Đề thi HSG hóa 10 Dak Nong 2008

3/ a Hãy thiết lập công thức liên hệ giữa nồng độ % và nồng độ mol/lít khi biết: A là nồng độ % M là nồng độ mol/l D là khối lượng riêng của dung dịch g/ml MB là khối lượng phân tử của c

SỞ GD & ĐT ĐĂKNÔNG ĐỀ THI HỌC SINH GIỎI (2007 – 2008)

TRƯỜNG THPT QUANG TRUNG Môn: Hoá học - Khối 10

Thời gian: 180 phút

Câu I:( 4,5 điểm)

1/ Thế nào là phản ứng oxi hoá khử? Phân biệt thế nào là chất oxi hoá? Chất khử? Sự oxi hoá? Sự khử? Cho ví

dụ minh hoạ?

2/ Cân bằng các phản ứng sau theo phương pháp cân bằng electron:

a) KNO3 + FeS   →t0 KNO2 + Fe2O3 + SO3

b) CrCl3 + Br2 + NaOH → Na2CrO4 + NaBr + NaCl + H2O

c) K2Cr2O7 + H2SO4 + FeSO4 → Cr2(SO4)3 + Fe2(SO4)3 + K2SO4 + H2O

Câu II: ( 4,5 điểm)

1/ Trong các loại mạng tinh thể thì kim cương, P trắng, nước đá, KCl, Mg thuộc loại mạng tinh thể nào?

2/ Dựa vào độ âm điện, hãy sắp xếp theo chiều tăng độ phân cực của liên kết giữa hai nguyên tử trong phân tử

các chất sau: CaO, MgO, AlN, N2, NaBr, BCl3, AlCl3, CH4

Phân tử chất nào có liên kết ion? Liên kết cộng hoá trị có cực? Liên kết cộng hoá trị không cực?

Cho độ âm điện của O = 3,44; Cl = 3,16; Br = 2,96; Na = 0,93; Mg = 1,31; Ca = 1,00; C = 2,55; H = 2,20;

Al = 1,61; N = 3,04; B = 2,04

3/ a) Hãy thiết lập công thức liên hệ giữa nồng độ % và nồng độ mol/lít khi biết:

A là nồng độ %

M là nồng độ mol/l

D là khối lượng riêng của dung dịch g/ml

MB là khối lượng phân tử của chất tan

b) Khi trộn 150 ml dd HCl 10% có D = 1,047 g/ml với 250 ml dd HCl 2M Tính nồng độ % và nồng độ mol/l của HCl trong dd sau khi trộn ( Biết D = 1,038g/ml)

Câu III: ( 3điểm)

1/ Cho các nguyên tố Fe, S có số thứ tự lần lượt bằng 26 và 16.

a) Viết cấu hình electron của ion Fe3+, S2-

b) Viết phương trình phản ứng để chứng tỏ tính oxi hoá khử của mỗi ion

2/ Nguyên tử kẽm có bán kính r = 1,35.10-8 cm; khối lượng nguyên tử bằng 65 đvC

a) Tính khối lượng riêng của kẽm, biết rằng thể tích thật chiếm bởi các nguyên tử kẽm chỉ bằng 74% thể tích của tinh thể, còn lại là các khe trống

b) Thực tế, khối lượng nguyên tử hầu như tập trung tại hạt nhân nguyên tử Tính khối lượng riêng của hạt nhân nguyên tử kẽm (Cho Vhình cầu =

3

4 πr3 và hạt nhân có bán kính r = 2.10-13 cm)

Câu IV: ( 4điểm)

Chất A có %K = 38,613%; %N = 13,862% và oxi Chất B có %K = 31,837%; %Cl = 28,975% và oxi Chất

C có %K = 24,683%, %Mn = 34,810% và oxi

a) Tìm công thức của A, B, C

b) Nung 38,15g hỗn hợp gồm A, B, C đến khối lượng không đổi, được chất rắn X có khối lượng 30,15g

và V lít khí oxi (đktc) Tính phần trăm khối lượng của mỗi chất trong hỗn hợp

Câu V: ( 4 điểm)

Dẫn luồng khí CO dư qua ống sứ đựng 34,2g hỗn hợp X chứa Fe2O3, Al2O3 và MgO đến khi phản ứng hoàn toàn được chất rắn A Hoà tan A trong dung dịch NaOH dư thấy khối lượng chất rắn B thu được bằng 65,306% khối lượng A Hoà tan B bằng dung dịch HCl 1M vừa đủ cần x lít dung dich HCl; khí thoát ra ở đktc có thể tích bằng 4,48 lít

Tính phần trăm khối lượng của các chất trong X và thể tích dung dịch HCl đã dùng

& - & Hết.& - &

ĐÁP ÁN VÀ HƯỚNG DẪN CHẤM`

Câu I: ( 4,5 điểm)

1/ ( 1,5 điểm)

- Phản ứng oxi hoá khử là phản ứng hoá học trong đó có sự chuyển dịch electron giữa các chất phản ứng ( Hay phản ứng oxi hoá khử là phản ứng hoá học trong đó có sự thay đổi số oxi hoá của một số nguyên tố)

- Chất khử là chất nhường electron hay là chất có số oxi hoá tăng sau phản ứng

- Chất oxi hoá là chất nhận electron hay là chất có số oxi hoá giảm sau phản ứng

- Sự oxi hoá ( quá trình oxi hoá) một chất là làm cho chất đó nhường electron hay làm tăng số oxi hoá của chất đó

- Sự khử ( quá trình khử) một chất là làm cho chất đó nhận electron hay làm giảm số oxi hoá của chất đó

Mỗi ý đúng được 0,2 điểm (1điểm)

Ví dụ: PT phản ứng: Fe + 0 2+H1 Cl−1 → + 2 − 12

Cl

Fe + 2

0

Fe - 2e 0 → + 2

Fe : Sự oxi hoá, sắt là chất khử

2H + 2.1e +1 → 0 2

H : Sự khử, hiđro là chất oxi hoá.

2/ ( 3điểm) Cân bằng phản ứng oxi hoá khử theo phương pháp cân bằng electron:

a) K NO+5 3 + Fe +2 S-2  →t0

2

3

O N

K + + 2 3

3

O

Fe+ + S+6O3 ( 0,25điểm)

Quá trình oxi hoá của Fe và S: Fe - 1e +2 → + 3

Fe

−S - 8e 2 → + 6

S

2× Fe - 9e +2 S-2 → + 3

Fe + +S ( 0,25điểm)6

Quá trình khử của nitơ: 9 × N + 2e +5 → N+3

2Fe + 9 +2 S-2 N+5 → 2Fe + 2+3 +S + 96 N (0,25 điểm)+3

Phương trình đầy đủ: 9 KNO3 + 2FeS   →t0 9 KNO2 + Fe2O3 + 2SO3 (0,25 điểm)

b) Cr+3 Cl3 + Br0 2 + NaOH →

4

6

2Cr O

Na + + Na Br−1 + NaCl + H 2 O (0,25 điểm) Quá trình oxi hoá : 2× Cr - 3e +3 → + 6

Quá trình khử : 3× Br0 2 + 2×1e → 2Br −1

2Cr + 3+3 Br0 2 → 2Cr + 6+6 Br−1 (0,25 điểm)

Phương trình đầy đủ: 2CrCl3 + 3Br2 + 16NaOH → 2Na2CrO4 + 6NaBr + 6NaCl + 8H2O (0,25 điểm) c) K2Cr+6 2O7 + H 2 SO 4 +

4

2

SO

Fe+ → 2( 4)3

3

SO

Cr+ + 2( 4)3

3

SO

Fe+ + K 2 SO 4 + H 2 O

Quá trình oxi hoá : 1 × Cr + 3e +6 → + 3

Cr

Quá trình khử : 3 × Fe - 1e +2 → + 3

Fe

6

+

Cr + 3 Fe +2 → + 3

Cr + 3 Fe+3

Phương trình đầy đủ: K2Cr2O7 + 7H2SO4 + 6FeSO4 → Cr2(SO4)3 + 3Fe2(SO4)3 + K2SO4 + 7H2O

Mỗi phương trình đúng được 1 điểm

Câu II: ( 4,5điểm)

1/ (1điểm) - Tinh thể nguyên tử: kim cương, P trắng.

- Tinh thể phân tử : nước đá

- Tinh thể ion : KCl.

- Tinh thể kim loại: Mg

2/ (1,5điểm) Độ phân cực của liên kết giữa hai nguyên tử trong phân tử được xếp theo chiều tăng dần là:

N2 < CH4 < BCl3 < AlN < AlCl3 < NaBr < MgO < CaO (0,75 điểm)

3/ a) Công thức quan hệ giữa nồng độ % và nồng độ mol/l: (0,5điểm)

A =

D

M

10

Trong đó: A là nồng độ %

M là nồng độ mol/l

MB là khối lượng phân tử của chất tan

D là khối lượng riêng của dd

b) Số mol dd HCl 10% : n =

B M

D V A

100

.

= 10100.150.36.1,,0475 = 0,43 (mol) (0,5điểm)

Số mol dd HCl 2M: n = 2.0,25 = 0,5 (mol)

Số mol dd HCl sau khi trộn : n = 0,93 (mol)

Vdd sau khi trộn: 0,15 + 0,25 = 0,4 lít

Nồng độ mol/l của dd HCl sau khi trộn: 00,,934 = 2,325 (M) (0,5điểm)

Nồng độ % của dd sau khi trrộn : 210,325.1,038.36,5 = 8,18% (0,5điểm)

Câu III:( 3 điểm)

1/ (1điểm) a) Cấu hình electron: Fe : 1s22s22p63s23p63d64s2

S : 1s22s22p63s23p4

Vì Fe – 3e = Fe3+ → Cấu hình electron của ion Fe3+ là: 1s22s22p63s23p63d5

Vì S + 2e = S2- → Cấu hình electron của ion S2- là: 1s22s22p63s23p6 (0,5điểm)

b) Vì Fe3+ có cấu hình khá bền vững nên không có tính khử mà chỉ có tính oxi hoá

2 Fe+3 Cl3 + Cu → CuCl 2 + 2

2

2

Cl

Vì S2- ( là trạng thái oxi hoá thấp nhất của S) có cấu hình electron bão hoà, nên không thể nhận thêm electron nữa; S2- chỉ có thể có tính khử −S - 2e 2 → 0

S hoặc −S - 6e 2 → + 4

S

2/ a) Ta có thể tích nguyên tử kẽm: V =

3

4

.3,14.(1,35.10-8)3 ⇔V = 10,300.10-24 cm3 (0,25điểm) Thể tích mol nguyên tử kẽm V = (6,023.1023).10,300.10-24 cm3 ⇔V = 6,20369cm3 (0,25điểm)

Vì khối lượng mol nguyên tử kẽm là 65g và thể tích thật chiếm bởi các nguyên tử kẽm:

Nên khối lượng riêng của kẽm là: D = '

V

m

= 4,590765 = 14,159g/cm3 (0,25điểm) b) Thể tích của hạt nhân nguyên tử kẽm: V =

3

4

.3,14.( 2.10-13)3 = 33,4933.10-39 cm3 (0,25điểm)

Do đó thể tích của một mol hạt nhân nguyên tử kẽm:

V’ = 6,023.1023.33,4933.10-39 = 201,73.10-16 cm3 (0,25điểm)

Vậy khối lượng riêng của hạt nhân nguyên tử kẽm là: D = 201 , 73 10 16

65

− = 3,222.1015 g/cm3.(0,25điểm)

Câu IV: (4điểm)

a) A: KxNyOz có x : y : z =

39

613 , 38

:

14

862 , 13

:

16

525 , 47

= 1 : 1 : 3 Vậy A là KNO3 (0,5điểm)

B : KxClyOz có x : y : z =

39

537 , 31

: 2835,975,5 :

16

188 , 39

= 1 : 1 : 3 Vậy B là KClO3 (0,5điểm)

C : KxMnyOz có x : y : z =

39

683 , 24

:

55

810 , 34

:

16

507 , 40

= 1 : 1 : 4 Vậy C là KMnO4 (0,5điểm) b) Gọi a, b, c lần lượt là số mol của KNO3, KClO3, KMnO4

2KMnO4   →t0 K2MnO4 + MnO2 + O2 (2) (0,25điểm)

2KClO3  →t0 2KCl + 3O2 (3) (0,25điểm)

Ta có : 101a + 158b + 122,5c = 38,15 g (I) (0,25điểm)

X gồm KNO2, K2MnO4, MnO2, KCl :

85a + 197b + 87b + 74,5c = 30,15 g (II) (0,25điểm) Khối lượng oxi thoát ra: m

2

O = 38,15 – 30,15 = 8 g Nên ta có :

2

a

+

2

b

+

2

3c

=

32

8

= 0,25 mol (III) (0,25điểm) Giải hệ (I), (II), (III) ta được : a = b = c = 0,1 mol (0,25điểm)

Phần trăm khối lượng của mỗi chất trong hỗn hợp là:

%m KNO3 = 100 %

15 , 38

101 1 , 0

3

%m KClO

15 , 38

5 , 122 1 , 0

4

%m KMnO

Câu V: (4 điểm)

Phản ứng của CO với hỗn hợp Fe2O3, Al2O3, MgO :

MgO, Al2O3 không phản ứng A gồm MgO, Al2O3 và Fe tác dụng với dd NaOH dư:

B gồm Fe, MgO tác dụng với dd HCl:

Đặt số mol của Fe2O3, Al2O3, MgO lần lượt là a, b, c mol

Từ (3) ta có: nFe = n H2 = 224,48,4 = 0,2 mol (0,25điểm)

mB = mFe + mMgO = 29,4

100

306 , 65

Trong X có %mFe2O3 = 100 %

2 , 34

16

%mAl2 O3 = 100 %

2 , 34

2 , 10

Từ (3) và (4) ta có nHCl pư = 2nFe + 2nMgO = 2.0,2 + 2

40

8

Vd dHCl = x =

1

8 , 0