Đề Thi Học Sinh Giỏi HOÁ 12 - Tỉnh Vĩnh Phúc - Khối Chuyên [2009 - 2010] doc

SỞ GD & ĐT VĨNH PHÚC
ĐỀ CHÍNH THỨC
KỲ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI LỚP 12 NĂM HỌC 2009-2010
ĐỀ THI MÔN: HOÁ HỌC
(Dành cho học sinh THPT CHUYÊN)
(Thời gian làm bài: 180 phút, không kể thời gian giao đề)
Câu 1 (1 điểm) Cho biết Fe
2+
+ 2e


Fe có
0
1
E = - 0,44V
Fe
3+
+e


Fe
2+
có
0
2
E = + 0,775V
. Tính:
a.
0
3
E

của phản ứng Fe
3+
+ 3e


Fe
b. Tính hằng số cân bằng của phản ứng 3Fe
2+


2Fe
3+
+ Fe.
Có thể kết luận gì về độ bền của Fe
2+
? Khi oxi hóa Fe ta được ion gì trước (phản ứng xảy ra trong dung dịch).
Câu 2 (2 điểm) Nung 109,6 gam Bari kim loại với một lượng vừa đủ NH
4
NO
3
trong một bình kín, thu được
hỗn hợp sản phẩm chỉ chứa 3 hợp chất của Bari (hỗn hợp A). Hòa tan hỗn hợp A trong một lượng nước dư, thu
được hỗn hợp khí B và dung dịch C.
a. Giải thích và viết phương trình phản ứng xảy ra.
b. Cho khí B vào bình kín dung tích không đổi, khi áp suất ổn định (đạt tới trạng thái cân bằng) thấy áp
suất tăng 10% so với áp suất ban đầu. Tính % thể tích các khí ở trạng thái cân bằng.
Câu 3 (1 điểm) Đốt cháy 0,2 mol hợp chất A thuộc loại tạp chức, thu được 26,4 gam khí CO
2
; 12,6 gam hơi
H

2
O và 2,24 lít khí N
2
(đktc). Nếu đốt cháy 1 mol A cần 3,75 mol O
2
.
1. Xác định công thức phân tử của A.
2. Xác định công thức cấu tạo và tên gọi của A. Biết rằng A có tính chất lưỡng tính, phản ứng với axit nitrơ
giải phóng nitơ; với ancol etylic có axit làm xúc tác tạo thành hợp chất có công thức C
5
H
11
O
2
N. Khi đun nóng
A chuyển thành hợp chất vòng có công thức C
6
H
10
N
2
O
2
. Hãy viết đầy đủ các phương trình phản ứng xảy ra
và ghi điều kiện (nếu có).
Câu 4 (1 điểm) Phát hiện và sửa chữa những lỗi trong các phương trình phản ứng sau.
a. CaI
2
+ H
2

SO
4
đ

CaSO
4
+ 2HI
b. 3FeCl
2
+ 2 H
2
SO
4
đ

2FeCl
3
+ SO
2
+ FeSO
4
+ 2 H
2
O
c. 2CrCl
3
+ 3Cl
2
+ 14KOH


K
2
Cr
2
O
7
+ 12KCl + 7H
2
O
d.FeS + HNO
3

Fe(NO
3
)
2
+ H
2
S
Câu 5 (1điểm) Từ CH
4
(các chất vô cơ, điều kiện cần thiết có đủ), viết phương trình phản ứng điều chế:
COOCH
3
CH
3
C
6
H
5

Và
Câu 6 (2 điểm) Cho sơ đồ phản ứng:
OH
CH
2
OH
O
A
KOH/Ruou
G
Mg/ete
H
D
B C
H
+
Bromanken
2HBr
1. Hoàn thành sơ đồ phản ứng
2. Trong hợp chất C có bao nhiêu C
*
, bao nhiêu đồng phân lập thể.
Câu 7 (1 điểm) Bằng phương pháp hóa học, hãy tách riêng lấy khí NO ra khỏi hỗn hợp các khí N
2
, NO, NO
2
,
SO
2
. Viết các phương trình phản ứng xảy ra.

Câu 8 (1 điểm) Thêm dung dịch NH
3
tới dư vào dung dịch chứa 0,5 mol AgNO
3
ta được dung dịch M. Cho từ
từ 3 gam khí X vào dung dịch M tới phản ứng hoàn toàn, được dung dịch N và chất rắn 43,2 gam chất rắn Q.
Thêm từ từ dung dịch HI tới dư vào dung dịch N, thu được 23,5 gam kết tủa màu vàng và V lít khí Y (đktc).
Tìm công thức X và tính V.
…………………………………………………Hết…………………………………………………
Họ và tên ………………………………………………………….SBD…………………………
SỞ GD & ĐT VĨNH
PHÚC
KỲ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI LỚP 12 NĂM HỌC 2009-2010
HƯỚNG DẪN CHẤM MÔN: HOÁ HỌC
(Dành cho học sinh THPT CHUYÊN)
Câu
Nội dung
Điểm
Câu 1
(1 điểm)
Fe
2+
+ 2e


Fe có
0
1
E = - 0,44V


G
1
= -2F
0
1
E
Fe
3+
+e


Fe
2+
có
0
2
E = + 0,775V

G
2
= -F
0
2
E
Fe
3+
+ 3e


Fe có

0
3
E

G
3
= -3F
0
3
E

G
3
=

G
1
+

G
2

3
0
3
E
= 2
0
1
E

+
0
2
E

0
3
E
= -0,035V
b. Ta có 2Fe
2+
- 2e


2Fe
3+

G
5
Fe
2+
+ 2e


Fe

G
1
3Fe
2+



Fe + 2Fe
3+

G
4

G
4
=

G
5
+

G
1
=2F
0
2
E
- 2F
0
1
E
= 2,430F
4
2
3+

-40
3
2+
ΔG
F 2,430
lgK= = - ×2,430= - = - 40
2,3RT 2,3RT 0,06
Fe
K= =10
Fe
 
 
 
 
Như vậy K rất nhỏ nên Fe
2+
trong dung dịch rất bền. Do đó khi oxi hóa sắt trong
dung dịch, ta được Fe
2+
trước.
0,5
0,25
0,25
Câu 2
(2 điểm)
8Ba + NH
4
NO
3
0

t cao

3BaO + Ba
3
N
2
+ 2 BaH
2
(gồm 5 pt khai triển)
BaO + H
2
O

Ba(OH)
2
Ba
3
N
2
+ 6H
2
O

3Ba(OH)
2
+ 2NH
3

BaH
2

+ 2H
2
O

Ba(OH)
2
+2H
2

b. Theo đầu bài
a 3 2
B NH H
109,6 1
n = =0,8mol;n =0,8. .2=0,2mol;n =0,4mol
137 8
Khi cho khí vào bình kín 2NH
3


N
2
+ 3H
2
Trước phản ứng 0,2 mol 0 0,4mol
Phản ứng 2x
Cân bằng 0,2 – x x 0,4+3x
Theo đầu bài áp suất bình tăng 10% nên số mol khí sau phản ứng bằng 1,1 lần
số mol trước phản ứng
0,2 – 2x + x + 0,4 + 3x = 1,1.0,6


x = 0,03 mol
Vậy ở trạng thái cân bằng thành phần số mol mỗi khí là
0,14 mol NH
3
(21,21%); 0,03 mol N
2
(4,55%); 0,49 mol H
2
(74,24%)
0,5
0,5
0,25
0, 5
0,25
Câu 3
(1 điểm)
C«ng thøc ph©n tö cña A :
2
26,4
0,6( ),
44
CO
n mol 
),mol(7,0
18
6,12
n
OH
2


)mol(1,0
4,22
24,2
n
2
N

2222tzyx
N
2
t
OH
2
y
xCOO)
2
z
4
y
x(NOHC 
Ta cã :
1,0.2
t
7,0.2
y
6,0
x
2,0
1


 x = 3, y = 7, t = 1
L¹i cã :
75,3
2
z
4
y
x 
 z = 2
C«ng thøc ph©n tö cña A : C
3
H
7
O
2
N
2. C«ng thøc cÊu t¹o cña A :
A ph¶n øng víi axit nitr¬ gi¶i phãng nit¬  A chøa nhãm -NH
2
A ph¶n øng víi ancol etylic t¹o C
5
H
11
O
2
N  A chøa nhãm -COOH
§un nãng A t¹o hîp chÊt vßng C
6
H
10

N
2
O
2
 A lµ -aminoaxit
C«ng thøc cÊu t¹o cña A : CH
3
CH(NH
2
)COOH (alanin)
+ Phương trình phản ứng
2222273
N
2
1
OH
2
7
CO3O
4
15
NOHC 
CH
3
CH
NH
2
COOH
+ HONO
CH

3
CH
OH
COOH + N
2
+ H
2
O
CH
3
CH
NH
2
COOH
+ C
2
H
5
OH
CH
3
CH
NH
3
Cl
COOC
2
H
5
+ H

2
O
HCl
CH
3
CH
NH
3
Cl
COOH
+ NH
3
CH
3
CH
NH
2
COOC
2
H
5
+ NH
4
Cl
CH
3
CH
NH
2
COOH + H

2
O
t
o
2
HN
NH
CH
3
O
CH
3
O
0,5
0,25
0,25
I
-
là chất khử mạnh nên bị oxi hoá bởi H
2
SO
4
đặc tạo thành H
2
S và I
2
theo phản
ứng sau:
4CaI
2

+ 5H
2
SO
4
(đ) 4 CaSO
4
+ H
2
S + 4I
2
+ 4H
2
O
0,25
Muối Fe
2+
có tính khử mạnh nên bị H
2
SO
4
(đặc) oxi hoá thành Fe
3+
2FeCl
2
+ 2H
2
SO
4
(đ) Fe
2

(SO
4
)
3
+ SO
2
+ 4HCl + 2H
2
O
0,25
Trong môI trường kiềm Cr
6+
tồn tại ở dạng CrO
4
2-
chứ không phảI ở dạng Cr
2
O
7
2-
2CrCl
3
+ 3Cl
2
+ 16KOH  2K
2
CrO
4
+ 12KCl + 8H
2

O
0,25
Câu 4
(1 điểm)
FeS là chất khử và HNO
3
là chất oxihoá do đó phản ứng oxi hoá xảy ra chứ không
phảI là phản ứng trao đổi
FeS + 18HNO
3
 Fe(NO
3
)
3
+ 2H
2
SO
4
+ 15NO
2
+ 7H
2
O
0,25
Câu 5
(1 điểm)
Điều chế
2CH
4
0

1500 C

C
2
H
2
+ 3H
2
C
2
H
2
+ H
2
3
d/PbCOP

C
2
H
4
C
2
H
4
+ H
2
O
2 4
H SO


C
2
H
5
OH
2C
2
H
5
OH
0
/MgO ZnO
t

C
4
H
6
+ H
2
+ 2H
2
O
CH
4
+ O
2
0
xt

t

HCHO + H
2
O
HCHO + H
2
0
Ni
t

CH
3
OH
C
2
H
2
+ HCHO
1:1

CH
2
= CH – CH
2
OH
CH
2
= CH – CH
2

OH + O
2
2
Mn


CH
2
= CH – COOH + H
2
O
CH
2
= CH – COOH + CH
3
OH
2 4
H SO

CH
2
= CH – COOCH
3
+ H
2
O
COOCH
3
+
t

0
COOCH
3
3C
2
H
2
0
600
C
C

C
6
H
6
+ C
2
H
4
H
+
1:1
C
2
H
5
C
2
H

5
Z nO /4 00
0
C
C H = C H
2
+ H 2
CH = CH
2
2
H
2
SO
4
CH
3
C
6
H
5
0,5
0,5
Câu 6
(2 điểm)
Cấu tạo các chất tương ứng với các kí hiệu
Br
Br
Br MgBr
A
G

H
O
OMgBr
D
B
OH
C
*
*
2. Trong C có 2 cacbon bất đối nên có 4 đồng phân lập thể
1,5
0,5
Câu 7
(1 điểm)
Dẫn hỗn hợp khí qua dung dịch kiềm mạnh dư ( NaOH hoặc Ca(OH)
2
, …)
Khi đó CO
2
, NO
2
, SO
2
có phản ứng và bị giữ lại
SO
2
+ 2NaOH

Na
2

SO
3
+ H
2
O
NO
2
+ 2NaOH

NaNO
3
+ NaNO
2
+ H
2
O
Còn lại N
2
, NO thoát ra cho từ từ qua dung dịch FeSO
4
dư, NO bị giữ lại. N
2
thoát
ra
NO + FeSO
4

Fe(NO)SO
4
Đun nóng dung dịch thu được NO: Fe(NO)SO

4

NO + FeSO
4
0,25đ
0,25đ
0,25đ
0,25đ
Câu 8
(1 điểm)
Cho NH
3
dư vào dd AgNO
3
có phản ứng
AgNO
3
+ dd NH
3
dư

[Ag(NH
3
)
2
]NO
3
(dd M) (1)
0,5 0,5 (mol)
Cho X + dd(M)


dd (N) + 43,2 gam chất rắn Q
Cho dd HI dư + dd(N)

23,5 gam kết tủa vàng
=> Trong dd(N) còn dư [Ag(NH
3
)
2
]NO
3
, kết tủa vàng là AgI
Phản ứng: [Ag(NH
3
)
2
]NO
3
+ 2HI

AgI

+ NH
4
NO
3
+ NH
4
I
(2)

(2) => Số mol [Ag(NH
3
)
2
]NO
3 dư
= Số mol AgI = 23,5/235 = 0,1mol
=> Số mol [Ag(NH
3
)
2
]NO
3 pư
= 0,5 - 0,1 = 0,4 mol
=> Trong Q chứa 0,04.108 = 43,2 gam Ag = m
Q.
Vậy trong Q chỉ chứa Ag.
Vậy X là anđêhít, X là chất khí nên X chỉ có thể là HCHO hoặc CH
3
CHO
+ Nếu là CH
3
CHO

2Ag => nAg = 2nCH
3
CHO =
2.3
0,136
44


< 0,4. Loại
+ Nếu là HCHO: Số mol = 3/30 = 0,1mol
HCHO + 4[Ag(NH
3
)
2
]NO
3
+ H
2
O

(NH
4
)
2
CO
3
+ 4Ag + 4NH
4
NO
3
+ 2NH
3
0,1 0,4 0,1 0,4 (mol)
=>
4 4.0,1 0,4
Ag HCHO
n n  

mol. Phù hợp với đề bài.Vậy X là HCHO
-Xác định V: Cho HI dư vào dd(N) có pư
[Ag(NH
3
)
2
]NO
3
+ 2HI

AgI

+ NH
4
NO
3
+ NH
4
I (4)
(NH
4
)
2
CO
3
+ 2HI

2NH
4
I + CO

2
+ H
2
O (5)
Theo (5) => Thể tích CO
2
= V = 0,1.22,4 = 2,24 lít
0,5đ
0,25đ
0,25đ