Kỳ thi chọn học sinh giỏi lớp 10 THPT năm học 2013 - 2014 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 THPT NĂM HỌC 2013-2014
ĐỀ THI MễN: HểA HỌC
(Dành cho học sinh THPT khụng chuyờn) 
Thời gian làm bài: 180 phỳt, khụng kể thời gian phỏt đề
	Cho biết nguyờn tử khối của cỏc nguyờn tố : H = 1; C = 12; N = 14; O = 16; Na = 23; Mg = 24; Al = 27; S = 32; Cl = 35,5; P = 31; Ca = 40; Cr = 52, Fe = 56; Cu = 64; Zn = 65; Br = 80; Ag=108; I = 127; Ba = 137.
Cõu 1:
1. Hoàn thành và cõn bằng cỏc phản ứng oxi húa – khử sau bằng phương phỏp thăng bằng electron:
	a) SO2 + H2O + KMnO4 →
	b) FeS + H2SO4 đặc, núng →
	c) ZnS + HNO3 → Zn(NO3)2 + H2SO4 + NxOy↑ + ....
	d) FeSO4 + KMnO4 + KHSO4 → Fe2(SO4)3 + K2SO4 + .... + ....
2. Cho m gam hỗn hợp X gồm CuSO4 và Fe2(SO4)3 vào nước thu được dung dịch A. Chia A thành 2 phần bằng nhau. Sục khớ H2S dư vào phần 1 được 2,56 gam kết tủa. Nhỏ dung dịch K2S dư vào phần 2 được 6,08 gam kết tủa. Tớnh m.
Cõu 2:
1. X và Y là cỏc nguyờn tố thuộc phõn nhúm chớnh, đều tạo hợp chất với hiđro cú dạng RH (R là kớ hiệu của nguyờn tố X hoặc Y). Gọi A và B lần lượt là hiđroxit ứng với húa trị cao nhất của X và Y. Trong B, Y chiếm 35,323% khối lượng. Trung hũa hoàn toàn 50 gam dung dịch A 16,8 % cần 150 ml dung dịch B 1M. Xỏc định cỏc nguyờn tố X và Y.
2. Để hoà tan hoàn toàn a mol một kim loại cần một lượng vừa đủ a mol H2SO4, sau phản ứng thu được 31,2 gam muối sunfat và khớ X (sản phẩm khử duy nhất). Toàn bộ lượng khớ X này làm mất màu vừa đủ 500 ml dung dịch Br2 0,2M. Xỏc định tờn kim loại.
Cõu 3:
1. Đốt chỏy hoàn toàn 6,48 gam hỗn hợp chất rắn X gồm: Cu; CuS; FeS; FeS2; FeCu2S2; S thỡ cần 2,52 lớt O2 và thấy thoỏt ra 1,568 lớt SO2. Mặt khỏc cho 6,48 gam X tỏc dụng với dung dịch HNO3 đặc núng dư thu được V lớt NO2 (là sản phẩm khử duy nhất) và dung dịch A. Cho dung dịch A tỏc dụng với dung dịch Ba(OH)2 dư thu được m gam kết tủa. Biết thể tớch cỏc khớ đều đo ở điều kiện tiờu chuẩn. Tớnh V và m.
2. Hoàn thành cỏc phương trỡnh phản ứng theo sơ đồ:
 (1) (X) + HCl đ (X1) + (X2) + H2O	(5) (X2) + Ba(OH)2 đ (X7)
 (2) (X1) + NaOH đ (X3)¯ + (X4) 	(6) (X7) + NaOH đ (X8)¯ + (X9) + 
 (3) (X1) + Cl2 đ (X5)	 (7) (X8) + HCl đ (X2) + + 
 (4) (X3) + H2O + O2 đ (X6)¯	 (8) (X5) + (X9) + H2O đ (X4) +  +  
Cõu 4:
1. Cho cỏc dung dịch riờng biệt mất nhón sau: Na2SO4, AlCl3, FeSO4, NaHSO4. Chỉ dựng dung dịch K2S để nhận biết cỏc dung dịch trờn ngay ở lần thử đầu tiờn. Viết cỏc phương trỡnh hoỏ học minh hoạ.
2. Cho 93,4 gam hỗn hợp A gồm 3 muối MgCl2, NaBr, KI tỏc dụng với 700 ml dung dịch AgNO3 2M thu được dung dịch D và kết tủa B. Lọc kết tủa B, cho 22,4 gam bột Fe vào dung dịch D thu được chất rắn F và dung dịch E. Cho F vào dung dịch HCl dư tạo ra 4,48 lớt H2 (đktc). Cho dung dịch NaOH dư vào dung dịch E thu được kết tủa, nung kết tủa trong khụng khớ đến khối lượng khụng đổi thu được 24 gam chất rắn. (Cho cỏc phản ứng xảy ra hoàn toàn)
a) Tớnh khối lượng kết tủa B.
b) Hũa tan 93,4 gam hỗn hợp A trờn vào nước tạo ra dung dịch X. Dẫn V lớt Cl2 vào dung dịch X, cụ cạn dung dịch sau phản ứng thu được 66,2 gam muối. Tớnh V (đktc)?
Cõu 5:
1. Trỡnh bày phương phỏp húa học loại bỏ: 
	a) HCl lẫn trong hỗn hợp CO2 và HCl.
	b) HCl lẫn trong hỗn hợp H2S và HCl.
	c) H2S lẫn trong hỗn hợp HCl và H2S.
2. Chia 78,4 gam hỗn hợp X gồm FeO, Fe2O3 thành hai phần bằng nhau. Phần thứ nhất tỏc dụng hết với dung dịch HCl dư, thu được 77,7 gam muối khan. Phần thứ hai tỏc dụng vừa hết với 500 ml dung dịch Y gồm hỗn hợp HCl, H2SO4 loóng, thu được 83,95 gam muối khan.
a) Xỏc định % khối lượng của mỗi chất trong X.
b) Tớnh nồng độ mol/lớt của dung dịch Y.
-------------Hết-----------
Thớ sinh khụng được sử dụng tài liệu. Cỏn bộ coi thi khụng giải thớch gỡ thờm.
Họ và tờn thớ sinh:.......; Số bỏo danh
SỞ GD&ĐT VĨNH PHÚC
(HD chấm cú 04 trang)
KỲ THI CHỌN HSG LỚP 10 THPT NĂM HỌC 2013-2014
HƯỚNG DẪN CHẤM MễN: HểA HỌC
(Dành cho học sinh THPT khụng chuyờn) 
Cõu
Hướng dẫn chấm
Điểm
Cõu 1
a) 5SO2 + 2H2O + 2KMnO4 → 2H2SO4 + 2MnSO4 + K2SO4
 5 S+4 → S+6 + 2e
 2 Mn+7 + 5e → Mn+2
b) 2FeS + 10H2SO4 đặc Fe2(SO4)3 + 9SO2↑ + 10H2O
 1 2FeS → 2Fe+3 + 2S+4 + 14e
 7 S+6 + 2e → S+4 
c) (5x-2y)ZnS + (18x-4y)HNO3 → (5x-2y)Zn(NO3)2 + (5x-2y)H2SO4 + 8NxOy↑ + 4xH2O
 (5x-2y) S-2 → S+6 + 8e
 8 xN+5 + (5x-2y)e → xN+2y/x 
d) 10FeSO4 + 2KMnO4 + aKHSO4 → 5Fe2(SO4)3 + bK2SO4 + 2MnSO4 + cH2O
 5 2Fe+2 → 2Fe+3 + 2e
 2 Mn+7 + 5e → Mn+2
- Bảo toàn nguyờn tố K, S => a = 16 ; b = 9 => c = 8
10FeSO4 + 2KMnO4 + 16KHSO4 → 5Fe2(SO4)3 + 9K2SO4 + 2MnSO4 + 8H2O
0,25đ/pứ
2. Thờm H2S vào phần 1 ta cú:
 Fe2(SO4)3 + H2S → 2FeSO4 + S↓ + H2SO4 
 x x
 CuSO4 + H2S → CuS↓ + H2SO4
 y y
à 32x +96y = 2,56	(I)
Thờm Na2S vào phần 2
 Fe2(SO4)3 + 3K2S → 2FeS↓ + S↓ + 3K2SO4
mol: x 2x x
	CuSO4 + K2S → CuS↓ + 2KCl
 y y
à 208x + 96y = 6,08 (II)
+ Từ (I, II) ta cú: x = 0,02 mol và y = 0,02 mol ð m = 11,2.2 = 22,4 gam.
0,25đ
0,25đ
0,25đ
0,25đ
Cõu 2
1. Hợp chất với hiđro cú dạng RH nờn Y cú thể thuộc nhúm IA hoặc VIIA.
- Trường hợp 1: Nếu Y thuộc nhúm IA thỡ B cú dạng YOH
Ta cú : (loại do khụng cú nghiệm thớch hợp)
- Trường hợp 2: Y thuộc nhúm VIIA thỡ B cú dạng HYO4
Ta cú : , vậy Y là nguyờn tố clo (Cl).
B (HClO4) là một axit, nờn A là một bazơ dạng XOH
XOH + HClO4 đ XClO4 + H2O
ị 
ị MX = 39 gam/mol, vậy X là nguyờn tố kali 
0,25đ
0,25đ
0,25đ
0,25đ
2. Khớ X cú khả năng làm mất màu dung dịch nước brom nờn X phải là H2S hoặc SO2.
Giả sử X là H2S, ta cú phương trỡnh phản ứng:
8R + 5nH2SO4 → 4R2(SO4)n + nH2S↑ + 4nH2O
Theo ptpu: n = nR. Theo bài ra: n= nR → 5n = 8 → n = .
Vậy khớ X đó cho là khớ SO2. Và ta cú phương trỡnh phản ứng:
2R + 2nH2SO4 → R2(SO4)n + nSO2↑ + 2nH2O
Ta cú: 2 =2n à n =1 
Phương trỡnh (1) được viết lại: 
2R + 2H2SO4 → R2SO4 + SO2↑ + 2H2O *
Cho khớ X phản ứng với dung dịch Br2 xảy ra phản ứng sau:
SO2 + Br2 + 2H2O → H2SO4 + 2HBr (2)
Theo (2): n= n= 0,5.0,2 = 0,1(mol); theo (*): nR2SO4 = n= 0,1(mol)
Theo bài ra khối lượng của R2SO4 = 31,2g → = = 312 → MR = 108 (R là Ag).
0,25đ
0,25đ
0,25đ
0,25đ
Cõu 3
1. Xem hỗn hợp X gồm x mol Cu, y mol Fe và z mol S.
- Khối lượng hỗn hợp X: 64x + 56y + 32z = 6,48 (I).
- Đốt chỏy hoàn toàn hỗn hợp X 
Cu → Cu2++2e , Fe → Fe3++3e , S → S+4 +4e 
 x 2x y 3y z 4z 
 O +2e → O2-
 0,225 0,45
- Bảo toàn electron ta cú: 2x + 3y + 4z = 0,45 (II). 
Ta cú z = Số mol S = số mol SO2 = 1,568:22,4 = 0,07. Thay z = 0,07 
vào (I) được phương trỡnh: 64x + 56y = 4,24 (*)
vào (II) được phương trỡnh 2x + 3y = 0,17 (**). 
Giải hệ 2 PT (*) & (**) tỡm được x = 0,04; y = 0,03. 
- Hỗn hợp X tỏc dụng với dung dịch HNO3 đặc núng dư tạo khớ NO2 duy nhất và dung dịch A. 
 Cu → Cu2++2e , Fe → Fe3++3e , S → S+6 + 6e 
 x x 2x y y 3y z z 6z 
 N+5 +1e → N+4
 a a mol
- Bảo toàn electron ta cú: số mol NO2 = a = 2x+ 3y + 6z = 0,59. 
Từ đú tớnh được V = V(NO2) = 0,59x22,4 = 13,216 lớt.
Dung dịch A + dung dịch Ba(OH)2 dư thu được kết tủa gồm: 
 Cu(OH)2; Fe(OH)3; BaSO4
Số mol Cu(OH)2 = số mol Cu = x = 0,04. 
Số mol Fe(OH)3 = số mol Fe = y = 0,03.
Số mol BaSO4 = số mol S = z = 0,07.
 m = m↓ = (0,04x98 + 0,03x107 + 0,07x233) = 23,44 gam.
0,25đ
0,25đ
0,25đ
0,25đ
2. Cỏc phương trỡnh phản ứng:
(1) FeCO3 + 2HCl đ FeCl2 + CO2↑ + H2O
(X)	 (X1) (X2)
(2) FeCl2 + 2NaOH đ Fe(OH)2↓ + 2NaCl
	(X1)	 (X3)	 	(X4)
(3) 2FeCl2 + Cl2 đ 2FeCl3
 (X1) (X5)	 
(4) 4Fe(OH)2 + 2H2O + O2 đ 4Fe(OH)3 ↓
	(X3) (X6)
(5) 2CO2 + Ba(OH)2 đ Ba(HCO3)2 
 (X2) (X7)
(6) Ba(HCO3)2 + 2NaOH đ BaCO3 ↓ + Na2CO3 + 2H2O
	(X7) (X8) (X9)
(7) BaCO3 + 2HCl đ BaCl2 + CO2↑ + H2O
(X8) (X2) 
(8) 2FeCl3 + 3Na2CO3 + 3H2O đ 2Fe(OH)3 ↓ + 3CO2↑ + 6NaCl
 (X5) (X9)
0,25đ
0,25đ
0,25đ
0,25đ
Cõu 4
1. Cho dung dịch K2S lần lượt vào mẫu thử của cỏc dung dịch trờn: 
- Mẫu thử xuất hiện kết tủa trắng keo và cú hiện tượng sủi bọt khớ chứa AlCl3 :
 	2AlCl3 + 3 K2S + 3H2O đ 6KCl + 2Al(OH)3↓ + 3H2S↑
- Mẫu thử chỉ cú hiện tượng sủi bọt khớ chứa dung dịch NaHSO4 
	2 NaHSO4 + K2S đ 2K2SO4 + H2S↑
- Mẫu thử xuất hiện kết tủa đen chứa FeCl2: 
	K2S + FeSO4 đ FeS↓ + K2SO4 
- Mẫu thử khụng cú hiện tượng chứa dung dịch Na2SO4 (Thớ sinh phải khẳng định điều này!)
0,25đ
0,25đ
2. a. Gọi a, b, c lần lượt là số mol của MgCl2, NaBr, KI.
Phương trỡnh phản ứng:
MgCl2 + 2AgNO3 → 2AgCl↓ + Mg(NO3)2 (1)
NaBr + AgNO3 → AgBr↓ + NaNO3 	(2)
KI + AgNO3 → AgI↓ + KNO3 	(3) 
	Fe + 2AgNO3 → Fe(NO3)2 + 2Ag↓ 	(4)
	Fe + 2HCl → FeCl2 + H2↑ 	(5)
Fe(NO3)2 + 2NaOH → Fe(OH)2 ↓ + 2NaNO3 	(6)
Mg(NO3)2 + 2NaOH → Mg(OH)2 ↓ + 2NaNO3 	(7)
	2Fe(OH)2 + 1/2O2 + H2O → 2Fe(OH)3↓ 	(8)
 	2Fe(OH)3↓ Fe2O3 + 3H2O 	(9)
	Mg(OH)2 MgO + H2O 	(10) 
Theo (5) nFe = 
 nAgNO3 = 0,2.2 = 0,4 mol
Theo (1) (2) (3) nAgNO3 = 0,7.2 – 0,4 = 2a+b+c = 1 	(I)
mrắn = → a = 0,2 	(II)
 mA = 95.0,2 + 103b + 166c = 93,4 	(III)
Từ (I), (II), (III): b = 0,4; c =0,2
Vậy khối lượng kết tủa B là: m = 143,5.0,4+188.0,4+235.0,2= 179,6 gam
b. Phương trỡnh phản ứng: Cl2 + 2KI → 2KCl + I2 (1)
 Cl2 + 2NaBr → 2NaCl + Br2 (2)
Khi phản ứng (1) xảy ra hoàn toàn khối lượng muối giảm:
0,2(127 – 35,5) = 18,3 gam
Khi cả hai phản ứng (1) và (2) xảy ra hoàn toàn khối lượng muối giảm:
0,2(127 – 35,5) + 0,4(80 – 35,5) = 36,1 gam
Theo đề bài ta cú khối lượng muối giảm:
93,4 – 66,2 = 27,2 gam
Ta thấy: 18,3 < 27,2 < 36,1 chứng tỏ:(1) xảy ra hoàn toàn và cú một phần (2) 
Đặt số mol Br2 bằng x thỡ khối lượng muối giảm:
18,3 + x(80 – 35,5) = 27,2 → x = 0,2 mol
Vậy ; 
0,5đ
0,25đ
0,25đ
0,25đ
0,25đ
Cõu 5
Loại bỏ cỏc khớ trong hỗn hợp khớ:
- Loại HCl trong hỗn hợp HCl và CO2: Cho hỗn hợp khớ lội chậm qua dung dịch NaHCO3 (dư), HCl bị giữ lại do cú phản ứng:
 HCl + NaHCO3 = NaCl + CO2ư + H2O
Thu lấy khớ CO2 thoỏt ra (do CO2 ớt tan trong nước). (Dựng Na2CO3 khụng cho điểm)
-Loại HCl trong hỗn hợp HCl và H2S : Cho hỗn hợp khớ lội chậm qua dung dịch NaHS (dư), HCl bị giữ lại do cú phản ứng:
 HCl + NaHS = NaCl + H2Sư 
Thu lấy khớ H2S thoỏt ra (do H2S ớt tan trong nước). (Dựng Na2S khụng cho điểm)
- Loại H2S trong hỗn hợp H2S và HCl: Cho hỗn hợp khớ lội chậm qua dung dịch muối CuCl2 (dư) rồi cụ cạn dung dịch thu được khớ HCl (lẫn hơi nước), làm khụ được khớ HCl khan; H2S bị giữ lại do cú phản ứng:
 H2S + CuCl2 = CuS¯ + 2HCl
0,25đ
0,25đ
0,25đ
2. a. PTHH:
 FeO + 2HCl FeCl2 + H2O (1)
 Fe2O3 + 6HCl 2FeCl3 + 3H2O (2)
 FeO + H2SO4 FeSO4 + H2O (3)
 Fe2O3 + 3H2SO4 Fe2(SO4)3 + 3H2O (4)
Gọi trong mỗi phần cú: x mol FeO và y mol Fe2O3
Phần 1:
Theo (1): 
Theo (2): 
Ta cú: 
Từ (*) và (**) 
c. Phần 2:
Gọi trong 500ml dd Y cú: a mol HCl và b mol H2SO4
Theo (1), (2), (3) và (4): 
Bảo toàn nguyờn tố oxi: 
 0,5a + b = 0,7 (I)
Áp dụng định luật bảo toàn khối lượng:
Từ (I) và (II) 
0,25đ
0,25đ
0,25đ
0,25đ
0,25đ
Thớ sinh làm theo cỏch khỏc nhưng lập luận chặt chẽ, chớnh xỏc vẫn cho điểm tối đa.
------------------HẾT-------------------