Đề thi Olympic truyền thống 10-3 tỉnh Đắk Lắk năm 2023 môn Hóa học Lớp 10 - Trường THPT Trần Phú (Có đáp án)

SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TỈNH ĐẮK LẮK
ĐƠN VỊ: TRƯỜNG THPT TRẦN PHÚ
KỲ THI OLYMPIC TRUYỀN THỐNG 10-3 TỈNH ĐẮK LẮK NĂM 2023
ĐỀ THI ĐỀ NGHỊ MÔN: HÓA HỌC; LỚP: 10
ĐỀ THI VÀ ĐÁP ÁN
Câu 1. (4 điểm)
1.1. (1 điểm) Cho hai nguyên tử A và B có tổng số hạt là 65 trong đó hiệu số hạt mang điện và không mang điện là 19. Tổng số hạt mang điện của B nhiều hơn của A là 26.
a. Xác định A, B; viết cấu hình electron của A, B 
b. Hãy viết 4 số lượng tử ứng với electron cuối cùng của A và B. ( Quy ước : -l0+l)
1.2. (1,5 điểm) 137Ce tham gia phản ứng trong lò phản ứng hạt nhân, có chu kì bán hủy 30,2 năm. 137Ce là một trong những đồng vị bị phát tán mạnh ở nhiều vùng của châu Âu sau một vụ tai nạn hạt nhân. Sau bao lâu lượng chất độc này còn 1% kể từ lúc tai nạn xảy ra.
1.3. (1,5 điểm) Hãy cho biết dạng hình học và trạng thái lai hóa của nguyên tử trung tâm đối với phân tử H2O và H2S. So sánh góc liên kết trong 2 phân tử đó và giải thích. 
Đáp án câu 1
1.1.
Hướng dẫn chấm
Điểm

a) Gọi ZA, ZB lần lượt là số proton trong nguyên tử A, B.
 Gọi NA, NB lần lượt là số notron trong nguyên tử A, B.
 	Với số proton = số electron	 
 Ta có hệ : 	
ZA = 4 Þ A là Be Cấu hình e : 1s22s2
ZB = 17 Þ B là Cl Cấu hình e : 1s22s22p63s23p5 	 
b)	Bộ 4 số lượng tử của A: n = 2, l = 0, m = 0, ms = 	
 Bộ 4 số lượng tử của B: n = 3, l = 1, m = 0, ms = 	

0,25
0,25
0,25
0,25

 1.2.
Hướng dẫn chấm
Điểm

Áp dụng công thức:
K = 
Mà k = 
 (năm)
Vậy sau 200,72 năm thì lượng chất độc trên còn 1% kể từ lúc tai nạn xảy ra.

0,5
0,5
0,5
1.3.
Hướng dẫn chấm
Điểm

– Phân tử H2O và H2S đều là phân tử có góc vì chúng thuộc dạng AX2E2.
– Trạng thái lai hóa của oxi và lưu huỳnh đều là sp3.
– Oxi có độ âm điện lớn hơn lưu huỳnh, mây electron liên kết bị hút mạnh về phía nguyên tử trung tâm sẽ đẩy nhau nhiều hơn, làm tăng góc liên kết. Vì vậy góc liên kết trong phân tử H2O lớn hơn góc liên kết trong phân tử H2S.
0,5
0,5
0,5
Câu 2: (4 điểm)
2.1. (1 điểm) Hằng số cân bằng của phản ứng : 
	 H2 (k) + I2(k) 2HI (k) ở 6000C bằng 64
 a. Nếu trộn H2 và I2 theo tỉ lệ mol 2:1 và đun nóng hỗn hợp tới 6000C thì có bao nhiêu phần trăm I2 tham gia phản ứng ?
 b.) Cần trộn H2 và I2 theo tỉ lệ như thế nào để có 99% I2 tham gia phản ứng (6000C)
2.2. (1,5 điểm) Cho giá trị của biến thiên entanpi và biến thiên entropi chuẩn ở 300K và 1200K của phản ứng: 
CH4 (khí) + H2O (khí) D CO ( khí) + 3H2 (khí)
Biết:

DH0 (KJ/mol)
DS0 J/K.mol
3000K
- 41,16
- 42,4
12000K
-32,93
-29,6
a) Hỏi phản ứng tự diễn biến sẽ theo chiều nào ở 300K và 1200K?
b) Tính hằng số cân bằng của phản ứng ở 300K
2.3. (1,5 điểm) Năng lượng mạng lưới của một tinh thể có thể hiểu là năng lượng cần thiết để tách những hạt ở trong tinh thể đó ra cách xa nhau những khoảng vô cực. 
Hãy thiết lập chu trình để tính năng lượng mạng lưới tinh thể CaCl2 biết:
Sinh nhiệt của CaCl2: DH1 = -795 kJ/ mol
Nhiệt nguyên tử hoá của Ca: DH2 = 192 kJ / mol
Năng lượng ion hoá (I1 + I2) của Ca = 1745 kJ/ mol
Năng lượng phân ly liên kết Cl2: DH3 = 243 kJ/ mol
Ái lực với electron của Cl: A = -364 kJ/ mol
Đáp án câu 2
2.1.
Hướng dẫn chấm
Điểm

a. H2(k) + I2 (k) 2HI (k)
	 2mol 1mol
 	 x x 2x
 2-x 1-x 2x
	x1 = 2,25(loại)
	x2 = 0,95 (nhận)
=> 95% I2 tham gia phản ứng	
b. H2(k) + I2(k) 2HI (k)
	 n	 1
	n-0,99	 0,01 1,98	
	n: nồng độ ban đầu của H2
	 KC = = 64
	n
	=> cần trộn H2 và I2 theo tỉ lệ 7:1	

0,25
0,25
0,25
0,25
2.2.
Hướng dẫn chấm
Điểm

a) Dựa vào biểu thức: DG0 = DH0 - TDS0
Ở 3000K ; DG0300 = (- 41160) - [ 300.(- 42,4)] = -28440J = -28,44 kJ
Ở 12000K ; DG01200 = (- 32930) - [ 1200.(- 29,6)] = 2590 = 2,59 kJ
DG0300< 0, phản ứng đã cho tự xảy ra ở 3000K theo chiều từ trái sang phải.
DG01200 > 0, phản ứng tự diễn biến theo chiều ngược lại ở 12000K
b) + Tính hằng số cân bằng của phản ứng ở 3000K 
 DG0 = -2,303RT lgK
 (-28440) = (-2,303).8,314. 300.lgK
lgK = 28440/ 2,303.8,314.300 = 4,95
Þ K = 10 4,95

0,25
0,25
0,25
0,25
0,25
0,25

2.3.
Hướng dẫn chấm
Điểm

Thiết lập chu trình
DH1
DH2
DH3
I1+I2
2A
-Uml
Chu trình Born - Haber
	Ca(tt)	 + Cl2 (k)	CaCl2(tt)
 Ca (k)	 2Cl (k)	
 Ca2+ (k) + 2Cl- (k)	 
Ta có:
Uml = DH2 + I1 + I2 + DH3 + 2A - DH1
Uml = 192 + 1745 + 243 – (2 x 364) - (-795)
Uml = 2247 (kJ/.mol)
0,5
0,5
0,25
0,25
Câu 3 ( 4 điểm)
3.1. (2 điểm) Chuẩn độ một dung dịch 0,1M bằng dung dịch NaOH 0,1M. Khi có 50% lượng axit trong dung dịch được trung hòa thì độ pH của dung dịch thu được là bao nhiêu? Biết axit axetic có .
3.2. (1 điểm) Cho H2S lội qua dd chứa Cd2+ 0,01M và Zn2+ 0,01M đến bão hoà. Hãy xác định giới hạn pH phải thiết lập trong dd sao cho xuất hiện kết tủa CdS mà không có kết tủa ZnS. Cho biết H2S có Ka1 = 10-7 , Ka2 = 1,3.10-13,TCdS = 10-28 ,TZnS = 10-22 , dung dịch bão hòa H2S có [ H2S] = 0,1M. Bỏ qua quá trình tạo phức hidroxo của Cd2+ và Zn2+.
3.3. (1 điểm) Tính pH của dung dịch A là hỗn hợp của HF 0,1M và NaF 0,1M. Tính pH của dung dịch A, cho biết kaHF = 6,8.10-4
Đáp án câu 3
3.1.
Hướng dẫn chấm
Điểm

1. Xét 1 lít dung dịch 0,1M, số mol ban đầu là 0,1 mol.

+
NaOH


+



0,05

0,05

0,05
Thể tích dung dịch sau thí nghiệm (l)

 
 
+
 
0,05
 
0,05

0,05
 
D
 
+
 
0,05

0,05


x

x

x
0,05 – x

0,05 + x

x
Ta có: 
 và 
0,25
0,25
0,25
0,25
0,25
0,25
0,5
3.2.
Hướng dẫn chấm
Điểm

Nồng độ S2- để CdS¯ :
	 Nồng độ S2- để ZnS¯ : .
	 CdS¯ trước.
	Giới hạn pH phải thiết lập trong dd để xuất hiện ¯ CdS mà không có ¯ZnS
	Ta có :
	Để CdS¯ mà không có ZnS¯ thì: 
0,25
0,25
0,25
0,25
3.3.
Hướng dẫn chấm
Điểm

 
 0,1 0,1
 0,1 0 0,1
 0,1-x x 0,1+x
, Giả sử x << 0,1 x = 6,8.10-4M pH = 3,17

0,5
0,5

Câu 4 ( 4 điểm)
4.1. (2 điểm) Cân bằng các phản ứng sau theo phương pháp thăng bằng electron.
 a. CrI3 + Cl2 + KOH K2CrO4 + KIO4 + KCl + H2O
 b. CuFeS2 + O2 Cu2S + SO2 + Fe2O3
 c. NaIOx + SO2 + H2O I2 + Na2SO4 + H2SO4
 d. KMnO4 + C6H12O6 + H2SO4 → MnSO4 + CO2 + H2O + K2SO4 
4.2. (2 điểm) Một pin điện hóa được tạo bởi 2 điện cực. Điện cực thứ nhất là tấm đồng nhúng vào dung Cu(NO3)2 0,8M. Điện cực 2 là một đũa Pt nhúng vào dung dịch chứa hỗn hợp Fe2+ và Fe3+ (trong đó [Fe3+] = 4[Fe2+]. Thế điện cực chuẩn của Cu2+/ Cu và Fe3+/Fe2+ lần lượt là 0,34V và 0,77V.
1. Xác định điện cực dương, điện cực âm. Tính suất điện động khi pin bắt đầu làm việc.
2. Tính tỉ lệ khi pin hết điện (coi thể tích của dung dịch Cu(NO3)2 0,8M là rất lớn).
Đáp án câu 4
4.1.
Hướng dẫn chấm
Điểm

a. CrI3 + Cl2 + KOH K2CrO4 + KIO4 + KCl + H2O
b. 
c. 
d.	 . x 24
 	 x 5
Phương trình dưới dạng phân tử:
24KMnO4 + 5C6H12O6 + 36 H2SO4 → 24 MnSO4 + 30 CO2 + 66 H2O + 12 K2SO4 

0,5
0,5
0,5
0,5
4.2.
Hướng dẫn chấm
điểm

2. (2 điểm)
a. E(Fe3+/Fe2+) = 0,77 + 0,059/1 . lg 4 = 0,8055 V
E(Cu2+/Cu) = 0,34 + 0,059/2 . lg 0,8 = 0,3371 V
Vậy điện cực dương là điện cực Pt; điện cực âm là điện cực Cu
Epin = 0,8055 - 0,3371 = 0,4684 V
b. Pin hết điện tức là Epin = 0. Khi đó E (Cu2+/Cu) = E (Fe3+/Fe2+)
Vì thể tích dung dịch Cu(NO3)2 rất lớn => nồng độ Cu2+ thay đổi không đáng kể 
 => E (Cu2+/Cu)=0,3371 V
E (Fe3+/Fe2+) = 0,77 + 0,059/1 . lg ([Fe3+]/[Fe2+]) = 0,3371 
=> [Fe3+]/[Fe2+] = 4,5995.10-8.

0,5
0,5
0,5
0,25
0,25
0,25
Câu 5: (4,0 điểm)
1. Nêu hiện tượng và viết phương trình phản ứng xảy ra trong các thí nghiệm sau:
	a. Sục từ từ khí sunfurơ đến dư vào cốc chứa dung dịch brom.
b. Dẫn khí ozon vào dung dịch KI, chia dung dịch sau phản ứng thành hai phần: phần 1 nhỏ vài giọt dung dịch hồ tinh bột; phần 2 nhỏ vài giọt dung dịch phenolphtalein.
2. X là muối có công thức NaIOx. Hoà tan X vào nước thu được dung dịch A. Cho khí SO2 đi từ từ qua dung dịch A, thấy dung dịch xuất hiện màu nâu, tiếp tục sục SO2 vào thì mất màu nâu và thu được dung dịch B.Thêm một ít dung dịch HNO3 vào dung dịch B và sau đó thêm lượng dư dung dịch AgNO3, thấy xuất hiện kết tủa màu vàng.Thêm dung dịch H2SO4 loãng và KI vào dung dịch A, thấy xuất hiện dung dịch màu nâu và màu nâu mất đi khi thêm dung dịch Na2S2O3 vào.
 a. Viết các phương trình phản ứng xảy ra dưới dạng ion thu gọn.
 b. Để xác định chính xác công thức của muối X người ta hoà tan 0,100g X vào nước, thêm lượng dư KI và vài mililít dung dịch H2SO4 loãng, dung dịch có màu nâu. Chuẩn độ I2 sinh ra bằng dung dịch Na2S2O3 0,1M với chất chỉ thị màu là hồ tinh bột cho tới khi mất màu, thấy tốn hết 37,4ml dd Na2S2O3. Tìm công thức X.
Đáp án câu 5
Câu 5
Hướng dẫn chấm
điểm


1. (2 điểm)
a. Phương trình: SO2 + H2O + Br2 H2SO4 + 2HBr 
- Màu vàng nâu của dung dịch brom nhạt dần, cuối cùng mất màu hoàn toàn.
b. Phương trình:	O3 + H2O + 2KI O2 + 2KOH + I2
- Phần 1 dung dịch chuyển sang màu xanh .
- Phần 2 dung dịch chuyển sang hồng.
0,5
0,5
0,5
0,25
0,25


2. (2 điểm)
 2IOx- + (2x-1)SO2 + (2x-2)H2O → I2 +(2x-1)SO42- + (4x-4)H+ (1)
 SO2 + I2 + 2H2O → 2I- + SO42- + 4H+ (2)
 Ag+ + I- → AgI↓ (3)
 (2x – 1)I- + IOx- + 2xH+ → xI2 + xH2O (4)
 I2 + 2S2O32- → S4O62- + 2I- (5)
nNa2S2O3 = 0,1.0,0374 = 3,74.10-3 (mol) 
 Từ (5): nI2 = 1/2.nNa2S2O3 = 1,87.10-3 (mol) 
 Từ (4): nIox- = 1/x. nI2 = (mol) 
 MNaIOx = = 53,5x 23 + 127 + 16x = 53,5x 
 x = 4 
 Vậy: X là NaIO4
0,25
0,25
0,25
0,25
0,25
0,25
0,25
0,25