1 SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BẾN TRE ĐỀ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI LỚP 12 Đề thi có 2 trang TRUNG HỌC PHỔ THÔNG CẤP TỈNH NĂM HỌC 2009-2010 Môn: HOÁ HỌC Thời gian:180 phút (không kể phát đề) Câu 1: ( 2,5 điểm) Hòa tan m gam kim loại R trong dung dịch HCl dư thu được dung dịch A và 1,12 lít H 2 (đktc). Xử lí A ở điều kiện thích hợp thu được 9,95 gam muối B duy nhất. Thêm từ từ KOH dư vào dung dịch A rồi lọc kết tủa đem nung ngoài không khí đến khối lượng không đổi thu được ( m + 1,2) gam chất rắn D. Đem hòa tan lượng D này trong dung dịch H 2 SO 4 loãng, vừa đủ, được dung dịch E. Xử lí E ở điều kiện thích hợp thu được 14,05 gam muối G duy nhất. Xác định R, B và G. Câu 2: ( 2,0 điểm)Chỉ được dùng thêm một thuốc thử, hãy phân biệt 5 lọ mất nhãn chứa các chất khí riêng biệt sau : HCl, NH 3 , H 2 S, C 2 H 2 , SO 2 . Câu 3: ( 3,0 điểm)Hợp chất hữu cơ A mạch hở, phản ứng được với kiềm nóng; chỉ tạo CO 2 và hơi H 2 O khi đốt cháy trong không khí. Tỉ khối hơi của A so với metan là 5,375. a. Xác định công thức phân tử và viết các công thức cấu tạo phù hợp của A. b. Đun nhẹ 0,01 mol A trong dung dịch H 2 SO 4 loãng, sau phản ứng dùng NaOH để trung hòa lượng axit dư rồi thực hiện phản ứng tráng gương thu được hơn 4,5 gam Ag. Lập luận để tìm công thức cấu tạo đúng và gọi tên A. Câu 4: ( 1,5 điểm)Từ tinh bột và các chất vô cơ khác, hãy viết các phương trình phản ứng điều chế etilenglicol oxalat (C 4 H 4 O 4 ). Câu 5: ( 3,0 điểm)Hỗn hợp A gồm FeCO 3 và FeS 2 . Hòa tan hết 3,57 gam A trong V lít dung dịch HNO 3 1,2M thu được dung dịch B chứa 1 chất tan duy nhất và x lít hỗn hợp D (hóa nâu ngoài không khí) chứa hai khí . Tính thành phần phần trăm về khối lượng của mỗi chất trong A và tìm giá trị V, x. Câu 6: ( 2,5 điểm)Hợp chất hữu cơ X (chứa C,H,O) có tỉ khối so với nitơ oxit là 3. Hòa tan 1,8 gam X vào dung môi trơ rồi cho tác dụng với kali dư thu được 448 ml hidro (đktc). Xác định công thức phân tử và viết công thức cấu tạo của các chất mạch hở phù hợp với X. Câu 7: ( 3,0 điểm)Hỗn hợp A gồm 3 oxit của sắt. Dung dịch B chứa hỗn hợp HCl và H 2 SO 4 . Hòa tan hết 3,92 gam A trong dung dịch H 2 SO 4 loãng vừa đủ thu được dung dịch C. Mặt khác, để hòa tan hết 3,92 gam A phải cần ít nhất là 70 ml dung dịch B, sau phản ứng được dung dịch D. Cô cạn các dung dịch C, D thu được khối lượng muối khan lần lượt là 9,52 gam và 8,645 gam. a. Tính thành phần phần trăm khối lượng mỗi nguyên tố trong A. b. Tính nồng độ mol của mỗi axit trong B. Câu 8: ( 2,5 điểm) Viết các phương trình phản ứng thực hiện chuỗi biến hóa sau : X → Y → Z → T ↓ ↓ A → B → D → M → X Biết X là nguyên tố có tổng số hạt trong nguyên tử là 40; Y, Z, T, M đếu là các hợp chất của X. Cho : H=1; C=12; N=14; O=16; P=31; S=32; Cl=35,5; Na=23; Mg=24; Al=27; K=39; Ca=40; Fe=56; Zn=65; Ag=108; Ba=137 ____________HẾT_____________ 2 SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BẾN TRE HƯỚNG DẪN CHẤM THI CHỌN HỌC SINH GIỎI LỚP 12 TRUNG HỌC PHỔ THÔNG CẤP TỈNH Năm học 2009-2010 Môn: HOÁ HỌC Câu Nội dung Điểm chi tiết Điểm chung R + 2nHCl → RCl n +n/2 H 2↑ KOH + HCl → KCl + H 2 O RCl n + nKOH → R(OH) n ↓+ n KCl 2R(OH) n +(m-n)/2 O 2 → R 2 O m + nH 2 O R 2 O m + mH 2 SO 4 → R 2 (SO 4 ) m + m H 2 O 0,125 0,125 0,125 0,25 0,125 ne(H 2 ) = 2x 0,05 = 0,1 mol ne(O ) =2x1,2/16 = 0,15 mol>0,1 → R có sự thay đổi số oxi hoá : m>n Chọn giá trị phù hợp : n=2, m=3 0,25 0,25 R 2 (SO 4 ) 3 . a H 2 O ← 2RCl 2 → 2H 2 14,05 = 0,025(2R + 288 + 18a) Lập bảng giá trị, nhận a = 9, R= 56 R là Fe, G : Fe 2 (SO 4 ) 3 . 9H 2 O 0,25 0,5 1 RCl 2 → H 2 B : RCl 2 . bH 2 O 9,95 = 0,05 (R + 71 + 18b) Thế R=56, b =4. B: FeCl 2 . 4H 2 O 0,25 0,25 2,5 2 NH 3 H 2 S C 2 H 2 SO 2 HCl nước Brom nhạt màu nước Br 2 thoát khí không màu, không mùi có ↓ vàng tạo chất lỏng phân lớp Dung dịch trong suốt đồng nhất nước Brom không nhạt màu 2NH 3 + Br 2 → N 2 ↑ + 6HBr H 2 S + Br 2 → S↓ + 2HBr C 2 H 2 + Br 2 → C 2 H 2 Br 4 SO 2 + Br 2 + H 2 O → 2HBr +H 2 SO 4 1,0 4x0,25 2,0 3 a) CTTQ: C x H y O z (z ≥ 1) M A : 12x + y + 16z = 5,375 x 16 = 86 12x + y = 86 - 16z z 1 2 3 4 12x + y 70 54 38 22 0,25 3,0 3 x 5 4 3 1 1 10 6 2 10 CTPT C 5 H 10 O C 4 H 6 O 2 C 3 H 2 O 3 lo ại A phản ứng với kiềm nên A có thể là phenol (x ≥ 6) , axit hoặc este. Do vậy, chỉ có C 4 H 6 O 2 là CTPT phù hợp. Các CTCT: HCOOCH=CH CH 3 (1) ; HCOOCH 2 CH=CH 2 (2) ; HCOOC(CH 3 )=CH 2 (3) ; CH 3 COOCH=CH 2 (4) ; CH 2 =CHCOOCH 3 (5) ; CH 3 CH=CH 2 COOH (6) CH 2 =CHCH 2 COOH (7) ; CH 2 =C(CH 3 )COOH (8) 0,5 0,25 8x0,125 b) Sau phản ứng thuỷ phân, sản phẩm có khả năng tham gia phản ứng tráng gương nên A là 1 trong các este 1,2,3, • Este 2,3,4 : HCOOR + H 2 O → HCOOH + ROH CH 3 COOCH=CH 2 + H 2 O → CH 3 COOH + CH 3 CHO HCOOH + 2 AgNO 3 + 4NH 3 + H 2 O → (NH 4 ) 2 CO 3 + 2NH 4 NO 3 + 2Ag↓ CH 3 CHO + 2 AgNO 3 + 3NH 3 + H 2 O → CH 3 COO NH 4 + 2NH 4 NO 3 + 2Ag↓ nAg = 2nA = 0,02 mol mAg = 0,02x108 = 2,16 gam <4,2 gam (loại) • Este 1 : HCOOCH=CHCH 3 + H 2 O → HCOOH + CH 3 CH 2 CHO HCOOH → 2Ag ↓ CH 3 CH 2 CHO→ 2Ag↓ mAg (max) = 0,02x2x108 = 4,32 (g) Ta có : 2,16<mAg(đề) < 4,32 Kết quả này hoàn toàn phù hợp với A : HCOOCH=CHCH 3 (propenyl fomat) 0,5 0,25 0,25 4 (C 6 H 10 O 5 ) n + nH 2 O H+ nC 6 H 12 O 6 C 6 H 12 O 6 enzim 2C 2 H 5 OH + 2CO 2 2C 2 H 5 OH XT, t o CH 2 =CH 2 + H 2 O 3CH 2 =CH 2 + 2KMnO 4 + 4H 2 O → 3(CH 2 OH) 2 + 2KOH + 2MnO 2↓ (CH 2 OH) 2 + 2O 2 xúc tác (COOH) 2 + 2H 2 O (COOH) 2 + (CH 2 OH) 2 H 2 SO 4 đ , t o (COO) 2 (CH 2 ) 2 + 2H 2 O 6x0,25 1,5 5 D: CO 2 , NO ; chất tan: Fe 2 (SO 4 ) 3 3FeCO 3 + 10H + + NO 3 - → 3Fe 3+ + 5H 2 O + CO 2 ↑ + NO↑ FeS 2 + 4H + + 5NO 3 → Fe 3+ + 2SO 4 2- + 5NO↑ + 2H 2 O Gọi x, y là số mol của FeCO 3 và FeS 2 m A : 116x +120y = 3,57 (I) Áp dụng định luật bảo toàn nguyên tố (thành phần không đổi) cho Fe, S: Fe: x + y = 2.nFe 2 (SO 4 ) 3 (1) S: 2y = 3.nFe 2 (SO 4 ) 3 (2) (1, 2) → y = 3x (II) (I, II) : x = 0,0075 mol ; y = 0,0225 mol 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 3,0 4 %m FeCO 3 = 116.100/3,57 = 24,37% %m FeS 2 = 100 – 24,37 = 75,63% Tương tự, áp dụng cho C và N Bảo toàn e: x.1 + y.15 = nNO.3 → nNO = 0,115 mol N: nHNO 3 = nNO = 0,115 mol V = 0,115/1,2 =0,0958 (lít) C: nCO 2 = nFeCO 3 = 0,0075 mol x = 22,4(nNO + nCO 2 ) = 2,744 (lít) 0,125 0,125 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 6 M X : 12x + y + 16z = 3 x 30 12x + y = 90 - 16z z 1 2 3 4 5 12x + y 74 58 42 26 10 x 6 4 3 2 <1 y 2 10 6 2 lo ại X C 6 H 2 O C 4 H 10 O 2 C 3 H 6 O 3 C 2 H 2 O 4 Số H linh động = 2nH 2 : nX = 0,04 : 0,02 = 2 → loại C 6 H 2 O * C 4 H 10 O 2 : CH 2 OHCHOHCH 2 CH 3 CH 2 OHCH 2 CHOHCH 3 CH 2 OHCH 2 CH 2 CH 2 OH CH 3 CHOHCHOHCH 3 (CH 3 ) 2 C(OH)CH 2 OH CH 2 OHCH(CH 3 )CH 2 OH * C 3 H 6 O 3 : CH 2 OHCH 2 COOH CH 3 CHOHCOOH CH 3 OCH 2 COOH CH 2 OHCOCH 2 OH CH 2 OHCHOHCHO * C 2 H 2 O 4 : (COOH) 2 0,5 0,25 0,75 0,5 0,5 2,5 7 FeO + 2H + → Fe 2+ + H 2 O Fe 2 O 3 + 6H + → 2Fe 3+ + 3H 2 O Fe 3 O 4 + 8H + → 2Fe 3+ + Fe 2+ + 4H 2 O a/ nO = (9,52 – 3,92)/(96-16) = 0,07 mol %mO = 0,07x16x100:3,92 = 28,57% %mFe = 100 – 28,57 = 72,43% b/ Gọi C 1 , C 2 là nồng độ mol của HCl và H 2 SO 4 mFe : 3,92 – 0,07x16 = 2,8 (g) muối : 2,8 + 0,07(35,5 C 1 + 96 C 2 ) = 8,645 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 5 → 35,5 C 1 + 96 C 2 = 83,5 (1) nH + = 2 nO → 0,07 (C 1 + 2C 2 ) = 0,14 → C 1 + 2C 2 = 2 (2) (1,2) : C 1 = 1,0M ; C 2 = 0,5M 0,25 0,5 3,0 8 P + N + E = 40 P + E → 2P + N = 40 (1) 1≤ N/P ≤ 1,5 (2) (1,2) : nhận nghiệm phù hợp P = 13; X : Al 2Al + 3 H 2 SO 4 Al 2 (SO 4 ) 3 + 3 H 2 ↑ (X) (Y) Al 2 (SO 4 ) 3 + 3BaCl 2 2AlCl 3 + 3BaSO 4 ↓ ↑ (Z) AlCl 3 + 3NaOH Al(OH) 3 ↓+ 3 NaCl (T) 2Al(OH) 3 t0 Al 2 O 3 + 3 H 2 O (M) 2Al 2 O 3 đpnc 4Al + 3 O 2 ↑ (X) Fe + 2 AgNO 3 Fe(NO 3 ) 2 + 2Ag↓ (B) 4 Fe(NO 3 ) 2 t0 2 Fe 2 O 3 + 8NO 2 + O 2 (D) 4Al + 3 O 2 t0 2Al 2 O 3 0,25 9 x 0,25 2,5 Ghi chú : Học sinh giải bằng cách khác vẫn hưởng trọn số điểm . DỤC VÀ ĐÀO TẠO BẾN TRE ĐỀ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI LỚP 12 Đề thi có 2 trang TRUNG HỌC PHỔ THÔNG CẤP TỈNH NĂM HỌC 200 9- 2010 Môn: HOÁ HỌC Thời gian:180 phút (không kể phát đề) Câu 1:. ____________HẾT_____________ 2 SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BẾN TRE HƯỚNG DẪN CHẤM THI CHỌN HỌC SINH GIỎI LỚP 12 TRUNG HỌC PHỔ THÔNG CẤP TỈNH Năm học 200 9- 2010 Môn: HOÁ HỌC Câu Nội dung Điểm chi tiết. +(m-n)/2 O 2 → R 2 O m + nH 2 O R 2 O m + mH 2 SO 4 → R 2 (SO 4 ) m + m H 2 O 0 ,125 0 ,125 0 ,125 0,25 0 ,125 ne(H 2 ) = 2x 0,05 = 0,1 mol ne(O ) =2x1,2/16 = 0,15 mol>0,1 → R có