Đề và đáp án Hóa 11 HSG Hà Tĩnh 2018-2019

SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
HÀ TĨNH
ĐỀ THI CHÍNH THỨC

KÌ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI TỈNH LỚP 10,11 THPT
NĂM HỌC 2018-2019
Môn thi: HÓA HỌC-LỚP 11 (21/3/2019)
Thời gian làm bài: 180 phút

(Đề thi có 02 trang, gồm 9 câu)
Cho biết nguyên tử khối:
H =1, C =12, N =14, O =16, F=19, Mg =24, Al = 27, Si =28, P =31, S =32, Ca = 40, Fe= 56, Zn=65, Ba= 137.

Câu 1. (3,0 điểm)
1. Rót nhẹ 1,0 ml benzen vào ống nghiệm chứa sẵn 2,0 ml dung dịch nước brom. Lắc kĩ ống
nghiệm, sau đó để yên. Nêu hiện tượng, giải thích.
2. Các hiđrocacbon X, Y, Z, T (thuộc chương trình Hóa học 11, MX < MY < MZ < MT) đều có
7,7 % khối lượng hiđro trong phân tử. Tỷ khối hơi của T so với không khí bé hơn 4,0. Các chất trên
thỏa mãn:
- 1 mol chất T tác dụng tối đa 1 mol Br2 trong CCl4.
- Từ chất X, để điều chế chất Y hoặc chất Z chỉ cần một phản ứng.
- Cần 3 phản ứng để điều chế được chất T từ hai chất X và Z.
- Từ mỗi chất X, Y, T chỉ được dùng thêm HCl, H2 và không quá hai phản ứng thu được các
polime quan trọng tương ứng dùng trong đời sống là X’, Y’, T’.
a. Xác định công thức cấu tạo, gọi tên các chất X, Y, Z, T, X’, Y’, T’.
b. Viết phương trình các phản ứng xảy ra.
Câu 2. (3,0 điểm)
1. Cân bằng phương trình phản ứng dưới dạng ion thu gọn cho các thí nghiệm sau (mỗi thí
nghiệm viết 1 phương trình)
a. Hòa tan FeSx trong dung dịch HNO3 đặc, dư và đun nóng.
b. Cho dung dịch K2S dư vào dung dịch Fe2(SO4)3.
c. Cho dung dịch NH4HSO4 vào dung dịch Ba(HSO3)2.
d. Cho dung dịch Ba(AlO2)2 vào dung dịch Al2(SO4)3.
e. Cho a mol kim loại Ba vào dung dịch chứa a mol NH4HCO3.
2. X là một hợp chất tạo bởi sắt và cacbon có trong một loại hợp kim. Trong X có 93,33% khối
lượng của Fe. Hòa tan X trong HNO3 đặc nóng, thu được hỗn hợp khí Y. Cho Y tác dụng với dung
dịch NaOH dư, cô cạn dung dịch sau phản ứng, thu được hỗn hợp chất rắn Z. Nung Z đến khối
lượng không đổi, thu được hỗn hợp chất rắn T. Hòa tan hỗn hợp T trong dung dịch H2SO4 loãng,
đun nóng, thu được hỗn hợp khí Q. Hỗn hợp Q làm nhạt màu dung dịch KMnO4 trong H2SO4 loãng.
a. Xác định công thức phân tử của X và các chất có trong hỗn hợp T.
b. Viết phương trình phản ứng của T với H2SO4, khí Q với dung dịch KMnO4.
Câu 3. (2,0 điểm)
Khi cho hai phân tử isopren đime hóa với nhau, trong đó một phân tử cộng hợp kiểu 1,4 và một
phân tử cộng hợp kiểu 3,4 sinh ra phân tử limonen.
1. Hiđro hóa hoàn toàn limonen bởi H2 (Ni, t0) thu được mentan (1-metyl-4-isopropylxiclohexan); còn
hiđrat hóa limonen (xúc tác axit) ở nhánh, thu được terpineol. Hiđrat hóa terpineol, thu được terpin (được
dùng làm thuốc chữa ho).
Hãy xác định công thức cấu tạo của limonen, mentan, terpineol, terpin.
2. Ozon phân limonen, sau đó xử lý với Zn/CH3COOH thì thu được những sản phẩm hữu cơ
nào? Viết công thức cấu tạo của chúng.
Câu 4. (2,0 điểm)
Photpho tồn tại trong tự nhiên ở dạng quặng apatit. Một mẩu quặng apatit gồm canxi photphat,
canxi sunfat, canxi cacbonat, canxi florua được xử lí bằng cách cho vào hỗn hợp của axit photphoric
và axit sunfuric để tạo thành canxi đihiđrophotphat tan được trong nước dùng làm phân bón.
1

a. Viết các phương trình hóa học của các phản ứng xảy ra. Giải thích tại sao các phản ứng được
thực hiện ở nhiệt độ dưới 600C và trong tủ hốt?
b. Kết quả phân tích thành phần khối lượng một mẫu apatit như sau:
Thành phần
CaO
P2O5
SiO2
F
SO3
CO2
% khối lượng
52,69% 39,13%
2,74%
1,79%
3,23%
1,18%
Hòa tan m gam mẫu apatit vào lượng vừa đủ 25,0 ml dung dịch H3PO4 1,0M và H2SO4 0,2M. Cô
cạn dung dịch sau phản ứng (ở nhiệt độ dưới 600C), thu được m1 gam chất rắn gồm CaSO4.2H2O,
Ca(H2PO4)2, SiO2. Tính m và m1.
Câu 5. (2,0 điểm)
Hỗn hợp khí X gồm một ankan, một anken và hiđro. Cho 7,84 lít X đi qua chất xúc tác Ni, nung
nóng, thu được 6,72 lít hỗn hợp khí Y. Dẫn Y đi qua dung dịch KMnO4 thì màu của dung dịch bị
nhạt và thấy khối lượng bình tăng thêm 2,80 gam. Sau phản ứng, còn lại 4,48 lít hỗn hợp khí Z có tỷ
khối so với hiđro là 20,25. Các khí cùng đo ở đktc, các phản ứng xảy ra hoàn toàn.
Hãy xác định công thức phân tử và phần trăm thể tích của các khí có trong hỗn hợp Y.
Câu 6. (2,0 điểm)
Thực hiện hai thí nghiệm sau:
Thí nghiệm 1: Sục từ từ đến dư khí CO2 vào dung dịch hỗn hợp chứa x mol NaOH, y mol KOH và z
mol Ba(OH)2.
Thí nghiệm 2: Cho từ từ đến dư dung dịch Ba(OH)2 vào dung dịch hỗn hợp chứa a mol Al2(SO4)3 và
b mol NaHSO4 (a > b).
a. Ở mỗi thí nghiệm, thứ tự các phản ứng xảy ra như thế nào? Viết phương trình các phản ứng đó.
b. Vẽ đồ thị biểu diễn giá trị khối lượng kết tủa theo số mol CO2 (ở thí nghiệm 1) và theo số mol
Ba(OH)2 (ở thí nghiệm 2).
Câu 7. (2,0 điểm)
Hòa tan hết 8,96 gam hỗn hợp X gồm Mg, MgCO3, Zn, ZnCO3 trong dung dịch chứa 0,43 mol
KHSO4 và 0,05 mol HNO3. Sau khi kết thúc phản ứng, thu được 3,36 lít (đktc) hỗn hợp khí Z gồm CO2,
NO, H2 (trong đó H2 chiếm 1/3 thể tích Z) và dung dịch Y chỉ chứa m gam muối trung hòa. Tính m.
Câu 8. (2,0 điểm)
Hòa tan 1,0 gam NH4Cl và 1,0 gam Ba(OH)2.8H2O vào một lượng nước vừa đủ thì thu được
100 ml dung dịch X (ở 250C).
a. Tính pH của dung dịch X, biết pKa (NH4+) = 9,24
b. Tính nồng độ mol/lít của tất cả các ion trong dung dịch X.
c. Tính pH của dung dịch thu được sau khi thêm 10 ml dung dịch HCl 1,0M vào dung dịch X.
Câu 9. (2,0 điểm)
Đốt cháy hết m gam một hiđrocacbon X cần vừa đủ 2,688 lít O2 (đktc). Để phản ứng hết với
lượng CO2 sinh ra cần ít nhất 100 ml dung dịch NaOH 0,75M.
Cho X tác dụng với Cl2 (ánh sáng, tỷ lệ mol 1:1) thu được 4 sản phẩm monoclo và phần trăm khối
lượng tương ứng là: A (30%), B (15%), C (33%), D (22%).
a. Viết công thức cấu tạo và gọi tên thay thế A, B, C, D.
b. Sản phẩm nào dễ hình thành nhất. Vì sao? Viết cơ chế phản ứng tạo sản phẩm đó.
c. So sánh khả năng thế tương đối của nguyên tử hiđro ở cacbon bậc 1, 2, 3 bởi clo của X.
--------Hết------- Thí sinh không được sử dụng tài liệu kể cả bảng hệ thống tuần hoàn các nguyên tố hóa học.
- Cán bộ coi thi không giải thích gì thêm.
Họ và tên thí sinh:……………………………………… Số báo danh……………

2

SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
HÀ TĨNH

KÌ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI TỈNH LỚP 10,11
THPT NĂM HỌC 2018-2019

ĐỀ THI CHÍNH THỨC

CÂU
1

Môn thi: HÓA HỌC-LỚP 11
Thời gian làm bài: 180 phút

HƯỚNG DẪN CHẤM MÔN HÓA 11
NỘI DUNG
1. Ban đầu có sự phân lớp chất lỏng- chất lỏng màu nâu đỏ phân lớp dưới, sau đó lại có
sự phân lớp chất lỏng – chất lỏng màu nâu đỏ phân lớp trên.
Nguyên nhân: Br2 ít tan trong nước, tan nhiều trong benzen.
2.
a. X( axetilen, CH≡CH), Y( vinyl axetilen, CH≡C-CH=CH2), Z ( benzen), T(stiren,
C6H5-CH=CH2), X’( PE hoặc PVC), Y’ (polibutađien hoặc policlopren), Z’( polistiren,
poli (butađien-stiren) )
b. Phương trình phản ứng:
- C6H5-CH=CH2+ Br2→ C6H5-CHBr-CH2Br
- X -> Y: 2CH≡CH → CH≡C-CH=CH2,
-Y-> Z: 3CH≡CH→ C6H6.
+ C6 H 6
+ H2
ZnO
→ C2 H 4 ⎯⎯⎯
→ C6 H 5 − C2 H 5 ⎯⎯
⎯
→ C6 H 5 − C2 H 3
- X, Z → T: C2 H 2 ⎯⎯⎯
Pd
H+
t0
’

-X→X :

’

-Y →Y :
’

- T→T :

2

+ H2
T .H
C2 H 2 ⎯⎯⎯
→ C2 H 4 ⎯⎯
⎯
→ PE
Pd
+ HCl
T .H
C2 H 2 ⎯⎯⎯
→ C2 H 3Cl ⎯⎯
⎯
→ PVC
HgSO4

+ H2
T .H
CH  C − CH = CH 2 ⎯⎯⎯
→ CH 2 = CH − CH = CH 2 ⎯⎯
⎯
→ polibutadien
Pd
+ HCl
T .H
CH  C − CH = CH 2 ⎯⎯⎯
→ CH 2 = CCl − CH = CH 2 ⎯⎯
⎯
→ poliisopren
HgSO4

T .H
C6 H 5 − CH = CH 2 ⎯⎯
⎯
→ polistiren
+ CH 2 =CH −CH =CH 2
C6 H 5 − CH = CH 2 ⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯
→ poli (butadien − stiren)
T .H

1.
a. FeSx +(4x+6) H+ +(6x+3)NO3- → Fe3+ + xSO42- +( 6x+3) NO2 +(2x+3) H2O
b. 3S2- + 2Fe3+ → 2FeS + 3S
c. HSO4- + HSO3- + Ba2+ → BaSO4 + SO2 +H2O.
d. 3Ba2++ 6AlO2- + 2Al3+ +3SO42- +12H2O → 3BaSO4 + 8Al(OH)3
có thể chấp nhận: Ba2++ 3AlO2- +Al3+ +SO42- +6H2O → BaSO4 + 4Al(OH)3
e. Ba + NH4+ + HCO3- → BaCO3 + NH3 + H2
2.
a.
X là Fe3C.
 NaNO2
 NaNO
 NO2

+ HNO3
3
NaOH
t0
Fe3C ⎯⎯⎯
→Y 
⎯⎯⎯
→Z 
⎯⎯
→T
CO2
 Na2CO3

 NaOH

 NaNO2
 NO

+ H 2 SO4
⎯
→Q 
 Na2CO3 ⎯⎯⎯
CO2
 NaOH


b. T+ H2SO4 và Q + dung dịch KMnO4
3NaNO2 + H2SO4 →Na2SO4 + NaNO3 + 2NO + H2O.
3

ĐIỂM

Na2CO3 + H2SO4 → Na2SO4 + H2O + CO2.
5NO + 3KMnO4 + 2H2SO4 → Mn(NO3)2 + 2MnSO4 + 3KNO3 + 2H2O
Hoặc: 5NO + 3MnO4- + 4H+ → 3Mn2+ + 5NO3- + 2H2O

3

a.

,

,

,

b.

4

a.
Phương trình phản ứng
CaCO3 + H2SO4→CaSO4 + H2O + CO2
CaF2 + H2SO4 →CaSO4 + 2HF
Ca3(PO4)2 + 2H2SO4 → Ca(H2PO4)2 + 2CaSO4
Ca3(PO4)2 + 4H3PO4 → 3Ca(H2PO4)2
CaF2 + 2H3PO4 → Ca(H2PO4)2 + 2HF
CaCO3 +2H3PO4 → Ca(H2PO4)2 + H2O + CO2
Phản ứng được làm trong tủ hốt vì tránh có sự xuất hiện của khí độc HF trong phòng thí
nghiệm.
Phải thực hiện ở nhiệt độ dưới 600C vì đảm bảo độ bền của thạch cao sống
CaSO4.2H2O có trong phân bón.
b.
Tính m:


 H 3 PO4 : 0, 025 mol

 H 2 SO4 :0, 005 mol

0, 3913 m

mol
 P2 O5 :
142

0, 5269 m

mol
CaO :
56

 SO : 0, 0323 m
3

80


Bảo toàn Canxi ta có:

0, 0323 m

( BT luu huynh)
CaSO4 : 0, 005 +

80
⎯⎯
→
Ca ( H PO ) : 0, 025 + 0, 3913 m ( BT photpho)
2
4 2


2
142

0,5269m
0,0323m 0,3913m
= 0,0175 +
+
= m = 2,8( gam)
56
80
142

Tính m1:

4

0, 0323 m

).172
CaSO4 .2 H 2O : (0, 005 +
80

0, 025 0,3913 m

+
).234
Ca ( H 2 PO4 ) 2 :(
2
142

 SiO2 : 0, 0274 m .



5




thay m = 2,8
→ m1 = 5,8617 ( gam)
 ⎯⎯⎯⎯⎯




Vì hỗn hợp Y làm nhạt màu dung dịch KMnO4 nên Y có anken dư và H2 hết
H 2
Cx H 2 x
0


Cx H 2 x + 2
d d KMnO4
Ni ,t
0,35 mol X Cx H 2 x ⎯⎯⎯
→ 0,3 mol Y Cx H 2 x + 2 ⎯⎯⎯⎯→
0, 2 mol Z 
+2,8 gam
C y H 2 y + 2
C H
C H
 y 2 y +2
 y 2 y +2

= nH 2 = nX − nY = 0,05 mol
nCx H 2 x (Y ) = nY − nZ = 0,1 

 = M Cx H 2 x = 28 = Cx H 2 x (C2 H 4 )

mCx H 2 x (Y ) = 2,8
n Cx H 2 x+2 = nH 2( p .u ) = 0,05 = nCy H 2 y+2 = 0, 2 − 0,05 = 0,15; m Z = 0, 2.40,5 = 0,05.30 + 0,15(14 y + 2)
= y = 3 (C3 H 8 )
6.

= %V cac khi trong Y
a.
TN1:
CO2 + Ba(OH)2 → BaCO3 + H2O (1)
CO2 + 2OH- → CO32- + H2O (2)
CO2 + CO32- +H2O → 2HCO3- ( 3)
CO2 + H2O + BaCO3 → Ba(HCO3)2 ( 4)
TN2:
Ba(OH)2 + 2NaHSO4 → BaSO4 + Na2SO4 + 2H2O (1)
3Ba(OH)2 + Al2(SO4)3 → 3BaSO4 + 2Al(OH)3 (2)
Ba(OH)2 + Na2SO4 → BaSO4 + 2NaOH (3)
OH- + Al(OH)3 →AlO2- + 2H2O (4)

b.
Đồ thị
m↓

197z

nCO2
z

x+y+z

5

x+y+2z

m↓
855a +233b

855a + 116,5b
699a + 233b

116,5b

nBa(OH)2

7

K +
 2+
 H 2 0,05 mol
 Mg
 Mg
0, 43 mol KHSO4


 2+
8,96 g  Zn
+
⎯⎯
→  NO(0,1 − a) mol + Y  Zn
+ H 2O
CO (a mol ) 0,05 mol HNO3
CO a mol
 NH + (a − 0,05) mol
 3
 2
 4
 SO4 2−

0,5b

4a+0,5b

3a+b

3a+ 0,5b

BTo xi : nH 2O = a + 0,15 − (0,1 − a) = 2a + 0,05
= 2 a + 0,05

H 2O
BT hidro :0, 48 = 0,1 + 4a − 0, 2 + 2nH 2O ⎯⎯⎯⎯⎯⎯
→ a = 0,06.

thay n

BTKL : mmuoiY = (8,96 + 0, 43.136 + 0,05.63) − (0,05.2 + 0,04.30 + 44.0,06 + 0,17.18) = 63,59 gam

8

a.
NH 4 + + OH − ⎯⎯
→ NH 3 + H 2O

nNH 4Cl = 18,7.10−3 mol; nBa (OH )2 = 3,17.10−3 mol = nNH3 = 6,34.10−3 mol; nNH + ( du ) =12,4.10−3 mol
4

NH 4

+

⎯⎯
→
⎯
⎯

+

NH 3 + H , ka = 10

−9,24

[NH 3 ][H + ]
[NH 4 + ]
+
=
[
H
]
=
.ka = 1,13.10−9 M ; = pH = 8,95
[NH 4 + ]
[NH 3 ]
b. [NH4+]=0,124M; [Ba2+] =0,0317M; [H+]=1,13.10-9M; [Cl-] =0,187M; [OH-]
=8,85.10-6M.
12,4.10−2 M

6,34.10−2 M

ka =

c. khi thêm 0,01 mol HCl vào dung dịch ta có NH3+H+→NH4+
nNH3 ( p.u ) = 6,34.10−3 mol . Giả thiết thể tích dug dịch là 110 ml, bỏ qua sự phân ly của
NH4+ thì
[H+]dư= 0,0333M => pH=1,48.
9

a.

nCO2 = nNaOH = 0, 075 mol
nH 2O = 2(nO2 − nCO2 ) = 2(0,12 − 0, 075) = 0, 09 mol

n H 2O  nCO2 = X (ankan).
nX = nH 2O − nCO2 = 0, 015 mol = C X =

nCO2

= 5 = CTPT X : (C5 H12 )
nX
Trong 3 đồng phân của C5H12, chỉ có (CH3)2CH-CH2-CH3 thỏa mãn khi tác dụng clo
sinh 4 sản phẩm monoclo.
Vậy CTCT, tên gọi của các sản phẩm A, B, C, D:
6

1,0

A là CH2Cl-CH(CH3)-CH2CH3: 1-clo-2-metylbutan.
B là (CH3)2CH-CH2-CH2Cl: 1-clo-3-metylbutan.
C là (CH3)2CH-CHCl-CH3 : 2-clo-3-metylbutan.
D là (CH3)2CCl-CH2-CH3: 2-clo-2-metylbutan.
b. (CH3)2CCl-CH2-CH3: 2-clo-2-metylbutan là sản phẩm dễ hình thành nhất, do gốc tự
do (CH3)2C*-CH2-CH3 bậc ba bền nhất.
Cơ chế phản ứng:
Khơi mào:
a. s
Cl2 ⎯⎯
→ 2Cl *
Phát triển mạch:
→ ( CH 3 )2 C * − CH 2 − CH 3 +HCl
( CH 3 )2 CH − CH 2 − CH 3 + Cl * ⎯⎯

0,5

→ ( CH 3 )2 CCl − CH 2 − CH 3 + Cl *
( CH 3 )2 C * − CH 2 − CH 3 + Cl2 ⎯⎯
Tắt mạch:
→ ( CH 3 )2 CCl − CH 2 − CH 3
( CH 3 )2 C * − CH 2 − CH 3 + Cl * ⎯⎯

2 ( CH 3 )2 C * − CH 2 − CH 3 ⎯⎯
→ CH 3CH 2 − (CH 3 ) 2 C − C (CH 3 ) 2 − CH 2 − CH 3
2Cl * ⎯⎯
→ Cl2
c. Gọi tốc độ phản ứng thế của H của cacbon bậc 1, bậc 2, bậc 3 lần lượt là v1, v2, v3.
Ta có tỷ lệ:
45 33 22
9v1 : 2v2 : v3 = ( 30 + 15) % : 33% : 22% = v1 : v2 : v3 = : :
= 1: 3,3: 4, 4.
9 2 1
Nghĩa là H bậc 2, bậc 3 có tốc độ thế Clo gấp H bậc 1 là 3,3 và 4,4 lần.

Nếu thí sinh có cách giải khác đúng cũng cho điểm tối đa!

7

0,5