Tải Đề thi học sinh giỏi cấp THPT tỉnh Lâm Đồng môn Hóa học - Năm học 2010 - 2011

Viết các phương trình phản ứng minh họa.. b..[r]

SỞ GIÁO DỤC & ĐÀO TẠO KỲ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI CẤP TỈNH

LÂM ĐỒNG NĂM HỌC 2010 - 2011

Môn : HÓA HỌC – THPT

ĐỀ CHÍNH THỨC Thời gian : 180 phút (không kể thời gian giao đề) (Đề thi gồm có 2 trang) Ngày thi : 18/ 2/ 2011

Câu 1: (2 điểm)

a Cho 2 nguyên tố X, Y, biết:

- X có 3 lớp electron, có 3 electron độc thân

- Y có 3 lớp electron, có 7 electron hóa tri

Viết cấu hình electron, xác đinh vi trí của X, Y trong bảng hệ thống tuần hoàn

b - Vì sao 2 phân tử NO2 có thể kết hợp với nhau để tạo thành phân tử N2O4?

- Cho cân bằng : 2NO2  N2O4

(khí màu nâu) (khí không màu)

Khi ngâm bình chứa NO2 vào nước đá, thấy màu nâu của bình nhạt dần Hãy cho biết phản ứng thuận là phản ứng tỏa nhiệt hay thu nhiệt? Giải thích?

Câu 2: (2 điểm)

a Dung dich NH3 1M có  = 0,43 % Tính hằng số Kb và pH của dung dich đó

b Tính độ điện li của axit axetic trong dung dich 0,01M, nếu trong 500 ml dung dich axit đó có 3,13.1021 hạt (phân tử và ion)

Câu 3: (2 điểm)

a Viết phương trình phản ứng hóa học xảy ra khi thực hiện các thí nghiệm sau:

- Cho khí Clo lội vào dung dich KOH đun nóng (khoảng 700C)

- Nhỏ từ từ dung dich NH3 đến dư vào dung dich CuSO4

- Cho dung dich hỗn hợp gồm FeSO4 và Fe2(SO4)3 vào dung dich KMnO4 có H2SO4

- Nhỏ từ từ dung dich AgNO3 vào dung dich Fe(NO3)2

b Không dùng thêm thuốc thử hãy nhận biết các dung dich: NaCl; K2CO3; Na2SO4; HCl; Ba(NO3)2

Câu 4: (2 điểm)

a Dung dich A gồm AlCl3, CrCl3 Cho dung dich NaOH dư vào A sau đó tiếp tục cho thêm nước Clo, rồi lại cho thêm dư dung dich BaCl2 Nêu hiện tượng và viết các phương trình phản ứng hóa học

đã xảy ra

b Nhỏ từ từ 25 gam dung dich HCl 14,6% vào dung dich chứa 11,04 gam K2CO3, sau đó cho thêm vào dung dich 0,04 mol Ba(OH)2 Tính tổng khối lượng các muối trong dung dich thu được sau khi phản ứng xảy ra hoàn toàn

Câu 5: (2 điểm)

Cho hỗn hợp X gồm FeS2 và MS có tỷ lệ mol 1:1 (M là kim loại có hóa tri không đổi) Cho 6,51 gam X tác dụng hoàn toàn với lượng dư dung dich HNO3 đun nóng thu được dung dich Y và 13,216 lít ( đktc) hỗn hợp khí Z có khối lượng 26,34 gam gồm NO2, NO Thêm lượng dư dung dich BaCl2 loãng vào Y thì thu được a gam kết tủa Xác đinh kim loại M và tính giá tri của a?

Câu 6: (2 điểm)

Hòa tan 10,40 gam một kim loại R trong dung dich HCl vừa đủ, thu được dung dich X có chứa RCl2 và V1 lít khí H2 Chia dung dich X làm 2 phần bằng nhau, phần I cho tác dụng với một lượng vừa đủ dung dich HNO3 đậm đặc, nóng thu được V2 lít khí NO2 và dung dich Z (ion clorua không bi oxi hóa), phần II cho tác dụng với một lượng vừa đủ dung dich H2SO4 đậm đặc nóng thu được V3 lít khí

SO2 và dung dich T Cô cạn dung dich Z ở nhiệt độ thích hợp thu được 40,00 gam một muối A duy nhất, cô cạn dung dich T ở nhiệt độ thích hợp thu được 25,00 gam muối B duy nhất Biết MA < 420;

MB < 520 Xác đinh R, A, B và tính V1, V2, V3 Biết thể tích các khí đều đo ở điều kiện tiêu chuẩn

Câu 7: (2,5 điểm)

a Viết công thức cấu tạo, gọi tên các hợp chất hữu cơ có công thức phân tử C2H7NO2, biết mỗi chất đều phản ứng được với dung dich HCl và dung dich NaOH Viết các phương trình phản ứng minh họa

b Cho sơ đồ chuyển hóa sau :

Biết A5 là axit cacboxylic Hãy xác đinh công thức cấu tạo của A1; A2; A3; A4; A5; B1; B2; B3; B4 và viết các phương trình phản ứng đã xảy ra

Câu 8: ( 2,5 điểm)

Đốt cháy hoàn toàn 1,32 gam hợp chất hữu cơ X cần dùng vừa hết 2,352 lít khí O2 ( đktc ) Sản phẩm thu được chỉ gồm CO2 và nước với tỷ lệ khối lượng mCO 2: mH O 2 = 11 : 2 Biết X có khối lượng

phân tử nhỏ hơn 150

a Xác đinh công thức phân tử của X?

b Viết công thức cấu tạo của X biết X có vòng benzen, tham gia phản ứng tráng gương và trong tự nhiên tồn tại ở dạng trans

Câu 9: (3 điểm)

a Đun nóng hợp chất hữu cơ X (chỉ chứa một loại nhóm chức) với dung dich axit vô cơ xúc tác thì thu được hai chất hữu cơ Y, Z (đều chứa C,H,O) Mặt khác, 4,04 gam X phản ứng vừa đủ với dung dich chứa 0,04 mol KOH thì thu được hai chất Y và P Phân tử khối của P lớn hơn phân tử khối của Z là 76 Khi đun nóng 1,84 gam Y với dung dich H2SO4 đặc ở nhiệt độ thích hợp thì thu được 0,5376 lít khí một anken (đktc) với hiệu suất 60% Biết Z là đơn phân thường dùng để tổng hợp polime Hãy xác đinh công thức phân tử, công thức cấu tạo của X, Y, Z

b Khi có tác dụng của axit, geraniol chuyển hóa thành α-terpineol theo sơ đồ sau:

Geraniol α-terpineol

Đề nghi cơ chế cho quá trình chuyển hóa này?

Cho biết : N = 14; H = 1; O = 16; Cl = 35,5; S = 32; Fe = 56; K = 39; Mn = 55; Cr = 52;

Al = 27; Na = 23; Zn = 65; Cu = 64; C = 12; P = 31

HẾT

Họ và tên thí sinh : Số báo danh :

+Cl2

/as

1 : 1

C6H5-

CH2-CH3

O t0

dd AgNO3/

t0 NH3

dd H2SO4

dd NaOH B1 dd NaOHB2 H2SO4

đặc 1700C

B3trùng hợp B4

CH3

OH

C – CH3

C H 3

CH3–C = CH –CH2–CH2–

C = CH –CH2OH

H+

Giám thi 1 : Ký tên : Giám thi 2 : Ký tên :

SỞ GIÁO DỤC & ĐÀO TẠO KỲ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI CẤP TỈNH

LÂM ĐỒNG NĂM HỌC 2010 - 2011

HƯỚNG DẪN CHẤM ĐỀ CHÍNH THỨC

Môn : HÓA HỌC – THPT

Ngày thi : 18/ 2/ 2011

1

a.Cấu hình e của X : 1s2 2s22p6 3s23p3

Cấu hình e của Y : 1s2 2s22p6 3s23p5

Vi trí của X : Ô thứ 15, chu kì 3, nhóm VA

Vi trí của Y : Ô thứ 17, chu kì 3, nhóm VIIA

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

b.-Sơ đồ chuyển hóa :

-Trên nguyên tử N vẫn còn 1 electron độc thân

- Khi ngâm vào nước đá thì cân bằng chuyển dich theo chiều thuận, theo nguyên lý

Lơ Satơliê chiều này là chiều tỏa nhiệt Vậy chiều thuận là chiều toả nhiệt

0,125

0,25

0,375 0,25

2

a NH3 + H2O  NH4+ + OH-

1M

Cân bằng (1 –x ) x x

 = 1

x

= 0,0043  x = 4,3 10-3  Kb = x

x

 1

2

) 10 3 , 4

= 1,85 10-5

[ H+] = 3

14

10 3 , 4

10





= 0,23 10-11

pH = -log ( 0,23 10-11 ) = 11,64

0,5

0,5

b CH3COOH  CH3COO- + H+

x mol x mol x mol 1l dung dich axit có 2 x 3,13 1021 hạt = 6.26 1021.hạt

Gọi x là số mol phân tử CH3COOH đã phân li trong 1 lít dung dich Lúc đó x là số

ion H+ cũng là số ion CH3COO- Khi đó số phân tử CH3COOH còn lại không phân li

là 6,02 1021 – x

Ta có : 6,02 1021 -x + 2x = 6,26 1021  x = 0,24 1021

Độ điện li  = 0 ,24 10

21

6 , 02 1021 x 100 = 3,99%

0,5

0,5

a.Viết đúng 5 phản ứng (nếu đúng từ 4 phản ứng trở lên cho đủ điểm ) 1

N O

O

O O N

b

1

4

a

- Nêu được 3 hiện tượng : Tạo kết tủa; Kết tủa tan; xuất hiện kết tủa màu vàng

- Viết đúng 6 phản ứng

0,25 0,75

b

3

n = n = 0,1 mol ; n = 0,08 mol ; n = 0,16 mol

n = 0,04 mol ; n = 0,08 mol

K

Xét từng quá trình :

0,08 0,08 0,08

0,02 0,02 0,02

0,06 0,06

 

 

 

0,06

0,04 0,04 0,04

Trong dung dich sau phản ứng còn lại: 0,1 mol Cl- ; 0,16 mol K+ ; 0,02 mol OH- và

0,02 mol CO23 

Khối lượng muối = (0,1.35,5) + (0,14.39) + (0,02.60) = 10,21 gam

0,125

0,125

0,125 0,125

0,5

5

n = 0,59 mol Gọi nNO

2 và nNO lần lượt là a và b

ta có hệ :



3+ +6 2

2+ +6

xmol 15x

xmol 8x

 

 

0,54 0,54

0,15 0,05

 

 

15x + 8x = 0,69  x = 0,03

(120.0,03) + (M+32)0,03 = 6,51  M = 65 (Zn)

0,25

0,5

0,25 0,5

Kết luận dựa theo bảng :

2

SO

a 0, 09.233 20,97g

0,5

6

Phương trình phản ứng:

(1) R + 2HCl  RCl 2 + H 2 

Phản ứng giữa dung dich RCl 2 và HNO 3 đậm đặc sinh khí NO 2 , với dung dich H 2 SO 4 sinh khí

SO 2 , điều này chứng tỏ R 2+ có tính khử và bi HNO 3 , H 2 SO 4 đậm đặc oxi hóa thành R 3+

(2) RCl 2 + 4HNO 3 (đặc)  R(NO 3 ) 3 + NO 2 + 2HCl + H 2 O (3) 2RCl 2 + 4H 2 SO 4 (đặc)  R 2 (SO 4 ) 3 + SO 2  + 2H 2 O + 4HCl  Gọi 2a là số mol R ứng với 10,40 gam R

 a là số mol R ứng với 5,20 gam R

Khi cô cạn dung dich Z, T ta có thể thu được muối khan hoặc muối ngậm nước

Gọi R(NO 3 ) 3 nH 2 O và R 2 (SO 4 ) 3 mH 2 O là công thức của A, B với n, m 0

Từ (1) (2) (3) , suy ra :

Số mol R(NO 3 ) 3 nH 2 O là a mol, số mol NO 2 = a mol

Số mol R 2 (SO 4 ) 3 mH 2 O là a/2 mol, số mol SO 2 = a/2 mol

R  R(NO 3 ) 3 nH 2 O M 1 = 186 + 18 n

5,20 gam 40,00 gam m 1 = 34,80

R  ½ R 2 (SO 4 ) 3 mH 2 O M 2 = 144 + 9m

5,20 gam 25,00 gam m 1 = 19,8

Suy ra : a = 34 , 80

186+18 n =

19 , 8 144+9 m  178,20 n – 156,6 m = 664,2

Mà M A < 400  n < 11,9 M B < 520  m < 11,8

Biện luận theo n hoặc m, ta có 2 nghiệm phù hợp là n = 9 , m = 6

 a = 0.1 và M R = 52

Vây R chính là Cr

Công thức muối A là Cr(NO 3 ) 3 9H 2 O ; B : Cr 2 (SO 4 ) 3 6H 2 O

V 1 = 0,1 x 22,4 = 2,24 lít

V 2 = 0,05 x 22,4 = 1,12 lít

V 3 = 0,025 x 22,4 = 0,56 lít

0,25

0,25

0,5

0,5

0,5

7

a

- Viết đúng 2 CTCT , gọi tên

CH3COONH4 ( amoni axetat ); HCOO.NH3CH3 (metylamonifomat)

- Viết đúng 4 phản ứng:

0,5 0,5

b Viết đúng 8 phương trình phản ứng dưới dạng CTCT (Nếu viết đúng từ 6 PTPƯ trở

lên củng cho điểm tối đa)

1,5

8

a

Gọi a, b là số mol của CO2 và H2O

Theo giả thiết ta và đinh luật bảo toàn khối lượng ta có hệ :



O

1,32-(12.0,09)-0,08

16

Đặt CT là CxHyOz Ta có tỷ lệ x : y : z = 0,09 : 0,08 : 0,01 = 9 : 8 : 1

(108+8+16)n <150 n = 1  CTPT là C9H8O

0,25

0,25 0,25 1

b

- Lập luận

- CTCT :

0,25 0,5

CH O H

C = C

H C6 H5

a.Từ giả thiết suy ra X là este; Y là ancol no đơn chức; Z là axit hữu cơ ; P là muối

2

H O

ancol

0,024 0,024



Vậy Y là C2H5OH

Z: R(COOH)n  X là R(COOC2H5)n và P là R(COOK)n

Theo giả thiết ta có : R+ 83n – R – 45n = 76  n = 2

Este có dạng là R(COOC2H5)2

R(COOC2H5)2 + 2KOH  R(COOK)2 + 2C2H5OH

0,02 0,04

Meste = 202  R= 56 (C4H8)

Vậy, CTCT của Z là HOOC-(CH2)4-COOH

CTCT của X là : C2H5OOC-(CH2)4-COOC2H5

0,25

0,25 0,25

0,25 0,5 0,5

b

1