ĐỀ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI LỚP 12 THPT GIẢI TOÁN TRÊN MÁY TÍNH CẦM TAY NĂM HỌC 2011-20112 MÔN HÓA HỌC – SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO THANH HÓA

Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (580.63 KB, 19 trang )

SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
THANH HOÁ

KỲ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI LỚP 12 THPT
GIẢI TỐN TRÊN MÁY TÍNH CẦM TAY NĂM HỌC 2011-2012

Thời gian thi: 150 phút (không kể thời gian giao đề)
Ngày thi: 13/12/2011
(Thí sinh làm trực tiếp vào bản đề thi này)
MƠN: HỐ HỌC

ĐỀ CHÍNH THỨC

(Đề gồm 09 trang)

ĐIỂM CỦA TOÀN BÀI THI

Bằng số

Các giám khảo
(Họ, tên và chữ ký)

SỐ PHÁCH
(Do chủ tịch ghi )

Bằng chữ

Chó ý: 1. Chỉ giải tóm tắt và ghi kết quả mà không đợc có thêm ký hiệu gì khác.
2. Đợc sử dụng bảng toàn hoàn các nguyên tố hoá học do nhà xuất ban giáo dục phát hành.
3. Nếu đề không nói gì thì lấy kết quả sau dấu phẩy năm sè thËp ph©n.
Câu 1 (2,0 điểm)

Tiến hành phản ứng nhiệt nhôm m gam hỗn hợp A gồm Al và FexOy thu được hỗn hợp chất rắn B.
Cho B tác dụng với dung dịch NaOH dư thu được dung dịch C, phần khơng tan D và 0,672 lít H2.
Cho từ từ dung dịch HCl vào dung dịch C đến khi thu được lượng kết tủa lớn nhất rồi lọc kết tủa,
nung đến khối lượng không đổi được 5,1 gam chất rắn.
Phần không tan D cho tác dụng với dung dịch H2SO4 đặc, nóng. Sau phản ứng thu được dung dịch
E chỉ chứa 1 muối sắt duy nhất và 2,688 lít khí SO2.
a. Xác định cơng thức phân tử oxit sắt
b. Tính giá trị của m.
(Cho: Hiệu suất các phản ứng đạt 100% và khí đo ở đktc)
Lời giải tóm tắt
.......................................................................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................................................................
.....................................................................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................................................................
......................................................................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................................................................
......................................................................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................................................................
......................................................................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................................................................

.......................................................................................................................................................................................................
....................................................................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................................................................
......................................................................................................................................................................................................

.......................................................................................................................................................................................................
......................................................................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................................................................
......................................................................................................................................................................................................

Kết quả
.......................................................................................................................................................................................................
.....................................................................................................................................................................................................

Câu 2 (2,0 điểm)
Với mạng tinh thể lập phương tâm diện, trong 1 ô cơ sở các nguyên tử tiếp xúc với nhau ở mặt bên.
Đường chéo của mặt có độ dài bằng 4 lần bán kính của ngun tử. Hãy xác định phần trăm chiếm chỗ của
nguyên tử kim loại trong loại mạng này?
Lời giải tóm tắt
.......................................................................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................................................................
.....................................................................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................................................................
......................................................................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................................................................
......................................................................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................................................................
......................................................................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................................................................
......................................................................................................................................................................................................

Kết quả
.......................................................................................................................................................................................................
......................................................................................................................................................................................................

Câu 3 (2,0 điểm)
Một cơng đoạn xử lí HCl để tái tạo clo trong công nghiệp sản xuất vinyl clorua từ etilen là dùng khí
O2 để oxi hố HCl.
a. Viết phương trình hố học của của phản ứng xảy ra (với các hệ số chất tham gia và tạo thành
nguyên tối giản).
b. Tính hằng số cân bằng Kp theo Pa của phản ứng trên ở 298K từ các dữ kiện sau:

S

0
298

(J/mol.K)

O2 (k)
205,03

Cl2 (k)
222,9

HCl (k)
186,7

H2O (k)
188,7

0
0

-92,31
-241,83
ΔH 298 (kJ/mol) 0
c. Giả thiết rằng ∆H và ∆S của phản ứng không phụ thuộc vào nhiệt độ. Hãy tính hằng số cân bằng
Kp của phản ứng ở 698K.
d. Từ dữ kiện tính tốn hãy đề xuất biện pháp nâng cao hiệu suất phản ứng?
Lời giải tóm tắt

.......................................................................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................................................................
.....................................................................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................................................................
......................................................................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................................................................
......................................................................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................................................................
......................................................................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................................................................
....................................................................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................................................................
......................................................................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................................................................
......................................................................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................................................................
......................................................................................................................................................................................................

Kết quả
.......................................................................................................................................................................................................
......................................................................................................................................................................................................

Câu 4 (2,0 điểm)
Ở nhiệt độ xác định và dưới áp suất hệ 1,0 atm độ phân li của N2O4 thành NO2 là 11%.
a. Tính hằng số cân bằng Kp của phản ứng này (theo atm và theo Pa)
b. Độ phân li sẽ thay đổi thế nào khi áp suất chung của hệ giảm từ 1,0 atm xuống 0,8 atm? Từ đó
cho biết ảnh hưởng của áp suất tới cân bằng của hệ?
Lời giải tóm tắt

.......................................................................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................................................................
.....................................................................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................................................................
......................................................................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................................................................
......................................................................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................................................................
......................................................................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................................................................
....................................................................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................................................................

v
-2
2.10
2.10-2
8v
-2
-2
2.10
10
4v
Xác định bậc riêng phần đối với từng chất và bậc tồn phần của phản ứng
0
0
b. Tính hằng số cân bằng của phản ứng biết E Fe3+ / Fe 2 + = 0,77V và E Sn 4 + / Sn 2 + = 0,15 V

Lời giải tóm tắt
.......................................................................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................................................................
.....................................................................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................................................................
......................................................................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................................................................
......................................................................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................................................................
......................................................................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................................................................

.......................................................................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................................................................
....................................................................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................................................................
......................................................................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................................................................
......................................................................................................................................................................................................

Kết quả
.......................................................................................................................................................................................................
......................................................................................................................................................................................................

Câu 6 (2,0 điểm)
A là dung dịch CH3COOH 0,2M, B là dung dịch NaOH 0,2M và C là dung dịch CH3COONa 0,2 M
a. Tính pH của dung dịch A, B
b. Tính pH của dung dịch thu được khi trộn A với B theo tỉ lệ thể tích bằng nhau
c. Tính pH của dung dịch thu được khi trộn A với C theo tỉ lệ thể tích bằng nhau
Cho: Ka (CH3COOH ) =1,8.10-5 .
Lời giải tóm tắt
.......................................................................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................................................................
.....................................................................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................................................................
......................................................................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................................................................
......................................................................................................................................................................................................

.......................................................................................................................................................................................................

......................................................................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................................................................
....................................................................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................................................................
......................................................................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................................................................
......................................................................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................................................................
......................................................................................................................................................................................................

Kết quả
.......................................................................................................................................................................................................
......................................................................................................................................................................................................

Câu 7 (2,0điểm)
Hợp chất A có cơng thức MXx trong đó M chiếm 46,67% về khối lượng; M là kim loại, X là phi
kim ở chu kì 3. Trong hạt nhân M có tổng số hạt nơtron trừ đi tổng số hạt proton là 4, trong hạt nhân X có
tổng số hạt nơtron bằng tổng số hạt proton. Tổng số proton trong MXx là 58.
a. Xác định tên, số khối của M, X
b. Viết cấu hình electron nguyên tử của M, X
Lời giải tóm tắt
.......................................................................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................................................................
.....................................................................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................................................................

......................................................................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................................................................
......................................................................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................................................................
......................................................................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................................................................

.......................................................................................................................................................................................................
....................................................................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................................................................

Kết quả
.......................................................................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................................................................
.Câu 8 (2,0 điểm)

A là một chất độc hóa học đã được sử dụng trong chiến tranh Việt Nam. Trong A có chứa các
nguyên tố C, H, O và nguyên tố X. Kết quả phân tích cho thấy A chứa hàm lượng % C, H, O theo khối
lượng lần lượt là 44, 72%; 1,24%; 9,94% và còn lại là hàm lượng X. Trong phân tử A chứa 2 nguyên tử oxi
và số nguyên tử X gấp 2 lần số ngun tử oxi
a. Hãy tìm cơng thức đơn giản nhất và công thức phân tử A
b. Viết công thức cấu tạo A biết A có cấu tạo đối xứng và chứa vịng benzen (A bền nhiệt, axit,
bazơ và A có tâm đối xứng).
Lời giải tóm tắt
.......................................................................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................................................................

.......................................................................................................................................................................................................
.....................................................................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................................................................
......................................................................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................................................................
......................................................................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................................................................
......................................................................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................................................................

Kết quả
.......................................................................................................................................................................................................
......................................................................................................................................................................................................

Câu 9 (2,0 điểm)
Cho m gam este X thuần chức tạo bởi axit hữu cơ đơn chức và ancol đơn chức tác dụng hết với
dung dịch NaOH. Sau phản ứng cho toàn bộ lượng ancol thu được qua bình đựng Na dư thu được khí Y có
8
thể khử được
gam Fe2O3 ở nhiệt độ cao tạo ra Fe và bình đựng Na khối lượng tăng thêm 3,1 gam. Mặt
3
m
gam X làm mất màu vừa hết 8 gam Br2 trong CCl4 và thu được sản phẩm chứa 61,54% brom theo
khác
2
khối lượng.
a. Xác định giá trị của m

b. Xác định công thức phân tử, viết công thức cấu tạo có thể có của X.
Lời giải tóm tắt
.......................................................................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................................................................
.....................................................................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................................................................
......................................................................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................................................................
......................................................................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................................................................
......................................................................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................................................................
....................................................................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................................................................
......................................................................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................................................................
......................................................................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................................................................
......................................................................................................................................................................................................

Kết quả
.......................................................................................................................................................................................................
......................................................................................................................................................................................................

......................................................................................................................................................................................................

Câu 10 (2,0 điểm)
Dung dịch X có chất tan là muối M(NO3)2. Người ta dùng 200 ml dung dịch K3PO4 vừa đủ để phản
ứng với 200 ml dung dịch X, thu được kết tủa là M3(PO4)2 và dung dịch Y. Khối lượng kết tủa đó (đã được
sấy khơ) khác khối lượng M(NO3)2 ban đầu là 6,825 gam.
Điện phân 400 ml dung dịch X bằng dòng điện 1 chiều với I =2,000 ampe tới khi khối lượng catot
không tăng thêm nữa thì dừng, được dung dịch Z. Giả sử sự điện phân có hiệu suất 100%
a. Hãy tìm nồng độ các ion của dung dịch X, dung dịch Y, dung dịch Z. Cho biết sự gần đúng phải
chấp nhận khi tính nồng độ dung dịch Y, dung dịch Z.
b. Tính thời gian (theo giây) đã điện phân
c. Tính thể tích khí thu được ở 27,30C, 1 atm trong sự điện phân.

Lời giải tóm tắt
.......................................................................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................................................................
.....................................................................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................................................................
......................................................................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................................................................
......................................................................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................................................................
......................................................................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................................................................

SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
THANH HOÁ

KỲ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI LỚP 12 THPT
GIẢI TỐN TRÊN MÁY TÍNH CẦM TAY NĂM HỌC 2011-2012

HƯỚNG DẪN CHẤM ĐỀ THI CHÍNH THỨC MƠN HỐ HỌC
Câu 1 (2,0 điểm)
Tiến hành phản ứng nhiệt nhôm m gam hỗn hợp A gồm Al và FexOy thu được hỗn hợp
chất rắn B. Cho B tác dụng với dung dịch NaOH dư thu được dung dịch C, phần khơng tan D và
0,672 lít H2.
Cho từ từ dung dịch HCl vào dung dịch C đến khi thu được lượng kết tủa lớn nhất rồi lọc
kết tủa, nung đến khối lượng không đổi được 5,1 gam chất rắn.
Phần không tan D cho tác dụng với dung dịch H2SO4 đặc, nóng. Sau phản ứng thu được
dung dịch E chỉ chứa 1 muối sắt duy nhất và 2,688 lít khí SO2.
a. Xác định cơng thức phân tử oxit sắt
b. Tính giá trị của m.
(Cho: Hiệu suất các phản ứng đạt 100% và khí đo ở đktc)
Hướng dẫn chấm
a. (1,5 điểm) Phản ứng nhiệt Al:
2yAl + 3FexOy ⎯
⎯→ yAl2O3 + 3xFe
(1)
Vì chất rắn sau phản ứng: B + dung dịch NaOH có H2 tạo ra nên trong B có Al dư và B
gồm: Al2O3: a mol , Fe: b mol và Al : c mol dư.
B + dung dịch NaOH:
Al2O3 + 2NaOH + H2O ⎯
⎯→ 2Na[Al(OH)4]
(2)

mol
a
2a
2Al + 2NaOH + 3H2O ⎯
⎯→ 2Na[Al(OH)4] + 3H2 ↑ (3)
0,672
mol 0,02
0,02
= 0,03
22,4
Theo (3): nAl dư= c = 0,02 mol
(I)
Dung dịch C thu được gồm: NaOH dư, Na[Al(OH)4]: 2a+ 0,02 mol tác dụng với dung dịch HCl
NaOH + HCl ⎯
⎯→ NaCl + H2O
(4)
Na[Al(OH)4] + HCl ⎯
⎯→ NaCl + Al(OH)3 ↓ + H2O
(5)
mol 2a + 0,02
2a + 0,02
Theo (5): nAl(OH)3 = 2a + 0,02 mol nung:
0
Al(OH)3 ⎯t
⎯→ Al2O3 + H2O
(6)
mol 2a + 0,02
a + 0,01
5,1
= 0,05 mol

(II)
Theo (6) nAl2O3 = a + 0,01 =
102
Phần không tan D: Fe + dung dịch H2SO4 đặc, nóng sau phản ứng thu được 1 muối Fe duy nhất
nên có 2 trường hợp:
- TH1: Tạo muối sắt (III):
2Fe + 6H2SO4 ⎯
⎯→ Fe2(SO4)3 + 3SO2 ↑ + 6H2O
(7)
2,688
= 0,12
mol 0,08
22,4
Theo (7): nFe= b= 0,08 mol
(III)
Từ (I, II, III) có a= 0,04; b= 0,08; c=0,02 mol

Trang 1/10

3 x 0,08
x 2
nFe
= ⎯
=
=
⎯
⎯→
⎯→ oxit là Fe2O3
y 3

nAl 2 O3
y 0,04
- TH2: Tạo muối sắt (II) (2 phương trình gộp 1)
Fe + 2H2SO4 ⎯
⎯→ FeSO4 + SO2↑ + 2H2O
(8)
mol 0,12
0,12
Theo (8): nFe = b = 0,12 mol
(IV)
Từ (I,II, IV) có: a= 0,04; b= 0,12; c= 0,02 mol
x 1
nFe
3 x 0,12
⎯→ oxit là FeO
⎯
⎯→ = ⎯
=
=
Theo (1):
y 1
nAl 2 O3
y 0,04
b.(0,5 điểm) -TH1: m = mAl2O3 + mFe + mAl dư = 0,04.102 + 0,08.56 + 0,02.27 = 9,1 gam
- TH2: m=mAl2O3 + mFe + mAl dư = 0,04.102 + 0,12.56 + 0,02.27 = 11,34 gam
Biểu điểm: a. Tìm được mỗi cơng thức oxit sắt: 0,75 điểm
b. Tìm được m ứng với mỗi công thức: 0,25 điểm
(Chú ý: Nếu học sinh viết phương trình hóa học của Al, Al2O3 với NaOH tạo NaAlO2 cũng chấp
nhận được và NaAlO2 với axit như cũ cũng được nhưng không cho điểm tối đa câu này vì dạng
NaAlO2 chỉ tồn tại ở trạng thái nóng chảy)

Câu 2 (2,0 điểm)
Với mạng tinh thể lập phương tâm diện, trong 1 ô cơ sở các nguyên tử tiếp xúc với nhau ở mặt
bên. Đường chéo của mặt có độ dài bằng 4 lần bán kính của ngun tử. Hãy xác định phần trăm
chiếm chỗ của nguyên tử kim loại trong loại mạng này?
Hướng dẫn chấm
Dễ thấy trong mạng lập phương tâm diện 1 ơ cơ sở có 4 quả cầu (nguyên tử, ion kim loại)
nên thể tích của 4 quả cầu là:
4
16 3
ΣVcầu = 4. πR 3 =
(1)
πR
3
3
(Với R là bán kính nguyên tử hay quả cầu)
Thấy ngay do đường chéo của mặt có độ dài 4R nên cạnh của ô cơ sở là a sẽ được tính
theo định luật Pitago:
a2 + a2 = (4R)2 ⎯
⎯→ a =2 2 R
(2)
3
3
(3)
Ta có: Vlp(ơ cơ sở) = a = (2 2 R)
Phần trăm chiếm chỗ của nguyên tử kim loại trong mạng là
16 3
∑Vcau .100% = 3 πR .100% ≈ 74%
ρ=
Vlp
(2 2 R) 3

Biểu điểm: - Xác định được số quả cầu trong 1 ô cơ sở: 0,5 điểm
- Tìm được cạnh hình lập phương (ơ cơ sở): 0,5 điểm
- Tìm được Vcầu, Vlp: 0,5 điểm
- Tìm được ρ: 0,5 điểm
Câu 3 (2,0 điểm)
Một cơng đoạn xử lí HCl để tái tạo clo trong công nghiệp sản xuất vinyl clorua từ etilen là dùng
khí O2 để oxi hố HCl.
a. Viết phương trình hố học của của phản ứng xảy ra (với các hệ số chất tham gia và tạo
thành nguyên tối giản).
b. Tính hằng số cân bằng Kp theo Pa của phản ứng trên ở 298K từ các dữ kiện sau:

Theo (1):

Trang 2/10

S

0
298

(J/mol.K)

O2 (k)
205,03

0
ΔH 298 (kJ/mol) 0

Cl2 (k)

222,9

HCl (k)
186,7

H2O (k)
188,7

0

-92,31

-241,83

c. Giả thiết rằng ∆H và ∆S của phản ứng không phụ thuộc vào nhiệt độ. Hãy tính hằng số
cân bằng Kp của phản ứng ở 698K
d. Từ dữ kiện tính tốn hãy đề xuất biện pháp nâng cao hiệu suất phản ứng?
Hướng dẫn chấm
a. (0,5 điểm). Phương trình hóa học của phản ứng:
4HCl(k) + O2 (k) ⇄ 2Cl2 (k) + 2H2O (k)
(1)
0
0
0
b.(0,5 điểm) Ta có: ∆ S 298 = Σ S 298 (sản phẩm)- Σ S 298 (chất phản ứng) = -128,63 (J/K)
0
0
0
ΔH 298 = Σ ΔH 298 (sản phầm)-Σ ΔH 298 (chất phản ứng) = - 114,42 (kJ)
0

0
0
Từ đó có: ∆ G298 = ΔH 298 - T.∆ S 298 = -114,42. 103 + 298. 128,63 = - 76088,26 J

⎛ ΔG ⎞
13
-1
Mặt khác: ∆G = -RT.lnKp nên Kp = exp ⎜ −
⎟ = 2,175. 10 (Pa )
RT ⎠
⎝
c. (0,5 điểm) Do ∆H và ∆S của phản ứng không phụ thuộc nhiệt độ nên ta có biểu thức:
K p (698) − 114,42.10 3 ⎛ 1
K p (T2 ) ΔH ⎛ 1 1 ⎞
1 ⎞
=
.⎜
−
ln
.⎜ − ⎟ hay ln
=
⎟
⎜T T ⎟
K p (T1 )
R ⎝ 1
K p (298)
8,314
⎝ 298 698 ⎠
2 ⎠
Thay Kp (298) vào được Kp (698) = 69,765 (Pa-1)

d.(0,5 điểm) Từ b, c thấy ngay khi tăng nhiệt độ Kp giảm điều đó cho thấy phản ứng tỏa nhiệt
Từ phương trình thấy phản ứng làm giảm số phâ tử khí.
Do đó để tăng hiệu suất phản ứng phải: hạ nhiệt độ, tăng áp suất và tăng nồng độ O2
(không tăng được nồng độ HCl do ta đang cần xử lí HCl)
Câu 4 (2,0 điểm)
Ở nhiệt độ xác định và dưới áp suất hệ 1,0 atm độ phân li của N2O4 thành NO2 là 11%.
a. Tính hằng số cân bằng Kp của phản ứng này (theo atm và theo Pa)
b. Độ phân li sẽ thay đổi thế nào khi áp suất chung của hệ giảm từ 1,0 atm xuống 0,8 atm?
Từ đó cho biết ảnh hưởng của áp suất tới cân bằng của hệ?
Hướng dẫn chấm
a..(1,5 điểm) Xét cân bằng: N2O4 (k)
2NO2 (k) ; Kp
Ban đầu
1 mol
0 mol
Phản ứng
α mol
2α mol
Cân bằng
(1- α) mol
2α mol
Tổng số mol hệ lúc cân bằng= 1-α + 2α = 1 + α (mol)
nNO2
nN 2 O4
1−α
2α
.P =
.P ; PNO2 =
.P =
.P (với P là áp suất hệ)

Ta có: PN2O4 =
1+α
nhecanbang
1+α
nhecanbang

Trang 3/10

Hằng số cân bằng Kp =

2
PNO2

PN 2O4

=

4α 2
.P
1−α 2

(1)

Thay số: α = 11% = 0,11 và P = 1,0 atm vào (1) được Kp ≈ 0,049 atm
Theo Pa: Kp= 0,049. 1,013.105 = 4963,7 Pa
b..(0,5 điểm) Từ (1) có: (1-α2). Kp = 4α2.P rút ra độ phân li α =

Kp
K p + 4P

=

0,049
≈
0,049 + 4.0,8

0,123 hay bằng 12,3%.
Vậy khi giảm áp suất thì độ phân li tăng tức tăng áp suất cân bằng chuyển dịch theo chiều
nghịch (tạo N2O4) và giảm áp suất cân bằng chuyển dịch theo chiều thuận (tạo NO2)
Biểu điểm: a.
- Viết được biểu thức Kp: 0,5 điểm
- Tính được Kp theo atm: 0,5 điểm
- Tính được Kp theo Pa: 0,5 điểm
b.
- Tính được α: 0,25 điểm
- Trả lời được ảnh hưởng của áp suất: 0,25 điểm
Câu 5 (2,0 điểm)
Xét phản ứng trong dung dịch ở 250C: 2Fe3+ + Sn2+ ⇄ 2Fe2+ + Sn4+
a. Để nghiên cứu động học của phản ứng, tiến hành 3 thí nghiệm sau:
Thí nghiệm
1
2
3

Nồng độ đầu
o
( C Fe3+ ) (mol/l)

Fe3+ Nồng độ đầu Sn2+ Tốc độ đầu v0

0
( C Sn 2+ ) (mol/l)

10-2
10-2
v
-2
-2
2.10
2.10
8v
-2
-2
2.10
10
4v
Xác định bậc riêng phần đối với từng chất và bậc tồn phần của phản ứng
0
0
b. Tính hằng số cân bằng của phản ứng biết E Fe3+ / Fe 2 + = 0,77V và E Sn 4 + / Sn 2 + = 0,15 V

Hướng dẫn chấm

a. (1,25 điểm) Xét phản ứng:
2Fe3+ + Sn2+ ⇄ 2Fe2+ + Sn4+ (1)
Phản ứng (1) là phản ứng không đủ đơn giản nên biểu thức tốc độ phản ứng được cho bởi
x
y
biểu thức:
v = k. C Fe3+ . C Sn 2 +

(2)
Với x, y được xác định từ thực nghiệm là bậc riêng phần đối với Fe3+ và Sn2+; k là hằng
số tốc độ phản ứng.
- Thí nghiệm 1: Tốc độ đầu v0 (1) = k.(10-2)x. (10-2)y = v
(I)
- Thí nghiệm 2: Tốc độ đầu v0 (2) = k.(2.10-2)x. (2.10-2)y = 8v
(II)
-2 x
-2 y
- Thí nghiệm 3: Tốc độ đầu v0 (3) = k. (2.10 ) . (10 ) = 4v
(III)
Lấy (II) chia (I) vế-vế có: 2x. 2y = 8 hay 2x+y =23 rút ra: x + y = 3 (*)
Lấy (III) chia (I) vế-vế có: 2x = 4 hay 2x =22 rút ra x = 2
(**)
Từ (*), (**) có x= 2; y=1. Vậy bậc riêng phần của phản ứng với Fe3+ là 2, bậc riêng phần của
phản ứng với Sn2+ là 1 và bậc toàn phần của phản ứng là 3.
b. (0,75 điểm) Ta có: ∆Gpư = -RTlnK=-n.∆EF
⎛ 2.0,62.96500 ⎞
⎛ n.ΔE.F ⎞
⎯
⎯→ K = exp ⎜
⎟ = 9,446.1020
⎟ = exp ⎜
RT ⎠
8,314.298 ⎠
⎝
⎝
Biểu điểm: a. -Viết được phương trình tốc độ mỗi thí nghiệm: 0,25 điểm
Trang 4/10

- Tìm được bậc riêng phần, bậc tồn phần: 0,5 điểm
b. -Viết được biểu thức tính K: 0,25 điểm
- Tính được K: 0,5 điểm
ΔE

(Chú ý: Nếu tính K theo biểu thức K= 10 0,059 thì ta tính được K= 1,04.1021 có sự sai số cách tính
vẫn được chấp nhận nhưng không cho điểm tối đa do ta lấy sự gần đúng nhiều)
Câu 6(2,0 điểm)
A là dung dịch CH3COOH 0,2M, B là dung dịch NaOH 0,2M và C là dung dịch
CH3COONa 0,2 M
a. Tính pH của dung dịch A, B
b. Tính pH của dung dịch thu được khi trộn A với B theo tỉ lệ thể tích bằng nhau
c. Tính pH của dung dịch thu được khi trộn A với C theo tỉ lệ thể tích bằng nhau
Cho: Ka (CH3COOH ) =1,8.10-5 .
Hướng dẫn chấm
a. (1,0 điểm)Tính pH của dung dịch A, B
CH3COO- + H+ ; Ka (CH3COOH) =1,8.10-5
- dung dịch A:
CH3COOH
Ban đầu: 0,2
0
0
Cân bằng: 0,2 -x
x
x
−
+
2
CH 3 COO . H

x
Ta có: Ka =
=
= 1,8. 10-5 hay x2 + 1,8.10-5 x - 0,36.10-5 = 0 (*)
[CH 3COOH ] 0,2 − x
Giải phương trinh bậc 2 (*) (chọn nghiệm dương và nhỏ hơn 0,2) được x≈ 1,8884. 10-3 M
Vậy [H+] = x = 1,8884.10-3 M và pH = -lg[H+]= - lg(1,8884.10-3) ≈ 2,72.
- dung dịch B: NaOH ⎯ Na+ + OH⎯→
0,2 M
0,2 M
Từ đó suy ra: pOH = -lg[OH ] = -lg0,2 ≈ 0,70. Vậy pH= 14-pOH= 13,30.
b.(0,5 điểm) Trộn A, B với tỉ lệ thể tích bằng nhau thì nồng độ đầu các chất giảm đi 1 nửa
C0 (CH3COOH) = C0 (NaOH) = 0,1 M. Khi trộn xảy ra phản ứng:
⎯→ CH3COONa + H2O
CH3COOH + NaOH ⎯
0,1
0,1
0,1 M
dung dịch thu được gồm: CH3COONa: 0,1 M . Xét cân bằng:
⎯→
CH3COONa ⎯ CH3COO- + Na+
0,1
0,1
10 −14
10 −14
=
CH3COOH + OH ; Kb =
CH3COO + H2O
Ka
1,8.10 −5

Ban đầu:
0,1
0
0
Cân bằng: 0,1-x
x
x
[CH 3COOH ]. OH − = x 2 = 10 −14
Ta có: Kb =
0,1 − x 1,8.10 −5
CH 3 COO −

[

][ ]

[

[

Giả sử x << 0,1 suy ra x ≈

]

]

10 −14.0,1
≈ 7,45.10-6 M thỏa mãn và pOH= -lg[OH-]≈ 5,13
−5
1,8.10

pH = 14- pOH≈ 8,87.
c.(0,5 điểm) Khi trộn A với C theo tỉ lệ thể tích 1:1 thì nồng độ ban đầu C0 (CH3COOH) =
C0(CH3COONa) = 0,1M.

Trang 5/10

CH3COOH
CH3COO- + H+ ; Ka (CH3COOH) =1,8.10-5
Ban đầu: 0,1
0,1
Cân bằng: 0,1 -x
0,1 + x
x
−
+
CH 3 COO . H
(0,1 + x).x
Ta có: Ka =
=
= 1,8. 10-5 . Giả sử x << 0,1 ta có x ≈ 1,8.10-5 thỏa
[CH 3COOH ]
0,1 − x
+
mãn. Vậy pH = -lg[H ] = -lgx ≈ 4,74.
Biểu điểm: a. Tính được pH của dung dịch A: 0,5 điểm; dung dịch B: 0,5 điểm
b. Tính được pH: 0,5 điểm
c. Tính được pH: 0,5 điểm
Câu 7 (2,0 điểm)

Hợp chất A có cơng thức MXx trong đó M chiếm 46,67% về khối lượng; M là kim loại, X
là phi kim ở chu kì 3. Trong hạt nhân M có tổng số hạt nơtron trừ đi tổng số hạt proton là 4, trong
hạt nhân X có tổng số hạt nơtron bằng tổng số hạt proton. Tổng số proton trong MXx là 58.
a. Xác định tên, số khối của M, X
b. Viết cấu hình electron nguyên tử của M, X
Hướng dẫn chấm
a.(1,5 điểm) Gọi ZM, ZX , NM, NX lần lượt là tổng số proton, nơtron của M và X.
ZM + NM
Trong hợp chất MXx có % khối lượng M =
.100% = 46,67% (1)
Z M + N M + ( Z X + N X ).x
Với hạt nhân M: NM - ZM = 4
(2)
Với hạt nhân X: NX = ZX
(3)
Tổng số proton trong MXx là ZM + x. ZX = 58
(4)
Từ (4) viết: ZM + ZM + 2x.ZX =116 thay (2) và (3) vào được NM - 4 + ZM + (ZX + NX).x =116 suy
ra:
ZM + NM + (ZX + NX).x =120
(5)
Thay (5) vào (1) được ZM + NM =56
(6)
Kết hợp (2,6) được: ZM =26, NM =30→ M là Fe, số khối Fe: AFe = ZM + NM = 56.
Thay ngược trở lại (4) được x. ZX = 32. Do X thuộc chu kỳ 3 và là phi kim nên thỏa mãn là x=2
và ZX = NX =16→ X là S, số khối S: AS = ZX + NX =32.
b.(0,5 điểm) Cấu hình electron của Fe: [Ar]3d64s2
S: [Ne]3s23p4.
Biểu điểm: a. Viết được 4 phương trình đại số: 0, 5 điểm
Giải hệ phương trình, biện luận: 0,5 điêm

Tìm được M,X: 0,5 điểm
b. Viết được cấu hình mỗi nguyên tử: 0,25 điểm
Câu 8 (2,0 điểm)
A là một chất độc hóa học đã được sử dụng trong chiến tranh Việt Nam. Trong A có chứa các
nguyên tố C, H, O và nguyên tố X. Kết quả phân tích cho thấy A chứa hàm lượng % C, H, O theo
khối lượng lần lượt là 44, 72%; 1,24%; 9,94% và còn lại là hàm lượng X. Trong phân tử A chứa
2 nguyên tử oxi và số nguyên tử X gấp 2 lần số nguyên tử oxi
a. Hãy tìm cơng thức đơn giản nhất và cơng thức phân tử A
b. Viết công thức cấu tạo A biết A có cấu tạo đối xứng và chứa vịng benzen (A bền nhiệt,
axit, bazơ và A có tâm đối xứng).
Hướng dẫn chấm
a.(1,25 điểm) Tìm CTĐGN, CTPT A:

[

][ ]

Trang 6/10

Ta có % X = 100% -(%C+%H+%O) = 44,1%.
Gọi cơng thức X là CxHyOzXt, ta có:
%C % H %O %44,1 44,72 1,24 9,94 44,1
=
=
x: y : z: t =
:
:
:
:

:
:
12
12
1
1
16
16
X
X
⎛ 44,1 16 ⎞
= 6: 2:1: ⎜
.
(*)
⎟
⎝ X 9,94 ⎠
⎛ 44,1 16 ⎞
.
Do số nguyên tử X gấp 2 lần số nguyên tử O trong A nên có: ⎜
⎟ = 2 rút ra X = 35,5 và
⎝ X 9,94 ⎠
X là Cl. Thay ngược trở lại (*) được x: y:z:t = 6:2:1:2
CTĐGN của A là C6H2OCl2
CTPT của A dạng (C6H2OCl2)n, A có 2 nguyên tử O nên n=2, công thức phân tử A là
C12H4O2Cl4
b.(0,75 điểm) Cơng thức cấu tạo A:
Cl

Cl

O

Cl

O

Cl

(Đioxin)
a.
Tìm được X: 0,75 điểm
Tìm được cơng thức đơn giản nhất: 0,25 điểm
Tìm được cơng thức phân tử: 0,25 điểm
b. Lí luận viết được công thức cấu tạo: 0,75 điểm
Câu 9 (2,0 điểm)
Cho m gam este X thuần chức tạo bởi axit hữu cơ đơn chức và ancol đơn chức tác dụng
hết với dung dịch NaOH. Sau phản ứng cho toàn bộ lượng ancol thu được qua bình đựng Na dư
8
thu được khí Y có thể khử được
gam Fe2O3 ở nhiệt độ cao tạo ra Fe và bình đựng Na khối
3
m
gam X làm mất màu vừa hết 8 gam Br2 trong CCl4 và thu
lượng tăng thêm 3,1 gam. Mặt khác
2
được sản phẩm chứa 61,54% brom theo khối lượng.
a. Xác định giá trị của m
b. Xác định công thức phân tử, viết công thức cấu tạo có thể có của X.
Hướng dẫn chấm
a. (0,75 điểm) Xác định giá trị của m

m
gam X tác dụng với Br2: X + Br2 ⎯
⎯→ Z (Z là sản phẩm)
2
Biểu điểm:

Ta có: %Br trong sản phẩm =

mBr2
8
mBr
.100% =
.100% =
.100% = 61,54%
mX + mBr2
mZ
8+ m/2

Từ đó rút ra: m =10 gam
b.(1,25 điểm). Đặt công thức phân tử của X là RCOOR’: x mol

Trang 7/10

- X + dd NaOH:
RCOOR’ +

NaOH ⎯
⎯→ RCOONa + R’OH

x

x

(1)

x mol

- Ancol tạo thành R’OH: x mol + Na

⎯→ R’ONa
R’OH + Na ⎯

1
H2↑
2

+

1
x mol
2

x
- Khí Y: H2:

(2)

1
x mol + Fe2O3:

2
Fe2O3

0

+ 3H2 ⎯t
⎯→ 2Fe

+

3H2O

(3)

8
mol 0,05 mol
3.160
Theo (2, 3): nH2=

1
x = 0,05 mol nên x = 0,1 mol
2

Khối lượng bình đựng Na tăng = khối lượng ancol- khối lượng H2

⎯ mR’OH= khối lượng bình tăng + mH2 = 3,1 + 0,05.2 =3,2 gam
⎯→
MR’OH = R’ + 17 = 3,2/0,1 =32 rút ra R' =15 đvC nên R là CH3Vậy CTPT ancol là CH3OH: ancol metylic (metanol)

⎯→

Ta có x = 0,1 mol ⎯ MRCOOR’ = R+R’+ 44 =

10
=100 đvC và R’=15 đvC nên R = 41 đvC, R
0,1

là C3H5-. Vậy CTPT của X: C3H5COOCH3. Vì X + Br2 nên X phải π có liên kết ở gốc R. CTCT
có thể có của X là:

(X1)

CH2=C(CH3)-COO-CH3

(X2)

CH2=CH-CH2-COO-CH3
Biểu điểm:

CH3-CH=CH-COO-CH3

(X3)

a. Tìm được giá trị m: 0,75 điểm
b. Tìm được cơng thức ancol: 0,25 điểm
Tìm được cơng thức phân tử: 0,25 điểm
Lí luận và viết được 3 cơng thức cấu tạo: 0,75 điểm

Câu 10 (2,0 điểm)
Dung dịch X có chất tan là muối M(NO3)2. Người ta dùng 200 ml dung dịch K3PO4 vừa đủ để
phản ứng với 200 ml dung dịch X, thu được kết tủa là M3(PO4)2 và dung dịch Y. Khối lượng kết

tủa đó (đã được sấy khô) khác khối lượng M(NO3)2 ban đầu là 6,825 gam.
Trang 8/10

Điện phân 400 ml dung dịch X bằng dòng điện 1 chiều với I =2,000 ampe tới khi khối
lượng catot khơng tăng thêm nữa thì dừng, được dung dịch Z. Giả sử sự điện phân có hiệu suất
100%
a. Hãy tìm nồng độ các ion của dung dịch X, dung dịch Y, dung dịch Z. Cho biết sự gần
đúng phải chấp nhận khi tính nồng độ dung dịch Y, dung dịch Z.
b. Tính thời gian (theo giây) đã điện phân
c. Tính thể tích khí thu được ở 27,30C, 1 atm trong sự điện phân.
Hướng dẫn chấm
a. (1,5 điểm)Phản ứng:
(1)
3M(NO3)2 + 2K3PO4 ⎯
⎯→ M3(PO4)2 ↓ + 6KNO3
+
Dung dịch Y: dung dịch KNO3: KNO3 ⎯
⎯→ K + NO3
(2)
Theo (1) cứ 6 mol NO3- phản ứng tạo ra 2 mol PO43- làm thay đổi khối lượng 372-190=182g
x mol NO3- phản ứng tạo ra x/3 mol PO43- làm thay đổi khối lượng 6,825 gam
6.6,825
= 0,225 mol từ đó suy ra:
Vậy có ngay: x =
182
n NO −
0,1125
3
- Trong dung dịch X: n M @ + =

= 0,1125mol từ đó có ngay C(M2+) =
= 0,5625M ;
0,2
2
0,225
= 1,125M
C(NO3-) =
0,2
- Theo (1): nK+ = nNO3- = nKNO3 =2.nM(NO3)2 = 2.0,1125 = 0,225 mol
Coi VddY ≈ VddX + Vdd K3PO4 ≈ 400 ml. Vậy trong dung dịch Y:
0,225
C(K+) =C(NO3-) =
= 0,5625M
(3)
0,4
Dung dịch Y có nồng độ: C(K+) =C(NO3-) = 0,5625M
Các gần đúng đã chấp nhận khi tính nồng độ dung dịch Y:
- Bỏ qua sự thay đổi thể tích khi tính (3) và sự có mặt M3(PO4)2 ↓
- Bỏ qua sự tan của M3(PO4)2 ⇄ 3M2+ + 2PO43-

- Bỏ qua sự phân li của H2O⇄ H+ + OH* Xét sự điện phân dung dịch X: M(NO3)2 ⎯
⎯→ M2+ + 2NO3- Tại K (-): M2+, H2O: M2+ + 2e ⎯
⎯→ M
- Tại A (+): NO3 , H2O: 2H2O ⎯ 4H+ + O2 ↑ + 4e
⎯→
Phương trình điện phân:
⎯
⎯
(4)
2M(NO3)2 + 2H2O ⎯dpdd → 2M + O2 + 4HNO3

- Dung dịch Z có chất tan là HNO3:
Coi Vdd Z ≈ Vdd X ≈ 400 ml = 0,4 lít
0,5625.400
mol
Theo (4): nHNO3 =2nM(NO3)2 = 2.
1000
nHNO3 .1000
Vậy C(H+) = C (NO3-) =
= 1,125M
400
Các gần đúng đã chấp nhận khi tính nồng độ dung dịch Z:
- Coi Vdd Z ≈ Vdd X , bỏ qua sự thay đổi thể tích do sự điện phân gây ra
- Bỏ qua sự phân li của H2O vì Z là dung dịch HNO3

Trang 9/10

2+
Nồng độ ion: dd X: C(M ) = 0,5625 M ; C(NO3-)= 1,125 M
dd Y: C(K+) = C( NO3- ) = 0,5625 M
dd Z: C(H+ ) = C (NO3- ) = 1,125 M.
b. (0,25 điểm) Tính thời gian điện phân:
Theo (4) nO2 = 1/2 nM(NO3)2 = 0,1125 mol
AO
mO2 .4.96500
It
Từ công thức: mO2 = 2 .
suy ra: t =
= 21712,5 (s)
4 96500

AO2 .I

c. (0,25 điểm) Tính thể tích khí thu được ở 27,30C, 1 atm trong sự điện phân dung dịch Z
nRT 0,1125.0,082.300,3
VO2 =
=
≈ 2,77 lít.
1
P
Biểu điểm: a. Tính được nồng độ các ion mỗi dung dịch: 0,5 điểm
b. Tìm được thời gian: 0,25 điểm
c. Tìm được V: 0,25 điểm
------------------------------------------Ghi chú: Nếu thí sinh làm khác với hướng dẫn chấm nhưng vẫn đúng, giám khảo cũng
cho điểm theo biểu điểm.

Trang 10/10

ĐỀ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI LỚP 12 THPT GIẢI TOÁN TRÊN MÁY TÍNH CẦM TAY NĂM HỌC 2011-20112 MÔN HÓA HỌC – SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO THANH HÓA

Tài liệu liên quan

Tài liệu bạn tìm kiếm đã sẵn sàng tải về