BỘ ĐỀ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI HÓA HỌC 12 (WORD CÓ LỜI GIẢI)

Sở Giáo dục đào tạo hoá CHNH THỨC Số báo danh …………………… Kú thi häc sinh giái CẤP tØnh Năm học: 2013-2014 Mơn thi: HĨA HỌC Lớp 12 Bổ túc-THPT Ngày thi: 21/03/2014 Thời gian: 180 phút (khơng kể thời gian giao đề) Đề thi có 10 câu, gồm 02 trang … Câu 1: (2,0 điểm) Ion X+, Y- nguyên tử Z có cấu hình electron 1s22s22p6 Cho biết tên Z viết cấu hình electron nguyên tử nguyên tố X Y Nêu tính chất hóa học đặc trưng đơn chất X; Y viết phương trình hóa học để minh họa Câu 2: (2,0 điểm) Viết phương trình hóa học dạng phân tử ion thu gọn cho dung dịch (mỗi dung dịch chứa mol chất tan) tác dụng với theo cặp sau: BaCl NaHSO4; Ba(HCO3)2 KHSO4; Ca(H2PO4)2 KOH; Ca(OH)2 NaHCO3 Câu 3: (2,0 điểm) Nhiệt phân MgCO3 thời gian người ta thu chất rắn A khí B Hấp thụ hoàn toàn B vào dung dịch NaOH thu dung dịch C Dung dịch C tác dụng với BaCl KOH Khi cho chất rắn A tác dụng với HCl dư lại có khí B bay Xác định chất A, B, C viết phương trình hố học xảy Câu 4: (2,0 điểm) Hãy viết tên công thức loại quặng sắt quan trọng tự nhiên Hịa tan hồn tồn FeS2 vào cốc chứa axit HNO3 thu dung dịch A có khí bay Thêm bột Cu dư H2SO4 vào A, thấy dung dịch chuyển thành màu xanh đậm khí Viết phương trình hóa học xảy Câu 5: (2,0 điểm) Một hỗn hợp rắn gồm Fe2O3, Al2O3, BaO CuO Nêu cách tách riêng hỗn hợp chất rắn (các chất phải trạng thái nguyên chất, khối lượng không thay đổi so với hỗn hợp đầu) Viết phương trình hóa học xảy Câu 6: (2,0 điểm) Đốt cháy hoàn toàn 2,58 gam chất hữu X cần 0,96 gam oxi thu hỗn hợp gồm CO2; H2O Cl2 Thành phần hỗn hợp theo số mol là: 50% CO2; 25% H2O 25% Cl2 Tìm cơng thức đơn giản X Đốt cháy hồn toàn 0,2 mol hiđrocacbon no Y Hấp thụ toàn sản phẩm cháy vào nước vôi 40 gam kết tủa Lọc bỏ kết tủa đun nóng phần nước lọc lại có 10 gam kết tủa Xác định công thức phân tử, công thức cấu tạo gọi tên Y Câu 7: (2,0 điểm) Đốt cháy hồn tồn 8,9 gam aminoaxit X (chứa nhóm cacboxyl) thu 0,3 mol CO2; 0,35 mol H2O 1,12 lit (đktc) khí N2 a Xác định cơng thức cấu tạo, gọi tên X Viết phương trình tạo polime X b Giải thích X chất rắn nhiệt độ thường dễ tan nước Trang Các chất A, B, C, D có công thức phân tử C4H6O4 phản ứng với NaOH theo tỉ lệ mol 1:2 Trong đó: - A, B tạo muối, ancol - C, D tạo muối, ancol nước Biết đốt cháy muối A, C tạo sản phẩm khơng có nước Xác định A, B, C, D viết phương trình hóa học biểu diễn phản ứng xảy với NaOH Câu 8: (2,0 điểm) Nung nóng AgNO3 chất rắn A khí B, dẫn B vào cốc nước dung dịch C (nồng độ lỗng) Cho tồn A vào C Nung nóng Fe(NO3)2 bình kín khơng có oxi, chất rắn A1 khí B1 Dẫn B1 vào cốc nước dư dung dịch C1 Cho toàn A1 vào C1 Tính thành phần % khối lượng A không tan vào C A1 không tan vào C1 Biết phản ứng xảy hoàn tồn Câu 9: (2,0 điểm) Từ khí metan, hóa chất vơ điều kiện cần thiết coi có sẵn Viết phương trình hóa học xảy để điều chế: a) 1,3 - điclobenzen b) Cao su buna-S Chia 7,1 gam hỗn hợp X gồm hai andehit đơn chức thành hai phần nhau: - Phần đốt cháy hoàn toàn thu 7,7 gam CO2 2,25 gam H2O - Phần cho tác dụng với lượng dư dung dịch AgNO3 NH3 thu 21,6 gam bạc Xác định công thức phân tử, viết công thức cấu tạo gọi tên hai andehit trên? Câu 10: (2,0 điểm) Hãy cho biết tên dụng cụ, cách lắp ghép (bằng hình vẽ) hóa chất cần lấy, cách tiến hành thí nghiệm tổng hợp khí NH3 phịng thí nghiệm -HẾT -Chú ý: Thí sinh khơng sử dụng bảng tuần hồn nguyên tố hóa học Cho: Ca = 40; Na = 23; H =1; O = 16; C = 12; Cl = 35,5; Al = 27; Mg = 24; Cu = 64; N = 14; Fe = 56; K = 39; Ba = 137; Ag = 108; S = 32 O(Z=8); F(Z=9); Ne(Z=10); Na(Z=11); Mg(Z=12); Al(Z=13) Trang Së Gi¸o dục đào tạo hoá CHNH THC Cõu Ý 2 HƯỚNG DẪN CHẤM KỲ THI HỌC SINH GIỎI CẤP TỈNH Năm học: 2013-2014 Môn thi: HÓA HỌC Lớp 12 Bổ túc-THPT Ngày thi: 21/03/2014 Thời gian: 180 phút (không kể thời gian giao đề) Hướng dẫn có 10 câu, gồm 02 trang Nội dung - Z Ne (neon) - Cấu hình e X: 1s22s22p63s1 - Cấu hình e Y: 1s22s22p5 - Tính chất hóa học đặc trưng Na : tính khử mạnh Na ⎯⎯ → Na+ +1e VD: 2Na + Cl2 ⎯⎯ → 2NaCl - Tính chất hóa học đặc trưng F: tính oxi hóa mạnh F + 1e ⎯⎯ → FVD: S + 3F2 ⎯⎯ → SF6 BaCl2 + NaHSO4 ⎯⎯ → BaSO4  +NaCl + HCl 2+ 2Ba + SO2 ⎯⎯ → BaSO4  0,5đ 0,5đ 0,5đ 0,5đ Ba(HCO3)2 + KHSO4 ⎯⎯ → BaSO4  + KHCO3 + CO2  + H2O 2+ 2Ba + HCO3 + HSO4 ⎯⎯ → BaSO4  + CO2  + H2O 0,5đ Ca(H2PO4)2 + KOH ⎯⎯ → CaHPO4  + KH2PO4 + H2O 2+ Ca + H2PO4 + OH ⎯⎯ → CaHPO4  + H2O 0,5đ Ca(OH)2 + NaHCO3 ⎯⎯ → CaCO3  + NaOH + H2O 2+ Ca + OH + HCO3 ⎯⎯ → CaCO3  + H2O A: CaCO3, CaO; B: CO2; C: NaHCO3, Na2CO3 t0 CaCO3 ⎯⎯→ CaO + CO2 Điểm 0,5đ 0,5đ 0,5đ CO2 + NaOH → NaHCO3 CO2 + 2NaOH →Na2CO3 + H2O 0,5đ Na2CO3 + BaCl2 → BaCO3 + 2HCl 2NaHCO3 + 2KOH → K2CO3 + Na2CO3 +2H2O 0,5đ CaCO3 + 2HCl → CaCl2 + CO2 + H2O CaO + 2HCl → CaCl2 + H2O Quặng hematit đỏ chứa Fe2O3 khan Quặng hematit nâu chứa Fe2O3.nH2O Quặng manhetit chứa Fe3O4 Quặng xiđerit chứa FeCO3 Quặng pirit sắt chứa FeS2 - Thêm Cu vào dd A thấy dd có màu xanh đậm, có q trình Cu → Cu2+ +2e, khơng có khí bay chứng tỏ dd A khơng cịn ion NO3- Vậy Cu khử Fe3+ A theo phương trình: Cu + 2Fe3+ → Cu2+ + 2Fe2+ - Các phương trình hóa học: + Tạo NO2: 2FeS2 + 30HNO3 → 30NO2 + Fe2(SO4)3 + H2SO4 +14H2O + Tạo NO: 0,5đ 0,5đ 0,5đ Trang 2FeS2 + 10HNO3→ 10NO + Fe2(SO4)3 + H2SO4 + 4H2O + Tạo N2O: 8FeS2 + 30HNO3 → 15N2O + 4Fe2(SO4)3 + 4H2SO4 + 11H2O + Tạo N2: 2FeS2 + 6HNO3→ 3N2 + Fe2(SO4)3 + H2SO4 + 2H2O - Cho hỗn hợp rắn vào dung dịch HCl đặc dư Cả oxit tan HCl Fe2O3 + 6HCl → 2FeCl3 + 3H2O Al2O3 + 6HCl → 2AlCl3 + 3H2O BaO + 2HCl → BaCl2 + H2O CuO + 2HCl → CuCl2 + H2O - Cho tiếp dung dịch NH3 dư vào, phần dung dịch thu sau lọc gồm: BaCl2, [Cu(NH3)4](OH)2, NH4Cl, NH3 dư Phần kết tủa gồm:Al(OH)3 Fe(OH)3 Do phản ứng xảy NH3 + HCl → NH4Cl AlCl3 + 3NH3 + 3H2O → Al(OH)3 + 3NH4Cl FeCl3 + 3NH3 + 3H2O → Fe(OH)3 + 3NH4Cl Cu2+ + 4NH3 → [Cu(NH3)4]2+ - Cho phần kết tủa vào dung dịch NaOH dư, có Al(OH)3 bị hịa tan Al(OH)3 + NaOH → Na[Al(OH)4] Lọc lấy phần không tan Fe(OH)3 đem sấy khô nung nhiệt độ cao đến khối lượng không đổi, thu Fe2O3 2Fe(OH)3 → Fe2O3 + 3H2O - Phần nước lọc gồm Na[Al(OH)4] NaOH dư, tiếp tục sục khí CO2 dư vào: CO2 + NaOH → NaHCO3 CO2 + Na[Al(OH)4] → Al(OH)3 + NaHCO3 Lọc lấy kết tủa Al(OH)3 đem sấy khô nung nhiệt độ cao đến khối lượng không đổi, thu Al2O3 2Al(OH)3 → Al2O3 + 3H2O - Phần nước lọc gồm: BaCl2, [Cu(NH3)4](OH)2, NH4Cl, NH3 dư Đem đun nhẹ, lọc lấy kết tủa Cu(OH)2 sấy khô nung đến khối lượng không đổi Thu CuO [Cu(NH3)4](OH)2 → Cu(OH)2 + 4NH3 Cu(OH)2 → CuO + H2O - Cho dung dịch Na2CO3 dư vào dung dịch sau lọc chứa: BaCl2, NH4Cl, NH3 dư Chỉ có BaCl2 bị kết tủa Na2CO3 BaCl2 + Na2CO3 → BaCO3 + 2NaCl Lọc lấy kết tủa BaCO3 nung nhiệt độ cao đến khối lượng không đổi, thu BaO BaCO3 → BaO + CO2 Chú ý: + Thí sinh trình bày theo cách khác cho điểm tối đa + Tách chất hợp lý cho 0,5 điểm - Gọi x số mol Cl2 hỗn hợp sản phẩm → số mol CO2 H2O 2x x mol - Theo bảo toàn khối lượng ta có : m X + mO2 = mCO2 + mH 2O + mCl2 ↔ 2,58 + 0,96 = mCO2 + mH 2O + mCl2 ↔ 3,54 = 88x + 18x +71x → x = 0,02 mol - Theo định luật bảo tồn ngun tố oxi , dễ dàng tìm nO X = 0,04 Gọi CTTQ X có dạng : CxHyOzClt Ta có : x : y : z : t = 0,04 : 0,04 : 0,04 : 0,04 = : : : Vậy CTĐGN X CHOCl CxHy + O2 → xCO2 + y/2H2O 0,2 0,2x CO2 + Ca(OH)2 → CaCO3↓ + H2O 0,4 0,4 2CO2 + Ca(OH)2 → Ca(HCO3)2 0,5đ 0,5đ 0,5đ 0,5đ 0,5đ 0,5đ 0,5đ 0,5đ Trang 0,2 0,1 Ca(HCO3)2 → CaCO3 ↓ + CO2 + H2O 0,1 0,1 Suy 0,2x = 0,6 → x = mà X hidrocacbon no nên X có CTPT C3H8 CTCT CH3 – CH2 – CH3 : propan C3H6 CTCT : xiclopropan a Trong 8,9 gam A có : 0,3 mol C, 0,7 mol H, 0,1 mol N, 0,2 mol O Đặt công thức A CxHyOzNt x: y : z : t = 0,3 : 0,7 : 0,2 : 0,1 =3:7:2:1 - Vì axit đơn chức nên A C3H7O2N - CTCT: H2N-CH2-CH2-COOH: axit 3-aminopropanoic axit  -aminopropionic CH3-CH(NH2)-COOH: axit 2-aminopropanoic; axit  -aminopropionic alanin - Phản ứng tạo polime 0,5đ 0,5đ ⎯⎯ → (-NH-CH2-CH2-CO-) n + n H2O t0 n H2N – CH(CH3) – COOH ⎯⎯ → (-NH-CH(CH3)-CO-) n + n H2O n H2N – (CH2)2 – COOH t0 0,5đ b Giải thích: - A aminoaxit, chúng tồn chủ yếu dạng ion lưỡng cực (hay muối nội) theo cân ⎯⎯ → +H3NRCOO-, chúng kết tinh dạng rắn điều kiện bằng: H2NRCOOH ⎯ ⎯ thường - Nước dung môi phân cực nên dễ hòa tan A 0,5đ - A, B tác dụng với NaOH theo tỉ lệ mol 1: tạo muối ancol suy A, B este chức H3COOC-COOCH3 + 2NaOH → NaOOC-COONa + 2CH3OH (A) HCOOCH2-CH2OOCH + 2NaOH → 2HCOONa + HOCH2-CH2OH (B) - C, D tác dụng với NaOH theo tỉ lệ mol : tạo muối, ancol nước nên C, D chứa chức este chức axit Muối C tạo cháy khơng tạo nước C là: HOOC-COOC2H5, D HOOC-CH2-COOCH3 HOOC-COOC2H5 + 2NaOH → NaOOC-COONa + C2H5OH + H2O HOOC-CH2-COOCH3 + 2NaOH → NaOOC-CH2-COONa + CH3OH + H2O * Nhiệt phân AgNO3: 2AgNO3 → 2Ag + 2NO2 + O2 x x x 0,5x A Ag, B hỗn hợp NO2, O2 4NO2 + 2H2O + O2 → 4HNO3 x 0,25x x C dd HNO3 loãng: 3Ag + 4HNO3 → 3AgNO3 + NO + 2H2O 3x/4 x Số mol HNO3 thiếu Số mol Ag A bị tan 3x/4 Ag không tan x/4 %Ag không tan = 100%.0,25x/x = 25% * Nhiệt phân Fe(NO3)2: 2Fe(NO3)2 → Fe2O3 + 4NO2 + 1/2O2 y 0,5y 4y 0,5y 4NO2 + H2O + O2 → 4HNO3 2y 0,5y 2y Số mol O2 thiếu nên số mol HNO3 2y 3NO2 + H2O→ 2HNO3 + NO 2y 4y/3 0,5đ 0,5đ 0,5đ 0,5đ Trang Tổng số nol HNO3 C1 2y + 4y/3 = 10y/3 Hòa tan A1 vào C1: Fe2O3 + 6HNO3 → 2Fe2(SO4)3 + 3H2O 10y/3.6 10y/3 Số mol Fe2O3 dư không tan = y-5y/9 = 4y/9 % Fe2O3 không tan = 100.4y/9/y = 44,44% - Các phản ứng hóa học xảy ,15000 C ⎯, LLN ⎯⎯ ⎯ ⎯→ C2H2 + 3H2 2CH4 ⎯HQ C , 600 C ⎯→ C6H6 3C2H2 ⎯⎯ ⎯ a) Điều chế 1,3-điclobenzen SO4 ,t ⎯ ⎯→ C6H5NO2 + H2O C6H6 + HNO3 ⎯H⎯ SO4 ,t ⎯ ⎯→ C6H4(NO2)2 + H2O C6H5NO2 + HNO3 ⎯H⎯ 1,3-đinitrobenzen Zn+HCl C6H4(NO2)2 + 12H ⎯⎯⎯→ C6H4(NH2)2 + 4H2O 1,3-điaminobenzen −50 C ⎯→ C6H4(N2Cl)2 + 4H2O C6H4(NH2)2 + 2HNO2 + 2HCl ⎯0⎯ 1,3-điazonicloruabenzen t0 C6H4(N2Cl)2 ⎯⎯→ C6H4Cl2 + 2N2 1,3-điclobenzen b) Điều chế Cao su Buna – S 2000 C ⎯−⎯ ⎯→ CH2=CH-Cl C2H2 + HCl ⎯120 AlCl3 ,t ⎯ ⎯→ C6H5-CH=CH2 + HCl C6H6 + CH2=CH-Cl ⎯⎯ CuCl, NH 4Cl ,1000 C 2C2H2 ⎯⎯ ⎯ ⎯ ⎯⎯→ CH2=CH-C≡CH Pd ,t ,1:1 ⎯ ⎯→ CH2=CH-CH=CH2 CH2=CH-C≡CH + H2 ⎯⎯ nCH2=CH-CH=CH2+nC6H5-CH=CH2 ⎯trunghop ⎯⎯ ⎯→ (-CH2-CH=CH-CH2-CH(C6H5)-CH2-)n Cao su buna – S 0,5đ 0,5đ 0,5đ 0,5đ 7,1 * Khối lượng phần là: = 3,55 gam * Phần 1: Đốt cháy 7,7 2, 25 nCO2 = = 0,175 mol; nH2O = = 0,125 mol 44 18 Áp dụng bảo toàn nguyên tố:  mO = 3,55 −12.nCO2 − 2.nH2O = 3,55 −12.0,175 − 2.0,125 = 1, gam n2andehit phần = nO = 1, = 0, 075 mol 16 * Phần 2: nAg 21,6 nAg 0, = = 0, mol = = 108 n2andehit phần 0, 075  phải có andehit HCHO andehit fomic (metanal) Đặt CT andehit lại là: Cn H mCHO Trong phần gồm: x mol HCHO y mol Cn H mCHO Ta có : AgNO3 / NH3 HCHO ⎯⎯⎯⎯⎯ → Ag x mol x mol  x + y = 0, 075  x = 0, 025    4 x + y = 0,  y = 0, 05 Bảo tồn ngun tố C H ta có: 0,5đ AgNO3 / NH3 ; Cm H m+1−2 k CHO ⎯⎯⎯⎯⎯ → Ag y mol y mol  nC = nHCHO + (n + 1)nCn H mCHO = 0,175 0,025 + 0,05(n + 1) = 0,175 n =    nH = 2nHCHO + (m + 1)nCn H mCHO = 2.0,125 0,025.2 + 0,05(m + 1) = 0, 25 m = Trang 10  CTCT andehit lại : CH2=CH-CHO andehit acrylic hay propenal * Dụng cụ thí nghiệm hóa chất Dụng cụ thí nghiệm - Giá sắt - Ống nghiệm - Đèn cồn - Dây dẫn khí - Bình làm khơ 0,5đ Hóa chất - NH4Cl Ca(OH)2 dung dịch NH3 - Chất làm khô CaO 1đ * Tiến hành thí nghiệm 1đ Chú ý: Học sinh làm cách khác cho điểm tối đa Trang SỞ GD & ĐT QUẢNG BÌNH ĐỀ CHÍNH THỨC Họ tên:……………… Số báo danh:…………… KÌ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI TỈNH NĂM HỌC 2017-2018 Khóa ngày 22 – – 2018 Mơn: Hóa học LỚP 12 THPT Thời gian 180 phút (không kể thời gian giao đề) Đề gồm có 02 trang Câu I (1,75 điểm) Hồn thành phương trình hóa học phản ứng sau: to a Au + NaCN + H2O + O2 ¾¾ b Pb + H2SO4 (c) ắắ đ đ c Cu2O + H2SO4 loóng ắắ d Fe2(SO4)3 + SnSO4 ắắ đ đ e Fe3O4 + HI ¾¾ f CrCl3 + Br2 + NaOH ắắ đ đ o t g KO2 + CO2 ¾¾ h Na[Al(OH)4] + NH4Cl ¾¾ ® ® Oxit F (oxit lưỡng tính) có màu lục sẫm, khó nóng chảy, bền với nhiệt F tác dụng với H2SO4 (dư) đun nóng, tạo thành dung dịch G có màu xanh lục Nhỏ dung dịch KOH vào G đến dư, thu dung dịch H có màu xanh ve, thêm tiếp H2O2 dung dịch I có màu vàng Khi cho H2SO4 loãng vào I thu dung dịch K có màu da cam Nếu cho dung dịch KOH vào K lại thu dung dịch I Viết phương trình ion thu gọn phản ứng xảy Câu II (2,25 điểm) Sắp xếp chất sau theo thự tự tăng dần tính bazơ giải thích: CH3-CH(NH2)-COOH (I); CH3-CH2-CH2-NH2 (II); CHºC-CH2-NH2 (III); CH2=CH-CH2-NH2 (IV) Viết phương trình hóa học thực chuyển đổi sau: OH OH NO2 [H] A NaNO2+ HCl 0-50C B H2O C ClCH 2COCl (1:1) D POCl3 E CH 3NH2 1:1 F H2 OH Pd HOCHC H2NHCH 3 Hỗn hợp X gồm chất có cơng thức phân tử C3H12N2O3 C2H8N2O3 Cho 3,40 gam X phản ứng vừa đủ với dung dịch NaOH (đun nóng), thu dung dịch Y gồm chất vô 0,04 mol hỗn hợp khí Z gồm chất hữu đơn chức, bậc (đều làm xanh giấy quỳ tím ẩm) Cơ cạn Y thu m gam muối khan Tìm giá trị m? m Câu III (2,0 điểm) Cho từ từ dung dịch Ba(OH)2 0,1M vào 12,43 dung dịch chứa x mol H2SO4 y mol Al2(SO4)3 Khối lượng kết tủa (m gam) tạo 8,935 thành phụ thuộc vào thể tích dung dịch Ba(OH)2 (V ml) biểu diễn đồ thị bên Hãy xác định giá trị x, y V 550 350 Khi thủy phân hoàn toàn mol pentapeptit X thu mol Alanin, mol Axit glutamic, mol Lysin mol Tyrosin Cho X phản ứng với 1-flo-2,4-đinitrobenzen (kí hiệu ArF) thủy phân thu Ala, Glu, Lys hợp chất p-HOC6H4CH2CH(NHAr)COOH Mặt khác, thủy phân X nhờ enzim cacboxipeptidaza thu Lys tetrapeptit Ngồi thủy phân khơng hồn tồn X thu hỗn hợp sản phẩm có chứa đipeptit Ala-Glu, Ala-Ala Tyr-Ala a Viết công thức cấu tạo dạng chủ yếu amino axit pH = pH = 13 b Xác định công thức cấu tạo gọi tên pentapeptit X Câu IV (2,0 điểm) Hòa tan hoàn toàn 11,6 gam hỗn hợp A gồm Fe Cu vào 87,5 gam dung dịch HNO3 50,4%, thu dung dịch X (khơng có muối amoni) hỗn hợp khí B (gồm hai sản phẩm khử N+5) Cho 500ml dung dịch KOH 1M vào dung dịch X, thu kết tủa Y dung dịch Z Lọc lấy Y nung khơng khí đến khối lượng khơng đổi, thu 16,0 gam chất rắn Cô cạn dung dịch Z thu chất rắn T Nung T đến khối lượng không đổi, thu 41,05 gam chất rắn Biết phản ứng xảy hồn tồn Tính C% chất tan dung dịch X? Thủy phân hoàn toàn 4,84 gam este hai chức A (được tạo thành từ axit hai chức hợp chất đơn chức) lượng dung dịch NaOH vừa đủ, cô cạn thu H2O hỗn hợp X gồm hai muối Đốt cháy toàn lượng muối cần vừa đủ 6,496 lít O2 (đktc), thu 4,24 gam Na2CO3; 5,376 lít CO2 (đktc) 1,8 gam H2O Tính thành phần phần trăm khối lượng muối hỗn hợp X Câu V (2,0 điểm) Cho dung dịch A chứa FeCl3 0,01M Giả thiết rằng, Fe(H2O)63+ (viết gọn Fe3+) axit nấc với số phân li Ka=6,3.10-3 a Tính pH dung dịch A b Tính pH cần thiết để bắt đầu xảy kết tủa Fe(OH)3 từ dung dịch A Biết Fe(OH)3 có Ks= 6,3.10-38 Tính pH dung dịch thu trộn 10ml dung dịch axit axetic có pH=3 với 10ml dung dịch axit fomic có pH=3 Biết Ka axit axetic axit fomic 10-4,76 10-3,75 Cho: H=1; C=12; N=14; O=16; Na=23; Al=27; S=32; Cl =35,5; K=39; Fe =56; Cu=64; Ba=137 HẾT SỞ GD & ĐT QUẢNG BÌNH HƯỚNG DẪN CHẤM KÌ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI TỈNH NĂM HỌC 2017-2018 Khóa ngày 22 – – 2018 Mơn: Hóa học LỚP 12 THPT Câu I (1,0 điểm) a) 4Au + 8NaCN + 2H2O + O2 ¾¾ ® 4Na[Au(CN)2] + 4NaOH to b) Pb + 3H2SO4 (c) ắắ đ Pb(HSO4)2 + SO2 + 2H2O c) Cu2O + H2SO4 loóng ắắ đ CuSO4 + Cu + H2O d) Fe2(SO4)3 + SnSO4 ắắ đ 2FeSO4 + Sn(SO4)2 e) Fe3O4 + 8HI ắắ 3FeI2 + I2 + 4H2O đ f) 2CrCl3 + 3Br2 + 16NaOH ắắ đ 2Na2CrO4 + 6NaCl + 6NaBr + 8H2O 2K2CO3 + 3O2 g) 4KO2 + 2CO2 ắắ đ 1,75 im Mi PTHH 0,125 im o t h) Na[Al(OH)4] + NH4Cl ắắ đ NaCl + Al(OH)3 + NH3 + H2O (0,75 điểm) Cr2O3 + 6H+ ® 2Cr3+ + 3H2O H + OH ® H2O Cr3+ + 4OH- ® [Cr(OH)4]2[Cr(OH)4]- + 3H2O2 + 2OH- ® CrO24 - + 8H2O + - CrO24 - + H+ Mỗi PTHH 0,125 điểm ® Cr2 O72- + H2O Cr2 O72- + OH- ® CrO24 - + H2O Câu II 2,25 điểm (0,5 điểm) Trật tự tăng dần tính bazơ: (I) < (III) < (IV) < (II) 0,25 Tính bazơ đánh giá mật độ electron nguyên tử nitơ Các nhóm có hiệu ứng làm giảm mật độ electron làm cho tính bazơ giảm ngược lại Chất (I) tồn dạng ion lưỡng cực nên có tính bazơ yếu Chất (II) có hiệu ứng +I nên làm tăng tính bazơ Chất (III) chất (IV) có hiệu ứng -I Csp2 Csp; hiệu ứng -I Csp lớn Csp2 nên (III) có tính bazơ yếu (IV) 0,25 (1,0 điểm) OH OH NO2 NH2 Fe+ HCl + 6[H] ắắắ ắ đ + 2H2O OH N2+Cl- OH NH2 0-50 C OH + NaNO2 + 2HCl ¾¾¾ ® OH N2+ClOH t C + H2O ¾¾ ® 0,25 + NaCl + 2H2O + HCl Câu Điểm Ý Nội dung Phản ứng: M + 10nHNO3 = M (NO3)n + nN2O + 5n H2O 10 M + 12n HNO3 = 10 M (NO3)n + nN2 + 6n H2O M (NO3)n + nNaOH → M (OH)n + nNaNO3 M + 10n HNO3 → M (NO3)n + nNH4NO3 + 3n H2O Có thể: M(OH)n + (4-n) NaOH → Na4-nMO2 + 2H2O n N2 44 − 32 Hỗn hợp X (0,04 mol): = =  nN = 0, 03; nN 2O = 0, 01 n N2O 32 − 28 Sơ đồ: E+ HNO3  F: Mg2+, Mn+, NO3- (muối KL), NH4NO3 (a) + N2 (0,03); N2O (0,01) Ta có: nNO3- ( ḿi KL) = 0,03.10 + 0,01.8 +8a = 0,38 + 8a mmuối = 25,28.2 = 6,84 + 62(0,38 + 8a) + 80a  a=0,035 TH1: M(OH)n khơng có tính lưỡng tính  Kết tủa gồm: Mg(OH)2 M(OH)n Gọi x, y số mol Mg M hhE 2,0 24x + My = 6,84 24x + My = 6,84  (loại) Ta có: 58x + (M + 17n)y = 4,35.2   24x + My = −2,52 2x + ny = 0,38 + 8.0, 035  TH2: M(OH)n có tính lưỡng tính  n Mg(OH)2 = 4,35.2/58= 0,15 mol =nMg  mM = 6,84 - 0,15.24 =3,24 gam 3,24 Bảo toàn e: 0,15.2 + n = 0,38 + 8.0,035  M = 9n  n = vaø M = 27 (Al) M Theo ra: C7H8O2 có 2H linh động phản ứng với Na 1H linh động phản ứng với NaOH  1-OH ancol 1-OH phenol  to HO-Ar-CH2-OH + CuO ⎯⎯→ HO-Ar-CH=O + CuO + H2O o t HO-Ar-CH=O + 4H2 ⎯⎯→ HOC6H10CH2OH 1,0 H SO đặc,t o ⎯⎯⎯⎯⎯ → (CH3COO)2(C6H10CH2)+2H2O HOC6H10CH2OH + 2CH3COOH ⎯⎯⎯⎯ ⎯ H SO đặc,t o Câu 2 ⎯⎯⎯⎯⎯ → CH3COO-CH2-ArOH+H2O HO-Ar-CH2-OH + CH3COOH ⎯⎯⎯⎯ ⎯ Chất M: (C3H4O3)n  C3n/2H5n/2(COOH)3n/2  5n/2+3n/2=2.3n/2+2  n=2  M C6H8O6 hay C3H5(COOH)3  Công thức cấu tạo: HOOCCH2CH2CH(COOH)2, HOOCCH(CH3)CH(COOH)2, HOOCCH2CH(COOH)CH2COOH, (HOOC)3CCH2CH3 (HOOC)2C(CH3)CH2COOH Chất N: (C2H3O3)m  C2m-yH3m - (x+y)(OH)x(COOH)y 1,5 3m = 2(2m − y) + m = 2y − Khi y=1  m=0 (loaïi)    3m = x + 2y   3m = x + 2y Khi y=2  m=2,x=2 (choïn) x  2m − y y     N là: C4H6O6 hay C2H2(OH)2(COOH)2  Công thức cấu tạo: HOOCCH(OH)-CH(OH)COOH (HOOC)2C(OH)CH2OH Ta có n Na/ Y = n NaOH = n Na CO = 0,15 mol 3 Gọi CT chung Z Cn H2n+2 Om  n = 0,15 =  có CH3OH 0,24 − 0,15 1,5 Vì nNaOH  nhh Z  Z có ancol đa chức axit tạo muối Y đơn chức Trang 3/5 Câu Điểm Ý Nội dung Gọi Y RCOONa  nRCOONa = nNa/Y = 0,15mol  MRCOONa = 12,3 = 82 0,15  R = 15  Y CH3COONa Trong Z: ancol lại đa chức C2H4(OH)2 C3H8Oz (z=2 3) TH 1: Nếu ancol CH3OH C2H4(OH)2 x, y số mol ancol tương ứng x + y = 0,09 x = 0,03   x+2y    nNaOH = x + 2y = 0,15 (thỏa mãn) y = 0,06  0,09 =   CTCT este CH3COOCH3 (CH3COO)2C2H4 TH 2: Nếu ancol CH3OH C3H8-z(OH)z; a b số mol ancol tương ứng a + b = 0,09 a = 0,06   a+3b    nNaOH = a+zb =0,06+0,03z = 0,15 z =  b = 0,03  0,09 =   CTCT este CH3COOCH3 (CH3COO)3C3H5 nO2=0,3125 mol BTKL: mN2=3,17+0,3125.32-12,89=0,28 gam =>nN2=0,01 mol=>n amin=0,02 mol => n hiđrocacbon=0,1 mol - Giả sử số mol CO2 H2O x, y 44x+18y=12,89 0,3125.2=2x+y (BTNT: O) =>x=0,205; y=0,215 Ctb=0,205/0,12=1,7 => CH4 Htb=0,215/0,12=1,8 => C2H2 (Do số liên kết pi nhỏ 3) Đặt: C2H7N: a C3H9N: 0,02-a CH4: b C2H2: 0,1-b + BTNT nguyên tố C: 2a+3(0,02-a)+b+2(0,1-b)=0,205 + BTNT nguyên tố H: 7a+9(0,02-a)+4b+2(0,1-b)=0,215.2 =>a=0,015;b=0,04 => CH4 (0,04 mol) C2H2 (0,06 mol) =>%mC2H2=0,06.26/(0,06.26+0,04.16)=71% CH2 1,0 to COOC6H5 +3NaOH COOCH=CH2 CH2(COONa)2+C6H5ONa+CH3CHO+H2O CaO,t → CH4  + 2Na2CO3 CH2(COONa)2 + 2NaOH ⎯⎯⎯⎯⎯ t0 → CH3COONH4 + 2Ag + 3NH3  + H2O CH3CHO + 2[Ag(NH3)2]OH ⎯⎯ CH3COONH4 + NaOH → NH3 + CH3COONa o CaO,t → CH  + Na CO CH COONa + NaOH ⎯⎯⎯⎯ o Câu C6H5ONa + CO2 + H2O → C6H5OH + NaHCO3 n CO2 =0,7 mol; n H O = 0,8 mol; Số nguyên tử C trung bình: C = 1, →Hỗn hợp có HCOOH 1,5 1,0 Trang 4/5 Câu Điểm Ý Nội dung Do n H2O  n CO2 , Y có nhóm -NH2 Y no có nhóm –COOH Gọi số C Y n; số mol X x; Y Y HCOOH: a mol Ta có  + O2 ⎯⎯ → CO2 + H 2O 0,7mol 0,8mol Cn H 2n+1O N: b mol 0,5mol a + b = 0,5 a = 0,3    b = 0, a + nb = 0, 2a + (2n + 1)b = 1, n =   Amino axit có cơng thức cấu tạo H2NCH2COOH A có dạng CyH2y+2-2aO6 A tác dụng với Br2: CyH2y+2-2aO6 + (a-3)Br2→ CyH2y+2-2aBr2(a-3) O6 x ->x(a-3) Ta có: nH 2( y + − a) 2nH 2O 5,1 = = = = y = 55a − 55 nC y nCO2 2, 75 nC xy = = y = 27,5a − 82,5 nBr2 x(a − 3) (1) 1,0 (2) (1, 2) = a = 5, nBr2 = (5 − 3) x = 0,1 = x = 0, 05 mol nNaOH = 3x = 0,15 mol , nglixerol = 0, 05 mol mA = mC + mH + mO ( A) = 2, 75.12 + 2,55.2 + 0, 05.6.16 = 42,9 ( gam) BTKL : mm ( B ) = 42,9 + 0,15.40 − 0, 05.92 = 44,3 gam X có dạng A(COONH3C2H5)2 (3x mol) Y có dạng NH2-B-COONH3C2H5 (5x mol) → nC2H5NH2 = 3x.2 + 5x = 0,22 → x = 0,02 Muối gồm A(COONa)2 (0,06) NH2-B-COONa (0,1) m muối = 0,06(A + 134) + 0,1(B + 83) = 21,66 → 3A + 5B = 266 1,5 → A = 42 B = 28 nghiệm phù hợp X C3H6(COONH3C2H5)2 (0,06) Y NH2-C2H4-COONH3C2H5 (0,1) → mX = 13,32 gam → mY = 13,40 gam Ghi chú: Thí sinh làm cách khác, đạt điểm tối đa câu Nếu thiếu điều kiện thiếu cân thiếu hai trừ nửa sớ điểm PTHH Làm tròn đến 0,25 điểm - HẾT - Trang 5/5 SỞ GIÁO DỤC & ĐÀO TẠO QUẢNG NAM KỲ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI LỚP 12 THPT NĂM HỌC 2013 – 2014 Môn thi : ĐỀ CHÍNH THỨC HĨA HỌC Thời gian : 180 phút (không kể thời gian giao đề) Ngày thi : 02/10/2013 (Đề thi có 02 trang, gồm câu) Câu I(4,0 điểm) 1.Cho hai nguyên tử A B có tổng số hạt 65 hiệu số hạt mang điện không mang điện 19 Tổng số hạt mang điện B nhiều tổng số hạt mang điện A 26 a) Xác định A, B.Viết cấu hình electron A, B cho biết số lượng tử ứng với electron cuối nguyên tử A, B b) Xác định vị trí A, B bảng tuần hồn ngun tố hóa học c) Viết công thức Lewis phân tử AB2, cho biết dạng hình học phân tử, trạng thái lai hoá nguyên tử trung tâm? d) Hãy giải thích phân tử AB2 có khuynh hướng polime hoá? 0 2.Cho biết: rNa + = 0,95 A , rCl − = 1,81 A Hãy dự đoán cấu trúc mạng tinh thể NaCl? Vẽ cấu trúc mạng này? Tính số phân tử NaCl tế bào sở? 3.Trong phịng thí nghiệm có chai đựng dung dịch NaOH, nhãn có ghi: NaOH 0,10 M Để xác định lại xác giá trị nồng độ dung dịch này, người ta tiến hành chuẩn độ dung dịch axit oxalic dung dịch NaOH a) Tính số gam axit oxalic ngậm nước (H2C2O4.2H2O) cần lấy để hoà tan hết nước 100 ml dung dịch axit, chuẩn độ hoàn toàn 10 ml dung dịch axit hết 15 ml NaOH 0,10 M b) Hãy trình bày cách pha chế 100 ml dung dịch axit oxalic từ kết tính c) Khơng cần tính tốn, cho biết dùng dung dịch thị cho phép chuẩn độ số dung dịch thị sau: metyl da cam (pH = 4,4); phenol đỏ (pH = 8,0), phenolphtalein (pH = 9,0)? Vì sao? Cho: pK a1(H C O ) = 1,25; pK a2(H C O ) = 4,27 2 2 Câu II(4,0 điểm) 1.a) Có khí A, B, C, D, E Khí A điều chế cách nung KMnO4 nhiệt độ cao, khí B điều chế cách cho FeCl2 tác dụng với dung dịch hỗn hợp KMnO4 H2SO4 lỗng dư, khí C điều chế cách đốt cháy hoàn toàn sắt pirit oxi, khí D điều chế cách cho sắt (II) sunfua tác dụng với dung dịch HCl, khí E điều chế cách cho magie nitrua tác dụng với nước Hãy viết phương trình hóa học phản ứng xảy b) Cho khí A, B, C, D, E tác dụng với đơi một, trường hợp có phản ứng xảy ra? Viết phương trình hóa học phản ứng ghi rõ điều kiện (nếu có) Cho giản đồ khử chuẩn Mn môi trường axit: ? +2,27V +0,95V ? MnO-4 ⎯⎯ → MnO42- ⎯⎯⎯⎯ → MnO2 ⎯⎯⎯⎯ → Mn 3+ ⎯⎯ → Mn 2+ +1,70V +1,23V 3+ 2+ a) Tính khử chuẩn cặp: MnO-4 /MnO24 Mn /Mn b) Hãy cho biết tiểu phân khơng bền bị dị phân Hãy tính số cân phản ứng dị phân Câu III(4,0 điểm) Dung dịch X gồm K2Cr2O7 0,010 M; KMnO4 0,010 M; Fe2(SO4)3 0,0050 M H2SO4 (pH dung dịch 0) Thêm dung dịch KI vào dung dịch X nồng độ KI 0,50 M, dung dịch Y (coi thể tích không thay đổi thêm KI vào dung dịch X) a) Hãy mơ tả q trình xảy cho biết thành phần dung dịch Y b) Tính điện cực platin nhúng dung dịch Y c) Cho biết khả phản ứng Cu2+ với I- (dư) điều kiện tiêu chuẩn Giải thích Cho: E E 2− Cr2 O7 Cu 2+ /Cr /Cu + 3+ = 1,330 V; E − MnO /Mn 2+ = 1,510 V; E 0 Fe 3+ /Fe 2+ = 0,771 V; E − − = 0,5355 V I3 /I = 0,153 V; pKs(CuS) = 12 Đốt cháy hoàn toàn 6,48 gam hỗn hợp chất rắn X gồm: Cu; CuS; FeS; FeS 2; FeCu2S2; S cần 2,52 lít O2 thấy 1,568 lít SO2 Mặt khác cho 6,48 gam X tác dụng với dung dịch HNO3 đặc nóng dư thu V lít NO2 (là sản phẩm khử nhất) dung dịch A Cho dung dịch A tác dụng với dung dịch Ba(OH)2 dư thu m gam kết tủa Biết thể tích khí đo điều kiện tiêu chuẩn Tính V m Hịa tan hồn toàn hỗn hợp gồm 5,6 gam Fe 3,2 gam Cu 500 ml dung dịch hỗn hợp HNO 0,2M HCl 0,8M, thu khí NO (khí nhất) dung dịch X Cho X vào dung dịch AgNO3 dư, thu m gam chất rắn Biết phản ứng xảy hoàn toàn, NO sản phẩm khử N+5 phản ứng Viết phương trình hóa học phản ứng xảy dạng ion thu gọn tính khối lượng m Câu IV(4,0 điểm) 1.a) Sắp xếp tăng dần lực bazơ (có giải thích) chất dãy sau: CH3-CH(NH2)-COOH , CH2=CH-CH2-NH2 , CH3-CH2-CH2-NH2 , CH  C-CH2-NH2 b) So sánh nhiệt độ sơi (có giải thích) chất dãy chất sau: S H H N N N N N N (3) (2) (1) (4) 2.Viết phương trình hóa học phản ứng (dưới dạng cơng thức cấu tạo) theo sơ đồ sau: CH 3OH , xt ,t O2 ,Cu ,t + ddNaOH,t + ddAgNO3 / NH3 + Br2 ⎯ ⎯⎯→ G (đa chức) ⎯⎯→ D ⎯⎯⎯⎯⎯→ → B ⎯+⎯ C3H6 ⎯⎯⎯ E ⎯+ddHCl ⎯⎯→ F ⎯+⎯ → A ⎯⎯⎯⎯⎯ M, N, P có cơng thức phân tử C6H8Cl2O4 mạch hở thõa mãn : + ddNaOH ,t → Muối + CH3CHO + NaCl + H2O C6H8Cl2O4 ⎯⎯⎯⎯⎯ Xác định công thức cấu tạo M, N, P viết phương trình hóa học phản ứng Câu V(4,0 điểm) Chất hữu X (chỉ chứa C, H, O có công thức phân tử trùng với công thức đơn giản nhất) Cho 2,76 gam X tác dụng với dung dịch NaOH vừa đủ, sau chưng khơ thu nước, phần chất rắn chứa hai muối natri có khối lượng 4,44 gam Đốt cháy hồn tồn 4,44 gam hỗn hợp hai muối oxi thu 3,18 gam Na2CO3 ; 2,464 lít CO2 (ở điều kiện tiêu chuẩn) 0,9 gam nước Tìm cơng thức phân tử, viết cơng thức cấu tạo có X Cho ba amino axit sau: H2N-(CH2)4-CH-COOH N COOH H prolin HOOC-(CH2)2-CH-COOH NH2 NH2 lysin axit glutamic a) Hãy đề nghị giá trị pH để phân tách hỗn hợp amino axit phương pháp điện di.Biết pHI Pro= 6,3, Lys = 9,74 Glu = 3,08 b) Hãy gắn giá trị pKa 3,15 8,23 cho nhóm chức phân tử đipeptit Gly-Ala Viết công thức cấu tạo đipeptit pH= 4,0 pH= 11,0 3.a) Hợp chất A (C10H18O) phân lập từ loại tinh dầu A không làm màu nước brom dung dịch thuốc tím lỗng, khơng tác dụng với hiđro có xúc tác niken, lại tác dụng với axit clohiđric đậm đặc sinh 1-clo-4(1-clo-1-metyletyl)-1-metylxiclohexan Hãy đề xuất cấu trúc A b)Viết công thức đồng phân lập thể không đối quang(đồng phân lập thể đia ) - clo - 1,3 đimetylxiclohexan cho biết cấu trúc sản phẩm tạo thành cho đồng phân tác dụng với CH3ONa Cho biết nguyên tử khối : H = 1; C = 12; N = 14; O = 16; S = 32; Cl = 35,5; Br = 80; P = 31; Na = 23; Mg = 24; Al = 27; K = 39; Ca = 40; Cr = 52; Mn = 55; Fe = 56; Cu = 64; Zn = 65; Ag = 108 Hết -(Thí sinh khơng sử dụng Bảng tuần hồn ngun tố hóa học) UBND TỈNH QUẢNG NAM SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO KỲ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI LỚP 12 THPT Năm học: 2013-2014 HƯỚNG DẪN CHẤM ĐỀ CHÍNH THỨC Mơn thi : Hóa học Ngày thi: 02/10/2013 (Hướng dẫn chấm gồm có 08 trang) Câu Câu 1 Nội dung đáp án Điểm 4,00đ 0,75đ a)Gọi ZA, ZB số proton nguyên tử A, B Gọi NA, NB số notron nguyên tử A, B Với số proton = số electron (2Z A + N A ) + (2Z B + N B ) = 65 Z + Z B = 21 Z A =  Ta có hệ : (2Z A + 2Z B ) − (N A + N B ) = 19   A Z B − Z A = 13 Z B = 17 2Z − 2Z = 26 A  B ZA =  A Be Cấu hình e : 1s22s2 Bộ số lượng tử: n = 2, l = 0, m = 0, ms = − ZB = 17  B Cl Cấu hình e : 1s22s22p63s23p5 Bộ số lượng tử: n = 3, l = 1, m = 0, ms = − b)Ta có Z =  Be thứ 4, có lớp e  Be chu kỳ Nguyên tố s, có 2e ngồi  nhóm IIA Tương tự cho Cl: ô thứ 17, chu kỳ 3, nhóm VIIA 0,25đ : Cl : Be : Cl : c) 0,50đ Hình dạng hình học phân tử: đường thẳng Trạng thái lai hoá : sp Be Cl Cl d) Khi tạo thành phân tử BeCl2 ngun tử Be cịn obitan trống; Cl đạt trạng thái bền vững cịn có obitan chứa electron chưa liên kết nguyên tử clo phân tử BeCl2 đưa cặp electron chưa liên kết cho nguyên tử Be phân tử BeCl2 tạo liên kết cho-nhận Vậy BeCl2 có khuynh hướng polime hố: Cl Cl Cl Cl Cl Ta có: B e Cl B e Cl B e Cl B e Cl B e 0,50đ Cl rNa + 0,95 = = 0,525 rCl − 1,81 Từ tỉ lệ cho phép dự đoán cấu trúc mạng lưới NaCl lập phương tâm diện kép:lập 0,50đ phương tâm diện Na+ lồng vào lập phương tâm diện Cl- Cl- Na+ Mơ hình rỗng NaCl Mơ hình đặc NaCl Theo hình vẽ, ta có: 1 + = n Na+ = 12 + 1.1 = 4 n Cl- =  có phân tử NaCl tế bào sở a) Từ phản ứng chuẩn độ hoàn toàn axit oxalic xút: H2C2O4 + OH- → C O ta có: 2− 0,50đ + 2H2O m 10 15 0,1.10-3 = → m = 0,9450 (g) 126 100 b) Cân xác 0,9450 gam axit oxalic ngậm nước (H2C2O4 2H2O) cho vào cốc thủy tinh, rót nước cất vào để hịa tan hết lượng axit cách dùng đũa thuỷ tinh khuấy nhẹ lắc nhẹ Chuyển tồn dung dịch vào bình định mức 100 ml (cả phần nước dùng tráng cốc 2, lần) Thêm nước cất đến gần vạch 100 ml, dùng ống hút nhỏ giọt (công tơ hút) nhỏ từ từ giọt nước cất đến vạch để 100 ml dung dịch axit oxalic 2− c) Trong phép chuẩn độ trên, sản phẩm tạo thành C O , môi trường bazơ, phải chọn chất thị có chuyển màu rõ mơi trường bazơ Vì chọn chất thị dung dịch phenol đỏ dung dich phenolphtalein cho phép chuẩn độ 0,50đ 0,50đ 4,00đ 1,00đ Câu II a) A O2; B : Cl2; C: SO2; D : H2S; E : NH3 2KMnO4 ⎯⎯→ K2MnO4 + MnO2 + O2  10 FeCl2 + KMnO4 + 18 H2SO4 ⎯⎯ → Fe2(SO4)3 + 2MnSO4 + K2SO4 + 10Cl2  + 18H2O t0 4FeS2 + 11 O2 ⎯⎯→ 2Fe2O3 + 8SO2  FeS + 2HCl ⎯⎯ → FeCl2 + H2S  Mg3N2 + H2O ⎯⎯ → 3Mg(OH)2  + 2NH3  Tìm khí viết phương trình (nếu viết phương trình cho điểm tối đa 1,0 điểm) : t0 1,00đ 450 C ,V2O5 ⎯⎯⎯⎯→ b) 2SO2 + O2 ⎯⎯⎯⎯ 2SO3 (1) 2H2S + 3O2 (dư) ⎯⎯→ 2SO2 + 2H2O (2) t0 Hoặc : 2H2S + O2 (thiếu) ⎯⎯→ 2S + 2H2O 8500 C , Pt 4NH3 + 5O2 ⎯⎯⎯⎯ (3) → 4NO  + 6H2O t Hoặc : 4NH3 + 3O2 ⎯⎯→ 2N2  + 6H2O t0 Cl2 + SO2 ⎯⎯→ SO2Cl2 Cl2 + H2S ⎯⎯ → S + 2HCl 3Cl2 + 2NH3 ⎯⎯ → N2  + 6HCl Hoặc : 3Cl2 + 8NH3 ⎯⎯ → 6NH4Cl + N2  2H2S + SO2 ⎯⎯ → 3S + 2H2O H2S + NH3 ⎯⎯ → NH4HS Hoặc H2S +2NH3 ⎯⎯ → (NH4)2S t0 (4) (5) (6) (7) (8) a) Mỗi cặp oxi hố khử tính 0,5 điểm 3+ 2+ Thế khử chuẩn cặp: MnO-4 /MnO24 Mn /Mn 1,00đ MnO24− +4H+ +2e ⎯⎯ → MnO2 +2H2O (1) MnO + 4H+ +3e ⎯⎯ → MnO2 +2H2O (2) E02 =+1,70V E10 =+2,27V Lấy (2) trừ (1) ta có: MnO +e ⎯⎯ → MnO24− (3) E03 = 3E02 – 2E01 = +0,56V MnO2 +1e +4H+ ⎯⎯ → Mn3+ +2H2O (4) E04 =+0,95V MnO2 +2e +4H+ ⎯⎯ → Mn2+ +2H2O (5) E05 =+1,23V Lấy (5) trừ (4) ta có: Mn3+ +1e ⎯⎯ → Mn2+ (6) E06 = 2E05 – E04 = +1,51V b) Trả lời tiểu phân không bền 0,25 điểm Tính giá trị K 0,25 điểm MnO24− Mn 3+ không bền dị phân MnO24− +4H+ +2e ⎯⎯ → MnO2 +2H2O MnO24− ⎯⎯ → 2MnO +2e E10 =+2,27V -E30 =-0,56V MnO24− +4H+ ⎯⎯ → 2MnO + MnO2 +2H2O (7) ∆E07 = +1,71V >0 nên phản ứng (7) tự xảy lgK = 2ΔE 07 = 57,966 ⎯⎯ → K7 = 9,25.1057 0,059 1,00đ Mn3+ +1e ⎯⎯ → Mn2+ E06 =+1,51V Mn3++2H2O ⎯⎯ -E04= -0,95V → MnO2 +1e+4H+ 2Mn3++2H2O ⎯⎯ → MnO2 +Mn2+ +4H+ (8) ∆E08 = +0,56V >0 nên phản ứng (8) tự xảy ΔE 80 lgK = = 9, 492 ⎯⎯ → K8 = 3,1.109 0,059 CâuIII a) Do E - MnO /Mn 2+ = 1,51 V > E 2- Cr2 O7 /Cr 3+ = 1,33 V > E Fe 3+ /Fe 2+ = 0,771V > E - I3 /I - = 0,5355 V, 4,00đ 1,50đ nên trình xảy sau: MnO + 16 H+ + 15 I- → Mn2+ + I + H2O (1) 0,01 0,5 [ ] 0,425 0,01 0,025 - - + 14 H+ + I- → Cr3+ + I + H2O 0,425 0,025 0,335 0,02 0,055 2- - Cr2O7 0,01 [ ] - Fe3+ + I- → Fe2+ + I 0,01 0,335 0,055 0,32 0,01 0,06 - [ ] (2) (3) - Thành phần dung dịch Y: I 0,060 M; I- 0,32 M; Mn2+ 0,01 M; Cr3+ 0,02 M; Fe2+ 0,01 M I + e → I- b) E - - = 0,5355 + 0,0592 I /I log 0,06 (0,32) = 0,54 V 0 c) Do E - - = 0,5355 V > E Cu 2+ /Cu + = 0,153 V nên nguyên tắc Cu2+ không oxi hóa I3 /I I- Nhưng dư I- tạo kết tủa CuI Khi E Cu 2+ /CuI =E Cu 2+ /Cu + + 0,0592.log  0,863 V K S(CuI) Như E Cu 2+ /CuI = 0,863 V > E - - = 0,5355 V → Cu2+ oxi hóa I- tạo thành 0 I3 /I CuI: Cu2+ + I- → CuI  + I - Xem hỗn hợp X gồm x mol Cu, y mol Fe z mol S -Khối lượng hỗn hợp X: 64x + 56y + 32z = 6,48 (I) -Đốt cháy hoàn toàn hỗn hợp X Cu → Cu2++2e , Fe → Fe3++3e , S → SO2 +4e x x 2x y y 3y z z 4z 2O +2e → O 0,225 0,45 -Bảo tồn electron ta có: 2x + 3y + 4z = 0,45 (II) Ta có z = Số mol S = số mol SO2 = 1,568:22,4 = 0,07 Thay z = 0,07 vào (I) phương trình: 64x + 56y = 4,24 (*) vào (II) phương trình 2x + 3y = 0,17 (**) Giải hệ PT (*) & (**) tìm x = 0,04; y = 0,03 -Hỗn hợp X tác dụng với dung dịch HNO3 đặc nóng dư tạo khí NO2 dung dịch A 1,50đ Câu IV Cu → Cu2++2e , Fe → Fe3++3e , S → SO42- +6e x x 2x y y 3y z z 6z NO3 +1e → NO2 a a mol -Bảo toàn electron ta có: số mol NO2 = a = 2x+ 3y + 6z = 0,59 Từ tính V = V(NO2) = 0,59x22,4 = 13,216 lít Dung dịch A + dung dịch Ba(OH)2 dư thu kết tủa gồm: Cu(OH)2; Fe(OH)3; BaSO4 Số mol Cu(OH)2 = số mol Cu = x = 0,04 Số mol Fe(OH)3 = số mol Fe = y = 0,03 Số mol BaSO4 = số mol S = z = 0,07 m = m↓ = (0,04x98 + 0,03x107 + 0,07x233) = 23,44 gam Số mol Fe = 0,1 mol, Cu = 0,05 mol, H+ = 0,5 mol, NO3- = 0,1 mol, Cl- = 0,4 mol Fe + NO3- + 4H+ → Fe3+ + NO↑ + 2H2O (1) Ban đầu: 0,1 0,1 0,5 Phản ứng: 0,1 0,1 0,4 0,1 Sau pư : 0 0,1 0,1 3+ Vì NO3 hết, Cu phản ứng với Fe Cu + 2Fe3+ → Cu2+ + 2Fe2+ (2) 0,05 0,1 0,05 0,1 Dung dịch X gồm: Cu2+ :0,05 mol, Fe2+ :0,1 mol, Cl- :0,4 mol; H+:0,1 mol Cho X vào AgNO3 dư xảy phản ứng: 3Fe2+ + NO3- + 4H+ → 3Fe3+ + NO↑ + 2H2O (3) Ban đầu: 0,1 0,1 Phản ứng: 0,075 0,1 0,075 Sau pư : 025 0,0 0,075 Ag+ + Fe2+ → Fe3+ + Ag↓ (4) 0,025 0,025 Ag+ + Cl- → AgCl↓ (5) 0,4 0,4 -Chất rắn gồm: Ag (0,025mol) AgCl (0,4 mol) -Tính khối lượng m = 0,4x143,5 + 0,025x108 = 60,1 gam a) Lực bazơ tăng dần theo thứ tự: CH3-CH(NH3)+-COO- < CHC-CH2-NH2 < CH2=CH-CH2-NH2 < CH3-CH2-CH2-NH2 Tồn dạng Độ âm điện CSP > CSP2 > CSP3 ion lưỡng cực b) So sánh nhiệt độ sôi chất dãy chất sau: S H N N N N N (4) (3) (2) (1) (1) < (2) < (4) < (3) Giải thích: (1) < (2) có lực Van der waals nên nhiệt độ sơi phụ thuộc vào khối lượng phân tử (4) < (3) (3) có liên kết hiđro liên phân tử cịn (4) có liên kết hiđro nội phân tử, nên phân tử tồn chủ yếu dạng đime H H N N H N N H N N 4,00đ 0,50đ 0,50đ H N 1,00đ N N N N H Phương trình hóa học phản ứng theo sơ đồ: 1,50đ CH2 - CH2 + Br ⎯⎯ → Br- CH2 – CH2 – CH2 – Br CH2 t → HOCH2CH2CH2OH + 2NaBr BrCH2 –CH2-CH2Br + 2NaOH ⎯⎯ t ,Cu → OHC-CH2 – CHO + 2H2O HOCH2CH2CH2OH + O2 ⎯⎯⎯ t0 → NH4OOC-CH2 – COONH4 + OHC-CH2 – CHO + 4AgNO3 + 6NH3 + 2H2O ⎯⎯ 4Ag↓ + 4NH4NO3 NH4OOC-CH2 – COONH4 + 2HCl ⎯⎯ → HOOC-CH2 – COOH + 2NH4Cl xt ,t ⎯⎯⎯ → CH3OOC-CH2-COOCH3 + 2H2O HOOC-CH2 – COOH + 2CH3OH ⎯⎯ ⎯ Công thức cấu tạo M, N, P CH3- CHCl – OOC – COO – CHCl – CH3 ClCH2-COO-CH2-COO – CHCl – CH3 CH2Cl – COO- CH(CH3) – OOC- CH2Cl 1,50đ Phương trình hóa học phản ứng: t0 → 2CH3CHO + CH3- CHCl – OOC – COO – CHCl – CH3 + 4NaOH ⎯⎯ NaOOC – COONa + 2NaCl + 2H2O t0 → CH3CHO + ClCH2-COO-CH2-COO – CHCl – CH3 + 4NaOH ⎯⎯ HO-CH2 – COONa + 2NaCl + H2O t → CH3CHO + CH2Cl – COO- CH(CH3) – OOC- CH2Cl + 4NaOH ⎯⎯ 2HO-CH2 – COONa + 2NaCl + H2O Câu V 3,18 2, 464 = 0, 03 mol ; nCO2 = = 0,11 mol 106 22, X + NaOH ⎯⎯ → hai muối natri + H2O 4,00đ 1,00đ nNa2CO3 = (1) Hai muối natri + O2 ⎯⎯→ Na2CO3 + CO2  + H2O (2) Số mol Na = 0,06 mol; Số mol C = 0,03 + 0,11 = 0,14 mol Áp dụng định luật bảo tồn khối lượng (1) ta có : t0 0,72 = 0,04mol 18 Tổng số mol H nước = số mol H2O(1&2) = 2.(0,04 +0,05) = 0,18 mol Số mol H 0,06 mol NaOH = 0,06 mol Bảo toàn mol H: nH(X) + nH(NaOH) = nH(H2O) = 0,18 mol Số mol H X : 0,18 – 0,06 = 0,12 mol Khối lượng O X : 2,76 – (0,14.12 +0,12) = 0,96 (gam) hay nO = 0,06 mol Ta có tỷ lệ : nC : nH : nO = 0,14 : 0,12 : 0,06 = : :3 Vậy công thức phân tử X : C7H6O3 mX + mNaOH = mmuôi + mH2O  mH2O = (2,76 + 2, 4) − 4, 44 = 0,72 gam  nH2O = 0,50đ n 0, 06 2,76 =3 = 0,02mol ; NaOH = nX 0, 02 138 Và X có số(л+v) = Nên công thức cấu tạo X : Do : nX = OH OH OH OOCH OOCH OOCH a) Ở pH = Prolin tồn dạng muối lưỡng cực, không di chuyển Lysin tồn dạng axit (cation) di chuyển cực âm (catot) Axit glutamic tồn dạng bazơ (anion) di chuyển cực dương (anot) b) Công thức, gắn giá trị pK tính pHI Gly-Ala (8,23) H3N+ – CH2 – CO – NH – CH(CH3) – COO– (3,15) - pHI nó: (8,23 + 3,15) / = 5,69 Công thức cấu tạo đipeptit: Ở pH = 4: H3N+ – CH2 – CO – NH – CH(CH3) – COOH Ở pH = 11: H2N – CH2 – CO – NH – CH(CH3) – COO– a) Xác định công tức cấu trúc A(C10H18O)  = - A không làm mầu dung dịch nước brom dung dịch thuốc tím lỗng chứng tỏ A khơng có nối đơi hay nối ba; - A không tác dụng với hiđro chất xúc tác niken chứng tỏ A khơng có nhóm chức cacbonyl; - A tác dụng với axit clohiđric đậm đặc sinh 1-clo-4(1-clo-1-metyletyl)-1metylxiclohexan, A có vịng no có liên kết ete 1,00đ 0,75đ => Suy cơng thức cấu trúc A CH3 CH3 O O O H 3C CH3 O CH3 CH3 b) 0,75đ CH3 Cl CH CH CH CH Cl Cl CH CH Cl I III CH II H H H CH3 H CH3 H3C Cl C¶ H C bên cạnh tách đ-ợc H3C Cl H CH3 CH3 Không tách đ-ợc H C bên cạnh không đồng phẳng vị trí cis clo Cl Chỉ có H tách đ-ợc CH3 CH3 CH3 1,3 - Đimetylxiclohexen CH3 1,3 - §imetylxiclohexen Nếu học sinh làm theo cách khác cho điểm tối đa -Hết SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO ĐỀ THI HỌC SINH GIỎI LỚP 12 CẤP TỈNH NĂM HỌC 2011 - 2012 MƠN: HĨA HỌC Thời gian: 180 phút (khơng kể thời gian giao đề) (Đề gồm 02 trang) ĐỀ CHÍNH THỨC CCCHÍNH Câu I: (6điểm) Một hợp chất tạo thành từ ion M+ X 22 − Trong phân tử M2X2 có tổng số hạt proton, nơtron, electron 164, số hạt mang điện nhiều số hạt không mang điện 52 Số khối M lớn số khối X 23 đơn vị Tổng số hạt proton, nơtron, electron ion M + nhiều ion X 22 − hạt a) Xác định nguyên tố M, X cơng thức phân tử M2X2 Viết cấu hình electron M+ ; viết công thức electron ion X 22 − b) Cho hợp chất M2X2 tác dụng với nước Viết phương trình phản ứng xảy trình bày phương pháp hóa học để nhận biết sản phẩm c) Cho biết xảy phản ứng thuận nghịch sau hợp chất H2X2: H2X2 + Ba(OH)2 BaX2 + 2HOH Phản ứng nói lên tính chất hóa học H2X2? a) Cân phương trình hóa học sau (theo phương pháp cân electron) Xác định vai trò chất phản ứng FeS2 + O2 → Fe2O3 + SO2 b) Hoàn thành phương trình hóa học sau (cân theo phương pháp thăng electron) FeO + HNO3 → NxOy + Cho cân bằng: N2O4 2NO2 Cho 18,4 gam N2O4 vào bình chân khơng dung tích 5,90 lít 27 oC, đạt tới trạng thái cân bằng, áp suất đạt atm Cũng với khối lượng N 2O4 nhiệt độ 110oC, trạng thái cân áp suất atm thể tích hỗn hợp khí đạt 12,14 lít Tính % N 2O4 bị phân li 27oC 110oC Câu II: (3 điểm) Có lọ nhãn đựng dung dịch không màu Na2SO4 (1), Na2CO3 (2), BaCl2 (3), Ba(NO3)2 (4), AgNO3 (5), MgCl2 (6) Bằng phương pháp hóa học khơng dùng thêm hóa chất khác trình bày cách nhận biết dung dịch Biết chúng có nồng độ đủ lớn để kết tủa tan tạo thành (khơng cần viết phương trình phản ứng) 2.Aspirin (axit axetyl salixilic, CH3COO-C6H4-COOH) axit yếu đơn chức pKa = 3,49 Độ tan nước nhiệt độ phòng 3,55g/dm3 Tính pH dung dịch Aspirin bão hịa nhiệt độ phòng Câu III: (3 điểm) Đốt cháy hoàn toàn hợp chất hữu A thu hỗn hợp khí gồm CO 2, nước N2 có tỷ khối so với H2 13,75 Cho hỗn hợp khí qua ống đựng P2O5 ống đựng KOH rắn thấy tỷ lệ tăng khối lượng ống so với ống 1,3968 Số mol O2 cần đốt cháy hoàn toàn A nửa số mol CO2 H2O tạo thành Khối lượng phân tử A nhỏ khối lượng phân tử anilin Xác định công thức phân tử viết công thức cấu tạo A Câu IV: (4 điểm) a) Một ancol đa chức no A (CxHyOz) với y = 2x + z có dA/KK < Xác định công thức cấu tạo A biết A không tác dụng với Cu(OH)2 b) Một hỗn hợp X gồm A ancol no B có số nguyên tử cacbon với A (tỉ lệ mol nA: nB = : 1) Khi cho hỗn hợp tác dụng với Na dư thu khí H2 với số mol nH > nx Chứng minh B ancol đa chức, viết công thức cấu tạo B, nêu cách phân biệt A B Tính thể tích H (đktc) thu cho 80 gam hỗn hợp X tác dụng với Na dư c) Đề nghị phương pháp dùng để điều chế B từ ancol no đơn chức C (ancol bậc 1) có số nguyên tử cacbon với B Tính hiệu suất chung phản ứng điều chế B C giả sử hiệu suất giai đoạn quy trình 80 % Tính khối lượng C phải dùng để có mol B Câu V: (4 điểm) Đun 20,4 g chất hữu A đơn chức với 300 ml dung dịch NaOH 1M thu muối B hợp chất hữu C, C tác dụng với Na dư cho 2,24 lít H (đktc) Khi nung muối B với NaOH thu khí D có d D/He = C bị oxi hóa khơng khí kim loại Cu nung nóng làm xúc tác, tạo sản phẩm E khơng tham gia phản ứng tráng bạc Xác định CTCT A, B, C E Hợp chất A  -aminoaxit Cho 0,01 mol A tác dụng vừa hết với 80ml dung dịch HCl 0,125M, sau cạn thu 1,835 gam muối Mặt khác, trung hòa 2,94 gam A dung dịch NaOH vừa đủ 3,82 gam muối a) Xác định cơng thức phân tử A b) Viết công thức cấu tạo A, biết A có cấu tạo mạch thẳng (Cho H = 1; O = 16; Cl = 35,5; C = 12; N = 14; He = 4) Hết _ (Thí sinh không sử dụng tài liệu) Họ tên thí sinh:…………………………………… Số báo danh:…………… Họ tên, chữ ký giám thị 1:……………………………………………………