Đề thi học sinh giỏi lớp 12 THPT tỉnh Hải Dương năm 2012 môn Hóa pot

1

SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
HẢI DƯƠNG

KÌ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI TỈNH
Lớp 12 THPT năm học 2012 – 2013
Môn thi : Hóa học
Thời gian làm bài: 180 phút
(Đề thi gồm 02 trang)



Câu I (2 điểm)
1. Nêu hiện tượng và viết phương trình phản ứng trong các thí nghiệm sau:
a. Sục khí H
2
S vào dung dịch CuCl
2
.
b. Cho dung dịch Na
2
CO
3
vào dung dịch AlCl
3
.
c. Cho Fe
3
O
4

vào dung dịch HI, sau đó cho vào dung dịch sau phản ứng một ít hồ tinh bột.
d. Cho từ từ dung dịch NH
3
đến dư vào dung dịch CuSO
4
.
2. Xác định công thức các chất và viết phương trình phản ứng biểu diễn theo sơ đồ biến
hoá sau:





Câu II (2 điểm)
1. Cho hỗn hợp X gồm Glyxin và Alanin tham gia phản ứng ở điều kiện thích hợp thu
được các sản phẩm đipeptit. Viết phương trình phản ứng và gọi tên sản phẩm tạo thành.

2. Cho dãy biến hoá sau:




Xác định các chất A, B, C, D, E, F, G và viết các phương trình phản ứng (ghi rõ
điều kiện nếu có).
Câu III (2 điểm)
1. Cho hỗn hợp X gồm FeCO
3
, FeS
2
tác dụng vừa đủ với dung dịch HNO

3
đặc, nóng thu
được dung dịch Y (chứa Fe(NO
3
)
3
; H
2
SO
4
) và 22,4 lít hỗn hợp khí Z gồm hai khí (đktc).
Pha loãng dung dịch Y bằng nước cất để thu được 2 lít dung dịch có pH = 1.
a. Viết phương trình phản ứng và tính khối lượng hỗn hợp X.
b. Dung dịch Y hoà tan tối đa m gam Fe, tính m.
(Biết sản phẩm khử của N
+5
là NO
2
)
2. Để điều chế 2,8 tấn nhựa PE (polivinyletilen) cần dùng m tấn gỗ (chứa 50% xenlulozơ
về khối lượng). Biết hiệu suất cả quá trình điều chế bằng 80%. Viết các phương trình
phản ứng điều chế và tính m.
ĐỀ CHÍNH THỨC
Al
4
C
3

E
A B

C

D

G
F
Cao su Buna
polivinylancol

X

+ Fe, t
0

+ H
2
, t
0

+ H
2
O

Y
K
Y
+ A

+ A

+ D, t
0

Z
L
X
+ H
2
SO
4
+ Q
X
t
0

M

Z + P + H
2
O

+ A

+ B

Fe

+ Y

N

2

Câu IV (2 điểm)
Chia 16,68 gam hỗn hợp X gồm Fe và kim loại R (hoá trị không đổi) thành ba phần bằng nhau.
Phần 1 cho vào dung dịch HCl dư, sau khi phản ứng xảy ra hoàn toàn chỉ thu được
dung dịch và 3,136 lít H
2
.
Phần 2 cho vào dung dịch HNO
3
loãng, dư sau khi phản ứng xảy ra hoàn toàn thu
được 2,688 lít khí NO (sản phẩm khử duy nhất). Các thể tích khí đo ở đktc.
1. Xác định kim loại R và tính thành phần phần trăm khối lượng mỗi kim loại trong hỗn
hợp ban đầu.
2. Cho phần 3 vào V lít dung dịch CuSO
4
1M, sau khi phản ứng xảy ra hoàn toàn thu
được 8,64 gam chất rắn. Tính V.
Câu V (2 điểm)
Cho 44,8 gam chất hữu cơ A (chứa C, H, O và A tác dụng được với Na) tác dụng vừa
đủ với dung dịch NaOH, dung dịch thu được chỉ chứa hai chất hữu cơ B, D. Cô cạn
dung dịch thu được 39,2 gam chất B và 26 gam chất D.
- Đốt cháy 39,2 gam B thu được 13,44 lít CO
2
; 10,8 gam H
2
O

và 21,2 gam Na

2
CO
3
.
- Đốt cháy 26 gam D thu được 29,12 lít CO
2
; 12,6 gam H
2
O

và 10,6 gam Na
2
CO
3
.
Biết các phản ứng xảy ra hoàn toàn, các khí đo ở đktc.
1. Xác định công thức phân tử, công thức cấu tạo B, D. Biết công thức phân tử A, B, D
đều trùng công thức đơn giản nhất.
2. Xác định công thức cấu tạo A.

Cho nguyên tử khối các nguyên tố: H = 1; C = 12; O = 16; S = 32;
Na = 23; Al = 27; Fe = 56; Cu = 64.

Hết

Họ và tên thí sinh:………………………………………Số báo danh:………………………

Chữ ký giám thị số 1:……………………… Chữ ký giám thị số 2:……………………

3


Sở Giáo dục và Đào tạo
Hải Dương
=========

ĐÁP ÁN

KÌ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI TỈNH HẢI DƯƠNG
Lớp 12 THPT năm học 2012 – 2013
==================
Môn thi : Hóa học


Câu Ý ĐÁP ÁN Điểm

1

1
(1đ)

a. Hiện tượng: có kết tủa đen
CuCl

2
+ H
2
S → CuS↓ + 2HCl

0,25
b. Hiện tượng: có kết tủa keo trắng và khí thoát ra
2AlCl
3
+ 3H
2
O + 3Na
2
CO
3
→ 2Al(OH)
3
↓ + 3CO
2
↑ + 6NaCl

0,25
c. Hiện tượng: Chất rắn tan, dung dịch có mầu xanh khi cho hồ tinh
bột vào
Fe
3
O
4
+8HI → 3FeI
2

+ I
2
+ 4H
2
O
I
2
+ hồ tinh bột → màu xanh

0,25
d. Hiện tượng: ban đầu có kết tủa xanh, sau đó kết tủa tan tạo dung
dịch xanh lam
CuSO
4
+ 2NH
3
+2H
2
O → Cu(OH)
2
↓ + (NH
4
)
2
SO
4

Cu(OH)
2
+ 4NH

3
→ [Cu(NH
3
)
4
](OH)
2


0,25
2
(1đ)

Xác định đúng các chất trong phương trình được 0,25 điểm, nếu các
chất trong phương trình sai trừ 0,125điểm

0,25
X

Y: Cl
2
+H
2


2HCl
(X) (Y)
Y

Z: HCl + KOH


KCl + H
2
O
(Y) (A) (Z)
Z

X:
10KCl + 2KMnO
4
+ 8H
2
SO
4

5Cl
2
+6K
2
SO
4
+ 2MnSO
4
+ 8H
2
O
(Z) (Q) (X)

0,25
X


K: 3Cl
2
+ 2Fe
0
t

2FeCl
3

(X) (K)
K

L: FeCl
3
+ 3KOH

Fe(OH)
3

+ 3KCl
(K) (A) (L)
L

M: 2Fe(OH)
3

0
t


Fe
2
O
3
+3H
2
O
(L) (M)
M

Fe: Fe
2
O
3
+ 3CO
dư
0
t

2Fe + 3CO
2

0,25
ĐỀ CHÍNH THỨC
4

(M) (B)
Fe

N: Fe + 2HCl


FeCl
2
+ H
2

(Y) (N)
X

Y: Cl
2
+ H
2
O
 
  
HCl + HClO
(X) (Y)
Y

X: 4HCl
đặc
+ MnO
2

t

MnCl
2
+ Cl

2
+ 2H
2
O
(Y) (D) (X)
X

Z + P + H
2
O:
Cl
2
+ 2KOH

KCl + KClO + H
2
O
(X) (A) (Z) (P)
0,25
2

1
(1đ)



0,25

0,25





0,25







0,25


2
(1đ)

Al
4
C
3
→A: Al
4
C
3
+ 12H

2
O → 4Al(OH)
3
+ 3CH
4

(A)
A→B: 2CH
4

0
1500 C
LLN

CH

CH + 3H
2

(A) (B)
B→C: CH

CH + CH
3
COOH
xt

CH
3
COOCH=CH

2

(B) (C)


0,25

C→D: nCH
3
COOCH=CH
2

0
,t p
xt


(C) (D)

0,25
2
CH
2
-
COOH
NH
2
CH
2
-CO-NH-CH

2
-COOH
NH
2
(Gly-Gly)
+ H
2
O

CH
2
-COOH +
NH
2
CH
3
-CH-COOH
NH
2
CH
2
-CO-NH-CH-COOH
NH
2
CH
3
+ H
2
O

(Gly
-
Ala)

2CH
3
-CH-COOH
NH
2
CH
3
-CH-CO-NH-CH-COOH
NH
2
CH
3
(Ala
-
Ala)

+ H
2
O

CH
2
-COOH +
NH
2
CH

3
-CH-COOH
NH
2
CH
3
-CH-CO-NH-CH
2
-COOH
NH
2
+ H
2
O

(Ala
-
Gly)

OOC
-
CH
3
(
CH
2
-CH
)
n
5

D→polivinylancol:
+ nNaOH
0
t

+ nCH
3
COONa

(D) polivinylancol

B→E: CH

CH + H
2
O
2
0
,
80
H Hg
C
 

CH
3
CHO
(B) (E)
E→F: CH

3
CHO + H
2

0
,Ni t

C
2
H
5
OH
(E) (F)

0,25

F→G: 2C
2
H
5
OH
2 3
0
/
450
Al O ZnO

CH
2
=CH-CH=CH

2
+ H
2
+ 2H
2
O
(F) (G)
G→ Cao su Buna:
nCH
2
=CH-CH=CH
2

0
,t p
xt


(G) Cao su Buna
0,25

Chú ý:
Học sinh có thể có cách làm khác nhau, nếu đúng vẫn cho
điểm tối đa. Nếu học sinh không xác định các chất thì trừ nửa số điểm
của phần đó.
3
1
(1đ)

a (0,5đ)

FeCO
3
+ 4HNO
3


Fe(NO
3
)
3
+ CO
2
+ NO
2
+ 2H
2
O (1)
0,125 0,125 0,125 0,125
FeS
2
+ 18HNO
3


Fe(NO
3
)
3
+ 2H
2

SO
4
+ 15NO
2
+ 7H
2
O (2)
0,05 0,05 0,1 0,75
0,25



Vì pH = 1=> [H
+
] = 0,1=>
2 4
0,2 0,1
H SO
H
n mol n mol

  
Theo (2) có:
2 2
0,75 0,05
NO FeS
n mol n mol
  
Gọi
3 2 2(2)

FeCO CO NO
n x n n   => 2 0,75 1 0,125
Z
n x x mol
    


=>
3 2
116 0,125 120 0,05 20,5
FeCO FeS
m m m gam
      
0,25

b (0,5đ)
Dung dịch Y gồm: Fe(NO
3
)
3
: 0,175 mol ; H
2
SO
4
: 0,1 mol
hay dung dịch Y có chứa: Fe
3+
: 0,175 mol; NO
3
-

: 0,525mol; H
+
:0,2 mol.
Y hoà tan tối đa m gam Fe khi đó dung dịch thu được muối Fe
2+
, xảy ra các
phản ứng sau:
Fe + 4H
+
+ 2
3
NO



Fe
2+
+ 2NO
2
+ 2H
2
O
0,05

0,2

0,1
0,25

(CH

2
-CH=CH-CH
2
)
n

OOC
-
CH
3
(
CH
2
-CH
)
n
(
CH
2
-CH
)
n
OH

6

Fe + 2Fe
3+



3Fe
2+

0,0875

0,175 mol

Fe
n
= 0,1375 mol => m
Fe
= 7,7 gam
0,25

3
2
(1đ)

(C
6
H
10
O
5
)
n
+ nH
2
O


nC
6
H
12
O
6
(1)
C
6
H
12
O
6

0
30
men
C

2C
2
H
5
OH + 2CO
2
(2)
0,25

C
2

H
5
OH
2 4
0
170
H SO
C

CH
2
=CH
2
+ H
2
O (3)
CH
2
=CH
2

,p t
xt

(-CH
2
-CH
2
-)
n

(4)
0,25

Ta có: (C
6
H
10
O
5
)
n


2nC
2
H
4
162n (g)

56n (g)
m = 8,1 (tấn)

2,8 (tấn)
0,25

Do hiệu suất phản ứng đạt 80% => khối lượng Xenlulozơ = 8,1.
100
80

Trong gỗ chứa 50% xenlulozơ => Khối lượng gỗ = 8,1.

100
80
.
100
50
= 20,25 tấn
0,25

4 1
(1đ)

Mỗi phần có khối lượng 5,56 gam; gọi trong mỗi phần có chứa x mol
Fe và y mol kim loại R
Phần 1:
Fe + 2HCl

FeCl
2
+ H
2
(1)
x (mol)

x
R + nHCl

RCl
n
+
2

n
H
2
(2)
y


2
n
.y

2
H
n
= 0,14 (mol) => x +
.
2
n
y
= 0,14 (I)
0,25

Phần 2:
Fe + 4HNO
3


Fe(NO
3
)

3
+ NO + 2H
2
O (3)
x

x
3R + 4nHNO
3


3R(NO
3
)
n
+ nNO +2nH
2
O (4)
y


3
n
.y
n
NO
= 0,12 (mol) => x +
3
n
.y = 0,12 (II)

0,25

Giải hệ phương trình (I), (II) ta có: x = 0,08 (mol); y =
0,12
n

Theo khối lượng hỗn hợp ban đầu ta có: 56.x + M
R
.y = 5,56
0,25

7

 M
R
= 9.n; n là hoá trị
n = 1 => M
R
= 9
n = 2 => M
R
= 18
n = 3 => M
R
= 27 => Kim loại R là Al; n = 3
=> x = 0,08 (mol); y = 0,04 (mol)
=> %m
Fe
= 80,67% ; %m
Al

= 19,33%
0,25

4

2
(1đ)

Phần 3:
Sau phản ứng khối lượng chất rắn tăng = 8,64 – 5,56 = 3,08 gam
- Khi Al phản ứng hết, khối lượng chất rắn tăng = 64.0,06 – 27.0,04 =
2,76 gam < 3,08 gam => Al phản ứng hết
0,25

- Khi Fe phản ứng hết, khối lượng chất rắn tăng = 2,76 + 0,08(64-56)
= 3,4 gam > 3,08 gam => Fe phản ứng chưa hết.
Vậy Al phản ứng hết, Fe phản ứng một phần, gọi số mol Fe phản ứng
là z (mol).
0,25
2Al + 3CuSO
4


Al
2
(SO
4
)
3
+ 3Cu (5)

0,04

0,06

0,06(mol)
Fe + CuSO
4


FeSO
4
+ Cu (6)
z (mol)

z

z
0,25
=> 2,76 + (64-56).z = 3,08 => z = 0,04 (mol)
=>
4
CuSO
n

phản ứng = 0,06 + 0,04 = 0,1 (mol) => V = 0,1lít = 100 ml

0,25
5

1

(1đ)

Tìm B:
2 2 2 3
13,44 10,8 21,2
0,6 ; 0,6 ; 0,2
22,4 18 106
CO H O Na CO
n mol n mol n mol
     
=>

0,6 0,2 0,8
2 0,6 1,2
2 0,2 0,4
39,2 12 0,8 1,2 1 0,4 23
1,2
16
a
C
H
N
O
n mol
n mol
n mol
n mol
  
  
  

     
 


0,25
Đặt công thức B là: C
x
H
y
O
z
Na
t


x:y:z:t = 0,8:1,2:1,2:0,4 = 2:3:3:1
Vì CTPT trùng CTĐGN

CTPT B là: C
2
H
3
O
3
Na


CTCT B là: HOCH
2
COONa

0,25
8

Tìm D:
2 2 2 3
29,12 12,6 10,6
1,3 ; 0,7 ; 0,1
22,4 18 106
CO H O Na CO
n mol n mol n mol
      =>
=>
1,3 0,1 1,4
2 0,7 1,4
2 0,1 0,2
26 12 1,4 1,4 1 23 0,2
0,2
16
C
H
Na
O
n mol
n mol
n mol
n mol
  
  
  
     

 

0,25
Đặt công thức D : C
x’
H
y’
O
z’
Na
t’

x’:y’:z’:t’= 1,4:1,4:0,2:0,2= 7:7:1:1
Vì CTPT trùng CTĐGN

CTPT D là: C
7
H
7
ONa


Có 3 CTCT D: CH
3
-C
6
H
4
-ONa (0-; m-; p-)
0,25

5 2
(1đ)

Tìm A:
Ta có: A + NaOH

B(C, H, O, Na) + D(C, H, O, Na) + H
2
O (*)
Theo bảo toàn nguyên tố Na ta có:
=>
2 3
2 2(0,2 0,1) 0,6
NaOH Na CO
n n mol
   

0,25
Theo bảo toàn khối lượng ta có:
2
( ) ( ) ( ) ( ) ( )
2
(*)
44,8 40 0,6 39,2 26 3,6
3,6
1,2 1,4 2 0,6 1 2,4
18
A B D H O NaOH
H O
H H H H H

m gam
n n n n n mol
     
           

( ) ( ) ( )
( )
0,8 1,4 2,2
44,8 12 2,2 2,4 1
1,0
16
A B D
A
C C C
O
n n n mol
n mol
    
   
 

0,25
Đặt công thức A: C
a
H
b
O
c
=>a:b:c = 2,2 : 2,4 : 1 = 11 : 12 : 5
Vì CTPT trùng CTĐGN => CTPT A: C

11
H
12
O
5
.
0,25
Biện luận CTCT A:
n
A
= 0,2 mol; n
B
= 0,4 mol; n
D
= 0,2 mol
=> n
A
: n
NaOH
: n
B
: n
D
: n
nước(*)
= 1: 3 : 2 : 1: 1
=> A là este của phenol chứa: 2HOCH
2
COO- + 1CH
3

-C
6
H
4
COO-
(thoả 5 nt O)
=> Có 3 CTCT A: HO-CH
2
-COO-C
6
H
4
-CH
3
(0-; m-; p-)
0,25

Chú ý:
Học sinh có thể làm theo cách khác, nếu đúng, có lập luận
chặt chẽ vẫn cho điểm tối đa.