Kỳ thi chọn học sinh giỏi cấp tỉnh Hóa học Lớp 12 - Năm học 2021-2022 - Sở GD&ĐT Lạng Sơn (Có đáp án)

Nội dung text: Kỳ thi chọn học sinh giỏi cấp tỉnh Hóa học Lớp 12 - Năm học 2021-2022 - Sở GD&ĐT Lạng Sơn (Có đáp án)

1. SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO KỲ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI CẤP TỈNH LẠNG SƠN LỚP 12 NĂM HỌC 2021 - 2022 Môn thi: Hóa học lớp 12 THPT Thời gian: 180 phút (không kể thời gian giao đề) ĐỀ THI CHÍNH THỨC (Đề thi gồm 02 trang, 06 câu) Câu 1 (3,0 điểm). a) Hợp chất AB ở thể khí, tan tốt trong nước tạo thành dung dịch X. Trong phân tử AB tổng số hạt proton là 18. Nguyên tử B có 11 electron thuộc phân lớp p. Xác định công thức phân tử và gọi tên hợp chất trên. b) Chỉ dùng dung dịch X (nói trên) làm thuốc thử, hãy nhận biết bốn dung dịch riêng biệt sau: Na2CO3, Na2SO3, Na2SO4, Na2S. Viết phương trình hoá học của các phản ứng xảy ra (nếu có). Câu 2 (3,5 điểm). 1. Trong phòng thí nghiệm, bộ dụng cụ vẽ dưới đây có thể dùng điều chế khí nào trong số các khí sau: H2, C2H2, Cl2, NO2, NH3? Viết phương trình hoá học của phản ứng điều chế các khí đó. 2. Cho A, B là hai chất thuộc dãy đồng đẳng của axit acrylic và MA < MB; C là ancol hai chức có cùng số nguyên tử cacbon với A; T là este hai chức tạo bởi A, B và C. Đốt cháy hoàn toàn 22,32 gam hỗn hợp D gồm A, B, C, T cần vừa đủ 26,432 lít khí O2 (đktc), thu được khí CO2 và 18,72 gam nước. Mặt khác 22,32 gam D tác dụng tối đa với dung dịch chứa 0,08 mol Br2. Cho cùng lượng D trên tác dụng hết với dung dịch KOH dư thì khối lượng muối thu được là bao nhiêu? Câu 3 (4,0 điểm). 1. Khí thiên nhiên có nhiều trong các mỏ khí, tại đó khí tích tụ trong các lớp đất đá xốp ở những độ sâu khác nhau. Khí thiên nhiên của Việt Nam có chất lượng tốt, trữ lượng lớn trên toàn quốc. a) Nêu thành phần chính của khí thiên nhiên. b) Nêu ứng dụng chính của khí thiên nhiên. Giải thích bằng phương trình hoá học (nếu có). 2. Trong số các chất sau: axetilen, phenol (C6H5OH) , buta-1,3-đien, toluen, anilin, chất nào làm mất màu nước brom ở điều kiện thường? Viết phương trình hoá học của phản ứng xảy ra (nếu có). 3. Đốt cháy hoàn toàn x mol hỗn hợp E gồm CH4, C2H4, C3H6 và C2H2, thu được 8,064 lít CO2 (đktc) và 7,56 gam H2O. Mặt khác, cho 6,192 gam E phản ứng được với tối đa 0,168 mol Br2 trong dung dịch. Tính giá trị của x. Câu 4 (3,5 điểm). 1. Nêu hiện tượng và viết phương trình hoá học của các phản ứng xảy ra (nếu có) trong mỗi thí nghiệm sau: a) Cho dung dịch NaOH dư vào dung dịch CuSO4. b) Cho dung dịch NH3 dư vào dung dịch AlCl3. 2. Trong dung dịch X có 14,76 gam chất tan gồm FeSO4 và Cu(NO3)2. Nhỏ từ từ dung dịch HCl vào dung dịch X, đun nóng đến khi khí NO là sản phẩm khử duy nhất ngừng thoát ra thì dừng lại, thu được dung dịch Y. Dung dịch Y hòa tan tối đa m gam bột Cu, kết thúc phản ứng thu được dung dịch Z chứa 2 loại cation có số mol bằng nhau. Cô cạn dung dịch Z thu được a gam muối khan. Tính a. Câu 5 (3,5 điểm).
2. 1. Cân bằng các phương trình phản ứng oxi hoá - khử sau theo phương pháp thăng bằng electron: to a) FeS2 + H2SO4 đ  Fe2(SO4)3 + SO2 + H2O b) KMnO4 + H2O2 + H2SO4 K2SO4 + MnSO4 + O2 + H2O 2. Thủy phân hoàn toàn m gam hỗn hợp E gồm hai peptit mạch hở X và Y bằng dung dịch NaOH thu được 9,02 gam hỗn hợp các muối natri của Gly, Ala, Val. Mặt khác, nếu đốt cháy hoàn toàn m gam E thì cần 7,056 lít O2 (đktc), thu được 4,32 gam H2O. Tìm m. Câu 6 (2,5 điểm). 1. Mưa axit là hiện tượng mưa mà nước mưa có pH<5,6. a) Cho biết nguyên nhân dẫn đến hiện tượng mưa axit. b) Mưa axit gây nên những hậu quả gì? 2. Cho 500 ml dung dịch X chứa 2,1 gam hỗn hợp gồm fomanđehit và glucozơ vào 35,87 ml dung dịch AgNO3 34% trong NH3 với d 1,4 g / ml , đun nóng nhẹ để phản ứng xảy ra hoàn toàn, lọc bỏ kết tủa rồi trung hòa phần nước lọc bằng axit, sau đó thêm vào nước lọc đó lượng dư KCl thu được 5,74 gam kết tủa. Tính CM mỗi chất trong dung dịch X. Cho nguyên tử khối của các nguyên tố: H=1; C=12; N=14; O=16; Na=23; Al=27; S=32; Cl = 35,5; K=39; Fe=56; Cu= 64; Ag = 108. Hết Họ và tên thí sinh: Số báo danh: Chữ kí giám thị số 1: Chữ kí giám thị số 2:
3. SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO KỲ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI CẤP TỈNH LẠNG SƠN LỚP 12 NĂM HỌC 2021 - 2022 HƯỚNG DẪN CHẤM THI MÔN HÓA HỌC LỚP 12 THPT (Hướng dẫn chấm gồm 05 trang) Chú ý: Những cách giải khác HDC mà đúng thì cho điểm theo thang điểm đã định. Câu 1 (3,0 điểm). a) Hợp chất AB ở thể khí, tan tốt trong nước tạo thành dung dịch X. Trong phân tử AB tổng số hạt proton là 18. Nguyên tử B có 11 electron thuộc phân lớp p. Xác định công thức phân tử và gọi tên hợp chất trên. b) Chỉ dùng dung dịch X (nói trên) làm thuốc thử, hãy nhận biết bốn dung dịch riêng biệt sau: Na2CO3, Na2SO3, Na2SO4, Na2S. Viết phương trình hoá học của các phản ứng xảy ra (nếu có). Câu 1 Nội dung Điểm a Nguyên tử B có 11 electron thuộc phân lớp p 0,25 (1,0 đ) cấu hình electron của nguyên tử B: 1s22s22p63s23p5 B là Clo (Cl) 0,25 Z +Z =18 Z =1 A là Hidro (H) A B A 0,25 Công thức phân tử: HCl, tên gọi: Hidro clorua 0,25 b Na CO 2HCl  2NaCl CO  H O Giải phóng khí không màu, không 2 3 2 2 0,5 (2,0 đ) mùi Na SO 2HCl  2NaCl SO  H O Giải phóng khí không màu, mùi 2 3 2 2 0,5 hắc. Na22 S 2HCl  2NaCl H S  Giải phóng khí mùi trứng thối. 0,5 Na24 SO 2HCl  Không hiện tượng 0,5 Câu 2 (3,5 điểm). 1. Trong phòng thí nghiệm, bộ dụng cụ vẽ dưới đây có thể dùng điều chế khí nào trong số các khí sau: H2, C2H2, Cl2, NO2, NH3? Viết phương trình hoá học của phản ứng điều chế các khí đó. 2. Cho A, B là hai chất thuộc dãy đồng đẳng của axit acrylic và MA < MB; C là ancol hai chức có cùng số nguyên tử cacbon với A; T là este hai chức tạo bởi A, B và C. Đốt cháy hoàn toàn 22,32 gam hỗn hợp D gồm A, B, C, T cần vừa đủ 26,432 lít khí O2 (đktc), thu được khí CO2 và 18,72
4. gam nước. Mặt khác 22,32 gam D tác dụng tối đa với dung dịch chứa 0,08 mol Br2. Cho cùng lượng D trên tác dụng hết với dung dịch KOH dư thì khối lượng muối thu được là bao nhiêu? Câu 2 Nội dung Điểm 1 Từ hình vẽ ta thấy khí C nặng hơn không khí. Mặt khác, khí C được 0,5 (1,5 đ) điều chế từ chất rắn A và dung dịch B nên khí C có thể là Cl2, NO2. PTHH của các phản ứng: 0,5 2KMnO4 + 16HCl 2KCl + 2MnCl2 + 5Cl2 +8 H2O A B C 0,5 Cu+ 4HNO3 Cu(NO3)2+2NO2 + 2H2O A B C 2 T là este 2 chức  T tạo bởi axit đơn chức và ancol 2 chức. 0,5 (2,0đ) nO2 = 1,18 mol; nH2O = 1,04 mol; bảo toàn khối lượng nCO2 = (22,32 + 1,18.32-18,72)/44 = 0,94; nH2O > nCO2 nên ancol no. Gọi số mol ancol, axit (2π), este (4π) lần lượt là x, y, z mol; 0,5 Ta có: nBr2 pư = y + 2z = 0,08 (*); Mặt khác, nH2O - nCO2 = x – y – 3z = 1,04 – 0,94 =0,1 ( ) Bảo toàn oxi ta có: 2x + 2y + 4z = 0,94.2 + 1,04 – 1,18.2 = 0,56 ( ) Giải hệ (*), ( ), ( ), ta có: x = 0,2; y = 0,04; z = 0,02; 0,5 Số nguyên tử Ctb = 0,94/0,26 = 3,6; ancol là: C3H8O2 (vì ancol có cùng số nguyên tử C với axit bé hơn) { axit; este ; ancol}+KOH dư Muối + H2O + C3H8O2 0,04; 0,02; 0,2 0,04+0,02×2 0,04 (0,2+0,02) Bảo toàn khối lượng : 0,5 22,32 + 56(0,04+0,02×2) = mmuối + 0,04×18 + 76(0,2+0,02) mmuối = 9,36 gam. Câu 3 (4,0 điểm). 1. Khí thiên nhiên có nhiều trong các mỏ khí, tại đó khí tích tụ trong các lớp đất đá xốp ở những độ sâu khác nhau. Khí thiên nhiên của Việt Nam có chất lượng tốt, trữ lượng lớn trên toàn quốc. a) Nêu thành phần chính của khí thiên nhiên. b) Nêu ứng dụng chính của khí thiên nhiên. Giải thích bằng phương trình hoá học (nếu có). 2. Trong số các chất sau: axetilen, phenol (C6H5OH) , buta-1,3-đien, toluen, anilin, chất nào làm mất màu nước brom ở điều kiện thường? Viết phương trình hoá học của phản ứng xảy ra (nếu có). 3. Đốt cháy hoàn toàn x mol hỗn hợp E gồm CH4, C2H4, C3H6 và C2H2, thu được 8,064 lít CO2 (đktc) và 7,56 gam H2O. Mặt khác, cho 6,192 gam E phản ứng được với tối đa 0,168 mol Br2 trong dung dịch. Tính giá trị của x. Câu Nội dung Điểm a) Thành phần chủ yếu của khí thiên nhiên CH 0,5 1 4 (1,5 đ) b) Khí thiên nhiên được dùng chủ yếu làm nhiên liệu, vì hỗn hợp chủ yếu 0,5 hiđrocacbon trong khí thiên nhiên khi cháy tỏa ra nhiệt lượng lớn Phản ứng chính xảy ra khi đốt cháy khí thiên nhiên: t0 0,5 CH4 + 2O2  CO2 + 2H2O 2 CH CH 2 Br2 CHBr 2 CHBr 2 (1,5 đ) 2*0,25 CH2 CH CH CH 2 2 Br 2 CH 2 Br CHBr CHBr CH 2 Br
5. NH2 NH2 + Br 3Br2 Br + 3HBr 0,5 Br OH OH + Br 3Br2 Br + 3HBr 0,5 Br 3 mE = mC + mH = 0,36.12 + 0,42.2 = 5,16 (g) 0,5 (1,0 đ) 5,16nCO n H O n Br 0,36 0,42 x 2 2 2  x 0,2 0,5 6,192 0,168 0,168 Câu 4 (3,5 điểm). 1. Nêu hiện tượng và viết phương trình hoá học của các phản ứng xảy ra (nếu có) trong mỗi thí nghiệm sau: a) Cho dung dịch NaOH dư vào dung dịch CuSO4. b) Cho dung dịch NH3 dư vào dung dịch AlCl3. 2. Trong dung dịch X có 14,76 gam chất tan gồm FeSO4 và Cu(NO3)2. Nhỏ từ từ dung dịch HCl vào dung dịch X, đun nóng đến khi khí NO là sản phẩm khử duy nhất ngừng thoát ra thì dừng lại, thu được dung dịch Y. Dung dịch Y hòa tan tối đa m gam bột Cu, kết thúc phản ứng thu được dung dịch Z chứa 2 loại cation có số mol bằng nhau. Cô cạn dung dịch Z thu được a gam muối khan. Tính a. Câu Nội dung Điểm 1 a) 2NaOH+ CuSO4 Cu(OH)2  +Na2SO4 0,5 (1,0 đ) Xanh lam b) 3NH 3 H O AlCl Al ( OH )  3 NH Cl 3 2 3 3 4 0,5 Keo trắng 2 Đặt số mol của FeSO4, Cu(NO3)2, Cu lần lượt là x, y, z. (2,5 đ) 152x 188y 14,76 0,5 1 x y z Trường hợp 1: NO3 phản ứng hết BTe 2 0,5 x 6y  3n n3 2z n z 2y 2 NOFe NO 3 x 0,185 Từ (1), (2) suy ra y 0,74 Loại 0,5 z 0,55 Trường hợp 2: Fe2+ phản ứng hết x 6y x 2z 3 x 0,06 0,5 Từ (1), (3) suy ra y 0,03 z 0,03
6. mcation kimloai 56.0,06 64. 0,03 0,03 7,2(gam) 8 2 manion gốc axit=96.0,06+35,5. .0,03+62(2.0,03- .0,03)=11,08(gam) 0,5 3 3 a mmuoi m cation kimloai m anion gocaxit = 7,2+11,08=18,28 (gam) Câu 5 (3,5 điểm). 1. Cân bằng các phương trình phản ứng oxi hoá - khử sau theo phương pháp thăng bằng electron: to a) FeS2 + H2SO4 đ  Fe2(SO4)3 + SO2 + H2O b) KMnO4 + H2O2 + H2SO4 K2SO4 + MnSO4 + O2 + H2O 2. Thủy phân hoàn toàn m gam hỗn hợp E gồm hai peptit mạch hở X và Y bằng dung dịch NaOH thu được 9,02 gam hỗn hợp các muối natri của Gly, Ala, Val. Mặt khác, nếu đốt cháy hoàn toàn m gam E thì cần 7,056 lít O2 (đktc), thu được 4,32 gam H2O. Tìm m. Câu Nội dung Điểm 1 a) 2FeS2 + 14H2SO4 đ Fe2(SO4)3 + 15SO2 + 14H2O (1,0 đ) +3 +6 2x FeS2 → Fe + 2S + 15e 0,5 64 15x S 2e S b) 2 KMnO4 + 5H2O2 + 3H2SO4 K2SO4 + 2MnSO4 + 5O2 + 8H2O 2x Mn+7 + 5e → Mn+2 0,5 -1 0 5x 2O → O2 + 2e Vì Gly, Ala, Val đều là amino axit no, mạch hở có 1 nhóm NH2 và 1 nhóm 0,25 COOH nên ta gọi công thức trung bình của X, Y là: [xH N-C H -COOH – (x-1)H O]: a mol 0,25 2 n 2n 2 Thủy phân E bằng dung dịch NaOH: 0,25 [xH2N-CnH2n-COOH –(x-1)H2O] + xNaOH 2. xH2N-CnH2n-COONa + H2O (1) (2,5 đ) 0,25 Theo (1) suy ra mmuối = (14n + 83).ax = 9,02 gam (I) 3nx 3x Đốt E: [xH2N-CnH2n-COOH – (x-1)H2O] + O2 0,25 2 4 x  (nx + x)CO2 + (nx + + 1) H2O (2) 2 0,25 3nx 3x Theo (2) ta có: nO2 = a = 0,315 mol (II) 0,25 2 4 0,25 nH2O = (nx + + 1)a= 0,24 mol (III) Giải hệ (I, II, III) được: nxa = 0,17 mol; xa = 0,08 mol ; a = 0,03 mol 0,25 Vậy nNaOH = ax = 0,08 mol; nH2O ở (1) = a = 0,03 mol Áp dụng định luật bảo toàn khối lượng cho phương trình (1) được 0,25 m = 9,02 + 0,03.18 - 0,08.40 = 6,36 gam. Câu 6 (2,5 điểm). 1. Mưa axit là hiện tượng mưa mà nước mưa có pH<5,6. a) Cho biết nguyên nhân dẫn đến hiện tượng mưa axit. b) Mưa axit gây nên những hậu quả gì? 2. Cho 500 ml dung dịch X chứa 2,1 gam hỗn hợp gồm fomanđehit và glucozơ vào 35,87 ml dung dịch AgNO3 34% trong NH3 với d 1,4 g / ml , đun nóng nhẹ để phản ứng xảy ra hoàn toàn, lọc
7. bỏ kết tủa rồi trung hòa phần nước lọc bằng axit, sau đó thêm vào nước lọc đó lượng dư KCl thu được 5,74 gam kết tủa. Tính CM mỗi chất trong dung dịch X. Câu Nội dung Điểm 1 a) Nguyên nhân dẫn đến hiện tượng mưa axit chủ yếu do khí SO2 và NO2 (1,0 đ) gây nên, Khí SO2 và NO2 được sinh ra từ quá trình sản xuất công nghiệp, 0,25 hoạt động của xe cơ giới, núi lửa phun trào, cháy rừng SO2 + H2O H2SO3 2SO2 + O2 + 2H2O 2H2SO4 0,5 4NO2 + O2 + 2H2O 4HNO3 b) Hậu quả: - Ăn mòn, phá hủy những công trình bằng sắt, thép, đá. 0,25 - Ảnh hưởng không tốt đến môi trường đất, nước. - Gây nhiều bệnh cho con người, chủ yếu là đường hô hấp 2 35,87.34%.1,4 n 0,1 mol ; m m 5,74 g n 0,04 mol 0,5 (1,5 đ) AgNO3 170  AgCl AgCl Đặt số mol của fomanđehit, glucozơ lần lượt là x,y Ta có hệ phương trình: 30x+180y = 2,1 (1) 0,5 4x + 2y = 0,1-0,04 (2) Giải hệ: x = y = 0,01 0,5 CM HCHO = 0,02M; CM glucozơ = 0,02M. Hết