SỞ GD&ĐT LẠNG SƠN
THPT LỘC BÌNH
ĐỀ CHÍNH THỨC
KÌ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI CẤP TRƯỜNG
LỚP 11 THPT NĂM HỌC 2010 - 2011
MÔN: HÓA HỌC
Thời gian 180 phút (không kể thời gian giao đề)
Ngày thi: 15/02/2011
(đề thi gồm 01 trang, có 7 câu)
Câu 1: 3,0 điểm
a) Tại sao ở nhiệt độ thường, Nitơ có tính trơ về mặt hóa học nhưng khi đun nóng lại hoạt động hóa học tăng?
b) Nêu hiện tượng, giải thích, viết phương trình ion rút gọn cho các thí nghiệm sau:
1. Thêm từ từ đến dư dung dịch NH
3
vào dung dịch CuCl
2
.
2. Thêm dung dịch Na
2
CO
3
vào lần lượt các dung dịch FeCl
3
, BaCl
2
, Zn(NO
3
)
2
.
3. Thêm từ từ đến dư dung dịch NaOH vào dung dịch AlCl
3
.
Câu 2: 3,0 điểm
a) Hoàn thành và cân bằng các phản ứng hóa học sau:
1. K
2
S + K
2
Cr
2
O
7
+ H
2
SO
4
S + …
2. As
2
S
3
+ HNO
3
+ H
2
O NO + H
2
SO
4
+ …
b) Trong phân tử, tương tác đẩy giữa electron tự do với electron liên kết làm giảm góc liên kết so với góc lai
hóa, còn tương tác đẩy giữa hai electron liên kết lại có xu hướng làm tăng góc liên kết. Dựa trên cơ sở này,
hãy giải thích:
1. Sự khác biệt về góc liên kết giữa H
2
S (HSH = 92
0
), H
2
O (HOH=104
0
29
’
), NH
3
(HNH=107
0
).
2. Tại sao có sự khác biệt về góc liên kết trong các phân tử dưới đây:
S O O
Cl 103
0
Cl F 105
0
F Cl 111
0
Cl
Câu 3: 2,0 điểm
Khi hòa tan SO
2
vào nước, có các cân bằng sau:
SO
2
+ H
2
O H
2
SO
3
∆
H <0
Hãy cho biết nồng độ cân bằng của SO
2
thay đổi như thế nào ở mỗi trường hợp sau:
a) Đun nóng dung dịch. b) Thêm HCl. c) Thêm NaOH. d) Thêm KMnO
4
.
Câu 4: 3,0 điểm
a) Cho khí clo qua dung dịch NaBr thấy dung dịch có màu vàng. Tiếp tục cho khí clo đi qua thì màu vàng lại
biến mất. Lấy và giọt dung dịch sau thí nghiệm nhỏ lên quỳ tím, thấy quỳ tím hóa đỏ. Hãy giải thích hiện
tượng và viết phương trình hóa học của các phản ứng xảy ra.
b) Có 5 chất bột màu trắng đựng trong 5 bình riêng biệt bị mất nhãn hiệu là: NaCl, Na
2
CO
3
, Na
2
SO
4
, BaCO
3
và BaSO
4
. Chỉ được dùng thêm nước và CO
2
hãy trình bày cách phân biệt từng chất.
Câu 5: 3,0 điểm
Hòa tan hết 4,431 gam hỗn hợp Al và Mg trong HNO
3
loãng thu được dung dịch A và 1,468 lít (đktc) hỗn
hợp hai khí (đều không màu) có khối lượng 2,59 gam, trong đó có một khí hóa đỏ nâu trong không khí.
a) Tính phần trăm khối lượng mỗi kim loại trong hỗn hợp.
b) Tính số mol HNO
3
đã tham gia phản ứng.
c) Khi cô cạn dung dịch A thì thu được bao nhiêu gam muối khan.
Câu 6: 3,0 điểm
Oxi hóa m gam hợp chất hữu cơ A bằng CuO rồi cho sản phẩm sinh ra gồm CO
2
và hoei H
2
O lần lượt đi qua
bình (1) đựng Mg(ClO
4
)
2
và bình (2) đựng 150ml Ca(OH)
2
0,2M thì thu được 2gam kết tủa. Khối lượng bình
(1) tăng 0,9 gam và khối lượng CuO giảm 1,92 gam. Xác định công thức phân tử của A, biết phân tử khối của
A nhỏ hơn phân tử khối của benzen.
Câu 7: 3,0 điểm
a) Viết đồng phân cấu tạo các chất có cùng công thức phân tử C
3
H
4
Cl
2
.
b) Cấu tạo nào có đồng phân hình học? Viết các cặp đồng phân hình học tương ứng và chỉ rõ dạng cis-, trans
- Hết -
Học sinh được phép sử bảng tuần hoàn các nguyên tố hóa học
Họ tên thí sinh: Số báo danh:
SỞ GD&ĐT LẠNG SƠN
THPT LỘC BÌNH
HƯỚNG DẪN CHẤM BÀI THI CHỌN HỌC SINH GIỎI CẤP TRƯỜNG
LỚP 11 THPT NĂM HỌC 2010 - 2011
MÔN: HÓA HỌC
CÂU NỘI DUNG ĐIỂM
1
a) Phân tử nitơ có liên kết 3 bền nên ở nhiệt độ thường nitơ
tương đối trơ về năth hóa học. Ở nhiệt độ cao phân tử nitơ bị
phân tích thành hai nguyên tử nên trở nên hoạt động hóa học hơn
b)
1. Ban đầu có kết tủa xanh, sau đó kết tua tan dần trong dung
dịch NH
3
dư tạo thành dung dịch màu xanh thẫm:
Cu
2+
+ 2OH
-
Cu(OH)
2
Cu(OH)
2
+ 4NH
3
[Cu(NH
3
)
4
](OH)
2
Phức màu xanh thẫm
2.
- Na
2
CO
3
và FeCl
3
Xuất hiện kết tủa đỏ nâu, sủi bọt khí không màu:
2Fe
3+
+ 3CO
−2
3
+ 3H
2
O 2Fe(OH)
3
+ 3CO
2
- Na
2
CO
3
và BaCl
2
Xuất hiện kết tủa màu trắng
Ba
2+
+ CO
−2
3
BaCO
3
- Na
2
CO
3
và ZnSO
4
Không có hiện tượng gì xảy ra
3. Cho từ từ dung dịch NaOH vào dung dịch AlCl
3
đến dư thấy
xuất hiện kết tủa trắng keo, sau đó kết tủa tan dần:
Al
3+
+ 3OH
-
Al(OH)
3
Al(OH)
3
+ OH
-
[Al(OH)
4
]
-
0,5
0,5
0,5
0,5
0,5
0,5
2 a)
1. 3K
2
S +K
2
Cr
2
O
7
+7H
2
SO
4
3S +Cr
2
(SO
4
)
3
+ 4K
2
SO
4
+ 7H
2
O
2. 3As
2
S
3
+ 28HNO
3
+ 4H
2
O 28NO + 9H
2
SO
4
+ 6H
3
AsO
4
b)
1. Các phân tử này đều cặp electron tự do, tương tác đẩy giữa
electron tự do với electron liên kết làm góc liên kết trong phân tử
này đều nhỏ hơn so với góc lai hóa. Do trong phân tử H
2
S và
H
2
O còn hai cặp electron tự do nên góc liên kết nhỏ hơn góc liên
kết của phân tử NH
3
(chỉ có một cặp electron tự do). Góc liên kết
trong phân tử H
2
O lại lớn hơn trong phân tử H
2
S do liên kết O-H
phân cực (về phía nguyên tử oxi) mạnh hơn S-H, khoảng cách
giữa các electron liên kết gần hơn, tương tác đẩy mạnh hơn.
2. Khác với phân tử OF
2
electron phân cực về phía flo, trong
phân tử Cl
2
O electron phân cực về phía nguyên tử oxi trung tâm
nên khoảng cách giữa các electron. Tương tác đẩy giữa các
electron liên kết làm góc liên kết lớn hơn. Ở phân tử SCl
2
và OF
2
đều có sự phân cực về phía xa so với nguyên tử trung tâm. Tuy
1,0
1,0
0,5
0,5
nhiên do các nguyên tử chu kì 2 (O và F) có bán kinh nguyên tử
nhỏ hơn các nguyên tử ở chu kì 3 (S và Cl), nên ở phân tử OF
2
khoảng cách giữa các electron liên kết nhỏ hơn, tương tác đẩy
giữa các electron này mạnh hơn làm góc liên kết lớn hơn.
3
a) Đun nóng dung dịch, cân bằng chuyển dịch theo chiều nghịch.
b) Thêm HCl, cân bằng chuyển dịch theo chiều nghịch.
c) Thêm NaOH, cân bằng chuyển dịch theo chiều thuận.
d) Thêm KMnO
4
, cân bằng chuyển dịch theo chiều thuận.
0,5
0,5
0,5
0,5
4
a) Clo đẩy brom ra khỏi dung dịch muối:
Cl
2
+ 2NaBr 2NaCl + Br
2
Brom tan vào nước tạo thành dung dịch màu vàng.
Tiếp tục cho clo đi vào thì nó oxi hóa brom
5Cl
2
+ Br
2
+ 6H
2
O 2HBrO
3
+ 10HCl
Các axit tạo thành không màu, dung dịch của chúng làm quỳ
chuyển sang màu đỏ.
b)
NaCl Na
2
CO
3
Na
2
SO
4
BaCO
3
BaSO
4
H
2
O tan tan tan
không
tan
không
tan
CO
2
tan
không
tan
Dung
dịch
Ba
2+
-
kết tủa
trắng
kết tủa
trắng
CO
2
tan không
tan
BaCO
3
+ CO
2
+ H
2
O Ba(HCO
3
)
2
Ba
2+
+ CO
−2
3
BaCO
3
Ba
2+
+ SO
−2
4
BaSO
4
BaCO
3
+ CO
2
+ H
2
O Ba(HCO
3
)
2
0,5
0,5
1,0
0,25
0,25
0,25
0,25
5 a)
M
khí
= 37 do M
NO
=30 khí thứ 2 là N
2
O
ta có
37
4430
=
+
+
=
ba
ba
M
a+ b = 0,07
a = b = 0,035
Tìm được n
NO
= n
ON
n
= 0,035mol
Theo định luật bào toàn ta có
Al Al
3+
+ 3e
x 3x
Mg Mg
2+
+ 2e
y 2y
N
+5
+ 3e N
+2
3x0,035 0,035
0,5
0,5
2N
+5
+ 8e 2N
+1
8x0,035 0,035
Ta có hệ phương trình
3x + 2y = 0,385
27x + 24y = 4,431
x = 0,021 và y=1,161
%Al = 12,8%
%Mg = 87,2%
b) số mol HNO
3
= (4a + 10b) = 0,49 mol
c) m
muối khan
= 28,301 gam
0,5
0,5
0,5
0,5
6
Oxi hóa A tạo sản phẩm là CO
2
và H
2
O nên A chứa C, H và có
thể có O. Mg(ClO
4
)
2
hấp thụ H
2
O
m
H2O
= 0,9 gam n
H2O
= 0,05 mol; n
H
= 0,1 mol
Dung dịch Ca(OH)
2
hấp thụ CO
2
CO
2
+ Ca(OH)
2
CaCO
3
+ H
2
O (1)
CO
2
+ Ca(OH)
2
Ca(HCO
3
)
2
(2)
n
Ca(OH)2
= 0,15x0,2 = 0,03 mol
n
CaCO3
= 0,02 mol
Trường hợp 1: Nếu chỉ xảy ra (1) và Ca(OH)
2
dư
n
CO2
= n
CaCO3
= 0,02 mol
Trường hợp 2: nếu xảy ra cả (1) và (2)
(1) và (2) n
CO2
= 0,04 mol
Độ giảm khổi lượng CuO bằng khối lượng của O trong CuO đã
phản ứng n
O/CuO
= 0,12 mol
Vậy trong A có:
n
H
= 0,1 mol; n
C
= 0,02 hay 0,04 mol
n
O
= 0,04 + 0,05 – 0,12 = - 0,03 mol (loại)
n
O
= 0,08 + 0,05 – 0,12 = 0,01 mol
n
C
: n
H
: n
O
= 0,04 : 0,1 : 0,04 = 4:10:1
Công thức nguyên (C
4
H
10
O)
n
Theo giả thuyết: M = 74n < M
C6H6
= 78 n=1
Vậy công thức phân tử là: C
6
H
10
O
0,5
0,5
0,5
0,5
0,5
0,5
7
a)
(1) CCl
2
=CH-CH
3
(2) CHCl=CCl-CH
3
(3) CHCl=CH-CH
2
Cl (4) CH
2
=CCl-CH
2
Cl
(5) CH
2
=CH-CHCl
2
(6) Cl-
∆
-Cl (7)
∆
-Cl
2
b)
Các cấu tạo (2), (3) và (6) có đồng phân hình học
2,0
1,0