SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TỈNH ĐIỆN BIÊN ĐỀ CHÍNH THỨC (Đề thi có 02 trang) KÌ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI CẤP CƠ SỞ NĂM HỌC 2012 - 2013 Môn: Hóa học - lớp 11 Ngày thi: 15/4/2013 Thời gian: 180 phút, không kể thời gian giao đề ĐỀ BÀI Câu 1 (4,5 điểm) 1.Viết các phương trình hóa học theo sơ đồ sau (ghi rõ điều kiện phản ứng, nếu có) 1 2 3 4 5 6 3 2 2 5 3 4 2 4 3 4 3 4 Ca P P P O H PO Na HPO Na PO Ag PO¬ → → → → → 2. A là một ancol no mạch hở. Đốt cháy hoàn toàn m gam A, thu được 3,36 lít khí CO 2 (đktc) và 3,6 gam nước. Xác định công thức phân tử, viết các công thức cấu tạo của A và ghi tên thay thế. 3. Hấp thụ hoàn toàn 1,568 lít CO 2 (đktc) vào 500ml dung dịch NaOH 0,16M, thu được dung dịch X. Thêm 250 ml dung dich Y gồm BaCl 2 0,16M và Ba(OH) 2 a M vào dung dịch X, thu được 3,94 gam kết tủa và dung dịch Z. Tính giá trị của a. Câu 2 (4,0 điểm) 1. A là một đồng đẳng của benzen có tỷ khối hơi so với metan bằng 5,75. A tham gia chuyển hóa theo sơ đồ Hãy viết các phương trình hóa học theo sơ đồ trên, các chất hữu cơ viết dạng công thức cấu tạo rút gọn, cho biết B, C, D, E là các chất hữu cơ. 2. Hỗn hợp khí X gồm metan, axetilen, propen. Đốt cháy hoàn toàn 5,5 gam hỗn hợp X, thu được 6,3 gam nước. Mặt khác, lấy 5,5 gam X cho tác dụng với dung dịch AgNO 3 trong NH 3 dư, thu được 24 gam kết tủa. Hãy xác định phần trăm theo thể tích từng chất trong X. Câu 3 (4,0 điểm) 1. Nêu hiện tượng và viết phương trình hoá học xảy ra trong các trường hợp sau: a) Cho đồng kim loại vào dung dịch hỗn hợp NaNO 3 và H 2 SO 4 loãng. b) Sục khí NH 3 đến dư vào dung dịch MgCl 2 . c) Cho (NH 4 ) 2 CO 3 vào dung dịch Ba(OH) 2 . d) Hai lọ hóa chất mở nắp để cạnh nhau: một lọ đựng dung dịch NH 3 đậm đặc, một lọ đựng dung dịch HCl đặc. 1 2. Dung dịch A chứa Na 2 CO 3 0,1M và NaHCO 3 0,1M; dung dịch B chứa KHCO 3 0,1M a) Tính thể tích khí CO 2 (đktc) thoát ra khi cho từ từ từng giọt đến hết 150 ml dung dịch HCl 0,1M vào 100 ml dung dịch A. b) Xác định số mol các chất có trong dung dịch thu được khi thêm 100 ml dung dịch Ba(OH) 2 0,1M vào 150 ml dung dịch B. Câu 4 (3,5 điểm) 1. Cho 200 ml dung dịch X chứa H 2 SO 4 0,05M và HCl 0,1M tác dụng với 300 ml dung dịch Y chứa Ba(OH) 2 a M và KOH 0,05M, thu được m gam kết tủa và 500 ml dung dịch Z có pH = 12. Tính giá trị của m và a. 2. Hỗn hợp A gồm Mg, Al, Zn. Hòa tan hoàn toàn 7,5 gam A trong dung dịch HNO 3 , sau khi phản ứng kết thúc thu được dung dịch B và 1,12 lít hỗn hợp khí NO và N 2 O có số mol bằng nhau. Cô cạn dung dịch B thu được 31,75 gam muối. Tính thể tích dung dịch HNO 3 0,5 M tối thiểu để hòa tan hoàn toàn A. Câu 5 (2,0 điểm) Chia 2,24 lít (đktc) hỗn hợp X gồm hai anken phân tử khác nhau 2 nhóm CH 2 thành hai phần bằng nhau. Phần 1: Đốt cháy hoàn toàn rồi cho sản phẩm cháy qua dung dịch Ca(OH) 2 dư, thu được 12,5 gam kết tủa. Phần 2: Cho tác dụng hoàn toàn với nước có xúc tác thu được hỗn hợp chỉ gồm 2 ancol. Đun nóng hỗn hợp 2 ancol với H 2 SO 4 đặc ở 140 0 C một thời gian, thu được 1,63 gam hỗn hợp 3 ete. Hoá hơi lượng ete thu được 0,4256 lít (đktc). a) Xác định công thức cấu tạo của hai anken và tính phần trăm theo thể tích mỗi chất trong X. b) Xác định hiệu suất tạo ete của mỗi ancol. Câu 6 (2,0 điểm) 1. Cho pin điện hóa: 2 2 2 4 ( ), 1 / :1 :1 , :1 , :1 / H H Pt P atm H M MnO M Mn M H M Pt + − + + = Biết rằng sức điện động của pin ở 25 0 C là 1,5V. a) Hãy cho biết phản ứng thực tế xảy ra trong pin và tính 4 2 0 MnO Mn E − + b) Sức điện động của pin thay đổi như thế nào khi thêm một ít NaHCO 3 vào nửa trái của pin. 2. Ion Fe 3+ (dd) là axit, phản ứng với nước theo cân bằng 3 2 2,2 2 3 (dd) ( ) , 10 a Fe H O Fe OH H O K + + + − + + =Ç a) Xác định pH của dung dịch FeCl 3 3 10 M − . b) Tính nồng độ mol/lít của dung dịch FeCl 3 bắt đầu gây ra kết tủa Fe(OH) 3 và tính pH của dung dịch lúc bắt đầu kết tủa. Cho 3 38 ( ) 10 Fe OH T − = , 14 10 2 − = OH K . Cho: H = 1; C = 12; N = 14; O = 16; Na = 23; Mg = 24; Al = 27; S = 32; Cl = 35,5; Ca = 40; Ba = 137; Fe = 56; Cu = 64; Zn = 65; Ag =108. 2 …………………….HẾT……………………. SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TỈNH ĐIỆN BIÊN ( Hướng dẫn chấm có 5 trang) KÌ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI CẤP CƠ SỞ NĂM HỌC 2012 - 2013 Môn: Hóa học - Lớp 11 ĐÁP ÁN VÀ HƯỚNG DẪN CHẤM Câu ý Nội Dung Điểm 1(4,5 đ) 1 0 3 2 2 3 t P Ca Ca P+ → 0 2 2 5 4 5 2 t P O P O+ → P 2 O 5 + H 2 O → 2H 3 PO 4 H 3 PO 4 + 2NaOH → Na 2 HPO 4 + 2H 2 O Na 2 HPO 4 + NaOH → Na 3 PO 4 + H 2 O Na 3 PO 4 + 3AgNO 3 →Ag 3 PO 4 + 3NaNO 3 1,5 đ 2 Đặt công thức của ancol no A: C n H 2n+2 O a ( a≤ n) nCO 2 = 0,15 mol, nH 2 O = 0,2 mol C n H 2n+2 O a + O 2 → nCO 2 + (n+1) H 2 O 0,15 0,2 → n = 3 0,5 CT A là: C 3 H 8 O a a =1→ C 3 H 7 OH CH 3− CH 2− CH 2− OH CH 3− CH − CH 3 OH 0,5 a =2→ C 3 H 6 (OH) 2 CH 3 −CH−CH 2 −OH HO−CH 2 − CH 2 −CH 2 −OH OH 0,25 a =3→ C 3 H 5 (OH) 3 OH−CH 2− CH− CH 2− OH OH 0,25 3 2 1,568 0,07( ) 22,4 CO n mol= = ; 0,5 0,16 0,08( ) NaOH n mol= × = 2 0,25 0,16 0,04( ) BaCl n mol= × = ; 2 ( ) 0,2 ( ) Ba OH n a mol= 3 3,94 0,02( ) 197 BaCO n mol= = CO 2 + OH - → HCO 3 - 0,07 0,08 0,07 0,5 HCO 3 - + OH - → CO 3 2- + H 2 O 0,07 0,01 0,01 0 2 2 3 3 aC t Ba CO B O + − + → ↓ 0,02 0,02 Do kết tủa thu được bằng 0,02 mol do đó lượng OH - cho thêm vào bằng 0,01 mol 0,5 Ta có : OH - = 0,5a → 0,5a = 0,01→ a = 0,02 0,5 3 2 (4,0) 1 MA = 16 Đặt công thức A : CnH 2 n- 6 → 14n-6 = 92 → n =7 2,0 CT : → Phương trình: C 6 H 5 -CH 3 + Cl 2 C 6 H 5 -CH 2 Cl + HCl C 6 H 5 -CH 3 + 3H 2 dư C 6 H 11 -CH 3 C 6 H 5 -CH 3 + 3HNO 3 H 2 SO 4đ C 6 H 2 (NO 2 ) 3 -CH 3 + 3H 2 O C 6 H 5 -CH 3 + 2KMnO 4 C 6 H 5 -COOK + 2MnO 2 + KOH + H 2 O 2 CH 4 + O 2 → CO 2 + 2H 2 O a 2a C 2 H 2 + O 2 →2CO 2 + H 2 O b b C 3 H 6 + O 2 → 3CO 2 + 3H 2 O c 3c 0,5 2a b 3c 0,35 16a 26b 42c 5,5 b 0,1 + + = + + = = 0,5 C 2 H 2 + AgNO 3 → C 2 Ag 2 b b 0,25 2a 3c 0,25 16a 42c 2,9 + = + = Giải hệ phương trình ta được: a = 0,05, c= 0,05 0,5 4 0,05 % 100% 25% 0,2 CH V = × = 2 2 0,1 % 100% 50% 0,2 C H V = × = 3 6 0,05 % 100% 25% 0,2 C H V = × = 0,25 3(4,0) 1 a) Cu tan, dung dịch xuất hiện màu xanh và khí không mầu hóa nâu trong không khí 2 3 2 3 8 2 3 2 4Cu H NO Cu NO H O + + − + + → + ↑ + 2 2 2 2NO O NO+ → 0,5 b) Có kết tủa trắng không tan 3 2 2 2 4 2 2 ( ) 2NH H O MgCl Mg OH NH Cl+ + → ↓ + 0,5 c) Có kết tủa trắng và có khí 4 2 3 2 3 3 2 2( ) ( ) 2 2NH CO Ba OH BaCO NH H O+ → ↓ + ↑ + 0,5 d) Tạo ra khói trắng 3( ) ( ) 4 ( )k k r NH HCl NH Cl+ → 0,5 2 a) 2 3 0,01( ) CO n mol − = ; 3 0,01( ) HCO n mol − = ; 0,015( ) H n mol + = 2 3 3 CO H HCO − + − + → 0,01 0,01 0,02 0,5 4 3 2 2 HCO H CO H O − + + → ↑ + 0,005 0,02 0,005 V= 0,112 lít 0,5 b. 3 0,015( ) HCO n mol − = ; 2 ( ) 0,01( ) Ba OH n mol= ; 0,02( ) OH n mol − = HCO 3 - + OH - → CO 3 2- + H 2 O 0,015 0,015 0,015 → dư 0,005 mol OH - 0,5 Ba 2+ + CO 3 2- → BaCO 3 0,01 0,015 0,01 Dung dịch sau phản ứng có : KOH 0,005 mol K 2 CO 3 0,005 mol 0,5 4(3,5) 1 2 4 0,01( ) H SO n mol= , 0,02( ) HCl n mol= ; 2 ( ) 0,3 ( ) Ba OH n a mol= ; 0,015( ) KOH n mol= ; 0,04( ) H n mol + = ; 0,6 0,015( ) OH n a mol − = + H + + OH - → H 2 O 0,04 0,6a + 0,015 mol 0,5 Dd sau phản ứng có pH = 12 → OH - dư có số mol = 0,5.10 -2 = 0,005 mol Ta có 0,6a + 0,015 - 0,04 = 0,005 → a = 0,05 0,5 Ba 2+ + SO4 2- → BaSO 4 0,015 0,01 0,01 0,25 Khối lượng kết tủa = 2,33 (gam) 0,25 2 Số mol hỗn hợp khí = 0,05 mol số mol mỗi khí = 0,025 mol Mg → Mg 2+ + 2e a 2a Al → Al 3+ + 3e b 3b Zn → Zn 2+ + 2e c 2c 0,5 N +5 + 3e → NO 0,025 0,075 2N +5 + 8e → N 2 O 0,05 0,2 N +5 + 8e → NH 4 + x 8x 0,5 ta có : 3a + 3b + 2c = 0,275 + 8x 0,25 31,75 = 7,5 + 62( 0,275 + 8x) + 80x → x = 0,0125 0,25 Số mol HNO 3 tham gia phản ứng = số mol HNO 3 tạo khí + số mol HNO 3 tạo muối = 0,025 + 0,05 + 0,275 + 8x0,0125 = 0,475(mol) → 3 0,475 0,95( ) 0,5 HNO V l= = 0,5 5(2,0) 1 Đặt công thức 2 anken là CnH 2 n ( n≥ 2) ; 3 12,5 0,125( ) 100 CaCO n mol= = 2 2 2 2 3 2 n n n C H O nCO nH O+ → + 0,05 0,05n 0,25 5 CO 2 + Ca(OH) 2 → CaCO 3 + H 2 O 0,05n 0,125 0,125 2,5 0,05 n = = 1 2 2 4 n n = = công thức phân tử 2 4 4 8 C H C H Số mol C 2 H 4 là a , C 4 H 8 là b Ta có hệ phương trình: 0,05 2 4 0,125 a b a b + = + = Giải hệ phương trình ta được: a = 0,0375; b =0,0125 0,25 0,25 2 Phần 2: Vì 2 anken + H 2 O tạo ra 2 ancol→ C 4 H 8 là But-2-en 2 2 CH CH= ; 3 3 CH CH CH CH− = − CH 2 =CH 2 + H 2 O 0 ,H t + → CH 3 CH 2 OH 0,0125 0,0125 (mol) CH 3− CH=CH−CH 3 + H 2 O 0 ,H t + → CH 3− CH−CH 2− CH 3 0,25 OH 0,0375 0,0375 (mol) Gọi số mol C 2 H 5 OH phản ứng là x C 4 H 9 OH phản ứng là y 0 2 4 , 2 2 H SO t ROH ROR H O→ + 0,038 0,019 0,019 0,25 2 ete 0,4256 0,019( ) 22,4 H O n n mol= = = 2 ete 1,63 0,019 18 1,972( ) ancol H O m m m gam= + = + × = 0,25 Số mol ancol phản ứng = 0,038 mol Ta có 0,038 46 74 1,972 x y x y + = + = → x = 0,03; y = 0,008 Hiệu suất của C 2 H 5 OH = 80%; Hiệu suất của C 4 H 9 OH = 64% 0,25 6 (2,0) 1 Cho pin điện hóa 2 2 2 4 ( ), 1 / :1 :1 , :1 , :1 / H H Pt P atm H M MnO M Mn M H M Pt + − + + = E 0 pin 25 0 C =1,5 V, ở điện cực phải có phản ứng MnO 4 - + H + + 5e → Mn 2+ + H 2 O Điện cực trái H 2 → 2H + + 2e Phản ứng xảy ra trong pin : 2MnO 4 - + 6H + + 5H 2 → 2Mn 2+ + 8H 2 O 0,25 2 4 2 2 0 0 0 2 1,5( ) pin MnO H H Mn E E E V − + + = − = mà 2 0 2 0,0( ) H H E V + = Vậy: 2 4 2 0 1,5( ) MnO Mn E V − + = 0,25 b) Nếu thêm 1 ít NaHCO 3 vào nửa trái của pin xảy ra phản ứng 3 2 2 HCO H CO H O − + + → + 0,25 6 2 2 2 0,059 lg 2 H H H E pH + + = vì nồng độ của ion H + giảm, do đó 4 2 2 2 pin MnO H H Mn E E E − + + = − sẽ tăng 0,25 2 a) FeCl 3 Fe 3+ + 3Cl - 10 -3 10 -3 Fe 3+ + H 2 O Fe(OH) 2+ + H + Ka = [ ] -x x x 0,25 Ka = = → x = 8,78. PH = 3,06 0,25 b) Fe 3+ + H 2 O Fe(OH) 2+ + H + Ka = [ ] C-x x x Ka = (1) Fe 3+ + 3OH- Fe(OH) 3 T = Ta có : = 3 (2) 0,25 Từ 1,2 → (C-x) = thế vào (2) = → . = → x = → pH = 1,8 0,25 (C-x) = → C = 0,05566M 0,25 Lưu ý: - Phương trình hóa học thiếu cân bằng hoặc thiếu điều kiện (nếu có) hoặc cân bằng sai, hoặc sai sót cả cân bằng và điều kiện trừ 1/2 số điểm của phương trình đó. - Bài tập giải theo cách khác bảo đảm đúng thì vẫn được điểm tối đa. Nếu viết phương trình sai hoặc không cân bằng hoặc cân bằng sai thì những phần tính toán liên quan đến phương trình hóa học đó dù có đúng kết quả cũng không cho điểm. (Nếu bài tập HS không làm được nhưng viết được PTHH thì vận dụng đáp án cho ½ số điểm của phần đó ). 7 . BIÊN ĐỀ CHÍNH THỨC (Đề thi có 02 trang) KÌ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI CẤP CƠ SỞ NĂM HỌC 2012 - 2013 Môn: Hóa học - lớp 11 Ngày thi: 15/4/2013 Thời gian: 180 phút, không kể thời gian giao đề ĐỀ BÀI Câu. ĐÀO TẠO TỈNH ĐIỆN BIÊN ( Hướng dẫn chấm có 5 trang) KÌ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI CẤP CƠ SỞ NĂM HỌC 2012 - 2013 Môn: Hóa học - Lớp 11 ĐÁP ÁN VÀ HƯỚNG DẪN CHẤM Câu ý Nội Dung Điểm 1(4,5 đ) 1 0 3. C 6 H 5 -CH 2 Cl + HCl C 6 H 5 -CH 3 + 3H 2 dư C 6 H 11 -CH 3 C 6 H 5 -CH 3 + 3HNO 3 H 2 SO 4đ C 6 H 2 (NO 2 ) 3 -CH 3 + 3H 2 O C 6 H 5 -CH 3 + 2KMnO 4 C 6 H 5 -COOK + 2MnO 2 + KOH + H 2 O 2