Đề thi chọn học sinh giỏi lớp 10 môn: Hoá Học

 UBND TỈNH THÁI NGUYÊN
SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
ĐỀ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI LỚP 10 
MÔN: HOÁ HỌC 
(Thời gian 150 phút không kể thời gian giao đề)
(Đề thi gồm 02 trang)
Câu I: (4,5 điểm)
 1) Hoàn thành sơ đồ biến hóa hóa học sau và viết các phương trình hóa học (PTHH) của các phản ứng.
 A D C A
 	FeS2 A B H2SO4
	 C	 E BaSO4 
 2) Chỉ dùng một thuốc thử, nêu phương pháp hóa học nhận biết các dung dịch riêng biệt đựng trong 4 lọ mất nhãn sau: Na2SO4; H2SO4; NaOH và BaCl2 (viết các PTHH nếu có).
 3) Cân bằng phương trình hoá học của các phản ứng oxy hoá - khử sau:
 a) C6H5NO2 + Fe + H2O C6H5NH2 + Fe3O4 
 b) FeS2 + H2SO4 Fe2(SO4)3 + SO2↑ + H2O
 c) Al + HNO3 Al(NO3)3 + NH4NO3 + H2O
 d) Fe + HNO3 Fe(NO3)3 + NxOy↑ + H2O
Câu II: (2,0 điểm)
 Cho m gam hỗn hợp Na và Al tác dụng với nước dư thì dược 0,448 lít H2. Mặt khác cũng cho hỗn hợp trên tác dụng với dung dịch NaOH dư thì được 0,560 lít H2 (khí được đo ở đktc). 
 a ) Viết các PTHH của các phản ứng xảy ra . 
 b ) Tính m. 
Câu III: (4,0 điểm)
 Cho 11 gam hỗn hợp Fe và Al tác dụng vừa đủ với 500ml dung dịch H2SO4 có nồng độ a (mol/l) thu được 8,96 lit khí H2 (đktc). Thêm dung dịch NaOH dư vào dung dịch sau phản ứng, lọc lấy kết tủa rồi nung trong không khí đến khối lượng không đổi thu được m gam chất rắn . 
 a) Tính khối lượng của Fe, Al và % về số mol của chúng trong hỗn hợp ban đầu .
 b) Tính giá trị của a và m.
Câu IV: (4,5 điểm)
 1) Hợp chất X được tạo thành từ các ion đều có cấu hình electron là: 1s22s22p6. Trong một phân tử X có tổng số hạt p, n, e là 92.
 a) Xác định công thức phân tử của X.
1
 b) Khi hoà tan X vào nước thu được dung dịch Y có tính kiềm, xác định công thức đúng của hợp chất X. Khi cho 200 ml dung dịch Y 0,2M tác dụng với clo dư ở 1000C. Tính CM của chất tan trong dung dịch thu được (giả sử thể tích dung dịch không thay đổi).
 2) Một phân tử XY3 có tổng số hạt p, n, e là 196 trong đó số hạt mang điện nhiều hơn số hạt không mang điện là 60, tổng số hạt trong của Y- nhiều hơn tổng số hạt trong X3+ là 16. 
 a)Xác định công thức phân tử của XY3.
 b)Viết 8 phản ứng khác nhau (từ các loại hợp chất khác nhau) để điều chế trực tiếp XY3.
Câu V: (5,0 điểm)
 1) Muối ăn có lẫn Na2SO4 , NaBr , MgCl2 , CaCl2 , CaSO4. Hãy dùng phương pháp hoá học để điều chế muối ăn tinh khiết, Viết các PTHH của các phản ứng để minh hoạ.
 2) Cho m gam hỗn hợp muối NaBr và NaI phản ứng với dung dịch H2SO4 đặc, nóng thu được hỗn hợp khí A (đktc). Ở điều kiện thích hợp A phản ứng vừa đủ với nhau thu được chất rắn màu vàng và một chất lỏng không làm chuyển màu quì tím. Cho Na dư vào phần chất lỏng thu được dung dịch B, dung dịch B phản ứng vừa đủ với 2,24 lít CO2 (đktc) tạo ra 9,5 gam hỗn hợp muối. Viết các PTHH của các phản ứng xảy ra và tính m ?
(Cho: Ca = 40; S = 32; C = 12; H = 1; O = 16; Co = 59; Cu = 64; Ag = 108; Zn = 65; Mg = 24; Al=27; Na=23; K = 39; Cl = 35,5; N = 14, I=127, Br=80)
------ HẾT ------
Họ và tên thí sinh: 	Phòng thi	SBD	
(Cán bộ coi thi không giải thích gì thêm)
2
 UBND TỈNH THÁI NGUYÊN
SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
HD CHẤM ĐỀ THI CHỌN HSG LỚP 10 
MÔN: HOÁ HỌC 
(Thời gian 150 phút không kể thời gian giao đề)
 Câu
Nội dung
Điểm
 I
(4,5điểm)
1) SO2Na2SO3BaSO3 SO2
 FeS2 SO2 H2SO3 H2SO4
	 BaSO3	 Na2SO4 BaSO4 
A(SO2); B(H2SO3); C(BaSO3); D(Na2SO3); E(Na2SO4) 
(10PTHH x0,2)
2) 
* Lấy 4 mẫu thử của 4 dung dịch đầu lần lượt cho tác dụng với quỳ tím. Làm quỳ tím hóa đỏ là dung dịch H2SO4; Làm quỳ tím hóa xanh là dung dịch NaOH.	 	 (0,75 điểm)
* Lấy 2 mẫu thử của 2 dung dịch còn lại lần lượt cho tác dụng với dung dịch H2SO4 vừa biết. Tạo kết tủa là dung dịch BaCl2. Còn lại là dung dịch Na2SO4.
 H2SO4 + BaCl2 BaSO4↓ + 2HCl
3)
a) 4 C6H5NO2 + 9 Fe + 4H2O 4C6H5NH2 + 3Fe3O4 
 4 N+4 + 6e N-2 
 3 3Fe 0 Fe+8/3 + 8e
b) 2FeS2 + 14 H2SO4 Fe2(SO4)3 + 15 SO2 + 14H2O 
 1 2FeS2 2Fe+3 + 4S+4 + 22e
 11 S+6 + 2e S+4
c) 8Al + 30 HNO3 8Al(NO3)3 + 3NH4NO3 + 9H2O
 8 Al0 Al+3 + 3e
 3 N+5 + 8e N-3
d) (5x-2y) Fe +(18x-6y) HNO3 (5x-2y) Fe(NO3)3 +3NxOy +(9x-3y) H2O
 (5x-2y) Fe0 Fe+3 + 3e 
 3 xN+5 + (5x-2y)e xN+2y/x 
2,0
0,5
2,0
II
(2,0điểm)
a ) 
 Đặt a ,b lần lượt là số mol Na và Al trong m gam hh .Số mol H2 trong mỗi lần , lần lượt là : 0,020 mol và 0,025 mol 
 Các phương trình phản ứng. Vì số mol H2 phần 2 lớn hơn phần 1 nên: 
 2 Na + 2 H2O 2 NaOH + H2 (1)
 a a a/2
 Al + H2O + NaOH NaAlO2 + H2 (2)
 a 3a/2 
 2 Na + 2 H2O 2 NaOH + H2 (3)
 a a/2
 Al + H2O + NaOH Na AlO2 + H2 (4)
 b 3/2b 
 b) . Từ phản ứng (1), (2) theo số mol H2 . + = 0,02 (*)
 " " " " " " (3), (4) " " " " " " " " + = 0,025 (**)
 từ (*) và (**) ta có hệ:
 + = 0,02 giải hệ a = 0,01 
 + = 0,025 b = 
 Khối lượng m là m = 0,01 x 23 + 0,04/3 x 27 = 0,59 (gam)
1,0
1,0
III
(4,0điểm)
a ) Đặt x, y lần lượt là số mol của Al và Fe ta có:
 27x + 56y = 11 (*)
 Các phương trình phản ứng xảy ra : 
 2Al + 3H2SO4 Al2(SO4)3 + 3/2 H2 (1)
 x 
 Fe + H2SO4 FeSO4 + H2 (2)
 y y y y
 Từ (1) , (2) theo số mol H2 . 
 nH2 = 0,4 (mol) => + y = 0,4 (**)
 kết hợp (*) và (**): 
 27x + 56y = 11 => x = 0,2 
 + y = 0,4 y = 0,1
 mAl = 0,2 x 27 = 5,4 (gam) và % nAl = 100% = 66,67 %
 mFe = 11 – 5,4 = 5,6 (gam) và % nFe = (100 – 66,67)% = 33,33%
 b ) Từ (1) , (2) số mol H2SO4 bằng + y = 0,4 (mol)
 CM = = 0,8 (mol/l) ( a = 0,8 )
 Vì dd NaOH dư nên: 
 Al2(SO4)3 + 6NaOH 2Al(OH)3 + 2Na2SO4 
 Al(OH)3 + NaOH NaAlO2 + 2 H2O 
 FeSO4 + 2NaOH Fe(OH)2 + Na2SO4 
 0,1mol " " " " " " " " 0,1mol
 Nung kết tủa trong không khí :
 2 Fe(OH)2 + O2 Fe2O3 + 2 H2O
 0,1 mol " " " " " " " 0,05 mol
 Khối lượng kết tủa bằng m = 0,05 x 160 = 8,0 ( gam ) 
2,0
2,0
IV
(4,5đỉểm)
1) 
 Hợp chất X có x (ion) : 
 P + E + N = 10x + 10x + N = 92 .
 Đồng vị bền : Z N1,5Z
 10x ≤ 92 – 20x ≤ 15a . à 2,6 ≤ x ≤ 3 . à x = 3 .
TH 1 : M2A . pM =10 + 1 =11 M là Na.
 PA = 10 – 2 =8 A là O .	 Vậy X là : Na2O .
TH 2 : MA2 . pM = 10 + 2 = 12. M là Mg
 PA = 10 – 1 = 9 . A là F 	Vậy X là MgF2 .
Kết quả : Na2O là hợp lí vì khi X tan vào nước thu được dd có tính kiềm.
 Na2O + H2O 2NaOH
 6NaOH + 3Cl2 5NaCl + NaClO3 + 3H2O
 0,2.0,2 
 CM(NaCl) = = 0,1667 9mol/l) .
2) Gọi X có số hiệu là Z1, số nơtron là N1. Gọi Y có số hiệu là Z2, số nơtron là N2.
 a)
Theo bài ta có hệ phương trình : à 
 2Z1+6Z2+ N1+ 3N2 = 196 (1) => Z1+3Z2 = 64
 2Z1 +6Z2 – (N1 + N2) = 60 (2) 	 N1 + 3N2 = 68
 2Z2 + N2 + 1 – (2Z1+ N1 -3) = 16 .(3).
Từ (1) và (3) ta có : 2Z2 + N2 = 52 .
Điều kiện đồng vị bền : Z2 ≤ 52 – 2Z2 ≤ 1,5Z2 . à 14,8 ≤ Z2 ≤ 17,3 .
Giá trị hợp lí : Z2 = 17 và và N2 = 18 Nguyên tố là Cl .
 Z1= 13 và N1 = 14 Nguyên tố là Al .
Công thức của muối là: AlCl3
 b) 8 PTHH điều chế AlCl3:
 2Al + 3Cl2 à 2AlCl3 2Al + 3CuCl2 à 2AlCl3 + 3Cu
 2Al + 6HCl à 2AlCl3 + 3H2↑ NaAlO2+4HClàAlCl3 + NaCl+2H2O
 2Al2O3 + 6HCl à 2AlCl3 + 3H2O Al2(SO4)2+3BaCl2à2AlCl3 +3BaSO4
 Al(OH)3 + 3HCl à AlCl3 + 3H2O Al4C3+12HClà4AlCl3 +3CH4↑
2,0
2,5
1,5
1,0
V
(5,0điểm)
1) 
 Cho hh + dd BaCl2 dư lọc bỏ kết tủa ànước lọc (NaCl, BaCl2, NaBr, MgCl2, CaCl2). 
 Na2SO4 + BaCl2 àBaSO4↓ + 2NaCl
 CaSO4 + BaCl2 àBaSO4↓ + 2NaCl
 Sau cho nước lọc + dd Na2CO3 dư , lọc bỏ kết tủa à dd (NaCl , NaBr , Na2CO3).
 CaCl2 + Na2CO3 àCaCO3↓ + 2NaCl
 BaCl2 + Na2CO3 àBaCO3↓ + 2NaCl
 Cho dung dịch tác dụng với khí Cl2 dư à(NaCl, Na2CO3).
 NaBr + Cl2 àNaCl + Br2 
 Cho dung dịch tác dụng với dung dịch HCl dư, cô cạn được NaCl nguyên chất.
 Na2CO3 + 2HCl à2NaCl +H2O + CO2↑
 2)
 Gọi số mol của NaBr và NaI lần lượt là x và y.
 Theo đề ra ta có:
 	2NaBr + 2H2SO4 à Na2SO4 + Br2 + SO2 + 2H2O (1)
	 x 	 x/2 
	8NaI +5H2SO4 à 4 Na2SO4 + 4I2 + H2S + 4H2O (2)
	 y y/8
 2H2S + SO2 à 3S + 2H2O (3)
	 (x) (mol)
 2H2O + 2Na à2NaOH + H2 (4)
 x x
 Gọi số mol của NaHCO3 và Na2CO3 lần lượt là a và b:
 CO2 + NaOH à NaHCO3 (5)
 a a a (mol)
 CO2 + 2NaOH à Na2CO3 + H2O (6)
 	b 2b b (mol)
Ta có hệ : a + b = 0,1 (số mol CO2)
 84x + 106y = 9,5 ( khối lượng hỗn hợp muối) 
 Giải hệ à a = b = 0,05 mol .
Vậy nNaOH = 0,15 mol . à nnước = 0,15 mol .= x = => x =0,15; y=1,2
 => m = 0,15.103 + 1,2.150 = 195,45 gam
1,5
3,5
1,0
1,0
1,0
0,5
Chú ý: 
 Nếu thí sinh làm bài theo phương pháp khác mà đúng, giám khảo căn cứ HD chấm mà cho điểm tương đương.