Đề và đáp án HSG hóa 11 vĩnh phúc năm 2012 2013

SỞ GD&ĐT VĨNH PHÚC ĐỀ CHÍNH THỨC KỲ THI CHỌN HSG LỚP 11 THPT NĂM HỌC 20122013 ĐỀ THI MÔN: HĨA HỌC (Dành cho học sinh THPT khơng chun) Thời gian làm bài: 180 phút, không kể thời gian phát đề Câu 1 Viết phương trình hóa học xảy khi: a Nhỏ dung dịch H2SO4 đặc vào đường saccarozơ b Phản ứng nổ thuốc nổ đen c Sục khí Cl2 dư vào dung dịch FeBr2 d Sục khí Cl2 vào dung dịch KOH e Cho Au vào nước “cường thủy” Hãy chọn chất thích hợp viết phương trình phản ứng hồn thành sơ đồ biến hóa sau: +(X)+ +(X) ���� (A) ��� � (B) ���� (D) �� � (P) � � � �+(Y ) +(X)+ (M) ���� ( N) Cho biết: +(Y ) (Q) ��� � (R) - Các chất (A), (B), (D) hợp chất natri - Các chất (M), (N) hợp chất nhôm - Các chất (P), (Q), (R) hợp chất bari - Các chất (N), (Q), (R) không tan nước - (X) chất khí khơng mùi, làm đục dung dịch nước vôi - (Y) muối natri, dung dịch (Y) làm đỏ quỳ tím Câu Khơng dùng thêm thuốc thử, trình bày cách phân biệt dung dịch sau: NaCl, NaOH, NaHSO4, Ba(OH)2, Na2CO3 Đốt cháy hoàn toàn 0,1 mol chất hữu D, sản phẩm gồm 4,48 lít khí CO (ở đktc) 5,4 gam H2O Viết công thức cấu tạo chất thỏa mãn tính chất D (chỉ xét nhóm chức chương trình) Câu Cho 10,62 gam hỗn hợp gồm Fe, Zn vào 800 ml dung dịch hỗn hợp X gồm NaNO3 0,45M H2SO4 0,9M Đun nóng cho phản ứng xảy hồn tồn thu dung dịch Y 3,584 lít khí NO (sản phẩm khử nhất, đo đktc) Dung dịch Y hòa tan tối đa m gam bột Cu thu  V lít khí NO (đktc, sản phẩm khử NO ) Tính phần trăm khối lượng kim loại hỗn hợp ban đầu Tính giá trị m1 V  Cho m2 gam Zn vào dung dịch Y (tạo khí NO sản phẩm khử NO ), sau phản ứng thu 3,36 gam chất rắn Tính giá trị m2 Câu Hợp chất A có dạng M3X2 Khi cho A vào nước, thu kết tủa trắng B khí C chất độc Kết tủa B tan dung dịch NaOH dung dịch NH Đốt cháy hồn tồn khí C cho sản phẩm vào nước dư, thu dung dịch axit D Cho từ từ D vào dung dịch KOH, phản ứng xong thu dung dịch E chứa muối Dung dịch E phản ứng với dung dịch AgNO3 cho kết tủa màu vàng F tan axit mạnh Lập luận để chọn công thức hóa học cho chất A Viết phương trình phản ứng xảy Biết M X đơn chất phổ biến 2 Một loại xăng có chứa ankan với thành phần số mol sau: 10% heptan, 50% octan, 30% nonan 10% đecan Hãy tính xem xe máy chạy 100 km tiêu thụ hết 2,0 kg loại xăng nói tiêu thụ hết lít oxi khơng khí, thải mơi trường lít khí cacbonic nhiệt lượng, giả thiết nhiệt đốt cháy xăng 5337,8 kJ/mol, lượng giải phóng có 80% chuyển thành 20% thải vào mơi trường, thể tích khí đo 27,30C 1atm, phản ứng xảy hoàn toàn Câu Nung 9,28g hỗn hợp A gồm FeCO oxit sắt khơng khí đến khối lượng khơng đổi Sau phản ứng xảy hoàn toàn, thu 8g oxit sắt khí CO Hấp thụ hết lượng khí CO2 vào 300 ml dung dịch Ba(OH)2 0,1M, kết thúc phản ứng thu 3,94 gam kết tủa Tìm cơng thức hóa học oxit sắt Cho 9,28 gam hỗn hợp A tác dụng với dung dịch HCl dư, sau phản ứng kết thúc thu dung dịch B Dẫn 448 ml khí Cl ( đktc) vào B thu dung dịch D Hỏi D hòa tan tối đa gam Cu ? -Hết Thí sinh khơng sử dụng tài liệu Cán coi thi không giải thích thêm Họ tên thí sinh:……….……… …….…….….….; Số báo danh……………… SỞ GD&ĐT VĨNH PHÚC KỲ THI CHỌN HSG LỚP 10 THPT NĂM HỌC 2012-2013 ĐÁP ÁN MƠN: HĨA HỌC (Dành cho học sinh THPT không chuyên) (Đáp án có 04 trang) I LƯU Ý CHUNG: - Hướng dẫn chấm trình bày cách giải với ý phải có Khi chấm học sinh làm theo cách khác đủ ý cho điểm tối đa - Điểm tồn tính đến 0,25 khơng làm tròn II ĐÁP ÁN: Câu Ý Nội dung trình bày Điểm 1 1,0 điểm a H2SO4(đặc) + C12H22O11 � 12C + H2SO4.11H2O C + 2H2SO4(đặc) � CO2 + 2SO2 + 2H2O t C b KNO3 + 3C + S �� � K2S + N2 + 3CO2 c Cl2 + FeBr2 � FeCl3 + Br2 Có thể có: 5Cl2 + Br2 + 6H2O � 10HCl + 2HBrO3 1,0 Cl2 + H2O � HCl + HClO d Cl2 + 2KOH � KCl + KClO + H2O t C > 75 C 3Cl2 + 6KOH ����� KCl + KClO3 + 3H2O e Au + 3HCl + HNO3 � AuCl3 + NO + 2H2O o o 1,0 điểm o – khí X CO2, muối Y NaHSO4, A NaOH; B Na2CO3; D NaHCO3; P Ba(HCO3)2; R BaSO4; Q BaCO3; M NaAlO2; N Al(OH)3 - Pthh: 2NaOH + CO2 → Na2CO3 + H2O Na2CO3 + CO2 + H2O → 2NaHCO3 NaHCO3 + NaOH → Na2CO3 + H2O 2NaOH + 2Al + H2O → NaAlO2 + 3H2 NaAlO2 + CO2 + H2O → Al(OH)3 ↓ + NaHCO3 3Na2CO3 + 2AlCl3 + 3H2O → 2Al(OH)3 ↓ + 6NaCl + 3CO2 2NaHCO3 + Ba(OH)2 → BaCO3 + Na2CO3 + 2H2O BaCO3 + 2NaHSO4 → BaSO4 + Na2SO4 + CO2 + H2O Ba(HCO3)2 + 2NaHSO4 → BaSO4 + Na2SO4 + 2CO2 + 2H2O Ba(HCO3)2 + Na2SO4 → BaSO4 + 2NaHCO3 1,0 điểm 1,0 - Trộn lẫn cặp mẫu thử ta thu được hiện tượng sau : NaCl NaCl NaOH NaHSO4 Ba(OH)2 Na2CO3 - - - - - - - �trắng �không màu NaOH - NaHSO4 - - Ba(OH)2 - - �trắng Na2CO3 - - �không màu 0,25 �trắng �trắng *Chú thích : - khơng tượng � : có kết tủa ; � : có khí *Luận kết : Mẫu thử tạo kết tủa với mẫu khác Ba(OH)2  mẫu tạo kết tủa với Ba(OH)2 Na2CO3, NaHSO4 (nhóm I)  Na2CO3 + Ba(OH)2 � BaCO3 � + NaOH 2NaHSO4 + Ba(OH)2 � BaSO4 �+ Na2SO4 + 2H2O mẫu không tạo kết tủa với Ba(OH)2 NaOH, NaCl (nhóm II)  - Lọc kết tủa cho vào mẫu nhóm I : mẫu có sủi bọt khí NaHSO4, mẫu khơng sinh khí Na2CO3 2NaHSO4 + BaCO3 � BaSO4 � + Na2SO4 + CO2 � + H2O - Thêm giọt dung dịch NaHSO4 vào hai mẫu (dư) nhóm II, sau cho tiếp kết tủa thu (BaCO3) vào Nếu xuất khí mẫu NaCl, lại NaOH khơng xuất khí NaOH + NaHSO4 � Na2SO4 + H2O Do NaOH dư nên =>NaHSO4 hết nên không tạo khí với BaCO3 1,0 điểm 0.25 0.25 0,25 Đặt cơng thức phân tử tổng quát D CxHyOz y z CxHyOz + ( x   ) O2  x CO2 + y H2O 0,1 0,2 0,3 Có: nCO2 = 4,48 : 22,4 = 0,2 mol; nH2O = 5,4: 18 = 0,3 mol Có: 0,1x = 0,2; => x = ; 0,1y/2 = 0,3; => y = Nếu z = 0, CTPT D C2H6, D có đồng phân: CH3-CH3 Nếu z = 1, CTPT D C2H6O, D có hai đồng phân: C2H5OH CH3-OCH3 Nếu z = 2, CTPT D C 2H6O2, D có hai đồng phân: HOCH 2-CH2OH CH3-O-CH2OH 1,0 điểm Số mol NaNO3 = 0,36 mol số mol H2SO4 = 0,72 mol => số mol H+ = 1,44 mol Ta có bán phản ứng: NO3- + 4H+ + 3e → NO + 2H2O (1) (mol): 0,16 ← 0,64 ← 0,48 ← 0,16 Số mol NO = 0,16 mol => H+ NO3- dư, kim loại phản ứng hết Số mol NO3- phản ứng = 0,16 mol; số mol H+ phản ứng = 0,64 mol Fe → Fe3+ + 3e (1) Zn → Zn2+ + 2e (2) Gọi số mol Fe x mol, số mol Zn y mol Theo khối lượng hỗn hợp ban đầu ta có phương trình 56 x + 65 y = 10,62 (I) Theo định luật bảo tồn electron ta có phương trình 3x + 2y = 0,16.3 (II) Giải hệ phương trình (I), (II) ta có: x = 0,12 y = 0,06 mol mFe = 0,12.56 = 6,72 g => % mFe = 63,28%  % mZn =100% - 63,28 % = 36,72 % 0,25 0,25 0,25 0,25 0.5 0,5 Dung dịch Y có 0,2 mol NO ; 0,8 mol H ; 0,12 mol Fe ; 0,06 mol Zn , 0,5 thêm bột Cu vào dung dịch Y: 3Cu + 8H+ + 2NO3- → 3Cu2+ + 2NO + H2O (3) (mol): 0,3 ← 0,8 ← 0,2 → 0,2 3+ 2+ 2+ 2Fe + Cu → 2Fe + Cu (4) 0,12 → 0,06 Từ phản ứng (3), (4) có tổng số mol Cu = 0,36 mol m1 = 0,36.64 = 23,04 gam VNO = 4,48 lít + 3+ 2+ Thêm m2 gam Zn vào dung dịch Y có 0,2 mol NO 3-; 0,8 mol H+; 0,12 mol Fe3+; 0,06 mol Zn2+: Do khối lượng Fe3+ = 0,12.56 = 6,72 gam > khối lượng chất rắn 3,36 gam Nên 3,36 gam chất rắn sau phản ứng có Fe nFe = 3,36/56 = 0,06 mol 3Zn + 8H+ + 2NO3- → 3Zn2+ + 2NO + H2O (mol) 0,3 ← 0,8 ← 0,2 0,5 3+ 2+ 2+ Zn + 2Fe → Zn + 2Fe (mol) 0,06 ← 0,12 → 0,12 2+ 2+ Zn + Fe → Zn + Fe (mol) 0,06 ← 0,06 ← 0,06 Tổng số mol Zn phản ứng 0,3 + 0,12 = 0,42 mol => mZn = 27,3 gam 1,0 điểm +H O M3X2 ��� � B �(trắng) + C �(độc) B tan dung dịch NaOH dung dịch NH 3, M đơn chất phổ biến � B Zn(OH)2 0,25 Kết tủa F màu vàng tan dung dịch axit mạnh � F Ag3PO4 � X P � A Zn3P2 Phương trình phản ứng: Zn3P2 + 6H2O �� � 3Zn(OH)2 + 2PH3 (A) (B) (C) Zn(OH)2 + 2NaOH �� � Na2[Zn(OH)4] Zn(OH)2 + 4NH3 �� � [Zn(NH3)4](OH)2 t 2PH3 + 4O2 �� � P2O5 + 3H2O P2O5 + 3H2O �� � 2H3PO4 (D) H3PO4 + 2KOH �� � K2HPO4 + 2H2O 0,75 H3PO4 + 3KOH �� � K3PO4 + 3H2O  Dung dịch E chứa: K2HPO4 K3PO4 K3PO4 + 3AgNO3 �� � Ag3PO4 + 3KNO3 (F) K2HPO4 + 2AgNO3 �� � Ag2HPO4 + 2KNO3 o Trong mol xăng có: 0,1 mol C7H16; 0,5 mol C8H18; 0,3 mol C9H20; 0,1 mol C10H22 Đặt công thức chung ankan xăng: CaH2a+2 Với a = 0,1.7 + 0,5.8 + 0,3.9 + 0,1.10 = 8,4; M = 14a +2 = 119,6 Số mol ankan có kg xăng = 16,7224 ( mol) CaH2a+2 + ( 3a+1)/2 O2 → aCO2 + (a+1) H2O Số mol O2 cần: 16,7224 (3.8,4+ 1)/2 = 219,063 ( mol) VO2 cần = 5394,34 ( lít) Số mol CO2 thải khơng khí = 8,4.16,7224 = 140,47 mol VCO2 thải = 3459 ( lít) Nhiệt tạo thành đốt = 16,7224 5337,8 = 89260,8 ( kJ) Lượng nhiệt thải khí là: 17852,16 ( kJ) Gọi cơng thức tổng quát oxit sắt FexOy (x,y �N*) t Pthh: 4FeCO3 + O2 �� � 2Fe2O3 + 4CO2 1,0 o 2FexOy + nFe2O3 = 3x-2y to O2 �� � xFe2O3 3,94 =0,05 (mol); nBa(OH)2  0,3.0,1  0,03 (mol); nBaCO3   0,02 (mol) 160 197 0,5 Cho CO2 vào dung dịch Ba(OH)2 có phản ứng: Ba(OH)2 + CO2 � BaCO3 � + H2O Có thể có phản ứng: Ba(OH)2 + 2CO2 � Ba(HCO3)2 Xét trường hợp TH1: Chỉ có phản ứng tạo kết tủa � nFeCO =nCO =nBaCO =0,02 (mol) 3 � nFe/FexOy =2nFe2O3 - nFeCO3 =0,05.2 - 0,02 =0,08 (mol) 9,28-0,02.116-0,08.56 x n 0,08 =0,155 (mol) �  Fe  � nO/FexOy = 16 y nO 0,155 0.5 � Khơng có công thức oxit sắt phù hợp TH2: phản ứng tạo hai muối � nBa(HCO3)2 =nBa(OH)2 - nBaCO3 =0,01 (mol) � nCO2  2nBa(HCO3 )2 +nBaCO3  0,04 (mol) � nFeCO3 =0,04 (mol) � nFe/FexOy =2nFe2O3 - nFeCO3 =0,05.2 - 0,04 =0,06 (mol) 9,28-0,04.116-0,06.56 x n 0,06 =0,08 (mol) �  Fe   � nO/FexOy = 16 y nO 0,08 � Oxit sắt phải tìm Fe3O4 0.5 Hỗn hợp A có FeCO3 (0,04 mol); Fe3O4 (0,06/3=0,02 mol) FeCO3 + 2HCl � FeCl2 + CO2 + H2O � 0,04 0,04 Fe3O4 + 8HCl � 2FeCl3 + FeCl2 + 4H2O � 0,04 � 0,02 0,02 Dung dịch B tác dụng với 0,02 mol Cl2 2FeCl2 + Cl2 � 2FeCl3 0,06 0,02 � 0,04 Dung dịch D có FeCl2 (0,02 mol); FeCl3 (0,08 mol) HCl dư tác dụng với Cu 2FeCl3 + Cu � 2FeCl2 + CuCl2 0,08 � 0,04 � mCu = 0,04.64 = 2,56 gam Hết 0,5 ... …….…….….….; Số báo danh……………… SỞ GD&ĐT VĨNH PHÚC KỲ THI CHỌN HSG LỚP 10 THPT NĂM HỌC 2012- 2013 ĐÁP ÁN MƠN: HĨA HỌC (Dành cho học sinh THPT khơng chun) (Đáp án có 04 trang) I LƯU Ý CHUNG: - Hướng... điểm tối đa - Điểm tồn tính đến 0,25 khơng làm tròn II ĐÁP ÁN: Câu Ý Nội dung trình bày Điểm 1 1,0 điểm a H2SO4(đặc) + C12H22O11 � 12C + H2SO4.11H2O C + 2H2SO4(đặc) � CO2 + 2SO2 + 2H2O t C b KNO3... toàn, thu 8g oxit sắt khí CO Hấp thụ hết lượng khí CO2 vào 300 ml dung dịch Ba(OH)2 0,1M, kết thúc phản ứng thu 3,94 gam kết tủa Tìm cơng thức hóa học oxit sắt Cho 9,28 gam hỗn hợp A tác dụng với