Đề thi thử học sinh giỏi cấp Tỉnh môn Hóa học Lớp 11 (Kèm đáp án)

Bài I: (4,0 điểm)
Dung dịch (X) là dung dịch axit cloaxetic nồng độ 0,01 mol/lớt, 	Ka = 1,4.10-3.
Dung dịch (Y) là dung dịch axit tricloaxetic nồng độ 0,01 mol/lớt, 	Ka = 0,2.
Tớnh pH của hai dung dịch axit này.
Người ta muốn trộn hai dung dịch này đến khi đạt được pH = 2,3. Tớnh tỉ lệ thể tớch cỏc dung dịch axit cần cho sự trộn này.
Dung dịch (A) chứa a mol Na+, b mol NH, c mol HCO, d mol COvà e mol SO. Thờm (c + d + e) mol Ba(OH)2 vào (A), đun núng thu được khớ (X), kết tủa (Y) và dung dịch (Z). Viết cỏc phương trỡnh ion xảy ra và tớnh số mol mỗi chất trong (X), (Y) và mỗi ion trong (Z).
Bài II: (4,0 điểm)
Cho m1 gam hỗn hợp gồm Mg và Al vào m2 gam dung dịch HNO3 24%. Sau khi cỏc kim loại tan hết cú 8,96 lớt hỗn hợp khớ (X) gồm NO, N2O, N2 bay ra và dung dịch (A). Thờm một lượng vừa đủ O2 vào (X), sau phản ứng thu được hỗn hợp khớ (Y). Dẫn (Y) từ từ qua dung dịch NaOH dư cú 4,48 lớt hỗn hợp khớ (Z) đi ra. Tỷ khối của (Z) đối với H2 bằng 20. Nếu cho dung dịch NaOH vào (A) để được lượng kết tủa lớn nhất thu được 62,2 gam kết tủa. Tớnh m1, m2. Biết HNO3 lấy dư 20% so với lượng cần thiết. Cỏc thể tớch khớ đều đo ở đktc.
Hoà tan hoàn toàn 5,22 gam một muối cacbonat vào HNO3 dư, sau phản ứng thu được hỗn hợp (X) gồm hai khớ khụng màu, trong đú cú 0,015 mol một khớ (Y) hoỏ nõu trong khụng khớ.
Xỏc định cụng thức muối cacbonat và viết cỏc phương trỡnh hoỏ học xảy ra.
Tỏch hoàn toàn (Y) ra khỏi hỗn hợp (X), khớ cũn lại đem đốt với lượng dư than núng đỏ, thu được hỗn hợp (Z) cú tỉ khối so với H2 là 16. Tớnh hiệu suất quỏ trỡnh đốt chỏy.
Bài III: (4,0 điểm)
Đốt chỏy hoàn toàn 0,047 mol hỗn hợp (X) gồm ba hiđrocacbon mạch hở (A), (B), (C) rồi cho toàn bộ sản phẩm chỏy hấp thụ vào 2 lớt dung dịch Ca(OH)2 0,0555M được kết tủa và dung dịch (M). Lượng dung dịch (M) nặng hơn dung dịch Ca(OH)2 ban đầu là 3,108 gam. Cho dung dịch Ba(OH)2 dư vào dung dịch (M) thấy cú kết tủa lần hai xuất hiện. Tổng khối lượng kết tủa hai lần là 20,95 gam. Cựng lượng hỗn hợp (X) trờn tỏc dụng vừa đủ với 1 lớt dung dịch Br2 0,09M. Xỏc định cụng thức phõn tử, cụng thức cấu tạo của cỏc hiđrocacbon biết cú hai chất cú cựng số nguyờn tử cacbon, phõn tử khối cỏc chất trong (X) đều bộ hơn 100 và lượng hỗn hợp trờn tỏc dụng vừa đủ với 100ml dung dịch AgNO3 0,2M trong NH3 được 3,18 gam một kết tủa.
Viết phương trỡnh hoỏ học hoàn thành dóy chuyển hoỏ (ghi rừ điều kiện phản ứng):
+NaOH loóng 
+Br2
 as
+Br2
 Fe,t0
+ propen
 H2SO4
C,t0
+H2O
Biết cỏc sản phẩm hữu cơ trong chuỗi chuyển hoỏ đều là cỏc sản phẩm chớnh.
Bài IV: (4,0 điểm)
Biết đều ở thể khớ và số 
nguyờn tử cacbon trong gấp đụi số nguyờn tử
cacbon trong cỏc chất cũn lại.
+Cl2
 as
Chỉ từ khụng khớ, than và nước, viết phương trỡnh hoỏ học điều chế phõn urờ và đạm hai lỏ. Cỏc điều kiện và xỳc tỏc coi như cú đủ.
+NaOH
+H2O
 xt
t0
Hoàn thành cỏc phương trỡnh hoỏ học trong chuyển hoỏ trờn (ghi rừ điều kiện phản ứng).
Trỡnh bày cơ chế phản ứng và giải thớch sự tạo thành trong sản phẩm.
Bài V: (4,0 điểm)
Ba hợp chất (X), (Y), (Z) đều là cỏc hợp chất được tạo thành từ ba nguyờn tố C, H, Cl. 
Xỏc định cụng thức cấu tạo (X), (Y), (Z), biết:
(Y), (Z) đều là cỏc hợp chất no, (X) cú số nguyờn tử cacbon nhỏ hơn 10.
(X) chứa % Cl về khối lượng. 
(Y) cú ba nguyờn tử cacbon, khi cho (Y) đun núng với NaOH dư thỡ thu được sản phẩm là một xetol đơn chức.
Trong phõn tử của (Z) chỉ chứa một nguyờn tử Cl, khi cho (Z) tỏc dụng với kiềm, đun núng tạo ancol và ancol này khụng bị oxi hoỏ bởi CuO ở nhiệt độ cao. Biết MZ < 100
Viết phương trỡnh phản ứng xảy ra khi cho (X) vào NaOH đặc, sản phẩm hữu cơ tạo thành cho tỏc dụng với CO2 + H2O. Cho hỗn hợp hai axit đặc HNO3, H2SO4 vào hỗn hợp sau phản ứng.
Cho 47 gam hỗn hợp hơi của hai ancol đi qua Al2O3 nung núng (xỳc tỏc) ta thu được hỗn hợp hơi (A) gồm ete, olefin, ancol cũn lại và hơi nước. Tỏch hơi nước khỏi hỗn hợp (A) ta thu được hỗn hợp khớ (B). Lấy hơi nước tỏch ra ở trờn cho tỏc dụng hết với kali dư thu được 4,704 lớt khớ H2 (đktc). Lượng olefin cú trong (B) tỏc dụng vừa đủ với 1,35 lớt dung dịch Br2 0,2 mol/lớt. Phần ete và ancol cú trong (B) chiếm thể tớch 16,128 lớt ở 136,50C và 1 atm.
Cho biết số mol cỏc ete bằng nhau, khả năng tạo olefin của cỏc ancol như nhau. Hóy xỏc định cụng thức phõn tử hai ancol.
---HẾT---
Cho: 	C = 12; 	P = 31; 	O = 16; 	Mg = 24; 	Al = 27; 	H = 1; 
N = 14; 	Br = 80; 	Ag = 108; 	Ca = 40; 	Ba = 137; 	Fe = 56.
Ghi chỳ:	Giỏm thị khụng giải thớch thờm
	Thớ sinh được phộp sử dụng bảng tuần hoàn cỏc nguyờn tố hoỏ học.
Bài
Cõu
Hướng dẫn chấm
Điểm
I
1
2,0đ
Với axit cloaxetic:
ClCH2COOH ClCH2COO- + H+ Ka = 1,4.10-3 
 C 0,01(M)
[ ] (0,01 – x)M x(M) x(M)
 Ka = 
 Với axit tricloaxetic:
 CCl3COOH CCl3COOH + H+ Ka = 0,2 
 C 0,01(M)
[ ] (0,01 – y)M y(M) y(M)
0,25
0,25
0,25
0,25
Giả sử ban đầu ta cú 1 lớt dung dịch axit cloaxetic và V lớt axit tricloaxetic. Vậy tổng thể tớch của dung dịch sẽ là (1 + V) lớt.
Khi đú: 
- 
- 
Áp dụng định luật bảo toàn proton, ta cú: 
, khi đú: 
0,25
0,25
0,25
0,25
2
2,0đ
Cỏc phương trỡnh phản ứng
NH + OH- NH3 + H2O (1) HCO + OH- CO + H2O (2)
CO + Ba2+BaCO3 (3) SO + Ba2+BaSO4 (4)
Trong dung dịch A cú: a + b = c + 2d +2e
Ta cú: n(2) = c mol n(1) = c + 2d + 2e > b nờn NH hết, OH– dư
Vậy khớ X (NH3) cú b mol
Kết tủa Y: 
Dung dịch Z: 
0,254
0,25
0,25
0,25
0,25
II
1
2,0đ
Số mol của hỗn hợp X: nX = 8,96/22,4 = 0,4 mol
Khi cho O2 vào hỗn hợp X cú: 2NO + O2 2NO2 
ị nX = nY
 2NO2 + 2NaOH NaNO3 + NaNO2 + H2O
ị nZ = nNO +nN= 44,8/22,4 = 0,2 mol ị nNO = 0,2
MZ = 2.20 = 40 = ị = 0,15 mol ; = 0,05 mol 
Khi kim loại phản ứng ta cú quỏ trỡnh nhường e: 
Mg –2e Mg2+ Al – 3e Al3+ 
x mol y mol
Vậy: ne (cho) = (2x + 3y) mol 
Khi HNO3 phản ứng ta cú quỏ trỡnh nhận e :
N+5 + 3e N+2(NO) 2N+5+ 8e 2 N+ (N2O) 2N+5 +10e N2 
0,2 mol 0,2 mol 0,3 mol 0,15mol 0,1 0,05 
Vậy: ne(nhận) = 0,2.3+0,15.8+0,05.10 = 2,3 mol 
 Mg2+ + 2OH- Mg(OH)2↓ Al3+ + 3OH- Al(OH)3 ↓ 
 x mol y mol
Ta cú hệ phương trỡnh:
Và số mol HNO3 tham gia phản ứng là:
 nHNO= nNtạo khớ + nNtạo muối = 0,6 + 2,3 = 2,9 mol (nNtạo muối = ne trao đổi )
 Vậy: m2 = g
0,5
0,25
0,25
0,5
0,25
0,25
2
2,0đ
Đặt cụng thức muối cacbonat kim loại : A2(CO3)n 
Gọi m là số oxy húa của A sau khi bị oxy húa bởi HNO3 
3A2(CO3)n + (8m – 2n)HNO3 6A(NO3)m + (2m – 2n)NOư + 3nCO2ư + (4m – n)H2O
Số mol A2(CO3)n = 
Khối lượng phõn tử A2(CO3)n = 
Û 2MA + 60n = 232 (m - n)
Điều kiện: 	 ị 1 Ê m - n Ê 2
* m - n = 1 	ị m = 2, n = 1 ị MA = 86 loại 
	 m = 3, n = 2 ị MA = 56 đ A là Fe 
* m - n = 2 	ị m = 3, n = 1 ị MA = 202 loại 
Vậy muối cacbonat kim loại là FeCO3 
3FeCO3 + 10HNO3 3Fe(NO3)3 + 3CO2 ư + NO ư + 5H2O 
0,25
0,5
0,5
0,25
n= 3nNO = 0,045 (mol)
CO2 + C 2CO
n0 0,045
[ ] 0,045 – x 2x
Vậy hiệu suất phản ứng đốt chỏy: H = 25%
0,5
III
1
2,5đ
CxHy + m AgNO3 + m NH3 → CxHy-mAgm + mNH4NO3 .
 0,02 mol 0,02/m mol
→ m↓ = 3,18 = .(12x + y + 107m) → 12x + y = 52m
Mhiđrocacbon < 100 (A): C4H4: CH2=CH–C≡CH: 0,02 mol
 Nờn 100x + (0,111 – x)100 + (0,111 – x).197 = 20,95 → x = 0,061 
; 
+ Hai hiđrocacbon cũn lại chỏy cho: 
= 0, 161 – 0,02.4 = 0,081; = 0,118 – 0,02.2 = 0,078
Số nguyờn tử cacbon trung bỡnh = = 3
Do trong X cú hai hiđrocacbon cú cựng số C nờn cú cỏc trường hợp sau:
+ Trường hợp 1: Hai hiđrocacbon cũn lại cú cựng 3C
 = 0,09 – 0,02.3 = 0,03 > 0,027 nờn cú C3H4 
cũn lại là C3H8 hoặc C3H6 
	- C3H8 : a ; C3H4 :b (thoả món)
	- C3H6 : a ; C3H4 :b (thoả món)
+ Trường hợp 2: Một hiđrocacbon cũn lại cú cựng 4C, hiđrocacbon cũn lại là 1C hoặc 2C
- C4Hc: x ; C2Hd: y 	 nờn 
	 → c + d = 11,55 (loại)
- C4Hc:x ; CH4: y 	 nờn 	 → c = 6,67 (loại)
Kết luận: CH2=CH-C≡CH; CH2=C=CH2 và C3H6 hoặc C3H8.
0,5
0,5
0,25
0,25
0,25
0,25
0,25
0,25
2
1,5đ
(A): CaC2 
(B): CHCH (F): 
(D): (H):
(E): (G):
Mỗi phương trỡnh: 0,25 điểm 6 
1,5
IV
1
2,0đ
Chưng cất khụng khớ ta tỏch được N2 và O2.
2H2O 2H2 + O2.
N2 + 3H2 2NH3.
C + O2 CO2.
2NH3 + CO2 (NH2)2CO (phõn urờ) + H2O.
1,0
N2 + O2 2NO.
2NO + O2 2NO2.
4NO2 + O2 + 2H2O 4HNO3.
NH3 + HNO3 NH4NO3 (đạm hai lỏ)
1,0
2
2,0đ
C4H10 CH3–CH3 + CH2=CH2.
CH3–CH3 + Cl2 CH3–CH2Cl + HCl
CH2=CH2 + H2O CH3–CH2OH
CH3–CH2Cl + NaOH CH3–CH2OH + NaCl
1,0
Cơ chế phản ứng SR:
Khơi mào: Cl–Cl Cl● + Cl●.
Phỏt triển mạch: (1) CH3–CH3 + Cl● CH3–CH2● + HCl.
 (2) CH3–CH2● + Cl–Cl CH3–CH2Cl + Cl●.
 (1) .
Tắt mạch: (1) CH3–CH2● + Cl● CH3–CH2Cl.
 (2) Cl● + Cl● Cl–Cl 
 (3) CH3–CH2● + CH3–CH2● CH3–CH2–CH2–CH3.
Khi tắt mạch, phản ứng (3) tạo butan.
0,25
0,25
0,5
V
1
2,0đ
 (X): CxHyClz. Ta cú: 
z = 1 12x + y = 77 x = 6, y = 5 (–C6H5)
z 2 12x + y 154 loại (X): 
 (Y) + NaOH dư xetol đơn chức (Y): 
 (Z) + kiềm dư ancol + CuO khụng phản ứng
Nờn ancol tạo thành là ancol bậc III số nguyờn tử cacbon tối đa = 4
 (Z): CnH2n+1Cl. MZ < 100 
Vậy (Z): 
0,5
0,25
0,5
+ 2NaOHđ + NaCl + H2O. 
CO2 + H2O + NaHCO3. 
 + 3HNO3 + 3H2O
0,25
0,25
0,25
2
2,0đ
Do phản ứng tỏch nước tạo olefin ancol no đơn chức: 
2H2O + 2K 2KOH + H2. (1)
0,42 (mol)
 + H2O (2)
0,27 0,27 0,27 (mol)
+ Br2 Br2. (3)
0,27 1,35.0,2 (mol)
(2)ancol tạo olefin = 0,27 mol
2ROH ROR + H2O (4)
0,3 0,15 0,15 (mol)
(4) nancol tạo ete = 0,3 mol
n(ete+ancol dư) = = 0,48 mol
 nancol dư 
nancol 
0,25
0,25
0,25
0,25
Ta cú: 
Vậy cú một ancol cú số nguyờn tử cacbon < 2 CH3OH hoặc C2H5OH.
Vỡ CH3OH khụng tỏch nước nờn ancol đú là C2H5OH.
Chất cũn lại là CmH2m+1OH (x mol)
(phản ứng) = 0,3x + 0,15
Ta cú: (0,3x + 0,15) < x < 0,9 0,21 < x < 0,9 (I)
Mặt khỏc: (14m + 18)x + 46(0,9 – x) = 47 (II)
Từ (I), (II) 
Vậy ancol cũn lại là: C3H7OH.
0,5
0,5