Đề thi HSG cấp tỉnh môn Hóa học

ĐỀ THI HỌC SINH GIỎI CẤP TỈNH 2007 – 2008 (ĐỀ CHÍNH THỨC) Câu 1: (3,5 điểm) Cho hỗn hợp gồm FeS 2 , Fe 3 O 4 , FeCO 3 hòa tan hết trong HNO 3 đặc, nóng được dung dịch A trong suốt và hỗn hợp hai khí NO 2 , CO 2 . Thêm dung dịch BaCl 2 vào dung dịch trên thấy kết tủa trắng không tan trong axit dư. Viết các phương trình phản ứng dưới dạng phân tử và dạng ion rút gọn. Câu 2: (2 điểm) 1) Photpho tạo được với hiđro nhiều hợp chất cộng hóa trị có công thức chung là P x H y (photpho có hóa trị III trong các hợp chất), dãy hợp chất này tương tự dãy đồng đẳng của metan. Viết công thức cấu tạo của 4 chất đồng đẳng đầu tiên. 2) Photpho tạo được những axit chứa oxi có công thức chung H 3 PO n với n = 2, 3, 4. Viết công thức cấu tạo của 3 axit này. Xác định số oxi hóa của photpho trong các hợp chất. Câu 3: (3 điểm) 1) Tính pH của dung dịch A tạo thành khi cho 0,82g natri axetat vào 1 lit dung dịch axit axetic 0,1 mol/l. Coi như thể tích dung dịch không thay đổi. Biết 3 5 CH COOH K 1,8.10 − = 2) Phải thêm bao nhiêu gam natri hiđroxit (rắn) vào dung dịch A để làm pH tăng 1 đơn vị. Câu 4: (2,5 điểm) Dung dịch A chứa các ion K + , Cu 2+ , Ag + , Al 3+ , Ba 2+ . Cho dung dịch A tác dụng với dung dịch HCl dư thu được kết tủa B và dung dịch C. Cho khí H 2 S sục qua dung dịch C thu được kết tủa D và dung dịch E . Thêm NH 3 vào dung dịch E thu được kết tủa F và dung dịch G. Thêm (NH 4 ) 2 CO 3 vào dung dịch G thu được kết tủa H. Viết các phương trình phản ứng dưới dạng ion rút gọn. Câu 5: (2 điểm) Hòa tan hoàn toàn hỗn hợp gồm m gam Na và 6,75 gam Al vào nước thu được dung dịch A. Sau đó, cho 1 mol HCl vào dung dịch A thu được 15,6 gam kết tủa. Tính m. Câu 6: (2 điểm) Từ quả cây vanilla người ta tách được 4-hiđroxi-3-metoxibenzandehit (vanilin) dùng để làm chất thơm cho bánh kẹo. Từ quả cây hồi, người ta tách được 4-metoxibenzanđehit. Từ quả cây hồi hoang người ta tách được p-isopropylbenzanđehit. 1) Hãy viết công thức cấu tạo của các anđehit kể trên. 2) Trong các anđehit đó, chất nào có nhiệt độ sôi cao nhất? Vì sao? 3) Chất nào tan được trong nước nhiều hơn? Vì sao? Câu 7: (2,5 điểm) Một tecpen mạch hở A có công thức phân tử C 10 H 18 (khung cacbon gồm hai đơn vị isopren nối với nhau theo quy tắc đầu – đuôi). Oxi hóa A thu được hỗn hợp các chất A 1 , A 2 và A 3 . Chất A 1 (C 3 H 6 O) không làm mất màu dung dịch brôm, khi tác dụng với H 2 (xúc tác Ni) tạo rượu bậc 2. Chất A 2 (C 2 H 4 O 2 ) phản ứng được với Na 2 CO 3 . Chất A 3 (C 5 H 8 O 3 ) chứa nhóm cacbonyl (C=O), phản ứng được với Na 2 CO 3 . 1) Viết công thức cấu tạo và gọi tên A 1 , A 2 và A 3 và A. 2) Viết công thức các đồng phân hình học của A. Câu 8: (3 điểm) Cho sơ đồ phản ứng sau: 6 5 X C H OH B D A G → ↓ ↑ → → → 1) Xác định công thức phân tử của X. Biết: Hơi của X nặng bằng 11 lần hơi nước. Đốt cháy hoàn toàn 106,9g X thu được 157,3 lit CO 2 (đkc) và 48,6g H 2 O. 2) Xác định công thức cấu tạo của X và viết các phương trình phản ứng. Biết: Khi thủy phân X thu được D và C 6 H 5 OH. A, B là hai hiđrocacbon liên tiếp trong cùng một dãy đồng đẳng. Hợp chất G có chứa Clo. ĐÁP ÁN Đáp án và hướng dẫn chấm Biểu điểm Câu 1: 3,5 điểm Phương trình phân tử: FeS 2 + 18HNO 3 → Fe(NO 3 ) 3 + 2H 2 SO 4 + 15NO 2 + 7H 2 O Fe 3 O 4 + 10HNO 3 → 3Fe(NO 3 ) 3 + NO 2 + 5H 2 O FeCO 3 + 4HNO 3 → Fe(NO 3 ) 3 + CO 2 + NO 2 + 2H 2 O BaCl 2 + H 2 SO 4 → BaSO 4 ↓ + 2HCl Viết đúng các phương trình ion rút gọn 0,5 điểm 0,5 điểm 0,5 điểm 0,25 điểm 1,75 điểm Câu 2: 2 điểm 1) Công thức cấu tạo: P H H H P P H H H H P P P H H H H H P P P H H H P H H H 1 điểm 2) Công thức cấu tạo: P H HO OH P OH HO OH P OH OHO OH P: +1 P: +3 P: +5 0,75 điểm 0,25 điểm Câu 3: 3 điểm 1) Số mol CH 3 COONa = 0,01 mol - + 3 3 CH COOH CH COO H+€ mol/l 0,1 – x 0,01+ x x 0,25 điểm 0,25 điểm 0,25 điểm -5 a (0,01+ x)x K = = 1,8.10 0,1- x 0,25 điểm ⇒ x = 1,77.10 -4 ≈ 1,8.10 -4 (M) ⇒ pH = 3,74 0,25 điểm 0,25 điểm 2) Khi pH tăng 1 đơn vị thì nồng độ H + giảm 10 lần ⇒ [H + ] = 1,8.10 -5 (M) CH 3 COOH + NaOH → CH 3 COONa + H 2 O a a a - + 3 3 CH COOH CH COO H+€ mol/l 0,1 – a 0,01+ a 1,8.10 -5 0,25 điểm 0,25 điểm 0,25 điểm Từ biểu thức K a tính được a = 0,045 Vậy: m NaOH = 1,8 gam 0,5 điểm 0,25 điểm Câu 4: 2,5 điểm Ag + + Cl - → AgCl↓ Cu 2+ + H 2 S → CuS↓ + 2H + NH 3 + H + → + 4 NH Al 3+ + 3NH 3 + 3H 2 O → Al(OH) 3 ↓ + 3 + 4 NH Ba 2+ + 2- 3 CO → BaCO 3 ↓ 0,5 điểm 0,5 điểm 0,5 điểm 0,5 điểm 0,5 điểm Câu 5: 2 điểm 2Na + 2H 2 O → 2NaOH + H 2 mol x x Al + NaOH + H 2 O → NaAlO 2 + H 2 mol 0,25 0,25 0,25 Dung dịch A gồm NaAlO 2 và NaOH dư (x - 0,25) mol 0,25 điểm 0,25 điểm Khi cho dung dịch HCl vào dung dịch A: NaOH + HCl → NaCl + H 2 O mol x-0,25 x-0,25 TH1: NaAlO 2 dư NaAlO 2 + HCl + H 2 O → Al(OH) 3 ↓ + NaCl mol 0,2 0,2 Suy ra: x-0,25 + 0,2 = 1 ⇒ x = 1,05 ⇒ m = 24,15g 0,25 điểm 0,25 điểm 0,25 điểm TH2: HCl hòa tan 1 phần kết tủa NaAlO 2 + HCl + H 2 O → Al(OH) 3 ↓ + NaCl mol 0,25 0,25 Al(OH) 3 + 3HCl → AlCl 3 + 3H 2 O mol 0,05 0,15 Suy ra: x-0,25 + 0,25 + 0,15 = 1 ⇒ x = 0,85 ⇒ m = 19,55g 0,25 điểm 0,25 điểm 0,25 điểm Câu 6: 2,5 điểm 1) CHO OCH 3 OH CHO OCH 3 CHO CH H 3 C CH 3 4-hiđroxi-3-metoxibenzandehit 4-metoxibenzanđehit p-isopropylbenzanđehit 1,5 điểm 2) Chất 4-hiđroxi-3-metoxibenzandehit có nhiệt độ sôi cao nhất vì nó có nhóm OH tạo được liên kết hiđro liên phân tử. 0,5 điểm 3) Chất 4-hiđroxi-3-metoxibenzandehit tan trong nước nhiều hơn vì chứa nhóm 0,5 điểm –OH có khả năng tạo liên kết hiđro với nước. Câu 7: 2,5 điểm 1) Công thức cấu tạo: A 1 : CH 3 – CO – CH 3 (Axeton) A 2 : CH 3 – COOH (Axit axetic) 0,5 điểm 0,5 điểm A 3 : 4-oxopentanoic HOOC - CH 2 - CH 2 - C - CH 3 O 0,5 điểm A: 2,6 – Đimetyl octađien – 2,6 CH 3 - C = CH - CH 2 - CH 2 - C = CH- CH 3 CH 3 CH 3 0,5 điểm 2) Viết đúng 2 đồng phân hình học 0,5 điểm Câu 8: 3 điểm 1) M x = 198 (g/mol) n C = 7,02 mol n H = 5,4 mol m O = 1,08 g → n O = 1,08 mol x:y:z = 13:10:2 Công thức thực nghiệm: (C 13 H 10 O 2 ) n Công thức phân tử: C 13 H 10 O 2 0,25 điểm 0,25 điểm 0,25 điểm 0,25 điểm 0,5 điểm 2) X: C 6 H 5 COOC 6 H 5 0,25 điểm 3) Viết đúng 5 phương trình phản ứng 1,25 điểm . ĐỀ THI HỌC SINH GIỎI CẤP TỈNH 2007 – 2008 (ĐỀ CHÍNH THỨC) Câu 1: (3,5 điểm) Cho hỗn hợp gồm FeS 2. 1) Photpho tạo được với hiđro nhiều hợp chất cộng hóa trị có công thức chung là P x H y (photpho có hóa trị III trong các hợp chất), dãy hợp chất này tương