Đề thi chọn học sinh giỏi cấp tỉnh môn Hóa học lớp 12 năm học 2012-2013 biên soạn bởi Sở Giáo dục và Đào tạo Hải Dương với Đề chính thức. Đề thi này sẽ giúp các bạn học sinh ôn tập lại kiến thức đã học, có cơ hội đánh giá được năng lực của mình.
SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO HẢI DƯƠNG KÌ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI TỈNH Lớp 12 THPT năm học 2012 – 2013 Mơn thi : Hóa học Thời gian làm bài: 180 phút (Đề thi gồm 02 trang) ĐỀ CHÍNH THỨC Câu I (2 điểm) 1. Nêu hiện tượng và viết phương trình phản ứng trong các thí nghiệm sau: a. Sục khí H2S vào dung dịch CuCl2 b. Cho dung dịch Na2CO3 vào dung dịch AlCl3 c. Cho Fe3O4 vào dung dịch HI, sau đó cho vào dung dịch sau phản ứng một ít hồ tinh bột d. Cho từ từ dung dịch NH3 đến dư vào dung dịch CuSO4 2. Xác định cơng thức các chất và viết phương trình phản ứng biểu diễn theo sơ đồ biến hố sau: +H2, t0 Y +A +Fe, t0 K +A +H2O Y X Z L +D, t0 X +H2SO4 +Q t0 +A X M Fe +Y N +B Z +P +H2O Câu II (2 điểm) 1. Cho hỗn hợp X gồm Glyxin và Alanin tham gia phản ứng ở điều kiện thích hợp thu được các sản phẩm đipeptit. Viết phương trình phản ứng và gọi tên sản phẩm tạo thành 2. Cho dãy biến hố sau: Al4C3 A C D E F polivinylancol B G Cao su Buna Xác định các chất A, B, C, D, E, F, G và viết các phương trình phản ứng (ghi rõ điều kiện nếu có) Câu III (2 điểm) 1. Cho hỗn hợp X gồm FeCO3, FeS2 tác dụng vừa đủ với dung dịch HNO3 đặc, nóng thu được dung dịch Y (chứa Fe(NO 3)3; H2SO4) và 22,4 lít hỗn hợp khí Z gồm hai khí (đktc). Pha lỗng dung dịch Y bằng nước cất để thu được 2 lít dung dịch có pH = 1 a. Viết phương trình phản ứng và tính khối lượng hỗn hợp X b. Dung dịch Y hồ tan tối đa m gam Fe, tính m (Biết sản phẩm khử của N+5 là NO2) 2. Để điều chế 2,8 tấn nhựa PE (polivinyletilen) cần dùng m tấn gỗ (chứa 50% xenlulozơ về khối lượng). Biết hiệu suất cả q trình điều chế bằng 80%. Viết các phương trình phản ứng điều chế và tính m Câu IV (2 điểm) Chia 16,68 gam hỗn hợp X gồm Fe và kim loại R (hố trị khơng đổi) thành ba phần bằng Phần 1 cho vào dung dịch HCl dư, sau khi phản ứng xảy ra hồn tồn chỉ thu được dung dịch và 3,136 lít H2 Phần 2 cho vào dung dịch HNO3 lỗng, dư sau khi phản ứng xảy ra hồn tồn thu được 2,688 lít khí NO (sản phẩm khử duy nhất). Các thể tích khí đo ở đktc 1. Xác định kim loại R và tính thành phần phần trăm khối lượng mỗi kim loại trong hỗn hợp ban đầu 2. Cho phần 3 vào V lít dung dịch CuSO4 1M, sau khi phản ứng xảy ra hồn tồn thu được 8,64 gam chất rắn. Tính V Câu V (2 điểm) Cho 44,8 gam chất hữu cơ A (chứa C, H, O và A tác dụng được với Na) tác dụng vừa đủ với dung dịch NaOH, dung dịch thu được chỉ chứa hai chất hữu cơ B, D. Cơ cạn dung dịch thu được 39,2 gam chất B và 26 gam chất D Đốt cháy 39,2 gam B thu được 13,44 lít CO2; 10,8 gam H2O và 21,2 gam Na2CO3 Đốt cháy 26 gam D thu được 29,12 lít CO2; 12,6 gam H2O và 10,6 gam Na2CO3 Biết các phản ứng xảy ra hồn tồn, các khí đo ở đktc 1. Xác định cơng thức phân tử, cơng thức cấu tạo B, D. Biết cơng thức phân tử A, B, D đều trùng cơng thức đơn giản nhất 2. Xác định cơng thức cấu tạo A Cho ngun tử khối các ngun tố: H = 1; C = 12; O = 16; S = 32; Na = 23; Al = 27; Fe = 56; Cu = 64 Hết Họ và tên thí sinh:………………………………………Số báo danh: ……………………… Chữ ký giám thị số 1:……………………… Chữ ký giám thị số 2:…………………… Sở Giáo dục và Đào tạo Hải Dương ========= ĐÁP ÁN KÌ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI TỈNH HẢI DƯƠNG Lớp 12 THPT năm học 2012 – 2013 ================== Mơn thi : Hóa học ĐỀ CHÍNH THỨC Câu Ý ĐÁP ÁN Điể m 1 (1đ ) a. Hiện tượng: có kết tủa đen CuCl2 + H2S → CuS↓ + 2HCl b. Hiện tượng: có kết tủa keo trắng và khí thốt ra 0,25 0,25 2AlCl3 + 3H2O + 3Na2CO3 → 2Al(OH)3↓ + 3CO2↑ + 6NaCl c. Hiện tượng: Chất rắn tan, dung dịch có mầu xanh khi cho hồ tinh 0,25 bột vào Fe3O4 +8HI → 3FeI2 + I2 + 4H2O I2 + hồ tinh bột → màu xanh d. Hiện tượng: ban đầu có kết tủa xanh, sau đó kết tủa tan tạo dung 0,25 dịch xanh lam CuSO4 + 2NH3 +2H2O → Cu(OH)2↓ + (NH4)2SO4 (1đ ) Cu(OH)2 + 4NH3→ [Cu(NH3)4](OH)2 Xác định đúng các chất trong phương trình được 0,25 điểm, nếu các 0 chất trong phương trình sai trừ 0,125điểm X Y: Cl2 +H2 2HCl ,25 (X) (Y) 0,25 Y Z: HCl + KOH KCl + H2O (Y) (A) (Z) Z X: 10KCl + 2KMnO4 + 8H2SO4 5Cl2 +6K2SO4 + 2MnSO4 + 8H2O (Z) (Q) (X) X K: 3Cl2 + 2Fe t 2FeCl3 0,25 (X) (K) K L: FeCl3 + 3KOH Fe(OH)3 + 3KCl (K) (A) (L) L M: 2Fe(OH)3 t0 Fe2O3 +3H2O (L) (M) M Fe: Fe2O3 + 3COdư 2Fe + 3CO2 t0 (M) (B) Fe N: Fe + 2HCl FeCl2 + H2 (Y) (N) X Y: Cl2 + H2O ﾈﾈ ﾈﾈﾈﾈ HCl + HClO 0,25 (X) (Y) Y X: 4HClđặc + MnO2 MnCl2 + Cl2 + 2H2O t (Y) (D) (X) X Z + P + H2O: Cl2 + 2KOH (1đ ) KCl + KClO + H2O (X) (A) (Z) (P) 2CH -COOH CH2-CO-NH-CH2COOH NH 2 NH2 0,25 +H2O (Gly-Gly) 2CH3-CH-COOH CH3-CH-CO-NH-CHNH2 COOH CH NH2 0,25 +H2O (Ala-Ala) 0,25 CH2-COOH CH3-CH-COOH +H2 N NH2 +H2O CH3-CH-CO-NH-CH2NH2 COOH (Ala-Gly) CH2-COOH +H2 N CH3-CH-COOH CH2-CO-NH-CH-COOH NH2 CH NH2 +H2O 0,25 (Gly-Ala) (A) (1đ ) 0,25 Al4C3→A: Al4C3 + 12H2O → 4Al(OH)3 + 3CH4 A→B: 2CH4 (A) 1500 C LLN CH CH + 3H2 (B) B→C: CH CH + CH3COOH (B) C→D: nCH3COOCH=CH2 (C) xt CH3COOCH=CH2 (C) t0 , p xt (CH2-CH)n (D) OOC-CH 0,25 D→polivinylancol: (CH2-CH)n + nNaOH + nCH 3COONa (CH2-CH)n t0 OOC-CH3 OH (D) polivinylancol H + , Hg 2+ 800 C B→E: CH CH + H2O (B) 0,25 CH3CHO (E) E→F: CH3CHO + H2 Ni ,t C2H5OH (E) (F) Al2 O3 / ZnO 4500 F→G: 2C2H5OH CH2=CHCH=CH2 + H2 + 2H2O (F) 0,25 (G) G→ Cao su Buna: nCH2=CHCH=CH2 (CH2-CH=CH-CH2)n t0 , p xt (G) Cao su Buna Chú ý: Học sinh có thể có cách làm khác nhau, nếu đúng vẫn cho điểm tối đa. Nếu học sinh khơng xác định các chất thì trừ nửa số điểm của phần đó a (0,5đ) 0,25 (1đ FeCO3 + 4HNO3 ) 0,125 0,125 0,125 0,125 Fe(NO3)3 + CO2 + NO2 + 2H2O (1) FeS2 + 18HNO3 Fe(NO3)3 + 2H2SO4 + 15NO2 + 7H2O (2) 0,05 0,05 0,1 0,75 Vì pH = 1=> [H+] = 0,1=> nH = 0, 2mol � nH SO = 0,1mol + 0,25 Theo (2) có: nNO = 0, 75mol � nFeS = 0, 05mol 2 Gọi nFeCO = x = nCO = nNO => 2 ( 2) nZ = x + 0, 75 = � x = 0,125mol => m = mFeCO + mFeS = 116 0,125 + 120 0, 05 = 20,5 gam b (0,5đ) 0,25 Dung dịch Y gồm: Fe(NO3)3: 0,175 mol ; H2SO4: 0,1 mol hay dung dịch Y có chứa: Fe3+ : 0,175 mol; NO3: 0,525mol; H+ :0,2 mol Y hồ tan tối đa m gam Fe khi đó dung dịch thu được muối Fe2+, xảy ra các phản ứng sau: Fe + 4H+ + NO3− Fe2+ + 2NO2 + 2H2O 0,05 0,2 0,1 Fe + 2Fe3+ 0,0875 0,25 3Fe2+ 0,175 mol nFe = 0,1375 mol => mFe = 7,7 gam (1đ ) nC6H12O6 (1) 0,25 2C2H5OH + 2CO2 (2) CH2=CH2 + H2O (3) 0,25 CH2=CH2 pxt,t (CH2CH2)n (4) Ta có: (C6H10O5)n 2nC2H4 0,25 (C6H10O5)n + nH2O C6H12O6 C2H5OH men 300 C H SO4 1700 C 162n (g) 56n (g) m = 8,1 (tấn) 2,8 (tấn) Do hiệu suất phản ứng đạt 80% => khối lượng Xenlulozơ = 8,1 0,25 100 80 Trong gỗ chứa 50% xenlulozơ => Khối lượng gỗ = 8,1 (1đ ) 100 100 = 20,25 80 50 Mỗi phần có khối lượng 5,56 gam; gọi trong mỗi phần có chứa x 0,25 mol Fe và y mol kim loại R Phần 1: Fe + 2HCl x (mol) R + nHCl y FeCl2 + H2 (1) x n RCln + H2 (2) n y n nH = 0,14 (mol) => x + y = 0,14 (I) Phần 2: Fe + 4HNO3 x Fe(NO3)3 + NO + 2H2O (3) x 3R + 4nHNO3 y 0,25 3R(NO3)n + nNO +2nH2O (4) n y n nNO = 0,12 (mol) => x + y = 0,12 (II) Giải hệ phương trình (I), (II) ta có: x = 0,08 (mol); y = 0,12 n Theo khối lượng hỗn hợp ban đầu ta có: 56.x + MR.y = 5,56 MR = 9.n; n là hố trị 0,25 0,25 n = 1 => MR = 9 n = 2 => MR = 18 n = 3 => MR = 27 => Kim loại R là Al; n = 3 => x = 0,08 (mol); y = 0,04 (mol) => %mFe = 80,67% ; %mAl = 19,33% Phần 3: (1đ Sau phản ứng khối lượng chất rắn tăng = 8,64 – 5,56 = 3,08 gam ) Khi Al phản ứng hết, khối lượng chất rắn tăng = 64.0,06 – 27.0,04 = 2,76 gam Al phản ứng hết Khi Fe phản ứng hết, khối lượng chất rắn tăng = 2,76 + 0,08(64 0,25 0,25 56) = 3,4 gam > 3,08 gam => Fe phản ứng chưa hết Vậy Al phản ứng hết, Fe phản ứng một phần, gọi số mol Fe ph ản ứng là z (mol). 2Al + 3CuSO4 0,04 0,06 Fe + CuSO4 Al2(SO4)3 + 3Cu (5) 0,06(mol) FeSO4 + Cu (6) z (mol) z z => 2,76 + (6456).z = 3,08 => z = 0,04 (mol) => (1đ ) 0,25 nCuSO4 phản ứng = 0,06 + 0,04 = 0,1 (mol) => V = 0,1lít = 100 ml Tìm B: nCO2 = 0,25 0,25 13, 44 10,8 21, = 0, 6mol ; nH 2O = = 0, 6mol; nNa2CO3 = = 0, 2mol 22, 18 106 => nC = 0, + 0, = 0,8mol nH = 0, = 1, 2mol nN = 0, = 0, 4mol a nO = 39, − 12 0,8 − 1, − 0, 23 = 1, 2mol 16 Đặt cơng thức B là: CxHyOzNat Vì CTPT trùng CTĐGN x:y:z:t = 0,8:1,2:1,2:0,4 = 2:3:3:1 0,25 CTPT B là: C2H3O3Na Tìm D: nCO2 = CTCT B là: HOCH2COONa 0,25 29,12 12, 10, = 1,3mol ; nH 2O = = 0, 7mol ; nNa2CO3 = = 0,1mol => 22, 18 106 nC = 1,3 + 0,1 = 1, 4mol nH = 0, = 1, 4mol => nNa = 0,1 = 0, 2mol nO = 26 − 12 1, − 1, − 23 0, = 0, 2mol 16 Đặt cơng thức D : Cx’Hy’Oz’Nat’ Vì CTPT trùng CTĐGN (1đ ) x’:y’:z’:t’= 1,4:1,4:0,2:0,2= 7:7:1:1 0,25 CTPT D là: C7H7ONa Có 3 CTCT D: CH3C6H4ONa (0; m; p) 0,25 Tìm A: Ta có: A + NaOH B(C, H, O, Na) + D(C, H, O, Na) + H2O (*) Theo bảo tồn ngun tố Na ta có: => nNaOH = 2nNa CO = 2(0, + 0,1) = 0, 6mol Theo bảo tồn khối lượng ta có: 0,25 mH 2O (*) = 44,8 + 40 0, − 39, − 26 = 3, gam � nH( A ) = nH ( B ) + nH( D ) + nH ( H O ) − nH ( NaOH ) = 1, + 1, + 3, �2 − 0, �1 = 2, 4mol 18 nC( A ) = nC( B ) + nC( D ) = 0,8 + 1, = 2, 2mol nO( A ) = 44,8 − 12 2, − 2, = 1, 0mol 16 Đặt cơng thức A: CaHbOc=>a:b:c = 2,2 : 2,4 : 1 = 11 : 12 : 5 0,25 Vì CTPT trùng CTĐGN => CTPT A: C11H12O5 Biện luận CTCT A: 0,25 nA = 0,2 mol; nB = 0,4 mol; nD = 0,2 mol => nA : nNaOH : nB : nD : nnước(*) = 1: 3 : 2 : 1: 1 => A là este của phenol chứa: 2HOCH2COO + 1CH3C6H4COO (thoả 5 nt O) => Có 3 CTCT A: HOCH2COOC6H4CH3 (0; m; p) Chú ý: Học sinh có thể làm theo cách khác, nếu đúng, có lập luận chặt chẽ vẫn cho điểm tối đa ... Họ? ?và? ?tên thí? ?sinh: ………………………………………Số báo danh: ……………………… Chữ ký giám thị số 1:……………………… Chữ ký giám thị số 2:…………………… Sở? ?Giáo? ?dục? ?và? ?Đào? ?tạo Hải? ?Dương ========= ĐÁP ÁN KÌ? ?THI? ?CHỌN HỌC? ?SINH? ?GIỎI TỈNH HẢI DƯƠNG... Hải? ?Dương ========= ĐÁP ÁN KÌ? ?THI? ?CHỌN HỌC? ?SINH? ?GIỎI TỈNH HẢI DƯƠNG Lớp? ?12? ?THPT? ?năm? ?học? ?2 012? ?–? ?2013 ================== Mơn? ?thi? ?:? ?Hóa? ?học ĐỀ CHÍNH THỨC Câu Ý ĐÁP ÁN Điể m 1 (1đ ) a. Hiện tượng: có kết tủa đen... Chú ý:? ?Học? ?sinh? ?có thể có cách làm khác nhau, nếu đúng vẫn cho điểm tối đa. Nếu? ?học? ?sinh? ?khơng xác định các chất thì trừ nửa số điểm của phần đó a (0,5đ) 0,25 (1đ FeCO3 + 4HNO3 ) 0 ,125 0 ,125 0 ,125 0 ,125