SỞ GIÁO DỤC & ĐÀO TẠO ĐAKLAK TRƯỜNG THPT CƯMGAR KỲ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI CẤP TRƯỜNG MÔN: HÓA HỌC – LỚP 10 NĂM HỌC: 2010 – 2011 Thời gian: 180 phút (không kể phát đề) Ngày thi: 23/01/2011 Câu 1.(3 điểm) a. Hãy nêu sự khác nhau cơ bản trong cấu tạo mạng tinh thể nguyên tử và mạng tinh thể ion. Liên kết hoá học trong hai loại mạng đó thuộc loại liên kết gì ? b. Giải thích tại sao CO 3 2 – , không thể nhận thêm một oxi để tạo CO 4 2 – trong khi đó SO 3 2 – có thể nhận thêm 1 nguyên tử oxi để cho ra SO 4 2 – ? c. Giải thích tại sao hai phân tử NO 2 có thể kết hợp với nhau tạo ra phân tử N 2 O 4 , trong khi đó hai phân tử CO 2 không thể kết hợp với nhau để tạo ra phân tử C 2 O 4 Câu 2. (2 điểm) Bổ túc và cân bằng các phản ứng sau bằng phương pháp thăng bằng electrom a. Cr 2 S 3 + Mn(NO 3 ) 2 + K 2 CO 3 K 2 CrO 4 + K 2 SO 4 + K 2 MnO 4 + NO + CO 2 b. P + NH 4 ClO 4 H 3 PO 4 + N 2 + Cl 2 + … c. Fe x O y + HNO 3 … + N n O m + H 2 O Câu 3(3 điểm). Hợp chất A có công thức MX 2 , trong đó M chiếm 46,67% về khối lượng. Trong hạt nhân của M có n – p = 4; của X có n ’ = p ’ , trong đó n, n ’ , p, p ’ là số nơtron và số proton. Tổng số proton trong MX 2 là 58. Viết kí hiệu nguyên tử của M, X và cấu hình electron M 2+ Câu 4(3 điểm) a. Nguyên tử vàng có bán kính và khối lượng mol lần lượt là 1,44A O và 197g/mol. Biết rằng khối lượng riêng của vàng kim loại là 19,36g/cm 3 . Hỏi các nguyên tử vàng chiếm bao nhiêu % thể tích trong tinh thể ? (cho N = 6,02.10 23 ) b. Viết công thức cấu tạo các chất sau: HClO 4 , H 3 PO 3 , NH 4 NO 3 , H 2 SO 4 Câu 5 (3 điểm) Cho vào nước dư 3g oxit của 1 kim loại hoá trị 1, ta được dung dịch kiềm, chia dung dịch làm hai phần bằng nhau: - Phần 1: Cho tác dụng hoàn toàn với 90 ml dung dịch HCl 1M, sau phản ứng dung dịch làm quỳ tím hoá xanh. - Phần 2: Cho tác dụng với V(ml) dung dịch HCl 1M sau phản ứng dung dịch không làm đổi màu quỳ tím a. Tìm công thức phân tử oxit b. Tính V (Cho: Ba = 137; Li = 7; Na = 23; k = 39; Rb = 85; Cs = 133) Câu 6(3 điểm) 3,28g hỗn hợp 3 kim loại A, B, C có tỉ lệ số mol tương ứng là 4 : 3: 2 và có tỉ lệ khối lượng nguyên tử tương ứng là 3 : 5 : 7. Hoà tan hoàn toàn hỗn hợp 3 kim loại trên trong dung dịch HCl dư thì thu được 2,0161 lít khí (đktc) và dung dịch A a. Xác định 3 kim loại A, B, C, Biết rằng khi chúng tác dụng với axit đều tạo muối kim loại hoá trị 2 b. Cho dung dịch xút dư vào dung dịch A, đun nóng trong không khí cho phản ứng xảy ra hoàn toàn. Tính lượng kết tủa thu được, biết rằng chỉ có 50% muối của kim loại B kết tủa với xút (cho: Ca = 40; Mg = 24; Fe = 56; Ni = 5; Sn = 118; Pb = 207; H = 1; O = 16) Câu 7(3 điểm) Hoà tan 46g một hỗn hợp gồm Ba và 2 kim loại kiềm A, B thuộc hai chu kì kế tiếp vào nước thì thu được dung dịch (D) và 11,2 lít khí (đktc). Nếu cho thêm 0,18 mol Na 2 SO 4 vào dung dịch (D) thì dung dịch sau phản ứng chưa kết tủa hết Ba. Nếu cho thêm 0,21 mol Na 2 SO 4 vào dung dịch (D) thì dung dịch sau phản ứng còn dư Na 2 SO 4 . Xác định tên 2 kim loại kiềm (Cho: Ba = 137; Li = 7; Na = 23; k = 39; Rb = 85; Cs = 133) (Thí sinh không được sử dụng bảng hệ thống tuần hoàn, giáo viên coi thi không giải thích gì thêm) SỞ GIÁO DỤC & ĐÀO TẠO ĐAKLAK TRƯỜNG THPT CƯMGAR ĐÁP ÁN KỲ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI CẤP TRƯỜNG MÔN: HÓA HỌC – LỚP 10 NĂM HỌC: 2010 – 2011 Câu 1 (3 đ) a.- Trong mạng tinh thể nguyên tử ở vị trí các nút của mạng là các nguyên tử, chúng liên kết với nhau bằng liên kết cộng hoá trị - Tronh mạng tinh thể ion ở vị trí các nút của mạng là các ion, chúng liên kết với nhau bằng lực hút tỉnh điện 0,5 0,5 b. - Cấu tạo của CO 3 2 – O 2– C = O O Trên nguyên tử cacbon trong CO 3 2 – không còn electron tự do chưa liên kết nên không có khả năng liên kết thêm với 1 nguyên tử oxi để tạo ra CO 4 2 – - Cấu tạo của SO 3 2 – O . . 2– S = O O Trên nguyên tử lưu huỳnh còn 1 cặp electron tự do chưa liên kết, do đó nguyên tử lưu huỳnh có thể tạo liên kết cho nhận với 1 nguyên tử oxi thứ tư để tạo ra SO 4 2 – 0,25 0,25 0,25 0,25 c. - Cấu tạo của CO 2 O = C = O Trên nguyên tử cacbon không còn electron tự do nên hai phân tử CO 2 không thể liên kết với nhau để tạo ra C 2 O 4 - Cấu tạo của NO 2 O ∙ N O Trên nguyên tử nitơ còn 1 electron độc thân tự do, nên nguyên tử nitơ này có khả nặng tạo ra liên kết cộng hoá trị với nguyên tử nitơ trong phân tử thứ hai để tạo ra phân tử N 2 O 4 O O O 2 N∙ N – N O O O 0,25 0,25 0,25 0,25 Câu 2 (2 đ) a Cr 2 S 3 + Mn(NO 3 ) 2 + K 2 CO 3 K 2 CrO 4 + K 2 SO 4 + K 2 MnO 4 + NO + CO 2 2Cr +3 2Cr +6 + 6e 3S –2 3S +6 + 24e Cr 2 S 3 2Cr + 6 + 3S + 6 + 30e x 1 (a) Mn + 2 Mn + 6 + 4e 2N + 5 + 6e 2N + 2 Mn(NO 3 ) 2 + 2e Mn + 6 + 2N +2 x 15 (b) Cộng (a) và (b) Cr 2 S 3 + 15Mn(NO 3 ) 2 2Cr + 6 + 3S + 6 + 15Mn + 6 + 30N + 2 Hoàn thành: Cr 2 S 3 + 15Mn(NO 3 ) 2 + 20K 2 CO 3 2K 2 CrO 4 + 3K 2 SO 4 +15 K 2 MnO 4 + 30NO + 20CO 2 0,25 0,25 0,5 b. P + NH 4 ClO 4 H 3 PO 4 + N 2 + Cl 2 + H 2 O 2N –3 2N O + 6e 2Cl + 7 + 14e 2Cl O 2NH 4 ClO 3 + 8e 2N O + 2Cl O x 5 P O P + 5 + 5e x 8 10NH 4 NO 3 + 8P O 8P + 5 + 10N O + 10Cl O + 16H 2 O 0,25 = 5626 M 16 X Câu 4 (3đ) a. Ta có: m ng tửAu = 197/6,02.10 23 = 327,24.10 – 24 g r = 1,44A O = 1,44.10 – 8 cm V Au = 4/3.п r 3 = 4/3. 3,14.(1,44.10 – 8 ) 3 = 12,5.10 – 24 cm 3 d = (327,24.10 – 24 )/(12,5.10 – 24 ) = 26,179g/cm 3 Gọi x là % thể tích Au chiếm chỗ Ta có: x = (19,36.100)/26,179 = 73,95 % 0,5 0,5 Câu 5 (3đ) a. Gọi công thức oxit kim loại hóa trị I: M 2 O n HCl = 1.0,09 = 0,09mol Phương trình phản ứng: M 2 O + 2HCl 2MCl + H 2 O (1) 1,5/(2M + 16) 3/(2M + 16) (1) suy ra: 3/(2M + 16) > 0,09 M < 8,67 Suy ra: M là Li 0,5 1 0,5 b. n L2O (1/2 hỗn hợp) = 1,5/30 = 0,05 mol Phương trình phản ứng: Li 2 O + 2HCl 2LiCl + H 2 O (2) 0,05 0,1 (2) suy ra: V = 0,1/1 = 0,1 lít = 100 ml 0,5 0,5 Câu 6 (3đ) a. Gọi số mol 3 kim loại A, B, C lần lượt là: 4x, 3x, 2x và KLNT tương ứng là M A , M B , M C số mol H 2 = 2,0262/22,4 = 0,09 mol ptpư: A + 2HCl ACl 2 + H 2 (1) 4x 4x 4x B + 2HCl BCl 2 + H 2 (2) 3x 3x 3x C + 2HCl CCl 2 + H 2 (3) 2x 2x 2x Từ (1), (2), (3) ta có : 4x + 3x + 2x = 0,09 x = 0,01 (a) Ta có: M B = 5/3M A (b) M C = 7/3M A (c) Mặc khác ta có: M A .4x + M B .3x + M C .2x = 3,28 (d) Từ (a), (b), (c), (d) suy ra: M A (0,04 + 5/3.0,03 + 7/3.0,02) = 3,28 Suy ra: M A = 24 A: Mg M B = 5/3.24 = 40 B: Ca M C = 7/3.24 = 56 C: Fe 0,125 0,125 0,125 0,125 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 b. Dung dịch (A): MgCl 2 , CaCl 2 , FeCl 2 Phương trình phản ứng: MgCl 2 + 2NaOH Mg(OH) 2 + 2NaCl (4) 4x 4x CaCl 2 + 2NaOH Ca(OH) 2 + 2NaCl (5) 1,5x 1,5x FeCl 2 + 2NaOH Fe(OH) 2 + 2NaCl (6) 2x 2x 4Fe(OH) 2 + O 2 + 2H 2 O 4Fe(OH) 3 (7) 2x 2x Từ (4), (5), (6), (7) suy ra: 58.0,04 +74.0,015 + 107.0,02 = 5,57g 0,125 0,125 0,125 0,125 0,5 Câu 7 (3đ) số mol H 2 = 11,2/22,4 = 0,5 mol Gọi công thức trung bình 2 kim loại kiềm: M Phương trình phản ứng là: Ba + H 2 O Ba(OH) 2 + H 2 (1) x x x M + H 2 O MOH + 1 / 2 H 2 (2) 0,25 0,25 y y y/2 Ba(OH) 2 + Na 2 SO 4 BaSO 4 + 2NaOH (3) x x Từ (1) và (2) suy ra: x + y/2 = 0,5 (a) Ta có: 137x + My = 46 (b) Từ (3) suy ra: 0,18 < x < 0,21 (c) Từ (a) và (c) suy ra: x = 0,18 y = 0,64 x = 0,21 y = 0,58 Từ (b) suy ra: x = 0,18, y = 0,54 M = 33,34 x = 0,21, y = 0,58 M = 29,7 Na = 23 < 29,7 < M < 33,34 , K = 39 Hai kim loại kiềm là; Na và K 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 Thí sinh giải theo cách khác nếu đúng vẫn cho điểm tối đa . THPT CƯMGAR KỲ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI CẤP TRƯỜNG MÔN: HÓA HỌC – LỚP 10 NĂM HỌC: 2 010 – 2011 Thời gian: 180 phút (không kể phát đề) Ngày thi: 23/01/2011. TRƯỜNG THPT CƯMGAR ĐÁP ÁN KỲ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI CẤP TRƯỜNG MÔN: HÓA HỌC – LỚP 10 NĂM HỌC: 2 010 – 2011 Câu 1 (3 đ) a .- Trong mạng tinh thể nguyên tử ở