Đề thi chọn học sinh giỏi lớp10 vòng tỉnh năm học 2008 - 2009 môn thi: Hoá học 10

SỞ GD&ĐT BẠC LIÊU
KỲ THI CHỌN HSG LỚP10 VÒNG TỈNH
NĂM HỌC 2008-2009
MÔN THI: HOÁ HỌC 10
Thời gian làm bài: 180 phút (không kể thời gian giao đề)
ĐỀ ĐỀ XUẤT
(Đề thi gồm 02 trang)
Câu 1. (4 điểm)
Trong hợp chất MX3 có:
- Tổng số hạt proton, nơtron, electron là 238, trong đó số hạt mang điện nhiều hơn số hạt không mang điện là 70.
- Tổng số 3 loại hạt trong ion M3+ nhiều hơn trong ion X- là 26.
Biết các nguyên tố trên là các đồng vị bền.
Xác định vị trí của M và X trong bảng tuần hoàn.
Hòa tan MX3 vào nước thu được những ion nào?
Hoàn thành các phản ứng hoá học theo sơ đồ sau:
MX3 + Ag2SO4 → A↓ + B
B + NaOH → C↓ + Na2SO4
C + ? → MX3 + 
MX3 + ? → MX2 + 
Câu 2. (4 điểm)
1. Viết các quá trình biến đổi hạt nhân:
a) + → ? + 
b) + → ? + 
c) + → ? + 
d) ? + → → ? + 
2. Cho các hạt vi mô: Na, Na+, Mg, Mg2+, Al, Al3+, F-, O2-.
Hãy sắp xếp (có giải thích) các hạt theo thứ tự bán kính nguyên tử tăng dần.
3. Cho biết bộ bốn số lượng tử ứng với electron chót cùng của:
	a) O (Z=8)	b) Fe3+ (Z=26)
4. Nguyên tử của nguyên tố có cấu hình electron 5f7 6d1 7s2. Hãy dựa vào sự sắp xếp electron trong các lớp (không viết cấu hình electron), cho biết vị trí của X trong bảng tuần hoàn.
Câu 3. (4 điểm)
Trang 1/2
1. Cân bằng phản ứng oxi hóa-khử sau bằng phương pháp thăng bằng electron. Xác định chất oxi hóa, chất khử.
a) AgNO3 + F2 → AgF + FNO3
b) FexOy + H2SO4 → Fe2(SO4)3 + SO2 + H2O
c) KMnO4 + KNO2 + H2SO4 → MnSO4 + K2SO4 + KNO3 + H2O
nóng chảy
d) Fe2O3 + KNO3 + KOH K2FeO4 + KNO2 + H2O
2. Ion I- trong KI bị oxi hóa thành I2 bởi FeCl3, O3, H2SO4 (đặc) và ion 
(trong môi trường axit).
Viết các phương trình hóa học xảy ra.
Câu 4. (4 điểm)
1. Đốt cháy hoàn toàn sắt trong không khí, sau đó lấy sản phẩm (chỉ chứa một oxit duy nhất) cho tác dụng vừa đủ với dung dịch HCl, thu được dung dịch A. Biết dung dịch A có thể làm mất màu thuốc tím (trong môi trường axit), nhưng cũng hòa tan được bột Cu.
Xác định công thức phân tử của sắt oxit và viết các phương trình hóa học xảy ra.
2. Cho 79,8 gam hỗn hợp gồm Al2O3 và FexOy tác dụng với 2 lit dung dịch HNO3 có nồng độ c(M), thu được 2,24 lit khí NO và dung dịch A. Cho 12,15 gam bột Al vào dung dịch A. Khi Al tan hết, thu được 3,36 lit khí NO và dung dịch B không còn axit. Cho NaOH dư vào dung dịch B, lấy kết tủa thu được nung trong không khí đến khối lượng không đổi được 72 gam chất rắn.
Các phản ứng xảy ra hoàn toàn, các khí đo ở đktc.
Xác định công thức phân tử của sắt oxit và nồng độ c(M).
Dung dịch B chứa muối gì?
Câu 5. (4 điểm)
1. Bằng cách nào có thể loại bỏ mỗi khí trong hỗn hợp khí sau:
a) CO2 trong hỗn hợp CO2 và H2
b) HCl trong hỗn hợp HCl và CO2
2. Cho 6,72 lit hỗn hợp A gồm hiđro và clo vào một bình thủy tinh thạch anh, kín, chiếu sáng. Sau một thời gian thu được hỗn hợp khí B chứa 25% hiđroclorua về thể tích và hàm lượng clo giảm còn 40% so với lượng ban đầu.
Các thể tích khí được đo ở điều kiện tiêu chuẩn.
a) Xác định thành phần phần trăm về thể tích các chất trong A, B.
b) Nếu cho hỗn hợp B vào 30 gam dung dịch NaOH 20% thì được dung dịch C. Tính nồng độ phần trăm các chất tan trong dung dịch C.
Trang 2/2
HẾT
SỞ GD&ĐT BẠC LIÊU
KỲ THI CHỌN HSG LỚP 10 VÒNG TỈNH
NĂM HỌC 2008-2009
MÔN THI: HOÁ HỌC 10
ĐỀ ĐỀ XUẤT
(Đáp án đề thi gồm 05 trang)
HƯỚNG DẪN CHẤM
Câu 1. (4 điểm)
1. Đặt ZM : proton, NM : nơtron, ZM : electron có trong M.	(0,25đ)
	ZX : proton, NX : nơtron, ZX : electron có trong X.
	(ZM, NM, ZM, ZX, NX là các số nguyên dương)
Ta có: (2ZM + NM) + 3(2ZX + NX) = 238	(1)	(0,25đ)
 	(2ZM - NM) + 3(2ZX - NX) = 70	(2)	(0,25đ)
	(2ZM + NM -3) - (2ZX + NX +1) = 26	(3)	(0,25đ)
Mặt khác: ZM ≤ NM ≤ 1,5NM 	(4)
Giải hệ (1), (2), (3) và (4) ta được:	(0,5đ)
	 ZM = 26; NM = 30 => M là Fe
	 ZX = 17; NX = 18 => X là Cl
* Fe (Z=26): 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d6 4s2 	(0,25đ)
	+ Ô thứ 26
	+ Chu kì 4
	+ Nhóm VIIIB
* Cl (Z=17): 1s2 2s2 2p6 3s2 3p5	(0,25đ)
	+ Ô thứ 17
	+ Chu kì 3
	+ Nhóm VIIA
2. Khi hòa tan FeCl3 vào nước có thể cho các ion:
	(mỗi phương trình được 0,25đ x 4)
FeCl3 → Fe3+ + 3Cl-
Fe3+ + H2O → FeOH2- + H+
FeOH2- + H2O → Fe(OH)2- + H+
Fe(OH)2- + H2O → Fe(OH)3 + H+
(H2O → H+ + OH- + H+)
3. Mỗi phương trình được 0,25đ x 4
 	2FeCl3 + 3Ag2SO4 → 6AgCl↓(A) + Fe2(SO4)3(B) 
	Fe2(SO4)3 + 6NaOH → 2Fe(OH)3↓(C) + 3Na2SO4
	Fe(OH)3↓(C) + 3HCl → 2FeCl3 + 3H2O
	2FeCl3 + Cu(bột) → 2FeCl2 + CuCl2
Câu 2. (4 điểm)
1. Các quá trình biến đổi hạt nhân (mỗi phương trình được 0,25đ x 4):
a) + → + 
b) + → + 
c) + → + 
d) + → → + 
2. Sắp xếp đúng được 0,25đ; giải thích mỗi ý được 0,25đ
* Bán kính hạt nhân tăng theo thứ tự:
	Al3+ < Mg2+ < Na+ < F- < O2- < Al < Mg < Na.
	 * Giải thích:
+ Với Al < Mg < Na. Do cùng chu kì, nên theo chiều từ phải sang trái, bán kính nguyên tử tăng dần.
+ Với Al3+ < Mg2+ < Na+. Có bán kính bé hơn các nguyên tử tương ứng và số electron giảm, bán kính ion dương giảm khi có cùng cấu hình electron nhưng điện tích dương tăng nên bán kính ion dương giảm.
+ Ion F- < O2- cũng cùng cấu hình electron với các ion Al3+, Mg2+, Na+ nhưng bán kính lớn hơn ion dương vì điện tích hạt nhân bé hơn của ion dương.
3. a) (0,5đ)
O (Z=8)1s2 	 2s2 	2p4 
‹Œ
‹Œ ‹	 ‹
n = 2, l = 1, m = -1, s = -0,5.
	b) (0,5đ)
Fe (Z=26): 1s2 2s2 2p5 3s0 	3p6 	3d5 	4s0 
 ‹ ‹	 ‹ ‹ ‹
‹Œ ‹ Œ ‹Œ ŒŒ 	 ‹
n = 3, l = 2, m = +2, s = +0,5
4. Mỗi phần được 0,5đ
Lớp
1
2(đủ)
3(đủ)
4(đủ)
5(thiếu)
6(thiếu)
7(thiếu)
Số e
2
8
18
32
25
9
2
Z = 96. Vậy X thuộc ô thứ 96, chu kì 7.
Câu 3. (4 điểm)
1. Cân bằng phản ứng oxi hóa-khử 
Đối với mỗi phản ứng, xác định số oxi hóa, viết quá trình oxi hóa, quá trình khử được 0,25đ; cân bằng hệ số và xác định vai trò các chất phản ứng được 0,25đ.
a) AgNO3 + F2 → AgF + FNO3
b) 2FexOy + (6x-2y)H2SO4 → xFe2(SO4)3 + (3x-2y)SO2 + (6x-2y)H2O
nóng chảy
c) 2KMnO4 + 5KNO2 + 3H2SO4 → 2MnSO4 + K2SO4 + 5KNO3 + 3H2O
d) Fe2O3 + 3KNO3 + 4KOH 2K2FeO4 + 3KNO2 + 2H2O
2. Mỗi phương trình, viết đúng chất được 0,25đ; cân bằng đúng được 0,25đ.
Các phương trình hóa học xảy ra:
2KI + 2FeCl3 → KCl + FeCl2 + I2
2KI + O3 + H2O → 2KOH + O2 + I2
2KI + 2H2SO4đặc → K2SO4 + SO2 + I2 + H2O
10KI + + 24H+ → 10K+ + I2 + 12H2O.
Câu 4. (4 điểm)
t0
1. (1đ)
3Fe + 2O2 Fe3O4
Fe3O4 + 8HCl FeCl2 + FeCl3 + 4H2O
5FeCl2 + KMnO4 + 8HCl 5FeCl3 + MnCl + KCl + 4H2O
2FeCl3 + Cu(bột) 2FeCl2 + CuCl2
2. (3đ) Các phương trình hóa học và tính số mol được 1điểm
Al2O3 + 6HNO3 2Al(NO3)3 + 3H2O	(1)
 a	 6a	2a
3FexOy + (12x-2y)HNO3 3xFe(NO3)3 + (3x-2y)NO + (6x-2y)H2O 	(2)
 b	 1/3(12x-2y)b	 xb	 (x-2/3y)b
	nNO = (x-2/3y)b = 2,24:22,4 = 0,1 (mol)	(*)
	nAl = 12,15 : 27 = 0,45 (mol)
	n’NO = 3,36 : 22,4 = 0,15 (mol)
Al + 4HNO3 Al(NO3)3 + NO + 2H2O	(3)
 0,15	0,6	 0,15
Aldư + Fe(NO3)3 Al(NO3)3 + Fe	(4)
0,3	 	 	 0,3
Fe + 2Fe(NO3)3 3Fe(NO3)2	(5)
0,3	 	 0,9
Fe(NO3)3 + 3NaOH Fe(OH)3↓ + 3NaNO3	(6)
bx-0,9	 	bx-0,9
Fe(NO3)2 + 2NaOH Fe(OH)2↓ + 2NaNO3	(7)
 0,9	 	 0,9
t0
2Fe(OH)3 Fe2O3 	+ 3H2O	(8)
bx-0,9	 	 (bx-0,9)/2
t0
Fe(OH)2 FeO 	+ H2O	(9)
0,9	 	 0,9
a) Chất rắn không đổi thu được gồm FeO và Fe2O3.
	mFeO = 0,9 x 72 = 64,8 (g)
	 = 72 – 64,8 = 7,2 (g)
0,5 đ
	 = 7,2 : 160 = 0,045 (mol)
=> (bx-0,9)/2 = 0,045
 Hay bx = 0,99	(**)
Từ (*) và (**) ta có:
0,5 đ
	2/3by = 0,89	=>	 = 
	 bx = 0,99	
Vậy, Công thức của oxit sắt là Fe3O4.
Al2O3 + 6HNO3 2Al(NO3)3 + 3H2O	(1’)
 a	 6a	2a
3Fe3O4 + 28HNO3 9Fe(NO3)3 + NO + 14H2O 	(2’)
 b	 b28/3	 xb	 b/3
	Al + 4HNO3 Al(NO3)3 + NO + 2H2O	(3’)
 0,15	 0,6	 0,15
Ta có: b/3 = 0,1 => b = 0,3 (mol)
0,5 đ
	 = 0,3 x 232 = 69,6 (g)
= 79,8 – 69,6 = 10,2 (g)
 = 10,2 : 102 = 0,1 (mol)
 = 6a + b28/3 + 0,6
0,25 đ
 = 6 x 0,1 + 0,3x28/3 + 0,6 = 4 (mol)
=> CM(HNO3) = 4/2 = 2 (mol/lit)
b) (0,25 đ) 	Dung dịch B gồm: Al(NO3)3 , Fe(OH)3 , Fe(OH)2 .
Câu 5. (4 điểm)
1. (1đ) Đúng mỗi phần a), b) được 0,5 đ.
2. a) (1,5 đ)
VHCl = 0,25 x 6,72 = 1,68 (lit)
H2 + Cl2 2HCl
0,5 đ
	 0,84l	 1,68l
Thể tích clo trong A:
=> =0,84 x = 1,4 (lit)
Thành phần phần trăm về thể tích các chất trong A
0,5 đ
%= x100% = 20,83%
%= 100 – 20,83 = 79,17%
Thể tích clo trong B: 1,4 – 0,86 = 0,56 (lit)
Thành phần phần trăm về thể tích các chất trong B:
0,5 đ
%= x100% = 25%
%= x100% = 8,33%
%= 100 – (25 + 8,33) =66,67%
b) (1,5 đ)
nNaOH = = 0,15 (mol)
0,5 đ
	nHCl = = 0,075 (mol)
	= = 0,025 (mol)
NaOH + HCl NaCl + H2O
0,075	 0,075	 0,075
2NaOH + Cl2 NaCl + NaClO + H2O
 0,05	 0,025	 0,025 0,025
0,25 đ
Dung dịch C gồm: (0,075+0,025)mol NaCl; 0,025mol NaClO; (0,15–0,075–0,05) mol NaOH dư.
mC = 30 + 0,075 x 36,5 + 0,025 x 71 = 34,5125 (g)
0,25 đ
mNaCl = 0,1 x 58,5 =5,58 (g)
=> C%(NaCl) =x100% = 16,17%
mNaClO = 0,025 x 74,5 = 1,8625 (g)
0,25 đ
=> C%(NaClO) = x100 = 5,4%
0,25 đ
mNaOH = 0,025 x 40 = 1 (g)
=> C%(NaOH) = x100 = 2,9%
HẾT