Đề thi HSG Hóa 12

Đề thi chọn học sinh giỏi cấp cụm sơn động
Môn thi: Hoá học Lớp 12 - Năm học 2007-2008
Ngày thi:... tháng ... Năm 2008
Thời gian làm bài: 150 phút
Câu I (5,0 điểm):
1. Cho 3 nguyên tố X, Y, Z có cấu hình ở lớp ngoài cùng (n = 3) tơng ứng là ns
1
, ns
2
p
1
, ns
2
p
5
.
a. Xác định vị trí (số thứ tự, chu kì , nhóm, phân nhóm) của X, Y, Z trong bảng HTTH .
b. Viết phơng trình phản ứng dới dạng ion theo sơ đồ sau:
X(OH)
m
+ YZ
n
X
1
+ ......
X
1
+ X(OH)
m
X
2

(tan) +.......
X
2
+ HZ X
1
+ ......
X
2
+ HZ YZ
n
+ .....
(biết X, Y, Z là các nguyên tố tìm thấy ở phần a )
2. Hoàn thành chuỗi phản ứng sau (ghi rõ điều kiện phản ứng)
A

C
2
H
5
OH

B

C
2
H
5
OH

C

C
2
H
5
OH

D

C
2
H
5
OH

E

C
2
H
5
OH

F


C
2
H
5

OH

G

Cao su buna
Câu II (5,5 điểm):
1. a. Ngâm một lá kẽm trong dung dịch HCl, kẽm bị ăn mòn chậm. Thêm vào dung dịch axit
vài giọt dung dịch CuSO
4
. Nêu và giải thích các hiện tợng xảy ra khi đó?
b. Nêu và giải thích các hiện tợng xảy ra khi cho Na vào các dung dịch sau: dd (NH
4
)
2
SO
4
, dd
CuSO
4
, dd AlCl
3
. Viết các ptp minh họa?
2. Bằng phơng pháp hóa học, hãy nhận biết dung dịch các chất đựng trong các lọ mất nhãn sau:
NH
4
NO
3
, (NH
4
)

2
SO
4
, CuSO
4
, FeCl
2
, KNO
3
, MgSO
4
3. So sánh thể tích khí NO duy nhất thoát ra khi cho 6,4 gam Cu tác dụng với
a. 120 ml dd HNO
3
1M (loãng)
b. 120 ml dd chứa hỗn hợp HNO
3
1M và H
2
SO
4
0,5M (loãng)
Nếu cô cạn dd trong trờng hợp (b) sẽ thu đợc bao nhiêu gam muối khan
Câu III (4,5 điểm):
Hòa tan hoàn toàn 48,8 gam hỗn hợp Cu và một oxit sắt trong dung dịch HNO
3
vừa đủ thu đợc
dung dịch A và 6,72 lít khí NO (đktc). Cô cạn dung dịch A thu đợc 147,8 gam chất rắn.
a. Xác định công thức của oxit sắt.
b. Cho cùng một lợng hỗn hợp trên tác dụng hoàn toàn với 400ml dung dịch HCl 2M cho đến

khi phản ứng xảy ra hoàn toàn thu đợc dung dịch B và chất rắn D. Cho dung dịch B tác dụng
với AgNO
3
d thu đợc kết tủa E. Tính khối lợng của kết tủa E?
Câu IV: ( 5,0 điểm)
Hỗn hợp A gồm hai axit hữu cơ no X và Y mạch hở (trong đó X đơn chức). Nếu lấy số mol X
bằng số mol Y rồi lần lợt cho X tác dụng với NaHCO
3
và Y tác dụng với Na
2
CO
3
thì lợng CO
2
luôn
luôn bằng nhau. Đốt cháy hoàn toàn 5,6 gam hỗn hợp A thu đợc 7,7 gam CO
2
. Mặt khác khi trung
hòa 4,2 gam hỗn hợp A cần 100ml dung dịch NaOH 0,75M.
a. Tìm công thức phân tử, viết công thức cấu tạo của X và Y (biết X, Y đều có cấu tạo mạch
thẳng).
b. Tính khối lợng mỗi chất trong A?
Cho: H = 1; C =12; N = 14; O =16; Na = 23; Fe = 56; Cu = 64; Ag = 108; Cl = 35,5
Cán bộ coi thi không giải thích gì thêm.
Sở GD & ĐT bắc giang Kì thi chọn học sinh giỏi cấp cụm sơn động
Cụm sơn động Năm học 2007-2008
Hớng dẫn chấm Môn thi: Hoá học Lớp 12
Câu Nội dung Điểm
Câu I 5,0
1

a/
b/
Cấu hình electron đầy đủ của X, Y, Z là:
X: [Ne] 3s
1


vị trí của X: ô số 11; chu kỳ 3; phân nhóm chính nhóm I (Na)
Y: [Ne] 3s
2
3p
1

vị trí của X: ô số 13; chu kỳ 3; phân nhóm chính nhóm III (Al)
Z: [Ne] 3s
2
3p
5

vị trí của X: ô số 17; chu kỳ 3; phân nhóm chính nhóm VII (Cl)
Các ptp:
1. 3NaOH + AlCl
3


Al(OH)
3

+ 3NaCl
X(OH)

m
(YZ
n
) (X
1
)
2. NaOH + Al(OH)
3

NaAlO
2
+ H
2
O
(X
2
)
3. NaAlO
2
+ HCl + H
2
O

Al(OH)
3

+ NaCl
(X
2
) (X

1
)
4. NaAlO
2
+ 4HCl

AlCl
3
+ NaCl + 2H
2
O
(X
2
) (YZ
n
)
1,0
1,0
2-
A là C
6
H
12
O
6
; B, C, D, E, F có thể là một trong các chất C
2
H
5
ONa, C

2
H
4
, C
2
H
5
Cl,
CH
3
CHO, CH
3
COOC
2
H
5
, G là nCH
2
= CH CH = CH
2
1. C
6
H
12
O
6

0
30 32
men

C

2C
2
H
5
OH + 2O
2

2. 2C
2
H
5
OH + 2Na

2C
2
H
5
ONa + H
2
3. C
2
H
5
ONa + HCl

C
2
H

5
OH + NaCl
4. C
2
H
5
OH
2 4
H SO

đặc
C
2
H
4
+ H
2
O
5. C
2
H
4
+ H
2
O
0
,H t
+

C

2
H
5
OH
6. C
2
H
5
OH + HCl
0
t

C
2
H
5
Cl + H
2
O
7. C
2
H
5
Cl + NaOH
0
t

C
2
H

5
OH + NaCl
8. C
2
H
5
OH + CuO
0
t

CH
3
CHO + Cu + H
2
O
9. CH
3
CHO + H
2

0
,Ni t

C
2
H
5
OH
10. C
2

H
5
OH + CH
3
COOH
2 4
H SO

ơ
đặc
CH
3
COOC
2
H
5
+ H
2
O
11. CH
3
COOC
2
H
5
+ NaOH
0
t

CH

3
COONa + C
2
H
5
OH
12. 2C
2
H
5
OH
,ZnO MgO

CH
2
= CH CH = CH
2
+ H
2
O + 2H
2

13. nCH
2
= CH CH = CH
2

0
, ,Na t p

(CH
2
- CH = CH - CH
2
)
n
1,0
0,5
1,0
0,5
Câu II
5,5
1-
a/
b/
Kẽm ngâm trong dung dịch HCl:
Zn + 2HCl

ZnCl
2
+ H
2
; H
2
sinh ra bám xung quanh lá Zn ngăn cản sự
tiếp xúc của H
+
với Zn, Zn bị ăn mòn chậm
Nhỏ dung dịch CuSO
4

vào dung dịch axit: Zn tác dụng với Cu
2+
trớc
Zn + CuSO
4


ZnSO
4
+ Cu

Cu sinh ra bám trên lá kẽm tạo thành một hệ pin điện hóa theo cơ chế

2
2
( ) ( )
2 2 2
Zn dd HCl Cu
Zn e Zn H e H
+ +
+
+
H
2
thoát ra ở cực dơng (Cu), không ảnh hởng tới sự tiếp xúc của H
+
với Zn, Kẽm bị
ăn mòn nhanh hơn, khí H
2
thoát ra mạnh hơn.

Khi cho Na vào các dung dịch trên, trớc tiên Na tác dụng với H
2
O theo ptp:
1. 2Na + 2H
2
O

2NaOH + H
2
Sau đó NaOH tác dụng với các muối
- Cho Na vào dung dịch (NH
4
)
2
SO
4

2NaOH + (NH
4
)
2
SO
4


Na
2
SO
4
+ 2NH

3

+ 2H
2
O
=> Có khí mùi khai bay ra
- Cho Na vào dung dịch CuSO
4
2NaOH + CuSO
4


Na
2
SO
4
+ Cu(OH)
2

=> có khí bay ra và có kết tủa màu xanh xuất hiện
- Cho Na vào dung dịch AlCl
3
:
1. 3NaOH + AlCl
3


3NaCl + Al(OH)
3

2. NaOH + Al(OH)
3


NaAlO
2
+ 2H
2
O
=> Có khí bay ra và có xuất hiện kết tủa trắng keo, sau đó kết tủa tan
1,0
0,5
0,5
0,5
2-
Dùng dung dịch Ba(OH)
2
để nhận biết các dung dịch trên: Cho dung dịch Ba(OH)
2
tác dụng lần lợt với mẫu thử từ các dung dịch trên:
- Dung dịch chỉ có khí mùi khai bay ra là:
Ba(OH)
2
+ 2NH
4
NO
3


Ba(NO

3
)
2
+ 2NH
3

+ 2H
2
O
- Dung dịch có khí mùi khai bay ra và có kết tủa trắng xuất hiện là:
(NH
4
)
2
SO
4
Ba(OH)
2
+ (NH
4
)
2
SO
4

BaSO
4

+ 2NH
3

+ 2H
2
O
- Dung dịch có kết tủa màu xanh là: CuSO
4
Ba(OH)
2
+ CuSO
4

BaSO
4

+ Cu(OH)
2

- Dung dịch chỉ có kết tủa trắng là: MgSO
4
Ba(OH)
2
+ MgSO
4

BaSO
4

+ Mg(OH)
2

- Dung dịch có kết tủa trắng xanh, dần chuyển sang nâu đỏ khi để ngoài
không khí là: FeCl
2
Ba(OH)
2
+ FeCl
2


BaCl
2
+ Fe(OH)
2

4Fe(OH)
2
+ O
2
+ 2H
2
O

4Fe(OH)
3

- Dung dịch không có hiện tợng gì xảy ra là: KNO
3
1,5
3-
6,4

0,1
64
Cu
n mol= =
Ptp:
3Cu + 8HNO
3


3Cu(NO
3
)
2
+ 2NO

+ 4H
2
O
3Cu + 8H
+
+ 2NO
3
-


3Cu
2+
+ 2NO

+ 4H

2
O
a.
3
0,12.1 0,12
HNO
H
n n mol
+
= = =
;
2
0,03
8
NO
H
n n mol
+
= =
b.
3 2 4
2 0,12.(1 2.0,5) 0,24
HNO H SO
H
n n n mol
+
= + = + =
;
2
0,06

8
NO
H
n n mol
+
= =
trong trờng hợp b) khí NO thoát ra nhiều hơn
Trong dung dịch thu đựơc gồm: Cu
2+
, NO
3
-
, SO
4
2-
2
3
2
2 4
4
3
0,09 ; 0,06 ;
2
0,12.0,5 0,06
64.0,09 62.0,06 96.0,06 15, 24
NO NO
Cu NO
H SO
SO
n n mol n n mol

n n mol
m gam
+

= = = =
= = =
= + + =
muối
0,5
0,5
0,5
Câu III
4,5
a/
b/
Gọi công thức oxit sắt là: Fe
x
O
y
(x, y nguyên)
Ptp:
1. 3Cu + 8HNO
3


3Cu(NO
3
)
2
+ 2NO + 4H

2
O
a (mol) a 2/3a
2. 3Fe
x
O
y
+ (12x 2y)HNO
3

3xFe(NO
3
)
3
+ (3x 2y)NO + (6x - y)H
2
O
b bx
3 2
3
x y
b
Ta có:
64 (56 16 ) 48,8
64 (56 16 ) 48,8
0,582
2 3 2 6,72
0,03 2 (3 2 ) 0,09
0,865
3 3 22,4

188 242. 147,8
188 242. 147,8
1,5 2; 3 0,037; 0,29
a x y b
a x y b
bx
x y
a b a x y b
by
a bx
a bx
y
x y a b
x
+ + =

+ + =


=



+ = = + =

=


+ =

+ =

= = = = =
=> Oxit sắt: Fe
2
O
3
0,4.2 0,8
HCl
n mol= =
Ptp: Fe
2
O
3
+ 6HCl

2FeCl
3
+ 3H
2
O
Trớc p: 0,29 0,8 0
p:
0,8
6
0,8
0,8
3
sau p

0,94
6
0
0,8
3
Dung dịch B là dung dịch FeCl
3
; Chất rắn D gồm Fe
2
O
3
d, Cu không tan
DD (B) tác dụng với dd AgNO
3
:
FeCl
3
+ 3AgNO
3


Fe(NO
3
)
3
+ 3AgCl

Kết tủa E là: AgCl

3

0,8
3 3. 0,8 0,8.143,5 114,8
3
AgCl FeCl AgCl
n n mol m gam= = = = =
1,0
0,5
1,0
0,5
0,5
1,0
Câu IV 5,0
a/
Gọi CTPT hai axit X và Y: X: RCOOH; Y: R(COOH)
a
; (a nguyên, a

1)
x, y lần lợt là số mol của X và Y trong 5,6 gam A
X + NaHCO
3
:
1, RCOOH + NaHCO
3


RCOONa + CO
2
+ H
2

O
x x (mol)
Y + Na
2
CO
3
:
2, 2R(COOH)
a
+ aNa
2
CO
3


2R(COONa)
a
+ nCO
2
+ nH
2
O
y
2
a
y
Vì x =
2
a
y

và x = y => a = 2
=> X: C
n
H
2n
O
2
; Y: C
m
H
2m - 2
O
4
Đốt cháy 5,6 gam A:
1. C
n
H
2n
O
2
+
3 2
2
n
O
2


nCO
2

+ nH
2
O
x nx
2. C
m
H
2m - 2
O
4
+
3 5
2
m
O
2


mCO
2
+ (m - 1)H
2
O
y my
Ta có:
(14 32) (14 62) 5,6 32 62 3,15
7,7 7,7
0,175 0,175
44 44
n x m y x y

nx my nx my
+ + + = + =




+ = = + = =


(*)
Trong 4,2 gam A có: RCOOH (
4,2 3
.
5,6 4
x
x mol=
); R(COOH)
n
(
4,2 3
.
5,6 4
y
y mol=
)
Trung hòa 4,2 gam A:
3, RCOOH + NaOH

RCOONa + H
2

O

3
4
x

3
4
x
(mol)
4, R(COOH)
2
+ 2NaOH

R(COONa)
2
+ 2H
2
O

3
4
y

3
2
y
(mol)
3 3
( ) 0,1.0,75 0,075 3 6 0,3

4 2
NaOH
x y
n mol x y mol= + = = + =
(**)
Giải (*) và (**) ta đợc: x = 0,05; y = 0,025 mol
=> 2n + m = 7 => n = 1; m = 5 hoặc n = 2; m = 3
CTCT: HCOOH và HOOC (CH
2
)
3
COOH
Hoặc CH
3
COOH và HOOC CH
2
COOH
0,5
0,5
0,5
0,5
0,5
0,5
1,0