SỞ GD&ĐT QUẢNG TRỊ KỲ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI LỚP 11 THPT NĂM HỌC 2011 2012 Khoá ngày 20 tháng 03 năm 2012 Môn thi HOÁ HỌC ĐỀ LUYỆN VÒNG 1 SỐ 2 Thời gian 180 phút (không kể thời gian phát đề) (Đề thi c[.]
SỞ GD&ĐT QUẢNG TRỊ ĐỀ CHÍNH THỨC ĐỀ LUYỆN VỊNG SỐ KỲ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI LỚP 11 THPT NĂM HỌC 2011-2012 Khoá ngày 20 tháng 03 năm 2012 Mơn thi: HỐ HỌC Thời gian: 180 phút (khơng kể thời gian phát đề) (Đề thi có 02 trang) Câu (4,00 điểm) Các ion sau có đồng thời tồn dung dịch không? Giải thích? a) HCO3-, K+, Cl-, NO3-, Na+, Al3+ f) Fe3+, Na+, K+, NO3-, Cl-, S2b) Al(OH)4-, K+, Li+, Na+, NH4+ g) MnO4-, SO42-, K+, Na+, NO3-, Cl-, H+ + 2+ 2+ 2+ c) H , Mg , Ca , Cl , Fe , NO3 h) HCO3-, Mg2+, Ca2+, Na+, NO3-, NH4+, H+ d) Mg2+, Ca2+, K+, NH4+, NO3-, S2i) Mg2+, Na+, K+, NO3-, SO42-, HCO3-, OH2+ 2+ e) Ni , Cl , SO4 , ClO4 , NH4 ,OH k) Fe2+, Li+, Na+, Ca2+, MnO4-, H+ Có hợp chất vô A, B, C, D, E hợp chất photpho Khi cho hợp chất tác dụng với dung dịch NaOH dư thu dung dịch có chất Na3PO4 Hãy tìm cơng thức, gọi tên chất viết phương trình phản ứng xảy Câu (4,00 điểm) Dung dịch A gồm FeCl3, AlCl3, NH4Cl, CuCl2 nồng độ xấp xỉ 0,1M a) Dung dịch A có mơi trường axit, bazơ hay trung tính? Giải thích b) Sục H2S lội chậm vào A đến bão hòa kết tủa B dung dịch C Cho biết chất có B, C viết phương trình phản ứng xảy Đun nóng m gam hỗn hợp Cu Fe có tỉ lệ khối lượng tương ứng : với lượng dung dịch HNO3 Khi phản ứng kết thúc, thu 0,75m gam chất rắn, dung dịch Y 5,6 lít 5 hỗn hợp khí (đktc) gồm NO NO2 (khơng có sản phẩm khử khác N ) Biết lượng HNO3 phản ứng 44,1 gam Hỏi cô cạn dung dịch Y thu gam muối khan? 3.Trộn ba dung dịch H2SO4 0,1M; HNO3 0,2M; HCl 0,3M với thể tích thu dung dịch Z Lấy 300 ml dung dịch Z cho tác dụng với dung dịch T gồm NaOH 0,2M KOH 0,29M Tính thể tích dung dịch T cần dùng để sau tác dụng với 300 ml dung dịch Z thu dung dịch có pH = Câu (4,00 điểm) Hỗn hợp bột A gồm kim loại Mg, Zn, Al Khi hoà tan hết 7,5 gam A vào lít dung dịch HNO3 thu lít dung dịch B hỗn hợp khí D gồm NO N 2O (khơng có sản phẩm 5 khử khác N ) Thu khí D vào bình dung tích 3,36 lít có chứa sẵn N 00C 0,22 atm nhiệt độ bình tăng lên đến 270C, áp suất tăng lên đến 1,047 atm, khối lượng bình tăng thêm 3,72 gam Nếu cho 7,5 gam A vào lít dung dịch KOH 2M sau kết thúc phản ứng khối lượng dung dịch tăng thêm 5,7 gam Tính số mol kim loại A Hỗn hợp A1 gồm hai oxit kim loại XO, YO Khi hòa tan 60 gam A vào lít dung dịch hỗn hợp HCl 2M H2SO4 0,75M thu đuợc dung dịch B1 Phải dùng vừa hết 58,1 gam hỗn hợp muối (NH4)2CO3 BaCO3 để tác dụng hết axit dư B1 thu dung dịch D1 Khối lượng dung dich D1 nặng dung dịch B1 12,8 gam a) Hãy tính % theo khối lượng muối cacbonat hỗn hợp b) Điện phân D1 catot bắt đầu xuất bọt khí dừng lại Khi có 16 gam kim loại bám vào catot có 5,6 lít khí (đktc) anot Gọi tên oxit tính % theo khối lượng oxit A1 Đun nóng hỗn hợp gồm mol HCOOH, mol CH 3COOH mol C2H5OH có H2SO4 đặc xúc tác toC (trong bình kín dung tích khơng đổi) đến trạng thái cân thu 0,6 mol HCOOC2H5 0,4 mol CH3COOC2H5 Nếu đun nóng hỗn hợp gồm mol HCOOH, mol CH3COOH a mol C2H5OH điều kiện đến trạng thái cân thu 0,8 mol HCOOC2H5 Tính giá trị a Trang 1/2 Câu (4,00 điểm) Viết công thức cấu tạo đồng phân có cơng thức phân tử C 5H10 làm màu dung dịch Br2 Hai chất hữu A, B đồng phân (chứa nguyên tố C, H, O) oxi chiếm 34,78 % theo khối lượng Biết cho tác dụng với natri B khơng phản ứng, cịn A phản ứng a) Xác định công thức cấu tạo gọi tên A, B b) Từ C2H2, chất vô điều kiện phản ứng có đủ, lập sơ đồ điều chế A, B Hoàn thành phản ứng Xác định sản phẩm phản ứng dùng chế để giải thích hình thành sản phẩm a) CH3-CH=CH2 + HCl ,t o ,11 : b) C6H5CH3 + HNO3 H2SO 4 c) CH3-CH2-CH(OH)-CH3 HSO ,180 C Câu (4,00 điểm) Đun nóng hỗn hợp gồm mol HCOOH, mol CH 3COOH mol C2H5OH có H2SO4 đặc xúc tác toC (trong bình kín dung tích khơng đổi) đến trạng thái cân thu 0,6 mol HCOOC2H5 0,4 mol CH3COOC2H5 Nếu đun nóng hỗn hợp gồm mol HCOOH, mol CH3COOH a mol C2H5OH điều kiện đến trạng thái cân thu 0,8 mol HCOOC2H5 Tính giá trị a Đun nóng 0,03 mol hỗn hợp X gồm hai ancol A B với H 2SO4 đậm đặc 1400C thu 0,742 gam hỗn hợp ba ete Tách lấy phần ancol chưa tham gia phản ứng (40% lượng ancol có khối lượng phân tử nhỏ 60% lượng ancol có khối lượng phân tử lớn) đun nóng với H2SO4 đặc 1800C thu V lít (đktc) hỗn hợp olefin đồng phân Giả sử phản ứng tạo olefin xảy hoàn toàn a) Xác định công thức phân tử A, B; biết khối lượng phân tử chúng khác 28 đvC b) Tính giá trị V o Cho: H=1, C=12, N=14, O=16, Na=23, Mg=24, Al=27, S=32, Fe=56; Cu=64, Zn=65, Ba=137 (Thí sinh khơng dùng bảng HTTH bảng Tính tan) HẾT Trang 2/2 SỞ GD&ĐT QUẢNG TRỊ HƯỚNG DẪN CHẤM ĐỀ THI CHỌN HSG LỚP 11 THPT NĂM HỌC: 2011-2012 Khố ngày 20 tháng năm 2012 ĐỀ CHÍNH THỨC Mơn: HỐ HỌC – Lớp 11 (Hướng dẫn chấm có 05 trang) Câu Ý Nội dung Điểm Câu 4,0 điểm a)3HCO3- + Al3+ Al(OH)3 + 3CO2 2,5 + b) AlO2 + H2O + NH4 Al(OH)3 + NH3 + 2+ - c) 4H + 3Fe + NO3 3Fe3+ + NO + 2H2O 2+ 2d) Mg + S + 2H2O Mg(OH)2 + H2S e) Ni2+ + 2OH- Ni(OH)2 f) 2Fe3+ + S2- 2Fe2+ + S Hay Fe3+ + 3S2- 2FeS + S g) 2MnO4- + 10Cl- + 8H+ 2Mn2+ + 5Cl2 + 4H2O h) HCO3- + H+ CO2 + H2O i) Mg2+ + 2OH- Mg(OH)2 k) 5Fe2+ + MnO4- + 8H+ 5Fe3+ + Mn2+ 4H2O Do X có electron cuối ứng với số lượng tử sau: n = 2; l=1; 0,5 m=-1; ms=-1/2 Tương ứng với cấu hình 2p4 Suy cấu hình e X là: 1s22s22p4 Vậy X thuộc chu kỳ nhóm VIA Các chất A, B, C, D, E chất sau: 0,5 HPO3(axit metaphotphoric); H3PO4(axit photphoric); NaH2PO4(natri đihiđrophotphat); H4P2O7(axit điphotphoric) P2O5 (điphotpho pentaoxit) Na2HPO4(natri hiđrophotphat), P2O5 + 6NaOH 2Na3PO4 + 3H2O 0,5 HPO3 + 3NaOH Na3PO4 + 2H2O H3PO4 + 3NaOH Na3PO4 + 3H2O NaH2PO4 + 2NaOH Na3PO4 + 2H2O H4P2O7 + 6NaOH 2Na3PO4 + 5H2O Câu 4,0 điểm 1a A có mơi trường axit cation có phản ứng thủy phân phân li tạo 0,5 + H theo phương trình: Fe(OH)2++ H+ Al(OH)2++ H+ Fe3+ + H2O Al3+ + H2O NH3 + H+ Cu(OH)+ + H+ NH4+ Cu2+ +H2O b Phản ứng: 2FeCl3 + H2S → 2FeCl2 + S↓ + 2HCl 0,5 CuCl2 + H2S → CuS↓ + 2HCl Kết tủa B gồm có S, CuS dung dịch C gồm: NH4Cl; AlCl3; HCl, FeCl2 Trong m gam có: 0,7m gam Cu 0,3m gam Fe 0,5 Khối lượng kim loại phản ứng: m- 0,75m = 0,25m n Cl 5,6 = 22,4 =0,25 (mol) Chỉ có loại ion bị điện phân dung dịch Giả sử X2+ Khi xuất bọt khí catot dừng lại nghĩa NH4+ bắt đầu bị điện phân 2NH3 + H2 (6) 2NH4+ + 2e đpdd (4) n XCl = n Cl = 0,25mol mX= 0,25.X=16g MX= 64 (g/mol) X = 64 X Cu XO: CuO: Đồng(II)oxit (gt ) 0,5 0,25.80.100 =33,33% 60 (I) Y=24 Y : Mg YO : MgO %(m)MgO=100-33,33=66,67% Câu Đồng phân màu dung dịch Br2: anken dẫn xuất xiclopropan CH3CH2CH2CH=CH2, CH3CH2CH=CHCH3 (CH3)2CHCH=CH2, (CH3)2C=CH2CH3 4,0 điểm 0,75 CH2=C(CH3)CH2CH3 C2H5 2a Gọi công thức phân tử A, B CxHyOz 16z 34,78 12x+y=30z Ta có: 12x y 100-34,78 Chọn z =1 x=2 y=6 Công thức phân tử (C2H6O)n 6n chẵn n=1 Công thức: C H 6O Điều kiện : 6n 2.2n Do A tác dụng với Na B không phản ứng, nên: A C2H5OH (ancol etylic) B CH3OCH3 (đimetyl ete) b Sơ đồ điều chế A, B C2H2 C2H4 C2H5OH C2H5OH CH3COOH CH3COONa CH4 CH3OH CH3OCH3 3a Phản ứng : 1,0 0,75 0,5 Trang 5/2 CH3 CH CH3 (s¶n phÈm chÝnh) Cl CH3 CH2 CH2 Cl CH3 CH CH2 + HCl Cơ chế (cộng AE) : CH3 CH3 CH2 b (X) CH3 CH CH3 H+ CH CH2 Cl- CH3 CH CH3 Cl CH2 (Y) Sản phẩm hình thành theo hướng tạo cacbocation trung gian bền vững Dễ thấy cacbocation (X) bền (Y) (do điện tích giải tỏa nhiều hơn, với 6Hα), nên sản phẩm isopropyl clorua.), nên sản phẩm isopropyl clorua Phản ứng : CH3 CH2 CH CH3 OH H2SO4 CH3 0,5 CH CH CH3 + H2O (s¶n phÈm chÝnh) CH2 CH CH2 CH3 + H2O Cơ chế (tách E1) : CH3 CH2 CH CH3 OH CH3 CH CH CH3 (X) H+ CH3 CH2 CH CH3 -H2O + OH2 CH2 CH CH2 CH3 (Y) Sản phẩm hình thành theo hướng tạo sản phẩm bền Ở đây, (X) bền (Y) có số nguyên tử Hα), nên sản phẩm isopropyl clorua tham gia liên hợp, làm bền hóa liên kết π nhiều c CH3 CH3 + HONO2 H2SO4 0,5 NO2 + H2O CH3 + H2O NO2 Phản ứng : Cơ chế (thế SE2Ar) : HONO2 + H2SO4 HSO4- + H2O + +NO2 CH3 CH3 CH3 + NO2 CH3 H NO2 NO2 + -H CH3 CH3 + NO2 -H+ H NO2 NO2 Phản ứng định hướng vào vị trí ortho-, para- Do mật độ electron vị trí phân tử toluen giàu vị trí meta-, Đồng thời phản ứng vào vị trí tạo giải tỏa điện tích tốt phức π Câu 4,0 điểm Trang 6/2 H SO đặc , t 2 4 HCOOC2H5+H2O; HCOOH +C2H5OH CB: 0,4 0,6 K1 HCOOC2 H5 H 2O HCOOH C2 H5OH 0,75 CH3COOC2 H5 H 2O CH3COOC2H5+H2O; K CH3COOH+C2H5OH CH COOH C H OH H SO4đặc, t CB: 0,6 0,4 Gọi số mol CH3COOC2H5 b mol Ta có: c, t H2SO 4đặ HCOOC2H5 + H2O HCOOH + C2H5OH CB: 0,2 a-08-b 0,8 0,8+b Từ giá trị ta tính K1 = 1,5; K2 = 0,5 H SO đặc, t 2 4 CH3COOC2H5 + H2O CH3COOH + C2H5OH CB: 3-b a-0,8-b b 0,8+b 0,75 Thay giá trị cân thu vào K1 K2 ta có: 0,8.(0,8 b) K1 0, 2.(a 0,8 b) b.(0,8 b) K2 (3 b).(a 0,8 b) K1 0,8.(3 b) → b = 1,92 → a = 9,97 K2 0, 2.b 2a Gọi công thức ancol là: ROH: x mol R /OH: y mol 0,03 mol hỗn hợp Công thức chung ROH C,H SO ñaëc Phản ứng: ROH 140 ROR + H2O (1) 0, 6x 0, 4y Theo (1): n ROR= 0, 3x 0, 2y 0, 742 0, 742 M ete (do x+y=0,03) 0, 3x 0, 2y 0, 006 0,1x Vì 0