Đề thi chọn học sinh giỏi lớp 10 THPT năm học 2009 – 2010 đề thi môn: Hóa Học

SỞ GD&ĐT VĨNH PHÚC
――――――
ĐỀ CHÍNH THỨC
KỲ THI CHỌN HSG LỚP 10 THPT NĂM HỌC 2009 – 2010
ĐỀ THI MÔN: HÓA HỌC
Dành cho học sinh trường THPT không chuyên
Thời gian làm bài : 180 phút, không kể thời gian phát đề.
———————————
Bài 1. Hợp chất X được tạo thành từ 10 nguyên tử của 4 nguyên tố. Tổng số hạt mang điện của X bằng 84. Trong X có ba nguyên tố thuộc cùng một chu kì và số hạt proton của nguyên tố có Z lớn nhất lớn hơn tổng số proton của các nguyên tố còn lại là 6 đơn vị. Số nguyên tử của nguyên tố có Z nhỏ nhất bằng tổng số nguyên tử của các nguyên tố còn lại.
1. Xác định công thức của X.
2. Viết phương trình phản ứng xảy ra theo gợi ý sau.
X + NaOH (dư) khí A1
X + HCl (dư) khí B1
A1 + B1 
Bài 2. Hoàn thành và cân bằng các phương trình phản ứng sau theo phương pháp thăng bằng electron.
1. FeCl2 + KMnO4 + H2SO4 Fe2(SO4)3 + Cl2 + .
2. Mg + HNO3 N2 + NH4NO3 + . Biết tỉ lệ mol (N2 : NH4NO3 = 1 : 1)
3. Br2 + NaOH + Fe(OH)2 
4. M2(CO3)n + HNO3 M(NO3)m + NO + 
Bài 3. Cho m gam hợp chất X ( được tạo thành từ hai nguyên tố) phản ứng hoàn toàn với H2SO4 đặc, nóng chỉ thu được 20,16 lít (đktc) hỗn hợp khí A gồm hai khí và H2O. A làm mất màu vừa đủ 1,6 lít dung dịch Br2 0,5M và A không có phản ứng với dung dịch CuCl2. Cho A vào dung dịch Ca(OH)2 dư thu được 106 gam kết tủa trắng. Xác định công thức của X, và tính m.
Bài 4. 
1. Tiểu phân X có cấu hình electron là 1s22s22p63s23p6. Hãy xác định tên gọi của X.
2. B là một đơn chất có tính oxi hóa mạnh tạo bởi nguyên tố mà ion tương ứng của nó có cấu hình electron giống cấu hình electron của X. Xác định B và viết phương trình phản ứng (nếu có) của B với FeBr2, với Ca(OH)2 và dung dịch KOH. 
Bài 5. Có 4 khí A, B, C, D. Khí A được điều chế bằng cách nung KMnO4 ở nhiệt độ cao; khí B được điều chế bằng cách cho FeCl2 tác dụng với hỗn hợp KMnO4 và H2SO4 loãng; khí C được điều chế bằng cách đốt sắt sunfua trong oxi; khí D được điều chế bằng cách cho sắt pirit vào dung dịch H2SO4 loãng trong điều kiện thích hợp.
Viết các phương trình phản ứng xảy ra, xác định các khí A, B, C, D. Cho các khí A, B, C, D phản ứng với nhau từng đôi một, viết các phương trình phản ứng xảy ra.
Bài 6. Sau khi đun nóng 23,7g KMnO4 thu được 22,74 gam hỗn hợp chất rắn. Cho hỗn hợp chất rắn trên tác dụng hoàn toàn với dung dịch axit HCl 36,5% (d = 1,18g/ml) đun nóng.
1. Viết các phương trình phản ứng xảy ra.
2. Tính thể tích khí Cl2 thu được (ở đktc).
3. Tính thể tích dung dịch axit HCl cần dùng.
Bài 7. Từ các nguyên tố Na, O và S tạo được các muối A và B đều chứa hai nguyên tử Na trong phân tử. Trong một thí nghiệm hóa học, người ta cho m1 gam muối A biến đổi thành m2 gam muối B và 6,16 lít khí Z tại 27,30C và 1atm. Biết rằng hai muối có khối lượng khác nhau là 16 gam. 
1. Xác định A và B viết các phương trình phản ứng xảy ra.
2. Tính m1 và m2.
Bài 8. Hòa tan x gam hỗn hợp gồm CuCl2 và FeCl3 vào nước, thu được dung dịch A. Chia dung dịch A làm hai phần bằng nhau. Cho lượng dư khí Hidrosunfua vào phần 1 thu được 1,28 gam kết tủa. Cho lượng dư dung dịch Na2S vào phần hai thu được 3,04 gam kết tủa. Viết các phương trình phản ứng xảy ra và tính x.
Bài 9. Cho 20,80 gam hỗn hợp Fe, FeS, FeS2, S tác dụng với dung dịch H2SO4 đặc nóng dư thu được V lít khí SO2 (đo ở đktc) và dung dịch A. Cho A tác dụng với dung dịch NaOH dư thu được 21,4 gam kết tủa. Tính thể tích dung dịch KMnO4 1M cần dùng để phản ứng vừa đủ với lượng khí V lít khí SO2 ở trên?
---Hết---
Cán bộ coi thi không giải thích gì thêm
Họ tên thí sinh  SBD ..
SỞ GD&ĐT VĨNH PHÚC
――――――
KỲ THI CHỌN HSG LỚP 10 THPT NĂM HỌC 2009 – 2010
HƯỚNG DẪN CHẤM MÔN HÓA HỌC
Dành cho học sinh trường THPT không chuyên
———————————
Đáp án có 03 trang.
Bài
Nội Dung
Điểm
Bài 1
(1,5đ)
1. Gọi công thức của X : AaBbCcDd
=> 	aZA + bZB + cZC + dZD = 42
	a + b + c + d = 10
giả sử: ZA < ZB < ZC < ZD
=> 	a = b + c + d
	dZD = aZA + bZB + cZC + 6
=> a = 5; dZD = 24
	=> 5ZA + bZB + cZC = 18
=> ZA ZA = 1 ( H); ZA = 2 (He : loại)
=> A, B, C thuộc cùng một chu kì và thuộc chu kì II.
Mà dZD = 24 => d = 3 và ZD = 8 ( O)
=> b = c = 1 và ZB + ZC = 13
=> ZB = 6 (cacbon); ZC = 7 (N)
Công thức của X: H5CNO3 hay NH4HCO3
2. phương trình phản ứng.
	NH4HCO3 + 2NaOH Na2CO3 + NH3 + H2O
	NH4HCO3 + HCl NH4Cl + H2O + CO2
	2NH3 + CO2 (NH2)2CO + H2O
0,25
0,25
0,25
0,25
0,5
Bài 2. 
(1đ)
1. 10FeCl2 + 6KMnO4 +24H2SO4 5Fe2(SO4)3 + 10Cl2 +3K2SO4 + 6MnSO4 +24H2O 
2. 9Mg + 22HNO3 9Mg(NO3)2 + N2 + NH4NO3 + 9H2O
3. Br2 + 2NaOH + 2Fe(OH)2 2NaBr + 2Fe(OH)3
4. 3M2(CO3)n + (8m – 2n)HNO3 6M(NO3)m + 2(m – n)NO + 3nCO2 +(4m – n) H2O
0,25
0,25
0,25
0,25
Bài 3
(1,5đ)
	Trong A có SO2 và một khí Y , Y không phản ứng với dung dịch Br2 
	0,5.1,6 = 0,8 (mol) => 0,8 (mol)
	=> nY = 0,1 (mol)
	Kết tủa gồm 0,8 mol CaSO3 và kết tủa do Y tạo ra.
	m (CaSO3) = 0,8. 120 = 96 (gam)
	=> kết tủa do Y tạo ra = 106 – 96 = 10 (gam)
	Mà nY = 0,1 (mol) => Y là CO2 và kết tủa là CaCO3
=> A gồm 0,1 mol CO2 và 0,8 mol SO2
=> X chứa hai nguyên tố là C và S
Giả sử công thức của X là CSx
	=> CSx C + 4 + xS+ 4 + (4 + 4x)e
	 S+ 6 + 2e S+ 4
	n(CO2) : n(SO2) = 1 :8
	=> x + 2 + 2x = 8 => x = 2
Công thức của X là CS2 và m = 0,1.76 = 7,6 gam
0,25
0,25
0,25
0,25
0,5
Bài 4
(1đ)
1. – Nếu X là nguyên tử trung hòa: X là Ar
 - Nếu X là anion X có thể là: Cl- (anion clorua), S2- (anion sunfua), P3-(anion photphua).
 - Nếu X là cation X có thể là : K+ (anion Kali), Ca2+( anion Canxi), 
2. B là một đơn chất có tính oxi hóa mạnh mà ion tương ứng có cấu hình giống với X. Vậy B là khí Cl2
Các phương trình phản ứng :
 Cl2 (thiếu) + FeBr2 FeCl3 + FeBr3
 3Cl2 + 2FeBr2 → 2FeCl3 + 2Br2
 Cl2 + Ca(OH)2 rắn ẩm → CaOCl2 + H2O
 2Cl2 + 2Ca(OH)2 dung dịch → CaCl2 + Ca(ClO)2 + H2O
 Cl2 + 2KOH → KCl + KClO + H2O
 3Cl2 + 6KOH 5KCl + KClO3 + 3H2O 
0,25
0,25
0,25
0,25
Bài 5
(1đ)
Các phương trình phản ứng
 2KMnO4 K2MnO4 + MnO2 + O2­(A)
 10FeCl2 + 6KMnO4 + 24H2SO4 → 5Fe2(SO4)3 + 3K2SO4 + 6MnSO4 + 10Cl2­ + 24H2O
 4 FeS + 7O2 2 Fe2O3 + 4SO2­(C)
 FeS2 + H2SO4 → FeSO4 + H2S­(D) + S¯
Các phương trình phản ứng xảy ra khi cho các khí tác dụng với nhau đôi một
 O2 + 2H2S → 2S¯ + H2O
 3O2 dư + 2H2S 2SO2 + 2H2O
 Cl2 + SO2 SO2Cl2
 Cl2 + H2S → S¯ + 2HCl 
0,5
0,5
Bài 6
(1 đ)
1. Các phương trình phản ứng xảy ra
 2KMnO4 K2MnO4 + MnO2 + O2­
Chất rắn sau phản ứng gồm: K2MnO4 , MnO2 và KMnO4 chưa phản ứng :
Cho sản phẩm tác dụng với dung dịch HCl có các phản ứng
 2KMnO4 + 16HCl → 2KCl + 2MnCl2 + 5Cl2 + 8H2O
K2MnO4 + 8HCl → 2KCl + MnCl2 + 2Cl2 + 4H2O
MnO2 + 4HCl MnCl2 + Cl2 + 2H2O
2. Ta có các quá trình:
 Mn+7 + 5e → Mn+2
 0,15mol 5.0,15
 2O-2 → O2 + 4e 
 (23,7 – 22,74)/32 0,03.4
 2Cl- → Cl2 + 2e
 x 2.x
Áp dụng định luật bảo toàn e ta có:
 5.0,15 = 0,03.4 + 2x → x= 0,315 mol → V = 0,315.22,4 = 7,056 lít
3. Áp dụng định luật bào toàn nguyên tố
= 0,15 + 2.0,15 + 2.0,315 = 1,08 mol
Vậy Vdung dịch HCl = 
0,25
0,5
0,25
Bài 7
(1đ)
1. Đặt công thức của A là Na2X và B là Na2Y
Na2X → Na2Y + Z 
Vậy Z chỉ có thể là H2S hoặc SO2
nA = nB = nZ= 0,25 mol.
Cứ 0,25 mol thì lượng chất A khác chất B 16gam.
So sánh các cặp chất ta thấy chỉ có A là Na2S và B là Na2SO4 thỏa mãn.
Vậy Na2S + H2SO4 → Na2SO4 + H2S
2. Tính m1 và m2
m1 = 78.0,25 = 19,5(gam)
 m2 = 19,5 + 16 = 35,5 (gam)
0,5
0,25
0,25
Bài 8
(1đ)
Phần 1: CuCl2 + H2S → CuS↓ + 2HCl (1)
 2FeCl3 + H2S → 2FeCl2 + S↓ + 2HCl (2)
Phần 2: CuCl2 + Na2S → CuS↓ + 2NaCl (3)
 2FeCl3 + 3Na2S → 2FeS↓ + S↓ + 6NaCl (4)
Đặt số mol CuCl2 và FeCl3 trong mỗi phần là a và b mol.
Từ các phương trình (1), (2), (3), (4) ta có
96ª + 16b = 1,28 (I)
96ª + 104b = 3,04(II)
Giải hệ (I) và (II ) ta được a= 0,01 mol và b = 0,02 mol 
Từ đó ta có x = 2(135.0,01 + 162,5.0,02) = 9,2 gam.
0,25
0,25
0,25
0,25
Bài 9
(1đ)
Coi hỗn hợp gồm x mol Fe và y mol S ta có các phương trình phản ứng
 2Fe + 6H2SO4 → Fe2(SO4)3 + 3SO2↑ + 6H2O (1)
S + 2H2SO4 → 3SO2↑ + 2H2O
2NaOH + H2SO4 → Na2SO4 + 2H2O
Fe2(SO4)3 + 6NaOH → 2Fe(OH)3↓ + 3Na2SO4
Theo bài ra ta có : 56.x + 32.y = 20,8
 107.x = 21,4
Giải hệ ta được : x = 0,2 mol và y = 0,3 mol
Theo các phản ứng :số mol SO2 thu được là 1,2 mol
5SO2 + 2KMnO4 + 2H2O → K2SO4 + 2MnSO4 + 2H2SO4
 Số mol KMnO4 cần là: 0,48 mol 
Thể tích dung dịch KmnO4 cần dùng là: 0,48 lít
0,25
0,25
0,25
0,25
* Chú ý: khi chấm nếu học sinh giải theo các phương pháp khác, nếu đúng vẫn cho đủ số điểm.
---Hết---