ĐỀ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI TỈNH LỚP 10 THPT NĂM HỌC 2012-2013 MÔN HÓA HỌC - SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO HẢI DƯƠNG

ĐỀ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI TỈNH LỚP 10 THPT NĂM HỌC 2012-2013 MÔN HÓA HỌC - SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO HẢI DƯƠNG

SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO HẢI DƯƠNG ------------------------- ĐỀ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI LỚP 10 THPT - NĂM HỌC 2012-2013 MÔN THI: HÓA HỌC Thời gian: 180 phút Ngày thi: 5 tháng 4 năm 2013 Đề thi gồm: 02 trang Cho biết nguyên tử khối của các nguyên tố: H = 1; C = 12; N = 14; P=31; O = 16; Na = 23; Mg = 24; Al = 27; S = 32; Cl = 35,5; K = 39; Ca = 40; Fe = 56; Cu = 64; Zn = 65; Br = 80; Ba = 137, I=127. Cho biết độ âm điện của các nguyên tố: H = 2,20; C = 2,55; N = 3,04; O = 3,44; Na = 0,93; Mg = 1,31; Al = 1,61; S = 2,58; Cl = 3,16; Br = 2,96; I=2,66. Câu 1: (2điểm) 1. Một ion M 3+ có tổng số hạt (electron, nơtron, proton) bằng 79, trong đó số hạt mang điện nhiều hơn số hạt không mang điện là 19. a. Xác định vị trí (số thứ tự ô nguyên tố, chu kì, nhóm) của M trong bảng tuần hoàn. b. Viết cấu hình electron của các ion do M tạo ra. 2. 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. Xác định loại liên kết hóa học của R với hiđro và của R với oxi trong hai hợp chất trên. Câu 2: (2điểm) 1. Lập phương trình hóa học của các phản ứng oxi hóa - khử sau đây theo phương pháp thăng bằng electron: a. Fe x O y + H 2 SO 4 đ Fe 2 (SO 4 ) 3 +SO 2 + H 2 O b. Mg + HNO 3 Mg(NO 3 ) 2 + NH 4 NO 3 + H 2 O c. FeS 2 + H 2 SO 4 đ Fe 2 (SO 4 ) 3 +SO 2 + H 2 O d. Al + HNO 3 Al(NO 3 ) 3 + NO + N 2 O + H 2 O (Biết ở phản ứng d thì tỉ khối của hỗn hợp khí NO và N 2 O so với hiđro bằng 16,75). 2. Nêu hiện tượng và viết phương trình phản ứng xảy ra trong các thí nghiệm sau: a. Sục từ từ khí sunfurơ đến dư vào cốc chứa dung dịch brom. b. Dẫn khí ozon vào dung dịch KI, chia dung dịch sau phản ứng thành hai phần: phần 1 nhỏ vài giọt dung dịch hồ tinh bột; phần 2 nhỏ vài giọt dung dịch phenolphtalein. Câu 3: (2điểm) Hỗn hợp bột A chứa Mg và Fe. Cho 3,16 gam hỗn hợp A tác dụng với 250ml dung dịch CuCl 2 nồng độ z (mol/lít). Khuấy đều hỗn hợp, lọc rửa kết tủa, thu được dung dịch B và 3,84 gam chất rắn D. Thêm vào dung dịch B một lượng dư dung dịch NaOH loãng, lọc kết tủa tạo thành, rồi nung kết tủa trong không khí ở nhiệt độ cao đến khối lượng không đổi thu được 1,4 gam chất rắn E gồm hai oxit kim loại. Biết các phản ứng xảy ra hoàn toàn. a. Viết phương trình hóa học của các phản ứng xảy ra. b. Tính thành phần phần trăm khối lượng của mỗi kim loại trong hỗn hợp A và giá trị z. 0 t → → o t → → ĐỀ THI CHÍNH THỨC Câu 4: (2điểm) 1. Hoàn thành các phương trình phản ứng sau và cho biết các chất ứng với các chữ cái A, B, D, E, G, X, Y, T, Q: a. A + H 2 SO 4 đ B+ D + E b. E + G + D X + H 2 SO 4 c. A + X Y + T d. A + B Q e. G + T X 2. Trình bày phương pháp hóa học tách riêng từng chất ra khỏi hỗn hợp chứa BaO, MgO và CuO. Câu 5: (2điểm) Hòa tan hoàn toàn m gam hỗn hợp X gồm FeO, Fe 2 O 3 và Fe 3 O 4 bằng lượng vừa đủ dung dịch H 2 SO 4 loãng thu được 500ml dung dịch Y. Chia Y thành 2 phần bằng nhau: Cô cạn phần 1 thu được 31,6 gam hỗn hợp muối khan. Sục khí clo dư vào phần 2, sau khi phản ứng xảy ra hoàn toàn, cô cạn dung dịch thì thu được 33,375 gam hỗn hợp muối khan. a. Viết phương trình hóa học các phản ứng xảy ra. b. Tính m và nồng độ mol/lít các chất có trong dung dịch Y. ----------------------------Hết---------------------------- Họ và tên thí sinh .Số báo danh Chữ kí giám thị 1 Chữ kí giám thị 2 . Ghi chú: Học sinh không dùng bảng tuần hoàn các nguyên tố hóa học o t → → → → ĐÁP ÁN VÀ HƯỚNG DẪN CHẤM THI HỌC SINH GIỎI MÔN HÓA HỌC LỚP 10 NĂM HỌC 2012 -2013 I. HƯỚNG DẪN CHUNG - Học sinh làm theo cách khác nhưng lập luận đúng vẫn cho đủ điểm. - Nếu học sinh giải theo phương trình phản ứng mà không cân bằng thì không cho điểm phần tính toán, nếu cân bằng bị sai hệ số chất không sử dụng đến quá trình lập hệ thì không cho điểm phương trình nhưng vẫn chấm kết quả giải. Câu 1: 2. Nếu không dùng thì không chấm kết quả Câu 2: 1. Không cần viết lại phương trình 2. Phải nhạt màu dung dịch brom mới đến mất màu Câu 4: 2. Nếu học sinh sử dụng phương trình Ba(OH) 2 BaO + H 2 O thì vẫn chấp nhận nhưng nếu Ba(OH) 2 BaO + H 2 O thì không cho điểm phương trình này. II. ĐÁP ÁN-BIỂU ĐIỂM CHI TIẾT CÂU ĐÁP ÁN BIỂU ĐIỂM Câu 1: (2điểm) 1. Đặt Z, N lần lượt là số hạt p, n có trong nguyên tử M ta có hệ phương trình 0,2đ a. Cấu hình electron nguyên tử của M là: 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 3d 6 4s 2 M ở ô thứ 26, chu kì 4 nhóm VIIIB trong bảng tuần hoàn. 0,2đ 0,2đ b. Cấu hình electron của ion Fe 2+ là: 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 3d 6 Cấu hình electron của ion Fe 3+ là: 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 3d 5 0,2đ 0,2đ 2. Vì R tạo được hợp chất khí với H nên R là phi kim. Giả sử R thuộc nhóm x (x4). Theo giả thiết công thức của R với H là RH 8-x a= công thức oxit cao nhất của R là R 2 O x b= suy ra Xét bảng x 4 5 6 7 R 12 có C 18,14 loại 24,28 loại 30,42 loại 0,1đ 0,1 đ 0,1đ a. Vậy R là C 0,1đ b. Công thức của R với H là CH 4 Công thức electron; Công thức cấu tạo Oxti cao nhất của R là CO 2 χ ∆ 0 1000 o t C≥ → o t → 2 79 3 26 2 19 3 30 Z N Z Z N N + = + =   ⇒   − = + =   ≥ ⇒ .100 8 x R R + − ⇒ 2 .100 .100 2 16x 8x R R b R R ⇔ = + + 8x 11 R+8-x 4 a R b + = = ⇔ 43x 88 7 R − = H H:C:H H l l H H-C-H H Công thức electron O:: C ::O; Công thức cấu tạo O=C=O 0,2đ 0,2đ c. Trong hợp chất CH 4 có =2,55-0,22=0,35<0,4 nên liên kết giữa C-H là liên kết cộng hóa trị không cực Trong hợp chất CO 2 có 0, =3,44-2,55=0,89 0,4<<1,7 nên liên kết giữa C=O là liên kết cộng hóa trị phân cực 0,1đ 0,1đ Câu 2: (2điểm) 1.a. 2Fe x O y +(6x-2y)H 2 SO 4 đ xFe 2 (SO 4 ) 3 +(3x-2y)SO 2 +(6x- 2y)H 2 O 0,125đ 0,125đ 1.b. 4Mg + 10HNO 3 4Mg(NO 3 ) 2 + NH 4 NO 3 + 3H 2 O 4x Mg Mg +2 + 2e 1x N +5 + 8e N -3 0,125đ 0,125đ 1.c. 2FeS 2 + 14H 2 SO 4 đ Fe 2 (SO 4 ) 3 + 15SO 2 + 14H 2 O 1x 2FeS 2 2Fe +3 + 4S +4 +22e 11x S +6 +2e S +4 0,125đ 0,125đ 1.d. 17Al + 66HNO 3 17Al(NO 3 ) 3 + 9NO + 3N 2 O + 33H 2 O do 17x Al Al +3 + 3e 3x 5N +5 +17e 3N +2 + 2N +1 0,125đ 0,125đ 2.a. Phương trình: SO 2 + H 2 O + Br 2 H 2 SO 4 + 2HBr - Màu vàng nâu của dung dịch brom nhạt dần, cuối cùng mất màu hoàn toàn. 0,25đ 0,25đ 2.b. Phương trình: O 3 + H 2 O + 2KI O 2 + 2KOH + I 2 - Phần 1 dung dịch chuyển sang màu xanh . - Phần 2 dung dịch chuyển sang hồng. 0,25đ 0,125đ 0,125đ Câu 3: (2điểm) a. Do E gồm hai oxit nên Mg, CuCl 2 hết, Fe đã phản ứng Phương trình Mg + CuCl 2 MgCl 2 + Cu (1) Fe + CuCl 2 FeCl 2 + Cu (2) Khi cho NaOH dư vào 2NaOH + MgCl 2 Mg(OH) 2 + 2NaCl (3) 2NaOH + FeCl 2 Fe(OH) 2 + 2NaCl (4) Khi nung Mg(OH) 2 MgO + H 2 O (5) 4Fe(OH) 2 +O 2 4Fe 2 O 3 + 4H 2 O (6) 0,125đ 0,125đ 0,125đ 0,125đ 0,125đ 0,125đ b. Đặt số mol của Fe, Mg có ban đầu lần lượt là x, y, số mol Fe dư là t (x, y>0, t0) Có hệ C H χ χ χ ∆ = − O C χ χ χ ∆ = − ⇒ 0,89 χ ∆ = 0 t → → → → o t → → → → 30 44 3 33,5 1 a b a a b b + = ⇒ = + → → → → → → → → o t → o t → ≥ 24 56 0 3,16 0,015 40 64 8 3,84 0,05 40 80 80 1,4 0,04 x y t x mol x y t y mol x y t t mol + + = =     + − = ⇒ =     + − = =   Vậy trong hỗn hợp đầu %m Mg = =11,392% %m Fe =100%-11,392% = 88,608% Nồng độ của CuCl 2 : z =0,025:0,25=0,1M 0,25đ 0,5đ 0,5đ Câu 4: (2điểm) 1.a. 2Fe + 6H 2 SO 4 đ Fe 2 (SO 4 ) 3 + 3SO 2 + 6H 2 O A B E D 0,2đ 1.b. SO 2 + H 2 O + Cl 2 H 2 SO 4 + 2HCl E D G X 0,2đ 1.c. Fe + HCl FeCl 2 + H 2 A X Y T 0,2đ 1.d. Fe + Fe 2 (SO 4 ) 3 3FeSO 4 A B Q 0,2đ 1.e. Cl 2 + H 2 2HCl G T X 0,2đ 2. - Hòa hỗn hợp BaO, MgO, CuO vào nước + Phần không tan là MgO, CuO + Phần tan có BaO BaO + H 2 O Ba(OH) 2 0,25đ - Cho Na 2 CO 3 dư vào dung dịch lọc kết tủa nung ở nhiệt độ cao đến khi phản ứng xảy ra hoàn toàn thu chất rắn là BaO Ba(OH) 2 + Na 2 CO 3 BaCO 3 + 2NaOH BaCO 3 BaO + CO 2 0,25đ - Phần không tan là MgO, CuO + Dẫn H 2 dư qua hỗn hợp MgO, CuO nung nóng CuO + H 2 Cu + H 2 O + Hòa tan chất răn sau nung bằng HCl dư, chất rắn không tan là Cu. MgO + 2HCl MgCl 2 + H 2 O 0,25đ - Cho NaOH dư vào dung dịch sau khi hòa tan bằng HCl HCl + NaOH NaCl + H 2 O MgCl 2 + 2NaOH Mg(OH) 2 + 2NaCl nung kết tủa Mg(OH) 2 MgO+ H 2 O 0,25đ Câu 5: (2điểm) a. Phương trình + Khi hòa A bằng axit H 2 SO 4 loãng FeO + H 2 SO 4 FeSO 4 + H 2 O (1) Fe 2 O 3 + 3H 2 SO 4 Fe 2 (SO 4 ) 3 + 3H 2 O (2) Fe 3 O 4 + 4H 2 SO 4 Fe 2 (SO 4 ) 3 + FeSO 4 + 3H 2 O (3) Sau phản ứng dung dịch chỉ có 2 muối (x+z)mol FeSO 4 và (y+z) mol Fe 2 (SO 4 ) 3 + Khi sục khí Cl 2 vào dung dịch sau phản ứng chỉ có FeSO 4 phản ứng 6FeSO 4 + 3Cl 2 2FeCl 3 + 2Fe 2 (SO 4 ) 3 (4) 0,125đ 0,125đ 0,125đ 0,125đ 0,015.24 .100 3,16 0 t → → → → AS → → → 0 t → 0 t → → → → 0 t → → → → → b. Theo bài ta có hệ phương trình Từ II, III ta có x+z= 0,05; y+z=0,06 Mặt khác từ I ta có m=2.[ 72(x+z) + 160(y+z)]=26,4 gam Vậy m= 26,4g =0,2M; =0,24M 0,5đ 0,5đ 0,5đ ----------------------------Hết---------------------------- 2 4 3 Fe (SO ) C 4 FeSO C 72x+160y+232z=m/2 (I) 152(x+z)+400(y+z)=31,6 (II) 187,5(x+z)+400(y+z)=33,375 (III)      . ra. b. Tính m và nồng độ mol/lít các chất có trong dung dịch Y. -- -- - -- - -- - -- - -- - -- - -- - -- - -- Hết -- - -- - -- - -- - -- - -- - -- - -- - -- - - Họ và tên thí sinh ...................................................................Số. gam Vậy m= 26,4g =0,2M; =0,24M 0,5đ 0,5đ 0,5đ -- -- - -- - -- - -- - -- - -- - -- - -- - -- Hết -- - -- - -- - -- - -- - -- - -- - -- - -- - - 2 4 3 Fe (SO ) C 4 FeSO C 72x+160y+232z=m/2 (I)