Đề Thi Học Sinh Giỏi HOÁ 11 - THPT Thanh Chương - Nghệ An [2009 - 2010] doc

Sở gd & đt nghệ an kì thi chọn hsg trờng
Trờng thpt b/c thanh chơng năm học 2009 - 2010
môn hoá học : lớp 11
Thời gian : 90 phút (không kể thời gian giao đề)
Câu I: ( 2 điểm)
1, Dung dịch CH
3
COOH 0,1M có độ điện li = 1,39%
a, Xác định giá trị pH và K
a
của dung dịch trên.
b, Cần pha loãng dung dịch trên bao nhiêu lần để cho độ điện li tăng lên 4 lần?
2, a, Quá trình điều chế NH
3
trong công nghiệp ngời ta dùng phản ứng:
N
2
+ 3H
2
t0, xt
2NH
3

H<0
Để phản ứng trên thu đợc lợng NH
3
lớn nhất thì cần phải thay đổi các điều
kiện nhiệt độ, áp suất nh thế nào?Tại sao nhiệt độ của phản ứng dừng lại khoảng
450
0
C 500

0
C ?
b, Tốc độ phản ứng sẽ tăng bao nhiêu lần khi tăng nhiệt độ từ 20
0
C lên 60
0
C.
Biết cứ tăng 10
0
C thì tốc độ phản ứng tăng lên 2 lần.
Câu II. (2 điểm)
Dung dịch A gồm x mol CO
3
2-
, y mol SO
3
2-
, z mol SO
4
2-
, 0,1 mol HCO
3
-
và 0,3 mol
Na
+
. Cho vào dung dịch A V lít Ba(OH)
2
1M. Xác định V để thu đợc lợng kết tủa là
lớn nhất.

Câu III: ( 3 điểm)
Nung 16,8 gam hỗn hợp X gồm MgCO
3
và CaCO
3
đến khối lợng không đổi, rồi dẫn
khí thu đợc vào 180 ml dung dịch Ba(OH)
2
1M thì thu đợc 33,49 gam kết tủa. Xác
định thành phần phần trăm khối lợng các chất trong X.
Câu IV: ( 3 điểm)
Hỗn hợp X gồm Fe và kim loại R có hoá trị không đổi. Trộn đều và chia 15,06 gam
hỗn hợp X thành 2 phần bằng nhau.
- Hoà tan phần một bằng HCl d thu đợc 3,696 lít khí H
2
.
- Phần hai tác dụng hết với dung dịch HNO
3
loãng thu đợc 3,36 lít khí NO là
sản phẩm khử duy nhất ( các thể tích đo ở đktc)
1, Xác định kim loại R?
2, Nhỏ dung dịch NaOH vào dung dịch muối clorua ở trên đến khi thấy phản ứng
không còn xảy ra nữa thì thể tích NaOH cần dùng là 600 ml . Lọc lấy kết tủa đem nung
trong không khí đến khối lợng không đổi thu đợc m gam chất rắn. Xác định nồng độ
mol/l của NaOH đã dùng và giá trị của m?
( cho Fe =56, Na= 23, Al=27, Zn =65, Cr =52, Cu=64, O =16, H=1, N= 14, Ag =108, Mg
= 24, Ca = 40 )
Họ tên thí sinh: Số báo danh:
Đáp án: Thi HSG trờng khối 11
Môn : Hoá Học

Câu
đáp án
điểm
I
1, a,PT điện li : CH
3
COOH CH
3
COO
-
+ H
+
(1)
Với = 1,39% nên [CH
3
COOH] phân li =
100
1,039,1 x
= 0,00139 M
Theo phơng trình 1 thì [H
+
] = 0,00139 = 1,39.10
-3
M
Tính pH = 3 - lg(1,39) = 2,857
Tính K
C
: K
C
=

cb
COOHCH
HxCOOCH
][
][][
3
3

=
)00139,01,0(
)00139,0()00139,0(

x
= 1,96.10
-5
b, Khi pha loãng thì độ điện li tăng lên
sử dụng công thức: =
0
C
K
C
Với nồng độ [CH
3
COOH] = C
0
, sau khi pha loãng [CH
3
COOH] = C
1
độ điện li sau khi pha loãng gấp 4 lần độ điện li ban đầu

<=>
0
C
K
C
= 4
1
C
K
C
<=>
0
C
K
C
=
1
C
K
C
Biến đổi biểu thức trên ta thu đợc V
1
= 16V
0
. Nh vậy khi pha loãng
gấp 16 lần thì tốc độ p/ứ tăng thêm 4 lần.
2.
a, Phơng trình : N
2
+ 3H

2
t0, xt
2NH
3
Để thu đợc lợng NH
3
lớn có nghĩa là để p/ứ diễn ra theo chiều thuận
( chiều phản ứng toả nhiệt và có số mol khí giảm) thì cần tăng áp suât
và giảm nhiệt độ của p/ứ
Nếu nhiệt độ hạ thấp hơn thì p/ứ diễn ra theo chiều thuận nhng khi đó
tốc độ p/ứ diễn ra chậm vì N
2
rất bền ở nhiệt độ thấp
b,Sử dụng công thức
t
t
v
v
10
=
10
12
TT

khi đó ta có:
t
t
v
v
10

=
10
2060
2

= 16. Vậy khi nhiệt độ tăng lên 40
0
C thì tốc
độ p/ứ tăng lên 16 lần.
0,25đ
0,25đ
0,5đ
0,5đ
0,5đ
II
Khi cho Ba(OH)
2
vào dung dịch A thì :
Ba(OH)
2
-> Ba
2+
+ 2OH
-
(1)
Khi đó có các PTHH xảy ra: OH
-
+ HCO
3
-

-> CO
3
2-
+ H
2
O (2)
Ba
2+
+ CO
3
2-
-> BaCO
3
(3)
Ba
2+
+ SO
3
2-
-> BaSO
3
(4)
Ba
2+
+ SO
4
2-
-> BaSO
4
(5)

Trong dd A áp dụng định luật bảo toàn điện tích ta có:

Na
n
= 2(
2
3
CO
n
+
2
3
SO
n
+
2
4
SO
n
) +

3
HCO
n
<=> 0,3 = 2( x+y +z) + 0,1
0,5 đ
0,5đ
=> x + y +z = 0,1 mol
Theo các PT trên ta có để thu đợc lợng kết tủa lớn nhất thì lợng
Ba

2+
phải phản ứng hết ở p/ứ 3,4,5
Khi đó theo pt 2 ta có
2
Ba
n
=
2
3
CO
n
+
2
3
SO
n
+
2
4
SO
n
= 0,1 + x + y + z =
0,2 mol.
Khi đó
2
)(OHBa
n
=
2
Ba

n
= 0,2 mol. => V
Ba(OH)2
= 0,2/1 = 0,2 lít
0,5 đ
0,5 đ
III
Ta có các phơng trình: MgCO
3
t0
MgO + CO
2
(1)
CaCO
3
t0
CaO + CO
2
(2)
Khi cho CO
2
vào dung dịch Ba(OH)
2
thì có các p/ứ xảy ra:
CO
2
+ Ba(OH)
2
-> BaCO
3

+ H
2
O (3)
2CO
2
+ Ba(OH)
2
-> Ba(HCO
3
)
2
(4)
Mà n
Ba(OH)2
= 0,18 mol
Trờng hợp 1: Nếu chỉ xảy ra p/ứ 3 thì ta có n
CO2
= n
BaCO3
= 0,17
mol.
Khi đó Ba(OH)
2
d = 0,1 mol.
Nh vậy n
CO2
sinh ra ở 1,2 = 0,17 mol
Ta có hệ 84x + 100y = 16,8 gam
x + y = 0,17
=> y = 0,1575 mol, x = 0,0125 mol

Vậy m
CaCO3
= 0,1575 . 100 = 15,75 gam
%m
CaCO3
=
%100
8,16
75,15
= 93,75%
%m
MgCO3
= 100% - 93,75% = 6,25%
Trờng hợp 2: Nếu Xảy ra cả 2 p/ứ 3,4 thì
n
CO2
= n
BaCO3
+ 2 n
Ba(OH)2 (ở 4)
= 0,17 + 2 ( 0,18 -0,17) = 0,19 mol
Vây ta có hệ : 84x + 100y = 16,8 gam
x + y = 0,19
=> y = 0,0525 mol, x= 0,1375 mol
Vậy %m
CaCO3
=
%100
8,16
1000525,0 x

= 31,25%
=> %m
MgCO3
= 100% - 31,25% = 68,75%
Viết
đợc
phơng
trình cho
0,5 điểm
tính
đợc
tr/hợp 1
cho 1,5
điểm.
Trờng
hợp 2
cho 1
điểm
IV
1, Phơng trình p/ứ: ở phần 1
Fe + 2HCl -> FeCl
2
+ H
2
(1)
2R + 2nHCl -> 2RCl
n
+ nH
2
(2)

Theo bài ra : n
H2
= 0,165 mol
Phần 2: Fe + 4HNO
3
-> Fe(NO
3
)
3
+ NO + 2H
2
O (3)
3R + 4nHNO
3
-> 3R(NO
3
)
n
+ nNO + 2nH
2
O (4)
Ta có n
NO
= 0,15 mol
Sử dụng bảo toàn electron ta có :
đặt số mol Fe và R trong mỗi phần là x và y , khi đó ta có
Phần 1: 2x + ny = 0,165x2= 0,33 mol
Phần 2: 3x + ny = 0,15x3 = 0,45 mol
x = 0,12 mol . ny = 0,09 mol
Nh vậy m

Fe
= 0,12x2x56 = 13,44 gam
m
R
= 15,06 13,44 = 1,62 gam
M
R
=
09,02
62,1
x
x n = 9n
Biện luận với n 3 nên n= 3 t/m => R là nhôm ( M = 27)
2, Trong mỗi phần ta có n
Fe
= 0,12 mol, n
Al
= 0,03 mol
Khi nhỏ dd NaOH vào dd muối FeCl
2
và AlCl
3
đến khi p/ứ không còn
diễn ra nữa thì ta có các p/ứ là:
FeCl
2
+ 2NaOH -> 2NaCl + Fe(OH)
2
(5)
AlCl

3
+ 3NaOH -> 3NaCl + Al(OH)
3
(6)
Và Al(OH)
3
+ NaOH -> NaAlO
2
+ 2H
2
O (7)
Nh vậy kết tủa còn lại là Fe(OH)
2
Khi nung trong không khí đến khối lơng không đổi thì có p/ứ xảy ra
Fe(OH)
2
t0
FeO + H
2
O (8)
4FeO + O
2
-> 2Fe
2
O
3
(9)
Vậy n
NaOH
đã p/ứ = 2n

FeCl2
+ 4n
AlCl3
= 2.0,12 + 4. 0,03 = 0,36 mol.
V
NaOH cần dùng
=
6,0
36,0
= 0,6 mol/lít
n
Fe2O3
= 2n
Fe(OH)2
= 0,12 x1/2 = 0,06 mol => m
chất rắn
= 160x0,06 = 9,6 g
Giải tìm
đợc kim
loại R
cho 2
điểm
Giải đợc
câu 2 cho
1 điểm
Nếu HS giải đúng mà không theo phơng pháp trên thì vẫn cho điểm tối đa