Đề thi chọn học sinh giỏi tỉnh môn Hóa học Khối 12 - Năm học 2011-2012 - Sở GD & ĐT Thanh Hóa

 1/2
SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO 
THANH HểA 
ĐỀ THI CHÍNH THỨC 
Kè THI CHỌN HỌC SINH GIỎI TỈNH 
Năm học: 2011-2012 
Mụn thi: HOÁ HỌC 
Lớp 12 THPT 
Ngày thi: 23 thỏng 3 năm 2012 
Thời gian : 180 phỳt (khụng kể thời gian giao đề) 
Đề này cú 02 trang, gồm 04 cõu. 
Cõu 1: (6,0 điểm). 
1. Khớ A khụng màu cú mựi đặc trưng, khi chỏy trong khớ oxi tạo nờn khớ B 
khụng màu, khụng mựi. Khớ B cú thể tỏc dụng với liti kim loại ở nhiệt độ thường tạo 
ra chất rắn C. Hoà tan chất rắn C vào nước được khớ A. Khớ A tỏc dụng axit mạnh D 
tạo ra muối E. Dung dịch muối E khụng tạo kết tủa với bari clorua và bạc nitrat. 
Nung muối E trong bỡnh kớn sau đú làm lạnh bỡnh thu được khớ F và chất lỏng G. Xỏc 
định cỏc chất A, B, C, D, E, F, G và viết phương trỡnh hoỏ học của cỏc phản ứng xảy 
ra. 
2. a) Cho dung dịch H2O2 tỏc dụng với dung dịch KNO2, Ag2O, dung dịch 
KMnO4 /H2SO4 loóng, PbS. Viết phương trỡnh hoỏ học của cỏc phản ứng xảy ra. 
b) Nờu phương phỏp điều chế Si trong cụng nghiệp và trong phũng thớ nghiệm. 
Viết phương trỡnh hoỏ học của cỏc phản ứng xảy ra. 
c) Để điều chế phốn Crom-kali người ta cho khớ sunfurơ khử kali đicromat trong 
dung dịch H2SO4. Viết phương trỡnh hoỏ học của phản ứng tạo ra phốn. 
3. A, B, C, D, E, F là cỏc hợp chất cú oxi của nguyờn tố X và khi cho tỏc dụng 
với NaOH đều tạo ra chất Z và H2O. X cú tổng số hạt proton và nơtron bộ hơn 35, cú 
tổng số oxi húa dương cực đại và 2 lần số oxi húa õm là -1. Hóy lập luận để tỡm cỏc 
chất trờn và viết phương trỡnh phản ứng. Biết rằng dung dịch mỗi chất A, B, C trong 
dung mụi nước làm quỳ tớm húa đỏ. Dung dịch E, F phản ứng được với dung dịch 
axit mạnh và bazơ mạnh. 
Cõu 2: (6,0 điểm). 
1/ Từ naphtalen và cỏc chất vụ cơ cần thiết, viết phương trỡnh chuyển hoỏ thành 
axit phtalic. Ghi rừ điều kiện nếu cú. 
2/ Oxi hoỏ khụng hoàn toàn etilenglicol thu được hỗn hợp 5 hợp chất hữu cơ 
cựng số nguyờn tử cacbon trong phõn tử. Hóy viết cụng thức cấu tạo của 5 chất đú và 
sắp xếp theo thứ tự tăng dần nhiệt độ sụi. Giải thớch ngắn gọn. 
3/ Hoàn thành sơ đồ chuyển húa sau: 
 A ⎯→⎯ 0,txt B ⎯⎯⎯ →⎯ 04 ,tKMnO C ⎯→⎯HCl D 2 5P O⎯⎯⎯→G. 
Biết G cú cụng thức phõn tử C12O9. A là but-2-in. 
4/ Anken A cú cụng thức phõn tử là C6H12 cú đồng phõn hỡnh học, khi tỏc dụng 
với dung dịch Brom cho hợp chất đibrom B. Cho B tỏc dụng với KOH trong ancol 
đun núng, thu được ankađien C và một ankin D. Khi C bị oxi hoỏ bởi dung dịch 
KMnO4/H2SO4 và đun núng thu được axit axetic và CO2 
a/ Xỏc định cụng thức cấu tạo và gọi tờn A, C, D. Viết phương trỡnh hoỏ học của 
cỏc phản ứng xảy ra. 
b/ Viết cỏc đồng phõn hỡnh học của C. 
Số bỏo danh 
............... 
 2/2
Cõu 3: (4,0 điểm). 
Cho 3,58 gam hỗn hợp X gồm Al, Fe, Cu vào 200 ml dung dịch Cu(NO3)2 0,5M. 
Khi phản ứng hoàn toàn được dung dịch A và chất rắn B. Nung B trong khụng khớ ở 
nhiệt độ cao đến phản ứng hoàn toàn thu được 6,4 gam chất rắn. Cho A tỏc dụng 
dung dịch NH3 dư, lọc kết tủa nung trong khụng khớ đến khối lượng khụng đổi thu 
được 2,62 gam chất rắn D. 
1/ Tớnh phần trăm khối lượng mỗi chất trong hỗn hợp ban đầu. 
2/ Hoà tan hoàn toàn 3,58 gam hỗn hợp X vào 250 ml dung dịch HNO3 a (mol/l) 
được dung dịch E và khớ NO (sản phẩm khử duy nhất). Dung dịch E tỏc dụng vừa hết 
với 0,88 gam bột đồng. Tớnh a. 
Cõu 4: (4,0 điểm). 
Hợp chất hữu cơ A (chứa 3 nguyờn tố C, H, O) chỉ chứa một loại nhúm chức. 
Cho 0,005 mol chất A tỏc dụng vừa đủ với 50 ml dung dịch NaOH ( khối lượng riờng 
1,2 g/ml) thu được dung dịch B. Làm bay hơi dung dịch B thu được 59,49 gam hơi 
nước và cũn lại 1,48 gam hỗn hợp cỏc chất rắn khan D. Nếu đốt chỏy hoàn toàn chất 
rắn D thu được 0,795 gam Na2CO3; 0,952 lớt CO2 (đktc) và 0,495 gam H2O. Nếu cho 
hỗn hợp chất rắn D tỏc dụng với dung dịch H2SO4 loóng dư, rồi chưng cất thỡ được 3 
chất hữu cơ X, Y, Z chỉ chứa cỏc nguyờn tố C, H, O. Biết X, Y là 2 axit hữu cơ đơn 
chức. Z tỏc dụng với dung dịch Br2 tạo ra sản phẩm Z’ cú khối lượng phõn tử lớn hơn 
Z là 237u và MZ>125 u. Xỏc định cụng thức cấu tạo của A, X, Y, Z, Z’. 
----------------------------------------------HẾT-------------------------------------------- 
Cho: C = 12; O = 16; H = 1; Ag = 108; Na = 23; Cl = 35,5; K = 39; N = 14; Br = 80; 
Cu = 64; Ca = 40; P = 31; Si = 28; S = 32; Ba = 137; Al = 27; Fe = 56; Zn = 65; 
Li = 7; Rb = 85; Cs = 133. 
- Học sinh khụng được dựng bảng HTTH. 
- Cỏn bộ coi thi khụng giải thớch gỡ thờm. 
SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO 
THANH HểA 
Kè THI CHỌN HỌC SINH GIỎI TỈNH 
Năm học: 2011-2012 
HƯỚNG DẪN CHẤM MễN HOÁ HỌC 
(Đề chớnh thức) 
Lớp 12 THPT 
Ngày thi: 23 thỏng 3 năm 2012 
(Hướng dẫn gồm 5.trang) 
Cõu í Nội dung cần đạt Điểm 
1. 
2đ 
Lập luận để đưa ra: khớ A là NH3. Khớ B là N2. Chất rắn C là Li3N. Axit D là 
HNO3. Muối E là NH4NO3. ................................................................. 
Viết cỏc phương trỡnh hoỏ học xảy ra: (Mỗi pt 0,25x5=1,25 đ) 
 4NH3 + 3O2 
0t⎯⎯→N2 + 6H2O. 
 N2 + Li ⎯⎯→Li3N. 
Li3N + 3H2O ⎯⎯→ NH3 + 3LiOH 
NH3 + HNO3 ⎯⎯→NH4NO3. 
 NH4NO3 ⎯⎯→N2O + H2O. 
0,75 
1,25 
2 
2đ 
a. Phương trỡnh hoỏ học xảy ra: (Mỗi phương trỡnh 0,25 x 4 pt =1,0 đ) 
H2O2 + KNO2 ⎯⎯→KNO3 + H2O. 
H2O2 + Ag2O⎯⎯→ 2Ag+ O2 + H2O. 
5H2O2 + 2KMnO4 + 3H2SO4 ⎯⎯→5O2 + 2MnSO4 + K2SO4+ 8H2O. 
4H2O2 + PbS ⎯⎯→PbSO4 + 4H2O. 
b. Điều chế Si trong cụng nghiệp: dựng than cốc khử SiO2 trong lũ 
điện: 
SiO2 + 2C ⎯⎯→ Si + 2CO.................................................................... 
Điều chế Si trong phũng thớ nghiệm: Nung Mg với SiO2: 
 SiO2 + Mg ⎯⎯→ Si + MgO...................................................................... 
 c. SO2 tỏc dụng với K2Cr2O7. 
 3SO2 + K2Cr2O7 + H2SO4 → K2SO4 + Cr2(SO4)3 + H2O. 
K2SO4 + Cr2(SO4)3 + 24H2O: cụ cạn dung dịch thu được phốn 
 K2SO4.Cr2(SO4)3.24H2O 
1,0 
0,25 
0,25 
0,5 
Cõu 1 
(6,0đ) 
3 
2đ 
Xỏc định X: p+n <35 → X thuộc chu kỳ 2 hoặc 3. 
Gọi x là số oxi húa dương cực đại của X; y là số oxi húa õm của X. 
 x+ y = 8 x = 5 
⇒ x + 2 (-y) = -1 → y = 3 
→ X là phi kim thuộc nhúm VA → X chỉ cú thể là N hoặc P. 
....................................................................................................................... 
Xỏc định A, B, C, D, E, F. 
- A, B, C là axit vỡ làm quỡ tớm húa đỏ. 
- D, E, F phản ứng được với NaOH tạo chất Z và H2O nờn phải là oxit axit 
hoặc muối axit. 
-E, F tỏc dụng được với axit mạnh và bazơ mạnh nờn E, F phải là muối axit. 
⇒X là photpho vỡ chỉ cú photpho mới tạo được muối axit. 
Do A, B, C, D, E, F phản ứng được với NaOH tạo chất Z và H2O nờn 
nguyờn tố P trong cỏc hợp chất này phải cú số oxi húa như nhau và cao nhất 
là +5. 
0,5 
Ta cú: A: H3PO4 B: HPO3 C: H4P2O7 
 D: P2O5 E: NaH2PO4 F: Na2HPO4 
 Z: Na3PO4 
........................................................................................................................ 
Phương trỡnh phản ứng. (8 pt x 0,125đ = 1,0đ) 
H3PO4 + NaOH → Na3PO4 + H2O 
HPO3 + NaOH → Na3PO4 + H2O 
H4P2O7+ NaOH → Na3PO4 + H2O 
P2O5+ NaOH → Na3PO4 + H2O 
NaH2PO4 + NaOH → Na3PO4 + H2O 
Na2HPO4 + NaOH → Na3PO4 + H2O 
NaH2PO4 + HCl → NaCl + H3PO4 
Na2HPO4 + HCl → NaCl + H3PO4 
0,5 đ 
1,0đ 
1 
1,0đ 
Từ Naphtalen điều chế axit phtalic. 
C
C
O
O
O
COOH
COOH
+H2O+O2
V2O5
Viết mỗi phương trỡnh 0,5 điểm 
(Nếu khụng cõn bằng pt hoặc thiếu dữ kiện trừ ẵ số điểm) 
1,0 
2 
1,0đ 
Etilen glicol bị oxi húa thành hỗn hợp 5 chất sau : 
HOCH2-CHO (1) ; OHC-CHO (2) ; HOOC- CH2OH (3) ; HOOC- CHO (4) ; 
HOOC-COOH (5)...................................................................................... 
Dựa vào liờn kết hiđro giữa cỏc phõn tử ta cú thứ tự tăng dần nhiệt độ sụi 
của cỏc chất như sau : (2) < (1) < (4) < (3) < (5)............................................. 
0,5 
0,5 
Cõu2
(6,0đ) 
3 
2,0đ 
A ⎯→⎯ 0,txt B ⎯⎯⎯ →⎯ 04 ,tKMnO C ⎯→⎯HCl D 2 5P O⎯⎯⎯→G. (Mỗi pt 0,5 đ) 
Biết G cú cụng thức phõn tử C12O9. 
A: CH3-C≡C-CH3 đimetylaxetilen. 
 CH3 
 C CH3 CH3 
 H3C C C CH3 
 ⎯⎯ →⎯ CC 0600, H3C CH3 
 H3C C C CH3 
 C 
 CH3 CH3 CH3 
 (A) (B) 
 CH3 CH3 COOK COOK 
 H3C CH3 + 12KMnO4 ⎯→⎯ 0t KOOC COOK 
 CH3 CH3 +12MnO2+6H2O+6KOH COOK COOK 
(B) (C) 
0,5đ 
0,5đ 
 COOK COOK COOH COOH 
KOOC COOK + 6HCl ⎯→⎯ 0t HOOC COOH 
 COOK COOK +6KCl COOH COOH 
(C) (D) 
 O 
 COOH COOH CO CO 
HOOC COOH 2 5P O⎯⎯⎯→ OC CO 
 O O 
 COOH COOH +3H2O CO CO 
(D) (G) 
0,5đ 
0,5đ 
 4 
2,0đ 
C6H12 cú đồng phõn hỡnh học nờn cú thể cú cỏc CTCT sau: 
(1) CH3-CH=CH-CH2-CH2-CH3. 
(2) CH3-CH2-C(CH3)=CH-CH3. 
(3) CH3-CH2-CH=CH-CH2-CH3. 
(4) CH3-CH(CH3)-CH=CH-CH3. 
Do B tỏc dụng với KOH/ancol tạo ankin D nờn A khụng thể là (2) 
Do C oxi hoỏ tạo axit axetic và CO2 nờn C phải là: 
 CH3-CH=CH-CH=CH-CH3 (hexa-2,4-đien)(0,25đ) 
Ankin D là: CH3-CH2-C≡C-CH2-CH3 (hex-3-in)(0,25đ) 
Vậy A phải là (3): CH3-CH2-CH=CH-CH2-CH3 (Hex-3-en) (0,25đ) 
Cỏc phương trỡnh: 
CH3-CH2-CH=CH-CH2-CH3 + Br2→CH3-CH2-CHBr-CHBr-CH2-CH3. 
CH3-CH2-CHBr-CHBr-CH2-CH3+ KOH ancol⎯⎯⎯→ 
 CH3-CH=CH-CH=CH-CH3 + 2KBr+2H2O..(0,25đ) 
 5CH3-CH=CH-CH=CH-CH3 + 18KMnO4 +27H2SO4→10CH3COOH + 
+10CO2 + 9K2SO4 + 18MnSO4 +3H2O(0,25đ) 
b/ Viết cỏc đồng phõn hỡnh học của C: 3 đồng phõn hỡnh học là 
 Cis – cis; cis-trans; trans-trans. (mỗi đp 0,25đ) 
0,25 
0,25 
0,25 
0,25 
0,25 
0,75 
Cõu3
(4,0đ) 
1 
2,5đ 
Phương trỡnh hoỏ học xảy ra: 
 Trước hết: 2Al + 3Cu2+ → 2Al3+ + 3Cu. (1) 
Khi Al hết: Fe + Cu2+ → Fe2+ + Cu. (2) 
Nếu Cu2+ hết thỡ số mol Cu trong chất rắn C>0,1 mol =>Chất rắn sau khi 
nung B trong khụng khớ cú khối lượng > 0,1.80 = 8(g) (khụng phự hợp). 
Vậy Cu2+ dư nờn Al và Fe hết. 
Gọi số mol Al ,Fe, Cu trong hỗn hợp X lần lượt là: a, b, c. 
Phương trỡnh về khối lượng hỗn hợp: 27a + 56b + 64c = 3,58 (I) 
Chất rắn sau khi nung chỉ cú CuO: 3a/2 + b + c = 0,08 (II) 
Dung dịch A chứa: Al3+, Fe2+, Cu2+ dư 
1,0 
Al3+, Fe2+, Cu2+ 3 NH+⎯⎯⎯⎯→ d− Fe(OH)2, Al(OH)3 0 ,t kk⎯⎯⎯→ Fe2O3, Al2O3. 
khối lượng chất rắn D: 102.a/2 + 160.b/2 = 2,62 (III) 
Giải hệ (I), (II), (III) ta cú: a = 0,02; b=0,02, c=0,03. 
% khối lượng của mỗi kim loại trong hỗn hợp là: 
Al =15,084%; Fe=31,28%; Cu=53,63%. 
1,0 
0,5 
2. 
1,5đ 
Theo giả thiết nhận thấy: hỗn hợp X và 0,88 gam Cu ( tức 0,01375 mol) tỏc 
dụng vừa đủ với 250 ml dung dịch HNO3 a(mo/l). Theo ĐL bảo toàn e suy 
ra số e nhận do HNO3 bằng tổng số e nhận do hh X và 0,88 gam Cu. 
Số e nhường = 3 2 2Al Fe Cun n n+ + = 0,06+0,04+0,0875=0,1875 (mol) 
Quỏ trỡnh nhận e: 4H+ + NO 3
− +3e⎯⎯→NO + 2H2O 
 0,25 0,1875 
Số mol HNO3=số mol H+=0,25 (mol)=> a = 1M. 
0,5 
1,0 
Cõu 4 
4,0đ 
Áp dụng bảo toàn khối lượng ta cú: mA + mddNaOH = mhơi nước + mD 
ệ mA = 59,49 + 1,48 – 50.1,2 = 0,97 (g)=> MA = 0,97/0,005=194 (g).... 
Mặt khỏc theo giả thiết: D⎯⎯⎯→cháy 0,795 gam Na2CO3 + 0,952 lớt CO2 (đktc) 
 0,495 gam H2O. 
=> 
2 3 2CO
0,0075( ); n 0,0425( )Na COn mol mol= = 
Áp dụng ĐLBT nguyờn tố C ta cú: 
nC(trong A) = 
( ) ( )2 3 2Na CO COC C
n n+ = 0,0075 + 0,0425 = 0,05 (mol) 
BT nguyờn tố H: 
2 2( ) ( ) ( dd NaOH) ( H ) ( D)H trongA H trongNaOH H trongH O H trong O H
n n n n n+ + = +ban đầu của hơi đốt cháy 
ệ nH(trongA) = 0,05 (mol) 
Gọi cụng thức phõn tử A là CxHyOz. Ta cú: 
 x = nC/nA = 0,05/0,005=10 
 y = nH/nA = 0,05/0,005 =10 => z = (194-10.12-10)/16 = 4 
Vậy cụng thức phõn tử A là C10H10O4. ..................................................... 
Xỏc định cụng thức cấu tạo của A: 
Số mol NaOH phản ứng với A = 2.
2 3Na CO
n =0,015 (mol) 
Vậy tỷ lệ: 0,005 1
0,015 3
A
NaOH
n
n
= = ; Trong A cú 4 nguyờn tử O nờn A cú thể chứa 
2 nhúm chức phenol và 1nhúm chức este –COO- hoặc A cú 2 nhúm chức 
este –COO- trong đú 1 nhúm chức este liờn kết với vũng benzen. Nhưng 
theo giả thiết A chỉ cú một loại nhúm chức do đú A chỉ chứa hai chức este 
(trong đú một chức este gắn vào vũng benzen) => A phải cú vũng benzen. 
Khi A tỏc dụng với dd kiềm thu được X, Y là 2 axit hữu cơ đơn chức. 
Z là hợp chất hữu cơ thơm chứa 1 nhúm chức phenol và 1 chức ancol ⇒Số 
nguyờn tử C trong Z ≥7⇒Tổng số nguyờn tử C trong X, Y = 3. 
Vậy 2 axit là CH3COOH và HCOOH....................................................... 
Như vậy Z phải là: OH-C6H4-CH2OH (cú 3 đồng phõn vị trớ o ,m, p) 
Khi Z tỏc dụng dd nước brom tạo ra sản phẩm Z’ trong đú: 
 ' 237ZZM M− = => 1 mol Z đó thế 3 nguyờn tử Br. Như vậy vị trớ m là 
thuận lợi nhất. CTCT của Z và Z’ là: 
 ( Xỏc định Z, Z’ mỗi chất 0,5 đ) 
0,5 
1,5 
0,5 
Ghi chỳ: Học sinh làm theo phương phỏp khỏc, nếu đỳng vẫn cho điểm tối đa ứng với mỗi phần. 
CH2OH
OH
CH2OH
OH
BrBr
Br ............................................. 
CTCT của A cú thể là 
CH2-O-CO-CH3
O-CO-H
 hoăc CH2-O-CO-H
O-CO-CH3
.. 
1,0 
0,5