0

Đề thi hsg lớp 12 môn hóa học tỉnh Đắk Lắk năm 2017

Đề thi hsg lớp 12 môn hóa học tỉnh Đắk Lắk năm 2017

SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

TỈNH ĐẮK LẮK

ĐỀ CHÍNH THỨC

(Đề này có 02 trang)

KỲ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI TỈNH

NĂM HỌC 2016-2017

MÔN: HOÁ HỌC LỚP 12 – THPT

Thời gian: 180 phút (không kể thời gian giao đề)

Ngày thi: 21/3/2017

Câu 1. (3,0 điểm)

1. Hợp chất X2Y6 có tổng số các loại hạt là 392, trong đó số hạt mang điện nhiều hơn số hạt không mang điện là 120 hạt. Số khối của X ít hơn số khối của Y là 8. Tổng số hạt trong X3+ ít hơn của Y là 16.

a) Xác định X, Y.

b) Trình bày phương pháp hóa học để nhận biết cation X3+ và anion Y.

2. Cho bột Cu vào dung dịch chứa hỗn hợp Fe(NO3)3 và AgNO3. Sau khi phản ứng kết thúc, thu được phần rắn A và dung dịch B. Viết phương trình phản ứng xảy ra và cho biết A, B gồm những chất nào?

3. Tính pH của dung dịch thu được khi trộn 10ml dung dịch CH3COOH có pH = 3,0 với 10ml dung dịch HCOOH có pH = 3,0.

Biết pKa của CH3COOH và HCOOH lần lượt là 4,76 và 3,75.

Câu 2. (3,0 điểm)

Trong công nghiệp NH3 được tổng hợp theo phản ứng sau:

1. Hãy cho biết những điều kiện thực hiện phản ứng trên trong công nghiệp và chúng có phù hợp với nguyên lý chuyển dịch cân bằng Le Chatelier không? Giải thích.

2. Cho hỗn hợp ban đầu gồm N2 và H2 theo tỉ lệ số mol 1 : 3.

a) Đặt , trong đó là áp suất riêng phần của NH3 và P là áp suất chung của hỗn hợp ở trạng thái cân bằng. Thiết lập công thức liên hệ giữa x, P và Kp.

b) Tính x ở 5000C và P = 300atm, biết rằng ở nhiệt độ này Kp = 1,5.10-5. Từ đó tính hiệu suất chuyển hóa α của N2 (hoặc H2) thành NH3 khi cân bằng.

Nếu thực hiện phản ứng ở 5000C và P = 600atm thì α bằng bao nhiêu? So sánh α trong hai trường hợp và giải thích tại sao người ta chỉ thực hiện ở khoảng 300atm.

Câu 3. (3,0 điểm)

Hỗn hợp A gồm hai oxit của sắt. Dẫn từ từ khí H2 đi qua m gam A đựng trong ống sứ đã nung đến nhiệt độ thích hợp. Sản phẩm tạo thành 2,07 gam nước và 8,48 gam hỗn hợp B gồm hai chất rắn. Hòa tan B trong 200ml dung dịch H2SO4 1M thu được dung dịch D và 1971,2 ml H2 ở 27,3oC và 1atm. Cho D tác dụng với dung dịch NaOH dư sẽ được kết tủa E. Cho E tiếp xúc với không khí để chuyển E hoàn toàn thành chất rắn F. Khối lượng của EF khác nhau 1,36 gam.

a) Tính m.

b) Tính nồng độ CM của các chất trong dung dịch D (cho rằng thể tích D thay đổi không đáng kể so với thể tích dung dịch H2SO4 đã dùng).

c) Xác định công thức và tính thành phần phần trăm theo khối lượng của mỗi chất trong A.

Câu 4. (3,0 điểm)

1. Hãy giải thích tại sao khi làm lạnh, SO3 dễ hóa lỏng thành (SO3)3 và hóa rắn thành (SO3)n.

2. Tại sao nước đá nhẹ hơn nước lỏng?

3. Vàng là kim loại rất kém hoạt động, không bị oxi oxi hóa cả khi ở nhiệt độ cao, nhưng nó lại bị oxi không khí oxi hóa trong dung dịch xianua, chẳng hạn kali xianua ngay ở nhiệt độ thường (phản ứng dùng trong khai thác vàng). Hãy viết phương trình phản ứng đó và bằng tính toán chứng minh rằng phản ứng xảy ra được ở 250C và pH = 7.

Cho biết các số liệu sau ở 250C:

-1 là hằng số điện li tổng của ion phức). O2 trong không khí chiếm 20% theo thể tích, áp suất của không khí là 1atm.

Câu 5. (3,5 điểm)

1. Trong một bình kín dung tích 2,24 lít chứa một ít bột Ni xúc tác và hỗn hợp khí H2, C2H4, C3H6 (ở đktc). Tỉ lệ số mol C2H4 và C3H6 là 1:1. Đốt nóng bình trong một thời gian sau đó làm lạnh bình tới 0oC, áp suất trong bình lúc đó là P. Tỉ khối so với hiđro của các hỗn hợp khí trong bình trước và sau phản ứng là 7,600 và 8,445.

a) Giải thích tại sao tỉ khối tăng.

b) Tính phần trăm thể tích các khí trong bình trước phản ứng.

c) Tính áp suất P.

d) Tính hiệu suất phản ứng đối với mỗi olefin, biết rằng nếu cho khí trong bình sau phản ứng đi từ từ qua bình nước brom dư thấy nước brom bị nhạt màu và khối lượng bình nước brom tăng 1,05g.

2.

a) Tính thiêu nhiệt của benzen theo lý thuyết. Biết rằng: nhiệt lượng giải phóng ra theo lý thuyết khi “đốt cháy” các liên kết C = C là 117,7 kcal/mol; C – C là 49,3 kcal/mol; C – H là 54,0 kcal/mol;

b) Giữa theo lý thuyết và thực nghiệm khác nhau 35,9 kcal/mol. Giải thích tại sao có sự khác biệt đó. Tính nhiệt tỏa ra khi đốt cháy 2 mol benzen.

Câu 6. (2,5 điểm)

1. Axit tropic có công thức phân tử C9H10O3 (thu được từ ancaloit atropin, có trong cây cà độc dược). Axit này có tác dụng chống co thắt, điều tiết và tác dụng kích thích hô hấp và tim. Nó cho phản ứng dương tính với CrO3/H2SO4 và khi bị oxi hóa bởi KMnO4 đun nóng thì thu được axit benzoic. Axit tropic được chuyển hóa bởi một dãy phản ứng và cuối cùng thu được axit hiđratropic.

Hãy cho biết cấu tạo có thể có của axit tropic, axit atropic và axit hiđratropic.

2. Axit axetylsalixylic là tên một loại thuốc hạ sốt và có tên thương phẩm là aspirin; còn một loại tinh dầu tách ra từ một loại cây xanh tốt bốn mùa ở châu Âu được gọi là metyl salixylat. Cả hai có thể được tổng hợp từ axit salixylic còn gọi là axit ortho-hiđroxibenzoic. Hãy viết phản ứng điều chế hai sản phẩm trên từ benzen.

Câu 7. (2,0 điểm)

Để cho động cơ ôtô hoặc máy bay vẫn hoạt động được ở nhiệt độ rất thấp người ta dùng dung dịch etilen glycol 62% trong nước.

a) Cần dùng bao nhiêu kilogam etilen glycol để điều chế 10kg dung dịch đó?

b) Dung dịch trên đông đặc ở nhiệt độ nào? Biết rằng khi thêm 1 mol etilen glycol vào 100g nước thì nhiệt độ đông đặc của nước giảm 1,860C.

c) Hỗn hợp A gồm 0,1 mol etilen glycol và 0,2 mol chất X. Để đốt cháy hết hỗn hợp A cần 21,28 lít O2 (ở đktc) và thu được 35,2g CO2 và 19,8g H2O. Nếu cho hỗn hợp A tác dụng hết với natri thì thu được 8,96 lít H2 (ở đktc). Xác định công thức phân tử, viết công thức cấu tạo và gọi tên X.

…………..HẾT…………..

  • Thí sinh được sử dụng bảng tuần hoàn các nguyên tố hóa học;

  • Giám thị không giải thích gì thêm.

Họ và tên thí sinh…………………………………………Số báo danh:………………….

SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

TỈNH ĐẮK LẮK

KỲ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI TỈNH

NĂM HỌC 2016-2017

MÔN: HOÁ HỌC LỚP 12 – THPT

Ngày thi: 21/3/2017

ĐÁP ÁN, BIỂU ĐIỂM VÀ HƯỚNG DẪN CHẤM ĐỀ CHÍNH THỨC

(Đáp án, biểu điểm và hướng dẫn chấm gồm tất cả 05 trang)

  1. ĐÁP ÁN VÀ BIỂU ĐIỂM

Câu

Đáp án

Điểm

Câu 1 (3,0đ)

1.

a) Nguyên tử X: P1 = E1 = Z1, N1; nguyên tử Y: P2 = E2 = Z2, N2

Giải hệ ta có: Z1 = 13 → Al; Z2 = 17 → Cl

b) Nhận biết cation Al3+: cho tác dụng với dung dịch kiềm (NaOH, KOH,…)

(dạng keo trắng)

(dung dịch trong suốt)

– Nhận biết anion Cl: cho tác dụng với dung dịch AgNO3, sau đó sục khí NH3 tới dư

(màu trắng)

Kết tủa tan trong NH3 dư: (tan)

0,25đ

0,25đ

0,25đ

0,25đ

2. Trước hết: Cu + 2AgNO3 → Cu(NO3)2 + 2Ag (1)

Nếu dư Cu: Cu + 2Fe(NO3)3 → Cu(NO3)2 + 2Fe(NO3)2 (2)

Biện luận các trường hợp:

– Nếu → (1) dư AgNO3 và (2) chưa xảy ra.

Khi đó: A là Ag, dung dịch B gồm Fe(NO3)3, Cu(NO3)2 và AgNO3 dư.

– Nếu → (1) xảy ra vừa đủ và (2) chưa xảy ra.

Khi đó: A là Ag, dung dịch B gồm Fe(NO3)3, Cu(NO3)2.

– Nếu → (1) xảy ra hoàn toàn và (2) xảy ra hoàn toàn (dư Fe(NO3)3).

Khi đó: A là Ag, dung dịch B gồm Cu(NO3)2, Fe(NO3)2 Fe(NO3)3 dư.

– Nếu → (1) và (2) xảy ra vừa đủ.

Khi đó: A là Ag, dung dịch B gồm Cu(NO3)2, Fe(NO3)2.

– Nếu → (1) và (2) xảy ra hoàn toàn (Cu dư).

Khi đó: A là Ag và Cu dư, dung dịch B gồm Cu(NO3)2, Fe(NO3)2.

0,25đ

0,25đ

0,25đ

0,25đ

3. Gọi C1 là nồng độ ban đầu của CH3COOH

C1 – –

C1 – x x x

Với pH = 3,0 → x = 10-3M

Dung dịch HCOOH (pH = 3,0) ứng với nồng độ là:

Sau khi trộn:

;

Tính gần đúng:

pH = 2,98

0,25đ

0,25đ

0,25đ

0,25đ

Câu 2 (3,0đ)

1. Trong công nghiệp: T ≈ 5000C, P ≈ 300atm, chất xúc tác sắt, tỉ lệ số mol N2 : H2 = 1 : 3.

P cao phù hợp với nguyên lí Le Chatelier; nkhí (sp) < nkhí (tg) nên P cao cân bằng chuyển dịch về phía tạo ra NH3. T cao cân bằng chuyển dịch theo chiều ngược lại vì ∆H < 0, không phù hợp với nguyên lí Le Chatelier, nhưng vì tốc độ phản ứng quá bé ở nhiệt độ thấp, nên cần tăng nhiệt độ và dùng chất xúc tác. Tỉ lệ số mol N2 : H2 là 1 : 3 để sự chuyển hóa N2 và H2 thành NH3 là lớn nhất.

0,5đ

0,5đ

2.

a)

b) P = 300atm → x = 0,226; P = 600atm → x = 0,334

1 – α 3 – 3α 2α

x = 0,226 → α = 37%

x = 0,334 → α = 50%

P tăng → α tăng phù hợp với nguyên lí Le Chatelier, nhưng P quá cao không đảm bảo sản xuất an toàn lâu dài. Mặt khác trong quá trình sản xuất, NH3 được ngưng tụ tách khỏi môi trường phản ứng.

0,25đ

0,5đ

0,5đ

0,5đ

0,25đ

Câu 3 (3,0đ)

a) aFexOy + (ay – bx)H2 xFeaOb + (ay – bx)H2O

Áp dụng ĐLBTKL: 

→ m = mA = (2,07 + 8,48) – 0,115.2 = 10,32 gam.

b) B tan trong H2SO4 loãng cho H2 → trong B phải có Fe:

Fe + H2SO4 → FeSO4 + H2

n  = 0,08 mol → nFe = n = 0,08 mol

→ mFe = 0,08.56 = 4,48 gam < mB = 8,48 gam nên trong B phải có sắt oxit, hòa tan trong H2SO4 để tạo ra dung dịch D gồm FeSO4 và Fe2(SO4)3. Các phản ứng:

H2SO4 + 2NaOH → Na2SO4 + 2H2O

FeSO4 + 2NaOH → Fe(OH)2↓ + Na2SO4

Fe2(SO4)3 + 6NaOH → 2Fe(OH)3↓ + 3Na2SO4

4Fe(OH)2 + O2 + 2H2O → 4Fe(OH)3

Cứ 1 mol Fe(OH)2 → 1 mol Fe(OH)3 thì khối lượng tăng 17 gam.

mol = nFe. Vậy toàn bộ Fe(OH)2 đều được tạo ra từ FeSO4 do tác dụng của Fe với H2SO4 → lượng Fe2(SO4)3 có trong dung dịch là do Fe2O3 tác dụng với axit tạo thành:

Fe2O3 + 3H2SO4 → Fe2(SO4)3 + 3H2O

0,025 mol

→ n dư = 0,2 – 0,08 – 3.0,025 = 0,045 mol

; ;

c) Theo kết quả trên, trong hỗn hợp A có a mol Fe2O3 và b mol FexOy (x≠2, y≠3).

Áp dụng ĐLBTNT Fe và O:

Từ (1) và (2) →

– Xét x = y = 1 → b = 0,01 mol → hỗn hợp A có 0,01 mol FeO (0,72g) chiếm 6,98% và Fe2O3 chiếm 93,02%.

– Xét x = 3, y = 4 → b = 0,01 mol → hỗn hợp A có 0,01 mol Fe3O4 (2,32g) chiếm 22,48% và Fe2O3 chiếm 77,52%.

1,0đ

0,25đ

0,25đ

0,25đ

0,5đ

0,25đ

0,25đ

0,25đ

Câu 4 (3,0đ)

1. Phân tử SO3 tồn tại ở trạng thái hơi. Khi làm lạnh hơi SO3 ngưng tụ thành chất lỏng dễ bay hơi gồm các phân tử trime mạch vòng (SO3)3. Khi làm lạnh đến 16,80C chất lỏng đó biến thành khối chất rắn trong suốt có dạng (SO3)n phân tử polime mạch thẳng.

Hiện tượng dễ trùng hợp của các phân tử SO3 thành vòng hay thẳng là do S dễ chuyển từ trạng thái lai hóa sp2 thàng sp3.

0,5đ

2. Do có liên kết hiđro nên nước đá có cấu trúc đặc biệt. Các nguyên tử oxi nằm ở tâm và bốn đỉnh của một tứ diện đều. Mỗi nguyên tử hiđro liên kết chính với một nguyên tử oxi và liên kết hiđro với một nguyên tử oxi khác. Cấu trúc này tương đối rỗng nên có tỉ khối nhỏ. Khi tan thành nước lỏng cấu trúc này bị phá vỡ, khoảng cách giữa các phân tử giảm nên thể tích giảm và do đó tỉ khối tăng. Kết quả là nước đá nhẹ hơn nước.

0,5đ

3.

Phản ứng chứa hai cặp oxi hóa – khử: và O2, H2O/ OH.

Tính thế của cặp :

Tính thế của cặp O2, H2O/ OH:

Vậy: nên phản ứng hòa tan vàng xảy ra được.

0,5đ

0,5đ

0,5đ

0,5đ

Câu 5

(3,5đ)

1.

a) Gọi hỗn hợp trước và sau phản ứng là A, B

+ Khi đun nóng hỗn hợp A sẽ xảy ra các phản ứng:

C2H4 + H2 → C2H6 (1)

C3H6 + H2 → C3H8 (2)

+ Theo định luật BTKL thì mA = mB, nhưng nA > nB do 2 phản ứng trên nên .

b) + Gọi x, y, y lần lượt là số mol của H2; C2H4; C3H6. Ta có:

x = 0,06 mol ; y = 0,02 mol.  

c) Áp dụng công thức PV = nRT, ta có:

PB = 0,900.PA = 0,900 atm.

d) + nA = 0,1 mol; nB = 0,09 mol.

+ Gọi a, b lần lượt là số mol C2H4, C3H6 tham gia phản ứng cộng H2; Ta có:

a = b = 0,005 mol.

0,5đ

0,5đ

0,5đ

0,5đ

2.

a)

H1 (lt) = (-117,7).3 + (- 49,3).3 + (- 54).6 = – 825 kcal/mol;

b) Có sự khác biệt giữa lý thuyết và thực nghiệm là do trong benzen các obitan p xen phủ với nhau tạo ra một hệ nhân thơm chứ không phải là một trien. Chính sự tạo thành nhân benzen làm cho phân tử benzen bền vững hơn vì vậy khi đốt cháy nhiệt tỏa ra ít hơn.

H1 (tt) = (- 825) – (- 35,9) = – 789,1 kcal/mol;

Nhiệt tỏa ra khi đốt cháy 2 mol benzen là: 789,1 x 2 = 1578,2 kcal.

0,5đ

0,5đ

0,5đ

Câu 6

(2,5đ)

1. Axit tropic (C9H10O3) ∆ = 5 gồm: – COOH + – OH + C6H5 – + C2H3 – (mạch bên)

Axit hiđratopic có cùng khung C với axit tropic nhưng nhóm – OH được thay bằng – H và mạch bên mang nhóm – COOH.

Như vậy, công thức cấu tạo của các axit này có thể như sau:

+ Axit tropic: có thể có 3 dạng cấu tạo:

+ Axit atropic: có thể có 2 dạng cấu tạo:

+ Axit hiđratropic: có thể có 2 dạng cấu tạo:

(CTCT mỗi axit nếu đúng cho 0,5đ x 3 = 1,5đ)

1,5đ

2. Tổng hợp aspirin và metylsalixylat:

(Mỗi giai đoạn tổng hợp nếu đúng cho 0,2đ x 5gđ = 1,0đ)

1,0đ

Câu 7

(2,0đ)

a) mct = (10.62%)/100% = 6,2 kg etilen glycol.

b) Trong 10kg dung dịch có 10000 – 6200 = 3800 gam nước.

Cứ 3800 gam nước có 100 mol C2H4(OH)2

Cứ 1000 gam nước có mol C2H4(OH)2

Nhiệt độ đông đặc của nước giảm:

Vậy: nhiệt độ đông đặc của dung dịch etilen glycol là – 48,95oC.

c) Ptpư:

Với

x = 3, y = 8; z = 3. CTPT của X là: C3H8O3

Mặt khác: X là hợp chất hữu cơ no và có chứa 3 nhóm –OH (do  chứng tỏ X có phản ứng với Na).

Vậy: X là glixerol CH2(OH)CH(OH)CH2(OH)

0,5đ

0,5đ

0,5đ

0,5đ

B. HƯỚNG DẪN CHẤM

Thí sinh trình bày theo cách khác nếu đúng và hợp lí vẫn cho điểm tối đa phần đó.

———————HẾT———————

.

 

O2 Education gửi các thầy cô link download đề thi

De thi chon HSG Đak Lăk 2016 – 2017

 

Xem thêm

 

Polime

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *