SỞ GD & ĐT NAM ĐỊNH ĐỀ THI HỌC SINH GIỎI CẤP TRƯỜNG =======0======= TRƯỜNG THPT – A HẢI HẬU =======0======= Môn thi:HÓA HỌC -Khối 10 Năm học: 2010-2011 Thời gian: 150 phút (không kể thời gian giao đề) Ghi chú: - Đề thi gồm 2 trang. - Học sinh không được sử dụng bảng tuần hoàn. Biết: Fe = 56; S = 32; H = 1; Cl = 35,5; Ba = 137; K = 39; Ca = 40; C = 12; O = 16; Al = 27; Ag = 108; N = 14; Kí hiệu: 23 24 11 12 ; ;Na Mg 27 28 31 13 14 15 ; ; ;Al Si P 32 35 16 17 ; ;S Cl 40 11 18 5 Ar; ;B 12 14 16 6 7 8 ; ;C N O ĐỀ BÀI. Bài 1: 1) Viết phương trình hoá học của các phản ứng xảy ra trong những trường hợp sau: a) Ozon oxi hóa I - trong môi trường trung tính b) Sục khí CO 2 qua nước Javel c) Cho khí H 2 S qua dung dịch FeCl 3 . d) Sục khí Flo qua dung dịch NaOH loãng lạnh e) Sục khí Clo đến dư vào dung dịch FeI 2 f) Bình thủy tinh bị thủng khi đựng dung dịch axit flohiđric. 2) Chất A làm mất màu dung dịch KMnO 4 ( môi trường H 2 O hoặc axit hoặc bazơ). a) Cho biết bản chất của A? Kể ra 5 hợp chất vô cơ có thể là A; Viết phương trình hoá học của phản ứng để minh hoạ? b) Nếu A là chất khí làm mất màu dd KMnO 4 tạo kết tủa thì A là chất nào? Viết phương trình minh hoạ? Bài 2: 1) Nguyên tử X có cấu hình electron lớp ngoài cùng là 4s 1 . Viết cấu hình electron nguyên tử X. 2) Nguyên tố X không phải là khí hiếm, nguyên tử của nó có phân lớp ngoài cùng là 3p a . Nguyên tử của nguyên tố Y có phân lớp ngoài cùng là 4s b . Viết cấu hình electron nguyên tử X,Y và X, Y là kim loại hay phi kim biết a + b = 7. 3) Ba nguyên tố X, Y, Z ở trong cùng một chu kì thuộc bảng hệ thống tuần hoàn có tổng số hiệu nguyên tử là 39. Số hiệu nguyên tử của Y bằng trung bình cộng số hiệu nguyên tử của X và Z. Nguyên tử của 3 nguyên tố trên không phản ứng với nước ở nhiệt độ thường. a) Viết cấu hình electron; xác định vị trí trong bảng tuần hoàn; gọi tên X, Y, Z? ( Giả sử số hiệu nguyên tử của X nhỏ hơn Z) b) So sánh độ âm điện, bán kính nguyên tử của các nguyên tố đó? c) Viết công thức phân tử hiđroxit tương ứng của X, Y, Z và so sánh tính bazơ các hiđroxit tương ứng của các nguyên tố đó? d) So sánh bán kính của các ion X 2+ , Y 3+ , Z 4+ Bài 3: Hãy hoàn thành các phương trình hoá học và cân bằng bằng phương pháp thăng bằng electron: a) NH 4 NO 3 → N 2 + O 2 + H 2 O b) Fe x O y + H 2 SO 4 đặc → ? + SO 2 + ? c) Al + HNO 3 → Al(NO 3 ) 3 + NO + NO 2 + ? ( Biết V NO : V NO2 = 2:1) Bài 4: Hoà tan 0,89 gam một muối clorua của kim loại có hoá trị không đổi vào nước thu được 200 ml dung dịch X. Cho dung dịch X tác dụng với dung dịch AgNO 3 dư thu được 2,87 gam kết tủa. a) Xác định công thức muối clorua? b) Viết các phương trình phản ứng thực hiện sơ đồ chuyển hoá sau (ghi rõ điều kiện, nếu có) Bài 5: Hỗn hợp A gồm KClO 3 , Ca(ClO 2 ) 2 , Ca(ClO 3 ) 2 , CaCl 2 và KCl nặng 83,68 gam. Nhiệt phân hoàn toàn A ta thu được chất rắn B gồm CaCl 2 , KCl và 17,472 lít khí (ở đktc). Cho chất rắn B tác dụng với 360 ml dung dịch K 2 CO 3 0,5M (vừa đủ) thu được kết tủa C và dung dịch D. Lượng KCl trong dung dịch D nhiều gấp 22/3 lần lượng KCl có trong A. % khối lượng KClO 3 có trong A? Bài 6: Nung a gam hỗn hợp X gồm Fe và S trong điều kiện không có không khí cho đến khi phản ứng xảy ra hoàn toàn, thu được chất rắn Y. Chia Y thành 2 phần bằng nhau: a) Cho phần 1 tác dụng với dung dịch HCl dư thu được hỗn hợp khí Z có tỉ khối hơi so với H 2 là 13. Tính % khối lượng mỗi chất trong X b) Cho phần 2 tác dụng hết với 55 gam dung dịch H 2 SO 4 98%, đun nóng thu được V lít khí SO 2 (đktc) và dung dịch A. Cho dung dịch A tác dụng hết với dung dịch BaCl 2 dư tạo thành 58,25 gam kết tủa. Tính a, V? Hết X Y Cl 2 Z + NaOH + KOH, t 0 khÝ R khÝ Q §¬n chÊt A ®¬n chÊt B SỞ GD & ĐT NAM ĐỊNH HƯỚNG DẪN CHẤM ĐỀ THI HỌC SINH GIỎI CẤP TRƯỜNG =======0======= TRƯỜNG THPT – A HẢI HẬU =======0======= Môn thi:HÓA HỌC -Khối 10 Năm học: 2010-2011 Bài Câu Lời giải Điểm Bài 1 (4,75) 1.(1,5) a) O 3 + 2KI + H 2 O → O 2 + 2KOH + I 2 b) CO 2 + NaClO + H 2 O → HClO + NaHCO 3 c) H 2 S + 2FeCl 3 → S + 2FeCl 2 + 2HCl d) 2F 2 + 2NaOH → 2NaF + H 2 O + OF 2 e) 2FeI 2 + 3Cl 2 → 2FeCl 3 + 2I 2 f) SiO 2 + 4HF → SiF 4 + 2H 2 O 1,5 2.(3,25) a. 3,0 b.0,25 a) - A là chất khử - 5 hợp chất vô cơ có thể là A: HCl, H 2 O 2 , SO 2 , H 2 S, H 2 SO 3 - Phương trình: 16HCl + 2KMnO 4 → 2KCl + 2MnCl 2 + 5Cl 2 + 8H 2 O 5H 2 O 2 + 2KMnO 4 + 3H 2 SO 4 → 2MnSO 4 + 5O 2 + K 2 SO 4 +8H 2 O 5SO 2 + 2KMnO 4 + 2H 2 O → K 2 SO 4 + 2MnSO 4 + 2H 2 SO 4 5H 2 S + 2KMnO 4 + 3H 2 SO 4 → 5S + K 2 SO 4 + 2MnSO 4 + 3H 2 O 5H 2 SO 3 + 2KMnO 4 → K 2 SO 4 + 2MnSO 4 + 2H 2 SO 4 + 3H 2 O ( Nếu tìm các chất khác cho điểm tương tự) 0,25 0,25 2,5 b) A là H 2 S , kết tủa là S 5H 2 S + 2KMnO 4 + 3H 2 SO 4 → 5S + K 2 SO 4 + 2MnSO 4 + 3H 2 O ( Nếu tìm chất khác cho điểm tương tự) 0,25 Bài 2 (6,0) 1.(0,75) Có 3 cấu hình thoả mãn Z = 19, 24, 29 viết đúng cấu hình 0,75 2.(1,5) b = 1, a = 6 (khí hiếm ). Loại b = 2, a = 5 Y: 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 4s 2 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 3d 1-3,5-8,10 4s 2 ( trừ d 4 , d 9 ) X: 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 5 Y là kim loại vì có 2 e lớp ngoài cùng X là phi kim vì có 7 e lớp ngoài cùng 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 2.(3,75) a) Gọi số hiệu nguyên tử của X, Y, Z lần lượt là: Z 1 , Z 2 , Z 3 . Ta có: Z 1 + Z 2 + Z 3 = 39 Z 2 = 1 2 2 Z Z+ ⇒ Z 2 = 13 ⇒ Y là Al Trong 1 chu kì X phải đứng trước Y và Z phải đứng sau Y Mà X, Y, Z không phản ứng với H 2 O 0,5 ⇒ X là Mg ⇒ Z 1 = 12 ⇒ Z 3 = 14 ⇒ Z là Si Vậy X là Mg; Y là Al; Z là Si X: 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 . Vị trí: Ô thứ 12; chu kì 3; nhóm IIA Y: 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 1 . Vị trí: Ô thứ 13; chu kì 3; nhóm IIIA Z: 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 2 . Vị trí: Ô thứ 14; chu kì 3; nhóm IVA b) X, Y, Z cùng nằm trong chu kì 3 nên độ âm điện tăng dần, bán kính nguyên tử giảm dần c) CT: Mg(OH) 2 ; Al(OH) 3 , H 2 SiO 3 tính bazơ giảm dần đi từ trái sang phải d) So sánh bán kính của các ion: Mg 2+ , Al 3+ , Si 4+ . Các ion trên đều có số electron đều là 10 nên ion nào có số proton càng lớn thì bán kính càng nhỏ do lực hút hạt nhân càng mạnh nên bán kính các ion Mg 2+ , Al 3+ , Si 4+ . giảm dần 0,5 0,25 0,25 0,25 0,5 0,5 1,0 Bài 3 (1,5) 1,5 a) 2N -3 H 4 N +5 O -2 3 → 2N 2 + O 2 + 4H 2 O N -3 → N 0 + 3e N +5 + 5e → N 0 ⇒ 2 N +5 + N -3 + 2e → N 2 0 1 2O -2 → O 2 + 4e b) Fe x O y + H 2 SO 4 đặc → ? + SO 2 + ? 2Fe x O y +(6x-2y)H 2 SO 4 đặc → xFe 2 (SO 4 ) 3 +(3x-2y)SO 2 +(6x-2y) H 2 O 2 xFe +2y/x → xFe +3 + (3x-2y)e (3x-2y S +6 +2e → S +4 c) Al +HNO 3 → Al(NO 3 ) 3 + NO + NO 2 + ?(Biết V NO : V NO2 = 2:1) 7Al +30HNO 3 → 7Al(NO 3 ) 3 + 6NO + 3NO 2 + 15H 2 O 2 N +5 + 3e → N +2 1 N +5 + 1e → N +4 3 3N +5 + 7e → 2N +2 +N +4 7 Al → Al +3 +3e 1,5 Bài 4 (2,25) a. (1,0) gọi muối clorua là MCl n .( n là hoá trị của M) MCl n + nAgNO 3 → M(NO 3 ) n + nAgCl ↓ nAgCl = 2,87/143,5 = 0,02 mol n muối clorua = 0,02/n mol m muối clorua = (M + 35,5n) 0,02/n = 0,89 ⇒ M = 9n Biện luận: n = 1; M = 9 (loại) n = 2; M = 18 (loại) n = 3; M = 27 (nhận) M là Al , muối là AlCl 3 0,25 0,25 0,25 0.25 b. (1,25) AlCl 3 + 2NaOH → Al(OH) 3 + 2NaCl (X) (Y) 2NaCl dpnc → 2Na + Cl 2 (Y) 3Cl 2 + 6KOH → 5KCl + KClO 3 +3H 2 O (Z) 2KClO 3 + 3S → 2KCl + 3SO 2 (R) 2KClO 3 + 3C → 2KCl + 3CO 2 (Q) 1,25 Bài 5 (2,0) 2,0 o o o 2 t 3 2 t 3 2 2 2 t 2 2 2 2 2 2 (A) (A) h B 3 KClO KCl O (1) 2 Ca(ClO ) CaCl 3O (2) 83,68 gam A Ca(ClO ) CaCl 2O (3) CaCl CaCl KCl KCl  → +   → +    → +        1 2 3 2 O n 0,78 mol.= Áp dụng định luật bảo toàn khối lượng ta có: m A = m B + 2 O m → m B = 83,68 − 32×0,78 = 58,72 gam Cho chất rắn B tác dụng với 0,18 mol K 2 CO 3 Hh: B 2 2 3 3 (B) (B) CaCl K CO CaCO 2KCl (4) 0,18 0,18 0,36 mol KCl KCl ↓   + → +   ¬ →       hỗn hợp D ⇒ 2 KCl(B) B CaCl (B) m m m 58,72 0,18 111 38,74 gam = − = − × = ⇒ KCl(D) KCl (B) KCl (pt 4) m m m 38,74 0,36 74,5 65,56 gam = + = + × = ⇒ ( A ) ( D ) KCl KCl 3 3 m m 65,56 8,94 gam 22 22 = = × = ⇒ KClpt(1) KCl(B) KCl(A) m = m m 38,74 8,94 29,8 gam.− = − = Theo phản ứng (1): 3 KClO 29,8 m 122,5 49 gam. 74,5 = × = 3 KClO ( A) 49 100 %m 58,55%. 83,68 × = = 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 Bài 6 (3,5) a.2,0 Fe + S → FeS FeS + 2HCl → FeCl 2 + H 2 S Fe + 2HCl → FeCl 2 + H 2 d Z/H2 = 13 ⇒ M = 26 ⇒ Trong hỗn hợp Z có H 2 S và H 2 Gọi số mol H 2 S và H 2 lần lượt là x, y Theo sơ đồ đường chéo x = 3y n S = n FeS = n H2S = x = 3y 0,25 0,25 0,5 0,25 0,5 n Fe = n FeS + n Fedư = n H2S + n H2 = x + y = 4y %m Fe = 56.4 56.4 32.3 y y y+ = 70% ⇒ %m S = 30% 0,25 b.1,5 2FeS + 10H 2 SO 4 → Fe 2 (SO 4 ) 3 + 9SO 2 + 10H 2 O 3y 15y 1,5y 13,5y 2Fe + 6H 2 SO 4 → Fe 2 (SO 4 ) 3 + 3SO 2 + 6H 2 O y 3y 0,5y 1,5y Fe 2 (SO 4 ) 3 + 3BaCl 2 → 3BaSO 4 + 2FeCl 3 2y 6y H 2 SO 4 + BaCl 2 → BaSO 4 + 2HCl a a n H 2 SO 4 = 0,55 mol n BaSO 4 = 0,25 mol n H 2 SO 4dư = a mol n H 2 SO 4 = 0,55 = 18y +a n BaSO 4 = 0,25 = 6y +a Giải hệ ta có: y = 0,025; a = 0,1 n SO 2 = 15y = 0,375 mol ⇒ V = 8,4 lít m = m Fe + m S = 4y.56+32.3y = 8 gam 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 . Mg 2+ , Al 3+ , Si 4+ . Các ion trên đều có số electron đều là 10 nên ion nào có số proton càng lớn thì bán kính càng nhỏ do lực hút hạt nhân càng mạnh nên bán kính các ion Mg 2+ , Al 3+ , Si 4+ C và dung dịch D. Lượng KCl trong dung dịch D nhiều gấp 22/3 lần lượng KCl có trong A. % khối lượng KClO 3 có trong A? Bài 6: Nung a gam hỗn hợp X gồm Fe và S trong điều kiện không có không. & ĐT NAM ĐỊNH HƯỚNG DẪN CHẤM ĐỀ THI HỌC SINH GIỎI CẤP TRƯỜNG =======0======= TRƯỜNG THPT – A HẢI HẬU =======0======= Môn thi: HÓA HỌC -Khối 10 Năm học: 2 010- 2011 Bài Câu Lời giải Điểm Bài