SỞ GIÁO DỤC & ĐÀO TẠO NGHỆ AN Đề thức KỲ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI TỈNH LỚP 12 NĂM HỌC 2020 – 2021 Mơn thi: HĨA HỌC - BẢNG A Thời gian làm 150 phút ( không kể thời gian giao đề) (Đề thi gồm 02 trang) Câu (2 điểm) Nguyên tố X có tổng số electron phân lớp s Biết lớp M X có 14 electron Hãy a Viết cấu hình electron X, X2+, X3+ b Xác định vị trí X hệ thống tuần hồn c So sánh có giải thích độ bền ion X2+ X3+ N2O4 (k), biết hạ nhiệt độ tỷ khối hỗn hợp khí Cho cân hóa học sau: 2NO2 (k) so với H2 tăng lên Cho biết cân phản ứng chuyển dịch (có giải thích) a Tăng nhiệt độ? b Tăng áp suất? Câu (2 điểm) Cân phản ứng hóa học sau theo phương pháp thăng electron: a FeCl2 + KMnO4 + H2SO4 Fe2(SO4)3 + K2SO4 + MnSO4 + Cl2↑ + H2O t KCl + KNO2 + Cl2 + H2O b KClO3 + NH3 Viết phương trình hóa học sau phương trình phân tử: a Cho dung dịch chứa a mol Ba(OH)2 vào dung dịch chứa 1,5a mol NaHCO3 b Cho dung dịch chứa 2,5a mol NaOH vào dung dịch chứa a mol H3PO4 Câu (3 điểm) Viết phương trình hóa học xảy trường hợp sau: a Điều chế clorua vôi từ Cl2 vôi sữa b Điều chế Cl2 từ muối ăn, axit H2SO4 đặc bột MnO2 c Để bình đựng nước Javen ngồi trời nắng d Nhỏ dung dịch H2SO4 đặc vào ống nghiệm chứa đường saccarozơ Hỗn hợp khí A gồm O2, O3, Cl2, tỉ khối A so với H2 25,4 Cho V lít khí A tác dụng vừa đủ với hỗn hợp B gồm 10,8 gam Al 19,5 gam Zn, đến phản ứng hoàn toàn thu 55,7 gam hỗn hợp muối clorua oxit kim loại Hãy tính % thể tích khí Cl2 A Câu (3 điểm) Một loại phân bón tổng hợp bao bì ghi tỷ lệ NPK 10-20-15 Các số độ dinh dưỡng đạm, lân, Kali tương ứng Giả sử nhà máy sản xuất loại phân bón cách trộn loại hóa chất Ca(NO3)2, KH2PO4 KNO3 Hãy tính % khối lượng muối có phân bón (Biết tạp chất khác không chứa N, P, K) Cho 0,5 mol nước qua than nóng đỏ (trong điều kiện khơng có khơng khí), thu 0,55 mol hỗn hợp khí X gồm CO2, CO, H2, H2O Tách lấy hỗn hợp khí CO H2 từ X dẫn qua ống sứ nung nóng chứa hỗn hợp gồm 0,2 mol Fe2O3 1,05 mol Mg, đến phản ứng hoàn toàn thu hỗn hợp chất rắn Y Hòa tan Y 750 gam dung dịch HNO3 31,92% đến phản ứng hoàn toàn thu dung dịch Z chứa muối 6,72 lít hỗn hợp khí N2O NO (đktc) Biết dung dịch Z chứa 254 gam muối Hãy tính C% Fe(NO3)3 có dung dịch Z Câu (3 điểm) Từ tinh bột (các chất vô điều kiện cần thiết có đủ), viết phương trình hóa học điều chế: PE, etyl axetat Hỗn hợp khí X điều kiện thường gồm hai hiđrocacbon mạch hở Y, Z (MY < MZ) Khi sục 1,68 lít (đktc) hỗn hợp X vào dung dịch Br2 dư CCl4, đến phản ứng hồn tồn thấy có 20 gam Br2 phản ứng khơng thấy khí Nếu đốt cháy hồn tồn 1,68 lít (đktc) hỗn hợp X thu 8,8 gam CO2 Hãy xác định công thức phân tử Y Z Câu (4 điểm) Cho sơ đồ chuyển hóa sau: O2 Y1 Y2 X2 (C4H6O4) X4 (C10H18O4) X1 (C4H6O2) X3 (C7H12O4) Biết X1 anđehit đa chức, mạch phân nhánh Y2 ancol bậc Xác định công thức cấu tạo chất X1, X2, X3, X4, Y1, Y2 viết phương trình hóa học, ghi rõ điều kiện có o Trang 1/2 Hợp chất X (CnH10O5) có vịng benzen có nhóm chức este Trong phân tử X, phần trăm khối lượng oxi lớn 29% Lấy mol X tác dụng hết với dung dịch NaOH dư, sản phẩm hữu thu có mol chất Y Hãy xác định công thức phân tử viết công thức cấu tạo X Hỗn hợp X gồm este đơn chức este hai chức Đốt cháy hoàn toàn 60,4 gam X thu 2,3 mol CO2 Mặt khác, cho 60,4 gam X tác dụng với dung dịch NaOH vừa đủ, thu 60,6 gam hỗn hợp muối axit cacboxylic hai ancol dãy đồng đẳng Đun nóng hỗn hợp ancol với H2SO4 đặc, thu 22,16 gam ete (biết hiệu suất tạo ete ancol 80%) Hãy xác định phần trăm khối lượng chất X Câu (3 điểm) Cho vào bát sứ nhỏ khoảng gam mỡ (hoă ̣c dầ u thực vâ ̣t) - 2,5 ml dung dich ̣ NaOH 40% Đun hỗn hơ ̣p sôi nhe ̣ và liên tu ̣c khuấ y đề u bằ ng đũa thủy tinh Thỉnh thoảng thêm vài giọt nước cất để giữ cho thể tích hỗn hợp khơng đổi Sau - 10 phút, rót thêm vào hỗn hợp - ml dung dich ̣ NaCl baõ hòa nóng , khuấ y nhẹ Để nguô ̣i quan sát Hãy a Viế t phương trình hóa ho ̣c b Nêu hiê ̣n tươ ̣ng quan sát được, giải thích vai trị dung dịch NaCl bão hòa Dầu mỡ sau chiên rán để lâu khơng khí (đã bị có mùi khó chịu), có nên sử dụng làm thực phẩm khơng? Vì sao? Cho câu ca dao sau: - Trăm năm bia đá mòn Ngàn năm bia miệng cịn trơ trơ - Vàng thử lửa thử than Chuông kêu thử tiếng người ngoan thử lời Giải thích dịng in đậm theo chất hóa học Cho nguyên tử khối nguyên tố: H = 1; C = 12; N = 14; O = 16; Na = 23; Mg = 24; P = 31; Cl = 35,5; Fe = 56; Zn = 65; Br = 80 (Thí sinh khơng sử dụng bảng HTTH, cán xem thi không cần giải thích thêm) Hết Trang 2/2 Nguyễn Công Kiệt (nguyencongkiet.blogspot.com) LỜI GIẢI THAM KHẢO Câu 1: a Cấu hình electron X: 1s22s22p63s23p63d64s2 Cấu hình electron X2+: 1s22s22p63s23p63d6 Cấu hình electron X3+: 1s22s22p63s23p63d5 b X có 26 electron, có lớp e, có e hóa trị, e cuối điền vào phân lớp d nên vị trí X bảng tuần hệ thống tuần hồn: Ơ số 26; chu kì 4; nhóm VIIIB (X Fe) c Độ bền Fe3+ Fe2+ dị Fe3+ có cấu hình bán bão hịa 1s22s22p63s23p63d5 bền Fe2+: 1s22s22p63s23p63d6 M m d hh / H hh ; d hh / H tăng M hh hh tăng ; n hh Theo BTKL: m hh const M hh tăng n hh giảm Nh vy h nhiệt độ cân chuyển dịch theo chiều giảm số mol khí (chiều thuận) Mặt khác hạ nhiệt độ cân chuyển dịch theo chiều tỏa nhiệt Như vậy, phản ứng thuận phản ứng tỏa nhiệt a Khi tăng nhiệt độ cân chuyển dịch theo chiều thu nhiệt (chiều nghịch) b Khi tăng áp suất cân chuyển dịch theo chiều giảm tổng số mol khí (chiều thuận) Câu 2 1 3 7 2 a Fe Cl2 + K Mn O + H2SO4 Fe2 SO 3 + K2SO4 + Mn SO + Cl2 + H2O 5x 2FeCl2 2Fe3 2Cl2 6e 6x Mn 7 5e Mn 2 10FeCl2 + 6KMnO4 + 24H2SO4 5Fe2(SO4)3 +3 K2SO4 + 6MnSO4 +10 Cl2↑ + 24H2O 5 3 1 3 t K Cl + K N O2 + Cl2 + H2O b K Cl O3 + N H3 o (a 2b)Cl 5 (6a 10b) aCl (KCl) bCl (3a 5b) N 3 (KNO )N 3 6e BT.K BT.Cl KClO3 : 3a 5b 3a 3a 6b 6a 5b b 3a a 1; b KNO KCl KCl Cl KClO3 7Cl 5 36 Cl (KCl) 3Cl N 3 (KNO )N 3 6e t KCl + 6KNO2 + 3Cl2 + 9H2O 7KClO3 + 6NH3 a Quan điểm phản ứng xảy nối tiếp: BaCO3 ↓ + Na2CO3 + 2H2O Ba(OH)2 + 2NaHCO3 a 1,5a (Sau phản ứng dư 0,25a mol Ba(OH)2) nên tiếp tục xảy phản ứng BaCO3 ↓+ 2NaOH Ba(OH)2 + Na2CO3 Quan điểm phản ứng xảy song song: n NaHCO 1,5a 1 nên xảy hai phản ứng sau: n Ba (OH)2 a o BaCO3 ↓+ NaOH + H2O Ba(OH)2 + NaHCO3 BaCO3 ↓+ Na2CO3 + 2H2O Ba(OH)2 + 2NaHCO3 Nhận xét: Quan điểm phản ứng xảy nối tiếp hợp lí ban đầu cho Ba(OH)2 vào NaHCO3 dư so với Ba(OH)2 n 2,5a b NaOH Xảy phản ứng sau: n H3PO4 a H3PO4 + 2NaOH → Na2HPO4 +2 H2O Trang 1/4 Nguyễn Công Kiệt (nguyencongkiet.blogspot.com) H3PO4 +3NaOH → Na3PO4 + 2H2O Câu 3: a Cl2 + Ca(OH)2 → CaOCl2 + H2O Điều kiện: Vôi sữa, 30oC 250 C NaHSO4 + HCl b NaCl + H2SO4 o 400 C Na2SO4 + 2HCl 2NaCl + H2SO4 o t MnCl2 + Cl2 + H2O MnO2 + 4HCl c NaClO + H2O + CO2 → NaHCO3 + HClO as HClO HCl + 1/2O2 H2 SO4 (đặc) d C12H22O11 11H2O + 12C BTKL m A 55,7 10,8 19,5 25, gam; Al: 0,4 mol; Zn: 0,3 mol o 32x 48y 71z 25, O : x x 0,2 y 0,1 O3 : y x y z 25, / (25, 4.2) Cl : z BT.e 4x 6y 2z 0, 4.3 0,3.2 z 0,2 0,2.100% %Cl 40% 0,2 0,1 0,2 Câu Độ dinh dưỡng đạm, lân, kali % N, P2O5 K2O tương ứng có loại phân Đặt số mol Ca(NO3)2, KH2PO4 KNO3 100 gam phân a mol, b mol, c mol 10%.100 0,3384.164 BT.N nN 2a c %Ca(NO3 )2 100% 55,50% 14 100 a 0,3384 20%.100 0,2817.136 BT.P n P b b 0,2817 %KH PO 100% 38,31% 142 100 c 0,0375 15%.100 0, 2817.101 BT K n K bc %KNO3 100% 3,79% 94 100 + Xử lí tốn khí than: Do H2 bảo tồn nên số mol H2 H2O X số mol H2O ban đầu: 0,5 mol BT.C Như số mol CO2 CO X số mol tăng lên: n CO2 n CO n C 0,55 0,5 0,05 Ở ta bỏ qua gian đoạn trung gian, xét trạng thái đầu cuối C H2O, ta thấy H2O trước sau phản ứng khơng đổi, có C lấy O oxit tạo CO2 (xem sơ đồ dưới): CO2 CO2 C CO O (oxit ) C 2O CO 0,05 0,1 H O H O H Trạ ng thái đầu Trạ ng th¸i ci H O + Xử lí toán HNO3: BT.O n O (Y) 0,2.3 0,1 0,5 mol Fe2 3 Fe : 0, Fe N O Y Mg :1,05 HNO3 Z Mg :1,05 0,3 mol H 2O :1,9 2x 254 gam 3,8 mol NO O : 0,5 NH : x BT.H NO : y Trang 2/4 Nguyễn Công Kiệt (nguyencongkiet.blogspot.com) BT.O 0,5 3,8.3 3y 0,3 1,9 2x x 0,1 BTKL 56.0, 1,05.24 18x 62y 254 y 3,3 BTNT; BT§ T n Fe3 0,3 mol n Fe(NO3 )3 0,3 mol m Z m muèi m H2O 254 (750 3,8.63) (1,9 2x).18 795,2 gam H O HNO3 C% Fe ( NO ) 3 H O sinh sau ph¶n øng 0,3.242 100% 9,13% 795,2 Câu 5: Điều chế etyl axetat: CH3COOC2H5 H , to nC6H12O6 (C6H10O5)n + nH2O enzim C6H12O6 2C2H5OH + 2CO2↑ 30 35o C men giÊm C2H5OH + O2 CH3COOH + H2O H2 SO4 , t o CH3COOC2H5 + H2O CH3COOH + C2H5OH - Điều chế PE: (CH2-CH2)n H SO (đặc), 170o C CH2=CH2 + H2O C2H5OH xt, t o , p nCH2=CH2 (CH2-CH2)n Vì khơng có khí nên Y, Z phản ứng với Br2 Đặt công thức chung hiđrocacbon C n H n 2 k C n H 2n 2 2k kBr2 C n H 2n 2 2k Br2k + 0,075 0,125 n Br2 (p /) 0,125 1,67; n hidrocabon 0,075 Có chất có nối đơi C=C, chất cịn lại có nối đơi trở lên 0,2 C 2,67 X phải chứa C2H4 C2H2 0,075 Trường hợp 1: X chứa C2H4 (k1 = 1): a mol Đặt cơng thức chất cịn lại CnH2n+2-2k: b mol ( ≤ n ≤ ) Ta có: BT.C 2a nb 0,2 (3) a b 0,075 (1) ; n Br2 1.a k b 0,125 (2) ; n Br2 (p /) 0,125;n hidrocabon 0,075; k (2) Nếu n = từ (1) (3) a = 0,025; b = 0,05 k (C3H4) (2) Nếu n = từ (1) (3) a = 0,05; b = 0,025 k (C4H4) Trường hợp 2: X chứa C2H2 (k1 = 2) : a mol Chất cịn lại có dạng CmH2m (vì có k2 = 1): b mol a 0,05 a b 0,075 0,05.2 0,025 m 0,2 m (C H ) n 2.a b 0,125 b 0,025 Br Vậy có cặp Y, Z thỏa mãn toán: (Y, Z) = (C2H4, C3H4); (C2H4;C4H4); (C2H2,C4H8) Câu 6: X1: OHC-CH2-CH2-CHO X2: HOOC-CH2-CH2-COOH X3: CH3CH2CH2-OOC-CH2-CH2-COOH X4: CH3CH2CH2-OOC-CH2CH2-COO-CH(CH3)2 Y1: CH3CH2CH2OH Y2: CH3-CH(OH)-CH3 Mn 2 , t o HOOC-CH2-CH2-COOH OHC-CH2-CH2-CHO + O2 H2 SO4 , t o CH3CH2CH2-OOC-CH2-CH2-COOH + H2O HOOC-CH2-CH2-COOH + CH3CH2CH2OH Trang 3/4 Nguyễn Công Kiệt (nguyencongkiet.blogspot.com) CH3CH2CH2-OOC-CH2-CH2-COOH + CH3-CH(OH)-CH3 CH3CH2CH2-OOC-CH2CH2-COO-CH(CH3)2 + H2 16.5.100% %m O 29% 29% n 15,5 12n 10 16.5 X NaOH (d) 2Y X : HO C H COO C H COOH Có cơng thức cấu tạo (thay đổi vị trí nhóm chức –OH –COOH vịng vịng benzen) Hỗn hợp có este đơn chức nên tác dụng với NaOH thu ancol đơn chức Mặt khác cho ancol đồng đẳng nên ancol lại đơn chức Như cho X tác dụng NaOH thu ancol đơn chức, dãy đồng đẳng + Tỡm ancol: Đặt n NaOH a mol n ancol a mol (22,16 0, 4a.18) BTKL 2ROH R O H O m ancol ban đầu a.80% 0,4a 0,8 0,4a (22,16 0, 4a.18) BTKL 60, 40a 60,6 a 0,9 0,8 CH 3OH : 0, 205 Đồng đẳng 0, 4a.(2R 16) 22,16 R 27 (ancol no) §êng chÐo C H 5OH : 0,5 + Tìm muối axit: BT.C n C muèi n CO2 n C (ancol) 2,3 (0, 0,5.2) 0,9 n NaOH Hai muối HCOONa (COONa)2 H2 SO4 , t o + Xác định phần trăm muối X: (Giải hệ phương trình mX, nC, nNaOH ta được) % m HCOOCH 9,93% HCOOCH : 0,1 % m HCOOC H5 24,5% HCOOC H : 0,2 CH OOC COOC H : 0,3 % m CH3OOC COOC H5 65,57% Câu 7: to 3RCOONa + C3H5(OH)3 a (RCOO)3C3H5 + 3NaOH b Sau để nguội ta thấy, phần dung dịch ban đầu, bên có lớp dày đóng bánh màu trắng Lớp muối chất béo xà phòng điều chế Mục đích việc thêm dung dịch NaCl bão hịa vào hỗn hợp sau phản ứng để tách muối natri axit béo khỏi hỗn hợp dung dịch NaCl bão hịa có khối lượng riêng lớn làm xà phòng lên Dầu mỡ sau chiên rán bị oxi hóa phần thành an đehit, nên dùng lại dầu mỡ khơng đảm bảo vệ sinh an toàn thực phẩm Dầu mỡ để lâu khơi khí (đã bị cói mùi khó chịu) liên kết C=C gốc axit khơng no bị oxi hóa chậm khơng khí tạo thành peoxit, chất bị phân hủy thành anđehit có mùi khó chịu gây hại cho người ăn Kết luận: khơng nên sử dụng loại dầu có tượng làm thực phẩm 3.- Bia đá mòn thành phần chủ yếu bia đá canxi cacbonat, qua thời gian bị bào mòn CO2 nước khơng khí theo phản ứng Ca(HCO3)2 CaCO3 + CO2 +H2O - Vàng khơng bị oxi hóa khơng khí dù nhiệt độ Hết -Truy cập Nguyễn Công Kiệt (nguyencongkiet.blogspot.com) để tải thêm đề thi HSG tỉnh Nghệ An năm khác Trang 4/4 ... dụng với NaOH thu ancol đơn chức Mặt khác cho ancol đồng đẳng nên ancol lại đơn chức Như cho X tác dụng NaOH thu ancol đơn chức, dãy đồng đẳng + Tìm ancol: Đặt n NaOH a mol n ancol a mol (22,16... khí than: Do H2 bảo toàn nên số mol H2 H2O X số mol H2O ban đầu: 0,5 mol BT.C Như số mol CO2 CO X số mol tăng lên: n CO2 n CO n C 0,55 0,5 0,05 Ở ta bỏ qua gian đoạn trung gian,... -Truy cập Nguyễn Công Kiệt (nguyencongkiet.blogspot.com) để tải thêm đề thi HSG tỉnh Nghệ An năm khác Trang 4/4