Tuyển tập đề thi học sinh giỏi hóa học

TUYỂN TẬP ĐỀ THI HỌC SINH GIỎI MÔN HÓA HỌC [Tài liệu tổng hợp từ đề thi HSG] [copyright©2010 http://vn.myblog.yahoo.com/volcmttl] YDS Phan Cuong Huy TUYỂN TẬP ĐỀ THI HỌC SINH GIỎI MÔN HÓA HỌC PHẦN 1: CÁC ĐỀ THI HỌC SINH GIỎI THÀNH PHỐ ĐÀ NẴNG (Nguồn: Thầy Đặng Công Anh Tuấn – GV Trường THPT Chuyên Lê Quý Đôn – Đà Nẵng) ĐỀ SỐ SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO HƯỚNG DẪN CHẤM ĐỀ THI HỌC SINH GIỎI THÀNH PHỐ THÀNH PHỐ ĐÀ NẴNG NĂM HỌC 2007 - 2008 MÔN: HÓA HỌC LỚP 1O Thời gian: 150 phút (không kể thời gian giao đề) Câu I (4 điểm) X Y nguyên tố nhóm A, tạo hợp chất với hiđro có dạng RH (R kí hiệu nguyên tố X Y) Gọi A B hiđroxit ứng với hóa trị cao X Y Trong B, Y chiếm 35,323% khối lượng Trung hòa hoàn toàn 50 gam dung dịch A 16,8% cần 150 mL dung dịch B 1M Xác định nguyên tố X Y B’ anion tương ứng phân tử B (a) Hãy cho biết (có công thức minh họa) dạng hình học B B’ (b) So sánh (có giải thích) độ dài liên kết Y-O phân tử B B’ Biết X có cấu trúc tinh thể lập phương tâm khối mật độ xếp tương đối định nghĩa tỉ lệ thể tích chiếm hình cầu tế bào sở thể tích tế bào sở Hãy tính mật độ xếp tương đối tinh thể X ĐÁP ÁN Hợp chất với hiđro có dạng RH nên Y thuộc nhóm IA VIIA Trường hợp : Nếu Y thuộc nhóm IA B có dạng YOH Ta có : Y 35,323   Y  9,284 (loại nghiệm thích hợp) 17 64,677 Trường hợp : Y thuộc nhóm VIIA B có dạng HYO4 Ta có : Y 35,323   Y  35,5 , Y nguyên tố clo (Cl) 65 64,677 B (HClO4) axit, nên A bazơ dạng XOH mA  16,8  50 gam  8,4 gam 100 XOH + HClO4  XClO4 + H2O  n A  n HClO4  0,15 L  mol / L  0,15 mol  M X  17 gam / mol  8,4 gam 0,15 mol  MX = 39 gam/mol, X nguyên tố kali (K) B HClO4, B’ ClO4Copyright © 2010 http://vn.myblog.yahoo.com/volcmttl ĐIỂM TUYỂN TẬP ĐỀ THI HỌC SINH GIỎI MÔN HÓA HỌC (a) Dạng hình học : Axit pecloric Ion peclorat (dạng tứ diện) (dạng tứ diện đều) (b) Bậc liên kết lớn độ dài liên kết nhỏ, : Gọi a độ dài cạnh ô mạng sở R bán kính nguyên tử, ta có Số nguyên tử có ô mạng sở :  3a  4R 1   R 3 Vậy f v   68% a3 Câu II (4 điểm) Cho biết số oxi hóa nguyên tử lưu huỳnh (S) phân tử axit thiosunfuric (H2S2O3) nguyên tử cacbon phân tử axit axetic (CH3COOH) Thêm lượng dư dung dịch KI (có pha hồ tinh bột) vào 5,00 mL dung dịch K2Cr2O7 có nồng độ a M H2SO4, dung dịch thu có màu xanh Thêm tiếp dung dịch Na2S2O3 0,10 M vào màu xanh biến dùng 15,00 mL dung dịch Viết phương trình phản ứng tính a Biết sản phẩm oxi hóa S2O32- S4O62- Hòa tan hoàn toàn 9,06 gam mẫu hợp kim Al-Mg (giả thiết tạp chất khác) dung dịch H2SO4 đặc, thu 12,22 L khí SO2 (đo 136,5oC; 1,1 atm) 0,64 gam chất rắn màu vàng Xác định phần trăm khối lượng kim loại mẫu hợp kim Copyright © 2010 http://vn.myblog.yahoo.com/volcmttl TUYỂN TẬP ĐỀ THI HỌC SINH GIỎI MÔN HÓA HỌC ĐÁP ÁN ĐIỂM Số oxi hóa nguyên tử S C : 1.0 đ Phương trình phản ứng : 6KI + K2Cr2O7 + 7H2SO4  3I2 + Cr2(SO4)3 + 4K2SO4 + 7H2O 2Na2S2O3 + I2  2NaI + Na2S4O6 Từ (1) (2) ta có : n K 2Cr2O7  a 2,5.10 4 mol 5.10 3 L 0,5 đ (1) (2) 1 n Na 2S2O3   0,015 L  0,1 mol / L  2,5.10 4 mol 6 0,5 đ  0,05 M Gọi x, y số mol kim loại Mg Al n SO  1,1  12,22 0,64  0,4 (mol) ; Chất rắn S, n S   0,02 ( mol) 22,4 32  273  1,5 273 2 x 3 Mg  Mg  2e 2x Al  Al 3e y 3y 6 4 S  2e  S 6 0,8 0, S  6e  S y 0,12 0.02 24 x  27 y  9,06  x  0,13; y  0,22  x  3y  0,92 Ta có :   %m Mg  1,5 đ 0,5 đ 0,13mol  24gam / mol  100%  34,44% % m Al  65,56% 9,06gam Câu III (4 điểm) Nguyên tử nguyên tố X có tổng số hạt loại 60, số hạt mang điện hạt nhân số hạt không mang điện; Nguyên tử nguyên tố Y có 11 electron p ; nguyên tử nguyên tố Z có lớp electron electron độc thân a) Dựa cấu hình electron, cho biết vị trí nguyên tố bảng hệ thống tuần hoàn b) So sánh (có giải thích) bán kính nguyên tử ion X, X2+ Y- Vẽ hình mô tả cách tiến hành thí nghiệm điều chế dung dịch HCl hóa chất dụng cụ đơn giản có sẵn phòng thí nghiệm cho an toàn Ghi rõ thích cần thiết Copyright © 2010 http://vn.myblog.yahoo.com/volcmttl TUYỂN TẬP ĐỀ THI HỌC SINH GIỎI MÔN HÓA HỌC Sục Cl2 vào dung dịch KOH loãng thu dung dịch A, hòa tan I2 vào dung dịch KOH loãng thu dung dịch B (tiến hành nhiệt độ phòng) a) Viết phương trình hóa học xảy cho nhận xét b) Nêu tượng viết phương trình hóa học xảy cho dung dịch hỗn hợp HCl FeCl2, dung dịch Br2, H2O2 vào dung dịch A (không có Cl2 dư) ĐÁP ÁN ĐIỂM a) Xác định vị trí dựa vào cấu hình electron: 2ZX  N X  60 ; ZX  N X  ZX  20 , X canxi (Ca), cấu hình electron 20Ca:[Ar] 4s2 Y có 11 electron p nên cấu hình Y 1s22s22p63s23p5 hay [Ne] 3s2 3p5 Y Cl 2,0 đ Theo giả thiết Z crom, cấu hình electron 24Cr: [Ar] 3d5 4s1 STT Chu kỳ nguyên tố Nhóm nguyên tố Ca 20 IIA Cl 17 VIIA Cr 24 VIB Trật tự tăng dần bán kính nguyên tử: R Ca   R Cl   R Ca b) Bán kính nguyên tử tỉ lệ với thuận với số lớp electron tỉ lệ nghịch với số đơn vị điện tích hạt nhân nguyên tử Bán kính ion Ca2+ nhỏ Cl- có số lớp electron (n = 3), điện tích hạt nhân Ca2+ (Z = 20) lớn Cl- (Z = 17) Bán kính nguyên tử Ca lớn có số lớp electron lớn (n = 4) Điều chế HCl từ dung dịch H2SO4 đậm đặc NaCl rắn, hình 5.5 trang 128 SGK Hóa học 10 nâng cao a) Ở nhiệt độ thường: 2KOH + Cl2  KCl + KClO + H2O 6KOH + 3I2  5KI + KIO3 + 3H2O Giải thích: Trong môi trường kiềm tồn cân bằng: 3XO- ⇌X- + XO 3 Ion ClO- phân hủy chậm nhiệt độ thường phân hủy nhanh đun nóng, ion IO- phân hủy tất nhiệt độ b) Các phương trình hóa học: Ion ClO- có tính oxi hóa mạnh, thể phương trình hóa học: - Khi cho dung dịch FeCl2 HCl vào dung dịch A: có khí vàng lục thoát dung dịch từ Copyright © 2010 http://vn.myblog.yahoo.com/volcmttl 0,75 đ 1,25 đ TUYỂN TẬP ĐỀ THI HỌC SINH GIỎI MÔN HÓA HỌC không màu chuyển sang màu vàng nâu: FeCl2 + KClO + 2HCl  FeCl3 + Cl2 + H2O - Khi cho dung dịch Br2 vào dung dịch A : dung dịch brom màu : Br2 + 5KClO + H2O  2HBrO3 + 5KCl - Khi cho H2O2 vào dung dịch A: có khí không màu, không mùi thoát ra: H2O2 + KClO  H2O + O2 + KCl Câu IV (4 điểm) Cho biết: lượng liên kết liên kết H-H, O-O, O=O, H-O 436, 142, 499, 460 ( kJ/mol) Hãy viết phương trình nhiệt hóa học phản ứng khí hiđro khí oxi tạo hiđropeoxit Cho phản ứng: 2SO2 (k) + O2 (k)  2SO3 (k) H = - 198 kJ a) Để tăng hiệu suất trình tổng hợp SO3, người ta sử dụng biện pháp liên quan đến áp suất, nhiệt độ chất xúc tác? Giải thích? b) Cho 10,51 mol khí SO2 37,17 mol không khí (20% thể tích O2 lại N2) có xúc tác V2O5 Thực phản ứng 4270C, atm phản ứng đạt hiệu suất 98% Tính số cân KC, KP phản ứng 4270C A oxit sắt Lấy lượng A chia làm phần Phần I tác dụng vừa đủ với a mol H2SO4 dung dịch H2SO4 loãng Phần II tác dụng vừa đủ với b mol H2SO4 dung dịch H2SO4 đặc nóng tạo SO2 (sản phẩm khử nhất) Biết b = 1,25a, xác định công thức oxit sắt ban đầu ĐÁP ÁN ĐIỂM Hpư= EH-H + EO=O - 2EO-H - EO-O 1,0 đ Hpư = 436 + 499 -2.460 – 142 = -127 (kJ) H2(k) + O2(k)  H2O2(k) H = - 127 kJ - Giảm nhiệt độ hệ phản ứng, khoảng 5000 C thích hợp vì: giảm tốc độ phản ứng chậm thấp - Thổi liên tục SO2 không khí nén áp suất cao vào lò phản ứng phản theo chiều thuận làm giảm áp suất hệ ứng xảy 0,75 đ - Dùng V2O5 làm xúc tác để phản ứng mau chóng đạt trạng thái cân nO2 bđ = 7,434 (mol), nN2 bđ = 29,736 (mol) 2SO2 (k) + O2 1,25 đ  2SO3 (k) Ban đầu: 10,51 (mol) 7,434 (mol) Lúc phản ứng: 10,3 (mol) 5,15 (mol) 10,3 (mol) Lúc CB: 0,21 (mol) 2,284 (mol) 10,3 (mol) H = - 198 kJ ∑số mol hỗn hợp TTCB = 0,21 + 2,284 + 10,3 + 29,736 = 42,53 (mol) Pi = xi.P = xi.1 = xi Copyright © 2010 http://vn.myblog.yahoo.com/volcmttl TUYỂN TẬP ĐỀ THI HỌC SINH GIỎI MÔN HÓA HỌC (Pso )2 K C =K P (RT)- n (R = 0,082, T = 427 + 273 = 7000K, n = -1) KP = (Pso ) Po  KP = (10,3)2 42,53 >> 4,48.10 K C =4,48.10 (0,082.700)-(-1)  257.10 (0,21) 2,284 Gọi FexOy công thức A ( 1) 2FexOy + 2yH2SO4  xFe2(SO4)2y/x + 2y H2O n 1,0 đ ny (2) 2FexOy + (6x-2y) H2SO4  xFe2(SO4)3 + (3x-2y) SO2 + ( 6x-2y) H2O n n (3x-y) Theo giả thiết : n(3x-y) = 1,25 ny  x 2, 25  A Fe3O4   y Câu V ( điểm) Từ dung dịch H2SO4 98% ( D= 1,84 g.mL-1) dung dịch HCl M, trình bày phương pháp pha chế để 200 mL dung dịch hỗn hợp H2SO4 1M HCl 1M Đốt cháy hoàn toàn a gam S cho sản phẩm sục qua 200 mL dung dịch NaOH b M thu dung dịch X Chia X làm hai phần Phần cho tác dụng với dung dịch CaCl2 dư thấy xuất c gam kết tủa Phần tác dụng với dung dịch nước vôi dư thấy xuất d gam kết tủa Biết d >c Tìm biểu thức quan hệ a b Cho dung dịch riêng biệt nhãn sau: Na2SO4, AlCl3, FeSO4, NaHSO4, FeCl3 Một học sinh cho dùng dung dịch Na2S phân biệt dung dịch lần thử Kết luận học sinh có không ? Vì sao? ĐÁP ÁN ĐIỂM * Phần tính toán : 1,0 đ Số mol H2SO4 cần lấy = số mol HCl cần lấy = Khối lượng dung dịch H2SO4 cần lấy : mdd = 200   0, (mol) 1000 0,  98  100  20 (gam) 98 Thể tích dung dịch H2SO4 cần lấy = 20 : 1,84 = 10,87 (mL) Thể tích dung dịch HCl cần lấy = 0,2 : = 0,04 (L) = 40 mL * Cách tiến hành: Lấy khoảng 100 - 120 mL nước cho vào bình thể tích 200 mL có chia vạch Copyright © 2010 http://vn.myblog.yahoo.com/volcmttl TUYỂN TẬP ĐỀ THI HỌC SINH GIỎI MÔN HÓA HỌC Cân 20 gam dung dịch H2SO4 đong 10,87 mL dung dịch H2SO4, sau cho từ từ vào bình chứa nước khuấy Đợi dung dịch H2SO4 thật nguội, đong 40 mL dung dịch HCl 5M thêm vào bình, sau thêm nước vào vạch 200 mL Phương trình : (1) S + O2  SO2 (2) SO2 + NaOH  NaHSO3 (3) SO2 + NaOH  Na2SO3 + H2O Phần I tác dụng với dung dịch CaCl2 sinh kết tủa, chứng tỏ dung dịch X có chứa Na2SO3, phần II tác dụng với dung dịch Ca(OH)2 sinh nhiều kết tủa chứng tỏ dung dịch X có muối NaHSO3 1,5 đ (4) Na2SO3 + CaCl2  CaSO3 + 2NaCl (5) NaHSO3 + Ca(OH)2  CaSO3 + Na2SO3 + 2H2O ns = a/32 (mol) , nNaOH = 0,2 b ( mol) Theo (2),(3), để SO2 tác dụng với dung dịch NaOH sinh loại muối : 1 n NaOH n NaOH 0, 2b 6, 4b (SCN)2 > I2 Viết phương trình hóa học minh họa kết so sánh Tại có khác biệt góc liên kết Cl2O (1110) OF2 (1050) ? Để tách brom có 1m3 nước biển dạng NaBr, người ta cho lượng dung dịch H2SO4 vào lượng nước biển; tiếp đến sục khí clo vào dung dịch thu được; sau dùng không khí lôi brom vào dung dịch Na2CO3 tới bão hoà brom Cuối cho H2SO4 vào dung dịch bão hoà brom, thu brom hoá lỏng, 28,05 ml Br2 có khối lượng riêng 3,12 g/ml 200C Viết phương trình hoá học chủ yếu xảy trình cho biết vai trò H2SO4 Tính % khối lượng brom nước biển biết khối lượng riêng nước biển 1,25 g/ml Câu IV: ( 2,0 điểm) Cho hỗn hợp Fe FeS tác dụng với dung dịch H2SO4 đậm đặc nóng thu dung dịch X làm màu dung dịch K2Cr2O7 H2SO4 loãng Viết phương trình hóa học trình thí nghiệm A hợp chất lưu huỳnh, tan tốt nước tạo dung dịch X chứa chất tan Hòa tan 25,8 gam A vào nước thu 200 ml dung dịch X ( D = 1,15 g/ml) Chia dung dịch X làm hai phần Phần trung hòa vừa đủ với 100 ml dung dịch NaOH 10% (D = 1,2 g/ml) Phần tác dụng với dung dịch BaCl2 dư thu kết tủa trắng không tan axit Xác định công thức phân tử viết công thức cấu tạo A Câu V: (2,0 điểm) Hằng số cân KC 250C phản ứng Cl2 (k) ⇌ 2Cl (k) 1,4.10-18 Tính nồng độ Cl 250C lúc cân biết nồng độ Cl2 lúc cân 0,896 M Từ cho biết 250C, clo tồn chủ yếu dạng phân tử hay nguyên tử ? Cho biết cân 2FeCl2 (aq) + Cl2 (aq) ⇌ FeCl3 (aq) chuyển dời theo chiều sục lượng khí H2S thích hợp vào dung dịch? Cho E Fe3 Fe   0,77V, E Cl 2 Cl   1,36V Phản ứng chuyển hoá loại kháng sinh thể người nhiệt độ 370C có số tốc độ 4,2.10-5 (s-1) Việc điều trị loại kháng sinh có kết hàm lượng kháng sinh luôn lớn 2,00 mg 1,00 kg trọng lượng thể Một bệnh nhân nặng 58 kg uống lần viên thuốc chứa 300 mg kháng sinh a) Hỏi bậc phản ứng chuyển hoá? b) Khoảng thời gian lần uống thuốc bao lâu? c) Khi bệnh nhân sốt đến 38,50C khoảng cách lần uống thuốc thay đổi nào? Biết lượng hoạt hoá phản ứng 93,322 kJ.mol1 HẾT - Chú ý: Học sinh sử dụng Hệ thống tuần hoàn nguyên tố hóa học máy tính cá nhân đơn giản theo quy định Bộ Giáo dục Đào tạo Giám thị không giải thích thêm Copyright © 2010 http://vn.myblog.yahoo.com/volcmttl 11 TUYỂN TẬP ĐỀ THI HỌC SINH GIỎI MÔN HÓA HỌC ĐỀ SỐ SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO HƯỚNG DẪN CHẤM KÌ THI HỌC SINH GIỎI THÀNH PHỐ THÀNH PHỐ ĐÀ NẴNG NĂM HỌC 2004 - 2005 MÔN: HÓA HỌC LỚP 11 Thời gian: 150 phút (không kể thời gian giao đề) CÂU I (3 điểm) Hãy so sánh giải thích khác độ phân cực phân tử, nhiệt độ sôi độ mạnh tính bazơ NH3 NF3 N2O4 phân li 20,0% thành NO2 27oC 1,00 atm Hãy xác định (a) giá trị Kp; (b) độ phân li N2O4 27oC 0,10 atm; (c) độ phân li 69g N2O4 bình 20 L 27oC Tính pH dung dịch thu thổi hết 224 mL khí CO2 vào 200 mL dung dịch NaOH 0,05M, biết axit cacbonic có pK a1  6,35 , pK a  10,33 ĐÁP ÁN ĐIỂM Cấu tạo: N N H H H F F F NH3 phân cực NF3 NH3 lưỡng cực liên kết lưỡng cực electron tự chiều, NF3 lưỡng cực liên kết lưỡng cực electron tự ngược chiều - Nhiệt độ sôi NH3 cao NH3 tạo liên kết H liên phân tử - NH3 bazơ NF3 không, NF3 nguyên tử F hút electron làm giảm mật độ electron nguyên tử N Xét phản ứng phân li: N2O4  2NO2 - Phần mol: (a) K P  n n 2n n-n 2n 1  1  PNO  2NO 2 4 2 , KP   P  P 1  PN 2O  N 2O 1 2 4  (0,2)  P    0,17 1 2  (0,2) 4  0,10  0,17    0,546 (54,6%) 1 2 69 (c) n   0,75mol 92 (b) Copyright © 2010 http://vn.myblog.yahoo.com/volcmttl 0,75 (0,25  3) 12 TUYỂN TẬP ĐỀ THI HỌC SINH GIỎI MÔN HÓA HỌC PN 2O  0,75(1  )  0,082  300  0,9225(1  ) 20 PNO  2.0,75.  0,082  300  1,845 20 1,50 (1,845) KP   0,17    0,1927 (19,27%) 0,9225(1  ) n CO  (0,50  3) 0,224  0,01mol, n NaOH  0,2  0,05  0,01 22,4 Vì số mol CO2 NaOH nên hệ chứa NaHCO3 Có thể tính pH hệ lưỡng tính công thức: pH  0,75 (0,25+0,5) 1 (pK  pK )  6,35  10,33  8,3 2 CÂU II (3 điểm) Viết phương trình phản ứng xảy cho NH4Cl tác dụng với CuO với ZnO Cho biết ứng dụng thực tế NH4Cl tương ứng với phản ứng Hòa tan 10,00 g hỗn hợp gồm Cu2S CuS 200,0 mL dung dịch MnO4- 0,7500 M môi trường axit Sau đun sôi để đuổi hết khí SO2 sinh ra, lượng MnO4- dư dung dịch phản ứng vừa hết với 175,0 mL dung dịch Fe2+ 1,000 M (a) Viết phương trình phản ứng xảy (dạng phương trình ion thu gọn) (b) Tính phần trăm khối lượng CuS hỗn hợp ban đầu ĐÁP ÁN ĐIỂM 1,50 Trong thực tế, NH4Cl dùng để đánh bề mặt kim loại trước hàn: 4CuO + 2NH4Cl  N2 + 3Cu + CuCl2 + 4H2O (0,50  3) ZnO + 2NH4Cl  ZnCl2 + 2NH3 + H2O (a) Phương trình phản ứng: 5Cu2S + 8MnO4- + 44H+  10Cu2+ + 5SO2 + 8Mn2+ + 22H2O (1) 5CuS + 6MnO4- + 28H+  5Cu2+ + 5SO2 + 6Mn2+ + 14H2O (2) 5Fe2+ + MnO4- + 8H+  5Fe3+ + Mn2+ + 4H2O (3) (b) Xác định % (1)  n MnO  ( 3)  1 n Fe    0,175   0,035mol 5 Copyright © 2010 http://vn.myblog.yahoo.com/volcmttl 0,75 (0,25  3) 13 TUYỂN TẬP ĐỀ THI HỌC SINH GIỎI MÔN HÓA HỌC  n MnO  (1, )  0,2  0,75  0,035  0,115mol Đặt số mol Cu2S CuS x y, ta có:  160 x  96 y  10  x  0,025  x  y  0,115    y  0,0625  5  % m CuS  0,75 0,0625  96  100%  60% 10 CÂU III (4 điểm) Chỉ dùng chất thị phenolphtalein, phân biệt dung dịch NaHSO4, Na2CO3, AlCl3, Fe(NO3)3, NaCl, Ca(NO3)2 Các phản ứng minh họa viết dạng ion thu gọn Hòa tan hết 2,2 g hỗn hợp kim loại A gồm sắt nhôm 150 mL dung dịch HNO3 2M thu dung dịch B 448 mL (đktc) khí C gồm N2O N2 có tỉ khối so với không khí 1,2414 Thêm 13,6 g NaOH nguyên chất vào dung dịch B thu kết tủa D, lọc kết tủa D thu dung dịch nước lọc E (a) Tính phần trăm khối lượng kim loại hỗn hợp A ban đầu (b) Nung kết tủa D đến khối lượng không đổi thu gam chất rắn khan? (c) Tính thể tích dung dịch HCl 0,5M cần thêm vào dung dịch E để thu 2,34 g kết tủa ĐÁP ÁN ĐIỂM Trích mẫu thử cho lần thí nghiệm:   Cho phenolphtalein vào mẫu thử Mẫu thử có màu hồng dung dịch Na2CO3, mẫu thử lại không màu CO32- + H2O  HCO3- + OH- Dùng Na2CO3 làm thuốc thử vào mẫu thử lại Mẫu thử có sủi bọt khí không màu NaHSO4 CO32- + 2H+  H2O + CO2↑ Mẫu thử tạo kết tủa trắng keo sủi bọt khí không màu AlCl3 2Al3+ + 3CO32- + 3H2O  2Al(OH)3↓+ 3CO2↑ Mẫu thử tạo kết tủa đỏ nâu sủi bọt khí không màu Fe(NO3)3 2Fe3+ + 3CO32- + 3H2O  2Fe(OH)3↓+ 3CO2↑ Mẫu thử tạo kết tủa trắng Ca(NO3)2 Ca2+ + CO32-  CaCO3↓ Mẫu thử không tạo tượng NaCl (a) Đặt số mol N2O N2 a b, ta có: Copyright © 2010 http://vn.myblog.yahoo.com/volcmttl 1,50 (0,25  6) 14 TUYỂN TẬP ĐỀ THI HỌC SINH GIỎI MÔN HÓA HỌC 0,448  ab  0,02  22,4  a  b  0,01  44a  28b   1,2414  29  36  0,02 Đặt số mol Fe Al x y Chất khử Chất oxi hóa Fe - 3e  Fe3+ 3x 10H+ + 2NO3- + 8e  N2O + 5H2O x 0,10 Al - 3e  Al3+ 3y 0,08 12H+ + 2NO3- + 10e  N2 + 6H2O y 0,12 0,10 Vì n H  (pu )  0,22mol  n H  (bd )  0,3mol nên axit dư, phản ứng không tạo Fe2+ Ta có: 56 x  27 y  2,2 x  0,02    y  0,04  3x  3y  0,18 Vậy % m Fe  0,02  56  100%  50,9% %m Al  49,1% 2,2 (b) Thêm NaOH vào dung dịch B [H+ (0,15.2-0,22 = 0,08 mol), Fe3+ (x = 0,02 mol), Al3+ (y = 0,04 mol) NO3-] + - H + OH  H2O (1) Fe3+ + 3OH-  Fe(OH)3 (2) Al3+ + 3OH-  Al(OH)3 (3) Al(OH)3 + OH-  AlO2- + 2H2O (4) n OH  (1, 2,3, )  n H   3n Fe3  4n Al3  0,3mol  n OH  ( bd )  1,00 13,6  0,34mol 40  sau (1), (2), (3), (4) dư OH-, kết tủa D Fe(OH)3 (0,02mol) 2Fe(OH)3  Fe2O3 + 3H2O,  mrắn = m Fe 2O  0,01  160  1,6g (c) Thêm HCl vào dung dịch E [Na+, OH- (0,04 mol), AlO2- (0,04 mol) NO3-] OH- + H+  H2O (5) AlO2- + H+ + H2O  Al(OH)3 (6) Al(OH)3 + 3H+  Al3+ + 3H2O (7) Copyright © 2010 http://vn.myblog.yahoo.com/volcmttl 0,50 15 TUYỂN TẬP ĐỀ THI HỌC SINH GIỎI MÔN HÓA HỌC n Al( OH )3  2,34  0,03mol 78 Trường hợp 1: Xảy (5), (6) AlO2- dư n H   n OH   n Al( OH )3  0,04  0,03  0,07 mol ,  V  0,07  0,14L 0,5 1,00 Trường hợp 2: Xảy (5), (6), (7) (0,50  2) n Al ( OH )3 ( )  0,04  0,03  0,01mol n H   n OH   n AlO  3n Al( OH )3 ( )  0,04  0,04  0,03  0,11mol  V  0,11  0,22L 0,5 CÂU IV (3 điểm) Tính hiệu ứng nhiệt phản ứng hidro hóa etilen tạo etan, biết nhiệt cháy C2H6 C2H4 -368,4 kcal/mol -337,2 kcal/mol [sản phẩm cháy CO2 (k) H2O (l)], nhiệt hình thành H2O (l) -68,32 kcal/mol (a) Viết công thức cấu tạo gọi tên anken cacbon đồng thời có đồng phân hình học đồng phân quang học (b) Viết đồng phân hình học quang học ứng với cấu tạo (sử dụng công thức Fisher) xác định cấu hình đồng phân (Z/E R/S) (b) Viết cấu tạo sản phẩm hình thành cho anken tác dụng với dung dịch nước brom có lượng nhỏ muối natri clorua ĐÁP ÁN ĐIỂM H  368,4kcal H  337,2kcal (1) C2H6 (k) + 7/2O2 (k)  2CO2 (k) + 3H2O (l) (2) C2H4 (k) + 3O2 (k)  2CO2 (k) + 2H2O (l) H  68,32kcal (3) H2 (k) + 1/2O2 (k)  H2O (l) Lấy (2) - (1) + (3) ta được: C2H4 (k) + H2 (k)  C2H6 (k) H  ( 337,2)  ( 368,4)  ( 68,32)  37,1kcal 1,00 (a) Cấu tạo: H CH3 CH CH C C2H5 (4-metylhex-2-en) CH3 (b) Cấu hình: Copyright © 2010 http://vn.myblog.yahoo.com/volcmttl 0,25 16 TUYỂN TẬP ĐỀ THI HỌC SINH GIỎI MÔN HÓA HỌC H H C H H C C CH3 CH3 C CH3 H H C CH3 C2H5 (Z)(R) C H CH3 C C H C H C2H5 (Z)(S) CH3 C CH3 H H C CH3 C C2H5 (E)(R) H C2H5 (E)(S) 1,00 (0,25  4) (c) Cấu tạo sản phẩm: CH3 CH3 CH CH CH C2H5 CH3 CH3 CH3 CH CH CH C2H5 Br Br CH3 CH CH CH OH Br CH3 CH CH CH C2H5 Cl Br CH3 0,75 C2H5 (0,25  3) CÂU V (3 điểm) Hidrocacbon A có khối lượng phân tử 80 Ozon phân A tạo andehit fomic andehit oxalic H C H O andehit fomic H C C H O O andehit oxalic a Xác định cấu tạo gọi tên A b Dùng chế giải thích sản phẩm hình thành cộng Br2 vào A theo tỉ lệ mol 1:1, gọi tên sản phẩm Hợp chất A có công thức phân tử C9H8 A làm màu Br2 CCl4; hidro hóa A điều kiện êm dịu tạo C9H10, điều kiện nhiệt độ áp suất cao tạo C9H16; oxi hóa mãnh liệt A sinh axit phtalic [1,2-C6H4(COOH)2] Lập luận xác định cấu tạo A ĐÁP ÁN (a) Công thức tổng quát cho A CxHy 12 x  y  80 x   Ta có  , công thức phân tử C6H8 (   3) y  x  y    Từ sản phẩm ozon phân ta thu cấu tạo A: Copyright © 2010 http://vn.myblog.yahoo.com/volcmttl ĐIỂM 0,50 17 TUYỂN TẬP ĐỀ THI HỌC SINH GIỎI MÔN HÓA HỌC H2C O O CH2 H C H C CH O O CH CH H C H C CH O O CH2 CH2 0,50 A (hexa-1,3,5-trien) (0,25  2) (b) Cơ chế sản phẩm: CH2 CH CH CH CH CH2 Br2 CH2 CH CH CH CH CH2 Br CH2 CH CH CH CH CH2 Br Br (X) CH2 CH CH CH CH CH2 Br CH2 CH CH CH CH CH2 Br Br (Y) CH2 CH CH CH CH CH2 Br CH2 CH CH CH CH CH2 Br Br (Z) (X) 5,6-dibromhexa-1,3-dien; (Y) 3,6-dibromhexa-1,4-dien; (Z) 1,6-dibromhexa-2,4-dien A (C9H8) có độ bất bão hòa   1,50 (0,50  3) A làm màu Br2 cộng êm dịu phân tử H2 cho thấy A có liên kết đôi A cộng tối đa phân tử H2 oxi hóa tạo axit phtalic cho thấy A có vòng benzen vòng cạnh Công thức A: 0,50 CÂU VI (4 điểm) Chia 3,584 L (đktc) hỗn hợp gồm ankan (A), anken (B) ankin (C) thành phần Phần cho qua dung dịch AgNO3 dư NH3 thấy thể tích hỗn hợp giảm 12,5% thu 1,47g kết tủa Phần cho qua dung dịch brom dư thấy khối lượng bình brom tăng 2,22g có 13,6g brom tham gia phản ứng Đốt cháy hoàn toàn khí khỏi bình brom hấp thụ sản phẩm cháy vào dung dịch Ba(OH)2 dư thu 2,955g kết tủa Xác định công thức cấu tạo A, B C Từ A viết dãy chuyển hóa (ghi rõ điều kiện phản ứng) điều chế 1,1-dibrompropan 2,2-dibrompropan Viết phương trình phản ứng xảy cho C tác dụng với dung dịch KMnO4 (i) môi trường trung tính nhiệt độ phòng (ii) môi trường axit (H2SO4) có đun nóng Copyright © 2010 http://vn.myblog.yahoo.com/volcmttl 18 TUYỂN TẬP ĐỀ THI HỌC SINH GIỎI MÔN HÓA HỌC ĐÁP ÁN Trong phần, ta có: n A ,B,C  ĐIỂM 3,584  0,08mol Dung dịch AgNO3/NH3 hấp thụ ankin, 22,4 đặt công thức ankin RC≡CH (giả sử C2H2) RC≡CH + AgNO3 + NH3  RC≡CAg + NH4NO3 (1) n  n ankin  0,75 12,5  0,08  0,01mol  (R + 132)  0,01 = 1,47 100  R = 15 (CH3-), công thức ankin CH3C≡CH Dung dịch brom hấp thụ anken (CnH2n) ankin CnH2n + Br2  CnH2nBr2 (2) C3H4 + 2Br2  C3H4Br4 (3) m C n H n  2,22  0,01  40  1,82g , n Br2 ( )  Từ 0,75 13,6  0,01   0,065mol 160 14n  n = 2, công thức anken CH2=CH2  1,82 0,065 Khí khỏi bình brom ankan (CmH2m+2), n C n H n   0,08  0,01  0,065  0,005mol  3n   O  nCO2 + (n+1)H2O   CmH2m+2 +  (4) CO2 + Ba(OH)2  BaCO3 + H2O (5) n CO  n BaCO3  2,955 n  0,015 Từ (4):   n  , công thức ankan CH3CH2CH3 197 0,005 0,015 0,50 Điều chế: C3H8 Cl2,as C3H7Cl KOH/ROH KOH/ROH CH3CH=CH2 Br2 HBr peoxit CH3 C CH HBr CH3CHBr-CH2Br CH3CH2CHBr2 CH3CBr2CH3 1,00 (0,50  2) Phản ứng C: CH3 C CH + 2KMnO4 CH3 C C O O OK + 2MnO2 + KOH 5CH3C≡CH + 8KMnO4 + 12H2SO4  5CH3COOH + 5CO2 + 8MnSO4 + 4K2SO4 + 12H2O Copyright © 2010 http://vn.myblog.yahoo.com/volcmttl 1,00 (0,50  2) 19 TUYỂN TẬP ĐỀ THI HỌC SINH GIỎI MÔN HÓA HỌC ĐỀ SỐ SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO HƯỚNG DẪN CHẤM KÌ THI HỌC SINH GIỎI THÀNH PHỐ THÀNH PHỐ ĐÀ NẴNG NĂM HỌC 2005 - 2006 MÔN: HÓA HỌC LỚP 11 Thời gian: 150 phút (không kể thời gian giao đề) CÂU I (4 điểm) Nêu tượng xảy viết phương trình phản ứng minh họa trường hợp sau: (a) Hòa tan từ từ dư dung dịch NaOH vào dung dịch AlCl3, sau thêm HCl vào dung dịch thu đến dư (b) Thêm dung dịch K2CO3 vào dung dịch Fe(NO3)3 A dung dịch Na2CO3 0,1M; B dung dịch hỗn hợp Na2CO3 0,1M KHCO3 0,1M C dung dịch KHCO3 0,1M (a) Tính tích khí CO2 (đktc) thoát cho từ từ giọt đến hết 50 mL dung dịch HCl 0,1M vào 100 mL dung dịch A cho hết 100 mL dung dịch B vào 200 mL dung dịch HCl 0,1M (b) Xác định số mol chất có dung dịch thu thêm 100 mL dung dịch Ba(OH)2 0,1M vào 150 mL dung dịch C (c) Tính pH dung dịch A C, biết axit cacbonic có pK1 = 6,35 pK2 = 10,33 (d) Đề nghị phương pháp nhận biết anion có dung dịch B ĐÁP ÁN ĐIỂM (a) Thêm dung dịch NaOH vào dung dịch AlCl3 thấy xuất kết tủa trắng keo, sau tan lại: Al3+ + 3OH-  Al(OH)3 Al(OH)3 + OH-  Al(OH)4Thêm HCl vào dung dịch thu lại thấy xuất kết tủa trắng keo, sau tan lại: 0,50 Al(OH)4- + H+  Al(OH)3 + H2O Al(OH)3 + 3H+  Al3+ + 3H2O (b) Thêm dung dịch K2CO3 vào dung dịch Fe(NO3)3 thấy xuất kết tủa đỏ nâu sủi bọt khí không màu: 2Fe3+ + 3CO32- + 3H2O  2Fe(OH)3 + 3CO2 0,25 (a) Cho từ từ giọt đến hết 50 mL dung dịch HCl 0,1M vào 100 mL dung dịch Na2CO3 0,1M CO32- + H+  HCO30,01 0,005 0,005 0,005 0,005 Copyright © 2010 http://vn.myblog.yahoo.com/volcmttl 0,50 20 TUYỂN TẬP ĐỀ THI HỌC SINH GIỎI MÔN HÓA HỌC Do CO32- dư nên giai đoạn tạo CO2, VCO  Cho hết 100 mL dung dịch Na2CO3 0,1M KHCO3 0,1M vào 200 mL dung dịch HCl 0,1M: CO32- + 2H+  H2O + CO2 (1) HCO3- + H+  H2O + CO2 (2) Vì 2n CO   n HCO   n H  nên H+ phản ứng hết 3 n   0,01mol H Giả sử (1) xảy trước ta có n CO  1,00 Giả sử (2) xảy trước từ (1) (2) ta có n CO  0,015mol Thực tế (1) (2) đồng thời xảy nên: 0,224L  0,01  22,4  VCO  0,015  22,4  0,336L (b) Thêm 100 mL dung dịch Ba(OH)2 0,1M vào 150 mL dung dịch KHCO3 0,1M HCO3- + OH-  0,015 0,02 0,015 0,015 0,005 Ba2+ + CO32-  BaCO3 0,01 0,015 0,01 0,01 CO32- + H2O 0,015 0,50 0,005 Dung dịch 0,005 mol KOH 0,005 mol K2CO3 (c) Dung dịch A có cân bằng: CO32- + H2O ⇌ HCO3- + OH- Kb1 = 10-3,67 HCO3- + H2O ⇌ H2O + CO2 + OH- Kb2 = 10-7,65 H2O ⇌ H+ + OHVì Kb1 >> Kb2 >> KN nên cân (1) chủ yếu: Copyright © 2010 http://vn.myblog.yahoo.com/volcmttl KN = 10-14 0,75 [...]...11 TUYỂN TẬP ĐỀ THI HỌC SINH GIỎI MÔN HÓA HỌC ĐỀ SỐ 3 SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO HƯỚNG DẪN CHẤM KÌ THI HỌC SINH GIỎI THÀNH PHỐ THÀNH PHỐ ĐÀ NẴNG NĂM HỌC 2004 - 2005 MÔN: HÓA HỌC LỚP 11 Thời gian: 150 phút (không kể thời gian giao đề) CÂU I (3 điểm) 1 Hãy so sánh và giải thích sự khác nhau về độ phân cực phân tử, nhiệt... + 4K2SO4 + 12H2O Copyright © 2010 http://vn.myblog.yahoo.com/volcmttl 1,00 (0,50  2) 19 TUYỂN TẬP ĐỀ THI HỌC SINH GIỎI MÔN HÓA HỌC ĐỀ SỐ 4 SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO HƯỚNG DẪN CHẤM KÌ THI HỌC SINH GIỎI THÀNH PHỐ THÀNH PHỐ ĐÀ NẴNG NĂM HỌC 2005 - 2006 MÔN: HÓA HỌC LỚP 11 Thời gian: 150 phút (không kể thời gian giao đề) CÂU I (4 điểm) 1 Nêu hiện tượng xảy ra và viết phương trình phản ứng minh họa trong các... B và C 2 Từ A viết dãy chuyển hóa (ghi rõ điều kiện phản ứng) điều chế 1,1-dibrompropan và 2,2-dibrompropan 3 Viết phương trình phản ứng xảy ra khi cho C tác dụng với dung dịch KMnO4 trong (i) môi trường trung tính ở nhiệt độ phòng và (ii) môi trường axit (H2SO4) có đun nóng Copyright © 2010 http://vn.myblog.yahoo.com/volcmttl 18 TUYỂN TẬP ĐỀ THI HỌC SINH GIỎI MÔN HÓA HỌC ĐÁP ÁN 1 Trong một phần, ta... và N2 lần lượt bằng a và b, ta có: Copyright © 2010 http://vn.myblog.yahoo.com/volcmttl 1,50 (0,25  6) 14 TUYỂN TẬP ĐỀ THI HỌC SINH GIỎI MÔN HÓA HỌC 0,448  ab  0,02  22,4  a  b  0,01  44a  28b   1,2414  29  36  0,02 Đặt số mol Fe và Al lần lượt bằng x và y Chất khử Chất oxi hóa Fe - 3e  Fe3+ 3x 10H+ + 2NO3- + 8e  N2O + 5H2O x 0,10 Al - 3e  Al3+ 3y 0,08 12H+ + 2NO3- + 10e  N2 +... (0,04 mol), AlO2- (0,04 mol) và NO3-] OH- + H+  H2O (5) AlO2- + H+ + H2O  Al(OH)3 (6) Al(OH)3 + 3H+  Al3+ + 3H2O (7) Copyright © 2010 http://vn.myblog.yahoo.com/volcmttl 0,50 15 TUYỂN TẬP ĐỀ THI HỌC SINH GIỎI MÔN HÓA HỌC n Al( OH )3  2,34  0,03mol 78 Trường hợp 1: Xảy ra (5), (6) và AlO2- dư n H   n OH   n Al( OH )3  0,04  0,03  0,07 mol ,  V  0,07  0,14L 0,5 1,00 Trường hợp 2: Xảy ra... ( 337,2)  ( 368,4)  ( 68,32)  37,1kcal 1,00 2 (a) Cấu tạo: H CH3 CH CH C C2H5 (4-metylhex-2-en) CH3 (b) Cấu hình: Copyright © 2010 http://vn.myblog.yahoo.com/volcmttl 0,25 16 TUYỂN TẬP ĐỀ THI HỌC SINH GIỎI MÔN HÓA HỌC H H C H H C C CH3 CH3 C CH3 H H C CH3 C2H5 (Z)(R) C H CH3 C C H C H C2H5 (Z)(S) CH3 C CH3 H H C CH3 C C2H5 (E)(R) H C2H5 (E)(S) 1,00 (0,25  4) (c) Cấu tạo các sản phẩm: CH3 CH3...  Ta có  , công thức phân tử C6H8 (   3) y  2 x  2 y  8   Từ sản phẩm ozon phân ta thu được cấu tạo của A: Copyright © 2010 http://vn.myblog.yahoo.com/volcmttl ĐIỂM 0,50 17 TUYỂN TẬP ĐỀ THI HỌC SINH GIỎI MÔN HÓA HỌC H2C O O CH2 H C H C CH O O CH CH H C H C CH O O CH2 CH2 0,50 A (hexa-1,3,5-trien) (0,25  2) (b) Cơ chế và sản phẩm: CH2 CH CH CH CH CH2 Br2 CH2 CH CH CH CH CH2 Br CH2 CH CH CH... 8H+  5Fe3+ + Mn2+ + 4H2O (3) (b) Xác định % (1)  n MnO  ( 3)  4 1 1 n Fe 2    0,175  1  0,035mol 5 5 Copyright © 2010 http://vn.myblog.yahoo.com/volcmttl 0,75 (0,25  3) 13 TUYỂN TẬP ĐỀ THI HỌC SINH GIỎI MÔN HÓA HỌC  n MnO  (1, 2 )  0,2  0,75  0,035  0,115mol 4 Đặt số mol Cu2S và CuS lần lượt là x và y, ta có:  160 x  96 y  10  x  0,025  8 x  6 y  0,115    y  0,0625  5... 2  P   1  0,17 1 2 1  (0,2) 2 4 2  0,10  0,17    0,546 (54,6%) 1 2 69 (c) n   0,75mol 92 (b) Copyright © 2010 http://vn.myblog.yahoo.com/volcmttl 0,75 (0,25  3) 12 TUYỂN TẬP ĐỀ THI HỌC SINH GIỎI MÔN HÓA HỌC PN 2O 4  0,75(1  )  0,082  300  0,9225(1  ) 20 PNO 2  2.0,75.  0,082  300  1,845 20 1,50 (1,845) 2 KP   0,17    0,1927 (19,27%) 0,9225(1  ) 3 n CO 2  (0,50... từng giọt đến hết 50 mL dung dịch HCl 0,1M vào 100 mL dung dịch Na2CO3 0,1M CO32- + H+  HCO30,01 0,005 0,005 0,005 0,005 0 Copyright © 2010 http://vn.myblog.yahoo.com/volcmttl 0,50 20 TUYỂN TẬP ĐỀ THI HỌC SINH GIỎI MÔN HÓA HỌC Do CO32- dư nên không có giai đoạn tạo CO2, VCO 2  0 Cho hết 100 mL dung dịch Na2CO3 0,1M và KHCO3 0,1M vào 200 mL dung dịch HCl 0,1M: CO32- + 2H+  H2O + CO2 (1) HCO3- + H+  ... http://vn.myblog.yahoo.com/volcmttl 1,5 đ 2AlCl3 + TUYỂN TẬP ĐỀ THI HỌC SINH GIỎI MÔN HÓA HỌC ĐỀ SỐ SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO KÌ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI LỚP 10 THÀNH PHỐ ĐÀ NẴNG NĂM HỌC 2008-2009 MÔN THI: HÓA HỌC Thời gian làm :... http://vn.myblog.yahoo.com/volcmttl 11 TUYỂN TẬP ĐỀ THI HỌC SINH GIỎI MÔN HÓA HỌC ĐỀ SỐ SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO HƯỚNG DẪN CHẤM KÌ THI HỌC SINH GIỎI THÀNH PHỐ THÀNH PHỐ ĐÀ NẴNG NĂM HỌC 2004 - 2005 MÔN: HÓA HỌC LỚP 11 Thời... (0,50  2) 19 TUYỂN TẬP ĐỀ THI HỌC SINH GIỎI MÔN HÓA HỌC ĐỀ SỐ SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO HƯỚNG DẪN CHẤM KÌ THI HỌC SINH GIỎI THÀNH PHỐ THÀNH PHỐ ĐÀ NẴNG NĂM HỌC 2005 - 2006 MÔN: HÓA HỌC LỚP 11 Thời