UBND TỈNH THÁI NGUYÊN SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO ĐỀ THI CHỌN HSG TỈNH GIẢI TOÁN TRÊN MTCT NĂM HỌC 2011-2012 MÔN THI: HOÁ HỌC LỚP 11 (Thời gian làm bài 150 phút không kể thời gian giao đề) Câu I. (10,0 điểm) Cho 13 gam hỗn hợp A một kim loại kiềm M và một kim loại M ’ (hóa trị II) tan hoàn toàn vào nước tạo thành dung dịch B và 4,032 lít H 2 (ở đktc). Chia dung dịch B làm 2 phần bằng nhau : Phần 1 : Đem cô cạn thu được 8,12 gam chất rắn X. Phần 2 : Cho tác dụng với 400 ml dung dịch HCl 0,35 mol/l (M) tạo ra kết tủa Y. a) Tìm kim loại M, M’. Tính số gam mỗi kim loại trong hỗn hợp A. b) Tính khối lượng kết tủa Y. Câu II. (10,0 điểm) Hoà tan 16,8 (gam) một kim loại M vào dung dịch HCl dư thu được 6,72 lit khí H 2 (đktc). a) Tìm kim loại M. b) Hoà tan 25,2 (gam) kim loại M vào dung dịch H 2 SO 4 10% ( loãng), vừa đủ. Sau khi kết thúc phản ứng thu được dung dịch A. Làm lạnh dung dịch A thu được 55,6 (gam) muối sunfat kết tinh ngậm nước của kim loại M tách ra và còn lại dung dịch muối sunfat bão hoà có nồng độ 9,275%. Tìm công thức của muối sunfat ngậm nước của kim loại M. Câu III. (7,5 điểm) Hỗn hợp khí X gồm C 2 H 6 , C 3 H 6 , C 4 H 6 . Tỉ khối hơi của X so với H 2 bằng 21.Đốt cháy hoàn toàn 2,24 lít hỗn hợp X (ở đktc) rồi dẫn toàn bộ sản phẩm thu được lần lượt qua bình 1 đựng H 2 SO 4 đặc và bình 2 đựng dung dịch KOH dư thì khối lượng tăng lên ở bình 1 và bình 2 lần lượt là m 1 (gam), m 2 (gam).Tính các giá trị m 1 , m 2 . Câu IV. (7,5 điểm) Độ tan của H 2 S trong dung dịch HClO 4 0,003M là 0,1M . Nếu thêm vào dung dịch này các ion Mn 2+ và Cu 2+ sao cho nồng độ của chúng bằng 2.10 -4 M thì ion nào sẽ kết tủa dưới dạng sunfua ? Biết T MnS = 3.10 -14 , T CuS = 8.10 -37 ; 2 21 1,3.10 H S K − = Câu V. (7,5 điểm) Cho 2,13 gam hỗn hợp X gồm ba kim loại Mg, Cu và Al ở dạng bột tác dụng hoàn toàn với oxi thu được hỗn hợp Y gồm các oxit có khối lượng 3,33 gam. Tính thể tích dung dịch HCl 2,0 M vừa đủ để phản ứng hết với Y? Câu VI. (7,5 điểm) Thả một viên bi sắt hình cầu bán kính R vào 500 ml dung dịch HCl nồng độ C M sau khi kết thúc phản ứng thấy bán kính viên bi còn lại một nửa. Nếu cho viên bi sắt còn lại này vào 117,6 gam dung dịch H 2 SO 4 5%. (Xem viên sắt còn lại có khối lượng không đáng kể so với khối lượng dung dịch H 2 SO 4 ). Thì khi bi sắt tan hết dung dịch H 2 SO 4 có nồng độ mới là 4%. a) Tính bán kính R của viên bi, biết khối lượng riêng của sắt là 7,9 gam/cm 3 . Viên ĐỀ CHÍNH THỨC bi bị ăn mòn theo mọi hướng như nhau, π = 3,14. b) Tính C M dung dịch HCl. (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.) UBND TỈNH THÁI NGUYÊN HD CHẤM ĐỀ CHỌN HSG TỈNH SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO GIẢI TOÁN TRÊN MTCT - NĂM HỌC 2011-2012 MÔN THI: HOÁ HỌC LỚP 11 (Thời gian làm bài 150 phút không kể thời gian giao đề) Câu Nội dung Điểm I (10,0đ) a) Vì dung dịch B + dung dịch HCl kết tủa nên M’ có hyđroxyt lưỡng tính. M + H 2 O = MOH + 2 1 2 H (1) x mol x 2 x mol M’ + 2MOH = M 2 M’O 2 + H 2 (2) y mol 2y y y MOH + HCl = MCl + H 2 O (3) ( ) ( ) 2 2 2 2 x y x y− − M 2 M’O 2 + 2HCl = M’(OH) 2 + 2MCl (4) 2 y y 2 y M’(OH) 2 + 2HCl = M’Cl 2 + 2H 2 O (5) 2 0,14 0,18 HCl H n mol n mol = = ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) 0,18 1 2 17 2 ' 32 8,12 2 2 2 ' 13 3 x y x y M y M M Mx M y  + =      + − + + + =   ÷     + =   ( ) ( ) ( ) ( ) 2 17 17 ' 16 8,12 2 2 2 ' 17 8,12 2 2 2 1 ' 17 8,12 2 2 17 1,62 2 17 2 3,24 4 1 2 0,36 18 3,6 0,2 ; 0,08 x x y M My y My M y x y x M M y x Mx M y y x y x y x y x x y ⇒ − + − + + + =   + + − =  ÷   + + − = − = − = ⇒ + = = ⇒ = = 7,0 ĐỀ CHÍNH THỨC b) (3) => 0,2M + 0,08M’ = 13 => 2,5M + M’ = 162,5 ( M<65 ) M Li (7) Na (23) K (39) M’ 145 (loại) 105 (loại) 65 (Zn) M là Kali => m K = 39 x 0,2 = 7,8 g M’ là Zn => m Zn = 65 x 0,08 = 5,2 g 2 0,2 0,16 0,08 0,1 2 2 HCl x y n y mol − − = + = + = ( phản ứng 3 +4 ) n HCl dư = 0,14 - 0,1 = 0,04 mol n Zn(OH)2 = 0,04 2 y mol= ( phản ứng 4 ) (5) => n Zn(OH)2 = 1 2 n HCl = 0,02 mol => n Zn(OH)2 dư = 0,04 - 0,02 = 0,02 mol m Zn(OH)2 = 99 x 0,02 = 1,98 g 3,0 II (10,0đ) a) n H 2 = 0,3 mol. Gọi khối lượng mol nguyên tử và hoá trị của kim loại M lần lượt là M và n 2M + 2nHCl → 2MCl n + n H 2 ↑ 0,6/n mol 0,3 mol 0,6/n. M = 16,8 → M= 28n → M là Fe b) n Fe = 25,2/56 = 0,45 mol ptpư: Fe + H 2 SO 4 → FeSO 4 + H 2 ↑ 0,45 mol 0,45 mol 0,45 mol 0,45 mol m dd H 2 SO 4 10% = (0,45. 98.100%)/10% = 441 (gam) m ddA = m Fe + m dd H 2 SO 4 10% - m H 2 = 25,2+ 441 - 0,45.2 = 465,3 (gam) - Khi làm lạnh dung dịch A, tách ra 55,6 gam muối FeSO 4 .xH 2 O Vậy dung dịch muối bão hoà còn lại có khối lượng là: m dd còn lại = 465,3 - 55,6 = 409,7 (gam) theo bài ra: % C FeSO 4 = 7,409 4 FeSO m .100% = 9,275%  m FeSO 4 = 38 (gam) → n FeSO 4 = 0,25 mol  n FeSO 4 . xH 2 O = 0,45 - 0,25 = 0,2 mol → (152 + 18x). 0,2 = 55,6  x= 7 → Công thức phân tử của muối FeSO 4 ngậm nước là: FeSO 4 .7H 2 O 4,0 6,0 III (7,5đ) + Gọi x,y,z lần lượt là số mol của C 2 H 6 ,C 3 H 6 ,C 4 H 6 (x,y,z > 0) Ta có : x+ y+z = 4,22 24,2 = 0,1 (mol) (*) Theo bài ra ta có phương trình phản ứng cháy: 2,5 5,0 C 2 H 6 + 2 7 O 2 2 CO 2 + 3 H 2 O x 2x 3x (mol) C 3 H 6 + 2 9 O 2 3 CO 2 + 3 H 2 O y 3y 3y (mol) C 4 H 6 + 2 11 O 2 4 CO 2 + 3 H 2 O z 4z 3z (mol) Biết: d A/H2 = )(2 )(6)432(12 zyx zyxzyx ++ +++++ =21 (**) Thay (*) và (**): 2x + 3y + 4z = 0,3 ( mol) Số mol CO 2 : 2x +3y + 4z = 0,3 (mol) Số mol H 2 O : 3(x + y + z) = 3.0,1 = 0,3 (mol). Khối lượng bình 1 tăng chính là khối lượng H 2 O:  m 1 = 0,3.18 = 5,4(g) Khối lượng bình 2 tăng chính là khối lượng CO 2 :  m 2 = 0,3. 44 = 13,2(g) IV (7,5đ) Trong dung dịch HClO 4 0,003 M [H + ]=0,003 M H 2 S 2H + + S 2- [ ] ( ) 2 2 2 21 2 17 2 2 1,3.10 .0,1 1,4.10 0,003 H S H S K S H S + − − − −           = → = =   2 2 4 17 21 2.10 .1,4.10 2,8.10 MnS Mn S T + − − − −    = = <     MnS không kết tủa. 2 2 4 17 21 2.10 .1,4.10 2,8.10 CuS Cu S T + − − − −     = = >      CuS kết tủa. V (7,5đ) Gọi R là công thức chung của 3 kim loại. R hóa trị n Ta có sơ đồ phản ứng: 2 2 ' 2 2 3,33 2,13 2 2. 0,15 16 2,13 0,15.35,5 7,455 O HCl n n O Cl Cl m KL Cl R R O RCl n n n mol m m m gam − − − → → − ⇒ = ⇔ = = ⇒ = + = + = V HCl = 0,15 2 =0,075 lít =75ml a) Phương trình phản ứng Fe + HCl = FeCl 2 + H 2 (1) Fe + H 2 SO 4 = FeSO 4 + H 2 (2) VI (7,5) Ta có m H 2 SO 4 ban đầu = 100 56,117 x = 5,88 gam n H 2 SO 4 = 98 88,5 = 0,06 mol Khối lượng H 2 SO 4 sau khi hòa tan phần còn lại của viên bi: m H 2 SO 4 = 100 46,117 x = 4,704 gam n H 2 SO 4 = 4,704 98 = 0,048 mol Từ (2) ta có: n H 2 SO 4 (P Ư) = 0,06 - 0,048 = 0,012 mol ⇒ n Fe phản ứng (2) = 0,012 mol Mặt khác ta có: m Fe ban đầu = 3 4 π R 3 d ⇒ n Fe ban đầu = 563 4 3 x dR π Khi hòa tan trong HCl thì R giảm một nửa. Vậy bán kính còn lại là 2 R ⇒ n Fe còn lại để phản ứng (2) = d R x . 2563 .4 3       π = d R . 8.56.3 4 3 π =         d R . 3 . 56 .4 8 1 3 π Ta nhận thấy sau khi Fe bị hòa tan trong HCl, phần còn lại để hòa tan trong H 2 SO 4 chỉ bằng 8 1 so với số mol ban đầu ⇒ n Fe ban đầu = 0,012 x 8 = 0,096 mol ⇒ m Fe ban đầu = 0,096 x 56 = 5,376 gam mà m = V.d ⇒ V = d m = 9,7 376,5 = 0,68 cm 3 và V = 3 4 π R 3 ⇒ R= 3 4 3 π V R = 3 3 14,3 68,0 4 3 cm x = 3 3 162,0 cm = 0,545 cm b) n HCl = 2n Fe (1) = 2(n Fe ban đầu - n FePƯ(2) ) = 2(0,096 - 0,012) = 0,168 mol  C HCl = 0,168 0,5 =0,336mol/l 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. . UBND TỈNH THÁI NGUYÊN SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO ĐỀ THI CHỌN HSG TỈNH GIẢI TOÁN TRÊN MTCT NĂM HỌC 2 01 1- 2012 MÔN THI: HOÁ HỌC LỚP 11 (Thời gian làm bài 150 phút không kể thời gian giao đề) Câu. UBND TỈNH THÁI NGUYÊN HD CHẤM ĐỀ CHỌN HSG TỈNH SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO GIẢI TOÁN TRÊN MTCT - NĂM HỌC 2 01 1- 2012 MÔN THI: HOÁ HỌC LỚP 11 (Thời gian làm bài 150 phút không kể thời gian giao đề) Câu. Cu 2+ sao cho nồng độ của chúng bằng 2.10 -4 M thi ion nào sẽ kết tủa dưới dạng sunfua ? Biết T MnS = 3.10 -1 4 , T CuS = 8.10 -3 7 ; 2 21 1,3.10 H S K − = Câu V. (7,5 điểm)