SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
THANH HOÁ

KỲ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI LỚP 12 THPT
GIẢI TỐN TRÊN MÁY TÍNH CẦM TAY NĂM HỌC 2011-2012

Thời gian thi: 150 phút (không kể thời gian giao đề)
Ngày thi: 13/12/2011
(Thí sinh làm trực tiếp vào bản đề thi này)
MƠN: HỐ HỌC

ĐỀ CHÍNH THỨC

(Đề gồm 09 trang)

ĐIỂM CỦA TOÀN BÀI THI

Bằng số

Các giám khảo
(Họ, tên và chữ ký)

SỐ PHÁCH
(Do chủ tịch ghi )

Bằng chữ

Chó ý: 1. Chỉ giải tóm tắt và ghi kết quả mà không đợc có thêm ký hiệu gì khác.
2. Đợc sử dụng bảng toàn hoàn các nguyên tố hoá học do nhà xuất ban giáo dục phát hành.
3. Nếu đề không nói gì thì lấy kết quả sau dấu phẩy năm sè thËp ph©n.
Câu 1 (2,0 điểm)

.......................................................................................................................................................................................................
......................................................................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................................................................
......................................................................................................................................................................................................

Kết quả
.......................................................................................................................................................................................................
.....................................................................................................................................................................................................

Câu 2 (2,0 điểm)
Với mạng tinh thể lập phương tâm diện, trong 1 ô cơ sở các nguyên tử tiếp xúc với nhau ở mặt bên.
Đường chéo của mặt có độ dài bằng 4 lần bán kính của ngun tử. Hãy xác định phần trăm chiếm chỗ của
nguyên tử kim loại trong loại mạng này?
Lời giải tóm tắt
.......................................................................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................................................................
.....................................................................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................................................................
......................................................................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................................................................
......................................................................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................................................................
......................................................................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................................................................
......................................................................................................................................................................................................

Kết quả
.......................................................................................................................................................................................................
......................................................................................................................................................................................................

-92,31
-241,83
ΔH 298
(kJ/mol) 0
c. Giả thiết rằng ∆H và ∆S của phản ứng không phụ thuộc vào nhiệt độ. Hãy tính hằng số cân bằng
Kp của phản ứng ở 698K.
d. Từ dữ kiện tính tốn hãy đề xuất biện pháp nâng cao hiệu suất phản ứng?
Lời giải tóm tắt

.......................................................................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................................................................
.....................................................................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................................................................
......................................................................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................................................................
......................................................................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................................................................
......................................................................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................................................................
....................................................................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................................................................
......................................................................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................................................................
......................................................................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................................................................

.......................................................................................................................................................................................................
......................................................................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................................................................
......................................................................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................................................................
......................................................................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................................................................
......................................................................................................................................................................................................

Kết quả
.......................................................................................................................................................................................................
......................................................................................................................................................................................................

Câu 5 (2,0 điểm)
Xét phản ứng trong dung dịch ở 250C: 2Fe3+ + Sn2+ ⇄ 2Fe2+ + Sn4+
a. Để nghiên cứu động học của phản ứng, tiến hành 3 thí nghiệm sau:
Thí nghiệm
1
2
3

Nồng độ đầu
o
( C Fe
3 + ) (mol/l)

Fe3+ Nồng độ đầu Sn2+ Tốc độ đầu v0
0
( C Sn
2+ ) (mol/l)

.......................................................................................................................................................................................................
......................................................................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................................................................
......................................................................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................................................................
......................................................................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................................................................
....................................................................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................................................................
......................................................................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................................................................
......................................................................................................................................................................................................

Kết quả
.......................................................................................................................................................................................................
......................................................................................................................................................................................................

Câu 6 (2,0 điểm)
A là dung dịch CH3COOH 0,2M, B là dung dịch NaOH 0,2M và C là dung dịch CH3COONa 0,2 M
a. Tính pH của dung dịch A, B
b. Tính pH của dung dịch thu được khi trộn A với B theo tỉ lệ thể tích bằng nhau
c. Tính pH của dung dịch thu được khi trộn A với C theo tỉ lệ thể tích bằng nhau
Cho: Ka (CH3COOH ) =1,8.10-5 .
Lời giải tóm tắt
.......................................................................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................................................................

tổng số hạt nơtron bằng tổng số hạt proton. Tổng số proton trong MXx là 58.
a. Xác định tên, số khối của M, X
b. Viết cấu hình electron nguyên tử của M, X
Lời giải tóm tắt
.......................................................................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................................................................
.....................................................................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................................................................
......................................................................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................................................................
......................................................................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................................................................
......................................................................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................................................................


.......................................................................................................................................................................................................
....................................................................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................................................................

Kết quả
.......................................................................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................................................................
.Câu 8 (2,0 điểm)

A là một chất độc hóa học đã được sử dụng trong chiến tranh Việt Nam. Trong A có chứa các

thể khử được
gam Fe2O3 ở nhiệt độ cao tạo ra Fe và bình đựng Na khối lượng tăng thêm 3,1 gam. Mặt
3
m
gam X làm mất màu vừa hết 8 gam Br2 trong CCl4 và thu được sản phẩm chứa 61,54% brom theo
khác
2
khối lượng.
a. Xác định giá trị của m


b. Xác định công thức phân tử, viết công thức cấu tạo có thể có của X.
Lời giải tóm tắt
.......................................................................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................................................................
.....................................................................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................................................................
......................................................................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................................................................
......................................................................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................................................................
......................................................................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................................................................
....................................................................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................................................................

.......................................................................................................................................................................................................
......................................................................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................................................................
......................................................................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................................................................
....................................................................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................................................................
......................................................................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................................................................
......................................................................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................................................................
......................................................................................................................................................................................................
.......................................................................................................................................................................................................
......................................................................................................................................................................................................

Kết quả
.......................................................................................................................................................................................................
......................................................................................................................................................................................................
......................................................................................................................................................................................................

Cho: C=12; H=1; O=16; N=14; Cl=35,5; Na=23; K=39; S=32; Ca=40; Br=80.
K (T ) ΔH ⎛ 1 1 ⎞
⎜ − ⎟ (theo đơn vị J)
- Biết: ΔG=ΔH-TΔS; ΔG=-RTlnK= -n.F.∆E và ln P 1 =
K P (T2 )
R ⎜⎝ T2 T1 ⎟⎠

B + dung dịch NaOH:
Al2O3 + 2NaOH + H2O ⎯
⎯→ 2Na[Al(OH)4]
(2)
mol
a
2a
2Al + 2NaOH + 3H2O ⎯
⎯→ 2Na[Al(OH)4] + 3H2 ↑ (3)
0,672
mol 0,02
0,02
= 0,03
22,4
Theo (3): nAl dư= c = 0,02 mol
(I)
Dung dịch C thu được gồm: NaOH dư, Na[Al(OH)4]: 2a+ 0,02 mol tác dụng với dung dịch HCl
NaOH + HCl ⎯
⎯→ NaCl + H2O
(4)
Na[Al(OH)4] + HCl ⎯
⎯→ NaCl + Al(OH)3 ↓ + H2O
(5)
mol 2a + 0,02
2a + 0,02
Theo (5): nAl(OH)3 = 2a + 0,02 mol nung:
t0
Al(OH)3 ⎯⎯→
Al2O3 + H2O
(6)

⎯
⎯→
⎯→ oxit là Fe2O3
y 3
nAl 2 O3
y 0,04
- TH2: Tạo muối sắt (II) (2 phương trình gộp 1)
Fe + 2H2SO4 ⎯
⎯→ FeSO4 + SO2↑ + 2H2O
(8)
mol 0,12
0,12
Theo (8): nFe = b = 0,12 mol
(IV)
Từ (I,II, IV) có: a= 0,04; b= 0,12; c= 0,02 mol
x 1
nFe
3 x 0,12
⎯→ oxit là FeO
⎯
⎯→ = ⎯
=
=
Theo (1):
y 1
nAl 2 O3
y 0,04
b.(0,5 điểm) -TH1: m = mAl2O3 + mFe + mAl dư = 0,04.102 + 0,08.56 + 0,02.27 = 9,1 gam
- TH2: m=mAl2O3 + mFe + mAl dư = 0,04.102 + 0,12.56 + 0,02.27 = 11,34 gam
Biểu điểm: a. Tìm được mỗi cơng thức oxit sắt: 0,75 điểm

πR
Vcau
∑
3
.100% =
ρ=
.100% ≈ 74%
Vlp
(2 2 R) 3
Biểu điểm: - Xác định được số quả cầu trong 1 ơ cơ sở: 0,5 điểm
- Tìm được cạnh hình lập phương (ơ cơ sở): 0,5 điểm
- Tìm được Vcầu, Vlp: 0,5 điểm
- Tìm được ρ: 0,5 điểm
Câu 3 (2,0 điểm)
Một cơng đoạn xử lí HCl để tái tạo clo trong công nghiệp sản xuất vinyl clorua từ etilen là dùng
khí O2 để oxi hố HCl.
a. Viết phương trình hố học của của phản ứng xảy ra (với các hệ số chất tham gia và tạo
thành nguyên tối giản).
b. Tính hằng số cân bằng Kp theo Pa của phản ứng trên ở 298K từ các dữ kiện sau:

Theo (1):

Trang 2/10


S

0
298


(1)
0
0
0
b.(0,5 điểm) Ta có: ∆ S 298 = Σ S 298 (sản phẩm)- Σ S 298 (chất phản ứng) = -128,63 (J/K)
0
0
0
ΔH 298
= Σ ΔH 298
(sản phầm)-Σ ΔH 298
(chất phản ứng) = - 114,42 (kJ)
0
0
0
= ΔH 298
- T.∆ S 298
= -114,42. 103 + 298. 128,63 = - 76088,26 J
Từ đó có: ∆ G298

⎛ ΔG ⎞
13
-1
Mặt khác: ∆G = -RT.lnKp nên Kp = exp ⎜ −
⎟ = 2,175. 10 (Pa )
RT
⎝
⎠
c. (0,5 điểm) Do ∆H và ∆S của phản ứng không phụ thuộc nhiệt độ nên ta có biểu thức:
K p (698) − 114,42.10 3 ⎛ 1

Phản ứng
α mol
2α mol
Cân bằng
(1- α) mol
2α mol
Tổng số mol hệ lúc cân bằng= 1-α + 2α = 1 + α (mol)
nNO2
nN 2 O4
1−α
2α
.P =
.P ; PNO2 =
.P =
.P (với P là áp suất hệ)
Ta có: PN2O4 =
1+α
nhecanbang
1+α
nhecanbang

Trang 3/10


Hằng số cân bằng Kp =

2
PNO
2


b.
- Tính được α: 0,25 điểm
- Trả lời được ảnh hưởng của áp suất: 0,25 điểm
Câu 5 (2,0 điểm)
Xét phản ứng trong dung dịch ở 250C: 2Fe3+ + Sn2+ ⇄ 2Fe2+ + Sn4+
a. Để nghiên cứu động học của phản ứng, tiến hành 3 thí nghiệm sau:
Thí nghiệm
1
2
3

Nồng độ đầu
o
( C Fe
3 + ) (mol/l)

Fe3+ Nồng độ đầu Sn2+ Tốc độ đầu v0
0
( C Sn
2+ ) (mol/l)

10-2
10-2
v
-2
-2
2.10
2.10
8v
-2

(I)
- Thí nghiệm 2: Tốc độ đầu v0 (2) = k.(2.10-2)x. (2.10-2)y = 8v
(II)
-2 x
-2 y
- Thí nghiệm 3: Tốc độ đầu v0 (3) = k. (2.10 ) . (10 ) = 4v
(III)
Lấy (II) chia (I) vế-vế có: 2x. 2y = 8 hay 2x+y =23 rút ra: x + y = 3 (*)
Lấy (III) chia (I) vế-vế có: 2x = 4 hay 2x =22 rút ra x = 2
(**)
Từ (*), (**) có x= 2; y=1. Vậy bậc riêng phần của phản ứng với Fe3+ là 2, bậc riêng phần của
phản ứng với Sn2+ là 1 và bậc toàn phần của phản ứng là 3.
b. (0,75 điểm) Ta có: ∆Gpư = -RTlnK=-n.∆EF
⎛ 2.0,62.96500 ⎞
⎛ n.ΔE.F ⎞
⎯
⎯→ K = exp ⎜
⎟ = 9,446.1020
⎟ = exp ⎜
RT
8
,
314
.
298
⎝
⎠
⎝
⎠
Biểu điểm: a. -Viết được phương trình tốc độ mỗi thí nghiệm: 0,25 điểm

2
CH 3 COO . H
x
Ta có: Ka =
=
= 1,8. 10-5 hay x2 + 1,8.10-5 x - 0,36.10-5 = 0 (*)
[CH 3COOH ] 0,2 − x
Giải phương trinh bậc 2 (*) (chọn nghiệm dương và nhỏ hơn 0,2) được x≈ 1,8884. 10-3 M
Vậy [H+] = x = 1,8884.10-3 M và pH = -lg[H+]= - lg(1,8884.10-3) ≈ 2,72.
- dung dịch B: NaOH ⎯
⎯→ Na+ + OH0,2 M
0,2 M
Từ đó suy ra: pOH = -lg[OH ] = -lg0,2 ≈ 0,70. Vậy pH= 14-pOH= 13,30.
b.(0,5 điểm) Trộn A, B với tỉ lệ thể tích bằng nhau thì nồng độ đầu các chất giảm đi 1 nửa
C0 (CH3COOH) = C0 (NaOH) = 0,1 M. Khi trộn xảy ra phản ứng:
⎯→ CH3COONa + H2O
CH3COOH + NaOH ⎯
0,1
0,1
0,1 M
dung dịch thu được gồm: CH3COONa: 0,1 M . Xét cân bằng:
⎯→ CH3COO- + Na+
CH3COONa ⎯
0,1
0,1
10 −14
10 −14
=
CH3COOH + OH ; Kb =
CH3COO + H2O

−5
1,8.10

pH = 14- pOH≈ 8,87.
c.(0,5 điểm) Khi trộn A với C theo tỉ lệ thể tích 1:1 thì nồng độ ban đầu C0 (CH3COOH) =
C0(CH3COONa) = 0,1M.

Trang 5/10


CH3COOH
CH3COO- + H+ ; Ka (CH3COOH) =1,8.10-5
Ban đầu: 0,1
0,1
Cân bằng: 0,1 -x
0,1 + x
x
−
+
CH 3 COO . H
(0,1 + x).x
Ta có: Ka =
=
= 1,8. 10-5 . Giả sử x
Biểu điểm: a. Viết được 4 phương trình đại số: 0, 5 điểm
Giải hệ phương trình, biện luận: 0,5 điêm
Tìm được M,X: 0,5 điểm
b. Viết được cấu hình mỗi nguyên tử: 0,25 điểm
Câu 8 (2,0 điểm)
A là một chất độc hóa học đã được sử dụng trong chiến tranh Việt Nam. Trong A có chứa các
nguyên tố C, H, O và nguyên tố X. Kết quả phân tích cho thấy A chứa hàm lượng % C, H, O theo
khối lượng lần lượt là 44, 72%; 1,24%; 9,94% và còn lại là hàm lượng X. Trong phân tử A chứa
2 nguyên tử oxi và số nguyên tử X gấp 2 lần số nguyên tử oxi
a. Hãy tìm cơng thức đơn giản nhất và cơng thức phân tử A
b. Viết công thức cấu tạo A biết A có cấu tạo đối xứng và chứa vịng benzen (A bền nhiệt,
axit, bazơ và A có tâm đối xứng).
Hướng dẫn chấm
a.(1,25 điểm) Tìm CTĐGN, CTPT A:

[

][ ]

Trang 6/10


Ta có % X = 100% -(%C+%H+%O) = 44,1%.
Gọi cơng thức X là CxHyOzXt, ta có:
%C % H %O %44,1 44,72 1,24 9,94 44,1
=
=
x: y : z: t =
:
:

Cl

O

Cl

O

Cl

(Đioxin)
a.
Tìm được X: 0,75 điểm
Tìm được cơng thức đơn giản nhất: 0,25 điểm
Tìm được cơng thức phân tử: 0,25 điểm
b. Lí luận viết được công thức cấu tạo: 0,75 điểm
Câu 9 (2,0 điểm)
Cho m gam este X thuần chức tạo bởi axit hữu cơ đơn chức và ancol đơn chức tác dụng
hết với dung dịch NaOH. Sau phản ứng cho toàn bộ lượng ancol thu được qua bình đựng Na dư
8
thu được khí Y có thể khử được
gam Fe2O3 ở nhiệt độ cao tạo ra Fe và bình đựng Na khối
3
m
gam X làm mất màu vừa hết 8 gam Br2 trong CCl4 và thu
lượng tăng thêm 3,1 gam. Mặt khác
2
được sản phẩm chứa 61,54% brom theo khối lượng.
a. Xác định giá trị của m
b. Xác định công thức phân tử, viết công thức cấu tạo có thể có của X.

⎯→ RCOONa + R’OH

x

x

(1)

x mol

- Ancol tạo thành R’OH: x mol + Na

⎯→ R’ONa
R’OH + Na ⎯

1
H2↑
2

+

1
x mol
2

x
- Khí Y: H2:

(2)


MR’OH = R’ + 17 = 3,2/0,1 =32 rút ra R' =15 đvC nên R là CH3Vậy CTPT ancol là CH3OH: ancol metylic (metanol)

⎯→ MRCOOR’ = R+R’+ 44 =
Ta có x = 0,1 mol ⎯

10
=100 đvC và R’=15 đvC nên R = 41 đvC, R
0,1

là C3H5-. Vậy CTPT của X: C3H5COOCH3. Vì X + Br2 nên X phải π có liên kết ở gốc R. CTCT
có thể có của X là:

Biểu điểm:

CH3-CH=CH-COO-CH3

(X1)

CH2=C(CH3)-COO-CH3

(X2)

CH2=CH-CH2-COO-CH3

(X3)

a. Tìm được giá trị m: 0,75 điểm
b. Tìm được cơng thức ancol: 0,25 điểm
Tìm được cơng thức phân tử: 0,25 điểm
Lí luận và viết được 3 cơng thức cấu tạo: 0,75 điểm

n NO −
0,1125
3
- Trong dung dịch X: n M @ + =
= 0,1125mol từ đó có ngay C(M2+) =
= 0,5625M ;
0,2
2
0,225
= 1,125M
C(NO3-) =
0,2
- Theo (1): nK+ = nNO3- = nKNO3 =2.nM(NO3)2 = 2.0,1125 = 0,225 mol
Coi VddY ≈ VddX + Vdd K3PO4 ≈ 400 ml. Vậy trong dung dịch Y:
0,225
C(K+) =C(NO3-) =
= 0,5625M
(3)
0,4
Dung dịch Y có nồng độ: C(K+) =C(NO3-) = 0,5625M
Các gần đúng đã chấp nhận khi tính nồng độ dung dịch Y:
- Bỏ qua sự thay đổi thể tích khi tính (3) và sự có mặt M3(PO4)2 ↓
- Bỏ qua sự tan của M3(PO4)2 ⇄ 3M2+ + 2PO43-

- Bỏ qua sự phân li của H2O⇄ H+ + OH* Xét sự điện phân dung dịch X: M(NO3)2 ⎯
⎯→ M2+ + 2NO3- Tại K (-): M2+, H2O: M2+ + 2e ⎯
⎯→ M
- Tại A (+): NO3 , H2O: 2H2O ⎯
⎯→ 4H+ + O2 ↑ + 4e
Phương trình điện phân:

Từ công thức: mO2 = 2 .
suy ra: t =
= 21712,5 (s)
4 96500
AO2 .I

c. (0,25 điểm) Tính thể tích khí thu được ở 27,30C, 1 atm trong sự điện phân dung dịch Z
nRT 0,1125.0,082.300,3
VO2 =
=
≈ 2,77 lít.
1
P
Biểu điểm: a. Tính được nồng độ các ion mỗi dung dịch: 0,5 điểm
b. Tìm được thời gian: 0,25 điểm
c. Tìm được V: 0,25 điểm
------------------------------------------Ghi chú: Nếu thí sinh làm khác với hướng dẫn chấm nhưng vẫn đúng, giám khảo cũng
cho điểm theo biểu điểm.

Trang 10/10