tuyen tap de thi HSG PTTH cap 3 tap1




  






[Tài li u t ng h p t các đ thi HSG]

:>IJRLDBCNT CNNJ

PH
GR=FIB
R>IG
PIF>GNNF;
8#2
/C



348-
3/
q 3'(
'"
2(-'
&((
,X-
'W
'"

=

*
3C
!
J

K
!(
L
3(
A
-BOƯH
3CR
qHB
"jHB
HC
3O~H &5
3LwôHB
3'/3
"CORdH
+d
0On qjH qZ
-HB
3C L 
SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
HƯỚNG DẪN CHẤM ĐỀ THI HỌC SINH GIỎI THÀNH PHỐ
THÀNH PHỐ ĐÀ NẴNG

NĂM HỌC 2007 - 2008
MƠN: HĨA HỌC LỚP 1O
Thời gian: 150 phút (không kể thời gian giao đề)

Câu I (4 điểm)
X và Y là các nguyên tố nhóm A, đều tạo hợp chất với hiđro có dạng RH (R là kí hiệu của nguyên tố X hoặc Y).
Gọi A và B lần lượt là hiđroxit ứng với hóa trị cao nhất của X và Y. Trong B, Y chiếm 35,323% khối lượng. Trung
hịa hồn tồn 50 gam dung dịch A 16,8% cần 150 mL dung dịch B 1M.
1. Xác định các nguyên tố X và Y.
2. B’ là anion tương ứng của phân tử B. (a) Hãy cho biết (có cơng thức minh họa) dạng hình học của B và B’. (b)
So sánh (có giải thích) độ dài liên kết Y-O trong phân tử B và B’.
3. Biết X có cấu trúc tinh thể lập phương tâm khối và mật độ sắp xếp tương đối được định nghĩa bằng tỉ lệ giữa
thể tích chiếm bởi các hình cầu trong tế bào cơ sở và thể tích tế bào cơ sở. Hãy tính mật độ sắp xếp tương đối
trong tinh thể của X.
ĐÁP ÁN
1. Hợp chất với hiđro có dạng RH nên Y có thể thuộc nhóm IA hoặc VIIA.
Trường hợp : Nếu Y thuộc nhóm IA thì B có dạng YOH
Ta có :

Y 35,323

 Y  9,284 (loại do khơng có nghiệm thích hợp)
17 64,677

Trường hợp 2 : Y thuộc nhóm VIIA thì B có dạng HYO4
Ta có :

Y 35,323

 Y  35,5 , vậy Y là nguyên tố clo (Cl).
65 64,677

B (HClO4) là một axit, nên A là một bazơ dạng XOH

mA 

16,8
 50 gam  8,4 gam
100

XOH + HClO4  XClO4 + H2O
 n A  n HClO4  0,15 L  1 mol / L  0,15 mol
 M X  17 gam / mol 

8,4 gam
0,15 mol

 MX = 39 gam/mol, vậy X là nguyên tố kali (K).
2. B là HClO4, B’ là ClO4"IJRLDBCN
T
 CNNJ

PH
GR=FIB
R>IG
PIF>GNNF

ĐIỂM




348—-
3†/
q” 3'(
'ž"
2(-'
&( (
,X-
'W
'ž"

(a) Dạng hình học :

Axit pecloric

Ion peclorat

(dạng tứ diện)

(dạng tứ diện đều)

(b) Bậc liên kết càng lớn độ dài liên kết càng nhỏ, do vậy :

3. Gọi a là độ dài cạnh ô mạng cơ sở và R là bán kính ngun tử, ta có
Số ngun tử có trong một ô mạng cơ sở bằng : 8 

3a  4R

1
1  2
8

4
2  R 3
3
Vậy f v 
 68%
a3

Câu II (4 điểm)
1. Cho biết số oxi hóa của mỗi nguyên tử lưu huỳnh (S) trong phân tử axit thiosunfuric (H2S2O3) và của mỗi

nguyên tử cacbon trong phân tử axit axetic (CH3COOH)
2. Thêm lượng dư dung dịch KI (có pha hồ tinh bột) vào 5,00 mL dung dịch K2Cr2O7 có nồng độ a M trong
H2SO4, thì dung dịch thu được có màu xanh. Thêm tiếp dung dịch Na2S2O3 0,10 M vào cho đến khi màu xanh
biến mất thì đã dùng 15,00 mL dung dịch này. Viết các phương trình phản ứng và tính a. Biết sản phẩm oxi hóa
S2O32- là S4O62-.
3. Hịa tan hồn tồn 9,06 gam một mẫu hợp kim Al-Mg (giả thiết khơng có tạp chất nào khác) bằng dung dịch
H2SO4 đặc, thu được 12,22 L khí SO2 (đo ở 136,5oC; 1,1 atm) và 0,64 gam chất rắn màu vàng. Xác định phần
trăm khối lượng mỗi kim loại trong mẫu hợp kim trên.

"IJRLDBCN
T
 CNNJ

PH
GR=FIB
R>IG
PIF>GNNF




348—-
3†/
q” 3'(
'ž"
2(-'
&( (
,X-
'W
'ž"

ĐÁP ÁN

ĐIỂM

1. Số oxi hóa của các nguyên tử S và C :
1.0 đ

2. Phương trình phản ứng :

6KI + K2Cr2O7 + 7H2SO4  3I2 + Cr2(SO4)3 + 4K2SO4 + 7H2O
2Na2S2O3 + I2  2NaI + Na2S4O6
Từ (1) và (2) ta có : n K 2Cr2O7 

a

2,5.10 4 mol
5.10 3 L

0,5 đ
(1)
(2)

1
1
n Na 2S2O3   0,015 L  0,1 mol / L  2,5.10 4 mol
6
6

0,5 đ

 0,05 M

3. Gọi x, y lần lượt là số mol các kim loại Mg và Al.

n SO 2 

1,1  12,22
0,64
 0,4 (mol) ; Chất rắn là S, n S 

 0,02 ( mol)
22,4
32
 273  1,5
273
0

2

x
0

3

Mg  Mg  2e
2x

Al  Al 3e
y

3y

6

4

S  2e  S

6

0,8

0, 4
0

S  6e  S
y

0,12

0.02

#24 x  27 y  9,06
 x  0,13; y  0,22
% 2 x  3y  0,92

Ta có : $

 %m Mg 

1,5 đ

0,5 đ

0,13mol  24gam / mol
 100%  34,44% và % m Al  65,56%
9,06gam

Câu III (4 điểm)
1. Nguyên tử của nguyên tố X có tổng số hạt các loại là 60, số hạt mang điện trong hạt nhân bằng số hạt không mang

điện; Nguyên tử của nguyên tố Y có 11 electron p ; nguyên tử nguyên tố Z có 4 lớp electron và 6 electron độc thân.
a) Dựa trên cấu hình electron, cho biết vị trí của các nguyên tố trên trong bảng hệ thống tuần hồn.
b) So sánh (có giải thích) bán kính của các nguyên tử và ion X, X2+ và Y-.
2. Vẽ hình mơ tả cách tiến hành thí nghiệm điều chế dung dịch HCl bằng những hóa chất và dụng cụ đơn giản có sẵn
trong phịng thí nghiệm sao cho an tồn. Ghi rõ các chú thích cần thiết.

"IJRLDBCN
T
 CNNJ

PH
GR=FIB
R>IG
PIF>GNNF




348—-
3†/
q” 3'(
'ž"
2(-'
&( (
,X-
'W
'ž"

3. Sục Cl2 vào dung dịch KOH loãng thu được dung dịch A, hòa tan I2 vào dung dịch KOH loãng thu được dung
dịch B (tiến hành ở nhiệt độ phịng).
a) Viết phương trình hóa học xảy ra và cho nhận xét.
b) Nêu hiện tượng và viết phương trình hóa học xảy ra khi cho lần lượt các dung dịch hỗn hợp HCl và FeCl2,
dung dịch Br2, H2O2 vào dung dịch A (khơng có Cl2 dư).

ĐÁP ÁN

ĐIỂM

1. a) Xác định vị trí dựa vào cấu hình electron:

2ZX  N X  60 ; ZX  N X  ZX  20 , X là canxi (Ca), cấu hình electron của 20Ca:[Ar] 4s2
Y có 11 electron p nên cấu hình của Y là 1s22s22p63s23p5 hay [Ne] 3s2 3p5 Y là Cl
5

2,0 đ

1

Theo giả thiết thì Z chính là crom, cấu hình electron của 24Cr: [Ar] 3d 4s

STT

Chu kỳ nguyên tố

Nhóm ngun tố

Ca

20

4

IIA

Cl

17

3

VIIA

Cr

24

4

VIB

Trật tự tăng dần bán kính ngun tử: R Ca 2   R Cl   R Ca
b) Bán kính nguyên tử tỉ lệ với thuận với số lớp electron và tỉ lệ nghịch với số đơn vị
điện
tích hạt nhân của ngun tử đó. Bán kính ion Ca2+ nhỏ hơn Cl- do có cùng số
lớp electron (n
Bán kính nguyên tử Ca lớn
= 3), nhưng điện tích hạt nhân Ca2+ (Z = 20) lớn hơn Cl- (Z = 17).
nhất do có số lớp electron lớn nhất (n = 4).

2. Điều chế HCl từ dung dịch H2SO4 đậm đặc và NaCl rắn, hình 5.5 trang 128 SGK Hóa học 10

0,75 đ

nâng cao.

3. a) Ở nhiệt độ thường:
2KOH + Cl2  KCl + KClO + H2O
6KOH + 3I2  5KI + KIO3 + 3H2O
Giải thích: Trong mơi trường kiềm tồn tại cân bằng: 3XO- X- + XO 3
Ion ClO- phân hủy rất chậm ở nhiệt độ thường và phân hủy nhanh khi đun nóng, ion IO- phân

hủy ở tất cả các nhiệt độ.
b) Các phương trình hóa học:
Ion ClO- có tính oxi hóa rất mạnh, thể hiện trong các phương trình hóa học:
- Khi cho dung dịch FeCl2 và HCl vào dung dịch A: có khí vàng lục thốt ra và dung dịch từ

"IJRLDBCN
T
 CNNJ

PH
GR=FIB
R>IG
PIF>GNNF

1,25 đ




348—-
3†/
q” 3'(
'ž"
2(-'
&( (
,X-
'W
'ž"

không màu chuyển sang màu vàng nâu:
2 FeCl2 + KClO + 2HCl  2 FeCl3 + Cl2 + H2O
- Khi cho dung dịch Br2 vào dung dịch A : dung dịch brom mất màu :
Br2 + 5KClO + H2O  2HBrO3 + 5KCl
- Khi cho H2O2 vào dung dịch A: có khí khơng màu, khơng mùi thốt ra:
H2O2 + KClO  H2O + O2 + KCl
Câu IV (4 điểm)
1 Cho biết: năng lượng liên kết của các liên kết H-H, O-O, O=O, H-O lần lượt là 436, 142, 499, 460 ( kJ/mol).
Hãy viết phương trình nhiệt hóa học của phản ứng giữa khí hiđro và khí oxi tạo ra hiđropeoxit.
2 Cho phản ứng: 2SO2 (k) + O2 (k)  2SO3 (k)

H = - 198 kJ
a) Để tăng hiệu suất q trình tổng hợp SO3, người ta có thể sử dụng biện pháp nào liên quan đến áp suất, nhiệt độ
và chất xúc tác? Giải thích?
b) Cho 10,51 mol khí SO2 và 37,17 mol khơng khí (20% về thể tích là O2 cịn lại là N2) có xúc tác là V2O5. Thực
hiện phản ứng ở 4270C, 1 atm thì phản ứng đạt hiệu suất 98%. Tính hằng số cân bằng KC, KP của phản ứng ở
4270C.
3 A là một oxit của sắt. Lấy một lượng A chia làm 2 phần bằng nhau. Phần I tác dụng vừa đủ với a mol H2SO4
trong dung dịch H2SO4 loãng. Phần II tác dụng vừa đủ với b mol H2SO4 trong dung dịch H2SO4 đặc nóng tạo
SO2 (sản phẩm khử duy nhất). Biết b = 1,25a, xác định công thức oxit sắt ban đầu.
ĐÁP ÁN
ĐIỂM
1. Hpư= EH-H + EO=O - 2EO-H - EO-O

1,0 đ

Hpư = 436 + 499 -2.460 – 142 = -127 (kJ)
H2(k) + O2(k)
H2O2(k)

H = - 127 kJ

- Giảm nhiệt độ của hệ phản ứng, nhưng khoảng 5000 C là thích hợp vì: nếu giảm
tốc độ phản ứng chậm.

thấp q thì

- Thổi liên tục SO2 và khơng khí được nén ở áp suất cao vào lị phản ứng vì phản
theo chiều thuận làm giảm áp suất của hệ.

ứng xảy ra

0,75 đ

- Dùng V2O5 làm xúc tác để phản ứng mau chóng đạt trạng thái cân bằng.
2. nO2 bđ = 7,434 (mol), nN2 bđ = 29,736 (mol)
2SO2 (k)

+

O2

1,25 đ


2SO3 (k)

Ban đầu:

10,51 (mol)

7,434 (mol)

Lúc phản ứng:

10,3 (mol)

5,15 (mol)

10,3 (mol)

Lúc CB:

0,21 (mol)

2,284 (mol)

10,3 (mol)

H = - 198 kJ

0

∑số mol hỗn hợp ở TTCB = 0,21 + 2,284 + 10,3 + 29,736 = 42,53 (mol)
Pi = xi.P = xi.1 = xi

"IJRLDBCN
T
 CNNJ

PH
GR=FIB
R>IG
PIF>GNNF