Đề thi chọn học sinh giỏi THPT môn hóa học lớp 11

THANH SƠN – SƠN ĐỘNG – BẮC GIANG
Trường T.H.P.T Sơn Động số 3
---*****---
ĐỀ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI T.H.P.T CẤP CỤM
CỤM SƠN ĐỘNG NĂM HỌC 2008-2009
MÔN HÓA HỌC LỚP 11
(Thời gian làm bài 120 phút)
Câu I (2điểm): Chọn một số đơn chất, chỉ dùng các đơn chất đó và sản phẩm tương tác của chúng, viết các phương trình tạo ra amoni nitrat và cân bằng chúng.
Câu II (3,5 điểm):Có hỗn hợp X gồm NH3 và H2. Cho hỗn hợp X qua ống đựng 8 gam bột CuO nung nóng, sau phản ứng thu được hỗn hợp khí và hơi Y, chất rắn Z. Cho Y đi qua đi qua dung dịch H2SO4 đặc, dư thì thấy khối lượng bình tăng 35,12 gam. Khí đi ra khỏi bình H2SO4 đặc có khối lượng 1,48 gam, ở nhiệt độ 27oC và áp suất 0,9 atm có thể tích là 13,14 lít.
	1/ Trong chất rắn Z còn CuO không?
	2/ Tính thành phần phần trăm của hỗn hợp khí X.
Câu III (3,5 điểm): Có hỗn hợp hai kim loại A và B. Cho 5,9 gam hỗn hợp này tan hoàn toàn trong dung dịch chứa HNO3 và H2SO4 người ta thu được hỗn hợp khí Y và dung dịch muối Z. Hỗn hợp khí Y có thể tích là 1,68 lít (đktc), có khối lượng là 4,35 gam gồm hai khí là NO2 và khí D. Làm bay hơi hoàn toàn nước trong dung dịch muối Z.
	1/ Tính khối lượng muối khan thu được từ dung dịch Z, biết rằng trong muối nitrat và muối sunfat từng kim loại trên có cùng hóa trị.
	2/ Xác định kim loại A và B, biết rằng A có hóa trị I và B có hóa trị II, trong hỗn hợp trên tỉ lệ số mol của A và B là 1:2, tỉ lệ khối lượng mol nguyên tử của A và B là 27:16.
Câu IV (5 điểm): 
	1/ Cho ankan X, trong phân tử X:
	a) Có bao nhiêu electron và có bao nhiêu electron tham gia tạo thành liên kết hóa học?
	b) Có bao nhiêu liên kết hóa học C - C và bao nhiêu liên kết C - H?
	2/ Hai hiđrocacbon A và B đều ở dạng mạch hở. Trong phân tử A có 5 liên kết xích ma và 4 liên kết . Trong phân tử B có 7 liên kết xích ma và 3 liên kết . Xác định công thức cấu tạo của A và B.
	3/ Viết phương trình của những phản ứng minh họa sơ đồ biến đổi số oxi hóa của nguyên tố cacbon phù hợp với dãy sau: C-4 C-1 C-2 C-3 CO2.
Câu V (3 điểm):Một hỗn hợp hơi của axetilen và các monocloanken CnH2n-1Cl đồng phân với nhau, có tỉ khối so với không khí là 1,245; ở 145oC và áp suất 0,953 atm có thể tích là 18 lít. Khi đốt cháy hỗn hợp đó trong oxi dư thu được 10,8 gam nước.
	1/ Viết các phương trình phản ứng xảy ra và tìm các công thức cấu tạo có thể có của monocloanken.
	2/ Tính thể tích của dung dịch bạc nitrat 1,7% (khối lượng riêng 1,01 g/ml) có thể phản ứng hoàn toàn với sản phẩm của quá trình đốt cháy hỗn hợp ban đầu.
Câu VI (3 điểm): Hỗn hợp khí A gồm hai hiđrocacbon mạch hở X và Y (là những chất trong các dãy đồng đẳng đã học).
	- Dẫn 336 ml (ở đktc) A từ từ qua dung dịch nước brom dư thấy có 4 gam brom tham gia phản ứng và không có khí thoát ra.
	- Nếu đốt cháy hoàn toàn 336 ml (ở đktc) hốn hợp khí A ở trên rồi dẫn toàn bộ sản phẩm cháy thu được qua dung dịch nước vôi trong có dư thì thu được 4 gam kết tủa.
	1/ Tính thành phần phần trăm về thể tích của X, Y trong A.
	2/ Xác định công thức phân tử của X và Y.
(Cho H=1; C=12; N=14; O=16; Na=23; S=32; Cl=35,5; K=39; Ca=40; Cu=64; Zn=65; Br=80; Ag=108; Ba=137).
HƯỚNG DẪN CHẤM ĐỀ THI HSG LỚP 11
NĂM HỌC 2008-2009
Điểm tổng
Nội dung
T/p
Câu I 
(2 đ)
+) Có thể chọn: N2; H2; O2 và thực hiện các phản ứng sau
+) H2 + O2; N2 + H2; NH3 + O2; NO + O2 + H2O; NH3 + HNO3.
0,5 đ
1,5 đ
Câu II 
(3,5 đ)
1) - Viết phương trình giữa NH3 và H2 với CuO đúng
Tính ra số mol và Mtb của hỗn hợp khí sau khi ra khỏi bình đựng H2SO4 là 0,48 và 3,08 è trong hỗn hợp khí còn lại N2 và H2.
 - Vì hỗn hợp khí sau phản ứng còn dư H2 nên CuO đã phản ứng hết.
0,5 đ
0,5 đ
2) Tìm ra số mol khí N2 và H2 trong hỗn hợp khí ra khỏi bình đựng H2SO4 là 0,02 và 0,46.
- Trong hai phản ứng số mol CuO = số mol H2O = 0,1 mol.
è khối lượng H2O làm tăng bình đựng H2SO4 là 1,8 gam. Thực tế bình đựng H2SO4 tăng 35,12 gam, chứng tỏ còn khí NH3 dư đã phản ứng với H2SO4 è số mol NH3 dư = 1,96 mol.
- Số mol NH3 đã p/ư = 2. số mol N2 sinh ra = 0,04 mol.
Vậy tổng số mol NH3 trong hốn hợp đầu = 1,96 + 0,04 = 2,00 (mol).
- Số mol H2O sinh ra ở phản ứng tạo N2 = 3 lần số mol N2 = 0,06 mol.
è Số mol H2 tham gia p/ư = 0,1 – 0,06 = 0,04 mol.
Tổng số mol H2 trong hỗn hợp đầu là 0,46 + 0,04 = 0,05 (mol).
è %NH3 = 80 %; %H2 = 20%.
0,5 đ
0,5 đ
0,5 đ
0,5 đ
0,5 đ
Câu III 
(3,5 đ)
- Tìm K.L mol T.B của hỗn hợp khí là 4,35/0,075 = 58 è MNO2 = 46 58 là phù hợp, vậy khí D là SO2.
Gọi số mol NO2, SO2 lần lượt là x và y è x + y = 0,075 và 46x + 64y = 4,35
 è x = 0,025; y = 0,05.
- Đặt M là kim loại tương đương của hốn hợp đã cho.Viết P.T.P.Ư của M với hai axit: M + 2nHNO3 è M(NO3)n + nNO2 + nH2O.
 M + 2nH2SO4 è M2(SO4)n + nSO2 + nH2O.
mmuối khan = mcation + mNO3- + mSO.
 Vì số mol SO2 = Số mol SO42- tạo ra è số mol SO42- = 0,05 mol.
 Và số mol NO2 = số mol NO3- tạo ra è số mol NO3- = 0,025 mol.
è mmuối khan = 5,9 + 0,025.62 + 0,05.96 = 12,25 (gam).
0,5 đ
0,5 đ
1 đ
Viết bốn P.T.P.Ư của A và B với hai axit H2SO4 và HNO3. Đặt số mol của A và B tham gia p/ư là a và b; khối lượng phân tử là MA và MB.
Vì tổng ne cho bởi A và B = tổng ne nhận bởi NO3- và SO42-
è tổng ne cho = a + 2b (*).
Mà: SO42- + 4H+ + 2e è SO2 + 2H2O è số mol e SO42- nhận = 2.nSO2 = 2.0,05 = 0,1 (mol).
NO3- + 2H+ + 1e è NO2 + H2O è số mol e NO3- nhận = nNO2 = 0,025 (mol)
è tổng số mol e nhận = 0,1 + 0,025 = 0,125 (**).
Từ (*) và (**) è a + 2b = 0,125. 
Mặt khác theo giả thiết a = b/2 è a = 0,025 và b = 0,05.
è 0,025.MA + 0,05.MB = 5,9 (g).
Ta lại có MA/MB = 27/16 è MA = 108; MB = 64. Vậy A là kim loại bạc (Ag) và B là kim loại đồng (Cu).
0,5 đ
0,5 đ
0,5 đ
Câu IV 
(5 đ)
1/ Trong phân tử CnH2n +2 có (8n + 2) electron; có (6n + 2) e tham gia tạo thành liên kết hóa học.
Có (n-1) liên kết C – C và (2n +2) liên kết C – H.
0,5 đ
0,5 đ
2/ Đặt C.T.P.T của chất A là CnH2n+2-2k (với k là số liên kết ).
Trong phân tử có (n – 1) liên kết xích ma C – C và (2n + 2 – 2k) liên kết C – H 
è (n – 1) + (2n + 2 – 2k) = 5; thay k = 4 (g.t) ta có n = 4. Vậy A là C4H2; công thức cấu tạo của A là CH C – C CH
Đặt C.T.P.T của B là CmH2m+2-2k’ (với k’ là số liên kết ).
Trong phân tử có (m – 1) liên kết xích ma C – C và (2m + 2 – 2k’) liên kết C – H 
è (m – 1) + (2m + 2 – 2k’) = 7; thay k’ = 3 (g.t) ta có m = 4. Vậy B là C4H4; công thức cấu tạo của B là CH2 = CH – C CH 
1 đ
1 đ
3/ Xác định được công thức ứng với số oxi hóa đã cho và viết đúng P.T.P.Ư của dãy chuyển hóa: CH4 C2H2 C2H4 C2H6 CO2
2 đ
Câu V
(3 đ)
1/ Viết đúng 2 P.T.P.Ư và cân bằng.
 +) C2H2 + 2,5O2 è 2CO2 + H2O; 
 +) CnH2n-1Cl + 0,5(3n-1)O2 è nCO2 + (n-1)H2O + HCl.
Xác định được số mol C2H2 và CnH2n-1Cl trong hỗn hợp đầu lần lượt là: 0,1 và 0,4. Tính được n = 3.
Viết đủ 4 đồng phân của C3H5Cl ( có 2 đồng phân hình học)
0,5 đ
1 đ
0,5 đ
0,5 đ
2/ Tìm ra thể tích dung dịch AgNO3 đã phản ứng với HCl là 990 ml.
0,5 đ
Câu VI
(3 đ)
1/ Dựa vào P.T 
CxH2x+2-2k + kBr2 è CxH2x+2-2kBr2k để tính được k = 1,67 
è Có một chất có một nối đôi (CnH2n) và một chất có hai nối đôi hoặc một nối ba (CmH2m-2). Dựa vào phản ứng với Br2 tính được số mol CnH2n và CmH2m-2 là 0,005 và 0,01
è % CmH2m-2 = 33,33%; % CnH2n = 66,67%
0,5 đ
0,5 đ
1 đ
2/ Dựa vào p/ư cháy và p/ư của CO2 với Ca(OH)2 è n + 2m = 8.
Biện luận tìm ra hai cặp nghiệm là C2H4 và C3H4 hoặc C4H8 và C2H2.
0,5 đ
0,5 đ
Lưu ý: Học sinh làm theo các cách khác mà lí luận logic hợp lí và ra kết quả đúng thì vẫn cho điểm tối đa.