ĐỀ KHẢO SÁT HỌC SINH GIỎI HÓA VÔ CƠ
Thời gian: 180 phút – Năm học: 2010 – 2011.
Câu 1(1,0 điểm): 1/ A là một phi kim thuộc chu kì 2, 3. Đơn chất A pư với hiđro có xt được khí B
có tính bazơ. B pư với oxi có xt được khí C; trong không khí C chuyển thành D. Cho D vào dd
KOH thu được hai muối G và H. G có khả năng làm mất màu dd KMnO
4
trong dd H
2
SO
4
. H là
thành phần của thuốc nổ đen. Tìm công thức của các chất trên và viết pư xảy ra?
2/ Lấy sản phẩm của tương tác hoàn toàn giữa 1,17 gam kali và 0,8 gam lưu huỳnh cẩn thận bỏ
vào nước chỉ thu được một dd duy nhất. Pha loãng dd trong suốt đã thu được đến khi có thể tích là
50 ml(dd A). Tính nồng độ mol/l mỗi chất trong A? Tính khối lượng brom tối đa có thể pư với A?
Câu 2(1,5 điểm): Hỗn hợp A gồm Fe và Mg có tỉ lệ khối lượng = 3/5. Hỗn hợp B gồm ba oxit sắt
trong đó số mol FeO = Fe
2
O
3
. Hòa tan B bằng dd HCl dư, sau đó cho tiếp A vào ta thu được dd C
chứa HCl dư và V lít hiđro ở đktc. Biết rằng lúc đó có một phần hiđro nguyên tử khử hết Fe
3+

thành Fe
2+
theo pư:
FeCl
3
+ [H] → FeCl
2

+ HCl
Cho dd C pư với NaOH dư rồi lọc kết tủa nung trong không khí đến khối lượng không đổi được
chất rắn D. Lượng hiđro thoát ra ở trên vừa đủ pư hết với D. Mặt khác nếu trộn A với B ban đầu
ta được hh E.
1/ Tính %KL của Mg, Fe trong E?
2/ Lượng hiđro thoát ra ở trên đủ để khử một lượng gấp bao nhiêu lần các oxit trong B?
Câu 3(1,5 điểm): Một hỗn hợp A gồm Ba & Al.
+ Cho m gam A tác dụng với H
2
O dư, thu được 1,344 lít khí, dung dịch B và phần không tan C.
+ Cho 2m gam A tác dụng với dung dịch Ba(OH)
2
dư thu được 20,832 lít khí.
Biết các phản ứng xảy ra hoàn toàn, các khí đều đo ở đktc.
1/ Tính khối lượng của từng kim loại trong m gam A.
2/ Cho 50 ml dung dịch HCl vào dung dịch B. Sau khi phản ứng xong, thu được 0,78 gam kết tủa.
Xác định nồng độ mol/l của dung dịch HCl.
Câu 4(1,5 điểm): 1/ Cho x mol Fe tác dụng với y mol HNO
3
tạo ra khí NO và dung dịch D. Hỏi
dung dịch D tồn tại những ion nào? Hãy thiết lập mối quan hệ giữa x và y để có thể tồn tại những
ion đó?
2/ Sunfuryl điclorua SO
2
Cl
2
là hoá chất phổ biến trong phản ứng clo hoá. Tại 350
o
C, 2 atm phản
ứng:

SO
2
Cl
2

(khí)

→
¬ 
SO
2 (khí)
+ Cl
2

(khí)
(1) có Kp = 50.
a) Hãy cho biết đơn vị của trị số đó và giải thích: hằng số cân bằng Kp này phải có đơn vị như
vậy.
b) Tính phần trăm theo thể tích SO
2
Cl
2
(khí) còn lại khi (1) đạt tới cân bằng ở điều kiện đã cho.
c) Ban đầu dùng 150 mol SO
2
Cl
2
(khí), tính số mol Cl
2
(khí) thu được khi (1) đạt tới cân bằng.

Câu 5(1,5 điểm): Cho 23,52g hỗn hợp 3 kim loại Mg, Fe, Cu vào 200ml dung dịch HNO
3
3,4M
khuấy đều thấy thoát ra một khí duy nhất hơi nặng hơn không khí, trong dung dịch còn dư một
kim loại chưa tan hết, đổ tiếp từ từ dung dịch H
2
SO
4
5M vào, chất khí trên lại thoát ra cho dến khi
kim loại vừa tan hết thì mất đúng 44ml, thu được dd A. Lấy 1/2 dd A, cho dd NaOH cho đến dư
Bộ môn: Hóa
học
vào, lọc kết tủa, rửa rồi nung ngoài không khí đến khối lượng không đổi thu được chất rắn B nặng
15,6g.
1-Tính % số mol mỗi kim loại trong hỗn hợp.
2-Tính nồng độ các ion (trừ ion H
+-
, OH
-
) trong dung dịch A.
Câu 6(1,5 điểm): 1/ Hòa tan sản phẩm rắn của quá trình nấu chảy hh bột một khoáng chất đen,
kali hiđroxit và kali clorat, thu được dung dịch A có màu lục đậm. Khi để trong không khí chuyển
dần thành màu tím. Quá trình đó còn chuyển nhanh hơn nếu sục khí clo vào dung dịch A hay khi
điện phân dung dịch A. Hãy nêu tên khoáng chất? Viết các phương trình phản ứng xảy ra trong
các thí nghiệm trên?
2/ Cho 10 ml dd HA tác dụng với các thể tích khác nhau của dd NaOH a mol/l, nhận thấy:
+ Pư xảy ra vừa đủ khi thêm 10 ml dd NaOH
+ Khi thêm 5 ml dd NaOH thu được dd có pH = 4,76
a/ Tính K
a

của axit nói trên?
b/ Thêm 15 ml dd NaOH vào 10 ml HA thì được dd có pH = 12. Tính a?
Câu 7(1,5 điểm): 1/ Cho hh A gồm 0,2 mol Mg và 0,3 mol Fe phản ứng với V lít dung dịch HNO
3
1M thu được dung dịch B và hh khí C gồm 0,05 mol N
2
O; 0,1 mol NO và còn lại 2,8 gam kim
loại. Tính V?
2/ A là chất bột màu lục không tan trong axit và trong kiềm loãng. Khi nấu chảy A với KOH có
mặt không khí thì nó chuyển thành chất B có màu vàng, dễ tan trong nước. B pư với dd H
2
SO
4

loãng tạo thành chất C có màu da cam. C bị lưu huỳnh khử thành chất A và có thể oxi hóa axit
clohiđric thành khí clo. Viết pư xảy ra?
3/ A và B là hai nguyên tố kế tiếp nhau trong BTH có tổng (n + l) bằng nhau trong đó số lượng tử
chính của A lớn hơn số lượng tử chính của B. Tổng đại số bốn số lượng tử của e cuối cùng của B
là 5,5. Tìm A, B (qui ước số lượng tử obitan m đi từ trái sang phải tăng dần)?
--------------------Hết--------------------
(Học sinh không được dùng BTH. Cán bộ coi thi không giải thích gì thêm!)
Đáp án
Nội dung Điểm
Câu 1(1,5 điểm): 1/ A là một phi kim thuộc chu kì 2, 3. Đơn chất A pư với hiđro có xt được
khí B có tính bazơ. B pư với oxi có xt được khí C; trong không khí C chuyển thành D. Cho
D vào dd KOH thu được hai muối G và H. G có khả năng làm mất màu dd KMnO
4
trong dd
H
2

SO
4
. H là thành phần của thuốc nổ đen. Tìm công thức của các chất trên và viết pư xảy
ra?
2/ Lấy sp của tương tác hoàn toàn giữa 1,17 gam kali và 0,8 gam lưu huỳnh cẩn thận bỏ
vào nước chỉ thu được một dd duy nhất. Pha loãng dd trong suốt đã thu được đến khi có
thể tích là 50 ml(dd A). Tính nồng độ mol/l mỗi chất trong A? Tính khối lượng brom tối đa
có thể pư với A?
Giải
1/ A là nitơ; B là amoniac; C là NO; D là NO
2
; G là KNO
2
; H là KNO
3
.
2NO
2
+ 2KOH → KNO
2
+ KNO
3
+ H
2
O
5KNO
2
+ 2KMnO
4
+ 3H

2
SO
4
→ 5KNO
3
+ K
2
SO
4
+ 2MnSO
4
+ 3H
2
O
2/ + Ta có: K = 0,03 mol; S = 0,25 mol. Pư xảy ra:
2K + S → K
2
S K
2
S + S → K
2
S
2
.
mol: 0,03 0,015 0,015 mol: 0,01 0,01 0,01
 Hỗn hợp sau pư có: 0,005 mol K
2
S và 0,01 mol K
2
S

2
.
 C
M
tương ứng là: 0,1 M và 0,2 M
+ Pư xảy ra: K
2
S + Br
2
→ 2KBr + S K
2
S
2
+ Br
2
→ 2KBr + 2S
mol: 0,005 0,005 0,01 0,01
 khối lượng brom tối đa = 2,4 gam.
Câu 2(1,5 điểm): Hỗn hợp A gồm Fe và Mg có tỉ lệ khối lượng = 3/5. Hỗn hợp B gồm ba
oxit sắt trong đó số mol FeO = Fe
2
O
3
. Hòa tan B bằng dd HCl dư, sau đó cho tiếp A vào ta
thu được dd C và V lít hiđro ở đktc. Biết rằng lúc đó có một phần hiđro nguyên tử khử hết
Fe
3+
thành Fe
2+
theo pư:

2FeCl
3
+ 2[H] → 2FeCl
2
+ 2HCl
Cho dd C pư với NaOH dư rồi lọc kết tủa nung trong không khí đến khối lượng không đổi
được chất rắn D. Lượng hiđro thoát ra ở trên vừa đủ pư hết với D. Mặt khác nếu trộn A với
B ban đầu ta được hh E.
1/ Tính %KL của Mg, Fe trong E?
2/ Lượng hiđro thoát ra ở trên đủ để khử một lượng gấp bao nhiêu lần các oxit trong B?
Giải
1/ Vì số mol FeO = Fe
2
O
3
nên ta coi hỗn hợp FeO, Fe
2
O
3
và Fe
3
O
4
tương đương với Fe
3
O
4
.
Đặt số mol của Fe và Mg lần lượt là x và y; số mol Fe
3

O
4
là a mol ta có:
56x 3
24y 5
=
(I).
+ Pư xảy ra: Fe
3
O
4
+ 8HCl → FeCl
2
+ 2FeCl
3
+ 4H
2
O
mol: a a 2a
Mg + 2HCl → MgCl
2
+ H
2

Mol: y y y
Fe + 2HCl → FeCl
2
+ H
2


Mol: x x x
FeCl
3
+ [H] → FeCl
2
+ HCl
Mol: 2a 2a 2a
 + Dung dịch C có: y mol MgCl
2
; (x + 3a) mol FeCl
2
; HCl dư  D có y mol MgO
và (0,5x + 1,5a) mol Fe
2
O
3
.
+ Hiđro thoát ra = (x + y – a) mol  x + y – a = 3(0,5x + 1,5a)  -0,5x + y = 5,5a (II)
1/ Cho a = 1 suy ra %m
Fe
= 19,1%; %m
Mg
= 31,9%.
2/ 1,73 lần.
Câu 3(1,5 điểm): Một hỗn hợp A gồm Ba & Al.
+ Cho m gam A tác dụng với H
2
O dư, thu được 1,344 lít khí, dd B và phần không tan C.
+ Cho 2m gam A tác dụng với dung dịch Ba(OH)
2

dư thu được 20,832 lít khí.
Biết các phản ứng xảy ra hoàn toàn, các khí đều đo ở đktc.
1/ Tính khối lượng của từng kim loại trong m gam A.
2/ Cho 50 ml dung dịch HCl vào dung dịch B. Sau khi phản ứng xong, thu được 0,78 gam
kết tủa. Xác định nồng độ mol/l của dung dịch HCl.
Giải
1/ + Pư xảy ra ở cả hai trường hợp đều là:
Ba + 2H
2
O → Ba(OH)
2
+ H
2
↑
Ba(OH)
2
+ 2Al + 2H
2
O → Ba(AlO
2
)
2
+ 3H
2
↑
+ Khi m gam A pư với nước dư thì Al dư và khi A pư với dd Ba(OH)
2
dư thì Al hết. Từ đó
dễ dàng tính được: Ba = 2,055 gam; Al = 8,1 gam
2/ C

M
của HCl = 0,2 hoặc 1,8M
Mỗi
phần
được
0,75 đ
Câu 4(1,5 điểm): 1/ Cho x mol Fe tác dụng với y mol HNO
3
tạo ra khí NO và dung dịch D.
Hỏi dung dịch D tồn tại những ion nào? Hãy thiết lập mối quan hệ giữa x và y để có thể
tồn tại những ion đó?
2/ Sunfuryl điclorua SO
2
Cl
2
là hoá chất phổ biến trong phản ứng clo hoá. Tại 350
o
C, 2 atm
phản ứng :
SO
2
Cl
2

(khí)

→
¬ 
SO
2 (khí)

+ Cl
2

(khí)
(1) có Kp = 50.
a) Hãy cho biết đơn vị của trị số đó và giải thích: hằng số cân bằng Kp này phải có đơn vị
như vậy.
b) Tính phần trăm theo thể tích SO
2
Cl
2
(khí) còn lại khi (1) đạt tới cân bằng ở điều kiện đã
cho.
c) Ban đầu dùng 150 mol SO
2
Cl
2
(khí), tính số mol Cl
2
(khí) thu được khi (1) đạt tới cân
bằng.
Giải
1/ Phản ứng xảy ra: Fe + 4HNO
3
→ Fe(NO
3
)
3
+ NO + 2H
2

O
x mol y mol
Các khả năng xảy ra :
* y= 4x : Phản ứng vừa đủ.Trong dung dịch D có các ion Fe
3+
và ion NO
3
-
. Ngoài ra còn
có các ion
[ Fe(OH)]
2+
,[ Fe(OH)
2
]
+
,H
+
do sự thủy phân của Fe
3+
Mỗi
phần
0,75
điểm
trong
đó
phần 2
Fe
3+
+ HOH

→
¬ 
[ Fe (OH)]
2+
+ H
+
(1) và Fe
3+
+ 2 HOH
→
¬ 
[ Fe (OH)
2
]
+
+ 2H
+
(2)
* x < y/4 : Fe hết , HNO
3
dư => Trong dung dịch D có các ion Fe
3+
, NO
3
-
, H
+
. Vì axit
còn dư , các cân bằng (1) ,(2) chuyển dịch theo chiều nghịch nên xem như không tồn tại
các ion [ Fe(OH)]

2+
,[ Fe(OH)
2
]
+
.
* x > y/4 : HNO
3
hết , Fe dư. Do Fe còn dư nên xảy ra phản ứng:
Fe + 2 Fe(NO
3
)
3
→? 3 Fe(NO
3
)
2
ở đây cũng xảy ra hai khả năng :
+ Fe còn dư đủ để khử hết y mol Fe(NO
3
)
3
Fe + 2 Fe(NO
3
)
3
→ 3 Fe(NO
3
)
2

Mol: y/2 y
Khi ấy x≥y/4 +y/2 =3y/4. Trong dung dịch D tồn tại các ion Fe
2+
, NO
3
-
. Ngoài ra còn có
[Fe(OH)]
+
,H
+
do Fe
2+
bị thủy phân: Fe
2+
+ HOH
→
¬ 
[ Fe (OH)]
+
+ H
+

*Fe còn dư chỉ khử được môt phần Fe
3+
Khi ấy y/4<x<3y/4. Trong dung dịch D tồn tại các ion Fe
2+
,Fe
3+
, NO

3
-
.Ngoài ra còn có
[Fe(OH)]
+
, [Fe(OH)]
2+
,[Fe(OH)
2
]
+
,H
+
sinh ra do sự thủy phân Fe
2+
,Fe
3+
2/ a/ Đơn vị là atm b/ 0,98% c/ 147,09 mol

mỗi
phần
0,25 đ
Câu 5(1,5 điểm): Cho 23,52g hỗn hợp 3 kim loại Mg, Fe, Cu vào 200ml dung dịch HNO
3
3,4M khuấy đều thấy thoát ra một khí duy nhất hơi nặng hơn không khí, trong dung dịch
còn dư một kim loại chưa tan hết, đổ tiếp từ từ dung dịch H
2
SO
4
5M vào, chất khí trên lại

thoát ra cho dến khi kim loại vừa tan hết thì mất đúng 44ml, thu được dd A. Lấy 1/2 dd A,
cho dd NaOH cho đến dư vào, lọc kết tủa, rửa rồi nung ngoài không khí đến khối lượng
không đổi thu được chất rắn B nặng 15,6g.
1-Tính % số mol mỗi kim loại trong hỗn hợp.
2-Tính nồng độ các ion (trừ ion H
+-
, OH
-
) trong dung dịch A.
Giải
Gọi x, y, z là số mol Mg, Fe, Cu trong hỗn hợp, ta có :
24x + 56y + 64z = 23,52 (a)
+ Pư xảy ra:
3Mg + 8H
+
+ 2NO
3
-
→ 3Mg
2+
+ 2NO + H
2
O (1)
Fe + 4H
+
+ NO
3
-
→ Fe
3+

+ NO + 4H
2
O (2)
3Cu + 8H
+
+ 2NO
3
-
→ 3Cu
2+
+ 2NO + H
2
O (3)
+ Vì Cu dư nên Fe
3+
sinh ra ở (2) bị pư hết theo phương trình:
2Fe
3+
+ Cu → Cu
2+
+ 2Fe
3+
(4)
Phương trình phản ứng hoà tan Cu dư:
3Cu + 8H
+
+ 2NO
3
-
→ 3Cu

2+
+ 2NO + H
2
O (5)
+ Nhận thấy sau pư (5) thì Mg, Fe, Cu đều hết và đều cho 2e
 số mol e cho là: 2x + 2y + 2z (*)
+ Theo các pư trên thì: số mol NO =
1
4
số mol H
+
=
1
4
(0,2.3,4 + 0,044.5.2) = 0,28 mol  số
mol e nhận là: 0,28.3 = 0,84 (**)