Đề thi chọn học sinh giỏi vùng duyên hải bắc bộ lần thứ VI môn: Hoá học lớp 10 (năm 2012 2013)37908

TRƯỜNG THPT CHUYÊN HẠ LONG-QUẢNG NINH ĐỀ GIỚI THIỆU ĐỀ THI CHỌN HSG VÙNG DUYÊN HẢI BẮC BỘ LẦN THỨ VI MƠN: HỐ HỌC LỚP 10 (2012-2013) Thời gian làm 180 phút Câu Cấu tạo nguyên tử - Phản ứng hạt nhân (2,5 điểm) So sánh, có giải thích a Độ lớn góc liên kết phân tử:  CH4; NH3; H2O  H2O; H2S b Nhiệt độ nóng chảy chất : NaCl; KCl; MgO c Nhiệt độ sôi chất : C2H5Cl; C2H5OH; CH3COOH 137Ce tham gia phản ứng lò phản ứng hạt nhân, có chu kì bán hủy 30,2 năm 137Ce đồng vị bị phát tán mạnh nhiều vùng châu Âu sau tai nạn hạt nhân Trecnibun Sau lượng chất độc 1% kể từ lúc tai nạn xảy Câu Liên kết hố học, hình học phân tử - Định luật tuần hoàn (2,5 điểm) Hợp chất Z tạo thành từ nguyên tố A,B,X có M2 < 120 Tổng số hạt proton, nơtron,electron phân tử AB2 , XA2 , XB 66,96,81 a Xác định nguyên tố A,B,X công thức hóa học Z b Nguyên tố Y tạo với A hợp chất Z’ gồm nguyên tử phân tử tổng số hạt mang điện Z’ 140 Xác định Y Z’ c Viết công thức electron , công thức cấu tạo chất AB,AB2, XA2,XB,ZZ’, YCl3 , Y2Cl6 ( Cl : Clo ) Câu Nhiệt hóa học cân hóa học (2,5 điểm) Cho phản ứng sau với kiện nhiệt động chất 250C:   CO + H2O CO2 + H2   H0 298 (KJ/mol) S 298 (J/mol) CO2 -393,5 213,6 H2 131,0 CO -110,5 197,9 H2O -241,8 188,7 a Hãy tính H0298 , S0298 G0298 phản ứng nhận xét phản ứng có tự xảy theo chiều thuận 250C hay không? b Giả sử H0 phản ứng khơng thay đổi theo nhiệt độ Hãy tính G01273 phản ứng thuận 10000C nhận xét c Hãy xác định nhiệt độ (0C) để phản ứng thuận bắt đầu xảy ( giả sử bỏ qua biến đổi H0, S0 theo nhiệt độ) Câu (Dung dịch – 2,5 điểm) Cho H2S có K1 = 10-7,02, K2 = 10-12,9, K HSO - = 10-2, K NH + = 10-9,24 Tính số ml dung dịch 4 (NH4)2SO4 0,10 (M) cần thêm vào 100,00 ml dung dịch Na2S 0,10 (M) để pH hệ giảm 0,76 đơn vị Câu (Điện hóa – 2,5 điểm) Cho Eo(Ag+/Ag) = 0,799 (V); Eo(Cu2+/Cu) = 0,337 (V) TAgCl = 10-10 Tính số cân phản ứng : 2AgCl + Cu  2Ag + Cu2+ + 2Cl- Tính nồng độ ban đầu HSO4- biết 25oC, suất điện động pin Pt | I- 0,1 (M) I3- 0,02 (M) || MnO4- 0,05 (M) Mn2+ 0,01 (M) HSO4-C (M) | Pt có giá trị 0,824 (V) Cho Eo(MnO4-/Mn2+) = 1,51 (V); Eo(I3-/3I-) = 0,5355 (V) K HSO - = 10-2 Câu Halogen (2,5 điểm) ThuVienDeThi.com (1,5 điểm) Hãy hoàn thành PTPƯ điều chế clo phịng thí nghiệm theo sơ đồ chuyển hoá sau: (1) +   KCl + + Cl2 (2) +   PbCl2 + + Cl2 (3) t +  (4) + (5) +  + + + Cl2 (6) t + +    + + Cl2 + + + Cl2 t0 + MnSO4 + + + Cl2 (0,5 điểm) Cho chất sau: HF, HCl, HBr, HI Hãy cho biết phương pháp sunfat điều chế chất nêu ? Nếu có chất khơng điều chế phương pháp giải thích sao? Viết PTPƯ (nếu có) để minh họa (0,5 điểm) Chất rắn A kim loại chất MnO2, KMnO4, K2Cr2O7, CaOCl2 Khi hoà tan 15 gam A vào dd HCl tạo 8,4 lít đơn chất khí B bay (đktc) Hãy chứng minh B Cl2 Câu Oxi- lưu huỳnh (2,5 điểm) 1) Viết hai phương trình hóa học phản ứng minh họa tính oxi hóa O3 > O2 2) Hãy trình bày giải thích tượng xảy thí nghiệm sau: a Thêm vài giọt phenolphtalein vào dung dịch Na2S (dd X), sau sục khí SO2 vào dung dịch thu dư b Thêm HCl dư vào dung dịch X đun nóng c Thêm vài giọt dung dịch CuCl2 vào dung dịch X d Thêm vài giọt dung dịch AlCl3 vào dung dịch X e Thêm vài giọt dung dịch X vào dung dịch hỗn hợp KMnO4 H2SO4 3) Trộn 60g bột Fe với 30g bột lưu huỳnh đun nóng ( điều kiện khơng có khơng khí) thu chất rắn X Hòa tan chất rắn X dung dịch H2SO4 loãng, dư thu dung dịch B khí C Đốt cháy C cần V (l) O2 (đktc) Tính giá trị V Câu Thực hành – thí nghiệm (chủ đề chuẩn độ) (2,5 điểm) (2,5 điểm) Hoà tan hết 1,25 gam đơn axit hữu (viết tắt HA) vào nước đến mức 50 mL, dung dịch A Tiến hành chuẩn độ dung dịch A dung dịch chuẩn NaOH 0,09 M Biết rằng: thêm 8,24 mL dung dịch NaOH vào dung dịch A pH dung dịch thu 4,30; thêm 41,20 mL dung dịch NaOH vào dung dịch A đạt tới điểm tương đương a Tính khối lượng mol axit HA b Tính số axit Ka HA c Tính pH dung dịch điểm tương đương phép chuẩn độ d Chọn chất thị thích hợp cho phép chuẩn độ số chất thị sau: - Metyl da cam (pH = 4,4) - Metyl đỏ (pH = 6,2) - Phenolphtalein (pH = 9,0) ThuVienDeThi.com SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO QUẢNG NINH TRƯỜNG THPT CHUYÊN HẠ LONG ĐỀ GIỚI THIỆU ĐỀ THI- ĐÁP ÁN ĐỀ THI CHỌN HSG VÙNG DUYÊN HẢI BẮC BỘ LẦN THỨ V MƠN: HỐ HỌC LỚP 10 Thời gian làm 180 phút Câu Cấu tạo nguyên tử - Phản ứng hạt nhân (2,5 điểm) Hợp chất Z tạo thành từ nguyên tố A,B,X có M2 < 120 Tổng số hạt proton, nơtron,electron phân tử AB2 , XA2 , XB 66,96,81 a.Xác định ngun tố A,B,X cơng thức hóa học Z b.Nguyên tố Y tạo với A hợp chất Z’ gồm nguyên tử phân tử tổng số hạt mang điện Z’ 140 Xác định Y Z’ c.Viết công thức electron , công thức cấu tạo chất AB,AB2, XA2,XB,ZZ’, YCl3 , Y2Cl6 ( Cl : Clo ) Đáp án Đáp án a) Gọi a,b,x tổng số hạt proton ,nơ tron , electron trong1 nguyên tử A,B,X Theo đề ,ta có : a + 2b = 66 (1) x + 2a = 96 (2) x + b = 84 (3 ) a  18 (1),(2),(3)    b  24 c  60  Gọi PA ,PB, PX số proton A,B,X nA ,nB , nX số nơ tron A,B,X Ta có : 2PA + nA = 18 2PB + nB = 24 2PX + nX = 60 Vì PA  n A  1, PA 18 18  PA  3,  5,14  PA    PA   A Vậy A Cacban (C) 0,5 đ Tương tự  24 3,  PB  24 ThuVienDeThi.com  6, 857  PB  0,5 đ  PB   n B  10  số khối = +10 = 17 ( Loại )  PB   n B   số khối = + = 16 ( Chấp nhận ) Vậy B Oxi (O ) 60 60  PX  3,  17,14  PX  20   PX  18 ( Loại khí trơ khơng tạo liên kết hóa học )  PX  19  n X  22  số khối = 19 + 22 = 41 ( Loại )  PX  20  n X  20  số khối = 20 + 20 = 40 ( Chấp nhận ) 0,5 đ Vậy X Canxi (Ca) Vậy công thức Z CaCO3 ( thỏa điều kiện MZ < 120 đ.v.c ) b) Z’ : YxCY (x+y = ) Gọi số proton nguyên tử Y PY (2PY)x + 12y = 140 hay PYx + 6y = 70 PYx + 6(7-x) = 70   PYx - 6x = 28  PY 28  6 x x PY 34 20 13 0,5 đ ( nhôm ) (x  7) 0,5 đ Vậy Y nhôm ( Al ) Z ‘ Al 4C3 c) Viết công thức electron , công thức cấu tạo chất AB,AB2, XA2,XB,ZZ’, YCl3 , Y2Cl6 ( Cl : Clo ) CO CO2 C O C O O C O O CCa C- C O 2+ CaC2 CaO Ca + O 2- Ca Ca C C O ThuVienDeThi.com 0,5 đ - CaCO3 O C O 2+ Ca - O Al 4C3 Al C Al C Al C Al CaO Cl Al Cl Cl AlCl Al 2Cl6 Ca : : O Al C Al C Al C Al Cl Cl Cl Al Al Cl Cl Cl Cl Cl Al Al Cl Cl Cl  O   gg  O C O Cl Al Cl Cl Cl g g  2 2  Ca Ca  O Câu 2: Liên kết hố học, hình học phân tử - Định luật tuần hồn (2,5 điểm) So sánh, có giải thích a Độ lớn góc liên kết phân tử:  CH4; NH3; H2O  H2O; H2S b Nhiệt độ nóng chảy chất : NaCl; KCl; MgO c Nhiệt độ sôi chất : C2H5Cl; C2H5OH; CH3COOH 137Ce tham gia phản ứng lò phản ứng hạt nhân, có chu kì bán hủy 30,2 năm 137Ce đồng vị bị phát tán mạnh nhiều vùng châu Âu sau tai nạn hạt nhân Trecnibun Sau lượng chất độc 1% kể từ lúc tai nạn xảy ĐÁP ÁN a CH4 > NH3 > H2O Giải thích: H | C N H O H | H H H H H 0,5 đ H Số cặp e chưa tham gia liên kết nhiều đẩy nhau, góc liên kết nhỏ b H2O > H2S Giải thích: Vì độ âm điện O > S, độ âm điện nguyên tử trung tâm lớn kéo mây đơi e- liên kết phía nhiều làm tăng độ lớn góc liên kết c So sánh nhiệt độ nóng chảy chất: MgO > NaCl > KCl Giải thích: bán kính ion K+ > Na+ Điện tích ion Mg2+ > Na+ O2- > Cl- ThuVienDeThi.com 0,5 đ (Năng lượng phân li tỉ lệ thuận với điện tích ion tỉ lệ nghịch với bán kính ion) 0,5 đ Áp dụng cơng thức: 2,3 N o 2,3 N o N K = ln o  lg lg t N K N N t t 0,693 2,3T N o Mà k = t lg T 0,693 N 2,3.30,2 N o 2,3.30,2 2,3.30,2.2 t lg  lg 100   200,46 (năm) No 0,693 0,693 0,693 100 Vậy sau 200,46 năm lượng chất độc 1% kể từ lúc tai nạn xảy 0,5 đ 0,5 đ Câu Nhiệt hóa học cân hóa học (2,5 điểm) Câu (2,0 điểm) Cho phản ứng sau với kiện nhiệt động chất 250C:   CO + H2O CO2 + H2   CO2 -393,5 213,6 H0 298 (KJ/mol) S0298 (J/mol) H2 131,0 CO -110,5 197,9 H2O -241,8 188,7 a Hãy tính H0298 , S0298 G0298 phản ứng nhận xét phản ứng có tự xảy theo chiều thuận 250C hay không? b Giả sử H0 phản ứng không thay đổi theo nhiệt độ Hãy tính G01273 phản ứng thuận 10000C nhận xét c Hãy xác định nhiệt độ (0C) để phản ứng thuận bắt đầu xảy ( giả sử bỏ qua biến đổi H0, S0 theo nhiệt độ) Đáp án a H0298 , S0298 G0298   CO + H2O Pt phản ứng: CO2 + H2   ta có : H0298(pư) = [H0298(CO) + H0298(H2O)] – [H0298(CO2) + H0298(H2O)] = (-110,5 – 241,8) – ( -393,5) = 41,2 KJ/mol 0,5 đ S0298(pư) = [ S0298(CO) + S0298(H2O) – [S0298(CO2)] = 42 J/mol G0298(pư) = H0298(pư) –TS0298(pư) = 41200 – 298 x 42 = 28684 J/mol Vì G0298(pư) > nên phản ứng không tự diễn theo chiều thuận 250C b áp dụng cơng thức : Thay số tìm GT2  GT1  H (1 / T2  / T1 ) T2 T1 1273 = 1273[ 28684/298 + 41200(1/1273 – 1/298)] = -12266 J/mol G0 ThuVienDeThi.com 0,5 đ 0,5 đ 0,5 đ Vì G01273 < nên phản ứng tự diễn theo chiều thuận 10000C c Để phản ứng tự diễn theo chiều thuận : T > H0/ S0 = 41200/42 = 980,95K tức 707,950C 0,5 đ Câu Dung dịch điện li: Cân axit bazơ, kết tủa, tạo phức (2,5 điểm) Cho H2S có K1 = 10-7,02, K2 = 10-12,9, K HSO - = 10-2, K NH + = 10-9,24 Tính số ml dung dịch 4 (NH4)2SO4 0,10 (M) cần thêm vào 100,00 ml dung dịch Na2S 0,10 (M) để pH hệ giảm 0,76 đơn vị Đáp án * Khi chưa thêm (NH4)2SO4 vào, dung dịch Na2S có cân : S2- + H2O → HS- + OHKb1 = 10-14 + 12,9 = 10-1,1 (1) HS- + H2O → H2S + OHKb2 = 10-14 + 7,02 = 10-6,98 (2) + H2O → H + OH Kw = 10-14 (3) 0,5 đ * So sánh ta thấy Kb1 >>Kb2>>Kw → Cân (1) chủ yếu : S2- + H2O → HS- + C 0,1 [ ] 0,1 – x x OH- Kb1 = 10-1,1 (1) x x =10-1,1 → x = [OH-] = [HS-] = 5,78.10-2 0,1-x → [H+] = 10-12,76 → pH = 12,76 * Gọi V số ml dung dịch (NH4)2SO4 0,10 M cần thêm vào 100ml dung dịch Na2S 0,10M để pH = 12,76 – 0,76 = 12 0,5 đ 0,1x100 10 CS2- =C Na 2S = = 100+V 100+V 0,1V 0,2V CSO 2- = ; C NH + = 4 100+V 100+V Phản ứng : NH4+ Co [ ] 0,2V 100+V - Thành phần giới hạn: + S → 10 100+V 10 - 0,2V 100+V NH3 + HS- 0,2V 100+V K= 10-9,24 + 12,9 = 103,66 0,2V 100+V 10 - 0,2V 0,2V (M); NH3 : (M); 100+V 100+V 0,2V 0,1V HS-: (M); SO42-: (M) 100+V 100+V S2-: * Các trình xảy ra: ThuVienDeThi.com 0,5 đ HS- → S2- + H+ Ka2 = 10-12,9 (1) + H2O → OH + H Kw = 10-14 (2) NH3 + H+ → NH4+ Ka-1 = 109,24 (3) + HS + H → H2S Ka1-1 = 107,02 (4) SO42- + H+ → HSO4(K’)-1 = 102 (5) ’ -1 -1 (K )