Các ống nghiệm được úp ngược trên các chậu nước cất, sau một thời gian thu được kết quả như hình vẽ.. Giải thích sự thay đổi mực nước trong ống nghiệm ở chậu B trong các trường hợp sau:
Trang 1SỞ GD&ĐT VĨNH PHÚC KỲ THI CHỌN HSG LỚP 10, 11 THPT NĂM HỌC 2016-2017
ĐỀ THI MÔN: HÓA HỌC 11 - THPT
Thời gian làm bài: 180 phút, không kể thời gian phát đề
Đề thi gồm 02 trang
Câu 1 (1,0 điểm)
Có 4 ống nghiệm, mỗi ống đựng đầy một chất khí khác nhau trong các khí: HCl, NH3, SO2, N2
Các ống nghiệm được úp ngược trên các chậu nước cất, sau một thời gian thu được kết quả như hình vẽ
a Xác định mỗi khí trong từng ống nghiệm Giải thích
b Giải thích sự thay đổi mực nước trong ống nghiệm ở chậu B trong các trường hợp sau:
- Thêm vài giọt dung dịch H2SO4 loãng vào chậu B
- Làm lại thí nghiệm ở chậu B nhưng nước cất thay bằng nước brom
Câu 2 (1,0 điểm)
Cho A là dung dịch HCl, B là dung dịch Na2CO3 Tiến hành 3 thí nghiệm (TN):
TN 1: Cho từ từ 100 gam dung dịch A vào 100 gam dung dịch B thu được 195,6 gam dung dịch
TN 2: Cho từ từ 100 gam dung dịch B vào 100 gam dung dịch A thu được 193,4 gam dung dịch
TN 3: Cho từ từ 50 gam dung dịch A vào 100 gam dung dịch B thu được 150 gam dung dịch Tính nồng độ phần trăm của các dung dịch A, B
Câu 3 (2,0 điểm)
1 Có 6 lọ hoá chất bị mất nhãn, trong mỗi lọ đựng một trong các dung dịch sau: NaCl, NaOH,
NaHCO3, Na2CO3, NaHSO4, BaCl2 Cho đầy đủ các dụng cụ thí nghiệm cần thiết và chỉ được dùng thêm thuốc thử là quỳ tím Trình bày phương pháp hoá học nhận biết các dung dịch trên Viết các
phương trình hoá học xảy ra
2 Nêu hiện tượng và viết phương trình ion rút gọn (nếu có) cho các thí nghiệm sau:
a Cho từ từ đến dư dung dịch NH3 vào dung dịch chứa CuSO4
b Cho KHS vào dung dịch CuCl2
c Cho dung dịch Fe(NO3)2 vào dung dịch H2SO4 1M, đun nóng nhẹ
d Cho từ từ dung dịch NaOH đến dư vào dung dịch hỗn hợp gồm HCl và AlCl3
Câu 4 (1,0 điểm)
Hòa tan hoàn toàn 13,12 gam hỗn hợp Cu, Fe và Fe2O3 trong 240 gam dung dịch hỗn hợp gồm HNO3 7,35% và H2SO4 6,125% thu được dung dịch X chứa 37,24 gam chất tan chỉ gồm các muối và thấy thoát ra khí NO (NO là sản phẩm khử duy nhất của N+5) Cho Ba(OH)2 dư vào dung dịch X, lấy kết tủa nung nóng trong không khí đến phản ứng hoàn toàn thu được 50,95 gam chất rắn Dung dịch X
hòa tan tối đa m gam Cu Tính m
ĐỀ CHÍNH THỨC
Trang 2Câu 5 (1,0 điểm)
Cho sơ đồ chuyển hóa sau đây:
Các chất A, A1, A2, A3, A4, A5 là các hiđrocacbon khác nhau Xác định các chất trong sơ đồ
Hoàn thành các phản ứng hóa học, ghi rõ điều kiện nếu có
Câu 6 (1,0 điểm)
Hỗn hợp lỏng X gồm C2H5OH và 2 hiđrocacbon Y, Z là đồng đẳng kế tiếp nhau (MY<MZ)
Nếu cho m gam X bay hơi thì thu được thể tích hơi bằng thể tích của 1,32 gam CO2 (ở cùng điều kiện
nhiệt độ và áp suất) Khi đốt hết m gam X cần 0,2925 mol O2 Cho sản phẩm cháy qua dung dịch
Ba(OH)2 dư, thu được 36,9375 gam kết tủa
a Xác định công thức phân tử của hai hiđrocacbon
b Gọi tên Z, biết khi Z tác dụng với Cl2 (ánh sáng) thu được một sản phẩm thế monoclo duy nhất
Câu 7 (1,0 điểm)
Hỗn hợp E có khối lượng 17,75 gam gồm Al, Ca, Al4C3 và CaC2 Hòa tan hoàn toàn E vào
nước thu được dung dịch F trong suốt và hỗn hợp khí G Đốt cháy toàn bộ G thu được 5,6 lít CO2
(đktc) và 10,35 gam H2O Thêm từ từ 500 ml dung dịch HCl 1M vào dung dịch F thu được m gam kết
tủa Tính m
Câu 8 (1,0 điểm)
Hỗn hợp khí A gồm một ankin X và một anken Y (có cùng số nguyên tử cacbon) và hiđro A
có tỉ khối so với metan là 1,375 Cho A qua ống chứa Ni, nung nóng đến khi phản ứng xảy ra hoàn
toàn được hỗn hợp khí có tỉ khối so với metan là 2,75 Xác định công thức phân tử của X, Y
Câu 9 (1,0 điểm)
Nung 5,99 gam hỗn hợp chất rắn A gồm Al, Fe3O4, Fe2O3, Fe(NO3)2 (oxi chiếm 34,7245% về
khối lượng) trong điều kiện không có không khí, sau một thời gian thu được chất rắn X và 0,672 lít
hỗn hợp khí Hòa tan hoàn toàn X bằng một lượng dung dịch HCl 1M, thu được dung dịch Y (không
có muối amoni) và 0,448 lít hỗn hợp khí gồm H2 và NO có tỉ khối so với He là 4 Dung dịch Y phản
ứng vừa đủ với 200 ml dung dịch AgNO3 1M thu được m gam kết tủa và giải phóng 0,224 lít khí NO
(sản phẩm khử duy nhất của N+5) Các khí đo ở điều kiện tiêu chuẩn Tính m
-Hết -
Thí sinh chỉ được sử dụng bảng tuần hoàn các nguyên tố hóa học
Cán bộ coi thi không giải thích gì thêm
Họ và tên thí sinh:……….……… …….…….….… Số báo danh:……….
Trang 3SỞ GD&ĐT VĨNH PHÚC KỲ THI CHỌN HSG LỚP 10, 11 THPT NĂM HỌC 2016-2017
ĐÁP ÁN MÔN: HÓA HỌC 11 - THPT
I LƯU Ý CHUNG:
- Hướng dẫn chấm chỉ trình bày một cách giải với những ý cơ bản phải có Khi chấm bài học sinh làm theo cách khác nếu đúng và đủ ý thì vẫn cho điểm tối đa
- Điểm toàn bài tính đến 0,25 và không làm tròn
II ĐÁP ÁN:
Câu 1 a Chậu A, B, C, D lần lượt là khí: N2, SO2, NH3, HCl
Giải thích:
+ Độ tan trong nước tăng dần: N2< SO2< HCl < NH3
(SGK cho biết 1lít nước ở 20 o C hòa tan 40 lít SO 2 , 800 lít NH 3 , 500 lít HCl )
+ Khi tan trong nước xảy ra các phản ứng:
SO2 + H2O H2SO3 (1)
H2SO3 H+ + HSO-3 (2)
HSO3- H+ + SO (3) 2-3
dung dịch SO2 thu được có pH<7
HCl H+
+ Cl- pHHCl 7
Do HCl tan nhiều hơn SO2 và phân li hoàn toàn
2
HCl dd SO
pH < pH NH3 + H2O NH4+ + OH- pH > 7
N2 tan rất ít trong nước và không có phản ứng với H2O pH=7
b Trường hợp 1: Thêm dung dịch H2SO4 vào có phản ứng: H2SO4 2H +
+ SO4 2-Làm cho cân bằng (1), (2), (3) chuyển dịch sang trái quá trình hòa tan SO2 giảm
đi mực nước trong ống nghiệm sẽ thấp hơn so với mực nước trong ống nghiệm
của chậu B ban đầu
Trường hợp 2: SO2 tan mạnh trong nước Br2 nhờ phản ứng
SO2 + Br2 + 2H2O H2SO4 + 2HBr
Mực nước trong ống nghiệm dâng cao hơn so với mực nước trong ống nghiệm
của chậu B ban đầu
0,25
0,25
0,25
0,25 Câu 2 Các phản ứng xảy ra
+ Cho từ từ HCl vào Na2CO3
HCl + Na2CO3 NaHCO3 + NaCl (1)
HCl + NaHCO3 NaCl + CO2 + H2O (2)
+ Cho từ từ Na2CO3 vào HCl
2HCl + Na2CO3 2NaCl + CO2 + H2O (3)
- TN 1: mdd giảm = 4,4 gam
2 CO
n sinh ra từ (2) = 0,1 mol
- TN 2: mdd giảm = 6,6 gam
2 CO
n sinh ra từ (3) = 0,15 mol Gọi x, y lần lượt là số mol của HCl và Na2CO3 trong 100 gam mỗi dung dịch
Ở TN 3: Không có khí thoát ra nHCl< nNa2CO3 0,5x < yx<2y
Ở TN 1: Vì có khí thoát ra nên ta có x>y
0,25
(Đáp án có 05 trang)
Trang 4Mặt khác, do x<2y nên sau phản ứng (2) HCl hết, tính theo HCl
HCl + Na2CO3 NaHCO3 + NaCl (1)
y y y mol
HCl + NaHCO3 NaCl + CO2 + H2O (2)
0,1 0,1 mol
Ta có : x = y + 0,1
Ở TN 2: Do x<2y nên HCl hết nHCl =2nCO2(3) = 0,3 mol
x = 0,3 mol
y = 0,3 - 0,1 = 0,2 mol
mHCl = 0,3 36,5 = 10,95 gam C%HCl = 10,95%
2 3
Na CO
m 21,2 gam
2 3
Na CO
0,25
0,25 0,25 Câu 3 1
- Cho quỳ tím lần lượt vào các dung dịch:
+ Quỳ tím không đổi màu là: NaCl, BaCl2 (nhóm I)
+ Quỳ tím chuyển thành xanh là: NaHCO3, NaOH, Na2CO3 (nhóm II)
+ Quỳ tím chuyển màu đỏ là NaHSO 4
- Dùng NaHSO4 cho vào các chất ở nhóm I
+ Chất có kết tủa trắng là BaCl 2
NaHSO4 + BaCl2 → BaSO4 + HCl + NaCl
+ Chất còn lại ở nhóm I là NaCl
- Dùng BaCl2 cho vào các chất ở nhóm (II)
+ Chất tạo kết tủa trắng là Na 2CO3
BaCl2 + Na2CO3 → BaCO3 + 2NaCl
+ Còn hai chất: NaHCO3, NaOH (nhóm III)
- Dùng NaHSO4 nhận được ở trên cho vào các chất ở nhóm (III)
+ Trường hợp có khí thoát ra là NaHCO 3
NaHSO4 + NaHCO3 → Na2SO4 + CO2 + H2O
+ Trường hợp không thấy hiện tượng gì là NaOH
0,25
0,25
0,25
0,25
2
a Có kết tủa xanh do phản ứng:
Cu2+ + 2NH3 + 2H2O Cu(OH)2 + 2NH4
Sau đó kết tủa xanh tan dần, tạo dung dịch xanh đậm
Cu(OH)2 + 4NH3 [Cu(NH)4](OH)2
b Xuất hiện kết tủa đen
Cu2+ + HS- CuS + H+
c Dung dịch có màu vàng và có khí không màu hóa nâu trong không khí bay ra
3Fe2+ + NO3- + 4H+ 3Fe3+
+ NO + 3H2O
2NO + O2 NO2
d Ban đầu chưa xuất hiện kết tủa, sau đó mới có kết tủa keo trắng nếu nhỏ tiếp
dung dịch NaOH đến dư vào thì kết tủa tan
OH- + H+ H2O
Al3+ + 3OH- Al(OH)3
Al(OH)3 + OH- AlO2- +2H2O
0,25 0,25
0,25
0,25
Trang 5Câu 4 Có:
n = 0,28 mol; n = 0,15 mol Gọi số mol Cu; Fe; Fe2O3 lần lượt là x; y; z
64x 56y 160z 13,12
2+
+
n+
3
2-4
Cu : x mol
H : 0,58 Cu: x mol
Fe : (y +2z) mol
NO :
Fe O : z mol SO : 0,15
SO : 0,15
Bảo toàn H tính được số mol H2O : 0,29 mol
Bảo toàn khối lượng tính được nNO = 0,1 mol
-3
NO
n 0,18 mol
Khối lượng muối trong X bằng 37,24 gam 64x+ 56(y+2z) = 11,68 (2)
o 2
2+
2 n+
-3
2-4
Cu : x mol
Fe : (y +2z) mol
Fe(OH) Fe O : 0,5(y+2z)
NO :
SO : 0,15
0,15.233 80x 160 0,5y z 50,95
Từ (1), (2), (3) x0,06; y0,08; z0,03
-a (mol)
Cu : 0, 06 mol Cu : 0,06+a mol
Fe : 0,14 mol Fe : 0,14 mol
Cu
Bảo toàn điện tích cho dung dịch sau phản ứng tính được a = 0,04 mol
m=2,56 gam
0,25
0,25
0,25
0,25 Câu 5 A: CH4; A1: C2H2; A2: C2H4; A3: C4H10; A4: C4H4; A5: C4H6
Các phản ứng:
2CH41500 C, lln0 C2H2 + 3H2
C2H2 + H2Pd/PbCO 3 C2H4………
nC2H4t , p, xto PE
2C2H2CuCl/NH Cl 4 CH2=CH-C CH………
CH2=CH-C CH + 3H2Ni,t C4H10
C4H10t ,xt0 CH4 + C3H6………
CH2=CH-C CH + H2Pd/PbCO 3CH2=CH-CH=CH2
2C2H5OHt , xto CH2=CH-CH=CH2 + H2+2H2O
0,25
0,25
0,25
0,25
Trang 6Câu 6 Số mol X =0,03; O2 = 0,2925 mol; CO2 = 0,1875 mol
Đặt số mol C2H5OH: x (mol)
Hidrocacbon: y (mol)
C2H5OH + 3O2 2CO2 + 3H2O (1)
x 2x 3x mol
Hidrocacbon + O2 CO2 + H2O (2)
Từ (1) và (2): Bảo toàn O có
2
H O
n = x + 0,2925.2 - 0,1875.2 = (x + 0,21) mol
H O CO
n - n = 0,0225 + x
Từ (1) có
H O CO
n - n = x
Từ (2)
H O CO
n - n = 0,0225
Vậy 2 hidrocacbon phải thuộc loại ankan, nankan=0,0225=y
Gọi số C trung bình trong hai ankan là n; số mol ancol =x= 0,0075
Bảo toàn C cho (1) và (2) có 0,0225n+0,0075.2=0,1875n= 7,67
Hai ankan là Y: C7H16
Z: C8H18
(Học sinh có thể tính 2
2
O ph¶n øng CO
n
b Công thức cấu tạo của Z:
2,2,3,3- tetrametylbutan
0,25
0,25
0,25
0,25 Câu 7
1,0đ
Số mol CO2 = 0,25 mol; H2O = 0,575 mol
Qui đổi hỗn hợp về Al: x mol; Ca: y mol; C: 0,25 mol
27x + 40y = 17,75 – 0,25.12 (1)
Bảo toàn O khi đốt cháy
2
O
0,25.2+0,575
Bảo toàn electron 3x + 2y = 0,5375.4 – 0,25.4 (2)
x=0,25; y=0,2
Dung dịch F gồm: Ca2+: 0,2 mol; AlO2-: 0,25 mol; OH-: 0,15 mol
Khi F tác dụng với HCl:
H+ + OH- H2O
0,15 0,15 mol
H+ + AlO2- + H2O Al(OH)3
0,25 0,25 0,25 mol
3H+ + Al(OH)3 Al3+
+ 3H2O 0,1 0,1
3 mol
m=(0,25- 0,1 ).78=16,9g
3
0,25
0,25
0,25
0,25
Trang 7Câu 8
1,0đ Hỗn hợp đầu gồm: n 2n
n 2n-2 2
C H : x mol
C H : y mol; n 4
H : z mol
Chọn nA=1 x + y + z = 1 x + y = 1 – z
Ta có 14nx + (14n-2)y + 2z = 16.1,375
14n(x+y) – 2( y - z) = 22 (I)
Bảo toàn khối lượng: 1.1,375 = nsau 2,75 nsau = 0,5 mol
Số mol H2 phản ứng = 1 – 0,5 = 0,5 mol
Trường hợp 1: H2 hết, hiđrocacbon dư
Gọi CT chung của các hiđrocacbon sau phản ứng là CnHt Ta có:
12n + t = 2,75.16 = 44
2n-2<t<2n+2 3<n<3,285
Trường hợp 2: H2 dư, sau phản ứng thu được n 2n+2
2
C H : x+y (mol)
H : z-x-2y (mol)
nsau = x + y + z – x –2 y = z – y = 0,5 (mol) (II)
Số mol H2 phản ứng = 2x + y = 0,5 mol 0,25 < x +y < 0,5 (III)………
Thế (II) vào (I) được 14n (x+y) = 21 (IV)
Thế (III) vào (IV) được 3 < n < 6 n = 4
Vậy 2 hiđrocacbon là C 4H6 và C4H8
0,25
0,25
0,25
0,25 Câu 9
2
-3
n = 0,03 mol
3 4
O
Al
Al, Al , Fe , Fe
O O
Fe O
NO
Fe O
5,99 gam
n = 0,13 mol
o
t
(1)
3+ 2+ 3+
-2 +
Al , Fe , Fe
NO : 0, 01mol Cl
H : 0, 01 H
(2)
AgCl: 0,18
+ NO +
Sơ đồ 1 (1): Nhiệt phân A tạo X
Sơ đồ 2 (2): X tác dụng với dung dịch HCl
Sơ đồ 3 (3): Y tác dụng với AgNO3
Từ (1), bảo toàn O có nO trong Y = 0,07 mol
Từ (2), bảo toàn N có số mol NO3 trong Y = số mol NO =0,01 mol
Số mol O trong oxit ở Y = 0,04 mol
Từ (2) nHCl phản ứng = 2.0,04 +4.0,01+2.0,01 = 0,14
Từ (3) nHCl dư = 4.0,01=0,04 mol
Bảo toàn clo có nAgCl = 0,18; bảo toàn Ag có nAg= 0,02
Khối lượng kết tủa là: 27,99 gam
0,5
0,25
0,25