DE THI HSG LOP 10 TINH THAI NGUYEN NAM HOC 20132014

UBND TNH THI NGUYấN S GIO DC V O TO CHNH THC Kè THI CHN HC SINH GII TNH LP 10 NM HC 2013-2014 MễN THI: HO HC (Thi gian lm bi 150 phỳt khụng k thi gian giao ) Câu I : ( 4,0 điểm) Hoàn thành cỏc phơng trình húa hc sau cân theo phơng pháp thăng electron: a KMnO4 + HBr b KMnO4 + H2O2 + H2SO4 c CaOCl2 + HCl d FeaOb + H2SO4 đặc, nóng Tổng số hạt protron phân tử hợp chất A 100 Phân tử A gồm nguyên tử hai nguyên tố phi kim chu kỳ nhỏ thuộc hai nhóm khác a Cho bit b s lng t ng vi electron cui cựng ca cỏc nguyờn t cú hp cht A b Xỏc nh cụng thc phõn t ca A Cho bit dng hnh hc phừn t ca A v kiu lai hỳa ca nguyn t trung từm c Viết phơng trình húa hc xy A tỏc dng với nớc v dung dịch NaOH Cõu II: (4,0 im) Cho cỏc dung dch riờng bit mt nhón sau : Na 2SO4, AlCl3, FeSO4, NaHSO4, FeCl3 Ch dựng mt dung dch mui lm thuc th, trỡnh by phng phỏp phõn bit cỏc dung dch trờn? Vit cỏc phng trỡnh húa hc xy Dựng phng phỏp sunfat iu ch c nhng cht no s cỏc cht sau õy: HF, HCl, HBr, HI? Gii thớch? Vit cỏc phng trỡnh húa hc v ghi rừ iu kin ca phn ng (nu cú)? Trong thiờn nhiờn, brom cú nhiu nc bin di dng NaBr Cụng nghip húa hc iu ch brom t nc bin c thc hin theo quy trỡnh sau õy: - Cho mt ớt dung dch H2SO4 vo mt lng nc bin; - Sc khớ clo vo dung dch mi thu c; - Dựng khụng khớ lụi cun hi brom ti bóo hũa vo dung dch Na2CO3; - Cho dung dch H2SO4 vo dung dch ó bóo hũa brom, thu hi brom ri húa lng Hóy vit phng trỡnh húa hc chớnh ó xy cỏc quỏ trỡnh trờn v cho bit vai trũ ca H2SO4 Cõu III: ( 3,0 im ) t 16,2 gam hn hp X gm Al v Fe khớ Cl thu c hn hp cht rn Y Cho Y vo nc d, thu c dung dch Z v 2,4 gam kim loi Fe khụng tan Dung dch Z tỏc dng c vi ti a 0,21 mol KMnO dung dch H2SO4 Vit cỏc PTHH xy v tớnh phn trm lng ca Fe hn hp X ? Câu IV : ( 4,0 im ) Cho m gam muối halogenua kim loại kiềm phản ứng với 200 ml dung dịch axit H2SO4 đặc, nóng, d Sau phản ứng xảy hoàn toàn thu đợc khí X hỗn hợp sản phẩm Y Dn khí X qua dung dịch Pb(NO3)2 thu đợc 23,9 gam kết tủa màu đen Làm bay nớc cẩn thận hỗn hợp sản phẩm Y thu đợc 171,2 gam chất rắn A Nung A đến khối lợng không đổi thu đợc muối B có khối lợng 69,6 gam Nu cho dung dịch BaCl2 lấy d vào Y thu đợc kết tủa Z có khối lợng gấp 1,674 lần khối lợng muối B Tính m nồng độ mol dung dịch H2SO4 Xác định kim loại kiềm halogen Cõu V: (5,0 im) Chia 80 gam hn hp X gm st v mt oxit ca st thnh hai phn bng nhau: Ho tan ht phn I vo 400 gam dung dch HCl 16,425% c dung dch A v 6,72 lớt khớ H2 (ktc) Thờm 60,6 gam nc vo A c dung dch B, nng % ca HCl d B l 2,92% Tớnh lng mi cht hn hp X v xỏc nh cụng thc ca oxit st Cho phn II tỏc dng va ht vi H 2SO4 c, núng ri pha loóng dung dch sau phn ng bng nc, ta thu c dung dch E ch cha Fe2(SO4)3 Cho 10,8 gam bt Mg vo 300 ml dung dch E khuy k, sau phn ng xy hon ton thu c 12,6 gam cht rn C v dung dch D Cho dung dch D tỏc dng vi dung dch Ba(OH) d, lc kt ta v nung n lng khụng i c m gam cht rn F Tớnh C M ca dung dch E v giỏ tr m Bit NTK: Cl=35,5; Br=80; I=127; H=1; N=14; S=32; O=16; Al=27; Ba=137; Fe=56; Pb=207; K=39; Na=23; Mg=24 Ht ( Hc sinh khụng c s dng bt kỡ ti liu no Giỏm th coi thi khụng gii thớch gỡ thờm) H v tờn thớ sinh.SBD UBND TNH THI NGUYấN S GIO DC V O TO CHNH THC Kè THI CHN HC SINH GII TNH LP 10 NM HC 2013-2014 MễN THI: HO HC (Thi gian lm bi 150 phỳt khụng k thi gian giao ) HNG DN CHM Câu I : ( 4,0 điểm) 2,0 a Mn +7 + 5e Mn 2+ 2Br - Br2 + 2e 2KMnO + 16HBr 2KBr + 2MnBr2 + 5Br2 +8H 2O b Mn +7 + 5e Mn 2+ 2O 2O + 2e 2KMnO + 5H O + H 2SO K 2SO + 2MnSO + O + 8H 2O c Cl- Cl + 1e Cl + + 1e Cl CaOCl + 2HCl CaCl + Cl + H 2O 2b aFe + a aFe3+ + (3a - 2b)e (3a-2b) S6+ + 2e S4+ d 2Fea O b + (6a - 2b)H 2SO aFe (SO )3 + (3a - 2b)SO + (6a - 2b)H O 100 = 16, Số proton trung bình nguyên tử = nguyên tố có Z > 16 Hai nguyên tố phi kim thuộc chu kỳ nhỏ có Z < 19 Vậy nguyên tố có Z = 17 Clo Nguyên tố lại không nhóm với clo Nếu Clo có số oxi hóa dơng có hợp chất với oxi , oxit clo không phù hợp với đề Nếu Clo có số oxi hóa số nguyên tử Clo 5, nguyên tố lại có nguyên tử; Công thức XCl5 Số p X Zx = 100 17.5 = 15 phốt (Z = 15) a Nguyờn t Cl: n = 3, l = 1, m = 0, s = -1/2 Nguyờn t P: n = 3, l = 1, m = +1, s = +1/2 b CTPT : PCl5 Dng hỡnh hc ca PCl5: lng thỏp tam giỏc 2,0 Trong phõn t PCl5, nguyờn t P trng thỏi lai húa sp3d c PCl5 + 4H2O H3PO4 + 5HCl PCl5 + 8NaOH 5NaCl + Na3PO4 + 4H2O Cõu II: (4,0 im) Chn thuc th l dung dch Na2S hoc Na2CO3 Nhn c dung dch FeCl3 qua mu vng nõu c trng Thờm dung dch Na2S vo cỏc mu th cũn li Mu th khụng cú hin tng l dung dch Na2SO4 Mu th xut hin kt ta trng keo v cú hin tng si bt khớ cha AlCl : 2AlCl3 + 3Na2S + 3H2O 6NaCl + 2Al(OH)3 + 3H2S Mu th cú hin tng si bt khớ cha dung dch NaHSO4 2NaHSO4 + Na2S 2Na2SO4 + H2S Mu th xut hin kt ta en cha FeCl2 Na2S + FeCl2 FeS + 2NaCl Phng phỏp sunfat l cho mui halogenua kim loi tỏc dng vi axit sunfuric c, núng iu ch hidrohalogenua da vo tớnh d bay hi ca hidrohalogenua - Phng phỏp ny ch ỏp dng c iu ch HF, HCl khụng iu ch c HBr, HI vỡ axit H2SO4 c núng l cht oxi húa mnh cũn HBr v HI dung dch l nhng cht kh mnh Do ú ỏp dng phng phỏp sunfat khụng thu c HBr v HI m thu c Br2 v I2 - Cỏc phng trỡnh húa hc: t0 CaF2 + H2SO4 c 2HF + CaSO4 t NaCl + H2SO4 c HCl + NaHSO4 t NaBr + H2SO4 c HBr + NaHSO4 t 2HBr + H2SO4 c SO2 + 2H2O +Br2 t NaI + H2SO4 c HI + NaHSO4 t 6HI + H2SO4 c H2S + 4H2O + 4I2 + H Cl2 + 2NaBr 2NaCl + Br2 (1) 3Br2 + 3Na2CO3 5NaBr + NaBrO3 + 3CO2 (2) H2SO4 + Na2CO3 Na2SO4 + CO2 + H2O (3) 5NaBr + NaBrO3 + 3H2SO4 3Na2SO4 + 3Br2 + 3H2O (4) Vai trũ ca H2SO4: (1) H2SO4 cú tỏc dng axit húa mụi trng phn ng, (3) (4) l cht tham gia p, nu mụi trng kim thỡ s cú cõn bng: 3Br2+ 6OH - OHH+ 1,25 1,25 1,5 5Br- + BrO3- + 3H2O Cõu III: ( 3,0 im ) Vỡ cho cht rn Y vo nc d, cũn li 2,4 gam Fe khụng tan nờn Fe p. vi Cl2 to thnh FeCl3, sau ú FeCl3 p. ht vi Fe d sinh FeCl2 Cỏc PTHH xy ra: 2Al + 3Cl2 2AlCl3 (1) 2Fe + 3Cl2 2FeCl3 (2) Fe + 2FeCl3 3FeCl2 (3) 10FeCl2 + 6KMnO4 + 24H2SO4 5Fe2(SO4)3 + 10Cl2 + 3K2SO4 + 6MnSO4 + 1,5 24H2O (4) 10AlCl3 + 6KMnO4 + 24H2SO4 5Al2(SO4)3 + 15Cl2 + 3K2SO4 + 6MnSO4 + 24H2O (5) Gi s mol Al p. l x mol, s mol Fe p. l y mol Theo bi, ta cú: 27x + 56y = 16,2 2,4 = 13,8 (I) T (1), (2), (3), (4), (5) ta cú cỏc quỏ trỡnh cho v nhn e nh sau: Al Al +3 + 3e x mol 3x mol +3 Fe Fe + 3e y mol 3y mol +7 Mn + 5e Mn+2 0,21 mol 1,05 mol Theo LBT e, ta cú : 3x + 3y = 1,05 (II) Gii h (I), (II): x = 0,2; y = 0,15 Vy %mFe X = ((0,15.56 + 2,4): 16,2).100% = 66,67% 1,5 Câu IV : ( 4,0 im ) 2,5 Gọi muối halogenua kim loại kiềm ML - Theo ML + H2SO4 đặc, nóng khí X + Hỗn hợp Y Mà khí X + Pb(NO3)2 đen => khí X phải H2S 8ML + 5H2SO4(đ) 4M2SO4 + 4L2 + H2S + 4H2O (1) Mol: 0,5 0,4 0,4 0,1 0,4 H2S + Pb(NO3)2 PbS + 2HNO3 (2) Mol: 0,1 0,1 Y: M2SO4, L2, H2SO4(còn d) BaCl2(d) + Y có p: BaCl2 + H2SO4 BaSO4 + 2HCl (3) Mol: 0,1 0,1 BaCl2 + M2SO4 BaSO4 + 2MCl (4) Mol: 0,4 0,4 23,9 = 0,1mol + Theo (2): nH2S = nPbS = 239 Từ (1) theo ĐLBTKL ta có: mML + mH2SO4 = mM2SO4 + mL2 + mH2S + mH2O mML = mM2SO4 + mL2 + mH2S + mH2O mH2SO4 = mA + mH2S + mH2O mH2SO4 = 171,2 + 0,1 34 + 0,4 18 0,5 98 = 132,8 (gam) + Ta có mZ = mBaSO4 = 1,674 mB = 1,674 69,6 = 116,5104 (gam) 116,5104 ; 0,5mol nBaSO4 = 233 Từ (4) : nBaSO4 (4) = nM2SO4 = 0,4 mol nBaSO4(3) = 0,5 0,4 = 0,1 mol nH2SO4(3) = 0,1 mol => nH2SO4(1), (3) = 0,5 + 0,1 = 0,6 mol 0,6 M = 3M => C H2SO4 = 0, t nung Y rắn A (M2SO4, L2) muối B (M2SO4) mA = 171,2g mB = 69,6g 1,5 - Theo (1): nB = nM2SO4 = 4nH2S = 0,4 mol 69,6 = 174 hay 2M + 96 = 174 M = 39 (K) => M M2SO4 = 0, Vy kim loại kiềm Kali - Ta có : mL2 = 171,2 69,6 = 101,6 (gam) Theo (1): nL2 = 4nH2S = 0,4 mol 101,6 = 254 hay 2L = 254 L = 127 (I) Vy halogen Iot => M L2 = 0,4 Cõu V: (5,0 im) t cụng thc ca oxit st l FexOy Cỏc phng trỡnh hoỏ hc: Fe + 2HCl FeCl2 + H2 (1) xFeCl 2y + yH2O FexOy + 2yHCl nHCl ban u = 2,0 x (2) 400.16, 425 6,72 = 1,8 (mol); n H2 = = 0,3 (mol) 100.36,5 22, mddB = 400 + 40 0,3.2 + 60,6 = 500 (g) nHCl d = 2,92.500 = 0, (mol) 100.36,5 nHCl ó phn ng (1) v (2) = 1,8 0,4 = 1,4 (mol) T (1): nHCl = 2n H = 2.0,3 = 0,6 (mol) T (1): nFe = n H = 0,3 (mol) mFe = 0,3.56 = 16,8 (g) m Fe O = 40 16,8 = 23,2 (g) x y nHCl (2) = 1,4 0,6 = 0,8 (mol) 0, 0,8 = T (2): n Fex O y = 2y y 0, x ta cú: (56x + 16y) = 23, = y y Vy cụng thc ca FexOy l Fe3O4 Cỏc PTHH: 2Fe + 6H2SO4 Fe2(SO4)3 + 3SO2 + 6H2O (1) 2Fe3O4 + 10H2SO4 3Fe2(SO4)3 + SO2 + 10H2O Fe2(SO4)3 + 3Mg 2Fe + 3MgSO4 Cú th: Fe + Fe2(SO4)3 3FeSO4 Ba(H)2 + MgSO4 BaSO4 + Mg(OH)2 Cú th: Ba(OH)2 + FeSO4 BaSO4 + Fe(OH)2 Mg(OH)2 MgO + H2O t0 Cú th: Fe(OH)2 FeO + H2O t hoc: 4Fe(OH)2 + O2 n Mg = 2Fe2O3 + 4H2O 10,8 = 0, 45 (mol) 24 3,0 (2) (3) (4) (5) (6) (7) (8) (9) Trng hp 1: Mg cha phn ng ht, Fe2(SO4)3 ht (3) khụng cú (4,6,8,9) t: n Fe2 (SO4 )3 300 ml ddE l x T (3): nMg ó phn ng = 3x nMg cũn li = 0,45 3x T (3): nFe = 2x mFe = 2x.56 Ta cú pt: (0,45 3x).24 + 2x.56 = 12,6 x = 0,045 (mol) CM ca Fe2(SO4)3 ddE = 0,045 = 0,15(M) 0,3 Khi ú ddD ch cú: MgSO4 v kt ta gm BaSO4 v Mg(OH)2 T (3): n MgSO4 = 3n Fe2 (SO4 )3 = 3.0,045 = 0,135 (mol) T (5): n BaSO4 = n MgSO = 0,135 (mol) T (7): n MgO = n Mg(OH)2 = 0,135 (mol) Giỏ tr ca m = 0,135.233 + 0,135.40 = 36,855 (g) Trng hp 2: Mg ht, Fe2(SO4)3 sau phn ng (3) cũn d: (4,6,7) hoc (4,6,8) xy 3 T (3): n Fe2 (SO4 )3 = n Mg = 0, 45 = 0,15 (mol) T (3): n Fe = 2 n Mg = 0, 45 = 0,3 (mol) 16,8 (g) 3 Theo bi lng cht rn ch cú 12,6 (g) nh hn 16,8 (g) chng t (4) cú xy v lng Fe b ho tan (4) = 16,8 12,6 = 4,2 (g) 0,075 (mol) t (4): n Fe2 (SO4 )3 = nFe b ho tan = 0,075 (mol) Tng n Fe2 (SO4 )3 300 ml ddE = 0,15 + 0,075 = 0,225 (mol) 0, 225 = 0,75(M) Vy C M ca dung dch E = 0,3 Khi ú kt ta thu c cho dung dch D phn ng vi Ba(OH)2 gm: BaSO4, Mg(OH)2, Fe(OH)2 Vi : n MgSO4 (3) = nMg = 0,45 (mol) T (4): n FeSO4 = 3nFe= 3.0,075 = 0,225 (mol) T (5): n BaSO4 = n Mg(OH)2 = n MgSO4 = 0, 45 (mol) T (6): n BaSO4 = n Fe(OH) = n FeSO = 0, 225 (mol) S mol kt ta ln lt l: n BaSO4 = 0,45 + 0,225 = 0,675 (mol) n Fe(OH)2 = 0,225 (mol), n Mg(OH)2 = 0,45 (mol) Khi nung kt ta trờn ta li phi xột trng hp: * Nu nung chõn khụng: T (7): n MgO = n Mg(OH)2 = 0, 45 (mol) T (8): n FeO = n Fe(OH) = 0, 225 (mol) Giỏ tr ca m trng hp ny = 0,675.233 + 0,45.40 + 0,225.72 = 191,475 (g) * Nu nung khụng khớ: T (9): n Fe2O3 = 1 n Fe(OH)2 = 0, 225 = 0,1125 (mol) 2 Vy giỏ tr ca m trng hp ny l: 0,675.233 + 0,45.40 + 0,1125.160 = 193,275 (g) ... no Giỏm th coi thi khụng gii thớch gỡ thờm) H v tờn thớ sinh.SBD UBND TNH THI NGUYấN S GIO DC V O TO CHNH THC Kè THI CHN HC SINH GII TNH LP 10 NM HC 2013-2014 MễN THI: HO HC (Thi gian lm bi... 2AlCl3 (1) 2Fe + 3Cl2 2FeCl3 (2) Fe + 2FeCl3 3FeCl2 (3) 10FeCl2 + 6KMnO4 + 24H2SO4 5Fe2(SO4)3 + 10Cl2 + 3K2SO4 + 6MnSO4 + 1,5 24H2O (4) 10AlCl3 + 6KMnO4 + 24H2SO4 5Al2(SO4)3 + 15Cl2 + 3K2SO4... 0,1 34 + 0,4 18 0,5 98 = 132,8 (gam) + Ta có mZ = mBaSO4 = 1,674 mB = 1,674 69,6 = 116, 5104 (gam) 116, 5104 ; 0,5mol nBaSO4 = 233 Từ (4) : nBaSO4 (4) = nM2SO4 = 0,4 mol nBaSO4(3) = 0,5 0,4