Đề thi HSG môn Hóa học

2010 Phan Cuong Huy YDS Copyright © http://vn.myblog.yahoo.com/volcmttl TUYỂN TẬP ĐỀ THI HSG MÔN HÓA HỌC Copyright © 2010 http://vn.myblog.yahoo.com/volcmttl 2 TUYỂN TẬP ĐỀ THI HSG MÔN HÓA HỌC PHẦN 2: CÁC ĐỀ ÔN THI HỌC SINH GIỎI QUỐC GIA ĐỀ SỐ 1 THPT CHUYÊN HÀ NỘI KÌ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI QUỐC GIA ĐỀ THI THỬ LỚP 12 THPT NĂM 2010 Môn: HOÁ HỌC Thời gian : 180 phút (không kể thời gian giao đề) (Đề thi gồm 3 trang, có 8 câu) Câu I: ( 2.0 điểm) Một terpen X thường gặp trong thiên nhiên được tổng hợp theo sơ đồ sau 4–metylpentan–1,4–diol  dẫn xuất dibromua  bromanken Mg ete khan  Grignard G  X Cho chất G phản ứng với sản phẩm sinh ra khi cho isopren phản ứng với but–3–en–2–on sẽ thu được chất cần tổng hợp X. 1. Hoàn thành chuyển hóa này bằng các công thức cấu tạo tương ứng. 2. Cho biết tên thông thường và ứng dụng của sản phẩm. Câu II: (2.0 điểm) Hydrocacbon A là một chất rắn có tính dẻo, đàn hồi (11,76% H theo khối lượng) có trong mủ cây cao su. Ozon phân A cho C 16 H 16 O 6 , khi cho một mol chất này vào nước nóng thu được 2 mol andehit levulinic HOC(CH 2 ) 2 COCH 3 . Hydrocacbon B (11,11% H theo khối lượng) là chất tổng hợp đầu tiên có thành phân giống A nhưng không có tính dẻo và tính đàn hồi giống như A. B được tạo thành khi đun nóng hydrocacbon C có mặt natri ; C có thành phần định tính giống B 1. Cho biết CTCT của A, B, C 2. Sự vắng mặt của axetylaxeton trong sản phẩm của chúng chứng tỏ A có đặc trưng gì ? Câu III: (2.0 điểm) Quá trình tổng hợp phức Pt(CH 3 NH 2 )(NH 3 )[CH 2 COO] 2 là thuốc chống ung thư mới có hiệu qủa cao lại ít độc và ít cho phản ứng phụ. Quá trình tổng hợp thuốc này như sau: K 2 PtCl 4 o KI du 70 C  A (dung dịch nâu) 3 2 + CH NH 1:2  B (tinh thể sáng) 4 2 5 HClO và C H OH  C (rắn đỏ nâu) 3 2 NH /H O  D (tinh thể vàng kim, phân cực) 2 3 Ag CO du và axit malonic  E (tinh thể vàng nhạt) Phương pháp phổ IR cho biết trong hợp chất C có hai loại liên kết Pt – I khác nhau và C có tâm đối xứng. Biết M C = 1,88M B . Cho biết số phối trí của platin luôn không đổi trong quá trình tổng hợp và platin luôn giữ dạng lai hóa dsp 2 trong các phức 1. Viết CTCT các sản phẩm A, B, C, D, E. 2. Trong sản phẩm E thì không có chứa iot. Như vậy tại sao lúc ban đầu phải chuyển K 2 PtCl 4 thành A. 3. Mục đích của việc sử dụng Ag 2 CO 3 trong phản ứng cuối là gì ? Câu IV: (2.0 điểm) Lý thuyết lai hóa do Carl Linus Pauling đề xuất vẫn là lý thuyết chuẩn xác nhất trong việc giải thích dạng hình học của các chất vô cơ. Vậy ở đây chúng ta sẽ thử giải quyết những mô hình sau đây 1. Giải thích dạng hình học của TiCl 4 theo thuyết lai hóa ? 2. Giải thích dạng hình học của phức Fe(CO) 5 theo thuyết lai hóa ? Câu V: (2.0 điểm) Khí NO kết hợp với hơi Br 2 tạo ra một khí duy nhất trong phân tử có ba nguyên tử 1. Viết phương trình phản ứng 2. Biết ∆H pư < 0; K p (25 o C) = 116,6. Tính K P ở 0 o C, 50 o C. Giả thiết rằng tỉ số giữa trị số cân bằng giữa 0 o C và 25 o C cũng như 25 o C với 50 o C đều bằng 1,54 3. Xét tại 25 o C, lúc cân bằng hóa học đã được thiết lập thì cân bằng đó sẽ chuyển dịch thế nào nếu a. Tăng lượng NO b. Giảm lượng hơi Br 2 Copyright © 2010 http://vn.myblog.yahoo.com/volcmttl 3 TUYỂN TẬP ĐỀ THI HSG MÔN HÓA HỌC c. Giảm nhiệt độ d. Thêm khí N 2 vào khi (1) V = const ; (2) P chung = const Câu VI (4.0 điểm) Guaiol (C 15 H 26 O) là một ancol rắn ở trạng thái tinh thể có cấu trúc terpen. Ancol này được phân lập từ tinh dầu cây gỗ Bulnesia sarmienyi. Khi dehydrat hóa guaiol bằng lưu huỳnh thì thu được một hydrocacbon thơm màu xanh da trời không chứa vòng benzen X (C 15 H 18 ). Khi hòa tan hydrocacbon thơm này vào axit sunfuric PHÒNG GDĐT THỊ XÃ ……… Trường THCS ………………… ĐỀ THI HỌC SINH GIỎI THỰC HÀNH Năm học 20…… - 20…… Môn Hoá _ BÀI THI LÍ THUYẾT (2 điểm) Thời gian: 15 phút Câu 1: Hãy trình bày phương pháp hoá học để tinh chế khí CO từ hỗn hợp gồm khí CO2 , SO2 , CO (1 điểm) Câu 2: Từ chất Na2O , CaO , H2O dung dịch muối CuSO4 , FeCl3 Hãy trình bày cách điều chế hidroxit tương ứng (1 điểm) Câu 3: Ben zen có lẫn nước rượu etylic, làm để thu benzen tinh khiết? (1 điểm) BÀI THI THỰC HÀNH (8 điểm) Thời gian: 60 phút Thí nghiệm 1: Có dung dịch: NaCl, Na 2CO3, HCl, NaOH, BaCl2 đựng lọ riêng biệt bị nhãn Chỉ sử dụng quỳ tím trình bày cách nhận biết dung dịch (3.5 điểm) Thí nghiệm 2: (4,5 điểm) a/ Hãy điều chế thu khí C2H4 , thực thí nghiệm khí etilen phản ứng với dung dịch Brôm b/ Giải thích tượng quan sát Viết PTHH xảy c/ Trong trình thí nghiệm người ta cho thêm cát nhằm mục đích gì? ĐÁP ÁN THI THỰC HÀNH HOÁ Năm học 20……-20…… PHẦN LÍ THUYẾT: (2 điểm) Câu 1: (0,5 điểm) Dẫn hỗn hợp qua dung dịch Ca(OH)2 dư , CO2 SO2 tham gia phản ứng: Ca(OH)2 + CO2  CaCO3 ↓ + H2O Ca(OH)2 + SO2  CaSO3 ↓ + H2O Dẫn lượng khí lại qua dung dịch H2SO4 đặc để hút ẩm: H2SO4 đ + nH2O  H2SO4.nH2O Thu khí CO tinh khiết Câu 2: (1 điểm) Điều chế NaOH : Hoà tan Na2O vào nước Na2O + H2O  2NaOH Điều chế Ca(OH)2: Hoà tan CaO vào nước CaO + H2O  Ca(OH)2 Điều chế Fe(OH)3: Dùng NaOH cho phản ứng với muối FeCl3 3NaOH + FeCl3  Fe(OH)3 ↓ + NaCl Điều chế Cu(OH)3: Dùng NaOH cho phản ứng với muối 2NaOH + CuSO4  Cu(OH)2 ↓ + Na2SO4 Câu 3: ( 0,5 điểm) Cho benzen có lẫn nước rươu etylic tác dung với Na dư, lúc nước rượu tác dụng hết với Na tạo chất không tan benzen Tách riêng chất không tan ta thu benzene tinh khiết 2H2O + 2Na  2NaOH + H2 ↑ C2H5OH + 2Na  2C2H5ONa + H2 ↑ PHẦN THỰC HÀNH: (8 điểm) Thí nghiệm 1: (3,5 điểm) Trích dung dịch làm mẫu thử Dùng quỳ tím thử dung dịch mẫu - Mẫu thử làm quỳ tím hoá xanh là: Na2CO3 NaOH - Mẫu thử làm quỳ tím hoá đỏ là: HCl - Mẫu thử không làm quỳ tím đổi màu là: NaCl, BaCl2 (1điểm) Cho dung dịch HCl vào mẫu thử làm quỳ tím hoá xanh: - Mẫu thử có khí không màu bay Na2CO3 2HCl + Na2CO3  2NaCl + CO2 ↑ + H2O - Mẫu thử làm nóng thành ống nghiệm NaOH HCl +NaOH  NaCl + H2O (1điểm) Cho dung dịch Na2CO3 vào mẫu thử không làm đổi màu quỳ tím hoá: - Mẫu tạo kết tủa trắng BaCl2 Na2CO3 + BaCl2  BaCO3 ↓ + 2NaCl Mẫu tượng NaCl (1,5 điểm) Thí nghiệm 2: (4,5 điểm) - Cho rượu etylic vào ống nghiệm , đặt ống nghiệm vào chậu nước cho từ từ axit H2SO4 đặc vào ống nghiệm, vừa cho vừa xoay ống nghiệm nước để giảm toả nhiệt H2SO4 đặc , sau cho cát vào - Lắp ống nghiệm lên giá , đáy ống nghiệm thấp , đậy ống nghiệm nút cao su có ống dẫn khí (1,5 điểm) - Đun hỗn hợp nhiệt độ cao có H 2SO4 đặc làm chất xút tác sinh khí etilen Thu khí cách đẩy nước (1điểm) H2SO4đ , to C2H5OH C2H4 +H2O - (0,5 điểm) Nhỏ dung dịch Brom vào bình đựng khí etilen, dung dịch Brom bị màu da cam liên kết bền phân tử etilen dễ bị đứt tham gia phản ứng cộng với dung dịch Brom sinh dibrom etan không màu (0,5 điểm) H2O C2H4 + Br2  C2H4Br2 - (0,5 điểm) Trong trình phản ứng ta cho thêm cát vào để tăng thêm nhiệt cho phản ứng phản ứng cần thực nhiệt độ cao 170o C (0,5 điểm) Lưu ý:Lắp ráp không kĩ thuật, rơi vải hoá chất làm vỡ dụng cụ trừ 0,5 điểm 2010 TUYỂN TẬP ĐÊ THI HSG ■ MÔN HÓA HỌC ■ 2 TUYỂN TẬP ĐỀ THI HSG MÔN Copyright © 2010 PHẦN 2: CÁC ĐỀ ÔN THI HỌC SINH GIỎI QUỐC GIA _V THPT CHUYÊN HÀ NÔI KÌ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI QUỐC GIA ĐỀ THI THỬ LỚP 12 THPT NĂM 2010 Môn: HOÁ HỌC T h ờ i g i a n : 1 8 0 p h ú t ( không kể thời gian giao đề) (Đề thi gồm 3 trang, có 8 câu) Câu I: (2.0 điểm) Một terpen X thường gặp trong thiên nhiên được tổng hợp theo sơ đồ sau 4-metylpentan-1,4-diol > dẫn xuất dibromua > bromanken —j^Mkg—> Grignard G > X Cho chất G phản ứng với sản phẩm sinh ra khi cho isopren phản ứng với but-3-en-2-on sẽ thu được chất cần tổng hợp X. 1. Hoàn thành chuyển hóa này bằng các công thức cấu tạo tương ứng. 2. Cho biết tên thông thường và ứng dụng của sản phẩm. Câu II: (2.0 điểm) Hydrocacbon A là một chất rắn có tính dẻo, đàn hồi (11,76% H theo khối lượng) có trong mủ cây cao su. Ozon phân A cho C 1 6 H 1 6 O 6 , khi cho một mol chất này vào nước nóng thu được 2 mol andehit levulinic Hoc(ch 2 ) 2 coch3 . Hydrocacbon B (11,11% H theo khối lượng) là chất tổng hợp đầu tiên có thành phân giống A nhưng không có tính dẻo và tính đàn hồi giống như A. B được tạo thành khi đun nóng hydrocacbon C có mặt natri ; C có thành phần định tính giống B 1. Cho biết CTCT của A, B, C 2. Sự vắng mặt của axetylaxeton trong sản phẩm của chúng chứng tỏ A có đặc trưng gì ? Câu III: (2.0 điểm) Quá trình tổng hợp phức Pt(CH 3 NH 2 )(NH 3 )[CH 2 COO] 2 là thuốc chống ung thư mới có hiệu qủa cao lại ít độc và ít cho phản ứng phụ. Quá trình tổng hợp thuốc này như sau: K 2 PtCl 4 KI o d c u > A (dung dịch nâu) + C Hf H 2 > B (tinh thể sáng) H Cl ° và C 2 H j°H > C (rắn đỏ nâu) ____ NH 3 /H 2 O __V Tì ítìnl-1 tliô \7Ònn l/ìrn nliôn /"■ÎV/'A Ag 2 CO 3 du và axit malonic > D (tinh thể vàng kim, phân cực) — 3 u —— maonlc > E (tinh thể vàng nhạt) Phương pháp phổ IR cho biết trong hợp chất C có hai loại liên kết Pt -1 khác nhau và C có tâm đối xứng. Biết M C = 1,88M b . Cho biết số phối trí của platin luôn không đổi trong quá trình tổng hợp và platin luôn giữ dạng lai hóa dsp 2 trong các phức 1. Viết CTCT các sản phẩm A, B, C, D, E. 2. Trong sản phẩm E thì không có chứa iot. Như vậy tại sao lúc ban đầu phải chuyển K 2 PtCl 4 thành A. 3. Mục đích của việc sử dụng Ag 2 CO 3 trong phản ứng cuối là gì ? Câu IV: (2.0 điểm) Lý thuyết lai hóa do Carl Linus Pauling đề xuất vẫn là lý thuyết chuẩn xác nhất trong việc giải thích dạng hình học của các chất vô cơ. Vậy ở đây chúng ta sẽ thử giải quyết những mô hình sau đây 1. Giải thích dạng hình học của TiCl 4 theo thuyết lai hóa ? 2. Giải thích dạng hình học của phức Fe(CO) 5 theo thuyết lai hóa ? Câu V: (2.0 điểm) Khí NO kết hợp với hơi Br 2 tạo ra một khí duy nhất trong phân tử có ba nguyên tử 1. Viết phương trình phản ứng 2. Biết AH pư < 0; K p (25 o C) = 116,6. Tính K P ở 0 o C, 50 o C. Giả thiết rằng tỉ số giữa trị số cân bằng giữa 0 o C và 25 o C cũng như 25 o C với 50 o C đều bằng 1,54 3. Xét tại 25 o C, lúc cân bằng hóa học đã được thiết lập thì cân bằng đó sẽ chuyển dịch thế nào nếu a. Tăng lượng NO ĐỀ b. Giảm lượng hơi Br2 c. Giảm nhiệt độ d. Thêm khí N 2 vào khi (1) V = const ; (2) Pchung= const Câu VI (4.0 điểm) Guaiol (C 1 5 H 2 6 O) là một ancol rắn ở trạng thái tinh thể có cấu trúc terpen. Ancol này được phân lập từ tinh dầu cây gỗ Bulnesia sarmienyi. Khi dehydrat hóa guaiol bằng lưu huỳnh thì thu được một hydrocacbon thơm màu xanh da trời không chứa vòng benzen X (C 1 5 H 18 ). Khi hòa tan hydrocacbon thơm này vào axit sunfuric đặc thì màu xanh biến mất. Cho nước vào dung dịch này thì X được phục hồi nguyên dạng. Rất khó để hydro hóa guaiol bằng hydro có xúc tác. Qua một loạt các chuyển hóa dưới đây ta nhận được một dẫn xuất của naphtalen (A là sản phẩm duy nhất của quá trình ozon phân) _ 0 3 - 2H 2 0 _ Guaiol A (C-Ịộh^C^) ^ B 1. Xác định cấu trúc của guaiol và X nếu biết trong phân tử guaiol thì nhóm hydroxyl gắn với nguyên tử cacbon bậc ba exocyclic của hệ PHÒNG GIÁO DỤC & ĐÀO TẠO ĐỀ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI HUYỆN LƯƠNG SƠN Năm học 2010 - 2011 MÔN: HÓA HỌC - LỚP 9 ( Thời gian 150 phút – không kể thời gian giao đề) Câu 1: (3 điểm) Hãy chọn và ghi vào bài làm chữ cái đứng trước câu trả lời đúng 1. Trường hợp nào tạo ra chất kết tủa khi trộn 2 dung dịch của các cặp chất sau? A. ZnSO 4 và CuCl 2 B. Na 2 CO 3 và KCl C. Na 2 SO 4 và AlCl 3 D. NaCl và AgNO 3 2. Dung dịch FeSO 4 có lẫn CuSO 4 . Để loại bỏ CuSO 4 có thể ngâm vào dung dịch trên kim loại nào sau đây? A. Fe B. Al C. Zn D. Ag 3. Để chuyển FeCl 3 thành FeCl 2 , có thể cho dung dịch FeCl 3 tác dụng với kim loại nào sau đây? A. Fe B. Cu C. Ag D. Cả A và B đều được. 4. Có các dung dịch KNO 3 , Cu(NO 3 ) 2 , FeCl 3 , AlCl 3 . Chỉ dùng một hóa chất nào sau đây để nhận biết? A. Dung dịch AgNO 3 B. Dung dịch NaOH dư C. Dung dịch Na 2 SO 4 D. Dung dịch HCl 5. Cho phương trình phản ứng sau: a FeS + b H 2 SO 4 → c Fe 2 (SO 4 ) 3 + d SO 2 + e H 2 O Theo thứ tự a, b, c, d, e bộ hệ số nào đúng? A. 4, 12, 2, 10, 6 B. 4, 2, 7, 9, 10 C. 2, 10, 1, 9, 10 D. 2, 1, 10, 10, 9 6. Cho 14,5 gam hỗn hợp Mg, Zn, Fe tác dụng hết với dung dịch H 2 SO 4 thu được 6,72 lít H 2 (đktc). Cô cạn dung dịch sau phản ứng thì khối lượng muối khan thu được là: A. 34,3 g B. 43,4 g C. 33,4 g D. 33,8 g Câu 2: (2 điểm) Khí cacbon đioxit có lẫn khí hiđro clorua và khí lưu huỳnh trioxit. Hãy trình bày phương pháp để thu được khí cacbon đioxit tinh khiết. Câu 3: (4 điểm) Tìm các chất kí hiệu bằng chữ cái trong sơ đồ sau và hoàn thành sơ đồ bằng phương trình phản ứng. A → + o 2 B  → +HCl C → +Na Khí D + dung dịch E Kết tủa F → t o G  → + tD o , M Biết A là hỗn hợp gồm Mg và Cu. Câu 4: (3 điểm) a. Từ P, CuO, Ba(NO 3 ) 2 , H 2 SO 4 , NaCl, O 2 , H 2 O. Viết các phương trình điều chế các chất: H 3 PO 4 , Cu(OH) 2 , CuSO 4 , HNO 3 , Na 3 PO 4 , Cu(NO 3 ) 2 . b. Viết ít nhất 6 phương trình hóa học điều chế Na 2 SO 4 .    Câu 5: (3 điểm) Cho hỗn hợp A gồm các dung dịch: NaCl, Na 2 SO 4 , MgSO 4 , MgCl 2 , CaCl 2 và Ca(HCO 3 ) 2 . Làm thế nào để thu được muối ăn tinh khiết từ hỗn hợp trên, trình bày cách tách và viết phương trình phản ứng? Câu 6: (5 điểm) Cho 0,51 gam hỗn hợp A gồm 2 kim loại Mg và Fe vào 100 ml dung dịch CuSO 4 . Sau khi phản ứng xảy ra hoàn toàn, lọc, thu được 0,69 gam chất rắn B và dung dịch C, lọc lấy dung dịch C rồi thêm dung dịch NaOH dư vào, lấy kết tủa thu được nung ngoài không khí đến khối lượng không đổi, thu được 0,45 gam chất rắn D. a. Viết các phương trình phản ứng. b. Tính nồng độ C M của dung dịch CuSO 4 . c. Tính thành phần phần trăm theo khối lượng từng kim loại trong hỗn hợp A. d. Tính thể tích khí SO 2 (đktc) thoát ra khi hòa tan hoàn toàn chất rắn B trong dung dịch H 2 SO 4 đặc, nóng, dư. (Cho: Mg = 24; Cu = 64; S = 32; O = 16; N = 14; Na = 23; H = 1; Zn = 65; Fe = 56; C = 12; Al = 27; K = 39 ) SỞ GD&ĐT NGHỆ AN KÌ THI CHỌN HSG CẤP TRƯỜNG TRƯỜNG THPT DIỄN CHÂU 3 NĂM HỌC 2010-2011 Đề chính thức Đề thi môn Hóa học lớp 10 Thời gian 120 phút ( không kể thời gian giao đề ) Câu 1( 4 điểm) Cho các hóa chất sau : NaCl ( rắn ), MnO2 ( rắn ), NaOH (dd) H2O, KOH ( dd), H2SO4 (dd đặc), Ca(OH)2 (rắn) . Từ các hóa chất trên có thể điều chế được chất nào sau đây: Nước Giaven, Kali clorat, Clorua vôi, Oxy, Lưu huỳnh điôxits. Viết các PTPƯ xảy ra? Câu 2 ( 4 điểm) 3 nguyên tố X,Y,Z thuộc nhóm A của BTH. Trong đó X, Y kế cận trong cùng một nhóm; Y,Z kế cận trong một chu kì. a. Lập luận để xác định X,Y,Z? biết X có 6e ở lớp ngoài cùng và hợp chất của X với hidro trong đó hidro chiếm 11,1% về khối lượng ; Hợp chất X,Z có dạng XZ2 trong đó e lớp ngoài cùng có CH bền của khí hiếm. b. Hợp chất M gồm 3 nguyên tố X,Y,Z có tỷ lệ khối lượng mx : my : mz = 1 : 1 : 2,22. Khối lượng phân tử của M là 135 đvc. Xác định CTHH của M? M có khả năng tác dụng với dd NaOH dư tạo thành hỗn hợp muối trong đó Y có số oxh cao nhất. Viết PTPƯ xẩy ra. Câu 3 ( 4 điểm) X là hợp chất vô cơ ở thể khí điều kiện thường và được tạo nên từ các nguyên tố thuộc chu kì nhỏ của BTH. X có thể tham gia một số thí nghiệm với hiện tượng tương ứng sau: a. DD X tác dụng với O2 tạo kết tủa màu vàng. b. X tác dụng với dd CUSO4 tạo thành kết tủa màu đen. c. X tác dụng với dd KMnO4 cũng như dd Br2 ( trong điều kiện thích hợp) chỉ tạo dd trong suốt không màu. d. Khi có mặt không khí X làm Ag bị xám màu. Xác định X và hoàn thành các PTPƯ trên. Câu 4 ( 4 điểm) Cho 31,84 g hỗn hợp : NaX, NaY ( X,Y là 2 nguyên tố halogen ở 2 chu kì liên tiếp) vào dd AgNO3 dư thu được 57,34 g kết tảu. Xác định CTHH và tính khối lượng mỗi muối. Câu 5 ( 4 điểm) Cho 3 g hỗn hợp bột: Fe, FeO, Fe2O3, Fe3O4. Hòa tan hỗn hợp hoàn toàn trong dd H2SO4 đặc nóng vừa đủ thu được dd muối sắt 3 và 5,6 l khí SO2 ( ĐKTC) là sản phẩm khử duy nhất. Cho một lượng dư dd BaCl2 vào dd thu được, kết thúc pư có 244,65 g kết tủa. a. Viết các PTPƯ xảy ra b. Xác định m Biết Na=23; Fe=56; Ag=108; Ba=137; H=1; O=16; S=32; F=19; Cl=35,5; Br=80; I=127 ( Học sinh không được sử dụng bất kì tài liệu nào) Hết ...ĐÁP ÁN THI THỰC HÀNH HOÁ Năm học 20……-20…… PHẦN LÍ THUYẾT: (2 điểm) Câu 1: (0,5 điểm) Dẫn hỗn hợp qua dung dịch Ca(OH)2