2 điểm Xác định một bộ các chất: M, X, Y, Z, T, H, L và G để hoàn thành dãy chuyển hóa mỗi mũi tên viết một phương trình phản ứng hóa học và không lặp lại.. 1 điểm Xác định các chất: A,
Trang 1SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
GIA LAI
KÌ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI CẤP TỈNH LỚP 12 THPT, NĂM HỌC 2014 - 2015
ĐỀ CHÍNH THỨC
Môn: Hóa học-Bảng B
Thời gian làm bài: 180 phút (không kể thời gian giao đề)
Ngày thi: 20/01/2015
(đề gồm 2 trang)
Cho biết nguyên tử khối của các nguyên tố:
H = 1; He = 4; C = 12; N = 14; O = 16; Na = 23; Mg = 24; Al = 27; S = 32; Cl = 35,5; K = 39; Ca
= 40; Cr = 52; Fe = 56; Cu = 64; Zn = 65; Br = 80; Ag = 108; Ba = 137.
Học sinh được phép sử dụng bảng tuần hoàn các nguyên tố hóa học.
Câu 1 (3 điểm)
1 (2 điểm) Xác định một bộ các chất: (M), (X), (Y), (Z), (T), (H), (L) và (G) để hoàn thành dãy chuyển
hóa (mỗi mũi tên viết một phương trình phản ứng hóa học và không lặp lại) Biết: (X), (Y) cùng chứa ion sunfat; (T), (H) cùng chứa ion nitrat và M(T) < M(H)
(M)
(L)
Fe
(H)
+(G + dd Na2CO3 CO2 +
(1)
+(G
+HCl
(X) (12)
+ CO
2 (1 điểm) Xác định các chất: (A), (B), (C), (D), (E) và viết phương trình phản ứng biểu diễn chuỗi biến
hóa sau (các chất đều là sản phẩm chính, mỗi mũi tên một phản ứng)
(CH3)2CH–CH2–CH3 Br2,as (A) NaOH ROH/
(B) Br CCl2 , 4
(C) KOH ROH/
2 , 4 ,40
Br CCl C
(E) Câu 1
3 điểm
1.1 (M): Fe2O3, (X): Fe2(SO4)3, (Y): FeSO4 , (Z): Fe(OH)2, (T): Fe(NO3)2, (H): Fe(NO3)3,
(L): FeCl2 và (G): AgNO3
(1) Fe2O3 + 3CO t o
2Fe +3CO2
(2) 2Fe + 6H2SO4 (đặc)
o
t
Fe2(SO4)3 + 3SO2 + 6H2O (3) Fe2(SO4)3 + Fe → 3FeSO4
(4) FeSO4 + 2NaOH → Fe(OH)2 + Na2SO4
(5) 4Fe(OH)2 + O2
o
t
2Fe2O3 + 4H2O (6) Fe + 2AgNO3 → Fe(NO3)2 + 2Ag
(7) Fe(NO3)2 + AgNO3 → Fe(NO3)3 + Ag
(8) 4Fe(NO3)3
o
t
2Fe2O3 + 12NO2 + 3O2
(9) Fe2O3 + 3H2SO4 → Fe2(SO4)3 + 3H2O
(10) Fe + 2HCl → FeCl2 + H2
(11) FeCl2 + 3AgNO3 → Fe(NO3)3 + Ag + 2AgCl
(12) 2Fe(NO3)3 + 3Na2CO3 + 3H2O → 2Fe(OH)3 + 6NaNO3 + 3CO2
1.2 (CH3)2CH – CH2 – CH3 + Br2 as
(CH3)2CBr – CH2 – CH3 + HBr
Trang 2(CH3)2CBr – CH2 – CH3 NaOH ROH/ (CH3)2C=CH – CH3 + H2
(CH3)2C=CH – CH3 + Br2 CCl4 (CH3)2CBr – CHBr – CH3
(CH3)2CBr – CHBr – CH3 CHKOH ROH/ 2 = C(CH3) – CH = CH2 + 2H2
CH2 = C(CH3) – CH = CH2 + Br2
0
4 ,40
CCl C
CH3 – C(CH3) = CH – CH2Br
Câu 1
3 điểm
1.1
Câu 2
1 (2,0 điểm) X, Y là hai nguyên tử của hai nguyên tố thuộc cùng một phân nhóm, hai chu kỳ liên tiếp
nhau trong bảng hệ thống tuần hoàn các nguyên tố hóa học có tổng số hiệu nguyên tử là 24 (ZX < ZY)
A, B là hai nguyên tử của hai nguyên tố đứng kế tiếp nhau trong một chu kỳ của bảng hệ thống tuần hoàn các nguyên tố hóa học có: tổng số khối của chúng là 51, số nơtron của B lớn hơn của A là 2 và
số electron của A bằng số nơtron của nó
a Xác định các nguyên tử trên và viết cấu hình electron của chúng (ở trạng thái cơ bản)
b Sắp xếp các nguyên tố tương ứng của những nguyên tử trên theo chiều giảm dần tính khử
c Viết công phân tử 6 hợp chất được tạo thành từ hai trong các nguyên tố trên
2 (1 điểm) Trộn 25,0 cm3 dung dịch NH3 0,2 M với 15,0 cm3 dung dịch HCl 0,2 M thu được dung dịch
X Tính pH của X Biết NH3 có Kb=1,8.10-5
Câu 2
3 điểm
Gọi ZX, ZY, ZA, ZB lần lượt là số proton trong nguyên tử của các nguyên tố X, Y, A, B
*Xác định X, Y
Đề bài ZX + ZY = 24 (1)
12 12
Z X, Y là 2 nguyên tố thuộc chu kỳ nhỏ
Và do X, Y cùng thuộc một nhóm và ở 2 chu kỳ liên tiếp nên chúng cách nhau 8 ô
ZY – Zx =8 (2)
Từ (1) và (2) suy ra ZX = 8 là oxi (O) và ZY = 16 là lưu huỳnh (S)
Cấu hình electron:
8O: 1s22s22p4
16S: 1s22s22p63s23p4
*Tìm A, B
51 1
2
12 12 13 14
A A B B
Z N Z N
A là Mg; B là Al
Trang 3Cấu hình electron:
12Mg: 1s22s22p63s2
13Al: 1s22s22p63s23p1
b Mg < Al < S < O
c Công thức hợp chất giữa chúng
Al2O3, Al2S3, MgO, MgS, SO2, SO3
2.2 nNH3 = 5.10-3 (mol)
nHCl = 3.10-3 (mol)
NH3 + HCl NH4Cl
3.10-3(mol) 3.10-3(mol) 3.10-3(mol)
Trong 40 cm3 dung dịch sau phản ứng có CNH4Cl =0,075 (M); CNH3 dư = 0,05(M)
NH4Cl NH4+ + Cl
-5
0,05 0,075 0
x x x
0,05-x 0,075+x x
b
-5 4
b
3
[NH ][OH ] x(0,075+x)
[OH-] = 3
4
b
NH K
NH =1,2.10-5
pH = 9,08
Câu 3 (1 điểm) Tiến hành thí nghiệm sau: Trộn đều hai lượng bằng nhau bột S và bột Fe trong cốc
nung rồi nung trong không khí trên ngọn lửa đèn khí cho đến khi phản ứng xảy ra hoàn toàn (như hình vẽ) Nêu hiện tượng xảy ra, giải thích, viết phương trình phản ứng xảy ra
Câu 3
điểm
-Hiện tượng
+ S chuyển từ trạng thái rắn sang trạng thái lỏng;
+Hỗn hợp chuyển thành màu đen (do phản ứng sinh ra FeS, );
+Lượng chất rắn giảm dần (do S phản ứng O2 tạo khí SO2, S dư sau phản ứng với Fe);
+Chất rắn màu đen chuyển dần thành màu đỏ nâu (do FeS phản ứng với O2 tạo ra
Fe2O3)
-Phương trình phản ứng
Fe + S t o
FeS
S + O2
o
t
SO2
FeS + O2 → Fe2O3 + SO2
Trang 4Câu 4 (3,0 điểm)
1 Hòa tan m gam Al2(SO4)3 vào nước thu được 500 ml dung dịch X Cho 250 ml dung dịch X tác dụng với dung dịch chứa 12 gam NaOH, kết thúc phản ứng thu được 2a gam kết tủa Mặt khác, cho 250 ml dung dịch X còn lại phản ứng với dung dịch chứa 30,8 gam KOH, kết thúc phản ứng sinh ra a gam kết tủa Tính giá trị m và a
2 Hòa tan hoàn toàn 8,0 gam hỗn hợp gồm FeS2 và CuS bằng dung dịch HNO3 đặc, dư, sau phản ứng thu được dung dịch X và 19,04 lít NO2 (đktc) là sản phẩm khử duy nhất của N+5 Cho dung dịch NH3 tới dư vào dung dịch X, lọc lấy kết tủa đem nung đến khối lượng không đổi thu được x gam chất rắn Các phản ứng xảy ra hoàn toàn Viết các phương trình phản ứng xảy ra và tính x
Câu 5
1 (1,5 điểm) Cho 19,6 gam hỗn hợp X gồm một kim loại M (hóa trị không đổi), oxit và muối cacbonat
của nó tác dụng HCl dư thu được 4,48 lít hỗn hợp khí Z (đktc, dZ/He= 5,75) và dung dịch Y Cô cạn Y được 33,3 gam muối khan Viết phương trình phản ứng xảy ra, tìm M, tính phần trăm khối lượng của các chất trong X
2 (1 điểm) Hòa tan a gam hỗn hợp X gồm hai muối M2CO3 và MHCO3 vào nước được dung dịch Y (M
là kim loại kiềm, trong X phần trăm số mol của M2CO3 nhỏ hơn 63%) Cho từ từ đến dư dung dịch HCl vào Y và khuấy đều Sau phản ứng hoàn toàn thu được 4,256 lít CO2 (đktc) và dung dịch Y Cô cạn Y được 14,04 gam muối khan Viết các phương trình phản ứng xảy ra, tìm M và tính giá trị của a
Câu 5
2,5 điểm
/ 2
Ta có:
+ Khối lượng X: xM y 2M 60n z 2M 16n , 19 6 1
+ Khối lượng muối khan: x 2y 2z M , 35 5n , 33 3 2
+ hỗn hợp khí
0, 2 44 2 0, 2.5,75.4
2
0,1 ny (3) 0,1 nx / 2 (4)
CO H
n n
Lấy 1 3 44 4 16 vế theo vế ta được
,
Trang 5
x 2y 2z M 8n 16 8 5
Từ (2) và (5) → 16,8 = 33,3
M+8n M+35,5n
→ M = 20n
→ n = 2 và M = 40 (Ca)
→ % 0,1.40.100% 20, 41%
19,6
Ca
→ % 3 0,1.100.100% 51,02%
19,6
CaCO
→ %m CaO 28,57%
5.2 Trong hỗn hợp X số mol của M2CO3 và MHCO3 lần lượt là x và y
M CO HCl MCl MHCO
x x x
MHCO HCl MCl CO H O
x y x y
-Ta có 2 4, 256 0,19 x+y
22, 4
CO
-n M CO2 3 x 0,63.(x y ) 0,1197
-n MCl 2x+y
→ , 0 19 x y n MCl , ,2x y 0 19 0 1197 ,0 3097
→ 0,19 14,04 0,3097
35,5
M
→ 9,83 M 38,39 Na
→ 2x+y = 14,04 0, 24
58,5
MCl
→ , x 0 05 mol và y , 0 14 mol
→ , a 11 76 , , 5 3 17 06 gam
Câu 6 (2 điểm)
Cho 7,32 gam Mg vào 420 gam dung dịch HNO3 12,0%, sau khi phản ứng xong, thấy Mg tan hết, thu được 1,12 lít hỗn hợp khí X gồm N2 và N2O (đo ở đktc) và dung dịch Y Cho vào Y 280 ml KOH 2,5M, lọc bỏ kết tủa, cô cạn nước lọc rồi nung đến khối lượng không đổi được m gam chất rắn khan (Z)
a Viết các phương trình phản ứng có thể đã xảy ra
b Tính phần trăm thể tích hỗn hợp X và nồng độ C% của các chất trong Y với m = 58,92
Trang 62
điểm
ểm
4Mg + 10HNO3 → 4Mg(NO3)2 + N2O + 5H2O 5Mg + 12HNO3 → 5Mg(NO3)2 + N2 + 6H2O 4Mg + 10HNO3 → 4Mg(NO3)2 + NH4NO3 + 3H2O KOH + HNO3 → KNO3 + H2O
KOH + NH4NO3 → NH3 + KNO3 + H2O KOH + Mg(NO3)2 → Mg(OH)2 + KNO3
NH4NO3 250
o C
N2O + 2H2O
NH4NO3 400
o C
N2 + H2O Mg(NO3)2
o
t
MgO + NO2 + O2
KNO3
o
t
KNO2 + 1/2O2
3
-Giả sử tất cả KOH ban đầu đều chuyển thành KNO2 thì khối lượng là 0,7.85 = 59,5gam > mZ = 58,92 nên trong Z gồm có KNO2 và KOH dư
-Số mol KNO2 trong Z là 2 58,92 0,7.56 0,68
46 17
KNO
-Số mol NH3 thoát ra khỏi dung dịch khi cho Y phản ứng KOH là
n NH3 n HNO3 n KNO2 2.n X 0,02 mol.
0,05 8 10 0,305.2 0,02.8
N O N
→ n N2 n N O2 0,025 mol
→ %V N2 %V N O2 50%.
-Khối lượng của Y là: m Y 7,32 420 0,025.28 0,025.44 425,52 gam
3 ( ) 0,025.10 0,025.12 0, 02.10 0,75
HNO pu
→ % 3( ) (0,8 0,75).63.100% 0,74%
425,52
Y
HNO
→ ( 3 2)
0,305.(24 62.2)
425,52
Mg NO
Câu 7
1 (1,5 điểm) Chất hữu cơ A chứa vòng benzen có công thức phân tử là CxHyO Biết %O = 14,81% (theo khối lượng)
a Tìm công thức phân tử, viết công thức cấu tạo có thể có của A
b Xác định cấu tạo đúng của A, biết A không phản ứng với Na Viết phương trình phản ứng xảy ra khi cho A vào dung dịch nước brom
c Từ axetilen, metan và các chất vô cơ khác, hãy viết phương trình phản ứng điều chế A
Trang 72 (1 điểm) Cho 0,1 mol amino axit X phản ứng vừa đủ với 100 ml dung dịch HCl 1M Cô cạn dung
dịch sau phản ứng thu được 17,35 gam muối khan Biết X là hợp chất thơm, xác định công thức phân tử
và viết công thức cấu tạo có thể có của X
Câu 7
2,5 điểm
7.1
a
A
16.100
14,81
→ x = 7; y = 8
→ C7H8O
OH
OH
O
b Công thức cấu tạo đúng của A là
O
Br
Br
Br
c
3C2H2 ,600
o
C6H6
C6H6 + Cl2 ,
o
Fe t
C6H5Cl + HCl
C6H5Cl + 2NaOH (đặc) ,
o
P t
+ NaCl + H2O
CH4 + Cl2 ánh sáng CH3Cl + HCl
CH3Cl + C6H5ONa xt t,o
C6H5OCH3 + NaCl
7.2 nHCl =0,1 mol.
-Vì nHCl = nX nên trong phân tử X có 1 nhóm –NH2
-Đặt CTTQ X: NH2R(COOH)a (a 1, nguyên)
-NH2R(COOH)a + HCl ClH3NR(COOH)a
-Theo định luật bảo toàn khối lượng: mX = 17,35 – 0,1.36,5 = 13,7 gam
MX = 137 R + 45a =121 R = 121 – 45a >0 a<2,68 a=1 hoặc a=2
*a=1 R =76 C6H4
*a=2 R = 31 loại
Vậy CTPT X NH2C6H4COOH
X là hợp chất thơm có chứa vòng benzen, công thức cấu tạo của X
o, p, m - NH2C6H4COOH
Trang 8Câu 8 (2,0 điểm)
Một hợp chất A (MA < 170 gam/mol) Đốt cháy hoàn toàn 0,324 gam A sinh ra 0,2688 lít CO2
(đktc) và 0,18 gam H2O
a Xác định công thức phân tử của A
b Biết: A + 2NaHCO3 → 2B + 2CO2 + H2O và A + 2Na → C + H2
Xác định cấu tạo có thể có của: A, B và C
Câu 8
2 điểm
- A tác dụng với NaHCO3 giải phóng khí CO2 A có thể chứa –COOH hoặc –COO-
- A tác dụng với Na giải phóng khí H2 A có thể chứa –OH hoặc –COOH
Đặt công thức của A (OH)xR(COO)y(COOH)z
Mà nCO2 = nA nên A có 1 nhóm –COOH
Và nH2 = nA nên A có 2 nhóm –OH (1-OH trong –COOH và 1 –OH tự do)
x = 1 và z = 1 Mà hợp chất có 5O y=1
Vậy A có 1 nhóm –COOH, 1 nhóm –COO- và 1 nhóm –OH
Và A tác dụng với NaHCO3 tỉ lệ 1:2 tạo 1 chất hữu cơ nên có cấu tạo đối xứng
Công thức thu gọn của A: HO-CH2-CH2-COO -CH2-CH2 -COOH
HO-CH2-CH2-COO -CH2-CH2 -COOH + 2NaHCO3 2HO-CH2-CH2- COONa +
CO2 + H2O
HO-CH2-CH2-COO -CH2-CH2 -COOH + 2Na NaO-CH2-CH2-COO -CH2-CH2
-COONa + H2
Câu 9 (1 điểm)
Cho 15,68 gam CH4 vào bình phản ứng rỗng, thể tích không đổi ở 0oC, thì áp suất trong bình là 1,2 atm Tiến hành phản ứng nhiệt phân ở 1500oC, sau một thời gian hạ nhiệt độ bình đến 25oC (trong bình chỉ chứa: CH4, C2H2 và H2) Cho thêm vào bình một lượng bột Ni (thể tích không đáng kể), đun nóng bình một thời gian rồi làm lạnh đến 0oC thu được hỗn hợp khí X và áp suất trong bình là 1,5 atm Cho X phản ứng hoàn toàn với Br2/CCl4 (dư) Viết phương trình phản ứng xảy ra, tính khối lượng brom đã tham gia phản ứng
Câu 9
1 điểm
4 0,98
CH
4.1,5
1, 225
1, 2
CH X
n
2CH4 C1500oC 2H2 + 3H2
C2H2 + H2 ,
o
Ni t
C2H4
b b b
C2H2 + 2H2 ,
o
Ni t
C2H6
c 2c c
C2H4 + Br2 → C2H4Br2
Trang 9b b
C2H2 + 2Br2 → C2H2Br4
a/2 – b –c a – 2b – 2c
Số mol Br2 phản ứng hoàn toàn với hỗn hợp X là:
Br
n a b c b a b c mol
Số mol khí trong bình sau phản ứng nhiệt phân là:
3
Số mol của hỗn hợp X là: n X 1, 225 (0,98 a) b 2 c mol
→ n Br2 a b 2 =1,225-0,98=0,245 molc → mBr2 39, 2 gam
Câu 1
3 điểm
1.1 (M): Fe2O3, (X): Fe2(SO4)3, (Y): FeSO4 , (Z): Fe(OH)2, (T): Fe(NO3)2, (H): Fe(NO3)3,
(L): FeCl2 và (G): AgNO3
(1) Fe2O3 + 3CO t o
2Fe +3CO2
(2) 2Fe + 6H2SO4 (đặc)
o
t
Fe2(SO4)3 + 3SO2 + 6H2O (3) Fe2(SO4)3 + Fe → 3FeSO4
(4) FeSO4 + 2NaOH → Fe(OH)2 + Na2SO4
(5) 4Fe(OH)2 + O2
o
t
2Fe2O3 + 4H2O (6) Fe + 2AgNO3 → Fe(NO3)2 + 2Ag
(7) Fe(NO3)2 + AgNO3 → Fe(NO3)3 + Ag
(8) 4Fe(NO3)3
o
t
2Fe2O3 + 12NO2 + 3O2
(9) Fe2O3 + 3H2SO4 → Fe2(SO4)3 + 3H2O
(10) Fe + 2HCl → FeCl2 + H2
(11) FeCl2 + 3AgNO3 → Fe(NO3)3 + Ag + 2AgCl
(12) 2Fe(NO3)3 + 3Na2CO3 + 3H2O → 2Fe(OH)3 + 6NaNO3 + 3CO2
Xác định đúng một chất cho 0,1đ (0,1x8) Viết và cân bằng đúng 1 phản ứng cho 0,1đ (0,1x12)
1.2 (CH3)2CH – CH2 – CH3 + Br2 as (CH3)2CBr – CH2 – CH3 + HBr
(CH3)2CBr – CH2 – CH3 NaOH ROH/ (CH3)2C=CH – CH3 + HBr
(CH3)2C=CH – CH3 + Br2 CCl4 (CH3)2CBr – CHBr – CH3
(CH3)2CBr – CHBr – CH3 KOH ROH/ CH2 = C(CH3) – CH = CH2 + 2HBr
0,2 0,2 0,2 0,2
Trang 10CH2 = C(CH3) – CH = CH2 + Br2 CCl4 ,40 C
CH3 – C(CH3) = CH – CH2Br
0,2
Câu 2 (3,0 điểm)
1 X, Y là hai nguyên tử của hai nguyên tố thuộc cùng một phân nhóm, hai chu kỳ liên tiếp nhau trong bảng hệ thống tuần hoàn các nguyên tố hóa học có tổng số hiệu nguyên tử là 24 (ZX < ZY)
A, B là hai nguyên tử của hai nguyên tố đứng kế tiếp nhau trong một chu kỳ của bảng hệ thống tuần hoàn các nguyên tố hóa học có: tổng số khối của chúng là 51, số nơtron của B lớn hơn của A là 2 và
số electron của A bằng số nơtron của nó
a Xác định các nguyên tử trên và viết cấu hình electron của chúng (ở trạng thái cơ bản)
b Sắp xếp các nguyên tố tương ứng của những nguyên tử trên theo chiều giảm dần tính khử
c Viết công thức phân tử 6 hợp chất được tạo thành từ hai trong các nguyên tố trên
2 Trộn 25,0 cm3 dung dịch NH3 0,2 M với 15,0 cm3 dung dịch HCl 0,2 M thu được dung dịch X Tính
pH của X Biết NH3 có Kb=1,8.10-5
Câu 2
Gọi ZX, ZY, ZA, ZB lần lượt là số proton trong nguyên tử của các nguyên tố X, Y, A, B
*Xác định X, Y
Đề bài ZX + ZY = 24 (1)
12 12
Z X, Y là 2 nguyên tố thuộc chu kỳ nhỏ
Và do X, Y cùng thuộc một nhóm và ở 2 chu kỳ liên tiếp nên chúng cách nhau 8 ô
ZY – Zx =8 (2)
Từ (1) và (2) suy ra ZX = 8 là oxi (O) và ZY = 16 là lưu huỳnh (S)
Cấu hình electron:
8O: 1s22s22p4
16S: 1s22s22p63s23p4
*Tìm A, B
51 1
2
12 12 13 14
A A B B
Z N Z N
A là Mg; B là Al
Cấu hình electron:
12Mg: 1s22s22p63s2
13Al: 1s22s22p63s23p1
b Mg < Al < S < O
c Công thức hợp chất giữa chúng
Al2O3, Al2S3, MgO, MgS, SO2, SO3
0,1
0,1 0,1x2 0,1x2
0,1x2
0,1x2
0,1x2 0,2
0,1x6 2.2
3
3
5.10 (mol)
NH
nHCl = 3.10-3 (mol) .
NH3 + HCl NH4Cl
3.10-3(mol) 3.10-3(mol) 3.10-3(mol)
0,1 0,1