Đề thi học sinh giỏi Hóa học lớp 10 chọn lọc số 34

103 o 15’ Tỉnh: An Giang Trường: THPT Chuyên Thoại Ngọc Hầu Môn: HÓA HỌC Khối: 10 Tên giáo viên biên soạn: Nguyễn Thu Nga Số mật mã Phần này là phách ___________________________________________________________________________ Số mật mã ĐỀ THI ĐỀ NGHỊ CÂU 1: (5điểm) (1) Nguyên tố R thuộc nhóm nào ? phân nhóm nào trong bảng hệ thống tuần hoàn ? Nguyên tố R là kim loại hay phi kim ? Biết số oxi hoá của nguyên tố R trong hợp chất oxit cao nhất là m o , trong hợp chất với hidro là m H và:  m o  - m H  = 6 (2) Xác định nguyên tố R, biết trong hợp chất với hidro có %H = 2,74% về khối lượng. Viết CTPT oxit cao nhất của R và hợp chất của R với hidro. (3) Hoàn thành các phương trình phản ứng sau đây: NaRO + SO 2 + H 2 O → ………………………………… HRO + I 2 + H 2 O → ………………………………… FeR 3 + SO 2 + H 2 O → ………………………………… KRO 3 + HI → ………………………………… R là nguyên tố trên (câu 2) CÂU II: (5 điểm) (1) Cho biết sự biến đổi trạng thái lai hoá của nguyên tử Al trong phản ứng sau và cấu tạo hình học của AlCl 3 , AlCl Θ 4 . AlCl 3 + Cl Θ → AlCl Θ 4 (2) Biểu diễn sự hình thành liên kết phối trí trong các trường hợp sau: (o): Sản phẩm tương tác giữa NH 3 và BF 3 . (b): Sản phẩm tương tác giữa AgCl với dung dịch NH 3 . (3): Giải thích sự khác nhau về góc liên kết trong từng cặp phân tử sau: (a) S O Cl Cl Cl Cl (b) O O F F Cl Cl Đề thi môn Hóa học lớp 10 - Trang 1 111 o 103 o và 111 o và PHẦN NÀY LÀ PHÁCH CÂU III: (5 điểm) (1) Xét cân bằng: CaCO 3 (r) ⇌ CaO (r) + CO 2 (k) - Ở 800 o C, áp suất hơi của khí CO 2 là 0,236atm. (a). Tính hằng số cân bằng K p và K c của phản ứng ? (b). Cho 125 (gam) canxi carbonat vào một bình có dung tích không đổi là 100 lít. Hỏi ở trạng thái cân bằng có bao nhiêu phần trăm canxi carbonat đã bị nhiệt phân ? (2) Xét phản ứng thuận nghịch sau: H 2 (k) + I 2 (k) 2HI (k)⇌ - Ở 400 o C phản ứng trên có giá trị hằng số cân bằng K c = 50. - Tại một thời điểm nào đó của hệ phản ứng, nồng độ mol/lít của các chất có giá trị sau đây: [H 2 ] (mol/l) [I 2 ] (mol/l) [HI] (mol/l) a 2,0 5,0 10,0 b 1,5 0,25 5,0 c 1,0 2,0 10,0 Hỏi tại thời điểm đó phản ứng đang diễn biến theo chiều nào để đạt trạng thái cân bằng. CÂU IV: (5 điểm) (1) Canxi hidroxit là một bazơ ít tan. Trong dung dịch nước có tồn tại cân bằng: Ca(OH) 2 (r) ⇌ Ca 2+ (t) + 2OH - (t) Biết: AG o (KCal.mol -1 ) – 214,30 - 132,18 - 37,59 Hãy tính: (a) Tích số tan của Ca(OH) 2 ở 25 o C ? (b) Tính nồng độ các ion Ca 2+ ; OH - trong dung dịch nước ở 25 o C. (2) Ở nhiệt độ thường độ tan của BaSO 4 trong nước là 1,05.10 -5 (mol.l -1 ). Tính xem độ tan của BaSO 4 sẽ thay đổi thế nào nếu người ta pha thêm vào nước BaCl 2 hay Na 2 SO 4 để cho nồng độ của chúng bằng 0,01 (mol.l -1 ). Đề thi môn Hóa học lớp 10 - Trang 2 PHẦN NÀY LÀ PHÁCH CÂU V: (5 điểm) Cho các phương trình phản ứng sau đây: 1. A 1 → A 2 + A 3 + A 4 2. A 1  → o t;xt A 2 + A 4 3. A 3 → o t A 2 + A 4 4. A 1 + Zn + H 2 SO 4 → A 2 + ZnSO 4 + H 2 O 5. A 3 + Zn + H 2 SO 4 → A 2 + ZnSO 4 + H 2 O 6. A 1 + A 2 + H 2 SO 4 → A 5 + NaHSO 4 + H 2 O 7. A 5 + NaOH → A 2 + A 6 + H 2 O 8. A 6 → o t A 1 + A 2 Biết: * Trong điều kiện thường A 4 ; A 5 là các chất khí * A 1 có chứa 21,6% Na theo khối lượng. * A 3 có chứa 18,78% Na theo khối lượng * A 1 ; A 3 là hợp chất của Clor. Cho: Na = 23; Cl = 35,5; H = 1; S = 32; O = 16 CÂU IV: (5 điểm) (1) Cho hai bình có thể tích bằng nhau: - Bình (1) chứa 1 (mol) Cl 2 ; bình (2) chứa 1 (mol) O 2 - Cho vào hai bình 2,40 (gam) bột kim loại M có hoá trị không đổi. Đun nóng hai bình để các phản ứng trong chúng xảy ra hoàn toàn, rồi đưa hai bình về nhiệt độ ban đầu, nhận thấy lúc đó tỉ số áp suất khí trong hai bình là: 91 81 2 1 , , P P = Hãy xác định kim loại M ? (2) Một hỗn hợp (A) đồng số mol của FeS 2 và FeCO 3 vào một bình kín dung tích không đổi chứa lượng khí O 2 dư. Nung bình đến nhiệt độ cao đủ để oxi hoá hoàn toàn hết các chất trong (A), rồi đưa bình về nhiệt độ ban đầu. Hỏi áp suất trong bình trước và sau phản ứng thay đổi thế nào ? Đề thi môn Hóa học lớp 10 - Trang 3 PHẦN NÀY LÀ PHÁCH Cho: Ca = 40; Fe = 56; S = 32; C = 12 ; O = 16 Ba = 137; Ag = 108; Cu = 64; Mg = 24 Zn = 65; Pb = 207; Cr = 52 Đề thi môn Hóa học lớp 10 - Trang 4 Tỉnh: An Giang Trường: THPT Chuyên Thoại Ngọc Hầu Môn: HÓA HỌC Khối: 10 Tên giáo viên biên soạn: Nguyễn Thu Nga Số mật mã Phần này là phách ___________________________________________________________________________ Số mật mã HƯỚNG DẪN CHẤM CÂU 1: (5điểm) (1) Nguyên tố R thuộc nhóm nào ? phân nhóm nào trong bảng hệ thống tuần hoàn ? Nguyên tố R là kim loại hay phi kim ? Biết số oxi hoá của nguyên tố R trong hợp chất oxit cao nhất là m o , trong hợp chất với hidro là m H và:  m o  - m H  = 6 (2) Xác định nguyên tố R, biết trong hợp chất với hidro có %H = 2,74% về khối lượng. Viết CTPT oxit cao nhất của R và hợp chất của R với hidro. (3) Hoàn thành các phương trình phản ứng sau đây: NaRO + SO 2 + H 2 O → ………………………………… HRO + I 2 + H 2 O → ………………………………… FeR 3 + SO 2 + H 2 O → ………………………………… KRO 3 + HI → ………………………………… R là nguyên tố trên (câu 2) BÀI GIẢI THANG ĐIỂM (1) Ta có:  m o  - m H  = 6  m o  = 7  m o  + m H  = 8  m H  = 1 R là phi kim thuộc nhóm VIIA (2) Hợp chất hidro của R có CTTQ: RH 535 742 2697 1 , , ,R m m H R === R là nguyên tố clor CTPT: HCl ; Cl 2 O 7 (3) NaClO +SO 2 + H 2 O → NaHSO 4 + HCl 5HClO + I 2 + H 2 O → 2HIO 3 + 5HCl 2FeCl 3 + SO 2 + 2H 2 O → 2FeCl 2 + H 2 SO 4 + 2HCl KClO 3 + 6HI → 3I 2 + KCl + 3H 2 O 1,0đ 0,5đ 0,25đ 0,5đ 0,25đ 0,5đ 0,5đ 0,5đ 0,5đ 0,5đ 0,5đ Đề thi môn Hóa học lớp 10 - Trang 5 103 o 15’ PHẦN NÀY LÀ PHÁCH CÂU II: (5 điểm) (1) Cho biết sự biến đổi trạng thái lai hoá của nguyên tử Al trong phản ứng sau và cấu tạo hình học của AlCl 3 , AlCl Θ 4 . AlCl 3 + Cl Θ → AlCl Θ 4 (2) Biểu diễn sự hình thành liên kết phối trí trong các trường hợp sau: (o): Sản phẩm tương tác giữa NH 3 và BF 3 . (b): Sản phẩm tương tác giữa AgCl với dung dịch NH 3 . (3): Giải thích sự khác nhau về góc liên kết trong từng cặp phân tử sau: (a) S O Cl Cl Cl Cl (b) O O F F Cl Cl BÀI GIẢI THANG ĐIỂM AlCl 3 + Cl Θ → AlCl Θ 4 (1) - Trước phản ứng trạng thái lai hoá của Al là: sp 2 - Sau phản ứng trạng thái lai hoá của Al là: sp 3 - Cấu tạo hình học Cl Cl Θ Al Al Cl Cl Cl Cl Cl Tam giác phẳng Tứ diện (2) H F H – N + → B - – F NH 3 → Ag + ← NH 3 Cl Θ H F * Nitơ còn 1 cặp electron tự do * Ag+ còn obital/hoá trị trống * B còn obital hoá trị trống 0,25đ 0,25đ 1,0đ 1,0đ Đề thi môn Hóa học lớp 10 - Trang 6 111 o 103 o và 111 o và PHẦN NÀY LÀ PHÁCH (3) Trong các phân tử, nguyên tử trung tâm đều có trạng thái lai hoá sp 3 và có cấu tạo góc. (a). Sự sai biệt góc hoá trị trong phân tử SCl 2 và OCl 2 là do sự khác biệt về độ âm điện của oxi và lưu huỳnh. ĐÂĐ của nguyên tử trung tâm càng nhỏ thì các cặp electron liên kết bị đẩy nhiều về phía các nguyên tử liên kết, nên chúng chiếm vùng không gian nhỏ xung quanh nguyên tố trung gian. ĐÂĐ của oxi lớn hơn S nên góc hoá trị Cl – O – Cl lớn hơn Cl – S – Cl. (b). Sự sai biệt góc hóa trị trong phân tử OF 2 và OCl 2 cũng do sự khác biệt về ĐÂĐ của các nguyên tử liên kết. Nguyên tử liên kết có ĐÂĐ càng lớn thì góc hóa trị càng nhỏ. Flor có ĐÂĐ lớn hơn Clor nên góc hóa trị F – O – F nhỏ hơn Cl – O – Cl. 0,5đ 1,0đ 1,0đ Đề thi môn Hóa học lớp 10 - Trang 7 PHẦN NÀY LÀ PHÁCH CÂU III: (5 điểm) (1) Xét cân bằng: CaCO 3 (r) ⇌ CaO (r) + CO 2 (k) - Ở 800 o C, áp suất hơi của khí CO 2 là 0,236atm. (a). Tính hằng số cân bằng K p và K c của phản ứng ? (b). Cho 125 (gam) canxi carbonat vào một bình có dung tích không đổi là 100 lít. Hỏi ở trạng thái cân bằng có bao nhiêu phần trăm canxi carbonat đã bị nhiệt phân ? (2) Xét phản ứng thuận nghịch sau: H 2 (k) + I 2 (k) 2HI (k)⇌ - Ở 400 o C phản ứng trên có giá trị hằng số cân bằng K c = 50. - Tại một thời điểm nào đó của hệ phản ứng, nồng độ mol/lít của các chất có giá trị sau đây: [H 2 ] (mol/l) [I 2 ] (mol/l) [HI] (mol/l) a 2,0 5,0 10,0 b 1,5 0,25 5,0 c 1,0 2,0 10,0 Hỏi tại thời điểm đó phản ứng đang diễn biến theo chiều nào để đạt trạng thái cân bằng. BÀI GIẢI THANG ĐIỂM (1) a. Ta có: K p = 2 CO P = 0,236 K c = K p (RT) - ∆ n Kc = 0,236 3 1 106821073 273 422 − − =       .,. , b. CaCO 3 (r) ⇌ CaO (r) + CO 2 (k) 2680 1073 422 273 100 2360 2 , x, xx, T.R V.P n CO === (mol) Số mol CaCO 3 bị nhiệt phân = 2 CO n = 0,268 (mol) Số mol CaCO 3 ban đầu = 251 100 125 ,= (mol) 0,5đ 0,5đ 0,5đ 0,25đ 0,25đ Đề thi môn Hóa học lớp 10 - Trang 8 PHẦN NÀY LÀ PHÁCH Tỉ lệ % CaCO 3 bị nhiệt phân = %,%. , , 4421100 251 2680 = (2) H 2 (k) + I 2 (k) ⇌ 2HI (k) Ta có: K c = nt n t K.K K K 5050 ==>= V t = K t [H 2 ] [I 2 ] Vn = Kn [HI] 2 V t /V n Chiều diễn bíên p. ứ a 500K n 100.K n 5/1 Chiều thuận b 18,75K n 25.K n ¾ Chiều nghịch c 100K n 100K n 1/1 Cân bằng 0,5đ 0,25đ 0,75đ 0,75đ 0,75đ Đề thi môn Hóa học lớp 10 - Trang 9 PHẦN NÀY LÀ PHÁCH CÂU IV: (5 điểm) (1) Canxi hidroxit là một bazơ ít tan. Trong dung dịch nước có tồn tại cân bằng: Ca(OH) 2 (r) ⇌ Ca 2+ (t) + 2OH - (t) Biết: AG o (KCal.mol -1 ) – 214,30 - 132,18 - 37,59 Hãy tính: (a) Tích số tan của Ca(OH) 2 ở 25 o C ? (b) Tính nồng độ các ion Ca 2+ ; OH - trong dung dịch nước ở 25 o C. (2) Ở nhiệt độ thường độ tan của BaSO 4 trong nước là 1,05.10 -5 (mol.l -1 ). Tính xem độ tan của BaSO 4 sẽ thay đổi thế nào nếu người ta pha thêm vào nước BaCl 2 hay Na 2 SO 4 để cho nồng độ của chúng bằng 0,01 (mol.l -1 ). BÀI GIẢI THANG ĐIỂM (1) Ca(OH) 2 (r) ⇌ Ca 2+ (t) + 2OH - (t) : ?G p o ö ∆ o öp G∆ = o )Ca( G + ∆ 2 + 2 o )OH( G − ∆ - o )OH(Ca G 2 ∆ = - 132,18 + 2(-37,59) – (-214,30) = + 6,9 . KCal. Mặt khác: AG o = - RT lnk Nên: lgk = - RT., G o 3032 ∆ => lgk = - 065 298 x1,987.10 x3032 96 3- , , , −= => K = 8,71.10 -8 = 2 )OH(Ca T <=> [Ca 2+ ] [OH - ] 2 = 8,71.10 -8 4[Ca 2+ ] 3 = 8,71.10 -8 => [Ca 2+ ] = 1,30.10 -2 (M) [OH - ] = 2[Ca 2+ ] = 2,60.10 -2 (M) (2) - BaCl 2 : Na 2 SO 4 : tan tốt, ta xem độ điện li biểu kiến bằng 1 BaSO 4 (r) ⇌ Ca +2 )t( + SO −2 4 )t( (1) - Ta có: [Ba 2+ ] = [SO4 2- ] = 1.05.10 -5 (M) aSO 4 B T = [Ba 2+ ] [SO4 2- ] = (1,05.10 -5 ) 2 = 1,1.10 -10 0,5đ 0,25đ 0,25đ 0,5đ 0,5đ 0,5đ 0,5đ Đề thi môn Hóa học lớp 10 - Trang 10 [...]... (mol) 0,5đ o t → 2Fe2O3 + 4SO2 a → 0,25a 0,5đ a (mol) Theo 2 ptpứ khi oxi hóa hoàn toàn hỗn hợp (A) chứa a(mol) mỗi chất ta có: n O 2 pöù = 2,75a + 0,25a = 3,0a (mol) 0,25đ 0,25đ n SO 2 = 3,0a (mol) Nên áp suất khí trong bình trước và sau phản ứng không đổi Đề thi môn Hóa học lớp 10 - Trang 14 0,5đ Đề thi môn Hóa học lớp 10 - Trang 15 ... chuyểndịch theo chiều nghịch ở mức 1,0đ độ như nhau, BaSO4 sẽ ít tan hơn - Gọi x là độ tan của BaSO4 tính ra (mol.l-1) - Xét trường hợp thêm Na2SO4, ta có: x (x + 0,01) = 1,1 .10- 10 0,5đ -8 => x = 1,1 .10 0,5đ Đề thi môn Hóa học lớp 10 - Trang 11 PHẦN NÀY LÀ PHÁCH CÂU V: (5 điểm) Cho các phương trình phản ứng sau đây: 1 A1  → A2 + A3 + A4 o ;t 2 A1 xt→ A2 + A4  o 3 A3 t → A2 + A4 4 A1 + Zn + H2SO4... trước và sau phản ứng thay đổi thế nào ? Cho: Ca = 40; Fe = 56; S = 32; C = 12 ; O = 16 Ba = 137; Ag = 108 ; Cu = 64; Mg = 24 Zn = 65; Pb = 207; Cr = 52 BÀI GIẢI THANG ĐIỂM (1) Bình 1: 2M + nCl2 → 2MCln (1) a na/2 0,25đ (mol) Gọi a (mol) là số mol của M tương ứng với 2,4 (gam) 0,5đ Đề thi môn Hóa học lớp 10 - Trang 13 na   => sau phản ứng trong bình (1) còn  1 −  mol.Cl2 2  PHẦN NÀY LÀ PHÁCH Bình... Theo đề bài: - A1; A3 là hợp chất của clor có chứa natri * A1 có 21,6% Na => A1 là NaClO3 0,5đ * A3 có 18,78% Na => A3 là NaClO4 - Trong điều kiện thường A4; A5 là chất khí và dựa vào mối quan hệ các chất trong 8 phương trình phản ứng xác định * A2 là NaCl ; A5 là Cl2; A4 là O2 0,5đ * A6 là NaClO (1) 2 NaClO3 NaCl + NaClO4 + O2 0,5đ (2) 2NaCl + 3O2 0,5đ to 2NaClO3 MnO2 to Đề thi môn Hóa học lớp 10 -... loại M có hoá trị không đổi Đun nóng hai bình để các phản ứng trong chúng xảy ra hoàn toàn, rồi đưa hai bình về nhiệt độ ban đầu, nhận thấy lúc đó tỉ số áp suất khí trong hai bình là: P1 P2 = 1,8 1,9 Hãy xác định kim loại M ? (2) Một hỗn hợp (A) đồng số mol của FeS 2 và FeCO3 vào một bình kín dung tích không đổi chứa lượng khí O2 dư Nung bình đến nhiệt độ cao đủ để oxi hoá hoàn toàn hết các chất trong . ? Đề thi môn Hóa học lớp 10 - Trang 3 PHẦN NÀY LÀ PHÁCH Cho: Ca = 40; Fe = 56; S = 32; C = 12 ; O = 16 Ba = 137; Ag = 108 ; Cu = 64; Mg = 24 Zn = 65; Pb = 207; Cr = 52 Đề thi môn Hóa học lớp 10. ứng không đổi. 0,5đ 0,5đ 0,5đ 0,25đ 0,5đ 0,5đ 0,5đ 0,25đ 0,25đ 0,5đ Đề thi môn Hóa học lớp 10 - Trang 14 Đề thi môn Hóa học lớp 10 - Trang 15 . 1.05 .10 -5 (M) aSO 4 B T = [Ba 2+ ] [SO4 2- ] = (1,05 .10 -5 ) 2 = 1,1 .10 -10 0,5đ 0,25đ 0,25đ 0,5đ 0,5đ 0,5đ 0,5đ Đề thi môn Hóa học lớp 10 - Trang 10 PHẦN NÀY LÀ PHÁCH - Ở nhiệt độ cố định, việc