49 TRANG đề thi học sinh giỏi hóa THPT CÓ ĐÁP ÁN
Trang 1SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO KỲ THI CHỌN HSG GIẢI TOÁN TRÊN MÁY TÍNH CẦM TAY LONG AN NĂM HỌC 2012-2013
ĐỀ CHÍNH THỨC MÔN: HÓA HỌC -KHỐI 12 CẤP THPT
Thời gian làm bài: 90 phút (không kể thời gian phát đề)
- Các kết quả tính gần đúng, lấy đến 5 chữ số thập phân (không làm tròn).
Cho biết nguyên tử khối, hằng số liên quan của các nguyên tố như sau:
Tính m và tỉ lệ V2:V1
Câu 3: Đốt cháy hoàn toàn 50,0 cm3 hỗn hợp khí A gồm C2H6 , C2H4, C2H2 và H2 thu được 45,0
cm3 khí CO2 Mặt khác, nung nóng thể tích hỗn hợp khí A đó có mặt Pd/ PbCO3 xúc tác thì thuđược 40,0 cm3 hỗn hợp khí B Sau đó cho hỗn hợp khí B qua Ni nung nóng thu một chất khíduy nhất Các thể tích khí đo cùng điều kiện nhiệt độ, áp suất và các phản ứng xảy ra hoàn toàn Tính % theo thể tích mỗi khí trong hỗn hợp A
Câu 4: Nhỏ từ từ 75,0 gam dung dịch HCl 14,6% vào dung dịch chứa 10,6 gam Na2CO3 và 15,0gam KHCO3, sau đó cho thêm tiếp vào dung dịch chứa 6,84 gam Ba(OH)2, lọc bỏ kết tủa Cô cạndung dịch thu được m gam rắn Biết các phản ứng xảy ra hoàn toàn
Tính m
Câu 5: Cho a gam hỗn hợp gồm Fe, Cu và Al vào bình đựng 300,0 ml dung dịch H2SO4 0,1 M.Sau khi các phản ứng xảy ra hoàn toàn, thu được một chất rắn và có 448,0 ml khí (đktc) thoát ra.Thêm tiếp vào bình NaNO3, lượng NaNO3 phản ứng tối đa là 0,425 gam; khi các phản ứng kếtthúc thu khí NO (sản phẩm khử duy nhất) và khối lượng muối trong dung dịch là 3,865 gam
Tính % khối lượng mỗi kim loại trong hỗn hợp ban đầu
Câu 6: Một khoáng vật chứa: 31,28492% silic ; 53,63128% oxi còn lại là nhôm và Beri về khối
lượng Xác định công thức của khoáng vật biết trong chất đó Si có số oxi hóa cao nhất, Be có hoátrị 2, Al hóa trị 3, Si hoá trị 4 và oxi hóa trị 2
Câu 7: Đốt cháy hoàn toàn 43,1 gam hỗn hợp X gồm axit axetic, glyxin, alanin và axit glutamic thu
được 31,36 lít CO2 (đktc) và 26,1 gam H2O Mặt khác 43,1 gam hỗn hợp X tác dụng vừa đủ với 300,0
ml dung dịch HCl 1,0 M Nếu cho 21,55 gam hỗn hợp X tác dụng với 350,0 ml dung dịch NaOH 1,0
M thu được dung dịch Y Cô cạn dung dịch Y thì thu được m gam chất rắn khan
Tính m Biết các phản ứng xảy ra hoàn toàn
Câu 8: Chia m gam hỗn hợp X gồm Na, Al và Mg thành hai phần bằng nhau:
Trang 2- Cho phần 1 vào dung dịch H2SO4 (dư) thu được 1,008 lít khí H2 (đktc).
- Cho phần 2 vào một lượng H2O (dư), thu được hỗn hợp kim loại Y Hòa tan hoàn toàn Yvào dung dịch HCl (đủ) thu được dung dịch Z Dung dịch Z phản ứng vừa đủ 50,0 ml dung dịchNaOH 1,0 M thu được lượng kết tủa cực đại Lọc lấy kết tủa, đem nung kết tủa đến khối lượngkhông đổi được 0,91 gam chất rắn
Tính % thể tích mỗi khí trong hỗn hợp A (các thể tích khí đều đo ở đktc)
Câu 10: Cho a mol photphin vào một bình kín có dung tích không đổi Nâng nhiệt độ lên 6410C,phản ứng hoá học xảy ra theo phương trình: 4PH3(k) P4(k) + 6H2(k)
Khi phản ứng đạt trạng thái cân bằng, khối lượng mol trung bình của hỗn hợp khí là 21,25g/mol và áp suất bình phản ứng là P
Tính P biết phản ứng trên có hằng số cân bằng KC là 3,73.10-4
Hết
Họ và tên thí sinh: Số báo danh:
- Giám thị coi thi không giải thích gì thêm.
- Thí sinh không sử dụng tài liệu.
- Thí sinh không được sử dụng bảng hệ thống tuần hoàn các nguyên tố hóa học
Trang 3SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO KỲ THI CHỌN HSG GIẢI TOÁN TRÊN MÁY TÍNH CẦM TAY
LONG AN NĂM HỌC 2012-2013
HƯỚNG DẪN CHẤM MÔN: HÓA HỌC -KHỐI 12 CẤP THPT
ĐỀ CHÍNH THỨC Thời gian làm bài: 90 phút (không kể thời gian phát đề)
Ngày thi: 27/01/2013
.
HƯỚNG DẪN CHẤM MÔN HÓA HỌC - ĐỀ CHÍNH THỨC
1 Gọi ZX, NX là số proton (cũng bằng số electron) và số nơtron của nguyên tử X
Gọi ZY, NY là số proton (cũng bằng số electron) và số nơtron của nguyên tử Y
Gọi ZZ, NZ là số proton (cũng bằng số electron) và số nơtron của nguyên tử Z
2
6
2 = =
N H C
H C
H C
7 2
6 2
N
O H
Trang 4⇒ 2.a + 3.b = 2.0,2 + 1/3 ⇒ a = 4/15 (mol) ; b = 1/15 (mol)
)15
115
4(
+
+
= 3,33333
0,2 Kết quả: * mdd giảm = m CaCO3- (m CO2+m H O
3 Gọi x, y,z ,t (cm3) lần lượt là thể tích của C2H6, C2H4,C2H2 và H2 có trong hh A
* C2H6 +
2
7O2 → 2CO2 + 3 H2O
z 2z (cm3)
* Hỗn hợp A Pd PbCO/ 3→ hỗn hợp B giảm 10 cm3 là thể tích chấttham gia phản ứng ⇒ H2 dư và C2H2 hết ⇒ B gồm: C2H6, C2H4 và H2 dư
x y z t
* H+ dư: H+ + HCO3− → CO2 + H2O
0,2 0,25 0,2 (mol)
* HCO3− dư: HCO−3 + OH− → CO2−
3 + H2O 0,05 0,08 0,05 (mol)
5 n H SO2 4 = 0,03 (mol) ⇒ n H+ = 0,06 (mol) ; n NaNO3= 0,005 (mol)
n H2 = 0,02 (mol) ⇒n H+ pứ = 0,04 (mol) ⇒n H+ dư = 0,02 (mol)
* Fe + 2H+ → Fe2+ + H2
x 2x x x (mol)
Trang 5Al + 3H+ → Al3+ + 3/2H2
y 3y y 3/2y (mol)
* 4H+ + NO3 −
+ 3e → NO + 2H2O 0,02 0,005 (mol)
Ta có hệ pt:
56 27 64 0,873
0,022
x y z
6 Gọi %Al = a; %Be= b
:1, 4:1, 45
Trang 6* Na + H2O → NaOH + ½ H2
a a (mol)
Al + NaOH + H2O → NaAlO2 + 3/2H2
a a (mol)
* Al dư +HCl→ AlCl3 +3NaOH→Al(OH)3 →t0 Al2O3
(b-a) 3(b-a) (b-a)/2 (mol)
a b c
mtăng bình (1) = m H O2 ; mtăng bình (2) =m CO2= 44.0,15= 6,6 (gam); n CO2= 0,15 (mol)
m CO2- m H O2 = 4,26 (gam) ⇒m H O2 = 2,34 (gam) ⇒n H O2 = 0,13 (mol)
Áp dụng bảo toàn nguyên tố ta có:
2x + 3y + 3z = n CO2= 0,15 (1)
2x + 6y + 8z = 2n H O2 =0,26 (2)
* CH≡CH + 2Br2 → CHBr2-CHBr2
x 2x (mol) CH3-CH=CH2 + Br2 → CH3-CHBr-CH2Br
: 0, 2( ): 0, 2( ):1, 2( )
Trang 7Ta có [ ] [ ]
6 6
3
0, 2 1, 2( )
1, 6 1, 6 3, 73.10 (0, 08205.(641 273))
0, 2( )
Lưu ý dành cho các giám khảo:
- Học sinh làm theo cách khác đúng vẫn cho trọn điểm
- Phần tóm tắt cách giải đúng hoặc tương đương (0,2 đ) : thí sinh có thể chỉ ghi bước cuốicùng tính kết quả vẫn chấm trọn điểm phần tóm tắt giải
- Phần kết quả đúng (0,8 đ)
Nếu kết quả sai chữ số thập phân thứ 5 trừ 0,2 đ; số thứ 4 trừ tiếp 0,2 đ; từ số thứ 3 trở lênkhông cho điểm, chỉ chấm hướng giải 0,2 đ (nếu đúng)
- Nếu kết quả không đủ 5 số thập phân thì ghi đúng kết quả đó, không trừ điểm
- Nếu kết quả 5 chữ số thập phân đúng không trừ điểm chữ số thập phân dư
Trang 8Tổng số hạt proton của nguyên tử nguyên tố (A)và nguyên tử nguyên tố (D) là 42, (A) và (D) có cùng số thứ tự nhóm và ở 2 chu kì kế tiếp nhau trong bảng tuần hoàn, phân tử hợp chất tạobởi (A) với (D) là muối.
a.Xác định nguyên tố (A), (D); viết công thức hidroxit tương ứng với oxit cao nhất của (A), (D) b.Từ phân tử hợp chất quan trọng của (A) và phân tử hợp chất của (D) hãy viết một phương trình
phản ứng điều chế đơn chất (A) trong phòng thí nghiệm
Câu 2: (2 điểm)
2.1 Cho một dung dịch chứa NH4Cl 0,1M và NH3 0,1M biết hằng số axit Ka của NH4+: 5.10-10, tính
pH của dung dịch trên
2.2 Thực nghiệm cho biết tốc độ của phản ứng: 2Ak + Bk Ck + Dk được tính theo biểu thức v= k.[A]2.[B]; trong đó k là hằng số tốc độ phản ứng, [A], [B] lần lượt là nồng độ mol/lit của A, B.Tốc độ củaphản ứng trên tăng hoặc giảm bao nhiêu lần khi: tăng nồng độ A cũng như B lên 2 lần; giảm áp suất của
hệ 3 lần
Câu 3: (2điểm)
3.1 Viết phương trình phản ứng dạng ion thu gọn cho mỗi trường hợp sau:
a Dung dịch FeCl3 tác dụng với dung dịch Na2CO3
b Dung dịch HNO3 tác dụng với FexOy tạo chất khí NO
3.2 Cho 200ml dung dịch chứa đồng thời K2CO3 0,001M và KOH 0,018M vào 200ml dung dịchchứa đồng thời HCl, HNO3, H2SO4 có cùng nồng độ 0,01M Tìm pH của dung dịch thu được sau phảnứng
Câu 4: (2điểm)
4.1 Trộn lẫn 10,7g NH4Cl với 40g CuO trong một bình kín sau đó nung nóng để các phản ứng xảy
ra hoàn toàn Viết phương trình phản ứng xảy ra và tìm khối lượng của chất rắn khan sau phản ứng
4.2 Không được dùng thêm hóa chất nào khác hãy trình bày cách nhận biết các chất rắn riêng biệt:
NH4Cl, CaCO3, NaHCO3, NH4NO2, (NH4)3PO4, viết phương trình phản ứng hóa học đã dùng
5.2 Hợp chất MX2 có trong tự nhiên Hòa tan MX2 bằng dung dịch HNO3 dư một ít so với lượng cầntác dụng ta thu được dung dịch Y, khí NO2 ; dung dịch Y tác dụng với BaCl2 tạo kết tủa trắng không tantrong HNO3, dung dịch Y tác dụng với NH3 dư cho kết tủa màu nâu đỏ Xác định công thức phân tử của
MX2 và viết các phương trình ion trong các thí nghiệm nói trên
Câu 6: (2điểm)
6.1 Sắp xếp các chất sau theo chiều tăng dần từ trái qua phải (không giải thích):
a Nhiệt độ sôi : H2O, H2S, CH3OH, C2H6, CH3F, O- O2NC6H4OH
b.Lực axit: CH2=CHCOOH,CH≡CCOOH, CH3CH2COOH, H2O, CH3CH2CH2OH, C6H5COOH
6.2 Hai hợpchất hữu cơ (A), (B) có cùng công thức phân tử C7H7Cl và đều không tác dụng vớidung dịch brom; hãy xác định công thức cấu tạo thu gọn của (A), (B), viết phương trình phản ứng của(A), (B) với NaOH dư (ghi rõ điều kiện phản ứng nếu có).Biết (A) phản ứng với NaOH cho muối hữu cơ,còn (B) tác dụng với NaOH cho sản phẩm hữu cơ (C) tác dụng được với Natri cho khí hidro
Câu 7: (2điểm)
Nhiệt phân 1mol hidrocacbon (A) cho 3 mol hỗn hợp khí và hơi (B) Đốt cháy 10,8g (B) rồi hấp thụtoàn bộ sản phẩm cháy vào dung dịch chứa 0,3 mol Ca(OH)2 và 0,35 mol NaOH sinh ra 20g kết tủa Xácđịnh công thức phân tử của (A), tỉ khối hơi của (B) so với hidro
C H 0 → → A B +→ → C D → E → D
8.2 Đốt cháy hoàn toàn hợp chất hữu cơ (X) đơn chức cho CO2 và H2O; cho 27,45g (X) tác dụnghoàn toàn vừa đủ với NaOH ở điều kiện thích hợp thu được hỗn hợp sản phẩm (Y) Đốt cháy hoàn toàn(Y) thu được 23,85g chất rắn (Z) nguyên chất cùng hỗn hợp khí và hơi (T) Hấp thụ toàn bộ (T) vào dung
Trùng hợp
Trang 9dịch chứa 75,85g Ca(OH)2 sinh ra 70g kết tủa đồng thời khối lượng bình chứa tăng thêm75,6g so với banđầu Hãy xác định công thức cấu tạo của hợp chất hũu cơ (X).
HẾT
1
(2đ)
Tổng số hạt proton của nguyên tử nguyên tố (A)và nguyên tử nguyên tố (D) là 42, (A)
và (D) có cùng số thứ tự nhóm và ở 2 chu kì kế tiếp nhau trong bảng tuần hoàn, phân
tử hợp chất tạobởi (A) với (D) là muối
a.Xác định nguyên tố (A), (D); viết công thức hidroxit tương ứng với oxit cao nhất của (A), (D)
b.Từ phân tử hợp chất quan trọng của (A) và phân tử hợp chất của (D) hãy viết
một phương trình phản ứng điều chế đơn chất (A) trong phòng thí nghiệm
a Gọi Z, Z/ lần lượt là số proton của (A),(D) Z + Z/ = 42
Gỉa sử Z< Z/ lýluận để có Z = 17; Z/ = 25 (A): Cl; D: Mn
Cấu hình electron (A): 1s22s22p63s2 3p5; (D): 1s22s22p63s2 3p63d5 4s2
Công thức hidroxit tương ứng oxit cao nhất: HClO4; HMnO4
0,25 2.0,25 2.0,25 2.0,25
b.16HCl + 2 KMnO4 5Cl2 + 2MnCl2 + 2KCl + 8H2O 0,25
2
(2đ)
2.1 Cho một dung dịch chứa NH4Cl 0,1M và NH3 0,1M biết hằng số axit Ka của
NH4+: 5.10-10, tính pH của dung dịch trên
2.2 Thực nghiệm cho biết tốc độ của phản ứng: 2Ak + Bk Ck + Dk được tính theo
biểu thức v= k.[A]2.[B]; trong đó k là hằng số tốc độ phản ứng, [A], [B] lần lượt là
nồng độ mol/lit của A, B.Tốc độ của phản ứng trên tăng hoặc giảm bao nhiêu lần khi:
tăng nồng độ A cũng như B lên 2 lần; giảm áp suất của hệ 3 lần
2.1 Viết cân bằng NH4 ++H O2 ¬ →NH3+H O3 + hoặc tương đương
Tìm được pH = 9,30
0,5 0,5
2.2 Tốc độ ban đầu v = k.[A]2.[B]
Khi [A], [B] đều tăng 2 lần v/ = k.[2A]2.[2B] = 8k.[A]2.[B] = 8v
Khi giảm áp suất xuống 3 lần có nghĩa là giảm [A] và cả [B] xuống 3 lần v// =
(2đ)
3.1 Viết phương trình phản ứng dạng ion thu gọn cho mỗi trường hợp sau:
a Dung dịch FeCl3 tác dụng với dung dịch Na2CO3
b Dung dịch HNO3 tác dụng với FexOy tạo chất khí NO
3.2 Cho 200ml dung dịch chứa đồng thời K2CO3 0,001M và KOH 0,018M vào 200ml
dung dịch chứa đồng thời HCl, HNO3, H2SO4 có cùng nồng độ 0,01M Tìm pH của
dung dịch thu được sau phản ứng
3.1
3CO32-+ 3H2O + 2Fe3+ 3CO2 + 2Fe(OH)3
3FexOy+ (12x- 2y)H+ + (3x-2y) NO3- 3xFe3+ + (3x-2y)NO + (6x-y)H2O
0,5 0,5
Trang 10(2đ)
4.1 Trộn lẫn 10,7g NH4Cl với 40g CuO trong một bình kín sau đó nung nóng để các
phản ứng xảy ra hoàn toàn Viết phương trình phản ứng xảy ra và tìm khối lượng của
chất rắn khan sau phản ứng
4.2 Không được dùng thêm hóa chất nào khác hãy trình bày cách nhận biết các chất
rắn riêng biệt: NH4Cl, CaCO3, NaHCO3, NH4NO2, (NH4)3PO4, viết phương trình phản
(hoặc có thể viết ptpư cuối thay cho 3 ptpư đầu)
Khối lượng chất rắn sau phản ứng gồm tổng khối lượng của Cu, CuCl2, CuO dư: m =
(4đ)
5.1 Cho hỗn hợp (A) gồm các chất CaCO3, MgCO3, Na2CO3, K2CO3 trong đó Na2CO3
và K2CO3 lần lượt chiếm a% và b% theo khối lượng của (A), biết trong điều kiện của
thí nghiệm khi nung (A) chỉ có phản ứng phân hủy của CaCO3, MgCO3 Nung (A) một
thời gian thu được chất rắn (B) có khối lượng bằng 80% khối lượng của (A) trước khi
nung, để hòa tan vừa hết 10g (B) cần 150ml dung dịch HCl 2M Nung (A) đến khối
lượng không đổi thu được chất rắn (C) Viết toàn bộ các phản ứng đã xảy ra và lập biểu
thức tính phần trăm khối lượng của (C) so với (A) theo a và b
5.2 Hợp chất MX2 có trong tự nhiên Hòa tan MX2 bằng dung dịch HNO3 dư một ít
so với lượng cần tác dụng ta thu được dung dịch Y, khí NO2 ; dung dịch Y tác dụng với
BaCl2 tạo kết tủa trắng không tan trong HNO3, dung dịch Y tác dụng với NH3 dư cho
kết tủa màu nâu đỏ Xác định công thức phân tử của MX2 và viết các phương trình ion
trong các thí nghiệm nói trên
Số mol HCl bài cho : 0,3 mol; chọn 100g (A) 80g (B) nHCl= 2,4 mol
Dùng định luật bảo toàn chất để thấy số mol HCl pư với (A) hay (B) hay (C) là
như nhau; khối lượng CO 2 là : a b
Trang 11(2đ)
6.1 Sắp xếp các chất sau theo chiều tăng dần từ trái qua phải (không giải thích):
a Nhiệt độ sôi : H2O, H2S, CH3OH, C2H6, CH3F, O- O2NC6H4OH
b.Lực axit: CH2=CHCOOH,CH≡CCOOH, CH3CH2COOH, H2O, CH3CH2CH2OH,
C6H5COOH
6.2 Hai hợpchất hữu cơ (A), (B) có cùng công thức phân tử C7H7Cl và đều không tác
dụng với dung dịch brom; hãy xác định công thức cấu tạo thu gọn của (A), (B), viết
phương trình phản ứng của (A), (B) với NaOH dư (ghi rõ điều kiện phản ứng nếu
có).Biết (A) phản ứng với NaOH cho muối hữu cơ, còn (B) tác dụng với NaOH cho
sản phẩm hữu cơ (C) tác dụng được với Natri cho khí hidro
2.0,25
2.0,25 7
(2đ)
Nhiệt phân 1mol hidrocacbon (A) cho 3 mol hỗn hợp khí và hơi (B) Đốt cháy 10,8g
(B) rồi hấp thụ toàn bộ sản phẩm cháy vào dung dịch chứa 0,3 mol Ca(OH)2 và 0,35
mol NaOH sinh ra 20g kết tủa Xác định công thức phân tử của (A), tỉ khối hơi của (B)
Tìm được tỉ lệ mol C:H = 5:12 công thức phân tử của (A): C5H12
Tìm tỉ khối gơi của (B) so với hidro: 12
2.0,25
2.0,25 0,75 0,25 8
C H 0 → → A B +→ → C D → E → D
8.2 Đốt cháy hoàn toàn hợp chất hữu cơ (X) đơn chức cho CO2 và H2O; cho
27,45g (X) tác dụng hoàn toàn vừa đủ với NaOH ở điều kiện thích hợp thu được hỗn
hợp sản phẩm (Y) Đốt cháy hoàn toàn (Y) thu được 23,85g chất rắn (Z) nguyên chất
cùng hỗn hợp khí và hơi (T) Hấp thụ toàn bộ (T) vào dung dịch chứa 75,85g Ca(OH)2
sinh ra 70g kết tủa đồng thời khối lượng bình chứa tăng thêm75,6g so với ban đầu Hãy
xác định công thức cấu tạo của hợp chất hũu cơ (X)
8.1 Viết các ptpư ở dạng công thức cấu tạo thu gọn
3
2 4
2 4 0
nCH2=C(CH3)COOCH3 t-xt [ CH2-C(CH3)]n
COOCH3
Trùng hợp
Trang 128.2
Viết 3 ptpư
CO2 + HO- HCO3- ; CO2 + 2HO- CO32- ; CO32- + Ca2+ CaCO3
Tìm được số mol của Na2CO3 là 0,225 mol NaOH là 0,45 mol; số mol Ca(OH)2 là
1,025 mol
nC(X) = số mol C của Na2CO3 + số mol C của CO2 = 1,35 + 0,225 = 1,575
nH(X) = số mol H của H2O – số mol H của NaOH = 1,8 – 0,45 = 1,35
Từ kết quả trên tìm được nO(x) = 0,45
Lập tỉ lệ mol C:H:O = 7:6:2 (hoặc lý luận tương đương)
Lý luận tìm công thức phân tử: C7H6O2
Công thứccấu tạo: HCOOC6H5
0,25
3.0,25 02,5 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25
SỞ GD&ĐT NINH BÌNH ĐỀ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI LỚP 12 THPT
Kỳ thi thứ nhất - Năm học 2012 – 2013
MÔN: HÓA HỌC
Ngày thi 09/10/2012
(Thời gian 180 phút, không kể thời gian phát đề)
Đề thi gồm 10 câu, trong 02 trang
3 Cho biết có thể xảy ra phản ứng thuận nghịch sau đây của hợp chất H2X2:
H2X2 + Ba(OH)2 D BaX2 + 2HOH
Phản ứng này nói lên tính chất hóa học gì của H2X2?
Xt – t0
ĐỀ THI CHÍNH THỨC
Trang 13Câu 3 (2,0 điểm):
1 Xác định nồng độ H+ và giá trị pH của dung dịch CH3COOH 0,1M và dung dịch X tạothành khi cho 0,82g CH3COONa vào 1,0 L dung dịch CH3COOH 0,1M
2 Phải thêm vào bao nhiêu gam NaOH rắn vào dung dịch X để làm pH tăng một đơn vị?
3 So với [CH3COOH] trong dung dịch CH3COOH 0,1 M thì [CH3COOH] trong các dungdịch thứ nhất và thứ hai đã thay đổi theo những tỉ số nào?
Cả ba ý đều có thể tính gần đúng Biết Ka(CH3COOH) = 10-4,76
Trang 14Hoàn thành các phương trình phản ứng và cho biết các chất X, X1,…, X9.
2 Tạo 2 chất khí Cho dung dịch HCl vào dung dịch thu được thấy giải phóng khí Dẫn khí
này vào nước vôi trong dư thấy nước vôi trong vẩn đục
3 Kim loại mới sinh ra bám lên kim loại A Lấy hỗn hợp kim loại này hòa tan trong dung
dịch HNO3 đặc nóng thu được dung dịch G có 3 muối và khí D duy nhất
4 Sau khi phản ứng kết thúc, được chất khí và dung dịch K Chia dung dịch K làm 2 phần:
- Sục từ từ khí CO2 đến dư vào phần 1 thấy tạo thành kết tủa
- Sục từ từ khí HCl vào phần 2 cũng thấy tạo kết tủa, sau đó kết tủa tan khi HCl dư tạo dungdịch Y trong suốt Nhỏ dung dịch NaOH từ từ vào Y thấy tạo kết tủa, sau đó tan trong NaOH dư
Câu 6 (2,0 điểm):
Muối KClO4 được điều chế bằng cách điện phân dung dịch KClO3 Thực tế khi điện phân ởmột điện cực, ngoài nửa phản ứng tạo ra sản phẩm chính là KClO4 còn đồng thời xảy ra nửa phảnứng tạo thành một khí không màu Ở điện cực thứ hai chỉ xảy ra nửa phản ứng tạo ra một khí duynhất Hiệu suất tạo thành sản phẩm chính chỉ đạt 60%
1 Viết ký hiệu của tế bào điện phân và các nửa phản ứng ở anot và catot.
2 Tính điện lượng tiêu thụ và thể tích khí thoát ra ở điện cực (đo ở 250C và 1 atm) khi điềuchế được 332,52g KClO4
O
C
1 Hãy so sánh tính axit của A và B.
2 Hãy so sánh nhiệt độ sôi; độ tan trong dung môi không phân cực của B và C
3 Cho biết số đồng phân lập thể có thể có của A, B và C.
Câu 8 (2,0 điểm):
Hỗn hợp X gồm hai chất hữu cơ A, B chỉ chứa chức ancol hoặc anđehit hoặc cả hai Trong
cả A, B số nguyên tử H đều gấp đôi số nguyên tử C, gốc hiđrocacbon có thể no hoặc có một liênkết đôi Nếu lấy cùng số mol A hoặc B phản ứng hết với Na thì đều thu được V lít hiđro Còn nếulấy số mol A hoặc B như trên cho phản ứng hết với hiđro thì lượng H2 cần là 2 V lít Cho 33,8gam X phản ứng hết với Na thu được 5,6 lít hiđro ở đktc Nếu lấy 33,8 gam X phản ứng hết vớiAgNO3 trong NH3 sau đó lấy Ag sinh ra phản ứng hết với HNO3 đặc thu được 13,44 lít NO2 ởđktc
Xác định công thức cấu tạo của A, B
Câu 9 (2,0 điểm):
Công thức đơn giản nhất của hiđro cacbon A là CH Biết phân tử khối của A nhỏ hơn 150đvC Cho A tác dụng với dung dịch Brom dư thu được sản phẩm B chứa 26,67% cacbon về khốilượng Biết A có tính quang hoạt, khi oxi hoá A thu được một trong các sản phẩm là axit benzoic
1 Xác định công thức cấu tạo của A.
2 Viết phương trình phản ứng của A phản ứng được với các chất: Dung dịch Brom dư,
H2O (Hg2+, to), dung dịch Ag(NH3)2+, H2 dư/Ni
Trang 151 Xác định loại phản ứng trên và chỉ rõ cơ chế tổng quát của phản ứng này.
2 3 – Nitroclobenzen phản ứng với dung dịch hydroxit trong nước nhanh hơn haychậm hơn so với 4 – nitroclobenzen?
3 2,4 – Đinitroclobenzen phản ứng với N – metylanilin cho một amin bậc ba, hãy viếtcông thức cấu tạo của amin này
4 Nếu 2,4 – đinitroflobenzen phản ứng với tác nhân nucleophin nhanh hơn 2,4–đinitroclobenzen thì có thể kết luận gì về cơ chế phản ứng trên?
-HẾT -Thí sinh được sử dụng bảng tuần hoàn các nguyên tố hóa học.
Họ và tên thí sinh : Số báo danh
Họ và tên, chữ ký: Giám thị 1: Giám thị 2:
Trang 16SỞ GD&ĐT NINH BÌNH HƯỚNG DẪN CHẤM ĐỀ THI CHỌN HSG LỚP 12 THPT
Kỳ thi thứ nhất - Năm học 2012 – 2013
MÔN: Hóa học
Ngày thi 9/10/2012
(Hướng dẫn chấm gồm trang)
1
(2 điểm)
1 (1 điểm)
Kc = [ ] [ ]
[ ] [22 2]
H O CO
H CO = 0,5 0, 4250,6 0, 459×
× = 0,7716 ;
Kp = Kc(RT)∆n = 0,7716 (do ∆n = 0)
0,5
0,5
2 (1 điểm)
Ở trạng thái cân bằng: [H2O] = a ; [CO] = a; [H2] = [CO2] = 0,2 – a
Ta có :
2 2 (0, 2 )
a a
− = 0,7716 → a = 0,094 và 0,2 – a = 0,106
0,5 0,5
2
(2 điểm)
1 (1 điểm)
Gọi Z, N là số proton (cũng bằng số electron) và số nơtron trong 1 nguyên
tử M, và Z', N' là số proton (cũng bằng số electron) và số nơtron trong 1
nguyên tử X Theo điều kiện của bài toán ta có các phương trình sau:
2(2Z + N) + 2(2Z' + N') = 164 (1)
(4Z + 4Z') - 2(N + N') = 52 (2)
(Z + N) - (Z' + N') = 23 (3)
(2Z + N - 1) - (4Z' + 2N' + 2) = 7 (4)
Giải hệ phương trình (1, 2, 3, 4) ta có Z = 19, đó là K và Z' = 8, đó là O
Công thức phân tử là K2O2
Cấu hình electron của K+ : 1s22s22p63s23p6
Công thức electron của O2−
2 : [ : O.
. : O.
. : ]
2-0,5
0,25
0,25
2 (0,5 điểm)
Cho hợp chất K2O2 tác dụng với nước: 2K2O2 + 2H2O → 4 KOH + O2
Để nhận biết KOH cho quỳ tím vào hoá xanh hoặc các dung dịch muối
Fe3+; Cu2+ hoặc dùng oxit hiđroxit lưỡng tính; Nhận biết oxi dùng que đóm
có tàn lửa đỏ, que đóm bùng cháy
0,25
0,25
3 (0,5 điểm)
Phương trình phản ứng: H2O2 + Ba(OH)2 D BaO2 + 2H2O
Cho thấy H2O2 đóng vai trò như một axit hai lần axit rất yếu 0,50,5
3
(2 điểm) 1 (0,5 điểm)
CH3COOH ⇌ CH3COO - + H+ CH3COONa → CH3COO- + Na+
– Dung dịch axit axetic ban đầu: [CH3COO-] = [H+];
[CH3COOH]ban đầu ≈ Caxit ≈ 0,1M [H+] ≈ (0,1Ka)1/2 = 10-2,88→ pH = 2,88
[ 3 3 ] 4,76
10
a
K
CH COOH
−
Hỗn hợp axit yếu và muối của nó là dung dịch đệm nên:
0,25
Trang 17SỞ GD&ĐT NINH BÌNH HƯỚNG DẪN CHẤM ĐỀ THI CHỌN HSG LỚP 12 THPT
CH3COOH + NaOH → CH3COONa + H2O
Khi pH tăng 1 đơn vị → pH = 4,76 = pKa
→ CNaOH = [CH3COO-] - CCH COONa o 3 = 0,045 M
→ nNaOH = 0,045 mol → mNaOH = 1,8 gam
0,25
0,25
3 (1 điểm)
– Thêm CH3COONa:
[CH3COOH]2 = [H+].Cmuối/Ka ≈ 0,1M hoặc chính xác hơn
[CH3COOH]2 = Caxit - [H+]2 = 0,0986M→ [CH3COOH]2/[CH3COOH]1 ≈ 1
(X1) (X3) (X4)
(3) 2FeCl2 + Cl2 → 2FeCl3
(X1) (X5) (4) 4Fe(OH)2 + 2H2O + O2 → 4Fe(OH)3 ↓
(X3) (X6)
(5) 2CO2 + Ba(OH)2 → Ba(HCO3)2
(X2) (X7)(6) Ba(HCO3)2 + 2NaOH → BaCO3 ↓ + Na2CO3 + 2H2O
(X7) (X8) (X9)
(7) BaCO3 + 2HCl → BaCl2 + CO2 + H2O
(X8) (X2) (8) 2FeCl3 + 3Na2CO3 + 3H2O → 2Fe(OH)3 ↓ + 3CO2 + 6NaCl
Trang 18SỞ GD&ĐT NINH BÌNH HƯỚNG DẪN CHẤM ĐỀ THI CHỌN HSG LỚP 12 THPT
2 NaOH + (NH4)2CO3 → Na2CO3 + 2 NH3 ↑+ 2 H2O
2 HCl + Na2CO3 → 2 NaCl + CO2 ↑+ H2O
3 (0,5 điểm)
Fe + dung dịch CuSO4
Fe + CuSO4 → FeSO4 + Cu ↓
Fe + 6 HNO3 →t o Fe(NO3)3 + 3 NO2 ↑+ 3 H2O
Cu + 4 HNO3 →t o Cu(NO3)2 + 2 NO2 ↑+ 2 H2O
Sắt hay đồng dư tác dụng với một phần với Fe(NO3)3
Fe + Fe(NO3)3 → Fe(NO3)2
Dung dịch G chứa 3 muối : Fe(NO3)3; Cu(NO3)2; Fe(NO3)2
Hoặc một kim loại khác đẩy muối sắt
CO2 + NaOH → NaHCO3
CO2 + H2O + NaAlO2 → Al(OH)3 ↓+ NaHCO3
- Phần 2 :
HCl + NaOH → NaCl + H2O
HCl + H2O + NaAlO2 → Al(OH)3 ↓+ NaCl
3 HCl + Al(OH)3 → AlCl3 + 3 H2O
3 NaOH + AlCl3 → Al(OH)3 ↓+ 3 NaCl
NaOH dư + Al(OH)3 → NaAlO2 + 2H2O 0,5
6
(2 điểm) 1 (1 điểm)
- Kí hiệu của tế bào điện phân: Pt KClO3 (dd) Pt
Phản ứng chính: anot: ClO3- - 2e + H2O → ClO4 - + 2H+ catot: 2H2O + 2e → H2 + 2OH- ClO3- + H2O → ClO4- + H2Phản ứng phụ: anot: H2O - 2e → 2H+ +
2
1
O2 catot: 2H2O + 2e → H2 + 2OH- H2O →
Trang 19SỞ GD&ĐT NINH BÌNH HƯỚNG DẪN CHẤM ĐỀ THI CHỌN HSG LỚP 12 THPT
Khí ở anot là oxy: nF tạo ra O2 = 8 0,4 = 3,2 F
nO 2 = 4F/mol 0,8mol
F2,
Tính axit được đánh giá bằng khả năng phân li H+ của nhóm OH Khả
năng này thuận lợi khi có các hiệu ứng kéo electron (-I hoặc –C) nằm kề
nhóm OH Ở A vừa có hiệu ứng liên hợp (-C) và hiệu ứng cảm ứng (-I); ở
B chỉ có hiệu ứng (-I)
Tính axit của (A) > (B)
(Có thể giải thích bằng cách biểu diễn hiệu ứng trên công thức)
0,5
2 (1 điểm)
Chất C có liên kết hidro nội phân tử, B có liên kết hidro liên phân tử
(Biểu diễn liên kết hidro của hai chất)
- Liên kết hidro làm tăng điểm sôi → nhiệt độ sôi của (C) nhỏ hơn (B)
- (C) có độ tan trong dung môi không phân cực lớn hơn (B)
Phản ứng với Na cho cùng lượng H2 nên A, B có cùng số nhóm –OH
+ Ta thấy A, B đều có (π + vòng) = 1 nên 1 mol A hoặc B chỉ pư được với
1 mol hiđro theo giả thiết suy ra khi 1 mol A hoặc B pư với Na chỉ cho 0,5
mol hiđro → A, B chỉ có 1 nhóm –OH
Vậy A, B có các trường hợp sau:
TH 1 : A là HO-CnH2n-CHO(a mol); B là HO-CmH2m-CHO(b mol)
Trang 20SỞ GD&ĐT NINH BÌNH HƯỚNG DẪN CHẤM ĐỀ THI CHỌN HSG LỚP 12 THPT
Phản ứng đầu tiên theo cơ chế tách-cộng với tiểu phân trung gian là Arin
Phản ứng còn lại: thế nucleophin trên nhân thơm
Chậm hơn do không có hiệu ứng –C của –NO2 làm tăng mật độ điện
dương trên nguyên tử C
Trang 21SỞ GD&ĐT NINH BÌNH HƯỚNG DẪN CHẤM ĐỀ THI CHỌN HSG LỚP 12 THPT
Trang 22SỞ GD&ĐT NINH BÌNH ĐỀ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI LỚP 12 THPT
Kỳ thi thứ nhất - Năm học 2012 – 2013
MÔN: HÓA HỌC
Ngày thi 10/10/2012
(Thời gian 180 phút, không kể thời gian phát đề)
Đề thi gồm 10 câu, trong 02 trang
Câu 1 (2,0 điểm):
1 Cho biết một số giá trị năng lượng ion hoá thứ nhất (I1,eV): 5,14; 7,64; 21,58 của Ne , Na,
Mg và một số giá trị năng lượng ion hoá thứ hai (I2, eV): 41,07; 47,29 của Na và Ne Hãy gán mỗigiá trị I1,I2 cho mỗi nguyên tố và giải thích Hỏi I2 của Mg như thế nào so với các giá trị trên? Vìsao?
2 Giải thích tại sao:
a) Axit flohydric là một axit yếu nhất trong các axit HX nhưng lại tạo được muối axit còn
các axit khác thì không có khả năng này?
b) B và Al là hai nguyên tố kề nhau ở nhóm IIIA nhưng có phân tử Al2Cl6 mà không có B2Cl6?
Câu 2 (1,0 điểm): Cho các số liệu sau ở 298K:
∆H0 T(a) (J/mol) = - 112298,8 + 5,94T ∆H0 T(b) (J/mol) = - 393740,1 + 0,77T
∆S0 T(a) (J/K.mol) = 54,0 + 6,21lnT ∆S0 T(b) (J/K.mol) = 1,54 - 0,77 lnT
Hãy lập các hàm năng lượng tự do Gibbs theo nhiệt độ ∆G0 T(a) = f(T), ∆G0 T(b) = f(T)
và cho biết khi tăng nhiệt độ thì chúng biến đổi như thế nào?
2 Trong một thí nghiệm người ta cho bột NiO và khí CO vào một bình kín, đun nóng bình
lên đến 14000C Sau khi đạt tới cân bằng, trong bình có bốn chất là NiO(r), Ni(r), CO(k) và CO2(k)trong đó CO chiếm 1%, CO2 chiếm 99% thể tích; áp suất khí bằng 1 bar (105 Pa)
Dựa vào kết quả thí nghiệm và các dữ kiện nhiệt động đã cho ở trên, hãy tính áp suất khíO2 tồn tại cân bằng với hỗn hợp NiO và Ni ở 14000C
Câu 4 (2,0 điểm):
Hợp chất MX2 khá phổ biến trong tự nhiên Hòa tan MX2 bằng dung dịch HNO3 đặc nóng,
dư, thu được dung dịch A Cho A tác dụng với BaCl2 thấy tạo thành kết tủa trắng, còn khi cho Atác dụng với dung dịch NH3 dư thấy tạo thành kết tủa nâu đỏ
1 Hỏi MX2 là chất gì? Gọi tên chất này và viết các phương trình phản ứng xảy ra.
2 Nước tự nhiên (nước suối) ở các vùng mỏ có MX2 bị axit hóa rất mạnh (pH thấp) Hãyviết phương trình phản ứng để giải thích hiện tượng đó
3 Nguyên tố X có thể tạo thành với flo hợp chất XFn, trong đó n có giá trị cực đại Dựa vàocấu hình electron của X để tìm giá trị đó Các obitan của nguyên tử trung tâm X lai hóa gì?
4 Viết cấu hình electron (dạng obitan) của M và của các ion thường gặp của kim loại M.
Câu 5 (2,0 điểm):
Canxi xianamit (CaCN2) là một loại phân bón đa năng và có tác dụng tốt Nó có thể được sảnxuất rất dễ dàng từ các loại hóa chất thông thường như CaCO3 Quá trình nhiệt phân CaCO3 cho ramột chất rắn màu trắng XA và một khí không màu XB không duy trì sự cháy Chất rắn màu xám
XC và khí XD hình thành bởi phản ứng khử XA với cacbon XC và XD còn có thể bị oxy hóa để tạo
ĐỀ THI CHÍNH THỨC
Trang 23thành các sản phẩm có mức oxy hóa cao hơn Phản ứng của XC với nitơ cuối cùng cũng dẫn tớiviệc tạo thành CaCN2.
1 Viết tất cả các phương trình phản ứng xảy ra.
2 Khi thuỷ phân CaCN2 thì thu được chất gì? Viết phương trình phản ứng.
3 Trong hóa học chất rắn thì anion CN22- có thể có đồng phân Axit của cả hai anion đều đãđược biết (chỉ tồn tại trong pha khí) Viết công thức cấu tạo của hai axit và cho biết cân bằngchuyển hóa giữa hai axit trên ưu tiên phía nào?
Câu 6 (2,0 điểm):
Cho 0,1 mol mỗi axit H3PO2 và H3PO3 tác dụng với dung dịch KOH dư thì thu được haimuối có khối lượng lần lượt là 10,408 g và 15,816 g
1 Xác định công thức cấu tạo và gọi tên hai phân tử axit trên.
2 Hãy cho biết kiểu lai hoá của nguyên tử photpho và cấu trúc hình học của hai phân tử trên.
Cho nguyên tử khối của các nguyên tố: K = 39,09; H = 1,008; P = 30,97; O = 16,00
Câu 7 (2,0 điểm):
Hai chất hữu cơ A và B đều có công thức phân tử C3H6O A có một loại hiđro còn B có 4loại A cho phản ứng iodofom B không tham gia phản ứng với dẫn xuất cơ magie Một trong haichất này phản ứng với axit malonic tạo thành một hợp chất D có công thức phân tử là C6H8O4 (axitmeldrum) Chất D phản ứng được với Natri và có pKa = 4,83 Khi ngưng tụ D với andehit thơmthu được sản phẩm E
1 Hãy xác định cấu trúc của A, B Chỉ rõ bằng các phản ứng, các đặc điểm cấu trúc.
2 Chất nào tạo ra D? Giải thích và viết phương trình phản ứng tạo D, E.
3 Tại sao D phản ứng được với Na?
Câu 8 (2,0 điểm):
1 Một monosaccarit (A) có khối lượng phân tử là 150 đvC Khi xử lý A với NaBH4 thìsinh ra hai đồng phân lập thể (B) và (C) không có tính quang hoạt
a) Vẽ công thức cấu tạo của A, B và C bằng cách sử dụng công thức chiếu Fischer
b) Xác định cấu hình tuyệt đối của các chất A, B, C
2 Glyxin (H2N – CH2 – COOH) là α - aminoaxit Ba phân tử glyxin có thể tạo ra tripeptitGly–Gly –Gly thông qua phản ứng ngưng tụ tạo thành amit và kèm theo sự tách hai phân tử nước
a) Hãy viết công thức cấu tạo của tripeptit.
b) Từ hỗn hợp các chất sau có thể tạo ra bao nhiêu loại tripeptit?
Glyxin (Gly) L - Alanin (L - Ala) D - Alanin (D - Ala)
c) Tổng cộng có bao nhiêu peptit có đồng phân quang học trong số các tripeptit trên?
→B+Br2→ C →t O D→+NH 3 Isoleuxin
Hãy cho biết công thức của các chất A, B, C, D và Isoleuxin
2 Tiến hành phản ứng giữa 3,5,5-trimetyl xiclohex-2-enon và n-butyl magie iodua Sau đó,
thuỷ phân hỗn hợp bằng dung dịch HCl 4,0 M thu được hợp chất B; B chuyển hóa thành nămđồng phân, kí hiệu từ D1 đến D5 có công thức phân tử C13H22
Viết công thức cấu tạo của các đồng phân D1, D2, D3, D4, D5 và giải thích sự hình thành chúng
Trang 24-1-vị isopren nối với nhau theo quy tắc đầu-đuôi) Oxi hoá A thu được hỗn hợp các chất A1, A2 vàA3 Chất A1(C3H6O) cho phản ứng iodofom và không làm mất màu nước brom Chất A2 (C2H2O4)phản ứng được với Na2CO3 và phản ứng với dung dịch Ca(OH)2 cho kết tủa trắng không tan trongaxit axetic; A2 làm mất màu dung dịch KMnO4 loãng Chất A3 (C5H8O3) cho phản ứng iodofom vàphản ứng được với Na2CO3.
1 Viết công thức cấu tạo của A1, A2 và A3.
2 Vẽ công thức các đồng phân hình học của A và gọi tên theo danh pháp IUPAC.
-HẾT -Thí sinh được sử dụng bảng tuần hoàn các nguyên tố hóa học
Họ và tên thí sinh : Số báo danh
Họ và tên, chữ ký: Giám thị 1: Giám thị2: -2-
Trang 25* Năng lượng ion hóa thứ nhất (I1):
11Na ([Ne]3s 1) 12Mg ([Ne]3s 2) 10Ne (2s 22p6)
Vì Na có bán kính lớn hơn và điện tích hạt nhân nhỏ hơn Mg → lực hút của hạt nhân
với electron ngoài cùng nhỏ hơn Mg → I1 nhỏ
Ne có lớp vỏ ngoài bão hòa bền vững, hơn nữa Ne thuộc chu kỳ II nên bán kính nhỏ
hơn so với Na và Mg → electron khó tách khỏi nguyên tử
* Năng lượng ion hóa thứ hai (I2):
Na+ -1e → Na2+ I2 = 47,29 (eV)
Ne+ -1e → Ne2+ I2 = 41,07 (eV)
Na+ có cấu hình e giống khí hiếm (bền vững) → e khó tách khỏi Na+
Ne+ không có cấu hình lớp vỏ ngoài cùng giống khí hiếm → electron ngoài cùng dễ
tách ra hơn so với electron của Na+
* I2 của Mg nhỏ nhất vì Mg+ có bán kính lớn nhất, đồng thời lớp vỏ cũng chưa bền
a) Một phần vì năng lượng liên kết H ─ F rất lớn, một phần vì khi tan trong
nước ion F– tương tác với phân tử HF tạo ra ion phức HF2– Do 1 phần phân tử
HF liên kết tạo ra HF2 nên hàm lượng tương đối của ion H3O+ không lớn →
HF có tính axit yếu Đồng thời dung dịch HF có các ion dạng HF2, H2F3, H3F4
…khi trung hòa tạo ra các muối axit như KHF2, KH2F3 …
b) Cả B và Al đều chưa đạt cấu hình khí hiếm vì liên kết M-Cl đều có tính
cộng hóa trị Kích thước của nguyên tử B quá nhỏ nên sự có mặt của 4 nguyên
tử Clo có thể tích tương đối lớn, quanh nó sẽ gây ra tương tác đẩy nhau lớn
làm cho phân tử không bền vững
,8298.314.8.303.2