Đề thi chọn học sinh giỏi môn Hóa học Lớp 11 lần 7 - 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 7 - 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 MÔN: HÓA HỌC 11 Thời gian: 150 phút. Câu 1 (2,0 điểm). Trong mỗi chén sứ A, B, C đựng một muối nitrat. Trong đó B, C là muối nitrat của kim loại hóa trị 2. Nung các chén sứ ở nhiệt độ cao ngoài không khí tới phản ứng hoàn toàn, sau đó làm nguội người ta thấy: - Trong chén A không còn dấu vết gì. - Cho dung dịch HCl vào chén B thấy thoát ra một khí không màu, hoá nâu ngoài không khí. - Trong chén C còn lại chất rắn màu nâu đỏ. Xác định các chất A, B, C và viết phương trình minh họa. Câu 2 (3,0 điểm). Hoà tan hoàn toàn 0,775g đơn chất A trong dung dịch HNO3 đặc thu được một hỗn hợp X gồm hai khí (tồn tại trong điều kiện thích hợp) có khối lượng là 5,75g và một dung dịch gồm 2 axit có oxi với hàm lượng oxi lớn nhất. Để trung hoà hai axit này cần dùng vừa hết 0,1 mol NaOH. 1. Xác định thành phần % theo số mol của mỗi chất trong hỗn hợp X. Biết d(X/H2)= 38,3. 2. Xác định đơn chất A. 3. Tính tỷ lệ số mol 2 axit có trong dung dịch sau phản ứng. Câu 3 (3,0 điểm). 1. Hỗn hợp A gồm ba ankin M, N, P có tổng số mol là 0,05 mol, số nguyên tử các bon trong mỗi chất đều lớn hơn 2. Cho 0,05 mol A tác dụng với dung dịch AgNO3 0,12M trong NH3 thấy dùng hết 250 ml và thu được 4,55g kết tủa. Nếu đốt cháy 0,05 mol A thì thu được 0,13 mol H2O. Xác định công thức cấu tạo của M, N, P. Biết ankin có khối lượng phân tử nhỏ nhất chiếm 40% số mol của A. 2. Cho các hydrocacbon mạch hở A, B, X, Y đều có tỷ khối hơi so với H 2 bằng 28. Hãy xác định công thức cấu tạo và tên gọi của A, B, X, Y? Biết: - Cho A, B tác dụng với Br2/CCl4 đều cho cùng một sản phẩm hưu cơ. - Cho X tác dụng với axit HBr cho 2 sản phẩm hữu cơ. - Cho Y cho phản ứng H2 (xúc tác Ni, nung nóng) thu được một ankan có mạch phân nhánh. Câu 4 (3,0 điểm) 1. Hãy nhận biết các chất khí riêng biệt sau bằng phương pháp hóa học: Xiclopropan, propan, propen. 2. Cho hỗn hợp A gồm 3 hydrocacbon X, Y, Z thuộc 3 dãy đồng đẳng khác nhau và hỗn hợp B gồm O2 và O3. Trộn A và B theo tỉ lệ thể tích tương ứng là 1,5 : 3,2 rồi đốt cháy hoàn toàn thu được hỗn hợp chỉ gồm CO2 và hơi H2O theo tỉ lệ thể tích là 1,3 : 1,2. Tính d(A/H2)? Biết d(B/H2) = 19. Câu 5 (2,0 điểm). Hoàn thành các phương trình phản ứng sau. 1) Ba(H2PO3)2 + NaOH  C + D + E - - 2) Al + NO3 + OH + H2O  F + G 3) FeCl3 + K2CO3 + H2O H + I + K t0C 4) CuO + NH4Cl  M + N + L + H2O + + 2- 2- Câu 6 (2,0 điểm). Cho dung dịch X : K , NH4 , CO3 , SO4 . Chia dung dịch X làm 2 phần bằng nhau. Cho phần 1 tác dụng với dung dịch Ba(OH)2 dư, đun nóng thấy tách ra 6,45 gam kết tủa và thoát ra 672 ml (đktc) khí. Cho phần 2 tác dụng với axit HNO3 dư thì thấy có 336 ml (đktc) khí bay ra. 1. Tính tổng lượng muối tan trong dung dịch X. 2. Sục 224ml (đktc) khí SO2 vào một nửa dung dịch X ở trên thì thu được dung dịch Y. Trộn Y với dung dịch BaCl2 dư sẽ tách ra bao nhiêu gam kết tủa ? Câu 7 (2,0 điểm). Cho 0,1 mol Fe vào dung dịch HNO3, sau khi phản ứng hoàn toàn thu được khí NO và dung dịch A, cô cạn dung dịch A thu được 22,34 gam chất rắn khan B (B không chứa muối amoni). 1. Tính số mol HNO3 đã phản ứng và thể tích khí NO (đktc) thu được. 2. Nhiệt phân hoàn toàn B thu được bao nhiêu gam chất rắn. Câu 8(3,0 điểm): 1. Đốt cháy hoàn toàn 0,02 mol hỗn hợp X gồm 3 hiđrocacbon đồng phân A, B, C. Hấp thụ toàn bộ sản phẩm cháy vào 5,75 lít dung dịch Ca(OH)2 0,02M thu được kết tủa và khối lượng dung dịch tăng lên 5,08 gam. Cho Ba(OH)2 dư vào dung dịch thu được, kết tủa lại tăng thêm, tổng khối lượng kết tủa 2 lần là 24,305 gam. Xác định công thức phân tử của 3 hiđrocacbon 2. Hợp chất hữu cơ A cộng với HBr tạo ra hổn hợp D gồm các chất là đồng phân cấu tạo của nhau. D có chứa 79,2% khối lượng brom, còn lại là hiđro và cacbon. Tỉ khối hơi của D so với O 2 nhỏ hơn 6,5. Xác định công thức cấu tạo có thể có của A (dạng bền) và các sản phẩm trong D tương ứng với A. Hết
2. TRƯỜNG THPT NGHI KỲ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI LỚP 11 LỘC 5 HƯỚNG DẪN CHẤM MÔN: HOÁ HỌC (Dành cho học sinh THPT ) Câu Nội dung Điểm Câu 1 Chén A không còn dấu vết chứng tỏ muối đã nhiệt phân chuyển hết thành thể hơi và khí,do (1,0đ) đó muối là Hg(NO3)2 , NH4NO3, t0C Hg(NO3)2  Hg + 2NO2 + O2 t0C Hoặc NH4NO3  N2O + 2H2O 0,5 Sản phẩm sau nhiệt phân muối của chén B tác dụng với HCl cho khí không màu chứng tỏ muối ban đầu là muối nitrat của kim loại Ba(NO3)2, Ca(NO3)2 t0C Ca(NO3)2  Ca(NO2)2 + O2 t0C Hoặc Ba(NO3)2  Ba(NO2)2 + O2 Ca(NO2)2 + 2HCl CaCl2 + 2HNO2 Hoặc Ba(NO2)2 + 2HCl BaCl2 + 2HNO2 0,5 3HNO2 HNO3 + 2NO + H2O C chứa muối nitrat của sắt II: Fe(NO3)2 4Fe(NO3)2 2Fe2O3(Nâu) + 8 NO + O2 Câu 2 1. Xác định % từng khí. (1,5đ) M 2khí = 38,3.2 = 76,6; Khí có M 76,6 là N2O4. 46x 92y x 15,4 Gọi x, y là số mol của NO2 và N2O4: 76,6 . x y y 30,6 Tính số mol NO2 và N2O4: 46x + 92y = 5,75 x = 0,025 % NO2 = 33,33% => x 15,4 => 0,5 y = 0,05 % N O = 66,67% y 30,6 2 4 2.Xác định đơn chất A. Gọi số mol A là a mol A – ne An+ mol a na +5 +4 N + 1e N (trong NO2) mol 0,025 0,025 +5 +4 2N + 2e 2N (trong N2O4) mol 0,1 0,1 => Số mol e nhận =0,125 Theo định luật bảo toàn e ta có: na = 0,125 a = 0,125/n 0,5 A.a = 0,775 A = 6,2.n; 1 n A là phốt pho (P) 3. Tính tỷ lệ 2 axit: P + HNO3  H3PO4 + 0,025 mol 0,025 - Hai axit sau phản ứng: H3PO4 và HNO3 dư. Tác dụng với NaOH (0,1 mol) H3PO4 + 3NaOH  Na3PO4 +3H2O HNO3 + NaOH  NaNO3 +H2O => Sô mol HNO3 sau pư = 0,1-3.0,025= 0,025 mol 0,5 => n : n 0,025: 0,025 1:1 HNO3 H3PO4 Câu 3 1.Xác định ankin (2,0đ) Giả sử M là ankin có KLPT nhỏ nhất => nM = 0,4.0,05 = 0,02(mol) n(AgNO3) = 0,25.0,12 = 0,03 (mol) trong ba ankin có hai ankin có xảy ra phản ứng với AgNO3/NH3 và một ankin không có
3. phản ứng. Gọi công thức chung của hai ankin là CnH2n – 2 Pt: CnH2n – 2 + AgNO3 + NH3  CnH2n – 3Ag + NH4NO3 0,5 4,55 CnH2n – 3Ag = 151,667 => n = 3,33 0,03 Số nguyên tử cacbon mỗi ankin đều lớn hơn 2 => có một ankin nhỏ nhất là C3H4 Gọi công thức của ankin có phản ứng còn lại là CaH2a – 2 0,02.3 0,01.a 10 => n 0,03 3 => a = 4 ; ankin đó là but – 1 – in Gọi công thức của ankin không có phản ứng với AgNO3/NH3 là CbH2b – 2 => số mol H2O theo phản ứng cháy là 0,02.2 + 3.0,01 + 0,02.(b – 1) = 0,13 => b = 4 => C4H6 ( but – 2 – in) 0,5 Vậy công thức cấu tạo của ba ankin là : H3C C CH H3C C C CH3 CH3 - CH2 - C CH 2. Xác định A, B, X, Y -CTPT: M = 28.2= 56 g/mol -CxHy = 12x + y= 56 => x= 4; y = 8 phù hợp Vậy A, B, X, Y là đồng phân của nhau. 0,5 Theo điều kiện đề bài: vì mạch hở nên chúng là các an ken A, B là 2 đồng phân cis-trans ; Y mạch nhánh =>X là an ken bất đối mạch không nhánh, Vậy: H CH3 CH3 CH3 C=C ; C=C H CH 3 H H trans-but-2-en Cis-but-2-en (A) (B) CH =CH-CH -CH 0,5 2 2 3 ; CH2=C-CH3 But-1-en (X) CH3 Isobutilen (Y) -Viết các ptpư xẩy ra: Câu 4 1. Nhận biết (1,5đ) - Lấy mẫu thử 0,5 Dùng dung dịch KMnO4 cho vào từng mẫu thử, mẫu nào khí làm mất màu tím của dd KMnO4 là propen. - Còn lại 2 mẫu nhỏ nước brom vào, mẫu nào làm mất màu nước brom là xiclopropan. Còn lại không làm mất màu nước brom là propan. 0,5 - Các ptpư: 3 CH (OH)- CH(OH)-CH +2 MnO +2KOH 3CH2=CH-CH3 + 2KMnO4 + 4H2O 2 3 2 + Br2 Br-CH2-CH2-CH2-Br 2. Tính dA/H2 mhhA = mC + mH = 1,3. 12 + 1,2.2 = 18gam mhhB = 1,3. 32 + 1,2 . 16 = 60,8 gam => nB = 60,8/(19.2)= 1,6 mol 1,5.1,6 18 0,5 => nA = = 0,75 mol.=>M 24 => dA/H2 = 24/2 = 12. 3,2 A 0,75 Câu5 Hoàn thành các ptpư (1,0đ) 1) Ba(H2PO3)2 + 2NaOH  BaHPO3 + Na2HPO3 + 2H2O - - - 0,5 2) 8Al + 3NO3 + 5OH + 2H2O  3NH3 ↑ + 8AlO2 3) 2FeCl + 3K CO + 3H O 2Fe(OH) ↓ + 6KCl + 3CO ↑ 3 2 3 2 3 2 0,5 t0C 4) 4CuO +2 NH4Cl  3Cu + CuCl2 + N2↑+4H2O
4. Câu 6 1) Khi trộn phần 1 với dung dịch Ba(OH)2dư các ptpư: + - (2,0đ) NH4 + OH NH3 + H2O (1) 2+ 2- Ba + CO3 BaCO3 (2) 2+ 2- Ba + SO4 BaSO4 (3) Khi trộn phần 2 với dd HNO3 dư : + 2- 2H + CO3  H2O + CO2 (4) * Trong mối phần ta có 0,5 0,672 Theo (1) => n nNH 0,03mol NH4 3 22,4 Theo (4) => n 2 nCO 0,015mol CO3 2 Theo (2,3).Tổng khối lượng BaCO3 và BaSO4 là 6,45gam . 6,45 0,15.197 => n 2 0,015mol SO4 233 + Áp dụng đlbt điện tích nK = 0,015.2+0,015.2- 0,03= 0,03mol 0,5 2- 2- + + Khối lượng muối tan = mCO3 + mSO4 + mNH4 + mK = =2.(60.0,015+96.0,015+ 18.0,03+39.0,03) = 8,1 gam 2) Số mol SO2 hấp thụ là 0,01 (mol) .Khi hấp thụ SO2 vào ½(X) lần lượt xẩy ra phản ứng : 2- - - SO2 + CO3 + H2O  HSO3 + HCO3 0,01 0,01 0,01 0,01 (mol) - 2- 2- - HSO3 + CO3  SO3 + HCO3 0,005  0,005 0,005 (mol) 2- 2+ SO3 + Ba  BaSO3 0,5 0,005 0,005 (mol) Vậy kết tủa gồm 0,005 mol BaSO3: 0,015 mol; BaSO4: 0,015 mol Khối lượng kết tủa = 0,005.217 + 0,015.233 =4,58 (gam). 0,5 Câu 7 Nếu 0,1 mol Fe 0,1 mol Fe(NO3)3 thì m = 24,2 (gam) (1,0đ) Nếu 0,1 mol Fe 0,1 mol Fe(NO3)2 thì m = 18 (gam) Theo bài m = 22,34 gam => B gồm hỗn hợp Fe(NO3)3 và Fe(NO3)2 Sơ đồ cho – nhận e: Fe  Fe + a + a e N+5 + 3e  N+2 1.  ne(cho)  ne(nhan) => a.0,1 = 3nNO – Ta có: m (rắn) = mFe + m(NO3 ) 0,5  22,34 = 5,6 + 3.62.nNO => nNO = 0,09 (mol) Số mol HNO3(pu) = 4nNO = 0,36 (mol) Thể tích NO (đktc) = 0,09.22,4 = 2,016 (lít) 2. Fe(NO3)3  Fe2O3 Fe(NO3)2  Fe2O3 => số mol Fe2O3 = 0,05 (mol) => m (Fe2O3) = 0,05.160 = 8 (gam) 0,5 8. a. nCa(OH)2 = 0,115 mol CO2 + Ca(OH)2 (0,151mol) → CaCO (x) 3 Ba(OH) 2 Ca(HCO3)2(0,115-x)  BaCO3(0,115-x)+CaCO3(0,115-x) Nên 100x+(0,115-x)100+(0,115-x)197=24,305 → x= 0,05 → nCO2= 0,05+2(0,115-0,05)= 0,18 → nH2O = (0,05.100+ 5,08-0,18.44)/18=0,12 - Gọi công thọc phân tọ cọa A là CxHy: y CxHy + O2 xCO2 + H2O 2
5. 0,02 0,02x 0,01y Ta có: 0,02x = 0,18 x = 9 và 0,01y = 0,12 y = 12 Công thọc phân tọ cọa A, B, C là C9H12,  v = 4. Ghi chú: Thí sinh có cách giải khác,đúng vẫn cho điểm tối đa. Hết