- Phương pháp này chỉ áp dụng được điều chế HF, HCl không điều chế được HBr, HI vì axit H 2 SO 4 đặc nóng là chất oxi hóa mạnh còn HBr và HI trong dung dịch là những chất khử2. mạnh.[r]
Trang 1TRƯỜNG THPT TRẦN ĐĂNG NINH ĐỀ THI ĐỀ NGHỊ MÔN HÓA HỌC LỚP 10
CHỌN HỌC SINH GIỎI CỤM Thời gian làm bài: 180 phút ( không kể thời gian
phát đề)
Câu I (4,0 điểm)
1 (2 điểm)
a Dùng phương pháp sunfat điều chế được những chất nào trong số các chất sau đây: HF, HCl, HBr, HI? Giải thích? Viết các phương trình phản ứng và ghi rõ điều kiện của phản ứng (nếu có)?
b Ion nào trong số các ion sau đây có bán kính nhỏ nhất? Giải thích?
Li+, Na+, K+, Be2+, Mg2+
2 (2 điểm)
a Tính bán kính nguyên tử gần đúng của Ca ở 200C, biết tại nhiệt độ đó khối lượng riêng của Ca bằng 1,55 g/cm3 Giả thiết trong tinh thể các nguyên tử Ca dạng hình cầu, có độ đặc khít là 74% (cho Ca = 40,08)
b Có 3 bình mất nhãn, mỗi bình chứa 1 dung dịch hỗn hợp sau: Na2CO3 và K2SO4; NaHCO3 và K2CO3; NaHCO3 và K2SO4 Trình bày phương pháp hóa học để nhận biết 3 bình này mà chỉ được dùng thêm dung dịch HCl và dung dịch Ba(NO3)2 làm thuốc thử
Câu Il (4,0 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?
Câu Ill (4,0 điểm)
1 (2,5 điểm) Hợp chất M có công thức AB3 Tổng số hạt proton trong phân tử M là 40 Trong thành phần hạt nhân của A cũng như B đều có số hạt proton bằng nơtron A thuộc chu kì 3 trong bảng HTTH
a Xác định A, B Viết cấu hình electron của A và B
b.Xác định các loại liên kết có trong phân tử AB3
c Mặt khác ta cũng có ion AB32- Trong các phản ứng hoá học của AB3 chỉ thể hiện tính oxi hóa còn AB32- vừa thể hiện tính oxi hóa, vừa thể hiện tính khử Hãy giải thích hiện tượng trên Cho ví dụ minh họa
2 (1,5 điểm)
Viết các phương trình phản ứng tạo ra (trực tiếp) KCl từ kali và hợp chất của kali
Câu IV (4,0 điểm)
Hỗn hợp A gồm ba chất M2CO3, MHCO3, MCl ( M là kim loại kiềm) Hòa tan hoàn toàn 30,15 gam A
trong V ml dung dịch HCl 10,52% (có khối lượng riêng D= 1,05g/ml) dư, thu được dung dịch B và 5,6 lít khí CO2 (ở đktc) Chia B làm 2 phần bằng nhau :
Cho phần một phản ứng vừa đủ với 100ml dung dịch KOH 1M, thu được m gam muối khan
Cho phần hai tác dụng hoàn toàn với dung dịch AgNO3 dư, thu được 50,225 gam kết tủa
a Xác định tên kim loại M
b Tính thành phần phần trăm khối lượng từng chất trong hỗn hợp A
c Tính giá trị của V và m
Trang 2Câu V (4,0 điểm)
1.(2,5 điểm)
Chia hỗn hợp X gồm K, Al và Fe thành hai phần bằng nhau
- Cho phần 1 vào dung dịch KOH (dư) thu được 0,784 lít khí H2 (đktc)
- Cho phần 2 vào một lượng dư H2O, thu được 0,448 lít khí H2 (đktc) và m gam hỗn hợp kim loại Y Hòa tan hoàn toàn Y vào dung dịch HCl (dư) thu được 0,56 lít khí H2 (đktc)
a Viết phương trình hóa học của các phản ứng đã xảy ra?
b Tính khối lượng của mỗi kim loại trong hỗn hợp X và tính m?
2 (1,5 điểm)
Cho dung dịch chứa 6,03 gam hỗn hợp gồm hai muối NaX và NaY (X, Y là hai nguyên tố có trong tự nhiên, ở hai chu kì liên tiếp thuộc nhóm VIIA, số hiệu nguyên tử ZX < ZY) vào dung dịch AgNO3 (dư), thu được 8,61 gam kết tủa Xác định X, Y và tính % khối lượng của mỗi muối trong hỗn hợp ban đầu?
ĐÁP ÁN ĐỀ THI ĐỀ NGHỊ MÔN HÓA HỌC LỚP 10
CHỌN HỌC SINH GIỎI CỤM
CÂU
I
a Phương pháp sunfat là cho muối halogenua kim loại tác dụng với axit sunfuric đặc, nóng
để điều chế hidro halogenua dựa vào tính dễ bay hơi của hidro halogenua
- Phương pháp này chỉ áp dụng được điều chế HF, HCl không điều chế được HBr, HI vì axit
H2SO4 đặc nóng là chất oxi hóa mạnh còn HBr và HI trong dung dịch là những chất khử mạnh Do đó áp dụng phương pháp sunfat không thu được HBr và HI mà thu được Br2 và I2
- Các phương trình phản ứng:
CaF2 + H2SO4 đặc
0
t
2HF + CaSO4 NaCl + H2SO4 đặc
0
t
HCl + NaHSO4 NaBr + H2SO4 đặc
0
t
HBr + NaHSO4 2HBr + H2SO4 đặc
0
t
SO2 + 2H2O +Br2 NaI + H2SO4 đặc
0
t
HI + NaHSO4 6HI + H2SO4 đặc
0
t
H2S + 4H2O + 4I2
b Hạt nào có số lớp lớp hơn thì bán kính hạt lớp hơn
Hạt nào cùng số lớp electron, điện tích hạt nhân lớn hơn thì bán kính hạt nhỏ hơn
Theo quy luật biến đổi tuần hoàn bán kính nguyên tử các nguyên tố trong bảng tuần hoàn thì
Be2+ có bán kính ion nhỏ nhất
2 a Thể tích của 1 mol Ca = 40, 08 25,858 3
1, 55 cm
1 mol Ca chứa 6,02.1023 nguyên tử Ca Theo độ đặc khít, thể tích của 1 nguyên tử Ca = 23 3
23
25,858 0, 74
3,18 10
Trang 3Từ V =
23
3
1,965 10
V
b Cho Ba(NO3)2 dư vào cả ba ống nghiệm, cả ba đều tạo kết tủa:
Na2CO3 + Ba(NO3)2 BaCO3+ 2NaNO3
K2SO4 + + Ba(NO3)2 BaSO4+ 2KNO3
K2CO3 + Ba(NO3)2 BaCO3+ 2KNO3 Lọc kết tủa, lấy kết tủa cho tác dụng với dung dịch HCl dư, chỉ xảy ra phản ứng:
BaCO3 + 2HCl BaCl2 + CO2 + H2O Nếu:
- Ống có khí bay ra và kết tủa tan hoàn toàn: ống chứa hỗn hợp Na2CO3 và K2CO3
- Ống có khí bay ra và kết tủa tan không hoàn toàn: ống chứa hỗn hợp Na2CO3 và K2SO4
- Ống không có khí bay ra và kết tủa không tan: ống chứa hỗn hợp NaHCO3 và K2SO4
CÂU
II
Đặt x, y, z lần lượt là số mol Fe, Zn, Al trong 20,4 g hỗn hợp X Theo đầu bài 56x + 65y + 27z = 20,4 (I)
Fe + 2HCl FeCl2 + H2 (1)
Zn + 2HCl ZnCl2 + H2 (2)
2Al + 6HCl 2AlCl3 + 3H2 (3)
Từ 1, 2, 3 và đầu bài 2 3 10, 08 0, 45 2 22, 4 H n x y z mol (II) Trong 0,2 mol hỗn hợp X số mol Fe, Zn, Al lần lượt là kx, ky, kz kx + ky + kz = 0,2 (III) 2Fe + 3Cl2 2FeCl3 (4)
Zn + Cl2 ZnCl2 (5)
2Al + 3Cl2 2AlCl3 (6)
số mol Clo là 1,5 kx + ky + 1,5kz = 0,275 (IV)
Từ I, II, III, IV X = 0,2 mol mFe = 11,2 gam Y = 0,1 mol mZn = 6,5 gam Z = 0,1 mol mAl = 2,7 gam CÂU 1 Gọi ZA, ZB lần lượt là số đơn vị điện tích hạt nhân trong A, B Ta có: ZA + 3ZB = 40 A thuộc chu kỳ 3 => 11 ZA 18 → 7,3 ZB 9,6 ZB = 8; 9
ZB = 8 (O) => ZA = 16 (S) (chọn)
ZB = 9 (F) => ZA = 13 (Al) (loại) vì trong nguyên tử A, B số proton bằng số nơtron
Trang 4III
Cấu hình e của A và B A(Z = 8): 1s22s22p4
B (Z = 16): 1s22s22p63s23p4 Phân tử AB3: SO3 CTCT:
S
O
O O
Trong phân tử SO3 có 2 liên kết cộng hóa trị (liên kết đôi) được hình thành bởi sự góp chung e của S với O và 1 liên kết cho nhận (được hình thành bằng đôi e chỉ do S đóng góp)
Lưu huỳnh có các mức oxh: -2; 0; +4; +6
Trong ion SO32-, S có số oxi hoá +4 là mức oxh trung gian của S → trong các pư SO32- vừa thể hiện tính khử, vừa thể hiện tính oxh:
Na2SO3 + Br2 + H2O -> Na2SO4 + 2HBr (S+4 → S+6+ 2e : tính khử)
Na2SO3 + 6HI -> 2NaI + S + 2I2 + 3H2O (S+4 +4e → S : tính oxh) Trong phân tử SO3, S có mức oxi hoá +6, là mức oxh cao nhất của S Do đó trong các pư SO3 chỉ thể hiện tính oxi hóa:
SO3 + NO → SO2 + NO2 (S+6 + 2e-> S+4)
2 Từ K
K + Cl2 →
K + HCl →
Từ K2O K2O + HCl →
Từ KOH KOH + HCl → KOH+ Cl2 → KClO + KCl + H2O KOH + Cl2 → KClO3 + KCl + H2O KOH + CuCl2 →
Từ muối K K2CO3 + 2HCl → 2KCl + CO2↑ + H2O
K2CO3 + BaCl2 → KMnO4 + HCl → KBr + Cl2 →
KI + FeCl3 → KCl + I2 FeCl2
CÂU
IV
Xác định tên kim loại : M2CO3 + 2HCl → 2MCl + CO2↑ + H2O (1) MHCO3 + HCl → MCl + CO2↑ + H2O (2) Dung dịch B: MCl, HCl dư
1
2dung dịchB + KOH:
HCl + KOH → KCl + H2O (3) 1
2dung dịch B + AgNO3:
100 0 C
Trang 5HCl + AgNO3 → AgCl ↓ + HNO3 (4) MCl + AgNO3 → AgCl ↓ + MNO3 (5)
2
5, 6
0, 25
22, 4
50, 225
0,35 143,5
0,1.1 0,1
CO
AgCl KOH
Gọi x, y,z lần lượt là số mol của M2CO3, MHCO3, MCl trong hỗn hợp A ( với x,y,z >0)
Phương trình theo khối lượng của hỗn hợp A
(2M +60)x + (M + 61)y + (M + 35,5)z = 30,15 (a) Theo (3) : nHCl dư = nKOH = 0,1 mol
Theo (4) và (5) : nAgCl = nHCl dư + nMCl = 0,35mol
nMCl phản ứng = 0,35- 0,1 = 0,25 mol
Từ (1) và (2):
MCl M CO MHCO
n n n xy b
Phương trình theo tổng số mol MCl trong dung dịch B : 2x + y + z = 0,25.2 = 0,5 mol (c)
Từ (1) và (2) :
0, 25( )
CO M CO MHCO
Từ (c),(d): y= 0,25 –x; z= 0,25 –x Thay y, z vào (a) :(2M + 60)x + (M +61)(0,25 – x ) + (M +35,5)( 0,25 –x) = 30,15 0,5M – 36,5x = 6,025
36, 5
36, 5
M x
M V
M
Vì M là kim loại kiềm → M=23 Vậy kim loại M là Natri
b Tính phần trăm khối lượng mỗi chất : Thay M = 23 → x = 0,15 mol
y = z = 0,1 mol
2 3
3
0,15.106
30,15 0,1.84
30,15
% 100% (52, 74 27,86)% 19, 4%
Na CO
NaHCO NaCl
m m m
Trang 6
c Xác định m và V:
Tính m : m = mKCl + mNaCl
HCl
2
2
14, 625 7, 45 22, 075 ính V:
%
Na CO NaHCO KOH
x y z
T
n M V
C D
CÂU
V
1
a Phương trình hóa học của các phản ứng xảy ra:
Phần 1: 2K + 2H2O 2KOH + H2 (1) 2Al + 2H2O + 2KOH 2KAlO2 + 3H2 (2) Phần 2 tác dụng với lượng dư H2O, thể tích khí H2 thu được nhỏ hơn ở phần 1 nên khi tác dụng với H2O thì Al còn dư:
2K + 2H2O 2KOH + H2 2Al + 2H2O + 2KOH 2KAlO2 + 3H2 Hỗn hợp Y gốm Al dư và Fe:
2Al + 6HCl 2AlCl3 + 3H2 (3)
Fe + 2HCl FeCl2 + H2 (4) Cho phần 2 tác dụng với nước xảy ra cả (1) và (2), Al dư Ta cộng vế với vế của (1) vớ (2) ta có: 2K + 2Al + 4H2O 2KAlO2 + 4H2 (5)
b Trong đó: ở (5) K hết, Al dư Suy ra số mol K = 0,01; số mol Al phản ứng = 0,01
Chênh lệch thể tích khí H2 khi cho phần 1 tác dụng với KOH dư với phần 2 tác dụng với lượng dư H2O là do Al dư ở (5) Suy ra số mol Al dư sau (5) = (2/3)số mol H2 chênh lệch
= 0,01 mol Suy ra tổng số mol Al trong mỗi phần là: 0,02 Nếu cho toàn bộ phần 2 tác dụng với HCl dư thì số mol khí H2 thu được là 0,02+0,025 = 0,045
Suy ra chênh lệch mol khí H2 khi cho phần 1 tác dụng với KOH dư so với phần 2 tác dụng với HCl dư là do Fe Suy ra số mol Fe = 0,045 - 0,035 = 0,01
Vậy khối lượng mỗi kim loại trong hỗn hợp X là:
mAl = 0,02.2.27 = 1,08 g; mK = 0,01.2.39=0,78g; mFe=0,01.2.56=1,12g Giá trị m là: m = 0,01.27 + 0,01.56 = 0,83 gam
2
NaᾹ + AgNO3 AgᾹ + NaNO3
Trang 7TH1: Nếu X là F ( AgF không kết tủa); Y là Cl suy ra kết tủa là AgCl Suy ra số mol AgCl là:
0,06 mol Suy ra số mol NaCl = 0,06 mol Suy ra khối lượng NaCl = 0,06.58,5 = 3,51 gam
Suy ra % khối lượng của NaCl trong hỗn hợp là: 3, 51.100% 58, 21%
Suy ra % khối lượng của NaF trong hỗn hợp là: 41,79%
TH2: X không phải là F Gọi NaA là CTPT TB của hỗn hợp muối Ta có kết tủa là AgA
Ta có phương trình: 6, 03 8, 61
suy ra A=175,66 suy ra trong hỗn hợp có At (loại)
Trang 8Website HOC247 cung cấp một môi trường học trực tuyến sinh động, nhiều tiện ích thông minh, nội dung bài giảng được biên soạn công phu và giảng dạy bởi những giáo viên nhiều năm kinh nghiệm, giỏi
về kiến thức chuyên môn lẫn kỹ năng sư phạm đến từ các trường Đại học và các trường chuyên danh
tiếng
I Luyện Thi Online
- Luyên thi ĐH, THPT QG: Đội ngũ GV Giỏi, Kinh nghiệm từ các Trường ĐH và THPT danh tiếng xây dựng các khóa luyện thi THPTQG các môn: Toán, Ngữ Văn, Tiếng Anh, Vật Lý, Hóa Học và Sinh Học
- Luyện thi vào lớp 10 chuyên Toán : Ôn thi HSG lớp 9 và luyện thi vào lớp 10 chuyên Toán các trường
PTNK, Chuyên HCM (LHP-TĐN-NTH-GĐ), Chuyên Phan Bội Châu Nghệ An và các trường Chuyên khác cùng TS.Trần Nam Dũng, TS Pham Sỹ Nam, TS Trịnh Thanh Đèo và Thầy Nguyễn Đức Tấn
II.Khoá Học Nâng Cao và HSG
- Toán Nâng Cao THCS: Cung cấp chương trình Toán Nâng Cao, Toán Chuyên dành cho các em HS THCS lớp 6, 7, 8, 9 yêu thích môn Toán phát triển tư duy, nâng cao thành tích học tập ở trường và đạt điểm tốt ở các kỳ thi HSG
- Bồi dưỡng HSG Toán: Bồi dưỡng 5 phân môn Đại Số, Số Học, Giải Tích, Hình Học và Tổ Hợp dành
cho học sinh các khối lớp 10, 11, 12 Đội ngũ Giảng Viên giàu kinh nghiệm: TS Lê Bá Khánh Trình, TS Trần Nam Dũng, TS Pham Sỹ Nam, TS Lưu Bá Thắng, Thầy Lê Phúc Lữ, Thầy Võ Quốc Bá Cẩn cùng đôi
HLV đạt thành tích cao HSG Quốc Gia
III Kênh học tập miễn phí
- HOC247 NET: Website hoc miễn phí các bài học theo chương trình SGK từ lớp 1 đến lớp 12 tất cả các
môn học với nội dung bài giảng chi tiết, sửa bài tập SGK, luyện tập trắc nghiệm mễn phí, kho tư liệu tham khảo phong phú và cộng đồng hỏi đáp sôi động nhất
- HOC247 TV: Kênh Youtube cung cấp các Video bài giảng, chuyên đề, ôn tập, sửa bài tập, sửa đề thi
miễn phí từ lớp 1 đến lớp 12 tất cả các môn Toán- Lý - Hoá, Sinh- Sử - Địa, Ngữ Văn, Tin Học và Tiếng Anh
Vững vàng nền tảng, Khai sáng tương lai
Học mọi lúc, mọi nơi, mọi thiết bi – Tiết kiệm 90%
Học Toán Online cùng Chuyên Gia
HOC247 NET cộng đồng học tập miễn phí HOC247 TV kênh Video bài giảng miễn phí