Kỳ thi chọn học sinh giỏi lớp 11 năm học 2010 - 2011 đề thi môn: Hoá học

SỞ GD & ĐT VĨNH PHÚC
------------------------
ĐỀ CHÍNH THỨC
KỲ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI LỚP 11 NĂM HỌC 2010-2011
ĐỀ THI MễN: HOÁ HỌC
(Dành cho học sinh THPT )
(Thời gian làm bài: 180 phỳt, khụng kể thời gian giao đề)
Cõu 1 (1,0 điểm). Trong mỗi chộn sứ A, B, C đựng một muối nitrat. Trong đú B, C là muối nitrat của kim loại húa trị 2. Nung cỏc chộn sứ ở nhiệt độ cao ngoài khụng khớ tới phản ứng hoàn toàn, sau đú làm nguội người ta thấy: 
 - Trong chộn A khụng cũn dấu vết gỡ.
 - Cho dung dịch HCl vào chộn B thấy thoỏt ra một khớ khụng màu, hoỏ nõu ngoài khụng khớ.
 - Trong chộn C cũn lại chất rắn màu nõu đỏ. 
Xỏc định cỏc chất A, B, C và viết phương trỡnh minh họa.
Cõu 2 (1,5 điểm). Hoà tan hoàn toàn 0,775g đơn chất A trong dung dịch HNO3 đặc thu được một hỗn hợp X gồm hai khớ (tồn tại trong điều kiện thớch hợp) cú khối lượng là 5,75g và một dung dịch gồm 2 axit cú oxi với hàm lượng oxi lớn nhất. Để trung hoà hai axit này cần dựng vừa hết 0,1 mol NaOH.
	1. Xỏc định thành phần % theo số mol của mỗi chất trong hỗn hợp X. Biết d(X/H2)= 38,3.
	2. Xỏc định đơn chất A.
	3. Tớnh tỷ lệ số mol 2 axit cú trong dung dịch sau phản ứng.
Cõu 3 (2,0 điểm).
	1. Hỗn hợp A gồm ba ankin M, N, P cú tổng số mol là 0,05 mol, số nguyờn tử cỏc bon trong mỗi chất đều lớn hơn 2. Cho 0,05 mol A tỏc dụng với dung dịch AgNO3 0,12M trong NH3 thấy dựng hết 250 ml và thu được 4,55g kết tủa. Nếu đốt chỏy 0,05 mol A thỡ thu được 0,13 mol H2O. Xỏc định cụng thức cấu tạo của M, N, P. Biết ankin cú khối lượng phõn tử nhỏ nhất chiếm 40% số mol của A.
	2. Cho cỏc hydrocacbon mạch hở A, B, X, Y đều cú tỷ khối hơi so với H2 bằng 28. Hóy xỏc định cụng thức cấu tạo và tờn gọi của A, B, X, Y? Biết:
	- Cho A, B tỏc dụng với Br2/CCl4 đều cho cựng một sản phẩm hữu cơ.
	- Cho X tỏc dụng với axit HBr cho 2 sản phẩm hữu cơ.
	- Cho Y phản ứng với H2 (xỳc tỏc Ni, nung núng) thu được một ankan cú mạch phõn nhỏnh.
Cõu 4 (1,5 điểm)
	1. Hóy nhận biết cỏc chất khớ riờng biệt sau bằng phương phỏp húa học: 
	Xiclopropan, propan, propen. 
	2. Cho hỗn hợp A gồm 3 hydrocacbon X, Y, Z thuộc 3 dóy đồng đẳng khỏc nhau và hỗn hợp B gồm O2 và O3. Trộn A và B theo tỉ lệ thể tớch tương ứng là 1,5 : 3,2 rồi đốt chỏy hoàn toàn thu được hỗn hợp chỉ gồm CO2 và hơi H2O theo tỉ lệ thể tớch tương ứng là 1,3 : 1,2. Tớnh d(A/H2)? Biết d(B/H2) = 19.
Cõu 5 (1,0 điểm). Hoàn thành cỏc phương trỡnh phản ứng sau.
	1) Ba(H2PO3)2 + NaOH C + D + E 
	2) Al + NO3- + OH- + H2O F + G
	3) FeCl3 + K2CO3 + H2O H + I + K 
	4) CuO + NH4Cl M + N + L + H2O
Cõu 6 (2,0 điểm). Cho dung dịch X : K+, NH4+, CO32-, SO42-. Chia dung dịch X làm 2 phần bằng nhau.
 Cho phần 1 tỏc dụng với dung dịch Ba(OH)2 dư, đun núng thấy tỏch ra 6,45 gam kết tủa và thoỏt ra 672 ml (đktc) khớ. Cho phần 2 tỏc dụng với axit HNO3 dư thỡ thấy cú 336 ml (đktc) khớ bay ra. 
 	1. Tớnh tổng lượng muối tan trong dung dịch X. 
	2. Sục 224ml (đktc) khớ SO2 vào một nửa dung dịch X ở trờn thỡ thu được dung dịch Y. Trộn Y với dung dịch BaCl2 dư sẽ tỏch ra bao nhiờu gam kết tủa ?
Cõu 7 (1,0 điểm). Cho 0,1 mol Fe vào dung dịch HNO3, sau khi phản ứng hoàn toàn thu được khớ NO và dung dịch A, cụ cạn dung dịch A thu được 22,34 gam chất rắn khan B (B khụng chứa muối amoni).
	1. Tớnh số mol HNO3 đó phản ứng và thể tớch khớ NO (đktc) thu được.
	2. Nhiệt phõn hoàn toàn B thu được bao nhiờu gam chất rắn.
Hết
Thớ sinh được sử dụng bảng tuần hoàn cỏc nguyờn tố hoỏ học.Cỏn bộ coi thi khụng giải thớch gỡ thờm.
Họ và tờn thớ sinh:  Số bỏo danh: 
SỞ GD & ĐT VĨNH PHÚC
KỲ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI LỚP 11 NĂM HỌC 2010-2011
HƯỚNG DẪN CHẤM MễN: HOÁ HỌC
(Dành cho học sinh THPT )
Cõu
Nội dung
Điểm
Cõu 1
(1,0đ)
Chộn A khụng cũn dấu vết chứng tỏ muối đó nhiệt phõn chuyển hết thành thể hơi và khớ,do đú muối là Hg(NO3)2 , NH4NO3,..
 Hg(NO3)2 Hg + 2NO2 + O2 
Hoặc NH4NO3 N2O + 2H2O
Sản phẩm sau nhiệt phõn muối của chộn B tỏc dụng với HCl cho khớ khụng màu chứng tỏ muối ban đầu là muối nitrat của kim loại Ba(NO3)2, Ca(NO3)2
 Ca(NO3)2 Ca(NO2)2 + O2
Hoặc Ba(NO3)2 Ba(NO2)2 + O2 
Ca(NO2)2 + 2HCl đ CaCl2 + 2HNO2 
Hoặc Ba(NO2)2 + 2HCl đ BaCl2 + 2HNO2 
3HNO2 đ HNO3 + 2NO + H2O 
C chứa muối nitrat của sắt II: Fe(NO3)2 
 4Fe(NO3)2 đ 2Fe2O3(Nõu) + 8 NO + O2 
0,5
0,5
Cõu 2
(1,5đ)
1. Xỏc định % từng khớ. 
2khớ = 38,3.2 = 76,6; Khớ cú M 76,6 là N2O4.
Gọi x, y là số mol của NO2 và N2O4: . 
Tớnh số mol NO2 và N2O4: 
2.Xỏc định đơn chất A.
Gọi số mol A là a mol
	A – ne đ An+
	mol	a na 
	N+5 + 1e đ N+4 (trong NO2)
	mol	 0,025 0,025	 
	2N+5 + 2e đ 2N+4 (trong N2O4)
	mol 0,1 0,1 
	=>	Số mol e nhận =0,125
Theo định luật bảo toàn e ta cú: na = 0,125 đ a = 0,125/n
	A.a = 0,775 đ A = 6,2.n; 1Ê n < 8.
Xột n (nguyờn) = 5 là thoả món đ A = 31 => A là phốt pho (P)
3. Tớnh tỷ lệ 2 axit: 
 P + HNO3 H3PO4 +...
0,025 mol 0,025
- Hai axit sau phản ứng: H3PO4 và HNO3 dư. Tỏc dụng với NaOH (0,1 mol) 
 H3PO4 + 3NaOH Na3PO4 +3H2O
 HNO3 + NaOH NaNO3 +H2O
=> Sụ mol HNO3 sau pư = 0,1-3.0,025= 0,025 mol 
=> 
0,5
0,5
0,5
Cõu 3
(2,0đ)
1.Xỏc định ankin
Giả sử M là ankin cú KLPT nhỏ nhất => nM = 0,4.0,05 = 0,02(mol)
	n(AgNO3) = 0,25.0,12 = 0,03 (mol) < 0,05 (mol)
=> trong ba ankin cú hai ankin cú xảy ra phản ứng với AgNO3/NH3 và một ankin khụng cú phản ứng.
	Gọi cụng thức chung của hai ankin là CnH2n – 2
	Pt: CnH2n – 2 + AgNO3 + NH3 CnH2n – 3Ag + NH4NO3
	CnH2n – 3Ag = => n = 3,33
	Số nguyờn tử cacbon mỗi ankin đều lớn hơn 2 => cú một ankin nhỏ nhất là C3H4
	Gọi cụng thức của ankin cú phản ứng cũn lại là CaH2a – 2
=> 
	=> a = 4 ; ankin đú là but – 1 – in 
	Gọi cụng thức của ankin khụng cú phản ứng với AgNO3/NH3 là CbH2b – 2
	=> số mol H2O theo phản ứng chỏy là
	0,02.2 + 3.0,01 + 0,02.(b – 1) = 0,13 => b = 4 => C4H6 ( but – 2 – in)
Vậy cụng thức cấu tạo của ba ankin là :
2. Xỏc định A, B, X, Y
-CTPT: M = 28.2= 56 g/mol
-CxHy = 12x + y= 56 => x= 4; y = 8 phự hợp
Vậy A, B, X, Y là đồng phõn của nhau.
Theo điều kiện đề bài: vỡ mạch hở nờn chỳng là cỏc an ken
A, B là 2 đồng phõn cis-trans ; Y mạch nhỏnh =>X là an ken bất đối mạch khụng nhỏnh, 
Vậy:
-Viết cỏc ptpư xẩy ra:........
0,5
0,5
0,5
0,5
Cõu 4
(1,5đ)
1. Nhận biết
- Lấy mẫu thử
Dựng dung dịch KMnO4 cho vào từng mẫu thử, mẫu nào khớ làm mất màu tớm của dd KMnO4 là propen.
- Cũn lại 2 mẫu nhỏ nước brom vào, mẫu nào làm mất màu nước brom là xiclopropan. Cũn lại khụng làm mất màu nước brom là propan.
- Cỏc ptpư: 
2. Tớnh dA/H2 
 mhhA = mC + mH = 1,3. 12 + 1,2.2 = 18gam
mhhB = 1,3. 32 + 1,2 . 16 = 60,8 gam => nB = 60,8/(19.2)= 1,6 mol
=> nA = = 0,75 mol.=> => dA/H2 = 24/2 = 12.
0,5
0,5
0,5
Cõu5
(1,0đ)
Hoàn thành cỏc ptpư
1) Ba(H2PO3)2 + 2NaOH BaHPO3 + Na2HPO3 + 2H2O
2) 8Al + 3NO3- + 5OH- + 2H2O 3NH3 ↑ + 8AlO2- ........................................ 
3) 2FeCl3 + 3K2CO3 + 3H2O 2Fe(OH)3 ↓ + 6KCl + 3CO2 ↑
4) 4CuO +2 NH4Cl 3Cu + CuCl2 + N2↑+4H2O
0,5
0,5
Cõu 6
(2,0đ)
1) Khi trộn phần 1 với dung dịch Ba(OH)2dư cỏc ptpư:
NH4+ + OH- đ NH3 + H2O (1)
Ba2+ + CO32- đ BaCO3 (2)
Ba2+ + SO42- đ BaSO4 (3)
Khi trộn phần 2 với dd HNO3 dư :
 2H+ + CO32- H2O + CO2 (4)
* Trong mối phần ta cú
Theo (1) => 
Theo (4) => 
Theo (2,3).Tổng khối lượng BaCO3 và BaSO4 là 6,45gam .
 => 
Áp dụng đlbt điện tớch đ nK+ =0,015.2+0,015.2- 0,03= 0,03mol
đKhối lượng muối tan = mCO32-+ mSO42-+ mNH4+ + mK+ =
=2.(60.0,015+96.0,015+ 18.0,03+39.0,03) = 8,1 gam
2) Số mol SO2 hấp thụ là 0,01 (mol) .Khi hấp thụ SO2 vào ẵ(X) lần lượt xẩy ra phản ứng :
SO2 + CO32- + H2O HSO3- + HCO3-
0,01 0,01 0,01 0,01 (mol) 
HSO3 + CO32- SO32- + HCO3-
0,005 ơ 0,005 đ 0,005 (mol) 
SO32- + Ba2+ BaSO3 
 0,005	đ	 0,005 (mol) 
Vậy kết tủa gồm 0,005 mol BaSO3: 0,015 mol; BaSO4: 0,015 mol
Khối lượng kết tủa = 0,005.217 + 0,015.233 =4,58 (gam).
0,5
0,5
0,5
0,5
Cõu 7
(1,0đ)
Nếu 0,1 mol Fe à 0,1 mol Fe(NO3)3 thỡ m = 24,2 (gam)
Nếu 0,1 mol Fe à 0,1 mol Fe(NO3)2 thỡ m = 18 (gam)
Theo bài m = 22,34 gam => B gồm hỗn hợp Fe(NO3)3 và Fe(NO3)2
Sơ đồ cho – nhận e:
	Fe Fe + a + a e
	N+5 + 3e N+2
1. 
=> a.0,1 = 3nNO
Ta cú: m (rắn) = mFe + m(NO3 – )
	ú 22,34 = 5,6 + 3.62.nNO
=> nNO = 0,09 (mol)
Số mol HNO3(pu) = 4nNO = 0,36 (mol)
Thể tớch NO (đktc) = 0,09.22,4 = 2,016 (lớt)
2. Fe(NO3)3 Fe2O3
	Fe(NO3)2 Fe2O3
=> số mol Fe2O3 = 0,05 (mol)
=> m (Fe2O3) = 0,05.160 = 8 (gam)
0,5
0,5
Ghi chỳ: Thớ sinh cú cỏch giải khỏc,đỳng vẫn cho điểm tối đa.
-----Hết----