Kỳ thi chọn đội tuyển học sinh giỏi lớp 10 THPT, năm học 2013 - 2014 môn thi: Hoá học thời gian làm bài: 180 phút

SỞ GIÁO DỤC & ĐÀO TẠO
MA TRẬN CHÍNH THỨC
KỲ THI CHỌN ĐỘI TUYỂN HỌC SINH GIỎI
LỚP 10 THPT, NĂM HỌC 2013 - 2014
MÔN THI: HOÁ HỌC
THỜI GIAN LÀM BÀI: 180 phút
(không kể thời gian giao đề)
- Ma trận này có hai trang –
Hình thức: Tự luận
Phần I: Cấu tạo nguyên tử (20%)
Xác định cấu hình electron nguyên tử hoặc ion đơn nguyên tử.
Bài toán về hạt (proton, nơtron, electron). Mối liên hệ giữa các loại hạt (về số lượng, trường lực hạt nhân, bài tập về hằng số chắn giữa các electron).
Bài tập áp dụng quy tắc Hund, nguyên lý Pau – li, nguyên lý vững bền. (biểu diễn ô lượng tử, bài tập về bốn số lượng tử).
Dựa vào cấu hình electron suy ra tính kim loại, phi kim, vị trí trong bảng tuần hoàn.
Bài toán về phóng xạ.
Phần II: Liên kết hoá học (10%)
Xác định các trạng thái lai hoá cơ bản (sp, sp2, sp3; sp3d; sp3d2).
Xét các bản chất liên kết, bản chất hoá học của liên kết. (góc liên kết, loại liên kết, hình học phân tử, tính chất hoá học từ tính chất liên kết, ).
Cấu hình electron của ion phân tử hoặc phân tử đơn giản của các hoặc tổ hợp của các nguyên tố chu kì 2. Từ đó suy ra một số bản chất của các chất, hoặc so sánh tính chất vật lý, hoá học giữa chúng.
Bài toán về tinh thể nguyên tử.
Thiết lập giản đồ năng lượng.
Phần III: Phản ứng oxi hoá – khử. (15%)
Xác định chất oxi hoá, chất khử; quá trình oxi hoá, quá trình khử; phản ứng oxi hoá – khử với các loại phản ứng khác.
Cân bằng phương trình oxi hoá – khử bằng phương pháp thăng bằng electron hoặc ion – electron.
Giải bài toán áp dụng đến phản ứng oxi hoá – khử, phương pháp bảo toàn electron.
Phần IV: Nhiệt – Động hoá học. (15%)
Dạng bài tập áp dụng định luật Hess tính năng lượng mạng lưới, năng lượng liên kết X – Y trong phân tử, H, G từ dữ kiện của một số chất hoặc một số phản ứng đơn giản.
Nội dung Lơ satơliê, áp dụng nguyên lý dịch chuyển cân bằng Lơ satơliê.
Tính hằng số cân bằng, mối liên hệ giữa Kp và G của phản ứng.
Các bài toán áp dụng Van’t Hoff, Arrhenius.
Chứng minh các cơ chế hoá học.
Bài toán về tốc độ phản ứng.
Phần V: Bảng Tuần Hoàn các nguyên tố hoá học (5%)
Xét tính biến đổi các tính chất của các nguyên tố theo nhóm hoặc theo chu kì.
Bài tập áp dụng công thức oxit cao nhất, công thức hiđroxit cao nhất, hợp chất với hiđro.
Phần VI: Halogen. (25%)
Bài toán áp dụng các tính chất hoá – lý của halogen, axit của halogen (axit halogenua hoặc axit có oxi), muối tương ứng.
Giải thích về tính biến đổi về tính chất của các axit halogenua hoặc axit có oxi của halogen.
Các phản ứng ứng với tính chất hoá học và điều chế các halogen hoặc hợp chất quan trọng của chúng.
Dạng toán về tinh thể ngậm nước của muối halogenua.
Dạng toán kết hợp các tính chất phản ứng của hợp chất chứa nguyên tố halogen (axit, muối) với các hợp chất tương ứng chứa nguyên tố nhóm oxi – lưu huỳnh.
Phần VII: Oxi – Lưu huỳnh. (10%)
Giải toán áp dụng tính chất của H2O2, H2S, SO2, SO3, S hoặc muối (hoặc axit) của các gốc axit S2-; SO; SO.
Nhận biết các hợp chất và đơn chất các nguyên tố, hợp chất chứa nguyên tố của nhóm oxi – lưu huỳnh.
---HẾT---
SỞ GIÁO DỤC & ĐÀO TẠO
ĐỀ THI CHÍNH THỨC
KỲ THI CHỌN ĐỘI TUYỂN HỌC SINH GIỎI
LỚP 10 THPT, NĂM HỌC 2013 – 2014
MÔN THI: HOÁ HỌC
THỜI GIAN LÀM BÀI: 180 phút
(không kể thời gian giao đề)
- Đề thi có hai trang – 
Bài 1: 2,0 điểm
Một hợp chất (A) được cấu tạo từ cation và anion . Trong phân tử MX2 có tổng số proton, nơtron, electron là 186 hạt, trong đó số hạt mang điện nhiều hơn số hạt không mang điện là 54 hạt. Số khối của M2+ lớn hơn số khối của là 21. Tổng số hạt trong cation M2+ nhiều hơn tổng số hạt trong anion là 27.
Xác định số proton, nơtron và tên nguyên tố của M và X. 
Hãy viết bốn số lượng tử ứng với electron cuối cùng của M và X.
Xác định vị trí của M và X trong bảng tuần hoàn.
Bài 2: 2,0 điểm
Một mẫu đá uranynit có tỉ lệ khối lượng ; cho chu kì bán huỷ của là 4,55921.103 năm. Hãy tính tuổi của mẫu đá đó.
Năng lượng ion hóa thứ nhất (I1 - kJ/mol) của các nguyên tố chu kỳ 2 có giá trị (không theo trật tự) 1402, 1314, 520, 899, 2081, 801, 1086, 1681. Gán các giá trị này cho các nguyên tố tương ứng. Giải thích.
Bài 3: 2,0 điểm
a. Hãy cho biết trạng thái lai hoá của nguyên tâm và dạng hình học của BrF5.
Theo thuyết MO hãy viết cấu hình electron của N2, suy ra từ tính của nó.
Tính năng lượng mạng lưới tinh thể BaCl2 từ 2 tổ hợp dữ kiện sau: (vẽ rõ sơ đồ)
Entanpi sinh của BaCl2 tinh thể: - 859,41 kJ/mol
Entanpi phân li của Cl2: 238,26 kJ/mol
Entanpi thăng hoa của Ba: 192,28 kJ/mol
Năng lượng ion hoá thứ nhất của Ba: 500,76 kJ/mol
Năng lượng ion hoá thứ hai của Ba: 961,40 kJ/mol
Ái lực electron của Cl : - 363,66 kJ/mol
Bài 4: 2,0 điểm
Cho phản ứng : 2SO2 (k) + O2 (k) ⇄ 2SO3 (k) rH = - 198 kJ
Để tăng hiệu suất quá trình tổng hợp SO3, người ta có thể sử dụng biện pháp nào liên quan đến áp suất, nhiệt độ và chất xúc tác ? Giải thích ? 
Cho 10,51 mol khí SO2 và 37,17 mol không khí (20% về thể tích là O2 còn lại là N2) có xúc tác là V2O5. Thực hiện phản ứng ở 427oC, 1 atm thì phản ứng đạt hiệu suất 98%. Tính hằng số cân bằng KC, KP của phản ứng ở 427oC.
Bài 5: 2,0 điểm.
Bổ túc và cân bằng các phản ứng sau bằng phương pháp ion – electron:
CrO + Br2 + OH CrO + 
FexOy + H2SO4 đ SO2 + 
Bài 6: 2,0 điểm
Một pin được thiết lập trên cơ sở điện cực Zn nhúng vào dung dịch Zn(NO3)2 0,1 M và điện cực Ag nhúng vào dung dịch AgNO3 0,1 M. Biết .
Hãy thiết lập sơ đồ pin theo quy ước và viết phương trình hoá học xảy ra khi pin hoạt động.
Tính sức điện động của pin và nồng độ các chất khi pin hết.
Bài 7: 2,0 điểm
Hoà tan 60,9 gam hỗn hợp hai muối bari của hai halogen vào nước rồi cho tác dụng vừa đủ với dung dịch K2SO4. Sau khi phản ứng hoàn toàn thu được 58,25 gam kết tủa trắng và dung dịch muối. Cô cạn dung dịch thu được hỗn hợp hai muối khan.
Xác định khối lượng hai muối khan.
Biết rằng halogen ở hai chu kì liên tiếp. Xác định hai halogen này và tính phần trăm khối lượng muối trong hỗn hợp đầu.
Bài 8: 2,0 điểm
Hòa tan hoàn toàn 9,06 gam một mẫu hợp kim Al-Mg (giả thiết không có tạp chất nào khác) bằng dung dịch H2SO4 đặc, thu được 12,22 lít khí SO2 (đo ở 136,5oC; 1,1 atm) và 0,64 gam chất rắn màu vàng. Xác định phần trăm khối lượng mỗi kim loại trong mẫu hợp kim trên. 
Viết các phản ứng xảy ra khi điện phân dung dịch gồm NaCl 0,5 M và Cu(NO3)2 2M.
Bài 9: 2,0 điểm
Dung dịch A chứa các ion: Na+; Cu2+; Ag+; Al3+; Mg2+. Cho dung dịch A tác dụng với HCl dư được kết tủa B và dung dịch C. Cho khí H2S sục qua dung dịch C thu được kết tủa D và dung dịch E. Thêm NH3 vào dung dịch E được kết tủa F và dung dịch G. Thêm (NH4)2CO3 vào dung dịch G thu được kết tủa H. Xác định các chất và viết phương trình ion của tất cả các phản ứng xảy ra.
Tại sao Na2O2 được dùng làm khí trong bình dưỡng khí của thợ lặn? Viết phương trình hoá học xảy ra (nếu có)
Bài 10: 2,0 điểm
Muối LiCl kết tinh theo mạng tinh thể lập phương tâm diện. Ô mạng cơ sở có độ dài mỗi cạnh là 0,514nm. Giả thiết ion Li+ nhỏ đến mức có thể xảy ra sự tiếp xúc anion – anion và ion Li+ được xếp khít vào khe giữa các ion Cl-. 
Tính độ dài bán kính của mỗi ion Li+, Cl- trong mạng tinh thể. 
Xác định khối lượng riêng của tinh thể LiCl. Biết Li = 6.94; Cl = 35,45
Hoà tan 63 gam Na2SO3 khan vào nước sau đó đun sôi dung dịch khoảng 2 giờ với một lượng dư bột lưu huỳnh. Lọc bỏ phần lưu huỳnh dư, từ dung dịch làm kết tinh tối đa 93 gam tinh thể Na2S2O3.5H2O. 
Tính hiệu suất điều chế Na2S2O3.
Hoà tan muối kết tinh vào nước lẫn với hồ tinh bột, sục I2 vào dung dịch đó tới dư. Nêu hiện tượng phản ứng có thể xảy ra và viết phương trình hoá học.
Khi hoà tan CH3COOH tới bão hoà vào nước. Viết các quá trình điện ly có thể xảy ra.
---HẾT---
Ghi chú: Thí sinh được sử dụng bảng hệ thống tuần hoàn các nguyên tố hoá học.
SỞ GIÁO DỤC & ĐÀO TẠO
ĐÁP ÁN ĐỀ CHÍNH THỨC
KỲ THI CHỌN ĐỘI TUYỂN HỌC SINH GIỎI
LỚP 10 THPT, NĂM HỌC 2013 – 2014
MÔN THI: HOÁ HỌC
(Đáp án này có 4 trang)
Bài 1: 2,0 điểm
Câu 1
1,0 điểm
CrO + Br2 + OH CrO + Br + H2O
2 x CrO + 4OH CrO + 2H2O + 3e
3 x Br2 + 2e 2Br 
2CrO + 8OH + 3Br2 2CrO+ 6Br + 4H2O
0,25 điểm
0,25 điểm
0,5 điểm
Câu 2
1,0 điểm
FexOy + H2SO4 đ SO2 + 
2 x FexOy + 2yH+ xFe3+ + yH2O + (3x – 2y)e
(3x – 2y) x SO + 4H+ + 2e SO2 + 2H2O
2FexOy + (3x – 2y)SO + (12x – 4y)H+ 
 2xFe3+ (3x – 2y)SO2 + (6x – 2y) H2O
0,25 điểm
0,25 điểm
0,5 điểm
Bài 2: 2,0 điểm
Câu 1
1,0 điểm
Đặt halogen X có X đvC và muối của nó là BaX2, số mol a
 Y Y BaY2 b
BaX2 + K2SO4 2KX + BaSO4 
 a a 2a a (mol)
BaY2 + K2SO4 2KY + BaSO4 
 b b 2b b (mol)
0,25 điểm
0,25 điểm
Từ 2 phương trình phản ứng ta có: n
Theo định luật bảo toàn khối lượng:
Với a + b = 0,25 
0,5 điểm
Câu 2
1,0 điểm
Số mol halogen tương ứng: 2a + 2b = 0,5
khối lượng mol trung bình của X, Y: 
Với X, Y là 2 halogen thuộc hai chu kì liên tiếp nên đó là Cl và Br (thoả mãn điều kiện 35,5 < 53,3 < 80)
Thay giá trị Cl và Br vào phương trình khối lượng:
0,25 điểm
0,25 điểm
0,25 điểm
0,25 điểm
Bài 3: 2,0 điểm
Câu 1
1,0 điểm
Trạng thái lai hoá của Br là sp3d2. 
BrF5 có công thức VSEPR là AX5E1 chóp vuông.
 N2 có tính nghịch từ.
0,25 điểm
0,25 điểm
0,25 điểm
0,25 điểm
Câu 2 
1,0 điểm
0,5 điểm
0,5 điểm
Bài 4: 2,0 điểm
Câu 1
1,0 điểm
Từ (1), (2), (3), (4) 	
M là Fe; X là Cl	
0,5 điểm
0,25 điểm
0,25 điểm
Câu 2
0,5 điểm
Fe(Z=26): 1s22s22p63s23p63d64s2
Fe2+(Z=26): 1s22s22p63s23p63d6 	
Cl(Z=17): 1s22s22p63s23p5
Cl-(Z=17): 1s22s22p63s23p6	
0,25 điểm
0,25 điểm
Câu 3
0,5 điểm
Fe: Chu kỳ 4 nhóm VIIIB	
Cl: chu kỳ 3 nhón VIIA
0,25 điểm
0,25 điểm
Bài 5: 2,0 điểm
Câu 1
0,75 điểm
Câu a: phương trình: PBr3 + 3H2O H3PO3 + 3HBr.
Câu b: Không dùng phương pháp sunfat điều chế HBr vì H2SO4 có tính oxi hoá mạnh nên có thể oxi hoá chất khử mạnh như ion Br (trong HBr) thành Br2:
2HBr + H2SO4 Br2 + SO2 + 2H2O
0,25 điểm
0,25 điểm
0,25 điểm
Câu 2
1,25 điểm
Câu a: H2Ox + NaCl NaClO + H2.
2H2O + CaCl2 Ca(OCl)2 + 2H2.
3H2O + KCl KClO3 + 3H2.
Câu b: 2CaOCl2 + H2O + CO2 CaCO3 + CaCl2 + 2HClO.
NaClO + H2O + CO2 NaHCO3 + HClO. 
0,75 điểm
0,5 điểm
Bài 6: 2,0 điểm
Câu 1
1,0 điểm
2KMnO4 K2MnO4 + MnO2 + O2.
2KMnO4 + 16HCl 2KCl + 2MnCl2 + 8H2O + 5Cl2.
2HCl + Fe FeCl2 + H2.
HCl + Na2SO3 NaCl + SO2 + H2O. (ngoài ra: H2 + Cl2 2HCl)
0,25 x 4 = 1,0 điểm
Câu 2
1,0 điểm
Số mol (phóng xạ) = số mol = 
 mU (ban đầu) = 1 + .298 = 1,0523 (g)
 (năm)
0,25 điểm
0,25 điểm
0,5 điểm
Bài 7: 2,0 điểm
S + Mg ® MgS 	 (1)
MgS + 2HCl ® MgCl2 + H2S	 	 (2)
Mg + 2HCl ® MgCl2 + H2 	 (3) 
0,25 điểm
0,25 điểm
 khí B: H2S; H2: Mg có dư sau phản ứng (1)
Đặt , ta có 
Từ (1), (2), (3) ta có:50%; 50%
0,25 điểm
0,25 điểm
2H2S + 3O2 ® 2SO2 + 2H2O 	2H2 + O2 ® 2H2O
0,1 	 0,1 	 0,1	0,033 	 0,033
SO2 + H2O2 ®	H2SO4
0,1 	0,147
0	0,047 	0,1	
0,5 điểm
m(dung dịch) = gam
C%(H2SO4) = 9%; C%(H2O2) = 1,47%
0,25 điểm
0,25 điểm
Bài 8: 2,0 điểm
Câu 1
1,5 điểm
Gọi x, y lần lượt là số mol các kim loại Mg và Al.
; Chất rắn: S, 
	Viết các bán phản ứng: 
0,25 điểm
0,5 điểm
0,25 điểm
Ta có : 
Þ và 
0,25 điểm
0,25 điểm
Câu 2
0,5 điểm
n = và , Þ 
0,5 điểm
Bài 9: 2,0 điểm
Câu 1
0,75 điểm
 	 A: 3p4 Þ A là S	 B: 2p5 Þ B là F	C: 2p4 Þ C là O
0,25 x 3 =
0,75 điểm
Câu 2
1,25 điểm
Giá trị năng lượng ion hóa tương ứng với các nguyên tố:
IA
IIA
IIIA
IVA
VA
VIA
VIIA
VIIIA
Li
Be
B
C
N
O
F
Ne
2s1
2s2
2p1
2p2
2p3
2p4
2p5
2p6
I1 (kJ/mol)
520
899
801
1086
1402
1314
1681
2081
Nhìn chung từ trái qua phải trong một chu kỳ năng lượng ion hóa I1 tăng dần, phù hợp với sự biến thiên nhỏ dần của bán kính nguyên tử. 
Có hai biến thiên bất thường xảy ra ở đây là:
- Từ IIA qua IIIA, năng lượng I1 giảm do có sự chuyển từ cấu hình bền ns2 qua cấu hình kém bền hơn ns2np1 (electron p chịu ảnh hưởng chắn của các electron s nên liên kết với hạt nhân kém bền chặt hơn).
- Từ VA qua VIA, năng lượng I1 giảm do có sự chuyển từ cấu hình bền ns2np3 qua cấu hình kém bền hơn ns2np4 (trong p3 chỉ có các electron độc thân, p4 có một cặp ghép đôi, xuất hiện lực đẩy giữa các electron).
0,25 điểm
0,25 điểm
0,25 điểm
0,25 điểm
0,25 điểm
Bài 10: 2,0 điểm
Câu 1
0,75 điểm
 - Giảm nhiệt độ của hệ phản ứng (khoảng 500oC là thích hợp: nếu giảm  thấp quá thì tốc độ phản ứng chậm).
 - Tăng áp suất (bằng cách thổi liên tục SO2 và không khí được nén ở áp suất cao vào lò phản ứng).
 - Xúc tác không ảnh hưởng đến sự chuyển dời cân bằng, nhưng giúp phản ứng nhanh đạt đến trạng thái cân bằng hơn.
0,25 điểm
0,25 điểm
0,25 điểm
Câu 2
1,25 điểm
	2SO2 (k) + O2 ⇄ 2SO3 (k) rH = - 198 kJ
   Co 10,51 (mol) 7,434 (mol) 0
   C 10,3 (mol) 5,15 (mol) 10,3 (mol)
   [C] 0,21 (mol) 2,284 (mol) 10,3 (mol)
Tổng số mol hỗn hợp ở cân bằng: 
Pi = xi.P = xi.1 = xi; và và 
(R = 0,082, T = 427 + 273 = 7000K, rn = -1)
và 
0,5 điểm
0,25 điểm
0,25 điểm
0,25 điểm
---Hết---
Ghi chú
Giám khảo chấm bài cẩn thận.