SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO KY THI CHỌN HỌC SINH GIỎI VÒNG TỈNH LỚP 12 THPT
KIÊN GIANG NĂM HỌC 2008 - 2009 ĐÈ CHÍNH THỨC Mơn HĨA HỌC ; Thời gian : 180 phút (không kế thời gian giao để) Ngay thi : 18/12/2008 A.PHẢN VÔ CƠ: Câu 1: (2,5 đ)
Cho hỗn hợp (X) gồm FeS và CusS với tỉ lệ số mol là 1:1 tác dụng với dung dịch HNO; thu được dung dịch A và khí B A tạo kết tủa trắng với dung dịch BaCl;; B gặp không khí chuyển thành khí màu nâu Bị Cho dung dịch A tác dụng với dung dịch NH; thu được dung dich A, va két tua Aj Nung A¿ ở nhiệt độ cao được chat ran Aa
Xác định các chất và dung dịch A, B, Ai, B;, Az, A3, Viết các phương trình phản ứng hóa học xảy ra Đối với các phân ứng xảy ra trong dung dịch, viết phương trình dạng ion.Cân bằng phương trình phản ứng của hỗn hợp (X) với dung địch HNO: theo phương pháp thăng bằng electron
Câu 2: (1,5 đ)
Hòa tan mudi KNO; va khi hydro clorua HCI vào nước, được dung dịch A
a) Trong dung dịch A có những ion nào?
b) Cho vào dung dịch A một lượng bột Cu dư, thấy có khí NO bay ra và thu được dung dịch B không làm quỷ tím đổi màu Giải thích và viết phương trình hóa học dưới dạng ion thu gon
c) Sau phan ứng lọc bỏ bột Cu còn dự Thêm một viên kẽm vào dung dich nước
lọc Trinh bày hiện tượng quan sát được, giải thích và viết các phương trình hóa học Xây ra
Câu 3: (2,5 đ)
Hợp chất A được tạo thành từ cation X” và anion Y Phân tử A chứa 9 nguyên tử,
gồm 3 hguyên tố phi kim, tỉ lệ nguyên tử của mỗi nguyên tố là 2 : 3 : 4 Tổng số proton trong A là 42 và trong ion Y' chứa hai nguyên tổ cùng chu kì nhưng thuộc hai phân nhóm chính liên tiếp
a)_ Viết công thức phân tử và gọi tên cua A
b) Viết công thức electron và công thức cấu tạo của A Câu 4: (3,5 đ)
(X) là hỗn hợp dạng bột gồm: Cu, Mg, AI
Cho m gam (X) vào 170ml dung dịch CuSO¿ 0,2M, sau khi phản ứng xong được dung dich A va chất rắn B chỉ có Cu Hoà tan hết B bằng dung dịch HạSO;¿ đặc, nóng
được 0,8064 lít khí SO; ở đktc
Điện phân 1⁄2 dung dich A bang dòng điện 0,965A (điện cực trơ) sau thời gian tị
thấy khối lượng dung dịch giảm 0,08 gam; sau thời gian t¿ thì thấy trên catôt xuất hiện bọt khí (tạ = 3t))
Thêm 180ml dung dịch Ba(OH); 0,1M vào 1⁄2 dung dịch A (các ion kim loại hoá trị 2 kết tủa hết) Nung kết tủa tạo thành ở nhiệt độ cao đến khối lượng không đổi cân được 4,605g
a) Tinh ty
Trang 2B PHÀN HỮU CƠ: Câu l: (2,5 đ) a) Từ xiclopropan và các chất vô cơ thích hợp, hãy viết các phương trình phản ứng điều chế các chất sau: + Cl - CH, - CHBr - CH¿ạI + Điphenyl
b)Từ toluen viết phương trình điều chế axit p-toluic (p— CHạ ~ C¿H„— COOH) Các hóa chất vô cơ cần thiết có đủ
Câu2:(15đ) —
Có các chật lỏng chứa riêng trong các bình mật nhãn: benzen, xiclohexen, anilin, axit acrilic, axit fomic, axit propionic Chí dùng nước va brom có thể nhận biết các chất trên hay không? Nếu được hãy trình bày phương pháp nhận biết chúng
Câu 3: (3 đ)
Cho 3 hidrocacbon mạch hở X, Y, Z là chất khí ở điều kiện thường
Trộn X với O; (lượng O; vừa đủ để đốt cháy hết X), được hỗn hợp A ở 0°C và
áp suất pị Đốt cháy hết X, tống thể tích các sản phẩm thu được 218,4°C và áp suất pị
gap 2 lần thể tích hỗn hợp A 6 0°C và áp suất p¡
X và Y có cùng số nguyên tử cacbon Khi đốt cháy Y, thể tích CO; và hơi nước thu được bằng nhau
Biết hỗn hợp chứa X, Y, Z với số mol của mỗi chất bằng nhau, có tí khôi (hơi)
sơ với N› là 1,167
Cho 5,56 gam hỗn hợp A' gồm X, Y, Z qua dung dich AgNO; trong NH; (du), thu duge 7,35 gam két tha Mat khdc néu cho 5,04 lit A’ (6 dktc) qua dung dich brom du, thì lượng brom tham gia phản ứng là 28,8 gam
L) Tìm công thức phân tử và công thức cau tao cia X, Y, Z 2) Tính % theo khối lượng của các chất trong A’
Cho H = 1, C= 12, O= 16, Br = 80
Cau 4: (3 đ)
Một hợp chất hữu cơ A, gồm các nguyên tố C, H, O mạch cacbon thắng Làm
bốc hơi 3,35 gam chat A, thu được 0,56 lít hơi (đkic) Đốt cháy hoàn toàn 1,34 gam
chất A trong oxi rồi thu các sản phẩm thoát ra cho hấp thụ hoàn toàn vào hai bình đặt
liên tiếp: bình 1 chứa HạSO¿ đặc, bình 2 đựng nước vôi trong chứa 2,22 gam Ca(OH);
Khối lượng bình 1 tang 0,54 gam, 6 bình 2 thu được 2 gam kết tủa I) Tìm công thức phân tử A
2) Lấy 4,02gam chất A cho tác dụng hết với Na thu được 1,008 lít khí hiđro (do & 27,3°C, 1,1 at) Mặt khác, lấy 6,7gam chất A cho tác dụng với một lượng NaOH
vừa đủ, thu được 8,9 gam muối Xác định công thức cấu tạo của A Viết các phương trình phản ứng xảy ra trong các quá trình trên Cho khối lượng nguyên tử của các nguyér: t6 theo don vj (u):
Trang 3SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO KỲ THỊ CHỌN HỌC SINH GIỎI VÒNG TỈNH LỚP 12 THPT
KIÊN GIANG NĂM HỌC 2008 - 2009
ĐÁP ÁN ĐÈ CHÍNH THỨC MƠN HĨA HỌC
Ngày thi : 18/12/2008 A.PHAN VO CO:
Câu 1 (2,5 đ) :
Cho hén hop (X) gdm FeS và CuạS với tỉ lệ số mol là 1:1 tác dụng với dung dịch
HNO; thu duge dung dich A va khi B A tao kết tủa trang voi dung dich BaCl, ; B gap không khí chuyển thành khí màu nâu B¡ Cho đung dịch A tác dụng với dung dịch 1NHạ thu được dung địch A và kết tủa A; Nung A¿ ở nhiệt độ cao được chất ran Aa Xác định các chất và dung dịch A, B, Ay, Bị, Az, A;, Viết các phương trình phản ứng hóa học xảy ra Đối với các phản ứng xảy ra trong dung dịch viết phương trình dạng ion Cân băng phương trình phản ứng của hỗn hợp (X) với dung dịch HNO; theo phương pháp thăng băng electron Đáp án Điểm | Ghi chú chỉ tiết Câu 1 | * A cho kết tủa trắng với dung địch, vậy A có ion SỚ? |0,25 (2,5 đ) | * B để trong không khí chuyển thành khí màu nâu, 0,25 vậy B là NO và Bị la NO) - * Phan ứng : FeS + CuzS + HÌ+MỚ; —› Fe” +2Cu”+sØ?7+NO_ | 0,125 + HO +3 Fe ——>Èe +le 0,125 +2 2Cu — >2Cw +2e 0,125 ch) +6 25 ——>2Š +l6e ° 10,125 | +3 +6 +2 3x| FeS+ CuS > Fe + 28 +2Cu + 19e 0,25 +5 | 19x IN+3e 3 N 0,25
| 3FeS + 3Cu,S + 28H” +19 NØy ——>3Fe””+6Cu”" 0,25
Trang 4Cau 2: (1,5 d)
Hoa tan mudi KNO; va khi hydro clorua HCI vào nước, được dung dịch A
a) Trong dung dịch A có những 1on nào?
b) Cho vào dung dịch A một lượng bột Cu dư, thấy có khí NO bay ra và thu được đung dịch B không làm quỳ tím đổi màu Giái thích và viết phương trình hóa học dưới dạng ion thu gon
c) Sau phan img lọc bỏ bột Cu còn dư Thêm một viên kẽm vào dung dịch nước lọc Trình bày hiện tượng quan sát được, giải thích và viết các phương trình hóa học xảy ra Câu 2: Đáp án | Điểm | Ghi chú (1,5 đ) chỉ tiết
'a) _ Trong dung địch có các ion : KỲ, H, CI, NƠ; | 0,125 -
b) | Dung dịch muỗi nitrat trong môi trường axit có tính oxi | 0,125x2 ˆ |hóa : Cu bị oxi hóa thành Cu”, ion NO: bị khử thành
NO là khí không màu, hóa nâu trong không khí
3Cu + 8H + 2NØ; —> 3Cu?””+2NO + 4 HO 0,25
| | 2NO + O¿ ——>2NO; (màu nâu) _
c) Dung dịch B không làm quỳ tím đỗi màu © hết H” 025 |
lon Cu “oxi hóa Zn thành Zn”” - | 0,125
Zn + Cu? —» Zn? + Cu 0,125
Hiện tượng : Có chất rắn màu d6 bam ngoai vién kém, | 9-125
màu xanh dung dịch giảm dần, viên Zn bị tan một phần | 9.125
Câu 3: (2,5 đ)
Hợp chat A duge tao thanh tir cation X* va anion Y Phan tt A chira 9 nguyén tt,
thuộc 3 nguyên tổ phi kim, tỉ lệ nguyên tử của các nguyên tế là 2 : 3 : 4 Tổng số proton trong A là 42 và trong ion Ÿˆ chứa hai nguyên tố cùng chu kì ,thuộc hai phân nhóm chính liên tiếp
a) Viét cong thức phân tử và gọi tên của A
b} Viết công thức electron và công thức cấu tao cia A ¡ Câu 3: | Đáp án - | Điểm | Ghi chú | (2,5 đ) chỉ tiết | a)
Số proton trung bình của ba nguyên tố là: Z = 5 = 4,67 ae —Phai cd mot nguyén t6 phi kim Z < 4,67 — H 0,125
—Hai phi kim con lai trong Y ở một chu kì và hai phân
nhóm chính liên tiếp nên số proton tương ứng là Z và | 0,125 Z+1
Trang 6
Câu 4: (2,5 d)
ŒX) là hỗn hợp dạng bột gồm: Cu, Mg, Al
Cho m gam (3X) vào 170ml dung dịch CuSO¿ 0,2M, sau khi phân ứng xong được dung dịch A và chất rắn B chỉ có Cu Hoà tan hết B bằng dung địch HạSO¿ đặc, nóng
được 0,8064 lít khí SO; ở đktc
- Điện phân 1⁄2 dung dịch A bằng đòng điện 0,965A (điện cực trơ) sau thời gian {¡ thay khối lượng đung dich giảm 0,08g ; sau thời gian (; thì thấy trên catôt xuất hiện bọt khí (ạ=3tU)
- Thêm 180ml] dung dịch Ba(OH3; 0,!M vào 1⁄2 dung dịch A (cdc ion kim loại hoá trị 2 kết tủa hết) Nung kết tủa tạo thành ở nhiệt độ cao đến khối lượng không đổi cân được 4,605g a) Tính tị b) Tính %(m) các kim loại trong (3) Cho: Cu=64;K=39;S=32; O =l16 ; CI =35,5 | Cau 4: | Dap an Diém (2,5 4) chi tiét
a) Mg + CuSO, > MgSO,+ Cu } (a) -
2A] + 3CuSO¿ — AI; (SO¿); + 3Cu
Cu+ 2H;SO¿ —> CuSO¿+ SO, + 2HO (2)
B chỉ có Cu => MẸg và AI phản ứng hết
Điện phân dung dịch A sau t;¿ trên catot mới xuất hiện bọt khí — trong dung dich A cé CuSO, du 12ýx0,125 dpdd A Cu + 1⁄2Os+H;S5O¿ @) =1,5 điểm CuSOx + HạO Sau t, = 3t, khối lượng dung dịch giảm: 0,08 x 3 = 0,24g, (phản ứng (3) vừa xong) 0,24 64+16 = 0,003 mol 03 Cu sinh ra trên cafot sau thời gian t): 5 ana = 0,001 mol Aouso, = "cu = Áp dụng công thức Farađây = tị = 200 giây b) 7 pu x 0,125
CuSO, + Ba(OH); > Cu(OH), | + BaSO, | = 0,875 diém MgSO, + Ba(OH); + Mg(OH), | + BaSO¿ | (4)
Trang 7
nổ suy, = ngạo, = ox 0,17 x 0,2 = 0,017 mol
Ms,so, = 9,017 x 233 = 3,961 gam
Rao =n, =0,003 mol; mcuo = 0,003 x 80 = 0,24 gam cus0,{ 3a)
Goi x, y z 14 s6 mol Cu, Mg, Al trong (X) thi: ng =X + y +1,5z=0,036 (a) ne) = y + 1,52 +2 x 0,003 = 0,17 x 0,2 y+1,5 z= 0,028 (b) non), = 2(0,18 x 0,1 - 0,017) = 0,002 mol ayo, = 2(05z — 0,002) = 0,252 - 0,001 mol Margo = 5 "Me = 0,5y 40 x 0,5y + 102(0,25z - 0,001) = 4,605 - 3,961 ~ 0,24 20y + 25,5z = 0,506 (c)
Tw (a) (b) co: x = 0,008mol
Trang 10Câu 2: (1,5 đ)
Có các chất lỏng chứa riêng trong các bình mất nhãn: benzen, xiclohexen, anilin, axit acrilic, axit fomic, axit propionic Chỉ đùng nước và brom có thể nhận biết các chất trên hay không? Nếu được hãy trình bày phương pháp nhận biết chúng Cau 2: | Đáp án Điểm chỉ tiết Ghi chủ
| Lần lượt cho sáu mẫu chất hòa tan vào nước
Nhóm I: Gồm các chất tan trong nước: axit fomic, axit
acrilic va axit propionic
Nhóm II: Gồm các chất không tan vào nước gồm benzen, xiclohexen và anilin
| * Cho ba mẫu axit lần lượt tác dung với nước brom ta + Mẫu chất nào không phản ứng với nước brom,
không làm phai màu nâu đỏ nước brom đó là axit propionic CH; — CH; - COOH
+ Mẫu chất nào làm phai raàu nâu đỏ nước brom,
khong sii bot khí, đó là axit acrilic CHạ = CH - COOH ˆ CH; = CH - COCH + Br; > CH;Br - CHBr - COOH
+ Mẫu chất nào làm mắt màu nâu đỏ nước brom và có
sủi bọt khí, đó là axit fomic
HCOOH + Br, > 2HBr + CO;Ÿ
* Cho ba mẫu chất còn lai tac dung với nước brom:
Trang 11Câu 3: (3 đ)
Cho 3 hiđrocacbon mạch hở X, Y, Z, là chất khí ở điều kiện thường
Trộn X với O; (lượng O; vừa đủ để đốt cháy hết X), được hỗn hợp A ở 0°C và áp suất p Đốt cháy hết X, tổng thể tích các sản phẩm thu được 218,4°C và áp suất p gấp 2 lần thể tích hỗn hợp A ở 0°C và áp suất pị
X và Y có cùng số nguyên tử cacbon Khi đốt cháy Y, thể tích CO; và hơi nước
thu được bằng nhau
Biết hỗn hợp chứa X, Y, Z với số mol của mỗi chất bằng nhau, có tỉ khối (hơi) so với N¿ là 1,167
Cho 5,56 gam hỗn hợp A’ gém X, Y, Z qua dung dich AgNO; trong NH; (du), thu được 7,35 gam kết tủa Mặt khác nếu cho 5,04 lit A’ (6 dktc) qua dung dich brom du, thì lượng brom tham gia phản ứng là 28,8 gam
Trang 12
Đặt a, b, c là số moi X, Y, Z có trong 5,56 gam hon
hop A’; vi phan ứng với dd AgNOa trong amoniac nên Z phải là hợp chả t có liên kết ba: | CH=C-~CH¡ + AgNO; +NH; c mol > Ag—-C=C-CH,v +NH,NO; (4) c mol Số mol A’ = 224 = 0,225 mol 224 2 Số mol Br, = 28 = 0,18 mol 160 C;ạH¿ + Br, > C;H„Br; (mol): b ob C;H¿ + 2Br; > C;HuBr; (mol): € 2c Ta có:
(a+b+c) mol A’ lam mat mau dugc (b + 2c) mol Br, *
Trang 13Câu 4: Một hợp chất hữu cơ A, gồm các nguyên tế C, H, O mạch cacbon thẳng Làm
bốc hoi-3,35 gam chat A, thu được 0,56 lít hơi (đktc) Đốt cháy hoàn toàn 1,34 gam
chất A trong oxi rồi thu các sản phẩm thoát ra cho hấp thụ hoàn toàn vào hai bình đặt
liên tiếp: bình 1 chứa HạSO¿ đặc, bình 2 đựng nước vôi trong chứa 2,22 gam Ca(OH);
Khối lượng bình 1 tăng 0,54 gam, ở bình 2 thu được 2 gam kết tủa 3) Tìm công thức phân tử A
4) Lay 4,02gam chất A cho tác dụng hết với Na thu được, 1,008 lít khí hidro (đo ở 27,3°C, 1,1 at) Mặt khác, lấy 6,7gam chất A cho tác dụng với một lượng NaOH vừa đủ, thu được 8,9 gam muối Xác định công thức cấu tạo
cua A
Viết các phương trình phân ứng xảy ra trong các quá trình trên Cho KLNT của các nguyên tố theo don vi (u): Cu = 64, Mg = 24, O= 16, Na= 23, H=1, C= 12, Ca = 40, Cl = 35,5 Cau 4: Đáp án Điểm Ghi (3đ) - ¡ chỉ tiết chú 22,4x3,35 | 1) KLPT chat A = = 134 (u) Giả sử công thức phân tử chất A 1a C,H,O,
| C,HyO, + (x + y/4 —2/2)0, > xCO, + y/2H,O (1) Số mol HạO tạo ra 6 (1): 0,54/18 = 0,03 mol
' §ế mol chất A đã đốt cháy 1,34/134 = 0,01 mol
Do đó suy ra số nguyên tử H trong phân tử A là 6 0,25
CO; + Ca(OH}; > CaCO¿} + H;O (2) Néu CO, dir: CO, + CaCO; + HO > Ca(HCO;), QB)
Vi CaCO; tao ra la 2 gam nên có 2 trường hợp:
.| a) Ca(OH); du: sé mol CO, bang s6 mol CaCO; tao ra,| 925 tức là: 2/100 = 0,02 mol
Số nguyên tử C trong phân tử A sẽ là 2
Số g oxi trong 1 mol A là: 134~— (2x 12 +6)= 104 g
0,25 |
Số nguyên tử O trong phân tử A: ae lẻ, (loại) b) CO; dư:
Số mol Ca(OH); là 2,22/74 = 0,03 mol
Trang 14+22 =0,03 mol 134 | Số mol H; tạo ra khi A tác đụng với Na: 1,008%273x11_ _ 0 045 mọi (273 + 27,3) x 22,4 Suy ra rằng trong phân tử chất A có 3 nguyên tử H linh | động, có thể là trong phân tử A có: 0,25 3 nhóm —OH 2 nhóm —OH, 1 nhóm —COOH 0,25 1 nhóm —OH, 2 nhóm —COOH (Không tồn tại 1 chất liệu nào có công thức C„H,O; mà có cả 5 nhóm -OH)
Nếu 1 phan tử A có l nhóm -COOH khi 1mol A tác
dụng với NaOH sẽ tạo ra l lượng muối lớn hơn KL mol
chất A là 22g
Theo bài ra 1 mol chất A tạo ra 1 lượng muối lớn hơn KLmol chất A là (2=62x144 = Ee 44g
Suy ra trong phân tử chất A có 2 nhóm —-COOH Vậy công thức cấu tạo của chất A là: HOOC - CH - CH; - COOH 0,25 OH 2) Số mol chất A tác dụng với Na: 0,25
Phản ứng của chất A với Na và NaOH