Tuyển tập 25 Đề thi HSG cấp Tỉnh môn Hóa học 11 (Kèm đáp án)

Nội dung text: Tuyển tập 25 Đề thi HSG cấp Tỉnh môn Hóa học 11 (Kèm đáp án)

1. Tuyển tập 25 Đề thi HSG cấp Tỉnh môn Hóa học 11 (Kèm đáp án) - DeThi.edu.vn 2 Lấy (1) + (2): 4H + CrO 4 + 3e CrO 2 + 2H2O (3) 24 K3 K1.K2 = 7,34.10 0 0 0 mà: ∆ 3 = ―푛퐹 = ―푅 푙푛퐾3 → = ―0,456 2― 2― 4 ― 4 ― 2 2 4H + MnO 4 + 3e MnO(OH) 2 + 2H2O (4) K4 Từ (3) và (4) kết hợp giá trị đã biết: 4 2 0,125 0 RT [H ] .[CrO4 ] E 2 E 2 ln CrO4 /CrO2 CrO4 /CrO2 nF [CrO2 ] 8,314.298 14.0,1 = - 0,456 + ln 0,465 V 3.96500 0,3 0,125 0 RT 4 E E ln[H ] .[MnO4 ] MnO4 /MnO(OH)2 MnO4 /MnO(OH)2 nF 8,314.298 = + 1,695 + ln14.0,2 1,681 V 3.96500 Nhận xét: E > E 2 Sơ đồ pin là: MnO4 /MnO(OH)2 CrO4 /CrO2 0,25 ― 2― + + ― ( ― ) 푃푡| 2 0,3 , 4 0,1 , 1 ‖ 1 , 푛 4 0,2 | 푛 ( )2 ( + ) 0 Epin = E cathode - E anode = 1,695 – (–0,456) = 2,151 V 0,25 2 Phản ứng trong pin: CrO 2 + H2O + MnO 4 CrO 4 + MnO(OH) 2 b 0 0 Tại cân bằng: rG298 = 0 rG298 = - RTlnK cb = - nFEpin 3.2,151 0,25 0,059 109,37 K cb = 10 = 10 3.2. Ý Nội dung Điểm Quá trình điện phân ở bình chứa dung dịch NaOH: + Tại cathode: 2H2O + 2e → H2 + 2OH ; 1 + Tại anode: 2OH → H2O + O2 + 2e 0,25 2 dpdd 1 3.2a Phương trình điện phân: H2O  H2 + O2 (1) 2 - Quá trình điện phân ở bình chứa dung dịch H2SO4. 0,25 + Tại cathode: 2H + 2e → H2; 1 + Tại anode: H2O → 2H + O2 + 2e 2 DeThi.edu.vn
2. Tuyển tập 25 Đề thi HSG cấp Tỉnh môn Hóa học 11 (Kèm đáp án) - DeThi.edu.vn dpdd 1 Phương trình điện phân: H2O  H2 + O2 (2) 2 Vậy khí thoát ra ở cả hai bình điện phân đều là H2 và O2 - Dung dịch NaOH: E anode = 0,4 V; 0,059 0,25 E = lg(10 14 )2 -0,826 V cathode 2 b U min = E anode - E cathode = 0,4 – (-0,826) = 1,226 V 0,25 - Dung dịch H2SO4: E anode = 1,23 V; E cathode = 0 V 0,25 U min = E anode - E cathode = 1,23 – 0 = 1,23 V + 1 Xét cân bằng: NH4 + OH NH3 + H2O K b 0,25 [NH3 ] [NH4 ] Ta có: pOH = pK b - lg 2 4,75 lg ( ) [NH4 ] [NH3 ] c Mà [OH ] = 1 - 10 2 = 0,99M [NH ] giảm 3 0,25 + ―3 Từ (*) 4 = 1,76.10 ―3 + Khối lượng (NH ) SO cần thêm vào: [(0,99 1.76.10 ).0,1] .132 = 6,55 (gam) 0,25 4 2 4 2 0,059 1 Khi pOH = 2: E = 0,4 lg 0,518 V anode 2 (10 2 )2 0,25 d 0,059 E = lg(10 12 )2 -0,708 V cathode 2 U min = E anode - E cathode = 0,518 – (-0,708) = 1,226 V 0,25 Câu 4. (4,0 điểm). 4.1. Ý Nội dung Điểm - Đối với X thì (I) bền hơn (II) 0,25 4.1 - Đối với (Y) thì (III) bền hơn (IV) a 0,25 (IV) có tương tác trục-1,3 làm tăng năng lượng lên nhiều hơn so với (II), nên chênh lệch năng lượng giữa (III) và (IV) cao hơn (I) và (II). 0,25 DeThi.edu.vn
3. Tuyển tập 25 Đề thi HSG cấp Tỉnh môn Hóa học 11 (Kèm đáp án) - DeThi.edu.vn DeThi.edu.vn
4. Tuyển tập 25 Đề thi HSG cấp Tỉnh môn Hóa học 11 (Kèm đáp án) - DeThi.edu.vn b) Ý Nội dung Điểm Benzene Ethylbenzene Nhiệt độ sôi 80oC 136oC 0,25 Nhiệt độ nóng 5oC -95oC 4.1 chảy b - Giải thích: + Phân tử benzene đối xứng cao hơn, các phân tử khi sắp xếp 0,25 vào tinh thể rắn chặt khít hơn nên có nhiệt độ nóng chảy cao hơn. + Phân tử ethylbenzene có phân tử khối lớn hơn, moment lưỡng cực cao 0,25 hơn nên nhiệt độ sôi cao hơn. c) Ý Nội dung Điểm Tính tan trong nước của A < B. Giái thích: Vì A có liên kết hydrogen nội phân tử còn B có liên kết hydrogen 0,25 liên phân tử. 4.1 Tính acid của B > C. c Giái thích: Nhóm NO2 có hiệu ứng – I và – C. Ở vị trí para hiệu ứng – C của 0,25 NO2 ảnh hưởng hút electron trực tiếp đến nhóm OH còn ở vị trí meta nhóm NO2 chỉ có hiệu ứng với vòng benzene mà không ảnh hưởng trực tiếp đến nhóm OH. 4.2. Ý Nội dung Điểm Do tạo ra G1 là 2-(1-metylcyclopentyl)propene nên suy ra E là một alcohol bậc 3. Do vậy D là một ketone. Từ sản phẩm của phản ứng ozone phân là B và D, ta suy được cấu tạo của A là một alkene: 0,75 4.2 a Giải thích sự hình thành G1, G2, G3: 0,25 0,25 DeThi.edu.vn
5. Tuyển tập 25 Đề thi HSG cấp Tỉnh môn Hóa học 11 (Kèm đáp án) - DeThi.edu.vn OH + CH =C CH H3C C CH3 H3C C CH3 2 3 CH CH 3 H+ CH3 3 - H2O -H+ E G1 CH2 CH3 CH3 + CH3 CH3 CH3 CH CH3 CH3 - H+ 3 G G2 3 A có 2 đồng phân hình học (E) và (Z): b 0,25 c 0,5 DeThi.edu.vn
6. Tuyển tập 25 Đề thi HSG cấp Tỉnh môn Hóa học 11 (Kèm đáp án) - DeThi.edu.vn Câu 5. (4,0 điểm). 5.1. Câu 5 Nội dung Điểm 5.1 (3,0đ) Mỗi chất 0,25 5.2 Ý Nội dung Điểm Ở đồng phân cis tạo thành carbocation được ổn định bằng orbital pi của liên kết đôi, công thêm việc nhóm phenyl trợ màu dẫn đến tạo thành dung dịch có màu. Đồng phân trans không có sự hỗ trợ từ liên kết đôi của vòng cyclohexene nên không có màu: 5.2 0,5 DeThi.edu.vn
7. Tuyển tập 25 Đề thi HSG cấp Tỉnh môn Hóa học 11 (Kèm đáp án) - DeThi.edu.vn 5.3. Ý Hướng dẫn chấm Điểm Sản phẩm chính của phản ứng là B. Giải thích: Phản ứng tạo thành acetal là một phản ứng thuận nghịch, nên chịu sự kiểm soát nhiệt động học, sản phẩm chính của phản ứng là sản phẩm bền 5.3 nhất. Cấu dạng bền nhất là cấu dạng có hai vòng sáu dung hợp trans và nhóm 0,25 phenyl nằm ở vị trí biên (e). 0,25 DeThi.edu.vn
8. Tuyển tập 25 Đề thi HSG cấp Tỉnh môn Hóa học 11 (Kèm đáp án) - DeThi.edu.vn ĐỀ SỐ 2 SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO KỲ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI TỈNH TRƯỜNG THPT NGUYỄN VĂN TRỖI LỚP 11 THPT - NĂM HỌC 2023-2024 Môn thi: Hóa học 11 Thời gian: 150 phút (không kể thời gian giao đề) Cho biết nguyên tử khối của các nguyên tố: H = 1; C = 12; O = 16; Na = 23; Mg = 24; Al = 27; S = 32; Cl = 35,5; K = 39; Ca = 40; Cr = 52; Mn = 55; Fe = 56; Cu = 64; Zn = 65; Br = 80; I = 127; Ba = 137, He = 4 Câu 1 (2 điểm): 1. Hiện tượng của các thí nghiệm sau đúng hay sai? Giải thích? a. Cho từ từ dung dịch H2S vào dung dịch FeCl2 thu được kết tủa đen. b. Cho dung dịch Ba(HSO4)2 vào dung dịch BaCl2 thấy xuất hiện kết tủa trắng c. Cho dung dịch Fe(NO3)2 vào dung dịch NaHSO4 không xảy ra phản ứng. d. Sục khí NH3 dư vào dung dịch CuSO4 ban đầu thu được kết tủa màu trắng xanh, sau đó kết tủa tan thu được dung dịch không màu. 2. Từ không khí, khí hydrogen và đá vôi viết các phương trình phản ứng điều chế NH4NO3 và (NH2)2CO. Biết các điều kiện và chất xúc tác có đủ. Câu 2 (2 điểm): Một oxide NOx có 30,43% nitrogen về khối lượng. 1. Xác định công thức của oxide. Viết phương trình của oxide với dung dịch NaOH. 2. Cho cân bằng N2O2x 2NOx Cho hỗn hợp gồm 46 gam N2O2x và 13,8 gam NOx vào một bình kín thể tích 10 lit đến khi hỗn hợp đạt trang thái cân bằng thì áp suất trong bình gấp 1,015 lần áp suất ban đầu, biết nhiệt độ không đổi bằng 27,30C. a. Tính hằng số KC, KP của phản ứng. b. Khi hỗn hợp đạt đến trạng thái cân bằng, làm lạnh bình đến 00C thì thấy màu của bình nhạt dần, vậy phản ứng thuận thu nhiệt hay tỏa nhiệt. Câu 3 (2 điểm): Hydrogen hóa một hydrocarbon mạch hở X thu được Y. Tỉ khối hơi của Y so với He bằng 18. Cho Y tác dụng với Cl2 (có chiếu sáng) thu được 4 sản phẩm thế monochloro. a. Xác định các công thức cấu tạo có thể có của X. b. Xác định CTCT của X trong các trường hợp sau - Sản phẩm trùng hợp của X là một polymer dùng làm chất dẻo, không phản ứng được với H2 và Cl2. - Sản phẩm trùng hợp X là một cao su. - X tạo một kết vàng với AgNO3/NH3 và X tác dụng với dung dịch HCl theo tỉ lệ 1:1 tạo nhiều hơn 2 sản phẩm có cấu tạo khác nhau. DeThi.edu.vn
9. Tuyển tập 25 Đề thi HSG cấp Tỉnh môn Hóa học 11 (Kèm đáp án) - DeThi.edu.vn Câu 4 (2 điểm): Phản ứng giữa 24,71 gam muối chloride của một nguyên tố thuộc nhóm A với 10,90 gam ammonia tạo ra một hỗn hợp các sản phẩm gồm 25,68 gam NH4Cl; 2,57 gam một nguyên tố A và 7,37 gam muối nitride kết tinh màu vàng của nguyên tố đó, phản ứng xảy ra theo phương trình sau: nAwClx + mNH3 pNH4Cl + qA + rAyNz (*) (trong đó n, m, p, q, r, w, x, y, z là các hệ số và chỉ số phải xác định). Mẫu nitride trên (phân tử gồm 4 nguyên tử) nổ mạnh khi đập bằng búa nhưng khi polymer hóa có kiểm soát bằng cách đun nóng tạo thành một chất rắn, dạng sợi, màu đỏ đồng, có khả năng dẫn điện như kim loại. a. Xác định nguyên tố A. b. Viết và cân bằng phương trình đầy đủ của phản ứng (*). Câu 5 (2 điểm): Giá trị pH của môi trường dung dịch acid HA có nồng độ 0,226% là 2,536. Khi pha loãng dung dịch lên hai lần thì pH bằng 2,692. a. Tính hằng số phân li Ka của acid đó. b. Tính nồng độ mol/L của dung dịch ban đầu. c. Biết khối lượng riêng của dung dịch acid ban đầu là 1g/cm3. Xác định phân tử khối của HA. Câu 6 (2 điểm): 1. Quá trình nấu rượu gạo thủ công được thực hiện như sau: Hình 11.1. Thiết bị nấu rượu thủ công - Bước 1: Gạo nấu chín, để nguội, rắc men, ủ kín 3 – 5 ngày, thu được một hỗn hợp chủ yếu gồm nước, ethanol và bã rượu. - Bước 2: Đun nóng hỗn hợp trên đến nhiệt độ sôi, hơi bay ra đi vào đường ống dẫn. Hỗn hợp hơi trong đường ống được làm lạnh sẽ hoá lỏng và chảy vào bình hứng. Trả lời các câu hỏi sau: a. Phương pháp dùng để thu rượu trong bước 2 gọi là phương pháp gì? b. Vai trò của thùng nước lạnh? c. Rượu thu theo phương pháp trên có tinh khiết không? Giải thích? DeThi.edu.vn
10. Tuyển tập 25 Đề thi HSG cấp Tỉnh môn Hóa học 11 (Kèm đáp án) - DeThi.edu.vn d. Trong quá trình chưng cất, tỉ lệ ethanol/nước giảm dần hay tăng dần, biết rằng ethanol có nhiệt độ sôi thấp hơn nước? 2. Một mẫu hoa hoè được xác định có hàm lượng rutin là 26%. Người ta đun sôi hoa hoè với nước (100 0C) để chiết lấy rutin. Biết độ tan của rutin là 5,2 gam trong 1 lit nước ở 100 0C và là 0,125 gam trong 1 lit nước ở 25 0C. a. Cần dùng thể tích nước tối thiểu là bao nhiêu để chiết được lượng rutin có trong 100 gam hoa hoè? b. Giả thiết rằng toàn bộ lượng rutin trong hoa hoè đã tan vào nước khi chiết. Làm nguội dung dịch chiết 100 gam hoa hoè ở trên từ 100 0C xuống 25 0C thì thu được bao nhiêu gam rutin kết tinh? c. Vì sao khi sử dụng lượng nước lớn hơn thì khối lượng rutin thu được khi kết tinh lại giảm đi? Câu 7 (2 điểm): Chất A có công thức phân tử C9H14. Khi oxi hóa hoàn toàn A bằng dung dịch K2Cr2O7 trong môi trường sulfuric acid ta thu được chất X mạch không phân nhánh, phân tử X có ít hơn phân tử A 1 nguyên tử carbon và trong X có chứa 2 nhóm COOH và 1 nhóm C = O. Khi A hóa hợp với hydrogen tạo ra propyl cyclohexane. Khi cho A tác dụng với dung dịch KMnO4 loãng thu được chất Y có số nguyên tử Carbon không thay đổi. Biết phân tử khối của Y là 190. a. Xác định công thức cấu tạo có thể có của A. b. Viết các phản ứng xảy ra. Câu 8 (1,5 điểm): Các nguồn thải từ việc sử dụng cumene như sản xuất styrene, α- methylstyrene, acetophoneone, chất tẩy rửa; làm chất pha loãng cho sơn; làm dung môi cho chất béo và nhữa;in ấn và sản xuất cao su. Một lượng nhỏ được sử dụng trong phá chế xăng và là thành phần của nhiên liệu hàng không có chỉ số octane cao, làm dung môi, từ các nhà máy dệt và kể cả từ khối thuốc lá, là một trong những nguyên nhân gây nên bệnh ung thư ở người. Bảng sau đây thống kê một số nguồn sản sinh cumene trong đời sống sinh hoạt, sản xuất: Nguồn Tỉ lệ phát thải Ghi chú 0,08 kg/tấn cumene Được kiểm soát Sản xuất 0,27 k/tấn cumene Không được kiểm soát 0,0002-0,0009 g/km Có bộ chuyển đổi xúc tác Xe chạy động cơ xăng 0,002 g/km Không có bộ chuyển đổi xúc tác a. Bộ chuyển đổi xúc tác trong động cơ xăng có khả năng giảm thiểu tối đa bao nhiên phần trăm cumene so với trường hợp không có bộ chuyển đổi xúc tác? b. Tính khối lượng (tấn) cumene tối đa phát thải từ 100000 xe ô tô chạy động cơ xăng (có bộ chuyển đổi xúc tác) trong 1 năm. Giả sử bình quân một tháng, mỗi xe ô tô chạy 3000 km. DeThi.edu.vn