SỞ GD&ĐT VĨNH PHÚC ―――――― ĐỀ CHÍNH THỨC KỲ THI CHỌN HSG LỚP 10 THPT NĂM HỌC 2009 – 2010 ĐỀ THI MÔN: HÓA HỌC Dành cho học sinh trường THPT không chuyên Thời gian làm bài : 180 phút, không kể thời gian phát đề. ——————————— Bài 1. Hợp chất X được tạo thành từ 10 nguyên tử của 4 nguyên tố. Tổng số hạt mang điện của X bằng 84. Trong X có ba nguyên tố thuộc cùng một chu kì và số hạt proton của nguyên tố có Z lớn nhất lớn hơn tổng số proton của các nguyên tố còn lại là 6 đơn vị. Số nguyên tử của nguyên tố có Z nhỏ nhất bằng tổng số nguyên tử của các nguyên tố còn lại. 1. Xác định công thức của X. 2. Viết phương trình phản ứng xảy ra theo gợi ý sau. X + NaOH (dư) → khí A 1 X + HCl (dư) → khí B 1 A 1 + B 1 0 ,t p → Bài 2. Hoàn thành và cân bằng các phương trình phản ứng sau theo phương pháp thăng bằng electron. 1. FeCl 2 + KMnO 4 + H 2 SO 4 → Fe 2 (SO 4 ) 3 + Cl 2 + …. 2. Mg + HNO 3 → N 2 + NH 4 NO 3 + …. Biết tỉ lệ mol (N 2 : NH 4 NO 3 = 1 : 1) 3. Br 2 + NaOH + Fe(OH) 2 → 4. M 2 (CO 3 ) n + HNO 3 → M(NO 3 ) m + NO + … Bài 3. Cho m gam hợp chất X ( được tạo thành từ hai nguyên tố) phản ứng hoàn toàn với H 2 SO 4 đặc, nóng chỉ thu được 20,16 lít (đktc) hỗn hợp khí A gồm hai khí và H 2 O. A làm mất màu vừa đủ 1,6 lít dung dịch Br 2 0,5M và A không có phản ứng với dung dịch CuCl 2 . Cho A vào dung dịch Ca(OH) 2 dư thu được 106 gam kết tủa trắng. Xác định công thức của X, và tính m. Bài 4. 1. Tiểu phân X có cấu hình electron là 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 . Hãy xác định tên gọi của X. 2. B là một đơn chất có tính oxi hóa mạnh tạo bởi nguyên tố mà ion tương ứng của nó có cấu hình electron giống cấu hình electron của X. Xác định B và viết phương trình phản ứng (nếu có) của B với FeBr 2 , với Ca(OH) 2 và dung dịch KOH. Bài 5. Có 4 khí A, B, C, D. Khí A được điều chế bằng cách nung KMnO 4 ở nhiệt độ cao; khí B được điều chế bằng cách cho FeCl 2 tác dụng với hỗn hợp KMnO 4 và H 2 SO 4 loãng; khí C được điều chế bằng cách đốt sắt sunfua trong oxi; khí D được điều chế bằng cách cho sắt pirit vào dung dịch H 2 SO 4 loãng trong điều kiện thích hợp. Viết các phương trình phản ứng xảy ra, xác định các khí A, B, C, D. Cho các khí A, B, C, D phản ứng với nhau từng đôi một, viết các phương trình phản ứng xảy ra. Bài 6. Sau khi đun nóng 23,7g KMnO 4 thu được 22,74 gam hỗn hợp chất rắn. Cho hỗn hợp chất rắn trên tác dụng hoàn toàn với dung dịch axit HCl 36,5% (d = 1,18g/ml) đun nóng. 1. Viết các phương trình phản ứng xảy ra. 2. Tính thể tích khí Cl 2 thu được (ở đktc). 3. Tính thể tích dung dịch axit HCl cần dùng. Bài 7. Từ các nguyên tố Na, O và S tạo được các muối A và B đều chứa hai nguyên tử Na trong phân tử. Trong một thí nghiệm hóa học, người ta cho m 1 gam muối A biến đổi thành m 2 gam muối B và 6,16 lít khí Z tại 27,3 0 C và 1atm. Biết rằng hai muối có khối lượng khác nhau là 16 gam. 1. Xác định A và B viết các phương trình phản ứng xảy ra. 2. Tính m 1 và m 2. Bài 8. Hòa tan x gam hỗn hợp gồm CuCl 2 và FeCl 3 vào nước, thu được dung dịch A. Chia dung dịch A làm hai phần bằng nhau. Cho lượng dư khí Hidrosunfua vào phần 1 thu được 1,28 gam kết tủa. Cho lượng dư dung dịch Na 2 S vào phần hai thu được 3,04 gam kết tủa. Viết các phương trình phản ứng xảy ra và tính x. Bài 9. Cho 20,80 gam hỗn hợp Fe, FeS, FeS 2 , S tác dụng với dung dịch H 2 SO 4 đặc nóng dư thu được V lít khí SO 2 (đo ở đktc) và dung dịch A. Cho A tác dụng với dung dịch NaOH dư thu được 21,4 gam kết tủa. Tính thể tích dung dịch KMnO 4 1M cần dùng để phản ứng vừa đủ với lượng khí V lít khí SO 2 ở trên? Hết Cán bộ coi thi không giải thích gì thêm Họ tên thí sinh …………………………………………………………………… SBD ………… SỞ GD&ĐT VĨNH PHÚC ―――――― KỲ THI CHỌN HSG LỚP 10 THPT NĂM HỌC 2009 – 2010 HƯỚNG DẪN CHẤM MÔN HÓA HỌC Dành cho học sinh trường THPT không chuyên ——————————— Đáp án có 03 trang. Bài Nội Dung Điểm Bài 1 (1,5đ) 1. Gọi công thức của X : A a B b C c D d => aZ A + bZ B + cZ C + dZ D = 42 a + b + c + d = 10 giả sử: Z A < Z B < Z C < Z D => a = b + c + d dZ D = aZ A + bZ B + cZ C + 6 => a = 5; dZ D = 24 => 5Z A + bZ B + cZ C = 18 => Z A < 18 2,57 7 = => Z A = 1 ( H); Z A = 2 (He : loại) => A, B, C thuộc cùng một chu kì và thuộc chu kì II. Mà dZ D = 24 => d = 3 và Z D = 8 ( O) => b = c = 1 và Z B + Z C = 13 => Z B = 6 (cacbon); Z C = 7 (N) Công thức của X: H 5 CNO 3 hay NH 4 HCO 3 2. phương trình phản ứng. NH 4 HCO 3 + 2NaOH → Na 2 CO 3 + NH 3 + H 2 O NH 4 HCO 3 + HCl → NH 4 Cl + H 2 O + CO 2 2NH 3 + CO 2 0 ,t p → (NH 2 ) 2 CO + H 2 O 0,25 0,25 0,25 0,25 0,5 Bài 2. (1đ) 1. 10FeCl 2 + 6KMnO 4 +24H 2 SO 4 → 5Fe 2 (SO 4 ) 3 + 10Cl 2 +3K 2 SO 4 + 6MnSO 4 +24H 2 O 2FeCl 2 2Fe 3+ + 2Cl 2 + 6e Mn +7 + 5e Mn +2 5 6 2. 9Mg + 22HNO 3 → 9Mg(NO 3 ) 2 + N 2 + NH 4 NO 3 + 9H 2 O Mg Mg 2+ + 2e 3N +5 N 2 + N -3 + 18e 9 1 3. Br 2 + 2NaOH + 2Fe(OH) 2 → 2NaBr + 2Fe(OH) 3 Fe 2+ Fe 3+ +1e Br 2 2Br - + 2e 2 1 4. 3M 2 (CO 3 ) n + (8m – 2n)HNO 3 → 6M(NO 3 ) m + 2(m – n)NO + 3nCO 2 +(4m – n) H 2 O 2M + n 2M + m + 2(m - n)e N +5 + 3e N + 2 3 2(m - n) 0,25 0,25 0,25 0,25 Bài 3 (1,5đ) 20,16 0,9( ) 22,4 A n mol= = Trong A có SO 2 và một khí Y , Y không phản ứng với dung dịch Br 2 2 rB n = 0,5.1,6 = 0,8 (mol) => 2 SO n = 0,8 (mol) 0,25 2 => n Y = 0,1 (mol) Kết tủa gồm 0,8 mol CaSO 3 và kết tủa do Y tạo ra. m (CaSO 3 ) = 0,8. 120 = 96 (gam) => kết tủa do Y tạo ra = 106 – 96 = 10 (gam) Mà n Y = 0,1 (mol) => Y là CO 2 và kết tủa là CaCO 3 => A gồm 0,1 mol CO 2 và 0,8 mol SO 2 => X chứa hai nguyên tố là C và S Giả sử công thức của X là CS x => CS x → C + 4 + xS + 4 + (4 + 4x)e S + 6 + 2e → S + 4 n(CO 2 ) : n(SO 2 ) = 1 :8 => x + 2 + 2x = 8 => x = 2 Công thức của X là CS 2 và m = 0,1.76 = 7,6 gam 0,25 0,25 0,25 0,5 Bài 4 (1đ) 1. – Nếu X là nguyên tử trung hòa: X là Ar - Nếu X là anion X có thể là: Cl - (anion clorua), S 2- (anion sunfua), P 3- (anion photphua). - Nếu X là cation X có thể là : K + (anion Kali), Ca 2+ ( anion Canxi), 2. B là một đơn chất có tính oxi hóa mạnh mà ion tương ứng có cấu hình giống với X. Vậy B là khí Cl 2 Các phương trình phản ứng : Cl 2 (thiếu) + FeBr 2 → FeCl 3 + FeBr 3 3Cl 2 + 2FeBr 2 → 2FeCl 3 + 2Br 2 Cl 2 + Ca(OH) 2 rắn ẩm → CaOCl 2 + H 2 O 2Cl 2 + 2Ca(OH) 2 dung dịch → CaCl 2 + Ca(ClO) 2 + H 2 O Cl 2 + 2KOH → KCl + KClO + H 2 O 3Cl 2 + 6KOH 0 100 C → 5KCl + KClO 3 + 3H 2 O 0,25 0,25 0,25 0,25 Bài 5 (1đ) Các phương trình phản ứng 2KMnO 4 0 t → K 2 MnO 4 + MnO 2 + O 2 ↑(A) 10FeCl 2 + 6KMnO 4 + 24H 2 SO 4 → 5Fe 2 (SO 4 ) 3 + 3K 2 SO 4 + 6MnSO 4 + 10Cl 2 ↑ + 24H 2 O 4 FeS + 7O 2 0 t → 2 Fe 2 O 3 + 4SO 2 ↑(C) FeS 2 + H 2 SO 4 → FeSO 4 + H 2 S↑(D) + S↓ Các phương trình phản ứng xảy ra khi cho các khí tác dụng với nhau đôi một 0 2 2 3 2 2 t xt SO O SO → + ¬ O 2 + 2H 2 S → 2S↓ + H 2 O 3O 2 dư + 2H 2 S 0 t → 2SO 2 + 2H 2 O Cl 2 + SO 2 0 t xt → SO 2 Cl 2 Cl 2 + H 2 S → S↓ + 2HCl 0,5 0,5 Bài 6 (1 đ) 1. Các phương trình phản ứng xảy ra 2KMnO 4 0 t → K 2 MnO 4 + MnO 2 + O 2 ↑ Chất rắn sau phản ứng gồm: K 2 MnO 4 , MnO 2 và KMnO 4 chưa phản ứng : Cho sản phẩm tác dụng với dung dịch HCl có các phản ứng 2KMnO 4 + 16HCl → 2KCl + 2MnCl 2 + 5Cl 2 + 8H 2 O K 2 MnO 4 + 8HCl → 2KCl + MnCl 2 + 2Cl 2 + 4H 2 O MnO 2 + 4HCl 0 t → MnCl 2 + Cl 2 + 2H 2 O 2. Ta có các quá trình: Mn +7 + 5e → Mn +2 0,15mol 5.0,15 2O -2 → O 2 + 4e (23,7 – 22,74)/32 0,03.4 2Cl - → Cl 2 + 2e x 2.x 0,25 0,5 3 Áp dụng định luật bảo toàn e ta có: 5.0,15 = 0,03.4 + 2x → x= 0,315 mol → V = 0,315.22,4 = 7,056 lít 3. Áp dụng định luật bào toàn nguyên tố 2 2 2 2 HCl KCl MnCl Cl n n n n= + + = 0,15 + 2.0,15 + 2.0,315 = 1,08 mol Vậy V dung dịch HCl = 1,08.36,5.100 91,53( ) 36,5.1,18 ml= 0,25 Bài 7 (1đ) 1. Đặt công thức của A là Na 2 X và B là Na 2 Y Na 2 X → Na 2 Y + Z Vậy Z chỉ có thể là H 2 S hoặc SO 2 n A = n B = n Z = 0,25 mol. Cứ 0,25 mol thì lượng chất A khác chất B 16gam. So sánh các cặp chất ta thấy chỉ có A là Na 2 S và B là Na 2 SO 4 thỏa mãn. Vậy Na 2 S + H 2 SO 4 → Na 2 SO 4 + H 2 S 2. Tính m 1 và m 2 m 1 = 78.0,25 = 19,5(gam) m 2 = 19,5 + 16 = 35,5 (gam) 0,5 0,25 0,25 Bài 8 (1đ) Phần 1: CuCl 2 + H 2 S → CuS↓ + 2HCl (1) 2FeCl 3 + H 2 S → 2FeCl 2 + S↓ + 2HCl (2) Phần 2: CuCl 2 + Na 2 S → CuS↓ + 2NaCl (3) 2FeCl 3 + 3Na 2 S → 2FeS↓ + S↓ + 6NaCl (4) Đặt số mol CuCl 2 và FeCl 3 trong mỗi phần là a và b mol. Từ các phương trình (1), (2), (3), (4) ta có 96ª + 16b = 1,28 (I) 96ª + 104b = 3,04(II) Giải hệ (I) và (II ) ta được a= 0,01 mol và b = 0,02 mol Từ đó ta có x = 2(135.0,01 + 162,5.0,02) = 9,2 gam. 0,25 0,25 0,25 0,25 Bài 9 (1đ) Coi hỗn hợp gồm x mol Fe và y mol S ta có các phương trình phản ứng 2Fe + 6H 2 SO 4 → Fe 2 (SO 4 ) 3 + 3SO 2 ↑ + 6H 2 O (1) S + 2H 2 SO 4 → 3SO 2 ↑ + 2H 2 O 2NaOH + H 2 SO 4 → Na 2 SO 4 + 2H 2 O Fe 2 (SO 4 ) 3 + 6NaOH → 2Fe(OH) 3 ↓ + 3Na 2 SO 4 Theo bài ra ta có : 56.x + 32.y = 20,8 107.x = 21,4 Giải hệ ta được : x = 0,2 mol và y = 0,3 mol Theo các phản ứng :số mol SO 2 thu được là 1,2 mol 5SO 2 + 2KmnO 4 + 2H 2 O → K 2 SO 4 + 2MnSO 4 + 2H 2 SO 4 Số mol KmnO 4 cần là: 0,48 mol Thể tích dung dịch KmnO 4 cần dùng là: 0,48 lít 0,25 0,25 0,25 0,25 * Chú ý: khi chấm nếu học sinh giải theo các phương pháp khác, nếu đúng vẫn cho đủ số điểm. Hết 4 . X là Ar - Nếu X là anion X có thể là: Cl - (anion clorua), S 2- (anion sunfua), P 3- (anion photphua). - Nếu X là cation X có thể là : K + (anion Kali), Ca 2+ ( anion Canxi), 2. B là một. CHÍNH THỨC KỲ THI CHỌN HSG LỚP 10 THPT NĂM HỌC 2009 – 2 010 ĐỀ THI MÔN: HÓA HỌC Dành cho học sinh trường THPT không chuyên Thời gian làm bài : 180 phút, không kể thời gian phát đề. ——————————— Bài. VĨNH PHÚC ―――――― KỲ THI CHỌN HSG LỚP 10 THPT NĂM HỌC 2009 – 2 010 HƯỚNG DẪN CHẤM MÔN HÓA HỌC Dành cho học sinh trường THPT không chuyên ——————————— Đáp án có 03 trang. Bài Nội Dung Điểm Bài 1 (1,5đ) 1.