Đề thi học sinh giỏi hóa 10 2011-2012 THPT Ngô Gia Tự pptx

TRƯỜNG THPT NGÔ GIA TỰ ¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯ (Đề thi gồm 01 trang) KỲ THI CHỌN ĐỘI TUYỂN HỌC SINH GIỎI VÒNG 1 LỚP 10 - NĂM HỌC 2011-2012 MÔN: HOÁ HỌC Thời gian làm bài: 150 phút (không kể thời gian giao đề) ¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯ Câu 1(1,0 điểm) Cho BaO tác dụng với dd H 2 SO 4 thu được kết tủa A và dd B. Cho B tác dụng với Al dư thu được dd D và khí E. Thêm K 2 CO 3 vào dd D thấy tạo kết tủa F. Xác định các chất A, B, D, E, F và viết PTPƯ xảy ra. Câu 2(1,0 điểm) Cân bằng các phương trình hoá học sau: a) K 2 Cr 2 O 7 + FeCl 2 + HCl → CrCl 3 + Cl 2 ↑ + FeCl 3 + KCl + H 2 O b) FeS 2 + HNO 3 → Fe(NO 3 ) 3 + H 2 SO 4 + NO 2 ↑ + H 2 O Câu 3(1,0 điểm) Cho các chất sau đây: KHCO 3 ; KHSO 4 ; Ba(OH) 2 ; SO 2 ; (NH 4 ) 2 SO 4 . Những chất nào có thể phản ứng được với nhau? Viết các PTPƯ và nêu điều kiện phản ứng (nếu có). Câu 4(2,0 điểm) Một hỗn hợp A gồm FeS 2 ; FeS; CuS được hoà tan vừa đủ trong một dd có chứa 0,33 mol H 2 SO 4 đặc nóng. Thu được 7,28 lít SO 2 (đktc) và dung dịch B. Nhúng một thanh sắt nặng 50 gam vào dung dịch B, phản ứng xong nhấc thanh sắt ra đem cân thấy khối lượng thanh sắt lúc này là 49,48 gam và còn lại dd C. a) Xác định khối lượng các chất có trong A (coi lượng đồng được đẩy ra bám hết lên thanh sắt). b) Viết PTPƯ xảy ra (nếu có) khi cho dd C lần lượt tác dụng với dd NaOH; dd K 2 S; khí Cl 2 . Câu 5(1,0 điểm) Hợp chất ion G tạo nên từ các ion đơn nguyên tử M 2+ và X 2- . Tổng số hạt (nơtron, proton, electron) trong phân tử G là 84, trong đó số hạt mang điện nhiều hơn số hạt không mang điện là 28 hạt. Số hạt mang điện của ion X 2- ít hơn số hạt mang điện của ion M 2+ là 20 hạt. Xác định số khối, số hiệu nguyên tử của M, X và công thức phân tử của G. Câu 6(1,0 điểm) Nguyên tử Au có bán kính và khối lượng mol lần lượt là 1,44A O và 197g/mol. Biết rằng khối lượng riêng của vàng kim loại là 19,36g/cm 3 . Hỏi các nguyên tử vàng chiếm bao nhiêu % thể tích trong tinh thể ? (cho N A = 6,022.10 23 và V hình cầu 3 4 3 R π = ). Câu 7(1,0 điểm) Cho 2,13 gam hỗn hợp X gồm ba kim loại Mg, Cu và Al ở dạng bột tác dụng hoàn toàn với oxi thu được hỗn hợp Y gồm các oxit có khối lượng 3,33 gam. Tính thể tích dung dịch HCl 2M vừa đủ để phản ứng hết với Y? Câu 8(2,0 điểm) Hỗn hợp A gồm Fe, FeCO 3 và Fe 3 O 4 . Hòa tan (đun nóng) m gam hỗn hợp A bằng 896 ml dung dịch HNO 3 0,5M thì thu được dung dịch B và hỗn hợp khí C gồm CO 2 và NO. - Lượng HNO 3 dư trong dung dịch B tác dụng vừa đủ với 1,4 gam CaCO 3 . - Có một bình kín dung tích 4,48 lít chứa không khí (4/5 thể tích là N 2 và 1/5 thể tích là O 2 ) ở 0 o C và 0,375 atm. Sau khi nén tất cả hỗn hợp khí C vào bình và giữ nhiệt độ bình ở 0 o C thì thấy áp suất cuối cùng trong bình là 0,6 atm. Mặt khác đem nung nóng (không có mặt oxi) m gam hỗn hợp A rồi cho tác dụng với H 2 dư; lượng nước tạo ra lúc này cho hấp thụ hoàn toàn vào 100 gam dung dịch H 2 SO 4 97,565% thì dung dịch axit bị loãng thành nồng độ 95%. Tính % khối lượng mỗi chất trong hỗn hợp A. Hết Thí sinh được sử dụng bảng tuần hoàn - Giám thị coi thi không giải thích gì thêm HƯỚNG DẪN CHẤM THI CHỌN HSG HÓA 10 LẦN 1 - NĂM HỌC 2011-2012 Nội dung Điểm Câu 1 Cho BaO tác dụng với dd H 2 SO 4 thu được kết tủa A và dd B. Cho B tác dụng với Al dư thu được dd D và khí E. Thêm K 2 CO 3 vào dd D thấy tạo kết tủa F. Xác định các chất A, B, D, E, F và viết PTPƯ xảy ra. TH1: dư BaO BaO + H 2 SO 4 → BaSO 4 ↓ + H 2 O BaO + H 2 O → Ba(OH) 2 2Al + Ba(OH) 2 + 2H 2 O → Ba(AlO 2 ) 2 + 3H 2 ↑ K 2 CO 3 + Ba(AlO 2 ) 2 → BaCO 3 ↓ + 2KAlO 2 A: BaSO 4 ; B: Ba(OH) 2 ; D: Ba(AlO 2 ) 2 ; E: H 2 ; F: BaCO 3 0,5 TH2: dư H 2 SO 4 BaO + H 2 SO 4 → BaSO 4 ↓ + H 2 O 2Al + 3H 2 SO 4 → Al 2 (SO 4 ) 3 + 3H 2 ↑ Al 2 (SO 4 ) 3 + 3K 2 CO 3 + 3H 2 O → 2Al(OH) 3 + 3K 2 SO 4 + 3CO 2 A: BaSO 4 ; B: H 2 SO 4 ; D: Al 2 (SO 4 ) 3 ; E: H 2 ; F: Al(OH) 3 0,5 Câu 2 Cân bằng các phương trình hoá học sau: a) K 2 Cr 2 O 7 + FeCl 2 + HCl → CrCl 3 + Cl 2 ↑ + FeCl 3 + KCl + H 2 O b) FeS 2 + HNO 3 → Fe(NO 3 ) 3 + H 2 SO 4 + NO 2 ↑ + H 2 O a) K 2 Cr 2 O 7 + 2FeCl 2 + 14HCl → 2CrCl 3 + 2Cl 2 ↑ + 2FeCl 3 + 2KCl + 7H 2 O b) FeS 2 + 18HNO 3 → Fe(NO 3 ) 3 + 2H 2 SO 4 + 15NO 2 ↑ + 7H 2 O 0,5 0,5 Câu 3 Cho các chất sau đây: KHCO 3 ; KHSO 4 ; Ba(OH) 2 ; SO 2 ; (NH 4 ) 2 SO 4 . Những chất nào có thể phản ứng được với nhau? Viết các PTPƯ và nêu điều kiện phản ứng (nếu có). KHCO 3 + KHSO 4 → K 2 SO 4 + CO 2 ↑ + H 2 O KHCO 3 + Ba(OH) 2 → BaCO 3 ↓ + KOH + H 2 O 2KHCO 3 + Ba(OH) 2 → BaCO 3 ↓ + K 2 CO 3 + 2H 2 O 2KHCO 3 + (NH 4 ) 2 SO 4 → K 2 SO 4 + 2CO 2 ↑ + 2NH 3 ↑ + 2H 2 O 2KHSO 4 + Ba(OH) 2 → BaSO 4 ↓ + K 2 SO 4 + 2H 2 O Ba(OH) 2 + SO 2 → BaSO 3 ↓ + H 2 O Ba(OH) 2 + 2SO 2 → Ba(HSO 3 ) 2 Ba(OH) 2 + (NH 4 ) 2 SO 4 → BaSO 4 ↓ + 2NH 3 ↑ + 2H 2 O 1 Câu 4 Một hỗn hợp A gồm FeS 2 ; FeS; CuS được hoà tan vừa đủ trong một dd có chứa 0,33 mol H 2 SO 4 đặc nóng. Thu được 7,28 lít SO 2 (đktc) và dung dịch B. Nhúng một thanh sắt nặng 50 gam vào dung dịch B, phản ứng xong nhấc thanh sắt ra đem cân thấy khối lượng thanh sắt lúc này là 49,48 gam và còn lại dd C. a) Xác định khối lượng các chất có trong A (coi lượng đồng được đẩy ra bám hết lên thanh sắt). b) Viết PTPƯ xảy ra (nếu có) khi cho dd C lần lượt tác dụng với dd NaOH; dd K 2 S; khí Cl 2 . a) PTHH 2FeS 2 + 14H 2 SO 4 đặc o t → Fe 2 (SO 4 ) 3 + 15SO 2 ↑ + 14H 2 O 2FeS + 10H 2 SO 4 đặc o t → Fe 2 (SO 4 ) 3 + 9SO 2 ↑ + 10H 2 O CuS + 4H 2 SO 4 đặc o t → CuSO 4 + 4SO 2 ↑ + 4H 2 O Fe + CuSO 4 → FeSO 4 + Cu Fe + Fe 2 (SO 4 ) 3 → 3FeSO 4 - Đặt số mol FeS 2 , FeS và CuS lần lượt là x,y,z mol. - Theo bài ra và theo các pthh ta có hệ: 7 5 4 0,33 7,28 7,5 4,5 4 0,325 22,4 50 56(0,5 0,5 ) 64 49,48 x y z x y z x y z z + + =    + + = =    − + + + =  - Giải hệ PT ta được x = 0,01; y = 0,02; z = 0,04 1,75 - Khối lượng các chất có trong A là 2 1,2( ) 1,76( ) 3,84( ) FeS FeS CuS m g m g m g =   =   =  b) Dung dịch C là FeSO 4 FeSO 4 + 2NaOH → Fe(OH) 2 ↓ + Na 2 SO 4 FeSO 4 + K 2 S → FeS↓ + K 2 SO 4 6FeSO 4 + 3Cl 2 → 2Fe 2 (SO 4 ) 3 + 2FeCl 3 0,25 Câu 5 Hợp chất ion G tạo nên từ các ion đơn nguyên tử M 2+ và X 2- . Tổng số hạt (nơtron, proton, electron) trong phân tử G là 84, trong đó số hạt mang điện nhiều hơn số hạt không mang điện là 28 hạt. Số hạt mang điện của ion X 2- ít hơn số hạt mang điện của ion M 2+ là 20 hạt. Xác định số khối, số hiệu nguyên tử của M, X và công thức phân tử của G. Theo đề bài ta có hệ pt sau: 2 2 84 2 2 28 (2 2) (2 2) 20 X X M M X X M M X M P N P N P N P N P P + + + =   − + − =   + − − = −  Giải ra ta được: P M = 20; P X = 8. Vậy M là 40 20 Ca ; X là 16 8 O ; G là CaO 1,0 Câu 6 Nguyên tử Au có bán kính và khối lượng mol lần lượt là 1,44A O và 197g/mol. Biết rằng khối lượng riêng của vàng kim loại là 19,36g/cm 3 . Hỏi các nguyên tử vàng chiếm bao nhiêu % thể tích trong tinh thể ? (cho N A = 6,022.10 23 và V hình cầu 3 4 3 R π = ) - Thể tích của 1 mol nguyên tử Au là: V 1 = 3 3 4 . 7,5321( ) 3 A N R cm π = - Thể tích của 1 mol tinh thể nguyên tử Au là: V 2 = 3 197 10,1756( ) 19,36 cm= Vậy độ đặc khít của Au là: 7,5321 .100% 74% 10,1756 ρ = = 1,0 Câu 7 Cho 2,13 gam hỗn hợp X gồm ba kim loại Mg, Cu và Al ở dạng bột tác dụng hoàn toàn với oxi thu được hỗn hợp Y gồm các oxit có khối lượng 3,33 gam. Tính thể tích dung dịch HCl 2M vừa đủ để phản ứng hết với Y? Ta có sơ đồ phản ứng sau: 2 2 2 2 2 3 3 O HCl MgCl Mg MgO Cu CuO CuCl H O Al Al O AlCl + +       → → +          Bảo toàn nguyên tố cho H: 2 2 HCl H O n n= (1) Bảo toàn nguyên tố cho O: 2 /oxO it H O n n= (2) Theo ĐLBTKL: /ox 3,33 2,13 1,2( ) O it m g= − = Vậy: n O/oxit = 1,2 0,075( ) 16 mol= Theo (1), (2) ta có: n HCl = 2.0,075 = 0,15(mol) Vậy: V HCl = 0,15 0,075( ) 75( ) 2 l ml= = 1,0 Câu 8 Hỗn hợp A gồm Fe, FeCO 3 và Fe 3 O 4 . Hòa tan (đun nóng) m gam hỗn hợp A bằng 896 ml dung dịch HNO 3 0,5M thì thu được dung dịch B và hỗn hợp khí C gồm CO 2 và NO. - Lượng HNO 3 dư trong dung dịch B tác dụng vừa đủ với 1,4 gam CaCO 3 . - Có một bình kín dung tích 4,48 lít chứa không khí (4/5 thể tích là N 2 và 1/5 thể tích là O 2 ) ở 0 o C và 0,375 atm. Sau khi nén tất cả hỗn hợp khí C vào bình và giữ nhiệt độ bình ở 0 o C thì thấy áp suất cuối cùng trong bình là 0,6 atm. Mặt khác đem nung nóng (không có mặt oxi) m gam hỗn hợp A rồi cho tác dụng với H 2 dư; lượng nước tạo ra lúc này cho hấp thụ hoàn toàn vào 100 gam dung dịch H 2 SO 4 97,565% thì dung dịch axit bị loãng thành nồng độ 95%. Tính % khối lượng mỗi chất trong hỗn hợp A. Các phản ứng: Fe + 4HNO 3 → Fe(NO 3 ) 3 + NO↑ + 2H 2 O (1) 3Fe 3 O 4 + 28HNO 3 → 9Fe(NO 3 ) 3 + NO↑ + 14H 2 O (2) 3FeCO 3 + 10HNO 3 → 3Fe(NO 3 ) 3 + NO↑ + 3CO 2 ↑ + 5H 2 O (3) CaCO 3 + 2HNO 3 → Ca(NO 3 ) 2 + CO 2 ↑ + H 2 O (4) 2NO + O 2 → 2NO 2 (5) Fe 3 O 4 + 4H 2 → 3Fe + 4H 2 O (6) FeCO 3 o t → FeO + CO 2 ↑ (7) FeO + H 2 → Fe + H 2 O (8) Số mol không khí trong bình lúc đầu là n: 0,075( ) PV n mol RT = = Trong đó, 2 2 0,075 0,015( ); 0,06( ) 5 O N n mol n mol= = = Vì nhiệt độ bình trước và sau phản ứng là không đổi nên áp suất trong bình trước và sau phản ứng tỉ lệ với số mol khí. Gọi số mol khí sau phản ứng (5) là n’. Ta có: 0,075 0.375 ' 0,12( ) ' 0.6 n mol n = ⇒ = Số mol khí trong bình sau phản ứng (5) gồm: 2 2 2 0,06( ); 2. 2.0,015 0,03( ) N NO O n mol n n mol= = = = và tổng số mol 2 0,12 0,06 0,03 0,03( )CO NO mol+ = − − = => Tổng số mol CO2 + NO ở phản ứng (1,2,3) = 0,03 + 0,03 = 0,06(mol) Số mol HNO 3 tham gia phản ứng (1,2,3) = 14 0,896.0,5 2. 0,42( ) 100 mol− = Gọi x, y, z là số mol Fe, Fe 3 O 4 và FeCO 3 trong m (g) hỗn hợp A, ta có hệ pt: - Số mol HNO 3 phản ứng ở (1,2,3) : 28 10 4 0,42 3 3 x y z+ + = (I) - Số mol CO 2 + NO ở (1,2,3) : ( ) 0,06 3 3 y z z x+ + + = (II) Gọi p là lượng nước tạo ra trong phản ứng (6,8) ta có: 2 97,565.100 2,7 95 2,7( ) 0,15( ) 100 18 H O p g n mol p = ⇒ = ⇒ = = + - Số mol H 2 O: 4 0,15y z+ = (III) Giải hệ (I, II, III) ta được: x = 0,01; y = 0,03; z = 0,03 Khối lượng hỗn hợp A: m = 0,01.56 + 0,03.232 + 0,03.116 = 11(g) Vậy: %Fe = 5,09%; %Fe 3 O 4 = 63,27%; %FeCO 3 = 31,64%. 2,0 . TRƯỜNG THPT NGÔ GIA TỰ ¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯ (Đề thi gồm 01 trang) KỲ THI CHỌN ĐỘI TUYỂN HỌC SINH GIỎI VÒNG 1 LỚP 10 - NĂM HỌC 2011-2012 MÔN: HOÁ HỌC Thời gian. dụng bảng tuần hoàn - Giám thị coi thi không giải thích gì thêm HƯỚNG DẪN CHẤM THI CHỌN HSG HÓA 10 LẦN 1 - NĂM HỌC 2011-2012 Nội dung Điểm Câu 1 Cho BaO