Đề chọn học sinh giỏi lớp 11 năm học 2016 - 2017 môn thi: Hóa Học

TRƯỜNG THPT CHUYÊN LÊ QUÝ ĐÔN ĐỀ CHỌN HỌC SINH GIỎI LỚP 11 NĂM HỌC 2016-2017
 TỔ HÓA HỌC MÔN THI: HÓA HỌC – THỜI GIAN: 180 phút
 ( Đề thi có 9 câu, 02 trang)
 Câu 1.(2điểm)
1. Dựa trên mô hình VSEPR, giải thích dạng hình học của NH3, ClF3, XeF4
2. Hôïp chaát A ñöôïc taïo thaønh töø cation X+ vaø Y -. Phaân töû A chöùa 9 nguyeân töû goàm 3 nguyeân toá phi kim, tæ leä soá nguyeân töû cuûa moãi nguyeân toá laø 2 : 3 : 4 toång soá proton trong A laø 42 vaø trong ion Y – chöùa 2 nguyeân toá cuøng chu kyø vaø thuoäc 2 phaân nhoùm chính lieân tieáp
	a. Vieát coâng thöùc phaân töû vaø goïi teân A
	b. Vieát coâng thöùc caáu taïo cuûa A vaø neâu roõ baûn chaát lieân keát trong A.
Câu 2.( 2 điểm)
 Có 3 nguyên tố A, B và C. A tác dụng với B ở nhiệt độ cao sinh ra D. Chất D bị thuỷ phân mạnh trong nước tạo ra khí cháy được và có mùi trứng thối. B và C tác dụng với nhau cho khí E, khí này tan được trong nước tạo dung dịch làm quỳ tím hoá đỏ. Hợp chất của A với C có trong tự nhiên và thuộc loại chất cứng nhất. Hợp chất của 3 nguyên tố A, B, C là một muối không màu, tan trong nước và bị thuỷ phân. Viết tên của A, B, C và phương trình các phản ứng đã nêu ở trên.
2. ViÕt ph­¬ng tr×nh ph¶n øng hoµn thµnh s¬ ®å biÕn ho¸ sau. BiÕt S lµ l­u huúnh:
 	1) S + A ® X	5) X + D + E ® U + V	
 	2) S + B ® Y	6) Y + D + E ® U + V
	3) Y + A ® X + E	 7) Z + E ® U + V
 4) X + D ® Z
Câu 3.( 2 điểm)
 Cho ph¶n øng sau: IO3- + 5I- + 6H+ ® 3I2 + 3H2O
VËn tèc cña ph¶n øng ®o ë 250C theo b¶ng sau: 
ThÝ nghiÖm
[I-] M
[IO3-] M
[H+] M
v (mol/l.s)
1
0,01
0,1
0,01
0,6
2
0,04
0,1
0,01
2,4
3
0,01
0,3
0,01
5,4
4
0,01
0,1
0,02
2,4
LËp biÓu thøc tÝnh tèc ®é cña ph¶n øng, tÝnh bËc cña ph¶n øng
TÝnh h»ng sè tèc ®é cña ph¶n øng vµ x¸c ®Þnh ®¬n vÞ cña h»ng sè tèc ®é ®ã
N¨ng l­îng ho¹t hãa cña ph¶n øng E = 84 kJ/mol ë 250C. Tèc ®é cña ph¶n øng thay ®æi nh­ thÕ nµo nÕu gi¶m n¨ng l­îng ho¹t ho¸ ®i 10kJ/mol?
Câu 4.( 2 điểm)
1.Cho chất C3H4BrCl hãy viết các đồng phân hình học và đồng phân quang học.
2.Từ ancol có số nguyên tử C≤3 và axetilen hãy điều chế
- Hexanon-3
- pentanal
- 2-Metylpentnol-3
Câu 5.(2 điểm) 
1.Viết phương trình hoá học của các phản ứng xảy ra trong các thí nghiệm sau (nếu có):
a) Sục khí Cl2 vào dung dịch FeSO4.	b) Sục khí etilen vào dung dịch KMnO4.
c) Sục khí H2S vào dung dịch nước brom.	d) Sục khí O3 vào dung dịch KI.
e) Sục khí SO2 vào dung dịch Fe2(SO4)3.
f) Nung hỗn hợp quặng photphorit, cát và than cốc ở 1200oC trong lò điện.
2. Tính pH của dung dịch thu được khi trộn lẫn các dung dịch sau:
a. 10ml dung dịch CH3COOH 0,10M với 10ml dung dịch HCl có pH = 4,00
b. 25ml dung dịch CH3COOH có pH = 3,00 với 15ml dung dịch KOH có pH= 11,00
Biết Ka của CH3COOH là 10-4,76 (Khi tính lấy tới chữ số thứ 2 sau dấu phẩy ở kết quả cuối cùng).
Câu 6.(2điểm) 
1.Inden (C9H8) được tách ra từ nhựa than đá, có khả năng làm mất màu nước brom trong CCl4. Tiến hành hydro hóa xúc tác trong điều kiện êm dịu sẽ thu được indan (C9H10) và trong điều kiện mạnh hơn thì thu được hợp chất A (C9H16). Hợp chất A có tối đa ba đồng phân quang học. Khi đun nóng mạnh inden với dung dịch KMnO4 có mặt H2SO4 đặc sẽ thu được axit phtalic.
Xác định công thức cấu tạo của inden, indan và A. Biển diễn cấu trúc (vòng phẳng), gọi tên theo danh pháp IUPAC các đồng phân quang học của A
2. Hoàn thành sơ đồ điều chế inden từ axetilen. 
Câu 7.(2điểm) 
TÝnh nhiÖt tho¸t ra khi tæng hîp 17kg NH3 ë 1000K. BiÕt = -46,2 kJ.mol-1
= 24,7 + 37,48.10-3 T Jmol-1K-1
= 27,8 + 4,184.10-3 T Jmol-1K-1
= 286 + 1,17.10-3 T Jmol-1K-1
Câu 8 .(3 điểm) 
Cho hỗn hợp X gồm 0,06 mol CuO; 0,05 mol Mg và 0,025 mol Al2O3 tan hoàn toàn trong dung dịch chứa đồng thời 0,075 mol H2SO4 (loãng) và 0,275 mol HCl, thu được dung dịch Y và khí H2. Nhỏ từ từ dung dịch hỗn hợp Ba(OH)2 0,05M và NaOH 0,3M vào Y đến khi thu được khối lượng kết tủa lớn nhất, lọc kết tủa đem nung đến khối lượng không đổi, thu được m gam chất rắn khan. Xác định giá trị m.
Câu 9.(3 điểm) 
 Hỗn hợp E gồm hai este đơn chức, là đồng phân cấu tạo của nhau và đều chứa vòng benzen. Đốt cháy hoàn toàn m gam E cần vừa đủ 8,064 lít khí O2 (đktc), thu được 14,08 gam CO2 và 2,88 gam H2O. Mặt khác, cho m gam E phản ứng tối đa với dung dịch chứa 2,4 gam NaOH, thu được dung dịch T chứa hai muối. Xác đinh công thức cấu tạo của hai este và tính khối lượng muối của axit cacboxylic trong T . 
 -----------------HẾT----------------
TRƯỜNG THPT CHUYÊN LÊ QUÝ ĐÔN HDC ĐỀ CHỌN HỌC SINH GIỎI LỚP 11 NĂM HỌC 2016-2017
 TỔ HÓA HỌC MÔN THI: HÓA HỌC – THỜI GIAN: 180 phút
 Câu 1.(2điểm)
1.Dựa trên mô hình VSEPR, giải thích dạng hình học của NH3, ClF3, XeF4
Mỗi ý đúng 0,25dx3=0,75đ
Cấu tạo của NH3 cho thấy quanh nguyên tử N trung tâm có 4 vùng không gian khu trú electron, trong đó có 1 cặp electron tự do (AB3E) nên phân tử NH3 có dạng tháp đáy tam giác với góc liên kết nhỏ hơn (cặp electron tự do đòi hỏi một khoảng không gian khu trú lớn hơn) 
Cấu trúc tháp đáy tam giác tâm là nguyên tử N 
Phân tử ClF3 cỏ 5 khoảng không gian khu trú electron, trong đó có 2 cặp electron tự do (AB3E2) nên phân tử có dạng chữ T (Các electron tự do chiếm vị trí xích đạo)
Phân tử XeF4 có 6 vùng không gian khu trú electron, trong đó có hai cặp electron tự do (AB4E2) nên có dạng vuông phẳng (trong cấu trúc này các cặp electron tự do phân bố xa nhau nhất) 
2. Hôïp chaát A ñöôïc taïo thaønh töø cation X+ vaø Y -. Phaân töû A chöùa 9 nguyeân töû goàm 3 nguyeân toá phi kim, tæ leä soá nguyeân töû cuûa moãi nguyeân toá laø 2 : 3 : 4 toång soá proton trong A laø 42 vaø trong ion Y – chöùa 2 nguyeân toá cuøng chu kyø vaø thuoäc 2 phaân nhoùm chính lieân tieáp
	a. Vieát coâng thöùc phaân töû vaø goïi teân A
	b. Vieát coâng thöùc caáu taïo cuûa A vaø neâu roõ baûn chaát lieân keát trong A.
HDC
* Tröôøng hôïp 1 : A coù 2 nguyeân töû H 
	2 + 34 + 4 (Z+1) = 42 => Z =(loaïi)
	hoaëc 	2 + 42 + 3(Z+1) = 42 => Z= (loaïi)	(0,25ñ)
	* Tröôøng hôïp 2 :	A coù 3 nguyeân töû H
	3 + 2Z + 4(Z+1) = 42 => Z= (loaïi)
	hoaëc 	3 + 4Z + 2(Z+1) = 42=> Z= (loaïi)	(0,25ñ)
	* Tröôøng hôïp 3 : 	A coù 4 nguyeân töû H
	4 + 2Z + 3(Z+1) =42 => Z =7 (nguyeân toá N)	(0,25ñ)
	=> z +1 = 8 (nguyeân toá oxi).
	Hoaëc 4 + 3Z + 2(Z+1) = 42 => Z = (loaïi)
	=> A : NH4NO3 (amoninitrat)	(0,5ñ)
	b) CTCT (A)
	0,25ñ)
	lieân keát ion giöõa NH4+ vaø NO 3-
	Trong NH4 coù 	LK coäng hoùa trò trong NH4+	
	LK cho nhaän : giöõa NH3 vaø H+
Câu 2.( 2 điểm)
1. Có 3 nguyên tố A, B và C. A tác dụng với B ở nhiệt độ cao sinh ra D. Chất D bị thuỷ phân mạnh trong nước tạo ra khí cháy được và có mùi trứng thối. B và C tác dụng với nhau cho khí E, khí này tan được trong nước tạo dung dịch làm quỳ tím hoá đỏ. Hợp chất của A với C có trong tự nhiên và thuộc loại chất cứng nhất. Hợp chất của 3 nguyên tố A, B, C là một muối không màu, tan trong nước và bị thuỷ phân. Viết tên của A, B, C và phương trình các phản ứng đã nêu ở trên.
HDC đúng hết các chất 1,0đ
Hợp chất AxBy là một muối. Khi bị thuỷ phân cho thoát ra H2S.
Hợp chất AnCm là Al2O3 nhôm oxit
Vậy A là Al nhôm, B là S lưu huỳnh, C là O oxi
Hợp chất AoBpCq là Al2(SO4)3 nhôm sunfat
	2 Al 	+ 	3 S 	Al2S3
	Al2S3 	+ 	6 H2O 	 	2 Al(OH)3 	+ 	3 H2S 
	4 Al 	+ 	3 O2 	2 Al2O3
	S 	+ 	O2 	SO2
	Al3+ 	+ 	2 H2O 	 	Al(OH)2+ 	+ 	H3O+
2. ViÕt ph­¬ng tr×nh ph¶n øng hoµn thµnh s¬ ®å biÕn ho¸ sau. BiÕt S lµ l­u huúnh:
 	1) S + A ® X	5) X + D + E ® U + V	
 	2) S + B ® Y	6) Y + D + E ® U + V
	3) Y + A ® X + E	 7) Z + E ® U + V
 4) X + D ® Z
Đúng hêt các pt 1,0 điểm
A: O2, B: H2, D: Br2, E: H2O , U: H2SO4; V: HBr; X: SO2; Y: H2S, Z: SO2Br2
Câu 3.( 2 điểm)
 Cho ph¶n øng sau: IO3- + 5I- + 6H+ ® 3I2 + 3H2O
VËn tèc cña ph¶n øng ®o ë 250C theo b¶ng sau: 
ThÝ nghiÖm
[I-] M
[IO3-] M
[H+] M
v (mol/l.s)
1
0,01
0,1
0,01
0,6
2
0,04
0,1
0,01
2,4
3
0,01
0,3
0,01
5,4
4
0,01
0,1
0,02
2,4
LËp biÓu thøc tÝnh tèc ®é cña ph¶n øng, tÝnh bËc cña ph¶n øng
TÝnh h»ng sè tèc ®é cña ph¶n øng vµ x¸c ®Þnh ®¬n vÞ cña h»ng sè tèc ®é ®ã
N¨ng l­îng ho¹t hãa cña ph¶n øng E = 84 kJ/mol ë 250C. Tèc ®é cña ph¶n øng thay ®æi nh­ thÕ nµo nÕu gi¶m n¨ng l­îng ho¹t ho¸ ®i 10kJ/mol?
HDC
a) v = k.[I-]x.[IO3-]y.[H+]z
ThiÕt lËp biÓu thøc tÝnh tèc ®é ph¶n øng ë c¸c thÝ nghiÖm kh¸c nhau
4 ptr
® x = 1; y = 2; z = 2 ® bËc cña ph¶n øng lµ bËc 5 1,0đ
v = k.[I-].[IO3-]2.[H+]2
b) k = 6.10-7 (mol/l)-4.s-1 (0,5đ)
c) k1 = A.k; k2 = A.k ® k2 = 56,6k1 ® v2 = 56,6 v1 ® VËn tèc cña ph¶n øng t¨ng 56,6 lÇn ( 0,5đ)
Câu 4.( 2 điểm)
1.Cho chất C3H4BrCl hãy viết các đồng phân hình học và đồng phân quang học
HDC- 
5 cặp đp cis-tran 1,0đ 
1 cặp đpqh -0,25đ
2.Từ ancol có số nguyên tử C≤3 và axetilen hãy điều chế
- Hexanon-3
- pentanal
- 2-Metylpentnol-3
HDC: Điều chế đúng mỗi chất 0,25 đ x3 =0,75 đ
C3H7OHà C3H7Cl-> C3H7MgClà 
C3H7OHà C2H5CHO (B)àC-CC(OH)C-C-Cà C-C-CO-C-C-C
- C2H2àC2HNaà CH3CH2CH2CCHà CH3CH2CH2CCHO
- (CH3)2CHỌHà(CH3)2CHClà(CH3)2CHMgCl + (B)-à (CH3)2CHCHOHCH2CH3à(CH3)2CHCOCH2CH3
Câu 5.(2 điểm) 
1.Viết phương trình hoá học của các phản ứng xảy ra trong các thí nghiệm sau (nếu có):
a) Sục khí Cl2 vào dung dịch FeSO4.	b) Sục khí etilen vào dung dịch KMnO4.
c) Sục khí H2S vào dung dịch nước brom.	d) Sục khí O3 vào dung dịch KI.
e) Sục khí SO2 vào dung dịch Fe2(SO4)3.
f) Nung hỗn hợp quặng photphorit, cát và than cốc ở 1200oC trong lò điện.
2. Tính pH của dung dịch thu được khi trộn lẫn các dung dịch sau:
a. 10ml dung dịch CH3COOH 0,10M với 10ml dung dịch HCl có pH = 4,00
b. 25ml dung dịch CH3COOH có pH = 3,00 với 15ml dung dịch KOH có pH= 11,00
Biết Ka của CH3COOH là 10-4,76 (Khi tính lấy tới chữ số thứ 2 sau dấu phẩy ở kết quả cuối cùng).
HDC
1. 2 pt/ 0,25 đ x 3= 0,75đ
a) 3Cl2 + 6FeSO4 → 2Fe2(SO4)3 + 2FeCl3
b) 3C2H4 + 2KMnO4 + 4H2O → 3CH2OH-CH2OH + 2MnO2 + 2KOH	(0,25 điểm)
c) H2S + Br2 → S↓ + 2HBr 	
d) O3 + 2KI + H2O → O2 + I2 + 2KOH	(0,25 điểm)	
e) SO2 + Fe2(SO4)3 + 2H2O → 2FeSO4 +	 2H2SO4	(0,25 điểm)
f) Ca3(PO4)2 + 3SiO2 + 5C 3CaSiO3 + 5CO + 2P
2.HDC
a. Dung dịch HCl có pH = 4,0 Þ [H+] = [HCl] = 10-4M 0,75đ
Sau khi trộn:
	HCl → H+ + Cl- 
	5.10-5M 5.10-5M
 CH3COOH CH3COO- + H+ 
 C 0,05M	 0	5.10-5M
 ∆C	 x x x
 [ ] 0,05-x	 x 5.10-5 + x
	x = 8,991.10-4M (nhận)
	x = -9,664.10-4M(loại)
pH = -lg[H+] = -lg(5.10-5 + x) = 3,023=3,02	
b. Gọi CA là nồng độ M của dung dịch CH3COOH 0,5đ
 CH3COOH CH3COO- + H+
 C	 CA 	 0	0
 ΔC	 x	 x	x
 [ ] CA – x	 x	 x
Với pH = 3,0 Þ x = 10-3M
Dung dịch KOH có pH = 11,0 Þ [OH-] = [KOH] = 
Sau khi trộn:
Phản ứng 3,66.10-2 3,75.10-4	 0	 0
Sau phản ứng (3,66.10-2 – 3,75.10-4 )0	 3,75.10-4	 3,75.10-4 
CH3COOH CH3COO- + H+ 
C
ΔC
[ ] 
 0,036225 	 3,75.10-4	 0
 x	 x	 x
 0,036225– x x+3,75.10-4 x
Nên Ka= x(x+3,75.10-4)/(0,036225-x)=10-4,76 → x = 6,211.10-4	pH = 3,207=3,21	
Câu 6.(2điểm) 
1.Inden (C9H8) được tách ra từ nhựa than đá, có khả năng làm mất màu nước brom trong CCl4. Tiến hành hydro hóa xúc tác trong điều kiện êm dịu sẽ thu được indan (C9H10) và trong điều kiện mạnh hơn thì thu được hợp chất A (C9H16). Hợp chất A có tối đa ba đồng phân quang học. Khi đun nóng mạnh inden với dung dịch KMnO4 có mặt H2SO4 đặc sẽ thu được axit phtalic.
Xác định công thức cấu tạo của inden, indan và A. Biển diễn cấu trúc (vòng phẳng), gọi tên theo danh pháp IUPAC các đồng phân quang học của A
2. Hoàn thành sơ đồ điều chế inden từ axetilen. 
HDC
1. 1,0 
Công thức phân tử của hợp chất được hydro hóa hoàn toàn (A) là C9H16 chứng tỏ sự có mặt của hai vòng. Việc hình thành axit phtalic trong phản ứng oxy hóa chứng tỏ một trong hai vòng là nhân benzen. Việc phản ứng với Br2 trong CCl4 chứng tỏ trong vòng còn lại phải có liên kết đôi, liên kết đôi này bị hydro hóa trong điều kiện êm dịu tạo ra indan. Việc A có tối đa ba đồng phân quang học thêm khẳng định vòng còn lại trong inden chỉ có thể là vòng năm cạnh. Do đó cấu tạo của các chất là:
Các đồng phân quang học của A:
2. 1,0 d: 
Câu 7.(2điểm) 
TÝnh nhiÖt tho¸t ra khi tæng hîp 17kg NH3 ë 1000K. BiÕt = -46,2 kJ.mol-1
= 24,7 + 37,48.10-3 T Jmol-1K-1
= 27,8 + 4,184.10-3 T Jmol-1K-1
= 286 + 1,17.10-3 T Jmol-1K-1
Gi¶i:
N2(k) + H2(k) ® NH3(k) = - 46,2kJ/mol
DCP = - - 
 = - 24,7 + 37,48.10-3T - [27,8 + 4,184.10-3] - [28,6 + 1,17 .10-3T] 
 = - 32,1 + 31,541.10-3 T 0,75 đ
+ = + 
 = + 
= - 46,2.103 +31,541 .10-3. (10002 -1982) – 32,1(1000 – 298)= - 54364,183 (J/mol) 0,75đ
Þ Khi tæng hîp 17 kg NH3 th× nhiÖt l­îng to¶ ra lµ:
Q = .(-54364,183 .10-3) = -54364,183 (kJ) 0,5đ
Câu 8 .(3 điểm) 
Cho hỗn hợp X gồm 0,06 mol CuO; 0,05 mol Mg và 0,025 mol Al2O3 tan hoàn toàn trong dung dịch chứa đồng thời 0,075 mol H2SO4 (loãng) và 0,275 mol HCl, thu được dung dịch Y và khí H2. Nhỏ từ từ dung dịch hỗn hợp Ba(OH)2 0,05M và NaOH 0,3M vào Y đến khi thu được khối lượng kết tủa lớn nhất, lọc kết tủa đem nung đến khối lượng không đổi, thu được m gam chất rắn khan. Xác định giá trị m.
HDC
dung dịch Y gồm các cation: 0,05 mol Mg2+; 0,05 mol Al3+; 0,06 mol Cu2+;
0,055 mol H+ và các anion: 0,275 mol Cl–; 0,075 mol SO42–.
gọi nBa(OH)2 = x mol thì nNaOH = 6x mol | quan tâm có x mol Ba2+ và 8x mol OH–.
= TH1: Al(OH)3↓ lớn nhất, khí đó, OH– vừa đủ để kết tủa hết các ion.
Viết các pt phản ứng
 8x = ∑nOH– = ∑nđiện tích cation trong Y = ∑nđiện tích anion trong Y = 0,275 + 0,15 = 0,4 25mol.
 x = 0,053125 mol < 0,075 mol SO4– nên chỉ có 0,053125 mol BaSO4, 
 ra m gam gồm: 0,05 mol MgO + 0,025 mol Al2O3 + 0,06 mol CuO + 0,053125 mol BaSO4
|Giá trị của m = 21,728125 gam.1,5đ
= TH2: tìm x sao cho kết tủa BaSO4 lớn nhất .
 m gam gồm: 0,05 mol MgO + 0,06 mol CuO + 0,075 mol BaSO4 ||→ m = 24,275 gam. 1.5đ
Câu 9. (3 điểm) 
 Hỗn hợp E gồm hai este đơn chức, là đồng phân cấu tạo của nhau và đều chứa vòng benzen. Đốt cháy hoàn toàn m gam E cần vừa đủ 8,064 lít khí O2 (đktc), thu được 14,08 gam CO2 và 2,88 gam H2O. Mặt khác, cho m gam E phản ứng tối đa với dung dịch chứa 2,4 gam NaOH, thu được dung dịch T chứa hai muối. Xác đinh công thức cấu tạo của hai este và tính khối lượng muối của axit cacboxylic trong T.
HDC 
- Xác đinh CTPT C8H8O2 0.75 đ
- neste=0,04 mol; CO2= 0,32; H2O= 0,16; O2= 0,36; nNaOH= 0.06 mol=> có este của phenol
neste phenol= 0,02; neste kia= 0,02 0,75 đ
-hai este HCOOCH2C6H5; HCOOC6H4CH3 0,75đ
- m= 2,72g 0,75 đ 
 ---------------------------HẾT.