Đề thi HSG tỉnh Phú Thọ môn hóa học năm 2014
|
SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO P ĐỀ CHÍNH THỨC HÚ THỌ |
KỲ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI CẤP TỈNH NĂM HỌC 2013-2014 MÔN: HÓA HỌC THPT (PHẦN TỰ LUẬN) Thời gian làm bài: 120 phút, không kể thời gian giao đề (Đề thi gồm 02 trang) |
Câu I (2,5 điểm):
1. Nguyên tử nguyên tố R có tổng số electron ở các phân lớp s là 7.
a) Viết cấu hình electron nguyên tử của R và xác định vị trí của R trong bảng tuần hoàn. Tính số electron độc thân của nguyên tử nguyên tố R ở trạng thái cơ bản.
b) Với R có phân lớp 3d đã bão hoà, hoà tan hoàn toàn m gam một oxit của R trong dung dịch H2SO4 đặc, nóng sinh ra 0,56 lít (đktc) khí SO2 là sản phẩm khử duy nhất. Hấp thụ hoàn toàn lượng khí SO2 ở trên vào 2 lít dung dịch KMnO4 được dung dịch T (coi thể tích không thay đổi).
– Viết các phương trình hoá học và tìm m.
– Biết lượng KMnO4 phản ứng vừa đủ, tính nồng độ mol/l của dung dịch KMnO4 đã dùng.
2. Tại sao khi tẩy đồ vải sợi bằng nước Javen lại phải phơi nơi thoáng gió? Viết phản ứng minh họa.
Câu II (2,5 điểm):
1. a) Khi cho buta-1,3 – đien cộng với Br2/CCl4 theo tỉ lệ mol 1:1 ở nhiệt độ thấp (-800C) thu được sản phẩm chính A1. Còn khi tiến hành phản ứng ở nhiệt độ cao (+400 C) lại thu được sản phẩm chính A2. Viết công thức cấu tạo thu gọn của A1; A2.
b) So sánh và giải thích vắn tắt:
Nhiệt độ sôi của pentan-1-ol, 2-metylbutan-2-ol và 3-metylbutan-2-ol.
2. Hợp chất hữu cơ A có công thức phân tử C8H11N tan được trong axit. A tác dụng với HNO2 tạo ra hợp chất B có công thức phân tử C8H10O. Đun nóng B với dung dịch H2SO4 đặc tạo ra hợp chất E (C8H8). Khi đun nóng hợp chất E với thuốc tím thu được muối của axit benzoic. Xác định công thức cấu tạo của A, B, E và viết các phương trình hoá học.
3. Viết công thức cấu tạo các chất trong sơ đồ chuyển hoá:
A1A2(o- CloToluen)A3
A4A5A6
Câu III (2,5 điểm):
1. Cho 42,8 gam một muối clorua tác dụng với dung dịch AgNO3 dư thu được 114,8 gam một kết tủa. Mặt khác cho 21,4 gam muối clorua trên tác dụng với 500ml dung dịch Ba(OH)2 1M, đến phản ứng hoàn toàn, cô cạn dung dịch thu được m gam chất rắn khan.Tính m.
2. Cho 20 gam hỗn hợp A gồm FeCO3, Fe, Cu, Al phản ứng với 60 ml dung dịch NaOH 2M được 2,688 lít hiđro. Thêm tiếp vào bình sau phản ứng 740 ml dung dịch HCl 1M và đun nóng đến khi ngừng thoát khí, được hỗn hợp khí B, lọc tách được cặn C (không chứa hợp chất của Al). Cho B hấp thụ từ từ vào dung dịch nước vôi trong dư được 10 gam kết tủa. Cho C phản ứng hết với HNO3 đặc nóng dư thu được dung dịch D và 1,12 lít một khí duy nhất. Cho D phản ứng với dung dịch NaOH dư được kết tủa E. Nung E đến khối lượng không đổi được m gam chất rắn. Tính khối lượng mỗi chất trong A, tính m, biết thể tích các khí đo ở điều kiện tiêu chuẩn.
Câu IV (2,5 điểm):
1. Hợp chất hữu cơ X, phân tử chỉ chứa 3 nguyên tố C,H,O và MX= 88 đvC; X tác dụng với dung dịch NaOH đun nóng tạo hai chất hữu cơ Y và Z (Y, Z đều có phản ứng tráng bạc). Tìm công thức cấu tạo của X.
2. A là một hợp chất hữu cơ đơn chức (chỉ chứa 3 nguyên tố C, H, O). Cho 13,6 gam A tác dụng vừa đủ với dung dịch NaOH, sau khi phản ứng xảy ra hoàn toàn, cô cạn dung dịch thu được m gam chất rắn X. Đốt cháy hoàn toàn m gam X cần vừa đủ 26,112 gam oxi, thu được 7,208 gam Na2CO3 và 37,944 gam hỗn hợp Y (gồm CO2 và H2O). Xác định công thức phân tử, viết công thức cấu tạo (dạng mạch cacbon không phân nhánh) của A.
3. Cho a mol ankan X crackinh thu được hỗn hợp các hidro cacbon Y, trong đó phần trăm về số mol của C2H4 là 62,5% còn lại CH4, C3H8, C4H8 mỗi chất có 12,5%. Xác định X.
Cho NTK: H = 1; C = 12; O = 16; N = 14 ; Na = 23; Fe = 56; Cu = 64; Ba = 137; K: 39; Ag:108; Cl: 35,5.
Hết
Họ và tên thí sinh…………………………………………………….số báo danh…………………….
Cán bộ coi thi không giải thích gì thêm
|
SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO PHÚ THỌ |
KỲ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI CẤP TỈNH NĂM HỌC 2013-2014 |
HƯỚNG DẪN CHẤM CHÍNH THỨC MÔN HÓA HỌC THPT (PHẦN TỰ LUẬN)
Câu I (2,5 điểm):
1. Nguyên tử nguyên tố R có tổng số electron ở các phân lớp s là 7.
a) Viết cấu hình electron nguyên tử của R và xác định vị trí của R trong bảng tuần hoàn. Tính số electron độc thân của nguyên tử nguyên tố R ở trạng thái cơ bản.
b) Với R có phân lớp 3d đã bão hoà, hoà tan hoàn toàn m gam một oxit của R trong dung dịch H2SO4 đặc, nóng sinh ra 0,56 lít (đktc) khí SO2 là sản phẩm khử duy nhất. Hấp thụ hoàn toàn lượng khí SO2 ở trên vào 2 lít dung dịch KMnO4 được dung dịch T (coi thể tích không thay đổi).
– Viết các phương trình hoá học và tìm m.
– Biết lượng KMnO4 phản ứng vừa đủ, tính nồng độ mol/l của dung dịch KMnO4 đã dùng.
2. Tại sao khi tẩy đồ vải sợi bằng nước Javen lại phải phơi nơi thoáng gió? Viết phản ứng minh họa.
|
ĐÁP ÁN |
ĐIỂM |
|
1. a) Có ba trường hợp sau: Trường hợp 1: Cấu hình electron của R là [Ar] 4s1. => R thuộc ô thứ 19, chu kì 4, nhóm IA. Ở trạng thái cơ bản, R có 1 electron độc thân. |
0,25 |
|
Trường hợp 2: Cấu hình electron của R là [Ar] 3d5 4s1. => R thuộc ô thứ 24, chu kì 4, nhóm VIB. Ở trạng thái cơ bản, R có 6 electron độc thân. |
0,25
|
|
Trường hợp 3: Cấu hình electron của X là [Ar] 3d10 4s1. => R thuộc ô thứ 29, chu kì 4, nhóm IB. Ở trạng thái cơ bản, R có 1 electron độc thân. |
0,25 |
|
b) Từ giả thiết thì R là Cu. Do oxit của R tác dụng với dung dịch H2SO4 đặc, nóng giải phóng khí SO2. Vậy oxit đó là Cu2O. Cu2O + 3H2SO4 đặc 2CuSO4 + SO2 + 3H2O 5SO2 + 2KMnO4 + 2H2O K2SO4 + 2MnSO4 + 2H2SO4 Vậy khối lượng của Cu2O là: |
0,50 |
|
|
0,25 |
|
2. Trong không khí có CO2 nên phải phơi quần áo nơi thoáng gió để CO2 thổi qua sợi vải, kết qủa như phản ứng sau. NaClO + CO2 + H2O NaHCO3 + HClO HClO HCl + [O] [O] có tính oxi hóa mạnh nên tẩy được màu. |
1,00 |
Câu II (2,5 điểm):
1. a) Khi cho buta-1,3 – đien cộng với Br2/CCl4 theo tỉ lệ mol 1:1 ở nhiệt độ thấp( -800C) thu được sản phẩm chính A1. Còn khi tiến hành phản ứng ở nhiệt độ cao (+400 C) lại thu được sản phẩm chính A2. Viết công thức cấu tạo thu gọn của A1; A2.
b) So sánh và giải thích vắn tắt:
Nhiệt độ sôi của pentan-1-ol, 2-metylbutan-2-ol và 3-metylbutan-2-ol.
2. Hợp chất hữu cơ A có công thức phân tử C8H11N tan được trong axit. A tác dụng với HNO2 tạo ra hợp chất B có công thức phân tử C8H10O. Đun nóng B với dung dịch H2SO4 đặc tạo ra hợp chất E (C8H8). Khi đun nóng hợp chất E với thuốc tím thu được muối của axit benzoic. Xác định công thức cấu tạo của A, B, E và viết các phương trình hoá học.
3. Viết công thức cấu tạo các chất trong sơ đồ chuyển hoá:
A1A2(oclotoluen)A3A4A5A6
|
ĐÁP ÁN |
ĐIỂM |
|
A1:CH2=CH- CHBr-CH2Br; A2:CH2BrCH = CH-CH2Br |
0,50 |
|
Trật tự tăng dần nhiệt độ sôi:
Khi số mạch nhánh tăng thì cấu trúc có xu hướng thu gọn trở thành dạng cầu, làm giảm độ bền liên kết liên phân tử. |
0,50 |
|
A: có thể là H2NCH2CH2−C6H5 hoặc CH3CH(NH2)−C6H5 B: HOCH2CH2−C6H5 hoặc CH3CH(OH)−C6H5 E: CH2 = CH−C6H5 Các phương trình phản ứng: H2NCH2CH2−C6H5 + HNO2 HOCH2CH2−C6H5 + N2 + H2O hoặc: CH3CH(NH2)−C6H5 + HNO2 CH3CH(OH)−C6H5 + N2 + H2O HOCH2CH2−C6H5 CH2 = CH−C6H5 + H2O hoặc: CH3CH(OH)−C6H5 CH2 = CH−C6H5 + H2O 3 CH2 = CH−C6H5 + 10 KMnO4 3 C6H5COOK + KOH + 10 MnO2 + 3 K2CO3 + 4 H2O |
0,75 |
|
A1, A2, A3, A4, A5,A6 lần lượt là: ;;;;; (có thể A6 là CH3COOH) |
0,75 |
Câu III (2,5 điểm):
1. Cho 42,8 gam một muối clorua tác dụng với dung dịch AgNO3 dư thu được 114,8 gam một kết tủa. Mặt khác cho 21,4 gam muối clorua trên tác dụng với 500ml dung dịch Ba(OH)2 1M, đến phản ứng hoàn toàn, cô cạn dung dịch thu được m gam chất rắn khan.Tính m.
2. Cho 20 gam hỗn hợp A gồm FeCO3, Fe, Cu, Al phản ứng với 60 ml dung dịch NaOH 2M được 2,688 lít hiđro. Thêm tiếp vào bình sau phản ứng 740 ml dung dịch HCl 1M và đun nóng đến khi ngừng thoát khí, được hỗn hợp khí B, lọc tách được cặn C (không chứa hợp chất của Al). Cho B hấp thụ từ từ vào dung dịch nước vôi trong dư được 10 gam kết tủa. Cho C phản ứng hết với HNO3 đặc nóng dư thu được dung dịch D và 1,12 lít một khí duy nhất. Cho D phản ứng với dung dịch NaOH dư được kết tủa E. Nung E đến khối lượng không đổi được m gam chất rắn. Tính khối lượng mỗi chất trong A, tính m, biết thể tích các khí đo ở điều kiện tiêu chuẩn.
|
ĐÁP ÁN |
ĐIỂM |
|
1. Phương trình phản ứng: RCln + nAgNO3 R(NO3)n + nAgCl (1) Từ (1) ta có: Số mol AgCl = n x số mol RCln 114,8:143,5 = n.42,8: (M + 35,5n) M=18n Nghiệm hợp lí n = 1 M = 18. Vậy muối là NH4Cl Khi cho NH4Cl tác dụng với Ca(OH)2: |
0,50 |
|
2NH4Cl + Ba(OH)2 2NH3+ BaCl2 + 2H2O (2) Từ (2) ta có: Số mol BaCl2 = số mol Ba(OH)2= 1/2 x số mol NH4Cl =21,4:53,5= 0,4(mol) số mol Ba(OH)2 dư = 0,5 – 0,4 = 0,1(mol) Vậy m = 0,4x 208 + 0,1x 171 = 100,3 (gam) |
0,50 |
|
2. + Khi A pư với NaOH thì nNaOH = 0,12 mol;n H2 = 0,12 mol. Suy ra NaOH dư Al + NaOH + H2O → NaAlO2 + 3/2 H2. Mol: 0,08 0,08 0,08 0,12 Sau pư trên thì hh có: FeCO3 + Fe + Cu + 0,04 mol NaOH dư + 0,08 mol NaAlO2. + Khi thêm vào 0,74 mol HCl vào thì: NaOH + HCl → NaCl + H2O Mol: 0,04 0,04 NaAlO2 + 4HCl + H2O → NaCl + AlCl3 + 3H2O Mol: 0,08 0,32 Số mol HCl còn lại sau 2 pư trên là 0,38 mol. B là hh khí nên B phải có CO2 + H2. C chắc chắn có Cu, có thể có FeCO3 + Fe. Mặt khác C + HNO3 → NO2 là khí duy nhất nên C không thể chứa FeCO3 C có Cu và có thể có Fe (FeCO3 đã bị HCl hòa tan hết). |
0,50 |
|
TH1: Fe dư. Gọi x là số mol FeCO3; y là số mol Fe bị hòa tan; z là số mol Fe dư, t là số mol Cu ta có: 116x + 56(y + z) + 64t = 20 – 0,08.27 = 17,84 (I) FeCO3 + 2HCl → FeCl2 + CO2↑ + H2O Mol: x 2x x x Fe + 2HCl → FeCl2 + H2↑ Mol: y 2y y y Số mol HCl = 2x + 2y = 0,38 (II) B có x mol CO2 + y mol hiđro. Dựa vào pư của B với nước vôi trong x = 0,1 mol (III) C có z mol Fe dư + t mol Cu 3z + 2t = 1,12/22,4 (IV) x = 0,1 mol; y = 0,09 mol; z = 0,01 mol và t = 0,01 mol. Vậy A có: 0,1.116=11,6 gam FeCO3 + 0,1.56=5,6 gam Fe + 0,01.64=6,4 gam Cu + 0,08.27=2,16gam Al + Tính tiếp ta được giá trị của m=mCuO+mFe2O3=0,01.80+0,01.160/2 = 1,6 gam. |
0,50 |
|
TH2: Fe hết C chỉ có Cu số molCu = ½ NO2 = 0,025 mol. A có 0,1.1z16 =11,6 gam FeCO3 + 0,025.64 = 1,6 gam Cu + 0,08.27 = 2,16gam Al+ (20-11,6-1,6-2,16=4,64)gam Fe tính được m = mCuO = 0,025.80 = 2 gam. |
0,50 |
Câu IV (2,5 điểm):
1. Hợp chất hữu cơ X, phân tử chỉ chứa 3 nguyên tố C,H,O và MX= 88 đvC; X tác dụng với dung dịch NaOH đun nóng tạo hai chất hữu cơ Y và Z (Y, Z đều có phản ứng tráng bạc). Tìm công thức cấu tạo của X.
2. A là một hợp chất hữu cơ đơn chức (chỉ chứa 3 nguyên tố C, H, O). Cho 13,6 gam A tác dụng vừa đủ với dung dịch NaOH, sau khi phản ứng xảy ra hoàn toàn, cô cạn dung dịch thu được m gam chất rắn X. Đốt cháy hoàn toàn m gam X cần vừa đủ 26,112 gam oxi, thu được 7,208 gam Na2CO3 và 37,944 gam hỗn hợp Y (gồm CO2 và H2O). Xác định công thức phân tử, viết công thức cấu tạo (dạng mạch cacbon không phân nhánh) của A.
3. Cho a mol ankan X crackinh thu được hỗn hợp các hidro cacbon Y, trong đó phần trăm về số mol của C2H4 là 62,5% còn lại CH4, C3H8, C4H8 mỗi chất có 12,5%. Xác định X.
|
ĐÁP ÁN |
ĐIỂM |
|
1. X + dd NaOHcho 2 chất hữu cơ Y, Z nên X chứa nhóm:-COO- MX= 88 X chỉ chứa một nhóm:-COO-, X: chứa chức este X: HCOOR, R = 43; – R: chỉ chứa C, H: C3H7: loại; – R là gốc có oxi. MR = 43, R chứa tối đa 2 O – Nếu R có 2 O: 12x + y = 43-32 = 11 vô lí – R có 1 O: 12x + y = 43-16 = 27: C2H3– Vậy công thức cấu tạo của X: HCOOCH2CHO |
0,75 |
|
2. nNaOH = 2 = 0,136 mol mNaOH = 0,136.40 = 5,44 gam. Theo phương pháp bảo toàn khối lượng ta có: = 7,208 + 37,944 – 26,112 = 19,04 gam. Ta thấy: mX = mA + mNaOH A là este vòng dạng:
Vì este đơn chức => nA = nNaOH = 0,136 mol => MA = 100. Đặt A là CxHyO2 => 12x + y + 32 = 100 x = 5; y = 8 CTPT của A là C5H8O2 A có công thức cấu tạo là:
|
0,75 |
|
3. Do trong quá trình crackinh thì số mol ankan không thay đổi nên, nếu giả sử số mol Y là 1mol thì tổng mol ankan (CH4, C3H8) sau phản ứng là 0,25mol số mol X = 0,25 mol. số mol mol C2H4 là 0,625 mol; số mol C4H8 là 0,125 mol Tổng số mol nguyên tử C = 0,625×2 + 0,125x(1+3+4) = 2,25 mol Gọi X là CnH2n+2 (0,25 mol) n = số mol C/ số mol X = 2,25/0,25 = 9 X là C9H20. |
1,00 |
Phần ghi chú hướng dẫn chấm môn Hoá học.
1) Trong phần lí thuyết, đối với phương trình phản ứng nào mà cân bằng hệ số sai hoặc thiếu điều kiện thì trừ đi nửa số điểm dành cho nó. Nếu thiếu điều kiện và cân bằng hệ số sai cũng chỉ trừ đi nửa số điểm dành cho nó. Trong một phương trình phản ứng, nếu có từ một công thức trở lên viết sai thì phương trình phản ứng đó không được tính điểm.
2) Giải bài toán bằng các phương pháp khác nhau nhưng nếu tính đúng, lập luận và đi đến kết quả đúng vẫn được tính theo biểu điểm. Trong khi tính toán nếu lầm lẫn câu hỏi nào đó dẫn đến kết quả sai thì trừ đi nửa số điểm dành cho câu hỏi đó. Nếu tiếp tục dùng kết quả sai để giải tiếp các vấn đề tiếp theo thì không tính điểm các phần sau đó.
O2 Education gửi các thầy cô link download đề thi
Xem thêm
Tổng hợp đề thi HSG lớp 12 môn hoá học
Tổng hợp đề thi THPT QG 2021 file word có lời giải chi tiết
Tổng hợp các phương pháp giải bài tập môn hoá học
