1 SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO HÀ NAM ĐỀ CHÍNH THỨC (Đề thi gồm 03 trang) KỲ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI THPT NĂM HỌC 2019 – 2020 Môn HÓA HỌC – LỚP 11 Thời gian làm bài 180 phút Câu 1 (2,5 điểm) 1 Vì sao về mùa[.]
Trang 1SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO HÀ NAM
ĐỀ CHÍNH THỨC
(Đề thi gồm 03 trang)
KỲ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI THPT
NĂM HỌC 2019 – 2020 Môn: HÓA HỌC – LỚP 11
Thời gian làm bài: 180 phút
Câu 1 (2,5 điểm)
1 Vì sao về mùa hè, trên mặt hồ ao thường nổi lên nhiều bóng khí?
2 Để khử mùi hôi trong tủ lạnh, ta có thể cho vào vài cục than hoa Vì sao than
hoa có thể khử được mùi hôi trong tủ lạnh?
3 Cho hình vẽ mô tả thí nghiệm điều chế khí CO2 từ dung dịch HCl và CaCO3 Khí CO2 sinh ra thường có lẫn hơi nước và hiđroclorua Để thu được khí CO2 khô thì bình (1) và bình (2) chứa những dung dịch nào? Giải thích
4 Từ tinh dầu hồi, người ta tách được anetol là một chất thơm được dùng sản
xuất kẹo cao su Anetol có tỉ khối hơi so với N2 là 5,286 Phân tích nguyên tố cho thấy,
anetol có phần trăm khối lượng cacbon và hiđro tương ứng là 81,08%; 8,10%, còn lại là
oxi Xác định công thức phân tử của anetol
Câu 2 (2 điểm)
Xác định các chất và viết phương trình phản ứng theo sơ đồ sau:
Biết X1 chứa C, H, O, N với tỉ lệ khối lượng tương ứng 3:1:4:7, trong phân tử X1
chứa 2 nguyên tử N, X3 và X4 là chất khí
Câu 3 (2 điểm)
Sục khí (A) vào dung dịch (B) có màu vàng thu được chất rắn (C) màu vàng và dung dịch (D) Khí (X) có màu vàng lục tác dụng với khí (A) tạo ra (C) và (F) Nếu (X) tác dụng với khí (A) trong nước tạo ra (Y) và (F), rồi thêm BaCl2 vào dung dịch thì có
kết tủa trắng Khí (A) tác dụng với dung dịch chất (G) là muối nitrat kim loại tạo ra kết tủa (H) màu đen Nhiệt phân hoàn toàn (G) ta được chất lỏng (I) màu trắng bạc Xác định A, B, C, F, G, H, I, X, Y và viết phương trình hóa học của các phản ứng
Trang 2Câu 4 (2 điểm)
Nêu hiện tượng, viết phương trình phản ứng xảy ra khi cho:
1 Dung dịch NH3 dư vào dung dịch AlCl3
2 Cho CO2 từ từ đến dư vào dung dịch Ca(OH)2
3 Sục khí etilen vào dung dịch KMnO4 ở điều kiện thường
4 Sục khí axetilen vào dung dịch AgNO3 trong NH3
Câu 5 (2,0 điểm)
Hỗn hợp X gồm CH4, C2H4, C3H4 và C4H4 (mạch hở) Nung nóng 6,72 lít hỗn hợp
E chứa X và H2 có mặt Ni làm xúc tác thu được hỗn hợp F có tỉ khối so với Hidro bằng
19 Dẫn toàn bộ F qua bình đựng dung dịch Br2 dư thấy lượng Br2 phản ứng là a gam; đồng thời khối lượng bình tăng 3,68 gam Khí thoát ra khỏi bình (hỗn hợp khí T) có thể tích là 1,792 lít chỉ chứa các hiđrocacbon Đốt cháy toàn bộ T thu được 4,32 gam nước thể tích các khí đều đo ở đktc Tính a
Câu 6 (2 điểm)
1 Cho 3 gam kim loại M có hoá trị 2 tác dụng với dung dịch HNO3 đặc, nóng,
dư Khí tạo thành cho hấp thụ hoàn toàn vào dung dịch NaOH vừa đủ , thu được dung dịch X Cô cạn dung dịch X rồi nhiệt phân hoàn toàn chất rắn thu được trong môi trường trơ thì được chất Y Lượng chất Y này làm mất màu vừa hết 0,5 lít dung dịch KMnO4 0,2M trong môi trường H2SO4 Viết các phương trình phản ứng xảy ra và tìm M
2 Cho 14 gam hỗn hợp X gồm Mg và Fe3O4 vào 400 ml dung dịch HNO3 2M, thu được dung dịch Y và 0,896 lít (đktc) hỗn hợp N2O và NO có tỉ khối so với hiđro là 16,75 Trung hòa Y cần dùng 80 ml NaOH 1M thu được dung dịch Z, cô cạn Z thu được
m gam muối khan Biết rằng phản ứng xảy ra hoàn toàn và khi cô cạn muối không bị nhiệt phân Tính m
Câu 7 (2 điểm)
Dung dịch X chứa x mol NaOH và y mol Na2ZnO2; dung dịch Y chứa z mol
Ba(OH)2 và t mol Ba(AlO2)2 (trong đó x < 2z) Tiến hành hai thí nghiệm sau:
Thí nghiệm 1: Nhỏ từ từ đến dư dung dịch HCl vào dung dịch X
Thí nghiệm 2: Nhỏ từ từ đến dư dung dịch HCl vào dung dịch Y
Kết quả hai thí nghiệm được biểu diễn trên đồ thị sau:
Tính y và t
Trang 3Câu 8 (2 điểm)
Hai hiđrocacbon mạch hở X và Y đều là chất khí ở điều kiện thường; hỗn hợp A gồm X và H2; hỗn hợp B gồm Y và H2 Đốt cháy hoàn toàn 6 gam A thu được 17,6 gam
CO2 Mặt khác, 6 gam A tác dụng vừa đủ với dung dịch chứa 32 gam brom
Tỉ khối hơi của B so với H2 là 3 Đun nóng B có bột Ni làm xúc tác, thu được hỗn hợp khí C có tỉ khối hơi so với H2 bằng 4,5
Biết các phản ứng xảy ra hoàn toàn, xác định công thức X, Y và % theo thể tích mỗi khí trong các hỗn hợp A, B
Câu 9 (2 điểm)
Cho hơi nước đi qua than nóng đỏ thu được hỗn hợp khí A gồm CO, H2, CO2 Cho A đi qua bình đựng Ca(OH)2 dư, khí còn lại cho từ từ qua ống đựng m gam Fe3O4
nung nóng, sau khi phản ứng xảy ra hoàn toàn thu được chất rắn B (giả sử Fe3O4 chỉ bị khử thành Fe) và khí C Cho B tan vừa hết trong 1,5 lít dung dịch HNO3 1,5M thu được 2,52 lít NO (đktc) Cho khí C hấp thụ vào dung dịch Ba(OH)2 dư thu được 2,4625 gam kết tủa
1 Tính m
2 Tính % thể tích các khí trong A
Câu 10 (1,5 điểm)
Rót từ từ dung dịch chứa a mol HCl vào dung dịch hỗn hợp chứa a mol NaHCO3
và b mol Na2CO3,thu được (a+b)/7 mol khí CO2 và dung dịch X Hấp thụ a mol CO2 vào dung dịch hỗn hợp chứa a mol Na2CO3 và b mol NaOH, thu được dung dịch Y Tổng khối lượng chất tan trong 2 dung dịch X và Y là 66,42 gam Cho dung dịch BaCl2 dư vào dung dịch Y thu được m gam kết tủa Tính m
Cho: H=1; O=16; S=32; F=19; Na=23; Mg=24; Al=27; P=31; Cl=35,5; Ca=40; K=19; Mn=55; Fe=56; Zn=65; Br=80; Ag=108; Sn=119; I=127; Ba=137; Hg=201; N=14
Thí sinh không được sử dụng bảng tuần hoàn
-Hết -
Họ và tên thí sinh………Số báo danh………
Người coi thi số 1:………
Người coi thi số 2:………
Trang 4SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
HÀ NAM HƯỚNG DẪN CHẤM
KỲ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI THPT
NĂM HỌC 2019 – 2020 Mơn: HĨA HỌC – LỚP 11
Thời gian làm bài: 180 phút
Câu 1 (2,5 điểm)
1 Vì sao về mùa hè, trên mặt hồ ao thường nổi lên nhiều bĩng khí?
2 Để khử mùi hơi trong tủ lạnh, ta cĩ thể cho vào vài cục than hoa Vì sao than
hoa cĩ thể khử được mùi hơi trong tủ lạnh?
3 Cho hình vẽ mơ tả thí nghiệm điều chế khí CO2 từ dung dịch HCl và CaCO3 khí
CO2 sinh ra thường cĩ lẫn hơi nước và hiđroclorua Để thu được khí CO2 khơ thì bình (1)
và bình (2) chứa những dung dịch nào? Giải thích
4 Từ tinh dầu hồi, người ta tách được anetol là một chất thơm được dùng sản
xuất kẹo cao su Anetol cĩ tỉ khối hơi so với N2 là 5,286 Phân tích nguyên tố cho thấy, anetol cĩ phần trăm khối lượng cacbon và hiđro tương ứng là 81,08%; 8,10%, cịn lại là
oxi Xác dịnh cơng thức phân tử của anetol
1 Bọt khí thốt ra cĩ thành phần chính là metan (do các vi khuẩn cĩ mặt
trong nước đã phân hủy các hợp chất mùn cĩ ở đáy hồ ao)
0,25
Về mùa hè, những lúc trời nắng nĩng nhiệt độ của hồ ao cao hơn bình
thường vì vậy độ tan của các khí trong nước hồ ao sẽ giảm xuống và thấp
hơn nồng độ của chúng trong nước, một số khí thốt ra (ngồi CH4 cịn cĩ
oxi, nitơ, ) Khí metan là chất khí khơng màu, khơng mùi và hầu như
khơng tan trong nước, do đĩ thốt ra ngồi tạo nên các bĩng khí trên mặt
hồ ao
0,25
2 Để khử mùi hơi trong tủ lạnh, ta cĩ thể cho vào vài cục than hoa Than hoa
là cacbon vơ định hình cĩ khả năng hấp thụ tốt các mùi hơi trong tủ lạnh
(tính hấp thụ của cacbon vơ định hình ta cũng cĩ thể thấy ở than hoạt
tính)
0,5
3 - Khí CO2 khi điều chế cĩ lẫn HCl và hơi nước ta cho qua bình (1) chứa
dung dịch NaHCO3 bão hịa để hấp thụ HCl, sau đĩ cho qua bình (2) đựng
dung dịch H2SO4 đặc để hấp thụ hơi nước
0,5
4 Khối lượng phân tử của anetol là: M = 5,286.28 = 148 g/mol
x y z
12 10
Đặt CTPT của anetol là C H O , ta có:
%C %H %O 100% 81,08% 8,1% 10,82% 100%
x 10; y 12; z 1 CTPT của anetol là C H O
1,0
Trang 5Câu 2 (2 điểm)
Xác định các chất và viết phương trình phản ứng theo sơ đồ sau:
Biết X3, X4 là chất khí, X1 chứa C, H, O, N với tỉ lệ khối lượng tương ứng 3 : 1: 4 : 7, trong phân tử X1 chứa 2 nguyên tử N
Gọi công thức tổng quát của X1 là: CxHyOzNt
Ta có: x : y : z : t 3 :1: 4 : 7 2 : 4 :1: 2
12 16 14
Vậy CTPT của X1 là CH4ON2 hay ure (NH2)2CO
0,75
Các phương trình phản ứng:
CO2 + 2NH3 (NH2)2CO + H2O
(X1) (NH2)2CO + 2H2O → (NH4)2CO3
(X2) (NH4)2CO3 + 2NaOH → Na2CO3 + 2NH3 + 2H2O
(X4) (NH4)2CO3 + H2SO4 → (NH4)2SO4 + CO2 + H2O
(X3) (NH4)2CO3
0 t
2NH3 + CO2 + H2O
0,5 x 0,25 = 1,25 đ
Câu 3
Sục khí (A) vào dung dịch (B) có màu nâu vàng thu được chất rắn (C) màu vàng
và dung dịch (D) Khí (X) có màu vàng lục tác dụng với khí (A) tạo ra (C) và (F) Nếu (X) tác dụng với khí (A) trong nước tạo ra (Y) và (F), rồi thêm BaCl2 vào dung dịch thì
có kết tủa trắng Khí (A) tác dụng với dung dịch chất (G) là muối nitrat kim loại tạo ra kết tủa (H) màu đen Nung nóng hoàn toàn (G) ta được chất lỏng (I) màu trắng bạc Xác định A, B, C, F, G, H, I, X, Y và viết phương trình hóa học của các phản ứng
A: H2S; B: FeCl3; C: S;
F: HCl; G: Hg(NO3)2; H: HgS;
I: Hg; X: Cl2; Y: H2SO4
0,5
Phương trình hóa học của các phản ứng : 1,5
Trang 6H2S + 2FeCl3 → 2FeCl2 + S + 2HCl (1)
Cl2 + H2S → S + 2HCl (2)
4Cl2 + H2S + 4H2O → 8HCl + H2SO4 (3)
BaCl2 + H2SO4 → BaSO4 ↓ + 2HCl (4)
H2S + Hg(NO3)2 → HgS ↓ + 2HNO3 (5)
Hg(NO3)2 0 t Hg + 2NO2 + O2 (6)
Câu 4 (2 điểm)
Nêu hiện tượng xảy ra, viết phương trình phản ứng minh họa khi cho:
1 Dung dịch NH3 dư vào dung dịch AlCl3
2 Cho CO2 từ từ đến dư vào dung dịch Ca(OH)2
3 Sục khí etilen đến dư vào dung dịch KMnO4 ở điều kiện thường
4 Sục khí axetilen vào dung dịch AgNO3 trong NH3
4 1 - Hiện tượng: xuất hiện kết tủa trắng keo
3NH3 + 3H2O + AlCl3 → Al(OH)3↓ + 3NH4Cl
0,5
2 - Xuất hiện kết tủa trắng, lượng kết tủa tăng dần sau đó tan tạo
thành dung dịch trong suốt:
CO2 + Ca(OH)2 → CaCO3↓ + H2O
CO2 + H2O + CaCO3 → Ca(HCO3)2
0,5
3 - Dung dịch KMnO4 mất màu, xuất hiện kết tủa màu nâu:
3C2H4 + 2KMnO4 + 4H2O → 3C2H4(OH)2 + 2MnO2↓ + 2KOH
0,5
4 - Xuất hiện kết tủa màu vàng nhạt:
CH≡CH + 2[Ag(NH3)2]OH → CAg≡CAg↓ + 4NH3 + 2H2O Hoặc: CH≡CH + 2AgNO3 + 2NH3 → CAg≡CAg↓ + 2NH4NO3
0,5
Câu 5 (2,0 điểm)
Hỗn hợp X gồm CH4, C2H4, C3H4 và C4H4 Nung nóng 6,72 lít hỗn hợp E chứa X
và H2 có mặt Ni làm xúc tác thu được hỗn hợp F có tỉ khối so với Hidro bằng 19 Dẫn toàn bộ F qua bình đựng dung dịch Br2 dư thấy lượng Br2 phản ứng là a gam; đồng thời khối lượng bình tăng 3,68 gam Khí thoát ra khỏi bình (hỗn hợp khí T) có thể tích là 1,792 lít chỉ chứa các hiđrocacbon Đốt cháy toàn bộ T thu được 4,32 gam nước thể tích các khí đều đo ở đktc Tính a
NE = 0,3 mol; nT = 0,08 (mol);
2
H O
n 0, 24(mol) Đốt 0,08 mol hỗn hợp T gồm các ankan → 0,24 mol H2O
CO H O T
n n n 0, 24 0, 08 0,16(mol)
mT = mC + mH = 0,16.12 + 0,24.2 = 2,4 gam
Trang 7→ mE = 3,68 + 2,4 = 6,08 gam = mF → nF = 0,16 mol
- Vì hỗn hợp T thu được chỉ có hiđrocacbon nên H2 phản ứng hết nên:
nH2 = nE – nF = 0,3 – 0,16 = 0,14 (mol) 1,0
mX = 5,8 gam với 0,16 mol dạng CxH4
→ x = 43/16 → 0,16 mol X có ∑nπ = 0,27 mol
n 0, 27 n 0,13(mol)
Câu 6 (2 điểm)
1 Cho 3 gam kim loại M có hoá trị 2 tác dụng với dung dịch HNO3 đặc, nóng,
dư Khí tạo thành cho hấp thụ hoàn toàn vào dung dịch NaOH vừa đủ, thu được dung dịch X Cô cạn dung dịch X rồi nhiệt phân hoàn toàn chất rắn thu được trong môi trường trơ thì được chất Y Lượng chất Y này làm mất màu vừa hết 0,5 lít dung dịch KMnO4 0,2M trong môi trường H2SO4 Viết các phương trình phản ứng xảy ra Tìm M
2 Cho 14 gam hỗn hợp X gồm Mg và Fe3O4 vào 400 ml dung dịch HNO3 2M, thu được dung dịch Y và 0,896 lít (đktc) hỗn hợp N2O và NO có tỉ khối so với hiđro là 16,75 Trung hòa Y cần dùng 80 ml NaOH 1M thu được dung dịch Z, cô cạn Z thu được
m gam muối khan Biết rằng phản ứng xảy ra hoàn toàn và khi cô cạn muối không bị nhiệt phân Tính m
1
M + 4HNO3 M(NO3)2 + 2H2O + 2NO2 (1)
mol x 2x
2NO2 + 2NaOH → NaNO3 + NaNO2 + H2O (2)
mol 2x x x
2NaNO3 0 t 2NaNO2 + O2 (3) 5NaNO2+2KMnO4 +3H2SO4 →5NaNO3 + K2SO4 +2MnSO4+ 3H2O (4)
Ta có:
4 KMnO
n 0,5.0, 2 0,1(mol)
2
NO (4)
0,1.5
2
MM= 3/0,125 = 24(g/mol) vậy M là Mg
0,5
0,5
2
2
44.n 30n 0, 04.16, 75.2 n 0, 03 mol
3
HNO
n ban đầu = 0,8 mol
3
HNO
n dư = nNaOH = 0,08 mol
- Dung dịch Y chứa HNO3 dư nên Y không chứa Fe2+
Dung dịch Y gồm: Mg2+, Fe3+, NH4+, H+, NO3-
Dung dịch Z gồm: Mg2+, Fe3+, NH4+, Na+, NO3-
0,25
Trang 8
2
4
3
NH
X
;
BT E : 2x y 0,03.3 0,01.8 8z y 0,05
0,15.56 + 0,1.24 + 0,01.18 + 0,08.23 + 0,74.62 = 58,7 gam 0,5
Câu 7 (2 điểm)
Dung dịch X chứa x mol NaOH và y mol Na2ZnO2; dung dịch Y chứa z mol
Ba(OH)2 và t mol Ba(AlO2)2 (trong đó x < 2z) Tiến hành hai thí nghiệm sau:
Thí nghiệm 1: Nhỏ từ từ đến dư dung dịch HCl vào dung dịch X
Thí nghiệm 2: Nhỏ từ từ đến dư dung dịch HCl vào dung dịch Y
Kết quả hai thí nghiệm được biểu diễn trên đồ thị sau:
Tính y và t
- Vì x < 2z nên đồ thị (1) biểu diễn thí nghiệm 1, đồ thị (2) biểu diễn thí
nghiệm (2)
- Cho từ từ HCl vào dung dịch X (NaOH x mol; Na2ZnO2 y mol) xảy ra các
phản ứng theo thứ tự sau:
H+ + OH- → H2O
2H+ + ZnO22- → Zn(OH)2 ↓
2H+ + Zn(OH)2 → Zn2+ + 2H2O
0,5
Trang 9- Từ đồ thị (1) ta có:
4 0, 2 0, 6 0, 2 0,15( )
- Cho từ từ HCl vào dung dịch Y (OH- 2z mol; AlO2- 2t mol) xảy ra các
phản ứng theo thứ tự sau:
H+ + OH- → H2O
H+ + AlO2- + H2O → Al(OH)3 ↓
3H+ + Al(OH)3 → Al3+ + 3H2O
- Từ đồ thị (2) ta có:
4 2 0,1.3 0, 25.2 1, 0 0,1( )
Chú ý: HS làm cách khác đúng vẫn cho điểm tối đa
0,5
0,5
0,5
Câu 8 (2 điểm)
Hai hiđrocacbon mạch hở X và Y đều là chất khí ở điều kiện thường; hỗn hợp A gồm X và H2; hỗn hợp B gồm Y và H2 Đốt cháy hoàn toàn 6 gam A thu được 17,6 gam
CO2 Mặt khác, 6 gam A tác dụng vừa đủ với dung dịch chứa 32 gam brom
Tỉ khối hơi của B so với H2 là 3 Đun nóng B có bột Ni làm xúc tác, thu được hỗn hợp khí C có tỉ khối hơi so với H2 bằng 4,5
Biết các phản ứng xảy ra hoàn toàn, xác định công thức X, Y và % theo thể tích mỗi khí trong các hỗn hợp A, B
Gọi công thức của X là: C n H 2n+2-2k và của Y là C m H 2m+2-2a (k, a là số liên kết )
2
O 2 → nCO 2 + (n+1-k) H 2 O (1)
Đối với hỗn hợp A ta có:
Đặt x, y là số mol của X và H 2 Theo (1) và (2) ta có:
0,5
- Nếu X là C 2 H 4 ta có: x = 0,2 mol
0,25
Trang 10- Nếu X là C 4 H 6 ta có: x = 0,1 mol
0,25
Đối với hỗn hợp B ta có:
B
M = 32=6 gam/mol; MC = 9 gam/mol trong C có H 2 dư
2
H p B C
Chọn n B = 1 mol m B = 6gam n C = 2/3 mol
2
H p
n 1 2 / 3 1 / 3(mol)
CTTQ của Y là C m H 2m+2-2a n Y = 1
3a
2
H (B)
1 3a 1
1 .MY3a 1.2 6 MY 12a 2
- Nếu Y là C 2 H 2 : %H 2 = 16,7%; % C 2 H 2 = 83,3%
- Nếu Y là C 4 H 2 : % H 2 = 91,67%; %C 4 H 2 = 8,33% 0,5
Câu 9 (2 điểm)
Cho hơi nước đi qua than nóng đỏ thu được hỗn hợp khí A gồm CO, H2, CO2 Cho A đi qua bình đựng Ca(OH)2 dư, khí còn lại cho từ từ qua ống đựng m gam Fe3O4
nung nóng, sau khi phản ứng xảy ra hoàn toàn thu được chất rắn B (giả sử Fe3O4 chỉ bị khử thành Fe) và khí C Cho B tan vừa hết trong 1,5 lít dung dịch HNO3 1,5M thu được 2,52 lít NO (đktc) và dung dịch chỉ chứa muối Fe3+ Cho khí C hấp thụ vào dung dịch Ba(OH)2 dư thu được 2,4625 gam kết tủa
1 Tính m
2 Tính % thể tích các khí trong A
C + H 2 O CO + H 2 (1)
C + 2H 2 O CO 2 + 2H 2 (2) Hỗn hợp A gồm CO, CO 2 , H 2
0,5
