Đề thi chọn HSG cấp tỉnh lớp 12 THPT môn Hóa học năm 2016-2017 (Vòng 1)

Giúp các bạn học sinh củng cố lại phần kiến thức đã học, biết cấu trúc ra đề thi như thế nào và xem bản thân mình mất bao nhiêu thời gian để hoàn thành đề thi này. Hãy tham khảo Đề thi chọn HSG cấp tỉnh lớp 12 THPT môn Hóa học năm 2016-2017 (Vòng 1) sau đây.

SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO ĐỀ THI CHÍNH THỨC (Đề thi gồm có 02 trang) KỲ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI TỈNH THPT NĂM HỌC 2016-2017 Mơn: Hóa học Thời gian: 180 phút (Không kể thời gian giao đề) Ngày thi thứ nhất: 28/10/2016 Câu (4,0 điểm) Bằng thực nghiệm người ta xác định giá trị momen lưỡng cực phân tử H2O 1,85D,  104,5 o độ dài liên kết O – H 0,0957 nm góc liên kết HOH Hãy xác định độ ion liên kết O – H phân tử nước với giả thiết momen tạo cặp electron hóa trị khơng tham gia liên kết oxi bỏ qua Cho: 1D = 3,33.10 –30 C.m; 1nm = 10-9m; e = 1,6.10 -19C Dung dịch chất A Cho biết dụng cụ hình vẽ bên sử dụng để điều chế chất số chất: HNO3, N2O, N2? Hãy cho biết hợp chất A, B tương ứng? Viết phương trình hóa học xẩy q trình điều chế, nêu vai trò chất C? Hợp chất B Bông tẩm chất C Nước đá Câu 2: (4,0 điểm) Khi nung nóng đến nhiệt độ cao PCl5 bị phân li theo phương trình PCl5 (k)  PCl3 (k) + Cl2 (k) Cho m gam PCl5 vào bình kín dung tích khơng đổi V lít, đun nóng bình đến nhiệt độ T (K) để xảy phản ứng phân li PCl5 Sau đạt tới cân áp suất khí bình p Hãy thiết lập biểu thức Kp theo độ phân li  áp suất p Thiết lập biểu thức Kc theo , m, V Trong thí nghiệm thực nhiệt độ T1 người ta cho 83,4 gam PCl5 vào bình kín dung tích khơng đổi V1 lít Sau đạt tới cân đo áp suất 2,70 atm Hỗn hợp khí bình có tỉ khối so với hiđro 69,5 Tính  Kp Trong thí nghiệm giữ nguyên lượng PCl5 nhiệt độ thí nghiệm thay bình có V dung tích khơng đổi V2 lít đo áp suất cân 0,5 atm Tính tỉ số V1 Trong thí nghiệm giữ ngun lượng PCl5 dung tích bình V1 thí nghiệm hạ nhiệt độ bình đến T3 = 0,9 T1 đo áp suất cân 1,944 atm Tính Kp  Từ cho biết phản ứng phân li PCl5 thu nhiệt hay phát nhiệt Cho: Cl = 35,5 ; P = 31,0 ; Các khí khí lí tưởng Câu 3: (4,0 điểm) Dung dịch X gồm Na2S 0,010M, KI 0,060M, Na2SO4 0,050M Tính pH dung dịch X Thêm dần Pb(NO3)2 vào dung dịch X nồng độ 0,090M thu kết tủa A dung dịch B a, Cho biết thành phần hoá học kết tủa A dung dịch B b, Tính nồng độ ion dung dịch B (không kể thuỷ phân ion, coi thể tích dung dịch không thay đổi thêm Pb(NO3)2) c, Nhận biết chất có kết tủa A phương pháp hố học, viết phương trình phản ứng (nếu có) Cho: pK axit: H2S pK1 = 7,00, pK2 = 12,90 ; HSO4- pK=2,00 Tích số tan: PbS = 10-26 ; PbSO4 = 10-7,8 ; PbI2 = 10 -7,6 Câu 4: (4,0 điểm) Cho m gam hỗn hợp gồm hai kim loại Mg Al có tỉ lệ mol tương ứng 4:5 vào dung dịch HNO3 20% Sau phản ứng xảy hoàn toàn, thu dung dịch A có 6,72 lít hỗn hợp khí X gồm NO, N2O, N2 thoát Thêm lượng O2 vừa đủ vào X, sau phản ứng, thu hỗn hợp khí Y Dẫn từ từ Y qua dung dịch NaOH dư có 4,48 lít hỗn hợp khí Z Tỉ khối Z so với H2 20 Mặt khác, cho dung dịch KOH vào dung dịch A lượng kết tủa thu lớn (m + 39,1) gam Biết thể tích khí đo điều kiện tiêu chuẩn lượng HNO3 ban đầu dùng dư 20% so với lượng cần thiết Tính nồng độ % muối Al(NO3)3 dung dịch A Câu 5: (4,0 điểm) Cho 20 gam hỗn hợp A gồm FeCO3, Fe, Cu, Al tác dụng với 60 ml dung dịch NaOH 2M, thu 2,688 lít khí H2 Sau kết thúc phản ứng, cho tiếp 740 ml dung dịch HCl 1M vào hỗn hợp đun nóng, thu hỗn hợp khí B cịn phần chất rắn chưa tan (C) Sục khí B vào dung dịch Ca(OH)2 dư xuất 10 gam kết tủa Cho chất rắn C tác dụng với dung dịch HNO3 đặc, nóng, dư, thu dung dịch D 1,12 lít chất khí Cho D tác dụng với dung dịch NaOH dư, thu kết tủa E Nung E đến khối lượng không đổi m gam chất rắn Tính khối lượng chất A tính m Các khí đo điều kiện tiêu chuẩn, phản ứng xẩy hoàn toàn HẾT - Học sinh không sử dụng tài liệu (trừ bảng Hệ thống tuần hồn ngun tố hố học) - Cán coi thi khơng phải giải thích thêm Họ tên thí sinh …………………………………… … Số báo danh ………… Phịng thi …… Cán coi thi thứ ………………………… Cán coi thi thứ hai ………………………… SỞ GIÁO DỤC-ĐÀO TẠO ĐĂK NÔNG KỲ THI HỌC SINH GIỎI TỈNH CẤP THPT NĂM HỌC 2016-2017 HƯỚNG DẪN CHẤM MƠN HỐ HỌC LỚP 12 Câu (4,0 điểm) Bằng thực nghiệm người ta xác định giá trị momen lưỡng cực phân tử H2O 1,85D,  104,5 độ dài liên kết O – H 0,0957 nm góc liên kết HOH Hãy xác định độ ion liên kết O – H phân tử nước với giả thiết momen tạo cặp electron hóa trị khơng tham gia liên kết oxi bỏ qua Cho: 1D = 3,33.10 –30 C.m; 1nm = 10-9m; e = 1,6.10 -19C Dung dịch chất A Cho biết dụng cụ hình vẽ bên sử dụng để điều chế chất số chất: HNO3, N2O, N2? Hãy cho biết hợp chất A, B tương ứng? Viết phương trình hóa học xẩy q trình điều chế, nêu vai trị chất C? Hợp chất B Bông tẩm chất C Nước đá Hướng dẫn chấm Câu Nội dung Điểm Phân tử H 2O có cấu trúc góc nên: Theo phương pháp cộng véctơ ta có cơng thức :    2    H 2O 1,85 = Suy OH =   1,51D  2.cos52,25 2cos   H O = OH cos O Mơ men lưỡng cực tính theo lý thuyết liên kết OH là:  0, 0957.109.1, 6.1019 OH (lt )   4, 60 D 3,33.1030 H  OH   OH   H 2O 1,0 đ H H 0,5 đ Độ ion liên kết O – H: % 1, 51 100  32,8% 4, 60 Bộ dụng cụ cho dùng điều chế HNO3 A dung dịch H2SO4 đặc, B KNO3 rắn (hoặc NaNO3 rắn ), C bazơ kiềm dùng để tránh HNO3 ngồi Phương trình hóa học xảy ra: t0 KNO3(r) + H2SO4(đ) KHSO4 + HNO3 t0 2KNO3(r) + H2SO4(đ) K2SO4 +2 HNO3 Câu 2: (4,0 điểm) 0,5 đ 1,0 điểm 1,0 điểm Khi nung nóng đến nhiệt độ cao PCl5 bị phân li theo phương trình PCl5 (k)  PCl3 (k) + Cl2 (k) Cho m gam PCl5 vào bình kín dung tích khơng đổi V lít, đun nóng bình đến nhiệt độ T (K) để xảy phản ứng phân li PCl5 Sau đạt tới cân áp suất khí bình p Hãy thiết lập biểu thức Kp theo độ phân li  áp suất p Thiết lập biểu thức Kc theo , m, V Trong thí nghiệm thực nhiệt độ T1 người ta cho 83,4 gam PCl5 vào bình kín dung tích khơng đổi V1 lít Sau đạt tới cân đo áp suất 2,70 atm Hỗn hợp khí bình có tỉ khối so với hiđro 69,5 Tính  Kp Trong thí nghiệm giữ nguyên lượng PCl5 nhiệt độ thí nghiệm thay bình có V dung tích khơng đổi V2 lít đo áp suất cân 0,5 atm Tính tỉ số V1 Trong thí nghiệm giữ nguyên lượng PCl5 dung tích bình V1 thí nghiệm hạ nhiệt độ bình đến T3 = 0,9 T1 đo áp suất cân 1,944 atm Tính Kp  Từ cho biết phản ứng phân li PCl5 thu nhiệt hay phát nhiệt Cho: Cl = 35,5 ; P = 31,0 ; Các khí khí lí tưởng Câu Nội dung Thiết lập biểu thức cho Kp, Kc PCl5 (k) ban đầu a mol cân ax Tổng số mol khí lúc cân bằng: a + x = n Điểm PCl3 (k) + Cl2 (k) x x (mol) m x ; M PCl = 208,5 (g/mol); = a mol PCl5 ban đầu 208,5 a  Tính Kp: Áp suất riêng phần lúc cân khí: ax x pPCl5  p pPCl3  pPCl  p ax a x  x p)2 x2 (a  x ) a  x) Kp    p2  a  x pPCl5 ( a  x ) ( a  x ) p ( ) p a x x2 2 x p x a2 p    p Kp   p ; Kp  a2 x2 (a  x ) (a  x ) a  x 1  a2 a2  Tính Kc: a (1  ) a PCl5 = ; PCl3 = Cl2 = V V 2 [PCl ][Cl ] (a) V a m    Kc = = [PCl ] a (1  ) V (1  ) 208,5V(1  ) V  Hoặc: Kp = Kc (RT)  khí = pV pV  Kp = Kc (RT) pV = nRT = (a + x) RT  RT = a  x a (1   ) pCl2 pPCl Kp = K C ( pV 2 pV   p = KC ax ax 1  Thay x = a  pV 2 a  (1   )  p = K  K   C C a (1  ) V 1 2 1 2 0,5 đ KC  Thí nghiệm 1: nPCl5bandau  a  a  (1   ) a m   V (1   )(1   ) V (1   ) 208,5V (1   ) 83,  0, 40 mol 208,5 0,5 đ 0,25 M hỗn hợp cân bằng: 69,5  2,0 = 139,0 g/mol 0,25 Tổng số mol khí lúc cân bằng: n1 = a (1 + 1) = 83,4:139,0 = 0,60mol n1 = a (1 + 1) = 0,400 (1 + 1) = 0,600  1 = 0,500  0,5  2,  0,90 2  Tìm Kp nhiệt độ T1: Kp  p 1   (0,5)2 0,5 Thí nghiệm 2: - Giữ nguyên nhiệt độ  Kp không đổi - Giữ nguyên số mol PCl5 ban đầu: a = 0,40mol - áp suất cân p2 = 0,50 atm Ta có  22  22  p = Kp =  0,50 = 0,90  22 = 0,64286 ; 2 1 2 1 2  2 0,25 = 0,802 Tổng số mol khí lúc cân bằng: n2 = 0,400.(1+ 2)  0,721 (mol)  Thể tích bình TN 2: V2 = 0,25 n RT n RT so với V1 = p2 p1 V2 n2 p1 0, 721.2,    6, 489 lần V1 n1 p2 0, 6.0,5 0,5 Thí nghiệm 3: - Thay đổi nhiệt độ  Kp thay đổi - Giữ nguyên số mol PCl5 ban đầu a = 0,400 mol V1 - áp suất cân p thay đổi do: nhiệt độ giảm (T = 0,9 T1), tổng số mol khí thay đổi (n3  n1) p3 = 1,944 atm ; 3 là: n3 = a (1+ 3) = 0,400  (1+ 3) ; p3V1 = n3RT3 = 0,9 n3RT1 ; p1V1 = n1RT1 p3 0,9n3 1,944 0, 400  (1   )  0,9       0, 200 p1 n1 2, 700 0, 600 n3 = 0,48 mol; K PT   32 (0, 200)  P  1,944  0, 081   32  (0, 200) 0,25 0,25  Khi hạ nhiệt độ, Kp giảm  cân chuyển dịch theo chiều nghịch Chiều 0,5 nghịch chiều phát nhiệt  Chiều thuận chiều thu nhiệt Câu 3: (4,0 điểm) Dung dịch X gồm Na2S 0,010M, KI 0,060M, Na2SO4 0,050M Tính pH dung dịch X Thêm dần Pb(NO3)2 vào dung dịch X nồng độ 0,090M thu kết tủa A dung dịch B a, Cho biết thành phần hoá học kết tủa A dung dịch B b, Tính nồng độ ion dung dịch B (không kể thuỷ phân ion, coi thể tích dung dịch khơng thay đổi thêm Pb(NO3)2) c, Nhận biết chất có kết tủa A phương pháp hố học, viết phương trình phản ứng (nếu có) Cho: pK axit: H2S pK1 = 7,00, pK2 = 12,90 ; HSO4- pK=2,00 Tích số tan: PbS = 10-26 ; PbSO4 = 10-7,8 ; PbI2 = 10 -7,6 Hướng dẫn chấm Câu Nội dung Tính pH dung dịch Na2S  Na+ + S20,01  0,01 KI  K+ + I0,06  0,06 Na2SO4  2Na+ + SO420,05  0,05 S2+ H2O  HS- + OHKb(1) 10-1,1 2SO4 + H2O  HSO4 + OH Kb(2) 10 -12 Kb(1) >> Kb(2) nên cân (1) định pH dung dịch: S2- + H2O  HS- + OH10-1,1 C 0,01 [ ] (0,01 -x) x x x  10 1,1  x  0, 0794x  10 3,1  0, 01  x  x = [OH-] = 8,98 10-3  pH = 11,95 Điểm 0,25 0,25 0,25 (1) (2) 0,25 0,25 0,25 0,5 a, Pb2+ + S2 PbS  (Ks-1) = 1026 0,09 0,01 0,08 2+ Pb + SO42 PbSO4  (Ks-1) = 107,8 0,08 0,05 0,03 2+ Pb + I PbI2 (Ks-1) = 10 7,6 0,03 0,06 Thành phần hỗn hợp: A : PbS , PbSO4 , PbI2 Dung dịch B : K+ 0,06M Na+ 0,12M Ngồi cịn có ion Pb2+ ; SO42- ; S2- ; I- kết tủa tan b, Dung dịch B : K+ 0,06M ;Na+ 0,12M; ngồi cịn có ion Pb 2+ ; SO42- ; 2S ; I- kết tủa tan Độ tan PbI : S  10 7,6 /  10 2,7 ; PbSO : S  10 7,8  10 3,9 ; PbS : S  10 26  10 13 ; Bởi độ tan PbI2 lớn nên cân chủ yếu dung dịch cân tan PbI2 PbI2  Pb 2+ + 2IKs Do [Pb2+] = 10-2,7 = x 10-3M 0,25 0,25 [I-] = 4.10-3M; [SO24 ]  [S  ]  10 7,8  5.10 5,8  7, 9.10 6 M  [Pb 2 ] 2.10 3 10 26  5.10 24 M  [Pb 2 ] 2.10 3 0,25 0,25 Các nồng độ SO42-, S2- bé so với nồng độ Pb2+, nồng độ Pb 2+ PbS PbSO4 tan không đáng kể nên cách giải gần hồn tồn xác c, Nhận biết chất có kết tủa A: PbS; PbSO4; PbI2 0,5 Cho kết tủa hoà tan NaOH dư :  PbS khơng tan, có màu đen Dung dịch có PbO22-, SO42-, I-, OH-, Na+ PbSO4 + OH PbO22- + SO42- + H2O PbI2 + OH  PbO22- + I- + H2O Nhận ion SO42-: cho BaCl2 dư: có kết tủa trắng BaSO4, dung dịch 0,5 có PbO22-, OH-, Ba2+, I-, Na+, ClNhận I-, Pb 2+: axit hoá dung dịch HNO3 dư có kết tủa vàng PbI2 xuất hiện: OH- + H+  H2O PbO22- + H+  Pb2+ + 2H2O Pb2+ + I-  PbI2 Câu 4: (4,0 điểm) Cho m gam hỗn hợp gồm hai kim loại Mg Al có tỉ lệ mol tương ứng 4:5 vào dung dịch HNO3 20% Sau phản ứng xảy hoàn toàn, thu dung dịch A có 6,72 lít hỗn hợp khí X gồm NO, N2O, N2 thoát Thêm lượng O2 vừa đủ vào X, sau phản ứng, thu hỗn hợp khí Y Dẫn từ từ Y qua dung dịch NaOH dư có 4,48 lít hỗn hợp khí Z thoát Tỉ khối Z so với H2 20 Mặt khác, cho dung dịch KOH vào dung dịch A lượng kết tủa thu lớn (m + 39,1) gam Biết thể tích khí đo điều kiện tiêu chuẩn lượng HNO3 ban đầu dùng dư 20% so với lượng cần thiết Tính nồng độ % muối Al(NO3)3 dung dịch A Hướng dẫn chấm Câu Nội dung Hỗn hợp Z gồm N2 N2O có M = 40, đặt số mol tương ứng a, b, ta có hệ: a + b = 0,2 ; 28a + 44b = Giải hệ ta  a = 0,05, b= 0,15, từ ta có số mol NO = 0,1 mol Khi cho KOH vào dung dịch A tạo kết tủa lớn gồm Mg(OH)2 Al(OH)3, theo giả thiết gọi 4x 5x số mol Mg Al ta có tổng số mol OH kết tủa 23x = 39,1:17 = 2,3 Vậy x = 0,1  tổng số mol electron Mg Al nhường = 2,3 mol Mặt khác từ số mol khí số mol electron HNO3 nhận = mol  sản phẩm có NH4NO3 = 0,0375 mol  tổng số mol HNO3 dùng là: 2,3 + 0,05x2 + 0,15x2 + 0,1 + 0,0375x2 = 2,875 mol Vì axit lấy dư 20% nên số mol HNO3 lấy là: 3,45 mol => khối lượng dung dịch HNO3 = 1086,75 gam  khối lượng dung dịch sau phản ứng = 1086,75 + 0,4x24 + 0,5x27 - 0,05x28 – 0,15x44 – 0,1x30 = 1098,85 gam; khối lượng Al(NO3)3 = 106,5 gam  C% = 106,5x100 :1098,85 = 9,69% Điểm 1,0 điểm 1,0 điểm 1,0 điểm 1,0 điểm Câu 5: (4,0 điểm) Cho 20 gam hỗn hợp A gồm FeCO3, Fe, Cu, Al tác dụng với 60 ml dung dịch NaOH 2M, thu 2,688 lít khí H2 Sau kết thúc phản ứng, cho tiếp 740 ml dung dịch HCl 1M vào hỗn hợp đun nóng, thu hỗn hợp khí B cịn phần chất rắn chưa tan (C) Sục khí B vào dung dịch Ca(OH)2 dư xuất 10 gam kết tủa Cho chất rắn C tác dụng với dung dịch HNO3 đặc, nóng, dư, thu dung dịch D 1,12 lít chất khí Cho D tác dụng với dung dịch NaOH dư, thu kết tủa E Nung E đến khối lượng không đổi m gam chất rắn Tính khối lượng chất A tính m Các khí đo điều kiện tiêu chuẩn, phản ứng xẩy hoàn toàn Hướng dẫn chấm Câu Nội dung Điểm Gọi x, y, z, t số mol FeCO3, Fe, Cu, Al 20 gam X Ta có: 116x + 56y + 64t + 27z = 20 PTPU với NaOH Al + H2O + NaOH Na AlO2 + 1,5H2 Số mol H2 = 0,12 mol => Số mol NaOH dư = 0,04 mol Vậy Al hết t=0,08 mol 0,5 Hỗn hợp thu gồm: dung dịch Na AlO2, NaOH chất rắn FeCO3, Cu, Fe điểm Khi tác dụng với HCl HCl + NaOH NaCl + H2O 4HCl + Na AlO2 AlCl3 + NaCl + 2H2O 2HCl + FeCO3 FeCl2 + CO2 + H2O 2HCl + Fe FeCl2 + H2 Khí B gồm H2 CO2 : tác dụng với Ca(OH)2 dư CO2 + Ca(OH)2 CaCO3 + H2O Từ phản ứng ta có x = 0,1 Chất rắn C có Cu có Fe dư, khơng có FeCO3 tác dụng với HNO3 1,5 tạo khí NO2 = 0,05 mol điểm + TH1: Nếu Fe hết, C có Cu Cu + 4HNO3 Cu(NO3)2 + 2NO2 + 2H2O z = 0,025 mol Kết hợp Ptpu ta có y = 0,08286 t = 0,08 1,0 Tổng số mol HCl pư = 0,7257 < 0,74 Vậy HCl dư Fe hết thõa mãn điểm +TH2: Fe dư chuyển hết thành Fe3+ Cu + 4HNO3 Cu(NO3)2 + 2NO2 + 2H2O 0,5 Fe + 6HNO3 Fe(NO3)3 + 3NO2 + 3H2O điểm Giải hệ ta có: x = 0,1; y = 0,1; z = 0,01, t = 0,08 0,5 điểm mFeCO3=11,6 (gam), mFe=5,6 (gam), mCu=0,64 (gam), mAl= 2,16 (gam) m=0,025*160+0,01*80= 4,8 (gam) HẾT - ... thi thứ ………………………… Cán coi thi thứ hai ………………………… SỞ GIÁO DỤC-ĐÀO TẠO ĐĂK NÔNG KỲ THI HỌC SINH GIỎI TỈNH CẤP THPT NĂM HỌC 2016-2017 HƯỚNG DẪN CHẤM MƠN HỐ HỌC LỚP 12 Câu (4,0 điểm) Bằng thực... - Học sinh không sử dụng tài liệu (trừ bảng Hệ thống tuần hồn ngun tố hố học) - Cán coi thi khơng phải giải thích thêm Họ tên thí sinh …………………………………… … Số báo danh ………… Phòng thi …… Cán coi thi. ..  0,06 Na2SO4  2Na+ + SO420,05  0,05 S2+ H2O  HS- + OHKb (1) 10-1,1 2SO4 + H2O  HSO4 + OH Kb(2) 10 -12 Kb (1) >> Kb(2) nên cân (1) định pH dung dịch: S2- + H2O  HS- + OH10-1,1 C 0,01 [ ] (0,01