SỞ GD&ĐT VĨNH PHÚC
ĐỀ CHÍNH THỨC
(Đề thi có 02 trang)
KỲ THI CHỌN HSG LỚP 10 THPT NĂM HỌC 2014-2015
ĐỀ THI MÔN: HÓA HỌC
(Dành cho học sinh THPT không chuyên)
Thời gian làm bài: 180 phút, không kể thời gian phát đề
Cho biết nguyên tử khối của các nguyên 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.
Câu 1 (1,0 điểm):
Phần trăm khối lượng của nguyên tố R trong hợp chất khí với hiđro (trong đó R có số oxi hóa
thấp nhất) là a%, còn trong oxit cao nhất là b%.
a) Xác định R biết a:b = 11:4.
b) Viết công thức phân tử, công thức electron, công thức cấu tạo của hai hợp chất trên.
c) Viết phương trình phản ứng khi cho oxit cao nhất của R tác dụng với dung dịch NaClO, dung dịch
Na
2
CO
3
.
Câu 2 (2,0 điểm):
Cho sơ đồ phản ứng:
KClO
3
(X
1
) clorua vôi CaCO
3
(X
2
) (Y
2
) (Y
3
) (Y
1
) K
2
SO
4
(Y
7
) PbS.
Biết các chất X
1
, X
2
, X
3
có phân tử khối thỏa mãn: X
1
+X
2
+X
3
= 214; các chất Y
1
, Y
2
, Y
Nguyên tử nguyên tố R có tổng số electron ở các phân lớp s là 7.
a) Viết cấu hình electron nguyên tử của R. Xác định tên nguyên tố R.
b) Với R có phân lớp 3d đã bão hoà, hoà tan hoàn toàn m gam một oxit của R trong dung dịch H
2
SO
4
đặc, nóng sinh ra 0,56 lít (ở đktc) khí SO
2
là sản phẩm khử duy nhất. Hấp thụ toàn bộ lượng khí SO
2
trên vào 2 lít dung dịch KMnO
4
vừa đủ thu được dung dịch T (coi thể tích dung dịch không thay đổi).
- Viết các phương trình hoá học và tìm m.
- Tính nồng độ mol/l của dung dịch KMnO
4
đã dùng.
Câu 4 (1,0 điểm):
Trong một bình kín dung tích không đổi chứa a mol O
2
, 2a mol SO
2
ở 27,3
O
C; 10 atm và có
mặt xúc tác V
2
O
5
(chiếm thể tích không đáng kể. Nung nóng bình một thời gian ở 409,5
khối lượng của mỗi kim loại trong hỗn hợp X
1
.
Câu 7 (1,0 điểm):
Điện phân dung dịch NaCl một thời gian được dung dịch A và khí thoát ra chỉ có V lít H
2
(ở
đktc). Cho dung dịch A vào dung dịch H
2
S, lắc kỹ để dung dịch A phản ứng vừa đủ với H
2
S được 0,16
gam chất rắn màu vàng và dung dịch B (không có khí thoát ra). Cho từ từ dung dịch Br
2
0,1M vào
dung dịch B đến khi thôi mất màu brom thấy hết 50 ml dung dịch và được dung dịch C. Cho dung dịch
BaCl
2
dư vào dung dịch C được 2,33 gam kết tủa.
a) Viết các phương trình phản ứng, xác định thành phần của A, B, C.
b) Tính V.
Câu 8 (1,0 điểm):
Cho sơ đồ thí nghiệm như hình vẽ:
Hãy cho biết hiện tượng xảy ra trong thí nghiệm khi khóa K đóng, khóa K mở và giải thích.
Biết các chất X, Y, Z, T trong mỗi thí nghiệm lần lượt là:
Thí nghiệm 1: H
2
SO
4
đặc, C, dung dịch KMnO
⇒
a=
.100
8 x
R
R + −
công thức oxit cao nhất của R là R
2
O
x
⇒
b=
2
.100 .100
2 16x 8x
R R
b
R R
⇔ =
+ +
⇒
8x 11
R+8-x 4
a R
b
+
= =
⇔
O
:: C :: O
O=C=O
0,25
c. Phương trình phản ứng:
CO
2
+ H
2
O
+ NaClO → NaHCO
3
+ HClO
CO
2
+ H
2
O + Na
2
CO
3
→ 2NaHCO
3
0,25
2
(2 đ )
CaCO
3
↓
+ NaCl + NaClO.
CaCO
3
+ 2HCl
→
CaCl
2
+ CO
2
↑
+ H
2
O.
CaCl
2
+ 2AgNO
3
→
Ca(NO
3
)
2
+ 2AgCl
↓
2KClO
3
→
H
2
S
3
Câu
Đáp án
Điểm
2H
2
S + 3O
2
o
t
→
2SO
2
+ 2H
2
O
SO
2
+ Br
2
+ 2H
2
O
→
H
→
Na
2
S + H
2
O
Na
2
S + Pb(NO
3
)
2
→
PbS
↓
+ 2NaNO
3
S + Fe
o
t
→
FeS
FeS + 2HCl
→
FeCl
2
+ H
2
S
5SO
2
+ 2KMnO
4
+ 2H
2
O
→
K
2
SO
4
+ 2MnSO
4
+ 2H
2
SO
4
K
2
SO
4
+ BaS
→
BaSO
4
↓
+ K
2
S
2p
6
3s
2
3p
6
4s
1
=> Z = 19 R là Kali
1s
2
2s
2
2p
6
3s
2
3p
6
3d
5
4s
1
=> Z = 24 R là Crom
1s
2
2s
2
2p
6
2CuSO
4
+ SO
2
+ 2H
2
O
0,025 0,025 (mol)
=> m=144.0,025=3,6 (g)
5SO
2
+ 2KMnO
4
+ 2H
2
O→ 2H
2
SO
4
+ K
2
SO
4
+ 2MnSO
4
0,025 0,01 0,01 (mol)
Nồng độ mol/l của dung dịch KMnO
4
là 0,005 (M)
4
Câu
Đáp án
Điểm
b. Để tách riêng từng chất ra khỏi hỗn hợp
B1: Cho hỗn hợp qua H
2
SO
4
nguyên chất khi đó SO
3
bị giữ lại
H
2
SO
4
+ nSO
3
→
H
2
SO
4
.nSO
3
Đun nóng H
2
SO
4
Khí thoát ra khỏi dung dịch là O
2
0,25
5
(1,0đ)
a) Phương trình phản ứng:
(1) Fe
3
O
4
+ 8HCl → 2FeCl
3
+ FeCl
2
+ 4H
2
O
(2) Cu + 2FeCl
3
→ 2FeCl
2
+ CuCl
2
Vì thêm AgNO
3
dư có khí thoát ra chứng tỏ ban đầu dư HCl. → Chất rắn dư là Cu
Dung dịch X có chứa HCl dư, CuCl
2
và FeCl
2
3
)
2
(6) Fe(NO
3
)
2
+ AgNO
3
→ Ag↓ + Fe(NO
3
)
3
Nếu dư HCl, có phản ứng
(7) HCl + AgNO
3
→
AgCl
↓
+ HNO
3
0,5
b) n
NO
= 0,025 (mol)
Đặt số mol Fe
3
O
4
= 4n
NO
= 4.0,025 = 0,1 (mol)
Theo (2) n
HClpư
= 8x = 8.0,1 = 0,8 (mol)
→
n
HClbđ
= 0,8 + 0,1 = 0,9 (mol)
→
V = 0,9/2 = 0,45 lít
Kết tủa gồm Ag, AgCl.
Theo (5), (6) n
Ag
=
2
FeCl (5)
n
= 0,3 – 0,075 = 0,225 (mol)
Theo (3), (4), (5), (6)
2 2
AgCl FeCl CuCl HCl
n = 2n + 2n + n
= 0,3.2 + 0,1.2 + 0,1 = 0,9 (mol)
→
m = 0,225.108 + 0,9. 143,5 = 153,45 (gam)
0,25
0,25
6
M
0,15
C (HCl) = = 2,5M
0,06
0,25
0,25
5
Câu
Đáp án
Điểm
0,15×40
C%(NaOH) = ×100% = 6%
100
Áp dụng định luật bảo toàn khối lượng ta có:
n
H2O
= 14,175 - 8,775 = 5,4 gam; n
H2O
= 0,3 mol
=> n = 0,3: 0,15 = 2; Vậy công thức của Z là NaCl.2H
2
O.
(b) Số mol HCl có trong 840 ml dung dịch X: n
HCl
= 0,84.2,5 = 2,1 mol
Số mol NaOH có trong 1600 gam dung dịch Y:
mol4,2
40100
61600
1,259,02
56
4,16
<=×=
HCl
n
Vậy với thành phần bất kì của Al và Fe trong X
1
thì HCl luôn dư.
Khi thêm dung dịch Y:
HCl + NaOH → NaCl + H
2
O (3)
2,1 - (3a + 2b) 2,1 - (3a + 2b)
FeCl
2
+ 2 NaOH → Fe(OH)
2
+ 2 NaCl (4)
b 2b b
AlCl
3
+ 3 NaOH → Al(OH)
3
+ 3 NaCl (5)
a 3a a
Đặt số mol của Al và Fe trong 16,4 gam hỗn hợp X
1
lần lượt là a và b. Có:
27a + 56b = 16,4 (*)
2
O
3
.
b/2 = n
Fe2O3
= 13,1: 160 = 0,081875; => b = 0,16375 mol
(*) => a = 0,2678 mol (≤ 0,3)
=> %Al = 27. 0,2678 .100: 16,4 = 44,09%; %Fe = 55,91%.
Trường hợp 2: a > 0,3, Al(OH)
3
bị hòa tan một phần, kết tủa có Fe(OH)
2
và Al(OH)
3
dư.
2 Al(OH)
3
→ Al
2
O
3
+ 3 H
2
O
a - 0,3 (a - 0,3)/2
4 Fe(OH)
2
+ O
2
NaCl + H
2
O
dpdd
→
NaOH +
1
2
Cl
2
↑
+
1
2
H
2
↑
(1)
0,5
6
Câu
Đáp án
Điểm
2NaOH + Cl
2
→
NaCl + NaClO + H
2
O (2)
4
(6)
H
2
SO
4
+ BaCl
2
BaSO
4
+ 2HCl (7)
Thµnh phÇn cña:
A: NaCl, NaClO.
B: H
2
SO
4
, H
2
SO
3
, NaCl.
C: NaCl, HBr, H
2
SO
4
.
b. Số mol của S là: n
S
=
⇒ n
ClO-
= (0,005*2+0,005*6+0,005*8)/2 = 0,04 (mol)
Theo (1) ta có số mol của H
2
bằng số mol của NaClO = 0,04 mol
V = 0,04x 22,4 = 0,896 lít.
0,5
8
(1 đ)
Thí nghiệm 1:
* Khi K đóng: khí sinh ra phải qua bình chứa Z, nếu bị Z hấp thụ thì không còn để phản ứng
với T.
2H
2
SO
4đăc
+ C
o
t
→
CO
2
+ 2SO
2
+ 2H
2
O
5SO
2
2
SO
4
.
SO
2
+ Br
2
+ 2H
2
O → H
2
SO
4
+ 2HBr
Cả bình Z và T đều nhạt màu
0,5
Thí nghiệm 2:
* Khi K đóng:
16HCl + 2KMnO
4
→
2KCl + 2MnCl
2
+ 5Cl
2
+ 8H
2
O