UBND TNH THI NGUYấN S GIO DC V O TO THI CHN HC SINH GII LP 11 MễN: HO HC (Thi gian 150 phỳt khụng k thi gian giao ) ( thi gm 02 trang) Cõu I: (4,5 im) 1) Hon thnh s bin húa húa hc sau v vit cỏc phng trỡnh húa hc (PTHH) ca cỏc phn ng. A D C A FeS 2 A B H 2 SO 4 C E BaSO 4 2) Ch dựng mt thuc th, nờu phng phỏp húa hc nhn bit cỏc dung dch riờng bit ng trong cỏc l mt nhón sau: Na 2 SO 4 ; H 2 SO 4 ; NaOH v BaCl 2 (vit cỏc PTHH nu cú). 3) Cõn bng PTHH ca cỏc phn ng oxy hoỏ - kh sau: a) C 6 H 5 NO 2 + Fe + H 2 O C 6 H 5 NH 2 + Fe 3 O 4 b) FeS 2 + H 2 SO 4 Fe 2 (SO 4 ) 3 + SO 2 + H 2 O c) Al + HNO 3 Al(NO 3 ) 3 + NH 4 NO 3 + H 2 O d) Fe + HNO 3 Fe(NO 3 ) 3 + N x O y + H 2 O Cõu II: (2,0 im) Sáu hiđrocacbon A; B; C; D; E; F đều có công thức phân tử là C 4 H 8 . Cho từng chất vào dung dịch brom (trong CCl 4 và không chiếu sáng) thấy A, B, C và D tác dụng rất nhanh. E tác dụng chậm hơn, còn F hầu nh không phản ứng. B và C là những chất đồng phân lập thể của nhau, B có nhiệt độ sôi cao hơn C. Khi cho tác dụng với hiđro nhit cao (có Ni làm xúc tác) thì A, B, C đều cho cùng sản phẩm G. a) Xác định công thức cấu tạo và gọi tên của 6 hiđrocacbon trên. b) A tác dụng với nớc brom có hoàn tan một lợng nhỏ NaCl sinh ra 5 sản phẩm. Viết công thức cấu tạo và giải thích sự hình thành 5 sản phẩm đó. Cõu III: (4,0 im) Cho 11 gam hn hp Fe v Al tỏc dng va vi 500ml dung dch H 2 SO 4 cú nng a (mol/l) thu c 8,96 lit khớ H 2 (ktc). Thờm dung dch NaOH d vo dung dch sau phn ng, lc ly kt ta ri nung trong khụng khớ n khi lng khụng i thu c m gam cht rn . a) Tớnh khi lng ca Fe , Al v % v s mol ca chỳng trong hn hp ban u . b) Tớnh giỏ tr ca a v m. Cõu IV: (4,5 im) Hn hp A gm 3 hirocacbon X, Y, Z (Y v Z l ng ng k tip). t chỏy hon ton 672 ml A ri dn sn phm chỏy ln lt qua bỡnh I cha 52,91 gam dung dch H 2 SO 4 98%, bỡnh II cha 437,5 ml dung dch Ba(OH) 2 0,08M. Kt thỳc thớ nghim nng H 2 SO 4 1 bình I còn 96,2%. Bình II xuất hiện 4,925 gam kết tủa. Mặt khác, khi dẫn 1209,6 ml A đi qua bình chứa dung dịch brom, nhận thấy sau phản ứng dung dịch này bị nhạt màu, khối lượng dung dịch tăng thêm 0,468 gam và có 806,4 ml khí thoát ra khỏi bình. Xác định công thức phân tử của X, Y, Z và phần trăm thể tích các khí trong A, biết rằng các phản ứng xảy ra hoàn toàn và các khí đều đo ở đktc. Câu V: (5,0 điểm) 1) Muối ăn có lẫn Na 2 SO 4 , NaBr , MgCl 2 , CaCl 2 , CaSO 4 . Hãy dùng phương pháp hoá học để điều chế muối ăn tinh khiết, Viết các PTHH của các phản ứng để minh hoạ. 2) Cho m gam hỗn hợp muối NaBr và NaI phản ứng với dung dịch H 2 SO 4 đặc, nóng thu được hỗn hợp khí A (đktc). Ở điều kiện thích hợp A phản ứng vừa đủ với nhau thu được chất rắn màu vàng và một chất lỏng không làm chuyển màu quì tím. Cho Na dư vào phần chất lỏng thu được dung dịch B, dung dịch B phản ứng vừa đủ với 2,24 lít CO 2 (đktc) tạo ra 9,5 gam hỗn hợp muối. Viết các PTHH của các phản ứng xảy ra và tính m ? (Cho: Ca = 40; S = 32; C = 12; H = 1; O = 16; Co = 59; Cu = 64; Ag = 108; Zn = 65; Mg = 24; Al=27; Na=23; K = 39; Cl = 35,5; N = 14, I=127, Br=80) HẾT Họ và tên thí sinh: Phòng thi SBD (Cán bộ coi thi không giải thích gì thêm) 2 UBND TỈNH THÁI NGUYÊN SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO HD CHẤM ĐỀ THI CHỌN HSG LỚP 11 MÔN: HOÁ HỌC (Thời gian 150 phút không kể thời gian giao đề) Câu Nội dung Điểm I (4,5điểm) 1) SO 2 → Na 2 SO 3 → BaSO 3 → SO 2 FeS 2 → SO 2 → H 2 SO 3 → H 2 SO 4 ↓ BaSO 3 Na 2 SO 4 → BaSO 4 A(SO 2 ); B(H 2 SO 3 ); C(BaSO 3 ); D(Na 2 SO 3 ); E(Na 2 SO 4 ) (10PTHH x0,2) 2) * Lấy 4 mẫu thử của 4 dung dịch đầu lần lượt cho tác dụng với quỳ tím. Làm quỳ tím hóa đỏ là dung dịch H 2 SO 4 ; Làm quỳ tím hóa xanh là dung dịch NaOH. (0,75 điểm) * Lấy 2 mẫu thử của 2 dung dịch còn lại lần lượt cho tác dụng với dung dịch H 2 SO 4 vừa biết. Tạo kết tủa là dung dịch BaCl 2 . Còn lại là dung dịch Na 2 SO 4 . H 2 SO 4 + BaCl 2 → BaSO 4 ↓ + 2HCl 3) a) 4 C 6 H 5 NO 2 + 9 Fe + 4H 2 O → 4C 6 H 5 NH 2 + 3Fe 3 O 4 4 N +4 + 6e → N -2 3 3Fe 0 → Fe +8/3 + 8e b) 2FeS 2 + 14 H 2 SO 4 → Fe 2 (SO 4 ) 3 + 15 SO 2 + 14H 2 O 1 2FeS 2 → 2Fe +3 + 4S +4 + 22e 11 S +6 + 2e → S +4 c) 8Al + 30 HNO 3 → 8Al(NO 3 ) 3 + 3NH 4 NO 3 + 9H 2 O 8 Al 0 → Al +3 + 3e 3 N +5 + 8e → N -3 d) (5x-2y) Fe +(18x-6y) HNO 3 → (5x-2y) Fe(NO 3 ) 3 +3N x O y +(9x-3y) H 2 O (5x-2y) Fe 0 → Fe +3 + 3e 3 xN +5 + (5x-2y)e → xN +2y/x 2,0 0,5 2,0 II (2,0điểm) a) Học sinh tìm ra các hiđrocacbon và viết đầy đủ CTCT, gọi tên: A: but-1-en B: cis-but-2-en C: trans-but-2-en D: 2-metylpropen E: metyl xiclopropan F: xiclo butan Giải thích + A, B, C phản ứng với H 2 (xt) đều cho một sản phẩm G là butan + B và C là đồng phân hình học, B có nhiệt độ sôi cao hơn vì phân cực hơn. + E phản ứng chậm với brom(vòng 3 cạnh) + F không phản ứng với brom(vòng 4 cạnh) b) CH 2 =CH-CH 2 -CH 3 + Br 2 → CH 2 Br-CHBr-CH 2 -CH 3 CH 3 -CH 2 -CHCl-CH 2 Br + Br − CH 2 =CH-CH 2 -CH 3 + Br 2 + Cl − CH 3 -CH 2 -CHBr-CH 2 Cl + Br − 1,0 1,0 CH 3 -CH 2 -CHOH-CH 2 Br + HBr CH 2 =CH-CH 2 -CH 3 + Br 2 + H 2 O CH 3 -CH 2 -CHBr-CH 2 OH + HBr Giải thích: Mỗi phản ứng trên đều xảy ra hai giai đoạn: - Giai đoạn 1: CH 3 -CH 2 - C + H-CH 2 Br + Br − CH 2 =CH-CH 2 -CH 3 + Br 2 CH 3 -CH 2 -CHBr- C + H 2 + Br − - Giai đoạn 2: cacbocation kết hợp với Br − , Cl − hoặc H 2 O III (4,0điểm) a ) Đặt x, y lần lượt là số mol của Al và Fe ta có: 27x + 56y = 11 (*) Các phương trình phản ứng xảy ra : 2Al + 3H 2 SO 4 → Al 2 (SO 4 ) 3 + 3/2 H 2 (1) x x 2 x 2 3x 2 Fe + H 2 SO 4 → FeSO 4 + H 2 (2) y y y y Từ (1) , (2) theo số mol H 2 . n H 2 = 0,4 (mol) => 3x 2 + y = 0,4 (**) kết hợp (*) và (**): 27x + 56y = 11 => x = 0,2 3x 2 + y = 0,4 y = 0,1 m Al = 0,2 x 27 = 5,4 (gam) và % n Al = 0,2 0,2 0,1+ 100% = 66,67 % m Fe = 11 – 5,4 = 5,6 (gam) và % n Fe = (100 – 66,67)% = 33,33% b ) Từ (1) , (2) số mol H 2 SO 4 bằng 3x 2 + y = 0,4 (mol) C M = 0,4 0,5 = 0,8 (mol/l) ( a = 0,8 ) Vì dd NaOH dư nên: Al 2 (SO 4 ) 3 + 6NaOH → 2Al(OH) 3 ↓ + 2Na 2 SO 4 Al(OH) 3 + NaOH → NaAlO 2 + 2 H 2 O FeSO 4 + 2NaOH → Fe(OH) 2 ↓ + Na 2 SO 4 0,1mol " " " " " " " " 0,1mol Nung kết tủa trong không khí : 2 Fe(OH) 2 + 1 2 O 2 0 t → Fe 2 O 3 + 2 H 2 O 0,1 mol " " " " " " " 0,05 mol Khối lượng kết tủa bằng m = 0,05 x 160 = 8,0 ( gam ) 2,0 2,0 IV (4,5đỉểm) - Tìm số mol H 2 O: n H 2 O = 0,055 mol -Tìm số mol CO 2 : n Ba(OH) 2 = 0,08 . 437,5.10 -3 = 0,035 mol 1,0 n BaCO 3 = 4,925 : 197 = 0,025mol + TH1: Ba(OH) 2 phản ứng hết: n CO 2 = 0,045 mol + TH2: Ba(OH) 2 phản ứng dư: thì số mol CO 2 bằng số mol kết tủa. n CO 2 = 0,025 mol Cả hai trường hợp đều cho số mol CO 2 nhỏ hơn số mol H 2 O. Do đó hỗn hợp A phải có ankan và hiđrocacbon không no. - Tìm số mol hiđrocacbon trong 672 ml: n ankan = 806,4.672 1209,6.22400 = 0,02 mol n hiđrocacbon không no = 672 22400 - 0,02 = 0,01 mol Khối lượng tăng sau phản ứng với brom là khối lượng của hiđrocacbon không no. Vậy khối lượng của nó trong 672 ml là: m hiđrocacbon không no = 0,468.672 1209,6 = 0,26 gam - Tìm công thức phân tử hiđrocacbon không no: đặt CTC hiđrocacbon không no là: C n H 2n+ 2-2a (với n ≥ 2 và a ≥ 1) Ta có: 14n + 2 – 2a = 0,26: 0,01 ⇔ 7n – a = 12 Chỉ có: n = 2 và a = 2 là thỏa mãn. Vậy CTPT của hiđrocacbon không no là: C 2 H 2 (X) - Tìm công thức phân tử và số mol hiđrocacbon no: Theo bài ra thì hiđrocacbon no đó là Y và Z, có CTC là: C m H 2 m + 2 (với m > 1) Số mol CO 2 của nó khi đốt cháy là: 0,02 0,045 0,01.2 0,02 0,025 0,01.2 m m = − = − ⇒ 1,25 0,25( ) m m loai = = Vậy CTPT 2 ankan Y và Z là: CH 4 và C 2 H 6 có số mol lần lượt là x và y mol . Ta có: 2 0,045 0,01.2 4 6 0,055.2 0,01.2 x y x y + = − + = − ⇒ 0,015 0,005 x mol y mol = = - Tìm % thể tích các khí trong X: %V tương ứng % số mol ta có %V của C 2 H 2 : 33,33% %V của CH 4 : 50% %V của C 2 H 6 : 16,67% 1,0 2,5 1,0 1,0 0,5 V (5,0điểm) 1) Cho hh + dd BaCl 2 dư lọc bỏ kết tủa nước lọc (NaCl, BaCl 2 , NaBr, MgCl 2 , CaCl 2 ). Na 2 SO 4 + BaCl 2 BaSO 4 ↓ + 2NaCl CaSO 4 + BaCl 2 BaSO 4 ↓ + 2NaCl Sau cho nước lọc + dd Na 2 CO 3 dư , lọc bỏ kết tủa dd (NaCl , NaBr , Na 2 CO 3 ). CaCl 2 + Na 2 CO 3 CaCO 3 ↓ + 2NaCl BaCl 2 + Na 2 CO 3 BaCO 3 ↓ + 2NaCl Cho dung dịch tác dụng với khí Cl 2 dư (NaCl, Na 2 CO 3 ). NaBr + Cl 2 NaCl + Br 2 1,5 Cho dung dịch tác dụng với dung dịch HCl dư, cô cạn được NaCl nguyên chất. Na 2 CO 3 + 2HCl 2NaCl +H 2 O + CO 2 ↑ 2) Gọi số mol của NaBr và NaI lần lượt là x và y. Theo đề ra ta có: 2NaBr + 2H 2 SO 4 Na 2 SO 4 + Br 2 + SO 2 + 2H 2 O (1) x x/2 8NaI +5H 2 SO 4 4 Na 2 SO 4 + 4I 2 + H 2 S + 4H 2 O (2) y y/8 2H 2 S + SO 2 3S + 2H 2 O (3) y 8 x 2 y 8 (x) (mol) 2H 2 O + 2Na 2NaOH + H 2 (4) x x Gọi số mol của NaHCO 3 và Na 2 CO 3 lần lượt là a và b: CO 2 + NaOH NaHCO 3 (5) a a a (mol) CO 2 + 2NaOH Na 2 CO 3 + H 2 O (6) b 2b b (mol) Ta có hệ : a + b = 0,1 (số mol CO 2 ) 84x + 106y = 9,5 ( khối lượng hỗn hợp muối) Giải hệ a = b = 0,05 mol . Vậy n NaOH = 0,15 mol . n nước = 0,15 mol .= x = y 8 => x =0,15; y=1,2 => m = 0,15.103 + 1,2.150 = 195,45 gam 3,5 1,0 1,0 1,0 0,5 Chú ý: Nếu thí sinh làm bài theo phương pháp khác mà đúng, giám khảo căn cứ HD chấm mà cho điểm tương đương. . UBND TNH THI NGUYấN S GIO DC V O TO THI CHN HC SINH GII LP 11 MễN: HO HC (Thi gian 150 phỳt khụng k thi gian giao ) ( thi gm 02 trang) Cõu I: (4,5 im) 1) Hon. 14, I=127, Br=80) HẾT Họ và tên thí sinh: Phòng thi SBD (Cán bộ coi thi không giải thích gì thêm) 2 UBND TỈNH THÁI NGUYÊN SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO HD CHẤM ĐỀ THI CHỌN HSG LỚP 11 MÔN: HOÁ HỌC (Thời. tạo và gọi tên của 6 hiđrocacbon trên. b) A tác dụng với nớc brom có hoàn tan một lợng nhỏ NaCl sinh ra 5 sản phẩm. Viết công thức cấu tạo và giải thích sự hình thành 5 sản phẩm đó. Cõu III: