Đề thi chọn học sinh giỏi môn Hóa học Lớp 11 lần 3 - Năm học 2016-2017 - Trường THPT Nghi Lộc 5 (Có đáp án)

Nội dung text: Đề thi chọn học sinh giỏi môn Hóa học Lớp 11 lần 3 - Năm học 2016-2017 - Trường THPT Nghi Lộc 5 (Có đáp án)

1. SỞ GD&ĐT NGHỆ AN KỲ THI CHỌN HSG 11 THPT NĂM HỌC 2016 -2017 TRƯỜNG THPT NGHI LỘC 5 MễN: HểA HỌC 11 Thời gian: 150 phỳt. Cõu 1.(2,0 điểm) Viết phương trỡnh húa học xảy ra khi: a. Nhỏ dung dịch H2SO4 đặc vào đường saccarozơ. b. Phản ứng nổ của thuốc nổ đen. c. Sục khớ Cl2 dư vào dung dịch FeBr2. d. Sục khớ Cl2 vào dung dịch KOH. e. Cho Au vào nước “cường thủy”. Cõu 2.(2,0 điểm) 1. Nhiệt phõn MgCO 3 một thời gian người ta thu được chất rắn A và khớ B. Hấp thụ hoàn toàn B vào dung dịch NaOH thu được dung dịch C. Dung dịch C tỏc dụng được với BaCl 2 và KOH. Khi cho chất rắn A tỏc dụng với HCl dư lại cú khớ B bay ra. Xỏc định A, B ,C và viết cỏc phương trỡnh hoỏ học xảy ra. 2. .Hấp thụ khớ NO 2 vào dung dịch NaOH dư thu được dung dịch A . Cho dung dịch A vào dung dịch chứa KMnO4 và H2SO4 dư thỡ màu tớm nhạt đi , thu được dung dịch B . Thờm một ớt vụn đồng vào dung dịch B rồi đun núng thỡ thu được dung dịch màu xanh , đồng thời cú khớ khụng màu hoỏ nõu ngoài khụng khớ thoỏt ra . Viết phương trỡnh hoỏ học của cỏc phản ứng xảy ra . Cõu 3.(2,0 điểm) Cho cỏc ống nghiệm đựng riờng rẽ cỏc dung dịch: NaCl, AlCl3, Al2(SO4)3, Ni(NO3)2, CrCl2, NH4Cl, (NH4)2CO3, ZnCl2. Lựa chọn thờm một húa chất phự hợp đề phõn biệt cỏc dung dịch trờn. Nờu cỏch làm, viết phương trỡnh húa học. Cõu 4.(4,0 điểm) Cho 10,62 gam hỗn hợp gồm Fe, Zn vào 800 ml dung dịch hỗn hợp X gồm NaNO3 0,45M và H2SO4 0,9M. Đun núng cho phản ứng xảy ra hoàn toàn thu được dung dịch Y và 3,584 lớt khớ NO (sản phẩm khử duy nhất, đo ở đktc). Dung dịch Y hũa tan tối đa m1 gam bột Cu và thu được V lớt khớ NO (đktc, sản phẩm khử duy nhất của NO3 ). 1. Tớnh phần trăm về khối lượng từng kim loại trong hỗn hợp ban đầu. 2. Tớnh giỏ trị của m1 và V. 3. Cho m2 gam Zn vào dung dịch Y (tạo khớ NO là sản phẩm khử duy nhất của NO3 ), sau phản ứng thu được 3,36 gam chất rắn. Tớnh giỏ trị của m2. Câu 5.(1,5 điểm) Cho các chất sau: C2H4, C3H6, C4H8. Các chất trên có thuộc cùng một dãy đồng đẳng hay không? Giải thích. Cõu 6.(2,0 điểm) Hợp chất A cú dạng M3X2. Khi cho A vào nước, thu được kết tủa trắng B và khớ C là một chất độc. Kết tủa B tan được trong dung dịch NaOH và dung dịch NH 3. Đốt chỏy hoàn toàn khớ C rồi cho sản phẩm vào nước dư, thu được dung dịch axit D. Cho từ từ D vào dung dịch KOH, phản ứng xong thu được dung dịch E chứa 2 muối. Dung dịch E phản ứng với dung dịch AgNO 3 cho kết tủa màu vàng F tan trong axit mạnh. Lập luận để chọn cụng thức húa học đỳng cho chất A. Viết cỏc phương trỡnh phản ứng xảy ra. Biết M và X đều là những đơn chất phổ biến. Cõu 7.(4,0 điểm) Đốt chỏy hoàn toàn 0,047 mol hỗn hợp X gồm 3 hiđrocacbon mạch hở rồi cho toàn bộ sản phẩm chỏy hấp thụ vào 2 lớt dung dịch Ca(OH)2 0,0555M được kết tủa và dung dịch M. Lượng dung dịch M nặng hơn dung dịch Ca(OH)2 ban đầu là 3,108 gam. Cho dung dịch Ba(OH)2 dư vào dung dịch M thấy cú kết tủa lần 2 xuất hiện. Tổng khối lượng kết tủa hai lần là 20,95 gam. Cựng lượng hỗn hợp X trờn tỏc dụng vừa đủ với 1 lớt dung dịch Br2 0,09M. Xỏc định cụng thức phõn tử, cụng thức cấu tạo của cỏc hiđrocacbon biết cú 2 chất cú cựng số nguyờn tử cacbon, phõn tử khối cỏc chất trong X đều bộ hơn 100 và lượng hỗn hợp trờn tỏc dụng vừa đủ với 100ml dung dịch AgNO3 0,2M trong NH3 được 3,18 gam 1 kết tủa. Cõu 8.(2,5 điểm) Hũa tan hoàn toàn 11,2 gam một kim loại R bằng dung dịch H 2SO4 đặc núng thu được SO2, cho toàn bộ lượng khớ này hấp thụ hết vào 350ml dung dịch NaOH 2M, cú cạn dung dịch thỡ thu được 41,8 gam chất rắn khan. Tỡm kim loại R. .Hết Cho nguyờn tử khối của cỏc nguyờn tố là: Fe = 56 ; Zn = 65 ; Na = 23 ; O = 16 ; S = 32 ; H = 1 ; Cu = 64 ; P = 31 ; N = 14 ; Ag = 108 ; K = 39 ; Ca = 40 ; Br = 80 ; Ba = 137.
2. SỞ GD&ĐT NGHỆ AN ĐÁP ÁN ĐỀ HSG MễN : HểA HỌC 11 TRƯỜNG THPT NGHI LỘC 5 Cõu í Nội dung trỡnh bày Điểm 1 2,0 điểm a. H2SO4(đặc) + C12H22O11 12C + H2SO4.11H2O 2,0 C + 2H2SO4(đặc) CO2 + 2SO2 + 2H2O toC b. 2 KNO3 + 3C + S  K2S + N2 + 3CO2 c. 3 Cl2 + 2 FeBr2 2 FeCl3 + 2 Br2 Cú thể cú: 5Cl2 + Br2 + 6H2O 10HCl + 2HBrO3 Cl2 + H2O HCl + HClO d. Cl2 + 2KOH KCl + KClO + H2O toC > 75oC 3Cl2 + 6KOH  5 KCl + KClO3 + 3H2O e. Au + 3HCl + HNO3 AuCl3 + NO + 2H2O 2,0 điểm 2 1. A . CaCO3 , CaO ; B. CO2 ; C.NaHCO3 , Na2CO3 CaCO3 → CaO + CO2 CO2 + NaOH → NaHCO3 CO2 + 2NaOH → Na2CO3 + H2O Na2CO3 + BaCl2 → BaCO3 + 2HCl 2NaHCO3 + 2KOH → K2CO3 + Na2CO3 +2H2O 2,0 CaCO3 + 2HCl → CaCl2 + CO2 + H2O CaO + 2HCl → CaCl2 + H2O - - - 2. NO2 + 2OH → NO2 + NO3 + H2O - - + - 2+ 5NO2 + 2MnO4 + 8H → 5NO3 + 2Mn + 4H2O + - H + OH → H2O + - 2+ 3Cu + 8H + 2NO3 → 3Cu + 2NO + 4H2O 3 2,0 điểm Chọn Ba(OH)2 dư - NaCl : khụng hiện tượng - AlCl3 : ↓ keo, tan dần 2AlCl3 + 3Ba(OH)2 → 2Al(OH)3↓ + BaCl2 (1) - - Al(OH)3 + OH → [Al(OH)4] (2) - Al2(SO4)3 : ↓ keo + ↓ trắng, tan dần 1 phần Al2(SO4)3 + 3Ba(OH)2 → 2Al(OH)3↓ + 3BaSO4↓ (3) và (2) - Ni(NO3)2 : ↓ trắng xanh (hay cú thể nhận ra ngay màu của dung dịch muối ban đầu là mau xanh) Ni(NO3)2 + Ba(OH)2 → Ni(OH)2↓ + Ba(NO3)2 (4) - CrCl2 : ↓ vàng CrCl2 + Ba(OH)2 → Cr(OH)2↓ + BaCl2 (5) - NH4Cl : khớ mựi khai 2,0 2NH4Cl + Ba(OH)2 → BaCl2 + 2NH3↑+ 2H2O (6) - (NH4)2CO3 : khớ mựi khai, ↓ trắng (NH4)2CO3 + Ba(OH)2 → BaCO3↓ + 2NH3 + 2H2O (7) - ZnCl2 : ↓ keo, tan dần ZnCl2 + Ba(OH)2 → Zn(OH)2 + BaCl2 (8) Zn(OH)2 + Ba(OH)2 → Ba[Zn(OH)4] (9)
3. → nhận được 6 chất - Dựng NH3 thu được ở trờn nhận AlCl3, ZnCl2 AlCl3 tạo ↓ trắng keo khụng tan trong NH3 dư AlCl3 + 3NH3 + 3H2O → Al(OH)3 + 3NH4Cl (10) ZnCl2 tạo kết tủa tan trong NH3 dư ZnCl2 + 6NH3 + 2H2O → [Zn(NH3)4(OH)2 + NH4Cl (11) 4 1 4,0 điểm Số mol NaNO3 = 0,36 mol + số mol H2SO4 = 0,72 mol => số mol H = 1,44 mol Ta cú cỏc bỏn phản ứng: - + NO3 + 4H + 3e → NO + 2H2O (1) (mol): 0,16 ← 0,64 ← 0,48 ← 0,16 + - Số mol NO = 0,16 mol => H và NO3 dư, kim loại phản ứng hết. - + Số mol NO3 phản ứng = 0,16 mol; số mol H phản ứng = 0,64 mol Fe → Fe3+ + 3e (1) 1,0 Zn → Zn2+ + 2e (2) Gọi số mol Fe là x mol, số mol Zn là y mol Theo khối lượng hỗn hợp ban đầu ta cú phương trỡnh 56 x + 65 y = 10,62 (I) Theo định luật bảo toàn electron ta cú phương trỡnh 3x + 2y = 0,16.3 (II) Giải hệ phương trỡnh (I), (II) ta cú: x = 0,12 và y = 0,06 mol mFe = 0,12.56 = 6,72 g => % mFe = 63,28%  % mZn =100% - 63,28 % = 36,72 % 1,0 - + 3+ 2+ 2 Dung dịch Y cú 0,2 mol NO3 ; 0,8 mol H ; 0,12 mol Fe ; 0,06 mol Zn , khi thờm bột 1,0 Cu vào dung dịch Y: + - 2+ 3Cu + 8H + 2NO3 → 3Cu + 2NO + 4 H2O (3) (mol): 0,3 ← 0,8 ← 0,2 → 0,2 2Fe3+ + Cu → 2Fe2+ + Cu2+ (4) 0,12 → 0,06 Từ phản ứng (3), (4) cú tổng số mol Cu = 0,36 mol m1 = 0,36.64 = 23,04 gam VNO = 4,48 lớt - + 3+ 3 Thờm m2 gam Zn vào dung dịch Y cú 0,2 mol NO3 ; 0,8 mol H ; 0,12 mol Fe ; 0,06 1,0 mol Zn2+: Do khối lượng Fe 3+ = 0,12.56 = 6,72 gam > khối lượng chất rắn bằng 3,36 gam. Nờn trong 3,36 gam chất rắn sau phản ứng chỉ cú Fe. nFe = 3,36/56 = 0,06 mol + - 2+ 3Zn + 8H + 2NO3 → 3Zn + 2NO + 4 H2O (mol) 0,3 ← 0,8 ← 0,2 Zn + 2Fe3+ → Zn2+ + 2Fe2+ (mol) 0,06 ← 0,12 → 0,12 Zn + Fe2+ → Zn2+ + Fe (mol) 0,06 ← 0,06 ← 0,06 Tổng số mol Zn đó phản ứng bằng 0,3 + 0,12 = 0,42 mol
4. => mZn = 27,3 gam 5 1,5 điểm - Cỏc chất là đồng đẳng của nhau khi chỳng là mạch hở thỡ chỳng là đồng đẳng của anken. 1,5 - Cũn khi C3H6 và C4H8 thuộc mạch vũng thỡ chỳng khụng phải là đồng đẳng của nhau, vỡ C2H4 khụng thể cú mạch vũng. 2,0 điểm 6 +H2O M3X2  B  (trắng) + C  (độc) B tan được trong dung dịch NaOH và dung dịch NH3, M là đơn chất phổ biến B là Zn(OH)2. Kết tủa F màu vàng tan trong dung dịch axit mạnh F là Ag3PO4 X là P A là Zn3P2. Phương trỡnh phản ứng: Zn3P2 + 6H2O  3Zn(OH)2 + 2PH3 (A) (B) (C) Zn(OH)2 + 2NaOH  Na2[Zn(OH)4] 2,0 Zn(OH)2 + 4NH3  [Zn(NH3)4](OH)2 to 2PH3 + 4O2  P2O5 + 3H2O P2O5 + 3H2O  2H3PO4 (D) H3PO4 + 2KOH  K2HPO4 + 2H2O H3PO4 + 3KOH  K3PO4 + 3H2O Dung dịch E chứa: K2HPO4 và K3PO4 K3PO4 + 3AgNO3  Ag3PO4 + 3KNO3 (F) K2HPO4 + 2AgNO3  Ag2HPO4 + 2KNO3 7 4,0 điểm CxHy + m AgNO3 + m NH3 → CxHy-mAgm + m NH4NO3 . 0,02 mol 0,02/m mol → m↓ = 3,18 = (0,02/m)(12x+y+107m) → 12x+ y = 52m Do MHDC 0,027 nờn cú C3H4 cũn lại là C3H8 hoặc C3H6 a b 0,027 a 0,012 - C3H8 : a ; C3H4 :b TM 2b 0,03 b 0,015
5. a b 0,027 a 0,024 - C3H6 : a ; C3H4 :b TM a 2b 0,03 b 0,003 + TH2: 1 HDC cũn lại cú cựng 4C, HDC cũn lại là 1C hoặc 2C x y 0,027 x 0,0135 - C4Hc:x ; C2Hd: y nờn 4x 2y 0,081 y 0,0135 0,0135c/2+0,0135d/2=0,078 →c+d=11,55 loại x y 0,027 x 0,018 - C4Hc:x ; CH4: y nờn 0,018c/2+0,009.4/2=0,078 4x 1y 0,081 y 0,009 →c=6,67 loại Kết luận : CH2=CH-C≡CHCH 2=C=CH2 C3H6 hoặc C3H8 8 2,5 điểm Số mol NaOH = 0,35.2 = 0,7 mol - Nhận xột + Nếu chất rắn là Na2CO3 thỡ khối lượng là: 0,35.126 = 44,1 gam + Nếu chất rắn là NaHCO3 thỡ khối lượng là: 0,7.104 = 72,8 gam 2,5 Chất rắn thu được khi cụ cạn dung dịch là 41,8 < (44,1 ; 72,8) - Đặt số mol của Na2CO3 là x → số mol NaOH dư là 0,7 – 2x Ta cú: 126x + (0,7 – 2x)40 = 41,8 → x = 0,3 mol → nR = 0,6/n → MR = 56n/3 → R là Fe Chỳ thớch: Khi chấm bài học sinh làm theo cỏch khỏc nếu đỳng và đủ ý thỡ vẫn cho điểm tối đa. Hết