Đề thi diễn tập chọn học sinh giỏi cấp thành phố lần 2 môn Hóa học Lớp 12 - Trường THPT Lê Thánh Tông (Có đáp án)

Nội dung text: Đề thi diễn tập chọn học sinh giỏi cấp thành phố lần 2 môn Hóa học Lớp 12 - Trường THPT Lê Thánh Tông (Có đáp án)

1. TRƯỜNG THPT LÊ THÁNH TƠN KỲ THI CHỌN HỌC SINH CẤP THÀNH PHỐ ĐỀ THI DIỄN TẬP LẦN 2 Mơn thi: HĨA HỌC 12 Thời gian làm bài: 180 phút, khơng kể thời gian giao đề (Đề thi cĩ 2 trang) Câu 1. (2,0 điểm) 1. Trong một lần biểu diễn các thí nghiệm Hĩa học kì thú, Thanh tiến hành đổ nước vào túi ngang sao cho nước chiếm một nửa túi. Sử dụng bút chì nhọn, Thanh đâm xuyên qua túi tại các địa điểm cĩ chứa nước. Biết rằng túi nhựa được làm từ chất liệu polietilen (nhựa PE) như hình minh họa, kết quả cho thấy nước trong túi nhựa khơng bị tràn ra ngồi, hãy giải thích điều kì diệu trên! 2. Hãy giải thích tại sao trứng gà tươi nếu rửa sạch bằng nước sẽ mau bị hư hỏng, cịn nếu cho vào dung dịch nước vơi trong sẽ bảo quản được lâu hơn? Câu 2. (3,0 điểm) 1. Cho hỗn hợp gồm Fe và Fe 3O4 tác dụng với dung dịch H 2SO4 đặc, nĩng, thu được SO 2 (sản phẩm khử duy nhất) và một phần kim loại khơng tan. Cho phần kim loại khơng tan tác dụng hết với dung dịch HCl dư, thu được dung dịch A. - Cho dung dịch A tác dụng hết với dung dịch KMnO4 đun nĩng (đã axit hĩa bằng dung dịch H2SO4 lỗng dư). - Sục SO2 vào nước clo. Viết các phương trình phản ứng xảy ra. 2. Khơng dùng thêm hĩa chất nào khác, trình bày phương pháp hĩa học nhận biết các dung dịch riêng biệt trong các trường hợp sau: a. Dung dịch AlCl3 và dung dịch NaOH b. Dung dịch Na2CO3 và dung dịch HCl 3. Cho dung dịch H2SO4 lỗng tác dụng lần lượt với các dung dịch riêng biệt sau: BaS, Na2S2O3, Na2CO3, Fe(NO3)2. Nêu hiện tượng và viết các phương trình phản ứng xảy ra. Câu 3. (5,0 điểm) 1. Cho 2,56 gam kim loại Cu phản ứng hồn tồn với 25,2 gam dung dịch HNO 3 60% thu được dung dịch A. Biết rằng nếu thêm 210 ml dung dịch KOH 1M vào dung dịch A rồi cơ cạn và nung sản phẩm thu được đến khối lượng khơng đổi thì thu được 20,76 gam chất rắn. Hãy xác định nồng độ phần trăm các chất trong dung dịch A. 2. Điện phân dung dịch X chứa đồng thời Cu(NO 3)2 và NaCl với điện cực trơ thấy thể tích khí thốt ra ở cả 2 điện cực (V lít, ở đktc) và thời gian điện phân (t giây) phụ thuộc nhau như trên đồ thị. V 7,84 2x x 0 a 3a 4a t Nếu điện phân dung dịch trong thời gian 2,5a giây rồi cho dung dịch sau điện phân tác dụng với lượng Fe dư (NO là sản phẩm khử duy nhất của N +5) thì lượng Fe tối đa đã phản ứng là m(gam). Tính giá trị của m (gam). Trang 1/2
2. 3. Hịa tan hồn tồn 6,84 gam hỗn hợp E gồm Mg và kim loại M cĩ hĩa trị khơng đổi cần một lượng dung dịch HNO3 lỗng, vừa đủ, thu được 0,896 lít (đktc) hỗn hợp khí X gồm N 2 và N2O cĩ tỉ khối so với H2 là 16 và dung dịch F. Chia F thành 2 phần bằng nhau. Đem cơ cạn phần 1, thu được 25,28 gam muối khan. Phần 2 cho tác dụng với dung dịch NaOH dư, thu được 4,35 gam kết tủa. Viết các phương trình phản ứng và xác định kim loại M. Câu 4. (5,0 điểm) 1. Viết các phương trình phản ứng theo sơ đồ chuyển hĩa sau: o o +Z(xt) CuO,t H2(xt,t ,p) +Z(xt) T C7H8O2 C7H6O2 C7H14O2 C11H18O4 Biết a mol C7H8O2 tác dụng vừa đủ với 2a mol Na, cịn khi tác dụng với dung dịch NaOH thì cần a mol NaOH và các nhĩm thế ở các vị trí liền kề. 2. Cơng thức đơn giản nhất của chất M là C 3H4O3 và chất N là C2H3O3. Biết M là một axit no đa chức, N là một axit no chứa đồng thời nhĩm chức –OH; M và N đều là mạch hở. Viết cơng thức cấu tạo cĩ thể cĩ của M và N. 3. Thủy phân hồn tồn hỗn hợp X gồm 2 este no, mạch hở (chỉ chứa nhĩm chức este) bằng dung dịch NaOH vừa đủ. Chưng cất dung dịch sau phản ứng, thu được 12,3 gam muối khan Y của một axit hữu cơ và hỗn hợp Z gồm 2 ancol, số nguyên tử cacbon trong mỗi phân tử ancol khơng quá 3 nguyên tử. Đốt cháy hồn tồn muối Y, thu được 0,075 mol Na2CO3. Đốt cháy hồn tồn hỗn hợp Z, thu được 0,15 mol CO2 và 0,24 mol H2O. Xác định cơng thức cấu tạo của 2 este. 4. Hỗn hợp X chứa etylamin và trimetylamin. Hỗn hợp Y chứa 2 hiđrocacbon mạch hở cĩ số liên kết ( ) nhỏ hơn 3. Trộn X và Y theo tỉ lệ mol nX : nY = 1: 5 thu được hỗn hợp Z. Đốt cháy hồn tồn 3,17 gam hỗn hợp Z cần dùng vừa đủ 7,0 lít khí oxi (đktc), sản phẩm cháy gồm CO 2, H2O và N2 được dẫn qua dung dịch NaOH đặc, dư thấy khối lượng dung dịch tăng 12,89 gam.Tính phần trăm khối lượng của etylamin trong X. Câu 5. (5,0 điểm) 1. Xác định các chất và viết các phương trình phản ứng sau: a) Y + NaOH  Z + C + F + H2O b) Z + NaOH  CH4 + (Biết nZ: nNaOH = 1 : 2) c) C + AgNO3 + NH3  D + Ag d) D + NaOH  E + e) E + NaOH  CH4 + f) F + CO2 + H2O  C6H5OH + 2. Cho X là axit cacboxylic, Y là amino axit (phân tử cĩ một nhĩm NH2). Đốt cháy hồn tồn 0,5 mol hỗn hợp gồm X và Y, thu được khí N 2; 15,68 lít khí CO2 (đktc) và 14,4 gam H2O. Xác định cơng thức cấu tạo của X, Y. 3. Xà phịng hĩa hồn tồn x mol chất béo A trong dung dịch NaOH vừa đủ, thu được glixerol và hỗn hợp muối B. Đốt cháy hồn tồn 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 mơi CCl4). Tính khối lượng của hỗn hợp muối B . 4. Chất X (CnH2n+4O4N2) là muối amoni của axit cacboxylic đa chức; chất Y (C mH2m+4O2N2) là muối amoni của một amino axit. Cho m gam E gồm X và Y (cĩ tỉ lệ mol tương ứng là 3 : 5) tác dụnghết với lượng dư dung dịch NaOH đun nĩng, thu được 0,22 mol etylamin và 21,66 gam hỗn hợp muối. Tính khối lượng của X và Y trong hỗn hợp E. Cho: H=1; C=12; N=14; O=16; Na=23; Mg=24; Al=27; S=32; Cl=35,5; Ca=40; Fe=56; Cu=64; Zn=65; Ag=108; Ba=137. HẾT Thí sinh được dùng bảng tuần hồn và tính tan, khơng được sử dụng tài liệu khác Trang 2/2
3. HƯỚNG DẪN CHẤM ĐỀ THI MƠN HĨA HỌC KỲ THI CHỌN HỌC SINH LỚP 12 THPT Năm học: 2019 - 2020 Câu Ý Nội dung Điểm -Poili etilen (hay PE, nguyên liệu của túi bĩng) gồm một loạt đại phân tử được nối tuần tự với nhau trong các chuỗi dài. Các chuỗi này uốn cong theo các hướng khác nhau hoặc cuộn trịn. Đặc tính này khiến PE cĩ độ dẻo. - Độ dẻo giúp chất rắn cĩ thể thay đổi kích thước và hình dạng theo tác động 1 1,0 của tải trọng cơ học. Khi đâm bút chì nhọn xuyên qua túi, một lỗ rất nhỏ được hình thành. Chuỗi phân tử tách rời ra và bám chặt quanh bút chì. Điều này ngăn nước chảy qua lỗ. Mỗi ý 0,5 điểm. Câu 1 - Trên bề mặt vỏ trứng gà khơng phải kín mà cĩ rất nhiều các lỗ nhỏ li ti khi quan sát thực tế bằng kính hiển vi phĩng đại. Các lỗ nhỏ li ti này được một lớp màng mỏng bao bọc ngăn khơng cho vi khuẩn xâm nhập vào bên trong. Lớp mỏng này rất dễ tan trong nước, vì thế khi rửa trứng gà bằng nước, trứng sẽ dễ dàng bị hư hỏng. 2 1,0 - Khi ngâm quả trứng vào dung dịch Ca(OH) 2 thì trứng được bảo quản lâu hơn vì: - Nước vơi trong cĩ tính sát trùng; - Khi hơ hấp, cacbon đioxit thốt ra phản ứng với dd Ca(OH) 2 hình thành lớp màng CaCO3 bịt kín các lỗ nhỏ li ti này và khơng cho vi khuẩn xâm nhập. to 2Fe + 6H2SO4  Fe2(SO4)3 + 3SO2 + 6H2O to 2Fe3O4 + 10H2SO4  3Fe2(SO4)3 + SO2 + 10H2O Fe + Fe2(SO4)3 → 3FeSO4 1 Fe + 2HCl → FeCl2 + H2 1,0 10HCl + 2 KMnO4 + 3H2SO4 → K2SO4 + 2MnSO4 + 5Cl2 + 8 H2O 10FeCl2 + 6 KMnO4 + 24H2SO4 3K2SO4 + 6MnSO4 + 5Fe2(SO4)3 + 10Cl2 + 24 H2O SO2 + Cl2 + 2H2O 2HCl + H2SO4 Mỗi phương trình 0,125 điểm, riêng phương trình 6: 0,25 điểm. Câu 2 Trích mỗi dung dịch một ít làm mẫu thử đánh số mẫu 1, mẫu 2: - Nhỏ từ từ đến dư mẫu 1 vào mẫu 2 + Nếu thấy ban đầu cĩ kết tủa keo sau đĩ tan tạo dung dịch trong suốt thì mẫu 1 là NaOH, mẫu 2 là AlCl3; + Nếu ban đầu khơng cĩ kết tủa sau đĩ mới cĩ kết tủa thì, mẫu 1 là AlCl 3; mẫu 2 là NaOH 2 Ptpư: AlCl3 + 3NaOH  Al(OH)3 + 3NaCl 1,0 Al(OH)3 + NaOH  NaAlO2 + 2H2O AlCl3 + 4NaOH  NaAlO2 + 3NaCl+ 2H2O AlCl3 + 3NaAlO2 + 6H2O 4Al(OH)3 + 3NaCl Trang 1/5
4. Câu Ý Nội dung Điểm Trích mẫu thử, đánh số 1, 2 Nhỏ từ từ 1 vào 2 nếu cĩ khí bay ra luơn thì 1 là Na2CO3 và 2 là HCl; ngược lại nếu khơng cĩ khí bay ra ngay thì 1 là HCl và 2 là Na2CO3, vì - Khi nhỏ từ từ dung dịch HCl vào dung dịch Na2CO3 thì cĩ phản ứng Na2CO3 + HCl NaHCO3 + NaCl NaHCO3 + HCl NaCl + CO2 + H2O. - Khi nhỏ từ từ dung dịch Na2CO3 vào dung dịch HCl cĩ phản ứng Na2CO3 + 2HCl 2NaCl + CO2 + H2O -Dung dịch BaS tạo khí mùi trứng thối và kết tủa trắng là BaS BaS + H2SO4 H2S + BaSO4 . - Dung dịch Na2S2O3 : tạo khí mùi sốc và kết tủa vàng Na2S2O3 + H2SO4 S + SO2 + Na2SO4 + H2O. 3 - Dung dịch Na2CO3 : tạo khí khơng màu, khơng mùi 1,0 Na2CO3 + H2SO4 CO2 + Na2SO4 + H2O - Dung dịch Fe(NO3)2 : tạo khí khơng màu hĩa nâu trong khơng khí 2+ + - 3+ 3Fe + 4H + NO3 3Fe + NO + 2H2O , 2NO + O2 2NO2 Mỗi phương trình 0,25 điểm Số mol n 0,24mol,n 0,21mol,n 0,04mol HNO3 KOH Cu Xét trường hợp 1: KOH dư Chất rắn gồm : CuO , KNO2, KOH dư Gọi x là số mol KOH dư Ta cĩ : 0,04 . 80 + (0,21-x). 85 + x . 56 = 20,76 => x= 0,01 nKOH phản ứng với dung dich A = 0,21- 0,01= 0,2 mol Vậy dd A gồm HNO3 dư , Cu(NO3)2 ta cĩ : 2n n 0,2 n 0,12 n 0,12 n 0,06 Cu(NO3 )2 HNO3 HNO3du HNO3 pu H2O 1 m m m m m 7,56 2,56 1,08 7,52 1,52g 1,5 (khi) HNO3 Cu H2O Cu(NO3 )2 mdd sau phản ứng = 2,56 + 25,2 -1,52 = 26,24 gam 7,56.100% C% 28,81% HNO3 du 26,24 7,52.100% C% 28,66% Câu 3 Cu(NO3 )2 26,24 Trường hợp 2: KOH hết Khối lượng chất rắn gồm CuO và KNO2 là: 0,04.80 + 0,21.85 = 21,05 > 20,76 => Loại mol Cl2 x BTe H 0,5x.2 xmol x 2,24 mol 2 O2 2x x x NaCl 0,1.2 0,2mol mol CuSO4 0,1 0,1.2 0,3 2 mol 1,5 Cl2 0,1 t 2,5a(s) BTe Cu 0,25mol Cu2 0,05mol mol O2 0,1.1,5: 2 0,075 H 4.0,075 2.0,05 3.0,075 NO 0,075mol BTe n 0,1625 m 9,1 gam 4 4 Fe 2 3 Phản ứng: 8 M + 10nHNO3 = 8 M (NO3)n + nN2O + 5n H2O 2,0 Trang 2/5
5. Câu Ý Nội dung Điểm 10 M + 12n HNO3 = 10 M (NO3)n + nN2 + 6n H2O M (NO3)n + nNaOH M (OH)n + nNaNO3 8 M + 10n HNO3 8 M (NO3)n + nNH4NO3 + 3n H2O Cĩ thể: M(OH)n + (4-n) NaOH Na4-nMO2 + 2H2O n 44 32 3 Hỗn hợp X (0,04 mol): N2 nN 0,03; nN O 0,01 n 32 28 1 2 2 N2O 2+ n+ - Sơ đồ: E+ HNO3 F: Mg , M , NO3 (muối KL), NH4NO3 (a) + N2 (0,03); N2O (0,01) - Ta cĩ: nNO3 ( muối KL) = 0,03.10 + 0,01.8 +8a = 0,38 + 8a mmuối = 25,28.2 = 6,84 + 62(0,38 + 8a) + 80a a=0,035 TH1: M(OH)n khơng cĩ tính lưỡng tính Kết tủa gồm: Mg(OH)2 và M(OH)n Gọi x, y lần lượt là số mol của Mg và M trong hhE 24x My 6,84 24x My 6,84 Ta cĩ: 58x (M 17n)y 4,35.2 (loại) 24x My 2,52 2x ny 0,38 8.0,035 TH2: M(OH)n cĩ tính lưỡng tính n Mg(OH)2 = 4,35.2/58= 0,15 mol =nMg mM = 6,84 - 0,15.24 =3,24 gam 3,24 Bảo toàn e: 0,15.2 n 0,38 8.0,035 M 9n n 3 và M=27 (Al) M Theo bài ra: C7H8O2 cĩ 2H linh động khi phản ứng với Na và 1H linh động khi phản ứng với NaOH 1-OH của ancol và 1-OH của phenol OH (HO-Ar-CH2-OH) CH2-OH to 1 HO-Ar-CH2-OH + CuO  HO-Ar-CH=O + CuO + H2O 1,0 to HO-Ar-CH=O + 4H2  HOC6H10CH2OH H SO đặc,to 2 4  HOC6H10CH2OH + 2CH3COOH  (CH3COO)2(C6H10CH2)+2H2O H SO đặc,to 2 4  HO-Ar-CH2-OH + CH3COOH  CH3COO-CH2-ArOH+H2O Chất M: (C3H4O3)n C3n/2H5n/2(COOH)3n/2 5n/2+3n/2=2.3n/2+2 n=2 M là C6H8O6 hay C3H5(COOH)3 Cơng thức cấu tạo: HOOCCH2CH2CH(COOH)2, HOOCCH(CH3)CH(COOH)2, Câu 4 HOOCCH2CH(COOH)CH2COOH, (HOOC)3CCH2CH3 (HOOC)2C(CH3)CH2COOH Chất N: (C H O ) C H (OH) (COOH) 2 2 3 3 m 2m-y 3m - (x+y) x y 1,5 3m 2(2m y) 2 m 2y 2 Khi y=1 m=0 (loại) 3m x 2y 3m x 2y Khi y=2 m=2,x=2 (chọn) x 2m y y 2 N là: C4H6O6 hay C2H2(OH)2(COOH)2 Cơng thức cấu tạo: HOOCCH(OH)-CH(OH)COOH và (HOOC)2C(OH)CH2OH Ta cĩ n = n = 2 n = 0,15 mol Na/Y NaOH Na2CO3 0,15 5 3 Gọi CT chung của Z là C H O n cĩ CH 3OH 1,5 n 2n+2 m 0,24 0,15 3 Vì nN aZOH cĩ ítn hnhấth Z 1 ancol đa chức và axit tạo muối Y đơn chức Trang 3/5
6. Câu Ý Nội dung Điểm 12,3 Gọi Y là RCOONa n = n = 0,15mol M = = 82 RCOONa Na/Y RCOONa 0,15 R = 15 Y là CH3COONa Trong Z: ancol cịn lại là đa chức C2H4(OH)2 hoặc C3H8Oz (z=2 hoặc 3) TH 1: Nếu 2 ancol là CH3OH và C2H4(OH)2 và x, y là số mol của 2 ancol tương ứng x + y = 0,09 x = 0,03 x + 2 y 5 nNaOH = x + 2y = 0,15 (thỏa mãn) = y = 0,06 0,09 3 CTCT của 2 este là CH3COOCH3 và (CH3COO)2C2H4 TH 2: Nếu 2 ancol là CH3OH và C3H8-z(OH)z; a và b là số mol của 2 ancol tương ứng a+ b= 0,09 a = 0,06 a+3b 5 nNaOH = a+zb =0,06+0,03z = 0,15 z = 3 = b= 0,03 0,09 3 CTCT của 2 este là CH3COOCH3 và (CH3COO)3C3H5 nO2=0,3125 mol BTKL: mN2=3,17+0,3125.32-12,89=0,28 gam =>nN2=0,01 mol=>n amin=0,02 mol => n hiđrocacbon=0,1 mol - Giả sử số mol CO2 và H2O lần lượt là x, y 44x+18y=12,89 0,3125.2=2x+y (BTNT: O) =>x=0,205; y=0,215 Ctb=0,205/0,12=1,7 => CH4 4 Htb=0,215/0,12=1,8 => C2H2 (Do số liên kết pi nhỏ hơn 3) 1,0 Đặt: C2H7N: a C3H9N: 0,02-a CH4: b C2H2: 0,1-b + BTNT nguyên tố C: 2a+3(0,02-a)+b+2(0,1-b)=0,205 + BTNT nguyên tố H: 7a+9(0,02-a)+4b+2(0,1-b)=0,215.2 =>a=0,015;b=0,04 => CH4 (0,04 mol) C2H2 (0,06 mol) =>%mC2H2=0,06.26/(0,06.26+0,04.16)=71% to COOC6H5 + 3NaOH CH2(COONa)2+C6H5ONa+CH3CHO+H2O CH2 COOCH=CH2 CaO,t o CH2(COONa)2 + 2NaOH  CH4  + 2Na2CO3 1 t0 1,5 CH3CHO + 2[Ag(NH3)2]OH  CH3COONH4 + 2Ag + 3NH3  + H2O Câu 5 CH3COONH4 + NaOH NH3 + CH3COONa CaO,t o CH3COONa + NaOH  CH4  + Na2CO3 C6H5ONa + CO2 + H2O C6H5OH + NaHCO3 nCO =0,7 mol; n = 0,8 mol; Số nguyên tử C trung bình: C 1,4 2 2 H2O 1,0 Hỗn hợp cĩ HCOOH. Trang 4/5
7. Câu Ý Nội dung Điểm n n Do H2O CO2 , Y cĩ 1 nhĩm -NH2 Y no và cĩ 1 nhĩm –COOH. Gọi số C trong Y là n; số mol X là x; của Y là Y. HCOOH: a mol Ta cĩ O2  CO2 H2O C H O N: b mol   n 2n+12 0,7mol 0,8mol 0,5mol a b 0,5 a 0,3 a nb 0,7 b 0,2 2a (2n 1)b 1,6 n 2 Amino axit cĩ cơng thức cấu tạo H2NCH2COOH A cĩ 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 cĩ: n 2(y 1 a) 2n 5,1 H H2O 4y 55a 55 (1) n y n 2,75 C CO2 3 n xy 1,0 C y 27,5a 82,5 (2) nBr x(a 3) 2 (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 X cĩ dạng A(COONH3C2H5)2 (3x mol) Y cĩ dạng NH2-B-COONH3C2H5 (5x mol) → nC2H5NH2 = 3x.2 + 5x = 0,22 → x = 0,02 Muối gồm A(COONa)2 (0,06) và NH2-B-COONa (0,1) m muối = 0,06(A + 134) + 0,1(B + 83) = 21,66 4 1,5 → 3A + 5B = 266 → A = 42 và B = 28 là nghiệm phù hợp. X là C3H6(COONH3C2H5)2 (0,06) Y là NH2-C2H4-COONH3C2H5 (0,1) → mX = 13,32 gam → mY = 13,40 gam Ghi chú: Thí sinh cĩ thể làm cách khác, nếu đúng vẫn đạt điểm tối đa trong mỗi câu. Nếu thiếu điều kiện hoặc thiếu cân bằng hoặc thiếu cả hai thì trừ một nửa số điểm của PTHH đĩ. Làm trịn đến 0,25 điểm. HẾT Trang 5/5