Đề thi chọn học sinh giỏi cấp cơ sở môn thi: Hóa học lớp 10 -THPT năm 2010

SỞ GIÁO DỤC - ĐÀO TẠO
TỈNH ĐIỆN BIÊN
ĐỀ CHÍNH THỨC
( đề thi có 2 trang)
KỲ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI CẤP CƠ SỞ
Môn thi : Hóa học lớp 10 -THPT
Ngày thi : 19 tháng 4 năm 2010
Thời gian làm bài 150' ( Không kể thời gian giao đề )
 ĐỀ BÀI
Câu 1: (3 điểm)
Ion M3+ cã ph©n líp electron ngoµi cïng lµ 3d1:
1.ViÕt cÊu h×nh electron cña nguyªn tö M vµ c¸c ion M+, M2+ , M3+ , M4+ 
2.X¸c ®Þnh chu kú, nhãm cña M trong hÖ thèng tuÇn hoµn.
3.Electron 3d1 cã thÓ øng víi gi¸ trÞ nµo cña bèn sè l­îng tö ?
Câu 2: (3 điểm)
 1.ViÕt c«ng thøc electron, c«ng thøc cÊu t¹o cña c¸c chÊt sau. Dùa vµo m« h×nh VSEPR (hoÆc thuyÕt lai hãa) ®Ó x¸c ®Þnh d¹ng h×nh häc cña c¸c ph©n tö sau:
 a. NH3	 b. PCl5	
2. Hãy so sánh tính axit, tính oxi hoá và tính bền của các axit sau:
a. HF, HCl, HBr, HI b.HClO, HClO2, HClO3, HClO4 
Câu 3: (4 điểm) 
1.Cân bằng các phản ứng oxi hoá khử sau đây bằng phương pháp thăng bằng electron:
a. FeSO4 + H2SO4 + KMnO4 ® Fe2(SO4)3 + MnSO4 + K2SO4 + H2O
b. Al + HNO3 Al(NO3)3 + N2O + N2 + H2O ( Víi tØ lÖ sè mol = )
c. FexOy + HNO3 Fe(NO3)3 + NaOb + H2O
2. Khi cho 9,6 gam Mg tác dụng hết với dung dịch H2SO4 đậm đặc thấy có 49 gam H2SO4 tham gia phản ứng tạo MgSO4, H2O và sản phẩm khử X. Xác định X?
 Câu 4: (4 điểm )
 	 Đốt cháy a gam một sunfua kim loại M hoá trị II thu được chất rắn A và khí B. Hoà tan hết A bằng lượng dung dịch H2SO4 24,5% thu được dung dịch muối có nồng độ 33,33%. Làm lạnh dung dịch này tới nhiệt độ thấp tách ra 15,625 gam tinh thể T, phần dung dịch bão hoà có nồng độ 22,54%.
1. Hỏi M là kim loại gì?
2. Xác định công thức tinh thể T biết a =12 gam.
Câu 5: (4 điểm)
	Để xác định thành phần dung dịch A có chứa các muối NaCl; NaBr; NaI, người ta làm ba thí nghiệm sau:
TN1: lấy 20 ml dung dịch A đem cô cạn thu được 1,732 gam muối khan 
TN2: Lấy 20 ml dung dịch A lắc kĩ với nước brom dư, sau đó cô cạn dung dịch thì thu được 1,685 gam muối khan.
TN3: Lấy 20 ml dung dịch A, sục khí clo tới dư, sau đó đem cô cạn dung dịch thì thu được 1,4625 gam muối khan. 
1. Tính nồng độ mol/ l của mỗi muối trong dung dịch A.
2. Từ 1 m3 dung dịch A có thể điều chế bao nhiêu kg Br2, I2.
Câu 6: (2 điểm)
Cho 1 mol PCl5 vµo mét b×nh ®· rót bá kh«ng khÝ, thÓ tÝch lµ V, ®­a nhiÖt ®é lªn 525oK, cã c©n b»ng sau:
	 PCl5(k) D PCl3(k) + Cl2(k)
®­îc thiÕt lËp víi h»ng sè c©n b»ng Kp= 1,85 atm, ¸p suÊt trong b×nh lóc c©n b»ng lµ 2 atm. TÝnh sè mol tõng chÊt trong hçn hîp lóc c©n b»ng.
( Cho: Mg = 24, Ca = 40, S = 32, O = 16, I = 127, H =1
Cu = 64, Zn= 65, Fe = 56, Ba = 137, Cl = 35,5 , Na = 23 , Br =80 ).
....................... Hết .......................
Ghi chú: Thí sinh không được phép sử dụng bảng tuần hoàn các nguyên tố hoá học
SỞ GIÁO DỤC - ĐÀO TẠO
TỈNH ĐIỆN BIÊN
ĐỀ CHÍNH THỨC
( đáp án có 4 trang )
ĐÁP ÁN KỲ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI CẤP CƠ SỞ
Môn thi : Hóa học lớp 10 THPT
Ngày thi : 19 tháng 4 năm 2010
Thời gian làm bài 150' ( Không kể thời gian giao đề )
Câu
Ý
Nội Dung Đáp Án
Điểm
1
3đ
1
1,5đ
M3+ + 3e à M
V©y nguyªn tö M ph¶i cã hai ph©n líp electron ngoµi cïng lµ 3d2 4s2
CÊu h×nh e cña M : 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d2 4s2
CÊu h×nh e cña M+ : 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d2 4s1
CÊu h×nh e cña M2+ : 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d2 
CÊu h×nh e cña M3+ : 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d1
CÊu h×nh e cña M 4+ : 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 
0,5
0,25
0,25
0,25
0,25
2
M thuéc chu kú 4, nhãm IV B
0,5
3
1đ
Electron 3d1 cã thÓ øng víi c¸c sè l­îng tö lµ 
n=3, l =2, ml cã thÓ lµ : -2, -1, 0, 1, 2
ms =+ 1/2 hoÆc -1/2
0,5
0,5
2
3đ
1a
1đ
C«ng thøc e cña NH3 	C«ng thøc cÊu t¹o cña NH3
 H : N : H	H N H
	 ..
 H	 	 H
Ph©n tö NH3 cã d¹ng AX3E nªn ph©n tö cã d¹ng th¸p tam gi¸c.( lai ho¸ sp3)
 ..
	N
	H	 
 	H
	H
0,5
0,5
1b
1đ
C«ng thøc e cña PCl5	C«ng thøc cÊu t¹o cña PCl5
Ph©n tö PCl5 cã d¹ng AX5 nªn cã h×nh d¹ng lµ song( l­ìng) th¸p tam gi¸c.(lai ho¸ sp3d)
L­u ý: Häc sinh cã thÓ sö dông thuyÕt lai hãa ®Ó gi¶i thÝch d¹ng h×nh häc cña ph©n tö.
2a
0,5đ
Trong dãy HF, HCl, HBr, HI 
Tính axit mạnh dần
Tính khử tăng dần tức tính oxi hoá giảm dần
Tính bền nhiệt giảm dần 
0,25
0,25
2b
0,5đ
Trong dãy HClO, HClO2, HClO3,HClO4 
Tính axit mạnh dần
Tính oxi hoá giảm dần
Tính bền nhiệt tăng dần
0,25
0,25
3
4đ
1a
1đ
10 FeSO4 + 8H2SO4 +2 KMnO4 ® Fe2(SO4)3 + 2MnSO4 + K2SO4 + 8H2O
 5 2Fe Fe + 2e
 2 Mn + 5e Mn 
0,5
0,25
0,25
1b
1đ
46 Al + 168HNO3 46Al(NO3)3 +6N2O + 9N2 + 84H2O (*) 
 8Al + 30HNO3 8Al(NO3)3 + 3N2O + 15H2O (1) 
 8 Al Al+ 3e
 3 2NN + 8e
 10Al + 36HNO3 10Al(NO3)3 + 3N2 + 18H2O (2) 
 10 Al Al+ 3e
 3 2NN + 10e
lấy (1)*2 + (2) *3 ta thu được (*)
0,5
0,25
0,25
1c
1đ
(5a-2b)FexOy + (18ax-6bx-2ay)HNO3 (5a-2b)Fe(NO3)3 + (3x-2y)NaOb 
 + (9ax-3bx-ay)H2O
 (5a-2b) Fe xFe + (3x-2y)e
 (3x-2y) aN + (5a-2b) N
0,5
0,5
2
1đ
Số mol Mg = 0,4 mol 
Mg Mg + 2e 
0,4 0,4	0,8(mol) 
số mol H2SO4 là 0,5 mol , theo phương trình trên số mol của SO tạo muối là 0,4 mol SOtạo khí là 0,1 mol 
S+(6-a)e S
0,1 (6-a).0,1(mol) 
theo định luật bảo toàn electron 0,8 = (6-a).0,1 a =-2 
vậy sản phẩm khử là: H2S 
0,25
 0,25
0,25
0,25
4
4đ
1
2đ
PTHH
2MS + 3O2 2MO + 2SO2	
MO + H2SO4	 MSO4 + H2O
 1	1	 1 (mol)
Tính khối lượng dung dịch của H2SO4 = gam
Khối lượng dung dịch sau phản ứng = 400 + M+16 = (M+ 416) gam
ta có nồng độ % của muối : 
 M = 64 vậy M là Kim loại Cu 
 0,25
0,25
0,25
0,25
0,5
0,5
2
2đ
2CuS + 3O2 2CuO + 2SO2
 0,125	0,125 (mol)
CuO + H2SO4	CuSO4 + H2O	
0,125	0,125 (mol)
Khối lượng dung dịch trước khi kết tinh = 0,125.80 + gam
Khối lượng dung dịch sau khi kết tinh = 60 - 15,625 = 44,375 gam
 gọi m là khối lượng chất tan của CuSO4 còn lại trong dung dịch 
ta có m = 10 gam 
vậy khối lượng CuSO4 tách ra = 0,125.160 -10 = 10 gam 
mà CuSO4.xH2O ............................CuSO4
 (160+ 18x) 160 gam
 15,625	10 gam
	 x= 5 
Vậy T là CuSO4.5H2O
0,25
0,25
0,25
0,25
0,25
0,25
0,25
0,25
5
4đ
3đ
Gọi x,y,z lần lượt là số mol của NaCl, NaBr, NaI trong 20 ml dd A
TN1: Khối lượng tổng muối khan thu được là khối lượng của 3 muối :
 58,5x+ 103y + 150z = 1,732 (I)
TN2: có phản ứng : Br2+ 2NaI 2NaBr +I2 (1)
 y	y
vậy khối lượng muối khan thu được là tổng khối lượng NaCl, NaBr ( gồm cả NaBr ban đầu và NaBr mới sinh ở phản ứng (1), do đó ta có:
58,5x + 103(y+x) = 1,685 (II)
TN3: ta có phản ứng Cl2+ 2NaBr 2NaCl +Br2 (2)
	y	y
 Cl2+ 2NaI 2NaCl + I2 (3)
	z	 z
Vậy khối lượng muối khan là tổng khối lượng NaCl( bao gồm NaCl ban đầu và cả NaCl tạo ra ở phản ứng (2) và (3), do đó ta có: 
 58,5( x+y+x) = 1,4625 (III)
kết hợp I,II,III ta có hệ phương trình 3 ẩn và giải ta có :
x = 0,02 y = 0,004 và z =0,001
nồng độ các muối:
 [NaCl] = 
 [NaBr] = 
 [NaI] = 
0,25
0,25
0,25
0,25
0,25
0,25
0,75
0,25
0,25
0,25
2
1đ
mBr2 = 0,02.1000.80 = 16000 gam = 16 kg
m I2 = 0,005.1000.127 = 6350 gam = 6,35 kg
0,5
0,5
6
2đ
2đ
Gọi α1 lµ ®é ph©n tÝch cña PCl5 
Ta cã: 	PCl5(K) PCl3(K) + Cl2(K)	Kp=1,85
	Ban ®Çu	1(mol) 	 0 0
	Ph¶n øng	 α1	 	 α1	 α1
	C©n b»ng	1- α1	 	 α1	 α1
Tæng sè mol hçn hîp sau ph¶n øng lµ: 1+ α1(mol)
¸p suÊt riªng phÇn cña mçi khÝ lóc c©n b»ng lµ:
	 1- α1	 α1.P
PPCl5 = .P	PPCl3 =PCl2 = 
	 1+ α1	 1+ α1
VËy	
Kp = = 1,85.
	α12.P
	KP =
	1- α12
 Thay P = 2 atm ta tÝnh ®­îc α1 = 0,693
Tæng sè mol cña hçn hîp lóc c©n b»ng lµ 1+ 0,693 = 1,693(mol)
0,25
0,25
0,25
0,25
0,25
0,25
0,5
Lưu ý: 
	- Phương trình hóa học thiếu cân bằng hoặc thiếu điều kiện (nếu có) hoặc cân bằng sai, hoặc sai sót cả cân bằng và điều kiện trừ 1/2 số điểm của phương trình đó. 
	- Bài tập giải theo cách khác bảo đảm đúng thì vẫn được điểm tối đa. Nếu viết phương trình sai hoặc không cân bằng hoặc cân bằng sai thì những phần tính toán liên quan đến phương trình hóa học đó dù có đúng kết quả cũng không cho điểm.