Đang tải... (xem toàn văn)
Tr¹ng th¸i lai ho¸ cña c¸c nguyªn tö Cacbon trong c¸c hîp chÊt trªn.. TÝnh % khèi lîng c¸c chÊt trong hçn hîp ®Çu.[r]
(1)Sở GD-ĐT Hà tĩnh
kì thi học sinh giỏi tỉnh năm học 2006-2007 Môn THI: hoá học lớp 10
Thời gian làm bài: 180 phót
C©u I
1, Khơng dùng bảng hệ thống tuần hồn, xác định vị trí (chu kì, nhóm loại ngun tố) ngun tố có số hiệu nguyên tử (Z) lần lợt 26, 28, 29, 48
2, Cho biết mối liên hệ số thứ tự chu kì bảng hệ thống tuần hoàn nguyên tố với số lớp electron nguyên tử nguyên tố Có trờng hợp ngoại lệ khơng? Nếu có, cho ví dụ giải thích 3, Hợp chất A đợc tạo từ nguyên tố X,Y,Z Phân tử A có nguyên tử, tổng số hạt mang điện nhiều số hạt không mang điện 22 Hiệu số khối Y Z gấp 10 lần số khối X, tổng số khối Y Z gấp 27 lần số khối X Tổng hạt mang điện khơng mang điện phân tử A 82 Tìm cơng thức phân tử A
C©uII.
1, Viết công thức electron công thức cấu tạo (mạch hở) hợp chất: C3H8, C3H6, C3H4 Từ cho
biÕt:
a Trạng thái lai hoá nguyên tử Cacbon hợp chất b Số liên kết σ số liên kết π hợp chất
c Mạch cacbon hợp chất đờng thẳng hay đờng gấp khúc
2, Viết công thức electron công thức cấu tạo hợp chất sau: HNO3, NH4Br, N2O4 Cho biết hoá trị
v s oxi hoỏ ca N hợp chất
3, A hợp chất đợc tạo thành từ hai nguyên tố X Y X có phân lớp ngồi 3p1, Y cú phõn lp ngoi
cùng 3p5 Viết công thức phân tử công thức cấu tạo A, biết A có phân tử khối 267.
CâuIII
1, Hoà tan hoàn toàn lợng sắt dung dịch HNO3 thu đợc 10,08 lít khí NxOy (ở đktc)
dung dịch A Cô cạn dung dịch A thu đợc 40,5 gam muối nitrat khan Xác định công thức oxit NxOy
2, Cân phản ứng sau theo phơng pháp thăng electron, rõ chất oxi hoá chất khử a Na2O2 + H2O > NaOH + O2 b NaH + H2O -> NaOH + H2
c Na2S2 + O2 -> Na2S2O3 d Na2S2O3 + Cl2 + H2O -> NaHSO4 + HCl
3, Các hợp chất NaCl, Na2SO3, KClO3 có khả thể tính oxi hoá hay tính khử, viết phơng trình
phản ứng minh hoạ CâuIV.
Hoà tan a gam hỗn hợp bột Fe3O4 Fe2O3 vào lợng dung dịch HCl d, đợc dung dịch A Để khử vừa hết
Fe3+ trong dung dÞch A cần dùng 300 ml dung dịch Na
2S 0,2M, thu đợc dung dịch B chất rắn D Lọc bỏ
chất rắn D, dẫn khí clo d qua dung dịch B, thu đợc dung dịch C Cho NaOH d vào dung dịch C, lọc lấy kết tủa v nung đến khối ợng không đổi đợc chất rắn E nặng (a+ 0,16) gam
1 Viết phơng trình phản ứng xẩy Tính khèi lỵng cđa D
3 TÝnh % khèi lỵng chất hỗn hợp đầu CâuV
Hoà tan hỗn hợp gồm AgNO3 MNO3 vào nớc đợc dung dịch A Thêm vào dung dịch A lợng d MX ,
thu đợc kết tủa Sau sấy khơ, kết tủa có khối lợng khối lợng hỗn hợp đầu Biết M kim loại kiềm, X halogen
1, Xác định thành phần định tính kết tủa 2, Tính % khối lợng MNO3 hỗn hợp đầu
-Hết -Sở GD-ĐT Hà tĩnh
kì thi học sinh giỏi tỉnh năm học 2006-2007 Môn THI: hoá học lớp 11
Thời gian làm bài: 180
Câu 1 A,B kim loại thơng dụng, có dãy hoạt động hố học kim loại Cho A vào dung dịch muối B, có tợng kim loại B bám vào kim loại A Cho hỗn hợp kim loại phản ứng với dung dịch HNO3 đặc nóng (khơng d), đợc dung dịch D chứa muối khí NO2
ra A, B kim loại nào? Viết phơng trình phản ứng minh hoạ
Cõu 2, Hoà tan hoàn toàn lợng sắt dung dịch HNO3 thu đợc 10,08 lít khí NxOy (ở
(2)C©u 3 DÉn tõ tõ V lít CO2 (điều kiện tiêu chuẩn) vào 100 ml dung dịch chứa hỗn hợp KOH 2M
Na2CO3 2M Khi toàn CO2 bị hấp thụ hết, thu đợc 44,3 gam muối Tính V
C©u 4. Trong phòng thí nghiệm có sẵn dung dịch NH3 30% (D = 0,891g/ml) TÝnh thĨ tÝch dung dÞch
NH3 thể tích nớc cất cần dùng để pha chế đợc 0,5 lít dung dịch NH3 có pH = 11 Biết NH3
cã Kb = 1,8.10-5, coi thể tích dung dịch không bị hao hụt pha trén.
Câu 5 Có hợp chất hữu A, B, C, D, phân tử khối chúng nhỏ thua 160 đvC có 92,3% cacbon
- Nếu hiđro hố hồn tồn A đợc A1 có 80% cacbon
- điều kiện thích hợp, A tạo thành B Nếu cho B phản ứng với H2 d (Ni xúc tác), đợc B1
có chứa 85,714% cacbon Cả B B1 không làm màu dung dịch brom
- C phản ứng với H2 theo tỉ lệ mol 1: 4, thu đợc C1, C1là đồng đẳng B1 điều kiện
thêng, C ph¶n øng víi brom dung dịch theo tỉ lệ số mol 1:1 - D có cấu tạo mạch hở, phân tử khối D nhỏ B Thành phần % tính theo khối lợng
Xác định công thức cấu tạo chất A, A1, B, B1, C, C1 D
Câu 6 Cho 19,2 gam kim loại Cu vào 500 ml dung dịch NaNO3 nồng độ 1M, thêm tiếp vào hỗn
hợp 500 ml dung dịch HCl 2M, đợc dung dịch A, khí NO
Tính thể tích khí NO (đktc) nồng độ mol/l ion có dung dch A
Câu 7 a/ Có hỗn hợp khí a, b, c với thành phần % thể tích nh sau:
Ar 80%, CO2 20% (a); Ar 70%, CO2 20%, NH3 10% (b); Ar 70%, CO2 20%, Cl210%(c)
HÃy xếp hỗn hợp khí a, b, c theo thứ tự tăng dần khả hoà tan cđa CO2 dung dÞch
nớc Viết tất phơng trình hố học giải thích xếp
b/ Nêu tợng, giải thích tợng viết phơng trình phản ứng hố học xẩy thí nghiệm sau đây:
- Cho khÝ Cl2 ®i chËm qua dung dÞch níc brom
- Nhá tõ từ dung dịch NH3 vào dung dịch CuSO4
- Nhỏ từ từ dung dịch NH3 có hoà tan NH4Cl vào dung dịch CuSO4
- Sục khí NO2 vào dung dịch Na2SiO3
- Cho bột Al vào dung dịch có chứa hỗn hợp NaOH NaNO3 -HếT -Sở GD-ĐT Hà tĩnh
kì thi học sinh giỏi tỉnh năm học 2006-2007 Hớng dẫn chấm Môn hoá học lớp 11
Câu Nội dung Điểm
1 Do hỗn hợp kim loại mà lại tạo đợc muối > hỗn hợp phải có kim loại đa hố trị Fe
+Nh hỗn hợp kim loại là: Mg (Al), Fe
+hoặc Fe Cu (hoặc Fe kim loại đứng sau Fe, kim loại tan đợc HNO3 đăc nóng)
Các phơng trình phản ứng minh hoạ 2 Ptp:
(5x-2y)Fe + (18x-6y)HNO3 > (5x-2y)Fe(NO3)3 + 3NxOy + (9x-2y)H2O (1) Vµ cã thĨ cã: Fe + 2Fe(NO3)3 >3Fe(NO3)2 (2)
Theo bµi ta cã: sè mol NxOy = 0,45 NÕu chØ cã (1) th× suy sè mol Fe3+ = 40,5/242 = 0,16735 Dùa theo pt ta cã (5x-2y)/3 = 0,16735/0,45 Do x, y nguyên d-ơng, nên nghiệm phù hợp (Loại)
NÕu cã (1) vµ (2), suy sè mol Fe(NO3)2 = 40,5/180 = 0,225 > Sè mol Fe(NO3)3 = 0,15 Dùa theo pt ta cã(5x-2y)/3 = 0,15/0,45 > 5x 2y = Giá trị thích hợp x = 1, y = Vậy công thức oxit lµ NO2
P: CO2 + 2KOH > K2CO3 + H2O (1)
Trớc p số mol KOH = Na2CO3 = 0,2 Nếu có phản ứng (1) số mol K2CO3 = 44.3 – 0,2.106/ 138 = 0,17 > Số mol KOH phản ứng 0,34 > 0,2 (vơ lý)
Nh vËy ph¶i cã phản ứng CO2 với muối trung hoà CO2 + K2CO3 > 2KHCO3 (2)
CO2 + Na2CO3 > 2NaHCO3 (3)
Số mol K2CO3 Na2CO3 p (2) (3) x y, hỗn hợp muối gồm có muối K2CO3, Na2CO3, KHCO3, NaHCO3 với khối lợng 44,3 gam
Ta có phơng trình đại số:
(3)> x + y = 0,15 Nh tổng số mol CO2 p 0,1 + x + y = 0,25 > V = 5,6 lít 4 NH3 + H2O = NH4+ + OH
-Dung dịch NH3 sau pha có pH = 11 > Nồng độ OH- = NH4+ = 10-3
Ta có K= NH4+ OH-/NH3cb >Nồng độ NH3cb = 10-3.10-3/1,8.10-5 = 55,6.10-3 mol/l > Số mol NH3 cần phải lấy để pha chế 0,5 lit dung dịch có pH = 11 0,5(10-3 + 55,6.10 -3) = 28,3.10-3 Nh thể tích dung dịch NH3 30% cần lấy là: V = 28,3.10-3.17 100/30.0,891 = 1,43 (ml)
5 Do % C = 92,3 > Khối lợng nguyên tố lại hợp chất phải nhỏ 160.7,7/100 = 12,32 gam > Các hợp chất chứa nguyên tố C H Và % nguyên tố nh nên suy công thức đơn giản chúng nh nhau, ta kí hiệu CxHy -> x; y = 92,3/12: 7,7/1 = 1:1 > Công thức phân tử (CH)n
+Tìm A: A CnHn A1 AnHn Theo % A’ ta cã n : n = 80/12 : 20/1 = 1:3’
> A1 có công thức CnH3n Vì 3n 2n +2 3n chẵn > n = Vậy A C2H2, A1 C2H6
Tìm B, B1: Tơng tự trên, ta có B CmHm, B1 CmHm Dựa vào % nguyên tố
tớnh đợc m : m = : Cả B, B’ không làm màu dung dịch brom > B1 là xicloankan Do MB1 <160 -> B1 xiclohecxan B benzen
Tìm C, C1: C CpHp, C1 đồng đẳng B1, tức xicloankan > C1 CpH2p Pt p: CpHp + 4H2 > CpH2p Vây 2p –p = > p = C làm màu Br2 đk thờng với tỉ lệ 1:1 > C stiren > C1 etylxiclohecxan
- Tìm D: Do MD< MB -> B C4H4 (vì số nguyên tử H chẵn <6) D có cấu tạo mạch hở, D vinylaxetilen
6 Số mol Cu = 0,3, NaNO3 = 0,5 HCl = 1. > Số mol ion có dd ban đầu lµ: Na+ = 0,5, NO3- = 0,5, H+ = 1, Cl- = 1
3Cu + 8H+ + 2NO
3- > 3Cu2+ + 2NO + 4H2O
Dựa theo phơng trình tính đợc số mol NO = 0,2 > V = 4,48 (l) Trong dd A lại ion với số mol: Na+= 0,5 NO
3- = 0,3 H+ = 0,2, Cl- = vµ Cu2+ = 0,3 ->
Tính đợc nồng độ ion tơng ứng là: Na+= 0,5 NO
3- = 0,3 H+ = 0,2, Cl- = vµ Cu2+ = 0,3
(mol/l)
7 +) Có cân sau: CO2k = CO2 (aq) (1)
CO2(aq) + H2O = HCO3- + H+ (2) HCO3- = H+ + CO32-.(3)
Dựa theo pt ta suy dd CO2 cã tÝnh axit +) NH3 cã tÝnh baz¬:
NH3(k) = NH3(aq) NH3(aq) + H2O = NH4+ + OH-
Nh p axitbazơ nên cân chuyển dịch theo chiều thuận > Cân chuyển dịch theo chiều thuận > Độ tan CO2 tăng lên so với hh a +) Tơng tự trên, dd Cl2 có tính axit
Cl2(k) = Cl2(aq)
Cl2(aq) + H2O = H+ + Cl- + HClO
HClO = H+ + ClO
-Do nồng độ H+ tăng lên, nên tất cân 1,2,3 chuyển dịch theo chiều nghịch Vì làm giảm khả hồ tan CO2 nớc Vậy khả hoà tan tăng dần theo thứ tự sau: c < a < b
Nêu tợng, giải thích tợng viết phơng trình phản ứng: + 5Cl2 + Br2 + 6H2O > 10HCl + 2HBrO3
Dung dÞch Br2 bÞ màu, có p
+ 2NH3 + 2H2O + CuSO4 > Cu(OH)2 + (NH4)2SO4 2NH3 + Cu(OH)2 > Cu(NH3)42+ + 2OH
-Đầu tiên có kết tủa, sau kết tủa tan dần, dd có màu xanh thẩm + NH3 + H2O = NH4+ + OH- *
NH4Cl > NH4+ + Cl- ** Do có có ** nên cân * chuyển dịch sang trái, nồng độ OH- giảm nên không xuất kết tủa tăng nồng độ NH3 nên tạo phức màu xanh
+ 3NO2 + Na2SiO3 + H2O > 2NaNO3 + H2SiO3 + NO
Xuất kết tủa keo có khí không màu thoát (bị hoá nâu không khí) + 8Al + 3NaNO3 + 5NaOH + 2H2O > 8NaAlO2 + 3NH3
(4)Sở GD-ĐT Hà tĩnh
kì thi học sinh giỏi tỉnh năm học 2006-2007 Hớng dẫn chấm Môn hoá học lớp 10
Câu Nội dung Điểm
1 1) Cấu hình e nguyên tử nguyên tố
Z Cấu hình e Chu kì Nhóm Loại nguyªn tè 26 3d64s2 VIIIB d
28 3d84s2 VIIIB d 29 3d104s1 IB d 48 4d105s1 IIB d 2) Sè thø tù cđa chu k× nguyên tố số lớp e
Ngoại lƯ: Pd (Z = 46) cã cÊu h×nh e 4p64d10 Chu k× nhng chØ cã líp e, có bảo hoà gấp từ 4d85s2 thành 4d105s0
3)Công thức hợp chất XYZ Dựa vào học sinh lập đợc hệ pt đại số sau:
2(px + py +pz) – (nx + ny + nz) = 22 (py+ ny) – (pz + nz) = 10(px + nx) (py + ny) + (pz + nz) = 27(px + nx) 2(px + py + pz) + (nx + ny + nz) = 82 Giải hệ, tìm đợc:
px = nx = > X đồng vị hiđro- D)
py + pz = 25; ny + nz = 29; py + ny = 37; pz +nz = 17
Do pz nz, py ny > pz vµ py 18 Mặt khác pz = 25 py 25 18 = VËy pz = hc = 8, NÕu pz =7 nz = 10 py = 18 ny= 19( loại khí trơ)
Nếu pz = th× nz = (oxi), py = 17, ny = 20 (clo) thoả mÃn Vậy ctpt A là: DClO (D dơtri)
II 1 Hc sinh d dàng viết đợc công thức phân tử, công thức cấu tạo và công thức e hợp chất cho
- Biết đợc trạng thái lai hoá nguyên tử C hợp chất -Dựa vào biết đợc số liên kết có hp cht
-Mạch cacbon hợp chất
2 Tơng tự trên, học sinh viết đợc công thức e công thức cấu tạo hợp chất vơ
Xác định đợc hố trị số oxi hoá N hợp chất
3 Dựa vào cấu hình, xác định đợc Xlà Al Y Cl Do MA = 267 nên suy A Al2Cl6
Học sinh viết đợc công thức cấu tạo (chú ý liên kết cho nhận Cl Al A)
III 1.Ptp:
(5x-2y)Fe +(18x-6y)HNO3 >(5x-2y)Fe(NO3)3 + 3NxOy+ (9x-2y)H2O (1) Vµ cã thĨ cã: Fe + 2Fe(NO3)3 >3Fe(NO3)2 (2)
+/Theo bµi ta cã: sè mol NxOy = 0,45 NÕu chØ cã (1) th× suy sè mol Fe3+ = 40,5/242 = 0,16735 Dùa theo pt ta cã (5x-2y)/3 = 0,16735/0,45 Do x, y nguyên dơng, nên nghiệm phù hợp (Loại)
+/ Nếu có (1) (2), suy sè mol Fe(NO3)2 = 40,5/180 = 0,225 > Sè mol Fe(NO3)3 = 0,15 Dùa theo pt ta cã(5x-2y)/3 = 0,15/0,45 > 5x – 2y = Giá trị thích hợp x = 1, y = Vậy công thức oxit NO2
2.Hc sinh xác định đợc số oxi hoá chất oxi hoá, chất khử, cân pt nh dới đây:
a. 2Na2O2 + H2O > 4NaOH + O2( Na2O2 vừa chất oxi hoá vừa chất khö)
(5)c. 2Na2S2 + 3O2 > 2Na2S2O3 ( Na2S2 lµ chÊt khư, O2 lµ chÊt oxi ho¸)
d. Na2S2O3 + 4Cl2 + 5H2O > 2NaHSO4
3 Cả hợp chất vừa đóng vai trị chất oxi hố vừ a chất khử
Học sinh viết đợc ptp để minh hoạ
IV 1.Ptp:
Fe3O4 + 8HCl > FeCl2 + 2FeCl3 + 4H2O Fe2O3 + 6HCl > 2FeCl3 + 3H2O
Fe3+ + S2- > 2Fe2+ + S Cl2 + 2Fe2+ > 2Fe3+ + Cl -OH- + H+ > H
2O
3OH- + Fe3+ > Fe(OH) 2Fe(OH)3 > Fe2O3 + H2O
2 Tính đợc khối lợng D = khối lợng S = 0,06.32 = 1,92 (g)
3.Gọi x, y lần lợt số mol Fe3O4 Fe2O3, dựa vào ptp, tính đợc số mol Fe3+ = 2x + 2y = 2nS2- = 0,12 > x + y = 0,06.
Dựa vào sơ đồ 2Fe3O4 > 3Fe2O3
ta thấy khối lợng tăng 0,16 gam, theo khối lợng oxit sau p tăng 0,16 gam > số mol Fe3O4 có hh đầu 0,02 mol, khối lợng Fe3O4 0,02.232 = 4,64 gam Do tæng sè mol Fe3+ = 0,12 > sè mol Fe2O3 = (0,12 – 0,02.2): = 0,04 mol > khèi lỵng Fe2O3 = 64 gam vËy % oxit lần lợt Fe3O4 = 42% vµ 3Fe2O3 = 58%
V MX + AgNO3 > AgX + MNO3
Gäi x, y lÇn lợt số mol AgNO3 MNO3, ta có mkt = x(108 + X) mhh đầu= x(108+62) + y(62+M)
Do khèi lỵng kÕt tđa b»ng khèi lỵng hh ®Çu > x(108 + X) = x(108+62) + y(62+M) > X = 62 + (M + 62)y/x > X > 62 x halogen, nên X Br (80) I (127) Vậy kết tủa AgBr AgI Tìm % MNO3 hh đầu:
- Nếu X Br > 80 = 62 + (M + 62)y/x > (M + 62)y/x = (*)
% MNO3 = (M + 62)y/ mhhđầu = (M + 62)y : (180x + (M + 62)y) (**) Thay (*) vào (**) đợc % MNO3 = 4,255 (%)