Hóa học
NGÂN HÀNG ĐỀ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI CẤP TỈNH LỚP 12 THPT NĂM HỌC 2022 - 2023 Mơn: Hóa Học Thời gian: 180 phút (không kể thời gian giao đề) Câu (2 điểm) 1.1 Tính bán kính nguyên tử gần Ca 20 0C, biết nhiệt độ khối lượng riêng Ca 1,55g/cm3 Giả thiết tinh thể nguyên tử Ca dạng hình cầu, có độ đặc khít 74% Cho Ca = 40,08 1.2 Hồn thành phương trình hóa học sau: 0 t a Cl2 + KOH → t b HCl + KMnO4 → 0 t c H2S + O2 (dư) → t , xt → d NH3 + O2 Câu (2 điểm) Cho dung dịch A chứa FeCl3 0,01M Cho biết dung dịch: Fe3+ + H2O → ¬ Fe(OH)2+ + H+ Ka = 6,3.10-3 2.1 Tính pH dung dịch A 2.2 Tính pH cần thiết để bắt đầu xảy kết tủa Fe(OH) từ dung dịch A Biết Fe(OH)3 có Ts = 6,3.10-38 Câu (2 điểm) 3.1 Cho phản ứng: → AxBy xA + yB Đo vận tốc phản ứng theo nồng độ A, B ta kết sau: Thí nghiệm [ A] mol/lít [ B ] mol/lít v(mol/l.s) 0,2 0,3 81.10-4 0,2 0,5 37,5 10-3 0,5 0,3 50,625 10-3 Tính x, y số vận tốc phản ứng 3.2 Xét trình cân sau 686oC : → CO (k) + H2O (k) CO2 (k) + H2 (k) ¬ Nồng độ chất cân bằng: [CO] = 0,050 M, [H2] = 0,045 M, [CO2] = 0,086 M [H2O] = 0,040 M Nếu tăng nồng độ CO2 lên đến giá trị 0,500 M (nhiệt độ khơng đổi) nồng độ chất cân thiết lập lại ? Câu (2 điểm) 4.1 Viết phương trình hóa học dạng phân tử cho dung dịch tác dụng với theo tỉ lệ mol 1:1 a BaCl2 NaHSO4 b Ba(HCO3)2 KHSO4 c Ca(H2PO4)2 KOH d Ca(OH)2 NaHCO3 4.2 Có khí A, B, D, E Biết khí A điều chế cách nung KMnO nhiệt độ cao, khí B điều chế cách cho sắt (II) clorua tác dụng với dung dịch chứa KMnO4 H2SO4 lỗng dư, khí D điều chế cách cho sắt (II) sunfua tác dụng với dung dịch HCl loãng, khí E điều chế cách cho magie nitrua tác dụng với nước Viết phương trình hóa học xảy Câu (2 điểm) Ở nhiệt độ cao, thực phản ứng phân huỷ hoàn toàn 8,08 gam muối X thu 1,6 gam chất rắn Y (không tan nước) hỗn hợp Z gồm chất trạng thái khí Cho tất chất Z hấp thụ hết vào bình có chứa sẵn 200 gam dung dịch NaOH 1,2% phản ứng vừa đủ thu dung dịch T chứa muối có nồng độ 2,47 % 5.1 Tìm chất tan dung dịch T 5.2 Xác định công thức phân tử muối X, biết nung nguyên tố kim loại X không thay đổi số oxi hóa Câu (2 điểm) 6.1 Hiđrocacbon A tác dụng với nước brom dư tạo thành dẫn xuất tetrabrom chứa 75,82% brom khối lượng Khi cộng hợp brom theo tỉ lệ mol 1: thu hai đồng phân hình học Xác định cơng thức phân tử, công thức cấu tạo gọi tên A 6.2 Giải thích nhiệt độ sơi tính bazơ đimetylamin lớn trimetylamin? Câu (2 điểm) 7.1 Cho 3-metylbut-1-en tác dụng với axit clohiđric tạo sản phẩm, có A 2-clo-3-metylbutan B 2-clo-2-metylbutan Bằng chế phản ứng, giải thích tạo thành sản phẩm A B 7.2 Cho X Y axit liên tiếp thuộc dãy đồng đẳng axit acrylic (M X < MY), Z ancol có số nguyên tử cacbon với X, T este hai chức tạo X, Y Z Trong T chứa chức este không chứa nhóm chức khác Đốt cháy hồn tồn 5,58 gam hỗn hợp E gồm X, Y, Z, T cần 6,608 lít khí O (đktc) thu CO2 4,68 gam H2O Mặt khác 5,58 gam E tác dụng vừa đủ với 0,02 mol Br2 a Xác định công thức phân tử T b Viết đồng phân cấu tạo Z Câu (2 điểm) 8.1 Hỗn hợp khí X gồm O2 O3 có tỉ khối so với H2 22 Hỗn hợp khí Y gồm 107 metylamin etylamin có tỉ khối so với H2 Đốt cháy hồn tồn V1 lít Y cần V2 lít X Các khí đo điều kiện nhiệt độ áp suất Tìm tỉ lệ V1:V2 8.2 Các aminoaxit phản ứng với tạo thành peptit Hãy cho biết công thức cấu tạo đipeptit tạo thành từ alanin CH3CH(NH2)COOH glyxin H2NCH2COOH Câu (2 điểm) 9.1 Viết phương trình hóa học theo sơ đồ sau công thức cấu tạo thu gọn Ghi điều kiện có o ddAgNO / NH CuO ,t → A → etylenglicol → amoni oxalat → C Ancol etylic 3 9.2 Từ benzen viết sơ đồ tổng hợp nilon-6,6 Câu 10 (2 điểm) 10.1 Trong phịng thí nghiệm, điều chế etilen cách đun nóng hỗn hợp ancol etylic axit sunfuric đặc 170 0C, cho khí qua dung dịch KMnO ta không thấy kết tủa MnO2 cho etilen tinh khiết qua dung dịch KMnO4 - Tạp chất gây tượng chất nào? Vì khơng tạo kết tủa MnO2? - Viết phương trình hóa học phản ứng tạo tạp chất phản ứng tạp chất với dung dịch KMnO4 - Muốn loại bỏ tạp chất ta dùng lượng dư dung dịch nào? Giải thích viết phương trình hóa học 10.2 Trong phịng thí nghiệm, để thu khí etilen ta dùng phương pháp đẩy nước hay đẩy khơng khí Giải thích -Hết Thí sinh sử dụng bảng tuần hồn ngun tố hóa học - Giám thị khơng giải thích thêm HƯỚNG DẪN CHẤM VÀ ĐÁP ÁN Câu Ý 1.1 (2điểm) ĐÁP ÁN 40, 08 = 25,858cm3 Thể tích mol Ca = 1,55 ĐIỂM 0,5 mol Ca chứa 6,02.1023 nguyên tử Ca Theo độ đặc khít, thể tích nguyên tử 25,858 × 0, 74 = 3,18 × 10−23 cm3 23 Ca = 6, 02 ×10 3V 3 × 3,18 ×10−23 πr ⇒ r = = = 1,965 ×10 −8 cm π × 3,14 Từ V = 1.2 a t 3Cl2 + 6KOH → 5KCl + KClO3 + 3H 2O 0,5 0,25 0,25 t0 b 16 HCl + 2KMnO4 → KCl + MnCl2 + 5Cl2 + 8H 2O c 0,25 t H S + 3O2 → 2SO2 + H 2O d (2điểm) 2.1 t ,xt NH + 5O2 → NO + H 2O Xét cân điện li H+ A: → Fe3+ + H2O ¬ Fe(OH)2+ + H+ H2O → ¬ H+ + OH- (1) (2) 0,25 Ka = 6,3.10-3 Kw = 1,0.10-14 Ka>> Kw cân (1) định pH hệ: Xét cân (1): Fe3+ [] 0,01-x Ta có: Ka = → + H2O ¬ x x Fe(OH)2+ + H+ Ka = 6,3.10-3 0,5 0,5 [ Fe(OH ) 2+ ][H + ] x.x = = 6,3.10 −3 3+ [Fe ] 0, 01 − x ⇒ x = 5,4.10-3 ⇒ pH = -lg[H+] = 2,3 2.1 Để bắt đầu có tủa [Fe3+].[OH-]3 = Ts Ka = ⇒ (I) [ Fe(OH ) 2+ ][H + ] [Fe3+ ] [ Fe(OH )2+ ]=[Fe3+ ] Ka K = [Fe3+ ].[OH - ] a + [H ] Kw Lại có: [Fe3+] + [Fe(OH)2+] = CFe3+ = 0,01M (II) (III) Từ (II) (III) ⇒ [Fe3+] + [ Fe3+ ].[OH - ] Ka K w = 0.01M (IV) Ka Ts − K Kết hợp (I) (IV): [OH ] (1+[OH-] w ) = 0,01 0,5 0,5 tính [Fe3+] = 0,00384M [OH-] = 2,54.10-12 ⇒ pH = 2,4 (2điểm) 3.1 Tính x, y số vận tốc phản ứng Ta có v1 = k (0, 2) x (0,3) y = 8,1.10 −3 v2 = k (0, 2) x (0,5) y = 37,5.10−3 v3 = k (0, 5) x (0,3) y = 50, 625.10 −3 0,25 0,5 y v2 5 5 ⇒ ÷ = ÷ ⇒ y =3 v1 3 3 Lập tỉ v3 ⇒ (2,5) x = (2,5) ⇒ x = Và v1 Vậy k = 7,5 3.2 Hằng số cân nồng độ : [H O][CO] 0,040 × 0,050 KC = = = 0,52 [CO ][ H ] 0,086 × 0,045 Thêm CO2, cân chuyển dời theo chiều thuận : CO2 (k) + H2 (k) ⇄ CO (k) + H2O (k) Bđ 0,500 0,045 0,050 0,040 Pư x x x x Cb 0,500-x 0,045-x 0,050 +x 0,040 + x [H O][CO] (0,040 + x ) × (0,050 + x ) KC = = = 0,52 [ CO ][ H ] ( , 500 − x ) × ( , 045 − x ) 2 Từ ⇔ 0,48x2 + 0,373x – 9,7.10-3 = ⇒ x = 0,025M Vậy [CO2] = 0,48M, [H2] = 0,020M, 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 [CO] = 0,075M [H2O] = 0,065M 0,25 4.1 BaCl2 + NaHSO4 → BaSO4 ↓ + NaCl + HCl 0,25 0,25 Ba(HCO3)2 + KHSO4 → BaSO4 ↓ + KHCO3 + CO2 ↑ + H2O 0,25 0,25 Ca(H2PO4)2 + KOH → CaHPO4 ↓ + KH2PO4 + H2O Ca(OH)2 + NaHCO3 → CaCO3 ↓ + NaOH + H2O 4.2 2KMnO4 t → K2MnO4 + MnO2 + O2 ↑ 0,25 (A) 10 FeCl2 + KMnO4 + 24H2SO4 → 0,25 Fe2(SO4)3 + 6MnSO4 + 3K2SO4 + 10Cl2 ↑ + 24H2O 0,25 (B) 0,25 → FeCl2 + H2S ↑ FeS + 2HCl (D) → 3Mg(OH)2 ↓ + 2NH3 ↑ Mg3N2 + H2O (E) 5.1 Áp dụng định luật bảo tồn khối lượng, ta có: mkhí = 8,08 – 1,6 = 6,48 g Sản phẩm khí + dd NaOH → dd muối 2,47% 200.1,2 nNaOH = 100.40 = 0,06 mol mdd muối = mkhí + mddNaOH = 6,48 + 200 = 206,48 g 0.25 206,48.2,47 100 → mmuối = = 5,1g Ta có sơ đồ: Khí + mNaOH → NamA 0,06 0.25 0,06/m 0.25 0,06 → mmuối =(23m+A) m = 5,1 → A = 62m 0.25 Chỉ có cặp m = 1; A = 62 Vậy NO3- phù hợp → NaNO3 5.2 Vì sản phẩm khí phản ứng với NaOH cho muối NaNO → Sản phẩm khí có bao gồm: NO2, O2 muối ban đầu X là: M(NO3)n Khi đó: 4NO2 + O2 + 4NaOH → 4NaNO3 + 2H2O 0,06 ← 0,015 ← 0,06 m NO m O + = 46.0,06 + 32.0,015 = 3,24 g < 6,48 g → Trong sản phẩm cịn có nước Vậy muối X phải có dạng M(NO3)n.xH2O Phản ứng nhiệt phân: n t0 M ( NO3 ) n xH 2O → M 2On + 2nNO2 + O2 + xH 2O mY = mM 2On = (2M + 16n) 0.25 0.03 56 n = 1, ⇒ M = n Chỉ cặp nghiệm n = 3, M = 56 (Fe) thỏa mãn ⇒ nH 2O = 0.06 x 6, 48 − 3, 24 = 0.02 x = = 0.18 n 18 ⇒ x=9 0.25 Vậy công thức muối X là: Fe(NO3)3.9H2O 6.1 Phương trình hóa học → CxHyBr4 CxHy + Br2 4.80.100 75,82 12 x + y + 4.80 = ⇔ 12 x + y = 102 0.25 Theo đề ta có Với y ≤ 2x-2 ⇒ x = y = Vậy công thức phân tử A C8H6 0.25 Ta thấy A có v + π = cộng phân tử Br2 nên dẫn xuất tetrabrom cịn có v + π = phù hợp với gốc phenyl Khi cộng hợp brom theo tỉ lệ mol 1: thu hai đồng phân hình học nên A có liên kết C ≡ C mạch hở 0.25 Vậy công thức cấu tạo A 6.2 C6 H − C ≡ CH phenylaxetilen - Tuy đimetylamin có phân tử khối bé trimetylamin phân tử đimetylamin có liên kết Hiđro liên phân tử, ảnh hưởng lớn nên nhiệt độ sôi đimetylamin lớn trimetylamin 0.25 0.5 - Phân tử trimetylamin có nhóm metyl làm tăng tính bazơ gây hiệu ứng khơng gian nên làm cho tính bazơ trimetylamin yếu đimetylamin 0.5 7.1 0.5 0.5 7.2 Số mol O2= 0,295 mol, số mol H2O = 0,26 mol Theo bảo toàn khối lượng ⇒ số mol CO2 = 0,235 mol Vậy X, Y có dạng Và T có dạng Cx H x − 2O2 (a mol), Z có dạng Cn H n + O2 (b mol) Cm H m−6O4 (c mol) 0.25 Bảo tồn Oxi ta có: 2a + 2b + 4c = 0,14 (1) Liên hệ số mol CO2 H2O ta có: – a + b –3c = 0,025 (2) Theo số mol Br2 ta có: a + 2c = 0,02 (3) 0.25 Giải (1), (2) (3) có a = 0,01; b = 0,05 c = 0,005 C= Trong E: nCO2 nE = 0, 235 = 3, 0, 065 ⇒ Công thức phân tử T C10H14O4 0.25 Vậy công thức cấu tạo Z là: 0.25 HOCH2-CH2-CH2OH HOCH2-CH(OH)-CH3 8.1 0,25 M X = 44 ⇒ X MY = O11 107 C H 17 N ⇒ Y 3 0,25 17 5,5 nO = + = 5,5 ⇒ nO11 = =2 11 3.2 4 0, Vậy tỉ lệ : V1:V2=1:2 8.2 Mạch hở: 0,5 CH 3CH ( NH ) CO− NHCH COOH (Ala − Gly ) H NCH 2CO − NHCH (CH ) COOH (Gl y − Ala ) CH 3CH ( NH ) CO − NHCH (CH ) COOH (Ala − Ala) H NCH 2CO − NHCH 2COOH (Gly − Gly) Mạch vòng: 9.1 CH3-CH2OH 0,5 H SO4 → 1700 C 0,25 CH2=CH2 + H2O 0,25 3CH2=CH2 + 2KMnO4 + 4H2O → 3HOCH2-CH2OH + 2MnO2 + 2KOH 0,25 to → O=CH-CH=O + 2Cu + 2H2O HOCH2-CH2OH + 2CuO o t → H4NOOC-COONH4 + 4NH4NO3 + 4Ag O=CH-CH=O +4AgNO3 + 6NH3 +2H2O 9.2 0,25 0,5 0,5 10 10.1 Chất gây tượng SO2 0,25 Khí tạo mơi trường axit, SO2 khử KMnO4 thành Mn2+ tan 0,25 o t → SO2 + CO2 + H2O CH3-CH2OH + H2SO4(đ) 0,5 → 2MnSO4 + 2H2SO4 + K2SO4 2KMnO4 + 5SO2 + 2H2O Muốn loại bỏ tạp chất ta dùng lượng dư dung dịch kiềm mạnh NaOH để hấp thụ SO2 CO2 0,25 SO2 + 2NaOH → Na2SO3 + H2O 0,25 CO2 + 2NaOH → Na2CO3 + H2O 10.2 Để thu khí etilen ta dùng phương pháp đẩy nước etilen không tan nước Không dùng phương pháp đẩy khơng khí phân tử khối etilen gần khơng khí etilen khơng màu 0,5 ... Viết phương trình hóa học phản ứng tạo tạp chất phản ứng tạp chất với dung dịch KMnO4 - Muốn loại bỏ tạp chất ta dùng lượng dư dung dịch nào? Giải thích viết phương trình hóa học 10.2 Trong phịng... dung dịch HCl lỗng, khí E điều chế cách cho magie nitrua tác dụng với nước Viết phương trình hóa học xảy Câu (2 điểm) Ở nhiệt độ cao, thực phản ứng phân huỷ hoàn toàn 8,08 gam muối X thu 1,6... số oxi hóa Câu (2 điểm) 6.1 Hiđrocacbon A tác dụng với nước brom dư tạo thành dẫn xuất tetrabrom chứa 75,82% brom khối lượng Khi cộng hợp brom theo tỉ lệ mol 1: thu hai đồng phân hình học Xác