Đề thi học sinh giỏi môn Hóa học Lớp 11 - Năm học 2017-2018 - Trường THPT Thường Xuân

Nội dung text: Đề thi học sinh giỏi môn Hóa học Lớp 11 - Năm học 2017-2018 - Trường THPT Thường Xuân

1. SỞ GD & ĐT THANH HÓA ĐỀ THI HỌC SINH GIỎI NĂM 2017 – 2018 Trường THPT Thường Xuân 3 Môn: Hóa học Thời gian 180 phút (không kể thời gian phát đề) Câu I. (3 điểm). 1. Hãy trình bày phương pháp hóa học nhận biết các dung dịch riêng biệt sau: NH 4Cl, NaCl, MgCl2, AlCl3,FeCl3. Viết phương trình hóa học của các phản ứng xảy ra. 2. Cho 40ml dung dịch HCl 0,75M vào 160ml đungịch chứa đồng thời Ba(OH)2 0,08M và KOH 0,04M thu được dung dịch A.Tính pH của dung dịch A Câu II. ( 5,0 điểm). o AgNO3/NH3, t 3. Chất hữu cơ X mạch hở tác dụng với H2 sinh ra propan -1-ol. Viết CTCT có thể có của X. Câu III. (4,0 điểm). Cho hỗn hợp G ở dạng bột gồm Al, Fe, Cu. Hòa tan 23,4 gam G bằng một lượng dư dung dịch HNO3 đặc, nóng, thu được 30,24 lít khí NO2. Cho 23,4 gam G vào bình A chứa 850 ml dung dịch H2SO4 1M (loãng) dư, sau khi phản ứng hoàn toàn, thu được khí B. Dẫn từ từ toàn bộ lượng khí B vào ống chứa bột CuO dư nung nóng, thấy khối lượng chất rắn trong ống giảm 7,2 gam so với ban đầu. 1. Viết PTHH xảy ra và tính thành phần phần trăm theo khối lượng của mỗi chất trong G. 2. Cho dung dịch chứa m gam muối NaNO 3 vào bình A sau phản ứng giữa G với H 2SO4 loãng ở trên, thấy thoát ra V lít khí NO (sản phẩm khử duy nhất). Tính giá trị nhỏ nhất của m để V là lớn nhất. Giả thiết các phản ứng xảy ra hoàn toàn. Các thể tích khí đo ở điều kiện tiêu chuẩn. Câu IV(5,0 điểm). 1. Đốt cháy hoàn toàn hiđrocacbon R, thu được tỉ lệ số mol H2O và CO2 tương ứng bằng 1,125. a) Xác định công thức phân tử của R. b) R1 là đồng phân của R, khi tác dụng với Cl2, điều kiện thích hợp, tỉ lệ mol 1:1 thì thu được một dẫn xuất mono clo duy nhất (R2). Gọi tên R1, R2 và viết phương trình phản ứng xảy ra. 2. Nêu hiện tượng và viết phương trình phản ứng xảy ra trong các trường hợp sau: a) Cho đồng kim loại vào dung dịch hỗn hợp NH4NO3 và H2SO4 loãng. b) Sục khí NH3 từ từ đến dư vào dung dịch ZnCl2. c) Cho dung dịch KHSO4 đến dư vào dung dịch Ba(HCO3)2. 3. Oxi hóa một lượng ancol C bằng oxi, xúc tác, thu được hỗn hợp X. Chia X thành ba phần bằng nhau: Phần 1 tác dụng với dung dịch AgNO3 trong amoniac dư thu được 21,6 gam Ag. Phần 2 tác dụng với dung dịch NaHCO3 dư thu được 2,24 lít khí. Phần 3 tác dụng với Na vừa đủ thu được 4,48 lít khí và 25,8 gam chất rắn khan. a) Viết các phương trình phản ứng xảy ra. o b) Xác định công thức cấu tạo của ancol C, biết đun nóng ancol C với H 2SO4 đặc, ở 170 C được anken, các chất khí đo ở đktc và các phản ứng xảy ra hoàn toàn. Câu V.(3 điểm). Hợp chất M có công thức AB3. Tổng số hạt proton trong phân tử M là 40. Trong thành phần hạt nhân của A cũng như B đều có số hạt proton bằng nơtron. A thuộc chu kì 3 trong bảng HTTH .
2. 1.Xác định A, B. Viết cấu hình electron của A và B. 2.Xác định các loại liên kết có trong phân tử AB3 . 2- 3.Mặt khác ta cũng có ion AB3 . Trong các phản ứng hoá học của AB 3 chỉ thể hiện tính oxi hóa 2- còn AB3 vừa thể hiện tính oxi hóa, vừa thể hiện tính khử. Hãy giải thích hiện tượng trên. Cho ví dụ minh họa. (Biết: Al=27; Fe=56; Cu=64; O=16; Na=23; N=14; C=12; H=1; Ag=108; Br=80, S = 80; Cl = 35,5 ) Hết .
3. SỞ GDĐT THANH HÓA ĐÁP ÁN Kú thi HOC SINH GIỎI TRƯỜNG THPT THƯỜNG XUÂN 3 NĂM HỌC: 2017-2018 Môn thi: HÓA HỌC Câu I. 1. Trích mỗi dung dịch một ít để làm thí nghiệm. Cho dung dịch NaOH tới dư lần lượt vào các dung dịch trên: + DD xuất hiện khí mùi khai NH4Cl. + DD không phản ứng là NaCl. + DD xuất hiện kết tủa trắng là MgCl2. + DD lúc đầu xuất hiện kết tủa trắng, sau đó kết tủa tan khi NaOH dư là AlCl3. 0,5 + DD xuất hiện kết tủa màu đỏ nâu là FeCl3. Các phương trình phản ứng: NH4Cl + NaOH  NaCl+ NH3  + H2O MgCl2 + NaOH  Mg(OH)2  NaCl 0,5 AlCl3 + 3NaOH  Al(OH)3  + 3NaCl Al(OH)3 + NaOH  NaAlO2 + 2H2O FeCl3 + 3NaOH  Fe(OH)3  + 3NaCl 0,5 2. Tính được số mol nHCl = 0,03 mol nBa(OH)2 = 0,0128 mol nKOH = 0,0064 mol 0,5  nOH = 0,032 mol PT ion: + - H + OH H2O Bd: 0,03 0,032 0,5 Pư: 0,03 0,03 Spu: 0 0,002 0,002 CM OH = = 0,01 (M) 0,2 pOH = -lg ( 0,01) = 2 pH = 14 -2 =12 0,5
4. Câu II. 3 1. 2. CTCT của B là 0,5 3. CTCT của X là: 1,5 CH3CH2CHO; CH2=CHCHO; CHCCHO; CH2=CHCH2OH; CHCCH2OH. Câu III. 1,0 đ 1.
5. 0,75 đ 0,75 2. 0,5 0,5 0,5 Câu IV. 0,5 1.a) Do nH2O: nCO2 > 1 R là CnH2n+2 (n 1) Phản ứng: CnH2n+2 +(3n+1)/2O2 nCO2 + (n+1) H2O (1) Từ (n+1): n =1,125 n=8 R: C H 8 18 0,5 b) Do R1 tác dụng với Cl2 tạo 1 dẫn xuất monoclo duy nhất R2 R1: (CH3)3C – C(CH3)3 : 2,2,3,3-tetrametylbutan R2: ClCH2(CH3)2C – C(CH3)3 : 1-clo-2,2,3,3-tetrametylbutan as (CH3)3C – C(CH3)3 + Cl2  ClCH2(CH3)2C – C(CH3)3 + HCl 2.a) Cu tan, dd xuất hiện màu xanh và khí không màu hóa nâu trong không khí 0,5 2 3Cu 8H 2NO3 3Cu 2NO  4H2O 2NO O2 2NO2 b) Có kết tủa trắng rồi kết tủa tan 0,5 2NH3 2H2O ZnCl2 Zn(OH)2  2NH4Cl Zn(OH)2 + 4NH3 [Zn(NH3)4](OH)2 c) Có kết tủa trắng và có khí không màu thoát ra 0,5 2KHSO4 Ba(HCO3)2 BaSO4  2CO2  K2SO4 2H2O
6. 3.Do oxi hóa C được SP tráng gương, tách nước tạo olefin C là ancol no, đơn chức mạch hở, 0,5 bậc một. Vậy C: RCH2OH (R: CnH2n+1 – , n 1). xt,to 2 RCH2OH + O2  2RCHO + 2 H2O (1) xt,to RCH2OH + O2  RCOOH + H2O (2) Hỗn hợp X gồm RCHO, RCOOH, H2O và RCH2OH dư. 0,5 to * Phần 1: RCHO + 2[Ag(NH3)2]OH  RCOONH4 + 2Ag+ 3NH3 + H2O(2) * Phần 2: RCOOH + NaHCO3 RCOONa + H2O + CO2 ↑ (4) * Phần 3: 2 RCOOH + 2 Na 2 RCOONa + H2 ↑ (5) 2 RCH OH + 2 Na 2 RCH ONa + H ↑ (6) 2 2 2 0,5 2 H2O + 2 Na 2 NaOH + H2↑ (7) Gọi số mol RCH2OH, RCHO, RCOOH trong 1/3 hỗn hợp X lần lượt là x, y, z mol. Theo (1 7) và bài ra ta có hệ: 2y 0,2 x 0,1 z 0,1 y 0,1 0,5 0,5z 0,5x 0,5(y z)z 0,2 z 0,1 Chất rắn khan thu được sau phản ứng ở phần III gồm : 0,1 (mol) RCOONa ; 0,1 (mol) RCH2ONa và 0,2 (mol) NaOH. Số gam chất rắn khan : (R+ 67). 0,1 + (R + 53). 0,1 + 40. 0,2 = 25,8 (gam) MR = 29 R là C2H5 – Vậy ancol C: CH3– CH2 – CH2 - OH. 0,5 Câu V. 1,5 1.Gọi ZA, ZB lần lượt là số đơn vị điện tích hạt nhân trong A, B Ta có: ZA + 3ZB = 40 A thuộc chu kỳ 3 => 11 ZA 18 => 7,3 ZB 9,6 => ZB = 8; 9 ZB = 8 (O) => ZA = 16 (S) (chọn) ZB = 9 (F) => ZA = 13 (Al) (loại) vì trong nguyên tử A, B số proton bằng số nơtron. Cấu hình e của A và B A(Z = 8): 1s22s22p4 B (Z = 16): 1s22s22p63s23p4 2.Phân tử AB3: SO3 CTCT: 0,5 O O S O Trong phân tử SO3 có 2 liên kết cộng hóa trị (liên kết đôi) được hình thành bởi sự góp chung e của S với O và 1 liên kết cho nhận (được hình thành bằng đôi e chỉ do S đóng góp). 3.Lưu huỳnh có các mức oxh: -2; 0; +4; +6. 1,0 2- 2- Trong ion SO3 , S có số oxi hoá +4 là mức oxh trung gian của S => trong các pư SO3 vừa thể hiện tính khử, vừa thể hiện tính oxh: +4 +6 1. Na2SO3 + Br2 + H2O -> Na2SO4 + 2HBr (S -> S + 2e : tính khử) +4 2. Na2SO3 + 6HI -> 2NaI + S + 2I2 + 3H2O (S +4e-> S : tính oxh) Trong phân tử SO3, S có mức oxi hoá +6, là mức oxh cao nhất của S. Do đó trong các pư SO 3 chỉ thể hiện tính oxi hóa: +6 +4 1. SO3 + NO -> SO2 + NO2 (S + 2e-> S )