Đề thi chọn học sinh giỏi tỉnh lớp 10 THPT - Năm học 2013 - 2014 môn thi: Hóa Học

SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
HẢI DƯƠNG
_________________
ĐỀ THI CHÍNH THỨC
KỲ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI TỈNH
 LỚP 10 THPT - NĂM HỌC 2013-2014
MễN THI: HểA HỌC
Thời gian làm bài: 180 phỳt
Ngày thi: 04/4/2014
(Đề thi gồm cú 02 trang)
Cõu I(2 điểm)
1. Ở 250C nguyờn tử Crom (Cr) cú bỏn kớnh 0,125nm. Biết rằng trong tinh thể, cỏc nguyờn tử Cr cú dạng hỡnh cầu được sắp xếp chiếm 68% thể tớch tinh thể phần cũn lại là khe rỗng giữa cỏc nguyờn tử. Hóy tớnh gần đỳng khối lượng riờng của Cr theo đơn vị gam/cm3?(cho biết khối lượng mol nguyờn tử của Cr là 52 g/mol, số Avogadro cú giỏ trị NA=6,02.1023)
2. Trong tự nhiờn, Cu kim loại cú 2 đồng vị là và , trong đú đồng vị chiếm khoảng 27% về số lượng. Tớnh phần trăm khối lượng của trong ?(cho nguyờn tử khối trung bỡnh của oxi là 16)
Cõu II(2 điểm)
1. a. Hoàn thành cỏc phương trỡnh phản ứng sau: 
	MnO2 + HCl Khớ A+ . . . 	FeS + HCl đ Khớ B + ...
 	Na2SO3 + HCl đ Khớ C + . . . 	KMnO4 Khớ D + . . .
	 b. Cho khớ B tỏc dụng lần lượt với khớ A, C, D; Khớ B tỏc dụng với khớ A trong nước. Viết cỏc phương trỡnh phản ứng xảy ra?
	 2. Cho 5 dung dịch đựng trong 5 ống nghiệm đó đỏnh số thứ tự từ 1 đến 5. Lấy ống (1) đổ vào ống (2) cú kết tủa, ống (2) đổ vào ống (3) cú bọt khớ, ống (1) đổ vào ống (5) cú kết tủa. Hỏi ống nghiệm nào đựng dung dịch gỡ trong 5 dung dịch sau: Na2CO3, NaCl, BaCl2, H2SO4, HCl(cú giải thớch ngắn gọn). Viết phương trỡnh húa học của cỏc phản ứng đó xảy ra?
Cõu III(2 điểm)
 1. Nờu hiện tượng và viết cỏc phương trỡnh húa học của phản ứng xảy ra(nếu cú) trong cỏc thớ nghiệm sau:
a. Dẫn từ từ khớ H2S vào từng dung dịch cho tới dư: FeCl3; FeCl2; CuSO4?
b. Dẫn từ từ khớ SO2 vào dung dịch hỗn hợp gồm NaOH và Ca(OH)2 cho tới dư?
2. Cho 18,5 gam hỗn hợp X gồm Zn, Fe, Cu vào dung dịch HCl(dư), sau khi phản ứng xảy ra hoàn toàn thu được 4,48 lớt khớ H2 (đktc). Mặt khỏc 0,15 mol hỗn hợp X tỏc dụng vừa đủ với 3,92 lớt khớ Cl2(đktc). Xỏc định thành phần phần trăm về khối lượng của mỗi kim loại cú trong hỗn hợp X?
Cõu IV(2 điểm)
1. Hũa tan hoàn toàn 75,15 gam hỗn hợp NaF, NaCl, NaBr, NaI vào H2O thu được dung dịch A. Cho một lượng nước Br2 vừa đủ vào dung dịch A, phản ứng xong cụ cạn dung dịch thu được 65,75 gam muối khan. Hũa tan toàn bộ lượng muối khan trờn vào H2O thu được dung dịch B, chia B thành 2 phần bằng nhau.
 - Sục khớ Cl2 dư vào phần 1(coi chỉ cú phản ứng của Cl2 với muối trong dung dịch), phản ứng xong cụ cạn dung dịch thu được 21,75 gam muối khan. 
 - Phần 2 cho tỏc dụng với dung dịch AgNO3 dư thu được 54,175 gam kết tủa.
 Tớnh % về khối lượng của NaF trong hỗn hợp ban đầu?
2. X là hỗn hợp gồm Fe và 2 oxit của sắt. Hũa tan hết 15,12 gam X trong dung dịch HCl dư, sau khi cỏc phản ứng xảy ra hoàn toàn thu được 16,51 gam muối Fe (II) và m gam muối Fe (III) (biết rằng trong mụi trường dư axit khụng xảy ra phản ứng của Fe với muối Fe(III)). Mặt khỏc, khi cho 15,12 gam X phản ứng hoàn toàn với dung dịch axit H2SO4 đặc núng dư thu được 2,352 lớt khớ SO2(sản phẩm khử duy nhất - ở đktc). Tớnh giỏ trị m và khối lượng của Fe cú trong X? 
Cõu V(2 điểm)
	Chia 28,3 gam hỗn hợp A gồm Al, Mg, FeCO3 thành hai phần bằng nhau. 
 - Phần 1 cho tỏc dụng với dung dịch HCl dư thu được 5,04 lớt hỗn hợp khớ B(đktc). 
- Phần 2 cho tỏc dụng với 90 gam dung dịch H2SO4 98% đun núng (biết H2SO4 dư cho cỏc phản ứng) thu được 6,16 lớt(đktc) hỗn hợp khớ D gồm CO2 và SO2 cựng với dung dịch E.
 1.Viết cỏc phương trỡnh phản ứng xảy ra và tớnh khối lượng mỗi chất cú trong hỗn hợp A?
 2.Thờm m gam bột Fe vào dung dịch E, đun núng và khuấy đều để cỏc phản ứng xảy ra hoàn toàn người ta thu được V lớt khớ SO2 duy nhất ở điều kiện tiờu chuẩn và cũn lại 11,2 gam chất rắn khụng tan. Hóy xỏc định cỏc giỏ trị m và V?
Cho biết nguyờn tử khối của cỏc nguyờn tố như sau:
H=1; O=16; Zn=65; Fe=56; Mg = 24; Cu=64; Na=23; F=19; Cl=35,5; Br=80; I=127;Ag=108; Al=27; C=12; S=32(khụng ỏp dụng cỏc giỏ trị này cho cõu I)
(Thớ sinh khụng được sử dụng bất kỳ tài liệu nào, kể cả bảng tuần hoàn cỏc nguyờn tố húa học)
______________________________________________________
Họ và tờn thớ sinh: . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Số bỏo danh: . . . . . . . . . . . . . .
Chữ ký giỏm thị 1: . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Chữ ký giỏm thị 2: . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
HƯỚNG DẪN CHẤM ĐỀ THI HSG TỈNH LỚP 10
MễN: HểA HỌC
 (Hướng dẫn chấm gồm 04 trang)
Cõu
Đỏp ỏn
Điểm
I (2điểm)
1. (1 điểm)
V 1 nguyờn tử = 43πr3= 43.3,14.(0,125.10-7)3 = 8,177.10-24 cm3
0,25
V 1mol nguyờn tử = V 1 nguyờn tử . 6,02.1023 = 4,923 cm3
0,25
V 1mol tinh thể (tớnh cả khoảng rỗng) = 4,923.10068= 7,239 cm3
0,25
D tinh thể = 52/ 7,239 = 7,183 g/cm3
0,25
2. (1 điểm)
Nguyờn tử khối trung bỡnh của Cu là: 
= 63,54
0,25
Xột 1 mol Cu2O cú số mol là =1,46 (mol)
0,25
khối lượng trong 1 mol Cu2O là 1,46.63=91,98 gam
0,25
%= ằ 64,29 (%)
0,25
II
(2 điểm)
1. ( 1 điểm)
a. MnO2 + 4HCl MnCl2+ Cl2ư+ 2H2O
FeS + 2HCl đ FeCl2+ H2Sư
Na2SO3 + 2HCl đ 2NaCl+ SO2ư+ H2O 
2KMnO4 K2MnO4+ MnO2+ O2ư 
A: Cl2; B: H2S; C: SO2; D: O2 
0,25
b. 
B+ A: Cl2 + H2S đ 2HCl + S
B + C: 2H2S + SO2 đ 2H2O+ 3S
0,25
B + D: (thiếu oxi) hoặc oxi húa chậm ở nhiệt độ thường
2H2S + O2 2H2O+ 2S 
0,25
B+ D: 2H2S+ 3O2 (dư) 2H2O+ 2SO2
B+ A trong nước: 4Cl2 + H2S + 4H2Ođ 8HCl + H2SO4
0,25
2 (1 điểm)
Do khả năng phản ứng giữa cỏc dung dịch như sau:
Na2CO3
NaCl
BaCl2
H2SO4
HCl
Na2CO3
X
Ko ht
↓ trắng
↑ 
↑
NaCl
Ko ht
X
Ko ht
Ko ht
Ko ht
BaCl2
↓ trắng
Ko ht
X
↓ trắng
Ko ht
H2SO4
↑
Ko ht
↓ trắng
X
Ko ht
HCl
↑
Ko ht
Ko ht
Ko ht
X
Trong đú: X: Khụng tiến hành thớ nghiệm; Ko ht: Khụng cú hiện tượng.
Vỡ ống (1) đổ vào ống (2) cú kết tủa; ống (1) đổ vào ống (5) cú kết tủa → ống (1) là BaCl2 (*). Cũn 2 ống (2); (5)cú thể là: Na2CO3, H2SO4 (**)
ống (2) đổ vào ống (3) cú bọt khớ→2 ống này cú thể là: Na2CO3, HCl. (***)
 Từ (*), (**), (***)→ BaCl2(1), Na2CO3(2), HCl(3), NaCl(4), H2SO4(5).
0,25
0,25
0,25
Phương trỡnh húa học của phản ứng
Na2CO3 + BaCl2 →BaSO4 +2NaCl
Na2CO3 + H2SO4 → Na2SO4 +CO2 +H2O
BaCl2 + H2SO4 →BaSO4 + 2HCl
0,25
III
(2 điểm)
1 (1 điểm)
a. 
 - Dẫn vào dd FeCl3: 
Màu vàng của dung dịch nhạt dần đến hết, cú vẩn đục màu vàng xuất hiện
2FeCl3 + H2S → 2FeCl2 + S +2 HCl
Dẫn vào dd FeCl2: khụng cú hiện tượng
0,25
Dẫn vào dung dịch CuSO4:
Màu xanh của dd nhạt dần đến hết, cú kết tủa đen xuất hiện
CuSO4 + H2S →CuS kết tủa đen + H2SO4
0,25
b. Ban đầu xuất hiện kết tủa, lượng kết tủa tăng dần đến cực đại, kết tủa khụng thay đổi một thời gian, sau đú kết tủa bị tan dần đến hết.
0,25
Phương trỡnh húa học của cỏc phản ứng
SO2 + Ca(OH)2 CaSO3 + H2O
2NaOH + SO2 Na2SO3 + H2O
Na2SO3 + SO2 + H2O 2NaHSO3
CaSO3 + SO2 + H2O Ca(HSO3)2
0,25
2 (1 điểm)
Cỏc phương trỡnh húa học của bài toỏn
Tỏc dụng với HCl
Zn + 2HCl đ ZnCl2 + H2 (1)
Fe + 2HCl đ FeCl2 + H2 (2)
Tỏc dụng với Cl2
Zn + Cl2 đ ZnCl2 (3)
2Fe + 3Cl2 đ 2FeCl3 (4)
Cu + Cl2 đ CuCl2 (5)
Gọi số mol của Zn, Fe và Cu cú trong 18,5 gam X lần lượt là x, y, z và 0,15 mol X cú khối lượng gấp k lần 18,5 gam X. Ta cú:
 65x + 56y + 64z = 18,5 (I) 
 x + y = 0,2 (II) 
 k( x + y + z) = 0,15 
 (x + 1,5y + z) = 0,75
ị 0,5x - y +0,5 z = 0 (III)
Giải hệ (I), (II), (III) được 
 x = 0,1
 y = 0,1
 z = 0,1
mZn= 0,1.65 = 6,5 (g); mFe=0,1.56 =5,6 (g); 
mCu = 0,1.64 = 6,4 (g).
%m Zn = 35,14%; % mFe = 30,27%; %mCu=34,59%.
0,25
0,25
0,25
0,25
IV
(2 điểm)
1 (điểm)
1) Đặt số mol 
NaF = x mol, NaCl = y mol, NaBr = z mol, NaI = t mol 
ptpư: 
Tỏc dụng với Br2
 Br2 + NaI → NaBr + I2 (1)
 t t mol
ẵ B tỏc dụng với Clo 
 Cl2 + NaBr → NaCl + Br2 (2)
 (z + t)/2 (z + t)/2 mol
 ẵ B tỏc dụng với dd AgNO3 dư
 AgNO3 + NaBr → AgBr + NaNO3 (3)
 (z + t)/2 (z + t)/2 mol
 AgNO3 + NaCl → AgCl + NaNO3 (4)
 (y+z + t)/2 (y+z + t)/2 mol
0,25
Áp dụng phương phỏp tăng giảm khối lượng đối với phản ứng (1)
 → t = (75,15 - 65,75)/(127-80) = 0,2 mol
0,25
Áp dụng phương phỏp tăng giảm khối lượng đối với phản ứng (2)
→ (z + t)/2 = (32,875-21,75)/( 80-35,5) z = 0,3 mol
0,25
Theo (3), (4) ta cú 
(z + t).188 + (y+z + t).143,5 = 108,35 y = 0,1 mol
 mNaF = 75,15 - mNaCl - mNaBr- mNaI= 8,4 g.
 %mNaF = 8,4.100%/75,15 = 11,18%
0,25
2 (1 điểm)
Tớnh giỏ trị m:
nSO2 = 0,105 mol
Quy đổi hỗn hợp ban đầu thành x mol Fe và y mol O
Ta cú: 56x+ 16y =15,12 (1)
Tỏc dụng với H2SO4:
Bảo toàn e: 3x = 2y + 2.0,105 (2)
Từ (1) và (2) → 
Bảo toàn nguyờn tố Fe: 
 0,21 = n(FeCl2) + n(FeCl3)
 → 0,21 = 0,13 + n(FeCl3)
 → n(FeCl3) = 0,08
m = 0,08.162,5=13(g)
0,25
0,25
Tớnh khối lượng Fe cú trong hỗn hợp X:
Trong hỗn hợp X ta gọi: nFe = a mol
 nFe+2 = b mol
Theo đề bài cú: nFeCl2= 0,13 mol → a + b = 0,13 (1’)
Mặt khỏc, theo định luật bảo toàn electron: 3a + b = 0,21 mol (2’)
Giải hệ( 1’,2’) ta được: a= 0,04; b=0,09
Vậy: mFe = 0,04x56 = 2,24 gam
0,25
0,25
V
(2 điểm)
1( 1 điểm)
Gọi x, y, z lần lượt là số mol của Mg, Al, FeCO3 trong 1/2 hỗn hợp A. (đk: x,y,z >0).
P1: Mg + 2HCl → MgCl2 + H2 (1)
 2Al+6HCl → 2AlCl3 + 3H2 (2)
 FeCO3 + 2HCl → FeCl2 + CO2 + H2O (3)
 nhỗn hợp B = 0,225 mol.
0,25
P2: Mg + 2H2SO4(đ,n,dư) → MgSO4 + SO2 +2H2O (4)
2Al + 6H2SO4(đ,n,dư) → Al2(SO4)3 + 3SO2 + 6H2O (5)
2FeCO3 + 4H2SO4(đ,n,dư) → Fe2(SO4)3 + SO2 + 2CO2 + 4H2O(6)
nhh D = 0,275 mol.
0,25
Theo bài ra ta cú hệ: 
→ 
Trong 28,3 gam A: 
0,25
0,25
2 ( 1 điểm)
Số mol H2SO4 đó tham gia cỏc phản ứng ở phần 2 là: 0,45 mol
Cỏc chất cú trong dung dịch E bao gồm: H2SO4dư : 0,45 mol
 FeSO4 : 0,05 mol
 MgSO4 : 0,05 mol
 Al2(SO4)3: 0,025 mol
Khi thờm bột Fe vào dung dịch E cú khớ SO2 bay ra và vẫn cú chất rắn khụng tan nờn xảy ra cỏc phản ứng sau:
 2Fe + 6H2SO4(đ,n) → Fe2(SO4)3 + 3SO2 + 6H2O (7)
 Fe + Fe2(SO4)3 → 3FeSO4 (8)
Vậy số mol khớ thoỏt ra là: 0,225 mol → VSO2 = 5,04 lớt
Tổng số mol Fe tham gia phản ứng (7,8) là: 0,15 + 0,125 = 0,275 mol
Vậy: m= 0,275x56 + 11,2 = 26,6 gam
0,25
0,25
0.25
0,25
Chỳ ý: Học sinh cú thể làm theo cỏch khỏc, nếu đỳng và cú lập luận chặt chẽ vẫn cho điểm tối đa
---------------------HẾT-----------------------