SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO GIA LAI KÌ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI CẤP TỈNH LỚP 12 THPT, NĂM HỌC 2019 - 2020 Mơn: Hóa học - Bảng B ĐỀ CHÍNH THỨC Thời gian làm bài: 180 phút (khơng kể thời gian giao đề) Ngày thi: 13/12/2019 (Đề gồm 02 trang 08 câu) Học sinh không sử dụng bảng tuần hồn ngun tố hóa học Cán coi thi khơng giải thích thêm Cho H =1, Li = 7, C = 12, N = 14, O = 16, Na = 23, P = 31, S = 32, Cl = 35,5, K = 39, Ca = 40, Fe = 56, Cu = 64, Br = 80, Ag = 108, I = 127 Câu 1: 1/ (1,5 điểm) Một hợp chất cấu tạo từ cation M+ anion X2– Tổng số hạt proton, nơtron, electron phân tử M2X 92, số hạt mang điện nhiều số hạt không mang điện 28 hạt Số khối ion M + lớn số khối ion X2- Tổng số hạt proton, nơtron, electron M+ nhiều X2- hạt a) Xác định vị trí M X bảng tuần hồn b) Hãy so sánh bán kính ion M+ X2- 2/ (1 điểm) Phần trăm khối lượng nguyên tố R hợp chất khí với hiđro oxit cao tương ứng a% b%, với a : b = 40 : 17 Xác định tên nguyên tố R Câu 2: 1/ (1,5 điểm) Xác định chất X, A, B, C, D, Y, Z, G hồn thành sơ đồ chuyển hóa sau: H2, tO X +O2 +Fe A B +B +Br2+D X+D Y +Z +Y Z C A+G 2/ (1,5 điểm) Có hỗn hợp X gồm NaI NaBr Hoà tan hỗn hợp X vào nước cho brom vào đến dư, sau phản ứng xong làm bay dung dịch, làm khơ sản phẩm thu chất rắn Y Khối lượng Y nhỏ khối lượng X m gam Lại hoà tan Y vào nước cho clo vào đến dư, sau phản ứng xong làm bay dung dịch, làm khô sản phẩm thu chất rắn Z Khối lượng Z nhỏ khối lượng Y m gam Xác định phần trăm khối lượng NaBr hỗn hợp đầu Câu 3: 1/ (1 điểm) Hòa tan hết 2,27 gam hỗn hợp gồm kim loại kiềm M oxit vào nước, thu 500 ml dung dịch X có pH = 13 a) Xác định kim loại kiềm M b) Tính thể tích dung dịch chứa HCl H2SO4 có pH = cần thêm vào 100 ml dung dịch X để thu dung dịch có pH = 2/ (2 điểm) Viết phương trình hóa học dạng phân tử nêu tượng xảy cho cặp dung dịch sau tác dụng với (Biết dung dịch ban đầu chứa mol chất tan): a) BaCl2 NaHSO4; b) Ba(HCO3)2 KHSO4; c) Ca(H2PO4)2 KOH; d) Ca(OH)2 NaHCO3 Câu 4: 1/ (1 điểm) Cho V lít khí CO qua ống sứ đựng 7,2 gam oxit sắt nung đỏ thời gian thu chất rắn B Cho B phản ứng hết với 480 ml dung dịch HNO3 1M (D = 1,25 g/ml) thu dung dịch C 1,792 lít NO (sản phẩm khử nhất) đktc Cô cạn thật cẩn thận dung dịch C thu chất rắn T Nung T đến khối lượng không đổi thu gam chất rắn Q Tìm cơng thức oxit sắt tính nồng độ phần trăm chất dung dịch C 2/ (1 điểm) Có dung dịch HCl 3M (dung dịch A) dung dịch hỗn hợp gồm Na2CO3 2M NaHCO3 1M (dung dịch B) - Thí nghiệm 1: Lấy 50 ml dung dịch A cho từ từ vào 50 ml dung dịch B hết, khuấy thu V1 lít khí (ở đktc) - Thí nghiệm 2: Lấy 50 ml dung dịch B cho từ từ vào 50 ml dung dịch A hết, khuấy thu V2 lít khí (ở đktc) Tính tỉ lệ V1 : V2 Trang Câu 5: 1/ (1 điểm) Crackinh hoàn toàn ankan X thu hỗn hợp Y có VY = 2VX (các chất khí đo điều kiện nhiệt độ, áp suất) Biết tỉ khối Y so với H2 18 Biết X tác dụng với Cl2 (askt) thu tối đa dẫn xuất monoclo đồng phân cấu tạo - Xác định công thức cấu tạo X - Viết phương trình hóa học thực dãy chuyển hóa sau: +Cl ; (1 :1); askt +NaOH T ⃗ X ⃗ Z ⃗ Q ⃗ Z Biết chất dãy chuyển hóa sản phẩm 2/ (1,5 điểm) Có năm hợp chất hữu mạch hở A, B, C, D, E mà phân tử có nguyên tử hiđro phản ứng với dung dịch AgNO3/NH3 a) Xác định công thức cấu tạo hợp chất hữu viết phương trình phản ứng xảy b) Hỗn hợp X gồm chất A, B, C, D, E tìm trên, chất có 0,1 mol Cho X phản ứng hồn tồn với dung dịch AgNO3/NH3 dư thu m gam chất rắn Tính giá trị m Câu 6: (2 điểm) Đốt cháy hoàn toàn 1,60 gam este đơn chức E thu 3,52 gam CO2 1,152 gam nước 1/ Cho 15 gam E tác dụng với NaOH vừa đủ, cô cạn dung dịch sau phản ứng thu 21 gam chất rắn khan G Cho G tác dụng với dung dịch H 2SO4 loãng thu G1 khơng phân nhánh Tìm cơng thức cấu tạo E, viết phương trình phản ứng xảy 2/ X đồng phân E, X tác dụng với NaOH tạo ancol mà đốt cháy hồn tồn thể tích ancol cần thể tích khí O2 (đo điều kiện nhiệt độ áp suất) Xác định công thức cấu tạo gọi tên X Câu 7: (2 điểm) Z hỗn hợp peptit mạch hở: X-X-Y, X-X-X-Y X-X-X-X-Y (tỉ lệ mol tương ứng 3:2:1) Thủy phân hoàn toàn Z thu α-amino axit X, Y có nhóm – NH2 Đốt cháy hoàn toàn lượng X thu n :n =6 :7 n :n =10 :11 CO H O , cịn đốt cháy hồn tồn lượng Y thu CO H O Thủy phân hoàn toàn 18,38 gam Z dung dịch NaOH vừa đủ cô cạn dung dịch thật cẩn thận, thu m gam hỗn hợp muối T Nếu đốt cháy hoàn tồn a gam T cần vừa đủ V lít khơng khí (Coi khơng khí chứa 20% O2, 80% N2 thể tích) thu 5,83 gam Na2CO3 b lít khí N2 (đktc) Tính giá trị m, b Câu 8: 1/ (1,5 điểm) Điện phân 500 ml dung dịch A chứa đồng thời KCl CuSO4 (điện cực trơ, màng ngăn xốp, hiệu suất điện phân 100%, bỏ qua hồ tan khí nước bay nước) với cường độ dòng điện I = 5A Sau 32 phút 10 giây ngừng điện phân dung dịch B có khối lượng giảm 5,65 gam so với dung dịch A Cho khí H2S từ từ đến dư vào dung dịch B, phản ứng hoàn toàn thu kết tủa dung dịch C tích 500 ml, pH = Tính nồng độ mol NaCl, CuSO4 dung dịch A 2/ (1,5 điểm) Trong phịng thí nghiệm khí CO2 điều chế cách cho dung dịch HCl đặc tác dụng với CaCO3 Sơ đồ dụng cụ điều chế lắp hình vẽ sau Để thu khí CO2 khơ, tinh khiết có học sinh cho sản phẩm khí qua hai bình sau: Học sinh 1: Bình đựng dung dịch X dung dịch NaHCO3 bình đựng dung dịch Y dung dịch H2SO4 đặc Học sinh 2: Bình đựng dung dịch X dung dịch H2SO4 đặc bình đựng dung dịch Y dung dịch NaHCO3 Học sinh làm đúng? Giải thích cách làm, viết phương trình hóa học xảy HẾT -Trang SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO GIA LAI ĐÁP ÁN KÌ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI CẤP TỈNH LỚP 12 THPT, NĂM HỌC 2019 - 2020 Mơn: Hóa học - Bảng B Thời gian làm bài: 180 phút ĐỀ CHÍNH THỨC (Đáp án gồm 06 trang) ĐÁP ÁN ĐIỂM Câu a) Gọi ZM số proton nguyên tử M 1/ NM số nơtron nguyên tử M (1,5đ) ZX số proton nguyên tử X NX số nơtron nguyên tử X Theo đề ta có hệ phương trình 0,25 0,25 0,25 0,25 {2( ZM+NM)+2ZX+NX=92¿{4ZM−2NM+2ZX−NX=28¿{(ZM+NM)−(ZX+NX)=7 ¿ ¿ {Z M=11 ¿¿¿¿ Câu 2/ (1,5 đ) 0,125 Giải hệ phương trình ta M 11, chu kì 3, nhóm IA; X 8, chu kì 2, nhóm VIA b) Bán kính X2- lớn bán kính M+ Gọi oxit cao R R2Ox, hợp chất khí R với hiđro RH8-x (x = 4, 5, 6, 7) 100 M R 100 M R a= b= M R + 8−x ; M R +16 x Ta có 100 M R 100 M R a : b = 40 : 17 suy M R + 8−x : M R +16 x = 40 : 17 352 x−640 M R= 46 X MR Kết luận Câu 1/ (1,5đ) 16,7 24,4 32 39,7 Không phù Không phù Chọn Không phù hợp hợp hợp Nguyên tố R lưu huỳnh A H2S X S; B SO2; C FeS; D H2O ; Y HBr ; Z H2SO4 ; G FeBr2 FeSO4 t0 S + H2 H2S; t S + O2 SO2; t0 S+ Fe FeS; 3S + 2H2O; H2S + SO2 H2SO4 + HBr; SO2 + H2O + Br2 Câu 2/ (1,5 đ) FeBr2 + H2S; FeS +2 HBr FeSO4 + H2S; Hoặc FeS + H2SO4 Gọi số mol NaI x, số mol NaBr y Khối lượng hỗn hợp X: mX = 150x + 103y (g) 2NaI + Br2 2NaBr + I2 x mol x mol 0,125 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,125 Trang Khối lượng Y mY = 103x + 103y (g) Khối lượng Y nhỏ khối lượng X m gam m = 47x (I) 2NaBr + Cl2 2NaCl + Br2 (x+y) mol (x+y) mol Khối lượng Z mZ = 58,5x + 58,5y (g) Khối lượng Z nhỏ khối lượng Y m gam m = 44,5x + 44,5y (II) Từ (I) (II) suy x = 17,8y %mNaBr = Câu 1/ (1đ) Câu 2/ (2đ) Câu 1/ (1 đ) Câu 103 y 100%=3,71% 150 17,8 y+103 y a) Gọi x, y số mol M M2O ta có: Mx + y(2M+16) = 2,27 (I) M + 2H2O → MOH + ½ H2 x x M2O + H2O → 2MOH y 2y số mol OH = x + 2y = 0,1.0,5=0,05 (II) + Từ (I, II) ta có: 16y = 2,27 – 0,05M y=(2,27-0,05M)/16 (*) + Từ (II) suy ra: 0,025 > y > thay vào (*) ta có:45,4 > M > 37,4 M K b) Số mol OH- = 0,1.0,1 = 0,01 mol; Gọi V thể tích cần tìm số mol nH+ = 0,1.V (mol) Vì pH dd sau pư = < nên axit dư H+ + OH- → H2O bđ: 0,1V 0,01 pư: 0,01 0,01 còn: 0,1V-0,01 (0,1V- 0,01)/ (V+ 0,1) = 0,01 V = 0,122 lít BaCl2 + NaHSO4 BaSO4 + NaCl + HCl Có xuất kết tủa màu trắng Ba(HCO3)2 + KHSO4 BaSO4 + KHCO3 + H2O + CO2 Có xuất kết tủa màu trắngvà có khí bay Ca(H2PO4)2 + KOH CaHPO4 + KH2PO4 + H2O Có xuất kết tủa màu trắng Ca(OH)2 + NaHCO3 CaCO3 + NaOH + H2O Có xuất kết tủa màu trắng Số mol Fe FexOy = số mol Fe Fe2O3= 0,1 mol Số mol oxi FexOy = (7,2- 0,1.56)/16 = 0,1 Oxit FeO b) B chứa Fe (a mol), FeO dư (b mol) Fe + HNO3 Fe(NO3)3 + NO + 2H2O a 4a a a 3FeO + 10HNO3 3Fe(NO3)3 + NO + 5H2O b 10b/3 b b/3 Ta có: a + b = 0,1 a+b/3= 0,08 a=0,07; b=0,03 nHNO3 bđ=0,48 (mol) nHNO3pu = 4.0,07 +(10.0,03/3)= 0,38 (mol) nHNO3 dư = 0,48-0,38=0,1 (mol) mdd= 480.1,25+0,07.56+0,03.72-0,08.30=603,68 (gam) C%HNO3=(0,1.63.100)/603,68 =1,04 (%) C%Fe(NO3)3 =(0,1.242.100)/603,68 = 4,01 (%) 0,25 0,125 0,25 0,25 0,25 0,125 0,125 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,125 0,125 số mol HCl = 0,15 mol Trang 2/ (1đ) số mol Na2CO3 = 0,1 mol số mol NaHCO3 = 0,05 mol Thí nghiệm 1: HCl + Na2CO3 0,1 mol 0,1 mol HCl + NaHCO3 0,05 mol 0,05 mol V1 = 0,05.22,4 = 1,12 (lít) Thí nghiệm 2: n Na Câu 1/ (1đ) NaHCO3 + 0,1 mol NaCl + NaCl (1) H2O + 0,125 CO2 (2) 0,05 mol CO :n NaHCO =0,1 :0 , 05=2:1 Gọi số mol NaHCO3 x số mol Na2CO3 2x 2HCl + Na2CO3 2NaCl + H2O + CO2 (3) 4x mol 2x mol x mol HCl + NaHCO3 NaCl + H2O + CO2 (4) x mol x mol x mol Ta có: số mol HCl = 4x + x = 0,15 Suy x = 0,03; V2 = 3x.22,4 = 3.0,03.22,4 = 2,016 (lít) V1 : V2 = : Vy = 2VX suy nY = 2nX Gọi ankan ban đầu CnH2n+2 Giả sử ban đầu có mol X suy có mol Y MY = 18.2 = 36 mX = mY = 36.2 = 72 1.(14n + 2) = 72 n = Công thức phân tử X C5H12 X tác dụng với clo tạo dẫn xuất monoclo nên công thức cấu tạo X CH3-CH(CH3)-CH2-CH3 Các pthh: askt , tile 1:1 CH3-CBr(CH3)-CH2-CH3 + HBr ⃗ CH3-CBr(CH3)-CH2-CH3 + NaOH t⃗ CH3-COH(CH3)-CH2-CH3 + NaBr CH3-CH(CH3)-CH2-CH3 + Br2 ⃗ Câu 2/ (1,5đ) Câu 1/ (1,25 đ) CH3-COH(CH3)-CH2-CH3 H SO đ , 170 C CH3-C(CH3)=CH-CH3 + H2O CH3-C(CH3)=CH-CH3 + HBr CH3-CBr(CH3)-CH2-CH3 a) CTCT chất là: CH≡CH; CH≡C-C≡CH; HCHO; HCOOH; O=HC-CH=O + Pư xảy ra: CH≡CH + 2AgNO3 + 2NH3 → CAg≡CAg↓ + 2NH4NO3 CH≡C-C≡CH + 2AgNO3 + 2NH3 → CAg≡C-C≡CAg↓ + 2NH4NO3 HCHO + 4AgNO3 + 6NH3 + 2H2O → (NH4)2CO3 + 4NH4NO3 + 4Ag↓ HCOOH + 2AgNO3 + 3NH3 + H2O → (NH4)2CO3 + 2NH4NO3 + 2Ag↓ O=HC-CH=O + 4AgNO3 + 6NH3 + 2H2O → NH4OOC-COONH4 + 4NH4NO3 + 4Ag↓ b) mchất rắn =0,1.240 + 264.0,1 + (0,4 + 0,2 + 0,4).108 =158,4 (gam) ,52 12=0, 96 mC = 44 (gam); nC = 0,08 mol ,152 2=0 ,128 mH = 18 (gam); nH = 0,128 mol mO = 1,6 – 0,96 – 0,128 = 0,512 (gam); nO = 0,032 mol Gọi công thức phân tử E CxHyOz x : y : z = 0,08 : 0,128 : 0,032 = : : E este đơn chức nên công thức phân tử E C5H8O2 nC 0,125 0,25 = H8 O2 0,25 0,25 0,125 0,125 0,125 0,125 0,125 0,125 0,125 0,125 0,125.5= 0,625 0,125 0,125 0,125 0,125 0,125 0,25 0,125 0,125 0,125 0,25 0,125 15 =0 , 15 n =n 100 (mol); NaOH C H O2 = 0,15 mol; mNaOH = 0,15.40 = (gam) Trang mmuối = 21 gam Nhận thấy mmuối = Ta lại có X mC E⃗ +NaOH G ⃗ +H SO4 G H O2 +m NaOH suy E este vịng khơng phân nhánh nên cơng thức cấu tạo 0,125 0,125 Các phương trình hóa học: Câu 2/ (0,75) + NaOH HO-(CH2)4-COONa 2HO-(CH2)4-COONa + H2SO4 2HO-(CH2)4-COOH + Na2SO4 b) X đồng phân E nên X este đơn chức, ancol thu cho X tác dụng với NaOH ancol đơn chức Gọi ancol CxHyO (y ≤ 2x+2) Đốt cháy ancol y y ( x+ − ) O2 xCO2 + H2O CxHyO + y ( x+ − ) V O =3 V X = 4x + y = 14 suy Câu (2 đ) X Y 10 Kết luận Loại Chọn Loại Vậy ancol C2H6O hay C2H5OH Công thức cấu tạo X CH2=CH-COOCH2CH3, etyl acrylat Tripeptit : X- X- Y : 3a mol Tetrapeptit : X- X- X- Y : 2a mol Pentapeptit : X- X- X- X- Y : a mol Vì X, Y có nhóm -NH2 đốt cháy nH2O> nCO2 → X, Y có dạng: CnH2n+1O2N - Với X nCO2/ nH2O= 2n/(2n+1) = 6/7 → X C3H7O2N - Với Y nCO2/ nH2O= 2n/(2n+1) = 10/11 → Y C5H11O2N → Tripeptit: C11H21N3O4: 3a mol Tetrapeptit : C14H26N4O5 : 2a mol Pentapeptit : C17H31N5O6 : a mol Ptpu : C11H21N3O4 +3 NaOH → 2C3H6NO2Na+ C5H10NO2Na + H2O 3a 9a 6a 3a 3a C14H26N4O5 +4 NaOH→ 3C3H6NO2Na+ C5H10NO2Na + H2O 2a 8a 6a 2a 2a C17H31N5O6 +5 NaOH → 4C3H6NO2Na+ C5H10NO2Na + H2O a 5a 4a a a BT m ta có : 18,38 = 259.3a + 330.2a + 401a → a = 0,01 Ta có: 18,38 + 22.0,01.40 = m + 6.0,01.18 → m = 26,1 gam b nC3H6NO2Na = 0,16 (mol) nC5H10NO2Na = 0,06 0,125 0,125 0,125 0,125 0,125 0,125 0,25 0,125 0,25 0,25 0,125 0,125 0,125 0,25 0,25 Trang Câu 1/ (1,5 đ) 2C3H6NO2Na + (15/2)O2 → Na2CO3 + 5CO2+ 6H2O + N2 0,16k (0,16k.15)/2 0,08k 0,08k 2C5H10NO2Na + (27/2)O2 → Na2CO3 + 9CO2+ 10H2O + N2 0,06k (0,06k.27)/2 0,03k 0,03k nNa2CO3 = 0,055 (mol) → k = 0,5 nO2 = (0,16.0,5.15)/2 + (0,06.0,5.27)/2 = 1,005 mol n N2 (kk) = 4,02 mol n N2 = 4,02 + (0,08 + 0,03).0,5 = 4,075 mol b = 4,075 22,4 = 91,28 (lít) Khí H2S tạo kết tủa với dung dịch B nên dung dịch sau điện phân cịn dư CuSO4 Phương trình điện phõn: 0,125 0,125 0,125 điện phân 2+ Cu + 2Cl x 2x dung dịch điện phân Cu y 2+ + H2O Cu2+ + H2S dung dÞch Cu + Cl2 x x Cu + O2 + 2H+ y 0,5y 2y CuS 0,125 (1) (2) + 2H+ (3) I t Số mol e trao đổi: ne = F = 0,1 (mol) → Cu2+ + 2e Cu 0,05 0,1 0,05 Số mol Cu2+ bị điện phân 0,05 mol Khối lượng dung dịch giảm điện phân tách khỏi dung dịch chất : Cu, Cl2 có O2 * Giả sử: khơng xảy (2) khối lượng dung dịch giảm: mCu + mCl2 = 64 0,05 + 71.0,05 = 6,75 g > 5,65 g => không phù hợp, phải xảy (2) * Gọi : số mol Cu2+ (1) x ; Cu2+ (2) y x + y = 0,05 (I) mCu + m Cl2 + m O2 = 5,65 (g) 64 (x + y) + 71x + 32 0,5y = 5,65 (II) Từ (I),(II) cho x = 0,03; y = 0,02 pH = 1,0 [HH+] = 0,1 M ; số mol H+ = 0,10,5 = 0,05 mol số mol H+ (2) = 2y = 0,04 mol số mol H+ (3) = 0,05 – 0,04 = 0,01 mol số mol Cu2+ (3) = 0,005 mol [HCuSO4 ]= ( 0,05+0,005)/0,5= 0,11(M) [H NaCl ] = 0,03 2/ 0,5= 0,12 (M) Câu 2/ (1,5 đ) 0,125 Học sinh làm Phản ứng điều chế CO2 2HCl + CaCO3 CaCl2 + H2O + CO2 HCl dễ bay nên khí CO2 điều chế có lẫn HCl, ngồi cịn có H2O Bình đựng dung dịch NaHCO3 có vai trị hấp thụ khí HCl NaHCO3 + HCl NaCl + H2O + CO2 Bình đựng dung dịch H2SO4 đặc có vai trị hấp thụ nước Khí CO2 khỏi bình khí CO2 khô, tinh khiết Cách làm học sinh thu khí CO2 có lẫn H2O 0,125 0,125 0,125 0,125 0,125 0,25 0,125 0,125 0,125 0,125 0,25 0,25 0,125 0,125 0,25 0,25 0,25 Trang Trang