Thi chọn hsg lớp 12 2016 giải chi tiết

Sục khí COCl2 qua dung dịch NaOH ở nhiết độ thường.Viết phương trình phản ứng xảy rac. Câu 2: 1 điểm Hòa tan sản phẩm rắn của quá trình nấu chảy hỗn hợp bột một khoáng chất đen, kalihyd

TRƯỜNG THPT ĐỀ THI KHẢO SÁT ĐỘI TUYỂN

TỔ: HÓA HỌC HỌC SINH GIỎI LẦN 3

NĂM HỌC 2015 - 2016

ĐỀ CHÍNH THỨC MÔN THI: HÓA HỌC

Ngày thi: 22 tháng 02 năm 2016

Thời gian: 180 phút, không kể thời gian phát đề

Câu 1: (1 điểm)

Trong số các hợp chất cacbonyl halozenua COX2 , người ta chỉ có thể điều chế được 3 chất cacbonyl halozenua là: cacbonyl florua COF2, cacbonyl clorua COCl2, cacbonyl bromua COBr2

a Vì sao không điều chế được COI2 ?

b So sánh góc liên kết của các phân tử cacbonyl halozenua trên?

c Sục khí COCl2 qua dung dịch NaOH ở nhiết độ thường.Viết phương trình phản ứng xảy ra ?

Câu 2: (1 điểm)

Hòa tan sản phẩm rắn của quá trình nấu chảy hỗn hợp bột một khoáng chất đen, kalihydroxit và kali clorat, thu được dung dịch A có màu lục đậm Khi để trong không khí chuyển dần thành màu tím Quá trình đó còn chuyển nhanh hơn nếu sục khí clo vào dung dịch A hay khi điện phân dung dịch A

Hãy nêu tên khoáng chất? Viết các phương trình phản ứng xảy ra trong các thí nghiệm trên?

Câu 3: (2 điểm)

Nung hỗn hợp A gồm sắt và lưu huỳnh sau một thời gian được hỗn hợp rắn B Cho B tác dụng với dung dịch HCl dư, thu được V1 lít hỗn hợp khí C Tỷ khối của C so với hidro bằng 10,6 Nếu đốt cháy hoàn toàn B thành Fe2O3 và SO2 cần V2 lít khí oxi

a Tìm tương quan giá trị V1 và V2 (đo ở cùng điều kiện)

b Tính hàm lượng phần trăm các chất trong B theo V1 và V2

c Hiệu suất thấp nhất của phản ứng nung trên là bao nhiêu phần trăm.

Câu 4: (2 điểm)

A, B, C là ba kim loại liên tiếp nhau trong một chu kỳ Tổng số khối của chúng là 74

a Xác định A, B, C

b Cho 11,15g hỗn hợp (X) (gồm A, B, C) hòa tan vào H2O thu được 4,48 lít khí, 6,15g chất rắn không tan và dung dịch Y Lấy chất rắn không tan cho vào dung dịch HCl dư thu được 0,275 mol H2

Tính % khối lượng các chất A, B, C trong 11,15 gam hỗn hợp X

Câu 5: (2 điểm)

(đktc) và 15,6 gam kết tủa

a Các phương trình phản ứng có thể xảy ra?

b Tính % khối lượng của mỗi chất trong 40 gam hỗn hợp ban đầu?

c Tính a?

Câu 6: (2 điểm)

Cho một lượng dung dịch chứa 2,04 gam muối clorua của một kim loại hóa trị 2 không đổi tác dụng vừa hết với một lượng dung dịch chứa 1,613 gam muối axit của axit sunfuhidric thấy có 1, 455gam kết tủa tạo thành Viết phương trình phản ứng xảy ra và giải thích tại sao phản ứng đó xảy ra được

Câu 7: (2 điểm)

Cho sơ đồ phản ứng sau:

Mỗi chữ cái ứng với một chất hữu cơ, mỗi mũi tên 1 phản ứng, chỉ được dùng thêm các chất vô cơ, xúc tác cần thiết Viết phương trình chuyển hóa sơ đồ trên

Câu 8: (3 điểm)

Hợp chất hữu cơ A (chứa 3 nguyên tố C, H, O) chỉ chứa một loại nhóm chức Cho 0,005 mol chất A tác dụng vừa đủ với 50 ml dung dịch NaOH ( khối lượng riêng 1,2 g/ml) thu được dung dịch B Làm bay hơi dung dịch B thu được 59,49 gam hơi nước và còn lại 1,48 gam hỗn hợp các chất rắn khan D Nếu đốt cháy hoàn toàn chất rắn D thu được 0,795 gam Na2CO3; 0,952 lít CO2 (đktc) và 0,495 gam

H2O Nếu cho hỗn hợp chất rắn D tác dụng với dung dịch H2SO4 loãng dư, rồi chưng cất thì được 3 chất hữu cơ X, Y, Z chỉ chứa các nguyên tố C, H, O Biết X, Y là 2 axit hữu cơ đơn chức Z tác dụng với dung dịch Br2 tạo ra sản phẩm Z’ có khối lượng phân tử lớn hơn Z là 237u và MZ>125 u Xác định công thức cấu tạo của A, X, Y, Z, Z’

Câu 9: (2 điểm)

Viết công thức hóa học của các chất là thành phần chính của: Sô đa, criolit, phèn chua, quặng đôlômit, cacnalit, sinvinit, thuốc trừ sâu "666", 2,4Đ, mì chính, nước cường thủy, nước oxi già, nước nặng, nước đá khô

Câu 10: (3 điểm)

X, Y, Z là ba axit cacboxylic đơn chức cùng dãy đồng đẳng (MX < MY < MZ ), T là este tạo bởi X, Y,

Z với một ancol no, ba chức, mạch hở E Đốt cháy hoàn toàn 26,6 gam hỗn hợp M gồm X, Y, Z, T (trong đó Y và Z có cùng số mol) bằng lượng vừa đủ khí O2, thu được 22,4 lít CO2 (đktc) và 1 6,2 gam

H2O Mặt khác, đun nóng 26,6 gam M với lượng dư dung dịch AgNO3/NH3 Sau khi các phản ứng xảy ra hoàn toàn, thu được 21,6 gam Ag Mặt khác, cho 13,3 gam M phản ứng hết với 400 ml dung dịch NaOH

1 M và đun nóng, thu được dịch N Cô cạn dung dịch N thu được m gam chất rắn khan Tính m?

Hết

®iÖn ph©n

TRƯỜNG THPT NÔNG CỐNG I ĐÁP ÁN ĐỀ THI KHẢO SÁT ĐỘI TUYỂN

TỔ: HÓA HỌC HỌC SINH GIỎI LẦN 2

NĂM HỌC 2015 - 2016

ĐÁP ÁN ĐỀ CHÍNH THỨC MÔN THI: HÓA HỌC

Ngày thi: 22 tháng 02 năm 2016

Thời gian: 180 phút, không kể thời gian phát đề

Câu 1:(1 điểm)

Trong số các hợp chất cacbonyl halozenua COX2 , người ta chỉ có thể điều chế được 3 chất cacbonyl halozenua là: cacbonyl florua COF2, cacbonyl clorua COCl2, cacbonyl bromua COBr2

a Vì sao không điều chế được COI2 ?

b So sánh góc liên kết của các phân tử cacbonyl halozenua trên?

c Sục khí COCl2 qua dung dịch NaOH ở nhiết độ thường.Viết phương trình phản ứng xảy ra ?

Hướng dẫn giải:

a Ở phân tử COX2, khi tăng kich thước và giảm độ âm điện của X làm giảm độ bền của liên kết C-X

Do đó phân tử COI2 rất không bền và không tồn tại

b Phân tử COX2 phẳng, nguyên tử trung tâm C ở trạng thái lai hoá sp2

X

O = C

X

Gốc OCX > 120o còn góc XCX < 120o vì liên kết C=O là liên kết đôi, còn liên kết C-X là liên kết đơn.Khi độ âm điện của X tăng thì cặp electron liên kết bị hút mạnh về phía X Do đó góc XCX giảm, góc OCX tăng

c Sục khí COCl2 qua dung dịch NaOH ở nhiết độ thường ta có phản ứng:

COCl2 + 4 NaOH Na2CO3 + 2 NaCl + 2 H2O

Câu 2: (1 điểm)

Hòa tan sản phẩm rắn của quá trình nấu chảy hỗn hợp bột một khoáng chất đen, kalihydroxit và kali clorat, thu được dung dịch A có màu lục đậm Khi để trong không khí chuyển dần thành màu tím Quá trình đó còn chuyển nhanh hơn nếu sục khí clo vào dung dịch A hay khi điện phân dung dịch A

Hãy nêu tên khoáng chất? Viết các phương trình phản ứng xảy ra trong các thí nghiệm trên?

Hướng dẫn giải:

Các phản ứng xảy ra:

3MnO2 + 6KOH + KClO3 = 3K2MnO4 + 3H2O + KCl (1)

3K2MnO4 + 2H2O = 2KMnO4 + MnO2 + 4KOH (2)

Phản ứng này làm cân bằng (2) chuyển dịch dần sang phải:

2K2MnO4 + Cl2 = 2KMnO4 + 2KCl

2K2MnO4 + 2H2O 2KMnO4 + 2KOH + H2

Câu 3: (2 điểm)

Nung hỗn hợp A gồm sắt và lưu huỳnh sau một thời gian được hỗn hợp rắn B Cho B tác dụng với dung dịch HCl dư, thu được V1 lít hỗn hợp khí C Tỷ khối của C so với hidro bằng 10,6 Nếu đốt cháy hoàn toàn B thành Fe2O3 và SO2 cần V2 lít khí oxi

a Tìm tương quan giá trị V1 và V2 (đo ở cùng điều kiện)

b Tính hàm lượng phần trăm các chất trong B theo V1 và V2

c Hiệu suất thấp nhất của phản ứng nung trên là bao nhiêu phần trăm.

Hướng dẫn giải:

a Fe + S = FeS

Thành phần B gồm có FeS, Fe và có thể có S

FeS + 2HCl = FeCl2 + H2S

Fe + 2HCl = FeCl2 + H2

Vì MTB = 10,6 2 = 21,2 < 34

Nên : trong C có H2S và H2

Gọi x là % của H2 trong hỗn hợp C

(2x + 43(100 – x)) : 100 = 21,2

→ x = 40%

H2 = 40% theo số mol; H2S = 60%

Đốt cháy B:

4 FeS + 7 O2 = 2 e2O3 + 4 SO2

4 Fe + 3 O2 = 2 Fe2O3

Có thể có phản ứng : S + O2 = SO2

Thể tích O2 đốt cháy FeS là : (3V1/5).(7/4) = 21V1/20

Thể tích O2 đốt cháy Fe là : (2V1/5).(3/4) = 6V1/20

Thể tích O2 đốt cháy FeS và Fe là: 21V1/20 + 6V1/20 = 27V1/20

Thể tích O2 đốt cháy S là: V2 – (27V1/20) = V2 – 1,35V1

Nên : V 2 ≥ 1,35V

b

Số mol S = (V 2 – V1 1,35) : V1 mol ( Với V1 mol là thể t ích của 1 mol khí ở điều kiện đang xét)

Số mol FeS = ( V 1 3/5 ) : V1mol

Số mol Fe = (V 1 2/5) : V1 mol

%

165 ) 35 , 1 ( 32 2 , 75

5280 )

35 , 1 ( 32 56 5

2 88

.

5

3

100 88 5

3

%

1 2 1 1

2 1 1 1

2 1

1

1

V V

V V

V V

V V

V V

V

V FeS

+

=

− +

=

− + +

=

%

70 ) (

32

100 56

5

2

%

1 2

1 1

2

1

V V

V V

V

V

Fe

+

= +

=

% 135 100

) (

32

100 )

35 , 1 (

32

%

1 2

1 2

1 2

1 2

V V

V V

V V

V V

S

+

−

= +

−

=

c.

Nếu dư S so với Fe thì tính hiệu suất phản ứng theo Fe,

Fe + S  FeS

5

3 5

3 100

1 1

1

= +

=

V n

n

n

FeS

Fe

FeS

H = 60%

- Nếu dư Fe so với S tính hiệu suất phản ứng theo S

FeS

FeS

n

n

n 100

(%) 60 100 5

3 5

3 100

1 1

1

= +

=

V n

n

n

FeS Fe

FeS

(do nS < nFe)

- Vậy hiệu suất thấp nhất của phản ứng nung trên là 60%

Câu 4: (2 điểm)

A, B, C là ba kim loại liên tiếp nhau trong một chu kỳ Tổng số khối của chúng là 74

a Xác định A, B, C

b Cho 11,15g hỗn hợp (X) (gồm A, B, C) hòa tan vào H2O thu được 4,48 lít khí, 6,15g chất rắn không tan và dung dịch Y Lấy chất rắn không tan cho vào dung dịch HCl dư thu được 0,275 mol H2

Tính % khối lượng các chất A, B, C trong 11,15 gam hỗn hợp X

Hướng dẫn giải:

a

Đặt số nơtron của A, B, C lần lượt là : n1, n2, n3

Đặt số proton của A, B, C lần lượt là : p, p + 1, p + 2

Tổng số proton của 3 kim loại là : p + p + 1 + p + 2 = 3p + 3

Ta có :

3p + 3 + (n1 + n2 + n3) = 74

3p + 3 ≤ n1 + n2 + n3 ≤ 1,53 (3p + 3)

⇒ 8,8 ≤ p ≤ 11,3

Na Nhận

Vì A, B, C là kim loại nên ta nhận p = 11 ⇒ Na

Và 3 kim loại liên tiếp nên là : Na, Mg, Al

b

Đặt a, b, c lần lượt là số mol của Na, Al, Mg trong hỗn hợp

Hòa tan X (A, B, C) vào H2O :

2H2↑

2

a

2H2↑

2

a

0, 2

* Trường hợp 1: Chất rắn chỉ có Mg

mrắn = 0,275 24 = 6,6g > 6,15g (Loại)

* Trường hợp 2: 6,15g gồm Mg và Al dư (b1 mol)

2H2↑

2b 24c + 27b1= 6,15

c + 3 1

c = 0,2

nNa = 0,1 ⇒ mNa = 0,1 23 = 2,3g

Câu 5: (2 điểm)

(đktc) và 15,6 gam kết tủa

a Các phương trình phản ứng có thể xảy ra?

b Tính % khối lượng của mỗi chất trong 40 gam hỗn hợp ban đầu?

c Tính a?

Hướng dẫn giải:

Các PTPU có thể xảy ra CaC2 + 2HCl  → CaCl2 + C2H2 (1)

Al4C3 + 12HCl  → 4AlCl3 + 3CH4 (2)

Al4C3 + 12H2O  → 4Al(OH)3 + 3CH4 (3)

CaC2 + 2H2O  →Ca(OH)2 + C2H2 (4)

Ca(OH)2 + 2Al(OH)3  → Ca(AlO2)2 + 4H2O (5)

Ta có:

3

( )

gọi x là số mol CaC2 và y là số mol Al4C3 trong hỗn hợp

Từ các pt => x + 3y = 0,7 (mol) (*)

Theo bài:

64x + 144y = 40 (**) từ (*), (**)

TH1: HCl đủ thực hiện (1) và (2)

4

Al C

TH2: HCl không đủ thực hiện (1)

(3) => n Al OH( ) 3=0, 4(mol)

thực tế n Al OH( ) 3 =0, 2(mol)

=>n Al OH( )3(5)=0, 4 0, 2- =0, 2(mol)

a = 0, 6 0, 6

Câu 6: (2 điểm)

Cho một lượng dung dịch chứa 2,04 gam muối clorua của một kim loại húa trị 2 khụng đổi tỏc dụng vừa hết với một lượng dung dịch chứa 1,613 gam muối axit của axit sunfuhidric thấy cú 1, 455gam kết tủa tạo thành Viết phương trỡnh phản ứng xảy ra và giải thớch tại sao phản ứng đú xảy ra được

Hướng dẫn giải:

Đặt cụng thức muối clorua là MCl2 và muối sunfuhidro là R (HS)x

(cỏc muối clorua đều tan trừ của Ag +, Pb2+ nhưng 2 ion này cũng tạo ↓ với S 2−)

M = M

Kết quả rất phự hợp với KL mol của Zn Tuy nhiờn bất hợp lý ở chỗ:

x M + = R + x

tớnh được R = 74,53 lại khụng thỏa món muối nào

- Kết tủa ZnS khụng tồn tại trong axit HCl ở cựng vế phương trỡnh phản ứng

* Vậy khụng tạo ra kết tủa MS mà tạo ra kết tủa M (OH)2 trong dung dịch nước

xMCl2 + 2R(HS)x + 2x H2O → xM(OH)2 ↓ + 2x H2S ↑ + 2RClx

M = M

x M + = R + x

tớnh được R = 18 ứng với NH 4+

Cõu 7: (2 điểm)

Cho sơ đồ phản ứng sau

Mỗi chữ cái ứng với một chất hữu cơ, mỗi mũi tên 1 phản ứng, chỉ đ ợc dùng thêm các chất vô cơ; xúc tác cần thiết viết phơng trình phản ứng thực hiện sơ đồ trên

Hướng dẫn giải:

A: C2H2 B: CH3CHO C: C2H5OH

D: CH3COOH E: (CH3COO)2 Ba E: CH3COONa

Phản ứng:

2CH4

0

1500 c

→ C2H2 + 3H2

C2H2 + H2O→Hg2+,80 0c CH3CHO

CH3CHO + H2

0

,

Ni t

C2H5OH + O2

0

,

mengiam t

2CH3CHO + O2

0

,

xt t

2CH3COOH + Ba(OH)2 →( CH3COO)2Ba + 2H2O

( CH3COO)2Ba + Na2CO3 → BaCO3 + 2CH3COONa

CH3COONa + NaOH →CaO t, 0 CH4 + Na2CO3

Cõu 8: (3 điểm)

Hợp chất hữu cơ A (chứa 3 nguyờn tố C, H, O) chỉ chứa một loại nhúm chức Cho 0,005 mol chất A tỏc dụng vừa đủ với 50 ml dung dịch NaOH ( khối lượng riờng 1,2 g/ml) thu được dung dịch B Làm bay hơi dung dịch B thu được 59,49 gam hơi nước và cũn lại 1,48 gam hỗn hợp cỏc chất rắn khan D Nếu đốt chỏy hoàn toàn chất rắn D thu được 0,795 gam Na2CO3; 0,952 lớt CO2 (đktc) và 0,495 gam H2O Nếu cho hỗn hợp chất rắn D tỏc dụng với dung dịch H2SO4 loóng dư, rồi chưng cất thỡ được 3 chất hữu

cơ X, Y, Z chỉ chứa cỏc nguyờn tố C, H, O Biết X, Y là 2 axit hữu cơ đơn chức Z tỏc dụng với dung dịch Br2 tạo ra sản phẩm Z’ cú khối lượng phõn tử lớn hơn Z là 237u và MZ>125 u Xỏc định cụng thức cấu tạo của A, X, Y, Z, Z’

Hướng dẫn giải:

Áp dụng bảo toàn khối lượng ta cú: mA + mddNaOH = mhơi nước + mD

 mA = 59,49 + 1,48 – 50.1,2 = 0,97 (g)=> MA = 0,97/0,005=194 (g)

Mặt khỏc theo giả thiết: Dcháy→0,795 gam Na2CO3 + 0,952 lớt CO2 (đktc) 0,495 gam H2O

=> n Na CO2 3 =0,0075(mol); nCO2 =0,0425(mol)

Áp dụng ĐLBT nguyờn tố C ta cú:

nC(trong A) = n C(Na CO2 3) +n C(CO2)= 0,0075 + 0,0425 = 0,05 (mol)

BT nguyờn tố H: n H trongA( )+n H trongNaOH( ban đầu)+n H trongH O( 2 của dd NaOH) =n H trong( hơi H2O) +n H(đốt cháy D)

 nH(trongA) = 0,05 (mol)

Gọi cụng thức phõn tử A là CxHyOz Ta cú:

x = nC/nA = 0,05/0,005=10

y = nH/nA = 0,05/0,005 =10 => z = (194-10.12-10)/16 = 4

Vậy cụng thức phõn tử A là C10H10O4

Xỏc định cụng thức cấu tạo của A:

Số mol NaOH phản ứng với A = 2.n Na CO2 3=0,015 (mol)

0,015 3

A NaOH

n

1nhúm chức este –COO- hoặc A cú 2 nhúm chức este –COO- trong đú 1 nhúm chức este liờn kết với vũng benzen Nhưng theo giả thiết A chỉ cú một loại nhúm chức do đú A chỉ chứa hai chức este (trong

đú một chức este gắn vào vũng benzen) => A phải cú vũng benzen

Khi A tỏc dụng với dd kiềm thu được X, Y là 2 axit hữu cơ đơn chức

Z là hợp chất hữu cơ thơm chứa 1 nhúm chức phenol và 1 chức ancol

Như vậy Z phải là: OH-C6H4-CH2OH (cú 3 đồng phõn vị trớ o ,m, p)

Khi Z tỏc dụng dd nước brom tạo ra sản phẩm Z’ trong đú:

M Z' −M Z =237 => 1 mol Z đó thế 3 nguyờn tử Br Như vậy vị trớ m là thuận lợi nhất CTCT của Z và

Z’ là:

CH 2 OH

OH

OH

Br Br

Br

CTCT của A cú thể là:

O-CO-H

hoăc CH2 -O-CO-H

O-CO-CH3

(Nếu HS lập luận tỡm Z và tớnh MZ=124 nhưng chưa giải được tiếp hoặc kết luận khụng cú nghiệm phự hợp vẫn cho điểm tối đa phần này)

Cõu 9: (2 điểm)

Viết công thức hóa học của các chất là thành phần chính của: Sôđa; criolit; phèn chua; quặng đôlômit; cacnalit; sinvinit; thuốc trừ sâu “666”; 2,4Đ ; mì chính; nớc cờng thuỷ; nớc oxi già; nớc nặng; nớc đá khô

Hướng dẫn giải:

+ Sôđa: Na2CO3

+ Criolit: 3NaF.AlF3 hoặc Na3AlF6

+ Phèn chua: K2SO4.Al2(SO4)3.24H2O hoặc KAl(SO4)2.12H2O

+ Đôlômit: CaCO3.MgCO3

+ Cacnalit: CaCl2.KCl

+ Sinvinit: NaCl.KCl

+ Thuốc trừ sâu 666: C6H6Cl6 Cl

+ 2,4-Đ: Natri2,4-điclophenoxiaxetat Cl- - 0- CH2-COONa

+ Nớc oxi già: H2O2

+ Nớc nặng: D2O

+ Nớc đá khô: CO2 rắn

Cõu 10: (3 điểm)

X, Y, Z là ba axit cacboxylic đơn chức cựng dóy đồng đẳng (MX < MY < MZ ), T là este tạo bởi X, Y, Z với một ancol no, ba chức, mạch hở E Đốt chỏy hoàn toàn 26,6 gam hỗn hợp M gồm X, Y, Z, T (trong

đú Y và Z cú cựng số mol) bằng lượng vừa đủ khớ O2, thu được 22,4 lớt CO2 (đktc) và 16,2 gam H2O Mặt khỏc, đun núng 26,6 gam M với lượng dư dung dịch AgNO3/NH3 Sau khi cỏc phản ứng xảy ra hoàn toàn, thu được 21,6 gam Ag Mặt khỏc, cho 13,3 gam M phản ứng hết với 400 ml dung dịch NaOH

1 M và đun núng, thu được dịch N Cụ cạn dung dịch N thu được m gam chất rắn khan Tớnh m?

Hướng dẫn giải:

- Vỡ M cú phản ứng trỏng Bạc nờn cú HCOOH, đặt Y: R1COOH, Z: R2COOH, E: R'(OH)3

- nCO2 = 1 mol, nH2O= 0,9 mol

- Gọi x, y, z lần lượt là số mol X, Y, T ⇒ nZ = y mol Vỡ Y và Z là 2 axit thuộc cựng dóy đồng đẳng của HCOOH nờn khi đốt chỏy thỡ thu được nCO2 = n H2O T là este no, mạch hở, ba chức nờn khi đốt T thỡ thu

được: z= 1/2(nCO2(T) - nH2O(T)) = 1/2(nCO2(M) - nH2O(M)) = (1-0,9)/2 = 0,05

- Áp dụng bảo toàn khối lượng:

mM + mO2 = mCO2 + mH2O nờn mO2 = 44 1 + 16,2 - 26,6 = 33,6 suy ra nO2 = 1,05

m = 24,74 gam