Đề thi học sinh giỏi Hóa học 12 - Sở GD&ĐT Thái Nguyên - Kèm đáp án

Chia sẻ: Lê Thị Hồng | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:23

Thêm vào BST

Báo xấu

461
lượt xem 67
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Mời các bạn học sinh và quý thầy cô tham khảo đề thi học sinh giỏi Hóa học 12 của sở giáo dục và đào tạo Thái Nguyên kèm đáp án dành cho các bạn học sinh giúp củng cố kiến thức chuẩn bị cho kỳ thi học sinh giỏi được tốt hơn.

Chủ đề:

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

Lưu

Nội dung Text: Đề thi học sinh giỏi Hóa học 12 - Sở GD&ĐT Thái Nguyên - Kèm đáp án

UBND TỈNH THÁI NGUYÊN ĐỀ THI KÌ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI TỈNH SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO NĂM HỌC 2010-2011 MÔN THI: HOÁ HỌC LỚP 12 (VÒNG 1 ) ĐỀ CHÍNH THỨC (Thời gian làm bài 180 phút không kể thời gian giao đề) 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). CâuII. (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 C N O  0,17mol / l ; tốc độ phân huỷ V1=1,39.10-3mol/s. 2 5 Thí nghiệm 2: Lấy C N O  0,34mol / l ; tốc độ phân huỷ V2=2,78.10-3mol/s. 2 5 Thí nghiệm 3: Lấy C N O  0, 68mol / l ; tốc độ phân huỷ V3=5,56.10-3mol/s. 2 5 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 1 ra một chất khí với số mol bằng số mol A; B tạo thành chất lỏng không trộn lẫn với nước; 2
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: +B Y1 -A +B +B + C + C' +D Heptan X Z T xt xt U 2,4,6-triamintoluen +B Y2 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 ( Giám thị không giải thích gì thêm) Họ và tên thí sinh:............................................................................................ Số báo danh:.....................................
UBND TỈNH THÁI NGUYÊN HD CHẤM ĐỀ THI KÌ THI CHỌN HSG TỈNH SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO NĂM HỌC 2010-2011 ĐỀ CHÍNH THỨC MÔN THI: HOÁ HỌC LỚP 12 (VÒNG 1) (Thời gian làm bài 180 phút không kể thời gian giao đề) Câu Nội dung Điểm a) Trong hai khí chắc chắn có CO2 = 44 đvC. Vì M A = 38,4 < MCO2 nên khí còn lại có 0,5 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 I HNO3 xuống NO hoặc NH4NO3. (3,0) b) Gọi x là số mol Zn  số mol FeCO3 = x, gọi là số mol Ag= y. 2,5 + 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 3x  y  Khí tạo thành có: x mol CO2 và mol NO . 3 + Vì hh khí có tỉ khối so với hiđro là 19,2 nên số mol CO2 = 1,5.nNO 3x  y  x = 1,5.  y = -x (loại) (1,0 điểm) 3  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 xy  khí tạo thành có x mol CO2 và mol NO. Vì số mol CO2 = 1,5. nNO 3 x=y + Khi B + NaOH dư và nung thì chất rắn chỉ có: NaOH t0 Fe(NO3)3  Fe(OH)3  0,5 Fe2O3   NaOH t0 AgNO3  0,5Ag2O  Ag   0,5x mol Fe2O3 + y mol Ag. Vì x = y nên ta có: 80x + 108x = 2,82  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) 1 3,0 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) II  Fe  3  Fe(OH )3 (4,0)  Fe  xmol    HNO3 d  xmol  Ba ( OH )2  xmol        S  SO4 2  BaSO 4  ymol    ymol   ymol 56 x  32 y  10, 4  x  0,1mol Theo bài ra ta có hệ:     107 x  233 y  45, 65  y  0,15mol 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 +5 +4 N + 1e → N 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): nHNO3  nH   6.nFe  4nS  1, 2mol 1,0 2. a) Từ kết quả thực nghiệm cho thấy phản ứng thuộc bậc nhất: V= k[N2O5] 1,39.103 b) k=  8,1765.103 s 1 0,17 1. a) Xác định vị trí dựa vào cấu hình electron: 0,75 2Z A  N A  60 ; ZA  N A  ZA  20 , A là canxi (Ca), cấu hình electron của 20Ca : [Ar] 4s2 Cấu hình của D là 1s22s22p63s23p5 hay [Ne] 3s2 3p5  Y là Cl III Theo giả thiết thì E chính là crom, cấu hình electron của 24Cr : [Ar] 3d 5 4s1 (4,0) STT Chu kỳ nguyên tố Nhóm nguyên tố Ca 20 4 IIA Cl 17 3 VIIA Cr 24 4 VIB 0,75 b) Trật tự tăng dần bán kính nguyên tử: R Ca 2   R Cl   R Ca 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). 2. Xem hình : 1,0 3. a) Ở nhiệt độ thường: 2NaOH + Cl2  NaCl + NaClO + H2O 6NaOH + 3I2  5NaI + NaIO3 + 3H2O 0,75 Trong môi trường kiềm tồn tại cân bằng : 3XO- X- + XO  3 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 : 0,75 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 1. 1,0 + 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. 1,5 IV A là hiđro; X là toluen; B là HNO3; Y1; Y2 là o, p – nitrotoluen; Z là 2,4-đinitrotoluen; (2,5) T là 2,4,6-trinitrotoluen; C và C’ là Fe + HCl; U là CH3-C6H2(NH3Cl)3; D là Kiềm (NaOH). +B Y1 -A +B +B + C + C' +D Heptan X Z T xt xt U 2,4,6-triamintoluen +B Y2 1. 3,0 + 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. V + Ta thấy A, B đều có 1liên kết  trong phân tử nên 1 mol A hoặc B chỉ pư được với (4,0) 1 mol hiđro theo giả thiết, suy ra khi 1 mol A hoặc B pư với Na chỉ cho 0,5 mol hiđro  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:  a(16  14n)  b(14m  46)  33,8   5, 6 0,5a  0,5b   22, 4  13, 44  2b   22, 4  a = 0,2; b = 0,3 và 2n + 3m = 12  n = 3 và m = 2 thỏa mãn + Ứng với trường hợp 2 ta có hệ:  a(46  14n)  b(14m  46)  33,8   5, 6 0,5a  0,5b   a + b = 0,5 và a + b= 0,3  loại.  22, 4  13, 44  2a  2b   22, 4 + 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: 1,0 3CH2=CH-CH2-OH + 4H2O+2KMnO4 → 3CH2OH-CHOH-CH2OH + 2MnO2 + 2KOH mol: 0,2 0,4/3  thể tích dd KMnO4 = 1,33 lít. 1. Có 12 CTCT thỏa mãn công thức C3H4BrCl, 1,0 CH3 Cl CH3 Br C= C C=C H Br H Cl VI (2,5) 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. 1,0 + 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  X là anđehit hoặc HCOOH + Khi cho HI vào B thì ta có: Ag+ + I- → AgI 23,5 Vì số nAgI = =0,1 mol  số mol Ag+ còn lại trong B là 0,1 mol; vì có khí thoát ra 235 nên phải có CO3  . Do đó số mol Ag+ pư với khí X là 0,4 mol 2  số mol X là 0,2 mol (HCOOH) hoặc 0,1 mol (HCHO) 3 3  MX tương ứng là 15 đvC ( ); 30 đvC ( ). Ta thấy chỉ có HCHO phù hợp. 0, 2 0,1 AgNO3 / NH3 HCHO  (NH4)2CO3 + 4Ag  0,1 0,1 0,4 2 + CO3 + 2H  H2O + CO2↑  0,1 0,1 + Khối lượng của C= mAg = 43,2 gam; thể tích Y = 2,24 lít. 0,5 3. Metan → axetilen; metan → metanal sau đó: 2HCHO + CH  CH → HO-CH2-C  C-CH2-OH →HO-CH2- CH2-CH2-CH2-OH  HCl  Zn  Cl-CH2- CH2-CH2-CH2-Cl    + ZnCl2. xiclobutan Chú ý: Thí sinh có thể giải bài toán theo cách khác nếu lập luận đúng và tìm ra kết quả đúng vẫn cho điểm tối đa.
UBND TỈNH THÁI NGUYÊN ĐỀ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI TỈNH SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO NĂM HỌC 2011-2012 MÔN THI: HOÁ HỌC LỚP 12 (VÒNG 1 ) ĐỀ CHÍNH THỨC (Thời gian làm bài 180 phút không kể thời gian giao đề) Câu I. (3,0 điểm) 1. Dùng các thuốc thử: Dung dịch(dd) Ca(OH)2, dd KI, hồ tinh bột, dd Pb(NO3)2, khí O2 có thể phân biệt được các khí: SO2, O3, O2, H2S, H2 đựng trong các bình riêng biệt được không? Nếu được nêu cách phân biệt và viết các phương trình hóa học (PTHH) của các phản ứng nếu có.  2. Dung dịch A có chứa 5 ion: Mg2+, Ba2+, Ca2+ và 0,1 mol Cl-, 0,2mol NO 3 . Thêm dần V lít dd K2CO3 1,0M vào dd A đến khi thu được lượng kết tủa lớn nhất. Tính V. 3. Hai vật được làm bằng tôn và sắt tây [tôn là thép được tráng kẽm (Zn), sắt tây là thép được tráng thiếc (Sn)]. Khi trên bề mặt tôn và sắt tây bị xước thì vật nào sẽ bị hỏng nhanh hơn? Giải thích (có trình bày cơ chế). Câu II. (3,0 điểm) 1. Biết tổng số hạt proton, nơtron và electron trong một nguyên tử A là 155. Số hạt mang điện nhiều hơn số hạt không mang điện là 33. Tìm A; Viết cấu hình electron của nguyên tử A, nêu vị trí của nguyên tố A trong bảng tuần hoàn. 2. Hãy xác định nồng độ dd HCl cần phải đưa vào để ngăn cản sự kết tủa của CdS trong 1 lít dung dịch chứa 0,01 mol H2S và 0,001 mol Cd 2+. Biết K H S  1,3.10 21 và TCdS =7,9.10-27 . 2 3. a) Dung dịch A gồm các cation: NH4+ ; Na+ ; Ba2+ và 1 anion Xn- có thể là một trong các anion sau: CH3COO – ; NO3–; SO42– ; CO32– ; PO43–. Hỏi Xn- là anion nào? Biết rằng dung dịch A có pH = 5. b) Thêm dd NaOH dư vào dd CuSO4, thêm tiếp dd NH4NO3 vào dd thu được đến dư có hiện tượng gì xảy ra? Viết PTHH của các phản ứng. Câu III. (4,0 điểm) 1. Một hợp chất hữu cơ (A) có công thức phân tử là C2H6O2 và chỉ có một loại nhóm chức.Từ (A) và các chất vô cơ khác, bằng 3 phản ứng liên tiếp có thể điều chế được cao su buna. Xác định công thức cấu tạo có thể có của (A) và viết PTHH của các phản ứng. 2. Cho các dãy chuyển hóa hóa học sau: a) +A +B +C H2CO2  CH5O2N  HCOONa  Ag (1) (2) (3) Hãy xác định A,B,C. Viết PTHH của các phản ứng. b) +Cl 2 +KOH/ rượu Trùng hợp KMnO 4 C3H6  X Y Z  Z’ Hãy xác định X, Y, Z và Z’. Viết PTHH của các phản ứng (Biết Z là 1 dẫn xuất của benzen, khi đốt cháy 1mol Z’ thu được 207gam chất rắn). Câu IV. (2,0 điểm)
1. Khi tiến hành thí nghiệm với dd nước brom: Kết quả thu được phenol và anilin đều làm mất màu dd brôm nhưng toluen không làm mất màu nước brôm. Từ kết quả thực nghiệm đó kết luận được rút ra là gì? Giải thích. 2. Từ toluen hãy viết PTHH của các phản ứng điều chế 1,2- điphenyl etilen; Viết công thức cấu tạo đồng phân hình học nếu có của 1,2-điphenyl etilen. CâuV. (4,0 điểm) Một oxit X của nitơ có 69,57% oxi về khối lượng, ở 54,60C và 2,4 atm thì 1,232 lít X có khối lượng 5,06 gam. a) Tìm công thức phân tử của X. b) Công thức cấu tạo của X. c) Hãy viết 5 loại phản ứng tạo ra X. d) Hãy viết PTHH của phản ứng thể hiện tính axit và tính oxi hóa - khử của X. CâuVI. (4,0 điểm) Khi hoá hơi 1gam axit hữu cơ đơn chức no (A) ta được một thể tích vừa đúng bằng thể tích của 0,535gam oxi trong cùng điều kiện. Cho một lượng dư A tác dụng với 5,4g hỗn hợp hai kim loại M và M’ thấy sinh ra 0,45mol khớ hiđro. Tỉ lệ số mol nguyên tử của M đối với M’ trong hỗn hợp là 3:1; Nguyên 1 tử khối của M bằng nguyên tử khối M’; Trong cỏc hợp chất M cú số oxi húa là +2, M’ là 3 +3. Este của A với một rượu đơn chức no để lâu bị thuỷ phân một phần. Để trung hoà hỗn hợp sinh ra từ 15,58 g este này phải dùng 20 ml dd NaOH 0,50M và để xà phòng hoá lượng este còn lại phải dùng thêm 300 ml dd NaOH nói trên. 1. Xác định phân tử khối và công thức cấu tạo của axit . 2. Viết PTHH của cỏc phản ứng đã xảy ra. 3. Xác định nguyên tử khối của hai kim loại. 4. Xác định công thức phân tử và viết các công thức cấu tạo có thể có của este. 5. Viết công thức cấu tạo của rượu, biết rằng khi oxi hoá không hoàn toàn rượu đó sinh ra anđehit tương ứng, có mạch nhánh. (Cho: H=1; C =12; N=14; O=16; Na=23; Be=9; Mg=24; Al=27; P=31; S=32; Cl=35,5; K=39; Fe=56; Cu=64; Br=80; Ag=108.) Hết
UBND TỈNH THÁI NGUYÊN HD CHẤM ĐỀ THI CHỌN HSG TỈNH SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO NĂM HỌC 2011-2012 ĐỀ CHÍNH THỨC MÔN THI: HOÁ HỌC LỚP 12 (VÒNG 1) (Thời gian làm bài 180 phút không kể thời gian giao đề) Câu Nội dung Điểm 1. 1,0 + Dùng dd Ca(OH)2 để nhận biết khí SO2 ( có kết tủa trắng): SO2 + Ca(OH)2 → CaSO3↓ + H2O + Dùng dd KI và hồ tinh bột để nhân biết O3 (dung dịch chuyển mầu xanh): O3 + 2KI + H2O → O2 + I2 +2KOH I I2 + hồ tinh bột → dd màu xanh (3,0) + Dùng dd Pb(NO3)2 để nhận biết khí H2S (tạo kết tủa mầu đen): H2S + Pb(NO3)2 → PbS↓ + 2HNO3 + Dùng khí O2 nhận biết H2 (đốt , làm lạnh có H2O(lỏng) tạo thành: H2O + O2 → H2O 2. 1,0 Khi phản ứng kết thúc, các kết tủa được tách khỏi dd, trong dung dịch còn lại  các ion: K+, Cl- và NO 3 ta có: n K   n Cl  n NO  0,1  0,2  0,3mol  n K 2CO3  0,15mol 3 0,15 VK2CO3  0,15(l)  150(ml) 1 3. 1,0 + Vật làm bằng sắt tây chóng hỏng hơn. + Giải thích: Cả hai vật đều bị ăn mòn điện hóa và cực âm bị ăn mòn. - Tôn: Cực dương là Fe (được bảo vệ) Cực âm là Zn (bị ăn mòn) 2H2O +2 e → H2 +2OH- Zn -2e →Zn2+ - Sắt tây: Cực dương là Sn (Không bị ăn mòn) Cực âm là Fe (Không được bảo vệ) 2H2O +2 e → H2 +2OH- Fe -2e →Zn2+ 1,0 1. A là bạc Ký hiệu nguyên tử: 47Ag Cấu hình electron: [Kr]4d 105s1. Vị trí trong bảng tuần hoàn: Ô 47, chu kỳ 5, nhóm IB. 2. 1,0 Viết PTHH tạo CdS: Cd2+ +S2-  CdS TCdS =7,9.10-27 + 2- H2S  2H +S K H 2 S  1,3.10 21 II 7,9.10 27 (3,0) 2+ 2- [Cd ][S ] =7,9.10 -27 2- đề không có kết tủa [S ] = 3  7,9.10 24 10
2  H   S2  21      1,3.1021  S2   1,3.10 .10 2 [H 2S]   2 H     2 1,3.10 1,0 H       1,645  [H  ]  1,282mol / l = [HCl] 7,9 3. a) X là NO3– vì NH4NO3: môi trường axit pH< 7. NH  + H2O  NH3 + H3O+ (dd có [H3O+] > 10-7] 4 Thỏa mãn đề ra (pH ddA = 10 -5  [H3O+] =10-5 ) b) + Có kết tủa màu xanh: Cu2+ + 2OH- → Cu(OH)2 + Có khí mùi khai : NH4+ + OH- → NH3 + H2O + Kết tủa tan tạo dung dịch xanh thẫm: Cu(OH)2 + 4NH3 → [Cu(NH3)4]2+ + 2OH- 1. 1,0 (A1): OHC-CH2-CH2-CHO Có 3 đồng phân (A): C4H6O2 2 thoả đk đầu bài (A2): HO-CH2-CC-CH2OH III (4,0) (A3): H3-C-C-CH3 " " O O Điều chế cao su Buna: +H2 -H2 O (A1)  CH2-CH 2-CH2- CH 2  CH 2=CH-CH=CH2 Ni OH OH +2H2 -H2 O (A2)  CH2-CH2-CH2-CH 2  CH2=CH-CH=CH2 Ni,t0 OH OH +2H2 -H2 O (A3)  CH3-CH-CH-CH 3  CH2=CH-CH=CH2 Ni,t0 OH OH 0 t ,p,xt  ( CH2-CH=CH-CH2)n  Cao su Buna 3,0 2. a) Viết PTPƯ theo dãy chuyển hoá: (1) H-COOH + NH3  H-COONH4 (A)
(2) H-COONH4 + NaOH  H-COONa + NH3↑+H2O (B) (3) H-COONa+2AgNO3+3NH3+H 2O   (C) (NH 4)2CO3+2Ag  +NH4NO3+NaNO3 b) Viết PTPƯ theo dãy chuyển hoá: C3H6 phải là propen: CH2 = CH-CH 3 + Cl2 CH2- CH-CH3 (X) Cl Cl CH2- CH-CH 3 + 2KOH CH  C-CH3 + 2KBr + 2H2O Cl Cl CH3 3CH  C-CH3 (Z) (Y) CH3 CH3 Z’: muối của kali , chất rắn là K 2CO 3 207 1mol Z’ tạo ra  1,5mol K 2 CO3 chứng tỏ có 3 nhóm -CH3 bị oxi hóa 138 CH 3 COOK + 6KMnO4 +6MnO2 + KOH+ 3H 2O CH 3 CH 3 KOOC COOK (Z) (Z’) Z’ : C9H3O 6K3 2C9H3O 6K3 + 15O2 3K2CO3 + 15CO 2 + 3H 2O 1. Các PTHH: 1,0 C6H5OH + 3 Br2  C6H 2Br3OH + 3 HBr C6H5NH2 + 3 Br2  C6H 2Br3NH 2 + 3 HBr C6H5CH3 + Br2 Các phản ứng trên chứng tỏ các nhóm - OH, - NH2 là những nhóm đẩy IV electron vào vòng thơm mạnh hơn nhóm - CH3 làm hoạt hóa nhân thơm. (2,0) 2. Điều chế 1,2- điphenyl etilen 1,0 áskt C6H5CH3+Cl2  C6H5CH2Cl+HCl t0 2C6H5CH2Cl + 2Na  C6H 5 – CH 2 – CH2 – C6H5 + 2NaCl 0 600 C C6H5 – CH2 – CH 2 – C6H5  C6H5 – CH = CH – C6H 5 + H2 
Đồng phân hình học của 1,2- điphenyl etilen H H C6H5 H C = C (cis) C = C (trans) C6H 5 C6H 5 H C6H5 2, 4.1, 232 1,0 a) nNx Oy   0,11mol 0, 082(273  54, 6) V (4,0) 5, 06 MNx Oy   46 g / mol 0,11 14x +16y =46 16 y .100  69, 57  y  2, x  1  N O 2 46 b) Công thức eletron: 0,5 .. . .. :O: N::O N=O .. .. O c) 1,5 2HNO3  2NO2↑  +1 O2 +H2O 2 Cu +4HNO3  Cu(NO3)2 + 2NO2↑ + 2H2O  C + 4HNO3  CO2 + 4NO2↑ + 2H2O  0 t 2AgNO3  2Ag + NO2↑ +O2  2NO + O2  2NO2  d) NO2 oxít axit hỗn hợp nên khi tan vào nước tạo hỗn hợp hai axit HNO3 1,0 và HNO2 Khi phản ứng với kiềm cho hỗn hợp hai muối, đồng thời cũng thể hiện tính oxi hóa - khử: +4 +5 +3 2NO2 + 2NaOH  NaNO3 +NaNO2 +H2O  +4 +5 N  N +e  (quá trình oxi hóa) +4 +3 N + e  N  (quá trình khử) 0,5 1. Các khí (hơi) trong cùng điều kiện (nhiệt độ và áp suất) có thể tích như nhau thì cũng có số mol bằng nhau
0.535g oxi ứng với 0.535/32 =1/60 mol O2 VI (4,0) Vậy 1g A ứng với 1/60 mol A . Suy ra MA= 60 đ.v .C Biết A là axit no, đơn chức nên A chính là axit axetic CH3 COOH 2. Các phương trình phản ứng : 2 CH3 COOH +M M(CH3 COO)2 (1) 1,5 6 CH3 COOH + 2M’ 2M’(CH3 COO)3 (2) CH3 COOCmH2m+1 + H2O CH3 COOH + CmH2m+1OH (3) CH3 COOH + NaOH CH3 COONa + H2O (4) CH3 COOCmH2m+1 + NaOH CH3 COONa (5) 3. Xác định nguyên tử khối của kim loại : Gọi x, y là khối lượng của M, M’ trong hỗn hợp Ta có: x+y = 5,4 x/M : y/3M = 3 Giải ra được : x = y = 2.7g 0,5 Do đó M = 9 (Beri) và 3M = 27 ( Nhôm) 4. Công thức cấu tạo của este : Theo (3) và (4) tacó neste thuỷ phân = 0,5. 20/ 1000 = 0,01 mol neste xà phòng hoá = 0,5. 300/ 1000 = 0,15 mol Tổng số mol este ban đầu: 0,15 + 0.01 = 0,16 mol Meste = 18,56/0,16 = 116 1,0 Như vậy CH3 COOCmH2m+1 = 116 Do đó m = 4. Công thức của este: CH3 COOC4H9 Các công thức cấu tạo có thể có của este ( gồm 4 cấu tạo ) 5. Các công thức cấu tạo tương ứng của rượu (gồm 4 cấu tạo ) Trong đó chỉ có (CH3)2 CH-CH2-CH2-OH khi bị oxi hoá sinh ra anđehit mạch nhánh . 0,5 Chú ý: Thí sinh có thể giải bài toán theo cách khác nếu lập luận đúng và tìm ra kết quả đúng vẫn cho điểm tối đa.
UBND TỈNH THÁI NGUYÊN ĐỀ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI TỈNH SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO NĂM HỌC 2011-2012 MÔN THI: HOÁ HỌC LỚP 12 (VÒNG 2) ĐỀ CHÍNH THỨC (Thời gian làm bài 180 phút không kể thời gian giao đề) Câu I. (3,0 điểm) 1. Viết công thức Liuyt, dự đoán cấu trúc phân tử, góc liên kết của các phân tử sau: SF2, SF6, S2F4. 2. Phức [Fe(CN)6]4- có năng lượng tách là 394,2 kJ/mol, phức [Fe(H2O)6]2+ có năng lượng tách là 124,2 kJ/mol và năng lượng ghép electron là 210,3 kJ/mol. a) Hãy vẽ giản đồ năng lượng của hai phức trên và cho biết phức nào là phức spin cao, phức nào là phức spin thấp? b) Hỏi với sự kích thích electron từ t2g đến eg thì phức [Fe(CN)6]4- hấp thụ ánh sáng có bước sóng  bằng bao nhiêu? Câu II. (4,0 điểm) 1. a) Từ buta-1,3-đien và anhiđrit maleic, hãy viết phương trình hóa học (PTHH) của các phản ứng tổng hợp axit xiclohexan-1,2-đicacboxylic. Mô tả cấu trúc của axit đó về mặt cấu hình và về liên kết hiđro. b) Thay anhiđrit maleic ở trên bằng axit xinamic (2 đồng phân cis và trans). Hãy viết PTHH của các phản ứng xảy ra và ghi rõ cấu hình lập thể của sản phẩm. 2. Cho sơ đồ chuyển hoá sau: (2) X1 X2 (1) (3) axit benzoic (7) (11) X3 X8 X7 (6) (4) (10) X5 X4 cumen X6 (5) (8) (9) Viết PTHH của các phản ứng theo sơ đồ trên, biết: X1 có thành phần nguyên tố C, H, O; X7 có phản ứng với dung dịch FeCl3 tạo phức màu tím đậm. Câu III. (3,0 điểm) 1. Hai nguyên tố A, B có e cuối cùng ứng với bộ 4 số lượng tử: 1 n=3 l=2 me = -2 ms = - 2 1 n=3 l=1 me = -1 ms = - 2 a) Viết lại cấu hình e của A, B và các ion mà A, B có thể tạo thành. b) Xác định vị trí của A, B trong bảng tuần hoàn. Có giải thích. c) A, B tạo được bao nhiêu oxit và hiđroxit. Viết công thức phân tử của chúng. Đối với mỗi nguyên tố hãy so sánh tính axit, bazơ của các hiđroxit có giải thích. d) Dự đoán tình trạng lai hóa của B trong các oxit. Mô tả dạng hình học của các oxit đó.
- 2. Trong số các phân tử và ion: CH 2Br2, F , CH2O, Ca2+, H3As, (C2H 5)2O. Phân tử và ion nào có thể tạo liên kết hiđro với phân tử nước? Hãy giải thích và viết sơ đồ mô tả sự hình thành liên kết đó. Câu IV. (3,0 điểm) 1. X là nguyên tố thuộc nhóm A, hợp chất với hiđro có dạng XH3. Electron cuối cùng trên nguyên tử X có tổng 4 số lượng tử bằng 4,5. a) Xác định nguyên tố X, viết cấu hình electron của nguyên tử. b) Ở điều kiện thường XH3 là một chất khí. Viết công thức cấu tạo, dự đoán trạng thái lai hoá của nguyên tử trung tâm trong phân tử XH3, oxit bậc cao nhất, hiđroxit bậc cao nhất của X. c) Cho phản ứng: 2XOCl  2XO  Cl 2 , ở 5000C có Kp= 1,63.10-2. Ở trạng thái  cân bằng áp suất riêng phần của PXOCl =0,643 atm, PXO = 0,238 atm. - Tính PCl2 ở trạng thái cân bằng. - Nếu thêm vào bình một lượng Cl2 để ở trạng thái cân bằng mới áp suất riêng phần của XOCl bằng 0,683 atm thì áp suất riêng phần của XO và Cl2 là bao nhiêu? 2. So sánh độ lớn góc liên kết trong các phân tử PX3 (X: F, Cl, Br, I). Giải thích? Câu V. (3,0 điểm) DDT, 666 và 2,4D là một số nông dược đã được sử dụng trong sản xuất nụng nghiệp. 1. Viết công thức cấu tạo của chúng, trình bày một ứng dụng cho mỗi chất và nêu tác dụng phụ có hại của các chất trên khiến cho việc sử dụng chúng như là nông dược đã bị hạn chế và ngăn cấm. 2. Từ metan và các chất vô cơ cần thiết, viết PTHH của cỏc phản ứng điều chế DDT và 666. Câu VI. (4,0 điểm) 1. Hãy so sánh tính axit và nhiệt độ nóng chảy giữa o-nitro phenol và m-nitro phenol, giải thích. 2. Safrol A (C10H 10O2) là chất lỏng có tính chất sau: không tan trong kiềm, không có phản ứng màu với FeCl3, ozon phân có chất khử thu được H2C=O và B (C9H 8O3), B có phản ứng với thuốc thử tollens. Oxihóa A bằng KMnO4 cho axit D (M = 166) không có phản ứng màu với FeCl3, khi D tác dụng với dung dịch HI đặc tách ra được H2C=O và axit 3,4-đihyđroxybenzoic. Xác định cấu trúc của A, B, D. (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
UBND TỈNH THÁI NGUYÊN HD CHẤM ĐỀ THI CHỌN HSG TỈNH SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO NĂM HỌC 2011-2012 ĐỀ CHÍNH THỨC MÔN THI: HOÁ HỌC LỚP 12 (VÒNG 2) (Thời gian làm bài 180 phút không kể thời gian giao đề) Câu Nội dung Điểm 1. Viết công thức Liuyt, dự đoán cấu trúc phân tử, góc liên kết của 1,5 các phân tử sau: SF2, SF6, S2F4: I Phân tử SF2 SF6 S2F4 (3,0) Công thức F F F F Liuyt F S F S F F S S’ F F F F 3 3 2 Trạng thái sp sp d S: sp 3d (MX4E) lai hoá của S’: sp 3 (MX2E2) S Hình học Chữ V Bát diện Cái bập bênh nối với chữ phân tử đều V F F : S S' F F Góc liên kết < 109o28’ vì 90 o - Góc SS’F< 109o28’ bởi S còn 2 cặp e S’ còn 2 cặp e không liên không liên kết kết nên ép - Góc FSF năng lượng ghép electron nên phức này có giản đồ năng lượng như sau: eg  t2g         Trong giản đồ trên tổng spin S = 0 và là phức spin thấp.
Trong phức [Fe(H2O6)]2+ có năng lượng tách thấp hơn năng lượng ghép electron nên phức này có giản đồ năng lượng nhưsau:   eg  t2g         1 Trong giản đồ trên tổng spin S = 4 x = 2 và là phức spin cao. 2 b) hc 6, 625.10  34. 3.10 8 0    3, 034.10 7 m  3034 A E 394, 2.10 3 6, 02.10 23 1. 2,0 a) Phương trình hóa học của phản ứng tổng hợp: CO CO o + O t O CO CO CO COOH O + H2O CO COOH II (4,0) COOH COOH o + H2 xt, t COOH COOH Mô tả cấu trúc của axit đó: - Buta-1,3-đien khi phản ứng ở dạng s-cis. - Anhiđrit maleic ở dạng cis  sản phẩm có cấu hình giữ nguyên và ở dạng cis. COOH H COOH H Biểu diễn liên kết hiđro:
C O H H O C H b) Thay anhiđrit maleic ở trên bằng axit xinamic: C6H 5-CH=CH-COOH C6H5 C 6H5 o H + t COOH COOH H C6H5 C6H5 + t o H H HOOC COOH 2. 2,0 1. 2C6H5COOH ¾ P O ® (C6H 5CO)2O + H 2O ¾¾ 2 5 2. (C6H5CO)2O + C6H5ONa  C6H5COOC6H 5 + C6H5COONa o 3. C6H 5COOC6H5 + 2NaOH ¾ t¾ C6H5COONa + C6H5ONa + H2O ® o CaO ,t 4. C6H 5COONa + NaOH ¾ ¾ ¾® C6H6 + Na2CO3 5. C6H 5COONa + HCl  C6H5COOH + NaCl 6. C6H 6 + HCOCl ¾ AlCl ¾ C6H5CHO + HCl ¾ ® 3 7. 5C6H5CHO + 2KMnO4 + 3H2SO4  5C6H 5COOH + K 2SO4 + 2MnSO4 + 3H2O + 8. C6H 6 + CH2 = CH - CH3 ¾ H C6H6CH(CH3)2 ¾® o 75 C 9. C6H 5CH(CH 3)2 + O2 ¾ ¾ ¾ C6H5- C(CH 3)2- OOH ® o + 10. C6H5- C(CH 3)2- OOH + H2O ¾ 100 C ,H ¾ C6H5OH + CH3 - CO - ¾¾ ® CH3 11. C6H 5ONa + HCl  C6H5OH + NaCl 1. 1,5 a) Cấu hình e của: A : 3d64s2 A2+ : 3d6 A3+ 3d 5 => A là Fe 4 2- 6 B : 3p B : 3p => B là S b) Vị trí của A, B trong BTH. III A thuộc chu kỳ 4, nhóm VIIIB (3,0) B thuộc chu kỳ 3, nhóm VIA c) A B Công thức oxit FeO, Fe2O3, Fe3O4 SO2, SO3 Công thức hiđroxit: Fe(OH)2, Fe(OH)3 H2SO3, H2SO4  Tính bazơ của Fe(OH)2 > Fe(OH)3.  Tính axit của H2SO4 > H2SO3 d)
 O S sp2 sp2 S O O O O góc Tam giác đều 2. Liên kết hiđro được hình thành giữa nguyên tử hiđro linh động của phân tử 1,5 này với nguyên tử có độ âm điện lớn và có dư cặp e tự do của tiểu phân kia. Do đó các phân tử và ion sau có khả năng tạo liên kết hiđro với phân tử nước (là - phân tử có nguyên tử hiđro linh động) là: F , CH2O , (C2H5)2O ..- + - :F : .. ... H O H C2H5 .. - - O: ... H  O C2H5 H 1. 2,0 a) Với hợp chất hidro có dạng XH3 nên X thuộc nhóm IIIA hoặc nhóm VA. TH1: X thuộc nhóm IIIA, ta có sự phân bố e theo obitan: Vậy e cuối cùng có: l=1, m=-1, ms = +1/2 ; IV mà n + l + m + ms = 4,5 → n = 4. (3,0) Cấu hình e nguyên tử: 1s2 2s22p 6 3s23p63d10 4s24p1 (Ga) TH2: X thuộc nhóm VA, ta có sự phân bố e theo obitan: . Vậy e cuối cùng có: l=1, m= 1, ms = +1/2; mà n + l + m + ms = 4,5 → n = 2. Cấu hình e nguyên tử: 1s2 2s22p 3 (N). b) Ở đk thường XH 3 là chất khí nên nguyên tố phù hợp là Nitơ. Công thức cấu tạo các hợp chất: + Hợp chất với hiđro: