de thi hoc sinh gioi hoa 11

SỞ GD&ĐT LẠNG SƠN THPT LỘC BÌNH ĐỀ CHÍNH THỨC KÌ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI CẤP TRƯỜNG LỚP 11 THPT NĂM HỌC 2010 - 2011 MÔN: HÓA HỌC Thời gian 180 phút (không kể thời gian giao đề) Ngày thi: 15/02/2011 (đề thi gồm 01 trang, có 7 câu) Câu 1: 3,0 điểm a) Tại sao ở nhiệt độ thường, Nitơ có tính trơ về mặt hóa học nhưng khi đun nóng lại hoạt động hóa học tăng? b) Nêu hiện tượng, giải thích, viết phương trình ion rút gọn cho các thí nghiệm sau: 1. Thêm từ từ đến dư dung dịch NH 3 vào dung dịch CuCl 2 . 2. Thêm dung dịch Na 2 CO 3 vào lần lượt các dung dịch FeCl 3 , BaCl 2 , Zn(NO 3 ) 2 . 3. Thêm từ từ đến dư dung dịch NaOH vào dung dịch AlCl 3 . Câu 2: 3,0 điểm a) Hoàn thành và cân bằng các phản ứng hóa học sau: 1. K 2 S + K 2 Cr 2 O 7 + H 2 SO 4  S + … 2. As 2 S 3 + HNO 3 + H 2 O  NO + H 2 SO 4 + … b) Trong phân tử, tương tác đẩy giữa electron tự do với electron liên kết làm giảm góc liên kết so với góc lai hóa, còn tương tác đẩy giữa hai electron liên kết lại có xu hướng làm tăng góc liên kết. Dựa trên cơ sở này, hãy giải thích: 1. Sự khác biệt về góc liên kết giữa H 2 S (HSH = 92 0 ), H 2 O (HOH=104 0 29 ’ ), NH 3 (HNH=107 0 ). 2. Tại sao có sự khác biệt về góc liên kết trong các phân tử dưới đây: S O O Cl 103 0 Cl F 105 0 F Cl 111 0 Cl Câu 3: 2,0 điểm Khi hòa tan SO 2 vào nước, có các cân bằng sau: SO 2 + H 2 O H 2 SO 3 ∆ H <0 Hãy cho biết nồng độ cân bằng của SO 2 thay đổi như thế nào ở mỗi trường hợp sau: a) Đun nóng dung dịch. b) Thêm HCl. c) Thêm NaOH. d) Thêm KMnO 4 . Câu 4: 3,0 điểm a) Cho khí clo qua dung dịch NaBr thấy dung dịch có màu vàng. Tiếp tục cho khí clo đi qua thì màu vàng lại biến mất. Lấy và giọt dung dịch sau thí nghiệm nhỏ lên quỳ tím, thấy quỳ tím hóa đỏ. Hãy giải thích hiện tượng và viết phương trình hóa học của các phản ứng xảy ra. b) Có 5 chất bột màu trắng đựng trong 5 bình riêng biệt bị mất nhãn hiệu là: NaCl, Na 2 CO 3 , Na 2 SO 4 , BaCO 3 và BaSO 4 . Chỉ được dùng thêm nước và CO 2 hãy trình bày cách phân biệt từng chất. Câu 5: 3,0 điểm Hòa tan hết 4,431 gam hỗn hợp Al và Mg trong HNO 3 loãng thu được dung dịch A và 1,468 lít (đktc) hỗn hợp hai khí (đều không màu) có khối lượng 2,59 gam, trong đó có một khí hóa đỏ nâu trong không khí. a) Tính phần trăm khối lượng mỗi kim loại trong hỗn hợp. b) Tính số mol HNO 3 đã tham gia phản ứng. c) Khi cô cạn dung dịch A thì thu được bao nhiêu gam muối khan. Câu 6: 3,0 điểm Oxi hóa m gam hợp chất hữu cơ A bằng CuO rồi cho sản phẩm sinh ra gồm CO 2 và hoei H 2 O lần lượt đi qua bình (1) đựng Mg(ClO 4 ) 2 và bình (2) đựng 150ml Ca(OH) 2 0,2M thì thu được 2gam kết tủa. Khối lượng bình (1) tăng 0,9 gam và khối lượng CuO giảm 1,92 gam. Xác định công thức phân tử của A, biết phân tử khối của A nhỏ hơn phân tử khối của benzen. Câu 7: 3,0 điểm a) Viết đồng phân cấu tạo các chất có cùng công thức phân tử C 3 H 4 Cl 2 . b) Cấu tạo nào có đồng phân hình học? Viết các cặp đồng phân hình học tương ứng và chỉ rõ dạng cis-, trans - Hết - Học sinh được phép sử bảng tuần hoàn các nguyên tố hóa học Họ tên thí sinh: Số báo danh: SỞ GD&ĐT LẠNG SƠN THPT LỘC BÌNH HƯỚNG DẪN CHẤM BÀI THI CHỌN HỌC SINH GIỎI CẤP TRƯỜNG LỚP 11 THPT NĂM HỌC 2010 - 2011 MÔN: HÓA HỌC CÂU NỘI DUNG ĐIỂM 1 a) Phân tử nitơ có liên kết 3 bền nên ở nhiệt độ thường nitơ tương đối trơ về năth hóa học. Ở nhiệt độ cao phân tử nitơ bị phân tích thành hai nguyên tử nên trở nên hoạt động hóa học hơn b) 1. Ban đầu có kết tủa xanh, sau đó kết tua tan dần trong dung dịch NH 3 dư tạo thành dung dịch màu xanh thẫm: Cu 2+ + 2OH -  Cu(OH) 2 Cu(OH) 2 + 4NH 3 [Cu(NH 3 ) 4 ](OH) 2 Phức màu xanh thẫm 2. - Na 2 CO 3 và FeCl 3 Xuất hiện kết tủa đỏ nâu, sủi bọt khí không màu: 2Fe 3+ + 3CO −2 3 + 3H 2 O  2Fe(OH) 3 + 3CO 2 - Na 2 CO 3 và BaCl 2 Xuất hiện kết tủa màu trắng Ba 2+ + CO −2 3  BaCO 3 - Na 2 CO 3 và ZnSO 4 Không có hiện tượng gì xảy ra 3. Cho từ từ dung dịch NaOH vào dung dịch AlCl 3 đến dư thấy xuất hiện kết tủa trắng keo, sau đó kết tủa tan dần: Al 3+ + 3OH -  Al(OH) 3 Al(OH) 3 + OH -  [Al(OH) 4 ] - 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 2 a) 1. 3K 2 S +K 2 Cr 2 O 7 +7H 2 SO 4  3S +Cr 2 (SO 4 ) 3 + 4K 2 SO 4 + 7H 2 O 2. 3As 2 S 3 + 28HNO 3 + 4H 2 O  28NO + 9H 2 SO 4 + 6H 3 AsO 4 b) 1. Các phân tử này đều cặp electron tự do, tương tác đẩy giữa electron tự do với electron liên kết làm góc liên kết trong phân tử này đều nhỏ hơn so với góc lai hóa. Do trong phân tử H 2 S và H 2 O còn hai cặp electron tự do nên góc liên kết nhỏ hơn góc liên kết của phân tử NH 3 (chỉ có một cặp electron tự do). Góc liên kết trong phân tử H 2 O lại lớn hơn trong phân tử H 2 S do liên kết O-H phân cực (về phía nguyên tử oxi) mạnh hơn S-H, khoảng cách giữa các electron liên kết gần hơn, tương tác đẩy mạnh hơn. 2. Khác với phân tử OF 2 electron phân cực về phía flo, trong phân tử Cl 2 O electron phân cực về phía nguyên tử oxi trung tâm nên khoảng cách giữa các electron. Tương tác đẩy giữa các electron liên kết làm góc liên kết lớn hơn. Ở phân tử SCl 2 và OF 2 đều có sự phân cực về phía xa so với nguyên tử trung tâm. Tuy 1,0 1,0 0,5 0,5 nhiên do các nguyên tử chu kì 2 (O và F) có bán kinh nguyên tử nhỏ hơn các nguyên tử ở chu kì 3 (S và Cl), nên ở phân tử OF 2 khoảng cách giữa các electron liên kết nhỏ hơn, tương tác đẩy giữa các electron này mạnh hơn làm góc liên kết lớn hơn. 3 a) Đun nóng dung dịch, cân bằng chuyển dịch theo chiều nghịch. b) Thêm HCl, cân bằng chuyển dịch theo chiều nghịch. c) Thêm NaOH, cân bằng chuyển dịch theo chiều thuận. d) Thêm KMnO 4 , cân bằng chuyển dịch theo chiều thuận. 0,5 0,5 0,5 0,5 4 a) Clo đẩy brom ra khỏi dung dịch muối: Cl 2 + 2NaBr  2NaCl + Br 2 Brom tan vào nước tạo thành dung dịch màu vàng. Tiếp tục cho clo đi vào thì nó oxi hóa brom 5Cl 2 + Br 2 + 6H 2 O  2HBrO 3 + 10HCl Các axit tạo thành không màu, dung dịch của chúng làm quỳ chuyển sang màu đỏ. b) NaCl Na 2 CO 3 Na 2 SO 4 BaCO 3 BaSO 4 H 2 O tan tan tan không tan không tan CO 2 tan không tan Dung dịch Ba 2+ - kết tủa trắng kết tủa trắng CO 2 tan không tan BaCO 3 + CO 2 + H 2 O  Ba(HCO 3 ) 2 Ba 2+ + CO −2 3  BaCO 3 Ba 2+ + SO −2 4  BaSO 4 BaCO 3 + CO 2 + H 2 O  Ba(HCO 3 ) 2 0,5 0,5 1,0 0,25 0,25 0,25 0,25 5 a) M khí = 37 do M NO =30  khí thứ 2 là N 2 O ta có 37 4430 = + + = ba ba M a+ b = 0,07  a = b = 0,035 Tìm được n NO = n ON n = 0,035mol Theo định luật bào toàn ta có Al  Al 3+ + 3e x 3x Mg  Mg 2+ + 2e y 2y N +5 + 3e  N +2 3x0,035 0,035 0,5 0,5 2N +5 + 8e  2N +1 8x0,035 0,035 Ta có hệ phương trình 3x + 2y = 0,385 27x + 24y = 4,431  x = 0,021 và y=1,161 %Al = 12,8% %Mg = 87,2% b) số mol HNO 3 = (4a + 10b) = 0,49 mol c) m muối khan = 28,301 gam 0,5 0,5 0,5 0,5 6 Oxi hóa A tạo sản phẩm là CO 2 và H 2 O nên A chứa C, H và có thể có O. Mg(ClO 4 ) 2 hấp thụ H 2 O  m H2O = 0,9 gam  n H2O = 0,05 mol; n H = 0,1 mol Dung dịch Ca(OH) 2 hấp thụ CO 2 CO 2 + Ca(OH) 2  CaCO 3 + H 2 O (1) CO 2 + Ca(OH) 2  Ca(HCO 3 ) 2 (2) n Ca(OH)2 = 0,15x0,2 = 0,03 mol n CaCO3 = 0,02 mol Trường hợp 1: Nếu chỉ xảy ra (1) và Ca(OH) 2 dư  n CO2 = n CaCO3 = 0,02 mol Trường hợp 2: nếu xảy ra cả (1) và (2) (1) và (2)  n CO2 = 0,04 mol Độ giảm khổi lượng CuO bằng khối lượng của O trong CuO đã phản ứng  n O/CuO = 0,12 mol Vậy trong A có: n H = 0,1 mol; n C = 0,02 hay 0,04 mol n O = 0,04 + 0,05 – 0,12 = - 0,03 mol (loại) n O = 0,08 + 0,05 – 0,12 = 0,01 mol  n C : n H : n O = 0,04 : 0,1 : 0,04 = 4:10:1  Công thức nguyên (C 4 H 10 O) n Theo giả thuyết: M = 74n < M C6H6 = 78  n=1 Vậy công thức phân tử là: C 6 H 10 O 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 7 a) (1) CCl 2 =CH-CH 3 (2) CHCl=CCl-CH 3 (3) CHCl=CH-CH 2 Cl (4) CH 2 =CCl-CH 2 Cl (5) CH 2 =CH-CHCl 2 (6) Cl- ∆ -Cl (7) ∆ -Cl 2 b) Các cấu tạo (2), (3) và (6) có đồng phân hình học 2,0 1,0 . THỨC KÌ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI CẤP TRƯỜNG LỚP 11 THPT NĂM HỌC 2010 - 2 011 MÔN: HÓA HỌC Thời gian 180 phút (không kể thời gian giao đề) Ngày thi: 15/02/2 011 (đề thi gồm 01. Học sinh được phép sử bảng tuần hoa n các nguyên tố hóa học Họ tên thi sinh: Số báo danh: SỞ GD&ĐT LẠNG SƠN THPT LỘC BÌNH HƯỚNG DẪN CHẤM BÀI THI CHỌN HỌC SINH GIỎI. Tiếp tục cho khí clo đi qua thi màu vàng lại biến mất. Lấy và giọt dung dịch sau thi nghiệm nhỏ lên quỳ tím, thấy quỳ tím hóa đỏ. Hãy giải thi ch hiện tượng và viết