Đề thi HSG Cấp trường 2010 Hóa 10

1Trường THPT chuyên Lương Văn Chánh Tổ Hoá học ĐỀ THI HỌC SINH GIỎI CẤP TRƯỜNG Năm học 2009 – 2010 Môn Hoá - Lớp 10 Thời gian làm bài: 150 phút không kể thời gian phát đề (Học sinh được sử dụng bảng HTTH) Câu 1: (1 điểm) Viết phương trình phản ứng giữa Ba(HCO 3 ) 2 lần lượt với mỗi chất sau: HNO 3 ; Ca(OH) 2 ; Na 2 SO 4 và NaHSO 4 Câu 2: (1,25 điểm) Hoà tan 92 gam ancol etylic vào nước để được 250 ml dung dịch. Tính nồng độ mol, nồng độ %, độ rượu và tỉ khối của dung dịch rượu. Giả thiết không có sự hao hụt về thể tích các chất khi pha trộn và khối lượng riêng của rượu nguyên chất là 0,8 g/cm 3 . Câu 3: (2,75 điểm) Đốt cháy 8,4 gam sắt bởi oxi thu được 11,6 gam hỗn hợp rắn A gồm bốn chất. Hoà tan hoàn toàn A trong dung dịch H 2 SO 4 đặc nóng dư thu được V lít khí SO 2 thoát ra (ở đktc). a. Viết các phương trình phản ứng xảy ra. b. Tính V? Câu 4: (3 điểm) 1. Liệu pháp phóng xạ được ứng dụng rộng rãi để chữa ung thư. Cơ sở của liệu pháp đó là sự biến đổi hạt nhân. 59 27 Co + 1 0 n → X? (1) X? → 60 28 Ni + … h υ = 1,25 MeV (2) a. Hãy hoàn thành phương trình của sự biến đổi hạt nhân trên và nêu rõ định luật nào được áp dụng để hoàn thành phương trình. b. Hãy cho biết điểm khác nhau giữa phản ứng hạt nhân với các phản ứng oxi hoá - khử (lấy thí dụ từ phản ứng (2) và phản ứng: Co + Cl 2 → CoCl 2 2. Hạt vi mô có electron cuối cùng có bốn số lượng tử: n = 3; l = 2; m l = +1; m s = + 1 2 a. Hãy giải thích để từ đó đưa ra cấu hình của e cuối cùng. b. Viết cấu hình electron đầy đủ, thu gọn và dùng kí hiệu ô lượng tử biểu diễn cấu hình của hạt vi mô đó (1). c. Cấu hình (1) là của nguyên tử hay ion? Giải thích? Câu 5: (2 điểm) Trong một bình kín chứa etilen và hiđro với một ít bột Ni ở đktc. Đốt nóng bình một thời gian sau đó làm lạnh tới 0 0 C áp suất trong bình là p. Tỉ khối hơi của hỗn hợp khí đối với hiđro trong bình trước và sau phản ứng là 7,5 và 9. a. Tính % thể tích mỗi khí trong bình trước và sau phản ứng. b. Tính áp suất p. Hết ĐÁP ÁN ĐỀ THI HỌC SINH GIỎI LỚP 10 NĂM HỌC 2009 - 2010: Câu 1: (1 điểm) mỗi phương trình hoá học 0,25 điểm Câu 2: (1,25 điểm) a. C M = 8M ( 0,25 điểm) b. V dd rượu = V nước + V rượu ==> V nước = V dd rượu - V rượu = 250 – ( 92 : 0,8) = 135 ml ( 135 gam) C% rượu = 92 100% 40,53% 92 135 = + (0,5 điểm) c. Độ rượu = 0 0 0 115 100 100 46 250 ruou dd V V = = ( 0,25 điểm) d. Khối lượng riêng của dung dịch rượu: d = m (dd) : V dd = (135 + 92 ) : 250 = 0, 908 (g/cm 3 ) ( 0,25 điểm) Câu 3: (2,75 điểm) a. Phương trình hoá học: ( 0,25 điểm: 1 phản ứng) Fe + 1/2O 2 0 t → FeO 2 Fe + 3/2O 2 0 t → Fe 2 O 3 3 Fe + 2O 2 0 t → Fe 3 O 4 Hỗn hợp rắn A gồm: Fe dư, FeO, Fe 2 O 3 và Fe 3 O 4 . 2Fe + 6 H 2 SO 4 0 t → Fe 2 (SO 4 ) 3 + 3SO 2 + 6H 2 O 2FeO + 4 H 2 SO 4 0 t → Fe 2 (SO 4 ) 3 + SO 2 + 4H 2 O Fe 2 O 3 + 3 H 2 SO 4 0 t → Fe 2 (SO 4 ) 3 + 3H 2 O 2Fe 3 O 4 + 10 H 2 SO 4 0 t → 3Fe 2 (SO 4 ) 3 + SO 2 + 10H 2 O b. Phương pháp giải: Bảo toàn nguyên tố, bảo toàn khối lượng hoặc bảo toàn electron. Khối lượng O 2 tham gia các phản ứng (1, 2, 3) : m O 2 = m A – m Fe = 11,6 – 8,4 = 3,2 (g) (0,25 điểm) Số mol Fe 2 (SO 4 ) 3 = ½ số mol Fe = ½ ( 8,4: 56) = 0,075 mol  khối lượng muối: 30 (g) (0,25 điểm) Gọi a : số mol H 2 SO 4  số mol H 2 O = a Gọi : số mol SO 2 BTKL: m Fe + m O2 + m H 2 SO 4 = m muối + m SO2 + m H2O 8,4 + 3,2 + 98a = 30 + 64b + 18a 10a – 8b = 2,3 (1) n S = n S ( muối + SO 2 )  a = 3. 0,075 + b (2) (0,25 điểm) từ (1) và (2) tính được b = 0,25  V SO 2 = 0,56 (lít) (0,25 điểm) Học sinh giải theo phương pháp bảo toàn e cũng được điểm tối đa (1 điểm) Câu 4: (3điểm) 1.( 1 điểm) a) Định luật bảo toàn vật chất nói chung, ĐLBT số khối và BT điện tích nói riêng. (0,25 điểm) (1) điện tích : 27 + 0 = 27 ; số khối : 59 + 1 = 60  X là: 27 Co 60 27 C O 59 + 0 n 1  27 Co 28 (0,5 điểm) (2) điện tích : 60 = 60 ; số khối : 27 = 28 + x  x = -1  hạt : -1 e 27 C O 60  28 Ni 60 + -1 e ; h ν = 1,25 MeV (0,5 điểm) b) Điểm khác nhau: * Phản ứng hạt nhân xảy ra tại hạt nhân, tức là có sự biến đổi hạt nhân thành nguyên tố mới. Vdụ: (2) Phản ứng hoá học ( oxi hoá –khử): xảy ra ở vỏ electron, nên chỉ biến đổi dạng đơn chất, hợp chất. Vdụ: phản ứng Co + Cl 2 → Co 2+ + 2Cl - → CoCl 2 (0,25 điểm) * Chất dùng trong phản ứng hạt nhân có thể là đơn chất hay hợp chất, thường dùng là hợp chất. Còn chất dùng trong phản ứng oxi hoá –khử, phụ thuộc vào câu hỏi mà phải chỉ rõ đơn chất hay hợp chất. (0,25 điểm) * Năng lượng kèm theo phản ứng hạt nhân lớn hơn hẳn so với phản ứng oxi hoá –khử thông thường. (0,25 điểm) 2. Hạt vi mô có electron cuối cùng có bốn số lượng tử: n = 3 ; l = 2 ; m l = +1 ; m s = + 1 2 a. n = 3(lớp thứ 3) , l = 2  Phân lớp d , m l = + 1 AO thứ 4, m s = + 1 2  e độc thân Cấu hình e cuối cùng: 3d 4 (0,25 điểm) b. Cấu hình e đầy đủ: 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 3d 5 4s 1  thu gọn [Ar] 3d 5 4s 1 (0,25 điểm) Biểu diễn cấu hình theo obitan (0,25 điểm) c. (1) là cấu hình e của nguyên tử, vì cấu hình d bán bão hoà nên thuộc kim loại chuyển tiếp( theo BHTTH các nguyên tố hoá học. Thuộc kim loại chuyển tiếp thì ion không thể là anion; nếu là cation số e = 24 thì Z có thể là 25, 26, 27 …không có cấu hình cation nào ứng với (1). Vậy Z chỉ có thể = 24. (0,25 điểm) Câu 5: 15; 18 truoc sau M M= = ; a. Gọi x, y lần lượt là số mol của C 2 H 4 và H 2 trong hỗn hợp đầu: = 28 2x y x y + + = 15  x = y  %VC 2 H 4 = %VH 2 = 50% (0,5 điểm) Phương trình hoá học: C 2 H 4 + H 2  C 2 H 6 (0,25 điểm) a a a Đặt số mol hỗn hợp trước phản ứng là 1 mol Số mol C 2 H 4 phản ứng : amol  số mol hỗn hợp sau: 1 – a ( sự giảm số mol hỗn hợp sau phản ứng = số mol H 2 phản ứng = a mol). (0,25 điểm) *ĐLBTKL : m trước = m sau  t M .n t = s M .n S t M : s M = (1 –a) : 1 = 5/6  cứ 1 mol hỗn hợp phản ứng sau phản ứng còn 5/6 mol , như vậy giảm 1/6 mol  a = 1/6 (0,25 điểm) %V C 2 H 4 dư = %VH 2 dư = (0,5 – 1/6) : 5/6 = 40% %V C 2 H 6 = 20% (0,5 điểm) b.Vì phản ứng thực hiện trong bình kín, ở nhiệt độ không đổi: p sau = p trước (n sau : n trước ) = 5/6 atm (0,5 điểm) Hết M . 1Trường THPT chuyên Lương Văn Chánh Tổ Hoá học ĐỀ THI HỌC SINH GIỎI CẤP TRƯỜNG Năm học 2009 – 2 010 Môn Hoá - Lớp 10 Thời gian làm bài: 150 phút không kể thời gian phát đề (Học sinh. khí trong bình trước và sau phản ứng. b. Tính áp suất p. Hết ĐÁP ÁN ĐỀ THI HỌC SINH GIỎI LỚP 10 NĂM HỌC 2009 - 2 010: Câu 1: (1 điểm) mỗi phương trình hoá học 0,25 điểm Câu 2: (1,25 điểm) . rượu = 250 – ( 92 : 0,8) = 135 ml ( 135 gam) C% rượu = 92 100 % 40,53% 92 135 = + (0,5 điểm) c. Độ rượu = 0 0 0 115 100 100 46 250 ruou dd V V = = ( 0,25 điểm) d. Khối lượng riêng của