SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO KỲ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI VÒNG TỈNH
KIÊN GIANG GIẢI TOÁN TRÊN MÁY TÍNH CASIO
------------ NĂM HỌC 2012 – 2013
---------------
ĐÁP ÁN MÔN THI: HÓA THPT
ĐỀ THI CHÍNH THỨC Thời gian làm bài: 120 phút (không kể thời gian giao đề)
Ngày thi: 01/11/2012
Câu 1:
1. X là nguyên tố thuộc nhóm A, hợp chất khí với hidro có dạng XH3. Electron cuối cùng trên
nguyên tử X có tổng 4 số lượng tử bằng 4,5.
a/ Xác định nguyên tố X, viết cấu hình electron của nguyên tử.
b/ Viết công thức cấu tạo, dự đoán trạng thái lai hoá của nguyên tử trung tâm trong phân tử XH3,
oxit bậc cao nhất, hidroxit bậc cao nhất của X.
2. Tính bán kính nguyên tử gần đúng của Ca ở 200C, biết tại nhiệt độ đó khối lượng riêng của Ca
bằng 1,55 g/cm3. Giả thiết trong tinh thể các nguyên tử Ca có hình cầu, có độ đặc khít là 74%. Cho
nguyên tử khối của Ca = 40,08 Cách giải Kết quả
1.a) X là nguyên tố thuộc nhóm A và có hợp chất khí với hiđro có dạng XH3
X thuộc nhóm VA
Vậy cấu hình e của X ở lớp ngoài cùng là: ns2np3
Phân bố các e này vào obitan như sau:
Vậy e cuối cùng của X có bộ 4 số lượng tử như sau: n , l = 1 , m = +1 , s = +1/2
Mặt khác: n + l + m + s = 4,5 n = 2
Cấu hình e nguyên tử của X là: 1s22s22p3 ; X là Nitơ (N)
b) CTCT và trạng thái lai hóa của:
* NH3 N ở trạng thái lai hóa sp3
* Oxit cao nhất: N2O5 N ở trạng thái lai hóa sp2
* Hiđroxit cao nhất: HNO3 N ở trạng thái lai hóa sp2
a) 1s22s22p3
X là Nitơ (N)
(1,5 điểm)
b) N ở trạng thái
lai hóa sp3
( 1,5 điểm)
2. Thể tích của 1 mol Ca =
40,08
1,55
= 25,858 cm3
một mol Ca chứa NA = 6,02 1023 nguyên tử Ca
Theo độ đặc khít, thể tích của 1 nguyên tử Ca =
23
25,858 0,74
6,02 10
= 3,18
1023 cm3
Từ V =
3
4
3
1,965.10-8 cm
(2 điểm)
H – N – H
H
O = N – O – N = O
O O
H – O – N = O
O
Bán kính nguyên tử Ca = r = 3
3V
4
=
23
3
3 3,18 10
4 3,14
= 1,965 108 cm
Câu 2:
1. Tinh thể đồng kim loại có cấu trúc lập phương tâm diện.
a) Hãy vẽ cấu trúc mạng tế bào cơ sở và cho biết số nguyên tử Cu chứa trong tế bào sơ đẳng này
b) Tính cạnh lập phương a(Å) của mạng tinh thể, biết nguyên tử Cu có bán kính bằng 1,28 Å
c) Xác định khoảng cách gần nhất giữa hai nguyên tử Cu trong mạng
d) Tính khối lượng riêng của Cu theo g/cm3
2. Trộn 100ml dung dịch Na2SO4 0,00075M với 50 ml dung dịch BaCl2 0,015M. Kết tủa có xuất
hiện không? Khi nào kết tủa không sinh ra nữa? Cho T(BaSO4) = 1,1.10-10
Cách giải Kết quả
1. a) Mạng tế bào cơ sở của Cu (hình
bên)
Theo hình vẽ, số nguyên tử Cu là
Ở tám đỉnh lập phương = 8
1
8
= 1
Ở 6 mặt lập phương = 6
1
2
= 3
Vậy tổng số nguyên tử Cu chứa trong tế bào sơ đẳng = 1 + 3 = 4 (nguyên
tử)
b) Xét mặt lập phương ABCD ta có: AC = a
2
= 4 rCu
a =
0
Cu
4 r
4 1,28A
2 2
3,63 Å
c) Khoảng cách ngắn nhất giữa 2 nguyên tử là đoạn AE:
AE =
AC a 2
2 2
= 2,55 Å
d) Khối lượng riêng: + 1 mol Cu = 64 gam
+ Thể tích của 1 tế bào cơ sở = a3 chứa 4 nguyên tử Cu
+ 1 mol Cu có NA = 6,02 1023 nguyên tử
Khối lượng riêng d =
m
V
= 4
23 8 3
64
6,02 10 (3,63 10 )
= 8,88 g/cm3
a) 4 nguyên tử
b) a = 3,63A0
c) khoảng cách ngắn
nhất
2,55A0
d) d = 8,88
(4 điểm)
Khi trộn lẫn 2 dung dịch thì:
2
4
0,00075.100
[ ]
150
SO = 0,0005M
2
0,015.50
[ ]
150
Ba = 0,005M
Ta có:
2 2 6
4
[ ].[ ] 2,5.10
SO Ba
> T(BaSO4) = 1,1.10-10
Vậy có xuất hiện kết tủa đến khi 2 2
4
[ ].[ ]
SO Ba
= T(BaSO4) thì kết tủa
không sinh ra nữa.
2 2 6
4
[ ].[ ] 2,5.10
SO Ba
> T(BaSO4) = 1,1.10-10
có xuất hiện kết tủa
đến khi 2 2
4
[ ].[ ]
SO Ba
= T(BaSO4) thì kết tủa
không sinh ra nữa.
( 1 điểm)
AB
C
D
aE
DC
AB
E
Câu 3.
1. Cho 24,696 gam hỗn hợp 3 kim loại Mg, Fe, Cu vào 210ml dung dịch HNO3 3,4M khuấy đều
thấy thoát ra một khí duy nhất không màu, hoá nâu trong không khí, trong dung dịch còn dư một
kim loại chưa tan hết. Đổ tiếp từ từ dung dịch H2SO4 2,5M vào, chất khí trên lại thoát ra cho đến
khi kim loại vừa tan hết thì mất đúng 92,4ml dung dịch axit, thu được dung dịch A ( biết A có thể
làm mất màu dung dịch KMnO4). Lấy ½ dung dịch A cho tác dụng với dung dịch NaOH loãng vừa
đủ, lọc kết tủa, rồi nung ngoài không khí đến khối lượng không đổi thu được chất rắn B nặng 16,38
gam. Tính % khối lượng mỗi kim loại trong hỗn hợp. Xem Cu(OH)2 không tan trong dung dịch
NaOH loãng.
2. Trong một bình kín có chứa N2 (1M), H2 (4M) và xúc tác ( thể tích không đáng kể) . Thực hiện
phản ứng ở nhiệt độ t0c và áp suất p .Khi hệ đạt đến trạng thái cân bằng thì áp suất là 0,8p, nhiệt độ
vẫn là t0c . Hãy tính :
a) Hằng số cân bằng của phản ứng
b) Hiệu suất của phản ứng
Cách giải Kết quả
0,21.3,4 0,0924.2.2,5
H
n = 1,176 mol
3
0,21.3,4
NO
n
= 0,714 mol
3Mg + 8H+ + 2NO3- 3Mg2+ + 2NO + 4H2O
x 8x/3 x
3Cu + 8H+ + 2NO3- 3Cu2+ + 2NO + 4H2O
y 8y/3 y
3Fe + 8H+ + 2NO3- 3Fe2+ + 2NO + 4H2O
z 8z/3 z
0
22
( )
OH t
Mg Mg OH MgO
 
x x
0
22
( )
OH t
Cu Cu OH CuO
 
y y
0
2,2
2 2 3
2 2 ( ) O tOH
Fe Fe OH Fe O

z z/2
mhh = 24x + 64y + 56z = 24,696 g (1)
H
n
= 8x/3 + 8y/3 + 8z/3 = 1,176 mol (2)
mCR = 40x + 80y + 160.(z/2) = 16,38.2 (3)
Giải hệ 1, 2, 3 x = 0,063
y = 0,252
z = 0,126
% 6,122%
% 65,306%
% 28,572%
Mg
Cu
Fe
m
m
m
3,5 điểm
2)
Ta có cân bằng: N2 + 3H2
2NH3 KC
Ban đầu: 1 4
Phản ứng x 3x 2x
Cân bằng 1 – x 4-3x 2x
5
0,8 5 2
d
d
P
P x
x = 0,5
(1,5 điểm)
a) KC = 25
Câu 4 :
1. Hỗn hợp gồm FeCl3, MgCl2, CuCl2 hòa tan trong nước được dung dịch X.
Cho X tác dụng với Na2S dư tách ra một lượng kết tủa m1. Nếu cho một lượng dư H2S tác dụng
với X tách ra một lượng kết tủa m2. Thực nghiệm cho biết m1 = 2,51m2.
Nếu giữ nguyên lượng các chất MgCl2, CuCl2 trong X và thay FeCl3 bằng FeCl2 cùng lượng rồi
hòa tan trong nước thì được dung dịch Y.
Cho Y tác dụng với Na2S dư tách ra một lượng kết tủa m3. Nếu cho một lượng dư H2S tác dụng
với Y tách ra một lượng kết tủa m4. Thực nghiệm cho biết m3 = 3,36m4.
Xác định % khối lượng mỗi muối trong hỗn hợp ban đầu.
2. Một khoáng chất có chứa 20,93% Nhôm; 21,7% Silic và còn lại là oxi và Hidro (về khối lượng).
Hãy xác định công thức của khoáng chất này.
a) 2
3
1
0,128
0,5.2,5
C
K
b) Hiệu suất phản ứng: H = 0,5
.100%
1
= 40%
b) H = 40%
Cách giải Kết quả
1. MgCl2 + Na2S + 2H2O Mg(OH)2 + H2S + 2NaCl
2FeCl3 + 3Na2S 2FeS + S + 6NaCl
CuCl2 + Na2S CuS + 2NaCl
MgCl2 + H2S không phản ứng
2FeCl3 + H2S 2FeCl2 + S + 2HCl
CuCl2 + H2S CuS + 2HCl
Đặt số mol các muối lần lượt là x, y, z. Ta có:
y
58x 88y 32 96z
2
16y 96z
= 2,51 58x + 63,84y = 144,96z (1)
Số mol FeCl2 =
162,5y
127
= 1,28y
FeCl2 + Na2S FeS + 2NaCl
FeCl2 + H2S không phản ứng
58x 88 1,28y 96z
96z
= 3,36 58x + 112,64y = 226,56z (2)
Giải (1) và (2) cho 48,8y = 81,6z
Đặt mhh = 95x + 162,5y + 135z = 100
x = 0,14 ; y = 0,356 ; z = 0,213
%MgCl2 = 13,3%
%CuCl2 = 28,76%
%FeCl3 = 57,95%
%mMgCl2
= 13,3%
%mCuCl2
= 28,76%
%mFeCl3
= 57,95%
(3 điểm)
2. Đặt % lượng Oxi = a thì % lượng Hidro = 57,37 – a
Ta có: tỷ lệ số nguyên tử
Al : Si : O : H = 20,93 21,7 a
: : :(57,37 a)
27 28 16
Mặt khác: phân tử khoáng chất trung hòa điện nên
Al2Si2O9H4
hay
Al2O3.2SiO2.2H2O
(Cao lanh)
( 2 điểm)
Câu 5
1. Tính pH của dung dịch thu được khi trộn lẫn 50,0 ml dung dịch NH4Cl 0,200 M với 75,0 ml dung
dịch NaOH 0,100 M. Biết Kb (NH3) = 1,8.10-5
2. Cho phản ứng phân hủy CaCO3(r) CaO(r) + CO2(k)
Cho biết ở 2980K:
0
pu
H
= +178,32 kJ ;
0
S
= +160,59 J/K
a) Phản ứng có tự diễn biến ở 250C không?
b) Phản ứng có tự diễn biến ở 8500C không?
20,93 21,7 a
3 4 2 (57,37 a) 0
27 28 16
Giải phương trình cho a = 55,82
Suy ra, Al : Si : O : H = 20,93 21,7 55,82
: : :1,55
27 28 16
= 2 : 2 : 9 : 4
Vậy công thức khoáng chất Al
2
Si
2
O
9
H
4
hay Al
2
O
3
.2SiO
2
.2H
2
O (Cao lanh)
Cách giải Kết quả
1. NH4+ + OH- NH3 + H2O
3
40,0075
NH
NH pu OH pu
n n n mol
< 4
NH bd
n
Dung dịch chứa NH4+ , NH3, Cl-, Na+
4
3
0,0025
[ ] 0,02
0,125
0,0075
[ ] 0,06
0,125
NH M
NH M
Ta có cân bằng: NH3 + H2O
NH4+ + OH- Kb
Ban đầu: 0,06 0,02
Phản ứng x x x
Cân bằng 0,06 – x 0,02+x x
5
(0,02 ).
1,8.10
(0,06 )
b
x x
Kx
5
5,4.10
x
pOH = 4,27 pH = 9,73M
pH = 9,73M
(4 điểm)
2.
0 0 0
.
G H T S
a) t0 = 250C 0
298
178,32 298.0,16059 130,464
G kJ
> 0
Phản ứng không tự xảy ra
b) t0 = 8500C 0
298
178,32 1123.0,16059 2,02257
G kJ
< 0
Phản ứng tự xảy ra
(1 điểm)
a) không tự xảy ra
b) tự xảy ra