Kỳ thi chọn học sinh giỏi lớp 10 năm học 2010 – 2011 đề thi môn: Hóa học dành cho học sinh THPT không chuyên

SỞ GD & ĐT VĨNH PHÚC
---------------------------
ĐỀ CHÍNH THỨC
KỲ THI CHỌN HSG LỚP 10 NĂM HỌC 2010 – 2011
ĐỀ THI MÔN: HÓA HỌC
Dành cho học sinh THPT không Chuyên
Thời gian làm bài 180 phút không kể thời gian giao đề
Câu 1: (1,5 điểm)
Hoàn thành các phản ứng hóa học sau:
a. SO2 + KMnO4 + H2O →
b. Fe3O4 + H2SO4 đặc, nóng→
c. Fe3O4 + H2SO4 loãng →
d. FeO + HNO3 → Fe(NO3)3 + NxOy + H2O
e. FeS2 + H2SO4 đặc, nóng →
f. CO2 + H2O + CaOCl2 →
Câu 2: (1 điểm)
Đốt cháy hoàn toàn muối sunfua của một kim loại có công thức MS trong khí O2 dư thu được oxit kim loại. Hoà tan oxit này vào một lượng vừa đủ dung dịch H2SO4 loãng 29,4% thu được dung dịch muối sunfat nồng độ 34,483%. Tìm công thức của MS?
Câu 3: (2 điểm)
	Cho m gam hỗn hợp NaBr, NaI phản ứng với axit H2SO4 đặc, nóng thu được hỗn hợp khí A (gồm 2 khí). Ở điều kiện thích hợp, các chất trong hỗn hợp A phản ứng đủ với nhau tạo ra chất rắn màu vàng và một chất lỏng không làm đổi màu quỳ tím. Cho Na lấy dư vào chất lỏng được dung dịch B. Dung dịch B hấp thụ vừa đủ với 2,24 lít CO2 tạo 9,5 gam muối. Tìm m?
Câu 4: (2 điểm)
1. Dùng phương pháp sunfat điều chế được những chất nào trong số các chất sau đây: HF, HCl, HBr, HI? Giải thích? Viết các phương trình phản ứng và ghi rõ điều kiện của phản ứng (nếu có)?
	2. Ion nào trong số các ion sau đây có bán kính nhỏ nhất? Giải thích?
	Li+, Na+, K+, Be2+, Mg2+
Câu 5: (2 điểm)
1. Tính bán kính nguyên tử gần đúng của Ca ở 200C, biết tại nhiệt độ đó khối lượng riêng của Ca bằng 1,55 g/cm3. Giả thiết trong tinh thể các nguyên tử Ca dạng hình cầu, có độ đặc khít là 74% (cho Ca = 40,08).
2. Có 3 bình mất nhãn, mỗi bình chứa 1 dung dịch hỗn hợp sau: Na2CO3 và K2SO4; NaHCO3 và K2CO3; NaHCO3 và K2SO4. Trình bày phương pháp hóa học để nhận biết 3 bình này mà chỉ được dùng thêm dung dịch HCl và dung dịch Ba(NO3)2 làm thuốc thử.
Câu 6: (1,5 điểm)
Cho 20,4 gam hỗn hợp X gồm Zn, Fe, Al tác dụng với dung dịch HCl dư thu được 10,08 lít H2 ở đktc. Mặt khác cho 0,2 mol hỗn hợp X tác dụng vừa đủ với 6,16 lít Cl2 ở đktc. Xác định khối lượng mỗi kim loại trong 20,4 gam hỗn hợp X?
Họ và tên: ..; SBD: 
Cán bộ coi thi không giải thích gì thêmHƯỚNG DẪN CHẤM ĐỀ THI HSG 10 KHÔNG CHUYÊN
CÂU
NỘI DUNG
ĐIỂM
1
a. 5SO2 + 2KMnO4 + 2H2O → K2SO4 + 2MnSO4 + 2H2SO4
b. 2Fe3O4 + 10H2SO4 đặc, nóng→ 3Fe2(SO4)3 + SO2 + 5H2O
c. Fe3O4 + 4H2SO4 loãng → Fe2(SO4)3 + FeSO4 + 4H2O
d. ( 5x-2y)FeO + ( 16x-6y)HNO3 → ( 5x-2y)Fe(NO3)3 + NxOy + ( 8x-3y)H2O
e. 2FeS2 + 14H2SO4 đặc, nóng → Fe2(SO4)3 + 15SO2 +14 H2O
f. CO2 + H2O + 2CaOCl2 → CaCO3 + CaCl2 + 2HClO
Mỗi pt 0,25 đ 
6*0,25 =1,5đ
2
- Chọn 100 gam dd H2SO4 29,4% ) => khối lượng H2SO4 = 29,4 gam hay 0,3 mol
- Gọi công thức của oxit kim loại sản phẩm là M2On
- Phản ứng: 
M2On + nH2SO4 ® M2 (SO4)n + nH2O
 0,3 mol
=> Số mol M2On = số mol M2 (SO4)n = 0,3/n (mol)
=> 
=> M = 18,67n
=> M= 56 hay MS là FeS 
0,25
0,25
0,25
0,25
3
- Các chất trong hỗn hợp A phản ứng vừa đủ với nhau tạo ra chất rắn màu vàng và một chất lỏng không làm đổi màu quỳ tím => hh A chứa 2 khí là SO2 ; 2H2S 
=> Phương trình phản ứng: SO2 + 2H2S ® 3S + 2H2O
=> chất rắn không làm đổi màu quì tím là H2O
- Phản ứng: 2Na + 2H2O ® 2NaOH + H2 
=> dd B là NaOH
+ Nếu CO2 tạo muối NaHCO3 thì số mol NaHCO3 là 0,1 mol hay 8,4 gam
+ Nếu CO2 tạo muối Na2CO3 thì số mol Na2CO3 là 0,1 mol hay 10,6 gam
Ta thấy khối lượng 9,5 gam => khi hấp thu CO2 vào dung dịch NaOH thu được 2 muối và nhận thấy 9,5 =
=> số mol muối NaHCO3 = số mol Na2CO3 = 0,05 mol
=> số mol NaOH = 0,05 + 0,05. 2 = 0,15 mol 
=> số mol H2O = 0,15 mol
=> số mol SO2 = 0,075 mol và số mol H2S là 0,15 mol
- Phản ứng: 2NaBr + 2H2SO4 đặc, nóng ® Na2SO4 + SO2 + Br2 + 2H2O
8NaI + 5H2SO4 đặc, nóng ® 4Na2SO4 + H2S + 4I2 + 4H2O
Số mol NaBr là 0,075 . 2 = 0,15 mol
Số mol NaI là 0,015 . 8 = 1,2 mol
m = 0,15 . 103 + 1,2 . 150 = 195,45 gam
0,5
0,5
0,5
0,5
4
 1. Phương pháp sunfat là cho muối halozen kim loại tác dụng với axit sunfuric đặc, nóng để điều chế hidrohalozenua dựa vào tính dễ bay hơi của hidrohalozenua
- Phương pháp này chỉ áp dụng được điều chế HF, HCl không điều chế được HBr, HI vì axit H2SO4 đặc nóng lã chất oxi hóa mạnh còn HBr và HI trong dung dịch là những chất khử mạnh. Do đó áp dụng phương pháp sunfat không thu được HBr và HI mà thu được Br2 và I2.
- Các phương trình phản ứng: 
CaF2 + H2SO4 đặc 2HF + CaSO4
NaCl + H2SO4 đặc HCl + NaHSO4
NaBr + H2SO4 đặc HBr + NaHSO4
2HBr + H2SO4 đặc SO2 + 2H2O +Br2
NaI + H2SO4 đặc HI + NaHSO4
6HI + H2SO4 đặc H2S + 4H2O + 4I2
2. Hạt nào có số lớp lớp hơn thì bán kính hạt lớp hơn.
Hạt nào cùng số lớp electron, điện tích hạt nhân lớn hơn thì bán kính hạt nhỏ hơn.
Theo quy luật biến đổi tuần hoàn bán kính nguyên tử các nguyên tố trong bảng tuần hoàn thì Be2+ có bán kính ion nhỏ nhất.
0,25
0,5
0,5
0,5
0,25
5
a. Thể tích của 1 mol Ca = 
1 mol Ca chứa 6,02.1023 nguyên tử Ca
Theo độ đặc khít, thể tích của 1 nguyên tử Ca = 
Từ V = 
b. Cho Ba(NO3)2 dư vào cả ba ống nghiệm, cả ba đều tạo kết tủa:
Na2CO3 + Ba(NO3)2 BaCO3+ 2NaNO3
K2SO4 + + Ba(NO3)2 BaSO4+ 2KNO3
K2CO3 + Ba(NO3)2 BaCO3+ 2KNO3
Lọc kết tủa, lấy kết tủa cho tác dụng với dung dịch HCl dư, chỉ xảy ra phản ứng:
BaCO3 + 2HCl BaCl2 + CO2 + H2O
Nếu:
- Ống có khí bay ra và kết tủa tan hoàn toàn: ống chứa hỗn hợp Na2CO3 và K2CO3.
- Ống có khí bay ra và kết tủa tan không hoàn toàn: ống chứa hỗn hợp Na2CO3 và K2SO4
- Ống không có khí bay ra và kết tủa không tan: ống chứa hỗn hợp NaHCO3 và K2SO4
0,5
0,5
0,5
0,5
6
Đặt x, y, z lần lượt là số mol Fe, Zn, Al trong 20,4 g hỗn hợp X
Theo đầu bài 56x + 65y + 27z = 20,4 (I)
Fe + 2HCl FeCl2 + H2 (1)
Zn + 2HCl ZnCl2 + H2 (2)
2Al + 6HCl 2AlCl3 + 3H2 (3)
Từ 1, 2, 3 và đầu bài 
 (II)
Trong 0,2 mol hỗn hợp X số mol Fe, Zn, Al lần lượt là kx, ky, kz
kx + ky + kz = 0,2 (III)
2Fe + 3Cl2 2FeCl3 (4)
Zn + Cl2 ZnCl2 (5)
2Al + 3Cl2 2AlCl3 (6)
 (IV)
Từ I, II, III, IV 
X = 0,2 mol mFe = 11,2 gam
Y = 0,1 mol mZn = 6,5 gam
Z = 0,1 mol mAl = 2,7 gam
0,5
0,5
0,25
0,25