Đề thi học sinh giỏi Hóa học 12 kèm đáp án

Chia sẻ: Nguyen Nhi | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:392

Thêm vào BST

Báo xấu

566
lượt xem 166
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Tham khảo tài liệu 'đáp án đề thi học sinh giỏi hóa học 12 tỉnh thái bình 2009-2010', tài liệu phổ thông, hóa học phục vụ nhu cầu học tập, nghiên cứu và làm việc hiệu quả

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Đề thi học sinh giỏi Hóa học 12 kèm đáp án

15000 c LLN 6000 c C H 2 SO4 t 0c Fe, t 0c t 0c
t 0c t 0c 0,009.0,009 1,0 0,009
a.a 0,1 a ≤
mH 2 0 0,9 1,125 .2 18 2,1 0,15 1,2 : : 12 1 16
SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO KỲ THI GIẢI TOÁN TRÊN MÁY TÍNH CẦM TAY CẤP TỈNH TUYÊN QUANG NĂM HỌC 2009-2010 Môn: HOÁ HỌC; LỚP 12 CẤP THPT ĐỀ CHÍNH THỨC Thời gian: 150 phút (Không kể thời gian giao đề) Ngày thi: 10/01/2010. (Đề này gồm 08 trang) (Thí sinh làm trực tiếp vào bản đề thi này) CÁC GIÁM KHẢO SỐ PHÁCH ĐIỂM CỦA TOÀN BÀI THI (Ký, ghi rõ họ tên) (Do chủ tịch hội đồng ghi) Bằng số Bằng chữ 0 Câu 1. (5 điểm) Một nguyên tử X có bán kính bằng 1,44 A , khối lượng riêng của tinh thể là 19,36 g/cm3 . Nguyên tử này chỉ chiếm 74% thể tích của tinh thể, phần còn lại là các khe rỗng. a. Xác định khối lượng riêng trung bình của toàn nguyên tử rồi suy ra khối lượng mol nguyên tử của X. b. Biết nguyên tử X có 118 nơtron và khối lượng nguyên tử bằng tổng khối lượng proton và nơtron. Tính số electron có trong X3+ CÁCH GIẢI KẾT QUẢ ĐIỂM 1
Câu 2. (5 điểm) Giả sử đồng vị phóng xạ 238 U phóng ra các hạt α, β với chu kì bán hủy là 5.109 92 năm tạo thành 206 Pb 82 a. Có bao nhiêu hạt α, tạo thành từ 1 hạt 238 U? 92 b. Một mẫu đá chứa 47,6 mg 92 U và 30,9 mg 206 Pb. Tính tuổi của mẫu đá đó. 238 82 CÁCH GIẢI KẾT QUẢ ĐIỂM Câu 3. (5 điểm) Đốt cháy 0,3 gam chất A chứa các nguyên tố C, H, O ta thu được 224 cm3 khí CO2 (đktc) và 0,18 gam H2O. Tỉ khối hơi của A đối với H2 bằng 30. Xác định công thức phân tử của A. CÁCH GIẢI KẾT QUẢ ĐIỂM 2
Câu 4. (5 điểm)Hỗn hợp X gồm 3 kim loại Na, Al, Fe. Chia hỗn hợp X làm 3 phần bằng nhau: - Phần 1: Hoà tan hoàn toàn trong 0,5 lít dd HCl 1,2 M thì thu được 5,04 lít khí và dd A. - Phần 2: Cho tác dụng với dung dịch NaOH dư thì thu được 3,92 lít khí. - Phần 3: Cho tác dụng với nước dư thì thu được 2,24 lít khí. a. Tính số gam mỗi kim loại trong hh X, biết các khí đo ở đktc. b. Cho dd A tác dụng với 300 ml dd KOH 2M. Thu lấy kết tủa đem nung ngoài không khí đến khối lượng không đổi thu được a gam chất rắn. Tính a. CÁCH GIẢI KẾT QUẢ ĐIỂM 3
Câu 5. (5 điểm) Cho 1 mol PCl5 vào một bình đã rút bỏ không khí, thể tích là V, đưa nhiệt độ lên 525K, có cân bằng sau: PCl5 (K) PCl3 (K) + Cl2 (K) được thiết lập với hằng số cân bằng Kp= 1,85 atm, áp suất trong bình lúc cân bằng là 2 atm. Tính số mol từng chất trong hỗn hợp lúc cân bằng. CÁCH GIẢI KẾT QUẢ ĐIỂM 4
Câu 6. (5 điểm) a. Xác định độ điện ly của H-COOH 1M, biết hằng số điện ly Ka = 2. 10-4. b. Khi pha 10 ml axit trên bằng nước thành 200 ml dung dịch thì độ điện ly thay đổi bao nhiêu lần? Giải thích. CÁCH GIẢI KẾT QUẢ ĐIỂM Câu 7. (5 điểm) Để thủy phân hoàn toàn 0,01 mol este A (tạo bởi axit monocacboxylic X và ancol Y) cần dùng 1,2 gam NaOH. Mặt khác, để thủy phân 6,35 gam este đó cần vừa đủ 3 gam NaOH và thu được 7,05 gam một muối. Xác định cấu tạo và gọi tên X, Y, A. CÁCH GIẢI KẾT QUẢ ĐIỂM 5
Câu 8. (5 điểm) Hỗn hợp A gồm ancol metylic và 1 ancol đồng đẳng khác. Cho 4,02 gam hỗn hợp A tác dụng hết với Na thấy bay ra 672 ml H2 (đkc). a. Tính tổng số mol 2 ancol đã tác dụng với Na. b. Đốt cháy 4,02 gam hỗn hợp A rồi cho sản phẩm hấp thụ hoàn toàn vào nước vôi trong dư thì thu được bao nhiêu gam kết tủa. c. Cho 4,02 gam hỗn hợp A tác dụng với 10 gam axit axetic. Tính khối lượng este thu được, giả sử hiệu suất phản ứng este hoá là 60%. CÁCH GIẢI KẾT QUẢ 6
Câu 9. (5 điểm) Hoà tan hoàn toàn hỗn hợp gồm 2,16 gam Al và 0,72 gam Mg bằng dung dịch HNO3 thu được hỗn hợp NO và N2O có tỉ khối so với H2 là 19,2. Cho dung dịch sau phản ứng tác dụng với dd NaOH dư không thấy có khí bay ra. a. Tính thể tích các khi thu được ở điều kiện tiêu chuẩn. b. Bơm hỗn hợp khí trên vào bình kín dung tích không đổi là 5,5 lít. Bơm thêm oxi vào bình . Sau khi phản ứng xảy ra hoàn toàn thấy áp suất bình là 0,2688 atm, nhiệt độ bình lúc này là 27,3oC. Tính số mol của O2 đã bơm vào bình. CÁCH GIẢI KẾT QUẢ ĐIỂM 7
Câu 10. (5 điểm) a. Hòa tan m(g) hỗn hợp A gồm Fe và kim loại M hóa trị không đổi trong dung dịch HCl dư thì thu được 10,08 lit khí(đktc) và dung dịch có chứa 45,75 g muối khan. Tính m? b. Hòa tan hết cùng lượng hỗn hợp A như ở trên vào dung dịch chứa hỗn hợp HNO3 đặc và H2SO4 ở nhiệt độ thích hợp thu được 18,816 lit (đktc) hỗn hợp khí gồm NO2 và SO2 có tỉ khối so với H2 là 25,25. Xác định kim loại M. CÁCH GIẢI KẾT QUẢ ĐIỂM 8
-----HẾT----- 9
CtnSharing.Com CtnSharing.Com 1/2
Trường THPT Sáng Sơn ĐỀ THI HỌC SINH GIỎI CẤP TRƯỜNG Môn: Hóa học – khối 12 Năm học: 2009 – 2010 (Thời gian làm bài: 180 phút) Câu 1(1,5 điểm): 1/ Tách riêng các chất ra khỏi hỗn hợp gồm SiO2, Al2O3, CuO, Fe2O3? 2/ Dung dịch A có chứa các ion: Na+, SO42-, NO3- và CO32-. Nhận biết từng ion trong dung dịch? 3/ Nhận biết các dung dịch sau: BaCl2; NH4Cl; K2S; Al2(SO4)3; MgSO4; KCl; ZnCl2. Chỉ dùng thêm dung dịch phenolphtalein Câu 2(1,0 điểm): A có CTPT là C4H11NO2, khi cho A phản ứng với dung dịch NaOH loãng đun nóng nhẹ thấy bay ra khí B làm xanh quì ẩm. Axit hóa dung dịch còn lại sau phản ứng với NaOH bằng H2SO4 loãng rồi chưng cất thu được axit C có MC = 74 đvC. Đun nóng A được D và hơi nước. 1/ Tìm CTCT của A, B, C, D? 2/ Cho biết tính chất hóa học đặc trưng của loại nhóm định chức trong D và viết phản ứng xảy ra? Câu 3(1,0 điểm): Cho hỗn hợp cân bằng trong bình kín: N2O4 2 NO2 (1) Thực nghiệm cho biết: ở 35oC M hh = 72,45 g/mol; ở 45oC M hh = 66,80 g/mol a/ Hãy xác định độ phân li α của N2O4 ở mỗi nhiệt độ trên. b/ Tính hằng số cân bằng Kp của (1) ở mỗi nhiệt độ trên khi áp suất chung của hệ là 1 atm. Trị số đó có đơn vị không? Giải thích? c/ Hãy cho biết phản ứng theo chiều nghịch của (1) là thu nhiệt hay toả nhiệt? Giải thích? Câu 4(1,0 điểm): Đốt cháy hoàn toàn 4,4 gam sunfua của kim loại M có dạng MS trong oxi dư, chất rắn thu được sau phản ứng đem hoà tan vừa đủ trong dung dịch HNO3 37,8% thấy nồng độ % của muối trong dung dịch thu được là 41,72%. Khi làm lạnh dung dịch này thấy thoát ra 8,08 gam muối rắn. Lọc tách muối rắn thấy nồng độ % của muối trong dung dịch nước lọc là 34,7%. Tìm công thức của muối rắn biết M có 2 hoá trị là II và III. Câu 5(1,5 điểm): Cho 23,52g hỗn hợp 3 kim loại Mg, Fe, Cu vào 200ml dung dịch HNO3 3,4M khuấy đều thấy thoát ra một khí duy nhất hơi nặng hơn không khí, trong dung dịch còn dư một kim loại chưa tan hết, đổ tiếp từ từ dung dịch H2SO4 5M vào, chất khí trên lại thoát ra cho đến khi kim loại vừa tan hết thì mất đúng 44ml, thu được dd A. Lấy 1/2 dd A, cho dd NaOH cho đến dư vào, lọc kết tủa, rửa rồi nung ngoài không khí đến khối lượng không đổi thu được chất rắn B nặng 15,6g. 1-Tính % khối lượng mỗi kim loại trong hỗn hợp ? 2-Tính nồng độ các ion (trừ ion H+-, OH-) trong dung dịch A? Câu 6(1,5 điểm): Đốt cháy hết 2,54 gam este E ( không chứa chức khác) mạch hở, được tạo ra từ axit đơn chức và rượu, thu được 2,688 lít khí CO2 (đktc) và 1,26gam nước. 0,1 mol E pư vừa đủ với 200 ml NaOH 1,5M tạo ra muối và rượu. Đốt cháy toàn bộ lượng rượu này được 6,72 lít CO2 (đktc). 1/ Xác định công thức phân tử, công thức cấu tạo của E. 2/ A là axit tạo ra E. Một hỗn hợp X gồm A và 2 đồng phân của nó đều phản ứng được với dung dịch NaOH (vừa đủ), cô cạn dung dịch sau phản ứng được chất rắn B và hỗn hợp hơi D. D tác dụng với dung dịch AgNO3/NH3 dư cho 21,6 gam Ag. Nung B với NaOH rắn, dư trong điều kiện không có không khí được hỗn hợp hơi F. Đưa F về nhiệt độ thường thì có 1 chất ngưng tụ G còn lại hỗn hợp khí N. G tác dụng với Na dư sinh ra 1,12 lít khí H2. Hỗn hợp khí N qua Ni nung nóng cho hỗn hợp khí P. Sau phản ứng thể tích hỗn hợp khí giảm 1,12 lít và dP/H2 = 8. Tính khối lượng các chất trong X. Biết rằng các phản ứng xảy ra hoàn toàn, các thể tích khí đo ở đktc.
Câu 7(1,5 điểm): Hợp chất hữu cơ A chứa C, H, O có CTPT trùng với CTĐGN. Đun nóng 7,2 gam A với NaOH vừa đủ thu được dung dịch B gồm 3 chất hữu cơ trong đó có 8,2 gam hai muối natri. Đốt cháy hết 7,2 gam A rồi hấp thụ hết sản phẩm cháy vào 300 ml dd Ca(OH)2 0,5M thấy tách ra 5 gam kết tủa và dung dịch sau phản ứng có khối lượng tăng 7,8 gam so với dung dịch ban đầu. 1/ Tìm CTPT và CTCT của A biết A có đp cis-trans? 2/ Tính khối lượng Ag thu được khi cho B phản ứng với AgNO3 dư trong NH3? Câu 8(1,0 điểm): 1/ Nhận biết 3 dung dịch NH4HCO3, NaAlO2, C6H5ONa và 3 chất lỏng C2H5OH, C6H6, C6H5NH2 mà chỉ dùng 1 thuốc thử? 2/ Hai muối natri của cùng một axit làm đổi màu khác nhau đối với giấy quỳ tím, tạo kết tủa trắng với nước vôi trong và tạo kết tủa vàng với dung dịch AgNO3 là những muối nào? Viết các phương trình phản ứng để chứng minh. Cho: C = 12; H = 1; O = 16; Fe = 56; Ca = 40; N = 14; Ag = 108; S = 32. Thí sinh không dùng bất cứ tài liệu nào kể cả BTH các nguyên tố hóa học ----------------------HẾT---------------------- ĐÁP ÁN ĐỀ THI HSG CẤP TRƯỜNG
MÔN: HÓA HỌC – 12 NỘI DUNG Điểm Câu 1(1,5 điểm): 1/ Tách riêng các chất ra khỏi hỗn hợp gồm SiO2, Al2O3, CuO, Fe2O3? 2/ Dung dịch A có chứa các ion: Na+, SO42-, NO3- và CO32-. Nhận biết từng ion trong dung dịch? 3/ Nhận biết các dung dịch sau: BaCl2; NH4Cl; K2S; Al2(SO4)3; MgSO4; KCl; ZnCl2. Chỉ dùng thêm dung dịch phenolphtalein Giải 1/ Sơ đồ tách: SiO 2 SiO 2 Al2 O 3 + HCl + CO 2 CuO NaAlO 2 Al(OH)3 Al2 O 3 Fe 2 O 3 AlCl3 + NaOH du CuCl2 Cu CuO FeCl3 0,25 Cu(OH)2 CuO + CO Cu + HCl Fe(OH)3 Fe 2 O 3 Fe FeCl2 ... + Pư xảy ra: Al2O3 + 6HCl → 2AlCl3 + 3H2O Fe2O3 + 6HCl → 2FeCl3 + 3H2O CuO + 2HCl → CuCl2 + H2O AlCl3 + 4NaOH → NaAlO2 + 3NaCl + 2H2O CuCl2 + 2NaOH → Cu(OH)2↓ + 2NaCl FeCl3 + 3NaOH → Fe(OH)3↓ + 3NaCl NaAlO2 + CO2 + 2H2O NaHCO3 + Al(OH)3 2Al(OH)3 Al2O3 + 3H2O 0,25 ……. 2/ + Nhúng đũa Pt vào A rồi đốt trên ngọn lửa đèn cồn, nếu màu ngọn lửa từ xanh nhạt chuyển sang vàng thì A có Na+. + Cho BaCl2 dư vào A thu được kết tủa B và dd C. Cho B pư với HCl dư nếu kết tủa tan một phần và có khí không màu bay ra thì 0,25 chứng tỏ B có BaSO4 và BaCO3 A có SO42- và CO32-. Cho đồng thời Cu và H2SO4 loãng vào C nếu thấy khí không màu hóa nâu trong 0,25 không khí bay ra thì suy ra A có NO3-. 3/ Dùng phenolphtalein thì chỉ có K2S làm PP hóa đỏ, dùng K2S pư với các chất còn lại thì Al2(SO4)3: vừa có vừa có do 0,25 2Al3+ + 3S2- + 6H2O 2Al(OH)3 + 3H2S MgSO4: có và có do Mg2+ + S2- + 2H2O Mg(OH)2 + H2S ZnCl2: có trắng là ZnS
NH4Cl đun nóng có khí amoniac bay ra: NH4+ + S2- NH3 + HS-. 0,25 + Dùng NH4Cl để nhận ra Mg(OH)2 vì nó tan trong NH4+ còn Al(OH)3 thì không Mg(OH)2 + 2NH4+ Mg2+ + 2NH3 + 2H2O + Dùng MgSO4 nhận ra BaCl2 vì tạo trắng. + Còn lại là KCl Câu 2(1,0 điểm): A có CTPT là C4H11NO2, khi cho A phản ứng với dung dịch NaOH loãng đun nóng nhẹ thấy bay ra khí B làm xanh quì ẩm. Axit hóa dung dịch còn lại sau phản ứng với NaOH bằng H2SO4 loãng rồi chưng cất thu được axit C có MC = 74 đvC. Đun nóng A được D và hơi nước. 1/ Tìm CTCT của A, B, C, D? 2/ Cho biết tính chất hóa học đặc trưng của loại nhóm định chức trong D và viết phản ứng xảy ra? Giải 1/ + A có dạng RCOOH3N-R’ C có dạng RCOOH = 74 C là C2H5COOH 0,25 A là C2H5COO-H3N-CH3 B là CH3-NH2. + Do đun nóng A được D và nước nên D là C2H5-CO-NH-CH3. 0,25 + Pư xảy ra: C2H5COO-H3N-CH3 + NaOH C2H5COONa + CH3NH2 + H2O 0,25 2C2H5COONa + H2SO4 2C2H5COOH + Na2SO4. 2/ Do D có nhóm amit trong phân tử nên tính chất đặc trưng của D là pư thủy phân trong môi trường axit hoặc bazơ: 0,25 ho C2H5-CO-NH-CH3 + H2O C2H5COOH + CH3NH2. Sau đó axit hoặc amin sẽ pư với xt. Câu 3(1,0 điểm): Cho hỗn hợp cân bằng trong bình kín: N2O4 2 NO2 (1) Thực nghiệm cho biết: ở 35oC M hh = 72,45 g/mol; ở 45oC M hh = 66,80 g/mol a/ Hãy xác định độ phân li α của N2O4 ở mỗi nhiệt độ trên. b/ Tính hằng số cân bằng Kp của (1) ở mỗi nhiệt độ trên khi áp suất chung của hệ là 1 atm (lấy tới chữ số thứ ba sau dấu phẩy). Trị số đó có đơn vị không? Giải thích? c/ Hãy cho biết phản ứng theo chiều nghịch của (1) là thu nhiệt hay toả nhiệt? Giải thích? Giải a/ + Giả sử ban đầu có 1 mol N2O4; gọi α là số mol N2O4 phân li α cũng chính là độ phân li, ta có: N2O4 2NO2. Bđ: 1 0 Phân li: α 2α C bằng: 1- α 2α 92(1 ) 46.2 92 92 M = α= 1 . Do đó ta có: 1 2 1 M + Ở 350C: M = 72,45 α = 0,2698 = 26,98% + Ở 450C: M = 66,80 α = 0,3772 = 37,72% 0,25
2 PNO2 b/ Kp = Kp của (1) có đơn vị của áp suất là atm PN 2O4 n NO2 2 n N 2O4 1 + Ta có: PNO2 = .P = .P và PN 2O4 = .P = .P nhh 1 nhh 1 0,25 2 PNO2 4. 2 .P KP = = . Do đó ta có: PN 2O4 1 2 0,25 0 + Ở 35 C: α = 0,2698 KP = 0,324 atm. + Ở 450C: α = 0,3772 KP = 0,664 atm. 0,25 o o c/ Theo kết quả trên ta thấy khi tăng nhiệt độ từ 35 C đến 45 C thì α tăng tức là cân bằng dịch chuyển theo chiều thuận chiều thuận là chiều thu nhiệt chiều nghịch là chiều phản ứng toả nhiệt. Câu 4(1,0 điểm): Đốt cháy hoàn toàn 4,4 gam sunfua của kim loại M có dạng MS trong oxi dư, chất rắn thu được sau phản ứng đem hoà tan vừa đủ trong dung dịch HNO3 37,8% thấy nồng độ % của muối trong dung dịch thu được là 41,72%. Khi làm lạnh dung dịch này thấy thoát ra 8,08 gam muối rắn. Lọc tách muối rắn thấy nồng độ % của muối trong dung dịch nước lọc là 34,7%. Tìm công thức của muối rắn biết M có 2 hoá trị là II và III. Giải + Gọi x là số mol MS, ta có: x(M + 32) = 4,4 (I) 2MS + 3,5O2 M2O3 + 2SO2. Mol: x 0,5x M2O3 + 6HNO3 2M(NO3)3 + 3H2O 0,25 Mol: 0,5x 3x x Khối lượng HNO3 = 189x khối lượng dd HNO3 = 500x x(M 186) M 186 C% của M(NO3)3 = = = 0,4172 (II) 500x 0,5x(2M 48) M 524 0,25 + Từ (I, II) ta có: M = 56 = Fe và x = 0,05 mol. + Dung dịch sau pư có KL = 29 gam chứa 0,05 mol Fe(NO3)3. Theo qui luật chung thì khi làm lạnh muối bị tách ra là muối ngậm nước đó là: Fe(NO3)3.nH2O 8, 08 0,25 + Số mol muối Fe(NO3)3 còn lại là: 0,05 - 242 18n + Khối lượng dd sau khi tách muối là: 29 – 8,08 = 20,92 gam 8, 08 242.(0, 05 ) C% của muối còn lại = 242 18n = 0,347 n = 9 20,92 0,25 công thức của muối cần tìm là: Fe(NO3)3.9H2O Câu 5(2 điểm): Cho 23,52g hỗn hợp 3 kim loại Mg, Fe, Cu vào 200ml dung dịch HNO3 3,4M khuấy đều thấy thoát ra một khí duy nhất hơi nặng hơn không khí, trong dung dịch còn dư một kim loại chưa tan hết, đổ tiếp từ từ dung dịch H2SO4 5M vào, chất khí trên lại thoát ra cho dến khi kim loại vừa tan hết thì mất đúng 44ml, thu được dd A. Lấy 1/2 dd A, cho dd NaOH cho đến dư vào, lọc kết tủa, rửa rồi nung ngoài không khí đến khối lượng không đổi thu được chất rắn B nặng 15,6g.