Đề thi HSG lớp 10 môn hoá THPT Mỹ Đức A Hà Nội năm 2022 2023

    SỞ GIÁO DỤC & ĐÀO TẠO HÀ NỘI

TRƯỜNG THPT MỸ ĐỨC A

ĐỀ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI Môn: Hóa học lớp 10 Thời gian làm bài: 120 phút (không kể thời gian giao đề) Ngày thi: 05/3/2023 Đề thi gồm: 02 trang – 04 câu tự luận.

Câu 1: (5,0 điểm)

1. ( 2,5 điểm) Phân tử M được tạo nên bởi ion X³⁺ và Y^2-. Trong phân tử M có tổng số hạt proton, neutron, electron là 152 hạt, trong đó số hạt mang điện nhiều hơn số hạt không mang điện là 48 hạt. Tổng số hạt proton, neutron, electron trong ion X³⁺ nhiều hơn trong ion Y^2- là 11 hạt. Số khối của nguyên tử X lớn hơn số khối của nguyên tử Y là 11 đơn vị. Xác định số hạt proton, neutron, electron của nguyên tử X, Y và công thức phân tử của M.
2. (1,5 điểm) Trong tự nhiên, nguyên tố Chlorine có 2 đồng vị là ³⁵Cl và ³⁷Cl. Nguyên tử khối trung bình của Chlorine là 35,5. Trong hợp chất HClO_x, đồng vị ³⁵Cl chiếm 26,12% về khối lượng. Xác định công thức phân tử của hợp chất HClO_x
3. (1 điểm) Hãy tính bán kính nguyên tử Lithium (đơn vị nm), biết thể tích của 1 mol tinh thể kim loại Li bằng 7,07cm³ và trong tinh thể các nguyên tử Li chỉ chiếm 68% thể tích, còn lại là khe trống.

Câu 2. (5 điểm)

1. (1 điểm) Ở trạng thái cơ bản, nguyên tử của nguyên tố X có cấu hình electron lớp ngoài cùng là 4s¹. Viết cấu hình electron và xác định vị trí của X trong bảng hệ thống tuần hoàn.
2. (2 điểm) X, Y, R, A, B, M theo thứ tự là 6 nguyên tố liên tiếp trong bảng tuần hoàn có tổng số đơn vị điện tích hạt nhân là 63 (X có số đơn vị điện tích hạt nhân nhỏ nhất).
3. Xác định số đơn vị điện tích hạt nhân của X, Y, R, A, B, M.
4. Viết cấu hình electron của X²⁻, Y⁻, R, A⁺, B²⁺, M³⁺. So sánh bán kính của chúng và giải thích?
5. (2 điểm) M và R là các nguyên tố thuộc phân nhóm chính (nhóm A), có thể tạo với hydrogen các hợp chất MH và RH. Gọi X và Y lần lượt là hydroxide ứng với hóa trị cao nhất (= số thứ tự nhóm) của M và R. Trong Y, R chiếm 35,323% khối lượng. Để trung hòa hoàn toàn 50 gam dung dịch X 16,8% cần 150 ml dung dịch Y 1M. Xác định các nguyên tố M và R.

Câu 3. (5 điểm)

1. (1,5 điểm) Hãy cho biết trạng thái lai hoá của nguyên tử trung tâm và dạng hình học của mỗi phân tử và ion sau đây: BeH₂, BCl₃, NF₃, SiH₄, SO₂, CO₂.
2. (2 điểm) Thực nghiệm cho biết cả ba hợp chất CHBr₃, SiHBr₃, CH(CH₃)₃ đều có cấu tạo tứ diện. Có ba trị số góc liên kết tại tâm là 110^o, 111^o, 112^o (không kể tới H khi xét các góc này). Độ âm điện của H là 2,2; CH₃ là 2,27; CH là 2,47; Si là 2,24; Br là 2,5. Dựa

vào mô hình đẩy giữa các cặp electron hóa trị và độ âm điện, hãy cho biết trị số góc của mỗi chất và giải thích.

• (1,5 điểm) Nêu 2 phản ứng cháy và 2 phản ứng nổ quen thuộc trong đời sống? Phản ứng cháy và nổ có lợi hay có hại đối với con người? Giải thích và cho ví dụ minh họa?

Câu 4: (5,0 điểm)

1. (3,5 điểm) Cân bằng các phương trình phản ứng sau theo phương pháp thăng bằng electron. Ghi rõ chất oxi hóa, chất khử, quá trình oxi hóa, quá trình khử trong mỗi phản ứng?
2. NH₃  + Cl₂   →  N₂  + NH₄Cl
3. Fe₃O₄   +  HNO₃  →  NO  +  Fe(NO₃)₃ + H₂O

0

• Fe_aO_b + CO  → Fe_nO_m + CO₂

0

• FeS₂   + H₂SO_{4 (đ)}  → Fe₂(SO₄)₃ +SO₂+ H₂O
• Al   +  HNO₃   →  Al(NO₃)₃  +  N₂O  + N₂    +  H₂O (biết tỉ lệ mol N₂O:N₂ tương ứng là 2:1)
• (1,5 điểm) Cho hai ví dụ về phản ứng hóa học đối với mỗi trường hợp trong đó:
  • có 2 nguyên tố cùng là chất khử và cả 2 đều có trong thành phần của một chất.
  • có nguyên tố ở một mức oxi hóa ban đầu, vừa là chất oxi hóa vừa là chất khử.
  • có 2 nguyên tố là chất oxi hóa và chất khử đều có trong thành phần của một chất.

———–HẾT————

Cho nguyên tử khối của một số nguyên tố: H = 1; N = 14; C = 12; O = 16; Cl = 35,5; Ba = 137; Ca = 40; Na = 23; K = 39; S = 32; Mg = 24; Al = 27;

Học sinh không sử dụng bảng tuần hoàn các nguyên tố hóa học. Cán bộ coi thi không giải thích gì thêm.

TRƯỜNG THPT MỸ ĐỨC A

ĐÁP ÁN VÀ HƯỚNG DẪN CHẤM ĐỀ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI Môn: Hóa học lớp 10 Thời gian làm bài: 120 phút (không kể thời gian giao đề) Ngày thi: 05/3/2023 Đề thi gồm: 02 trang – 04 câu tự luận.

Câu 1: (5,0 điểm)

1) ( 2,5 điểm) Phân tử M được tạo nên bởi các ion X³⁺ và Y^2-. Trong phân tử M có tổng số hạt proton, neutron, electron là 152 hạt, trong đó số hạt mang điện nhiều hơn số hạt không mang điện là 48 hạt. Tổng số hạt proton, neutron, electron trong ion X³⁺ nhiều hơn trong ion Y^2- là 11 hạt. Số khối của nguyên tử X lớn hơn số khối của nguyên tử Y là 11 đơn vị. Xác định số hạt proton, neutron, electron của nguyên tử X, Y và công thức phân tử của M.

Ý	Đáp án	Biểu điểm
1.1	Gọi ZX, ZY tương ứng là số proton của X, Y. ( ZX, ZY є Z*) NX, NY tương ứng là số neutron của X, Y. ( NX, NY є Z*) Phân tử M được tạo nên bởi ion X3+ và ion Y2- do đó M có công thức phân tử là: X2Y3.	0,5 đ
	Tổng số hạt p, n, e trong phân tử M là: 2(2ZX + NX) + 3( 2ZY + NY) = 152     (1)Trong phân tử M, hiệu số hạt mang điện và số hạt không mang điện là: ( 4ZX + 6ZY) – (2NX + 3NY) = 48        (2)Hiệu số hạt p, n, e trong ion X3+  và ion Y2-: ( 2ZX + NX – 3) -(2ZY + NY +2) = 11 (3)	0,75 đ
	– Hiệu số khối trong nguyên tử X và Y là: ( ZX + NX) – (ZY + NY) = 11                (4)	0,25 đ
	Giải hệ (1)(2)(3)(4) được       ZX = 13; ZY = 8; NX = 14; NY = 8 Vậy X là Al (e=p=13; n=14) và Y là O (e=p=n=8). Công thức phân tử của M: Al2O3.	0,5 đ   0,5 đ

• (1,5 điểm) Trong tự nhiên, nguyên tố Chlorine có 2 đồng vị là ³⁵Cl và ³⁷Cl. Nguyên tử khối trung bình của Chlorine là 35,5. Trong hợp chất HClO_x, đồng vị ³⁵Cl chiếm 26,12% về khối lượng. Xác định công thức phân tử của hợp chất HClO_x

1.2	Gọi x là % số nguyên tử của đồng vị 35Cl, ta có: 35,5 = 35x + 37(100 – x) => x= 75. 100	0,5 đ
	Chọn số mol của HClOx = 1 mol => nCl = 1 mol => số mol nguyên tử 35Cl = 0,75 mol. Theo bài ta có: %m 35Cl =       0, 75.35         = 0,2612 => x= 4. 1.(1+ 35, 5 +16x)	0,5 đ     0,5 đ

CTPT hợp chất là : HClO4

• (1 điểm) Hãy tính bán kính nguyên tử Lithium (đơn vị nm), biết thể tích của 1 mol tinh thể kim loại Li bằng 7,07cm³ và trong tinh thể các nguyên tử Li chỉ chiếm 68% thể tích, còn lại là khe trống.

1.3

Xét 1 mol Li Þ 6,02*1023*(4/3)* p*r3=0,68*7,07 Þ r=1,24*10-8cm=12,4 nm

1,0 đ

Câu 2. (5 điểm)

1. (1 điểm) Ở trạng thái cơ bản, nguyên tử của nguyên tố X có cấu hình electron lớp ngoài cùng là 4s¹. Viết cấu hình electron và xác định vị trí của X trong bảng tuần hoàn.

2.1	* Trường hợp 1: Cấu hình electron của X là [Ar] 4s1. X thuộc ô thứ 19, chu kì 4, nhóm IA.	0,5đ
	* Trường hợp 2: Cấu hình electron của X là [Ar] 3d54s1. X thuộc ô thứ 24, chu kì 4, nhóm VIB.	0,25đ
	* Trường hợp 3: Cấu hình electron của X là [Ar] 3d104s1. X thuộc ô thứ 29, chu kì 4, nhóm IB.	0,25đ

• (2 điểm) X, Y, R, A, B, M theo thứ tự là 6 nguyên tố liên tiếp trong bảng tuần hoàn có tổng số đơn vị điện tích hạt nhân là 63 (X có số đơn vị điện tích hạt nhân nhỏ nhất).
• Xác định số đơn vị điện tích hạt nhân của X, Y, R, A, B, M.
• Viết cấu hình electron của X²⁻, Y⁻, R, A⁺, B²⁺, M³⁺. So sánh bán kính của chúng và giải thích?

2.2a	Gọi Z là số điện tích hạt nhân của X => Số điện tích hạt nhân của Y, R, A, B, M lần lượt (Z + 1), (Z + 2), (Z + 3), (Z + 4), (Z+5) Theo giả thiết Z + (Z + 1) + (Z + 2) + (Z + 3) + (Z + 4)+ (Z+5) = 63 => Z = 8	0,5 đ
	® 8X;    9Y;   10R;    11A;      12B,    13M (O)    (F)    (Ne)   (Na)     (Mg)    (Al)	0,5 đ
2.2b	O2-, F–, Ne, Na+, Mg2+ , Al3+ đều có cấu hình e: 1s2 2s2 2p6	0,5 đ
	Số lớp e giống nhau, số e trong các lớp giống nhau => bán kính r phụ thuộc điện tích hạt nhân. Điện tích hạt nhân càng lớn thì bán kính r càng nhỏ. rO2- > r F- > rNe >rNa+ > rMg2+ > rAl3+	0,5 đ

• (2 điểm) M và R là các nguyên tố thuộc phân nhóm chính (nhóm A), có thể tạo với hydrogen các hợp chất MH và RH. Gọi X và Y lần lượt là hydroxide ứng với hóa trị cao nhất (= số thứ tự nhóm) của M và R. Trong Y, R chiếm 35,323% khối lượng. Để trung hòa hoàn toàn 50 gam dung dịch X 16,8% cần 150 ml dung dịch Y 1M. Xác định các nguyên tố M và R.

2.3

Hợp chất với hydro có dạng RH nên R có thể thuộc nhóm IA hoặc VIIA. Trường hợp 1 : Nếu R thuộc nhóm IA thì Y có dạng ROH Ta có : R/17 = 35,323/64,677 → R = 9,284 (loại do không có nguyên tố phù hợp) Trường hợp 2 : R thuộc nhóm VIIA thì Y có dạng HRO4 Ta có : R = 35,323 Þ R = 35,5 , vậy R là nguyên tố chlorine (Cl). 65     64,677 Do hydroxide của R (HClO4) là một acid, nên hydroxide của M phải là một base dạng MOH mX = 16,8 ´ 50 gam = 8,4 gam 100 MOH + HClO4 ® XClO4 + H2O Þ nMOH = nHClO = 0,15 L ´1mol / L = 0,15 mol 4 → M + 17 = 8,4/0,15 = 56 Þ M = 39 , vậy M là nguyên tố potassium (kali – K).

0,25 đ   0,5 đ     0,5 đ   0,25 đ     0,25 đ     0,25 đ

Câu 3. (5 điểm)

1. (1,5 điểm) Hãy cho biết trạng thái lai hoá của nguyên tử trung tâm và dạng hình học của mỗi phân tử và ion sau đây: BeH₂, BCl₃, NF₃, SiH₄, SO₂, CO₂.

1. (1,5 điểm) BeH2: Be lai hóa sp, phân tử có dạng đường thẳng. BCl3: B lai hóa sp2, phân tử có dạng tam giác đều, phẳng. NF3:   N lai hóa sp3, phân tử có dạng hình chóp đáy tam giác đều với N nằm ở đỉnh chóp. SiH4: Si lai hóa sp3, phân tử có dạng tứ diện đều. SO2: S lai hóa sp2, phân tử có dạng góc chữ V. CO2: C lai hoá sp, phân tử có dạng đường thẳng.

6*0,25đ

• (2 điểm) Thực nghiệm cho biết cả ba hợp chất CHBr₃, SiHBr₃, CH(CH₃)₃ đều có cấu tạo tứ diện. Có ba trị số góc liên kết tại tâm là 110^o, 111^o, 112^o (không kể tới H khi xét các góc này). Độ âm điện của H là 2,2; CH₃ là 2,27; CH là 2,47; Si là 2,24; Br là 2,5. Dựa vào mô hình đẩy giữa các cặp electron hóa trị và độ âm điện, hãy cho biết trị số góc của mỗi chất và giải thích.

3.2

Học sinh vẽ công thức cấu tạo của ba hợp chất SiHBr3 (1), CHBr3 (2), CH(CH3)3 (3) H                           H                               H   C                           Si                                 C Br                         Br                            CH3 Br         Br              Br       Br                CH3     CH3   (2)                                  (1)                               (3)

0,5 đ

Vì độ âm điện của Si < CH nên cặp e liên kết của C-Br gần CH hơn so với cặp e liên kết của Si-Br => lực đẩy giữa các cặp liên kết của C- Br mạnh hơn => góc liên kết ở (2) lớn hơn (1). Tương tự ta có độ âm điện của Br > CH3 nên cặp e liên kết của C-Br lệch về phía Br nhiều hơn => góc liên kết của (2) < (3) Vậy ta có góc liên kết tăng dần theo thứ tự: (1) < (2) < (3)

0,5 đ     0,5 đ   0,5 đ

• (1,5 điểm) Nêu 2 phản ứng cháy và 2 phản ứng nổ quen thuộc trong đời sống? Phản ứng cháy và nổ có lợi hay có hại đối với con người? Giải thích và cho ví dụ minh họa?

Học sinh lấy đúng 2 phản ứng cháy; 2 phản ứng nổ VD: Đốt than trong lò luyện gang; đốt gas đun nấu chế biến thức ăn … Bắn pháo hoa dịp lễ tết; nổ mìn phá đá… Những phản ứng cháy, nổ trong tầm kiểm soát có lợi vì sử dụng nhiệt tỏa ra, áp lực vào một số lĩnh vực quan trọng: nấu chín thực phẩm, nung, đun nóng, phá núi mở đường, khai thác mỏ… Những phản ứng diễn ra trên phạm vi rộng gây thiệt hại về kinh tế và nguy hiểm đến tính mạng con người như cháy rừng, bom và vật liệu nổ do tội phạm sử dụng…

0,25*4       0,5

Câu 4: (5,0 điểm)

1. (3,5 điểm) Cân bằng các phương trình phản ứng sau theo phương pháp thăng bằng electron. Ghi rõ chất oxi hóa, chất khử, quá trình oxi hóa, quá trình khử trong mỗi phản ứng?
2. NH₃  + Cl₂   ⎯⎯®   N₂  + NH₄Cl
3. Fe₃O₄   +  HNO₃  ⎯⎯®  NO  +  Fe(NO₃)₃ + H₂O

0

n    m                2

Fe_aO_b + CO  ⎯^t⎯®  Fe O + CO

0

2          4  3                  2                2

FeS₂   + H₂SO_{4 (đ)}  ⎯^t⎯®  Fe (SO ) +  SO    +  H O

• Al   +  HNO₃   ⎯⎯®  Al(NO₃)₃  +  N₂O  + N₂ +  H₂O (biết tỉ lệ mol N₂O:N₂ tương ứng là 2:1)

1a	3x 1x	Cl2 + 2e  ⎯⎯®  2Cl-1 2N–3  ⎯⎯®  N2 + 6e		0,7 đ
	8NH3 + 3Cl2  ⎯⎯®  N2 + 6NH4Cl Mỗi phản ứng cân bằng đúng: 0,5 điểm; chỉ đúng chất oxi hóa: 0,05 điểm; chất khử: 0,05 điểm; quá trình oxi hóa: 0,05 điểm; quá trình khử: 0,05 điểm
1b	3x 1x	3Fe+8/3  ⎯⎯®  3Fe+3 + e N+5 + 3e  ⎯⎯®  N+2		0,7 đ
	3Fe3O4  +  28HNO3  ⎯⎯®  NO + 9Fe(NO3)3  + 14H2O
1c	1x (nb-ma)x		anFe+2b/a  + (2nb-2ma)e  ⎯⎯® anFe+2m/n C+2  ⎯⎯®  C+4 + 2e	0,7 đ
	0 n FeaOb + (nb-ma)CO  ⎯t⎯®  aFenOm + (nb-ma)CO2

1d	2     FeS2                    Fe+3 + 2S+4 + 11e 11     S+6 + 2e                  S+4 2FeS2  + 11S+6                 2Fe+3 + 15S+4 0 2FeS2  + 14 H2SO4 (đ)  ⎯t⎯®  Fe2(SO4)3  +  15SO2 +  14H2O		0,7 đ
1e	26x 3x	Al0   ⎯⎯® Al+3  + 3e 6N+5 + 26e ⎯⎯®  2(2N+1) + 1N2	0,7 đ
	26Al  +  96HNO3  ⎯⎯® 26 Al(NO3)3  +  6N2O  + 3N2 + 48 H2O

• (1,5 điểm) Cho hai ví dụ về phản ứng hóa học đối với mỗi trường hợp trong đó:
  • có 2 nguyên tố cùng là chất khử và cả 2 đều có trong thành phần của một chất.
  • có nguyên tố ở một mức oxi hóa ban đầu, vừa là chất oxi hóa vừa là chất khử.
  • có 2 nguyên tố là chất oxi hóa và chất khử đều có trong thành phần của một chất.

2a	a. có 2 nguyên tố cùng là chất khử và cả 2 đều có trong thành phần của một chất. Ví dụ: FeS + O2 → Fe2O3        + SO2FeS2  + H2SO4đặc → Fe2(SO4)3         + SO2 + H2O	0,5 đ
2b	b. có nguyên tố ở một mức oxi hóa ban đầu vừa là chất oxi hóa vừa là chất khử. Ví dụ: Cl2 + KOH → KCl + KClO + H2ONO2 + NaOH → NaNO3 + NaNO2 + H2O	0,5 đ
2c	c. có 2 nguyên tố là chất oxi hóa và chất khử đều có trong thành phần của một chất. Ví dụ: KMnO4 → K2MnO4 + MnO2 + O2KClO3  → KCl + O2	0,5 đ

(*) Hướng dẫn chung:

• Học sinh có thể làm theo cách khác, nếu đúng và lập luận chặt chẽ vẫn cho điểm tối đa.
• Nếu giải toán có sử dụng tỉ lệ của PTHH mà cân bằng sai phương trình thì không cho điểm phần giải toán đó.
• Nếu bài làm học sinh viết thiếu điều kiện phản ứng, thiếu đơn vị (mol, g, …) thì giáo viên chấm linh động để trừ điểm.
• Điểm toàn bài làm tròn đến 0,25 điểm.

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