Bài soạn Đề và Đáp án HSG tỉnh Đăk Lăk-2010

SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO KỲ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI TỈNH NĂM HỌC 2010-2011
ĐẮK LẮK
MÔN HOÁ HỌC LỚP 12 – THPT
ĐỀ CHÍNH THỨC Thời gian làm bài: 180 phút (không kể thời gian giao đề)
Ngày thi: 12/11/2010
(Đề này có 2 trang)
Câu 1: (1,5 điểm)
a. Vẽ sơ đồ mô tả cấu trúc (có giải thích) của các phân tử CO, CO
2

b. Cho biết entanpi tạo thành CO và CO
2
lần lượt là -111 kJ.mol
-1
và -394 kJ.mol
-1
.
Hãy tính nhiệt phản ứng của các quá trình sau và cho biết độ bền tương đối của CO và CO
2
:
CO
(k)
+ 1/2O
2(k)
→ CO
2(k)
(1)
CO
2(k)
+ C
(r)

→2CO
(k)
(2)
Câu 2: (2,0 điểm)
1. Biết nhiệt độ sôi của cacbon đisunfua là 46,20
0
C. Hòa tan 5,12 gam lưu huỳnh vào 100 gam CS
2
thì nhiệt độ sôi của dung dịch là 46,67
0
C. Xác định số nguyên tử S trong một phân tử lưu huỳnh. Biết
hằng số nghiệm sôi của CS
2
là 2,37.
2. Răng được bảo vệ bởi lớp men cứng, dày khoảng 2 mm. Lớp men này là hợp chất Ca
5
(PO
4
)
3
OH
và được tạo thành bằng phản ứng:
5Ca
2+
+ 3PO
4
3-
+ OH
-
 Ca

5
(PO
4
)
3
OH
Người ta thường trộn vào thuốc đánh răng một lượng NaF hoặc SnF
2
, hãy giải thích việc làm trên.
Tính độ tan (theo mol/l) của Ca
5
(PO
4
)
3
OH và Ca
5
(PO
4
)
3
F, biết tích số tan của chúng lần lượt là
6,8.10
-37
và 10
-60
.
Câu 3. (3,0 điểm)
Đốt hoàn toàn 4,85 gam hỗn hợp A gồm 3 kim loại X, Y, Z với hóa trị tương ứng là I, II, III bằng
O

2
dư thu được 7,25 gam hỗn hợp rắn B gồm 3 chất. Hỗn hợp B tan hết trong nước thu được dung dịch C
và 0,448 lít khí D ở đktc. Sục CO
2
dư vào dung dịch C thấy tạo thành hai kết tủa. Lọc kết tủa, rửa sạch,
sấy khô rồi nung đến khối lượng không đổi được hỗn hợp E gồm hai oxit. Cho dòng CO dư qua hỗn hợp
E nung nóng được hỗn hợp khí F. Cho F tác dụng với dung dịch Ca(OH)
2
dư được 1 gam kết tủa.
a. Xác định X, Y, Z. Biết mỗi kim loại chỉ có một hóa trị, X khi đốt tạo ra peoxit
b. Nếu cho dung dịch FeCl
3
dư vào dung dịch C thì thu được m gam kết tủa G. Tính m.
Câu 4. (2,0 điểm)
Ở 25
0
C, một pin điện hóa gồm 2 điện cực: Điện cực catot là một cực Ag kim loại nhúng vào dung
dịch AgNO
3
0,02 M, điện cực anot là một cực Cu kim loại nhúng vào dung dịch Cu(NO
3
)
2
0,02 M, các
cực đó nối với nhau bằng một cầu muối bão hòa KNO
3
trong aga-aga.
a. Tính sức điện động của pin điện hóa đó. Biết thế điện cực tiêu chuẩn E
0
(Cu

2+
/Cu) = +0,337 V;
E
0
(Ag
+
/Ag) = +0,7994 V.
b. Khi nối 2 điện cực bằng một dây dẫn qua điện kế thì kim điện kế chỉ chiều dòng điện như thế
nào? Khi kim điện kế chỉ về vạch số 0, tức là dòng điện trong mạch bị ngắt thì nồng độ của Cu
2+
và Ag
+
trong mỗi điện cực là bao nhiêu?
Câu 5. (2,0 điểm)
1. Để điều chế NaCl tinh khiết từ muối kỹ thuật người ta đã cho hiđro clorua đi qua dung dịch
muối ăn bão hòa. Giải thích cơ sở lý luận của phương pháp đó.
2. Cho 2,24 lít NO
2
(đktc) hấp thụ hoàn toàn vào 500 ml dung dịch NaOH 0,2001 M, thu được
dung dịch A ( thể tích xem như không đổi). Tính pH của dung dịch A.
Cho
2
HNO
K
= 10
-3,3
.
Câu 6. (2,5 điểm)
Hoà tan hoàn toàn hỗn hợp (A) gồm FeS và FeCO
3

bằng dung dịch HNO
3
đặc, nóng thu được hỗn
hợp (B) màu nâu nhạt gồm 2 khí X và Y có tỷ khối đối với H
2
là 22,8 và còn dung dịch (C) có pH < 3.
1. Tính % khối lượng các muối trong hỗn hợp (A).
2. Làm lạnh hỗn hợp khí (B) xuống nhiệt độ thấp hơn được hỗn hợp (B′) gồm 3 khí X, Y, Z có tỷ
khối so với H
2
bằng 28,5. Tính phần trăm theo thể tích của hỗn hợp khí (B′).
Câu 7. (2,5 điểm)
1. Cho biết cấu hình của sản phẩm sinh ra trong các phản ứng tách sau đây:
a. 2,3-đibrombutan
 →
axeton,Zn
b. (R)-sec-butylbromua
 →
−
OHC
52
2. Hợp chất A (C
5
H
10
O
3
) tan dễ trong bazơ loãng, có tính quang hoạt; khi đun ở nhiệt độ cao thu
được chất B (C
5

H
8
O
2
) không còn tính quang hoạt nhưng vẫn còn làm đỏ quỳ tím. Sự ozon phân chất B
cho etanal và axit 2-fomylaxetic. A bị oxi hóa cho ra chất C, chất này cho 2,4-đinitrophenylhiđrazon và
phản ứng halofom. Xác định công thức cấu tạo của A, B, C.
Câu 8. (2,5 điểm)
Hợp chất X chứa 5 loại nguyên tố có công thức phân tử trùng với công thức đơn giản nhất; trong
đó C chiếm 23,166%; H chiếm 1,4157% và X có chứa O. Nung nóng 1,554 gam chất X với Na để
chuyển các nguyên tố trong X thành các hợp chất vô cơ đơn giản. Sau đó hòa tan vào nước được dung
dịch A. Lấy một ít dung dịch A cho phản ứng với Br
2
thì được dung dịch làm xanh hồ tinh bột.
Lấy dung dịch A cho phản ứng với một lượng Br
2
vừa đủ thì sản phẩm tạo ra phản ứng vừa hết với
80 ml dung dịch Na
2
S
2
O
3
0,1 M.
Khi lấy 1,554 gam chất X phản ứng với NaNO
2
/HCl thì được 44,8 ml (đktc) một chất khí không
màu, không mùi, không cháy.
Xác định công thức phân tử của X. Đề nghị một công thức cấu tạo của X.
Câu 9. (2,0 điểm)

Anken (A) có công thức phân tử C
6
H
12
có đồng phân hình học, tác dụng với Br
2
cho hợp chất
đibrom (B). Cho B tác dụng với KOH trong ancol đun nóng thu được đien (C) và một ankin (C’). Chất
(C ) bị oxi hóa bởi KMnO
4
đậm đặc và nóng cho axit axetic và CO
2
.
Hãy xác định cấu tạo của (A), viết sơ đồ các chuyển hóa trên.
Cho: C = 12; H = 1; O = 16; N = 14; Cl = 35,5; I = 127; S = 32; Na = 23; K = 39; Ag = 108; Ca = 40;
Mg = 24; Al = 27; Zn = 65; Cu = 64; Fe = 56.

------------HẾT-----------
• Thí sinh không được sử dụng tài liệu và bảng tuần hoàn các nguyên tố hóa học.
• Giám thị không giải thích gì thêm.
Họ và tên thí sinh……………………............……………… Số báo danh………....
HƯỚNG DẪN ĐÁP ÁN

NỘI DUNG ĐIỂM
Câu 1: (1,5 điểm)
. . . .
a. : C = O : : O = C = O :
. .
Trong phân tử CO
2

có sự góp chung e để đạt cấu trúc bền (quy tắc bát tử);
Đối với phân tử CO thực nghiệm cho thấy mô men lưỡng cực rất nhỏ (µ ≈ 0), điều này
có thể giải thích có sự nhường cặp electron từ nguyên tử O cho nguyên tử C.
b. ∆H
pư (1)
= ∆H
2
CO
- ∆H
CO
= -394 – (-111) = -283 kJ
∆H
pư (2)
= 2∆H
CO
- ∆H
2
CO
= 2(-111) – (-394) = +172 kJ
Ta thấy phản ứng biến đổi từ CO sang CO
2
dẽ dàng hơn (tỏa nhiệt) nên CO
2
bền hơn
CO.
Câu 2: (2,0 điểm)
1. Áp dụng công thức: M = (K.m
t
.1000)/(∆t.m
dm

) ≈ 258
⇒ Số nguyên tử S trong phân tử là 258/32 ≈ 8 nguyên tử.
2. Ion F
-
tạo điều kiện cho phản ứng sau xảy ra:
5Ca
2+
+ 3PO
4
3-
+ F
-
→ Ca
5
(PO
4
)
3
F
Ca
5
(PO
4
)
3
F là hợp chất có thể thay thế một phần men răng Ca
5
(PO
4
)

3
OH bị mòn do các
loại axit sinh ra trong quá trình ăn uống.
Ca
5
(PO
4
)
3
OH  5Ca
2+
+ 3PO
4
3-
+ OH
-
x 5x 3x x
T = (5x)
5
.(3x)
3
.x = 6,8.10
-37
⇒ x = 2,7.10
-5
mol/l.
Ca
5
(PO
4

)
3
F  5Ca
2+
+ 3PO
4
3-
+ F
-
y 5y 3y y
T = (5y)
5
.(3y)
3
.y = 10
-60
⇒ y = 6,1.10
-8
mol/l.
Câu 3: (3,0 điểm)
a. Gọi a, b, c lần lượt là số mol của X, Y, Z
2X + O
2
→ X
2
O
2
(1)
a a/2 a/2
Y + 1/2O

2
→ YO (2)
b b/2
2Z + 3/2O
2
→ Z
2
O
3
(3)
c 3c/4
X
2
O
2
+ H
2
O → 2XOH + 1/2O
2
(4)
a/2 a/4
YO + 2XOH → X
2
YO
2
+ H
2
O (5)
Z
2

O
3
+ 2XOH → 2XZO
2
+ H
2
O (6)
CO
2
+ XOH → XHO
3
(7)
X
2
YO
2
+ 2CO
2
+ 2H
2
O → Y(OH)
2
↓ + 2XHCO
3
(8)
XZO
2
+ CO
2
+ 2H

2
O → Z(OH)
3
↓ + XHCO
3
(9)
Y(OH)
2
→ YO + H
2
O (10)
2Z(OH)
3
→ Z
2
O
3
+ 3H
2
O (11)
CO + YO → Y + CO
2
(12)
b b b
3CO + Z
2
O
3
→ 2Z + 3CO
2

(13)
c 3c/2
CO
2
+ Ca(OH)
2
→ CaCO
3
↓ + H
2
O (14)
0,01 0,01
Từ (1), (2) và (3) ta có số mol O
2
= a/2 + b/2 + 3c/4 = (7,25 - 4,85)/32 = 0,075
→ 2a + 2b + 3c = 0,3 (1)’
Từ (4) ta có số mol O
2
= a/4 = 0,448/22,4 = 0,02 → a = 0,08 (2)’
Từ (12), (13) và (14) ta có số mol CO
2
= b +3c/2 = 0,01 → 2b + 3c = 0,02 (3)’
Từ (1)’ và (2)’ ⇒ 2b + 3c = 0,14 (4)’ 2b + 3c = 0,14 (4)’ 2b + 3c = 0,14 (4)’
(3)’ ≠ (4)’vô lý → Do vậy chỉ có một trong hai oxit bị khử bởi CO. Do vậy chỉ có một trong hai oxit bị khử bởi CO.
- Trường hợp YO bị khử bởi CO:
Khi đó: 2b = 0,02 (5)’
0,5
0,5
0,5
0,5

0,5
1,0
0,5

1.a.
cis-but-2-entrans-but-2-en
O