Đề thi chọn học sinh giỏi Hóa học Lớp 11 - Sở giáo dục vào tạo Vĩnh Phúc (Có đáp án)

SỞ GD & ĐT VĨNH PHÚC ĐỀ CHÍNH THỨC KỲ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI LỚP 11 ĐỀ THI MÔN: HOÁ HỌC (Dành cho học sinh THPT ) (Thời gian làm bài: 180 phút, không kể thời gian giao đề) Câu 1 (1,0 điểm). Trong mỗi chén sứ A, B, C đựng một muối nitrat. Trong đó B, C là muối nitrat của kim loại hóa trị 2. Nung các chén sứ ở nhiệt độ cao ngoài không khí tới phản ứng hoàn toàn, sau đó làm nguội người ta thấy: - Trong chén A không còn dấu vết gì. - Cho dung dịch HCl vào chén B thấy thoát ra một khí không màu, hoá nâu ngoài không khí. - Trong chén C còn lại chất rắn màu nâu đỏ. Xác định các chất A, B, C và viết phương trình minh họa. Câu 2 (1,5 điểm). Hoà tan hoàn toàn 0,775g đơn chất A trong dung dịch HNO3 đặc thu được một hỗn hợp X gồm hai khí (tồn tại trong điều kiện thích hợp) có khối lượng là 5,75g và một dung dịch gồm 2 axit có oxi với hàm lượng oxi lớn nhất. Để trung hoà hai axit này cần dùng vừa hết 0,1 mol NaOH. 1. Xác định thành phần % theo số mol của mỗi chất trong hỗn hợp X. Biết d(X/H2)= 38,3. 2. Xác định đơn chất A. 3. Tính tỷ lệ số mol 2 axit có trong dung dịch sau phản ứng. Câu 3 (2,0 điểm). 1. Hỗn hợp A gồm ba ankin M, N, P có tổng số mol là 0,05 mol, số nguyên tử các bon trong mỗi chất đều lớn hơn 2. Cho 0,05 mol A tác dụng với dung dịch AgNO3 0,12M trong NH3 thấy dùng hết 250 ml và thu được 4,55g kết tủa. Nếu đốt cháy 0,05 mol A thì thu được 0,13 mol H2O. Xác định công thức cấu tạo của M, N, P. Biết ankin có khối lượng phân tử nhỏ nhất chiếm 40% số mol của A. 2. Cho các hydrocacbon mạch hở A, B, X, Y đều có tỷ khối hơi so với H2 bằng 28. Hãy xác định công thức cấu tạo và tên gọi của A, B, X, Y? Biết: - Cho A, B tác dụng với Br2/CCl4 đều cho cùng một sản phẩm hưu cơ. - Cho X tác dụng với axit HBr cho 2 sản phẩm hữu cơ. - Cho Y cho phản ứng H2 (xúc tác Ni, nung nóng) thu được một ankan có mạch phân nhánh. Câu 4 (1,5 điểm) 1. Hãy nhận biết các chất khí riêng biệt sau bằng phương pháp hóa học: Xiclopropan, propan, propen. 2. Cho hỗn hợp A gồm 3 hydrocacbon X, Y, Z thuộc 3 dãy đồng đẳng khác nhau và hỗn hợp B gồm O2 và O3. Trộn A và B theo tỉ lệ thể tích tương ứng là 1,5 : 3,2 rồi đốt cháy hoàn toàn thu được hỗn hợp chỉ gồm CO2 và hơi H2O theo tỉ lệ thể tích là 1,3 : 1,2. Tính d(A/H2)? Biết d(B/H2) = 19. Câu 5 (1,0 điểm). Hoàn thành các phương trình phản ứng sau. 1) Ba(H2PO3)2 + NaOH C + D + E 2) Al + NO3- + OH- + H2O F + G 3) FeCl3 + K2CO3 + H2O H + I + K 4) CuO + NH4Cl M + N + L + H2O Câu 6 (2,0 điểm). Cho dung dịch X : K+, NH4+, CO32-, SO42-. Chia dung dịch X làm 2 phần bằng nhau. Cho phần 1 tác dụng với dung dịch Ba(OH)2 dư, đun nóng thấy tách ra 6,45 gam kết tủa và thoát ra 672 ml (đktc) khí. Cho phần 2 tác dụng với axit HNO3 dư thì thấy có 336 ml (đktc) khí bay ra. 1. Tính tổng lượng muối tan trong dung dịch X. 2. Sục 224ml (đktc) khí SO2 vào một nửa dung dịch X ở trên thì thu được dung dịch Y. Trộn Y với dung dịch BaCl2 dư sẽ tách ra bao nhiêu gam kết tủa ? Câu 7 (1,0 điểm). Cho 0,1 mol Fe vào dung dịch HNO3, sau khi phản ứng hoàn toàn thu được khí NO và dung dịch A, cô cạn dung dịch A thu được 22,34 gam chất rắn khan B (B không chứa muối amoni). 1. Tính số mol HNO3 đã phản ứng và thể tích khí NO (đktc) thu được. 2. Nhiệt phân hoàn toàn B thu được bao nhiêu gam chất rắn. Thí sinh được sử dụng bảng tuần hoàn các nguyên tố hoá học.Cán bộ coi thi không giải thích gì thêm. Họ và tên thí sinh: Số báo danh: Hết SỞ GD & ĐT VĨNH PHÚC KỲ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI LỚP 11 HƯỚNG DẪN CHẤM MÔN: HOÁ HỌC (Dành cho học sinh THPT ) Câu Nội dung Điểm Câu 1 (1,0đ) Chén A không còn dấu vết chứng tỏ muối đã nhiệt phân chuyển hết thành thể hơi và khí,do đó muối là Hg(NO3)2 , NH4NO3,.. Hg(NO3)2 Hg + 2NO2 + O2 Hoặc NH4NO3 N2O + 2H2O Sản phẩm sau nhiệt phân muối của chén B tác dụng với HCl cho khí không màu chứng tỏ muối ban đầu là muối nitrat của kim loại Ba(NO3)2, Ca(NO3)2 Ca(NO3)2 Ca(NO2)2 + O2 Hoặc Ba(NO3)2 Ba(NO2)2 + O2 Ca(NO2)2 + 2HCl ® CaCl2 + 2HNO2 Hoặc Ba(NO2)2 + 2HCl ® BaCl2 + 2HNO2 3HNO2 ® HNO3 + 2NO + H2O C chứa muối nitrat của sắt II: Fe(NO3)2 4Fe(NO3)2 ® 2Fe2O3(Nâu) + 8 NO + O2 0,5 0,5 Câu 2 (1,5đ) 1. Xác định % từng khí. 2khí = 38,3.2 = 76,6; Khí có M 76,6 là N2O4. Gọi x, y là số mol của NO2 và N2O4: . Tính số mol NO2 và N2O4: 2.Xác định đơn chất A. Gọi số mol A là a mol A – ne ® An+ mol a na N+5 + 1e ® N+4 (trong NO2) mol 0,025 0,025 2N+5 + 2e ® 2N+4 (trong N2O4) mol 0,1 0,1 => Số mol e nhận =0,125 Theo định luật bảo toàn e ta có: na = 0,125 ® a = 0,125/n A.a = 0,775 ® A = 6,2.n; 1£ n < 8. Xét n (nguyên) = 5 là thoả mãn ® A = 31 => A là phốt pho (P) 3. Tính tỷ lệ 2 axit: P + HNO3 H3PO4 +... 0,025 mol 0,025 - Hai axit sau phản ứng: H3PO4 và HNO3 dư. Tác dụng với NaOH (0,1 mol) H3PO4 + 3NaOH Na3PO4 +3H2O HNO3 + NaOH NaNO3 +H2O => Sô mol HNO3 sau pư = 0,1-3.0,025= 0,025 mol => 0,5 0,5 0,5 Câu 3 (2,0đ) 1.Xác định ankin Giả sử M là ankin có KLPT nhỏ nhất => nM = 0,4.0,05 = 0,02(mol) n(AgNO3) = 0,25.0,12 = 0,03 (mol) < 0,05 (mol) => trong ba ankin có hai ankin có xảy ra phản ứng với AgNO3/NH3 và một ankin không có phản ứng. Gọi công thức chung của hai ankin là CnH2n – 2 Pt: CnH2n – 2 + AgNO3 + NH3 CnH2n – 3Ag + NH4NO3 CnH2n – 3Ag = => n = 3,33 Số nguyên tử cacbon mỗi ankin đều lớn hơn 2 => có một ankin nhỏ nhất là C3H4 Gọi công thức của ankin có phản ứng còn lại là CaH2a – 2 => => a = 4 ; ankin đó là but – 1 – in Gọi công thức của ankin không có phản ứng với AgNO3/NH3 là CbH2b – 2 => số mol H2O theo phản ứng cháy là 0,02.2 + 3.0,01 + 0,02.(b – 1) = 0,13 => b = 4 => C4H6 ( but – 2 – in) Vậy công thức cấu tạo của ba ankin là : 2. Xác định A, B, X, Y -CTPT: M = 28.2= 56 g/mol -CxHy = 12x + y= 56 => x= 4; y = 8 phù hợp Vậy A, B, X, Y là đồng phân của nhau. Theo điều kiện đề bài: vì mạch hở nên chúng là các an ken A, B là 2 đồng phân cis-trans ; Y mạch nhánh =>X là an ken bất đối mạch không nhánh, Vậy: -Viết các ptpư xẩy ra:............. 0,5 0,5 0,5 0,5 Câu 4 (1,5đ) 1. Nhận biết - Lấy mẫu thử Dùng dung dịch KMnO4 cho vào từng mẫu thử, mẫu nào khí làm mất màu tím của dd KMnO4 là propen. - Còn lại 2 mẫu nhỏ nước brom vào, mẫu nào làm mất màu nước brom là xiclopropan. Còn lại không làm mất màu nước brom là propan. - Các ptpư: 2. Tính dA/H2 mhhA = mC + mH = 1,3. 12 + 1,2.2 = 18gam mhhB = 1,3. 32 + 1,2 . 16 = 60,8 gam => nB = 60,8/(19.2)= 1,6 mol => nA = = 0,75 mol.=> => dA/H2 = 24/2 = 12. 0,5 0,5 0,5 Câu5 (1,0đ) Hoàn thành các ptpư 1) Ba(H2PO3)2 + 2NaOH BaHPO3 + Na2HPO3 + 2H2O 2) 8Al + 3NO3- + 5OH- + 2H2O 3NH3 ↑ + 8AlO2- ........................................ 3) 2FeCl3 + 3K2CO3 + 3H2O 2Fe(OH)3 ↓ + 6KCl + 3CO2 ↑ 4) 4CuO +2 NH4Cl 3Cu + CuCl2 + N2↑+4H2O 0,5 0,5 Câu 6 (2,0đ) 1) Khi trộn phần 1 với dung dịch Ba(OH)2dư các ptpư: NH4+ + OH- ® NH3 + H2O (1) Ba2+ + CO32- ® BaCO3 (2) Ba2+ + SO42- ® BaSO4 (3) Khi trộn phần 2 với dd HNO3 dư : 2H+ + CO32- H2O + CO2 (4) * Trong mối phần ta có Theo (1) => Theo (4) => Theo (2,3).Tổng khối lượng BaCO3 và BaSO4 là 6,45gam . => Áp dụng đlbt điện tích ® nK+ =0,015.2+0,015.2- 0,03= 0,03mol ®Khối lượng muối tan = mCO32-+ mSO42-+ mNH4+ + mK+ = =2.(60.0,015+96.0,015+ 18.0,03+39.0,03) = 8,1 gam 2) Số mol SO2 hấp thụ là 0,01 (mol) .Khi hấp thụ SO2 vào ½(X) lần lượt xẩy ra phản ứng : SO2 + CO32- + H2O HSO3- + HCO3- 0,01 0,01 0,01 0,01 (mol) HSO3 + CO32- SO32- + HCO3- 0,005 ¬ 0,005 ® 0,005 (mol) SO32- + Ba2+ BaSO3 0,005 ® 0,005 (mol) Vậy kết tủa gồm 0,005 mol BaSO3: 0,015 mol; BaSO4: 0,015 mol Khối lượng kết tủa = 0,005.217 + 0,015.233 =4,58 (gam). 0,5 0,5 0,5 0,5 Câu 7 (1,0đ) Nếu 0,1 mol Fe à 0,1 mol Fe(NO3)3 thì m = 24,2 (gam) Nếu 0,1 mol Fe à 0,1 mol Fe(NO3)2 thì m = 18 (gam) Theo bài m = 22,34 gam => B gồm hỗn hợp Fe(NO3)3 và Fe(NO3)2 Sơ đồ cho – nhận e: Fe Fe + a + a e N+5 + 3e N+2 1. => a.0,1 = 3nNO Ta có: m (rắn) = mFe + m(NO3 – ) ó 22,34 = 5,6 + 3.62.nNO => nNO = 0,09 (mol) Số mol HNO3(pu) = 4nNO = 0,36 (mol) Thể tích NO (đktc) = 0,09.22,4 = 2,016 (lít) 2. Fe(NO3)3 Fe2O3 Fe(NO3)2 Fe2O3 => số mol Fe2O3 = 0,05 (mol) => m (Fe2O3) = 0,05.160 = 8 (gam) 0,5 0,5 Ghi chú: Thí sinh có cách giải khác,đúng vẫn cho điểm tối đa. -----Hết----