Đề Thi Học Sinh Giỏi Hóa 11 Thành Phố Đà Nẵng [2004 - 2005] ppsx

Cấu tạo: N H N F - NH3 phân cực hơn NF3 do trong NH3 lưỡng cực liên kết và lưỡng cực electron tự do cùng chiều, còn trong NF3 lưỡng cực liên kết và lưỡng cực electron tự do ngược chiều..

SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

THÀNH PHỐ ĐÀ NẴNG

HƯỚNG DẪN CHẤM KÌ THI HỌC SINH GIỎI THÀNH PHỐ

NĂM HỌC 2004 - 2005

MÔN: HÓA HỌC LỚP 11

Thời gian: 150 phút (không kể thời gian giao đề)

Câu I M (3 điểm)

1 Hãy so sánh và giải thích sự khác nhau về độ phân cực phân tử, nhiệt độ sôi và độ mạnh tính bazơ

giữa NH3 và NF3

2 N2O4 phân li 20,0% thành NO2ở 27oC và 1,00 atm Hãy xác định (a) giá trị Kp; (b) độ phân li của N2O4 tại 27oC và 0,10 atm; (c) độ phân li của 69g N2O4 trong bình 20 L ở 27oC

3 Tính pH của dung dịch thu được khi thổi hết 224 mL khí CO2 vào 200 mL dung dịch NaOH 0,05M, biết axit cacbonic có pKa16,35, pKa2 10,33

1 Cấu tạo:

N

H

N

F

- NH3 phân cực hơn NF3 do trong NH3 lưỡng cực liên kết và lưỡng cực electron tự

do cùng chiều, còn trong NF3 lưỡng cực liên kết và lưỡng cực electron tự do ngược

chiều

- Nhiệt độ sôi của NH3 cao hơn do NH3 tạo được liên kết H liên phân tử

- NH3là một bazơ còn NF3 thì không, do trong NF3 các nguyên tử F hút electron

làm giảm mật độ electron trên nguyên tử N

2 Xét phản ứng phân li:

Phần mol:









1

1







1

2

1

4 P P

P

2

O N

2 NO O

N

2 NO P

4 2 2

4 2



















) 2 , 0 ( 1

) 2 , 0 ( 4 P 1

4

2 2

2

















(b) 0,10 0,17 0,546 (54,6%)

1

4

2

2

















(c) 0,75mol

92

69

) 1 ( 9225 , 0 20

300 082 , 0 ) 1 ( 75 , 0 P

4

2 O











20

300 082 , 0 75 , 0 2 P

2

NO

17 , 0 ) 1 ( 9225 , 0

) 845 , 1 ( K

2







0,75

(0,253)

1,50

(0,503)

3 0,01mol, n 0,2 0,05 0,01

4 , 22

224

,

0

Vì số mol CO2 và NaOH bằng nhau nên hệ chỉ chứa NaHCO3 Có thể tính pH của hệ

lưỡng tính này bằng công thức:

6,35 10,33 8,3 2

1 ) pK pK ( 2

1

0,75

(0,25+0,5)

Câu II (3 điểm)

1 Viết phương trình phản ứng xảy ra khi cho NH4Cl tác dụng với CuO và với ZnO Cho biết ứng dụng thực tế của NH4Cl tương ứng với các phản ứng này

2 Hòa tan 10,00 g hỗn hợp gồm Cu2S và CuS bằng 200,0 mL dung dịch MnO4- 0,7500 M trong môi

trường axit Sau khi đun sôi để đuổi hết khí SO2 sinh ra, lượng MnO4- còn dư trong dung dịch phản

ứng vừa hết với 175,0 mL dung dịch Fe2+ 1,000 M

(a) Viết các phương trình phản ứng xảy ra (dạng phương trình ion thu gọn)

(b) Tính phần trăm khối lượng CuS trong hỗn hợp ban đầu

1 Trong thực tế, NH4Cl được dùng để đánh sạch bề mặt kim loại trước khi hàn:

4CuO + 2NH4Cl N2 + 3Cu + CuCl2 + 4H2O

ZnO + 2NH4Cl ZnCl2 + 2NH3 + H2O

2 (a) Phương trình phản ứng:

5Cu2S + 8MnO4-+ 44H+ 10Cu2+ + 5SO2 + 8Mn2+ + 22H2O (1)

5CuS + 6MnO4-+ 28H+ 5Cu2+ + 5SO2 + 6Mn2+ + 14H2O (2)

5Fe2+ + MnO4- + 8H+ 5Fe3+ + Mn2+ + 4H2O (3)

(b) Xác định %

5

1 n

5

1

4 ( 3 ) Fe

 nMnO (1,2) 0,2 0,75 0,035 0,115mol

4











Đặt số mol Cu2S và CuS lần lượt là x và y, ta có:





























0625 , 0 y

025 , 0 x 115 , 0 y 5

6 x 5 8

10 y 96 x 160

10

96 0625 , 0 m

1,50

(0,503)

0,75

(0,253)

0,75

Câu III (4 điểm)

1 Chỉ dùng chất chỉ thị phenolphtalein, hãy phân biệt các dung dịch NaHSO4, Na2CO3, AlCl3, Fe(NO3)3, NaCl, Ca(NO3)2 Các phản ứng minh họa viết dưới dạng ion thu gọn

2 Hòa tan hết 2,2 g hỗn hợp kim loại A gồm sắt và nhôm trong 150 mL dung dịch HNO3 2M thu

được dung dịch B và 448 mL (đktc) khí C gồm N2O và N2 có tỉ khối so với không khí bằng 1,2414 Thêm 13,6 g NaOH nguyên chất vào dung dịch B thu được kết tủa D, lọc kết tủa D thu được dung dịch nước lọc E

(a) Tính phần trăm khối lượng mỗi kim loại trong hỗn hợp A ban đầu

(b) Nung kết tủa D đến khối lượng không đổi thì thu được bao nhiêu gam chất rắn khan?

(c) Tính thể tích dung dịch HCl 0,5M cần thêm vào dung dịch E để thu được 2,34 g kết tủa

ĐÁP ÁN ĐIỂM

1 Trích mẫu thử cho mỗi lần thí nghiệm:

 Cho phenolphtalein vào mỗi mẫu thử Mẫu thử có màu hồng là dung dịch Na2CO3,

các mẫu thử còn lại không màu

CO32- + H2O  HCO3- + OH

- Dùng Na2CO3 làm thuốc thử để cho vào các mẫu thử còn lại

Mẫu thử có sủi bọt khí không màu là NaHSO4

CO32- + 2H+ H2O + CO2↑

Mẫu thử tạo kết tủa trắng keo và sủi bọt khí không màu là AlCl3

2Al3+ + 3CO32- + 3H2O 2Al(OH)3↓+ 3CO2↑

Mẫu thử tạo kết tủa đỏ nâu và sủi bọt khí không màu là Fe(NO3)3

2Fe3+ + 3CO32- + 3H2O 2Fe(OH)3↓+ 3CO2↑

Mẫu thử tạo kết tủa trắng là Ca(NO3)2

Ca2+ + CO32- CaCO3↓

Mẫu thử không tạo hiện tượng là NaCl

2 (a) Đặt số mol N2O và N2 lần lượt bằng a và b, ta có:

































01 , 0 b a 36 29 2414 , 1 02 ,

0

b 28 a

44

02 , 0 4 , 22

448 , 0 b a

Đặt số mol Fe và Al lần lượt bằng x và y

Fe - 3e Fe3+ 10H+ + 2NO3- + 8e N2O + 5H2O

3x x 0,10 0,08

Al - 3e Al3+ 12H+ + 2NO3- + 10e N2 + 6H2O

3y y 0,12 0,10

Vì nH(pu)0,22molnH(bd)0,3mol nên axit dư, phản ứng không tạo Fe2+

Ta có:



























04 , 0 y

02 , 0 x 18

, 0 y x

2 , 2 y 27 x 56

2 , 2

56 02 , 0 m

% Fe     và %mAl 49,1%

(b) Thêm NaOH vào dung dịch B [H+ (0,15.2-0,22 = 0,08 mol), Fe3+ (x = 0,02 mol),

Al3+ (y = 0,04 mol) và NO3-]

H+ + OH- H2O (1)

Fe3+ + 3OH- Fe(OH)3 (2)

Al3+ + 3OH- Al(OH)3 (3) Al(OH)3 + OH- AlO2- + 2H2O (4)

mol 34 , 0 40

6 , 13 n

mol 3 , 0 n

4 n

n

nOH(1,2,3,4)  H  Fe3   Al3    OH(bd)  

 sau (1), (2), (3), (4) vẫn còn dư OH-, kết tủa D là Fe(OH)3 (0,02mol)

2Fe(OH)3 Fe2O3 + 3H2O, mrắn = m 0,01 160 1, g

3

2 O

(c) Thêm HCl vào dung dịch E [Na+, OH- (0,04 mol), AlO2- (0,04 mol) và NO3-]

AlO2- + H+ + H2O Al(OH)3 (6)

Al(OH)3 + 3H+ Al3+ + 3H2O (7)

mol 03 , 0 78

34 , 2 n

3

)

OH

(

1,50

(0,256)

1,00

0,50

Trường hợp 1: Xảy ra (5), (6) và AlO2- dư

mol 07 , 0 03 , 0 04 , 0 n

n n

3

) OH ( Al OH

5 , 0

07 , 0

Trường hợp 2: Xảy ra (5), (6), (7)

mol 01 , 0 03 , 0 04 , 0

nAl(OH (7)

mol 11 , 0 03 , 0 04 , 0 04 , 0 n

n n

nH OH AlO Al(OH (7)

3



5 , 0

11 , 0

1,00

(0,502)

Câu IV (3 điểm)

1 Tính hiệu ứng nhiệt phản ứng hidro hóa etilen tạo etan, biết nhiệt cháy của C2H6 và C2H4 lần lượt bằng -368,4 kcal/mol và -337,2 kcal/mol [sản phẩm cháy là CO2(k) và H2O (l)], nhiệt hình thành H2O (l) là -68,32 kcal/mol

2 (a) Viết công thức cấu tạo và gọi tên anken ít cacbon nhất đồng thời có đồng phân hình học và đồng

phân quang học (b) Viết các đồng phân hình học và quang học ứng với cấu tạo đó (sử dụng công thức Fisher) và xác định cấu hình mỗi đồng phân (Z/E và R/S) (b) Viết cấu tạo các sản phẩm chính hình thành khi cho anken trên tác dụng với dung dịch nước brom có lượng nhỏ muối natri clorua

1 (1) C2H6 (k) + 7/2O2 (k) 2CO2 (k) + 3H2O (l) H368,4kcal

(2) C2H4 (k) + 3O2 (k) 2CO2 (k) + 2H2O (l) H337,2kcal

(3) H2 (k) + 1/2O2 (k) H2O (l) H68,32kcal

Lấy (2) - (1) + (3) ta được:

C2H4 (k) + H2 (k) C2H6 (k) H(337,2)(368,4)(68,32)37,1kcal

2 (a) Cấu tạo:

H

CH3

C2H5 (4-metylhex-2-en)

(b) Cấu hình:

C

C

CH3 H

C2H5

C

H H

CH3

C

C H

CH3

C2H5

C

C

CH3 H

C2H5

C

CH3 H

H

C

C H

CH3

C2H5

H

H C

CH3

H

CH3 C H

(c) Cấu tạo các sản phẩm:

CH3

C2H5

CH3

C2H5

CH3

C2H5

CH3

C2H5

1,00

0,25

1,00

(0,254)

0,75

(0,253)

Câu V (3 điểm)

1 Hidrocacbon A có khối lượng phân tử bằng 80 Ozon phân A chỉ tạo andehit fomic và andehit

oxalic

C H O

O

C O H

andehit fomic andehit oxalic (a) Xác định cấu tạo và gọi tên A

(b) Dùng cơ chế giải thích các sản phẩm hình thành khi cộng Br2 vào A theo tỉ lệ mol 1:1, gọi tên các sản phẩm này

2 Hợp chất A có công thức phân tử C9H8 A làm mất màu Br2 trong CCl4; hidro hóa A trong điều kiện

êm dịu tạo ra C9H10,còn trong điều kiện nhiệt độ và áp suất cao thì tạo ra C9H16; oxi hóa mãnh liệt

A sinh ra axit phtalic [1,2-C6H4(COOH)2] Lập luận xác định cấu tạo của A

1 (a) Công thức tổng quát cho A là CxHy

Ta có



























8 y

6 x 2

x y

80 y x 12

, công thức phân tử C6H8 (3)

Từ sản phẩm ozon phân ta thu được cấu tạo của A:

H2C O O HC HC O O HC HC O O CH2

A (hexa-1,3,5-trien) (b) Cơ chế và sản phẩm:

CH2 CH CH CH CH CH2 Br2

CH2 CH CH CH CH CH2

CH2 CH CH CH CH CH2

Br

Br

CH2 CH CH CH CH CH2

Br

CH2 CH CH CH CH CH2

CH2 CH CH CH CH CH2 Br

Br

CH2 CH CH CH CH CH2 Br

Br

Br

Br (X) 5,6-dibromhexa-1,3-dien; (Y) 3,6-dibromhexa-1,4-dien;

(X)

(Y)

(Z)

(Z) 1,6-dibromhexa-2,4-dien

2 A (C9H8) có độ bất bão hòa 6

A làm mất màu Br2 và cộng êm dịu 1 phân tử H2cho thấy A có 1 liên kết đôi

A cộng tối đa 4 phân tử H2và khi oxi hóa tạo axit phtalic cho thấy A có vòng benzen và

ngoài ra còn một vòng 5 cạnh nữa

Công thức của A:

0,50

0,50

(0,252)

1,50

(0,503)

0,50

Câu VI (4 điểm)

Chia 3,584 L (đktc) hỗn hợp gồm một ankan (A), một anken (B) và một ankin (C) thành 2 phần bằng nhau Phần 1 cho qua dung dịch AgNO3 dư trong NH3 thấy thể tích hỗn hợp giảm 12,5% và thu được 1,47g kết tủa Phần 2 cho qua dung dịch brom dư thấy khối lượng bình brom tăng 2,22g và có 13,6g brom đã tham gia phản ứng Đốt cháy hoàn toàn khí ra khỏi bình brom rồi hấp thụ sản phẩm cháy vào dung dịch Ba(OH)2 dư thì thu được 2,955g kết tủa

1 Xác định công thức cấu tạo A, B và C

2 Từ A viết dãy chuyển hóa (ghi rõ điều kiện phản ứng) điều chế 1,1-dibrompropan và

2,2-dibrompropan

3 Viết phương trình phản ứng xảy ra khi cho C tác dụng với dung dịch KMnO4 trong (i) môi trường trung tính ở nhiệt độ phòng và (ii) môi trường axit (H2SO4) có đun nóng

4 , 22

584 , 3 2

1

nA,B,C   Dung dịch AgNO3/NH3 chỉ hấp thụ ankin, đặt công thức ankin là RC≡CH (giả sử không phải là C2H2)

RC≡CH + AgNO3 + NH3RC≡CAg + NH4NO3 (1)

mol 01 , 0 08 , 0 100

5 , 12 n

n ankin     (R + 132)0,01 = 1,47

 R = 15 (CH3-), công thức của ankin là CH3C≡CH

Dung dịch brom hấp thụ anken (CnH2n) và ankin

CnH2n + Br2 CnH2nBr2 (2)

g 82 , 1 40 01 , 0 22 , 2 m

n

n H

160

6 , 13

nBr(2)

Từ

065 , 0

1 82

,

1

n

14

  n = 2, công thức của anken là CH2=CH2

Khí ra khỏi bình brom là ankan (CmH2m+2), n 0,08 0,01 0,065 0,005mol

2 2

n H

CmH2m+2 + O2

2

1 n











nCO2 + (n+1)H2O (4) CO2 + Ba(OH)2 BaCO3 + H2O (5)

015 , 0 197

955 , 2 n

n

3

2 BaCO

015 , 0

n 005

,

0

1





 , công thức ankan là CH3CH2CH3

2 Điều chế:

C3H8 C3H7Cl CH3CH=CH2 CH3CHBr-CH2Br

CH3 C CH

CH3CH2CHBr2

CH3CBr2CH3

KOH/ROH

Br2

HBr

HBr peoxit

3 Phản ứng của C:

+ 2KMnO4

+ 2MnO2+ KOH OK

5CH3C≡CH + 8KMnO4 + 12H2SO4 5CH3COOH + 5CO2

+ 8MnSO4 + 4K2SO4 + 12H2O

0,75

0,75

0,50

1,00

(0,502)

1,00

(0,502)