Đề thi chọn HSG cấp tỉnh lớp 12 THPT môn Hóa học năm 2016-2017 (Vòng 1)

SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO<br /> ĐỀ THI CHÍNH THỨC<br /> (Đề thi gồm có 02 trang)<br /> <br /> KỲ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI TỈNH THPT<br /> NĂM HỌC 2016-2017<br /> Môn: Hóa học<br /> Thời gian: 180 phút (Không kể thời gian giao đề)<br /> Ngày thi thứ nhất: 28/10/2016<br /> <br /> Câu 1. (4,0 điểm)<br /> 1. Bằng thực nghiệm người ta đã xác định được giá trị momen lưỡng cực của phân tử H2O là 1,85D,<br />  là 104,5 o và độ dài liên kết O – H là 0,0957 nm.<br /> góc liên kết HOH<br /> Hãy xác định độ ion của liên kết O – H trong phân tử nước với giả thiết rằng momen tạo ra do 2 cặp<br /> electron hóa trị không tham gia liên kết của oxi được bỏ qua.<br /> Cho: 1D = 3,33.10 –30 C.m; 1nm = 10-9m; e = 1,6.10 -19C.<br /> Dung dịch chất A<br /> <br /> 2. Cho biết bộ dụng cụ trong hình vẽ bên<br /> được sử dụng để điều chế chất nào trong số<br /> các chất: HNO3, N2O, N2? Hãy cho biết các<br /> hợp chất A, B tương ứng? Viết phương trình<br /> hóa học xẩy ra trong quá trình điều chế, nêu<br /> vai trò của chất C?<br /> <br /> Hợp chất B<br /> Bông tẩm chất C<br /> <br /> Nước đá<br /> <br /> Câu 2: (4,0 điểm)<br /> Khi nung nóng đến nhiệt độ cao PCl5 bị phân li theo phương trình<br /> PCl5 (k)  PCl3 (k) + Cl2 (k)<br /> 1. Cho m gam PCl5 vào một bình kín dung tích không đổi là V lít, đun nóng bình đến nhiệt độ T (K)<br /> để xảy ra phản ứng phân li PCl5. Sau khi đạt tới cân bằng áp suất khí trong bình bằng p. Hãy thiết<br /> lập biểu thức của Kp theo độ phân li  và áp suất p. Thiết lập biểu thức của Kc theo , m, V.<br /> 2. Trong thí nghiệm 1 thực hiện ở nhiệt độ T1 người ta cho 83,4 gam PCl5 vào bình kín dung tích<br /> không đổi là V1 lít. Sau khi đạt tới cân bằng đo được áp suất bằng 2,70 atm. Hỗn hợp khí trong bình<br /> có tỉ khối so với hiđro bằng 69,5. Tính  và Kp.<br /> 3. Trong thí nghiệm 2 giữ nguyên lượng PCl5 và nhiệt độ như ở thí nghiệm 1 nhưng thay bình có<br /> V<br /> dung tích không đổi là V2 lít thì đo được áp suất cân bằng là 0,5 atm. Tính tỉ số 2 .<br /> V1<br /> 4. Trong thí nghiệm 3 giữ nguyên lượng PCl5 và dung tích bình V1 như ở thí nghiệm 1 nhưng hạ<br /> nhiệt độ của bình đến T3 = 0,9 T1 thì đo được áp suất cân bằng là 1,944 atm. Tính Kp và . Từ đó<br /> cho biết phản ứng phân li PCl5 thu nhiệt hay phát nhiệt.<br /> Cho: Cl = 35,5 ; P = 31,0 ; Các khí đều là khí lí tưởng.<br /> Câu 3: (4,0 điểm)<br /> Dung dịch X gồm Na2S 0,010M, KI 0,060M, Na2SO4 0,050M.<br /> 1. Tính pH của dung dịch X.<br /> 2. Thêm dần Pb(NO3)2 vào dung dịch X cho đến nồng độ 0,090M thì thu được kết tủa A và dung<br /> dịch B.<br /> a, Cho biết thành phần hoá học của kết tủa A và dung dịch B.<br /> b, Tính nồng độ các ion trong dung dịch B (không kể sự thuỷ phân của các ion, coi thể tích dung<br /> dịch không thay đổi khi thêm Pb(NO3)2).<br /> c, Nhận biết các chất có trong kết tủa A bằng phương pháp hoá học, viết các phương trình phản ứng<br /> (nếu có).<br /> Cho: pK axit: H2S pK1 = 7,00, pK2 = 12,90 ; HSO4- pK=2,00<br /> Tích số tan: PbS = 10-26 ; PbSO4 = 10-7,8 ; PbI2 = 10 -7,6.<br /> <br /> Câu 4: (4,0 điểm)<br /> Cho m gam hỗn hợp gồm hai kim loại Mg và Al có tỉ lệ mol tương ứng là 4:5 vào dung dịch HNO3<br /> 20%. Sau khi các phản ứng xảy ra hoàn toàn, thu được dung dịch A và có 6,72 lít hỗn hợp khí X<br /> gồm NO, N2O, N2 thoát ra. Thêm một lượng O2 vừa đủ vào X, sau phản ứng, thu được hỗn hợp khí<br /> Y. Dẫn từ từ Y qua dung dịch NaOH dư thì có 4,48 lít hỗn hợp khí Z thoát ra. Tỉ khối hơi của Z so<br /> với H2 là 20. Mặt khác, cho dung dịch KOH vào dung dịch A thì lượng kết tủa thu được lớn nhất là<br /> (m + 39,1) gam. Biết các thể tích khí đều đo ở điều kiện tiêu chuẩn và lượng HNO3 ban đầu dùng dư<br /> 20% so với lượng cần thiết. Tính nồng độ % của muối Al(NO3)3 trong dung dịch A.<br /> Câu 5: (4,0 điểm)<br /> Cho 20 gam hỗn hợp A gồm FeCO3, Fe, Cu, Al tác dụng với 60 ml dung dịch NaOH 2M, thu được<br /> 2,688 lít khí H2. Sau khi kết thúc phản ứng, cho tiếp 740 ml dung dịch HCl 1M vào hỗn hợp rồi đun<br /> nóng, thu được hỗn hợp khí B và còn một phần chất rắn chưa tan (C). Sục khí B vào dung dịch<br /> Ca(OH)2 dư thì xuất hiện 10 gam kết tủa. Cho chất rắn C tác dụng với dung dịch HNO3 đặc, nóng,<br /> dư, thu được dung dịch D và 1,12 lít một chất khí duy nhất. Cho D tác dụng với dung dịch NaOH<br /> dư, thu được kết tủa E. Nung E đến khối lượng không đổi được m gam chất rắn. Tính khối lượng các<br /> chất trong A và tính m. Các khí đo ở điều kiện tiêu chuẩn, các phản ứng đều xẩy ra hoàn toàn.<br /> <br /> ------------------ HẾT----------------- Học sinh không được sử dụng tài liệu (trừ bảng Hệ thống tuần hoàn các nguyên tố hoá học).<br /> - Cán bộ coi thi không phải giải thích gì thêm.<br /> Họ và tên thí sinh ……………………………………...… Số báo danh ………… Phòng thi ……..<br /> Cán bộ coi thi thứ nhất ………………………… Cán bộ coi thi thứ hai …………………………...<br /> <br /> SỞ GIÁO DỤC-ĐÀO TẠO<br /> ĐĂK NÔNG<br /> <br /> KỲ THI HỌC SINH GIỎI TỈNH CẤP THPT<br /> NĂM HỌC 2016-2017<br /> HƯỚNG DẪN CHẤM MÔN HOÁ HỌC LỚP 12<br /> <br /> Câu 1. (4,0 điểm)<br /> 1. Bằng thực nghiệm người ta đã xác định được giá trị momen lưỡng cực của phân tử H2O là 1,85D,<br />  là 104,5 0 và độ dài liên kết O – H là 0,0957 nm.<br /> góc liên kết HOH<br /> Hãy xác định độ ion của liên kết O – H trong phân tử nước với giả thiết rằng momen tạo ra do 2 cặp<br /> electron hóa trị không tham gia liên kết của oxi được bỏ qua.<br /> Cho: 1D = 3,33.10 –30 C.m; 1nm = 10-9m; e = 1,6.10 -19C.<br /> Dung dịch chất A<br /> <br /> 2. Cho biết bộ dụng cụ trong hình vẽ bên<br /> được sử dụng để điều chế chất nào trong số<br /> các chất: HNO3, N2O, N2? Hãy cho biết các<br /> hợp chất A, B tương ứng? Viết phương trình<br /> hóa học xẩy ra trong quá trình điều chế, nêu<br /> vai trò của chất C?<br /> <br /> Hợp chất B<br /> <br /> Bông tẩm chất C<br /> <br /> Nước đá<br /> <br /> Hướng dẫn chấm<br /> Câu 1<br /> <br /> Nội dung<br /> <br /> Điểm<br /> <br /> Phân tử H 2O có cấu trúc góc nên:<br /> Theo phương pháp cộng véctơ ta có công thức :<br /> <br /> <br /> <br /> <br /> <br /> .<br /> 2<br /> 2<br /> <br /> <br />  H 2O<br /> 1,85<br /> =<br /> Suy ra OH = <br />  1,51D .<br /> <br /> 2.cos52,25<br /> 2cos 2<br /> <br />   H O = 2 OH cos<br /> <br /> 1<br /> <br /> O<br /> <br /> Mô men lưỡng cực tính theo lý thuyết của liên kết OH là:<br />  0, 0957.109.1, 6.1019<br /> OH (lt ) <br />  4, 60 D<br /> 3,33.1030<br /> <br /> H<br /> <br /> <br /> OH<br /> <br /> <br /> <br /> <br /> OH<br /> <br /> <br />  H 2O<br /> <br /> 1,0 đ<br /> <br /> H<br /> <br /> H<br /> 0,5 đ<br /> <br /> Độ ion của liên kết O – H:<br /> %<br /> <br /> 2.<br /> <br /> 1, 51<br /> 100  32,8%<br /> 4, 60<br /> <br /> Bộ dụng cụ đã cho dùng điều chế HNO3. A là dung dịch H2SO4 đặc, B là KNO3<br /> rắn (hoặc NaNO3 rắn ...), C là bazơ kiềm dùng để tránh HNO3 thoát ra ngoài.<br /> Phương trình hóa học xảy ra:<br /> t0<br /> KNO3(r) + H2SO4(đ)<br /> KHSO4 + HNO3<br /> t0<br /> 2KNO3(r) + H2SO4(đ)<br /> K2SO4 +2 HNO3<br /> <br /> Câu 2: (4,0 điểm)<br /> <br /> 0,5 đ<br /> <br /> 1,0<br /> điểm<br /> 1,0<br /> điểm<br /> <br /> Khi nung nóng đến nhiệt độ cao PCl5 bị phân li theo phương trình<br /> PCl5 (k)  PCl3 (k) + Cl2 (k)<br /> 1. Cho m gam PCl5 vào một bình kín dung tích không đổi là V lít, đun nóng bình đến nhiệt độ T (K)<br /> để xảy ra phản ứng phân li PCl5. Sau khi đạt tới cân bằng áp suất khí trong bình bằng p. Hãy thiết<br /> lập biểu thức của Kp theo độ phân li  và áp suất p. Thiết lập biểu thức của Kc theo , m, V.<br /> 2. Trong thí nghiệm 1 thực hiện ở nhiệt độ T1 người ta cho 83,4 gam PCl5 vào bình kín dung tích<br /> không đổi là V1 lít. Sau khi đạt tới cân bằng đo được áp suất bằng 2,70 atm. Hỗn hợp khí trong bình<br /> có tỉ khối so với hiđro bằng 69,5. Tính  và Kp.<br /> 3. Trong thí nghiệm 2 giữ nguyên lượng PCl5 và nhiệt độ như ở thí nghiệm 1 nhưng thay bình có<br /> V<br /> dung tích không đổi là V2 lít thì đo được áp suất cân bằng là 0,5 atm. Tính tỉ số 2 .<br /> V1<br /> 4. Trong thí nghiệm 3 giữ nguyên lượng PCl5 và dung tích bình V1 như ở thí nghiệm 1 nhưng hạ<br /> nhiệt độ của bình đến T3 = 0,9 T1 thì đo được áp suất cân bằng là 1,944 atm. Tính Kp và . Từ đó<br /> cho biết phản ứng phân li PCl5 thu nhiệt hay phát nhiệt.<br /> Cho: Cl = 35,5 ; P = 31,0 ; Các khí đều là khí lí tưởng.<br /> Câu 2<br /> <br /> Nội dung<br /> 1. Thiết lập biểu thức cho Kp, Kc<br /> PCl5 (k)<br /> ban đầu<br /> a mol<br /> cân bằng<br /> ax<br /> Tổng số mol khí lúc cân bằng: a + x = n<br /> <br /> Điểm<br /> PCl3 (k) + Cl2 (k)<br /> x<br /> <br /> x (mol)<br /> <br /> m<br /> x<br /> ; M PCl 5 = 208,5 (g/mol);<br /> = a mol PCl5 ban đầu<br /> 208,5<br /> a<br />  Tính Kp:<br /> Áp suất riêng phần lúc cân bằng của mỗi khí:<br /> ax<br /> x<br /> và<br /> pPCl5 <br /> .p<br /> pPCl3  pPCl <br /> .p<br /> 2<br /> ax<br /> a x<br /> <br /> <br /> <br /> x<br /> . p)2<br /> x2<br /> (a  x )<br /> a  x)<br /> 3<br /> Kp <br /> <br /> <br /> . p2.<br /> <br /> 2<br /> a<br /> <br /> x<br /> pPCl5<br /> (<br /> a<br /> <br /> x<br /> )<br /> (<br /> a<br /> <br /> x<br /> ).<br /> p<br /> (<br /> ). p<br /> a x<br /> x2<br /> 2<br /> 2<br /> 2<br /> x<br /> p<br /> x<br /> a2 . p    p<br /> Kp <br /> .<br />  2<br /> .<br /> p<br /> ;<br /> Kp<br /> <br /> a2 x2<br /> (a  x ) (a  x ) a  x 2<br /> 1 2<br /> <br /> a2 a2<br />  Tính Kc:<br /> a (1  )<br /> a<br /> PCl5 =<br /> ; PCl3 = Cl2 =<br /> V<br /> V<br /> 2<br /> 2<br /> 2<br /> [PCl 3 ][Cl 2 ] (a)<br /> V<br /> a<br /> m<br /> <br /> <br /> <br /> Kc =<br /> =<br /> 2<br /> [PCl 5 ]<br /> a (1  ) V (1  ) 208,5V(1  )<br /> V<br /> <br /> Hoặc: Kp = Kc (RT)<br />  khí = 1<br /> pV<br /> pV<br /> <br /> Kp = Kc (RT) pV = nRT = (a + x) RT  RT =<br /> a  x a (1   )<br /> pCl2 . pPCl<br /> <br /> Kp = K C<br /> <br /> (<br /> <br /> pV<br /> 2<br /> pV<br /> <br />  p = KC<br /> 2<br /> ax<br /> ax<br /> 1 <br /> <br /> Thay x = a <br /> <br /> pV<br /> 2<br /> a  2 (1   )<br /> <br /> p<br /> =<br /> K<br /> <br /> K<br /> <br /> <br /> C<br /> C<br /> a (1  )<br /> V<br /> 1 2<br /> 1 2<br /> <br /> 0,5 đ<br /> <br /> KC <br /> <br /> 2. Thí nghiệm 1: nPCl5bandau  a <br /> <br /> a  2 (1   )<br /> a 2<br /> m 2<br /> .<br /> <br /> <br /> V (1   )(1   ) V (1   ) 208,5V (1   )<br /> <br /> 83, 4<br />  0, 40 mol<br /> 208,5<br /> <br /> 0,5 đ<br /> 0,25<br /> <br /> M của hỗn hợp cân bằng: 69,5  2,0 = 139,0 g/mol<br /> <br /> 0,25<br /> <br /> Tổng số mol khí lúc cân bằng: n1 = a (1 + 1) = 83,4:139,0 = 0,60mol<br /> n1 = a (1 + 1) = 0,400 (1 + 1) = 0,600  1 = 0,500<br /> 2<br /> <br />  0,5  2, 7  0,90<br /> 2<br />  Tìm Kp tại nhiệt độ T1: Kp <br /> p<br /> 2<br /> 1 <br /> 1  (0,5)2<br /> 0,5<br /> 3. Thí nghiệm 2: - Giữ nguyên nhiệt độ  Kp không đổi.<br /> - Giữ nguyên số mol PCl5 ban đầu: a = 0,40mol.<br /> - áp suất cân bằng p2 = 0,50 atm.<br /> Ta có<br /> <br />  22<br />  22<br />  p 2 = Kp =<br />  0,50 = 0,90  22 = 0,64286 ;<br /> 2<br /> 2<br /> 1 2<br /> 1 2<br /> <br />  2<br /> 0,25<br /> <br /> = 0,802<br /> Tổng số mol khí lúc cân bằng: n2 = 0,400.(1+ 2)  0,721 (mol).<br />  Thể tích bình trong TN 2: V2 =<br /> <br /> 0,25<br /> <br /> n 2 RT<br /> n RT<br /> so với V1 = 1<br /> p2<br /> p1<br /> <br /> V2 n2 . p1 0, 721.2, 7<br /> <br /> <br />  6, 489 lần<br /> V1 n1 . p2<br /> 0, 6.0,5<br /> <br /> 0,5<br /> <br /> 4. Thí nghiệm 3:<br /> - Thay đổi nhiệt độ  Kp thay đổi.<br /> - Giữ nguyên số mol PCl5 ban đầu a = 0,400 mol và V1<br /> - áp suất cân bằng p 3 thay đổi do: nhiệt độ giảm (T 3 = 0,9 T1), tổng số mol<br /> khí thay đổi (n3  n1).<br /> p3 = 1,944 atm ; 3 là:<br /> n3 = a (1+ 3) = 0,400  (1+ 3) ; p3V1 = n3RT3 = 0,9 n3RT1 ; p1V1 = n1RT1.<br /> p3 0,9n3<br /> 1,944 0, 400  (1   3 )  0,9<br /> <br /> <br /> <br />   3  0, 200<br /> p1<br /> n1<br /> 2, 700<br /> 0, 600<br /> <br /> n3 = 0,48 mol; K PT <br /> 3<br /> <br />  32<br /> (0, 200) 2<br /> <br /> P<br /> <br /> 1,944  0, 081<br /> 3<br /> 1   32<br /> 1  (0, 200) 2<br /> <br /> 0,25<br /> <br /> 0,25<br /> <br />  Khi hạ nhiệt độ, Kp giảm  cân bằng chuyển dịch theo chiều nghịch. Chiều 0,5<br /> nghịch là chiều phát nhiệt  Chiều thuận là chiều thu nhiệt.<br /> Câu 3: (4,0 điểm)<br /> Dung dịch X gồm Na2S 0,010M, KI 0,060M, Na2SO4 0,050M.<br /> 1. Tính pH của dung dịch X.<br /> 2. Thêm dần Pb(NO3)2 vào dung dịch X cho đến nồng độ 0,090M thì thu được kết tủa A và dung<br /> dịch B.<br /> a, Cho biết thành phần hoá học của kết tủa A và dung dịch B.<br /> b, Tính nồng độ các ion trong dung dịch B (không kể sự thuỷ phân của các ion, coi thể tích dung<br /> dịch không thay đổi khi thêm Pb(NO3)2).<br /> <br />