1 SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO KỲ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI CẤP TỈNH QUẢNG NINH LỚP 12 THPT NĂM HỌC 2011- 2012  ĐỀ THI CHÍNH THỨC MÔN: HOÁ HỌC ( BẢNG B ) Ngày thi : 26/ 10/ 2011 Thời gian làm bài: 180 phút ( không kể thời gian giao đề)  ( Đề thi này có 02 trang) Câu I. (4 điểm) 1. Cho A, B, D , E , F là ký hiệu của 5 nguyên tố ( không trùng với các ký hiệu hoá học có sẵn trong hệ thống tuần hoàn ) có số đơn vị điện tích hạt nhân lần lượt là Z , Z +1 , Z+2 , Z+3 , Z+4 . A, B , D thuộc chu kỳ nhỏ ; E , F thuộc chu kỳ lớn . a/ Xác định Z , suy ra tên của A , B , D , E , F . b/ So sánh bán kính của các ion tương ứng được tạo ra từ nguyên tử của các nguyên tố trên và giải thích. 2. Cho các chất sau : HNO 3 , Cu , Fe, S , C , NaNO 3 , Cu(NO 3 ) 2 , NH 4 NO 3 , AgNO 3 . Hãy viết tất cả các phương trình phản ứng có thể tạo ra khí NO 2 từ các chất trên, ghi rõ điều kiện phản ứng (nếu có) . Câu II. ( 4 điểm) 1. Có 5 dung dịch chứa riêng rẽ các chất sau: HCl, HNO 3 đặc, AgNO 3 , KCl, KOH. Chỉ dùng thêm kim loại Cu, hãy nêu cách phân biệt từng dung dịch. Viết các phương trình phản ứng hoá học. 2. Hoà tan hoàn toàn 7,25 gam hỗn hợp kim loại M hoá trị 2 và oxit của nó vào nước thu được 1 lít dung dịch X có pH= 13. a/ Xác định kim loại M. b/ Tính thể tích dung dịch chứa HCl và HNO 3 có pH = 0 cần thêm vào 0,1 lít dung dịch X để thu được dung dịch mới có pH = 1,903 (giả thiết sự pha trộn không làm thay đổi thể tích dung dịch). Câu III. (4 điểm) Cho các chất hữu cơ A, B, C, D, E mạch hở, trong thành phần đều chứa các nguyên tố C, H, O. Khi ở cùng điều kiện về nhiệt độ, áp suất thì 0,375 gam hơi mỗi chất này đều chiếm những thể tích bằng thể tích của 0,275 gam khí CO 2 . Trộn a gam chất A với a gam chất B được hỗn hợp X 1 . Trộn b gam chất B với b gam chất C được hỗn hợp X 2 . Trộn c gam chất D với c gam chất E được hỗn hợp X 3 . Trộn d gam chất E với d gam chất A được hỗn hợp X 4 Hãy xác định công thức cấu tạo của các chất, biết rằng nếu lấy m gam mỗi hỗn hợp X 1 , X 2 , X 3 , X 4 lần lượt cho tác dụng với Na dư và NaOH dư thì nhận thấy: - Số mol H 2 sinh ra từ các hỗn hợp trên có tỉ lệ tương ứng là: 2:1:1:1 - Số mol NaOH tham gia phản ứng với từng hỗn hợp trên có tỉ lệ tương ứng là: 1: 1: 0: 1 Câu IV. ( 4 điểm ) 1. Một hỗn hợp A gồm Zn và CuO được chia thành hai phần bằng nhau. Họ và tên, chữ ký của giám thị số 1: …………………… …………………… 2 - Phần I tan vừa hết trong dung dịch H 2 SO 4 loãng thu được dung dịch B và 5,376 (l) khí. Cô cạn dung dịch B được 78,64(g) chất rắn. - Phần II tác dụng với dung dịch HNO 3 dư thu được dung dịch C và 1,344(l) khí X nguyên chất, cô cạn dung dịch C thu được 95,36(g) chất rắn. a/ Xác định thành phần phần trăm theo khối lượng của hỗn hợp A ( các khí đo ở ĐKTC và các muối không ở dạng ngậm nước). b/ Xác định khí X. 2. Dung dịch A chứa các ion Na + : a mol; HCO 3 - : b mol; CO 3 2- : c mol; SO 4 2- : d mol. Để tạo ra kết tủa lớn nhất người ta phải cho dung dịch A tác dụng vừa đủ với 100 ml dung dịch Ba(OH) 2 nồng độ x mol/l (dung dịch sau phản ứng chứa một chất tan duy nhất). Lập biểu thức tính x theo a và b. Câu V (4 điểm) 1. X là monome dùng để trùng hợp thành caosu isopren. Từ X , xenlulozo , các chất và điều kiện cần thiết, hãy hoàn thành sơ đồ phản ứng sau đây: Biết A4 là sản phẩm cộng 1,4 ; A6 là 3-metylbutan-1-ol. 2. Chia 3,584 lít (đktc) hỗn hợp gồm một ankan (A), một anken (B) và một ankin (C) thành 2 phần bằng nhau. Phần 1 : cho qua dung dịch AgNO 3 dư trong NH 3 thấy thể tích hỗn hợp giảm 12,5% và thu được 1,47g kết tủa. Phần 2 : cho qua dung dịch brom dư thấy khối lượng bình brom tăng 2,22g và có 13,6g brom đã tham gia phản ứng. Đốt cháy hoàn toàn khí thoát ra khỏi bình brom rồi hấp thụ sản phẩm cháy vào dung dịch Ba(OH) 2 dư thì thu được 2,955g kết tủa. Xác định công thức cấu tạo của A, B và C. Hết Họ và tên thí sinh : Số báo danh : ( Thí sinh được sử dụng bảng hệ thống tuần hoàn) Xenlulozo Men rượu H + , t 0 A1 A2 A3 Men giấm X HCl Tỷ lệ mol 1:1 A4 A5 NaOH, t 0 A6 H 2 , Ni, t 0 H 2 SO 4 đ M 3 SỞ GD & ĐT QUẢNG NINH KỲ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI CẤP TỈNH  LỚP 12 THPT NĂM HỌC 2011- 2012 ĐỀ CHÍNH THỨC  HƯỚNG DẪN CHẤM MÔN: HOÁ HỌC - BẢNG B (Hướng dẫn chấm có 06 trang) Câu Nội dung Điểm Câu I ( 4 điểm) 1. a/ Theo dữ kiện bài cho  D là nguyên tố cuối chu kì 3, E là nguyên tố đầu chu kì 4 D là 18 Ar  Z + 2 = 18  Z = 16 Các nguyên tố A, B, D, E, F lần lượt là: 16 S, 17 Cl, 18 Ar, 19 K, 20 Ca 0,5 0,5 b/ Bán kính các ion giảm dần theo thứ tự: 16 S 2- > 17 Cl - > 19 K + > 20 Ca 2+ Giải thích : Các ion đều có lớp vỏ electron giống nhau và giống 18 Ar Điện tích hạt nhân càng lớn, lực hút của hạt nhân với lớp e ngoài cùng càng mạnh thì bán kính càng nhỏ. 0,5 0,25 0,5 2. Các ptpư: Cu + 4 HNO 3 đặc  Cu(NO 3 ) 2 + 2 NO 2 + 2 H 2 O t o Fe + 6 HNO 3 đặc  Fe(NO 3 ) 3 + 3 NO 2 + 3 H 2 O t o S + 6 HNO 3 đặc  H 2 SO 4 + 6 NO 2 + 2 H 2 O t o C + 4 HNO 3 đặc  CO 2 + 4 NO 2 + 2 H 2 O t o 2 Cu(NO 3 ) 2  2 CuO + 4 NO 2 + O 2 4 HNO 3  4 NO 2 + O 2 + 2 H 2 O t o 2AgNO 3  2 Ag + 2 NO 2 + O 2 0,25 x 7 Câu II ( 4 điểm) 1. Cho Cu kim loại vào các dung dịch * dd xanh, khí nâu đỏ  nhận ra HNO 3 4 Cu + 4HNO 3  Cu(NO 3 ) 2 + 2NO 2 + 2H 2 O * dd xanh, có  trắng bám vào lá Cu nhận ra AgNO 3 Cu + 2AgNO 3  Cu(NO 3 ) 2 + 2Ag  * Lấy dd Cu(NO 3 ) 2 sản phẩm tạo thành từ 2 thí nghiệm trên cho vào 3 dd còn lại. Có  xanh  nhận ra KOH Cu(NO 3 ) 2 + 2KOH  Cu(OH) 2  + 2KNO 3 * Lọc lấy  Cu(OH) 2 cho vào 2 dd còn lại, hoà tan  là dd HCl Cu(OH) 2  + 2HCl CuCl 2 + 2H 2 O Còn lại là dd KCl 0,5 x 4 2. a/ pH = 13  [OH - ] = 10 -1   OH n = 0,1 mol  n M + n MO = 0,05 (mol) Mặt khác M.n M + (M+16).n MO = 7,25 Tìm ra 129 < KLPT(M) < 145  M là Ba=137 0,5 b/ pH = 0  [H + ] = 1. Gọi thể tích dung dịch HCl và HNO 3 cần thêm là V lít   H n = 1.V (mol) Theo đầu bài  OH n trong dd X = 0,01 (mol) Phản ứng trung hoà: H + + OH - = H 2 O  số mol H + đã phản ứng là 0,01 Vì dung dịch mới có pH = 1,903  [H + ] = 0,0125 mol/l Dung dịch thu được có môi trường axit nên số mol H + còn dư là (V - 0,01) mol Thể tích dung dịch mới là (V + 0,1) lít Ta có V-0,01 V+0,1 = 0,0125  V =0,01125/0,9875 = 0,0114 (lít) 0,5 0,5 0,5 Câu III ( 4 điểm) *Ở cùng điều kiện t o , P nếu khối lượng các chất bằng nhau mà chiếm thể 5 tích như nhau  khối lượng mol phân tử của các chất bằng nhau. *  M A = M B = M C = M D = M E = 44 x 275,0 375,0 = 60 Gọi công thức của 1 chất bất kỳ đó là C x H y O z *  12x + y +16z = 60 * Nếu z = 1       8 3 y x  CTPT C 3 H 8 O * Nếu z = 2       4 2 y x  CTPT C 2 H 4 O 2 * Vậy công thức phân tử của các chất trên là C 3 H 8 O hoặc C 2 H 4 O 2  CTCT của các chất có thể là: CH 3 CH(OH)CH 3 (1) ; CH 3 CH 2 CH 2 OH (2); CH 3 OC 2 H 5 (3) HCOOCH 3 (4); CH 3 COOH (5) ; HOCH 2 CHO (6) * Trong hỗn hợp X 1 thì n A = n B Trong hỗn hợp X 2 thì n B = n C Trong hỗn hợp X 3 thì n D = n E Trong hỗn hợp X 4 thì n E = n A *  Trong m gam mỗi hỗn hợp X 1 , X 2 , X 3 , X 4 thì số mol của các chất đều bằng nhau. Dựa vào phản ứng với Na, dựa vào phản ứng với NaOH, có nH 2 sinh ra theo tỷ lệ tương ứng trong các hỗn hợp là: 2 : 1: 1: 1 n NaOH tham gia phản ứng với các hỗn hợp có tỉ lệ là: 1:1: 0:1  * Hỗn hợp X 1 gồm 1 axit + 1 ancol * Hỗn hợp X 2 gồm 1 ancol + 1 este (hoặc 1 axit + 1 ete) * Hỗn hợp X 3 gồm 1 ancol + 1 ete * Hỗn hợp X 4 gồm 1 axit + 1 ete (hoặc 1 ancol + 1 este) Vậy tìm ra : 0,25x3 0,25x2 0,25x3 0,25x4 6 * A là CH 3 COOH * B và D là 1 trong 3 chất (B khác D): CH 3 CH 2 CH 2 OH CH 3 CH(OH)CH 3 HO CH 2 CHO * C là HCOOCH 3 * E là CH 3 OC 2 H 5 0,25x4 Câu IV ( 4 điểm) 1. a. Gọi x, y là số mol Zn và CuO có trong mỗi phần Thí nghiệm 1: * Zn + H 2 SO 4  ZnSO 4 + H 2 (1) * CuO + H 2 SO 4  CuSO 4 + H 2 O (2) * Theo (1): n H 2 = x = 5,376 : 22,4 = 0,24 mol Zn Theo (1) và (2): Khối lượng muối 161 . 0,24 + 160y = 78,64 (g) *  y = 0,25 mol CuO m Zn , CuO = 0,24.65 + 0,25.80 = 35,6 (g)  % m Zn = 43,82% % m CuO = 56,18% 0,25x4 0,25x2 b. Thí nghiệm 2: * Khối lượng muối nitrat kim loại thu được khi cho phần 2 + dung dịch HNO 3 là: m Zn(NO 3 ) 2 , Cu(NO 3 ) 2 = 0,24 . 189 + 0,25 . 188 = 92,36 (g) < 95,36(g)  trong thành phần của dung dịch C ngoài muối nitrat kim loại còn có muối NH 4 NO 3  m NH 4 NO 3 = 95,36 – 92,36 = 3 (g)  nNH 4 NO 3 = 0,0375mol . nX = 1,344/22,4 = 0,06 mol * Quá trình O: Zn  Zn 2+ + 2e  số mol e (Zn nhường ) = 2. 0,24 = 0,48 mol * Quá trình khử (1): N +5 + 8e  N -3 (NH 4 NO 3 ) 0,25 0,25x2 7  số mol e ( N +5 nhận để bị khử thành NH 4 NO 3 ) =0,0375.8 =0,3 mol * Trong quá trình khử (2)số mol e để khử N +5 tạo ra 0,06 mol X là: (0,48- 0,3) = 0,18 mol  số mol e để khử N +5 tạo ra 1 mol X là: 0,18/0,06 = 3 mol  Khí X là NO N +5 + 3e  N +2 (NO) 0,25 2. * HCO 3 - + OH -  CO 3 2- + H 2 O bmol  b * Ba 2+ + CO 3 2-  BaCO 3  * Ba 2+ + SO 4 2-  BaSO 4  * Dung dịch sau phản ứng chỉ có Na + : a mol. Vì dung dịch bảo toàn điện tích nên cũng phải có: a mol OH - . Để tác dụng với HCO 3 - cần b mol OH - . *Vậy số mol OH - của Ba(OH) 2 là (a + b) mol mà nBa(OH) 2 = 0,1x mol nên ta có: *   2 2 ba n OHBa   = 0,1x  2,01,0 2 ba ba x     mol/l 0,25 x 3 0,25x3 Câu V ( 4 điểm) 1. H + , t o (C 6 H 10 O 5 ) n + nH 2 O  n C 6 H 12 O 6 Men rượu C 6 H 12 O 6  2C 2 H 5 OH + 2 CO 2 Men giấm C 2 H 5 OH + O 2  CH 3 COOH + H 2 O tỉ lệ 1:1 CH 2 =C(CH 3 )CH=CH 2 + HCl  CH 3 C(CH 3 )=CHCH 2 Cl 0,25 x 7 8 t o CH 3 C(CH 3 )=CHCH 2 Cl+ NaOHCH 3 C(CH 3 )=CHCH 2 OH + NaCl Ni, t o CH 3 C(CH 3 )=CHCH 2 OH + H 2  CH 3 CH(CH 3 )CH 2 CH 2 OH H 2 SO 4 đ CH 3 COOH + CH 3 CH(CH 3 )CH 2 CH 2 OH  CH 3 COOCH 2 CH 2 CH(CH 3 )CH 3 + H 2 O 2. n = 0,16 mol  số mol hỗn hợp khí trong mỗi phần : 0,08 mol Thí nghiệm 1 : hh qua dd ANO 3 /NH 3 chỉ ankin C phản ứng * nC = 0,08. 12,5% = 0,01 mol  M = 1,47/0,01 = 147  C chỉ có 1 H linh động * C n H 2n-2 + AgNO 3  C n H 2n-3 Ag + HNO 3 *  n =3  C là C 3 H 4 CH  C CH 3 0,25 x 3 Thí nghiệm 2: hh qua dd Br 2 dư : anken B và ankin C PƯ * C 3 H 4 + 2 Br 2  C 3 H 4 Br 4 * C x H 2x + Br 2  C x H 2x Br 2 nBr 2 = 0,085 mol mC 3 H 4 = 0,01 . 40 = 0,4 g  mB = 2,22 – 0,4 = 1,82 g nB = 0,085 – 0,01.2 = 0,065 mol *  x = 2  anken là C 2 H 4 CH 2 =CH 2 0,25 x 3 Thí nghiệm 3: Đốt ankan rồi cho sản phẩm hấp thụ vào dd Ba(OH) 2 dư nên chỉ tạo muối trung hoà. * C a H 2a+2 + (3a+1)/2  aCO 2 + (a+1)H 2 O * CO 2 + Ba(OH) 2  BaCO 3  + H 2 O nA = 0,08 – (0,065 +0,01) = 0,005 mol nCO 2 = nBaCO 3 = 2,955/197 = 0,015mol *  a = 0,015/0,005 = 3  ankan : C 3 H 8 CH 3 CH 2 CH 3 0,25 x 3 Thí sinh làm cách khác đúng và chính xác vẫn cho điểm tối đa. Hết . DỤC VÀ ĐÀO TẠO KỲ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI CẤP TỈNH QUẢNG NINH LỚP 12 THPT NĂM HỌC 2011- 2012  ĐỀ THI CHÍNH THỨC MÔN: HOÁ HỌC ( BẢNG B ) Ngày thi : 26/ 10/ 2011 Thời gian. H 2 , Ni, t 0 H 2 SO 4 đ M 3 SỞ GD & ĐT QUẢNG NINH KỲ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI CẤP TỈNH  LỚP 12 THPT NĂM HỌC 2011- 2012 ĐỀ CHÍNH THỨC  HƯỚNG DẪN CHẤM MÔN:. HNO 3 có pH = 0 cần thêm vào 0,1 lít dung dịch X để thu được dung dịch mới có pH = 1,903 (giả thi t sự pha trộn không làm thay đổi thể tích dung dịch). Câu III. (4 điểm) Cho các chất hữu