Biết rằng trong tinh thể, cỏc nguyờn tử Cr cú dạng hỡnh cầu được sắp xếp chiếm 68% thể tớch tinh thể phần cũn lại là khe rỗng giữa cỏc nguyờn tử.. Tính khối lượng H2SO4 trong dung dịch M
Trang 1SỞ GD ĐT HẢI DƯƠNG
Trường THPT Thanh Miện
KỲ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI LỚP 10, LẦN I
NĂM HỌC 2017 - 2018 MễN THI: HểA HỌC
Thời gian làm bài: 180 phỳt Ngày thi: 03/12/2017
(Đề thi gồm : 02 trang)
(Cho biết độ õm điện của cỏc nguyờn tố là O = 3,44; H = 2,20; S = 2,58; Te = 2,10; Cs = 0,79; Ba = 0,89; Ca =1,00; Cl = 3,16; F = 3,98; Br = 2,96; C = 2,55; I = 2,66; N = 3,04) (Cho nguyờn tử khối của cỏc nguyờn tố là: Fe = 56; O = 16; Cl = 35,5; H = 1; S = 32; Zn
= 65; F = 19; Br = 80; I =127; Al = 27; Mn = 55; K = 39; N = 14)
Cõu I (2 điểm):
1 (1,0 điểm): Ở 250C nguyờn tử Crom (Cr) cú bỏn kớnh 0,125 nm Biết rằng trong tinh thể, cỏc nguyờn tử Cr cú dạng hỡnh cầu được sắp xếp chiếm 68% thể tớch tinh thể phần cũn lại là khe rỗng giữa cỏc nguyờn tử Hóy tớnh gần đỳng khối lượng riờng của Cr theo đơn vị gam/cm3? (Cho biết khối lượng mol nguyờn tử của Cr là 52 g/mol, số Avogadro cú giỏ trị
NA= 6,02.1023)
2 (1,0 điểm): Trong tự nhiờn clo cú hai đụ̀ng vị là 35Cl và 37Cl với nguyờn tử khối trung
bỡnh của Clo là 35,5 Tớnh thành phần phần trăm vờ̀ khối lượng 37Cl cú trong HClO4 (với
Hiđro là đụ̀ng vị 1H , Oxi là đụ̀ng vị 16O) Viết cụng thức elctron, cụng thức cṍu tạo của HClO4 ?
Cõu II (2 điểm):
1 (1,0 điểm): Lập phương trỡnh húa học của cỏc phản ứng oxi húa - khử sau đõy theo
phương phỏp thăng bằng electron:
a FeCl2 + KMnO4 + H2SO4 Fe2(SO4)3 + Cl2 + K2SO4 + MnSO4 + H2O
b Na2SO3 + NaHSO4 + KMnO4 ⃗ Na2SO4 + K2SO4 + MnSO4 + H2O
c P + NH4ClO4 ⃗to H3PO4 + N2 + Cl2 + H2O
d CH3-CH=CH2 + KMnO4 + H2O CH3-CHOH-CH2OH + MnO2 + KOH
ĐỀ CHÍNH THỨC
ắ đắ
ắ đắ
Trang 22 (1,0 điểm): Cho 156,8 gam hỗn hợp L gồm FeO, Fe3O4, Fe2O3 tác dụng hết với dung dịch HCl dư được 310,8 gam muối khan Mặt khác, cho 156,8 gam hỗn hợp L tác dụng vừa đủ với dung dịch M là hỗn hợp HCl, H2SO4 loãng thu được 335,8 gam muối khan Tính khối lượng H2SO4 trong dung dịch M
Câu III (2 điểm):
1 (1,0 điểm): X tạo hợp chất khí với H công thức HX Biết trong công thức oxit ứng với
hoá trị cao nhất X chứa 70,37% về khối lượng
a Xác định công thức phân tử của HX
b Viết công thức electron, công thức cấu tạo của HX Đánh giá sự phân cực của liên kết giữa H và X trong phân tử HX từ đó rút ra nhận xét về loại liên kết trong phân tử HX?
2 (1,0 điểm): So sánh độ phân cực:
a Liên kết trong phân tử các chất sau: NH3, H2S, H2O, H2Te, CsC, BaF2
b Liên kết giữa O và H trong nhóm - COOH của các phân tử các chất sau:
Cl-CH2-COOH, F-CH2-COOH, Br-CH2-COOH Giải thích ngắn gọn
Câu IV (2,0 điểm):
1 (1,0 điểm):
a Hãy trình bày cách lắp đặt dụng cụ điều chế và thu khí Cl2 đi từ dung dịch axit HCl đặc
và MnO2 Vẽ hình minh hoạ
b Viết các phương trình phản ứng điều chế
c Khí clo sau khi ra khỏi bình 1 thường có lẫn tạp chất gì? Làm thế nào để loại bỏ tạp chất?
d Nêu cách xử lí Clo dư?
2 (1,0 điểm): Hoàn thành các phản ứng theo sơ đồ sau:
(A) → (B) + (C) + (D)
(C) + (E) → (G) + (H) + (I)
(A) + (E) → (K) + (G) + (I) + (H)
(K) + (H) → (L) + (I) + (M)
Biết: (D), (I), (M) là các đơn chất khí, khí (I) có tỉ khối đối với CH4 là 4,4375
Để trung hòa 2,8 gam kiềm (L) cần 200 ml dung dịch HCl 0,25M
Câu V (2,0 điểm):
Trang 31 (1,0 điểm): Nung mA gam hỗn hợp A gồm KMnO4 và KClO3 ta thu được chất rắn A1
và khí O2 Biết KClO3 bị phân hủy hoàn toàn, KMnO4 bị phân hủy một phần Trong A1 có 0,894 gam KCl chiếm 8,132% khối lượng Trộn lượng O2 thu được ở trên với không khí theo tỉ lệ thể tích trong một bình kín ta được hỗn hợp khí A2 Cho vào bình 0,528 gam cacbon rồi đốt cháy hết cacbon thu được hỗn hợp khí A3 gồm 3 khí, trong đó CO2 chiếm 22,92% thể tích Tính % khối lượng của các chất trong hỗn hợp A Cho biết: Không khí chứa 80% N2 và 20% O2 về thể tích
2 (1,0 điểm): Cho 20,4 gam hỗn hợp X gồm Zn, Fe, Al tác dụng với dung dịch HCl dư thu
được 10,08 lít H2 ở đktc Mặt khác cho 0,2 mol hỗn hợp X tác dụng vừa đủ với 6,16 lít Cl2
ở đktc Xác định khối lượng mỗi kim loại trong 20,4 gam hỗn hợp X?
-Hết -* Lưu ý: - Học sinh không được sử dụng tài liệu kể cả bảng tuần hoàn.
- Giáo viên coi thi không giải thích gì thêm.
3 : 1 V :
VO KK
2
Trang 4SỞ GD ĐT HẢI DƯƠNG
Trường THPT Thanh Miện
ĐÁP ÁN KỲ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI LỚP 10
NĂM HỌC 2017 - 2018 MễN THI: HểA HỌC
Ở 250C nguyờn tử Crom (Cr) cú bỏn kớnh 0,125 nm Biết rằng trong tinh thể, cỏc nguyờn tử
Cr cú dạng hỡnh cầu được sắp xếp chiếm 68% thể tớch tinh thể phần cũn lại là khe rỗng giữa cỏc nguyờn tử Hóy tớnh gần đỳng khối lượng riờng của Cr theo đơn vị gam/cm3? (Cho biết khối lượng mol nguyờn tử của Cr là 52 g/mol, số Avogadro cú giỏ trị NA= 6,02.1023)
Cõu I
( 2,0
điểm)
1 (1,0 đi m): ểm): Th tớch c a 1 nguyờn t Cr là Vể tớch của 1 nguyờn tử Cr là V ủa 1 nguyờn tử Cr là V ử Cr là V Cr = 4R3 : 3 = 4
(0,125.10-7)3 : 3 = 8,181.10-24 (cm3) Trong m ng tinh th , cỏc nguyờn t chi m 68% th tớch toàn tinhạng tinh thể, cỏc nguyờn tử chiếm 68% thể tớch toàn tinh ể tớch của 1 nguyờn tử Cr là V ử Cr là V ếm 68% thể tớch toàn tinh ể tớch của 1 nguyờn tử Cr là V
th và kh i lể tớch của 1 nguyờn tử Cr là V ối lượng riờng của 1 mol tinh thể Crom là: D ượng riờng của 1 mol tinh thể Crom là: Dng riờng c a 1 mol tinh th Crom là: Dủa 1 nguyờn tử Cr là V ể tớch của 1 nguyờn tử Cr là V Cr = m : Vtt Cr = 52.68 : 6,02.1023.8,181.10-24.100 = 7,18 g/cm3
0,25
0,75
2
* Tớnh % s nguyờn t c a hai đ ng v clo: ối lượng riờng của 1 mol tinh thể Crom là: D ử Cr là V ủa 1 nguyờn tử Cr là V ụ̀ng vị clo: ị clo:
G i x là % s nguyờn t c a ọi x là % sụ́ nguyờn tử của ối lượng riờng của 1 mol tinh thể Crom là: D ử Cr là V ủa 1 nguyờn tử Cr là V 37Cl và (100 - x) là % s nguyờn t c aối lượng riờng của 1 mol tinh thể Crom là: D ử Cr là V ủa 1 nguyờn tử Cr là V
37Cl Ta cú: 37x + (100 – x).35 = 35,5.100 x = 25%
V y ậy 37Cl chi m 25% s nguyờn t và ếm 68% thể tớch toàn tinh ối lượng riờng của 1 mol tinh thể Crom là: D ử Cr là V 35Cl chi m 75% s nguyờn t ếm 68% thể tớch toàn tinh ối lượng riờng của 1 mol tinh thể Crom là: D ử Cr là V
- Gi s cú 1 mol HClOả sử cú 1 mol HClO ử Cr là V 4 thỡ cú 1 mol clo, trong đú cú 0,25 mol 37Cl
Do đú, ph n trăm kh i lõ̀n trăm khụ́i lượng ối lượng riờng của 1 mol tinh thể Crom là: D ượng riờng của 1 mol tinh thể Crom là: Dng 37Cl trong HClO4: 0,25.37 : (35,5 + 1 +
16.4) = 9,204 % O
* Vi t cụng th c CTCT: H ếm 68% thể tớch toàn tinh ức CTCT: H – O – Cl O
O
* CT electron:
0,25
0,25
0,25
0,25
Cõu II: 1 (1,0 điểm): Nờu rừ chṍt khử, chṍt oxi hoỏ, quỏ trỡnh khử, quỏ trỡnh oxi
hoỏ và cõn bằng, mỗi phương trỡnh đỳng được 0,25 điểm
ĐỀ CHÍNH THỨC
ắ đắ
Trang 5a FeCl2 + KMnO4 + H2SO4 Fe2(SO4)3 + Cl2 + K2SO4 +
MnSO4 + H2O
* Chṍt khử: FeCl2
Chṍt oxi hoỏ: KMnO4
2FeCl2 ⃗ 2Fe+3 + 2Cl2 + 6e (Quỏ trỡnh oxi hoỏ)
Mn+7 + 5e ⃗ Mn+2
10FeCl2 + 6KMnO4 + 24H2SO4 5Fe2(SO4)3 + 10Cl2 +
3K2SO4 + 6MnSO4 + 24H2O
b 5Na2SO3 + 6NaHSO4 + 2KMnO4 ⃗ 8Na2SO4 + K2SO4 +
2MnSO4 + 3H2O
c 8P + 10NH4ClO4 ⃗to 8H3PO4 + 5N2 + 5Cl2 + 8H2O
Chṍt khử: P và N trong NH4ClO4
Chṍt oxi hoỏ Cl trong NH4ClO4 Tổ hợp elộctron nhường nhận trong
phõn tử NH4ClO4 với P rụ̀i cõn bằng
d 3CH3-CH=CH2 + 2KMnO4 + 4H2O 3CH3-CHOH-CH2OH + 2MnO2 + 2KOH
Chṍt khử: CH3-CH=CH2
Chṍt oxi hoỏ: KMnO4
0,25
0,25
0,25
0,25
2 (1,0 điểm):
FeO + 2HCl ắ đắ FeCl2 + H2O
Fe2O3 + 6HCl ắ đắ 2FeCl3 + 3H2O
Fe3O4 + 8HCl ắ đắ FeCl2 + 2FeCl3 + 4H2O
Tớnh số mol HCl phản ứng = 5,6 mol đ số mol O = 2,8 mol
Tớnh khối lượng Fe trong muối = 112 gam
Tớnh tổng số mol H trong HCl và H2SO4 phản ứng = 5,6 mol
Tớnh tổng khối lượng Cl- và SO42- trong muối = 223,8 gam
Gọi số mol HCl: x, H2SO4: y mol, lập hệ pt theo 5,6 mol và 223,8 gam
đ Số mol H2SO4 = 1 mol, m H2SO4 = 98 gam
0,25
0,25
0,25
ắ đắ
ắ đắ
ắ đắ
Trang 6Cõu III: 1
a X t o h p ch t khớ v i H cụng th c HX V y X thu c VIIA.ạng tinh thể, cỏc nguyờn tử chiếm 68% thể tớch toàn tinh ợng riờng của 1 mol tinh thể Crom là: D ất khớ với H cụng thức HX Vậy X thuộc VIIA ới H cụng thức HX Vậy X thuộc VIIA ức CTCT: H ậy ộc VIIA
* N u X là Cl hay Br hay I thỡ CT oxit ng v i hoỏ tr cao nh t là Xếm 68% thể tớch toàn tinh ức CTCT: H ới H cụng thức HX Vậy X thuộc VIIA ị clo: ất khớ với H cụng thức HX Vậy X thuộc VIIA 2O7 Theo bài ra: Trong cụng th c oxit ng v i hoỏ tr cao nh t X ch aức CTCT: H ức CTCT: H ới H cụng thức HX Vậy X thuộc VIIA ị clo: ất khớ với H cụng thức HX Vậy X thuộc VIIA ức CTCT: H
70,37% v kh i lề khối lượng Vậy 2X : 7.16 = 70,37 : 29,63 ối lượng riờng của 1 mol tinh thể Crom là: D ượng riờng của 1 mol tinh thể Crom là: Dng V y 2X : 7.16 = 70,37 : 29,63 ậy X = 8,5
(Khụng t n t i X tho món, lo i).ụ̀ng vị clo: ạng tinh thể, cỏc nguyờn tử chiếm 68% thể tớch toàn tinh ả sử cú 1 mol HClO ạng tinh thể, cỏc nguyờn tử chiếm 68% thể tớch toàn tinh
* N u X là Flo thỡ CT oxit ng v i hoỏ tr cao nh t là OFếm 68% thể tớch toàn tinh ức CTCT: H ới H cụng thức HX Vậy X thuộc VIIA ị clo: ất khớ với H cụng thức HX Vậy X thuộc VIIA 2 Th y r ngất khớ với H cụng thức HX Vậy X thuộc VIIA ằng
%m c a Flo trong OFủa 1 nguyờn tử Cr là V 2 là 70,37 % V y HX là HF.ậy
b CTCT: H – F Tương tự suy ra CT electron Do hiệu độ õm điện lớn:ng t suy ra CT electron Do hi u đ õm đi n l n:ự suy ra CT electron Do hiệu độ õm điện lớn: ệu độ õm điện lớn: ộc VIIA ệu độ õm điện lớn: ới H cụng thức HX Vậy X thuộc VIIA
3,98 – 2,20 = 1,78 > 1,7 nờn liờn k t r t phõn c c, tuy nhiờn v nếm 68% thể tớch toàn tinh ất khớ với H cụng thức HX Vậy X thuộc VIIA ự suy ra CT electron Do hiệu độ õm điện lớn: ẫn
thu c liờn k t c ng hoỏ tr phõn c c do c H và F đ u là nh ngộc VIIA ếm 68% thể tớch toàn tinh ộc VIIA ị clo: ự suy ra CT electron Do hiệu độ õm điện lớn: ả sử cú 1 mol HClO ề khối lượng Vậy 2X : 7.16 = 70,37 : 29,63 ững
nguyờn t phi kim.ử Cr là V
0,25
0,5
0,2
2
Cõu IV:
Cõu V:
2 Đặt a, b, c lần lượt là số mol của Zn, Fe, Al trong 20,4 gam
65a + 56b + 27c = 20,4 (1)
Pthh: Zn + 2HCl ắ đắ ZnCl2 + H2
2Al + 6HCl ắ đắ 2AlCl3 + 3H2
Fe + 2HCl ắ đắ FeCl2 + H2
Ta cú a + b + 1,5c = 0,45 (2)
Đặt ka, kb, kc lần lượt là số mol của Zn, Fe, Al trong 0,2 mol hỗn hợp X
ka + kb + kc = 0,2 (3)
Bảo toàn electron: 2ak + 3kb + 3kc = 0,55 (4)
Từ (1), (2), (3), (4) ta cú: a = 0,1; b = 0,2; c = 0,1
Vậy khối lượng mỗi kim loại tượng ứng là: 6,5 gam; 11,2 gam và 2,7
gam
0,25
0,25
0,25 0,25