Bài giảng đề và hướng dẫn chấm Hóa 12 Thái Nguyên

UBND TNH THI NGUYấN S GIO DC V O TO THI CHN HSG TNH GII TON TRấN MTCT NM HC 2010-2011 MễN THI: HO HC LP 12 (VềNG 1 ) (Thi gian lm bi 150 phỳt khụng k thi gian giao ) Cõu I. (3,0 im) Khi cho khớ Cl 2 vo 100ml dung dch KI 0,2 M (dung dch A). Sau ú, un sụi ui ht I 2 . Thờm nc th tớch dung dch tr li 100ml (dung dch B). a) Bit th tớch khớ Cl 2 ó dựng l 0,1344 lớt ( ktc). Tớnh nng mol/l ca mi mui trong dung dch B? b) Thờm t t vo dung dch B mt dung dch AgNO 3 0,05 M. Tớnh th tớch dung dch AgNO 3 ó dựng nu kt ta thu c cú khi lng bng: (1) Trng hp 1: 1,41 gam kt ta. (2) Trng hp 2: 3.315 gam kt ta. Chp nhn rngAgI kt ta trc. Sau khi AgI kt ta ht thỡ AgCl mi kt ta. c) Trng hp khi lng kt ta l 3,315 gam, tớnh nng mol/l ca cỏc ion trong dung dch thu c sau phn ng vi AgNO 3 . CõuII. (3,0 im) Nguyên tố A có 4 loại đồng vị có các đặc điểm sau: - Tổng số khối của 4 đồng vị là 825. - Tổng số nơtron đồng vị A 3 và A 4 lớn hơn số nơtron đồng vị A 1 là 121 hạt. - Hiệu số khối của đồng vị A 2 và A 4 nhỏ hơn hiệu số khối của đồng vị A 1 và A 3 là 5 đơn vị . - Tổng số phần tử của đồng vị A 1 và A 4 lớn hơn tổng số hạt không mang điện của đồng vị A 2 và A 3 là 333 . - Số khối của đồng vị A 4 bằng 33,5% tổng số khối của ba đồng vị kia . a) Xác định số khối của 4 đồng vị và số điện tích hạt nhân của nguyên tố A . b)Các đồng vị A 1 , A 2 , A 3 , A 4 lần lợt chiếm 50,9% , 23,3% , 0,9% và 24,9% tổng số nguyên tử . Hãy tính KLNT trung bình của nguyên tố A . CõuIII. (3,0 im) Cho 5 lít H 2 và 3,36 lít Cl 2 tác dụng với nhau rồi hoà tan sản phẩm vào192,7 g nớc thu đợc dung dịch A. Lấy 50 g dung dịch A cho tác dụng với dung dịch AgNO 3 d thu đợc 7,175 g chất kết tủa (thể tích khí đo ở đktc). a) Tính hiệu suất phản ứng giữa H 2 và Cl 2 . b) Cho 1,3 g hh 2 kim loại Mg và Fe vào 100 g dd A phản ứng xong cô cạn thì thu đợc 3,9625 g chất rắn B. Xác định thành phần hỗn hợp B. Cõu IV. (2,0 im) Có tạo kết tủa Mg(OH) 2 không khi: a) Trộn 100 ml dung dịch Mg(NO 3 ) 2 1,5.10 -3 M với 50 ml dung dịch NaOH 3.10 -5 M. b) Trộn hai thể tích bằng nhau của hai dung dịch Mg(NO 3 ) 2 2.10 -3 M và NH 3 4.10 -3 M. Biết rằng 2 ( )Mg OH T = 10 -11 và 3 ( )b NH K = 1,58.10 -5 CõuV. (4,0 im) Cho m 1 gam hỗn hợp Mg và Al vào m 2 gam dung dịch HNO 3 24%. Sau khi các kim loại tan hết có 8,96 lít hỗn hợp khí X gồm NO, N 2 O, N 2 bay ra (ở đktc) và dung dịch A. Thêm một lợng vừa đủ oxi vào X, sau phản ứng thu đợc hỗn hợp khí Y. Dẫn Y từ từ qua dung dịch NaOH d có 4,48 lít hỗn hợp khí Z đi ra ở đktc. Tỉ khối của Z đối với hiđro bằng 20. Nếu cho dung dịch NaOH vào A để đợc lợng kết tủa lớn nhất thu đợc 62,2 gam kết tủa. a) Tính m 1 , m 2 . Biết lợng HNO 3 lấy d 20% so với lợng cần thiết. b) Tính nồng độ phần trăm các chất trong dung dịch. CHNH THC CâuVI. (5,0 điểm) 1. 137 Cs là nguyên tố phóng xạ dùng trong lò phản ứng hạt nhân, có chu kỳ bán huỷ là 30,2 năm. Sau bao lâu thì lượng chất này còn lại 1,0%. 2. Tại 25 0 C G∆ tạo thành của các chất như sau (theo kJ.mol -1 ): H 2 O (k) CO 2 (k) CO (k) H 2 O (l) -228,374 -394,007 -137,133 -236,964 a) Tính K p của phản ứng: CO(k) + H 2 O(l) → H 2 (k) + CO 2 (k) tại 25 0 C b) Tính áp suất hơi nước tại 25 0 C. c) Hỗan hợp các khí CO, CO 2 , H 2 mà mỗi khí đều có áp suất riêng phần là 1,0atm được trộn với H 2 O (l), dư. Tính áp suất riêng phần của mỗi khí có trong hỗn hợp cân bằng tại 25 0 C, biết quá trình xảy ra khi thể tích coi như không đổi. (Cho H=1; C =12; N=14; O=16; Na=23; Mg=24; P=31; S=32; Cl=35,5; K=39; Fe=56; Cu=64; Br=80; Ag=108.) ( Gi¸m thÞ kh«ng gi¶i thÝch g× thªm) Hä vµ tªn thÝ sinh: Sè b¸o danh: . UBND TỈNH THÁI NGUYÊN SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO HD CHẤM ĐÊ CHỌN HSG TỈNH GIẢI TOÁN TRÊN MTCT - NĂM HỌC 2010-2011 MÔN THI: HOÁ HỌC LỚP 12 (VÒNG 1) (Thời gian làm bài 180 phút không kể thời gian giao đề) Câu Nội dung Điểm I (3,0đ) a) 2 Cl 0,1344 n 0,006mol 22,4 = = Cl 2 + KI → KCl + I 2 mol 0,006 0,012 0,012 KI(ban dau) n 0,2.0,1 0,02mol= = => Cl 2 hết KI dư => dung dịch B chúa 0,0120 mol KCl và 0,008 mol KI (0,02 - 0,012) => [KCl] = 0,012 0,12M 0,1 = ; [KI] = 0,008 0,08M 0,1 = b) Xét thành phần của kết tủa: + Chỉ có AgI kết tủa: KI(B) AgI AgI 1 n 0,008mol n m m 0,008.235 1,88gam = = ⇒ = = = + Cả AgI và AgCl đều kết tủa hết: KCl(B) AgCl n 0,012mol n = = 2 m 1,88 0,012.143,5 3,602gam= + = Trường hợp 1: kết tủa có khối lượng 1,41 gam < m 1 vậy chỉ có AgI kết tủa. 3 AgI(B) AgNO 1,41 n 0,006mol n 235 = = = 3 AgNO 0,006 Vdd 0,12lit 120ml 0,05 = = = Trường hợp 2: kết tủa có khối lượng m 1 <3,315gam< m 2 vậy có AgI kết tủa hết và AgCl kết tủa một phần. AgI AgI n 0,008mol m 1,88gam = ⇒ = 3 AgCl AgCl AgNO 1,345 m 3,315 1,88 1,435gam n 0,01mol 134,5 n 0,008 0,01 0,018mol = − = => = = => = + = 3 AgNO 0,018 Vdd 0,36lit 360ml 0,05 = = = c)Trong trường hợp thứ 2 dung dịch sau phản ứng chỉ còn có các ion: 3 NO ;K ;Cl − + − dư: V dd sau phản ứng =0,1 + 0,36 = 0,46 lít 3 3 NO 0,018 n 0,018mol NO 0,039130434M 0,46 − −   = => = =   3 Cl 0,002 n 0,012 0,01 0,002mol Cl 4,347826087.10 M 0,46 − − −   = − = => = =   BẢN CHÍNH THỨC K 0,02 n 0,02mol K 0,004347826M 0,46 + + = => = = II (3,0) 4p + n 1 + n 2 + n 3 + n 4 =825. (1) Theo bài ta có hệ n 3 + n 4 - n 1 = 121 . (2) Phơng trình : n 1 - n 3 - (n 2 - n 4 ) = 5 . (3) 4p + n 1 + n 4 - (n 2 + n 3 ) = 333 . (4) 100(p + n 4 ) = 33,5(3p + n 1 + n 2 + n 3 ) . (5) Từ (2) : n 1 = n 3 + n 4 - 121 . Từ (3) : n 2 = n 1 - n 3 + n 4 - 5 = 2n 4 - 126 . Thay vào (4) ta đợc : 4p + n 3 + n 4 - 124 + 2n 4 -n 3 + 126 = 333 . p = 82 . Thay n 1 , n 2 và p vào (1) và (5) ta đợc hệ : 2n 3 + 4n 4 = 744 . 67n 3 + 0,5n 4 = 8233,5 n 3 = 122 và n 4 =125 Vậy n 1 = 126 và n 2 = 124 . Các số khối là : A 1 =208 ; A 2 =206 ; A 3 =204 ; A 4 = 207 A TB = 207,249 . 1,0 1,0 III (3,0) a) Theo bài trong 50 g dd A : +) n HCl = n AgCl = 0,05 mol m HCl = 1,825 g m nớc = 50 -1,825 = 48,175 g +) m HCl sinh ra = 1,825. 192,7/48,175= 7,3 g Do V hiđro > V Clo nên : H = 0,2 . 100 / 0,3 = 66,66666667% . b) Mg + 2HCl MgCl 2 + H 2 Fe + 2HCl FeCl 2 + H 2 . Ta có m Cl - =3,9625 - 1,3 = 2,6625 g n HCl p = n Cl - = 2,6625/ 35,5 = 0,075 mol . Vậy : n HCl d = 0,2.100/(7,3+192,7) - 0,075 = 0,025 mol . Theo bài ta có hệ : 24x + 56y = 1,3 95x + 127y = 3,9625 . x= 0,025 và y = 0,0125 Hn hp B gm : 0,025 mol MgCl 2 => 2 MgCl m 2,375g = 0,0125 mol FeCl 2 => 2 FeCl m 1,5875g = 1,5 1,5 IV (2,0) a) Tính lại nồng độ các chất khi trộn: [Mg 2+ ] = 10 -3 M và [OH ] = 2.10 -5 M [Mg 2+ ][OH ] 2 = 10 -13 < 10 -11 nên không tạo thành kết tủa Mg(OH) 2 b) Sau khi trộn vì thể tích tăng lên gấp đôi nên nồng độ mỗi chất giảm đi một nửa nên tính đợc: [Mg 2+ ] = 10 -3 M và [NH 3 ] = 10 -3 M Giả sử xảy ra kết tủa Mg(OH) 2 tính đợc nồng độ của OH trong dung dịch NH 3 2.10 -3 bằng: [OH ] = . b b K C [OH ] 2 = 3,16.10 -8 Từ đó: [Mg 2+ ][OH ] 2 = 3,16.10 -11 > 10 -11 nên có kết tủa Mg(OH) 2 xuất hiện. 1,0 1,0 V (4,0) a) Số mol của hỗn hợp X: n X = 8,96 : 22,4 = 0,4 mol Khi cho O 2 vào hỗn hợp X có: 2NO + O 2 2NO 2 n X = n Y 2NO 2 + 2NaOH NaNO 3 + NaNO 2 + H 2 O n Z = n N 2 O + n N 2 = 4,48: 22,4 = 0,2 mol n NO = 0,2 mol M Z =2 . 20 = 40 = 2 2 .44 .28 0,2 N O N n n+ Do đó: số mol N 2 O = 0,15 mol và số mol N 2 = 0,05 mol Đặt số mol Mg là x mol và số mol Al là y mol Viết pthh của kim loại với HNO 3 và dd A với NaOH , ra đợc hệ phơng trình: 2 3 2,3 0,4 58 78 62,2 0,5 x y x mol x y y mol + = = + = = Vậy: m 1 = 23,1 gam Số mol axit phản ứng là: 0,6+ 2,3 = 2,9 mol Vậy: m 2 = 2,9.63.100.120 24.100 = 913,5(gam) b) Dung dịch A có: Mg(NO 3 ) 2 ; Al(NO 3 ) 3 ; HNO 3 d (3,48 -2,9 = 0,58mol) Khối lợng dung dịch A là: M dd A = 913,5 + 23,1-(0,2.30+ 0,15.44+0,05.28) = 922,6 gam Nồng độ phần trăm các chất trong dung dịch A: %Mg(NO 3 ) 2 = 6,4166486% %Al(NO 3 ) 3 = 11,5434641% % HNO 3 d = 3,9605462% 2,5 1,5 VI (5,0) 1. Hng s tc ca quỏ trỡnh phõn ró ht nhõn l: 1 1 2 0,693 0,693 k 0,023(nam ) t 30,2 = = = Ta cú : 137 137 2,303 ( Cs)dau 2,303 100 t log log t 200,2608696(nam) k ( C)sau 0,023 1 = = => = 2. a) CO(k) + H 2 O(l) H 2 (k) + CO 2 (k) 2 2 2 0 0 0 0 0 298(pu) H (k ) CO (k) CO(k) H O(l) 0 1 298(pu) G G G G G G 0 ( 394,007) 137,133 236,964 19,91 kJ.mol = + = + + + = p dng phng trỡnh ng nhit Van Hof, ta cú: 0 3 T 0 T G 19,91.10 3,49 2,303.RT 2,303.8,314.298 G RT ln Kp RT.2,303.lg Kp Kp 10 10 10 3086,045027 = = = = = = b) xột 2 H O(h) P 25 0 C ta xột cõn bng ti 25 0 C: H 2 O(l) H 2 O(h) 2 2 0 0 0 298(pu ) H O(h) H O(l) 0 1 298(pu) G G G G 228,374) 236,964 8,59 kJ.mol = = + = 0 T 3 8,59 G 2,303.RT 2,303.8,314.298.10 Kp 10 10 0,03122677 = = = 1,0 2,0 2,0 Vì: 2 H O(l) P =const =1,0atm => 2 H O(h) P 0,03122677 = atm (ở 25 0 C) c) Vì ở điều kiện T, V đều là const => áp suất riêng phần tỉ lệ với số mol mỗi khí nên có thể tính áp suất riêng phần theo phản ứng: CO(k) + H 2 O(l) → H 2 (k) + CO 2 (k) Ban đầu 1 1 1 (atm) Cân bằng 1-x 1+x 1+x 2 2 2 H O CO CO [P ] [P ] (1 x) Kp 3,086 x 0,9987 [P ] (1 x) − = = = ⇒ = + Vậy tại thời điểm cân bằng ở 25 0 C: 2 2 3 CO H CO [P ] 1 x 1,3.10 atm [P ] [P ] 1 x 1,9987 atm − = − = = = + = 1,0 Chú ý: ThÝ sinh cã thÓ gi¶i bµi to¸n theo c¸ch kh¸c nÕu lËp luËn ®óng vµ t×m ra kÕt qu¶ ®óng vÉn cho ®iÓm tèi ®a. . Thay n 1 , n 2 và p vào (1) và (5) ta đợc hệ : 2n 3 + 4n 4 = 744 . 67n 3 + 0,5n 4 = 8233,5 n 3 = 122 và n 4 =125 Vậy n 1 = 126 và n 2 = 124 . Các số khối. 121 . Từ (3) : n 2 = n 1 - n 3 + n 4 - 5 = 2n 4 - 126 . Thay vào (4) ta đợc : 4p + n 3 + n 4 - 124 + 2n 4 -n 3 + 126 = 333 . p = 82 . Thay n 1 , n 2 và