Đề thi - HD chấm HSG Hóa 12 cụm năm 2009_lần 1

Sở gd & đt bắc giang
Cụm sơn động
đề thi chọn học sinh giỏi cấp cụm
Năm học: 2008 - 2009
Môn hoá học lớp 12
Thời gian: 120 phút (không kể thời gian phát đề)
Câu I (5,0 điểm):
1. Nêu hiện tợng, viết phơng trình phản ứng xảy ra trong các trờng hợp sau:
a. Nhỏ dung dịch NH
3
vào dung dịch FeCl
2
.
b. Nhỏ dung dịch CH
3
NH
2
vào dung dịch FeCl
3
.
c. Nhỏ dung dịch NH
3
vào dung dịch ZnCl
2
.
2. Hợp chất M có công thức AB
3
. Tổng số hạt proton trong phân tử M là 40 . Trong thành
phần hạt nhân của A cũng nh B đều có số hạt proton bằng nơtron. A thuộc chu kì 3 trong bảng
HTTH. Xác định A , B . Viết cấu hình electron của A và B.
Câu II (5,0 điểm):

1. Hỗn hợp X gồm 2 chất hữu cơ có cùng CTPT là C
2
H
7
NO
2
. X tác dụng với dung dịch
NaOH d đợc dung dịch Y và hỗn hợp khí Z đều có khả năng làm xanh giấy quỳ. Xác định thành
phần của X, Y và Z.
2. Bằng phơng pháp hóa học, hãy nhận biết dung dịch các chất đựng trong các lọ mất nhãn
sau: glucozơ, glixerol, etanol, axit axetic.
Câu III (5,0 điểm):
Hoà tan 6,25 g hỗn hợp gồm Zn và Al vào 275 ml dung dịch HNO
3
, thu đợc dung dịch A,
chất rắn B gồm các kim loại cha tan hết cân nặng 2,516g và 1,12 lít hỗn hợp khí D (đktc) gồm
NO và N
2
O. Hỗn hợp khí D có tỉ khối hơi so với H
2
là 16,75.
a. Hỏi khi cô cạn dung dịch A thì thu đợc bao nhiêu gam muối khan.
b.Tính nồng độ mol của dung dịch HNO
3
ban đầu.
Câu IV: ( 5,0 điểm)
A là hợp chất hữu cơ đơn chức chứa C, H, O. Cho một lợng chất A tác dụng với 500ml
dung dịch KOH 2,4M rồi cô cạn, đợc 105 gam chất rắn khan B và m gam rợu C. Oxi hóa m
gam rợu C bằng O
2

(có xúc tác) đợc hỗn hợp X. Chia X thành 3 phần bằng nhau:
- Phần 1 tác dụng với Ag
2
O trong NH
3
d, đợc 21,6 gam Ag.
- Phần 2 cho tác dụng với NaHCO
3
d, đợc 2,24 lít khí (đktc).
- Phần 3 tác dụng với Na (vừa đủ) đợc 4,48 lít khí (đktc) và 25,8 gam chất rắn khan.
1. Xác định công thức cấu tạo của rợu C, biết đun nóng rợu C với H
2
SO
4
đặc ở 170
o
C đợc
anken.
2. Tính phần trăm số mol rợu C đã bị oxi hóa.
3. Xác định công thức cấu tạo của A.
Cho: H = 1; C =12; N = 14; O =16; Zn = 65; Al = 27; Na =23; 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 2008-2009
Hớng dẫn chấm Môn thi: Hoá học Lớp 12
Câu Nội dung
Điểm
Câu I
5,0
1

a/
b/
c/
- Dung dịch xuất hiện kết tủa trắng xanh:
FeCl
2
+ 2NH
3
+ 2H
2
O

Fe(OH)
2


+ 2NH
4
Cl
- Dung dịch xuất hiện kết tủa màu nâu đỏ:
FeCl
3
+ 3CH
3
NH
2
+ 3H
2
O

Fe(OH)
3


+ 3CH
3
NH
3
Cl
- Ban đầu dung dịch xuất hiện kết tủa trắng, sau đó kết tủa tan dần trong NH
3
d:
ZnCl
2
+ 2NH
3
+ 2H
2
O

Zn(OH)
2


+ 2NH
4
Cl
Zn(OH)
2
+ 4NH

3

[Zn(NH
3
)
4
](OH)
2
1,0
1,0
1,0
2- Gọi Z
A
, Z
B
lần lợt là số đơn vị điện tích hạt nhân trong A, B
Ta có: Z
A
+ 3Z
B
= 40
A thuộc chu kỳ 3 => 11

Z
A


18 => 7,3

Z

B


9,6
=> Z
B
= 8; 9
Z
B
= 8 (O) => Z
A
= 16 (S) (chọn)
Z
B
= 9 (F) => Z
A
= 13 (Al) (loại) vì trong nguyên tử A, B số proton bằng số
nơtron.
Cấu hình e của A và B
A(Z = 8): 1s
2
2s
2
2p
4
B (Z = 16): 1s
2
2s
2
2p

6
3s
2
3p
4
1,0
1,0
Câu II 5,0
1-
X gồm: CH
3
COONH
4
(amoni axetat) và HCOOH
3
NCH
3
(metyl amonifomat)
X + NaOH:

3 4 3 3 2
3 3 3 3 2
1,
2,
CH COONH NaOH CH COONa NH H O
HCOOH NCH NaOH HCOONa CH NH H O
+ + +
+ + +
Dung dịch Y gồm: CH
3

COONa; HCOONa và NaOH d.
Z gồm: NH
3
và CH
3
NH
2
1,0
0,5
1,0
2-
Dùng Cu(OH)
2
:
- Tạo dung dịch màu xanh đậm là axit axetic.
- Tạo dung dịch màu xanh lam là glucozơ và glixerol
- Không có hiện tợng gì là etanol
- Nhỏ tiếp vài giọt NaOH vào các dung dịch màu xanh lam rồi đun nóng
trên ngọn lửa đèn cồn:
+ Tạo kết tủa đỏ gạch thì dung dịch đầu là glucozơ
+ Dung dịch còn lại là glixerol (đun nóng không có hiện tợng gì)
1,5
1,0
Câu III
5,0
a/
Khối lợng kim loại phản ứng là: 6,25 2,516 = 3,734 gam.
Gọi số mol Zn và Al trong 3,734 gam hỗn hợp lần lợt là x và y (mol)
Số mol NO và N
2

O trong 1,12 lít hỗn hợp lần lợt là a và b (mol)
Các quá trình cho nhận e:
2
3
1, 2
2 ( )
2, 3
3 ( )
Zn Zn e
x x mol
Al Al e
y y mol
+
+
+
+
5 2
5 1
2
1, 3 ( )
3 ( )
2, 4 ( )
2 8 2 ( )
N e N NO
a a a mol
N e N N O
b b b mol
+ +
+ +
+

+
Theo định luật bảo toàn e: 2x + 3y = 3a + 8b (1)
Ta có:
2
2
( , )
16,75
30 44
16,75.2
1,12
0,05
0,05
22,4
hh
hh
hh NO N O
d
a b
H
M
a b
a b
n a b

=
+


= =

+


+ =
= = = +



Giải hệ ta đợc: a = 0,0375 ; b = 0,0125 (mol)
Thay vào (1): 2x + 3y = 3a + 8b = 3. 0,0375 + 8. 0,0125 = 0,2125
Đây chính là số mol NO
3
-
tham gia tạo muối.
m
muối
= 3,734 + 0,2125. 62 = 16,909 mol
1,0
1,0
0,5
1,0
b/
Số mol HNO
3
ban đầu:
5
3
3 3
3

( (
2 2 3 0,0375 2.0,0125 0,2125 0,275
HNO
NO N NO trong
HNO
n n n n
n a b x y mol
+
= = +
= + + + = + + =
tạo khí) muối)
3
( )
0,275
1
0,025
M HNO
C M= =
1,5
Câu IV 5,0
a/
A
KOH

chất rắc B + rợu C
C
oxh

hỗn hợp X có khả năng tham gia phản ứng với Ag
2

O/NH
3
d đợc Ag;
C
0
2 4
,170H SO C

anken

C là ancol đơn chức bậc 1.
Đặt công thức của ancol C là: RCH
2
OH.
Oxi hóa m gam C:

2 2 2
2 2 2
1
1,
2
2,
RCH OH O RCHO H O
x x x
RCH OH O RCOOH H O
y y y
+ +
+ +
2
( )

( )
( )
( )
RCHO x mol
RCOOH y mol
hh X
RCH OH
O x y mol







+

2
dư z(mol)
H
Phần 1 (X) + Ag
2
O trong NH
3
d:

3
2
4, 2
1 1

2.
3 3
NH
RCHO Ag O RCOOH Ag
x x
+ +
21,6 1
0,2 2. 0,3
108 3
Ag
n x x mol = = = =
Phần 2 (X) + NaHCO
3
3 2 2
5,
1 1
3 3
RCOOH NaHCO RCOONa CO H O
y y
+ + +
2
2,24 1
0,1 0,3
22,4 3
CO
n y y mol = = = =
Phần 3 (X) + Na:

2
2 2 2

2 2
6,2 2 2
1 1 1
3 3 6
7, 2 2 2
1 1 1
3 3 6
8, 2 2 2
1 1 1
( ) ( ) ( )
3 3 6
RCOOH Na RCOONa H
y y y
RCH OH Na RCH ONa H
z z z
H O Na NaOH H
x y x y x y
+ +
+ +
+ +
+ + +
2
1 1 1
( 67) ( 53) ( ).40 25,8
3 3 3
4,48 1
0,2 ( )
22, 4 6
cr
H

m y R z R x y
n y z x y

= + + + + + =





= = = + + +


(*)
Thay x = 0,3 mol, y = 0,3 mol vào (*) ta đợc:

0,3 0,3
0,1( 67) 0,1( 53) 0, 2.40 25,8 29
z z
R R R
= =



+ + + + = =


2 5
C H OH là C
0,5
0,5

0,25
0,25
0,5
0,5
b/ Tổng số mol rợu là: (x + y + z) = 0,9 mol.
% số mol rợu bị oxi hóa là:
0,6
.100 .100 66,7%
0,9 0,9
x y+
= =
1,0
c/ A có công thức là RCOOC
2
H
5
Ptp: RCOOC
2
H
5
+ KOH

RCOOK + C
2
H
5
OH
Theo ptp:
2 5
'

0,9
KOH R COOK C H OH
n n n mol= = =
Mà
0,5.2,4 1,2 0,9
KOH
n mol KOH= = > dư:(1,2 - 0, 9) = 0,3mol
Chất rắn sau phản ứng gồm: RCOOK (0,9 mol) và KOH (0,3 mol)
3
105 0,9.( ' 83) 56.0,3 ' 15( )R R CH= + + =
Vậy A là CH
3
COO C
2
H
5
0,5
0,5
0,5
H ớng dẫn chấm
L u ý:
Phơng trình phản ứng nào mà cân bằng hệ số sai hoặc thiếu điều kiện thì trừ đi nửa
số điểm theo biểu điểm. Trong một phơng trình phản ứng, nếu có từ một công thức trở lên viết
sai thì phơng trình đó không đợc tính điểm.
Dùng những phản ứng đặc trng để nhận ra các chất và cách điều chế các chất bằng nhiều
phơng pháp khác nhau, nếu đúng cũng cho điểm nh đã ghi trong biểu điểm.
Giải bài toán bằng các phơng pháp khác nhau nhng nếu tính đúng, lập luận chặt chẽ và dẫn đến
kết quả đúng vẫn đợc tính theo biểu điểm. Trong khi tính toán nếu nhầm lẫn một câu hỏi nào đó
dẫn đến kết quả sai thì trừ đi nửa số điểm dành cho câu hỏi đó. Nếu tiếp tục dùng kết quả sai để
giải các vấn đề tiếp theo thì không tính điểm cho các phần sau

---------------------------Hết-------------------------
Ngày 02/12/2008
-7-