Đề thi chọn học sinh giỏi cấp trường môn Hóa học Lớp 12 - Năm học 2020-2021 - Trường THPT Liễn Sơn (Có đáp án)

SỞ GD&ĐT VĨNH PHÚC
TRƯỜNG THPT LIỄN SƠN
(Đề thi có 02 trang)
ĐỀ THI CHỌN HSG LỚP 12 CẤP TRƯỜNG 
NĂM HỌC 2020-2021
ĐỀ THI MÔN: HÓA HỌC 
Thời gian làm bài: 180 phút, không kể thời gian giao đề.
Cho nguyên tử khối của một số nguyên tố: H=1; Li=7; C=12; N=14; O=16; Na=23; Mg=24; Al=27; P=31; S=32; Cl=35,5; K=39; Ca=40; Mn = 55; Fe=56; Cu=64; Zn=65; Br =80; Ag=108; Ba=137.
Câu 1 (1,0 điểm)
Cho từ từ đến dư dung dịch NaOH vào các dung dịch sau: NH4NO3, Fe2(SO4)3 Ca(HCO3)2, FeSO4 (để trong không khí). Nêu hiện tượng và viết các phương trình phản ứng xảy ra.
Câu 2 (1,0 điểm)
Viết các phương trình hóa học (ghi rõ điều kiện phản ứng, nếu có, nếu xảy ra) trong các trường hợp sau:
1. dung dịch AgNO3 + dung dịch H3PO4
2. NaOH dư+ dung dịch Ca(HCO3)2
3. Dung dịch Ba(OH)2 + H3PO4 dư
4. Cho nhôm cacbua vào nước.
Câu 3. (1,0 điểm)
Có 6 lọ dung dịch được đánh số ngẫu nhiên từ 1 đến 6. Mỗi dung dịch không màu chứa một chất tan: BaCl2, H2SO4, NaOH, MgCl2, Na2CO3, HCl. Người ta tiến hành các thí nghiệm và thu được kết quả như sau:
	Thí nghiệm 1: Dung dịch 2 cho kết tủa khi tác dụng với các dung dịch 3 và 4.
	Thí nghiệm 2: Dung dịch 6 cho kết tủa khi tác dụng với các dung dịch 1 và 4.
	Thí nghiệm 3: Dung dịch 4 cho khí bay lên khi tác dụng với các dung dịch 3 và 5.
	Hãy lập luận để xác định các chất trong mỗi lọ dung dịch trên và viết các phương trình hóa học đã xảy ra.
Câu 4. (1,0 điểm)
 Hỗn hợp A gồm BaO, FeO, Al2O3. Hoà tan A trong lượng nước dư được dd D và phần không tan B. Sục khí CO2 dư vào D, phản ứng tạo kết tủa. Cho khí CO dư đi qua B nung nóng được chất rắn E. Cho E tác dụng với dd NaOH dư, thấy tan một phần và còn lại chất rắn G. Hoà tan hết G trong lượng dư H2SO4 loãng rồi cho dd thu được tác dụng với dd NaOH dư, lọc kết tủa nung ngoài không khí đến khối lượng không đổi thu được chất rắn Z. Xác định thành phần của A, B, D, E, G viết các phương trình phản ứng xảy ra.
Câu 5. (1,0 điểm)
Hỗn hợp X gồm kim loại M và MgO. Hòa tan hoàn toàn 26,8 gam X vào 2,4 lít dung dịch
HCl 1M, thu được dung dịch Y chứa các chất tan có cùng nồng độ mol/l. Tìm kim loại M
Câu 6. (1,0 điểm)
	Lấy 112,68 (g) hỗn hợp X gồm Fe3O4 và Al nung trong môi trường không có không khí. Sau khi phản ứng xảy ra hoàn toàn thu được hỗn hợp Y. Chia Y làm hai phần không bằng nhau: 
	- Phần 1: Cho tác dụng với NaOH dư thu được 1,008 lít khí H2(đktc). 
	- Phần 2: Cho tác dụng với dung dịch HCl dư thu được 21,168 lít khí H2 (đktc). 
	Tính % khối lượng các chất trong hỗn hợp X biết các phản ứng đều xảy ra hoàn toàn 
Câu 7. (1,0 điểm)
	Cho từ từ đến dư dung dịch Ba(OH)2 vào dung dịch chứa m gam hỗn hợp Al2(SO4)3 và AlCl3. Sự phụ thuộc của khối lượng kết tủa (y gam) và số mol Ba(OH)2 (x mol) được biểu diễn bằng đồ thị bên.
	Tìm giá trị của m.
Câu 8. (1,0 điểm)
 Cho hỗn hợp chất rắn gồm CaC2, Al4C3, Ca vào nước thu được hỗn hợp X gồm 3 khí (trong đó có 2 khí có cùng số mol). Lấy 8,96 lít hỗn hợp X chia làm 2 phần bằng nhau. Phần 1: cho vào dung dịch AgNO3 trong NH3 (dư), sau phản ứng thu được 24 gam kết tủa. Phần 2: Cho qua Ni (đun nóng) thu được hỗn hợp khí Y. Thể tích O2 vừa đủ cần dùng để đốt cháy hoàn toàn Y là bao nhiêu?
Câu 9. (1,0 điểm)
	Đốt cháy hoàn toàn 0,15 mol hỗn hợp X gồm 2 ancol mạch hở, thu được 0,3 mol CO2 và 0,3 mol H2O. Biết rằng giữa 2 phân tử ancol hơn kém nhau không quá 2 nguyên tử cacbon. Nếu 8,8 gam X qua bột CuO nung nóng đến phản ứng hoàn toàn thu được hỗn hợp khí và hơi Y (giả sử chỉ xảy ra sự oxi hóa ancol bậc một thành anđehit). Y phản ứng vừa đủ với V lít dung dịch AgNO3 1M trong NH3 đun nóng. Tính V.
Câu 10. (1,0 điểm)
	Hỗn hợp E gồm axit no, đơn chức X, axit đa chức Y (phân tử có ba liên kết π, mạch không phân nhánh) đều mạch hở và este Z (chỉ chứa nhóm chức este) tạo bởi ancol đa chức T với X và Y. Đốt cháy hoàn toàn 14,93 gam E cần dùng vừa đủ 0,3825 mol O2. Mặt khác, 14,93 gam E phản ứng tối đa với 260ml dung dịch NaOH 1M thu được m gam ancol T. Đốt cháy hoàn toàn m gam ancol T thu được 1,98 gam CO2 và 1,08 gam H2O. Xác định công thức phân tử của X, Y, Z.
Cho:H=1; Li=7; C=12; O=16; Na=23; S=32; Cl=35,5; K=39;Ca=40;Fe=56;Ba=137.
----- Hết------
Lưu ý: thí sinh không được sử dụng bảng hệ thống tuần hoàn các nguyên tố hóa học
 Họ và tên thí sinh:..............................................Số báo danh:...........................................
 Chữ ký giám thị 1:................................................. Chữ ký giám thị 2................................
TRƯỜNG THPT LIỄN SƠN
HD CHẤM ĐỀ THI CHỌN HSG LỚP 12 CẤP TRƯỜNG
NĂM HỌC 2020-2021
Môn thi: HÓA HỌC
(Đáp án gồm 08 trang)
Câu 1. (1,0 điểm)
	Cho từ từ đến dư dung dịch NaOH vào các dung dịch sau: 1)NH4NO3; 2)Fe2(SO4)3; 3) Ca(HCO3)2; 4)FeSO4 (để trong không khí). Nêu hiện tượng và viết các phương trình phản ứng xảy ra.
Ý
Nội dung
Điểm
1
Có khí mùi khai bay ra: 
NaOH+ NH4NO3→ NaNO3 + NH3 + H2O
0,125
0,125
Có kết tủa nâu đỏ tạo ra:
6NaOH+ Fe2(SO4)3 →2Fe(OH)3↓+ 3Na2SO4
0,125
0,125
2
Có kết tủa trắng tạo ra:
2NaOHdư + Ca(HCO3)2→ Na2CO3 + CaCO3↓+ H2O
0,125
0,125
4
Có kết tủa trắng xanh tạo ra sau đó hóa nâu trong không khí
2NaOH + FeSO4 →Fe(OH)2↓ + Na2SO4
 Trắng xanh
4Fe(OH)2 + O2 + 2H2O→ 4Fe(OH)3
 Nâu đỏ
0,125
0,125
Câu 2. (1,0 điểm) 
Viết các phương trình hóa học (ghi rõ điều kiện phản ứng, nếu có, nếu xảy ra) trong các trường hợp sau:
1. dung dịch AgNO3 + dung dịch H3PO4
2. NaOH + dung dịch Ca(HCO3)2 dư
3. Dung dịch Ba(OH)2 + H3PO4 dư
4. Cho nhôm cacbua vào nước.
Nội dung
Điểm
PTHH:
AgNO3+ H3PO4 không phản ứng
0,25đ
Ca(HCO3)2 dư + NaOHCaCO3↓+ NaHCO3
0,25
 Ba(OH)2 + 2H3PO4 dư → Ba(H2PO4)2 + 2H2O
0,25
 Al4C3 + 12H2O4Al(OH)3↓ + 3CH4↑
0,25
Câu 3. (1,0 điểm)
1. Có 6 lọ dung dịch được đánh số ngẫu nhiên từ 1 đến 6. Mỗi dung dịch không màu chứa một chất tan: BaCl2, H2SO4, NaOH, MgCl2, Na2CO3, HCl. Người ta tiến hành các thí nghiệm và thu được kết quả như sau:
Thí nghiệm 1: Dung dịch 2 cho kết tủa khi tác dụng với các dung dịch 3 và 4.
Nội dung
Điểm
- Vì dung dịch (4) cho khí khi tác dụng với dung dịch (3) và (5) 
→ Dung dịch (4) là Na2CO3; (3), (5) là hai dung dịch lần lượt chứa H2SO4 và HCl.
- Vì (2) cho kết tủa khi tác dụng với (3) và (4). Vậy (2) phải là dung dịch BaCl2, (3) là dung dịch H2SO4, (5) là dung dịch HCl.
0,125
- Vì (6) cho kết tủa với (1) và (4) nên (6) là MgCl2, (1) là NaOH. 
Vậy: (1) là NaOH, (2) là BaCl2, (3) là H2SO4, 
 (4) là Na2CO3, (5) là HCl, (6) là MgCl2
0,125
- Các phương trình hóa học:
+ Thí nghiệm 1: BaCl2 + H2SO4	→ BaSO4 + 2HCl 
 BaCl2 + Na2CO3	→ BaCO3 + 2NaCl
0,25
0,25
0,25
+ Thí nghiệm 2: MgCl2 + 2NaOH	→ Mg(OH)2 + 2NaCl 
 MgCl2 + Na2CO3	→	MgCO3 + 2NaCl
+ Thí nghiệm 3: Na2CO3 + H2SO4 → Na2SO4 + H2O + CO2 
 Na2CO3 + 2HCl → 2NaCl + H2O + CO2
Thí nghiệm 2: Dung dịch 6 cho kết tủa khi tác dụng với các dung dịch 1 và 4.
Thí nghiệm 3: Dung dịch 4 cho khí bay lên khi tác dụng với các dung dịch 3 và 5.
	Hãy lập luận để xác định các chất trong mỗi lọ dung dịch trên và viết các phương
trình hóa học đã xảy ra. 
Câu 4. (1,0 điểm)
	Hỗn hợp A gồm BaO, FeO, Al2O3. Hoà tan A trong lượng nước dư được dd D và phần không tan B. Sục khí CO2 dư vào D, phản ứng tạo kết tủa. Cho khí CO dư đi qua B nung nóng được chất rắn E. Cho E tác dụng với dd NaOH dư, thấy tan một phần và còn lại chất rắn G. Hoà tan hết G trong lượng dư H2SO4 loãng rồi cho dd thu được tác dụng với dd NaOH dư, lọc kết tủa nung ngoài không khí đến khối lượng không đổi thu được chất rắn Z. Xác định thành phần của A, B, D, E, G viết các phương trình phản ứng xảy ra.
 ý
 Nội dung
Điểm
Hòa tan A trong H2O có các phản ứng xảy ra là:
BaO + H2O → Ba(OH)2
Al2O3 + Ba(OH)2 → Ba(AlO2)2 + H2O
Dd D chứa: Ba(AlO2)2
2CO2 dư + 4H2O + Ba(AlO2)2 → 2Al(OH)3↓ + Ba(HCO3)2
0,25
Phần không tan B: FeO và Al2O3 dư vì :
B + CO sinh ra rắn E mà E tan 1 phần trong NaOH
FeO + CO Fe + CO2
0,25
Rắn E gồm: Fe và Al2O3
Al2O3 + 2NaOH dư → 2NaAlO2 + H2O
Chất rắn G: Fe
Fe + H2SO4 → FeSO4 + H2↑
0,25
Dd thu được là: FeSO4 và H2SO4 loãng dư
H2SO4 + 2NaOH → Na2SO4 + 2H2O
FeSO4 + 2NaOH → Na2SO4 + Fe(OH)2↓
4Fe(OH)2 + O2 2Fe2O3 + 4H2O
Chất rắn Z là: Fe2O3
Vậy phần rắn B và Z gồm có: FeO; Al2O3; Fe2O3
0,25
Câu 5. (1 điểm) Hỗn hợp X gồm kim loại M và MgO. Hòa tan hoàn toàn 26,8 gam X vào 2,4 lít dung dịch HCl 1M, thu được dung dịch Y chứa các chất tan có cùng nồng độ mol/l. Tìm kim loại M
Nội dung
Điểm
	TH1 nếu HCl hết: 
2M + 2nHCl→2MCln + nH2↑
 an a
MgO + 2HCl→ MgCl2 + H2O
 2a a
Khi đó dung dịch Y chỉ chứ MgCl2 ( a mol) và MCln ( a mol). 
Ta có hệ: . Ta có: Loại vì không có giá trị nào thỏa mãn từ n=1 đến n=3
TH2: HCl dư
2M + 2nHCl→2MCln + nH2↑
 an a
MgO + 2HCl→ MgCl2 + H2O
 2a a
HCl dư ( a mol)
Ta có hệ: . Ta có: suy ra n=3 và M=27 thỏa mãn. M là Al.
0,25
0,25
0,25
0,25
Câu 6. (1 điểm)
	Lấy 112,68 (g) hỗn hợp X gồm Fe3O4 và Al nung trong môi trường không có không khí. Sau khi phản ứng xảy ra hoàn toàn thu được hỗn hợp Y. Chia Y làm hai phần không bằng nhau: 
	- Phần 1: Cho tác dụng với NaOH dư thu được 1,008 lít khí H2(đktc). 
	- Phần 2: Cho tác dụng với dung dịch HCl dư thu được 21,168 lít khí H2 (đktc). 
	Tính % khối lượng các chất trong hỗn hợp X biết các phản ứng đều xảy ra hoàn toàn 
Nội dung
Điểm
Phản ứng: 8Al + 3Fe3O4 9Fe + 4Al2O3 
- Áp dụng định luật BTKL: mY = mX = 112,68 gam.
- Vì Y tác dụng với NaOH sinh ra H2 nên trong Y có Al dư. Phản ứng hoàn toàn nên Fe3O4 đã hết.
- Gọi trong phần 1 của hỗn hợp Y có số mol: Al x mol; Fe: 9y mol; Al2O3: 4y mol.
- Giả sử phần 2 có khối lượng gấp k lần phần 1: mphần 2 = k.mphần 1.
- Cho P1 tác dụng với dung dịch NaOH:
	2Al + 2NaOH + 2H2O ® 2NaAlO2 + 3H2
	mol x 	 1,5x
	 	(1)
0,25
- Phần 2 tác dụng với dung dịch HCl:
	2Al + 6HCl ® 2AlCl3 + 3H2
	mol kx 	 1,5kx
	Fe + 2HCl ® FeCl2 + H2
	mol 9ky 	 9ky
	 	(2)
Mặt khác, ta có:	mY = mphần 1 + mphần 2 = (1 + k).mphần 1
	Þ 112,68 = (1 + k).(27x + 9.56y + 4.102.y)	(3)
Thay (1), (2) vào (3) ta được:
	Þ y = 0,03 (mol) 
Thay vào (2) Þ k = 3
0,25
0,25
Vầy trong hỗn hợp X có: 
0,25
Câu 7. (1,0 điểm)
	Cho từ từ đến dư dung dịch Ba(OH)2 vào dung dịch chứa m gam hỗn hợp Al2(SO4)3 và AlCl3. Sự phụ thuộc của khối lượng kết tủa (y gam) và số mol Ba(OH)2 (x mol) được biểu diễn bằng đồ thị bên.
Tìm giá trị của m.
Nội dung
Điểm
Tại x = 0,16 mol Al(OH)3 tan hết ⇒ 
Tại y = 17,1 gam BaSO4 kết tủa hết, Al2(SO4)3 phản ứng vừa hết, AlCl3 chưa phản ứng.
 3Ba(OH)2 + Al2(SO4)3 ® 3BaSO4 ¯ + 2Al(OH)3 ¯
Tổng khối lượng kết tủa khi đó là 
Bảo toàn Al ⇒ m = 12,18 gam
0,5
0,5
Câu 8. (1,0 điểm)
Cho hỗn hợp chất rắn gồm CaC2, Al4C3, Ca vào nước thu được hỗn hợp X gồm 3 khí (trong đó có 2 khí có cùng số mol). Lấy 8,96 lít hỗn hợp X chia làm 2 phần bằng nhau. 
Phần 1: cho vào dung dịch AgNO3 trong NH3 (dư), sau phản ứng thu được 24 gam kết tủa. 
Phần 2: Cho qua Ni (đun nóng) thu được hỗn hợp khí Y. Thể tích O2 vừa đủ cần dùng để đốt cháy hoàn toàn Y là bao nhiêu?
Nội dung
Điểm
Các phản ứng: CaC2 + 2H2O →Ca(OH)2 + C2H2↑
 Al4C3 +12H2O→ 4Al(OH)3↓ + 3CH4↑
 Ca+ 2H2O→Ca(OH)2 + H2↑
Hỗn hợp khí X gồm C2H2 (x mol), CH4 (y mol) và H2 (z mol) Chia thành 2 phần
Phần 1: C2H2 +2AgNO3 +2NH3 → C2Ag2↓ + 2NH4NO3
 ta có: và số mol 2 khí bằng nhau y = z (x không thể có cùng mol với y hay z vì lúc đó tổng mol các khí lớn hơn 0,2) Þ y = z = 0,05
Phần 2: C2H2, CH4, H2 hỗn hợp khí Y CO2 + H2O
Đốt cháy Y cũng chính là đốt cháy hỗn hợp ban đầu. Bảo toàn oxi ta có:
0,25
0,25
0,25
 0,25
Câu 9. (1,0 điểm)
	Đốt cháy hoàn toàn 0,15 mol hỗn hợp X gồm 2 ancol mạch hở, thu được 0,3 mol CO2 và 0,3 mol H2O. Biết rằng giữa 2 phân tử ancol hơn kém nhau không quá 2 nguyên tử cacbon. Nếu 8,8 gam X qua bột CuO nung nóng đến phản ứng hoàn toàn thu được hỗn hợp khí và hơi Y (giả sử chỉ xảy ra sự oxi hóa ancol bậc một thành anđehit). Y phản ứng vừa đủ với V lít dung dịch AgNO3 1M trong NH3 đun nóng. Tính V.
Nội dung
Điểm
Đốt 0,15 mol X + O2 → 0,3 mol CO2 + 0,3 mol H2O
Ta thấy: Þ Có ancol không no (phân tử ít nhất phải có 3C).
Số nguyên tử ; số nguyên tử 
Þ phải có 1 ancol là CH3OH
Vì 2 phân tử ancol hơn kém nhau không quá 2 nguyên tử C Þ ancol còn lại là C3H4O
Þ Tỉ lệ mol 2 ancol trong hỗn hợp là 1: 1
 = 0,1 (mol)
0,25
0,25
CH3OH và CH≡C-CH2-OH cho qua CuO nung nóng thu được HCHO và CH≡C-CHO
HCHO + 4AgNO3/NH3 → 4Ag
0,1 → 0,4 (mol)
CH≡C-CHO + 3AgNO3/NH3 → CAg≡C-COONH4 + 2Ag↓
0,1 → 0,3 (mol)
Þ nAgNO3 = 0,4 + 0,3 = 0,7 (mol)
Þ VAgNO3 = 0,7 : 1 = 0,7 (lít)
0,25
 0,25
Câu 10. (1,0 điểm)
	Hỗn hợp E gồm axit no, đơn chức X, axit đa chức Y (phân tử có ba liên kết π, mạch không phân nhánh) đều mạch hở và este Z (chỉ chứa nhóm chức este) tạo bởi ancol đa chức T với X và Y. Đốt cháy hoàn toàn 14,93 gam E cần dùng vừa đủ 0,3825 mol O2. Mặt khác, 14,93 gam E phản ứng tối đa với 260ml dung dịch NaOH 1M thu được m gam ancol T. Đốt cháy hoàn toàn m gam ancol T thu được 1,98 gam CO2 và 1,08 gam H2O. Xác định công thức phân tử của X, Y, Z.
Nội dung
Điểm
Khi đốt T, nhận thấy: 
 Þ T là ancol no, mạch hở
 Þ T là C3H5(OH)3: 0,015 mol
Theo đề Z có k = 5. Khi đốt cháy
Quy E thành X: CnH2nO2 (x mol); Y: CmH2m-4O4 (y mol); T: C3H5(OH)3 (0,015 mol) và -H2O (0,045 mol). Ta có: 
0,06n + 0,1m + 0,015.3 = 0,505 Þ n = 1 và m = 4
Vậy X: HCOOH; Y: HOOC-CH=CH-COOH 
và Z: 
0,25
0,25
0,25
0,25