Kỳ thi chọn học sinh giỏi lớp 11 năm học 2011 - 2012 đề thi môn: Hoá học (dành cho học sinh THPT)

SỞ GD & ĐT VĨNH PHÚC
 ĐỀ CHÍNH THỨC
KỲ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI LỚP 11 NĂM HỌC 2011-2012
ĐỀ THI MễN: HOÁ HỌC
(Dành cho học sinh THPT)
(Thời gian làm bài: 180 phỳt, khụng kể thời gian giao đề)
Bài 1 (1,5 điểm ). 
Thổi 672 ml (đktc) hỗn hợp khớ A gồm một ankan, một anken và một ankin (đều cú số nguyờn tử cacbon trong phõn tử bằng nhau) qua lượng dư dung dịch AgNO3/NH3, thỡ thấy cú 3,4 gam AgNO3 đó tham gia phản ứng. Cũng lượng hỗn hợp khớ A như trờn làm mất màu vừa hết 200 ml dung dịch Br2 0,15 M.
1) Xỏc định cụng thức cấu tạo và tớnh khối lượng mỗi chất trong A. 
2) Đề nghị phương phỏp tỏch riờng từng chất ra khỏi hỗn hợp A.
Bài 2. (1,5 điểm). 
Hũa tan hoàn toàn 26,4 gam hỗn hợp A gồm Fe và Cu trong dung dịch HNO3, thu được 7,84 lớt NO (đktc) và 800 ml dung dịch X. Cho từ từ dung dịch HCl vào X đến khi khụng cũn khớ thoỏt ra, thỡ thu được thờm 1,12 lớt NO (đktc).
1) Xỏc định % khối lượng của mỗi kim loại trong A.
2) Tớnh số mol HNO3 đó tham gia phản ứng.
3) Tớnh CM của cỏc chất trong X.
Bài 3 (1,5 điểm). 
Thủy phõn hoàn toàn 2,475 gam halogenua của photpho người ta thu được hỗn hợp 2 axit (axit của photpho với số oxi húa tương ứng và axit khụng chứa oxi của halogen). Để trung hũa hoàn toàn hỗn hợp này cần dựng 45 ml dung dịch NaOH 2M. Xỏc định cụng thức của halogenua đú. 
Bài 4 (2,0 điểm).
1.Chỉ dựng chất chỉ thị phenolphtalein, hóy phõn biệt cỏc dung dịch riờng biệt NaHSO4, Na2CO3, AlCl3, Fe(NO3)3, NaCl, Ca(NO3)2. Viết cỏc phản ứng minh họa dưới dạng ion thu gọn.
2. Cho cỏc sơ đồ phản ứng sau:
a) X + O2  + H2O
b) X + CuO N2 +  + 
c) X + H2S 
d) X + CO2  + H2O
e) X + H2O + CO2 
Tỡm cụng thức của khớ X và hoàn thành cỏc phương trỡnh hoỏ học trờn.
Bài 5 (1,5 điểm). 
Hũa tan 4,8 gam kim loại M hoặc hũa tan 2,4 gam muối sunfua của kim loại này, bằng dung dịch HNO3 đặc núng dư, thỡ đều thu được lượng khớ NO2 (sản phẩm khử duy nhất) như nhau. 
1) Viết cỏc phương trỡnh phản ứng xẩy ra.
2) Xỏc định kim loại M, cụng thức phõn tử muối sunfua. 
3) Hấp thụ khớ sinh ra ở cả hai phản ứng trờn vào 300 ml dung dịch NaOH 1M, rồi thờm vào đú một ớt phenolphtalein. Hỏi dung dịch thu được cú màu gỡ? Tại sao? 
Bài 6. (1,0 điểm).
Hỗn hợp A gồm 2 ankan là đồng đẳng kế tiếp và 1 anken, trong đú cú 2 chất cú cựng số nguyờn tử cacbon.
Đốt chỏy một lượng A thu được 6,72 lớt CO2 (đktc) và 8,1 gam H2O. Xỏc định cụng thức phõn tử của 3 hiđrocacbon trong A.
Bài 7 (1,0 điểm). Tỡm cỏc chất thớch hợp ứng với cỏc ký hiệu A1, A2, A3, A4, A5 trong sơ đồ sau và hoàn thành cỏc phương trỡnh phản ứng dưới dạng cụng thức cấu tạo?
-------Hết------
Họ và tờn thớ sinh .............................................................................Số bỏo danh ..........................................
(Giỏm thị coi thi khụng giải thớch gỡ thờm)
SỞ GD & ĐT VĨNH PHÚC
KỲ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI LỚP 11 NĂM HỌC 2011-2012
HƯỚNG DẪN CHẤM MễN: HOÁ HỌC
(Dành cho học sinh THPT )
Bài 1 1,5 đ 
(1) 	Nếu ankin cú dạng RCºCH :
RCºCH + AgNO3 + NH3 đ RCºCAg + NH4NO3
ị và 
Điều này trỏi giả thiết, vỡ số mol Br2 chỉ bằng 
Vậy ankin phải là C2H2 và như vậy ankan là C2H6, anken là C2H4.
Từ phản ứng :
C2H2 + 2AgNO3 + 2NH3 đ C2Ag2 + 2NH4NO3
ị 	n(C2H2) = 1/2n(AgNO3) = 0,01 mol
Từ cỏc phản ứng :
C2H2 + 2Br2 đ C2H2Br4
C2H4 + Br2 đ C2H4Br2
ị 	n(C2H4) = 0,01 mol
n(C2H6) = 0,01 mol.
Khối lượng của: C2H2: 0,26gam; C2H4: 0,28 gam; C2H6: 0,3 gam.
(2)Thổi hỗn hợp qua binh chứa dung dịch AgNO3/NH3 dư. Lọc tỏch kết tủa, hũa tan kết tủa trong dung dịch HCl dư thu được khớ C2H2.
C2H2 + 2AgNO3 + 2NH3 đ C2Ag2 ↓ + 2NH4NO3
	C2Ag2 + 2HCl đ C2H2 ư + 2AgCl ↓
Khớ ra khỏi bỡnh chứa dung dịch AgNO3/NH3, thổi tiếp qua dung dịch nước brom dư. Chiết lấy sản phẩm và đun núng với bột Zn (trong CH3COOH) thu được C2H4 :
C2H4 + Br2 đ C2H4Br2
C2H4Br2 + Zn đ C2H4 ư + ZnBr2
Khớ ra khỏi bỡnh chứa dung dịch brom là khớ C2H6
0,5
0,5
0,25
0,25
Bài 2. 1,5đ 
1) X + HCl NO
=> trong X cũn muối Fe(NO3)2
; 
Sau khi cho HCl vào X thỡ thu được dung dịch trong đú chứa: Cu2+ và Fe3+
Gọi x, y lần lượt là số mol của Fe và Cu
Ta cú:
=> ; %Cu = 100% - %Fe = 36,36%
2) Số mol HNO3 than gia phản ứng = 4nNO(1) = 0,35.4 = 1,4(mol)
3) Gọi a , b lần lượt là số mol Fe(NO3)2 và Fe(NO3)3 trong X
=> a + b = 0,3
 2a + 3b + 2. 0,15 = 3.0,35
=> a = 0,15 (mol); b = 0,15 (mol)
=> trong X cú : 0,15 mol Fe(NO3)2; 0,15 (mol) Fe(NO3)3 và 0,15 mol Cu(NO3)2
=> CM cỏc chất đều bằng nhau và bằng: 
0,25
0,5
0,25
0,5
Bài 3 1,5đ 
Halogenua của photpho cú thể cú cụng thức PX3 hoặc PX5.
 *Xột trường hợp PX3: 
PTHH PX3 + 3H2O → H3PO3 + 3HX
 H3PO3 + 2NaOH → Na2HPO3 + 2H2O ( axit H3PO3 là axit hai lần axit)
 HX + NaOH → NaX + H2O
số mol NaOH = 2. 0,045 = 0,09 mol
Để trung hũa hoàn toàn sản phẩm thủy phõn 1 mol PX3 cần 5 mol NaOH; 
số mol PX3 = 1/5 số mol NaOH = 0,09/5 = 0,018 mol
Khối lượng mol phõn tử PX3 = 2,475/0,018 = 137,5
Khối lượng mol cuả X = (137,5 – 31): 3 = 35,5 ị X là Cl . Cụng thức PCl3
 *Xột trường hợp PX5: 
PX5 + 4H2O → H3PO4 + 5HX
H3PO4 + 3NaOH → Na3PO4 + 3H2O
HX + NaOH → NaX + H2O
số mol NaOH = 2. 0,045 = 0,09 mol
Để trung hũa hoàn toàn sản phẩm thủy phõn 1 mol PX5 cần 8 mol NaOH; 
số mol PX5 = 1/8 số mol NaOH = 0,09/8 = 0,01125 mol
Khối lượng mol phõn tử PX5 = 2,475/0,01125 = 220
Khối lượng mol cuả X = (220 – 31): 5 = 37,8 ị khụng ứng với halogen nào.
0,5
0,5
0,25
0,25
Bài 4 2,0đ
Trớch mẫu thử cho mỗi lần thớ nghiệm:
Cho phenolphtalein vào mỗi mẫu thử. Mẫu thử cú màu hồng là dung dịch Na2CO3, cỏc mẫu thử cũn lại khụng màu.
CO32- + H2O HCO3- + OH-
Dựng Na2CO3 làm thuốc thử để cho vào cỏc mẫu thử cũn lại. 
Mẫu thử cú sủi bọt khớ khụng màu là NaHSO4
CO32- + 2H+ đ H2O + CO2↑
Mẫu thử tạo kết tủa trắng keo và sủi bọt khớ khụng màu là AlCl3
2Al3+ + 3CO32- + 3H2O đ 2Al(OH)3↓+ 3CO2↑
Mẫu thử tạo kết tủa đỏ nõu và sủi bọt khớ khụng màu là Fe(NO3)3
2Fe3+ + 3CO32- + 3H2O đ 2Fe(OH)3↓+ 3CO2↑
Mẫu thử tạo kết tủa trắng là Ca(NO3)2
Ca2+ + CO32- đ CaCO3↓
Mẫu thử khụng tạo hiện tượng là NaCl.
2. Qua sơ đồ a), b) X cú chứa N và H, cú thể cú O. Vỡ X là chất khớ nờn chỉ cú thể là NH3.
a) 4NH3 + 3O2 đ 2N2 + 6H2O
hoặc 4NH3 + 5O2 đ 4NO + 6H2O ( cú xỳc tỏc Pt)
b) 2NH3 + 3CuO đ N2 + 3Cu + 3H2O
c) 2NH3 + H2S đ (NH4)2S 
hoặc NH3 + H2S đ NH4HS
d) 2NH3 + CO2 đ (NH2)2CO + H2O
e) NH3 + H2O + CO2 đ NH4HCO3
0,25
0,25
0,25
0,25
0,25
0,25
0,25
0,25
Bài 5 
1,5đ
(1) Phương trỡnh phản ứng:
M + 2mH+ + mNO3- đ Mm+ + mNO2 + mH2O	(1)
M2Sn + 4(m+n)H+ + (2m+6n)NO3- đ 2Mm+ + nSO42- + (2m+6n)NO2 + 2(m+n)H2O (2)
(2) Vỡ số mol NO2 ở hai trường hợp là bằng nhau nờn ta cú: 
	ị , nghiệm thớch hợp là n = 1, m = 2 và M = 64.
	Vậy M là Cu và cụng thức muối là Cu2S.
(3)	
	Cu + 4HNO3 đ Cu(NO3)2 + 2NO2 + 2H2O
	ị 
	ị đó xảy ra vừa đủ phản ứng:
	2NO2 + 2NaOH đ NaNO3 + NaNO2 + H2O
	Dung dịch thu được cú màu hồng do NO2- tạo mụi trường bazơ:
	NO2- + H2O ⇌ HNO2 + OH-
0,5
0,5
0,25
0,25
Bài 6. 1,0 đ
Gọi cụng thức của ankan là CnH2n+2 x (mol) và anken CmH2m y (mol)
Ta cú :
Số mol CO2 = 0,3 (mol)
Số mol H2O = 0,45 (mol)
số mol ankan = 0,45 – 0,3 = 0,15 (mol)
0,15.n + ym = 0,3
n <2
2 ankan là CH4 và C2H6
Trong A cú 2 chất cựng số nguyờn tử cacbon => anken C2H4
0,25
0,5
0,25
Bài 7 1,0đ 
* Cỏc chất cần tỡm:
A1: CH3-CH2-CH2-CH3
A2: CH3- CH=CH2
A3: C6H5-CH(CH3)2 (Cumen)
A4: CH3-CH(OH)-CH3
A5: CH3-CO-CH3
* Cỏc phản ứng:
0,25
0,25
0,25
0,25
Ghi chỳ:
 Khi chấm nếu học sinh giải theo cỏc phương phỏp khỏc, nếu đỳng vẫn cho đủ số điểm.
Trong một bài thớ sinh làm đỳng đến phần nào thỡ tớnh điểm đến phần đú theo thang điểm.