Đề thi HSG tỉnh Phú Thọ môn hóa học năm 2016

ĐỀ CHÍNH THỨC

SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

PHÚ THỌ

KỲ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI CẤP TỈNH

NĂM HỌC 2015 – 2016

MÔN : HÓA HỌC THPT (PHẦN TỰ LUẬN)

Thời gian làm bài: 45 phút, không kể thời gian giao đề

Đề thi có 01 trang

Cho nguyên tử khối: H = 1; C= 12; N = 14; O = 16; S = 32; Cl = 35,5 ; Ca = 40; Be = 9; Al =27; Fe = 56; K = 39; Ba = 137; Na = 23; Mg = 24; Cu=64.

Câu 1: (1,0 điểm)

a) Một hỗn hợp lỏng gồm 4 chất C₆H₅OH, C₆H₆, C₆H₅NH₂, C₂H₅OH. Nêu phương pháp tách riêng từng chất ra khỏi hỗn hợp và viết phương trình phản ứng xảy ra.

b) Từ than đá, đá vôi và các chất vô cơ cần thiết khác (điều kiện thí nghiệm có đủ) viết các phương trình điều chế: cao su buna – S, Poli( vinyl clorua) PVC.

Câu 2: (1,5 điểm)

Cho m gam hỗn hợp gồm hai kim loại Mg và Al có tỉ lệ mol tương ứng là 4:5 vào dung dịch HNO₃ nồng độ 20%. Sau khi các phản ứng xảy ra hoàn toàn, thu được dung dịch A và có 6,72 lít hỗn hợp khí X gồm NO, N₂O, N₂ thoát ra. Thêm một lượng O₂ vừa đủ vào X, sau phản ứng, thu được hỗn hợp khí Y. Dẫn từ từ Y qua dung dịch NaOH dư thì có 4,48 lít hỗn hợp khí Z thoát ra. Tỉ khối hơi của Z so với H₂ là 20. Mặt khác, cho dung dịch KOH vào dung dịch A thì lượng kết tủa thu được lớn nhất là (m + 39,1) gam. Biết các thể tích khí đều đo ở điều kiện tiêu chuẩn và lượng HNO₃ ban đầu dùng dư 20% so với lượng cần thiết. Tính m và nồng độ % của muối Al(NO₃)₃ trong dung dịch A.

Câu 3: (1,5 điểm)

Một bình kín dung tích 11,2 lít có chứa 6,4 gam O₂ và 1,36 gam hỗn hợp khí gồm 2 ankan. Nhiệt độ trong bình là O⁰C và áp suất p₁ atm, bật tia lửa điện trong bình thì hỗn hợp A cháy hoàn toàn. Sau phản ứng đưa nhiệt độ trong bình về 136,5 ⁰C và áp suất là p₂atm. Nếu dẫn các chất trong bình sau phản ứng vào dung dịch Ca(OH)₂ dư thì có 9 gam kết tủa tạo thành.

a) Viết các phương trình phản ứng xảy ra và tính p₁ và p₂ biết thể tích bình không đổi.

b) Xác định công thức phân tử và tính % thể tích của từng chất trong hỗn hợp A. Biết rằng số mol của ankan có phân tử khối nhỏ nhiều gấp 1,5 lần số mol ankan có phân tử khối lớn.

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 2015-2016

HƯỚNG DẪN CHẤM ĐỀ CHÍNH THỨC MÔN HOÁ HỌC – THPT (PHẦN TỰ LUẬN)

Hướng dẫn chấm có 02 trang

Câu 1: (1,0 điểm)

a) Một hỗn hợp lỏng gồm 4 chất C₆H₅OH, C₆H₆, C₆H₅NH₂, C₂H₅OH. Nêu phương pháp tách riêng từng chất ra khỏi hỗn hợp và viết phương trình phản ứng xảy ra..

Đáp án	Điểm
Cho hỗn hợp vào dung dịch NaOH dư, chiết tách phần không tan ta được hỗn hợp gồm C₆H₆, C₆H₅NH₂(hỗn hợp I) C₆H₅OH + NaOH → C₆H₅ONa + H₂O Phần dung dịch gồm: C₆H₅ONa, C₂H₅OH, NaOH dư ( dung dịch II)	0,125
Chưng cất dung dịch (II), hơi ngưng tụ làm khô được C₂H₅OH vì C₆H₅ONa, NaOH không bay hơi.Cho CO₂ dư vào dung dịch C₆H₅ONa, NaOH, lọc tách phần kết tủa được C₆H₅OH NaOH + CO₂ → NaHCO₃ C₆H₅ONa + CO₂ + H₂O → C₆H₅OH + NaHCO₃	0,125
Cho hỗn hợp (I) vào dung dịch HCl dư, chiết tách phần không tan ta được C₆H₆ C₆H₅NH₂ + HCl → C₆H₅NH₃Cl (tan)	0,125
Cho dung dịch thu được gồm C₆H₅NH₃Cl, HCl dư vào dung dịch NaOH dư, chiết tách phần chất lỏng ở trên ta được C₆H₅NH₂ HCl + NaOH → NaCl + H₂O C₆H₅NH₃Cl + NaOH → C₆H₅NH₂ + NaCl + H₂O	0,125

b) Từ than, đá đá vôi và các chất vô cơ cần thiết khác (điều kiện thí nghiệm có đủ) viết các phương trình điều chế: cao su buna – S, Poli( vinyl clorua) PVC.

Đáp án	Điểm
CaCO₃→CaO→CaC₂→C₂H₂→C₂H₃Cl→PVC	0,25
C₂H₂→ C₂H₄ → C₂H₅OH→ CH₂=CH-CH=CH₂	0,125
C₂H₂→ C₆H₆→C₆H₅-C₂H₅ → C₆H₅– CH=CH₂→ Cao su buna – S	0,125

Lưu ý học sinh phải viết đầy đủ phương trình

Câu 2 :(1,5 điểm)

Đáp án	Điểm
NO + 1/2 O₂ → NO₂ 2NO₂ + 2NaOH → NaNO₃ + NaNO₂ + H₂O Hỗn hợp Z gồm a mol N₂ và b mol N₂O có M = 40 a + b = 0,2 28a + 44b = 8. Giải hệ ta  a = 0,05, b= 0,15, từ đó ta có số mol NO = 0,1 mol.	0,25
Khi cho KOH vào dung dịch A tạo kết tủa lớn nhất gồm Mg(OH)₂ và Al(OH)₃, theo giả thiết nếu gọi 4x và 5x lần lượt là số mol của Mg và Al thì ta có tổng số mol OH trong kết tủa là 23x = 39,1:17 = 2,3. Vậy x = 0,1 m = 23,1 gam Tổng số mol electron do Mg và Al nhường ra = 2,3 mol	0,25
Mặt khác từ số mol khí trên thì số mol electron do HNO₃ nhận = 2 mol  sản phẩm có NH₄NO₃ = 0,0375 mol	0,25
 tổng số mol HNO₃ đã dùng là: 2,3 + 0,05×2 + 0,15×2 + 0,1 + 0,0375×2 = 2,875 mol. Vì axit lấy dư 20% nên số mol HNO₃ đã lấy là: 3,45 mol => khối lượng dung dịch HNO₃ = 1086,75 gam  khối lượng dung dịch sau phản ứng = 1086,75 + 0,4×24 + 0,5×27 – 0,05×28 – 0,15×44 – 0,1×30 = 1098,85 gam; khối lượng Al(NO₃)₃ = 106,5 gam	0,25
 C% = 106,5×100 :1098,85 = 9,69%.	0,5

Câu 3 : (1,5 điểm)

Một bình kín dung tích 11,2 lít có chứa 6,4 gam O₂ và 1,36 gam hỗn hợp khí gồm 2 ankan. Nhiệt độ trong bình là O⁰C và áp suất p₁ atm bật tia lửa điện trong bình thì hỗn hợp A cháy hoàn toàn. Sau phản ứng đưa nhiệt độ trong bình về 136,5 ⁰C và áp suất là p₂atm. Nếu dẫn các chất trong bình sau phản ứng vào dung dịch Ca(OH)₂ dư thì có 9 gam kết tủa tạo thành.

a) Viết các phương trình phản ứng xảy ra và tính p₁ và p₂ biết thể tích bình không đổi.

Đáp án	Điểm
C_nH_2n+2 + (3n+1)/2 O₂ → nCO₂ + (n+1)H₂O a mol C_mH_2m+2 + (3m+1)/2 O₂ → mCO₂ + (m+1)H₂O b mol CO₂ + CaCO₃ → CaCO₃ + H₂O 0,09mol 0,09mol → m_C= 1,08 gam → m_H = 1,36- 1,08=0,28 gam→ số mol H₂O là 0,14mol	0,25
Vậy số mol O₂ phản ứng là:0,16 mol => Số mol O₂ dư là:0,2- 0,16 =0,04 mol Tổng số mol khí ban đấu là:0,05 + 0,2 =0,25 → p₁= 0,5 atm	0,25
Tổng số mol khí lúc sau là: 0,27 mol. → p₂= 0,81 atm	0,25
Gọi m > n khi đó a+b = 0,05 và a=1,5b → a= 0,03 mol và b= 0,02 mol	0,25
→ 3n + 2m = 9 → nghiệm là n= 1 và m=3 %CH₄ = 60% và C₃H₈ =40%	0,5