Së GD §T Thanh ho¸

Së GD §T Thanh ho¸ Së GD&§T Hoµ B×nh §Ò thi chän häc sinh giái líp 12 tHPT THPT L¹C ThñY B N¡M HäC 2010 2011 M«n ho¸ häC §Ò chÝnh thøc (Thêi gian lµm bµi 180 phót, kh«ng kÓ thêi gian giao ®Ò) (§Ò thi[.]

Sở GD&ĐT Hoà Bình THPT LạC ThủY B Đề thøc §Ị thi chän häc sinh giái líp 12 tHPT NĂM HọC: 2010-2011 Môn: hoá họC (Thời gian làm 180 phút, không kể thời gian giao đề) (Đề thi gồm có 01 trang, 06 câu) Câu : Hoàn thành phơng trình phản ứng sau dạng phân tử dạng ion: NxOy + a/ Fe3O4 + HNO3  NO + b/FeCO3 + HNO3 c/K2Cr2O7 + FeSO4 + H2SO4  d/K2SO3 + KMnO4 + KHSO4  Câu : Điện phân lít dung dịch CuSO ( điện cực trơ) đến khí thoát điện cực 0,02 mol dừng lại Coi thể tích dung dịch không đổi a Khảo sát viết phơng trình điện phân b Tính pH dung dịch sau điện phân Câu : Hỗn hợp X gồm FeS; FeS2; CuS tan vừa vặn dung dịch chứa 0,33 mol H 2SO4 đặc nóng, sinh 0,325 mol khí SO2 dung dịch A Nhúng Fe nặng 50 gam vào dung dịch A , sau phản ứng xảy hoàn toàn nhấc Fe cân lại 49,48 gam lại dung dịch B Viết phơng trình dạng phân tử ion thu gọn Xác định % m hỗn hợp X Coi khối lợng Cu bịđẩy bám hết vào Fe Cho dung dịch B phản ứng với HNO đặc d thu đợc NO2 ( sản phẩm khử ) đợc dung dịch C Cho C bay hết đợc m gam muối khan Tìm khoảng giá trị m ? Câu a Vì NH4Cl lại đợc dùng việc hàn kim loại ? Viết phơng trình phản ứng hoá học xảy nung NH4Cl víi CuO , NH4Cl víi ZnO Cho biết vai trò NH 4Cl qua phản ứng b Từ NH3 viết phơng trình điều chế N2H4 Giải thích N2H4 đợc sử dụng làm nhiên liệu cho tên lửa NH3 lỏng đợc dùng làm chất làm lạnh? c Trình bày phơng pháp hoá học để nhận biết khí hỗn hợp khÝ gåm : CO; CO2; SO2; H2 d B×nh chøa khÝ N2 cã lÉn khÝ trªn(CO ; CO2 : SO2 ; H2 ) Nêu cách điều chế N2 tinh khiết từ hỗn hợp khí Câu : a.Từ nhôm cacbua, điều kiện hoá chất vô cần thiết , Viết phơng trình điều chế m-brom nitro benzen; clo bezen; 0-nitrotoluen b Một hỗn hợp khí X gồm Hiđrocacbon mạch hở có số nguyên tử cacbon Tỷ khối hỗn hợp X so với H2 21 Khi đốt cháy hoàn toàn 8,4 gam hỗn hợp X thu đợc 10,8 gam H2O Xác định công thức phân tử công thức cấu tạo có Hiđrocacbon ? Câu 6: Cho hỗn hợp X gồm Al 2O3 MHSO4 ( M kim loại kiềm) có khối lợng 10,404 gam Hoà tan hỗn hợp vào nớc đến hỗn hợp tan hết đợc dung dịch Y Chia Y thành phần nhau: - Thêm từ từ dung dịch NaOH 0,5M vào phần kể từ bắt đầu xt hiƯn kÕt tđa ®Õn kÕt tđa võa tan hết phải dùng 80 ml NaOH 0,5M - Thêm vào phần : 170ml dung dịch BaCl 0,2M cha kÕt tđa hÕt ion SO42-, nhng nÕu thªm tiÕp ml dung dịch BaCl2 0,2 M lại thõa ion Ba2+ a/ TÝnh khèi lng Al2O3 cã hỗn hợp b/ Xác định kim loại HÕt Híng dÉn chấm thi học sinh giỏi vòng trờng Môn : Hóa- lớp 12 THPT- Năm học 2010-2011 Câu Câu1 (1đ) Nội Dung Yêu cầu hs viêt trình cho nhận electron Viết cân đợc phản ứng a/ (5x – 2y)Fe3O4 + (46x- 18y)HNO3 -> (15x- 6y)Fe(NO3)3 + NxOy + (23x – y) H2O b/ FeCO3 + 10 HNO3 -> Fe(NO3)3 + CO3 + NO + H2O c/ K2Cr2O7 + 6FeSO4 + 7H2SO4  K2SO4 + Cr2(SO4)3 + Fe2(SO4)3 + 7H2O d/ K2SO3 +2 KMnO4 + 6KHSO4  9K2SO4 +2 MnSO4 + 3H2O Thang Điểm 0,25đ 0,25đ 0,25đ 0,25đ Câu (1đ) Câu (2đ) Câu 4: (2) Catôt(-) Anot(+) Cu2+ + 2e -> Cu 2H2O -> O2 +H+ + 4e 2H2O + 2e -> H2 + 2OH0,02 0,08 mol 0,02 0,04mol Pt: CuSO4 + H2O -> Cu + O2 + H2SO4 H+ + OH- -> H2O 0,08 0,04 => H+ d 0,04mol => pH = 1,7 0,5® 0,5® a/ pt: FeS + 20H+ + SO42- -> 2Fe3+ + SO2 + 10H2O x 10x x 9x/2 2FeS2 + 28H+ + 11SO42- - -> 2Fe3+ + 15 SO2 + 14H2O Y 14y y 15y/2 CuS + 8H+ + 3SO42- - -> Cu2+ + SO2 + 4H2O Z 8z z 4z Ta cã: 10x + 14y + 8z = 0,33 (1) 9x/2 + 15y/2 + 4z = 0,325 (2) Dd thu đợc gồm Fe3+ ( x + y) mol vµ Cu2+ z mol Cho Fe vµo cã pt: Fe + Fe3+ -> Fe2+ (x+ y)/2 (x+y) Fe + Cu2+ -> Fe2+ + Cu Z z z 28x + 28y - 8z = 0,52 (3) Tõ (1), (2), (3) x= 0,02; y= 0,01 ; z = 0,04 % m FeS = 25,88% ; %m FeS2 = 17,64%; %m CuS = 56,47% Khối lợng hỗn hợp = 6,8 g Dd B : FeSO4 = 0,085mol FeSO4 +4 HNO3 -> Fe(NO3)3 + NO2+ H2SO4 +H2O 0,085 0,085 mol => m = 20,57 g 0,25 3FeSO4 + 6HNO3 -> Fe(NO3)3 + 3NO2+ Fe2(SO4)3+3H2O 0,085 0,085/3 0,085/3 = > m = 0,085/3.( 400+ 242) = 18,19g VËy khèi lỵng cđa mi 18,19  m  20,57g 0.25 0.25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 CuO +2 NH4Cl -> Cu + N2+ CuCl2 + 4H2O NH4Cl đóng vai trò chất khử ZnO + 2NH4Cl -> ZnCl2 + 2NH3 + H2O NH4Cl đóng vai trò axit cho H+ , ZnO bazơ Ngời ta dùng NH4Cl để làm bề mặt kim loại trớc hµn 0,5 b/ 2NH3  N H4 + H N2H4 đợc sử dụng làm nhiên liệu cho tên lửa N2H4 dễ cháy oxi không khí kể bị ẩm toả nhiều nhiệt NH3 lỏng đợc sử dụng làm lạnh NH3 lỏng hoá thu nhiều 0,5 nhiệt c/ Cho hỗn hợp khí lần lợt qua bình đựng nớc Br2 d thấy Br2 nhạt màu => có SO2 ( pt) Hỗn hợp khí lại CO, CO2, H2 cho qua nớc vôi d, thÊy cã kÕt tđa tr¾ng => CO2( pt) Các khí lại (CO, H2) nớc đợc làm khan nhờ CaO Cho khí lại qua èng ®ùng CuO nung nãng CuO + CO -> Cu + CO2 CuO + H2 -> Cu+ H2O NhËn biÕt H2O nhờ CuSO4 khan màu trắng chuyển thành CuSO4.5H2O màu xanh NhËn biÕt CO2 nhê níc v«i d 0,5 d/Muốn có N2 tinh khiết ta cho hỗn hợp khí ban đầu lần lợt qua ống đựng CuO nung nóng; ống đựng KOH cuối qua P2O5 H2SO4 đặc Pt; CuO + CO -> Cu + CO2 CuO + H2 -> Cu + H2O CO2 +2 KOH - > K2CO3 + H2O 0,5 Câu ( 2)đ a/Al4C3 + 6H2O - > 3CH4 + 4Al(OH)3 2CH4 1500 C C2H2 + 3H2  / NH 4Cl benzen C2H2 CuCl  C6H6 + HNO3 H SO4 dac C6H5- NO2 + H2O C6H5- NO2 + Br2 khan -> m-Br- C6H4- NO2 + HBr C6H6 + Cl2 Fe C6H5- Cl + HCl C6H5- H + CH3Cl AlCl3 C6H5- CH3 + HCl C6H5- CH3 + HNO3 H SO4 dac o- NO2- C6H4- CH3 + H2O b/Gäi a, b lÇn lợt số mol CnHx , CnHy Ta có: CnHx + ( n+ x/4) O2 -> n CO2 + x/2 H2O a ax/2 CnHy + ( n+ y/4) O2 -> n CO2 + y/2 H2O b by/2 ax/2 + by/2 = 0,6 = > ax + by = 1,2(1) Khối lợng hỗn hợp X: (12n+ x ) a + (12n + y) b = 8,4 => n(a+b) = 0,6 (2) _ M =42 Câu 6: (2đ) 0,5 0,5 0,5 => Sè mol cđa hidroc¸c bon = 0,2 => a+b = 0,2 (3) Tõ (2), (3) => n=3 g/s M (C3Hx) < 42 < M( C3Hy) 36+x < 42< 36+y Do x, y ch½n x = 4, y=8 X: C3H4 CH2=C=CH2 hc CH3-C CH Y: C3H8 CH3-CH2-CH3 Gäi x, y lần lợt só mol Al2O3 MHSO4trong hỗn hỵp 102 x + ( M+ 97) y = 10,404(1) Khi hoà tan vào H2O xảy phản ứng : Al2O3 + 6MHSO4 -> Al2(SO4)3 +3 M2SO4 + H2O P1: Hoµ tan 1/2 dd vµo NaOH: Al3+ + OH- -> Al(OH)3 x 3x x Al(OH)3 + OH- -> AlO2- + H2O x x Sè mol NaOH p: 4x = 0,04 => x= 0,01mol (2) P2: t/d víi BaCl2 cã pt: Ba2+ + SO42- -> BaSO4 0,034 < sè mol cña SO42- < 0,035 0,034< y/2< 0,035 0,068< y < 0,07 (3) Tõ (1), (2), (3) ta cã x= 0,01 => Khèi lỵng cđa Al2O3 = 1,02g 37< M< 41 M kim loại kiềm M K( 39) 0,5