ONTHIONLINE.NET SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO KÌ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI LỚP 12 VÒNG 1 LONG AN MÔN HÓA HỌC (BẢNG A) ĐỀ CHÍNH THỨC Ngày thi: 23 /10 / 2012 Thời gian làm bài: 180 phút (Không kể thời gian phát đề) Cho khối lượng mol (gam/mol) các nguyên tố: H=1, C=12, N=14, O=16, F=19, P=31, S=32, Cl=35,5; Br=80, I=127, Na=23, Mg=24, Al=27, K=39, Ca=40, Ba=137, Zn=65, Fe=56, Cu=64, Ag=108. Câu 1 (2 điểm): Nguyên tố R công thức hợp chất khí với hidro là H 2 R. Trong oxit cao nhất, R chiếm 40% về khối lượng. Ở trạng thái cơ bản, nguyên tử của nguyên tố M có 4 lớp electron và 4 electron độc thân, trong hạt nhân nguyên tử có 30 nơtron. 1. Hãy xác định tên các nguyên tố R và M. 2. Viết các phương trình hóa học của phản ứng giữa axit nitric đặc nóng với đơn chất M, đơn chất R, oxit MO và hợp chất MR 2 . Biết rằng trong các phản ứng đó, M và R đều đạt mức oxi hóa tối đa. Câu 2 (2 điểm): 1. Bình kín thể tích 1 lít chứa xúc tác Ni (thể tích Ni không đáng kể), 0,4 mol etilen và 0,6 mol H 2 . Nung bình ở nhiệt độ t 0 C, sau 40 phút thì hỗn hợp khí trong bình có tỉ khối so với hidro là 7,75. Tính tốc độ trung bình của phản ứng. 2. Cho 1 mol CH 3 COOH và 1,6 mol C 2 H 5 OH vào bình phản ứng có thể tích không đổi chứa H 2 SO 4 đặc. Đun nóng bình để thực hiện phản ứng este hóa, đến khi đạt tới trạng thái cân bằng thì hiệu suất phản ứng của CH 3 COOH đạt 80%. Tính hằng số cân bằng của phản ứng. Câu 3 (2 điểm): 1. Cho 500 ml dung dịch HCl 0,2M tác dụng với 500 ml dung dịch CH 3 COONa 0,22M được dung dịch X. Tính pH của dung dịch X (cho K a (CH 3 COOH) =1,75.10 -5 ) 2. Dung dịch Y chứa các ion +2 Mg , + 4 NH , −2 4 SO , 3 NO − . Lấy 100 ml dung dịch Y tác dụng với dung dịch Ba(OH) 2 dư, được 5,24 gam kết tủa, đồng thời giải phóng 896 ml (đkc) khí có mùi khai. Nếu cho dư H 2 SO 4 vào 100 ml dung dịch Y rồi thêm tiếp lượng dư bột Cu, khuấy đều cho các phản ứng xảy ra hoàn toàn thì thoát ra 448 ml (đkc) khí NO (là sản phẩm khử duy nhất). Viết các phương trình ion xảy ra và tính nồng độ mol/lit các ion trong dung dịch Y. Câu 4 (2 điểm): 1. Viết phương trình hóa học các phản ứng sau: a. O 3 với dung dịch KI. b. NH 3 dư với dung dịch CuSO 4 . c. SiO 2 với HF. d. SO 2 với dung dịch chứa hỗn hợp KMnO 4 và H 2 SO 4 . 2. Tinh thể muối nitrat ngậm nước của kim loại M có chứa 8,187% nitơ, 70,175% oxi về khối lượng. Xác định công thức của tinh thể và viết phương trình hóa học của phản ứng nhiệt phân hoàn toàn muối nitrat trên. Câu 5 (4 điểm): 1. Cho 1,42 gam P 2 O 5 vào nước dư được dung dịch X. Thêm vào dung dịch X 1,85 gam Ca(OH) 2 . Viết phương trình hóa học các phản ứng và tính khối lượng các chất tạo thành. 2. Hỗn hợp rắn X gồm KClO 3 , KCl, BaCl 2 và Ba(ClO 3 ) 2 . Nung nóng 103,95 gam X với cacbon vừa đủ, đến khi phản ứng hoàn toàn thoát ra 13,44 lít (đkc) khí duy nhất CO 2 , còn lại hỗn hợp rắn Y gồm KCl và BaCl 2 . Cho Y tác dụng vừa đủ 522 gam dung dịch K 2 SO 4 10%, lọc bỏ kết tủa được dung dịch Z. Lượng KCl trong dung dịch Z gấp 9 lần lượng KCl trong hỗn hợp X. a. Viết phương trình hóa học của các phản ứng. b. Tính phần trăm khối lượng của KClO 3 trong hỗn hợp X. Câu 6 (2 điểm): X là este mạch hở có công thức phân tử C 5 H 8 O 2 . 1. Viết tất cả công thức cấu tạo có thể có của X. 2. X tham gia phản ứng tráng bạc và có đồng phân hình học, thủy phân X thu được chất Y cũng có đồng phân hình học. Viết các đồng phân hình học đó của X và Y. Câu 7 (2 đ): Hỗn hợp A gồm etilen và một ankin B. Tỷ khối của A so với hidro là 19,7. Đốt cháy hoàn toàn một lượng A, sinh ra 0,295 mol CO 2 và 0,2 mol H 2 O. a. Viết phương trình hóa học của các phản ứng, xác định công thức phân tử của B. b. Tính phần trăm khối lượng các chất trong hỗn hợp A. Câu 8 (4 điểm). 1. A, B, C, D là những chất hữu cơ đều chứa các nguyên tố cacbon, hidro, oxi, cùng có tỷ khối so với không khí là 2,07. Cho A, B, C, D tác dụng lần lượt NaOH, Na, AgNO 3 trong NH 3 , kết quả theo bảng sau: A B C D NaOH - - + + Na + + + - AgNO 3 /NH 3 , t 0 - + - + (Dấu (+) là có phản ứng, dấu (-) là không phản ứng) Viết công thức cấu tạo có thể có của A, B, C, D. 2. Oxi hóa không hoàn toàn một lượng ancol X bằng O 2 , ngưng tụ nước, thu được 3,2 gam hỗn hợp hơi các chất hữu cơ Y gồm 1 ancol, 1 andehit tương ứng và 1 axit cacboxylic tương ứng. Tỷ khối của Y so với hidro là 16. Đun nóng Y với lượng dư dung dịch AgNO 3 trong NH 3 , phản ứng hoàn toàn thu được 32,4 gam Ag. Hãy xác định các chất có trong hỗn hợp Y, viết phương trình hóa học các phản ứng xảy ra và tính phần trăm khối lượng của ancol X có trong hỗn hợp Y. 3. Cho 18,24 gam p-CH 3 COO-C 6 H 4 -OH tác dụng với 400 ml dung dịch KOH 1M đến phản ứng hoàn toàn, cô cạn được m 2 gam chất rắn khan. Viết phương trình hóa học và tính m 2 . (Thí sinh không sử dụng bảng tuần hoàn) Hết Họ và tên thí sinh: Số báo danh: SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO KÌ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI LỚP 12 VÒNG 1 LONG AN MÔN HÓA HỌC (BẢNG A) ĐỀ CHÍNH THỨC Ngày thi: 23 / 10 /2012 HƯỚNG DẪN CHẤM Câu 1 1. Công thức oxit cao nhất của R là RO 3 0,25 = R M 3.16 40% 60% ⇒ M R = 32 ⇒ R là lưu huỳnh 0,25 1 Cấu hình electron của M là: 6 2 [Ar]3d 4s 0,25 M là sắt 0,25 2. Fe + 6HNO 3 đ → 0 t Fe(NO 3 ) 3 + 3NO 2 + 3H 2 O 0,25 S + 6HNO 3 đ → 0 t H 2 SO 4 + 6NO 2 + 2H 2 O 0,25 FeO + 4HNO 3 đ → 0 t Fe(NO 3 ) 3 + NO 2 + 2H 2 O 0,25 2FeS 2 + 30HNO 3 đ → 0 t Fe 2 (SO 4 ) 3 + H 2 SO 4 + 30NO 2 + 14H 2 O 0,25 1 Câu 2 1. C 2 H 4 + H 2 → 0 Ni t C 2 H 6 0,25 Số mol hỗn hợp sau phản ứng: + 0,4.28 0,6.2 15,5 = 0,8 mol 0,25 Số mol C 2 H 4 đã phản ứng: 0,4 + 0,6 -0,8 =0,2 mol 0,25 Tốc độ phản ứng v= 0,2 1.40 =5.10 -3 mol/(lit.phút) 0,25 1 2. CH 3 COOH + C 2 H 5 OH → ¬ 2 4 0 H SO đ t CH 3 COOC 2 H 5 + H 2 O 0,25 C 0 1 mol 1,6 mol - - [ ] 0,2 mol 0,8 mol 0,8 mol 0,8 mol 0,25 = C 0,8 0,8 . V V K 0,2 0,8 . V V =4 0,5 1 Câu 3 1. Phản ứng HCl + CH 3 COONa → CH 3 COOH + NaCl 0,25 Nồng độ CH 3 COOH trong dung dòch X: 0,1M Nồng độ CH 3 COONa trong dung dòch X: 0,01M 0,25 Xét cân bằng 1 CH 3 COOH → ¬ CH 3 COO - + + H (1) − + = 3 a 3 [CH COO ].[H ] K [CH COOH] =1,75.10 -5 . H 2 O → ¬ + H + − OH (2) K w = 10 -14 . Cân bằng chủ yếu là cân bằng (1) 0,25 Có [ + H ]= − 5 0,1 1,75.10 . 0,01 =1,75.10 -4 . pH = 3,757 0,25 2. + 4 NH + − OH → NH 3 + H 2 O 2 Ba + + −2 4 SO → BaSO 4 + 2 Mg + 2 − OH → Mg(OH) 2 3Cu + 8 + H + 2 3 NO − → 3 2 Cu + + 2NO + 4H 2 O 0,5 (viết được 2 phương trình 0,25đ) Tìm được số mol của + 4 NH là 0,04, số mol của 3 NO − là 0,02 Gọi x là số mol + 2 Mg , y là số mol −2 4 SO + = − = − 58x 233y 5,24 2x 2y 0,02 Giải được x=0,01 và y=0,02 0,25 Vậy [ + 4 NH ]=0,4M; [ 3 NO − ]=0,2M; [ + 2 Mg ]=0,1M; [ −2 4 SO ]=0,2M 0,25 1 Câu 4 1. O 3 + 2KI + H 2 O → 2KOH + I 2 + O 2 0,25 2NH 3 + CuSO 4 + 2H 2 O → Cu(OH) 2 + (NH 4 ) 2 SO 4 Cu(OH) 2 + 4NH 3 → [Cu(NH 3 ) 4 ](OH) 2 0,25 SiO 2 + 4HF → SiF 4 + 2H 2 O 0,25 5SO 2 + 2KMnO 4 + 2H 2 O → K 2 SO 4 + 2MnSO 4 + 2H 2 SO 4 0,25 1 2. Đặt công thức tinh thể muối đó là M(NO 3 ) n .xH 2 O Từ đề bài ta có: x=4,5n 0,25 M=28n 0,25 N 1 2 3 X 4,5 9 13,5 M Loại 56 Loại Vậy muối nitrat đó là Fe(NO 3 ) 2 .9H 2 O 0,25 4Fe(NO 3 ) 2 → 0 t 2Fe 2 O 3 + 8NO 2 + O 2 0,25 1 Câu 5 1. Lập luận để kết luận các muối tạo thành 0,25 P 2 O 5 + 3H 2 O → 2H 3 PO 4 0,25 Ca(OH) 2 + H 3 PO 4 → CaHPO 4 + 2H 2 O 0,25 2 3Ca(OH) 2 + 2H 3 PO 4 → Ca 3 (PO 4 ) 2 + 3H 2 O 0,25 Đặt x là số mol CaHPO 4 , y là số mol Ca 3 (PO 4 ) 2 Lập hệ phương trình + = + = x 3y 0,025 x 2y 0,02 Giải được = = x 0,01 y 0,005 0,5 Tính được 4 CaHPO m =1,36 gam 0,25 3 4 2 Ca (PO ) m =1,55 gam 0,25 2. Các phương trình phản ứng 2KClO 3 + 3C → 2KCl + 3CO 2 0,25 Ba(ClO 3 ) 2 + 3C → BaCl 2 + 3CO 2 0,25 BaCl 2 + K 2 SO 4 → BaSO 4 + KCl 0,25 0,3 mol 0,3 mol 0,3 mol 0,3 mol Khối lượng hỗn hợp Y là 103,95+12.0,6-44.0,6 = 84,75 gam 0,25 Khối lượng KCl trong Y là 84,75-0,3.208= 22,35 gam 0,25 Đặt x là số mol KClO 3 , y là số mol KCl trong hỗn hợp đầu. Ta có + = + + = x y 0,3 x y 0,6 9x Giải được = = x 0,1 y 0,2 0,5 Phần trăm khối lượng KClO 3 có trong hỗn hợp X là 23,57% 0,25 2 Câu 6 1. H-COO-CH=CH-CH 2 -CH 3 HCOO-CH 2 -CH=CH-CH 3 HCOO-CH 2 -CH 2 -CH=CH 2 0,25 HCOO-(CH 3 )C=CH-CH 3 . HCOO-(CH 3 )CH-CH=CH 2 HCOO-CH=C(CH 3 )-CH 3 0,25 HCOO-CH 2 -(CH 3 )C=CH 2 . CH 3 COOCH=CHCH 3 CH 3 COOCH 2 -CH=CH 2 0,25 CH 3 COO(CH 3 )C=CH 2 . CH 3 -CH 2 -COO-CH=CH 2 . CH 2 =CH-COO-CH 2 -CH 3 0,25 CH 3 -CH=CH-COOCH 3 CH 2 =CH-CH 2 -COOCH 3 . HCOO-(C 2 H 5 )C=CH 2 CH 2 =C(CH 3 )-COOCH 3 0,25 1,25 2. X là HCOO-CH 2 -CH=CH-CH 3 0,25 Các đồng phân hình học của X: 0,75 0,25 Các đồng phân hình học của Y 0,25 Câu 7 Đặt ankin B là −n 2n 2 C H Các phương trình phản ứng C 2 H 4 + 3O 2 → 0 t 2CO 2 + 2H 2 O 0,25 −n 2n 2 C H + −3n 1 2 O 2 → 0 t nCO 2 + (n-1)H 2 O 0,25 A M =39,4 ⇒ 2 4 C H M <39,4< B M (*) 0,25 Số mol B= 0,295-0,2=0,095 mol ⇒ n< 0,295 0,095 =3,1 (**) 0,25 Kết hợp (*) và (**) ⇒ B là C 3 H 4 0,25 = + 3 4 C H 0,095.40 %m 0,295*12 0,4 .100=96,45% 0,5 2 4 C H %m =3,55% 0,25 2 Câu 8 1. Phân tử khối của các chất A, B, C, D là 60. Vậy CTPT của các chất đó là C 3 H 8 O hoặc C 2 H 4 O 2 . A là CH 3 -CH(OH)-CH 3 hoặc CH 3 -CH 2 -CH 2 OH 0,25 B là HO-CH 2 -CH=O 0,25 C là CH 3 -COOH 0,25 D là HCOOCH 3 0,25 1 2. Tỷ khối của Y so với H 2 là 32 ⇒ andehit là HCHO, ancol là CH 3 OH axit là HCOOH 0,25 = − = − HCH O HCOOH n 46 32 n 32 30 =7 0,25 Các phương trình phản ứng: CH 3 OH + O 2 → HCHO + H 2 O 0,25 CH 3 OH + O 2 → HCOOH + H 2 O 0,25 HCHO + 4AgNO 3 + 6NH 3 + 2H 2 O → (NH 4 ) 2 CO 3 +4Ag +4NH 4 NO 3 0,25 1.5 HCOOH + 2AgNO 3 + 4NH 3 + H 2 O → (NH 4 ) 2 CO 3 +2Ag +2NH 4 NO 3 0,25 Tính được số mol HCHO =0,07 mol 0,25 số mol HCOOH = 0,01 mol 0,25 số mol CH 3 OH =0,02 mol 0,25 X %m = 0,02 .100 0,1 = 20% 0,25 3. p-CH 3 COOC 6 H 4 OH + 3KOH → 0 t CH 3 COOK + C 6 H 4 (OK) 2 + 2H 2 O 0,25 m 2 = 18,24+0,4.56 – 0,24.18 =36,32 gam 0,25 0,5