Kỳ thi chọn học sinh giỏi lớp 10 năm học 2010 - 2011 đề thi môn: Hoá học

SỞ GD & ĐT VĨNH PHÚC
-----------------------
ĐỀ CHÍNH THỨC
KỲ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI LỚP 10 NĂM HỌC 2010-2011
ĐỀ THI MÔN: HOÁ HỌC
(Dành cho học sinh THPT chuyên)
(Thời gian làm bài: 180 phút, không kể thời gian giao đề)
Câu 1 (1,5 đ) . 
	1. Xác định các chất A, B, C, D, E, F, G và viết phương trình thực hiện chuyển hóa sau.
	A + B C 	C + HCl A + D + ...
	D + E F 	F + H2O G 
 G + A D + ...
Cho biết A là đơn chất được dùng để lưu hóa cao su: B và C là hai dạng muối tinh thể dùng để rửa ảnh; E là đơn chất có trong không khí; G là hợp chất của A.
	2. Viết phương trình phản ứng minh họa cho ứng dụng của C trong việc rửa ảnh.
Câu 2 (2,5 đ) . Nghiên cứu phản ứng: IO3- (aq) + 5I- (aq) + 6H+ (aq) 3I2 (aq) + 3H2O (l)
Về mặt động học người ta thu được kết quả sau đây ở 250C:
[I-] (M)
[IO3-] (M)
[H+] (M)
Tốc độ phản ứng Ms-1
0,010
0,10
0,010
0,60
0,040
0,10
0,010
2,40 
0,010
0,30
0,010
5,40
0,010
0,10
0,020
2,40
Tính hằng số tốc độ k và cho biết đơn vị của hằng số tốc độ là gì?
Phản ứng có thể diễn ra theo một bước được không?
Trong trường hợp nào có thể coi phản ứng trên là phản ứng bậc 1?
Khi thêm một chất xúc tác thích hợp vào hệ phản ứng ở 250C thì năng lượng hoạt động hóa phản ứng giảm 10 kJ/mol. Phản ứng nhanh lên bao nhiêu lần?
Nếu cột 4 không phải là tốc độ phản ứng mà là tốc độ tiêu thụ I- thì các kết quả thu được ở trên có còn đúng không? 
Câu 3 (1,0 đ). Có thể dùng dung dịch nước brom để phân biệt các khí sau đây: NH3, H2S, C2H4, SO2 đựng trong các bình riêng biệt được không? Nếu được hãy nêu hiện tượng quan sát, viết phương trình phản ứng để giải thích.
Câu 4 (2,0 đ). 
	1. Cho m gam Na kim loại vào dung dịch hỗn hợp A chứa x (mol) X(NO3)2 và y (mol) Y(NO3)3 (X, Y là các nguyên tố hóa học chưa biết, trong nguyên tử chỉ chứa tối đa 4 lớp electron) thu được dung dịch B chỉ chứa 3 muối và khí C (ngoài ra không còn chứa chất nào khác). Tính m theo x và y.
	2. Nhiệt phân chất rắn tinh thể không màu A ở 4500C thu được hỗn hợp B gồm 3 khí, làm lạnh nhanh hỗn hợp B tới 1500C thu được một chất lỏng và hỗn hợp khí C. Làm lạnh hỗn hợp C đến 300C rồi cho qua dung dịch kiềm dư, thì còn lại một khí D không màu không cháy nhưng duy trì sự cháy. Cho biết: d(B/H2) = 40,6 và d(C/H2) = 20,7. Thể tích khí B gấp 2,279 lần thể tích khí C và thể tích khí C gấp 4,188 lần thể tích khí D. Xác định công thức của A. (Biết các khí đều đo ở cùng điều kiện áp suất 1 atm).
Câu 5 (1,5 đ). 
	1. Trong số các phân tử và ion: CH2Br2, F - , CH2O, Ca2+, H3As, (C2 H5 )2O, phân tử và ion nào có thể tạo liên kết hidro với phân tử nước? Hãy giải thích và viết sơ đồ mô tả sự hình thành liên kết đó.
2. a) U238 tự phân rã liên tục thành một đồng vị bền của chì. Tổng cộng có 8 hạt a được phóng ra trong quá trình đó. Hãy giải thích và viết phương trình phản ứng chung của quá trình này.
	b) Uran có cấu hình electron [Rn]5f36d17s2. Nguyên tố này có bao nhiêu electron độc thân? Có thể có mức oxi hoá cao nhất là bao nhiêu?
Câu 6 (1,5 đ). Hòa tan m gam kim loại R trong dung dịch HCl dư thu được dung dịch A và 1,12 lít H2 (đktc). Xử lí A ở điều kiện thích hợp thu được 9,95 gam muối B duy nhất. Thêm từ từ KOH dư vào dung dịch A rồi lọc kết tủa đem nung ngoài không khí đến khối lượng không đổi thu được ( m + 1,2) gam chất rắn D. Đem hòa tan lượng D này trong dung dịch H2SO4 loãng, vừa đủ, được dung dịch E. Xử lí E ở điều kiện thích hợp thu được 14,05 gam muối G duy nhất. Xác định R, B và G.
.Hết
Họ và tên thí sinh:  Số báo danh: 
(Học sinh được phép sử dụng Bảng HTTH các nguyên tố hóa học.)
KỲ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI LỚP 10 NĂM HỌC 2010-2011
HƯỚNG DẪN CHẤM MÔN: HOÁ HỌC
(Dành cho học sinh THPT chuyên )
CÂU
NỘI DUNG
ĐIỂM
Câu1
(1,5đ)
1. A là đơn chất dùng để lưu hóa cao su nên A là lưu huỳnh.
Theo đề bài =>
A
B
C
D
E
F
G
Lưu huỳnh(S)
Na2SO3
Na2S2O3
SO2
O2
SO3
H2SO4
S + Na2SO3 Na2S2O3
(A) (B) (C)
Na2S2O3 + 2HCl S + SO2 + 2NaCl + H2O
(C) (A) (D)
2SO2 + O2 2SO3
 (D) (E) (F)
SO3 + H2O H2SO4
(F) (G)
S + 2H2SO4(đ) 3SO2 + 2H2O
(A ) (G) (D) 
2.Ptpư dùng để định hình và hiện hình của C trong rửa ảnh.
AgBr + 2 Na2S2O3 Na3[Ag(S2O3)2] + NaBr
 (Tan)
0,5
0,5
0,5
Câu2
(2,5đ)
1. Giả sử phản ứng có bậc: 
So sánh các kết quả ở TN1 và 2 ta tìm được: =1
So sánh các kết quả ở TN1 và 3 ta tìm được: =2 
So sánh các kết quả ở TN1 và 4 ta tìm được: = 2
à 
à k = 
2. Sự va chạm đồng thời của 1 ion IO3- , 5 ion I- và 6 ion H+ là không thể xảy ra à phản ứng không thể diễn ra theo 1 bước
3. Khi [IO3-] và [H+] rất lớn so với [I-] hoặc [IO3-] rất lớn còn [H+] cố định (phản ứng diễn ra trong dung dịch đệm) thì các nồng độ này là các hằng số hoặc coi như hằng số và ta có: V = k’ [I-] ; với k’ = k [IO3-]2[H+]2
Phản ứng là giả bậc 1.
4. 
 = 
Phản ứng nhanh gấp 56,6 lần
5. Tốc độ phản ứng chỉ bằng 1/5 tốc độ tiêu thụ I- nghĩa là bằng 0,12 ; 0,48; 1,08 ; 0,48 mol/L.s
Như vậy trong số các kết quả thu được ở trên chỉ có giá trị k thay đổi : k = 1,2.107 mol-4.l4. s-1
0,5
0,5
0,5
0,5
0,5
Câu3
1,0đ
Nhận biết các chất khí
Có thể dùng dd nước Br2 để nhận biết các khí đó, cụ thể:
-Với NH3: dd Br2 mất màu, có khí không màu không mùi thoát ra
2NH3 + 3Br2 N2 + 6HBr
Hoặc 8NH3 + 3Br2 N2 + 6NH4Br
-Với H2S: dd Br2 mất màu, có kết tủa màu vàng
H2S + Br2 2HBr + S
-Với C2H4: dd brom mất màu, tạo chất lỏng phân lớp
C2H4 + Br2 C2H4Br2
-Với SO2: dd brom mất màu, tạo dd trong suốt đồng nhất
 SO2 + Br2 + 2H2O 2HBr + H2SO4
0,5
0,5
Câu4
2,0đ
1. Tính m theo x, y
Na + H2O → NaOH + ½ H2
Trường hợp 1: Y tạo hợp chất lưỡng tính
Y(NO3)3 + 4 NaOH → Na[Y(OH)4] + 3 NaNO3
 y 4y
3 muối gồm: Na[Y(OH)4], NaNO3, X(NO3)2
 mNa = 23.4y = 92y
(X có thể là Ca, Ba và Y có thể là Al, Cr)
Trường hợp 2: X và Y đều tạo hợp chất lưỡng tính
Y(NO3)3 + 4 NaOH → Na[Y(OH)4] + 3 NaNO3
 y 4y
X(NO3)2 + 4 NaOH → Na2[X(OH)4] + 2 NaNO3
 x 4x
3 muối gồm: Na[Y(OH)4], NaNO3, Na2[X(OH)]4
 mNa = 23. (4x + 4y) = 92 (x + y)
(X có thể là Zn và Y có thể là Al, Cr)
2. Xác định chất A
Khí D không màu, không cháy, duy trì sự cháy => D là khí oxi.
Hỗn hợp khí C chứa oxi và khí X.
nC = 
Khối lượng mol trung bình của hỗn hợp C: MC = 41,4 g/mol
= 41,6 => MX = 46 g/mol => X là NO2.
Hỗn hợp B chứa oxi, NO2 và khí Y: 
Khối lượng mol trung bình của hỗn hợp B: MB= 81,2 g/mol
 => MY 201gam/mol => Y là thủy ngân (Hg).
Phương trình phản ưng: Hg(NO3)2 
0,5
0,5
0,5
0,5
Câu5
1,5đ
1/ Các vi hạt CH2Br2, Ca2+, H3As không có nguyên tử âm điện mạnh nên không thể tạo liên kết hidro với phân tử nước.
Các vi hạt F - , CH2O, (C2 H5 )2O có nguyên tố âm điện mạnh nên có thể tạo liên kết hidro với phân tử nước: 
2/ a) U238 tự phóng xạ tạo ra đồng vị bền 92Pbx cùng với ba loại hạt cơ bản: 2a 4, -1bo và ogo. Theo định luật bảo toàn khối lượng: x = 238 - 4 ´ 8 = 206. Vậy có 82Pb206.
Theo định luật bảo toàn điện tích :[ 92 – (82 + 2´ 8)] / (-1) = 6. Vậy có 6 hạt -1bo. 
 Do đó phương trình chung của qúa trình này là: 92U238 82Pb206 + 8 He + 6b.
 b) Cấu hình electron [Rn]5f36d17s2 có số electron ngoài được biểu diễn như sau: 
Vậy nguyên tố 92U238 có 4 e độc thân (chưa ghép đôi); mức (số) oxi hoá cao nhất 
là +6 và U[Rn]5f36d17s2 – 6 e U [Rn]+6 .
0,5
0,5
0,5
Câu6
1,5đ
Xác định R, B, G.
R + 2nHCl → RCln +n/2 H2↑
KOH + HCl → KCl + H2O
RCln+ nKOH → R(OH)n ↓+ n KCl
2R(OH)n +(m-n)/2 O2 R2Om+ nH2O
R2Om+ mH2SO4 → R2(SO4)m + m H2O
Gọi a là số mol của R :
Đề bài => ne (R cho để tạo RCln ) = 2.nH2 = 2. 0,05 = 0,1 mol = na
 ne(R cho để tạo R2Om) = 2.nO(trong oxit) = 2. 1,2/16 = 0,15 = ma 
→ R có sự thay đổi số oxi hoá : m>n
=>  ; số mol của R = a= 0,05(mol)
Nếu B là muối khan : RCl2=> mB = 0,05(R+71)=9,95=> R =128 (loại)
Vậy B là muối ngậm nước RCl2.bH2O : 0,05mol
=> 9,95 = 0,05 (R + 71 + 18b) (I)
Muối G có thể là muối ngậm nước: R2(SO4)3.a H2O 
Sơ đồ: 2R R2(SO4)3.a H2O : 0,025 mol 
=> 14,05 = 0,025(2R + 288 + 18a) (II)
Từ (I, II) =>
Lập bảng:R=56, b =4, a=9 là phù hợp 
Vậy R là Fe; B: FeCl2 . 4H2O; G : Fe2(SO4)3 . 9H2O
0,5
0,5
0,5
Ghi chú: Thí sinh làm cách khác đúng vẫn cho điểm tối đa.