Đề thi chọn học sinh giỏi lớp 10 năm học 2010 – 2011 môn Hóa Học

UBND TỈNH THÁI NGUYÊN
SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀOTẠO
ĐỀ THI CHỌN HSG LỚP 10
NĂM HỌC 2010 – 2011
MÔN HÓA HỌC
(Thời gian làm bài 150 phút không kể thời gian giao đề) 
CÂU 1: (4,0 điểm)
 1. Cho các đơn chất A, B, C và các phản ứng:
 A + B X
 X + H2O NaOH + B↑ 
 B + C Y
 Y + NaOH Z + H2O
 Cho 5,376 lít khí Y (ở đktc) qua dung dịch NaOH thì khối lượng chất tan bằng 4,44 gam.
 Hãy lập luận xác định A, B, C, X, Y, Z và hoàn thành phương trình hoá học (PTHH) của các phản ứng.
 2. Hoaøn thaønh vaø caân baèng caùc PTHH sau baèng phöông phaùp thaêng baèng electron.
 a) CuFeSx + O2 Cu2O + Fe3O4 + SO2↑ 
 b) Cr2S3 + Mn(NO3)2 + K2CO3	K2CrO4 + K2SO4 + K2MnO4 + NO↑ + CO2↑
 c) P + NH4ClO4 H3PO4 + N2↑ + Cl2↑ + ? 
 d) FexOy + HNO3 ? + NnOm↑ + H2O
CÂU 2: (5,0 điểm)
 1. a) Giải thích tại sao ion CO, không thể nhận thêm một nguyên tử oxi để tạo ion COtrong khi đó ion SO có thể nhận thêm 1 nguyên tử oxi để tạo thành ion SO?
 Giải thích tại sao hai phân tử NO2 có thể kết hợp với nhau tạo ra phân tử N2O4, trong khi đó hai phân tử CO2 không thể kết hợp với nhau để tạo ra phân tử C2O4
 2. Hợp chất X được tạo thành từ các ion đều có cấu hình electron 1s22s22p63s23p6. Trong một phân tử X có tổng số hạt electron, proton, nơtron là 164.
 a) Hãy xác định X.
 b) Hòa tan chất X ở trên vào nước được dung dịch A làm quì tím hóa xanh. Xác định công thức đúng của X và viết PTHH của các phản ứng xẩy ra khi cho dung dịch A đến dư lần lượt vào từng dung dịch FeCl3, AlCl3, MgCl2 riêng biệt.
CÂU 3: (3,0 ®iÓm)
 Cho hçn h¬p A gåm cã NaCl, NaBr vµ NaI. Hoµ tan 5,76 gam A vµo n­íc råi cho t¸c dông víi l­îng d­ dung dÞch n­íc brom, sau ph¶n øng hoµn toµn thu ®­îc 5,29 gam muèi khan. MÆt kh¸c khi hoµ tan 5,76 gam A vµo n­íc råi cho mét l­îng khÝ Clo ®i qua sau ph¶n ứng c« c¹n thu ®­îc 3,955 gam muèi khan, trong ®ã cã chøa 0,05 mol NaCl.
ViÕt c¸c PTHH của các ph¶n øng xÈy ra.
TÝnh % vÒ khèi l­îng c¸c chÊt trong hçn hîp A.
CÂU 4: (4,0 ®iÓm)
 1. Ñoát chaùy hoaøn toaøn 4,741 gam ñôn chaát X trong oxi roài cho toaøn boä saûn phaåm thu ñöôïc haáp thuï heát vaøo 100 ml dung dòch NaOH 25% coù khoái löôïng rieâng d = 1,28 g/ml ñöôïc dung dòch A. Noàng ñoä cuûa NaOH trong dung dòch A giaûm ñi 1/4 so vôùi noàng ñoä cuûa noù trong dung dòch ban ñaàu. Dung dòch A coù khaû naêng haáp thuï toái ña 17,92 lít khí CO2 (ở ñktc). Xaùc ñònh ñôn chaát X vaø saûn phaåm đốt chaùy cuûa noù.
 2. Cho 3,64 gam moät hoãn hôïp oxit, hiđroxit vaø muối cacbonat cuûa kim loaïi hoaù trò II taùc duïng vôùi 117,6 gam dung dòch H2SO4 10% thu ñöôïc 448 ml moät chaát khí (ở ñktc) vaø dung dòch 10,867% cuûa moät hôïp chaát; noàng ñoä mol/l của dung dòch này laø 0,543M vaø khoái löôïng rieâng laø 1,09 g/cm3. Haõy cho bieát nhöõng hôïp chaát gì coù trong hoãn hôïp.
CÂU 5: (4,0 ®iÓm)
 Hỗn hợp 3 kim loại X, Y, Z có tỉ lệ số mol tương ứng là 4 : 3: 2 và có tỉ lệ khối lượng nguyên tử tương ứng là 3 : 5 : 7. Hoà tan hoàn toàn 3,28g hỗn hợp 3 kim loại trên trong dung dịch HCl dư thì thu được 2,0161 lít khí (ở đktc) và dung dịch A.
Xác định 3 kim loại X, Y, Z biết rằng khi chúng tác dụng với axit đều tạo muối và kim loại đều có hoá trị II.
Cho dung dịch NaOH dư vào dung dịch A, đun nóng trong không khí cho phản ứng xảy ra hoàn toàn. Tính lượng kết tủa thu được, biết rằng chỉ có 50% muối của kim loại Y kết tủa với dung dịch NaOH
(Biết: H=1, O=16, C=12,Cl=35,5, Mg=24, Fe=56, Zn=65, Ca=40, Sn = 118; Pb = 207)
Họ tên thi sinh . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Phòng thi . . . . . SBD . . . . . . . . .
Giám thị 1 (ký, ghi rõ họ tên)
UBND TỈNH THÁI NGUYÊN
SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀOTẠO
HD CHẤM ĐỀ THI CHỌN HSG LỚP 10
NĂM HỌC 2010 – 2011
MÔN HÓA HỌC
(Thời gian 150 phút không kể thời gian giao đề) 
CÂU
NỘI DUNG
ĐIỂM
1
(4,0đ)
1. 
 A + B X
 X + H2O NaOH + B↑ 
 B + C Y↑
 Y + NaOH Z + H2O
 => A : Na ; B : H2 ; X : NaH	 	
 B + C Y Þ C là phi kim, Y là axít	
1mol Y phản ứng 	khối lượng chất tan tăng ( Y - 18 )g
 4,44 gam	
=> 
 => C là clo (Cl2) 	
 Viết phương trình phản ứng 
 2Na + H2 2NaH
 NaH + H2O NaOH + H2↑ 
 H2 + Cl2 2HCl
 HCl + NaOH NaCl + H2O
 2. 
a) 12 CuFeSx + (11+12x) O2 6Cu2O + 4Fe3O4 + 12xSO2
b) Cr2S3 + 15Mn(NO3)2 + 20K2CO3 
 2K2CrO4 + 3K2SO4 +15 K2MnO4 + 30NO + 20CO2
c) 10NH4ClO3 + 8P 8H3PO4 + 5N2 + 5Cl2 + 8H2O
d) (5n – m)FexOy + (18nx – 6my – 2ny)HNO3 
 x(5n – 2m)Fe(NO3)3 + (3x – 2y)NnOm + (9nx – 3mx – ny)H2O
2,0
2,0
2
(5,0đ)
1.
a) Cấu tạo của CO 
 O 2– 
 C = O
 O
 Trên nguyên tử cacbon trong CO32 – không còn electron tự do chưa liên kết nên không có khả năng liên kết thêm với 1 nguyên tử oxi để tạo ra CO 
 Cấu tạo của SO
 O . . 2–
 S = O
 O
 Trên nguyên tử lưu huỳnh còn 1 cặp electron tự do chưa liên kết, do đó nguyên tử lưu huỳnh có thể tạo liên kết cho nhận với 1 nguyên tử oxi thứ tư để tạo ra SO . 
 b) Cấu tạo của CO2
 O = C = O
 Trên nguyên tử cacbon không còn electron tự do nên hai phân tử CO2 không thể liên kết với nhau để tạo ra C2O4
 Cấu tạo của NO2
 O
 ∙ N
 O 
 Trên nguyên tử nitơ còn 1 electron độc thân tự do, nên nguyên tử nitơ này có khả nặng tạo ra liên kết cộng hoá trị với nguyên tử nitơ trong phân tử thứ hai để tạo ra phân tử N2O4
 O O O
 2 N∙ N – N 
 O O O
2.
Gọi P là số proton trong X, N là số nơtron trong X
Giả sử trong X có a ion
Ta có: 2P + N = 164 
Các ion tạo thành X đều có cấu hình electron của Ar => số proton trong X = 18a (hạt)
=> 
ó . Với a là số nguyên => a = 3
 X có dạng M2X ó K2S
 Hoặc MX2 ó CaCl2
2. Cho X vào H2O được dung dịch xanh quỳ tím => X là K2S
	K2S 2K+ + S2 – 
	S2 - + H2O HS – + OH – 
Các phương trình:
	3K2S + 2FeCl3 6KCl + 2FeS + S↓
	3K2S + 2AlCl3 + 6H2O 6KCl + 2Al(OH)3↓ + 3H2S
	K2S + MgCl2 + 2H2O 2KCl + Mg(OH)2↓ + H2S
2,0
3,0
3
(3,0đ)
1.
 C¸c PTHH xÈy ra
 2NaI + Br2 2NaBr + I2 (1)
 2NaI + Cl2 2NaCl + I2 (2)
 2NaBr + Cl2 2NaCl + Br2 (3)
2.
Gäi a,b,c lÇn l­ît lµ sè mol cöa NaCl, NaBr, NaI theo đề ta có:
 58,5a + 103b + 150c = 5,76 (*)
Theo (1) vµ theo bµi ra ta cã:
 58,5a + 103(b + c) = 5,29 (**)
Tõ (*) vµ (**)
 58,5a + 103b + 150c = 5,76 => c = 0,1 mol
 58,5a + 103(b + c) = 5,29 
Xét tr­êng hîp 1:
 NaI d­ => NaBr ch­a ph¶n øng
 Gäi x lµ sè mol NaI ph¶n øng. Theo ptpu (1) vµ (2) vµ theo bµi ra ta cã 
 58,5(a + x) + 103b + 150(c – x) = 3,955 (***)
 a + x = 0,05 (****)
 Kết hợp (*), (**), (***), (****) (lo¹i v× c – x < 0)
Xét tr­êng hîp 2 NaBr ph¶n øng 1 phÇn => NaI ph¶n øng hÕt
Gäi y lµ sè mol NaBr ph¶n øng. Theo (1)(2)(3) vµ theo bµi ra ta cã 
 58,5(a + c + y) + 103(b – y) = 3,955 (*****)
 a + c + y = 0,05 (******)
Kết hợp (*), (**), (*****), (******) ta cã: 
 58,5a + 103b + 150c = 5,76 => a = 0,02 (mol), 
 58,5a + 103(b + c) = 5,29 b = 0,03 (mol), y = 0,02 (mol)
 %mNaI = 26%, %mNaBr = 53,65%, %mNaCl = 20,35%.
1,0
1,0
1,0
4
(4,0đ)
1. 
Do A haáp thu toái ña CO2 neân
NaOH + CO2 NaHCO3
Vaäy nNaOH = 0,8 (mol) khoâng thay ñoåi so vôùi ban ñaàu neân dung dòch chæ bò pha loaõng. Vaäy oxit laø H2O vaø X laø H2
Thöû laïi:
Thoûa C% giaûm ñi ¼.
2. Ta coù
Vaäy muoái sunfat taïo thaønh coù M = 218
Chæ có Mg(HSO4)2 là thỏa mãn
hoãn hôïp chöùa MgO, Mg(OH)2, MgCO3
2,0
2,0
5
(4,0đ)
a) Gọi số mol 3 kim loại X, Y, Z lần lượt là: 4x, 3x, 2x và KLNT tương ứng là MX, MY, MZ
 = = 0,09 mol
 ptpư: X + 2HCl XCl2 + H2↑ (1)
 4x 4x 4x
 Y + 2HCl YCl2 + H2↑ (2)
 3x 3x 3x
 Z + 2HCl ZCl2 + H2 ↑ (3)
 2x 2x 2x
Từ (1), (2), (3) ta có : 4x + 3x + 2x = 0,09 x = 0,01 (a)
 Ta có: MY= 5/3MX (b) 
 MZ = 7/3MX (c)
 Mặc khác ta có: MX.4x + MY.3x + MZ.2x = 3,28 (d)
Từ (a), (b), (c), (d)
 MX(0,04 + 5/3.0,03 + 7/3.0,02) = 3,28
 MX = 24 X là Mg
MY = 5/3.24 = 40 Y là Ca
MZ = 7/3.24 = 56 Z là Fe
b) Dung dịch (A): MgCl2, CaCl2, FeCl2
 Phương trình phản ứng:
 MgCl2 + 2NaOH Mg(OH)2 + 2NaCl (4)
 4x	 4x
 CaCl2 + 2NaOH Ca(OH)2 + 2NaCl (5)
 1,5x 1,5x (50% kết tủa)
 FeCl2 + 2NaOH Fe(OH)2 + 2NaCl (6)
 2x	 2x
 4Fe(OH)2 + O2 + 2H2O 4Fe(OH)3 (7)
 2x 2x
Từ (4), (5), (6), (7) => 58.0,04 +74.0,015 + 107.0,02 = 5,57g
2,0
2,0
Chú ý: Thí sinh làm bài theo phương pháp khác: Cho kết quả đúng; lập luận chặt chẽ giám khảo căn cứ thang điểm của HD chấm cho điểm sao cho hợp lý.