Đề thi chọn học sinh giỏi tỉnh môn Hóa học Khối 12 - Năm học 2010-2011 - Sở GD & ĐT Thanh Hóa (Có đáp án)

SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO 
THANH HOÁ 
ĐỀ CHÍNH THỨC 
Kè THI CHỌN HỌC SINH GIỎI TỈNH 
Năm học: 2010-2011 
Mụn thi: HOÁ HỌC 
Lớp 12 THPT 
Ngày thi: 24 thỏng 03 năm 2011 
Thời gian: 180 phỳt (Khụng kể thời gian giao đề) 
Đề này cú 02 trang, gồm 04 cõu 
Cõu 1 (6,0 điểm) 
1. Nờu hiện tượng, viết phương trỡnh húa học để giải thớch cho cỏc thớ nghiệm sau: 
a. Hũa tan một mẩu K2Cr2O7 vào ống nghiệm bằng nước cất, sau đú thờm vào vài 
giọt dung dịch Ba(OH)2. 
b. Trộn đều một ớt bột nhụm và bột iot trong bỏt sứ, nhỏ tiếp vào bỏt vài giọt nước. 
c. Hũa tan một mẩu Fe3O4 bằng dung dịch H2SO4 loóng, dư, sau đú thờm vào 
lượng dư dung dịch NaNO3. 
2. Cho cỏc ống nghiệm đựng riờng rẽ cỏc dung dịch: NaCl; AlCl3; Al2(SO4)3; 
Ni(NO3)2; CrCl2; NH4Cl; (NH4)2CO3; ZnCl2. Lựa chọn thờm một húa chất phự hợp 
để phõn biệt cỏc dung dịch trờn. Nờu cỏch làm, viết phương trỡnh húa học. 
3. A, B, C, D, E là cỏc hợp chất của Na. Chất A tỏc dụng với B và C thu được 2 khớ 
tương ứng X và Y. Cho D và E tỏc dụng với H2O thu được 2 khớ tương ứng Z và T. 
Biết X, Y, Z, T là cỏc khớ thụng dụng, trong điều kiện thớch hợp chỳng cú thể tỏc 
dụng với nhau. Biết rằng tỷ khối khớ dX/Z = 2, tỷ khối khớ dY/T = 2) 
a. Xỏc định A, B, C, D, E và X, Y, Z, T? 
b. Viết phương trỡnh húa học của cỏc phản ứng xảy ra? 
Cõu 2 (5,0 điểm) 
1. Cho chất hữu cơ X (C4H6O2) tỏc dụng với dung dịch NaOH, khụng tỏc dụng với 
Na. Viết cụng thức cấu tạo cỏc đồng phõn của X. 
2. Từ axetilen và cỏc chất vụ cơ cần thiết, viết phương trỡnh húa học điều chế cao 
su Buna-S. 
3. Trỡnh bày phương phỏp hoỏ học nhận biết cỏc dung dịch sau đựng trong cỏc lọ 
mất nhón riờng biệt: axit glutamic; valin; hexametylenđiamin; axit ađipic; ancol 
benzylic. 
4. Cú 5 lọ đựng riờng biệt cỏc chất: Cumen (A), ancol benzylic (B), metyl phenyl 
ete (C), benzanđehit (D) và axit benzoic (E). 
a. Hóy sắp xếp cỏc chất trờn theo thứ tự tăng dần nhiệt độ sụi. Giải thớch? 
b. Trong quỏ trỡnh bảo quản cỏc chất trờn, cú một lọ đựng chất lỏng thấy xuất hiện 
tinh thể. Hóy giải thớch hiện tượng đú bằng phương trỡnh húa học. 
c. Hóy cho biết cỏc cặp chất nào núi trờn cú thể phản ứng với nhau. Viết cỏc 
phương trỡnh phản ứng và ghi rừ điều kiện phản ứng (nếu cú). 
Cõu 3 (5,0 điểm) 
1. Cho 2,56 gam Cu phản ứng hoàn toàn với 25,2 gam dung dịch HNO3 60% thu 
được dung dịch A và hỗn hợp X gồm hai khớ, trong đú cú một khớ bị húa nõu trong 
khụng khớ. 
Số bỏo danh 
..................... 
a. Xỏc định nồng độ % cỏc chất trong dung dịch A. Biết rằng nếu cho 210ml dung 
dịch KOH 1M vào dung dịch A sau đú cụ cạn lấy chất rắn nung đến khối lượng 
khụng đổi thu được 20,76 gam chất rắn. 
b. Xỏc định thể tớch của hỗn hợp khớ X ở đktc. 
2. Hoà tan hoàn toàn 23,2 gam một oxit sắt bằng dung dịch H2SO4 đặc, núng, vừa 
đủ, dung dịch sau phản ứng đem cụ cạn thu được 60 gam muối khan. Xỏc định 
cụng thức hoỏ học của oxit kim loại sắt. 
Cõu 4 (4,0 điểm) 
Một hỗn hợp hai hợp chất hữu cơ đơn chức A, B; cả hai đều tỏc dụng được 
với dung dịch NaOH. Đốt A hay B thỡ thể tớch CO2 và hơi nước thu được đều bằng 
nhau (tớnh trong cựng điều kiện ỏp suất, nhiệt độ). Lấy 16,2 gam hỗn hợp trờn cho 
tỏc dụng vừa đủ với 100ml dung dịch NaOH 2M, sau đú cụ cạn dung dịch ta thu 
được 19,2 gam chất rắn. Biết A, B cú số nguyờn tử cacbon trong phõn tử hơn kộm 
nhau là 1. 
1. Xỏc định cụng thức cấu tạo A và B. 
2. Tớnh % khối lượng A và B trong hỗn hợp 
Cho H=1, C=12, O=16, Fe=56, Mg=24, Cu=64, Na=23, Al=27, K=39, 
N=14, S=32. 
-----------------------------HẾT--------------------------- 
* Thớ sinh khụng được sử dụng bảng hệ thống tuần hoàn. 
* Giỏm thị coi thi khụng giải thớch gỡ thờm. 
Sở giáo dục vμ đμo tạo 
Thanh hóa 
đề chính thức 
Kỳ thi chọn học sinh giỏi tỉnh 
Năm học 2010 – 2011 
Môn thi: Hóa Học – lớp 12 THPT 
HƯỚNG DẪN CHẤM 
Cõu Đỏp ỏn Điểm 
Cõu 1 6,0 
1 2,0 
a. Dung dịch mới pha cú màu vàng cam, thờm Ba(OH)2 dung dịch chuyển 
dần màu vàng chanh đồng thời cú kết tủa màu vàng xuất hiện. 
* Giải thớch: Cr2O72- + 2OH- 2CrO42- + H2O 
 Vàng cam vàng chanh 
 Ba2+ + CrO42- ⎯⎯→BaCrO4↓ (vàng) 0,75 
b. Một thời gian, cốc sủi bọt, hơi màu tớm bay ra nhiều. 
* Giải thớch: Al + 3/2I2 
0t⎯⎯→AlI3 ΔH<0 
Phản ứng tỏa nhiệt nờn I2 chưa phản ứng thăng hoa. 
 I2(rắn) 
0t⎯⎯→ I2 (hơi màu tớm) 0,5 
c. Mẩu oxit tan hết, dung dịch cú màu vàng. Thờm NaNO3, khớ khụng màu 
bay ra, húa nõu trong khụng khớ. 
* Giải thớch: Fe3O4 + 8H+ ⎯⎯→ 2Fe3+ + Fe3+ 
 3Fe2+ + NO3- + 4H+ ⎯⎯→3Fe+3 + NO↑ (húa nõu trong khụng khớ) + 2H2O 0,75 
2 2,5 
* Chọn Ba(OH)2 dư: 
+) NaCl: khụng hiện tượng. 
+) AlCl3: ↓ keo, tan dần. 
2AlCl3 + 3Ba(OH)2 ⎯⎯→2Al(OH)3↓ + 3BaCl2 (1) 
Al(OH)3 + OH- ⎯⎯→ [Al(OH)4]- (2) 
+) Al2(SO4)3: ↓ keo +↓ trắng, tan dần một phần. 
Al2(SO4)3+ 3Ba(OH)2 ⎯⎯→2Al(OH)3↓ + 3BaSO4↓ (3) và (2) 0,5 
+) Ni(NO3)2: ↓ trắng xanh (hay cú thể nhận ra ngay màu của dung dịch 
muối ban đầu là màu xanh). 
Ni(NO3)2 + Ba(OH)2 ⎯⎯→Ni(OH)2↓ + Ba(NO3)2 (4) 0,5 
+) CrCl2: ↓ vàng. 
CrCl2 + Ba(OH)2 ⎯⎯→Cr(OH)2↓ + BaCl2 (5) 0,5 
+) NH4Cl: khớ mựi khai. 
2 NH4Cl + Ba(OH)2 ⎯⎯→BaCl2 + 2NH3↑ + 2H2O (6) 
+) (NH4)2 CO3: khớ mựi khai, ↓ trắng. 
(NH4)2 CO3+ Ba(OH)2 ⎯⎯→BaCO3↓ + 2NH3↑ + 2H2O (7) 0,25 
+) ZnCl2: ↓ keo, tan dần. 
ZnCl2 + Ba(OH)2 ⎯⎯→Zn(OH)2↓ +BaCl2 (8) 
Zn(OH)2 + Ba(OH)2 ⎯⎯→Ba[Zn(OH)4] (9) 
=> nhận được 6 chất. 
0,25 
* Dựng NH3 thu được ở trờn nhận AlCl3; ZnCl2. 
AlCl3 tạo kết tủa trắng keo khụng tan trong NH3 dư. 0,5 
AlCl3 + 3NH3 + 3H2O ⎯⎯→Al(OH)3↓+ 3NH4Cl (10) 
ZnCl2 tạo kết tủa trắng keo tan trong NH3 dư. 
ZnCl2 + 6NH3 + 2H2O ⎯⎯→ [Zn(NH3)4](OH)2 + 2NH4Cl (11) 
3 1,5 
a) : A,B,C,D,E là cỏc hợp chất của Na . 
Cỏc khớ thụng dụng là: O2 ; N2; Cl2; SO2; CO; CO2; NH3; H2S... 
A:NaHSO4; B: NaHSO3 hoặc Na2SO3; C:NaHS hoặc Na2S; 
D:Na2O2 ; E:Na3N 
Cỏc khớ tương ứng là X: SO2; Y: H2S ; Z: O2; T: NH3 0,5 
b) PT xảy ra 
- NaHSO4 + NaHSO3 Na2SO4 + SO2 + H2O 
- NaHSO4 + NaHS Na2SO4 + H2S 
-2Na2O2 + 2H2O 4NaOH + O2 
- Na3N + 3H2O 3 NaOH + NH3 
0,5 
-Cỏc khớ phải ứng với nhau 
 2H2S + SO2 3 S + 2H2O 
 2SO2 + O2 2SO3 
 SO2 + NH3 + H2O NH4 HSO3 hoặc (NH4)2SO3 
 2H2S + O2 2S + 2H2O 
 2H2S + 3O2 2SO2 + 2H2O 
 H2S + NH3 NH4HS hoặc (NH4)2S 
 4NH3 + 3O2 N2 + 6H2O 
 4NH3 + 5O2 4NO + 6H2O 0,5 
Cõu 2 5,0 
1 1,25 
X (C4H6O2) tỏc dụng với dung dịch NaOH, khụng tỏc dụng với Na. Vậy X là 
este. 0,25 
CH2=CH-COOCH3; HCOO-CH2-CH=CH2; HCOO-CH=CH-CH3; 
CH3-COO-CH=CH2; H-COOC(CH3)=CH2 0,5 
CH3 CH CH2 C
O
O 
0,5 
2 1,0 
 2CH≡CH ⎯⎯⎯⎯⎯ →⎯ CtClNHCuCl 04 ,/ CH2=CH- C≡CH (A) 
 CH2=CH- C≡CH + H2 ⎯⎯⎯⎯ →⎯ CtPbCOPd 03 ,/ CH2=CH-CH=CH2 
 3CH≡CH 0,xt t C⎯⎯⎯→C6H6 0,25 
 CH≡CH + H2 ⎯⎯⎯⎯ →⎯ CtPbCOPd 03 ,/ CH2=CH2 
 C6H6 + CH2=CH2 
0,xt t C⎯⎯⎯→ C6H5CH2CH3 
 C6H5CH2CH3 + Br2 as⎯⎯→ C6H5CHBrCH3 
 C6H5CHBrCH3 + NaOH ruou⎯⎯→ C6H5CH=CH2 + NaBr + H2O 0,5 
nCH2=CH-CH=CH2+nC6H5CH=CH2 ⎯⎯ →⎯ CtPxt 0,, Cao su buna- S 0,25 
3 1,25 
Cho quỳ tớm vào 5 mẫu thử: 
*Nhúm I: khụng đổi màu quỳ cú 2 chất: 
Valin ( H2N-CH(i-C3H7)-COOH) 
Ancol benzylic (C6H5CH2OH). 0,25 
*Nhúm II: Quỳ hoỏ đỏ cú 2 chất: 
axit Ađipic HOOC(CH2)4COOH; 
axit Glutamic HOOC-(CH2)2-CH(NH2)-COOH 0,25 
*Nhúm III: Quỳ hoỏ xanh cú 1 chất: 
Hexametylenđiamin H2N(CH2)6NH2 0,25 
Nhúm I: Cho vào mỗi dung dịch tỏc dụng với hỗn hợp NaNO2/HCl. Lọ nào 
cú sủi bọt khớ khụng màu thỡ lọ đú là Valin 
RNH2 + NO2- + H+ → ROH + N2↑ + H2O 0,25 
Nhúm II: Cho vào mỗi dung dịch tỏc dụng với hỗn hợp NaNO2/HCl. Lọ nào 
cú sủi bọt khớ khụng màu thỡ lọ đú là axit Glutamic. 
RNH2 + NO2- + H+ → ROH + N2↑ + H2O . 0,25 
4 1,5 
a. Thứ tự tăng dần nhiệt độ sụi: 
A < C < D < B < E 
Giải thớch: 
A, B, C, D, E cú khối lượng phõn tử xấp xỉ nhau nờn nhiệt độ sụi phụ thuộc 
vào lực liờn kết giữa cỏc phõn tử. 
E cú nhiệt độ sụi cao nhõt do cú liờn kết hiđro mạnh của nhúm –COOH. 
B cú liờn kết hiđro của nhúm –OH yếu hơn nhúm –COOH nờn nhiệt độ sụi 
của B<E. 0,5 
D và C khụng cú liờn kết hiđro, nhưng là phõn tử cú cực và độ phõn cực của 
D>C nờn D cú nhiệt độ sụi lớn hơn C, nhưng nhỏ hơn B. 
A phõn tử phõn cực yờu nờn cú nhiệt độ sụi thấp nhất. 
0,5 
b. Lọ đựng chất lỏng D bị oxi húa bởi oxi trong khụng khớ chuyển thành tinh 
thể là axit bezoic. 
C6H5CHO + ẵ O2 → C6H5COOH 0,25 
c. Cỏc cặp chất cú khả năng phản ứng với nhau là: 
C6H5COOH + C6H5CH2OH C6H5COOCH2C6H5 + H2O 
C6H5CHO + C6H5CH2OH C6H5CH-O-CH2C6H5 + H2O 
 OH 
C6H5CHO + 2C6H5CH2OH C6H5CH(OCH2C6H5)2 + H2O 
 0,25 
Cõu 3 5,0 
1 3,5 
 a) Xỏc định C% cỏc chất trong dung dichA 
Theo giả thiết ta cú sơ đồ phản ứng sau 
 Cu + HNO3 Cu(NO3)2 + Khớ X + H2O (1) 
Số mol Cu = 0,04 (mol). 
Số mol HNO3 ban đầu = 0,24 (mol) 
Số mol KOH = 0,21 (mol) 
Trong dung dịch gồm cú cỏc chất sau Cu(NO3)2 và HNO3 0,5 
H+, to
H+
H+
Khi KOH tỏc dụng với cỏc chất trong A : ta cú phương trỡnh sau 
 KOH + HNO3 KNO3 + H2O (2) 
 2KOH + Cu(NO3)2 2KNO3 + Cu(OH)2 ( 3) 
Khi nhiệt phõn chất rắn sau khi cụ cạn 
 Cu(OH)2 CuO + H2O (4) 
 Cú thể dư 2Cu(NO3)2 2CuO + 4NO2 + O2 (5) 
 2 KNO3 2 KNO2 + O2 (6) 0,5 
Xột giả sử KOH phản ứng hết. 
Cu CuO KOH KNO2 
0,04 0,04 0,21 0,21 
Khối lượng chất rắn sau khi nung là 
0,04x. 80 + 0,21x85 = 21,05>20,76 (loại) 
Chứng tỏ rằng KOH dư 0,25 
Ta cú sơ đồ sau Cu(NO3)2 + 2KOH CuO ..... 2KNO2 
 0,04 0,08 0,04 0,08 
 HNO3(dư) + KOH KNO3..KNO2 
 x x x x 
 KOH dư)  KOH 
 y y 0,25 
Số mol KOH = x + y + 0,08 = 0,21 
Khối lượng chất rắn sau khi nung = 
85x +56y + 0,08x85 + 0,04x80 = 20,76 
giải ra ta được x = 0,12(mol) ; y =0.01(mol) 0,25 
Vậy trong A khối lượng cỏc chất tan : m Cu(NO3)2 = 0,04 x 188 = 7,52gam 
 m HNO3 = 0,12 x 63 = 7,56gam 0,25 
-Xỏc định m dung dịch A................................................................................. 
Số mol HNO3 phản ứng với Cu = 0,24 – 0,12 = 0,12 (mol). 
Suy ra số mol nước tạo ra = 0,12/2 = 0,06 (mol) 
Số mol Cu(NO3)2 tạo ra = số mol Cu = 0,04 (mol) 
Áp dung ĐLBT KL 
mCu +m HNO3 = mCu(NO3)2 + m khớ X + mH2O 
2,56 + 0,12x63 = 0,04x188 + m khớ X + 0,06x18 
Suy ra: m X =1,52(g) 
Vậy khối lượng dung dịch = 2,56 + 25,2 - 1,52 = 26,24(g) 0,25 
C% HNO3 = 28,81(%) 
C% Cu(NO3)2 28,66(%) 0,25 
b) Xỏc định V hỗn hợp khớ (đktc)................................................................. 
 Ta cú pt 
 (5x – 2y) Cu + (12x -4y) HNO3 (5x – 2y) Cu(NO3)2 +2 NxOy 
 + (6x –y) H2O 
Theo pt 5x – 2y 12x -4y 
 0,04 0,12 x /y =2/3 N2O3 
Cỏc khớ là oxit củaNi tơ là NO2, NO, N2O, NO 0,5 
+Theo giả thiết trong hỗn hợp cú khớ húa nõu trong khụng khớ là NO 
 2NO + O2 2NO2 0,25 
+NxOy là N2O3 nờn hỗn hợp khớ là NO và NO2 
Tống số mol khớ X = n HNO3 – 2xn Cu(NO3)2 = 0,12 – 0,04x2 = 0,04 (mol) 
 V = 0.04 x 22,4 =0,896 lớt (đktc) 0,25 
2 
 1,5 
Oxit sắt khi phản ứng với dung dịch H2SO4 đặc, núng, dư thu được muối là 
Fe2(SO4)3 
Số mol Fe2(SO4)3 = 60/400 = 0,15 (mol) 0,5 
Số mol Fe trong oxit = 0,15x2 = 0,3 (mol) 
Số mol oxi trong oxit = (23,2 – 0,3x56)/16 = 0,4 (mol) 0,5 
nFe:nO = 0,3:0,4 = 3:4 nờn oxit là Fe3O4 0,5 
Cõu 4 4,0 
1 3,5 
*A,B đơn chức đều tỏc dụng được với dung dịch NaOH. Vậy chỳng là axit 
hoặc este đơn chức. 
Khi đốt chỏy, n(CO2) = n(H2O)=> CxH2xO2 và CpH2pO2 
 hoặc: R1COOR2 và R3COOR4 0,5 
*Phương trỡnh phản ứng với dung dịch NaOH (R2; R4 cú thể là H) 
R1COOR2 + NaOH ⎯⎯→ R1COONa + R2OH 
R3COOR4 + NaOH ⎯⎯→ R3COONa + R4OH 
+ Số mol NaOH: 0,1.2 = 0,2; tương ứng 0,2 x40 = 8gam 
+ Lượng R2OH và R4OH: 16,2 + 8 - 19,2 = 5 gam 
+ n(A,B) = n ( muối) = n (R1OH,R2OH) = n(naOH) = 0,2 ( mol) 0,5 
* Phõn tử khối trung bỡnh của A,B : 16,2/0,2 = 81 hơn kộm 1 cacbon, với 
dạng tổng quỏt trờn tương ứng hơn kộm 1 nhúm metylen. 
Vậy chọn ra C3H6O2 và C4H8O2 ...... 0,25 
* Với số mol tương ứng: a+ b = 0,2 và khối lượng 74a + 88b = 16,2 
=> a = b = 0,1 (mol) 0,25 
Phõn tử khối trung bỡnh của muối: 19,2/0,2 = 96 
TH1: Cả hai tương ứng C3H5O2Na (CH3CH2COONa) 
TH2: R1COONa 96 0,5 
* Trong giới hạn CTPT núi trờn, ứng với số mol đều bằng 0,1 ta chỉ cú thể 
chọn: CH3COONa ( 82) và C3H7COONa (110). 
Phự hợp với 0,1.82 + 0,1.110 = 19,2(gam) 0,5 
* PTK T.bỡnh của R1OH; R2OH: 5/0,2 =25 vậy phải HOH và R4OH 
Trong trường hợp này số mol HOH và R4OH cũng bằng nhau và là 0,1(mol) 
cho nờn: 
0,1 .18 + 0,1. M = 5 do đú M = 32 Vậy R4OH là CH3OH 0,5 
*Kluận về cụng thức cấu tạo. 
 TH1 : CH3CH2COOH và CH3CH2COOCH3 
 TH2 : CH3COOCH3 và C3H7COOH 0,5 
2 0,5 
Thành phõn khối lương trong hai trường hợp như nhau. 
 C3H6O2: ( 0,1.74/16,2).100% = 45,68%. 0,25 
 C4H8O2: 100%-45,68% = 54,32%. 0,25 
Ghi chỳ: 
- Thớ sinh làm cỏch khỏc nếu đỳng thỡ cho điểm tối đa ứng với cỏc phần tương đương. 
- Trong PTHH nếu sai cụng thức, khụng cho điểm, nếu khụng cõn bằng hoặc thiếu 
điều kiện phản ứng thỡ trừ ẵ số điểm của phương trỡnh đú. Với bài toỏn dựa vào 
PTHH để giải, nếu cõn bằng sai thỡ khụng cho điểm bài toỏn kể từ chỗ sai.