UBND TỈNH THÁI NGUYấNSỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO ĐỀ THI CHỌN HSG TỈNH GIẢI TOÁN TRấN MTCT NĂM HỌC 2011-2012 MễN THI: HOÁ HỌC LỚP 10 Thời gian làm bài 150 phỳt khụng kể thời gian giao đề Cõu
Trang 1UBND TỈNH THÁI NGUYấN
SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
ĐỀ THI CHỌN HSG TỈNH GIẢI TOÁN TRấN MTCT
NĂM HỌC 2011-2012 MễN THI: HOÁ HỌC LỚP 10
(Thời gian làm bài 150 phỳt khụng kể thời gian giao đề)
Cõu I (10,0 điểm)
Cho 13 gam hụ̃n hợp A mụ̣t kim loại kiờ̀m M và mụ̣t kim loại M ’ (hóa trị II) tan hoàn toàn vào nước tạo thành dung dịch B và 4,032 lít H2 (ở đktc) Chia dung dịch B làm 2 phõ̀n bằng nhau :
Phõ̀n 1 : Đem cụ cạn thu được 8,12 gam chṍt rắn X.
Phõ̀n 2 : Cho tác dụng với 400 ml dung dịch HCl 0,35 mol/l (M) tạo ra kờ́t tủa Y.
a) Tìm kim loại M, M’ Tính sụ́ gam mụ̃i kim loại trong hụ̃n hợp A.
b) Tính khụ́i lượng kờ́t tủa Y.
Cõu II (10,0 điểm)
Hoà tan 16,8 (gam) mụ̣t kim loại M vào dung dịch HCl dư thu được 6,72 lớt khí H2 (ở đktc).
a) Tìm kim loại M.
b) Hoà tan 25,2 (gam) kim loại M vào dung dịch H2SO4 10% ( loãng), vừa đủ Sau khi kờ́t thúc phản ứng thu được dung dịch A Làm lạnh dung dịch A thu được 55,6 (gam) muụ́i sunfat kờ́t tinh ngọ̃m nước của kim loại M tách ra và còn lại dung dịch muụ́i sunfat bão hoà có nụ̀ng đụ̣ 9,275%.
Tìm cụng thức của muụ́i sunfat ngọ̃m nước của kim loại M.
Cõu III (7,5 điểm)
Cho 2,13 gam hỗn hợp X gồm ba kim loại Mg, Cu và Al ở dạng bột tỏc dụng hoàn toàn với oxi thu được hỗn hợp Y gồm cỏc oxit cú khối lượng 3,33 gam Tớnh thể tớch dung dịch HCl 2,0 M vừa đủ để phản ứng hết với Y?
Cõu IV (10,0 điểm)
Thả một viờn bi sắt hỡnh cầu bỏn kớnh R vào 500 ml dung dịch HCl nồng độ CM sau khi kết thỳc phản ứng thấy bỏn kớnh viờn bi cũn lại một nửa Nếu cho viờn bi sắt cũn lại này vào 117,6 gam dung dịch H2SO4 5%.
(Xem viờn sắt cũn lại cú khối lượng khụng đỏng kể so với khối lượng dung dịch H2SO4) Thỡ khi bi sắt tan hết dung dịch H2SO4 cú nồng độ mới là 4%.
a) Tớnh bỏn kớnh R của viờn bi, biết khối lượng riờng của sắt là 7,9 gam/cm 3 Viờn
bi bị ăn mũn theo mọi hướng như nhau, π = 3,14.
b) Tớnh CM dung dịch HCl.
Cõu V (5,0 điểm)
Dung dịch A chứa NaOH 4% và Ca(OH)2 3,7% Phải cần bao nhiêu gam dung dịch A để trung hòa hoàn toàn 119 ml dung dịch HNO3 10% (D = 1,06g/ml).
Cõu VI (7,5 điểm)
Hợp chất tạo bởi anion M3+ và cation X - cú tổng số hạt cỏc loại là 196 hạt , trong đú số hạt mang điện nhiều hơn số hạt khụng mang điện là 60 hạt Số khối của X - nhiều hơn số khối của
M 3+ là 8 Tổng số hạt trong X - nhiều hơn trong M 3+ là16 hạt Xỏc định vị trớ của M và X trong
hệ thống tuần hoàn?
(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.)
( Giám thị không giải thích gì thêm)
ĐỀ CHÍNH THỨC
Trang 2UBND TỈNH THÁI NGUYÊN
SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO GIẢI TOÁN TRÊN MTCT HD CHẤM ĐỀ CHỌN HSG TỈNH - NĂM HỌC 2011-2012
MÔN THI: HOÁ HỌC LỚP 10
(Thời gian làm bài 150 phút không kể thời gian giao
đề)
I
(10,0đ)
a)
Vì dung dịch B + dung dịch HCl kết tủa nên M’ có hyđroxyt lưỡng tính.
M + H 2 O = MOH + 1 2
2H (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)
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
=
=
( )
( )
2
x y
Mx M y
+ =
+ − + + + =
( )
( ) ( )
1
2
0, 2 ; 0,08
x
x y
x
− =
− =
=
7,0
ĐỀ CHÍNH THỨC
Trang 3b)
(3) => 0,2M + 0,08M’ = 13
=> 2,5M + M’ = 162,5 ( M<65 )
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
0,08 0,1
HCl
( 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
2nHCl = 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)
nH2= 0,3 mol Gọi khối lượng mol nguyên tử và hoá trị của kim loại M
lần lượt là M và n
2M + 2nHCl→ 2MCln + n H2 ↑
0,6/n mol 0,3 mol
0,6/n M = 16,8→ M= 28n → M là Fe
b) nFe = 25,2/56 = 0,45 mol
ptpư: Fe + H2SO4 → FeSO4 + H2 ↑
0,45 mol 0,45 mol 0,45 mol 0,45 mol
- Khi làm lạnh dung dịch A, tách ra 55,6 gam muối FeSO4.xH2O
Vậy dung dịch muối bão hoà còn lại có khối lượng là:
theo bài ra: % CFeSO4 = m409FeSO,74
.100% = 9,275%
mFeSO4 = 38 (gam) →nFeSO4 = 0,25 mol
nFeSO4 xH2O = 0,45 - 0,25 = 0,2 mol →(152 + 18x) 0,2 = 55,6
x= 7 → Công thức phân tử của muối FeSO4 ngậm nước là:
FeSO4.7H2O
4,0
6,0
III
(7,5đ)
Gọi R là công thức chung của 3 kim loại R hóa trị n
Ta có sơ đồ phản ứng:
2 2
'
3,33 2,13
16 2,13 0,15.35,5 7,455
O
−
→ →
−
Trang 4VHCl=0,15
IV
(10,0đ)
a) Phương trình phản ứng
Fe + HCl = FeCl2 + H2 (1)
Fe + H2SO4 = FeSO4 + H2 (2)
Ta có mH2SO4 ban đầu =
100
5 6 ,
117 x
= 5,88 gam
nH2SO4 =
98
88 , 5
= 0,06 mol Khối lượng H2SO4 sau khi hòa tan phần còn lại của viên bi:
mH2SO4 = 117 x100,6 4 = 4,704 gam
nH2SO4 = 4,70498 = 0,048 mol
Từ (2) ta có: nH2SO4 (P Ư) = 0,06 - 0,048 = 0,012 mol
⇒ nFe phản ứng (2) = 0,012 mol
Mặt khác ta có:
3
4 π R3 d
56 3
.
x
d R
π
Khi hòa tan trong HCl thì R giảm một nửa Vậy bán kính còn lại là
2
R
3
.
π
= R .d
8 56 3
.
4 π 3 =
d
R
3
56 4 8
Ta nhận thấy sau khi Fe bị hòa tan trong HCl, phần còn lại để hòa tan trong H2SO4 chỉ bằng
8
1
so với số mol ban đầu
mà m = V.d ⇒ V =
d
m
= 57,376,9 = 0,68 cm3
và V =
3
4 π R3 ⇒ R=3
4
3
π
V
R =3
3
14 , 3
68 , 0 4
b) nHCl = 2nFe (1)
= 2(nFe ban đầu - nFePƯ(2)) = 2(0,096 - 0,012) = 0,168 mol
Trang 5 CHCl=0,168
V
(5,0đ)
Gọi m (g) là khối lợng ddA cần dùng.Theo đề ta có:
nNaOH = m 0 , 001m
40 100
4
nCa(OH)2 = m 0 , 0005m
74 100
7 , 3
nHNO3 = 119.1,06.10 0, 2
100.63 = (mol) Phơng trình phản ứng:
NaOH + HNO3 NaNO3 + H2O (1)
1 mol 1 mol Ca(OH)2 + 2HNO3 Ca(NO3)2 + 2H2O (2)
1 mol 2 mol nHNO3 (1) = nNaOH = 0,001m (mol) nHNO3 (2) = 2nCa(OH)2 = 2 0,0005m = 0,001m(mol) Theo đề: 0,001m + 0,001m = 0,2 0,002m = 0,2 m = 100 (g) VI (7,5) *) Gọi số p , số e trong M là Z1 ; số n là N1 số p , số e trong X là Z2 ; số n là N2 Ta cú : 2Z1 + N1 + 3(2Z2 + N2) = 196 (1)
2Z1 + 6Z2 - (N1 + 3N2) = 60 (2)
2Z2 + N2 + 1 –( 2Z1 + N1 – 3 ) = 16 => 2Z2 – 2Z1 + N2 –N1 = 18 (3)
Z2 + N2 - (Z1 + N1)= 8 => Z2 – Z1 + N2 + N1 = 8 (4)
*) Ta cú hệ phương trỡnh 2Z1 + N1 + 3(2Z2 + N2) = 196 (1)
2Z1 + 6Z2 - (N1 + 3N2) = 60 (2)
2Z2 – 2Z1 + N2 –N1 = 18 (3)
Z2 – Z1 + N2 + N1 = 8 (4)
Giải hệ ta được : Z1 = 13 ; Z2 = 17 ; N1 = 14 ; N2 = 18
*) M là Al : Cấu hỡnh e : 1s22s22p63s23p1
Trong HTTH ở ụ thứ 13 , chu kỡ 3 phõn nhúm chớnh nhúm III *) X là Cl : Cấu hỡnh e :1s22s22p63s23p5
Trong HTTH ở ụ thứ 17 , chu kỡ 3 phõn nhúm chớnh nhúm VII
Chỳ ý:
Thí sinh có thể giải bài toán theo cách khác nếu lập luận đúng và tìm ra kết quả đúng vẫn cho
điểm tối đa.