b Viết công thức cấu tạo của hợp chất tạo bởi 3 nguyên tố trên.. A phản ứng với dung dịch AgNO3/ dung dịch NH3 cho kết tủa Ag và muối của axit hữu cơ, khi bị oxy hóa mạnh thì A cho một h
Trang 1SỞ GD-ĐT VĨNH LONG KỲ THI HỌC SINH GIỎI ĐỒNG BẰNG SÔNG CỬU LONG
ĐỀ THI MÔN HÓA HỌC – ĐỀ B
Thời gian làm bài:180 phút
-
Câu I: (4điểm)
1 Ba nguyên tố A, D, E có tổng điện tích hạt nhân là 16 Trong phân tử AD3 có 10 proton
a) Xác định tên A, D, E
b) Viết công thức cấu tạo của hợp chất tạo bởi 3 nguyên tố trên
2 Cân bằng các phản ứng oxi hóa khử sau bằng phương pháp thăng bằng electron
a) C6H12O6 + KMnO4 + H2SO4 K2SO4 + MnSO4 + CO2 + H2O
b) Fe3O4 + HNO3 Fe(NO3)3 + NxOy + H2O
3 a) Có 2 lọ đựng 2 chất lỏng riêng biệt không nhãn: H2O; H2O2 Nêu cách phân biệt 2 lọ đựng 2 chất lỏng trên và viết phương trình phản ứng
b) Giải thích tại sao 2 phân tử NO2 có thể kết hợp tạo ra N2O4 ?
Câu 2: ( 4 điểm)
1 Tính pH của dung dịch NH4HCO3 0,1M
Cho H2CO3 có Ka1 = 10-6,35 , Ka2 = 10-10,33
NH4+ có Ka = 10-9,24
2 So sánh tính bazơ của:
N N N
Pyrol pyridin piperidin
Giải thích
Câu 3: (4 điểm)
1- Anken (A) C6H12 có đồng phân hình học, tác dụng với dung dịch Br2 cho hợp chất đibrom B, B tác dụng với KOH trong ancol đun nóng cho đien C và 1 ankin C’, C bị oxi hóa bởi KMnO4 đđ/t0 cho axit axetic và khí CO2 Hãy lập luận để xác định cấu tạo của A và viết phương trình phản ứng:
2- Hoàn chỉnh các sơ đồ phản ứng sau và viết các phương trình phản úng xảy ra:
3- Cho sơ đồ tổng hợp sau:
a/
b/ Br-CH2-CH2-Br Mg(1) MgBr-CH2-CH2-MgBr HCHO(2) HO-(CH2)2-OH
Hãy chỉ rõ (có phân tích) những chỗ sai trong hai sơ đồ trên
Câu 4 (4 điểm)
1.Từ một loại tinh dầu người ta tách được chất A Kết quả phân tích cho thấy A chứa 78,95% C; 10,52%H, còn lại là oxi Tỉ khối hơi của A so với H2 là 76 A phản ứng với dung dịch AgNO3/ dung dịch NH3 cho kết tủa Ag
và muối của axit hữu cơ, khi bị oxy hóa mạnh thì A cho một hỗn hợp sản phẩm gồm axeton, axit oxalic và axit lenilic ( CH3 C CH2COOH)
O
Biết rằng A tác dụng với Br2 (trong CCl4) theo tỉ lệ mol 1:1 chỉ thu được 2 dẫn xuất đibrom Tìm công thức cấu tạo của A Viết các phương trình hóa học của A với dung dịch AgNO3/dung dịch NH3 và với Br2 (trong CCl4)
2 Axit tropoic C9H10O3 (B) bị oxy hóa bởi dung dịch KMnO4 nóng thành axit benzoic, bị oxy hóa bởi oxy không khí có mặt Cu nung nóng thành C9H8O3 (C) có chức anđehit B có thể chuyển hóa thành axit atropoic C9H8O2 (D) nhờ H2SO4 đặc ở 170oC Hidro hóa D bằng H2/Ni thu được axit hydratropoic C9H10O2 (E)
Hãy xác định công thức cấu tạo của B, C, D, E
Câu 5 (4 điểm)
1-Đốt nóng 56g Fe trong không khí, sau một thời gian thu được hỗn hợp rắn A gồm Fe, FeO, Fe3O4 và Fe2O3 Hòa tan A trong dung dịch HNO3 đặc nóng, vừa đủ thu được dung dịch B và 13,44 lit (0oC, 1 atm) khí duy nhất màu nâu đỏ
a Viết các phương trình phản ứng xảy ra
b Tính khối lượng rắn A
c Trộn lẫn dung dịch B với dung dịch Al2(SO4)3 chứa 342g chất tan thu được dung dịch C Tính lượng Ba(OH)2 cần thêm vào dung dịch C để lượng kết tủa thu được đạt cực đại và cực tiểu? Tính lượng kết tủa đó
NO2
CH 3 COCl/AlCl 3 (1)
NO2 COCH3
Zn/Hg HCl
CH2CH2Cl
NO2 CH=CH2
NO2
CH2CH3
Cl 2 (3)
KOH/C 2 H 5 OH (4)
Trang 22- Hòa tan 26,64g chất X là tinh thể muối sunfat ngậm nước của kim loại M (hóa trị x) vào nước được dung dịch A
Cho dung dịch A tác dụng với dung dịch NH3 vừa đủ được kết tủa B, nung nóng B ở nhiệt độ cao đến khi khối lượng không đổi còn lại 4,08g chất rắn Cho dung dịch A tác dụng với dung dịch BaCl2 vừa đủ được 27,84 g kết tủa BaSO4
a- Tìm công thức phân tử của X
b- Tính thể tích dung dịch NaOH 0,2 M cần cho vào dung dịch A để được kết tủa cực đại, và để kết tủa không tạo thành
c- Cho 250 ml dung dịch KOH phản ứng hết với dung dịch A được 2,34g kết tủa Tính nồng độ mol của dung dịch KOH
Lưu ý: Ký hiệu trong các câu độc lập với nhau
(Thí sinh được xem bảng hệ thống tuần hoàn Men đê lê ép và bảng tính tan)
-
TỈNH VĨNH LONG THI HỌC SINH GIỎI ĐBSCL LẦN THỨ 14
Ban tổ chức thi Ngày thi 06.01.2007
- -
ĐÁP ÁN VÀ BIỂU ĐIỂM
Môn: Hóa học
Câu 1(4 đ):
1- a) Theo đề ZA + ZD + ZE = 16 (a)
ZA + 3ZD = 10 (b)
Từ (a) & (b) => ZE - 2ZD = 6 ZD < 6 0,25đ
ZD 1 2 3 4
ZE 8 10 12 14
ZA 7 4 1 âm
Nhận loại loại loại
ZD = 3 => D là Li không có hợp chất LiH3 loại
Vậy ZD = 1 => D là Hydro
ZE = 8 => E là Oxi
ZA = 7 => A là Nitơ
Trang 32
0 +4
a) 5 x 6 C – 24 e 6C
+7 +2 0,5đ
24 x Mn + 5e Mn
5 C6H12O6 + 24 KMnO4 + 36 H2SO4 12 K2SO4 + 24 MnSO4 + 30 CO2 + 66 H2O 0,5đ
+8/3 + 9/ 3
b) 5x-2y x 3Fe - 1e 3Fe
+5 +2y/ x 0,5đ
1 x xN + (5x-2y) e xN
(5x-2y) Fe3O4 + (46x- 18y) HNO3 (5x-2y) Fe(NO3)3 + NxOy + (23x+ 9y) H2O 0,25đ
3- a) Dùng dd KMnO4 , lọ làm mất màu dd KMnO4 là H2O2
2KMnO4 + 5H2O2 + 3H2SO4 2MnSO4 + 5O2 + K2SO4 + 8H2O 0,25đ
b) Do trong phân tử NO2 trên nguyên tử N còn 1 electron tự do, nên có thể tạo liên kết cộng hóa trị với nguyên
Câu 2(4đ)
1
NH4HCO3 NH4+ + HCO3
H2O ƒ H+ + OH- KW = 10-14
NH4+ ƒ H+ + NH3 Ka = 10- 9,24
HCO3- ƒ H+ + CO32- Ka2 =10-10,33
HCO3- + H+ ƒ H2CO3 Ka1-1 = 10 6,35 0,25 X 4= 1đ
Áp dụng điều kiện proton:
[H+] = [OH-] + [NH3] + [CO32-] –[H2CO3] 0,25đ
K [NH ] [HCO ]
[H ] [H ] [H ]
[NH4+] = [HCO3-] C
Ka1 <<C, KW<< Ka.C Ka2.C
8 6,35 1
pH = 7,78 0,25đ
2
Tính bazơ: piperidin>piridin>pyrol 0,5đ
pyrol: do hiệu ứng liên hợp làm giảm mật độ electron trên nitơ 0,5đ
N N
(sp2) (sp3)
Tính S của: sp2 > sp3 0,5đ
Trang 4Câu 3(4đ)
1/ C6H12 + Br2 C6H12Br2 KOH KMnO 4
6 10
đien có 6 C, sự oxihóa đien cho ra CH3COOH và CO2, vậy phải có 2mol CH3COOH và 2 mol CO2
Muốn có CH3COOH phải có hợp phần CH =, còn CO2 là do = CH-CH = Vậy đien (C) có cấu tạo
A phải có nối đôi giữa C3 và C4
- CTCT của (C’): CH3-CH2-CC-CH2-CH3 0,25đ
- Các PTPƯ
CH3-CH2-CH=CH-CH2-CH3 +Br2 CH3-CH2-CH-CH-CH2-CH3
Br Br
CH3-CH2-CHBr-CHBr-CH2-CH3 +2HBr
CH3-CH2-CC-CH2-CH3 (C’) CH3-CH=CH-CH=CH-CH3 + 10[O] 2CH3COOH + HOOC-COOH 2CO2 2H2O
+ 2CH3COOH
CH3-CH=CH2 O 3
CH3-C CH2
2
Zn
H O
CH3CHO + HCHONaOH HO-CH2-C-CHO O-O CH2-OH
CH2Br CH2-OH
Zn
BrCH2-C-CH2Br PBr 3
CH2Br CH2OH Các phương trình phản ứng:
O
O – O
O
O – O
CH2OH
CH2OH
CH2OH CH2OH CH2 – C – CHO + HCHO + OH _ CH2OH – C – CH2OH + HCOOH
KOH/etanol
t 0 KMnO 4 đ
t0
t0
0,75đ
NaOH/t0, HCHO
ete
PBr 3
Zn
HO -
Trang 5CH2OH CH2OH
CH2OH CH2Br 3HO – CH2 – C – CH2OH + 4PBr3 3CH2Br – C – CH2Br + 4H3PO3
CH2OH CH2Br
CH2Br BrCH2 – C – CH2Br + 2Zn + 2ZnBr2 0,25đ
CH2Br
3/a (1) Sai vì hợp chất nitro không cho PƯ Friedel-Craft
(3) Sai vì phải halogen hóa cacbon bậc 2
Câu 4(4đ):
Đặt CTPT A là CXHYOZ (x, y, z nguyên dương)
%O = 100 – (10,52 - 78,95) = 10,53%
78,95 10,52 10,53 100
x = 10; y = 16; z = 1
A td với dd AgNO3/ddNH3 Ag + muối của axit hữu cơ A có nhóm chức –CHO
A bị oxi hóa mạnh cho:
CH3- CO CH2 CH2 –COOH + CH3 CO CH3 + HOOC – COOH
A + Br2 (trong CCl4) cho 2 dẫn xuất đibrom
CH3 C(CH3) =CH – CH = C(CH3)CH2 – CH2 – CHO + 2AgNO3 + 3NH3 + H2O t0
CH3 C(CH3) =CH – CH = C(CH3)CH2 – CH2 – COONH4 + 2NH4NO3 + 2Ag 0,5đ
CH3 C(CH3) =CH – CH = C(CH3)CH2 – CH2 – CHO + Br2 1:1
CH3 CBr(CH3)-CHBr – CH = C(CH3)CH2 – CH2 – CHO 0,25đ
2- B phải có nhóm – COOH
B + KMnO4 t0 C6H5- COOH B phải có nhân benzen và chỉ có 1 nhánh trên nhân benzen
B + O2 Cu t, 0 C có chứa nhóm chức anđehyt là rượu bậc một
* CTCT của B:
* CTCT của C là:
0,5đ
* CTCT của D:
0,5đ
* CTCT E:
0,5đ
C6H5 – CH – COOH CH2OH
C6H5 – CH – COOH CHO
C6H5- C = CH2
COOH
C6H5 –CH - CH3
COOH
Trang 6Câu 5: (4 điểm)
1-a- 2Fe + O2 t0 2FeO
3Fe + 2O2 t0 Fe3O4
Fe + 6HNO3 t0 Fe(NO3)3 + 3NO2 + 3H2O
FeO + 4HNO3 t0 Fe(NO3)3 + NO2 + 2H2O
Fe3O4 + 10HNO3 t0 3Fe(NO3)3 + NO2 + 5H2O
Fe2O3 + 6HNO3 t0 2Fe(NO3)3 + 3H2O 0,5đ
b- O2 + 4e 2O 2 - Fe - 3e Fe3 +
4mol 32g 1mol 3mol
56
8
A
m
mol
(mA - 56)mol NO3- + 2H+ + e NO2 + H2O
0,6mol 0,6 mol
Theo định luật bảo toàn điện tích
56
8
mA
c- Số mol Al2(SO4)3 = 1 mol
2Fe(NO3)3 + 3Ba(OH)2 2Fe(OH)3 + 3Ba(NO3)2
1 mol 1,5 mol 1 mol
Al2(SO4)3 + 3Ba(OH)2 2Al(OH)3 + 3BaSO4
1mol 3 mol 2mol 3mol
2Al(OH)3 + Ba(OH)2 Ba(AlO2)2 + 4H2O 0,25đ
2mol 1 mol
Để kết tủa cực đại Số mol Ba(OH)2 : 1,5 + 3 = 4,5 mol
Khối lượng kết tủa cực đại: 107 + 3.233+ 2.78 = 962 g 0,25đ
Để kết tủa cực tiểu: Số mol Ba(OH)2 : 1,5 + 3 + 1 = 5,5 mol
Khối lượng kết tủa cực tiểu: 1.107 + 3.233 = 806g 0,25đ
2- a M2(SO4)x nH2O = 2M x+ + xSO4 2- + nH2O (1)
0,12mol
Mx+ + xNH3 + xH2O = M(OH)x + xNH4+ (2)
2.0,12
x
2.0,12
x
2M(OH)x t0 M2Ox + xH2O (3) 0,25đ
2.0,12
x
0,12
x
Ba2+ + SO42 - = BaSO4 (4) 0,25đ
Số mol BaSO4 = 27,84
233 = 0,119 ; 0,12 mol (1)(3) 0,12
x (2M + 16 x) = 4,08
M = 9x
M là Al , x = 3 Al2(SO4)3
26,64
Trang 7X: Al2(SO4)3 18H2O 0,5đ
b – Al3+ + 3OH- = Al(OH)3 (1’)
0,08 0,24 0,08
(1) Thể tích dd NaOH = 0, 24
1, 2
Thể tích dd NaOH để có kết tủa cực tiểu
HAlO2 H2O + OH- = AlO2- + 2H2O (2’) 0,08 0,08
Thể tích dd NaOH : 0, 24 0, 08
1,6
c- nOH- < nAl 3+
Al3+ + 3OH - = Al(OH)3 0,09 0,03
Nồng độ mol KOH = 0,09
0,36
* nOH- > nAl 3+ :
Al3+ + 3OH - = Al(OH)3 0,08 0,24 0,08
HAlO2 H2O + OH- = AlO2- + 2H2O
(0,08 – 0,03) 0,05
Nồng độ mol KOH: 0, 24 0, 05
1,16
-Hết -