Đề thi học sinh giỏi hóa 11

Sở gd - đt bắc giang Cụm sơn động đề thi chọn học sinh giỏi cấp cụm Năm học: 2007 - 2008 Môn hoá học lớp 11 Thời gian: 150 phút (không kể thời gian phát đề) Câu I ( điểm): 1) Có 3 ống nghiệm, mỗi ống chứa 2 cation và 2 anion (không trùng lặp) trong số các ion sau : NH 4 + , Na + , Ag + , Ba 2+ , Mg 2+ , Al 3+ , Cl , Br , NO 3 , CO 3 2 , SO 4 2 , PO 4 3 . Hãy xác định các cation và anion trong từng ống nghiệm. 2) Cho 5 dd : Na 2 CO 3 , FeCl 3 , NaOH, Al 2 (SO 4 ) 3 , AgNO 3 . Viết các phơng trình phản ứng xảy ra (nếu có) khi lần lợt cho một dung dịch này phản ứng với các dung dịch còn lại. 3) Có 5 chất bột màu trắng đựng trong 5 bình riêng biệt bị mất nhãn hiệu là: NaCl, Na 2 CO 3 , Na 2 SO 4 , BaCO 3 và BaSO 4 . Chỉ đợc dùng thêm nớc và CO 2 hãy trình bày cách phân biệt từng chất. Câu II ( điểm): Hoà tan hoàn toàn 4,24 gam Na 2 CO 3 vào nớc thu đợc dung dịch A. Cho từ từ từng giọt 20,00 gam dung dịch HCl nồng độ 9,125% vào A và khuấy mạnh. Tiếp theo cho thêm vào đó dung dịch chứa 0,02 mol Ca(OH) 2 . 1. Hãy cho biết những chất gì đợc hình thành và lợng các chất đó. Chất nào trong các chất đó còn lại trong dung dịch. 2. Nếu cho từ từ từng giọt dung dịch A vào 20,00 gam dung dịch HCl nồng độ 9,125% và khuấy mạnh, sau đó cho thêm dung dịch chứa 0,02 mol Ca(OH) 2 vào dung dịch trên. Hãy giải thích hiện tợng xảy ra và tính khối lợng các chất tạo thành sau phản ứng. Giả thiết các phản ứng xảy ra hoàn toàn. Câu III ( điểm): Khi cracking butan tạo ra hỗn hợp gồm farafin và olefin trong đó có hai chất A và B .Tỷ khối của B so với A là 1,5 . Tìm A, B. Từ A tìm đợc ở trên ,viết các phản ứng chuyển hoá theo sơ đồ sau: Br 2 NaOH CuO Cu(OH) 2 H 2 SO 4 A A 1 A 2 A 3 A 4 A 5 NaOH Câu IV ( điểm): Chia 2,2 gam hỗn hợp gồm Fe và kim loại M có hoá trị không đổi thành hai phần bằng nhau. Hoà tan phần 1 bằng dung dịch HCl thu đợc 0,896 lit H 2 (đktc). Hoà tan hoàn toàn phần 2 trong dung dịch HNO 3 đặc nóng thu đợc 2,016 lít NO 2 (đktc) . 1) Xác định M. 2) Tính % khối lợng của mỗi kim loại trong hỗn hợp đầu . Câu V ( điểm): Một hợp chất hữu cơ A chứa các nguyên tố C, H, O . Khi đốt cháy A phải dùng một l- ợng O 2 bằng 8 lần lợng O 2 có trong hợp chất A và thu đợc CO 2 và H 2 O theo tỷ lệ khối l- ợng 22 : 9. Tìm công thức đơn giản của A, tìm công thức phân tử của A biết rằng 2,9 gam A khi cho bay hơi ở 54,6 o C , 0,9 atm có thể tích đúng bằng thể tích của 0,2 gam He đo ở cùng nhiệt độ áp suất. Viết các công thức cấu tạo có thể có của A dựa vào thuyết cấu tạo hoá học. --Hết--- Hớng dẫn chấm Câu Nội dung Thang điểm Câu I 1/ (.00) ống nghiệm 1: NH 4 + , Na + , CO 3 2- , PO 4 - ống nghiệm 1: Ag + , Mg 2+ , NO 3 - , SO 4 2- ống nghiệm 1: Ba 2+ , Al 3+ , Cl - , Br - 2/ (.00) Các ptp: 1. 3Na 2 CO 3 + 2FeCl 3 + 3H 2 O 6NaCl + 2Fe(OH) 3 + 3CO 2 2. 3Na 2 CO 3 + Al 2 (SO 4 ) 3 + 3H 2 O 3Na 2 SO 4 + 2Al(OH) 3 + 3CO 2 3. Na 2 CO 3 + 2AgNO 3 2NaNO 3 + Ag 2 CO 3 4. FeCl 3 + 3NaOH 3NaCl +Fe(OH) 3 5. FeCl 3 + 3AgNO 3 Fe(NO 3 ) 3 + 3AgCl 6. Al 2 (SO 4 ) 3 + 6NaOH 3Na 2 SO 4 + 2Al(OH) 3 7. Al(OH) 3 + NaOH d NaAlO 2 + 2H 2 O 8. Al 2 (SO 4 ) 3 + 6AgNO 3 2Al(NO 3 ) 3 + 3Ag 2 SO 4 3/ (.00) + Lấy mẫu thử từ các chất trên + Hoà tan lần lợt từng chất vào nớc - Các chất tan tạo dung dịch là: NaCl; Na 2 CO 3 ; Na 2 SO 4 - Các chất không tan là: BaCO 3 ; BaSO 4 + Hoà tan hai chất không tan trong nớc vào nớc có CO 2 : - Chất tan dần tạo thành dung dịch là: BaCO 3 Ptp: BaCO 3 + CO 2 + H 2 O Ba(HCO 3 ) 2 tan - Chất không tan còn lại là: BaSO 4 + Dùng dung dịch Ba(HCO 3 ) 2 vừa điều chế đợc cho tác dụng với các dung dịch NaCl; Na 2 CO 3 ; Na 2 SO 4 ở trên: - Hai dung dịch có kết tủa trắng xuất hiện là Na 2 CO 3 ; Na 2 SO 4 Ptp: 1, Ba(HCO 3 ) 2 + Na 2 CO 3 BaCO 3 + 2NaHCO 3 2, Ba(HCO 3 ) 2 + Na 2 SO 4 BaSO 4 + 2NaHCO 3 - Dung dịch không có hiện tợng gì là NaCl Lọc lấy kết tủa ở trên đem hoà tan trong nớc có CO 2 , kết tủa tan là BaCO 3 , dung dịch ban đầu là Na 2 CO 3 ; Chất còn lại là Na 2 SO 4 Câu II 1/ (.00) 2 3 4,24 0,04 106 Na CO n mol= = ; 20.9,125 0,05 100.36,5 HCl n mol= = ; 2 ( ) 0,02 Ca OH n mol= Cho từ từ dung dịch HCl vào dung dịch A: 1. Na 2 CO 3 + HCl NaHCO 3 + NaCl 2. NaHCO 3 + HCl NaCl + CO 2 + H 2 O 3 2 3 (1) 0,04 NaHCO HCl Na CO n n n mol= = = ; 3 (2) (2) 0,05 0,04 0,01 NaHCO HCl n n mol= = = ; Sau phản ứng 1; 2 trong dung dịch có: NaCl ( 0,05 NaCl HCl n n mol= = ) NaHCO 3 ( 3 0,03 NaHCO n mol= ) Cho tiếp vào đó dung dịch Ca(OH) 2 : 3. 2NaHCO 3 + Ca(OH) 2 Ca(HCO 3 ) 2 + 2NaOH 4. Ca(HCO 3 ) 2 + Ca(OH) 2 2CaCO 3 + 2H 2 O Theo (3): 3 2 2 3 ( ) (3) ( ) (3) 1 0,015 2 Ca HCO Ca OH NaHCO n n n mol= = = ; 3 0,03 NaOH NaHCO n n mol= = Theo (4): 3 2 2 ( ) (4) ( ) (4) 0,02 0,015 0,005 Ca HCO Ca OH n n mol= = = ; 3 2 ( ) (4) 2 2.0,005 0,01 CaCO Ca OH n n mol= = = ; Sau phản ứng 3, 4 sản phẩm thu đợc gồm: NaCl (0,05 mol) tồn tại trong dd; NaOH(0,03 mol) Ca(HCO 3 ) 2 ( 3 2 ( ) 0,015 0,005 0,01 Ca HCO n mol= = ) tồn tại trong dd CaCO 3 (0,01 mol) tách ra khỏi dung dịch 0,05.58,5 2,925 NaCl m gam= = ; 0,03.40 1,2 NaOH m gam= = 3 2 ( ) 0,01.162 1,62 Ca HCO m gam= = ; 3 0,01.100 1 CaCO m gam= = 2/ (.00) Cho từ từ dung dịch A vào dung dịch HCl: 1. Na 2 CO 3 + 2HCl 2NaCl + CO 2 + H 2 O 2 3 2 3 (1) 1 1 .0,05 0,025 2 2 Na CO HCl Na CO bd n n mol n= = = < ; Sau phản ứng 1, trong dung dịch còn: NaCl (0,05 mol); Na 2 CO 3 (0,04 0,025 = 0,015 mol) Cho tiếp dung dịch Ca(OH) 2 vào: 2. Ca(OH) 2 + Na 2 CO 3 CaCO 3 + 2NaOH Sau phản ứng 2, sản phẩm thu đợc gồm: NaCl (0,05 mol); NaOH( 2 3 2. 2.0,015 0,03 NaOH Na CO n n mol= = = ) CaCO 3 ( 3 2 3 0,015 CaCO Na CO n n mol= = ); Ca(OH) 2 d (0,02 0,015 = 0,005 mol); Khối lợng sản phẩm: 0,05.58,5 2,925 NaCl m gam= = ; 0,03.40 1, 2 NaOH m gam= = ; 3 0,015.100 1,5 CaCO m gam= = ; 2 ( ) 0,005.74 0,37 Ca OH m gam= = Câu III (.00) Crakinh butan: 1. C 4 H 10 CH 4 + C 3 H 6 2. C 4 H 10 C 2 H 4 + C 2 H 6 Ta có: 1,5 B d A = => B là C 3 H 6 ; A là C 2 H 4 Các ptp: 1. CH 2 = CH 2 + Br 2 CH 2 Br CH 2 Br A 1 2. CH 2 Br CH 2 Br + 2NaOH CH 2 OH CH 2 OH + 2NaBr A 2 3. CH 2 OH CH 2 OH + 2CuO 0 t CHO CHO + 2Cu + 2H 2 O A 3 4. CHO CHO+ 4Cu(OH) 2 + 2NaOH NaOOC COONa + 2Cu 2 O + 6H 2 O A 4 5. NaOOC COONa + H 2 SO 4 HOOC COOH + Na 2 SO 4 A 5 Câu IV 1/ (.00) Gọi x, y lần lợt là số mol Fe, M trong một phần; a là hoá trị của M Phần 1: Hoà tan trong HCl 1. Fe + 2HCl FeCl 2 + H 2 2. M + aHCl MCl a + 2 a H 2 2 0,896 0,04 2 2 22,4 H Fe M a a n n n x y mol= + = + = = (*) Phần 2: Hoà tan trong HNO 3 : 3. Fe + 6HNO 3 Fe(NO 3 ) 3 + 3NO 2 + 3H 2 O 4. M + 2aHNO 3 M(NO 3 ) a + aNO 2 + aH 2 O 2 2,016 3 . 3 0,09 22,4 NO Fe M n n a n x ay mol= + = + = = (**) Từ (*) và (**) suy ra: x = 0,01 mol; ay = 0,06 mol => y = 0,06 a Theo gt: m hh = 1,1 = 56x + My = 56. 0,01 + M 0,06 a M = 9a a = 3 và M = 27 (Al) là phù hợp 2/ (.00) a = 3 => y = 0,02 mol Thành phần % khối lợng mỗi kim loại trong hỗn hợp đầu: %Fe = 56.0,01 .100 50,91% 1,1 = ; %Al = 49,09% Câu V CTPT của A là: C x H y O z (x, y,z nguyên) Ptp: C x H y O z + ( 4 2 y z x + )O 2 xCO 2 + 2 y H 2 O Ta có: 2 2 : 44 :9 22 : 9 CO H O m m x y= = => y = 2x 2 ( ) ( ) 8 32.( ) 8.16 3 4 2 O pu O A y z m m x z z x= + = = CTĐG của A là: (C 3 H 6 O) n Số mol A ở 54,6 o C , 0,9 atm là: 0,2 0,05 4 A He n n mol= = = M A = 2,9 58 0,05 A M = = = 58n =>n = 1 CTPT của A là C 3 H 6 O Các CTCT có thể có của A: 1. CH 3 CH 2 CH=O 2. (CH 3 ) 2 C =O 3. CH 2 = CH CH 2 OH 4. CH 2 = CH O CH 3 Ghi chú: Học sinh có thể làm theo nhiều cách nhng nếu đúng thì vẫn cho điểm tối đa. . giang Cụm sơn động đề thi chọn học sinh giỏi cấp cụm Năm học: 2007 - 2008 Môn hoá học lớp 11 Thời gian: 150 phút (không kể thời gian phát đề) Câu I ( điểm):. CH=O 2. (CH 3 ) 2 C =O 3. CH 2 = CH CH 2 OH 4. CH 2 = CH O CH 3 Ghi chú: Học sinh có thể làm theo nhiều cách nhng nếu đúng thì vẫn cho điểm tối đa.