Bài thi thử Học sinh giỏi cấp tỉnh môn Hóa học Lớp 12 - Năm học 2021 (Có đáp án)

Nội dung text: Bài thi thử Học sinh giỏi cấp tỉnh môn Hóa học Lớp 12 - Năm học 2021 (Có đáp án)

1. SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO ĐỀ THI THỬ HSG VĂN HÓA LỚP 12 TRƯỜNG THPT LvD MÔN HÓA HỌC - Thời gian: 180 phút(Không kể thời gian phát đề) (Đề thi gồm có 02 trang) KHÓA THI NGÀY / /2021 Câu 1. (4 điểm) 1. Chỉ dùng thêm phương pháp đun nóng, hãy nêu cách phân biệt các dung dịch mất nhãn chứa từng chất sau: NaHSO 4, KHCO3, Mg(HCO3)2, Na2SO3, Ba(HCO3)2. 2. Viết các phương trình phản ứng trong các thí nghiệm sau: a. Cho dung dịch H2SO4 tác dụng với dung dịch Ca(HCO3)2. b. Cho dung dịch K2CO3 tác dụng với dung dịch AlCl3. c. Cho Na tác dụng với dung dịch NaHSO3. d. Cho dung dịch NaHCO3 tác dụng với dung dịch Ba(OH)2. 3. Oxit F (oxit lưỡng tính) có màu lục sẫm, khó nóng chảy, bền với nhiệt. F tác dụng được với H2SO4 (dư) đun nóng, tạo thành dung dịch G có màu xanh lục. Nhỏ dung dịch KOH vào G đến dư, thu được dung dịch H có màu xanh ve, thêm tiếp H2O2 được dung dịch I có màu vàng. Khi cho H2SO4 loãng vào I thu được dung dịch K có màu da cam. Nếu cho dung dịch KOH vào K thì lại thu được dung dịch I. Viết phương trình ion thu gọn của các phản ứng xảy ra. m 4. Cho từ từ dung dịch Ba(OH)2 0,1M vào dung dịch chứa x mol H2SO4 và y mol Al2(SO4)3. Khối lượng 1 2 , 4 3 kết tủa (m gam) tạo thành phụ thuộc vào thể tích dung dịch Ba(OH)2 (V ml) được biểu diễn bằng đồ thị bên. 8 , 9 3 5 Hãy xác định các giá trị x, y. Câu 2. (4 điểm) 0 3 5 0 5 5 0 V 1. Hòa tan hoàn toàn 11,6 gam hỗn hợp A gồm Fe và Cu vào 87,5 gam dung dịch HNO3 50,4%, thu được dung dịch X (không có muối amoni) và hỗn hợp khí B (gồm hai sản phẩm khử N+5). Cho 500ml dung dịch KOH 1M vào dung dịch X, thu được kết tủa Y và dung dịch Z. Lọc lấy Y rồi nung trong không khí đến khối lượng không đổi, thu được 16,0 gam chất rắn. Cô cạn dung dịch Z thu được chất rắn T. Nung T đến khối lượng không đổi, thu được 41,05 gam chất rắn. Biết các phản ứng xảy ra hoàn toàn. Tính C% mỗi chất tan trong dung dịch X? 2. Cho biết S là lưu huỳnh. Hãy tìm các chất thích hợp cho sơ đồ biến hóa sau và hoàn thành các phương trình phản ứng hóa học. S + (A) → (X); S + (B) → (Y) (Y) + (A) → (X) + (E); (X) + (D) + (E) → (U) + (V) (Y) + (D) + (E) → (U) + (V) 3. Hoà tan 5,76 gam Mg trong 200 ml dung dịch HNO3 loãng nóng dư, thì thu được dung dịch B và 0,896 lít một chất khí A (đo ở đktc). Cô cạn cẩn thận dung dịch B thu được 37,12 gam chất rắn khan. Tính nồng độ mol/lít của HNO3 trong dung dịch ban đầu, biết rằng lượng axit ban đầu đã lấy dư 10% so với lượng cần cho phản ứng. 4. Cho 20 gam hỗn hợp A gồm FeCO 3, Fe, Cu, Al tác dụng với 60 ml dung dịch NaOH 2M, thu được 2,688 lít khí H 2. Sau khi kết thúc phản ứng, cho tiếp 740 ml dung dịch HCl 1M vào hỗn hợp rồi đun nóng, thu được hỗn hợp khí B và còn một phần chất rắn chưa tan (C). Sục khí B vào dung dịch Ca(OH)2 dư thì xuất hiện 10 gam kết tủa. Cho chất rắn C tác dụng với dung dịch HNO3 đặc, nóng, dư, thu được dung dịch D và 1,12 lít một chất khí duy nhất. Cho D tác dụng với dung dịch NaOH dư, thu được kết tủa E. Nung E đến khối lượng không đổi được m gam chất rắn. Tính khối lượng các chất trong A và tính m. Các khí đo ở điều kiện tiêu chuẩn, các phản ứng đều xẩy ra hoàn toàn. Câu 3. (4 điểm) 1. Nung 8,08 gam một muối X thu được các sản phẩm khí và 1,60 gam một hợp chất rắn Y không tan trong nước. Ở một điều kiện thích hợp, hấp thụ toàn bộ sản phẩm khí vào một bình có chứa sẵn 200 gam dung dịch NaOH 1,20% thì thấy phản ứng vừa đủ và thu được dung dịch chỉ chứa một muối duy nhất có nồng độ 2,47%. Xác định công thức phân tử của muối X, biết rằng khi nung muối X thì kim loại trong X không thay đổi số oxi hoá. 2. Cho từ từ khí CO đi qua ống đựng 3,2 gam CuO nung nóng. Khí thoát ra khỏi ống được hấp thụ hoàn toàn vào nước vôi trong dư tạo thành 1 gam kết tủa. Chất rắn còn lại trong ống sứ cho vào cốc đựng 500 ml dung dịch HNO3 0,16M thu 2 được V1 lít khí NO và còn một phần kim loại chưa tan. Thêm tiếp vào cốc 760 ml dung dịch HCl M, sau khi phản ứng 3 xong thu thêm V2 lít khí NO. Sau đó thêm tiếp 12 gam Mg vào dung dịch sau phản ứng thu được V3 lít hỗn hợp khí gồm Đề thi hsg văn hóa lớp 12 môn hóa học - Trang 1/2
2. H2 và N2, dung dịch chỉ chứa muối clorua và hỗn hợp M gồm các kim loại. Biết chỉ có NO, N2 là các sản phẩm khử của N+5, các phản ứng xảy ra hoàn toàn. a. Tính các giá trị V1, V2, V3 (thể tích các khí đều đo ở đktc). b. Xác định khối lượng mỗi kim loại trong hỗn hợp M. 3. Dung dịch X gồm Ba(OH)2 0,2M và NaOH 0,1M. Hấp thụ hoàn toàn V lít khí CO2 (đo ở đktc) vào 200 ml dung dịch X, sau phản ứng thu được 5,91 gam kết tủa. Tính V. Câu 4. (4 điểm) 1. Thủy phân hoàn toàn 4,84 gam este hai chức A (được tạo thành từ một axit hai chức và một hợp chất đơn chức) bằng một lượng dung dịch NaOH vừa đủ, rồi cô cạn chỉ thu được hơi H2O và hỗn hợp X gồm hai muối. Đốt cháy toàn bộ lượng muối trên cần vừa đủ 6,496 lít O 2 (đktc), thu được 4,24 gam Na 2CO3; 5,376 lít CO2 (đktc) và 1,8 gam H2O. Tính thành phần phần trăm khối lượng của mỗi muối trong hỗn hợp X. 2. Một học sinh được phân công tiến hành 2 thí nghiệm sau: Thí nghiệm 1: Dẫn khí axetilen đi chậm qua dung dịch nước brom. Thí nghiệm 2: Nhỏ vài giọt dung dịch AgNO3 vào ống nghiệm đựng dung dịch NH3 dư, lắc nhẹ. Thêm tiếp dung dịch glucozơ vào, sau đó đặt ống nghiệm vào cốc nước nóng. Nêu hiện tượng, viết các phương trình phản ứng hoá học xảy ra. 3. Viết các phương trình phản ứng thực hiện sơ đồ chuyển hoá sau. Các chất viết ở dạng công thức cấu tạo thu gọn. (1) (2) (3) C H O C3H6O C3H6O2 5 10 2 C3H8O (4) (5) C5H10O2 C2H3O2Na 4. Đun nóng m gam hỗn hợp X gồm các chất có cùng một loại nhóm chức với 600 ml dung dịch NaOH 1,15M, thu được dung dịch Y chứa muối của một axit cacboxylic đơn chức và 15,4 gam hơi Z gồm các ancol. Cho toàn bộ Z tác dụng với Na dư, thu được 5,04 lít khí H2 (đktc). Cô cạn dung dịch Y, nung nóng chất rắn thu được với CaO cho đến khi phản ứng xảy hoàn toàn, thu được 7,2 gam một chất khí. Tính m. Câu 5. (4 điểm) 1. Hoàn thành sơ đồ phản ứng sau biết D là nguyên liệu chính để điều chế phenol trong công nghiệp; các chất trong sơ đồ đều là sản phẩm chính(với phản ứng có nhiều sản phẩm): + NaOH lo·ng F1 F4 (6) 0 (9) H2O xt, t propilen Br2 /as Br2 /Fe + CH3COOH/xt A (1) B(2) C (3)  D (4) E (5)  F (7) + CO2 + H2O F2 F3 + NaOH d­, t0, P (8) 2. A là một hợp chất hữu cơ đơn chức (chỉ chứa C, H, O). Cho 13,6 gam A tác dụng vừa đủ với dung dịch NaOH, sau khi phản ứng xảy ra hoàn toàn, cô cạn dung dịch thu được m gam chất rắn X. Đốt cháy hoàn toàn m gam X cần vừa đủ 26,112 gam oxi, thu được 7,208 gam Na2CO3 và 37,944 gam hỗn hợp Y (gồm CO 2 và H2O). Xác định CTPT? Viết CTCT của A(dạng mạch không phân nhánh)? 3. Đốt cháy hết 13,36 gam hỗn hợp X gồm axit metacrylic, axit ađipic, axit axetic và glixerol (trong đó số mol axit metacrylic bằng số mol axit axetic) bằng oxi dư, thu được hỗn hợp Y gồm khí và hơi, dẫn Y vào dung dịch chứa 0,38 mol Ba(OH)2, thu được 49,25 gam kết tủa và dung dịch Z. Đun nóng Z lại xuất hiện kết tủa. Cho 13,36 gam hỗn hợp X tác dụng với 140 ml dung dịch KOH 1M, cô cạn dung dịch thu được m gam chất rắn khan. Biết các phản ứng xảy ra hoàn toàn. Tính giá trị của m. 4. Xà phòng hóa hoàn toàn x mol chất béo A trong dung dịch NaOH vừa đủ, thu được glixerol và hỗn hợp muối B. Đốt cháy hoàn toàn x mol A thu được 2,55 mol H2O và 2,75 mol CO2. Mặt khác, x mol A tác dụng tối đa với 0,1 mol Br2 trong dung dịch (dung môi CCl4). Tính khối lượng của hỗn hợp muối B . HẾT Thí sinh được sử dụng bảng tuần hoàn các nguyên tố hóa học và bảng tính tan. Giám thị vui lòng không giải thích gì thêm. Họ và tên thí sinh: Trường: Chữ kí giám thị số 01: . Chữ kí giám thị số 02: Đề thi hsg văn hóa lớp 12 môn hóa học - Trang 2/2
3. SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO HƯỚNG DẪN CHẤM ĐỀ THI THỬ HSG VĂN HÓA LỚP 12 TRƯỜNG THPT LvD MÔN HÓA HỌC - Thời gian: 180 phút(Không kể thời gian phát đề) (Đề thi gồm có 02 trang) KHÓA THI NGÀY / /2021 CÂU/Ý ĐÁP ÁN HDC ĐIỂ M Trích mẫu thử Đun nóng các dung dịch: - Chỉ có khí: KHCO3 2KHCO3 →K2CO3 + CO2 + H2O - Có khí và có kết tủa: Mg(HCO3)2 và Ba(HCO3)2 (nhóm I) Mg(HCO3)2 → MgCO3 + CO2 + H2O Ba(HCO3)2 → BaCO3 + CO2 + H2O - Không hiện tượng: NaHSO4 và Na2SO3 (nhóm II) 1 - Cho KHCO3 vào các dung dịch nhóm II 1 + Không hiện tượng: Na2SO3. + Có khí: NaHSO4 2NaHSO4 + 2KHCO3 → K2SO4 + Na2SO4 + 2CO2 + 2H2O - Lấy NaHSO4 cho vào các dung dịch nhóm I + Chỉ có khí: Mg(HCO3)2 Mg(HCO3)2 + 2NaHSO4 → MgSO4 + Na2SO4 + 2CO2 + 2H2O + Có khí và kết tủa: Ba(HCO3)2 Ba(HCO3)2 + 2NaHSO4 → BaSO4 + Na2SO4 + 2CO2 + 2H2O a) H2SO4 + Ca(HCO3)2 → CaSO4 + 2CO2 + 2H2O b) 3K2CO3 + 2AlCl3 + 3H2O → 2Al(OH)3 + 6KCl + 3CO2 c) 2Na + 2H2O → 2NaOH + H2 CÂU 2 1 NaOH + NaHSO3 → Na2SO3 + H2O 1 d) NaHCO3 + Ba(OH)2 → BaCO3 + NaOH + H2O (hoặc: 2NaHCO3 + Ba(OH)2 → BaCO3 + Na2CO3 + 2H2O) + 3+ Cr2O3 + 6H 2Cr + 3H2O + - H + OH H2O 3+ - - Cr + 4OH [Cr(OH)4] 3 - - 2 1 2[Cr(OH)4] + 3H2O2 + 2OH 2 CrO4 + 8H2O 2 + 2 2 CrO4 + 2 H Cr2O7 + H2O 2 - 2 Cr2O7 + 2 OH 2 CrO4 + H2O Dựa vào đồ thị, ta thấy: - Khi V = 350, đã xảy ra phản ứng giữa Ba(OH)2 với Al2(SO4)3 và Al2(SO4)3 còn dư. - Khi V =550, đã xảy ra phản ứng hòa tan một phần Al(OH)3 và Al(OH)3 còn dư. Xét tại V = 350: số mol Ba(OH)2 = 0,035 mol. Các phản ứng: Ba(OH)2 + H2SO4 BaSO4 + 2H2O x  x x 3Ba(OH)2 + Al2(SO4)3 3BaSO4 + 2Al(OH)3 (0,035-x) (0,035-x) 2.(0,035-x)/3 4 Ta có khối lượng kết tủa: 1 0,035.233 + 78.2.(0,035-x)/3 = 8,935 x = 0,02 Tại V = 550: số mol Ba(OH)2 = 0,055 mol. Ba(OH)2 + H2SO4 BaSO4 + 2H2O 0,02  0,02 0,02 3Ba(OH)2 + Al2(SO4)3 3BaSO4 + 2Al(OH)3 3y  y 3y 2y Ba(OH)2 + 2Al(OH)3 Ba[Al(OH)4]2 (0,035-3y) 2(0,035-3y) Đề thi hsg văn hóa lớp 12 môn hóa học - Trang 3/2
4. Số mol Al(OH)3 còn dư là: 2y-2(0,035-3y) = 8y-0,07. Khối lượng kết tủa: (0,02+3y).233 + (8y-0,07).78 = 12,43 y = 0,01. Giả sử trong dung dịch Z không có KOH (KOH phản ứng hết) Khi nung T đến khối lượng không đổi thu được chất rắn có KNO2. Bảo toàn nguyên tố K ta có: số mol KNO2 = số mol KOH = 0,5 (mol). khối lượng KNO2 = 0,5. 85 = 42,5 (gam) > 41,05 giả sử sai. Vậy trong Z có KOH dư nung Y được các chất rắn là Fe2O3 và CuO. Gọi số mol của Fe và Cu trong 11,6 gam hỗn hợp A lần lượt là a và b. Ta có : 56a + 64b = 11,6 160.a/2 + 80b = 16 a = 0,15; b = 0,05 Gọi số mol KOH trong dung dịch T là x mol số mol KNO3 là 0,5-x. Ta có: n =n = 0,5-x 56x + 85(0,5-x) = 41,05 x = 0,05. KNO3 KNO2 số mol KOH phản ứng = 0,45 mol. 1 Ta thấy: 2a+2b = 0,4< nKOH (pư) < 3a+2b=0,55 trong dung dịch X có các muối : Fe(NO 3)3, Fe(NO3)2, 1 Cu(NO3)2 HNO3 phản ứng hết. Gọi số mol Fe(NO3)2 là x số mol Fe(NO3)3 là (0,15-x). Ta có: nKOH (PƯ) = 2x + 3(0,15-x) + 2.0,05 = 0,45 x = 0,1. Bảo toàn nguyên tố N ta có : nN (trong B) = n - nN (trong X) = 0,7- 0,45 = 0,25 (mol). HNO3 Bảo toàn nguyên tố H, ta có: n (sinh ra trong X) = nHNO /2 = 0,35 mol. H2O 3 Bảo toàn nguyên tố O, ta có: nO (trong B) = 3. nHNO - 3 n - - nH O = 3.0,7-3.0,45-0,35 = 0,4 3 NO3 (trong muèi) 2 mB = mN + mO = 0,25.14 + 0,4.16 = 9,9 gam. mX = mA + m dung dịch HNO - mB = 11,6 + 87,5 - 9,9 = 89,2 gam. CÂU 3 C% Fe(NO ) = 0,05.242/89,2 = 13,57% 2 3 3 C% Fe(NO3)2 = 0,1.180/89,2 = 20,18% C% Cu(NO3)2 = 0,05.188/89,2 = 10,54% Từ đề bài suy ra X là SO2, Y là H2S và ta có các phương trình phản ứng sau t0 S + O2 ¾¾¾® SO2 t0 S + H2 ¾¾¾® H2S 2 t0 1 2H2S+ 3O2 ¾¾¾® 2SO2+2H2O t0 SO2+ Cl2+2H2O¾¾¾® H2SO4+2HCl t0 H2S+ 4Cl2+4H2O¾¾¾® H2SO4+8HCl +) Ta có: nMg= 0,24 mol; nA=0,04 mol Mg + HNO3 Mg(NO3)2 + A +H2O có thể có muối amoni +) Luôn có: nMg= nMg(NO3)2 = 0,24 mol mMg(NO3)2 = 0,24 x 148 = 35,52 gam < 37,12 gam nên trong dung dịch B có muối NH4NO3 với khôi lượng 1,6 gam n =0,02 mol 3 NH4NO3 1 +) Có thể viết phương trình phản ứng xác định khí hoặc sử dụng phương pháp bảo toàn số mol electron như sau: 2+ +5 -3 +5 Mg Mg + 2e N + 8e N N + a.e khí A 0,24 0,48 0,16 0,02 0.04.a 0,04 0,04.a + 0,16 = 0,48 a = 8 khí A là N2O Đề thi hsg văn hóa lớp 12 môn hóa học - Trang 4/2
5. +) Vậy số mol HNO3 phản ứng = 10*0,02 + 10*0,04 = 0,6 mol số mol HNO3 ban đầu = 0,6 + 0,6*10/100 = 0,66 mol Vậy CM HNO3 = 3,3M Gọi x, y, z, t lần lượt là số mol FeCO3, Fe, Cu, Al trong 20 gam X Ta có: 116x + 56y + 64t + 27z = 20 PTPU với NaOH Al + H2O + NaOH Na AlO2 + 1,5H2 Số mol H2 = 0,12 mol => Số mol NaOH dư = 0,04 mol Vậy Al hết và t=0,08 mol Hỗn hợp thu được gồm: dung dịch Na AlO2, NaOH và chất rắn FeCO3, Cu, Fe Khi tác dụng với HCl HCl + NaOH NaCl + H2O 4HCl + Na AlO2 AlCl3 + NaCl + 2H2O 2HCl + FeCO3 FeCl2 + CO2 + H2O 2HCl + Fe FeCl2 + H2 Khí B gồm H2 và CO2: tác dụng với Ca(OH)2 dư CO2 + Ca(OH)2 CaCO3 + H2O 4 Từ các phản ứng trên ta có x = 0,1 1 Chất rắn C có Cu và có thể có Fe dư, không có FeCO3 vì tác dụng với HNO3 chỉ tạo một khí NO2 = 0,05 mol + TH1: Nếu Fe hết, C chỉ có Cu Cu + 4HNO3 Cu(NO3)2 + 2NO2 + 2H2O z = 0,025 mol Kết hợp các Ptpu trên ta có y = 0,08286 t = 0,08 Tổng số mol HCl pư = 0,7257 mmuối = (23.n+A).0,06/n = 5,1 → A = 62n - => Chỉ có cặp: n = 1, A = 62 (NO3 ) là phù hợp => muối là NaNO3 +) Vì sản phẩm khí bị hấp thụ hoàn toàn và phản ứng với dung dịch NaOH chỉ cho được một muối duy nhất là NaNO3 CÂU 1 => Do đó sản phẩm khí phải bao gồm NO2 và O2 với tỉ lệ mol tương ứng 4:1 1.5 3 => muối X ban đầu là M(NO3)n. Khi đó 4NO2 + O2 + 2H2O → 4HNO3 HNO3 + NaOH → NaNO3 + H2O +) Theo phương trình tính được nNO2 = 0,06 mol, nO2 = 0,015 mol => mkhí = mNO2 + mO2 = 3,24 gam Trong sản phẩm khí còn có hơi nước. Vậy muối X phải có dạng M(NO3)n.xH2O. +) Phản ứng nhiệt phân t0 2M(NO3)n.xH2O  M2On + 2nNO2 + n/2O2 + 2xH2O Đề thi hsg văn hóa lớp 12 môn hóa học - Trang 5/2
6. 0,06 0,03 0,06x   0,06 0,015 n n n 0,03 1,12n => mY = mM O (2M 16n) 1,6 M 2 n n 0,06 => Thỏa mãn khi: n = 3, M = 56 (Fe) => mH2O = 6,48 - 3,24 = 3,24 gam => nH2O = 0,18 mol 0,06x Kết hợp với phương trình nhiệt phân ta có 0,18 x 9 n Vậy X là muối Fe(NO3)3.9H2O t0 CuO + CO  Cu + CO2 (1) 0,01 0,01 CO2 + Ca(OH)2 → CaCO3 + H2O (2) Theo (1) và (2): nCu = nCO2 = nCuO phản ứng = 0,01 mol 3,2 nCuO ban đầu = = 0,04 mol 80 nCuO dư = 0,04 – 0,01 = 0,03 mol => Chất rắn gồm: Cu: 0,01 mol và CuO dư: 0,03 mol +) Khi cho chất rắn vào dung dịch HNO3: nHNO3 ban đầu = 0,5×0,16 = 0,08 mol + 2+ CuO + 2H → Cu + H2O (3) 0,03→ 0,06 → 0,03 mol + - 2+ 3Cu + 8H + 2NO3 → 3Cu + 2NO + 4H2O (4) 0,03/4 0,02 → 0,005 → 0,005 mol +) Theo (3) và (4): V1 = 0,005×22,4 = 0,112 lít 0,02 3 0,03 +) nCu tan (4) = = (mol) 8 4 0,03 0,01 nCu còn dư = 0,01 - = = 0,0025 (mol) 4 4 2 +) Khi thêm dung dịch HCl vào thì: 1.5 2 1,52 nHCl ban đầu = 0,76× = (mol) 3 3 + - 2+ 3Cu + 8H + 2NO3 → 3Cu + 2NO + 4H2O (5) 0,0025→ 0,02/3→ 0,005/3 → 0,005/3 mol +) Theo (5) Cu tan hết n NO = 0,005/3 mol 0,005 => V2 = ×22,4 0,037 lít 3 Sau phản ứng (5) 1,52 0,02 nH+ dư = - = 0,5 (mol) 3 3 + - 2+ +) Khi cho Mg vào: 5Mg + 12H + 2NO3 → 5Mg + N2 +6H2O (6) 0,22 0,5  0,5  mol 3 + 2+ Mg + 2H → Mg + H2 (7) 0,95  0,06 0,03 mol 3 0,02 0,22 Theo (3), (4), (5): nNO3- = 0,08 - = mol 3 3 Đề thi hsg văn hóa lớp 12 môn hóa học - Trang 6/2
7. 12 nMg = = 0,5 (mol) 24 1 0,22 0,11 Theo (6): nN2 = nNO3- = = (mol) 2 3 2 3 + 0,22 nH (7) = 0,5 - ×6 = 0,06 3 5 0,22 0,95 nMg = 0,5 - × = (mol) 2 3 3 1 + Theo (7): nH2 = nH = 0,03 mol 2 0,11 => V3= VN2 + H2 = (0,03 + )×22,4 1,49 lít 3 0,95 0,06 0,86 nMg còn dư = - = (mol) 3 2 3 2+ +) nCu = 0,04 mol Mg + Cu2+ → Mg2+ + Cu↓ 0,86  0,04 → 0,04 mol 3 => Sau phản ứng, hỗn hợp kim loại M gồm: nCu = 0,04 mol 0,86 0,74 nMg = - 0,04 = (mol) 3 3 +) Vậy M gồm:m Cu = 64×0,04 = 2,56 gam 0,74 mMg = 24× = 5,92 gam 3 +) nBa(OH)2 = 0,04 mol; nNaOH = 0,02 mol => X gồm: Ba2+: 0,04 mol; Na+: 0,02 mol; OH-: 0,10 mol 2- nBaCO3 = 0,03 mol => CO3 : 0,03 mol - +) TH1: CO2 phản ứng hết với OH - 2- CO2 + 2OH → CO3 + H2O 0,03  0,03 mol => nCO2 = 0,03 mol 3 => V = 0,672 lít 1 2- +) TH2: CO2 có phản ứng hết với CO3 - 2- CO2 + 2OH → CO3 + H2O 0,05 0,10 → 0,05 mol 2- - CO2 + H2O + CO3 → 2HCO3 0,02  0,02 mol => nCO2 = 0,07 mol => V = 1,568 lít Áp dụng bảo toàn khối lượng cho quá trình đốt hỗn hợp X, ta có: mX = m + m + m - m = 4,24 + 0,24.44 + 1,8 - 0,29.32 = 7,32 (gam). Na2CO3 CO2 H2O O2 CÂU Áp dụng bảo toàn nguyên tố Na, ta có: nNaOH = 2n = 0,08 mol 1 Na2CO3 1 4 Áp dụng bảo toàn khối lượng cho quá trình xà phòng hóa este, ta có: m (sinh ra) = mA + mNaOH - mX = 4,84 + 0,08.40 - 7,32 = 0,72 (gam). H2O Áp dụng bảo toàn nguyên tố C, ta có: Đề thi hsg văn hóa lớp 12 môn hóa học - Trang 7/2
8. nC (trong A) = n + n = 0,04 + 0,24 = 0,28. Na2CO3 CO2 Áp dụng bảo toàn nguyên tố H, ta có: nH (trong A) = 2 n - nNaOH = (2(0,1 + 0,0,04) - 0,08) = 0,2 mol H2O Áp dụng bảo toàn nguyên tố O, ta có: nO (trong A) = (mA - mC - mH)/16 = (4,84 - 0,28.12 - 0,2.1)/16 = 0,08. Gọi công thức đơn giản nhất của A là CxHyOz. Ta có: x:y:z = 0,28:0,2:0,08 = 7:5:2 Công thức phân tử của A có dạng: (C7H5O2)n. Vì A là este 2 chức có 4 nguyên tử oxi n = 2 Công thức phân tử của A là C14H10O4. Vì khi xà phòng hóa A thu được 2 muối và nước nên A là este của phenol. A là este hai chức được tạo thành từ một axit 2 chức và một hợp chất đơn chức A có dạng: R(COOAr)2. Vì số C của Ar- 6 số C của R = 0 Ar - là C6H5- C6H5OOC-COOC6H5 + 4NaOH NaOOC-COONa + 2C6H5ONa + 2H2O 0,08 0,02 0,04 %NaOOC-COONa = 0,02.134/7,32 = 36,61% % C6H5ONa = 0,04.116/7,32 = 63,39% . +) Thí nghiệm 1: - Hiện tượng: Dung dịch brom nhạt màu dần sau đó bị mất màu. C2H2 + Br2 C2H2Br2 C2H2Br2 + Br2 C2H2Br4 Hoặc C2H2 + 2Br2 C2H2Br4 +) Thí nghiệm 2: - Hiện tượng: *) Khi cho dung dịch AgNO vào dung dịch NH dư có kết tủa, lắc nhẹ kết tủa tan ra 2 3 3 1 *) Thêm tiếp dung dịch glucozơ vào, sau đó đặt ống nghiệm vào cốc nước nóng có kết tủa trắng bám quanh ống nghiệm AgNO3+3NH3+H2O [Ag(NH3)2]OH + NH4NO3 t0 C5H11O5CHO+2[Ag(NH3)2]OH ¾ ¾¾® C5H11O5COONH4+2Ag+ 3NH3 + H2O t0 Hoặc C5H11O5CHO+2AgNO3+3NH3+H2O ¾ ¾¾® C5H11O5COONH4+2Ag +2NH4NO3 t0 (1) CH3CH2CH2OH + CuO ¾ ¾¾® CH3CH2CHO + Cu + H2O t0, xt (2) 2CH3CH2CHO + O2 ¾ ¾ ¾® 2CH3CH2COOH H2SO4 (3) CH3CH2COOH + C2H5OH ¬¾¾¾¾¾¾¾¾® CH3CH2COOC2H5 + H2O 3 t 0 1 H2SO4 (4) CH3CH2CH2OH + CH3COOH¬¾¾¾¾¾¾¾¾® CH3COOCH2CH2CH3 + H2O t 0 t0 (5) CH3COOCH2CH2CH3 + NaOH ¾ ¾¾® CH3COONa + CH3CH2CH2OH Số mol NaOH = 0,69 mol; số mol H2 = 0,225 mol Vì X thủy phân ra muối của axit hữu cơ và chất tác dụng với Na cho H2 X là hỗn hợp este. Gọi este là (RCOO)nR’, ta có (RCOO)nR’ + nNaOH nRCOONa + R’(OH)n (1) R’(OH)n + nNa R’(ONa)n + n/2H2 (2) 4 Từ (1) và (2) ta có số mol NaOH = 0,45 mol và số mol RCOONa = 0,45 mol 1 Mặt khác ta có: CaO, t0 RCOONa + NaOH RH + Na2CO3 (3) Theo giả thiết số mol NaOH còn ở (3) = 0,69 – 0,45 = 0,24, vậy số mol RH = 0,24 mol => RH = 30 và R là C2H5 Đề thi hsg văn hóa lớp 12 môn hóa học - Trang 8/2
9. Áp dụng bảo toàn khối lượng ta tính được m = 15,4 + 0,45x96 – 0,45x40 = 40,6 (gam) + A là CaC2; B là C2H2; C là C6H6; một số chất còn lại. H C CH CH 3 3 H C Br CH CH3 CH 3 CH 3 3 H3C 3 H C C C-OH H3C 3 C-OH C-OOC-CH3 1 1 (D) Br Br OH OH (F) (F1) (F3) (F4) + Ta có: nNaOH = 2nNa2CO3 = 0,136 mol mNaOH = 5,44 gam. 2 + BTKL ta có: mX = mNa2CO3 + mY – mO2 = 19,04 gam. 1 + Dễ thấy: mX = mA + mNaOH A là este vòng. + Giải tiếp A là C5H8O2 với CTCT là (CH2)4COO Do số mol 2 axit C4H6O2 và C2H4O2 bằng nhau 2 axit là C3H5O2 Coi hỗn hợp X gồm : C3H5O2 a mol và C3H8O3 b mol C3H5O2  3CO2 a 3a C3H8O3  3CO2 b 3b Do đun lại xuất hiện kết tủa có 2 muối tạo thành CO2 + Ba(OH)2 → BaCO3 + H2O 0,25 0,25  0,25 3 2CO2 + Ba(OH)2 → Ba(HCO3)2 1 CÂU 0,26  (0,13=0,38-0,25) - 5 Hoặc: nBaCO3 = nOH - nCO2 nCO2 = 0,38.2 – 0,25=0,51 3a 3b 0,51 a 0,12 mol Ta coù heä: 73a 92b 13,36 b = 0,05 mol C3H5O2 + KOH → C2H4COOK + H2O (5) 0,12 0,12 0,12 nKOH bđ = 0,14 mol → nKOH dư = 0,02 mol ; nmuối = 0,12 mol Khối lượng chất rắn : m = 0,12 x 111 + 0,02 x 56 = 14,44 gam A có dạng CyH2y+2-2aO6 A tác dụng với Br2: CyH2y+2-2aO6 + (a-3)Br2→ CyH2y+2-2aBr2(a-3) O6 x >x(a-3) Ta có: n 2(y 1 a) 2n 5,1 H H2O 4y 55a 55 (1) n y n 2,75 C CO2 4 n xy 1 C y 27,5a 82,5 (2) n x(a 3) Br2 (1,2) a 5, n (5 3)x 0,1 x 0,05 mol Br2 nNaOH 3x 0,15 mol,nglixerol 0,05 mol mA mC mH mO( A) 2,75.12 2,55.2 0,05.6.16 42,9(gam) BTKL :mm(B) 42,9 0,15.40 0,05.92 44,3 gam Hết Thí sinh có thể làm nhiều các khác nhau. Nếu đúng vẫn cho điểm tối đa! Đề thi hsg văn hóa lớp 12 môn hóa học - Trang 9/2
10. Đề thi hsg văn hóa lớp 12 môn hóa học - Trang 10/2