Đề thi chọn học sinh giỏi cấp trường năm học 2010 - 2011 môn thi: Hóa học 10

ĐỀ CHÍNH THỨC
(Đề có 1 trang)
TRƯỜNG THPT ĐÔ LƯƠNG 1
KỲ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI CẤP TRƯỜNG
NĂM HỌC 2010 - 2011
MÔN THI: HÓA HỌC 10
Thời gian làm bài: 120 phút (không kể thời gian giao đề)
Cho biết nguyên tử khối (theo đvC) của các nguyên tố: 
H = 1; He = 4; Li = 7; Be = 9; C = 12; N = 14; O = 16; Na = 23; Mg = 24; Al = 27; P=31; S = 32; Cl = 35,5; 
K = 39; Ca = 40; Cr = 52; Mn = 55; Fe = 56; Cu = 64; Zn = 65; Br = 80; Rb = 85; Sr = 88; Ag = 108; 
Sn = 119; Cs = 133; Ba = 137; Pb = 207. 
Câu 1 (6 điểm):
	1. Hoàn thành các phương trình phản ứng sau (cân bằng theo phương pháp thăng bằng electron):
	a. FeO + HNO3 
	Trên cơ sở hệ số tìm được, hãy suy luận cho trường hợp Fe3O4:
	Fe3O4 + HNO3 
	b. 
	 2. Kim loại crom có cấu trúc tinh thể lập phương tâm khối. Khối lượng riêng của kim loại crom là 7,19 g/cm3, nguyên tử khối của crom là 52. Tính bán kính gần đúng của nguyên tử kim loại crom. Cho số Avôgađrô là N=6,022.1023
Câu 2 (4 điểm): 
	Viết phương trình phản ứng xảy ra trong những trường hợp sau: 
	1. Ozon oxi hóa I- trong môi trường trung tính
	2. Sục khí CO2 qua nước Javel
	3. Cho nước Clo qua dung dịch KI
	4. Sục khí Flo qua dung dịch NaOH loãng lạnh
	5. Sục khí Clo đến dư vào dung dịch FeI2
	6. Bình thủy tinh bị thủng khi đựng dung dịch axit flohiđric.
Câu 3 (4 điểm): 
	Đem nhiệt phân 22,12 gam kalipemangannat thu được 21,16 gam hỗn hợp rắn X. Cho X tác dụng với lượng dư dung dịch axit HCl đặc. Tính thể tích khí clo (đktc) có thể thoát ra cực đại.
Câu 4 (6 điểm): 
	A, B, C là ba kim loại kế tiếp nhau trong cùng một chu kì (theo thứ tự từ trái sang phải trong chu kì) có tổng số khối trong các nguyên tử chúng là 74.
	a. Xác định A, B, C.
	b. Hỗn hợp X gồm (A, B, C). Tiến hành 3 thí nghiệm sau: (1) hoà tan (m) gam X vào nước dư thu đựơc V lít khí; (2) hoà tan (m) gam X vào dung dịch NaOH dư thu được 7V/4 lít khí ; (3) hoà tan (m) gam X vào dung dịch HCl dư thu được 9V/4 lít khí. Biết các thể tích khí đều được đo ở đktc và coi như B không tác dụng với nước và kiềm.
	b1. Tính % khối lượng của mỗi kim loại trong X?
	b2. Áp dụng: cho V = 2,24. Tính m?
------------ HẾT ------------
Ghi chú: 
	- Học sinh không được sử dụng bất kì tài liệu nào (kể cả Bảng tuần hoàn các nguyên tố hóa học)
	- Giám thị coi thi không cần giải thích gì thêm.
TRƯỜNG THPT ĐÔ LƯƠNG 1
ĐỀ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI CẤP TRƯỜNG
NĂM HỌC 2010 - 2011
MÔN THI: HÓA HỌC 10
Thời gian làm bài: 120 phút (không kể thời gian giao đề)
HƯỚNG DẪN VÀ BIỂU ĐIỂM CHẤM ĐỀ THI CHÍNH THỨC
Câu
Nội dung
Điểm
Câu 1
6
1
4
a
 FeO + HNO3 
 Fe+2 Fe+3 + 1e x (5x - 2y)
 xN+5 + (5x - 2y) e x 1
Cân bằng: (5x-2y) FeO + (16x-6y) HNO3 (5x-2y)
Suy luận:
 Vì có thể xem Fe3O4 là FeO.Fe2O3, nên phần Fe2O3 không bị oxi hóa mà chỉ hòa tan trong HNO3 thành Fe(NO3)3, còn FeO thì tham gia phản ứng oxi hóa khử với hệ số như ở trên. Vì vậy ngoài phần HNO3, cần cho phản ứng với FeO như trên, 
còn cần (5x-2y)6.HNO3 để tạo muối với Fe2O3. Vậy hệ số tổng cộng là:
 (5x-2y) Fe3O4 + (46x-18y) HNO3 (15x-6y)
0,25
0,5
0,5
0,75
0,5
b
 2S-2 2S+6 + 16e x 1
 2Fe+3 +2e 2Fe+2 x a
 + 4e 2O-2 x b
 Vì tổng số electron mà các chất khử cho phải bằng tổng số electron mà các chất oxi hóa nhận, do đó ta có phương trình:
 2a + 4b = 16 hay a + 2b = 8
 0<a<8 và 0<b<4
Vì chỉ có 1 phương trình mà lại 2 ẩn số a, b nên có vô số nghiệm số, ví dụ cho y=1 thì x=6
0,5
0,5
0,5
2
Tinh thể lập phương tâm khối có độ đặc khít là 68%
0,5
Khối lượng riêng của kim loại crom là 7,19 g/cm3 1cm3 crom nặng 7,19 gam
Trong 1cm3 crom thì thể tích thực của kim loại crom trong đó chỉ là 0,68 cm3
 ta tính được thể tích thực của 1 nguyên tử crom là:
 (1)
0,5
Mặt khác ta có 
 Bán kính gần đúng của nguyên tử kim loại crom là: 
0,5
Thay số: V tính theo (1) ở trên ta được 
0,5
Câu 2
4
1
O3 + 2I- + H2O O2 + I2 + 2OH-
0,5
2
CO2 + NaClO + H2O NaHCO3 + HclO
0,5
3
Cl2 + 2KI 2KCl + I2 ; 
0,5
Nếu KI còn dư: KI + I2 KI3
0,5
4
2F2 + 2NaOH(loãng, lạnh) 2NaF + H2O + OF2
0,5
5
2FeI2 + 3Cl2 2FeCl3 + 2I2 ; 
0,5
5Cl2 + I2 + 6H2O 2HIO3 + 10HCl 
0,5
6
 SiO2 + 4HF SiF4 + 2H2O
0,5
Câu 3
4
Ta có phản ứng nhiệt phân KMnO4
 (1)
0,25
Theo định luật BTKL ta tính được: 
 Khối lượng khí oxi đã thoát ra là: 
 số mol oxi là: 
0,5
Từ phương trình phản ứng (1) ta tính được các đại lượng:
0,75
Theo bài ra ta có: số mol KMnO4 ban đầu đem dùng là: 
 số mol KMnO4 còn dư sau nhiệt phân là: 0,14 - 0,06 = 0,08 mol
0,5
Như vậy ta có chất rắn X gồm các chất sau: KMnO4: 0,08 mol
0,25
Khi cho X tác dụng với HCl đặc dư ta có các phương trình của các phản ứng hóa học đã xảy ra: 2KMnO4 + 16HCl 2KCl + 2MnCl2 + 5Cl2 + 8H2O (2)
 K2MnO4 + 8HCl 2KCl + MnCl2 + 2Cl2 + 4H2O (3)
 MnO2 + 4HCl MnCl2 + Cl2 + 2H2O (4)
0,75
Từ các phương trình (2), (3), (4) ta tính được tổng số mol khí Cl2 thoát ra là:
 = 0,29 mol
0,5
 thể tích khí Cl2 (đktc) thoát ra là: V = n.22,4 = 0,29.22,4 = 6,496 (lít)
0,25
Vậy thể tích khí clo có thể thoát ra cực đại là 6,496 lít
0,25
Câu 4
6
a
3
 Gọi Z1 là số electron của nguyên tử A
Số electron của nguyên tử B, C lần lượt là Z1+1, Z1+2
 Gọi N1, N2, N3, lần lượt là số nơtron của nguyên tử A, B, C
0,25
Vì tổng số khối của các nguyên tử A, B, C là 74 nên ta có phương trình:
 (Z1+N1) + (Z1+1+N2) + (Z1+2+N3) = 74 (1)
0,5
Mặt khác ta có:
 Đối với các nguyên tố hóa học có ta luôn có: . Thay vào (1) ta có:
0,25
 (Z1+Z1) + (Z1+1+Z1+1) + (Z1+2+Z1+2) 74
 6Z1 68 Z1 11,3 (*)
0,5
 (Z1+1,5Z1) + (Z1+1+1,5Z1+1,5) + (Z1+2+1,5Z1+1,5.2) 74
 7,5Z1 68 Z1 8,9 (**) 
0,5
Từ (*) và (**) ta suy ra 
Với Z1 là số nguyên Z1 = 9; 10; 11
0,5
Mà A, B, C là các kim loại Z1 = 11 (Na)
0,25
Vậy A, B, C lần lượt là các kim loại Natri (Na); Magie (Mg); Nhôm (Al)
0,25
b
3
b1
Ta có nhận xét: 
 Vì thể tích khí thoát ra ở thí nghiệm (2) nhiều hơn ở thí nghiệm (1) chứng tỏ ở thí nghiệm (1) nhôm phải đang còn dư. Và sự chênh lệch thể tích khí ở thí nghiệm (1) và (2) là do Al dư ở thí nghiệm (1).
 Chênh lệch thể tích khí ở thí nghiệm (2) và (3) là do Mg 
0,5
Ta có các phản ứng xảy ra ở cả 3 thí nghiệm:
 ở thí nghiệm (1) và (2): 2Na + 2H2O 2NaOH + H2 (1*)
 2Al + 2 NaOH + 2H2O 2NaAlO2 + 3H2 (2*)
 ở thí nghiệm (3) : 2Na + 2HCl 2NaCl + H2 (3*)
 2Al + 6HCl 2AlCl3 + 3H2 (4*)
 Mg + 2HCl MgCl2 + H2 (5*)
0,5
Giả sử số mol khí thoát ra ở thí nghiệm (1) là x thì số mol khí thoát ra ở các thí nghiệm (2) và (3) lần lượt là 7x/4 và 9x/4
Vì ở thí nghiệm (1) Al dư nên NaOH hết nên ta cộng (1*) với (2*) ta có:
 2Na + 2Al + 4H2O 2NaAlO2 + 4H2
 số mol Na bằng ½ số mol H2 ở thí nghiệm (1) = x/2
0,5
Xét thí nghiệm (2) ta có:
 Số mol Na = x/2 suy ra số mol H2 do Na sinh ra bằng x/4
 Tổng số mol H2 là 7x/4
 Suy ra số mol H2 do Al sinh ra là (7x/4) - (x/4) = 3x/2 số mol Al = x
0,25
Số mol Mg bằng số mol khí chênh lệnh của thí nghiệm (2) và (3)
Suy ra số mol Mg = (9x/4)-(7x/4) = x/2
0,25
Như vậy trong hỗn hợp X gồm có các kim loại với tỉ lệ mol là:
 Na: Mg: Al = 1:2:1
Suy ra % khối lượng của mỗi kim loại trong X là:
 %mNa = = 22,77 (%)
 %mMg = = 23,76 (%)
 %mAl = 53,47%
0,5
b2
Áp dụng: V = 2,24 x = 0,1 số mol Na = 0,05 mol
0,25
Vậy giá trị của m là: m = 0,05.23 + 0,1.27+ 0,05.24 = 5,05 gam
0,25
Ghi chú : - Thí sinh làm cách khác nhưng đúng kết quả vẫn cho điểm tối đa,
 - Phương trình hóa học ghi thiếu điều kiện trừ đi ½ số điểm.