Trường THPT Phan Đình Phùng ĐỀ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI CẤP TRƯỜNG Tổ : Hóa học Thời gian : 180 phút ( không kể thời gian phát đề ) CÂU I: ( 4 điểm ) I.1.( 2 điểm ) Cân bằng phương trình phản ứng hóa học sau bằng phương pháp thăng bằng electron. ( Ghi đủ các bán phương trình cho – nhận electron ) a. KMnO 4 + K 2 SO 3 + H 2 O → K 2 SO 4 + MnO 2 + KOH b. FeO + HNO 3 → Fe(NO 3 ) 3 + N x O y ↑ + H 2 O c. CH 3 - C ≡ CH + KMnO 4 + H 2 SO 4 → CO 2 + K 2 SO 4 + MnSO 4 + H 2 O d. Cu 2 S.FeS 2 + HNO 3 → Cu(NO 3 ) 2 + Fe(NO 3 ) 3 + H 2 SO 4 + NO + H 2 O I.2. ( 2điểm ) Bằng phương pháp hóa học hãy phân biệt các dung dịch mất nhãn sau ( chỉ được dùng thêm một thuốc thử ) H 2 SO 4 , MgCl 2 , HCl , Ba(OH) 2 , ZnCl 2 , FeCl 2 , FeCl 3 CÂU II: ( 4 điểm ) Trong hợp chất MX 3 có : - Tổng số hạt proton, nơtron , electron là 196, trong đó số hạt mang điện nhiều hơn số hạt không mang điện là 60. - Tổng số 3 loại hạt nói trên trong ion X - nhiều hơn trong ion M 3+ là 16. Biết các nguyên tố nói trên là các đồng vị bền. 1. Xác định vị trí của M và X trong bảng tuần hòa và cho biết loại liên kết hóa học trong hợp chất MX 3 . 2. Khi hòa tan MX 3 vào nước trong dung dịch thu được có thể có những ion gì ? 3. Hoàn thành các phương trình phản ứng theo sơ đồ sau đây : MX 3 + Ag 2 SO 4 → A↓ + B B + NaOH → C↓ + Na 2 SO 4 C + KOH → D + H 2 O D + H 2 SO 4 → B +… D + HCl +… → C + …. CÂU III ( 4 điểm ) III.1.( 2 điểm ) Dung dịch X chứa HCl 4M và HNO 3 a M. Cho từ từ Mg vào 100 ml dung dịch X cho tới khi ngừng thoát ra thấy tốn hết b gam Mg thu được dung dịch B chỉ chứa các muối của Mg và thấy thoát ra 17,92 lít hỗn hợp khí Y gồm 3 khí. Cho Y qua dung dịch NaOH dư thấy còn lại 5,6 lít hỗn hợp khí Z thoát ra có 2 / 3,8 Z H d = . Các phản ứng đều xảy ra hoàn toàn. Thể tích các khí đo ở điều kiện tiêu chuẩn. Tính a, b ? ( Cho biết : Mg = 24, N = 14, O= 16 , H = 1 ) III.2. ( 2 điểm ) Cho 5,8 gam FeCO 3 tác dụng với dung dịch HNO 3 vừa đủ thu được dung dịch X và hỗn hợp Y gồm CO 2 và NO. Cho dung dịch HCl dư vào dung dịch X thu được dung dịch Y. Dung dịch Y hòa tan tối đa m gam Cu tạo sản phẩm khử NO duy nhất . Tính m ? ( cho biết Cu = 64, Fe = 56, C = 12, O = 16 , N= 16 ) CÂU IV: ( 3 điểm ) IV. 1. ( 1,0 điểm ) Tính pH của các dung dịch sau: a. Hoàn tan 200 ml dung dịch H 2 SO 4 2M vào 300 ml dung dịch gồm NaOH 1M và Ca(OH) 2 0,5M. ( Bỏ qua sự điện li của H 2 O ) b. Cho dung dịch CH 3 COOH 0,1M ( biết K a = 1,75.10 -5 ). ( bỏ qua sự điện li của H 2 O ) IV.2. ( 2 điểm ) Cho các phân tử và ion sau: - NO 2 , 2 2 ,NO NO − + - NH 3 , NF 3 a. Hãy cho biết dạng hình học của phân tử và ion đã cho đồngthời sắp xếp chúng theo chiều giảm dần của góc liên kết. Giải thích ? b. So sánh mô men lưỡng cực giữa hai phân tử NH 3 và NF 3 ? CÂU V. ( 5 điểm ) V.1. ( 1 điểm ) Viết tất các các đồng phân mạch hở có công thức phân tử C 5 H 12 O. V.2. ( 2 điểm ) Ancol X chứa 34,78% oxi. Khi ancol X tách nước , thu được một anken, dẫn anken sục qua dung dịch B chứa nước Br 2 có lẫn một ít NaI và NaCl. a. Xác định công thức cấu tạo của ancol X và anken. b. Xác định sản phẩm thu được khi sục anken qua dung dịch B. Giải thích bằng phương trình phản ứng ? V.3. ( 2 điểm ) . Một hỗn hợp khí X gồm 2 ankan A, B và 1 anken C có thể tích là 5,04 lít ( đo ở điều kiện tiêu chuẩn ) . Dẫn toàn bộ X vào nước brom dư thì có 12 gam Brom phản ứng. Xác định công thức phân tử và thành phần phần trăm khối lượng các chất A, B, C có trong hỗn hợp X. Biết rằng 11,6 gam X phản ứng vừa đủ với 16 gam Brom , A và B là các đồng đẳng kế tiếp nhau. Cho biết O= 16, C = 12, H = 1, Br = 80 Hết Họ và tên thí sinh: Lớp: ĐÁP ÁN ĐỀ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI CẤP TRƯỜNG NĂM HỌC : 2013 – 2014 CÂU I: ( 5 điểm ) I.1.( 3 điểm ) Cân bằng phương trình phản ứng hóa học sau bằng phương pháp thăng bằng electron. ( Ghi đủ các bán phương trình cho – nhận electron ) a. 2KMnO 4 + 3K 2 SO 3 + H 2 O → 3K 2 SO 4 + 2MnO 2 + 2KOH Mn +7 + 3e Mn +4 x 3 S +4 S +6 + 2e x 2 b.( 5x – 2y ) FeO + ( 16x – 6y ) HNO 3 → ( 5x – 2y ) Fe(NO 3 ) 3 + N x O y ↑ + ( 8x – 3y ) H 2 O Fe +2 Fe +3 +1e x( 5x – 2y ) xN +5 + ( 5x – 2y ) e 2 y x xN + x 1 c. 5CH 3 - C ≡ CH + 16KMnO 4 + 24H 2 SO 4 → 15CO 2 + 8K 2 SO 4 + 16MnSO 4 + 34H 2 O xác định số oxi hóa C trong CH 3 - C ≡ CH C -3 C +4 + 7e C 0 C +4 + 4e C -1 C +4 + 5e CH 3 - C ≡ CH C +4 + 16e x 5 Mn +7 + 5e Mn +2 x 16 d. 3Cu 2 S.FeS 2 + 46HNO 3 → 6Cu(NO 3 ) 2 + 3Fe(NO 3 ) 3 + 9H 2 SO 4 + 25NO + 14H 2 O (Cu 2 S.FeS 2 ) 0 2Cu +2 +Fe +3 + 3S +6 + 25e x3 N +5 + 3e N +2 x25 I.2. ( 2điểm ) Bằng phương pháp hóa học hãy phân biệt các dung dịch mất nhãn sau ( chỉ được dùng thêm một thuốc thử ) H 2 SO 4 , MgCl 2 , HCl , Ba(OH) 2 , ZnCl 2 , FeCl 2 , FeCl 3 - Dùng quỳ tím làm thuốc thử. - Dùng Ba(OH) 2 dư vừa nhận được. CÂU II: Lập hệ gồm 3 phương trình: 2p M + n M + 6p X + 3n X =196 ( 1 ) 2p M - n M + 6p X - 3n X =60 ( 2 ) 2p X + n X + 1 – ( 2p M + n M - 3 ) =16 ( 3 ) Từ ( 1 ) và ( 2) 2p M +6p X =128 ; n M + 3n X =68 thay vào ( 3 ) Ta được : 2p X + n X = 52 Áp dụng điều kiện đồng vị bền 1 ≤ n p ≤ 1,5 Ta được: p X = 17 , n X = 18 , A X = 35 ; p M = 13 , n M = 14 , A M = 27 X: ô thứ 17, chu kì 3, nhóm VIIA M: ô thứ 13, chu kì 3, nhóm IIIA - Liên kết trong phân tử AlCl 3 là liên kết cộng hóa trị 2. Khi hòa tan MX 3 vào nước trong dung dịch thu được có thể có những ion: AlCl 3 Al 3+ + 3Cl - Al 3+ + H 2 O Al(OH) 2+ + H + Al(OH) 2+ + H 2 O Al(OH) 2 + H + Al(OH) 2 + + H 2 O Al(OH) 3 + H + H 2 O + H 2 O H 3 O + + OH - 3.Hoàn thành các phương trình phản ứng theo sơ đồ sau đây : 2AlCl 3 + 3Ag 2 SO 4 6AgCl + Al 2 (SO 4 ) 3 Al 2 (SO 4 ) 3 6NaOH 2Al(OH) 3 + 3Na 2 SO 4 Al(OH) 3 + KOH KAlO 2 + 2H 2 O 2KAlO 2 + 4H 2 SO 4 K 2 SO 4 + Al 2 (SO 4 ) 3 + 4H 2 O KAlO 2 + HCl + H 2 O KCl + Al(OH) 3 CÂU III ( 4 điểm ) III.1. n Y =0,8 mol ; n Z =0,25 mol ; n HCl = 0,4 mol ; M Z = 7,6 vì NaOH chỉ hấp thụ khí NO 2 nên Z phải chứa H 2 và khí A. 2 NO n = 0,8 – 0,25 = 0,55 ( mol ), 2 1 1 .0,4 0,2 2 2 H HCl n n= = = ; n A = 0,25 – 0,2 = 0,05 mol. 2.0,2 0,05. 7,6 0,25 A M M + = = M A = 30 ( NO ) Gọi x là số mol Mg phản ứng. Mg 0 Mg +2 + 2e 0,55 1,1 b=0,55.24 = 13,2 ( gam ) N +5 +3e N +2 0,15 0,05 N +5 + 1e N +4 0,55 0,55 2H + + 2e H 2 0,4 0,2 3 2 3 2 2 ( ) 2.( ) 0,05 0,55 2(0,55 0,2) 1,3 HNO NO NO Mg NO MgCl n n n n n= + + − = + + − = 1,3 13( ) 0,1 a M= = III.2. 2 3 3 3 0,05( ) 3 0,15 FeCO Fe NO Fe n n mol n n + − + = = = = 3Cu + 8H + + 2NO 3 - 3Cu 2+ + 2NO + 4H 2 O 0,225 0,15 Cu + 2Fe 3+ Cu 2+ + 2Fe 2+ 0,025 0,05 m Cu = ( 0,025 + 0,225 ).64 = 16 ( gam ) CÂU IV: ( 3 điểm ) IV. 1. ( 1,0 điểm ) Tính pH của các dung dịch sau: a. Hoàn tan 200 ml dung dịch H 2 SO 4 2M vào 300 ml dung dịch gồm NaOH 1M và Ca(OH) 2 0,5M. H n + =0,8 mol , OH n − =0,6 mol , pH = 0,4 b. Cho dung dịch CH 3 COOH 0,1M ( biết K a = 1,75.10 -5 ). ( bỏ qua sự điện li của H 2 O ) CH 3 COOH € CH 3 COO - + H + Bđ 0,1 Pư x x x [ ] 0,1 – x x x Vì CH 3 COOH là một axit yếu nên x << 0,1 2 2 5 1,75.10 0,1 0,1 a x x K x − = = = − [H + ] = 5 1,75.10 .0,1 − = 1,3.10 -3 pH = - log [H + ]= 2,9. IV.2. ( 2 điểm ) Cho các phân tử và ion sau: - NO 2 , 2 2 ,NO NO − + - NH 3 , NF 3 c. Hãy cho biết dạng hình học của phân tử và ion đã cho đồngthời sắp xếp chúng theo chiều giảm dần của góc liên kết. Giải thích ? d. So sánh mô men lưỡng cực giữa hai phân tử NH 3 và NF 3 ? CÂU V. ( 5 điểm ) V.1. ( 1 điểm ) Viết tất các các đồng phân mạch hở có công thức phân tử C 5 H 12 O. ( gồm 8 đồng phân của ancol no , đơn chức và 6 đồng phân của ete no đơn chức ) V.2. Từ % oxi trong ancol = 34,78%, ancol tách nước thu được anken ancol đó là ancol no , đơn chức: C n H 2n+1 OH 16.100 34,78 14. 18n = + n= 2 Vậy CTCT của ancol là: CH 3 – CH 2 – OH , CTCT của anken : CH 2 = CH 2 CH 2 = CH 2 + Br 2 CH 2 Br - CH 2 Br CH 2 = CH 2 + Br 2 + I - CH 2 Br - CH 2 I + Br - CH 2 = CH 2 + Br 2 + Cl - CH 2 Br - CH 2 Cl + Br - CH 2 = CH 2 + Br 2 + H 2 O CH 2 Br - CH 2 OH + HBr CH 2 = CH 2 + Br 2 + H + CH 3 - CH 2 - Br + Br - CH 2 = CH 2 + I - + H + CH 3 - CH 2 – I CH 2 = CH 2 + OH - + H + CH 3 - CH 2 – OH V.3. 2 5,04 0,225( ), 22,4 12 0,075( ) 160 X Br n mol n mol = = = = C n H 2n + Br 2 C n H 2n Br 2 số mol anken có trong 5,04 lít X là 0,075 mol Mặt khác trong 11,6 gam hỗn hợp có n anken = 2 Br n = 16 0,1 160 = Ta có tỉ lệ: Cứ 0,225 mol X thì có 0,075 mol anken. a mol X thì có 0,1 mol anken 0,225.0,1 0,3 0,075 hhX n = = 11,6 38,67 0,3 M = = Hoặc anken hoặc M của 2 ankan < 38,67. + Nếu anken có M < 38,67 anken đó là C 2 H 4 2 4 2 0,1.28 2,8( ) 11,6 2,8 8,8 C H ankan m gam m gam = = = − = và n ankan = 0,3 – 0,1 = 0,2 ( mol ) 8,8 44 0,2 M = = . Do hai ankan là đồng đẳng kế tiếp. Không có nghiệm phù hợp ( vì M ankan= M C 3 H 8 ) + Nếu M anken > 38,67 , do hỗn hợp là khí ở đktc Anken có thể là C 3 H 6 hoặc C 4 H 8 Nếu anken là C 3 H 6 thì 3 6 C H m = 0,1.42 = 4,2 gam m ankan = 11,6 – 4,2 = 7,4 gam M ankan= 7,4 37 0,1 = 2 ankan là C 2 H 6 hoặc C 3 H 8 + Nếu anken là C 4 H 8 4 8 C H m = 0,1.56 = 5,6 gam m ankan = 11,56 – 5,6 = 6 gam M ankan= 6 30 0,2 = M ankan= M C 2 H 6 không có nghiệm nào phù hợp KẾT LUẬN: A, B, C là C 2 H 6 , C 3 H 8 , C 3 H 6 Thành phần phần trăm khối lượng các chất : nC 2 H 6 = x, nC 3 H 8 = y x + y = 0,2 và 30 x + 44 y = 7,4 mC 2 H 6 = 3 gam và mC 3 H 8 = 4,4 gam , mC 3 H 6 = 4,2 gam % C 2 H 6 = 25,86% ; %C 3 H 8 = 37,93%, %C 3 H 6 = 36,21% . Trường THPT Phan Đình Phùng ĐỀ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI CẤP TRƯỜNG Tổ : Hóa học Thời gian : 180 phút ( không kể thời gian phát đề ) CÂU I: ( 4 điểm ) I.1.( 2. rằng 11, 6 gam X phản ứng vừa đủ với 16 gam Brom , A và B là các đồng đẳng kế tiếp nhau. Cho biết O= 16, C = 12, H = 1, Br = 80 Hết Họ và tên thí sinh: Lớp: ĐÁP ÁN ĐỀ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI CẤP. sinh: Lớp: ĐÁP ÁN ĐỀ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI CẤP TRƯỜNG NĂM HỌC : 2013 – 2014 CÂU I: ( 5 điểm ) I.1.( 3 điểm ) Cân bằng phương trình phản ứng hóa học sau bằng phương pháp thăng bằng electron.