Đề thi chọn học sinh giỏi khối 12 - Môn Hóa học

Nội dung text: Đề thi chọn học sinh giỏi khối 12 - Môn Hóa học

1. SỞ GD & ĐT VĨNH PHÚC KỲ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI LỚP 12 NĂM HỌC 2008-2009 ĐỀ THI MÔN: HOÁ HỌC ĐỀ CHÍNH THỨC (Dành cho học sinh THPT) (Thời gian làm bài: 180 phút, không kể thời gian giao đề) Câu 1. Hỗn hợp A gồm 2 kim loại X, Y có hóa trị không đổi. Oxi hóa hoàn toàn 15,6 (g) hỗn hợp A trong oxi dư thu được 28,4 (g) hỗn hợp hai oxit. Nếu lấy 15,6 (g) hỗn hợp A hòa tan hoàn toàn trong dung dịch HCl thu được V lít khí (đktc). Tính V? Câu 2. Từ CH 4 (và các chất vô cơ, điều kiện cần thiết). Viết phương trình phản ứng điều chế: aspirin và metylsalixylat. Câu 3. Cho 13 (g) hỗn hợp A gồm một kim loại kiềm M và một kim loại R ( hóa trị II) tan hoàn toàn vào H2O được dung dịch B và 4,032 lít H2 (đktc). Chia dung dịch B thành hai phần bằng nhau: Phần 1: Đem cô cạn thu được 8,12(g) chất rắn Phần 2: Cho tác dụng với 400 ml dung dịch HCl 0,35M thu được kết tủa Y. a. Xác định hai kim loại và khối lượng mỗi kim loại trong 13 (g) A. Biết M < 40 b. Tính khối lượng kết tủa Y. Câu 4. Cho 5,04 lít (đktc) một hỗn hợp khí X (gồm hai ankan A, B kế tiếp nhau trong dãy đồng đẳng và một anken D) sục qua bình đựng dung dịch brom thì phản ứng vừa đủ với 12 (g) brom. 1. Xác định công thức phân tử và % thể tích các chất trong X. Biết 11,6 (g) X làm mất màu vừa đủ 16 (g) brom. 2. Đốt cháy hoàn toàn 11,6(g) hỗn hợp X bằng một lượng oxi vừa đủ, sản phẩm đốt cháy được hấp thụ hoàn toàn vào bình (Y) chứa 2 lít dung dịch NaOH 0,4M. a. Khối lượng bình Y tăng lên bao nhiêu gam? b. Tính khối lượng các chất tan trong bình Y? Câu 5. Có ba muối A, B, C của cùng một kim loại Mg và tạo từ cùng một axit. Cho A, B, C tác dụng với những lượng như nhau của axit HCl thì có cùng một khí thoát ra với tỉ lệ mol tương ứng là 2 : 4 : 1. Xác định A, B, C và viết phương trình phản ứng xảy ra. Câu 6. Một hidrocacbon A có 150 < MA < 170. Đốt cháy hoàn toàn m (g) A sinh ra m (g) H2O. A không làm mất màu dung dịch nước brom, cũng không tác dụng với brom khi có mặt bột sắt nhưng lại tác dụng với brom khi chiếu sáng tạo thành một dẫn xuất monobrom duy nhất. Đun nóng A với một lượng dư dung dịch KMnO 4, rồi axit hóa dung dịch bằng axit HCl, thì thu được một chất rắn màu trắng B. Đun khan B sinh ra hợp chất C chỉ chứa hai nguyên tố trong phân tử. 1. Xác định công thức đơn giản và công thức phân tử của A. 2. Xác định công thức cấu tạo của A, B, C và viết các phương trình phản ứng xảy ra. Câu 7. Kim loại A phản ứng với phi kim B tạo hợp chất C màu vàng cam. Cho 0,1 mol hợp chất C phản ứng với CO2 (dư) tạo thành hợp chất D và 2,4 (g) B. Hòa tan hoàn toàn D vào nước, được dung dịch D. Dung dịch D phản ứng hết 100 ml dung dịch HCl 1M giải phóng 1,12 lít khí CO2 (đktc). 1. Xác định A, B, C, D. 2. Viết các phương trình phản ứng xảy ra. Biết hợp chất C chứa 45,07% B theo khối lượng; hợp chất D không bị phân tích khi nóng chảy. HẾT Họ và tên thí sinh: Số báo danh: .
2. SỞ GD&ĐT VĨNH PHÚC HƯỚNG DẪN CHẤM MÔN: HOÁ HỌC (Dành cho học sinh THPT) Câu số Nội dung Điểm Câu 1 Giả sử X có hóa trị n và có số mol là a ( 1đ) Y có hóa trị m và có số mol là b Sơ đồ cho – nhận eletron X  Xn+ + ne Y  Ym+ + me – 2 O2 + 4e  2O + 2H + 2e  H2 0.5 Theo bài ta có: m 28,4 15,6 12,8(g) O2 12,8 => n 0,4(mol) O2 32  ne(cho)  ne(nhan) => a.n b.m 4n 2n O2 H2 => số mol H2 = 2. 0,4 = 0,8(mol) => V = 0,8.22,4 = 17,92 (lít) 0.5 - Học sinh làm theo cách khác vẫn tính đủ số điểm nếu đúng Câu 2 Các phương trình: ( 1đ) 15000 C 2CH4  C2H2 + 3H2 3C H C  C H 2 2 6000 C 6 6 C H + Br Fe C H Br + HBr 6 6 2 t0 6 5 t0 , p C6H5Br + 2NaOH đ  C6H5ONa + NaBr + H2O ONa OH COONa p (cao), t0 + CO2 OH OH COONa COOH + HCl + NaCl OH OOCCH3 COOH COOH + (CH3CO)2O + CH3COOH 0.25 Aspirin OH OH COOH COOCH3 H2SO4 0.25 + CH3OH + H2O metylsalixylat Điều chế: CH3OH As CH4 + Cl2  CH3Cl + HCl CH3Cl + NaOH  CH3OH + NaCl 0.25
3. Điều chế (CH3CO)2O HgSO4 C2H2 + H2O  CH3CHO Mn2 CH3CHO + 1/2O2  CH3COOH P2O5 2CH3COOH  (CH3CO)2O + H2O - Học sinh điều chế được một chất được 0,25đ 0.25 - Điều chế các chất phụ CH3OH và (CH3CO)2O mỗi chất được 0,25 đ Nếu dùng chất khác điều chế mà vẫn đúng và đủ thì cho đủ số điểm Câu 3 Phần 2 : + HCl  Kết tủa => Kim loại R có hidroxit lưỡng tính. (2.0 đ) Phương trình phản ứng: 2M + 2H2O  2MOH + H2 (1) 2MOH + R  M2RO2 + H2 (2) gọi a là số mol M trong A và b là số mol R trong A Theo bài ra: A tan hết => R đã hết, MOH có thể dư 4,032 n n 0,18(mol) H 2 22,4 từ (1) và (2) => a + 2b = 2.0,18 = 0,36 (*) Khi cô cạn phần 1 thu được : 8,12(g) chất rắn => nếu cô cạn cả dung dịch A thì khối lượng chất rắn là 16,24(g). Trong chất rắn có (a – 2b) mol MOH và b mol M2RO2 => (a – 2b)( M + 17) + b ( 2M + R + 32) = 16,24  aM + 17a +bR – 2b = 16,24 ( ) Từ bài ta có: aM + bR = 13 ( ) 0.75 Từ (*), ( ), ( ) => a = 0,2 b = 0,08 Thay a, b vào ( ) => 20M + 8R = 1300 M 7 23 39 R 145 105 65 Vậy chỉ có trường hợp M là K và R là Zn là thỏa mãn. 0.25 Khối lượng mỗi kim loại trong A: MK = 0,2.39 = 7,8(g) MZn = 0,08.65 = 5,2(g) 0.5 b) trong phần 2: có 0,04 mol K2ZnO2 và 0,02 mol KOH nHCl = 0,4.0,35 = 0,14(mol) Phương trình phản ứng: KOH + HCl  KCl + H2O (3) K2ZnO2 + 2HCl  2KCl + Zn(OH)2 (4) Zn(OH)2 + 2HCl  ZnCl2 + 2H2O (5) 0.25 Từ các phản ứng => số mol Zn dư qua (5) là: 1 0,04 - ( 0,14 – 0,02 – 0,08) = 0,02 (mol) 2 => khối lượng kết tủa Y là: 0,02.99 = 1,98(g) 0.25 - phần (a) được 1,25 đ. Trong đó nếu thành lập đến phương trình liên hệ M với R được 0,75 đ Giải ra kết quả các chất 0,5đ - phần (b) được 0,5 đ trong đó phương trình 0,25đ và kết quả tính 0,25 đ. Câu 4 Gọi công thức của 2 ankan là C H 2 ( 1< n < 4) (2.0 đ) n 2n Công thức của anken là CmH2m ( 2 m 4) Phương trình: CmH2m + Br2  CmH2mBr2 (1) 5,04 nX 0,225(mol) 22,4
4. 12 n 0,075(mol) Br2 160 => số mol CmH2m = 0,075(mol). 16 1. Trong 11,6(g) X có số mol CmH2m = n 0,1(mol) Br2 160 0,1.0,225 => nX = 0,3(mol) 0,075 => số mol ankan = 0,2 (mol) Theo khối lượng: 11,6 = 0,1.14m + 0,2( 14n +2) => m + 2n = 8 0.5 m 2 3 4 n 3 2,5 2 Trường hợp m = 2 và m = 4 bị loại vì hai ankan là đồng đẳng kế tiếp thi n không thể là số nguyên. 0.25 => ankan là C2H6 và C3H8 anken là C3H6 từ n = 2,5 => số mol 2 ankan bằng nhau = 0,1 (mol) Vậy % theo thể tích của X là: 0.5 %C2H6 = %C3H6 = %C3H8 = 33,33% 2. Phương trình: C2H6 + 3,5O2  2CO2 + 3H2O (2) C H + 4,5O  3CO + 3H O (3) 3 6 2 2 2 0.25 C3H8 + 5O2  3CO2 + 4H2O (4) Theo phản ứng: => n 0,1(3 2 3) 0,8(mol) CO2 n 0,1.3 0,1.3 0,1.4 1(mol) H2O nNaOH = 2.0,4 = 0,8(mol) => CO2 bị hấp thụ hết 0.25 Khối lượng bình tăng là: 44.0,8 + 1.18 = 53,2(g) Trong Y chỉ có NaHCO3 NaOH + CO2  NaHCO3 Số mol NaHCO3 = 0,8 (mol) => m = 0,8.84 = 67,2(g). 0.25 - Trong phần 1 được 1,25đ Lập luận và xác định được công thức của các chất được 0.75 đ - phần 2 được 0,75 đ chia đều cho phương trình và các phần nhỏ Câu 5 Ba muối của cùng một kim loại, và cùng một axit, khi thực hiện phản ứng với axit (1đ) HCl cho cùng một khí => là muối trung hòa, axit, bazo của Mg với một axit yếu dễ 2 - 2 – bay hơi như CO3 ; SO3 Vậy muối đó có thể là: MgCO3; Mg(HCO3)2; (MgOH)2CO3 0.5 Các phương trình phản ứng. MgCO3 + 2HCl  MgCl2 + CO2 + H2O a a/2 Mg(HCO3)2 + 2HCl  MgCl2 + 2CO2 + 2H2O a a (MgOH)2CO3 + 4HCl  2MgCl2 + CO2 + 3H2O 0.5 a a/4 - Xác định được muối cho 0,5đ, viết đúng các phương trình 0,5đ Câu 6 Gọi công thức của A là CxHy (2đ)
5. y y CxHy + (x )O2  xCO2 + H2O 4 2 m(g) m(g) => 12x + y = 9y => x:y = 2:3 0.5 => công thức thực nghiệm của A (C2H3)n 150 5,56 n = 6 0.25 Công thức phân tử của A: C12H18 2) A không phản ứng với dung dịch Br2 => A không có liên kết pi kém bền ( anken, ankin ) A không phản ứng với Br2/Fe A + Br2 /AS chỉ thu được một dẫn xuất monobrom duy nhất => công thức cấu tạo của A: CH3 H3C CH3 0.25 H3C CH3 CH3 công thức của B và C O O O COOH 0.5 HOOC COOH O O HOOC COOH O O COOH O O B C - Phần 1. Xác định được công thức đơn giản và công thức phân tử cho 0,75 đ - Phần 2. Xác định được công thức cấu tạo của A, B, C cho 0,75 đ Viết các phương trình phản ứng xảy ra cho 0,5đ 0.5 Câu 7 nHCl = 0,1 mol ; nCO2 = 0,05 mol (1 đ) n H+ 0, 1 2 Dung dịch D phản ứng hết 0,1 mol HCl giải phóng khí CO2 = = n 0, 05 1 CO2 suy ra hơp chất D là muối cacbonat kim loại. hơp chất D không bị phân tích khi nóng chảy, vậy D là cacbonat kim loại kiềm. + 2- 2 H + CO3 = H2O + CO2 C + CO2 = D + B C là peroxit hay superoxit, B là oxi. Đặt công thức hoá học của C là AxOy . 0.5 Lượng oxi trong 0,1 mol C (AxOy ) là 16 x 0,05 + 2,4 = 3,2 (g); 3, 2.100 mC = = 7,1 gam 45, 07 Mc = 7,1 : 0,1 = 71 (g/mol). mA trong C = 7,1 - 3,2 = 3,9 (g). 3, 9 3, 2 x : y = : MA = 39 (g). Vậy A là K ; B là O2 ; C là KO2 ; D là K2CO3 MA 16 Các phương trình phản ứng: K + O2 KO2 4 KO + 2 CO 2 K CO + 3O  2 2 2 3 2 0.5 K2CO3 + 2 HCl 2 KCl + H2O + CO2  - Lập luân và xác định được một chất được 0,25đ - Viết các phương trình phản ứng : 0,25đ