Đề thi chọn học sinh giỏi lớp 10 THPT năm học 2012 - 2013 đề thi môn: Hóa

SỞ GD&ĐT VĨNH PHÚC
ĐỀ CHÍNH THỨC
KỲ THI CHỌN HSG LỚP 10 THPT NĂM HỌC 2012-2013 
ĐỀ THI MÔN: HÓA 
(Dành cho học sinh THPT không chuyên) 
Thời gian làm bài: 180 phút, không kể thời gian phát đề
Câu 1.
1. Có 5 lọ hóa chất khác nhau, mỗi lọ chứa một dung dịch của một trong các hóa chất sau: NaOH, HCl, H2SO4, BaCl2, Na2SO4. Chỉ được dùng thêm phenolphtalein (các điều kiện và dụng cụ thí nghiệm có đủ). Hãy trình bày phương pháp hóa học nhận ra 5 hóa chất trên và viết các phương trình phản ứng xảy ra (nếu có).
2. Chọn 7 chất rắn khác nhau mà khi cho mỗi chất đó tác dụng với dung dịch H2SO4 đặc, nóng, dư đều cho sản phẩm là Fe2(SO4)3, SO2 và H2O. Viết các phương trình hóa học.
Câu 2.
1. Cân bằng các phản ứng sau bằng phương pháp thăng bằng electron:
a) Cr2S3 + Mn(NO3)2 + K2CO3 K2CrO4 + K2SO4 + K2MnO4 + NO + CO2
b) P + NH4ClO4 H3PO4 + N2 + Cl2 + H2O 
c) FexOy + HNO3 Fe(NO3)3 + NnOm + H2O
2. Những thay đổi nào có thể xảy ra khi bảo quản lâu dài trong bình miệng hở các dung dịch sau đây: (a) axit sunfuhiđric, (b) axit bromhiđric.
Câu 3.
1. Cho độ đặc khít của mạng tinh thể lập phương tâm khối là ρ = 68 %. Từ đó hãy tính khối lượng riêng của nguyên tử Natri theo g/cm3, biết Natri kết tinh có dạng tinh thể lập phương tâm khối và bán kính của nguyên tử Natri bằng 0,189 nm (cho nguyên tử khối của Na là 23).
2. Đun nóng m gam hỗn hợp Cu và Fe có tỉ lệ khối lượng tương ứng 7 : 3 với một lượng dung dịch HNO3. Khi các phản ứng kết thúc, thu được 0,75m gam chất rắn, dung dịch Y và 5,6 lít hỗn hợp khí (ở đktc) gồm NO và NO2 (không có sản phẩm khử khác của ). Biết lượng HNO3 đã phản ứng là 44,1 gam. Hỏi cô cạn dung dịch Y thu được bao nhiêu gam muối khan?
Câu 4.
1. ClO2 là chất hoá chất được dùng phổ biến trong công nghiệp. Thực nghiệm cho biết:
a) Dung dịch loãng ClO2 trong nước khi gặp ánh sáng sẽ tạo ra HCl, HClO3.
b) Trong dung dịch kiềm (như NaOH) ClO2 nhanh chóng tạo ra hỗn hợp muối clorit và clorat natri.
c) ClO2 được điều chế nhanh chóng bằng cách cho hỗn hợp KClO3, H2C2O4 tác dụng với H2SO4 loãng (biết phản ứng giải phóng CO2).
d) Trong công nghiệp ClO2 được điều chế bằng cách cho NaClO3 tác dụng với SO2 có mặt H2SO4 4M.
Hãy viết các phương trình phản ứng xảy ra và chỉ rõ chất oxi hóa, chất khử (có giải thích) trong các phản ứng oxi hóa – khử. 
2. Hòa tan hoàn toàn 25 gam một cacbonat kim loại bằng dung dịch HCl 7,3% (vừa đủ) thu được dung dịch muối có nồng độ phần trăm là 10,511%. Khi làm lạnh dung dịch này thấy thoát ra 26,28 gam muối rắn A và nồng độ phần trăm của muối trong dung dịch còn lại là 6,07%. Xác định công thức của muối A?
Câu 5.
Hòa tan hoàn toàn m gam oxit MO (M là kim loại) trong 78,4 gam dung dịch H2SO4 6,25% (loãng) thì thu được dung dịch X trong đó nồng độ H2SO4 còn dư là 2,433%. Mặt khác, khi cho CO dư đi qua m gam MO nung nóng, sau khi phản ứng xảy ra hoàn toàn thu được hỗn hợp khí Y. Cho Y qua 500 ml dung dịch NaOH 0,1M thì chỉ còn một khí duy nhất thoát ra, trong dung dịch thu được có chứa 2,96 gam muối.
1. Xác định kim loại M và tính m.
2. Cho x gam Al vào dung dịch X thu được ở trên, sau khi các phản ứng xảy ra hoàn toàn thu được 1,12 gam chất rắn. Tính x?
-------------Hết-----------
Thí sinh không được sử dụng tài liệu. Cán bộ coi thi không giải thích gì thêm.
Họ và tên thí sinh:.......; Số báo danh.
SỞ GD&ĐT VĨNH PHÚC
(Đáp án có 04 trang)
KỲ THI CHỌN HSG LỚP 10 THPT NĂM HỌC 2012-2013 
ĐÁP ÁN MÔN: HÓA
(Dành cho học sinh THPT không chuyên)
I. LƯU Ý CHUNG:
- Hướng dẫn chấm chỉ trình bày một cách giải với những ý cơ bản phải có. Khi chấm bài học sinh làm theo cách khác nếu đúng và đủ ý thì vẫn cho điểm tối đa.
- Điểm toàn bài tính đến 0,25 và không làm tròn.
II. ĐÁP ÁN:
Câu
Ý
Nội dung trình bày
Điểm
1
1
1,0 điểm
1.Lấy một lượng vừa đủ mỗi mẫu hóa chất cho vào các ống nghiệm riêng biệt rồi đánh số thứ tự.
Nhỏ từ từ dung dịch phenolphtalein vào các ống nghiệm chứa các hóa chất nói trên,
+ Nếu ống nghiệm nào hóa chất làm phenolphtalein từ không màu chuyển màu hồng là NaOH
+ Ống nghiệm còn lại không có hiện tượng gì là HCl, H2SO4, BaCl2 và Na2SO4.
0,25
Nhỏ từ từ và lần lượt vài giọt dung dịch có màu hồng ở trên vào 4 ống nghiệm còn lại.
+ Ống nghiệm nào làm mất màu hồng là các dung dịch axit HCl và H2SO4.(Nhóm I)
+ Ống nghiệm nào không làm mất màu hồng là dung dịch muối BaCl2 và Na2SO4. 
(Nhóm II).
PTHH: NaOH + HCl NaCl + H2O
 2NaOH + H2SO4 Na2SO4 + H2O
0,25
Nhỏ một vài giọt dung dịch của một dung dịch ở nhóm I vào hai ống nghiệm chứa dung dịch nhóm II
+ Nếu không có hiện tượng gì thì hóa chất đó là HCl. Chất còn lại của nhóm I là H2SO4.
Nhỏ dung dịch H2SO4 vào hai ống nghiệm chứa hóa chất nhóm II
- Nếu thấy ống nghiệm nào kết tủa trắng thì ống nghiệm đó chứa dung dịch BaCl2.
- Ống nghiệm còn lại không có hiện tượng gì đó là hóa chất Na2SO4
+ Nếu thấy ống nghiệm nào có kết tủa ngay thì dung dịch ở nhóm I là hóa chất H2SO4, ống nghiệm gây kết tủa BaCl2, ống nghiệm còn lại không gây kết tủa chứa hóa chất Na2SO4.
 Hóa chất còn lại ở nhóm I là HCl.
PTHH: H2SO4 + BaCl2 BaSO4 ( kết tủa trắng) + 2HCl
0,5
2
1,0 điểm
Các chất rắn có thể chọn: Fe;FeO;Fe3O4;Fe(OH)2;FeS;FeS2;FeSO4
Các pthh : 
2Fe + 6H2SO4(đặc) Fe2(SO4)3 + 3SO2 + 6H2O
2FeO + 4H2SO4(đặc) Fe2(SO4)3+SO2+ 4H2O
2Fe3O4 + 10H2SO4(đặc) 3 Fe2(SO4)3 + SO2 + 10H2O
2Fe(OH)2 + 4H2SO4(đặc) Fe2(SO4)3 + SO2 + 6H2O
2FeS + 10H2SO4(đặc) Fe2(SO4)3 + 9SO2 + 10H2O
2FeS2 + 14H2SO4(đặc) Fe2(SO4)3 + 15SO2 + 14H2O
2FeSO4 + 2H2SO4(đặc) Fe2(SO4)3 + SO2+ 2H2O
1,0
2
1
1,5 điểm
a) Cr2S3 + Mn(NO3)2 + K2CO3 K2CrO4 + K2SO4 + K2MnO4 + NO + CO2
 Cr2S3 2Cr+ 6  + 3S+ 6 + 30e │x 1 
 Mn+2 + 2N+5 + 2e Mn+ 6 + 2N+2 │x 15 
Cr2S3 +15Mn(NO3)2 + 20K2CO32K2CrO4 + 3K2SO4 +15K2MnO4+30NO + 20CO2
0,5
b) P + NH4ClO4 H3PO4 + N2 + Cl2 + H2O 
 2N-3 + 2Cl+7 + 8e N20 + Cl20 x 5
 P0 P+ 5 + 5e x 8
 10NH4ClO4 + 8P 8H3PO4 + 5N2 + 5Cl2 + 8H2O
0,5
c) FexOy + HNO3 Fe(NO3)3 + NnOm + H2O
 xFe+2y/x xFe+ 3 + (3x – 2y)e (5n – 2m)
 nN+ 5 + (5n – 2m)e nN+ 2m/n (3x – 2y) 
 (5n – 2m)FexOy + (18nx – 6mx – 2ny)HNO3 
 x(5n – 2m)Fe(NO3)3 + (3x – 2y)NnOm + (9nx – 3mx – ny)H2O
0,5
2
0,5 điểm
(a) Vẩn đục của kết tủa lưu huỳnh: H2S + 1/2O2 ® H2O + S↓
0,25
(b) Dung dịch có màu vàng nhạt: 1/2O2 + 2HBr ® H2O + Br2
0,25
3
1
0,5 điểm
1. Thể tích của một nguyên tử natri trong tinh thể:
 Khối lượng riêng của natri:
0,5
2
1,5 điểm
Trong m gam có: 0,7m gam Cu và 0,3m gam Fe
Khối lượng kim loại phản ứng: m- 0,75m = 0,25m <0,3m 
 Fe phản ứng một phần và dư, Cu chưa phản ứng.
Do đó dung dịch Y chỉ chứa muối Fe2+
0,5
Sơ đồ phản ứng: Fe + HNO3 → Fe(NO3)2 + NO + NO2 + H2O
Áp dung ĐLBT cho nitơ: m=50,4 gam
Vậy khối lượng muối trong dung dịch Y là: 
1,0
4
1
1,0 điểm
a) 6ClO2 + 3H2O → HCl + 5HClO3
ClO2 vừa là chất oxi hóa, vừa là chất khử vì Cl+4 vừa tăng lên +5, vừa giảm xuống -1
0,25
b)2ClO2 + 2NaOH → NaClO2 + NaClO3 + H2O
ClO2 vừa là chất oxi hóa, vừa là chất khử vì Cl+4 vừa tăng lên +5, vừa giảm xuống +3)
0,25
c) 2KClO3 + H2C2O4 + 2H2SO4 → 2ClO2 + 2KHSO4 + 2CO2 + 2H2O
KClO3 là chất oxi hóa (vì chứa Cl+5 giảm xuống Cl+4)
H2C2O4 là chất khử (vì chứa C+3 tăng lên C+4)
0,25
d) 2NaClO3 + SO2 + H2SO4 → 2ClO2 + 2NaHSO4
NaClO3 là chất oxi hóa (vì chứa Cl+5 giảm xuống Cl+4)
SO2 là chất khử (vì chứa S+4 tăng lên S+6)
0,25
2
1,0 điểm
 * Phương trình phản ứng: M2(CO3)x + 2xHCl 2MClx + xH2O + xCO2
Xét số mol: 1 2x 2 x
Ta có: 
	 M=20x 	Nghiệm phù hợp: x = 2; M = 40; kim loại là Ca.
0,5
* Phương trình: CaCO3 + 2HCl CaCl2 + H2O + CO2
 	 0,25mol 0,25mol
Khối lượng dd sau phản ứng: 
Khối lượng dd sau làm lạnh: 264 -26,28=237,72g
Đặt công thức của A là CaCl2.nH2O
Số mol của CaCl2 ban đầu = 0,25mol = => n = 6
=> CT của A là CaCl2.6H2O
0,5
5
1
1,5 điểm
 Gọi nMO = a mol
- Hòa tan MO vào dd H2SO4 loãng:
 MO + H2SO4 MSO4 + H2O
mol: a a a
=> 
Ta có (I)
0,5
- Khử MO bằng CO dư 
 MO + CO M + CO2 
 a a a a
Vậy hỗn hợp Y gồm CO2 và CO dư
- Cho Y qua dd NaOH có nNaOH = 0,5.0,1= 0,05 (mol) mà chỉ còn một khí thoát ra thì đó là CO, vậy CO2 đã phản ứng hết. Phản ứng có thể xảy ra:
 CO2 + 2NaOH Na2CO3 + H2O
 k 2k k
 CO2 + NaOH NaHCO3 
 t t t
=> mmuối = 106k + 84t = 2,96 (II)
0,5
TH1: Nếu NaOH dư thì t = 0 ( không có muối axít)
=> a = k = 0,028. 
Thay vào (I) ta được M = 348,8 (loại)
TH2: Nếu NaOH hết 2k + t = 0,05 (III) 
Từ (II) và (III) => k = 0,02
 t = 0,01 => 
Thay vào (I) được M = 56 => đó là Fe
và m = (56 + 16).0,03 = 2,16 (g)
0,5
2
0,5 điểm
Dung dịch X gồm: FeSO4 ( 0,03 mol)
 H2SO4 dư ( 0,02 mol)
Khi cho Al vào, phản ứng hoàn toàn mà có 1,12 g chất rắn => H2SO4 đã hết
 2Al + 3H2SO4 Al2(SO4)3 + 3H2
0,04/3 0,02
 2Al + 3FeSO4 Al2(SO4)3 + 3Fe
 2b/3 b b
Khối lượng Fe trong dd X : 56.0,03 = 1,68 (g) > 1,12 (g)
=> FeSO4 còn dư thì Al hết.
Vậy 
=> 
=> x = 27.= 0,72 (g)
0,5
---------- Hết ----------