Đề thi chọn học sinh giỏi lớp 10 THPT năm học 2014 - 2015 đề thi môn: Hóa Học

SỞ GD&ĐT VĨNH PHÚC
ĐỀ CHÍNH THỨC
(Đề thi cú 02 trang)
KỲ THI CHỌN HSG LỚP 10 THPT NĂM HỌC 2014-2015
ĐỀ THI MễN: HểA HỌC
(Dành cho học sinh THPT khụng chuyờn) 
Thời gian làm bài: 180 phỳt, khụng kể thời gian phỏt đề
Cho biết nguyờn tử khối của cỏc nguyờn tố : H = 1; C = 12; N = 14; O = 16; Na = 23; Mg = 24; Al = 27; S = 32; Cl = 35,5; P = 31; Ca = 40; Cr = 52, Fe = 56; Cu = 64; Zn = 65; Br = 80; Ag=108; I = 127; Ba = 137.
Cõu 1 (1,0 điểm):
Phần trăm khối lượng của nguyờn tố R trong hợp chất khớ với hiđro (trong đú R cú số oxi húa thấp nhất) là a%, cũn trong oxit cao nhất là b%. 
a) Xỏc định R biết a:b = 11:4.
b) Viết cụng thức phõn tử, cụng thức electron, cụng thức cấu tạo của hai hợp chất trờn.
c) Viết phương trỡnh phản ứng khi cho oxit cao nhất của R tỏc dụng với dung dịch NaClO, dung dịch Na2CO3.
Cõu 2 (2,0 điểm):	
Cho sơ đồ phản ứng:
KClO3 (X1) clorua vụi CaCO3 (X2) Ca(NO3)2
	 (Y2) (Y1) (Y3) Na2SO4 (Y4) (Y5) PbS.
(X3) (Y1) lưu huỳnh
	 (Y6) (Y2) (Y3) (Y1) K2SO4 (Y7) PbS.
Biết cỏc chất X1, X2, X3 cú phõn tử khối thỏa món: X1+X2+X3 = 214; cỏc chất Y1, Y2, Y3, Y4, Y5, Y6, Y7 là cỏc hợp chất khỏc nhau của lưu huỳnh và cú phõn tử khối thoả món cỏc điều kiện: Y1+Y7 = 174; Y2+Y5 = 112; Y3+Y4 = 154; Y5+Y6 = 166; mỗi mũi tờn tương ứng với một phản ứng. Hóy viết cỏc phương trỡnh húa học của cỏc phản ứng theo sơ đồ trờn.
Cõu 3 (1,0 điểm):
Nguyờn tử nguyờn tố R cú tổng số electron ở cỏc phõn lớp s là 7.
a) Viết cấu hỡnh electron nguyờn tử của R. Xỏc định tờn nguyờn tố R.
b) Với R cú phõn lớp 3d đó bóo hoà, hoà tan hoàn toàn m gam một oxit của R trong dung dịch H2SO4 đặc, núng sinh ra 0,56 lớt (ở đktc) khớ SO2 là sản phẩm khử duy nhất. Hấp thụ toàn bộ lượng khớ SO2 trờn vào 2 lớt dung dịch KMnO4 vừa đủ thu được dung dịch T (coi thể tớch dung dịch khụng thay đổi).
- Viết cỏc phương trỡnh hoỏ học và tỡm m.
- Tớnh nồng độ mol/l của dung dịch KMnO4 đó dựng.
Cõu 4 (1,0 điểm):
Trong một bỡnh kớn dung tớch khụng đổi chứa a mol O2, 2a mol SO2 ở 27,3OC; 10 atm và cú mặt xỳc tỏc V2O5 (chiếm thể tớch khụng đỏng kể. Nung núng bỡnh một thời gian ở 409,5oC cho đến khi ỏp suất trong bỡnh là P (atm). 
a) Lập biểu thức tớnh P theo hiệu suất h (%) và xột xem P thay đổi trong khoảng giỏ trị nào?
b) Nờu phương phỏp tỏch riờng từng chất ra khỏi hỗn hợp sau phản ứng. 
Cõu 5 (1,0 điểm):
Cho 30,88 gam hỗn hợp Cu, Fe3O4 vào V ml dung dịch HCl 2M được dung dịch X và cũn lại 1,28 gam chất rắn khụng tan. Cho AgNO3 dư tỏc dụng với dung dịch X được 0,56 lớt khớ (ở đktc) khụng màu hoỏ nõu trong khụng khớ và m gam kết tủa. Biết cỏc phản ứng xảy ra hoàn toàn.
a) Viết cỏc phương trỡnh phản ứng xảy ra.
b) Tớnh V và m?
Cõu 6 (2,0 điểm):
Dung dịch X là dung dịch HCl. Dung dịch Y là dung dịch NaOH. Cho 60 ml dung dịch X vào cốc chứa 100 gam dung dịch Y, tạo ra dung dịch chỉ chứa một chất tan. Cụ cạn dung dịch thu được 14,175 gam chất rắn Z. Nung Z đến khối lượng khụng đổi, thỡ chỉ cũn lại 8,775 gam chất rắn.
a) Tỡm nồng độ mol/l của dung dịch X, nồng độ phần trăm của dung dịch Y và cụng thức của Z.
b) Cho 16,4 gam hỗn hợp X1 gồm Al, Fe vào cốc đựng 840 ml dung dịch X. Sau phản ứng thờm tiếp 1600 gam dung dịch Y vào cốc. Khuấy đều cho phản ứng hoàn toàn, lọc lấy kết tủa đem nung trong khụng khớ đến khối lượng khụng đổi thu được 13,1 gam chất rắn Y1. Tỡm thành phần phần trăm theo khối lượng của mỗi kim loại trong hỗn hợp X1.
Cõu 7 (1,0 điểm):
Điện phõn dung dịch NaCl một thời gian được dung dịch A và khớ thoỏt ra chỉ cú V lớt H2 (ở đktc). Cho dung dịch A vào dung dịch H2S, lắc kỹ để dung dịch A phản ứng vừa đủ với H2S được 0,16 gam chất rắn màu vàng và dung dịch B (khụng cú khớ thoỏt ra). Cho từ từ dung dịch Br2 0,1M vào dung dịch B đến khi thụi mất màu brom thấy hết 50 ml dung dịch và được dung dịch C. Cho dung dịch BaCl2 dư vào dung dịch C được 2,33 gam kết tủa.
a) Viết cỏc phương trỡnh phản ứng, xỏc định thành phần của A, B, C.
b) Tớnh V.
Cõu 8 (1,0 điểm):
Cho sơ đồ thớ nghiệm như hỡnh vẽ:
Hóy cho biết hiện tượng xảy ra trong thớ nghiệm khi khúa K đúng, khúa K mở và giải thớch. Biết cỏc chất X, Y, Z, T trong mỗi thớ nghiệm lần lượt là:
Thớ nghiệm 1: H2SO4 đặc, C, dung dịch KMnO4, dung dịch Br2.
Thớ nghiệm 2: dung dịch HCl, KMnO4, dung dịch KBr, dung dịch FeCl2.
----------------HẾT-----------------
Thớ sinh được sử dụng bảng tuần hoàn cỏc nguyờn tố húa học.
Họ và tờn thớ sinh :......Bựi Văn Hựng..........Số bỏo danh:....fcbuihung@gmail.com...
SỞ GD&ĐT VĨNH PHÚC
(HD chấm cú 05 trang)
KỲ THI CHỌN HSG LỚP 10 THPT NĂM HỌC 2014-2015
HƯỚNG DẪN CHẤM MễN: HểA HỌC
(Dành cho học sinh THPT khụng chuyờn) 
Cõu
Đỏp ỏn
Điểm
1 (1,0đ)
a.Vỡ R tạo được hợp chất khớ với H nờn R là phi kim.
Giả sử R thuộc nhúm x (x4).
ị cụng thức của R với H là RH8-x a=
cụng thức oxit cao nhất của R là R2Ox b=
ị 
Xột bảng	
X
4
5
6
7
R
12 cú C
18,14 loại
24,28 loại
30,42 loại
Vậy R là C
0,5
b. Cụng thức phõn tử Cụng thức electron Cụng thức cấu tạo
 CH4 
 CO2 :: C :: O=C=O
0,25
 c. Phương trỡnh phản ứng: 
 CO2 + H2O + NaClO → NaHCO3 + HClO
 CO2 + H2O + Na2CO3 → 2NaHCO3
0,25
2
(2 đ )
Đủ 22 phương trỡnh cho 2,0 điểm, sai 1 phương trỡnh trừ 0,1 điểm.
KClO3 + 6HCl KCl + 3Cl2 + 3H2O.
Cl2 + Ca(OH)2(khan) CaOCl2 + H2O.
CaOCl2 + Na2CO3 CaCO3 + NaCl + NaClO.
CaCO3 + 2HCl CaCl2 + CO2 + H2O.
CaCl2 + 2AgNO3 Ca(NO3)2 + 2AgCl
2KClO3 2KCl + 3O2.
O2 + S SO2.
SO2 + 2H2S 3S + 2H2O
S + H2 H2S
2H2S + 3O2 2SO2 + 2H2O
SO2 + Br2 + 2H2O H2SO4 + 2HBr
H2SO4 + 2NaOH Na2SO4 + 2H2O
Na2SO4 + Ba(HS)2 BaSO4 + 2NaHS
NaHS + NaOH Na2S + H2O
Na2S + Pb(NO3)2 PbS + 2NaNO3
S + Fe FeS
FeS + 2HCl FeCl2 + H2S
H2S + 4Br2 + 4H2O H2SO4 + 8HBr
2H2SO4(đ) + Cu CuSO4 + SO2 + 2H2O
5SO2 + 2KMnO4 + 2H2O K2SO4 + 2MnSO4 + 2H2SO4
K2SO4 + BaS BaSO4 + K2S
K2S + Pb(NO3)2 PbS + 2KNO3.
3 (1,0đ)
1. Trong vỏ nguyờn tử của nguyờn tụ́ R electron phõn bụ́ vào các phõn lớp s theo thứ tự là: 1s2; 2s2; 3s2; 4s1 
=> Các cṍu hình electron thỏa mãn là
1s22s22p63s23p64s1 => Z = 19 R là Kali
1s22s22p63s23p63d54s1 => Z = 24 R là Crom
1s22s22p63s23p63d104s1 => Z = 29 R là đụ̀ng
0,5
2. Vì oxit của Cu tác dụng với dung dịch axit sunfuric đặc nóng tạo ra khí SO2 do đó là đụ̀ng (I) oxit (Cu2O) 
Cu2O + 2H2SO4 2CuSO4 + SO2 + 2H2O
 0,025 0,025 (mol)
=> m=144.0,025=3,6 (g)
5SO2 + 2KMnO4 + 2H2Ođ 2H2SO4 + K2SO4 + 2MnSO4 
 0,025 0,01 0,01 (mol)
Nụ̀ng đụ̣ mol/l của dung dịch KMnO4 là 0,005 (M)
0,5
4 (1,0đ)
a. *Phương trỡnh phản ứng : 
 2SO2 + O2 2SO3 
Ban đầu 2a a (mol) 
Phản ứng 2ha/100 ha/100 2ha/100 (mol)
Cõn bằng 2a - 2ha/100 a - ha/100 2ha/100 (mol)
 => Số mol cỏc khớ tại cõn bằng = 3a - ha/100. (mol)
Áp dụng pt trạng thỏi khớ: 
Trước phản ứng: 
 3a. R. 300,3 = 10.V (1)
Tại cõn bằng: 
 a. (3 - h/100). R. 682,5 = P.V (2)
(1) : (2) và biến đổi toỏn học cú:
 P = (250/33).(3 - h/100)
 * 0 < h < 100 
 15,15 (atm) < p < 22,73(atm)
0,5
0,25
b. Để tỏch riờng từng chất ra khỏi hỗn hợp 
B1: Cho hỗn hợp qua H2SO4 nguyờn chất khi đú SO3 bị giữ lại
H2SO4 + nSO3 H2SO4.nSO3
Đun núng H2SO4.nSO3 để thu hồi SO3
B2: Cho hai khớ cũn lại qua dung dịch Ba(OH)2 dư khi đú SO2 bị giữ lại
SO2 + Ba(OH)2 đ BaSO3¯ + H2O
Lọc lấy kết tủa và nhiệt phõn ta thu được SO2
BaSO3 BaO + SO2
Khớ thoỏt ra khỏi dung dịch là O2
0,25
5 (1,0đ)
a) Phương trỡnh phản ứng:
(1) Fe3O4 + 8HCl → 2FeCl3 + FeCl2 + 4H2O
(2) Cu + 2FeCl3 → 2FeCl2 + CuCl2
Vỡ thờm AgNO3 dư cú khớ thoỏt ra chứng tỏ ban đầu dư HCl. → Chất rắn dư là Cu
Dung dịch X cú chứa HCl dư, CuCl2 và FeCl2
Thờm AgNO3 dư
(3) 3FeCl2 + 10AgNO3 + 4HCl → 3Fe(NO3)3 +10AgCl↓ + NO↑ + 2H2O
(4) CuCl2 + 2AgNO3 → 2AgCl↓ + Cu(NO3)2
Nếu dư FeCl2, cú phản ứng
(5) FeCl2 + 2AgNO3 → 2AgCl↓ + Fe(NO3)2
(6) Fe(NO3)2 + AgNO3 → Ag↓ + Fe(NO3)3
Nếu dư HCl, cú phản ứng
(7) HCl + AgNO3 AgCl + HNO3
0,5
b) nNO = 0,025 (mol)
Đặt số mol Fe3O4 là x (mol), từ (1) và (2) cú số mol Cu = x mol
 232x + 64x = 30,88 – 1,28 x = 0,1 (mol)
= 0,075 mol Trong (3) dư FeCl2 Xảy ra phản ứng (5), (6); khụng cú phản ứng (7)
Theo (3), nHCldư = 4nNO = 4.0,025 = 0,1 (mol)
Theo (2) nHClpư = 8x = 8.0,1 = 0,8 (mol) nHClbđ = 0,8 + 0,1 = 0,9 (mol) 
 V = 0,9/2 = 0,45 lớt
Kết tủa gồm Ag, AgCl.
Theo (5), (6) nAg = = 0,3 – 0,075 = 0,225 (mol)
Theo (3), (4), (5), (6) = 0,3.2 + 0,1.2 + 0,1 = 0,9 (mol)
m = 0,225.108 + 0,9. 143,5 = 153,45 (gam)
0,25
0,25
6
(2 đ)
(a) 	HCl + NaOH đ NaCl + H2O
	Dd NaCl NaCl.nH2O
 Z
	NaCl.nH2O NaCl + n H2O
Do dung dịch thu được chỉ chứa một chất tan nờn HCl và NaOH phản ứng vừa đủ với nhau. Cú: 
	nHCl = nNaOH = nNaCl = 8,775: 58,5 = 0,15 mol.
Áp dụng định luật bảo toàn khối lượng ta cú:
	nH2O = 14,175 - 8,775 = 5,4 gam; 	nH2O = 0,3 mol
=>	n = 0,3: 0,15 = 2; 	Vậy cụng thức của Z là NaCl.2H2O.
(b) Số mol HCl cú trong 840 ml dung dịch X: nHCl = 0,84.2,5 = 2,1 mol
Số mol NaOH cú trong 1600 gam dung dịch Y: 
	Al + 3 HCl đ AlCl3 + 3/2 H2	(1)
 a 3a a
	Fe + 2 HCl đ FeCl2 + H2	(2)
 b 2b b
Giả sử X1 chỉ cú Al. Vậy số mol HCl cần dựng để hũa tan hết lượng Al là:
Giả sử X1 chỉ cú Fe. Vậy số mol HCl cần dựng để hũa tan hết lượng Fe là:
Vậy với thành phần bất kỡ của Al và Fe trong X1 thỡ HCl luụn dư. 
Khi thờm dung dịch Y:
	HCl + NaOH đ NaCl + H2O	(3)
 2,1 - (3a + 2b) 2,1 - (3a + 2b)
	FeCl2 + 2 NaOH đ Fe(OH)2 + 2 NaCl	(4)
 b 2b b
	AlCl3 + 3 NaOH đ Al(OH)3 + 3 NaCl	(5)
 a 3a a
Đặt số mol của Al và Fe trong 16,4 gam hỗn hợp X1 lần lượt là a và b. Cú:
	27a + 56b = 16,4 	(*)
Tổng số mol NaOH tham gia cỏc phản ứng (3), (4) và (5) là 2,1 mol
=> số mol NaOH dư là: 2,4- 2,1 = 0,3 mol.
	Al(OH)3 + NaOH đ NaAlO2 + 2 H2O
 a 0,3
Trường hợp 1: a ≤ 0,3, Al(OH)3 bị hũa tan hoàn toàn, kết tủa chỉ cú Fe(OH)2.
	4 Fe(OH)2 + O2 đ 2 Fe2O3 + 4 H2O
 b b/2
Chất rắn Y1 là Fe2O3.
	b/2 = nFe2O3 = 13,1: 160 = 0,081875; => b = 0,16375 mol
(*) =>	a = 0,2678 mol (≤ 0,3)
=>	%Al = 27. 0,2678 .100: 16,4 = 44,09%; 	%Fe = 55,91%.
Trường hợp 2: a > 0,3, Al(OH)3 bị hũa tan một phần, kết tủa cú Fe(OH)2 và Al(OH)3 dư.
	2 Al(OH)3 đ Al2O3 + 3 H2O
 a - 0,3 (a - 0,3)/2
	4 Fe(OH)2 + O2 đ 2 Fe2O3 + 4 H2O
 b b/2
Chất rắn Y1 cú Al2O3 và Fe2O3.
	51 (a - 0,3) + 80 b = 13,1	(**)
Từ (*) và (**) suy ra: a = 0,4; b = 0,1
=>	%Al = 27. 0,4 .100: 16,4 = 65,85%; 	%Fe = 34,15%.
0,25
0,25
0,5
0,25
0,25
0,25
0,25
7 (1,0đ)
a) Các phương trình phản ứng:
 NaCl + H2O NaOH + Cl2 + H2 (1) 
 2NaOH + Cl2 NaCl + NaClO + H2O (2)
 NaClO + H2S NaCl + H2O + S (3)
 3NaClO + H2S 3NaCl + H2SO3 (4)
 4NaClO + H2S 4NaCl + H2SO4 (5)
 Br2 + H2SO3 + H2O 2HBr + H2SO4 (6)
 H2SO4 + BaCl2 BaSO4 + 2HCl (7)
Thành phần của: 
A: NaCl, NaClO.
B: H2SO4, H2SO3, NaCl.
C: NaCl, HBr, H2SO4.
0,5
b. Số mol của S là: nS= ; nBaSO4=0,01
 Số mol của brom là: nbrom= 
 ị =0,015 (mol)
ị Khi bị oxi húa bởi NaClO nS=0,005 (mol); =0,005 (mol); = 0,005 (mol)
ị nClO-= (0,005*2+0,005*6+0,005*8)/2 = 0,04 (mol)
 Theo (1) ta cú số mol của H2 bằng số mol của NaClO = 0,04 mol
 V = 0,04x 22,4 = 0,896 lớt.
0,5
8
(1 đ)
Thớ nghiệm 1:
* Khi K đúng: khớ sinh ra phải qua bỡnh chứa Z, nếu bị Z hấp thụ thỡ khụng cũn để phản ứng với T.
2H2SO4đăc + C CO2 + 2SO2 + 2H2O
5SO2 + 2KMnO4 + 2H2O đ 2H2SO4 + 2MnSO4 + K2SO4 .
Chỉ bỡnh chứa dd Z bị nhạt màu
* Khi K mở: khớ sinh ra khụng tiếp xỳc với cả Z và T.
5SO2 + 2KMnO4 + 2H2O đ 2H2SO4 + 2MnSO4 + K2SO4 .
SO2 + Br2 + 2H2O đ H2SO4 + 2HBr
Cả bỡnh Z và T đều nhạt màu
0,5
Thớ nghiệm 2: 
* Khi K đúng: 
16HCl + 2KMnO4 2KCl + 2MnCl2 + 5Cl2 + 8H2O
Cl2 + 2KBr 2KCl + Br2
Dung dịch Z đậm màu dần lờn
* Khi K mở:
Cl2 + 2KBr 2KCl + Br2
Cl2 + 2FeCl2 2FeCl3
Dung dịch Z đậm màu dần lờn và dung dịch T chuyển màu nõu đỏ
0,5
-----------Hết-----------