Đề thi hsg lớp 10 môn hóa tỉnh Hà Tĩnh năm 2022 2023

SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO HÀ TĨNH ĐỀ GIỚI THIỆU	KỲ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI TỈNH LỚP 10 THPT NĂM HỌC 2022 – 2023 Môn thi:Hóa học Thời gian làm bài: 150 phút (Đề thi có 02 trang, gồm 10 câu)

– Cho biết nguyên tử khối của các nguyên tố:

H=1; C=12; O= 16; Na=23; Mg=24; Al=27; S=32; Cl=35,5; K=39; Ca=40; Cr = 52; Mn=55; Fe = 56; Cu=64; Zn=65; Br=80; I=127; Ba=137.

– Số hiệu nguyên tử của một số nguyên tố: ₁H, ₂He, ₃Li, ₆C, ₇N, ₈O, ₉F, ₁₀Ne, ₁₁Na, ₁₂Mg, ₁₃Al, ₁₄Si, ₁₅P, ₁₆S, ₁₇Cl, ₁₉K, ₂₀Ca, ₂₆Fe, ₂₉Cu,₃₃Ga .

Câu 1.(2 điểm)

Nguyên tử nguyên tố X có cấu hình electron lớp ngoài cùng là 4s¹. Nguyên tử nguyên tố Y có cấu hình electron lớp ngoài cùng là 4s².

1. Hãy viết cấu hình electron nguyên tử của X và Y.

2. Số electron độc thân của nguyên tử X và Y lớn nhất là bao nhiêu. Giải thích.

Câu 2.(2 điểm)

1.Cho biết: Hydrogen có hai đồng vịlà và . Nguyên tử khối trung bình của hydrogen là 1,008. Nguyên tử khối trung bình của oxygen là 16. Tính số nguyên tử của đồng vị có trong 1 ml H₂O (khối lượng riêng của H₂O = 1,00 gam/ml).

2. Dựa vào cấu hình electron cho biết các nguyên tử nguyên tố ₂He.₁₁Na, ₆C, ₃₃Ga là kim loại, phi kim hay khí hiếm. Giải thích.

Câu 3.(2 điểm)

Cho X, Y, R, A, B, M theo thứ tự là 6 nguyên tố liên tiếp trong bảng Hệ thống tuần hoàn có tổng số đơn vị điện tích hạt nhân là 63 (X có số đơn vị điện tích hạt nhân nhỏ nhất).

1. Xác định vị trí (chu kì, nhóm) của các nguyên tố X, R, M trong bảng tuần hoàn.

2. Viết cấu hình electron của X²⁻, Y⁻, R, A⁺, B²⁺, M³⁺. So sánh bán kính của chúng và giải thích?

3. Trình bày cách tiến hành thí nghiệm hóa học để so sánh tính kim loại của A và B. Viết phương trình phản ứng hóa học xảy ra (nếu có).

Câu 4.(2,0 điểm)

1. Cho bảng số liệu về nhiệt độ sôi và độ tan trong nước của NH₃ và PH₃ như sau:

Chất	NH₃	PH₃
Nhiệt độ sôi	-33,34⁰C	-87,7⁰C
Độ tan	89,9 g/100 ml ở 0⁰C	31,2 mg/100 ml (17⁰C)

Hãy giải thích vì sao nhiệt độ sôi và độ tan của NH₃ lớn hơn PH₃.

2. Viết công thức Lewis củacác anion CNO^–, CON^– và NCO^–.

3. Dựa vào cấu tạo hãy so sánh độ dài liên kết B-F trong phân tử BF₃ và trong ion .

Câu 5.(2,0 điểm)

1.Sử dụng mô hình VSEPR dự đoán dạng hình học của các phân tử và ion sau: XeF₄, NF₃, , .

2. Aluminium chloride khi hòa tan vào một số dung môi hoặc khi bay hơi ở nhiệt độ không quá cao thì tồn tại ở dạng đimer (Al₂Cl₆). Ở nhiệt độ cao (700⁰C) đimer bị phân li thành monomer (AlCl₃). Viết công thức cấu tạo Lewis của phân tử đimer và monomer, cho biết kiểu lai hóa của nguyên tử Aluminium, kiểu liên kết trong mỗi phân tử, mô tả cấu trúc hình học của các phân tử đó?

Câu 6.(2,0 điểm)

1. Xác định số oxi hóa của các nguyên tử Cl trong phân tử CaOCl₂, nguyên tử O trong H₂O₂ và OF₂, nguyên tử H trong NaH.

2. Copper(II) sulfate được dùng để diệt tảo, rong rêu trong nước bể bơi; dùng để pha chế thuốc Bordoux (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 suất bằng cách ngâm đồng phế liệu trong dung dịch acid H₂SO₄ loãng và sục không khí. Copper(II) sulfate còn được điều chế bằng cách cho copper phế liệu tác dụng với sulfuric acid đặc, nóng. Lập phương trình hóa học của hai phản ứng theo phương pháp thăng bằng electron. Trong hai cách trên, cách nào ít gây ô nhiễm môi trường hơn?

Câu 7.(2,0 điểm)

Có nhiều vụ tai nạn giao thông xảy ra do người lái xe uống rượu. Theo Nghị định 100/2019 chỉ cần khi điều khiển phương tiện giao thông mà có nồng độ cồn trong máu hoặc hơi thở thì bị coi là vi phạm luật giao thông, mức phạt tùy thuộc số mg ethanol/100 ml máu hoặc số mg ethanol/lít khí thở. Để xác định hàm lượng ethanol trong máu của người lái xe cần chuẩn độ bằng K₂Cr₂O₇ trong môi trường acid (H₂SO₄). Khi đó Cr⁺⁶ bị khử thành Cr⁺³, ethanol (C₂H₅OH) bị oxi hóa thành acetaldehyde (CH₃CHO).

1) Lập phương trình hóa học của phản ứng xảy ra bằng phương pháp thăng bằng electron.

2) Khi chuẩn độ 25 ml máu của một lái xe cần dùng 20 ml dung dịch K₂Cr₂O₇ 0,01M. Tính số mg ethanol/100 ml máu của người lái xe trên. Giả sử rằng trong thí nghiệm trên chỉ có ethanol tác dụng với K₂Cr₂O₇.

Câu 8.(2 điểm)

Biết giá trị nhiệt động của các chất sau ở điều kiện chuẩn (298K):

	Fe	O₂	FeO	Fe₂O₃	Fe₃O₄
∆H^o_s (kcal.mol-1)	0	0	-63,7	-169,5	-266,9
S^o (cal.mol^-1.K^-1)	6,5	49.0	14,0	20,9	36,2

Tính ∆G^o của sự tạo thành các oxideiron từ các đơn chất ở điều kiện chuẩn. Từ đó cho biết ở điều kiện chuẩn oxideiron nào bền nhất?

Câu 9(2 điểm)

Cho cân bằng: (CH₃)₃DB(CH₃)_{3 (g)}⇆ (CH₃)₃D _(g) + B(CH₃)_{3 (g)}, trong đó B là nguyên tố Boron.

Ở 100^oC, thực nghiệm thu được kết quả như sau:

Với hợp chất Me₃DBMe₃(D là nitrogen): K₁ = 0,472; = 191,3 JK^–1mol^–1.

Me₃DBMe₃ (D là phosphorus): K₂ = 0,128; = 167,6 JK^–1mol^–1.

Năng lượng tự do Gibbs được liên hệ theo với hằng số cân bằng K theo biểu thức:

= -RTlnK (J/mol); (R=8,3145; T=^oC + 273,15)

a. Cho biết hợp chất nào khó phân li hơn? Vì sao?

b. Dựa vào số liệu xác định trong hai liên kết N–B và P–B, liên kết nào bền hơn? Hãy giải thích so sánh đó dựa vào cấu tạo nguyên tử?

Câu 10.(2 điểm)

Cho nguyên tố X, Y thuộc cùng một chu kì trong bảng tuần hoàn các nguyên tố hóa hoc, ở trạng thái cơ bản tổng số electron trên phân lớp s cuả X bằng 7, tổng số electron trên phân lớp d của X và Y bằng 16.

1. Cho m gam hỗn hợp gồm Y và oxide của X ( XO) vào 200 ml dung dịch HCl 1M thu được dung dịch A, 896 ml khí H₂ (đktc) và 4,12 gam chất rắn không tan. Tính m.

2. Một loại muối sulfate của nguyên tố Y có nhiều ứng dụng trong công nghiệp, trong y tế. Trong quá trình bảo quản muối sulfate của nguyên tố Y bị oxi hóa một phần bởi oxygen không khí tạo ra hỗn hợp Z. Hòa tan hoàn toàn Z bằng dung dịch loãng chứa 0,04 mol H₂SO₄, chia dung dịch sau phản ứng thành 2 phần bằng nhau.

Phần I phản ứng với dung dịch BaCl₂ dư thu được 16,31 gam kết tủa.

Thêm từ từ dung dịch H₂SO₄ loãng dư vào phần II thu được dung dịch T, cho từ từ dung dịch KMnO₄ 0,1M vào dung dịch T đến khi phản ứng vừa đủ cần dùng vừa đủ 100 ml. Tính khối lượng muối sulfate của Y ban đầu và % muối đã bị oxi hóa.

———————-Hết——————————

– Thí sinh không được sử dụng tài liệu, kể cả bảng hệ thống tuần hoàn.

– Cán bộ coi thi không giải thích gì thêm.

Họ và tên thí sinh:…………………………………..….Số báo danh:……………………………

HƯỚNG DẪN CHẤM

Câu 1(2 điểm): Nguyên tử nguyên tố X có cấu hình electron lớp ngoài cùng là 4s¹. Nguyên tử nguyên tố Y có cấu hình electron lớp ngoài cùng là 4s².

1. Hãy viết cấu hình electron nguyên tử của X và Y.

2. Số electron độc thân của nguyên tử X và Y lớn nhất là bao nhiêu. Giải thích.

Câu	Nội Dung	Điểm
Câu 1. 2,0 điểm	1. Cấu hình electron của X là: Trường hợp chưa xuất hiện phân lớp 3d: 1s²2s²2p⁶3s²3p⁶4s¹ Trường hợp chưa xuất hiện phân lớp 3d, bán bão hòa gấp: 1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁵4s¹ Trường hợp chưa xuất hiện phân lớp 3d, bão hòa gấp: 1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d¹⁰4s¹ Cấu hình electron của Y là: Trường hợp chưa xuất hiện phân lớp 3d: 1s²2s²2p⁶3s²3p⁶4s² Trường hợp chưa xuất hiện phân lớp 3d, bỏ qua bán bão hòa gấp và bão hòa gấp: 1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d^1,2,34s² 1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d^5,6,7,84s² 1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d¹⁰4s² 2. Số electron độc thân của X lớn nhất là 6 ứng với cấu hình electron: 1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁵4s¹ (có thể biểu diễn dưới dạng orbital) Số electron độc thân của Y lớn nhất là 5 ứng với cấu hình electron: 1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁵4s² (có thể biểu diễn dưới dạng orbital)	0,25 0,5 0,75 0,5

Câu 2(2 điểm):

1.Cho biết: Hydrogen có hai đồng vị là và . Nguyên tử khối trung bình của hydrogen là 1,008. Nguyên tử khối trung bình của oxygen là 16. Tính số nguyên tử của đồng vị có trong 1 ml H₂O (khối lượng riêng của H₂O = 1,00 gam/ml).

2. Dựa vào cấu hình electron cho biết các nguyên tử nguyên tố ₂He,₁₁Na, ₆C, ₃₃Ga, là kim loại, phi kim hay khí hiếm. Giải thích.

Câu 2. 2,0 điểm

1.Gọi x là % số nguyên tử , (1-x) là % số nguyên tử của Ta có: Số nguyên tử H trong một ml nước: nguyên tử Số nguyên tử trong một ml nước: nguyên tử 2. Cấu hình electron nguyên tử ₂He: 1s², có 2 electron trên lớp ngoài cùng, nhưng lớp electron ngoài cùng đã bão hòa (có cấu trúc bền vững) nên nguyên tử He là khí hiếm. Cấu hình electron nguyên tử ₁₁Na: 1s²2s²2p⁶3s¹, có 1 electron trên lớp ngoài cùng nên nguyên tử Na là kim loại. Cấu hình electron nguyên tử ₆C: 1s²2s²2p², có 4 electron trên lớp ngoài cùng và chỉ có 2 lớp electronnên nguyên tử C là phi kim. Cấu hình electron nguyên tử ₃₁Ge: 1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d¹⁰4s²4p¹, có 3 electron trên lớp ngoài cùng Ga là kim loại.

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

Câu 3(2 điểm):X, Y, R, A, B, M theo thứ tự là 6 nguyên tố liên tiếp trong bảng Hệ thống tuần hoàn có tổng số đơn vị điện tích hạt nhân là 63 (X có số đơn vị điện tích hạt nhân nhỏ nhất).

1. Xác định vị trí (chu kì, nhóm) của các nguyên tố X, R, M trong bảng tuần hoàn.

2. Viết cấu hình electron của X²⁻, Y⁻, R, A⁺, B²⁺, M³⁺. So sánh bán kính của chúng và giải thích?

3. Trình bày cách tiến hành thí nghiệm hóa học để so sánh tính kim loại của A và B. Viết phương trình phản ứng hóa học xảy ra (nếu có).

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 Vị trí: ₈X : [He]2s²2p⁴ : Chu kì 2, nhóm VI_A. ₁₀R : 2s²2p⁶ => CK 2, nhóm VIII_A ₁₃M: [Ne]3s²3p¹ => CK 3, nhóm III_A	0,25 0,75
®₈X; ₉Y; ₁₀R; ₁₁A; ₁₂B, ₁₃M (O) (F) (Ne) (Na) (Mg) (Al)
O^2-, F^–, Ne, Na⁺, Mg²⁺ , Al³⁺đều có cấu hình e: 1s² 2s² 2p⁶	0,25
Số lớp e giống nhau => bán kính r phụ thuộc điện tích hạt nhân. Điện tích hạt nhân càng lớn thì bán kính r càng nhỏ. r_O2-> r _F-> r_Ne>r_Na+> r_Mg2+> r_Al3+	0,25
Chuẩn bị: Kim loại Na, Mg; dung dịch phenolphtalein; nước; cốc thủy tinh. Tiến hành: – Lấy 2 cốc thủy tinh, mỗi cốc có chứa khoảng 200 ml nước, nhỏ tiếp vài giọt dung dịch phenolphtalein. – Cho một mẫu Na vào cốc (1), một dây Mg vào cốc (2). = >Quan sát hiện tượng thí nghiệm, thấy mức độ phản ứng của sodium và magnesium với nước, từ đó kết luận tính kim loại của Na mạnh hơn Mg.	0,5