Đề thi chọn học sinh giỏi tỉnh năm học 2011 - 2012 môn thi: Hoá học lớp 12 (vòng 1)

UBND TỈNH THÁI NGUYÊN
SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
 ĐỀ CHÍNH THỨC
ĐỀ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI TỈNH 
NĂM HỌC 2011-2012
MÔN THI: HOÁ HỌC LỚP 12 (VÒNG 1 )
(Thời gian làm bài 180 phút không kể thời gian giao đề)
Câu I. (3,0 điểm)
Dùng các thuốc thử: Dung dịch(dd) Ca(OH)2, dd KI, hồ tinh bột, dd Pb(NO3)2, khí O2 có thể phân biệt được các khí: SO2, O3, O2, H2S, H2 đựng trong các bình riêng biệt được không? Nếu được nêu cách phân biệt và viết các phương trình hóa học (PTHH) của các phản ứng nếu có.
Dung dịch A có chứa 5 ion: Mg2+, Ba2+, Ca2+ và 0,1 mol Cl-, 0,2mol NO. Thêm dần V lít dd K2CO3 1,0M vào dd A đến khi thu được lượng kết tủa lớn nhất. Tính V.
Hai vật được làm bằng tôn và sắt tây [tôn là thép được tráng kẽm (Zn), sắt tây là thép được tráng thiếc (Sn)]. Khi trên bề mặt tôn và sắt tây bị xước thì vật nào sẽ bị hỏng nhanh hơn? Giải thích (có trình bày cơ chế).
Câu II. (3,0 điểm)
Biết tổng số hạt proton, nơtron và electron trong một nguyên tử A là 155. Số hạt mang điện nhiều hơn số hạt không mang điện là 33. Tìm A; Viết cấu hình electron của nguyên tử A, nêu vị trí của nguyên tố A trong bảng tuần hoàn.
Hãy xác định nồng độ dd HCl cần phải đưa vào để ngăn cản sự kết tủa của CdS trong 1 lít dung dịch chứa 0,01 mol H2S và 0,001 mol Cd2+. Biết và TCdS =7,9.10-27 .
 a) Dung dịch A gồm các cation: NH4+ ; Na+ ; Ba2+ và 1 anion Xn- có thể là một trong các anion sau: CH3COO – ; NO3–; SO42– ; CO32– ; PO43–. Hỏi Xn- là anion nào? Biết rằng dung dịch A có pH = 5.
Thêm dd NaOH dư vào dd CuSO4, thêm tiếp dd NH4NO3 vào dd thu được đến dư có hiện tượng gì xảy ra? Viết PTHH của các phản ứng.
Câu III. (4,0 điểm)
Một hợp chất hữu cơ (A) có công thức phân tử là C2H6O2 và chỉ có một loại nhóm chức.Từ (A) và các chất vô cơ khác, bằng 3 phản ứng liên tiếp có thể điều chế được cao su buna. Xác định công thức cấu tạo có thể có của (A) và viết PTHH của các phản ứng.
Cho các dãy chuyển hóa hóa học sau:
a)
 +C
"
 (3)
 +B
"
 (2)
 +A
"
 (1)
 H2CO2 CH5O2N HCOONa 	 Ag
 Hãy xác định A,B,C. Viết PTHH của các phản ứng.
 Trùng hợp
 +KOH/ rượu
 +Cl2
"
 b) 
 C3H6 X Y Z Z’ 
 Hãy xác định X, Y, Z và Z’. Viết PTHH của các phản ứng (Biãút Z laì 1 dáùn xuáút cuía benzen, khi âäút chaïy 1mol Z’ thu âæåüc 207gam cháút ràõn).
Câu IV. (2,0 điểm)
 1. Khi tiến hành thí nghiệm với dd nước brom: Kết quả thu được phenol và anilin đều làm mất màu dd brôm nhưng toluen không làm mất màu nước brôm. Từ kết quả thực nghiệm đó kết luận được rút ra là gì? Giải thích.
 2. Từ toluen hãy viết PTHH của các phản ứng điều chế 1,2- điphenyl etilen; Viết công thức cấu tạo đồng phân hình học nếu có của 1,2-điphenyl etilen.
CâuV. (4,0 điểm)
 Một oxit X của nitơ có 69,57% oxi về khối lượng, ở 54,60C và 2,4 atm thì 1,232 lít X có khối lượng 5,06 gam.
 a) Tìm công thức phân tử của X.
 b) Công thức cấu tạo của X.
 c) Hãy viết 5 loại phản ứng tạo ra X.
 d) Hãy viết PTHH của phản ứng thể hiện tính axit và tính oxi hóa - khử của X.
CâuVI. (4,0 điểm)
 Khi ho¸ h¬i 1gam axit h÷u c¬ ®¬n chức no (A) ta ®­îc mét thÓ tÝch võa ®óng b»ng thÓ tÝch cña 0,535gam oxi trong cïng ®iÒu kiÖn.
 Cho mét l­îng d­ A t¸c dông víi 5,4g hçn hîp hai kim lo¹i M vµ M’ thÊy sinh ra 0,45mol khí hi®ro. TØ lÖ sè mol nguyªn tö cña M ®èi víi M’ trong hçn hîp lµ 3:1; Nguyªn tö khèi cña M b»ng nguyªn tö khèi M’; Trong các hợp chất M có số oxi hóa là +2, M’ lµ +3. 
 Este cña A víi mét r­îu ®¬n chøc no ®Ó l©u bÞ thuû ph©n mét phÇn. §Ó trung hoµ hçn hîp sinh ra tõ 15,58 g este nµy ph¶i dïng 20 ml dd NaOH 0,50M vµ ®Ó xµ phßng ho¸ l­îng este cßn l¹i ph¶i dïng thªm 300 ml dd NaOH nãi trªn.
X¸c ®Þnh ph©n tö khèi vµ c«ng thøc cÊu t¹o cña axit .
ViÕt PTHH của các ph¶n øng ®· x¶y ra.
X¸c ®Þnh nguyªn tö khèi cña hai kim lo¹i.
X¸c ®Þnh c«ng thøc ph©n tö vµ viÕt c¸c c«ng thøc cÊu t¹o cã thÓ cã cña este.
ViÕt c«ng thøc cÊu t¹o cña r­îu, biÕt r»ng khi oxi ho¸ kh«ng hoµn toµn r­îu ®ã sinh ra an®ehit tương øng, cã m¹ch nh¸nh.
 (Cho: H=1; C =12; N=14; O=16; Na=23; Be=9; Mg=24; Al=27; P=31; S=32; Cl=35,5; K=39; Fe=56; Cu=64; Br=80; Ag=108.) 
Hết
( Gi¸m thÞ kh«ng gi¶i thÝch g× thªm)
Hä vµ tªn thÝ sinh:............................................................................................
Sè b¸o danh:.....................................
UBND TỈNH THÁI NGUYÊN
SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
 ĐỀ CHÍNH THỨC
HD CHẤM ĐỀ THI CHỌN HSG TỈNH 
NĂM HỌC 2011-2012
MÔN THI: HOÁ HỌC LỚP 12 (VÒNG 1)
(Thời gian làm bài 180 phút không kể thời gian giao đề)
Câu
Nội dung
Điểm
I
(3,0)
+ Dùng dd Ca(OH)2 để nhận biết khí SO2 ( có kết tủa trắng):
 SO2 + Ca(OH)2 → CaSO3↓ + H2O
+ Dùng dd KI và hồ tinh bột để nhân biết O3 (dung dịch chuyển mầu xanh):
 O3 + 2KI + H2O → O2 + I2 +2KOH
 I2 + hồ tinh bột → dd màu xanh
+ Dùng dd Pb(NO3)2 để nhận biết khí H2S (tạo kết tủa mầu đen):
 H2S + Pb(NO3)2 → PbS↓ + 2HNO3
+ Dùng khí O2 nhận biết H2 (đốt , làm lạnh có H2O(lỏng) tạo thành:
 H2O + O2 → H2O
Khi phản ứng kết thúc, các kết tủa được tách khỏi dd, trong dung dịch còn lại các ion: K+, Cl- và NO ta có:
+ Vật làm bằng sắt tây chóng hỏng hơn.
+ Giải thích:
 Cả hai vật đều bị ăn mòn điện hóa và cực âm bị ăn mòn.
Tôn:
Cực dương là Fe (được bảo vệ) Cực âm là Zn (bị ăn mòn)
2H2O +2 e → H2 +2OH- Zn -2e →Zn2+
 Sắt tây:
 Cực dương là Sn (Không bị ăn mòn) Cực âm là Fe (Không được bảo vệ)
2H2O +2 e → H2 +2OH- Fe -2e →Zn2+
1,0
1,0
1,0
II
(3,0)
A là bạc 
Ký hiệu nguyên tử: 47Ag
Cấu hình electron: [Kr]4d105s1.
Vị trí trong bảng tuần hoàn: Ô 47, chu kỳ 5, nhóm IB.
 Viết PTHH tạo CdS:
 Cd2+ +S2- CdS TCdS =7,9.10-27
 H2S 2 H+ + S2- 
 [Cd2+][S2-] =7,9.10-27 đề không có kết tủa [S2-] =
 = [HCl]
X là NO3– vì NH4NO3: môi trường axit pH< 7. 
NH+ H2O NH3 + H3O+ (dd có [H3O+] > 10-7]
Thỏa mãn đề ra (pH ddA = 10-5 ó [H3O+] =10-5 ) 
 b)
 + Có kết tủa màu xanh: Cu2+ + 2OH- → Cu(OH)2¯
 + Có khí mùi khai : NH4+ + OH- → NH3­ + H2O
 + Kết tủa tan tạo dung dịch xanh thẫm: 
 Cu(OH)2 + 4NH3 → [Cu(NH3)4]2+ + 2OH-
1,0
1,0
1,0
III
(4,0)
 (A1): OHC-CH2-CH2-CHO
 Có 3 đồng phân 
 thoả đk đầu bài (A2): HO-CH2-CºC-CH2OH 
 (A3): H3-C-C-CH3
 " "
 O O
 (A): C4H6O2 2 
 Điều chế cao su Buna:
 +H2
"
 Ni
 +2H2
"
 Ni,t0
 -H2O
"
 -H2O
"
 +2H2
"
 Ni,t0
 -H2O
"
 ( CH2-CH=CH-CH2)n
 Cao su Buna
(A1) CH2-CH2-CH2- CH2 CH2=CH-CH=CH2
 OH OH
(A2) CH2-CH2-CH2-CH2 CH2=CH-CH=CH2
 OH OH
(A3) CH3-CH-CH-CH3 CH2=CH-CH=CH2
 OH OH
a) Viết PTPƯ theo dãy chuyển hoá:
 (1)
"
H-COOH + NH3 H-COONH4 
 (A)
 (2)
"
H-COONH4 + NaOH H-COONa + NH3↑+H2O 
 (B)
H-COONa+2AgNO3+3NH3+H2O 
 (C) 
 (NH4)2CO3+2Ag+NH4NO3+NaNO3 
 b) Viết PTPƯ theo dãy chuyển hoá:
 C3H6 phải là propen:
 CH2 = CH-CH3 + Cl2 CH2- CH-CH3 (X)
 	 Cl Cl
 CH2- CH-CH3 + 2KOH CHC-CH3 + 2KBr + 2H2O 
 Cl Cl CH3
 3CHC-CH3 (Z)
 (Y) CH3 CH3
 Z’: muối của kali , chất rắn là K2CO3
 1mol Z’ tạo ra chứng tỏ có 3 nhóm -CH3 bị oxi hóa
 CH3 COOK
 + 6KMnO4 +6MnO2 + KOH+ 3H2O
 CH3 CH3 KOOC COOK 
 (Z)	
	(Z’)
Z’ : C9H3O6K3
 2C9H3O6K3 + 15O2 3K2CO3 + 15CO2 + 3H2O
1,0
3,0
IV
(2,0)
1. Các PTHH:
 C6H5OH + 3 Br2 C6H2Br3OH + 3 HBr	)
 C6H5NH2 + 3 Br2 C6H2Br3NH2 + 3 HBr 	)
 C6H5CH3 + Br2 	
 Các phản ứng trên chứng tỏ các nhóm - OH, - NH2 là những nhóm đẩy electron vào vòng thơm mạnh hơn nhóm - CH3 làm hoạt hóa nhân thơm.
 2. Điều chế 1,2- điphenyl etilen 
 C6H5CH3+Cl2C6H5CH2Cl+HCl 
 2C6H5CH2Cl + 2Na C6H5 – CH2 – CH2 – C6H5 + 2NaCl	(0,25 đ)
 C6H5 – CH2 – CH2 – C6H5 C6H5 – CH = CH – C6H5 + H2 
 Đồng phân hình học của 1,2- điphenyl etilen 	
 H H C6H5 H
 C = C (cis) C = C (trans)
 C6H5 C6H5 H C6H5 
1,0
1,0
V
(4,0)
 a) 
 14x +16y =46
 b) Công thức eletron:
 . . . . .
 : O : N : : O N = O
 . . . .
 O
 c)
 2HNO3 2NO2↑ +O2 +H2O
 Cu +4HNO3 Cu(NO3)2 + 2NO2↑ + 2H2O
 C + 4HNO3 CO2 + 4NO2↑ + 2H2O
 2AgNO3 2Ag + NO2↑ +O2
 2NO + O2 2NO2
 d) NO2 oxít axit hỗn hợp nên khi tan vào nước tạo hỗn hợp hai axit HNO3 và HNO2 
 Khi phản ứng với kiềm cho hỗn hợp hai muối, đồng thời cũng thể hiện tính oxi hóa - khử:
 +4 +5 +3
 2NO2 + 2NaOH NaNO3 +NaNO2 +H2O 
 +4 +5 
 N N +e (quá trình oxi hóa)
 +4 +3 
 N + eN (quá trình khử)
 1,0
 0,5
1,5
1,0
VI
(4,0)
1. C¸c khÝ (h¬i) trong cïng ®iÒu kiÖn (nhiÖt ®é vµ ¸p suÊt) cã thÓ tÝch nh­ nhau th× còng cã sè mol b»ng nhau 
	0.535g oxi øng víi 0.535/32 =1/60 mol O2
VËy 1g A øng víi 1/60 mol A . Suy ra MA= 60 ®.v .C
BiÕt A lµ axit no, ®¬n chøc nªn A chÝnh lµ axit axetic CH3 COOH	
2. C¸c ph­¬ng tr×nh ph¶n øng :
	2 CH3 COOH	+ M M(CH3 COO)2 (1) 
	6 CH3 COOH	+ 2M’ 2M’(CH3 COO)3 (2) 
	CH3 COOCmH2m+1 + H2O	 CH3 COOH + CmH2m+1OH (3)
	CH3 COOH + NaOH CH3 COONa + H2O (4)
	CH3 COOCmH2m+1 + NaOH CH3 COONa (5)
3. X¸c ®Þnh nguyªn tö khèi cña kim lo¹i :
	Gäi x, y lµ khèi l­îng cña M, M’ trong hçn hîp 
	Ta cã: x + y = 5,4
	 x/M : y/3M = 3
	Gi¶i ra ®­îc : x = y = 2.7g
	Do ®ã M = 9 (Beri) vµ 3M = 27 ( Nh«m)	
 4. C«ng thøc cÊu t¹o cña este :
Theo (3) vµ (4) tacã neste thuû ph©n = 0,5. 20/ 1000 = 0,01 mol
	 neste xµ phßng ho¸ = 0,5. 300/ 1000 = 0,15 mol
Tæng sè mol este ban ®Çu: 0,15 + 0.01 = 0,16 mol
	Meste = 18,56/0,16 = 116
 Nh­ vËy CH3 COOCmH2m+1 = 116 
 Do ®ã m = 4. 
 C«ng thøc cña este: CH3 COOC4H9
 C¸c c«ng thøc cÊu t¹o cã thÓ cã cña este ( gåm 4 cÊu t¹o )	 
 5. C¸c c«ng thøc cÊu t¹o t­¬ng øng cña r­îu (gåm 4 cÊu t¹o ) 
 Trong ®ã chØ cã (CH3)2 CH-CH2-CH2-OH khi bÞ oxi ho¸ sinh ra an®ehit mạch nh¸nh .
0,5
1,5
0,5
1,0
0,5
Chú ý:
ThÝ sinh cã thÓ gi¶i bµi to¸n theo c¸ch kh¸c nÕu lËp luËn ®óng vµ t×m ra kÕt qu¶ ®óng vÉn cho ®iÓm tèi ®a.