Đề nguồn kì thi học sinh giỏi vùng duyên hải và đồng bằng bắc bộ năm 2015 môn thi Hóa học lớp 10

|TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM HÀ NỘI

TRƯỜNG THPT CHUYÊN ĐHSP

ĐỀ NGUỒN KÌ THI HỌC SINH GIỎI VÙNG DUYÊN HẢI VÀ ĐỒNG

BẰNG BẮC BỘ NĂM 2015

MÔN THI: HÓA HỌC LỚP 10

Thời gian làm bài: 180 phút (không kể thời gian phát đề)

Câu 1: (2 điểm) Cấu tạo Kim loại X được tìm thấy vào năm 1737. Tên của nó có nguồn gốc tiếng Đức là

“kobold” có nghĩa là “linh hồn của quỷ”. Một mẫu kim loại X được ngâm trong nước

cân nặng 13,315g, trong khi đó đem ngâm cùng khối lượng mẫu kim loại vào CCl4 chỉ

nặng 12,331g. Biết khối lượng riêng của CCl4 là 1,5842 g/cm3.Để xác định nguyên tố

X thì người ta phải dùng đến nhiễu xạ neutron. Phương pháp nhiễu xạ này chỉ đặc

trưng cho cấu trúc lập phương tâm mặt (fcc) và đo được thông số mạng a= 353,02pm.

Cũng cùng mẫu đó được đem nung trong khí quyển O2 cho đến khi kim loại X phản

ứng hoàn toàn. Sản phẩm phản ứng là hợp chất A chứa 26,579% oxy về khối lượng.

Tất cả lượng hợp chất A khi cho phản ứng với HCl loãng cho 1,0298 L O2 ở 25,00oC

và áp suất 100kPa cùng với một muối B và nước.

1. Tính khối lượng riêng của kim loại X (g/cm3). Tính khối lượng mol nguyên tử

của kim loại X (g/mol). X là nguyên tố nào?

2. Viết công thức hóa học của hợp chất A. Viết và cân bằng phản ứng của A với

dung dịch HCl loãng

Ý Nội dung Điểm

1 Khi nhúng chìm một vật hoàn vào trong một chất lỏng thì nó sẽ có khối

lượng biểu kiến vì nó chịu lực đẩy Acsimet. Nếu coi kim loại X có khối

lượng m và thể tích V thì ta có

4 4

2 2

3 3 . 15,000 12,331 1,5842 8.90 . 13,315 1,0000 1,685

X CCl CCl

X X H O H O

m m d V m g m V d g cm m m d V m V V cm

                         Ô mạng fcc gồm 4 nguyên tử có:

0,5

0,5

ThuVienDeThi.com

Câu 2: (2 điểm) Cân bằng dung dịch điện li

Một học sinh đã nghiên cứu phản ứng hóa học giữa các cation A 2+, B 2+, C 2+, D 2+,

E 2+ trong dung dịch nitrat và các anion X -, Y -, Z -, Cl -, OH - trong dung dịch chứa cation natri. Học sinh này đã xác định được một số hợp chất kết tủa và một số phức chất màu như trong bảng dưới đây:

X - Y - Z - Cl - OH -

A 2+ *** *** *** *** kết tủa trắng

B 2+ kết tủa vàng

kết tủa trắng

*** *** ***

C 2+ kết tủa trắng

kết tủa nâu

kết tủa nâu

kết tủa trắng

kết tủa đen

D 2+ *** kết tủa đỏ

*** *** ***

E 2+ *** kết tủa đỏ

kết tủa trắng

*** ***

*** = không phản ứng,

3

3 3 7 3 23 1

1

. 4 .

. . 8,90 .(353,02.10 ) .6,02.10 ( ) 58,93( . ) 4 4

A A

A

Z M M d V N a N

d a N g cm cm mol M g mol

 



 

   

Vậy X là Co.

0,5

2

Từ thành phần đã cho dễ dàng xác định được A là Co3O4.

Thông thường Co3O4 (CoO.Co2O3) tác dụng với axit sẽ sinh ra 2 muối.

Nhưng ở đây ta lại chỉ thu được 1 muối B và còn thu được khí O2 nên phải

có phản ứng oxi hóa – khử xảy ra. vì sản phẩm có O2 nên B là CoCl2 (HS có

thể tính toán số mol Co3O4 và O2 để suy ra tỉ lệ 2 chất là 2:1)

2 Co3O4 + 12 HCl → 6 CoCl2 + O2 + 6H2O

0,5

ThuVienDeThi.com

1. Lập sơ đồ tách các cation A 2+, B 2+, C 2+, D 2+, E 2+ trong dung dịch nitrat bằng cách sử

dụng các dung dịch thuốc thử khác nhau chứa các anion X -, Y -, Z -, Cl -, OH -. Ghi rõ sản phẩm các sản phẩm hình thành trong mỗi bước.

2. Lập sơ đồ tách các anion X -, Y -, Z -, Cl -, OH - trong dung dịch chứa cation natri bằng

cách sử dụng các dung dịch thuốc thử khác nhau chứa các cation A 2+, B 2+, C 2+, D 2+,

E 2+ . Ghi rõ sản phẩm các sản phẩm hình thành trong mỗi bước.

Ý Nội dung Điểm

1

1,0

ThuVienDeThi.com