BỘ ĐỀ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI HÓA HỌC 12 (WORD CÓ LỜI GIẢI)

SỞ GD&ĐT NGHỆ AN KỲ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI TỈNH LỚP 12 NĂM HỌC 2011 - 2012 ĐỀ CHÍNH THỨC Mơn thi: HỐ HỌC LỚP 12 THPT - BẢNG A Thời gian: 180 phút (không kể thời gian giao đề) Câu (6,0 điểm) Xác định trạng thái lai hóa P PCl3, PCl5 cho biết dạng hình học phân tử Hịa tan 0,01 mol PCl3 vào nước thu lít dung dịch X Tính pH dung dịch X Cho số axit H3PO3 : K a1 = 1,6.10 −2 , K a2 = 7,0.10−7 Sục khí H2S vào dung dịch chứa CuCl2, FeCl3, AlCl3, NH4Cl (mỗi chất có nồng độ 0,1M) tới dư thu kết tủa A dung dịch B Tiếp tục sục từ từ NH3 đến dư vào dung dịch B Viết phương trình hóa học phản ứng (có thể xảy ra) dạng ion rút gọn Cho cẩn thận kim loại Ca vào dung dịch HNO3 loãng thu dung dịch X chứa hai chất tan hỗn hợp Y gồm khí khơng màu, khơng hóa nâu khơng khí Cho dung dịch X tác dụng với Al dư dung dịch Z hỗn hợp khí T chứa khí khơng màu, khơng hóa nâu khơng khí Dung dịch Z tác dụng với dung dịch Na2CO3 tạo thành kết tủa G Viết phương trình phản ứng hóa học xảy (nếu có) Câu (4,0 điểm) X dung dịch Al2(SO4)3, Y dung dịch Ba(OH)2 Trộn 200ml dung dịch X với 300ml dung dịch Y thu 8,55 gam kết tủa Trộn 200ml dung dịch X với 500ml dung dịch Y thu 12,045 gam kết tủa Tính nồng độ mol/l dung dịch X Y Hòa tan 2,56 gam Cu vào 25,20 gam dung dịch HNO3 nồng độ 60% thu dung dịch A Thêm 210 ml dung dịch NaOH 1M vào dung dịch A Sau phản ứng kết thúc, đem cô cạn hỗn hợp thu chất rắn X Nung X đến khối lượng không đổi 17,40 gam chất rắn Y Tính nồng độ % dung dịch A Câu (4,0 điểm) Viết phương trình phản ứng (dưới dạng cơng thức cấu tạo) theo sơ đồ sau: CH 3OH , xt ,t O2 ,Cu ,t + ddNaOH,t + ddAgNO3 / NH3 + Br2 ⎯ ⎯⎯→ G (đa chức) → B ⎯+⎯ ⎯⎯→ D ⎯⎯⎯⎯⎯→ C3H6 ⎯⎯⎯ E ⎯+ddHCl ⎯⎯→ F ⎯+⎯ → A ⎯⎯⎯⎯⎯ M, N, P có cơng thức phân tử C6H8Cl2O4 mạch hở thõa mãn : + ddNaOH ,t → Muối + CH3CHO + NaCl + H2O C6H8Cl2O4 ⎯⎯⎯⎯⎯ Xác định công thức cấu tạo M, N, P viết phương trình hóa học phản ứng Khi đồng trùng hợp buta–1,3–đien với stiren, cao su Buna–S cịn có số sản phẩm phụ, có chất A mà hiđro hóa hồn toàn chất A thu chất B (đixiclohexyl) Viết phương trình hóa học phản ứng tạo thành cao su Buna–S, A B dạng công thức cấu tạo Câu (1,5 điểm) Hợp chất A có cơng thức phân tử C3H7O2N Biết A có tính chất lưỡng tính, phản ứng với HNO2 giải phóng N2, phản ứng với C2H5OH/ HCl tạo thành hợp chất B (C5H12O2NCl) Cho B tác dụng với dung dịch NH3 thu chất D (C5H11O2N) Khi đun nóng A thu hợp chất bền có cơng thức phân tử C6H10O2N2 Hãy viết phương trình hóa học phản ứng dạng cơng thức cấu tạo Câu (4,5 điểm) Hỗn hợp X gồm hai chất hữu no, mạch hở A, B (chứa C, H, O) Trong phân tử có hai nhóm chức nhóm –OH, –CHO, –COOH Lấy m gam hỗn hợp X tác dụng vừa đủ với 200ml dung dịch AgNO3 1M NH3 dư lúc tất lượng Ag+ chuyển hết thành Ag Cô cạn dung dịch sau phản ứng thu 34,6 gam hỗn hợp hai muối amoni Cho toàn lượng muối tác dụng với lượng dư dung dịch NaOH thu 9,856 lít khí 27,30C, atm Xác định công thức cấu tạo A, B tính phần trăm khối lượng chất A, B hỗn hợp X Đun nóng hỗn hợp gồm mol HCOOH, mol CH3COOH mol C2H5OH có H2SO4 đặc xúc tác o t C (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 (Cho : H=1, C=12, N=14, O=16, Na=23 , Al=27, S=32, Fe=56; Cu=64, Ag=108, Ba =137) 0 - - - Hết - - - Họ tên thí sinh: http://nguyencongkiet.blogspot.com/Số báo danh: Lưu ý: Thí sinh khơng sử dụng bảng tuần hồn ngun tố hóa học SỞ GD& ĐT NGHỆ AN Đề thi thức KỲ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI TỈNH LỚP 12 NĂM HỌC 2012 - 2013 Mơn thi: HỐ HỌC 12 THPT - BẢNG A Thời gian: 150 phút (không kể thời gian giao đề) Câu I (5,5 điểm) Ở trạng thái bản, nguyên tử nguyên tố X có cấu hình electron lớp ngồi 4s1 Viết cấu hình electron xác định vị trí X bảng tuần hồn Tính số electron độc thân ngun tử nguyên tố X trạng thái Viết phương trình phản ứng (dưới dạng phân tử) cho dung dịch (mỗi dung dịch chứa mol chất tan) tác dụng với theo cặp sau: BaCl2 NaHSO4; Ba(HCO3)2 KHSO4; Ca(H2PO4)2 KOH; Ca(OH)2 NaHCO3 Tính pH dung dịch hỗn hợp CH3COOH 0,5M C2H5COOH 0,6M Biết số phân li axit K CH3COOH = 1, 75.10-5 K C2 H5COOH = 1,33.10-5 Câu II (5,5 điểm) Viết phương trình hố học trình bày chế phản ứng nitro hoá benzen (tỉ lệ mol chất phản ứng 1:1, xúc tác H2SO4 đặc) Viết phương trình hố học phản ứng xảy cho stiren, toluen, propylbenzen tác dụng với dung dịch KMnO4 (ở nhiệt độ thích hợp) Từ khí thiên nhiên (các chất vơ điều kiện phản ứng có đủ) viết phương trình phản ứng điều chế poli(vinyl ancol), axit lactic (axit 2-hiđroxipropanoic) Câu III (4,5 điểm) Hòa tan a gam CuSO4.5H2O vào nước dung dịch X Cho 1,48 gam hỗn hợp Mg Fe vào dung dịch X Sau phản ứng xảy hoàn toàn thu chất rắn A có khối lượng 2,16 gam dung dịch B Cho dung dịch B tác dụng với dung dịch NaOH dư, lọc lấy kết tủa nung khơng khí đến khối lượng khơng đổi thu hỗn hợp oxit có khối lượng 1,4 gam a Viết phương trình phản ứng xảy b Tính khối lượng kim loại hỗn hợp ban đầu giá trị a Hịa tan hồn tồn 25,3 gam hỗn hợp X gồm Mg, Al, Zn dung dịch HNO3 Sau phản ứng kết thúc thu dung dịch Y 4,48 lít (đktc) khí Z (gồm hai hợp chất khí khơng màu) có khối lượng 7,4 gam Cô cạn dung dịch Y thu 122,3 gam hỗn hợp muối Tính số mol HNO3 tham gia phản ứng Câu IV (4,5 điểm) Chia 14,2 gam hỗn hợp X gồm hai anđehit đơn chức thành hai phần Đốt cháy hoàn toàn phần thu 15,4 gam CO2 4,5 gam H2O Cho phần tác dụng với lượng dư dung dịch AgNO3 NH3 thu 43,2 gam bạc Xác định công thức cấu tạo hai anđehit A hợp chất hữu đơn chức (chỉ chứa nguyên tố C, H, O) Cho 13,6 gam A tác dụng vừa đủ với dung dịch NaOH, sau phản ứng xảy hồn tồn, cạn dung dịch thu m gam chất rắn X Đốt cháy hoàn toàn m gam X cần vừa đủ 26,112 gam oxi, thu 7,208 gam Na2CO3 37,944 gam hỗn hợp Y (gồm CO2 H2O) Xác định công thức phân tử, viết công thức cấu tạo (dạng mạch cacbon không phân nhánh) A (Cho: H=1, C=12, N=14, O=16, Na=23, Mg=24, Al=27, S=32, Fe=56, Cu=64, Zn=65, Ag=108) - - - Hết - - Họ tên thí sinh: http://nguyencongkiet.blogspot.com/ Số báo danh: *SỞ GD& ĐT NGHỆ AN KỲ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI TỈNH LỚP 12 NĂM HỌC 2012 - 2013 HƯỚNG DẪN VÀ BIỂU ĐIỂM CHẤM ĐỀ THI CHÍNH THỨC Mơn thi: HỐ HỌC - THPT BẢNG A (Hướng dẫn biểu điểm gồm 04 trang) Câu Câu 2,0 2,0 1,5 Nội dung Có ba trường hợp sau: Trường hợp 1: Cấu hình electron X [Ar] 4s1 => X thuộc ô thứ 19, chu kì 4, nhóm IA Ở trạng thái bản, X có electron độc thân Trường hợp 2: Cấu hình electron X [Ar] 3d5 4s1 => X thuộc thứ 24, chu kì 4, nhóm VIB Ở trạng thái bản, X có electron độc thân Trường hợp 3: Cấu hình electron X [Ar] 3d10 4s1 => X thuộc thứ 29, chu kì 4, nhóm IB Ở trạng thái bản, X có electron độc thân BaCl2 + NaHSO4 ⎯⎯ → BaSO4  + NaCl + HCl Ba(HCO3)2 + KHSO4 ⎯⎯ → BaSO4  + KHCO3 + CO2  + H2O Ca(H2PO4)2 + KOH ⎯⎯ → CaHPO4  + KH2PO4 + H2O Ca(OH)2 + NaHCO3 ⎯⎯ → CaCO3  + NaOH + H2O Gọi nồng độ CH3COOH điện li xM, nồng độ C2H5COOH điện li yM [CH3COO- ].[H + ] + ⎯⎯ → CH3COOH ⎯ (1) K CH3COOH = ⎯ CH3COO + H [CH3COOH] Phân li: x x x (M) [C2 H5COO- ].[H + ] + ⎯⎯ → C2H5COOH ⎯ C H COO + H (2) K = ⎯ C2 H5COOH [C2 H5COOH] Phân li: y y y (M) => Nồng độ chất ion điểm cân là: [CH3COO-] = x (mol/l); [C2H5COO-] = y (mol/l) [H+] = x + y (mol/l) [CH3COOH] = 0,5– x (mol/l); [C2H5COOH] = 0,6 – y (mol/l) Do số cân axit nhỏ nên: 0,5 – x  0,5; 0,6 – y  0,6 Thay vào (1) (2) ta được:  x(x + y)  x(x + y) −5 −5  0,5 − x =1, 75.10  0,5 =1, 75.10 (3)     y(x + y) =1,33.10−5  y(x + y) =1,33.10−5 (4)  0, − y  0, Cộng (3) (4) ta x(x+y) + y(x+y) = 0,5.1,75.10-5 + 0,6.1,33.10-5 (x+y)2 = 16,73.10-6 => (x+y) = 4,09.10-3 => [H+] = x+y = 4,09.10-3M => pH = -lg[H+] = -lg(4,09.10-3) = 2,39 Điểm 5,5 0,5 0,75 0,75 0,5x4 0,5 0,5 0,5 Câu 5,5 Phương trình phản ứng nitro hố benzen + NO2 HNO3 H 1,5 - + + H2SO4 + H3O + HSO4 0,5 NO2 NO2 1,0 + + NO2 2,0 + H+ 2.Các phương trình phản ứng: Ở nhiệt độ thường, dung dịch KMnO4 phản phản ứng với stiren Khi đun nóng, dung dịch KMnO4 phản ứng với ba chất: 3C6H5-CH=CH2 + 2KMnO4+ 4H2O ⎯⎯ → 3C6H5-CH(OH)-CH2(OH) +2MnO2  +2KOH t → 3C6H5COOK + 3K2CO3 + KOH + 10MnO2  + 4H2O 0,5*4 3C6H5CH=CH2 + 10KMnO4 ⎯⎯ t → C6H5COOK + 2MnO2  + KOH + H2O C6H5-CH3 + 2KMnO4 ⎯⎯ t0 → 3C6H5COOK+3CH3COOK+4KOH+4H2O+ 10MnO2  3C6H5CH2CH2CH3+10KMnO4 ⎯⎯ Điều chế poli(vinyl ancol) 15000 C → C2H2 + 3H2 2CH4 ⎯⎯⎯⎯⎯ lam lanh nhanh 0 HgSO4 ,80 C → CH3CHO C2H2 + H2O ⎯⎯⎯⎯⎯ H+ 2+ Mn , t ⎯ → 2CH3COOH 2CH3CHO + O2 ⎯⎯⎯ Hg 2+ , t CH3COOH + C2H2 ⎯⎯⎯→ CH3COOCH=CH2 0 n CH3COOCH=CH2 xt , t 2,0 ( CH2 - CH ) n OCOCH3 + nNaOH t 0,25 *6 ( CH2 - CH ) n OCOCH3 ( CH2 - CH ) n + nCH3OONa OH Điều chế axit lactic CH3CHO + HCN ⎯⎯ → CH3CH(OH)CN CH3CH(OH)CN + 2H2O + H+ ⎯⎯ → CH3CH(OH)COOH + NH +4 Câu 0,5 4,5 Nếu Mg, Fe tan hết dung dịch CuSO4 oxit phải chứa MgO, Fe2O3 có CuO Như vậy, khối lượng oxit phải lớn khối lượng kim loại Nhưng theo đề ra, moxit = 1,4 gam < mkim loại = 1,48 gam => Vậy kim loại dư, CuSO4 hết Nếu Mg dư dung dịch thu MgSO4 => Kết thúc phản ứng thu MgO (trái với giả thiết) 0,5 => Mg hết, Fe dư 2,5 Gọi số mol Mg, Fe hỗn hợp x y mol Gọi số mol Fe phản ứng z (z  y) mol Ta có phản ứng: Mg + CuSO4 ⎯⎯ → MgSO4 + Cu x→ x x x (mol) Fe + CuSO4 ⎯⎯ → FeSO4 + Cu z→ z z z (mol) MgSO4 + 2NaOH ⎯⎯ → Mg(OH)2  + Na2SO4 2,0 x→ x (mol) FeSO4 + 2NaOH ⎯⎯ → Fe(OH)2  + Na2SO4 z→ z (mol) t0 → MgO + H2O Mg(OH)2 ⎯⎯ x→ x (mol) t0 → 2Fe2O3 + 4H2O 4Fe(OH)2 + O2 ⎯⎯ z→ z/2 (mol) => Chất rắn A gồm Cu (x+z) mol có Fe dư (y-z) mol Oxit gồm MgO Fe2O3 => 24x + 56y = 1,48 (1) 64(x+z) + 56(y-z) = 2,16 (2) 40x + 160.z/2 = 1,4 (3) Giải hệ (1), (2) (3) ta x=0,015 mol, y=0,02 mol, z=0,01 mol mMg= 0,015.24 = 0,36 gam; mFe = 0,02.56 = 1,12gam Số mol CuSO4 x+z = 0,025 mol => a = 0,025.250 = 6,25 gam Z không màu => khơng có NO2 Các khí hợp chất => khơng có N2 => Hai hợp chất khí N2O NO n N2O + n NO = 4, 48 / 22, n N O = 0,1mol  Theo đề ta có:  n NO = 0,1mol 44.n N2O + 30.n NO = 7, Hỗn hợp muối gồm Mg(NO3)2, Zn(NO3)2, Al(NO3)3 có NH4NO3 Gọi số mol NH4NO3 x mol (x  0) Ta có q trình nhận electron: 10H+ + 2NO3- + 8e → N2O + 5H2O 0,1 0,5 (mol) + 4H + NO3 + 3e → NO + 2H2O 0,4 0,1 0,2 (mol) + 10H + 2NO3 + 8e → NH4NO3 + 3H2O 10x x 3x (mol) => n HNO3 = n H+ =1, + 10x(mol) ; n H2O = 0,7 + 3x(mol) 0,5 0,75 0,25 0,5 0,25 0,25 0,75 Theo phương pháp bảo toàn khối lượng ta có: mkimloai + mHNO3 = mmuoi + mZ + mH2O 25,3 + 63(1,4+10x) = 122,3 + 7,4 + 18(0,7+3x) => x=0,05 => nHNO3 = + 0,4 + 10.0,05 = 1,9 mol Câu 0,5 0,25 4,5 Khối lượng phần 14,2/2 = 7,1 gam Phần 1: n CO2 = 0,35mol; n H2O = 0, 25mol 2,5 => mC = 4,2gam; mH = 0,5gam => mO = 7,1-4,2-0,5 = 2,4gam => nO = 0,15mol Vì anđehit đơn chức => n2anđehit = nO = 0,15mol Phần 2: nAg = 43,2/108 = 0,4 mol n 0, Do Ag =  => Hỗn hợp có HCHO n X 0,15 Đặt cơng thức anđehit cịn lại RCHO Gọi số mol HCHO RCHO phần x y mol Sơ đồ phản ứng tráng gương: HCHO ⎯⎯ → 4Ag x 4x (mol) RCHO ⎯⎯ → 2Ag y 2y (mol) => x + y = 0,15 (1) 0,5 0,5 0,5 0,25 2,0 4x + 2y = 0,4 (2) Giải (1) (2) => x = 0,05; y = 0,1 Từ khối lượng phần 7,1 gam => 0,05.30 + 0,1.(R+29) = 7,1 => R = 27 (-C2H3) => Anđehit lại là: CH2=CH-CHO 0,5 0,25 nNaOH = n Na 2CO3 = 0,136 mol => mNaOH = 0,136.40 = 5,44 gam 0,25 Theo phương pháp bảo toàn khối lượng ta có: mX = mNa 2CO + mY − mO2 = 7,208 + 37,944 – 26,112 = 19,04 gam Ta thấy: mX = mA + mNaOH => A este vịng dạng: C O R O Vì este đơn chức => nA = nNaOH = 0,136 mol => MA = 100 Đặt A CxHyO2 => 12x + y + 32 = 100 => x = 5; y = => CTPT A C5H8O2 => A có cơng thức cấu tạo là: CH2 CH2 C O CH2 CH2 O 0,5 0,5 0,25 0,5 Ghi : Học sinh làm cách khác cho điểm tối đa, phương trình ghi thiếu điều kiện trừ ½ số điểm SỞ GD& ĐT NGHỆ AN Đề thi thức KỲ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI TỈNH LỚP 12 NĂM HỌC 2012 - 2013 Mơn thi: HỐ HỌC 12 THPT - BẢNG B Thời gian: 150 phút (không kể thời gian giao đề) Câu I (5,0 điểm) Cho AlCl3 tác dụng với dung dịch: NH3, Na2CO3, Ba(OH)2 Viết phương trình phản ứng xảy Ở trạng thái bản, nguyên tử ngun tố X có cấu hình electron lớp ngồi 4s Viết cấu hình electron xác định vị trí X bảng tuần hồn Tính số electron độc thân nguyên tử nguyên tố X trạng thái Viết phương trình phản ứng (dưới dạng phân tử) cho dung dịch (mỗi dung dịch chứa mol chất tan) tác dụng với theo cặp sau: BaCl2 NaHSO4; Ba(HCO3)2 KHSO4; Ca(H2PO4)2 KOH; Ca(OH)2 NaHCO3 Câu II (5,0 điểm) Cho hợp chất thơm A có cơng thức p-HOCH2C6H4OH tác dụng với Na, dung dịch NaOH, CH3COOH (xt, t0) Viết phương trình phản ứng (vẽ rõ vòng benzen) xảy Xác định chất A, B, C, D viết phương trình phản ứng (ghi rõ điều kiện có) thực sơ đồ sau: 1500 C CH3COOH ⎯⎯ → A ⎯⎯ → CH4 ⎯⎯⎯ → B ⎯⎯ → C ⎯⎯ → D ⎯⎯ → caosu buna Viết phương trình hố học phản ứng xảy cho stiren, toluen, propylbenzen tác dụng với dung dịch KMnO4 (ở nhiệt độ thích hợp) Câu III (5,0 điểm) Thêm 100ml dung dịch có pH = (gồm HCl HNO3) vào 100ml dung dịch NaOH 0,1M Tính pH dung dịch thu Trộn 100ml dung dịch Al2(SO4)3 1M với Vml dung dịch NaOH 4M thu 11,7 gam kết tủa Xác định V Cho 19,52 gam hỗn hợp bột A gồm Fe Cu vào dung dịch HNO3, khuấy đến phản ứng xảy hồn tồn thu 4,48 lít khí NO (sản phẩm khử nhất, đktc), 400ml dung dịch B lại 1,92 gam kim loại Xác định nồng độ mol/l chất tan dung dịch B Câu IV (5,0 điểm) Hợp chất hữu A mạch hở (phân tử chứa C, H, O; MA < 78) A tác dụng với dung dịch NaOH Đốt cháy hoàn toàn 8,64 gam A cho toàn sản phẩm cháy qua bình chứa dung dịch H2SO4 đặc; bình chứa dung dịch Ba(OH)2 dư thấy khối lượng bình tăng 4,32 gam, bình xuất 70,92 gam kết tủa Xác định công thức phân tử, công thức cấu tạo, gọi tên A Chia 14,2 gam hỗn hợp X gồm hai anđehit đơn chức thành hai phần Đốt cháy hoàn toàn phần thu 15,4 gam CO2 4,5 gam H2O Cho phần tác dụng với lượng dư dung dịch AgNO3 NH3 thu 43,2 gam bạc Xác định công thức cấu tạo hai anđehit (Cho H=1, C=12, N=14, O=16, Na=23, S=32, K =39, Fe=56, Cu=64, Zn=65,Ag=108, Ba =137) - - - Hết - - Họ tên thí sinh: Số báo danh: SỞ GD& ĐT NGHỆ AN KỲ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI TỈNH LỚP 12 NĂM HỌC 2012 - 2013 HƯỚNG DẪN VÀ BIỂU ĐIỂM CHẤM ĐỀ THI CHÍNH THỨC Mơn thi: HỐ HỌC - THPT BẢNG B (Hướng dẫn biểu điểm gồm 04 trang) Nội dung Câu Câu 1 1,0 2,0 Điểm 5,0 AlCl3 + 3NH3 + 3H2O ⎯⎯ → Al(OH)3  + 3NH4Cl 2AlCl3 + 3Na2CO3 + 3H2O ⎯⎯ → 2Al(OH)3  + 6NaCl + 3CO2  2AlCl3 + 3Ba(OH)2 ⎯⎯ → 2Al(OH)3  + 3BaCl2 2Al(OH)3 + Ba(OH)2 ⎯⎯ → Ba(AlO2)2 + 4H2O 0,25 *4 Có ba trường hợp sau: Trường hợp 1: Cấu hình electron X [Ar] 4s1 => X thuộc thứ 19, chu kì 4, nhóm IA Ở trạng thái bản, X có electron độc thân Trường hợp 2: Cấu hình electron X [Ar] 3d5 4s1 => X thuộc ô thứ 24, chu kì 4, nhóm VIB Ở trạng thái bản, X có electron độc thân Trường hợp 3: Cấu hình electron X [Ar] 3d10 4s1 => X thuộc thứ 29, chu kì 4, nhóm IB Ở trạng thái bản, X có electron độc thân 0,5 0,75 0,75 BaCl2 + NaHSO4 ⎯⎯ → BaSO4  + NaCl + HCl Ba(HCO3)2 + KHSO4 ⎯⎯ → BaSO4  + KHCO3 + CO2  + H2O Ca(H2PO4)2 + KOH ⎯⎯ → CaHPO4  + KH2PO4 + H2O Ca(OH)2 + NaHCO3 ⎯⎯ → CaCO3  + NaOH + H2O 2,0 0,5x4 Câu 5.0 HO CH2OH + 2Na HO CH2OH + NaOH NaO CH2ONa + H2 CH2OH + 1,5 NaO 0,5*3 H2O HO CH2OH + CH3COOH H2SO4 dac,t HO CH2OOCCH3 + H2O CH 3COOH +NaOH → CH 3COONa + H 2O CaO, t CH 3COONa + NaOH ⎯⎯⎯ → CH + Na 2CO3 1500 C 2CH ⎯⎯⎯ → C2 H + 3H LLN o 1,5 t ,xt 2C2 H ⎯⎯⎯ → CH = CH − C  CH o 0,25*6 Pd,PbCO3 ,t CH = CH − C  CH + H ⎯⎯⎯⎯⎯ → CH = CH − CH = CH xt,t ,p nCH = CH − CH = CH ⎯⎯⎯ →(−CH − CH = CH − CH −) n o Ở nhiệt độ thường, dung dịch KMnO4 phản phản ứng với stiren Khi đun nóng, dung dịch KMnO4 phản ứng với ba chất: 3C6H5-CH=CH2 + 2KMnO4+ 4H2O ⎯⎯ → 3C6H5-CH(OH)-CH2(OH) +2MnO2  +2KOH t0 2,0 3C H CH=CH + 10KMnO ⎯⎯ → 3C6H5COOK + 3K2CO3 + KOH + 10MnO2  + 4H2O 0,5*4 t0 → C6H5COOK + 2MnO2  + KOH + H2O C6H5-CH3 + 2KMnO4 ⎯⎯ t0 → 3C6H5COOK+3CH3COOK+4KOH+4H2O+ 10MnO2  3C6H5CH2CH2CH3+10KMnO4 ⎯⎯ Câu 5,0 Dung dịch axit:pH=2 => [H+] = 10-2M => n H+ = 0,1.10−2 = 10−3 mol 0,25 - Dung dich NaOH có [OH ] = 0,1M 0,25 => n OH− = 0,1.0,1 =10−2 mol Khi trộn xảy phản ứng: H+ + OH- ⎯⎯ → H2O 1,5 0,25 => H+ hết, OH- dư Số mol OH- dư là: 10-2 – 10-3 = 9.10-3 mol 9.10−3 [OH ] = = 0, 045M => 0, 10-14 ) = 12, 65 => pH = − lg[H ]= -lg( 0,045 + n Al2 (SO4 )3 = 0,1 mol ; n Al(OH)3 = 0,25 0,25 0,25 11, = 0,15 mol 78 0,25 Trường hợp 1: Chỉ xảy phản ứng: Al2(SO4)3 + 6NaOH ⎯⎯ → 3Na2SO4 + 2Al(OH)3 0,45 1,75 0,15 (mol) => n NaOH = 3n Al(OH)3 = 3.0,15 = 0, 45mol => Vdung dịchNaOH = 0,45/4 = 0,1125 lít = 112,5 ml Trường hợp 2: Xảy phản ứng: Al2(SO4)3 + 6NaOH ⎯⎯ → 3Na2SO4 + 2Al(OH)3 (1) 0,075 0,45 0,15 (mol) Al2(SO4)3 + 8NaOH ⎯⎯ → 3Na2SO4 + 2NaAlO2 + 4H2O (2) 0,025 0,2 (mol) Theo (1) (2): => số mol NaOH phản ứng: 0,45 + 0,2 = 0,65 mol 0,5 => Vdung dịch NaOH = 0,65/4 = 0,1625 lít = 162,5 ml Vì tính khử Cu < Fe => Kim loại dư Cu Cu dư nên HNO3 hết, muối sau phản ứng Fe(NO3)2 Cu(NO3)2 n NO = 1,0 0,5 4, 48 = 0, mol 22, Gọi a, b số mol Fe Cu phản ứng => 56a + 64b = 19,52 – 1,92 = 17,6 (1) Các q trình oxi hóa – khử: Fe → Fe2+ + 2e 1,75 a a 2a (mol) Cu → Cu 2+ + 2e b b 2b (mol) +5 N + 3e → N+2 0,6 0,2 (mol) 0,25 0,25 Theo phương pháp bảo tồn electron ta có: 2a + 2b = 0,6 (2) 0,25 Giải (1) (2) ta được: a = 0,2; b = 0,1 0,25 => Nồng độ dung dịch Fe(NO3)2 0,2/0,4 = 0,5M, => Nồng độ dung dịch Cu(NO3)2 0,1/0,4 = 0,25 M Câu * Khối lượng bình tăng = mH2O = 4,32gam = n H2O = 0, 24mol => nH = 0,48 mol 2,5 * Hấp thụ sản phẩm cháy vào dung dịch Ba(OH)2 dư: 70,92 n BaCO3 = = 0,36 mol 197 Phương trình phản ứng: CO + Ba(OH) → BaCO3 + H O 0,36 0,36 (mol) => n CO2 = 0,36 mol => nC = 0,36 mol *mO = 8,64 – (mC + mH) = 8,64 – 12.0,36 -0,48.1 = 3,84 gam => nO = 0,24 mol Gọi CTPT A CxHyOz ta có x:y:z = 0,36: 0,48 : 0,24 = 3: 4: => Cơng thức A có dạng: (C3H4O2)n Do MA < 78 => 72n < 78 => n < 1,08 => n = => A C3H4O2 Do A tác dụng với NaOH nên công thức cấu tạo là: CH2=CHCOOH ( axit acrylic) HCOOCH=CH2 (vinyl fomat) 0,25 5,0 0,25 0,5 0,25 0,5 0,5 0,5 NH2 CH CO NH CH CO NH CH COOH R1 R2 R3 Khi thủy phân A thu peptit (B) NH2 CH CO NH CH COOH R1 (C) NH2 CH CO NH CH COOH R2 R2 0,25 R3 nHCl = 0,0112.0,536 = 0,006 mol NH2 CH CO NH CH COOH R1 + 2HCl + H2O CINH3 CH COOH R2 + R1 0,003 mol CINH3 CH COOH R2 0,006 mol MB = 0,48: 0,003 = 160 đvC  R1 + R2 = 160 -130 = 30 đv C (1) nKOH = 0,25 0,25 15,7.1,02.0,021 = 0,006mol 56 NH2 CH CO NH CH COOH R2 + NH2 CH COOK 2KOH R3 R2 + NH2 CH COOK 0,25 R3 0,006 mol 0,003 mol MC = 0,708 : 0,003 = 236 đvC  R2 + R3 = 236 – 130 = 106 đvC (2) Mặt khác: R1 + R2 + R3 = 307 – 186 = 121 đvC (3) Giải hệ phương trình (1), (2), (3) ta R1 = R2 = 15 ứng với CH3– R3 = 91 ứng với C6H5 – CH2 – Các cơng thức cấu tạo có A là: 0,25 0,25 NH2 CH CO NH CH CO NH CH COOH CH3 CH3 CH2 C6H5 0,125x2 NH2 CH CO NH CH CO NH CH COOH CH2 C6H5 CH3 CH3 Câu 9: (2 điểm) Bài tập tổng hợp hữu 9.1 Cho sơ đồ biến hóa sau (mỗi mũi tên phản ứng): Biết E có cơng thức cấu tạo CH2 = C(CH3)COOC2H5 Em hoàn thành dãy chuyển hóa viết phương trình phản ứng tương ứng 9.2 Đốt cháy hoàn toàn 29,2 gam hỗn hợp X gồm CH2=CH-CHO, CH3COOCH3, CH3CHO C2H4(OH)2 thu 1,15 mol CO2 23,4 gam H2O Mặt khác, cho 36,5 gam hỗn hợp X tác dụng hết với dung dịch AgNO3 NH3 thu tối đa m gam Ag Tính giá trị m Câu 9.1 Hướng dẫn E: CH2 = C(CH3)COOC2H5→ X: C2H5OH → G: CH3COOH → T: CH3COONa Y: CH2 = C(CH3)COONa ; F: CH2 = C(CH3)COOCH3 Viết phương trình phản ứng minh họa 1)CH2 = C(CH3)COOC2H5 + NaOH → CH2 = C(CH3)COONa + C2H5OH mengiâm 2) C2H5OH + O2 ⎯⎯⎯ ⎯ → CH3COOH + H2O 3) CH3COOH + NaOH → CH3COONa + H2O CaO ,t → CH4 + Na2CO3 4) CH3COONa + NaOH ⎯⎯⎯ 10 Điểm 0,3 0,7 5) CH2 = C(CH3)COONa + HCl → CH2 = C(CH3)COOH + NaCl H SO dac ,t ⎯⎯⎯⎯ ⎯ → CH2 = C(CH3)COOCH3 + 6) CH2 = C(CH3)COOH + CH3OH ⎯⎯⎯⎯ ⎯ H2O p , xt ,t → (-CH2-C(CH3)(COOCH3)-)n 7) nCH2 = C(CH3)COOCH3 ⎯⎯⎯ Chú ý: Có thể chọn chất E, X, Y, khác phù hợp với dãy chuyển hóa cho điểm tối đa Các hợp chất X gồm C3H4O; C3H6O2; C2H4O C2H6O2 nCO2 = 1,15 mol ; nH2O = 23,4 /18 = 1,3 mol Trong 29,2 gam hỗn hợp X : Theo định luật bảo toàn khối lượng mO (X) = mX – mC – mH = 29,2 – 1,15.12 – 1,3.2 = 12,8 gam → nO = 12,8/16 = 0,8 mol Đặt : n(C3H4O) + n(C2H4O) = a mol ; n(C3H6O2) + n(C2H6O2) = b mol  nO = a + 2b = 0,8  n(H2O) = nH (X) /2 = (4a + 6b)/2 = 1,3.2 → 2a + 3b = 1,3 Giải hệ phương trình ta được: a = 0,2 (mol) ; b = 0,3 (mol) → Trong 36,5 gam X : nandehit = 0,2x36,5/29,2 = 0,25 mol => nAg = 0,25x2 = 0,5 mol → m = mAg = 54 gam 9.2 0,25 0,5 0,25 Câu 10: (2 điểm) - Bài tập thực nghiệm-Vận dụng kiến thức hóa học giải vấn đề thực tế 10.1 Bằng kiến thức hóa học em giải thích vấn đề sau: Một bạn học sinh làm thí nghiệm sau: Nhỏ dung dịch H2SO4 đậm đặc vào miếng vải có thành phần sợi bơng tự nhiên chỗ miếng vải tiếp xúc với axit bị đen lại thủng Nhưng bạn nhỏ dung dịch H2SO4 lỗng vào miếng vải khác có thành phần vải mủn dần bục 10 Quan sát hình trả lời câu hỏi sau: Hình 1: Thí nghiệm điều chế khí Clo phịng thí nghiệm a Viết phương trình phản ứng xảy thí nghiệm b Thành phần khí khỏi bình cầu gồm chất nào? c Nêu vai trị bình đựng dung dịch NaCl bão hịa, bình đựng dung dịch H2SO4 đặc, bơng tẩm xút đặt miệng eclen thu khí clo? Giải thích? Câu Hướng dẫn Điểm 10.1 a) Nhỏ dung dịch H2SO4 đậm đặc vào miếng vải có thành phần sợi bơng tự nhiên chỗ miếng vải tiếp xúc với axit bị đen lại thủng sợi bơng tự nhiên có thành phần xenlulozo tiếp xúc với H2SO4 đậm đặc chất hút nước mạnh nên lấy nước 0,25 xenlulozo → xenlulozo bị chuyển hóa thành C (màu đen) → cấu trúc xenlulozo bị phá vỡ → vải bị thủng 0,25 (C6H10O5)n + mH2SO4 đặc → 6n C + mH2SO4.5nH2O Nhưng bạn nhỏ dung dịch H2SO4 lỗng vào miếng vải khác có thành phần vải mủn dần bục dung dịch H2SO4 11 lỗng khơng háo nước H2SO4 đặc nên không chuyển xelulozo thành C H2SO4 lỗng lại chất xúc tác cho q trình thủy phân xelulozo, phản ứng chậm nên cấu trúc mạch polime xelulozo bị phá vỡ → miếng vải mủn dần bục H (C6H10O5)n + nH2O ⎯⎯→ nC6H12O6 10.2 a) 4HCl + MnO2 (t0)→ MnCl2 + Cl2 + 2H2O b) Cl2, HCl bay hơi, H2O c) - Bình đựng dd NaCl bão hịa dùng để hấp thụ HCl phần nước HCl tan tốt nước Để hạn chế độ tan Cl2 phản ứng Cl2 với nước phải dùng dung dịch bão hòa NaCl Cl2 + H2O  H+ + Cl- + HClO Nồng độ Cl- dung dịch NaCl bão hòa cao làm cho cân chuyển dịch theo chiều nghịch - Khí khỏi bình dd NaCl chứa Cl2, nước dẫn qua bình đựng H2SO4 đặc để hấp thụ nước H2SO4 có tính háo nước khơng có phản ứng với clo Khí khí clo khơ - Bơng tẩm xút NaOH đặt miệng bình thu để hấp thụ khí Cl2 dư đầy bình, hạn chế clo khuyếch tán vào khơng khí gây độc Cl2 + 2NaOH → NaClO + NaCl + H2O + - HẾT - 12 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,125 0,125 SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO LÀO CAI ĐỀ THI CHÍNH THỨC KỲ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI CẤP TỈNH THPT NĂM HỌC 2018 - 2019 HƯỚNG DẪN CHẤM Mơn: HĨA HỌC Thời gian: 180 phút( khơng kể thời gian giao đề) (Hướng dẫn chấm có 10 trang gồm 10 câu) HƯỚNG DẪN CHUNG: - Bài chấm theo thang điểm 20, điểm chi tiết đến 0,125 Điểm thành phần khơng làm trịn, điểm tồn tổng điểm thành phần - Học sinh giải cách khác cho điểm tương đương theo biểu điểm chấm phần - Phương trình phản ứng: HS viết thiếu điều kiện không cân trừ ½ số điểm Thiếu ( điều kiện cân bằng) khơng tính điểm phương trình BIỂU ĐIỂM CHI TIẾT Câu 1( 2,0 điểm) X Y nguyên tố thuộc nhóm A bảng tuần hoàn a Nguyên tử X hidro tạo hợp chất Z có cơng thức XH2 hidro chiếm 4,76 % khối lượng Xác định X hợp chất Z ? b Ngun tử Y có electron lớp ngồi T hợp chất Y với hiđro Biết 1,05 gam Z tác dụng vừa đủ với 27 gam dung dịch T 15% thu khí C dung dịch D Xác định Y ? Cân phương trình phản ứng sau theo phương pháp thăng electron: ⎯⎯ → a CrI3 + Cl2 + KOH KIO4 + K2CrO4 + KCl + H2O → Fe2(SO4)3 + SO2 + H2O b FeS2 + H2SO4 ⎯⎯ Câu Nội dung Điểm a Z XH2 Ta có: 100 = 4,76%  X = 40 X Canxi Vậy Z CaH2 0,5 X +2 1,0 đ b Y thuộc nhóm VIIA  T HY ; nCaH2 = 0,025 mol 0,25 CaH2 + HY ⎯⎯ → CaY2 + H2 0,025 0,05 15 Ta có : 27 = ( +Y) 0,05 100 0,25  Y = 80 Vậy Y brom 1,0 đ CrI3 → Cr6+ + 3I+7 + 27e x2 Cl2 + 2e → 2Cl x 27 → 6KIO4 + 2K2CrO4 + 54KCl + 32H2O 2CrI3 + 27Cl2 + 64 KOH ⎯⎯ FeS2 → Fe3+ + 2S+4 + 11e x S+6 + 2e → S+4 x 11 → Fe2(SO4)3 + 15SO2 + 14H2O 2FeS2 + 14H2SO4 ⎯⎯ Câu ( 2,0 điểm) Viết phương trình phản ứng ( dạng phân tử ion thu gọn) thí nghiệm sau: a Cho dung dịch Na2CO3 vào dung dịch AlCl3 0,25 0,25 0,25 0,25 b Cho Ba vào dung dịch NaHSO3 c Cho đạm (amoni nitrat) vào dung dịch hỗn hợp NaHSO4, FeSO4 d Cho hỗn hợp gồm Cu Fe3O4 vào dung dịch HCl loãng dư Người ta điều chế dung dịch X cách hoà tan 0,05 mol axit axetic 0,05 mol natri axetat nước thành lít dung dịch a Tính pH dung dịch X b Nếu thêm 1,0.10-2 mol HCl vào dung dịch X pH X thay đổi nào? Cho Ka (axit axetic) = 1,8.10-5 Câu Nội dung Điểm a) 3Na2CO3 + 2AlCl3 + 3H2O → 6NaCl + 2Al(OH)3↓ + 3CO2 0,25 b) Ba+2H2O→Ba(OH)2 + H2 Ba(OH)2 +2NaHSO3→BaSO3+Na2SO3+ 2H2O 1,0đ 0,25 c) NO3- + 4H+ + 3Fe2+ → 3Fe3+ + NO + 2H2O 0,25 d) Fe3O4 + 8H+ → Fe2+ + Fe3+ + 4H2O Cu + Fe3+ → Cu2+ + Fe2+ 0,25 a) Xét trình phân li: CH3COONa → CH3COO- + Na+ CM Phân li: 0,05 0,05 0,05 ⎯⎯ → CH3COOCH3COOH + H+ ⎯ ⎯ 1,0đ CM BĐ: 0,05 0,05 CM Phân li: x x x CM CB: 0,05 – x 0,05 + x x + −  H  CH 3COO  x(0, 05 + x) 0,25 Ka =    = = 1,8.10−5 0, 05 − x CH 3COOH  Nếu x pH = 4,57 0,25 0,25 0,25 Câu (2,0 điểm) Cho chất xúc tác MnO2 vào 100ml dung dịch H2O2 0,05M, sau 60 giây thu 33,6 ml khí O2 ( đktc) Hãy xác định số tốc độ k phản ứng tốc độ trung bình phản ứng (tính theo H2O2) 60 giây Cân phản ứng khử CO2 C: CO2(k) + C(r) 2CO(k) xảy 1090K với số cân KP = 10 a Tính % thể tích khí CO hỗn hợp cân bằng, biết áp suất chung hệ P = 1,5 atm b Để có hàm lượng CO 50% thể tích áp suất chung hệ bao nhiêu? Câu Nội dung MnO2 H2O2 ⎯⎯⎯ → H2O + ½ O2 -3 Mol 3.10 1,5.10-3 1,0 đ Nồng độ H2O2 khoảng thời gian 60 giây là: 3.10−3 = 0, 03M x= 0,1 0,05 Vậy k = ln = 1,527.10−2 s −1 60 0,05 − 0,03 0,03 Tốc độ trung bình phản ứng vtb = = 5.10−4 (mol / l.s) 60 1,0 đ a nbđ ncb CO2 + C 1-x 2x phần mol 1− x 1+ x 2x 1+ x Điểm 0,25 0,25 0,25 0,25 2CO  mol = 1+x  2x  P   2 ( P.xCO ) P CO  + x  = 10 với P = 1,5 KP = = = 1− x PCO2 P.xCO2 P 1+ x Giải pt ta có x = 0,79 Hỗn hợp khí lúc cân có : nCO = 0,79.2 = 1,58 ( mol) Tổng số mol khí là: 1+ 0,79 = 1,79 (mol) 1,58 % thể tích CO hỗn hợp lúc cân là: 100 = 88,27% 1, 79 ( P.xCO ) P2 b KP = CO = PCO2 P.xCO2 0, 52 → 10 = P 0, 0,25 0,25 0,25 0,25 → P = 20 ( atm) Câu ( 2,0 điểm) Hòa tan m gam hỗn hợp CuSO4 KCl (có tỷ lệ mol tương ứng : 8) vào nước dung dịch X Điện phân dung dịch X ( điện cực trơ, có màng ngăn) với cường độ dịng điện không đổi 2,5 A Sau thời gian t giây thu 12,32 lít (đktc) chất khí điện cực Dung dịch sau điện phân gồm chất tan hịa tan vừa đủ 5,1 gam Al2O3 Tính m thời gian t Trong bình kín dung tích khơng đổi 0,42lít chứa metan nước Nung nóng bình sau thời gian để điều chế hỗn hợp H2, CO Sau làm lạnh bình tới 25oC, thấy áp suất bình 776,7mmHg Biết thể tích chất lỏng không đáng kể, áp suất nước 250C 23,7 mmHg Lấy tất khí bình đem đốt cháy thấy tỏa 1,138Kcal nhiệt Biết nhiệt đốt cháy CO, H2, CH4 tương ứng H = - 24,4 ; - 63,8 ; - 212,8 Kcal/mol Tính % CH4 bị chuyển hóa Câu Nội dung Điểm Gọi số mol CuSO4 KCl tương ứng 3a 8a Vì dung dịch sau điện phân hịa tan Al2O3 gồm chất tan 1,0 đ ( K2SO4 KOH) nên CuSO4 KCl điện phân hết Các phản ứng xảy trình điện phân là: dp ,comangngan CuSO4 + 2KCl ⎯⎯⎯⎯⎯ → Cu + Cl2 + K2SO4 (1) Mol 3a 6a 3a dp ,comangngan 2KCl + 2H2O ⎯⎯⎯⎯⎯→ 2KOH + Cl2 + H2 (2) Mol 2a 2a a a dp Có thể có phản ứng: H2O ⎯⎯ (3) → H2 + ½ O2 1,0 đ Al2O3 + 2KOH ⎯⎯ (4) → 2KAlO2 + H2O Mol 0,05 0,1 Theo pt trên, ta có: 2a = 0,1 → a = 0,05 Giá trị m là: m = 0,05.3.160 + 0,05.8 74,5 = 53,8 ( gam) Tổng số mol khí thu pt (1), (2) là: 5.a = 0,05 = 0,25 (mol) Theo đề bài: tổng số mol khí thu là: 12,32 : 22,4 = 0,55 (mol) Vậy có phản ứng (3), : 0,55 – 0,25 = 0,3 mol khí Theo (3), số mol O2 0,1 mol Số mol e nhận anot là: nCl2 + nO2 = 4.0,05 + 0,1 = 0,8 (mol) 0,8 x96500 Thời gian điện phân: t = = 30880 (s) 2,5 CH4 + H2O  CO + 3H2 x x 3x gọi x số mol CH4 tham gia phản ứng P tổng CO, H2, CH4 = 776,7 – 23,7 = 753 mmHg 753 0,42 PV 760 n= = = 0,017 mol 22,4 RT (25 + 273) 273 Số mol CH4 lại : 0,017 – (x + 3x) = 0,017 – 4x Số mol CH4 ban đầu : x + 0,017 – 4x= 0,017 – 3x  H1 = - 24,4Kcal/mol CO + O2 t CO2  H2 = - 63,8 Kcal/mol H2 + O2 H2O t0 CH4 + 2O2 CO2 + 2H2O  H3 = - 212,8Kcal/mol t0 Nhiệt tỏa 1,138 Kcal/mol x 24,4 + 3x 63,8 + (0,017 – 4x) 212,8 = 1,138 x = 0,004 %CH4 chuyển hóa là: 0,004 x 100 = 100 = 80% 0,017 − 3x 0,017 − 3.0,004 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 Câu (1,0 điểm): Khí SO2 nhà máy thải nguyên nhân quan trọng gây nhiễm khơng khí Tiêu chuẩn quốc tế quy định: Nếu khơng khí nồng độ SO2 vượt q 30.10-6 mol/m3 coi khơng khí bị nhiễm SO2 Khi tiến hành phân tích 40 lít khơng khí thành phố thấy có chứa 0,024mg SO2 Hãy cho biết thành phố có bị ô nhiễm SO2 không? Thủy ngân loại kim loại nặng độc Người bị nhiễm thủy ngân bị run chân tay, rung mí mắt, ngủ, giảm trí nhớ, rối loạn thần kinh… trí bị tử vong bị nhiễm thủy ngân với nồng độ lớn (lớn 100 micro gam/ m3) Thủy ngân độc thể dễ dàng hấp thụ vào thể qua nhiều đường đường hơ hấp, đường tiêu hóa, qua da… Vậy ta cần xử lý cần thu hồi thủy ngân rơi vãi? Liên hệ với tình xử lý an tồn vơ tình làm vỡ nhiệt kế thủy ngân phịng thí nghiệm? Câu 0,5đ 0,5đ Nội dung Đổi 40 lít = 40 dm3 = 40.10-3 m3 Ta có: 0,024mg SO2 = 0,024.10-3 g = 0,024.10-3 : 64 = 3,75.10-7 mol Nồng độ khí SO2 thành phố là: X = 3,75.10-7 : (40.10-3) = 9,375.10-6 mol/m3 Vậy nồng độ SO2 không khí 9,375.10-6 mol/m3 Nhận xét: Nồng độ SO2 khơng khí < 30.10-6 mol/m3 Vậy khơng khí thành phố khơng bị nhiễm - Khi thu hồi thủy ngân rơi vãi người ta thường sử dụng bột lưu huỳnh rắc lên chỗ có thủy ngân, S tác dụng với thủy ngân tạo thành HgS dạng rắn khơng bay Q trình thu gom thủy ngân đơn giản Hg + S → HgS - Khi vơ tình làm vỡ nhiệt kế thủy ngân phịng thí nghiệm, cần rắc bột lưu huỳnh bao phủ tất mảnh vỡ Sau dùng chổi quét sạch, gói vào giấy cho vào thùng rác Điểm 0,25 0,25 0,25 0,25 Câu ( 2,0 điểm) Hỗn hợp A gồm Fe3O4, Al, Al2O3, Fe Cho A tan dung dịch NaOH (vừa đủ) hỗn hợp rắn A1, dung dịch B1 khí C1 Khí C1(dư) cho tác dụng với A nung nóng hỗn hợp chất rắn A2 Dung dịch B1 cho tác dụng với H2SO4 loãng dư dung dịch B2 Chất rắn A2 tác dụng với H2SO4 đặc nóng thu dung dịch B3 khí C2 Dung dịch B3 vừa tác dụng với Cl2, vừa tác dụng với bột Cu Viết phương trình phản ứng xảy ra, biết phản ứng xảy hoàn toàn Cho 39,84 gam hỗn hợp X gồm Fe3O4 Cu vào dung dịch HNO3 đun nóng, thu 0,2/3 mol NO (sản phẩm khử nhất), dung dịch Y 3,84 gam Cu Cho từ từ đến dư dung dịch NH3 vào dung dịch Y (trong điều kiện khơng có khơng khí), thu m gam kết tủa Biết phản ứng xảy hồn tồn Viết phương trình phản ứng tính giá trị m Câu Nội dung Điểm Cho A tan NaOH 2Al + 2H2O + 2NaOH → 2NaAlO2 + 3H2 Al2O3 + 2NaOH → 2NaAlO2 + H2O A1: Fe; Fe3O4 dung dịch B1 chứa NaAlO2 Khí C1 : H2 0,25 Khí C1(dư) cho tác dụng với A nung nóng t 0c → 3Fe + 4H2O H2 + Fe3O4 ⎯⎯ A2 Fe, Al, Al2O3 Dung dịch B1 cho tác dụng với H2SO4 loãng dư 1,0đ 0,25 2NaAlO2 + 4H2SO4 → Na2SO4 + Al2(SO4)3 +4H2O Chất rắn A2 tác dụng với H2SO4 đặc nóng thu dung dịch B3 mà dung dịch B3 vừa tác dụng với Cl2, vừa tác dụng với bột Cu nên dd B3 vừa có FeSO4, vừa có Fe2(SO4)3 Các phản ứng: t 0c → Al2(SO4)3 +3H2O Al2O3 + 3H2SO4 đ ⎯⎯ t 0c 2Fe + 6H2SO4 đ ⎯⎯→ Fe2(SO4)3 + 3SO2 + 6H2O t 0c 0,25 → Al2(SO4)3 + 3SO2 + 6H2O 2Al + 6H2SO4 đ ⎯⎯ Fe2(SO4)3 + Fe → FeSO4 6FeSO4 + 3Cl2 → 2FeCl3 + 2Fe2(SO4)3 0,25 Cu + Fe2(SO4)3 → CuSO4 + 2FeSO4 Gọi nFe3O4 =x mol; nCu (phản ứng) = y mol 3Fe3O4 + 28HNO3 → 9Fe(NO3)3 + NO + 14H2O (1) 3Cu + HNO3 → 3Cu(NO3)2 + 2NO + 4H2O (2) Cu + 2Fe(NO3)3 → Cu(NO3)2 + 2Fe(NO3)2 (3) 0,5 Fe(NO3)2 + 2NH3 + 2H2O→ Fe(OH)2 + 2NH4NO3 (4) Cu(NO3)2 + 2NH3 + 2H2O → Cu(OH)2 + 2NH4NO3 (5) 1,0đ Cu(OH)2 + 4NH3 → [Cu(NH3)4](OH)2 (6) Quá trình oxi hóa khử: Fe+8/3 + 2e → Fe+2 Cu → Cu2+ + 2e X 2x y 2y mol +5 +2 N + 3e → N 0,2 0,2/3 mol Ta có hệ phương trình 232x + 64y = 39,84 - 3,84 0,25 2y = 0,2+ 2x Giải hệ ta x = 0,1 ; y = 0,2 0,25  m =mFe(OH)2 = 0,1.3.90 = 27 gam Câu ( 2,0 điểm) Viết phương trình phản ứng ( dạng phân tử ion thu gọn) xảy trường hợp sau: a Thêm dung dịch Na2S dư vào dung dịch FeCl3 thấy xuất kết tủa màu vàng lẫn màu đen b Khi cho bột Cu vào dung dịch KNO3, sau thêm tiếp vài giọt dung dịch HCl lỗng thấy có bọt khí dung dịch chuyển màu xanh c Khi cho mảnh Zn vào dung dịch KNO3, thêm tiếp dung dịch NaOH thấy có khí mùi khai d Cho dung dịch H2SO4 loãng vào dung dịch Na2S2O3 thấy xuất kết tủa màu vàng có khí mùi xốc Hịa tan hồn tồn 17,4 gam hỗn hợp A gồm Fe Cu vào 132,3 gam dung dịch HNO3 50%, thu dung dịch X (khơng có muối amoni) hỗn hợp khí B (gồm hai sản phẩm khử N+5) Cho 800ml dung dịch KOH 1M vào dung dịch X, thu kết tủa Y dung dịch Z Lọc lấy Y nung khơng khí đến khối lượng không đổi, thu 24,0 gam chất rắn Cô cạn dung dịch Z thu chất rắn T Nung T đến khối lượng không đổi, thu 64,375 gam chất rắn Biết phản ứng xảy hồn tồn Tính C% chất tan dung dịch X Câu 1,0 đ 1,0 đ Nội dung a 2Fe + 3S → 2FeS + S b 3Cu + 2NO3- + 8H+ ⎯⎯ → 3Cu2+ + 2NO + 4H2O c 4Zn + NO3- + 7OH- ⎯⎯ → 4ZnO22- + NH3 + 2H2O d Na2S2O3 + H2SO4→ S + SO2 + Na2SO4 + H2O 3+ 2- Giả sử dung dịch Z khơng có KOH (KOH phản ứng hết)  Khi nung T đến khối lượng không đổi thu chất rắn có KNO2 Bảo tồn ngun tố K ta có: số mol KNO2 = số mol KOH = 0,8 (mol)  khối lượng KNO2 = 0,8 85 = 68 (gam) > 64,375  giả sử sai Vậy Z có KOH dư  nung Y chất rắn Fe2O3 CuO Gọi số mol Fe Cu 17,4 gam hỗn hợp A a b Ta có : 56a + 64b = 17,4 160.a/2 + 80b = 24 Điểm 0,25 0,25 0,25 0,25  a = 0,225; b = 0,075 Gọi số mol KOH dung dịch T x mol  số mol KNO3 0,8-x Ta có: n KNO3 =n KNO2 = 0,8-x  56x + 85(0,8-x) = 64,375  x = 0,125 0,25  số mol KOH phản ứng = 0,675 mol Ta thấy: 2a+2b = 0,6< nKOH (pư) < 3a+2b=0,825  dung dịch X có muối : Fe(NO3)3, Fe(NO3)2, Cu(NO3)2  HNO3 phản ứng hết Gọi số mol Fe(NO3)2 y  số mol Fe(NO3)3 (0,225-y) Ta có: nKOH (PƯ) = 2y + 3(0,225-y) + 2.0,075 = 0,675  y = 0,15 0,25 Số mol HNO3 ban đầu : n = 132,3x50 : (63x 100) = 1,05 (mol) Bảo toàn nguyên tố N ta có : nN (trong B) = nHNO3 - nN (trong X) = 1,05- 0,675 = 0,375 (mol) Bảo tồn ngun tố H, ta có: n H O (sinh X) = nHNO3 /2 = 0,525 mol Bảo tồn ngun tố O, ta có: nO (trong B) = nHNO3 - n NO- (trong muèi) - nH2O = 3.1,053 3.0,675-0,525 = 0,6 (mol)  mB = mN + mO = 0,375.14 + 0,6.16 = 14,85 gam 0,25  mX = mA + m dung dịch HNO - mB = 17,4 + 132,3 – 14,85 = 134,85 gam C% Fe(NO3)3 = 0,075.242/134,85 = 13,46% C% Fe(NO3)2 = 0,15.180/134,85 = 20,02% 0,25 C% Cu(NO3)2 = 0,075.188/134,85 = 10,46% Câu 8( 2,0 điểm) Cho chất hữu mạch hở A, B, C, D có cơng thức phân tử C4H6O4 tác dụng với NaOH dung dịch điều kiện thích hợp theo tỷ lệ mol phản ứng tối đa 1:2 đó: - A, B tạo muối ancol - C, D tạo muối, ancol nước Biết đốt cháy hoàn tồn muối A, C tạo sản phẩm cháy khơng có nước Xác định A, B, C, D viết phương trình phản ứng hóa học xảy Sắp xếp hợp chất sau theo thứ tự giảm dần tính axit giải thích: Câu 1,0 đ Nội dung A, B tác dụng với NaOH theo tỉ lệ mol 1:2 tạo muối ancol → A, B este chức Đốt cháy muối A tạo sản phẩm khơng có nước => muối (COONa)2 =>A: H3COOC – COOCH3; B HCOOCH2 – CH2OOCH H3COOC – COOCH3 + 2NaOH→ NaOOC – COONa + 2CH3OH HCOOCH2 – CH2OOCH + 2NaOH → 2HCOONa + C2H4(OH)2 C, D tác dụng với NaOH theo tỉ lệ mol 1:2 tạo muối, ancol nước → C, D có chứa chức este chức axit Đốt cháy muối C tạo sản phẩm khơng có nước => muối (COONa)2 C: HOOC – COOC2H5; D là: HOOC – CH2 – COOCH3 Điểm 0,25 0,25 0,25 HOOC-COOC2H5 + 2NaOH → NaOOC-COONa + C2H5OH + H2O HOOC-CH2-COOCH3 + 2NaOH→NaOOC-CH2–COONa +CH3OH +H2O 0,25 Tính axit xếp theo trật tự giảm dần sau: 3>1>2>7>4>6>5 0,5 1,0 đ - Các nhóm hút điện tử làm tăng tính axit phenol, ngược lại nhóm đẩy điện tử làm giảm tính axit phenol - Đối với nhóm -NO2, vị trí para ortho so với nhóm - OH, làm tăng hiệu ứng hút điện tử -C -I lên nhóm - OH Tuy nhiên, đồng phân ortho có khả hình thành liên kết hidro nội phân tử nhóm -NO2 nhóm -OH với vịng sáu cạnh hình thành tương đối bền, làm giảm khả phân ly H+ tự so với đồng phân para Nhóm NO2 vị trí meta tác động chủ yếu lên nhóm -OH hiệu ứng hút điện tử -I hệ liên hợp từ -NO2 đến -OH trường hợp bị gián đoạn Do đó, tác động hút điện tử nhóm -NO2 lên nhóm -OH đồng phân meta yếu nhất, kéo theo tính axit yếu ba đồng phân - Cl vị trí para tác động lên nhóm -OH hai hiệu ứng hút điện tử theo -I đẩy điện tử theo +C Trong ảnh hưởng hút điện tử -I mạnh Do tính axit mạnh trường hợp phenol Tuy nhiên, tác dụng hút điện tử Cl yếu -NO2 nên tính axit trường hợp yếu phenol chứa nhóm NO2 - Nhóm CH3 vị trí para tác động lên nhóm - OH hiệu ứng đẩy điện tử +I +H Nhóm -OCH3 vị trí para tác động lên nhóm -OH hiệu ứng đẩy điện tử +C hiệu ứng hút điện tử -I độ âm điện oxi lớn cacbon hiđro Trong tác động hiệu ứng +C lên nhóm -OH mạnh hiệu ứng khác Do phenol mang nhóm -OCH3 vị trí para cho tính axit yếu trường hợp xét 0,25 0,125 0,125 Câu ( 3,0 điểm) Cho chất CH3COOH, C6H5OH( phenol), C2H5OH dung dịch NaOH, HCl, C6H5ONa, Br2 Viết phương trình phản ứng xảy chất với chất (ghi rõ điều kiện xảy phản ứng, có) Hỗn hợp X gồm hai chất A, B đồng phân (chứa C, H, O), chất chứa nhóm chức, có phản ứng với dung dịch NaOH theo tỉ lệ mol 1:1 Lấy 12,9 gam hỗn hợp X cho tác dụng vừa đủ với 75 ml dung dịch NaOH 2M thu hỗn hợp Y a Xác định công thức phân tử A, B b Chia hỗn hợp Y thành phần Một phần cho tác dụng hết với dung dịch AgNO3 NH3 dư thu 21,6 gam kết tủa Ag Một phần đem cô cạn thu 6,55 gam hỗn hợp muối khan Xác định công thức cấu tạo phù hợp A,B tính khối lượng chất 12,9 gam hỗn hợp X, biết A, B có mạch cacbon khơng nhánh Câu Nội dung CH3COOH + NaOH → CH3COONa + H2O CH3COOH + C6H5ONa → CH3COONa + C6H5OH Điểm 0,125 điểm / 1 1,0 đ 2,0 đ xt,t ⎯⎯⎯ → CH3COOC2H5 + H2O 3.CH3COOH + C2H5OH ⎯⎯ ⎯ 4.C6H5OH + NaOH → C6H5ONa + H2O C6H5OH + 3Br2 → C6H2(OH)Br3 + 3HBr NaOH + HCl → NaCl + H2O HCl + C6H5ONa → C6H5OH + NaCl t 0c → C2H5Cl + H2O HCl + C2H5OH ⎯⎯ a ( 0,5 điểm) Xác định công thức phân tử A,B: - Do A,B chứa nhóm chức , tác dụng với xút theo tỷ lệ mol 1:1, nên A,B phenol, axit cacboxylic este đơn chức - Gọi x,y số mol A,B hỗn hợp X Ta có: x+ y = 0,075.2=0,15 mol M X =MA =MB =86 gam/mol Suy ra: A,B este đơn chức axit cacboxylic đơn chức Đặt công thức tổng quát A,B là: CxHyO2 Ta có: 12x + y + 16.2 = 86 12x + y = 54 Chọn x= 4; y=6 Vậy A,B có công thức phân tử C4H6O2 b (1,5 điểm) Xác định công thức cấu tạo phù hợp A,B tính khối lượng chất 12,9 gam hỗn hợp X - Theo đề: nY = x + y = 0,15; mY = 2.6,55 = 13,1 gam Suy ra: MY = pt = 1,0 đ 0,25 0,25 13,1 = 87,3 0,15 Vậy hỗn hợp Y phải có muối là: HCOONa (M=68) CH3COONa (M=82) - Nếu hỗn hợp Y có muối CH3COONa tức hỗn hợp X có este: CH3-COO-CH=CH2 Ta có phản ứng: t0 CH3-CHO + 2[Ag(NH3)2]OH ⎯⎯→ CH3-COONH4 + 2Ag +3NH3 + H2O  nCH3COONa = n Ag = 0,25 21,6 = 0,1mol 2.108  nCH3COONa = 2.0,1=0,2 > 0,15 Vơ lí - Hỗn hợp Y có muối HCOONa hỗn hợp X có este: HCOOCH2-CH=CH2 HCOO-CH=CH-CH3 Ta có phản ứng: t0 H-COONa + 2[Ag(NH3)2]OH ⎯⎯→ NaHCO3 + 2Ag +3NH3 + H2O Nếu Y có HCOONa tráng gương tương tự ta loại Suy Y cịn có chất khác tráng gương Vậy: Trong Y có HCOONa CH3-CH2-CHO cho phản ứng tráng gương, tức A: HCOO-CH=CH-CH3 t0 CH3-CH2-CHO+2[Ag(NH3)2]OH ⎯⎯→ CH3-CH2-COONH4 + 2Ag + 3NH3 + H2O Theo phản ứng: 2x +2x = 0,25 21,6.2 = 0,4 x = 0,1 mol; y= 0,05 mol 108 Ta có: mHCOONa + mMuối B = 6,55.2 = 13,1  0,1.68 + 0,05.Mmuối B = 13,1 M muối B = 126 (chỉ có muối este vịng thỏa điều kiện) Vậy: B phải đồng phân este mạch vòng sau: CH2-CH2-CH2 O 0,25 C=O 0,25 0,25 0,25 Khối lượng A: 86.0,1 = 8,6 gam; Khối lượng B: 86.0,05 = 4,3 gam Câu 10 ( 2,0 điểm) Đốt cháy 0,2 mol hợp chất A thu 26,4 gam khí CO2; 12,6 gam H2O 2,24 lít khí N2 (đktc) Nếu đốt cháy mol A cần 3,75 mol O2 a Xác định công thức phân tử A b Xác định công thức cấu tạo tên gọi A Biết A vừa tác dụng với dung dịch HCl, vừa tác dụng với dung dịch KOH; đun nóng A tạo hợp chất peptit Hãy viết đầy đủ phương trình phản ứng xảy ghi điều kiện (nếu có) B, D đồng phân có cơng thức phân tử C6H9O4Cl, thỏa mãn điều kiện sau: B + NaOH dư → muối B1 + hai ancol (cùng số nguyên tử C) + NaCl D + NaOH dư → muối D1 + axeton + NaCl + H2O Hãy lập luận xác định công thức cấu tạo B, D viết phương trình phản ứng Biết dung dịch D làm đỏ q tím Câu 10 Nội dung Điểm a.Công thức phân tử A : 26, 12,6 2,24 = 0,7(mol), n N = = 0,1(mol) nCO2 = = 0,6(mol ), n H2O = 18 22,4 44 C x H y Oz N t + (x + Ta có : Lại có : 1,0 đ y z y t − )O2 → xCO2 + H2O + N 2 x y t = = = 0,2 0,6 2.0,7 2.0,1 y z x + − = 3,75 Công thức phân tử A : C3H7O2N b Công thức cấu tạo A : A phản ứng với ancol etylic tạo C5H11O2N A chứa nhóm -COOH Đun nóng A tạo peptit  A -aminoaxit Cơng thức cấu tạo A : CH3CH(NH2)COOH (alanin) + Phương trình phản ứng CH3- CH(NH2)-COOH + KOH → CH3-CH(NH2)-COOK + H2O CH3- CH(NH2)-COOH + HCl → CH3-CH(NH3Cl)-COOH t0 → -(NH-CH(CH3)-CO-)n + nH2O ( n  50) nCH3- CH(NH2)-COOH ⎯⎯  0,25  0,25 0,25 0, 25 B, D có công thức phân tử: C6H9O4Cl (=2) B + NaOH → muối B1 + hai ancol + NaCl Vì thuỷ phân B tạo rượu khác có số nguyên tử C, nên rượu 0,25 1,0 đ tối thiểu phải chứa 2C CTCT thỏa mãn: C2H5-OOC-COO-CH2-CH2-Cl C2H5-OOC-COO-CH2-CH2-Cl + 3NaOH → NaOOC-COONa + C2H5OH + C2H4(OH)2 + NaCl 0,25 D + NaOH → muối D1 + axeton + NaCl + H2O Vì D làm đỏ quì tím nên phải có nhóm –COOH, thuỷ phân tạo axeton nên D 0,25 phải có thêm chức este rượu tạo thành sau thuỷ phân gemdiol bền CTCT D: HOOC-CH2-COO-C(Cl)(CH3)2 HOOC-CH2-COO-C(Cl)(CH3)2 +3NaOH → NaOOC-CH2-COONa + CH3-CO-CH3 0,25 + NaCl + 2H2O HẾT -10 x = 3, y GIẢI MỘT SỐ BÀI TỐN HĨA HỌC TRONG ĐỀ THI HSG TỈNH NGHỆ AN 2017 - 2018 Câu 1: Hịa tan hồn tồn 9,52 gam hỗn hợp A gồm FexOy FeS2 48,51 gam dung dịch HNO3 phản ứng xong, thu 1,568 lit khí NO2 (sản phẩm khử nhất, đktc) dung dịch B Dung dịch B phản ứng vừa đủ với 200 ml dung dịch NaOH 2M, lọc kết tủa đem nung không khí đên khối lượng khơng đổi thu 9,76 gam chất rắn a Xác định công thức oxit FexOy b Tính nồng độ phần trăm dung dịch HNO3 9,76 a) n Fe2 O3 = = 0,061 mol; 160 Fe : 0,122 BT.e : 0,122.3 + 6x = 0,07 + 2y x = 0,004  X  S : x   0,122.56 + 32x + 16y = 9,52  y = 0,16 O : y  BT.Fe:  FeS : 0,002 ⎯⎯⎯ → Fe (cßn A) = 0,122 - 0,002 = 0,12 mol  n Fe : n O = 0,12 : 0,16 = : (Fe3O ) b) n NaOH = 3n Fe3+ + n H+ (d­)  n H+ (d­) = 0,034 mol S + 4H O → SO24− + 8H + + e; 0,004 → n HNO3 = 2n NO2 + 2n O − 8n S + n H+ (d­) = 2.0,07 + 2.0,16 − 8.0,004 + 0,034 = 0, 462 mol 0, 462.63.100% = 60% 48,51 Cách 2: (Bạn có nickname: Đông Phương https://www.facebook.com/profile.php?id=100024139374338) C% = Câu 2: Nung m gam hỗn hợp X gồm FeCO3, 13x mol Fe(NO3)3, 4x mol Cu(NO3)2 chân không, sau thời gian thu hỗn hợp chất rắn Y 0,18 mol khí Z gồm CO2, NO2, O2 Hịa tan hồn tồn Y 350 ml dung dịch H2SO4 1M, thu dung dịch E chứa muối trung hòa kim loại 7,22 gam hỗn hợp khí T (Có tỉ khối so với H2 361/18) gồm NO, CO2 Dung dịch E phản ứng vừa đủ với dung dịch chứa 1,48 mol KOH thu kết tủa gồm chất Tính giá trị m (ĐS: 98,84) Xem lời giải qua video live ngày 17/03/18 trang https://www.facebook.com/nguyencongkiethoahoc/ Câu 3: Hỗn hợp A gồm H2, ankin X, anken Y (X, Y nguyên tử cacbon) Cho 0,25 mol A vào bình kín có xúc tác Ni, nung nóng Sau thời gian, thu hỗn hợp B Đốt cháy hồn tồn B, thu 0,35 mol khí CO2 6,3 gam H2O Xác định công thức phân tử tính phần trăm số mol X, Y A n CO2 = n H2O = 0,35 mol H : a a + b + c = 0,25   A: C n H 2n : b  CO : a + nb + nc = 0,35  a = c C H   n +1 2(n +1)−2 : c H O : nb + (n + 1)c = 0,35 2c + b = 0,25  0,5b + c  b + c  b + 2c  0,125  b + c  0,25 0,35 0,35 anken, Ankin