Kỳ thi chọn đội tuyển học sinh giỏi lớp 12. vòng I năm học : 2009-2010 môn thi: hoá học

SỞ GD & ĐT THANH HOÁ KỲ THI CHỌN ĐỘI TUYỂN HỌC SINH GIỎI LỚP 12. VÒNG I
TRƯỜNG THPT BỈM SƠN NĂM HỌC : 2009-2010
MÔM THI: HOÁ H ỌC
 Thời gian làm bài: 180 phút (không kể thời gian giao đề)
Câu I: ( 5 điểm )
1/ Hợp chất A tạo thành từ các ion đều có cấu hình electron 1s22s22p63s23p6. Trong một phân tử chất A có tổng số các hạt electron, proton, nơtron bằng 164. Xác định công thức phân tử của A. Biết A tác dụng được với một đơn chất có trong thành phần của A theo tỷ lệ mol 1:1 tạo thành chất B. Viết công thức electron, công thức cấu tạo của A và B.
2/ Mô tả hiện tượng, viết phương trình ion rút gọn để minh hoạ các phản ứng hoá học xảy ra trong các thí nghiệm sau :
a. Cho dung dịch FeCl3 vào bình chứa dung dịch KI trộn với hồ tinh bột.
b. Thêm dung dịch (NH4)2SO4 vào bình đựng dung dịch hỗn hợp NaOH, NaAlO2 rồi đun nhẹ.
c. Đun nóng dung dịch NaHCO3 hồi lâu rồi để nguội thu được dung dịch A, cho dung dịch A lần lượt vào các dung dịch : BaCl2, Al2(SO4)3
3/ Cho các sơ đồ phản ứng sau:
	 X + O2 → .... + H2O
	 X + CuO → N2 + .... + .....
	 X + H2 S → .....
	 X + CO2 → .... + H2O
	 X + H2O + CO2 → ....
	 Xác định X và viết các phương trình hoá học của sơ đồ trên.
CâuII: ( 5 điểm) 
1/ Cho hỗn hợp A gồm 1 mol ancol etylic và 1 mol axit axetic. Thực hiện phản ứng este hoá hỗn hợp A ( có mặt H2SO4 đặc), lúc phản ứng đạt tới trạng thái cân bằng ở t0C thu được 0,5 mol este. Muốn hiệu suất phản ứng este hoá đạt đến 80% ở nhiệt độ trên cần thêm vào A bao nhiêu mol ancol etylic?
2/ Cho sơ đồ chuyển hoá trực tiếp sau:
 A1 → A2 → axit A3
 C2H4Br2 
 B1 → B2 → Axit B3
 Biết A3 phản ứng được với B1; A2 phản ứng được với B3. Viếtphương trình hoá học của các phản ứng trên.
Câu III: ( 5 điểm)
1/ Điện phân 2,5 m3 dung dịch NaCl 10% (điện cực trơ) ở nhiệt độ thấp, khuấy đều để các sản phẩm phản ứng với nhau trong dung dịch điện phân. Sau một thời gian, ngừng điện phân. Lấy ra một mẫu 50 ml dung dịch, thêm vào đó lượng dư dung dịch KI và lượng dư dung dịch H2SO4 loãng. Lượng I2 thoát ra phản ứng hết với 40 ml dung dịch Na2S2O3 0,5M.
a. Viết các phương trình hoá học của các phản ứng xảy ra.
b. Tính khối lượng muối mới tạo thành trong dung dịch.
2/ Cho m gam bột Cu vào dung dịch chứa 10,2 gam AgNO3, khuấy kỹ, thêm vào đó dung dịch H2SO4 loãng rồi đun nóng nhẹ tới khi phản ứng xảy ra hoàn toàn thì thu được 8,8 gam bột kim loại, dung dịch A và khí NO. Để phản ứng hoàn toàn với các chất trong dung dịch A cần vừa đủ 12 gam NaOH. Viết các phương trình hoá học xảy ra, tính số mol các chất trong dung dịch A và m.
Câu IV: (5 điểm)
1/ Cho 0,52 gam hợp chất hữu cơ Y có mạch cácbon thẳng (chứa C, H, O) tác dụng hết với dung dịch AgNO3/NH3 thu được 1,08 gam Ag và dung dịch A. Cho dung dịch HCl dư vào A thì thu được chất hữu cơ Z. Y và Z có cùng số nguyên tử cácbon nhưng số nhóm COOH của Z nhiều hơn của Y là một nhóm. Mặt khác, cứ 3,12 gam Y phản ứng hết với Na tạo ra 762 ml khí H2 (đktc) . Xác định công thức cấu tạo của Y.
2/ Đốt cháy hoàn toàn 0,02 mol hợp chất hữu cơ A cần vừa đủ 21,84 lít không khí (đktc) . Sau phản ứng, cho toàn bộ sản phẩm cháy gồm CO2, H2O, N2 hấp thụ vào bình đựng dung dịch Ba(OH)2 dư thấy khối lượng bình tăng 9,02 gam và có 31,52 gam kết tủa. Khí thoát ra khỏi bình có thể tích 17,696 lít (đktc).
a. Xác định công thức phân tử của A. Biết rằng không khí gồm 20% oxi và 80% nitơ theo thể tích và coi như nitơ không bị nước hấp thụ.
b. Xác định công thức cấu tạo của A, biết A không làm mất màu Br2/CCl4 và A được hình thành từ chất hữu cơ X và chất hữu cơ Y, phân tử khối của X và Y đều lớn hơn 50; khi X tác dụng với nước brom tạo ra kết tủa trắng. Mối quan hệ của và X, Y thể hiện trong các sơ đồ dưới đây:
	A + NaOH → X + B + H2O
	A + HCl → Y + D
	D + NaOH → X + NaCl + H2O
	B + HCl → Y + NaCl
Viết các phương trình hoá học 
 Học sinh được sử dụng bảng tuần hoàn các nguyên tố hoá học
ĐÁP ÁN ĐỀ THI CHỌN ĐỘI TUYỂN 12 VÒNG I
MÔN HOÁ HỌC. NĂM HỌC 2009-2010
CÂU
GIẢI
ĐIỂM
I (5đ)
1.(1,5đ)
2.(1,5đ)
3.(2đ)
Các ion phù hợp với cấu hình theo giả thiết có thể là 19K+; 20Ca2+; 16S2-; 17Cl-. Số hạt ở mỗi nguyên tử có trong A xấp xỉ bằng 18.3 = 54 hạt→ Số nguyên tử trong A xấp xỉ bằng 164: (18. 3) = 3,03. Vậy A có 3 nguyên tử.
→ A có thể là các phân tử: K2S, CaCl2.
A tác dụng được với một đơn chất có trong thành phần của A nên A là K2S.
 K2S + S → K2S2
K2S K+[ :S:]2-K+ K-S-K
K2S2 K+[:S:S:]K+ K-S-S-K
a. 2Fe3+ +2I- → 2Fe2++ I2 Dung dịch hoá xanh đậm
b. NH4+ + OH- → NH3 ↑+ H2O
 H2O + NH4+ + AlO2- → Al(OH)3 ↓+NH3↑
 Có khí mùi khai bay ra, đồng thời có kết tủa keo trắng
c. 2HCO3- →CO3- + CO2 ↑+ H2O
Ba2+ + CO32- → BaCO3↓
2Al3++3CO32-+3H2O → 2Al(OH)3 ↓+CO2↑
Có khí không màu không mùi đồng thời có kết tủa keo trắng. Sau đó có thể có hiện tượng kết tủa keo bị hoà tan do
CO32- + H2O HCO3- + OH-
Al(OH)3 + OH- → AlO2- + 2H2O
X là NH3
 4NH3+3O2 → 2N2+6H2O (hoặc tạo NO)
 2NH3 +3CuO → N2+3Cu +3H2O
 NH3 + H2S→NH4HS (hoặc tạo (NH4)2S )
 2NH3+CO2→ (NH2)2CO + H2O
 NH3+CO2+H2O→NH4HCO3 (hoặc tạo (NH4)2CO3
 5pt *0,4 điểm = 2 điểm
0,5đ
0,5đ
0,5đ
0,5đ
0,5đ
0,5đ
II(5đ)
1.(2đ)
2.(3đ)
CH3COOH + C2H5OH CH3COOC2H5+H2O
- Với 1 mol axit + 1 mol ancol:
ở TTCB có : 0,5 mol este; 0,5 mol nước; 0,5 mol axit dư; 0,5 mol ancol dư
→ KC = 1
- Với 1 mol axit + x mol mol ancol (x > 1 mol) → naxit = 0,8 mol 
Ở TTCB có 0,8 mol este; 0,8 mol nước; 0,2 mol axit dư; (x-0,8) mol ancol dư
→ Kc = =1 → x = 4
Vậy cần thêm 3 mol anol
CH2Br=CH2Br + Zn → CH2=CH2 + ZnBr2
 (A1)
CH2=CH2 + H2O → C2H5OH
 (A2)
C2H5OH + O2 → CH3COOH + H2O
 (A3)
CH2Br=CH2Br + 2NaOH → CH2OH-CH2OH + 2NaBr
 (B1)
CH2OH-CH2OH + 2CuO → CHO-CHO + 2Cu + 2H2O
 (B2)
CHO-CHO + O2 → COOH-COOH 
 (B3) 
CH3COOH + CH2OH-CH2OH → CH3COO-CH2-CH2OH + H2O
 (A3) (B1)
Hoặc 2CH3COOH + CH2OH-CH2OH → CH3COO-CH2-CH2-OOCCH3 + 2H2O
C2H5OH + COOH-COOH → C2H5OOC-COOH + H2O
 (A2) (B3)
Hoặc 2C2H5OH + COOH-COOH → C2H5OOC-COO-C2H5 + 2H2O
10 pt* 0,3điểm = 3 điểm
1 đ 
1đ
III(5đ)
1.(1,5đ)
a.(1đ)
b.(0,5đ)
2.(3,5đ)
a) NaCl + H2O → NaClO+ H2
 KI + NaClO +H2O→NaCl + I2 +2KOH
 2KOH + H2SO4 → K2SO4+2H2O
 I1 + 2Na2S2O3→ Na2S4O6 + 2NaI
4pt*0,25điểm = 1 điểm
 b) 500ml dd có lượng NaClO là: 
nNaClO = nI2 =1/2 nNa2S2O3 = ½. 0,04.0,5 = 0,01 mol
→Trong 2,5m3 dd có (2,5.10-6.0,01 ):50 = 500 mol NaClO
→ Khối lượng NaClO = 37250 gam = 37,250 kg
Số mol AgNO3 ban đầu = 0,6 mol 
→ Khối lượng bạc tối đa thu được: mAg max = 0,06.108 = 6,48 g
 Cu + 2Ag+ → Cu2+ + 2Ag (1)
Sau phản ứng (1), khi cho dd H2SO4 loãng vào:
Nếu Cu dư sẽ có phản ứng: 8H+ + 3Cu + 2NO3- →3Cu2++ 2NO + 4H2O (2)
Và khi Cu hết Ag sẽ phản ứng: 4H+ +3Ag +NO3- → 3Ag + NO + H2O (3)
* Khi cho dung dịch H2SO4 vào: nếu có cả 2 phản ứng (2) và (3) thì khối lượng bột kim loại thu được sẽ < khối lượng của Ag max=6,48. Điều này trái với giả thiết, nên loại.
* Vậy sau phản ứng (1) Cu dư; Ag+ hết
 sau phản ứng (2) Cu dư; Ag chưa phản ứng , NO3- hết : không có (3)
- 8,8 gam bột kim loại có: Ag = 6,48 gam ; Cu dư = 8,8 -6,48 = 2,32 g
- Theo (1) nCu = ½ = 0,3 mol
 Theo (2) nCu = 3/2 n = 3/2.0.6 = 0,09 mol
→ Khối lượng Cu : m = (0,3+ 0,09). 64 + 2,32 = 10 gam
- Dung dịch A có : Cu2+, SO42- và H+ dư (có thể có) tác dụng với dung dịch NaOH
 H+(dư) + OH- → H2O (4)
 Cu2+ + 2OH- → Cu(OH)2 (5)
Từ (5): =2.0,12 = 0,24 mol
→ n(4)= (12:40)- 0,24 = 0,06 mol → dư= 0,06
Vậy dung dịch A có : Cu2+ : 0,12 mol ; H+ dư 0,06 mol ; SO42- 0,15 mol
0,25đ
0,25đ
0,25đ
0,25đ
0,25đ
0,25đ
1đ
1 đ

1đ

0,5đ
IV (5đ)
1.(2đ)
2(3đ)
a(1,5đ)
b(1,5đ)
 -Y tráng gương R(CHO)n R(COOH)n 
 (Y) (Z)
Mà Z nhiều hơn Y một nhóm COOH nên n=1
- Y phản ứng với Na tạo khí H2, nên Y có hiđro linh động . Vậy Y không thể là HCHO. Do đó nY = ½ nAg= 0,005 mol → My = 0,52:0,005 = 104 (đvc)
-Khi Y tác dụng với Na: nY : nH2 = 0,03:0,03 = 1:1→ Y có 2 nguyên tử H linh động 
Giả sử Y là R’(CHO)(OH)x(COOH)y .Y có mạch thẳng nên Y tối đa có hai chức chứa cacbon → y = 0 hoặc 1
Ta có: x + y = 2
 R’+ 29 + 17x + 45y = 104
Lập bảng: 
 y 0 1
 x 2 1
 MR’ 41 13
 R’ C3H5 CH
Vậy Y có thể là:
1) CH(CHO)(OH)(COOH) CTCT: OHC-CH-COOH
 OH
2) C3H5 (CHO)(OH)2 
Các CTCT:
 CH3-CH-CH-CHO CH2-CH-CH2-CHO CH2-CH2-CH-CHO
 OH OH OH OH OH OH 
a) CxHyOz +(x+y/4-z/2)O2 →xCO2 +y/2H2O + t/2N2
CO2+Ba(OH)2→ BaCO3 + H2O
Theo phương trình hoá học và giả thiết: 
nCO2 = nBaCO3 = 0,16 mol ; nH2O = (9,02-0,16.44):18 = 0,11 mol
nO2phản ứng =1/4nkk = 0,195 mol ; nN2 (kk) = 0,78 mol 
→ nN2(sinh ra) = (17,694:22,4) - 0,78 = 0,01 mol
ta có tỷ lệ: 
→x = 8 ; y = 11 ; z = 2 ; t = 1 . A là C8H11O2N
b) A là CH3COO- +NH3-C6H5
CH3COO- +NH3-C6H5 + NaOH → CH3COONa + C6H5NH2 + H2O
 (B) (X)
CH3COO- +NH3-C6H5 + HCl → CH3COOH + C6H5NH3Cl
 (Y) (D)
C6H5NH3Cl + NaOH → C6H5NH2 + NaCl + H2O
 (X)
CH3COONa + HCl → CH3COOH + NaCl
 (Y)
0,5đ
0,5đ
0,5đ
0,5đ
0,5đ 
0,5đ
0,5đ
0,25đ 
0,25
0,25
0,25
Nếu học sinh làm theo cách khác đúng vẫn cho điểm tối đa.