Xác định công thức của A, và tính a.. Biết rằng hai muối có khối lượng khác nhau là 6,4 gam.. Xác định X và Y viết phương trình hóa học của các phản ứng xảy ra.. Cho A tác dụng với dung
Trang 1UBND TỈNH THÁI NGUYÊN
SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀOTẠO
ĐỀ THI CHỌN HSG GIẢI TOÁN TRÊN MTCT
LỚP 11 NĂM HỌC 2010 – 2011
MÔN HÓA HỌC
(Thời gian 150 phút không kể thời gian giao đề)
CÂU 1: (15,0 điểm)
1 Tính pH và độ điện li của dung dịch NaCN 0,015 M (dung dịch A)
2 pH và độ điện li thay đổi ra sao khi:
a Có mặt NaOH 0,0005M
b Có mặt HCl 0,0002M
c Có mặt NaHSO4 0,010M
d Trộn 50 ml dung dịch A với 150 ml HCOONa 0,01M
Cho Ka(HCN) = 10-9,35, Ka(HSO4- ) = 1,0.10-2, Ka(HCOOH) = 10-3,75
CÂU 2: (10,0 điểm)
Cho a gam hợp chất A ( được tạo thành từ hai nguyên tố) phản ứng hoàn toàn với H2SO4
đặc, nóng chỉ thu được 8,4 lít (đktc) hỗn hợp khí X gồm hai khí và H2O X làm mất màu vừa đủ 1,6 lít dung dịch Br2 0,208333333M và X không có phản ứng với dung dịch CuCl2 Cho X vào dung dịch Ca(OH)2 dư thu được 44,16666667 gam kết tủa trắng Xác định công thức của A, và tính a
CÂU 3 : (7,5 ®iÓm)
Từ các nguyên tố Na, O và S tạo được các muối X và Y đều chứa hai nguyên tử Na trong phân
tử Trong một thí nghiệm hóa học, người ta cho m1 gam muối X biến đổi thành m2 gam muối Y và 2,464 lít khí Z tại 27,30C và 1atm Biết rằng hai muối có khối lượng khác nhau là 6,4 gam
1 Xác định X và Y viết phương trình hóa học của các phản ứng xảy ra
2 Tính m1 và m2
CÂU 4 : (10,0 ®iÓm)
Cho 8,32 gam hỗn hợp Fe, FeS, FeS2, S tác dụng với dung dịch H2SO4 đặc nóng dư thu được
V lít khí SO2 (đo ở đktc) và dung dịch A Cho A tác dụng với dung dịch NaOH dư thu được 8,56 gam kết tủa Tính thể tích dung dịch KMnO4 1M cần dùng để phản ứng vừa đủ với V lít khí SO2 ở trên?
CÂU 5: (7,5 ®iÓm)
Cho dung dịch chứa đồng thời KI 0,01M và KCl 0,1M, khi dùng một lượng dung dịch AgNO3
thích hợp để tác dụng với dung dịch trên
a) Hãy cho biết kết tủa nào được tạo thành trước? giải thích ?
b) Tính nồng độ Ag+ trong dung dịch AgNO3 cần để tách hết ion I- ra khỏi dung dịch trên Cho TAgI = 8,3.10-17 ; TAgCl = 1,76.10-10
(Biết: H=1; O=16; C=12; Cl=35,5; S=32;Na=23; Mg=24; Fe=56; Zn=65; Ca=40)
Trang 2UBND TỈNH THÁI NGUYÊN
SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀOTẠO
HD CHẤM ĐỀ THI CHỌN HSG GIẢI TOÁN TRÊN
MTCT LỚP 11 NĂM HỌC 2010 – 2011
MÔN HÓA HỌC
(Thời gian 150 phút không kể thời gian giao đề)
1
(15,0đ)
1. NaCN → Na + + CN – 0,015M 0,015M
CN - + H2 O HCN + OH - K =10-4,65 = 2,24.10-5
[ ] 0,015-x x x K=
2 [HCN][OH] x [CN] =(0,015 x)
− =2,24.10-5 Giải pt bậc 2
x = 5,68563262.10 –4M pOH = -lg 5,68563262.10 –4 = 3,245221206
pH =10,75467518
độ điện li α =
4 2
5,68563262.10
100% 3,7893604%
1,5.10
−
2 a Khi có mặt NaOH 0,0005M
NaOH → Na + + OH – 5.10 -4 M 5.10-4 M
CN– + H2 O HCN + OH –
[ ] mol.l -1 0,015- y1 y1 y1+5.10 -4
K =
4
1 1
4 1
y (y 5.10 ) 0,015 5.10 y
−
−
+
− − =2,24.10-5 pt được
y1 = 6,706496859.10 –5M [OH -] = 6,706496859.10-5 + 5.10-4
=5,6706496859 10 –4M
pOH = 3,246367181 pH = 10,75363282
độ điện li α1 = 2 5
6,706496859.10
100% 0, 44709979%
1,5.10
−
b Khi có mặt HCl 0,0002M
NaCN + HCl → NaCl + HCN 2.10 –4 2.10 –4 2.10 –4 Dung dịch sau phản ứng:
HCN: 2.10 – 4 M
5,0
10,0
-14
-9,35
10
−
14 9,35
10 10
−
−
Trang 3CN – : 0,0148 M
CN –+ H2O HCN + OH –
[ ] mol.L -1 0,0148- y2 0,0002+ y2 y2
K =
4
5
2 2 2 2
(2.10 y ).y
2,24.10 (1,48.10 y )
−
−
−
−
y2 = 4,752174622.10-4
pOH = -lg 4,752174622.10 –4 = 3,323107609
pH = 10,67689239
Độ điện li α2 = (2.10 4 4,752174622.10 )2 4 100% 4,501449748%
1,5.10
−
c Khi có mặt NaHSO4 0,020M
NaHSO4 → Na+ + HSO4
0,01M
HSO4- + CN - HCN + SO42– K′
Cân bằng trên xem như tổ hợp các cân bằng
HSO4- H + + SO42
-K1 = 10–2
H + + CN– HCN KH -C 1N =
109,35
HSO4- + CN - HCN + SO42– K′ = 10 7,35
K′ quá lớn, phản ứng xem như hoàn toàn
HSO4- + CN - → HCN + SO42 –
0,01 0,01 0,01
còn 0,005
CN – + H2 O HCN + OH –
[ ] mol.L -1 0,005- y3 0,01+ y3 y3
3
(0,01 y ).y
2.24.10 (5.10 y )
−
−
− y3 = 1,11625357.10 –5 M
pOH = -lg 1,11625357.10 –5 = 4,952237139 pH = 9,047762861
độ điện li α3 =
2
10 +1,11625357.10
100% 66,7410835%
1,5.10
d Trộn 50 ml dung dịch A với 150 ml HCOONa 0,01M
Trang 4(1) CN – + H2 O HCN + OH – K=10-4,65
(2) HCOO – + H2 O HCOOH + OH – K˝ =
K ? K˝ (2) không đáng kể
CN – + H2 O HCN + OH – [ ] mol.L -1 0,025-y4 y4 y4
Nồng độ vừa mới trộn của CN – = 0,00375M
K =
2
5 4
4
y
2,24.10 0,00375 y
−
=
− y4 = 2,788438588.10 –4 M pOH = -lg 2,788438588.10 –4 = 3,554638916 pH = 10,44536108
độ điện li α4 =
4 2
2,788438588.10
.100% 1,858959059%
1,5.10
−
2
(10,0đ)
8, 4 0,375( )
22, 4
X
Trong X có SO2 và một khí Y , Y không phản ứng với dung dịch Br2
SO2 + Br2 + 2H2O →H2SO4 + 2HBr
Ca(OH)2 + SO2 →CaSO3↓ + H2O
n Br 2 =0,208333333.1,6 = 0,333333332 (mol)
=> n SO2 =0,333333332 (mol)
=> nY = 0,041666668 (mol)
Kết tủa gồm 0,333333332 mol CaSO3 và kết tủa do Y tạo ra.
m (CaSO3) = 0,333333332 120 = 39,99999984 (gam)
=> kết tủa do Y tạo ra = 44,16666667 – 39,99999984 = 4,16666683 (gam)
Mà nY = 0,041666668 (mol)
Mkết tủa do Y =0,0416666684,16666683 =100.000000007 g/mol
=> Kết tủa là CaCO3 => Y là CO2.
=> X gồm 0,041666668 mol CO2 và 0,333333332 mol SO2
=> A chứa hai nguyên tố là C và S
Giả sử công thức của A là CSx:
=> CSx → C + 4 + xS+ 4 + (4 + 4x)e
S+ 6 + 2e → S+ 4
2,5
3,75
3,75
-14
10,25 -3,75
4.10 4.10 10
−
=
Trang 5n(CO2) : n(SO2) = 0,041666668 : 0,333333332 ≈1 : 8
=> x + 2 + 2x = 8 => x = 2
Công thức của X là CS2 và a = 0,041666668.76 = 3,166666768 gam
3
(7,5đ) 1 Đặt công thức của X là Na 2 A và Y là Na 2 B
Na2A→ Na2B + Z
Vậy Z chỉ có thể là H2S hoặc SO2
nX = nY = nZ= 0,100062539 mol
Cứ 0,100062539 mol thì lượng chất X khác chất Y là 6,4 gam
So sánh các cặp chất ta thấy chỉ có:
X là Na2S và Y là Na2SO4 thỏa mãn => Z là H2S
=> Na2S + H2SO4 → Na2SO4 + H2S
2 Tính m 1 và m 2
m1 = 78 0,100062539 = 7,804878042(gam)
m2 = 7,804878042 + 6,4 = 14,20487804 (gam)
5,0
2,5
4
(10,0đ)
Coi hỗn hợp gồm x mol Fe và y mol S ta có các phương trình phản ứng
2Fe + 6H2SO4 → Fe2(SO4)3 + 3SO2↑ + 6H2O (1)
S + 2H2SO4 → 3SO2↑ + 2H2O
2NaOH + H2SO4 → Na2SO4 + 2H2O
Fe2(SO4)3 + 6NaOH → 2Fe(OH)3↓ + 3Na2SO4
Theo bài ra ta có : 56.x + 32.y = 8,32
107.x = 8,56
Giải hệ ta được : x = 0,08 mol và y = 0,12 mol
Theo các phản ứng :số mol SO2 thu được là: (1,5.0,08 + 3.0,12) = 0,48 mol
5SO2 + 2KMnO4 + 2H2O → K2SO4 + 2MnSO4 + 2H2SO4
Số mol KMnO4 cần là: 0,192 mol
Thể tích dung dịch KMnO4 cần dùng là: 0,192 lít =192ml
5,0
5,0
5
(7,5đ)
a Cho biết kết tủa nào tạo thành trước
KI → K+ + I -0,01 0,01
3,75
Trang 6Ag+ + I- → AgI ↓
Điều kiện để có kết tủa AgI: [ ][ ]Ag+ I− >10− 16 , 08 ⇒
10
10
2
08
,
16
−
−
−
KCl → K+ + Cl
-0,1 0,1
Ag+ + Cl- → AgCl ↓
Điều kiện để có kết tủa AgCl: [ ][ ]Ag+ Cl− >10− 9 , 75 ⇒
10
10
1
75 , 9
−
−
−
Từ (1) và (2) suy ra AgI kết tủa trước
b Tách I
-Để kết tủa hết I- có nghĩa là trong dung dịch [I-] ≤ 10-6 M
10
08 , 16
Ag 10 , 08
6
−
−
Ag+ + Cl-= AgCl ↓
Để không có kết tủa AgCl thì [ ][ ]Ag+ Cl− <10− 9 , 75
⇒ [ ]Ag 9,75 10 8 , 75M
1 , 0
10− −
Vậy để kết tủa hòa toàn AgI mà không kết tủa AgCl thì:
10-8,75> [Ag+] > 10-10,08
3,75
Trang 7Chú ý: Thí sinh làm bài theo phương pháp khác: Cho kết quả đúng; lập luận chặt chẽ giám khảo căn cứ thang điểm của HD chấm cho điểm sao cho hợp lý.