 mol => mNaCl = 0,12.58,5 = 7,02 gam 7,02 => %NaCl = 12,12 100% = 57,92% IV => %NaF = 100- 57,92 = 42,08% Fe + S → FeS FeS + 2HCl → FeCl2 + H2S Fe + 2HCl → FeCl2 + H2 H2S + CuCl2 → CuS + 2HCl 3,2 B S dư: nS dư = 32 = 0,1 mol 34,8 nCuS = 96 = 0,4 mol => nH2S = 0,4 mol => nFeS = 0,4 mol MD = 18 => nH2 = 0,4 mol => nFe dư = 0,4 mol nFe ban đầu = 0,8 mol => a = 0,8.56 = 44,8 gam nS ban đầu = 0,1 + 0,4 = 0,5 mol => b = 0,5.32 = 16 gam Các phương trình phản ứng: t Mg + 2H2SO4 đ → MgSO4 + SO2 + 2H2O t Cu + 2H2SO4 đ → CuSO4 + SO2 + 2H2O MgSO4 + 2NaOH → Mg(OH)2 + Na2SO4 CuSO4 + 2NaOH → Cu(OH)2 + Na2SO4 t Mg(OH)2 → MgO + H2O t Cu(OH)2 → CuO + H2O t CuO + H2 → Cu + H2O Chất rắn F hỗn hợp Cu MgO có khối lượng 2,72 gam nSO2 = 0,05 mol = x + y mhhF = 40x + 64y = 2,72 Giải được: x = 0,02; y = 0,03 => mMg = 0,48g ; mCu = 1,92g 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0 0,25 0 0,25 nH2SO4 = 2(x + y) = 0,1 mol => mH2SO4 = 9,8 gam Khối lượng dung dịch H2SO4 70% dùng: 14 gam Dung dịch B’ gồm: MgSO4, CuSO4 H2O => mB’ = (14 + 0,48 + 1,92 + 6,8) – 3,2 = 20 gam C%(MgSO4) = 100% = 12%; 0,25 0,02.120 20 V C%(CuSO4) = 24%; Phương trình phản ứng: A + H2O → AOH + ½ H2 B + H2O → BOH + ½ H2 M + 2H2O → M(OH)2 + H2 Trong 1.2 dung dịch C: => n OH = 2nH2 = 2 0,24 = 0,24 mol H + OH → H2O => nH = n = 0,24 mol Gọi nH2SO4 = x mol => nHCl = 4x mol => nH+ = 2x + 4x = 0,24 mol => x = 0,04 => nH2SO4 = 0,04 mol => nHCl = 0,16 mol mmuối = mKL + m gốc axit = ½ 17,88 + 0,04.96 + 0,16.35,5 = 18,46 gam Trong 1.2 dung dịch C: nOH- = 0,24 mol nSO2 = 0,15 mol + + 0,25 - OH nOH − Lập tỉ lệ: 0,25 nCO2 = 0,24 0,15 = 1,6 => tạo muối SO2 + 2OH- → SO32- + H2O SO2 + OH- → HSO3Gọi số mol SO32- = x mol; số mol HSO3- = y mol nSO2 = x + y = 0,15 nOH- = 2x + y = 0,24 Giải hệ được: x = 0,09; y = 0,06 m muối = mKL + m gốc axit = 8,94 + 0,09.80 + 0,06.81 = 21 gam 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 SỞ GIÁO DỤC & ĐÀO TẠO QUẢNG NGÃI TRƯỜNG THPT TRẦN QUỐC TUẤN KỲ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI CẤP TRƯỜNG NĂM HỌC 2011 – 2012 MƠN: HĨA HỌC - KHỐI 10 Thời gian làm bài: 180 phút ĐỀ CHÍNH THỨC Câu I: (2 điểm) Cho nguyên tố X, Y, Z nằm nhóm A bảng tuần hồn Y, Z chu kì thuộc nhóm liên tiếp, X Y nhóm chu kì liên tiếp Y có electron lớp M, hydroxit X, Y, Z có tính axit tăng dần theo thứ tự a Viết cấu hình electron xác định vị trí X, Y, Z bảng tuần hoàn b So sánh bán kính nguyên tử X, Y, Z Giải thích Câu II (4,5 điểm) 1/ A, B nguyên tố nằm nhóm A bảng tuần hồn Biết A nằm nhóm VI tổng số hạt proton hạt nhân nguyên tử A B 25 Ở trạng thái đơn chất A tác dụng với B a Viết cấu hình electron A B b Viết công thức cấu tạo hợp chất tạo thành A B 2/ X Y nguyên tố nằm nhóm A cách nhóm A chu kì có Z X < ZY ZX + ZY = 53 Trong nguyên tử Y số nơtron nhiều số proton hạt Tính phần trăm khối lượng Y oxit cao Câu III (6 điểm) 1/ Một nguyên tố R có đồng vị X, Y, Z, tổng số hạt (e, p, n) đồng vị 129 Số notron đồng vị X số proton , số notron đồng vị Z đồng vị Y hạt a Xác định số khối đồng vị b Cho biết tỷ lệ số nguyên tử đồng vị sau: X : Y = 1846 : 94 Y : Z = 141 : 90 , xác định khối lượng nguyên tử trung bình R khối lượng 30,1.10 23 nguyên tử R 2/ a Trong công thức oxit cao nguyên tố R (nằm nhóm A) oxi chiếm 72,73% khối lượng Xác định công thức phân tử oxit b Cho 0,448 lít oxit (ở đktc) vào lít dung dịch A(OH) thu 1,82g hỗn hợp muối Xác định A nồng độ mol/l dung dịch A(OH)2 Câu IV (3,5 điểm) 2− Một hợp chất tạo ion M+ X Trong phân tử M2X2 có tổng số hạt e, p, n 116, số hạt mang điện nhiều số hạt không mang điện 36 Số khối M lớn 2− số khối X Tổng số hạt e, p, n ion X nhiều ion M+ 17 a Xác định nguyên tố M, X b Viết công thức cấu tạo hợp chất M2X2 Câu V: (4,0 điểm) Hịa tan hồn tồn 4,3g hỗn hợp gồm kim loại kiềm A kim loại kiềm thổ B vào 200ml dung dịch HCl dư thu 2,24 lít khí (ở ĐKTC) dung dịch X Chia dung dịch X thành phần a Cô cạn phần thu gam muối khan b Cho phần tác dụng với dung dịch AgNO dư thu 21,525g kết tủa Tính nồng độ mol/l dung dịch HCl ban đầu c Xác định A, B phần trăm khối lượng chúng hỗn hợp, biết M A < MB A, B nằm chu kì liên tiếp Cho biết :- Li = 7, Na = 23, K = 39, Rb = 85, Ca = 40, Ba = 137, Sr = 87, Mg = 24, Cl = 35,5, Ag = 108, O = 16 - Học sinh không sử dụng bảng tuần hoàn- KỲ THI HSG CẤP TRƯỜNG ĐÁP ÁN MƠN: HĨA HỌC – KHỐI 10 Câu I Cách làm a Cấu hình electron Y [Ne]3s23p4 Y nằm chu kì nhóm VIA Cấu hình electron Z [Ne]3s23p5 Y nằm chu kì nhóm VIIA Cấu hình electron X [Ar]3d104s24p4 Y nằm chu kì nhóm VIA b Bán kính nguyên tử X > Y > Z Giải thích : Bán kính nguyên tử X > Y > Z X có nhiều lớp electron Y Y Z số lớp electron Z có điện tích hạt nhân lớn nên hút electron mạnh nên bán kính nhỏ II 4,5đ 1.a 1.b ZA + ZB = 25 ⇒ Z = 12,5 Trường hợp 1: ZA < 12,5 , A thuộc nhóm VIA nên A phải nằm chu kì nhóm VIA ⇒ ZA = ⇒ ZB = 17 ⇒ A Oxy B Clo Oxy không tác dụng với Clo nên trường hợp loại Trường hợp : 12,5 < ZA < 25 , A thuộc nhóm VI nên A phải nằm chu kì nhóm VIA ⇒ ZA = 16 ⇒ ZB = ⇒ A S B Flo Cấu hình electron A [Ne]3s23p4 , B : 1s22s22p5 Công thức hợp chất tạo A B SF4 SF6 Z X + Z Y = 23 Z X = 20 ⇒ Z Y − Z X = 13 Z Y = 33 Theo gt ta lập hpt : Cấu hình electron X : [Ar]4s2, Y [Ar]3d104s24p3 Công thức oxyt cao Y Y2O5 × 75 AY = ZY + NY = 33 + (33+9) = 75 ⇒ %Y = × 75 + × 16 = 65,2% III 1a 1b Điểm 2đ 0,5đ 0,5đ 0,5đ 0,5đ 6 Z + N1 + N + N = 129 N1 =Z N3 = N2 +1 ⇒ Theo gt ta lập hpt 7Z + 2N2 = 128 (*) ⇒ 128/10 < Z < 128/9 ⇒ 12,8 < Z < 14,2 ⇒ Z = 13 Z = 14 Khi Z = 13 ⇒ N2 = 18,5 : loại Z = 14 ⇒ N2 = 15 : nhận ⇒ N1 = 14 ⇒ A1 = 28 ⇒ N2 = 15 ⇒ A2 = 29 ⇒ N3 = 16 ⇒ A3 = 30 Theo gt ta có tỷ lệ số nguyên tử : X : Y = 1846 : 94 Y : Z = 141 : 90 ⇒ X : Y : Z = 1846 : 94 : 60 1đ 1đ 0,5đ 1đ 1đ 6đ 0,5đ 0,5đ 0,5đ 0,5đ 28 × 1846 + 29 × 94 + 30 × 60 = 28,107 1846 + 94 + 60 A= 0,5đ Ta có 1mol R chứa 6,02.1023 nguyên tử ⇒ 5mol R chứa 30,1.1023 nguyên tử ⇒ mR = × 28,107 = 140,535g Đặt cơng thức oxyt cao ngto R R2On 0,5đ 1đ