Đề thi chọn học sinh giỏi lớp 12 THPT môn Hóa học có đáp án

SỞ GD & ĐT VĨNH PHÚC ¾¾¾¾¾ ĐỀ CHÍNH THỨC KỲ THI CHỌN HSG LỚP 12 THPT NĂM HỌC 2011 – 2012 ĐỀ THI MÔN: HÓA HỌC Dành cho học sinh THPT không Chuyên Thời gian làm bài 180 phút; không kể thời gian giao đề Câu 1 (2,5 điểm). 1) Viết các phương trình phản ứng xảy ra (nếu có) khi cho nước Javen tác dụng lần lượt với các dung dịch HCl, H2SO4 và các khí CO2, SO2. 2) Tiến hành thí nghiệm như hình vẽ. Ban đầu trong cốc chứa vôi sữa. Sục rất từ từ khí CO2 vào cốc cho tới dư. Hỏi độ sáng của bóng đèn thay đổi như thế nào? Giải thích ? 3) Cho dung dịch K2S lần lượt vào 4 dung dịch AlCl3, FeSO4, NaHSO4, FeCl3 được chứa trong 4 ống nghiệm riêng. Nêu hiện tượng và viết các phương trình phản ứng xảy ra. Câu 2 (2 điểm). 1.Viết các phương trình phản ứng ghi rõ điều kiện thực hiện dãy chuyển hóa sau: 2. Hỗn hợp X gồm hai anđehit no. Đốt cháy hoàn toàn X thu được số mol nước bằng số mol X. Cho a gam X tác dụng với một lượng dư dung dịch AgNO3 trong NH3, sau khi các phản ứng kết thúc, thu được 86,4 gam Ag và dung dịch E. Cho E tác dụng với dung dịch HCl dư, thu được 3,92 lít CO2 (đktc). Tính a? Câu 3 (2 điểm). Cho 20 gam hỗn hợp A gồm FeCO3, Fe, Cu, Al tác dụng với 60 ml dung dịch NaOH 2M thu được 2,688 lít khí (đktc) hiđro. Sau khi kết thúc phản ứng cho tiếp 740 ml dung dịch HCl 1M và đun nóng đến khi hỗn hợp khí B ngừng thoát ra. Lọc và tách cặn rắn C chỉ chứa kim loại. Cho B hấp thụ từ từ vào dung dịch Ca(OH)2 dư thì thu được 10 gam kết tủa. Cho C tác dụng hết với axit HNO3 đặc, nóng, dư, thu được dung dịch D và 1,12 lít một chất khí (đktc) duy nhất. Cô cạn D rồi nhiệt phân muối khan đến khối lượng không đổi được m gam sản phẩm rắn. Tính khối lượng của các chất trong hỗn hợp A và giá trị m. Câu 4 (1 điểm). Cho 2,56 gam kim loại Cu phản ứng hoàn toàn với 25,2 gam dung dịch HNO3 60% thu được dung dịch A. Biết rằng nếu thêm 210ml dung dịch KOH 1M vào A rồi cô cạn và nung sản phẩm thu được tới khối lượng không đổi thì được 20,76 gam chất rắn. Hãy xác định nồng độ % của các chất trong A. Câu 5 (1,5 điểm). Hỗn hợp A gồm hai hợp chất hữu cơ mạch hở X, Y (chỉ chứa C, H, O) tác dụng vừa đủ với 200 ml dung dịch NaOH 2M, thu được một ancol đơn chức và hai muối của hai axit hữu cơ đơn chức kế tiếp nhau trong dãy đồng đẳng. Lượng ancol thu được cho tác dụng với Na dư tạo ra 4,48 lít khí (đktc). Cho 22,1 gam hỗn hợp A tác dụng vừa đủ với dung dịch NaOH thu được 18,5 gam muối. Mặt khác, đốt cháy hoàn toàn 44,2 gam hỗn hợp A cần 63,84 lít O2 (đktc), dẫn toàn bộ sản phẩm thu được qua dung dịch nước vôi trong dư, thu được 230 gam kết tủa. Xác định CTPT, CTCT, tên gọi của X, Y. Câu 6 (1 điểm). Đốt cháy hoàn toàn 0,1 mol chất hữu cơ X cần dùng vừa đủ 50,4 lít không khí (đktc) thu được hỗn hợp B gồm CO2, H2O và N2. Dẫn hỗn hợp B vào bình đựng dung dịch Ca(OH)2 dư thu được 30 gam chất kết tủa, sau thí nghiệm khối lượng bình nước vôi tăng 24 gam và thấy thoát ra 42,56 lít khí (đktc). Biết trong không khí có chứa 20% oxi về thể tích, còn lại là nitơ. Viết công thức cấu tạo của X. Biết khi cho X tác dụng với dung dịch NaOH dư thu được hỗn hợp gồm hai khí đều làm xanh quỳ tím ẩm. ¾Hết¾ Cán bộ coi thi không giải thích gì thêm. Thí sinh được sử dụng bảng tuần hoàn. Họ và tên thí sinh………………………………………………………………SBD…………………… SỞ GD & ĐT VĨNH PHÚC ¾¾¾¾ KỲ THI CHỌN HSG LỚP 12 THPT NĂM HỌC 2011-2012 HDC MÔN HOÁ HỌC – KHÔNG CHUYÊN Câu NỘI DUNG Điểm Câu 1 (2,5đ) 1) Mỗi phương trình 0,25 điểm NaClO + 2HCl ® NaCl + Cl2 + H2O NaClO + NaCl + H2SO4 ® Na2SO4 + Cl2 + H2O NaClO + CO2 + H2O ® NaHCO3 + HClO NaClO + SO2 + H2O ® NaCl + H2SO4 2) Độ sáng bóng đèn: Ca(OH)2 + CO2 ® CaCO3 ¯ + H2O (1) CaCO3 + CO2 + H2O ® Ca(HCO3)2 (2) - Ban đầu không đổi: Ca(OH)2 hòa tan bị giảm do phản ứng 1 lại được bổ sung từ Ca(OH)2 dạng huyền phù. - Sau đó giảm dần: Do Ca(OH)2 huyền phù đã tan hết - Có thể tắt khi Ca(OH)2 vừa hết, sau đó sáng dần, cuối cùng sáng hơn ban đầu. Do CaCO3 tan ra ở phản ứng 2. 3) Khi cho dung dịch K2S lần lượt vào ống nghiệm chứa các dung dịch trên thì: - Ống nghiệm xuất hiện kết tủa trắng keo và có hiện tượng sủi bọt khí chứa AlCl3 : 2AlCl3 + 3 K2S + 3H2O ® 6KCl + 2Al(OH)3$ + 3H2S# - Ống nghiệm có hiện tượng sủi bọt khí chứa dung dịch NaHSO4 2 NaHSO4 + K2S ® 2K2SO4 + H2S# - Ống nghiệm xuất hiện kết tủa đen chứa FeCl2: K2S + FeCl2 ® FeS$ + 2NaCl - Ống nghiệm xuất hiện kết tủa đen và vàng có chứa FeCl3 2FeCl3 + 3K2S ® 6KCl + S$ + 2FeS$ 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 Câu 2 (2 đ) 1. Mỗi phương trình phản ứng 0,125 điểm 2. Số nguyên tử H trung bình =X gồm hai chất là HCHO và HOC-CHO. HCHO +4AgNO3 +6NH3+2H2O→ (NH4)2CO3+ 4NH4NO3 + 4Ag. x (mol) x (mol) 4x (mol) HOC-CHO+ 4AgNO3 +6NH3+2H2O→H4NOOC-COONH4+ 4NH4NO3 + 4Ag. y (mol) 4y (mol) (NH4)2CO3+ 2HCl → 2NH4Cl +H2O + CO2#. x (mol) x (mol) Ta có hệ: Giải hệ có x= 0,175; y= 0,025 ] a=0,175.30+ 0,025.58= 6,7 gam 0,25 0,25 0,25 Câu 3 (2 đ) Al + NaOH + H2O ® NaAlO2 + H2 ­ 0,08 0,08 0,12 (mol) ® NaOH dư 0,04 mol; nAl = 0,08 mol ® mAl = 2,16 gam NaOH + HCl ® NaCl + H2O 0,04 0,04 (mol) ® HCl dư 0,7 mol NaAlO2 + 4HCl ® NaCl + AlCl3 + 2H2O 0,08 0,32 (mol) ® HCl dư 0,38 mol C+ HNO3 được khí duy nhất ® FeCO3 đã phản ứng hết với HCl FeCO3 + 2HCl ® FeCl2 + CO2 + H2O CO2 + Ca(OH)2 ® CaCO3 + H2O ® = = 0,1 mol; ® = 11,6 gam HCl dư 0,18 mol. B là hỗn hợp khí ® Có cả CO2 và H2 ® có phản ứng Fe và HCl 2HCl + Fe ® FeCl2 + H2 - TH1: Fe hết Cu + 4HNO3 ® Cu(NO3)2 + 2NO2 ­ + H2O 0,025 0,025 0,05 (mol) ® mCu = 1,6 gam. mFe = 20 - mCu - mAl - = 4,64 gam Cu(NO3)2® CuO + NO2 ­+ O2­ m = mCuO = 2 gam - TH2: Fe dư phản ứng = ½ nHCl = 0,09 (mol) Gọi Fe dư: x mol; Cu: y mol mFe dư + mCu =20 - mFe phản ứng - mAl - = 1,2 gam 56x + 64y = 1,2 (I) Cu + 4HNO3 ® Cu(NO3)2 + 2NO2 ­ + H2O Fe + 6HNO3 ® Fe(NO3)3 + 3NO2 ­ + H2O ® = 3x + 2y = 0,05 (II) Giải hệ phương trình (I) & (II) được x = 0,01; y = 0,01 ® mCu = 0,64 gam; mFe = 0,56 gam Cu(NO3)2® CuO + NO2 ­+ ½ O2­ 2Fe(NO3)3® Fe2O3 + 6NO2 ­+ O2­ ] m = mCuO + = 1,6 gam 0,5 0,5 0,5 0,5 Câu 4 (1đ) nCu= 0,04 mol; nHNO3=0,24mol ; nKOH=0,21mol => = nCu = 0,04 mol KOH+ HNO3 → KNO3 + H2O x x x 2KOH + Cu(NO3)2 →Cu(OH)2 + 2KNO3 0,08 0,04 0,04 0,08 KNO3 →KNO2 + 1/2O2 ; Cu(OH)2→ CuO + H2O mCuO = 0,04.80 = 3,2 mol ] Chất rắn gồm: CuO; KNO2; KOH dư ] (0,08+x).85+ 3,2 +(0,21-0,08-x).56= 20,76 gam. ] x= 0,12mol → nKOH pư = 0,2mol < 0,21mol → KOH dư → thỏa mãn =0,24–0,12=0,12mol ]==0,06mol =1,08g => m khí= mCu + -- = 2,56+7,56-7,52-1,08 = 1,52g => mdd= 2,56+25,2-1,52=26,24g Trong A: C%HNO3 dư =28,81%; C% Cu(NO3)2 =28,66% 0,25 0,25 0,25 0,25 Câu 5 (1,5đ) Ta có: ] Hỗn hợp A gồm 2 este R1COOR và R2COOR. Gọi công thức chung của 2 este trong hỗn hợp A là ; số mol trong 44,2 gam A là : x Do 2 este có CTPT là C5H8O2 Và C6H10O2 CTCT của hai este là CH3COOCH2-CH=CH2 và CH3CH2COOCH2-CH=CH2. Anlyl axetat Anlyl propionat 0,5 0,5 0,5 Câu 6 (1đ) Dẫn sản phẩm qua dung dịch Ca(OH)2 dư có phản ứng: Ca(OH)2 + CO2 → CaCO3¯ + H2O Khối lượng bình Ca(OH)2 tăng ]. Khí thoát ra khỏi bình là khí N2. Số mol N2 sinh ra từ phản ứng cháy là: 0,1 mol. nO(X)=0,6+0,6-0.9=0,3 mol. Đặt công thức phân tử của chất X là CxHyOzNt CxHyOzNt + ()O2 → xCO2 + H2O + N2 Dựa vào ptpư: ta có x =3, y =12, z =3, t =2. CTPT của X là C3H12O3N2 - X tác dụng với dung dịch NaOH tạo hỗn hợp hai khí đều làm xanh quỳ ẩm, vậy X phải là muối amoni. Các CTCT của X là ; . 0,5 0,5 Ghi chú: Thí sinh làm cách khác đúng vẫn cho điểm tối đa.