ĐỀ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI TOÁN - LÝ - HÓA - SINH TRÊN MÁY TÍNH CẦM TAY NĂM HỌC 2010-2011 KHỐI 12 THPT MÔN THI HÓA HỌC - SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO LONG AN
SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO KỲ THI CHỌN HSG TÓAN –LÝ –HÓA -SINH LONG AN TRÊN MÁY TÍNH CẦM TAY NĂM HỌC 2010-2011 ĐỀ CHÍNH THỨC MÔN THI: HÓA HỌC KHỐI 12 CẤP THPT THỜI GIAN THI: 90 phút (không kể thời gian phát đề ) Ngày thi: 23/01/2011 QUI ĐỊNH: - Thí sinh trình bày tóm tắt cách giải , công thức áp dụng ( có thể chỉ ghi bước cuối cùng để tính ra kết quả ) - Các kết quả tính gần đúng lấy đến 5 chữ số thập phân (không làm tròn). Câu 1: Cho biết cân bằng sau : 4HCl (k) + O 2 (k) -> 2H 2 O(k) + 2Cl 2 (k) Tính hằng số cân bằng Kc của phản ứng ở nhiệt độ 25 0 C dựa vào các dữ kiện dưới đây Chất HCl(k) O 2 (k) H 2 O(k) Cl 2 (k) H 0 (KJ.mol -1 ) -92,3 - -241,8 - S 0 (J.K -1 .mol -1 ) 187 205,0 188,7 223,0 Câu 2: Một hỗn hợp dung dịch chứa HCN 0,005 M và NaCN 0,5M hãy tính PH của dung dịch biết K a =10 -9,35 ,K w =10 -14 Câu 3: Trong quá trình điều chế etylpropionat người ta cho a mol ancol etylic tác dụng với b mol axit propionic, khi đạt hiệu suất 75% thì nồng độ của ancol bằng 1/7 nồng độ của axit và phản ứng đạt trạng thái cân bằng tính hằng số cân bằng của phản ứng. Câu 4: Một pin điện hóa tạo ra từ hai điện cực một điện cực gồm một thanh kim loại bằng Cu nhúng vào dung dịch CuSO 4 0,06 M (dd A) nối với điện cực thứ hai là một sợi dây Pt nhúng vào 500ml dung dịch (dd B) chứa hai muối FeCl 2 ,FeCl 3 có tổng khối lượng muối tan là 4,165 gam. Mặt khác khi cho 500 ml dung dịch B trên tác dụng với dung dịch AgNO 3dư thu được 10,045g kết tủa AgCl. Tính suất điện động của pin khi pin hoạt động .biết E o cu2+/cu =0,34 V ;E o Fe3+/Fe2+ =0,77V Câu 5: Cho phèn nhôm có công thức KAl(SO 4 ) 2 .12H 2 O vào nước được dung dịch bão hòa có nồng độ 5,66% ở 20 o C .Lấy 800 g dung dịch bão hòa trên làm bay hơi bớt 300 g H 2 O ,phần còn lại làm lạnh tới 20 o C .Hỏi có bao nhiêu g KAl(SO 4 ) 2 .12H 2 O bị tách ra khỏi dung dịch . Câu 6: Cho 0,18775 g hỗn hợp gồm hai kim loại Al,Fe tác dụng vừa đủ với 500 ml dung dịch CuSO 4 0,00925M sau phản ứng thu được một kim loại duy nhất và kim loại này không phản ứng với dung dịch HCl .Tính phần trăm theo khối lượng mỗi kim loại trong hỗn hợp đầu. Câu 7: Nung m gam hỗn hợp A gồm KMnO 4 và KClO 3 thu được rắn A 1 và khí O 2 (phản ứng không hoàn toàn). Trong A 1 có 0,8829 gam KCl chiếm 8,1% khối lượng. Trộn lượng O 2 thu được ở trên với không khí theo tỉ lệ thể tích V O2 : V kk = 1:3 trong một bình kín thu được hỗn hợp khí A 2 . Cho vào bình đựng khí này 0,4608 gam cacbon rồi đốt cháy hết cacbon thu được hỗn hợp khí A 3 gồm 3 khí trong đó CO 2 chiếm 20%. Tính m ? ( Cho biết rằng không khí chứa 80% là N 2 và 20% là O 2 , và trong hỗn hợp khí A 3 có chứa khí O 2 ) Câu 8: Có a gam hỗn hợp X gồm etanol và ba hiđrocacbon ở thể lỏng liên tiếp nhau trong dãy đồng đẳng. Nếu lấy ¼ hỗn hợp trên cho phản ứng với Na dư thu được 0,28 lit khí hiđro ở đktc . Nếu lấy ¾ hỗn hợp còn lại đốt cháy hoàn toàn , dẫn sản phẩm cháy đi qua bình đựng dung dịch Ba(OH) 2 dư thấy bình nặng thêm 157,35 gam đồng thời xuất hiện 472,8 gam kết tủa . Tính a? Câu 9: Lấy 7,29 gam hỗn hợp A gồm nhôm và nhôm cacbua hòa tan hoàn toàn trong dung dịch HCl 2M thì thu được một lượng khí có tỉ khối hơi so với oxi bằng 0,390625 . Định phần ∆ trăm khối lượng của hỗn hợp A ? Câu 10 : Hòa tan hoàn toàn 24,56 gam hỗn hợp hai kim loại Mg và Fe bằng dung dịch H 2 SO 4 đặc nóng dư thu được 3,92 lit khí SO 2 (đktc) , 1,28 gam lưu huỳnh , 4,032 lit khí H 2 S ( đktc) và dung dịch X . Tính tổng khối lượng muối tan trong dung dịch X ? Hết Các số liệu ,hằng số,công thức liên quan ,nguyên tử khối như sau: G = H – T.S , G = - RTlnK R=8,314 J., K p = K c .(RT) với R = 0,08205 l.atm.K -1 .mol -1 E= E 0 + lg Ba= 137; Fe=56,C=12,O=16, S=32,Ag=108,N=14,Cl=35.5,Cu=64,Zn=65 H=1; Mg =24,Al=27;Na =23 ∆∆∆∆ 1 K − 1 mol − n ∆ 0.059 n [oxihoa] [khu] SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO KỲ THI CHỌN HSG TÓAN –LÝ –HÓA -SINH LONG AN TRÊN MÁY TÍNH CẦM TAY NĂM HỌC 2010-2011 HƯỚNG DẪN CHẤM MÔN THI: HÓA HỌC KHỐI 12 CẤP THPT ĐỀ CHÍNH THỨC THỜI GIAN THI: 90 phút (không kể thời gian phát đề ) Ngày thi: 23/01/2011 CÂU CÁCH GIẢI ĐIỂM 1 H 0 298 = -241,8 2 – (-92,34) = -114,4 KJ.mol -1 S o 298 = (188,72 + 223,02) – (1874 + 205,0) = -129,6 J.K -1 .mol -1 G o 298 = H – T.S = -114,410 3 – 298(- 129,6) = -75779,2 J lnKp = - = => K p = 1,92027.10 13 n = 4-5 = -1 K p = K c .(RT) ; K c = K p .(RT) = Kp0,08205298 0,2 K c = 4,69524.10 14 0,8 2 Ta có K a. .Ca/Cm<<10 -7 nên ta có cân bằng CN - + H 2 O HCN + OH - K b = K w /K a =10 -4,65 ban đầu 0,5 0,005 0 pư x x x [ ] 0,5-x 0,005 +x x X 2 + (0,005+10 -4.65 )X - 0,5.10 -4.65 = 0 x = 1.67207.10 -3 0,2 PH=11,22325 0,8 3 Ta có n axit >n ancol hiệu suất tính theo ancol C 2 H 5 OH + C 2 H 5 COOH C 2 H 5 COOC 2 H 5 + H 2 O Ban đầu a b 0 0 Pư 3a/4 3a/4 3a/4 3a/4 [ ] a/4 b-3a/4 3a/4 3a/4 mà b-3a/4 = 7. 0,2 K cb =1.28571 0,8 4 Gọi x ,y lần lượt số mol FeCl 2 ,FeCl 3 127x+162.5y=4.165 2 x+ 3y =0.07 x=0.02mol ;y=0.01 mol [FeCl 2 ]=0.04 M; [FeCl 3 ]=0.02M = + lg[Cu 2+ ] =0.30395 V (1) E Fe3+/Fe2+ = + lg=0.75223 V (2) Vậy Fe 3+ /Fe 2+ là cực dương Cu 2+ /Cu cực âm Lấy (2)-(1) E pin = E Fe3+/Fe2+ - E Cu2+/cu 0,2 E pin = 0.44828V 0,8 5 Gọi x là số mol KAl(SO 4 ) 2 .12H 2 O bị tách ra khỏi dung dịch Ta có khối lượng KAl(SO 4 ) 2 trong 800 g dung dịch =5.66x800/100=45.28g Ta có Vậy khối lượng muối kép bị tách ra 0,2 ∆ ×× ∆ ××× ∆∆∆ ×× ∆ o G RT 75779,2 8,314 298× ∆ n∆ n−∆ ×× 4,65 b x(0,005 x) K 10 0,5 x − + = = − 2 cb (3a / 4) K a /4.(b 3a / 4) = − a 4 2 Cu /Cu E +2 0 Cu / Cu E + 0.059 n 3 2 0 Fe / Fe E + + 0.059 n 3 2 [Fe ] [Fe ] + + 45.28 258x 100 5.66 500 474x − × = − 4 2 2 KAl(SO ) 12H O m 34.81621g= 0,8 6 Gọi x,y lần lượt số mol của Al,Fe Ta có hệ 27x +56y = 0.18775 %Al= 17.97603 (%) 3x+2y = 0.00925 %Fe=82.02396 (%) 1 7 2KClO 3 2KCl + 3O 2 (1) 2KMnO 4 K 2 MnO 4 + MnO 2 + O 2 (2) Gọi x là số mol khí oxi thoát ra từ (1) và (2) Số mol oxi sau khi trộn với không khí = x + = 1,6x mol n N2 = = 2,4x mol n C = = 0,0384 mol Trong hh A 3 có oxi chứng tỏ oxi dư C + O 2 CO 2 0,0384 0,0384 0,0384 Tổng số mol khí sau phản ứng = = 0,192 mol gồm khí CO 2 ,N 2 và O 2 dư => (1,6x- 0,0384) + 2,4x + 0.0384 = 0,192 => x = 0,048 mol m hhA = m rắn A1 + m O2 = + 320,048 = 12,436 gam 0,2 12,436 gam 0,8 8 Trong ¼ hh X : n H2 = = 0,0125 mol C 2 H 5 OH + Na C 2 H 5 ONa + ½ H 2 0,025 0,0125 Trong ¾ hh X: n BaCO3 = = 2,4 mol => n CO2 =2,4 mol m H2O = 157,35 – 2,4.44 =51,75 g n H2O = 2,875 mol C 2 H 5 OH + 3O 2 2CO 2 + 3H 2 O (1) 0,075 0,15 0,225 CH + ( + )O 2 CO 2 + H 2 O (2) CO 2 + Ba(OH) 2 BaCO 3 + H 2 O 2,4 2,4 Từ các dữ kiện trên => Trong (2) sinh ra 2,4 -0,15= 2,25 mol CO 2 ; 2,875 – 0,225 = 2,65 mol H 2 O nCO 2 < nH 2 O vậy 3 hiđrocacbon là ankan CH 2 + 2 + () O 2 CO 2 +( +1) H 2 O 2,25 2,65 => n hh ankan = 2,65 – 2,25 = 0,4 mol = = 5,625 Khối lượng hh X là : a = 0,025446 + 0,44/3(145,625 +2) = 47,66666 gam 0,2 47,66666 gam 0,8 9 Al + 3HCl AlCl 3 + 3/2H 2 2x/3 x Al 4 C 3 + 12HCl 3CH 4 + 4AlCl 3 y/3 y hh = 0,39062532 = 12,5 0,2 34.81621g → → 20.3 100 x 80.3 100 x 0,4608 12 → 0,0384.100 20 0,8829.100 8,1 × 0,28 22,4 → 472,8 197 → xy x 4 y → x 2 y → ↓ nn 3 1 2 n + → nn n 2,25 0,4 ×××× → → M × Gọi x,y là n H2 và n CH4 10,5x – 3,5y = 0 x = 0,045 y = 0,135 %mAl = = 11,11111% %mAl 4 C 3 = 88,88888% 11,11111% 88,88888% 0,8 10 n SO2 = = 0,175 mol n S = = 0,04 mol n H2S = = 0,18 mol Gọi M là 2 kim loại có hóa trị => khối lượng muối tan = 24,56 + (0,175 + 0,043 + 0,184) 96 =122g 0,2 122g 0,8 Lưu ý dành cho các giám khảo : -Phần tóm tắt cách giải đúng hoặc tương đương(0,2đ) : thí sinh có thể chỉ ghi bước cuối cùng tính kết quả vẫn chấm trọn điểm phần tóm tắt giải. - Phần kết quả đúng (0,8đ) +Nếu kết quả sai chữ số thập phân thứ 5 trừ 0,2đ , số thứ 4 trừ tiếp 0,2đ, từ số thứ 3 trở lên không cho điểm, chỉ chấm hướng giải 0,2đ (nếu đúng) - Nếu kết quả không đủ 5 số thập phân thì ghi đúng kết quả đó,không trừ điểm. - Nếu kết quả 5 chữ số thập phân đúng không trừ điểm chữ số thập phân dư. ----Hết---- 2 .27 .144 7,29 3 3 x y + = 0,03.27 100 7,29 3,92 22,4 1,28 32 4,032 22,4 n ××× . hai là m t sợi dây Pt nhúng vào 500ml dung dịch (dd B) chứa hai muối FeCl 2 ,FeCl 3 có tổng khối lượng muối tan là 4,165 gam. M t khác khi cho 500 ml dung. 2KMnO 4 K 2 MnO 4 + MnO 2 + O 2 (2) Gọi x là số mol khí oxi thoát ra từ (1) và (2) Số mol oxi sau khi trộn với không khí = x + = 1,6x mol n N2 = = 2,4x mol