ĐỀ THI OLYMPIC NĂM HỌC 2011-2012 Môn Hoá học - Lớp 10 CỤM TRƯỜNG THPT BA ĐÌNH – TÂY HỒ

Hãy chọn chất nào chứa vào bình A và B để có kết quả tốt nhất trong số các chất lỏng sau đây: H2SO4 đặc, dung dịch NaCl bão hòa và các dung dịch NaOH, KHCO3.. a H2S có lẫn trong HCl c HC

SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO HÀ NỘI

CỤM TRƯỜNG THPT

BA ĐèNH – TÂY HỒ

ĐỀ THI OLYMPIC NĂM HỌC 2011-2012

Mụn Hoỏ học - Lớp 10

Thời gian làm bài: 120 phỳt, khụng kể thời gian giao đề.

Đề thi gồm cú 02 trang

Cõu I

1/ Khí Cl2 điều chế từ KMnO4 và HCl đặc thờng bị lẫn HCl và hơi nớc, để có khí Cl2 khô ngời ta lắp thiết bị sao cho Cl2 đi qua bình A rồi đến bình B Hãy chọn chất nào chứa vào bình A và B để có kết quả tốt nhất trong số các chất lỏng sau đây: H2SO4 đặc, dung dịch NaCl bão hòa và các dung dịch NaOH, KHCO3 Giải thích vì sao lại chọn nh trên?

2/ Nêu cách loại sạch tạp chất khí

a) H2S có lẫn trong HCl c) HCl có lẫn trong SO2

b) HCl có lẫn trong H2S d) SO3 có lẫn trong SO2

Viết các phơng trình phản ứng xảy ra

Cõu II X, Y là 2 nguyên tố đều có hợp chất khí với hiđro ứng với công thức XHa và YHa (Khối lợng mol phân tử chất này gấp đôi khối lợng mol phân tử chất kia).Oxit cao nhất của X và Y có công thức X2Ob và Y2Ob (khối lợng mol phân tử của 2 oxit hơn kém nhau 34 đvC)

a) X, Y là kim loại hay phi kim

b) Xác định tên X, Y và công thức phân tử các hợp chất oxit cao nhất và hợp chất khí với

hiđro của X, Y

c) Dự đoán và so sánh tính chất oxi hóa - khử (có tính khử, có tính oxi hóa hay có tính khử

và tính oxi hóa) của XHa và YHa

Cõu III Hãy sắp xếp (có giải thích) các dãy axit cho dới đây theo thứ tự tăng dần tính axit.

a) HCl, HF, HI, HBr b) HClO4, HClO2, HClO, HClO3

Cõu IV.

a/ Phơng pháp sunfat có thể điều chế đợc chất nào: HF, HCl, HBr, HI? Nếu có chất không điều chế đợc bằng phơng pháp này, hãy giải thích tại sao? Viết các phơng trình phản ứng hóa học

và ghi rõ điều kiện (nếu có) để minh hoạ

b/ Trong dãy axit có oxi của clo, axit hipoclorơ là quan trọng nhất axit hipoclorơ có các tính chất:

- Tính axit rất yếu, yếu hơn axit cacbonic

- Có tính oxi hoá mạnh

- Rất dễ bị phân tích khi có ánh sáng mặt trời hoặc khi đun nóng

Hãy viết các phơng trình phản ứng để minh hoạ các tính chất đó

Câu V Cho 4,48 lít hỗn hợp X (đktc) gồm H2 và Cl2 vào một bình thủy tinh lớn Sau khi chiếu sáng,

ngừng phản ứng thu đợc hỗn hợp Y, trong đó có 30% về thể tích HCl và thể tích khí clo giảm xuống còn 20% so với ban đầu

a/ Tính số mol các khí trong hỗn hợp Y.

b/ Cho hỗn hợp Y qua 40 gam dung dịch KOH 14% ở 100oC thu đợc dung dịch Z Tính nồng

độ phần trăm các chất trong dung dịch Z

Cõu VI Hoà tan hoàn toàn 2,52 gam hỗn hợp X gồm Mg, Al bằng dung dịch HCl, thu đợc 2,688 lít

H2 (đktc)

Nếu cho 2,52 gam hỗn hợp này hoà tan hoàn toàn bằng H2SO4 đặc, nóng thì thu đợc 0,03 mol một sản phẩm Y duy nhất hình thành do sự khử S+6

a/ Xác định Y

b/ Nếu hoà tan hoàn toàn 2,52 gam hỗn hợp X bằng dung dịch HNO3 10,5% (d = 1,2 g/ml) thu đợc 0,03 mol một sản phẩm duy nhất hình thành do sự khử N+5 (N2, N2O, NH4NO3, NO,

NO2) Tính thể tích tối thiểu dung dịch HNO3 đã phản ứng

Câu VII Nguyên tử A có cấu hình electron ngoài cùng là 3p4 Tỉ lệ số nơtron và số proton là 1:1

Nguyên tử B có số nơtron bằng 1,25 lần số nơtron của A Khi cho 7,8 gam B tác dụng với lợng

d A ta thu đợc 11 gam hợp chất B2A

a/ Xác định số hiệu nguyên tử, số khối của A, B và viết cấu hình electron nguyên tử của A và B

b/ Nguyên tố A và B là kim loại hay phi kim ?

Câu VIII a/ Cân bằng phản ứng oxi hóa - khử sau theo phơng pháp thăng bằng electron:

FeS2 + Cu2S + HNO3  Fe(NO3)3 + CuSO4 + H2SO4 + NO + H2O

Biết tỉ lệ số mol tham gia phản ứng của FeS2 và Cu2S là 1:3

b/ Hoàn thành phơng trình phản ứng sau (Viết tiếp sản phẩm còn thiếu và cân bằng phơng trình theo phơng pháp thăng bằng electron):

SO2 + HNO3 + H2O  NO + …

SỞ GD - ĐT HÀ NỘI

CỤM BA ĐÌNH – TÂY HỒ

K THI H Ỳ THI H ỌC SINH GIỎI NĂM HỌC 2011 - 2012

ĐÁP ÁN MÔN HÓA HỌC LỚP 10

(gồm 3 trang)

I 1 Bình A chứa dung dịch NaCl bão hòa để giữ lại HCl tan trong nước, có mặt NaCl

sẽ hạn chế khí clo tan trong nước

Bình B đựng H2SO4 đặc có khả năng hút nước, không tác dụng với khí clo

2 a) Dùng dung dịch CuCl2 dư hấp thụ hết khí H2S sau đó đun nóng thu được khí HCl:

CuCl2 + H2S  CuS + HCl

b) Cho hỗn hợp 2 khí tác dụng với dung dịch NaOH dư sau đó dùng H2SO4 loãng, dư để đẩy

H2S ra, thu được H2S tinh khiết:

NaOH + HCl  NaCl + H2O

2NaOH + H2S  Na2S + H2O

H2SO4 + Na2S  Na2SO4 + H2S

c) Dựng dung dịch AgNO3 dư hấp thu hết khớ HCl, thu được SO2 tinh khiết:

HCl + AgNO3  AgCl + H NO3

d) Dựng H2SO4 đậm đặc 98% hấp thụ SO3 thu được SO2 tinh khiết

H2SO4đậm đặc + n SO3  H2SO4 n SO3 (oleum)

II a a X, Y tạo hợp chất khí với hiđro  X, Y ở phân nhóm chính nhóm IV  VII

X,Y tạo oxit X2Ob và Y2Ob  X, Y ở phân nhóm chính nhóm V hoặc VII  X,Y là phi kim

b Giả sử X > Y ta có: X a 2(Y a)

2X 16b (2Y 16b) 34







 Y = 17 - a  a = 17 - Y

Với: 1  a < 4  1  17 - Y < 4  Y = 14 (N); a = 3

hoặc Y = 15; a = 2 (loại)

X = 31 (P)  Các hợp chất : NH3, PH3, N2O5, P2O5

c Dự doỏn tớnh chất oxi húa – khử của NH3 và PH3

Trong NH3 và PH3, nitơ và photpho đều cú số oxi húa -3 (thấp nhất)

 NH3 và PH3 chỉ cú tớnh khử

Trong đú bỏn kớnh nguyờn tử photpho lớn hơn nitơ nờn P-3trong PH3 dễ nhường electron hơn

N-3trong NH3  PH3 cú tớnh khử mạnh hơn

III Cờng độ axit tăng dần theo các dãy sau:

a) HF < HCl < HBr < HI

- HF: axit yếu; HCl, HBr, HI: axit mạnh

về độ phân cực (hiệu số độ âm điện ) thì

(HF) = 1,9; (HCl) = 0,9;  (HBr) = 0,7; (HI) = 0,4 Nhng yếu tố quan trọng là kích thớc của các anion

F- < Cl- < Br- < I-; mật độ điện tích âm (, ở I- bé nhất), nên lực hút giữa ion H+ và I- bé nhất, nguyờn tử H trong HI dễ bị thay thế bở kim loại nhất  tớnh axit mạnh nhất

axit rất axit axit axit rất

yếu yếu mạnh mạnh

- Điện tích của nguyên tử Cl trung tâm càng cao thì axit càng mạnh, vì mật độ e bị giảm càng mạnh làm cho liên kết OH càng trở nên phân cực, nghĩa là càng mạnh

IV a Phương phỏp sunfat là cho muối halogennua kim loại tỏc dụng với axit sunfuric đặc, núng

để điều chế hiđrohalogennua dựa vào tớnh chất dễ bay hơi của hiđrohalogennua Phương phỏp này chỉ ỏp dụng để điều chế HF, HCl , khụng điều chế được HBr, HI vỡ H2SO4 đặc, núng là chất oxi hoỏ mạnh cũn HBr, HI trong dung dịch là những chất khử mạnh do đú ỏp dụng phương phỏp sunfat sẽ khụng thu được HBr và HI mà thu được Br2 và I2

Cỏc phương trỡnh phản ứng:

CaF2 + H2SO4 đặc, núng  2HF + CaSO4

2NaCl + H2SO4 đặc, núng  2HCl + Na2SO4

NaBr + H2SO4 đặc, núng  HBr + NaHSO4

2HBr + H2SO4 đặc, núng  SO2 + 2H2O + Br2

NaI + H2SO4 đặc, núng  HI + NaHSO4

8HI + H2SO4 đặc, núng  H2S + 4H2O + 4I2

b.Tớnh chất húa học của HClO:

- Tớnh axit: HClO + NaOH  NaClO + H2O

Tớnh axit yếu hơn axit cacbonic: NaClO + CO2 + H2O  NaHCO3 + HClO

- Tớnh oxi húa mạnh: HClO + HClđặc  Cl2 + H2O

- Dễ phõn hủy: 2 HClO  2 HCl + O2

V Số mol hỗn hợp = 4,48/22,4=0,2 mol

Phương trỡnh phản ứng

H2 + Cl2 → 2 HCl

0,03 0,03 0,06

Số mol hỗn hợp sau phản ứng = số mol hỗn hợp trước phản ứng = 0,2 mol

Số mol HCl = 0,06 mol → n Cl2 phản ứng = 0,03 mol

% Cl2 cũn 20% hay Cl2 phản ứng = 80% ban đầu →nCl2 đầu = 0,0375 mol→nH2 =

0,2-0,0375 = 0,1625 mol.

a n HCl = 0,06 mol nH2 dư = 0,1325 mol nCl2 dư = 0,0075 mol

b hỗn hợp Y qua 40 g dung dịch KOH 14%

Ta có nKOH = 0,1 mol

3Cl2 + 6KOH → KClO3 + 5KCl +3H2O

0,0075 0,015 0,0025 0,0125

HCl + KOH → KCl + H2O

0,06 0,06 0,06

Vậy dd Z có 0,0025 mol KClO3, 0,0725 mol KCl

KOH dư = 0,025mol

mddZ = 42 7225 g

C% KClO3 = 0,717%

C%KCl = 12,64%

C% KOH dư = 3,28%

VI a

n H2 = 0,12 mol

Ta có các quá trình khử và oxi hóa :

Mg  Mg+2 + 2e (1)

Al  Al+3 + 3e (2)

*) Khi hỗn hợp X tác dụng với dung dịch HCl :

2H+ +2e  H2 (3)

mol 0,24 < 0,12

*) Khi hỗn hợp X tác dụng với dung dịch H2SO4 đặc nóng: (gọi n là số oxi hóa của sản phẩm

do sự khử S+6)

S+6 + (6-n) e  Sn (4)

mol 0,03(6-n) 0,03

(Vì sản phẩm khử chỉ có thể là: S, H2S, SO2 nên số mol sản phẩm khử chính là số mol của

Sn)

Theo ĐLBT electron

(1)(4) suy ra : ne(H+ nhận) = ne(S+6 nhận) = ne(kim loại nhường)

0,03(6-n) = 0,24  n = -2

Vậy Y là H2S

b

*) Khi hỗn hợp X tác dụng với dung dịch HNO3 : (gọi m là số oxi hóa của sản phẩm do sự khử N+5)

vì sản phẩm khử có thể là: NO, NH4NO3, NO2, N2, N2O nên có 2 trường hợp :

+ TH1: n(Nm) = 0,03 mol

N+5 + (6-m) e  Nm (5)

mol 0,03(5-m) 0,03

Tương tự ý a  m = -3  sản phẩm do sự khử N+5 là NH4NO3

> n(HNO3) tối thiểu = n(NO3- trong muối) + 2 n(NH4NO3)

= ne (kim loại nhường) +0,06 = 0,3 mol

 V(HNO3) tối thiểu = 150 ml

+ TH2: n(Nm) = 0,06 mol

 m = 1  sản phẩm do sự khử N+5 là N2O

> n(HNO3) tối thiểu = n(NO3- trong muối) + 2 n(N2O) =0,3 mol

 V(HNO3) tối thiểu = 150 ml

VII a Cấu hình electron đầy đủ của A: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p4

 ZA = 16 , NA = ZA  AA = 32  MA = 32 g/mol

NB = 1,25 NA = 20

Pt : A + 2 B  B2A (1)

Theo Định luật bảo toàn khối lượng: mA = 11 – 7,8 = 3,2 g

 nA = 0,1 mol

 nB = 0,2 mol  MB = 7,8/0,2 = 39 g/mol  AB = 39  ZB = 19

Cấu hình electron của B: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s1

b A là phi kim (vì có 6e lớp vỏ ngoài cùng)

B là kim loại (vì có 1e lớp vỏ ngoài cùng)

VIII a 3 FeS2 + 3 Cu2S  Fe+3 + 6 Cu+2 + 5S+6 + 45e

45 N+5 + 3e  N+2

3FeS2 + 9Cu2S + 90HNO3  3Fe(NO3)3 + 18Cu(NO3)2 + 15H2SO4 + 45NO + 30H2O b

3SO2 + 2 HNO3 + 2H2O  2NO + 3H2SO4

3 S+4  S+6 + 2e

2 N+5 + 3e  N+2