Đề thi học sinh giỏi Hóa học lớp 10 chọn lọc số 8

TRƯỜNG THPT NGUYỄN HUỆ KÌ THI TUYỂN CHỌN HỌC SINH GIỎI
TỔ HÓA HỌC MÔN HÓA
THỜI GIAN LÀM BÀI: 120 PHÚT
Câu1: (3đ)
1. X là nguyên tố thuộc nhóm A, hợp chất với hidro có dạng XH
3
. Electron cuối cùng trên nguyên tử
X có tổng 4 số lượng tử bằng 4,5.
a) Xác định nguyên tố X, viết cấu hình electron của nguyên tử.
b) Ở điều kiện thường XH
3
là một chất khí. Viết công thức cấu tạo, dự đoán trạng thái lai hoá của
nguyên tử trung tâm trong phân tử XH
3
, oxit bậc cao nhất, hidroxit bậc cao nhất của X.
c) Cho phản ứng:
2XOCl
2XO + Cl
2
, ở 500
0
C có K
p
= 1,63.10
-2
. Ở trạng thái cân
bằng áp suất riêng phần của P
XOCl
=0,643 atm, P
XO
= 0,238 atm.

 Tính P
Cl
2
ở trạng thái cân bằng.
 Nếu thêm vào bình một lượng Cl
2
để ở trạng thái cân bằng mới áp suất riêng phần của
XOCl bằng 0,683 atm thì áp suất riêng phần của XO và Cl
2
là bao nhiêu?
2. So sánh độ lớn góc liên kết trong các phân tử PX
3
(X: F, Cl, Br, I). Giải thích?
Câu 2: (2đ)
1) Hoàn thành các phương trình phản ứng sau:
a) Ca +dd Na
2
CO
3
;b) Na + dd AlCl
3
;c) dd Ba(HCO
3
)
2
+ dd NaHSO
4
;d) dd NaAlO
2
+ dd NH

4
Cl
2) Có hỗn hợp Na, Ba, Mg. Bằng phương pháp hóa học hãy tách riêng các kim loại ra khỏi hỗn hợp
(khối lượng mỗi kim loại vẫn được bảo toàn).
Câu 3: (2đ) Hòa tan hoàn toàn 1,62 gam nhôm trong 280 ml dung dịch HNO
3
1M được dung dịch A
và khí NO (sản phẩm khử duy nhất). Mặt khác, cho 7,35 gam hai kim loại kiềm thuộc hai chu kì liên
tiếp vào 500ml dung dịch HCl, được dung dịch B và 2,8 lít khí H
2
(đktc). Khi trộn dung dịch A vào
dung dịch B thấy tạo thành 1,56 gam kết tủa.
a. Xác định tên 2 kim loại kiềm.
b. Tính nồng độ mol/lít của dung dịch HCl đã dùng.
Câu 4: (2đ)
Cho hidrocacbon X tác dụng với dung dịch brom dư được dẫn xuất tetrabrom chứa 75,8% brom (theo
khối lượng). Khi cộng brom (1:1) thu được cặp đồng phân cis-trans.
1) Xác định công thức phân tử, công thức cấu tạo và gọi tên của X.
2) Viết phương trình của X với:
a) Dung dịch KMnO
4
(trong môi trường H
2
SO
4
)
b) Dung dịch AgNO
3
/NH
3

c) H
2
O (xúc tác Hg
2+
/H
+
)
d) HBr theo tỉ lệ 1:2
Câu 5: (1đ)
A, B, D là các đồng phân có cùng công thức phân tử C
6
H
9
O
4
Cl, thỏa mãn các điều kiện sau :
 36,1g A + NaOH dư → 9,2g etanol + 0,4 mol muối A1 + NaCl.
 B + NaOH dư → muối B
1
+ hai rượu (cùng số nguyên tử C) + NaCl
 D + NaOH dư → muối D
1
+ axeton + NaCl + H
2
O.
Hãy lập luận xác định công thức cấu tạo của A, B, D và viết các phương trình phản ứng. Biết
rằng D làm đỏ quì tím.
ĐÁP ÁN VÀ THANG ĐIỂM
Đáp án điểm
Câu 1:

1.a/ Với hợp chất hidro có dạng XH
3
nên X thuộc nhóm IIIA hoặc nhóm VA.
TH1: X thuộc nhóm IIIA, ta có sự phân bố e theo obitan: . Vậy e cuối cùng có:
l=1, m=-1, m
s
= +1/2 . mà n + l + m + m
s
= 4,5 → n = 4.
Cấu hình e nguyên tử: 1s
2
2s
2
2p
6
3s
2
3p
6
3d
10
4s
2
4p
1
(Ga)
TH2: X thuộc nhóm VA, ta có sự phân bố e theo obitan: . Vậy e cuối cùng có: l=1,
m= 1, m
s
= +1/2 . mà n + l + m + m

s
= 4,5 → n = 2. Cấu hình e nguyên tử: 1s
2
2s
2
2p
3
(N).
b/ Ở đk thường XH
3
là chất khí nên nguyên tố phù hợp là Nitơ. Công thức cấu tạo các hợp chất:
N
H
H
H
Nguyên tử N có trạng thái lai hóa sp
3
Oxit cao nhất:
N O N
O
O
O
O
Nguyên tử N ở trạng thái lai hóa sp
2
.
Hidroxit với hóa trị cao nhất:
H O N
O
O

Nguyên tử N ở trạng thái lai hóa sp
2
.
c/ Phương trình phản ứng: 2NOCl  2NO + Cl
2
K
p
= 1,63.10
-2
(500
0
C)
áp suất cân bằng: 0,643 0,238 ?
Ta có: K
p
=
2
2
2
.
NOCl
Cl
NO
P
PP
= 1,63.10
-2
→
2
Cl

P
= 0,119 atm.
Sau khi thêm Cl
2
, áp suất cân bằng mới của NOCl : P
NOCl
= 0,683 atm , tăng 0,04 atm
→ P
NO
= 0,238 – 0,004 = 0,198 atm →
2
Cl
P
=
2
198,0
683,0






.1,63.10
-2
= 0,194 atm.
2/ Độ lớn góc liên kết
XPX
trong các phân tử PX
3

biến đổi như sau: PF
3
> PCl
3
> PBr
3
> PI
3
.
Giải thích: do bán kính nguyên tử tăng dần từ F → I đồng thời độ âm điện giảm dần nên tương tác
đẩy giữa các nguyên tử halogen trong phân tử PX
3
giảm dần từ PF
3
→ PI
3
. Nên PF
3
có góc liên kết
lớn nhất, PI
3
có liên kết bé nhất.
Số đo góc: PF
3
PCl
3
PBr
3
PI
3

104
0
102
0
100
0
96
0
0,25
0,25
0,25
0,25
0,25
0,25
0,5
0,25
0,75
Câu 2:
1/ Hoàn thành phương trình phản ứng:
a) Ca + 2H
2
O → Ca(OH)
2
+ H
2
; Ca(OH)
2
+ Na
2
CO

3
→ CaCO
3
+ 2 NaOH
b) 2Na + 2H
2
O → 2NaOH + H
2
; 3NaOH + AlCl
3
→ Al(OH)
3
+ 3NaCl
Nếu NaOH còn: NaOH + Al(OH)
3
→ NaAlO
2
+ 2H
2
O
c) Ba(HCO
3
)
2
+ NaHSO
4
→ BaSO
4
+ NaHCO
3

+ H
2
O + CO
2
hoặc: Ba(HCO
3
)
2
+ 2NaHSO
4
→ BaSO
4
+ Na
2
SO
4
+ 2H
2
O + 2CO
2
d) NaAlO
2
+ NH
4
Cl + H
2
O → NaCl + Al(OH)
3
+ NH
3

2/ Cho hỗn hợp kim loại vào nước dư, sau khi phản ứng hoàn toàn, lọc lấy phần không tan ta được
Mg.
2Na + 2H
2
O → 2 NaOH + H
2
; Ba + 2H
2
O → Ba(OH)
2
+ H
2
- Cho khí CO
2
sục vào dung dịch nước lọc ở trên đến dư, tiếp tục đun nóng dung dịch hồi lâu, lọc
lấy phần kết tủa BaCO
3
tạo thành.
NaOH + CO
2
→ NaHCO
3
; Ba(OH)
2
+ 2CO
2
→ Ba(HCO
3
)
2

;
Ba(HCO
3
)
2

→
0
t
BaCO
3
+ H
2
O + CO
2
- Hòa tan BaCO
3
trong dung dịch HCl, cô cạn dung dịch thu lấy muối khan và đem điện phân nóng
chảy ta được Ba: BaCO
3
+ 2HCl → BaCl
2
+ H
2
O + CO
2
; BaCl
2

→

dpnc
Ba + Cl
2
- Dung dịch còn lại cho tác dụng dung dịch HCl dư, cô cạn dung dịch thu lấy muối khan và đem
điện phân nóng chảy ta được Na: Na
2
CO
3
+ 2HCl → 2NaCl + H
2
O + CO
2
;
2NaCl
→
dpnc
2Na + Cl
2
.
0,25x4
0,25
0,25
0,25
0,25
Câu 3: Phương trình phản ứng Al + 4 HNO
3
→ Al(NO
3
)
3

+ NO + 2H
2
O (1)
2M + 2HCl → 2MCl + H
2
(2)
2M + 2H
2
O → 2MOH + H
2
(3) 0,125x3
Ban đầu: n (Al) = 0,06 mol ; n (HNO
3
) = 0,28 mol ;
Sau phản ứng HNO
3
còn dư: n(HNO
3
dư) = 0,04 mol;
Khi cho hỗn hợp 2 kim loại kiềm vào dung dịch HCl thì xảy ra phản ứng (2) và có thể có (3):
Theo ptpư: n (M) = n(H
2
) = 0,25 mol → khối lượng mol trung bình của 2 kim loại:
M
= 29,4
a) Vì 2 kim loại kiềm thuộc 2 chu kì liên tiếp nên Na, K thõa mãn ( 23 < 29,4 < 39)
b) Khi trộn 2 dung dịch A và B có kết tủa tạo ra chứng tỏ ban đầu có phản ứng (3),ta có phản ứng:
HNO
3
+ MOH → MNO

3
+ MNO
3
(4)
Al(NO
3
)
3
+ 3 MOH → Al(OH)
3
+ 3 MNO
3
(5)
số mol kết tủa: n Al(OH)
3
= 0,02 mol < n Al(NO
3
)
3
. Nên có 2 khả năng:
TH1: Al(NO
3
)
3
còn dư → n (MOH) = 0,04 + 0,02.3 = 0,1 mol → n (M)pư (2) = 0,25 – 0,1 = 0,15
→ n(HCl) = 0,15 mol → C
M
(HCl) = 0,3M
TH2: MOH còn dư, Al(OH)
3

tan trở lại một phần:
Al(OH)
3
+ MOH → M AlO
2
+ 2H
2
O (6)
n Al(OH)
3
tan = 0,06 – 0,02 = 0,04. Từ các pt (4,5,6) ta có: n (MOH) = 0,04 + 0,06.3 + 0,04 = 0,26
mol ( loại – vì lớn hơn số mol M ban đầu).
0,25
0,25
0,25
0,125x2
0,125
0,25
0,125
0,125
Câu 4:
Hidrocacbon X: C
x
H
y
C
x
H
y
+ 2Br

2
→ C
x
H
y
Br
4
; theo giả thiết: %Br =
100.
32012
4.80
++ yx
=75,8 → 12x + y = 102
Giá trị thỏa mãn: x=8 , y=6. CTPT của X: C
8
H
6
(∆= 6).
Vì X có khả năng phản ứng với brom thoe tỉ lệ 1:1 và 1:2 chứng tỏ phân tử X có 2 liên kết π kém
bền và 1 nhân thơm. CTCT của X:
C CH
phenyl axetilen.
Phương trình phản ứng:
5
C CH
+ 8KMnO
4
+ 12H
2
SO

4
→
COOH
+ 4K
2
SO
4
+ 8MnSO
4
+ 12H
2
O
C CH
+ AgNO
3
+ NH
3
→
C CAg
+ NH
4
NO
3
C CH
+ H
2
O
 →
+2
Hg

C
O
CH
3

C CH
+ 2HBr →
C CH
3
Br
Br
0,25
0,25
0,5
0,25
0,25
0,25
0,25
Câu 5:
A, B, D có cùng công thức phân tử: C
6
H
9
O
4
Cl (∆=2)
A + NaOH → C
2
H

5
OH + muối A
1
+ NaCl
0,2 mol 0,2mol 0,4 mol
Từ tỉ lệ số mol các chất cho thấy A là este 2 chức chứa 1 gốc rượu C
2
H
5
- và axit tạp chức.
CTCT của A: CH
3
-CH
2
-OOC-CH
2
-OOC-CH
2
-Cl
CH
3
-CH
2
-OOC-CH
2
-OOC-CH
2
-Cl + 3NaOH → C
2
H

5
OH + 2 HO-CH
2
COONa + NaCl
B + NaOH → muối B
1
+ hai rượu + NaCl
Vì thuỷ phân B tạo ra 2 rượu khác nhau nhưng có ùng số nguyên tử C, nên mỗi rượu tối thiểu phải
chứa 2C. CTCT duy nhất thỏa mãn: C
2
H
5
-OOC-COO-CH
2
-CH
2
-Cl
C
2
H
5
-OOC-COO-CH
2
-CH
2
-Cl + 3NaOH → NaOOC-COONa + C
2
H
5
OH + C

2
H
4
(OH)
2
+ NaCl
D + NaOH → muối D
1
+ axeton + NaCl + H
2
O
Vì D làm đỏ quì tím nên phải có nhóm –COOH, thuỷ phân tạo axeton nên trong D phải có thêm
chức este và rượu tạo thành sau thuỷ phân là gemdiol kém bền.
CTCT của D: HOOC-CH
2
-COO-C(Cl)-(CH
3
)
2
HOOC-CH
2
-COO-C(Cl)-(CH
3
)
2
+3NaOH → NaOOC-CH
2
-COONa + CH
3
-CO-CH

3
+ NaCl + H
2
O
0,25
0,25
0,25
0,25