Đề HSG Hóa 10 Sở Hà Tĩnh năm 2023 có đáp án

SỞ GIÁO D C Ụ VÀ ĐÀO T O Ạ KỲ THI CH N Ọ H C Ọ SINH GI I Ỏ T N Ỉ H L P Ớ 10 THPT HÀ TĨNH NĂM HỌC 2022-2023 Môn thi: HÓA HỌC 10 Đ Ề THI CHÍNH TH C Ứ Th i
ờ gian làm bài: 150 phút (không k ể th i ờ gian giao đ ) ề
(Đề thi có 02 trang, g m ồ 9 câu) - Cho bi t ế nguyên t ử kh i ố các nguyên t :
ố H=1; C=12; N=14; O=16; S=32; K=39; Cr=52; Ag=108; Pb=207. - S ố hi u ệ nguyên t c ử a ủ m t ộ s nguy ố ên t :
ố 1H, 2He, 3Li, 6C, 7N, 15P, 16S, 17Cl, 19K, 24Cr, 29Cu; NA = 6,022.1023. Câu 1. (4,0 điêm) 1. Nguyên tử c a ủ nguyên tố R t ở rạng thái c b ơ ản có t ng ổ s e ố lectron c ở ác phân l p s ớ là 7.
a. Viết cấu hình electron nguyên t c ử ủa R t
ở rạng thái cơ bản, g i o tên nguyên t R. ố
b. Viết cấu hình electron c a ủ R2+, R3+ ng ư v i ớ R có s e ố lectron đ c ô thân l n ớ nh t ấ t ở r ng t ạ hái c b ơ n. ả 2. T ng ổ s h ố ạt mang đi n ệ và không mang đi n c ệ a ủ n nguyên tử Y b ng 18. ằ Vi t ế kí hi u nguyê ệ n t c ử a ủ Y. 3. Nguyên t X ố rất cân cho s s ư ng t ố rên trái đ t ấ , X thu c ô nhóm VA, chu kì 2. a. Xác đ nh i X và b 4 s ô l ố ư ng ơ t c ử a ủ eletron cu i ố cung trong X. b. Xác đ nh
i trạng thái lai hóa nguyên t t ử rung tâm và d ng hì ạ nh h c o c a ủ XO - + 2, XO2 , XO2 .
c. So sánh góc liên k t ế OXO trong XO - +
2, XO2 , XO2 và giải thích. Câu 2. (2,0 điêm)
1. Tiến hành đo phổ kh i ố c a ủ m t ô h n ỗ h p ơ g m ồ các h p ơ chất tạo t
ư iodine và chlorine, thu đư c ơ m t ô số giá tr
i m/z, trong đó có 164, 466, 476. Cho rằng các ti u ê phân ng ư v i
ớ các giá tri m/z trên là s n ả ph m ẩ ion hoá đâu tiên c a ủ m i ỗ phân t , ử I ch c ỉ ó 1 đ ng v ồ i 127I và Cl có hai đ ng ồ v l i à 35Cl và 37Cl. a. Xác đ nh i công th c ư phân tử (ghi rõ s kh ố i ố c a
ủ nguyên tử chlorine) ng v ư i
ớ m/z = 164, 466 và 476. b. V c
ẽ ấu trúc của phân tử tạo thành tiêu phân có m/z = 476. 2. Khi n ,
ổ phân tử ammonium dinitroamide, NH4N(NO2)2 có thê bi phân h y ủ thành khí nitrogen, h i ơ nư c ớ và khí oxygen. Vi t ế phư ng t ơ rình hóa h c o và tính hi u ệ ng nhi ư t ệ c a ủ ph n ả ng ư đó. Cho biết: Liên k t ế N–H N–N N=N N–O N=O N N H–O O=O E (kJ.mol–1) 391 160 418 201 607 941 467 495 Câu 3. (2,0 điêm) 131 130 Đ n ồ g vi I Te 53 dung trong y h c o thư n ờ g đư c ơ đi u ề chế b n ằ g cách b n ắ phá bia ch a ư 52 b n ằ g 130 neutron trong lò ph n ả n ư g h t ạ nhân. Trong phư n ơ g pháp này, trư c ớ tiên Te 52 nh n ậ 1 neutron chuy n ê hóa 131 131 thành Te I 52 , r i ồ đ ng v ồ nà i
y phân rã - tạo thành 53 . 131 1. Viết phư ng ơ trình các phản ng h ư
ạt nhân xảy ra khi đi u c ề h ế I 53 . 131
2. Trong thời gian 3 gi , 1 m ờ L dung dich I
53 ban đâu phát ra 1,08.1014 hạt -. 131 a. Tính n ng đ ồ ba ô n đ u c â a ủ I 53 trong dung d c i h theo đ n ơ v imol/L. 131
b. Sau bao nhiêu ngày, hoạt đô phóng xạ riêng c a ủ dung d c i h I 53 chỉ còn 103 Bq/mL? 131 Biết chu kì bán rã c a ủ I 53 là 8,02 ngày. Câu 4. (2,0 điêm) 1. D a
ư vào cấu tạo nguyên t ,
ử phân tử hãy giải thích: a. Năng lư ng i ơ on hóa th nh ư ất c a ủ phosphorus l n ớ h n nă ơ ng lư ng i ơ on th nh ư ất c a ủ sulfur.
b. Các phân tử H2O có thê hình thành các c m ụ phân tử d ng (H ạ 2O)n.
c. NO2 có khả năng dimer hóa tạo thành N2O4. d. SO2 tan trong nư c ớ nhi u ề h n ơ CO2.
2. Ba nguyên tố X, Y, Z ở trong cung m t ô chu kỳ thu c ô b ng ả h ệ th ng ố tu n â hoàn có t ng ổ s ố hi u ệ nguyên tử là 48. S ố hi u ệ nguyên t ử c a ủ Y b ng ằ trung bình c ng ô s ố hi u ệ nguyên t ử c a
ủ X và Z. Các hydroxide cao nhất đư c ơ tạo ra t X ư , Y, Z tư ng ơ ng l ư à A, B, C. a. Xác đ nh i X, Y, Z. Trang 1/2
b. So sánh tính acid của A, B, C. Câu 5. (2,0 điêm)
1. Cân bằng các phư ng t ơ rình phản ng s ư au theo phư ng ơ pháp thăng b ng e ằ lectron:
a. H2O2 + KMnO4 + H2SO4 → MnSO4 + O2 + K2SO4 + H2O.
b. Cr2S3 + Mn(NO3)2 + K2CO3 → K2CrO4 + K2SO4 + K2MnO4 + NO + CO2 2. M t ô mẫu h i ơ thở c a ủ ngư i ờ bi nghi v n ấ có sử d ng ụ c n
ồ khi tham gia giao thông có thê tích 52,5 ml đươc th i ổ vào thi t ế bi Breathalyzer ch a ư 3,0 ml dung d c i h K2Cr2O7 n ng ồ đ
ô 0,042 mg/ml trong môi trư ng ờ acid H + 2SO4 30% và n ng ồ đô ion Ag n ổ đ nh
i 0,25 mg/ml (chất xúc tác). Bi t ế r ng ằ ph n ả ng ư x y ả ra hoàn toàn, C 2- 2H5OH b
i oxi hóa thành CH3COOH và toàn bô dung d c i h màu da cam c a ủ Cr2O7 chuyên hoàn toàn thành màu xanh lá cây c a ủ Cr3+. Viết phư ng ơ trình hóa h c o và tính s ố mg ethanol/1 lít khí th ở c a ủ ngư i ờ trên. Câu 6. (2,0 điêm) Công đoạn đ u â tiên c a ủ quá trình s n ả xu t ấ silicon có đ ô tinh khi t ế cao ph c ụ v ụ cho công ngh ệ bán dẫn đư c ơ th c ư hiện bằng phản ng: ư
SiO2(s) + 2C(s) ⇌ Si(s) + 2CO(g) (1).
1. Không cân tính toán, ch ỉ d a ư vào s hi ư u ê bi t ế v ề hàm entropy, hãy d ư đoán s ư thay đ i ổ (tăng hay gi m ả ) entropy c a ủ h khi ệ x y ra ả phản ng ư (1). 0 2. Tính  H r 298 ,  0 S G r 298 ,  0 r
298 của quá trình điều chế silicon theo phản ng ư (1). 3. Phản ng ư (1) sẽ di n ễ ra u ư thế theo chi u ề thu n ậ b t ắ đ u â tư nhi t ệ đô nào? (Coi s ư ph ụ thu c ô c a ủ ΔS và ΔH vào nhiệt đ l ô à không đáng k ). ê Bi t ế ở đi u ề ki n ệ chu n ẩ , t i
ạ 298 K, entropy và enthanpy c a ủ các chất: Chât SiO2(s) C(s) Si(s) CO(g) 0 S298 (J/mol.K) 41,8 5,7 18,8 197,6 0  H f 298 (KJ/mol) - 910,9 0,0 0,0 - 110,5 Câu 7. (2,0 điêm) Các nhiên li u ệ hóa th c ạ h có nhi u ề m c
ư sulfur khác nhau (0,05- 6,0% v i ớ d u â thô, 0,5 -3% v i ớ than và khoảng 10 ppm v i
ớ khí thiên nhiên, về kh i ố lư ng). ơ Du đã tr i ả qua quá trình lo i ạ bỏ sulfur kh i ỏ các nhiên li u ệ hóa th c ạ h nh ng ư c n ặ sulfur còn l i ạ (t i
ố đa là 10 ppm sulfur trong xăng và d u â diesel theo tiêu chuẩn Châu Âu V) v n ẫ gây ra nhi u ề v n ấ đề vì s n ả ph m ẩ cháy c a
ủ nó là SO2, là chất làm ô nhi m ễ không khí chính. Ngư i ờ ta đã ư c ớ tính t ng ổ m c ư tiêu thụ năng lư ng ơ toàn c u
â hàng năm 4,8.1022 J, trong đó 30,6% đ n t
ế ư các sản phẩm dâu. Hãy tính lư ng ơ SO2 (theo tấn) sinh ra t ư các s n ả ph m ẩ d u. â Gi ả s r ử ng ằ thành phân chính các s n ả ph m ẩ d u
â là octane (C8H18) và hàm lư ng ơ sulfur là 10 ppm. Đ ng ồ th i ờ giả sử rằng 90% năng lư ng ơ tư s đ
ư ốt cháy hoàn toàn octane đã đư c ơ s d ử ng. ụ Biết 1ppm = 10-6, m t ô s gi ố á tr nă i ng lư ng l ơ
iên kết (E, tính theo kJ.mol-1) dưới đây: Liên k t ế H-H C-H C-C C=O O=O H-O E 436 414 347 (799 trong CO2) 498 464 Câu 8. (2,0 điêm) H p ơ ch t ấ A có thành ph n â ch ỉg m
ồ nitrogen và hydrogen. Ch t ấ A đư c ơ sử d n ụ g làm nhiên li u ệ cho tên l a ử . 1. Xác đ nh i công th c ư phân tử c a ủ A. Bi t ế phân t kh ử i ố c a ủ A là 32. 2. Ngư i ờ ta th c ư hi n ệ thí nghi m ệ sau: cho 25,00 mL dung d c i h A n ng ồ đ ô 0,025M vào dung d c i h Fe2(SO4)3 d , ư đun nóng, thu đư c ơ dung d c i h B và m t ô ch t ấ khí X. Đ ê ph n ả ng ư h t ế 1/2 dung d c i h B c n â v a ư đủ 12,40 mL dung d c i h KMnO4 trong môi trư ng ờ acid H2SO4 loãng. Đ ê ph n ả ng ư h t ế 10,00 mL dung d c i h
H2C2O4 0,05M (trong môi trư ng ờ acid H2SO4) cân v a ư đ ủ 9,95 mL dung d c i h KMnO4 ở trên. Xác đ nh i ch t ấ X. Câu 9. (2,0 điêm) M t ô số h p ơ ch t ấ ion c a
ủ các ion hóa tr iII cũng k t ế tinh cung ki u ê c u ấ trúc tinh th ê nh ư NaCl, ví dụ như galena PbS. H ng s ằ m
ố ạng của nó là a = 5,94 Å. 1. V c
ẽ ấu trúc ô mạng cơ s c ở ủa galena và tính kh i ố lư ng ơ riêng của galena. 2. M t ô mẫu galena ch a ư silver, trong đó m t ô ph n â ion Pb2+ bi thay thế b i ở ion Ag+ và sư gi m ả đi n ệ tích đươc bu trư b i ở các l ỗ tr ng ố c a ủ ion S2-, có kh i ố lư ng
ơ riêng là 7,21 g/cm3, hằng s ố m ng ạ c a ủ m u ẫ này là Trang 2/2 a = 5,88 Å và thành ph n â c a
ủ tinh thê khi đó có thê đư c ơ bi u ê di n ễ b i ở công th c ư t ng ổ quát Pb(1-x)AgxSy. Xác đ nh i công th c ư đ n gi ơ ản nhất c a ủ mẫu galena ch a ư silver.
------------------------H T
Ế --------------------
- Thí sinh không đư c ợ s ử d n ụ g tài li u ệ (k ể b n ả g h ệ th n ố g tu n
ầ hoàn các nguyên t ố hóa h c ọ ).
- Cán bộ coi thi không giải thích gì thêm. H t
o ên thí sinh: ………………………………………………….; S bá ố o danh: …………………. SỞ GIÁO D C Ụ VÀ ĐÀO T O Ạ KỲ THI CH N Ọ H C Ọ SINH GI I Ỏ T N Ỉ H L P Ớ 10 THPT HÀ TĨNH NĂM HỌC 2022-2023 Đ Ề THI CHÍNH TH C Ứ Môn thi: HÓA H C Ọ HƯ N Ớ G D N Ẫ CH M Ấ Câu 1. (4,0 điêm) 1. Nguyên tử c a ủ nguyên tố R t ở rạng thái c b ơ ản có t ng ổ s e ố lectron c ở ác phân l p s ớ là 7.
a. Viết cấu hình electron nguyên t c ử ủa R t
ở rạng thái cơ bản, g i o tên nguyên t R. ố
b. Viết cấu hình electron c a ủ R2+, R3+ ng ư v i ớ R có s e ố lectron đ c ô thân l n ớ nh t ấ t ở r ng t ạ hái c b ơ n. ả 2. T ng ổ s h ố ạt mang đi n ệ và không mang đi n c ệ a ủ n nguyên tử Y b ng 18. ằ Vi t ế kí hi u nguyê ệ n t c ử a ủ Y. 3. Nguyên t X ố rất cân cho s s ư ng t ố rên trái đ t ấ , X thu c ô nhóm VA, chu kì 2. a. Xác đ nh i X và b 4 s ô l ố ư ng ơ t c ử a ủ eletron cu i ố cung trong X. b. Xác đ nh
i trạng thái lai hóa nguyên t t ử rung tâm và d ng hì ạ nh h c o c a ủ XO - + 2, XO2 , XO2 .
c. So sánh góc liên k t ế OXO trong XO - +
2, XO2 , XO2 và giải thích. Ý N i ộ dung Đi m ể a) Trong v ỏ nguyên t ử c a ủ nguyên t ố R electron phân b ố vào các phân l p ớ s theo thư t l
ư à: 1s2; 2s2; 3s2; 4s1 => Các cấu hình electron th a ỏ mãn là
1s22s22p63s23p64s1 => Z = 19 R là Potassium 1
1s22s22p63s23p63d54s1 => Z = 24 R là Chromium 3x0,25
1s22s22p63s23p63d104s1 => Z = 29 R là Copper b) R có s e ố đ c ô thân l n nh ớ ất là Chromium
=> Cấu hình Cr2+ là 1s22s22p63s23p63d4; Cr3+ là 1s22s22p63s23p63d3 2x0,25
n(2P + N) = 18  2P + N = 18/n 4x0,25
Vì P, N nguyên  18 chia h t
ế cho n  n = 1; 2; 3; 6; 9
n = 1  2P + N = 18  p = 6  n = 6  A = 12  66C 2
n = 2  2P + N = 9  p = 3  n = 3  A = 6  63Li
n = 3  2P + N = 6  p = 2  n = 2  A = 4  42He
n = 6  2P + N = 3  p = 1  n = 1  A = 2  21H
n = 9  2P + N = 2  p = 1  n = 0  A = 1  11H 3 a. X có 5e hóa tr và i có 2 l p e ớ lectron → X là N 0,25 Z = 7: 1s22s22p3. 4 s l ố ư ng ơ t n = ử
2, l = 1, ml = + 1, ms = + 1/2 0,25 b. 3x0,25 N O O NO2: N lai hóa sp2 , Hình ch ư V (góc) N O N O O O NO -2 : N lai hóa sp2, Hình ch ư V (góc) ch÷ V th¼ng Trang 3/2 N O N O O N O O + 2 : N lai hóa sp, dạng đư ng ờ thăng + - ch÷ V c. Góc ONOth t¼ng rong NO2 > NO2 > NO2 . 0,25 (1800) (1320) (1150) - Do NO + 2 nguyên t N
ử lai hóa sp nên góc l n nh ớ ất - NO - 2 2 và NO2 nguyên t N ử đ u l ề ai hóa sp , nh ng
ư NO2 trên N còn 1 electron ch a ư liên 0,25
kết đẩy cặp electron liên k t ế y u h ế n c ơ a
ủ N trong NO -2 còn 1 cặp electron chưa liên kết. Câu 2. (2,0 điêm)
1. Tiến hành đo phổ kh i ố c a ủ m t ô h n ỗ h p ơ g m ồ các h p ơ chất tạo t
ư iodine và chlorine, thu đư c ơ m t ô số giá tr
i m/z, trong đó có 164, 466, 476. Cho rằng các ti u ê phân ng ư v i
ớ các giá tri m/z trên là s n ả ph m ẩ ion hoá đâu tiên c a ủ m i ỗ phân t , ử I ch c ỉ ó 1 đ ng v ồ i 127I và Cl có hai đ ng ồ v l i à 35Cl và 37Cl. a. Xác đ nh i công th c ư phân tử (ghi rõ s kh ố i ố c a
ủ nguyên tử chlorine) ng v ư i
ớ m/z = 164, 466 và 476. b. V c
ẽ ấu trúc của phân tử tạo thành tiêu phân có m/z = 476. 2. Khi n ,
ổ phân tử ammonium dinitroamide, NH4N(NO2)2 có thê bi phân h y ủ thành khí nitrogen, h i ơ nư c ớ và khí oxygen. Vi t ế phư ng t ơ rình hóa h c o và tính hi u ệ ng nhi ư t ệ c a ủ ph n ả ng ư đó. Cho biết: Liên k t ế N–H N–N N=N N–O N=O N N H–O O=O E (kJ.mol–1) 391 160 418 201 607 941 467 495 Y Nội dung Điểm a. m/z 164 466 476 3x0,25 1 Phân tử I 37Cl I 35 37 37 2 Cl5 Cl I2 Cl6 b. 37 37 0,25 Cl Cl 37Cl I I 37Cl 37Cl 37Cl Theo đâu bài, phư ng ơ trình hóa h c o của phản ng phâ ư n h y nh ủ ư sau: NH4N(NO2)2 → 2N2 + 2H2O + O2 0,25 2 N H N O N N O O N N O H N H O O H O O D C 0  H r
298 = 4.EN–H + 1.EN–N + 1.EN=N +3.EN–O + 1.EN=O - 2ENN -4.EH–O – 1.EO=O = 0,75 - 893 (kJ·mol–1). Câu 3. (2,0 điêm) 131 130 Đ n ồ g vi I Te 53 dung trong y h c o thư n ờ g đư c ơ đi u ề chế b n ằ g cách b n ắ phá bia ch a ư 52 b n ằ g 130 neutron trong lò ph n ả n ư g h t ạ nhân. Trong phư n ơ g pháp này, trư c ớ tiên Te 52 nh n ậ 1 neutron chuy n ê hóa 131 131 thành Te I 52 , r i ồ đ ng v ồ nà i
y phân rã - tạo thành 53 . 131 1. Viết phư ng ơ trình các phản ng h ư
ạt nhân xảy ra khi đi u c ề h ế I 53 . 131
2. Trong thời gian 3 gi , 1 m ờ L dung dich I
53 ban đâu phát ra 1,08.1014 hạt -. 131 a. Tính n ng đ ồ ba ô n đ u c â a ủ I 53 trong dung d c i h theo đ n ơ v imol/L. Trang 4/2