SỞ GD&ĐT VĨNH PHÚC

KỲ THI CHỌN HSG LỚP 11 THPT NĂM HỌC 2012-2013

ĐỀ THI MÔN: HÓA HỌC

(Dành cho học sinh THPT không chuyên)

Thời gian làm bài: 180 phút, không kể thời gian phát đề

SỞ GD&ĐT VĨNH PHÚC

(Đáp án có 04 trang)

KỲ THI CHỌN HSG LỚP 11 THPT NĂM HỌC 2012-2013

ĐÁP ÁN MÔN: HÓA HỌC

(Dành cho học sinh THPT không chuyên)

Câu

Ý

Nội dung trình bày

Điểm

1

2,0 điểm

1

a. H₂SO_4(đặc) + C₁₂H₂₂O₁₁ 12C + H₂SO₄.11H₂O

C + 2H₂SO_4(đặc) CO₂ + 2SO₂ + 2H₂O

b. 2 KNO₃ + 3C + S K₂S + N₂ + 3CO₂

c. 3 Cl₂ + 2 FeBr₂ 2 FeCl₃ + 2 Br₂

Có thể có: 5Cl₂ + Br₂ + 6H₂O 10HCl + 2HBrO₃

Cl₂ + H₂O HCl + HClO

d. Cl₂ + 2KOH KCl + KClO + H₂O

3Cl₂ + 6KOH 5 KCl + KClO₃ + 3H₂O

e. Au + 3HCl + HNO₃ AuCl₃ + NO + 2H₂O

1,0

2

– khí X là CO₂, muối Y là NaHSO₄, A là NaOH; B là Na₂CO₃; D là NaHCO₃; P là Ba(HCO₃)₂; R là BaSO₄; Q là BaCO₃; M là NaAlO₂; N là Al(OH)₃.

– Pthh:

2NaOH + CO₂ → Na₂CO₃ + H₂O

Na₂CO₃ + CO₂ + H₂O → 2NaHCO₃

NaHCO₃ + NaOH → Na₂CO₃ + H₂O

2NaOH + 2Al + 2 H₂O → 2 NaAlO₂ + 3H₂

NaAlO₂ + CO₂ + 2 H₂O → Al(OH)₃ ↓ + NaHCO₃

3Na₂CO₃ + 2AlCl₃ + 3H₂O → 2Al(OH)₃ ↓ + 6NaCl + 3CO₂

2NaHCO₃ + Ba(OH)₂ → BaCO₃ + Na₂CO₃ + 2H₂O

BaCO₃ + 2NaHSO₄ → BaSO₄ + Na₂SO₄ + CO₂ + H₂O

Ba(HCO₃)₂ + 2NaHSO₄ → BaSO₄ + Na₂SO₄ + 2CO₂ + 2H₂O

Ba(HCO₃)₂ + Na₂SO₄ → BaSO₄ + 2NaHCO₃

1,0

2

2,0 điểm

1

– Trộn lẫn các cặp mẫu thử ta thu được hiện tượng như sau :

*Chú thích : – không hiện tượng

 : có kết tủa ;  : có khí

0,25

*Luận kết quả :

• Mẫu thử tạo kết tủa với 2 trong 4 mẫu khác là Ba(OH)₂

• 2 mẫu tạo kết tủa với Ba(OH)₂ là Na₂CO₃, NaHSO₄ (nhóm I)

Na₂CO₃ + Ba(OH)₂ BaCO₃ + 2 NaOH

2NaHSO₄ + Ba(OH)₂ BaSO₄+ Na₂SO₄ + 2H₂O

• 2 mẫu không tạo kết tủa với Ba(OH)₂ là NaOH, NaCl (nhóm II)

0.25

– Lọc 2 kết tủa ở trên lần lượt cho vào 2 mẫu nhóm I : mẫu nào có sủi bọt khí là

NaHSO₄, còn mẫu không sinh khí là Na₂CO₃.

2NaHSO₄ + BaCO₃ BaSO₄ + Na₂SO₄ + CO₂ + H₂O

0.25

– Thêm ít giọt dung dịch NaHSO₄ vào hai mẫu (dư) ở nhóm II, sau đó cho tiếp kết tủa thu được ở trên (BaCO₃) vào. Nếu xuất hiện khí là mẫu NaCl, còn lại là NaOH không xuất hiện khí.

NaOH + NaHSO₄ Na₂SO₄ + H₂O

Do NaOH dư nên =>NaHSO₄ hết nên không tạo khí với BaCO₃

0,25

2

Đặt công thức phân tử tổng quát của D là C_xH_yO_z.

C_xH_yO_z + O₂  x CO₂ + H₂O

0,1 0,2 0,3

Có: n_CO2 = 4,48 : 22,4 = 0,2 mol ; n_H2O = 5,4: 18 = 0,3 mol

Có: 0,1x = 0,2; => x = 2 ; 0,1y/2 = 0,3; => y = 6

Nếu z = 0, CTPT của D là C₂H₆, D có một đồng phân: CH₃-CH₃.

Nếu z = 1, CTPT của D là C₂H₆O, D có hai đồng phân: C₂H₅OH và CH₃-O-CH₃.

Nếu z = 2, CTPT của D là C₂H₆O₂, D có hai đồng phân: HOCH₂-CH₂OH và CH₃-O-CH₂OH.

0,25

0,25

0,25

0,25

3

2,0 điểm

1

2

Số mol NaNO₃ = 0,36 mol

số mol H₂SO₄ = 0,72 mol => số mol H⁺ = 1,44 mol

Ta có các bán phản ứng:

NO₃^– + 4H⁺ + 3e → NO + 2H₂O (1)

(mol): 0,16 ← 0,64 ← 0,48 ← 0,16

Số mol NO = 0,16 mol => H⁺ và NO₃^– dư, kim loại phản ứng hết.

Số mol NO₃^– phản ứng = 0,16 mol; số mol H⁺ phản ứng = 0,64 mol

Fe → Fe³⁺ + 3e (1)

Zn → Zn²⁺ + 2e (2)

Gọi số mol Fe là x mol, số mol Zn là y mol

Theo khối lượng hỗn hợp ban đầu ta có phương trình

56 x + 65 y = 10,62 (I)

Theo định luật bảo toàn electron ta có phương trình

3x + 2y = 0,16.3 (II)

Giải hệ phương trình (I), (II) ta có: x = 0,12 và y = 0,06 mol

m_Fe = 0,12.56 = 6,72 g => % m_Fe = 63,28%

• % m_Zn =100% – 63,28 % = 36,72 %

0.5

0,5

Dung dịch Y có 0,2 mol NO₃^–; 0,8 mol H⁺; 0,12 mol Fe³⁺; 0,06 mol Zn²⁺, khi thêm bột Cu vào dung dịch Y:

3Cu + 8H⁺ + 2NO₃^– → 3Cu²⁺ + 2NO + 4 H₂O (3)

(mol): 0,3 ← 0,8 ← 0,2 → 0,2

2Fe³⁺ + Cu → 2Fe²⁺ + Cu²⁺ (4)

0,12 → 0,06

Từ phản ứng (3), (4) có tổng số mol Cu = 0,36 mol

m₁ = 0,36.64 = 23,04 gam

V_NO = 4,48 lít

0,5

3

Thêm m₂ gam Zn vào dung dịch Y có 0,2 mol NO₃^–; 0,8 mol H⁺; 0,12 mol Fe³⁺; 0,06 mol Zn²⁺:

Do khối lượng Fe³⁺ = 0,12.56 = 6,72 gam > khối lượng chất rắn bằng 3,36 gam. Nên trong 3,36 gam chất rắn sau phản ứng chỉ có Fe.

n_Fe = 3,36/56 = 0,06 mol

3Zn + 8H⁺ + 2NO₃^– → 3Zn²⁺ + 2NO + 4 H₂O

(mol) 0,3 ← 0,8 ← 0,2

Zn + 2Fe³⁺ → Zn²⁺ + 2Fe²⁺

(mol) 0,06 ← 0,12 → 0,12

Zn + Fe²⁺ → Zn²⁺ + Fe

(mol) 0,06 ← 0,06 ← 0,06

Tổng số mol Zn đã phản ứng bằng 0,3 + 0,12 = 0,42 mol

=> m_Zn = 27,3 gam

0,5

4

2,0 điểm

1

M₃X₂ B_(trắng) + C_(độc)

B tan được trong dung dịch NaOH và dung dịch NH₃, M là đơn chất phổ biến B là Zn(OH)₂.

Kết tủa F màu vàng tan trong dung dịch axit mạnh F là Ag₃PO₄ X là P A là Zn₃P₂.

Phương trình phản ứng:

Zn₃P₂ + 6H₂O 3Zn(OH)₂ + 2PH₃

(A) (B) (C)

Zn(OH)₂ + 2NaOH Na₂[Zn(OH)₄]

Zn(OH)₂ + 4NH₃ [Zn(NH₃)₄](OH)₂

2PH₃ + 4O₂ P₂O₅ + 3H₂O

P₂O₅ + 3H₂O 2H₃PO₄

(D)

H₃PO₄ + 2KOH K₂HPO₄ + 2H₂O

H₃PO₄ + 3KOH K₃PO₄ + 3H₂O

 Dung dịch E chứa: K₂HPO₄ và K₃PO₄

K₃PO₄ + 3AgNO₃ Ag₃PO₄ + 3KNO₃

(F)

K₂HPO₄ + 2AgNO₃ Ag₂HPO₄ + 2KNO₃

0,25

0,75

2

Trong 1 mol xăng có: 0,1 mol C₇H₁₆; 0,5 mol C₈H₁₈; 0,3 mol C₉H₂₀; 0,1 mol C₁₀H₂₂.

Đặt công thức chung các ankan trong xăng: C_aH_2a+2

Với a = 0,1.7 + 0,5.8 + 0,3.9 + 0,1.10 = 8,4; M = 14a +2 = 119,6

Số mol ankan có trong 2 kg xăng = 16,7224 ( mol)

C_aH_2a+2 + ( 3a+1)/2 O₂ → aCO₂ + (a+1) H₂O

Số mol O₂ cần: 16,7224. (3.8,4+ 1)/2 = 219,063 ( mol)

V_O2 cần = 5394,34 ( lít)

Số mol CO₂ thải ra không khí = 8,4.16,7224 = 140,47 mol

V_CO2 thải ra = 3459 ( lít)

Nhiệt tạo thành khi đốt = 16,7224. 5337,8 = 89260,8 ( kJ)

Lượng nhiệt thải ra khí quyển là: 17852,16 ( kJ)

1,0

5

2,0 điểm

1

Gọi công thức tổng quát của oxit sắt là Fe_xO_y (x,y N^*)

Pthh: 4FeCO₃ + O₂ 2Fe₂O₃ + 4CO₂.

2Fe_xO_y + O₂ xFe₂O₃

Cho CO₂ vào dung dịch Ba(OH)₂ có phản ứng:

Ba(OH)₂ + CO₂ BaCO₃ + H₂O.

Có thể có phản ứng:

Ba(OH)₂ + 2CO₂ Ba(HCO₃)₂

Xét 2 trường hợp

0,5

TH1: Chỉ có phản ứng tạo kết tủa

Không có công thức oxit sắt phù hợp.

0.5

TH2: phản ứng tạo ra hai muối.

Oxit sắt phải tìm là Fe₃O₄.

0.5

2

Hỗn hợp A có FeCO₃ (0,04 mol); Fe₃O₄ (0,06/3=0,02 mol).

FeCO₃ + 2HCl FeCl₂ + CO₂ + H₂O

0,04 0,04

Fe₃O₄ + 8HCl 2FeCl₃ + FeCl₂ + 4H₂O

0,02 0,04 0,02

Dung dịch B tác dụng với 0,02 mol Cl₂

2FeCl₂ + Cl₂ 2FeCl₃

0,06 0,02 0,04

Dung dịch D có FeCl₂ (0,02 mol); FeCl₃ (0,08 mol) và HCl dư tác dụng với Cu

2FeCl₃ + Cu 2FeCl₂ + CuCl₂

0,08 0,04

m_Cu = 0,04.64 = 2,56 gam.

0,5