SỞ GIÁO DỤC & ĐÀO TẠO KỲ THI CHỌN ĐỘI TUYỂN HỌC SINH GIỎI LỚP 10 THPT, NĂM HỌC 2013 - 2014 MA TRẬN CHÍNH THỨC MƠN THI: HỐ HỌC THỜI GIAN LÀM BÀI: 180 phút (không kể thời gian giao đề) - Ma trận có hai trang – Hình thức: Tự luận Phần I: Cấu tạo nguyên tử (20%) Xác định cấu hình electron nguyên tử ion đơn nguyên tử Bài toán hạt (proton, nơtron, electron) Mối liên hệ loại hạt (về số lượng, trường lực hạt nhân, tập số chắn electron) Bài tập áp dụng quy tắc Hund, nguyên lý Pau – li, nguyên lý vững bền (biểu diễn ô lượng tử, tập bốn số lượng tử) Dựa vào cấu hình electron suy tính kim loại, phi kim, vị trí bảng tuần hồn Bài tốn phóng xạ Phần II: Liên kết hoá học (10%) Xác định trạng thái lai hoá (sp, sp2, sp3; sp3d; sp3d2) Xét chất liên kết, chất hố học liên kết (góc liên kết, loại liên kết, hình học phân tử, tính chất hố học từ tính chất liên kết, …) Cấu hình electron ion phân tử phân tử đơn giản tổ hợp nguyên tố chu kì Từ suy số chất chất, so sánh tính chất vật lý, hố học chúng Bài toán tinh thể nguyên tử Thiết lập giản đồ lượng Phần III: Phản ứng oxi hoá – khử (15%) Xác định chất oxi hố, chất khử; q trình oxi hố, q trình khử; phản ứng oxi hoá – khử với loại phản ứng khác Cân phương trình oxi hố – khử phương pháp thăng electron ion – electron Giải toán áp dụng đến phản ứng oxi hố – khử, phương pháp bảo tồn electron Phần IV: Nhiệt – Động hoá học (15%) Dạng tập áp dụng định luật Hess tính lượng mạng lưới, lượng liên kết X – Y phân tử, H, G từ kiện số chất số phản ứng đơn giản Nội dung Lơ satơliê, áp dụng nguyên lý dịch chuyển cân Lơ satơliê Tính số cân bằng, mối liên hệ Kp G phản ứng Các toán áp dụng Van’t Hoff, Arrhenius Chứng minh chế hoá học Bài toán tốc độ phản ứng ThuVienDeThi.com Phần V: Bảng Tuần Hồn ngun tố hố học (5%) Xét tính biến đổi tính chất nguyên tố theo nhóm theo chu kì Bài tập áp dụng công thức oxit cao nhất, công thức hiđroxit cao nhất, hợp chất với hiđro Phần VI: Halogen (25%) Bài tốn áp dụng tính chất hố – lý halogen, axit halogen (axit halogenua axit có oxi), muối tương ứng Giải thích tính biến đổi tính chất axit halogenua axit có oxi halogen Các phản ứng ứng với tính chất hố học điều chế halogen hợp chất quan trọng chúng Dạng toán tinh thể ngậm nước muối halogenua Dạng tốn kết hợp tính chất phản ứng hợp chất chứa nguyên tố halogen (axit, muối) với hợp chất tương ứng chứa nguyên tố nhóm oxi – lưu huỳnh Phần VII: Oxi – Lưu huỳnh (10%) Giải tốn áp dụng tính chất H2O2, H2S, SO2, SO3, S muối (hoặc axit) gốc axit S2-; SO 32 ; SO 24 Nhận biết hợp chất đơn chất nguyên tố, hợp chất chứa nguyên tố nhóm oxi – lưu huỳnh -HẾT - ThuVienDeThi.com SỞ GIÁO DỤC & ĐÀO TẠO ĐỀ THI CHÍNH THỨC KỲ THI CHỌN ĐỘI TUYỂN HỌC SINH GIỎI LỚP 10 THPT, NĂM HỌC 2013 – 2014 MÔN THI: HỐ HỌC THỜI GIAN LÀM BÀI: 180 phút (khơng kể thời gian giao đề) - Đề thi có hai trang – Bài 1: 2,0 điểm Một hợp chất (A) cấu tạo từ cation M2 anion X Trong phân tử MX2 có tổng số proton, nơtron, electron 186 hạt, số hạt mang điện nhiều số hạt không mang điện 54 hạt Số khối M2+ lớn số khối X 21 Tổng số hạt cation M2+ nhiều tổng số hạt anion X 27 Xác định số proton, nơtron tên nguyên tố M X Hãy viết bốn số lượng tử ứng với electron cuối M X Xác định vị trí M X bảng tuần hồn Bài 2: 2,0 điểm Một mẫu đá uranynit có tỉ lệ khối lượng 206 Pb 0, 0453 ; cho chu kì bán huỷ U 238 238 U 4,55921.103 năm Hãy tính tuổi mẫu đá Năng lượng ion hóa thứ (I1 - kJ/mol) nguyên tố chu kỳ có giá trị (không theo trật tự) 1402, 1314, 520, 899, 2081, 801, 1086, 1681 Gán giá trị cho nguyên tố tương ứng Giải thích Bài 3: 2,0 điểm a Hãy cho biết trạng thái lai hoá nguyên tâm dạng hình học BrF5 b Theo thuyết MO viết cấu hình electron N2, suy từ tính Tính lượng mạng lưới tinh thể BaCl2 từ tổ hợp kiện sau: (vẽ rõ sơ đồ) - Entanpi sinh BaCl2 tinh thể: - 859,41 kJ/mol - Entanpi phân li Cl2: 238,26 kJ/mol - Entanpi thăng hoa Ba: 192,28 kJ/mol - Năng lượng ion hoá thứ Ba: 500,76 kJ/mol - Năng lượng ion hoá thứ hai Ba: 961,40 kJ/mol - Ái lực electron Cl : - 363,66 kJ/mol Bài 4: 2,0 điểm Cho phản ứng : 2SO2 (k) + O2 (k) ⇄ 2SO3 (k) H = - 198 kJ Để tăng hiệu suất trình tổng hợp SO3, người ta sử dụng biện pháp liên quan đến áp suất, nhiệt độ chất xúc tác ? Giải thích ? Cho 10,51 mol khí SO2 37,17 mol khơng khí (20% thể tích O2 cịn lại N2) có xúc tác V2O5 Thực phản ứng 427oC, atm phản ứng đạt hiệu suất 98% Tính số cân KC, KP phản ứng 427oC Bài 5: 2,0 điểm Bổ túc cân phản ứng sau phương pháp ion – electron: CrO 2 + Br2 + OH CrO 24 + … FexOy + H2SO4 đ SO2 + … ThuVienDeThi.com Bài 6: 2,0 điểm Một pin thiết lập sở điện cực Zn nhúng vào dung dịch Zn(NO3)2 0,1 M điện cực Ag nhúng vào dung dịch AgNO3 0,1 M Biết 0Zn Zn 0, 76 V ; 0Ag Ag 0,80 V 2 Hãy thiết lập sơ đồ pin theo quy ước viết phương trình hố học xảy pin hoạt động Tính sức điện động pin nồng độ chất pin hết Bài 7: 2,0 điểm Hoà tan 60,9 gam hỗn hợp hai muối bari hai halogen vào nước cho tác dụng vừa đủ với dung dịch K2SO4 Sau phản ứng hoàn toàn thu 58,25 gam kết tủa trắng dung dịch muối Cô cạn dung dịch thu hỗn hợp hai muối khan Xác định khối lượng hai muối khan Biết halogen hai chu kì liên tiếp Xác định hai halogen tính phần trăm khối lượng muối hỗn hợp đầu Bài 8: 2,0 điểm Hịa tan hồn tồn 9,06 gam mẫu hợp kim Al-Mg (giả thiết khơng có tạp chất khác) dung dịch H2SO4 đặc, thu 12,22 lít khí SO2 (đo 136,5oC; 1,1 atm) 0,64 gam chất rắn màu vàng Xác định phần trăm khối lượng kim loại mẫu hợp kim Viết phản ứng xảy điện phân dung dịch gồm NaCl 0,5 M Cu(NO3)2 2M Bài 9: 2,0 điểm Dung dịch A chứa ion: Na+; Cu2+; Ag+; Al3+; Mg2+- Cho dung dịch A tác dụng với HCl dư kết tủa B dung dịch C Cho khí H2S sục qua dung dịch C thu kết tủa D dung dịch E Thêm NH3 vào dung dịch E kết tủa F dung dịch G Thêm (NH4)2CO3 vào dung dịch G thu kết tủa H Xác định chất viết phương trình ion tất phản ứng xảy Tại Na2O2 dùng làm khí bình dưỡng khí thợ lặn? Viết phương trình hố học xảy (nếu có) Bài 10: 2,0 điểm Muối LiCl kết tinh theo mạng tinh thể lập phương tâm diện Ơ mạng sở có độ dài cạnh 0,514nm Giả thiết ion Li+ nhỏ đến mức xảy tiếp xúc anion – anion ion Li+ xếp khít vào khe ion Cl- a Tính độ dài bán kính ion Li+, Cl- mạng tinh thể b Xác định khối lượng riêng tinh thể LiCl Biết Li = 6.94; Cl = 35,45 Hoà tan 63 gam Na2SO3 khan vào nước sau đun sơi dung dịch khoảng với lượng dư bột lưu huỳnh Lọc bỏ phần lưu huỳnh dư, từ dung dịch làm kết tinh tối đa 93 gam tinh thể Na2S2O3.5H2O a Tính hiệu suất điều chế Na2S2O3 b Hồ tan muối kết tinh vào nước lẫn với hồ tinh bột, sục I2 vào dung dịch tới dư Nêu tượng phản ứng xảy viết phương trình hố học Khi hồ tan CH3COOH tới bão hồ vào nước Viết q trình điện ly xảy -HẾT Ghi chú: Thí sinh sử dụng bảng hệ thống tuần hồn ngun tố hố học ThuVienDeThi.com KỲ THI CHỌN ĐỘI TUYỂN HỌC SINH GIỎI LỚP 10 THPT, NĂM HỌC 2013 – 2014 MÔN THI: HỐ HỌC ĐÁP ÁN ĐỀ CHÍNH THỨC (Đáp án có trang) Bài 1: 2,0 điểm CrO + Br2 + OH CrO 24 + Br + H2O 0,25 điểm x CrO 2 + 4OH CrO 24 + 2H2O + 3e Câu 0,25 điểm 1,0 điểm x Br2 + 2e 2Br 0,5 điểm 2CrO 2 + 8OH + 3Br2 2CrO 24 + 6Br + 4H2O SỞ GIÁO DỤC & ĐÀO TẠO FexOy + H2SO4 đ SO2 + … Câu 1,0 điểm x FexOy + 2yH+ xFe3+ + yH2O + (3x – 2y)e Câu 1,0 điểm 0,25 điểm (3x – 2y) x SO 24 + 4H+ + 2e SO2 + 2H2O 2FexOy + (3x – 2y)SO 24 + (12x – 4y)H+ 0,25 điểm 0,5 điểm 2xFe3+ (3x – 2y)SO2 + (6x – 2y) H2O Bài 2: 2,0 điểm Đặt halogen X có X đvC muối BaX2, số mol a Y Y BaY2 b BaX2 + K2SO4 2KX + BaSO4 a a 2a a (mol) BaY2 + K2SO4 2KY + BaSO4 b b 2b b (mol) Từ phương trình phản ứng ta có: n BaSO a b 0,25 điểm 0,25 điểm 58, 25 0, 25 233 Theo định luật bảo toàn khối lượng: 0,5 điểm mBaX BaY2 mK2 SO4 mBaSO4 mKX KY 60,9 174 a b 58, 25 mKX , KY Với a + b = 0,25 mKX , KY 46,15 g Số mol halogen tương ứng: 2a + 2b = 0,5 khối lượng mol trung bình X, Y: M Câu 1,0 điểm 26, 65 53,3 g 0,5 Với X, Y halogen thuộc hai chu kì liên tiếp nên Cl Br (thoả mãn điều kiện 35,5 < 53,3 < 80) Thay giá trị Cl Br vào phương trình khối lượng: 2a.35,5 2b.80 26, 65 a 0,15; b 0,1 a b 0, 25 137 71.0,15 100% 51, 23% %m 48, 77% %mBaCl2 BaBr2 60,9 ThuVienDeThi.com 0,25 điểm 0,25 điểm 0,25 điểm 0,25 điểm Câu 1,0 điểm Bài 3: 2,0 điểm a Trạng thái lai hố Br sp3d2 BrF5 có cơng thức VSEPR AX5E1 chóp vng 0,25 điểm 0,25 điểm 0,25 điểm 0,25 điểm b s 2*s x y z N2 có tính nghịch từ 2 2 o Ba(r) + Cl2(k) Hth(Ba) Câu 1,0 điểm Ba(k) HS(BaCl , tt) BaCl2 (tt) Hpl(Cl2) + 2Cl (k) o I1(Ba) + I2(Ba) ACl Uml = H 0,5 điểm Uml Ba2+ + 2Cl- - Hth (Ba) - Hpl(Cl ) - I1(Ba) - I2(Ba) - 2ACl S(BaCl2, tt) 0,5 điểm = - 859,41 - 192,28 - 238,26 - 500,76 - 961,40 + 363,66 = - 2024,79 (kJ/mol) Bài 4: 2,0 điểm 2z M n M 4z X 2n X 186 2z M 4z X n M 2n X 186 2z M 4z X n M 2n X 54 Câu 1,0 điểm z M n M z X n X =21 (1) (2) z M z X n M n X =21 3 2z M n M (2z X n X +1)=27 2z M 2z X +n M n X =30 (4) Từ (1), (2), (3), (4) z M 26;z X 17 n M 30; n X 18 26 M M Fe; 17 X X Cl 1s22s22p63s23p63d64s2 Câu 0,5 điểm Câu 0,5 điểm Fe(Z=26): Fe2+(Z=26): 1s22s22p63s23p63d6 Cl(Z=17): 1s22s22p63s23p5 Cl-(Z=17): 1s22s22p63s23p6 Fe: Chu kỳ nhóm VIIIB Cl: chu kỳ nhón VIIA 0,5 điểm 0,25 điểm 0,25 điểm 0,25 điểm 0,25 điểm 0,25 điểm 0,25 điểm Bài 5: 2,0 điểm Câu 0,75 điểm Câu 1,25 điểm Câu a: phương trình: PBr3 + 3H2O H3PO3 + 3HBr Câu b: Không dùng phương pháp sunfat điều chế HBr H2SO4 có tính oxi hố mạnh nên oxi hố chất khử mạnh ion Br (trong HBr) thành Br2: 2HBr + H2SO4 Br2 + SO2 + 2H2O dpdd , mn Câu a: H2Ox + NaCl NaClO + H2 dpdd , mn 2H2O + CaCl2 Ca(OCl)2 + 2H2 dpdd , mn 3H2O + KCl KClO3 + 3H2 Câu b: 2CaOCl2 + H2O + CO2 CaCO3 + CaCl2 + 2HClO NaClO + H2O + CO2 NaHCO3 + HClO ThuVienDeThi.com 0,25 điểm 0,25 điểm 0,25 điểm 0,75 điểm 0,5 điểm Bài 6: 2,0 điểm t 2KMnO4 K2MnO4 + MnO2 + O2 2KMnO4 + 16HCl 2KCl + 2MnCl2 + 8H2O + 5Cl2 2HCl + Fe FeCl2 + H2 HCl + Na2SO3 NaCl + SO2 + H2O (ngoài ra: H2 + Cl2 2HCl) Câu 1,0 điểm Số mol Câu 1,0 điểm U (phóng xạ) = số mol 238 206 Pb = 0, 0453 mol 206 0,25 x = 1,0 điểm 0,25 điểm mU (ban đầu) = + 0, 0453 298 = 1,0523 (g) 206 0,25 điểm ln N ln t 3,35.108 (năm) t N 4,55921.10 0,5 điểm k Bài 7: 2,0 điểm S + Mg MgS (1) MgS + 2HCl MgCl2 + H2S (2) Mg + 2HCl MgCl2 + H2 (3) M B 0,8966 29 26 khí B: H2S; H2: Mg có dư sau phản ứng (1) Đặt nH S x; nH 2 2,987 x y 22, 0,1 y , ta có x 0,1; y 34 x y 26 x y Từ (1), (2), (3) ta có: %m( S ) 50%; %m(Mg ) 50% 2H2S + 3O2 2SO2 + 2H2O 2H2 + O2 2H2O 0,1 0,1 0,1 SO2 + H2O2 0,1 0,033 0,033 H2SO4 0,147 0,047 0,1 m(dung dịch) = 100 0,1 64 0,133 18 108,8 gam C%(H2SO4) = 0,1.98 100% 9%; C%(H2O2) = 0,047.34 1,47% 0,25 điểm 0,25 điểm 0,25 điểm 0,25 điểm 0,5 điểm 0,25 điểm 0,25 điểm 108,8 108,8 Bài 8: 2,0 điểm Gọi x, y số mol kim loại Mg Al 1,112, 22 273 0,64 nSO2 0, (mol ) ; Chất rắn: S, n S 0,02 (mol) 32 22, 273 1,5 2 x 3 Mg Mg 2e Câu 1,5 điểm 2x Al Al 3e y 3y 6 4 S 2e S 6 0,8 0, Viết bán phản ứng: S 6e S y 0,12 0.02 24 x 27 y 9,06 x 0,13; y 0,22 x 3y 0,92 %m Mg 0,13mol 24gam / mol 100% 34,44% %m Al 65,56% 9,06gam n = 3a 4r , f r : a 68% 8 Ta có : Câu 0,5 điểm 0,25 điểm ThuVienDeThi.com 0,5 điểm 0,25 điểm 0,25 điểm 0,25 điểm 0,5 điểm Bài 9: 2,0 điểm Câu 0,75 điểm 3p4 A S A: 2p4 C O C: Câu 1,25 điểm Câu 0,75 điểm Giá trị lượng ion hóa tương ứng với nguyên tố: IA IIA IIIA IVA VA VIA VIIA VIIIA Li Be B C N O F Ne 2 2s 2s 2p 2p 2p 2p 2p 2p6 I1 (kJ/mol) 520 899 801 1086 1402 1314 1681 2081 Nhìn chung từ trái qua phải chu kỳ lượng ion hóa I1 tăng dần, phù hợp với biến thiên nhỏ dần bán kính nguyên tử Có hai biến thiên bất thường xảy là: - Từ IIA qua IIIA, lượng I1 giảm có chuyển từ cấu hình bền ns2 qua cấu hình bền ns2np1 (electron p chịu ảnh hưởng chắn electron s nên liên kết với hạt nhân bền chặt hơn) - Từ VA qua VIA, lượng I1 giảm có chuyển từ cấu hình bền ns2np3 qua cấu hình bền ns2np4 (trong p3 có electron độc thân, p4 có cặp ghép đơi, xuất lực đẩy electron) Bài 10: 2,0 điểm - Giảm nhiệt độ hệ phản ứng (khoảng 500oC thích hợp: giảm thấp tốc độ phản ứng chậm) - Tăng áp suất (bằng cách thổi liên tục SO2 khơng khí nén áp suất cao vào lị phản ứng) - Xúc tác không ảnh hưởng đến chuyển dời cân bằng, giúp phản ứng nhanh đạt đến trạng thái cân 2SO2 (k) + O2 ⇄ Co 10,51 (mol) 7,434 (mol) C 10,3 (mol) 5,15 (mol) [C] 0,21 (mol) 2,284 (mol) Tổng số mol hỗn hợp cân bằng: Câu 1,25 điểm 2p5 B F B: 2SO3 (k) H = - 198 kJ 10,3 (mol) 10,3 (mol) 0,25 điểm 0,25 điểm 0,25 điểm 0,25 điểm 0,25 điểm 0,25 điểm 0,25 điểm 0,25 điểm 0,5 điểm 0, 21 2, 284 10,3 29, 736 42,53 mol (Pso3 )2 Pi = xi.P = xi.1 = xi; K P = và K C =K P (RT)- n (Pso ) Po (R = 0,082, T = 427 + 273 = 7000K, n = -1) KP Ghi 0,25 x = 0,75 điểm (10,3) 42,53 (0,21) 2,284 4,48.10 K C 4,48.10 (0,082 700) 1 257.10 -Hết Giám khảo chấm cẩn thận ThuVienDeThi.com 0,25 điểm 0,25 điểm 0,25 điểm ... ThuVienDeThi.com SỞ GIÁO DỤC & ĐÀO TẠO ĐỀ THI CHÍNH THỨC KỲ THI CHỌN ĐỘI TUYỂN HỌC SINH GIỎI LỚP 10 THPT, NĂM HỌC 2013 – 2014 MƠN THI: HỐ HỌC THỜI GIAN LÀM BÀI: 180 phút (không kể thời gian giao... học Khi hồ tan CH3COOH tới bão hồ vào nước Viết q trình điện ly xảy -HẾT Ghi chú: Thí sinh sử dụng bảng hệ thống tuần hoàn nguyên tố hoá học ThuVienDeThi.com KỲ THI CHỌN ĐỘI TUYỂN HỌC SINH GIỎI... hoàn nguyên tố hoá học ThuVienDeThi.com KỲ THI CHỌN ĐỘI TUYỂN HỌC SINH GIỎI LỚP 10 THPT, NĂM HỌC 2013 – 2014 MƠN THI: HỐ HỌC ĐÁP ÁN ĐỀ CHÍNH THỨC (Đáp án có trang) Bài 1: 2,0 điểm CrO + Br2