Đề thi hsg lớp 12 môn hóa tỉnh Tuyên Quang năm 2012

Đề thi hsg lớp 12 môn hóa tỉnh Tuyên Quang năm 2012

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)

Đề thi này có 02 trang

Câu 1: (5,0 điểm)

1.Tổng số hạt proton, nơtron, electron trong 2 nguyên tử kim loại A và B là 142, trong đó tổng số hạt mang điện nhiều hơn tổng số hạt không mang điện là 42. Số hạt mang điện của nguyên tử B nhiều hơn của A là 12.

a) Xác định 2 kim loại A và B. Cho biết số hiệu nguyên tử của một số nguyên tố: Na(z = 11), Mg(z = 12), Al(z = 13), K(z = 19), Ca(z = 20), Fe(z = 26), Cu(z = 29), Zn(z = 30).

b) Viết các phương trình phản ứng điều chế A từ muối cacbonat của A và điều chế B từ một oxit của B.

2. Viết các phương trình phản ứng (dạng ion thu gọn) xảy ra giữa các chất trong mỗi cặp chất sau:

(a) K và dung dịch Al2(SO4)3, (b) Fe(NO3)2 và dung dịch AgNO3,

(c) Ba(HSO3)2 và KHSO4, (d) NaAlO2 và dung dịch NH4NO3.

3.Phản ứng dưới đây đạt đến cân bằng ở 109 K với hằng số cân bằng Kp = 10:

C (r) + CO2 (k) 2CO (k)

a)Tính hàm lượng CO trong hỗn hợp cân bằng, biết áp suất chung của hệ là 1,5atm.

b)Để có hàm lượng CO bằng 50% về thể tích thì áp suất chung là bao nhiêu?

4. Dung dịch bão hòa H2S có nồng độ 0,100 M. Hằng số axit của H2S: K1= 1,0 x 10-7 và K2 = 1,3 x 10-13.

a) Tính nồng độ ion sunfua trong dung dịch H2S 0,100 M khi điều chỉnh pH = 2,0.

b) Một dung dịch A chứa các cation Mn2+, Co2+ và Ag+ với nồng độ ban đầu của mỗi ion đều bằng 0,010 M. Hòa tan H2S vào A đến bão hòa và điều chỉnh pH = 2,0 thì ion nào tạo được kết tủa.

Cho: TMnS = 2,5 x 10-10 , TCoS = 4,0 x 10-21 , = 6,3 x 10-50

Câu 2: (3,0 điểm)

1. Sắp xếp theo chiều tăng dần tính axit của các hợp chất sau (có giải thích):

CH3CH2NH2 ; CH3CH2COOH ; CH3CH2CH(CH3)OH ; CH3CHBrCOOH.

2. Từ rượu etylic và các hóa chất cần thiết viết sơ đồ phản ứng hóa học điều chế, axit butanoic, polietyl metacrylat.

Câu 3: (3,0 điểm)

Cho hỗn hợp X gồm muối FeCO3 và FeS2 tác dụng với dung dịch axit HNO3 63% (khối lượng riêng 1,44 gam/ml) thu được hỗn hợp khí Y và dung dịch A, phản ứng xảy ra theo các phương trình sau:

FeCO3 + HNO3 muối M + CO2 + NO2 + H2O (1)

FeS2 + HNO3 muối M + H2SO4 + NO2 + H2O (2)

Tỉ khối của khí Y đối với oxi bằng 1,425. Để phản ứng vừa hết với các chất trong dung dịch A cần dùng 540 ml dung dịch Ba(OH)2 0,2M. Lọc lấy kết tủa, đem nung đến khối lượng không đổi, được 7,568 gam chất rắn (BaSO4 coi như không bị nhiệt phân). Các phản ứng xảy ra hoàn toàn.

  1. M là muối gì? Hoàn thành các phương trình phản ứng (1) và (2).

  2. Tính khối lượng từng chất trong hỗn hợp X.

  3. Xác định thể tích dung dịch HNO3 đã dùng (giải thiết HNO3 không bị bay hơi trong quá trình phản ứng).

Câu 4: (2,0 điểm)

Hỗn hợp bột A gồm 3 kim loại Mg, Zn, Al. Khi hoà tan hết 7,539g A vào 1 lít dung dịch HNO3 thu được 1 lít dung dịch B và hỗn hợp khí D gồm NO và N2O. Thu khí D vào bình dung tích 3,20 lít có chứa sẵn N2 ở 00C và 0,23 atm thì nhiệt độ trong bình tăng lên đến 27,30C, áp suất tăng lên đến 1,10 atm, khối lượng bình tăng thêm 3,720 g.

Nếu cho 7,539 g A vào 1lít dung dịch KOH 2M thì sau khi kết thúc phản ứng khối lượng dung dịch tăng thêm 5,718 g.

Tính thành phần phần trăm khối lượng mỗi kim loại trong A.

Câu 5: (3,5 điểm)

Chia 3,584 lít hỗn hợp Y (ở đktc) gồm một ankan (A), một anken (B) và một ankin (C) thành 2 phần bằng nhau. Phần 1 cho qua dung dịch AgNO3 dư trong NH3 thấy thể tích hỗn hợp giảm 12,5% và thu được 1,47 gam kết tủa. Phần 2 cho qua dung dịch brom dư thấy khối lượng bình brom tăng 2,22 gam và có 13,6 gam brom đã tham gia phản ứng. Đốt cháy hoàn toàn khí ra khỏi bình brom rồi hấp thụ sản phẩm cháy vào dung dịch Ba(OH)2 dư thì thu được 2,955 gam kết tủa.

a) Xác định công thức cấu tạo A, B và C.

  1. Từ A viết dãy chuyển hóa (ghi rõ điều kiện phản ứng) điều chế 1,1-dibrompropan và 2,2-dibrompropan.

c) Viết phương trình phản ứng xảy ra khi cho C tác dụng với dung dịch KMnO4 trong môi trường axit (H2SO4) có đun nóng.

Câu 6: (3,5 điểm)

Đốt cháy hoàn toàn 4,3 gam một hợp chất hữu cơ X thu được hỗn hợp khí CO2, H2O, HCl. Dẫn hỗn hợp khí này vào bình đựng dung dịch AgNO3 dư có mặt HNO3 ở 00C thu được 5,74 gam kết tủa và khối lượng bình đựng dung dịch AgNO3 tăng thêm 2,54 gam. Khí thoát ra khỏi bình AgNO3 dẫn vào 5 lít dung dịch Ca(OH)2 0,02M thấy xuất hiện kết tủa, lọc bỏ kết tủa, dung dịch còn lại đem tác dụng với dung dịch Ba(OH)2 dư lại thấy xuất hiện thêm kết tủa, tổng lượng kết tủa ở hai thí nghiệm là 13,49 gam.

a) Tìm công thức phân tử của X, biết MX< 230 gam/mol.

b) A, B, D là các đồng phân của X thỏa mãn điều kiện sau:

43 gam A + NaOH dư 12,4 gam C2H4(OH)2 + 0,4 mol muối A1 + NaCl

B + NaOH dư Muối B1 + CH3CHO + NaCl + H2O

D + NaOH dư Muối D1 + CH3COONa + NaCl + H2O

Lập luận tìm công thức cấu tạo của A, B, D. Biết A, B có cấu trúc đối xứng. D làm đỏ giấy quỳ ẩm.

———————–HẾT———————–

Giám thị không giải thích gì thêm.

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 PA, NA , EA và Pb, NB, EB

Trong nt PA = EA , PB = EB ta có pt

2(PA+PB) +(NA+NB) = 142

2(PA+PB) -(NA+NB) = 42

2PB-2PA = 12

Vậy PA = 20 , PB = 26; ZA = 20 , ZB = 26; A là Ca, B là Fe

điều chế CaCO3 +2HCl CaCl2 + H2O + CO2

CaCl2 (dpnc) Ca + Cl2

Fe3O4 + 4CO 3Fe + 4CO2

2

  1. Các phương trình phản ứng :

      1. K + H2O K+ + OH + 1/2H2

Al3+ + 3OH Al(OH)3

Al(OH)3 + OH AlO2 + 2H2O

      1. Fe2+ + Ag+ Fe3+ + Ag

      2. HSO3 + H+ H2O + SO2

Ba2+ + SO42- BaSO4

      1. NH4+ + AlO2+ H2O

NH3+Al(OH)3

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 S2– 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+ + S2- K2 = 1,3 x 10-13

H2S (aq) 2H+ + S2- K = = Kl. K2

[S2- ] = 1,3 x 10-20 x = 1,3 x 10-20 x = 1,3 x 10-17 (M)

b)

[Mn2+] [S2- ] = 10-2 x 1,3 x 10-17 = 1,3 x 10-19 < TMnS = 2,5 x 10-10 kh«ng cã kÕt tña

[Co2+] [ S2- ] = 10-2 x 1,3 x 10-17 = 1,3 x 10-19 > TCoS = 4,0 x 10-21 t¹o kÕt tña CoS

[Ag+]2[S2- ] = (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 =

pc = 1 atm – 0,23 atm = 0,77 atm

nc =

+ 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:

nAl < nZn <

nKOH = 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)

    1. Trong một phần, ta có: . Dung dịch AgNO3/NH3 chỉ hấp thụ ankin, đặt công thức ankin là RC≡CH (giả sử không phải là C2H2).

RC≡CH + AgNO3 + NH3 RC≡CAg + NH4NO3 (1)

(R + 132)0,01 = 1,47

R = 15 (CH3-), công thức của ankin là CH3C≡CH

Dung dịch brom hấp thụ anken (CnH2n) và ankin

CnH2n + Br2 CnH2nBr2 (2)

C3H4 + 2Br2 C3H4Br4 (3)

,

Từ n = 2, công thức của anken là CH2=CH2.

Khí ra khỏi bình brom là ankan (CmH2m+2),

CmH2m+2 + nCO2 + (n+1)H2O (4)

CO2 + Ba(OH)2 BaCO3 + H2O (5)

Từ (4): , công thức ankan là CH3CH2CH3.

    1. Điều chế:

    1. Phản ứng của C:

5CH3C≡CH + 8KMnO4 + 12H2SO4 5CH3COOH + 5CO2

+ 8MnSO4 + 4K2SO4 + 12H2O

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

MX = 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

 

O2 Education gửi các thầy cô link download đề thi

[H12].[TUYENQUANG].[2011-2012].[VH]

 

Các thầy cô có thể xem thêm nhiều đề thi hsg của các tỉnh khác tại

Tổng hợp đề thi HSG lớp 12 môn hoá học

 

Hoặc xem thêm các tài liệu khác của môn hóa