S

ĐỀ CHÍNH THỨC

Ở GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TUYÊN QUANG

KỲ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI

CẤP TỈNH LỚP 12 THPT NĂM HỌC 2011-2012

MÔN: HÓA HỌC

Thời gian làm bài: 180 phút.

(Không kể thời gian giao đề)

SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TUYÊN QUANG

HƯỚNG DẪN CHẤM ĐỀ TH CHÍNH THỨC

KỲ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI

CẤP TỈNH LỚP 12 THPT NĂM HỌC 2011-2012

MÔN: HÓA HỌC

Câu

Điểm

Câu 1(4,5 điểm 1. 1 , 2. 1,. 3. 1,1; 4.1,5)

1. Xác định kim loại A, B

Gọi số proton, notron, electron trong các nguyên tử A, B tương ứng là P_A, N_{A ,} E_A và P_b, N_B, E_B

Trong nt P_A = E_A , P_B = E_B ta có pt

2(P_A+P_B) +(N_A+N_B) = 142

2(P_A+P_B) -(N_A+N_B) = 42

2P_B-2P_A = 12

Vậy P_A = 20 , P_B = 26; Z_A = 20 , Z_B = 26; A là Ca, B là Fe

điều chế CaCO₃ +2HCl CaCl₂ + H₂O + CO₂

CaCl₂ (dpnc) Ca + Cl₂

Fe₃O₄ + 4CO 3Fe + 4CO₂

2

3.

C + CO₂  2CO n

[ ] (1 – x) 2x 1 + x (mol)

Ta có: = 10

 x = 0,79

Vậy hỗn hợp cân bằng chứa 2.0,79 = 1,58 mol CO (88,27%) và 1 – 0,79 = 0,21 mol

CO₂ (11,73%)

(b) Từ  P = 20 atm.

4. 1,5

a) TÝnh nång ®é ion S^2– trong dung dÞch H₂S 0,100 M; pH = 2,0.

CH₂S = [H₂S] = 0,1 M H₂S (k) ⇋ H₂S (aq)

[H₂S] = 10^-1 H₂S (aq) ⇋ H⁺ + HS ^– K₁ = 1,0 x 10^-7

[H+] = 10^-2 HS ⇋ H⁺ + S^2- K₂ = 1,3 x 10^-13

H₂S (aq) ⇋ 2H⁺ + S^2- K = = K_l. K₂

[S^2- ] = 1,3 x 10^-20 x = 1,3 x 10^-20 x = 1,3 x 10^-17 (M)

b)

[Mn²⁺] [S^2- ] = 10^-2 x 1,3 x 10^-17 = 1,3 x 10^-19 < T_MnS = 2,5 x 10^-10 kh«ng cã kÕt tña

[Co²⁺] [ S^2- ] = 10^-2 x 1,3 x 10^-17 = 1,3 x 10^-19 > T_CoS = 4,0 x 10^-21 t¹o kÕt tña CoS

[Ag⁺]²[S^2- ] = (10^-2)²x 1,3 x 10^-17 = 1,3 x 10^–21 > TAg₂S = 6,3 x 10^-50 t¹o kÕt tña Ag₂S

4,5

1,0

0,125.8

1,5

0,125.7

0,25

1.0

0,5

0,5

1,5

0,5

0,5

0,5

Câu 2 (3,0)

1. So s¸nh tÝnh axit lµ so s¸nh kh¶ n¨ng ph©n li cho proton H⁺, kh¶ n¨ng nµy tïy thuéc vµo liªn kÕt H–X– vµ ¶nh h­ëng cña c¸c nhãm liªn kÕt víi –X– cña chÊt. NÕu c¸c nhãm liªn kÕt vµ b¶n chÊt cña X lµm cho liªn kÕt H–X– kÐm bÒn, dÔ bÞ c¾t ®øt th× H trë nªn linh ®éng, kh¶ n¨ng ph©n li cho proton cµng dÔ (tÝnh axit cµng m¹nh). Tr×nh tù t¨ng dÇn tÝnh axit cña c¸c hîp chÊt:

A B C D

Gi¶i thÝch:

TÝnh axit cña A yÕu nhÊt v×:

So s¸nh vÒ ®é ©m ®iÖn cña nguyªn tö X trong liªn kÕt H-X- ; ®é ©m ®iÖn cña oxi lín h¬n nit¬ nªn liªn kÕt -O-H ph©n cùc m¹nh h¬n liªn kÕt > N-H, hi®ro trong A kÐm linh ®éng h¬n hi®ro trong c¸c hîp chÊt kh¸c trong d·y trªn nªn A cã tÝnh axit yÕu nhÊt.

TÝnh axit cña B, C, D:

ChÊt C vµ D cã hiÖu øng -C cña nhãm cacbonyl lµm O-H ph©n cùc m¹nh, ®ång thêi hiÖu øng liªn hîp p-pi gióp gi¶i táa ®iÖn tÝch ©m cña ion cacboxylat. ChÊt B cã gèc sec-butyl ®Èy e (+I) lµm gi¶m sù ph©n cùc cña liªn kÕt O–H trong B nªn hi®ro kÐm linh ®éng. C vµ D cã tÝnh axit m¹nh h¬n B.

TÝnh axit cña D m¹nh h¬n C v×:

D cã nguyªn tö brom hót electron (-I) lµm cho hi®ro cña nhãm OH cµng linh ®éng, nªn cã tÝnh axit m¹nh h¬n C.

2. CH₃CH₂OH

Câu 3 ( 3,0)

1. Các phương trình phản ứng:

FeCO₃ + 4HNO₃  Fe(NO₃)₃ + CO₂ + NO₂ + 2H₂O (1)

x 4x x x x

FeS₂ + 18HNO₃  Fe(NO₃)₃ + 2H₂SO₄ + 15NO₂ + 7H₂O (2)

y 18y y 2y 15y

2. Dung dịch A có thể gồm: HNO₃ dư (z mol); H₂SO₄ (2y mol); Fe(NO₃)₃ (x+y)mol ; Ba(OH)₂

2HNO₃ + Ba(OH)₂ = Ba(NO₃)₂ +2H₂O (3)

z z/2

H₂SO₄ + Ba(OH)₂ = BaSO₄ + 2H₂O

2y 2y 2y

2Fe(NO₃)₃ + 3 Ba(OH)₂ = 2Fe(OH)₃ + 3Ba(NO₃)₂ (5)

x+y 3(x+y)/2 x +y

Nung kết tủa: 2Fe(OH)₃  Fe₂O₃ + 3H₂O (6)

x+y (x+y)/2

Theo cácpư (1), (2) hỗn hợp khí Y gồm : x mol CO₂ và (x+15y) mol NO₂

(7)

Theo các phản ứng 4,5,6: Khối lượng chất rắn = khối lượng Fe₂O₃ + KL BaSO₄

=1/2 (x+y)160 + 2y .233 = 7,568

 80x + 546y = 7,568 (8)

Giải r ta được: x= 0,04; y = 0,008

Khối lượng các chất trong hỗn hợp X là: FeCO₃ = 0,04. 116 = 4,64 (g)

FeS₂ = 0,008 . 120 = 0,96 (g)

3. Thể tích dung dịch HNO₃: (9)

Thay x, y vào ta có z = 0,04

= 4x +18y + z = 4.0,04+ 18.0,008+0,04 = 0,344 (mol)

Khối lượng dd HNO₃ = 0,344.100. 63/63= 34,4 (g)

Thể tích dung dịch HNO₃ =34,4/1,44= 23,89 (ml)

3,0

1.5

0,5

0,25.4

1,5

0,25.4

0,5

3,0

0,25

0,25

1,5

0.75

0,75

1,0

0,5

0,25

0,25

Câu 4.(2,0)

Giả sử trong 7,539 A có ( Mg: x mol; Zn: y mol; Al: z mol)

– Phương trình hoà tan:

3M + 4n HNO₃  3M (NO₃)_n + nNO + 2nH₂O (1)

8M + 10n HNO₃  8 M(NO₃)_n + nN₂O  + 5n H₂O (2)

với Mg: n = 2, Zn: n = 2, Al: n = 3 ( có thể viết từng phản ứng riêng biệt)

– Tính tổng số mol hỗn hợp khí C:

Nếu đưa toàn bộ bình khí (chứa hỗn hợp C và N₂) về 0⁰C thì áp suất khí là:

p _tổng =

p_c = 1 atm – 0,23 atm = 0,77 atm

n_c =

+ Tính số mol mỗi khí trong hỗn hợp C:

0,11 mol C NO : a mol

3,720 g N₂O: b mol

a + b = 0,11 mol a = 0,08 mol NO

30 a + 44 b = 3,720g b = 0,03 mol N₂O

+ Số electron do NO₃^– nhận từ hỗn hợp A:

NO₃^– + 3e  NO

0,24 mol  0,08 mol 0,24 + 0,24 = 0,48 mol electron

2NO₃^– + 8e  N₂O

0,24 mol  0,03 mol

+ Số electron do A nhường:

2x + 2y + 3z = 0,48 (mol electron )

+ Khi cho 7,539 A vào 1 lít dung dịch KOH 2M

Zn + 2KOH  K₂ZnO₂ + H₂ 

2Al + 2KOH + 2H₂O  2KAlO₂ + 3H₂

+ Biện luận dư KOH:

n_Al < n_Zn <

n_KOH = 2 mol > 0,28 mol dư KOH

+ Độ giảm khối lượng dung dịch:

y (65,38 – 2,016) + z (26,98 -3,024) = 5,718

+ Từ đó có hệ phương trình đại số:

24,30 x + 65,38 y + 26,98 z = 7,539 (g) x = 0,06 mol Mg

2x + 2y + 3z = 0,48 (mol e) y = 0,06 mol Zn

63,364 y + 23, 956 z = 5,718 (g) z = 0,08 mol Al

Thành phần khối lượng A:

Mg : 0,06 mol x 24,30g/ mol = 1,458g  19,34 %

Zn : 0,06 mol x 65, 38 g/mol = 3,9228  52, 03 %

Al : 0,08 mol x 26,98 g/mol = 2,1584g  28,63 %

2,0

0.5

0,5

0,5

0,5

Câu 5 (3,5)

3,5

2,0

0,5

0,5

1,0

0,125.4

2.0,25

0,5

Câu 5: (3,5)

-X+ O₂ CO₂, H₂O, HCl. Vậy X chưa các nguyên tố C,H,O. Cho hỗn hợp CO₂, H₂O, HCl qua dung dịch AgNO₃ thì HCl, H₂O được giữ lại.

AgNO₃ + HCl AgCl + HNO₃

Số mol HCl = Số mol kết tủa = 5,74:143,5 = 0,04 mol

KL H₂O + Kl HCl = 2,54 nên số mol H₂O = (2,54 – 0,04×36,5):18 = 0,06

Khí thoát ra khỏi bình là CO₂ cho tác dụng với dung dịch Ca(OH)₂ thấy có tạo ra kết tủa do các phản ứng

CO₂ + Ca(OH)₂ = CaCO₃ (1)

Dung dịch nước lọc tác dụng với Ba(OH)₂ dư lại thấy có kết tủa chửng tỏ có Ca(HCO₃)₂

2CO₂ + Ca(OH)₂ = Ca(HCO₃)₂ (2)

Ca(HCO₃)₂ + Ba(OH)₂ = BaCO₃ + CaCO₃ + H₂O (3)

Gọi a và b là số mol CO₂ tham gia các phản ứng (1) và (2)

Vậy số mol Ca(OH)₂ = a + b/2 = 0,02×5 = 0,1

Khối lượng kết tủa là

KL CaCO₃ + KL BaCO₃ = (a+b/2)100 + b/2×197 = 13,94

a= 0,08 và b= 0,04 và tổng số mol khí CO₂ = 0,12

Số mol H = 2 số mol H₂O + số mol HCl = 2×0,06 + 0,04 = 0,16

Số mol Cl = số mol HCl = 0,04

Số mol O = [4,3 – ( 0,12×12 + 0,16×1+ 0,04×35,5)] : 16 = 0,08

C: H: O: Cl = 0,12: 0,16: 0,08: 0,04 = 3:4:2:1

Công thức nguyên của X là : (C₃H₄ClO₂)_n

M_X = 107,5n < 230 nên n < 2,14

Vậy n=1 và n=2  n=1: X laø C₃H₄ClO₂ (loaïi)

n =2: X laø C₆H₈Cl₂O₄ ( nhaän )

3,5

0,5

0,25.4

0,25

– Số mol A = 43: 215 = 0,2 mol

Số mol C₂H₄(OH)₂ = 0,2 mol và số mol A₁ = 0,4 mol

Số mol A : Số mol C₂H₄(OH)₂: số mol A₁ = 0,2:0,2:0,4 = 1:1:2

Vậy A có thể là este của C₂H₄(OH)₂ và một axít hoặc A có một gốc rượu là là -O-CH₂-CH₂-Cl

Công thức cấu tạo của A có thể là

CH₂– OOC-CH₂Cl

+ 4NaOH 2CH₂OH-COONa + C₂H₄(OH)₂ + 2NaCl

CH₂– OOC-CH₂Cl

–Hoaëc CH₂Cl -COO-CH₂-COO-CH₂-CH₂Cl

CH₂Cl -COO-CH₂-COO-CH₂-CH₂Cl + 4NaOH C₂H₄(OH)₂

+2 CH₂OH-COONa + 2NaCl

– B + NaOH B₁ + CH₃CHO + NaCl + H₂O

B là este no nên không thể chứa gốc -CH=CH₂ để tạo ra CH₃-CHO nên muốn có CH₃-CHO thì B có gốc rượu là -O-CHCl-CH₃

Do phản ứng chỉ sinh ra một muối nên B là một một muối thuộc 1 điaxit

CTCT của B là

COO-CHClCH₃

+ 4NaOH (COONa)₂ + 2CH₃-CHO + 2H₂O

COO-CHClCH₃ + 2NaCl

– D + NaOH D + CH₃COONa + NaCl + H₂O

Và D làm đỏ giấy quì ẩm nên D là tạp chức este và axit khi thuỷ phân tạo rượu không bền có dạng CH₃C(OH)₃ công thức cấu tạo của D là

(CH₂)(COOH)COO-CCl₂-CH₃ + 5NaOH (CH₂COONa)₂ + CH₃COONa + H₂O + 2NaCl

0,25

0,25.4

0,5

0,25