Đề thi chọn học sinh giỏi Lớp 11 cấp tỉnh môn Hóa học - Năm học 2022-2023 - Sở GD&ĐT Trà Vinh (Có đáp án)
Bạn đang xem nội dung tài liệu Đề thi chọn học sinh giỏi Lớp 11 cấp tỉnh môn Hóa học - Năm học 2022-2023 - Sở GD&ĐT Trà Vinh (Có đáp án), để tải tài liệu về máy bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TỈNH TRÀ VINH ĐỀ CHÍNH THỨC (Đề thi gồm có 02 trang) KỲ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI LỚP 11 CẤP TỈNH NĂM HỌC: 2022 - 2023 MÔN THI: HÓA HỌC Thời gian:180 phút (không kể thời gian giao đề) Thí sinh làm tất cả các câu sau đây: Câu 1. (3.0 điểm) 1. Nguyên tử của nguyên tố A có tổng số electron trong tất cả các phân lớp p là 7. Nguyên tử nguyên tố B có số hạt mang điện nhiều hơn số hạt mang điện của A là 8. Hợp chất X được tạo thành từ A và B. a) Xác định A, B và X. Hòa tan X vào H2O thu được dung dịch có môi trường axit, bazơ hay trung tính? Giải thích. b) Lấy 4,83 gam X.nH2O hoà tan vào nước thu được dung dịch Y. Dung dịch Y tác dụng vừa đủ với dung dịch chứa 10,20 gam AgNO3. Xác định n. 2. Hòa tan 1,00 gam NH4Cl và 1,00 gam Ba(OH)2.8H2O vào một lượng nước vừa đủ thu được 0,10 lít dung dịch K ở 25oC. Tính pH của dung dịch K. Cho biết: 4a(NH ) pK 9,24. Câu 2. (4.0 điểm) 1. Có thể điều chế được chất nào trong số các chất HF, HCl, HBr, HI bằng phương pháp sunfat? Giải thích và viết các phương trình phản ứng minh hoạ. 2. Cho sơ đồ chuyển hóa sau: A 0,2 4 t+ đH SO B 03+ NO đ,tH C 0+X+Y t A 2+Ca OHB 3 +AgNO D Xác định A, B, C, D. Viết các phương trình phản ứng xảy ra (mỗi mũi tên chỉ một phương trình phản ứng). Cho biết A là thành phần chính của quặng photphoric, X là cacbon và Y là silic đioxit. 3. Cân bằng các phương trình hóa học sau (theo phương pháp thăng bằng electron): a) Al + HNO3 t Al(NO3)3 + NxOy + H2O b) Cu2S.FeS2 + HNO3 (đặc) t Cu(NO3)2 + Fe(NO3)3 + H2SO4 + NO2 + H2O. 4. Viết công thức cấu tạo, xác định dạng lai hóa của nguyên tử trung tâm, dạng hình học và so sánh góc liên kết của các phân tử và ion sau đây: 2NO , 2NO , 2NO . Câu 3. (5.0 điểm) 1. Chỉ dùng dung dịch H2SO4 làm thuốc thử. Hãy trình bày cách nhận biết 4 lọ mất nhãn đựng riêng biệt các dung dịch và chất lỏng sau: KHCO3, C2H5OH, C6H6(benzen) và Ba(HCO3)2. Viết phương trình phản ứng minh họa. 2. Cho 2,13 gam P2O5 tác dụng hết với V ml dung dịch NaOH 1,00 M, sau khi các phản ứng xảy ra hoàn toàn, thu được dung dịch chỉ chứa 4,48 gam muối. Tính V. Trang 2 3. Hòa tan hoàn toàn 6,840 gam hỗn hợp E gồm Mg và một kim loại M có hóa trị không đổi, cần một lượng dung dịch HNO3 loãng (vừa đủ), sau phản ứng thu được 0,896 lít hỗn hợp khí X (gồm N2 và N2O) có tỉ khối hơi so với hidro là 16,000 và dung dịch F. Chia F thành 2 phần bằng nhau, làm bay hơi nước cẩn thận phần một thu được 25,280 gam muối khan, cho phần hai tác dụng với dung dịch NaOH dư thu được 4,350 gam kết tủa. Xác định kim loại M. Biết các thể tích khí đo ở điều kiện tiêu chuẩn. Câu 4. (3.0 điểm) 1. Bình gas loại 13,00 kg sử dụng trong hộ gia đình M có chứa 12,00 kg khí gas hóa lỏng (LPG) chứa 40,00% propan và 60,00% butan. Trung bình lượng nhiệt cần tiêu thụ từ đốt khí gas của hộ gia đình M là 104 kJ/ngày. Nếu nhiệt tỏa ra khi sử dụng bị hao hụt 13,65 %. Hỏi sau bao nhiêu ngày hộ gia đình M sử dụng hết bình gas trên? Cho biết năng lượng liên kết của các liên kết cộng hóa trị theo bảng sau: Liên kết C – H C – C O = O C = O O – H Eb (kJ.mol-1) 413 347 498 745 467 2. Hỗn hợp khí Q gồm etan, etilen, propin. Cho 12,240 gam Q tác dụng với lượng dư dung dịch AgNO3 trong NH3, phản ứng xong thu được 14,700 gam kết tủa. Mặt khác, cho 4,256 lít Q phản ứng vừa đủ 140,000 ml dung dịch Br2 1,000 M. Tính số mol mỗi chất có trong 12,240 gam Q. Biết các thể tích khí đo ở điều kiện tiêu chuẩn. Câu 5 (5.0 điểm) 1. Ankan A (chất khí ở điều kiện thường) tác dụng với hơi brom đun nóng, thu được hỗn hợp B chứa một số dẫn xuất brom, trong đó dẫn xuất chứa nhiều brom nhất có tỉ khối hơi so với hidro bằng 101. Xác định công thức phân tử của A và viết công thức cấu tạo các chất có trong B. 2. Trình bày cơ chế phản ứng giải thích tại sao khi clo hóa metan theo tỉ lệ mol 1:1 (có ánh sáng) trong sản phẩm có sinh ra butan. 3. Viết công thức cấu tạo và gọi tên tất cả các anken và ankin khi tham gia phản ứng hidro hóa (có xút tác Ni, nhiệt độ) tạo ra 2-metylbutan. 4. Đốt cháy hoàn toàn 13,52 gam chất hữu cơ X trong oxi vừa đủ, dẫn từ từ toàn bộ sản phẩm cháy lần lượt qua bình 1 chứa một lượng nhỏ P2O5 và bình 2 chứa 600,00 ml dung dịch Ba(OH)2 1,30M đến khi không còn khí và hơi thoát ra. Sau thực nghiệm, nhận thấy khối lượng bình 1 tăng 7,02 gam, bình 2 tăng 48,10 gam đồng thời xuất hiện 102,44 gam kết tủa. Mặt khác, khi hóa hơi 10,40 gam X thu được thể tích khí bằng thể tích của 2,80 gam hỗn hợp khí C2H4 và N2 ở cùng điều kiện nhiệt độ và áp suất. a) Xác định công thức phân tử của X. b) X1 là một trong các đồng phân của X chứa các nguyên tử cacbon đồng nhất, khi cho X1 tác dụng với Cl2 (chiếu sáng) thu được một dẫn xuất monoclo duy nhất. Xác định công thức cấu tạo của X1. ----------HẾT---------- *Chú ý: Thí sinh được phép sử dụng Bảng tuần hoàn các nguyên tố hóa học SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TỈNH TRÀ VINH ĐỀ CHÍNH THỨC HƯỚNG DẪN CHẤM KỲ THI HỌC SINH GIỎI LỚP 11 CẤP TỈNH NĂM HỌC 2022 - 2023 MÔN THI: HÓA HỌC (Hướng dẫn chấm gồm 07 trang) CÂU NỘI DUNG ĐIỂM Câu 1 (3,0 điểm) 1. (2,0 điểm) a) A: Có cấu hình 1s22s22p63s23p1 (Z=13) là Al (nhôm) 0,25 B: ZB – ZA = 4 => ZB = 17 là Cl (clo) 0,25 2Al + 3Cl2 2AlCl3 (X) 0,25 - Hòa tan AlCl3 vào nước tạo môi trường axit vì có các quá trình điện li sau tạo ra ion H+ 0,25 AlCl3 Al3+ + 3Cl- Al3+ + H2O Al(OH)2+ + H+, .. 0,25 b) 3AgNO 10,2 n = = 0,06 mol 170 0,25 Phương trình phản ứng xảy ra: AlCl3 + 3AgNO3 Al(NO3)3 + 3AgCl 0,02 0,06 0,25 2 3X.nH O AlCl (133,5 +18n) = 4,83gm = n × => 1 n = (4,83- 0,02×133,5) = 6 18×0,02 0,25 2. (1,0 điểm) 2NH4Cl + Ba(OH)2 2NH3 + 2H2O + BaCl2 18,7×10-3 3,17×10-3 6,34×10-3 3,17×10-3 6,34×10-3 (số mol phản ứng) 12,4 ×10-3 6,34×10-3 (còn lại trong K) 0,25 0,25 Như vậy pH của dung dịch là dạng pH của hệ đệm NH4+/NH3 Có cân bằng sau: NH4+ NH3 + H+ Cân bằng : (12,4.10-4 -x) (6,34.10-4+x) x 0,25 Do ka × Ca quá bé, nên có thể bỏ qua x trong tổng và hiệu trên, suy ra + + -9,24 + -9,243 4 a + 4 3 [NH ][H ] [NH ] = = 10 [H ] = ×10 [NH ] [NH ] K Trang 2 + -9[H ] =1,13×10 pH = 8,95 0,25 Câu 2 (4,0 điểm) 1. (1,0 điểm) Phương pháp sunfat chỉ áp dụng để điều chế HF và HCl, không điều chế được HBr và HI, vì axit H2SO4 (đặc) là chất oxi hoá mạnh còn HBr và HI trong dung dịch là những chất khử mạnh, do đó áp dụng phương pháp sunfat sẽ không thu được HBr và HI mà thu được Br2, I2. 0,5 - NaBr(r) + H2SO4 đặc, nóng NaHSO4 + HBr Và: 2HBr + H2SO4 đặc, nóng SO2 + 2H2O + Br2 0,25 - NaI(r) + H2SO4 đặc, nóng NaHSO4 + HI Và: 8HI + H2SO4 đặc, nóng H2S + 4H2O + 4I2 0,25 2. (1,0 điểm) A: Ca3(PO4)2; B: H3PO4; C: P; D: Ag3PO4; 0,25 Ca3(PO4)2 + 3H2SO4 0t 2H3PO4 + 3CaSO4. 3P + 5HNO3 + 2H2O 0t 5NO + 3H3PO4. 5C + Ca3(PO4)2 + 3SiO2 0t 5CO + 2P + 3CaSiO3. 0,5 3Ca(OH)2 + 2H3PO4 Ca3(PO4)2 + 6H2O. H3PO4 + 3AgNO3 + 3NaOH Ag3PO4 + 3NaNO3 + 3H2O (hoặc H3PO4 + 3AgNO3 + 3NH3 Ag3PO4 + 3NH4NO3 ) 0,25 3. (1,0 điểm) a) 3 3 3 x y 2(5x - 2y)Al + (18x - 6y)HNO (5x - 2y)Al(NO ) + 3N O + (9x -3y)H O Qúa trình oxy hóa : Al→Al3+ + 3e Qúa trình khử: xN+5 + (5x-2y)e→ xN+2y/x ×(5x-2y) × 3 0,25 0,25 b) 2 2 3 3 2 3 3 2 4 2 2Cu S.FeS +32HNO 2Cu(NO ) + Fe(NO ) +3H SO + 25NO +13H O Qúa trình oxy hóa: Cu2S.FeS2 → 2Cu2++Fe3++3S+6 + 25e Qúa trình khử: N+5 + 1e → N+4 ×1 × 25 0,25 0,25 4.(1,0 điểm) 2 NO N lai hóa sp2 dạng chữ V 2 -NO N lai hóa sp2 dạng chữ V 2 NO N lai hóa sp dạng đường thẳng 0,75 Trang 3 Góc liên kết: 2 2 2NO NO NO 0,25 Câu 3 (5,0 điểm) 1. (2,0 điểm) Dùng H2SO4: + Nhận biết được KHCO3 do có sủi bọt khí không màu H2SO4 + 2KHCO3 K2SO4 + 2H2O + 2CO2 0,5 + Nhận biết được Ba(HCO3)2 do có sủi bọt khí không màu và xuất hiện kết tủa màu trắng H2SO4 + Ba(HCO3)2 BaSO4 + 2H2O + 2CO2 0,5 + Chất lỏng tan trong H2SO4 tạo thành dung dịch đồng nhất là C2H5OH 0,5 + Chất lỏng không tan, tách lớp là C6H6 0,5 2. (1,0 điểm) 2 5P O 2,13 NaOH n 0,015(mol) 142 Dung dịch muối. Dung dịch muối gồm 3-4PO :0,03(mol) (bảo toàn nguyên tố P), Na :V(mol),H :(0,03.3 V)(mol) (bảo toàn điện tích) 0,5 Bảo toàn khối lượng: 4,48 0,03.95 23V (0,09 V) V 0,07(lit) 70ml . 0,5 3. (2,0 điểm) - Hỗn hợp X (0,04 mol): 2 2 n 28 N n 44 N O 32 44-32 =12 32- 28 = 4 2 2 n N 44-32 3 = = n 32-28 1 N O → 2 2 2 2 -3 n + n = 0,04 N N O n n = 0 N N O 2 2 n = 0,03 , n = 0,01 mol N N O 0,5 Ta có 2 quá trình phản ứng: Gọi x, y lần lượt là số mol của Mg và M trong hỗn hợp E, a là số mol của NH4NO3, ta có các quá trình oxy hóa và khử như sau: Các quá trình oxy hóa: 2+Mg Mg + 2e x 2x (mol) n+M M + ne y ny (mol) Các quá trình khử: +5 o2N +10e 2N 0,3 0,03 (mol) +5 1+2N +8e 2N 0,08 0,01 (mol) +5 -3N +8e N 8a a (mol) 0,5 Khối lượng muối nitrat (m): Trang 4 m = mkim loại + 3NO m (tạo muối) + 4 3NH NO m → 4 33 Mg M NH NONO m m m m m 25,280 6,840 0,03 0,01 a a ( 10 8 8) 62 80 25,280 2 2 2 2 2 a 0,035 (mol) có NH4NO3 0,25 Khi tác dụng dụng với NaOH dư, có 2 trường hợp (TH) xảy ra - TH1: M(OH)n lưỡng tính → Kết tủa không có hợp chất của M, chỉ có Mg(OH)2 4,350 x 2 0,15 (24 17 2) (mol) 0,15 y 0,03 0,01 0,035 2 n 10 8 8 yn 0,36mol 2 2 2 2 2 Mm 6,840 0,15 24 3,24g MM 9n với n=3 → M=27 (Al) 0,5 TH2: M không phải là kim loại có hidroxit lưỡng tính → Kết tủa gồm: Mg(OH)2 và M(OH)n Ta có: 24x + My = 6,84 58x + My +17ny = 4,35.2 2x + ny = 0,38 +8.0,035 24 6,84 24 2,52 x My x My (vô nghiệm) 0,25 1. (2,0 điểm) - Áp dụng công thức tính biến thiên nhiệt phản ứng theo năng lượng liên kết, ta có: + Phản ứng đốt cháy 1 mol propan có 3 8 2 2 2C H +5O 3CO + 4H O o r 298 ( ) ( ) ( ) ( ) ( )Δ H =8E +2E +5E -3 2 -4 2 E = -1718kJb C H b C C b O O b C O b O HE 0,5 + Phản ứng đốt cháy 1 mol butan có 4 10 2 2 2 13 C H + O 4CO + 5H O 2 o r 298 ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) 13 Δ H =10E +3E + E - 4 2 -5 2 E = -2222kJ 2 b C H b C C b O O b C O b O HE 0,5 - Trong 12 kg gas có 12 1000 40% 1200 44 111 mol propan và có 12 1000 60% 3600 58 29 mol Butan 0,25 Trang 5 Câu 4 (3,0 điểm) Nhiệt tỏa ra khi đốt 12 kg khí gas là 1200 3600 ×1718 + × 2222 = 463252,6646kJ 11 29 - Hao hụt 13, 65% → hiệu suất tiêu thụ nhiệt là 86,35% Số ngày sử dụng là 463252,6646×86,35% 40 10000 ngày 0,25 0,5 2. (1,0 điểm) Đặt số mol của C2H6, C2H4, C3H4 trong 12,24 gam Q lần lượt là: x,y,z CH3-C CH+ AgNO3 + NH3 CH3-C CAg + NH4NO3 (1) 0,1 14,7 147 = 0,1 mol 0,25 C2H4 + Br2 C2H4Br2 (2) C3H4 + 2 Br2 C3H4Br4 (3) Nhận xét: Cứ ( x+y+z) mol hỗn hợp → cần (y + 2z) dung dịch Br2 0,19 mol hỗn hợp → cần 0,14 mol Br2 0,25 Theo (1),(2), (3) và bài ra ta có hệ: 30x + 28y + 40z = 12, 24 z = 0,1 (x + y + z) 0,14 = (y + 2z) 0,19 x = 0, 2 0,08 z = 0,1 y 0,5 1. (2,0 điểm) Đặt công thức phân tử của ankan A là : n 2n+2C H (n nguyên dương). 0t n 2n+2 2 n 2n+2-x xC H + xBr C H Br + xHBr Theo bài ra: 14.n + 2 - x + 80.x = 101.2 (1) (x, n : nguyên dương) 0,25 0,5 Từ (1) → x ≤ 2 → Nghiệm thỏa mãn là: x = 2 và n = 3. Vậy CTPT của A là 3 8C H . 0,25 0,25 Trong X có chứa 6 dẫn xuất Brom: CH2Br-CH2-CH3; CH3-CHBr-CH3; CHBr2-CH2-CH3; CH2Br-CHBr-CH3; CH2Br-CH2-CH2Br; CH3-CBr2-CH3. 0,25 0,25 0,25 2. (0,5 điểm) CH4 + Cl2 as CH3Cl + HCl Trang 6 Câu 5 (5,0 điểm) Khơi mào: Cl2 2Cl◦ Phát triển mạch: Cl◦ + CH4 CH3◦ + HCl CH3◦ + Cl2 CH3Cl + Cl◦ Tắt mạch: CH3◦ + Cl◦ CH3Cl. Cl◦ + Cl◦ Cl2 CH3◦ + CH3◦ C2H6 ( sản phẩm phụ) 0,25 Tiếp tục: Cl◦ + C2H6 C2H5◦ + HCl C2H5◦ + Cl2 C2H5Cl + Cl◦ Tắt mạch: C2H5◦ + Cl◦ C2H5Cl. Cl◦ + Cl◦ Cl2 C2H5◦ + C2H5◦ C4H10 0,25 3. (1,0 điểm) Công thức cấu tạo và gọi tên anken và ankin có thể thực hiện phản ứng hidro hóa (có xút tác Ni, nhiệt độ) tạo ra 2-metylbutan là: CH2=C(CH3)–CH2–CH3 2 - metylbut - 1 - en. 0,25 CH3–C(CH3)=CH–CH3 2 - metylbut - 2 - en. 0,25 CH3–CH(CH3)–CH=CH2 3 - metylbut - 1 - en. 0,25 CH3–CH(CH3)–CCH 3 - metylbut - 1 - in. 0,25 4.(1,5 điểm) a) Bình 1: Chứa P2O5 hấp thụ nước Bình 2: Chứa dung dịch Ba(OH)2 hấp thụ CO2 và có thể cả nước chưa bị hấp thụ bởi P2O5 Theo bài ra ta có: 2 2 m + m =7,02+48,1= 55,12 gam CO H O 2 4 2 2 4 2X C H N X C H N 2,8 V =V V n = n + n = 0,1mol M 104 28 X (đvC) Xét bình 2: Các phản ứng có thể Ba(OH)2 + CO2 → BaCO3 + H2O (1) Ba(OH)2 + 2CO2 → Ba(HCO3)2 (2) 0,25 0,25 Trường hợp 1: Nếu Ba(OH)2 dư khi đó chỉ xảy ra phản ứng (1) 2 3 102,44 n = n = = 0,52 mol CO BaCO 197 ; Ta được 2 m = 55,12 - 0,52.44 = 32,24 gam H O Đặt công thức của X là CxHyOz Phương trình cháy: x y z 2 2 2 y z y C H O +(x+ - )O xCO + H O 4 2 2 Trang 7 104 9 = 13,52 32,24 y => x = 27,55 (loại) 0,25 Trường hợp 2: Nếu phản ứng tạo hỗn hợp hai muối + Số mol Ba(OH)2 phản ứng là 2 n Ba(OH) = 0,6.1,3 = 0,78 mol Từ phản ứng (1) và (2) suy ra 2 n = 0,52 + 0,26.2 = 1,04 mol CO 2 55,12 - 1,04.44 n = = 0,52 mol H O 18 x y z 2 2 2 y z y C H O +(x+ - )O xCO + H O 4 2 2 Theo phương trình ta có: 104.1,04 x = = 8 13,52 , 2 104.0,52 = 8 13,52 y Với 12x+y+16z =104 z=0 Vậy công thức phân tử của X là: C8H8 0,25 0,25 b) X1 tác dụng với Cl2 có chiếu sáng cho dẫn xuất monoclo duy nhất nên X1 phải là hợp chất no hoặc hợp chất thơm. Mặt khác các nguyên tử cacbon trong X1 hoàn toàn đồng nhất nên chỉ có cấu tạo sau thỏa mãn với hợp chất X1 0,25 * Chú ý: Học sinh làm bài cách khác nếu đúng kết quả, hợp lí vẫn cho điểm tối đa.
File đính kèm:
- de_thi_chon_hoc_sinh_gioi_lop_11_cap_tinh_mon_hoa_hoc_nam_ho.pdf