SỞ GD&ĐT VĨNH PHÚC ĐỀ CHÍNH THỨC KỲ THI CHỌN HSG LỚP 10, 11 THPT NĂM HỌC 2016-2017 ĐỀ THI MƠN: HĨA HỌC 10 - THPT Thời gian làm bài: 180 phút, không kể thời gian phát đề Đề thi gồm 02 trang Câu (1,5 điểm) Cân phản ứng sau phương pháp thăng electron: a Cr2S3 + Mn(NO3)2 + K2CO3 → K2CrO4 + K2SO4 + K2MnO4 + NO + CO2 b H2O2 + KMnO4 + H2SO4 → K2SO4 + MnSO4 + O2 + H2O c FexOy + HNO3 → Fe(NO3)3 + NnOm + H2O d FeSO4 + KMnO4 + KHSO4 → Fe2(SO4)3 + K2SO4 + MnSO4 + H2O Hai nguyên tố X Y chu kì bảng tuần hồn nguyên tố hóa học, X thuộc nhóm IIA, Y thuộc nhóm IIIA Biết ZX + ZY = 51 Viết cấu hình electron X Y Câu (1,5 điểm) Cho sơ đồ điều chế khí O2 phòng thí nghiệm: a Nêu tên dụng cụ thí nghiệm đánh số hình vẽ b Chỉ hai chất X sơ đồ trên, viết phương trình phản ứng minh họa c Hãy giải thích thí nghiệm trên? - Khí O2 lại thu phương pháp đẩy nước - Khi kết thúc thí nghiệm phải tháo ống dẫn khí trước tắt đèn cồn Nêu cách pha chế để thu 500 ml dung dịch NaCl 0,9% (d = 1,009 gam/ml) từ NaCl nguyên chất nước cất Câu (1,5 điểm) Có cốc đựng hóa chất: Cốc đựng dung dịch H2SO4 đặc, cốc đựng dung dịch HCl đặc, cốc đựng dung dịch NaOH đặc Ban đầu, khối lượng cốc m gam Để n cốc phòng thí nghiệm Hai ngày sau khối lượng cốc 1, cốc cốc m1 gam, m2 gam m3 gam So sánh giá trị m với m1, m2, m3 giải thích Viết phương trình phản ứng xảy trường hợp sau: a Ozon tác dụng với dung dịch KI nước b Sục khí CO2 qua nước Gia-ven c Cho nước clo qua dung dịch KI d Sục khí clo đến dư vào dung dịch FeI2 Hấp thụ hồn tồn V lít SO2 (đktc) vào 13,95 ml dung dịch KOH 28%, có khối lượng riêng 1,147 gam/ml thu 7,96 gam hỗn hợp muối Tính V Câu (1,0 điểm) Khi nung nóng 22,12 gam KMnO4, sau thời gian thu 21,16 gam hỗn hợp chất rắn X Cho hỗn hợp X phản ứng hoàn toàn với dung dịch HCl 36,5% (d = 1,18 gam/ml) Tính thể tích dung dịch HCl tối thiểu cần dùng Câu (1,0 điểm) Cho 48 gam Fe2O3 vào bình chứa m gam dung dịch H2SO4 9,8% (loãng), sau phản ứng xảy hồn tồn thu dung dịch A có khối lượng 474 gam Tính m nồng độ % chất tan dung dịch A Nếu cho 48 gam Fe2O3 vào bình chứa m gam dung dịch H2SO4 9,8% (lỗng), sau sục SO2 dư vào bình đến phản ứng xảy hoàn toàn thu dung dịch B Tính nồng độ % chất tan dung dịch B (coi SO2 không tan H2O) Câu (1,5 điểm) Hỗn hợp X dạng bột gồm l FexOy Nung m gam X điều kiện kh ng có kh ng khí, giả sử xảy phản ứng khử sắt oxit thành sắt Sau phản ứng thu hỗn hợp chất rắn Chia thành hai phần: P Cho tác dụng với dung dịch NaOH dư, sau phản ứng thu 1,68 lít khí 12,6 gam chất rắn P Cho tác dụng với dung dịch H2SO4 đặc, nóng dư, sau phản ứng thu 27,72 lít SO2 dung dịch có chứa 263,25 gam muối sunfat Biết phản ứng xảy hồn tồn, khí đo điều kiện tiêu chuẩn Tính m xác định c ng thức FexOy Câu (1,0 điểm) Hòa tan m gam kim loại R dung dịch HCl dư thu dung dịch 1,12 lít H2 (đktc) C cạn dung dịch thu 9,95 gam muối B Nếu thêm từ từ KOH đến dư vào dung dịch lọc kết tủa đem nung ngồi kh ng khí đến khối lượng kh ng đổi thu (m+1,2) gam chất rắn D Hòa tan D dung dịch H2SO4 loãng, vừa đủ dung dịch E C cạn dung dịch E thu 14,05 gam muối G Xác định c ng thức R, B G Câu (1,0 điểm) Phân tử X tạo thành từ nguyên tử nguyên tố phi kim Tổng số hạt mang điện X 64 Trong X có ba nguyên tố thuộc chu kì số hạt proton nguyên tố có Z lớn nhỏ tổng số proton nguyên tố lại 16 Số nguyên tử nguyên tố có Z nhỏ tổng số nguyên tử nguyên tố lại Xác định công thức X Hết Thí sinh sử dụng bảng tuần hồn ngun tố hóa học Cán coi thi khơng giải thích thêm Họ tên thí sinh:…………………….……… …….…….….….; Số báo danh:……………………… SỞ GD&ĐT VĨNH PHÚC (Đáp án có 05 trang) KỲ THI CHỌN HSG LỚP 10, 11 THPT NĂM HỌC 2016-2017 ĐÁP ÁN MƠN HĨA HỌC 10 - THPT I LƯU Ý CHUNG - Hướng dẫn chấm trình bày cách giải với ý phải có Khi chấm học sinh làm theo cách khác đủ ý cho điểm tối đa - Điểm tồn tính đến 0,25 khơng làm tròn II ĐÁP ÁN CÂU Câu 1,5đ NỘI DUNG TRÌNH BÀY Cân phản ứng a Cr2S3 + Mn(NO3)2 + K2CO3 K2CrO4 + K2SO4 + K2MnO4 + NO + CO2 1x Cr2S3 2Cr+ + 3S+ + 30e 15xMn+2 + 2N+5 + 2e Mn+ + 2N+2 Cr2S3 +15Mn(NO3)2 + 20K2CO3 2K2CrO4 + 3K2SO4 + 15K2MnO4 + 30NO + 20CO2 b H2O2 + KMnO4 + H2SO4→ K2SO4 + MnSO4 + O2 + H2O 5x 2O-1→2Oo + 2e 2x Mn+7+ 5e → Mn+ 5H2O2 + 2KMnO4 + 3H2SO4→ K2SO4 + 2MnSO4 + 5O2 + 8H2O c FexOy + HNO3 Fe(NO3)3 + NnOm + H2O (5n – 2m) xxFe+2y/x xFe+ 3+ (3x – 2y)e (3x – 2y) x nN+ 5+ (5n – 2m)e nN+ 2m/n (5n – 2m)FexOy + (18nx – 6mx – 2ny)HNO3 x(5n – 2m)Fe(NO3)3 + (3x – 2y)NnOm + (9nx – 3mx – ny)H2O d 10FeSO4 + 2KMnO4 + aKHSO4 → 5Fe2(SO4)3 + bK2SO4 + 2MnSO4 + cH2O 5x 2Fe+2 → 2Fe+3 + 2e 2x Mn+7 + 5e → Mn+2 - Bảo toàn nguyên tố K, S => a = 16 ; b = => c = 10FeSO4 + 2KMnO4 + 16KHSO4 → 5Fe2(SO4)3 + 9K2SO4 + 2MnSO4 + 8H2O Xác định X, Trường hợp 1: X, thuộc chu kì nhỏ ĐIỂM 0,25 0,25 0,25 0,25 Z X + Z Y = 51 Z X = 25 Z Y = Z X + Z Y = 26 Cấu hình X 1s22s22p63s23p63d54s2 X thuộc chu kỳ chu kỳ lớn,nhóm VIIB, trường hợp loại Trường hợp 1: X, thuộc chu kì lớn 0,25 Z X + Z Y = 51 Z X = 20 Z Y = Z X + 11 Z Y = 31 Cấu hình X 1s22s22p63s23p64s2; X thuộc chu kỳ 4, nhóm IIA Y 1s22s22p63s23p64s24p3; Y thuộc chu kỳ 4, nhóm IIIA 0,25 Câu 1,5đ a (1) Đèn cồn; (2) Ống nghiệm; (3) Giá đỡ (4) Nút cao su (5); Ống dẫn khí; (6) Chậu thủy tinh b X là: KClO3, KMnO4 Hai phản ứng: 0,25 o t , MnO 2KClO3 2KCl + 3O2 t 2KMnO4 K2MnO4 + MnO2 + O2 o Câu 1,5đ c Giải thích: + Khí O2 tan nước, có M = 32 nặng kh ng khí (MKK=29) khơng nhiều, nên thu qua nước + Phải tháo ống dẫn khí trước tắt đèn cồn trước, chênh lệch áp suất làm cho nước trào vào ống nghiệm, gây vỡ ống nghiệm Khối lượng NaCl cần dùng: 500.1,009.0,9% = 4,54 gam - Cân lấy 4,54g NaCl cho vào cốc thủy tinh - Cho từ từ nước cất (lượng nhỏ 500 ml) vào lắc - Dùng đũa thủy tinh khuấy cho muối tan hết - Đổ dung dịch vừa pha vào bình định mức 500 ml - Cho tiếp nước cất vừa đến vạch 500 ml - Đậy nút nhám kín, lắc kĩ ta 500 ml dung dịch nước muối yêu cầu + m1> m dung dịch axit sunfuric đặc háo nước, hút ẩm mạnh Lượng nước từ kh ng khí vào làm dung dịch loãng khối lượng tăng lên + m2< m dung dịch axit clohiđric đặc dễ bay làm giảm khối lượng + m3> m dung dịch natri hiđroxit đặc khơng hút ẩm mà hấp thụ CO2 có khơng khí làm khối lượng dung dịch tăng lên CO2 + 2NaOH → Na2CO3 + H2O Nếu học sinh trả lời đến ý cho 0,25đ Các phản ứng xảy O3 + 2KI + H2O O2 + I2 + 2KOH (1) CO2 + NaClO + H2O NaHCO3 + HClO (2) Cl2 + 2KI 2KCl + I2 (3) Nếu KI dư: KI + I2 KI3 (4) 2FeI2 + 3Cl2 2FeCl3 + 2I2 (5) 5Cl2 + I2 + 6H2O 2HIO3 + 10HCl (6) Nếu học sinh không viết phản ứng (4) (6) cho 0,25đ nKOH = 0,08 (mol) SO2 + KOH KHSO3 (1) x x x (mol) SO2 + 2KOH K2SO3 + H2O (2) y 2y y (mol) x+2y =0,08 x = 0,04 120x+158y =7,96 y = 0,02 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 V= 0,06.22,4=1,344 lít Câu 1,0đ n KMnO4 ban đầu = 22,12 = 0,14 mol; n O = 22,12 21,16 = 0,03 mol 158 32 t 2KMnO4 K2MnO4 + MnO2 + O2 0,06 ← 0,03 ← 0,03 ← 0,03 → nKMnO = 0,14 – 0,06 = 0,08 mol 0,25 o 5Cl2↑ + KCl + 2MnCl2 + 8H2O 2KMnO4 + 16HCl 0,08 → 0,64 0,25 2Cl2↑ + 2KCl + MnCl2 + 4H2O K2MnO4 + 8HCl 0,03 → 0,24 MnCl2 + Cl2↑ + 2H2O MnO2 + 4HCl 0,03 → 0,12 → nHCl = 0,64 + 0,24 + 0,12 = 1,0 mol 1.36,5.100% → Vdd HCl = = 84,74 ml 36,5%.1,18 Câu 1,0đ 0,25 0,25 Fe2O3 +3H2SO4 Fe2(SO4)3 + 3H2O Nếu Fe2O3 tan hết m = 474 – 48 = 426 gam n H2SO4 = 0,426 mol < n Fe2 O3 = 3.0,3 = 0,9 mol Fe2O3 tan kh ng hết H2SO4 phản ứng hết Gọi n Fe2 O3 phản ứng x mol n H2SO4 phản ứng = 3x mol 3.98.100 9,8 x 0,15mol 474 160x 0,15.400.100 12.66% Trong dung dịch : C% Fe2(SO4)3 = 474 m = 474 - 160.0,15 = 450 gam Tính C% dung dịch thu Sục SO2 vào: Fe2O3 + 3H2SO4 Fe2(SO4)3 + 3H2O (1) SO2 + Fe2(SO4)3 + 2H2O 2FeSO4 + 2H2SO4 (2) -Fe2O3 + SO2 + H2SO4 2FeSO4 + H2O Ban đầu: 0,3 0,45 mol Phản ứng 0,3 0,3 0,3 mol Còn lại 0,15 0,6 mol 0, 6.152.100% 17, 63% Suy ra: C% FeSO4 = (48 64.0,3 450) 0,15.98.100% 2,84% C% H2SO4 = (48 64.0,3 450) 0,25 C% H2SO4 = Câu 1,5đ t 3xFe + yAl2O3(1) Các phương trình phản ứng: 3FexOy + 2yAl Cho phần vào dung dịch NaOH dư, có khí chất rắn có l dư Vì l dư, mà phản ứng xảy hoàn toàn nên FexOy hết Vậy thành phần có: l2O3, Fe l dư 0,25 0,25 0,25 0,25 P P 1: Tác dụng với dung dịch NaOH dư: Al2O3 + 2NaOH → 2Na lO2 + H2O (2) 2Al + 2NaOH + 2H2O → 2Na lO2 + 3H2 (3) 2: Tác dụng với H2SO4 đặc nóng dư: t Al2O3 + 3H2SO4(đ) Al2(SO4)3 + 3H2O (4) 2Al + 6H2SO4(đ) Al2(SO4)3 + 3SO2 + 6H2O (5) t0 t 2Fe + 6H2SO4(đ) Fe2(SO4)3 + 3SO2 + 6H2O (6) Từ (3) có nAl = n H2 = 0,05 mol nFe = 0,225 mol Trong phần có Al2O3 Fe: 0,225 mol Al: 0,05 mol - Giả sử phần có khối lượng gấp a lần phần Trong phần có: Al2O3 Fe: 0,225a (mol) Al: 0,05a (mol) Từ (5) (6) suy ra: nSO = 1,5(nAl + nFe) = 1,5.(0,05a + 0,225a) =1,2375a=3 0,25 Trong phần có: 0,675 mol Fe 0,15 mol Al Theo (4), (5), (6) có mAl2 (SO4 )3 + mFe2 (SO4 )3 263,25 0,25 0,25 0,25 Trong phần có n Al2O3 = 0,3 mol Khối lượng phần 72,45 gam Khối lượng phần 72,45:3 =24,15 gam Từ tính m = 72,45 +24,15 = 96,6 gam * Xác định oxit X t phần 2: Từ (1) có 3x : y = n Fe : n Al2O3 = 0,675 : 0,3 x : y = 3: Câu 1,0đ 0,25 Vậy oxit Fe3O4 Xác định R, B, G 2R+2nHCl → 2RCln+n H2↑ KOH+ HCl → KCl +H2O RCln+nKOH → R(OH)n↓+nKCl nung 2R2Om+ 2nH2O 4R(OH)n + (m-n) O2 R2Om+mH2SO4→R2(SO4)m+m H2O Gọi a số mol R : Số mol e R cho để tạo RCln = n H2 = 2.0,05 =0,1 mol Số mol e R cho để tạo R2Om = 2.nO ( oxit) =0,15 →R có thay đổi số oxi hố: m >n n 0,1 = n=2, m=3 m 0,15 Số mol R= 0,05(mol) Nếu B muối khan: RCl2→ mB = 0,05(R+71)=9,95→R =128 (loại) 0,25 0,25 Vậy B muối ngậm nước RCl2 bH2O : 0,05mol 9,95=0,05 (MR+71 +18b) MR=56, b=4 thỏa mãn Muối B FeCl2.4H2O Muối G muối ngậm nước: Fe2(SO4)3.aH2O Sơ đồ: 2R Fe2(SO4)3.aH2O: 0,025 mol Câu 1,0đ 14,05 = 0,025(400+18a) a = G: Fe2(SO4)3.9H2O Gọi c ng thức X : aBbCcDd aZA + bZB + cZC + dZD = 32 a + b + c + d = giả sử: ZA< ZB< ZC< ZD a=b+c+d dZD = aZA + bZB + cZC -16 a = 4; dZD = d = ZD = (O) 4ZA + bZB + cZC = 24 B, C, D thuộc chu kì thuộc chu kì 2ZC>ZB5 13 ZA< 3, 25 ZA = 1(H); ZA = (He: Khí hiếm); ZA = 3(Li: Kim loại) b + c = bZB + cZC = 20 Trường hợp 1: b=2, c=1 2ZB + ZC = 20 ZB=7; ZC=6 loại ZB