SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO HÀ NAM ĐỀ CHÍNH THỨC (Đề thi gồm trang) KỲ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI THPT NĂM HỌC 2019 - 2020 Mơn: HĨA HỌC - LỚP 10 Thời gian làm bài: 180 phút Câu (2 điểm) X, Y, R, A B theo thứ tự nguyên tố liên tiếp bảng tuần hồn ngun tố hóa học, có tổng số đơn vị điện tích hạt nhân 90 (X có điện tích hạt nhân nhỏ nhất) a) Viết cấu hình electron X, Y, R, A B, xác định nguyên tố kim loại, phi kim khí b) Viết cấu hình electron X2-, Y-, R, A+ B2+, so sánh bán kính chúng (sắp xếp theo chiều tăng dần), giải thích Câu (2 điểm) Cho hai đồng vị 11 H (ký hiệu H) 12 H (ký hiệu D) a) Viết cơng thức phân tử hiđro có tính phân tử khối loại phân tử b) 2,24 lít khí hiđro giàu đơteri (D) điều kiện tiêu chuẩn nặng 0,224 gam Tính thành phần phần trăm khối lượng đồng vị hiđro Câu (2 điểm) Ngun tố X có cấu hình electron lớp ns2np3 Phần trăm khối lượng X hợp chất với H 91,18% a) Xác định nguyên tố X Viết công thức oxit cao X hiđroxit tương ứng Oxit hiđroxit có tính axit, bazơ hay lưỡng tính? b) M kim loại thuộc nhóm A Trong hợp chất M với X, phần trăm khối lượng M 65,93% Xác định kim loại M Câu (2 điểm) Lập phương trình hóa học phản ứng oxi hóa – khử sau theo phương pháp thăng electron (1) Al + HNO3 → Al(NO3)3 + NH4NO3 + H2O (2) Mg + H2SO4 đặc → MgSO4 + H2S + H2O (3) FeCO3 + HNO3 → Fe(NO3)3 + CO2 + NO + H2O (4) Fe3O4 + HNO3 → Fe(NO3)3 + NO + H2O (5) Na2S + KMnO4 + H2SO4 → Na2SO4 + S + K2SO4 + MnSO4 + H2O (6) Na2SO3 + KMnO4 + NaHSO4 → Na2SO4 + K2SO4 + MnSO4 + H2O (7) FeS2 + HNO3 → Fe2(SO4)3 + H2SO4 + NO2 + H2O (8) FexOy + H2SO4 đặc → Fe2(SO4)3 + SO2 + H2O Câu (2 điểm) Thí nghiệm 1: Nhỏ vài giọt nước clo ống nghiệm đựng ml dung dịch NaBr Nhỏ vài giọt dung dịch brom vào ống nghiệm hai đựng ml dung dịch NaI Nêu tượng xảy ra, giải thích kết luận tính oxi hóa halogen Thí nghiệm 2: Rót vào cốc thủy tinh, cốc khoảng 60 ml nước, nhỏ vào cốc vài giọt phenolphtalein, khuấy đánh số (1), (2), (3) Lấy mẫu kim loại Na, Mg Al có kích thước Cho mẫu Na vào cốc (1), mẫu Mg vào cốc (2), mẫu Al vào cốc (3) Nêu tượng xảy ra, giải thích kết luận biến đổi tính kim loại nguyên tố chu kì Thí nghiệm 3: Rót vào ống nghiệm ml dung dịch FeSO4 ml dung dịch H2SO4 loãng Nhỏ thêm giọt dung dịch KMnO4 vào ống nghiệm đó, lắc nhẹ Nêu tượng xảy ra, giải thích Câu (2 điểm) Viết phương trình phản ứng điều chế Cl2 phịng thí nghiệm theo sơ đồ hình bên (lưu ý phản ứng xảy đun nóng nhiệt độ thường) Chất A, B, C chất gì, nêu tác dụng nó, viết phương trình phản ứng xảy (nếu có)? Câu (2 điểm) Hịa tan hồn tồn 17,82 gam hỗn hợp X gồm muối MClx BaCl2 (M kim loại có hóa trị khơng đổi) vào nước 400 gam dung dịch Y Chia dung dịch Y thành phần Cho phần tác dụng với dung dịch 300 gam dung dịch AgNO3 8,5% thu 17,22 gam kết tủa Z dung dịch T Cho phần tác dụng với dung dịch H2SO4 loãng, dư thu 6,99 gam kết tủa a) Viết phương trình phản ứng xảy xác định kim loại M b) Tính nồng độ phần trăm chất dung dịch T Câu (2 điểm) Chia 85,26 gam hỗn hợp X gồm KCl, KBr KI thành phần không Cho phần tác dụng hoàn toàn với dung dịch brom dư thu 25,6 gam muối Cho phần tác dụng hoàn tồn với nước clo dư, thấy có 0,14 mol Cl2 tác dụng, thu 38,74 gam muối a) Viết phương trình phản ứng xảy b) Tính phần trăm khối lượng chất X Câu (1,5 điểm) Nung hỗn hợp rắn X gồm FeCO3 FeS2 bình kín chứa khơng khí (dư) Sau phản ứng xảy hồn tồn, đưa bình nhiệt độ ban đầu, thu chất rắn Fe 2O3 hỗn hợp khí gồm SO2, CO2, N2 O2 Biết áp suất khí bình trước sau phản ứng nhau, thể tích chất rắn khơng đáng kể a) Viết phương trình phản ứng xảy b) Tính phần trăm khối lượng chất X Câu 10 (2,5 điểm) Cho 12,6 gam hỗn hợp X gồm Mg Al tác dụng với hỗn hợp khí Y gồm Cl2 O2 thu hỗn hợp Z Hỗn hợp Z tác dụng vừa đủ với 800 ml dung dịch HCl 1M thu dung dịch T 4,48 lít khí H2 (đktc) Dung dịch T tác dụng với dung dịch AgNO3 dư thu 172,2 gam kết tủa Biết phản ứng xảy hồn tồn a) Viết phương trình phản ứng xảy b) Tính phần trăm khối lượng kim loại X Cho số hiệu nguyên tử: H=1, He=2, Li=3, Be=4, B=5, C=6, N=7, O=8, F=9, Ne=10, Na=11, Mg=12, Al=13, Si=14, P=15, S=16, Cl=17, Ar=18, K=19, Ca=20, Br=35, I=53, Cr=24, Fe=26, Cu=29 Cho nguyên tử khối: H=1; C=12; N=14; O=16; F=19; Na=23; Mg=24; Al=27; P=31; S=32; Cl=35,5; K=39; Ca=40; Cr=52; Mn=55; Fe=56; Cu=64; Zn=65; Br=80; Ag=108; I=127; Ba=137 Thí sinh khơng sử dụng bảng tuần hồn _HẾT _ Họ tên thí sinh:………………… ………………Số báo danh:…… ………… … Người coi thi số 1:………………… ………………Người coi thi số 2………… ………… SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO KỲ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI THPT HÀ NAM NĂM HỌC 2019 - 2020 HƯỚNG DẪN CHẤM Mơn: HĨA HỌC - LỚP 10 (Bản hướng dẫn chấm thi gồm có 05 trang) A Hướng dẫn chung Với yêu cầu viết phương trình phản ứng: thiếu điều kiện phản ứng không cân bằng, trừ ½ số điểm phương trình phản ứng đó; thiếu thừa chất khơng điểm Với yêu cầu định lượng: + Nếu học sinh định lượng theo phương trình phản ứng sai, khơng điểm phần định lượng + Học sinh định lượng theo sơ đồ phản ứng, định luật bảo toàn - Học sinh làm theo cách khác tương đương - Điểm tồn thi giữ ngun, khơng làm tròn B Đáp án thang điểm Câu (2 điểm) Nội dung Điểm Số hiệu nguyên tử R = 90/5 =18 0,25 => số hiệu nguyên tử X = 16, Y=17, A=19 B=20 X: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p4 0,25 Y: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p5 X có 6e lớp ngồi cùng, Y có 7e => X Y phi kim R: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 0,25 R có 8e lớp ngồi khí A: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s1 0,25 2 6 B: 1s 2s 2p 3s 3p 4s A có 1e lớp ngồi cùng, B có 2e => A B kim loại X2-, Y-, R, A+ B2+ có cấu hình e 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 0,25 Thứ tự tăng dần bán kính: B2+ < A+ < R < Y- < X2- 0,25 Giải thích 0,25 2+ 2+ - Điện tích hạt nhân X 16+, Y 17+, R 18+, A 19+ , B 20+ - Các ion nguyên tử có cấu hình e => bán kính phụ thuộc vào điện tích hạt nhân 0,25 (điện tích hạt nhân lớn bán kính nhỏ) Câu (2 điểm) Nội dung H-H, phân tử khối Điểm 0,25 H-D, phân tử khối 0,25 D-D, phân tử khối 0,25 Đặt x, y số mol H D 2, 24 Tổng số mol H D = x + y = = 0, (mol) 22, Tổng khối lượng H D = x + 2.y = 0, 224 (gam) 0,25 Giải hệ ta x=0,176; y=0,024 0,25 0,176.1 100% = 78,57% 0, 224 0, 024.2 %m D = 100% = 21, 43% 0, 224 0,25 %m H = 0,25 0,25 Câu (2 điểm) Nội dung Công thức hợp chất với H X XH3 Điểm 0,25 X 100% = 91,18% => X = 31 X+3 X nguyên tố photpho (P) 0,25 Oxit cao P2O5 oxit axit 0,25 Hiđroxit tương ứng H3PO4 có tính axit 0,25 Hợp chất M X M3Pn 0,25 3M 100% = 65,93% M=20n 3M + 31n Nghiệm phù hợp n=2, M=40, kim loại Ca 0,25 %m X = 0,25 %m M = 0,25 Câu (2 điểm) Nội dung +5 +3 Điểm 0,25 −3 Al + 30H N O3 → 8Al ( NO )3 + 3N H NO + 9H 2O +3 (1) 8x Al → Al+ 3e −3 3x +5 N + 8e → N +6 +2 −2 0,25 4Mg + 5H S O → 4Mg SO + H S + 4H 2O +2 (2) 4x Mg → Mg + 2e +6 1x −2 S + 8e → S +5 +3 +5 +3 +2 0,25 3Fe CO3 + 10H N O → 3Fe ( NO )3 + 3CO + N O + 5H 2O +2 +3 (3) 3x Fe → Fe+ 1e +2 1x +5 N + 3e → N +8/3 +2 0,25 Fe O + 28H N O3 → 9Fe ( NO )3 + N O + 14H 2O +8/3 +3 (4) 3x Fe → 3Fe + 1e +2 1x +5 N + 3e → N −2 +7 +2 5Na S + 2K Mn O + 8H 2SO → 5Na 2SO + 5S+ K 2SO + 2Mn SO + 8H 2O −2 0,25 (5) 5x S → S+ 2e 2x +7 +2 Mn + 5e → Mn +4 +7 +6 +2 5Na S O3 + 2K Mn O + 6NaHSO → 8Na S O + K 2SO + 2Mn SO + 3H 2O +4 (6) 5x 2x +6 S → S + 2e +7 +2 Mn + 5e → Mn +5 +3 +6 +4 +6 2FeS2 + 30H N O3 → Fe S O + H S O + 30 N O + 14H 2O 3 (7) +3 0,25 +6 1x 2FeS2 → 2Fe+ S + 30e 30x +5 +4 N + 1e → N +2 y/ x +6 +3 +4 Fe x O y + (6x-2y)H S O → x Fe ( SO )3 + (3x-2y) S O + (6x-2y)H O (8) 0,25 +2 y/ x 0,25 +3 x Fe → xFe + (3x − 2y)e +4 (3x − 2y) +6 S + 2e → S Câu (2 điểm) Nội dung Thí nghiệm Hiện tượng: Cả hai ống nghiệm đậm màu Giải thích: Ống nghiệm 1: Cl2 + 2NaBr → 2NaCl + Br2, xuất Br2 đậm màu Cl2; Ống nghiệm 2: Br2 + 2NaI → 2NaBr + I2, xuất I2 đậm màu Br2 Điểm 0,25 0,25 Kết luận tính oxi hóa halogen: Cl2 > Br2 > I2 0,25 Thí nghiệm 2: Cốc 1: Phản ứng mãnh liệt, Na chạy mặt nước, dung dịch nhanh chóng chuyển sang màu hồng 2Na + 2H2O → 2NaOH + H2 Cốc 2: Phản ứng chậm, sau thời gian, thấy bọt khí bám vào mẫu Mg, dung dịch chuyển dần sang màu hồng Mg + 2H2O → Mg(OH)2 + H2 Cốc 3: khơng thấy tượng Kết luận: Na, Mg Al thuộc chu kì 3, tính kim loại Na > Mg > Al (trong chu kì, tính kim loại giảm dần) Thí nghiệm 3: Thuốc tím bị màu 0,25 10FeSO4 + 2KMnO4 + 8H2SO4 → 5Fe2(SO4)3 + K2SO4 + 2MnSO4 + 8H2O 0,25 0,25 0,25 0,25 Câu (2 điểm) MnO2 + 4HCl → MnCl2 + Cl2 + 2H2O Nội dung Điểm 0,25 2KMnO4 + 16HCl → 2KCl + 2MnCl2 + 5Cl2 + 8H2O 0,25 KClO3 + 6HCl → KCl + 3Cl2 + 3H2O 0,25 K2Cr2O7 + 14HCl → 2KCl + 2CrCl3 + 7H2O 0,25 Chất A dung dịch NaCl bão hòa để giữ khí HCl, đồng thời hạn chế hịa tan Cl2 vào 0,25 nước Chất B dung dịch H2SO4 đặc để giữ nước 0,25 Chất C dung dịch kiềm (NaOH) để giữ không cho Cl2 bay vào không gây ô nhiễm môi 0,25 trường 2NaOH + Cl2 → NaCl + NaClO + H2O 0,25 Câu (2 điểm) Nội dung Phản ứng Y với dung dịch AgNO3 MClx + xAgNO3 → M(NO3)x + xAgCl (1) BaCl2 + 2AgNO3 → Ba(NO3)2 + 2AgCl (2) Phản ứng Y với dung dịch H2SO4 loãng BaCl2 + H2SO4 → BaSO4 + 2HCl (3) 300.8,5% = 0,15 mol AgNO3 thu Phản ứng phần với dung dịch chứa 170 17, 22 = 0,12 mol kết tủa AgCl => phản ứng (1) (2) dư AgNO3 143,5 Đặt số mol MClx BaCl2 ½ hỗn hợp X a mol b mol, ta có hệ phương trình m = (M + 35,5x).a + 208b = 8,91 gam Điểm 0,25 0,25 0,25 0,25 X Số mol kết tủa AgCl phản ứng (1) (2) = ax + 2b = 0,12 mol Số mol kết tủa BaSO4 phản ứng (3) = b = 6,99:233 = 0,03 mol Giải hệ ta b=0,03; a.x = 0,06; a.M = 0,54 0,25 0,25 M 0,54 = = có nghiệm phù hợp x=3, M=27, kim loại Al x 0, 06 Khối lượng dung dịch T = 200 + 300 – 17,22 = 482,78 gam Dung dịch T gồm AgNO3 = 0,03 0,25 mol; Ba(NO3)2=0,03 mol Al(NO3)3 =0,02 mol 0,25 0, 03.170 0, 03.261 C% AgNO3 = = 1, 06%;C% Ba ( NO3 )2 = = 1, 62%; 482, 78 482, 78 0, 02.213 C% Al( NO3 )3 = = 0,88% 482, 78 => Tỉ số Câu (2 điểm) Nội dung Phản ứng phần với dung dịch brom dư Br2 + 2KI → 2KBr + I2 (1) Phản ứng phần với nước clo dư Cl2 + 2KBr → 2KCl+ Br2 (2) Cl2 + 2KI → 2KCl+ I2 (3) Đặt số mol KCl, KBr KI phần x, y z Thì số mol KCl, KBr KI phần kx, ky kz => mX = (74,5x + 119y + 166z) + k.(74,5x + 119y + 166z)= 85,26 gam (I) Muối thu sau phản ứng phần gồm KCl KBr => 25,6 gam = 74,5x + 119y + 119z (II) Muối thu sau phản ứng phần KCl Số mol KCl = k(x+y+z) = 38,74:74,5= 0,52 mol (III) Số mol Cl2 phản ứng =0,14 mol => k(y+z)=0,28 (IV) Giải hệ ta k=2; x=0,12; y=0,08; z=0,06 Điểm 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 Khối lượng phần = 0,12.74,5 + 0,08.119 + 0,06.166 = 28,42 gam %mKCl = 0,12.74,5:28,42 = 31,46% %mKBr = 0,08.119:28,42=33,50% 0,25 %mKI = 0,06.166/28,42=35,04% 0,25 0,25 Câu (1,5 điểm) 4FeCO3 + O2 → 2Fe2O3 + 4CO2 (1) Nội dung Điểm 0,25 4FeS2 + 11O2 → 2Fe2O3 + 8SO2 (2) 0,25 Đặt số mol FeCO3 FeS2 hỗn hợp X x y x+11y Số mol O2 phản ứng = Tổng số mol khí CO2 SO2 sinh x+2y Vì áp suất phản ứng trước sau phản ứng nên ta có phương trình: x+11y = x+2y Giải phương trình ta x=y 0,25 %m FeCO3 = 0,25 0,25 116 100%=49,15% 116+120 %m FeS2 = 0,25 120 100%=50,85% 116+120 Câu 10 (2,5 điểm) Nội dung Phản ứng X với Y 2Mg + Cl2 → MgCl2 2Mg + O2 → 2MgO 2Al + 3Cl2 → 2AlCl3 4Al + 3O2 → 2Al2O3 Thành phần Z gồm muối clorua, oxit kim loại dư Phản ứng Z với dung dịch HCl MgO + 2HCl → MgCl2 + H2O Al2O3 + 6HCl → 2AlCl3 + 3H2O Mg + 2HCl → MgCl2 + H2 2Al + 6HCl → 2AlCl3 + 3H2 Dung dịch T muối clorua HCl dư Phản ứng T với dung dịch AgNO3 dư MgCl2 + 2AgNO3 → 2AgCl + Mg(NO3)2 AlCl3 + 3AgNO3 → 3AgCl + Al(NO3)3 HCl + AgNO3 → AgCl + HNO3 Áp dụng định luật bảo tồn ngun tố Cl, ta có: Số mol kết tủa AgCl = 172,2/143,5= 1,2mol = 2z + 0,8 => z=0,2 Áp dụng định luật bảo toàn nguyên tố H, ta có: Số mol H2O phản ứng Z với HCl = (0,8 – 0,2.2):2 = 0,2 mol(sai) Áp dụng định luật bảo toàn nguyên tố O, ta có: Số mol O2 hỗn hợp Y = 0,2/2 = 0,1 mol Đặt số mol Mg=x, Al=y Khối lượng hỗn hợp X = 12,6 gam = 24x + 27y (1) 24x + 27y= 12,6 2x + 3y= 1,2 Áp dụng định luật bảo toàn e: 2x + 3y = 2.0,2 + 4.0,1 + 0,2.2 (2) Giải hệ ta x= 0,3; y=0,2 Điểm 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 %mMg=0,3.24/12,6 = 57,14% 0,25 %mAl = 0,2.27/12,6 = 42,86% 0,25 Phần bôi vàng BỎ