đề thi hsg hóa 11 vĩnh phúc

SỞ GD&ĐT VĨNH PHÚC
ĐỀ CHÍNH THỨC
KỲ THI CHỌN HSG LỚP 11 THPT NĂM HỌC 2013-2014
ĐỀ THI MƠN: HĨA HỌC
(Dành cho học sinh THPT khơng chun)
Thời gian làm bài: 180 phút, khơng kể thời gian phát đề
Cho biết ngun tử khối của các ngun tố : H = 1; C = 12; N = 14; O = 16; Na = 23; Mg = 24; Al = 27;
S = 32; Cl = 35,5; P = 31; Ca = 40; Cr = 52, Fe = 56; Cu = 64; Zn = 65; Br = 80; Ag=108; I = 127; Ba = 137.
Câu 1:
1. Giải thích tại sao khi clo hóa metan (có tác dụng của ánh sáng, theo tỉ lệ mol 1:1) trong sản phẩm có butan.
2. Đốt cháy hồn tồn m gam chất hữu cơ A cần dùng vừa đủ 15,4 lít khơng khí (đktc) thu được hỗn hợp
B gồm CO
2
, H
2
O và N
2
. Dẫn hỗn hợp B vào bình đựng dung dịch Ca(OH)
2
dư thu được 10 gam kết tủa,
sau thí nghiệm khối lượng bình nước vơi tăng 7,55 gam và thấy thốt ra 12,88 lít khí (đktc). Biết trong
khơng khí có chứa 20% oxi về thể tích, còn lại là N
2
và phân tử khối của A nhỏ hơn 150u. Xác định cơng
thức phân tử của A.
Câu 2:
1. Nén hỗn hợp gồm 4 mol nitơ, 16 mol hiđro vào một bình kín có thể tích 4 lít (chỉ chứa xúc tác với thể
tích khơng đáng kể) và giữ ở nhiệt độ khơng đổi. Khi phản ứng trong bình đạt cân bằng, áp suất trong
bình bằng 0,8 lần áp suất ban đầu. Tính hằng số cân bằng của phản ứng.
2. Viết các phương trình phản ứng hóa học hồn thành sơ đồ sau:
Muối (X)

Chất rắn (X
1
)
Hỗn hợp khí (D)
Chất rắn (X
2
)
dd loãng (X
4
)
(X
3
)
(X
5
)
X (X) (X
3
)
(1)
+ H
2
, t
0
+ (R)
+ H
2
O
+ (M)
(X

2
+ HCl)
(2)
(3)
(4)
(5)
(6)
(7)
(8)
Biết X
2
là kim loại màu đỏ; hỗn hợp (D) màu nâu đỏ; M là kim loại.
Câu 3:
1. Viết phương trình phản ứng (dạng phân tử và ion thu gọn) khi cho các cặp dung dịch (mỗi dung dịch
đều chứa 1 mol chất tan) tác dụng với nhau: BaCl
2
và NaHSO
4
; Ba(HCO
3
)
2
và KHSO
4
; Ca(H
2
PO
4
)
2

và
KOH; Ca(OH)
2
và NaHCO
3
; Ca(HCO
3
)
2
và NaOH.
2. Trình bày 3 cách khác nhau để điều chế etylenglicol từ etilen.
Câu 4:
1. Nêu phương pháp hóa học (tối ưu) để loại các chất độc sau:
- SO
2
, NO
2
, HF trong khí thải cơng nghiệp
- Lượng lớn khí clo dò rỉ ra khơng khí của phòng thí nghiệm.
2. Hỗn hợp X gồm Fe và kim loại M hóa trị 3. Chia 38,6 gam X thành 2 phần bằng nhau. Phần 1 cho tan hồn
tồn trong dung dịch HNO
3
lỗng dư thu được các sản phẩm khử chỉ có NO, N
2
O (hỗn hợp Y) với tổng thể
tích 6,72 lít, tỉ khối của Y so với H
2
là 17,8. Phần 2 cho vào dung dịch kiềm sau một thời gian thấy lượng H
2
thốt ra vượt q 6,72 lít. Biết các khí đo ở điều kiện tiêu chuẩn.

a) Xác định tên kim loại M và % khối lượng của kim loại trong X.
b) Tính khối lượng HNO
3
đã phản ứng.
Câu 5:
1. Cho 30,3g dung dịch ancol etylic a
o
trong nước tác dụng với natri dư thu được 8,4 lít khí (đktc). Xác định
giá trị của a, biết rằng khối lượng riêng của ancol etylic tinh khiết là 0,8g/ml và của nước là 1 gam/ml.
2. Có 3 hidrocacbon cùng ở thể khí, nặng hơn khơng khí khơng q 2 lần, khi phân huỷ đều tạo ra cacbon
(chất rắn), hidro và làm cho thể tích tăng gấp 3 lần so với thể tích ban đầu (ở cùng điều kiện nhiệt độ và
áp suất). Đốt cháy những thể tích bằng nhau của 3 hidrocacbon đó sinh ra các sản phẩm khí theo tỷ lệ
thể tích 5 : 6 : 7 (ở cùng điều kiện 100
0
C và 740mmHg).
a) Ba hidrocacbon đó có phải là đồng đẳng của nhau khơng? Tại sao?
b) Xác định cơng thức phân tử và cơng thức cấu tạo của chúng, biết rằng một trong ba chất đó có
thể điều chế trực tiếp từ rượu etylic, hai trong ba chất đó có thể làm mất màu nước brơm, cả ba chất đều là
hidrocacbon mạch hở.
Hết
Thí sinh khơng được sử dụng tài liệu. Cán bộ coi thi khơng giải thích gì thêm.
Họ và tên thí sinh:…………………….……… …….…….….….; Số báo danh……………………
SỞ GD&ĐT VĨNH PHÚC
(HD chấm có 04 trang)
KỲ THI CHỌN HSG LỚP 11 THPT NĂM HỌC 2013-2014
HƯỚNG DẪN CHẤM MÔN: HÓA HỌC
(Dành cho học sinh THPT không chuyên)
Câu Hướng dẫn chấm Điểm
Câu 1
1. CH

4
+ Cl
2

as
→
CH
3
Cl + H
2
O.
Khơi mào: Cl
2
2Cl
*
Phát triển mạch: Cl
*
+ CH
4
CH
3
*
+ HCl
CH
3
*
+ Cl
2
CH
3

Cl + Cl
*
Tắt mạch: CH
3
*
+ Cl
*
CH
3
Cl.
Cl
*
+ Cl
*
Cl
2
CH
3
*
+ CH
3
*
C
2
H
6
( sản phẩm phụ)
Tiếp tục.
Cl
*

+ C
2
H
6
C
2
H
5
*
+ HCl
C
2
H
5
*
+ Cl
2
C
2
H
5
Cl + Cl
*
Tắt mạch: C
2
H
5
*
+ Cl
*

C
2
H
5
Cl.
Cl
*
+ Cl
*
Cl
2
C
2
H
5
*
+ C
2
H
5
*
C
4
H
10
0,25
0,25
0,25
2. Ta có: n
kk

=0,6875 mol
⇒
nO
2
=0,1375 mol và n
N2
=0,55 mol
Gọi công thức phân tử A
1
là C
x
H
y
O
z
N
t
Phản ứng: C
x
H
y
O
z
N
t
+ (x+y/4 - z/2)O
2
→
xCO
2

+ y/2H
2
O + t/2N
2
(1)
Ca(OH)
2
+ CO
2

→
CaCO
3
↓ + H
2
O (2)
0,1
¬
0,1
m
CO2
+m
H2O
= 7,55
⇒
m
H2O
= 3,15 gam
⇒
n

H2O
= 0,175 mol
⇒
n
H
=0,35 mol
n
N2(sau)
= 0,575 mol
⇒
n
N2
(1) = 0,025 mol
⇒
n
N
= 0,05 mol
Theo ĐLBTNT oxi: n
O
(A) = 0,1.2 + 0,175.1 - 0,1375.2 = 0,1 mol
Tỉ lệ: x : y : z : t=0,1 : 0,35 : 0,1 : 0,05=2 : 7 : 2 : 1
⇒
CTPT là (C
2
H
7
O
2
N)n, do 77n < 150
⇒

n = 1
Vậy công thức phân tử là C
2
H
7
O
2
N
0,25
0,25
0,25
0,25
0,25
Câu 2 1. Gọi x là số mol N
2
lúc phản ứng.
N
2(r)
+ 3H
2(k)

→
¬ 
2NH
3(k)
Ban đầu: 4mol 16 mol
Phản ứng: xmol 3x mol 2x mol
Cân bằng: (4-x)mol (16-3x)mol 2x mol
Vì phản ứng xảy ra ở nhiệt độ không đổi và trong bình kín nên giữa áp suất và số mol ta
có tỉ lệ:

1 1
2 2
P n
=
P n
với P
1
, P
2
lần lượt là áp suất trước, sau phản ứng
n
1
, n
2
lần lượt là số mol trước, sau phản ứng
1
2
1 2
P
20
= n = 16(mol)
0,8P n
⇒
Tổng số mol các chất sau phản ứng là:
(4-x) + (16-3x) + 2x = 16
⇒
x = 2
Số mol và nồng độ mol/l các chất sau phản ứng là:
⇒

2
N 2
2
n = 4-2 = 2(mol) [N ]= = 0,5(mol/l)
4
⇒
2
H 2
10
n = 16-3.2 = 10(mol) [H ]= = 2,5(mol/l)
4
⇒

0,25
0,25
0,25
3
NH 3
4
n = 2.2 = 4(mol) [NH ]= = 1(mol/l)
4
⇒

2
2
3
C
3 3
2 2
[NH ]

1
K = = = 0,128
[N ].[H ] (0,5).(2,5)

0,25
2. Viết các phương trình phản ứng:
1) Cu(NO
3
)
2

o
t
→
CuO + 2NO
2
↑ + 1/2O
2
↑
2) CuO + H
2

o
t
→
Cu + H
2
O
3) Cu + Cl
2

o
t
→
CuCl
2
4) 2NO
2
+ 1/2O
2
+ H
2
O → 2HNO
3
5) 4HNO
3
+ 3Ag → 3AgNO
3
+ NO↑ + 2H
2
O
6) 3Cu + 8HNO
3
→ 3Cu(NO
3
)
2
+2 NO↑ + 4H
2
O

7) CuCl
2
+ AgNO
3
→ Cu(NO
3
)
2
+ AgCl ↓
8) 3Cu + Cu(NO
3
)
2
+ 8HCl → 4CuCl
2
+ 2NO↑ + 4H
2
O
0,125đ
/pứ
Câu 3
1. BaCl
2
+ NaHSO
4

→
BaSO
4
↓

+ NaCl + HCl
Ba
2+
+ HSO
4
-
→ BaSO
4
↓ + H
+

(Thí sinh viết HSO
4
-
phân li hoàn toàn vẫn cho đủ số điểm)
Ba(HCO
3
)
2
+ KHSO
4

→
BaSO
4
↓
+ KHCO
3
+ CO
2

↑
+ H
2
O
Ba
2+
+ HCO
3
-
+ HSO
4
-
→ BaSO
4
↓ + H
2
O + CO
2
↑
Ca(H
2
PO
4
)
2
+ KOH
→
CaHPO
4
↓

+ KH
2
PO
4
+ H
2
O
Ca
2+
+ H
2
PO
4
-
+ OH
-
→ CaHPO
4
↓
+ H
2
O
Ca(OH)
2
+ NaHCO
3

→
CaCO
3

↓
+ NaOH + H
2
O
Ca
2+
+ OH
-
+ HCO
3
-
→ CaCO
3
↓
+ H
2
O
Ca(HCO
3
)
2
+ NaOH
→
CaCO
3
↓
+ NaHCO
3
+ H
2

O
Ca
2+
+ HCO
3
-
+ OH
-

→
CaCO
3
↓

+ H
2
O
0,25đ
0,25đ
0,25đ
0,25đ
0,25đ
2. Cách 1 : CH
2
=CH
2

4
laïnhKMnO
→

HO-CH
2
-CH
2
-OH .
Cách 2: CH
2
=CH
2

 →
42
,CClCl
ClCH
2
-CH
2
Cl
0
,dd NaOH t
→
OHCH
2
-CH
2
OH.
Cách 3 : CH
2
=CH
2

0
2
, ,O Ag t
→
CH
2
CH
2
O
 →
OH
2
OHCH
2
-CH
2
OH
0,25đ
0,25đ
0,25đ
Câu 4 1. Dùng nước vôi trong: dẫn khí thải có SO
2
, CO
2
, HF qua nước vôi trong, khí độc sẽ bị
giữ lại:
Ca(OH)
2
+ SO

2

→
CaSO
3
↓
+ H
2
O
2Ca(OH)
2
+ 4NO
2

→
Ca(NO
3
)
2
+ Ca(NO
2
)
2
+ 2H
2
O
Ca(OH)
2
+ 2HF
→

CaF
2
+ 2H
2
O
Thí sinh dùng NaOH, KOH … (đắt tiền) không cho điểm.
Dùng NH
3
: dạng khí hay lỏng, phun vào không khí có lẫn khí clo
3Cl
2
+ 2NH
3

→
6HCl + N
2
; HCl + NH
3

→
NH
4
Cl
0,25
0,25
2.a. Do HNO
3
dư nên Fe sẽ tạo muối Fe
3+

=> Coi Fe và M có công thức chung
M
=> n
Y
= 0,3 mol.
=> Khối lượng trung bình của Y: 35,6 g/mol.
Hỗn hợp Y là 0,3 mol; a là số mol của NO => 30a + (0,3-a)44 = 35,6 => a= 0,18 mol.
=> Tỉ lệ mol NO/N
2
O = 3/2.
=> Phương trình hóa học của phần 1:
25
M
+ 96HNO
3

0
t
→
25
M
(NO
3
)
3
+ 9NO↑ + 6 N
2
O↑ + 48H
2
O (1)

=>
M
n
=
=
9
25.18,0
0,5 mol.
X tác dụng với kiềm có khí thoát ra nên M sẽ phản ứng.
0,5
=> Phương trình hóa học của phần 2:
M + H
2
O + OH
-
 MO
2
-
+ 3/2H
2
↑
(2)
>2. 0,3/3=0,2 >0,3 mol
=> 0,5 > n
M
> 0,2 mol.
- Gọi x là số mol của M => số mol Fe: 0,5 -x mol
=> Mx + (0,5-x)56 = 19,3 => M =
x
x 7,856

−
với 0,2 < x < 0,5
=> x =
M
−
56
7,8
=> 0,2 <
M
−
56
7,8
< 0,5 => 12,5 < M < 38,6 => Chỉ có Al.
=> x = 0,3 mol .
Vậy %m
Al
=
%97,41%100.
3,19
27.3,0
=
; %m
Fe
= 58,03%
b.Theo (1)
3
HNO
n
=96. 0,18/9 = 1,92 mol
=> Khối lượng HNO

3
phản ứng = 63. 1,92 = 120,96 gam
0,5
0,25
0,25
Câu 5 1.
2H
2
O + 2Na → 2NaOH + H
2
↑
2 mol 1 mol
b mol b/2 mol
2C
2
H
5
OH + 2Na → 2C
2
H
5
ONa + H
2
↑
2 mol 1 mol
a mol a/2 mol

moln
H
375,0

4,22
4,8
2
==
Theo đề ta có:





=+
=+
3,301846
375,0
22
ba
ba
=>



=
=
15,0
6,0
b
a
Khối lượng rượu etylic nguyên chất: 0,6.46 = 27,6g.
Thể tích rượu etylic nguyên chất: V
rượu

= m/D = 27,6/0,8 = 34,5ml
Khối lượng nước: 0,15 . 18 = 2,7g
Thể tích nước: V
H2O
= 2,7/1 = 2,7ml
Thể tích dung dịch rượu etylic: 344,5 + 2,7 = 37,2 ml
Độ rượu:
0
7,92100.
2,37
5,34
=
0,25
0,25
2. a. Công thức chung của 3 hidrocacbon: C
x
H
y
C
x
H
y

→
0
t
xC + y/2H
2
1V 3V
632/3

2
=⇒=⇔=
yyVV
yx
HCH
=>CT của 3 hidrocacbon có dạng C
x
H
6
3 hidrocacbon này không phải là đồng đẳng của nhau vì chúng có cùng số nguyên tử H
trong phân tử.
b. *Xác định CTPT:
33,4
12
52
29.2612
6
≈≤⇔≤+=
xxM
HC
x
Với x phải nguyên dương nên x
≤
4
Gọi x
1
, x
2
, x
3

lần lượt là số nguyên tử C trong 3 hidrocacbon:
C
x1
H
6
+ (x
1
+ 3/2) O
2
→ x
1
CO
2
+ 3H
2
O
C
x2
H
6
+ (x
2
+ 3/2) O
2
→ x
2
CO
2
+ 3H
2

O
C
x2
H
6
+ (x
2
+ 3/2) O
2
→ x
2
CO
2
+ 3H
2
O
Ở 100
0
C, H
2
O ở trạng thái hơi và trong cùng điều kiện t
0
và p nên tỷ lệ số mol cũng là tỷ
lệ thể tích, ta có:
0,25
(x
1
+ 3) : (x
2
+ 3) : (x

3
+ 3) = 5 : 6 : 7
=> x
1
= 5 - 3 = 2; x
2
= 6 - 3 = 3 ; x
3
= 7 - 3 = 4
=> CTPT của 3 hidrocacbon là C
2
H
6
; C
3
H
6 ;
C
4
H
6
*Xác định CTCT:
+ C
2
H
6
chỉ có 1 cấu tạo duy nhất: CH
3
- CH
3

. đây là CTCT đúng của C
2
H
6
( mạch hở,
không làm mất màu nước brôm)
+ C
3
H
6
có thể có các cấu tạo:
H
2
C
CH
2
CH
2
(loại)
CH
2
= CH - CH
3
là CT đúng của C
3
H
6
(mạch hở, có liên kết đôi, làm mất màu nước
brôm)
+ C

4
H
6
có thể có các cấu tạo sau:
CH
2
= C = CH - CH
3
(loại)
CH ≡ C - CH
2
- CH
3
(loại)
CH
3
- C ≡ C - CH
3
(loại)
CH
2
= CH - CH = CH
2
là CT đúng của C
4
H
6
(mạch hở, làm mất màu nước brôm và có
thể điều chế trực tiếp từ rượu etylic)
0,5

0,25
0,25
0,25
Thí sinh làm theo cách khác nhưng lập luận chặt chẽ, chính xác vẫn cho điểm tối đa.
HẾT