Đề 1 thi kì thi chọn học sinh giỏi tỉnh năm học 2010-2011 môn thi: hoá học lớp 12

Câu I. (3,0 điểm)

 Hòa tan hỗn hợp rắn (gồm Zn, FeCO3, Ag) bằng dd HNO3 (loãng, dư) thu được hỗn hợp khí A gồm 2 khí không màu có tỉ khối so với hiđro là 19,2 và dung dịch B. Cho B phản ứng với dung dịch NaOH dư, lọc kết tủa tạo thành và nung đến khối lượng không đổi được 2,82 gam chất rắn. Biết rằng mỗi chất trong hỗn hợp chỉ khử HNO3 tạo thành một chất.

1. Lập luận để tìm khí đã cho.

2. Tính khối lượng mỗi chất trong hỗn hợp ban đầu (biết trong hỗn hợp số mol Zn = số mol FeCO3).

 

doc7 trang | Chia sẻ: maika100 | Lượt xem: 1845 | Lượt tải: 0download
Bạn đang xem nội dung tài liệu Đề 1 thi kì thi chọn học sinh giỏi tỉnh năm học 2010-2011 môn thi: hoá học lớp 12, để tải tài liệu về máy bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
 (4,0 điểm)
 1. Cho 10,40 gam hỗn hợp X (gồm Fe, FeS, FeS2, S) tác dụng với dung dịch HNO3 đặc nóng dư thu được V lít khí NO2 (là sản phẩm khử duy nhất, đo ở đktc) và dung dịch A. Cho A tác dụng với dung dịch Ba(OH)2 dư thu được 45,65 gam kết tủa. 
a) Viết các phương trình hoá học của các phản ứng xảy ra dưới dạng phương trình ion.
b) Tính V và số mol HNO3 trong dung dịch cần dùng để oxi hóa hoàn toàn hỗn hợp X.
 2. Cho phản ứng sau đây xảy ra ở T0K: 2N2O5 (k) 4NO2 (k) + O2 (k) 
 Lần lượt thực hiện các thí nghiệm sau:
 Thí nghiệm 1: Lấy ; tốc độ phân huỷ V1=1,39.10-3mol/s.
 Thí nghiệm 2: Lấy ; tốc độ phân huỷ V2=2,78.10-3mol/s.
 Thí nghiệm 3: Lấy ; tốc độ phân huỷ V3=5,56.10-3mol/s.
a) Viết biểu thức tính tốc độ của phản ứng theo thực nghiệm.
b) Tính hằng số tốc độ ở T0K.
CâuIII. (4,0 điểm)
 1. Nguyên tử của nguyên tố A có tổng số hạt cơ bản là 60, trong hạt nhân số hạt mang điện bằng số hạt không mang điện. Nguyên tử của nguyên tố D có 11 electron p. Nguyên tử nguyên tố E có 4 lớp electron và 6 electron độc thân. 
a) Dựa trên cấu hình electron, cho biết vị trí của các nguyên tố trên trong bảng hệ thống tuần hoàn.
b) So sánh (có giải thích) bán kính của các nguyên tử và ion A, A2+ và D -.
 2. Vẽ hình mô tả cách tiến hành thí nghiệm điều chế HCl bằng những hóa chất và dụng cụ đơn giản có sẵn trong phòng thí nghiệm sao cho an toàn. Ghi rõ các chú thích cần thiết.
 3. Sục khí Cl2 vào dung dịch NaOH loãng thu được dung dịch A, hòa tan I2 vào dung dịch NaOH loãng thu được dung dịch B (các thí nghiệm được tiến hành ở nhiệt độ phòng). 
a) Viết phương trình hóa học của các phản ứng xảy ra và cho nhận xét.
b) Nêu hiện tượng và viết phương trình hóa học các phản ứng xảy ra khi cho lần lượt các dung dịch hỗn hợp HCl và FeCl2, dung dịch Br2, H2O2 vào dung dịch A (không có Cl2 dư).
Câu IV. (2,5 điểm)
 1. A, B, C, D là các chất khí đều làm mất màu nước brom. Khi đi qua nước brom thì A tạo ra một chất khí với số mol bằng số mol A; B tạo thành chất lỏng không trộn lẫn với nước; C tạo ra kết tủa màu vàng; còn D chỉ làm mất màu nước brom tạo thành dung dịch trong suốt. Hỏi A, B, C, D là các khí gì?
 2. Viết các phương trình hoá học hoàn thành sơ đồ các phản ứng hoá học sau:
CâuV. (4,0 điểm)
 Hỗn hợp X gồm hai chất hữu cơ A, B chỉ chứa chức ancol và anđehit. Trong cả A, B số nguyên tử H đều gấp đôi số nguyên tử C, gốc hiđrocacbon có thể no hoặc có một liên kết đôi. Nếu lấy cùng số mol A hoặc B cho phản ứng hết với Na thì đều thu được V lít hiđro còn nếu lấy số mol như thế cho phản ứng hết với hiđro thì cần 2V lít. Cho 33,8 gam X phản ứng hết với Na thu được 5,6 lít hiđro ở đktc. Nếu lấy 33,8 gam X phản ứng hết với AgNO3 trong NH3 sau đó lấy Ag sinh ra phản ứng hết với HNO3 đặc thì thu được 13,44 lít NO2 ở đktc.
 1. Tìm CTPT, CTCT của A, B?
 2. Cần lấy A hay B để khi phản ứng với dung dịch thuốc tím ta thu được ancol đa chức? Nếu lấy lượng A hoặc B có trong 33,8 gam X thì cần bao nhiêu ml dung dịch thuốc tím 0,1M để phản ứng vừa đủ với X tạo ra ancol đa chức?
CâuVI. (2,5 điểm)
 1. Viết tất cả các đồng phân cis- và trans- của các chất có công thức phân tử là C3H4BrCl và các chất có công thức cấu tạo: R-CH=CH-CH=CH-R’.
 2. Thêm NH3 dư vào dd có 0,5 mol AgNO3 ta được dd A. Cho từ từ 3 gam khí X vào A đến phản ứng hoàn toàn được dung dịch B và chất rắn C. Thêm từ từ HI đến dư vào B thu được 23,5 gam kết tủa vàng và V lít khí Y ở đktc thoát ra. Biện luận để tìm X, khối lượng chất rắn C và thể tích khí Y.
 3. Từ metan điều chế xiclobutan.
 (Cho H=1; C =12; N=14; O=16; Na=23; Mg=24; P=31; S=32; Cl=35,5; K=39; Fe=56; Cu=64; Br=80; Ag=108.) 
Hết
( Gi¸m thÞ kh«ng gi¶i thÝch g× thªm)
Hä vµ tªn thÝ sinh:............................................................................................
Sè b¸o danh:.....................................
UBND TỈNH THÁI NGUYÊN
SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
 ĐỀ CHÍNH THỨC
HD CHẤM ĐỀ THI KÌ THI CHỌN HSG TỈNH 
NĂM HỌC 2010-2011
MÔN THI: HOÁ HỌC LỚP 12 (VÒNG 1)
(Thời gian làm bài 180 phút không kể thời gian giao đề)
Câu
Nội dung
Điểm
I
(3,0)
a) Trong hai khí chắc chắn có CO2 = 44 đvC. Vì = 38,4 < MCO2 nên khí còn lại có M < 38,4 đvC. Vì là khí không màu nên đó là NO hoặc N2
+ Do Ag là kim loại yếu nên không thể khử HNO3 xuống sản phẩm ứng với số oxi hóa thấp như nitơ, amoni nitrat nên khí còn lại chỉ có thể là NO.
+ Vì mỗi chất trong hh chỉ khử HNO3 đến một chất khử nhất định nên Zn sẽ khử HNO3 xuống NO hoặc NH4NO3.
b) Gọi x là số mol Zn ð số mol FeCO3 = x, gọi là số mol Ag= y. 
+ Nếu chỉ có Zn cũng khử HNO3 tạo ra khí NO thì ta có:
	3Zn + 8HNO3 → Zn(NO3)2 + 2NO + 4H2O
mol: x 2x/3
	3Ag + 4HNO3 → 3AgNO3 + NO + 2H2O
mol: y y/3
	3FeCO3 + 10HNO3 → 3Fe(NO3)3 + 3CO2 + NO + 5H2O
mol: x x x/3
 ð Khí tạo thành có: x mol CO2 và mol NO . 
+ Vì hh khí có tỉ khối so với hiđro là 19,2 nên số mol CO2 = 1,5.nNO 
 ð x = ð y = -x (loại) (1,0 điểm)
 ð sảm phẩm khử phải có NH4NO3 là sp khử ứng với Zn do đó ta có:
	4Zn + 10HNO3 → 4Zn(NO3)2 + NH4NO3 + 3H2O
mol: x x x/4
	3Ag + 4HNO3 → 3AgNO3 + NO + 2H2O
mol: y y y/3
	3FeCO3 + 10HNO3 → 3Fe(NO3)3 + 3CO2 + NO + 5H2O
mol: x x x x/3
 ð khí tạo thành có x mol CO2 và mol NO. Vì số mol CO2 = 1,5. nNO 
 ð x = y
+ Khi B + NaOH dư và nung thì chất rắn chỉ có: 
 Fe(NO3)3 Fe(OH)3 0,5 Fe2O3 
 AgNO3 0,5Ag2O Ag
0,5x mol Fe2O3 + y mol Ag. Vì x = y nên ta có:
	80x + 108x = 2,82 ð x = 0,015 mol.
Vậy cả 3 chất trong hh đã cho đều có số mol là 0,015 mol. 
Do đó: mZn = 0,975 gam; mFeCO3 = 1,74 gam và mAg = 1,62 gam. (1,5 điểm)
0,5
2,5
II
(4,0)
1
a)Các phương trình phản ứng: (1,0 điểm)
Fe + 6H+ + 3NO3- → Fe3+ + 3NO2 ­+ 3H2O (1)
FeS + 10 H+ + 9NO3- → Fe3+ + SO42- + 9NO2­ + 5H2O (2)
FeS2 + 14H+ + 15NO3- → Fe3+ + 2SO42- + 15NO2­ + 7H2O (3)
S + 4H+ + NO3- → SO42- + 6NO2­ + 2H2O(4) (4)
Dung dịch sau phản ứng có: Fe3+, SO42-, H+
H+ + OH- → H2O
Fe3+ + 3OH- → Fe(OH)3¯
Ba2+ + SO42- → BaSO4¯
b) Coi hỗn hợp gồm Fe và S ta có sơ đồ: (2,0 điểm)
Theo bài ra ta có hệ: 
Áp dụng định luật bảo toàn eletron ta có:
Fe → Fe+3 + 3e
0,1mol 3.0,1mol
S → S+6 + 6e
0,15mol 6.0,15mol
N+5 + 1e → N+4
 a.1mol a mol
Áp dụng định luật bảo toàn e ta có:
a = 0,3 + 0,9 = 1,2 mol 
→ V = 1,2.22,4 = 26,88 lít 
Theo (1) và (4):
2.
a) Từ kết quả thực nghiệm cho thấy phản ứng thuộc bậc nhất:
 V= k[N2O5]
b) k= 
 3,0
1,0
III
(4,0)
a) Xác định vị trí dựa vào cấu hình electron:
      , 
A là canxi (Ca), cấu hình electron của 20Ca : [Ar] 4s2
Cấu hình của D là 1s22s22p63s23p5 hay [Ne] 3s2 3p5 Þ Y là Cl
Theo giả thiết thì E chính là crom, cấu hình electron của 24Cr : [Ar] 3d5 4s1
STT 
Chu kỳ nguyên tố
Nhóm nguyên tố
Ca
20
4
IIA
Cl
17
3
VIIA
Cr
24
4
VIB
b) Trật tự tăng dần bán kính nguyên tử: 
Bán kính nguyên tử tỉ lệ với thuận với số lớp electron và tỉ lệ nghịch với số đơn vị điện tích hạt nhân của nguyên tử đó. 
Bán kính ion Ca2+ nhỏ hơn Cl- do có cùng số lớp electron (n = 3), nhưng điện tích hạt nhân Ca2+ (Z = 20) lớn hơn Cl- (Z = 17). Bán kính nguyên tử Ca lớn nhất do có số lớp electron lớn nhất (n = 4).
Xem hình :
a) Ở nhiệt độ thường:
	2NaOH + Cl2 ® NaCl + NaClO + H2O
	6NaOH + 3I2 ® 5NaI + NaIO3 + 3H2O
Trong môi trường kiềm tồn tại cân bằng : 3XO- ⇌X- + XO
Ion ClO- phân hủy rất chậm ở nhiệt độ thường và phân hủy nhanh khi đun nóng, ion IO- phân hủy ở tất cả các nhiệt độ.
b) Các phương trình hóa học :
Ion ClO- có tính oxi hóa rất mạnh, thể hiện trong các phương trình hóa học:
- Khi cho dung dịch FeCl2 và HCl vào dung dịch A có khí vàng lục thoát ra và dung dịch từ không màu chuyển sang màu vàng nâu : 
 2FeCl2 + 2NaClO + 4HCl ® 2FeCl3 + Cl2 + 2NaCl + 2H2O
- Khi cho dung dịch Br2 vào dung dịch A, dung dịch brom mất màu :
	Br2 + 5NaClO + H2O ® 2HBrO3 + 5NaCl 
- Khi cho H2O2 vào dung dịch A, có khí không màu, không mùi thoát ra:
	H2O2 + NaClO ® H2O + O2 + NaCl
0,75
0,75
1,0
0,75
0,75
IV
(2,5)
1. 
+ A là amoniac vì:	2NH3 + 3Br2 → N2 + 6HBr
+ B là hiđrocacbon không no như etilen; propilen: C2H4 + Br2 → C2H4Br2.
+ C là H2S vì: H2S + Br2 → 2HBr + S↓(nếu đun nóng thì: H2S + 4Br2 + 4H2O → 8HBr + H2SO4)
+ D là SO2 vì: SO2 + Br2 + 2H2O → 2HBr + H2SO4.
2.
 A là hiđro; X là toluen; B là HNO3; Y1; Y2 là o, p – nitrotoluen; Z là 2,4-đinitrotoluen; 
T là 2,4,6-trinitrotoluen; C và C’ là Fe + HCl; U là CH3-C6H2(NH3Cl)3; D là Kiềm (NaOH).
1,0
1,5
V
(4,0)
1.
+ Vì số H gấp đôi số C nên cả A và B đều có dạng: CnH2nOx. Mặt khác A, B pư với Na đều cho lượng hiđro như nhau nên A, B có cùng số nhóm –OH.
+ Ta thấy A, B đều có 1liên kết trong phân tử nên 1 mol A hoặc B chỉ pư được với 1 mol hiđro theo giả thiết, suy ra khi 1 mol A hoặc B pư với Na chỉ cho 0,5 mol hiđro
ð cả A, B chỉ có 1 nhóm –OH. Vậy A, B có CTPT phù hợp với một các trường hợp sau:
@ TH1: A là CnH2n-1OH (a mol); B là HO-CmH2m-CHO (b mol)
@ TH2: A là HO-CnH2n-CHO (a mol); B là HO-CmH2m-CHO (b mol)
+ Ứng với trường hợp 1 ta có hệ:
 ð a = 0,2; b = 0,3 và 2n + 3m = 12 ð n = 3 và m = 2 thỏa mãn
+ Ứng với trường hợp 2 ta có hệ:
 ð a + b = 0,5 và a + b= 0,3 ð loại.
+ Vậy A là: CH2=CH-CH2-OH và B là HO-CH2-CH2-CHO
2. Để phản ứng với thuốc tím mà sản phẩm thu được ancol đa chức là chất A:
3CH2=CH-CH2-OH + 4H2O+2KMnO4 → 3CH2OH-CHOH-CH2OH + 2MnO2 + 2KOH
mol: 0,2 0,4/3	
ð thể tích dd KMnO4 = 1,33 lít.
 3,0
1,0
VI
(2,5)
1. Có 12 CTCT thỏa mãn công thức C3H4BrCl, 
CH3 Cl CH3 Br
 C = C C = C
 H Br H Cl
CH3 H CH3 Br
 C = C C = C
 Cl Br Cl H
CH3 Cl CH3 H
 C = C C = C
 Br H Br Cl
CH2Br H CH3Br Cl
 C = C C = C
 H Cl H H
CH2Cl H CH3Cl Br
 C = C C = C
 H Br H H
 Br Br Cl
 Cl
có 4 loại đp là: 
cis-cis; trans-trans; cis-trans; trans-cis có công thức cấu tạo: R-CH=CH-CH=CH-R’.
 H H H R' 
 R C = C R C = C
 C = C R' C = C H
 H H H H
 cis - cis cis - trans
 R H R' 
 C = C R H H
 H C = C C = C 
 H C = C
 H H H R' 
 trans - cis trans - trans
2.
 + Vì X pư với AgNO3/NH3 có chất rắn C nên X là anđehit hoặc ank-1-in hoặc HCOOH. Nếu là ank-1-in thì khi cho HI vào B không có khí thoát ra ð X là anđehit hoặc HCOOH
+ Khi cho 

File đính kèm:

  • docDE HSG(2).doc