De dap an thi HSG Hoa 12 nam 2012 Yen Bai

<span class='text_page_counter'>(1)</span>HƯỚNG DẪN CHẤM KÌ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI CẤP TỈNH LỚP 12 THPT NĂM HỌC 2012 – 2013. SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO YÊN BÁI. Môn: HÓA HỌC Thời gian: 180 phút (không kể thời gian giao đề) Ngày thi : 8/10/2012 (Hướng dẫn chấm có 08 trang, gồm 08 câu). ĐÁP ÁN ĐỀ CHÍNH THỨC. Câu I (4,5 điểm): 1. Hãy chọn 6 dung dịch muối A, B, C, D, E , F có 6 gốc axit khác nhau thỏa mãn điều kiện sau: A+ B → ↑ B +C → ↓ C+A→ ↓ +. ↑. D+E → ↓ E+F→ ↓ D+F → ↓ +. ↑. 2. Cho 3 nguyên tố M, X, R. Biết M tác dụng vừa đủ với 672 ml khí X 2 (đktc) tạo ra 3,1968 gam muối A (hao hụt 4%). Số hiệu của nguyên tử M bằng 5/3 số khối của R. Hợp chất của Z có 3 nguyên tử tạo bởi M và R. Biết Z tác dụng với dung dịch HX giải phóng ra một chất hữu cơ T (dạng khí) và muối A. Xác định M, R, X, A, Z, T. 3. Hoàn thành các phản ứng axit-bazơ sau và chỉ rõ phản ứng ưu tiên theo chiều nào? Giải thích:. a. C6H5NH3Cl + (CH3)2NH b. CH3ONa + HOH c. CH3COONa + HOH Đáp án. Điểm. 1. 2NaHSO4 + Na2SO3 → 2Na2SO4 + H2O + SO2 (A) (B) Na2SO3 + Ba(HCO3)2 → BaSO3 + 2NaHCO3 (C) Ba(HCO3)2 + 2NaHSO4 → BaSO4 +Na2SO4 + 2CO2 + 2 H2O Na2CO3 + MgCl2 → MgCO3 + 2NaCl (D) (E) MgCl2 + 2AgNO3 → Mg(NO3)2 + 2AgCl (F) Na2CO3 + 2AgNO3 → 2 NaNO3 + Ag2O + CO2 2. M tác dụng với X2 (chất khí) tạo muối => M là kim loại X có thể tạo ra HX → X có hóa trị I Z tạo bởi M và R, khi Z tác dụng với HX tạo ra hợp chất hữu cơ → R là cacbon, số khối là 12. 1,5.

<span class='text_page_counter'>(2)</span> 5.12 → Số hiệu của M là 3 = 20 Vậy M là Ca Ca + X2 → CaX2. 0, 672 Theo phương trình có: số mol X2 bằng số mol CaX2 = 22, 4 =0,03 mol 100 → 0,03. (40 + 2 MX) = 3,1968. 96 → MX = 35,5→ X là clo → A, T, Z lần lượt là CaCl2, C2H2, CaC2 3.. 1,5. a). NH3Cl + (CH3)2NH  NH2 + (CH3)2NH2Cl Phản ứng ưu tiên theo chiều thuận vì tính bazơ của (CH3)2NH > NH2 b) CH3ONa + HOH  CH3OH + NaOH Phản ứng ưu tiên theo chiều thuận vì tính axít của HOH > CH3OH c) CH3COONa + HOH  CH3COOH + NaOH Phản ứng ưu tiên theo chiều nghịch vì tính axít của CH3COOH > HOH 1,5 Câu II (1,5 điểm) : Có 166,5 gam dung dịch MSO 4 41,56% ở 1000C. Hạ nhiệt độ dung dịch xuống 20 0C thì thấy có m1 gam MSO4.5H2O kết tinh và còn lại m2 gam dung dịch X. Biết m1- m2 = 6,5 gam và độ tan S của MSO4 ở 200C là 20,9. Xác định công thức muối MSO4. Đáp án Điể m Có m1 = 86,5 g ; m2 = 80g 20,9 .100% 17,3% 20,9  100 C% của ddX 17,3.80 13,84gam 100 166,5.41,56 69, 2gam m MSO4 100 trong dung dịch đầu m MSO4 trong 80 gam dd X :. m MSO4. 1,5. trong muối kết tinh: 69,2 -13,84 = 55,36gam Khối lượng nước trong muối kết tinh là 31,14gam Số mol H2O trong muối kết tinh là 31,14 : 18 = 1,73. 55,36 1 160 n H O 2 n MSO4 0,346 5 trong muối kết tinh = = 0,346mol => M + 96 = M = 64. => muối là CuSO4. Câu III(2,5điểm): Một dung dich có chứa b mol H2SO4, hòa tan hết a mol Fe, sau phản ứng thu được khí A và 42,8 gam muối khan. Nung muối khan đó ở nhiệt độ cao trong điều kiện không có không khí đến khối lượng không đổi thu được hỗn hợp khí B. 1. Tính giá trị của a, b biết tỉ lệ a : b = 2,5 : 6. 2. Tính tỉ khối của hỗn hợp B so với không khí, biết M kk = 29..

<span class='text_page_counter'>(3)</span> Đáp án 1.Vì Fe là kim loại TB nên khi t/d với H2SO4 khí tạo ra chỉ có thể là H2 hoặc SO2 TH 1 : Nếu tạo ra H2 Fe + H2SO4 → FeSO4 + H2 Tỉ lệ a/b = 1 không thỏa mãn đề bài (loại) vì 2,5/6 TH2: Nếu khí tạo ra là SO2 và chỉ tạo ra Fe2(SO4)3 2Fe + 6 H2SO4 → Fe2(SO4)3 + 6 H2O +3 SO2 Tỉ lệ a/b = 1/3 không thỏa mãn đề bài (loại) TH3: Nếu khí tạo ra là SO2 nhưng sau p/ư Fe dư tác dụng với Fe2(SO4)3 *Nếu toàn bộ Fe3+  Fe2+ Fe + Fe2(SO4)3  3FeSO4 Ta có PT Fe + 2 H2SO4 → FeSO4 + 2 H2O + SO2 a 1 2,5 1 a 1  ( )   6 loại => Tỉ lệ là 3 b 2 Tỉ lệ b 2 Nên chỉ có thể xảy ra trường hợp đồng thời thu được cả hai muối: FeSO4 và Fe2(SO4)3 2Fe + 6 H2SO4 → Fe2(SO4)3 +6 H2O +3 SO2 2x 6x x Fe + 2 H2SO4 → FeSO4 y. 2y. Điểm. 0,25. 0,5. + 2 H2O + SO2. y. Theo gt ta có hệ: 6x + 2 y = b y + 2x = a a/b = 2,5/6 400x + 152y = 42,8 Giải ra ta có: a = 0,25; b = 0,6, x = 0,05 ; y = 0,15 2. Nung muối khan không có không khí : Fe2(SO4)3 0,05. ⃗ To. 1,0. Fe2O3 +3 SO2 + 3/2 O2 0,15 0,075. o. T 2FeSO4 ⃗ Fe2O3 +2 SO2 + 1/2 O2 0,15 0,15 0,0375 Hỗn hợp khí gồm SO2 : 0,3 mol, O2: 0,1125 0,3.64  32.0,1125 1,906 0, 4125.29 Dh/k =. 0,75. Dhh/kk = 1,906 Câu IV (2, 5 điểm) : 1. Hãy giải thích các hiện tượng sau: a) Khi vô ý để rơi vài giọt H2SO4 đậm đặc vào quần áo bằng vải sợi bông có giống với hiện tượng xảy ra khi để rơi vài giọt dung dịch H2SO4 loãng cũng vào quần áo đó không ? Giải thích. b) Nếu bị dây axit nitric đặc vào da thì chỗ da đó bị vàng. 2. Cho các chất anilin, phenyl amoni clorua, hãy chỉ rõ chất nào là chất lỏng, chất nào là chất rắn; chất nào ít tan, chất nào dễ tan trong nước? Giải thích. 3. Hãy so sánh nhiệt độ sôi giữa các cặp chất sau (có giải thích): a) CH3CH2CH2CH3 và (CH3)2CH-CH3..

<span class='text_page_counter'>(4)</span> b) trans – CH3-CH=CH-CH3 và cis – CH3-CH=CH-CH3. c) CH3CH2CH2CH2Cl và CH3CH2CH2CH2-OH. Đáp án. Điểm. 1. a) Sợi bông bản chất là xenlulozơ (C6H1OO5)n + Khi H2SO4 đậm đặc tiếp xúc với xenlulozơ xảy ra sự lấy nước của xenlulozơ bởi H2SO4 đậm đặc (C6H1OO5)n. 4  H2SOđ   . 6nC. + 5nH2O. (than) + Khi H2SO4 loãng tiếp xúc với xenlulozơ xảy ra sự thủy phân của xenlulozơ ( xúc tác bởi axit) (C6H1OO5)n. + nH2O. 4 loang  H2SO  . n C6H12O6. 0,75. Glucozơ (tan) Như vậy khi để rơi H2SO4 đậm đặc vào quần áo bằng vải sợi bông, chỗ vải đó bị đen lại và thủng ngay, còn khi bị rơi H2SO4 loãng vào thì vải bị mủn dần rồi mới bục ra. 0,5 b) Khi bị dây axit nitric đặc vào da thì chỗ da đó bị vàng là do protein (có trong da) chứa phenol do đó tạo kết tủa vàng với axit (viết pt) 2. - Phân tử anilin chỉ có liên kết cộng hóa trị, gốc hiđrocacbon lớn và là gốc hút electron vì vậy lực liên kết hiđro liên phân tử yếu, lực liên kết hiđro với nước cũng yếu. Nước là dung môi phân cực => Anilin là chất lỏng, ít tan trong nước. 0,5 - Phân tử phenyl amoni clorua là hợp chất ion => là chất rắn, dễ tan trong dung môi phân cực 3. a) Nhiệt độ sôi của CH3CH2CH2CH3> (CH3)2CH-CH3. Vì isobutan phân nhánh nên có tính đối xứng cầu và giảm diện tích tiếp xúc giữa các phân tử b) Nhiệt độ sôi của trans – CH3-CH=CH-CH3< cis – CH3-CH=CH-CH3. Vì phân tử trans – C4H8 có mô men lưỡng cực nhỏ ( 0)  lực liên kết phân tử yếu hơn c) Nhiệt độ sôi của CH3CH2CH2CH2Cl < CH3CH2CH2CH2-OH . Rượu có liên kết hiđro liên phân tử .. 0,75. Câu V (2,0 điểm) : Hợp chất M được tạo nên từ cation X+ và anion Y3-, mỗi ion đều do 5 nguyên tử của 2 nguyên tố phi kim tạo nên. Biết tổng số proton trong X+ là 11 và trong Y3- là 47. Hai nguyên tố trong Y3- thuộc 2 chu kì kế tiếp nhau trong bảng tuần hoàn và có số thứ tự cách nhau 7 đơn vị. a) Hãy xác định công thức phân tử của M. b) Mô tả bản chất các liên kết trong phân tử M. Đáp án 11 2, 2 Z Z X = 5 a) Đặt X là số proton trung bình trong hạt nhân của ion X+ -> Z phải chứa H hoặc He ( loại He vì là khí hiếm không thực tế không tham gia các phản. Điểm.

<span class='text_page_counter'>(5)</span> ứng thông thường) A H  Gọi A là nguyên tố thứ 2 tạo nên cation X -> X :  n m  +. . +. n  m 5  Z .n  1.m 11 Ta có  A ta có Z A .n  n 6 Thay giá trị n = 1,2,3,4 vào n=1, ZA= 7 , m=4 A là N => X+ là NH4+ 47 9, 4 Z Đặt y là số proton trung bình trong hạt nhân của ion Y3- -> Zy = 5  Một nguyên tố tạo nên Y 3- phải thuộc chu kì 2 và nguyên tố kia thuộc chu kì 3. Gọi R là nguyên tố Ck 2 và Q là nguyên tố CK 3 trong ion Y3 R x Q y .  x  y 5  Z .x  (ZR  7)(5  x) 47 =>  R. 3. => 5ZR -7x = 12 => Y3- là PO43-. => x= 4 , ZR = 8 (oxi ) ZQ = 8+7 = 15 Q là P. 1,5. vậy hợp chất M là (NH4)3PO4 b) Bản chất các liên kết trong pt (NH 4)3PO4 ; ion NH4+ và PO43- liên kết ion. Các. 0,5 liên kết giữa N và H, P và O là liên kết cộng hóa trị. Câu VI (3,0 điểm) : 1. Hỗn hợp A gồm CuO, AlCl 3, CuCl2, Al2O3. Bằng phương pháp hóa học hãy tách từng chất ra khỏi hỗn hợp A mà không làm thay đổi khối lượng của chúng. 2. Có 3 dung dịch KHCO3 , NaAlO2 , C6H5ONa và 3 chất lỏng C2H5OH, C6H6, C6H5NH2 đựng trong 6 lọ mất nhãn. Nếu chỉ dùng dung dịch HCl có thể nhận biết được bao nhiêu chất trong 6 chất trên? Đáp án. Điểm. 1. a) Tách CuO : hòa tan hỗn hợp A vào nước được dd B gồm CuCl 2 và AlCl3 và chất rắn C gồm CuO và Al2O3 không tan. Hòa tan C trong dd NaOH dư, lọc lấy phần không tan thu 0,25 được CuO, phần nước lọc chứa muối NaAlO2 Al2O3 + 2NaOH → 2NaAlO2 + H2O Tách Al2O3: NaAlO2 + CO2 +2H2O → Al(OH)3 + NaHCO3 2 Al(OH)3. 0  t . 0,5 Al2O3 + 3H2O. Tách CuCl2: Cho NaOH vào dung dịch B, lọc lấy kết tủa và thu lấy nước lọc. Hòa tan kết tủa trong HCl dư rồi cô cạn dung dịch thu được CuCl2 AlCl3 + 4 NaOH  NaAlO2 + 3NaCl + 2H2O  Cu(OH)2 + 2NaCl CuCl2 + 2NaOH Cu(OH)2 + 2HCl  CuCl2 + H2O Tách AlCl3: Sục khí CO2 dư vào phần nước lọc ở trên . Hòa tan kết tủa trong HCl vừa đủ rồi cô cạn dung dịch thu được AlCl3 NaAlO2 + CO2 +2H2O -> Al(OH)3 + NaHCO3 Al(OH)3 + 3HCl  AlCl3 + 3H2O 2. Nhận biết được tất cả 6 chất vì:. 0,5. 0,25.

<span class='text_page_counter'>(6)</span> + Có khí không màu, không mùi bay lên là KHCO3 KHCO3 + HCl → KCl + H2O + CO2 + Có kết tủa dạng keo trắng sau đó tan dần là NaAlO2 NaAlO2 + H2O + HCl → Al(OH)3 + NaCl Al(OH)3 + 3 HCl → AlCl3 + 3 H2O + Tạo dung dịch vẩn đục là C6H5ONa C6H5ONa + HCl → C6H5OH + NaCl + Tạo ngay dung dịch trong suốt là C2H5OH C2H5OH + HCl → C2H5Cl + H2O + Không tan và có sự phân lớp là C6H6 + Ban đầu không tan có sự phân lớp sau lắc lên tan thành dung dịch trong suốt là C6H5NH2 C6H5NH2 + HCl → C6H5NH3Cl (chất lỏng sánh, không tan ) (tan hoàn toàn). 1,5. Câu VII (2,0điểm) : A là chất hữu cơ đơn chức chứa 3 nguyên tố C, H, O. Cho một lượng chất A tác dụng hoàn toàn 500ml dung dịch KOH 2,4M rồi cô cạn thu được 105gam chất rắn khan B và m(g) rượu C. Oxi hóa m gam rượu C bằng O2 (có chất xúc tác) được hỗn hợp X. Chia hỗn hợp X thành 3 phần bằng nhau: - Phần I: tác dụng với dung dịch AgNO3 trong NH3 dư thu được 21,6 gam Ag. - Phần II: tác dụng với NaHCO3 (dư) thu được 2,24 lít CO2 (đktc). - Phần III: tác dụng với Na (đủ) thu được 4,48lít H2 (đktc) và 25,8 gam chất rắn khan. 1.Xác định công thức cấu tạo của rượu C. Biết rằng khi đun rượu C với H 2SO4 đặc, 1700C thì thu được anken. 2. Tìm thành phần % số mol rượu C bị oxi hóa. 3. Tìm công thức cấu tạo của A. Đáp án 1) Xác định công thức cấu tạo của rượu C Rượu C. 2SO 4  H  1700. an ken, nên C là rượu đơn chức no;.  O. C   hỗn hợp X tráng gương và tác dụng với muối NaHCO3 cho khí CO2 nên X có anđehit và axit vì vậy C là rượu đơn chức no bậc I : RCH2OH. 1 RCH2OH + 2 O2. xt ⃗. RCHO + H2O (1). x ⃗t. RCH2OH + O2 RCOOH + H2O (2) X gồm : RCHO, RCOOH, H2O, RCH2OH còn dư t0 Phần I: RCHO + 2AgNO3 + 3NH3 +H2O   RCOONH4 + 2Ag + 2NH4NO3 (3)  Phần II: RCOOH + NaHCO3 RCOONa + H2O + CO2 (4) Phần III. 1 RCOOH + Na → RCOONa + 2 H2 (5) 1 H2O + Na → NaOH + 2 H2 (6) 1 RCH2OH + Na → RCH2ONa + 2 H2 (7). Điểm.

<span class='text_page_counter'>(7)</span> Từ (3) số mol RCHO = 0,1 mol ; từ (4) số mol RCOOH = 0,1 mol; Từ (1) và (2) sô mol H2O trong 1/3 X = 0,2 mol => số mol H2 = 0,2 mol n Từ (5),(6), (7) số mol RCH2OH trong 1/3 X = 2 H2 = 0,1 mol Cũng từ (5),(6), (7) m R = m RCOONa  m NaOH  m RCH 2 ONa = 25,8 (R +67)0,1 + 40.0,2 + (R + 53).0,1 = 25,8 R = 29 công thức của rượu CH3CH2CH2OH 2. % rượu bị oxi hóa Từ (1) và (2) → nC bị oxi hóa cho 1/3 X = 0,1 + 0,1 = 0,2 mol → nC ứng với 1/3 X = 0,2 + 0,1 = 0,3 mol → % nC bị oxi hóa = 0,2/0,3. 100% = 66,7% 3. Xác định công thức cấu tạo của A nC ứng với toàn hỗn hợp X = 0,3.3 = 0,9 mol mKOH tác dụng với A = 0,5.2,4 = 1,2 mol → A là este: RCOOC3H7 RCOOC3H7 + KOH → RCOOK + C3H7OH  0,9  mol 0,9 0,9 mrắn B = mRCOOK + mKOH dư = 105 gam → (R + 83).0,9 + 56.(1,2 - 0,9)= 105 → R = 15 (CH3-) → Vậy CTCT của A là CH3- COO- CH2-CH2-CH3. 1,25. 0,25. 0,5. Câu VIII (2,0 điểm) 1.A là hỗn hợp gồm một số hiđrocacbon ở thể khí, B là không khí. Trộn A với B ở cùng nhiệt độ áp suất theo tỉ lệ thể tích (1:15) được hỗn hợp khí D. Cho D vào bình kín dung tích không đổi V. Nhiệt độ và áp suất trong bình là t0C và p atm. Sau khi đốt cháy A, trong bình chỉ có N 2, CO2 và hơi nước với VCO2 : VH2O 7 : 4 . Đưa bình về t0C, áp suất trong bình sau khi đốt là p1 có giá trị bằng bao nhiêu? 2. Tính pH của dung dịch hỗn hợp gồm CH3COONa 0,001 M(C1); HCOONa 0,02 M(C2) và NaCN 0,005 M(C3). Biết CH3COOH có Ka=10-4,75; HCOOH có Ka = 10-3,75; HCN có Ka = 10-9,35. Đáp án. Điểm. 1. Đốt A CxHy + (x+y/4)O2 → x CO2 + y/2 H2O Vì phản ứng chỉ có N2, CO2 và hơi nước→ các hiđrocacbon bị cháy hết và O2 phản ứng vừa đủ Chọn. n Cx H y. =1→ nB = 15 mol noxi phản ứng = x +y/4 = 15/5 = 3 mol n 4n O2 → N2 = 12 mol  x  y / 4 3   x : y / 2 7 : 4 → x=7/3; y=8/3. → Vì nhiệt độ và thể tích không đổi nên áp suất tỉ lệ với số mol khí: p1 7 / 3  4 / 3  12 47 47   p p 1  15 48 → p1= 48 2. Các cân bằng xảy ra trong dung dịch:. 1,0.

<span class='text_page_counter'>(8)</span> CH3COONa → CH3COO- + Na+ 0,001. 0,001. HCOONa 0,02. → HCOO- + Na+ 0,02 → Na+ + CN-. NaCN 0,005. 0,005. CH3COO- + H2O. CH3COOH + OH-. Kb1 = 10-9,25(1). HCOO- + H2O. HCOOH. CN-. HCN. +. OH-. Kb3 = 10-4,65(3). H+. +. OH-. Kw = 10-14 (4). + H2O. H2O. + OH-. Kb2 = 10-10,25(2). Ta có: Kb3.C3(=5.10-7,65) >> Kb1.C1(=10-12,24) ≈ Kb2.C2(=2.10-12,25)> Kw nên một cách gần. 1,0. đúng ta có thể chỉ tính toán theo cân bằng(3). CN-. + H2O. C0. 0,0050. []. 0,0050-x. →. +. x −4 , 65. áp dụng ĐLTDKL ta có:. HCN. 10. OH-. Kb3=10-4,65. x. 2. x = ⇒ x 2+10−4 , 65 x −5. 10−7 , 65=0 0 , 005−x. x=3,24.10-4 = [OH-]→ pH= 10,51. Lưu ý khi chấm: -Nếu viết đúng phương trình phản ứng, cân bằng sai hoặc không cân bằng thì trừ nửa số điểm dành cho phương trình đó. Nếu công thức viết sai thì phương trình đó không cho điểm. Nếu thiếu điều kiện phản ứng trừ nửa số điểm dành cho phương trình đó. - Bài toán và nhận biết nếu giải theo cách khác, lập luận chặt chẽ, đúng khoa học, kết quả đúng thì vẫn cho điểm tối đa như biểu điểm dành cho phần đó. - Điểm toàn bài là tổng điểm thành phần làm tròn đến 0,25 điểm..

<span class='text_page_counter'>(9)</span>