Đề thi thử Học sinh giỏi cấp tỉnh Hóa học Lớp 12 - Năm học 2019 - Trường THPT Lao Bảo (Có đáp án)

Nội dung text: Đề thi thử Học sinh giỏi cấp tỉnh Hóa học Lớp 12 - Năm học 2019 - Trường THPT Lao Bảo (Có đáp án)

1. TRƯỜNG THPT LAO BẢO KỲ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI VĂN HĨA LỚP 12 THPT Khĩa thi ngày tháng năm 2019 ĐỀ THAM KHẢO Mơn thi: HĨA HỌC (Đề thi cĩ 2 trang) Thời gian làm bài: 180 phút, khơng kể thời gian giao đề Câu 1. (4,0 điểm) 1.Viết các phương trình phản ứng trong các thí nghiệm sau: a) Cho dung dịch H2SO4 tác dụng với dung dịch Ba(HCO3)2. b) Cho dung dịch Na2CO3 tác dụng với dung dịch AlCl3. c) Cho Ba tác dụng với dung dịch NaHSO3. d) Cho Mg tác dụng với dung dịch NaHSO4. e) Cho dung dịch NaHCO3 tác dụng với dung dịch Ca(OH)2. f) Cho Na tác dụng với dung dịch CuSO4. 2. 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. 3. Hịa tan 4,8 gam kim loại M hoặc hịa tan 2,4 gam muối sunfua của kim loại này, bằng dung dịch HNO3 đặc nĩng dư, thì đều thu được lượng khí NO2 (sản phẩm khử duy nhất) như nhau. Viết các phương trình phản ứng xẩy ra,xác định kim loại M, cơng thức phân tử muối sunfua. 4. a) Viết đồng phân cấu tạo các chất cĩ cùng cơng thức phân tử C3H4Cl2. b) Cấu tạo nào cĩ đồng phân hình học? Viết các cặp đồng phân hình học tương ứng và chỉ rõ dạng cis-, trans- Câu 2. (4,0 điểm) 1. Hịa tan hết 31,89 gam hỗn hợp A gồm 2 kim loại Al và Mg trong lượng dư dung dịch HNO3 lỗng, thu được 10,08 lít (đktc) hỗn hợp khí X (gồm NO và N2O) và dung dịch Y. Tỉ khối hơi của X so với khí hiđro là 59/3. Cơ cạn dung dịch Y thu được 220,11 gam muối khan. Tính phần trăm khối lượng mỗi kim loại trong hỗn hợp A. 2. Tính pH của dung dịch thu được khi trộn lẫn 50,0 ml dung dịch NH4Cl 0,200 M với -5 75,0 ml dung dịch NaOH 0,100 M. Biết Kb (NH3) = 1,8.10 . 3. Tìm các chất thích hợp ứng với các ký hiệu A1, A2, A3, A4, A5 trong sơ đồ sau và hồn thành các phương trình phản ứng dưới dạng cơng thức cấu tạo? + +O2,xt +Benzen/H A3 Crackinh (3) C H A (2) A (C H O) n 2n+2 (1) 2 5 3 6 A1(khí) (4) A +O /xt + 4 (5) 2 +H2O/H Câu 3. (4,0 điểm) 1. Nêu hiện tượng, giải thích, viết phương trình ion rút gọn cho các thí nghiệm sau: a. Thêm từ từ đến dư dung dịch NH3 vào dung dịch CuCl2. b. Thêm dung dịch Na2CO3 vào lần lượt các dung dịch FeCl3, BaCl2, Zn(NO3)2. c. Thêm từ từ đến dư dung dịch NaOH vào dung dịch AlCl3. 2. A1 là hợp chất thơm cĩ cơng thức phân tử C7H8O2. A1 phản ứng hết với Na dư sinh ra H2 cĩ số mol bằng số mol của A1. A1 tác dụng được với Na2CO3, nhưng khơng phản ứng với NaHCO3. Khi tác dụng với HCl tạo hợp chất cĩ cơng thức C 7H7OCl, cịn tác dụng với Br2 tạo được dẫn xuất tribrom. Lập luận xác định cấu tạo, gọi tên A 1 và viết các phương trình phản ứng xảy ra. 3. Photpho tồn tại trong tự nhiên ở dạng quặng apatit. Một mẩu quặng apatit gồm canxi photphat, canxi sunfat, canxi cacbonat, canxi florua được xử lí bằng cách cho vào hỗn hợp của axit photphoric và axit sunfuric để tạo thành canxi đihiđrophotphat tan được trong nước dùng làm phân bĩn. a. Viết các phương trình hĩa học của các phản ứng xảy ra. Giải thích tại sao các phản ứng được thực hiện ở nhiệt độ dưới 600C và trong tủ hốt? Trang 1/2
2. b. Kết quả phân tích thành phần khối lượng một mẫu apatit như sau: Thành phần CaO P2O5 SiO2 F SO3 CO2 %khối Lượng 52,69% 39,13% 2,74% 1,79% 3,23% 1,18% Hịa tan m gam mẫu apatit vào lượng vừa đủ 25,0 ml dung dịch H 3PO4 1,0M và H2SO4 0 0,2M. Cơ cạn dung dịch sau phản ứng (ở nhiệt độ dưới 60 C), thu được m1 gam chất rắn gồm CaSO4.2H2O, Ca(H2PO4)2, SiO2. Tính m và m1. Câu 4. (4,0 điểm) 1. Cho 5,8 gam FeCO3 tác dụng với dung dịch HNO3 vừa đủ thu được dung dịch X và hỗn hợp Y gồm CO2, NO. Cho dung dịch HCl dư vào dung dịch X được dung dịch Y. Dung dịch Y hồ tan tối đa m gam Cu tạo ra sản phẩm khử NO duy nhất. Tính m? 2.Lập phương trình hĩa học của phản ứng oxi hĩa – khử sau: H2S + Cl2 + H2O  H2SO4 + HCl ZnS + HNO3  Zn(NO3)2 + H2SO4 + NxOy + H2O 3. A, B, C, D là những chất hữu cơ đều chứa các nguyên tố cacbon, hidro, oxi, cùng cĩ tỷ khối so với khơng khí là 2,07. Cho A, B, C, D tác dụng lần lượt NaOH, Na, AgNO3 trong NH3, kết quả theo bảng sau: A B C D NaOH - - + + Na + + + - 0 AgNO3/NH3, t - + - + (Dấu (+) là cĩ phản ứng, dấu (-) là khơng phản ứng) Viết cơng thức cấu tạo cĩ thể cĩ của A, B, C, D. 4. Cho các hydrocacbon mạch hở A, B, X, Y đều cĩ tỷ khối hơi so với H2 bằng 28. Hãy xác định cơng 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 nĩng) thu được một ankan cĩ mạch phân nhánh. Câu 5. (4,0 điểm) 1.Từ C2H2,các hĩa chất vơ cơ và các điều kiện cần thiết, viết các phương trình phản ứng hĩa học để điều chế: Cao su Buna-S; Cumen, PVC 2. Hịa tan hồn tồn hỗn hợp gồm 5,6 gam Fe và 3,2 gam Cu trong 500 ml dung dịch hỗn hợp HNO3 0,2M và HCl 0,8M, thu được khí NO (khí duy nhất) và dung dịch X. Cho X vào dung dịch AgNO3 dư, thu được m gam chất rắn. Biết các phản ứng đều xảy ra hồn tồn, NO là sản phẩm khử duy nhất của N+5 trong các phản ứng. Viết phương trình hĩa học các phản ứng xảy ra dưới dạng ion thu gọn và tính khối lượng m. 3. Đốt cháy hồn tồn 2,54 gam este A (khơng chứa nhĩm chức khác) mạch hở, được tạo ra từ một axit cacboxylic đơn chức và ancol no, thu được 2,688 lít khí CO 2 (đktc) và 1,26 gam nước. Cho 0,1 mol A tác dụng vừa đủ với 200ml NaOH 1,5M tạo ra m gam muối và ancol.Tính giá trị m. 4. Cho X, Y là hai chất thuộc dãy đồng đẳng của axit acrylic (M X < MY), Z là ancol cĩ cùng số nguyên tử cacbon với X, T là este hai chức tạo bởi X, Y và Z. Đốt cháy hồn tồn 11,16 gam hỗn hợp E gồm X, Y, Z và T cần dùng vừa đủ 0,59 mol O 2, thu được khí CO2 và 0,52 mol nước. Biết 11,16 gam E tác dụng tối đa với dung dịch chứa 0,04 mol Br2. Tính khối lượng muối thu được khi cho cùng lượng E trên tác dụng hết với dung dịch KOH. 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. TRƯỜNG THPT LAO BẢO HƯỚNG DẪN CHẤM ĐỀ THI MƠN HĨA HỌC ĐỀ THAM KHẢO KỲ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI VĂN HĨA LỚP 12 THPT Khĩa thi ngày tháng năm 2019 Câu Ý Nội dung Điểm 4 1 1,0 1 a) H2SO4 + Ba(HCO3)2 BaSO4↓ + 2CO2 + 2H2O b) Na2CO3 + AlCl3 + H2O NaCl + Al(OH)3↓ + CO2 c) Ba+2H2O Ba(OH)2 + H2 Ba(OH)2 +2NaHSO3 BaSO3+Na2SO3+ 2H2O d) Mg + 2NaHSO4 Na2SO4 + MgSO4 + H2 e) Ca(OH)2 + 2NaHCO3 CaCO3 + Na2CO3 + 2H2O f) 2Na + 2H2O NaOH + H2 CuSO4 + 2NaOH Na2SO4 + Cu(OH)2 2 - Dung dịch BaS: tạo khí mùi trứng thối và kết tủa trắng 1,0 BaS + H2SO4 H2S + BaSO4 - Dung dịch Na2S2O3 : tạo khí mùi sốc và kết tủa vàng Na2S2O3 + H2SO4 S + SO2 + Na2SO4 + H2O. - Dung dịch Na2CO3 : tạo khí khơng màu, khơng mùi 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 3 - Phương trình phản ứng: 1,0 + - m+ M + 2mH + mNO3 M + mNO2 + mH2O (1) + - m+ 2- M2Sn + 4(m+n)H + (2m+6n)NO3 2M + nSO4 + (2m+6n)NO2 + 2(m+n)H2O (2) - Vì số mol NO2 ở hai trường hợp là bằng nhau nên ta cĩ: 4,8 2,4 m (2m 6n) M 2M 32n 64mn M 6n 2m , nghiệm thích hợp là n = 1, m = 2 và M = 64. n,m 1,2,3 Vậy M là Cu và cơng thức muối là Cu2S. 4 a) 1,0 (1) CCl2=CH-CH3 (2) CHCl=CCl-CH3 (3) CHCl=CH-CH2Cl (4) CH2=CCl-CH2Cl (5) CH2=CH-CHCl2 (6) Cl- -Cl (7) -Cl2
4. b) Các cấu tạo (2), (3) và (6) cĩ đồng phân hình học 4,0 1 Đặt số mol của NO và N2O lần lượt là a và b, ta cĩ: 1,5 10,08 a + b = = 0,45 22,4 a = 0,15 59 b = 0,3 30a + 44b = .2.0,45 = 17,7 3 2 Đặt số mol của Al và Mg lần lượt là x và y, ta cĩ: 27x + 24y = 31,89 (1) Khi cho hỗn hợp A tác dụng với dung dịch HNO3: Al Al3+ + 3e x x 3x Mg Mg2+ + 2e y y 2y N+5 + 3e N+2 0,45 0,15 N+5 + 4e N+1 2,4 0,6 Nếu sản phẩm khử chỉ cĩ NO và N2O thì: mmuối = 31,89 + 62(0,45 + 2,4) = 208,59 gam < 220,11 gam: Vơ lí cĩ muối NH4NO3 tạo thành trong dung dịch Y. N+5 + 8e N-3 8z z Ta cĩ: 3x +2y = 0,45 + 2,4 + 8z hay 3x + 2y - 8z = 2,85 (2) Mặc khác: 213x + 148y + 80z = 220,11 (3) Giải hệ (1), (2), (3) ta được: x = 0,47; y = 0,8; z = 0,02 Vậy: 0,47.27.100% %Al 39,79% 31,89 %Mg = 100% - 39,79% = 60,21%. 2 0,050L 0,200mol.L 1 0,075L 0,100mol.L 1 1,0 Co 0,08M ; Co 0,06M NH4Cl 0,125L NaOH 0,125L NH4Cl + NaOH NaCl + NH3 + H2O 0,08 0,06 0,06 0,06 0,06 0,02 0 0,06 Xét cân bằng : + - NH3 + H2O ⇄ NH4 + OH 0,06 0,02 x x x 0,06–x 0,02+x x [NH 4 ][OH ] (0,02 x)x 5 K b 1,8.10 , [NH 3 ] 0,06 x
5. 0,06 gầnđúng x 1,8.10 5 5,4.10 5 M 0,02 pH 14 [ lg(5,4.10 5 )] 9,73 3 A1: CH3-CH2-CH2-CH3 1,5 A2: CH3- CH=CH2 A3: C6H5-CH(CH3)2 (Cumen) A4: CH3-CH(OH)-CH3 A5: CH3-CO-CH3 * Các phản ứng: Crackinh 1. CH3-CH2-CH2-CH3 CH3-CH=CH2 + CH4 (A ) (A1) 2 CH(CH3)2 H2SO4 2. CH3-CH=CH2 + (A3) CH(CH3)2 OH 1.O2 2.H2SO4(l) 3. + CH3-CO-CH3 (A5) H+ 4. CH3-CH=CH2 + H2O CH3-CH(OH)-CH3 (A4) Cu,t0 CH -CO-CH + H2O 5. CH3-CH(OH)-CH3 + 1/2O2 3 3 (A5) 3 1 a. Ban đầu cĩ kết tủa xanh, sau đĩ kết tua tan dần trong dung dịch NH3 dư tạo 1,0 thành dung dịch màu xanh thẫm: 2+ - Cu + 2OH Cu(OH)2 Cu(OH)2 + 4NH3 [Cu(NH3)4](OH)2 Phức màu xanh thẫm b. - Na2CO3 và FeCl3 Xuất hiện kết tủa đỏ nâu, sủi bọt khí khơng màu: 3+ 2 2Fe + 3CO 3 + 3H2O 2Fe(OH)3 + 3CO2 - Na2CO3 và BaCl2 Xuất hiện kết tủa màu trắng 2+ 2 Ba + CO 3 BaCO3 - Na2CO3 và ZnSO4 Khơng cĩ hiện tượng gì xảy ra c. Cho từ từ dung dịch NaOH vào dung dịch AlCl3 đến dư thấy xuất hiện kết tủa trắng keo, sau đĩ kết tủa tan dần: 3+ - Al + 3OH Al(OH)3 - - Al(OH)3 + OH [Al(OH)4]
6. 2 C7H8O2 cĩ = 4, như vậy A1 cĩ một nhân thơm. 1,0 A1 + Na dư sinh ra H2 cĩ số mol bằng số mol của A1 A1 cĩ hai nhĩm –OH A1 + Na2CO3, nhưng khơng phản ứng với NaHCO3 A1 cĩ nhĩm phenol A1 + HCl cho thấy A chứa nhĩm ancol. A1 + Br2 dẫn xuất tribrom 2 nhĩm thế trên nhân thơm ở vị trí meta Cấu tạo và tên gọi : OH 3-(hidroximetyl)phenol CH2OH Các phương trình phản ứng : HOCH2C6H4OH + 2Na NaOC6H4CH2ONa + H2 HOCH2C6H4OH + Na2CO3 HOCH2C6H4ONa + NaHCO3 HOCH2C6H4OH + HCl ClCH2C6H4OH + H2O OH OH Br Br + 3Br2 + 3HBr CH OH CH2OH 2 Br 3 a. 2,0 Phương trình phản ứng CaCO3 + H2SO4→CaSO4 + H2O + CO2 CaF2 + H2SO4 →CaSO4 + 2HF Ca3(PO4)2 + 2H2SO4 → Ca(H2PO4)2 + 2CaSO4 Ca3(PO4)2 + 4H3PO4 → 3Ca(H2PO4)2 CaF2 + 2H3PO4 → Ca(H2PO4)2 + 2HF CaCO3 +2H3PO4 → Ca(H2PO4)2 + H2O + CO2 Phản ứng được làm trong tủ hốt vì tránh cĩ sự xuất hiện của khí độc HF trong phịng thí nghiệm. Phải thực hiện ở nhiệt độ dưới 60 0C vì đảm bảo độ bền của thạch cao sống CaSO4.2H2O cĩ trong phân bĩn. b. Tính m:
7. H PO : 0, 025 mol 3 4 H 2 SO4 :0, 005 mol 0, 0323 m CaSO4 : 0, 005 (BT luu huynh) 0,3913 m 80 P2O5 : mol  142 0, 025 0,3913 m Ca(H PO ) : (BT photpho) 0,5269 m 2 4 2 CaO : mol 2 142 56 0, 0323 m SO : 3 80 0,5269m 0,0323m 0,3913m Bảo tồn Canxi ta cĩ: 0,0175 m 2,8(gam) 56 80 142 Tính m1: 0,0323m CaSO .2H O : (0,005 ).172  4 2 80 0,025 0,3913m thay m 2,8 Ca(H2 PO4 )2 :( ).234   m1 5,8617(gam) 2 142 SiO2 : 0,0274m.  4 1 n 3 nFeCO 0,05mol;n 3n 3 0,15mol 1,0 Fe 3 NO3 Fe + - 2+ 3Cu + 8H + 2NO3 3Cu + 2NO + 4H2O (0,5đ) 0,15.3 mol 0,15 mol 2 Cu + 2Fe3+ Cu2+ + 2Fe2+ (0,5đ) 0,025 mol 0,05 mol 0,15.3 Vậy m = 64 ( +0,025) = 16 gam. 2 2 a. H2S + 4Cl2 + 4H2O  H2SO4 +8 HCl. 1,0 2 6 1 S S 8e 0 4 Cl2 2e 2Cl b. (5x-2y)ZnS + (18x-4y)HNO3  (5x-2y)Zn(NO3)2 +(5x-2y) H2SO4 + 8NxOy + 4xH2O. 2 6 (5x 2y) S S 8e 5 2y/x 8 xN (5x 2y)e xN 3 Phân tử khối của các chất A, B, C, D là 60. Vậy CTPT của các chất đó là C3H8O 1,0 hoặc C2H4O2.
8. A là CH3-CH(OH)-CH3 hoặc CH3-CH2-CH2OH. B là HO-CH2-CH=O C là CH3-COOH D là HCOOCH3 H3C C CH H3C C C CH3 CH3 - CH2 - C CH 4 -CTPT: M = 28.2= 56 g/mol 1,0 -CxHy = 12x + y= 56 => x= 4; y = 8 phù hợp Vậy A, B, X, Y là đồng phân của nhau. 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 khơng 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 2 2 3 ; CH2=C-CH3 But-1-en (X) CH3 Isobutilen (Y) -Viết các ptpư xẩy ra: NH 4Cl,CuCl,t o 5 1 2C2H2  CH2 = CH – C  CH 1,0 Pd ,t o CH2 = CH – CCH + H2  CH2 = CH – CH = CH2 6000 3C2H2  C6H6 CHCH + HCl CH2 = CH – Cl AlCl3 C6H6 + CH2 = CH –Cl  CH = CH2 C6H5 xt, p,t nCH2 = CH – CH = CH2 + nCH = CH2  C6H5 (- CH2- CH = CH – CH2 – CH- CH2-)n C6H5 Cao su buna- S: + - - 2 Số mol Fe = 0,1 mol, Cu = 0,05 mol, H = 0,5 mol, NO3 = 0,1 mol, Cl = 0,4 mol 1,0 - + 3+ Fe + NO3 + 4H Fe + NO↑ + 2H2O (1) Ban đầu: 0,1 0,1 0,5 Phản ứng: 0,1 0,1 0,4 0,1 Sau pư : 0 0 0,1 0,1 - 3+ Vì NO3 hết, Cu phản ứng với Fe Cu + 2Fe3+ Cu2+ + 2Fe2+ (2) 0,05 0,1 0,05 0,1 Dung dịch X gồm: Cu2+ :0,05 mol, Fe2+ :0,1 mol, Cl- :0,4 mol; H+:0,1 mol Cho X vào AgNO3 dư xảy ra phản ứng:
9. 2+ - + 3+ 3Fe + NO3 + 4H 3Fe + NO↑ + 2H2O (3) Ban đầu: 0,1 0,1 Phản ứng: 0,075 0,1 0,075 Sau pư : 0 025 0,0 0,075 Ag+ + Fe2+ Fe3+ + Ag↓ (4) 0,025 0,025 + - Ag + Cl AgCl↓ (5) 0,4 0,4 -Chất rắn gồm: Ag (0,025mol) và AgCl (0,4 mol) -Tính được khối lượng m = 0,4x143,5 + 0,025x108 = 60,1 gam 3 1,0 Đặt cơng thức của A: CxHyOz(x, y, z nguyên dương). Đốt cháy X cĩ n = 0,12mol; n = 0,07 mol nO(X) = 0,03 mol. CO2 H2O x: y: z = 6:7:3 Cơng thức đơn giản nhất của A: C6H7O3. Ta cĩ: nA : nNaOH = 1: 3. A cĩ 3 chức este CTPT A: C12H14O6( =6) Axit cĩ 2 liên kết . A cĩ dạng (CnH2n-1COO)3CmH2m-1 3n+m =3 n=2, m=3. CH2 = CH- COO- CH2 | CTCT A: CH2 = CH- COO- CH | CH2 = CH- COO- CH2 (CH2=CH-COO)3C3H5+ 3NaOH 3CH2=CH-COONa + C3H5(OH)3. 0,1 mol 0,3 mol Khối lượng muối thu được m = 0,3.94 = 28,2 gam. n 0,47 1,0 CO2 BTNT Ta cĩ: 11,16 0,59.32 m 9,36  n (trongE) 0,28 CO2 n 0,52 O H2O 4 → Ancol no hai chức. BTNT.O Axit : a  2a 4b 2c 0,28 a 0,02 BTLK. este : b  a 2b 0,04 b 0,01 ancol : c c 0,1 0,52 0,47 a 3b c Suy ra n = 0,47/0,13=3,6 C3H6(OH)2 mE + mKOH = m + mC3H6(OH)2 + mH2O m = 4,68 gam
10. 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