Đang tải... (xem toàn văn)
Đề thi học sinh giỏi môn Hóa học lớp 12 tỉnh Hải Dương năm học 2016 2017 (Đề chính thức và đề dự bị) có hướng dẫn chấm chi tiết. Ngày thi 8.10.2016. Đề thi học sinh giỏi môn Hóa học lớp 12 tỉnh Hải Dương năm học 2016 2017.
SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO HẢI DƯƠNG KỲ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI TỈNH LỚP 12 NĂM HỌC 2016 – 2017 MÔN THI: HÓA HỌC Thời gian làm bài: 180 phút Ngày thi: 08/10/2016 (Đề gồm có 02 trang) ĐỀ CHÍNH THỨC Câu 1: (2,0 điểm) 1/ Có bốn bình nhãn đựng bốn dung dịch gồm: (NaHCO 3+Na2CO3); (NaHCO3+Na2SO4); (Na2CO3+Na2SO4); (NaCl+Na2SO4) Chỉ dùng dung dịch BaCl2 dung dịch HCl loãng Nêu cách nhận biết dung dịch bốn bình viết phương trình phản ứng hóa học xảy 2/ Nêu tượng viết phương trình phản ứng hóa học xảy thí nghiệm sau: Thí nghiệm 1: Cho mẩu kim loại natri hạt đậu nhỏ vào cốc đựng dung dịch CuSO4 loãng Thí nghiệm 2: Để lọ đựng dung dịch H2S trạng thái hở không khí thời gian Thí nghiệm 3: Nhỏ ml nước cất vào ống nghiệm sau nhỏ tiếp ml axit axetic nguyên chất, ml ancol isoamylic nguyên chất, thêm vài giọt dung dịch H 2SO4 đặc vào Lắc đun nhẹ ống nghiệm lửa đèn cồn từ – phút (không đun sôi) Làm lạnh hỗn hợp sau phản ứng rót thêm vào hỗn hợp dung dịch NaCl bão hòa Câu 2: (2,0 điểm) 1/ Cho sơ đồ chuyển hóa sau: CaC2 (1) X (7) (2) Y (3) Z (8) (4) CH4 G T (6) (5) (Các chữ X, Y, Z, T, G kí hiệu chất hữu khác nhau) Xác định chất X, Y, Z, T, G viết phương trình phản ứng hóa học xảy theo sơ đồ biến hóa trên, ghi rõ điều kiện để xảy phản ứng (nếu có) 2/ Cho chất hữu mạch hở A, B, C, D có công thức phân tử C4H6O4 tác dụng với NaOH dung dịch điều kiện thích hợp theo tỉ lệ phản ứng tối đa : Trong đó: - A, B tạo muối ancol - C, D tạo muối, ancol nước Biết đốt cháy hoàn toàn muối A, C tạo sản phẩm cháy nước Xác định A, B, C, D viết phương trình phản ứng hóa học xảy Câu 3: (2,0 điểm) 1/ Cho 16,568 gam hỗn hợp A gồm Fe3O4, Fe2O3 vào ống sứ chịu nhiệt, nung nóng cho dòng khí CO qua thời gian, thu 14,568 gam hỗn hợp rắn B gồm Fe, FeO, Fe3O4 Toàn lượng B cho vào 460 ml dung dịch HNO 1,5M đến B tan hết, thu dung dịch C 0,09 mol khí NO (biết NO sản phẩm khử HNO3) Tính khối lượng chất A khối lượng chất tan có dung dịch C 2/ Cho hỗn hợp X gồm 6,12 gam kim loại M 3,6 gam oxit (M có hóa trị không đổi) tác dụng với 400 ml dung dịch chứa hỗn hợp H 2SO4 1M KNO3 vừa đủ, sau phản ứng thu dung dịch Y chứa muối sunfat trung hòa 1,47 gam hỗn hợp khí T gồm N 2, N2O, H2 Cho dung dịch NaOH 1M dư vào dung dịch Y, sau phản ứng xảy hoàn toàn có 705 ml dung dịch NaOH phản ứng, lượng kết tủa thu đem nung không khí đến khối lượng không đổi thu 13,8 gam chất rắn khan Xác định phần trăm theo số mol khí T Câu 4: (2,0 điểm) 1/ X hợp chất hữu đơn chức, mạch hở chứa nguyên tố C, H, O Cho lượng chất X tác dụng hoàn toàn với 500 ml dung dịch KOH 2,4M cô cạn dung dịch sau phản ứng, thu 105 gam chất rắn khan Y m gam ancol Z Oxi hóa m gam Z O2 (có xúc tác thích hợp) thu hỗn hợp T gồm (ancol dư, anđehit, axit cacboxylic, nước) Chia T thành ba phần nhau: Phần 1: cho tác dụng với lượng dư dung dịch AgNO3 NH3, đun nóng nhẹ, thu 21,6 gam Ag Phần 2: cho tác dụng với KHCO3 dư, thu 0,1 mol khí CO2 Phần 3: cho tác dụng với natri vừa đủ, thu 0,2 mol khí H2 25,4 gam rắn khan E Xác định công thức cấu tạo có X gọi tên 2/ Hỗn hợp X gồm hai hợp chất hữu A, B (chứa nguyên tố C, H, O) no mạch cacbon không phân nhánh Trong phân tử chất chứa nhóm chức khác số nhóm chức: -OH, -CHO,-COOH Cho hỗn hợp X tác dụng vừa đủ với 200 ml dung dịch AgNO3 1M NH3, đun nóng nhẹ dung dịch đến toàn lượng ion Ag+ chuyển hết thành Ag Cô cạn dung dịch sau phản ứng thu 34,6 gam hỗn hợp hai muối amoni Cho toàn lượng muối tác dụng với lượng dư dung dịch NaOH đun nóng nhẹ thu 0,4 mol khí Coi nước không bị bay muối không bị phân hủy cô cạn a) Xác định công thức cấu tạo A, B b) Tính phần trăm theo khối lượng chất hỗn hợp X Câu 5: (2,0 điểm) 1/ A hợp chất hữu thơm chứa nguyên tố C, H, O Đốt cháy hoàn toàn 3,08 gam A, sản phẩm cháy gồm CO2 H2O hấp thu hết vào bình đựng lít dung dịch Ca(OH) 0,02M, sau phản ứng xong thu gam kết tủa, dung dịch muối sau phản ứng có khối lượng lớn khối lượng dung dịch Ca(OH)2 ban đầu 1,24 gam a) Xác định công thức phân tử A, biết A có công thức phân tử trùng với công thức đơn giản b) Xác định công thức cấu tạo A Biết A tác dụng với NaOH theo tỉ lệ mol tối đa : 4; A có phản ứng tráng bạc 2/ Nhỏ từ từ đến dư dung dịch H2SO4 loãng vào dung dịch chứa hỗn hợp gồm a mol NaOH b mol NaAlO2 số mol kết tủa thu phụ thuộc vào số mol axit cho vào biểu diễn đồ thị sau: n Al (OH )3 0,6 0,3 nH SO4 1,2 Tính a, b Cho nguyên tử khối nguyên tố: H=1; C=12; N=14; O=16; S=32; K=39; Na=23;Ca=40; Ba=137; Al=27; Mg =24; Fe = 56; Ag = 108; Cu=64; Ni=59; Zn=65 HẾT Họ tên thí sinh: .Số báo danh Chữ kí giám thị 1: .Chữ kí giám thị SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO HẢI DƯƠNG Câu ý (1,0 điểm) HƯỚNG DẪN CHẤM ĐỀ THI CHỌN HSG TỈNH LỚP 12 NĂM HỌC 2016 – 2017 MÔN THI: HÓA HỌC Nội dung * Lấy bình dung dịch làm mẫu thử đánh số thứ tự Nhỏ từ từ giọt dd HCl đến dư vào mẫu thử quan sát thấy - Mẫu thử có khí thoát (NaHCO3 Na2SO4) (I) HCl + NaHCO3 → NaCl + CO2 + H2O (1) - Mẫu thử không tượng (NaCl Na2SO4) (II) - Mẫu thử ban đầu không thấy có khí thoát sau thời gian thấy sủi bọt khí không màu (NaHCO3 Na2CO3) (Na2CO3 Na2SO4) (III) HCl + Na2CO3 → NaHCO3 + NaCl (2) Sau HCl + NaHCO3 → NaCl + CO2 + H2O (3) * Nhỏ dd BaCl2 vào hai dung dịch thu sau phản ứng nhóm (III), thấy: - Dung dịch phản ứng làm xuất kết tủa trắng không tan BaSO => dung dịch ban đầu có Na2SO4 dung dịch ban đầu chứa (Na2CO3 Na2SO4) Na2SO4 + BaCl2 → BaSO4 + 2NaCl (4) - Dung dịch lại không tượng dung dịch ban đầu (NaHCO3 Na2CO3) TN1: Miếng Na kim loại chạy vo tròn mặt nước, phản ứng mãnh liệt, tỏa nhiều nhiệt, có kết tủa xanh lam xuất 2Na + 2H2O → 2NaOH + H2 (1) 2NaOH + CuSO4 → Cu(OH)2 ↓ + Na2SO4 (2) TN2: Lọ dung dịch xuất vẩn đục màu vàng 2H2S + O2 → 2S ↓ + 2H2O (1,0 TN3: điểm) - Trước đun, dung dịch tan vào tạo thành dung dịch đồng - Đun sau vài phút thấy có mùi chuối chín thoát ra, xuất lớp chất lỏng phân biệt H 2SO dac ,t o CH3COOH+(CH3)2CHCH2CH2OH ¬ → CH3COOCH2CH2CH(CH3)3+H2O (mùi chuối chín, không tan nước) - Làm lạnh rót thêm dung dịch NaCl bão hoà vào thấy tượng phân lớp chất lỏng rõ ràng Các chất tìm X: CH ≡ CH; Y: CH3CHO; Z: CH3-CH2-OH; T: CH3-COOH; G: CH3COONa (1) CaC2 + 2H2O → Ca(OH)2 + CH≡CH HgSO4 (2) CH≡CH + H2O → CH3-CHO Ni ,t o (3) CH3-CHO + H2 → C2H5OH mengiam ,300 C (4) C2H5OH + O2 → CH3COOH + H2O (1,0 (5) CH3COOH + NaOH → CH3COONa + H2O điểm) CaO ,t (6) CH3COONa + NaOH → Na2CO3 + CH4 1500 C , LLN (7) 2CH4 → CH≡CH + 3H2 2+ (8) 2CH3CHO + O2 Mn → 2CH3COOH Điểm 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 *Tìm A, B: A, B tác dụng với NaOH theo tỉ lệ mol 1:2 tạo muối ancol → A, B este chức Đốt cháy muối A tạo sản phẩm nước ⇒ muối (COONa)2 ⇒ A: H3COOC – COOCH3; B là: HCOOCH2 – CH2OOCH H3COOC – COOCH3 + 2NaOH→ NaOOC – COONa + 2CH3OH (1) HCOOCH2 – CH2OOCH + 2NaOH → 2HCOONa + C2H4(OH)2 (2) (1,0 * Tìm C, D: C, D tác dụng với NaOH theo tỉ lệ mol 1:2 tạo muối, ancol điểm) nước → C, D có chứa chức este chức axit Đốt cháy muối C tạo sản phẩm nước ⇒ muối (COONa)2 ⇒ C: HOOC – COOC2H5; D là: HOOC – CH2 – COOCH3 HOOC-COOC2H5 + 2NaOH → NaOOC-COONa + C2H5OH + H2O (3) HOOC-CH2-COOCH3 + 2NaOH→NaOOC-CH2–COONa +CH3OH +H2O (4) * Gọi n Fe3O4 = x; n Fe2O3 = y ; n HNO3 = 0,69 Khi A tác dụng với CO thì: nO (pư) = 0,25 0,25 0,25 0,25 16,568 − 14,568 = 0,125 = nCO (pư) 16 Xét trường hợp: TH1: dung dịch C chứa Fe(NO3)3 + HNO3 (có thể dư) Bảo toàn e ta có: 1x + 2nCO = 3nNO ⇒ x = 0,02 ⇒ y = 0,07455 ⇒ n 3+ = 0,07455 × + 0,02 × = 0,2091 mol Fe ⇒ n HNO3 = 3n Fe3+ + n NO = 0,7173 > 0,69 ⇒ loại 0,25 TH2: HNO3 hết, dung dịch C chứa Fe(NO3)3 Fe(NO3)2 hai muối - Bảo toàn H ⇒ n H 2O = 0,5n HNO3 = 0,345mol = n NO − axit − n NO = 0,6mol - n NO − (1,0 muoi điểm) Bảo toàn oxi cho toàn trình 3 ⇒ 4x + 3y = 0,125 + 0,6 × + 0,09 + 0,345 -0,69 × = 0,29 ⇒ 4x + 3y = 0,29 (*) Theo tổng khối lượng A cho: 232x + 160y = 16,568 (**) Từ (*) (**) ⇒ x = 0,059; y = 0,018 ⇒ m Fe3O4 = 232 × 0,059 = 13,688 gam; m Fe2O3 = 2,88 gam 0,25 0,25 * Gọi số mol muối Fe(NO3)3 Fe(NO3)2 a,b (a,b≥0) Ta có: 3n Fe3O4 + 2n F e2O3 = n Fe ( NO3 )3 + n Fe ( NO3 ) → a + b = 0,213 n NO − ( muoi ) = 3n Fe ( NO3 )3 + 2n F e ( NO3 ) → 3a+2b=0,6 ⇒ a =0,174; b=0,039 Vậy m Fe ( NO3 )3 = 0,174.242 = 42,108 gam; m Fe ( NO3 ) = 0,039.180 = 7,02 gam Gọi n hóa trị kim loại M → oxit M M2On - Khi cho dung dịch NaOH vào dung dịch Y thu kết tủa khối lượng chất rắn khan lớn khối lượng X → Chất rắn khan oxit (M2On) - Dung dịch Y sau phản ứng chứa ion Mn+, K+, SO42 − có NH 4+ 13,8 − 6,12 − 3,6 = 0,255 mol - Khối lượng oxi oxit M tạo là: nO = 16 (1,0 6,12 2.0,255 0,51 n = 12n điểm) → nM = nO = = mol ⇒ M = 0,51 n n n → n=2; M=24 (Mg) * ∑ n Mg + = n Mg + n MgO = 0,345 mol; * Khi cho dung dịch Y tác dụng với dung dịch NaOH OH- + NH 4+ → NH3 + H2O 2OH- + Mg2+ → Mg(OH)2 0,25 0,25 → nOH − = n NH 4+ + 2n Mg + = 0,705 → n NH 4+ = 0,705 − 2.0,345 = 0,015 mol * Áp dụng bảo toàn điện tích cho dung dịch Y→ n K + = n KNO3 =0,095 mol * áp dụng bảo toàn khối lượng: mX + m H SO4 + m KNO3 = m muối Y + mT + m H 2O 0,25 → m H 2O = 6,39 gam → n H 2O = 0,355 mol * Áp dụng bảo toàn nguyên tử hidro: 2n H SO4 = 2n H + 4n NH + + 2n H 2O → n H = 0,4 − 2.0,105 − 0,355 = 0,015 mol * Gọi số mol khí N2 N2O x,y (x,y>0) Ta có: m N + m N 2O + m H = 1,47 → 28 x + 44 y = 1,44 (1) n K NO3 = 2n N + 2n N 2O + n NH + → x + y = 0,08 (2) 0,25 Từ (1), (2) ⇒ x= 0,02; y= 0,02 0,02 100% = 36,36% Vậy: %V N = %V N 2O = 0,02 + 0,02 + 0,015 %V H = 27,28% 0,25 21,6 = 0,2mol 108 Biện luận: X đơn chức, X + KOH → phần rắn ancol Z Ancol Z bị oxi hóa cho sản phẩm (anđehit, axit cacboxylic) → Z ancol đơn 0,25 chức, bậc I → X este Gọi công thức X: RCOOCH2-R’ RCOOCH2-R’ + KOH → RCOOK + R’-CH2-OH (1) R’-CH2-OH + 1/2O2 → R’-CHO + H2O (2) R’-CH2-OH + O2 → R’-COOH + H2O (3) Phần R’-COOH + KHCO3 → R’-COONa + CO2 + H2O (4) → nR’COOH = nCO2 = 0,1mol n KOH = 0,5 × 2,4 = 1,2mol ; n Ag = Phần (1,0 R’-CH2-OH + Na → R’-CH2ONa + 1/2H2 (5) điểm) R’-COOH + Na → R’-COONa + 1/2H2 (6) H2O + Na → NaOH + 1/2H2 (7) TH1: R’ H, theo phần ⇒ n Ag = 4n HCHO + × 0,1 = 0,2 ⇒ n HCHO = 0,0 ⇒ loại TH2: R’ ≠ H Phần R’-CHO + 2AgNO3 + 3NH3 + H2O → R’-COONH4 + 2Ag + 2NH4NO3 (8) ⇒ nR’CHO = 0,1 mol ⇒ nH2O = 0,2 mol; nancol dư = 0,1 mol *mE = 0,1(R’+67)+0,1(R’+53)+0,2.40 = 25,4 → R’ = 27 (CH2=CH-) nancol D = 0,9 mol ⇒ Rắn Y gồm (RCOOK: 0,9 mol, KOH dư: 0,3 mol) (R+44+39).0,9 + 0,3.56 = 105 → R = 15 → R: CH3 → Este X: CH3COOCH2CH=CH2 (anlyl axetat) Vì A, B chứa nhóm chức nên A, B HCHO HCOOH → (1,0 muối có (NH4)2CO3 điểm) Sau phản ứng có muối NH4NO3 nên sản phẩm phản ứng A, B với dd AgNO3/NH3 phải tạo muối Gọi công thức muối R(COONH4)n số mol muối a mol nNH NO3 = nAgNO3 = 0, 2mol nNH NO3 + n.nR (COONH )n = nNH = 0, → a = 0,2/n 0,25 0,25 0,25 0,25 Mặt khác ta tính mR ( COONH )n = 18, gam → M R ( COONH )n = 93.n → M R = 31.n 0,25 Vì A, B có mạch cacbon không phân nhánh → n =1 n =2 Khi n = R = 31 (R HO-CH2- ) Khi n = R = 62 (không thỏa mãn) Vậy CTCT A, B là: HO-CH2 – CHO (A) ; HO – CH2 – COOH (B) + ddAgNO3 / NH HO-CH2 – CHO → 2Ag nA = nAg/2 = 0,1 mol nA + nB = nR (COONH )n = 0, → nB = 0,1 mol %mHOCH 2COOH = 55,88% → %mHOCH 2CHO = 44,12% ; Sản phẩm cháy có CO2 nước, hấp thụ vào dung dịch Ca(OH)2 thu kết tủa dung dịch muối → Xảy phả ứng: CO2 + Ca(OH)2 → CaCO3 + H2O (1) → 2CO2 + Ca(OH)2 Ca(HCO3)2 (2) nCa (OH )2 = 5.0,02 = 0,1 (mol); ; nCO2 (1) = nCaCO3 = 0,06 mol nCO2 ( 2) = 2(nCa ( OH )2 − nCaCO3 ) = 2.(0,1 − 0,06) = 0,08 mol → ∑ nCO2 = 0,14 mol Do khối lượng phần nước lọc tăng so với khối lượng dung dịch Ca(OH)2 ban đầu: ∆mdd tăng = mCO2 + mH 2O - = 1,24 (g) → nH 2O = 1,24 + - 0,14.44 = 1,08 (gam) 0,25 0,25 0,25 → nH 2O = 1,08/18 = 0,06 mol Trong 3,08 gam A có: nC = 0,14 (mol); nH = 0,06.2 = 0,12 (mol); 0,25 → nO = (3,08 - 0,14.12 - 0,12)/16 = 0,08; → x : y : z = 0,14 : 0,12 : 0,08 = : : Công thức đơn giản A C7H6O4 0,25 Do công thức phân tử trùng với công thức đơn giản → Công thức phân tử A là: C7H6O4 Với công thức phân tử C7H6O4 thoả mãn điều kiện ra: + A phản ứng với NaOH theo tỉ lệ mol A NaOH : → A có trung (1,5 tâm phản ứng với NaOH 0,25 điểm) + A có phản ứng tráng gương → A có nhóm -CHO Vậy A có công thức cấu tạo sau: OH OH OH HCOO OH HCOO HCOO 0,25 OH OH OH OH HCOO HCOO OH HCOO 0,25 OH HO OH 1) Khi cho từ từ H2SO4 vào dd chứa hỗn hợp NaOH NaAlO2, phản ứng xảy (0,5 theo thứ tự: (1) H2SO4 + 2NaOH → Na2SO4 + 2H2O điểm) (2) H2SO4 + 2NaAlO2 + 2H2O → Na2SO4 + 2Al(OH)3 (3) 3H2SO4 + 2Al(OH)3 → Al2(SO4)3 + 6H2O Dựa vào đồ thị ta thấy: - Khi nH 2SO4 = 0,3 mol, NaOH phản ứng vừa hết: nH2SO4=nNaOH/2=a/2=0,3 => a=0,6 (mol) - Khi nH 2SO4 = 1,2 mol kết tủa tan phần a b nH 2SO4 = + + n Al ( OH )3 tan=1,2 2 n Al (OH ) kết tủa = b – n Al (OH )3 tan=0,6 Với a=0,6 ⇒ b= 0,9 0,25 0,25 (Lưu ý: Nếu thí sinh làm cách khác mà lập luận chặt chẽ, hợp lí tính điểm tối đa) SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO HẢI DƯƠNG ĐỀ DỰ BỊ KỲ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI TỈNH LỚP 12 NĂM HỌC 2016 – 2017 MÔN THI: HÓA HỌC Thời gian làm bài: 180 phút Ngày thi: 08/10/2016 (Đề gồm có 02 trang) Câu 1: (2,0 điểm) 1) Sục khí H2S vào dung dịch chứa CuCl 2, FeCl3, AlCl3, NH4Cl (mỗi chất có nồng độ 0,1M) tới dư thu kết tủa A dung dịch B Tiếp tục sục từ từ NH đến dư vào dung dịch B Viết phương trình hóa học phản ứng (có thể xảy ra) dạng ion rút gọn 2) Cho sơ đồ phản ứng: (1) (A) + H2O → (B) + (X); (4) (A) + NaOH + H2O → (G) + (X); t , xt → (X) + (E); (2) (C) + NaOH (5) (E) + (D) + H2O → (B) + (H) + (I); (3) (A) + HCl → (D) + (X); (6) (G) + (D) + H2O → (B) + (H) Biết X hợp chất cacbon, B hợp chất có tính lưỡng tính Xác định chất A, B, C, D, E, G, H, I, X Viết phương trình hóa học xảy o Câu 2: (2,0 điểm) 1) Có chất hữu A, B, D, E mạch hở (chứa C, H, O) có tỉ khối hiđro 37 A tác dụng với Na, B tác dụng với Na, Na 2CO3 không tham gia phản ứng tráng bạc Khi oxi hóa A điều kiện thích hợp đồng đẳng B D tác dụng với NaOH không tác dụng với Na không tham gia phản ứng tráng bạc E tác dụng với Na2CO3, với Na tham gia phản ứng tráng bạc Xác định công thức phân tử, công thức cấu tạo A, B, D, E viết phản ứng hóa học minh họa 2) Nêu tượng viết phản ứng hóa học xảy thí nghiệm sau a Nhỏ dung dịch NaOH vào ống nghiệm có chứa phenol, sau nhỏ tiếp dung dịch HCl vào b Sục khí axetilen đến dư vào dung dịch KMnO4 Câu 3: (2,0 điểm) 1) Cho 9m gam Fe vào 400 ml dung dịch chứa Cu(NO 3)2 0,25M HCl 1M thu 7m gam hỗn hợp kim loại, khí NO (sản phẩm khử nhất) dung dịch A Thêm dung dịch AgNO3 dư vào dung dịch A, thu a gam kết tủa Biết phản ứng xảy hoàn toàn Tính giá trị m a 2) Hòa tan hết 5,36 gam hỗn hợp FeO, Fe 2O3 Fe3O4 dung dịch chứa 0,03 mol HNO3 0,18 mol H2SO4 thu dung dịch X 0,01 mol khí NO (sản phẩm khử nhất) Cho 0,04 mol Cu vào X thấy có khí NO tiếp tục thoát ra, cô cạn dung dịch sau phản ứng thu m gam muối khan Tính giá trị m Câu 4: (2,0 điểm) 1) Đốt cháy hoàn toàn 2,7 gam hợp chất hữu A (có C, H, O) cần vừa đủ 2,016 lít O2(đktc) thu CO2 H2O theo tỉ lệ mol 1: a Xác định công thức đơn giản A b Khi cho lượng chất A tác dụng hết với Na tác dụng hết với NaHCO3 số mol H2 số mol CO2 thu số mol chất A phản ứng Tìm công thức phân tử chất có khối lượng phân tử nhỏ thỏa mãn điều kiện A Viết công thức cấu tạo có A 2) Hỗn hợp X gồm hai chất hữu A B chứa vòng benzen đồng phân nhau, có công thức đơn giản C 9H8O2 Lấy 44,4 gam X (số mol A B nhau) tác dụng vừa đủ với 300ml dung dịch NaOH 1,5 M đun nóng Kết thúc phản ứng thu chất hữu D ba muối (trong có muối natriphenolat) Biết A tạo muối B tạo hai muối Xác định công thức cấu tạo A, B, D viết phương trình phản ứng xảy Câu 5: (2,0 điểm) 1) Hợp chất hữu X có chứa nguyên tố C , H , O Khi cho X tác dụng với NaOH tỉ lệ mol X NaOH luôn 1:1 Khi cho 2,12 gam X tác dụng hết với NaOH thu 2,56 gam muối, sản phẩm lại nước Mặt khác cho X tác dụng hết với Na số mol H tạo gấp 1,5 lần số mol X tham gia phản ứng Xác định công thức cấu tạo X 2) Cho m gam hỗn hợp X gồm kim loại kiềm thuộc chu kì liên tiếp tác dụng với 180 ml dung dịch Al2(SO4)3 1M thu 15,6 gam kết tủa, khí H2 dung dịch A Nếu cho m gam hỗn hợp X tác dụng với 240 gam dung dịch HCl 18,25% thu dung dịch B H Cô cạn dung dịch B thu 83,704 gam chất rắn khan Tính phần trăm khối lượng kim loại kiềm có nguyên tử khối nhỏ Cho nguyên tử khối nguyên tố: H=1; C=12; N=14; O=16; S=32; K=39; Na=23;Ca=40; Ba=137; Al=27; Mg =24; Fe = 56; Ag = 108; Cu=64; Ni=59; Zn=65; Cl=35,5 HẾT Họ tên thí sinh: .Số báo danh Chữ kí giám thị 1: .Chữ kí giám thị SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO HẢI DƯƠNG (DỰ BỊ) Câu HƯỚNG DẪN CHẤM ĐỀ THI CHỌN HSG TỈNH LỚP 12 NĂM HỌC 2016 – 2017 MÔN THI: HÓA HỌC ý 1 Nội dung + H2S tác dụng với dung dịch H2S + Cu2+ → CuS + 2H+ H2S + 2Fe3+ → 2Fe2+ + S + 2H+ Dung dịch B gồm Fe2+, Al3+, H+, Cl-, H2S, NH4+ Dung dịch B tác dụng với NH3 dư: NH3 + H+ → NH4+ 2NH3 + H2S → 2NH4+ + S2Fe2+ + 2NH3 + 2H2O → Fe(OH)2 + 2NH4+ Fe2+ + S2- → FeS 3+ Al + 3NH3 + 3H2O → Al(OH)3 + 3NH4+ 2Al3+ + 3S2- +6 H2O → 2Al(OH)3 + 3H2S A: Al4C3; B: Al(OH)3; C: CH3COONa; D: AlCl3; E: Na2CO3; G: NaAlO2; H: NaCl; I: CO2; X: CH4 (1) Al4C3 + 12H2O → 4Al(OH)3 + 3CH4 t , xt → CH4 + Na2CO3 (2) CH3COONa + NaOH → (3) Al4C3 + 12HCl 4AlCl3 + 3CH4 (4) Al4C3 + 4NaOH + 4H2O → 4NaAlO2 + 3CH4 (5) 3Na2CO3 + 2AlCl3 + 3H2O → 2Al(OH)3 + 6NaCl + 3CO2 (6) 3NaAlO2 + AlCl3 + 6H2O → 4Al(OH)3 + 3NaCl o 2 1) Khối lượng mol A, B, C, D là: M=37.2 =74 Gọi công thức chất CxHyOz → M = 12x + y + 16z + z=1 → x=4, y=10 → Công thức phân tử C4H10O + z=2→ x=3, y=6 → Công thức phân tử C3H6O2 + z=3→ x=2, y=2 → Công thức phân tử C2H2O3 - E tác dụng với Na, Na2CO3, tham giam phản ứng tráng bạc → E vừa chứa nhóm chức -COOH nhóm chức -CHO ⇒ E có công thức cấu tạo là: OHC-COOH 2OHC-COOH + 2Na → 2OHC-COONa + H2 2OHC-COOH + Na2CO3 → 2OHC-COONa + CO2 + H2O OHC-COOH + 2AgNO3 + 4NH3 + H2O → (COONH4)2 + 2Ag + 2NH4NO3 - B tác dụng với Na, Na2CO3 → B vừa chứa nhóm chức -COOH ⇒ B có công thức cấu tạo là: CH3CH2COOH 2CH3CH2COOH + 2Na → 2CH3CH2COONa + H2 2CH3CH2COOH + Na2CO3 → CH3CH2COONa + CO2 + H2O - D tác dụng với NaOH, không tác dụng với Na không tham gia phản ứng tráng bạc ⇒ D có công thức cấu tạo là: CH3COOCH3 CH3COOCH3 + NaOH → CH3COONa + CH3OH - A tác dụng với Na, oxi hóa A thu đồng đẳng B ⇒ A có công thức cấu tạo: CH3CH2CH2CH2OH 2CH3CH2CH2CH2OH + 2Na → 2CH3CH2CH2CH2ONa + H2 o xt / t CH3CH2CH2CH2OH + O2 → CH3CH2CH2COOH + H2O 10 Điểm 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 Hiện tượng: Búc đầu tạo thành dung dịch đồng nhất, sau nhỏ dung dịch HCl vào có tượng tách thành hai lớp NaOH + C6H5OH → C6H5ONa + H2O C6H5ONa + HCl → C6H5OH + NaCl Hiện tượng: Màu tím dung dịch nhạt dần màu hoàn toàn, có kết tủa màu nâu đen 3CH ≡ CH + 8KMnO4 → 3(COOK)2 + 8MnO2 + 2KOH + 2H2O 0,25 0,25 nHCl = 0,4 mol; = 0,1 mol => nH + = 0,4, nNO = 0,2; − = 0,1 (mol) Vì Fe dư, phản ứng xảy ra: Fe + 4H+ + NO3- → Fe3+ + NO + 2H2O Fe + Cu2+ → Cu + Fe2+ Fe + 2Fe3+ → 3Fe2+ Trong trình 4H+ + NO3- + 3e → NO + 2H2O 0,4→ 0,1 0,3 Fe → Fe2+ + 2e Cu2+ + 2e→ Cu 0,1→ 0,2 0,1 Áp dụng định luật bảo toàn electron = 0,25 mol → = 14 gam 0,25 0,25 = 9m – 14 (gam) Chất rắn sau phản ứng Cu Fe dư + = 3m (9m – 14) + 64.0,1 = 7m → m = 3,8 gam Dung dịch A sau phản ứng gồm = 0,25; + = 0,4; 0,4 → + Ag↓ 0,25 → ∑ 0,25 = 108.0,25 + 143,5.0,4 = 84,4 gam = 0,1 (mol) → AgCl↓ 0,4→ + 0,25 = 84,4 gam nH+ = 0,39; nNO3 - = 0,03; nSO4 2- = 0,18 mol Quy hỗn hợp thành FeO Fe2O3 Phương trình: 3FeO + 10H+ + NO3- → 3Fe3+ + NO + 5H2O 0,03 0,1 0,01 0,03 0,01 + Dư 0,29 mol H ; 0,02 mol NO3 11 0,25 Suy nFe2O3 = (5,36 - 0,03.72) / 160 = 0,02 mol Fe2O3 + 6H+ → 2Fe3+ + 3H2O 0,02 0,12 0,04 Suy dung dịch X có: nH+ dư = 0,39 - 0,12 - 0,1 = 0,17 ; nNO3- dư = 0,03 - 0,01 = 0,02; nSO4 2- = 0,18 mol 3Cu + 8H++ 2NO3- → 3Cu2+ + 2NO + 4H2O 0,03 0,08 0,02 0,03 Dư: 0,01 0,09 mol Do Cu dư, dung dịch có 0,07 mol Fe3+ nên xảy phản ứng: Cu +2Fe3+ → Cu2+ + 2Fe2+ 0,01 0,02 0,01 0,02 dư 0,05 mol Muối khan sau phản ứng gồm: CuSO4 ( 0,04 mol); FeSO4 ( 0,02 mol) Fe2(SO4)3 (0,025 mol) Suy mmuối = 19,44 gam 0,25 0,25 0,25 0,25 n O2 = 0,09 mol => mO2 = 2,88 gam BTKL mA + mO2 = mCO2 + mH2O m CO2 + mH2O = 5,58 gam Do VCO2 : VH2O = : => nCO2 = nH2O = x mol 44x + 18x = 5,58 => x = 0,09 mol n C = 0,09; nH = 0,18 => mO/A = 2,7 – (mC + mH) nO = 0,09mol n C : nH : nO = 0,09 : 0,18 : 0,09 = 1: : Vậy CTĐGN A CH2O CTPT A (CH2O)a Vì A tác dụng với NaHCO3 nên phải có nhóm chức – COOH A tác dụng với Na tạo H2 mà n CO2 = nH2 = nA nên phân tử A có nhóm – OH (không thể có nhóm – COOH) Đặt CTPT A (OH)mR(COOH)n (OH)mR(COOH)n + Na → (NaO)mR(COONa)n + (n + m)H2/2 Do số mol A = số mol H2 => m + n = Do n, m > để A có MA nhỏ => m = n = Vậy CTPT A (CH2O)3 hay C3H6O3 CTCT A HO – CH2 – CH2 – COOH Hoặc CH3 – CH(OH) – COOH 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 Số mol NaOH = 0,45 A + NaOH → muối x mol x mol B + 2NaOH → muối x mol 2x mol Vậy 3x = số mol NaOH = 0,45 → x = 0,15 mol A, B đồng phân có CTPT (C9H8O2)n Và MX = MA = MB = 44,4 : 0,15.2 = 148 g/mol (108 + + 32)n = 148 => n = Vậy CTPT A, B C9H8O2 CTCT A C6H5 – COO – CH = CH2 C6H5 – CH = CH – COOH (đồng phân hình học) CH2 = CH – C6H4 – COOH ( -0, - m, - p) 12 0,25 0,25 Và CTCT B CH2 = CH – COOC6H5 Viết ptpứ A B 0,25 - Do X tác dụng với NaOH theo tỉ lệ 1:1 X chứa nhóm - COOH nhóm - OH ( chức phenol) nH = nX - X + Na → H2 n → chứa nhóm chức: (-OH) (-COOH) vì: -OH + Na → -ONa + 1/2H2↑ -COOH + Na → -COONa + 1/2H2↑ Vậy xảy trường hợp: - X có chứa nhóm chức -COOH nhóm chức -OH → R(OH)2(COOH) - X có chứa nhóm chức -OH → R(OH)3 có nhóm chức -OH liên kết trực tiếp với vòng benzen ( phenol) Trường hợp 1: R(OH)2(COOH) + NaOH → R(OH)2(COONa) + H2O 2,12 gam 2,56 gam 2,56 − 2,12 nX = = 0, 02mol → 0,02.( R+ 34 + 45) = 2,12 → R = 27 22 * Đặt R CxHyOz → 12x + y + 16z = 27 Vì R liên kết với nhóm -OH nên: x≥2 → z=0 Nghiệm phù hợp x=2; y=3 Công thức: C2H3(OH)2(COOH) Cấu tạo: CH2 - CH - COOH OH OH Trường hợp 2: R(OH)3 + NaOH → R(OH)2(ONa) + H2O nX = 0,02 mol → 0,02.(R + 51) = 2,12 → R = 55 Đặt R CxHyOz → 12x + y + 16z = 55 Vì R chứa vòng benzen ( phenol) nên: x≥6 → vô lí 0,25 0,25 0,25 0,25 Gọi CT chung kim loại kiềm R R + H2O → ROH + H2 Số mol Al3+ = 0,36 mol, Al(OH)3 = 0,2 mol TH1: không tan kết tủa Al3+ + 3OH- → Al(OH)3 → Số mol OH- = 0,2 mol số mol HCl = 1,2 mol → phần rắn RCl: 0,2 mol KL mol TB R = 383,02 gam/mol(loại) TH2: kết tủa tan Al3+ + 3OH- → Al(OH)3 Al(OH)3 + OH- → AlO2- + 2H2O → Số mol OH- = 1,24 mol số mol HCl = 1,2 mol → phần rắn RCl: 1,2 mol ROH : 0,04 mol KL mol TB R = 32,3 gam/mol(loại) Vậy kim loại là: Na K Gọi số mol Na: x mol, K: y mol có hệ phương trình: x + y = 1,24 13 0,25 0,25 0,25 23x+39y+(1,2.35,5 + 0,04.17) = 83,704 → x = 0,496; y = 0,744 mol → %mNa = 28,22% Chú ý: Học sinh làm cách khác nhau, hợp lí cho điểm tối đa 14 0,25 [...]... Na → H2 và n → chứa 3 nhóm chức: (-OH) hoặc (-COOH) vì: -OH + Na → -ONa + 1/2H2↑ -COOH + Na → -COONa + 1/2H2↑ Vậy xảy ra 2 trường hợp: - X có chứa 1 nhóm chức -COOH và 2 nhóm chức -OH → R(OH)2(COOH) - X có chứa 3 nhóm chức -OH → R(OH)3 trong đó có 1 nhóm chức -OH liên kết trực tiếp với vòng benzen ( phenol) Trường hợp 1: R(OH)2(COOH) + NaOH → R(OH)2(COONa) + H2O 2 ,12 gam 2,56 gam 2,56 − 2 ,12 nX = =... NaOH = 0,45 → x = 0,15 mol A, B là đồng phân có cùng CTPT (C9H8O2)n Và MX = MA = MB = 44,4 : 0,15.2 = 148 g/mol (108 + 8 + 32)n = 148 => n = 1 Vậy CTPT của A, B là C9H8O2 CTCT của A là C6H5 – COO – CH = CH2 hoặc C6H5 – CH = CH – COOH (đồng phân hình học) CH2 = CH – C6H4 – COOH ( -0, - m, - p) 12 0,25 0,25 Và CTCT của B là CH2 = CH – COOC6H5 Viết 1 ptpứ của A và của B 0,25 1 - Do X tác dụng được với NaOH... A là CH2O CTPT của A là (CH2O)a Vì A tác dụng được với NaHCO3 nên phải có nhóm chức – COOH A tác dụng với Na tạo ra H2 mà n CO2 = nH2 = nA nên phân tử A còn có nhóm – OH (không thể có 2 nhóm – COOH) Đặt CTPT của A (OH)mR(COOH)n (OH)mR(COOH)n + Na → (NaO)mR(COONa)n + (n + m)H2/2 Do số mol A = số mol H2 => m + n = 2 Do n, m > 0 và để A có MA nhỏ nhất => m = n = 1 Vậy CTPT của A là (CH2O)3 hay C3H6O3 CTCT... 3H2O 0,02 0 ,12 0,04 Suy ra dung dịch X có: nH+ dư = 0,39 - 0 ,12 - 0,1 = 0,17 ; nNO3- dư = 0,03 - 0,01 = 0,02; nSO4 2- = 0,18 mol 3Cu + 8H++ 2NO3- → 3Cu2+ + 2NO + 4H2O 0,03 0,08 0,02 0,03 Dư: 0,01 0,09 mol Do Cu dư, trong dung dịch có 0,07 mol Fe3+ nên xảy ra phản ứng: Cu +2Fe3+ → Cu2+ + 2Fe2+ 0,01 0,02 0,01 0,02 dư 0,05 mol Muối khan sau phản ứng gồm: CuSO4 ( 0,04 mol); FeSO4 ( 0,02 mol) và Fe2(SO4)3... gam 2,56 − 2 ,12 nX = = 0, 02mol → 0,02.( R+ 34 + 45) = 2 ,12 → R = 27 22 * Đặt R là CxHyOz → 12x + y + 16z = 27 Vì R liên kết với 2 nhóm -OH nên: x≥2 → z=0 Nghiệm phù hợp x=2; y=3 Công thức: C2H3(OH)2(COOH) Cấu tạo: CH2 - CH - COOH OH OH Trường hợp 2: R(OH)3 + NaOH → R(OH)2(ONa) + H2O nX = 0,02 mol → 0,02.(R + 51) = 2 ,12 → R = 55 Đặt R là CxHyOz → 12x + y + 16z = 55 Vì R chứa vòng benzen ( phenol) nên:... → Số mol OH- = 1,24 mol số mol HCl = 1,2 mol → phần rắn là RCl: 1,2 mol và ROH : 0,04 mol KL mol TB của R = 32,3 gam/mol(loại) Vậy 2 kim loại là: Na và K Gọi số mol Na: x mol, K: y mol có hệ phương trình: x + y = 1,24 13 0,25 0,25 0,25 23x+39y+(1,2.35,5 + 0,04.17) = 83,704 → x = 0,496; y = 0,744 mol → %mNa = 28,22% Chú ý: Học sinh làm các cách khác nhau, hợp lí vẫn cho điểm tối đa 14 0,25 ...0,25 Hiện tượng: Búc đầu tạo thành dung dịch đồng nhất, sau đó nhỏ dung dịch HCl vào thì có hiện tượng tách thành hai lớp 2 NaOH + C6H5OH → C6H5ONa + H2O C6H5ONa + HCl → C6H5OH + NaCl Hiện tượng: Màu tím của dung dịch nhạt dần rồi mất màu hoàn toàn, có kết tủa màu nâu đen 3CH ≡ CH + 8KMnO4 → 3(COOK)2 + 8MnO2 + 2KOH + 2H2O 0,25 0,25 nHCl = 0,4 mol; = 0,1 mol => nH... 14 gam 0,25 0,25 = 9m – 14 (gam) 1 Chất rắn sau phản ứng là Cu và Fe dư + = 3m (9m – 14) + 64.0,1 = 7m → m = 3,8 gam Dung dịch A sau phản ứng gồm = 0,25; + = 0,4; 0,4 → + Ag↓ 0,25 → ∑ 0,25 = 108.0,25 + 143,5.0,4 = 84,4 gam 2 = 0,1 (mol) → AgCl↓ 0,4→ + 0,25 = 84,4 gam nH+ = 0,39; nNO3 - = 0,03; nSO4 2- = 0,18 mol Quy hỗn hợp thành FeO và Fe2O3 Phương trình: 3FeO + 10H+ + NO3- → 3Fe3+ + NO + 5H2O 0,03