|
SỞ GD & ĐT HÀ NỘI
TRƯỜNG THPT ĐA PHÚC
|
ĐỀ THI OLYMPIC MÔN HÓA HỌC 10
NĂM HỌC 2015 - 2016
(Thời gian làm bài: 90 phút)
|
Câu 1. (6,0 điểm)
1. Hợp chất Z được tạo bởi 2 nguyên tố M, R có công thức MaRb, trong đó R chiếm 6,667% khối lượng. Trong hạt nhân nguyên tử M có n = p + 4, còn trong hạt nhân R có n' = p', trong đó n, p, n', p' là số nowtron và số prôton tương ứng của M và R. Biết rằng tổng số hạt prôton trong phân tử Z bằng 84 và a + b = 4. Tìm công thức của Z?
2. Một quặng sắt chứa 46,67% về khối lượng sắt, phần còn lại là lưu huỳnh. Tìm công thức của quặng? Từ quặng đó, hãy điều chế 2 khí có tính khử (bằng phản ứng trực tiếp). Giải thích và so sánh tính khử của chúng, cho ví dụ chứng minh.
Viết các phương trình phản ứng xảy ra khi cho mỗi khí sục qua các dung dịch FeCl2, CuCl2, Ba(OH)2, BaCl2 và cho quặng sắt trên tác dụng với dung dịch HNO3 loãng (tạo ra khí NO).
Câu 2. (5,0 điểm)
1. Trong một bình kín dung tích không đổi chứa 2a mol SO2 và a mol O2 (có mặt V2O5) ở t0C và áp suất P. Nung nóng bình một thời gian sau đó đưa nhiệt độ về t0C, áp suất trong bình lúc đó là P'. Biết ở t0C các chất đều ở thể khí. Hãy nêu nguyên tắc dựa vào giá trị P' hoặc tỉ khối hơi của hỗn hợp khí trong bình sau phản ứng cũng như sử dụng các dung dịch NaOH, Br2, BaCl2 để xác nhận rằng hiệu suất của phản ứng nhỏ hơn 100%?
2. Từ 0,1 mol H2SO4 có thể điều chế 1,12 lít; 2,24 lít; 3,36 lít khí SO2 (đktc) được không? Nếu được, minh họa bằng các ví dụ cụ thể? Viết đầy đủ các phương trình phản ứng.
Câu 3. (4,0 điểm)
Axit HCl là một axit có ứng dụng nhiều trong công nghiệp và sản xuất. Điều chế HCl có 2 phương pháp:
+ Phương pháp 1: Cho muối clorua tác dụng với axits H2SO4 đặc (rồi hòa tan khí HCl vào H2O).
+ Phương pháp 2: Tổng hợp từ H2 và Cl2.
Tuy nhiên, cả 2 phương pháp này đều không được dùng để điều chế HBr, HI. Hãy:
1. Viết phương trình phản ứng cho cả 2 phương pháp trên?
2. Tại sao không sử dụng cả 2 phương pháp trên để điều chế HBr, HI? Giải thích?
3. Hãy đề nghị phương pháp điều chế HBr, HI (chỉ yêu cầu viết phương trình phản ứng)?
Câu 4. (5,0 điểm)
Cho khí Clo tác dụng với Ca(OH)2 ta được clorua vôi là hỗn hợp CaCl2, Ca(ClO)2, CaOCl2 và H2O. Sau khi loại bỏ nước thì thu được 152,4 gam hỗn hợp A chứa 50% CaOCl2, 28,15% Ca(ClO)2 và phần còn lại là CaCl2 (% về khối lượng). Nung nóng hỗn hợp A thu được 152,4 gam hỗn hợp B chỉ chứa Canxi clorua và Canxi clorat.
1. Tính thể tích khí Clo (đktc) đã phản ứng?
2. Tính % theo khối lượng của CaCl2 trong hỗn hợp B.
--------------------000--------------------
(Cho nguyên tử khối của các nguyên tố: H=1, C=12, O =16, Mg=24, S=32, Cl=35.5, Ca=40, Fe=56, Cu=64, Zn=65, Br=80)
Học sinh không được sử dụng bảng tuần hoàn. Cán bộ coi thi không giải thích gì thêm.
Trường THPT Đa phúc
|
ĐÁP ÁN ĐỀ THI OLYMPIC
|
Năm học: 2015-2016
|
Môn: Hóa học 10
|
|
-------------------
|
|
Bài 1. (6,0 điểm)
|
ĐÁP ÁN
|
ĐIỂM
|
|
1. (3,0 điểm)
Z : MaRb %R =  x 100% = 6,667
 =  (1)
M = n + p = 2p + 4
→ R = n' + p' = 2p' (2)
a + b = 4
|
1,0
|
|
Từ (1), (2) ta có : 14bp' - ap = 2a (3)
Tổng số prôton trong Z: ap + bp' = 84 (4)
Từ (3), (4) ta có:
p' = 
|
1,0
|
|
- Khi a = 1 → b= 3 thì p' =  = 1,91 →vô lí
- Khi a = 2 → b= 2 thì p' =  = 2,93 → vô lí
- Khi a = 3 → b= 1 thì p' =  = 6 → p' = 6
Vậy R là C; M là Fe → Z là: Fe3C.
|
1,0
|
|
2. (3,0 điểm)
Đặt công thức quặng sắt là FexSy.
Ta có:  =  →  =  → Công thức đơn giản là FeS2
CTPT là FeS2
|
0,5
|
|
- Điều chế 2 khí có tính khử:
FeS2 + 2HCl → FeCl2 + S↓ + H2S↑
4FeS2 + 11O2 → 2Fe2O3 + 8SO2↑
|
0,5
|
|
- Giải thích và so sánh tính khử của 2 khí trên:
H2S: S có số oxi hóa thấp nhất là -2;
SO2: S có số oxi hóa trung gian là +4
Vì vậy, nó còn có khả năng nhường e đi để tạo số oxi hóa cao hơn (+6)
|
0,25
|
|
So sánh tính khử của 2 chất: H2S có tính khử mạnh hơn.
Các ví dụ:
2H2S-2 + 3O2 → 2 S+4O2 + 2H2O
2 S+4O2 + O2 → 2 S+6O3
2H2S-2 + SO2 → 3S↓+ 2H2O
|
0,25
|
|
Viết các PTPƯ:
H2S+ CuCl2 → CuS↓ + 2HCl
H2S+ Ba(OH)2 → BaS + 2H2O
SO2+ Ba(OH)2 → BaSO3↓ + H2O
|
|
|
2SO2+ Ba(OH)2 → Ba(HSO3)2
2FeS2+ 10HNO3 → Fe2(SO4)3 + H2SO4 + 10NO + 4H2O
Hoặc FeS2+ 8HNO3 → Fe(NO3)3 + 2H2SO4 + 5NO + 2H2O
|
|
Bài 2. (5,0 điểm)
|
ĐÁP ÁN
|
ĐIỂM
|
|
1. (3,0 điểm)
 2 SO2 + O2 xt, to 2 SO3
2a a 2a
Nhận xét: Nếu phản ứng đạt h = 100% thì sau phản ứng chỉ còn SO3.
Nếu phản ứng đạt h < 100% thì sau phản ứng có cả SO2, O2, SO3.
|
0,25
|
|
- Dựa vào áp suất:
Nếu h = 100% thì nSO3 = 2a mol; Ở to, V không đổi thì
 =  =  → p' =  p
Nếu h < 100%, số mol khí sau phản ứng > 2a → p' > p
|
1,0
|
|
- Dựa vào tỉ khối hơi: ví dụ với H2:
Nếu h = 100% → dH2 = 80/2 =40 (hỗn hợp chỉ có SO3)
Nếu h < 100% → dH2 < 40
|
1,0
|
|
- Dùng các hóa chất NaOH, Br2, BaCl2, chứng minh sự có mặt của SO2, O2, SO3
+ Làm mất màu dung dịch Brom → có SO2: SO2+ Br2 + 2H2O → 2 HBr + H2SO4
+ Cho hỗn hợp khí lội qua dung dịch NaOH dư, khí thoát ra làm cháy tàn đóm.
+ Cho khí qua dung dịch BaCl2 có kết tủa: SO3+ H2O + BaCl2 → BaSO4↓ + 2HCl
|
0,75
|
|
2. (2,0 điểm)
Nhận thấy: nSO2 = 0,05; nSO2 = 0,1; nSO2 = 0,15; nH2SO4 = 0,1 (mol)
Ta có các phản ứng sau:
Cu + 2H2SO4 → CuSO4 + SO2 + 2H2O
0,1 0,05
V= 0,05 x 22,4 = 11,2 lít
|
0,5
0,5
|
|
C + 2H2SO4 → CO2+ 2SO2 + 2H2O
0,1 0,1
V= 0,1 x 22,4 = 22,4 lít
|
0,5
|
|
S + 2H2SO4 → 3SO2 + 2H2O
0,1 0,15
V= 0,15 x 22,4 = 33,6 lít
|
|
Bài 3. (4,0 điểm)
|
ĐÁP ÁN
|
ĐIỂM
|
|
1. Điều chế HCl
PP1: NaCl + H2SO4  NaHSO4 + HCl↑
hay 2NaCl + H2SO4 Na2SO4 + HCl↑
PP2: Cl2 + H2 HCl↑
Khí HCl thu được hấp thụ vào nước thu được dung dịch HCl.
|
1,0
|
|
2. Không sử dụng phương pháp này cho điều chế HBr và HI vì chúng đều là các chất khử.
PP1: 2HBr + H2SO4 → Br2 + SO2 + 2H2O
8HI + H2SO4 → 4I2 + H2S + 4H2O
PP2: H2 + Br2 2HBr ΔH = -71,8kj
H2 + I2 ↔ 2HI ΔH = +51,88kj
Phản ứng này thuận nghịch nên hiệu suất thấp, không sử dụng.
|
2,0
|
|
3. Điều chế HBr, HI
PBr3 + 3H2O → H3PO3 + 3HBr↑
PI3 + 3H2O → H3PO3 + 3HI↑
|
1,0
|
Bài 4. (5,0 điểm)
|
ĐÁP ÁN
|
ĐIỂM
|
|
2Ca(OH)2 + 2Cl2 → CaCl2 + Ca(OCl)2 + 2H2O
Ca(OH)2 + Cl2 → CaOCl2 + H2O
6CaOCl2  5CaCl2 + Ca(ClO3)2
3Ca(OCl)2  2CaCl2 + Ca(ClO3)2
|
1,0
|
|
nCaOCl2 =  = 0,6 (mol)
nCa(ClO)2 =  = 0,3 (mol)
nCaCl2 =  = 0,3 (mol)
|
0,5
|
|
Theo định luật Bảo toàn nguyên tố:
Số mol Clo tham gia phản ứng là: 0,6 + 0,3 + 0,3 = 1,2 (mol)
VCl2 = 1,2 x 22,4 = 22,88 lít
|
2,0
|
|
nCaCl2 (trong B) =  +  + 0,3 = 1 (mol)
% CaCl2 =  x 100% = 72,84%
|
1,5
|
