Đề thi học sinh giỏi hóa 11

Së gd - ®t b¾c giang
Côm s¬n ®éng

®Ò thi chän häc sinh giái cÊp côm
N¨m häc: 2007 - 2008
M«n ho¸ häc líp 11
Thêi gian: 150 phót (kh«ng kÓ thêi gian ph¸t ®Ò)

C©u I ( ®iÓm):
Cã 3 èng nghiÖm, mçi èng chøa 2 cation vµ 2 anion (kh«ng trïng lÆp) trong sè c¸c ion sau : NH4+, Na+, Ag+, Ba2+, Mg2+, Al3+ , Cl–, Br–, NO3–, CO32–, SO42–, PO43–. H·y x¸c ®Þnh c¸c cation vµ anion trong tõng èng nghiÖm.
Cho 5 dd : Na2CO3 , FeCl3 , NaOH, Al2(SO4)3 , AgNO3 . ViÕt c¸c ph­¬ng tr×nh ph¶n øng x¶y ra (nÕu cã) khi lÇn l­ît cho mét dung dÞch nµy ph¶n øng víi c¸c dung dÞch cßn l¹i.
Cã 5 chÊt bét mµu tr¾ng ®ùng trong 5 b×nh riªng biÖt bÞ mÊt nh·n hiÖu lµ: NaCl, Na2CO3, Na2SO4, BaCO3 vµ BaSO4. ChØ ®­îc dïng thªm n­íc vµ CO2 h·y tr×nh bµy c¸ch ph©n biÖt tõng chÊt.
C©u II ( ®iÓm):
Hoµ tan hoµn toµn 4,24 gam Na2CO3 vµo n­íc thu ®­îc dung dÞch A. Cho tõ tõ tõng giät 20,00 gam dung dÞch HCl nång ®é 9,125% vµo A vµ khuÊy m¹nh. TiÕp theo cho thªm vµo ®ã dung dÞch chøa 0,02 mol Ca(OH)2.
1. H·y cho biÕt nh÷ng chÊt g× ®­îc h×nh thµnh vµ l­îng c¸c chÊt ®ã. ChÊt nµo trong c¸c chÊt ®ã cßn l¹i trong dung dÞch.
2. NÕu cho tõ tõ tõng giät dung dÞch A vµo 20,00 gam dung dÞch HCl nång ®é 9,125% vµ khuÊy m¹nh, sau ®ã cho thªm dung dÞch chøa 0,02 mol Ca(OH)2 vµo dung dÞch trªn. H·y gi¶i thÝch hiÖn t­îng x¶y ra vµ tÝnh khèi l­îng c¸c chÊt t¹o thµnh sau ph¶n øng.
Gi¶ thiÕt c¸c ph¶n øng x¶y ra hoµn toµn.
C©u III ( ®iÓm):
Khi cracking butan t¹o ra hçn hîp gåm farafin vµ olefin trong ®ã cã hai chÊt A vµ B .Tû khèi cña B so víi A lµ 1,5 . T×m A, B.
Tõ A t×m ®­îc ë trªn ,viÕt c¸c ph¶n øng chuyÓn ho¸ theo s¬ ®å sau:
Br2 NaOH CuO Cu(OH)2 H2SO4
A ((( A1 ((( A2 (((A3 (((A4 ((( A5
NaOH
C©u IV ( ®iÓm):
Chia 2,2 gam hçn hîp gåm Fe vµ kim lo¹i M cã ho¸ trÞ kh«ng ®æi thµnh hai phÇn b»ng nhau. Hoµ tan phÇn 1 b»ng dung dÞch HCl thu ®­îc 0,896 lit H2 (®ktc). Hoµ tan hoµn toµn phÇn 2 trong dung dÞch HNO3 ®Æc nãng thu ®­îc 2,016 lÝt NO2 (®ktc) .
X¸c ®Þnh M.
TÝnh % khèi l­îng cña mçi kim lo¹i trong hçn hîp ®Çu .
C©u V ( ®iÓm):
Mét hîp chÊt h÷u c¬ A chøa c¸c nguyªn tè C, H, O . Khi ®èt ch¸y A ph¶i dïng mét l­îng O2 b»ng 8 lÇn l­îng O2 cã trong hîp chÊt A vµ thu ®­îc CO2 vµ H2O theo tû lÖ khèi l­îng 22 : 9. T×m c«ng thøc ®¬n gi¶n cña A, t×m c«ng thøc ph©n tö cña A biÕt r»ng 2,9 gam A khi cho bay h¬i ë 54,6oC , 0,9 atm cã thÓ tÝch ®óng b»ng thÓ tÝch cña 0,2 gam He ®o ë cïng nhiÖt ®é ¸p suÊt. ViÕt c¸c c«ng thøc cÊu t¹o cã thÓ cã cña A dùa vµo thuyÕt cÊu t¹o ho¸ häc.

--HÕt---
H­íng dÉn chÊm
C©u
Néi dung
Thang ®iÓm

C©u I



1/
(.00)
èng nghiÖm 1: NH4+, Na+, CO32-, PO4-
èng nghiÖm 1: Ag+, Mg2+, NO3-, SO42-
èng nghiÖm 1: Ba2+, Al3+, Cl-, Br-


2/
(.00)
C¸c ptp­:
3Na2CO3 + 2FeCl3 + 3H2O
6NaCl + 2Fe(OH)3 + 3CO2
3Na2CO3 + Al2(SO4)3 + 3H2O
3Na2SO4 + 2Al(OH)3 + 3CO2
Na2CO3 + 2AgNO3
2NaNO3 + Ag2CO3

FeCl3 + 3NaOH
3NaCl +Fe(OH)3

FeCl3 + 3AgNO3
Fe(NO3)3 + 3AgCl

Al2(SO4)3 + 6NaOH
3Na2SO4 + 2Al(OH)3

Al(OH)3 + NaOHd­
NaAlO2 + 2H2O
Al2(SO4)3 + 6AgNO3
2Al(NO3)3 + 3Ag2SO4



3/
(.00)
+ LÊy mÉu thö tõ c¸c chÊt trªn
+ Hoµ tan lÇn l­ît tõng chÊt vµo n­íc
C¸c chÊt tan t¹o dung dÞch lµ: NaCl; Na2CO3; Na2SO4
C¸c chÊt kh«ng tan lµ: BaCO3; BaSO4
+ Hoµ tan hai chÊt kh«ng tan trong n­íc vµo n­íc cã CO2:
ChÊt tan dÇn t¹o thµnh dung dÞch lµ: BaCO3
Ptp­: BaCO3 + CO2+ H2O
Ba(HCO3)2 tan
ChÊt kh«ng tan cßn l¹i lµ: BaSO4
+ Dïng dung dÞch Ba(HCO3)2 võa ®iÒu chÕ ®­îc cho t¸c dông víi c¸c dung dÞch NaCl; Na2CO3; Na2SO4 ë trªn:
Hai dung dÞch cã kÕt tña tr¾ng xuÊt hiÖn lµ Na2CO3; Na2SO4
Ptp­: 1, Ba(HCO3)2 + Na2CO3
BaCO3
+ 2NaHCO3
2, Ba(HCO3)2 + Na2SO4
BaSO4
+ 2NaHCO3
Dung dÞch kh«ng cã hiÖn t­îng g× lµ NaCl
Läc lÊy kÕt tña ë trªn ®em hoµ tan trong n­íc cã CO2, kÕt tña tan lµ BaCO3, dung dÞch ban ®Çu lµ Na2CO3;
ChÊt cßn l¹i lµ Na2SO4


C©u II



1/
(.00)

;
;

Cho tõ tõ dung dÞch HCl vµo dung dÞch A:
Na2CO3 + HCl
NaHCO3 + NaCl
NaHCO3 + HCl
NaCl + CO2
+ H2O

;
;
Sau ph¶n øng 1; 2 trong dung dÞch cã: NaCl (
)
NaHCO3(
)
Cho tiÕp vµo ®ã dung dÞch Ca(OH)2:
2NaHCO3 + Ca(OH)2
Ca(HCO3)2 + 2NaOH
Ca(HCO3)2 + Ca(OH)2
2CaCO3
+ 2H2O
Theo (3):
;


Theo (4):
;

;
Sau ph¶n øng 3, 4 s¶n phÈm thu ®­îc gåm:
NaCl (0,05 mol) tån t¹i trong dd; NaOH(0,03 mol)
Ca(HCO3)2 (
) tån t¹i trong dd
CaCO3 (0,01 mol) t¸ch ra khái dung dÞch

;


;



2/
(.00)
Cho tõ tõ dung dÞch A vµo dung dÞch HCl:
Na2CO3 + 2HCl
2NaCl + CO2
+ H2O

;
Sau ph¶n øng 1, trong dung dÞch cßn:
NaCl (0,05 mol);
Na2CO3 (0,04 – 0,025 = 0,015 mol)
Cho tiÕp dung dÞch Ca(OH)2 vµo:
Ca(OH)2 + Na2CO3
CaCO3
+ 2NaOH
Sau ph¶n øng 2, s¶n phÈm thu ®­îc gåm:
NaCl (0,05 mol); NaOH(
)
CaCO3 (
);
Ca(OH)2 d­ (0,02 – 0,015 = 0,005 mol);
Khèi l­îng s¶n phÈm:

;
;

;



C©u III



(.00)
Crakinh butan:
C4H10
CH4 + C3H6
C4H10
C2H4 + C2H6
Ta cã:
=> B lµ C3H6; A lµ C2H4
C¸c ptp­:
CH2 = CH2 + Br2
CH2Br – CH2Br
A1
CH2Br – CH2Br + 2NaOH
CH2OH – CH2OH + 2NaBr
A2
CH2OH – CH2OH + 2CuO
CHO – CHO + 2Cu + 2H2O
A3
CHO – CHO+ 4Cu(OH)2+ 2NaOH
NaOOC – COONa + 2Cu2O + 6H2O
A4
NaOOC – COONa + H2SO4
HOOC – COOH + Na2SO4
A5


C©u IV



1/
(.00)
Gäi x, y lÇn l­ît lµ sè mol Fe, M trong mét phÇn; a lµ ho¸ trÞ cña M
PhÇn 1: Hoµ tan trong HCl
Fe + 2HCl
FeCl2 + H2
M + aHCl
MCla +
H2

(*)
PhÇn 2: Hoµ tan trong HNO3:
Fe + 6HNO3
Fe(NO3)3 + 3NO2 + 3H2O
M + 2aHNO3
M(NO3)a + aNO2 + aH2O

(**)
Tõ (*) vµ (**) suy ra: x = 0,01 mol; ay = 0,06 mol => y =

Theo gt: mhh = 1,1 = 56x + My = 56. 0,01 + M

M = 9a
a = 3 vµ M = 27 (Al) lµ phï hîp


2/
(.00)
a = 3 => y = 0,02 mol
Thµnh phÇn % khèi l­îng mçi kim lo¹i trong hçn hîp ®Çu:
%Fe =
; %Al = 49,09%


C©u V





CTPT cña A lµ: CxHyOz (x, y,z nguyªn)
Ptp­: CxHyOz + (
)O2
xCO2 +
H2O
Ta cã:
=> y = 2x


CT§G cña A lµ: (C3H6O)n
Sè mol A ë 54,6oC , 0,9 atm lµ:

MA =
= 58n =>n = 1
CTPT cña A lµ C3H6O
C¸c CTCT cã thÓ cã cña A:
CH3 – CH2 – CH=O
(CH3)2 – C =O
CH2 = CH – CH2OH
CH2 = CH – O – CH3



Ghi chó: Häc sinh cã thÓ lµm theo nhiÒu c¸ch nh­ng nÕu ®óng th× vÉn cho ®iÓm tèi ®a.