Đề Thi Học Sinh Giỏi Hóa Tỉnh Bắc Giang [2008 - 2009] pps

SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BẮC GIANG KỲ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI CẤP TỈNH LỚP 12 - THPT NĂM HỌC 2008 - 2009 MÔN THI : HOÁ HỌC Thời gian làm bài: 180 phút Ngày thi: 05/04/2009 Câu 1: (2,0 điểm) Một hợp chất tạo thành từ M + và X 2 2  . Trong phân tử M 2 X 2 có tổng số các hạt proton, nơtron, electron bằng 164, trong đó số hạt mang điện nhiều hơn số hạt không mang điện là 52. Số khối của nguyên tử M lớn hơn số khối của nguyên tử X là 23. Tổng số hạt trong M + lớn hơn trong X 2 2  là 7. Xác định công thức M 2 X 2 . Câu 2: (2,0 điểm) Cho 50 gam dung dịch muối MX (M là kim loại kiềm, X là halogen) 35,6% tác dụng với 10 gam dung dịch AgNO 3 thu được một kết tủa. Lọc bỏ kết tủa thu được dung dịch nước lọc. Biết nồng độ MX trong dung dịch nước lọc bằng 5 6 lần nồng độ MX trong dung dịch ban đầu. Xác định công thức muối MX. Câu 3: (2,0 điểm) Cho dung dịch CH 3 COOH 0,1M (K a = 1,75 . 10 -5 ) 1. Tính pH, độ điện li α và nồng độ các ion trong dung dịch. 2. Tính pH của dung dịch hỗn hợp CH 3 COOH 0,1M và CH 3 COONa 0,1M. Câu 4: (2,0 điểm) Người ta mạ niken lên mặt vật kim loại bằng phương pháp mạ điện trong bể mạ chứa dung dịch NiSO 4 (điện cực trơ), với cường độ dòng điện I = 9A. Cần mạ một mẫu vật kim loại hình trụ có bán kính 2,5cm, chiều cao 20cm sao cho phủ đều một lớp niken dày 0,4 mm trên bề mặt. Hãy: a. Viết quá trình các phản ứng xảy ra trên các điện cực của bể mạ điện. b. Tính thời gian của quá trình mạ điện trên. Cho khối lượng riêng của Ni là 8,9 g/cm 3 . Câu 5: (2,0 điểm) 1. Hoà tan 5,4 gam hỗn hợp K 2 Cr 2 O 7 và Na 2 Cr 2 O 7 vào nước thành một lít dung dịch A. Cho 50 ml dung dịch FeSO 4 0,102M vào 25 ml dung dịch A. Để xác định lượng FeSO 4 dư cần dùng 16,8 ml dung dịch KMnO 4 0,025M. Biết các quá trình trên đều xảy ra trong môi trường H 2 SO 4 . Viết phương trình hoá học xảy ra và tính khối lượng mỗi muối đicromat nói trên. 2. Cho các dung dịch riêng biệt mất nhãn sau: Na 2 SO 4 , AlCl 3 , FeSO 4 , NaHSO 4 , FeCl 3 . Chỉ dùng dung dịch K 2 S để nhận biết các dung dịch trên ngay ở lần thử đầu tiên. Viết các phương trình hoá học minh hoạ. Câu 6: (2,0 điểm) Dung dịch A gồm 0,4 mol HCl và 0,05 mol Cu(NO 3 ) 2 . Cho m gam bột Fe vào dung dịch khuấy đều cho đến khi phản ứng kết thúc thu được chất rắn X gồm hai kim loại, có khối lượng 0,8m gam. Tính m. Giả thiết sản phẩm khử HNO 3 duy nhất chỉ có NO. Câu 7: (2,0 điểm) 1. Một hiđrocacbon X có chứa 88,235% cacbon về khối lượng. Xác định công thức phân tử và công thức cấu tạo của X, biết X là hiđrocacbon no có ba vòng, mỗi vòng đều có 6 nguyên tử cacbon. 2. Cho 5 kg glucozơ (chứa 20% tạp chất) lên men. Hãy tính thể tích của ancol etylic 40 0 thu được, biết rằng khối lượng ancol bị hao hụt 10% và khối lượng riêng của ancol etylic nguyên chất là 0,8 g/ml. Câu 8: (2,0 điểm) Hợp chất A là một α-amino axit. Cho 0,01 mol A tác dụng vừa đủ với 80 ml dung dịch HCl 0,125M, sau đó cô cạn cẩn thận thu được 1,835 gam muối. Mặt khác, khi trung hoà 2,94 gam A bằng dung dịch NaOH vừa đủ thì được 3,82 gam muối. Hãy: a. Xác định công thức cấu tạo và gọi tên A, biết A có cấu tạo mạch không phân nhánh. b. Viết phương trình phản ứng của A với dung dịch NaNO 2 với sự có mặt của axit clohiđric. Câu 9: (2,0 điểm) Chia 7,1 gam hỗn hợp X gồm hai andehit đơn chức thành hai phần bằng nhau: - Phần 1 đốt cháy hoàn toàn thu được 7,7 gam CO 2 và 2,25 gam H 2 O. - Phần 2 cho tác dụng với lượng dư dung dịch AgNO 3 trong NH 3 thu được 21,6 gam bạc. a. Xác định công thức phân tử, viết công thức cấu tạo và gọi tên hai andehit trên? b. Bằng phương pháp hoá học hãy phân biệt mỗi andehit trên? Câu 10: (2,0 điểm) Cho m gam xenlulozơ tác dụng vừa đủ với 25,2 gam HNO 3 có trong hỗn hợp HNO 3 đặc và H 2 SO 4 đặc, tạo thành 66,6 gam hỗn hợp X gồm xenlulozơ mononitrat và xenlulozơ đinitrat. Tính m và % khối lượng các chất trong hỗn hợp X. Hết (Cán bộ coi thi không giải thích gì thêm, học sinh được sử dụng bảng hệ thống tuần hoàn) Họ và tên thí sinh: Số báo danh: ĐỀ THI CHÍNH THỨC 1 SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BẮC GIANG HƯỚNG DẪN CHẤM THI CHỌN HỌC SINH GIỎI CẤPTỈNH LỚP 12 – THPT NĂM HỌC 2008 - 2009 MÔN THI : HOÁ HỌC Ngày thi: 05/04/2009 Thang điểm 20/20 - Số trang 04 CÂU NỘI DUNG ĐIỂM Câu 1: (2 điểm) Gọi số proton, nơtron, electron trong nguyên tử M và X lần lượt là Z M , N M, E M và Z X , N X , E X . Từ các dữ kiện bài toán ta lập được hệ 2(2 ) 2(2 ) 164 4 2 4 2 52 23 2 1 (4 2 2) 7 M M X X M M X X M M X X M M X X Z N Z N Z N Z N Z N Z N Z N Z N                          Giải hệ thu được kết quả Z M = 19, N M = 20; Z X = 8, N X = 8. M là Kali, X là Oxi. Hợp chất đã cho là K 2 O 2 . 1,0 0,5 0,5 Câu 2: (2 điểm) Khối lượng của muối MX là: m = 35,6 . 50 : 100 = 17,8 (gam) Gọi x là số mol của muối MX : MX + AgNO 3 → MNO 3 + AgX. x x x x Khối lượng kết tủa của AgX: m = (108 + X) . x (gam) Khối lượng MX tham gia phản ứng: m = (M + X) . x (gam) Khối lượng MX còn lại là: m = 17,8 - (M + X) . x (gam) Suy ra nồng độ MX trong dung dịch sau phản ứng là [17,8 - (M+X).x].100 35,6 5 . [50+10 - (108 +X).x] 100 6  Biến đổi ta được 120 . (M + X) = 35,6 (108 + X) Lập bảng : M Li(7) Na(23) K(39) X Cl(35,5) 12,58 4634,44 Vậy MX là muối LiCl. 0,25 0,25 0,5 0,5 0,5 Câu 3: (2 điểm) 1. CH 3 COOH  CH 3 COO - + H + Bắt đầu 0,1 Điện li x x x Còn dư: 0,1 – x   3 2 3 5 3 1,75.10 0,1 CH COOH CH COO H x K CH COOH x                vì x rất bé so với 0,1 → 6 3 1,75.10 1,32.10x     3 3 1,32.10CH COO H x M               ; pH = 2,879 0,132 .100 1,32% 0,1 0,1 x     2. CH 3 COONa → CH 3 COO - + H + 0,1 0,1 0,1 CH 3 COOH  CH 3 COO - + H + Bắt đầu 0,1 0,1 Điện li x x x Cân bằng : 0,1 – x 0,1+x x 0,5 0,5 0,25 ĐỀ THI CHÍNH THỨC 2   3 5 3 (0,1 ). 1,75.10 0,1 a CH COO H x x K CH COOH x                 Suy ra x = 1,75 . 10 -5  pH = 4,757. 0,25 0,5 a. Phương trình các phản ứng xảy ra trên bề mặt các điện cực của bể mạ: Anot (cực +): 2 H 2 O  O 2 + 4H + + 4e Catot (cực -): Ni 2+ + 2 e  2Ni Phương trình của phản ứng điện phân là: 2 Ni 2+ + 2H 2 O  ®pdd 2Ni + O 2 + 4H + 0,25 0,25 Câu 4: (2 điểm) b. Lớp phủ niken ở mẫu vật có bề dày 0,4 mm nên ở mẫu vật này bán kính tăng tới 2,5 + 0,04 = 2,54 (cm); chiều cao tăng tới 20,0 + 0,042= 20,08 (cm). Vậy thể tích Ni cần mạ trên mẫu vật là: ΔV = V ' - V = [3,14. (2,54) 2 . 20,08] - [3,14  (2,5) 2  20] = 14,281(cm 3 ) Khối lượng Ni cần dùng : m = V.D =14,281.8,9 = 127,101 (gam) Từ biểu thức của định luật Farađay: .96500. 127,101.96500.2 46196,785 96500. 59.9 AIt m n m t n AI      gi©y = 12,832 giê 0,25 0,5 0,25 0,5 Câu 5: (2 điểm) 1. Cr 2 O 7 2- + 6Fe 2+ + 14H + →2Cr 3+ + 6Fe 3+ + 7H 2 O. MnO 4 - + 5 Fe 2+ + 8 H + → Mn 2+ + 5 Fe 3+ + 4H 2 O. Gọi x, y là số mol K 2 Cr 2 O 7 và Na 2 Cr 2 O 7 trong 5,4 gam hỗn hợp. 1 (0,05.0,102 0,0168.0,025.5).40 0,02 6 294 262 5,4 x y x y            giải hệ thu được x = 0,005 mol; y = 0,015 mol 2 2 7 2 2 7 294.0,005.100 % 27,22% % 100% 27,22% 72,78% 5,4 K Cr O Na Cr O     2. Khi cho dung dịch K 2 S lần lượt vào mẫu thử của các dung dịch trên thì: - Mẫu thử không có hiện tượng chứa dung dịch Na 2 SO 4 - Mẫu thử xuất hiện kết tủa trắng keo và có hiện tượng sủi bọt khí chứa AlCl 3 : 2AlCl 3 + 3 K 2 S + 3H 2 O  6KCl + 2Al(OH) 3 + 3H 2 S - Mẫu thử có hiện ttượng sủi bọt khí chứa dung dịch NaHSO 4 2 NaHSO 4 + K 2 S  2K 2 SO 4 + H 2 S - Mẫu thử xuất hiện kết tủa đen chứa FeCl 2 : K 2 S + FeCl 2  FeS + 2NaCl - Mẫu thử xuất hiện kết tủa đen và vàng có chứa FeCl 3 2FeCl 3 + 3K 2 S  6KCl + S + 2FeS 0,25 0,25 0,5 0,25 0,25 0,25 0,25 Câu 6: (2 điểm) Dung dịch A có 0,4 mol H + , 0,05 mol Cu 2+ , 0,4 mol Cl - , 0,1 mol NO 3 - Khi cho Fe vào dung dịch A xảy ra các phản ứng : Fe + 4H + + NO 3 -  Fe 3+ + NO + 2H 2 O (1) 0,4 0,1 0,1 0,4 0,1 0,1 0 0 0,1 Fe + 2Fe 3+  3Fe 2+ (2) 0,05 0,1 Fe + Cu 2+  Fe 2+ + Cu (3) 0,05 0,05 0,05 Số mol Fe đã tham gia các phản ứng từ (1) đến (3) là 0,1+ 0,05 + 0,05 = 0,2 (mol) Hỗn hợp 2 kim loại sau phản ứng gồm Fe dư, Cu. (m - 560,2) + 0,05 64 = 0,8 m  m = 40 (gam) 0,25 0,75 0,25 0,75 3 1. Xác định công thức phân tử Đặt C x H y là công thức phân tử của X 8:5765,11:353,7 1 765,11 : 12 235,88 y:x  X có dạng C 5n H 8n . X có độ bất bão hòa 1n 2 n82n10    Do có 3 vòng nên n + 1 = 3, suy ra n = 2 , công thức phân tử của X là C 10 H 16 X có 3 vòng 6C nên công thức cấu tạo của nó là: hay 0,25 0,5 0,25 Câu 7: (2 điểm) 2. m = 5000 . 80% = 4000 gam 6 12 6 2 5 2 2 2C H O C H OH CO  0 lªn men 32 C 180 gam 92 gam 4000 gam x gam 2 5 0 2 5 dd C 40 4000.92 1840 .90% 1840( ) 2300( ) 180 0,8 2300.100 5750( ) 5,750 lit 40 C H OH H OH m gam V ml V ml hay        2 5 C H OH nguyªn chÊt 0,25 0,5 0,25 Câu 8: (2 điểm) a. Đặt CT của A là (NH 2 ) n R(COOH) m (n, m  1, nguyên) * Phản ứng với HCl : n HCl = 0,08.0,125= 0,01 mol (NH 2 ) n R(COOH) m + nHCl  (Cl H 3 N) n R(COOH) m (1) 0,01 mol 0,01 mol  n=1 * Theo (1) : số mol muối = số mol A =0,01 mol; mà khối lượng muối = 1,835gam 1,835 M = 183,5 0,01   muèi  M A = M muối - M HCl = 183,5 – 36,5 = 147 * n A phản ứng với NaOH =2,94 : 147 = 0,02 mol * Phản ứng của A với NaOH : H 2 N-R(COOH) m + mNaOH  H 2 N-R(COONa) m + mH 2 O (1) Cứ 1 mol  1 mol  m tăng thêm = 22m gam vậy 0,02 mol  0,02 mol  m tăng thêm = 3,82-2,94=0,88 gam  0,02 . 22m = 0,88  m = 2  A có dạng tổng quát là : H 2 N-R(COOH) 2 mà M A = 147  M R = 147 – 16 – 45 . 2 = 41, vậy R là C 3 H 5 Vì A có mạch cacbon không phân nhánh, là α-amino axit nên CTCT của A là : 2 2 2 O O C C H C H C H (N H ) O O HH C    axit 2-aminopentanđioic (hay axit glutamic) b. Phản ứng của A với NaNO 2 và HCl : 2 2 2 2 2 2 2 2 OOC CH CH CH(NH ) OOH + NaNO + HCl OOC CH CH CH(OH) OOH + N + H OH C H C 0,25 0,25 0,25 0,25 0,5 0,5 Câu 9: (2 điểm) a. * Khối lượng mỗi phần là : 7,1 3,55 2 gam * Đốt cháy phần 1 : 2 2 7,7 2,25 0,175 ; 0,125 44 18 CO H O n mol n mol    Áp dụng định luật bảo toàn nguyên tố: m phần 1 = m C + m H + m O =3,55 gam 4 2 2 3,55 12. 2. 3,55 12.0,175 2.0,125 1,2 O CO H O m n n gam         1,2 0,075 16 O n n mol   2andehit trong mçi phÇn * Phần 2 : 21,6 0,2 108 Ag n mol   0,2 8 2 0,075 3 Ag n n    2andehit trong mçiphÇn  phải có một andehit là HCHO andehit fomic (metanal) Đặt CT của andehit còn lại là : n m C H CHO Gọi trong mỗi phần gồm: x mol HCHO và y mol n m C H CHO Ta có : 3 3 3 3 / / 2 1 2 4 ; 2 4 2 AgNO NH AgNO NH m m k HCHO Ag C H CHO Ag xmol xmol y mol y mol      0,075 0,025 4 2 0,2 0,05 x y x x y y              Bảo toàn nguyên tố C và H ta có : ( 1) 0,175 0,025 0,05( 1) 0,175 2 2 ( 1) 2.0,125 0,025.2 0,05( 1) 0,25 3 n m n m C HCHO C H CHO H HCHO C H CHO n n n n n n n n m n m m                               CTCT của andehit còn lại là : CH 2 =CH-CHO andehit acrylic (propenal) b. Dùng Br 2 trong CCl 4 để phân biệt hai andehit : - CH 2 =CH-CHO làm mất màu Br 2 trong CCl 4 : CH 2 =CH-CHO + Br 2  CH 2 Br-CHBr-CHO - HCHO không làm mất màu Br 2 trong CCl 4 . 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,5 Câu 10: (2 điểm) Các phương trình phản ứng: [C 6 H 7 O 2 (OH) 3 ] n + nHONO 2  [C 6 H 7 O 2 (OH) 2 (ONO 2 )] n + nH 2 O (1) a mol na mol 207na gam [C 6 H 7 O 2 (OH) 3 ] n + 2nHONO 2 [C 6 H 7 O 2 (OH)(ONO 2 ) 2 ] n + 2nH 2 O (2) b mol 2nb mol 252nb gam Đặt số mol xenlulozơ trong hai phản ứng (1), (2) lần lượt là a và b. Theo giả thiết ta có : 3 25,2 2 0,4 63 207 252 66,6 HNO X n na nb m na nb                   1,0nb 2,0na Khối lượng xenlulozơ ban đầu : m = 162n(a +b) = 162(na + nb) = 162  0,3 = 48,6 gam Phần trăm khối lượng các chất trong X : %m xenlulozomononitrat = 6,66 %100na207  = 62,2%; %m xenlulozodinitrat = 37,8% 0,5 0,5 0,5 0,5 Chú ý: * Đối với phương trình phản ứng hóa học nào mà cân bằng hệ số sai hoặc thiếu cân bằng (không ảnh hưởng đến giải toán) hoặc thiếu điều kiện thì trừ đi nửa số điểm giành cho nó. Trong một phương trình phản ứng hóa học, nếu có từ một công thức trở lên viết sai thì phương trình đó không được tính điểm. * Nếu thí sinh làm bài không theo cách nêu trong đáp án mà vẫn đúng thì cho đủ điểm như hướng dẫn quy định. * Trong khi tính toán nếu nhầm lẫn một câu hỏi nào đó dẫn đến kết quả sai nhưng phương pháp giải đúng thì trừ đi nửa số điểm giành cho phần hoặc câu đó. Nếu tiếp tục dùng kết quả sai để giải các vấn đề tiếp theo thì không tính điểm cho các phần sau. * Việc chi tiết hóa thang điểm (nếu có) so với thang điểm trong hướng dẫn chấm phải đảm bảo không sai lệch với hướng dẫn chấm và được thống nhất thực hiện trong tổ chấm thi. . SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BẮC GIANG KỲ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI CẤP TỈNH LỚP 12 - THPT NĂM HỌC 2008 - 2009 MÔN THI : HOÁ HỌC Thời gian làm bài: 180 phút Ngày thi: 05/04/2009 Câu 1: (2,0 điểm). coi thi không giải thích gì thêm, học sinh được sử dụng bảng hệ thống tuần hoàn) Họ và tên thí sinh: Số báo danh: ĐỀ THI CHÍNH THỨC 1 SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BẮC GIANG HƯỚNG DẪN CHẤM THI CHỌN HỌC. TẠO BẮC GIANG HƯỚNG DẪN CHẤM THI CHỌN HỌC SINH GIỎI CẤPTỈNH LỚP 12 – THPT NĂM HỌC 2008 - 2009 MÔN THI : HOÁ HỌC Ngày thi: 05/04/2009 Thang điểm 20/20 - Số trang 04 CÂU NỘI DUNG ĐIỂM Câu 1: (2