Cho khí Clo đi chậm qua dung dịch nước brom làm mất màu dung dịch đó.. Cho Al 2 O 3 hòa tan hết trong lượng dư dung dịch NaOH, sau đó thêm dung dịch NH 4 Cl dư đun nóng nhẹ.. Khi cho 2 k
Trang 1SỞ GD VÀ ĐT NGHỆ AN
CỤM TRƯỜNG THPT QUỲNH LƯU
HOÀNG MAI
ĐỀ THI KHẢO SÁT ĐỘI TUYỂN HỌC SINH GIỎI
LẦN 4 - NĂM 2016-2017
Môn: HÓA HỌC – LỚP 11
Thời gian làm bài: 150 phút ( không kể thời gian giao đề )
(Đề thi có 01 trang, gồm 4 câu)
Câu I:(5 điểm)
1 Viết PTPU xảy ra trong các trường hợp sau.
a Cho khí Clo đi chậm qua dung dịch nước brom làm mất màu dung dịch đó.
b Cho hỗn hợp KIO 3 và KI vào dung dịch AlCl 3 thấy xuất hiện kết tủa keo trắng.
c Cho Al 2 O 3 hòa tan hết trong lượng dư dung dịch NaOH, sau đó thêm dung dịch NH 4 Cl dư đun nóng nhẹ.
d Sục không khí đồng thời thêm nước vôi vào nước tự nhiên chứa Fe(HCO 3 ) 2.
2 Khi cho 2 khí khác nhau tác dụng trong điều kiện thích hợp thu được hỗn hợp gồm 3 khí Nếu dẫn hỗn hợp
3 khí đó qua ống thủy tinh đốt nóng có đựng CuO dư, sau đó dẫn qua nước thu được 1 khí còn lại Nếu dẫn
hỗn hợp khí trên qua nước chứa Cu(OH) 2 dư thì thu được 2 khí cò lại Hỏi 2 khí ban đầu là khí gì? Viết các
phương trình phản ứng xẩy ra.
3 a Cho Fe tác dụng với dung dịch HNO3 tạo ra khí NO (spk duy nhất) và dung dịch A Hỏi trong dung dịch
A tồn tại những ion nào?
b.Ở những khu vực gần mỏ quặng pirit sắt đất thường bị chua và chứa nhiều sắt, để khắc phục người ta
thường bón vôi cho đất Hãy viết PTPU để minh họa cho việc làm đó.
Câu II:(5 điểm)
1 a.Trong phòng thí nghiệm chỉ có: khí CO2 , bình tam giác có một vạch chia, dung dịch NaOH, pipet, đèn cồn, giá đỡ Trình bày hai phương pháp điều chế Na 2 CO 3.
b Một học sinh lắp dụng cụ điều chế khí Clo trong phòng thí
nghiệm như hình bên Em hãy phân tích cho bạn thấy điểm sai
và hướng dẫn bạn cách thực hiện đúng.
2 Cho cân bằng hóa học: 2FeBr2 + Br 2 2FeBr 3 Nếu pha loãng dung
dịch thì cân bằng sẽ dịch chuyển theo chiều nào? Hãy chứng minh điều đó?
3 Tại sao khi cho isobutilen vào dung dịch axit HBr có hòa tan NaCl, CH3 OH
lại thu được hỗn hợp sản phẩm (CH 3 ) 3 CBr, (CH 3 ) 3 CCl, (CH 3 ) 3 COH, (CH 3 ) 3 OCH 3
Câu III:(5 điểm)
1 Hoà tan hoàn toàn m gam Na2 CO 3 vào nước thu được dung dịch A Cho từ từ từng giọt 20 gam dung dịch HCl nồng độ 9,125% vào A thu được dung dịch B và V lít CO (đktc) Cho thêm vào B dung dịch chứa 0,02 mol Ca(OH) 2 thì thu được 1 (g) kết tủa Tính m và V
2 Hòa tan hoàn toàn 17,8 gam hỗn hợp (A) gồm Zn và kim loại M có hóa trị (II) không đổi vào 1,25 lít dung
dịch HNO 3 aM, sau phản ứng thu được dung dịch (B) và 4,48 lít (đktc) hỗn hợp khí X gồm N 2 và NO có tỉ
khối so với hỗn hợp gồm N 2 , CO là 1,0625 Cô cạn cẩn thận dung dịch (B) thu được 67,65 gam muối khan.
a) Xác định a, biết lượng axit đã lấy dư 20% so với lượng cần thiết.
b) Nếu cho dung dịch (B) tác dụng với NH 3 dư, lọc kết tủa đem nung đến khối lượng không đổi được 8 gam
chất rắn Xác định M và % khối lượng các chất trong (A)
Câu IV:(5 điểm)
1 Đốt cháy hoàn toàn 0,12 mol chất hữu cơ A mạch hở cần dùng vừa đủ 50,4 lít không khí (O2 chiếm 20% thể tích không khí) Cho toàn bộ sản phẩm cháy hấp thụ vào bình đựng dung dịch Ba(OH) 2 dư thấy khối lượng bình tăng lên 23,4 gam và có 70,92 gam kết tủa Khí thoát ra khỏi bình có thể tích 41,664 lít Xác định công thức phân tử chất A? (Các phản ứng xảy ra hoàn toàn, các thể tích khí đo ở đktc).
2 Dẫn hỗn hợp khí X gồm một hiđrocacbon no A và một hiđrocacbon không no B (A, B đều mạch hở) vào
bình nước brom chứa 10,00 gam brom Sau phản ứng hoàn toàn thấy khối lượng bình brom tăng lên 1,75 gam, sản phẩm sinh ra chỉ có một hợp chất hữu cơ và đồng thời có 3,65 gam khí thoát ra khỏi bình Đốt cháy hoàn toàn khí thoát ra thu được 10,78 gam CO 2
a Xác định công thức phân tử các hiđrocacbon trong X và tính tỉ khối của X so với H2
b Viết phương trình phản ứng (dạng công thức cấu tạo thu gọn) của A với khí Cl2 khi có ánh sáng theo tỉ lệ
mol tương ứng 1:2
Chú ý: Học sinh được sử dụng BHTTH .Hết
Trang 2HƯỚNG DẪN CHẤM
Câu I
(5đ)
a 5Cl2 + Br2 + 6H2O → 10HCl + 2HBrO3
b Trong dung dịch AlCl3 có các quá trình:
Al3+ + H2O [Al(OH)]2+ + H+ (2) [Al(OH)]2+ + H2O [Al(OH)2]+ + H+ (3) [Al(OH)2]+ + H2O Al(OH)3 + H+ (4) Khi cho hỗn hợp KIO3 và KI vào, xẩy ra phản ứng:
+ 5I- + 6H+ 3I2 + 3H2O (5) Phản ứng (5) xẩy ra làm nồng độ H+ giảm các cân bằng (2), (3), (4) dịch chuyển theo chiều thuận xuất hiện kết tủa Al(OH)3.
KIO3 + 5KI + 6HCl → 6KCl + 6I2 + 3H2O
c Al2O3 + 2NaOH → 2NaAlO2 + H2O
NaAlO2 + NH4Cl + H2O → Al(OH)3↓ + NH3↑ + NaCl
d 4Fe(HCO3)2 + 8Ca(OH)2 + O2 4Fe(OH)3↓ + 8CaCO3↓ + 6H2O
0,5đ 0,5đ
0,5đ 0,5đ
Cho 3 khí qua CuO nóng, qua nước chỉ còn lại 1 khí, như vậy 2 khí p/ư với CuO có thể là H2 ; H2S ; CO ; NH3.
- Dẫn 3 khí qua Cu(OH)2 dư còn lại 2 khí nên khí p/ư với Cu(OH)2 là
NH3.
- Cho 2 khí p/ư lại tạo ra 3 khí trong đó có NH3 mà phù hợp với dữ kiện trên thì 3 khí có thể là N2 ; H2 ; NH3 Vậy 2 khí ban đầu là N2 và H2 PTPU.
N2 + 3H2 ↔ 2NH3
H2 + CuO → Cu + H2O 2NH3 + 3CuO → 3Cu + N2 + 3H2O Cu(OH)2 + 4NH3 → [Cu(NH3)4](OH)2
0,25đ
0,25đ 0,25đ 0,25đ 0,25đ 0,25đ
mol: x y
- Khi x = 4y → trong dung dịch A có các ion Fe3+ , NO3- và 1 lượng đáng
kể ion [Fe(OH)]2+ , [Fe(OH)2]+ , H+ (do sự thủy phân của Fe3+).
- Khi x < 4y (HNO3 dư , Fe hết) → trong dung dịch A có các ion Fe3+ ,
NO3- , H+.
- Khi x > 4y (Fe dư , HNO3 hết).
Có phản ứng: Fe + 2Fe(NO3)3 → 3Fe(NO3)2 (2)
Từ (1) và (2) ta có:
3Fe + 8HNO3 → 3Fe(NO3)2 + 2NO + 4H2O Nếu x ≥ 3y/8 → dung dịch A có Fe2+ , NO3- và 1 lượng [Fe(OH)]+ và H+
do Fe2+ thủy phân.
Nếu y/4 < x < 3y/8 → dung dịch A có Fe2+ , Fe3+ , NO3- và 1 lượng [Fe(OH)]2+ , [Fe(OH)2]+ , [Fe(OH)]+ và H+ do ion Fe3+ , Fe2+ thủy phân.
4FeS2 + 15O2 + 2H2O → 2H2SO4 + 2Fe2(SO4)3 Bón vôi sẽ xảy ra PTPU.
Ca(OH)2 + H2SO4 → CaSO4 + H2O 3Ca(OH)2 + Fe2(SO4)3 → 3CaSO4 + 2Fe(OH)3
0,25đ 0,25đ 0,25đ
0,25đ
0,25đ 0,25đ
Trang 3Cõu NỘI DUNG Điờm Cõu
II
(5đ)
Sục CO2 dư vào bỡnh đựng dung dịch NaOH:
CO2 + NaOH � NaHCO3 Đun núng dung dịch thu được Na2CO3: 2NaHCO3
0
t C
��� Na2CO3 + CO2 +H2O
Cách 2:
Lấy dung dịch NaOH vào 2 bỡnh tam giỏc đến vạch chia (cú cùng thể tớch => cùng số mol).
Sục CO2 đến dư vào bỡnh thứ nhất, thu đươc dung dịch NaHCO3 Sau đú
đổ bỡnh 2 (dung dịch NaOH) vào dung dịch thu được ở bỡnh 1 ta sẽ thu được Na2CO3.
NaOH + NaHCO3 � Na2CO3 + H2O
0,75đ
0,75đ
b.
Phương trỡnh phản ứng :
t0 MnCl2 + Cl2 + 2H2O MnO2 + 4HCl
(đặc)
Về mặt kĩ năng thực hành, cần phõn tớch cho bạn học sinh hiểu hỡnh vẽ
mụ phỏng thớ nghiệm chưa hợp lớ ở chỗ :
- Phải dùng dung dịch HCl đặc 30-37% để phản ứng oxi hoỏ-khử xẩy ra.
Do đú dùng dung dịch HCl 10% (loóng) thỡ khụng thể thu được khớ Cl2.
- Phải dùng đốn cồn để đun núng MnO2.
- Khớ Cl2 được thu bằng phương phỏp đẩy khụng khớ, nờn khụng dùng nỳt cao su ở bỡnh thu khớ như hỡnh vẽ, để khụng khớ thoỏt ra ngoài.
- Để thu được khớ Cl2 tinh khiết, cần lắp thờm cỏc bỡnh rửa khớ (loại khớ HCl) và làm khụ khớ (loại hơi nước), bỡnh thu khớ Cl2 cần để miếng bụng tẩm dung dịch kiểm lờn miệng bỡnh để chống thoỏt Clo ra mụi trường.
0,25đ
0,25đ
0,25đ 0,25đ
0,5đ
2
-Nếu pha loóng dung dịch thỡ cõn bằng sẽ dịch chuyển theo chiều
nghịch:
2FeBr2 + Br2 2FeBr3
- Gọi nồng độ cỏc chất tại thời điểm cõn bằng lần lượt là C1, C2, C3
ta cú:
vt = kt C1 .C2 ; vn = kn.C3 Tại thời điểm cõn bằng nờn vt = vn hay kt C12.C2= kn.C32(1) => kn = kt C12.C2/ C32 (*)
- Giả sử pha loóng dung dịch n lần (n>1) Tại thời điểm sau pha loóng ta cú:
1đ
0,25đ
0,25đ
Trang 4vt’= ; vn’ = (**) Từ (*) và (**),
ta có: vn’ = = n.vt’ > vt’ (do n>1)
Vậy sau khi pha loãng vận tốc phản ứng thuận bé hơn vận tốc phản
ứng nghịch => cân bằng dịch chuyển theo chiều nghịch.
0,25đ
0,25đ
3.
Cơ chế của phản ứng trải qua 2 giai đoạn
Gđ 1: tác nhân mang điện dương tấn công vào HĐRCB tạo cacbocation
(cacbocation bậc càng cao càng bền do đó càng dễ tạo thành)
Gđ 2: cacbocation kết hợp với tác nhân mang điện âm tạo ra sản phẩm
Áp dụng:
HBr→ H+ + Br-, NaCl→ Na+ + Cl
-Hỗn hợp tác nhân gồm Br-, Cl-, HOH, CH3OH có khả năng kết hợp với
cacbocation
+Br
-CH3- C=CH2 + H+
→ CH3- C+- CH3 (CH3)3CBr
CH3 CH3
+ Cl
-CH3- C+- CH3 (CH3)3CCl
CH3 CH3
+ CH3OH
CH3- C+- CH3 CH3- C – O+ - CH3 → (CH3)3COCH3 + H+
CH3 CH3 H
CH3
+ HOH
CH3- C+- CH3 CH3- C – O+ - H → (CH3)3COH + H+
CH3 CH3 H
1đ
0,25đ
0,25đ
0,25đ
0,25đ
Trang 5Câu
III
1.
Số mol HCl = 0,05 mol
H+ + CO32- → HCO3- (1)
x x x
H+ + HCO3- → CO2 + H2O(2) 0,05-x 0,05-x 0,05-x
OH- + HCO3- → CO32- + H2O(3) 0,04 2x-0,05
Ca2+ + CO32- → CaCO3 (4) 0,02 0,01 Theo (3) , (4) số mol HCO3- = CO32- = CaCO3 = 0,01 => 2x-0,05 = 0,01=> x=0,03
=> m = 0,03 106= 3,18 g The
(1) số mol CO2 = 0,05-x = 0,02 => V = 0,02.22,4=0,448 lít
2đ
Mỗi pt 0,125x 4=0,5đ
0,5đ 0,5đ 0,5đ
2.
- Số mol X = 4,48/22,4 = 0,2 mol ; X = 1,0625.28 = 29,75
trong X mol N2 = 0,025 mol ; mol NO = 0,175 mol.
- Mol electron trao đổi tạo N2 và NO = 0,025.10 + 0,175.3 = 0,775.
Nếu sản phẩm khử chỉ có N2 và NO thì khối lượng muối khan thu được là: 17,8 + 0,775.62 = 65,85 gam 67,65 gam Vậy sản phẩm khử ngoài
N2 và NO phải có NH4NO3.
- Gọi số mol NH4NO3 = x mol electron trao đổi tạo NH4NO3 = 8x Tổng khối lượng muối: 17,8 + (0,775 + 8x).62 + 80x = 67,65.
Giải ra được x = 0,003125.
-Tổng số mol elelctron trao đổi của kim loại 0,775 + 0,003125.8 = 0,8
số mol HNO3 ban đầu = (0,8 + 0,025.2 + 0,175 + 0,003125.2).1,2 = 1,2375 Vậy nồng độ HNO3 là: a = 1,2375/1,25 = 0,99M
- Khi dung dịch (B) tác dụng NH3 dư, kết tủa thu được phải là M(OH)2 ; nung M(OH)2 được MO tổng số mol kim loại = 0,8/2 = 0,4 Gọi mol M = y ; khối lượng mol của kim loại M là M, ta có hệ
(0,4 – y)65 + yM = 17,8 y(M + 16) = 8
Giải ra ta được y = 0,2 mol ; M = 24 (Mg) Vậy % khối lượng Mg = 0,2.24/17,8 = 26,97% ; %Zn = 73,03%
3đ
0,5đ
0,75đ
0,5đ
0,5đ
0,5đ
0,25đ
Câu
-CO2 + Ba(OH)2 BaCO3 + H2O
2
CO n
= nBaCO 3= 0,36 (mol); mCO2
+ mH O 2 = 23,4 gam
nH O 2 = 0,42 (mol)
- Trong 50,4 lít không khí: nO 2= 0,45 (mol);
2
N
n = 1,8 (mol) Khí thoát ra là N2: nN 2 = 1,86 (mol) >
2
N
n ( không khí )
P/ứng cháy sinh ra 0,06 mol N2
- Gọi A là CxHyOzNt (x, y, z nguyên dương).
CxHyOzNt + (
y z x+
-4 2 )O2 xCO2 +
y
2 H2O +
t
2 N2
2đ
0,5đ
0,5đ
Trang 60,12 0,45 0,36 0,42 0,06 (mol)
x = 3; y = 7; z = 2; t = 1 Vậy A là C3H7O2N.
1,0
2 Đổi
dữ kiện:
≥ x,n ) Qua dung dịch brom:
*Trường hợp 1: brom dư, khí thoát ra là A
Đốt A: CnH2n+2 + O2 nCO2 + (n+1)H2O 0,245
loại
*Trường hợp 2: brom phản ứng hết:
+
CxHy + kBr2 CxHyBr2k với k nguyên dương
Với k=1 12x+y=28 B là C2H4 Với k =2 12x+y=56 B là C4H8 vô lí Với k ≥312x+y=84 B không phải là chất khí.
+ Khí thoát ra khỏi dung dịch Br2 gồm C2H4dư: a mol và CnH2n+2: b mol
CnH2n+2 + O2 nCO2 + (n+1)H2O
b nb
C2H4 + 3O2 2CO2 + 2H2O
a 2a
- Với n = 1, A là CH4- Với n = 2, A là C2H6
b Phương trình của phản ứng:
CH4 + 2Cl2 CH2Cl2 + 2HCl
CH3-CH3 + 2Cl2 CH3-CHCl2 + 2HCl
CH3-CH3 + 2Cl2 CH2Cl -CH2Cl + 2HCl
3đ
0,25đ
0,5đ
0,5đ
0,5đ
0,5đ
0,75đ
Lưu ý: Thí sinh làm cách khác đúng vẫn cho điểm tối đa, phương trình hóa học cân bằng sai trừ
½ số điểm.