SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO THANH HOÁ ĐỀ CHÍNH THỨC KỲ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI LỚP 12 THPT, BTTHPT Môn thi: Hóa học- Lớp: 12 BTTHPT Thời gian: 180 phút (không kể thời gian giao đề thi) Đề thi này có 01 trang gồm 04 câu. Câu 1. (6,0 điểm) 1. Viết phương trình hoá học xảy ra ở dạng phân tử và dạng ion khi : a. Hoà tan Al bằng dung dịch HNO 3 rất loãng, nóng, dư không có khí thoát ra. b. Mg dư cho vào dung dịch chứa Cu(NO 3 ) 2 và HCl. Biết sau phản ứng thu được hỗn hợp khí gồm N 2 và H 2 . 2. Giải thích hiện tượng xảy ra và viết phương trình hoá học khi cho 1 thanh Al nguyên chất vào 1 ống nghiệm đựng H 2 O, sau đó nhỏ từ từ dung dịch NaOH vào ống nghiệm đó. 3. Cho rất từ từ dung dịch A chứa x mol HCl vào dung dịch B chứa y mol Na 2 CO 3 . Hãy biện luận các trường hợp xảy ra theo x và y. Câu 2. (6,0 điểm) 1. Hãy sắp xếp độ linh động tăng dần của nguyên tử hidro trong nhóm – OH của các hợp chất: rượu etylic, axit axetic, phenol. Minh hoạ bằng các phương trình hoá học. 2. Chất hữu cơ X mạch thẳng và có công thức C 9 H 16 O 4 . Cho X tác dụng với dung dịch NaOH thu được hỗn hợp rượu CH 3 OH, C 2 H 5 OH và muối natri của axit hữu cơ Y. Xác định công thức cấu tạo của X. Từ axit Y viết phương trình hoá học điều chế tơ nilon-6,6. 3. Đốt cháy hoàn toàn 0,672 lít hidrocacbon A thu được 3,96 gam CO 2 . Cho biết A có khả năng thực hiện phản ứng với dung dịch AgNO 3 trong NH 3 . Xác định công thức cấu tạo của A. Câu 3. (4,0 điểm) Khi cho 17,4 gam hợp kim Y gồm sắt, đồng, nhôm phản ứng hết với H 2 SO 4 loãng, dư ta được dung dịch A; 6,4 gam chất rắn; 9,856 lít khí B ở 27,3 0 C và 1 atm. a. Tính thành phần % khối lượng mỗi kim loại trong hợp kim Y. b. Hãy tính nồng độ các chất trong dung dịch A, biết rằng H 2 SO 4 đã dùng có nồng độ 2M và đã lấy dư 10% so với lượng cần thiết để phản ứng (thể tích dung dịch không thay đổi trong thí nghiệm). Câu 4. (4,0 điểm) Từ hai rượu no mạch hở A và B tiến hành các thí nghiệm sau: * Thí nghiệm 1: Trộn 0,015 mol A và 0,02 mol B rồi cho hỗn hợp tác dụng hết với Na thu được 1,008 lít H 2 . * Thí nghiệm 2: Trộn 0,02 mol A và 0,015 mol B rồi cho hỗn hợp tác dụng hết với Na thu được 0,952 lít H 2 . * Thí nghiệm 3: Đốt cháy hoàn toàn một lượng hỗn hợp A và B như trong thí nghiệm 1 rồi cho tất cả sản phẩm cháy đi qua bình đựng CaO mới nung, dư thấy khối lượng bình tăng thêm 6,21 gam. 1. Tìm công thức phân tử, viết công thức cấu tạo và gọi tên các rượu, biết thể tích các khí được đo ở điều kiện tiêu chuẩn. 2. Cho một lượng hỗn hợp hai rượu như ở thí nghiệm 2 tham gia phản ứng este hoá với 6 gam axit axetic. Tính khối lượng mỗi este thu được, giả sử hiệu suất phản ứng este hoá là 100%. Cho biết: C=12, O=16, S=32, H=1, Fe=56, Cu=64, Al=27 Hết Sở Giáo dục và Đào tạo HƯỚNG DẪN CHẤM BÀI THI CHỌN THANH HOÁ HỌC SINH GIỎI CẤP TỈNH LỚP 12 BTTHPT Năm học 2007-2008 Môn Hoá học Câu 1: 6,0 đ 1. 2,0 đ Đề chính thức a. 8Al + 30 HNO 3 8Al(NO 3 ) 3 + 3NH 4 NO 3 + 9H 2 O 8Al + 30 H + + 3NO 3 - 8Al 3+ + 3NH 4 + + 9H 2 O b.* 4Mg + Cu(NO 3 ) 2 + 10HCl CuCl 2 + 4MgCl 2 + N 2 + 6H 2 O 5Mg + 12H + + 2NO 3 - 5Mg 2+ + N 2 + 6H 2 O * Mg + CuCl 2 MgCl 2 + Cu Mg + Cu 2+ Mg 2+ + Cu * Mg + 2HCl MgCl 2 + H 2 Mg + 2H + Mg 2+ + H 2 Mỗi phương trình đúng 0,25 đ 2. 1,5 điểm Khi cho Al vào nước, ban đầu chỉ có vài bọt khí nhỏ bám ở bề mặt thanh nhôm vì: Lúc đầu có phản ứng: 2Al + 6H 2 O 2Al(OH) 3 + 3H 2 Al(OH) 3 bám vào bề mặt ngăn cản không cho phản ứng tiếp. Cho thêm NaOH, lớp Al(OH) 3 bị phá huỷ, khí thoát ra càng nhiều: Al(OH) 3 + NaOH NaAlO 2 + 2H 2 O 2Al + 2NaOH + 2H 2 O 2NaAlO 2 + 3H 2 0,5 đ 0,5 đ 0,5 đ 3. 2,5 đ * HCl + Na 2 CO 3 NaHCO 3 + NaCl (1) Mol: x y * HCl + NaHCO 3 NaCl + H 2 O + CO 2 (2) Mol: Khi x<y: chỉ tạo ra NaHCO 3 x mol; NaCl x mol; Na 2 CO 3 (y-x) mol. Khi x=y: chỉ tạo ra NaHCO 3 x mol; NaCl x mol. Khi y<x<2y: tạo ra NaHCO 3 (2y-x) mol; NaCl x mol; CO 2 (x-y) mol Khi x=2y: tạo ra NaCl x mol; CO 2 y mol Khi 2y<x: tạo ra NaCl x mol; CO 2 y mol; HCl (x-2y) mol. 0,25đ 0,25 đ 0,5 đ 0,5 đ 0,5 đ 0,5 đ Câu 2: 6,0 đ 1. 2,0 đ * Sắp xếp theo độ linh động tăng dần của nguyên tử hidro trong nhóm –OH : C 2 H 5 OH < C 6 H 5 OH < CH 3 COOH. * Minh hoạ: - Đều có tính linh động: C 2 H 5 OH + Na C 2 H 5 ONa + 1/2H 2 C 6 H 5 OH + Na C 6 H 5 ONa + 1/2H 2 CH 3 COOH + Na CH 3 COONa + 1/2H 2 - Tính linh động của H trong C 2 H 5 OH yếu hơn trong C 6 H 5 OH: C 2 H 5 OH + NaOH không C 6 H 5 OH + NaOH C 6 H 5 ONa + H 2 O - Tính linh động của H trong C 6 H 5 OH yếu hơn trong CH 3 COOH: C 6 H 5 OH + Na 2 CO 3 không 2CH 3 COOH + Na 2 CO 3 2CH 3 COONa + CO 2 + H 2 O 0,5 đ 0,5 đ 0,5 đ 0,5 đ 2. 2,0 đ Từ đề ra, X là este (C 9 H 16 O 4 ): CH 3 – OOC – R – COO – C 2 H 5 suy ra R là C 4 H 8 Phản ứng chứng minh: CH 3 – OOC – C 4 H 8 – COO – C 2 H 5 + 2NaOH NaOOC – C 4 H 8 – COONa + CH 3 OH + C 2 H 5 OH Vậy công thức cấu tạo đúng của X là: CH 3 OOC – (CH 2 ) 4 – COO – C 2 H 5 Y là axit ađipic HOOC – (CH 2 ) 4 – COOH được dùng để điều chế tơ nilon-6,6: n HOOC – (CH 2 ) 4 – COOH + n NH 2 – (CH 2 ) 6 – NH 2 [ CO-(CH 2 ) 4 -CO-NH-(CH 2 ) 6 -NH ] n + 2nH 2 O (nilon-6,6) 0,5 đ 0,5 đ 0,5 đ 0,5 đ 3. 2,0đ Số mol C x H y = 0,672/22,4= 0,03 mol. n(CO 2 )= 3,96/44=0,09 mol C x H y + (x+y/4) O 2 0 t xCO 2 + y/2H 2 O 0,03 0,09 => 0,03x=0,09 => x=3 A có khả năng phản ứng với dung dịch AgNO 3 /NH 3 nên A là ankin có nối 3 đầu mạch. 2(CHC-CH 3 ) + Ag 2 O 3 NH 2(CAgC-CH 3 ) + H 2 O 0,5 đ 0,5 đ 0,5 đ 0,5 đ Câu 3: 4,0 đ Đặt x, y, z, lần lượt là số mol của sắt, đồng, nhôm: 56x + 64y + 27z = 17,4 (I) Tan trong H 2 SO 4 loãng: Fe + H 2 SO 4 FeSO 4 + H 2 (1) Mol: x x x x 2Al + 3H 2 SO 4 Al 2 (SO 4 ) 3 + 3H 2 (2) Mol: z 1,5z 0,5z 1,5z Số mol H 2 = x + 1,5z = (1.9,856)/0,082(273+27,3)= 0,4mol. (II) Phần không tan là Cu: 64y = 6,4 g => y = 0,1 mol Từ (I) và (II): x = 0,1 mol; z=0,2 mol a. m(Fe)= 56.0,1 = 5,6 g => 32,18% m(Cu)=64.0,1 = 6,4 g => 36,78% m(Al) = 27.0,2 = 5,4 g => 31,04% b. Trong dung dịch A có: FeSO 4 = x = 0,1mol. Al 2 (SO 4 ) 3 = 0,5z = 0,1mol. H 2 SO 4 dư = (x+1,5z).10% = 0,04mol. Số mol H 2 SO 4 đã dùng = 0,4 + 0,04 = 0,44 mol => V(ddH 2 SO 4 2M) = 0,44/2 =0,22lít C M (FeSO 4 ) = 0,1/0,22=0,4545M C M (Al 2 (SO 4 ) 3 ) = 0,1/0,22=0,4545M C M H 2 SO 4 = 0,04/0,22=0,182M 0,5 đ 0,5 đ 0,5 đ 0,5 đ 0,5 đ 0,5 đ 0,5 đ 0,5 đ Câu 4: 4,0 đ Đặt A là R(OH) x hay C n H 2n+2 O x và B là R ’ (OH) y hay C m H 2m+2 O y Thí nghiệm 1: 2R(OH) x + 2xNa 2R(ONa) x + xH 2 0,015 0,0075x R ’ (OH) y + 2yNa 2R ’ (ONa) y + yH 2 0,02 0,01y Ta có: 0,0075x + 0,01y = 1,008/22,4=0,045 (1) Thí nghiệm 2: 2R(OH) x + 2xNa 2R(ONa) x + xH 2 0,02 0,01x R ’ (OH) y + 2yNa 2R ’ (ONa) y + yH 2 0,015 0,0075y Ta có: 0,01x+0,0075y=0,952/22,4=0,0425 (2) Từ (1,2): x=2, y=3 Thí nghiệm 3: C n H 2n+2 O x + (3n+1-x)/2O 2 nCO 2 + (n+1)H 2 O 0,015 0,015n 0,015(n+1) C m H 2m+2 O y + (3m+1-x)/2O 2 mCO 2 + (m+1)H 2 O 0,02 0,02m 0,02(m+1) Ta có: m(CO 2 )= 44(0,015n+0,02m) m(H 2 O)= 180,015(n+1)+ 0,02(m+1)] m(CO 2 )+ m(H 2 O)=6,21 hay m=4,5-0,75n (3) Từ (3) nghiệm duy nhất là: n=2; m=3 x=2; y=3 1. A là C 2 H 6 O 2 , công thức cấu tạo: CH 2 OH – CH 2 OH (etilenglicol) B là C 3 H 8 O 3 , công thức cấu tạo: CH 2 OH – CHOH – CH 2 OH (glixerin) 0,5 đ 0,5 đ 0,5 đ 0,5 đ 0,5 đ 2. Phản ứng este hoá: H 2 SO 4 đặc 2CH 3 COOH + C 2 H 4 (OH) 2 (CH 3 COO) 2 C 2 H 4 + 2H 2 O 0,04 0,02 0,02 H 2 SO 4 đặc 3CH 3 COOH + C 3 H 5 (OH) 3 C 3 H 5 ( OOC-CH 3 ) 3 + 3H 2 O 0,045 0,015 0,015 Lập luận: n(CH 3 COOH) = 6/60 = 0,1 mol; 2n(C 2 H 4 (OH) 2 ) + 3n(C 3 H 5 (OH) 3 ) = 2*0,02+3*0,015 = 0,085 mol < 0,1 mol và hiệu suất phản ứng este hoá 100% => axit CH 3 COOH còn dư, 2 rượu phản ứng hết m((CH 3 COO) 2 C 2 H 4 ) =146.0,02= 2,92 gam m(C 3 H 5 ( OOC-CH 3 ) 3 ) = 218.0,015=3,27 gam 0,5 đ 0,5 đ 0,5 đ Chú ý khi chấm thi: - Trong các phương trình hóa học nếu viết sai công thức hóa học thì không cho điểm, nếu không viết điều kiện phản ứng hoặc không cân bằng phương trình hoặc cả hai thì cho 1/2 số điểm của phương trình đó. - Nếu làm các cách khác mà đúng vẫn cho điểm tối đa ứng với mỗi ý, câu của đề ra. . HOÁ ĐỀ CHÍNH THỨC KỲ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI LỚP 12 THPT, BTTHPT Môn thi: Hóa học- Lớp: 12 BTTHPT Thời gian: 180 phút (không kể thời gian giao đề thi) Đề thi này có 01 trang gồm 04. biết: C =12, O=16, S=32, H=1, Fe=56, Cu=64, Al=27 Hết Sở Giáo dục và Đào tạo HƯỚNG DẪN CHẤM BÀI THI CHỌN THANH HOÁ HỌC SINH GIỎI CẤP TỈNH LỚP 12 BTTHPT Năm học 2007-2008 Môn Hoá học . gam 0,5 đ 0,5 đ 0,5 đ Chú ý khi chấm thi: - Trong các phương trình hóa học nếu viết sai công thức hóa học thì không cho điểm, nếu không viết điều kiện phản ứng hoặc