Đề thi học sinh giỏi hóa 11- Long An - 2012 - có hướng dẫn chi tiết

Đề thi học sinh giỏi hóa 11- Long An - 2012 - có hướng dẫn chi tiết

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 H2R 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 MR2 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

H2 Nung bình ở nhiệt độ t0C, 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 CH3COOH và 1,6 mol C2H5OH vào bình phản ứng có thể tích không đổi chứa

H2SO4 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 CH3COOH 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 CH3COONa 0,22M được dung dịch X Tính pH của dung dịch X (cho Ka (CH3COOH) =1,75.10-5)

2 Dung dịch Y chứa các ion Mg2 +, +

4

4

SO , NO3− 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 H2SO4 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 O3 với dung dịch KI

b NH3 dư với dung dịch CuSO4

c SiO2 với HF

d SO2 với dung dịch chứa hỗn hợp KMnO4 và H2SO4

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 P2O5 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 KClO3, KCl, BaCl2 và Ba(ClO3)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 CO2, còn lại hỗn hợp rắn Y gồm KCl và BaCl2 Cho Y tác dụng vừa đủ 522 gam dung dịch K2SO4 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 KClO3 trong hỗn hợp X

Câu 6 (2 điểm): X là este mạch hở có công thức phân tử C5H8O2

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 CO2 và 0,2 mol H2O

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, AgNO3 trong NH3, kết quả theo bảng sau:

-AgNO3/NH3, t0 - + - + (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 O2, 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 AgNO3 trong NH3, 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-CH3COO-C6H4-OH tác dụng với 400 ml dung dịch KOH 1M đến phản ứng hoàn toàn, cô cạn được m2 gam chất rắn khan Viết phương trình hóa học và tính m2

(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

ĐỀ CHÍNH THỨC Ngày thi: 23 / 10 /2012

HƯỚNG DẪN CHẤM

Câu 1

1 Công thức oxit cao nhất của R là RO3 0,25

=

R

40% 60% ⇒ MR = 32 ⇒ R là lưu huỳnh 0,25

1 Cấu hình electron của M là: [Ar]3d 4s6 2 0,25

M là sắt 0,25

2 Fe + 6HNO3đ →t 0 Fe(NO3)3 + 3NO2 + 3H2O 0,25

S + 6HNO3 đ →t 0 H2SO4 + 6NO2 + 2H2O 0,25

FeO + 4HNO3 đ→t 0 Fe(NO3)3 + NO2 + 2H2O 0,25

2FeS2 + 30HNO3 đ →t 0 Fe2(SO4)3 + H2SO4 + 30NO2 + 14H2O 0,25

1

Câu 2

1 C2H4 + H2 →0

Ni

t C2H6 0,25 Số mol hỗn hợp sau phản ứng: 0,4.28 0,6.215,5+ = 0,8 mol 0,25

Số mol C2H4 đã phản ứng: 0,4 + 0,6 -0,8 =0,2 mol 0,25

Tốc độ phản ứng v=1.400,2 =5.10-3 mol/(lit.phút) 0,25

1

2 CH3COOH + C2H5OH →2 4

0

H SO đ

t CH3COOC2H5 + H2O 0,25

C0 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 + CH3COONa → CH3COOH + NaCl 0,25

Nồng độ CH3COOH trong dung dịch X: 0,1M

Nồng độ CH3COONa trong dung dịch X: 0,01M 0,25

Xét cân bằng

1

CH3COOH ¬ →CH3COO- + H+ (1)

− +

a

3

[CH COO ].[H ] K

H2O ¬ → H+ + OH− (2) Kw = 10-14

Cân bằng chủ yếu là cân bằng (1) 0,25

Có [H+]= 1,75.10 − 5 0,1

0,01=1,75.10-4

pH = 3,757 0,25

2

+ 4

NH + OH− → NH3 + H2O

2

Ba + + 2 −

4

SO → BaSO4 +

2

Mg + 2OH− → Mg(OH)2

3Cu + 8H+ + 2NO3 − → 3Cu 2 + + 2NO + 4H2O 0,5

(viết được 2 phương trình 0,25đ)

Tìm được số mol của +

4

NH là 0,04, số mol của NO3 − là 0,02 Gọi x là số mol Mg 2 +, 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; [NO3 −]=0,2M; [Mg 2 +]=0,1M; [ 2 −

4

SO ]=0,2M 0,25

1

Câu 4

1

O3 + 2KI + H2O → 2KOH + I2 + O2 0,25

2NH3 + CuSO4 + 2H2O → Cu(OH)2 + (NH4)2SO4

Cu(OH)2 + 4NH3 → [Cu(NH3)4](OH)2 0,25

SiO2 + 4HF → SiF4 + 2H2O 0,25

5SO2 + 2KMnO4 + 2H2O→ K2SO4 + 2MnSO4 + 2H2SO4 0,25

1

2

Đặt công thức tinh thể muối đó là M(NO3)n.xH2O

Từ đề bài ta có: x=4,5n 0,25

M=28n 0,25

Vậy muối nitrat đó là Fe(NO3)2.9H2O 0,25

4Fe(NO3)2 →t0 2Fe2O3 + 8NO2 + O2 0,25

1

Câu 5 1

Lập luận để kết luận các muối tạo thành 0,25

P2O5 + 3H2O → 2H3PO4 0,25

Ca(OH)2 + H3PO4 → CaHPO4 + 2H2O 0,25

2

3Ca(OH)2 + 2H3PO4 → Ca3(PO4)2 + 3H2O 0,25

Đặt x là số mol CaHPO4, y là số mol Ca3(PO4)2

Lập hệ phương trình

 + =



x 3y 0,025

x 2y 0,02 Giải được  = =x 0,01y 0,005 0,5

Tính được mCaHPO 4=1,36 gam 0,25

Ca (PO )

m =1,55 gam 0,25

2

Các phương trình phản ứng

2KClO3 + 3C → 2KCl + 3CO2 0,25

Ba(ClO3)2 + 3C → BaCl2 + 3CO2 0,25

BaCl2 + K2SO4 → BaSO4 + 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 KClO3, y là số mol KCl trong hỗn hợp đầu Ta có

 + =

 + + =



x y 0,3

x y 0,6 9xGiải được  = =x 0,1y 0,2 0,5

Phần trăm khối lượng KClO3 có trong hỗn hợp X là 23,57% 0,25

2

Câu 6 1

H-COO-CH=CH-CH2-CH3

HCOO-CH2-CH=CH-CH3

HCOO-CH2-CH2-CH=CH2 0,25

HCOO-(CH3)C=CH-CH3

HCOO-(CH3)CH-CH=CH2

HCOO-CH=C(CH3)-CH3 0,25

HCOO-CH2-(CH3)C=CH2

CH3COOCH=CHCH3

CH3COOCH2-CH=CH2 0,25

CH3COO(CH3)C=CH2

CH3-CH2-COO-CH=CH2

CH2=CH-COO-CH2-CH3 0,25

CH3-CH=CH-COOCH3

CH2=CH-CH2-COOCH3

HCOO-(C2H5)C=CH2

CH2=C(CH3)-COOCH3 0,25

1,25

2

X là HCOO-CH2-CH=CH-CH3 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 C Hn 2n 2 −

Các phương trình phản ứng

C2H4 + 3O2 →t 0 2CO2 + 2H2O 0,25

−

n 2n 2

C H + 3n 12− O2 →t 0

nCO2 + (n-1)H2O 0,25 A

M =39,4 ⇒ MC H2 4 <39,4<MB(*) 0,25

Số mol B= 0,295-0,2=0,095 mol ⇒ n<0,2950,095=3,1 (**) 0,25

Kết hợp (*) và (**) ⇒ B là C3H4 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

C3H8O hoặc C2H4O2

A là CH3-CH(OH)-CH3 hoặc CH3-CH2-CH2OH 0,25

B là HO-CH2-CH=O 0,25

C là CH3-COOH 0,25

D là HCOOCH3 0,25

1

2

Tỷ khối của Y so với H2 là 32 ⇒ andehit là HCHO, ancol là CH3OH axit là

HCOOH 0,25

= = −

−

HCH O

HCOOH

n 32 30=7 0,25

Các phương trình phản ứng:

CH3OH + O2 → HCHO + H2O 0,25

CH3OH + O2 → HCOOH + H2O 0,25

HCHO + 4AgNO3 + 6NH3 + 2H2O → (NH4)2CO3+4Ag +4NH4NO3 0,25

1.5

HCOOH + 2AgNO3 + 4NH3 + H2O→(NH4)2CO3 +2Ag +2NH4NO3 0,25

Tính được số mol HCHO =0,07 mol 0,25

số mol HCOOH = 0,01 mol 0,25

số mol CH3OH =0,02 mol 0,25

X

0,1 = 20% 0,25

3 p-CH3COOC6H4OH + 3KOH →t 0 CH3COOK + C6H4(OK)2 + 2H2O

0,25

m2 = 18,24+0,4.56 – 0,24.18 =36,32 gam 0,25

0,5