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 . 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,. : Ba(OH) 2 -& gt; Ba 2+ + 2OH - (1) Khi đó có các PTHH xảy ra: OH - + HCO 3 - -& gt; CO 3 2- + H 2 O (2) Ba 2+ + CO 3 2- -& gt; BaCO 3 (3) Ba 2+ + SO 3 2- -& gt; BaSO 3 (4) Ba 2+ + SO 4 2- -& gt;. =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]