Đề thi và đáp án học sinh giỏi môn Hóa Học lớp 10 tỉnh Vĩnh Phúc 2014 2015, đề thi olympic hoá học 10, đề thi hsg hóa 10, tỉnh vĩnh phúc, đề thi hsg lớp 10 môn hóa học tỉnh vp có đáp án, đề thi hsg hóa 12 tỉnh vĩnh phúc
Trang 1SỞ GD&ĐT VĨNH PHÚC
ĐỀ CHÍNH THỨC
(Đề thi có 02 trang)
KỲ THI CHỌN HSG LỚP 10 THPT NĂM HỌC 2014-2015
ĐỀ THI MÔN: HÓA HỌC (Dành cho học sinh THPT không chuyên)
Thời gian làm bài: 180 phút, không kể thời gian phát đề
Cho biết nguyên tử khối của các nguyên tố : H = 1; C = 12; N = 14; O = 16; Na = 23; Mg = 24; Al = 27; S
= 32; Cl = 35,5; P = 31; Ca = 40; Cr = 52, Fe = 56; Cu = 64; Zn = 65; Br = 80; Ag=108; I = 127; Ba = 137.
Câu 1 (1,0 điểm):
Phần trăm khối lượng của nguyên tố R trong hợp chất khí với hiđro (trong đó R có số oxi hóa thấp nhất) là a%, còn trong oxit cao nhất là b%
a) Xác định R biết a:b = 11:4.
b) Viết công thức phân tử, công thức electron, công thức cấu tạo của hai hợp chất trên.
c) Viết phương trình phản ứng khi cho oxit cao nhất của R tác dụng với dung dịch NaClO, dung dịch
Na2CO3
Câu 2 (2,0 điểm):
Cho sơ đồ phản ứng:
KClO3 (X1) clorua vôi CaCO3 (X2) Ca(NO3)2
(Y2) (Y1) (Y3) Na2SO4 (Y4) (Y5) PbS (X3) (Y1)(Y ) 2 → lưu huỳnh
(Y6) (Y2) (Y3) (Y1) K2SO4 (Y7) PbS Biết các chất X1, X2, X3 có phân tử khối thỏa mãn: X1+X2+X3 = 214; các chất Y1, Y2, Y3, Y4, Y5, Y6, Y7 là các hợp chất khác nhau của lưu huỳnh và có phân tử khối thoả mãn các điều kiện: Y1+Y7 = 174; Y2+Y5 = 112; Y3+Y4 = 154; Y5+Y6 = 166; mỗi mũi tên tương ứng với một phản ứng Hãy viết các phương trình hóa học của các phản ứng theo sơ đồ trên
Câu 3 (1,0 điểm):
Nguyên tử nguyên tố R có tổng số electron ở các phân lớp s là 7
a) Viết cấu hình electron nguyên tử của R Xác định tên nguyên tố R.
b) Với R có phân lớp 3d đã bão hoà, hoà tan hoàn toàn m gam một oxit của R trong dung dịch H2SO4 đặc, nóng sinh ra 0,56 lít (ở đktc) khí SO2 là sản phẩm khử duy nhất Hấp thụ toàn bộ lượng khí SO2 trên vào 2 lít dung dịch KMnO4 vừa đủ thu được dung dịch T (coi thể tích dung dịch không thay đổi)
- Viết các phương trình hoá học và tìm m
- Tính nồng độ mol/l của dung dịch KMnO4 đã dùng
Câu 4 (1,0 điểm):
Trong một bình kín dung tích không đổi chứa a mol O2, 2a mol SO2 ở 27,3OC; 10 atm và có mặt xúc tác V2O5 (chiếm thể tích không đáng kể Nung nóng bình một thời gian ở 409,5oC cho đến khi
áp suất trong bình là P (atm)
a) Lập biểu thức tính P theo hiệu suất h (%) và xét xem P thay đổi trong khoảng giá trị nào?
b) Nêu phương pháp tách riêng từng chất ra khỏi hỗn hợp sau phản ứng
Trang 2Câu 5 (1,0 điểm):
Cho 30,88 gam hỗn hợp Cu, Fe3O4 vào V ml dung dịch HCl 2M được dung dịch X và còn lại 1,28 gam chất rắn không tan Cho AgNO3 dư tác dụng với dung dịch X được 0,56 lít khí (ở đktc) không màu hoá nâu trong không khí và m gam kết tủa Biết các phản ứng xảy ra hoàn toàn
a) Viết các phương trình phản ứng xảy ra.
b) Tính V và m?
Câu 6 (2,0 điểm):
Dung dịch X là dung dịch HCl Dung dịch Y là dung dịch NaOH Cho 60 ml dung dịch X vào cốc chứa 100 gam dung dịch Y, tạo ra dung dịch chỉ chứa một chất tan Cô cạn dung dịch thu được 14,175 gam chất rắn Z Nung Z đến khối lượng không đổi, thì chỉ còn lại 8,775 gam chất rắn
a) Tìm nồng độ mol/l của dung dịch X, nồng độ phần trăm của dung dịch Y và công thức của Z.
b) Cho 16,4 gam hỗn hợp X1 gồm Al, Fe vào cốc đựng 840 ml dung dịch X Sau phản ứng thêm tiếp
1600 gam dung dịch Y vào cốc Khuấy đều cho phản ứng hoàn toàn, lọc lấy kết tủa đem nung trong không khí đến khối lượng không đổi thu được 13,1 gam chất rắn Y1 Tìm thành phần phần trăm theo khối lượng của mỗi kim loại trong hỗn hợp X1
Câu 7 (1,0 điểm):
Điện phân dung dịch NaCl một thời gian được dung dịch A và khí thoát ra chỉ có V lít H2 (ở đktc) Cho dung dịch A vào dung dịch H2S, lắc kỹ để dung dịch A phản ứng vừa đủ với H2S được 0,16 gam chất rắn màu vàng và dung dịch B (không có khí thoát ra) Cho từ từ dung dịch Br2 0,1M vào dung dịch B đến khi thôi mất màu brom thấy hết 50 ml dung dịch và được dung dịch C Cho dung dịch BaCl2 dư vào dung dịch C được 2,33 gam kết tủa
a) Viết các phương trình phản ứng, xác định thành phần của A, B, C.
b) Tính V.
Câu 8 (1,0 điểm):
Cho sơ đồ thí nghiệm như hình vẽ:
Hãy cho biết hiện tượng xảy ra trong thí nghiệm khi khóa K đóng, khóa K mở và giải thích Biết các chất X, Y, Z, T trong mỗi thí nghiệm lần lượt là:
Thí nghiệm 1: H2SO4 đặc, C, dung dịch KMnO4, dung dịch Br2.
Thí nghiệm 2: dung dịch HCl, KMnO4, dung dịch KBr, dung dịch FeCl2.
-HẾT -Thí sinh được sử dụng bảng tuần hoàn các nguyên tố hóa học.
Họ và tên thí sinh : Bùi Văn Hùng Số báo danh: fcbuihung@gmail.com
Trang 3SỞ GD&ĐT VĨNH PHÚC
(HD chấm có 05 trang)
KỲ THI CHỌN HSG LỚP 10 THPT NĂM HỌC 2014-2015
HƯỚNG DẪN CHẤM MÔN: HÓA HỌC (Dành cho học sinh THPT không chuyên)
1
(1,0đ)
a.Vì R tạo được hợp chất khí với H nên R là phi kim.
Giả sử R thuộc nhóm x (x≥4)
⇒ công thức của R với H là RH8-x ⇒a= 100
8 x
R
công thức oxit cao nhất của R là R2Ox ⇒ b= 2 100 100
b
R+8-x 4
b
+
7
Xét bảng
R 12 có C 18,14 loại 24,28 loại 30,42 loại
Vậy R là C
0,5
b Công thức phân tử Công thức electron Công thức cấu tạo
CH4
H
H:C:H
H
l
l
H H-C-H H CO2
O :: C ::
O O=C=O
0,25
c Phương trình phản ứng:
CO2 + H2O + NaClO → NaHCO3 + HClO
CO2 + H2O + Na2CO3 → 2NaHCO3
0,25
2
(2 đ )
Đủ 22 phương trình cho 2,0 điểm, sai 1 phương trình trừ 0,1 điểm.
KClO3 + 6HCl → KCl + 3Cl2↑ + 3H2O.
Cl2 + Ca(OH)2(khan) → CaOCl2 + H2O.
CaOCl2 + Na2CO3 → CaCO3↓ + NaCl + NaClO.
CaCO3 + 2HCl → CaCl2 + CO2↑ + H2O.
CaCl2 + 2AgNO3 → Ca(NO3)2 + 2AgCl↓
2KClO3 →t o 2KCl + 3O2
O2 + S →t o SO2
SO2 + 2H2S → 3S + 2H2O
S + H2 →t o H2S
Trang 4Câu Đáp án Điểm
2H2S + 3O2 →t o 2SO2 + 2H2O
SO2 + Br2 + 2H2O → H2SO4 + 2HBr
H2SO4 + 2NaOH → Na2SO4 + 2H2O
Na2SO4 + Ba(HS)2 → BaSO4↓ + 2NaHS
NaHS + NaOH → Na2S + H2O
Na2S + Pb(NO3)2 → PbS↓ + 2NaNO3
S + Fe →t o FeS
FeS + 2HCl → FeCl2 + H2S↑
H2S + 4Br2 + 4H2O → H2SO4 + 8HBr
2H2SO4(đ) + Cu →t o CuSO4 + SO2↑ + 2H2O
5SO2 + 2KMnO4 + 2H2O → K2SO4 + 2MnSO4 + 2H2SO4
K2SO4 + BaS → BaSO4↓ + K2S
K2S + Pb(NO3)2 → PbS↓ + 2KNO3.
3
(1,0đ)
1 Trong vỏ nguyên tử của nguyên tố R electron phân bố vào các phân lớp s theo thứ tự là:
1s2; 2s2; 3s2; 4s1
=> Các cấu hình electron thỏa mãn là
1s22s22p63s23p64s1 => Z = 19 R là Kali
1s22s22p63s23p63d54s1 => Z = 24 R là Crom
1s22s22p63s23p63d104s1 => Z = 29 R là đồng
0,5
2 Vì oxit của Cu tác dụng với dung dịch axit sunfuric đặc nóng tạo ra khí SO2 do đó là đồng
(I) oxit (Cu2O) n SO2 =0,025(mol)
Cu2O + 2H2SO4→t o 2CuSO4 + SO2 + 2H2O
0,025 0,025 (mol)
=> m=144.0,025=3,6 (g)
5SO2 + 2KMnO4 + 2H2O→ 2H2SO4 + K2SO4 + 2MnSO4
0,025 0,01 0,01 (mol)
Nồng độ mol/l của dung dịch KMnO4 là 0,005 (M)
0,5
4
(1,0đ)
a *Phương trình phản ứng :
2SO2 + O2 ƒ 2SO3
Ban đầu 2a a (mol)
Phản ứng 2ha/100 ha/100 2ha/100 (mol)
Cân bằng 2a - 2ha/100 a - ha/100 2ha/100 (mol)
=> Số mol các khí tại cân bằng = 3a - ha/100 (mol)
Áp dụng pt trạng thái khí:
Trước phản ứng:
3a R 300,3 = 10.V (1)
Tại cân bằng:
a (3 - h/100) R 682,5 = P.V (2)
(1) : (2) và biến đổi toán học có:
P = (250/33).(3 - h/100)
* 0 < h < 100
→ 15,15 (atm) < p < 22,73(atm)
0,5 0,25
Trang 5Câu Đáp án Điểm
b Để tách riêng từng chất ra khỏi hỗn hợp
B1: Cho hỗn hợp qua H2SO4 nguyên chất khi đó SO3 bị giữ lại
H2SO4 + nSO3 → H2SO4.nSO3
Đun nóng H2SO4.nSO3 để thu hồi SO3
B2: Cho hai khí còn lại qua dung dịch Ba(OH)2 dư khi đó SO2 bị giữ lại
SO2 + Ba(OH)2 → BaSO3↓ + H2O
Lọc lấy kết tủa và nhiệt phân ta thu được SO2
BaSO3 →t o BaO + SO2
Khí thoát ra khỏi dung dịch là O2
0,25
5
(1,0đ)
a) Phương trình phản ứng:
(1) Fe3O4 + 8HCl → 2FeCl3 + FeCl2 + 4H2O
(2) Cu + 2FeCl3 → 2FeCl2 + CuCl2
Vì thêm AgNO3 dư có khí thoát ra chứng tỏ ban đầu dư HCl → Chất rắn dư là Cu
Dung dịch X có chứa HCl dư, CuCl2 và FeCl2
Thêm AgNO3 dư
(3) 3FeCl2 + 10AgNO3 + 4HCl → 3Fe(NO3)3 +10AgCl↓ + NO↑ + 2H2O
(4) CuCl2 + 2AgNO3 → 2AgCl↓ + Cu(NO3)2
Nếu dư FeCl2, có phản ứng
(5) FeCl2 + 2AgNO3 → 2AgCl↓ + Fe(NO3)2
(6) Fe(NO3)2 + AgNO3 → Ag↓ + Fe(NO3)3
Nếu dư HCl, có phản ứng
(7) HCl + AgNO3 → AgCl↓ + HNO3
0,5
b) nNO = 0,025 (mol)
Đặt số mol Fe3O4 là x (mol), từ (1) và (2) có số mol Cu = x mol
→ 232x + 64x = 30,88 – 1,28 → x = 0,1 (mol)
→
2 2
FeCl : 0,1.3 = 0,3 mol
dd X CuCl : 0,1 mol
HCl
2
FeCl (3) NO
n = 3n = 0,075 mol → Trong (3) dư FeCl2 → Xảy ra phản ứng (5), (6); không có
phản ứng (7)
Theo (3), nHCldư = 4nNO = 4.0,025 = 0,1 (mol)
Theo (2) nHClpư = 8x = 8.0,1 = 0,8 (mol) → nHClbđ = 0,8 + 0,1 = 0,9 (mol)
→ V = 0,9/2 = 0,45 lít
Kết tủa gồm Ag, AgCl
Theo (5), (6) nAg = nFeCl (5)2 = 0,3 – 0,075 = 0,225 (mol)
Theo (3), (4), (5), (6) nAgCl= 2nFeCl2+ 2nCuCl2+ nHCl= 0,3.2 + 0,1.2 + 0,1 = 0,9 (mol)
→m = 0,225.108 + 0,9 143,5 = 153,45 (gam)
0,25
0,25
6
(2 đ) (a) HCl + NaOH → NaCl + H2O
Dd NaCl →t o NaCl.nH2O Z
NaCl.nH2O →t o NaCl + n H2O
Do dung dịch thu được chỉ chứa một chất tan nên HCl và NaOH phản ứng vừa đủ với nhau
Có:
nHCl = nNaOH = nNaCl = 8,775: 58,5 = 0,15 mol
M
0,15
0,06
0,25 0,25
Trang 6Câu Đáp án Điểm
C%(NaOH) = 0,15×40×100% = 6%
100
Áp dụng định luật bảo toàn khối lượng ta có:
nH2O = 14,175 - 8,775 = 5,4 gam; nH2O = 0,3 mol
=> n = 0,3: 0,15 = 2; Vậy công thức của Z là NaCl.2H 2 O.
(b) Số mol HCl có trong 840 ml dung dịch X: nHCl = 0,84.2,5 = 2,1 mol
Số mol NaOH có trong 1600 gam dung dịch Y: 2 , 4 mol
40 100
6 1600
×
×
=
Al + 3 HCl → AlCl3 + 3/2 H2 (1)
a 3a a
b 2b b
Giả sử X1 chỉ có Al Vậy số mol HCl cần dùng để hòa tan hết lượng Al là:
1 , 2 82 , 1 3 27
4 , 16
<
=
×
=
HCl
n
Giả sử X1 chỉ có Fe Vậy số mol HCl cần dùng để hòa tan hết lượng Fe là:
1 , 2 59 , 0 2 56
4 ,
=
HCl
n
Vậy với thành phần bất kì của Al và Fe trong X1 thì HCl luôn dư
Khi thêm dung dịch Y:
HCl + NaOH → NaCl + H2O (3) 2,1 - (3a + 2b) 2,1 - (3a + 2b)
FeCl2 + 2 NaOH → Fe(OH)2 + 2 NaCl (4)
b 2b b
AlCl3 + 3 NaOH → Al(OH)3 + 3 NaCl (5)
a 3a a
Đặt số mol của Al và Fe trong 16,4 gam hỗn hợp X1 lần lượt là a và b Có:
Tổng số mol NaOH tham gia các phản ứng (3), (4) và (5) là 2,1 mol
=> số mol NaOH dư là: 2,4- 2,1 = 0,3 mol
Al(OH)3 + NaOH → NaAlO2 + 2 H2O
a 0,3
Trường hợp 1: a ≤ 0,3, Al(OH)3 bị hòa tan hoàn toàn, kết tủa chỉ có Fe(OH)2.
4 Fe(OH)2 + O2 → 2 Fe2O3 + 4 H2O
b b/2
Chất rắn Y1 là Fe2O3
b/2 = nFe2O3 = 13,1: 160 = 0,081875; => b = 0,16375 mol (*) => a = 0,2678 mol (≤ 0,3)
=> %Al = 27 0,2678 100: 16,4 = 44,09%; %Fe = 55,91%
Trường hợp 2: a > 0,3, Al(OH)3 bị hòa tan một phần, kết tủa có Fe(OH)2 và Al(OH)3 dư.
2 Al(OH)3 → Al2O3 + 3 H2O
a - 0,3 (a - 0,3)/2
4 Fe(OH)2 + O2 → 2 Fe2O3 + 4 H2O
b b/2
Chất rắn Y1 có Al2O3 và Fe2O3
51 (a - 0,3) + 80 b = 13,1 (**)
Từ (*) và (**) suy ra: a = 0,4; b = 0,1
=> %Al = 27 0,4 100: 16,4 = 65,85%; %Fe = 34,15%
0,5
0,25
0,25
0,25
0,25
7
(1,0đ)
a) C¸c ph¬ng tr×nh ph¶n øng:
NaCl + H2O dpdd→ NaOH + 1
2Cl2↑ + 1
2H2↑ (1)
0,5
Trang 7Câu Đáp án Điểm
2NaOH + Cl2 → NaCl + NaClO + H2O (2)
NaClO + H2S NaCl + H2O + S (3)
3NaClO + H2S 3NaCl + H2SO3 (4)
4NaClO + H2S 4NaCl + H2SO4 (5)
Br2 + H2SO3 + H2O 2HBr + H2SO4 (6)
H2SO4 + BaCl2 BaSO4 + 2HCl (7)
Thµnh phÇn cña:
A: NaCl, NaClO.
B: H 2 SO 4 , H 2 SO 3 , NaCl.
C: NaCl, HBr, H 2 SO 4
b Số mol của S là: nS= 0,005(mol)
32
16 ,
Số mol của brom là: nbrom= 0,1.0,05=0,005mol
⇒ nS 2 −=0,015 (mol)
⇒ Khi bị oxi hóa bởi NaClO nS=0,005 (mol); nSO 2 =0,005 (mol); nS + 6 = 0,005 (mol)
⇒ nClO-= (0,005*2+0,005*6+0,005*8)/2 = 0,04 (mol)
Theo (1) ta có số mol của H2 bằng số mol của NaClO = 0,04 mol
V = 0,04x 22,4 = 0,896 lít.
0,5
8
(1 đ)
Thí nghiệm 1:
* Khi K đóng: khí sinh ra phải qua bình chứa Z, nếu bị Z hấp thụ thì không còn để phản ứng
với T
2H2SO4đăc + C →t o CO2 + 2SO2 + 2H2O 5SO2 + 2KMnO4 + 2H2O → 2H2SO4 + 2MnSO4 + K2SO4 Chỉ bình chứa dd Z bị nhạt màu
* Khi K mở: khí sinh ra không tiếp xúc với cả Z và T.
5SO2 + 2KMnO4 + 2H2O → 2H2SO4 + 2MnSO4 + K2SO4
SO2 + Br2 + 2H2O → H2SO4 + 2HBr
Cả bình Z và T đều nhạt màu
0,5
Thí nghiệm 2:
* Khi K đóng:
16HCl + 2KMnO4 → 2KCl + 2MnCl2 + 5Cl2 + 8H2O
Cl2 + 2KBr → 2KCl + Br2
Dung dịch Z đậm màu dần lên
* Khi K mở:
Cl2 + 2KBr → 2KCl + Br2
Cl2 + 2FeCl2 → 2FeCl3
Dung dịch Z đậm màu dần lên và dung dịch T chuyển màu nâu đỏ
0,5