Đề thi chọn HSG môn Hóa học Lớp 11 - Kỳ thi Olympic 10-3 lần thứ II - Năm học 2016-2017 - Trường THPT Lê Duẩn (Có đáp án)

 SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TỈNH ĐẮK LẮK
 TRƯỜNG THPT LÊ DUẨN
KỲ THI OLYMPIC 10-3 LẦN THỨ II
 ĐỀ THI ĐỀ NGHỊ MÔN: HÓA HỌC 
 LỚP:11 2. Người ta có thể điều chế A từ phản ứng giữa benzen và anken tương ứng trong axit 
 sunfuric. Dùng cơ chế phản ứng để giải thích phản ứng này.
3. Mononitro hóa A bằng cách cho phản ứng với axit nitric (có mặt axit sunfuric đặc) thì 
 sản phẩm chính thu được là gì? Tại sao?
Câu 5: (2 điểm): Trộn ba oxit kim loại là FeO, CuO và MO ( M là kim loại chưa biết, chỉ 
 có số oxi hoá +2 trong hợp chất) theo tỉ lệ mol là 5:3:1 được hỗn hợp A. Dẫn một 
 luồng khí H2 dư đi qua 11,52 gam A nung nóng đến khi các phản ứng xảy ra hoàn toàn 
 thu được hỗn hợp B. Để hoà tan hết B cần 180 ml dung dịch HNO 3 3M và thu được V 
 lít khí NO duy nhất ở đktc và dung dịch chỉ chứa muối nitrat kim loại. 
Xác định kim loại M và tính V.
Họ và tên:  SBD: .
 Cán bộ coi thi không giải thích gì thêm Mặt khác dãy đồng đẳng đó lập thành 1 cấp số cộng với công sai là d = 14 nên 
 công thức tính tổng phân tử khối của dãy là S = (M + M ) . k / 2 = 252 (**)
 k 1 k 0,5
 Theo tính chất dãy số thì Mk = M1 + (k – 1) . d (***) (Xem thêm toán 11)
 Từ (*) (**) và (***) → k = 4 và M1 = 42
 Vậy dãy đồng đẳng đó có 4 chất gồm C3H6 , C4H8, C5H10 , C6H12
 - Tính tỉ lệ về thể tích: Số mol 
 C3H6 , C4H8, C5H10 , C6H12 0,5
 a b c d
 Dựa vào đề bài lập được 3 phương trình đại số sau:
 - M = 64 → 42 a + 56 b + 70 c + 84 d = 64 (a + b + c + d) (I)
 - M = 54 → 42 a + 56 b = 54 (a + b) (II)
 - M = 74 → 70 c + 84 d = 74 (c + d) (III)
 Từ ( I), (II), (III) ta có: a → % C3H6 = 7,14 % 
 b = 6a → % C4H8 = 42,86 %
 c = 5a → % C5H10 = 35,71 % 0,5
 d = 2a → % C6H12 = 14,29 %
 0,25
3 Các phương trình phản ứng : Khí B theo giả thiết chứa N2 và N2O.
 + 2+
 5 Mg + 12 H + 2 NO 3 5 Mg + N2 + 6 H2O
 + 2+
 4 Mg + 10 H + 2 NO 3 4 Mg + N2O  + 5 H2O
 + 3+ 0,5
 10 Al + 36 H + 6 NO 3 10 Al + 3 N2 + 18 H2O
 + 3+
 8 Al + 30 H + 6 NO 3 8 Al + 3 N2O  + 15 H2O
 4Al(NO3)3 2Al2O3 + 12 NO2 + 3O2
 2Mg(NO3)2 2MgO + 4 NO2 + O2
 Với KL mol TB của 2 khí = 36 và tổng số mol 2khí = 0,02 ta có thể tính được số 
 mol N2 = 0,01 và N2O = 0,01. Sau đó lập phương trình theo quy tắc bảo toàn số 
 3+ 5+ 0,25
 mol electron : Al – 3e Al . 2N + 10 e N2. 
 x 3x 0,1 0,01
 2+ 5+
 Mg – 2e Mg . 2N + 8 e N2O
 y 2y 0,08 0,01
 dẫn tới hệ phương trình: 3x + 2y = 0,18 và 27x + 24y = 2,16 0,25
 Hệ phương trình này khi giải sẽ cho x = 0. Từ đây nảy sinh tình huống có vấn 
 đề ?
 - Theo định luật bảo toàn khối lượng : 3,84 gam chất E chắc chắn là Al2O3 và MgO. 
 Từ lượng 2 kim loại và lượng 2 oxit tính được số mol Al = 0,04 0,5
 và số mol Mg = 0,045. nhiên, do nhóm t-butyl có kích thước lớn gây án ngữ không gian nên sản phẩm 
 chính là sản phẩm para-: 
 CH3 0,25
 O2N C CH3
 CH3
5 Gọi số mol các oxit kim loại FeO , CuO và MO trong A tương ứng là 5a,3a và a.
 * Trường hợp 1: Các oxit kim loại bị H2 khử hoàn toàn:
 FeO + H2 Fe + H2O (1)
 CuO + H2 Cu + H2O (2)
 MO + H2 M + H2O (3)
 Fe + 4HNO3 Fe(NO3)3 + NO + 2H2O (4)
 3Cu + 8HNO3 3Cu(NO3)2 + 2NO + 4H2O (5) 
 0,5
 3M + 8HNO3 3 M(NO3)2 + 2NO + 4H2O (6)
 Ta có hệ pt:
 72.5a + 80.3a + (M + 16).a = 11,52 (I)
 20a + 8a + 8a/3 = 0,18.3 = 0,54 (II)
 Giải ra a = 0,0176; M = 38,55 Loại, vì không có kim loại tương ứng .
 *Trường hợp 2: FeO, CuO bị H2 khử còn MO không bị H2 khử 
 Có các phản ứng (1), (2), (4), (5); không có phản ứng (3), (6); thêm phản ứng (7) 0,5
 sau:
 MO + 2HNO3 M(NO3)2 + 2H2O (7)
 Ta có hệ pt:
 0,5
 72.5a + 80.3a + (M + 16).a = 11,52 (I’)
 20a + 8a + 2a = 0,18.3 = 0,54 (II’’)
 Giải ra a = 0,018; M = 24 M là kim loại Mg
 V (khí NO) = (0,018.5 + 0,018.2).22,4 = 2,8224 lit
 0,5