Cho nhiệt tạo thành và năng lượng liên kết như sau:
Chất
C3H8
CO2
H2O
(kJ/mol)
-105
-393,5
-241,82
Liên kết
C – H
C – C
O = O
C = O
H – O
Eb(kJ/mol)
413
347
498
745
467
Tính biến thiên enthalpy chuẩn của phản ứng theo hai cách.
Câu 2. [KNTT – SBT] Tính nhiệt hình thành chuẩn của methane và propane. Biết nhiệt cháy chuẩn (nhiệt của phản ứng đốt cháy 1 mol chất ở điều kiện chuẩn) của methane và propane lần lượt bằng – 890 kJ/mol và – 2216 kJ/mol; nhiệt hình thành chuẩn của CO2(g) và H2O(l) lần lượt là -393,5 kJ/mol và – 285,8 kJ/mol. Biết rằng nhiệt cháy chuẩn của một chất là biến thiên enthalpy của phản ứng đốt cháy 1 mol chất đó bằng oxygen ở điều kiện chuẩn.
Câu 3. Cho 3 hydrocarbon X, Y, Z lần lượt là acetylene, ethylene, ethane.
(a) Viết công thức cấu tạo và công thức phân tử của X, Y, Z.
(b) Viết phương trình đốt cháy hoàn toàn X, Y, Z với hệ số nguyên tối giản.
(c) Tính biến thiên enthalpy của mỗi phản ứng dựa vào enthalpy tạo thành tiêu chuẩn trong bảng sau.
Chất
X(g)
Y(g)
Z(g)
CO2(g)
H2O(g)
(kJ/mol)
+227,0
+52,47
-84,67
-393,5
-241,82
(d) Từ kết quả tính toán đưa ra kết luận về ứng dụng của phản ứng đốt cháy X, Y, Z trong thực tiễn.
Câu 4.[CTST – SGK] Cho phương trình nhiệt hóa học đốt cháy methane và propane:
(a) Nếu lấy cùng số mol methane và propane, chất nào toả nhiều nhiệt hơn?
(b) Nếu lấy cùng khối lượng methane và propane, chất nào toả nhiều nhiệt hơn?
Câu 17. Cho năng lượng liên kết ở điều kiện chuẩn của một số liên kết như sau:
Liên kết
H – H
O = O
C – H
C – C
C = O
H – O
Eb (kJ/mol)
436
498
414
347
799
464
(a) Hãy tính biến thiên enthalpy của các phản ứng sau (biết trong C7H16 có 6 liên kết C-C và 16 liên kết C-H):
(b)So sánh biến thiên enthalpy của phản ứng (2) và (3) nếu lấy cùng khối lượng H2 và C7H16, từ đó cho biết H2 hay C7H16 là nhiên liệu hiệu quả hơn cho tên lửa?
Câu 5.[CTST – SBT] Khi đốt cháy 1 mol propane toả ra lượng nhiệt là 2 220 kJ. Để đun nóng 1 gam nước tăng thêm 1 °C cần cung cấp nhiệt lượng là 4,2 J. Tính khối lượng propane cần dùng để đun 1L nước từ 25 °C lên 100 °C. Cho biết 75% nhiệt lượng toả ra khi đốt cháy propane dùng để nâng nhiệt độ của nước. Khối lượng riêng của nước là 1 g/mL.
Câu 6.[CD – SBT] Khí đốt hóa lỏng (Liquified Petroleum Gas, viết tắt là LPG) hay còn được gọi là gas, là hỗn hợp khí chủ yếu gồm propane ( C3H8) và butane (C4H10) đã được hóa lỏng. Một loại gas dân dụng chứa khí hóa lỏng có tỉ lệ mol propane : butane là 40 : 60. Đốt cháy 1 lít khí gas này ở ( 25 C, 1 bar) thì tỏa ra nhiệt lượng bằng bao nhiêu? Biết khi đốt cháy 1 mol mỗi chất propane và butane tỏa ra lượng nhiệt tương ứng 2220 kJ và 2875 kJ.
Câu 7. Một bình gas (khí hóa lỏng) chứa hỗn hợp propane và butane với tỉ lệ mol 1:2. Xác định nhiệt lượng tỏa ra khi đốt cháy hoàn toàn 12 kg khí gas trên ở điều kiện chuẩn.
Cho biết các phản ứng:
C3H8 (g) + 5O2 (g) -> 3CO2 (g) + 4H2O (l)
C4H10 (g) + O2 (g) -> 4CO2 (g) + 5H2O (l)
Trung bình mỗi ngày, một hộ gia đình cần đốt gas để cung cấp 10000 kJ nhiệt (hiệu suất hấp thụ nhiệt là 80%). Sau bao nhiêu ngày hộ gia đình trên sẽ sử dụng hết bình gas 12 kg?
Câu 8. [MH – 2023]Bình “ga” loại 12 cân sử dụng trong hộ gia đình Y có chứa 12 kg khí hóa lỏng (LPG) gồm propane và butane với tỉ lệ mol tương ứng là 2 : 3. Khi đốt cháy hoàn toàn, 1 mol propane tỏa ra lượng nhiệt là 2220 kJ và 1 mol butane tỏa ra lượng nhiệt là 2850 kJ. Trung bình, lượng nhiệt tiêu thụ từ đốt khí “ga” của hộ gia đình Y là 10 000 kJ/ngày và hiệu suất sử dụng nhiệt là 67,3%. Sau bao nhiêu ngày hộ gia đình Y sử dụng hết bình ga trên?
A. 345000 đồng. B. 297000 đồng. C. 414000 đồng. D. 333000 đồng.
❖ BÀI TẬP TỰ LUYỆN
1. Trắc nghiệm nhiều phương án lựa chọn
Câu 10. [KNTT – SGK] Gas, nhiên liệu phổ biến hiện nay có thành phần chính là propane và butane. Nhiệt lượng giải phóng khi đốt cháy hoàn toàn 1 kg một loại gas là khoảng 50 400 kJ.
(a) Biết để làm nóng 1 kg nước lên 1 độ thì cần cung cấp nhiệt lượng là 4 200 J. Để đun sôi 30 kg nước từ nhiệt độ 20oC cần cung cấp bao nhiêu kJ nhiệt?
A. 2520 kJ. B. 5040 kJ. C. 10080 kJ. D. 6048 kJ.
(b) Cần đốt cháy hoàn toàn bao nhiêu kg gas để cung cấp đủ nhiệt lượng trên, biết hiệu suất hấp thụ nhiệt đạt 80%?
A. 0,02 kg. B. 0,25 kg. C. 0,16 kg. D. 0,40 kg.
Câu 11. Một mẫu khí gas X chứa hỗn hợp propane và butane. Đốt cháy hoàn toàn 12 gam mẫu khí gas X tỏa ra nhiệt lượng 594 kJ. Biết rằng, khi đốt cháy hoàn toàn, 1 mol propane tỏa ra lượng nhiệt là 2220 kJ và 1 mol butane tỏa ra lượng nhiệt là 2850 kJ. Tỉ lệ số mol của propane và butane trong X là
A. 250000 đồng. B. 290000 đồng. C. 310000 đồng. D. 350000 đồng.
2. Trắc nghiệm trả lời ngắn
Câu 13. Cho phương trình nhiệt hóa học đốt cháy acetylene (C2H2):
2C2H2(g) + 5O2(g) → 4CO2(g) + 2H2O(l)
Biết nhiệt tạo thành chuẩn của CO2(g) và H2O(l) lần lượt là -393,5 kJ/mol và -285,8 kJ/mol. Nhiệt tạo thành chuẩn của acetylene (C2H2) bằng bao nhiêu kJ/mol?
Câu 14. Cho enthalpy tạo thành chuẩn của một số chất như sau:
Chất
C6H6(l)
C3H8(g)
CO2(g)
H2O(g)
(kJ/mol)
+49,00
-105,00
-393,50
-241,82
Tổng lượng nhiệt tỏa ra khi đốt cháy hỗn hợp gồm 1 g propane C3H8(g) và 1 g benzene C6H6(l) trong khí oxygen, tạo thành CO2(g) và H2O(l) bằng bao nhiêu kJ? Kết quả làm tròn đến hàng phần mười.
Câu 15.[CTST – SBT] Propene là nguyên liệu cho sản xuất nhựa polypropylene (PP). PP được sử dụng để sản xuất các sản phẩm ống, màng, dây cách điện, kéo sợi, đồ gia dụng và các sản phẩm tạo hình khác.
Phản ứng tạo thành propene từ propyne:
CH3-C≡CH(g) + H2(g) -> CH3-CH=CH2(g)
Biến thiên enthalpy của phản ứng tạo thành propene trên bằng bao nhiêu kJ? Biết rằng năng lượng liên kết đo ở điều kiện chuẩn của một số liên kết như sau:
Liên kết
H – H
C – H
C – C
C = C
C ≡ C
Eb (kJ/mol)
432
413
347
614
839
Câu 16. Khi đốt cháy 1 mol các chất sau đây giải phóng ra nhiệt lượng (gọi là nhiệt đốt cháy) như bảng sau:
Chất
Nhiệt lượng (kJ.mol-1)
Chất
Nhiệt lượng (kJ.mol-1)
methane
783
propane
2220
ethane
1570
butane
2875
Khi đốt 1 gam các chất trên, chất giải phóng ra nhiệt lượng lớn nhất bằng bao nhiêu kJ? Kết quả làm tròn đến hàng phần mười.
Biết năng lượng liên kết trong các hợp chất cho trong bảng sau:
Liên kết
Phân tử
Eb (kJ/mol)
Liên kết
Phân tử
Eb (kJ/mol)
C – C
C4H10
346
C = O
CO2
799
C – H
C4H10
418
O – H
H2O
467
O = O
O2
495
Giả thiết mỗi ấm nước chứa 2 L nước ở 250C, nhiệt dung của nước là 4,2 J/g.K, có 40% nhiệt đốt cháy butane bị thất thoát ra ngoài môi trường. Một bình gas chứa 12 kg butane có thể đun sôi bao nhiêu ấm nước? Kết quả làm tròn đến hàng đơn vị.
Câu 19. Một mẫu khí gas X chứa hỗn hợp propane và butane.
Cho các phản ứng:
Đốt cháy hoàn toàn 12 gam mẫu khí gas X tỏa ra nhiệt lượng 597,6 kJ. Tổng số mol của propane và butane trong X bằng bao nhiêu? Kết quả làm tròn đến hàng phần trăm.
Câu 12. Một bình gas sử dụng trong hộ gia đình X có chứa 12 kg khí hóa lỏng (LPG) gồm propane và butane với tỉ lệ mol tương ứng là 2 : 3. Khi đốt cháy hoàn toàn, 1 mol propane tỏa ra lượng nhiệt là 2220 kJ và 1 mol butane tỏa ra lượng nhiệt là 2850 kJ. Trung bình, lượng nhiệt tiêu thụ từ đốt khí gas của hộ gia đình X là 10000 kJ/ngày và sau 45 ngày gia đình X dùng hết bình gas trên. Hiệu suất sử dụng nhiệt của hộ gia đình X bằng bao nhiêu phần trăm? (Kết quả làm tròn đến hàng phần mười).
Đề thi hsg môn hóa lớp 10 cụm trường Ứng Hòa Mỹ Đức năm 2023 2024
1
SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO HÀ NỘI CỤM TRƯỜNG THPT ỨNG HÒA – MỸ ĐỨC
ĐỀ THI OLYMPIC CÁC MÔN VĂN HÓA LỚP 10, 11 NĂM HỌC 2023 – 2024 Môn thi: Hoá học – Lớp: 10 (Thời gian làm bài: 150 phút, không kể thời gian giao đề)
– Nguyên tử khối của: 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. – Số hiệu nguyên tử của: 1H, 2He, 3Li, 4Be, 5B, 6C, 7N, 8O, 9F, 10Ne, 11Na, 12Mg, 13Al, 14Si, 15P, 16S, 17Cl, 19K, 20Ca,24Cr, 26Fe, 29Cu, 31Ga, 35Br, 53I, 54Xe. Câu 1 (4,5 điểm). 1.1. Nguyên tử nguyên tố X có cấu hình electron lớp ngoài cùng là 4s2 và X có 8 electron hoá trị. Ion Y2- có cấu hình electron lớp ngoài cùng là 3s23p6. Nguyên tố R ở chu kỳ 3 và không có electron độc thân. a. Viết cấu hình electron của X, Y, R. Xác định vị trí của X, Y, R trong bảng tuần hoàn? Giải thích. b. Dựa vào cấu hình electron cho biết các nguyên tố X, Y, R trên là kim loại, phi kim hay khí hiếm? vì sao? c. Viết cấu hình electron của ion X2+ và X3+. Ion nào có cấu hình electron bền hơn? Vì sao? 1.2. Trong tự nhi n, carbon c 2 đ ng vị bền 126Cv 13 6C. Nguy n tử khối trung b nh của carbon l 12,011. Phần tr m về khối lượng của đ ng vị 13 6Ctrong hợp chất C3H8O2 l bao nhiêu? (coi nguy n tử khối của H = 1, O = 16) 1.3. Almelec l hợp kim của aluminium với một lượng nhỏ magnesium v silicon (98,8% aluminium; 0,7% magnesium v 0,5% silicon). Almelec được sử dụng l m dây dẫn điện cao thế do nhẹ, dẫn nhiệt tốt v bền. Dựa v o số hiệu nguy n tử của nguy n tố h a học ở tr n, Em hãy: a. Sắp xếp theo thứ tự t ng dần về bán kính nguy n tử của các nguy n tố h a học trong almelec. b. Cho biết thứ tự giảm dần về độ âm điện của các nguy n tố h a học c trong almelec. c. Biết aluminium oxide v aluminium hydroxide l chất lưỡng tính. Viết phương tr nh minh hoạ cho tính chất lưỡng tính của 2 chất tr n. Câu 2 (4 điểm). 2.1. M v R l các nguy n tố thuộc nh m A, c thể tạo với hydrogen các hợp chất MH v RH. Gọi X v Y lần lượt l hidroxide ứng với h a trị cao nhất của M v R. Trong Y, R chiếm 35,323% khối lượng. Để trung hòa ho n to n 50 gam dung dịch 16,8% X cần 150 ml dung dịch Y 1M. a. Xác định các nguy n tố M v R. b. Viết công thức lewis của X, Y 2.2. X và Y l hai nguy n tố thuộc hai nh m A kế tiếp nhau trong bảng tuần ho n, ở trạng thái đơn chất X và Y phản ứng được với nhau. Tổng số proton trong hạt nhân nguy n tử của X và Y l 23. Biết rằng X đứng sau Y trong bảng tuần ho n. Xác định X và Y? ĐỀ CHÍNH THỨC 2 2.3. Sulfur (S) l chất rắn, xốp, m u v ng nhạt ở điều kiện thường. Sulfur v hợp chất của n được sử dụng trong acquy, bột giặt, thuốc diệt nấm; do dễ cháy n n S còn được dụng để sản xuất các loại di m, thuốc súng, pháo hoa,.. Trong bảng tuần ho n, nguy n tố S nằm ở chu k 3, nh m VIA. a. Nguy n tử của nguy n tố S c bao nhi u electron thuộc lớp ngo i cùng? Các electron lớp ngo i cùng thuộc những phân lớp n o? b. Viết công thức của oxide v hydroxide ứng với hoá trị cao nhất của sulfur? c. hydroxide ứng với hoá trị cao nhất của sulfur c tính chất hoá học g ? Viết phương trình minh hoạ tính chất đ . Câu 3 (3,5điểm). 3.1. Cân bằng phản ứng oxi hoá – khử sau theo phương pháp th ng bằng electron? a. HCl + MnO2 MnCl2 + Cl2 + H2O b. CuFeS2 + O2 Cu2S + SO2 + Fe2O3 c. NaIOx + SO2 + H2O I2 + Na2SO4 + H2SO4 d. KClO4 + C KCl + CO 3.2. Một số loại máy đo n ng độ c n trong hơi thở dựa tr n phản ứng của ethanol (c n) (C2H5OH) c trong hơi thở với hợp chất potassium dichromate trong môi trường sulfuric acid loãng. Phản ứng (chưa được cân bằng) như sau: C2H5OH + K2Cr2O7 + H2SO4 CH3COOH + Cr2(SO4)3 + K2SO4 + H2O a. Cân bằng phương tr nh phản ứng tr n bằng phương pháp th ng bằng electron. b. Một mẫu khí thở của người điều khiển xe máy tham gia giao thông c thể tích 50mL được thổi v o thiết bị Breathalyzer c chứa 1mL K2Cr2O7 0,05 mg/mL (trong môi trường H2SO4 50% v n ng độ ion Ag+ 0.25mg/mL, ổn định). Biết rằng phản ứng xảy ra ho n to n. Hãy cho biết người đ c vi phạm luật giao thông hay không v n u h nh thức xử phạt (nếu có). Sử dụng bảng mức độ phạt đối với người điều khiển xe máy vi phạm n ng độ c n để trả lời câu hỏi tr n.
Mức độ vi phạm nồng độ cồn
Mức tiền phạt
Hình phạt bổ sung
Chưa vượt quá 0,25 mg/1L khí thở.
2 triệu đ ng đến 3 triệu đ ng.
Tước giấy phép lái xe từ 10-12 tháng.
Vượt quá 0,25 mg- 0,4/1L khí thở.
4 triệu đ ng đến 5 triệu đ ng.
Tước giấy phép lái xe từ 16-18 tháng.
Vượt quá 0,4/1L khí thở.
6 triệu đ ng đến 8 triệu đ ng.
Tước giấy phép lái xe từ 22-24 tháng.
(trích từ Nghị định 100/ 2019/ NĐ-CP sửa đổi tại Nghị định 123/2021/NĐ-CP) Câu 4 (4 điểm). 4.1. Cho biết giá trị độ âm điện của một số nguy n tố như bảng dưới đây:
Nguyên tố
12Mg
13Al
1H
16S
17Cl
😯
15P
9F
Độ âm điện
1,31
1,61
2,20
2,58
3,16
3,44
2,19
3,98
a. Xác định loại ki n kết trong các phân tử: PCl3, MgCl2, SO3, Al2O3. Hãy viết sơ đ h nh th nh li n kết của các phân tử c li n kết ion v viết công thức Lewis của các phân tử c li n kết cộng h a trị. 3
b. Hãy giải thích v sao H2O v HF c khối lượng mol phân tử, độ d i li n kết tương đương nhưng thiệt độ sôi của H2O cao hơn nhiều so với HF ?
Độ dài liên kết
M
H2O
H – O: 0,96Ao
18
100oC
HF
H – F: 0,92Ao
20
19,5oC
4.2. Hỗn hợp X g m Fe v kim loại M (h a trị n không đổi). Hòa tan ho n to n m gam X trong dung dịch H2SO4 đặc, n ng, dư được dung dịch A v V lít khí SO2 (sản phẩm khử duy nhất ở đkc). Hấp thụ hết lượng SO2 tr n bằng 500 ml dung dịch NaOH 0,2M thu được dung dịch chứa 5,725 gam chất tan. – Th m v o m gam X một lượng kim loại M gấp đôi lượng kim loại M c trong X, thu được hỗn hợp Y. Cho Y tan hết trong dung dịch HCl dư thu được 1,921225 lít khí H2 (đkc). – Th m v o m gam X một lượng Fe bằng lượng Fe c trong X, thu được hỗn hợp Z. Cho Z tác dụng với dung dịch H2SO4 loãng, dư thu được dung dịch B chứa 5,605 gam muối. 1. Tính V. 2. Xác định kim loại M v tính th nh phần phần tr m khối lượng của hỗn hợp X. Câu 5 (4 điểm). 5.1. Cho các số liệu về biến thiên enthalpy chuẩn của các quá tr nh chuyển h a sau (ở 298K)
STT
Phản ứng
(kJ)
1
H2 (g) + Cl2 (g) 2HCl (g)
-184,6
2
CO2 (g) + H2 (g) CO (g) + H2O (g)
41,13
3
COCl2 (g) Cl2 (g) + CO (g)
12,5
4
2NH3 (g) + COCl2 (g) CO(NH2)2 (s) + 2HCl (g)
-201
5
C (s) + 0,5O2 (g) CO (g)
-110,5
6
H2 (g) + 0,5O2 (g) H2O (g)
-241,87
a. Tính nhiệt tạo th nh chuẩn (∆f của HCl, CO2 và COCl2. b. Tính biến thi n enthalpy chuẩn của phản ứng sau: CO(NH2)2 (s) + H2O (g) CO2 (g) + 2NH3 (g) 5.2 Dựa v o số liệu về n ng lượng li n kết, hãy tính biến thi n enthalpy của 2 phản ứng sau: 2H2(g) + O2(g) o t 2H2O(g) (1) C7H16(g) + 11O2(g) o t 7CO2(g) + 8H2O(g) (2) Từ giá trị enthalpy thu được, cho biết H2 hay C7H16 là nhiên liệu hiệu quả hơn cho t n lửa? Biết trong C7H16 c 6 li n kết C- C v 16 li n kết C-H. Biết n ng lượng li n kết được cho trong bảng sau:
Li n kết
Eb(kJ/mol)
Li n kết
Eb(kJ/mol)
Li n kết
Eb(kJ/mol)
H-H
432
O-H
467
C-H
432
O=O
498
C-C
347
C=O
745
———-HẾT———- Cán bộ coi thi không giải thích gì thêm! Họ và tên thí sinh: ……………………………….. Số báo danh: ……………. Chữ ký giám thị coi thi số 1: Chữ ký giám thị coi thi số 2:
Đề thi hsg môn hóa lớp 11 THPT Trần Quốc Tuấn Quảng Ngãi năm 2023 2024
SỞ GD & ĐT QUẢNG NGÃI TRƯỜNG THPT TRẦN QUỐC TUẤN
KÌ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI CẤP TRƯỜNGNĂM HỌC 2023 – 2024MÔN HÓA HỌC – LỚP 11Thời gian làm bài: 180 phút
ĐỀ CHÍNH THỨC
F Cho nguyên tử khối của các nguyên tố: H = 1; C = 12; N = 14; O = 16; Na = 23; Mg = 24; Al = 27; P = 31; S = 32; Cl = 35,5; K = 39; Ca = 40; Mn = 55; Fe = 56; Cu = 64; Zn = 65; Br = 80; Ag = 108; Ba = 137.
Câu 1 (2,0 điểm):
1.1. Một loại quặng có công thức A3B2 được tạo thành từ ion A2+ và B3-. Biết A2+ là cation đơn nguyên tử, B3- là anion gốc acid được cấu tạo bởi 5 nguyên tử của hai nguyên tố ở hai chu kì liên tiếp và hai nhóm A liên tiếp trong bảng tuần hoàn. Tổng số electron trong ion B3- là 50. Tổng số proton trong phân tử A3B2 là 154.
a) Xác định công thức của quặng nói trên.
b) Nêu ứng dụng quan trọng nhất của quặng nói trên trong công nghiệp.
1.2. Nhiệt độ sôi của các hợp chất với hydrogen các nguyên tố nhóm VA (NH3, PH3, AsH3, SbH3), VIA (H2O, H2S, H2Se, H2Te), VIIA (HF, HCl, HBr, HI) được biểu diễn trên đồ thị sau:
Dựa vào đồ thị, giải thích vì sao:
a) Hợp chất với hydrogen của các nguyên tố đầu tiên trong mỗi nhóm có nhiệt sôi cao bất thường so với hợp chất hydrogen của các nguyên tố còn lại?
b)Hợp chất với hydrogen của các nguyên tố còn lại ở mỗi nhóm có nhiệt độ sôi tăng dần?
Câu 2 (2,0 điểm):
2.1. Hiện nay người ta dùng thiết bị breathalyzer để đo nồng độ cồn trong khí thở của người tham gia giao thông. Khi có nồng độ cồn trong khí thở sẽ xảy ra phản ứng:
Tùy thuộc vào lượng K2Cr2O7 phản ứng, trên màn hình thiết bị sẽ xuất hiện số chỉ nồng độ cồn tương ứng. Người đi xe máy có nồng độ cồn trong khí thở sẽ bị xử phạt theo khung sau đây (trích từ Nghị định 100/ 2019/ NĐ-CP sửa đổi tại Nghị định 123/2021/NĐ-CP):
Nồng độ cồn (mg/1L khí thở)
Mức tiền phạt (VND)
Hình phạt bổ sung (tước giấy phép lái xe)
£ 0,25
2 triệu – 3 triệu
10 – 12 tháng
0,25 đến 0,4
4 triệu – 5 triệu
16 – 18 tháng
≥ 0,4
6 triệu – 8 triệu
22 – 24 tháng
a) Cân bằng phản ứng trên theo phương pháp thăng bằng electron.
b) Một mẫu khí thở của một người điều khiển xe máy tham gia giao thông có thể tích 26,25 mL được thổi vào thiết bị breathalyzer thì có 0,056 mg K2Cr2O7 phản ứng (trong môi trường H2SO4 và ion Ag+ xúc tác). Hãy cho biết người đó có vi phạm luật giao thông hay không và nếu có thì sẽ bị xử phạt mức nào.
2.2. Xăng chứa 4 alkane với thành phần số mol như sau: 15% heptane (C7H14), 40% octane (C8H18), 25% nonane (C9H20) và 20% decane (C10H22). Một xe máy chạy 100 km tiêu thụ hết 2,42 kg xăng. Biết nhiệt lượng đốt cháy xăng là 5337,8 kJ/mol và chỉ có 80% nhiệt lượng đốt cháy xăng chuyển thành cơ năng. Tính thể tích khí CO2 (ở điều kiện chuẩn) và nhiệt lượng thải ra môi trường khi xe máy chạy 100 km.
Câu 3 (2,0 điểm):
3.1. Một bình kín dung tích 1 L chứa 1,0 mol N2, 1,5 mol H2 và một lượng chất xúc tác chiếm thể tích không đáng kể. Đun nóng bình ở 450oC, khi phản ứng đạt trạng thái cân bằng có 0,2 mol NH3 tạo thành.
a)Tính hằng số cân bằng của phản ứng ở 450oC.
b) Tính số mol N2 cần thêm vào bình ở 450oC để hiệu suất phản ứng đạt 25%.
3.2.Có 6 dung dịch đựng trong 6 lọ riêng biệt, mỗi dung dịch chỉ chứa 1 chất tan có nồng độ 0,1M, gồm: (NH4)2SO4, K2SO4, NaOH, Ba(OH)2, Na2CO3, HCl.
a)Sắp xếp pH của các dung dịch trên theo thứ tự tăng dần.
b)Tiến hành thí nghiệm với các dung dịch trên cho kết quả như sau:
– Dung dịch ở lọ (2) tác dụng với dung dịch ở lọ (3) có kết tủa và khí thoát ra.
– Dung dịch ở lọ (2) tác dụng với dung dịch ở lọ (1) hoặc dung dịch ở lọ (4) đều có kết tủa.
– Dung dịch ở lọ (3) tác dụng với dung dịch ở lọ (6) và dung dịch ở lọ (4) tác dụng với dung dịch ở lọ (5) đều có khí thoát ra.
Xác định chất tan trong mỗi lọ.
Câu 4 (2,0 điểm):
4.1. Cho từ từ dung dịch NaOH 0,1M vào V ml dung dịch CH3COOH 0,1M, khi có 50% CH3COOH được trung hòa thì dừng, thu được dung dịch X. Tính pH của dung dịch X. Biết CH3COOH có Ka = 1,8.10-5 ở 25oC.
4.2. Cho m gam hỗn hợp X gồm Na, Na2O, Ba, BaO tan hết vào nước, thu được 0,15 mol H2 và dung dịch Y. Hấp thụ hết 0,32 mol CO2 vào dung dịch Y, thu được m1 gam kết tủa và dung dịch Z chứa Na2CO3, NaHCO3. Chia dung dịch Z thành hai phần bằng nhau:
– Cho từ từ đến hết phần 1 vào dung dịch chứa 0,12 mol HCl, thoát ra 0,075 mol CO2.
– Cho từ từ đến hết dung dịch chứa 0,12 mol HCl vào phần 2, thoát ra 0,06 mol CO2.
Các phản ứng xảy ra hoàn toàn. Tính m và m1.
Câu 5 (2,0 điểm):
5.1. Trong phòng thí nghiệm, để điều chế acid HX dễ bay hơi người ta cho muối NaX tác dụng với dung dịch H2SO4 đặc, đun nóng: NaX + H2SO4 đặc HX↑ + NaHSO4.
Phương pháp này được gọi là phương pháp sulfate. Tuy nhiên nếu HX có tính khử mạnh thì phương pháp này không thực hiện được vì HX bị oxi hóa bởi H2SO4 đặc.
Trong các acid HF, HCl, HBr, HI, HNO3, phương pháp sulfate có thể điều chế được acid nào và không điều chế được acid nào? Giải thích và viết các phản ứng minh họa.
5.2. Nung nóng 23,15 gam hỗn hợp X gồm KMnO4 và KClO3 một thời gian, thu được 19,15 gam hỗn hợp rắn Y gồm K2MnO4, MnO2, KCl, KMnO4 dư. Cho hỗn hợp Y tác dụng hết với V ml dung dịch HCl 1,25M, thu được dung dịch Z và 4,4622 L khí Cl2 (đkc).
a)Tính khối lượng mỗi chất trong hỗn hợp X và phần trăm KMnO4 bị nhiệt phân.
b)Cho dung dịch Z tác dụng với dung dịch AgNO3 dư, thu được 57,4 gam kết tủa AgCl. Tính V.
Câu 6 (2,0 điểm):
6.1. Trong nước sinh hoạt, tiêu chuẩn hàm lượng ammonium (NH4+) cho phép là 1,0 mg/L. Để loại bỏ ion ammonium trong nước thải, người ta cho dư dung dịch NaOH vào nước thải cho đến pH = 11, sau đó cho nước chảy từ trên xuống trong một tháp tiếp xúc, đồng thời không khí được thổi ngược từ dưới lên để oxi hoá NH3. Phương pháp này loại bỏ được 95% lượng ammonium trong nước thải.
a) Viết phản ứng xảy ra trong quá trình xử lý nêu trên.
b) Phân tích mẫu nước thải ở hai nguồn khác nhau chưa qua xử lý có kết quả như sau:
Mẫu
Nguồn nước
Hàm lượng ammonium
1
Nhà máy phân đạm
18 mg/L
2
Bãi chôn lấp rác
160 mg/L
Tiến hành xử lý hai mẫu nước thải bằng phương pháp trên, sau khi xử lý, mẫu nào đạt tiêu chuẩn cho phép về hàm lượng ammonium?
6.2. Cho m gam hỗn hợp X gồm Al, Cu và FeS tác dụng vừa đủ với dung dịch đậm đặc chứa 0,36 mol H2SO4, đun nóng, thu được dung dịch Y (chứa các ion Al3+, Cu2+, Fe3+, SO42-) và 0,26 mol SO2. Cho 2,24 gam bột Fe vào dung dịch Y, thu được dung dịch Z (chứa các ion Al3+, Cu2+, Fe2+, SO42-) và 1,28 gam Cu. Dung dịch Z phản ứng tối đa với 0,3 mol NaOH, thu được dung dịch T và 10,14 gam kết tủa gồm hai chất. Các phản ứng xảy ra hoàn toàn. Tính khối lượng mỗi chất trong hỗn hợp X.
Câu 7 (2,0 điểm): Đốt cháy hoàn toàn 1,3 gam hợp chất hữu cơ X (chứa C, H, O), dẫn CO2 và hơi H2O qua bình 1 đựng 70 gam dung dịch H2SO4 91,62%, bình 2 đựng 2,1 L dung dịch Ca(OH)2 0,02M. Sau thí nghiệm nồng độ H2SO4 trong bình 1 giảm còn 90%, bình 2 có 1,4 gam kết tủa. Bằng phương pháp phổ khối lượng xác định được phân tử khối của X là 130.
a)Xác định công thức phân tử của X.
b)X có mạch không phân nhánh và phổ hồng ngoại của X như sau:
Bảng đối chiếu tín hiệu phổ hồng ngoại của các nhóm chức:
Loại hợp chất
Liên kết
Số sóng (cm-1)
Alcohol
O-H
3600 – 3300
Aldehyde
C=O
1740 – 1720
C-H
2900 – 2700
Carboxylic acid
C=O
1725 – 1700
O-H
3300 – 2500
Ester
C=O
1750 – 1735
C-O
1300 – 1000
Ketone
C=O
1725 – 1700
Amine
N-H
3500 – 3300
Xác định công thức cấu tạo của X.
Câu 8 (2,0 điểm): Đốt cháy hoàn toàn 4,3 gam hợp chất hữu cơ X thu được hỗn hợp khí gồm CO2, H2O, HCl. Dẫn hỗn hợp khí qua bình 1 đựng dung dịch AgNO3 dư, bình 2 đựng 5 L dung dịch Ca(OH)2 0,02M. Sau thí nghiệm bình 1 có 5,74 gam kết tủa và khối lượng bình tăng 2,54 gam, bình 2 có 8 gam kết tủa và khi tách kết tủa, đun nóng dung dịch lại có kết tủa thêm. Biết Mx < 230 gam/mol. Xác định công thức phân tử của X.
Câu 9 (2,0 điểm):
9.1. Cho sơ đồ chuyển hóa sau:
Biết: X là CO2, Y là NaHSO4, M là NaAlO2, N là Al(OH)3, P là Ba(HCO3)2, Q là BaCO3.
Viết các phản ứng thực hiện sơ đồ chuyển hóa trên.
9.2. Hỗn hợp X gồm x mol Fe và y mol M (M là kim loại hóa trị không đổi). Hỗn hợp Y gồm x mol Fe và 3y mol M. Hỗn hợp Z gồm 2x mol Fe và y mol M. Cho X tác dụng với dung dịch H2SO4 đặc, nóng, dư, thu được V L (đkc) khí SO2. Hấp thụ V L SO2 vào 500 mL dung dịch NaOH 0,2M (dư), thu được dung dịch chứa 5,725 gam chất tan. Cho Y tác dụng với dung dịch HCl dư, thu được 0,0775 mol H2. Cho Z tác dụng với dung dịch H2SO4 loãng, dư, thu được dung dịch chứa 5,605 gam muối. Các phản ứng xảy ra hoàn toàn. Xác định M.
Câu 10 (2,0 điểm):
10.1. Cho sơ đồ thí nghiệm như hình vẽ:
Viết phản ứng xảy ra trong thí nghiệm và nêu hiện tượng quan sát thấy ở bình tam giác trong trường hợp X, Y, Z lần lượt là các chất sau:
a)Cu, SO2, Br2.
b)Đường saccarose (C12H22O11), SO2, KMnO4.
10.2. Nêu hiện tượng và viết phản ứng xảy ra trong các thí nghiệm sau:
a)Cho dung dịch NaOH dư vào dung dịch NH4NO3, đun nóng nhẹ.
b)Cho dung dịch NH3 dư vào dung dịch AlCl3.
c)Dẫn khí H2S dư vào dung dịch FeCl3.
d)Cho dung dịch KI dư và vài giọt hồ tinh bột vào dung dịch FeCl3.
————— HẾT —————
SỞ GD & ĐT QUẢNG NGÃI TRƯỜNG THPT TRẦN QUỐC TUẤN
KỲ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI CẤP TRƯỜNGNĂM HỌC 2023 – 2024MÔN HÓA HỌC – LỚP 11Thời gian làm bài: 180 phút
ĐÁP ÁN VÀ HD CHẤM
Câu 1 (2,0 điểm):
1.1. Một loại quặng có công thức A3B2 được tạo thành từ ion A2+ và B3-. Biết A2+ là cation đơn nguyên tử, B3- là anion gốc acid được cấu tạo bởi 5 nguyên tử của hai nguyên tố ở hai chu kì liên tiếp và hai nhóm A liên tiếp trong bảng tuần hoàn. Tổng số electron trong ion B3- là 50. Tổng số proton trong phân tử A3B2 là 154.
a) Xác định công thức của quặng nói trên.
b) Nêu ứng dụng quan trọng nhất của quặng nói trên trong công nghiệp.
1.2. Nhiệt độ sôi của các hợp chất với hydrogen các nguyên tố nhóm VA (NH3, PH3, AsH3, SbH3), VIA (H2O, H2S, H2Se, H2Te), VIIA (HF, HCl, HBr, HI) được biểu diễn trên đồ thị sau:
Dựa vào đồ thị, giải thích vì sao:
a) Hợp chất với hydrogen của các nguyên tố đầu tiên trong mỗi nhóm có nhiệt sôi cao bất thường so với hợp chất hydrogen của các nguyên tố còn lại?
b)Hợp chất với hydrogen của các nguyên tố còn lại ở mỗi nhóm có nhiệt độ sôi tăng dần?
Câu
Nội dung
Điểm
1
2,0
1.1.
a) B3- là anion acid có dạng: XaOb3- X và O (Z = 8) ở 2 chu kì liên tiếp và 2 nhóm liên tiếp Þ X là P (Z = 15) hoặc X là Cl (Z = 17) Trường hợp 1: X là P (Z = 15) a + b = 5 (1) 15a + 8b + 3 = 50 (2) Þ a = 1; b = 4 Þ B3- là PO43-Trường hợp 2: X là Cl (Z = 17) a + b = 5 (1) 17a + 8b + 3 = 50 (2) Þ a = 7/9; b = 38/9 Þ loại Tổng số proton trong A3B2 = 3ZA + 2(50 – 3) = 154 Þ ZA = 20 Þ A là Ca Þ công thức của quặng là Ca3(PO4)2: quặng photphorit b) Ứng dụng quan trọng của quặng photphorit là sản xuất phân lân
0,750,25
1.2
a) Nguyên tố đầu tiên trong mỗi nhóm VA (N), VIA (O), VIIA (F) có bán kính nguyên tử nhỏ và độ âm điện lớn, giữa các phân tử hợp chất NH3, H2O, HF có liên kết hydrogen liên phân tử, vì vậy nhiệt độ sôi của các hợp chất này cao bất thường. b) Hợp chất với hydrogen của các nguyên tố còn lại trong mỗi nhóm không có liên kết hydrogen liên phân tử nhưng khi khối lượng phân tử tăng, tương tác Vander Waals giữa các phân tử tăng dần, vì vậy nhiệt độ sôi của các hợp chất này tăng dần.
0,500,50
Câu 2 (2,0 điểm):
2.1. Hiện nay người ta dùng thiết bị breathalyzer để đo nồng độ cồn trong khí thở của người tham gia giao thông. Khi có nồng độ cồn trong khí thở sẽ xảy ra phản ứng:
Tùy thuộc vào lượng K2Cr2O7 phản ứng, trên màn hình thiết bị sẽ xuất hiện số chỉ nồng độ cồn tương ứng. Người đi xe máy có nồng độ cồn trong khí thở sẽ bị xử phạt theo khung sau đây (trích từ Nghị định 100/ 2019/ NĐ-CP sửa đổi tại Nghị định 123/2021/NĐ-CP):
Nồng độ cồn (mg/1L khí thở)
Mức tiền phạt (VND)
Hình phạt bổ sung (tước giấy phép lái xe)
£ 0,25
2 triệu – 3 triệu
10 – 12 tháng
0,25 đến 0,4
4 triệu – 5 triệu
16 – 18 tháng
≥ 0,4
6 triệu – 8 triệu
22 – 24 tháng
a) Cân bằng phản ứng trên theo phương pháp thăng bằng electron.
b) Một mẫu khí thở của một người điều khiển xe máy tham gia giao thông có thể tích 26,25 mL được thổi vào thiết bị breathalyzer thì có 0,056 mg K2Cr2O7 phản ứng (trong môi trường H2SO4 và ion Ag+ xúc tác). Hãy cho biết người đó có vi phạm luật giao thông hay không và nếu có thì sẽ bị xử phạt mức nào.
2.2. Xăng chứa 4 alkane với thành phần số mol như sau: 15% heptane (C7H14), 40% octane (C8H18), 25% nonane (C9H20) và 20% decane (C10H22). Một xe máy chạy 100 km tiêu thụ hết 2,42 kg xăng. Biết nhiệt lượng đốt cháy xăng là 5337,8 kJ/mol và chỉ có 80% nhiệt lượng đốt cháy xăng chuyển thành cơ năng. Tính thể tích khí CO2 (ở điều kiện chuẩn) và nhiệt lượng thải ra môi trường khi xe máy chạy 100 km.
Câu
Nội dung
Điểm
2
2,0
2.1.
a) 3C2H5OH + 2K2Cr2O7 + 8H2SO4 3CH3COOH + 2Cr2(SO4)3 + 2K2SO4 + 11H2O b) = 0,056./294 mmol Þ = 1,5.0,056./294 mmol trong 1L khí thở = (1,5.0,056./294).46.1000/26,25 ≈ 0,5 mg Nồng độ cồn 0,5 mg/1L khí thở Þ vi phạm luật giao thông. Mức phạt: 6 triệu – 8 triệu và tước giấy phép lái xe từ 22 – 24 tháng.
0,500,50
2.2.
= 170.24,79 = 4214,3 L Nhiệt thải ra môi trường: 20.5337,8.20/100 = 21351,2 kJ
0,500,50
Câu 3 (2,0 điểm):
3.1. Một bình kín dung tích 1 L chứa 1,0 mol N2, 1,5 mol H2 và một lượng chất xúc tác chiếm thể tích không đáng kể. Đun nóng bình ở 450oC, khi phản ứng đạt trạng thái cân bằng có 0,2 mol NH3 tạo thành.
a)Tính hằng số cân bằng của phản ứng ở 450oC.
b) Tính số mol N2 cần thêm vào bình ở 450oC để hiệu suất phản ứng đạt 25%.
3.2.Có 6 dung dịch đựng trong 6 lọ riêng biệt, mỗi dung dịch chỉ chứa 1 chất tan có nồng độ 0,1M, gồm: (NH4)2SO4, K2SO4, NaOH, Ba(OH)2, Na2CO3, HCl.
a)Sắp xếp pH của các dung dịch trên theo thứ tự tăng dần.
b)Tiến hành thí nghiệm với các dung dịch trên cho kết quả như sau:
– Dung dịch ở lọ (2) tác dụng với dung dịch ở lọ (3) có kết tủa và khí thoát ra.
– Dung dịch ở lọ (2) tác dụng với dung dịch ở lọ (1) hoặc dung dịch ở lọ (4) đều có kết tủa.
– Dung dịch ở lọ (3) tác dụng với dung dịch ở lọ (6) và dung dịch ở lọ (4) tác dụng với dung dịch ở lọ (5) đều có khí thoát ra.
Xác định chất tan trong mỗi lọ.
Câu
Nội dung
Điểm
3
2,0
3.1.
a) Thể tích bình 1 L Þ số mol bằng nồng độ mol N2 + 3H2 2NH3 Ban đầu 1,0 1,5 0 Cân bằng: 0,9 1,2 0,2 KC = = 0,02572 b) Gọi x là số mol N2 cần thêm vào Þ hiệu suất phản ứng tính theo H2 N2 + 3H2 2NH3 Ban đầu: (1,0+x) 1,5 0 Pứ: 0,125 0,375 0,25 Cb: (0,875+x) 1,125 0,25 KC = = 0,02572 Þ x ≈ 0,8317mol
0,500,50
3.2
a)Thứ tự tăng dần pH: HCl < (NH4)2SO4 < K2SO4 < Na2CO3 < NaOH < Ba(OH)2 b) (1): K2SO4, (2): Ba(OH)2, (3): (NH4)2SO4, (4): Na2CO3, (5): HCl, (6): NaOH
0,500,50
Câu 4 (2,0 điểm):
4.1. Cho từ từ dung dịch NaOH 0,1M vào V ml dung dịch CH3COOH 0,1M, khi có 50% CH3COOH được trung hòa thì dừng, thu được dung dịch X. Tính pH của dung dịch X. Biết CH3COOH có Ka = 1,8.10-5 ở 25oC.
4.2. Cho m gam hỗn hợp X gồm Na, Na2O, Ba, BaO tan hết vào nước, thu được 0,15 mol H2 và dung dịch Y. Hấp thụ hết 0,32 mol CO2 vào dung dịch Y, thu được m1 gam kết tủa và dung dịch Z chứa Na2CO3, NaHCO3. Chia dung dịch Z thành hai phần bằng nhau:
– Cho từ từ phần 1 vào dung dịch chứa 0,12 mol HCl, thoát ra 0,075 mol CO2.
– Cho từ từ dung dịch chứa 0,12 mol HCl vào phần 2, thoát ra 0,06 mol CO2.
Các phản ứng xảy ra hoàn toàn. Tính m và m1.
Câu
Nội dung
Điểm
4
2,0
4.1.
Phản ứng: CH3COOH + NaOH → CH3COONa + H2O Cho V = 1L Þ = 0,1mol 50% CH3COOH được trung hòa = phản ứng = 0,05mol Þ = 0,5L = 1,5L Þ dung dịch X chứa CH3COOH CH3COO– + H+ phân ly = xM Þ Ka = = 1,8.10-5 Ka bé Þ + x ≈ M; + x ≈ M Þ x = .1,8.10-5 Þ x = 1,8.10-5 Þ [H+ ] = 1,8.10-5 Þ pH ≈ 4,745
0,500,50
4.2.
Phần 1: Xảy ra 2 phản ứng đồng thời, cho đến khi H+ hết: CO32- + 2H+ → H2O + CO2↑ xmol 2xmol xmol HCO3– + H+ → H2O + CO2↑ ymol ymol ymol = x + y = 0,075; = 2x + y = 0,12 Þ x = 0,045; y = 0,03 Phần 2: = amol; = bmol Þ a : b = 0,045 : 0,03 = 3 : 2 Phản ứng xảy ra theo thứ tự: CO32- + H+ → HCO3– amol amol amol HCO3– + H+ → CO2↑ + H2O (dư) 0,06mol 0,06mol = a + 0,06 = 0,12 Þ a = 0,06mol Þ b = 0,04mol ½ dung dịch Z chứa CO32-: 0,06mol; HCO3–: 0,04mol; Na+: 0,16mol Þ dung dịch Z chứa CO32-: 0,12mol; HCO3–: 0,08mol; Na+: 0,32mol BTC Þ = 0,32 – 0,12 – 0,08 = 0,12mol Þ m1 = 23,64gam Hỗn hợp X tách thành: Na (0,32mol), Ba (0,12mol) và O Bảo toàn electron: + 2 = 2 + 2 Þ = = 0,13mol = m = 0,32.23 + 0,12.137 + 0,13.16 = 25,88gam
0,500,50
Câu 5 (2,0 điểm):
5.1. Trong phòng thí nghiệm, để điều chế acid HX dễ bay hơi người ta cho muối NaX tác dụng với dung dịch H2SO4 đặc, đun nóng: NaX + H2SO4 đặc HX↑ + NaHSO4.
Phương pháp này được gọi là phương pháp sulfate. Tuy nhiên nếu HX có tính khử mạnh thì phương pháp này không thực hiện được vì HX bị oxi hóa bởi H2SO4 đặc.
Trong các acid HF, HCl, HBr, HI, HNO3, phương pháp sulfate có thể điều chế được acid nào và không điều chế được acid nào? Giải thích và viết các phản ứng minh họa.
5.2. Nung nóng 23,15 gam hỗn hợp X gồm KMnO4 và KClO3 một thời gian, thu được 19,15 gam hỗn hợp rắn Y gồm K2MnO4, MnO2, KCl, KMnO4 dư. Cho hỗn hợp Y tác dụng hết với V ml dung dịch HCl 1,25M, thu được dung dịch Z và 4,4622 L khí Cl2 (đkc).
a)Tính khối lượng mỗi chất trong hỗn hợp X và phần trăm KMnO4 bị nhiệt phân.
b)Cho dung dịch Z tác dụng với dung dịch AgNO3 dư, thu được 57,4 gam kết tủa AgCl. Tính V.
Câu
Nội dung
Điểm
5
2,0
5.1.
Acid điều chế được bằng phương pháp sulfate là HF, HCl, HNO3. NaF + H2SO4 đặc HF↑ + NaHSO4 NaCl + H2SO4 đặc HCl↑ + NaHSO4 NaNO3+ H2SO4 đặc HNO3↑ + NaHSO4 Acid không điều chế được bằng phương pháp sulfate là HBr, HI vì HBr và HI có tính khử mạnh: 2HBr + H2SO4 đặc Br2 + SO2↑ + 2H2O 2HI + H2SO4 đặc I2 + SO2↑ + 2H2O
0,500,50
5.2.
a) 2KMnO4 K2MnO4 + MnO2 + O2↑ 2KClO3 2KCl + 3O2↑ = = 0,125mol; = = 0,18mol KMnO4: xmol; KClO3: ymol = 158x + 122,5y = 23,15 Bảo toàn electron: 5 + 6 = 4 + 2 5x + 6y = 4.0,125 + 2.0,18 = 0,86 Þ x = 0,1mol; y = 0,06mol = 0,1.158 = 15,8gam; = 0,06.122,5 = 7,35gam = 0,5 + 1,5 = 0,125 Þ nhiệt phân = = 0,07mol Þ hiệu suất nhiệt phân KMnO4 = = 70% b) trong dung dịch Z = = = 0,4mol Bảo toàn nguyên tố Cl: + = + 2 Þ = 0,4 + 2.0,18 – 0,06 = 0,7mol Þ = = 0,56L = 560mL
0,500,50
Câu 6 (2,0 điểm):
6.1. Trong nước sinh hoạt, tiêu chuẩn hàm lượng ammonium (NH4+) cho phép là 1,0 mg/L. Để loại bỏ ion ammonium trong nước thải, người ta cho dư dung dịch NaOH vào nước thải cho đến pH = 11, sau đó cho nước chảy từ trên xuống trong một tháp tiếp xúc, đồng thời không khí được thổi ngược từ dưới lên để oxi hoá NH3. Phương pháp này loại bỏ được 95% lượng ammonium trong nước thải.
a) Viết phản ứng xảy ra trong quá trình xử lý nêu trên.
b) Phân tích mẫu nước thải ở hai nguồn khác nhau chưa qua xử lý có kết quả như sau:
Mẫu
Nguồn nước
Hàm lượng ammonium
1
Nhà máy phân đạm
18 mg/L
2
Bãi chôn lấp rác
160 mg/L
Tiến hành xử lý hai mẫu nước thải bằng phương pháp trên, sau khi xử lý, mẫu nào đạt tiêu chuẩn cho phép về hàm lượng ammonium?
6.2. Cho m gam hỗn hợp X gồm Al, Cu và FeS tác dụng vừa đủ với dung dịch đậm đặc chứa 0,36 mol H2SO4, đun nóng, thu được dung dịch Y (chứa các ion Al3+, Cu2+, Fe3+, SO42-) và 0,26 mol SO2. Cho 2,24 gam bột Fe vào dung dịch Y, thu được dung dịch Z (chứa các ion Al3+, Cu2+, Fe2+, SO42-) và 1,28 gam Cu. Dung dịch Z phản ứng tối đa với 0,3 mol NaOH, thu được dung dịch T và 10,14 gam kết tủa gồm hai chất. Các phản ứng xảy ra hoàn toàn. Tính khối lượng mỗi chất trong hỗn hợp X.
Câu
Nội dung
Điểm
6
2,0
6.1.
Sau khi xử lý: Mẫu 1: Hàm lượng NH4+ = = 0,9 mg/L < 1,0 mg/L Mẫu 2: Hàm lượng NH4+ = = 8 mg/L > 1,0 mg/L Mẫu 1 sau khi xử lý đạt tiêu chuẩn cho phép về hàm lượng NH4+.
0,500,50
6.2.
Al: xmol; Cu: ymol; FeS: zmol = 0,36mol; = 0,26mol; = 0,04mol; = 0,02mol Dung dịch Y Dung dịch Y + Fe → Cu↓ + dung dịch Z Dung dịch Z + NaOH → kết tủa + dung dịch T BTĐT dung dịch Y: 3x + 2y + 3z = 2(z + 0,1) Þ 3x + 2y + z = 0,2 (1) BTĐT dung dịch T: 0,3 = x + 2(z + 0,1) Þ x + 2z = 0,1 (2) Cu(OH)2↓: (y – 0,02)mol; Fe(OH)2↓: (z + 0,04)mol = 98(y – 0,02) + 90(z + 0,04) = 10,14 Þ 98y + 90z = 8,5 (3) Þ x = 0,02mol; y = 0,05mol; z = 0,04mol Þ = 0,54gam; = 3,2gam; = 3,52gam
0,500,50
Câu 7 (2,0 điểm): Đốt cháy hoàn toàn 1,3 gam hợp chất hữu cơ X (chứa C, H, O), dẫn CO2 và hơi H2O qua bình 1 đựng 70 gam dung dịch H2SO4 91,62%, bình 2 đựng 2,1 L dung dịch Ca(OH)2 0,02M. Sau thí nghiệm nồng độ H2SO4 trong bình 1 giảm còn 90%, bình 2 có 1,4 gam kết tủa. Bằng phương pháp phổ khối lượng xác định được phân tử khối của X là 130.
a)Xác định công thức phân tử của X.
b)X có mạch không phân nhánh và phổ hồng ngoại của X như sau:
Bảng đối chiếu tín hiệu phổ hồng ngoại của các nhóm chức:
Loại hợp chất
Liên kết
Số sóng (cm-1)
Alcohol
O-H
3600 – 3300
Aldehyde
C=O
1740 – 1720
C-H
2900 – 2700
Carboxylic acid
C=O
1725 – 1700
O-H
3300 – 2500
Ester
C=O
1750 – 1735
C-O
1300 – 1000
Ketone
C=O
1725 – 1700
Amine
N-H
3500 – 3300
Xác định công thức cấu tạo của X.
Câu
Nội dung
Điểm
7
a) = 0,01mol TH1: Ca(OH)2 dư = = 0,014mol Þ C = = 1,4 Þ loại TH2: Ca(OH)2 hết = 2 – = 2.2,1.0,02 – 0,014 = 0,07mol Þ C = = 7 = = 0,07mol Þ H = = 14 Þ O = = 2 Þ CTPT của X là C7H14O2 b) Dựa vào phổ IR, nhận thấy có peak trong khoảng 3300 – 2500 cm-1 (tín hiệu đặc trưng của nhóm -OH trong nhóm -COOH) và peak 1715 cm-1 (tín hiệu đặc trưng của – C=O trong nhóm -COOH), như vậy, hợp chất X chứa nhóm chức carboxyl -COOH trong phân tử. CTCT của X: CH3-(CH2)5-COOH
0,500,500,500,50
Câu 8 (2,0 điểm): Đốt cháy hoàn toàn 4,3 gam hợp chất hữu cơ X thu được hỗn hợp khí gồm CO2, H2O, HCl. Dẫn hỗn hợp khí qua bình 1 đựng dung dịch AgNO3 dư, bình 2 đựng 5 L dung dịch Ca(OH)2 0,02M. Sau thí nghiệm bình 1 có 5,74 gam kết tủa và khối lượng bình tăng 2,54 gam, bình 2 có 8 gam kết tủa và khi tách kết tủa, đun nóng dung dịch lại có kết tủa thêm. Biết Mx < 230 gam/mol. Xác định công thức phân tử của X.
Câu
Nội dung
Điểm
8
Bình 1 hấp thụ HCl và H2O = = = 0,04mol Þ = = 0,06mol = 5.0,02 = 0,1mol; = = 0,08mol Đun nóng dung dịch có kết tủa thêm Þ dung dịch chứa Ca(HCO3)2 Þ = 2 – = 2.0,1 – 0,08 = 0,12mol = = 0,12mol; = 2 + = 2.0,06 + 0,04 = 0,16mol = = 0,04mol Þ = = 0,08mol C : H : O : Cl = 0,12 : 0,16 : 0,08 : 0,04 = 3 : 4 : 2 : 1 Þ CTPT của X: C3nH4nO2nCln MX < 230 Þ 107,5n < 230 Þ n < 2,14 Tổng số nguyên tử H và Cl chẵn Þ n = 2 Þ CTPT của X: C6H8O4Cl2
0,500,500,500,50
Câu 9 (2,0 điểm):
9.1. Cho sơ đồ chuyển hóa sau:
Biết: X là CO2, Y là NaHSO4, M là NaAlO2, N là Al(OH)3, P là Ba(HCO3)2, Q là BaCO3.
Viết các phản ứng thực hiện sơ đồ chuyển hóa trên.
9.2. Hỗn hợp X gồm x mol Fe và y mol M (M là kim loại hóa trị không đổi). Hỗn hợp Y gồm x mol Fe và 3y mol M. Hỗn hợp Z gồm 2x mol Fe và y mol M. Cho X tác dụng với dung dịch H2SO4 đặc, nóng, dư, thu được V L (đkc) khí SO2. Hấp thụ V L SO2 vào 500 mL dung dịch NaOH 0,2M (dư), thu được dung dịch chứa 5,725 gam chất tan. Cho Y tác dụng với dung dịch HCl dư, thu được 0,0775 mol H2. Cho Z tác dụng với dung dịch H2SO4 loãng, dư, thu được dung dịch chứa 5,605 gam muối. Các phản ứng xảy ra hoàn toàn. Xác định M.
TN1: SO2 + 2NaOH → Na2SO3 + H2O = amol phản ứng = 2amol Þ dư = 0,5.0,2 – a = (0,1 – a)mol + = 126x + 40(0,1 – a) = 5,725 Þ a = 0,0375mol Bảo toàn electron: 3 + n. = 2 Þ 3x + ny = 2.0,0375 = 0,075 (1) TN2: Bảo toàn electron: 2 + n. = 2 Þ 2x + 3ny = 2.0,0775 = 0,155 (2) TN3: Muối gồm: FeSO4: 2xmol; M2(SO4)n: 0,5ymol = 152.2x + (2M + 96n).0,5y = 5,605 Þ 304x + My + 48ny = 5,605 (3) (1) và (2) Þ x = 0,01; ny = 0,045 (3) Þ My = 0,405 Þ = Þ M = 9n Þ M là Al
0,500,50
Câu 10 (2,0 điểm):
10.1. Cho sơ đồ thí nghiệm như hình vẽ:
Viết phản ứng xảy ra trong thí nghiệm và nêu hiện tượng quan sát thấy ở bình tam giác trong trường hợp X, Y, Z lần lượt là các chất sau:
a)Cu, SO2, Br2.
b)Đường saccarose (C12H22O11), SO2, KMnO4.
10.2. Nêu hiện tượng và viết phản ứng xảy ra trong các thí nghiệm sau:
a)Cho dung dịch NaOH dư vào dung dịch NH4NO3, đun nóng nhẹ.
b)Cho dung dịch NH3 dư vào dung dịch AlCl3.
c)Dẫn khí H2S dư vào dung dịch FeCl3.
d)Cho dung dịch KI dư và vài giọt hồ tinh bột vào dung dịch FeCl3.
Câu
Nội dung
Điểm
10
2,0
10.1
a) Cu + 2H2SO4 đặc CuSO4 + SO2↑ + 2H2O SO2 + 2NaOH → Na2SO3 + H2O SO2 + Br2 + 2H2O → H2SO4 + 2HBr Dung dịch Br2 trong bình tam giác mất màu. b) C12H22O11 + H2SO4 → 12C + H2SO4.11H2O C + 2H2SO4 đặc CO2↑ + 2SO2↑ + 2H2O SO2 + 2NaOH → Na2SO3 + H2O CO2 + 2NaOH → Na2CO3 + H2O 5SO2 + 2KMnO4 + 2H2O → 2MnSO4 + K2SO4 + 2H2SO4 Dung dịch KMnO4 trong bình tam giác mất màu.
0,500,50
10.2.
a) Có khí mùi khai thoát ra: NH4+ + OH– NH3↑ + H2O b) Có kết tủa keo trắng không tan: Al3+ + 3NH3 + 3H2O → Al(OH)3↓ + 3NH4+ c) Có kết tủa màu trắng đục: 2Fe3+ + H2S → 2Fe2+ + S↓ + 2H+ d) Dung dịch có màu xanh tím: 2Fe3+ + 2I– → 2Fe2+ + I2 I2 + tinh bột → hợp chất màu xanh tím
Đề thi hsg môn hóa lớp 11 THPT chuyên Lê Khiết Quảng Ngãi năm 2023 2024
SỞ GDĐT QUẢNG NGÃI TRƯỜNG THPT CHUYÊNLÊ KHIẾTHƯỚNG DẪN CHẤM (HDC gồm có 14 trang)
KỲ THI CHỌN ĐỘI TUYỂN HSG CẤP TRƯỜNG LỚP 11NĂM HỌC 2023-2024 Ngày thi 25/02/2024 Môn: Hóa học Thời gian làm bài: 180 phút (không kể thời gian giao đề)
Câu 1: (2,0 điểm)
1.1. Cho hợp chất X có công thức phân tử là MxRy trong đó M chiếm 52,94% về khối lượng. Biết x + y = 5. Trong nguyên tử M số neutron nhiều hơn số proton là 1. Trong nguyên tử R số neutron bằng số proton. Tổng số hạt proton, neutron và electron trong X là 152. Xác định công thức phân tử của X.
1.1
Đáp án
Điểm
Ta có: %mR = 100% – %mM = 100% – 52,94% = 47,06 % (1) Mặt khác x + y = 5 (2) NM – ZM = 1 (3) NR = ZR (4) (5)
0,25
Thay (3)(4) vào (1) và (5) ta được: (6) (7) Thay (7) vào (6) ta rút ra:
0,25
Vì x nguyên và 0 < x < 5 x = 1, 2, 3, 4 x 1 2 3 4 ZM 26,4 13 8,53 6,29 x = 2 và ZM = 13 (13A1).
0,25
Thay x, ZM vào (2) và (7) ta tìm được: y = 3, ZR = 8 (8O) X là Al2O3
0,25
1.2. Năm 1618, một nông dân tại Epsom nước Anh đã cho đàn bò của mình uống nước, nhưng chúng không chịu uống vì nước có vị rất đắng chát. Nhưng tình cờ, thứ nước đắng chát tại Epsom lại rất có công hiệu trong chữa lành vết thương. Sau này, người ta mới phát hiện ra trong nước chứa rất nhiều magnesium sulfate. Bằng phương pháp phân tích khối phổ cho thấy trong tự nhiên magnesium có 3 đồng vị bền: 24Mg, 25Mg và 26Mg.
a) Hãy tính nguyên tử khối trung bình của Mg.
b) Tính % đồng vị 25Mg có trong magnesium sulfate. Biết S = 32,065; O = 15,999.
1.2
Đáp án
Điểm
a.
Dùng CT tính khối lượng nguyên tử trung bình
0,25
b.
% đồng vị 25Mg có trong MgSO4 : %
0,25
1.3. Calcium là nguyên tố đóng vai trò quan trọng trong việc hình thành nên xương và răng của con người. Các nhà khoa học xác định được rằngkhối lượng riêng của calcium là 1,55 g/cm3. Calcium có cấu trúc lập phương tâm diện, trong đó các nguyên tử calcium là những hình cầu chiếm 74% thể tích tinh thể, phần còn lại là khe rỗng. Tính bán kính nguyên tử calcium theo đơn vị nm.
1.3
Đáp án
Điểm
Thể tích một nguyên tử Ca: Ta có
0,25
0,25
Câu 2: (2,0 điểm)
2.1. Hợp chất M được tạo thành từ cation và anion . Phân tử M chứa 9 nguyên tử của ba nguyên tố phi kim với tỉ lệ số nguyên tử của mỗi nguyên tố là 2:3:4. Tổng số proton trong M là 42. Trong ion chứa 2 nguyên tố thuộc cùng một chu kì và thuộc hai nhóm A liên tiếp. Xác định công thức phân tử của M, viết công thức cấu tạo của M và cho biết trong M có những kiểu liên kết hóa học nào.
2.1
Đáp án
Điểm
Hợp chất M tạo thành từ X+ và Y– . pTB = 42/9 = 4,67 . Vậy M có chứa nguyên tố H .
0,25
Anion Y– chứa 2 phi kim có p1 + 1 = p2 . + Trường hợp 1: M có 2 nguyên tử H : 2 + 3p1 + 4(p1+1) = 42 p1 = 36/7(loại). Hoặc : 2 + 3(p1+1) + 4p1 = 42 p1 = 37/7 (loại) . + Trường hợp 2: M có 3 nguyên tử H : 3 + 2p1 + 4(p1+1) = 42 p1 = 35/ 6(loại). Hoặc 3 + 2(p1+1) + 4p1 = 42 p1 = 37/6 (loại) .
0,25
+ Trường hợp 3: M có 4 nguyên tử H 4 + 3p1 + 2(p1+1) = 42 p1 = 36/5 (loại) . Hoặc 4 + 3(p1+1) + 2p1 = 42 p1 = 35/5 = 7 (7N) Vậy p2 = 8 (8O) . Hợp chất là : NH4NO3.
0,25
Hợp chất chứa cả 3 loại liên kết: Liên kết ion, cộng hóa trị và liên kết cho nhận.
0,25
2.2. X là nguyên tố thuộc nhóm A của bảng tuần hoàn, có thể tạo với hydrogen hợp chất có công thức dạng XH2. Trong oxide cao nhất, X chiếm 40% về khối lượng.
a) Xác định tên nguyên tố X.
b) Viết công thức electron và Lewis của phân tử XH2.
2.2
Đáp án
Điểm
a.
`X là nguyên tố thuộc nhóm A của bảng tuần hoàn, có thể tạo với hydrogen hợp chất có công thức dạng XH2 * X thuộc nhóm IIA: Công thức oxide cao nhất: XO => Loại
0,125
* X thuộc nhóm VIA: Công thức oxide cao nhất: XO3 => X là Sulfur (Nhận)
0,25
b.
CT electron CT Lewis
0,125
2.3. Chocác ion Ca2+, , K+ và S2- và bán kính ion của chúng là 114, 152, 167, 170 (pm). Hãy xác định bán kính của mỗi ion và giải thích.
2.3
Đáp án
Điểm
– Các ion Ca2+, Cl–, K+ và S2- đều cùng cấu hình electron nhưng có số proton khác nhau lần lượt là 20, 17, 19 và 16. – Trong các vi hạt, hạt nhân càng nhiều proton thì hạt nhân hút electron càng mạnh nghĩa là bán kính càng bé. Do đó bán kính của các ion là Ca2+(114)< K+(152)< Cl–(167)< S2-(170)
0,5
Câu 3: (2,0 điểm)
3.1. Trong thí nghiệm “đồng hồ iodine”, tốc độ của phản ứng:
có thể được đo bằng thời gian t (giây) khi dung dịch hồ tinh bột chuyển sang màu xanh tím. Một nhóm học sinh lớp 10 Hóa trường chuyên Lê Khiết đã nghiên cứu phản ứng trên ở 20 oC và dữ liệu thu được như sau:
Thí nghiệm
1
2
3
4
5
0,040
0,080
0,080
0,160
0,120
0,040
0,040
0,080
0,020
0,040
Thời gian (giây)
88,0
44,0
22,0
44,0
t1
a) Xác định mục đích nghiên cứu của nhóm học sinh trên.
b) Xác định thời gian xuất hiện màu t1.
c) Giả sử phản ứng trên có hệ số nhiệt độ γ=2. Nếu thí nghiệm 3 được tiến hành ở 40 oC. Tính thời gian t2 để màu xuất hiện.
d) Từ phân tích và so sánh các dữ liệu trong bảng trên, hãy rút ra kết luận của nghiên cứu.
3.1
Đáp án
Điểm
a.
Nghiên cứu ảnh hưởng của nồng độ đầu chất phản ứng đến tốc độ phản ứng.
0,25
b.
Từ thí nghiệm 1 và 2 cho thấy, khi nồng độ không đổi, nồng độ I– tăng lên 2 lần, thời gian phản ứng giảm 2 lần phản ứng là bậc 1 với I–. Từ thí nghiệm 2 và 3 cho thấy, khi nồng độ I–không đổi, nồng độ tăng lên 2 lần, thời gian phản ứng giảm 2 lầnphản ứng là bậc 1 với . Biểu thức tốc độ phản ứng:
0,25
So sánh thí nghiệm 1 và 5 nhận thấy, nồng độ không đổi, nồng độ I– tăng lên 3 lần, thời gian phản ứng giảm 3 lần t1 = 88 : 3 = 29,3 giây.
c.
Tốc độ phản ứng tăng = lần thời gian phản ứng giảm 4 lần t2 = 22 : 4 = 5,5 s.
0,25
d.
Theo phân tích và so sánh trên, có thể kết luận rằng tốc độ phản ứng hóa học tỉ lệ thuận với tích nồng độ chất phản ứng.
0,25
3.2. Cho các dữ kiện dưới đây:
Tính:
a) Enthalpy tạo thành chuẩn ethylene.
b) Biến thiên enthalpy chuẩn của phản ứng đốt cháy ethylene.
3.2
Đáp án
Điểm
a.
Từ các dữ kiện đề bài ta có: 2C(gr) + 2H2(g) C2H4(g) = + + 2 + 3 = +52,246 kJ/mol
4.1. Thí nghiệm chuẩn độ dung dịch base mạnh bằng dung dịch chuẩn acid mạnh.
+ Dụng cụ: Bộ giá đỡ, burette 25 mL, pipette 10 mL, cốc thủy tinh, bình tam giác 50 mL, ống hút nhỏ giọt.
+ Hóa chất: Dung dịch HCl 0,10 M, dung dịch NaOH cần xác định nồng độ, dung dịch phenolphthalein.
+ Các bước tiến hành (chưa sắp xếp theo trình tự) chuẩn độ dung dịch sodium hydroxide bằng dung dịch hydrochloric acid được mô tả ngắn gọn như sau:
(1) Thêm vài giọt chất chỉ thị thích hợp vào dung dịch.
(2) Ghi lại thể tích dung dịch HCl cuối cùng và lặp lại 3 lần để thu được kết quả phù hợp.
(3) Thêm dung dịch HCl vào burette và ghi thể tích.
(4) Lấy 10 mL dung dịch sodium hydroxide vào bình nón bằng pipette.
(5) Mở khóa burette, nhỏ từng giọt dung dịch HCl vào sodium hydroxide, lắc đều cho đến khi đạt đến điểm kết thúc.
a) Hãy sắp xếp thứ tự thực hiện các bước trên khi tiến hành chuẩn độ. Hãy cho biết hiện tượng tại thời điểm kết thúc chuẩn độ.
b) Giải thích vì sao cần lắc nhẹ dung dịch trong bình tam giác khi thực hiện chuẩn độ.
c) Viết phương trình hóa học của phản ứng chuẩn độ.
d) Tiến hành thí nghiệm chuẩn độ 3 lần, thu được kết quả sau:
Thí nghiệm
Lần 1
Lần 2
Lần 3
Thể tích dung dịch HCl đã sử dụng (mL)
12,50
12,40
12,50
Hãy xác định nồng độ dung dịch NaOH ban đầu.
4.1
Đáp án
Điểm
a.
Thứ tự tiến hành: (4) → (1) → (3) → (5) → (2). hoặc: (3) → (4) → (1) → (5) → (2). Khi kết thúc chuẩn độ thì dung dịch trong bình tam giác từ màu hồng chuyển sang không màu.
0,25
b.
Cần lắc đều bình tam giác để phản ứng xảy ra ở mọi điểm trong dung dịch.
0,25
c.
NaOH + HCl → NaCl + H2O
0,25
d.
Áp dụng công thức:
0,25
4.2. Xét các hệ cân bằng sau trong một bình kín:
C(s) + H2O(g) CO(g) + H2(g)
Cân bằng trên dịch chuyển theo chiều nào khi thay đổi một trong các điều kiện (có giải thích):
(1) Tăng nhiệt độ.
(2) Thêm lượng hơi nước vào hệ.
(3) Thêm khí H2 vào hệ.
(4) Nén cho thể tích của hệ giảm xuống.
4.2.
Đáp án
Điểm
C(s) + H2O(g)CO(g) + H2(g) (1) Tăng nhiệt độ. Cân bằng chuyển dịch theo chiều phản ứng thuận (phản ứng thu nhiệt) (2) Thêm lượng hơi nước vào hệ. Cân bằng chuyển dịch theo chiều phản ứng thuận (làm giảm nồng độ H2O) (3) Thêm khí H2 vào hệ. Cân bằng chuyển dịch theo chiều phản ứng nghịch (làm giảm nồng độ H2) (4) Tăng áp suất chung bằng cách nén cho thể tích của hệ giảm xuống. Cân bằng chuyển dịch theo chiều phản ứng nghịch (chiều giảm số mol khí)
0,5
4.3. Cho cân bằng hoá học: CO(g) + H2O(g) H2(g) + CO2(g)
Ở 700 °C, hằng số cân bằng KC = 8,3. Cho 1 mol khí CO và 1 mol hơi nước vào bình kín dung tích 10 lít và giữ ở 700 °C. Tính nồng độ các chất ở trạng thái cân bằng.
4.3
Đáp án CO(g) + H2O(g) H2(g) + CO2(g) KC = 8,3Ban đầu: 1 1 (mol)Phản ứng: x x x x (mol)Cân bằng: 1 – x 1- x x x (mol)=> KC = = = = 8,3 => x2 = 8,3(1 – 2x + x2) => 7,3x2 – 16,6x +8,3 =0 (đk x < 1) Vậy nồng độ các chất ở trạng thái cân bằng: [CO] = [H2O]= = = 0,026M [CO2] = [H2]= = = 0,074M
Điểm
0,5
Câu 5: (2,0 điểm)
5.1. Sơ đồ quy trình dưới đây mô tả các bước trong quá trình sản xuất phân bón (Z). Hãy xác định các chất X, T, Y, Q, Z và viết các phương trình hóa học xảy ra.
5.2. Cho các giá trị nhiệt độ sôi của các hydride sau:
Chất
HF
HCl
HBr
HI
H2O
H2S
Nhiệt độ sôi ( oC)
+ 19,5
– 84,9
– 66,8
– 35,4
+100
– 60,75
a) Nhận xét và giải thích xu hướng biến đổi nhiệt độ sôi của các dãy:
i) HF, HCl, HBr, HI.
ii) H2O, H2S.
b. Trên thực tế, liên kết H-F phân cực hơn liên kết O-H, nhưng tại sao nhiệt độ sôi của HF lại thấp hơn nhiệt độ sôi của H2O.
c. Hãy sắp xếp theo chiều tăng dần tính acid của các hydride đó. Giải thích.
5.2.
Đáp án
Điểm
a.
(i) Nhiệt độ sôi: HCl < HBr < HI < HF Tương tác giữa các phân tử HF gồm liên kết hydrogen và tương tác Van der Waals, còn tương tác giữa các phân tử HX khác chỉ có tương tác Van der Waals. Trong đó, liên kết hydrogen trong HF bền hơn nhiều so với liên kết Van der waals. Do đó HF có nhiệt độ sôi cao nhất.
0,5
Liên kết Van der Waals phụ thuộc chủ yếu vào tương tác khuếch tán, nghĩa là tăng theo khối lượng phân tử. Vì thế HCl < HBr < HI.
0,25
(ii) Nhiệt độ sôi: H2O > H2S. Vì H2O có liên kết hydrogen còn H2S không có liên kết hydrogen.
0,5
b.
Liên kết H-F phân cực hơn liên kết O-H nghĩa là liên kết hydrogen giữa các liên kết H-F mạnh hơn liên kết hydrogen giữa các liên kết H-O. Song trong nước, các phân tử H2O liên kết với nhau bằng 4 liên kết hydrogen tạo thành mạng không gian (H2O)n (n lớn) còn trong HF, các phân tử HF liên kết với nhau bằng 2 liên kết hydrogen tạo thành mạch thẳng với đoạn ngắn (HF)n (n £ 6) Vì thế, nước có nhiệt độ sôi cao hơn trong HF.
0,5
c.
Tính acid: H2O < H2S < HF < HCl < HBr < HI Giải thích: dựa vào mật độ điện tích âm trên nguyên tử trung tâm: O2- > S2- > F– > Cl– > Br– > I–
0,25
Câu 6: (2,0 điểm)
6.1. Theo qui định nồng độ cho phép của bromine là 2.10-5 g/L không khí. Trong một phân xưởng sản xuất bromine, người ta đo được nồng độ của bromine là 1.10-4 g/L. Người ta dùng dung dịch ammonia 20% phun khắp xưởng (có kích thước 100 m; 200 m; 6 m) để khử độc lượng bromine trong không khí về nồng độ cho phép. Biết rằng, phản ứng xảy ra: Tính khối lượng dung dịchđã dùng.
6.1
Đáp án
Điểm
– Khi khử độc xong 1 lít không khí thì khối lượng bromine đã phản ứng là – Thể tích không khí cần khử độc của toàn bộ xưởng là – Tổng khối lượng bromine đã phản ứng khi khử độc toàn bộ xưởng: – Số mol bromine đã phản ứng:
0,5
– Phản ứng đã xảy ra: – Số mol ammonia đã dùng: –
0,5
6.2. Suối khoáng nóng của một số địa danh chứa nhiều khoáng chất khác nhau và nhiều nguyên tố vi lượng. Những thành phần có hàm lượng nhiều nhất là sulfur, calcium, sodium và carbonate. Trong số các khoáng chất này, sulfur rất quan trọng vì “bản chất thiên nhiên của nó”, vì cơ thể con người cần nó để sản xuất collagen, giúp da người đàn hồi, đẹp và trẻ trung. Hơn nữa, sulfur được sử dụng để giảm thiểu các triệu chứng của nhiều bệnh về da bao gồm viêm da, bệnh chàm, vẩy nến và mụn cóc. Những người bị viêm khớp có thể có được giảm đau do tắm nhẹ nhàng trong suối khoáng nóng chứa lưu huỳnh. Nước khoáng có chứa các hợp chất sulfur cũng được chứng minh là làm giảm cholesterol và huyết áp.
Sulfur được chiết xuất dưới dạng đơn chất từ thời tiền sử. Nó có nhiều dạng thù hình và phân bố của nó rất phức tạp, nhưng các dạng thù hình của sulfur phổ biến nhất là các vòng puckered của S8 (sulfur orthorhombic, dạng alpha).
a) Vẽ cấu trúc phân tử của S8.
b) Sau khi đốt S8 bằng oxygen, hợp chất X được tạo thành. Quá trình oxy hóa xúc tác của hợp chất X tạo ra hợp chất Y. Phản ứng của X và Y với nước (thủy phân) tạo ra Z và T. Hợp chất T là một oxoacid và là chất trung tâm của ngành công nghiệp hóa học trên toàn thế giới. Viết các phản ứng xảy ra và công thức của các hợp chất X, Y, Z, T.
c) Sau phản ứng của T và Y theo tỉ lệ mol 1:1, hợp chất E là chất lỏng sánh và có tính ăn mòn mạnh được tạo thành, nó được sử dụng làm hóa chất cơ bản cho các quá trình sulfo hóa. Viết phương trình hóa học để tổng hợp E từ T.
7.1. Propionic acid có phổ hồng ngoại (IR) ứng với hình nào dưới đây. Giải thích.
Hình 1 Hình 2
7.1
Đáp án
Điểm
Phổ IR của propionic acid C2H5COOH ứng với hình 1 vì: – Hình 1: + ν = 2500 – 3150 cm-1, mạnh, tù: OHcarboxylic acid; + ν = 1750 cm-1, mạnh: C=O
0,75
– Hình 2: + v = 3100 – 3500 cm-1, mạnh, tù: OH + Không có tín hiệu vân hấp thụ vùng 1700 cm-1
0,25
7.2. Phân tích nguyên tố hợp chất hữu cơ X cho thấy phần trăm khối lượng ba nguyên tố carbon, hydrogen, oxygen lần lượt là 64,86%; 13,51% và 21;63%. Phổ khối MS của X như hình dưới đây:
a) Tìm công thức phân tử của X.
b) Phổ IR của X được cho ở hình dưới. Xác định nhóm chức có trong X từ đó viết các đồng phân của X.
4000 3000 2000 1500 1000 500
c. Oxi hóa X bằng CuO, đun nóng thì thu được một aldehyde có mạch carbon phân nhánh. Tìm công thức cấu tạo và gọi tên X.
7.2
Đáp án
Điểm
a.
– Đặt CTPT của X là CxHyOz ta có Vậy CTĐGN của X là C4H10O – Từ phố MS của X cho thấy X có phân tử khối bằng 74 74n = 74 n = 1. Vậy công thức phân tử của X là C4H10O.
0,25
b.
Do trên phố IR của X có tín hiệu ở vùng 3500 – 3200 cm-1 nên X là một alcohol. Công thức cấu tạo có thể có của X là CH3-CH2-CH2-CH2-OH, CH3-CH(OH)-CH2-CH3 (CH3)2CH–CH2-OH và (CH3)3C-OH
0,5
c.
Do oxi hoá X bằng CuO, đun nóng thì thu được một aldehyde có mạch carbon phân nhánh nên X có công thức cấu tạo là (CH3)2CH–CHOH và tên gọi là 2-methylpropan-1-ol. Viết PTPU
0,25
Câu 8: (2,0 điểm)
8.1. Cho các hydrocarbon mạch hở X, Y. Phân tử X có 11 liên kết σ và 1 liên kết π, phân tử Y chỉ có 16 liên kết σ.
a) Xác định công thức phân tử, viết các đồng phân của X, Y và gọi tên.
b) Y phản ứng với Cl2 trong điều kiện thích hợp chỉ tạo ra 1 dẫn xuất monochloro. Tìm công thức cấu tạo đúng của Y.
8.1
Đáp án
Điểm
a.
CxHy có x – 1 liên kết σ C-C và y liên kết σ C-H ÞTổng liên kết σ là x + y – 1
Đối với X: x + y – 1 = 11, mặt khác X mạch hở có 1 liên kết π nên y = 2x Þ x = 4, y = 8. Þ X là C4H8 (HS làm cách khác nếu đúng vẫn cho điểm)
0,25
Đồng phân của X là CH2=CH-CH2-CH3: but-1-ene CH3-CH=CH-CH3: but-2-ene (cis và trans) CH2=C(CH3)2: 2-methylpropene
0,25
Đối với Y: x + y – 1 = 16, mặt khác Y mạch hở, no nên y = 2x + 2 Þ x = 5; y = 12 Þ Y là C5H12 (HS làm cách khác nếu đúng vẫn cho điểm) Đồng phân của Y là CH3-CH2-CH2-CH2-CH3: pentane CH3-CH(CH3)-CH2-CH3: 2-methylbutane (CH3)4C: 2,2-dimethylpropane.
0,25
b.
Y + Cl2 chỉ tạo 1 dẫn xuất monochloro nên Y là neopentane (CH3)4C Dẫn xuất duy nhất là (CH3)3C-CH2Cl
0,25
8.2. Xăng E5 là một loại xăng sinh học, được tạo thành khi trộn 5 thể tích C2H5OH (D = 0,8 g/mL) với 95 thể tích xăng truyền thống. Giả sử xăng truyền thống chỉ chứa hai alkane C8H18 và C9H20 (tỉ lệ mol tương ứng 3: 4, D = 0,7 g/mL). Biết nhiệt lượng toả ra khi đốt cháy 1 mol các chất trong xăng E5 như sau:
Thành phần xăng E5
C2H5OH
C8H18
C9H20
Nhiệt toả ra (kJ/mol)
1365,0
5928,7
6119,8
Trung bình, một chiếc xe máy di chuyển được 1 km thì cần một nhiệt lượng chuyển thành công cơ học có độ lớn là 221,8 kJ. Nếu xe máy đó di chuyển từ Quảng Ngãi đến Đà Nẵng với quãng đường là 132 km thì hết khoảng bao nhiêu lít xăng E5? (biết hiệu suất sử dụng nhiên liệu của động cơ xe máy là 30%)
8.2.
Đáp án
Điểm
0,25
Nhiệt lượng tỏa ra khi đốt cháy 1 lít xăng E5 Quãng đường 1 lít xăng xe đi được là: Từ Đà Nẵng đến Huế sẽ cần:
0,75
Câu 9: (2,0 điểm)
9.1. Các chất hữu cơ từ X1 đến X8 (trừ X4) trong sơ đồ chỉ chứa hai nguyên tố. Khi đốt cháy một trong các chất hữu cơ đó rồi cho sản phẩm qua CuSO4 khan thấy chất rắn chuyển sang màu xanh.
X2 → Polime X3
↑
CH4 → X1 → X4 → nhựa PVC
↓
X5 + X2 → X6 → X7 → Polime X8
Biết X7 là hợp chất thơm và có khối lượng mol là 104 gam/mol, phản ứng từ X6 → X7 là tách loại một phân tử H2.
a) Xác định các chất trong sơ đồ và hoàn thành phương trình phản ứng (ghi rõ điều kiện nếu có và các chất sinh ra đều là sản phẩm chính).
b) Nêu các hoá chất cần thiết, viết phương trinh phản ứng hoá học điều chế X2 trong phòng thí nghiệm.
9.1.
Đáp án
Điểm
a.
X1 là CH≡CH; X2 là CH2=CH2; X3 là PE X4 là Cl-CH=CH2; X5 là C6H6 (benzen); X6 là C6H5-CH2-CH3 X7 là C6H5-CH=CH2; X8 là PS 2CH4CH≡CH + 3H2 CH≡CH + H2CH2=CH2 nCH2=CH2 (-CH2-CH2-)n CH≡CH + HCl Cl-CH=CH2 nCl-CH=CH2 (-CH2-CH(Cl)-)n 3CH≡CH C6H6 C6H6 + CH2=CH2C6H5-CH2-CH3 C6H5-CH2-CH3 C6H5-CH=CH2 + H2 nC6H5-CH=CH2 (-CH2-CH(C6H5)-)n
0,75
b.
Điều chế CH2=CH2 trong phòng thí nghiệm: Các hoá chất cần thiết: CH3CH2OH, H2SO4 đặc, đá bọt, dung dịch NaOH. Phản ứng: CH3CH2OH CH2=CH2 + H2O Dung dịch NaOH để loại tạp chất SO2, CO2.
0,25
9.2. Cho hydrocarbon X tác dụng với dung dịch bromine dư, thu được dẫn xuất tetrabromine chứa 75,83% bromine theo khối lượng. Khi X cộng bromine theo tỉ lệ mol 1:1 thu được cặp đồng phân cis-trans.
a) Xác định công thức phân tử, công thức cấu tạo của X.
b) Viết phương trình phản ứng của X với lần lượt: dung dịch KMnO4 (trong môi trường H2SO4), dung dịch AgNO3/NH3, H2O (xúc tác Hg2+/H+), HBr theo tỉ lệ mol X:HBr = 1 : 2.
9.2
Đáp án
Điểm
a.
Hydrocarbon X: CxHy : CxHy + 2Br2 → CxHyBr4 Ta có: %mBr = =75,83 12x + y = 102 x=8 , y=6. CTPT của X: C8H6 (D= 6). Vì X có khả năng phản ứng với bromine theo tỉ lệ 1:1 và 1:2 chứng tỏ phân tử X có 2 liên kết p kém bền và 1 nhân thơm. X:
– Cho khoảng 1 mL C2H5Br vào ống nghiệm (1), thêm khoảng 3 mL nước cất rồi lắc đều. Để hỗn hợp tách thành hai lớp, lấy phần trên của hỗn hợp nhỏ vào ống nghiệm có chứa sẵn 1 mL AgNO3. Nếu thấy có kết tủa cần lặp lại đến khi không còn kết tủa (nước rửa không còn ion halogen).
– Thêm 2 mL dung dịch NaOH 10% vào ống nghiệm (1). Lắc nhẹ ống nghiệm rồi ngâm vào cốc nước nóng khoảng 5 phút, thỉnh thoảng lắc đều ống nghiệm, để nguội rồi lấy khoảng 1 mL chất lỏng ở phần trên ống nghiệm (1) và chuyển sang ống nghiệm (2).
– Trung hoà base dư ở ống nghiệm (2) sau khi nhỏ dung dịch AgNO3 bằng dung dịch HNO3 (thử bằng giấy chỉ thị pH) rồi nhỏ thêm vài giọt dung dịch AgNO3 1%, quan sát thấy có kết tủa vàng nhạt xuất hiện.
a) Tại sao ban đầu hỗn hợp lại tách thành hai lớp, bromoethane nằm ở lớp nào?
b) Kết tủa xuất hiện ở ống nghiệm (2) sau khi thêm dung dịch AgNO3 vào là chất gì?
c) Tại sao cần phải trung hoà dung dịch base dư trước khi cho dung dịch AgNO3 1% vào ống nghiệm (2)?
d) Dự đoán sản phẩm và viết phương trình hoá học của các phản ứng xảy ra trong quá trình thí nghiệm.
10.1
Đáp án
Điểm
a.
Do bromoethane không tan trong nước nên hỗn hợp tách thành hai lớp, bromoethane sẽ nằm ở lớp dưới do các dẫn xuất halogen thường nặng hơn nước.
0,125
b.
Kết tủa xuất hiện ở ống nghiệm (2) sau khi thêm dung dịch AgNO3 vào là chất AgBr.
0,125
c.
Cần phải trung hoà dung dịch base dư trước khi cho dung dịch AgNO3 1% vào ống nghiệm (2) để tránh phản ứng giữa sản phẩm AgNO3 và NaOH sinh ra kết tủa đen Ag2O khó quan sát màu của AgBr được tạo thành.
a) Nitrogen lỏng được dùng để bảo quản mẫu vật phẩm trong y học?
b) Nitrogen phản ứng một chiều với kim loại, nhưng trong vỏ trái đất không gặp một nitride (N3-) kim loại nào?
10.2.
Đáp án
Điểm
a.
Nitrogen lỏng có nhiệt độ thấp (-196oC) và có tính trơ vì vậy nitrogen lỏng được dùng để làm lạnh nhanh, bảo quản mẫu vật phẩm trong y học.
0,25
b.
N2 phản ứng với nhiều kim loại tạo ra các nitride kim loại như Li3N, Ca3N2, Mg3N2… Khi hình thành Trái Đất, thời kì đầu rất nóng là điều kiện cho nitrogen có thể tạo với một số kim loại mạnh thành những nitride. Nhưng ở nhiệt độ này, hydrogen và oxygen đã hóa hợp với nhau tạo thành nước. Khi có mặt nước, các nitride kim loại đều bị thủy phân thành base kiềm và ammonia. Ví dụ: Ca3N2 + 6H2O → 2NH3 + 3Ca(OH)2 – Ammonia tạo ra có thể cháy, nghĩa là bị oxygen của không khí oxi hóa cho trở lại nitrogen: 4NH3 + 3O2 2N2 + 6H2O Vì các lí do trên nên vỏ Trái Đất không tồn tại các hợp chất nitride
0,25
10.3. Các kết quả phân tích cho thấy nước mưa thường có pH » 5,6 (có tính acid nhẹ). Nước mưa trong các trận mưa acid lại có pH = 3 hoặc thậm chí nhỏ hơn nữa.
a) Dựa vào phản ứng hoá học đã biết hãy giải thích các trường hợp trên. Biết mưa acid xảy ra khi có thêm các yếu tố:
– Khi có sấm sét.
– Trong không khí còn có chất khí gây ra môi trường acid khi hợp nước như sulfur dioxide.
b) Kể một vài thiệt hại mà mưa acid gây ra và một số hoạt động của con người đã gây ra mưa acid?
10.3
Đáp án
Điểm
a.
– Ở nhiệt độ rất cao (3000 oC, khi có sấm sét), nitrogen phản ứng với oxygen, tạo thành nitrogen monoxide. N2(g) + O2(g) 2NO(g) Khí NO tạo thành sẽ nhanh chóng bị oxy hóa thành NO2. Sau đó, khi mưa xuống, NO2 sẽ chuyển thành HNO3. 2NO(g) + O2(g) 2NO2(g) 4NO2(g) + 2H2O(l) + O2(g) 4HNO3(aq) Khi sấm sét có nhiều hơn bình thường, lượng NO sinh ra nhiều sẽ dẫn đến HNO3 hoàn tan trong nước mưa tăng lên, làm tăng tính acid (giảm pH) của nước mua, tạo nên mưa acid. – Trong khí quyển còn có các khí có khả năng hòa tan trong nước mưa để tạo thành acid như sulfur dioxide, phản ứng xảy ra như sau: NO2 (g) + SO2 (g) NO(g) + SO3 (g) SO3 (g) + H2O(l) 2H2SO4(aq) H2SO4 hòa tan trong nước mưa cũng là nguyên nhân gây mưa acid.
0,250,25
b.
– Thiệt hại do mưa acid gây ra: + Ảnh hưởng sức khỏe và đời sống con người: bệnh về da, về đường tiêu hóa, hô hấp,…; hạn chế tầm nhìn do sương mù từ các ion sulfate và nitrate. + Ảnh hưởng sinh vật dưới nước do làm giảm pH nước. + Ảnh hưởng cây trồng: rửa trôi chất dinh dưỡng, hòa tan các chất độc, giảm pH đất trồng. + Xói mòn bề mặt các công trình nghệ thuật, ăn mòn các công trình kiến trúc. – Các tác động gây mưa acid của con người: + Hoạt động sử dụng các nhiên liệu như đốt than đá, đốt dầu mỏ sinh ra các khí thải như NO2, SO2,… + Hoạt động sản xuất công nghiệp như luyện kim, nhiệt điện,… sinh ra khí thải nhưng không được xử lý trước khi thải ra môi trường. + Hoạt động sản xuất và sử dụng các hóa chất như HNO3, H2SO4,… cũng phát sinh các oxide gây ra mưa acid.
Đề thi hsg môn hóa lớp 11 THPT Thị Xã Quảng Trị năm 2023 2024
TRƯỜNG THPT THỊ XÃQUẢNG TRỊ ĐỀ CHÍNH THỨCĐề có 03 trang
KỲ THI HỌC SINH GIỎI VĂN HÓA LỚP 11 THPTKhóa ngày 16 tháng 4 năm 2024Môn thi: Hóa họcThời gian làm bài: 180 phút, không kể thời gian giao đề
Cho nguyên tử khối: H=1; C =12; N =14; O= 16; Na =23; Mg =24; Al =27; P =31; S =32; Cl =35,5; K =39; Ca= 40; Fe =56; Cu =64; Zn =65; Ag =108 và Ba =137.
Cho số hiệu nguyên tử: H =1, C= 6, N =7, O =8, F =9, Ne =10, Na =11, Mg =12, Al =13, Si =14,
P =15, S =16, Cl =17 và Ar =18.
Câu 1. (4,0 điểm)
1. Quá trình hòa tan bột Cu trong dung dịch sulfuric acid đặc sẽ sinh ra khí sulfur dioxide. Nhằm hạn chế phát tán khí này ra môi trường, có thể sử dụng lượng dư các dung dịch nào sau đây để hấp thụ: sodium hydroxide, nước vôi trong, hydrochloric acid? Giải thích và viết các phương trình hóa học.
2. Khi xăng cháy trong động cơ ô tô sẽ tạo ra nhiệt độ cao, lúc đó N2 phản ứng với O2 tạo thành NO theo phương trình: N2(g) + O2(g) 2NO(g) (1)
NO khi được giải phóng ra không khí nhanh chóng kết hợp với O2 tạo thành NO2 là một khí gây ô nhiễm môi trường. Ở 2000oC, hằng số cân bằng KC của phản ứng (1) là 0,01.Nếu trong bình kín dung tích 1 lít có 4 mol N2 và 0,1 mol O2 thì ở 2000oC lượng khí tạo thành là bao nhiêu (giả thiết NO chưa phản ứng với O2)?
3. Đồ thị sau đây biểu diễn nồng độ theo thời gian phân huỷ dinitrogen tetroxide ở 100 oC, trong bình kín dung tích 1,0 L theo phản ứng:
(không màu) (nâu đỏ)
Sự biến thiên nồng độ các chất trong phản ứng phân huỷ thuận nghịch của dinitrogen tetroxide.
Sử dụng đồ thị để trả lời các câu hỏi sau:
a) Nồng độ N2O4 và NO2 ban đầu trong bình là bao nhiêu?
b) Nồng độ của N2O4, NO2 lúc cân bằng là bao nhiêu?
c) Khi phản ứng đạt trạng thái cân bằng, có bao nhiêu mol N2O4 bị phân hủy?
d) Các vùng nằm ngang của đồ thị biểu thị điều gì?
4. Dung dịch X chứa 2 acid HCl 0,001M và HCOOH 0,1M. Hòa tan 2,856 gam KOH vào dung dịch X, thu được 1 lít dung dịch Y. Tính pH của dung dịch Y. Biết Ka(HCOOH) = 1,8..
Câu 2. (4,0 điểm)
1. X, Y là 2 nguyên tố liên tiếp trong bảng tuần hoàn các nguyên tố hoá học (Zx < ZY). Biết X có 4 electron ở phân lớp s và có 4 electron lớp ngoài cùng.
a) Viết cấu hình electron và xác định vị trí của X, Y trong bảng tuần hoàn các nguyên tố hoá học.
b) X, Yđều tạo được hợp chất khí với hydrogen lần lượt là các chất kí hiệu Q, R. Hãy cho biết khí nào tan nhiều trong nước. Giải thích.
c) R là nguyên liệu trong quá trình sản xuất acid U có rất nhiều ứng dụng quan trọng như điều chế phân bón, sản xuất thuốc nổ, thuốc nhuộm, dược phẩm … Viết phương trình hoá học các phản ứng xảy ra trong quá trình điều chế U từ R.
d) Acid Uđặc để lâu trong phòng thực hành thường chuyển sang màu vàng. Giải thích.
2. Hoàn thành 6 phương trình hoá học của các phản ứng theo sơ đồ sau:
Biết A1 là chất khí có mùi trứng thối.
3. Một loại phân NPK có tỉ lệ dinh dưỡng ghi trên bao bì là 20-20-15. Để cung cấp 135,780 kg nitrogen, 15,500 kg phosphorous và 33,545 kg potassium cho 10000 m² đất trồng thì người nông dân cần trộn đồng thời phân NPK (ở trên) với đạm urea (độ dinh dưỡng là 46%) và phân kali (độ dinh dưỡng là 60%). Tính diện tich đất trồng được bón phân (cho rằng mỗi m2 đất trồng đều được bón với lượng phân như nhau) nếu người nông dân sử dụng 167,4 kg phân bón đã trộn.
Câu 3. (4,0 điểm)
1.Dự đoán hiện tượng và viết phương trình hóa học xảy ra trong các trường hợp sau:
a) Sục khí SO2 vào dung dịch H2S.
b) Rót dung dịch H2SO4 0,1M vào dung dịch Na2S2O3 0,15M.
c) Nhỏ dung dịch sulfuric acid đặc vào cốc thủy tinh có đựng đường mía (C12H22O11).
d) Đưa hai nhúm bông tẩm dung dịch ammonia đặc và hydrochloric acid lại gần nhau.
2. Hợp chất MX2 có sẵn trong một loại quặng phổ biến trong tự nhiên. Hòa tan MX2 bằng dung dịch HNO3 đặc nóng dư, thu được dung dịch Y và khí NO2. Đem dung dịch Y tác dụng với BaCl2 tạo kết tủa trắng không tan trong HNO3, dung dịch Y tác dụng với NH3 dư cho kết tủa màu nâu đỏ.
a) MX2 là chất gì? Viết các phương trình dạng ion rút gọn.
b) Nước ở các khe suối, nơi có MX2 thường có pH thấp. Giải thích hiện tượng này bằng phương trình phản ứng.
3. Cho 21,6 gam bột Al tan hết trong dung dịch hỗn hợp gồm H2SO4 và NaNO3, thu được dung dịch X chứa mgam muối và 8,96 lít (đktc) hỗn hợp khí Y gồm N2 và H2. Khí Y có tỉ khối hơi so với H2 bằng 4,25. Tính giá trị của m.
4. Điều chế SO3 từ quặng pyrite theo sơ đồ: .Hấp thụ SO3 tạo thành vào 100 gam dung dịch H2SO4 91%, thu được một loại oleum X. Hoà tan 33,8 gam oleum X vào nước, sau đó cho dung dịch thu được tác dụng với lượng dư dung dịch BaCl2 thấy tạo thành 93,2 gam kết tủa. Giả thiết các phản ứng xảy ra hoàn toàn.
a) Tính khối lượng quặng có chứa 80% FeS2 đã dùng (tạp chất không chứa S).
b) Trong công nghiệp khi sản xuất acid H2SO4 theo phương pháp tiếp xúc thì SO3 được hấp thụ bằng acid H2SO4 98% thành oleum, sau đó pha loãng oleum với lượng nước thích hợp để được H2SO4 đặc. Hãy giải thích tại sao không hấp thụ trực tiếp SO3 bằng nước.
Câu 4. (4,0 điểm)
1. Tiến hành thí nghiệm điều chế và thử tính chất của hydrocarbon X theo sơ đồ và các bước sau đây:
Bước 1: Mở khoá phễu cho H2O chảy từ từ xuống bình cầu đựng CaC2. Bước 2: Dẫn X vào bình 1 đựng dung dịch Br2 dư. Bước 3: Dẫn X vào bình 2 đựng dung dịch AgNO3 trong NH3. Bước 4: Đốt cháy X. Nêu hiện tượng và viết các phương trình hoá học của các phản ứng đã xảy ra.
2. Phân tích thành phần nguyên tố của hợp chất hữu cơ (X) thu được kết quả % C và % H (theo khối lượng) lần lượt là 84,21% và 15,79%. Phân tử khối của hợp chất (X) này được xác định thông qua kết quả phổ khối lượng như hình bên dưới với peak ion phân tử có giá trị m/z lớn nhất.
Tìm công thức phân tử của X. Viết công thức cấu tạo và gọi tên X, biết khi chlorine hóa X, thu được 1 dẫn xuất mono chlorine duy nhất.
3. Hợp chất A có công thức phân tử C9H8. A có khả năng phản ứng tạo kết tủa với dung dịch AgNO3 trong NH3 và phản ứng với brom dư trong CCl4 theo tỷ lệ mol 1 : 2. Đun nóng A với dung dịch KMnO4 tới khi hết màu tím, rồi thêm lượng dư dung dịch HCl đặc vào hỗn hợp sau phản ứng thấy sản phẩm có benzoic acid, khí CO2 và Cl2. Xác định công thức cấu tạo của A (có giải thích) và viết phương trình hóa học của các phản ứng xảy ra.
4. Hợp chất X là dẫn xuất của benzene có công thức phân tử C8H10O2. X tác dụng với NaOH theo tỉ lệ mol
1 : 1. Mặt khác cho X tác dụng với Na thì số mol H2 thu được đúng bằng số mol của X đã phản ứng. Nếu tách một phân tử H2O từ X thì tạo ra sản phẩm có thể trùng hợp tạo polimer. Viết các công thức cấu tạo phù hợp của X.
Câu 5. (4,0 điểm)
1. Sắp xếp các hợp chất sau theo thứ tự nhiệt độ sôi tăng dần và giải thích: 1- chloropropane, isopropylchloride, 1- chlorobutane.
2. Tiến hành sản xuất rượu vang bằng phương pháp lên men rượu với nguyên liệu là 16,8 kg quả nho tươi (chứa 15% glucose về khối lượng), thu được V lít rượu vang 13,8°. Biết khối lượng riêng của ethyl alcohol là 0,8 g/ml. Giả thiết trong thành phần quả nho tươi chỉ có glucose bị lên men rượu; hiệu suất toàn bộ quá trình sản xuất là 60%. Tính V.
3. Một bình kín gồm chứa các chất sau: acetylene (x mol), vinylacetylene (x mol), hydrogen (1,1 mol) và một ít bột nickel. Nung nóng bình một thời gian, thu được hỗn hợp khí X có tỉ khối so với H2 bằng 245/12. Khí X phản ứng vừa đủ với y mol AgNO3 (trong dung dịch NH3), thu được 0,6 mol hỗn hợp kết tủa và 14,874 lít hỗn hợp khí Y (đkc). Khí Y phản ứng tối đa với 0,5 mol Br2 trong dung dịch. Tính giá trị của y, biết khối lượng hỗn hợp khí Y nặng 25,4 gam.
4. Các nhiên liệu được sử dụng phổ biến trong thực tế là xăng (C8H18); khí gas hóa lỏng (C3H8 và C4H10 có tỉ lệ thể tích 40 : 60). Cho phương trình nhiệt hóa học của các phản ứng đốt cháy xăng, khí gas hóa lỏng như sau:
a) So sánh nhiệt lượng khi đốt cháy 5 lít xăng (biết D của C8H18 là 0,70 kg/L) và 5 lít khí gas hóa lỏng (biết D của C3H8, C4H10 lần lượt là 0,50 kg/L, 0,57 kg/L).
b) Để tránh ô nhiễm môi trường người ta nghiên cứu thay ô tô chạy bằng động cơ nhiên liệu khí hydrogen (H2) cho ô tô chạy bằng động cơ xăng. Để chạy 100 km, ô tô chạy bằng động cơ xăng hết 8,5 lít xăng, hỏi ô tô chạy bằng động cơ nhiên liệu khí hydrogen cần bao nhiêu lít khí (đkc).
Biết (H2O) = – 241,8 kJ/mol, coi hiệu suất động cơ của hai loại ô tô là như nhau.
Đề thi hsg môn hóa lớp 11 tỉnh Quảng Bình vòng 2 năm 2023 2024
SỞ GD&ĐT QUẢNG BÌNHĐỀ CHÍNH THỨC SỐ BÁO DANH:………….
KỲ THI CHỌN HSG LỚP 11 NĂM HỌC 2023-2024VÀ CHỌN ĐỘI DỰ TUYỂN DỰ THI CHỌN HSGQUỐC GIA NĂM HỌC 2024-2025Khoá ngày 02 tháng 4 năm 2024Môn thi: HOÁ HỌCBÀI THI THỨ HAI Thời gian: 180 phút (không kể thời gian giao đề)Đề gồm có 03 trang và 05 câu
Cho nguyên tử khối của các nguyên tố: H=1; C=12; O=16; Na=23; S=32; Sn=118,69.
Câu 1. (2,0 điểm)
1. Xác định các chất A, B, C, D, E, F và viết phương trình hoá học của các phản ứng trong sơ đồ sau, ghi rõ điều kiện phản ứng (nếu có).
2. Viết phương trình hoá học của các phản ứng trong sơ đồ sau, ghi rõ điều kiện phản ứng (nếu có). Các chất viết dưới dạng công thức cấu tạo thu gọn.
Biết C4H10O2 chỉ chứa nhóm chức alcohol bậc 1.
Câu 2. (2,0 điểm)
1. Hãy cho biết kiểu lai hoá của nguyên tử trung tâm và dự đoán dạng hình học của các phân tử sau: H2O, ClF3, SF6.
2. Cho phản ứng xà phòng hoá ethyl acetate (CH3COOC2H5) bằng NaOH như sau:
Hằng số tốc độ của phản ứng ở 283K là 2,38 M-1.min-1; bậc riêng phần của mỗi chất phản ứng bằng nhau.
a) Xác định bậc phản ứng và viết biểu thức tốc độ phản ứng.
b) Nếu trộn 1 lít dung dịch CH3COOC2H5 0,05M với 1 lít dung dịch NaOH có nồng độ CM. Tính thời gian cần thiết để xà phòng hoá 50% lượng CH3COOC2H5 ở nhiệt độ 283K trong hai trường hợp sau: CM = 0,05M; CM = 0,1M.
3. Đồng vị dùng trong y học thường được điều chế bằng cách bắn phá bia chứa bằng hạt neutron trong lò phản ứng hạt nhân tạo thành , sau đó đồng vị này phân rã β– tạo thành .
a) Viết phương trình các phản ứng hạt nhân xảy ra khi điều chế .
b) Trong thời gian 3 giờ, 1ml dung dịch ban đầu phát ra 1,08.1014hạt β–. Tính nồng độ ban đầu của trong dung dịch theo đơn vị µmol/l. Biết chu kì bán hủy của là 8,02 ngày.
Câu 3. (2,0 điểm)
1. Hợp chất E có công thức cấu tạo:
Khi có mặt axit vô cơ thì E chuyển thành ba sản phẩm G1, G2, G3 là đồng phân cấu tạo của nhau có công thức phân tử C9H16. Hãy viết công thức cấu tạo của các chất G1, G2, G3.
2. Gọi tên theo danh pháp IUPAC của các chất A, B, C, D.
(A) CH2=C(CH3)-CH=CH2
(C) CH2OHCH(CH3)CH2OH
(B)
(D)
3. Ứng với công thức phân tử C4H7Cl có ba đồng phân cấu hình dạng (E), mạch hở.
a) Vẽ cấu trúc của ba đồng phân đó.
b) Trong ba đồng phân trên, đồng phân X tác dụng với dung dịch NaOH dễ nhất và tạo thành hỗn hợp sản phẩm bền có công thức phân tử là C4H8O. Xác định X và cấu hình sản phẩm tạo thành.
Câu 4. (2,0 điểm)
1. Tinh thể α-Sn có cấu trúc hình lập phương (hình bên), ô mạng cơ sở có thông số a bằng 6,46.10-10 m. Tính khối lượng riêng của α-Sn và hãy cho biết những chiếc cúc áo được làm bằng thiếc sẽ nở ra hay co lại khi chuyển từ β-Sn thành α-Sn. Biết β-Sn có khối lượng riêng là 7,29 g/cm3.
2. Dung dịch A gồm Al2(SO4)3 0,005M và MgSO4 0,02M. Tính pH của dung dịch A.
Cho biết: HSO4− có pKa = 1,99; Al(OH)3 có pKS = 32,4; Mg(OH)2có pKS = 9,2
Al3+ + H2O ⇌ Al(OH)2+ + H+ *β1 = 10−4,3
Mg2+ + H2O ⇌ Mg(OH)+ + H+ *β2= 10−12,8
3. Trộn 50 ml dung dịch NaOH C01(M) với 50 ml dung dịch H2S C02(M), thu được 100 ml dung dịch A. Chuẩn độ 10 ml dung dịch A bằng dung dịch HCl 0,025M thu được kết quả sau:
Trường hợp 1: Dùng chỉ thị thymol (pT = 9,4) thì hết 8,0 ml dung dịch HCl.
Trường hợp 2: Dùng chỉ thị methyl da cam (pT= 4,0) thì hết 22,2 ml dung dịch HCl.
a) Hãy chứng minh rằng nếu dùng chỉ thị là methyl da cam thì khi kết thúc chuẩn độ, nồng độ của H2S trong dung dịch thu được lớn hơn nhiều so với S2-, HS–.
b) Tính C01; C02.
Cho biết: H2S có pKa1 = 7,02; pKa2 = 12,9.
Câu 5. (2,0 điểm)
1. Trình bày tóm tắt cơ chế của các phản ứng sau:
2. Viết công thức cấu trúc sản phẩm tạo thành của các phản ứng sau:
3. Đun nóng hỗn hợp X gồm methane, ethylene, propyne, vinyl acetylene với a mol H2 có Ni xúc tác (giả sử chỉ xảy ra phản ứng cộng H2) thu được 0,24 mol hỗn hợp Y gồm các hydrocarbon. Y có tỉ khối so với H2 là 14,5. Biết 0,24 mol Y phản ứng tối đa với 0,12 mol Br2 trong CCl4. Hãy xác định giá trị của a.
Đề thi hsg môn hóa lớp 11 tỉnh Bà Rịa Vũng Tàu năm 2023 2024
SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TỈNH BÀ RỊA – VŨNG TÀU ĐỀ THI CHÍNH THỨC
ĐỀ THI OLYMPIC 27/4 CHỌN HỌC SINH GIỎITHPT CẤP TỈNH NĂM HỌC 2023 – 2024 MÔN: HÓA HỌC 11Thời gian làm bài thi: 180 phútNgày thi: 19/3/2024 (Đề thi có 03 trang)
Cho nguyên tử khối các nguyên tố: H =1; C= 12; N = 14; O = 16; Na = 23; Cl = 35,5; K = 39; Ag = 108; Mn = 55; Ba = 137; S = 32; Fe = 56; Ca = 40.
Câu 1 (2 điểm):
1.1. Tổng số hạt proton, neutron và electron trong nguyên tử của nguyên tố X là 34, trong đó số hạt mang điện nhiều hơn số hạt không mang điện là 10. Oxide cao nhất của nguyên tố Y có công thức là Y2O7. Trong hợp chất hydride (hợp chất của Y với hydrogen), nguyên tố hydrogen chiếm 2,7397% về khối lượng.
a. Xác định nguyên tố X và Y.
b. Viết công thức hydroxide tương ứng với oxide cao nhất của X và Y, nêu tính acid-base của chúng.
1.2.Nguyên tố chlorine (Cl) có nguyên tử khối trung bình là 35,5 amu gồm hai đồng vị bền 35Cl và 37Cl. Để ghi phổ khối lượng của chlorine, phân tử Cl2 được phân li thành các nguyên tử Cl, rồi những nguyên tử này bị ion hóa thành ion Cl+. Các tín hiệu thu được sau quá trình phân tách ion đồng vị được chuyển thành đồ thị (phổ đồ). Trục hoành biểu thị tỉ số giữa khối lượng ion đồng vị theo đơn vị amu (m) và điện tích (z) của ion đồng vị đó, tỉ số này được kí hiệu là m/z. Trục tung biểu thị cường độ tương đối, tỉ lệ thuận với phần trăm số mol của các đồng vị.
a. Bằng tính toán, hãy cho biết phổ khối lượng nào sau đây phù hợp nhất?
b. Phân tử Cl2 cũng có thể bị ion hóa thành cation Cl2+. Hãy cho biết số lượng tín hiệu và cường độ tương đối của các tín hiệu trên phổ khối lượng tương ứng với cation Cl2+.
Câu 2 (2 điểm):
2.1. So sánh nhiệt độ nóng chảy (có giải thích) của các hợp chất sau: MgO, KCl, NaCl, FeCl3.
2.2. Nescafe đã sản xuất thành công lon café tự làm nóng. Để làm nóng café, chỉ cần ấn nút (trên lon) để trộn nguyên liệu gồm một dung dịch NaOH rất loãng và CaO; khi đó 210 mL café trong lon sẽ được hâm nóng đến khoảng 400C.
a. Viết phương trình hóa học xảy ra giữa các nguyên liệu dùng để đun nóng café (khi ấn nút) và tính biến thiên enthalpy của phản ứng này. Cho biết:
Ca(OH)2 (aq)
CaO (s)
H2O (l)
(kJ/mol)
-1003
-635
-286
b. Giả sử nhiệt dung riêng của café là 4,18 J/K.g (Nhiệt dung riêng là nhiệt lượng cần cung cấp để 1 gam chất tăng lên 1 độ). Hãy tính khối lượng CaO cần dùng để làm nóng 210 mL café từ 200C đến 400C (D = 1,0 g/mL). Giả sử của phản ứng trên không đổi trong khoảng nhiệt độ đang xét.
Câu 3 (2 điểm):
3.1. Cân bằng các phản ứng oxi hóa – khử sau theo phương pháp thăng bằng electron:
a. Al + HNO3 ® Al(NO3)3 + N2O + H2O
b. KMnO4 + CaC2O4 + H2SO4 → CaSO4 + K2SO4 + MnSO4 + CO2 + H2O
3.2. Hòa tan hoàn toàn 9,63 gam một muối chloride khan (X) vào nước thu được dung dịch A. Cho toàn bộ dung dịch A tác dụng với dung dịch AgNO3 dư, sau khi phản ứng xảy ra hoàn toàn thu được 25,83 gam kết tủa chỉ có AgCl.
a. Xác định công thức muối X.
b. Viết các phương trình hóa học thực hiện sơ đồ chuyển hóa sau (ghi rõ điều kiện, nếu có):
X Y Cl2Z khí Q
Câu 4 (3 điểm):
4.1. Ở 27,3oC, khí N2O4 bị phân hủy theo phương trình sau: N2O4(g)2NO2(g) (1)
(không màu) (màu nâu đỏ)
Khi phản ứng trên đạt trạng thái cân bằng, làm lạnh bình đến 0oC thì thấy màu của hỗn hợp khí trong bình nhạt dần.
a. Hãy cho biết, phản ứng theo chiều thuận là thu nhiệt hay tỏa nhiệt? Giải thích?
b. Nạp một lượng N2O4 vào một xylanh chân không bằng thủy tinh trong suốt được đóng kín bởi một piston được giữ cố định. Nhiệt độ trong xylanh được giữ không đổi ở T. Khi cân bằng được thiết lập, áp suất tổng trong xylanh là 1,9 bar. Tại thời điểm này, 60,0% lượng N2O4 ban đầu đã phân li thành NO2. Tính hằng số cân bằng Kp của phản ứng (1) ở nhiệt độ T.
4.2. Để xác định nồng độ của acetic acid trong mẫu giấm ăn, các bước thí nghiệm được tiến hành như sau:
– Bước 1: Pha loãng 10,00 mL mẫu giấm trên bằng nước cất thu được 100,00 mL dung dịch X.
– Bước 2: Chuẩn độ 10,00 mL dung dịch X bằng dung dịch NaOH chuẩn với chỉ thị thích hợp.
a. Viết phương trình hóa học của phản ứng chuẩn độ.
b. Có thể dùng chỉ thị nào trong số các chỉ thị được cho dưới đây trong phép chuẩn độ trên. Giải thích ngắn gọn (không cần tính toán).
Chỉ thị
pH đổi màu
Màu dạng acid
Màu dạng base
Methyl da cam
4,4
Đỏ
Vàng
Phenolphthalein
9,0
Không màu
Hồng
c. Kết quả chuẩn độ 10,00 mL dung dịch X khi sử dụng dung dịch chuẩn NaOH 0,10 M được ghi trong bảng sau:
Lần 1
Lần 2
Lần 3
VNaOH (mL)
8,50
8,45
8,55
Chấp nhận sai số không đáng kể, các thành phần khác trong mẫu giấm không ảnh hưởng đến kết quả chuẩn độ. Tính nồng độ phần trăm của acetic acid trong mẫu giấm trên. Biết khối lượng riêng của mẫu giấm đo được là D = 1,05 g.mL-1.
4.3. Tính pH của dung dịch thu được khi trộn 100 mL dung dịch CH3COOH 0,5 M với 100 mL dung dịch NaOH 0,3 M. Cho biết acid CH3COOH có Ka = 1,8.10-5, bỏ qua sự điện ly của nước.
Câu 5 (3 điểm):
5.1. Soda (Na2CO3) và phèn chua (hay phèn nhôm kali K2SO4.Al2(SO4)3.24H2O) có nhiều ứng dụng trong thực tiễn.
a. Em hãy nêu những ứng dụng của chúng.
b. Có ba mẫu bột mịn: soda, phèn chua và thạch cao nung (CaSO4.0,5H2O). Chỉ dùng thêm nước, hãy nêu cách phân biệt ba mẫu bột mịn trên.
5.2. Lấy m gam hỗn hợp A gồm FeS2 và FeCO3 cho tác dụng hết với dung dịch H2SO4 đặc nóng, dư. Sau khi phản ứng kết thúc thu được dung dịch và hỗn hợp B gồm hai khí (có tỷ khối so với O2 bằng 1,875). Tính thành phần phần trăm khối lượng của FeS2 trong A.
5.3. Hòa tan hoàn toàn hai muối khan X và Y vào nước thu được dung dịch A chứa các ion sau: Fe3+, NH4+, SO42-, NO3–. Cho 100 mL dung dịch A tác dụng với dung dịch Ba(OH)2 dư (đun nhẹ) sau khi phản ứng kết thúc thu được 14,86 gam kết tủa và 2,479 lít khí (ở đkc). Mặt khác, nếu cho 50 mL dung dịch A tác dụng với lượng dư dung dịch BaCl2 thu được 5,825 gam kết tủa. Cho biết các phản ứng xảy ra hoàn toàn. Xác định công thức 2 muối X, Y.
Câu 6 (2 điểm):
6.1. Ba alkane đều có công thức phân tử là C5H12, có nhiệt độ sôi tương ứng là 9,50C; 280C; 360C. Viết công thức cấu tạo thu gọn, xác định nhiệt độ sôi phù hợp với từng chất (có giải thích)?
6.2. Benzene thương mại (ts = 80,10C) thu được từ quá trình chưng cất nhựa than đá chứa 3 – 5% thiophene (ts = 84,20C). Thiophene được loại khỏi benzene bằng cách chiết với dung dịch sulfuric acid đậm đặc. Quá trình tinh chế này dựa trên cơ sở là phản ứng giữa sulfuric acid với thiophene xảy ra dễ dàng hơn nhiều so với benzene. Khi lắc benzene thương mại với dung dịch sulfuric acid đậm đặc, chỉ thiophene phản ứng với sulfuric acid để tạo thành thiolphene – 2 – sulfonic acid tan trong sulfuric acid. Chiết lấy lớp benzene, rửa nhiều lần bằng nước rồi làm khô bằng CuSO4 khan và đem chưng cất thu lấy benzene tinh khiết.
a. Vì sao không tiến hành chưng cất ngay benzene thương mại để thu lấy benzene tinh khiết?
b. Vì sao sau khi xử lí benzene thương mại với dung dịch sulfuric acid đậm đặc thì loại bỏ được tạp chất?
c. Nước lẫn trong benzene được loại bỏ bằng cách nào? Dự đoán hiện tượng xảy ra và cho biết làm sao để biết nước đã không còn trong benzene sau khi được xử lí.
Câu 7 (3 điểm):
7.1. Các hydrocarbon X, Y, Z, T (MX < MY < MZ < MT) đều có 92,3077% khối lượng carbon trong phân tử. Tỉ khối hơi của T so với hydrogen nhỏ hơn 58. Biết:
– Cứ 1 mol chất T tác dụng tối đa với 1 mol Br2 trong dung môi CCl4.
– Từ chất X, để điều chế chất Y hoặc chất Z chỉ cần một phản ứng hóa học.
– Chất Z không làm mất màu dung dịch bromine.
a. Xác định công thức cấu tạo các chất X, Y, Z, T.
b. Cho phản ứng: . Trình bày cơ chế phản ứng tạo thành chất E. Biết E là sản phẩm chính.
7.2. Bằng phương pháp phân tích khối lượng, xác định được hydrocarbon X có tỉ lệ về khối lượng giữa carbon và hydrogen là mC : mH = 9. Biết trong X số nguyên tử carbon và hydrogen hơn kém nhau 3 nguyên tử.
a. Xác định công thức phân tử của X.
b. Y là đồng phân của X và chứa vòng benzene. Cho Y tác dụng hoàn toàn với dung dịch KMnO4 dư, đun nóng thu được chất hữu cơ Z (trong đó potassium chiếm 36,111% về khối lượng). Xác định công thức cấu tạo và gọi tên Y. Biết Ytác dụng với Br2 (tỷ lệ mol 1:1), xúc tác FeBr3 cho một sản phẩm thế duy nhất.
Câu 8 (3 điểm):
8.1. Phân tử chất A có một nguyên tử oxygen và một vòng benzene. Trong A, phần trăm khối lượng các nguyên tố C, H, O lần lượt là 77,778%; 7,407%; 14,815%. Khi cho một lượng chất A vào ống nghiệm đựng nước, rồi lắc thì A không tan. Thêm tiếp dung dịch NaOH vào ống nghiệm, rồi lắc thấy A tan dần. Chất B (phân tử có vòng benzene) là một trong số các đồng phân của A. Chất B không tác dụng với Na, không tác dụng với dung dịch NaOH. Xác định công thức cấu tạo của A, B.
8.2. Oxi hóa hoàn toàn m gam hỗn hợp X gồm hai alcohol mạch hở, cùng dãy đồng đẳng Y và Z (MY < MZ < 92) thu được 9,6681 lít khí CO2 (ở đkc) và 9,72 gam nước. Mặt khác, lấy m gam hỗn hợp X tác dụng hết với sodium thu được 3,7185 lít khí hydrogen (ở đkc).
a. Xác định công thức cấu tạo của hai alcohol Y, Z; biết Y và Z đều hòa tan được Cu(OH)2 tạo dung dịch màu xanh lam.
b. Từ khí methane, các chất vô cơ và điều kiện cần thiết coi như có đủ. Viết các phương trình hóa học điều chế Y.
————– HẾT ————–
Thí sinh được sử dụng bảng tuần hoàn các nguyên tố hóa học và bảng tính tan.
Họ và tên thí sinh: ………………………………………………………..; Chữ kí CBCT số 1: ………………………..
Đề thi hsg môn hóa lớp 11 tỉnh Hà Tĩnh năm 2023 2024
SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠOHÀ TĨNHĐỀ THI CHÍNH THỨC (Đề thi có 02 trang, gồm 10 câu)
KÌ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI TỈNH LỚP 11 THPTNĂM HỌC 2023 – 2024 Môn thi: HÓA HỌC Thời gian làm bài: 150 phút (không kể thời gian giao đề)
Cho biết nguyên tử khối: H =1; C =12; N =14; O =16; Na=23; P = 31; Cl = 35,5; S =32; Cr = 52;
Mn = 55; Cu=64; Br =80; Ag=108; Pb= 207.
Cho pKa các acid: H3PO4 (2,15; 7,21; 12,32); H2CO3 (6,35; 10,33); CH3COOH (4,75); C2H5COOH (4,88).
Câu 1. (2,0 điểm) Các nhận xét sau đúng hay sai? Giải thích.
a. Khi vắt chanh vào nước luộc rau muống, màu xanh của nước bị nhạt hơn.
b. Phèn chua được dùng làm trong nước hoặc chất cầm màu trong công nghiệp nhuộm.
c. Alkene C7H14 có 1 cấu tạo vừa có tính đối quang, vừa có đồng phân hình học.
d. C2H2 và C3H4 là hai chất cùng dãy đồng đẳng.
Câu 2. (2,0 điểm) Viết phương trình phản ứng xảy ra trong các trường hợp sau:
a. Oxi hóa urea bằng NaBrO trong môi trường acid và base.
b. Cho 1 mol Ca3(PO4)2 vào dung dịch chứa 2 mol H2SO4 đặc.
c. Oxi hóa Na2SO3 bằng dung dịch KMnO4 trong môi trường NaHSO4.
d. Cho SO3 lần lượt tác dụng với NH3, HF.
Câu 3. (2,0 điểm)
1. Từ phổ khối lượng xác định được phân tử khối của hydrocarbon A bằng 80. Ozone phân A chỉ tạo aldehyde formic (HCHO) và aldehyde oxalic (OHC – CHO).
a. Xác định công thức cấu tạo của A.
b. Viết phương trình phản ứng khi cho A tác dụng với dung dịch Br2 trong CCl4 theo tỷ lệ mol 1:1.
2. Trộn hỗn hợp khí gồm hydrocarbon X với oxygen theo tỉ lệ thể tích tương ứng 1: 9, cho vào bình kín, dung tích không đổi ở áp suất 1 atm, nhiệt độ 250C. Bật tia lửa điện để X cháy hết, hỗn hợp sau phản ứng có áp suất 1,575 atm, nhiệt độ 1740C.
a. Xác định công thức phân tử của X.
b. Biết X là một alkene, viết phương trình phản ứng của X với nước bromine có mặt CH3OH.
Có các giá trị nhiệt động học ở 250C, áp suất 1 atm
PCl5 (g)
PCl3(g)
Cl2 (g)
kJ.mol-1
-374,5
– 287,0
0
JK-1.mol-1
364,2
311,8
223,1
1. Tính hằng số cân bằng KP ở 1800C. Giả thiết DrH và DrS không phụ thuộc nhiệt độ.
2. Cho 15 gam PCl5 vào bình chân không, đậy kín bình và nung nóng đến 1800C.
a. Tính độ phân huỷ a của PCl5 và áp suất tổng của bình khi dung tích bình 5 lít.
b. Bằng tính toán, hãy cho biết nếu dung tích bình 10 lít thì cân bằng (*) chuyển dịch như thế nào?
Câu 5. (2,0 điểm)
1. Một dung dịch chứa CH3COOH 0,002M và C2H5COOH xM. Tính giá trị x, biết độ điện li của acetic acid trong dung dịch bằng 0,08.
2. Acetylene được dùng làm nhiên liệu trong đèn xì oxygen – acetylene dựa vào năng lượng toả ra của phản ứng: C2H2(g) + 2,5O2(g) 2CO2(g) + H2O(g).
Bình khí acetylene loại 40 lít sử dụng trong đèn xì oxygen – acetylene được nạp 5,36 kg khí acetylene hóa lỏng. Trung bình, lượng nhiệt tiêu thụ từ đốt khí acetylene của tiệm hàn E là 10.000 kJ/ngày và hiệu suất sử dụng nhiệt là 80%. Sau bao nhiêu ngày tiệm hàn E sử dụng hết bình khí acetylene trên?
Biết năng lượng các liên kết (kJ): C≡C (839); C – H (413); O-H (464); C=O (799); O=O (498).
Câu 6. (2,0 điểm)
1. Tinh dầu hoa hồng được sử dụng nhiều trong công nghiệp mĩ phẩm.Một nhà vườn mỗi ngày thu hoạch được 50 kg cánh hoa hồng. Trung bình 1 tấn cánh hoa hồng chỉ sản xuất được khoảng 0,1 lít tinh dầu hoa hồng.
a. Cho biết nhà vườn phải sử dụng phương pháp nào để thu được tinh dầu hoa hồng? Giải thích.
b. Tính lượng tinh dầu mà nhà vườn có thể thu được trong một ngày.
2. Tính khối lượng NaOH phải cho vào 500 ml dung dịch CH3COONa 0,01M để pH của dung dịch thu được là 11,50 (bỏ qua sự thay đổi thể tích trong quá trình hòa tan; pKW =14).
Câu 7. (2,0 điểm)
1. Hòa tan hỗn hợp gồm Na2CO3 và NaOH vào nước thành 100 ml dung dịch X. Chuẩn độ 20,00 ml X bằng dung dịch HCl 0,200M với chất chỉ thị phenolphthalein thì hết 38,200 ml dung dịch HCl. Nếu sử dụng chất chỉ thị methyl da cam thì thể tích dung dịch HCl cần dùng là 45,700 ml.
a. Hãy cho biết (có giải thích) phản ứng nào đã xảy ra khi dung dịch chuyển màu?
b. Tính thành phần phần trăm theo khối lượng mỗi chất trong hỗn hợp đã phân tích?
Biết khoảng chuyển màu của methyl da cam (pH= 4,2 – 6,3); của phenolphthalein ( pH = 8,3 – 10).
2. pH của một số hệ sinh hoá có thể được duy trì bởi hệ đệm phosphate (PBS). Cho dung dịch PBS có pH = 7,18 chứa H2PO4– 0,120 M và HPO4 2- C0M. Tiến hành hai thí nghiệm với dung dịch PBS như sau:
Thí nghiệm 1: Thêm 1,00.10-3 mol HCl vào 1 lít dung dịch PBS. Tính PH của dung dịch khi hệ cân bằng.
Thí nghiệm 2: Lấy 1 lít dung dịch PBS để tạo môi trường cho quá trình lên men của vi sinh vật. Trong quá trình hoạt động, trung bình mỗi ngày, các vi sinh vật giải phóng t mol ion H+ vào dung dịch. Sau 5 ngày làm thí nghiệm, pH của môi trường được xác định là 7,00. Tính giá trị của t. Coi sự thay đổi pH của môi trường chỉ do lượng H+ của vi sinh vật giải phóng ra; các thành phần khác trong môi trường nuôi cấy không được tính tới. Bỏ qua sự thay đổi thể tích và sự điện li của nước khi tính toán.
Câu 8. (2,0 điểm)
1. Cho các hợp chất hữu cơ: o-xylene, m-xylene, p-xylene, benzene và các giá trị nhiệt độ nóng chảy: 5,50C; – 47,80C; -25,20C;13,30C. Hãy gán giá trị nhiệt độ nóng chảy tương ứng với các chất, giải thích?
2. Khí CO gây độc vì tác dụng với hemoglobin (Hb) trong máu theo phương trình:
3 CO + 4 Hb ® Hb4 (CO)3
Số liệu thực nghiệm tại 200C về động học phản ứng này như sau:
Nồng độ (mmol. l-1)
Tốc độ phân huỷ Hb ( mmol. l-1.s-1 )
CO
Hb
1,50 2,50 2,50
2,50 2,50 4,00
1,05 1,75 2,80
Hãy tính tốc độ phản ứng khi nồng độ CO là 1,30; Hb là 3,20 (đều theo mmol.l-1) tại 200C.
Câu 9.(2,0 điểm)
Hỗn hợp X chứa FeS2 và Cu2S được đốt cháy hoàn toàn bằng không khí vừa đủ thu được hỗn hợp khí Y chỉ chứa SO2 và N2. Lấy một thể tích Y thực hiện các thí nghiệm liên tiếp. Đầu tiên cho hỗn hợp đi qua bình chứa 23,9 gam lead dioxide chỉ thu được 30,3 gam muối A. Khí đi ra cho tiếp qua bình đựng 8,7 gam manganese đioxide, trong bình chứa 86 ml nước được đun liên tục trào lên để hòa tan hết muối B sinh ra, thu được dung dịch chứa duy nhất một chất tan có nồng độ phần trăm là 20%. Khí đi ra cho qua bình chứa sodium oxide dư thấy khối lượng bình tăng 26,24 gam, thoát ra 106,1 lit khí (ở đkc).
Biết không khí chứa 20% oxygen và 80% nitrogen về thể tích, khối lượng riêng của nước là 1 g/cm3
(nước bay hơi không đáng kể).
Xác định A, B và viết cấu trúc của các anion tương ứng.
Viết các phương trình phản ứng và tính thành phần phần trăm theo khối lượng các chất trong X.
Câu 10. (2,0 điểm)
Hydrocarbon X1, X2, X3, X4 đều có công thức đơn giản nhất là CH, phân tử khối đều nhỏ hơn 150.
X1 và X2 là đồng phân của nhau, cho X1 tác dụng hoàn toàn với dung dịch bromine dư thu được sản phẩm A có tỉ lệ khối lượng giữa carbon với bromine là 1:10. Biết trong phân tử X1 có 3 kiểu độ dài liên kết giữa các nguyên tử carbon, trong phân tử X2 các nguyên tử carbon có cùng trạng thái lai hoá và các liên kết giữa các nguyên tử carbon có cùng độ dài.
X3 và X4 là đồng phân của nhau, đều có tính quang hoạt. Cho 3,25 gam X3 tác dụng với lượng dư AgNO3 trong dung dịch NH3 thu được 11,275 gam kết tủa. Oxi hoá X4 thu được một trong các sản phẩm là benzoic acid. Xác định công thức cấu tạo của X1, X2, X3, X4.
—————————– HẾT ——————————
– Thí sinh không được sử dụng tài liệu, kể cả bảng hệ thống tuần hoàn các nguyên tố hoá học.
– Cán bộ coi thi không giải thích gì thêm.
Họ và tên thí sinh: ……………………………………… Số báo danh: ………………….….
Đề thi hsg môn hóa lớp 11 tỉnh Thái Bình năm 2023 2024
SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠOTHÁI BÌNH ĐỀ CHÍNH THỨC
KỲ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI LỚP 10, 11 THPTNĂM HỌC 2023 – 2024 Môn thi: HÓA HỌC 11Thời gian làm bài:120 phút không kể thời gian giao đề (Đề thi gồm 06 trang)
Mã đề thi: 112 Họ và tên thí sinh:…………………………………………………………… Số báo danh: ………………………..
PHẦN I (6,0 điểm):Câu trắc nghiệm nhiều phương án lựa chọn.
Thí sinh trả lời từ câu 1 đến câu 15.Mỗi câu hỏi thí sinh chỉ chọn một phương án.
Câu 1: Hợp chất hữu cơ X chứa C, H và O. Phân tích X thu được phần trăm khối lượng của C và O lần lượt là 54,54% và 36,37%. Phổ khối lượng của X như sau:
Phát biểu nào sau đây không đúng về X?
A. Công thức phân tử của X là C4H8O2.
B. Công thức đơn giản nhất của X trùng với công thức đơn giản nhất của sản phẩm hữu cơ khi cho hơi ethyl ancohol đi qua CuO nung nóng.
C. Ở dạng mạch hở X có thể có 3 đồng phân alcohol đa chức bền
D. Phân tử khối của X là 88.
Câu 2: Cho các khẳng định sau:
(a) Nitrogen monoxide được tạo thành khi mưa dông kèm theo sấm sét do phản ứng giữa nitrogen và oxygen trong không khí.
(b) Xét phản ứng tạo ra NO:
Nhiệt tạo thành chuẩn của NO(g) là – 90,3 kJ/mol.
(c) Trong phân tử HNO3, nguyên tử N có cộng hoá trị bằng 4.
(d) Công thức Lewis của HNO3 cho thấy trong phân tử acid còn 6 cặp electron chưa liên kết.
(e) Hiện tượng phú dưỡng gây cản trở sự hấp thụ ánh sáng mặt trời vào nước, làm giảm sự quang hợp của thực vật thủy sinh.
Các khẳng định đúng là:
A. (b); (c); (e) B. (a); (c); (e) C. (a); (b); (d) D. (a); (b); (d); (e)
Câu 3: Cho các phát biểu sau:
(a) Chất làm lạnh đang được sử dụng phổ biến hiện nay là R32(CH2F2) (thay thế cho CFC góp phần bảo vệ tầng ozone)
(b) Nhiệt độ sôi của các alkane sau tăng dần: methane < ethane < propane < butane.
(c) Styrene (C6H5CH=CH2) tác dụng được với nước bromine, làm mất màu dung dịch thuốc tím ở điều kiện thường.
(d) Phổ hồng ngoại cho phép xác định cả loại nhóm chức và số lượng nhóm chức đó có trong phân tử hữu cơ.
(g) Một hydrocarbon và một hợp chất ion có khối lượng phân tử gần bằng nhau thì hydrocarbon tan trong nước ít hơn và có nhiệt độ sôi thấp hơn so với hợp chất ion.
Số phát biểu đúng là:
A. 2. B. 5. C. 3. D. 4.
Câu 4: Để xác định hàm lượng FeCO3 trong quặng siderite, người ta làm như sau:
Cân 0,6 gam mẫu quặng, chế hóa nó theo một quy trình hợp lí, thu được FeSO4 trong môi trường H2SO4 loãng. Chuẩn độ dung dịch thu được bằng dung dịch chuẩn KMnO4 0,025M thì dùng vừa hết 25,2ml. % theo khối lượng của FeCO3 là
A. 24,26%. B. 60,9% C. 12,18%. D. 30,45%.
Câu 5: Xét các chất sau:
Nhận định nào sau đây không đúng?
A. Số hợp chất hữu cơ đa chức bằng 4.
B. Số hợp chất hữu cơ tạp chức bằng 2.
C. Số hợp chất hữu cơ thuộc loại alcohol bằng 3.
D. Số hợp chất hữu cơ thuộc loại carboxylic acid bằng 3 .
Câu 6: Cho các hydrocarbon sau:
Một số nhận định về các hydrocarbon trên là
(1) Số phân tử hydrocarbon không no bằng 5.
(2) Số phân tử alkene bằng 3.
(3) Số phân tử alkyne bằng 2.
(4) Số phân tử thuộc dãy đồng đẳng của benzene bằng 3.
Trong các nhận định này, số nhận định đúng là:
A. 2 B. 1 C. 4 D. 3
Câu 7: Ester là hợp chất hữu cơ dễ bay hơi, một số ester được sử dụng làm chất tạo mùi thơm cho các loại bánh, thực phẩm. Phản ứng điều chế ester là một phản ứng thuận nghịch:
Ester
CH3COOH(l) + C2H5OH(l)CH3COOC2H5(l) + H2O(l)
Khẳng định nào sau đây là đúng:
A. Để hiệu suất phản ứng cao người ta có thể dùng cồn khan và giấm (CH3COOH 5%)
B. H2SO4 đặc chỉ có tác dụng xúc tác cho phản ứng
C. Ống sinh hàn có tác dụng ngưng tụ hơi chất lỏng
D. Tăng nồng độ của C2H5OH, cân bằng dịch chuyển theo chiều nghịch
Câu 8: Nhỏ từ từ dung dịch HCl vào dung dịch NaOH thu được dung dịch X. Đồ thị nào sau đây mô tả đúng về sự phụ thuộc của pH dung dịch X vào thể tích dung dịch HCl
A. B.
C. D.
Câu 9: Trong công nghiệp, hydrogen được sản xuất từ phản ứng:
CH4(g) + H2O(g) 3H2(g) + CO(g)
Ở 760oC, tất cả các chất đều ở thể khí và nồng độ mol của CH4, H2O, H2 và CO ở trạng thái cân bằng lần lượt là 0,126M; 0,242M; 1,150M và 0,126M. Giả sử ban đầu chỉ có CH4 và H2O có nồng độ bằng nhau và bằng x M. Xác định x? Biết nồng độ của H2 ở trạng thái cân bằng là 0,6 M.
A. 0,206 B. 0,116 C. 0,212 D. 0,283
Câu 10: Sulfur dioxide là một trong các tác nhân gây mưa acid, phát thải chủ yếu từ các quá trình đốt cháy nhiên liệu như than đá, xăng, dầu …
Một nhà máy nhiệt điện than sử dụng hết 6000 tấn than đá/ngày, có thành phần chứa 0,8% sulfur về khối lượng để làm nhiên liệu. Giả thiết có 1% lượng khí SO2 tạo ra khuếch tán vào khí quyển rồi bị chuyển hoá thành sulfuric acid trong nước mưa theo sơ đồ:
Tính thể tích nước mưa (m3) bị nhiễm acid trong 1 ngày? Giả thiết nồng độ sulfuric acid trong nước mưa là 1.10-5 M.
A. 1,764.109B. 1,5.106C. 37,185.104D. 1,5.105
Câu 11: Vitamin A (retinol) rất cần thiết đối với sức khỏe con người: tăng miễn dịch, tăng sức đề kháng và tăng cường chức năng thị giác. Vitamin A là chất không tan trong nước, hòa tan tốt trong chất béo. Công thức của vitamin A như sau:
Cho các phát biểu sau về vitamin A :
(1)Hydrogen chiếm 11,72% khối lượng phân tử.
(2)Một phân tử Vitamin A phản ứng với tối đa 5 phân tử Br2/CCl4
(3)Công thức phân tử là C20H30O.
(4)Trong phân tử A có 4 nhóm -CH2–
(5) Có 1 vòng và 4 liên kết π trong phân tử.
(6) Trên phổ IR của Vitamin A thấy có tín hiệu hấp thụ ở 1715 cm–1
Số phát biểu không đúng là:
A. 3. B. 2. C. 4. D. 5.
Câu 12: Monochlorine hoá propane (có chiếu sáng, ở 25oC), thu được 45% 1-chloropropane và 55% 2-chloropropane; còn monobromine hoá propane (có chiếu sáng và đun nóng đến 127oC) thu được 4% 1-bromopropane và 96% 2-bromopropane. Dựa trên các kết quả thực nghiệm này, ta thấy khi tính oxi hóa của Cl2 và Br2 khác nhau thì khả năng chọn lọc vị trí thế của các halogen khác nhau. Khả năng phản ứng thế monochlorine của H liên kết với carbon bậc II gấp k lần khả năng thế của H liên kết với carbon bậc I. Giá trị của k gần nhất là:
A. 3,7 B. 1,2 C. 3,3 D. 1,5
Câu 13: Nhận xét nào sau đây không đúng?
A. Dẫn xuất halogen có nhiệt độ sôi và nhiệt độ nóng chảy cao hơn hydrocarbon có phân tử khối tương đương.
B. Thuỷ phân ethyl bromide trong môi trường kiềm thu được ethyl alcohol.
C. Phản ứng tách HCl của 2-chlorobutane thu được sản phẩm chính là but-2-ene.
D. Ethyl alcohol và phenol đều tác dụng được với Na và dung dịch NaOH.
Câu 14: Xét cân bằng hoá học:
Hằng số cân bằng KC của phản ứng được biểu diễn bằng biểu thức nào sau đây?
A. . B. .
C. . D. .
Câu 15: Cho các phát biểu sau:
(1) Quá trình NH3 lỏng hóa hơi là quá trình thu nhiệt.
(2) Ammonium là một base theo quan điểm của Bronsted-Lowry.
(3) Nitric acid có tính acid mạnh, đồng thời là chất oxy hóa mạnh.
(4) Nitric acid không bị phân hủy dưới tác dụng của nhiệt độ hoặc ánh sáng.
(5) Aluminium không tan trong dung dịch nitric acid đặc, nguội.
(6) Các muối ammonium đều kém bền nhiệt.
Có bao nhiêu phát biểu đúng?
A. 4. B. 2. C. 3. D. 5.
PHẦN II (4,0 điểm):Câu trắc nghiệm đúng sai.
Thí sinh trả lời từ câu 1 đến câu 4.Trong mỗi ý a), b), c), d) ở mỗi câu, thí sinh chọn đúng hoặc sai.
Câu 1. Cho sơ đồ phản ứng sau:
Biết các sản phẩm hữu cơ thu được đều là sản phẩm chính.
a. Cả bốn chất A, B, C và D đều có cùng số nguyên tử carbon.
b. Chất C có phân tử khối bằng 240.
c. Trong thực tiễn, A và B được dùng làm kích thích chín trái cây, điều khiển quá trình sinh mủ của cây cao su.
d. Chất D là một alcohol.
Câu 2. Tiến hành thí nghiệm theo các bước sau:
Bước 1: Nạp đầy khí ammonia vào bình thủy tinh trong suốt, đậy bình bằng nút cao su có ống thủy tinh vuốt nhọn xuyên qua.
Bước 2: Nhúng đầu ống thủy tinh vào một chậu thủy tinh chứa nước có pha thêm dung dịch phenolphthalein.
a. Ở bước 2, một lát sau nước trong chậu phun vào bình thành những tia có màu hồng.
b. Khí ammonia tan nhiều trong nước, làm giảm áp suất trong bình và nước bị hút vào bình.
c. Nếu thay khí NH3 bằng khí HCl thì hiện tượng thu được ở bước hai xảy ra tương tự.
d. Phenolphthalein chuyển sang màu hồng, chứng tỏ dung dịch thu được có tính acid.
Câu 3. Thực hiện thí nghiệm chưng cất ethanol từ dung dịch ethanol – nước
Chuẩn bị: Rượu (được nấu thủ công); bình cầu có nhánh 250 mL, nhiệt kế, ống sinh hàn nước, ống nối, ống đong 50 mL, bình tam giác 100 mL, đá bọt, nguồn nhiệt (bếp điện, đèn cồn).
Tiến hành:
– Cho 60 mL rượu được nấu thủ công vào bình cầu có nhánh (chú ý chất lỏng trong bình không vượt quá 2/3 thể tích bình), thêm vài viên đá bọt.
– Lắp dụng cụ như hình dưới.
– Đun nóng từ từ đến khi hỗn hợp sôi, quan sát nhiệt độ trên nhiệt kế thấy tăng dần, khi nhiệt độ trên nhiệt kế ổn định, đó chính là nhiệt độ sôi của hỗn hợp ethanol và nước. Khi nhiệt độ bắt đầu tăng trở lại thì tắt nguồn nhiệt, ngừng chưng cất.
a. Nhiệt kế dùng để đo nhiệt độ của chất đang chưng cất.
b. Bình hứng thu được nước nguyên chất.
c. Nhiệt độ sôi của ethanol thấp hơn nhiệt độ sôi của hỗn hợp ethanol và nước.
d. Đá bọt có vai trò điều hòa quá trình sôi, tránh hiện tượng quá sôi.
Câu 4. Cho một dung dịch chứa 0,23 gam Na+; 0,48 gam Mg2+; 0,96 gam SO42- và x gam NO3–.
a. Cô cạn dung dịch sẽ thu được 3,53 gam chất rắn khan.
b. Khi dung dịch đó tác dụng với BaCl2 dư thì thu được 2,33 gam kết tủa.
c. Giá trị của x là 1,86.
d. Dung dịch đó được điều chế từ hai muối Na2SO4 và Mg(NO3)2.
PHẦN III (10,0 điểm):Câu hỏi tự luận.
Thí sinh trình bày phần trả lời từ câu 1 đến câu 5 ra tờ giấy thi.
Câu 1 (2,0 điểm):
a. Muối epsome (MgSO4.nH2O) có nhiều lợi ích cho sức khỏe, thường được dùng để pha chế thuốc nhuận tràng, chất làm vườn như một loại phân bón cho cây, hay dung dịch khử khuẩn.
Khi làm lạnh 110g dung dịch MgSO4 27,27% thấy có 12,3g muối epsome tách ra, phần dung dịch bão hòa có nồng độ 24,56%. Biết độ tan của MgSO4 tại 80°C và 20°C lần lượt là 54,8 và 35,1. Tính số gam epsome được tách ra khi làm lạnh 1857,6g dung dịch bão hòa MgSO4 từ 80°C xuống 20°C?
b.Cho các cân bằng sau:
(1)
(2)
(3)
(4)
Nếu tăng áp suất và giữ nguyên nhiệt độ, các cân bằng trên chuyển dịch theo chiều nào? Giải thích?
Câu 2 (2,0 điểm):
a.Đốt cháy hoàn toàn m gam hỗn hợp X gồm ba alcohol (đơn chức, thuộc cùng dãy đồng đẳng), thu được 9,916 lít khí CO2 (đkc) và 11,7 gam H2O. Mặt khác, nếu đun nóng m gam X với H2SO4 đặc thì tổng khối lượng ete tối đa thu được là bao nhiêu?
b. Viết công thức cấu tạo của các hợp chất hữu cơ ứng với danh pháp thay thế sau:
2-iodobutan
1,2-dimethylbenzene
trans-3-methylpent-2-ene
3-methylbutan-1-ol
Câu 3 (2,0 điểm):
a. Hoà tan hoàn toàn 12,42 gam Al bằng dung dịch HNO3 loãng (dư), thu được dung dịch X và 1,4874 lít (đkc) hỗn hợp khí Y gồm hai khí là N2O và N2. Tỉ khối của hỗn hợp khí Y so với khí H2 là 18. Cô cạn dung dịch X, thu được m gam chất rắn khan. Tính giá trị của m?
b.
– Viết phương trình điện li của các chất sau HCl, CH3COOH, (NH4)2SO4?
– Giải thích vì sao dung dịch HCl dẫn điện tốt hơn dung dịch CH3COOH có cùng nồng độ?
Câu 4:
a. Hợp chất X hiện nay được sử dụng phổ biến trong công nghiệp làm lạnh để thay thế CFC do X không gây hại đến tầng ozone. Biết thành phần của X chứa 23,08% C, 3,84% H và 73,08% F về khối lượng và có phân tử khối là 52. Xác định công thức phân tử của X?
Từ X1 đến X4 là các hydrocarbon không no, mạch hở. Xác định công thức cấu tạo của X1 đến X4? Viết phương trình hoá học các phản ứng xảy ra?
Câu 5 (2,0 điểm):
a.Trong vỏ quả cây vanilla có hợp chất mùi thơm dễ chịu, tên thường là vanillin. Công thức cấu tạo của vanillin như hình bên. – Viết công thức phân tử của vanillin? – Dự đoán khả năng tan trong nước, trong ethanol và trong dung dịch kiềm như NaOH, KOH của vanillin? – Mẫu vanillin đủ tiêu chuẩn dùng trong công nghiệp sản xuất dược phẩm và thực phẩm cần có trên 99% về khối lượng là vanillin. Để định lượng một mẫu vanillin, người ta làm như sau: Hòa tan 0,120 gam mẫu trong 20 ml ethanol 96% và thêm 60 ml nước cất, thu được dung dịch X. Biết X phản ứng vừa đủ với 7,82 ml dung dịch NaOH nồng độ 0,1 M và tạp chất trong mẫu không phản ứng với NaOH. Mẫu vanillin trên có đủ tiêu chuẩn dùng trong công nghiệp sản xuất dược phẩm và thực phẩm không?
b. Xăng (Gasoline) và khí dầu mỏ hóa lỏng (LPG – Liquefied Petroleum Gas) là các nhiên liệu được sử dụng phổ biến trong thực tế. Thành phần hóa học chính của xăng và LPG là các hydrocarbon. Cho phương trình của phản ứng đốt cháy một số hydrocarbon (propane, butane và octane) như sau:
(1) C3H8 (l) + 5O2 (g) ⟶ 3CO2 (g) + 4H2O (l)
(2) C4H10 (l) + 6,5O2 (g) ⟶ 4CO2 (g) + 5H2O (l)
(3) C8H18 (l) + 12,5O2 (g) ⟶ 8CO2 (g) + 9H2O (l)
Biết cứ đốt cháy 1 mol mỗi chất propane, butane và octane sẽ tỏa ra một lượng nhiệt lần lượt là 2024 kJ, 2668 kJ và 5016 kJ.
Giả sử rằng: Xăng chỉ chứa octane (C8H18); LPG chỉ gồm propane (C3H8) và butane (C4H10) với số mol bằng nhau; khối lượng riêng của octane, propane, butane lần lượt là 0,70 kg/l, 0,50 kg/l, 0,57 kg/l. Xét ở điều kiện chuẩn.
Một chiếc xe có mức tiêu thụ xăng là 13,0 lít/100 km. Nếu có thể sử dụng LPG làm nhiên liệu thay thế cho ô tô này, quãng đường ô tô đi được với 1 lít LPG bằng bao nhiêu km? Coi hiệu suất động cơ của ô tô là như nhau đối với cả xăng và LPG.
——- Hết ———
SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠOTHÁI BÌNH
HƯỚNG DẪN CHẤMKỲ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI LỚP 10, 11 THPTNĂM HỌC 2023-2024
A. HƯỚNG DẪN CHẤM PHẦN TRẮC NGHIỆM
HOA11
112
1
C
HOA11
112
2
B
HOA11
112
3
C
HOA11
112
4
B
HOA11
112
5
D
HOA11
112
6
C
HOA11
112
7
C
HOA11
112
8
A
HOA11
112
9
D
HOA11
112
10
B
HOA11
112
11
A
HOA11
112
12
A
HOA11
112
13
D
HOA11
112
14
A
HOA11
112
15
A
B. HƯỚNG DẪN CHẤM PHẦN TỰ LUẬN
Môn: HÓA HỌC 11
Câu 1.
NỘI DUNG
ĐIỂM
a. mMgSO4 = 110.27,27% = 30 gam
0,25
nMgSO4.nH2O tách ra = x C%MgSO4 sau làm lạnh = (30 – 120x)/(110 – 12,3) = 24,56% ⟶ x = 0,05
nMgSO4.7H2O tách ra = y ⟶ C%MgSO4 ở 20°C = (657,6 – 120y)/(1857,6 – 246y) = 35,1/(100 + 35,1) ⟶ y = 3,12 ⟶mMgSO4.7H2O tách ra = 246y = 767,52 gam
0,25
b. (1) PTHH: Tổng số mol khí chất phản ứng = 3, mol khí chất sản phẩm =2. Khi tăng áp suất chung của hệ, thì cân bằng chuyển dịch theo chiểu làm giảm áp suất, tức là chiều giảm số mol khí → chiều thuận.
0,25
(2) PTHH: Tổng số mol khí chất phản ứng = 2, mol khí chất sản phẩm =2. Số mol khí ở hai vế của phương trình bằng nhau thì trạng thái cân bằng không bị thay đổi khi thay đổi áp suất chung của hệ.
0,25
(3) PTHH: Tổng số mol khí chất phản ứng = 1, mol khí chất sản phẩm =2. Khi tăng áp suất chung của hệ, thì cân bằng chuyển dịch theo chiểu làm giảm áp suất, tức là chiều giảm số mol khí → chiều nghịch.
0,25
(4) PTHH: Tổng số mol khí chất phản ứng = 2, mol khí chất sản phẩm =2. Số mol khí ở hai vế của phương trình bằng nhau thì trạng thái cân bằng không bị thay đổi khi thay đổi áp suất chung của hệ.
0,25
Câu 2.
NỘI DUNG
ĐIỂM
a. Vì số mol H2O > số mol CO2 => alcohol là no, đơn chức, mạch hở
Bảo toàn nguyên tố O ta được: nO2 = 0,6 mol malcohol = mC + mH + mO = 10,1 gam
0,25
Ta có: nH2O = ½ nalcohol = 0,125 mol Bảo toàn khối lượng cho phản ứng tách nước ta có: malcohol = 10,1 – 0,125.18 = 7,85 gam
0,25
b.
0,25
0,25
0,25
0,25
Câu 3.
Nội dung
Điểm
a.
0,25
Áp dụng định luật BT electron:
0,5
0,25
b. Phương trình điện li HCl → H+ + Cl–
0,25
CH3COOH ⇌ CH3COO− + H+
0,25
(NH4)2SO4
0,25
Trong dung dịch, các phân tử HCl phân li hoàn toàn thành các ion, còn CH3COOH chỉ phân li một phần nên dung dịch HCl dẫn điện tốt hơn dung dịch CH3COOH có cùng nồng độ
0,25
Câu 4.
NỘI DUNG
ĐIỂM
a. Đặt công thức phân tử của X là CxHyFz. Ta có: x : y : z =
0,5
⇒ Công thức đơn giản nhất của X là: CH2F2. ⇒ Công thức phân tử của X là: CxHyOz = (CH2F2)n.
0,25
Lại có phân tử khối của X là 52 ⇒ (12.1 + 1.2 + 19).n = 52 ⇒ n = 1. Vậy công thức phân tử của X là CH2F2
0,25
b. – Các phản ứng cộng H2, HBr, H2O của hydrocarbon mạch hở sẽ không làm thay đổi số lượng nguyên tử carbon và dạng mạch carbon (không phân nhanh hoặc phân nhánh). – Từ tỉ lệ cộng H2, HBr, H2O của hydrocarbon mạch hở có thể xác định được số liên kết π trong hydrocarbon ban đầu. => từ sản phẩm ta có thể xác định được mạch carbon và số liên kết π của chất tham gia. (1) Mạch chính có 2C và 1π => là alkene (X1) là CH2=CH2 CH2=CH2 + H2 CH3−CH3
0,25
(2) (X2) có 3C và 1π => alkene là CH2=CH−CH3 CH2=CH−CH3 + HBr → CH3−CHBr−CH3
0,25
(3) Sản phẩm có 2C và là aldehyde => (X3) là alkyne có 2C, là CH≡CH CH≡CH + H2O CH3−CH=O
Vanillin khó tan trong nước, dễ tan trong ethanol, tan trong dung dịch kiềm.
0,25
Số mol NaOH là: HOC6H3(OCH3)(CHO) + NaOH ® NaOC6H3(OCH3)(CHO) + H2O Số mol vanillin C8H8O3 bằng số mol NaOH và bằng 7,82.10-4 mol.
0,25
Phần trăm khối lượng vanillin trong mẫu trên là: Mẫu vanillin trên đủ tiêu chuẩn dùng trong công nghiệp sản xuất dược phẩm và thực phẩm.
0,25
b. Trong 1 kg xăng: nC8H18 = 1000/114 = 8,7719 mol Năng suất tỏa nhiệt của xăng = 8,7719.5016 ≈ 44000 kJ/kg
0,25
Khối lượng của 13 lít xăng = 13.0,7 = 9,1 kg Năng lượng xăng đã cung cấp = 9,1.44000 = 400400 kJ
0,25
Ô tô sử dụng năng lượng trên để đi được 100 km, vậy mỗi km ô tô này tiêu tốn 400400/100 = 4004 kJ. 1 lít LPG chứa nC3H8 = nC4H10 = x ⟶ 44x/500 + 58x/570 = 1 ⟶ x = 5,27 Năng lượng mà 1 lít LPG cung cấp = x(2024 + 2668) = 24722 kJ
0,25
Với 1 lít LPG thì xe đi được 247222/4004 ≈ 6,17 km