SÅÍ GIẠO DỦC-ÂO TẢO K THI CHN HC SINH GII VÀN HỌA LÅÏP 12 QUNG TRË KHỌA THI NGY 11 THẠNG 11 NÀM 2003 MÄN THI: HỌA HC Thåìi gian lm bi: 180 phụt (khäng kãø thåìi gian giao âãư) --------------------------------------------------------------------- Cáu I: Håüp cháút M âỉåüc tảo nãn tỉì cation X + v anion Y 3 − , mäùi ion âãưu do 5 ngun tỉí ca hai ngun täú phi kim tảo nãn. Biãút täøng säú proton trong X + l 11 v trong Y 3 − l 47. Hai ngun täú trong Y 3 − thüc hai chu k kãú tiãúp nhau trong bng tưn hon v cọ säú thỉï tỉû cạch nhau 7 âån vë. 1/ Hy xạc âënh cäng thỉïc phán tỉí ca M. 2/ Mä t bn cháút cạc liãn kãút trong phán tỉí M. Cáu II: Viãút cạc phỉång trçnh phn ỉïng theo så âäư chuøn họa sau: Mn(NO 3 ) 2 K 2 MnO 4 MnCl 2 Mn(OH) 2 MnO 2 KMnO 4 Mn MnSO 4 Cáu III: 1. Trçnh by phỉång phạp họa hc âãø tạch tỉìng kim loải riãng biãût ra khi häùn håüp gäưm: Cu, Au, Al, Mg. Viãút cạc phỉång trçnh phn ỉïng. 2. Hy sàõp xãúp theo thỉï tỉû tàng dáưn tênh axit ca cạc cháút trong hai dy sau: (cọ gii thêch) a) H ClO 4 , H ClO , H ClO 3 , H ClO 2 . b) CH 3 CH 2 COOH , CH ≡ C−COOH ; CH 3 CH 2 CH 2 COOH; CH 2 = CH − COOH Tiãúp trang 2 Trang 2 Vng 1 - Âãư chn HSG låïp 12 THPT (khọa thi ngy 11/11/2003) VNG 1 (12) (11) (1) (2) (3) (4) (5) (6) (7) (8) (9) (10) Cỏu IV: M laỡ hồỹp chỏỳt hoùa hoỹc gọửm nhọm vaỡ õọửng (trong tinh thóứ hồỹp kim) coù chổùa 12,3% Al (vóử khọỳi lổồỹng). 1/ Tỗm cọng thổùc cuớa M. 2/ Hoỡa tan M trong dung dởch HNO 3 loaợng thu õổồỹc hai muọỳi A, B. Taùch rióng A, B rọửi lỏửn lổồỹt cho taùc duỷng vồùi dung dởch NH 3 dổ thỗ A taỷo kóỳt tuớa A 1 , B taỷo ra B 1 . Cho A 1 , B 1 taùc duỷng vồùi NaOH õỷc thỗ A 1 taỷo ra dung dởch A 2 coỡn B 1 taỷo ra kóỳt tuớa B 2 . Cho A 2 , B 2 taùc duỷng vồùi HNO 3 laỷi taỷo ra A vaỡ B ban õỏửu. Vióỳt tỏỳt caớ caùc phổồng trỗnh phaớn ổùng. Cỏu V: 1/ Khi õọỳt chaùy 10g cacbon ta thu õổồỹc họựn hồỹp CO vaỡ CO 2 theo tyớ lóỷ thóứ tờch 4 : 1. Tờnh thóứ tờch ọxi (õióửu kióỷn tióu chuỏứn) õaợ tham gia phaớn ổùng. 2/ Trong mọỹt bỗnh kờn chổùa họựn hồỹp CO, CO 2 vaỡ O 2 . Sau khi õọỳt chaùy vaỡ õổa nhióỷt õọỹ bỗnh vóử traỷng thaùi ban õỏửu thỏỳy aùp suỏỳt trong bỗnh giaớm 4%. Tố khọỳi so vồùi hydrọ cuớa họựn hồỹỷp khờ trong bỗnh sau phaớn ổùng laỡ 6 91 . Tờnh phỏửn trm thóứ tờch mọựỳi khờ trong bỗnh trổồùc vaỡ sau phaớn ổùng. Cỏu VI: óứ mg phoi baỡo sừt (A) ngoaỡi khọng khờ, sau mọỹt thồỡi gian bióỳn thaỡnh họựn hồỹp (B) coù khọỳi lổồỹng 12,0g gọửm caùc ọxit sừt: FeO , Fe 3 O 4 , Fe 2 O 3 . Cho B hoaỡn tan hoaỡn toaỡn vaỡo dung dởch HNO 3 thỏỳy giaới phoùng ra 2,24 lờt khờ duy nhỏỳt NO (õióửu kióỷn tióu chuỏứn). 1) Vióỳt caùc phổồng trỗnh phaớn ổùng. 2) Tờnh khọỳi lổồỹng m cuớa A. (C = 12 ; O = 16 ; Al = 27 ; Cu = 64 ; Fe = 56) ______________________________________ HặẽNG DN CHM ệ THI HSG VN HOẽA LẽP 12 - MN HOẽA V1 (Khoùa thi ngaỡy 11/11/2003) ________ Cỏu 1: (2 õióứm) a- ỷt Z x laỡ sọỳ proton trung bỗnh trong haỷt nhỏn cuớa ion X + Z x = 2,2 5 11 = X + Phaới chổùa H (Z = 1) hoỷc He (Z = 2). Ta loaỷi He vỗ noù laỡ khờ hióỳm thổỷc tóỳ khọng tham gia 0,25õ Caùc phaớn ổùng hoùa hoỹc thọng thổồỡng. Goỹi A laỡ nguyón tọỳ thổù 2 taỷo nón cation X + X + : [AnHm] + Ta coù: 6nn .Z 111mn .Z 5mn A A = =+ =+ (1) 0,25õ Lỏửn lổồỹt cho n =1, 2, 3, 4 (1) ta õổồỹc caùc giaù trở tổồng ổùng cuớa Z A vaỡ m. Nghióỷm phuỡ hồỹp laỡ n = 1, Z A = 7 m = 4; Z A = 7 A laỡ N (Nitồ) X + laỡ NH + 4 0,25õ ỷt Z y laỡ sọỳ proton trung bỗnh trong haỷt nhọm cuớa caùc nguyón tổớ 9,4 5 47 yZ 3 Y == . Suy ra mọỹt nguyón tọỳ taỷo nón Y 3- phaới thuọỹc chu kỗ 2 vaỡ nguyón tọỳ kia thuọỹc chu kỗ 3. 0,25õ Goỹi R laỡ nguyón tọỳ thuọỹc chu kỗ 2 vaỡ Q laỡ nguyón tọỳ thuọỹc chu kỗ 3 trong ion Y 3- , ta coù: [ ] ( ) ( ) =++ =+ 4757 5yx 3 : 3 . xZxZ y Q x RY RR = 1275 xZ R nghióỷm thoớa maợn = = (O) 8 4 R Z x 0,5õ Z Q = 8 + 7 = 15 Q laỡ phọỳt pho (P) Vỏỷy ion Y 3 laỡ 3 4 PO Hồỹp chỏỳt M laỡ (NH 4 ) 3 PO 4 . 0,25õ b- Baớn chỏỳt caùc lión kóỳt trong phỏn tổớ (NH 4 ) 3 PO 4 : H + O 3 - + 4 NHion H - N - H ; : 3 4 POion O - P - O lión kóỳt ion 0,25õ H O -Caùc lión kóỳt giổợa N vaỡ H, P vaỡ O laỡ lión kóỳt cọỹng hoùa trở. Cỏu 2: (1,5 õióứm) Caùc phổồng trỗnh phaớn ổùng: 1- K 2 MnO 4 + 4HNO 3 2KNO 2 + Mn(NO 3 ) 2 + 2H 2 O 0,125õ 2- 4KMnO 4 + Mn(OH) 2 + 6KOH 5K 2 MnO 4 + 4H 2 O 0,125õ Trang 2 - HDC kyỡ thi HSG Mọn Hoùa Voỡng 1 (khoùa ngaỡy 11/11/2003 3- MnCl 2 + 2KOH Mn(OH) 2 + 2KCl 0,125õ 4- MnCl 2 + 2AgNO 3 Mn(NO 3 ) 2 + 2AgCl 0,125õ 5- 2KMnO 4 + 2CH 2 = CH 2 + 4H 2 O 3C 2 H 6 O 2 + 2MnO 2 + 2KOH 0,125õ 6- 2KMnO 4 + 5H 2 O + 3H 2 SO 4 2MnSO 4 + K 2 SO 4 + 5O 2 + 8H 2 O 0,125õ 7- Mn + H 2 SO 4 MnSO 4 + H 2 0,125õ 8- 3MnO 2 + 4Al 2AlO 3 + 3Mn 0,125õ 9- 2MnO 2 + 4HNO 2 Mn(NO 2 ) 2 + Mn(NO 3 ) 2 + 2H 2 O 0,125õ 10- 2KMnO 4 + H 2 O 2 + 2KOH 2K 2 MnO 4 + O 2 + 2H 2 O 0,125õ 11- MnSO 4 + 2KOH Mn(OH) 2 + 2K 2 SO 4 0,125õ 12- MnCl 2 Mn + Cl 2 0,125õ - Vióỳt vaỡ cỏn bũng õuùng mọựi phổồng trỗnh 0,125õ x 12 = 1,5 õióứm Cỏu 3: 1/ Taùch tổỡng kim loaỷi Cu, Au, Al, Mg. - Cho họựn hồỹp taùc duỷng vồùi dung dởch HCl dổ. Mg + 2HCl MgCl 2 + H 2 2Al + 6HCl AlCl 3 + 3H 2 Loỹc taùch Cu vaỡ Au khọng tan, dung dởch (A) gọửm Mg 2+ vaỡ Al 3+ . - Hoỡa tan Cu vaỡ Au trong HNO 3 loaợng. 3Cu + 8HNO 3 3Cu(NO 3 ) 2 + 2NO + 4H 2 O. Loỹc taùch Au, õióỷn phỏn dung dởch Cu(NO 3 ) 2 õổồỹc Cu. 2Cu(NO 3 ) 2 + 2H 2 O 2Cu + O 2 + 4HNO 3 . - Cho dung dởch A + NaOH dổ: MgCl 2 + 2NaOH Mg(OH) 2 + 2NaCl. AlCl 3 + 4NaOH NaAlO 2 + 3NaCl + 2H 2 O. Loỹc taùch Mg(OH) 2 sau õoù hoỡa tan trong dung dởch HCl. Mg(OH) 2 + 2HCl MgCl 2 + H 2 O. Cọ caỷn dung dởch MgCl 2 rọửi õióỷn phỏn MgCl noùng chaớy. MgCl 2 Mg + Cl 2 . - Cho CO 2 lọỹi qua dung dởch NaAlO 2 Al(OH) 3 NaAlO 2 + CO 2 + 2H 2 O Al(OH) 3 + NaHCO 3 . 2Al(OH) 2 Al 2 O 3 + 3H 2 O. ióỷn phỏn Al 2 O 3 trong Na 3 AlF 6 õổồỹc Al. Al 2 O 3 2Al + 3/2O 2 . -Taùch õuùng mọựi chỏỳt: 0,25 õióứm x 4 chỏỳt = 1 õióứm. õpnc õp õpnc t 950C 4-5V õp Trang 3 - HDC kyỡ thi HSG Mọn Hoùa Voỡng 1 (khoùa ngaỡy 11/11/2003 2/ a- H ClO < H ClO 2 < H ClO 3 < H ClO 4 . -Khi sọỳ nguyón tổớ oxi tng, lión kóỳt O - H trồớ nón phỏn cổỷc hồn do caùc nguyón tổớ oxi O huùt maỷnh cỷp e duỡng chung giổợa O Cl . H O Cl O 0,25õ O 1 2 3 4 b- CH 3 CH 2 CH 2 COOH < CH 3 CH 2 COOH < CH 2 = CH COOH < CH C COOH. -Do gọỳc CH 3 CH 2 CH 2 õỏứy e vóử phờa COOH maỷnh hồn gọỳc CH 3 CH 2 lión kóỳt O H (1) phỏn cổỷc yóỳu hồn trong (2) do õoù tờnh axit (2) > (1). - Gọỳc CH 2 = CH huùt e tổỡ COOH vóử phờa mỗnh tờnh axit (3) > 2. - Gọỳc CH CH huùt e maỷnh hồn CH 2 = CH tờnh axit (4) > (3) 0,25õ Cỏu 4: (1,25 õióứm) 1/ Tỗm cọng thổùc M : lACu 3 1 y x 87,7 12,3 64y 27x 3 == 0,125õ 2/ Caùc phaớn ổùng: 3Cu + 8HNO 3 = 3Cu(NO 3 ) 2 + 2NO + 4H 2 O Al + 4HNO 3 = Al(NO 3 ) 3 + NO +2H 2 O 0,25õ Cu 3 Al + 12HNO 3 = 3Cu(NO 3 ) 2 + Al(NO 3 ) 3 + 3NO + 6H 2 O Al(NO 3 ) 3 + 3NH 3 + 3H 2 O = Al(OH) 3 +3NH 4 NO 3 . 0,25õ (A) (A 1 ) Cu(NO 3 ) 2 + 4NH 3 dổ = [Cu(NH 3 ) 4 ](NO 3 ) 2 (B) (B 1 ) 0,253õ Al(OH) 3 + NaOH = NaAlO 2 + 2H 2 O (A 1 ) (A 2 ) [Cu(NH 3 ) 4 ] (NO 3 ) 2 + 2NaOH = Cu(OH) 2 + 2NaNO 3 + 4NH 3 (B 1 ) (B 2 ) 0,25õ NaAlO 2 + 4HNO 3 = Al(NO 3 ) 3 + NaNO 3 + 2H 2 O (A 2 ) (A) Cu(OH) 2 + 2HNO 3 = Cu(NO 3 ) 2 + H 2 O 0,125õ (B 2 ) (B) Cỏu 5: (2 õióứm) 1) Caùc phaớn ổùng: C + O 2 = CO 2 (1) 2C + O 2 = 2CO (2) Coù thóứ vióỳt: C + O 2 = CO 2 0,25õ CO 2 + C = 2CO Hoỷc 2C + O 2 = 2CO 2CO + O 2 = 2CO 2 . Trang 4 - HDC kyỡ thi HSG Mọn Hoùa Voỡng 1 (khoùa ngaỡy 11/11/2003 -Goỹi x, y laỡ sọỳ mol CO 2 vaỡ CO, õọửng thồỡi cuợng laỡ sọỳ mol Cacbon tham gia phaớn ổùng 1 vaỡ 2, ta coù: 12 10 =+ yx (a) x : y = 1 : 4 (b) 0,25õ Giaới hóỷ phổồng trỗnh (a) (b) ta coù: 6 1 = x vaỡ 6 4 = y . Vỏỷy thóứ tờch O 2 õaợ phaớn ổùng theo (1) (2): 2,114,22. 2.6 4 6 1 4,22. 2 = += += y xV lờt 0,25õ 2) Phaớn ổùng õọỳt chaùy: 2CO + O 2 = 2CO 2 (3) Vỗ M cuớa họựn hồỹp khờ sau phaớn ổùng laỡ 3,302. 6 91 = nón trong bỗnh phaới coù (KLPT < 30,3), nghộa laỡ O 2 phaới hóỳt. Goỹi a laỡ % thóứ tờch cuớa O 2 sau phaớn ổùng ta coù: )1(2844 3 91 . 6 91 aaxM +=== 0,25õ Giaới ra ta coù: a = 0,146 tổùc 14,6% CO 2 vaỡ 85,4% CO 0,25õ - Giaớ sổớ tọứng thóứ tờch ban õỏửu laỡ 100 lờt, vỗ aùp suỏỳt giaớm 4% nghộa laỡ lổồỹng khờ giaớm 4 lờt (tờnh theo aùp suỏỳt vaỡ nhióỷt õọỹ khọng õọứi) Theo (3): 2 12 OCO VV + thaỡnh 2 2 CO V . Do õoù: V giaớm = 2 CO V nghộa laỡ 2 O V =4 lờt tổùc 4% 0,25õ Goỹi V 1 , V 2 laỡ thóứ tờch CO vaỡ CO 2 ban õỏửu, Ta coù: V 1 + V 2 = 100 4 = 96 (c) (d) 96 8)28(V8)44(V .2 6 91 M 12 ++ == 0,25õ (V 2 + 8, vỗ thóứ tờch CO 2 tng 2.4 = 8 lờt V 1 8, vỗ thóứ tờch CO giaớm 2.4 = 8 lờt Giaới hóỷ phổồng trỗnh (c, d) ta coù: V1 = 90 lờt tổùc CO chióỳm 90% Vaỡ V 2 = 6 tổùc CO 2 chióỳm 6% 0,25õ Cỏu 6:(1,75 õióứm) 1/ Caùc phaớn ổùng (A + O 2 ): 2Fe + O 2 = 2FeO 4Fe + 3O 2 = 2Fe 2 O 3 0,25õ 3Fe + 2O 2 = Fe 3 O 4 Trang 5 - HDC kyỡ thi HSG Mọn Hoùa Voỡng 1 (khoùa ngaỡy 11/11/2003 -Họựn hồỹp B + dung dởch HNO 3 : Fe + 4HNO 3 = Fe(NO 3 ) 3 + NO 2H 2 O 3FeO + 10HNO 3 = 3Fe(NO 3 ) 3 + NO 5H 2 O 0,25õ Fe 2 O 3 + 6HNO 3 = 2Fe(NO 3 ) 3 + H 2 O 3Fe 3 O 4 + 28NO 3 = 9Fe(NO 3 ) 3 + NO 14H 2 O 0,25õ 2/ Nhỏỷn xeùt: Tổỡ caùc phaớn ổùng trón, lổồỹng sừt ban õỏửu laỡ (A) õaợ chuyóứn hóỳt vaỡo dung dởch B ồớ daỷng Fe 3+ . Chỏỳt khổớ: Fe 3e = Fe 3+ 1 mol 3 mol Chỏỳt ọxi hoùa O 2 + 4e = 2O 2 1 mol 4 mol 3 NO + 4H + + 3e = NO + 2H 2 O 3 mol 1mol -Vỗ trong phaớn ổùng hoùa hoỹc, tọứng sọỳ electron nhổồỡng phaới bũng tọứng sọỳ electrom nhỏỷn nón: 0,25õ Sọỳ e Fe nhổồỡng = sọỳ e cuớa caùc chỏỳt oxi hoùa nhỏỷn + = .3 22,4 2,24 .4 32 m12 .3 56 m (1) 0,25õ Sọỳ mol e nhổồỡng Sọỳ mol O 2 nhỏỷn Sọỳ mol HNO 3 nhỏỷn Giaới (1) ta õổồỹc m = 10,08 (gam) 0,5 õ Caùch khaùc õỷt x, y, z, t laỡ sọỳ mol Fe, FeO, Fe 3 O 4 vaỡ Fe 2 O 3 trong B 56x + 72y + 232z + 160t = 12 (a) y + 4z + 3t = 16 m12 (mol nguyón tổớ ọxi) (b) x + y + 3z + 2t = 56 m (sọỳ mol Fe) (c) 0,1 3 z 3 y x =++ (Sọỳ NO) Giaới hóỷ 4 phổồng trỗnh õổồỹc m = 10,08 (gam). ______________________________________ . COOH; CH 2 = CH − COOH Tiãúp trang 2 Trang 2 Vng 1 - Âãư chn HSG låïp 12 THPT (khọa thi ngy 11/11/2 003) VNG 1 (12) (11) (1) (2) (3) (4) (5) (6) (7) (8) (9). Mn(OH) 2 + 6KOH 5K 2 MnO 4 + 4H 2 O 0,125õ Trang 2 - HDC kyỡ thi HSG Mọn Hoùa Voỡng 1 (khoùa ngaỡy 11/11/2 003 3- MnCl 2 + 2KOH Mn(OH) 2 + 2KCl 0,125õ 4- MnCl