Đề ôn thi học sinh giỏi 11 hóa học

HỌC SINH GIỎI HÓA HỌC 11
Câu 1 (3,0 điểm)
1.1. X và Y là 2 nguyên tố thuộc 2 chu kì kế tiếp và 2 nhóm kế tiếp nhau trong bảng tuần hồn các ngun tố
hóa học. Biết rằng tổng số hạt mang điện trong X và Y là 50. Xác định nguyên tố, viết cấu hình electron nguyên
tử và xác định vị trí của X, Y trong bảng tuần hồn.
1.2. Nguyên tố X tạo được 3 hợp chất Y, Z, T đều có cùng số nguyên tử hidrogen, đều có 1 nguyên tử X và
khác nhau số nguyên tử oxygen. % khối lượng của X trong Y, Z, T lần lượt là 31,63%; 37,0% và 46,97%.
a) Xác định công thức phân tử và viết công thức cấu tạo của Y, Z, T.
b) Nguyên tố X tạo được 2 hợp chất với fluorine. Viết công thức Lewis và xác định dạng hình học phân tử
của hai hợp chất đó.
1.3. Hoạt tính phóng xạ của đồng vị 210
giảm đi 6,85% sau 14 ngày. Xác định hằng số tốc độ của quá trình
84 Po
phân rã, chu kì bán hủy và thời gian để đồng vị trên phân rã 80%.
Câu 2 (3,0 điểm)
2.1. Trong công nghiệp, sulfur trioxide được tổng hợp từ sulfur dioxide và oxygen (Phản ứng này là phản
ứng tỏa nhiệt).
a) Viết phương trình nhiệt hóa học của phản ứng trên.
b) Để thu tăng hiệu suất phản ứng tổng hợp sulfur trioxide cần thực hiện phản ứng trong điều kiện nào?
c) Từ trạng thái cân bằng nếu giảm nhiệt độ của hệ, tỉ khối của hỗn hợp thay đổi như thế nào?
2.2. Năm 2001, Nescafé gần đây đã đưa ra thị trường lon cà phê tự hâm nóng. Để hâm nóng cà phê, một nút
được nhấn để trộn các thành phần làm nóng - một dung dịch rất lỗng của natri/kali hydroxit và canxi oxit. Sau
3
đó, lon sẽ làm ấm 210 ml (210 cm ) cà phê lên khoảng 40 °C.
a) Viết phương trình phản ứng giữa xảy ra khi nhấn nút.
b) Tốc độ làm nóng có thể được kiểm sốt bằng cách thay đổi độ pH của dung dịch. Tốc độ phản ứng thay
đổi như thế nào trong các điều kiện axit, bazơ và trung tính?
–1 –1
c) Giả sử nhiệt dung của cà phê bằng nhiệt dung của nước, 4,18 J K g , hãy tính năng lượng cần thiết để
làm ấm 210 ml cà phê thêm 40 °C. Từ đó tính khối lượng canxi oxit tối thiểu cần thiết trong lon để hoạt động
như quy định.

2.3. Mối quan tâm ngày càng tăng về việc sử dụng và tạo ra chất độc hại các chất trong q trình hóa học đã
khuyến khích một số nhà hóa học tìm kiếm những cách thân thiện hơn với môi trường để tạo ra các sản phẩm hóa
học. Để giúp đánh giá một quy trình về mặt mơi trường, các nhà hóa học thường sử dụng thuật ngữ "phần trăm
nền kinh tế nguyên tử", trong đó
ℎố

% ề

ℎ ế

ê

ử=

ℎố

ượ

ượ

ấ

ủ

ả

ả á

ℎẩ

ℎấ

ố

ℎả ứ

100%

Một quy trình hóa học thân thiện với mơi trường thường được kỳ vọng sẽ có % kinh tế nguyên tử cao, cho
thấy tỷ lệ cao của các nguyên liệu ban đầu sẽ trở thành một phần của sản phẩm cuối cùng, do đó giảm lượng
chất thải. Các nỗ lực không ngừng được thực hiện để tăng tính % kinh tế nguyên tử của các quá trình hóa học.
Ví dụ, việc sản xuất etilen oxit (C2H4O) trong nhiều năm là thông qua con đường chlorohydrin cổ điển:
C2H4 + Cl2 + H2O → ClCH2CH2OH + HCl
ClCH2CH2OH + Ca(OH)2 + HCl → C2H4O + CaCl2 + 2H2O
(a)
i) Viết một phương trình cân bằng cho phản ứng tổng.
ii) Tính kinh tế% ngun tử cho q trình này.
Lộ trình hóa dầu hiện đại liên quan đến phản ứng sau:
(b) Tính % kinh tế nguyên tử của quá trình này.
Câu 3 (3,0 điểm)
3.1. a) Chỉ dùng chỉ thị phenolphtalein hãy phân biệt các dung dịch NaHSO4, Na2CO3, Fe(NO3)3, NaCl,
Ca(NO3)2, AlCl3. Viết phương trình ion thu gọn các phản ứng xảy ra.
b) Giải thích vì sao phèn chua, KAl(SO4)2.12H2O lại có vị chua và được sử dụng làm trong nước.
3.2. Hòa tan hết 12,8 gam hỗn hợp X gồm (Na, Na 2O, K, K2O, Ba và BaO), (trong đó oxi chiếm 8,75% về khối lượng)

vào nước thu được 600 ml dung dịch Y và 1,568 lít khí H 2 (đktc). Trộn 300 ml dung dịch Y với 100 ml dung dịch hỗn hợp
gồm HCl 0,4M và H2SO4 0,3M thu được 400 ml dung dịch Z.
Tính pH của dung dịch Z. Biết các phản ứng xảy ra hoàn toàn.

3.3. Dung dịch A gồm CH3COOH 0,01M và HCl, có pH = 2,0.

a) Tính thể tích dung dịch NaOH 0,02M cần để trung hịa 25 ml dung dịch A.


b) Tính pH của dung dịch sau khi trung hịa.
Biết pKa của CH3COOH là 4,76.
Câu 4 (4,0 điểm)
4.1. Có 5 hợp chất vô cơ: A, B, C, D, E đều là hợp chất của natri. Cho A lần lượt tác dụng với B, C thu được
các khí tương ứng là X, Y. Cho D, E lần lượt tác dụng với nước thu dược các khí tương ứng Z, T. Biết X, Y, Z,
T là các khí thường gặp, chúng tác dụng với nhau từng đơi một ở điều kiện thích hợp. Tỉ khối của X so với Z
bằng 2 và tỉ khối của Y so với T cũng bằng 2. Xác định các chất và viết các phương trình phản ứng xảy ra.
4.2. Hòa tan hết 23,18 gam hỗn hợp X gồm Fe, Mg và Fe(NO 3)3 vào dung dịch chứa 0,92 mol HCl và 0,01
mol NaNO3, thu được dung dịch Y (chất tan chỉ chứa 46,95 gam hỗn hợp muối) và 2,92 gam hỗn hợp Z gồm ba
khí khơng màu (trong đó có hai khí có số mol bằng nhau). Dung dịch Y phản ứng tối đa với 0,91 mol KOH, thu
được 29,18 gam kết tủa. Biết các phản ứng xảy ra hồn tồn. Tính phần trăm thể tích của mỗi khí trong Z.
4.3. Nhiệt phân hồn tồn 26,73 gam X (là muối ở dạng ngậm nước), thu được hỗn hợp Y (gồm khí và hơi)
và 7,29 gam một chất rắn Z. Hấp thụ hết Y vào nước, thu được dung dịch T. Cho 180 ml dung dịch NaOH 1M
vào T, thu được dung dịch chỉ chứa một muối, khối lượng của muối là 15,3 gam. Xác định công thức phân tử
của muối X.
Câu 5 (3,0 điểm)
5.1. Hợp chất X có cơng thức phân tử C4H6. Viết cơng thức cấu tạo các đồng phân của X.
5.2. Đốt cháy hoàn toàn 10,4 gam hợp chất hữu cơ A rồi dẫn sản phẩm cháy (chỉ gồm CO 2 và hơi H2O) lần
lượt qua bình 1 chứa H2SO4 đặc và bình 2 chứa 300 ml dung dịch Ba(OH) 2 2M. Sau phản ứng thấy khối lượng
bình 1 tăng 5,4 gam và khối lượng bình 2 tăng 37 gam, đồng thời xuất hiện 78,8 gam kết tủa.
Xác định công thức phân tử của A. Biết khi làm bay hơi 2,6 gam A thu được thể tích hơi bằng thể tích của
0,75 gam khí C2H6 ở cùng điều kiện nhiệt độ và áp suất.
Câu 6 (4,0 điểm)
6.1. Propylene (propen) là một trong những thành phần quan trọng nhất trong công nghiệp sản xuất các hợp
chất hữu cơ. Dưới đây là sơ đồ các hợp chất hóa học đơn giản có thể được tạo ra từ propylene. Sử dụng thông
tin trong mẫu, xác định và vẽ cấu tạo hóa học của các hợp chất A-J. Viết PTPƯ xảy ra.

Câu 6 (4,0 điểm)
6.1. Hỗn hợp A gồm một ankan và 1 anken. Cho 8,96 lít A đi qua bình đựng dung dịch brom thấy khối lượng
bình tăng 5,6 gam và thốt ra 6,72 lít khí. Đốt cháy hồn tồn khí thốt ra này thu được 13,44 lít CO 2 (thể tích
các khí đo ở đktc).
a) Xác định công thức phân tử của X và Y.
b) Cho 5,84 gam hỗn hợp B gồm khí X và H2 vào bình kín có chứa một ít bột Ni làm xúc tác, đun nóng bình,
sau một thời gian thu được hỗn hợp khí C. Dẫn hỗn hợp C qua bình đựng dung dịch brom dư thấy có 2,688 lít
hỗn hợp khí D thốt ra (đktc), biết tỉ khối hơi của D so với H2 là 22. Tính % thể tích khí X trong hỗn hợp B?


6.2. Crackinh m gam butan thu được hỗn hợp khí X từ các phản ứng theo sơ đồ sau:
C4H10 → CH4 + C3H6 (1)
C4H10 → C2H6 + C2H4 (2)
Cho toàn bộ hỗn hợp X vào dung dịch Br 2 dư thì thấy thốt ra hỗn hợp khí Y có thể tích bằng 60% thể tích
của X, khối lượng dung dịch Br2 tăng 5,6 gam và có 25,6 gam brom đã tham gia phản ứng. Đốt cháy hồn tồn
hỗn hợp khí Y thu được a mol CO2 và b mol H2O. Tính giá trị a, b?
6.3.Trong phịng thí nghiệm thường điều chế CO2 từ CaCO3 và dung dịch HCl như hình vẽ sau:

Để thu được CO2 tinh khiết có 2 học sinh
(HS) cho sản phẩm khí qua 2 bình như sau:
HS1: Bình (X) đựng dung dịch NaHCO3 và bình
(Y) đựng H2SO4 đặc.
HS2: Bình (X) đựng H2SO4 đặc và bình (Y) đựng
dung dịch NaHCO3.
Cho biết học sinh nào làm đúng?
Viết phương trình hóa học giải thích cách làm.