Website HOC247 cung cấp một môi trường học trực tuyến sinh động, nhiều tiện ích thông minh, nội dung bài giảng được biên soạn công phu và giảng dạy bởi những giáo viên nh[r]
(1)TRƢỜNG THPT HƢƠNG THỦY ĐỀ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI MƠN HĨA HỌC LỚP 12
Năm học: 2019 – 2020 Thời gian làm bài: 180 phút
Câu I (2 điểm)
1 Chỉ dùng thêm phương pháp đun nóng, nêu cách phân biệt dung dịch nhãn chứa chất sau: NaHSO4, KHCO3, Mg(HCO3)2, Na2SO3, Ba(HCO3)2
2 Cho sơ đồ phương trình phản ứng:
(1) (X) + HCl (X1) + (X2) + H2O (5) (X2) + Ba(OH)2 (X7)
(2) (X1) + NaOH (X3) + (X4) (6) (X7) +NaOH (X8) + (X9) + … (3) (X1) + Cl2 (X5) (7) (X8) + HCl (X2) +… (4) (X3) + H2O + O2 (X6) (8) (X5) + (X9) + H2O (X4)+ … Hồn thành phương trình phản ứng cho biết chất X, X1,…, X9 Câu II (2 điểm)
1 Cho sơ đồ chuyển hóa chất hữu sau:
(Các chữ A, B, C, D, E, F kí hiệu chất khác có nguyên tử Cacbon phân tử)
Tìm cơng thức cấu tạo chất A, B, C, D, E, F viết phương trình phản ứng xảy theo sơ đồ biến hóa trên, ghi rõ điều kiện để phản ứng xảy (nếu có)
2 Tiến hành lên men giấm 200ml dung dịch ancol etylic 5,750 thu 200ml dung dịch Y Lấy 100ml dung dịch Y cho tác dụng với Na dư thu 60,648 lít H2 (đktc) Tính hiệu suất phản ứng lên men giấm (Biết
2
C H OH
d = 0,8 g/ml;
2
H O
d = g/ml) Câu III (2 điểm)
1 Tổng số hạt proton, nơtron, electron nguyên tử nguyên tố M X 82 52 M X tạo thành hợp chất MXa (a: nguyên dương, hợp chất MXa X có số oxi hóa -1), phân tử hợp chất MXa có tổng số hạt proton 77 Xác định công thức phân tử MXa
2 Một hỗn hợp lỏng gồm chất: C6H5OH, C6H6, C6H5NH2, C2H5OH Nêu phương pháp tách riêng chất khỏi hỗn hợp
Câu IV (2 điểm)
Cho 10,62 gam hỗn hợp gồm Fe, Zn vào 800 ml dung dịch hỗn hợp X gồm NaNO3 0,45 M 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 m1 gam bột Cu thu V lít khí NO (đktc, sản phẩm khử NO3-)
a Tính % khối lượng kim loại hỗn hợp ban đầu b Tính giá trị m1 V
A B CH3CHO
C D E
dd KMnO4 dd H2SO4 đặc
t0C
(2)được 3,36 gam chất rắn Tính giá trị m2 Câu V (2 điểm)
Este A tạo axit cacboxylic X, Y mạch hở, không phân nhánh ancol Z Xà phịng hóa
hồn tồn a gam A 140 ml dung dịch NaOH, để trung hòa NaOH dư sau phản ứng cần dùng 80ml dung dịch HCl 0,25M, thu dung dịch B Cô cạn dung dịch B thu b gam hỗn hợp muối khan M, nung M NaOH khan, dư có xúc tác CaO, thu chất rắn R hỗn hợp khí K gồm hidrocacbon có tỉ khối so với O2 0,625 Dẫn khí K lội qua dung dịch nước brom dư thấy có 5,376 lít chất khí Cho toàn lượng chất rắn R thu tác dụng với dung dịch H2SO4 loãng, dư, có 8,064 lít khí CO2 ra.(Giả thiết phản ứng xảy hồn tồn, khí đo điều kiện tiêu chuẩn) a Xác định công thức cấu tạo X, Y, Z, A Biết để đốt cháy hoàn toàn 2,76 gam ancol Z cần dùng 2,352 lít O2 (đktc), sau phản ứng khí CO2 nước tạo thành có tỉ lệ khối lượng tương ứng 11/6
b Tính giá trị a, b nồng độ dung dịch NaOH dùng phản ứng xà phịng hóa ban đầu
Câu Ý ĐÁP ÁN
1 1 (1đ)
- Lấy mẫu thí nghiệm
- Đun nóng mẫu thí nghiệm thấy:
+ Một mẫu có khí khơng màu thoát KHCO3 2KHCO3 t0 K2CO3 + CO2↑ + H2O
+ Hai mẫu vừa có khí vừa có kết tủa trắng dung dịch Mg(HCO3)2, dung dịch Ba(HCO3)2.(Nhóm 1)
Mg(HCO3)2 t0 MgCO3 ↓ + CO2 ↑ + H2O Ba(HCO3)2 t0 BaCO3↓ + CO2 ↑ + H2O
+ Hai mẫu tượng dung dịch NaHSO4, dung dịch Na2SO3 (Nhóm 2)
- Lần lượt cho dung dịch KHCO3 biết vào dung dịch nhóm + Dung dịch có sủi bọt khí NaHSO4:
2NaHSO4 + 2KHCO3 Na2SO4 + K2SO4 + CO2 ↑ + 2H2O + Dung dịch khơng có tượng Na2SO3
- Lần lượt cho dung dịch NaHSO4 vào dung dịch nhóm
+ Dung dịch vừa có sủi bọt khí, vừa có kết tủa trắng Ba(HCO3)2: 2NaHSO4 + Ba(HCO3)2 BaSO4 ↓ + Na2SO4 +2 CO2↑ + 2H2O + Dung dịch có sủi bọt khí Mg(HCO3)2
(3)1 2 (1đ)
Các phương trình phản ứng:
(1) FeCO3 + 2HCl FeCl2 + CO2 + H2O (X) (X1) (X2)
(2) FeCl2 + 2NaOH Fe(OH)2 + 2NaCl
(X1) (X3) (X4)
(3) 2FeCl2 + Cl2 2FeCl3 (X1) (X5)
(4) 4Fe(OH)2 + 2H2O + O2 4Fe(OH)3 ↓ (X3) (X6)
(5) 2CO2 + Ba(OH)2 Ba(HCO3)2 (X2) (X7)
(6) Ba(HCO3)2 + 2NaOH BaCO3 ↓ + Na2CO3 + 2H2O (X7) (X8) (X9)
(7) BaCO3 + 2HCl BaCl2 + CO2 + H2O (X8) (X2)
(8) 2FeCl3 + 3Na2CO3 + 3H2O 2Fe(OH)3 ↓ + 3CO2 + 6NaCl (X5) (X9)
Các chất: X: FeCO3 X1: FeCl2 X2 :CO2 X3: Fe(OH)2 X4: NaCl X5: FeCl3 X6: Fe(OH)3 X7: Ba(HCO3)2 X8: BaCO3 X9: Na2CO3 2 (1đ)
Công thức cấu tạo chất:
A CH2=CH2 B HOCH2-CH2OH C CH3-CH2-Cl D CH3-CH2-OH E CH3-COOH F CH3-COONH4 A→B:
3CH2=CH2 + 2KMnO4 + 4H2O → HOCH2-CH2OH + 2KOH + 2MnO2 B→CH3CHO: HOCH2-CH2OH CH3-CHO + H2O A → C: CH2=CH2 + HCl CH3-CH2-Cl
C → D: CH3-CH2-Cl + NaOH CH3-CH2-OH + NaCl D → E: CH3-CH2-OH + O2 CH3-COOH + H2O
dd H2SO4 đặc t0C
t0C
(4)CH3-CHO→ F:
CH3-CHO + 2AgNO3 + 3NH3 + H2O CH3-COONH4 + 2Ag + 2NH4NO3
E→ F: CH3COOH + NH3 → CH3COONH4 2 2 (1đ)
2
C H OH
V bân đầu =
200.5, 75
100 = 11,5 ml => mC H OH2 = 11,5.0,8 = 9,2 gam
2
C H OH
n ban đầu = 0,2 mol
2
H O
V ban đầu = 200 – 11,5 = 188,5 ml =>
H O
n ban đầu = 10,47 mol
Giả sử có a (mol) ancol bị chuyển hố, ta có C2H5OH + O2 CH3COOH + H2O
a mol a mol a mol
Vậy sau phản ứng dung dịch Y có: a (mol)CH3COOH ; (0,2 -a) mol C2H5OH (a+10,47)mol H2O
Cho Na dư vào 100 ml dung dịch Y:
CH3COOH + Na CH3COONa + 1/2H2(1) C2H5OH + Na C2H5ONa + 1/2H2(2) H2O + Na NaOH + 1/2H2(3)
2
H
n =
4(a + 0,2 – a + 10,47 + a) =
4(10,67 + a) Theo
2
H
n = 2,7075 mol =>
4(10,67 + a) = 2,7075 => a = 0,16 mol Hphản ứng =
0,16
x100% 80%
0,2
3 1 (1đ)
Gọi p, n, e số hạt X ( p, n, e nguyên dương) Có: 2p + n = 52 n = 52 -2p
Ta ln có p n 1,524p p 52-2p1,524p14,75p17,33 Vì p nguyên p = 15, 16, 17
Cấu hình electron X là: p = 15: 1s22s22p63s23p3 p = 16: 1s22s22p63s23p4 p = 17: 1s22s22p63s23p5 Trong hợp chất X có số oxi hóa -1 => X Cl Vậy X có 17p, 17e, 18n X Clo (Cl)
(5)Mà MXa có 77 hạt proton p’ + 17.a = 77 p’ = 77-17a
82 82
77 17
3,5 a 2,92a3,16
Vì a nguyên a = Vậy p’ = 26 Do M Fe Công thức hợp chất FeCl3
3 2 (1đ)
Cho hỗn hợp vào dung dịch NaOH dư, chiết tách phần không tan ta hỗn hợp gồm C6H6, C6H5NH2 (hỗn hợp I)
C6H5OH + NaOH → C6H5ONa + H2O
Phần dung dịch gồm: C6H5ONa, C2H5OH, NaOH dư ( dung dịch II)
Chưng cất dung dịch (II), ngưng tụ làm khơ C2H5OH C6H5ONa, NaOH khơng bay
Cho CO2 dư vào dung dịch C6H5ONa, NaOH, lọc tách phần kết tủa C6H5OH NaOH + CO2 → NaHCO3
C6H5ONa + CO2 + H2O → C6H5OH + NaHCO3
Cho hỗn hợp (I) vào dung dịch HCl dư, chiết tách phần không tan ta C6H6 C6H5NH2 + HCl → C6H5NH3Cl (tan)
Cho dung dịch thu gồm C6H5NH3Cl, HCl dư vào dung dịch NaOH dư, chiết tách phần chất lỏng ta C6H5NH2
HCl + NaOH → NaCl + H2O
C6H5NH3Cl + NaOH → C6H5NH2 + NaCl + H2O 4 1 1đ
1 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 ← 0,16 ← 0,16 ← 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)
(6)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 %
4 2 (0,5đ)
Dung dịch Y có 0,2 mol NO3-; 0,8 mol H+; 0,12 mol Fe3+; 0,06 mol Zn2+, thêm bột Cu vào dung dịch Y:
3Cu + 8H+ + 2NO3- → 3Cu2+ + 2NO + H2O (3) 0,3 ← 0,8 ← 0,2 → 0,2 (mol) 2Fe3+ + Cu → 2Fe2+ + Cu2+ (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 4 3 (0,5đ)
Thêm m2 gam Zn vào dung dịch Y có 0,2 mol NO3-; 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, Zn hết
nFe = 3,36/56 = 0,06 mol
3Zn + 8H+ + 2NO3- → 3Zn2+ + 2NO + H2O 0,3 ← 0,8 ← 0,2
Zn + 2Fe3+ → Zn2+ + 2Fe2+
0,06 ← 0,12 → 0,12 Zn + Fe2+ → Zn2+ + Fe
0,06 ← 0,06 ← 0,06
Tổng số mol Zn phản ứng 0,3 + 0,12 = 0,42 mol => mZn = 27,3 gam
5 1 (1,5đ)
* Xác định công thức phân tử ancol Z Khi đốt cháy Z cho 2
2
11
6
CO CO
H O H O
m n
m n Vậy nH O2 nCO2=> Z ancol no, mạch hở:
CnH2n+2Ok (k≤n) CnH2n+2Ok +
3
n k
O2 → nCO2 + (n+1)H2O x(mol) →
2
n k
(7)mZ = (14n + + 16k).x = 2,76
2
O
n =
2
n k
.x = 0,105 => (3n + – k).x = 0,21
Thay n = vào ta có 44 16 2, 76 10 0, 21
k
k k
Vậy Z C3H8O3 CH2OHCHOHCH2OH: Glixerol
Xác định axit X, Y:
Vì khối lượng trung bình K = 32.0,625 = 20, chắn có CH4, khí cịn lại R’H Cho K qua dung dịch Br2 dư thu khí bay có số mol 5,376/22,4 = 0,24 mol
Chất rắn R có chứa Na2CO3 phản ứng với dung dịch H2SO4 lỗng dư có phản ứng:
Na2CO3 + H2SO4 → Na2SO4 + CO2 + H2O 0,36 ← 0,36
4
CH
n = 0,24 mol => axit tương ứng X CH3COOH CH3COONa + NaOH Na2CO3 + CH4
0,24 ← 0,24 ← 0,24 ← 0,24
Chất lại: R’(COOH)t có muối R’(COONa)t (t=1 t = 2) R’(COONa)t + t.NaOH → t.Na2CO3 + R’H
0,12 → 0,12/t
Ta có: Khối lượng trung bình khí K =
'
0,12 16.0, 24
20 0,12 0, 24 t R H M t t ' t R H
M = 20 +8.t; Vì mạch khơng phân nhánh nên t = t = t=1 =>MR H' t= 28 => C2H4 => axit Y: CH2=CH-COOH (0,12 mol) t = => '
t
R H
M = 36 (loại)
C2H3COONa + NaOH → C2H4 + Na2CO3
0,12 ← 0,12 ← 0,12 ← 0,12 5 2 (0,5đ)
Trung hòa NaOH dư sau xà phịng hóa NaOH + HCl → NaCl + H2O
0,02 0,02 0,02 0,02 Vậy muối M gồm: CH3COONa (0,24 mol) C2H3COONa (0,12 mol)
NaCl (0,12 mol)
mM = b = 82.0,24 + 94.0,12 + 58,5.0,02 = 32,13 gam
(8)A là: C3H5(OCOCH3)2(OCOC2H3)
nA = 0,12 mol => a = 230.0,12 = 27,6 gam Công thức cấu tạo A là:
CH2 CH CH2 CH3COO -
CH2=CH-COO - CH3COO -
(9)Website HOC247 cung cấp môi trường học trực tuyến sinh động, nhiều tiện ích thơng minh, nội dung giảng biên soạn công phu giảng dạy giáo viên nhiều năm kinh nghiệm, giỏi kiến thức chuyên môn lẫn kỹ sƣ phạm đến từ trường Đại học trường chuyên danh tiếng
I Luyện Thi Online
- Luyên thi ĐH, THPT QG: Đội ngũ GV Giỏi, Kinh nghiệm từ Trường ĐH THPT danh tiếng
xây dựng khóa luyện thi THPTQG mơn: Tốn, Ngữ Văn, Tiếng Anh, Vật Lý, Hóa Học Sinh Học
- Luyện thi vào lớp 10 chun Tốn: Ơn thi HSG lớp luyện thi vào lớp 10 chuyên Toán
trường PTNK, Chuyên HCM (LHP-TĐN-NTH-GĐ), Chuyên Phan Bội Châu Nghệ An trường Chuyên khác TS.Trần Nam Dũng, TS Pham Sỹ Nam, TS Trịnh Thanh Đèo Thầy Nguyễn Đức Tấn.
II. Khoá Học Nâng Cao HSG
- Toán Nâng Cao THCS: Cung cấp chương trình Tốn Nâng Cao, Tốn Chun dành cho em HS
THCS lớp 6, 7, 8, yêu thích mơn Tốn phát triển tư duy, nâng cao thành tích học tập trường đạt điểm tốt kỳ thi HSG
- Bồi dƣỡng HSG Toán: Bồi dưỡng phân môn Đại Số, Số Học, Giải Tích, Hình Học Tổ Hợp dành
cho học sinh khối lớp 10, 11, 12 Đội ngũ Giảng Viên giàu kinh nghiệm: TS Lê Bá Khánh Trình, TS Trần Nam Dũng, TS Pham Sỹ Nam, TS Lưu Bá Thắng, Thầy Lê Phúc Lữ, Thầy Võ Quốc Bá Cẩn đơi HLV đạt thành tích cao HSG Quốc Gia
III Kênh học tập miễn phí
- HOC247 NET: Website hoc miễn phí học theo chƣơng trình SGK từ lớp đến lớp 12 tất
các môn học với nội dung giảng chi tiết, sửa tập SGK, luyện tập trắc nghiệm mễn phí, kho tư liệu tham khảo phong phú cộng đồng hỏi đáp sôi động
- HOC247 TV: Kênh Youtube cung cấp Video giảng, chuyên đề, ôn tập, sửa tập, sửa đề thi
miễn phí từ lớp đến lớp 12 tất mơn Tốn- Lý - Hố, Sinh- Sử - Địa, Ngữ Văn, Tin Học Tiếng Vững vàng tảng, Khai sáng tương lai
Học lúc, nơi, thiết bi – Tiết kiệm 90%
Học Toán Online Chuyên Gia
- - - - -