SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO THANH HÓA ĐỀ THI ĐỀ XUẤT KỲ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI CẤP TỈNH Môn thi: HOÁ HỌC – LỚP 11 THPT Thời gian: 180 phút (không kể thời gian giao đề) Đề thi này có 10 câu, gồm 03 trang Câu 1: (2,0 điểm) Một hợp chất ion cấu tạo từ cation M+ và anion X2. Trong phân tử M2X có tổng số hạt ( p, n, e) là 140, trong đó hạt mang điện nhiều hơn hạt không mang điện là 44 hạt . Số khối của ion M+ lớn hơn số khối của ion X2 là 23. Tổng số hạt trong ion M+ nhiều hơn trong ion X2 là 31. 1. Viết cấu hình e của các ion M+ và X2. 2. Xác định vị trí của M và X trong bảng tuần hoàn Câu 2: (2,0 điểm) 1. Sục khí clo qua dung dịch kali iotua một thời gian dài, sau đó người ta cho hồ tinh bột vào thì không thấy xuất hiện màu xanh. Hãy giải thích và viết phương trình hoá học minh họa. 2. Để nhận biết ion sunfit, người ta cho vào một ống nghiệm 1 đến 2 giọt dung dịch iot, 3 đến 4 giọt dung dịch A có chứa ion sunfit (1). Sau đó cho tiếp vào đó 23 giọt dung dịch HCl và vài giọt dung dịch BaCl2 thấy xuất hiện kết tủa B (2). (a) Nêu hiện tượng xảy ra trong các giai đoạn 1, 2 của thí nghiệm và viết phương trình hóa học để minh họa. (b) Cho biết tại sao thí nghiệm nhận biết ion sunfit nêu trên thường được tiến hành trong môi trường axit hoặc môi trường trung hòa, không được tiến hành trong môi trường bazơ? Câu 3: (2,0 điểm) Hòa tan 8,4 gam kim loại M bằng dung dịch H2SO4 đặc nóng dư, hay hòa tan 52,2 gam muối cacbonat kim loại này cũng trong dung dịch H2SO4 đặc nóng dư, thì lượng khí sinh ra đều làm mất màu cùng một lượng brom trong dung dịch. Viết các phương trình hoá học và xác định kim loại M, công thức phân tử muối cacbonat. Câu 4: (2,0 điểm) 1. Nêu hiện tượng xảy ra và viết phương trình phản ứng minh họa trong các trường hợp sau: (a) Hòa tan từ từ cho đến dư dung dịch NaOH vào dung dịch AlCl3, sau đó thêm HCl vào dung dịch thu được đến dư. (b) Thêm dung dịch K2CO3 vào dung dịch Fe(NO3)3 2. A là dung dịch Na2CO3 0,1M; B là dung dịch hỗn hợp Na2CO3 0,1M và KHCO3 0,1M và C là dung dịch KHCO3 0,1M. (a) Tính thế tích khí CO2 (đktc) thoát ra khi cho từ từ từng giọt đến hết 50 mL dung dịch HCl 0,1M vào 100 mL dung dịch A và khi cho hết 100 mL dung dịch B vào 200 mL dung dịch HCl 0,1M. (b) Xác định số mol các chất có trong dung dịch thu được khi thêm 100 mL dung dịch Ba(OH)2 0,1M vào 150 mL dung dịch C. (c) Tính pH của các dung dịch A và C, biết axit cacbonic có pK1 = 6,35 và pK2 = 10,33. (d) Đề nghị phương pháp nhận biết các anion có trong dung dịch B.
SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO THANH HÓA KỲ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI CẤP TỈNH NĂM HỌC 2019- 2020 ĐỀ THI ĐỀ XUẤT Mơn thi: HỐ HỌC – LỚP 11 THPT Thời gian: 180 phút (không kể thời gian giao đề) Đề thi có 10 câu, gồm 03 trang Câu 1: (2,0 điểm) Một hợp chất ion cấu tạo từ cation M + anion X2- Trong phân tử M2X có tổng số hạt ( p, n, e) 140, hạt mang điện nhiều hạt không mang điện 44 hạt Số khối ion M + lớn số khối ion X2- 23 Tổng số hạt ion M+ nhiều ion X2- 31 Viết cấu hình e ion M+ X2- Xác định vị trí M X bảng tuần hồn Câu 2: (2,0 điểm) Sục khí clo qua dung dịch kali iotua thời gian dài, sau người ta cho hồ tinh bột vào khơng thấy xuất màu xanh Hãy giải thích viết phương trình hố học minh họa Để nhận biết ion sunfit, người ta cho vào ống nghiệm đến giọt dung dịch iot, đến giọt dung dịch A có chứa ion sunfit (1) Sau cho tiếp vào 2-3 giọt dung dịch HCl vài giọt dung dịch BaCl2 thấy xuất kết tủa B (2) (a) Nêu tượng xảy giai đoạn 1, thí nghiệm viết phương trình hóa học để minh họa (b) Cho biết thí nghiệm nhận biết ion sunfit nêu thường tiến hành mơi trường axit mơi trường trung hịa, khơng tiến hành môi trường bazơ? Câu 3: (2,0 điểm) Hòa tan 8,4 gam kim loại M dung dịch H 2SO4 đặc nóng dư, hay hịa tan 52,2 gam muối cacbonat kim loại dung dịch H 2SO4 đặc nóng dư, lượng khí sinh làm màu lượng brom dung dịch Viết phương trình hố học xác định kim loại M, công thức phân tử muối cacbonat Câu 4: (2,0 điểm) Nêu tượng xảy viết phương trình phản ứng minh họa trường hợp sau: (a) Hòa tan từ từ dư dung dịch NaOH vào dung dịch AlCl 3, sau thêm HCl vào dung dịch thu đến dư (b) Thêm dung dịch K2CO3 vào dung dịch Fe(NO3)3 A dung dịch Na2CO3 0,1M; B dung dịch hỗn hợp Na 2CO3 0,1M KHCO3 0,1M C dung dịch KHCO3 0,1M (a) Tính tích khí CO2 (đktc) thoát cho từ từ giọt đến hết 50 mL dung dịch HCl 0,1M vào 100 mL dung dịch A cho hết 100 mL dung dịch B vào 200 mL dung dịch HCl 0,1M (b) Xác định số mol chất có dung dịch thu thêm 100 mL dung dịch Ba(OH) 0,1M vào 150 mL dung dịch C (c) Tính pH dung dịch A C, biết axit cacbonic có pK1 = 6,35 pK2 = 10,33 (d) Đề nghị phương pháp nhận biết anion có dung dịch B Câu 5: (2,0 điểm) Amoniac có tính oxi hóa hay tính khử? Viết phương trình phản ứng minh họa (b) Trong dung môi amoniac lỏng, hợp chất KNH2, NH4Cl, Al(NH2)3 có tính axit, bazơ hay lưỡng tính ? Viết phương trình phản ứng minh họa Hòa tan 4,8 gam kim loại M dung dịch HNO đặc nóng dư, hay hịa tan 2,4 gam muối sunfua kim loại dung dịch HNO3 đặc nóng, sinh khí NO2 tích điều kiện (a) Viết phương trình phản ứng dạng phương trình ion (b) Xác định kim loại M, cơng thức phân tử muối sunfua (c) Hấp thụ khí sinh hai phản ứng vào 300 mL dung dịch NaOH 1M, thêm vào phenolphtalein Hỏi dung dịch thu có màu gì? Tại sao? Câu 6: (2,0 điểm) Cho hỗn hợp X gồm: CH4, C2H4, C2H2 Chia 13,44 lít X (đo đktc) làm phần Phần 1: Cho tác dụng với lượng dư dung dịch AgNO 3/NH3 thu 36 gam kết tủa Phần 2: Cho tác dụng với dung dịch Br2 dư thấy có 64 gam Br2 phản ứng a Viết phương trình phản ứng xảy b Tính khối lượng chất hỗn hợp X Câu 7: (2,0 điểm) Hai hiđrocacbon A, B có cơng thức phân tử C9H12 A sản phẩm phản ứng benzen với propilen (xt H2SO4) Khi đun nóng B với brom có mặt bột sắt cho B tác dụng với brom (askt) trường hợp thu sản phẩm monobrom Xác định công thức cấu tạo, gọi tên A, B viết phương trình hóa học (dạng cơng thức cấu tạo) Cho ống nghiệm, ống đựng 2ml nước brom (màu vàng nhạt) Thêm vào ống thứ 0,5ml hexan vào ống thứ hai 0,5 ml hex-2-en, sau lắc nhẹ hai ống nghiệm, để yên Hãy mô tả tượng ống nghiệm giải thích? Câu 8: (2,0 điểm) Hỗn hợp X gồm Cu2O , FeS2 , Fe Cu.Cho hỗn hợp X tác dụng với dung dịch H2SO4 loãng dư chất rắn A hỗn hợp khí B dung dịch C Cô cạn dung dịch C hỗn hợp muối khan D Biết chất A có khối lượng nhau, B tích C tỉ lệ mol muối 1: Xác định % khối lượng hỗn hợp X Hoà tan hoàn toàn m gam hỗn hợp Fe MgCO3 dung dịch HCl dư hỗn hợp khí A Nếu m gam hỗn hợp đun với dung dịch H2SO4 đ thu hỗn hợp khí B gồm SO2 CO2 tỉ khối B A 3,6875 Tính % khối lượng hỗn hợp đầu Câu 9: (2,0 điểm) Cho cân hóa học sau: N2O4 (k) ⇌ 2NO2 (k) (1) Thực nghiệm cho biết khối lượng mol phân tử trung bình hai khí 35 oC 72,45 g/mol 45oC 66,80 g/mol (a)Tính độ phân li N2O4 nhiệt độ trên? (b) Tính số cân KP (1) nhiệt độ trên? Biết P = atm (c) Cho biết theo chiều nghịch, phản ứng thu nhiệt hay tỏa nhiệt? Câu 10: (2,0 điểm) Hình Hình Hình phía mơ tả phương pháp chưng cất hay dùng hóa học Em cho biết tên phương pháp chưng cất ứng với hình 1; 2 Các phương pháp áp dụng trường hợp Cho biết nguyên tử khối nguyên tố: H =1; C=12; O=16; N=14; Na=23; Mg=24; Al=27; S=32; Cl=35,5; K=39; Ca=40; Fe=56; Cu=64; Zn=65; Br=80; Ag=108; Ba=137 Hết Chú ý: Học sinh không sử dụng bảng tuần hồn ngun tố hóa học SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO THANH HÓA KỲ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI CẤP TỈNH NĂM HỌC 2019- 2020 HƯỚNG DẪN CHẤM ĐỀ THI ĐỀ XUẤT Mơn thi: HỐ HỌC – LỚP 11 THPT (Hướng dẫn chấm có 05 trang) CÂU HƯỚNG DẪN GIẢI Câu 1 Gọi số p, số n, số e M : ZM , NM , EM (2 điểm) Gọi số p, số n, số e X : ZX , NX , EX Trong nguyên tử số p = số e ZM = EM ZX = EX Ta có : 4ZM + 2NM + 2ZX+ NX =140 (1) (4ZM + ZX) – (2NM + NX) = 44 (2) (ZM + NM) – (ZX + NX) = 23 (3) (2ZM + NM – 1) – (2ZX + NX + 2) = 31 (4) ZM = 19, NM = 20 M Kali (K) Z X = , NX = X oxi (O) Cấu hình e: M+: 1s22s22p63s23p6 X2- : 1s22s22p6 Vị trí: K thuộc chu kì 4, nhóm IA ; O thuộc chu kì 2, nhóm VIA Câu (2 điểm) ĐIỂM 0,5 0,5 0,5 0,5 2KI + Cl2 I2 + 2KCl Sau thời gian có xảy phản ứng: I2 + 5Cl2 + 6H2O 2HIO3 + 10HCl Sau phản ứng khơng có I2 tự nên hồ tinh bột không chuyển sang màu xanh (a) Ở giai đoạn (1) màu đỏ nâu dung dịch iot nhạt dần xảy oxi hoá ion sunfit thành ion sunfat theo phương trình: SO32- + I2 + H2O SO42- + 2H+ + 2I- Câu (2 điểm) 0,5 0,5 0,25 Ở giai đoan (2) xuất kết tủa màu trắng hình thành kết tủa BaSO không tan axit: SO42- + Ba2+ BaSO4 0,25 (b) Không thực môi trường kiềm mơi trường kiềm xảy phản ứng tự oxi hoá khử I2: 3I2 + 6OH- 5I- + IO3- + 3H2O 0,5 Các phương trình phản ứng: 2M + 2mH2SO4 M2(SO4)m + mSO2 + 2mH2O M2(CO3)n + (2m-n)H2SO4 M2(SO4)m + (m-n) SO2 + nCO2 + (2m-n)H2O SO2 + Br2 + 2H2O H2SO4 + 2HBr Theo giả thiết n = 1, m = M = 14,23 (loại) n = 1, m = M = 9,5 (loại) n = 2, m = M = 56 (hợp lý) Vậy M Fe công thức muối FeCO3 (1) (2) (3) 0,5 0,5 0,25 0,25 0,25 0,25 Câu 1(a) Thêm dung dịch NaOH vào dung dịch AlCl3 thấy xuất kết tủa trắng keo, (2 điểm) sau tan lại: Al3+ + 3OH- Al(OH)3 Al(OH)3 + OH- Al(OH)4Thêm HCl vào dung dịch thu lại thấy xuất kết tủa trắng keo, sau tan lại: Al(OH)4- + H+ Al(OH)3 + H2O Al(OH)3 + 3H+ Al3+ + 3H2O 1(b) Thêm dung dịch K2CO3 vào dung dịch Fe(NO3)3 thấy xuất kết tủa đỏ nâu sủi bọt khí khơng màu: 2Fe3+ + 3CO32- + 3H2O 2Fe(OH)3 + 3CO2 (a) Cho từ từ giọt đến hết 50 mL dung dịch HCl 0,1M vào 100 mL dung dịch Na2CO3 0,1M CO32- + H+ HCO30,01 0,005 0,005 0,005 0,005 Do CO32- dư nên khơng có giai đoạn tạo CO2, 0,25 0,25 0,5 Cho hết 100 mL dung dịch Na 2CO3 0,1M KHCO3 0,1M vào 200 ml dung dịch HCl 0,1M: CO32- + 2H+ H2O + CO2 (1) + HCO3 + H H2O + CO2 (2) + Vì nên H phản ứng hết Giả sử (1) xảy trước ta có Giả sử (2) xảy trước từ (1) (2) ta có Thực tế (1) (2) đồng thời xảy nên: (b) Thêm 100 mL dung dịch Ba(OH)2 0,1M vào 150 ml dung dịch KHCO3 0,1M HCO3- + OH- CO32- + H2O 0,015 0,02 0,015 0,015 0,005 0,015 2+ 2Ba + CO3 BaCO3 0,01 0,015 0,01 0,01 0,005 Dung dịch 0,005 mol KOH 0,005 mol K2CO3 (c) Dung dịch A có cân bằng: CO32- + H2O ⇌ HCO3- + OHKb1 = 10-3,67 HCO3 + H2O ⇌ H2O + CO2 + OH Kb2 = 10-7,65 H2O ⇌ H+ + OH-14 KN = 10 Vì Kb1 >> Kb2 >> KN nên cân (1) chủ yếu: pH = 14 - (pKb1 + pC) = 14 - (3,67 + 1) = 11,67 Dung dịch C dung dịch lưỡng tính nên: pH = (pK1 + pK2) =(6,35 + 10,33) = 8,34 (d) Trích mẫu thử, thêm BaCl2 dư vào mẫu thử thấy xuất kết tủa trắng (tan axit), mẫu thử có CO32- Ba2+ + CO32- BaCO3 Lọc tách kết tủa, thêm HCl vào dung dịch nước lọc thấy sủi bọt khí khơng màu (làm đục nước vơi trong), dung dịch có HCO3- 0.25 0.5 HCO3- + H+ H2O + CO2 0,25 0.25 Câu (a) NH3 vừa có tính oxi hóa, vừa có tính khử : Tính oxi hóa: K + NH3 (l) KNH2 + 1/2H2 Tính khử: 2NH3 + 3CuO 3Cu + N2 + 3H2O (b) KNH2 bazơ, NH4Cl axit Al(NH2)3 có tính lưỡng tính Phản ứng trung hịa: KNH2 + NH4Cl KCl + 2NH3 Phản ứng chất lưỡng tính với axit: Al(NH2)3 + 3NH4Cl AlCl3 + 6NH3 Phản ứng chất lưỡng tính với bazơ: Al(NH2)3 + KNH2 K[Al(NH2)4] 2(a) Phương trình phản ứng: M + 2mH+ + mNO3- Mm+ + mNO2 + mH2O (1) + m+ 2M2Sn+ 4(m+n)H +(2m+6n)NO3 2M + nSO4 +(2m+6n)NO2 +2(m+n)H2O (2) 0,25 0,25 0,5 (b) Vì số mol NO2 hai trường hợp nên ta có: , nghiệm thích hợp n = 1, m = M = 64 Vậy M Cu công thức muối Cu2S (c) Cu + 4HNO3 Cu(NO3)2 + 2NO2 + 2H2O xảy vừa đủ phản ứng: 2NO2 + 2NaOH NaNO3 + NaNO2 + H2O Dung dịch thu có màu hồng NO2- tạo môi trường bazơ: NO2- + H2O ⇌ HNO2 + OH- Câu Số mol X phần = ½.13.44/2 = 0,3 mol; nBr2 =64/160 = 0,4 mol (2 điểm) Các phương trình: C2H2 + 2AgNO3 +2NH3 → C2Ag2 +2NH4NO3 (1) 0,15 36/240 =0,15 mol C2H2 + 2Br2 → C2H2Br4 ( 2) 0,15 0,3 mol C2H4 + Br2 → C2H4Br2 (3) 0,1 0,4-0,3 = 0,1 mol nCH4 = 0,3 – 0,15 – 0,1 = 0,05 mol Khối lượng chất hỗn hợp X: mCH4 = 2.0,05.16 = 1,6 gam; mC2H4 = 2.0,1.28 = 5,6 gam; mC2H2 = 2.0,15.26 =7,8 gam 0,5 0,5 0,25 0,25 0,25 0,25 1,0 Câu (2 điểm) A C6H5-CH(CH3)2: isopropylbenzen cumen H SO PTHH: C6H6 + CH2=CH-CH3 ���� C6H5-CH(CH3)2 B C6H3(CH3)3: 1,3,5-trimetylbenzen Fe , t � C6H2Br(CH3)3 + HBr C6H3(CH3)3 + Br2 ��� a.s C6H3(CH3)3 + Br2 ��� (CH3)2C6H3-CH2Br + HBr - Ống thứ có lớp chất lỏng phía màu vàng lớp chất lỏng phía khơng màu Do brom tan hexan tốt nước nên tách toàn brom từ nước - Ống thứ hai có lớp chất lỏng phía khơng màu lớp chất lỏng phía khơng màu Do có phản ứng hex-2-en với brom tạo sản phẩm chất lỏng không màu, không tan nước, nhẹ nước � CH3-CHBr-CHBr-[CH2]3-CH3 CH3-CH=CH-[CH2]3-CH3 + Br2 �� Câu 1.Gọi x,y,z,t số mol Cu2O , FeS2 , Fe ,Cu hỗn hợp (2 điểm) Phương trình phản ứng: Cu2O + H2SO4 = CuSO4 + Cu + H2O x x x FeS2 + H2SO4 = FeSO4 + H2S + S y y y y Fe + H2SO4 = FeSO4 + H2 z z z Cu + H2SO4 Theo giả thiết phương trình phản ứng ta có: Khối lượng mS = mCu 32y = 64(x+t) y = 2x + 2t (1) V H2S = V H2 y= z (2) Tư (1) y > x tỉ lệ mol muối = thoả với: 8x = y +z (3) Từ (1) (2) (3) y = z = 4x t = x mCu2O = 144x ; mFeS2 = 480x ; mFe = 224x ; mCu = 64x ; mhh = 912x %Cu2O = 15,79(%) ; %FeS2 = 52,63(%) %Fe = 24,56(%) ; %Cu = 7,02(%) 0,25 0,25 0,25 0,25 0,5 0,5 0,25 0,25 0,25 0,25 Gọi x,y số mol Fe MgCO3 hỗn hợp: Phương trình phản ứng: Fe + 2HCl = FeCl2 + H2 x x MgCO3 + 2HCl = MgCl2 + H2O + CO2 y y 2Fe + 6H2SO4 = Fe2(SO4)3 + 3SO2 + 6H2O x 1,5x MgCO3 + H2SO4 = MgSO4 + CO2 + H2O y y Theo gt phương trình phản ứng: dB/A = = 3,6875 2 96x + 96xy +44xy +44y = 11,0625x2 +243,375xy + 7,375xy + 162,25y2 84,9375x2 - 118,25y2 - 110,75xy = Giải (loại) %KLFe = 57,14 (%) %KLMgCO3 = 42,86 (%) 0,25 0,25 0,25 0,25 Câu (2 điểm) Xét cân bằng: N2O4 (k)⇌ 2NO2 (k) (1) (a) Gọi a số mol N2O4 có mol hỗn hợp số mol NO mol hỗn hợp (1 - a) mol Ở 350C có = 72,45 g/mol = 92a + 46(1 - a) a = 0,575 mol = nN2O4 nNO2 = 0,425 mol N2O4 (k) ⇌ 2NO2 (k) Ban đầu x Phản ứng 0,2125 0,425 Cân x - 0,2125 0,425 x - 0,2125 = 0,575 x = 0,7875 mol , 26,98% Ở 450C có = 66,80 g/mol = 92a + 46(1 - a) a = 0,4521mol = nN2O4 nNO2 = 0,5479 mol N2O4(k)⇌ 2NO2(k) Ban đầu x Phản ứng 0,27395 0,5479 Cân x - 0,27395 0,5479 x - 0,27395 = 0,4521 x = 0,72605 mol , 37,73% (b), P = atm Ở 350C 0,314 Ở 450C0,664 0,25 0,25 0,25 0,25 (c) Từ kết thực nghiệm ta thấy, nhiệt độ tăng từ 35 0C lên 450C tăng Có nghĩa nhiệt độ tăng cân dịch chuyển theo chiều thuận Vậy theo chiều thuận phản ứng thu nhiệt, nên theo chiều nghịch phản ứng tỏa nhiệt 0,5 0,5 Câu 10 Thực hành thí nghiệm lớp 10,11 (2 điểm) Tên phương pháp chưng cất: Hình 1: Chưng cất thường Hình 2: Chưng cất lơi nước Phạm vi áp dụng: - Chưng cất thường: áp dụng tách chất lỏng có nhiệt độ sôi khác nhiều, hay áp dụng cho trình chiết thơ, - Chưng cất lơi nước: áp dụng cho trình tách tinh dầu thực vật,… 0,5 0,5 0,5 0,5 Chú ý chấm: - Trong pthh viết sai cơng thức hố học khơng cho điểm Nếu khơng viết điều kiện (theo yêu cầu đề) không cân pt hai cho 1/2 số điểm phương trình - Nếu làm cách khác mà cho điểm ứng với phần tưong đương ... Chú ý: Học sinh không sử dụng bảng tuần hồn ngun tố hóa học SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO THANH HÓA KỲ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI CẤP TỈNH NĂM HỌC 2019- 2020 HƯỚNG DẪN CHẤM ĐỀ THI ĐỀ XUẤT Mơn thi: HỐ HỌC –... cấu tạo, gọi tên A, B viết phương trình hóa học (dạng cơng thức cấu tạo) Cho ống nghiệm, ống đựng 2ml nước brom (màu vàng nhạt) Thêm vào ống thứ 0,5ml hexan vào ống thứ hai 0,5 ml hex-2-en, sau... Thêm dung dịch NaOH vào dung dịch AlCl3 thấy xuất kết tủa trắng keo, (2 điểm) sau tan lại: Al3+ + 3OH- Al(OH)3 Al(OH)3 + OH- Al(OH)4Thêm HCl vào dung dịch thu lại thấy xuất kết tủa trắng keo,