Sở GD-ĐT Hà Nội
Trờng THPT ứng Hòa A
Đề thi chọn học sinh giỏi lớp 11 năm 2010
Môn: Hóa học
(Thời gian làm bài: 120 phút)
Câu 1: (5 điểm).
1. Cho các dung dịch sau có cùng nồng độ mol/lit: NH
4
Cl, CH
3
COONH
4
, H
2
SO
4
, CH
3
COONa, HCl.
a Em hãy viết các quá trình điện li khi hòa tan các chất trên vào nớc.
b. Sắp xếp giá trị pH của các dung dịch trên theo thứ tự tăng dần. Giải thích ngắn gọn.
c. Dùng quỳ tím và một hóa chất khác, em hãy phân biệt năm dung dịch trên.
2. Axit A là một chất rắn mầu trắng, nóng chảy ở 42,5
o
C, dễ tan trong nớc. Hòa tan A vào nớc thu đợc
dung dịch A. Cho A tác dụng với chất B thu đợc kết tủa D. Nung D với cát trắng, than ở nhiệt độ
cao thu đợc phot pho trắng. Hỏi A, B, D là những chất gì? Viết phơng trình phản ứng.
Câu 2: (5 điểm).
1. Từ Metan và các hóa chất vô cơ cần thiết khác. Em hãy viết các phản ứng để điều chế cao su Buna,
polipropilen, polistiren. Ghi rõ điều kiện phản ứng (nếu có).
2. Crackinh hoàn toàn 1 ankan X mạch thẳng thu đợc hỗn hợp khí Y có tỷ khối hơi so với không khí

đúng bằng 1. Tìm công thức cấu tạo, gọi tên X.
Câu 3: (5 điểm). Cho m
1
(g) hỗn hợp Al và Mg vào m
2
(g) dung dịch HNO
3
24%. Phản ứng xong thu đợc
dung dịch A (chỉ chứa muối nitrat của các kim loại) và thoát ra 8,96 lít hỗn hợp khí X gồm NO,
N
2
O, N
2
. Thêm 1 lợng O
2
vừa đủ vào X, sau phản ứng thu đợc hỗn hợp khí Y. Dẫn Y từ từ qua dung
dịch NaOH 2M d thấy có 4,48 lít hỗn hợp khí Z thoát ra. Tỷ khối của Z so với H
2
là 20. Nếu cho
NaOH 2M vào A thì kết tủa lớn nhất thu đợc là 62,2g. Cho các thể tích khí đo ở đktc.
1. Tìm m
1
, m
2
.
2. Tìm nồng độ phần trăm các chất trong dung dịch A.
3. Tìm thể tích dung dịch NaOH đã thêm vào A để đợc kết tủa là lớn nhất.
Câu 4: (5 điểm). Cho hỗn hợp khí X gồm ba hidrocacbon A, B, C (với B, C là 2 chất kế tiếp nhau trong
cùng 1 dãy đồng đẳng). Đốt cháy hoàn toàn 672ml X rồi dẫn sản phẩm cháy lần l ợt qua bình 1
chứa dung dịch H

2
SO
4
98%. Khí thoát ra tiếp tục dẫn vào bình 2 chứa 437,5ml dung dịch Ba(OH)
2
0,08M. Kết thúc thí nghiệm, khối lợng bình 1 tăng 0,99g và bình 2 xuất hiện m gam kết tủa.
Mặt khác nếu dẫn 1209,6ml X (với thành phần các chất nh trên) qua bình dung dịch chứa nớc
Brom d. Sau phản ứng, thấy khối lợng bình Brom tăng 0,468g và có 806,4ml hỗn hợp khí thoát ra.
Biết các thể tích khí đo ở điều kiện tiêu chuẩn, các phản ứng xảy ra hoàn toàn.
1. Tìm công thức phân tử của A, B, C. Biết chúng thuộc trong các dãy đồng đẳng ankan, anken, ankin.
2. Tìm phần trăm thể tích các chất khí trong X.
3. Tìm m.
(Học sinh đợc phép sử dụng bảng tuần hoàn các nguyên tố hóa học.)
Hết
Đáp án thang điểm
Nội dung Điểm
Câu 1: (5 điểm)
1a. Các quá trình điện ly (1 điểm)
+) NH
4
Cl NH
4
+
+ Cl
-
NH
4
+
+ H
2

O


NH
3
+ H
3
O
+
0,2 đ
+) CH
3
COONH
4
CH
3
COO
-
+ NH
4
+
CH
3
COO
-
+ H
2
O



CH
3
COOH + OH
-
(1)
NH
4
+
+ H
2
O


NH
3
+ H
3
O
+
(2)
0,2 đ
+) CH
3
COONa CH
3
COO
-
+ Na
+
CH

3
COO
-
+ H
2
O


CH
3
COOH + OH
-
0,2 đ
+) H
2
SO
4
H
+
+ HSO
4
-
HSO
4
-
+ H
2
O



SO
4
2-
+ H
3
O
+
0,2 đ
+ CH
2
=CH
2

0
H
t
+


-CH
2
-CH
3
-CH
2
-CH
3
-CH=CH
2
+ H

2

CH
2
-CH
C
6
H
5
n
+) HCl H
+
+ Cl
-
0,2 đ
1b. Sắp xếp các giá trị pH theo thứ tự tăng dần (1 điểm)
+) H
2
SO
4
< HCl < NH
4
Cl < CH
3
COONH
4
< CH
3
COONa 0,5 đ
+) Giải thích: với cùng nồng độ thì [H

+
] của H
2
SO
4
> của HCl vì H
2
SO
4
phân ly theo 2 nấc còn
HCl chỉ phân ly theo 1 nấc.
0,5 đ
[H
+
] của HCl > trong NH
4
Cl vì HCl phân ly hoàn toàn, còn NH
4
+
phân ly không hoàn toàn
Quá trình ở (1) và (2) là tơng đơng nhau nên môi trờng CH
3
COONH
4
là trung tính, pH7
CH
3
COONa có CH
3
COO

-
thủy phân cho OH
-
nên [H
+
] của dung dịch là nhỏ nhất
Mà [H
+
] càng nhỏ thì pH càng cao thứ tự đúng H
2
SO
4
< HCl < NH
4
Cl < CH
3
COONH
4
<
CH
3
COONa
1c. Phân biệt 5 dung dịch trên (1 điểm)
Thuốc
thử
NH
4
Cl
CH
3

COONH
4
H
2
SO
4
CH
3
COONa
HCl Kết luận
Quỳ Đỏ
Không đổi
mầu quỳ
Đỏ Xanh Đỏ
- Nhận biết đợc 2 dd
CH
3
COONH
4
và CH
3
COONa
Ba(OH)
2
Khí,
mùi
khai
Kết
tủa
trắng

Không
có hiện
tợng
- Nhận biết đợc cả 3 dung dịch
còn lại
0,5 đ
+) Viết các phản ứng:
Ba(OH)
2
+ 2NH
4
Cl BaCl
2
+ 2NH
3
+ 2H
2
O
Ba(OH)
2
+ H
2
SO
4
BaSO
4
+ 2H
2
O
Ba(OH)

2
+ 2HCl BaCl
2
+ 2H
2
O
0,5 đ
2. Xác định A, B, D. (2 điểm)
+) A là H
3
PO
4
, B là Ca(OH)
2
, D là Ca
3
(PO
4
)
2
1,0 đ
+) Phản ứng:
H
3
PO
4
+ Ca(OH)
2
Ca
3

(PO
4
)
2
+ H
2
O
0,5 đ
Ca
3
(PO
4
)
2
+ 3SiO
2
+ 5C 3CaSiO
3
+ 2P + 5CO
0,5 đ
Câu 2: (5 điểm)
1. * Điều chế cao su Buna (1 điểm)
2CH
4


0
1500 C
Làm lạnh nhanh
CHCH + 3H

2
0,25đ
2 CHCH

0
t ,xt
CHC-CH=CH
2
0,25đ
CHC-CH=CH
2
+ H
2


0
t ,xt
CH
2
=CH-CH=CH
2
0,25đ
n CH
2
=CH-CH=CH
2


Trùnghợp
( CH

2
-CH=CH-CH
2
)
n
0,25đ
* Điều chế polipropilen (1 điểm)
CH
2
=CH-CH=CH
2
+ 2H
2

0
Ni,t
CH
3
-CH
2
-CH
2
-CH
3
0,33 đ
CH
3
-CH
2
-CH

2
-CH
3


Crackinh
CH
3
-CH=CH
2
+ CH
4
0,33 đ
n CH
3
-CH=CH
2

Trùnghợp
CH
2
-CH
CH
3
n
0,34 đ
* Điều chế polistiren (1 điểm)
3C
2
H

2

0
600 C, C


0,25 đ


0,25 đ

0,25 đ
0
t , xt


+ HNO
3
-CH=CH
2
n



0,25 đ
2. Tìm công thức cấu tạo, gọi tên X. (2 điểm)
+) Phản ứng: C
n
H
2n+2


Crackinh
C
m
H
2m
+ C
p
H
2p+2
(với m + p =n)
mol a a a
0,5 đ
+) Nhận xét: Theo định luật bảo toàn khối lợng thì m
X
=m
Y
. Theo phơng trình ta thấy cứ a mol
ankan bị crackinh hoàn toàn thì thu đợc 2a mol hỗn hợp Y n
Y
=2.n
X

= = = = =
X Y
X Y
X Y
m m
M 2M 2.29 58
n 1/ 2n

M
X
= 14n + 2 =58 n=4
0,5 đ
0,5 đ
+) Vậy công thức phân tử của X là C
4
H
10
Do X có cấu tạo mạch thẳng nên CTCT đúng của X là: CH
3
-CH
2
-CH
2
-CH
3
(n-butan)
0,5 đ
Câu 3: (5 điểm)
+) Sơ đồ phản ứng:
Al dd A: Al(NO
3
)
3
, Mg(NO
3
)
2


+

NaOH
Kết tủa cực đại 62,2g
Mg Khí X: NO, N
2
O, N
2

+

2
O
hh Y: NO
2
, N
2
O, N
2

+


2
NaOH
NO
hh Z: N
2
O, N
2

+) Xét hỗn hợp khí X, gọi
2 2
NO N O N X
8,96
n a; n b; n c n a b c 0,4 mol
22,4
= = = = + + = =
(1)
- Phản ứng: 2NO + O
2
2NO
2
2NO
2
+ 2NaOH NaNO
3
+ NaNO
2
+ H
2
O
- Hỗn hợp Z gồm N
2
O và N
2
. Ta có các phơng trình.

Z
Z
4,48

n b c 0,2 mol (2)
22,4
44b 28c
M 2.20 40 (3)
b c
= + = =
+
= = =
+

- Từ (1); (2); (3) ta có a=0,2 mol; b=0,15 mol; c=0,05 mol.
0,5 đ
0,5 đ
Vậy hỗn hợp X có 0,2 mol NO, 0,15 mol N
2
O, 0,05 mol N
2
+) Gọi n
Al
= x mol; n
Mg
= y mol. Theo định luật bảo toàn electron ta có.
Al Al
3+
+ 3e 4H
+
+ NO
3
-
+ 3e NO + 2H

2
O
mol x x 3x mol 0,6 0,2
Mg Mg
2+
+ 2e 10H
+
+ 2NO
3
-
+ 8e N
2
O + 5H
2
O
mol y y 2y mol 1,2 0,15
12H
+
+ 2NO
3
-
+ 10e N
2
+ 6H
2
O
mol 0,5 0,05

e
n


(nhờng) = 3x + 2y
e
n

(nhận)= 0,6 + 1,2 + 0,5= 2,3 mol
0,5 đ
0,5 đ
Phơng trình: 3x + 2y= 2,3 (4)
+) Dung dịch A gồm Al
3+
(x mol); Mg
2+
(y mol).
Cho A tác dụng với NaOH, thì xảy ra các phản ứng:
Al
3+
+ 3OH
-
Al(OH)
3
(I)
mol x 3x x
Mg
2+
+ 2OH
-
Mg(OH)
2
(II)

mol y 2y y
Al(OH)
3
+ OH
-
AlO
2
-
+ H
2
O (III)
Để thu đợc kết tủa lớn nhất thì các phản ứng (I); (II) xảy ra vừa đủ, phản ứng (III) không xảy
0,75 đ

Trùnghợp
ra. Kết tủa thu đợc gồm Al(OH)
3
và Mg(OH)
2
.
Ta có m= 78x + 58y = 62,2 (5).
Giải hệ (4) và (5) x= 0,5 mol; y= 0,4 mol
1. m
1
= 27.0,5 + 24. 0,4 = 23,1g
m
2
=
100
2,9. 63. 761,25 (g)

24
=
0,5 đ
2. Các chất trong A gồm: Al(NO
3
)
3
0,5 mol; Mg(NO
3
)
2
0,4 mol.
+) m
A
= m
1
+ m
2
m
X
= 23,1 + 761,25 (30. 0,2 + 44. 0,15 + 28. 0,05)= 770,35g.
+) Vậy:
3 3
Al(NO )
213. 0,5
C% .100 13,82%
770,35
= =

3 2

Mg(NO )
148. 0,4
C% .100 7,68%
770,35
= =

0,5 đ
0,5 đ
3. Khi tạo kết tủa lớn nhất, số mol NaOH đã dùng là: 3.0,5 + 2.0,4= 2,3 mol

A
2,30
V 1,15 (lít)
2
= =
0,75 đ
Câu 4: (5 điểm) <Giải ngợc từ dới lên>
+) Nếu dẫn 1209,6 ml X qua dung dịch nớc Br
2
thấy dung dịch nhạt mầu và khối lợng tăng
0,468g. Có 806,4 ml hỗn hợp khí thoát ra.
Hỗn hợp khí thoát ra đó là B, C và chúng thuộc dãy đồng đẳng ankan vì không phản ứng Br
2
Khí A bị hấp thụ hết A là hidrocacbon không no. Đặt công thức của A là C
x
H
y
.

3

A
(1209,6 806,4).10
n 0,018 mol
22,4


= =
M
A
= 12x + y=
0,468
26
0,018
=
.
Lập bảng giá trị: x 1 2 3 4
y 14 2 <0 <0
0,5 đ
Cặp nghiệm phù hợp là x=2; y=2. Vậy A là C
2
H
2
và
A
1209,6 806,4
%V .100% 33,33%
1209,6

= =
0,5 đ

+) Xét phản ứng đốt cháy của X.

2 2
3
X
C H
672.10
n 0,03 mol
22,4
33,33
n 0,03. 0,01 mol
100

= =
= =
- Đặt công thức trung bình của 2 ankan B, C là
n 2n 2
C H
+
; n
B,C
= 0,03 0,01= 0,02 mol
- Phản ứng: 2C
2
H
2
+ 5O
2
4CO
2

+ 2H
2
O
2 2 2
n 2n 2
3n 1
C H O nCO (n 1)H O
2
+
+
+ + +
mol 0,01 0,02 0,01 mol 0,02 0,02.
n
0,02.(
n
+1)
- Sản phẩm cháy gồm CO
2
và H
2
O. Dẫn qua dung dịch H
2
SO
4
đặc, thì nớc bị hấp thụ.

2
H O
m [0,01 0,02.(n 1)].18 0,99= + + =


n
= 1,25 2 ankan là CH
4
và C
2
H
6

0,5 đ
0,75 đ
1. Vậy 3 hidrocacbon là C
2
H
2
, CH
4
, C
2
H
6
0,25 đ
2. Gọi số mol CH
4
và C
2
H
6
lần lợt là a và b. Ta có các phơng trình:

B,C

n a b 0,02 mol
a 2b
n 1,25
a b
= + =
+
= =
+

a 0,015 mol
b 0,005 mol
=
=

0,75 đ
0,75 đ
2
2
CO
Ba(OH)
n
0, 045
1 1,28 2
n 0,035
< = = <
Vậy:
2 2
4
2 6
C H

CH
C H
%V 33,33%
0,015
%V .100 50%
0,03
0,005
%V .100 16,67%
0,03
=
= =
= =
3. Có
2
CO
n 0, 02 0,02. n 0,02 0,02.1,25 0,045 mol= + = + =
.

2
3
Ba(OH)
n 437,5.10 .0, 08 0, 035 mol

= =
- Xét tỷ lệ:
Phản ứng tạo ra 2 muối
- Phản ứng: Ba(OH)
2
+ CO
2

BaCO
3
+ H
2
O (1) Ba(OH)
2
+ 2CO
2
Ba(HCO
3
)
2
(2)
mol z z z mol t 2t
Với z, t lần lợt là số mol Ba(OH)
2
tham gia vào phản ứng (1) và (2). Ta có hệ phơng trình.

z t 0,035 z 0,025 mol
z 2t 0,045 t 0,01 mol
+ = =



+ = =

m= 0,025. 197= 4,925g
Vậy khối lợng kết tủa sinh ra ở bình 2 là 4,925g.
0,5 đ
0,5 đ