Đề thi HSG Hóa 12

Ngâm một lá kẽm trong dung dịch HCl, kẽm bị ăn mòn chậm.. Nêu và giải thích các hiện tợng xảy ra khi đó?. Nêu và giải thích các hiện tợng xảy ra khi cho Na vào các dung dịch sau: dd NH42

Đề thi chọn học sinh giỏi cấp cụm sơn động Môn thi: Hoá học Lớp 12 - Năm học 2007-2008

Ngày thi: tháng Năm 2008 Thời gian làm bài: 150 phút Câu I (5,0 điểm):

1 Cho 3 nguyên tố X, Y, Z có cấu hình ở lớp ngoài cùng (n = 3) tơng ứng là ns1, ns2p1, ns2p5

a Xác định vị trí (số thứ tự, chu kì , nhóm, phân nhóm) của X, Y, Z trong bảng HTTH

b Viết phơng trình phản ứng dới dạng ion theo sơ đồ sau:

X(OH)m + YZn —→ X1 ↓ +

X1 + X(OH)m —→ X2 (tan) +

X2 + HZ —→ X1↓ +

X2 + HZ —→ YZn +

(biết X, Y, Z là các nguyên tố tìm thấy ở phần a )

2 Hoàn thành chuỗi phản ứng sau (ghi rõ điều kiện phản ứng)

A →C2H5OH→ B →C2H5OH→ C →C2H5OH→ D →C2H5OH→ E →C2H5OH → F →

C2H5OH→ G →Cao su buna

Câu II (5,5 điểm):

1 a Ngâm một lá kẽm trong dung dịch HCl, kẽm bị ăn mòn chậm Thêm vào dung dịch axit vài giọt dung dịch CuSO4 Nêu và giải thích các hiện tợng xảy ra khi đó?

b Nêu và giải thích các hiện tợng xảy ra khi cho Na vào các dung dịch sau: dd (NH4)2SO4, dd CuSO4, dd AlCl3 Viết các ptp minh họa?

2 Bằng phơng pháp hóa học, hãy nhận biết dung dịch các chất đựng trong các lọ mất nhãn sau:

NH4NO3, (NH4)2SO4, CuSO4, FeCl2, KNO3, MgSO4

3 So sánh thể tích khí NO duy nhất thoát ra khi cho 6,4 gam Cu tác dụng với

a 120 ml dd HNO3 1M (loãng)

b 120 ml dd chứa hỗn hợp HNO3 1M và H2SO40,5M (loãng)

Nếu cô cạn dd trong trờng hợp (b) sẽ thu đợc bao nhiêu gam muối khan

Câu III (4,5 điểm):

Hòa tan hoàn toàn 48,8 gam hỗn hợp Cu và một oxit sắt trong dung dịch HNO3 vừa đủ thu đợc dung dịch A và 6,72 lít khí NO (đktc) Cô cạn dung dịch A thu đợc 147,8 gam chất rắn

a Xác định công thức của oxit sắt

b Cho cùng một lợng hỗn hợp trên tác dụng hoàn toàn với 400ml dung dịch HCl 2M cho đến khi phản ứng xảy ra hoàn toàn thu đợc dung dịch B và chất rắn D Cho dung dịch B tác dụng với AgNO3 d thu đợc kết tủa E Tính khối lợng của kết tủa E?

Câu IV: ( 5,0 điểm)

Hỗn hợp A gồm hai axit hữu cơ no X và Y mạch hở (trong đó X đơn chức) Nếu lấy số mol X bằng số mol Y rồi lần lợt cho X tác dụng với NaHCO3 và Y tác dụng với Na2CO3 thì lợng CO2 luôn luôn bằng nhau Đốt cháy hoàn toàn 5,6 gam hỗn hợp A thu đợc 7,7 gam CO2 Mặt khác khi trung hòa 4,2 gam hỗn hợp A cần 100ml dung dịch NaOH 0,75M

a Tìm công thức phân tử, viết công thức cấu tạo của X và Y (biết X, Y đều có cấu tạo mạch thẳng)

b Tính khối lợng mỗi chất trong A?

Cho: H = 1; C =12; N = 14; O =16; Na = 23; Fe = 56; Cu = 64; Ag = 108; Cl = 35,5

Cán bộ coi thi không giải thích gì thêm.

Sở GD & ĐT bắc giang Kì thi chọn học sinh giỏi cấp cụm sơn động Cụm sơn động Năm học 2007-2008

Hớng dẫn chấm Môn thi: Hoá học Lớp 12

1 –

a/

b/

Cấu hình electron đầy đủ của X, Y, Z là:

X: [Ne] 3s1 ⇒ vị trí của X: ô số 11; chu kỳ 3; phân nhóm chính nhóm I (Na)

Y: [Ne] 3s23p1⇒ vị trí của X: ô số 13; chu kỳ 3; phân nhóm chính nhóm III (Al)

Z: [Ne] 3s23p5⇒ vị trí của X: ô số 17; chu kỳ 3; phân nhóm chính nhóm VII (Cl)

Các ptp:

1 3NaOH + AlCl3 → Al(OH)3↓+ 3NaCl

X(OH)m (YZn) (X1)

2 NaOH + Al(OH)3→ NaAlO2 + H2O

(X2)

3 NaAlO2 + HCl + H2O→ Al(OH)3↓+ NaCl

(X2) (X1)

4 NaAlO2 + 4HCl → AlCl3 + NaCl + 2H2O

(X2) (YZn)

1,0

1,0

2- A là C6H12O6; B, C, D, E, F có thể là một trong các chất C2H5ONa, C2H4, C2H5Cl,

CH3CHO, CH3COOC2H5, G là nCH2 = CH – CH = CH2

1 C6H12O6 30 320

men C

−

→ 2C2H5OH + 2O2

2 2C2H5OH + 2Na → 2C2H5ONa + H2

3 C2H5ONa + HCl → C2H5OH + NaCl

4 C2H5OH H SO2 4

→đặc C2H4 + H2O

5 C2H4 + H2OH t+, 0→ C2H5OH

6 C2H5OH + HCl →t0 C2H5Cl + H2O

7 C2H5Cl + NaOH →t0 C2H5OH + NaCl

8 C2H5OH + CuO →t0 CH3CHO + Cu + H2O

9 CH3CHO + H2

0

,

Ni t

→ C2H5OH

10 C2H5OH + CH3COOH H SO2 4

→

ơ đặc CH3COOC2H5 + H2O

11 CH3COOC2H5 + NaOH →t0 CH3COONa + C2H5OH

12 2C2H5OH →ZnO MgO, CH2 = CH – CH = CH2 + H2O + 2H2

13 nCH2 = CH – CH = CH2

0

, ,

Na t p

→ (CH2 - CH = CH - CH2)n

1,0

0,5

1,0

0,5

Câu II 5,5

1-a/

b/

Kẽm ngâm trong dung dịch HCl:

Zn + 2HCl → ZnCl2 + H2; H2 sinh ra bám xung quanh lá Zn ngăn cản sự tiếp xúc của H+ với Zn, Zn bị ăn mòn chậm

Nhỏ dung dịch CuSO4 vào dung dịch axit: Zn tác dụng với Cu2+ trớc

Zn + CuSO4 → ZnSO4 + Cu↓

Cu sinh ra bám trên lá kẽm tạo thành một hệ pin điện hóa theo cơ chế

2

2

H2 thoát ra ở cực dơng (Cu), không ảnh hởng tới sự tiếp xúc của H+ với Zn, Kẽm bị

ăn mòn nhanh hơn, khí H2 thoát ra mạnh hơn

Khi cho Na vào các dung dịch trên, trớc tiên Na tác dụng với H2O theo ptp:

1 2Na + 2H2O→2NaOH + H2

Sau đó NaOH tác dụng với các muối

- Cho Na vào dung dịch (NH4)2SO4

2NaOH + (NH4)2SO4 →Na2SO4 + 2NH3↑+ 2H2O

=> Có khí mùi khai bay ra

- Cho Na vào dung dịch CuSO4

2NaOH + CuSO4 →Na2SO4 + Cu(OH)2↓

=> có khí bay ra và có kết tủa màu xanh xuất hiện

- Cho Na vào dung dịch AlCl3:

1 3NaOH + AlCl3 →3NaCl + Al(OH)3↓

2 NaOH + Al(OH)3 → NaAlO2 + 2H2O

=> Có khí bay ra và có xuất hiện kết tủa trắng keo, sau đó kết tủa tan

1,0

0,5

0,5

0,5 2- Dùng dung dịch Ba(OH)2 để nhận biết các dung dịch trên: Cho dung dịch Ba(OH)2

tác dụng lần lợt với mẫu thử từ các dung dịch trên:

- Dung dịch chỉ có khí mùi khai bay ra là:

Ba(OH)2 + 2NH4NO3 →Ba(NO3)2 + 2NH3↑ + 2H2O

- Dung dịch có khí mùi khai bay ra và có kết tủa trắng xuất hiện là: (NH4)2SO4

Ba(OH)2 + (NH4)2SO4→BaSO4↓+ 2NH3↑ + 2H2O

- Dung dịch có kết tủa màu xanh là: CuSO4

Ba(OH)2 + CuSO4→BaSO4↓+ Cu(OH)2↓

- Dung dịch chỉ có kết tủa trắng là: MgSO4

Ba(OH)2 + MgSO4→BaSO4↓+ Mg(OH)2↓

- Dung dịch có kết tủa trắng xanh, dần chuyển sang nâu đỏ khi để ngoài không khí là: FeCl2

Ba(OH)2 + FeCl2 →BaCl2 + Fe(OH)2↓

4Fe(OH)2 + O2 + 2H2O→ 4Fe(OH)3↓

- Dung dịch không có hiện tợng gì xảy ra là: KNO3

1,5

3- 6,4

0,1 64

Cu

Ptp:

3Cu + 8HNO3 →3Cu(NO3)2 + 2NO↑ + 4H2O

3Cu + 8H+ + 2NO3- →3Cu2+ + 2NO↑+ 4H2O

a n H+ =n HNO3 =0,12.1 0,12= mol; 2 0,03

8

NO H

b n H+ =n HNO3 +2n H SO2 4 =0,12.(1 2.0,5) 0, 24+ = mol ; 2 0,06

8

NO H

 trong trờng hợp b) khí NO thoát ra nhiều hơn

Trong dung dịch thu đựơc gồm: Cu2+, NO3-, SO4

2-2

3

2

2 4 4

3

2

0,12.0,5 0,06 64.0,09 62.0,06 96.0,06 15, 24

H SO SO

−

0,5

0,5

0,5

a/

b/

Gọi công thức oxit sắt là: FexOy(x, y nguyên)

Ptp:

1. 3Cu + 8HNO3 → 3Cu(NO3)2 + 2NO + 4H2O

a (mol) a 2/3a

2. 3FexOy + (12x – 2y)HNO3→3xFe(NO3)3 + (3x – 2y)NO + (6x - y)H2O

b bx 3 2

3

b

Ta có:

64 (56 16 ) 48,8

64 (56 16 ) 48,8

0,582

0,865

188 242 147,8

188 242 147,8

bx

by

y

x





=> Oxit sắt: Fe2O3

0, 4.2 0,8

HCl

Ptp: Fe2O3 + 6HCl→ 2FeCl3 + 3H2O

Trớc p: 0,29 0,8 0

p: 0,8

6 0,8

0,8 3 sau p 0,94

6 0

0,8 3 Dung dịch B là dung dịch FeCl3; Chất rắn D gồm Fe2O3 d, Cu không tan

DD (B) tác dụng với dd AgNO3:

FeCl3 + 3AgNO3 → Fe(NO3)3 + 3AgCl↓

Kết tủa E là: AgCl

3

AgCl FeCl AgCl

1,0

0,5

1,0

0,5

0,5

1,0

Câu IV 5,0 a/ Gọi CTPT hai axit X và Y: X: RCOOH; Y: R’(COOH)a; (a nguyên, a ≥1)

x, y lần lợt là số mol của X và Y trong 5,6 gam A

X + NaHCO3:

1, RCOOH + NaHCO3 →RCOONa + CO2+ H2O

x x (mol)

Y + Na2CO3 :

2, 2R’(COOH)a + aNa2CO3 → 2R’(COONa)a + nCO2 + nH2O

y

2

a y

Vì x =

2

a

y và x = y => a = 2

=> X: CnH2nO2; Y: CmH2m - 2O4

Đốt cháy 5,6 gam A:

1. CnH2nO2 + 3 2

2

n−

O2 → nCO2 + nH2O

x nx

2. CmH2m - 2O4 + 3 5

2

m−

O2 → mCO2 + (m - 1)H2O

y my

Ta có:

(*)

Trong 4,2 gam A có: RCOOH ( .4, 2 3

5,6 4

x

x = mol); R’(COOH)n ( .4, 2 3

5,6 4

y

Trung hòa 4,2 gam A:

3, RCOOH + NaOH →RCOONa + H2O

3

4

x

3

4

x

(mol)

4, R’(COOH)2 + 2NaOH → R’(COONa)2 + 2H2O

3

4

y

3

2

y

(mol)

NaOH x y

Giải (*) và (**) ta đợc: x = 0,05; y = 0,025 mol

=> 2n + m = 7 => n = 1; m = 5 hoặc n = 2; m = 3

CTCT: HCOOH và HOOC – (CH2)3 – COOH

Hoặc CH3COOH và HOOC – CH2 – COOH

0,5

0,5

0,5

0,5

0,5

0,5

1,0

b/ TH1: HCOOH(0,05 mol) và HOOC – (CH2)3 – COOH(0,025 mol)

5 8 4

TH2: CH3COOH và HOOC – CH2 – COOH

3 0,05.60 3,0 ; 3 4 4 0,025.104 2,6

CH COOH C H O

0,5

0,5

H

ớng dẫn chấm

L

u ý:

Phơng trình phản ứng nào mà cân bằng hệ số sai hoặc thiếu điều kiện thì trừ đi nửa số

điểm theo biểu điểm Trong một phơng trình phản ứng, nếu có từ một công thức trở lên viết sai thì phơng trình đó không đợc tính điểm

Dùng những phản ứng đặc trng để nhận ra các chất và cách điều chế các chất bằng nhiều

ph-ơng pháp khác nhau, nếu đúng cũng cho điểm nh đã ghi trong biểu điểm

Giải bài toán bằng các phơng pháp khác nhau nhng nếu tính đúng, lập luận chặt chẽ và dẫn đến kết quả đúng vẫn đợc tính theo biểu điểm Trong khi tính toán nếu nhầm lẫn một câu hỏi nào đó dẫn đến kết quả sai thì trừ đi nửa số điểm dành cho câu hỏi đó Nếu tiếp tục dùng kết quả sai để giải các vấn

đề tiếp theo thì không tính điểm cho các phần sau

-Hết -Ngày 26/02/2008