Đề thi HSG lớp 10 môn hoá Sở Điện Biên năm 2022 2023

Đề thi HSG lớp 10 môn hoá Sở Điện Biên năm 2022 2023

SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO ĐIỆN BIÊN HƯỚNG DẪN CHẤM       (HDC có 07 trang)

KỲ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI CẤP CƠ SỞ NĂM HỌC 2022-2023 Môn: Hóa học – Lớp 10 Ngày thi: 02/4/2023

Câu 1 (4,5 điểm)

Nguyên tố M có trong máu người nồng độ bình thường là 3,5 – 5,0 mmol/l. Trong cơ thể, nguyên tố M giúp điều hòa cân bằng nước và điện giải, giúp duy trì hoạt động bình thường, đặc biệt là của hệ tim mạch, cơ bắp, tiêu hóa, tiết niệu. Trên cơ tim ion M⁺ làm giảm lực co bóp, giảm tính chịu kích thích và giảm dẫn truyền. Tổng số hạt proton, neutron và electron trong nguyên tử nguyên tố M là 58, trong đó số hạt mang điện nhiều hơn số hạt không mang điện là 18.

            Nguyên tố X có trong thành phần của các chất có tác dụng oxi hoá và sát khuẩn cực mạnh, thường được sử dụng với mục đích khử trùng và tẩy trắng trong lĩnh vực thuỷ sản, dệt nhuộm, xử lí nước cấp, nước thải, nước bể bơi. Oxide cao nhất của X có công thức là X₂O₇. Trong hợp chất hydride (hợp chất của X với H) nguyên tố X chiếm 97,26% về khối lượng.

1. Viết cấu hình electron nguyên tử của nguyên tố M và X. Xác định vị trí của M và X trong bảng tuần hoàn các nguyên tố hóa học.

2. Biểu diễn electron hóa trị của M và X vào ô orbital, xác định bộ bốn số lượng tử electron cuối cùng của M và X.

3. Viết công thức oxide ứng với hóa trị cao nhất và hydroxide tương ứng của M và X, nêu tính acid-base của chúng.

4. Mô tả sự hình thành liên kết trong phân tử MX.

5. So sánh (có giải thích) bán kính ion M⁺ và X^–.

Ý	Nội dung		Điểm
	Do tổng số hạt Tổng số hạt proton, neutron và electron trong nguyên tử nguyên tố M là 58, trong đó số hạt mang điện nhiều hơn số hạt không mang điện là 18 nên ta có hệ phương trình	Oxide cao nhất của X có công thức là X2O7 nên công thức hợp chất hydride là HX Trong HX nguyên tố X chiếm 97,26% về khối lượng nên ta có phương trình Vậy X là Cl	0,75×2 = 1,5 đ
	Cấu hình electron của M: 1s22s22p63s23p64s1 Vị trí trong bảng tuần hoàn ô 19, chu kì 4 nhóm IA	Cấu hình electron của X: 1s22s22p63s23p5 Vị trí trong bảng tuần hoàn ô 17, chu kì 3 nhóm VIIA	0,5 x 2 = 1đ
	Biểu diễn electron hóa trị vào ô orbital   4s1 Electron cuối cùng có các số lượng tử n l m s 4 0 0 +1/2	Biểu diễn electron hóa trị vào ô orbital     3s2                                3p5 Electron cuối cùng có các số lượng tử n l m s 3 1 1 +1/2	0,25x 2 = 0,5 đ     0,25x 2 = 0,5 đ
	Công thức oxide cao nhất: K2O Công thức hydroxide tương ứng: KOH Chúng đều có tính base.	Công thức oxide cao nhất: Cl2O7 Công thức hydroxide tương ứng: HClO4 Chúng đều có tính acid	0,25 x2 =0,5đ
	K   K+  + 1e Cl + 1e  Cl– Cl–   + K+    KCl		0,25
	Cả hai ion đều có 18 electron nhưng điện tích hạt nhân của K+ lớn hơn điện tích hạt nhân của Cl– nên bán kính ion K+ nhỏ hơn bán kính ion Cl–		0,25

Câu 2 (1,5 điểm)

Đồng (Copper) là vật dụng dễ dát mỏng, có khả năng dẫn điện và dẫn nhiệt tốt. Vì thế đồng được sử dụng rất nhiều trong đời sống. Các đồ dùng từ đồng như: dây điện, que hàn đồng, tay cầm và các đồ dùng nội thất trong nhà, đúc tượng, các động cơ máy móc,… Nguyên tố này có hai đồng vị bền với số khối lần lượt là 63 và 65. Biểu đồ bên thể hiện phổ khối lượng của một mẫu Copper tự nhiên.

1. Tính nguyên tử khối trung bình của mẫu Copper.

2. Tính hàm lượng  trong quặng chalcopyrit CuFeS₂ (đây là quặng quan trọng nhất của Copper trong tự nhiên).

Ý	Nội dung	Điểm
1.	ADCT	0,75
2.	Hàm lượng  trong quặng chalcopyrit CuFeS2 là	0,75

Câu 3 (3,5 điểm)

1. Hai nguyên tố X, Y nằm trong cùng 1 chu kì, thuộc hai nhóm A liên tiếp. Tổng số hạt mang điện trong hai nguyên tử X và Y là 26.

a) Xác định kí hiệu hóa học của X, Y.

b) Xác định tính chất hóa học của X, Y (kim loại, phi kim, khí hiếm). So sánh tính chất hóa học của hai nguyên tố này.

c) Viết công thức Lewis, công thức cấu tạo của hydroxide ứng với hóa trị cao nhất của X, Y. So sánh tính acid-base của chúng.

2. Ethene (C₂H₄) là một chất sinh trưởng tự nhiên, có khả năng thúc đẩy quá trình chín của nhiều loại trái cây. Ammonia (NH₃) ở điều kiện thường là chất khí, có mùi hôi khó chịu. Khi hít phải NH₃ nồng độ cao có thể tổn thương phổi, thậm chí tử vong.

a) Áp dụng lai hóa orbital, mô tả sự hình thành liên kết trong phân tử NH₃ và C₂H₄.

b) Dự đoán (có giải thích) tính tan của hai khí trên trong nước.

Ý	Nội dung	Điểm
1.	Hai nguyên tố X, Y thuộc cùng 1 chu kì, thuộc hai nhóm A liên tiếp. Tổng số hạt mang điện trong hai nguyên tử là 26 nên ta có hệ phương trình X là C, Y là N.	0,5
	Cấu hình electron của C: 1s22s22p2: là phi kim ; N: 1s22s22p3 là phi kim Tính phi kim của N mạnh hơn tính phi kim của C.	0,4 0,4
	H2CO3, HNO3 ; Tính axit của HNO3 mạnh hơn H2CO3	0,2
	– Viết công thức cấu tạo, công thức Lewis H2CO3, HNO3	0,1×4 = 0,4
2.	– Nguyên tử N trong NH3: 1AO-2s tổ hợp với 3AO-2p tạo 4AO- sp3 hướng về 4 đỉnh của một tứ diện đều.        2p   2p   2p                                                                                                                                                                          tổ hợp         2s                                                                          sp3    sp3     sp3   sp3   Các AO trong nguyên tử                                          Các AO trong nguyên tử N      N chưa lai hóa                                                           ở trạng thái lai hóa sp3 – Nguyên tử N có 4AO lai hóa sp3, trong đó có 3AO chứa 1 electron, ba AO này sẽ xen phủ trục với AO 1s của mỗi nguyên tử H tạo ba liên kết . – Do trên nguyên tử N có 1 cặp e chưa liên kết chiếm khoảng không gian rộng hơn nên đẩy góc liên kết xuống còn 1070	0,2               0,2             0,2
	Các e hóa trị của nguyên tử C trong phân tử C2H4 kích thích tạo 4 e độc thân. 1AO-2s tổ hợp với 2AO-2p tạo 3AO- sp2 hướng về 3 đỉnh của một tam giác đều, nguyên tử C còn 1 AO – p chứa e độc thân không tham gia lai hóa.         2p   2p   2p                                                                2p                                             AO không lai hóa                                                            tổ hợp         2s                                                                      sp2  sp2 sp2   Các AO trong nguyên tử                                          Các AO trong nguyên tử C      C chưa lai hóa                                                           ở trạng thái lai hóa sp2 – Mỗi nguyên tử C có 3AO lai hóa sp2 sẽ xen phủ  trục với 1 AO lai hóa sp2 của nguyên tử C thứ hai và 2AO-s của 2 nguyên tử H tạo liên kết , còn một AO p không lai hóa sẽ xen phủ bên với nhau liên kết π giữa hai nguyên tử C.	0,2       0,2                 0,2
	Phân tử NH3 phân cực, tạo được liên kết hydrogen với H2O nên tan tốt trong nước. Phân tử C2H4 không phân cực và không tạo được liên kết Hydrogen với H2O nên không tan trong nước.	0,2   0,2

Câu 4 (4,0 điểm)

1. Copper (II) sulfateđược dùng để diệt tảo, rong rêu trong nước bể bơi, dùng để pha chế thuốc Bordaux (trừ bệnh mốc sương trên cây cà chua, khoai tây, bệnh thối thân trên cây ăn quả, cây công nghiệp),… Trong công nghiệp copper (II) sulfate thường được sản xuất bằng cách ngâm đồng phế liệu trong dung dịch sulfuric acid loãng và sục không khí:

Cu + H₂SO₄ + O₂ → CuSO₄ + H₂O (1)

Copper (II) sulfate còn được điều chế bằng cách cho đồng phế liệu tác dụng với sulfuric acid đặc nóng:

Cu + H₂SO_{4 đặc, nóng}  → CuSO₄ + SO₂ + H₂O (2)

a) Cân bằng hai phản ứng trên bằng phương pháp thăng bằng electron.

b) Trong hai cách trên cách nào sử dụng ít sulfuric acid hơn, cách nào ít gây ô nhiễm môi trường hơn?

       2. Sự có mặt của khíSO₂ trong không khí là một trong những nguyên nhân gây ra hiện tượng mưa acid. Nồng độ của SO₂ có thể xác định bằng cách chuẩn độ với dung dịch potassium permangannate theo phản ứng sau:

SO₂ + KMnO₄ + H₂O → K₂SO₄ + MnSO₄ + H₂SO₄

       a) Cân bằng phản ứng oxi hoá – khử trên theo phương pháp thăng bằng electron.

       b)Biết một mẫu không khí phản ứng vừa đủ với 8,600 mL dung dịch KMnO₄ 0,008 M. Tính khối lượng (miligam) của SO₂ có trong mẫu không khí đó.

3. Đốt cháy hoàn toàn 7,8 gam hỗn hợp A gồm Mg và Al cần vừa đủ 5,6 lít hỗn hợp khí X gồm O₂ và Cl₂ (đktc), thu được 19,7 gam chất rắn. Tính thành phần phần trăm khối lượng từng kim loại trong A.

Ý	Nội dung	Điểm
1	0   0         +2          -2     Cu + H2SO4 + O2 → CuSO4 + H2O             0         +2   Chất khử Cu Sự oxi hóa Cu → Cu + 2e x 2         0           -2   Chất oxi hóa O2 Sự khử O2 + 4e → 2O x 1 0   0           +2          -2     2Cu + 2H2SO4 + O2 → 2CuSO4 + H2O	0,9
	0           +2              +4   Cu + H2SO4 → CuSO4 + H2O + SO2           0         +2   Chất khử: Cu Sự oxi hóa Cu → Cu + 2e x 1        +6      +4   Chất oxi hóa H2SO4 Sự khử S +2e → S x 1 0           +2       +4   Cu + 2H2SO4 → CuSO4 +2H2O + SO2	0,9
	Cách 1 sử dụng acid ít hơn và không gây ô nhiễm môi trường.	0,2
2	+4           +7                +6      +2     SO2 + KMnO4 + H2O → H2SO4 + MnSO4 + K2SO4     +4   +4    +6   Chất khử SO2 Sự oxi hóa S →S + 2e x 5        +7   +7          +2   Chất oxi hóa KMnO4 Sự khử Mn+5e → Mn x 2   +4             +7                  +6          +2     5SO2 + 2KMnO4 + 3H2O → 3H2SO4 + 2MnSO4 + K2SO4   ? 0,0688 mmol           Số mol SO2 có trong mẫu không khí là 0,0688 x 5 : 2 =0,172 mmol  => mSO2 = 11,008 mg	0,5         0,5
3	– Lập phương trình tính số mol từng khí: nCl2 =0,1 mol ; nO2 = 0,15 mol – Viết quá trình trao đổi electron, lập phương trình BT mol electron: 2nMg + 3nAl = 0,1.2+ 0,15.4=0,8 mol -Lập hệ phương trình tính số mol của từng kim loại, tính %mMg = 30,77% ; %mAl = 69,23%	0,25   0,5   0,25

Câu 5 (2,5 điểm)

1. Phản ứng phân hủy một loại hợp chất kháng sinh có hệ số nhiệt độ là 2,7. Ở 27⁰C sau 10 giờ thì lượng hoạt chất giảm đi một nửa.

a) Khi đưa vào cơ thể người (37⁰C) thì lượng chất giảm đi một nửa sau bao lâu?

b) Sau bao lâu thì hoạt chất kháng sinh này trong cơ thể người còn lại 12,5% so với ban đầu.

2. Cho phản ứng: BrO₃^–_(aq) + 5Br^–_(aq) + 6H⁺_(aq) → 3Br_2(aq) + 3H₂O_(l)

Tốc độ của phản ứng có thể đo được dựa vào sự phụ thuộc nồng độ đầu của các chất phản ứng. Kết quả của thí nghiệm được cho ở bảng sau:

Thí nghiệm	Nồng độ đầu của các chất (mol/L)			(mol/L.s)
	BrO3–	Br–	H+
1	0,10	0,10	0,10	1,2.10-3
2	0,20	0,10	0,10	2,4.10-3
3	0,10	0,30	0,10	3,5.10-3
4	0,20	0,10	0,15	5,4.10-3

Viết biểu thức tốc độ phản ứng.

Ý	Nội dung	Điểm
1.	=> => =10:2,7= 3,7 giờ Vậy cứ sau 3,7 giờ thì lượng kháng sinh trong cơ thể sẽ giảm đi một nửa t1/2 = 3,7 giờ Để hoạt chất kháng sinh này trong cơ thể người còn lại 12,5% so với ban đầu thì cần 3 t1/2= 3.3,7= 11,1 giờ.	0,5       0,5
2.	Từ thí nghiệm (1) và (2) thấy khi nồng độ BrO3– tăng 2 lần thì tốc độ phản ứng tăng 2 lần ® bậc riêng phần của BrO3– là 1 Từ thí nghiệm (1) và (3) thấy khi nồng độ Br– tăng 3 lần thì tốc độ phản ứng tăng gần 3 lần ® bậc riêng phần của Br– là 1 Từ thí nghiệm (2) và (4) thấy khi nồng độ H+ tăng 1,5 lần thì tốc độ phản ứng tăng 2,25 lần ® bậc riêng phần của H+ là 2 Vậy phương trình tốc độ của phản ứng là: v = k.[ BrO3–].[Br–].[H+]2	0,3     0,3   0,3   0,6

Câu 6 (2,0 điểm)

1. Nescafe đã sản xuất thành công lon café tự làm nóng. Để làm nóng café, chỉ cần ấn nút (trên lon) để trộn nguyên liệu gồm 1 dung dịch KOH hoặc NaOH rất loãng và CaO; 210 mL café trong lon sẽ được hâm nóng đến khoảng 40⁰C.

a) Viết phương trình phản ứng xảy ra giữa các nguyên liệu dùng để đun nóng café (khi ấn nút). Hãy tính hiệu ứng nhiệt của phản ứng này. Cho biết:

	Ca(OH)2	CaO	H2O
(kJ/mol)	-1003	-635	-286

b) Giả sử nhiệt dung riêng của café là 4,18 J/K.g (Nhiệt dung riêng là nhiệt lượng cần cung cấp để 1 gam chất tăng lên 1 độ). Hãy tính lượng nhiệt cần cung cấp để làm nóng 210mL café từ 0⁰C đến 40⁰C (d = 1,0 g/ml). Hãy tính lượng CaO cần để thực hiện nhiệm vụ này. Giả sử hiệu ứng nhiệt của phản ứng trên không đổi trong khoảng nhiệt độ đang xét.

2. Khi cho 32,69g Zn tác dụng với dung dịch H₂SO₄ loãng dư trong bom nhiệt lượng kế (V = const) ở 25⁰C, người ta thấy có thoát ra một nhiệt lượng là 71,48 kJ. Tính hiệu ứng nhiệt (kJ) của phản ứng ở nhiệt độ đó. Cho Zn = 65,38.

Ý	Nội dung	Điểm
1.	a. Phản ứng        CaO + H2O → Ca(OH)2                DrH = – 1003 + 635 + 286 = – 82 kJ mol-1 b. Đun nóng 210g lên 40°C cần  4,18 x 210 x 40 J = 35,1 kJ 1 mol CaO cung cấp 82 kJ số mol CaO cần = 35,1/82 mol = 0,428 mol, mCaO = 56. 0,428 = 24,0 g	0,5   0,5
2.	Zn(s) + H2SO4 (aq) ® H2(g) + ZnSO4(aq) Trong bom nhiệt lượng kế có V = const. Þ DU = – 71,48. = -142,96 (kJ/mol) Þ DH = DU + Dn.RT = – 142,96 + 1. 8,314 .298,15 .10-3  = – 140,5 (kJ/mol)	0,5   0,5

Câu 7 (2,0 điểm)

1. Khi chiếu một chùm bức xạ điện từ có bước sóng λ = 58,40 nm lên một mẫu Kripton (Kr) thì thấy chùm electron bật ra khỏi Kripton và chuyển động với tốc độ v = 1,59.10⁶ m/s. Xác định năng lượng ion hóa thứ nhất của Kripton (eV). Cho h = 6,626.10^-34Js, c=3.10⁸m/s; m_e = 9,1.10^-31kg.

2. Thực nghiệm cho biết, NH₃ phản ứng với BF₃ tạo ra một chất rắn X duy nhất, có màu trắng.

a) Viết phương trình hóa học của phản ứng.

b)Viết công thức Lewis của mỗi phân tử trong phản ứng trên. Cho biết dạng hình học của mỗi phân tử đó theo thuyết VSEPR.

c)Dự đoán giá trị của góc liên kết trong phân tử chất X.

3. Sử dụng thuyết orbital phân tử (thuyết MO) để giải thích tại sao năng lượng ion hóa thứ nhất của phân tử nitrogen (1501 kJ/mol) lớn hơn năng lượng ion hóa thứ nhất của nguyên tử nitrogen (1402 kJ/mol).

Ý	Nội dung	Điểm
1.	Áp dụng định luật bảo toàn năng lượng, ta có:    = 2,25.10-18 J = 14,067 eV	0,25     0,5
2.	a) Phương trình hóa học của phản ứng giữa NH3 và BF3:             NH3 + BF3 → H3N–BF3 b) Công thức cấu tạo Lewis và hình dạng của mỗi phân tử trong phản ứng trên:             NH3 thuộc loại AX3E nên theo VSEPR, nó có hình tháp/chóp tam giác:             BF3 thuộc loại AX3 nên theo VSEPR, nó có hình tam giác đều:             H3N–BF3 gồm 2 nửa AX4 gắn/liên kết với nhau: H3N–B và N–BF3 nên theo VSEPR, nó có hình tứ diện đều – kép.   c) Độ lớn góc liên kết ở mỗi nửa AF4 có đỉnh tại N và B xấp xỉ 109o28’	0,1       0,1       0,1     0,1         0,1
3.	Năng lượng ion hóa thứ nhất của phân tử nitơ tương ứng với quá trình: N2 → N2+ + e. Quá trình này tương ứng với quá trình tách 1 electron ở MO σz ra xa phân tử N2 vô cùng.        Năng lượng ion hóa thứ nhất của nguyên tử nitơ tương ứng với quá trình: N → N+ + e. Quá trình này tương ứng với quá trình tách 1 electron ở một AO 2p ra xa nguyên tử N vô cùng.        Từ giản đồ MO dễ thấy, năng lượng của obitan σz (trong phân tử N2) thấp hơn năng lượng của obitan 2p (trong nguyên tử N), nên electron ở obitan σz khó tách hơn electron ở obitan 2p. Do đó, năng lượng ion hóa phân tử N2 (1501 kJ.mol-1) lớn hơn năng lượng ion hóa nguyên tử N (1402 kJ.mol-1).	0,25                                     0,5

———–Hết———–

O2 Education gửi các thầy cô link download đề thi

Các thầy cô có thể xem thêm nhiều đề thi hsg của các tỉnh khác tại

Tổng hợp đề thi hsg lớp 10 môn hoá học

Tổng hợp đề thi hsg lớp 11 môn hóa học

Tổng hợp đề thi HSG lớp 12 môn hoá học

Hoặc xem thêm các tài liệu khác của môn hóa

• Tổng hợp đề thi thử tốt nghiệp THPT 2023 môn hóa có đáp án
• Phương pháp tư duy dồn chất xếp hình giải bài tập hóa học hữu cơ
• 200 câu lý thuyết đếm hóa học lớp 12 có đáp án ôn thi TN THPT
• Tổng hợp đề thi môn hóa của bộ giáo dục từ năm 2007 đến nay