TRƯỜNG THPT CHUN LÊ Q ĐƠN TỔ HĨA HỌC ĐỀ CHỌN HỌC SINH GIỎI LỚP 11 NĂM HỌC 2016-2017 MÔN THI: HÓA HỌC – THỜI GIAN: 180 phút ( Đề thi có câu, 02 trang) Câu 1.(2điểm) Dựa mơ hình VSEPR, giải thích dạng hình học NH3, ClF3, XeF4 Hợp chất A tạo thành từ cation X+ Y - Phân tử A chứa nguyên tử gồm nguyên tố phi kim, tỉ lệ số nguyên tử nguyên tố : : tổng số proton A 42 ion Y – chứa nguyên tố chu kỳ thuộc phân nhóm liên tiếp a Viết công thức phân tử gọi tên A b Viết công thức cấu tạo A nêu rõ chất liên kết A Câu 2.( điểm) Có nguyên tố A, B C A tác dụng với B nhiệt độ cao sinh D Chất D bị thuỷ phân mạnh nước tạo khí cháy có mùi trứng thối B C tác dụng với cho khí E, khí tan nước tạo dung dịch làm quỳ tím hố đỏ Hợp chất A với C có tự nhiên thuộc loại chất cứng Hợp chất nguyên tố A, B, C muối không màu, tan nước bị thuỷ phân Viết tên A, B, C phương trình phản ứng nêu ViÕt phương trình phản ứng hoàn thành sơ đồ biến hoá sau BiÕt S lµ lu huúnh: 1) S + A X 5) X + D + E U + V 2) S + B Y 6) Y + D + E U + V 3) Y + A X + E 7) Z + E U + V 4) X + D Z Câu 3.( điểm) Cho ph¶n øng sau: IO3- + 5I- + 6H+ 3I2 + 3H2O VËn tèc cña phản ứng đo 250C theo bảng sau: Thí nghiệm [I-] M [IO3-] M [H+] M v (mol/l.s) 0,01 0,1 0,01 0,6 0,04 0,1 0,01 2,4 0,01 0,3 0,01 5,4 0,01 0,1 0,02 2,4 a) LËp biểu thức tính tốc độ phản ứng, tính bậc phản ứng b) Tính số tốc độ phản ứng xác định đơn vị số tốc độ c) Năng lượng hoạt hóa phản øng E = 84 kJ/mol ë 250C Tèc ®é cđa phản ứng thay đổi giảm lượng hoạt hoá 10kJ/mol? Cõu 4.( im) 1.Cho chất C3H4BrCl viết đồng phân hình học đồng phân quang học 2.Từ ancol có số nguyên tử C≤3 axetilen điều chế - Hexanon-3 - pentanal - 2-Metylpentnol-3 Câu 5.(2 điểm) 1.Viết phương trình hố học phản ứng xảy thí nghiệm sau (nếu có): a) Sục khí Cl2 vào dung dịch FeSO4 b) Sục khí etilen vào dung dịch KMnO4 c) Sục khí H2S vào dung dịch nước brom d) Sục khí O3 vào dung dịch KI e) Sục khí SO2 vào dung dịch Fe2(SO4)3 f) Nung hỗn hợp quặng photphorit, cát than cốc 1200oC lò điện Tính pH dung dịch thu trộn lẫn dung dịch sau: a 10ml dung dịch CH3COOH 0,10M với 10ml dung dịch HCl có pH = 4,00 b 25ml dung dịch CH3COOH có pH = 3,00 với 15ml dung dịch KOH có pH = 11,00 Biết Ka CH3COOH 10-4,76 (Khi tính lấy tới chữ số thứ sau dấu phẩy kết cuối cùng) Câu 6.(2điểm) ThuVienDeThi.com 1.Inden (C9H8) tách từ nhựa than đá, có khả làm màu nước brom CCl4 Tiến hành hydro hóa xúc tác điều kiện êm dịu thu indan (C9H10) điều kiện mạnh thu hợp chất A (C9H16) Hợp chất A có tối đa ba đồng phân quang học Khi đun nóng mạnh inden với dung dịch KMnO4 có mặt H2SO4 đặc thu axit phtalic Xác định công thức cấu tạo inden, indan A Biển diễn cấu trúc (vòng phẳng), gọi tên theo danh pháp IUPAC đồng phân quang học A Hoàn thành sơ đồ điều chế inden từ axetilen C 600oC SOCl2 Q X AlCl3 Mg, ete Br2 AlBr3, K Z Y to LiAlH4 PBr3 M NaCN N H3O+, t0 P etylen oxit H2O L PBr3 E t-BuOt-BuOH inden Câu 7.(2điểm) TÝnh nhiƯt tho¸t tỉng hỵp 17kg NH3 ë 1000K BiÕt H So, 298( NH C P ( NH ,k ) = 24,7 + 37,48.10-3 T C P ( N ,k ) = 27,8 + 4,184.10-3 T C P ( H ,k ) = 286 + 1,17.10-3 T ,k ) = -46,2 kJ.mol-1 Jmol-1K-1 Jmol-1K-1 Jmol-1K-1 Câu (3 điểm) Cho hỗn hợp X gồm 0,06 mol CuO; 0,05 mol Mg 0,025 mol Al2O3 tan hoàn toàn dung dịch chứa đồng thời 0,075 mol H2SO4 (loãng) 0,275 mol HCl, thu dung dịch Y khí H2 Nhỏ từ từ dung dịch hỗn hợp Ba(OH)2 0,05M NaOH 0,3M vào Y đến thu khối lượng kết tủa lớn nhất, lọc kết tủa đem nung đến khối lượng không đổi, thu m gam chất rắn khan Xác định giá trị m Câu 9.(3 điểm) Hỗn hợp E gồm hai este đơn chức, đồng phân cấu tạo chứa vòng benzen Đốt cháy hoàn toàn m gam E cần vừa đủ 8,064 lít khí O2 (đktc), thu 14,08 gam CO2 2,88 gam H2O Mặt khác, cho m gam E phản ứng tối đa với dung dịch chứa 2,4 gam NaOH, thu dung dịch T chứa hai muối Xác đinh cơng thức cấu tạo hai este tính khối lượng muối axit cacboxylic T -HẾT ThuVienDeThi.com TRƯỜNG THPT CHUYÊN LÊ QUÝ ĐÔN HDC ĐỀ CHỌN HỌC SINH GIỎI LỚP 11 NĂM HỌC 2016-2017 TỔ HĨA HỌC MƠN THI: HĨA HỌC – THỜI GIAN: 180 phút Câu 1.(2điểm) 1.Dựa mơ hình VSEPR, giải thích dạng hình học NH3, ClF3, XeF4 Mỗi ý 0,25dx3=0,75đ Cấu tạo NH3 cho thấy quanh nguyên tử N trung tâm có vùng khơng gian khu trú electron, có cặp electron tự (AB3E) nên phân tử NH3 có dạng tháp đáy tam giác với góc liên kết nhỏ 109o 28' (cặp electron tự đòi hỏi khoảng không gian khu trú lớn hơn) Cấu trúc tháp đáy tam giác tâm nguyên tử N Phân tử ClF3 cỏ khoảng không gian khu trú electron, có cặp electron tự (AB3E2) nên phân tử có dạng chữ T (Các electron tự chiếm vị trí xích đạo) Phân tử XeF4 có vùng khơng gian khu trú electron, có hai cặp electron tự (AB4E2) nên có dạng vng phẳng (trong cấu trúc cặp electron tự phân bố xa nhất) Hợp chất A tạo thành từ cation X+ Y - Phân tử A chứa nguyên tử gồm nguyên tố phi kim, tỉ lệ số nguyên tử nguyên tố : : tổng số proton A 42 ion Y – chứa nguyên tố chu kỳ thuộc phân nhóm liên tiếp a Viết công thức phân tử gọi tên A b Viết công thức cấu tạo A nêu rõ chất liên kết A HDC * Trường hợp : A có nguyên tử H 36 + 34 + (Z+1) = 42 => Z = (loại) 36 + 42 + 3(Z+1) = 42 => Z= (loại) (0,25đ) * Trường hợp : A có nguyên tử H 35 + 2Z + 4(Z+1) = 42 => Z= (loaïi) 37 hoaëc + 4Z + 2(Z+1) = 42=> Z= (loại) (0,25đ) * Trường hợp : A có nguyên tử H + 2Z + 3(Z+1) =42 => Z =7 (nguyên tố N) (0,25đ) => z +1 = (nguyên tố oxi) 36 Hoặc + 3Z + 2(Z+1) = 42 => Z = (loaïi) => A : NH4NO3 (amoninitrat) (0,5ñ) b) CTCT (A) ThuVienDeThi.com H Trong NH4 coù H | N | H H O N O 0,25đ) O liên kết ion NH4+ NO 3LK cộng hóa trị NH4+ LK cho nhận : NH3 H+ Câu 2.( điểm) Có nguyên tố A, B C A tác dụng với B nhiệt độ cao sinh D Chất D bị thuỷ phân mạnh nước tạo khí cháy có mùi trứng thối B C tác dụng với cho khí E, khí tan nước tạo dung dịch làm quỳ tím hố đỏ Hợp chất A với C có tự nhiên thuộc loại chất cứng Hợp chất nguyên tố A, B, C muối không màu, tan nước bị thuỷ phân Viết tên A, B, C phương trình phản ứng nêu HDC hết chất 1,0đ - Hợp chất AxBy muối Khi bị thuỷ phân cho H2S Hợp chất AnCm Al2O3 nhơm oxit Vậy A Al nhôm, B S lưu huỳnh, C O oxi Hợp chất AoBpCq Al2(SO4)3 nhôm sunfat Al + 3S Al2S3 Al2S3 + H2O Al(OH)3 + H2S Al + O2 Al2O3 S + O2 SO2 Al3+ + H2O Al(OH)2+ + H3O+ Viết phương trình phản ứng hoàn thành sơ đồ biến hoá sau Biết S lưu huỳnh: 1) S + A X 5) X + D + E U + V 2) S + B Y 6) Y + D + E U + V 3) Y + A X + E 7) Z + E U + V 4) X + D Z Đúng hêt pt 1,0 điểm A: O2, B: H2, D: Br2, E: H2O , U: H2SO4; V: HBr; X: SO2; Y: H2S, Z: SO2Br2 Câu 3.( điểm) Cho ph¶n øng sau: IO3- + 5I- + 6H+ 3I2 + 3H2O Vận tốc phản ứng đo 250C theo b¶ng sau: ThÝ nghiƯm [I-] M [IO3-] M [H+] M 0,01 0,1 0,01 0,04 0,1 0,01 0,01 0,3 0,01 0,01 0,1 0,02 v (mol/l.s) 0,6 2,4 5,4 2,4 d) LËp biÓu thøc tÝnh tèc ®é cđa ph¶n øng, tÝnh bËc cđa ph¶n øng e) Tính số tốc độ phản ứng xác định đơn vị số tốc độ f) Năng lượng hoạt hóa phản ứng E = 84 kJ/mol 250C Tốc độ phản ứng thay đổi giảm lượng hoạt hoá 10kJ/mol? HDC ThuVienDeThi.com a) v = k.[I-]x.[IO3-]y.[H+]z ThiÕt lËp biểu thức tính tốc độ phản ứng thí nghiƯm kh¸c ptr x = 1; y = 2; z = bËc cđa ph¶n øng lµ bËc 1,0đ v = k.[I-].[IO3-]2.[H+]2 b) k = 6.10-7 (mol/l)-4.s-1 (0,5đ) c) k1 = A.k 0,5đ) E1 RT ; k2 = A.k E2 RT k2 = 56,6k1 v2 = 56,6 v1 VËn tèc phản ứng tăng 56,6 lần ( Cõu 4.( điểm) 1.Cho chất C3H4BrCl viết đồng phân hình học đồng phân quang học HDC5 cặp đp cis-tran 1,0đ cặp đpqh -0,25đ 2.Từ ancol có số nguyên tử C≤3 axetilen điều chế - Hexanon-3 - pentanal - 2-Metylpentnol-3 HDC: Điều chế chất 0,25 đ x3 =0,75 đ - C3H7OH C3H7Cl-> C3H7MgCl C3H7OH C2H5CHO (B)C-CC(OH)C-C-C C-C-CO-C-C-C - C2H2C2HNa CH3CH2CH2CCH CH3CH2CH2CCHO - (CH3)2CHỌH(CH3)2CHCl(CH3)2CHMgCl + (B)- (CH3)2CHCHOHCH2CH3(CH3)2CHCOCH2CH3 Câu 5.(2 điểm) 1.Viết phương trình hố học phản ứng xảy thí nghiệm sau (nếu có): a) Sục khí Cl2 vào dung dịch FeSO4 b) Sục khí etilen vào dung dịch KMnO4 c) Sục khí H2S vào dung dịch nước brom d) Sục khí O3 vào dung dịch KI e) Sục khí SO2 vào dung dịch Fe2(SO4)3 f) Nung hỗn hợp quặng photphorit, cát than cốc 1200oC lị điện Tính pH dung dịch thu trộn lẫn dung dịch sau: a 10ml dung dịch CH3COOH 0,10M với 10ml dung dịch HCl có pH = 4,00 b 25ml dung dịch CH3COOH có pH = 3,00 với 15ml dung dịch KOH có pH = 11,00 Biết Ka CH3COOH 10-4,76 (Khi tính lấy tới chữ số thứ sau dấu phẩy kết cuối cùng) HDC pt/ 0,25 đ x 3= 0,75đ a) 3Cl2 + 6FeSO4 → 2Fe2(SO4)3 + 2FeCl3 b) 3C2H4 + 2KMnO4 + 4H2O → 3CH2OH-CH2OH + 2MnO2 + 2KOH (0,25 điểm) c) H2S + Br2 → S↓ + 2HBr d) O3 + 2KI + H2O → O2 + I2 + 2KOH (0,25 điểm) e) SO2 + Fe2(SO4)3 + 2H2O → 2FeSO4 + 2H2SO4 (0,25 điểm) 1200o C f) Ca3(PO4)2 + 3SiO2 + 5C 3CaSiO3 + 5CO + 2P 2.HDC a Dung dịch HCl có pH = 4,0 [H+] = [HCl] = 10-4M 0,75đ Sau trộn: 104.10 5.105 M 20 0,1.10 0, 05M CCH3COOH 20 CHCl HCl → H+ + Cl- ThuVienDeThi.com 5.10-5M 5.10-5M CH3COOH CH3COO- + H+ C 0,05M 5.10-5M ∆C x x x [ ] 0,05-x x 5.10-5 + x 5.10 5 x x 0, 05 x 104,76 x = 8,991.10-4M (nhận) x = -9,664.10-4M(loại) pH = -lg[H+] = -lg(5.10-5 + x) = 3,023=3,02 b Gọi CA nồng độ M dung dịch CH3COOH 0,5đ CH3COOH CH3COO- + H+ C CA 0 ΔC x x x [ ] CA – x x x Với pH = 3,0 x = 10-3M 10 3 CA 10 CA 3 104,76 3 106 103 101,2410 0, 0585M 4,76 10 Dung dịch KOH có pH = 11,0 [OH-] = [KOH] = Sau trộn: 1014 103 M 11 10 0, 0585x25 0, 03656M 3, 66.102 M 40 103 x15 CKOH 3, 75.104 M 40 CH COOH KOH CH COOK H2O CCH3COOH Phản ứng 3,66.10-2 3,75.10-4 Sau phản ứng (3,66.10-2 – 3,75.10-4 )0 C ΔC [ ] 0 3,75.10-4 3,75.10-4 CH3COOH CH3COO- + H+ 0,036225 3,75.10-4 x x x 0,036225– x x+3,75.10-4 x Nên Ka= x(x+3,75.10-4)/(0,036225-x)=10-4,76 → x = 6,211.10-4 pH = 3,207=3,21 Câu 6.(2điểm) 1.Inden (C9H8) tách từ nhựa than đá, có khả làm màu nước brom CCl4 Tiến hành hydro hóa xúc tác điều kiện êm dịu thu indan (C9H10) điều kiện mạnh thu hợp chất A (C9H16) Hợp chất A có tối đa ba đồng phân quang học Khi đun nóng mạnh inden với dung dịch KMnO4 có mặt H2SO4 đặc thu axit phtalic Xác định công thức cấu tạo inden, indan A Biển diễn cấu trúc (vòng phẳng), gọi tên theo danh pháp IUPAC đồng phân quang học A Hoàn thành sơ đồ điều chế inden từ axetilen ThuVienDeThi.com 600oC SOCl2 X AlCl3 Q Mg, ete Br2 C AlBr3, K Z Y to PBr3 M NaCN N H3O+, t0 P etylen oxit H2O LiAlH4 L PBr3 E t-BuOt-BuOH inden HDC 1,0 Công thức phân tử hợp chất hydro hóa hồn tồn (A) C9H16 chứng tỏ có mặt hai vịng Việc hình thành axit phtalic phản ứng oxy hóa chứng tỏ hai vịng nhân benzen Việc phản ứng với Br2 CCl4 chứng tỏ vịng cịn lại phải có liên kết đơi, liên kết đơi bị hydro hóa điều kiện êm dịu tạo indan Việc A có tối đa ba đồng phân quang học thêm khẳng định vòng cịn lại inden vịng năm cạnh Do cấu tạo chất là: H2 3H2 inden indan A Các đồng phân quang học A: H H H (S) (S) (R) (R) (S) (R) H H H (R,S)-bixiclo[4.3.0]nonan (R,R)-bixiclo[4.3.0]nonan (S,S)-bixiclo[4.3.0]nonan 1,0 d: Br Mg, ete Br2 C etylen oxit H2O AlBr3, to 600oC PBr3 H3O+, to NaCN CN Br SOCl2 HO COOH LiAlH4 AlCl3 ClOC O OH ThuVienDeThi.com t-BuO- PBr3 t-BuOH Br Câu 7.(2điểm) TÝnh nhiƯt tho¸t tỉng hỵp 17kg NH3 ë 1000K BiÕt H So, 298( NH C P ( NH ,k ) = 24,7 + 37,48.10-3 T C P ( N ,k ) = 27,8 + 4,184.10-3 T C P ( H ,k ) = 286 + 1,17.10-3 T ,k ) = -46,2 kJ.mol-1 Jmol-1K-1 Jmol-1K-1 Jmol-1K-1 Gi¶i: N2(k) + H2(k) NH3(k) H So, NH ,k = - 46,2kJ/mol 2 CP = C P ( NH ,k ) - C P ( N ,k ) - C P ( H ,k ) 2 = - 24,7 + 37,48.10-3T = - 32,1 + 31,541.10-3 T [27,8 + 4,184.10-3] - [28,6 + 1,17 10-3T] 2 0,75 đ 1000 o o H 1000 H 298 + C P , dT 1000 o = H 298 + 298 1000 o = H 298 + = - 46,2.103 +31,541 10-3 3 T )dT 298 3 ( 32,1T 31,541.10 298 ( 32,1 31,541.10 T2 ) (10002 -1982) – 32,1(1000 – 298)= - 54364,183 (J/mol) 0,75đ Khi tổng hợp 17 kg NH3 nhiệt lượng toả lµ: Q= 17000 (-54364,183 10-3) = -54364,183 (kJ) 0,5đ 17 Câu (3 điểm) Cho hỗn hợp X gồm 0,06 mol CuO; 0,05 mol Mg 0,025 mol Al2O3 tan hoàn toàn dung dịch chứa đồng thời 0,075 mol H2SO4 (loãng) 0,275 mol HCl, thu dung dịch Y khí H2 Nhỏ từ từ dung dịch hỗn hợp Ba(OH)2 0,05M NaOH 0,3M vào Y đến thu khối lượng kết tủa lớn nhất, lọc kết tủa đem nung đến khối lượng không đổi, thu m gam chất rắn khan Xác định giá trị m HDC dung dịch Y gồm cation: 0,05 mol Mg2+; 0,05 mol Al3+; 0,06 mol Cu2+; 0,055 mol H+ anion: 0,275 mol Cl–; 0,075 mol SO42– gọi nBa(OH)2 = x mol nNaOH = 6x mol | quan tâm có x mol Ba2+ 8x mol OH– ThuVienDeThi.com = TH1: Al(OH)3↓ lớn nhất, khí đó, OH– vừa đủ để kết tủa hết ion Viết pt phản ứng 8x = ∑nOH– = ∑nđiện tích cation Y = ∑nđiện tích anion Y = 0,275 + 0,15 = 0,4 25mol x = 0,053125 mol < 0,075 mol SO4– nên có 0,053125 mol BaSO4, m gam gồm: 0,05 mol MgO + 0,025 mol Al2O3 + 0,06 mol CuO + 0,053125 mol BaSO4 |Giá trị m = 21,728125 gam.1,5đ = TH2: tìm x cho kết tủa BaSO4 lớn m gam gồm: 0,05 mol MgO + 0,06 mol CuO + 0,075 mol BaSO4 ||→ m = 24,275 gam 1.5đ Câu (3 điểm) Hỗn hợp E gồm hai este đơn chức, đồng phân cấu tạo chứa vòng benzen Đốt cháy hoàn toàn m gam E cần vừa đủ 8,064 lít khí O2 (đktc), thu 14,08 gam CO2 2,88 gam H2O Mặt khác, cho m gam E phản ứng tối đa với dung dịch chứa 2,4 gam NaOH, thu dung dịch T chứa hai muối Xác đinh công thức cấu tạo hai este tính khối lượng muối axit cacboxylic T HDC - Xác đinh CTPT C8H8O2 0.75 đ - neste=0,04 mol; CO2= 0,32; H2O= 0,16; O2= 0,36; nNaOH= 0.06 mol=> có este phenol neste phenol= 0,02; neste kia= 0,02 0,75 đ -hai este HCOOCH2C6H5; HCOOC6H4CH3 0,75đ - m= 2,72g 0,75 đ -HẾT……………………… ThuVienDeThi.com ... CHUYÊN LÊ QUÝ ĐÔN HDC ĐỀ CHỌN HỌC SINH GIỎI LỚP 11 NĂM HỌC 2016- 2017 TỔ HĨA HỌC MƠN THI: HĨA HỌC – THỜI GIAN: 180 phút Câu 1.(2điểm) 1.Dựa mơ hình VSEPR, giải thích dạng hình học NH3, ClF3, XeF4... bị hydro hóa điều kiện êm dịu tạo indan Việc A có tối đa ba đồng phân quang học thêm khẳng định vòng lại inden vịng năm cạnh Do cấu tạo chất là: H2 3H2 inden indan A Các đồng phân quang học A:... O 0,25đ) O liên kết ion NH4+ NO 3LK cộng hóa trị NH4+ LK cho nhận : NH3 H+ Câu 2.( điểm) Có nguyên tố A, B C A tác dụng với B nhiệt độ cao sinh D Chất D bị thuỷ phân mạnh nước tạo khí cháy