Viết cấu hình electron nguyên tử của nguyên tố A ở trạng thái cơ bản và xác định vị trí của nguyên tố A trong bảng tuần hoàn các nguyên tố hóa học.. Hợp chất X của nguyên tố A với kim lo[r]
(1)SỞ GD&ĐT VĨNH PHÚC TRƯỜNG THPT ĐỒNG ĐẬU
ĐỀ CHÍNH THỨC
ĐỀ THI CHỌN HSG NĂM HỌC 2020-2021 MƠN: HĨA HỌC 10
Thời gian làm bài: 180 phút, không kể thời gian phát đề (Đề thi gồm có 02 trang)
Họ tên thí sinh:……….……… … Số báo danh:………. Câu 1: Nguyên tử nguyên tố A có số hiệu nguyên tử 17.
a Viết cấu hình electron nguyên tử nguyên tố A trạng thái xác định vị trí của nguyên tố A bảng tuần hồn ngun tố hóa học
b Hợp chất X nguyên tố A với kim loại kiềm M thực phẩm quan trọng người, X tách từ nước biển Hồn thành phương trình phản ứng sau (ghi rõ điều kiện)
(1) X + AgNO3 (dung dịch) → (2) X + H2SO4 đặc →
Câu 2: Cân phản ứng oxi hóa - khử sau theo phương pháp thăng electron: a MnO2 + HCl MnCl2 + Cl2 + H2O
b FeO + HNO3 NO + Fe(NO3)3 + H2O
c Cu + H2SO4(đ)
0
t
CuSO4 + SO2 + H2O
d FeS2 + H2SO4 (đ)
0
t
Fe2(SO4)3 + SO2 + H2O
Câu 3: Bố trí thí nghiệm hình vẽ bên X dung dịch KI có hịa tan tinh bột Hãy cho biết
a Hiện tượng xảy mở khóa phễu Giải thích. b Chất C chất nào? Tại lại phải có
Câu 4: Cho dung dịch sau: K2CO3, KCl, BaCl2, H2SO4, HCl Không dùng thêm thuốc thử, trình bày
phương pháp hóa học phân biệt dung dịch viết phương trình phản ứng xảy Câu 5: Nêu tượng viết phương trình phản ứng xảy thí nghiệm sau: a Sục từ từ khí sunfurơ đến dư vào cốc chứa dung dịch KMnO4
b Dẫn khí hiđro sunfua vào dung dịch muối CuCl2 (màu xanh)
(2)d Dẫn khí hiđro sunfua vào dung dịch nước clo, sau nhỏ vào dung dịch sau phản ứng vài giọt dung dịch muối BaCl2
Câu 6:
a Nguyên tử nguyên tố X có tổng số hạt loại 60, số hạt mang điện hạt nhân bằng số hạt không mang điện Nguyên tử nguyên tố Y có 11 electron phân lớp p Nguyên tử nguyên tố Z có lớp electron electron độc thân Viết cấu hình electron nguyên tử X, Y, Z xác định vị trí chúng bảng hệ thống tuần hoàn
b Tổng số hạt ion Mn+ có 80 Trong hạt nhân M, số hạt không mang điện
nhiều số hạt mang điện Xác định tên nguyên tố M viết cấu hình electron Mn+.
Câu 7: Cho viên bi nhôm nặng 16,2 gam vào 600ml dung dịch HCl Sau kết thúc phản ứng, thấy lại m gam nhôm không tan Cho m gam nhôm vào 196 gam dung dịch H2SO4 40% (loãng),
đến phản ứng kết thúc, nồng độ dung dịch H2SO4 cịn lại 9,533% Tính nồng độ mol/lít dung dịch
HCl
Câu 8: Hịa tan hồn tồn m gam hỗn hợp gồm Na, Na2O, NaOH, Na2CO3 lượng vừa đủ dung dịch
H2SO4 40%, thu 8,96 lít hỗn hợp khí (ở đktc) có tỉ khối so với H2 16,75 dung dịch Y có nồng
độ 51,449% Cô cạn dung dịch Y, thu 170,4 gam muối khan Tính m
Câu 9: 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 10: Hỗn hợp A gồm Al, Zn, S dạng bột mịn Sau nung 33,02 gam hỗn hợp A (khơng có khơng khí) thời gian, nhận hỗn hợp B Nếu thêm 8,296 gam Zn vào B hàm lượng đơn chất Zn hỗn hợp nửa hàm lượng Zn A Chia hỗn hợp B thành phần
- Phần 1: Hòa tan H2SO4 lỗng dư sau phản ứng thu 0,48 gam chất rắn nguyên
chất
- Phần 2: Thêm thể tích khơng khí thích hợp (coi khơng khí chứa 20%O2 80% N2 theo thể
tích) Sau đốt cháy hồn tồn B, thu hỗn hợp khí C gồm hai khí N2 chiếm 85,8% thể
tích chất rắn D Cho hỗn hợp khí C qua dung dịch NaOH dư thể tích giảm 5,04 lít (đktc) a Tính thể tích khơng khí (đktc) dùng
(3)Thí sinh sử dụng bảng tuần hồn ngun tố hóa học. Cán coi thi khơng giải thích thêm.
SỞ GD&ĐT VĨNH PHÚC
TRƯỜNG THPT ĐỒNG ĐẬU ĐÁP ÁN ĐỀ THI CHỌN HSG CẤP TRƯỜNG NĂM HỌC 2020-2021MƠN: HĨA HỌC 10 Thời gian làm bài: 180 phút, không kể thời gian phát đề
Câu Đáp án Điểm
1 a Cấu hình e A là: 1s22s22p63s23p5
Vị trí: chu kì 3, nhóm VIIA b X NaCl
NaCl + AgNO3 → NaNO3 + AgCl
NaCl + H2SO4 → NaHSO4 + HCl
0,5 đ 0,5 đ
2 a 1x Mn+4 + 2e Mn+2
2x 2Cl- Cl + 2e
MnO2 + 4HCl MnCl2 + Cl2 + 2H2O
0,25 đ
b 3x Fe+2 Fe+3 + e
1x N+5 + 3e N+2
3FeO + 10HNO3 NO + 3Fe(NO3)3 + 5H2O
0,25 đ
c 1x S+6 +2e S+4
1x Cuo Cu+2 + 2e
Cu + 2H2SO4đặc o
t
CuSO4 + SO2 + 2H2O
0,25 đ
d
FeS2 Fe+3 + 2S+4 + 11e S+6 + 2e
2 11
2FeS2 + 11S+6 2Fe+3 + 15S+4 S+4
2FeS2 + 14 H2SO4 (đ)
0
t
Fe2(SO4)3 + 15SO2 + 14H2O
0,25 đ
3 a - Có khí màu vàng lục ra, bình cầu chứa dung dịch X chuyển sang màu xanh tím
KMnO4 + HCl → KCl + MnCl2 + Cl2 + H2O
Cl2 + KI → KCl + I2
I2 tương tác với hồ tinh bột cho hợp chất có màu xanh tím
b Chất C bazơ NaOH, KOH để hấp thụ độc thoát HCl, Cl2
NaOH + HCl → NaCl + H2O
NaOH + Cl2 → NaCl + NaClO + H2O
0,5đ
0,5đ
4 Trộn lẫn cặp mẫu thử, kết sau:
K2CO3 KCl BaCl2 H2SO4 HCl
K2CO3 x - ↓ trắng ↑ ↑
KCl - x - -
-BaCl2 ↓ trắng - x ↓ trắng
-H2SO4 ↑ - ↓ trắng x
-HCl ↑ - - - x
(4)Chú thích: ↓ : có kết tủa ; ↑ : có khí ; x: khơng trộn lẫn Kết luận:
- Mẫu thử tạo lần kết tủa với mẫu khác BaCl2
- Mẫu thử tạo kết tủa lần tạo khí với mẫu khác K2CO3
- Mẫu thử tạo khí với mẫu khác HCl - Mẫu thử tượng KCl
- Mẫu thử tạo kết tủa khí với mẫu thử khác H2SO4
PTHH:
BaCl2 + H2SO4 → BaSO4 ↓ + HCl
BaCl2 + K2CO3 → BaCO3 ↓ + KCl
K2CO3 + H2SO4 → K2SO4 + CO2 ↑ + H2O
K2CO3 + 2HCl → 2KCl + CO2 ↑ + H2O
5 a Phương trình: 5SO +2KMnO +2H O2 4 2 K SO +2MnSO +2H SO2 4 4 2 4 - Màu tím dung dịch nhạt dần, cuối màu hoàn tồn b Phương trình: H S+CuCl2 2HCl+ CuS
- Màu xanh dung dịch nhạt dần dung dịch có kết tủa màu đen xuất c Phương trình: CO2 + Ca(OH)2 → CaCO3 + H2O
CO2 + CaCO3 + H2O →Ca(HCO3)2
- Ban đầu có kết tủa trắng, sau kết tủa tan dần dung dịch trở nên suốt d Phương trình:
2 2
2 4
H S+4Cl +4H O 8HCl+H SO
BaCl +H SO BaSO 2HCl
- Nươc Cl2 nhạt màu, có kết tủa trắng xuất
0,5 đ
6 * Theo ta có: 2ZX + NX = 60 (1); ZX = NX (2)
Từ (1) (2) ZX = NX = 20.
X canxi (Ca), cấu hình electron 20Ca : [Ar] 4s2
Vị trí X: chu kỳ 4; nhóm IIA.
0,5 đ
* Cấu hình Y 1s22s22p63s23p5 hay [Ne] 3s23p5 Y Cl
Vị trí Y: chu kỳ 3; nhóm VIIA.
* Theo giả thiết Z nhơm, cấu hình electron 13Al: [Ne] 2p63s1
Vị trí Z: chu kỳ 3; nhóm IIIA.
Theo ta có: 2ZM + NM – n = 80 (1); NM – ZM = (2)
Thay (2) vào (1) ta được: 3ZM – n = 76
Do ≤ n ≤ 77 ≤ 3ZM ≤ 79 25,67 ≤ ZM ≤ 26,33 ZM = 26; n = M sắt (Fe)
Cấu hình electron Mn+ (Fe2+): [Ar] 3d6 Hoặc 1s22s22p63s23p63d6
7 nAl ban đầu=(1/3)nHCl+(2/3)nH2SO4 phản ứng.=16,2/27=0,6
Gọi số mol H2SO4 phản ứng n ta có nH2SO4 ban đầu-n=nH2SO4 dư 2Al + 3H2SO4 Al2(SO4)3 + 3H2
98 % 40 * 196
-n=
0,09533∗(196+2
3∗n∗27−2∗n)
98 n=0,6
nAl ban đầu=0,6=(1/3) nHCl+(2/3)*0,6 nHCl= 0,6 CHCl=nHCl/0,6=1M
(5)8 Phương trình phản ứng: 2Na + H2SO4→ Na2SO4 + H2
Na2O + H2SO4→ Na2SO4 + H2O
NaOH + H2SO4→ Na2SO4 + H2O
Na2CO3 +H2SO4→ Na2SO4 + H2O + CO2
Từ giả thiết ta tính khối lượng hai khí 13,4 gam; khối lượng muối Na2SO4
170,4 gam => số mol H2SO4= số mol Na2SO4 = 1,2 mol
Từ tính khối lượng dung dịch H2SO4 ban đầu 294 gam khối lượng dung
dịch sau phản ứng 331,2 gam Theo bảo tồn khối lượng ta có:
294 + m = 331,2 + 13,4 => m = 50,6 gam.
1 đ
9
4
KMnO
n
ban đầu = 158 12 , 22
= 0,14 mol; nO2= 32 16 , 21 12 , 22
= 0,03 mol 2KMnO4
o
t
K2MnO4 + MnO2 + O2
0,06 ← 0,03 ← 0,03 ← 0,03 → nKMnO 4còn = 0,14 – 0,06 = 0,08 mol
2KMnO4 + 16HCl 5Cl2↑ + KCl + 2MnCl2 + 8H2O
0,08 → 0,64
K2MnO4 + 8HCl 2Cl2↑ + 2KCl + MnCl2 + 4H2O
0,03 → 0,24
MnO2 + 4HCl MnCl2 + Cl2↑ + 2H2O
0,03 → 0,12 → nHCl = 0,64 + 0,24 + 0,12 = 1,0 mol
→ Vdd HCl = 36,5%.1,18
% 100 , 36
= 84,74 ml
1 đ
10 a Phương trình: 2Al + 3S Al2S3
Zn + S ZnS
TH tổng quát : Hỗn hợp B gồm Al2S3, ZnS, S dư, Al dư, Zn dư
1
2 hh B + H2SO4loãng chất rắn S
m
S12B
dư = 0,48 g
nSdu( B)=0,48 2
32 =0,03 mol Pt : Al2S3 + 3H2SO4 Al2(SO4)3 + 3H2S ↑
ZnS + H2SO4 ZnSO4 + H2S ↑
Zn + H2SO4 ZnSO4 + H2 ↑
2Al + 3H2SO4 Al2(SO4)3 + 3H2 ↑
*
2 hỗn hợp B nung:
Pt: 2Al2S3 + 9O2 2Al2O3 + 6SO2
2ZnS + 3O2 2ZnO + 2SO2
4Al + 3O2 2Al2O3
2Zn + O2 2ZnO
S + O2 SO2
(*) HS viết sơ đồ phản ứng để thay cho PTHH giải tốn.
(6)*Khí C: SO2, N2( khơng có O2 dùng vừa đủ) Khí C dd
2
NaOH N
Vgiảm = VSO2 sinh ra = 5,04( l)
2( )
5, 04
0, 225 22,
SO C
n mol
ADĐLBT nguyên tố S: 2 1
2
( ) ( )
( ) s
n
SO C nS B nS A n¸S
A = 0,225.2 = 0,45 mol
¸S A m
= 0,45 32 = 14,4g; mAl + Zn(A)= 33,02 – 14,4 = 18,62g
Gọi nAl: x(mol) ;nzn: y(mol); 27x + 65y = 18,62 (1)
% VSO2/C = 100 - % VN2 = 14,2%
2
2
2
0, 225
.100 100 1,585
% 14,
SO SO
SO hhC
hhC SO
n n
n n mol
n n 85,8 1,585 1,36 100 N
n mol
5
1,36 1,7
4
kk N
n n
mol Vkk = 1,7 22,4 = 38,08 lít
b n
O2(1 2B )
=1
5nkk=0 , 34
mol Nhận xét: Lượng O2 pứ với
1
2 A (Al, Zn, S) tạo Al2O3, ZnO, SO2 = lượng
O2 phản ứng với
1
2 B (Al2S3, ZnS, Al (dư) Zn (dư), S (dư) Al2O3, ZnO, SO2 vì có số mol Al, Zn, S tạo thành oxit
Pt: 4Al + 3O2 2Al2O3
Mol: x/2 3x/8 Zn +
1
2 O2 ZnO Mol: y/2 y/4
S + O2 SO2
Mol: 0,225 0,225 Ta có:
3
8
x y
+ 0,225= 0,34 (2) Giải (1,2): x = 0,16; y = 0,22 %mZn(A)
0,22.65.100
43,307% 33,02
Gọi nZn dư: z(mol)
Sau thêm 8,296 gam Zn vào B:
% Zn đơn chất=
65 8, 296
.100 43,307 33,02 8, 296
z
z = 0,01mol Zn dư
nZn phản ứng với S = 0,22-0,01=0,21mol
nS phản ứng với Al=nS chung - nS phản ứng Zn - nS dư = 0,45 – 0,21 – 0,03= 0,21mol
0,21 0,07
Al S
n
mol % mB:
2
0,07.150.100%
% 31,8%
33,02
Al S
; %m ZnS =
0,21.97.100%
(7)% mZndư =
0,01.65.100%
33,02 =1,97% ; % mSdư =
0,03.32.100%