Đề thi thử học sinh giỏi cấp tỉnh Lớp 11 THPT môn Hóa học - Đề ôn tập số 1 (Có đáp án)

Nội dung text: Đề thi thử học sinh giỏi cấp tỉnh Lớp 11 THPT môn Hóa học - Đề ôn tập số 1 (Có đáp án)

1. ĐỀ THI THỬ HỌC SINH GIỎI CẤP TỈNH LỚP 11 THPT KHÓA NGÀY ĐỀ ÔN TẬP SỐ 1 Môn: HÓA HỌC Thời gian làm bài: 150 phút (Không kể thời gian phát đề) Ngày thi: Câu 1. (2,0 điểm) a) Nêu hiện tượng và viết các phương trình phản ứng xảy ra khi cho Natri dư vào các ống nghiệm chứa các dung dịch sau: Ca(HCO3)2; Al2(SO4)3; BaCl2; CuSO4. b) Hỗn hợp A gồm CuO, AlCl3, 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. Câu 2. (2,0 điểm) a) Cho biết dạng hình học phân tử của NH 3, NF3. So sánh và giải thích sự khác biệt giá trị của nhiệt độ sôi các chất này. b) So sánh và giải thích độ mạnh tính axit và tính oxi hóa của các chất sau đây: HClO, HClO 2, HClO3, HClO4. Câu 3. (2,0 điểm) a) Tính thể tích dung dịch hỗn hợp HCl, H 2SO4 có pH = 1 cần dùng để pha vào 200 ml dung dịch hỗn hợp NaOH, KOH có pH = 13 thu được dung dịch có pH = 2. - - b) Thêm từ từ từng giọt AgNO 3 vào dung dịch hỗn hợp chứa đồng thời các ion Cl 0,01 M và I 0,01 M thì AgCl hay AgI kết tủa trước? Khi nào cả hai chất cùng kết tủa? -10 -16 Biết tích số tan TAgCl = 10 ; TAgI = 10 . Câu 4. (2,0 điểm) Hỗn hợp X gồm Fe và kim loại R có hóa trị không đổi. Hòa tan 3,3 gam X trong dung dịch HCl 0 dư được 2,9568 lít khí ở 27,3 C và 1 atm. Mặt khác, cũng hòa tan 3,3 gam trên trong dung dịch HNO3 1M lấy dư 10% thì được 896 ml hỗn hợp khí Y gồm N 2O và NO ở đktc có tỉ khối so với hỗn hợp Y (gồm NO và C2H6) là 1,35 và dung dịch Z. a) Xác định R và tính phần trăm khối lượng các chất trong X. b) Cho Z phản ứng với 400 ml dung dịch NaOH thấy xuất hiện 4,77 gam kết tủa. Tính nồng độ mol/lít của dung dịch NaOH; biết Fe(OH)3 kết tủa hoàn toàn. Câu 5. (2,0 điểm) Hòa tan hoàn toàn 19,2 gam hỗn hợp X gồm Fe, FeO, Fe 3O4 và Fe2O3 trong 50 ml dung dịch H2SO4 18 M (dư) thu được dung dịch Y và V lít khí SO2 (sản phẩm khử duy nhất, ở đktc). Cho 450 ml dung dịch NaOH 2M vào dung dịch Y, sau khi các phản ứng xảy ra hoàn toàn thu được 21,4 gam kết tủa. Tính khối lượng chất tan trong Y và giá trị của V. Câu 6. (2,0 điểm) Cho 14,4 gam hỗn hợp Fe, Mg, Cu (số mol mỗi kim loại bằng nhau) tác dụng hết với m gam dung dịch HNO3 24% thu được dung dịch X và 2,688 lít (đktc) hỗn hợp gồm 4 khí N 2, NO, N2O, NO2 trong đó 2 khí N2 và NO2 có số mol bằng nhau. Cô cạn cẩn thận dung dịch X thu được 58,8 gam muối khan. Tìm giá trị của m. Biết lượng HNO3 lấy dư 20% so với lượng cần thiết. Câu 7. (2,0 điểm) Chia hỗn hợp 2 anđehit gồm 1 anđehit là đồng đẳng của anđehit fomic và 1 anđehit không no chứa một liên kết đôi đơn chức thành hai phần bằng nhau. - Phần I tác dụng với lượng dư dung dịch AgNO3 trong NH3, đun nóng thu được 32,4 gam Ag. - Phần II đốt cháy hoàn toàn thu được 15,4 gam CO2 và 5,4 gam H2O. Biết các phản ứng xảy ra hoàn toàn. Xác định công thức cấu tạo và gọi tên 2 anđehit trên?
2. Câu 8. (2,0 điểm) a) Hợp chất A có công thức phân tử C 9H8. A làm mất màu Br2 trong CCl4; hidro hóa A trong điều kiện êm dịu tạo ra C9H10, còn trong điều kiện nhiệt độ và áp suất cao thì tạo ra C9H16; oxi hóa mãnh liệt A sinh ra axit phtalic [1,2-C6H4(COOH)2]. Lập luận xác định cấu tạo của A. b) Hidro hoá một chất X (C 7H10) không quang hoạt thu được chất Y (C 7H16) cũng không quang hoạt có tỉ lệ tổng số nguyên tử H trên cacbon bậc hai với tổng số nguyên tử H trên cacbon bậc một là 2:3. X tác dụng được với dung dịch AgNO 3 trong NH3 tạo kết tủa và tác dụng với H 2 có xúc tác là Pd/PbCO3 tạo ra Z. Andehyt oxalic là một trong các sản phẩm được tạo thành khi ozon phân Z. Xác định công thức cấu tạo X, Y, Z. Câu 9. (2,0 điểm) a) Hoàn thành các dãy chuyển hóa dưới đây: axetilen + CH3MgBr  G + CH4 H G + CO2 H  I (C3H2O2) H2O, H2SO4 , HgSO4 I  J (C3H4O3) J + KMnO4  sản phẩm chỉ chứa một chất hữu cơ K. b) So sánh (có giải thích) độ mạnh tính axit của K với axit sucxinic. Câu 10. (2,0 điểm) Đề nghị cơ chế chi tiết hình thành các sản phẩm trong các trường hợp sau: a) HO H+ t0 HO O b) OH H2SO4 OC2H5 O Hết HƯỚNG DẪN CHẤM MÔN HÓA HỌC ĐỀ ÔN TẬP SỐ 1 (Bản hướng dẫn này có 04 trang) Câu Nội dung Điểm Ca(HCO ) : Có khí không màu, không mùi và kết tủa trắng. Viết pt. 0,25 1 3 2 Al (SO ) : Có khí không màu, không mùi và kết tủa keo trắng bị tan. Viết pt. 0,25 (2,0 a 2 4 3 BaCl : Có khí không màu, không mùi. Viết pt. 0,25 điểm) 2 CuSO4: Có khí không màu, không mùi và kết tủa xanh lam. Viết pt. 0,25
3. Tách CuO : hòa tan hỗn hợp A vào nước được dd B gồm CuCl2 và AlCl3 và chất rắn C gồm CuO và Al O không tan. Hòa tan C trong dd NaOH dư, lọc lấy phần 2 3 0,25 không tan thu được CuO, phần nước lọc chứa muối NaAlO2 Al2O3 + 2NaOH → 2NaAlO2 + H2O Tách Al2O3: NaAlO2 + CO2 +2H2O → Al(OH)3 + NaHCO3 0,25 t0 2 Al(OH)3  Al2O3 + 3H2O b 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 0,25 CuCl2 + 2NaOH Cu(OH)2 + 2NaCl Cu(OH)2 + 2HCl CuCl2 + H2O Tách AlCl3: Sục khí CO 2 dư vào phần nước lọc ở trên . Hòa tan kết tủa trong HCl vừa đủ rồi cô cạn dung dịch thu được AlCl 3 0,25 NaAlO2 + CO2 + 2H2O Al(OH)3 + NaHCO3 Al(OH)3 + 3HCl AlCl3 + 3H2O Dạng hình học phân tử: tháp đáy tam giác N N 0,5 a H H F F H F NH là phân tử phân cực, tạo được liên kết hidro giữa các phân tử nên có nhiệt 3 0,5 2 độ sôi cao hơn NF3. (2,0 Độ mạnh tính axit: HClO HClO2 > HClO3 > HClO4 Giải thích: Số nguyên tử oxi tăng làm tăng độ bền phân tử (độ bội liên kết tăng) 0,5 nên độ mạnh tính oxi hóa giảm. pH = 1 [H+] = 0,1 M , pH = 2 pH = 0,01 M pH = 13 pOH = 14-13 = 1 [OH-] = 0,1M số mol OH- trong 200 ml dung dịch = 0,2 0,1 = 0,02 (mol) + - Phương trình hóa học: (1) H + OH H2O Từ (1) số mol H+ tham gia (1) = số mol OH- = 0,02 (mol) a Gọi V (lít) là thể tích dung dịch 2 axit cần lấy. 1,0 Số mol H+ trong V lít dung dịch = 0,1V (mol) Dung dịch thu được có pH < 7 chứng tỏ axit dư Số mol H+ dư = 0,1V – 0,02 (mol) 0,1V 0,02 3 [H+] trong dung dịch thu được = 0,01(M) V = 0,244 (lít) (2,0 V 0,2 điểm) 10 16 Để kết tủa AgI xuất hiện cần: [Ag+] = = 10-14M 10 2 10 10 Để kết tủa AgCl xuất hiện cần: [Ag+] = = 10-8M 10 2 b AgI kết tủa trước. 1,0 Tiếp tục thêm Ag+ thì I- tiếp tục bị kết tủa cho tới khi [Ag +] = 10-8M thì cả AgI và AgCl cùng kết tủa . + - -16 + - -16 Lúc đó [Ag ] [I ]còn = 10 và [Ag ] [Cl ]còn = 10 10 2.10 16 Vậy khi AgCl bắt đầu kết tủa thì [I-] =  10-8 I- kết tủa hết. 10 10 4 a MNO = MC2H6 = 30 MY = 30 0,5
4. (2,0 Tìm được: nNO = 0,01 mol; nN2O = 0,03 mol điểm) + Đặt x, y lần lượt là số mol của Fe và R trong 3,3 gam X Ta có: 56x + Ry = 3,3 (I) + Gọi n là hóa trị của R (n 4). Áp dụng ĐLBT electron ta có: 2x ny 0,12.2 x 0,03 mol 3x ny 0,03.8 0,01.3 ny = 0,18 mol + Thay x = 0,03 mol vào (I) được; Ry = 1,62 (IV) + Chia (IV) cho (III) được: R = 9n chỉ có n = 3; R = 27 = Al là phù hợp khi đó thay n = 3 vào (III) ta có: y = 0,06 mol 0,5 0,06.27 + Vậy: R là Al với %mAl = .100% = 49,1%; %mFe = 50,9% 3,3 + Ta có: Số mol HNO3 phản ứng = tổng số mol e trao đổi + số mol N trong khí = (0,03.8 + 0,01.3) + (0,03.2 + 0,01.1) = 0,34 mol Số mol HNO3 dư = 0,34.10/100 = 0,034 mol. + Ta luôn có: nFe(NO3)3 = nFe và nAl(NO3)3 = nAl. Do đó dung dịch Z có: Fe(NO 3)3 = 0,03 mol; Al(NO3)3 = 0,06 mol; HNO3 dư = 0,034 mol Khi Z + dd NaOH: 0,5 HNO3 + NaOH → NaNO3 + H2O (1) Mol: 0,034 0,034 Fe(NO ) + 3NaOH → Fe(OH) ↓ + 3NaNO (2) b 3 3 3 3 Mol: 0,03 0,09 0,03 Al(NO3)3 + 3NaOH → Al(OH)3↓ + 3NaNO3 (3) Mol: 0,06 Có thể có: Al(OH)3 + NaOH → NaAlO2 + 2H2O (4) + Khối lượng Al(OH) 3 = 4,77 – 0,03.107 = 1,56 gam Al(OH)3 = 0,02 mol TH1: không xảy ra phản ứng (4): Số mol NaOH = 0,034 + 0,09 + 3.0,02 = 0,184 mol C = 0,46 M M 0,5 TH2: xảy ra phản ứng (4): Số mol NaOH = 0,034 + 0,09 + 3.0,06 + (0,06 – 0,02) = 0,344 mol CM = 0,86M Viết các phương trình phản ứng xảy ra. 0,5 Dung dịch Y gồm: Fe2(SO4)3 và H2SO4 dư nNaOH bđ = 0,9 mol nNaOH = 3nFe(OH)3 = 0,6 mol 1 1 0,5 nH2SO4 dư = nNaOH = 0,9 0,6 = 0,15 mol 2 2 nH2SO4 pứ = 0,9 – 0,15 = 0,75 mol 5 Gọi số mol SO2 là x mol (2,0 Theo định luật bảo toàn khối lượng: điểm) m m m m m X H2SO4 pu Fe SO SO2 H2O 2 4 3 0,5 0,75 x 19,2 98.0,75 400. 64x 18.0,75 x 0,3 3 VSO2 = 6,72 lít n n H2SO4 pu SO2 0,75 0.3 Bảo toàn nguyên tố S, ta có: nFe SO (Y ) 0,15 mol 2 4 3 3 3 0,5 mchất tan trong Y = 0,15.98 + 0,15.400 = 74,7 gam Gọi x là số mol mỗi kim loại ta có: 56x + 24x + 64x = 14,4 x = 0,1 6 0,5 Lập luận chứng tỏ có muối NH NO và n = 0,0125 (mol) (2,0 4 3 Vì hỗn hợp 4 khí trên NO , NO, N O, N trong đó số mol N bằng số mol NO ta coi điểm) 2 2 2 2 2 0,5 2 khí này là một khí N3O2  NO.N2O cho nên hỗn hợp bốn khí được coi là hỗn hợp 2
5. khí NO và N2O với số mol lần lượt là a và b Ta có hệ phương trình: a b 0,12 a b 0,12 a 0,072 0,5 3a 8b 0,1 0,7 3a 8b 0,6 b 0,048 Tổng số mol HNO3 đã dùng là: 4a + 10b + 0,125 = 0,893 (mol) 0,893.63.100.120 m = = 281,295 (gam) 0,5 24.100 32,4 15,4 5,4 n 0,3(mol) ; n 0,35(mol) ; n 0,3(mol) AgNO3 108 CO2 44 H2O 18 Hỗn hợp gồm: a mol anđehit no đơn chức CnH2nO (n 2) b mol anđehit không no đơn chức CmH2m-2O (m 3) Cn-1H2n-1CHO+2AgNO3+NH3+H2O Cn-1H2n-1COONH4 +2NH4NO3 + 2Ag 0,5 a 2 a Cm-1H2m-3CHO+2AgNO3+NH3+H2O Cm-1H2m-3COONH4 +2NH4NO3 +2Ag b 2b a + b = 0,15 (1) 7 3n 1 CnH2nO + O2  n CO2 + n H2O (2,0 2 điểm) a an an 3n 1 CmH2m-2O + O2  mCO2 + (m-1) H2O 0,5 2 b bm (bm- b) an + bm = 0,35 (2) an + bm - b = 0,3 (3) - Từ (2) và (3) b = 0,05 (mol) 0,5 - Từ (1) a = 0,1 0,1n + 0,05 m = 0,35 2n + m = 7 n =2 và m= 3 0,5 - CTCT của 2 anđehit là : CH3CHO và CH2=CH-CHO A (C9H8) có độ bất bão hòa 6 A làm mất màu Br2 và cộng êm dịu 1 phân tử H 2 cho thấy A có 1 liên kết đôi kém bền. A cộng tối đa 4 phân tử H 2 và khi oxi hóa tạo axit phtalic cho thấy A có vòng a benzen và ngoài ra còn một vòng 5 cạnh chứa 1 liên kết đôi kém bền nữa. 1,0 Công thức của A: o H 2 / Ni,t 8 C7H10  C7H16 (2,0 (X không quang hoạt) (Y không quang hoạt) điểm) Vì X cộng 3 phân tử hidro để tạo thành Y nên X có các liên kết bội hoặc vòng 3 cạnh Y có: số ngtử H/C II: số ngtử H/CI = 2:3 b Vậy CTCT của Y là: 0,5 CH3 CH CH2 CH2 CH2 CH3 | CH3 hoặc: CH3 CH2 CH CH2 CH3 | CH2CH3
6. X + AgNO3 + NH3 kết tủa trong cấu tạo của X có liên kết ba đầu mạch ( CCH) Pd / PbCO3 X + H2  Z trong cấu tạo của Z không còn liên kết CCH, mà chỉ có liên kết C=C Z ozonphan HOC CHO Trong cấu tạo của Z phải có: C=CH CH=C Vậy CTCT của X là: CH3 CH CH=CH CCH | 0,5 CH3 Y là: CH3 CH CH2 CH2 CH2 CH3 | CH3 Z là: CH3 CH CH=CH CH=CH2 | CH3 Hoàn thành dãy chuyển hóa CHCH + CH3MgBr CHCMgBr + CH4 H a CHCMgBr + CO2 CHCCO2MgBr  CHCCOOH 1,0 H2O, H2SO4 , HgSO4 CHCCOOH  HOCCH2COOH KMnO4 HOCCH2COOH  HOOCCH2COOH 9 K1 (axit malonic) > K1 (axit sucxinic) do khi mạch cacbon tăng, hiệu ứng (-I) (2,0 của nhóm cacboxyl giảm làm độ phân cực của liên kết O-H giảm và độ bền của điểm) bazơ liên hợp giảm. K 2 (axit malonic) < K2 (axit sucxinic) do ion sucxinat bền hơn ion malonat nhờ mạch cacbon lớn hơn, thế năng tương tác giữa các nhóm b COO- nhỏ hơn. 1,0 HO OH HO O- O O 2- C C C C C C O O O O O O - - - HOOC(CH2)nCOOH € HOOC(CH2)nCOO € OOC(CH2)nCOO HO H2O + + a H -H 1,0 -H O 10 2 HO HO HO HO (2,0 O + điểm) H OH H OH2 + H H -H2O +H2O -C2H5OH b OC2H5 1,0 + + -H+ OC H + OC2H5 OC2H5 OC2H5 2 5 O H2O OH