Bộ 30 Đề thi học sinh giỏi Hóa 10 (Có đáp án)

231 trang Thái Huy 23/09/2023 7925

Download

Bạn đang xem 20 trang mẫu của tài liệu "Bộ 30 Đề thi học sinh giỏi Hóa 10 (Có đáp án)", để tải tài liệu gốc về máy bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên

Tài liệu đính kèm:

bo_30_de_thi_hoc_sinh_gioi_hoa_10_co_dap_an.docx

Nội dung text: Bộ 30 Đề thi học sinh giỏi Hóa 10 (Có đáp án)

Bộ 30 Đề thi học sinh giỏi Hóa 10 (Có đáp án) - DeThi.edu.vn DeThi.edu.vn
Bộ 30 Đề thi học sinh giỏi Hóa 10 (Có đáp án) - DeThi.edu.vn ĐỀ SỐ 1 Trường THPT Trần Đăng Ninh ĐỀ THI ĐỀ NGHỊ MÔN HÓA HỌC LỚP 10 CHỌN HỌC SINH GIỎI CỤM Thời gian làm bài: 180 phút ( không kể thời gian phát đề) ___ Câu I (4,0 điểm) 1. (2 điểm) a. Dùng phương pháp sunfat điều chế được những chất nào trong số các chất sau đây: HF, HCl, HBr, HI? Giải thích? Viết các phương trình phản ứng và ghi rõ điều kiện của phản ứng (nếu có)? b. Ion nào trong số các ion sau đây có bán kính nhỏ nhất? Giải thích? Li+, Na+, K+, Be2+, Mg2+ 2. (2 điểm) a. Tính bán kính nguyên tử gần đúng của Ca ở 20 0C, biết tại nhiệt độ đó khối lượng riêng của Ca bằng 1,55 g/cm 3. Giả thiết trong tinh thể các nguyên tử Ca dạng hình cầu, có độ đặc khít là 74% (cho Ca = 40,08). b. Có 3 bình mất nhãn, mỗi bình chứa 1 dung dịch hỗn hợp sau: Na 2CO3 và K2SO4; NaHCO3 và K2CO3; NaHCO3 và K2SO4. Trình bày phương pháp hóa học để nhận biết 3 bình này mà chỉ được dùng thêm dung dịch HCl và dung dịch Ba(NO3)2 làm thuốc thử. Câu Il (4,0 điểm) 1. (2,5 điểm) Viết các PTPƯ thực hiện sơ đồ biến hoá sau : 3 6 9 12 15 A1 A2 A3 A4 A5 A6 2 5 8 11 14 17 A 1 A A A A A A 4 7 10 13 16 B1 B2 B3 B4 B5 B6 Biết A là hợp chất tạo từ hai nguyên tố X và Y cùng ở chu kì 3. X có 1 electron lớp ngoài cùng, Y có 7 electron lớp ngoài cùng. 2. (1,5 điểm) Cho 20,4 gam hỗn hợp X gồm Zn, Fe, Al tác dụng với dung dịch HCl dư thu được 10,08 lít H2 ở đktc. Mặt khác cho 0,2 mol hỗn hợp X tác dụng vừa đủ với 6,16 lít Cl2 ở đktc. Xác định khối lượng mỗi kim loại trong 20,4 gam hỗn hợp X? Câu Ill (4,0 điểm) DeThi.edu.vn
Bộ 30 Đề thi học sinh giỏi Hóa 10 (Có đáp án) - DeThi.edu.vn 1. (2,5 điểm) Hợp chất M có công thức AB3. Tổng số hạt proton trong phân tử M là 40. Trong thành phần hạt nhân của A cũng như B đều có số hạt proton bằng nơtron. A thuộc chu kì 3 trong bảng HTTH . a. Xác định A, B. Viết cấu hình electron của A và B. b. Xác định các loại liên kết có trong phân tử AB3 . 2- c. Mặt khác ta cũng có ion AB3 . Trong các phản ứng hoá học của AB3 chỉ 2- thể hiện tính oxi hóa còn AB3 vừa thể hiện tính oxi hóa, vừa thể hiện tính khử. Hãy giải thích hiện tượng trên. Cho ví dụ minh họa. 2. (1,5 điểm) Viết các phương trình phản ứng tạo ra (trực tiếp) KCl từ kali và hợp chất của kali Câu IV (4,0 điểm) Hỗn hợp A gồm ba chất M2CO3, MHCO3, MCl ( M là kim loại kiềm). Hòa tan hoàn toàn 30,15 gam A trong V ml dung dịch HCl 10,52% (có khối lượng riêng D= 1,05g/ml) dư, thu được dung dịch B và 5,6 lít khí CO2 (ở đktc). Chia B làm 2 phần bằng nhau : Cho phần một phản ứng vừa đủ với 100ml dung dịch KOH 1M, thu được m gam muối khan. Cho phần hai tác dụng hoàn toàn với dung dịch AgNO3 dư, thu được 50,225 gam kết tủa. a. Xác định tên kim loại M. b. Tính thành phần phần trăm khối lượng từng chất trong hỗn hợp A. c. Tính giá trị của V và m. Câu V (4,0 điểm) 1.(2,5 điểm) Chia hỗn hợp X gồm K, Al và Fe thành hai phần bằng nhau. - Cho phần 1 vào dung dịch KOH (dư) thu được 0,784 lít khí H2 (đktc). - Cho phần 2 vào một lượng dư H2O, thu được 0,448 lít khí H2 (đktc) và m gam hỗn hợp kim loại Y. Hòa tan hoàn toàn Y vào dung dịch HCl (dư) thu được 0,56 lít khí H2 (đktc). a. Viết phương trình hóa học của các phản ứng đã xảy ra? b. Tính khối lượng của mỗi kim loại trong hỗn hợp X và tính m? 2. (1,5 điểm) Cho dung dịch chứa 6,03 gam hỗn hợp gồm hai muối NaX và NaY (X, Y là hai nguyên tố có trong tự nhiên, ở hai chu kì liên tiếp thuộc nhóm VIIA, số hiệu nguyên tử ZX < ZY) vào dung dịch AgNO3 (dư), thu được 8,61 gam kết tủa. Xác định X, Y và tính % khối lượng của mỗi muối trong hỗn hợp ban đầu? Cho: Ca = 40 ; O = 16 ; Cl = 35,5 ; Br = 80 ; S = 32 ; C = 12 ; H = 1 ; Mg =24 ; Zn =65 ; DeThi.edu.vn
Bộ 30 Đề thi học sinh giỏi Hóa 10 (Có đáp án) - DeThi.edu.vn Cu = 64 ; Fe =56; Li =7; Na = 23 ; K=39;Rb =85;Cs=133; I =127. Hết - Thí sinh không được sử dụng bảng HTTH các nguyên tố hoá học, bảng tính tan. - Giám thị coi thi không giải thích gì thêm. Họ và tên thí sinh: Số báo danh: DeThi.edu.vn
Bộ 30 Đề thi học sinh giỏi Hóa 10 (Có đáp án) - DeThi.edu.vn Trường THPT Trần Đăng Ninh HƯỚNG DẪN CHẤM ĐỀ THI ĐỀ NGHỊ MÔN HÓA HỌC LỚP 10 CHỌN HỌC SINH GIỎI CỤM CÂU NỘI DUNG ĐIỂ M a. Phương pháp sunfat là cho muối halogenua kim loại tác Giải dụng với axit sunfuric đặc, nóng để điều chế hidro thích halogenua dựa vào tính dễ bay hơi của hidro halogenua 0,5đ - Phương pháp này chỉ áp dụng được điều chế HF, HCl CÂU không điều chế được HBr, HI vì axit H2SO4 đặc nóng là chất oxi hóa mạnh còn HBr và HI trong dung dịch là những chất khử mạnh. Do đó áp dụng phương pháp sunfat không I thu được HBr và HI mà thu được Br2 và I2. - Các phương trình phản ứng: 6 pt = t0 CaF2 + H2SO4 đặc  2HF + CaSO4 1đ t0 NaCl + H2SO4 đặc  HCl + NaHSO4 t0 NaBr + H2SO4 đặc  HBr + NaHSO4 t0 2HBr + H2SO4 đặc  SO2 + 2H2O +Br2 t0 NaI + H2SO4 đặc  HI + NaHSO4 t0 6HI + H2SO4 đặc  H2S + 4H2O + 4I2 b. Hạt nào có số lớp lớp hơn thì bán kính hạt lớp hơn. 0,5đ Hạt nào cùng số lớp electron, điện tích hạt nhân lớn hơn thì bán kính hạt nhỏ hơn. Theo quy luật biến đổi tuần hoàn bán kính nguyên tử các nguyên tố trong bảng tuần hoàn thì Be2+ có bán kính ion nhỏ nhất. 40,08 2. a. Thể tích của 1 mol Ca = 25,858cm3 1,55 1 1 mol Ca chứa 6,02.1023 nguyên tử Ca Theo độ đặc khít, thể tích của 1 nguyên tử Ca = 25,858 0,74 3,18 10 23 cm3 6,02 1023 23 4 3 3V 3 3,18 10 8 Từ V = r r 3 3 1,965 10 cm 3 4 4 3,14 b. Cho Ba(NO3)2 dư vào cả ba ống nghiệm, cả ba đều tạo kết tủa: 1 Na2CO3 + Ba(NO3)2  BaCO3  + 2NaNO3 DeThi.edu.vn
Bộ 30 Đề thi học sinh giỏi Hóa 10 (Có đáp án) - DeThi.edu.vn K2SO4 + + Ba(NO3)2  BaSO4  + 2KNO3 K2CO3 + Ba(NO3)2 BaCO3  + 2KNO3 Lọc kết tủa, lấy kết tủa cho tác dụng với dung dịch HCl dư, chỉ xảy ra phản ứng: BaCO3 + 2HCl  BaCl2 + CO2  + H2O Nếu: - Ống có khí bay ra và kết tủa tan hoàn toàn: ống chứa hỗn hợp Na2CO3 và K2CO3. - Ống có khí bay ra và kết tủa tan không hoàn toàn: ống chứa hỗn hợp Na2CO3 và K2SO4 - Ống không có khí bay ra và kết tủa không tan: ống chứa hỗn hợp NaHCO3 và K2SO4 1. Viết các PTHƯ thực hiện sơ đồ biến hoá sau : 3 6 9 12 15 A1 A2 A3 A4 10 A5 10 A6 CÂU 1 00 00 A 2 A 5 A 8 A 11 A 14 A 17 A 10 00 10 00 10 10 13 16 B 4 B 7 B B00 B00 B 00 ! 2 3 10 4 10 5 10 6 II 1 00 00 00 00 00 00 Tìm ra X là Na ,Y là Cl 00 00 00 0,375 Các chất có thể là: Mỗi A1 A2 A3 A4 A5 pt A6 0,125 Na Na2O NaOH Na2CO3 Na2SO4 đ Na2S x17= 2,125 Cl2 HCl FeCl2 MgCl2 BaCl2 đ CuCl2 B1 B2 B3 B4 B5 B6 2. Đặt x, y, z lần lượt là số mol Fe, Zn, Al trong 20,4 g hỗn hợp X 0,5 Theo đầu bài 56x + 65y + 27z = 20,4 (I) Fe + 2HCl  FeCl2 + H2 (1) Zn + 2HCl  ZnCl2 + H2 (2) 2Al + 6HCl  2AlCl3 + 3H2 (3) Từ 1, 2, 3 và đầu bài DeThi.edu.vn
Bộ 30 Đề thi học sinh giỏi Hóa 10 (Có đáp án) - DeThi.edu.vn 3 10,08 0,5 n x y z 0,45mol H2 2 22,4 (II) Trong 0,2 mol hỗn hợp X số mol Fe, Zn, Al lần lượt là kx, ky, kz kx + ky + kz = 0,2 0,5 (III) 2Fe + 3Cl2  2FeCl3 (4) Zn + Cl2  ZnCl2 (5) 2Al + 3Cl2  2AlCl3 (6) số mol Clo là 1,5 kx + ky + 1,5kz = 0,275 (IV) Từ I, II, III, IV X = 0,2 mol  mFe = 11,2 gam Y = 0,1 mol  mZn = 6,5 gam Z = 0,1 mol  mAl = 2,7 gam 1. Gọi ZA, ZB lần lượt là số đơn vị điện tích hạt nhân trong A, B Ta có: ZA + 3ZB = 40 0,5 A thuộc chu kỳ 3 => 11 ZA 18 => 7,3 ZB CÂU 9,6 => ZB = 8; 9 ZB = 8 (O) => ZA = 16 (S) (chọn) 0,5 III ZB = 9 (F) => ZA = 13 (Al) (loại) vì trong nguyên tử A, B số proton bằng số nơtron. Cấu hình e của A và B A(Z = 8): 1s22s22p4 B (Z = 16): 1s22s22p63s23p4 Phân tử AB3: SO3 CTCT: O O S O 0,5 Trong phân tử SO3 có 2 liên kết cộng hóa trị (liên kết đôi) được hình thành bởi sự góp chung e của S với O và 1 liên kết cho nhận (được hình thành bằng đôi e chỉ do S đóng góp). Lưu huỳnh có các mức oxh: -2; 0; +4; +6. 2- Trong ion SO3 , S có số oxi hoá +4 là mức oxh trung gian 2- của S => trong các pư SO3 vừa thể hiện tính khử, vừa thể hiện tính oxh: +4 +6 Na2SO3 + Br2 + H2O -> Na2SO4 + 2HBr (S -> S + 2e : 1,0 tính khử) DeThi.edu.vn
Bộ 30 Đề thi học sinh giỏi Hóa 10 (Có đáp án) - DeThi.edu.vn +4 e Na2SO3 + 6HI -> 2NaI + S + 2I2 + 3H2O (S +4 -> S : 0,125 tính oxh) đ một Trong phân tử SO3, S có mức oxi hoá +6, là mức oxh cao pt nhất của S. Do đó trong các pư SO3 chỉ thể hiện tính oxi hóa: đúng +6 +4 SO3 + NO -> SO2 + NO2 (S + 2e-> S ) (Các pt 2. Từ K K + Cl2 → không K + HCl → trùng lặp) Từ K2O K2O + HCl → Từ KOH KOH + HCl → KOH+ Cl2 → 100 0 C KClO + KCl + H2O KOH + Cl2 → KClO3 + KCl + H2O KOH + CuCl2 → Từ muối K K2CO3 + 2HCl → 2KCl + CO2↑ + H2O K2CO3 + BaCl2 → KMnO4 + HCl → KBr + Cl2 → KI + FeCl3 → KCl + I2 FeCl2 CÂU . Xác định tên kim loại : M2CO3 + 2HCl → 2MCl + CO2↑ + H2O 0,5 đ (1) IV MHCO3 + HCl → MCl + CO2↑ + H2O (2) (0,25 đđ) Dung dịch B: MCl, HCl dư. 1 dung dịchB + KOH: 2 HCl + KOH → KCl + H2O (3) 1 dung dịch B + AgNO3: 2 HCl + AgNO3 → AgCl ↓ + HNO3 (4) (0,25 đđ) MCl + AgNO3 → AgCl ↓ + MNO3 (5) (0,25 đđ) DeThi.edu.vn
Bộ 30 Đề thi học sinh giỏi Hóa 10 (Có đáp án) - DeThi.edu.vn 5,6 n 0,25mol 1 đ CO2 22,4 50,225 n 0,35mol AgCl 143,5 nKOH 0,1.1 0,1mol (0,25 đ) Gọi x, y,z lần lượt là số mol của M2CO3, MHCO3, MCl trong hỗn hợp A ( với x,y,z >0). Phương trình theo khối lượng của hỗn hợp A. (2M +60)x + (M + 61)y + (M + 35,5)z = 30,15 (a) (0,25 đ) Theo (3) : nHCl dư = nKOH = 0,1 mol (0,25 đ) Theo (4) và (5) : nAgCl = nHCl dư + nMCl = 0,35mol (0,25 đ) nMCl phản ứng = 0,35- 0,1 = 0,25 mol (0,25 đ) Từ (1) và (2): n 2n n 2x y(b) MCl M 2CO3 MHCO3 (0,25 đ) 1 đ Phương trình theo tổng số mol MCl trong dung dịch B : 2x + y + z = 0,25.2 = 0,5 mol (c) Từ (1) và (2) : n n n x y CO2 M 2CO3 MHCO3 x y 0,25(d) 0,5 đ (0,25 đ) Từ (c),(d): y= 0,25 –x; z= 0,25 –x Thay y, z vào (a) :(2M + 60)x + (M +61)(0,25 – x ) + (M +35,5)( 0,25 –x) = 30,15 0,5M – 36,5x = 6,025 DeThi.edu.vn
Bộ 30 Đề thi học sinh giỏi Hóa 10 (Có đáp án) - DeThi.edu.vn 0,5M 6,025 x 36,5 1 đ 0,5M 6,025 Vì 0<x<0,25 0< 0,25 36,5 12,05 M 30,3 (0,5 đ) Vì M là kim loại kiềm → M=23. Vậy kim loại M là Natri. b. Tính phần trăm khối lượng mỗi chất : Thay M = 23 → x = 0,15 mol y = z = 0,1 mol 0,15.106 %m 100% 52,74% Na2CO3 30,15 0,1.84 %m 100% 27,86% NaHCO3 30,15 %mNaCl 100% (52,74 27,86)% 19,4% (0,75 đ) c. Xác định m và V: Tính m : m = mKCl + mNaCl 2x y z n 0,25mol m 0,25.58,5 14,625g NaCl 2 NaCl nKCl nKOH 0,1mol mKCl 0,1.74,5 7,45g m 14,625 7,45 22,075g Tính V: Theo(1),(2),(3): n 2n n 2n HCl Na2CO3 NaHCO3 KOH 2x y 0,2 2.0,15 0,1 0,2 0,6mol n.M.100 0,6.36,5.100 V 198,26ml C%.D 10,52.1,05 (0,5 đ) DeThi.edu.vn
Bộ 30 Đề thi học sinh giỏi Hóa 10 (Có đáp án) - DeThi.edu.vn 0,75 đ 1. CÂU a. Phương trình hóa học của các phản ứng xảy ra: Phần 1: 2K + 2H2O 2KOH + H2 (1) 2Al + 2H2O + 2KOH 2KAlO2 + 3H2 (2) V Phần 2 tác dụng với lượng dư H2O, thể tích khí H2 thu được nhỏ hơn ở phần 1 nên khi tác dụng với H2O thì Al còn dư: 2K + 2H2O 2KOH + H2 2Al + 2H2O + 2KOH 2KAlO2 + 3H2 Hỗn hợp Y gốm Al dư và Fe: 2Al + 6HCl 2AlCl3 + 3H2 (3) Fe + 2HCl FeCl2 + H2 (4) Cho phần 2 tác dụng với nước xảy ra cả (1) và (2), Al dư. Ta cộng vế với vế của (1) vớ (2) ta có: 2K + 2Al + 4H2O 2KAlO2 + 4H2 (5) 0,5 đ b. Trong đó: ở (5) K hết, Al dư. Suy ra số mol K = 0,01; số mol Al phản ứng = 0,01 Chênh lệch thể tích khí H2 khi cho phần 1 tác dụng với KOH dư với phần 2 tác dụng với lượng dư H2O là do Al dư ở (5). Suy ra số mol Al dư sau (5) = (2/3)số mol H2 chênh lệch = 0,01 mol. Suy ra tổng số mol Al trong mỗi phần là: 0,02 Nếu cho toàn bộ phần 2 tác dụng với HCl dư thì số mol khí H2 thu được là 0,02+0,025 = 0,045 Suy ra chênh lệch mol khí H2 khi cho phần 1 tác dụng với 1,25 đ KOH dư so với phần 2 tác dụng với HCl dư là do Fe. Suy ra số mol Fe = 0,045 - 0,035 = 0,01 Vậy khối lượng mỗi kim loại trong hỗn hợp X là: mAl = 0,02.2.27 = 1,08 g; mK = 0,01.2.39=0,78g; mFe=0,01.2.56=1,12g Giá trị m là: m = 0,01.27 + 0,01.56 = 0,83 gam 2. NaᾹ + AgNO3 AgᾹ + NaNO3 1 đ TH1: Nếu X là F ( AgF không kết tủa); Y là Cl suy ra kết tủa là AgCl. Suy ra số mol AgCl là: 0,06 mol. Suy ra số mol NaCl = 0,06 mol. Suy ra khối lượng NaCl = 0,06.58,5 = 3,51 gam DeThi.edu.vn
Bộ 30 Đề thi học sinh giỏi Hóa 10 (Có đáp án) - DeThi.edu.vn Suy ra % khối lượng của NaCl trong hỗn hợp là: 3,51 .100% 58,21% 6,03 0,5 đ Suy ra % khối lượng của NaF trong hỗn hợp là: 41,79% TH2: X không phải là F. Gọi NaA là CTPT TB của hỗn hợp muối. Ta có kết tủa là AgA 6,03 8,61 Ta có phương trình: suy ra A =175,66 suy 23 A 108 A ra trong hỗn hợp có At (loại) Lưu ý: - Phương trình hóa học thiếu cân bằng hoặc thiếu điều kiện (nếu có) hoặc cân bằng sai, hoặc sai sót cả cân bằng và điều kiện trừ 1/2 số điểm của phương trình đó. - Bài tập giải theo cách khác bảo đảm đúng thì vẫn được điểm tối đa. Nếu viết phương trình sai hoặc không cân bằng hoặc cân bằng sai thì những phần tính toán liên quan đến phương trình hóa học đó dù có đúng kết quả cũng không cho điểm. DeThi.edu.vn
Bộ 30 Đề thi học sinh giỏi Hóa 10 (Có đáp án) - DeThi.edu.vn ĐỀ SỐ 2 Câu 1: Cho 20,80 gam hỗn hợp Fe, FeS, FeS 2, S tác dụng với dung dịch HNO 3 đặc nóng dư thu được V lít khí NO2 (là sản phẩm khử duy nhất, đo ở đktc) và dung dịch A. Cho A tác dụng với dung dịch Ba(OH)2 dư thu được 91,30 gam kết tủa. Tính V? Câu 2: Các vi hạt có cấu hình electron phân lớp ngoài cùng: 3s 2, 3p4, 3p6 là nguyên tử hay ion? Tại sao? Hãy dẫn ra một phản ứng hóa học (nếu có) để minh hoạ tính chất hóa học đặc trưng của mỗi vi hạt. Cho biết các vi hạt này là nguyên tử hoặc ion của nguyên tố thuộc nhóm A. Câu 3: Cho hỗn hợp gồm 25,6 gam Cu và 23,2 gam Fe3O4 tác dụng với 400 ml dung dịch HCl 2M cho đến khi phản ứng hoàn toàn thu được dung dịch A và chất rắn B. Cho dung dịch A phản ứng với dung dịch AgNO3 dư tách ra kết tủa D. Tính lượng kết tủa D. Câu:4 Nguyên tử của nguyên tố X có tổng số hạt các loại là 60, số hạt mang điện trong hạt nhân bằng số hạt không mang điện. Nguyên tử của nguyên tố Y có 11 electron p. Nguyên tử nguyên tố Z có 4 lớp electron và 6 electron độc thân. (a) Dựa trên cấu hình electron, cho biết vị trí của các nguyên tố trên trong bảng hệ thống tuần hoàn. (b) So sánh (có giải thích) bán kính của các nguyên tử và ion X, X2+ và Y-. Câu 5: Cho a mol Cu tác dụng với 120ml dung dịch A gồm HNO3 1M và H2SO4 0,5M (loãng), thu được V lít khí NO (sản phẩm khử duy nhất ở đktc). a. Tính V, biết rằng phản ứng xảy ra hoàn toàn. b. Giả sử sau khi phản ứng xảy ra hoàn toàn, lượng Cu kim loại không tan hết thì lượng muối khan thu được là bao nhiêu gam? Câu 6: Viết phương trình hoàn thành sơ đồ chuyển hóa: a. KMnO4 → Cl2 → FeCl3 → FeCl2 → Cl2 → Br2 → NaBrO3 → Br2 → HIO3. b. K2Cr2O7 → Cl2 → NaCl → NaClO → HClO → HCl → Cl2 → KClO3. Câu 7: Giải thích hiện tượng xảy ra khi: a. Dẫn từ từ luồng khí Cl 2 vào dung dịch KI (dư) không màu sẽ trở nên có màu nâu sẫm, nếu ngừng dẫn khí Cl2 vào thì sau đó dung dịch lại trở nên trong suốt. b. Dẫn liên tục đến dư lượng khí Cl2 vào dung dịch KI không màu sẽ trở nên có màu nâu sẫm, sau đó dung dịch lại trở nên không màu. Câu 8: Viết phương trình phản ứng biểu diễn các quá trình hóa học sau đây, nếu phản ứng nào xảy ra trong dung dịch hãy viết thêm phương trình ion thu gọn: a. Phân huỷ clorua vôi bởi tác dụng của CO2 ẩm. b. Cho khí Flo đi qua dung dịch NaOH 2% lạnh. c. Cho khí Cl2, H2S đi qua huyền phù iot. d. Dung dịch Na2S2O3 vào Ag2S2O3 (không tan) e. Dung dịch Na2S2O3 và dung dịch H2SO4. f. Sục clo đến dư vào dung dịch FeI2: Câu 9: Nêu sự biến thiên tính chất của các hợp chất chứa oxi của clo HClO n về: độ bền phân tử, tính oxi hóa, tính axit. Câu 10: Hòa tan hoàn toàn 25 gam một cacbonat kim loại bằng dung dịch HCl 7,3% (vừa đủ) thu được dung dịch muối có nồng độ phần trăm là 10,511%. Khi làm lạnh dung dịch này thấy thoát ra 26,28 gam muối rắn A và nồng độ phần trăm của muối trong dung dịch còn lại là 6,07%. Xác định công thức của muối A? DeThi.edu.vn
Bộ 30 Đề thi học sinh giỏi Hóa 10 (Có đáp án) - DeThi.edu.vn ĐÁP ÁN Câu 1: Cho 20,80 gam hỗn hợp Fe, FeS, FeS 2, S tác dụng với dung dịch HNO 3 đặc nóng dư thu được V lít khí NO2 (là sản phẩm khử duy nhất, đo ở đktc) và dung dịch A. Cho A tác dụng với dung dịch Ba(OH)2 dư thu được 91,30 gam kết tủa. Tính V? 3+ 2- Do sản phẩm cuối cùng khi cho hỗn hợp tác dụng với HNO 3 đặc nóng có Fe , SO4 nên có thể coi hỗn hợp ban đầu là Fe và S. Gọi x và y là số mol của Fe và S, số mol của NO2 là a Fe  Fe+3 + 3e x x 3x S  S+6 + 6e y y 6y N+5 + e  N+4 a a a A tác dụng với Ba(OH)2 3+ - Fe + 3OH  Fe(OH)3 2+ 2- Ba + SO4  BaSO4 56x + 32 y = 20,8 x = 0 ,2 Ta có hệ phương trình Giải ra 107x + 233y = 91,3 y = 0 ,3 Theo định luật bảo toàn electron : 3x + 6y = a = 3.0,2 + 6.0,3 = 2,4 V = 2,4.22,4 = 53,76 (lít) Câu 2: Các vi hạt có cấu hình electron phân lớp ngoài cùng: 3s 2, 3p4, 3p6 là nguyên tử hay ion? Tại sao? Hãy dẫn ra một phản ứng hóa học (nếu có) để minh hoạ tính chất hóa học đặc trưng của mỗi vi hạt. Cho biết các vi hạt này là nguyên tử hoặc ion của nguyên tố thuộc nhóm A. Cấu hình electron của các lớp trong của các vi hạt là 1s22s22p6, ứng với cấu hình của [Ne]. a. Cấu hình [Ne]3s2 ứng với nguyên tử Mg(Z = 12), không thể ứng với ion. Mg là kim loại hoạt động. Mg cháy rất mạnh trong oxi và cá trong CO2. 2 Mg + O2 2 MgO b. Cấu hình [Ne] 3s23p4 ứng với nguyên tử S (Z = 16), không thể ứng với ion. S là phi kim hoạt động. S cháy mạnh trong oxi. S + O2 SO2 c. Cấu hình [Ne]3s23p6: + Trường hợp vi hạt có Z = 18. Đây là Ar, một khí trơ. + Vi hạt có Z 18. Đây là ion dương: + Z = 19. Đây là K+, chất oxi hoá rất yếu, chỉ bị khử dưới tác dụng của dòng điện (điện phân KCl hoặc KOH nóng chảy). + Z = 20. Đây là Ca2+, chất oxi hoá yếu, chỉ bị khử dưới tác dụng của dòng điện (điện phân CaCl2 nóng chảy). Câu 3: Cho hỗn hợp gồm 25,6 gam Cu và 23,2 gam Fe3O4 tác dụng với 400 ml dung dịch HCl 2M cho đến khi phản ứng hoàn toàn thu được dung dịch A và chất rắn B. Cho dung dịch A phản ứng với dung dịch AgNO3 dư tách ra kết tủa D. Tính lượng kết tủa D. pư xảy ra: Fe3O4 + 8HCl 2FeCl3 + FeCl2 + 4H2O DeThi.edu.vn
Bộ 30 Đề thi học sinh giỏi Hóa 10 (Có đáp án) - DeThi.edu.vn 0,1 0,8 0,2 0,1 3+ 2+ 2+ Sau đó: Cu + 2 Fe Cu + 2 Fe 0,1 0,2 0,1 0,2 Khi đó dung dịch A chứa CuCl2 (0,1 mol) và FeCl2 (0,3 mol) Khi cho dung dịch A phản ứng với dung dịch AgNO3 dư có các phản ứng: + Ag + Cl AgCl  0,8 0,8 + 2+ 3+ Ag + Fe Ag  + Fe 0,3 0,3  khối lượng D = AgCl và Ag = (0,8 143,5) + (0,3 108) = 147,2 g Câu 4: Nguyên tử của nguyên tố X có tổng số hạt các loại là 60, số hạt mang điện trong hạt nhân bằng số hạt không mang điện. Nguyên tử của nguyên tố Y có 11 electron p. Nguyên tử nguyên tố Z có 4 lớp electron và 6 electron độc thân. (c) Dựa trên cấu hình electron, cho biết vị trí của các nguyên tố trên trong bảng hệ thống tuần hoàn. (d) So sánh (có giải thích) bán kính của các nguyên tử và ion X, X2+ và Y-. a) Xác định vị trí dựa vào cấu hình electron: 2ZX NX 60 ;ZX NX ZX 20 , 2 X là canxi (Ca), cấu hình electron của 20Ca : [Ar] 4s Cấu hình của Y là 1s22s22p63s23p5 hay [Ne] 3s2 3p5 Y là Cl 5 1 Theo giả thiết thì Z chính là crom, cấu hình electron của 24Cr : [Ar] 3d 4s STT Chu kỳ nguyên tố Nhóm nguyên tố Ca 20 4 IIA Cl 17 3 VIIA Cr 24 4 VIB b) Trật tự tăng dần bán kính nguyên tử: R Ca 2 R Cl R Ca Bán kính nguyên tử tỉ lệ với thuận với số lớp electron và tỉ lệ nghịch với số đơn vị điện tích hạt nhân của nguyên tử đó. Bán kính ion Ca2+ nhỏ hơn Cl - do có cùng số lớp electron (n = 3), nhưng điện tích hạt nhân Ca2+ (Z = 20) lớn hơn Cl- (Z = 17). Bán kính nguyên tử Ca lớn nhất do có số lớp electron lớn nhất (n = 4). Câu 5: Cho a mol Cu tác dụng với 120ml dung dịch A gồm HNO3 1M và H2SO4 0,5M (loãng), thu được V lít khí NO (sản phẩm khử duy nhất ở đktc). a. Tính V, biết rằng phản ứng xảy ra hoàn toàn. b. Giả sử sau khi phản ứng xảy ra hoàn toàn, lượng Cu kim loại không tan hết thì lượng muối khan thu được là bao nhiêu gam? a). Tính VNO. Theo bài ra ta có: n = 0,12 (mol); n = 0,06 (mol) HNO3 H2SO4 + - 2- => số mol H = 0,24 ; số mol NO3 = 0,12 ; số mol SO4 = 0,06 Phương trình phản ứng: + 2+ 3Cu + 8H + 2NO 3  3Cu + 2NO + 4H2O Bđ: a 0,24 0,12 (mol) 0,24 0,12 - Nhận xét: → bài toán có 2 trường hợp xảy ra: 8 2 + 2a *Trường hợp 1: Cu hết, H dư (tức là a < 0,09) → nNO = (mol) 3 DeThi.edu.vn
Bộ 30 Đề thi học sinh giỏi Hóa 10 (Có đáp án) - DeThi.edu.vn → VNO = 14,933a (lít) *Trường hợp 2: Cu dư hoặc vừa đủ, H+ hết (a ≥ 0,09) → VNO = 0,06.22,4 = 1,344 (lít) b). Khi Cu kim loại không tan hết (tức a > 0,09) thì trong dung dịch sau phản ứng gồm có: số 2+ - 2- mol Cu = 0,09 ; số mol NO3 = 0,06 ; số mol SO4 = 0,06 → mmuối = 0,09.64 + 0,06.62 + 0,06.96 = 15,24 (gam) Câu 6: Viết phương trình hoàn thành sơ đồ chuyển hóa: a. KMnO4 → Cl2 → FeCl3 → FeCl2 → Cl2 → Br2 → NaBrO3 → Br2 → HIO3. b. K2Cr2O7 → Cl2 → NaCl → NaClO → HClO → HCl → Cl2 → KClO3. Câu 7: Giải thích hiện tượng xảy ra khi: a. Dẫn từ từ luồng khí Cl 2 vào dung dịch KI (dư) không màu sẽ trở nên có màu nâu sẫm, nếu ngừng dẫn khí Cl2 vào thì sau đó dung dịch lại trở nên trong suốt. b. Dẫn liên tục đến dư lượng khí Cl2 vào dung dịch KI không màu sẽ trở nên có màu nâu sẫm, sau đó dung dịch lại trở nên không màu. Giải. a. Phương trình phản ứng: Cl2 + 2KI → 2KCl + I2 (nâu sẫm) Ngừng dẫn khí Cl2 vào, lúc này tiếp tục xảy ra phản ứng: I2 (nâu sẫm) + KI → KI3 (phức tan không màu) b. Phương trình phản ứng: Cl2 + 2KI → 2KCl + I2 (nâu sẫm) Tiếp tục sục khí Cl2 đến dư, lúc này tiếp tục xảy ra phản ứng: 5Cl2 (dư) + I2 + 6H2O → 2HIO3 + 10HCl (hổn hợp axit không màu). Câu 8: Viết phương trình phản ứng biểu diễn các quá trình hóa học sau đây, nếu phản ứng nào xảy ra trong dung dịch hãy viết thêm phương trình ion thu gọn: a. Phân huỷ clorua vôi bởi tác dụng của CO2 ẩm. 2CaOCl2 + CO2 + H2O → CaCl2 + CaCO3 + 2HClO (CaOCl2 + 2HCl → CaCl2 + Cl2 + H2O) b. Cho khí Flo đi qua dung dịch NaOH 2% lạnh. 2F2 + 2NaOH → 2NaF + OF2 + H2O (OF2 khét giống ozon) c. Cho khí Cl2, H2S đi qua huyền phù iot. 5Cl2 + I2 + 6H2O → 10HCl + 2HClO3. H2S + I2 → S↓ + 2HI d. Dung dịch Na2S2O3 vào Ag2S2O3 (không tan) 3Na2S2O3 + Ag2S2O3 → 2Na3[Ag(S2O3)2] e. Dung dịch Na2S2O3 và dung dịch H2SO4. Na2S2O3 + H2SO4 → Na2SO4 + SO2 + S + H2O f. Sục clo đến dư vào dung dịch FeI2: 2FeI2 + 3Cl2 → 2FeCl3 + 2I2. 5Cl2 + I2 + 6H2O → 2HIO3 + 10HCl Câu 9: Nêu sự biến thiên tính chất của các hợp chất chứa oxi của clo HClO n về: độ bền phân tử, tính oxi hóa, tính axit. Theo dãy HClO- HClO2 – HClO3 – HClO4 tính chất hóa học thể hiện và biến thiên như sau: - Độ bền phân tử: Phân tử HClOn đều kém bền, vì clo đều có bậc oxi hóa dương (+1,+3, +5, +7) không đặc trưng cho clo (đặc trưng nhất là -1). Theo dãy trên độ bền nhiệt tăng vì số electron hóa trị và số obital hóa trị của clo tham gia hình thành liên kết hóa học tăng. - Tính oxi hóa: Các phân tử HClOn đều có tính oxi hóa vì bậc oxi hóa của clo đều có giá trị dương (có xu hướng chuyển về bậc oxi hóa -1 bền hơn). Lẽ ra theo chiều tăng bậc oxi hóa của clo trong các hợp chất trên thì tính oxi hóa phải tăng nhưng do độ bền phân tử tăng dần nên tính oxi hóa giảm. DeThi.edu.vn
Bộ 30 Đề thi học sinh giỏi Hóa 10 (Có đáp án) - DeThi.edu.vn - Tính axit: Các hợp chất HClO n đều có tính axit vì độ âm điện của clo so với H gần với oxi hơn nên độ phân cực của liên kết O-H lớn hơn so với Cl-O. Theo dãy trên lực axit tăng. Có thể giải thích bằng một trong hai cách: - Do số nguyên tử oxi không liên kết với H tăng tử 0 đến 3 (oxi có độ âm điện lớn hơn Cl và H) làm độ phân cực liên kết O-H tăng (do mật độ electron trên các liên kết dồn về phía nguyên tử O này) - - Do phần điện tích -1 phân bố trên mổi nguyên tử O giảm theo dãy: ClO - ClO 2 - ClO 3 - 1 1 1 ClO tương ứng là: -1; - ; - ; - làm giảm khả năng liên kết với ion H+ của các anion ClO , 4 2 3 4 n + + nên ion H càng dễ bị các phân tử lưỡng cực H2O tách ra dưới dạng H3O . Câu 10: Hòa tan hoàn toàn 25 gam một cacbonat kim loại bằng dung dịch HCl 7,3% (vừa đủ) thu được dung dịch muối có nồng độ phần trăm là 10,511%. Khi làm lạnh dung dịch này thấy thoát ra 26,28 gam muối rắn A và nồng độ phần trăm của muối trong dung dịch còn lại là 6,07%. Xác định công thức của muối A? Giải. Phương trình phản ứng: M2(CO3)x + 2xHCl 2MClx + xH2O + xCO2 Xét số mol: 1 2x 2 x 2M 71x Ta có: C% .100% 10,511% m' 2M 60x 2x.36,5: 0,073 44x M=20x Nghiệm phù hợp: x = 2; M = 40; kim loại là Ca. *Phương trình: CaCO3 + 2HCl CaCl2 + H2O + CO2 0,25mol 0,25mol 0,25.111 Khối lượng dd sau phản ứng: .100 264g 10,511 Khối lượng dd sau làm lạnh: 264 -26,28=237,72g Đặt công thức của A là CaCl2.nH2O 26,28 237,72.0,0607 Số mol của CaCl2 ban đầu = 0,25mol = => n = 6 111 18n 111 => CT của A là CaCl2.6H2O DeThi.edu.vn
Bộ 30 Đề thi học sinh giỏi Hóa 10 (Có đáp án) - DeThi.edu.vn ĐỀ SỐ 3 TRƯỜNG THPT LONG CHÂU SA ĐỀ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI CẤP TRƯỜNG MÔN: HÓA HỌC - LỚP: 10 Thời gian làm bài: 120 phút (Không kể thời gian giao đề) Học sinh không được sử dụng bảng hệ thống tuần hoàn Cho: Al = 27; Fe=56; Cu = 64; H=1; Cl=35,5; S=32; O=16; K=39; Mg=24 Bài 1 (1,5 điểm). 35 37 Trong tự nhiên clo có hai đồng vị là 17 Cl và 17 Cl với nguyên tử khối trung 37 bình của clo là 35,5. Tính thành phần phần trăm về khối lượng 17 Cl có trong 1 16 HClO4 (với H là đồng vị 1 H , O là đồng vị 8O ). Viết công thức elctron, công thức cấu tạo của HClO4 , số oxi hóa của clo trong hợp chất? Bài 2 (2,0 điểm) Lập phương trình phản ứng oxi hóa – khử sau bằng phương pháp thăng bằng elctron: t0 a) FeS2 + H2SO4 (đ)  Fe2(SO4)3 + SO2 + H2O b) Mg + HNO3  Mg(NO3)2 + N2O + N2 + NH4NO3 + H2O (biết tỉ lệ mol của N2O : N2 : NH4NO3 là 1 : 1 : 1) c) Fe3O4 + HNO3  NxOy + d) Al + NaNO3 + NaOH + H2O  NaAlO2 + NH3 Bài 3 (2,5 điểm). a/ Chỉ dùng thêm một hóa chất hãy nhận biết các dung dịch đựng trong các lọ bị mất nhãn sau: KNO3, K2SO4, KOH, Ba(OH)2, H2SO4 b/ Khi cho chất rắn A tác dụng với H2SO4 đặc, đun nóng sinh ra chất khí B không màu. Khí B tan nhiều trong nước, tạo ra dung dịch axit mạnh. Nấu cho dung dịch B đạm đặc tác dụng với mangan đioxit thì sinh ra khí C màu vàng nhạt, mùi hắc. Khi cho mẩu natri tác dụng với khí C trong bình, lại thấy xuất hiện chất rắn A ban đầu. Các chất A, B, C là chất gì? Viết các phương trình hóa học xảy ra. Bài 4 (3,0 điểm). a) Cho 2,25 gam hỗn hợp A gồm Al, Fe, Cu tác dụng với dung dịch HCl dư, sau khi phản ứng kết thúc thu được 1344 ml (đktc) khí và còn lại 0,6 gam chất rắn không tan. Tính % khối lượng mỗi kim loại trong A. b) Hấp thụ hoàn toàn 1,344 lít SO2 ( đktc) vào 13,95 ml dung dịch KOH 28%, có khối lượng riêng là 1,147g/ml. Hãy tính nồng độ phần trăm các chất có trong dung dịch sau phản ứng. c) Lấy toàn bộ lượng HCl đã phản ứng ở trên trộn vào V lít dung dịch NaOH 0,2M được dung dịch B. Tính V, biết rằng lượng dung dịch B thu được có thể hòa tan hết 0,51 gam nhôm oxit. Bài 5(1,0 điểm). Khi thêm 1 gam MgSO4 khan vào 100 gam dung dịch MgSO4 bão hoà ở 20 0C, thấy tách ra một tinh thể muối kết tinh trong đó có 1,58 gam MgSO4. Hãy xác định công thức của tinh thể muối ngậm nước kết tinh. Biết độ 0 tan cuả MgSO4 ở 20 C là 35,1 gam trong 100 gam nước. DeThi.edu.vn
Bộ 30 Đề thi học sinh giỏi Hóa 10 (Có đáp án) - DeThi.edu.vn TRƯỜNG THPT LONG CHÂU SA HƯỚNG DẪN CHẤM THI CHỌN HỌC SINH GIỎI CẤP TRƯỜNG MÔN: HÓA HỌC - LỚP: 10 Thời gian làm bài: 120 phút Bài 1 - Tính % số nguyên tử của hai đồng vị clo: 1,5đ 37 0,5 Gọi x là % số nguyên tử của 17 Cl và (100-x) là % số nguyên tử của 35 17 Cl . Ta có: 37x + (100 –x).35 = 35,5.100 x= 25% 37 35 Vậy 17 Cl chiếm 25% số nguyên tử và 17 Cl chiếm 75% số nguyên tử. 37 - Giả sử có 1 mol HClO4 thì có 1 mol clo, trong đó có 0,25 mol 17 Cl . 37 Do đó, phần trăm khối lượng 17 Cl trong HClO4: 0,25.37 0,5 x100 9,2% 100,5 - Viết công thức electron đầy đủ và CTCT , xác định số oxi hóa của 0,5 clo trong hợp chất là +7. +3 +4 Bài 2 a) 1x 2FeS2 2Fe + 4S + 22e +6 +4 2,0đ 11x S + 2e S t0 2FeS2 + 14 H2SO4 (đ)  Fe2(SO4)3 + 15SO2 + 14H2O 0,5 b) 13x Mg0 Mg2+ + 2e +5 + 0 -3 1x 5N + 26e 2N + N2 + N 13Mg + 32HNO3  13Mg(NO3)2 + N2O + N2 + NH4NO3 + 0,5 14 H2O +8/3 +3 c) (5x-2y) x 3Fe 3Fe + 1e 1x xN+5 + (5x-2y)e xN+2y/x (5x-2y) Fe O + (46x-18y)HNO  N O + (15x- 3 4 3 x y 0,5 6y)Fe(NO3)3 + (23x-9y)H2O DeThi.edu.vn
Bộ 30 Đề thi học sinh giỏi Hóa 10 (Có đáp án) - DeThi.edu.vn d) 8 Al Al+3 + 3e 3 +5 -3 N + 8e N 0,5 8Al + 3NaNO3 + 5NaOH + 2H2O  8NaAlO2 + 3NH3 Bài 3 a/ - Dùng quì tím: axit H2SO4 làm quì tím hóa đỏ ; KOH và Ba(OH)2 làm quì tím hóa xanh; KNO3, K2SO4 làm quì tím không 2,5đ đổi màu. 0,5 - Dùng H SO vừa nhận biết được để nhận ra Ba(OH) 2 4 2 0,5 KOH không có hiện tượng gì - Dùng Ba(OH)2 để nhận biết K2SO4 , còn KNO3 không có hiện 0,5 tượng gì. - Phương trình hóa học: (có 2 pthh) 0,5 b/ Chất A là NaCl; khí B là HCl ; Khí C là Cl2 Pthh: 0,5 t0C NaCl + H2SO4(đặc)  NaHSO4 + HCl HCl + H2O dd HCl 4HCl + MnO2 MnCl2 + Cl2  + 2H2O Bài 4 a/ Ptpư: 2Al + 6HCl  2AlCl3 + 3H2 (1) 3,0đ 0,25 Fe + 2HCl  FeCl2 + H2 (2) Cu + HCl  không phản ứng => 0,6 gam chất rắn còn lại chính là Cu: Gọi x, y lần lượt là số mol Al, Fe Ta có: 3x + 2y = 2.0,06 = 0,12 0,25 27x + 56 y = 2,25 – 0,6 = 1,65 => x = 0,03 (mol) ; y = 0,015 (mol) 0,25 0,6 => %Cu .100% 26,67% ; 2,25 56.0,015 %Fe= .100% 37,33% ; %Al = 36% 0,25 2,25 1,344 b/ n 0,06(mol) ; m (dd KOH) = 13,95.1,147 = 16 (gam) SO2 22,4 0,25 => mKOH = 0,28.16 = 4,48 (gam)=> nKOH = 0,08 (mol) n => 1 KOH 2 n SO2 => tạo ra hỗn hợp 2 muối: KHSO3: 0,04 (mol) và K2SO3: 0,02 0,25 (mol) SO2 + KOH KHSO3 (3) DeThi.edu.vn
Bộ 30 Đề thi học sinh giỏi Hóa 10 (Có đáp án) - DeThi.edu.vn SO2 + 2KOH K2SO3 + H2O (4) 0,25 Khối lượng dung dịch sau pu = 16 + 0,06.64 = 19,84 gam 0,04.120 => C%(KHSO ) .100% 24,19% 3 19,84 0,02.158 C%(K2SO3 ) .100% 15,93% 19,84 0,25 c/ nHCl = 3x+2y = 0,12 mol ; nNaOH = 0,2V mol n = 0,51 :102 = 0,005 mol Al2O3 Phương trình hóa học có thể xảy ra: 0,25 HCl + NaOH NaCl + H2O (5) 6HCl + Al2O3 2AlCl3 + 3H2O (6) 2NaOH + Al2O3 2NaAlO2 + H2O (7) TH1: Xảy ra phản ứng (5) và (6) 0,25 n = 0,2V = 0,12 – 6. 0,005 = 0,09 mol V = 0,45 lít NaOH 0,25 TH2: Xảy ra phản ứng (5) và (7) nNaOH = 0,2V = 0,12 + 0,005.2 = 0,13 mol V = 0,65 lít 0,25 Bài 5 Đặt công thức của tinh thể ngậm nước tách ra là MgSO4.nH2O 1,0đ Trong 120 + 18n gam MgSO4.nH2O có 120 gam MgSO4 và 18n gam H2O 1,58 gam 0,237n gam 0,25 Khối lượng các chất trong 100 gam dung dịch bão hoà: 100.100 m = 74,02 gam H2O 35,1 100 100.35,1 mMgSO = 25,98 gam 4 35,1 100 0,25 Khối lượng các chất trong dung dịch sau khi kết tinh: m = 74,02 – 0,237n gam H2O m = 25,98 + 1 – 1,58 = 25,4 gam 0,25 MgSO4 25,4 Độ tan: s = .100 = 35,1. Suy ra n = 7. 0,25 74,02 0,237n Vậy công thức tinh thể ngậm nước kết tinh là MgSO4.7H2O Lưu ý: Học sinh có cách giải khác nhưng đúng vẫn cho điểm tối đa. DeThi.edu.vn
Bộ 30 Đề thi học sinh giỏi Hóa 10 (Có đáp án) - DeThi.edu.vn ĐỀ SỐ 4 ĐỀ THI CHỌN HSG KHỐI 10 Thời gian: 180phút Câu 1: Hoà tan hoàn toàn m gam hỗn hợp gồm FeO, Fe2O3, Fe3O4 bằng dung dịch H2SO4 đặc, nóng, dư thu được 448ml khí SO2 ở đktc và 32g muối sunfat khan. Viết các phương trình phản ứng xảy ra và tính m. Câu 2: Trong một bình kín chứa hỗn hợp khí gồm SO2 và O2 có tỷ khối so với hiđro là 24, sau khi đun nóng với chất xúc tác thích hợp và đưa về nhiệt độ ban đầu thì thu được một hỗn hợp khí mới có tỷ khối so với hiđro là 30. a). Tính thành phần phần trăm theo thể tích của các hỗn hợp khí trước và sau phản ứng. b). Tính hiệu suất của phản ứng. Câu 3: Hoà tan hoàn toàn a mol một kim loại R (hoá trị n không đổi) bằng dung dịch có chứa a mol H2SO4 thì vừa đủ thu được 31,2g muối sunfat của kim loại R và một lượng khí X. Lượng khí X này vừa đủ làm mất màu 500ml dung dịch Br2 0,2M. Xác định kim loại M. Câu 4: Hîp chÊt A cã c«ng thøc RX trong ®ã R chiÕm 22,33% vÒ khèi lîng. Tæng sè p,n,e trong A lµ 149. R vµ X cã tæng sè proton b»ng 46 . Sè n¬tron cña X b»ng 3,75 lÇn sè n¬tron cña R. a)X¸c ®Þnh CTPT cña A. b)Hçn hîp B gåm NaX, NaY, NaZ(Y vµ Z lµ 2 nguyªn tè thuéc 2 chu k× liªn tiÕp cña X). + Khi cho 5,76 gam hh B t¸c dông víi dd Br2 d råi c« c¹n s¶n phÈm ®îc 5,29 g muèi khan. +NÕu cho 5,76 gam hh B vµo níc råi cho ph¶n øng víi khÝ Cl2 sau mét thêi gian c« c¹n s/phÈm thu ®îc 3,955 g muèi khan trong ®ã cã 0,05 mol ion Cl-. TÝnh % khèi lîng mçi chÊt trong hçn hîp B. C©u6 : Cho c¸c ptr×nh ph¶n øng sau ®©y: 1. A1 A2 + A3 + A4 xt;t 0 2. A1  A2 + A4 t 0 3. A3  A2 + A4 4. A1 + Zn + H2SO4 A2 + ZnSO4 + H2O 5. A3 + Zn + H2SO4 A2 + ZnSO4 + H2O 6. A1 + A2 + H2SO4 A5 + NaHSO4 + H2O 7. A5 + NaOH A2 + A6 + H2O DeThi.edu.vn
Bộ 30 Đề thi học sinh giỏi Hóa 10 (Có đáp án) - DeThi.edu.vn t 0 8. A6  A1 + A2 BiÕt: Trong ®iÒu kiÖn thêng A4, A5 lµ c¸c chÊt khÝ A1 cã chøa 21,6% Na theo khèi lîng A3 cã chøa 18,78% Na theo khèi lîng A, A3 lµ hîp chÊt cña Clo. Câu 7 : Nguyªn tè A cã 4 lo¹i ®ång vÞ cã c¸c ®Æc ®iÓm sau: +Tæng sè khèi cña 4 ®ång vÞ lµ 825. +Tæng sè n¬tron ®ång vÞ A3 vµ A4 lín h¬n sè n¬tron ®ång vÞ A1 lµ 121 h¹t. +HiÖu sè khèi cña ®ång vÞ A2 vµ A4 nhá h¬n hiÖu sè khèi cña ®ång vÞ A1 vµ A3lµ 5 ®¬n vÞ . +Tæng sè phÇn tö cña ®ång vÞ A1 vµ A4 lín h¬n tæng sè h¹t kh«ng mang ®iÖn cña ®ång vÞ A2 vµ A3 lµ 333 . +Sè khèi cña ®ång vÞ A4 b»ng 33,5% tæng sè khèi cña ba ®ång vÞ kia . a)X¸c ®Þnh sè khèi cña 4 ®ång vÞ vµ sè ®iÖn tÝch h¹t nh©n cña nguyªn tè A . b)C¸c ®ång vÞ A1 , A2 , A3 , A4 lÇn lît chiÕm 50,9% , 23,3% , 0,9% vµ 24,9% tæng sè nguyªn tö . H·y tÝnh KLNT trung b×nh cña nguyªn tè A . Câu 8: Hoàn thành các phương trình sau và cân bằng theo phương pháp thăng bằng e: Al + HNO3 N2 + NH4NO3 + (với N2 : NH4NO3 = 1:2 ) FeCl2 + KMnO4 + H2SO4 FeCl3 + H2S Câu 9: Đốt cháy hoàn toàn 4,4g sunfua của kim loại M (công thức MS) trong oxi dư. Chất rắn sau phản ứng đem hoà tan trong 1 lượng vừa đủ dung dịch HNO 3 37,8% thấy nồng độ phần trăm của muối trong dung dịch thu được là 41,72%. Khi làm lạnh dung dịch này thì thoát ra 8,08g muối rắn. Lọc tách muối rắn thấy nồng độ phần trăm của muối trong dung dịch là 34,7%. Xác định công thức muối rắn. Câu 10. Một hỗn hợp X gồm 3 muối halogen của kim loại Natri nặng 6,23g hòa tan hoàn toàn trong nước được dung dịch A. Sục khí clo dư vào dung dịch A rồi cô cạn hoàn toàn dung dịch sau phản ứng được 3,0525g muối khan B. Lấy một nửa lượng muối này hòa tan vào nước rồi cho phản ứng với dung dịch AgNO3 dư thì thu được 3,22875g kết tủa. Tìm công thức của các muối và tính % theo khối lượng mỗi muối trong X. DeThi.edu.vn
Bộ 30 Đề thi học sinh giỏi Hóa 10 (Có đáp án) - DeThi.edu.vn ĐÁP ÁN Bài 1 (1 điểm): Các phương trình phản ứng xảy ra: 2FeO + 4H2SO4 → Fe2(SO4)3 + SO2 + 4H2O 2Fe3O4 + 10H2SO4 → 3Fe2(SO4)3 + SO2 + 10H2O Fe2O3 + 3H2SO4 → Fe2(SO4)3 + 3H2O Theo bài ra số mol Fe2(SO4)3 = 0,08(mol); số mol SO2 = 0,02mol → Số mol H2SO4 (phản ứng) = 0,08.3 + 0,02 = 0,26(mol) Theo các phương trình phản ứng số mol H2O = số mol H2SO4 (phản ứng) = 0,26(mol) Áp dụng định luật bảo toàn khối lượng ta có: m(oxit) + m(axit) = m(muối) + m(khí) + m(nước) → m(oxit) = 32 + 0,02.64 + 0,26.18 – 0,26.98 = 12,48(gam) Bài 2 (1 điểm): a). Thành phần phần trăm theo thể tích của hỗn hợp khí trước và sau phản ứng. Gọi số mol của SO2 và O2 trong hỗn hợp đầu lần lượt là a và b (a, b > 0). 64a 32b Theo bài ra ta có: 24.2 → a = b → %V(SO2) = %V(O2) = 50%. a b Phương trình phản ứng: 2SO2 + O2 → 2SO3 Gọi số mol của SO2(phản ứng) là x(mol) → số mol O2(phản ứng) là x/2(mol) Sau phản ứng có: số mol SO2 là a – x(mol); số mol O2 là a – x/2(mol); số mol SO3 là x(mol) 64a 32a Theo bài ra ta có: 30.2 → x = 0,8a. Vậy sau phản ứng có: 2a 0,5x Số mol SO2 = 0,2a (mol); số mol O2 = 0,6a(mol); số mol SO3 = 0,8a(mol) → %V(SO3) = 50%; %V(SO2) = 12,5%; %V(O2) = 37,5%. b). Tính hiệu suất phản ứng: 0,8a Do O2 dư, nên hiệu suất phản ứng phải tính theo SO2: Vậy H = .100% 80% a Bài 3(1,5 điểm): Khí X có khả năng làm mất màu dung dịch nước brom nên X phải là H2S hoặc SO2. Giả sử X là H2S, ta có phương trình phản ứng: 8R + 5nH2SO4 → 4R2(SO4)n + nH2S + 4nH2O 5n 5na 8 Theo ptpu: n = nR. Theo bài ra: n = nR = a (mol) → a = → n = H2SO4 8 H2SO4 8 5 8 (loại vì không có kim loại nào có hoá trị ). 5 Vậy khí X đã cho là khí SO2. Và ta có phương trình phản ứng: 2R + 2nH2SO4 → R2(SO4)n + nSO2 + 2nH2O Theo phương trình phản ứng ta thấy số mol H2SO4(phản ứng) = n lần số mol kim loại R. Mà số mol H2SO4 phản ứng = số mol kim loại R = a (mol) → n = 1. Vậy kim loại R đã cho có hoá trị I. Cho khí X phản ứng với dung dịch Br2 xảy ra phản ứng sau: SO2 + Br2 + 2H2O → H2SO4 + 2HBr (2) Theo (2): n = n = 0,5.0,2 = 0,1(mol); theo (1): n = n = 0,1(mol) SO2 Br2 RSO4 SO2 31,2 Theo bài ra khối lượng của R2SO4 = 31,2g → M = = 312 → MR = 108 (R R2SO4 0,1 là Ag). DeThi.edu.vn
Bộ 30 Đề thi học sinh giỏi Hóa 10 (Có đáp án) - DeThi.edu.vn Câu 4Theo bµi ta cã hÖ : 2ZR + NR + 2ZX + NX = 149 ZR + ZX = 46 NR + NX = 57 NX = 45 , NR =12 . NX = 3,75.NR MRX= ZR + ZX + NR + NX = 46 + 57 = 103 . VËy MR = 22,33.103/100 = 23 MX = 80 . Hîp chÊt NaBr . b) hh NaCl(a mol ) ; NaBr(b mol) ; NaI(c mol) ta cã hÖ : 58,5.a + 103.b + 150.c = 5,76 . 58,5.a + 103.(b+c) = 5,29 . c=0,01 mol . +)NÕu Cl2 chØ ph¶n øng víi NaI : K.lîng muèi = 5,76-0,01.150+0,1.58,5 = 4,845 g Theo bµi m= 3,955 g (nªn lo¹i ). +)VËy Cl2 ph¶n øng víi NaI vµ NaBr : Cl2 + 2NaBr 2NaCl + Br2 . 0,04-a 0,04-a. Hh muèi khan gåm : NaBr d (b-0,04+a) . vµ NaCl ( 0,05) . VËy ta cã : 58,5.0,05 + 103.(a+b-0,04) = 3,955 . a= 0,02 mol ; b= 0,03 mol ; c= 0,01 mol . Câu 7 4p + n1 + n2 + n3 + n4 =825. (1) Theo bµi ta cã hÖ n3 + n4 – n1 = 121 . (2) Ph¬ng tr×nh : n1 – n3 – (n2 – n4) = 5 . (3) 4p + n1 + n4 – (n2 + n3) = 333 . (4) 100(p + n4) = 33,5(3p + n1 + n2 + n3) .(5) Tõ (2) : n1= n3 + n4 – 121 . Tõ (3) : n2= n1 – n3 + n4 – 5 = 2n4 – 126 . Thay vµo (4) ta ®îc : 4p + n3 + n4- 124 + 2n4 –n3 + 126 = 333 . p = 82 . Thay n1 , n2 vµ p vµo (1) vµ (5) ta ®îc hÖ : 2n3 + 4n4 = 744 . 67n3 + 0,5n4 = 8233,5 n3 = 122 vµ n4=125 VËy n1 = 126 vµ n2 = 124 . C¸c sè khèi lµ : A1=208 ; A2=206 ; A3=204 ; A4= 207 ATB= 207,249 . Đáp án câu 9: Vì O2 dư nên M có hoá trị cao nhất trong oxit 2MS + (2 + n:2)O2 M2On + 2SO2 (0,25 đ) a 0,5a M2On + 2nHNO3 2M(NO3)n + n H2O (0,25 đ) 0,5a an a Khối lượng dung dịch HNO3 m = an 63 100 : 37,8 = 500an : 3 (g) Khối lượng dung dịch sau phản ứng m = aM + 8an + 500an : 3 (g) Ta có (aM + 62an) : (aM + 524an: 3) = 0,4172 Nên M = 18,65n (0,50 đ) Chọn n = 3 Suy ra M = 56 (Fe) Ta có: a(M+32)= 4,4 Suy ra a = 0,05 khối lượng Fe(NO3)3 là m= 0,05 242 = 12,1(g) DeThi.edu.vn
Bộ 30 Đề thi học sinh giỏi Hóa 10 (Có đáp án) - DeThi.edu.vn Khối lượng dung dịch sau khi muối kết tinh : mdd = aM + 524an: 3 – 8,08 =20,92 (g) Khối lượng Fe(NO3)3 còn lại trong dung dịch là : m = 20,92 34,7 : 100 = 7,25924 (g) Khối lượng Fe(NO3)3 kết tinh m = 12,1 - 7,25924 = 4,84 (g) (0,50 đ) Đặt công thức Fe(NO3)3 . nH2O Suy ra 4,84:242 (242 + 18n) = 8,08 Suy ra n = 9 CT Fe(NO3)3 . 9H2O (0,50 đ) Câu 10. Giả sử lượng muối khan B thu được sau khi cho clo dư vào dung dịch A chỉ 3,0525 có NaCl → n 0,0522mol NaCl 58,5 NaCl + AgNO3 → AgCl↓ + NaNO3 (1) 3,22875 Theo (1) → n n .2 0,045mol 0,0522mol NaCl AgCl 143,5 Do đó, muối khan B thu được ngoài NaCl còn có NaF. Vậy trong hỗn hợp X chứa NaF. mNaF = mB – mNaCl = 3,0525 – 0,045.58,5 = 0,42(g) 0,42 %NaF .100% 6,74% 6,23 Gọi công thức chung của hai muối halogen còn lại là: NaY 2NaY Cl2 2NaCl Y2 (2) Theo (2) → nNaY nNaCl 0,045mol mNaY mX mNaF 6,23 0,42 5,81(g) 5,81 Do đó: M 129,11 23 M M 106,11 NaY 0,045 Y Y → phải có một halogen có M > 106,11 → đó là iot. Vậy công thức của muối thứ 2 là NaI. Do đó có hai trường hợp: * Trường hợp 1: NaF, NaCl và NaI Gọi a, b lần lượt là số mol của NaCl và NaI 58,5a 150b 5,81 a 0,01027 Ta có: a b 0,045 b 0,03472 mNaCl = 58,5.0,01027 = 0,6008(g) mNaI = 150. 0,03472 = 5,208 (g) 0,6008 Vậy: %NaCl .100% 9,64% 6,23 0,6008 %NaCl .100% 9,64% 6,23 %NaF 6,77% %NaI 83,59% Trường hợp 2: NaF, NaBr và NaI DeThi.edu.vn
Bộ 30 Đề thi học sinh giỏi Hóa 10 (Có đáp án) - DeThi.edu.vn 103a ' 150b' 5,81 a ' 0,02 Ta có: a ' b' 0,045 b' 0,025 mNaBr = 103.0,02 = 2,06(g) mNaI = 150.0,025 = 3,75 (g) 2,06 Vậy %NaBr .100% 33,07% 6,23 3,75 %NaI .100% 60,19% 6,23 %NaF 6,74% DeThi.edu.vn
Bộ 30 Đề thi học sinh giỏi Hóa 10 (Có đáp án) - DeThi.edu.vn ĐỀ SỐ 5 SỞ GD&ĐT KỲ THI CHỌN HSG LỚP 10 THPT TRƯỜNG THPT ĐỀ THI MÔN: HÓA HỌC Thời gian làm bài: 180 phút (Đề thi có 02 trang) Mã đề : H-01-HSG10-KT Câu 1 (2,0 điểm): 0 1. Bán kính nguyên tử và khối lượng mol nguyên tử của sắt lần lượt là 1,28 A và 56 gam/mol. Tính khối lượng riêng của sắt biết rằng trong tinh thể các nguyên tử sắt chiếm 75% về thể tích còn lại là phần rỗng.(N= 6,02.1023 , 3,14 ) 2. Nguyên tử nguyên tố R có tổng số electron ở các phân lớp s là 7. a) Viết cấu hình electron nguyên tử của R. Xác định tên nguyên tố R. b) Với R có phân lớp 3d đã bão hoà, hoà tan hoàn toàn m gam một oxit của R trong dung dịch H2SO4 đặc, nóng sinh ra 0,56 lít (ở đktc) khí SO2 là sản phẩm khử duy nhất. Hấp thụ toàn bộ lượng khí SO2 trên vào 2 lít dung dịch KMnO4 vừa đủ thu được dung dịch T (coi thể tích dung dịch không thay đổi). - Viết các phương trình hoá học và tìm m. - Tính nồng độ mol/l của dung dịch KMnO4 đã dùng. Câu 2 (2,0 điểm): 1.Cho sơ đồ phản ứng: KClO3 (X1) clorua vôi CaCO3 (X2) Ca(NO3)2 (Y2) (Y1) (Y3) Na2SO4 (Y4) (Y5) PbS. (Y2 ) (X3) (Y1)  lưu huỳnh (Y6) (Y2) (Y3) (Y1) K2SO4 (Y7) PbS. Biết các chất X1, X2, X3 có phân tử khối thỏa mãn: X1+X2+X3 = 214; các chất Y1, Y2, Y3, Y4, Y5, Y6, Y7 là các hợp chất khác nhau của lưu huỳnh và có phân tử khối thoả mãn các điều kiện: Y1+Y7 = 174; Y2+Y5 = 112; Y3+Y4 = 154; Y5+Y6 = 166; mỗi mũi tên tương ứng với một phản ứng. Hãy viết các phương trình hóa học của các phản ứng theo sơ đồ trên. 2. Cho sơ đồ thí nghiệm như hình vẽ: DeThi.edu.vn
Bộ 30 Đề thi học sinh giỏi Hóa 10 (Có đáp án) - DeThi.edu.vn Hãy cho biết hiện tượng xảy ra trong thí nghiệm khi khóa K đóng, khóa K mở và giải thích. Biết các chất X, Y, Z, T trong mỗi thí nghiệm lần lượt là: Thí nghiệm 1: H2SO4 đặc, C, dung dịch KMnO4, dung dịch Br2. Thí nghiệm 2: dung dịch HCl, KMnO4, dung dịch KBr, dung dịch FeCl2. Câu 3 (2,0 điểm): 1. Cân bằng các phản ứng hóa học sau bằng phương pháp thăng bằng electron to a. CuFeSx O2  Cu2O + Fe3O4 SO2 b. Cr2S3 Mn(NO3 )2 K2CO3 K2CrO4 K2SO4 K2MnO4 NO CO2 c. C6 H5 CH CH2 KMnO4 C6 H5 COOK+K2CO3 MnO2 KOH H2O d. FeS HNO3 Fe(NO3 )3 H2SO4 NO N2O N2 H2O ( tỉ lệ các khí lần lượt là 1:2:3) 2. Giải thích hiện tượng khi thực hiện các phản ứng : a. Dẫn rất từ từ khí H2S vào dung dịch Cu(NO3 )3 . b. Nhỏ dung dịch FeCl2 vào hỗn hợp dung dịch gồm Ba(HSO4 )2 và KMnO4 . c. Dẫn khí oxi vào dung dịch FeCl2 . d. Nhỏ dung dịch axit sunfuric đặc vào đường saccarozo. Câu 4 (2,0 điểm): 1. Cho hỗn hợp A gồm 3 muối MgCl2 , NaBr, KI.Cho 93,4 gam hỗn hợp A tác dụng với 700 ml dung dịch AgNO3 2M .Sau khi phản ứng kết thúc thu được dung dịch D và kết tủa B. Lọc kết tủa B, cho 22,4 gam bột Fe vào dung dịch D. Sau khi phản ứng xảy ra hoàn toàn thu được chất rắn F và dung dịch E. Cho F vào dung dịch HCl dư tạo ra 4,48 lít khí hidro (đktc). Cho dung dịch NaOH dư vào dung dịch E thu được kết tủa , nung kết tủa trong không khí đến khối lượng không đổi thu được 24 gam chất rắn. a. Tính khối lượng kết tủa B. b. Hòa tan hết hỗn hợp chất rắn A trên vào nước thu được dung dịch X. Dẫn V lít khí clo sục vào dung dịch X , cô cạn dung dịch sau phản ứng thu được 66,2 gam chất rắn . Tính V ở đktc. 2.Cho 30,88 gam hỗn hợp Cu, Fe3O4 vào V ml dung dịch HCl 2M được dung dịch X và còn lại 1,28 gam chất rắn không tan. Cho AgNO3 dư tác dụng với dung dịch X được 0,56 lít khí (ở đktc) không màu hoá nâu trong không khí và m gam kết tủa. Biết các phản ứng xảy ra hoàn toàn. a) Viết các phương trình phản ứng xảy ra. b) Tính V và m? Câu 5 (2,0 điểm): 1. Dung dịch X là dung dịch HCl. Dung dịch Y là dung dịch NaOH. Cho 60 ml dung dịch X vào cốc chứa 100 gam dung dịch Y, tạo ra dung dịch chỉ chứa một chất tan. Cô cạn dung dịch thu được 14,175 gam chất rắn Z. Nung Z đến khối lượng không đổi, thì chỉ còn lại 8,775 gam chất rắn. a) Tìm nồng độ mol/l của dung dịch X, nồng độ phần trăm của dung dịch Y và công thức của Z. DeThi.edu.vn
Bộ 30 Đề thi học sinh giỏi Hóa 10 (Có đáp án) - DeThi.edu.vn b) Cho 16,4 gam hỗn hợp X1 gồm Al, Fe vào cốc đựng 840 ml dung dịch X. Sau phản ứng thêm tiếp 1600 gam dung dịch Y vào cốc. Khuấy đều cho phản ứng hoàn toàn, lọc lấy kết tủa đem nung trong không khí đến khối lượng không đổi thu được 13,1 gam chất rắn Y1. Tìm thành phần phần trăm theo khối lượng của mỗi kim loại trong hỗn hợp X1. 2. Hòa tan 25,85gam hỗn hợp gồm 2 kim loại Cu,Mg trong 116,375 gam dung dịch H 2 SO4 80%.Sau khi phản ứng xảy ra hoàn toàn chỉ thu được duy nhất dung dịch X. Thêm 500 ml dung dịch NaOH 0,2M và KOH 0,15M vào dung dịch X , lọc bỏ kết tủa thu được dung dịch Y. Cô cạn dung dịch Y được gam chất rắn khan. Tính % khối lượng của MgSO4 trong dung dịch X. Hết (Học sinh không được phép sử dụng bảng tuần hoàn hay bất cứ tài liệu nào) Họ và tên học sinh: Số báo danh: Chữ kí giám thị 1: Chữ kí giám thị 2: DeThi.edu.vn
Bộ 30 Đề thi học sinh giỏi Hóa 10 (Có đáp án) - DeThi.edu.vn SỞ GD&ĐT KỲ THI CHỌN HSG LỚP 10 THPT TRƯỜNG THPT . HƯỚNG DẪN CHẤM MÔN: HÓA HỌC Hướng dẫn chấm 06 gồm trang. Điể Câu Đáp án m 1. (1,0điểm) 56 Khối lượng của một nguyên tử sắt là m (g) Fe 6,02.1023 4 Thể tích của một nguyên tử sắt là :V (1,28.10 8 )3 (cm3 ) 3 m d= 10,59(g / cm3 ) V Vì sắt chỉ chiếm 74% thể tích trong tinh thể nên khối lượng riêng đúng của sắt là 74 d ' 10,59 7,84(g / cm3 ) 100 2. (1,0điểm) a. Trong vỏ nguyên tử của nguyên tố R electron phân bố vào các phân lớp s 1 theo thứ tự là: 1s2; 2s2; 3s2; 4s1 (2,0 đ) => Các cấu hình electron thỏa mãn là 1s22s22p63s23p64s1 => Z = 19 R là Kali 1s22s22p63s23p63d54s1 => Z = 24 R là Crom 1s22s22p63s23p63d104s1 => Z = 29 R là đồng b. Vì oxit của Cu tác dụng với dung dịch axit sunfuric đặc nóng tạo ra khí SO2 do đó là đồng (I) oxit (Cu O) n 0,025(mol) 2 SO2 to Cu2O + 2H2SO4  2CuSO4 + SO2 + 2H2O 0,025 0,025 (mol) => m=144.0,025=3,6 (g) 5SO2 + 2KMnO4 + 2H2O 2H2SO4 + K2SO4 + 2MnSO4 0,025 0,01 0,01 (mol) Nồng độ mol/l của dung dịch KMnO4 là 0,005 (M) 2 1. (1,0điểm) DeThi.edu.vn
Bộ 30 Đề thi học sinh giỏi Hóa 10 (Có đáp án) - DeThi.edu.vn Điể Câu Đáp án m (2 đ ) Đủ 22 phương trình cho 1,0 điểm, sai 3 phương trình trừ 0,1 điểm. KClO3 + 6HCl KCl + 3Cl2  + 3H2O. Cl2 + Ca(OH)2(khan) CaOCl2 + H2O. CaOCl2 + Na2CO3 CaCO3  + NaCl + NaClO. CaCO3 + 2HCl CaCl2 + CO2  + H2O. CaCl2 + 2AgNO3 Ca(NO3)2 + 2AgCl to 2KClO3  2KCl + 3O2. to O2 + S  SO2. SO2 + 2H2S 3S + 2H2O to S + H2  H2S to 2H2S + 3O2  2SO2 + 2H2O SO2 + Br2 + 2H2O H2SO4 + 2HBr H2SO4 + 2NaOH Na2SO4 + 2H2O Na2SO4 + Ba(HS)2 BaSO4  + 2NaHS NaHS + NaOH Na2S + H2O Na2S + Pb(NO3)2 PbS + 2NaNO3 o S + Fe t FeS FeS + 2HCl FeCl2 + H2S H2S + 4Br2 + 4H2O H2SO4 + 8HBr to 2H2SO4(đ) + Cu  CuSO4 + SO2  + 2H2O 5SO2 + 2KMnO4 + 2H2O K2SO4 + 2MnSO4 + 2H2SO4 K2SO4 + BaS BaSO4  + K2S K2S + Pb(NO3)2 PbS + 2KNO3. 2. (1,0điểm) Thí nghiệm 1: * Khi K đóng: khí sinh ra phải qua bình chứa Z, nếu bị Z hấp thụ thì không còn để phản ứng với T. to 2H2SO4đăc + C  CO2 + 2SO2 + 2H2O 5SO2 + 2KMnO4 + 2H2O 2H2SO4 + 2MnSO4 + K2SO4 . Chỉ bình chứa dd Z bị nhạt màu * Khi K mở: khí sinh ra không tiếp xúc với cả Z và T. 5SO2 + 2KMnO4 + 2H2O 2H2SO4 + 2MnSO4 + K2SO4 . SO2 + Br2 + 2H2O H2SO4 + 2HBr DeThi.edu.vn
Bộ 30 Đề thi học sinh giỏi Hóa 10 (Có đáp án) - DeThi.edu.vn Điể Câu Đáp án m Cả bình Z và T đều nhạt màu. Thí nghiệm 2: * Khi K đóng: 16HCl + 2KMnO4 2KCl + 2MnCl2 + 5Cl2 + 8H2O Cl2 + 2KBr 2KCl + Br2 Dung dịch Z đậm màu dần lên * Khi K mở: Cl2 + 2KBr 2KCl + Br2 Cl2 + 2FeCl2 2FeCl3 Dung dịch Z đậm màu dần lên và dung dịch T chuyển màu nâu đỏ 1. (1,0điểm) to a.12CuFeSx (11+12x)O2  6Cu2O + 4Fe3O4 12xSO2 b. Cr2S3 15Mn(NO3 )2 20K2CO3 2K2CrO4 3K2SO4 15K2MnO4 30NO 20CO2 c. 3C6 H5 CH CH2 10KMnO4 3C6 H5 COOK+3K2CO3 10MnO2 KOH 4H2O d. 49FeS 246HNO3 49Fe(NO3 )3 49H2SO4 9NO 18N2O 27N2 74H2O 2. (1,0điểm) a. Dẫn rất từ từ khí H2S vào dung dịch Cu(NO3 )3 . -Màu xanh của dung dịch nhạt dần đồng thời có kết tủa đen xuất hiện. PTHH : H2S Cu(NO3 )2 CuS  +2HNO3 b. Nhỏ dung dịch FeCl2 vào hỗn hợp dung dịch gồm Ba(HSO4 )2 và 3 KMnO . (2,0 4 đ) -Màu của dung dịch thuốc tím nhạt dần đồng thời có khí màu vàng lục mùi hắc thoát ra và có keert tủa trắng không tan. 10FeCl 24Ba(HSO ) 6KMnO 10Cl 3K SO 6MnSO 2 4 2 4 2 2 4 4 5Fe2 (SO4 )3 24BaSO4 24H2O c. Dẫn khí oxi vào dung dịch FeCl2 . -Xuất hiện kết tủa màu nâu đỏ, dung dịch dần chuyển sang màu vàng. PTHH : 12FeCl2 3O2 6H2O 4Fe(OH )3 8FeCl3 d. Nhỏ dung dịch axit sunfuric đặc vào đường saccarozo. -Màu trắng của đường dần chuyển sang màu vàng , rồi màu đen , có bọt khí màu đen tràn ra miệng cốc. H2SO4 H2SO4 hút nước làm hóa đen đường : C12 H22O11  12C 11H2O DeThi.edu.vn
Bộ 30 Đề thi học sinh giỏi Hóa 10 (Có đáp án) - DeThi.edu.vn Điể Câu Đáp án m H2SO4 oxi hóa C tạo khí đẩy C trào ra miệng cốc : C + 2H2SO4 CO2 2SO2 2H2O 1. (1,0điểm) a. Gọi a,b,c lần lượt là số mol của MgCl2 , NaBr, KI. Các phương trình phản ứng là : Cl Ag AgCl (1) Br Ag AgBr (2) I Ag AgI (3) Fe 2Ag 2Ag Fe2 (4) 2 Fe 2H H2 Fe (5) 2 Fe OH Fe(OH )2 (6) 4Fe(OH )2 O2 2H2O 4Fe(OH )3 (7) to 2Fe(OH )3  Fe2O3 +3H2O (8) 2 Mg OH Mg(OH )2 (9) to Mg(OH )2  MgO+H2O (10) 4,48 Theo (5) ta có n n 0,2(mol) Fe (5) H2 22,4 4 22,4 4,48 Theo (4) ta có n 0,2(mol); n + =0,2 2=0,4(mol) (2,0 Fe (4) 56 22,4 Ag (4) đ) Theo (1),(2),(3) ta có n 2a b c (0,7.2) 0,4 1 Ag+ m m m 160.0,1 40a 24 a 0,2(mol) ran Fe2O3 MgO mA 95.0,2 103b 166c 93,4 a 0,2 b 0,4 (t/m) mB 179,6gam c 0,2 b. Phương trình phản ứng là : Cl2 2I 2Cl I2 (1) Cl2 2Br 2Cl Br2 (2) Khi phản ứng (1) xảy ra hoàn toàn khối lượng muối giảm là 0,2(127- 35,5)=18,3g Khi cả phản ứng (1) và (2) xảy ra hoàn toàn khối lượng muối giảm là 36,1g Theo đề bài thì khối lượng muối giảm là 93,4-66,2=27,2g Có 18,3<27,2<36,1 nên chứng tỏ phản ứng (1) xảy ra hoàn toàn và có một phần phản ứng (2) xảy ra. Đặt số mol Brom phản ứng là x mol thì khối lượng muối giảm là 18,3+ x(80-35,5)=27,2 . Suy ra x=0,2 mol. DeThi.edu.vn
Bộ 30 Đề thi học sinh giỏi Hóa 10 (Có đáp án) - DeThi.edu.vn Điể Câu Đáp án m 1 Vậy n (0,2 0,2) 0,2(mol) V 4,48(l) Cl2 2 2. (2,0điểm) a) Phương trình phản ứng: (1) Fe3O4 + 8HCl → 2FeCl3 + FeCl2 + 4H2O (2) Cu + 2FeCl3 → 2FeCl2 + CuCl2 Vì thêm AgNO3 dư có khí thoát ra chứng tỏ ban đầu dư HCl. → Chất rắn dư là Cu Dung dịch X có chứa HCl dư, CuCl2 và FeCl2 Thêm AgNO3 dư (3) 3FeCl2 + 10AgNO3 + 4HCl → 3Fe(NO3)3 +10AgCl↓ + NO↑ + 2H2O (4) CuCl2 + 2AgNO3 → 2AgCl↓ + Cu(NO3)2 Nếu dư FeCl2, có phản ứng (5) FeCl2 + 2AgNO3 → 2AgCl↓ + Fe(NO3)2 (6) Fe(NO3)2 + AgNO3 → Ag↓ + Fe(NO3)3 Nếu dư HCl, có phản ứng (7) HCl + AgNO3 AgCl + HNO3 b) nNO = 0,025 (mol) Đặt số mol Fe3O4 là x (mol), từ (1) và (2) có số mol Cu = x mol 232x + 64x = 30,88 – 1,28 x = 0,1 (mol) FeCl2: 0,1.3 = 0,3 mol dd X CuCl2: 0,1 mol HCl n = 3n = 0,075 mol Trong (3) dư FeCl2 Xảy ra phản ứng (5), FeCl2 (3) NO (6); không có phản ứng (7) Theo (3), nHCldư = 4nNO = 4.0,025 = 0,1 (mol) Theo (2) nHClpư = 8x = 8.0,1 = 0,8 (mol) nHClbđ = 0,8 + 0,1 = 0,9 (mol) V = 0,9/2 = 0,45 lít Kết tủa gồm Ag, AgCl. Theo (5), (6) nAg = n = 0,3 – 0,075 = 0,225 (mol) FeCl2 (5) Theo (3), (4), (5), (6) n = 2n + 2n + n = 0,3.2 + 0,1.2 + 0,1 = 0,9 AgCl FeCl2 CuCl2 HCl (mol) DeThi.edu.vn
Bộ 30 Đề thi học sinh giỏi Hóa 10 (Có đáp án) - DeThi.edu.vn Điể Câu Đáp án m m = 0,225.108 + 0,9. 143,5 = 153,45 (gam) 1. (1,0điểm) (a) HCl + NaOH NaCl + H2O to Dd NaCl  NaCl.nH2O Z to NaCl.nH2O  NaCl + n H2O Do dung dịch thu được chỉ chứa một chất tan nên HCl và NaOH phản ứng vừa đủ với nhau. Có: nHCl = nNaOH = nNaCl = 8,775: 58,5 = 0,15 mol. 0,15 C (HCl) = = 2,5M M 0,06 0,15×40 C%(NaOH) = ×100% = 6% 100 Áp dụng định luật bảo toàn khối lượng ta có: nH2O = 14,175 - 8,775 = 5,4 gam; nH2O = 0,3 mol => n = 0,3: 0,15 = 2; Vậy công thức của Z là NaCl.2H2O. (b) Số mol HCl có trong 840 ml dung dịch X: nHCl = 0,84.2,5 = 2,1 mol 1600 6 Số mol NaOH có trong 1600 gam dung dịch Y: n 2,4mol 5 NaOH 100 40 (2,0 Al + 3 HCl AlCl3 + 3/2 H2 (1) đ) a 3a a Fe + 2 HCl FeCl2 + H2 (2) b 2b b Giả sử X1 chỉ có Al. Vậy số mol HCl cần dùng để hòa tan hết lượng Al là: 16,4 n 3 1,82 2,1 HCl 27 Giả sử X1 chỉ có Fe. Vậy số mol HCl cần dùng để hòa tan hết lượng Fe là: 16,4 n 2 0,59 2,1 HCl 56 Vậy với thành phần bất kì của Al và Fe trong X1 thì HCl luôn dư. Khi thêm dung dịch Y: HCl + NaOH NaCl + H2O (3) 2,1 - (3a + 2b) 2,1 - (3a + 2b) FeCl2 + 2 NaOH Fe(OH)2 + 2 NaCl (4) b 2b b AlCl3 + 3 NaOH Al(OH)3 + 3 NaCl (5) a 3a a Đặt số mol của Al và Fe trong 16,4 gam hỗn hợp X1 lần lượt là a và b. Có: DeThi.edu.vn
Bộ 30 Đề thi học sinh giỏi Hóa 10 (Có đáp án) - DeThi.edu.vn Điể Câu Đáp án m 27a + 56b = 16,4 (*) Tổng số mol NaOH tham gia các phản ứng (3), (4) và (5) là 2,1 mol => số mol NaOH dư là: 2,4- 2,1 = 0,3 mol. Al(OH)3 + NaOH NaAlO2 + 2 H2O a 0,3 Trường hợp 1: a ≤ 0,3, Al(OH)3 bị hòa tan hoàn toàn, kết tủa chỉ có Fe(OH)2. 4 Fe(OH)2 + O2 2 Fe2O3 + 4 H2O b b/2 Chất rắn Y1 là Fe2O3. b/2 = nFe2O3 = 13,1: 160 = 0,081875; => b = 0,16375 mol (*) => a = 0,2678 mol (≤ 0,3) => %Al = 27. 0,2678 .100: 16,4 = 44,09%; %Fe = 55,91%. Trường hợp 2: a > 0,3, Al(OH)3 bị hòa tan một phần, kết tủa có Fe(OH) 2 và Al(OH)3 dư. 2 Al(OH)3 Al2O3 + 3 H2O a - 0,3 (a - 0,3)/2 4 Fe(OH)2 + O2 2 Fe2O3 + 4 H2O b b/2 Chất rắn Y1 có Al2O3 và Fe2O3. 51 (a - 0,3) + 80 b = 13,1 ( ) Từ (*) và ( ) suy ra: a = 0,4; b = 0,1 => %Al = 27. 0,4 .100: 16,4 = 65,85%; %Fe = 34,15% 2. (1,0điểm) DeThi.edu.vn
Bộ 30 Đề thi học sinh giỏi Hóa 10 (Có đáp án) - DeThi.edu.vn ĐỀ SỐ 6 SỞ GD & ĐT QUẢNG TRỊ TRƯỜNG THPT CHUYÊN LÊ QUÝ ĐÔN ĐỀ THI ĐỀ NGHỊ HỘI THI HSG ĐỒNG BẰNG BẮC BỘ Môn: Hóa Học 10 Thời gian: 180 phút Bài số 01.2đ 1. Viết công thức Lewis, dự đoán cấu trúc hình học cho các phân tử sau đây: + XeO2F4, ICl4 , PCl4 , N3 . 2. Sử dụng thuyết VB hãy viết công thức của phân tử O2 và C2. Nghiên cứu tính chất của O2 và C2 người ta thu được các kết quả thực nghiệm sau: Phân tử Năng lượng liên kết, kJ/mol Độ dài liên kết, pm Từ tính O2 495 131 thuận từ C2 620 121 nghịch từ a. Kết quả thực nghiệm này có phù hợp với cấu tạo phân tử đưa ra bởi thuyết VB không biết rằng: EC=C trong C2H4 = 615 kJ/mol, ECC trong C2H2 = 812 kJ/mol, và EO-O trong H2O2 = 142 kJ/mol. b. Sử dụng thuyết MO hãy giải thích kết quả thực nghiệm thu được. Bài số 22đ 1. Kim loại kẽm kết tinh theo kiểu mạng lục phương đặc khít HCP với khối lượng riêng là 7,14 g/cm3. a. Tính các kích thước a và c ô mạng cơ sở của tinh thể kim loại kẽm. b. Tính bán kính nguyên tử kẽm theo pm. 2. Kẽm tác dụng với phi kim A tạo ra hợp chất ZnA, kết tinh theo kiểu mạng sphalerit. Phép phân tích nhiễu xạ tia X tinh thể ZnA cho biết cạnh ô mạng cơ sở a = 5,41 angstrom. a. Cho biết A là nguyên tố nào biết rằng khối lượng riêng của ZnA là 4,10 g/cm3. b. Tính khoảng cách gần nhất giữa hai nguyên tử Zn và A trong tinh thể ZnA. Bài số 3.2đ DeThi.edu.vn
Bộ 30 Đề thi học sinh giỏi Hóa 10 (Có đáp án) - DeThi.edu.vn 1. Iot phóng xạ, 131I, phát ra tia beta và gama với thời gian bán rã là 8,02 ngày. Nó thường được dùng phổ biến trong điều trị ung thư tuyến giáp dưới dạng dung dịch muối natri iodua-131. a. Viết phương trình cho phản ứng phân rã của iot phóng xạ 131I. b. Một liều 1,00 mL dung dịch natri iodua-131 với hoạt độ phóng xạ ban đầu 100 mCi được bơm vào máu một bệnh nhân khối lượng 70 kg. Sau hai ngày, khi lượng iot phóng xạ đã khuếch tán đều trong máu, một mẫu 1,00 mL máu được hút ra. Hoạt độ phóng xạ của 1,00 mL máu này là 1,68 10 2 mCi. Ước tính xem trong cơ thể bệnh nhân này có bao nhiêu mililit máu. 2. Xét phản ứng đơn giản: A  B Nồng độ ban đầu của A là 0,100 M . Sau 1 giờ nồng độ của A còn lại là 0,050 M. Cho biết nồng độ của A sau hai giờ nếu: a. phản ứng là bậc 0 đối với A. b. phản ứng là bậc 1 đối với A. Bài số 42đ 1. Metyl hydrazin (CH3NHNH2) và đinitơ tetroxit (N2O4) đã từng được dùng làm nhiên liệu cho tên lửa trong dự án Apollo II của NASA. Phản ứng này dễ xảy ra ở mọi nhiệt độ, tỏa ra rất nhiều nhiệt, sản phẩm đều là các chất khí không độc hại là những ưu điểm dễ thấy. N2O4(l) + N2H3CH3(l) H2O(k) + N2(k) + CO2(k) a. Cân bằng phản ứng trên bằng phương pháp thăng bằng electron với các số nguyên nhỏ nhất có thể. b. Sử dụng các thông số: Chất CH3NHNH2(l) N2O4(l) CO2(k) H2O(l) 0 H f, kJ/mol +53 +28,9 -393 -285,8 Nhiệt hóa hơi của nước: +40,7 kJ/mol , hãy tính nhiệt tỏa ra theo phương trình cân bằng ở phần 1. 2. Sử dụng các giá trị entanpy thu được từ thực nghiệm ở dưới đây hãy tính năng lượng mạng lưới tinh thể liti florua. H0 nguyên tử hóa tinh thể liti = +161 kJ mol 1 DeThi.edu.vn
Bộ 30 Đề thi học sinh giỏi Hóa 10 (Có đáp án) - DeThi.edu.vn 0 H nguyên tử hóa phân tử F2 = +159 kJ/mol F2 Năng lượng ion hóa thứ nhất của Li = +520 kJ mol 1 Ái lực electron của nguyên tử F = 328 kJ mol 1 1 Nhiệt hình thành của LiF(r) = 617 kJ mol Bài số 52đ Các năng lượng ion hóa kế tiếp nhau của hai nguyên tố X, Y trong chu kì 3 được cho ở bảng dưới đây: Nguyên tố Năng lượng ion hóa, kJ/mol I1 I2 I3 I4 I5 I6 I7 I8 X 577.5 1816,7 2744,8 11577 14842 18379 23326 27465 Y 1251,2 2298 3822 5158,6 6542 9362 11018 33604 1. Gọi tên, xác định vị trí của X, Y trong bảng tuần hoàn. 0 2. X tác dụng với Y tạo ra hợp chất Z có công thức XmYn. Ở điều kiện 1200 C – 1 atm thì khối lượng riêng của khí Z là 1,10 g/L. Giả thiết rằng Z xử sự một khí lí tưởng, xác định công thức hóa học của Z. 3. XmYn dễ đime hóa theo cân bằng: 2XmYn(k) X2mY2n(k) 0 Ở điều kiện 700 C, 1 atm, áp suất riêng phần của XmYn là 7,20%. a. Tính giá trị hằng số cân bằng Kp của phản ứng đime hóa. b. Tính áp suất riêng phần của X mYn trong hỗn hợp cân bằng ở điều kiện 700 0C, 0,1 atm. Bài số 6.2đ Hệ đệm cacbonat-axit cacbonic trong máu đóng một vai trò vô cùng quan trọng trong việc ổn định pH của máu. Cơ chế hoạt động của hệ đệm này liên quan đến các cân bằng sau đây: + – (1): H2CO3(dd) H ( dd) + HCO3 (dd) pKa1 = 6,37 + (2): HCO3 ( dd) H (dd) + HCO3 (dd) Ka2 = 10,32 + 14 (3): H2O(l) H (dd) + OH (dd) Kw = 1,0 10 0 1. Tính pH của dung dịch bão hòa khí CO2 ở 25 C – 1 atm. Coi như toàn bộ CO2 0 hòa tan ở dạng H2CO3. Độ tan của CO2 ở điều kiện 25 C – 1 atm là 2,04 g/L. 2. Tính pH của các dung dịch sau. DeThi.edu.vn
Bộ 30 Đề thi học sinh giỏi Hóa 10 (Có đáp án) - DeThi.edu.vn Dung dịch NaHCO3 0,1M Dung dịch Na2CO3 0,1M 3. Tỉ lệ nồng độ H2CO3/HCO3 trong máu nên được duy trì trong khoảng giá trị nào để ổn định pH của máu trong khoảng 7,40 0,05? 4. Biết rằng Hemoglobin vận chuyển O2 theo cân bằng: + HbH + O2 HbO2 + H Cho biết tác hại của việc sống trong điều kiện nồng độ cacbonic quá cao. Bài số 7.2đ Cho các phản ứng: (1): A(k) B(k) (2): X(r) + A(k) + H2O(l) H2SO4(dd) (3): X(r) + B(k) Y(k) (4): Y(k) + A(k) + H2O(l) H2SO4(dd) (5): Z(k) + X(r) T(k) (6): Pb(NO3)2 + T(k) D(r)  + E(dd) (7): D(r) + A(k) F(r) + B(k) (8): D(r) + B(k) G(r) + Y(k) Hoàn thành các phản ứng trên bằng cách tìm các chất vô cơ phù hợp để gán cho mỗi chữ cái in hoa, cân bằng phản ứng thu được. Bài số 8.2đ 1.1đ Cho pin điện hóa: Pt | H2(p = 1 atm), HAc 0,01M, NaAc 0,01M || NaCl 0,01M | AgCl, Ag Tính hằng số phân li của axit axetic ở 25 0C biết rằng: Sức điện động của pin bằng 0,622 V ở 250C. E0(Ag+/Ag) = +0,80 V T(AgCl) = 1,77 10 10 0 + E (2H /H2) = 0,000 V 0 + 0 + 0 2+ 2. Biết rằng: E (2H /H2) = 0,000 V; E (O2, 2H2O, 4H ) = 1,23 V; E (Cu /Cu) = +0,34V. Có thể sản xuất được CuSO4 bằng cách: 0 0 a. cho Cu vào dung dịch H2SO4 ở pH = 0, p = 1, t = 25 C atm hay không? 0 0 b. cho Cu vào dung dịch H2SO4 ở pH = 1, t = 25 C được sục khí oxy liên tục ở áp suất 0,50 atm, nồng độ được Cu2+ được duy trì 2M? DeThi.edu.vn
Bộ 30 Đề thi học sinh giỏi Hóa 10 (Có đáp án) - DeThi.edu.vn 2đ Bài số 9. Xử lí 13,16 gam hỗn hợp chất rắn X gồm hai muối khan KIOx và KIOy (y > x) bằng một lượng dư KI trong môi trường axit thu được 200 mL dung dịch A. a. Viết phương trình hóa học cho các phản ứng xảy ra dưới dạng ion rút gọn. b. Lấy 25 mL dung dịch A cho vào một bình định mức 150 mL, pha loãng bằng nước cất, điều chỉnh dung dịch về pH = 3, thêm nước đến vạch. Để chuẩn độ 25 mL dung dịch trong bình định mức này cần dùng 41,67 mL dung dịch Na 2S2O3 0,2M để đạt tới điểm cuối với chỉ thị hồ tinh bột. Cho biết công thức hóa học và phần trăm khối lượng của mỗi muối trong hỗn hợp đầu biết tỉ lệ mol của chúng là 2 : 1. Bài số 102đ Đốt cháy hoàn toàn a gam muối sunfua của sắt và đồng trong một bình kín có thể tích 5 lit chứa 1,2 mol khí oxi thu được 30,4 gam chất rắn X và hỗn hợp khí Y. Để nguội về nhiệt độ ban đầu thấy áp suất khí trong bình tăng thêm 22,5% so với trước khi phản ứng. Để oxi hóa hoàn toàn khí Y cần dùng vừa hết 255 mL dung dịch H2O2 2M. 1. Xác định giá trị của a. 2. Xác định công thức hai muối sunfua biết số nguyên tử S trong mỗi muối không vượt quá 5. 3. Hòa tan chất rắn X bằng một lượng dư H 2SO4 loãng thu được dung dịch Z. Cho bột sắt vào dung dịch Z đến khi bột sắt không tan được nữa thu được 250 mL dung dịch T, 15,04 gam chất rắn Q, và 1,344 lit khí hidro (đktc). Để chuẩn độ hết 25 mL dung dịch T trong môi trường axit cần dùng 60 mL dung dịch KMnO4. a. Cho biết nồng độ dung dịch KMnO4 đã dùng. b. Cho chất rắn Q vào 500 mL dung dịch HNO 3 thấy thoát ra 3,136 lit khí R (đktc) và còn lại 3,2 gam kim loại không tan. Cho biết công thức của khí R và nồng độ mol/L của dung dịch HNO3 đã dùng. HẾT Người ra đề: Nguyễn Trí Nguyên DeThi.edu.vn
Bộ 30 Đề thi học sinh giỏi Hóa 10 (Có đáp án) - DeThi.edu.vn SỞ GD & ĐT QUẢNG TRỊ TRƯỜNG THPT CHUYÊN LÊ QUÝ ĐÔN ĐÁP ÁN ĐỀ THI ĐỀ NGHỊ HỘI THI HSG ĐỒNG BẰNG BẮC BỘ Môn: Hóa học 10 Bài số 01.2đ 3. Viết công thức Lewis, dự đoán cấu trúc hình học cho các phân tử sau đây: + XeO2F4, ICl4 , PCl4 , N3 . 4. Sử dụng thuyết VB hãy viết công thức của phân tử O2 và C2. Nghiên cứu tính chất của O2 và C2 người ta thu được các kết quả thực nghiệm sau: Phân tử Năng lượng liên kết, kJ/mol Độ dài liên kết, pm Từ tính O2 495 131 thuận từ C2 620 121 nghịch từ c. Kết quả thực nghiệm này có phù hợp với cấu tạo phân tử đưa ra bởi thuyết VB không biết rằng: EC=C trong C2H4 = 615 kJ/mol, ECC trong C2H2 = 812 kJ/mol, và EO-O trong H2O2 = 142 kJ/mol. d. Sử dụng thuyết MO hãy giải thích kết quả thực nghiệm thu được. Đáp án: 1. 1đ Cấu trúc phân tử Phân tử Công thức Hình học cặp Hình học Công thức Lewis VSEPR electron hóa phân tử trị XeO2F4 XeO2F4L0 Bát diện Bát diện O F F Xe F F O + + ICl4 ICl4 L1 Lưỡng tháp Bập bênh Cl tam giác Cl + I Cl Cl DeThi.edu.vn
Bộ 30 Đề thi học sinh giỏi Hóa 10 (Có đáp án) - DeThi.edu.vn PCl4 PCl4 L1 Lưỡng tháp Bập bênh Cl tam giác Cl _ P Cl Cl N3 NN2L0 Thẳng Thẳng N N N 2. 1đ Liên kết hóa học 0,5đ a. Cấu tạo phân tử O2 và C2 theo thuyết VB: C C O O Kết quả thực nghiệm: Phân tử Năng lượng liên kết, kJ/mol Độ dài liên kết, pm Từ tính O2 495 131 thuận từ C2 620 121 nghịch từ C2H4 EC=C = 615 C2H2 ECC = 812 H2O2 EO-O = 142 -Phân tử C2: không phù hợp vì liên kết bốn C-C không thể có năng lượng nhỏ hơn liên kết ba. -Phân tử O2: phù hợp về mặt năng lượng liên kết nhưng không phù hợp về mặt từ tính. 0,5đ b. Theo thuyết MO, cấu hình electron của phân tử O2 và C2 lần lượt là: 2 * 2 2 * 2 2 2 2 * 1 * 1 O2: (1s) ( 1s) (2s) ( 2s) (2p) ( 1) ( 2) ( 1) ( 2) 2 * 2 2 * 2 2 2 C2: (1s) ( 1s) (2s) ( 2s) ( 1) ( 2) -Độ bội liên kết của phân tử C 2 hay O2 đều là 2. Điều này phù hợp với thực nghiệm. -Về mặt từ tính, C2 nghịch từ còn O2 thuận từ cũng phù hợp với thực nghiệm. -Sự có mặt của hai electron ở MO phản liên kết trong phân tử O2 làm cho liên kết đôi O=O trở nên kém bền hơn so với liên kết đôi C=C cho dù d(O=O) < d(C=C). HS không giải thích được ý cuối cùng, chỉ cho 0,25đ phần b. Bài số 22đ 1. Kim loại kẽm kết tinh theo kiểu mạng lục phương đặc khít HCP với khối lượng riêng là 7,14 g/cm3. DeThi.edu.vn
Bộ 30 Đề thi học sinh giỏi Hóa 10 (Có đáp án) - DeThi.edu.vn c. Tính các kích thước a và c ô mạng cơ sở của tinh thể kim loại kẽm. d. Tính bán kính nguyên tử kẽm theo pm. 2. Kẽm tác dụng với phi kim A tạo ra hợp chất ZnA, kết tinh theo kiểu mạng sphalerit. Phép phân tích nhiễu xạ tia X tinh thể ZnA cho biết cạnh ô mạng cơ sở a = 5,41 angstrom. c. Cho biết A là nguyên tố nào biết rằng khối lượng riêng của ZnA là 4,10 g/cm3. d. Tính khoảng cách gần nhất giữa hai nguyên tử Zn và A trong tinh thể ZnA theo pm. Đáp án: 1. Kẽm kết tinh theo kiểu mạng lục phương đặc khít HCP: Z = 4 0,5đ 3 2 8 3 23 3 a. Vô mạng = 3 a a = 3 2 a = 9,128 10 cm 2 3 a = 2,78 10 8 cm = 2,78 angstrom 8 c = a = 4,54 angstrom 3 b.0,5đ r = 1,39 angstrom = 139 pm 2. 3 0,5đ NA a a. MZnA = = 97,7 g/mol A = 32,31 g/mol Z A là S. b. 0,5đ Xét một ô mạng cơ sở sphalerit ZnS cạnh a, và khoảng cách gần nhất giữa hai nguyên tử Zn-S được kí hiệu là d(Zn-S). 2 109,50 Ta có: a = 2d(Zn-S)sin 2 2 2 d(Zn-S) = a 4sin(109,50 / 2) 2 = 5,41 4sin(109,50 / 2) = 234,2 angstroms = 234,2 pm Bài số 3.2đ DeThi.edu.vn
Bộ 30 Đề thi học sinh giỏi Hóa 10 (Có đáp án) - DeThi.edu.vn 1. Iot phóng xạ, 131I, phát ra tia beta và gama với thời gian bán rã là 8,02 ngày. Nó thường được dùng phổ biến trong điều trị ung thư tuyến giáp dưới dạng dung dịch muối natri iodua-131. a. Viết phương trình cho phản ứng phân rã của iot phóng xạ 131I. b. Một liều 1,00 mL dung dịch natri iodua-131 với hoạt độ phóng xạ ban đầu 100 mCi được bơm vào máu một bệnh nhân khối lượng 70 kg. Sau hai ngày, khi lượng iot phóng xạ đã khuếch tán đều trong máu, một mẫu 1,00 mL máu được hút ra. Hoạt độ phóng xạ của 1,00 mL máu này là 1,68 10 2 mCi. Ước tính xem trong cơ thể bệnh nhân này có khoảng bao nhiêu lit máu. 2. Xét phản ứng đơn giản: A  B Nồng độ ban đầu của A là 0,100 M . Sau 1 giờ nồng độ của A còn lại là 0,050 M. Cho biết nồng độ của A sau hai giờ nếu: a. phản ứng là bậc 0 đối với A. b. phản ứng là bậc 1 đối với A. Đáp án: 1. 131 0 131 a. 53 I 1e + 54 Xe +  b. Gọi Vt là tổng thể tích máu trong cở thể bệnh nhân được tiêm 1,00 mL dung dịch 131I 100 mCi. Hoạt độ phóng xạ trong gây ra bởi sự phân rã của 131I sau hai ngày trên 1,00 mL máu của bênh nhân là: ln 2 1mL 2 A = (100 mCi e 8.02 ) = 1,68 10 2 mCi Vt Vt = 5007 mL 5 L 2. a. [A] = [A]0 k.t Khi t = 1h thì [A] = 0,05: 0,05 = 0,1 k . 1 k = 0,05 (mol.l 1.h 1) Sau 2 giờ, [A] = 0,1 0,05 2 = 0 k.t b. [A] = [A]0 . e DeThi.edu.vn
Bộ 30 Đề thi học sinh giỏi Hóa 10 (Có đáp án) - DeThi.edu.vn Khi t = 1h thì [A] = 0,05 1 [A] 1 0,1 k = ln 0 = ln = ln2 t [A] 1 0,05 Sau 2h nồng độ của A là : -k.t [A] = [A]0.e -ln2.2 = [A]0 . e = 0,025 M Bài số 42đ 1. Metyl hydrazin (CH3NHNH2) và đinitơ tetroxit (N2O4) đã từng được dùng làm nhiên liệu cho tên lửa trong dự án Apollo II của NASA. Phản ứng này dễ xảy ra ở mọi nhiệt độ, tỏa ra rất nhiều nhiệt, sản phẩm đều là các chất khí không độc hại là những ưu điểm dễ thấy. N2O4(l) + N2H3CH3(l) H2O(k) + N2(k) + CO2(k) a. Cân bằng phản ứng trên bằng phương pháp thăng bằng electron với các số nguyên nhỏ nhất có thể. b. Sử dụng các thông số: Chất CH3NHNH2(l) N2O4(l) CO2(k) H2O(l) 0 H f, kJ/mol +53 +28,9 -393 -285,8 Nhiệt hóa hơi của nước: +40,7 kJ/mol , hãy tính nhiệt tỏa ra theo phương trình cân bằng ở phần 1. 2. Sử dụng các giá trị entanpy thu được từ thực nghiệm ở dưới đây hãy tính năng lượng mạng lưới tinh thể liti florua. H0 nguyên tử hóa tinh thể liti = +161 kJ mol 1 0 H nguyên tử hóa phân tử F2 = +159 kJ/mol F2 Năng lượng ion hóa thứ nhất của Li = +520 kJ mol 1 Ái lực electron của nguyên tử F = 328 kJ mol 1 1 Nhiệt hình thành của LiF(r) = 617 kJ mol Đáp án: 1. 0,5đ +4 a. 2N + 8e N2 | 5 +1 +4 N2H3CH3 6H + C + N2 + 10e | 4 DeThi.edu.vn
Bộ 30 Đề thi học sinh giỏi Hóa 10 (Có đáp án) - DeThi.edu.vn 5N2O4(l) + 4N2H3CH3(l) 12H2O(k) + 9N2(k) + 4CO2(k) b.0,5đ Nhiệt hình thành tiêu chuẩn của nước ở thể khí: 0 H2(k) + 0,5O2(k) H2O(l) H f(H2O(l)) = -285,8 kJ/mol 0 H2O(l) H2O(k) H vaf = +40,7 kJ/mol 0 H2(k) + 0,5O2(k) H2O(k) H f(H2O(k)) = -285,8 + 40,7 = -245,1 kJ/mol Hiệu ứng nhiệt của phản ứng: 5N2O4(l) + 4N2H3CH3(l) 12H2O(k) + 9N2(k) + 4CO2(k) 0 H r = 12 (-245,1) + 4 (-393) 4 (+53) 5 (+28,9) = -4872,1 kJ 1đ 1 2. Li(r) Li(k) H1 = +161 kJ mol + 1 Li(k) Li (k) + 1e H2 = +520 kJ mol 1 F2(k) 2F(k) H3 = +159 kJ mol 1 F(k) + 1e F (k) H4 = 328 kJ mol + Li (k) + F (k) LiF(r) Htt = ? 1 1 Li(r) + F2(k) LiF(r) Hf(LiF(r)) = 617 kJ mol 2 Theo định luật Hess ta có: Hf(LiF(r)) = H1 + H2 + 0,5 H3 + H4 + Htt Htt = 617 [161 + 520 + 79,5 328] = 1050 kJ mol 1 Bài số 52đ Các năng lượng ion hóa kế tiếp nhau của hai nguyên tố X, Y trong chu kì 3 được cho ở bảng dưới đây: Nguyên tố Năng lượng ion hóa, kJ/mol I1 I2 I3 I4 I5 I6 I7 I8 X 577.5 1816.7 2744.8 11577 14842 18379 23326 27465 Y 1251.2 2298 3822 5158.6 6542 9362 11018 33604 1. Gọi tên, xác định vị trí của X, Y trong bảng tuần hoàn. DeThi.edu.vn
Bộ 30 Đề thi học sinh giỏi Hóa 10 (Có đáp án) - DeThi.edu.vn 0 2. X tác dụng với Y tạo ra hợp chất Z có công thức XmYn. Ở điều kiện 1200 C – 1 atm thì khối lượng riêng của khí Z là 1,10 g/L. Giả thiết rằng Z xử sự một khí lí tưởng, xác định công thức hóa học của Z. 3. XmYn dễ đime hóa theo cân bằng: 2XmYn(k) X2mY2n(k) 0 Ở điều kiện 700 C, 1 atm, áp suất riêng phần của XmYn là 7,20%. a. Tính giá trị hằng số cân bằng Kp của phản ứng đime hóa. b. Tính áp suất riêng phần của X mYn trong hỗn hợp cân bằng ở điều kiện 700 0C, 0,1 atm. Đáp án: 1.0,5đ Dễ dàng nhận thấy: Năng lượng ion hóa thứ tư của X tăng đột biến, chứng tỏ X 3+ đã có cấu hình electron bền vững của khí hiếm. Nguyên tố X thuộc nhóm IIIA, chu kì 3, đó là Al. Năng lượng ion hóa thứ bảy của Y tăng đột biến, chứng tỏ Y 7+ đã có cấu hình electron bền vững của khí hiếm. Nguyên tố Y thuộc nhóm VIIA, chu kì 3, đó là Cl. 1 1 0,5đ 1mol 0,0821LatmK mol 1473K 2. MZ = 1,10 = 132,9 g/mol 1atm Vậy, Z là AlCl3 3. 2AlCl3 Al2Cl6 0,5đ p(Al2Cl6 ) 1 0,072 a. Kp = 2 = 2 = 179,01 p (AlCl3 ) 0,072 b.0,5đ Ở áp suất 0,1 atm: p(Al2Cl6 ) Kp = 2 = 179,01 p (AlCl3 ) 0,1 p(AlCl3 ) 2 = 179,01 p (AlCl3 ) p(AlCl3) = 0,021 atm Bài số 6.2đ Hệ đệm cacbonat-axit cacbonic trong máu đóng một vai trò vô cùng quan trọng trong việc ổn định pH của máu. Cơ chế hoạt động của hệ đệm này liên quan đến các cân bằng sau đây: + – (1): H2CO3(dd) H ( dd) + HCO3 (dd) pKa1 = 6,37 DeThi.edu.vn
Bộ 30 Đề thi học sinh giỏi Hóa 10 (Có đáp án) - DeThi.edu.vn + (2): HCO3 ( dd) H (dd) + HCO3 (dd) Ka2 = 10,32 + 14 (3): H2O(l) H (dd) + OH (dd) Kw = 1,0 10 0 1. Tính pH của dung dịch bão hòa khí CO2 ở 25 C – 1 atm. Coi như toàn bộ CO2 0 hòa tan ở dạng H2CO3. Độ tan của CO2 ở điều kiện 25 C – 1 atm là 2,04 g/L. 2. Tính pH của các dung dịch sau. Dung dịch NaHCO3 0,1M Dung dịch Na2CO3 0,1M 3. Tỉ lệ nồng độ H2CO3/HCO3 trong máu nên được duy trì trong khoảng giá trị nào để ổn định pH của máu trong khoảng 7,40 0,05? 4. Biết rằng Hemoglobin vận chuyển O2 theo cân bằng: + HbH + O2 HbO2 + H Cho biết tác hại của việc sống trong điều kiện nồng độ cacbonic quá cao. Đáp án: 0 a. C (H2CO3) = 0,033 mol/L + – –7 (1): H2CO3(dd) H ( dd) + HCO3 (dd) Ka1 = 4,27 10 + –11 (2): HCO3 ( dd) H (dd) + HCO3 (dd) Ka2 = 4,79 10 + 14 (3): H2O(l) H (dd) + OH (dd) Kw = 1,0 10 Điều kiện proton: + 2 [H ] = [HCO3 ] + 2[CO3 ] + [OH ] K C K K C K = a1 0 + 2 a1 a2 0 + w [H ] [H ]2 [H ] + 3 + [H ] (Kw + Ka1C0)[H ] 2Ka1Ka2C0 = 0 [H+]3 4,27 10–8 [H+] 4,09 10–18= 0 [H+] = 2,07 10 4 M pH = 3,68 b. + NaHCO3 Na + HCO3 + 2 –11 HCO3 + H2O H3O + CO3 Ka2 = 4,79 10 1 HCO3 + H2O OH + H2CO3 Kb2 = KwKa1 + 14 H2O H + OH Kw = 1,0 10 Điều kiện proton: + [H ] = [OH ] + [HCO3 ] [H2CO3] DeThi.edu.vn
Bộ 30 Đề thi học sinh giỏi Hóa 10 (Có đáp án) - DeThi.edu.vn Kw Ka2C0 [H ]C0 = + [H ] [H ] Ka1 + 2 C0 [H ] (1 + ) = Kw + Ka1C0 Ka2 + 9 [H ] = Ka1Ka2 = 4,52 10 pH = 8,34 + 2 Na2CO3 2Na + CO3 2 1 4 CO3 + H2O HCO3 + OH Kb1 = KwKa2 = 2,13 10 1 8 HCO3 + H2O H2CO3 + OH Kb2 = KwKa1 = 2,38 10 + 14 H2O H + OH Kw = 1,0 10 Điều kiện proton: + [H ] = [OH ] [HCO3 ] 2[H2CO3] 2 + Kw [H ]C0 [H ] C0 [H ] = 2 [H ] Ka2 Ka1Ka2 + 3 + 2 2C0[H ] + (Ka1Ka2 + Ka1C0)[H ] KwKa1Ka2 = 0 0,2[H+]3 + 4,27 10–8 [H+]2 2,045 10 31 = 0 [H+] = 2,19 10 12 M pH = 11,66 [HCO3 ] c. pH = pKa1 + lg [H2CO3 ] [HCO ] = 6,37 + lg 3 [H2CO3 ] [HCO ] [HCO ] Khi pH = 7,45: lg 3 = 1,08 3 = 12,02 [H2CO3 ] [H2CO3 ] [HCO ] [HCO ] Khi pH = 7,35: lg 3 = 0,98 3 = 9,55 [H2CO3 ] [H2CO3 ] d. Khi hít quá nhiều CO2, pH trong máu giảm xuống, cân bằng + HbH + O2 HbO2 + H chuyển dịch theo chiều nghịch và khả năng vận chuyển oxy của hemoglobin giảm xuống. Bài số 7.2đ Cho các phản ứng: (1): A(k) B(k) (2): X(r) + A(k) + H2O(l) H2SO4(dd) DeThi.edu.vn
Bộ 30 Đề thi học sinh giỏi Hóa 10 (Có đáp án) - DeThi.edu.vn (3): X(r) + B(k) Y(k) (4): Y(k) + A(k) + H2O(l) H2SO4(dd) (5): Z(k) + X(r) T(k) (6): Pb(NO3)2 + T(k) D(r)  + E(dd) (7): D(r) + A(k) F(r) + B(k) (8): D(r) + B(k) G(r) + Y(k) Hoàn thành các phản ứng trên bằng cách tìm các chất vô cơ phù hợp để gán cho mỗi chữ cái in hoa, cân bằng phản ứng thu được. Đáp án: (1): 2O3(k) 3O2(k) (2): S(r) + O3(k) + H2O(l) H2SO4(dd) (3): S(r) + O2 (k) SO2 (k) (4): 3SO2 (k) + O3(k) + 3H2O(l) 3H2SO4(dd) (5): H2(k) + S(r) H2S(k) (6): Pb(NO3)2 + H2S (k) PbS(r) + 2HNO3(dd) (7): PbS (r) + 2O3(k) PbSO4(r) + O2(k) t0 (8): 2PbS(r) + 3O2(k)  2PbO(r) + 2SO2(k) A: O3 B: O2 X: S Y: SO2 Z: H2 T: H2S D: PbS E: Pb(NO3)2 G: PbO Bài số 8.2đ 1. Cho pin điện hóa: Pt | H2(p = 1 atm), HAc 0,01M, NaAc 0,01M || NaCl 0,01M | AgCl, Ag Tính hằng số phân li của axit axetic ở 25 0C biết rằng: Sức điện động của pin bằng 0,622 V ở 250C. E0(Ag+/Ag) = +0,80 V T(AgCl) = 1,77 10 10 0 + E (2H /H2) = 0,000 V 0 + 0 + 0 2+ 2. Biết rằng: E (2H /H2) = 0,000 V; E (O2, 2H2O, 4H ) = 1,23 V; E (Cu /Cu) = +0,34V. Có thể sản xuất được CuSO4 bằng cách: 0 0 c. cho Cu vào dung dịch H2SO4 ở pH = 0, p = 1, t = 25 C atm hay không? 0 0 d. cho Cu vào dung dịch H2SO4 ở pH = 1, t = 25 C được sục khí oxy liên tục ở áp suất 0,50 atm, nồng độ được Cu2+ được duy trì 2M? DeThi.edu.vn
Bộ 30 Đề thi học sinh giỏi Hóa 10 (Có đáp án) - DeThi.edu.vn Đáp án: 1.1đ Tính E0(AgCl/Ag, Cl ) + 0 + Ag (dd) + 1e Ag(r) E (Ag /Ag) = +0,80V + 10 AgCl(r) Ag (dd) + Cl (dd) T = 1,77 10 0 AgCl(r) + 1e Ag(r) + Cl (dd) E (AgCl/Ag, Cl ) Ta có: E0(AgCl/Ag, Cl ) = E0(Ag+/Ag) = +0,80V + 0,059lg(1,77 10 10) = 0,2246 V 1 E(AgCl/Ag, Cl ) = E0(AgCl/Ag, Cl ) + 0,059lg [Cl ] = 0,2246 + 0,059lg(100) = 0,3426 V Bỏ qua sự phân li của HAc ta có: [H ][Ac ] + C0 (HA) Ka = [H ] = Ka = Ka [HAc] C0 (Ac ) 2 + 0 + 0,059 [H ] E(2H /H2) = E (2H /H2) + lg 2 p(H2 ) = 0,059lg[H+] = 0,059lgKa Epin = 0,6220 V 0,3426 0,059lgKa = 0,6220 5 Ka = 1,84 10 2. 1đ a. Cu2+ + 2e Cu E0(Cu2+/Cu) = +0,34V + 0 + 2H + 2e H2 E (2H /H2) = 0,00V + 2+ 0 Cu + 2H Cu + H2 E pư = 0,00 V 0,34 V = 0,34V Không thể sản xuất được CuSO4 bằng cách cho Cu vào dung dịch H2SO4 ở điều kiện: pH = 0, 250C, 1 atm. b. Cu2+ + 2e Cu E0(Cu2+/Cu) = +0,34V + 0 + O2 + 4e + 4H 2H2O E (O2, 2H2O, 4H ) = +1,23V + 2+ 0 2Cu + O2 + 4H 2Cu + 2H2O E pư = 1,23 V 0,34V = +0,89V DeThi.edu.vn
Bộ 30 Đề thi học sinh giỏi Hóa 10 (Có đáp án) - DeThi.edu.vn 4 0,059 [H ] p(O2 ) Epư = E0pư lg 4 [Cu2 ]2 0,059 (0,1)4 0,5 = 0,89 + lg 4 22 = 0,82 V Có thể sản xuất được CuSO4 bằng cách cho Cu vào dung dịch H2SO4 ở pH = 1, t0 = 250C được sục khí oxy liên tục ở áp suất 0,50 atm, nồng độ được Cu2+ được duy trì 2M. 2đ Bài số 9. Xử lí 13,16 gam hỗn hợp chất rắn X gồm hai muối khan KIOx và KIOy (y > x) bằng một lượng dư KI trong môi trường axit thu được 200 mL dung dịch A. a. Viết phương trình hóa học cho các phản ứng xảy ra dưới dạng ion rút gọn. b. Lấy 25 mL dung dịch A cho vào một bình định mức 150 mL, pha loãng bằng nước cất, điều chỉnh dung dịch về pH = 3, thêm nước đến vạch. Để chuẩn độ 25 mL dung dịch trong bình định mức này cần dùng 41,67 mL dung dịch Na 2S2O3 0,2M để đạt tới điểm cuối với chỉ thị hồ tinh bột. Cho biết công thức hóa học và phần trăm khối lượng của mỗi muối trong hỗn hợp đầu biết tỉ lệ mol của chúng là 2 : 1. Đáp án: + a. 2IOx + (4x – 2)I + 4xH 2xI2 + 2xH2O + 2IOy + (4y – 2)I + 4yH 2yI2 + 2yH2O b. Gọi số mol của KIOx và KIOy trong 11,02 gam hỗn hợp lần lượt là a và b. mhh = 13,16 g 166(a + b) + 16(ax + by) = 13,16 (1) + 2IOx + (4x – 2)I + 4xH 2xI2 + 2xH2O mol: a ax + 2IOy + (4y – 2)I + 4yH 2yI2 + 2yH2O mol: b by Số mol I2 trong 25 mL dung dịch cuối cùng đem chuẩn độ: 25 25 ax by n(I2) = (ax + by) = mol 200 150 48 Phản ứng chuẩn độ: 2 2 I2 + 2S2O3 S4O6 + 2I DeThi.edu.vn
Bộ 30 Đề thi học sinh giỏi Hóa 10 (Có đáp án) - DeThi.edu.vn 2 3 3 n(S2O3 ) = (41,67 10 L) 0,2 mol/L = 8,334 10 mol ax by = 4,167 10 3 48 ax + by = 0,2 (2) Từ (1) và (2) ta có: a + b = 0,06 (3) Theo bài ra: a = 2b (4) Giải (3) và (4) ta có: a = 0,04; b = 0,02. Khi đó (2) được viết lại: 2x + y = 10 Lập bảng giá trị tính y theo x: x 1 2 3 4 y 8 6 4 2 Chỉ có cặp x = 3, y = 4 thỏa mãn. Hai muối ban đầu là KIO3 và KIO4. Phần trăm khối lượng của mỗi muối trong hỗn hợp đầu: 214 0,04 %m(KIO3) = 100% = 65,05% 13,16 230 0,02 %m(KIO4) = 100% = 34,95% 13,16 Bài số 102đ Đốt cháy hoàn toàn a gam muối sunfua của sắt và đồng trong một bình kín có thể tích 5 lit chứa 1,2 mol khí oxi thu được 30,4 gam chất rắn X và hỗn hợp khí Y. Để nguội về nhiệt độ ban đầu thấy áp suất khí trong bình tăng thêm 22,5% so với trước khi phản ứng. Để oxi hóa hoàn toàn khí Y cần dùng vừa hết 255 mL dung dịch H2O2 2M. 1. Xác định giá trị của a. 2. Xác định công thức hai muối sunfua biết số nguyên tử S trong mỗi muối không vượt quá 5. 3. Hòa tan chất rắn X bằng một lượng dư H 2SO4 loãng thu được dung dịch Z. Cho bột sắt vào dung dịch Z đến khi bột sắt không tan được nữa thu được 250 mL dung dịch T, 15,04 gam chất rắn Q, và 1,344 lit khí hidro (đktc). Để chuẩn độ hết 25 mL dung dịch T trong môi trường axit cần dùng 60 mL dung dịch KMnO4. a. Cho biết nồng độ dung dịch KMnO4 đã dùng. DeThi.edu.vn
Bộ 30 Đề thi học sinh giỏi Hóa 10 (Có đáp án) - DeThi.edu.vn b. Cho chất rắn Q vào 500 mL dung dịch HNO 3 thấy thoát ra 3,136 lit khí R (đktc) và còn lại 3,2 gam kim loại không tan. Cho biết công thức của khí R và nồng độ mol/L của dung dịch HNO3 đã dùng. Đáp án: 1. 2FexSy + (2y + 1.5x)O2 xFe2O3 + 2ySO2 a (y + 0,75x)a 0,5ax ay CumSn + (n + 0,5m)O2 mCuO + nSO2 b (n + 0,5m)b mb nb Ta có: ay + nb (y + 0,75x)a (n + 0,5m)b = 0,21 0,75ax 0,5mb = 0,21 (1) Khối lượng hai oxit là 30,4 gam: 80ax + 80ay = 30,4 (2) Giải (1) và (2) ta có: ax = 0,32; mb = 0,06 Số mol SO2 sinh ra: SO2 + H2O2 H2SO4 n(SO2) = n(H2O2) = 0,51 mol ay + nb = 0,51 (3) Khối lượng hai muối sunfua là a gam: 56ax + 32ay + 64mb + 32nb = a 56 0,32 + 64 0,06 + 32 0,51 = 38,08 2. Ta có: ax = 0,32 (1) bm = 0,06 (2) ay + nb = 0,51 (3) Nếu x = 1 thì a = 0,32. Khi đó (3) trở thành: 0,32y + nb = 0,51 y = 1 và nb = 0,19 Ta có ngay: m/n = 0,19/0,06 = 19/6 (loại) Nếu x = 2 thì a = 0,16 Khi đó (3) trở thành: 0,16y + nb = 0,51 Xuất hiện các trường hợp con: y = 1, nb = 0,35 m/n = 6/35 (loại) y = 2, nb = 0,19 m/n = 6/19 (loại) DeThi.edu.vn
Bộ 30 Đề thi học sinh giỏi Hóa 10 (Có đáp án) - DeThi.edu.vn y = 3, nb = 0,03 m/n = 0,06/0,03 = 2/1: nhận Công thức của sunfua đồng là Cu2S Do y = 3 và nb = 0,03 nên ta có: ay = 0,48 x/y = ax/ay = 0,32/0,48 = 2/3. Công thức của sunfua sắt là Fe2S3. 3. a. n(Fe3+) = ax = 0,32 n(Cu2+) = bm = 0,06 Fe + 2Fe3+ 3Fe2+ Fe + Cu2+ Fe2+ + Cu + 2+ Fe + 2H Fe + H2 2+ n(Fe )sau = 0,32 1,5 + 0,06 + 0,06 = 0,60 mol Trong 25 mL: n(Fe2+) = 0,06 mol n(KMnO4) = 0,012 mol M C (KMnO4) = 0,012/0,06 = 0,2 M b. Chất rắn Q gồm 0,06 mol Cu: 3,84 gam 0,2 mol Fe: 11,2 gam. Sau phản ứng còn dư 3,2 gam Cu, dung dịch thu được chứa Fe2+, Cu2+ Fe Fe2+ + 2e 0,2 0,4 Cu Cu2+ + 2e 0,01 0,02 n(R) = 0,14 mol ne nhường = 0,42 khí R là NO n(HNO3) = 0,14 + 0,2 2 + 0,01 2 = 0,56 mol c(HNO3) = 1,12 mol/L HẾT DeThi.edu.vn
Bộ 30 Đề thi học sinh giỏi Hóa 10 (Có đáp án) - DeThi.edu.vn ĐỀ SỐ 7 Trường THPT Trần Đăng Ninh ĐỀ THI ĐỀ NGHỊ MÔN HÓA HỌC LỚP 10 CHỌN HỌC SINH GIỎI CỤM Thời gian làm bài: 180 phút ( không kể thời gian phát đề) ___ Câu I (4,0 điểm) 1. (2 điểm) a. Dùng phương pháp sunfat điều chế được những chất nào trong số các chất sau đây: HF, HCl, HBr, HI? Giải thích? Viết các phương trình phản ứng và ghi rõ điều kiện của phản ứng (nếu có)? b. Ion nào trong số các ion sau đây có bán kính nhỏ nhất? Giải thích? Li+, Na+, K+, Be2+, Mg2+ 2. (2 điểm) a. Tính bán kính nguyên tử gần đúng của Ca ở 20 0C, biết tại nhiệt độ đó khối lượng riêng của Ca bằng 1,55 g/cm 3. Giả thiết trong tinh thể các nguyên tử Ca dạng hình cầu, có độ đặc khít là 74% (cho Ca = 40,08). b. Có 3 bình mất nhãn, mỗi bình chứa 1 dung dịch hỗn hợp sau: Na 2CO3 và K2SO4; NaHCO3 và K2CO3; NaHCO3 và K2SO4. Trình bày phương pháp hóa học để nhận biết 3 bình này mà chỉ được dùng thêm dung dịch HCl và dung dịch Ba(NO3)2 làm thuốc thử. Câu Il (4,0 điểm) 2. (2,5 điểm) Viết các PTPƯ thực hiện sơ đồ biến hoá sau : 3 6 9 12 15 A1 A2 A3 A4 A5 A6 2 5 8 11 14 17 A 1 A A A A A A 4 7 10 13 16 B1 B2 B3 B4 B5 B6 Biết A là hợp chất tạo từ hai nguyên tố X và Y cùng ở chu kì 3. X có 1 electron lớp ngoài cùng, Y có 7 electron lớp ngoài cùng. 2. (1,5 điểm) Cho 20,4 gam hỗn hợp X gồm Zn, Fe, Al tác dụng với dung dịch HCl dư thu được 10,08 lít H2 ở đktc. Mặt khác cho 0,2 mol hỗn hợp X tác dụng vừa đủ với 6,16 lít Cl2 ở đktc. Xác định khối lượng mỗi kim loại trong 20,4 gam hỗn hợp X? Câu Ill (4,0 điểm) DeThi.edu.vn
Bộ 30 Đề thi học sinh giỏi Hóa 10 (Có đáp án) - DeThi.edu.vn 1. (2,5 điểm) Hợp chất M có công thức AB3. Tổng số hạt proton trong phân tử M là 40. Trong thành phần hạt nhân của A cũng như B đều có số hạt proton bằng nơtron. A thuộc chu kì 3 trong bảng HTTH . d. Xác định A, B. Viết cấu hình electron của A và B. e. Xác định các loại liên kết có trong phân tử AB3 . 2- f. Mặt khác ta cũng có ion AB3 . Trong các phản ứng hoá học của AB3 chỉ 2- thể hiện tính oxi hóa còn AB3 vừa thể hiện tính oxi hóa, vừa thể hiện tính khử. Hãy giải thích hiện tượng trên. Cho ví dụ minh họa. 2. (1,5 điểm) Viết các phương trình phản ứng tạo ra (trực tiếp) KCl từ kali và hợp chất của kali Câu IV (4,0 điểm) Hỗn hợp A gồm ba chất M2CO3, MHCO3, MCl ( M là kim loại kiềm). Hòa tan hoàn toàn 30,15 gam A trong V ml dung dịch HCl 10,52% (có khối lượng riêng D= 1,05g/ml) dư, thu được dung dịch B và 5,6 lít khí CO2 (ở đktc). Chia B làm 2 phần bằng nhau : Cho phần một phản ứng vừa đủ với 100ml dung dịch KOH 1M, thu được m gam muối khan. Cho phần hai tác dụng hoàn toàn với dung dịch AgNO3 dư, thu được 50,225 gam kết tủa. a. Xác định tên kim loại M. b. Tính thành phần phần trăm khối lượng từng chất trong hỗn hợp A. c. Tính giá trị của V và m. Câu V (4,0 điểm) 1.(2,5 điểm) Chia hỗn hợp X gồm K, Al và Fe thành hai phần bằng nhau. - Cho phần 1 vào dung dịch KOH (dư) thu được 0,784 lít khí H2 (đktc). - Cho phần 2 vào một lượng dư H2O, thu được 0,448 lít khí H2 (đktc) và m gam hỗn hợp kim loại Y. Hòa tan hoàn toàn Y vào dung dịch HCl (dư) thu được 0,56 lít khí H2 (đktc). a. Viết phương trình hóa học của các phản ứng đã xảy ra? b. Tính khối lượng của mỗi kim loại trong hỗn hợp X và tính m? 2. (1,5 điểm) Cho dung dịch chứa 6,03 gam hỗn hợp gồm hai muối NaX và NaY (X, Y là hai nguyên tố có trong tự nhiên, ở hai chu kì liên tiếp thuộc nhóm VIIA, số hiệu nguyên tử ZX < ZY) vào dung dịch AgNO3 (dư), thu được 8,61 gam kết tủa. Xác định X, Y và tính % khối lượng của mỗi muối trong hỗn hợp ban đầu? Cho: Ca = 40 ; O = 16 ; Cl = 35,5 ; Br = 80 ; S = 32 ; C = 12 ; H = 1 ; Mg =24 ; Zn =65 ; DeThi.edu.vn
Bộ 30 Đề thi học sinh giỏi Hóa 10 (Có đáp án) - DeThi.edu.vn Cu = 64 ; Fe =56; Li =7; Na = 23 ; K=39;Rb =85;Cs=133; I =127. Hết - Thí sinh không được sử dụng bảng HTTH các nguyên tố hoá học, bảng tính tan. - Giám thị coi thi không giải thích gì thêm. Họ và tên thí sinh: Số báo danh: DeThi.edu.vn
Bộ 30 Đề thi học sinh giỏi Hóa 10 (Có đáp án) - DeThi.edu.vn Trường THPT Trần Đăng Ninh HƯỚNG DẪN CHẤM ĐỀ THI ĐỀ NGHỊ MÔN HÓA HỌC LỚP 10 CHỌN HỌC SINH GIỎI CỤM CÂ NỘI DUNG ĐIỂ U M a. Phương pháp sunfat là cho muối halogenua kim loại tác Giải dụng với axit sunfuric đặc, nóng để điều chế hidro halogenua thích dựa vào tính dễ bay hơi của hidro halogenua 0,5đ - Phương pháp này chỉ áp dụng được điều chế HF, HCl không điều chế được HBr, HI vì axit H2SO4 đặc nóng là chất oxi hóa CÂ mạnh còn HBr và HI trong dung dịch là những chất khử mạnh. U Do đó áp dụng phương pháp sunfat không thu được HBr và HI mà thu được Br2 và I2. - Các phương trình phản ứng: 6 pt = t0 I CaF2 + H2SO4 đặc  2HF + CaSO4 1đ t0 NaCl + H2SO4 đặc  HCl + NaHSO4 t0 NaBr + H2SO4 đặc  HBr + NaHSO4 t0 2HBr + H2SO4 đặc  SO2 + 2H2O +Br2 t0 NaI + H2SO4 đặc  HI + NaHSO4 t0 6HI + H2SO4 đặc  H2S + 4H2O + 4I2 b. Hạt nào có số lớp lớp hơn thì bán kính hạt lớp hơn. 0,5đ Hạt nào cùng số lớp electron, điện tích hạt nhân lớn hơn thì bán kính hạt nhỏ hơn. Theo quy luật biến đổi tuần hoàn bán kính nguyên tử các nguyên tố trong bảng tuần hoàn thì Be2+ có bán kính ion nhỏ nhất. 40,08 2. a. Thể tích của 1 mol Ca = 25,858cm3 1,55 1 1 mol Ca chứa 6,02.1023 nguyên tử Ca Theo độ đặc khít, thể tích của 1 nguyên tử Ca = 25,858 0,74 3,18 10 23 cm3 6,02 1023 23 4 3 3V 3 3,18 10 8 Từ V = r r 3 3 1,965 10 cm 3 4 4 3,14 b. Cho Ba(NO3)2 dư vào cả ba ống nghiệm, cả ba đều tạo kết tủa: 1 Na2CO3 + Ba(NO3)2  BaCO3  + 2NaNO3 DeThi.edu.vn
Bộ 30 Đề thi học sinh giỏi Hóa 10 (Có đáp án) - DeThi.edu.vn K2SO4 + + Ba(NO3)2  BaSO4  + 2KNO3 K2CO3 + Ba(NO3)2 BaCO3  + 2KNO3 Lọc kết tủa, lấy kết tủa cho tác dụng với dung dịch HCl dư, chỉ xảy ra phản ứng: BaCO3 + 2HCl  BaCl2 + CO2  + H2O Nếu: - Ống có khí bay ra và kết tủa tan hoàn toàn: ống chứa hỗn hợp Na2CO3 và K2CO3. - Ống có khí bay ra và kết tủa tan không hoàn toàn: ống chứa hỗn hợp Na2CO3 và K2SO4 - Ống không có khí bay ra và kết tủa không tan: ống chứa hỗn hợp NaHCO3 và K2SO4 1. Viết các PTHƯ thực hiện sơ đồ biến hoá sau : 3 6 9 12 15 A1 A2 A3 A4 10 A5 10 A6 CÂ 1 00 00 U A 2 A 5 A 8 A 11 A 14 A 17 A 10 00 10 00 10 10 13 16 B 4 B 7 B B00 B00 B 00 ! 2 3 10 4 10 5 10 6 1 00 00 00 00 00 00 II Tìm ra X là Na ,Y là Cl 00 00 00 0,375 Các chất có thể là: Mỗi A1 A2 A3 A4 A5 A6 pt Na Na2O NaOH Na2CO3 Na2SO4 0,125 Na2S đ x17= Cl2 HCl FeCl2 MgCl2 BaCl2 2,125 CuCl2 đ B1 B2 B3 B4 B5 B6 2. Đặt x, y, z lần lượt là số mol Fe, Zn, Al trong 20,4 g hỗn hợp X Theo đầu bài 56x + 65y + 27z = 20,4 (I) 0,5 Fe + 2HCl  FeCl2 + H2 (1) Zn + 2HCl  ZnCl2 + H2 (2) 2Al + 6HCl  2AlCl3 + 3H2 (3) Từ 1, 2, 3 và đầu bài 3 10,08 n x y z 0,45mol H2 2 22,4 (II) DeThi.edu.vn
Bộ 30 Đề thi học sinh giỏi Hóa 10 (Có đáp án) - DeThi.edu.vn 0,5 Trong 0,2 mol hỗn hợp X số mol Fe, Zn, Al lần lượt là kx, ky, kz kx + ky + kz = 0,2 (III) 2Fe + 3Cl2  2FeCl3 (4) Zn + Cl2  ZnCl2 (5) 0,5 2Al + 3Cl2  2AlCl3 (6) số mol Clo là 1,5 kx + ky + 1,5kz = 0,275 (IV) Từ I, II, III, IV X = 0,2 mol  mFe = 11,2 gam Y = 0,1 mol  mZn = 6,5 gam Z = 0,1 mol  mAl = 2,7 gam 1. Gọi ZA, ZB lần lượt là số đơn vị điện tích hạt nhân trong A, B Ta có: ZA + 3ZB = 40 A thuộc chu kỳ 3 => 11 ZA 18 => 7,3 ZB 0,5 9,6 CÂ => ZB = 8; 9 U ZB = 8 (O) => ZA = 16 (S) (chọn) ZB = 9 (F) => ZA = 13 (Al) (loại) vì trong nguyên tử A, B số 0,5 proton bằng số nơtron. III Cấu hình e của A và B A(Z = 8): 1s22s22p4 B (Z = 16): 1s22s22p63s23p4 Phân tử AB3: SO3 CTCT: O O S O Trong phân tử SO3 có 2 liên kết cộng hóa trị (liên kết đôi) được 0,5 hình thành bởi sự góp chung e của S với O và 1 liên kết cho nhận (được hình thành bằng đôi e chỉ do S đóng góp). Lưu huỳnh có các mức oxh: -2; 0; +4; +6. 2- Trong ion SO3 , S có số oxi hoá +4 là mức oxh trung gian của 2- S => trong các pư SO3 vừa thể hiện tính khử, vừa thể hiện tính oxh: +4 +6 Na2SO3 + Br2 + H2O -> Na2SO4 + 2HBr (S -> S + 2e : tính khử) 1,0 +4 e Na2SO3 + 6HI -> 2NaI + S + 2I2 + 3H2O (S +4 -> S : tính oxh) Trong phân tử SO3, S có mức oxi hoá +6, là mức oxh cao nhất 0,125 của S. Do đó trong các pư SO3 chỉ thể hiện tính oxi hóa: đ một +6 +4 SO3 + NO -> SO2 + NO2 (S + 2e-> S ) DeThi.edu.vn
Bộ 30 Đề thi học sinh giỏi Hóa 10 (Có đáp án) - DeThi.edu.vn pt 2. Từ K K + Cl2 → đúng K + HCl → (Các pt Từ K2O K2O + HCl → không Từ KOH KOH + HCl → trùng KOH+ Cl2 → 100 0 C KClO + KCl + H2O lặp) KOH + Cl2 → KClO3 + KCl + H2O KOH + CuCl2 → Từ muối K K2CO3 + 2HCl → 2KCl + CO2↑ + H2O K2CO3 + BaCl2 → KMnO4 + HCl → KBr + Cl2 → KI + FeCl3 → KCl + I2 FeCl2 CÂ . Xác định tên kim loại : U M2CO3 + 2HCl → 2MCl + CO2↑ + H2O (1) 0,5 đ MHCO3 + HCl → MCl + CO2↑ + H2O (2) IV (0,25 đđ) Dung dịch B: MCl, HCl dư. 1 dung dịchB + KOH: 2 HCl + KOH → KCl + H2O (3) 1 dung dịch B + AgNO3: 2 HCl + AgNO3 → AgCl ↓ + HNO3 (4) (0,25 đđ) MCl + AgNO3 → AgCl ↓ + MNO3 (5) (0,25 đđ) 5,6 n 0,25mol CO2 22,4 50,225 n 0,35mol AgCl 143,5 1 đ nKOH 0,1.1 0,1mol (0,25 đ) DeThi.edu.vn
Bộ 30 Đề thi học sinh giỏi Hóa 10 (Có đáp án) - DeThi.edu.vn Gọi x, y,z lần lượt là số mol của M2CO3, MHCO3, MCl trong hỗn hợp A ( với x,y,z >0). Phương trình theo khối lượng của hỗn hợp A. (2M +60)x + (M + 61)y + (M + 35,5)z = 30,15 (a) (0,25 đ) Theo (3) : nHCl dư = nKOH = 0,1 mol (0,25 đ) Theo (4) và (5) : nAgCl = nHCl dư + nMCl = 0,35mol (0,25 đ) nMCl phản ứng = 0,35- 0,1 = 0,25 mol (0,25 đ) Từ (1) và (2): n 2n n 2x y(b) MCl M 2CO3 MHCO3 (0,25 đ) Phương trình theo tổng số mol MCl trong dung dịch B : 2x + y + z = 0,25.2 = 0,5 mol (c) 1 đ Từ (1) và (2) : n n n x y CO2 M 2CO3 MHCO3 x y 0,25(d) (0,25 đ) Từ (c),(d): y= 0,25 –x; z= 0,25 –x Thay y, z vào (a) :(2M + 60)x + (M +61)(0,25 – x ) + (M 0,5 đ +35,5)( 0,25 –x) = 30,15 0,5M – 36,5x = 6,025 0,5M 6,025 x 36,5 0,5M 6,025 Vì 0<x<0,25 0< 0,25 36,5 12,05 M 30,3 (0,5 đ) Vì M là kim loại kiềm → M=23. Vậy kim loại M là Natri. 1 đ b. Tính phần trăm khối lượng mỗi chất : Thay M = 23 → x = 0,15 mol y = z = 0,1 mol DeThi.edu.vn
Bộ 30 Đề thi học sinh giỏi Hóa 10 (Có đáp án) - DeThi.edu.vn 0,15.106 %m 100% 52,74% Na2CO3 30,15 0,1.84 %m 100% 27,86% NaHCO3 30,15 %mNaCl 100% (52,74 27,86)% 19,4% (0,75 đ) c. Xác định m và V: Tính m : m = mKCl + mNaCl 2x y z n 0,25mol m 0,25.58,5 14,625g NaCl 2 NaCl nKCl nKOH 0,1mol mKCl 0,1.74,5 7,45g m 14,625 7,45 22,075g Tính V: Theo(1),(2),(3): n 2n n 2n HCl Na2CO3 NaHCO3 KOH 2x y 0,2 2.0,15 0,1 0,2 0,6mol n.M.100 0,6.36,5.100 V 198,26ml C%.D 10,52.1,05 (0,5 đ) 0,75 đ 1. CÂ a. Phương trình hóa học của các phản ứng xảy ra: U Phần 1: 2K + 2H2O 2KOH + H2 (1) 2Al + 2H2O + 2KOH 2KAlO2 + 3H2 (2) Phần 2 tác dụng với lượng dư H2O, thể tích khí H2 thu được V nhỏ hơn ở phần 1 nên khi tác dụng với H2O thì Al còn dư: 2K + 2H2O 2KOH + H2 2Al + 2H2O + 2KOH 2KAlO2 + 3H2 Hỗn hợp Y gốm Al dư và Fe: 2Al + 6HCl 2AlCl3 + 3H2 (3) Fe + 2HCl FeCl2 + H2 (4) Cho phần 2 tác dụng với nước xảy ra cả (1) và (2), Al dư. Ta cộng vế với vế của (1) vớ (2) ta có: 2K + 2Al + 4H2O 2KAlO2 + 4H2 (5) 0,5 đ b. Trong đó: ở (5) K hết, Al dư. Suy ra số mol K = 0,01; số mol Al phản ứng = 0,01 DeThi.edu.vn
Bộ 30 Đề thi học sinh giỏi Hóa 10 (Có đáp án) - DeThi.edu.vn Chênh lệch thể tích khí H2 khi cho phần 1 tác dụng với KOH dư với phần 2 tác dụng với lượng dư H2O là do Al dư ở (5). Suy ra số mol Al dư sau (5) = (2/3)số mol H2 chênh lệch = 0,01 mol. Suy ra tổng số mol Al trong mỗi phần là: 0,02 Nếu cho toàn bộ phần 2 tác dụng với HCl dư thì số mol khí H2 thu được là 0,02+0,025 = 0,045 Suy ra chênh lệch mol khí H2 khi cho phần 1 tác dụng với KOH dư so với phần 2 tác dụng với HCl dư là do Fe. Suy ra số mol Fe = 0,045 - 0,035 = 0,01 1,25 đ Vậy khối lượng mỗi kim loại trong hỗn hợp X là: mAl = 0,02.2.27 = 1,08 g; mK = 0,01.2.39=0,78g; mFe=0,01.2.56=1,12g Giá trị m là: m = 0,01.27 + 0,01.56 = 0,83 gam 2. NaᾹ + AgNO3 AgᾹ + NaNO3 TH1: Nếu X là F ( AgF không kết tủa); Y là Cl suy ra kết tủa là AgCl. Suy ra số mol AgCl là: 0,06 mol. Suy ra số mol NaCl 1 đ = 0,06 mol. Suy ra khối lượng NaCl = 0,06.58,5 = 3,51 gam Suy ra % khối lượng của NaCl trong hỗn hợp là: 3,51 .100% 58,21% 6,03 Suy ra % khối lượng của NaF trong hỗn hợp là: 41,79% TH2: X không phải là F. Gọi NaA là CTPT TB của hỗn hợp 0,5 đ muối. Ta có kết tủa là AgA 6,03 8,61 Ta có phương trình: suy ra A =175,66 suy ra 23 A 108 A trong hỗn hợp có At (loại) Lưu ý: - Phương trình hóa học thiếu cân bằng hoặc thiếu điều kiện (nếu có) hoặc cân bằng sai, hoặc sai sót cả cân bằng và điều kiện trừ 1/2 số điểm của phương trình đó. - Bài tập giải theo cách khác bảo đảm đúng thì vẫn được điểm tối đa. Nếu viết phương trình sai hoặc không cân bằng hoặc cân bằng sai thì những phần tính toán liên quan đến phương trình hóa học đó dù có đúng kết quả cũng không cho điểm. DeThi.edu.vn
Bộ 30 Đề thi học sinh giỏi Hóa 10 (Có đáp án) - DeThi.edu.vn ĐỀ SỐ 8 SỞ GD&ĐT NINH BÌNH ĐỀ THI ĐỀ XUẤT TRƯỜNG THPT CHUYÊN THI CHỌN HSG KHU VỰC DUYÊN HẢI - ĐỒNG BẰNG BẮC LƯƠNG VĂN TỤY BỘ LẦN THỨ 6 MÔN THI: HÓA HỌC KHỐI: 10 (Thời gian: 180’ không kể thời gian giao đề) (Đề gồm 9 câu, trong 05 trang) Câu 1: (2 điểm) : CẤU TẠO NGUYÊN TỬ, PHÂN TỬ, ĐLTH 1. Có thể viết cấu hình electron của Ni2+là: Cách 1: Ni2+ [1s22s22p63s23p63d8]; Cách 2: Ni2+ [1s22s22p63s23p63d64s2]. Áp dụng phương pháp gần đúng Slater (Xlâytơ) tính năng lượng electron của Ni2+ với mỗi cách viết trên (theo đơn vị eV). Cách viết nào phù hợp với thực tế? Tại sao? 2. Thực nghiệm cho biết các độ dài bán kính ion theo đơn vị A như sau: 1,71; 1,16; 1,19 ; 0,68 ; 1,26 ; 0,85. Mỗi ion trong dãy này có cùng tổng số electron như ion khác trong dãy. Số điện tích hạt nhân Z của các ion đó trong giới hạn 2 < Z < 18. Hãy gán đúng trị số bán kính cho từng ion và xếp theo thứ tự tăng của các trị số này. Cần trình bày rõ về cơ sở cấu tạo nguyên tử và cấu hình electron của sự gán đúng đó. Câu 2: ( 2 điểm) TINH THỂ Tinh thể CsI có cấu trúc kiểu CsCl với cạnh a = 0,445nm. Bán kính của ion Cs+ là 0,169 nm. Khối lượng mol của CsI là 2,59,8 g.mol-. Hãy tính: a) Bán kính của ion I-? b)Tính độ dặc khít của mạng tinh thể CsI? c) Tính khối lượng riêng của CsI? Câu 3: (2điểm) ĐỘNG HỌC –PHẢN ƯNG HẠT NHÂN DeThi.edu.vn
Bộ 30 Đề thi học sinh giỏi Hóa 10 (Có đáp án) - DeThi.edu.vn Đồng vị phân rã phóng xạ đồng thời theo 2 phản ứng: 64 k1 64 64 k2 64 29 Cu 30 Zn  và 29 Cu 28 Ni  -  - Thực nghiệm cho biết từ 1 mol 64Cu ban đầu, sau 25 giờ 36 phút lấy hỗn hợp còn lại hoà tan vào dung dịch HCl dư thì còn 16 gam chất rắn không tan. Từ một lượng đồng vị 64Cu ban đầu, sau 29 giờ 44 phút lấy hỗn hợp còn lại hoà tan vào dung dịch KOH dư thì phần chất rắn không tan có khối lượng bằng 50,4% khối lượng hỗn hợp. 64 1. Tính các hằng số phóng xạ k1, k2 và chu kì bán rã của Cu. 2. Tính thời gian để 64Cu còn lại 10%. 3. Tính thời gian để khối lượng 64Zn chiếm 30% khối lượng hỗn hợp. Câu 4 (2 điểm) NHIỆT HÓA HỌC Công đoạn đầu tiên của quá trình sản xuất silic có độ tinh khiết cao phục vụ cho công nghệ bán dẫn được thực hiện bằng phản ứng: SiO2 (r) + 2C (r) Si (r) + 2CO (k) (1) 1. Không cần tính toán, chỉ dựa vào sự hiểu biết về hàm entropi, hãy dự đoán sự thay đổi (tăng hay giảm) entropi của hệ khi xảy ra phản ứng (1). 2. Tính S 0 của quá trình điều chế silic theo phản ứng (1), dựa vào các giá trị entropi chuẩn dưới đây: S0 = 41,8 J.K-1.mol-1; S0 = 5,7 J.K-1.mol-1; S0 = 18,8 J.K-1.mol-1; S0 = 197,6 J.K-1.mol-1. SiO2 (r) C(r) Si(r) CO(k) 3. Tính giá trị G0 của phản ứng trên ở 25 oC. Biến thiên entanpi hình thành ở điều kiện tiêu chuẩn 0 (ΔHf ) củaSiO2 vàCO có các giá trị: ΔH0 = -910,9 kJ.mol-1; ΔH0 = -110,5 kJ.mol-1 . f(SiO2 (r)) f(CO(k)) 4. Phản ứng (1) sẽ diễn ra ưu thế theo chiều thuận bắt đầu từ nhiệt độ nào? (Coi sự phụ thuộc của ΔS và ΔH vào nhiệt độ là không đáng kể). Câu 5: (2 điểm) CÂN BẰNG TRONG PHA KHÍ Đối với phản ứng thuận nghịch pha khí 2 SO2 + O2 2 SO3: DeThi.edu.vn
Bộ 30 Đề thi học sinh giỏi Hóa 10 (Có đáp án) - DeThi.edu.vn a) Người ta cho vào bình kín thể tích không đổi 3,0 lít một hỗn hợp gồm 0,20 0 mol SO3 và 0,15 mol SO2. Cân bằng hóa học (cbhh) được thiết lập tại 25 C và áp suất chung của hệ là 3,20 atm. Hãy tính tỉ lệ oxi trong hỗn hợp cân bằng. 0 b) Cũng ở 25 C, người ta cho vào bình trên chỉ mol khí SO3. Ở trạng thái cbhh thấy có 0,105 mol O2.Tính tỉ lệ SO3 bị phân hủy, thành phần hỗn hợp khí và áp suất chung của hệ Câu 6 (2 điểm) CÂN BẰNG TRONG DUNG DỊCH CHẤT ĐIỆN LI 1. Tính khối lượng NaOH phải cho vào 500ml dung dịch HCOONa 0,01M để pH của dung dịch thu được là 11,50 (bỏ qua sự thể tích trong quá trình hòa tan). -14 Cho biết pKa ( HCOOH) = 3,75; Kw (H2O) = 10 2. Một dung dịch X chứa HClO4 0,005M, Fe(ClO4)3 0,03M, MgCl2 0,01M. Cho 100ml dung dịch NH3 0,1M vào 100ml dung dịch X thì thu được kết tủa A và dung dịch B. Xác định kết tủa A và pH của dung dịch B. Cho biết: + NH4 (pKa = 9,24); Mg(OH)2 (pKS = 11); Fe(OH)3 (pKS = 37). 3+ 2+ + -2,17 Fe + H2O Fe(OH) + H K1 = 10 2+ 2+ + -12,8 Mg + H2O Mg(OH) + H K2 = 10 Câu 7: (2 điểm) PHẢN ỨNG OXH – KHỬ. ĐIỆN HÓA 1. Cân bằng các phương trình phản ứng sau đây theo phương pháp thăng bằng electron. a. Cr2S3 + Mn(NO3)2 + Na2CO3 Na2CrO4 + Na2SO4 + Na2MnO4 + NO + CO2 b. K2SO3 + KMnO4 + KHSO4 K2SO4 + MnSO4 + H2O 2. Cho pin sau : H (Pt), P =1atm / H+: 1M // MnO : 1M, Mn2+: 1M, H+: 1M / 2 H 2 4 Pt Biết rằng sức điện động của pin ở 250 C là 1,5V. DeThi.edu.vn
Bộ 30 Đề thi học sinh giỏi Hóa 10 (Có đáp án) - DeThi.edu.vn 0 a) Hãy cho biết phản ứng thực tế xảy ra trong pin và tính E - 2+ ? MnO4 /Mn b) Sức điện động của pin thay đổi như thế nào khi thêm một ít NaHCO 3 vào nửa trái của pin? Câu 8: (3,0 điểm) NHÓM HALOGEN + TỔNG HỢP 1. Khi sục khí Cl 2 qua dung dịch Ca(OH)2, tuỳ điều kiện phản ứng có thể cho muối CaOCl2 hay Ca(ClO)2. a. Viết phương trình phản ứng. b. Sục khí CO2 từ từ tới dư qua dung dịch CaOCl2 và dung dịch Ca(ClO).Viết các phương trình phản ứng xảy ra. 2. Đốt cháy hoàn toàn 3 gam một mẫu than có chứa tạp chất S. Khí thu được cho hấp thụ hoàn toàn bởi 0,5 lít dung dịch NaOH 1,5M được dung dịch A, chứa 2 muối và có xút dư. Cho khí Cl2 (dư) sục vào dung dịch A, sau khi phản ứng xong thu được dung dịch B, cho dung dịch B tác dụng với dung dịch BaCl2 dư thu được a gam kết tủa, nếu hoà tan lượng kết tủa này vào dung dịch HCl dư còn lại 3,495 gam chất rắn. 1. Tính  khối lượng C; S trong mẫu than, tính a. 2. Tính nồng độ mol/lít các chất trong dung dịch A, thể tích khí Cl2 (đktc) đã tham gia phản ứng Câu 9: (3,0 điểm) NHÓM OXI LƯU HUỲNH + TỔNG HỢP Nguyên tử của nguyên tố X có electron cuối cùng mang bốn số lượng tử như sau: 1 n = 3; l = 1; m = -1; ms = - 2 a) Xác định tên nguyên tố X, vị trí của X trong bảng hệ thống tuần hoàn (X không phải là khí hiếm). b) Cho 12,9 gam hợp chất A (chứa nguyên tố X) vào 100 ml H2O; phản ứng xảy ra mãnh liệt, thu được dung dịch B chứa một chất tan. Cho Ba(NO3)2 dư vào dung DeThi.edu.vn