Đề thi học sinh giói cấp tỉnh lớp 10 môn Hóa bảng A

Từ cấu hình suy ra vị trí của nguyên tố X trong bảng hệ thống tuần hoàn.X có số oxi hóa cao nhất là bao nhiêu?. Xác định 4 số lượng tử của electron ở phân lớp 3d1 và electron có năng lượ

Họ và tên thí sinh:……… ………… Chữ ký giám thị 1:

SỞ GDĐT BẠC LIÊU KỲ THI CHỌN HSG LỚP 10, 11 VÒNG TỈNH NĂM HỌC 2011 - 2012

* Môn thi: HÓA HỌC

* Bảng: A

* Lớp: 10

* Thời gian: 180 phút (Không kể thời gian giao đề)

ĐỀ

Câu 1: (4 điểm)

1 Một ion X3+ có phân lớp electron ngoài cùng là 3d1

a Viết cấu hình của ion X3+ và nguyên tử X Từ cấu hình suy ra vị trí của nguyên tố X trong bảng hệ thống tuần hoàn.X có số oxi hóa cao nhất là bao nhiêu?

b Xác định 4 số lượng tử của electron ở phân lớp 3d1 và electron có năng lượng cao nhất trong nguyên tử của nguyên tố X

2 Gadolini-153 là nguyên tố được dùng để xác định bệnh loãng xương, có chu

kì bán rã là 242 ngày Tính phần trăm 153

64Gd còn lại trong cơ thể bệnh nhân sau 12 tháng kể từ khi cho vào cơ thể

Câu 2: (4 điểm)

1 Hãy giải thích tại sao phân tử Cl2O có góc liên kết (1110) nhỏ hơn và độ dài liên kết Cl-O (1,71Å) lớn hơn so với phân tử ClO2 (1180 và 1,49Å)?

2 X và Y là các nguyên tố nhóm A, đều tạo hợp chất với hiđro có dạng RH ( R

là kí hiệu của nguyên tố X hoặc Y ) Gọi A và B lần lượt là hiđroxit ứng với hóa trị cao nhất của X và Y Trong B, Y chiếm 35,323% khối lượng Trung hòa hoàn toàn 50 gam dung dịch A 16,8% cần 150 ml dung dịch B 1M

a) Xác định các nguyên tố X và Y

b) B’ là anion tương ứng của phân tử B

+ Hãy cho biết ( có công thức minh họa ) dạng hình học của B và B’

+ So sánh ( có giải thích ) độ dài liên kết Y-O trong phân tử B và B’

Câu 3: (4 điểm)

1/ (2đ)

Cân bằng phương trình phản ứng oxi hóa - khử bằng phương pháp thăng bằng electron

a/ CuFeS2 + Fe2(SO4)3 + O2 + H2O → CuSO4 + FeSO4 + H2SO4

b/ CxHyO + KMnO4 + HCl → CH3CHO + MnCl2 + CO2 + KCl + H2O

2/ (2đ)

a/ Trình bày nguyên tắc xét chiều của phản ứng oxi hóa khử ở điều kiện chuẩn và điều kiện bất kì

(Gồm 02 trang)

ĐỀ CHÍNH THỨC

2Fe3+ + Sn2+ ' 2Fe2+ + Sn4+ (2)

Biết:

Câu 4: (4 điểm)

Cho phản ứng: A(k) + 3B(k) → 2C(k)

Hệ được thực hiện trong bình kín dung tích 2 lít ở 250C

Thực hiện các thí nghiệm nghiên cứu về tốc độ phản ứng thu được bảng số liệu sau: Thí nghiệm Số mol ban đầu chất A Số mol ban đầu chất B

Tốc độ hình thành ban đầu của chất C (mol.l-1.phút-1)

+ Hãy cho biết tốc độ tiêu thụ ban đầu của chất A, B khi tốc độ hình thành ban đầu của chất C là 0,25 (mol.l-1.phút-1)

+ Xác định bậc phản ứng riêng đối với chất A, B và viết biểu thức tốc độ phản ứng + Tính giá trị hệ số tốc độ phản ứng và cho biết đơn vị của nó

+ Nếu số mol ban đầu A, B không đổi nhưng nếu thể tích bình giảm còn 1 lít thì tốc độ hình thành ban đầu của chất C thay đổi bao nhiêu lần?

Câu 5: (4 điểm)

1 Viết các phương trình phản ứng xảy ra khi:

a Ion I- trong KI bị oxi hóa thành I2 bởi FeCl3; O3; −

3

IO trong môi trường axit

và I2 oxi hóa được SO2; Na2S2O3; Na2S

b Cl2 oxi hóa I- thành I2, nếu Cl2 dư thì dung dịch màu nâu của I2 bị mất đi

2 Hòa tan hoàn toàn 1,70 gam hổn hợp gồm Zn và kim loại A trong dung dịch HCl thu được 0,672 lit khí (đktc) và dung dịch B Mặc khác để hòa tan 1,9 gam kim loại A thì dùng không hết 200ml dung dịch HCl 0,5M

a Xác định tên kim loại A biết A thuộc nhóm IIA

b Tính nồng độ phần trăm các chất trong dung dịch B Biết rằng dung dịch HCl

có nồng độ 10% và để trung hòa dung dịch B phải dùng hết 12,5 gam dung dịch NaOH 28,8%

- HẾT -

SỞ GDĐT BẠC LIÊU KỲ THI CHỌN HSG LỚP 10, 11 VÒNG TỈNH NĂM HỌC 2011 - 2012

* Bảng: A

* Lớp: 10

* Thời gian: 180 phút (Không kể thời gian giao đề)

HƯỚNG DẪN CHẤM

Câu 1: (4 điểm)

1 a Một ion X3+ có phân lớp electron ngoài cùng là 3d1

Cấu hình của ion X3+ : 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d1 (0.25đ) Cấu hình của nguyên tử X: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d2 4s2 (0.25đ)

Vị trí của nguyên tố X trong bảng hệ thống tuần hoàn:

b Bốn số lượng tử của electron ở phân lớp 3d1 là ; ; ; 1

2

( 0.5đ) Bốn số lượng tử của electron ở phân lớp 3d2 ( có năng lượng cao nhất trong nguyên tố X) là : ; ; 1 ; 1

2

2 Quá trình phóng xạ tuân theo qui luật:

1

2

ln 2

k

t

0

35,66%

kt N

N

−

−

Câu 2: (4 điểm)

1 Công thức cấu tạo của hai phân tử :

Cl

O

(1.0đ)

˜ Góc liên kết của Cl2O nhỏ hơn của ClO2 là vì nguyên tử trung tâm (O) của

Cl2O có hai cặp electron tự do tạo lực đẩy ép góc liên kết nhiều hơn so với nguyên tử trung tâm (Cl) của ClO2 chỉ có 3 electron tự do (0.5đ)

˜ Liên kết Cl-O trong phân tử ClO2 có đặc tính của liên kết đôi do sự cộng hưởng với electron độc thân ở trên Cl hoặc O Đặc tính liên kết đôi này làm liên kết Cl-O trong ClO2 ngắn hơn trong Cl2O (chỉ chứa liên kết đơn) (0.5đ)

(Gồm 04 trang)

ĐỀ CHÍNH THỨC

O

Ta có : Y 9 , 284

677 , 64

323 , 35 17

(0.25đ) Trường hợp 2 : Y thuộc nhóm VIIA thì B có dạng HYO4

677 , 64

323 , 35 65

Y = ⇒ = , vậy Y là nguyên tố clo (Cl) (0.25đ)

B (HClO4) là một axit, nên A là một bazơ dạng XOH

gam 4 , 8 gam 50 100

8 , 16

XOH + HClO4 → XClO4 + H2O (0.25đ)

⇒ nA = nHClO4 = 0 , 15 L × 1 mol / L = 0 , 15 mol

⇒

mol 15 , 0

gam 4 , 8 mol / gam 17

⇒ MX = 39 gam/mol, vậy X là nguyên tố kali (K) (0.25đ)

B là HClO4, B’ là ClO4

-(b) Dạng hình học :

Axit pecloric (dạng tứ diện)

Ion peclorat (dạng tứ diện đều)

(0.5đ) Bậc liên kết càng lớn độ dài liên kết càng nhỏ, do vậy :

(0.5đ)

Câu 3: (4 điểm)

1/ (2 đ)

2

2

2

2 + −

+

S

Fe

Cu + 2 4 3

3

)

(SO

Fe+ + 2

0

O + H2O→ Cu+2 SO4 + Fe+2 SO4 + H2S+6O4

2

3Cu Fe S + 8Fe2 (SO4)3 + 8O2 + 8H2O→ 3Cu SO4 + 19Fe SO4 + 8H2S O4 (0.5đ)

y

4 2

2 4

1 2 4

7 2

)

2

(

+ + + +

→ +

−

+

−

−

+3e -8e

8 x

3 x

Mn+7 + 5e→Mn+2

y

) 2 4 2 (

1 ) 2 (

+

− +

−

−

15CxHyO + (3y – 6 – 2x)KMnO4 + (9y – 18 – 6x)HCl →

5xCH3CHO +(3y–6– 2x)MnCl2 + 5xCO2 + (3y – 6 – 2x)KCl + (12y – 9– 13x)H2O

(0.5đ)

2/ (2 đ)

a/ Chiều của của phản ứng oxi hóa khử được xét dựa vào công thức sau:

ΔG = -nEF

Trong đó: n là số electron trao đổi giữa chất khử và chất oxi hóa trong phản ứng

F là hằng số Faraday (F= 96500 C.mol-1)

E là suất điện động của pin trong phản ứng xảy ra (V)

ΔG là biến thiên năng lượng Gibbs

→Phản ứng xảy ra theo chiều ΔG < 0 →E >0

* Nếu biết E ta tính theo công thức:

E0pin = E0oxh – E0kh

- E0pin > 0 → Phản ứng trong pin xảy ra theo chiều thuận

- E0pin < 0 → Phản ứng trong pin xảy ra theo chiều nghịch

- Ở điều kiện bất kì thì ta thay E 0 pin = E pin

b/ Áp dụng:

E (1) = E0(Fe2+/Fe) - E0 (Cu2+/Cu) = - 0,44 – 0,34 = - 0,78 V

→ E (1) < 0 → Phản ứng (1) xảy ra theo chiều nghịch

E (2) = E0(Fe3+/Fe2+) – E0(Sn4+/Sn2+) = 0,77 – 0,15 = 0,62 V

→ E(2) > 0 → Phản ứng (2) xảy ra theo chiều thuận

Câu 4: (4 điểm)

+ Tốc độ tiêu thụ ban đầu chất A: 0, 25 0,125

2 = (mol.l-1.phút-1) (0.25đ) Tốc độ tiêu thụ ban đầu chất B: 3.0, 25 0,375

2 = (mol.l-1.phút-1) (0.25đ)

v2=k.0,05x.0,2y = 2,0 (2)

v3=k.0,1x.0,2y = 2,0 (3)

Vậy bậc phản ứng riêng đối với chất A là 0, B là 3

k = 0, 253 250

2 -2 -1

e x y

C x

xC x

y

) 4 2 ( 4 ) 2 (

−

− +

→ +

−

−

- (3y – 6 – 2x )e

+5e (3y – 6 – 2x )

5 x

Câu 5: (4 điểm)

1 (2 điểm)

1a.Viết các phương trình :

2KI + FeCl3 → 3FeCl2 + 2 KCl + I2 (0.25đ) 2KI + O3 + H2O → O2 + 2 KOH + I2 (0.25đ)

5I- + IO3- + 6H+ → I2 + 3H2O (0.25đ)

I2 + SO2 + H2O → 2HI + H2SO4 (0.25đ)

I2 + 2Na2S2O3 → Na2 S4O6 + 2NaI (0.25đ)

1b ta có:

5Cl2 + I2 + 6H2O → 10HCl + 2HIO3 (0.25đ)

2 (2 điểm)

2a Ta có: nH2 = 0,03

4 , 22

672 ,

Do: A có hóa trị II ta có phương trình chung:

M + 2HCl Æ M Cl2 + H2 (0.25đ) 0,03 mol 0,03 mol

0,03

hh

hh

m

Mà ta có 1,9g A tác dụng không hết 200ml dung dịch HCl 0,5 M

Æ MA > 38

05

,

0

9

,

2b n NaOH = = 0 , 09 = n HCl

4000

8 , 28

* 5 , 12

dư

Gọi x, y lần lược là số mol Zn và Ca

Ta có: ⎩ ⎨

⎧ + =

= +

mol y

x

y x

03 , 0

70 , 1 40

⎧ =

=

mol x

mol y

02 , 0 01 ,

HCl

n phản ứng với Zn và Ca là =

2

2 n H = 2*0,03 = 0,06 mol

Æ nHCl ban đầu = 0,06 + 0,09 = 0,15 mol (0.25đ)

mddHCl ban đầu = * 100 54 , 75 ( )

10

475 , 5 100

*

C

m dd B = m dd HCl + mKL - mH2= 54,75 +1,70 -0,03*2=56,39 (g) (0.5đ)

C% ZnCl2 = * 100 4 , 82 %

39 , 56

136

* 02 ,

C% CaCl2 = * 100 1 , 97 %

39 , 56

111

* 01 ,

39 , 56

5 , 36

* 09

,

- HẾT -