Đề thi chọn học sinh giỏi cấp trường môn Hóa học Lớp 11 năm học 2018-2019 - Trường THPT Hoài Đức A (Có đáp án)

Nội dung text: Đề thi chọn học sinh giỏi cấp trường môn Hóa học Lớp 11 năm học 2018-2019 - Trường THPT Hoài Đức A (Có đáp án)

1. SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO HÀ NỘI KÌ THI CHỌN HSG CẤP TRƯỜNG TRƯỜNG THPT HOÀI ĐỨC A Môn thi: Hoá học lớp 11 – Năm học 2018 - 2019 (Đề thi gồm 2 trang) Thời gian làm bài: 120 phút Ngày thi: 10 tháng 3 năm 2019 Họ và tên thí sinh: Số báo danh: Phòng thi: ĐỀ BÀI Bài 1 (5,0 điểm) 1. Nhận biết các dung dịch loãng không màu đựng trong các lọ mất nhãn: Al2(SO4)3, (NH4)2SO4, FeCl3, NH4NO3, Al(NO3)3, KNO3 2. Nêu hiện tượng và viết phương trình phản ứng xảy ra trong các thí nghiệm sau: a) Cho từ từ đến dư dung dịch KHSO4 vào dung dịch chứa NaAlO2 và Na2CO3. b) Cho dung dịch H2SO4 loãng vào dung dịch Fe(NO3)2. c) Sục khí etilen vào dung dịch brom. d) Toluen tác dụng với dung dịch KMnO4 khi đun nóng 3. Cho dung dịch H3PO4 0,005M . Biết axit này có thể phân li 3 nấc : H PO A A† H+ + H PO - K 7,6.10 3 3 4 ‡ AA 2 4 a1 8 - + 2- K 6,2.10 H2PO4 ‡A AA†A H + HPO4 a2 13 2- + 3- K 4,4.10 HPO4 ‡A AA†A H + PO4 a3 + 3- a) Tính Hằng số cân bằng của quá trình: H3PO4 ‡A AA†A 3H + PO4 2- b) Tính pH và nồng độ [HPO4 ] của dung dịch trên. Bài 2 (5,0 điểm): 1. Tại sao khi đất chua người ta thường bón vôi? Dựa vào kiến thức hóa học, hãy dự đoán 4 dạng vôi có thể bón để làm giảm tính chua của đất? 2. Hoàn thành sơ đồ chuyển hóa (ghi rõ điều kiện, các chất hữu cơ viết công thức ở dạng cấu tạo) (1) (2) (3) (4) (5) (6) (7) (8) NaNO3  HNO3  CO2  C  CaC2  C2H2  C4H4  C4H6  Cao su buna 3. Quan sát hình vẽ điều chế khí X dưới đây, hãy trả lời các câu hỏi sau đây: (1C) 2ml C2H5OH 4ml H2SO4 ñaäm ñaëc Ñaù boït dd KMnO4 a. Khí X là gì? Viết PTHH minh họa b. Vai trò của đá bọt? Nếu phòng thí nghiệm không có đá bọt em có thể thay bằng gì? c. Nêu hiện tượng và viết PTHH khi dẫn khí X vào ống nghiệm đựng dung dịch KMnO4. d. Để thu được khí X tinh khiết người ta thường dẫn khí thu được vào bình rửa đựng dung dịch gì? Giải thích? Trang 1/2
2. Bài 3 (5,0 điểm): 1. Cho 6,72 lít (đktc) hỗn hợp X gồm C 2H2 và H2 qua bình đựng Ni (nung nóng), thu được hỗn hợp Y (chỉ chứa ba hiđrocacbon) có tỉ khối so với H 2 là 14,4. Biết Y phản ứng tối đa với a mol Br 2 trong dung dịch. Tính giá trị của a? 2. Dung dich X chứa KHCO3 và Na2CO3. Dung dịch Y chứa HCl 1M và H2SO4 1,25M. Thực hiện 2 thí nghiệm sau: + Cho từ từ 100 ml dung dịch X vào 100 ml dung dịch Y thu được 5,6 lít CO2 (đktc). + Cho từ từ 100 ml dung dịch Y vào 100 ml dung dịch X thu được 3,36 lít CO 2 (đktc) và dung dịch Z. Cho Ba(OH)2 dư vào dung dịch Z, kết thúc phản ứng thu được m gam kết tủa. Tính giá trị m ? 3. Sục V lít khí CO 2 (đktc) vào dung dịch chứa hỗn hợp Ba(OH) 2 và KOH, kết quả thí nghiệm được biểu diễn bằng đồ thị sau: Khi kết tủa đạt cực đại, hãy tính giá trị trị lớn nhất và nhỏ nhất của V ? Bài 4 (5,0 điểm): 1. Hòa tan hết 33,02 gam hỗn hợp Na, Na2O, Ba và BaO vào nước dư thu dược dung dịch X và 4,48 lit H2 ở (đktc). Cho dung dịch CuSO4 dư vào dung dịch X, thu được 73,3 gam kết tủa. Nếu sục 0,45 mol khí CO2 vào dung dịch X, sau khi kết thúc phản ứng, thu được bao nhiêu gam kết tủa? 2. Trong bình kín thể tích là 10 lít chứa không khí (20% O2 và 80% N2 theo thể tích) và 1,54 gam chất X (chứa C, H, O, N; tương ứng với 0,02 mol, thể khí) ở áp suất P, nhiệt độ 54,6 0C. Bật tia lửa điện để đốt cháy hết X. Sau đó cho toàn bộ sản phẩm cháy qua lần lượt bình 1 đựng P 2O5 dư, bình 2 đựng 400 ml dung dịch Ba(OH)2 0,075M và bình 3 đựng photpho dư đun nóng, khí còn lại là N 2 có thể tích là 5,6 lít (đktc). Cho các phản ứng xảy ra hoàn toàn, hãy xác định giá trị của P. Biết bình 1 tăng 1,26 gam, bình 2 tạo 3,94 gam kết tủa và khi đun nóng dung dịch sau phản ứng lại có kết tủa xuất hiện, bình 3 tăng 0,16 gam. 3. Hòa tan hết 14,3g hỗn hợp X gồm Al(NO 3)3, MgO, Mg và Al vào dung dịch gồm 0,03mol KNO 3 và 0,5 mol H2SO4 (đun nóng). Sau khi kết thúc phản ứng thu được dung dịch Y chỉ chứa 59,85g muối và 3,584 lít (đktc) hỗn hợp khí Z gồm NO và H 2 có tỉ khối so với H 2 bằng 4,5. Dung dịch Y tác dụng với dung dịch KOH dư, lấy kết tủa nung ngoài không khí tới khối lượng không đổi thu được 10 gam rắn. Tính phần trăm khối lượng của Al có trong X ? HẾT Cho biết khối lượng nguyên tử: Na = 23, Ba = 137, O = 16, S = 32, Cu = 64, C = 12, H = 1, N = 14, K = 39, Br = 80, Ca = 40 Học sinh không sử dụng tài liệu, kể cả bảng tuần hoàn các nguyên tố hóa học và bảng tính tan. CBCT không giải thích gì thêm Trang 2/2
3. HƯỚNG DẪN CHẤM HSG MÔN HOÁ - KHỐI 11 Năm học 2018 – 2019 Bài Hướng dẫn chấm Điểm 1.1 1,5 Nhận biết được 1 chất và viết đúng PTHH minh họa được 0,25 điểm Thuốc Al2(SO4)3 (NH4)2SO4 FeCl3 NH4NO3 Al(NO3)3 KNO3 thử Ba(OH)2 ↓ trắng ↓ trắng, ↓ nâu  mùi ↓ keo Không  mùi đỏ khai trắng rồi hiện khai tan tượng 1.2 Nêu đúng hiện tượng 0,25 điểm Viết đúng PTHH (ion hoặc phân tử): 0,25 điểm (Thiếu điều kiện, cân bằng sai không tính điểm) a) Tạo khí, kết tủa, rồi kết tủa tan 0,5 + - H + AlO2 + H2O Al(OH)3 + 3+ Al(OH)3 + 3H Al + H2O + 2- - H + CO3 HCO3 - + HCO3 + H CO2 + H2O b) Tạo khí không màu, hóa nâu trong không khí 0,5 + 2+ - 3+ 4H + 3Fe + NO3 3Fe + NO + 2H2O c) Dung dịch Brom nhạt màu 0,5 CH2=CH2 + Br2  Br – CH2 – CH2 – Br d) Dung dịch thuốc tím nhạt màu, có kết tủa đen 0,5 t0 C H 3 + 2K M nO 4 C O O K + 2M nO 2 + K O H + H 2O C aùch thuyû K ali benzoat 1.3 a) Tính HSCB 0,5 3 8 13 22 K K1.K2.K3 7,6.10 .6,2.10 .4,4.10 2,07.10 2- b) Tính pH và [HPO4 ] + Vì K1 ? K2 ? K3 nên [H ] chủ yếu được điện li từ qúa trình: 0,5 H PO A A† H+ + H PO - K 7,6.10 3 3 4 ‡ AA 2 4 a1 Ban đầu 0,005 Điện li x x x Sau điện li 0,005 –x x x Trang 3/2
4. x2 K 7,6.10 3 suy ra x = 6,16.10-3 (M) pH = 2,21 1 0,005 x 0,5 8 - + 2- K 6,2.10 H2PO4 ‡A AA†A H + HPO4 a2 Ban đầu 6,16.10-3 Điện li a a a Sau điện li 6,16.10-3 –a a a a2 K 6,2.10 8 suy ra a = 1,95.10-5M 2 6,16.10 3 a 2.1 Giải thích đất chua: 0,5 điểm Kể được 4 dạng vôi: 0,5 điểm Đất chua là đất có chứa nhiều ion H + dạng tự do và dạng tiềm tàng (có 0,5 thể sinh ra do các ion kim loại Al3+, Fe3+, Fe2+, thủy phân tạo thành). Khi bón vôi sẽ trung hòa H+ và làm kết tủa các ion kim loại đó, vì vậy làm giảm độ chua của đất. Trong thực tế có thể dùng bón vôi cho ruộng bằng CaCO3, CaO, 0,5 Ca(OH)2, quặng đolomit CaCO3.MgCO3. 2.2 Viết đúng 1 PTHH được 0,25 điểm (Nếu thiếu điều kiện, cân bằng sai, chất 2,0 hữu cơ không viết CTCT thì không được điểm phương trình đó) t0 (1) NaNO3 + H2SO4 đặc  Na2SO4 + 2HNO3 (2) 2HNO3 + CaCO3  Ca(NO3)2 + CO2 + H2O t0 (3) CO2 + 2Mg  2MgO + C t0 (4) 2C + Ca  CaC2 (5) CaC2 + H2O  Ca(OH)2 + C2H2 0 t ,NH4Cl (6) 2CH≡CH  CH≡C – CH = CH2 0 t ,Pd /PbCO3 (7) CH≡C – CH = CH2 + H2  CH2 = CH - CH = CH2 t0,p nCH = CH - CH = CH CH CH = CH CH 2 2 Na 2 2 n (8) polibutañien 2.3 Trả lời đúng mỗi ý a, b, c, d được 0,5 điểm 2,0 o H2SO4 ,170 C a) X là etilen. CH3CH2OH  CH2=CH2 + H2O b) Làm hỗn hợp sôi đều. Thay đá bọt bằng mảnh thủy tinh c) dd nhạt màu. 3CH2=CH2 + 2KMnO4 +4H2O→3HOCH2-CH2OH+2MnO2 + 2KOH d) dung dịch kiềm. Phản ứng phụ tạo khí CO2, SO2 3.1 Tìm được x, y được 0,5 điểm Tìm a được 0,5 điểm Trang 4/2
5. C2H2: x mol 0,5 H2: y mol x + y = 0,3 (1) 26x 2y số mol sau: 28,8 26x 2y số mol H2 phản ứng: 0,3 - = y ( vì H2 phản ứng hết) (2) 28,8 0,5 Giải hệ (1) và (2) suy ra: x = 0,125 và y = 0,175 Bảo toàn pi: 2x = 0,175 + a Suy ra a = 0,075 mol 3.2 Viết đúng các PT ion: 1,0 điểm Tính được x, y: 1,5 điểm Tính được kết tủa: 0,5 điểm KHCO3: x mol Na2CO3: y mol Thí nghiệm 1: 1,25 Số mol H+ phản ứng: a + 2b = 0,35 Số mol CO2 : a + b = 0,25 Suy ra: a = 0,15 và b = 0,1 x a Điều kiện: 1,5 y b Thí nghiệm 2: 1,25 Số mol CO2: 0,35 – y = 0,15 y = 0,2 x = 0,3 Tính kết tủa: BaCO3:0,35 mol BaSO4: 0,125 mol Khối lượng kết tủa là m = 98,075g 0,5 3.3 Viết được 3 phương trình của 3 giai đoạn: 0,25 điểm Tính được a: 0,25 điểm Tính được V min 0,25 điểm Tính được V max 0,25 điểm Viết 3 PTHH 0,25 Tính a 0,25 Từ 3 phương trình: 2,3a + a = 0,33 a = 0,1 Tính V min 0,25 Khi chỉ xảy ra giai đoạn 1: V min = 2,24 lit Tính V max 0,25 Khi xảy ra 2 giai đoạn: V max = 5,152 lit 4.1 Tính sô mol Na, Ba, O: mỗi chất 0,25 điểm Xác định muối tạo thành 0,25 điểm Tính kết tủa 0,5 điểm Trang 5/2
6. Na: x Ba : y O: z 0,75 Khối lượng hh: 23x + 137y + 16z = 33,02 (1) x 2y Khối lượng kết tủa: 233y 98. 73,3 (2) 2 Bảo toàn e: x + 2y = 2z + 2.0,2 (3) Giải hệ 1,2,3: x = 0,28 y = 0,18 z = 0,12 Số mol OH- = 0,64 Tỉ lệ: OH/CO2: 1,42 (tạo 2 muối) 0,25 2- Só mol CO3 : 0,64 – 0,45 = 0,19 mol Số mol kết tủa: 0,18 mol 0,5 Khối lượng kết tủa: 35,46g 4.2 Tính H2O, O2, CO2 mỗi chất 0,25 điểm Tính không khí 0,5 điểm Tính p 0,25 điểm Bình chứa P O hấp thu H O m 1,26 gam 2 5 2 H2O 0,25 Bình chứa P hấp tụ O2 m 0,16 gam O2 0,25 Bình chứa Ca(OH)2 hấp thụ CO2, Do tạo kết tủa và đun dung dịch lại xuất hiện kết tủa tạo 2 muối 0,25 CO2 + Ba(OH)2 BaCO3 + H2O (1) 0,03  0,03 0,03 BaCO3 + CO2 + H2O Ba(HCO3)2 (2) (0,03-0,1) 0,1 Suy ra n 0,04 mol CO2 20.32 28.80 0,5 M (không khí)= 28,8 hoặc 29 100 Sơ đồ: X + không khí CO2 + H2O + N2 (1) Áp dụng ĐLBTKL: m + m = m + m + m + m (dư) X kk CO2 H2O N2 O2 1,54 + x.28.8 = 0,04.44+1,26+0,16 +0,25.28 x=0,3 mol 0,25 0,32.0,082.(273 54,6) P= 0,86 atm 10 3+ 2+ + + 2- 4.3 Xét dung dịch Y: Al , Mg , K , NH4 , SO4 - Tính số mol khí: NO (0,04 mol), H2 (0,12 mol) 0,5 - Tinh số mol Mg2+ dựa vào 10g chất rắn: 0,25 mol 0,25 - Số mol K+: 0,03 mol 2- - Số mol SO4 : 0,5 mol 3+ + - Tính số mol Al và NH 4 dựa vào khối lượng muối và BTĐT: 0,5 3+ + Al (0,14) và NH4 (0,05 mol) - Bảo toàn nguyên tố N ta có số mol Al(NO3)3: 0,02 mol 0,25 - Bảo toàn nguyên tố Al: ta có số mol Al trong hỗn hợp ban đầu: 0,12 mol 0,25 Vậy: %Al = 22,66% 0,25 Trang 6/2