Hợp chất A có công thức MX x , trong đó M chiếm 46,675 về khối lượng.Trong hạt nhân của M số hạt nơtron nhiều hơn số hạt proton là 4.. Trong hạt nhân X có số hạt nơtron bằng số hạt proto[r]
(1)SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO LÂM ĐỒNG
TRƯỜNG THPT CÁT TIÊN
ĐỀ THI HỌC SINH GIỎI CẤP TRƯỜNG NĂM HỌC 2011 - 2012
MƠN: HĨA HỌC LỚP 11
Thời gian: 120 phút (khơng kể thời gian giao đề) ĐỀ CHÍNH THỨC
Đề thi có hai (2) trang
C=12, 0=16, S=32, Br=80, H=1, N=14, Ag=108, Mg=24, Cu=64, Al=27, Fe=56, Cl=35,5, Na=23, K=39 Câu 1: (2 điểm) Một hợp chất tạo thành từ M+ X22 Trong phân tử M2X2 có tổng số hạt proton, nơtron, electron 164, số hạt mang điện nhiều số hạt không mang điện 52 Số khối nguyên tử M lớn số khối nguyên tử X 23 Tổng số hạt M+ lớn X22 là Xác định công thức M2X2
Câu 2: (2 điểm) Cân phản ứng sau phương pháp thăng electron a KClO3 + NH3 KNO3 + Cl2 + KCl + H2O
b KNO3 + FeS2 KNO2 + Fe2O3 + SO3
c NaClO + KI + H2SO4 I2 + NaCl + K2SO4 + H2O d K2Cr2O7 + HCl KCl + CrCl3 + Cl2 + H2O Câu 3: (3 điểm)
a: (1 điểm) Cho dung dịch riêng biệt nhãn sau: Na2SO4, AlCl3, FeSO4, NaHSO4, FeCl3 Chỉ dùng dung dịch K2S để nhận biết dung dịch lần thử Viết phương trình hố học minh hoạ
b: (2 điểm) Cho sơ đờ chuyển hóa sau :
Biết A5 axit cacboxylic Hãy xác định công thức cấu tạo A1; A2; A3; A4; A5; B1; B2; B3; B4 viết phương trình phản ứng xảy
Câu 4: (2 điểm) Chia 7,1 gam hh X gồm hai andehit đơn chức thành hai phần nhau: - Phần đốt cháy hoàn toàn thu 7,7 gam CO2 2,25 gam H2O
- Phần cho tác dụng với lượng dư dung dịch AgNO3 NH3 thu 21,6 gam bạc Xác định công thức phân tử, viết công thức cấu tạo gọi tên hai andehit trên?
Câu 5: (2 điểm)
a: (1 điểm) Trộn 200ml dung dịch A(gồm HCl 0,2 M, H2SO4 0,1 M) với 150 ml dung dịch B (gồm NaOH 0,1M, Ba(OH)2 0,4M) thu dung dịch X Xác định pH dung dịch X
b: (1 điểm) Dung dịch NH3 1M có = 0,43 % tính số Kb pH dung dịch đó Câu 6: (2 điểm)
Đốt cháy hoàn toàn 3,61 gam hợp chất hữu X thu hỗn hợp khí gờm CO2, H2O HCl Dẫn hỗn hợp qua bình chứa dung dịch AgNO3 HNO3 nhiệt độ thấp thấy có 2,87 gam kết tủa bình chứa tăng thêm 2,17 gam Cho biết có nước HCl bị hấp thụ Dẫn khí vào 0,1 lít dung dịch Ba(OH)2 1M 15,76 gam kết tủa Y Lấy dung dịch đun sơi lại có kết tủa Xác định công thức phân tử X Biết MX < 200
Câu 7: (2 điểm)
a: (1 điểm) Trình bày phương pháp hóa học phân biệt năm lọ hóa chất lỏng nhãn gờm axit fomic, axit acrilic, anđehit propionic, ancol etylic glyxerol
b: (1 điểm) A hợp chất thơm có cơng thức phân tử C7H8O2 A phản ứng hết với Na dư
sinh H2 có số mol số mol A A tác dụng với Na2CO3, không phản ứng với
NaHCO3 Khi tác dụng với HCl tạo hợp chất có cơng thức C7H7OCl, cịn tác dụng với Br2 tạo hợp
chất Y có chứa 66,48% khối lượng brom Lập luận xác định cấu tạo A, gọi tên viết phương trình phản ứng xảy
Câu: (2 điểm)
Có a gam hỗn hợp X gồm etanol ba hiđrocacbon thể lỏng liên tiếp dãy đồng đẳng Nếu lấy ¼ hỗn hợp cho phản ứng với Na dư thu 0,28 lit khí hiđro đktc Nếu lấy ¾ hỗn hợp
+Cl2 /as : C6H5- CH2-CH3
A1 A2Cu A3 A4 A5
O t0
dd AgNO3/
t0 NH3
dd H2SO4 dd
NaOH B1 dd
NaOHB2 H2SO4 đặc 1700C
(2)lại đốt cháy hoàn toàn, dẫn hết sản phẩm cháy qua bình đựng dung dịch Ba(OH)2 dư thấy bình nặng thêm 157,35 gam đờng thời xuất 472,8 gam kết tủa Tính a ?
Câu: (2 điểm)
a: (1 điểm) Hoà tan hoàn toàn hỗn hợp FeS FeCO3 HNO3 đặc nóng thu dung dịch A, hỗn hợp khí NO2 CO2 Cho dung dịch A tác dụng với dung dịch BaCl2 dư kết tủa trắng dung dịch B Cho dung dịch B tác dụng với dung dịch NaOH kết tủa nâu đỏ Viết phương trình phản ứng dạng phân tử ion rút gọn
b: (1 điểm) Hỗn hợp A gồm NO N2O điều chế cách hoà tan 27,9 gam hợp kim Al, Mg với lượng vừa đủ dung dịch HNO3 1,25 mol/l thu 8,96 lít A (đktc) có tỉ khối so với H2 20,25 Xác định % theo khối lượng hợp kim tính thể tích dung dịch HNO3 dùng
Câu 10: (1 điểm)
Cho m1 (g) gồm Mg Al vào m2 (g) dung dịch HNO3 24% Sau kim loại tan hết có 8,96(l) hỗn hợp khí A gồm NO; N2O; N2 bay (đktc) dung dịch X Thêm lượng O2 vừa đủ vào A, sau phản ứng thu hỗn hợp khí B Dẫn B từ từ qua dung dịch NaOH dư, có 4,48 (l) hỗn hợp khí C (đktc) Tỉ khối C H2 20 Nếu cho dung dịch NaOH vào dung dịch X để lượng kết tủa lớn thu 62,2 (g) kết tủa
a: Tính m1 m2 Biết lượng HNO3 lấy dư 20% so với lượng cần thiết. b : Tính nờng độ % chất dung dịch X.
……… Hết ……….
(3)HƯỚNG DẪN CHẤM ĐỀ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI HÓA LỚP 11 CẤP TRƯỜNG
Câu Nội dung
Than g điểm Câu 1
(2đ)
Gọi số proton, nơtron, electron nguyên tử M X ZM, NM, EM ZX, NX, EX
Từ kiện toán ta lập hệ
2(2 ) 2(2 ) 164
4 52
23
2 (4 2)
M M X X
M M X X
M M X X
M M X X
Z N Z N
Z N Z N
Z N Z N
Z N Z N
Giải hệ thu kết
ZM = 19, NM = 20; ZX = 8, NX =
M Kali, X Oxi Hợp chất cho K2O2
0,25 0,25
0,5 Câu 2
(2đ) a 3KClO3 + 2NH3 2KNO3 + Cl2 + KCl + 3H2O b 15KNO3 + 2FeS2 15KNO2 + Fe2O3 + 4SO3
c NaClO + 2KI + H2SO4 I2 + NaCl + K2SO4 + H2O d K2Cr2O7 + 14HCl 2KCl + 2CrCl3 + 3Cl2 + 7H2O
0,5 0,5 0,5 0,5 Câu 3
(3đ) a: (1 điểm) Mỗi chất nhận biết 0,25 đ
Khi cho dung dịch K2S vào mẫu thử dung dịch thì: - Mẫu thử khơng có tượng chứa dung dịch Na2SO4
- Mẫu thử xuất kết tủa trắng keo có tượng sủi bọt khí chứa AlCl3 : 2AlCl3 + K2S + 3H2O 6KCl + 2Al(OH)3 + 3H2S
- Mẫu thử có ttượng sủi bọt khí chứa dung dịch NaHSO4 NaHSO4 + K2S 2K2SO4 + H2S
- Mẫu thử xuất kết tủa đen chứa FeCl2: K2S + FeCl2 FeS + 2NaCl - Mẫu thử xuất kết tủa đen vàng có chứa FeCl3
2FeCl3 + 3K2S 6KCl + S + 2FeS b: (1 điểm) Mỗi pt 0,25đ
Viết phương trình phản ứng dạng CTCT
1
2 Câu 4
(2đ)
* Khối lượng phần : 7,1
3,55 gam * Đốt cháy phần :
2
7,7 2, 25
0,175 ; 0,125
44 18
CO H O
n mol n mol
Áp dụng định luật bảo toàn nguyên tố:
mphần = mC + mH + mO=3,55 gam
2
3,55 12 3,55 12.0,175 2.0,125 1,
O CO H O
m n n gam
1, 0,075 16 O
n2andehit phầnn mol
* Phần :
21,6 0, 108 Ag
n mol
0, 0,075 Ag
n
n2andehit phần
phi cú mt andehit HCHO andehit fomic (metanal) Đặt CT andehit lại : C H CHOn m
Gọi phần gồm: x mol HCHO y mol C H CHOn m Ta có :
3/ 3/
2
4 ;
4
AgNO NH AgNO NH
m m k
HCHO Ag C H CHO Ag
x mol x mol y mol y mol
(4)
0,075 0,025 0, 0,05
x y x
x y y
Bảo toàn nguyên tố C H ta có :
( 1) 0,175 0,025 0,05( 1) 0,175 2 ( 1) 2.0,125 0,025.2 0,05( 1) 0, 25
n m
n m
C HCHO C H CHO
H HCHO C H CHO
n n n n n n
n n m n m m
CTCT andehit lại : CH2=CH-CHO andehit acrylic (propenal)
0,25 0,25 0,25 Câu 5
(2đ)
a: (1 điểm) nH+= 0,08 mol;
nOH-= 0,135 mol
nOH- dư = 0,055 mol [OH-]=0,157 M [H+]=16,4.10-14MpH=13,2 b: (1 điểm)
NH3 + H2O NH4+ + OH- 1M
Cân (1 –x ) x x = 1
x
= 0,0043 x = 4,3 10-3 ; Kb = x
x
2
) 10 ,
( 3
= 1,85 10-5 [ H+] =
14 10 , 10
= 0,23 10-11 pH = -log ( 0,23 10-11 ) = 11,64
1
0,25 0,25 0,25
Câu 6
(2đ) Viết phương trìnhTính được:
mHCl = 0,73 gam mH2O = 1,44 gam nCO2 = 0,12 mol Tính khối lượng nguyên tố có 3,61 gam chất X:
mC = 1,44 gam mH = 0,18 gam mCl = 0,71 gam mO = 1,28 gam Đặt công thức tổng quát X CxHyOzClt
Lập tỷ lệ: x:y:z:t = 6:9:4:1
Công thức đơn giản: C6H9O4Cl Công thức nguyên: (C6H9O4Cl)n Dựa vào kiện MX < 200 Suy ra: n = CTPT: C6H9O4Cl
0,5 0,5 0,25 0,25 0,25 0,25 Câu 7
(2đ) a: (1 điểm) Viết phương trình Dùng Cu(OH)2 nhiệt độ phịng:
- Glyxerol: hịa tan đờng hydroxit tạo dd xanh thẩm
- Axit fomic, axit acrylic: hịa tan đờng hydroxit tạo dd xanh lơ - Ancol etylic anđehit propionic: không tượng
Sau đun nóng:
- Axit fomic: tạo kết tủa đỏ gạch
- Anđehit propionic: tạo kết tủa đỏ gạch
b: (1 điểm) C7H8O2 có = 4, A có nhân thơm
A phản ứng hết với Na dư sinh H2 có số mol số mol A, A có hai nhóm chức chứa H linh động (hai nhóm –OH)
A tác dụng với Na2CO3, không phản ứng với NaHCO3, A có nhóm phenol A tác dụng với HCl cho thấy A chứa nhóm ancol
Khi tác dụng với Br2, A tạo dẫn xuất monobrom, hai nhóm nhân thơm vị trí meta-
Cấu tạo tên gọi :
0,5 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 Câu 8
(5)nH2
= 0, 28
22, 4 = 0,0125 mol
C2H5OH + Na C2H5ONa + ½ H2 (1)
0,025 0,0125 Trong ¾ hh X : nBaCO3 = 472,8 197 = 2,4 mol nCO2 = 2,4 mol mH2O = 157,35 – 2,4.44 = 51,75 gam nH2O = 2,875 mol C2H5OH + 3O2 2CO2 + 3H2O (2)
0,075 0,15 0,225 CxHy + ( x+ y )O2 xCO2 + 2 y H2O (3)
CO2 + Ba(OH)2 BaCO3 + H2O (4)
2,4 2,4 Từ đề ptpư, ta có: nCO2 (pư 2) = 0,15 (mol) nCO2 (pư 3) = 2,25 (mol) nH2O (pư 2) = 0,225 (mol) nH2O (pư 3) = 2,65 (mol) Vì nH2O > nCO2 hiđrocacbon thuộc dãy đồng đẳng ankan nhh ankan = 2,65 – 2,25 = 0,4 mol CnH2n + + ( n ) O2 nCO2 +(n +1) H2O 2,25 2,65 Số C trung bình: n = 2, 25 0, = 5,625 Khối lượng hh X : a = 0,025446 + 0,4 (145,625 + 2) = 47,6667 gam 0,5 0,5 0,5 Câu 9 (2đ) Câu 1: Các phương trình phản ứng: Mỗi pt 0,1đ FeS + 12HNO3 ❑⃗ Fe(NO3)3 + H2SO4 + 9NO2 + 5H2O (1)
FeCO3 + 4HNO3 ❑⃗ Fe(NO3)3 + CO2 + NO2 + 2H2O (2)
H2SO4 + BaCl2 ❑⃗ BaSO4 + 2HCl (3)
HNO3 + NaOH ❑⃗ NaNO3 + H2O (4)
HCl + NaOH ❑⃗ NaCl + H2O (5)
Fe(NO3)3 + 3NaOH ❑⃗ Fe(OH)3 + 3NaNO3 (6)
Phương trình ion thu gọn: Mỗi pt 0,1đ FeS + NO3- + 10H+ ⃗ ❑ Fe3+ + SO42- + 9NO2 + 5H2O (1)
FeCO3 + NO3- + 4H+ ⃗ ❑ Fe3+ + CO2 + NO2 + 2H2O (2)
Ba2+ + SO42- ⃗ ❑ BaSO4 (3)
H+ + OH- ⃗ ❑ H2O (4)
H+ + OH- ⃗ ❑ H2O (5)
Fe3+ + 3OH- ⃗ ❑ Fe(OH)3 (6)
2 Số mol A là: 228,96,4=0,4 mol d = 20,25 ⇒ số mol NO 0,1 mol; số mol N2O 0,3 mol Các phương trình phản ứng: 3Mg + 8HNO3 ❑⃗ 3Mg(NO3)2 + 2NO + 4H2O (1)
4Mg + 10HNO3 ❑⃗ 4Mg(NO3)2 + N2O + 5H2O (2)
Al + 4HNO3 ❑⃗ Al(NO3)3 + NO + 2H2O (3)
8Al + 30HNO3 ❑⃗ 8Al(NO3)3 + 3N2O + 15H2O (4) Hoặc:
(6)Mg ❑⃗ Mg2+ + 2e Al ❑⃗ Al3+ + 3e NO3- + 3e + 4H+ ⃗
❑ NO + 2H2O
2NO3- + 8e + 10H+ ⃗
❑ N2O + 5H2O
Gọi x, y số mol Mg, Al Dựa vào khối lượng kim loại bảo toàn e ta có hệ phương trình:
¿
24x+27y=27,9
2x+3y=0,1 3+0,3 8=2,7 ¿{
¿ Giải hệ ta được: x = 0,6 mol y = 0,5 mol
⇒ %mMg = 0,6 24 100 %
27,9 =51,6 %
⇒ %mAl = 100% - 51,6% = 48,4%
Số mol HNO3 = số mol H+ = số mol NO + 10 số mol N2O = 3,4 mol ⇒ VHNO ❑3 = 3,4
1,25=2,27(lit)
0,25 điểm
0,25 điểm
0,25 điểm Câu 10
(2đ) Gọi x = nNO, y =
nN2O , z = nN2
Mg – 2e Mg2+ (1) a(mol) 2a a
Al – 3e Al3+ (2) b(mol) 3b b
+¿+3e →NO+H2O NO3−
+4H¿ (3)
0,8(mol) 0,6(mol) 0,2(mol) +¿+8e → N2O+5H2O
2 NO3−
+10H¿ (4)
1,5(mo) 1,2(mol) 0,15(mol)
+¿+10e → N2+6H2O
2 NO3
−
+12H¿ (5)
0,6(mol) 0,5(mol) 0,05(mol) nA=x+y+z=8,96
22,4=0,4(mol)
Thêm O2 vào A, có NO phản ứng: 2NO + O2 NO2 (6) x(mol) x(mol)
ẫn khí B qua dung dịch NaOH: 2NaOH + 2NO2 NaNO2 + NaNO3 + H2O (7) Hỗn hợp C gồm N2 N2O
nC=y+z=4,48
22,4=0,2(mol)
M=44x+28y
x+y =2 20=40 Suy x = 0,2 (mol)
y = 0,15 (mol) z = 0,05 (mol) dd X + NaOH max
Mg2+ + 2OH- Mg(OH)2 (8)
a(mol) a
Al3+ + 3OH- Al(OH)3 (9)
b(mol) b
m max = 58a + 78 b = 62,2
0,5
(7)Theo định luật bảo tồn diện tích: 2a + 3b = 0,6 + 1,2 + 0,5 = 2,3 a = 0,4 ; b = 0,5
1 mMg + mAl = (24 0,4) + (27 0,5) = 23,1 (g) = m1 (3); (4); (5) nHNO3=nH+¿=0,8+1,5+0,6=2,9(mol)
∑¿
nHNO3 dư ¿2,9 20
100 =0,58(mol)
mddHNO324 %=m2=(2,9+0,58).63 100
24 =913,5(g)
1 Khối lượng dung dịch X:
mX=23,1+913,5−[(30 0,2)+ (44 0,15)+(28 0,05)]=922,6(g) nMg(NO3)
2=nMg=0,4(mol)
nAl(NO
3)2=nAl=0,5(mol)
Nồng độ chất dung dịch X:
C% Mg(NO3)2=
0,4 148 100
922,6 =6,467 ¿
NO3¿3=0,5 213 100
922,6 =11,543
C% Al¿
(8)Câu I: (4 điểm)
1 Hợp chất A có cơng thức MXx, M chiếm 46,675 khối lượng.Trong hạt nhân M số hạt nơtron nhiều số hạt proton Trong hạt nhân X có số hạt nơtron số hạt proton. Biết M kim loại, X phi kim chu kì Xác định vị trí M, X bảng tuần hồn và xác định cơng thức hợp chất MXx.
2 Phèn muối sunfat kép cation hóa trị (như K+ hay NH
4+) cation hóa trị ba (như Al3+, Fe3+ hay Cr3+) Phèn sắt amoni có cơng thức (NH
4)aFe(SO4)b.nH2O Hòa tan 1,00 gam mẫu phèn sắt vào 100 cm3 H
2O, chia dung dịch thu thành hai phần Thêm dung dịch NaOH dư vào phần đun sôi dung dịch Lượng NH3 thoát phản ứng vừa đủ với 10,37 cm3 dung dịch HCl 0,100 M Dùng kẽm kim loại khử hết Fe3+ phần hai thành Fe2+. Để oxi hóa ion Fe2+ thành ion Fe3+ trở lại, cần 20,74 cm3 dung dịch KMnO
4 0,0100 M môi trường axit.
(a) Viết phương trình phản ứng dạng ion thu gọn xác định giá trị a, b, n. (b) Tại phèn tan nước tạo môi trường axit ?
Câu II: (4 điểm)
1. Chọn chất phù hợp, viết phương trình (ghi rõ điều kiện phản ứng) thực biến đổi sau :
2 Dung dịch A gồm 0,4 mol HCl 0,05 mol Cu(NO3)2 Cho m gam bột Fe vào dung dịch khuấy đều phản ứng kết thúc thu chất rắn X gồm hai kim loại, có khối lượng 0,8m gam Tính m Giả thiết sản phẩm khử HNO3 có NO
Câu III: (4 điểm)
1 Tính thể tích dung dịch Ba(OH)2 0,01M cần thêm vào 100 mL dung dịch Al2(SO4)3 0,1M để thu được 4,275 gam kết tủa.
2. X, Y, Z ankan, ankadien liên hợp ankin, điều kiện thường tồn thể khí Đốt cháy 2,45 L hỗn hợp ba chất cần 14,7 L khí O2, thu CO2 H2O có số mol nhau.
Các thể tích khí đo 25oC atm.
(a) Xác định công thức phân tử X, Y Z.
(b)Y cộng Br2 theo tỉ lệ mol 1:1 tạo ba sản phẩm đồng phân Dùng chế phản ứng giải thích
sự hình thành sản phẩm này.
3. Hồn thành phản ứng Xác định sản phẩm phản ứng dùng cơ chế giải thích hình thành sản phẩm đó.
a. CH3-CH=CH2 (propilen) + HCl
b. CH3-CH2-CH(OH)-CH3 (ancol s-butylic) ⃗H2SO4,180oC
c. C6H5CH3 + HNO3 ⃗H2SO4, to
Câu IV: (4 điểm)
1 Đốt cháy hoàn toàn 10,08 L hỗn hợp khí gồm hai ankanal A B thu 16,8 L khí CO2 Nếu lấy lượng hỗn hợp tác dụng hoàn toàn với lượng dư dung dịch AgNO3 NH3 thì thu 108 gam Ag kim loại.
(a) Xác định A B, biết khí đo 136,5oC atm.
(b) Tiến hành phản ứng canizaro A B Cho biết sản phẩm tạo thành giải thích.
2 Oxi hóa m gam hợp chất hữu A CuO cho sản phẩm sinh gồm CO2 H2O lần lượt qua bình đựng Mg(ClO4)2 bình đựng lít Ca(OH)2 0,02 M thu gam kết tủa Khối lượng bình tăng 1,08 gam khối lượng CuO giảm 3,2 gam, MA < 100 Oxi hóa mãnh liệt A, thu hai hợp chất hữu CH3COOH CH3COCOOH
(a) Xác định công thức cấu tạo gọi tên A.
(b) Viết dạng đồng phân hình học tương ứng A.
(c) Khi cho A tác dụng với Br2 theo tỉ lệ mol 1:1, tạo sản phẩm ? Giải thích.
Câu V: (4 điểm)
(9)(a) Xác định pH dung dịch A B, biết KNH3=1,8 10−5 .
2 Từ benzen chất vô cơ, xúc tác cần thiết khác có đủ, viết phương trình phản ứng hóa học điều chế :
(a) meta-clonitrobenzen
(b) ortho-clonitrobenzen
(c) axit meta-brombenzoic (d) axit ortho-brombenzoic
3 Hidrocacbon X có phân tử khối 128, khơng làm nhạt màu dung dịch Br2 X tác dụng với H2 (xúc tác Ni, t) tạo sản phẩm Y Z Oxi hóa mãnh liệt Y tạo sản phẩm axit o-phtalic,
o-C6H4(COOH)2 Xác định cấu tạo gọi tên X, Y, Z.