Đề thi học sinh giỏi cấp trường Hoá học - Khối 10

SỞ GD&ĐT KON TUM KỲ THI HỌC SINH GIỎI CẤP TRƯỜNG 
 HOÁ HỌC - KHỐI 10
 Thời gian: 180 phút (không kể thời gian giao đề)
Câu 1. Hãy trình bày và giải thích các hiện tượng xảy ra trong các thí nghiệm sau đối với dung dịch Na2S (dung dịch X).
Cho dung dịch HCl dư vào dung dịch X và đun nóng.
Thêm vài giọt dung dịch CuCl2 vào dung dịch X.
Thêm vài giọt dung dịch X vào dung dịch AlCl3.
Thêm vài giọt dung dịch X vào dung dịch hỗn hợp KMnO4 và H2SO4.
Câu 2. a. Giải thích tại sao khi cho H2SO4 đặc nóng tác dụng với kim loại (ví dụ Mg) lại cho sản phẩm khử chủ yếu là SO2.
	b. Sục khí Cl2 vào H2O thu được dung dịch nước Clo có chứa HCl và HClO. Làm thế nào để tách HClO ra khỏi dung dịch đó. 
 c. Ion I- trong dung dịch KI bị oxi hoá thành I2 bởi FeCl3, O3, H2SO4 đặc, Br2, IO3-(trong môi trường axit). Viết các phản ứng xảy ra.
Câu 3. X, Y là 2 phi kim. Trong nguyên tử của X và Y có số hạt mang điện nhiều hơn số hạt không mang điện lần lượt là 14 và 16. Hợp chất XYn có các đặc điểm sau: X chiếm 15,0486% về khối lượng, tổng số proton là 100, tổng số nơtron là 106.
Hãy xác định số khối và tên của X và Y.
Cho biết kiểu lai hoá của nguyên tử X trong hợp chất và biểu diễn cấu tạo của XYn.
Câu 4. Hoà tan hoàn toàn 2,56 gam một kim loại M trong dung dịch H2SO4 đậm đặc, nóng, dư thu được V lít khí SO2 (đktc). Lượng SO2 trên tác dụng vừa đủ với 200 ml dung dịch NaOH 0,3M. Cô cạn dung dịch sau phản ứng thu được 4,6 gam muối.
Viết phương trình hoá học.
Tính V.
Xác định tên kim loại M.
Câu 5. Dưới tác dụng của nhiệt PCl5 bị phân tích theo cân bằng sau: 
 PCl5(k) PCl3(k) + Cl2 (k)
Nếu cho 0,55 mol PCl5(k) vào bình kín có dung tích 12 lít và đốt nóng đến 2500C, ở trạng thái cân bằng thu được 0,33 mol Cl2. Hãy xác định KC, KP của phản ứng.
Ở 2730C, áp suất 1 atm hỗn hợp cân bằng có khối lượng 2,502 gam. Hãy xác định , KC và KP của phản ứng..
Câu 6. Tính pH của dung dịch thu được trộn 10 ml dung dịch CH3COOH (pH = 3,5) với 10 ml dung dịch Ba(OH)2 (pH = 11,5). Biết CH3COOH có Ka = 10-4,76.
------------------- Hết ------------------
Học sinh được sử dụng bảng tuần hoàn các nguyên tố hoá học và máy tính bỏ túi theo quy định của Bộ GD&ĐT.
SỞ GD&ĐT KON TUM KỲ THI HỌC SINH GIỎI CẤP TRƯỜNG 
 ĐÁP ÁN MÔN HOÁ HỌC - KHỐI 10
Câu 1.
Cho HCl vào dd X có mùi trứng thối thoát ra.
Thêm vài giọt CuCl2 vào thấy xuất hiện kết tủa đen.
Thêm X vào dd AlCl3 thấy xuất hiện kết tủa keo trắng và khí có mùi trứng thối thoát ra.
2AlCl3 + 3Na2S + 6H2O → 2Al(OH)3 + 3H2S + 6NaCl
Thêm X vào dd hỗn hợp KMnO4 và H2SO4 thấy màu tím nhạt dần.
5Na2S + 8KMnO4 + 12 H2SO4 → Na2SO4 + 8MnSO4 4K2SO4 + 12H2O
Câu 2. 
a. Khi cho kim loại tác dụng với dd H2SO4 đặc nóng có thể sinh ra các sản phẩm khử: H2S, S, SO2. Nhưng do H2SO4 đặc nóng có tính oxy hoá mạnh nên sẽ oxy hoá S, H2S thành SO2.
Mg + H2SO4 đnóng → MgSO4 + H2S + H2O
Mg + H2SO4 đnóng → MgSO4 + S + H2O
Mg + H2SO4 đnóng → MgSO4 + SO2 + H2O
S + H2SO4 đnóng → SO2 + H2O
H2S + H2SO4 đnóng → SO2 + H2O
b. Cho CaCO3 vào dung dịch chứa hỗn hợp HCl và HClO thì chr có HCl phản ứng.
CaCO3 + 2HCl → CaCl2 + CO2 + H2O.
DD còn lại chứa: HClO, Ca2+, Cl-.
Chưng cất hỗn hợp trên, HClO bị phân huỷ theo sơ đồ:
 HClO → Cl2O + H2O
Hoà tan Cl2O trong nước thu được HClO.
Cl2O + H2O → HClO
c. 2KI + 2FeCl3 → 2KCl + 2FeCl2 + I2
2KI + O3 + H2O → 2KOH + I2 + O2
2KI + 2H2SO4 đặc → K2SO4 + SO2 + I2 + H2O
2KI + Br2 → 2KBr + I2
10KI + 4IO3- + 24H+ → 12K+ + 12H2O + 7I2
Câu 3. 
Trong hợp chất XYn có: PX + nPY = 100 (1)
 NX + nNY = 106 (2)
và (2) → PX + NX + n(PY + NY) = 206.
Hay: AX + nAY = 206 (3)
Mặt khác (4)
Từ (3) và (4) ta được: AX = 31 (5)
Trong nguyên tử X có: 2Px – NX = 14 (6)
Từ (5) và (6) ta được: PX = 15; NX = 16. 
Vậy X là nguyên tố Phốt pho.
Thay PX và NX vào (1) và (2) ta được: n(PY + NY) = 5 (7)
Trong nguyên tử Y có: 2PY – NY = 16 Suy ra: NY = 2PY – 16 (8)
Từ (7) và (8) suy ra: 
n
1
2
3
4
5
PY
21
18,5
17,67
17,25
17
Kết luận
loại
loại
loại
loại
chọn
Suy ra: PY = 17, AY = 35.
Vậy Y là nguyên tố Clo
Công thức phân tử của XYn là PCl5.
P ở trạng thái lai hoá sp3d.
Dạng hình học: lưỡng tháp tam giác.
Câu 4. 
a. PTHH 2M + 2nH2SO4 à R2(SO4)n + nSO2 + nH2O (1)
 SO2 + NaOH à NaHSO3 (2)
 SO2 + 2NaOH à Na2SO3 + H2O (3) 
b. Số mol NaOH ban đầu: 0,2x0,3 = 0,06 mol
* Trường hợp 1. Phản ứng giữa SO2 và NaOH chỉ thu được muối axit.
 (2) Suy ra: Số mol NaHSO3 = 0,06 mol.
Suy ra: Khối lượng muối thu được là: 104x0,06 = 5,04 gam > 4,6 gam (loại)
* Trường hợp 2. Phản ứng giữa SO2 và NaOH chỉ thu được muối trung hoà.
 (3) Suy ra:Số mol Na2SO3 = 0,03 mol.
Suy ra: Khối lượng muối thu được là: 126x0,03 = 3,78 gam < 4,6 gam (loại)
* Trường hợp 3. Phản ứng giữa SO2 và NaOH tạo ra muối axit và muối trung hoà.
Gọi a, b lần lượt là số mol của NaHSO3 và Na2SO3 thu được.
Từ (2) và (3) ta được: a + 2b = 0,06 (4)
Khối lượng muối: 104a + 126b = 4,6 (5)
Giải hệ pt (4) và (5) ta được: a = b = 0,02 mol.
Vậy số mol SO2 thu được là: 0,02 mol
 Suy ra:V = 0,896 lít
Từ (1) ta có số mol của M là: 0,08/n mol
Suy ra:MR = 32n
Biện luận và chọn giá trị n = 2 Suy ra: MR = 64 (Cu).
Câu 5. 
a. PCl5(k) PCl3(k) + Cl2 (k)
Bđ 0,55
Pli 0,33 0,33 0,33
Cb 0,22 0,33 0,33
Suy ra: KC = 0,413
KP = KC(RT)n = 0,413.0,082.523 = 1,77
Gọi x và y lần lượt là số mol của PCl5 và PCl3, Cl2 trong 1 lít hỗn hợp lúc cân bằng.
Suy ra: Tổng số mol lúc cân bằng: (x + 2y)
Ápdụng công thức: n = PV/RT Suy ra: (x + 2y) = 0,02231 (1)
Áp dụng định luật bảo toàn khối lượng:
Khối lượng PCl5 trước pư = khối lượng hỗn hợp sau pư
Hay: (x + y)208,5 = 2,502
Suy ra: x + y = 0,012 (2)
Giải hệ pt (1) và (2) ta được: x = 0,0017 (mol)
 Y = 0,0103 (mol)
Vậy KC = 0,0624
 KP = 0,0624.0,082.546 = 2,8. 
Câu 6.
* DD CH3COOH có pH = 3,5 nên [H+] = 10-3,5.
 Bđ C
 Cân bằng C – 10-3,5	 10-3,5 10-3,5
Thay vào biểu thức tính Ka ta được: C = 6,07.10-3(M)
 * DD Ba(OH)2 có pH = 11,5 nên [H+] = 10-11,5 suy ra [OH-] = 10-2,5 
 * DD sau khi trộn có:
Ptpư: CH3COOH + OH- → CH3COO- + H2O
Ban đầu: 3,05.10-3 1,58.10-3
P ư 1,58.10-3 1,58.10-3 1,58.10-3
Sau pư 1,455.10-3 1,58.10-3 1,58.10-3
Sau đó:
 CH3COOH H+ → CH3COO- Ka
Ban đầu: 1,455.10-3 1,58.10-3 
Phân li x	x	 x
Cân bằng 1,455.10-3 -x 1,58.10-3 + x 1,58.10-3 + x
Ta có: 
Giải ra: x = 1,565.10-5
Vậy: pH = 4,8.