SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
HÀ TĨNH
(Đề thi có 02 trang, gồm 8 câu)
KÌ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI TỈNH LỚP 10,11 THPT
NĂM HỌC 2020-2021
Môn thi: HÓA HỌC-LỚP 10
Thời gian làm bài: 180 phút
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 FeCl2 vào nước rồi thêm H2SO4 loãng dư, sau đó thêm dung dịch KMnO4 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 (I3) 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 AgNO3 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 60oC 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 200oC, 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 m1/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
HÀ TĨNH
KÌ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI TỈNH LỚP 10,11 THPT
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)
ÝN I DUNGỘĐI MỂ
1. 2Mg + O2 2 MgO; →
2Na + F2 2NaF→
0,5
2. a. Ph ng trình ph n ng:ươ ả ứ
10FeCl2 + 6KMnO4 + 24H2SO4 fi 5Fe2(SO4)3 + 10Cl2 + 3K2SO4 + 6MnSO4 + 24H2O
0,25
b. 2Fe3O4 + 10H2SO4 (đc nóng)ặ fi 3Fe2(SO4)3 + SO2 + 10H2O
Khí A là SO2:
SO2 + Br2 + 2H2O fi H2SO4 + 2HBr
5SO2 + 2KMnO4 + 2H2O fi K2SO4 + 2MnSO4+ 2H2SO4
0,75
3. a. Gi i thích s hình thành A:ả ự
C12H22O11 12C + 11 H2O (t a nhi t)ỏ ệ
C + 2H2SO4 (đc nóng)ặ fi CO2 + 2SO2 + 2H2O.
V y h n h p khí A g m COậ ỗ ợ ồ 2 và SO20,5
b. Ch ng minh s có m t c a hai khí trong A, ta d n h n h p khí l n l t qua bình 1ứ ự ặ ủ ẫ ỗ ợ ầ ượ
đng dung d ch Brom ự ị (d )ư và bình 2 đng dung d ch Ca(OH)ự ị 2 d r i thêm vài gi tư ồ ọ
dung d ch BaClị2 vào bình (1):
Hi n t ngệ ượ : Bình (1) brom nh t màu, có k t t a xu t hi n ch ng t h n h p có SOạ ế ủ ấ ệ ứ ỏ ỗ ợ 2
SO2 + Br2 + 2H2O fi H2SO4 + 2HBr
H2SO4 + BaCl2 fi BaSO4fl + 2HCl
Bình (2) có k t t a xu t hi n ch ng t có COế ủ ấ ệ ứ ỏ 2:
CO2 + Ca(OH)2 fi CaCO3fl + H2O0,5
c. S khác nhau gi a quá trình làm khô và quá trình than hóa:ự ữ
Quá trình làm khô là quá trình v t lý.ậ
Quá trình than hóa là quá trình hóa h c.ọ0,5
Câu 2. (2 điểm).
3
N I DUNGỘĐI MỂ
G i oxit c a M là Mọ ủ 2Ob; s mol c a M và Mố ủ 2Ob l n l t là x và y.ầ ượ
Theo gi thi t thì kh i l ng c a oxi trong oxit là 9,2 – 7,28 = 1,92 gam => nả ế ố ượ ủ O = 0,12
mol => s mol HCl ph n ng v i oxit kim lo i là 2.nố ả ứ ớ ạ O = 0,24 mol => s mol HCl ph n ố ả
ng v i kim lo i là 0,08 mol. Ta có:ứ ớ ạ
M + a.HCl MCla + H2 (1)
M2Ob + 2b.HCl 2MClb + b.H2O (2)
T (1), (2) và gi thi t ta có:ừ ả ế
x = 0,08/a
y = 0,24/2b
ta có ph ng trình v kh i l ng c a h n h p M và Mươ ề ố ượ ủ ỗ ợ 2Ob là:
Xét các tr ng h p:ườ ợ
-TH1: a = 1, b = 1, không có nghi m phù h pệ ợ
-TH2: a = 1, b = 2, không có nghi m phù h pệ ợ
-TH3: a = 2, b = 2, không có nghi m phù h pệ ợ
-TH4: a = 2, b = 3, không có nghi m phù h pệ ợ
TH 5: a = 2, b = 8/3, M = 56 (Fe)
V y kim lo i là Fe và oxit là Feậ ạ 3O42,0
Câu 3.(2,0 điểm)
ÝN I DUNGỘĐI MỂ
a. C u trúc hình h cấ ọ
0,75
b.
So sánh góc liên k t ClXCl (X = B, P, N) c a các phân t BClế ủ ử 3, PCl3, NCl3
Theo thuy t VSEPR, phân t BCIế ử 3 d ng AXở ạ 3E0 nên có c u trúc tam giác ph ng ấ ẳ
góc liên k t CIBCI = 120°→ế
Phân t PCIử3 và NCI3 đu có d ng AXề ạ 3E1 nên có c u trúc chóp tam giác nh ng liên k tấ ư ế
N-CI ng n h n P-CI, đ âm đi n c a N>P nên các c p electron liên k t s g n N h n.ắ ơ ộ ệ ủ ặ ế ẽ ầ ơ
Do đó, l c đy gi a chúng l n h n nên góc liên k t l n h n.ự ẩ ữ ớ ơ ế ớ ơ
V y góc liên k t CIXCI theo th t tăng d n là CIPCI < CINCI < CIBCI.ậ ế ứ ự ầ 0,5
4
c.
Vì kích th c c a Br l n h n Cl nên liên k t P-Br kém b n h n P-Cl. ướ ủ ớ ơ ế ề ơ
(Bán kính nguyên t tham kh o: rử ả P = 1,07 ; rẢCl = 1,02 , rẢBr = 1,20 ).Ả0,25
d.
0,5
Câu 4. (2 điểm)
ÝN I DUNGỘĐI MỂ
1. nA=10,08/22,4 = 0,45 mol.
Do A không ph n ng v i CuClả ứ ớ 2 nên A không có H2S.
M t khác A làm m t màu dd Brặ ấ 2 nên trong A có SO2 và m t khí Y , Y không ph n ng ộ ả ứ
v i dung d ch Brớ ị 2
0,5.0,8 = 0,4 (mol) 0,4 (mol) →
n→Y = 0,05 (mol)
K t t a g m 0,8 mol CaSOế ủ ồ 3 và k t t a do Y t o ra.ế ủ ạ
m (CaSO3) = 0,4. 120 = 48 (gam)
k t t a do Y t o ra = 53 – 48 = 5 (gam) →ế ủ ạ
Mà nY = 0,05 (mol) => Y là CO2 và k t t a là CaCOế ủ 3
A g m 0,05 mol CO→ồ2 và 0,4 mol SO2
X ch a hai nguyên t là C và S →ứ ố
Gi s công th c c a X là CSả ử ứ ủ x
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 th c c a X là CSứ ủ 2 và m = 0,05.76 = 3,8 gam
1,25
2. Gi n đả ồ
I3 c a Na và Mg cao h n các nguyên t còn l i do tách electron t l p th hai khó h nủ ơ ử ạ ừ ớ ứ ơ
t l p th ba. Iừ ớ ứ 3 c a Mg l i cao h n c a Na vì Mgủ ạ ơ ủ 2+ có c u hình b n c a Ne.ấ ề ủ
I3 t Al đn Ar có khuynh h ng tăng, nh ng có s tăng nhanh Si và Cl do ng v i ừ ế ướ ư ự ở ứ ớ
c u trúc b n bão hòa c a phân l p s và bán bão hòa c a phân l p p.ấ ề ủ ớ ủ ớ
5