Tuyển tập 35 đề thi học sinh giỏi môn hóa học lớp 11 (có đáp án chi tiết)

SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TỈNH ĐIỆN BIÊN KÌ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI CẤP CƠ SỞ NĂM HỌC 2012 - 2013 ĐỀ CHÍNH THỨC Mơn: Hóa học - lớp 11 Ngày thi: 15/4/2013 Thời gian: 180 phút, khơng kể thời gian giao đề (Đề thi có 02 trang) ĐỀ BÀI Câu (4,5 điểm) 1.Viết phương trình hóa học theo sơ đồ sau (ghi rõ điều kiện phản ứng, có) Ca3 P2 ←  P  → P2O5  → H PO4  → Na2 HPO4  → Na3 PO4  → Ag3 PO4 A ancol no mạch hở Đốt cháy hồn tồn m gam A, thu 3,36 lít khí CO2 (đktc) 3,6 gam nước Xác định cơng thức phân tử, viết cơng thức cấu tạo A ghi tên thay Hấp thụ hồn tồn 1,568 lít CO2 (đktc) vào 500ml dung dịch NaOH 0,16M, thu dung dịch X Thêm 250 ml dung dich Y gồm BaCl2 0,16M Ba(OH)2 a M vào dung dịch X, thu 3,94 gam kết tủa dung dịch Z Tính giá trị a Câu (4,0 điểm) A đồng đẳng benzen có tỷ khối so với metan 5,75 A tham gia chuyển hóa theo sơ đồ Hãy viết phương trình hóa học theo sơ đồ trên, chất hữu viết dạng cơng thức cấu tạo rút gọn, cho biết B, C, D, E chất hữu Hỗn hợp khí X gồm metan, axetilen, propen Đốt cháy hồn tồn 5,5 gam hỗn hợp X, thu 6,3 gam nước Mặt khác, lấy 5,5 gam X cho tác dụng với dung dịch AgNO3 NH3 dư, thu 24 gam kết tủa Hãy xác định phần trăm theo thể tích chất X Câu (4,0 điểm) Nêu tượng viết phương trình hố học xảy trường hợp sau: a) Cho đồng kim loại vào dung dịch hỗn hợp NaNO3 H2SO4 lỗng b) Sục khí NH3 đến dư vào dung dịch MgCl2 c) Cho (NH4)2CO3 vào dung dịch Ba(OH)2 d) Hai lọ hóa chất mở nắp để cạnh nhau: lọ đựng dung dịch NH3 đậm đặc, lọ đựng dung dịch HCl đặc Dung dịch A chứa Na2CO3 0,1M NaHCO3 0,1M; dung dịch B chứa KHCO3 0,1M a) Tính thể tích khí CO2 (đktc) cho từ từ giọt đến hết 150 ml dung dịch HCl 0,1M vào 100 ml dung dịch A b) Xác định số mol chất có dung dịch thu thêm 100 ml dung dịch Ba(OH)2 0,1M vào 150 ml dung dịch B Câu (3,5 điểm) Cho 200 ml dung dịch X chứa H2SO4 0,05M HCl 0,1M tác dụng với 300 ml dung dịch Y chứa Ba(OH)2 a M KOH 0,05M, thu m gam kết tủa 500 ml dung dịch Z có pH = 12 Tính giá trị m a Hỗn hợp A gồm Mg, Al, Zn Hòa tan hồn tồn 7,5 gam A dung dịch HNO3, sau phản ứng kết thúc thu dung dịch B 1,12 lít hỗn hợp khí NO N2O có số mol Cơ cạn dung dịch B thu 31,75 gam muối Tính thể tích dung dịch HNO3 0,5 M tối thiểu để hòa tan hồn tồn A Câu (2,0 điểm) Chia 2,24 lít (đktc) hỗn hợp X gồm hai anken phân tử khác nhóm CH2 thành hai phần Phần 1: Đốt cháy hồn tồn cho sản phẩm cháy qua dung dịch Ca(OH)2 dư, thu 12,5 gam kết tủa Phần 2: Cho tác dụng hồn tồn với nước có xúc tác thu hỗn hợp gồm ancol Đun nóng hỗn hợp ancol với H2SO4 đặc 1400C thời gian, thu 1,63 gam hỗn hợp ete Hố lượng ete thu 0,4256 lít (đktc) a) Xác định cơng thức cấu tạo hai anken tính phần trăm theo thể tích chất X b) Xác định hiệu suất tạo ete ancol Câu (2,0 điểm) Cho pin điện hóa: H ( Pt ), PH = 1atm / H + :1M MnO4− :1M , Mn 2+ :1M , H + :1M / Pt Biết sức điện động pin 250C 1,5V a) Hãy cho biết phản ứng thực tế xảy pin tính EMnO − Mn 2+ b) Sức điện động pin thay đổi thêm NaHCO3 vào nửa trái pin Ion Fe3+(dd) axit, phản ứng với nước theo cân Fe3+ (dd) + H 2O Ç Fe(OH ) 2+ + H 3O + , K a = 10−2,2 a) Xác định pH dung dịch FeCl3 10−3 M b) Tính nồng độ mol/lít dung dịch FeCl3 bắt đầu gây kết tủa Fe(OH)3 tính pH dung dịch lúc bắt đầu kết tủa Cho TFe ( OH ) = 10−38 , K H O = 10 −14 Cho: H = 1; C = 12; N = 14; O = 16; Na = 23; Mg = 24; Al = 27; S = 32; Cl = 35,5; Ca = 40; Ba = 137; Fe = 56; Cu = 64; Zn = 65; Ag =108 2 …………………….HẾT…………………… SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO KÌ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI CẤP CƠ SỞ TỈNH ĐIỆN BIÊN NĂM HỌC 2012 - 2013 ( Hướng dẫn chấm có trang) Mơn: Hóa học - Lớp 11 ĐÁP ÁN VÀ HƯỚNG DẪN CHẤM Câu 1(4,5 đ) ý Nội Dung Điểm 1,5 đ t P + 3Ca  → Ca3 P2 t P + 5O2  → P2O5 P2O5 + H2O → 2H3PO4 H3PO4 + 2NaOH → Na2HPO4 + 2H2O Na2HPO4 + NaOH → Na3PO4 + H2O Na3PO4 + 3AgNO3 →Ag3PO4 + 3NaNO3 Đặt cơng thức ancol no A: CnH2n+2Oa ( a≤ n) nCO2 = 0,15 mol, nH2O = 0,2 mol CnH2n+2Oa + O2 → nCO2 + (n+1) H2O 0,15 0,2 → n=3 CT A là: C3H8Oa a =1→ C3H7OH a =2→ C3H6 (OH)2 a =3→ C3H5 (OH)3 0,5 0,5 CH3− CH2−CH2−OH CH3−CH−CH3 OH HO−CH2− CH2−CH2−OH CH3−CH−CH2−OH OH OH−CH2−CH− CH2−OH OH 0,25 0,25 1,568 = 0, 07(mol ) ; nNaOH = 0,5 × 0,16 = 0, 08(mol ) 22, = 0, 25 × 0,16 = 0, 04(mol ) ; nBa (OH )2 = 0, 2a(mol ) nCO2 = nBaCl2 3,94 = 0, 02(mol ) 197 CO2 + OH- → HCO3 0,07 0,08 0,07 HCO3 + OH → CO32- + H2O 0,07 0,01 0,01 2+ 2− t0 Ba + CO3  → BaCO3 ↓ 0,02 0,02 Do kết tủa thu 0,02 mol lượng OH- cho thêm vào 0,01 mol Ta có : OH- = 0,5a → 0,5a = 0,01→ a = 0,02 MA = 16 Đặt cơng thức A : CnH2n-6 → 14n-6 = 92 → n =7 nBaCO3 = (4,0) 0,5 0,5 0,5 2,0 CT : → Phương trình: C6H5-CH3 + Cl2 C6H5-CH2Cl + HCl C6H5-CH3 + 3H2 dư C6H11-CH3 C6H5-CH3 + 3HNO3 → H2SO4đ C6H2(NO2)3-CH3 + 3H2O C6H5-CH3 + 2KMnO4 C6H5-COOK + 2MnO2 + KOH + H2O CH4 + O2 → CO2 + 2H2O a 2a C2H2 + O2 →2CO2 + H2O b b C3H6 + O2 → 3CO2 + 3H2O c 3c 2a + b + 3c = 0,35  16a + 26b + 42c = 5,5  b = 0,1  C2H2 + AgNO3 b 3(4,0) → C2Ag2 b 2a + 3c = 0, 25 Giải hệ phương trình ta được: a = 0,05, c= 0,05  16a + 42c = 2,9 0, 05 0,1 %VCH = × 100% = 25% %VC2 H = × 100% = 50% 0, 0, 0, 05 %VC3 H = × 100% = 25% 0, a) Cu tan, dung dịch xuất màu xanh khí khơng mầu hóa nâu khơng khí 3Cu 2+ + H + + NO3− → 3Cu + NO ↑ +4 H 2O NO + O2 → NO2 b) Có kết tủa trắng khơng tan NH + H 2O + MgCl2 → Mg (OH ) ↓ +2 NH 4Cl c) Có kết tủa trắng có khí 2( NH ) CO3 + Ba (OH ) → BaCO3 ↓ +2 NH ↑ +2 H 2O d) Tạo khói trắng NH 3( k ) + HCl( k ) → NH 4Cl( r ) 0,5 0,5 0,25 0,5 0,25 0,5 0,5 0,5 0,5 a) nCO2− = 0, 01(mol ) ; nHCO − = 0, 01(mol ) ; nH + = 0,015(mol ) 2− 3 + − CO + H → HCO 0,01 0,01 0,02 − 0,5 + HCO + H → CO2 ↑ + H 2O 0,005 0,02 0,005 V= 0,112 lít b nHCO − = 0, 015(mol ) ; nBa (OH ) = 0, 01(mol ) ; nOH − = 0, 02(mol ) 0,5 HCO3- + OH- → CO32- + H2O 0,015 0,015 0,015 → dư 0,005 mol OH2+ 2Ba + CO3 → BaCO3 0,01 0,015 0,01 Dung dịch sau phản ứng có : KOH 0,005 mol K2CO3 0,005 mol 4(3,5) 0,5 0,5 nH SO4 = 0, 01(mol ) , nHCl = 0, 02(mol ) ; nBa (OH ) = 0,3a (mol ) ; nKOH = 0, 015(mol ) ; nH + = 0, 04(mol ) ; nOH − = 0, 6a + 0, 015(mol ) H+ + OH→ H2O 0,04 0,6a + 0,015 mol Dd sau phản ứng có pH = 12 → OH- dư có số mol = 0,5.10-2 = 0,005 mol Ta có 0,6a + 0,015 - 0,04 = 0,005 → a = 0,05 Ba2+ + SO42- → BaSO4 0,015 0,01 0,01 Khối lượng kết tủa = 2,33 (gam) 5(2,0) Số mol hỗn hợp khí = 0,05 mol số mol khí = 0,025 mol Mg → Mg2+ + 2e a 2a Al → Al3+ + 3e b 3b Zn → Zn2+ + 2e c 2c +5 N + 3e → NO 0,025 0,075 2N+5 + 8e → N2O 0,05 0,2 N+5 + 8e → NH4+ x 8x ta có : 3a + 3b + 2c = 0,275 + 8x 31,75 = 7,5 + 62( 0,275 + 8x) + 80x → x = 0,0125 Số mol HNO3 tham gia phản ứng = số mol HNO3 tạo khí + số mol HNO3 tạo muối = 0,025 + 0,05 + 0,275 + 8x0,0125 = 0,475(mol) 0, 475 → VHNO = = 0,95(l ) 0,5 12,5 Đặt cơng thức anken CnH2n ( n≥ 2) ; nCaCO3 = = 0,125(mol ) 100 3n Cn H n + O2 → nCO2 + nH 2O 0,05 0,05n 0,5 0,5 0,25 0,25 0,5 0,5 0,25 0,25 0,5 0,25 CO2 + Ca(OH)2 → CaCO3 + H2O 0,05n 0,125 n= n1 = 0,125 = 2,5  0, 05 n2 = C2 H C4 H 0,25 cơng thức phân tử  Số mol C2H4 a , C4H8 b a + b = 0, 05 2a + 4b = 0,125 Giải hệ phương trình ta được: a = 0,0375; b =0,0125 Phần 2: Vì anken + H2O tạo ancol→ C4H8 But-2-en CH = CH ; CH − CH = CH − CH Ta có hệ phương trình:  + 0,25 H ,t CH2=CH2 + H2O  → CH3CH2OH 0,0125 0,0125 (mol) H + ,t CH3−CH=CH−CH3 + H2O  → CH3−CH−CH2−CH3 0,25 OH 0,0375 (mol) 0,0375 Gọi số mol C2H5OH phản ứng x C4H9OH phản ứng y H SO4 ,t ROH  → ROR + H 2O 0,038 nete = nH 2O = (2,0) 0,25 0,019 0,019 0, 4256 = 0, 019(mol ) 22, mancol = mete + mH 2O = 1, 63 + 0, 019 ×18 = 1,972( gam) 0,25 Số mol ancol phản ứng = 0,038 mol  x + y = 0, 038 Ta có → x = 0,03; y = 0,008  46 x + 74 y = 1,972 Hiệu suất C2H5OH = 80%; Hiệu suất C4H9OH = 64% Cho pin điện hóa H ( Pt ), PH = 1atm / H + :1M MnO4− :1M , Mn + :1M , H + :1M / Pt 0,25 E0 pin 250C =1,5 V, điện cực phải có phản ứng MnO4- + H+ + 5e → Mn2+ + H2O Điện cực trái H2 → 2H+ + 2e Phản ứng xảy pin : 2MnO4- + 6H+ + 5H2 → 2Mn2+ + 8H2O E pin =E MnO42− −E Mn 2+ 2H + = 1,5(V ) 0,25 2− = 0, 0(V ) mà E H2 Vậy: EMnO 2H + H2 = 1,5(V ) Mn 2+ b) Nếu thêm NaHCO3 vào nửa trái pin xảy phản ứng HCO3− + H + → CO2 + H 2O E2 H + H2 0,25 0,25 + 0, 059  H  = lg pH nồng độ ion H+ giảm, E pin = EMnO− Mn 3+ a) FeCl3 10-3 Fe 3+ + [] -x Ka = b) Fe 3+ + H2O [ ] C-x Ka = tăng 0,25 H2 Ka = 0,25 0,25 (1) vào (2) → = 0,25 T= Từ 1,2 → (C-x) = (C-x) = H+ x → x = 8,78 PH = 3,06 Fe(OH)2+ + H+ Ka = x x Fe3+ + 3OH- Fe(OH)3 Ta có : = →x= − E2 H + - Fe + 3Cl 10-3 H2O Fe(OH)2+ + x = 2+ → pH = 1,8 → C = 0,05566M (2) = 0,25 0,25 Lưu ý: - Phương trình hóa học thiếu cân thiếu điều kiện (nếu có) cân sai, sai sót cân điều kiện trừ 1/2 số điểm phương trình - Bài tập giải theo cách khác bảo đảm điểm tối đa Nếu viết phương trình sai khơng cân cân sai phần tính tốn liên quan đến phương trình hóa học dù có kết khơng cho điểm (Nếu tập HS khơng làm viết PTHH vận dụng đáp án cho ½ số điểm phần ) UBND TỈNH THÁI NGUN ĐỀ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI TỈNH SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO NĂM HỌC 2011-2012 MƠN THI: HỐ HỌC LỚP 11 ĐỀ CHÍNH THỨC (Thời gian làm 150 phút khơng kể thời gian giao đề) Câu I (5,0 điểm) X ngun tố thuộc nhóm A, hợp chất với hidro có dạng XH3 Electron cuối ngun tử X có tổng số lượng tử 4,5 Ở điều kiện thường XH3 chất khí Viết cơng thức cấu tạo, dự đốn trạng thái lai hố ngun tử trung tâm phân tử XH3, oxit hiđroxit ứng với hóa trị cao X X, Y, R, A, B theo thứ tự ngun tố liên tiếp Hệ thống tuần hồn (HTTH) có tổng số điện tích 90 (X có số điện tích hạt nhân nhỏ nhất) a) Xác định điện tích hạt nhân X, Y, R, A, B Gọi tên ngun tố b) Viết cấu hình electron X2−, Y−, R, A+, B2+ So sánh bán kính chúng giải thích c) Trong phản ứng oxi hố-khử, X2−, Y− thể tính chất gì? Vì sao? d) Cho dung dịch A2X vào dung dịch phèn chua thấy có kết tủa xuất có khí Giải thích viết phương trình phản ứng a) Giải thích cho dư NH4Cl vào dung dịch NaAlO2 đun nóng thấy kết tủa Al(OH)3 xuất b) Hồn thành phương trình hóa học (PTHH) phản ứng oxi hố-khử sau cân theo phương pháp cân electron: NaNO2 + KMnO4 + ? ? + MnSO4 + ? + ? Câu II (5,0 điểm) Viết PTHH phản ứng để thực sơ đồ biến hố hóa học sau: B1 +H2O CH3-CHO B2 +H2O CH3-CHO hiđrocacbon X +H2O CH3-CHO A1 +H2O CH3-CHO A2 +H2O CH3-CHO Khi cho 13,8 gam glixerin (A) tác dụng với axit hữu đơn chức (B) thu chất hữu E có khối lượng 1,18 lần khối lượng chất A ban đầu Biết hiệu suất phản ứng đạt 73,75% Tìm cơng thức cấu tạo B E Câu III (5,0 điểm) Hồ tan 2,16 gam hỗn hợp (Na, Al, Fe) vào nước dư thu 0,448 lít khí (ở đktc) lượng chất rắn Tách lượng chất rắn cho tác dụng hết với 60 ml dung dịch CuSO4 1M thu 3,2 gam Cu dung dịch A Cho dung dịch A tác dụng vừa đủ với dung dịch NaOH để thu lượng kết tủa lớn Nung kết tủa khơng khí đến khối lượng khơng đổi thu chất rắn B a) Xác định khối lượng kim loại hỗn hợp b) Tính khối lượng chất rắn B Câu IV (2,5 điểm) Sau đun nóng 23,7gam KMnO4 thu 22,74 gam hỗn hợp chất rắn Cho hỗn hợp chất rắn tác dụng hồn tồn với dung dịch axit HCl 36,5% (d = 1,18g/ml) đun nóng 1) Viết PTHH phản ứng xảy 2) Tính thể tích khí Cl2 thu (ở đktc) 3) Tính thể tích dung dịch axit HCl cần dùng CâuV (2,5 điểm) Hòa tan x gam hỗn hợp gồm CuCl2 FeCl3 vào nước, thu dung dịch A Chia dung dịch A làm hai phần Cho lượng dư khí hiđro sunfua vào phần thu 1,28 gam kết tủa Cho lượng dư dung dịch Na2S vào phần hai thu 3,04 gam kết tủa Viết PTHH phản ứng xảy tính x (Cho: H=1; C =12; N=14; O=16; Na=23; Be=9; Mg=24; Al=27; P=31; S=32; Cl=35,5; K=39; Fe=56; Cu=64; Br=80; Ag=108.) Hết ( Gi¸m thÞ kh«ng gi¶i thÝch g× thªm) Hä vµ tªn thÝ sinh: Sè b¸o danh: UBND TỈNH THÁI NGUN SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO ĐỀ CHÍNH THỨC HD CHẤM ĐỀ THI CHỌN HSG TỈNH NĂM HỌC 2011-2012 MƠN THI: HỐ HỌC LỚP 11 (Thời gian làm 150 phút khơng kể thời gian giao đề) Câu Nội dung Điểm 1,5 Vì X thuộc nhóm A, hợp chất với hidro có dạng XH3 nên nhóm VA (ns2np3) Vậy: ms = +1/2; l = ; m = +1 n = 4,5 – 2,5 = Vậy X Nitơ ( 1s22s22p3) I Cơng thức cấu tạo hợp chất dự đốn trạng thái lai hóa (3,0) ngun tử trung tâm: NH3 : N có trạng thái lai hố sp3 N H H H N2O5: N có trạng thái lai hố sp O O N O N O O HNO3 : N có trạng thái lai hố sp O O H N O a) Gọi Z số điện tích hạt nhân X => Số điện tích hạt nhân Y, R, A, B (Z + 1), (Z + 2), (Z + 3), (Z + 4) Theo giả thiết Z + (Z + 1) + (Z + 2) + (Z + 3) + (Z + 4) = 90 => Z = 16 → 16X; 17Y; 18R; 19A; 20B (S) (Cl) (Ar) (K) (Ca) 2b) S , Cl-, Ar, K+, Ca2+ có cấu hình e: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 Số lớp e giống => r phụ thuộc điện tích hạt nhân Điện tích hạt nhân lớn bán kính r nhỏ 1,5 rS 2- > rC l - > rA r > rK + > rC a 2+ c) Trong phản ứng oxi hóa – khử, ion S2-, Cl- ln ln thể tính khử ion có số oxi hóa thấp d) Dung dịch phèn chua: K+, Al3+, SO42- cho dung dịch K2S vào 2Al3+ + 3S2- = Al2S3↓ Al2S3 + 6H2O → 2Al(OH)3↓ + 3H2S↑ a) 2,0 Thành phố Đà Nẵng Trường THPT chun Lê Q Đơn Mơn: Hố học 11 Giáo viên biên soạn: Lê Thanh Hải Số mật mã: ⇒ [H2PO4-] = 0,196 – 0,003 = 0,193 (M) CH COO K4 10 −4, 76 Từ (4) suy ra: = = = 10-0,76 = 0,174 + − 4, [CH COOH] H 10 ⇒ [CH3COO ] = 0,174 [CH3COOH] C(CH3COOH) = [CH3COOH] + [CH3COO-] = 0,2/2 = 0,1 (M) ⇒ [CH3COOH] + 0,174.[CH3COOH] = 0,1 ⇒ [CH3COOH] = 0,085 M ⇒ [CH3COO-] = 0,1 – 0,085 = 0,015 (M) CO2 + H2O H+ + HCO3- K5 = 10-6,35 (9) HCO3- H+ + CO32K6 = 10-10,33 (10) − HCO3 K5 = = 10-6,35/10-4 = 10-2,35 Từ (9) suy ra: + [CO2 ] H ⇒ [HCO3 ] [HCO3-] >> [CO32-] Do đó, ion CO32- ban đầu chủ yếu tồn dạng CO2 Số mol H+ H3PO4 CH3COOH nhường là: 0,2.[H2PO4-] + 0,2.[CH3COO-] = 0,2.0,193 + 0,2.0,015 = 0,0416 (mol) CO32- + 2H+ → CO2 + H2O ⇒ n(CO32-) = ½ n(H+) = 0,0208 mol m(Na2CO3) = 0,0208.106 = 2,2048 (gam) n(CO2 tạo thành) = n(CO32-) = 0,0208 mol Giả sử CO2 tạo thành khơng khỏi dung dịch nồng độ CO2 là: 0,0208/0,2 = 0,104 (M) > Độ tan CO2 0,03 M Như vậy, có khí CO2 Số mol CO2 hồ tan là: 0,2.0.03 = 0,006 (mol) Số mol CO2 bay là: 0,0208 – 0,006 = 0,0148 (mol) Thể tích CO2 là: 22,4.0,0148 ≈ 0,33 (L) [ [ ] ] [ [ 0,25 [ ] 0,25 [ ] ] ] [ ] II.2 CuSO4 Cu2+ + SO420,1M 0,1M H2SO4 2H+ + SO420,05M 0,1M H2O H+ + OHCác q trình xảy điện cực: * Anot (cực dương): 2H2O – 4e O2 + 4H+ * Catot (cực âm): Cu2+ + 2e Cu 2H+ + 2e H2 0,25 0,25 0,25 0,25 1,5 0,5 Thành phố Đà Nẵng Trường THPT chun Lê Q Đơn Mơn: Hố học 11 Giáo viên biên soạn: Lê Thanh Hải Số mật mã: * Tính E(O2, 4H+ / 2H2O) O2 + 4e + 4H+ 2H2O E(O2, 4H+ / 2H2O) = Eo(O2, 4H+ / 2H2O) + 0,059 lg[H+ ]4 = 1,23 + 0,059.lg0,1 = 1,171 (V) 0,25 * Ta có: 0,059 lg0,1 = 0,311 (V) E(2H+/H2) = 0,0 + 0,059lg0,1 = - 0,059 (V) Vậy hiệu điện tối thiểu cần đặt vào cực bình điện phân để q trình điện phân xảy là: Emin = 1,171 – 0,311 = 0,86 (V) E(Cu2+/Cu) = 0,34 + 0,25 0,5 Câu III(4 điểm) III.1 Viết phương trình phản ứng sau cho biết ứng dụng phản ứng: • PdCl2 + H2O + CO → • Si + KOH + H2O → • N2H4 + O2 → • Zn3P2 + H2O → III.2 So sánh giải thích: • Nhiệt độ sơi photphin amoniac • Nhiệt độ sơi silan metan • Nhiệt độ nóng chảy silic đioxit cacbon đioxit III.3 Trình bày phương pháp hố học nhận biết anion có dung dịch hỗn hợp NaNO3, Na2SO4, Na2SO3, Na2CO3 Na3PO4 Ý III.1 Đáp án • PdCl2 + H2O + CO → Pd + 2HCl + CO2 Nhờ phản ứng này, người ta phát lượng vết CO hỗn hợp khí: Những hạt nhỏ Pd tách dung dịch làm cho màu đỏ dung dịch PdCl2 trở nên đậm • Si + 2KOH + H2O → K2SiO3 + 2H2↑ Lợi dụng phản ứng silic với dung dịch kiềm, trước đây, người ta dùng hợp kim ferosilic để điều chế nhanh khí hiđro mặt trận • N2H4 + O2 → N2 + 2H2O Phản ứng toả nhiệt mạnh nên N2H4 dùng làm nhiên liệu cho tên lửa • Zn3P2 + 6H2O → 3Zn(OH)2 + 2PH3 PH3 độc nên người ta dùng Zn3P2 để làm thuốc diệt chuột III.2 • Liên kết P-H liên kết cộng hố trị khơng phân cực, liên kết N-H liên kết cộng hố trị phân cực mạnh nên phân tử NH3 tạo liên kết hiđro, ngồi ra, phân tử NH3 phân cực mạnh phân tử PH3 nên lực hút Van der Waals phân tử NH3 lớn so Điểm 1,0 0,25 0,25 0,25 0,25 1,5 Thành phố Đà Nẵng Trường THPT chun Lê Q Đơn Mơn: Hố học 11 Giáo viên biên soạn: Lê Thanh Hải Số mật mã: • • với phân tử PH3 Do đó: NH3 có nhiệt độ sơi cao PH3 Liên kết C-H liên kết Si-H liên kết cộng hố trị khơng phân cực nên tương tác phân tử CH4 SiH4 lực hút Van der Waals Mà SiH4 có khối lượng phân tử lớn CH4 nên: SiH4 có nhiệt độ sơi cao CH4 Silic đioxit có cơng thức phân tử giống với cacbon đioxit thực ra, silic đioxit trạng thái rắn khơng tồn dạng phân tử riêng rẽ mà có cấu trúc polime Tinh thể silic đioxit gồm nhóm tứ diện SiO4 liên kết với qua ngun tử O chung Q trình nóng chảy silic đioxit liên quan đến việc cắt đứt liên kết hố học nên nhiệt độ nóng chảy silic đioxit cao Còn cacbon đioxit trạng thái rắn có cấu trúc tinh thể phân tử Lực hút phân tử lực Van der Waals yếu nên tinh thể cacbon đioxit dễ nóng chảy Vậy: Silic đioxit có nhiệt độ nóng chảy cao cacbon đioxit III.3 - Trích mẫu thử - Cho dung dịch HCl dư vào mẫu thử, thu dung dịch A dẫn khí qua ống nghiệm mắc nối tiếp: ống nghiệm đựng dung dịch brom, ống nghiệm đựng lượng dư dung dịch brom, ống nghiệm đựng dung dịch nước vơi dư Ở ống nghiệm 1, dung dịch brom bị màu, suy dung dịch ban đầu có ion SO32- Ở ống nghiệm 3, nước vơi vẩn đục, suy dung dịch ban đầu có ion CO32- SO32- + 2H+ → SO2↑ + H2O CO32- + 2H+ → CO2↑ + H2O PO43- + 3H+ → H3PO4 SO2 + Br2 + 2H2O → H2SO4 + 2HBr CO2 + Ca(OH)2 → CaCO3↓ + H2O - Chia dung dịch A thành phần: • Phần 1: Cho dung dịch BaCl2 dư vào, xuất kết tủa trắng, suy dung dịch ban đầu có ion SO42- Ba2+ + SO42- → BaSO4↓ Lọc bỏ kết tủa, nhỏ dung dịch NaOH vào dung dịch nước lọc đến xuất kết tủa trắng, suy dung dịch ban đầu có ion PO43- H+ + OH- → H2O H3PO4 + 3OH- → PO43- + 3H2O 3Ba2+ + 2PO43- → Ba3(PO4)2↓ • Phần 2: Cho đồng vào, có khí bay ra, hố nâu khơng khí, suy dung dịch ban đầu có ion NO3- 3Cu + 2NO3- + 8H+ → 3Cu2+ + 2NO↑ + 4H2O NO + ½ O2 → NO2 0,5 0,5 0,5 1,5 0,5 0,25 0,25 0,25 0,25 Thành phố Đà Nẵng Trường THPT chun Lê Q Đơn Mơn: Hố học 11 Giáo viên biên soạn: Lê Thanh Hải Số mật mã: Câu IV(4 điểm) IV.1 Khi cho isobutilen vào dung dịch H2SO4 60%, đun nóng tới 80oC, thu hỗn hợp gọi tắt đi-isobutilen gồm hai chất đồng phân A B Hiđro hố hỗn hợp hợp chất C quen gọi isooctan C chất dùng để đánh giá nhiên liệu lỏng IV.1.1 Viết chế phản ứng để giải thích tạo thành A, B viết phương trình phản ứng tạo thành C từ A, B IV.1.2 C điều chế phản ứng trực tiếp isobutilen isobutan có mặt axit vơ làm xúc tác Viết chế phản ứng IV.2 Cho sơ đồ chuyển hố: Br2 NBS Xiclohexen  → A → B + C (Cấu hình R) KOH / Ancol B   → 1,3-đibromxiclohex-1-en (D) IV.2.1 Xác định cấu trúc (vòng phẳng) chất A, B, C, D IV.2.2 Trình bày chế A chuyển thành B B chuyển thành D Ý IV.1 IV.1.1 Đáp án Điểm 2,0 (1,0) H2SO4 → H+ + HSO4CH2 C CH3 CH3 CH3 + H C CH3 CH3 CH3 CH3 C CH3 + CH2 C CH3 CH3 CH3 CH3 C CH2 C CH3 CH3 CH3 CH3 CH3 CH3 CH3 C CH2 C CH3 CH3 CH3 -H C CH2 C CH2 (A) CH3 CH3 CH3 CH3 C CH C CH3 (B) CH3 C CH2 C CH2 + H2 CH3 CH3 CH3 CH3 C CH C CH3 + H2 CH3 C CH2 CH CH3 CH3 CH3 CH3 CH3 CH3 0,75 CH3 CH3 CH3 CH3 CH3 C CH2 CH CH3 CH3 CH3 0,25 Thành phố Đà Nẵng Trường THPT chun Lê Q Đơn Mơn: Hố học 11 Giáo viên biên soạn: Lê Thanh Hải Số mật mã: IV.1.2 (1,0) CH2 C CH3 CH3 + H CH3 C CH3 CH3 CH3 CH3 C CH3 + CH2 C CH3 CH3 CH3 CH3 C CH2 C CH3 CH3 CH3 CH3 CH3 C CH2 C CH3 + CH3 CH CH3 CH3 CH3 CH3 CH3 CH3 C CH2 CH CH3 + CH3 C CH3 CH3 CH3 CH3 1,0 IV.2 IV.2.1 2,0 (1,0) Cấu trúc A, B, C, D là: Br Br Br Br Br Br Br Br Br 1,0 IV.2.2 (1,0) * Cơ chế A chuyển thành B: Br δ+ δBr Br Br Br - Br Br - Br - 0,5 + Br Br * Cơ chế B chuyển thành D: Br Br + OH δ- Br H Br Br Br δ- - H 2O Br 0,5 H OH Br 10 Br Thành phố Đà Nẵng Trường THPT chun Lê Q Đơn Mơn: Hố học 11 Giáo viên biên soạn: Lê Thanh Hải Số mật mã: Câu V(4 điểm) V.1 Cho axetanđehit tác dụng với lượng dư fomanđehit có mặt NaOH, thu chất A Cho A tác dụng với lượng dư dung dịch NaBr bão hồ H2SO4 đặc, thu chất B Đun nóng B với bột Zn, thu chất C C có cơng thức phân tử C5H8 Viết phương trình phản ứng xảy V.2 Hợp chất A chứa 82,19% C; 6,85% H; lại oxi Phân tử A có ngun tử oxi A khơng tạo màu với dung dịch FeCl3, A tạo sản phẩm cộng với NaHSO3 Cho A tác dụng với dung dịch iot NaOH khơng tạo kết tủa, axit hố dung dịch sau phản ứng thu chất B, chất B A ngun tử oxi phân tử B khơng làm màu dung dịch KMnO4 lạnh Cho B tác dụng với lượng dư brom có mặt lượng dư HgO đỏ CCl4, thu chất C 1,2,3-tribrom-2-phenylpropan Mặt khác, cho A tác dụng với NaBH4 H2O thu chất D Đun nóng D với dung dịch H2SO4 đặc, thu chất E có cơng thức phân tử C10H10 V.2.1 Xác định cơng thức cấu tạo A viết phương trình phản ứng xảy V.2.2 Viết chế phản ứng chuyển hố D thành E (Cho : C = 12 ; H = ; O = 16) Ý V.1 Đáp án Điểm 1,0 C H 2O H HO C H 3C H O + H C H O + N a O H CH2 C CH2 OH HCOONa C H 2O H (A) (Hoặc: CH OH CH CHO + HCHO OH HO CH C CHO CH OH CH OH CH OH HOCH C CHO HCHO HOCH NaOH C CH OH (A) ) CH2Br CH2OH C CH2OH 0,5 CH OH CH OH HOCH2 HCOONa KBr BrCH2CCH2Br H2SO4 4KHSO4 H2O 0,25 CH2Br CH2OH (B) C H 2B r B rC H C C H 2B r Z n B r2 Zn C H 2B r 0,25 (C) V.2 V.2.1 3,0 (2,0) Hợp chất A có: 82,19 6,85 10,96 nC : nH : nO = : : = 6,85 : 6,85 : 0,685 = 10 : 10 : 12 16 Phân tử A có ngun tử O nên cơng thức phân tử A C10H10O 11 0,25 Thành phố Đà Nẵng Trường THPT chun Lê Q Đơn Mơn: Hố học 11 Giáo viên biên soạn: Lê Thanh Hải Số mật mã: A khơng tạo màu với dung dịch FeCl3 nên A khơng có chức phenol A tạo sản phẩm cộng với NaHSO3 nên A anđehit metylxeton A tác dụng với dung dịch iot NaOH khơng tạo kết tủa nên A khơng phải metylxeton, suy A anđehit Axit hố dung dịch sau phản ứng thu chất B, chất B A ngun tử O phân tử nên B axit cacboxylic tương ứng với A có cơng thức phân tử C10H10O2 B khơng làm màu dung dịch KMnO4 lạnh nên phân tử B khơng có liên kết π C-C Cho B tác dụng với lượng dư brom có mặt lượng dư HgO đỏ CCl4, thu chất C 1,2,3-tribrom-2-phenylpropan nên CTCT B là: 0,25 0,25 COOH Suy cơng thức cấu tạo A là: CHO Các phương trình phản ứng xảy ra: C6H5-C3H4-CHO + NaHSO3 → C6H5-C3H4-CH(OH)-SO3Na C6H5-C3H4-CHO + I2 + 3NaOH → C6H5-C3H4-COONa + 2NaI +2H2O C6H5-C3H4-COONa + H+ → C6H5-C3H4-COOH + Na+ 0,25 0,25 CH2Br 4Br2 2 HgO CHBr CO2 HgBr2 H2O CH2Br COOH (C) 4C6H5-C3H4-CHO + NaBH4 + 3H2O → 4C6H5-C3H4-CH2OH + NaH2BO3 (D) 0,25 0,25 H2SO4, t H 2O CH2OH 0,25 (E) V.2.2 (1,0) Cơ chế chuyển hố D thành E: CH2OH H H2O H CH2 12 1,0 KỲ THI OLYMPIC TRUYỀN THỐNG 30/4 LẦN THỨ XIII TẠI THÀNH PHỐ HUẾ ĐỀ THI MƠN HĨA HỌC 11 Thời gian làm 180 phút ĐỀ THI CHÍNH THỨC Chú ý: Mỗi câu hỏi thí sinh làm 01 tờ giấy riêng biệt Câu I (4 đ) I.1(1,5đ) Đối với phản ứng : k1  → ←  B k2 Các số tốc độ k1 = 300 giây -1 ; k2 = 100 giây -1 Ở thời điểm t = có chất A khơng có chất B Hỏi nửa lượng ban đầu chất A biến thành chất B? I.2(1,5đ) Cho cặp oxi hoá khử : Cu2+/ Cu+ E10 = 0,15V A I2/ 2I- E20 = 0, 62V 2.1 Viết phương trình phản ứng oxi hoá khử phương trình Nernst tương ứng Ở điều kiện chuẩn xảy oxi hoá I- ion Cu2+ ? 2.2 Khi đổ dung dòch KI vào dung dòch Cu2+ thấy có phản ứng Cu2+ + 2ICuI ↓ + I2 Hãy xác đònh số cân phản ứng Biết tích số tan T CuI 10-12 I.3(1đ) So sánh giải thích ngắn gọn độ phân cực (momen lưỡng cực) chất sau: NF3, BF3 Câu II (4đ) II.1(1,5đ) Viết phương trình phản ứng xác định thành phần giới hạn hỗn hợp trộn H2SO4 C1M với Na3PO4 C2M trường hợp sau: 2C1 > C2 > C1 II.2(0,5đ) Tính pH dung dịch H3PO4 0,1M II.3(1đ) Cần cho vào 100ml dung dịch H3PO4 0,1M gam NaOH để thu dung dịch có pH= 4,72 Cho: H2SO4 : pKa2 = ; H3PO4 : pKa1 = 2,23 , pKa2 = 7,21 , pKa3 = 12,32 II.4(1đ)Cho biết chiều hướng phản ứng oxi hóa - khử: 2FeF3 + 2I2Fe2+ + I2 + 6FBiết : EoFe3+/Fe2+ = 0,77V EoI2/2I- = 0,54V +3 Q trình : Fe + 3F FeF3 β = 1012,06 (Bỏ qua q trình tạo phức hiđroxo Fe3+, Fe2+) Câu III (4đ) III.1(2đ) Khi hòa tan SO2 vào nước có cân sau : SO2 + H2O H2SO3 (1) + H2SO3 H + HSO3- (2) HSO3H+ + SO32(3) Hãy cho biết nồng độ cân SO2 thay đổi trường hợp sau (có giải thích) 1.1 Đun nóng dung dịch 1.2 Thêm dung dịch HCl 1.3 Thêm dung dịch NaOH 1.4 Thêm dung dịch KMnO4 III.2(2đ) Cho m1 gam hỗn hợp gồm Mg, Al vào m2 gam dung dịch HNO3 24% Sau kim loại tan hết có 8,96 lít (ở đktc) hỗn hợp khí X gồm NO, N2O, N2 bay (ở đktc) dung dịch A Thêm lượng vừa đủ O2 vào X, sau phản ứng thu hỗn hợp khí Y Dẫn Y từ từ qua dung dịch NaOH dư có 4,48 lít hỗn hợp khí Z (ở đktc) Tỷ khối Z H2 20 Nếu cho dung dịch NaOH vào A để lượng kết tủa lớn thu 62,2 gam kết tủa Tính m1, m2 Biết lượng HNO3 lấy dư 20% so với lượng cần thiết Cho Mg = 24; Al = 27; N = 14; Na = 23; O =16; H = Câu IV (4đ) IV.1(1,5đ) Hợp chất hữu X có cấu tạo không vòng, có công thức phân tử C4H7Cl có cấu hình E Cho X tác dụng với dung dòch NaOH điều kiện đun nóng thu hỗn hợp sản phẩm bền có công thức C4H8O Xác đònh cấu trúc có X IV.2 (1đ) Cho buten – vào dd gồm HBr , C2H5OH hoà tan nước thu chất hữu ? Trình bày chế phản ứng tạo thành chất IV.3(1,5đ) Phân tích terpen A có tinh dầu chanh thu kết sau: C chiếm 88,235% khối lượng, khối lượng phân tử A 136 (đvC) A có khả làm màu dd Br2 , tác dụng với Br2 theo tỉ lệ mol 1:2, khơng tác dụng với AgNO3/NH3 Ozon phân hồn tồn A tạo sản phẩm hữu : anđehitfomic 3-axetyl-6-on heptanal Xác định cơng thức cấu tạo A Xác định số đồng phân lập thể (nếu có) Cho C = 12; H = Câu V (4đ) V.1(2đ) Từ chất ban đầu có số ngun tử cacbon ≤ 3, viết phương trình phản ứng (ghi rõ điều kiện có) điều chế: Axit xiclobutancacboxylic Xiclopentanon V.2(2đ) Từ dẫn xuất halogen điều chế axit cacboxylic theo sơ đồ sau : + HX CO2 ( ete.khan ) Mg ( ete.khan ) RX +  → RMgX +  → R-COOMgX R-COOH − MgX Dựa theo sơ đồ từ metan viết phương trình phản ứng điều chế:Axit metyl malonic .Hết KỲ THI OLYMPIC TRUYỀN THỐNG 30/4 LẦN THỨ XIII TẠI THÀNH PHỐ HUẾ ĐỀ THI MƠN HĨA HỌC 11 Thời gian làm 180 phút PHẦN ĐÁP ÁN Chú ý: Mỗi câu hỏi thí sinh làm 01 tờ giấy riêng biệt Câu 1(4 đ) : I.1 k1  → ←  k2 A t=0 a a t B a xe k1 + k = ln t xe − x Ở nồng độ lúc cân xe xác định thơng qua số cân K : [ B] = x e K = [ A ] a-x e Áp dụng cơng thức cho : aK 1+ K aK-x(1+K) xe − x = 1+ K 2,303 aK a Cuối Vì k1 + k = lg x= t aK - x - Kx 2,303 aK 2,303 2K 2,303 2K k1 + k = lg Nên = lg = lg a a t t 2K - - K t K -1 aK - - K 2 Sau biến đổi ta : Vì Nên xe = K = k1 / k2 t= 2k 2,303 lg k1 + k k1 - k = 2,303 300 lg = 2,7.10 −3 giây 300 + 100 300 - 100 0,25 I.2 2.1 Xét cặp oxi hoá khử : 2+ Cu I2 + e + 2e + Cu 2I- Cu 2+  E1 = E + 0, 059 lg Cu +  E2 = E20 + 0,25 [I ] 0, 059 lg 2  I −  E10 〈 E20 : Không thể có phản ứng Cu2+ I- 2.2 Giả sử đổ dung dòch KI vào dung dòch chứa Cu2+ Cu+ Vì CuI tan nên [Cu+] nhỏ, E1 lớn E2 Như ta có : Cu2+ + e Cu+ + I + Cu CuI ↓ I2 + e I2 Phản ứng oxi hoá khử tổng quát : 0,25 0,5 Cu2+ 2I- + CuI ↓ + I2 (1) 0,25 Lúc cân ta có: Cu 2+  [I ] 0, 059 E1 = 0,15 + 0, 059 lg lg 2 = E2 = 0, 62 + T  I −  − [I ] Cu +   I −  ⇔ 0,62 – 0,15 = 0, 059 lg = 0, 059 lg T K T [ I ]2 −0,62 + 0,15 0,5đ ⇒ K = 10 0,059 = 10 T Như với K lớn, phản ứng (1) xảy hoàn toàn I.3 F F N F F Câu (4 đ): II.1 2C1 > C2 > C1 0,25 Các vectơ momen lưỡng cực liên kết triệt tiêu lẫn nên momen lưỡng cực tổng phân tử khơng phân cực H+ + PO43C2 C1 / C2 – C1 HSO −4 + PO 34− C2 – C1 / HSO −4 + HPO 24− 2C1 – C2 / F F Các vectơ momen lưỡng cực cặp electron khơng liên kết ngược chiều nên momen lưỡng cực phân tử bé NH3 C1 2C1 – C2 B C2 2(C2 – C1) HPO42- C2 - C1 C1 0,25đ HPO 24− K1 = 1010,32 C1 C2 C2 – C1 SO 24 − −1 K a3 = 10 12 ,32 C1 SO 24 − + + 0,25 H2PO −4 0,25đ K2 = 105,26 2C1 – C2 Vậy TPGH : HPO 24 − : 2(C2 – C1) ; H PO −4 : 2C1 – C2 ; SO 24− : C1 ; Na+ : 3C1 II.2 H3PO4 H+ + H2PO4- (1) K1 = 10-2,23 H2PO4 H+ + HPO42- (2) K2 = 10-7,21 HPO42H+ + PO43- (3) K3 = 10-12,32 H2O H+ + OH(4) Kw K3