Đề Kỳ Thi Chọn Học Sinh Giỏi Tỉnh Đắk Lắk Hoá Học Lớp 12 SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO KỲ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI TỈNH NĂM HỌC 2010 2011 ĐẮK LẮK MÔN HOÁ HỌC LỚP 12 – THPT ĐỀ CHÍNH THỨC Thời gian làm bài 180 phút (không kể thời gian giao đề) Ngày thi 12112010 (Đề này có 2 trang) Câu 1 (1,5 điểm) a Vẽ sơ đồ mô tả cấu trúc (có giải thích) của các phân tử CO, CO2 b Cho biết entanpi tạo thành CO và CO2 lần lượt là 111 kJ mol 1 và 394 kJ mol 1 Hãy tính nhiệt phản ứng của các quá trình sau và cho biết độ bền.
SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO KỲ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI TỈNH NĂM HỌC 2010-2011 ĐẮK LẮK MƠN HỐ HỌC LỚP 12 – THPT ĐỀ CHÍNH THỨC Thời gian làm bài: 180 phút (không kể thời gian giao đề) Ngày thi: 12/11/2010 (Đề có trang) Câu 1: (1,5 điểm) a Vẽ sơ đồ mô tả cấu trúc (có giải thích) phân tử CO, CO2 b Cho biết entanpi tạo thành CO CO2 -111 kJ.mol-1 -394 kJ.mol-1 Hãy tính nhiệt phản ứng trình sau cho biết độ bền tương đối CO CO2: CO(k) + 1/2O2(k) CO2(k) (1) CO2(k) + C(r) 2CO(k) (2) Câu 2: (2,0 điểm) Biết nhiệt độ sôi cacbon đisunfua 46,200C Hòa tan 5,12 gam lưu huỳnh vào 100 gam CS2 nhiệt độ sơi dung dịch 46,670C Xác định số nguyên tử S phân tử lưu huỳnh Biết số nghiệm sôi CS2 2,37 Răng bảo vệ lớp men cứng, dày khoảng mm Lớp men hợp chất Ca5(PO4)3OH tạo thành phản ứng: 5Ca2+ + 3PO43- + OH- Ca5(PO4)3OH Người ta thường trộn vào thuốc đánh lượng NaF SnF2, giải thích việc làm Tính độ tan (theo mol/l) Ca5(PO4)3OH Ca5(PO4)3F, biết tích số tan chúng 6,8.10-37 10-60 Câu (3,0 điểm) Đốt hoàn toàn 4,85 gam hỗn hợp A gồm kim loại X, Y, Z với hóa trị tương ứng I, II, III O2 dư thu 7,25 gam hỗn hợp rắn B gồm chất Hỗn hợp B tan hết nước thu dung dịch C 0,448 lít khí D đktc Sục CO2 dư vào dung dịch C thấy tạo thành hai kết tủa Lọc kết tủa, rửa sạch, sấy khô nung đến khối lượng không đổi hỗn hợp E gồm hai oxit Cho dòng CO dư qua hỗn hợp E nung nóng hỗn hợp khí F Cho F tác dụng với dung dịch Ca(OH)2 dư gam kết tủa a Xác định X, Y, Z Biết kim loại có hóa trị, X đốt tạo peoxit b Nếu cho dung dịch FeCl3 dư vào dung dịch C thu m gam kết tủa G Tính m Câu (2,0 điểm) Ở 250C, pin điện hóa gồm điện cực: Điện cực catot cực Ag kim loại nhúng vào dung dịch AgNO3 0,02 M, điện cực anot cực Cu kim loại nhúng vào dung dịch Cu(NO3)2 0,02 M, cực nối với cầu muối bão hịa KNO3 aga-aga a Tính sức điện động pin điện hóa Biết điện cực tiêu chuẩn E0(Cu2+/Cu) = +0,337 V; E (Ag+/Ag) = +0,7994 V b Khi nối điện cực dây dẫn qua điện kế kim điện kế chiều dịng điện nào? Khi kim điện kế vạch số 0, tức dòng điện mạch bị ngắt nồng độ Cu2+ Ag+ điện cực bao nhiêu? Câu (2,0 điểm) Để điều chế NaCl tinh khiết từ muối kỹ thuật người ta cho hiđro clorua qua dung dịch muối ăn bão hịa Giải thích sở lý luận phương pháp Cho 2,24 lít NO2 (đktc) hấp thụ hoàn toàn vào 500 ml dung dịch NaOH 0,2001 M, thu dung dịch A ( thể tích xem khơng đổi) Tính pH dung dịch A Cho K HNO = 10-3,3 DeThiMau.vn Câu (2,5 điểm) Hoà tan hoàn toàn hỗn hợp (A) gồm FeS FeCO3 dung dịch HNO3 đặc, nóng thu hỗn hợp (B) màu nâu nhạt gồm khí X Y có tỷ khối H2 22,8 cịn dung dịch (C) có pH < Tính % khối lượng muối hỗn hợp (A) Làm lạnh hỗn hợp khí (B) xuống nhiệt độ thấp hỗn hợp (B) gồm khí X, Y, Z có tỷ khối so với H2 28,5 Tính phần trăm theo thể tích hỗn hợp khí (B) Câu (2,5 điểm) Cho biết cấu hình sản phẩm sinh phản ứng tách sau đây: Zn ,axeton a 2,3-đibrombutan C H O b (R)-sec-butylbromua 2 5 Hợp chất A (C5H10O3) tan dễ bazơ lỗng, có tính quang hoạt; đun nhiệt độ cao thu chất B (C5H8O2) khơng cịn tính quang hoạt cịn làm đỏ quỳ tím Sự ozon phân chất B cho etanal axit 2-fomylaxetic A bị oxi hóa cho chất C, chất cho 2,4-đinitrophenylhiđrazon phản ứng halofom Xác định công thức cấu tạo A, B, C Câu (2,5 điểm) Hợp chất X chứa loại nguyên tố có cơng thức phân tử trùng với cơng thức đơn giản nhất; C chiếm 23,166%; H chiếm 1,4157% X có chứa O Nung nóng 1,554 gam chất X với Na để chuyển nguyên tố X thành hợp chất vô đơn giản Sau hịa tan vào nước dung dịch A Lấy dung dịch A cho phản ứng với Br2 dung dịch làm xanh hồ tinh bột Lấy dung dịch A cho phản ứng với lượng Br2 vừa đủ sản phẩm tạo phản ứng vừa hết với 80 ml dung dịch Na2S2O3 0,1 M Khi lấy 1,554 gam chất X phản ứng với NaNO2/HCl 44,8 ml (đktc) chất khí khơng màu, khơng mùi, không cháy Xác định công thức phân tử X Đề nghị công thức cấu tạo X Câu (2,0 điểm) Anken (A) có cơng thức phân tử C6H12 có đồng phân hình học, tác dụng với Br2 cho hợp chất đibrom (B) Cho B tác dụng với KOH ancol đun nóng thu đien (C) ankin (C’) Chất (C ) bị oxi hóa KMnO4 đậm đặc nóng cho axit axetic CO2 Hãy xác định cấu tạo (A), viết sơ đồ chuyển hóa Cho: C = 12; H = 1; O = 16; N = 14; Cl = 35,5; I = 127; S = 32; Na = 23; K = 39; Ag = 108; Ca = 40; Mg = 24; Al = 27; Zn = 65; Cu = 64; Fe = 56 HẾT - Thí sinh khơng sử dụng tài liệu bảng tuần hồn ngun tố hóa học Giám thị khơng giải thích thêm Họ tên thí sinh…………………… ……………… Số báo danh……… DeThiMau.vn HƯỚNG DẪN ĐÁP ÁN Câu 1: (1,5 điểm) NỘI DUNG a : C = O :O=C=O: : Trong phân tử CO2 có góp chung e để đạt cấu trúc bền (quy tắc bát tử); Đối với phân tử CO thực nghiệm cho thấy mô men lưỡng cực nhỏ ( 0), điều giải thích có nhường cặp electron từ nguyên tử O cho nguyên tử C b Hpư (1) = H CO - HCO = -394 – (-111) = -283 kJ Hpư (2) = 2HCO - H CO = 2(-111) – (-394) = +172 kJ Ta thấy phản ứng biến đổi từ CO sang CO2 dẽ dàng (tỏa nhiệt) nên CO2 bền CO Câu 2: (2,0 điểm) Áp dụng công thức: M = (K.mt.1000)/(t.mdm) 258 Số nguyên tử S phân tử 258/32 nguyên tử Ion F- tạo điều kiện cho phản ứng sau xảy ra: 5Ca2+ + 3PO43- + F- Ca5(PO4)3F Ca5(PO4)3F hợp chất thay phần men Ca5(PO4)3OH bị mòn loại axit sinh trình ăn uống Ca5(PO4)3OH 5Ca2+ + 3PO43- + OHx 5x 3x x T = (5x)5.(3x)3.x = 6,8.10-37 x = 2,7.10-5 mol/l Ca5(PO4)3F 5Ca2+ + 3PO43- + Fy 5y 3y y T = (5y)5.(3y)3.y = 10-60 y = 6,1.10-8 mol/l Câu 3: (3,0 điểm) a Gọi a, b, c số mol X, Y, Z 2X + O2 X2O2 (1) a a/2 a/2 Y + 1/2O2 YO (2) b b/2 2Z + 3/2O2 Z2O3 (3) c 3c/4 X2O2 + H2O 2XOH + 1/2O2 (4) a/2 a/4 YO + 2XOH X2YO2 + H2O (5) Z2O3 + 2XOH 2XZO2 + H2O (6) CO2 + XOH XHO3 (7) X2YO2 + 2CO2 + 2H2O Y(OH)2↓ + 2XHCO3 (8) XZO2 + CO2 + 2H2O Z(OH)3↓ + XHCO3 (9) Y(OH)2 YO + H2O (10) 2Z(OH)3 Z2O3 + 3H2O (11) CO + YO Y + CO2 (12) b b b DeThiMau.vn ĐIỂM 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 1,0 0,5 3CO + Z2O3 2Z + 3CO2 (13) c 3c/2 CO2 + Ca(OH)2 CaCO3↓ + H2O (14) 0,01 0,01 Từ (1), (2) (3) ta có số mol O2 = a/2 + b/2 + 3c/4 = (7,25 - 4,85)/32 = 0,075 2a + 2b + 3c = 0,3 (1)’ Từ (4) ta có số mol O2 = a/4 = 0,448/22,4 = 0,02 a = 0,08 (2)’ Từ (12), (13) (14) ta có số mol CO2 = b +3c/2 = 0,01 2b + 3c = 0,02 (3)’ Từ (1)’ (2)’ 2b + 3c = 0,14 (4)’ (3)’ ≠ (4)’vơ lý Do có hai oxit bị khử CO - Trường hợp YO bị khử CO: Khi đó: 2b = 0,02 (5)’ Từ (4)’ (5)’ b = 0,01; c = 0,04 0,08X + 0,01Y + 0,04Z = 4,85 8X + Y + 4Z = 485 Z tác dụng với kiềm, hóa trị III nhất, khơng bị khử CO Z Al 8X + Y = 377 Theo giả thiết X kim loại kiềm thõa mãn X K (M = 39) MY = 377/8.39 = 65 (Zn) - Trường hợp YO khơng bị khử CO: Khi đó: 3c = 0,02 Trường hợp không thỏa mãn b FeCl3 + 3KOH Fe(OH)3 + 3KCl 0,02 0,02/3 2FeCl3 + 3K2ZnO2 + H2O 2Fe(OH)3 + 3Zn(OH)2 + 6KCl 0,01 0,02/3 0,01 FeCl3 + 3KAlO2 + 6H2O Fe(OH)3 + 3Al(OH)3 + 3KCl 0,04 0,04/3 0,04 Khối lượng kết tủa là: 107.0,08/3 + 99.0,01 + 78.0,04 = 6,963 gam Câu (2,0 điểm) a Khi chưa nối điện cực dây dẫn, tức pin chưa hoạt động sức điện động pin là: E = Ec – Ea = Ebạc – Eđồng = (0,7994 + 0,059lg0,02) – (0,337 + (0,059/2)lg0,02) = 0,4123 V b Khi nối điện cực dây dẫn qua điện kế kim điện kế chiều dòng điện ngược với chiều electron, tức chiều từ Ag sang Cu Trong pin xảy phản ứng: Cu + 2Ag+ Cu2+ + 2Ag Do E0Ag >> E0Cu nên phản ứng xảy hoàn toàn Khi kim điện kế vạch 0, điện cực EAg = ECu Khi đó: [Cu2+] = 0,02 + 0,02/2 = 0,03 M EAg = ECu = (0,337 + (0,059/2)lg0,03) + (0,7994 + 0,059lg[Ag+]) = 0,2921 [Ag+] = 2,52.10-9 M 1,5 0,5 0,5 0,5 0,5 1,0 Câu (2,0 điểm) Từ cân tan: NaCl(rắn) Na+ + ClKhi cho dịng khí hiđro clorua lội qua dung dịch muối ăn bão hòa, nồng độ Cl- tăng, nên cân tan chuyển sang trái tạo điều kiện kết tinh cho NaCl Ta có phương trình hóa học: 2NO2 + 2NaOH NaNO2 + NaNO3 + H2O (1) 0,1 0,1 0,05 0,05 DeThiMau.vn 0,5 Tính: nNaOH 0,5.0, 2001 0,1005mol , nNO2 CNaNO2 0,5 2, 24 0,1(mol ) , 22, 0, 05 0,1M , C NaOH 0,10005 0,1 10 M 0,5 0,5 Trong dung dịch: NaNO3 Na+ + NO3NaNO2 Na+ + NO2NaOH Na+ + OHH2O H+ + OHNO2- + H2O HNO2 + OHVới K b Từ (2) : H H2 O Ka Kb (2) 14 10 10 10,7 3,3 10 NO2- + H2O HNO2 + OHKb = 10-10,3 -4 C(M): 0,1 10 [ ] : 0,1-x x (10-4 + x) 1,0 x (10 4 x ) 0,1 10 10,7 với x