Đề thi học sinh giỏi cấp tỉnh môn Hoá học lớp 10 năm 2020-2021 có đáp án - Sở GD&ĐT Hà Tĩnh

Chia sẻ: Le Hung | Ngày: | Loại File: DOCX | Số trang:11

Thêm vào BST

Báo xấu

8
lượt xem 1
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Nhằm phục vụ quá trình học tập cũng như chuẩn bị cho kì thi học sinh giỏi sắp đến. TaiLieu.VN gửi đến các bạn tài liệu ‘Đề thi học sinh giỏi cấp tỉnh môn Hoá học lớp 10 năm 2020-2021 có đáp án - Sở GD&ĐT Hà Tĩnh’. Đây sẽ là tài liệu ôn tập hữu ích, giúp các bạn hệ thống lại kiến thức đã học đồng thời rèn luyện kỹ năng giải đề. Mời các bạn cùng tham khảo.

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Đề thi học sinh giỏi cấp tỉnh môn Hoá học lớp 10 năm 2020-2021 có đáp án - Sở GD&ĐT Hà Tĩnh

SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO KÌ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI TỈNH LỚP 10,11 THPT HÀ TĨNH NĂM HỌC 2020-2021 Môn thi: HÓA HỌC-LỚP 10 Thời gian làm bài: 180 phút (Đề thi có 02 trang, gồm 8 câu) Nguyên tử khối: H=1; C= 12; O =16; Mg =24; Al=27; S = 32; Cl = 35,5; Ca =40; Fe =56;Cu = 64; Zn = 65; Br =79,9; Ag =108; I=127,1; Ba = 137; K = 39; N = 14. Số hiệu nguyên tử của các nguyên tố:N(Z=7); O(Z=8); Na(Z=11), F(Z=9), Mg(Z=12), Al(Z=13), Si(Z=14); P(Z=15); S(Z=16); Cl(Z=17);Ar(Z=18); K(Z=19); Ca(Z=20). Số Avogadro NA=6,022.1023. Câu 1 (3,0 điểm) 1. Từ các đơn chất, viết 2 phương trình phản ứng tạo thành các hợp chất mà trong thành phần của nó chỉ có những ion có cấu hình electron là 1s22s22p6. 2. Viết các phương trình phản ứng xảy ra trong các thí nghiệm được mô tả sau: a) Hòa tan FeCl 2 vào nước rồi thêm H2SO4 loãng dư, sau đó thêm dung dịch KMnO 4 dư thấy có khí màu vàng lục thoát ra và dung dịch thu được có chứa muối mangan (II). b) Hòa tan Fe3O4 trong dung dịch H2SO4 đặc nóng dư được dung dịch A và khí B mùi hắc. Sục khí B vào dung dịch brom hoặc dung dịch KMnO4 đều thấy các dung dịch này bị nhạt màu. 3. H2SO4 đặc có tính háo nước, nó có thể lấy nước từ một số hợp chất hữu cơ. Trong quá trình than hóa saccarozơ có hình thành hỗn hợp khí A (gồm 2 khí). a) Giải thích quá trình hình thành hỗn hợp khí A. b) Trình bày phương pháp hóa học chứng minh sự có mặt của các khí trong A. c) So sánh quá trình làm khô và quá trình than hóa của H2SO4 đặc. Câu 2 (2,0 điểm) Để hòa tan 9,2 gam hỗn hợp X gồm kim loại M và một oxit của M cần dùng vừa đủ 160 ml dung dịch HCl 2M. Mặt khác, cho khí H2 dư đi qua 9,2 gam hỗn hợp X nung nóng, sau khi phản ứng xảy ra hoàn toàn thì thu được 7,28 gam kim loại M. Xác định công thức phân tử của oxit trong hỗn hợp X. Câu 3 (2,0 điểm) 1. Vẽ cấu trúc hình học của các phân tử sau: BCl3, PCl3, NCl3 (biểu diễn cả các cặp electron hóa trị không tham gia liên kết của nguyên tử trung tâm, nếu có). 2. So sánh và giải thích góc liên kết ClXCl (X là B, P, N) của các phân tử BCl3, PCl3 và NCl3. 3. Giải thích tại sao trong pha khí, phân tử PBr5 kém bền hơn PCl5. 4. Khi ngưng tụ hơi PCl5 thu được pha rắn là hợp chất ion [PCl4]+[PCl6]-. Vẽ cấu trúc hình học của các ion [PCl4]+ và [PCl6]- Câu 4 (2,0 điểm) 1. Cho m gam hợp chất X (được tạo thành từ hai nguyên tố) phản ứng hoàn toàn với H2SO4 đặc, nóng chỉ thu được H2O và 10,08 lít (đktc) hỗn hợp khí A gồm hai khí. A làm mất màu vừa đủ 0,8 lít dung dịch Br2 0,5M trong nước và A không có phản ứng với dung dịch CuCl2. Cho A vào dung dịch Ca(OH)2 dư, thu được 53 gam kết tủa trắng. Xác định công thức của X và tính m. 2. Vẽ giản đồ quan hệ giữa năng lượng ion hóa thứ ba (I 3) theo số hiệu nguyên tử của các nguyên tố chu kỳ ba từ Na đến Ar. Giải thích giản đồ đã vẽ. Câu 5 (2,0 điểm) Đốt cháy hỗn hợp gồm 1,3 gam Zn và 1,12 gam Fe với hỗn hợp khí X gồm clo và oxi, sau phản ứng chỉ thu được hỗn hợp Y gồm các oxit và muối clorua (không còn khí dư). Hòa tan Y bằng một lượng vừa đủ 60 ml dung dịch HCl 1M, thu được dung dịch Z. Cho AgNO 3 dư vào dung dịch Z, thu được 13,995 gam kết tủa. Tính phần trăm thể tích của mỗi khí trong hỗn hợp X. Câu 6 (3,0 điểm) 1. Cho 0,36 gam một đơn chất R (chất rắn ở điều kiện thường, có thể tồn tại dạng đơn chất trong tự nhiên) tác dụng với lượng dư dung dịch H2SO4 đặc thu được khí X. Thu toàn bộ khí X vào dung dịch nước vôi dư thì nhận được 10,2 gam kết tủa. Xác định đơn chất R. 1
2. Đốt cháy hoàn toàn 12 gam một sunfua kim loại R có hoá trị không đổi thu được chất rắn A và khí B. Hoà tan hết A bằng một lượng vừa đủ dung dịch H2SO4 24,5% thu được dung dịch muối X có nồng độ 33,33%. Làm lạnh xuống tới nhiệt độ thấp tách ra 15,625 gam tinh thể T, phần dung dịch bão hoà lúc đó có nồng độ 22,54%. Xác định công thức của T. Câu 7 (3,0 điểm) Cho brom vào dung dịch kali hiđroxit ở nhiệt độ khoảng 60 oC thì tạo thành dung dịch chứa các muối kali của A và B. Từ dung dịch này, ta kết tinh được muối khan A tinh khiết. Mặc khác, khi kết tinh tách muối B thì lại có lẫn một lượng nhỏ muối A. Khi nung nóng muối A ở nhiệt độ khoảng 400 oC thì xảy ra sự phân hủy nhiệt, giải phóng một khí không màu và khối lượng giảm 28,7%. Sản phẩm phân hủy còn có muối B, dễ tan trong nước, dung dịch của nó chuyển thành màu nâu nhạt khi thêm nước clo vào. Muối B (khối lượng riêng D = 2,75 g/cm3) tạo thành các tinh thể đều có cấu trúc kiểu NaCl. Hòa tan 2,008 g muối B lẫn tạp chất A vào nước, rồi thêm lượng dư dung dịch KI vào, sau đó axit hóa bởi axit sunfuric, dung dịch thu được có màu nâu thẫm. Thêm chỉ thị hồ tinh bột vào, làm cho dung dịch chuyển thành xanh. Cho từ từ dung dịch Na2S2O3 0,1M vào dung dịch này. Khi màu xanh biến mất thấy hết 10,1 ml dung dịch Na2S2O3. Dưới điều kiện không có nước, phản ứng của KI rắn với lượng dư brom tạo thành muối C. Hợp chất này kém bền nhiệt và bị phân hủy khi đun nóng ở 200 oC, đi kèm với sự giảm khối lượng khoảng 63,5%. Sản phẩm rắn duy nhất của phản ứng này là muối B. Các phản ứng xảy ra hoàn toàn. 1. Viết phương trình phản ứng nhiệt phân muối A và phương trình phản ứng của Br2 trong dung dịch KOH. 2. Vẽ cấu trúc không gian của anion trong muối A. 3. Cho biết các ion nào gây nên màu nâu thẫm của dung dịch ở trên? Viết phương trình của phản ứng diễn ra trong quá trình phản ứng với dung dịch Na2S2O3. Tính hàm lượng muối A lẫn trong muối B. 4. Vẽ ô mạng cơ sở của muối B. Tính bán kính anion trong B, biết rằng bán kính ion K + là 1,38Å(1Å = 10-10m). 5. Xác định công thức hợp chất C và viết phương trình phản ứng phân hủy C. Vẽ cấu trúc không gian của anion có trong muối C. Câu 8 (3,0 điểm) Có thể tổng hợp ba chất lỏng không màu H, I, J từ lưu huỳnh (S) theo sơ đồ dưới đây. E và G là những chất khí độc. Trong điều kiện thường, khối lượng riêng của G là 4,42 gam/L (đktc). F là chất rắn có nhiệt độ nóng chảy thấp. H, I, J tác dụng với dung dịch kiềm đều thu được cùng một hỗn hợp của các sản phẩm tan trong nước, hỗn hợp này phản ứng với dung dịch Ba(NO3)2 dư tạo thành m1 gam kết tủa K. Lọc kết tủa K, dung dịch còn lại cho phản ứng với lượng dư dung dịch AgNO3 thu được m2 gam kết tủa L. Cả K và L đều có màu trắng và không tan trong axit. Trong trường hợp của H, tỉ lệ m 1/m2 = 0,812, trong khi đó I và J thì tỉ lệ m1/m2 = 1,624. (m1, m2 có giá trị khác nhau khi ứng với H, I, J). Trong công thức cấu tạo, I chứa nhóm OH có nguyên tử hidro linh động; H và J không chứa nhóm OH này. 1. Xác định các chất ở sơ đồ trên, biết rằng H, I, J có các nguyên tử lưu huỳnh (S), còn G thì không. 2. Viết các phương trình phản ứng tổng hợp và thuỷ phân H, I, J bởi dung dịch NaOH. 3. Xác định công thức cấu tạo của G, H, I, J. ---------------------HẾT------------------- - Thí sinh không được sử dụng tài liệu kể cả bảng hệ thống tuần hoàn các nguyên tố hóa học; - Cán bộ coi thi không được giải thích gì thêm. Họ và tên thí sinh…………………………………………. Số báo danh:……………….. 2
SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO KÌ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI TỈNH LỚP 10,11 THPT HÀ TĨNH NĂM HỌC 2020-2021 Môn thi: HÓA HỌC-LỚP 10 HƯỚNG DẪN CHẤM HÓA 10 (Hướng dẫn chấm gồm có 08 trang) Câu 1: (3 điểm) Ý NỘI DUNG ĐIỂM 1. 2Mg + O2 →2 MgO; 0,5 2Na + F2 → 2NaF 2. a. Phương trình phản ứng: 0,25 10FeCl2 + 6KMnO4 + 24H2SO4 ﬁ 5Fe2(SO4)3 + 10Cl2 + 3K2SO4 + 6MnSO4 + 24H2O b. 2Fe3O4 + 10H2SO4 (đặc nóng) ﬁ 3Fe2(SO4)3 + SO2 + 10H2O Khí A là SO2: SO2 + Br2 + 2H2O ﬁ H2SO4 + 2HBr 0,75 5SO2 + 2KMnO4 + 2H2O ﬁ K2SO4 + 2MnSO4+ 2H2SO4 3. a. Giải thích sự hình thành A: C12H22O11 12C + 11 H2O (tỏa nhiệt) C + 2H2SO4 (đặc nóng) ﬁ CO2 + 2SO2 + 2H2O. Vậy hỗn hợp khí A gồm CO2 và SO2 0,5 b. Chứng minh sự có mặt của hai khí trong A, ta dẫn hỗn hợp khí lần lượt qua bình 1 đựng dung dịch Brom (dư) và bình 2 đựng dung dịch Ca(OH)2 dư rồi thêm vài giọt dung dịch BaCl2 vào bình (1): Hiện tượng: Bình (1) brom nhạt màu, có kết tủa xuất hiện chứng tỏ hỗn hợp có SO2 SO2 + Br2 + 2H2O ﬁ H2SO4 + 2HBr H2SO4 + BaCl2 ﬁ BaSO4ﬂ + 2HCl Bình (2) có kết tủa xuất hiện chứng tỏ có CO2: 0,5 CO2 + Ca(OH)2 ﬁ CaCO3ﬂ + H2O c. Sự khác nhau giữa quá trình làm khô và quá trình than hóa: Quá trình làm khô là quá trình vật lý. 0,5 Quá trình than hóa là quá trình hóa học. Câu 2. (2 điểm). 3
NỘI DUNG ĐIỂM Gọi oxit của M là M2Ob; số mol của M và M2Ob lần lượt là x và y. Theo giả thiết thì khối lượng của oxi trong oxit là 9,2 – 7,28 = 1,92 gam => nO = 0,12 mol => số mol HCl phản ứng với oxit kim loại là 2.nO = 0,24 mol => số mol HCl phản ứng với kim loại là 0,08 mol. Ta có: M + a.HCl a H2 (1) MCl + M2Ob + 2b.HCl b 2 2MCl + b.H O (2) Từ (1), (2) và giả thiết ta có: x = 0,08/a y = 0,24/2b  2 b ta có phương trình về khối lượng của hỗn hợp M và M O là: Xét các trường hợp: TH1: a = 1, b = 1, không có nghiệm phù hợp TH2: a = 1, b = 2, không có nghiệm phù hợp TH3: a = 2, b = 2, không có nghiệm phù hợp TH4: a = 2, b = 3, không có nghiệm phù hợp TH 5: a = 2, b = 8/3, M = 56 (Fe) Vậy kim loại là Fe và oxit là Fe3O4 2,0 Câu 3.(2,0 điểm) Ý NỘI DUNG ĐIỂM a. Cấu trúc hình học 0,75 b. So sánh góc liên kết ClXCl (X = B, P, N) của các phân tử BCl3, PCl3, NCl3 Theo thuyết VSEPR, phân tử BCI3 ở dạng AX3E0 nên có cấu trúc tam giác phẳng → góc liên kết CIBCI = 120° Phân tử PCI3 và NCI3 đều có dạng AX3E1 nên có cấu trúc chóp tam giác nhưng liên kết NCI ngắn hơn PCI, độ âm điện của N>P nên các cặp electron liên kết sẽ gần N hơn. Do đó, lực đẩy giữa chúng lớn hơn nên góc liên kết lớn hơn. 0,5 Vậy góc liên kết CIXCI theo thứ tự tăng dần là CIPCI
c. Vì kích thước của Br lớn hơn Cl nên liên kết PBr kém bền hơn PCl. 0,25 (Bán kính nguyên tử tham khảo: rP = 1,07 Ả; rCl = 1,02 Ả, rBr = 1,20 Ả). d. 0,5 Câu 4. (2 điểm) Ý NỘI DUNG ĐIỂM 1. nA=10,08/22,4 = 0,45 mol. Do A không phản ứng với CuCl2 nên A không có H2S. Mặt khác A làm mất màu dd Br2 nên trong A có SO2 và một khí Y , Y không phản ứng với dung dịch Br2 0,5.0,8 = 0,4 (mol) → 0,4 (mol) → nY = 0,05 (mol) Kết tủa gồm 0,8 mol CaSO3 và kết tủa do Y tạo ra. m (CaSO3) = 0,4. 120 = 48 (gam) → kết tủa do Y tạo ra = 53 – 48 = 5 (gam) Mà nY = 0,05 (mol) => Y là CO2 và kết tủa là CaCO3 → A gồm 0,05 mol CO2 và 0,4 mol SO2 → X chứa hai nguyên tố là C và S Giả sử công thức của X là CSx CSx C + 4 + xS+ 4 + (4 + 4x)e S+ 6 + 2e S+ 4 n(CO2) : n(SO2) = 1 :8 → x + 2 + 2x = 8 => x = 2 Công thức của X là CS2 và m = 0,05.76 = 3,8 gam 1,25 2. Giản đồ I3 của Na và Mg cao hơn các nguyên tử còn lại do tách electron từ lớp thứ hai khó hơn từ lớp thứ ba. I3 của Mg lại cao hơn của Na vì Mg2+ có cấu hình bền của Ne. I3 từ Al đến Ar có khuynh hướng tăng, nhưng có sự tăng nhanh ở Si và Cl do ứng với cấu trúc bền bão hòa của phân lớp s và bán bão hòa của phân lớp p. 5
0,75 Câu 5.(2 điểm). NỘI DUNG ĐIỂM Fe3+ Zn 2+ NO3− Ag + + dung dịch chứa Khi tác dụng với HCl chỉ có các oxit bị hòa tan → nHCl = 4nO2 → nO2 = 0,015 mol Gọi số mol của Cl2 và Ag lần lượt là x, y mol Bảo toàn nguyên tố Cl → nAgCl = 2nCl2 + nHCl = 2x + 0,06 → 143,5(2x + 0,06) + 108y = 13,995 Bảo toàn electron cho toàn bộ quá trình 3nFe + 2nZn = 2nCl2 + 4nO2 + nAg → 3. 0,02 + 2.0,02 = 2x + 4. 0,015 + y Giải hệ → x= 0,015 và y = 0,01 %Cl2 = 50% và %O2=50%. 2,0 Câu 6: (3 điểm) Ý NỘI DUNG ĐIỂM 1. Xét R là kim loại hoặc phi kim không phải cacbon hay lưu hùynh: R → R + xe (1) → x S + 2e → S (2) 0,085 → 0,0425 SO2 + Ca(OH)2 ﬁ CaSO3 + H2O (3) 0,0425 → Bảo toàn số electron: x = 0,085 R = 4,23x . Loại. 6
0,5 Xét R là S: Sự oxi hóa: S + 2H2SO4 ﬁ 3SO2 + 2H2O (4) 0,01125 0,03375 0,25 Khối lượng kết tủa: 0,03375.120 = 4,05 g
15,625 (60 15,625).22,54 0,125.160 .160 160 18n 100 n = 5. 0,5 Vậy T là CuSO4 . 5H2O Câu NỘI DUNG ĐIỂM 7 1. 1) Khi cho Br2 vào dung dịch KOH thì xảy ra phản ứng dị phân (tự oxi hóakhử). Brom đóng vai trò chất khử lẫn chất oxi hóa. Dưới điều kiện đó, brom pứ và sinh ra BrO 3 và Br. Dựa vào những tính chất của muối B được mô tả trong bài (phản ứng với nước clo, cấu trúc kiểu NaCl), suy ra muối này là KBr. Sản phẩm phản ứng thứ hai là KBrO3(muối A), có tính oxi hóakhử mạnh. Muối A bị phân hủy thành KBr (muối B) và oxy theo phương trình: 2KBrO3 → 2KBr + 3O2 Sự giảm khối lượng của phản ứng này là: Phù hợp với dữ kiện đã cho. Phản ứng oxi hóakhử tổng: 0,5 2 Anion bromat (V) có dạng tháp đáy tam giác, có cấu trúc xuất phát từ một tứ diện đều, trong đó một đỉnh bị thay thế bởi cặp electron hóa trị của brom (lai hóa sp3). 0,25 3 Trong môi trường axit, BrO3 có tính oxi hóa mạnh, sẽ oxi hóa ion I thành I2. I2 tan kém trong nước (khoảng 0,03 g trên mỗi 100 g nước). Tuy nhiên, khi có lượng dư ion I thì tính tan tăng do tạo thành ion triiodide I3, khiến cho dung dịch có màu nâu thẫm. Trong quá trình pứ, anion thiosulfate bị oxi hóa, iodine bị khử (chính xác hơn là I 3) thành ion iođua không màu. 0,25 Ta có: 8
Hàm lượng KBrO3 trong KBr (theo % khối lượng) là: 0,5 4 KBr tạo thành các tinh thể ion kiểu NaCl. Các ion của một loại (ví dụ như Br ) được đặt ở các đỉnh và giữa các mặt, trong khi đó các ion khác dấu chiếm các vị trí ở tâm các cạnh và trung tâm ô mạng. Có 4 cation K+ và 4 anion Br trên mỗi ô mạng cơ sở: Thể tích ô mạng V và độ dài cạnh (thông số a) có thể được ước tính dựa vào khối lượng riêng của tinh thể KBr đã cho: Do đó: Do tổng bán kính K+ và Br bằng a/2 nên bán kính ion Br là: 0,75 5 Xét các tính chất oxi hóa của brom, có thể dự đoán phản ứng giữa KI và brom sẽ diễn ra sự gắn brom vào tạo thành muối chứa ion polyhalide, với công thức tổng quát KIBrx. Ta cần tính x Do đó: Do đó muối C có công thức KIBr2. Phản ứng phân hủy: KIBr2 → KBr + IBr hay Do sự khác nhau về độ âm điện của brom và iod mà tâm phối trí trong anion IBr2 là iod có số oxi hóa +1. Nghĩa là xung quanh nó có ba cặp electron chưa liên kết và hai cặp electron của các liên kết với các phối tử brom. Cấu trúc không gian của ion này có dạng 0,75 thẳng. Nó có nguồn gốc từ dạng hình học lưỡng tháp tam giác, trong đó các cặp electron chưa liên kết được đặt ở các góc của đáy tam giác (mặt phẳng xích đạo), trong khi đó các phối tử đặt ở các đỉnh của lưỡng tháp (các vị trí trục), và góc giữa các liên kết IBr là 9
180o. Câu 8.(3 điểm). Ý NỘI DUNG ĐIỂM 1. Xác định các chất E – L. Theo sơ đồ, giữ kiện đề bài E: SO2; F: SO3; G: M(G) = 4,42. 22,4 = 99 gam/mol => G là: COCl2 Vì H, I, J tác dụng với NaOH => dung dịch tạo kết tủa trắng không tan trong axit nên K, L lần lượt là BaSO4, AgCl.  Trong H, I, J nguyên tử S có số oxi hóa +6. Và do có AgCl sinh ra nên I, J có Cl CT (H): (SO2)Clx => m(BaSO4)/m(AgCl) = 0,814 => 233/143,5b => b = 2 => CT (H) : SO2Cl2. Xác định I, J: m(BaSO4)/m(AgCl) = 1,624 => 233x/143,5y => x/ y = 1 (S: Cl = 1:1). Vì I là sản phẩm của SO3 và HCl, I chứa nhóm OH, tỉ lệ S: Cl = 1:1 →CT của I: HOSO2Cl. Tương tự, J là sản phẩm của SO3 và CCl4 nên J chứa S, Cl, O. Gọi CT của J: SxClyOz Ta có: x = y và 6x = y + 2z. Suy ra x = y = 2 và z = 5 CT của J: S2O5Cl2 1,0 2. Viết phương trình phản ứng: S + O2 → SO2. 2SO2 + O2 2SO3 SO2 + Cl2 SO2Cl2 SO3 + HCl HSO3Cl SO3 + CCl4 COCl2 + S2O5Cl2 SO2Cl2 +NaOH → Na2SO4 +NaCl + H2O S2O5Cl2 + 6NaOH → 2Na2SO4 + 2NaCl + H2O HSO3Cl + 3NaOH → Na2SO4 + NaCl + H2O 1,0 3. 1,0 10
Lưu ý: Thí sinh làm cách khác đáp án, nếu đúng thì vẫn cho điểm tối đa. -----------------------------HẾT-------------------------- 11