Sở GD ĐT TT Huế ĐỀ THI HỌC SINH GIỎI 12 Đơn vị Trường THPT An Lương Đông Thang điểm 20 điểm Tổ Hoá Câu 1 (3,625đ) 1 Y là đồng đẳng của benzen, CTPT là C8H10 Hãy viết công thức cấu tạo và gọi tên các đ[.]
Sở GD-ĐT TT.Huế Đơn vị: Trường THPT An Lương Đông Tổ: Hoá ĐỀ THI HỌC SINH GIỎI 12 Thang điểm: 20 điểm Câu 1: (3,625đ) Y đồng đẳng benzen, CTPT C8H10 Hãy viết công thức cấu tạo gọi tên đồng phân Y Cho sơ đồ biến hoá: +NaOH +CuO,t0 dd A1 A2 A3AgNO3 A4 +H2SO4 loãng A5 +Cl2 NH A askt HB2SO +NaOH 4đặc B1 B3 trùng hợp Polime 1700C Biết A đồng phân Y có CT C6H5C2H5, tỉ lệ số mol A so với số mol Cl2 1:1, A5 axít cacboxylic Xác định A1, A2, A3, A4, A5, B1, B2, B3 Viết phương trình phản ứng minh hoạ Oxi hố rượu etylic thu hỗn hợp gồm andehit, axít tương ứng, rượu dư nước Hãy tách riêng chất hữu khỏi hỗn hợp Câu 2: (4đ) Trong bình kín dung tích 2,112 lít chứa khí CO lượng hỗn hợp bột A gồm Fe3O4 FeCO3 27,30C áp suất bình 1,4atm (thể tích chất rắn khơng đáng kể) Nung nóng bình nhiệt độ cao để phản ứng xảy hoàn toàn Hỗn hợp sau phản ứng có tỉ khối so với H2 HNO3 lỗng, thu Hịa tan hồn tồn hỗn hợp A dd lít hỗn hợp khí gồm NO CO2 đktc Tính thể tích dd HCl 2M để hòa tan hết hỗn hợp A Dùng 16,8 lít khơng khí đktc (O2 chiến 20% N2 chiếm 80% thể tích) để đốt cháy hồn tồn 3,21 gam hỗn hợp A gồm aminoaxít có cơng thức tổng qt CnH2n+1O2N Hỗn hợp thu sau phản ứng đem làm khô hỗn hợp khí B, cho B qua dd Ca(OH)2 dư thu 9,5gam kết tủa Tìm CTCT khối lượng aminoaxít Nếu cho khí B vào bình dung tích 16,8 lít, nhiệt độ 136,50C áp suất bình bao nhiêu? Cho biết aminoaxít đốt cháy tạo khí N2 Câu 3: (3,125đ) Cho mẫu thử axít fomic HCOOH có nồng độ 0,1M; Ka = 1,77 x 10-4 a) Tính pH dd HCOOH b) Cho vào mẫu thử lượng axít H2SO4 có thể tích, thấy độ pH giảm 0,344 so với pH chưa cho H2SO4 vào Tính nồng độ mà axít sunfuric cần phải có Biết số axít nấc phân li thứ H2SO4 K2=1,2 x 10-2 Giả thiết pha trộn thể tích dung dịch thu tổng thể tích dd ban đầu Câu 4: (4đ) Cần thêm NH3 vào dd Ag+0,004M để ngăn chặn kết tủa AgCl [Cl-]=0,001M Biết TAgCl = 1,8 x 10-10, Kkb [Ag(NH3)]+ = x 10-8 Độ tan H2S dd HClO4 0,003M 0,1mol/l Nếu thêm vào dd ion Mn2+ Cu2+ cho nồng độ chúng x 10-4M ion kết tủa dạng sunfua? Biết TMnS = x 10-14, TCuS = x 10-37, KH2S = 1,3 x 10-21 Câu 5: (2đ) Có 200ml dd hỗn hợp gồm CuSO4 0,25M CrCl2 0,6M Điện phân dd thời gian 36 phút 30 giây với I = 5A a) Tính khối lượng kim loại bám vào catốt b) Tính thể tích khí bay lên anốt c) Dung dịch cịn lại có chất nào? Tính CM chất cịn lại gia sử thể tích dd khơng đổi Câu 6: (3,25đ) Căn vào cấu trúc phân tử CO N2 giải thích sao: a) CO N2 có nhiều tính chất vật lý giống b) CO có khả tạo phức cacbonyl với số kim loại chuyển tiếp cịn N2 khơng có khả Trong điều kiện thường NF3 khả thể tính khử, tham gia phản ứng cọng NH3 Giải thích N(CH3)3 có cấu trúc tháp cịn N(SiH3)3 lại có cấu trúc phẳng -Hết - ĐÁP ÁN Câu 1:( 3,625đ) 1.* Các đồng phân: (0,5đ) C2H5 etyl-benzen CH3 CH3 CH3 CH3 meta- metyl-benzen ortho- metyl-benzen CH3 CH3 para- metyl-benzen * Sơ đồ: (1,125đ) phản ứng 0,125đ CH2-CH2Cl + HCl (A1) C2H5 + Cl2 CH-CH2 Cl + HCl (B1) CH2-CH2Cl CH2-CH2OH CH2-CHO +NaOH + CuO + 2AgNO3 + 3NH3 CH2-COONH4 (t0) (A4) CH2COOH + (NH4)2SO4 (A5) CH-CH3 + NaCl OH (B2) CH=CH2 + H2O (B3) + H2SO4 CH-CH3 + NaOH Cl2 CH-CH3 H2SO4 đặc 1700C CH=CH2 t0, P cao xúc tác OH n CH2-CH2OH + NaCl (A2) CH2-CHO + Cu + H2O (A3) CH2-COONH4 + 2Ag + 2NH4NO3 H2O -CH-CH [ ]n CH Tách riêng CH3-CHO, CH3-COOH, C2H5OH từ hỗn hợp gồm CH3CHO, CH3COOH, C2H5OH H2O.(1,5đ) - Cho hỗn hợp tác dụng với dd NaOH thu dd A: CH3COOH + NaOH CH3COONa + H2O dd A gồm: CH3COONa, CH3CHO, C2H5OH , H2O - Đun nóng dd A: C2H5OH CH3CHO bay hơi, cịn lại CH3COONa Ngưng C2H5OH + CH3CHO tạo hh lỏng B - Lấy muối CH3COONa tác dụng với H2SO4 loãng CH3COONa + H2SO4 2CH3COOH + Na2SO4 Đun nóng, CH3COOH bay hơi, sau ngưng tụ thu CH3COOH lỏng - Từ hỗn hợp B cho tác dụng dd NaHSO3 bão hoà SO3Na CH3-C-H + NaHSO3 CH3 - C - H O OH + Đun nóng thu C2H5OH SO3Na + Lấy kết tủa tác dụng dd HCl: CH3 - C - H + HCl CH3-CHO + NaCl + SO2 + H2O Cô cạn thu CH3CHO OH Câu 2: (4đ) câu nhỏ điểm.; Gọi x, y số mol Fe3O4, FeCO3 hỗn hợp A Các ptpư: t0 Fe3O4 + 4CO = 3Fe + CO2 (1) x 4x 4x t0 FeCO3 + CO = Fe + CO2 (2) y y 2y Hỗn hợp sau phản ứng (1) (2): n hỗn hợp = n CO2 + n CO dư = 4x + 2y + 0,12 - (4x + y) = 0,12 + y Hịa tan A HNO3 lỗng: 3Fe3O4 + 28HNO3 = 9Fe(NO3)3 + NO + 14H2O (3) x x/3 3FeCO3 + 10HNO3 = 3Fe(NO3)3 + NO + 3CO2 + 5H2O (4) y y/3 y Từ (3) (4): Từ ta có hệ phương trình Giải hệ, ta được: Ptpư hòa tan A dd HCl là: Fe3O4 + 8HCl = 2FeCl3 + FeCl2 + 4H2O 0,02 mol 0,16 mol FeCO3 + 2HCl = FeCl2 + CO2 + H2O 0,015 mol 0,03 mol (5) (6) Số mol O2 N2 khơng khí: Gọi số ngun tử C trung bình phân tử aminoaxít CTPT chung là: Phản ứng cháy : x Gọi x số mol aminoaxít, ta có: Hỗn hợp khí B gồm: CO2, N2 cho B tác dụng với Ca(OH)2 dư: CO2 + Ca(OH)2 = CaCO3 + H2O (2) Ta có hệ phương trình: Giải hệ ta có x = 0,04 CTPT aminoaxít: C2H5O2N CTCT : H2N-CH2-COOH C3H7O2N CTCT: H2N-C2H4-COOH Gọi a, b số mol aminoaxít m C2H5O2N = 75 x 0,025 = 1,875 (g) m C3H7O2N = 89 x 0,015 = 1,335 (g) Hỗn hợp B sau phản ứng: nO2dư = (1) nN2 = nCO2 = 0,095(mol) nB = 0,037 + 0,62 + 0,095 = 0,7525 (mol) Áp suất bình: Câu 3: (3,125đ) a) (0,625đ) HCOOH 0,1 0,1 - a HCOO- + H+ a Ka a Ta có: pH = - lg [H+] = - lg 4,12 x 10-2 = - lg 4,12 = 2,385 b) (2,5đ) Giả sử lấy lít dd H2SO4 x mol/l trộn với lít H-COOH dd có pH = 2,385 - 0,344 = 2,051 Nồng độ dd CHCOOH = 0,05 (M) CH2SO4 = 0,5x (M) Các pt điện li: HCOOH H2SO4 = HCOO- + H+ Ka = 1,77 x 10-4 (1) H+ + (2) + -2 H + Ka2 = 1,2 x 10 + -2,051 Vì pH = 2,051 [H ] = 10 = 8,89 x 10-3 (M) Do [H+] = [HCOO-] + (*) Từ (1): (**) Từ (2): (***) 0,5x = Câu 4: (4đ) câu nhỏ điểm AgCl Để kết tủa không tạo thành dung dịch thì: Mà Kcb = x 10-8 Vậy phải thêm lượng NH3 cho: Trong đó: Mặt khác để tạo phức thì: Vậy lượng NH3 cần thêm vào để ngăn chặn hình thành kết tủa AgCl là: 0,0365 + 0,008 = 0,0455 (M) HClO4 H+ + 3x10-3M 3x10-3M H2S 2H+ + S2- Vậy < TMnS nên không kết tủa > TCuS nên kết tủa CuS Câu 5: (2đ) a) Quá trình điện li: CrCl2 = Cr2+ + 2ClH2O H+ + OHThứ tự catốt: Cu2+ + 2e = Cu Cr2+ + 2e = Cr Thứ tự anốt: 2Cl- - 2e = Cl2 H2O - 2e = + 2H+ nCuSO4 = 0,2 x 0,25 = 0,005 (mol) nCrCl2 = 0,2 x 0,6 = 0,12 (mol) Gọi t1 thời gian để khử hết Cu2+ mCu = (giây) Thời gian lại để khử Cr2+ : 5790 - 1930 = 3860 (giây) mCr = Tổng khối lượng kim lọai bám lên catốt: 0,05 x 64 + 5,2 = 8,4 (gam) b) Tổng mol e- nhận là: 0,05 x + 0,1 x = 0,3 (mol) Số mol e- nhường cho Clo: 0,12 x = 0,24 (mol) Số mol OH- (H2O) bị OXH: 0,3 - 0,24 = 0,06 (mol) Số mol O2 = = (mol) Tổng thể tích khí anốt là: (0,03 + 0,12)x 22,4 = 3,36 (l) c) Dung dịch gồm CrSO4 0,1M H2SO4 0,05M Câu 6: (3,5đ) (1,5đ) C = O a) CO N2 có cấu trúc giống số e, có nhiều tính chất vật lý giống b) CO có đơi e- chưa dùng obitan lai hoá sp thuận lợi cho tạo thành liên kết phối trí với kim loại chuyển tiếp N2 đơi e chưa dùng obitan 2s lượng thấp không thuận lợi cho tạo liên kết (1đ) Trong phân tử NF3, nitơ có số oxy hóa đơi e chưa dùng lệch nhiều F Do NF3 khó có khả thể tính khử tham gia phản ứng cọng 3.(0,75đ ) Trong phân tử N(CH3)3 N lai hố sp3 nên phân tử có cấu trúc hình tháp tam giác Phân tử N(SiH3)3 Si cịn obitan d trống nên tạo liên kết p-d N lai hoá sp2 phân tử nằm mặt phẳng - Hết - ... etyl-benzen CH3 CH3 CH3 CH3 meta- metyl-benzen ortho- metyl-benzen CH3 CH3 para- metyl-benzen * Sơ đồ: (1 ,125 đ) phản ứng 0 ,125 đ CH2-CH2Cl + HCl (A1) C2H5 + Cl2 CH-CH2 Cl + HCl (B1) CH2-CH2Cl CH2-CH2OH... Câu 3: (3 ,125 đ) a) (0,625đ) HCOOH 0,1 0,1 - a HCOO- + H+ a Ka a Ta có: pH = - lg [H+] = - lg 4 ,12 x 1 0-2 = - lg 4 ,12 = 2,385 b) (2,5đ) Giả sử lấy lít dd H2SO4 x mol/l trộn với lít H-COOH dd có... CH3COOH lỏng - Từ hỗn hợp B cho tác dụng dd NaHSO3 bão hoà SO3Na CH3-C-H + NaHSO3 CH3 - C - H O OH + Đun nóng thu C2H5OH SO3Na + Lấy kết tủa tác dụng dd HCl: CH3 - C - H + HCl CH3-CHO + NaCl