Đề thi chọn học sinh giỏi Olympic môn Hóa Học lớp 11 năm học 2014-2015 - Tỉnh Bà Rịa - Vũng Tàu

SỞ GIÁO DỤC & ĐÀO TẠO
TỈNH BÀ RỊA – VŨNG TÀU
ĐỀ THI CHÍNH THỨC
KỲ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI OLYMPIC 27/4
 LỚP 11 THPT, NĂM HỌC 2014 – 2015
 MÔN THI: HOÁ HỌC
 Thời gian làm bài: 180 phút
 Ngày thi: 05/ 03/ 2015
 (Đề thi có 02 trang)
Cho : H= 1; C= 12; N = 14; O= 16; P= 31;S= 32; Cl= 35,5; Cu= 64; Zn= 65; Se= 79; Ag = 108
Fe=56; Al=27; Na=23; Ca=40; Ba=137; Mg=24; K=39.
Ghi chú: Thí sinh không được sử dụng bảng tuần hoàn các nguyên tố hoá học.
Bài I (4 điểm):
Câu 1. Cho 1 lít dung dịch axit yếu HA có độ điện li , hằng số cân bằng Ka và nồng độ C0 mol/l.
Chứng minh rằng mối quan hệ giữa Ka và C0 là
Cần pha loãng dung dịch ban đầu bao nhiêu lần để độ điện li của axit tăng gấp đôi?
Câu 2. Trộn 20,00 ml dung dịch H3PO4 0,50 M với 37,50 ml dung dịch Na3PO4 0,40 M, rồi pha loãng bằng nước cất thành 100,00 ml dung dịch A. Tính pH của dung dịch A.
Câu 3. Nêu hiện tượng quan sát được, giải thích và viết phương trình phản ứng xảy ra khi:
Trộn dung dịch FeCl3 với dung dịch Na2CO3.
Trộn dung dịch Al2(SO4)3 với dung dịch K2S.
Bài II (4 điểm):
Câu 1. Nhiệt phân hoàn toàn m gam muối nitrat của kim loại R thu được gam oxit kim loại và hỗn hợp khí. Xác định công thức hoá học của muối đã nhiệt phân.
Câu 2. Chia 97,5 gam kim loại Zn thành hai phần bằng nhau. Hoà tan phần I vào 1,5 lí dung dịch chứa HCl 0,9M và NaNO3 0,2M thu được V1 lít (đktc) hỗn hợp khí (X) gồm hai khí không màu, trong đó có một khí không màu hoá nâu ngoài không khí (là sản phẩm khử duy nhất của N+5). Cho phần II tan hết vào dung dịch chứa NaNO3 và KOH, đun nóng thu được V2 lít (đktc) hỗn hợp khí (Y) gồm hai khí không màu. Toàn bộ lượng khí (Y) có thể khử được tối đa 36 gam CuO. Tính V1 và V2.
Bài III (4,0 điểm)
Câu 1. Một hiđrocacbon A khi tác dụng với lượng dư nước brom, tạo nên dẫn xuất tetrabrom. chứa 75,83% khối lượng brom. Khi đun sôi A với dung dịch kali pemanganat, có mặt axit sunfuric chỉ tạo ra axit cacboxylic một nấc. A có thể tham gia phản ứng hiđrat hoá trong điểu kiện thích hợp. Xác định công thức cấu tạo của A và viết các phương trình hoá học minh hoạ các phản ứng nêu trên.
Câu 2.
3-metylbut-1-en tác dụng với axit clohiđric tạo ra các sản phẩm, trong đó có A là 2-clo-3-metylbutan và B là 2-clo-2-metylbutan.
Bằng cơ chế phản ứng, hãy giải thích sự tạo thành hai sản phẩm A và B.
2-metylbut-2-en phản ứng với axit clohiđric. Trình bày cơ chế phản ứng, cho biết sản phẩm chính và giải thích?
Bài IV (4,0 điểm):
Câu 1. Đốt cháy hoàn toàn hiđrocacbon X (mạch hở). Hấp thụ toàn bộ sản phẩm cháy vào dung dịch chứa 0,15 mol Ca(OH)2 thì thu được 12 gam kết tủa trắng, đồng thời khối lượng phần dung dịch giảm 1,38 gam.
Xác định công thức đơn giản nhất của X.
Xác định công thức phân tử của X, biết hiđro hoá hoàn toàn 2,46 gam X cần dùng 1,344 lít khí H2 (đktc) có xúc tác Ni.
Xác định công thức cấu tạo của X, biết:
X CO2 + CH3COOH + HOOC- CO-CH3.
Câu 2. Cho propan tác dụng với Cl2 (tỷ lệ mol 1:1), trong điều kiện có ánh sáng ở 250C), thu được hai dẫn xuất monoclo là X và Y có tỷ lệ tương ứng bằng 53% và 47% về số mol.
Viết phương trình phản ứng xảy ra và xác định X, Y.
Trình bày cơ chế phản ứng tạo thành X .
c. Từ kết quả trên, tính tỉ lệ khả năng phản ứng thế nguyên tử hiđro ở cacbon bậc hai so với hiđro ở cacbon bậc nhất của propan trong phản ứng thế với clo nói trên.
Bài V (4 điểm):
 Hỗn hợp A gồm hai ancol đơn chức, cùng bậc, mạch thẳng kế tiếp nhau trong dãy đồng đẳng. Lấy 6,97 gam hỗn hợp A dẫn qua CuO nung nóng, thu được chất rắn B và dung dịch X. Cho B tan hết trong trong dung dịch HNO3 loãng thu được 2,24 lít (đktc) khí NO (sản phẩm khử duy nhất). Chia dung dịch C làm hai phần:
Phần I cho tác dụng vừa đủ với 2,76 gam K2CO3 (phản ứng không sinh ra khí).
Phần II thêm một lượng dư CuSO4 khan lắc kỹ, lọc tách phần rắn thu được phần lỏng D.
Cho D tác dụng với Na (dư) thu được 0,784 lít khí (đktc).
 Tính hiệu suất chung của quá trình oxi hoá các ancol, biết khối lượng CuSO4 tăng 1,08 gam so với trước khi cho vào phần II. Xác định công thức cấu tạo hai ancol trong hỗn hợp A.
--------HẾT---------
Họ và tên thí sinh:  Chữ ký giám thị số 1:
Số báo danh:.
HƯỚNG DẪN CÁCH GIẢI ĐỀ THI
Bài I: (4,0 điểm)
Câu 1. 
Các bạn viết phương trình điện ly từ đó suy ra phương trình tính Ka, rồi rút về một vế. Lưu ý rằng, vì axit HA là axit yếu nên 1 >> , nên 1 - coi như bằng 1.
Dựa vào biểu thức vừa tính, tăng gấp đôi, Ka không đổi => C0 giảm 4 lần
C0 = ; n0 không đổi => V tăng 4 lần => Cần pha loãng dung dịch đi 4 lần.
Câu 2.
Viết phương trình H3PO4 + Na3PO4 => Na2HPO4 và NaH2PO4 rồi tính số mol từng muối
Nồng độ của chúng trong dung dịch A.
Đánh giá: NaH2PO4 là axit, Na2HPO4 là bazơ , rút ra biểu thức tính => pH (7,812)
(Để đánh giá chuẩn xác hơn – vì pH khá gần 7 – ta nên đánh giá cả sự phân li của nước)
Câu 3. 
CO2 + Fe(OH)3 (sủi bọt khí + kết tủa nâu đỏ)
H2S + Al(OH)3 (sủi bọt khí + kết tủa trắng hoặc trắng keo)
Bài II: (4,0 điểm)
Câu 1.
Gọi hoá trị ban đầu là a, hoá trị lúc sau là b
Phương trình 2R(NO3)a R2Ob.
mR2Ob = mR(NO3)a và nR(NO3)a = 2nR2Ob => MR2Ob = MR(NO3)a.
2MR + 16b = 
Biện luận hoá trị a, b để rút ra MR = 56 => R là Fe.
Câu 2. nZn mỗi phần = 0,75 mol
Phần 1: Khí thoát ra hoá nâu và là sản phẩm khử duy nhất của N+5 là NO => khí còn lại chỉ có thể là H2.
(HNO3 là axit mạnh nên Zn khử hết với NO3- trước, mới tiếp tục khử H+ dư)
Viết phương trình => V1 = 8,4 lít
Phần 2: 
4Zn + 7OH- + NO3- = 4ZnO22- + NH3 + 2H2O
Zn + 2OH- = ZnO22- + H2.
2NH3 + 3CuO = N2 + 3Cu + 3H2O
H2 + CuO = Cu + H2O
Lập hệ phương trình theo số mol khử và số mol Zn => nNH3 và nH2 => V2 = 8,736 lít
Bài III: (4 điểm)
Câu 1: Xác định công thức cấu tạo của (A): 
Câu 2: a. Cơ chế đầu viết bình thường, cơ chế sau có chuyển vị H
b. Viết cơ chế như bình thường, sản phẩm chính đính vào vị trí 3
Bài IV: (4,0 điểm)
Câu 1
C3H5.
C6H10.
CTCT:
CH2 = C(CH3) – CH = CH – CH3 và CH2 = CH – C(CH3) = CH – CH3.
Câu 2
X: CH3 – CHCl – CH3; Y: CH3 – CH2 – CH2Cl
Viết cơ chế gồm ba bước:
Khơi mào:
Phát triển mạch:
Tắt mạch:
Ta có %X = (với a là khả năng phản ứng thế nguyên tử H của cacbon bậc nhất)
Rút ra a => tỉ lệ  là 
Bài V (4 điểm)
Lưu ý: hai phần được chia ra không bằng nhau nên lưu ý đặt tỉ lệ k.
Trường hợp 1: H = 60%, CH3OH và CH3CH2OH.
Trường hợp 2: H = %, CH3CH2OH và CH3CH2CH2OH. (hiệu suất tự tính nhé, tự nhiên quên mất hiệu suất rồi, đại loại cứ giải là ra à!!!)