Đề thi Kỳ thi chọn học sinh giỏi lớp 11 THPT năm học 2012 - 2013 đề thi môn: Hóa học

SỞ GD&ĐT VĨNH PHÚC
ĐỀ CHÍNH THỨC
KỲ THI CHỌN HSG LỚP 11 THPT NĂM HỌC 2012-2013 
ĐỀ THI MÔN: HÓA HỌC 
(Dành cho học sinh THPT Chuyên) 
Thời gian làm bài: 180 phút, không kể thời gian phát đề
Bài 1.
1. Một số chất trong những chất được liệt kê dưới đây bốc khói trong không khí nếu người ta mở lọ chứa chúng: BaCl2.2H2O, AlCl3, NH4Cl, SiCl4, TiCl4, LiCl.H2O, CCl4. Đó là những hợp chất nào? Viết các phương trình hoá học để giải thích.
2. Cho 10,7 gam một muối clorua khan tác dụng hoàn toàn với dung dịch AgNO3 dư, thu được kết tủa (chỉ chứa một chất) có khối lượng 28,7 gam. Xác định công thức của muối clorua trên.
Bài 2.
Nghiên cứu phản ứng:	C6H5C2H5 (k) + 3H2 (k) 	C6H11C2H5 (k)
	 (X)	 (Y)	 (Z)
Tiến hành trong khoảng 132 ¸ 2920C được phương trình: lnKP = 
1. Xác định và của phản ứng tại 250oC
2. Xác định nhiệt độ mà tại đó phản ứng tự diễn ra nếu thành phần hỗn hợp đầu là 10% etylbenzen, 50% hiđrô và 40% etyxiclohexan và P = 1atm.
Bài 3.
Cho hỗn hợp A gồm một ankan, một anken và một ankin. Trong A có hai chất có cùng số nguyên tử cacbon và số mol ankan nhiều gấp 2 lần số mol ankin.
Đốt cháy hoàn toàn 11,2 lít hỗn hợp khí A (đktc) thu được 26,88 lít CO2 (đktc) và 23,4 gam H2O. Xác định công thức phân tử của ba hiđrocacbon trong A.
Bài 4.
Xibeton tách được từ tuyến thơm của một loài cầy hương. Đốt cháy hoàn toàn 2,50 gam xibeton, sản phẩm chỉ có CO2 và H2O được dẫn vào 1,5 lít dung dịch Ba(OH)2 0,1M thì thu được 25,61 gam kết tủa và khối lượng dung dịch giảm 15,43 gam. Lọc bỏ kết tủa, đun nóng dung dịch nước lọc lại thu được kết tủa nữa. Bằng phương pháp khối phổ người ta xác định được khối lượng phân tử của xibeton bằng 250 đvC.
1. Hãy xác định công thức phân tử của xibeton?
2. Cho xibeton tác dụng với dung dịch Br2 (dư) trong CCl4 thu được hợp chất có công thức phân tử C17H30OBr2. Xibeton bị oxi hoá bởi dung dịch KMnO4 (lạnh, trong H2SO4) cho hợp chất C17H30O5, khi xibeton bị oxi hoá mạnh thì tạo thành HOOC(CH2)6COOH và HOOC(CH2)7COOH. Hãy xác định công thức cấu tạo của xibeton và viết các phương trình phản ứng	.
Bài 5.
Một hỗn hợp bột kim loại có thể gồm Mg, Al, Sn. Hòa tan hết 0,75 gam hỗn hợp bằng dung dịch HCl dư thấy thoát ra 784 ml H2 (đo ở đktc). Nếu đốt cháy hoàn toàn 0,75 gam hỗn hợp trong oxi dư thì thu được 1,31 gam oxit. Xác định phần trăm khối lượng mỗi kim loại trong hỗn hợp.
Bài 6.
Kim loại M tác dụng với hiđro cho hiđrua MHx (x = 1, 2,...). 1,000 gam MHx phản ứng với nước ở nhiệt độ 25o C và áp suất 99,50 kPa cho 3,134 lít hiđro. 
1. Xác định kim loại M.
2. Viết phương trình của phản ứng xảy ra khi để lâu kim loại M (dư) trong không khí khô (chỉ gồm N2 và O2) sau đó phân huỷ sản phẩm bằng nước. 
3. MHx kết tinh theo mạng lập phương tâm diện. Tính khối lượng riêng của MHx. 
4. Tại sao phải bảo quản kim loại M bằng cách để đầy trong bình đậy kín mà không dùng cách bảo quản tương tự các kim loại cùng nhóm.
Bán kính của các cation và anion lần lượt bằng 0,68 và 1,36. 
Cho: NA = 6,022.1023 mol-1;1Pa = 9,8692.10-6 atm; H = 1,0079; Li = 6,935; Na = 22,99; Mg =24; 
Al = 27; Sn = 119; C = 12;O = 16, N = 14; Ag = 108; Cl = 35,5 
-------------Hết-------------
Thí sinh không được sử dụng tài liệu. Cán bộ coi thi không giải thích gì thêm.
Họ và tên thí sinh:.......; Số báo danh.
SỞ GD&ĐT VĨNH PHÚC
(Đáp án có 05 trang)
KỲ THI CHỌN HSG LỚP 11 THPT NĂM HỌC 2012-2013
ĐÁP ÁN MÔN: HÓA HỌC
(Dành cho học sinh THPT Chuyên)
I. LƯU Ý CHUNG:
- Hướng dẫn chấm chỉ trình bày một cách giải với những ý cơ bản phải có. Khi chấm bài học sinh làm theo cách khác nếu đúng và đủ ý thì vẫn cho điểm tối đa.
- Điểm toàn bài tính đến 0,25 và không làm tròn.
II. ĐÁP ÁN:
Câu
Ý
Nội dung trình bày
Điểm
1
1,5 điểm
1
Những hợp chất bốc khói: AlCl3 , SiCl4 , TiCl4. 
Các phương trình hoá học:
	 AlCl3 + H2O	 AlOHCl2 + HCl ­
	 SiCl4 + 4 H2O	 H4SiO4 + 4 HCl ­
	 TiCl4 + H2O	 TiOCl2 + HCl ­
0,25
0,25
2
Gọi công thức muối clorua là MCln
MCln + nAgNO3 M(NO3)n + nAgCl (1)
Ta có
Từ (1) => 
M = 18n 
0.5
n =1 => M = 18 (NH4+)
n = 2 => M = 36 (loại)
n = 3 => M = 54 (loại)
=> công thức của muối là NH4Cl
0.5
2
2,0 điểm
Ta có :	lnKP = 
Theo bài ra 
	=> = 9620	=> DH0 =79980,7(J) = -79,98 (kJ)
	= - 18,041 => DS0 = - 150 (J/mol.K)
	DG0 = -RTlnKP 	= - 8,314(250 + 273)ln.KP
	= - 8,314 . 523 . 
	= - 1534,4 (J/mol) 
0,5
0,5
 	Px = 0,1 (atm); PY = 0,5 (atm); PZ = 0,4 (atm)
	Để phản ứng tự diễn ra thì
	DG = DG0 + RTlnQP < 0 ó - RT 
	=> - 79980 + 150.T + 28,8T < 0 
	=> T < 
0,5
0,5
3
2,0 điểm
Gọi công thức của ankin là CnH2n – 2 () có x (mol)
công thức của ankan là CmH2m+2 () có y (mol)
công thức của anken là CKH2k () có z (mol)
CnH2n – 2 + O2 nCO2 + (n – 1) H2O (1)
CmH2m + 2 + O2 mCO2 + (m + 1) H2O (2)
CkH2k + O2 kCO2 + kH2O (3)
Ta có
Ta có : x + y + z = 0,5
 y = 2x
y – x = x = số mol H2O – số mol CO2 = 1,3 – 1,2 = 0,1 
=> y = 0,2; z = 0,2
0,5
Theo số mol CO2 ta có
xn + ym + zk = 1,2
n + 2m + 2k = 12
TH1: nếu n = m
3m + 2k = 12
m = 2; k = 3
3 hidrocacbon là C2H2; C2H6 và C3H6
TH2: nếu n = k
2m + 3k = 12
m = 3; k = 2
3 hidrocacbon là C2H2; C3H8 và C2H4
TH3: nếu m = k
n + 4m = 12
n = 4; m = 2
3 hirocacbon là C4H6; C2H6 và C2H4
1,5
4
1,5 điểm
1
+ Ta có: 
 CO2 + Ba(OH)2 → BaCO3↓ + H2O
Mol: 0,13 0,13 0,13
 2CO2 + Ba(OH)2 → Ba(HCO3)2
Mol: 0,04 0,02 
Þ nCO2 = 0,17 mol Þ nH2O = = 0,15 mol Þ nC = 0,17 và nH = 0,30 mol
Þ nO = = 0,01 mol
+ Từ đó ta tính được: nC:nH:nO = 0,17 : 0,30 : 0,01= 17 : 30 : 1
+ Vì M = 250 đvC nên CTPT là C17H30O. 
0,75
2
+ Dễ thấy xibeton có (π + υ) = 3. Mặt khác xibeton chỉ phản ứng với Br2 theo tỉ lệ 1: 1 và C17H34O + dung dịch KMnO4/H2SO4 lạnh → C17H30O5 nên C17H30O có 1 liên kết đôi C=C trong vòng.
CHBr
CHBr
CH2
CH2
CH2
CH2
CH2
CH2
CH2
CH2
C=O
CH2
CH2
CH2
CH2
CH2
CH2
+ Dựa vào sản phẩm của phản ứng oxi hóa mạnh suy ra xibeton có CTCT là:
+ Phản ứng xảy ra: 
0,75
5
1,0 điểm
1
 Mg + 2HCl ® MgCl2 + H2 ­
2Al + 6HCl ® 2AlCl3 + 3H2 ­
Sn + 2HCl ® SnCl2 + H2 ­
2Mg + O2 2MgO 
4Al + 3O2 2Al2O3 
Sn + O2 SnO2 
0,5
2
Số mol H2 = 0,035
Hệ pt: 24x + 27y + 119z = 0,75 (x, y, z lần lượt là số mol Mg, Al, Sn)
 x + y + z = 0,035
 40x + 102+ 151z = 1,31
Giải hệ pt cho: x = 0,02 ; y = 0,01 ; z = 0
Vậy, hỗn hợp không có Sn và % Mg = = 64% ; %Al = 36%
0.5
6
2,0 điểm
1
 MHx + x H2O 	® M(OH)x + x H2 
Cho x = được kết quả theo bảng sau
X
MM
(M)
1
6,9349 g.mol-1
Liti
2
 13,8698 g.mol-1
Loại
3
 20,8047 g.mol-1
Loại
4
 27,7396 g.mol-1
Loại
Kim loại M là Liti
0.75
2
2Li + ½ O2 	®	 Li2O 
6Li + N2 	®	 2Li3N
2Li + 2H2O 	®	 2LiOH + H2 
Li2O + H2O 	®	 2LiOH 
Li3N + 3H2O 	®	 3LiOH + NH3
0,5
3
Gọi a là cạnh hình lập phương, r+, r- lần lượt là bán kính cation và anion. Ta có:
0,5
4
- Lọ đậy kín, đựng đầy để hạn chế sự có mặt của O2, N2, H2O...
- Không ngâm trong dầu như các kim loại kiềm khác vì Li nhẹ, nổi trên dầu hỏa.
0.25
---------- Hết ----------