Đề thi chọn học sinh giỏi tỉnh giải toán trên máy tính cầm tay năm học 2011 - 2012 môn thi: Hoá học lớp 10

UBND TỈNH THÁI NGUYấN
SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
 ĐỀ CHÍNH THỨC
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/cm3. Viờn 
 bi bị ăn mũn theo mọi hướng như nhau, =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 M3+ là 8 . Tổng số hạt trong X- nhiều hơn trong M3+ 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)
UBND TỈNH THÁI NGUYấN
SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
ĐỀ CHÍNH THỨC
HD CHẤM ĐỀ 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
Nội dung
Điểm
I
(10,0đ)
 a)
Vì dung dịch B + dung dịch HCl 	kờ́t tủa nờn M’ có hyđroxyt lưỡng tính.	
M + H2O = MOH + (1)
x mol x 
M’ + 2MOH = M2M’O2 + H2 (2)
y mol 2y y y
MOH + HCl = MCl + H2O (3)
M2M’O2 + 2HCl = M’(OH)2 + 2MCl (4)
 y 
M’(OH)2 + 2HCl = M’Cl2 + 2H2O (5)	
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 => mK = 39 x 0,2 = 7,8 g
M’ là Zn => mZn = 65 x 0,08 = 5,2 g	
 ( phản ứng 3 +4 )
nHCl dư = 0,14 - 0,1 = 0,04 mol
nZn(OH)2= ( phản ứng 4 )
(5) => nZn(OH)2 = nHCl = 0,02 mol
=> nZn(OH)2 dư = 0,04 - 0,02 = 0,02 mol
 mZn(OH)2 = 99 x 0,02 = 1,98 g	
7,0
3,0
II
(10,0đ)
a)
 nH= 0,3 mol. Gọi khụ́i lượng mol nguyờn tử và hoá trị của kim loại M lõ̀n 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
m dd HSO10% = (0,45. 98.100%)/10% = 441 (gam)
mddA = mFe + m dd HSO10% - m H = 25,2+ 441 - 0,45.2 = 465,3 (gam)
- Khi làm lạnh dung dịch A, tách ra 55,6 gam muụ́i FeSO4.xH2O
Vọ̃y dung dịch muụ́i bão hoà còn lại có khụ́i lượng là:
mdd còn lại = 465,3 - 55,6 = 409,7 (gam)
theo bài ra: % CFeSO = .100% = 9,275% 
 mFeSO = 38 (gam) nFeSO = 0,25 mol
nFeSO. xHO = 0,45 - 0,25 = 0,2 mol (152 + 18x). 0,2 = 55,6
x= 7 Cụng thức phõn tử của muụ́i FeSO4 ngọ̃m nước là:
 FeSO4.7H2O
4,0 
6,0
III
(7,5đ)
 Gọi R là cụng thức chung của 3 kim loại. R húa trị n
Ta cú sơ đồ phản ứng:
 VHCl==0,075 lớt =75ml
IV
(10,0đ)
Phương trỡnh phản ứng
	Fe + HCl = FeCl2 + H2 (1)	
	Fe + H2SO4 = FeSO4 + H2 (2)	Ta cú mHSO ban đầu = = 5,88 gam 
	nHSO = 	= 0,06 mol
	Khối lượng H2SO4 sau khi hũa tan phần cũn lại của viờn bi: 
mHSO = 	 = 4,704 gam
nHSO = 	 = 0,048 mol
Từ (2) ta cú: nHSO (P Ư) = 0,06 - 0,048 = 0,012 mol
 nFe phản ứng (2) = 0,012 mol
Mặt khỏc ta cú:
	 mFe ban đầu = R3 d 
	 nFe ban đầu = 	
Khi hũa tan trong HCl thỡ R giảm một nửa. Vậy bỏn kớnh cũn lại là 
 nFe cũn lại để phản ứng (2) =
 = = 	
Ta nhận thấy sau khi Fe bị hũa tan trong HCl, phần cũn lại để hũa tan trong H2SO4 chỉ bằng so với số mol ban đầu
 nFe ban đầu = 0,012 x 8 = 0,096 mol
 mFe ban đầu = 0,096 x 56 = 5,376 gam
mà m = V.d V = = = 0,68 cm3 
và V = R3 R=
R = = = 0,545 cm	 
 nHCl = 2nFe (1) 
	 = 2(nFe ban đầu - nFePƯ(2)) 
	 = 2(0,096 - 0,012) = 0,168 mol 
CHCl==0,336mol/l
V
(5,0đ)
Gọi m (g) là khối lượng ddA cần dùng.Theo đề ta có:
nNaOH = (mol)
nCa(OH)2 = (mol)
nHNO3 = (mol)
Phương 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.