Kỳ thi chọn học sinh giỏi Hóa học Lớp 10 - Năm học 2022-2023 - Trường THPT Thị xã Quảng Trị (Có đáp án)

Nội dung text: Kỳ thi chọn học sinh giỏi Hóa học Lớp 10 - Năm học 2022-2023 - Trường THPT Thị xã Quảng Trị (Có đáp án)

1. SỞ GD&ĐT QUẢNG TRỊ KỲ THI CHỌN HSG VĂN HÓA LỚP 10 THPT TRƯỜNG THPT THỊ XÃ QUẢNG TRỊ Khóa thi ngày 11 tháng 4 năm 2023 Môn thi: HÓA HỌC ĐỀ THI CHÍNH THỨC (Đề có 2 trang) Thời gian làm bài: 180 phút, không kể thời gian giao đề Câu I: (4 điểm) 1. Nguyên tử X có cấu hình lớp ngoài cùng là 3sx, nguyên tử Y có cấu hình lớp ngoài cùng là 4s24py. Tổng số e lớp ngoài cùng của hai nguyên tử là 9. Xác định vị trí (STT,chu kỳ, nhóm) của X, Y trong bảng hệ thống tuần hoàn. 2. Phần trăm khối lượng của nguyên tố R trong hợp chất khí với hydrogen (trong đó R có số oxi hóa thấp nhất) là a%, còn trong oxide cao nhất là b%. a) Xác định R biết a:b = 11: 4. b) Viết công thức phân tử, công thức electron, công thức cấu tạo của hai hợp chất trên. c) Viết phương trình phản ứng khi cho oxide cao nhất của R tác dụng với nước Javel. 3. Xác định các chất thích hợp và viết phương trình phản ứng xảy ra trong các sơ đồ sau: a) X1 + X2 + X3 HBr + H2SO4 b) Fe3O4 + HI X4 + X5 + H2O c) D1 + D2 + D3 Cl2 + MnSO4 + K2SO4 + Na2SO4 + H2O d) D4 + D5 FeCl2 + I2 + KCl 4. Cho m gam Fe3O4 tan vừa hết trong dung dịch HCl, thu được dung dịch Y. Cho Y phản ứng với dung dịch Na2CO3 dư, thu được 66,0 gam kết tủa. Nếu cho Y vào dung dịch AgNO3 dư, thu được x gam kết tủa.Viết các phản ứng xảy ra và tính m,x. Câu II: (4 điểm) 1. Cho các chất: Cl2, HCl, NaCl. Hãy lập một sơ đồ biểu diễn tối đa mối quan hệ giữa các chất trên. Viết các phương trình hóa học biểu diễn mối quan hệ đó. 2. Dự đoán hiện tượng và viết phương trình hóa học xảy ra trong các thí nghiệm sau: a) Trộn bột Al với I2 trong chén sứ rồi nhỏ thêm vài giọt nước. b) Cho dung dịch AgNO3 vào dung dịch CaBr2 . c) Dẫn từ từ cho đến dư khí Cl2 vào dung dịch KI có lẫn hồ tinh bột. 3. a) Sắp xếp các hydrogen halide HBr, HCl, HI theo chiều tăng dần nhiệt độ sôi. Giải thích. b) Giải thích tại sao nhiệt độ sôi của HF cao bất thường so với các hydrogen halide còn lại. 4. Cho 8 gam hỗn hợp X chứa Mg và kim loại M vào dung dịch HCl dư, sau khi phản ứng kết thúc, thu được 4,958 lít (đkc). Mặt khác, 16 gam hỗn hợp X ở trên tác dụng vừa đủ với 12,395 lít (đkc) khí Cl2, thu được hỗn hợp muối chloride. Hãy xác định kim loại M. Câu III: (4 điểm) 1. Cho hỗn hợp rắn gồm CaF2, KCl, NaBr và NaI phản ứng với dung dịch axit H2SO4 đặc, nóng, thu được hỗn hợp khí. Viết các phương trình phản ứng xảy ra. 2. Vận dụng kiến thức môn hóa học, hãy trả lời các câu hỏi sau: a) Những người đau dạ dày thường uống loại thuốc trong thành phần có NaHCO3 để giảm cảm giác đau. Hãy giải thích. b) Br2 lỏng hay hơi đều rất độc. Khi làm thí nghiệm, do sơ suất một học sinh làm đổ một lượng Br2 lỏng. Đề xuất một hóa chất thông dụng để xử lý Br2 bị đổ ra, viết phương trình hóa học giải thích. 3. Cho 54 gam hỗn hợp CaSO3, CaCO3 và KHSO3 phản ứng với dung dịch HCl dư thu được 12,395 lít hỗn hợp khí A ở điều kiện chuẩn. Tính thành phần phần trăm về khối lượng của CaCO3 trong hỗn hợp ban đầu và thành phần phần trăm về thể tích của SO2 trong hỗn hợp khí A. Câu 4. Tiến hành phản ứng nhiệt nhôm m gam hỗn hợp A gồm Al và iron oxide FexOy thu được hỗn hợp rắn B. Cho B tác dụng dung dịch NaOH dư thu dung dịch C, phần không tan D và 0,7437 lít khí H2. Cho từ từ dung dịch HCl vào dung dịch C đến khi thu được kết tủa lớn 1
2. nhất, lọc lấy kết tủa đem nung đến khối lượng không đổi thu 5,1 gam chất rắn. Phần không tan D cho tác dụng hết với dung dịch H2SO4 đậm đặc, nóng. Sau phản ứng thu được dung dịch E chỉ chứa 1 muối duy nhất của iron và 2,9748 lít khí SO2 (sản phẩm khử duy nhất). Các thể tích khí đo ở điều kiện chuẩn, hiệu suất các phản ứng bằng 100%. Xác định công thức phân tử của iron oxide và tính m. Câu IV: (4 điểm) 1. Bằng phản ứng hóa học hãy chứng minh: a) Tính oxi hóa của Cl2 mạnh hơn Br2. b) Hydrofluoric acid có khả năng ăn mòn thủy tinh. c) Chlorine vừa có tính oxi hóa vừa có tính khử. d) Fluorine có tính oxi hóa mạnh hơn oxygen. 2.Cân bằng các phản ứng sau, theo phương pháp thăng bằng electron a) Mg + HNO3 Mg(NO3)2 + N2O + N2 + NH4NO3 + H2O (biết tỉ lệ mol của N2O : N2 : NH4NO3 là 1 : 1 : 1) b) C6H5CH=CH2 + KMnO4 C6H5COOK + K2CO3 + MnO2 + KOH + H2O 3. Hỗn hợp khí A gồm O2, O3, Cl2 có tỉ khối so với H2 là 25,4. Cho V lít khí A tác dụng vừa đủ với 10,8 gam Al và 19,5 gam Zn, thu được 55,7 gam hỗn hợp gồm muối chloride và oxide của hai kim loại. Tính % thể tích các khí trong hỗn hợp A. 4. Cho 31,6 gam KMnO4 tác dụng hết với dung dịch HCl đặc, dư và đun nóng thu được một lượng khí X. Dẫn toàn bộ khí X vào 1 lít dung dịch KOH 2M trong điều kiện thích hợp để phản ứng xảy ra hoàn toàn, thu được dung dịch Y. Viết các phương trình phản ứng xảy ra và tính nồng độ mol các chất có trong dung dịch Y (giả thiết rằng thể tích dung dịch sau phản ứng thay đổi không đáng kể). Câu V: (4 điểm) 1. Để hòa tan hết một mẫu Zn trong dung dịch HCl ở 200C cần 27 phút. Cũng mẫu Zn đó tan hết trong dung dịch HCl nói trên ở 400C trong 3 phút. Hỏi để hòa tan mẫu Zn đó trong dung dịch axit nói trên ở 550C thì cần thời gian bao lâu? 2. Đốt 20 gam hỗn hợp X gồm Mg, Fe trong khí Cl2, thu được hỗn hợp chất rắn Y. Cho Y vào nước dư, phản ứng hoàn toàn, thu được dung dịch Z chứa 2 muối và 2 gam kim loại. Dung dịch Z tác dụng vừa đủ với dung dịch chứa 0,24 mol KMnO4 có mặt của H2SO4 loãng dư. Viết các phương trình phản ứng xảy ra và tính khối lượng của Fe trong hỗn hợp X. 3. Hấp thụ hoàn toàn 1,2395 lít khí Cl2 (đkc) vào 100 ml dung dịch NaI 0,25M. Sau khi phản ứng xảy ra hoàn toàn, đun nóng dung dịch để đuổi hết I2 rồi tiếp tục thêm nước vào để được dung dịch có thể tích 100 ml (dung dịch B). a) Tính nồng độ mol/l của mỗi muối trong dung dịch B. b) Thêm từ từ đến hết V lít dung dịch AgNO3 0,05M vào dung dịch B thu được 4,386 gam kết tủa. Tính giá trị của V. Giả thiết rằng AgI kết tủa trước, sau khi AgI kết tủa hết thì mới đến AgCl kết tủa. 4. Chia hỗn hợp gồm Mg và MgO thành 2 phần bằng nhau: - Phần 1: Cho tác dụng hết với dung dịch HCl, thu được 4,958 lít H2 (đkc), dung dịch sau phản ứng chứa 21,85 gam muối. - Phần 2: Hoà tan hết bằng m gam dung dịch HNO3 15% (vừa đủ) thu được dung dịch Y và 0,9916 lít (đkc) một chất khí Z nguyên chất duy nhất. Cô cạn dung dịch Y thu được 34,84 gam muối khan. Xác định công thức hóa học của Z và tính m. (quá trình cô cạn không làm muối phân huỷ). Cho NTK: H = 1; C =12; N =14; O = 16; Na = 23; Mg =24; Al =27; S = 32; Cl =35,5; K = 39; Ca =40; Mn = 55; Fe = 56; Cu = 64; Zn = 65; Br =80; Ag =108; I = 127; Ba = 137. HẾT Thí sinh không được sử bảng HTTH. Giám thị không giải thích gì thêm. Họ và tên thí sinh: Số báo danh: Chữ ký của giám thị 2
3. SỞ GD&ĐT QUẢNG TRỊ KỲ THI CHỌN HSG VĂN HÓA LỚP 10 TRƯỜNG THPT THỊ XÃ QUẢNG TRỊ Khóa thi ngày 11 tháng 4 năm 2023 Môn thi: HÓA HỌC ĐÁP ÁN CHÍNH THỨC Thời gian làm bài: 180 phút, không kể thời gian giao đề Câu I: (4 điểm) 1. Nguyên tử X có cấu hình lớp ngoài cùng là 3sx, nguyên tử Y có cấu hình lớp ngoài cùng là 4s24py. Tổng số e lớp ngoài cùng của hai nguyên tử là 9. Xác định vị trí (STT,chu kỳ, nhóm) của X, Y trong bảng hệ thống tuần hoàn. Gợi ý: (1 điểm) Theo dữ kiện đề bài: x+y +2 = 9 x + y =7 0,5 TH1: x =1 và y = 6 Cấu hình e: X: 1s2 2s2 2p6 3s1 X thuộc chu kỳ 3 nhóm IA Y:1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d10 4s2 4p6 Y thuộc chu kỳ 4 nhóm VIIIA TH2: x=2 và y=5 0,5 X: 1s2 2s2 2p6 3s2 X thuộc chu kỳ 3 nhóm IIA Y: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d10 4s2 4p5 Y thuộc chu kỳ 4 nhóm VIIA 2. Phần trăm khối lượng của nguyên tố R trong hợp chất khí với hydrogen (trong đó R có số oxi hóa thấp nhất) là a%, còn trong oxide cao nhất là b%. a) Xác định R biết a:b = 11: 4. b) Viết công thức phân tử, công thức electron, công thức cấu tạo của hai hợp chất trên. c) Viết phương trình phản ứng khi cho oxide cao nhất của R tác dụng với nước Javel. Gợi ý: (1 điểm) a.Vì R tạo được hợp chất khí với H nên R là phi kim. 0,5 Giả sử R thuộc nhóm x (x 4). R công thức của R với H là RH8-x a= .100 R 8x 2RR công thức oxit cao nhất của R là R2Ox b= .100 b .100 2RR 16x 8x aR 8x 11 43x 88 R b R+8-x 4 7 Xét bảng X 4 5 6 7 R 12 c C 18,14 loại 24,28 loại 30,42 loại Vậy R là C b. Công thức phân tử Công thức electron Công thức cấu tạo 0,25 H H l CH4 H:C:H H-C-H l H H CO2 O :: C :: O=C=O c. Phương trình phản ứng: CO2 + H2O + NaClO → NaHCO3 + HClO 0,25 3. Xác định các chất thích hợp và viết phương trình phản ứng xảy ra trong các sơ đồ sau: a) X1 + X2 + X3 HBr + H2SO4 b) Fe3O4 + HI X4 + X5 + H2O c) D1 + D2 + D3 Cl2 + MnSO4 + K2SO4 + Na2SO4 + H2O d) D4 + D5 FeCl2 + I2 + KCl 1
4. Gợi ý: (1 điểm) a) Chất X1 X3 : SO2, H2O , Br2. 0,25 Br2 + SO2 + 2H2O 2HBr + H2SO4 b) X4, X5: FeCl2, I2 0,25 Fe3O4 + 8HI 3FeI2 + I2 + 4H2O c) Chất D1, D2,D3 : KMnO4 , NaCl, H2SO4 đặc. 0,25 2KMnO4+10NaCl+8H2SO4 đặc 5Cl2+2MnSO4 +K2SO4+5Na2SO4+8H2O d) D4, D5: KI, FeCl3 0,25 2FeCl3 + 2KI 2FeCl2 + I2 + 2KCl 4. Cho m gam Fe3O4 tan vừa hết trong dung dịch HCl, thu được dung dịch Y. Cho Y phản ứng với dung dịch Na2CO3 dư, thu được 66,0 gam kết tủa. Nếu cho Y vào dung dịch AgNO3 dư, thu được x gam kết tủa.Viết các phản ứng xảy ra và tính m,x. Gợi ý: (1 điểm) . Đặt số mol Fe3O4 là a mol Fe3O4 + 8HCl FeCl2 +2FeCl3 + 4H2O a a 2a FeCl2 + Na2CO3 FeCO3 + 2NaCl 0,25 a a 2FeCl3 + 3Na2CO3 + 3H2O 2Fe(OH)3 + 3CO2 + 6NaCl 2a 2a 116a + 107.2a = 66 a = 0,2 mol m = 46,4 gam. 0,25 + Khi Y + dung dịch AgNO3 ta có: FeCl2 + 3AgNO3 Fe(NO3)3 + 2AgCl + Ag 0,2 0,4 0,2 0,25 FeCl3 + 3AgNO3 Fe(NO3)3 + 3AgCl 0,4 1,2 x = 1,6.143,5 + 0,2.108 = 251,2 gam 0,25 Câu II: (4 điểm) 1. Cho các chất: Cl2, HCl, NaCl. Hãy lập một sơ đồ biểu diễn tối đa mối quan hệ giữa các chất trên. Viết các phương trình hóa học biểu diễn mối quan hệ đó. Gợi ý (1 điểm) 0,25 Lập đúng sơ đồ: to 0,75 Viết 6 phản ứng: MnO2 + 4HCl  MnCl2 + Cl2 + 2H2O as Cl2 + H2  2HCl HCl + NaOH NaCl + H2O NaCl + H2SO4 NaHSO4 + HCl 2Na + Cl2 2NaCl đpnc 2NaCl  2Na + Cl2 2
5. 2. Dự đoán hiện tượng và viết phương trình hóa học xảy ra trong các thí nghiệm sau: a) Trộn bột Al với I2 trong chén sứ rồi nhỏ thêm vài giọt nước. b) Cho dung dịch AgNO3 vào dung dịch CaBr2 . c) Dẫn từ từ cho đến dư khí Cl2 vào dung dịch KI có lẫn hồ tinh bột. Gợi ý (1 điểm) a) Al phản ứng mãnh liệt với I2 có ánh sáng chói và hơi màu tím bay lên, sau đó hỗn hợp 0,25 nóng đỏ, phản ứng xảy ra mạnh, tỏa nhiều nhiệt nên I2 bị thăng hoa tạo khói màu tím. HO2 2Al + 3I2  2AlI3 b) Xuất hiện kết tủa màu vàng 0,25 CaBr2 + 2AgNO3 2AgBr + Ca(NO3)2 c) Dung dịch xuất hiện màu xanh tím, sau đó mất màu 0,5 Cl2 + 2KI 2KCl + I2 (I2 + hồ tinh bột dd màu xanh tím) 5Cl2 + I2 + 6H2O 10HCl + 2HIO3 3. a) Sắp xếp các hydrogen halide HBr, HCl, HI theo chiều tăng dần nhiệt độ sôi. Giải thích. b) Giải thích tại sao nhiệt độ sôi của HF cao bất thường so với các hydrogen halide còn lại. Gợi ý (1 điểm) a) Sắp xếp: HCl, HBr, HI 0,25 Giải thích: Do KLPT tăng, làm tăng năng lượng liên kết cho quá trình sôi, đồng thời, sự 0,25 tăng kích thước và số electron trong phân tử dẫn đến tương tác vander Waals tăng. b) Các phân tử HF hình thành liên kết hydrogen liên phân tử, loại liên kết này bền hơn 0,5 tương tác vander Waals, nên nhiệt độ sôi của HF cao bất thường so với các hydrogen halide còn lại. 4. Cho 8 gam hỗn hợp X chứa Mg và kim loại M vào dung dịch HCl dư, sau khi phản ứng kết thúc, thu được 4,958 lít (đkc). Mặt khác, 16 gam hỗn hợp X ở trên tác dụng vừa đủ với 12,395 lít (đkc) khí Cl2, thu được hỗn hợp muối chloride. Hãy xác định kim loại M. Gợi ý (1 điểm) nH2 = 0,2 mol nCl2 = 0,5 mol 0,5 * Tác dụng với Cl2 Mg + Cl2 MgCl2 a a 2M + nCl2 2MCln b 0,5b 24a Mb 8 Ta có: a 0,5 nb 0,25 TH1: M không phản ứng Mg + 2HCl MgCl2 + H2 0,2 0,2 0,1 Từ phản ứng ta có a =0,2 Mb = 3,2 và b = M =32n n Nghiệm hợp lí: n=2; M= 64 Cu. 0,25 TH2: M không phản ứng Mg + 2HCl MgCl2 + H2 a a 2M + 2mHCl 2MClm + mH2 b 0,5mb 3
6. Ta có: a + 0,5mb = 0,2 n 3 m 2 (n m ) b 0,1 và a + 0,5nb = 0,25 nghiệm hợp lí b 0,1 24a Mb 8 a 0,1 M 56 (vì n-m>0 nên n >m) 0,25 Câu III: (4 điểm) 1. Cho hỗn hợp rắn gồm CaF2, KCl, NaBr và NaI phản ứng với dung dịch axit H2SO4 đặc, nóng, thu được hỗn hợp khí. Viết các phương trình phản ứng xảy ra. Gợi ý (1 điểm) to CaF2 + H2SO4  CaSO4 + 2HF 1,0 KCl + H2SO4 KHSO4 + HCl (hoặc 2KCl + H2SO4 K2SO4 + 2HCl) 2NaBr + 2H2SO4 Na2SO4 + SO2 + Br2 + 2H2O 8NaI + 5H2SO4 4Na2SO4 + H2S + 4I2 + 4H2O (hoặc 2NaI + 2H2SO4 I2 + SO2 + Na2SO4 + 2H2O; 6NaI + 4H2SO4 3I2 + S + 3Na2SO4 + 4H2O) 2. Vận dụng kiến thức môn hóa học, hãy trả lời các câu hỏi sau: a) Những người đau dạ dày thường uống loại thuốc trong thành phần có NaHCO3 để giảm cảm giác đau. Hãy giải thích. b) Br2 lỏng hay hơi đều rất độc. Khi làm thí nghiệm, do sơ suất một học sinh làm đổ một lượng Br2 lỏng. Đề xuất một hóa chất thông dụng để xử lý Br2 bị đổ ra, viết phương trình hóa học giải thích. Gợi ý (0,5 điểm) a) Người đau dạ dày uống thuốc chứa NaHCO3 hay còn gọi là Nabica, NaHCO3 sẽ trung 0,25 hòa axit trong dạ dày. NaHCO3 + HCl NaCl + CO2 + H2O b) Hóa chất thông dụng: Dung dịch Ca(OH)2 0,25 2Br2 + 2Ca(OH)2 CaBr2 + Ca(BrO)2 + 2H2O. (nếu chọn NaOH, viết đúng phương trình thì cũng cho 0,25 điểm) 3. Cho 54 gam hỗn hợp CaSO3, CaCO3 và KHSO3 phản ứng với dung dịch HCl dư thu được 12,395 lít hỗn hợp khí A ở điều kiện chuẩn. Viết các phương trình hóa học, tính thành phần phần trăm về khối lượng của CaCO3 trong hỗn hợp ban đầu và thành phần phần trăm về thể tích của SO2 trong hỗn hợp khí A. Gợi ý (1 điểm) CaSO3 + 2HCl CaCl2 + SO2 +H2O 0, 5 CaCO3 + 2HCl CaCl2 + CO2 +H2O KHSO3 + HCl KCl + SO2 +H2O Đồng nhất CaSO và KHSO : gọi n =x và ny 0,25 3 3 hh CaCO3 120x + 100y = 54 và x + y = 0,5 Giải hệ ta được: x=0,2 và y=0,3 30 0,2 0,25 %m 100 55,56% %V 100 40% CaCO3 54 SO2 0,5 Câu 4. Tiến hành phản ứng nhiệt nhôm m gam hỗn hợp A gồm Al và iron oxide FexOy thu được hỗn hợp rắn B. Cho B tác dụng dung dịch NaOH dư thu dung dịch C, phần không tan D và 0,7437 lít khí H2. Cho từ từ dung dịch HCl vào dung dịch C đến khi thu được kết tủa lớn nhất, lọc lấy kết tủa đem nung đến khối lượng không đổi thu 5,1 gam chất rắn. Phần không tan D cho tác dụng hết với dung dịch H2SO4 đậm đặc, nóng. Sau phản ứng thu được dung dịch E chỉ chứa 1 muối duy nhất của iron và 4
7. 2,9748 lít khí SO2 (sản phẩm khử duy nhất). Các thể tích khí đo ở điều kiện chuẩn, hiệu suất các phản ứng bằng 100%. Xác định công thức phân tử của iron oxide và tính m. Gợi ý (1,5 điểm) Al: a(mol) 0,672 2,688 Trong A , n 0,03, n 0,12 Fe O : b(mol) H22 SO xy 22,4 22,4 H=100% vaø B + dd NaOH H Al dö vaø Fe O heát. 2 x y 2yAl 3Fex O y  yAl 2 O 3 3xFe 0,25 Ban ñaàu: a b by Phaûn öùng: 2  b 3 ___ by by Sau pöù: a 2 0 bx 33 by Ñaët p = a 2. 3 B + NaOH dö Al2 O 3 2NaOH  2NaAlO 2 H 2 O by by 2 33 2Al 2NaOH 2H O 2NaAlO 3H 2 2 2 p p 1,5p n 1,5p 0,03 p 0,02 H2 by p = a 2. 0,02 3 by 0,25 NaAlO : 2 0,02 Dung dòch C 2 3 dd HCl NaOH dö NaOH HCl  NaCl H O 2  NaAlO2 HCl H 2 O Al(OH) 3 NaCl to 2Al(OH)3 Al 2 O 3 3H 2 O by 2. 0,02 nNaAlO 5,1 n 2 3 by 0,12 (1) Al23 O 2 2 102 Chaát raén D laø Fe : bx (mol) + H2 SO 4 0,12 mol SO 2 Tröôøng hôïp 1: Dung dòch E chæ chöùa muoái Fe (SO ) 2 4 3 2Fe 6H SO  Fe(SO ) 3SO 6H O 2 4 24 3 2 2 bx 1,5bx n 1,5bx 0,12 bx 0,08 (2) SO2 Töø (1) vaø (2) 0,25  x : y 2: 3 CTPT oxit saét l aø FOe23 ban ñaàupöù dö 2by 2.0,12 nAl n Al n Al p 0,02 0,1 (mol) 33 x2 Vôùi Fe O y 3 b n 0,04 (mol) 23 Fe23 O by 0,12 m=27.0,1+160.0,04 = 9,1 (gam) 0,25 5
8. Tröôøng hôïp 2 : Dung dòch E chæ chöùa muoái FeSO4 Fe 2H SO  FeSO SO H O 2 4 4 2 2 bx bx nSO bx 0,12 bx 0,12 (3) 2 0,25 Töø (1) vaø (3)  x : y 1:1 CTPT oxit saét laø FeO 2by 2.0,12 nban ñaàu npöù n dö p 0,02 0,1 (mol) Al Al Al 33 x1 Vôùi FeO y 1 b nFeO 0,12 (mol) by 0,12 m = 27.0,1+72.0,12 = 11,34 (gam) 0,25 Câu IV: (4 điểm) 1. Bằng phản ứng hóa học hãy chứng minh: a) Tính oxi hóa của Cl2 mạnh hơn Br2. b) Hydrofluoric acid có khả năng ăn mòn thủy tinh. c) Chlorine vừa có tính oxi hóa vừa có tính khử. d) Fluorine có tính oxi hóa mạnh hơn oxygen. Gợi ý (1 điểm) a) Cl2 +2NaBr 2 NaCl + Br2 1,0 b) 4HF + SiO2 SiF4 + 2H2O c) Cl2 + 2NaOH NaCl +NaClO + H2O d) 2F2 + 2H2O 4HF + O2 2.Cân bằng các phản ứng sau, theo phương pháp thăng bằng electron a) Mg + HNO3 Mg(NO3)2 + N2O + N2 + NH4NO3 + H2O (biết tỉ lệ mol của N2O : N2 : NH4NO3 là 1 : 1 : 1) b) C6H5CH=CH2 + KMnO4 C6H5COOK + K2CO3 + MnO2 + KOH + H2O Gợi ý (1 điểm) a) 13x Mg0 Mg+2 + 2e 0,5 +5 +1 0 -3 1x 5N + 26e 2N + N2 + N 13Mg + 32HNO3  13Mg(NO3)2 + N2O + N2 + NH4NO3 + 14 H2O b) 10x Mn+7 + 3e Mn+4 0,5 -1- -2 +3 - +4 2 3x - C H=C H2 -C OO + C O3 +10e 3C6H5CH=CH2+ 10KMnO4 3C6H5COOK + 3K2CO3 + 10MnO2 + KOH + 4H2O 3. Hỗn hợp khí A gồm O2, O3, Cl2 có tỉ khối so với H2 là 25,4. Cho V lít khí A tác dụng vừa đủ với 10,8 gam Al và 19,5 gam Zn, thu được 55,7 gam hỗn hợp gồm muối chlorine và oxide của hai kim loại. Tính % thể tích các khí trong hỗn hợp A. Gợi ý (1 điểm) Đặt nO2 =x, nO3 = y, nCl2 = z, nAl = 0,4, nZn = 0,3 0,25 Ta có: 32x + 48y +71z = 2.25,4 (x+y+z) 18,8x + 2,8y -20,2 z= 0 BTKL: mA = 55,7-10,8-19,5 = 25,4 32x + 48y +71z = 25,4 BT e: 4nO2 + 6nO3 + 2nCl2 = 3nAl + 2nZn 4x + 6y + 2z = 1,8 18,8x 2,8 y 20,2 z 0 0,25 Ta có hệ phương trình 32x 48 y 71 z 25,4 4x 6 y 2 z 1,8 x = 0,2 y= 0,1 z = 0,2 0,5 %VO2 =%VCl2 = 40%, %VO3 = 20% 6
9. 4. Cho 31,6 gam KMnO4 tác dụng hết với dung dịch HCl đặc, dư và đun nóng thu được một lượng khí X. Dẫn toàn bộ khí X vào 1 lít dung dịch KOH 2M trong điều kiện thích hợp để phản ứng xảy ra hoàn toàn, thu được dung dịch Y. Viết các phương trình phản ứng xảy ra và tính nồng độ mol các chất có trong dung dịch Y (giả thiết rằng thể tích dung dịch sau phản ứng thay đổi không đáng kể). Gợi ý (1 điểm) - Số mol KMnO4 = 0,2 (mol); số mol KOH = 2 (mol) - Phương trình phản ứng: t0 2KMnO4 + 16HCl  2KCl + 2MnCl2 + 5Cl2  + 8H2O 0,5 0,2 0,5 * Ở điều kiện nhiệt độ thường: Cl2 + 2KOH KCl + KClO + H2O 0,5 1,0 0,5 0,5 - Dư 1,0 mol KOH 0,25 CM (KCl) = CM (KClO) = 0,5 (M); CM (KOH dư) = 1 (M) * Ở điều kiện đun nóng trên 700C: t0 0,25 3Cl2 + 6KOH  5KCl + KClO3 + 3H2O 0,5 1,0 5/6 1/6 - Dư 1,0 mol KOH CM (KCl) = 5/6 (M); CM (KClO3) = 1/6 (M); CM (KOH dư) = 1 (M). Câu V: (4 điểm) 1. Để hòa tan hết một mẫu Zn trong dung dịch HCl ở 200C cần 27 phút. Cũng mẫu Zn đó tan hết trong dung dịch HCl nói trên ở 400C trong 3 phút. Hỏi để hòa tan mẫu Zn đó trong dung dịch axit nói trên ở 550C thì cần thời gian bao nhiêu? Gợi ý: 1 điểm 0 0 0 * Từ 20 C- 40 C; tăng 20 C thời gian giảm 9 lần tốc độ phản ứng tăng 9 lần 0,5 tăng 100C thì tốc độ phản ứng tăng 3 lần * Từ 400C- 550C tốc độ tăng: 315/10 = 31,5 lần 0,5 thời gian hòa tan mẫu Zn ở 550C = 3.60/31,5 = 34,64 giây 2. Đốt 20 gam hỗn hợp X gồm Mg, Fe trong khí clo thu được hỗn hợp chất rắn Y. Cho Y vào nước dư, phản ứng hoàn toàn, thu được dung dịch Z chứa 2 muối và 2 gam kim loại. Dung dịch Z tác dụng vừa đủ với dung dịch chứa 0,24 mol KMnO4 có mặt của H2SO4 loãng dư. Viết các phương trình phản ứng xảy ra và tính khối lượng của Fe trong hỗn hợp X. Gợi ý: (1 điểm) Mg + Cl2 → MgCl2 (1) 0,5 2Fe + 3Cl2 → 2FeCl3 (2) Mg + 2FeCl3 → MgCl2 + 2FeCl2 (3) Y: MgCl2 (x mol), FeCl2 (y mol) 5MgCl2 +2KMnO4 + 8H2SO4→5MgSO4 + K2SO4 + 2MnSO4 +8H2O + 5Cl2 (4) 10FeCl2+6KMnO4+24H2SO4→10Cl2+5Fe2(SO4)3+24H2O+6MnSO4+3K2SO4(5 24x 56y 18 0,5 x 0,33 mol Ta có : 2x 3y mFe= 56.0,18 + 2 =12,08 gam 0,24 y 0,18 mol 55 3. Hấp thụ hoàn toàn 1,2395 lít khí Cl2 (đkc) vào 100 ml dung dịch NaI 0,25M. Sau khi phản ứng xảy ra hoàn toàn, đun nóng dung dịch để đuổi hết I2 rồi tiếp tục thêm nước vào để được dung dịch có thể tích 100 ml (dung dịch B). a) Tính nồng độ mol/l của mỗi muối trong dung dịch B. b) Thêm từ từ đến hết V lít dung dịch AgNO3 0,05M vào dung dịch B thu được 4,386 gam kết tủa. Tính giá trị của V. Giả thiết rằng AgI kết tủa trước, sau khi AgI kết tủa hết thì mới đến AgCl kết tủa. 7
10. Gợi ý: (1 điểm) 0,112 n 0,005 mol Cl2 22,4 Cl2 + 2NaI → 2NaCl + I2 mol: 0,005 0,01 0,01 nNaI ban đầu = 0,25*0,1 = 0,025 (mol) 0,50 Cl2 hết, NaI dư. Dung dịch B chứa 0,025 – 0,01 = 0,015 mol NaI (dư) và 0,01 mol NaCl. CM(NaCl) = 0,01/0,1 = 0,1M CM(NaI) = 0,015/0,1 = 0,15M * Nếu AgI kết tủa hết, AgCl chưa kết tủa. 0,015 mol NaI → 0,015 mol AgI↓ m1 = mAgI = 0,015*235 = 3,525 gam * Nếu AgI và AgCl đều kết tủa hết 0,25 0,01 mol NaCl → 0,01 mol AgCl↓ m2 = 3,525 + 0,01*143,5 = 4,96 gam *m↓ = 4,386 gam m1 = 3,525 < 4,386 < m2 = 4,96 AgI kết tủa hết và AgCl kết tủa một phần mAgCl = 4,386 – 3,525 = 0,861 gam n = 0,861/143,5 = 0,006 mol AgCl n = 0,015 + 0,006 = 0,021 mol AgNO3 0,021 V 0,42 lít ddAgNO3 0,05 0,25 4. Chia hỗn hợp gồm Mg và MgO thành 2 phần bằng nhau: - Phần 1: Cho tác dụng hết với dung dịch HCl thu được 4,958 lít H2 (đkc), dung dịch sau phản ứng chứa 21,85 gam muối. - Phần 2: Hoà tan hết bằng m gam dung dịch HNO3 15% (vừa đủ) thu được dung dịch Y và 0,9916 lít (đkc) một chất khí Z nguyên chất duy nhất. Cô cạn dung dịch Y thu được 34,84 gam muối khan. Xác định công thức hóa học của Z và tính m. (quá trình cô cạn không làm muối phân huỷ). Gợi ý: (1 điểm) * Tác dụng với HCl 0,25 nH2 = 0,2 nMg = 0,2 nMgCl2 = 0,23 nMgO = 0,03 * Tác dụng với HNO3, nZ = 0,04 0,25 34,84 34,04 nMg(NO3)2 = 0,23 mMg(NO3)2 = 34,04 gam  nNH NO = 0,01 4 3 80 Bảo toàn electron ta có: 2nMg = 8nNH4NO3 + n.0,04 0,4 = 0,08 + n.0,04 n= 8. Khí Z là N2O Bảo toàn nguyên tố N: nHNO3 phản ứng = 2nMg(NO3)2 + 2nNH4NO3 + 2nN2O 0,5 = 0,46 + 0,02 + 0,08 = 0,56 mHNO3 = 0,56.63 = 35,28 gam. Khối lượng dung dịch HNO3 15% = 35,28.100/15= 235,2 gam. Ghi chú: Thí sinh làm cách khác nếu đúng vẫn cho điểm tối đa 8