Đề thi khảo sát đội tuyển học sinh giỏi lần 3 môn Hóa học Lớp 11 - Năm học 2017-2018 - Cụm trường THPT Quỳnh Lưu (Có đáp án)

Nội dung text: Đề thi khảo sát đội tuyển học sinh giỏi lần 3 môn Hóa học Lớp 11 - Năm học 2017-2018 - Cụm trường THPT Quỳnh Lưu (Có đáp án)

1. SỞ GD VÀ ĐT NGHỆ AN ĐỀ THI KHẢO SÁT ĐỘI TUYỂN HỌC SINH GIỎI LẦN 3 CỤM TRƯỜNG THPT QL-HM LỚP 11 NĂM 2017-2018 Môn: HÓA HỌC – LỚP 11 Thời gian làm bài: 150 phút ( không kể thời gian giao đề ) (Đề thi có 01 trang, gồm 7 câu. Học sinh được sử dụng BHTTH ) Câu 1 (3,0 điểm). 1. Phần trăm khối lượng của nguyên tố R trong hợp chất khí với hiđro (trong đó R có số oxi hóa thấp nhất) là a%, còn trong oxit cao nhất là b%. Xác định R và công thức phân tử hai hợp chất trên. Biết a:b=11:4. 2. Giải thích tại sao hai phân tử NO2 có thể kết hợp với nhau tạo ra phân tử N2O4, trong khi đó hai phân tử CO2 không thể kết hợp với nhau để tạo ra phân tử C2O4? 3. Hoàn thành và cân bằng các phương trình phản ứng sau theo phương pháp thăng bằng electron? a. FeCl2 + KMnO4 +KHSO4  b. Na2SO3 + KMnO4 + NaHSO4 Câu 2 (4,0 điểm). 1.Nêu phương pháp hóa học (tối ưu) để loại các chất độc sau: - SO2, NO2, HF trong khí thải công nghiệp. - Lượng lớn khí clo rò rỉ ra không khí của phòng thí nghiệm. 2. Cho A, B, C, D, E là các muối vô cơ có gốc axit khác nhau. Xác định các chất A, B, C, D, E và viết phương trình hoá học để hoàn thành các phản ứng sau: A + B + H2O có kết tủa và có khí thoát ra; C + B + H2O có kết tủa trắng keo. D + B + H2O có kết tủa và khí; A + E có kết tủa. E + B có kết tủa; D + Cu(NO3)2 có kết tủa (màu đen) 2+ + 2+ - - 3. Trong một dung dịch X có chứa các ion: Ca , Na , Mg , HCO3 , Cl , a. Trong dung dịch X có thể có những chất nào? Giải thích? b. Khi cô cạn dung dịch X thu được chất rắn Y. Xác định thành phần các chất trong Y? c. Nung nóng Y đến khối lượng không đổi thu được những chất rắn nào? Câu 3 (1,5 điểm). TØ khèi h¬i cña s¾t (III) clorua khan so víi kh«ng khÝ ë nhiÖt ®é 447OC lµ 10,49 vµ ë 517OC lµ 9,57 v× tån t¹i c©n b»ng sau: 2FeCl3 (khÝ) Fe2Cl6 (khÝ). Ph¶n øng nghÞch là phản ứng thu nhiệt hay tỏa nhiệt? Câu 4 (2,5 điểm). 1. Viết phương trình hóa học xảy ra khi: a. Nhỏ dung dịch H2SO4 đặc vào đường saccarozơ. b. Phản ứng nổ của thuốc nổ đen. c. Sục khí Cl2 dư vào dung dịch FeBr2. d. Sục khí Cl2 vào dung dịch KOH. e. Cho Au vào nước “cường thủy”. 2. Trộn lẫn 7 ml dung dịch NH 3 1M và 3 ml dung dịch HCl 1M thu được dung dịch A. Thêm 0,001 mol NaOH vào dung dịch A thu được dung dịch B. Xác định pH của các dung dịch A và B, biết K b (NH3) = 1,8.10-5. Câu 5 (4,0 điểm). 1. Lấy 6,63 gam kim loại M cho tác dụng với 500ml dung dịch HNO 3 (dung dịch A) thu được dung dịch B và thoát ra 0,336 lít hỗn hợp C (đktc) gồm 2 khí X và Y. Cho thêm vào B dung dịch KOH dư thì thấy thoát ra 0,224 lít khí Y. Biết rằng quá trình khử HNO 3 chỉ tạo một sản phẩm duy nhất. Xác định kim loại M, tính CM của dung dịch HNO3 đã dùng? 2. Hòa tan hoàn toàn 15,6 gam hỗn hợp gồm Fe, Fe3O4, Fe2O3, Mg, MgO và CuO vào 200 gam dung dịch H2SO4 và NaNO3, thu được dung dịch X chỉ chứa muối sunfat trung hòa của kim loại, hỗn hợp khí Y gồm 0,01 mol N2O và 0,02 mol NO. Cho X phản ứng với dung dịch Ba(OH)2 dư, thu được 89,15 gam kết tủa. Lọc kết tủa nung trong không khí đến khối lượng không đổi, thu được 84,386 gam chất rắn. Tính nồng độ phần trăm của FeSO4 trong X ? Câu 6 (2,0 điểm). 1. Cho A có công thức phân tử C 2H4 và B có công thức phân tử C 3H6. Có ý kiến cho rằng A và B thuộc cùng một dãy đồng đẳng. Theo em ý kiến đó như thế nào? 2. Đốt cháy hoàn toàn 6,72 lít (đktc) hỗn hợp X gồm 2 hiđrocacbon A, B (MA < MB) thu được 8,96 lít (đktc) CO2 và 9 gam H2O. Xác định công thức phân tử A, B. Câu 7 (3,0 điểm). 1. Vì sao trong thực tế khi đất bị chua ta có thể dùng vôi hoặc dùng CaCO3, quặng đolomit CaCO3.MgCO3 bón cho ruộng? Ta không nên trộn vôi chung với phân ure để bón ruộng? 2. Hãy lắp đặt dụng cụ (bằng hình vẽ) để điều chế amoniac trong phòng thí nghiệm, ghi rõ chú thích cho hình vẽ và giải thích. Hết
2. HƯỚNG DẪN CHẤM Câu NỘI DUNG Điểm Câu 1 1 (1,0đ) Vì R tạo được hợp chất khí với H nên R là phi kim. Giả sử R thuộc nhóm x (x 4). (3,0đ) Theo giả thiết R công thức của R với H là RH a= .100 8-x R 8 x 0,25 công thức oxit cao nhất của R là R2Ox 2R R b= .100 b .100 0,25 2R 16x R 8x a R 8x 11 43x 88 suy ra R b R+8-x 4 7 Xét bảng x 4 5 6 7 0,25 R 12 có C 18,14 loại 24,28 loại 30,42 loại Vậy R là C Công thức phân tử của R với H tạo hợp chất khí là CH 4 0,25 Công thức phân tử Oxit cao nhất của R là CO2 2 (1,0đ) - Cấu tạo của CO2 0,25 O = C = O 0,25 Trên nguyên tử cacbon không còn electron tự do nên hai phân tử CO2 không thể liên kết với nhau để tạo ra C2O4 - Cấu tạo của NO2 O ∙ N 0,25 O Trên nguyên tử nitơ còn 1 electron độc thân tự do, nên nguyên tử nitơ này có khả nặng tạo ra liên kết cộng hoá trị với nguyên tử nitơ trong phân tử thứ hai để tạo ra phân tử N2O4 O O O 2 N∙ N – N 0,25 O O O 3 (1,0đ) 10FeCl2+ 6KMnO4 +48KHSO4 5Fe2(SO4)3+27K2SO4+ 6MnSO4 0,5 +10Cl2 + 24H2O 3+ 10x FeCl2 – 3e  Fe + Cl2 6x Mn+7 + 5e  Mn+7 5Na2SO3 + 2KMnO4 + 6NaHSO4 8Na2SO4 + 2MnSO4 + K2SO4 + 3H2O 5x S+4 – 2e  S+6 0,5 2x Mn+7 + 5e  Mn+7 Câu 2 1 (1,0đ) - Dùng nước vôi trong: dẫn khí thải có SO2, NO2, HF qua nước vôi trong, khí 0,5 độc sẽ bị giữ lại. (4đ) Ca(OH)2 + SO2 CaSO3 + H2O.
3. 2 Ca(OH)2 + 4NO2 Ca(NO3)2 + Ca(NO2)2 + 2H2O. Ca(OH)2 + 2HF CaF2 + 2H2O. Lưu ý: Thí sinh dùng NaOH, KOH (đắt tiền) không cho điểm. - Dùng NH3 : dạng khí hay dạng lỏng, phun vào không khí có lẫn khí clo. 3Cl2 + 2NH3 6HCl + N2. 0,5 HCl + NH3 NH4Cl. 2 (1,5đ) Có thể chọn A B C D E Na2CO3 Al2 (SO4)3 NaAlO2 Na2S BaCl2 Phương trình 3Na2CO3 + Al2(SO4)3 + 3H2O  3Na2SO4 + 2Al(OH)3  + 3CO2  6NaAlO2 + Al2(SO4)3 + 12H2O  3Na2SO4 + 8Al(OH)3  0,25 x 3Na2S + Al2(SO4)3 + 3H2O  3Na2SO4 + 2Al(OH)3  + 3H2S 6 Na2CO3 + BaCl2  2NaCl + BaCO3  3BaCl2 + Al2(SO4)3  2AlCl3 + 3BaSO4  Na2S + Cu(NO3)2  2NaNO3 + CuS 3 (1,5đ) a. Do cùng tồn tại trong dung dịch X nên các ion không tác dụng vơi nhau. Vì vậy 0,5 trong dd có thể tồn tại 6 muối Các muối là: CaCl2, NaCl, MgCl2, Ca(HCO3)2, Mg(HCO3)2, NaHCO3 b. Khi cô cạn dung dịch X thì: 0,5 - 2- 2 HCO3 CO3 + CO2 + H2O Nên rắn Y là: CaCO3, MgCO3, Na2CO3, CaCl2, NaCl, MgCl2 c. Nung rắn Y đến khối lượng không đổi thì: CaCO3 CaO + CO2 0,5 MgCO3 MgO + CO2 Chất rắn thu được CaO, MgO Na2CO3, CaCl2, NaCl, MgCl2 Câu 3 1 (1,5đ) Khi nhiệt độ tăng thì khối hơi giảm mà khối lượng chất không đổi nên số mol 0,5 (1,5đ) khí sẽ tăng. Vậy cân bằng đang dịch chuyển theo chiều nghịch khi nhiệt độ tăng. 0,5 Vậy chiều nghịch là chiều thu nhiệt. 0,5 Câu 4 1 (1,0đ) a. H2SO4(đặc) + C12H22O11 12C + H2SO4.11H2O 0,2 C + 2H SO CO + 2SO + 2H O (2,5) 2 4(đặc) 2 2 2 o b. 2 KNO + 3C + S tC K S + N + 3CO 3 2 2 2 0,2 c. 3 Cl2 + 2 FeBr2 2 FeCl3 + 2 Br2 0,2 Có thể có: 5Cl2 + Br2 + 6H2O 10HCl + 2HBrO3 Cl2 + H2O HCl + HClO d. Cl2 + 2KOH KCl + KClO + H2O 0,2 toC > 75oC 3Cl2 + 6KOH  5 KCl + KClO3 + 3H2O e. Au + 3HCl + HNO3 AuCl3 + NO + 2H2O 0,2 2 (1,5đ) (a) Xét phản ứng của dung dịch NH3 và dung dịch HCl : 0,25 + + NH3 + H  NH4 Co 0,7M 0,3M 0M C 0,3M 0,3M 0,3M [C] 0,4M 0 0,3M
4. + - Vậy dung dịch A gồm các phần tử chính là NH3 0,4M, NH4 0,3M và Cl . + - NH3 + H2O ⇄ NH4 + OH Kb Co 0,4M 0,3M 0,25 C Xm Xm Xm [C] (0,4-x)M (0,3+x)M Xm (0,3 x).x K 1,8.10 5 x 2,4.10 5 (0,4 x) 0,25 5 pHA 14 [ lg(2,4.10 )] 9,4 Khi thêm 0,001 mol NaOH vào dung dịch A có phản ứng : 0,25 + - NH4 + OH  NH3 + H2O Co 0,3M 0,1M 0,4M C 0,1M 0,1M 0,1M [C] 0,2M 0 M 0,5M + - Vậy dung dịch B gồm các phần tử chính là NH3 0,5M, NH4 0,2M và Cl . + - NH3 + H2O ⇄ NH4 + OH Kb Co 0,5M 0,2M 0,25 C xM xM xM [C] (0,5-x)M (0,2+x)M xM (0,2 x).x K 1,8.10 5 x 4,5.10 5 (0,5 x) 5 pHB 14 [ lg(4,5.10 )] 9,7 0,25 n+ - + + - - Câu 5 1 (2,0đ) - Trong dung dịch B có M , NO3 , có thể có NH4 , H , OH . Cho OH vào B 0,5 thấy thoát khí Y => Y chỉ có thể là NH (4,0đ) 3 - Quá trình khử HNO 3 chỉ tạo 1 sản phẩm => X không phải là sản phẩm của phản ứng giữa M và HNO3 => X là sản phẩm của phản ứng giữa M và H 2O => X là H2 - M tác dụng với HNO3 tạo NH4NO3 - M dư tác dụng với H2O tạo H2 và M(OH)n - M(OH)n tác dụng với NH4NO3 tạo NH3 PTPƯ: 8M + 10nHNO3  8M(NO3)n + nNH4NO3 + 3nH2O 10.n.a n.a a mol mol mol 8 8 n M + nH2O  M(OH)n + H2  2 n b mol b mol .b mol 2 0,5 M(OH)n + nNH4NO3  M(NO3)n + nNH3  + nH2O b mol n.b mol n.b mol n.a dư: ( - n.b) 8 n nC= n n = .b + n.b = 0,015 => n.b = 0,01 mol H 2 NH3 2
5. n.a n = NH NO = - n.b = 0,01 => n.a = 0,16 mol y 4 3 (dư) 8 0,17 nM = a + b = mol n 6,63 0,5 M = = 39n => nghiệm hợp lí là n = 1 và M là K M 0,17 n 0,2 nHNO = 10.n.a/8 = 0,2 mol => CM = = 0,4M 0,5 3 0,5 2 (2,0đ) KL 0,5 HSO :x KL 2 4 N2O:0,01 15,6(g) 200(g)dd BT[N]  X Na :0,04 Y O:(x 0,09)  NO:0,02 NaNO3 :0,04 mdd(X) 214,56(g) 2 SO4 KL : (17,04 16x) KL : (17,04 16x) KL :12,4(g) Ba(OH) to X Na : 0,04 2 KÕt tña OH : (2x 0,04)  R¾n O 0,276 mol 0,5 84,386(g) SO2 : x mol 89,15(g) BaSO : x BaSO : 67,57(g) 4  4  4 x 0,29 X nung Fe(OH)2 Đặt n 2 y n 0,25y và Fe O2 0,5 BT[H] n Nung  x 0,02 0,27 H2O BTKL 89,15 32.0,25y 84,386 0,27.18 y 0,012 C% 0,85% FeSO4 0,5 Câu 6 1 (1,0đ) CTCT C2H4 : CH2=CH2 0,5 (2.0đ) CTCT C3H6 : Mạch hở:CH3-CH=CH2 (1) Mạch vòng: (2) Nếu C2H4 và C3H6 : Mạch hở:CH3-CH=CH2 (1) thì chúng thuộc cùng dãy đồng 0,5 đẳng. Nếu C2H4 và C3H6 : Mạch vòng (2) thì chúng không thuộc cùng dãy đồng đẳng. Vậy ý kiến trên chưa chính xác. n 0,3mol;n 0,4mol;n 0,5mol 2 (1,0đ) X CO2 H2O y y Cx H y x O2 xCO2 H2O 4 2 0,3 0,3x 0,15y 0,5 n 0,3x 0,4 x 1,33 x 1 x x => A là CH CO2 1 2 4 y 4 n 0,15y 0,5 y 3,33 y 3,33 Vậy B là C2H2. 1 H2O 2 0,5 Câu 7 1 (1,0đ) -Đất chua là đất có chứa nhiều ion H+ dạng tự do và dạng tiềm tàng ( có thể sinh 0,5 (3,0đ) ra do các ion kim loại Al3+, Fe3+, Fe2+, thủy phân tạo thành). Khi bón vôi sẽ trung hòa H+ và làm kết tủa các ion kim loại đó, vì vậy làm giảm độ chua của đất. + - H + OH H2O + 2+ 2H + CaCO3 Ca + CO2 + H2O
6. + 2+ 2H + MgCO3 Mg + CO2 + H2O - Khi trộn vôi với urê có phản ứng: CO(NH2)2 + 2H2O (NH4)2CO3 0,5 Ca(OH)2 + (NH4)2CO3 CaCO3 + 2NH3 + 2H2O Phản ứng làm mất tác dụng của đạm urê (tạo ra NH 3 thoát ra) và làm rắn đất lại (do tạo CaCO3). Vì thế không nên trộn vôi với urê để bón ruộng. 2 (2,0đ) - Hình 2.5 trang 35 Hóa học 11 cơ bản 1,0 - Ống nghiệm hơi chúc xuống để tránh hơi nước ngưng tụ trở lại gây vỡ bình và ẩm hóa chất 1,0 - Bông tẩm vôi (CaO) để làm khô khí amoniac (Lưu ý: Nếu thí sinh giải cách khác đúng vẫn cho điểm tối đa.)