Đề thi chọn học sinh giỏi tỉnh cấp THPT năm học 2013 - 2014 môn thi: Hoá học lớp 10

SỞ GIÁO DỤC-ĐÀO TẠO
HÀ TĨNH
ĐỀ CHÍNH THỨC
KỲ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI TỈNH CẤP THPT
NĂM HỌC 2013-2014
MÔN THI: HOÁ HỌC LỚP 10
Thời gian làm bài: 180 phút
(Đề thi có 02 trang, gồm 10 câu)
Câu 1: Hãy giải thích các nội dung sau:
a. Phân tử CO2 không phân cực, trong khi phân tử SO2 lại phân cực.
b. Phân tử NO2 có thể nhị hợp tạo thành phân tử N2O4, trong khi phân tử SO2 không có khả năng nhị hợp.
c. Tinh thể sắt có tính dẫn điện, còn tinh thể kim cương lại không dẫn điện.
d. Các phân tử HF có khả năng polime hóa thành (HF)n, trong khi phân tử HCl không có khả năng polime hóa.
Câu 2: Hoàn thành các phương trình phản ứng sau:
a. A2(CO3)a + HNO3 NO + ... ( A là kim loại có hoá trị cao nhất là b)
b. N2H4 + AgNO3 + NaOH N2 + Ag + NaNO3 + ...
c. Fe3O4 + HNO3 dư NxOy + ... 
d. KClO4 + FeCl2 + H2SO4 Cl2 + ...
Câu 3: Hãy hoàn thành các phương trình phản ứng theo sơ đồ sau (mỗi chữ cái trong ngoặc là một chất):
	(A)	(B) +	(C) +	(D)
(C) +	(E)	(G) +	(H) +	(I)
(A) +	(E)	(K) +	(G) +	(I) +	(H)
(K) +	(H)	(L) +	 (I) +	(M)
 Biết: (D); (I) ; (M) là các đơn chất ở trạng thái khí trong điều kiện thường, khí (I) có tỉ khối so với khí SO2 là 1,1094. Để trung hòa dung dịch chứa 2,24 gam (L) cần 200 ml dung dịch H2SO4 0,1M.
Câu 4: Đốt cháy hoàn toàn m gam hỗn hợp Mg, Fe trong O2 được hỗn hợp chất rắn A. Hòa tan hoàn toàn A vào dung dịch H2SO4 loãng dư được dung dịch B. Dung dịch B tác dụng vừa đủ với 1,12 lít Cl2 (đktc) được dung dịch C (coi Cl2 tác dụng với H2O không đáng kể). Cho dung dịch NaOH dư vào C lọc, thu được chất rắn D. Nung D đến khối lượng không đổi, được 32 gam chất rắn E.
a. Viết các phương trình phản ứng.
b. Tính m.
Câu 5: Quặng pirit trong thực tế được coi là hỗn hợp FeS2 và FeS. Khi xử lí một mẫu quặng pirit bằng Br2 trong KOH dư, đun nóng, người ta thu được kết tủa đỏ nâu X và dung dich Y. Nung X đến khối lượng không đổi được 1,2 gam chất rắn. Thêm dung dich Ba(OH)2 dư vào dung dich Y thì thu được 6,6405 gam kết tủa trắng không tan trong HCl (biết các phản ứng đều hoàn toàn).
a. Viết các phương trình phản ứng.
b. Tính % khối lượng của FeS trong loại quặng pirit trên.
Câu 6: Hợp chất X có công thức AxB2 (A là kim loại B là phi kim). Biết trong nguyên tử B có số notron nhiều hơn proton là 10, trong nguyên tử A số electron bằng số notron, trong 1 phân tử AxB2 có tổng số proton bằng 82, phần trăm khối lượng của B trong X bằng 86,957%. Xác định A,B.
Câu 7: Bật tia lửa điện để đốt cháy hỗn hợp X gồm O2 và H2 với hiệu suất phản ứng là 90% sau phản ứng đưa hỗn hợp về 200C được hỗn hợp khí Y có tỷ khối so với H2 bằng 88/73. Tính thành phần trăm thể tích các khí trong X (thể tích chất lỏng là không đáng kể). 
Câu 8: Cho CO qua hỗn hợp A gồm CuO và Fe3O4 nung nóng một thời gian, được m gam hỗn hợp chất rắn B gồm Cu, CuO, Fe, FeO. Hoà tan hoàn toàn B vào dung dịch HNO3 dư, được 1,344 lít hỗn hợp NO và NO2 (đktc không có sản phẩm khử nào khác) có tỷ khối so với H2 bằng 61/3 và dung dịch C chứa 22,98 gam hỗn hợp 2 muối. Tính m biết trong A số mol CuO gấp 2,25 lần số mol Fe3O4. 
Câu 9: Trong một mẫu gỗ lấy từ một ngôi mộ cổ có 10,3 phân hủy 14C. Biết trong khí quyển có 15,3 phân hủy 14C, các số phân hủy nói trên đều tính với 1,0 gam cacbon, xảy ra trong 1,0 giây. Cho biết chu kỳ bán hủy của 14C là 5730 năm. Hãy cho biết cây tạo ra mẫu gỗ trên đã chết bao nhiêu năm, trong phép tính trên chấp nhận sai số gì? 
Câu 10: Trộn 8,31 gam hợp chất A (gồm 3 nguyên tố) với 5,4 gam nhôm, đem nung nóng cho phản ứng xẩy ra hoàn toàn (trong điều kiện không có không khí) thu được hỗn hợp chất rắn B gồm Al, Al2O3 và một muối. Đem hoà tan hoàn toàn hỗn hợp B trong dung dịch HNO3 dư, thu được 0,896 lít khí NO (ở đktc, không có sản phẩm khử nào khác) và dung dịch C. Cho dung dịch AgNO3 dư vào dung dịch C thu được 8,61 gam kết tủa màu trắng. Lập công thức phân tử của A. Biết A chứa 1 kim loại có hoá trị không đổi trong hợp chất.
------------------ HẾT-----------------
- Học sinh không được sử dụng tài liệu (trừ bảng Hệ thống tuần hoàn các nguyên tố hoá học).
- Cán bộ coi thi không phải giải thích gì thêm.
- Họ và tên thí sinh: ...............................................................................Số báo danh:................
SỞ GIÁO DỤC-ĐÀO TẠO KỲ THI HỌC SINH GIỎI TỈNH CẤP THPT
 HÀ TĨNH NĂM HỌC 2013-2014 
 HƯỚNG DẪN CHẤM MÔN HOÁ HỌC LỚP 10
Câu
Nội dung
Điểm
1
Câu 1:
 Em hãy giải thích các nội dung sau:
a. Phân tử CO2 không phân cực, trong khi phân tử SO2 lại phân cực.
b. Phân tử NO2 có thể nhị hợp tạo thành phân tử N2O4, trong khi phân tử SO2 không có khả năng nhị hợp.
c. Tinh thể sắt có tính dẫn điện, còn tinh thể kim cương lại không dẫn điện.
d. Các phân tử HF có khả năng polime hóa thành (HF)n , trong khi phân tử HCl không có khả năng polime hóa.
HD:
a. 
* Phân tử CO2 có nguyên tử trung tâm (nguyên tử cacbon) lai hóa sp nên phân tử dạng đường thẳng 2 nguyên tử O ở 2 đầu nên phân tử không phân cực. 
* Trong khi phân tử SO2 có nguyên tử trung tâm (nguyên tử lưu huỳnh) lai hóa sp2 nên phân tử có dạng góc. Mặt khác liên kết S với O là liên kết phân cực nên phân tử phân cực
 O=C=O ; S
 O O
b. 
* Phân tử NO2 có nguyên tử trung tâm lai hóa sp2 (nguyên tử nitơ) nên phân tử có dạng góc. Mặt khác trên nguyên tử N trong phân tử NO2 có 1 electron độc thân trong một obitan lai hóa nên 2 phân tử NO2 dễ nhị hợp tạo thành phân tử N2O4. 
* Phân tử SO2 như đã mô tả ở trên không có obitan nào tương tự để các phân tử SO2 có thể nhị hợp.
c. 
* Trong tinh thể Fe có các electron tự do nên có thể dẫn điện.
* Trong tinh thể kim cương các nguyên tử C liên kết với nhau bằng liên kết cộng hóa trị nên không có các electron tự do nên không dẫn điện được.
d. 
* Vì F có độ âm điện lớn, có bán kính nhỏ nên giữa nguyên tử H của phân tử HF này có thể tạo thành liên kết khá bền với nguyên tử F của phân tử HF khác nên HF có thể bị polime hóa tạo ra (HF)n. 
* Nguyên tử Cl có bán kính lớn, độ âm điện nhỏ hơn F nên liên kết giữa các phân tử HCl kém bền nên phân tử HCl không thể bị polime hóa.
0,5
0,5
0,5
0,5
2
Câu 2: 
 Hoàn thành các phương trình phản ứng sau:
a. A2(CO3)a + HNO3 NO + ... ( A là kim loại có hoá trị cao nhất là b)
b. N2H4 + AgNO3 + NaOH N2 + Ag + NaNO3 + ...
c. Fe3O4 + HNO3 dư NxOy + ... 
d. KClO4 + FeCl2 + H2SO4 Cl2 + ...
HD:
a. 3A2(CO3)a + (8b-2a)HNO3 6A(NO3)b + 2(b-a)NO + 3aCO2 + (4b-a)H2O 
b. N2H4 + 4AgNO3 + 4NaOH N2 + 4Ag + 4NaNO3 + 4H2O
c. (5x-2y) Fe3O4 + (46x-18y)HNO3 (15x-6y)Fe(NO3)3 + 1NxOy +(23x-9y) H2O
d. 6KClO4 + 14FeCl2 + 24H2SO4 17Cl2 + 7Fe2(SO4)3 + 3K2SO4 + 24H2O
0,5
0,5
0,5
0,5
3
Câu 3:
 Hãy hoàn thành các phương trình phản ứng theo sơ đồ sau (mỗi chữ cái trong ngoặc là một chất):
	(A)	(B) +	(C) +	(D)
(C) +	(E)	(G) +	(H) +	(I)
(A) +	(E)	(K) +	(G) +	(I) +	(H)
(K) +	(H)	(L) +	 (I) +	(M)
 Biết: (D); (I) ; (M) là các đơn chất ở trạng thái khí trong điều kiện thường, khí (I) có tỉ khối so với khí SO2 là 1,1094. Để trung hòa dung dịch chứa 2,24 gam (L) cần 200 ml dung dịch H2SO4 0,1M.
HD: Khối lượng mol của I bằng 71 là Cl2; khối lượng mol của L là 56 Þ L là KOH.
 2KMnO4 t0
 K2MnO4 + MnO2 + O2
	 (A)	 (B) (C)	 (D)
	MnO2 + 4HCl t0
 MnCl2 + 2H2O + Cl2
	 (C)	 (E)	 (G)	 (H) (I)
	2KMnO4 + 16HCl 2KCl + 2MnCl2 + 5Cl2 + 8H2O
	 (A)	 (E)	 (K)	(G)	 (I)	 (H)
	2KCl + 2H2O Đp, MNX
 2KOH + Cl2 + H2
	 (K)	 (H)	 (L) (I) (M)
0,5
0,5
0,5
0,5
4
Câu 4: 
 Đốt cháy hoàn toàn m gam hỗn hợp Mg, Fe trong O2 được hỗn hợp chất rắn A. Hòa tan hoàn toàn A vào dung dịch H2SO4 loãng, dư, được dung dịch B. Dung dịch B tác dụng vừa đủ với 1,12 lít Cl2 (đktc) được dung dịch C (coi Cl2 tác dụng với H2O không đáng kể). Cho dung dịch NaOH dư vào C lọc thu được chất rắn D. Nung D đến khối lượng không đổi được 32 gam chất rắn E.
a. Viết các phương trình phản ứng.
b. Tính m.
HD:
a. Các phương trình phản ứng:
2Mg + O2 2MgO
3Fe + 2O2 Fe3O4
MgO + H2SO4 MgSO4 + H2O
Fe3O4 + 4H2SO4 FeSO4 + Fe2(SO4)3
6FeSO4 + 3Cl2 2Fe2(SO4)3 + 2FeCl3
MgSO4 + 2NaOH Mg(OH)2 +Na2SO4
Fe2(SO4)3 + 6NaOH Fe(OH)3 + 3Na2SO4
Mg(OH)2 t0
 MgO + H2O
2Fe(OH)3 t0
 Fe2O3 +3H2O
b. Gọi số mol Fe và Mg lần lượt là a và b ta có 
(a/2)*160+40b=32 (1)
nFe=3*nCl ta có 
a=3*2*1,12/22,4 (2)
a=nFe=0,3 b=0,2 m=21,6 gam
1,0
1,0
5
Câu 5: 
 Quặng pirit trong thực tế được coi là hỗn hợp FeS2 và FeS. Khi xử lí một mẫu quặng pirit bằng Br2 trong KOH dư, đun nóng, người ta thu được kết tủa đỏ nâu X và dung dich Y. Nung X đến khối lượng không đổi được 1,2 gam chất rắn. Thêm dung dich Ba(OH)2 dư vào dung dich Y thì thu được 6,6405 gam kết tủa trắng không tan trong HCl (biết các phản ứng đều hoàn toàn).
a. Viết các phương trình phản ứng.
b. Tính % khối lượng của FeS trong loại quặng pirit trên.
HD: 
a. 2FeS2 + 15Br2 + 38KOH t0
 2Fe(OH)3 + 4K2SO4 + 30KBr + 16H2O 
 2FeS + 9Br2 + 22KOH t0
 2Fe(OH)3 + 2K2SO4 + 18KBr + 8H2O 
 2Fe(OH)3 t0
 Fe2O3 + 3H2O
 Ba(OH)2 + K2SO4 BaSO4 + 2KOH
b. nFe=2*nFe2O3=2*(1,2/160)= 0,015 mol.
 nS=nBaSO4= 6,6405/233=0,0285 mol 
Gọi số mol FeS2 là a, số mol FeS là b ta có 
a+b=0,015 
2a+b=0,0285 a=0,0135 b=0,0015 Þ %mFeS= 7,534%
1,0
1,0
6
Câu 6:
 Hợp chất X có công thức AxB2 (A là kim loại B là phi kim). Biết trong nguyên tử B có số notron nhiều hơn proton là 10, trong nguyên tử A số electron bằng số notron, trong 1 phân tử AxB2 có tổng số proton bằng 82, phần trăm khối lượng của B trong X bằng 86,957%. Xác định A,B.
HD: 
MX= 82*2+10*2= 184. 
2*MB/184= 86,957% Þ MB=80 Þ B là Br gọi X là AxBr2
MA*x+ 160= 184 Þ MA*x=24 Þ x=1, MA=24 A là Mg. 
1,0
0,5
0,5
7
Câu 7: 
 Bật tia lửa điện để đốt cháy hỗn hợp X gồm O2 và H2 với hiệu suất phản ứng là 90% sau phản ứng đưa hỗn hợp về 200C được hỗn hợp khí Y có tỷ khối so với H2 bằng 88/73. Tính thành phần trăm thể tích các khí trong X (thể tích chất lỏng là không đáng kể). 
HD: Xét 1 mol X gọi số mol O2 và H2 lần lượt là a và b ta có 
a+b=1 (1) 
Hỗn hợp sau phản ứng đưa về 200C nên chỉ có O2 dư và H2 dư có M=2*88/73 » 2,41 Þ nếu phản ứng hoàn toàn thì H2 dư.
Þ số mol O2 đã phản ứng là 0,9a
 O2 + 2H2 2H2O
ban đầu a b 
phản ứng 0,9a 2*0,9a 
Sau phản ứng 0,1a (b-1,8a) 1,8a 
Þ Số mol hỗn hợp giảm là 2,7a ; 
Khối lượng khí giảm so với ban đầu là 18*2*0,9a
Ta có 2* (2)
Từ (1) và (2) ta có a=0,1 b=0,9
Hỗn hợp X có 10% thể tích là O2 và 90% thể tích là H2.
0,5
0,5
1,0
8
 Câu 8: 
 Cho CO qua hỗn hợp A gồm CuO và Fe3O4 nung nóng một thời gian, được m gam hỗn hợp chất rắn B gồm Cu, CuO, Fe, FeO. Hoà tan hoàn toàn B vào dung dịch HNO3 dư, được 1,344 lít hỗn hợp NO và NO2 (đktc không có sản phẩm khử nào khác) có tỷ khối so với H2 bằng 61/3 và dung dịch C chứa 22,98 gam hỗn hợp 2 muối. Tính m biết trong A số mol CuO gấp 2,25 lần số mol Fe3O4. 
HD: 
 Gọi số mol CuO là a và số mol Fe3O4 là b ta có 
a-2,25b=0 a(64+62*2)+3b*(56+62*3)=22,98 a=0,045 b=0,02 
Þ khối lượng hỗn hợp đầu = 8,24 gam
Gọi số mol NO là x số mol NO2 là y ta có x+y=1,344/22,4 30x+46y=(1,344/22,4)*2*61/3
x=0,02 y=0,04 
Coi như m gam hỗn hợp B được tạo thành từ 0,045 mol Cu và 0,06 mol Fe ta có 
Cu,Fe +O2
 Cu, CuO, Fe, FeO +HNO3
 Cu(NO3)3, Fe(NO3)3
Þ 0,045*2+0,06*3=2*(m-0,045*64-0,06*56)/16+0,02*3+0,04 
Þ m=7,6
1,0
1,0
9
Câu 9: 
 Trong một mẫu gỗ lấy từ một ngôi mộ cổ có 10,3 phân hủy 14C. Biết trong khí quyển có 15,3 phân hủy 14C, các số phân hủy nói trên đều tính với 1,0 gam cacbon, xảy ra trong 1,0 giây. Cho biết chu kỳ bán hủy của 14C là 5730 năm. Hãy cho biết cây tạo ra mẩu gỗ trên đã chết bao nhiêu năm, trong phép tính trên chấp nhận sai số gì? 
Hướng dẫn giải:
* Cùng 1 gam C mà tỷ số phân hủy là 15,3/10,3 Þ Nồng độ 14C thời điểm khi mẫu than hình thành so với hiện tại 
 C0/C=15,3/10,3
Mặt khác hằng số phóng xạ: k = = 
Niên đại của mẩu gỗ t = = 3271,2 (năm) 
Cây tạo ra mẫu gỗ đã chết cách đây khoảng 3271,2 (năm) 
* Để tính niên đại theo cách trên chấp nhận hàm lượng 14C trong cây khi còn sống bằng hàm lượng 14C trong không khí tại thời điểm đo cường độ phóng xạ. 
1,0
1,0
10
Câu 10: 
 Trộn 8,31 gam hợp chất A (gồm 3 nguyên tố) với 5,4 gam nhôm, đem nung nóng cho phản ứng xẩy ra hoàn toàn (trong điều kiện không có không khí) thu được hỗn hợp chất rắn B gồm Al, Al2O3 và một muối. Đem hoà tan hoàn toàn hỗn hợp B trong dung dịch HNO3 dư, thu được 0,896 lít khí NO ở (đktc, không có sản phẩm khử nào khác) và dung dịch C. Cho dung dịch AgNO3 dư vào dung dịch C thu được 8,61 gam kết tủa màu trắng. Lập công thức phân tử của A. (Biết A chứa 1 kim loại có hoá trị không đổi trong hợp chất).
HD: 
- Chất kết tủa màu trắng từ dung dịch C là AgCl Þ A chứa Cl, O và một kim loại khác.
- Hợp chất chứa O của Cl tác dụng với Al dư Þ muối thu được trong B không chứa O
nO trong 8,31 gam A= nO trong Al2O3
nAl trong Al2O3=(5,4/27)-(0,896/22,4)=0,16 mol Þ nAl2O3=0,08 mol 
Þ nO trong 8,31 gam A=0,16 mol
Mặt khác nCl trong 8,31 gam A= nAgCl=8,61/143,5=0,06 mol
 nCl: nO = 0,06 : 0,24 = 1:4 Þ Gốc axit của muối là ClO4-
Þ muối là M(ClO4)n Þ (M+99,5.n)*nA = 8,31 
 nA*x= nCl trong 8,31 gam A = 0,06 Þ (M+99,5.n)= 138,5 
Þ n=1, M = 39 là phù hợp
Công thức phân tử của A là KClO4
0,5
0,5
0,5
0,5
Lưu ý: Nếu thí sinh giải đúng theo cách khác vẫn cho điểm tối đa.