Môn hóa học hsg 12 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

NGÂN HÀNG ĐỀ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI CẤP TỈNH LỚP 12 THPT NĂM HỌC 2022 2023 Môn Hóa Học Thời gian 180 phút (không kể thời gian giao đề) Câu 1 (2 điểm) 1 1 Tính bán kính nguyên tử gần đúng của Ca ở 200C.

NGÂN HÀNG ĐỀ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI

CẤP TỈNH LỚP 12 THPT NĂM HỌC 2022 - 2023

Môn: Hóa Học

Thời gian: 180 phút (không kể thời gian giao đề)

Câu 1 (2 điểm)

1.1 Tính bán kính nguyên tử gần đúng của Ca ở 200C, biết tại nhiệt độ đó khối lượng riêng của Ca bằng 1,55g/cm3 Giả thiết trong tinh thể các nguyên tử Ca dạng hình cầu,

có độ đặc khít là 74% Cho Ca = 40,08

1.2 Hoàn thành các phương trình hóa học sau:

a Cl2 + KOH ⎯⎯→t0 b HCl + KMnO4

0

t

⎯⎯→

c H2S + O2 (dư) ⎯⎯→t0 d NH3 + O2

0 ,xt

⎯⎯⎯→

Câu 2 (2 điểm)

Cho dung dịch A chứa FeCl3 0,01M Cho biết trong dung dịch:

Fe3+ + H2O ⎯⎯⎯⎯→ Fe(OH)2+ + H+ Ka = 6,3.10-3

2.1 Tính pH của dung dịch A

2.2 Tính pH cần thiết để bắt đầu xảy ra sự kết tủa Fe(OH)3 từ dung dịch A Biết Fe(OH)3 có

Ts = 6,3.10-38

Câu 3 (2 điểm)

3.1 Cho phản ứng: xA + yB ⎯⎯→ AxBy

Đo vận tốc phản ứng theo nồng độ A, B ta được kết quả sau:

Thí nghiệm  A mol/lít  B mol/lít v(mol/l.s)

Tính x, y và hằng số vận tốc của phản ứng

3.2 Xét quá trình cân bằng sau tại 686oC :

CO2 (k) + H2 (k) ⎯⎯⎯⎯→ CO (k) + H2O (k)

Nồng độ các chất tại cân bằng lần lượt bằng:

[CO] = 0,050 M, [H2] = 0,045 M,

[CO2] = 0,086 M và [H2O] = 0,040 M

Nếu tăng nồng độ CO2 lên đến giá trị 0,500 M (nhiệt độ không đổi) thì nồng độ mỗi

chất ở cân bằng mới được thiết lập lại bằng bao nhiêu ?

Câu 4 (2 điểm)

4.1 Viết phương trình hóa học dưới dạng phân tử khi cho các dung dịch tác dụng với

nhau theo tỉ lệ mol 1:1

a BaCl2 và NaHSO4 b Ba(HCO3)2 và KHSO4

c Ca(H2PO4)2 và KOH d Ca(OH)2 và NaHCO3

4.2 Có 4 khí A, B, D, E Biết khí A được điều chế bằng cách nung KMnO4 ở nhiệt độ cao, khí B được điều chế bằng cách cho sắt (II) clorua tác dụng với dung dịch chứa KMnO4 trong H2SO4 loãng dư, khí D được điều chế bằng cách cho sắt (II) sunfua tác dụng với dung dịch HCl loãng, khí E được điều chế bằng cách cho magie nitrua tác

dụng với nước Viết các phương trình hóa học xảy ra

Câu 5 (2 điểm)

Ở nhiệt độ cao, thực hiện phản ứng phân huỷ hoàn toàn 8,08 gam một muối X thu được 1,6 gam một chất rắn Y (không tan trong nước) và hỗn hợp Z gồm các chất ở trạng thái khí Cho tất cả các chất trong Z hấp thụ hết vào một bình có chứa sẵn 200 gam dung dịch NaOH 1,2% thì phản ứng vừa đủ và chỉ thu được dung dịch T chứa một muối duy nhất có nồng độ 2,47 %

5.1 Tìm chất tan trong dung dịch T

5.2 Xác định công thức phân tử của muối X, biết rằng khi nung nguyên tố kim loại

trong X không thay đổi số oxi hóa

Câu 6 (2 điểm)

6.1 Hiđrocacbon A tác dụng với nước brom dư tạo thành dẫn xuất tetrabrom chứa

75,82% brom về khối lượng Khi cộng hợp brom theo tỉ lệ mol 1: 1 thì thu được hai đồng phân hình học Xác định công thức phân tử, công thức cấu tạo và gọi tên A

6.2 Giải thích tại sao nhiệt độ sôi và tính bazơ của đimetylamin lớn hơn trimetylamin?

Câu 7 (2 điểm)

7.1 Cho 3-metylbut-1-en tác dụng với axit clohiđric tạo ra các sản phẩm, trong đó có

A là 2-clo-3-metylbutan và B là 2-clo-2-metylbutan Bằng cơ chế phản ứng, hãy giải thích sự tạo thành 2 sản phẩm A và B

7.2 Cho X và Y là 2 axit liên tiếp thuộc dãy đồng đẳng của axit acrylic (MX < MY), Z

là ancol có cùng số nguyên tử cacbon với X, T là este hai chức tạo bởi X, Y và Z Trong T chỉ chứa chức este không chứa nhóm chức khác Đốt cháy hoàn toàn 5,58 gam hỗn hợp E gồm X, Y, Z, T cần 6,608 lít khí O2 (đktc) thu được CO2 và 4,68 gam

H2O Mặt khác 5,58 gam E trên tác dụng vừa đủ với 0,02 mol Br2

a Xác định công thức phân tử của T

b Viết các đồng phân cấu tạo của Z

Câu 8 (2 điểm)

8.1 Hỗn hợp khí X gồm O2 và O3 có tỉ khối so với H2 là 22 Hỗn hợp khí Y gồm metylamin và etylamin có tỉ khối so với H2 là 107

6 Đốt cháy hoàn toàn V1 lít Y cần

V2 lít X Các khí đo ở cùng điều kiện nhiệt độ và áp suất Tìm tỉ lệ V1:V2

8.2 Các aminoaxit phản ứng với nhau tạo thành peptit Hãy cho biết công thức cấu

tạo đipeptit tạo thành từ alanin CH3CH(NH2)COOH và glyxin H2NCH2COOH

Câu 9 (2 điểm)

9.1 Viết các phương trình hóa học theo sơ đồ sau bằng công thức cấu tạo thu gọn Ghi

điều kiện nếu có

Ancol etylic ⎯⎯→ A⎯⎯→ etylenglicol⎯⎯⎯→CuO t,o C ⎯⎯⎯⎯⎯→ddAgNO NH3 / 3 amoni oxalat

9.2 Từ benzen hãy viết sơ đồ tổng hợp nilon-6,6

Câu 10 (2 điểm)

10.1 Trong phòng thí nghiệm, khi điều chế etilen bằng cách đun nóng hỗn hợp ancol

etylic và axit sunfuric đặc ở 1700C, nếu cho khí thoát ra đi qua dung dịch KMnO4 ta không thấy kết tủa MnO2 như khi cho etilen tinh khiết đi qua dung dịch KMnO4

- Tạp chất đã gây ra hiện tượng đó là chất nào? Vì sao không tạo kết tủa MnO2?

- Viết phương trình hóa học của phản ứng tạo ra tạp chất và phản ứng giữa tạp chất với dung dịch KMnO4

- Muốn loại bỏ tạp chất trên ta dùng lượng dư một dung dịch nào? Giải thích và viết phương trình hóa học

10.2 Trong phòng thí nghiệm, để thu khí etilen ta dùng phương pháp đẩy nước hay

đẩy không khí Giải thích

-Hết -

- Thí sinh được sử dụng bảng tuần hoàn các nguyên tố hóa học

- Giám thị không giải thích gì thêm

HƯỚNG DẪN CHẤM VÀ ĐÁP ÁN

1

(2điểm)

1.1

25,858

1 mol Ca chứa 6,02.1023 nguyên tử Ca Theo độ đặc khít, thể tích của 1 nguyên tử

23 3 23

25,858 0, 74

3,18 10

−



Ca =

0,5

23

3

1, 965 10

V





−

−



Từ V =

0,5

1.2

a

0

3Cl + 6KOH⎯⎯→t 5KCl+KClO +3H O

b 16HCl + 2KMnO4⎯⎯→t0 2KCl+2MnCl2+5Cl2+8H O2

c 2H S2 + 3O2 ⎯⎯→t0 2SO2+2H O2

d 4NH3+ 5O2⎯⎯⎯t0,xt→4NO+6H O2

0,25 0,25 0,25 0,25

2

(2điểm)

2.1 Xét các cân bằng điện li H+ trong A:

Fe3+ + H2O ⎯⎯⎯⎯→ Fe(OH)2+ + H+ (1) Ka = 6,3.10-3

H2O ⎯⎯⎯⎯→ H+ + OH- (2) Kw = 1,0.10-14

K>> K cân bằng (1) quyết định pH của hệ:

Xét cân bằng (1):

Fe3+ + H2O ⎯⎯⎯⎯→ Fe(OH)2+ + H+ Ka = 6,3.10-3

[] 0,01-x x x

Ta có:

3 3+

6, 3.10

a

K

x

+

−

 x = 5,4.10-3

 pH = -lg[H+] = 2,3

0,5

0,5

2.1 Để bắt đầu có tủa thì [Fe3+].[OH-]3= Ts (I)

3+

[Fe ]

a

Fe OH K

+

w

Fe OH

H

+

Lại có: [Fe3+] + [Fe(OH)2+] = CFe3+ = 0,01M (III)

Từ (II) và (III)

w

K [ ].[OH ]

K

s

T

-] a

w

K

K ) = 0,01

tính được [Fe3+] = 0,00384M và [OH-] = 2,54.10-12

 pH = 2,4

0,5

0,5

3

(2điểm)

3.1 Tính x, y và hằng số vận tốc của phản ứng

Ta có v1=k.(0, 2) (0, 3)x y=8,1.10−3

2 (0, 2) (0, 5)y 37, 5.10

3 (0, 5) (0, 3)y 50, 625.10

Lập tỉ

3 2

1

3

y

v

y v

  =   =

0,25

0,5

0,25

Và 3 2 1

(2, 5)x (2, 5) 2

v

x

Vậy k = 7,5

0,25

3.2 Hằng số cân bằng nồng độ :

52 , 0 045 , 0 086 , 0

050 , 0 040 , 0 ] H ][

CO [

] CO ][

O H [ K

2 2

2





=

Thêm CO2, cân bằng chuyển dời theo chiều thuận :

CO2 (k) + H2 (k) ⇄ CO (k) + H2O (k)

Bđ 0,500 0,045 0,050 0,040

Cb 0,500-x 0,045-x 0,050 +x 0,040 + x

) x 045 , 0 ( ) x 500 , 0 (

) x 050 , 0 ( ) x 040 , 0 ( ] H ][

CO [

] CO ][

O H [ K

2 2

2

−



−

+

 +

=

=

 0,48x2 + 0,373x – 9,7.10-3 = 0

 x = 0,025M

Vậy [CO2] = 0,48M, [H2] = 0,020M, [CO] = 0,075M và [H2O] = 0,065M

0,25

0,25 0,25

0,25

Ba(HCO3)2 + KHSO4 → BaSO4+ KHCO3 + CO2 + H2O

Ca(H2PO4)2 + KOH → CaHPO4 + KH2PO4 + H2O

Ca(OH)2 + NaHCO3 → CaCO3 + NaOH + H2O

0,25 0,25

0,25 0,25

4.2

2KMnO4 ⎯ ⎯→t 0

K2MnO4 + MnO2 + O2

(A)

0,25

0,25

5 Fe2(SO4)3 + 6MnSO4 + 3K2SO4 + 10Cl2+ 24H2O (B)

FeS + 2HCl⎯⎯→ FeCl2 + H2S

(D)

Mg3N2 + 6 H2O ⎯⎯→ 3Mg(OH)2  + 2NH3

(E)

0,25 0,25

mkhí = 8,08 – 1,6 = 6,48 g Sản phẩm khí + dd NaOH → dd muối 2,47%

mdd muối = mkhí + mddNaOH = 6,48 + 200 = 206,48 g

0.25

0,06 0,06/m

→ mmuối =(23m+A)0,06

Chỉ có cặp m = 1; A = 62 Vậy NO3- là phù hợp → NaNO3.

0.25

0.25 0.25

phẩm khí có bao gồm: NO2, O2 do đó muối ban đầu X có thể là: M(NO3)n Khi đó:

4NO2 + O2 + 4NaOH → 4NaNO3 + 2H2O 0,06  0,015  0,06

+ = 46.0,06 + 32.0,015 = 3,24 g < 6,48 g → Trong sản phẩm còn có hơi nước Vậy muối X phải có dạng M(NO3)n.xH2O

0 5 Phản ứng nhiệt phân:

40 100

2 , 1 200

100

47 , 2 48 , 206

2 NO

m

2 O

m

( ) 0

2

t

n n

n

2

3

n

Y M O

n

n

Chỉ cặp nghiệm n = 3, M = 56 (Fe) là thỏa mãn

2

18 9

H O

x

n x

−

 =

Vậy công thức của muối X là: Fe(NO3)3.9H2O

0.25

0.25

CxHy + 2 Br2 ⎯⎯→ CxHyBr4

Theo đề ta có

4.80.100

75,82

0.25

Với y 2x-2

 x = 8 và y = 6

Ta thấy A có v +  = 6 nhưng chỉ cộng 2 phân tử Br2 nên trong dẫn xuất tetrabrom còn có

v +  = 4 phù hợp với gốc phenyl Khi cộng hợp brom theo tỉ lệ mol 1: 1 thì thu được hai đồng phân hình học nên A có liên kết C C mạch hở

0.25

6.2 - Tuy đimetylamin có phân tử khối bé hơn trimetylamin nhưng giữa các phân tử

đimetylamin có liên kết Hiđro liên phân tử, ảnh hưởng này lớn hơn nên nhiệt độ sôi của đimetylamin lớn hơn trimetylamin

0.5

- Phân tử trimetylamin tuy có 3 nhóm metyl làm tăng tính bazơ nhưng gây hiệu ứng không gian nên làm cho tính bazơ của trimetylamin yếu hơn đimetylamin

0.5

7 7.1

0.5

0.5 7.2 Số mol O2= 0,295 mol, số mol H2O = 0,26 mol

Theo bảo toàn khối lượng  số mol CO2 = 0,235 mol

2 2

x x

C H −O (a mol), Z có dạng C H n 2n+2O2(b mol)

Và T có dạng C H m 2m−6O4(c mol)

0.25 Bảo toàn Oxi ta có: 2a + 2b + 4c = 0,14 (1)

Liên hệ số mol CO2 và H2O ta có: – a + b –3c = 0,025 (2)

Giải (1), (2) và (3) có a = 0,01; b = 0,05 và c = 0,005

3, 6

0, 065

CO E

n C n

Vậy công thức cấu tạo của Z là:

0.25

44

X

4

O

107 3

Y

C H N

11 4

11

3 3.2

4

0,25

0,25

0, 5

Vậy tỉ lệ : V1:V2=1:2

H NCH CO NHCH COOH (Gly Gly)− −

0,5

170

H SO C

⎯⎯⎯→ CH2=CH2 + H2O 3CH2=CH2 + 2KMnO4 + 4H2O→

O=CH-CH=O +4AgNO3 + 6NH3 +2H2O ⎯⎯→t o H4NOOC-COONH4 + 4NH4NO3 + 4Ag

0,25 0,25

0,25

0,25

0,5

2KMnO4 + 5SO2 + 2H2O ⎯⎯→2MnSO4 + 2H2SO4 + K2SO4

Muốn loại bỏ tạp chất trên ta dùng lượng dư dung dịch kiềm mạnh như NaOH để hấp thụ cả

SO2 và CO2

0,25

SO2 + 2NaOH → Na2SO3 + H2O

CO2 + 2NaOH → Na2CO3 + H2O

0,25

10.2 Để thu khí etilen ta dùng phương pháp đẩy nước do etilen không tan trong nước

Không dùng phương pháp đẩy không khí vì phân tử khối etilen gần bằng không khí và etilen

không màu

0,5