0

Đề thi HSG tỉnh Hà Tĩnh năm 2013 môn hoá học

Đề thi HSG tỉnh Hà Tĩnh năm 2013 môn hoá học

SỞ GIÁO DỤC-ĐÀO TẠO KỲ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI TỈNH LỚP 12 THPT

HÀ TĨNH NĂM HỌC 2012-2013

MÔN THI: HOÁ HỌC

ĐỀ CHÍNH THỨC Thời gian làm bài: 180 phút

(Đề thi có 02 trang, gồm 07 câu)

Câu I:

1. Nguyên tố X là một phi kim. Hợp chất khí với hiđro của X là A và oxit bậc cao nhất của X là B, tỉ khối hơi của A so với B là 0,425. Xác định nguyên tố X.

2. Cho BaO tác dụng với dung dịch H2SO4 loãng thu được kết tủa A và dung dịch B. Cho B tác dụng với kim loại Al dư thu được dung dịch D và khí E. Thêm dung dịch K2CO3 vào D thấy tạo kết tủa F. Xác định các chất A, B, D, E, F và viết các phương trình hóa học của phản ứng xảy ra.

C âu II:

1. Có một bộ dụng cụ thí nghiệm được lắp đặt như hình vẽ. Ban đầu trong cốc chứa vôi sữa, sục rất từ từ khí CO2 vào cốc cho tới dư. Hỏi độ sáng của bóng đèn thay đổi như thế nào trong suốt quá trình tiến hành thí nghiệm? Giải thích ?

2. Để có isoamylaxetat dùng làm dầu chuối, người ta tiến hành ba bước thí nghiệm như sau:

– Cho 60 ml axit axetic băng (axit 100%, d = 1,05 g/ml) cùng 108,6 ml 3-metylbut-1-ol (ancol isoamylic, d = 0,81g/ml) và 1 ml H2SO4 vào bình cầu có lắp máy khuấy, ống sinh hàn rồi đun sôi trong vòng 8 giờ.

– Sau khi để nguội, lắc hỗn hợp thu được với nước, chiết bỏ lớp nước, rồi lắc với dung dịch Na2CO3, chiết bỏ lớp dung dịch nước, lại lắc hỗn hợp thu được với nước, chiết bỏ lớp nước.

– Chưng cất lấy sản phẩm ở 142-143 oC thu được 60 ml isoamylaxetat (là chất lỏng có mùi thơm như mùi chuối chín, sôi ở 142,5 oC và có d = 0,87 g/ml).

a. Hãy giải thích các bước làm thí nghiệm ở trên và viết phương trình hóa học các phản ứng xảy ra.

b. Tính hiệu suất phản ứng este hóa.

Câu III:

1. Trộn 100 gam dung dịch chứa một muối sunfat của kim loại kiềm nồng độ 13,2% với 100 gam dung dịch NaHCO3 4,2%. Sau khi phản ứng xong thu được dung dịch A có khối lượng nhỏ thua 200 gam. Cho 100 gam dung dịch BaCl2 20,8% vào dung dịch A, khi phản ứng xong thấy dung dịch còn dư muối sunfat. Nếu thêm tiếp vào đó 20 gam dung dịch BaCl2 20,8% nữa thì dung dịch lại dư BaCl2 và lúc này thu được dung dịch D.

a. Hãy xác định công thức của muối sunfat kim loại kiềm ban đầu.

b. Tính nồng độ % của các chất tan trong dung dịch A và dung dịch D.

2. Hòa tan hoàn toàn 18,5 gam hỗn hợp X gồm Cu, Fe, Zn (số mol mỗi kim loại bằng nhau) trong dung dịch HNO3 dư thu được dung dịch Y và 1,4 lít (đo ở điều kiện tiêu chuẩn) hỗn hợp khí Z gồm NO, NO2, N2O, N2 (trong đó NO2, N2 có số mol bằng nhau). Cô cạn cẩn thận dung dịch Y được 65,9 gam muối khan. Tính số mol HNO3 đã tham gia phản ứng.

Câu IV:

1. Cho 0,4 mol Cu và 0,1 mol Fe3O4 phản ứng hoàn toàn với 400 ml dung dịch HCl 2M thu được dung dịch A và chất rắn B. Cho A tác dụng với dung dịch AgNO3 dư thu được m gam kết tủa. Tính m.

2. Chất rắn A tác dụng vừa đủ với 200 ml dung dịch HNO3 1M thu được một khí là NO có thể tích 0,448 lít (đo ở điều kiện tiêu chuẩn) và dung dịch B chỉ chứa một chất tan duy nhất là muối nitrat kim loại. Cô cạn cẩn thận dung dịch B thu được 14,52 gam muối khan. Xác định công thức hóa học của A.

Câu V:

1. Hãy sắp xếp theo thứ tự tăng dần nhiệt độ sôi các chất sau và giải thích nguyên nhân: cumen (isopropyl benzen), ancol benzylic, anisol (metylphenyl ete), benzanđehit và axit benzoic.

2. Chất hữu cơ X có công thức phân tử C3H9O2N. Cho X tác dụng với dung dịch NaOH thu được muối và khí Y làm đổi màu quỳ ẩm. Viết công thức cấu tạo của X, tên gọi của Y và các phương trình hóa học xảy ra.

3. A là hợp chất hữu cơ mạch hở, không phân nhánh, phân tử chỉ có 2 loại nhóm chức, khi tác dụng với nước brom tạo ra axit monocacboxylic tương ứng. Cho một lượng A tác dụng với lượng dư anhiđrit axetic trong điều kiện thích hợp, phản ứng xong thu được 11,7 gam este và 9 gam CH3COOH. Cũng với lượng A như trên đem phản ứng với dung dịch AgNO3 trong NH3 dư thu được 6,48 gam Ag kết tủa. Tìm công thức cấu tạo dạng mạch hở của A.

Câu VI:

1. Khi đồng trùng hợp buta-1,3-đien và stiren, cứ n mắt xích butađien kết hợp với m mắt xích stiren tạo ra cao su buna-S. Cho cao su buna-S tác dụng với brom (tan trong dung môi CCl4), người ta nhận thấy cứ 1,05 gam cao su đó tác dụng hết với 0,8 gam brom. Tính tỉ lệ n : m và viết công thức cấu tạo cao su buna-S nói trên (có cấu tạo không nhánh và điều hòa).

2. Thủy phân hoàn toàn 1mol hợp chất hữu cơ X trong trong dung dịch HCl thu được 1 mol ancol no Y và a mol axit hữu cơ đơn chức Z. Để trung hòa 0,3 gam Z cần 10 ml dung dịch KOH 0,5M. Đốt cháy 1 mol Y cần a mol O2; đốt cháy 0,5 mol hiđrocacbon có công thức phân tử như gốc hiđrocacbon của Y cần 3,75 mol O2.

a. Xác định công thức cấu tạo X, Y, Z, biết Y có mạch cacbon không phân nhánh.

b. Y1 và Y2 là hai đồng phân quen thuộc có trong tự nhiên của Y; Y1 có thể tham gia phản ứng tráng bạc. Viết các công thức cấu tạo của Y1, Y2 ở dạng mạch hở và mạch vòng.

Câu VII:

1. Ăcquy chì là một hệ điện hóa gồm Pb, PbO2, dung dịch H2SO4. Một điện cực được tạo ra từ lưới chì phủ bột chì, còn điện cực còn lại được tạo ra bằng cách phủ bột PbO2 lên lưới kim loại. Cả hai điện cực đều được ngâm trong dung dịch H2SO4. Các bán phản ứng xảy ra tại mỗi điện cực khi ăcquy hoạt động là:

PbO2 + HSO4 + 3H+ + 2e PbSO4 + 2H2O E01 = +1,685V

Pb + HSO4 PbSO4 + H+ + 2e E2 = – 0,356V

a. Cho biết điện cực nào là anot, điện cực nào là catot trong ăcquy chì?

b. Viết phương trình hóa học của toàn bộ phản ứng xảy ra trong ăcquy chì khi nó hoạt động và tính suất điện động tiêu chuẩn của pin.

2. Người ta pha chế một loại dược phẩm trong gia đình theo cách đơn giản như sau: cho nước sôi vào cốc chứa NaHCO3 rồi cho thêm dung dịch cồn iot và lắc đều, để nguội bớt sẽ được cốc thuốc dùng để chữa bệnh viêm họng loại nhẹ. Hãy viết phương trình hóa học các phản ứng xảy ra và nêu dấu hiệu bề ngoài để nhận ra phản ứng đó.

—————–HẾT—————

Thí sinh không được sử dụng tài liệu (kể cả bảng hệ thống tuần hoàn các nguyên tố hóa học).

– Cán bộ coi thi không phải giải thích gì thêm.

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

SỞ GIÁO DỤC-ĐÀO TẠO KỲ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI TỈNH LỚP 12 THPT

HÀ TĨNH NĂM HỌC 2012-2013

HƯỚNG DẪN CHẤM MÔN HOÁ HỌC

Câu

Nội dung

Điểm

I.

2,5đ

1.Gọi n là hóa trị của X trong oxit cao nhất, hợp chất với hiđro có công thức

H8-nX, công thức oxit cao nhất là X2On (nếu n lẻ) hoặc XOn/2 (nếu n chẵn)

– Nếu là oxit là X2On , hs lập tỷ số MA/MB và rút ra 0,15X + 8 = 7,8n (không có nghiệm phù hợp)

– Nếu X là XOn/2 suy ra 4,4n = 0,575X +8 (với 4 n 7), n = 6, X = 32.

X là Lưu huỳnh.

2. Trường hợp 1: H2SO4 hết, BaO tác dụng với H2O tạo ra dung dịch B là Ba(OH)2

A: BaSO4

B: Ba(OH)2

D: Ba(AlO2)2

E: H2

F: BaCO3

Các phương trình phản ứng:

1. BaO + H2SO4 → BaSO4↓ + H2O

2. BaO + H2O → Ba(OH)2

3. 2Al + Ba(OH)2 + 2H2O → Ba(AlO2)2 + 3H2

4. K2CO3 + Ba(AlO2)2 → BaCO3↓ + 2KAlO2

* Trường hợp 2: dung dịch B: H2SO4

A: BaSO4

B: H2SO4

D: Al2(SO4)3

E: H2

F: Al(OH)3

1. BaO + H2SO4 → BaSO4↓ + H2O

2. 2Al + 3H2SO4 → Al2(SO4)3 + 3H2

3. Al2(SO4)3 + 3K2CO3 + 3H2O → 2Al(OH)3↓ + 3K2SO4 + 3CO2

Nếu HS chỉ trình bày và viết đúng các ptpư của một trường hợp cho 1,0 đ

0,5

0,5

0,5

0,5

0,5

II

2,5đ

1. Ptpư:

Ca(OH)2 + CO2 CaCO3 + H2O (1)

CaCO3 + CO2 + H2O Ca(HCO3)2 (2)

Độ sáng bóng đèn:

Ban đầu không đổi: Ca(OH)2 hòa tan bị giảm do phản ứng 1 lại được bổ sung từ Ca(OH)2 dạng huyền phù.

Sau đó giảm dần: Do Ca(OH)2 huyền phù đã tan hết

Có thể tắt khi Ca(OH)2 vừa hết, sau đó sáng dần, cuối cùng sáng hơn ban đầu. Do CaCO3 tan ra ở phản ứng 2.

2. a.Giải thích các bước tiến hành thí nghiệm:

– Đầu tiên cho axit axetic, ancol isoamylic và H2SO4 vào bình cầu, đun sôi trong 8h để đ/c este.

HS viết ptpư este hóa…….

– Sau đó để nguội, lắc hh thu được với nước, chiết bỏ lớp nước bằng phểu chiết nhằm loại bỏ phần lớn axit axetic và axit sufuric còn lại.

Tiếp tục lắc hh với dd Na2CO3, chiết bỏ các sản phẩm pư, lại lắc hh với nước và chiết bỏ lớp nước để loại bỏ nốt lượng axit còn lại.

HS viết 2 ptpu……

– Cuối cùng chưng cất lấy sp ở 142-143 0C thu được isoamylaxetat tinh khiết.

b. Tính hiệu suất pư hóa este: HS dễ dàng tính được hiệu suất pư là 40,15% (lưu ý axit axetic dư, tính hiệu suất dựa vào ancol)

0,5

0,5

0,5

0,5

0,5

III

3,0đ

1. Trộn 100g với 100g mà khối lượng dung dịch thu được < 200g, thì muối sunfat của kim loại kiềm ban đầu phải là muối HSO4

2MHSO4 + 2NaHCO3 M2SO4 + Na2SO4 + 2CO2 + 2H2O

Do CO2 bay hơi làm giảm khối lượng dung dịch.

Dựa vào lượng BaCl2 suy ra được mol muối sunfat ban đầu là x nằm trong khoảng 0,1< x < 0,12.

Suy ra được MHSO4 còn dư và suy ra nCO2 = nNaHCO3 = 0,05 mol.

MHSO4 + BaCl2 BaSO4 + MCl + HCl

SO42- + Ba2+ BaSO4

ta có : (M +97)x = 13,2 x =

Với 0,1< x < 0,12 13 < M < 35

Vậy M là Na, công thức muối là NaHSO4

b. – Khối lượng của dung dịch A: mA = 100 + 100- 0,05.44 = 197,8 g.

Các chất tan trong A:

n NaHSO4 ban đầu = x = 0,11 mol. Vậy trong A còn dư 0,06 mol NaHSO4

n Na2SO4 = 0,05 mol => C% Na2SO4= 3,59%

n NaHSO4 = 0,06 mol => C% NaHSO4= 3,64%

– Khối lượng dung dịch D: mD = 197,8 +120 – 0,11.233 = 292,17g

n NaCl = (0,05 + 0,06) mol ; mNaCl = ( 0,05+,06).58,5= 9,36 g

  • C% NaCl 3,2%; và BaCl2 dư = 0,61%

2. Số mol mỗi kim loại là x -> 64x + 56x + 65x = 18,5 x = 0,1 mol

+ Khối lượng muối nitrat kim loại bằng:

18,5 + 62.0,7 = 61,9(g) < 65,9 (g)

nên phản ứng có tạo ra NH4NO3, suy ra được:

(mol)

+ Vì 2 khí NO2, N2 có số mol bằng nhau nên ta xem 2 khí này là 1 khí N3O2. 1 mol N3O2 ta có thể xem là hỗn hợp 2 khí N2O và NO. Nên hỗn hợp 4 khí ban đầu có thể xem là hai khí N2O và NO và số mol 2 khí này là:= 0,0625

Ta có các quá trình xảy ra:

Cu – 2e Cu2+, Fe – 3e Fe3+ ; Zn – 2e Zn2+

0,1 0,2 0,1 0,3 0,1 0,2

2NO3 + 10H+ + 8e N2O + 5H2O

10a 8a a

NO3 + 4H+ + 3e NO + 2H2O

4b 3b b

NO3 + 10H+ + 8e NH4+ + 3H2O

0,5 0,4 0,05

Theo bảo toàn e và bài ra ta có hệ phương trình:

8a + 3b + 0,4 = 0,7 a = 0,0225 (mol)

a + b = 0,0625 b = 0,04 (mol)

= 10a + 4b + 0,5 = 0,885 (mol)

(HS có thể giải theo các cách khác nhau)

0,5

0,5

0,5

0,5

0,5

0,5

IV

2,5đ

1 Cu không pư với dd HCl nhưng pư với FeCl3

Fe3O4 + 8HCl 2FeCl3 + FeCl2 + 4H2O

Cu + 2FeCl3 2FeCl2 + CuCl2

HS dễ dàng tính được số mol các chất trong dd sau 2 pư trên:

Cl = 0,8, Fe2+ = 0,3 và Cu2+ = 0,1

Ag+ có pư với Fe2+ nên suy ra kết tủa có AgCl và Ag

Ag+ + Cl AgCl

Ag+ + Fe2+ Fe3+ +Ag

HS tính được khối lượng kết tủa là:

m = mAgCl + mAg = 0,8.143,5 + 0,3.108 = 142,2 gam

2. số mol HNO3 = 0,2, nNO = 0,02 Số mol NO3 trong muối nitrat = 0,2-0,02 = 0,18 Số mol muối M(NO3)n = Khối lượng muối nitrat kim loại là: (M +62n) = 14,52 M = , vậy n = 3, M = 56, Kim loại M là Fe

Vậy A có chứa nguyên tố Fe (Chứ không phải A là kim loại Fe vì chưa xác định được số oxi hóa của Fe).

– Gọi số oxi hóa của Fe trong A là x, số mol Fe3+ = 0,06 (tính từ số mol muối)

ta có :

Fex – (3-x)e Fe3+ và N+5 + 3e N+2

Số mol e nhường bằng số mol e nhận, suy ra: (3-x)0,06 = 3.0,02 -> x = +2. Vậy A là hợp chất Sắt (II). Do sản phẩm tạo ra chỉ có duy nhất một muối và một khí, nên suy ra A chỉ có thể là FeO hoặc Fe(OH)2 hoặc Fe(NO3)2

– Viết ptpư và thử lại, loại trường hợp Fe(NO3)2 vì không thỏa mãn ĐK bài ra

Kết luận: A là FeO hoặc Fe(OH)2

(nếu hs khg loại nghiệm Fe(NO3)2 thì chỉ cho 0,25đ.

0,5

0,5

0,5

0,5

0,5

V

4,5

1. Thứ tự tăng dần nhiệt độ sôi:

(CH3)2CHC6H5 C6H5OCH3 C6H5CH=O C6H5CH2OH C6H5COOH

(A ) ( B ) ( C ) ( D ) ( E )

-Phân cực -Phân cực -Phân cực -Phân cực -Phân cực

(yếu hơn B) (yếu hơn C) -Không có -Có lk H -Có lk H

-Không có -Không có liên kết liên phân tử liên phân tử mạnh

liên kết hiđro liên kết hiđro hiđro

2. Theo giả thiết, X, Y tương ứng như sau:

CH3CH2COONH4 + NaOHCH3CH2COONa + NH3 + H2O

Amoniac

CH3COONH3CH3 + NaOH CH3COONa + CH3NH2 + H2O

Metylamin

HCOONH3CH2CH3 + NaOH HCOONa + CH3CH2NH2 + H2O

Etylamin

HCOONH(CH3)2 + NaOH HCOONa + CH3-NH-CH3 + H2O

Đimetylamin

(Viết đúng 4 pt được 1,0đ; tên gọi tương ứng của Y được 0,5đ)

3. – Khi cho A tác dụng với nước Br2 thu được axit monocacboxylic nên A chứa 1 nhóm – CHO. A có dạng RCHO, số mol A là x.

– Theo giả thiết: RCHO RCOONH4 + 2Ag

x 2x

Ta có: nAg = 2x = = 0,06 x = 0,03 mol

– Giả sử A có n nhóm OH thì A có dạng (HO)nRCHO. Với số mol là 0,03 (mol)

(HO)nRCHO + n(CH3CO)2O (CH3COO)nRCHO + nCH3COOH

0,03 0,03 0,03n

Ta có: 0,03n = nCH3COOH = = 0,15n = 5 Este là (CH3COO)5RCHO

và Meste = 390

59.5 + R + 29 = 390 R = 66. Chỉ có C5H6 là phù hợp. Công thức cấu tạo của A là: CH2OH – CHOH – CHOH – CHOH – CHOH – CHO

1,0

0,5

1,0 + 0,5

0,5

0,5

0,5

VI

3,0đ

1. Trong cao su buna-S, n mắt xich butađien có n liên kết đôi nên kết hợp được với n phân tử brom, còn m mắt xich stiren thì không còn liên kết đôi nữa nên không tác dụng được với brom.

mcaosu = (104m + 54n)x = 1,05 và số mol Br2 = nx = = 0,005

Tính được n : m = 2 : 3.

Từ đây HS viết được công thức cấu tạo cao su buna-S (không nhánh và điều hòa).

2. a. X là este vì khi thủy phân X tạo ra 1 ancol no Y và a mol axit hữu cơ đơn chức Z Công thức X là (RCOO)aR’

(RCOO)aR’ + aHOH aRCOOH + R’(OH)a

nKOH = 0,005

RCOOH + KOH RCOOK + H2O

Số mol RCOOH = nKOH = 0,005 0,005(R+45) = 0,3 R = 15 (-CH3)

Đốt cháy ancol no Y (không nói rõ là mạch hở hay mạch vòng) và Hiđrocacbon có công thức như gốc của Y:

CnHm(OH)a + O2 nCO2 + H2O

HS suy ra được: = a 4n + m = 5a *

CnHm + O2 nCO2 + H2O

Ta có: . 0,5 = 3,75 4n + m = 30**

Từ * và ** suy ra n = m = a = 6

Công thức X, Y, Z: (CH3COO)6C6H6; Y: C6H6(OH)6; Z: CH3COOH

b. Hai đồng phân của Y (C6H12O6) có trong tự nhiên là glucozo (Y1) và fructozo.

HS viết được CTCT dạng mạch hở và mạch vòng của các đồng phân này.

0,5

0,5

0,5

0,5

0,5

0,5

VII

2,0đ

1.a. Anot là điện cực tại đó xảy ra quá trình oxi hóa, catot là điện cực tại đó xảy quá trình khử. Theo quy ước này, lưới chì có phủ bột chì là anot, còn lưới chì phủ bột PbO2 là catot của ăcquy chì. Pb là cực âm, PbO2 là cực dương.

b. Kết hợp 2 bán phản ứng ta có: ptpư khi ăcquy hoạt động:

Pb + PbO2 + 2H2SO4 2PbSO4 + 2H2O

Suất điện động của pin: E0pin = Eo(+) – E0(-) = 1,685 – (-0,356) = 2,041 (V)

2. Khi cho nước sôi vào cốc chứa NaHCO3:

2HCO3 CO32- + CO2 + H2O (1)

CO32- làm cho dd có tính kiềm:

CO32- + H2O HCO3 + OH (2)

Cho thêm cồn iot và lắc lên:

CH3CH2OH + I2 + OH CHI3 + HCOO + 3HI (3)

CHI3 có tính diệt khuẩn, có thể chữa bệnh viêm họng loại nhẹ.

Nhận ra pư (1) do có bọt khí; pư (2), (3) do cồn iot mất màu và có kết tủa màu vàng.

0,5

0,5

0,5

0,5

 

O2 Education gửi các thầy cô link download file word đề và đáp án đề thi

DE THI HSG 12 ha tinh-2012-2013

 

Xem thêm

Tổng hợp đề thi HSG lớp 12 môn hoá học

Tổng hợp các phương pháp giải bài tập môn hoá học

Tổng hợp đề thi THPT QG 2021 file word có lời giải chi tiết

Polime

Leave a Reply

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