Đề thi học sinh giỏi hóa 11

Sở gd - đt bắc giang
Cụm sơn động
đề thi chọn học sinh giỏi cấp cụm
Năm học: 2007 - 2008
Môn hoá học lớp 11
Thời gian: 150 phút (không kể thời gian phát đề)
Câu I ( điểm):
1) Có 3 ống nghiệm, mỗi ống chứa 2 cation và 2 anion (không trùng lặp) trong số các ion
sau : NH
4
+
, Na
+
, Ag
+
, Ba
2+
, Mg
2+
, Al
3+
, Cl

, Br

, NO
3

, CO
3
2

, SO
4
2
, PO
4
3
. Hãy xác
định các cation và anion trong từng ống nghiệm.
2) Cho 5 dd : Na
2
CO
3
, FeCl
3
, NaOH, Al
2
(SO
4
)
3
, AgNO
3
. Viết các phơng trình phản ứng
xảy ra (nếu có) khi lần lợt cho một dung dịch này phản ứng với các dung dịch còn lại.
3) Có 5 chất bột màu trắng đựng trong 5 bình riêng biệt bị mất nhãn hiệu là: NaCl,
Na
2
CO
3
, Na

2
SO
4
, BaCO
3
và BaSO
4
. Chỉ đợc dùng thêm nớc và CO
2
hãy trình bày cách
phân biệt từng chất.
Câu II ( điểm):
Hoà tan hoàn toàn 4,24 gam Na
2
CO
3
vào nớc thu đợc dung dịch A. Cho từ từ từng giọt
20,00 gam dung dịch HCl nồng độ 9,125% vào A và khuấy mạnh. Tiếp theo cho thêm
vào đó dung dịch chứa 0,02 mol Ca(OH)
2
.
1. Hãy cho biết những chất gì đợc hình thành và lợng các chất đó. Chất nào trong
các chất đó còn lại trong dung dịch.
2. Nếu cho từ từ từng giọt dung dịch A vào 20,00 gam dung dịch HCl nồng độ
9,125% và khuấy mạnh, sau đó cho thêm dung dịch chứa 0,02 mol Ca(OH)
2
vào dung
dịch trên. Hãy giải thích hiện tợng xảy ra và tính khối lợng các chất tạo thành sau phản
ứng.
Giả thiết các phản ứng xảy ra hoàn toàn.

Câu III ( điểm):
Khi cracking butan tạo ra hỗn hợp gồm farafin và olefin trong đó có hai chất A và B .Tỷ
khối của B so với A là 1,5 . Tìm A, B.
Từ A tìm đợc ở trên ,viết các phản ứng chuyển hoá theo sơ đồ sau:
Br
2
NaOH CuO Cu(OH)
2
H
2
SO
4
A A
1
A
2
A
3
A
4
A
5
NaOH
Câu IV ( điểm):
Chia 2,2 gam hỗn hợp gồm Fe và kim loại M có hoá trị không đổi thành hai phần bằng
nhau. Hoà tan phần 1 bằng dung dịch HCl thu đợc 0,896 lit H
2
(đktc). Hoà tan hoàn toàn
phần 2 trong dung dịch HNO
3

đặc nóng thu đợc 2,016 lít NO
2
(đktc) .
1) Xác định M.
2) Tính % khối lợng của mỗi kim loại trong hỗn hợp đầu .
Câu V ( điểm):
Một hợp chất hữu cơ A chứa các nguyên tố C, H, O . Khi đốt cháy A phải dùng một l-
ợng O
2
bằng 8 lần lợng O
2
có trong hợp chất A và thu đợc CO
2
và H
2
O theo tỷ lệ khối l-
ợng 22 : 9. Tìm công thức đơn giản của A, tìm công thức phân tử của A biết rằng 2,9 gam
A khi cho bay hơi ở 54,6
o
C , 0,9 atm có thể tích đúng bằng thể tích của 0,2 gam He đo ở
cùng nhiệt độ áp suất. Viết các công thức cấu tạo có thể có của A dựa vào thuyết cấu tạo
hoá học.

--Hết---
Hớng dẫn chấm
Câu Nội dung Thang
điểm
Câu I
1/
(.00)

ống nghiệm 1: NH
4
+
, Na
+
, CO
3
2-
, PO
4
-
ống nghiệm 1: Ag
+
, Mg
2+
, NO
3
-
, SO
4
2-
ống nghiệm 1: Ba
2+
, Al
3+
, Cl
-
, Br
-
2/

(.00)
Các ptp:
1. 3Na
2
CO
3
+ 2FeCl
3
+ 3H
2
O

6NaCl + 2Fe(OH)
3
+ 3CO
2
2. 3Na
2
CO
3
+ Al
2
(SO
4
)
3
+ 3H
2
O

3Na
2
SO
4
+ 2Al(OH)
3
+ 3CO
2
3. Na
2
CO
3
+ 2AgNO
3

2NaNO
3
+ Ag
2
CO
3

4. FeCl
3
+ 3NaOH

3NaCl +Fe(OH)
3

5. FeCl

3
+ 3AgNO
3

Fe(NO
3
)
3
+ 3AgCl

6. Al
2
(SO
4
)
3
+ 6NaOH

3Na
2
SO
4
+

2Al(OH)
3

7. Al(OH)
3
+ NaOH

d


NaAlO
2
+ 2H
2
O
8. Al
2
(SO
4
)
3
+ 6AgNO
3

2Al(NO
3
)
3
+ 3Ag
2
SO
4

3/
(.00)
+ Lấy mẫu thử từ các chất trên
+ Hoà tan lần lợt từng chất vào nớc

- Các chất tan tạo dung dịch là: NaCl; Na
2
CO
3
; Na
2
SO
4
- Các chất không tan là: BaCO
3
; BaSO
4
+ Hoà tan hai chất không tan trong nớc vào nớc có CO
2
:
- Chất tan dần tạo thành dung dịch là: BaCO
3
Ptp: BaCO
3
+ CO
2
+ H
2
O

Ba(HCO
3
)
2
tan

- Chất không tan còn lại là: BaSO
4
+ Dùng dung dịch Ba(HCO
3
)
2
vừa điều chế đợc cho tác dụng với các dung
dịch NaCl; Na
2
CO
3
; Na
2
SO
4
ở trên:
- Hai dung dịch có kết tủa trắng xuất hiện là Na
2
CO
3
; Na
2
SO
4
Ptp: 1, Ba(HCO
3
)
2
+ Na
2

CO
3


BaCO
3

+ 2NaHCO
3
2, Ba(HCO
3
)
2
+ Na
2
SO
4


BaSO
4

+ 2NaHCO
3
- Dung dịch không có hiện tợng gì là NaCl
Lọc lấy kết tủa ở trên đem hoà tan trong nớc có CO
2
, kết tủa tan là BaCO
3
,

dung dịch ban đầu là Na
2
CO
3
;
Chất còn lại là Na
2
SO
4
Câu II
1/
(.00)
2 3
4,24
0,04
106
Na CO
n mol= =
;
20.9,125
0,05
100.36,5
HCl
n mol= =
;
2
( )
0,02
Ca OH
n mol=

Cho từ từ dung dịch HCl vào dung dịch A:
1. Na
2
CO
3
+ HCl

NaHCO
3
+ NaCl
2. NaHCO
3
+ HCl

NaCl + CO
2

+ H
2
O
3 2 3
(1)
0,04
NaHCO HCl Na CO
n n n mol= = =
;
3
(2) (2)
0,05 0,04 0,01
NaHCO HCl

n n mol= = =
;
Sau phản ứng 1; 2 trong dung dịch có: NaCl (
0,05
NaCl HCl
n n mol= =
)
NaHCO
3
(
3
0,03
NaHCO
n mol=
)
Cho tiếp vào đó dung dịch Ca(OH)
2
:
3. 2NaHCO
3
+ Ca(OH)
2


Ca(HCO
3
)
2
+ 2NaOH
4. Ca(HCO

3
)
2
+ Ca(OH)
2


2CaCO
3

+ 2H
2
O
Theo (3):
3 2 2 3
( ) (3) ( ) (3)
1
0,015
2
Ca HCO Ca OH NaHCO
n n n mol= = =
;

3
0,03
NaOH NaHCO
n n mol= =
Theo (4):
3 2 2
( ) (4) ( ) (4)

0,02 0,015 0,005
Ca HCO Ca OH
n n mol= = =
;

3 2
( ) (4)
2 2.0,005 0,01
CaCO Ca OH
n n mol= = =
;
Sau phản ứng 3, 4 sản phẩm thu đợc gồm:
NaCl (0,05 mol) tồn tại trong dd; NaOH(0,03 mol)
Ca(HCO
3
)
2
(
3 2
( )
0,015 0,005 0,01
Ca HCO
n mol= =
) tồn tại trong dd
CaCO
3
(0,01 mol) tách ra khỏi dung dịch

0,05.58,5 2,925
NaCl

m gam= =
;
0,03.40 1,2
NaOH
m gam= =
3 2
( )
0,01.162 1,62
Ca HCO
m gam= =
;
3
0,01.100 1
CaCO
m gam= =
2/
(.00)
Cho từ từ dung dịch A vào dung dịch HCl:
1. Na
2
CO
3
+ 2HCl

2NaCl + CO
2


+ H
2

O

2 3 2 3
(1)
1 1
.0,05 0,025
2 2
Na CO HCl Na CO bd
n n mol n= = = <
;
Sau phản ứng 1, trong dung dịch còn:
NaCl (0,05 mol);
Na
2
CO
3
(0,04 0,025 = 0,015 mol)
Cho tiếp dung dịch Ca(OH)
2
vào:
2. Ca(OH)
2
+ Na
2
CO
3


CaCO
3

+ 2NaOH
Sau phản ứng 2, sản phẩm thu đợc gồm:
NaCl (0,05 mol); NaOH(
2 3
2. 2.0,015 0,03
NaOH Na CO
n n mol= = =
)
CaCO
3
(
3 2 3
0,015
CaCO Na CO
n n mol= =
);
Ca(OH)
2
d (0,02 0,015 = 0,005 mol);
Khối lợng sản phẩm:
0,05.58,5 2,925
NaCl
m gam= =
;
0,03.40 1, 2
NaOH
m gam= =
;
3

0,015.100 1,5
CaCO
m gam= =
;
2
( )
0,005.74 0,37
Ca OH
m gam= =
Câu III
(.00) Crakinh butan:
1. C
4
H
10


CH
4
+ C
3
H
6
2. C
4
H
10


C

2
H
4
+ C
2
H
6
Ta có:
1,5
B
d
A
=
=> B là C
3
H
6
; A là C
2
H
4
Các ptp:
1. CH
2
= CH
2
+ Br
2

CH

2
Br CH
2
Br
A
1
2. CH
2
Br CH
2
Br + 2NaOH

CH
2
OH CH
2
OH + 2NaBr
A
2
3. CH
2
OH CH
2
OH + 2CuO
0
t

CHO CHO + 2Cu + 2H
2
O

A
3
4. CHO CHO+ 4Cu(OH)
2
+ 2NaOH

NaOOC COONa + 2Cu
2
O +
6H
2
O
A
4
5. NaOOC COONa + H
2
SO
4


HOOC COOH + Na
2
SO
4
A
5
Câu IV
1/
(.00)
Gọi x, y lần lợt là số mol Fe, M trong một phần; a là hoá trị của M

Phần 1: Hoà tan trong HCl
1. Fe + 2HCl

FeCl
2
+ H
2
2. M + aHCl

MCl
a
+
2
a
H
2

2
0,896
0,04
2 2 22,4
H Fe M
a a
n n n x y mol= + = + = =
(*)
Phần 2: Hoà tan trong HNO
3
:
3. Fe + 6HNO
3

Fe(NO
3
)
3
+ 3NO
2
+ 3H
2
O
4. M + 2aHNO
3


M(NO
3
)
a
+ aNO
2
+ aH
2
O

2
2,016
3 . 3 0,09
22,4
NO Fe M

n n a n x ay mol= + = + = =
(**)
Từ (*) và (**) suy ra: x = 0,01 mol; ay = 0,06 mol => y =
0,06
a
Theo gt: m
hh
= 1,1 = 56x + My = 56. 0,01 + M
0,06
a
M = 9a
a = 3 và M = 27 (Al) là phù hợp
2/
(.00)
a = 3 => y = 0,02 mol
Thành phần % khối lợng mỗi kim loại trong hỗn hợp đầu:
%Fe =
56.0,01
.100 50,91%
1,1
=
; %Al = 49,09%
Câu V
CTPT của A là: C
x
H
y
O
z
(x, y,z nguyên)

Ptp: C
x
H
y
O
z
+ (
4 2
y z
x +
)O
2


xCO
2
+
2
y
H
2
O
Ta có:
2 2
: 44 :9 22 : 9
CO H O
m m x y= =
=> y = 2x

2

( ) ( )
8 32.( ) 8.16 3
4 2
O pu O A
y z
m m x z z x= + = =
CTĐG của A là: (C
3
H
6
O)
n
Số mol A ở 54,6
o
C , 0,9 atm là:
0,2
0,05
4
A He
n n mol= = =
M
A
=
2,9
58
0,05
A
M = =
= 58n =>n = 1
CTPT của A là C

3
H
6
O
Các CTCT có thể có của A:
1. CH
3
CH
2
CH=O
2. (CH
3
)
2
C =O
3. CH
2
= CH CH
2
OH
4. CH
2
= CH O CH
3
Ghi chú: Học sinh có thể làm theo nhiều cách nhng nếu đúng thì vẫn cho điểm tối đa.