Tuyển tập đề thi học sinh giỏi hóa học
Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (4.27 MB, 20 trang )
TUYỂN TẬP ĐỀ THI HỌC SINH
GIỎI MÔN HÓA HỌC
[Tài liệu tổng hợp từ các đề thi HSG]
[copyright©2010 />YDS
Phan Cuong Huy
2
TUYỂN TẬP ĐỀ THI HỌC SINH GIỎI MÔN HÓA HỌC
PHẦN 1: CÁC ĐỀ THI HỌC SINH GIỎI THÀNH PHỐ ĐÀ NẴNG
(Nguồn: Thầy Đặng Công Anh Tuấn – GV Trường THPT Chuyên Lê Quý Đôn – Đà Nẵng)
ĐỀ SỐ 1
SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
HƯỚNG DẪN CHẤM ĐỀ THI HỌC SINH GIỎI THÀNH PHỐ
THÀNH PHỐ ĐÀ NẴNG
NĂM HỌC 2007 - 2008
MÔN: HÓA HỌC LỚP 1O
Thời gian: 150 phút (không kể thời gian giao đề)
Câu I (4 điểm)
X và Y là các nguyên tố nhóm A, đều tạo hợp chất với hiđro có dạng RH (R là kí hiệu của nguyên tố X hoặc Y).
Gọi A và B lần lượt là hiđroxit ứng với hóa trị cao nhất của X và Y. Trong B, Y chiếm 35,323% khối lượng. Trung
hòa hoàn toàn 50 gam dung dịch A 16,8% cần 150 mL dung dịch B 1M.
1. Xác định các nguyên tố X và Y.
2. B’ là anion tương ứng của phân tử B. (a) Hãy cho biết (có công thức minh họa) dạng hình học của B và B’. (b)
So sánh (có giải thích) độ dài liên kết Y-O trong phân tử B và B’.
3. Biết X có cấu trúc tinh thể lập phương tâm khối và mật độ sắp xếp tương đối được định nghĩa bằng tỉ lệ giữa
thể tích chiếm bởi các hình cầu trong tế bào cơ sở và thể tích tế bào cơ sở. Hãy tính mật độ sắp xếp tương đối
trong tinh thể của X.
ĐÁP ÁN
1. Hợp chất với hiđro có dạng RH nên Y có thể thuộc nhóm IA hoặc VIIA.
Trường hợp : Nếu Y thuộc nhóm IA thì B có dạng YOH
Ta có :
Y 35,323
Y 9,284 (loại do không có nghiệm thích hợp)
17 64,677
Trường hợp 2 : Y thuộc nhóm VIIA thì B có dạng HYO4
Ta có :
Y 35,323
Y 35,5 , vậy Y là nguyên tố clo (Cl).
65 64,677
B (HClO4) là một axit, nên A là một bazơ dạng XOH
mA
16,8
50 gam 8,4 gam
100
XOH + HClO4 XClO4 + H2O
n A n HClO4 0,15 L 1 mol / L 0,15 mol
M X 17 gam / mol
8,4 gam
0,15 mol
MX = 39 gam/mol, vậy X là nguyên tố kali (K).
2. B là HClO4, B’ là ClO4Copyright © 2010 />
ĐIỂM
3
TUYỂN TẬP ĐỀ THI HỌC SINH GIỎI MÔN HÓA HỌC
(a) Dạng hình học :
Axit pecloric
Ion peclorat
(dạng tứ diện)
(dạng tứ diện đều)
(b) Bậc liên kết càng lớn độ dài liên kết càng nhỏ, do vậy :
3. Gọi a là độ dài cạnh ô mạng cơ sở và R là bán kính nguyên tử, ta có
Số nguyên tử có trong một ô mạng cơ sở bằng : 8
3a 4R
1
1 2
8
4
2 R 3
3
Vậy f v
68%
a3
Câu II (4 điểm)
1. Cho biết số oxi hóa của mỗi nguyên tử lưu huỳnh (S) trong phân tử axit thiosunfuric (H2S2O3) và của mỗi
nguyên tử cacbon trong phân tử axit axetic (CH3COOH)
2. Thêm lượng dư dung dịch KI (có pha hồ tinh bột) vào 5,00 mL dung dịch K2Cr2O7 có nồng độ a M trong
H2SO4, thì dung dịch thu được có màu xanh. Thêm tiếp dung dịch Na2S2O3 0,10 M vào cho đến khi màu xanh
biến mất thì đã dùng 15,00 mL dung dịch này. Viết các phương trình phản ứng và tính a. Biết sản phẩm oxi hóa
S2O32- là S4O62-.
3. Hòa tan hoàn toàn 9,06 gam một mẫu hợp kim Al-Mg (giả thiết không có tạp chất nào khác) bằng dung dịch
H2SO4 đặc, thu được 12,22 L khí SO2 (đo ở 136,5oC; 1,1 atm) và 0,64 gam chất rắn màu vàng. Xác định phần
trăm khối lượng mỗi kim loại trong mẫu hợp kim trên.
Copyright © 2010 />
4
TUYỂN TẬP ĐỀ THI HỌC SINH GIỎI MÔN HÓA HỌC
ĐÁP ÁN
ĐIỂM
1. Số oxi hóa của các nguyên tử S và C :
1.0 đ
2. Phương trình phản ứng :
6KI + K2Cr2O7 + 7H2SO4 3I2 + Cr2(SO4)3 + 4K2SO4 + 7H2O
2Na2S2O3 + I2 2NaI + Na2S4O6
Từ (1) và (2) ta có : n K 2Cr2O7
a
2,5.10 4 mol
5.10 3 L
0,5 đ
(1)
(2)
1
1
n Na 2S2O3 0,015 L 0,1 mol / L 2,5.10 4 mol
6
6
0,5 đ
0,05 M
3. Gọi x, y lần lượt là số mol các kim loại Mg và Al.
n SO 2
1,1 12,22
0,64
0,4 (mol) ; Chất rắn là S, n S
0,02 ( mol)
22,4
32
273 1,5
273
0
2
x
0
3
Mg Mg 2e
2x
Al Al 3e
y
3y
6
4
S 2e S
6
0,8
0, 4
0
S 6e S
y
0,12
0.02
24 x 27 y 9,06
x 0,13; y 0,22
2 x 3y 0,92
Ta có :
%m Mg
1,5 đ
0,5 đ
0,13mol 24gam / mol
100% 34,44% và % m Al 65,56%
9,06gam
Câu III (4 điểm)
1. Nguyên tử của nguyên tố X có tổng số hạt các loại là 60, số hạt mang điện trong hạt nhân bằng số hạt không mang
điện; Nguyên tử của nguyên tố Y có 11 electron p ; nguyên tử nguyên tố Z có 4 lớp electron và 6 electron độc thân.
a) Dựa trên cấu hình electron, cho biết vị trí của các nguyên tố trên trong bảng hệ thống tuần hoàn.
b) So sánh (có giải thích) bán kính của các nguyên tử và ion X, X2+ và Y-.
2. Vẽ hình mô tả cách tiến hành thí nghiệm điều chế dung dịch HCl bằng những hóa chất và dụng cụ đơn giản có sẵn
trong phòng thí nghiệm sao cho an toàn. Ghi rõ các chú thích cần thiết.
Copyright © 2010 />
5
TUYỂN TẬP ĐỀ THI HỌC SINH GIỎI MÔN HÓA HỌC
3. Sục Cl2 vào dung dịch KOH loãng thu được dung dịch A, hòa tan I2 vào dung dịch KOH loãng thu được dung
dịch B (tiến hành ở nhiệt độ phòng).
a) Viết phương trình hóa học xảy ra và cho nhận xét.
b) Nêu hiện tượng và viết phương trình hóa học xảy ra khi cho lần lượt các dung dịch hỗn hợp HCl và FeCl2,
dung dịch Br2, H2O2 vào dung dịch A (không có Cl2 dư).
ĐÁP ÁN
ĐIỂM
1. a) Xác định vị trí dựa vào cấu hình electron:
2ZX N X 60 ; ZX N X ZX 20 , X là canxi (Ca), cấu hình electron của 20Ca:[Ar] 4s2
Y có 11 electron p nên cấu hình của Y là 1s22s22p63s23p5 hay [Ne] 3s2 3p5 Y là Cl
2,0 đ
Theo giả thiết thì Z chính là crom, cấu hình electron của 24Cr: [Ar] 3d5 4s1
STT
Chu kỳ nguyên tố
Nhóm nguyên tố
Ca
20
4
IIA
Cl
17
3
VIIA
Cr
24
4
VIB
Trật tự tăng dần bán kính nguyên tử: R Ca 2 R Cl R Ca
b) Bán kính nguyên tử tỉ lệ với thuận với số lớp electron và tỉ lệ nghịch với số đơn vị
điện
tích hạt nhân của nguyên tử đó. Bán kính ion Ca2+ nhỏ hơn Cl- do có cùng số
lớp electron (n
= 3), nhưng điện tích hạt nhân Ca2+ (Z = 20) lớn hơn Cl- (Z = 17).
Bán kính nguyên tử Ca lớn
nhất do có số lớp electron lớn nhất (n = 4).
2. Điều chế HCl từ dung dịch H2SO4 đậm đặc và NaCl rắn, hình 5.5 trang 128 SGK Hóa học 10
nâng cao.
3. a) Ở nhiệt độ thường:
2KOH + Cl2 KCl + KClO + H2O
6KOH + 3I2 5KI + KIO3 + 3H2O
Giải thích: Trong môi trường kiềm tồn tại cân bằng: 3XO- ⇌X- + XO 3
Ion ClO- phân hủy rất chậm ở nhiệt độ thường và phân hủy nhanh khi đun nóng, ion IO- phân
hủy ở tất cả các nhiệt độ.
b) Các phương trình hóa học:
Ion ClO- có tính oxi hóa rất mạnh, thể hiện trong các phương trình hóa học:
- Khi cho dung dịch FeCl2 và HCl vào dung dịch A: có khí vàng lục thoát ra và dung dịch từ
Copyright © 2010 />
0,75 đ
1,25 đ
6
TUYỂN TẬP ĐỀ THI HỌC SINH GIỎI MÔN HÓA HỌC
không màu chuyển sang màu vàng nâu:
2 FeCl2 + KClO + 2HCl 2 FeCl3 + Cl2 + H2O
- Khi cho dung dịch Br2 vào dung dịch A : dung dịch brom mất màu :
Br2 + 5KClO + H2O 2HBrO3 + 5KCl
- Khi cho H2O2 vào dung dịch A: có khí không màu, không mùi thoát ra:
H2O2 + KClO H2O + O2 + KCl
Câu IV (4 điểm)
1 Cho biết: năng lượng liên kết của các liên kết H-H, O-O, O=O, H-O lần lượt là 436, 142, 499, 460 ( kJ/mol).
Hãy viết phương trình nhiệt hóa học của phản ứng giữa khí hiđro và khí oxi tạo ra hiđropeoxit.
2 Cho phản ứng: 2SO2 (k) + O2 (k) 2SO3 (k)
H = - 198 kJ
a) Để tăng hiệu suất quá trình tổng hợp SO3, người ta có thể sử dụng biện pháp nào liên quan đến áp suất, nhiệt độ
và chất xúc tác? Giải thích?
b) Cho 10,51 mol khí SO2 và 37,17 mol không khí (20% về thể tích là O2 còn lại là N2) có xúc tác là V2O5. Thực
hiện phản ứng ở 4270C, 1 atm thì phản ứng đạt hiệu suất 98%. Tính hằng số cân bằng KC, KP của phản ứng ở
4270C.
3 A là một oxit của sắt. Lấy một lượng A chia làm 2 phần bằng nhau. Phần I tác dụng vừa đủ với a mol H2SO4
trong dung dịch H2SO4 loãng. Phần II tác dụng vừa đủ với b mol H2SO4 trong dung dịch H2SO4 đặc nóng tạo
SO2 (sản phẩm khử duy nhất). Biết b = 1,25a, xác định công thức oxit sắt ban đầu.
ĐÁP ÁN
ĐIỂM
1. Hpư= EH-H + EO=O - 2EO-H - EO-O
1,0 đ
Hpư = 436 + 499 -2.460 – 142 = -127 (kJ)
H2(k) + O2(k) H2O2(k)
H = - 127 kJ
- Giảm nhiệt độ của hệ phản ứng, nhưng khoảng 5000 C là thích hợp vì: nếu giảm
tốc độ phản ứng chậm.
thấp quá thì
- Thổi liên tục SO2 và không khí được nén ở áp suất cao vào lò phản ứng vì phản
theo chiều thuận làm giảm áp suất của hệ.
ứng xảy ra
0,75 đ
- Dùng V2O5 làm xúc tác để phản ứng mau chóng đạt trạng thái cân bằng.
2. nO2 bđ = 7,434 (mol), nN2 bđ = 29,736 (mol)
2SO2 (k)
+
O2
1,25 đ
2SO3 (k)
Ban đầu:
10,51 (mol)
7,434 (mol)
Lúc phản ứng:
10,3 (mol)
5,15 (mol)
10,3 (mol)
Lúc CB:
0,21 (mol)
2,284 (mol)
10,3 (mol)
H = - 198 kJ
0
∑số mol hỗn hợp ở TTCB = 0,21 + 2,284 + 10,3 + 29,736 = 42,53 (mol)
Pi = xi.P = xi.1 = xi
Copyright © 2010 />
7
TUYỂN TẬP ĐỀ THI HỌC SINH GIỎI MÔN HÓA HỌC
(Pso 3 )2
và K C =K P (RT)- n (R = 0,082, T = 427 + 273 = 7000K, n = -1)
KP =
2
(Pso 2 ) .Po 2
KP =
(10,3)2 .42,53
>> 4,48.10 4 và K C =4,48.10 4 .(0,082.700)-(-1) 257.10 4
2
(0,21) .2,284
3. Gọi FexOy là công thức của A
( 1) 2FexOy + 2yH2SO4 xFe2(SO4)2y/x + 2y H2O
n
1,0 đ
ny
(2) 2FexOy + (6x-2y) H2SO4 xFe2(SO4)3 + (3x-2y) SO2 + ( 6x-2y) H2O
n
n (3x-y)
Theo giả thiết : n(3x-y) = 1,25 ny
x 2, 25 3
A là Fe3O4
y
3
4
Câu V ( 4 điểm)
1. Từ dung dịch H2SO4 98% ( D= 1,84 g.mL-1) và dung dịch HCl 5 M, trình bày phương pháp pha chế để được
200 mL dung dịch hỗn hợp H2SO4 1M và HCl 1M .
2. Đốt cháy hoàn toàn a gam S rồi cho sản phẩm sục qua 200 mL dung dịch NaOH b M thu được dung dịch X.
Chia X làm hai phần bằng nhau. Phần 1 cho tác dụng với dung dịch CaCl2 dư thấy xuất hiện c gam kết tủa .
Phần 2 tác dụng với dung dịch nước vôi dư thấy xuất hiện d gam kết tủa . Biết d >c. Tìm biểu thức quan hệ
giữa a và b.
3. Cho các dung dịch riêng biệt mất nhãn sau: Na2SO4, AlCl3, FeSO4, NaHSO4, FeCl3. Một học sinh cho rằng nếu
dùng dung dịch Na2S thì có thể phân biệt các dung dịch trên ngay ở lần thử đầu tiên. Kết luận của học sinh đó
có đúng không ? Vì sao?
ĐÁP ÁN
ĐIỂM
1.
* Phần tính toán :
1,0 đ
Số mol H2SO4 cần lấy = số mol HCl cần lấy =
Khối lượng dung dịch H2SO4 cần lấy : mdd =
200 1
0, 2 (mol)
1000
0, 2 98 100
20 (gam)
98
Thể tích dung dịch H2SO4 cần lấy = 20 : 1,84 = 10,87 (mL)
Thể tích dung dịch HCl cần lấy = 0,2 : 5 = 0,04 (L) = 40 mL
* Cách tiến hành: Lấy khoảng 100 - 120 mL nước cho vào bình thể tích 200 mL có chia vạch.
Copyright © 2010 />
8
TUYỂN TẬP ĐỀ THI HỌC SINH GIỎI MÔN HÓA HỌC
Cân 20 gam dung dịch H2SO4 hoặc đong 10,87 mL dung dịch H2SO4, sau đó cho từ từ vào
bình chứa nước khuấy đều. Đợi dung dịch H2SO4 thật nguội, đong 40 mL dung dịch HCl 5M
thêm vào bình, sau đó thêm nước vào cho đến vạch 200 mL
2. Phương trình :
(1) S + O2 SO2
(2) SO2 + NaOH NaHSO3
(3) SO2 + 2 NaOH Na2SO3 + H2O
Phần I tác dụng với dung dịch CaCl2 sinh kết tủa, chứng tỏ dung dịch X có chứa Na2SO3, phần
II tác dụng với dung dịch Ca(OH)2 sinh nhiều kết tủa hơn chứng tỏ dung dịch X có muối
NaHSO3
1,5 đ
(4) Na2SO3 + CaCl2 CaSO3 + 2NaCl
(5) NaHSO3 + Ca(OH)2 CaSO3 + Na2SO3 + 2H2O
ns = a/32 (mol) , nNaOH = 0,2 b ( mol)
Theo (2),(3), để SO2 tác dụng với dung dịch NaOH sinh 2 loại muối thì :
1
n NaOH n NaOH
0, 2b 6, 4b
<2
2 1<
a
a
n SO2
nS
32
Vậy :
a
a
b
6, 4
3, 2
3. Kết luận của học sinh trên đúng, vì khi cho dung dịch Na2S lần lượt vào mẫu thử
dung dịch trên thì:
-
Mẫu thử không có hiện tượng chứa dung dịch Na2SO4
Mẫu thử xuất hiện kết tủa trắng keo và có hiện tượng sủi bọt khí chứa AlCl3 :
Na2S + 3H2O 6NaCl + 2Al(OH)3 + 3H2S
Mẫu thử có hiện ttượng sủi bọt khí chứa dung dịch NaHSO4
2 NaHSO4 + Na2S 2Na2SO4 + H2S
Mẫu thử xuất hiện kết tủa đen chứa FeCl2: Na2S + FeCl2 FeS + 2NaCl
-
Mẫu thử xuất hiện kết tủa đen và vàng có chứa FeCl3
2FeCl3 + 3Na2S 6NaCl + S + 2FeS
Copyright © 2010 />
của các 1,5 đ
2AlCl3 + 3
9
TUYỂN TẬP ĐỀ THI HỌC SINH GIỎI MÔN HÓA HỌC
ĐỀ SỐ 2
SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
KÌ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI LỚP 10
THÀNH PHỐ ĐÀ NẴNG
NĂM HỌC 2008-2009
MÔN THI: HÓA HỌC
Thời gian làm bài : 150 phút (không kể thời gian giao đề)
ĐỀ CHÍNH THỨC
(Đề này gồm có hai trang)
Câu I: ( 2,0 điểm)
1. (a) X,Y đều là hai nguyên tố nhóm A. Nguyên tử X có tổng số electron s là 7, Y là nguyên tố p, có số electron
lớn hơn 15, có 3 lớp electron và có 2 electron p độc thân ở trạng thái cơ bản. Xác định X, Y và gọi tên. (b) So
sánh bán kính của ion A+, B2- và giải thích. (c) Viết sơ đồ hình thành liên kết trong oxit bậc cao nhất của X. Viết
công thức cấu tạo và cho biết dạng hình học của oxit bậc cao nhất và hiđroxit tương ứng của Y.
2. (a) Xác định x, y và hoàn thành phương trình hạt nhân
(b) Một mẫu đá chứa 35 mg
238
92
238
92
U và 3 mg
206
82
238
92
U
206
82
Pb x 42 He y 01 e
Pb . Tính thời gian tồn tại của mẫu đá đó, biết chu kì bán hủy của
U là 4,51.109 năm.
3. M là một kim loại có khối lượng nguyên tử là 1,0550817.10-22 gam. Trong tự nhiên M có hai đồng vị hơn kém
nhau 2 nơtron. Tỉ lệ % số nguyên tử của đồng vị nhẹ hơn trong tự nhiên là 73%. Xác định số khối hai đồng vị
và tính % về khối lượng của đồng vị nhẹ trong oxit MO. (Cho: 1u = 1,6605.10-24 gam, O = 16, giá trị nguyên tử
khối của mỗi đồng vị bằng số khối.)
Câu II: ( 2,0 điểm)
1. a) Xác định số oxi hoá của P, S, Pb trong các chất sau : POCl3; Na2S2O3; Pb3O4.
2. Hoàn thành và cân bằng các phản ứng sau theo phương pháp cân bằng electron:
a) Fe3O4 + HI FeI2 + I2 + ?
b) CrI3 + KOH + Cl2 K2CrO4 + KIO4 + ? + ?
3. Hòa tan 1,0 gam một quặng sắt chứa Fe2O3 và tạp chất trơ trong dung dịch HCl dư, loại tạp chất, thu được dung
dịch A. Dung dịch A phản ứng vừa đủ với một lượng dung dịch KI thu được dung dịch B và chất rắn C. Chất
rắn C tác dụng vừa đủ với 25 ml dung dịch Na2S2O3 0,2 M. Tính % khối lượng Fe2O3 trong quặng sắt nói trên.
Cho các phản ứng xảy ra hoàn toàn.
Câu III: ( 2,0 điểm)
1. a) Viết phương trình hóa học thực hiện chuyển hóa sau, ghi rõ điều kiện phản ứng.
(1)
( 2)
( 3)
( 4)
KCl
KClO3
Cl 2
Br2
BrF3
Copyright © 2010 />
10
TUYỂN TẬP ĐỀ THI HỌC SINH GIỎI MÔN HÓA HỌC
b) (SCN)2 là một halogen giả. Biết tính oxi hóa của Br2 > (SCN)2 > I2. Viết phương trình hóa học minh họa kết
quả so sánh trên .
2. Tại sao có sự khác biệt về góc liên kết của Cl2O (1110) và OF2 (1050) ?
3. Để tách brom có trong 1m3 nước biển dưới dạng NaBr, người ta cho một lượng dung dịch H2SO4 vào một
lượng nước biển; tiếp đến sục khí clo vào dung dịch mới thu được; sau đó dùng không khí lôi cuốn hơi brom
vào dung dịch Na2CO3 tới khi bão hoà brom. Cuối cùng cho H2SO4 vào dung dịch đã bão hoà brom, thu hơi
brom rồi hoá lỏng, được 28,05 ml Br2 có khối lượng riêng 3,12 g/ml ở 200C. Viết phương trình hoá học chủ yếu
xảy ra trong quá trình đó và cho biết vai trò của H2SO4. Tính % khối lượng của brom trong nước biển biết khối
lượng riêng của nước biển là 1,25 g/ml.
Câu IV: ( 2,0 điểm)
1. Cho hỗn hợp Fe và FeS tác dụng với dung dịch H2SO4 đậm đặc nóng thu được dung dịch X làm mất màu dung
dịch K2Cr2O7 trong H2SO4 loãng. Viết phương trình hóa học của các quá trình thí nghiệm trên.
2. A là hợp chất của lưu huỳnh, tan rất tốt trong nước tạo dung dịch X chứa một chất tan. Hòa tan 25,8 gam A vào
nước thu được 200 ml dung dịch X ( D = 1,15 g/ml). Chia dung dịch X làm hai phần bằng nhau. Phần 1 trung hòa
vừa đủ với 100 ml dung dịch NaOH 10% (D = 1,2 g/ml). Phần 2 tác dụng với dung dịch BaCl2 dư thu được một
kết tủa trắng không tan trong axit. Xác định công thức phân tử và viết công thức cấu tạo của A.
Câu V: (2,0 điểm)
1. Hằng số cân bằng KC ở 250C của phản ứng Cl2 (k) ⇌ 2Cl (k) là 1,4.10-18 . Tính nồng độ Cl ở 250C lúc cân
bằng biết nồng độ của Cl2 lúc cân bằng là 0,896 M. Từ đó cho biết ở 250C, clo tồn tại chủ yếu ở dạng phân tử
hay nguyên tử ?
2. Cho biết cân bằng 2FeCl2 (aq) + Cl2 (aq) ⇌ FeCl3 (aq) sẽ chuyển dời theo chiều nào khi sục một lượng khí H2S
thích hợp vào dung dịch? Cho E 0 Fe3
Fe 2
0,77V, E 0 Cl 2 2 Cl 1,36V .
3. Phản ứng chuyển hoá một loại kháng sinh trong cơ thể người ở nhiệt độ 370C có hằng số tốc độ bằng 4,2.10-5
(s-1). Việc điều trị bằng loại kháng sinh trên chỉ có kết quả nếu hàm lượng kháng sinh luôn luôn lớn hơn 2,00
mg trên 1,00 kg trọng lượng cơ thể. Một bệnh nhân nặng 58 kg uống mỗi lần một viên thuốc chứa 300 mg
kháng sinh đó.
a) Hỏi bậc của phản ứng chuyển hoá?
b) Khoảng thời gian giữa 2 lần uống thuốc kế tiếp là bao lâu?
c) Khi bệnh nhân sốt đến 38,50C thì khoảng cách giữa 2 lần uống thuốc thay đổi như thế nào? Biết năng
lượng hoạt hoá của phản ứng bằng 93,322 kJ.mol1.
----------------HẾT ---------------
Chú ý: Học sinh được sử dụng Hệ thống tuần hoàn các nguyên tố hóa học và máy tính cá nhân đơn giản theo quy
định của Bộ Giáo dục và Đào tạo. Giám thị không giải thích gì thêm.
Copyright © 2010 />
11
TUYỂN TẬP ĐỀ THI HỌC SINH GIỎI MÔN HÓA HỌC
ĐỀ SỐ 3
SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
HƯỚNG DẪN CHẤM KÌ THI HỌC SINH GIỎI THÀNH PHỐ
THÀNH PHỐ ĐÀ NẴNG
NĂM HỌC 2004 - 2005
MÔN: HÓA HỌC LỚP 11
Thời gian: 150 phút (không kể thời gian giao đề)
CÂU I (3 điểm)
1. Hãy so sánh và giải thích sự khác nhau về độ phân cực phân tử, nhiệt độ sôi và độ mạnh tính bazơ giữa NH3 và
NF3.
2. N2O4 phân li 20,0% thành NO2 ở 27oC và 1,00 atm. Hãy xác định (a) giá trị Kp; (b) độ phân li của N2O4 tại 27oC
và 0,10 atm; (c) độ phân li của 69g N2O4 trong bình 20 L ở 27oC.
3. Tính pH của dung dịch thu được khi thổi hết 224 mL khí CO2 vào 200 mL dung dịch NaOH 0,05M, biết axit
cacbonic có pK a1 6,35 , pK a 2 10,33 .
ĐÁP ÁN
ĐIỂM
1. Cấu tạo:
N
N
H
H
H
F
F
F
NH3 phân cực hơn NF3 do trong NH3 lưỡng cực liên kết và lưỡng cực electron tự do cùng
chiều, còn trong NF3 lưỡng cực liên kết và lưỡng cực electron tự do ngược chiều.
- Nhiệt độ sôi của NH3 cao hơn do NH3 tạo được liên kết H liên phân tử.
- NH3 là một bazơ còn NF3 thì không, do trong NF3 các nguyên tử F hút electron làm giảm
mật độ electron trên nguyên tử N.
2. Xét phản ứng phân li:
N2O4
2NO2
-
Phần mol:
(a) K P
n
0
n
2n
n-n
2n
1
1
2
PNO
2NO 2
2
4 2
2
, KP
P
P
1
PN 2O 4 N 2O 4
1 2
4 2
4 (0,2) 2
P
1 0,17
1 2
1 (0,2) 2
4 2
0,10 0,17 0,546 (54,6%)
1 2
69
(c) n
0,75mol
92
(b)
Copyright © 2010 />
0,75
(0,25 3)
12
TUYỂN TẬP ĐỀ THI HỌC SINH GIỎI MÔN HÓA HỌC
PN 2O 4
0,75(1 ) 0,082 300
0,9225(1 )
20
PNO 2
2.0,75. 0,082 300
1,845
20
1,50
(1,845) 2
KP
0,17 0,1927 (19,27%)
0,9225(1 )
3. n CO 2
(0,50 3)
0,224
0,01mol, n NaOH 0,2 0,05 0,01
22,4
Vì số mol CO2 và NaOH bằng nhau nên hệ chỉ chứa NaHCO3. Có thể tính pH của hệ lưỡng tính
này bằng công thức:
pH
0,75
(0,25+0,5)
1
1
(pK 1 pK 2 ) 6,35 10,33 8,3
2
2
CÂU II (3 điểm)
2. Viết phương trình phản ứng xảy ra khi cho NH4Cl tác dụng với CuO và với ZnO. Cho biết ứng dụng thực tế của
NH4Cl tương ứng với các phản ứng này.
3. Hòa tan 10,00 g hỗn hợp gồm Cu2S và CuS bằng 200,0 mL dung dịch MnO4- 0,7500 M trong môi trường axit.
Sau khi đun sôi để đuổi hết khí SO2 sinh ra, lượng MnO4- còn dư trong dung dịch phản ứng vừa hết với 175,0
mL dung dịch Fe2+ 1,000 M.
(a) Viết các phương trình phản ứng xảy ra (dạng phương trình ion thu gọn).
(b) Tính phần trăm khối lượng CuS trong hỗn hợp ban đầu.
ĐÁP ÁN
ĐIỂM
1,50
1. Trong thực tế, NH4Cl được dùng để đánh sạch bề mặt kim loại trước khi hàn:
4CuO + 2NH4Cl N2 + 3Cu + CuCl2 + 4H2O
(0,50 3)
ZnO + 2NH4Cl ZnCl2 + 2NH3 + H2O
2. (a) Phương trình phản ứng:
5Cu2S + 8MnO4- + 44H+ 10Cu2+ + 5SO2 + 8Mn2+ + 22H2O
(1)
5CuS + 6MnO4- + 28H+ 5Cu2+ + 5SO2 + 6Mn2+ + 14H2O
(2)
5Fe2+ + MnO4- + 8H+ 5Fe3+ + Mn2+ + 4H2O
(3)
(b) Xác định %
(1)
n MnO ( 3)
4
1
1
n Fe 2 0,175 1 0,035mol
5
5
Copyright © 2010 />
0,75
(0,25 3)
13
TUYỂN TẬP ĐỀ THI HỌC SINH GIỎI MÔN HÓA HỌC
n MnO (1, 2 ) 0,2 0,75 0,035 0,115mol
4
Đặt số mol Cu2S và CuS lần lượt là x và y, ta có:
160 x 96 y 10
x 0,025
8 x 6 y 0,115
y 0,0625
5
5
% m CuS
0,75
0,0625 96
100% 60%
10
CÂU III (4 điểm)
1. Chỉ dùng chất chỉ thị phenolphtalein, hãy phân biệt các dung dịch NaHSO4, Na2CO3, AlCl3, Fe(NO3)3, NaCl,
Ca(NO3)2. Các phản ứng minh họa viết dưới dạng ion thu gọn.
2. Hòa tan hết 2,2 g hỗn hợp kim loại A gồm sắt và nhôm trong 150 mL dung dịch HNO3 2M thu được dung dịch
B và 448 mL (đktc) khí C gồm N2O và N2 có tỉ khối so với không khí bằng 1,2414. Thêm 13,6 g NaOH nguyên
chất vào dung dịch B thu được kết tủa D, lọc kết tủa D thu được dung dịch nước lọc E.
(a) Tính phần trăm khối lượng mỗi kim loại trong hỗn hợp A ban đầu.
(b) Nung kết tủa D đến khối lượng không đổi thì thu được bao nhiêu gam chất rắn khan?
(c) Tính thể tích dung dịch HCl 0,5M cần thêm vào dung dịch E để thu được 2,34 g kết tủa.
ĐÁP ÁN
ĐIỂM
1. Trích mẫu thử cho mỗi lần thí nghiệm:
Cho phenolphtalein vào mỗi mẫu thử. Mẫu thử có màu hồng là dung dịch Na2CO3, các mẫu
thử còn lại không màu.
CO32- + H2O HCO3- + OH-
Dùng Na2CO3 làm thuốc thử để cho vào các mẫu thử còn lại.
Mẫu thử có sủi bọt khí không màu là NaHSO4
CO32- + 2H+ H2O + CO2↑
Mẫu thử tạo kết tủa trắng keo và sủi bọt khí không màu là AlCl3
2Al3+ + 3CO32- + 3H2O 2Al(OH)3↓+ 3CO2↑
Mẫu thử tạo kết tủa đỏ nâu và sủi bọt khí không màu là Fe(NO3)3
2Fe3+ + 3CO32- + 3H2O 2Fe(OH)3↓+ 3CO2↑
Mẫu thử tạo kết tủa trắng là Ca(NO3)2
Ca2+ + CO32- CaCO3↓
Mẫu thử không tạo hiện tượng là NaCl.
2. (a) Đặt số mol N2O và N2 lần lượt bằng a và b, ta có:
Copyright © 2010 />
1,50
(0,25 6)
14
TUYỂN TẬP ĐỀ THI HỌC SINH GIỎI MÔN HÓA HỌC
0,448
ab
0,02
22,4
a b 0,01
44a 28b
1,2414 29 36
0,02
Đặt số mol Fe và Al lần lượt bằng x và y
Chất khử
Chất oxi hóa
Fe - 3e Fe3+
3x
10H+ + 2NO3- + 8e N2O + 5H2O
x
0,10
Al - 3e Al3+
3y
0,08
12H+ + 2NO3- + 10e N2 + 6H2O
y
0,12
0,10
Vì n H (pu ) 0,22mol n H (bd ) 0,3mol nên axit dư, phản ứng không tạo Fe2+.
Ta có:
56 x 27 y 2,2 x 0,02
y 0,04
3x 3y 0,18
Vậy % m Fe
0,02 56
100% 50,9% và %m Al 49,1%
2,2
(b) Thêm NaOH vào dung dịch B [H+ (0,15.2-0,22 = 0,08 mol), Fe3+ (x = 0,02 mol), Al3+ (y = 0,04
mol) và NO3-]
+
-
H + OH H2O
(1)
Fe3+ + 3OH- Fe(OH)3
(2)
Al3+ + 3OH- Al(OH)3
(3)
Al(OH)3 + OH- AlO2- + 2H2O
(4)
n OH (1, 2,3, 4 ) n H 3n Fe3 4n Al3 0,3mol n OH ( bd )
1,00
13,6
0,34mol
40
sau (1), (2), (3), (4) vẫn còn dư OH-, kết tủa D là Fe(OH)3 (0,02mol)
2Fe(OH)3 Fe2O3 + 3H2O, mrắn = m Fe 2O 3 0,01 160 1,6g
(c) Thêm HCl vào dung dịch E [Na+, OH- (0,04 mol), AlO2- (0,04 mol) và NO3-]
OH- + H+ H2O
(5)
AlO2- + H+ + H2O Al(OH)3
(6)
Al(OH)3 + 3H+ Al3+ + 3H2O
(7)
Copyright © 2010 />
0,50
15
TUYỂN TẬP ĐỀ THI HỌC SINH GIỎI MÔN HÓA HỌC
n Al( OH )3
2,34
0,03mol
78
Trường hợp 1: Xảy ra (5), (6) và AlO2- dư
n H n OH n Al( OH )3 0,04 0,03 0,07 mol , V
0,07
0,14L
0,5
1,00
Trường hợp 2: Xảy ra (5), (6), (7)
(0,50 2)
n Al ( OH )3 ( 7 ) 0,04 0,03 0,01mol
n H n OH n AlO 3n Al( OH )3 ( 7 ) 0,04 0,04 0,03 0,11mol V
2
0,11
0,22L
0,5
CÂU IV (3 điểm)
1. Tính hiệu ứng nhiệt phản ứng hidro hóa etilen tạo etan, biết nhiệt cháy của C2H6 và C2H4 lần lượt bằng -368,4
kcal/mol và -337,2 kcal/mol [sản phẩm cháy là CO2 (k) và H2O (l)], nhiệt hình thành H2O (l) là -68,32 kcal/mol.
2. (a) Viết công thức cấu tạo và gọi tên anken ít cacbon nhất đồng thời có đồng phân hình học và đồng phân
quang học. (b) Viết các đồng phân hình học và quang học ứng với cấu tạo đó (sử dụng công thức Fisher) và xác
định cấu hình mỗi đồng phân (Z/E và R/S). (b) Viết cấu tạo các sản phẩm chính hình thành khi cho anken trên
tác dụng với dung dịch nước brom có lượng nhỏ muối natri clorua.
ĐÁP ÁN
ĐIỂM
H 368,4kcal
H 337,2kcal
1. (1) C2H6 (k) + 7/2O2 (k) 2CO2 (k) + 3H2O (l)
(2) C2H4 (k) + 3O2 (k) 2CO2 (k) + 2H2O (l)
H 68,32kcal
(3) H2 (k) + 1/2O2 (k) H2O (l)
Lấy (2) - (1) + (3) ta được:
C2H4 (k) + H2 (k) C2H6 (k) H ( 337,2) ( 368,4) ( 68,32) 37,1kcal
1,00
2. (a) Cấu tạo:
H
CH3
CH
CH
C
C2H5
(4-metylhex-2-en)
CH3
(b) Cấu hình:
Copyright © 2010 />
0,25
16
TUYỂN TẬP ĐỀ THI HỌC SINH GIỎI MÔN HÓA HỌC
H
H
C
H
H
C
C
CH3 CH3
C
CH3
H
H
C
CH3
C2H5
(Z)(R)
C
H
CH3
C
C
H
C
H
C2H5
(Z)(S)
CH3
C
CH3
H
H
C
CH3
C
C2H5
(E)(R)
H
C2H5
(E)(S)
1,00
(0,25 4)
(c) Cấu tạo các sản phẩm:
CH3
CH3
CH
CH
CH C2H5
CH3
CH3
CH3
CH
CH
CH
C2H5
Br
Br
CH3
CH
CH
CH
OH
Br
CH3
CH
CH
CH C2H5
Cl
Br
CH3
0,75
C2H5
(0,25 3)
CÂU V (3 điểm)
1. Hidrocacbon A có khối lượng phân tử bằng 80. Ozon phân A chỉ tạo andehit fomic và andehit oxalic.
H
C
H
O
andehit fomic
H
C
C
H
O O
andehit oxalic
a. Xác định cấu tạo và gọi tên A.
b. Dùng cơ chế giải thích các sản phẩm hình thành khi cộng Br2 vào A theo tỉ lệ mol 1:1, gọi tên các sản phẩm
này.
2. Hợp chất A có công thức phân tử C9H8. A làm mất màu Br2 trong CCl4; hidro hóa A trong điều kiện êm dịu tạo
ra C9H10, còn trong điều kiện nhiệt độ và áp suất cao thì tạo ra C9H16; oxi hóa mãnh liệt A sinh ra axit phtalic
[1,2-C6H4(COOH)2]. Lập luận xác định cấu tạo của A.
ĐÁP ÁN
1. (a) Công thức tổng quát cho A là CxHy
12 x y 80 x 6
Ta có
, công thức phân tử C6H8 ( 3)
y
2
x
2
y
8
Từ sản phẩm ozon phân ta thu được cấu tạo của A:
Copyright © 2010 />
ĐIỂM
0,50
17
TUYỂN TẬP ĐỀ THI HỌC SINH GIỎI MÔN HÓA HỌC
H2C
O O
CH2
H
C
H
C
CH
O O
CH
CH
H
C
H
C
CH
O O
CH2
CH2
0,50
A (hexa-1,3,5-trien)
(0,25 2)
(b) Cơ chế và sản phẩm:
CH2 CH CH CH CH CH2
Br2
CH2 CH CH CH CH CH2
Br
CH2 CH CH CH CH CH2
Br
Br
(X)
CH2 CH CH CH CH CH2
Br
CH2 CH CH CH CH CH2
Br
Br
(Y)
CH2 CH CH CH CH CH2
Br
CH2 CH CH CH CH CH2
Br
Br
(Z)
(X) 5,6-dibromhexa-1,3-dien; (Y) 3,6-dibromhexa-1,4-dien;
(Z) 1,6-dibromhexa-2,4-dien
2. A (C9H8) có độ bất bão hòa 6
1,50
(0,50 3)
A làm mất màu Br2 và cộng êm dịu 1 phân tử H2 cho thấy A có 1 liên kết đôi.
A cộng tối đa 4 phân tử H2 và khi oxi hóa tạo axit phtalic cho thấy A có vòng benzen và ngoài ra
còn một vòng 5 cạnh nữa.
Công thức của A:
0,50
CÂU VI (4 điểm)
Chia 3,584 L (đktc) hỗn hợp gồm một ankan (A), một anken (B) và một ankin (C) thành 2 phần bằng nhau. Phần 1
cho qua dung dịch AgNO3 dư trong NH3 thấy thể tích hỗn hợp giảm 12,5% và thu được 1,47g kết tủa. Phần 2 cho
qua dung dịch brom dư thấy khối lượng bình brom tăng 2,22g và có 13,6g brom đã tham gia phản ứng. Đốt cháy
hoàn toàn khí ra khỏi bình brom rồi hấp thụ sản phẩm cháy vào dung dịch Ba(OH)2 dư thì thu được 2,955g kết tủa.
1. Xác định công thức cấu tạo A, B và C.
2. Từ A viết dãy chuyển hóa (ghi rõ điều kiện phản ứng) điều chế 1,1-dibrompropan và 2,2-dibrompropan.
3. Viết phương trình phản ứng xảy ra khi cho C tác dụng với dung dịch KMnO4 trong (i) môi trường trung tính ở
nhiệt độ phòng và (ii) môi trường axit (H2SO4) có đun nóng.
Copyright © 2010 />
18
TUYỂN TẬP ĐỀ THI HỌC SINH GIỎI MÔN HÓA HỌC
ĐÁP ÁN
1. Trong một phần, ta có: n A ,B,C
ĐIỂM
1 3,584
0,08mol . Dung dịch AgNO3/NH3 chỉ hấp thụ ankin,
2 22,4
đặt công thức ankin là RC≡CH (giả sử không phải là C2H2).
RC≡CH + AgNO3 + NH3 RC≡CAg + NH4NO3
(1)
n n ankin
0,75
12,5
0,08 0,01mol (R + 132) 0,01 = 1,47
100
R = 15 (CH3-), công thức của ankin là CH3C≡CH
Dung dịch brom hấp thụ anken (CnH2n) và ankin
CnH2n + Br2 CnH2nBr2
(2)
C3H4 + 2Br2 C3H4Br4
(3)
m C n H 2 n 2,22 0,01 40 1,82g , n Br2 ( 2 )
Từ
0,75
13,6
0,01 2 0,065mol
160
14n
1
n = 2, công thức của anken là CH2=CH2.
1,82 0,065
Khí ra khỏi bình brom là ankan (CmH2m+2), n C n H 2 n 2 0,08 0,01 0,065 0,005mol
3n 1
O 2 nCO2 + (n+1)H2O
2
CmH2m+2 +
(4)
CO2 + Ba(OH)2 BaCO3 + H2O
(5)
n CO 2 n BaCO3
2,955
1
n
0,015 Từ (4):
n 3 , công thức ankan là CH3CH2CH3.
197
0,005 0,015
0,50
2. Điều chế:
C3H8
Cl2,as
C3H7Cl
KOH/ROH
KOH/ROH
CH3CH=CH2
Br2
HBr
peoxit
CH3
C
CH
HBr
CH3CHBr-CH2Br
CH3CH2CHBr2
CH3CBr2CH3
1,00
(0,50 2)
3. Phản ứng của C:
CH3
C
CH + 2KMnO4
CH3
C
C
O
O
OK + 2MnO2 + KOH
5CH3C≡CH + 8KMnO4 + 12H2SO4 5CH3COOH + 5CO2
+ 8MnSO4 + 4K2SO4 + 12H2O
Copyright © 2010 />
1,00
(0,50 2)
19
TUYỂN TẬP ĐỀ THI HỌC SINH GIỎI MÔN HÓA HỌC
ĐỀ SỐ 4
SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
HƯỚNG DẪN CHẤM KÌ THI HỌC SINH GIỎI THÀNH PHỐ
THÀNH PHỐ ĐÀ NẴNG
NĂM HỌC 2005 - 2006
MÔN: HÓA HỌC LỚP 11
Thời gian: 150 phút (không kể thời gian giao đề)
CÂU I (4 điểm)
1. Nêu hiện tượng xảy ra và viết phương trình phản ứng minh họa trong các trường hợp sau:
(a) Hòa tan từ từ cho đến dư dung dịch NaOH vào dung dịch AlCl3, sau đó thêm HCl vào dung dịch thu được
đến dư.
(b) Thêm dung dịch K2CO3 vào dung dịch Fe(NO3)3
2. A là dung dịch Na2CO3 0,1M; B là dung dịch hỗn hợp Na2CO3 0,1M và KHCO3 0,1M và C là dung dịch KHCO3
0,1M.
(a) Tính thế tích khí CO2 (đktc) thoát ra khi cho từ từ từng giọt đến hết 50 mL dung dịch HCl 0,1M vào 100 mL
dung dịch A và khi cho hết 100 mL dung dịch B vào 200 mL dung dịch HCl 0,1M.
(b) Xác định số mol các chất có trong dung dịch thu được khi thêm 100 mL dung dịch Ba(OH)2 0,1M vào 150
mL dung dịch C.
(c) Tính pH của các dung dịch A và C, biết axit cacbonic có pK1 = 6,35 và pK2 = 10,33.
(d) Đề nghị phương pháp nhận biết các anion có trong dung dịch B.
ĐÁP ÁN
ĐIỂM
1. (a) Thêm dung dịch NaOH vào dung dịch AlCl3 thấy xuất hiện kết tủa trắng keo, sau đó tan lại:
Al3+ + 3OH- Al(OH)3
Al(OH)3 + OH- Al(OH)4Thêm HCl vào dung dịch thu được lại thấy xuất hiện kết tủa trắng keo, sau đó tan
lại:
0,50
Al(OH)4- + H+ Al(OH)3 + H2O
Al(OH)3 + 3H+ Al3+ + 3H2O
(b) Thêm dung dịch K2CO3 vào dung dịch Fe(NO3)3 thấy xuất hiện kết tủa đỏ nâu và sủi bọt khí
không màu: 2Fe3+ + 3CO32- + 3H2O 2Fe(OH)3 + 3CO2
0,25
2. (a) Cho từ từ từng giọt đến hết 50 mL dung dịch HCl 0,1M vào 100 mL dung dịch Na2CO3 0,1M
CO32- + H+ HCO30,01
0,005
0,005
0,005
0,005
0
Copyright © 2010 />
0,50
20
TUYỂN TẬP ĐỀ THI HỌC SINH GIỎI MÔN HÓA HỌC
Do CO32- dư nên không có giai đoạn tạo CO2, VCO 2 0
Cho hết 100 mL dung dịch Na2CO3 0,1M và KHCO3 0,1M vào 200 mL dung dịch HCl 0,1M:
CO32- + 2H+ H2O + CO2
(1)
HCO3- + H+ H2O + CO2
(2)
Vì 2n CO 2 n HCO n H nên H+ phản ứng hết.
3
3
1
n 0,01mol
2 H
Giả sử (1) xảy ra trước thì ta có n CO 2
1,00
Giả sử (2) xảy ra trước thì từ (1) và (2) ta có n CO 2 0,015mol
Thực tế (1) và (2) đồng thời xảy ra nên:
0,224L 0,01 22,4 VCO 2 0,015 22,4 0,336L
(b)
Thêm 100 mL dung dịch Ba(OH)2 0,1M vào 150 mL dung dịch KHCO3 0,1M
HCO3- +
OH-
0,015
0,02
0,015
0,015
0
0,005
Ba2+ + CO32-
BaCO3
0,01
0,015
0,01
0,01
0
CO32- + H2O
0,015
0,50
0,005
Dung dịch còn 0,005 mol KOH và 0,005 mol K2CO3
(c)
Dung dịch A có các cân bằng:
CO32- + H2O ⇌ HCO3- + OH-
Kb1 = 10-3,67
HCO3- + H2O ⇌ H2O + CO2 + OH- Kb2 = 10-7,65
H2O ⇌ H+ + OHVì Kb1 >> Kb2 >> KN nên cân bằng (1) là chủ yếu:
Copyright © 2010 />
KN = 10-14
0,75
