1 SỞ GD&ĐT CAO BẰNG KÌ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI LỚP 12 MÔN: HOÁ HỌC Năm học 2010 - 2011 Thời gian làm bài: 180 phút Không kể thời gian giao đề - Đề gồm 2 trang Bài 1: (3,75 điểm) 1-Thực hiện các chuyển hoá sau bằng phương trình phản ứng: Etilen (A) 0 ,CuO t (B) B OH (C) 2 H O (D) 2 O (E) 2 H (F) 3 PBr (G) (I) IBr 2 Br as (H) Biết (F) là CH 3 -CH 2 -CH 2 -COOH 2- Thực hiện dãy chuyển hoá sau bằng phương trình phản ứng, các phản ứng diễn ra theo tỉ lệ mol 1:1, các chất sau phản ứng đều là sản phẩm chính. 2 Br Fe B 0 ; KOH t cao Pcao C n-C 3 H 7 -C 6 H 5 (A) 2 Br as D 2 5 0 /KOH C H OH t E 2 2 /Br H O F 2 0 /KOH H O t G Bài 2: (4,5 điểm) 1- Chỉ từ KMnO 4 , FeS, Zn và dung dịch axit clohidric với các thiết bị thí nghiệm và điều kiện phản ứng coi như có đủ hãy viết các phương trình phản ứng để có thể điều chế được 6 chất khí khác nhau. 2-Từ đá vôi, than đá, nước và các chất vô cơ khác, hãy viết phương trình phản ứng điều chế các chất sau ( ghi rõ các điều kiện phản ứng): a) phenol b) axit oxalic ( HOOC-COOH). c) 2,4,6-tribromphenol. d) 2,4,6- tribrom anilin. 3- Cho sơ đồ phản ứng: Ben zen 2 /H Pd A 2 Cl as B 2 KOH H O C 4 0 KMnO t D (C 6 H 10 O 4 ) Xác định công thức cấu tạo của A , B , C , D. Bài 3: (6,0 điểm) 1- Một este E (không có nhóm chức khác) có 3 nguyên tố C, H, O. Lấy 1,22 gam E phản ứng vừa đủ với 200ml dung dịch KOH 0,1M. Cô cạn dung dịch sau phản ứng thu được phần hơi chỉ có nước và phần rắn là 2,16 gam hỗn hợp muối. Đốt cháy hoàn toàn hỗn hợp muối này thu được 2,64 gam CO 2 , 0,54 gam H 2 O và a gam K 2 CO 3 . Tính a gam và xác định công thức phân tử, công thức cấu tạo của E. Biết khối lượng phân tử của E nhỏ hơn 140 đvc. 2- Hai hợp chất thơm A và B đều có công thức phân tử C n H 2n-8 O 2 . Hơi B có khối lượng riêng 5,447 g/l (đktc). A có khả năng phản ứng với kim loại Na giải phóng H 2 và có phản ứng tráng gương. B phản ứng được với Na 2 CO 3 giải phóng khí CO 2 . a) Viết công thức cấu tạo của A,B. b) A có 3 đồng phân A 1 ; A 2 ; A 3 , trong đó A 1 là đồng phân có nhiệt độ sôi nhỏ nhất. Xác định công thức cấu tạo của A 1 , giải thích. ĐỀ CHÍNH TH Ứ C 2 c) Viết sơ đồ chuyển hoá o-crezol thành A 1 ; toluen thành B. Bài 4: (2,5 điểm) 1- Tính pH của dung dịch AlCl 3 0,10M biết hằng số thuỷ phân của AlCl 3 K (1) = 1,2.10 -5 2- Trong điều kiện áp suất 1 atm, khối lượng riêng của nhôm clorua phụ thuộc nhiệt độ như sau: Nhiệt độ ( 0 C) Khối lượng riêng (g/dm 3 ) 200 6,9 600 2,7 800 1,5 a) Tính khối lượng phân tử nhôm clorua tại các nhiệt độ trên b) Viết công thức phân tử, công thức cấu tạo của nhôm clorua ở nhiệt độ 200 0 C và 800 0 C. Bài 5: (3,25 điểm) Cho 3,87 gam hỗn hợp A gồm Mg và Al vào 250 ml dung dịch X chứa axit HCl 1M và axit H 2 SO 4 0,5M, được dung dịch B và 4,368 lít khí H 2 ( đktc). 1. Chứng minh rằng trong dung dịch B vẫn còn axit dư. 2. Tính tỉ lệ phần trăm khối lượng mỗi kim loại trong hỗn hợp A. 3. Tính thể tích dung dịch C gồm NaOH 0,02M và Ba(OH) 2 0,01M để trung hòa hết lượng axit dư trong dung dịch B. 4. Tính thể tích tối thiểu của dung dịch C ( với nồng độ trên ) tác dụng với dung dịch B để được lượng kết tủa nhỏ nhất . Tính khối lượng kết tủa đó. Cho : Mg = 24, Al=27, Ba = 137, S = 32, O= 16, H =1 , Cl = 35,5, K =39, C= 12 *Học sinh được dùng bảng tuần hoàn thông dụng do Nhà xuất bản giáo dục phát hành Họ và tên thí sinh : Số báo danh : 3 SỞ GD&ĐT CAO BẰNG HƯỚNG DẪN CHẤM ĐỀ THI HỌC SINH GIỎI LỚP 12 MÔN: HOÁ HỌC Năm học 2007 - 2008 Bài 1: (3,25 điểm) 1- (2,25 điểm) . Mỗi phương trình phản ứng cho 0,25 điểm Thực hiện các chuyển hoá : CH 2 =CH 2 + HOH H CH 3 -CH 2 OH (A) CH 3 -CH 2 OH 0 ,CuO t CH 3 -CH=O (B) 2CH 3 -CH=O OH CH 3 -CH(OH)-CH 2 -CH=O (C) CH 3 -CH(OH)-CH 2 -CH=O 2 H O CH 3 -CH=CH-CH=O (D) CH 3 -CH=CH-CH=O 2 O CH 3 -CH=CH-COOH (E) CH 3 -CH=CH-COOH 2 H CH 3 -CH 2 -CH 2 -COOH (F) CH 3 -CH 2 -CH 2 -COOH 3 PBr CH 3 -CH 2 -CHBr-COOH (G) CH 3 -CH 2 -CH 2 -COOH 2 Br as CH 3 -CHBr-CH 2 -COOH (H) CH 3 -CH=CH-COOH IBr CH 3 -CHBr-CHI-COOH (I) 2- (1,5 điểm) . Mỗi phương trình phản ứng cho 0,25 điểm Các phương trình phản ứng : C 6 H 5 -CH 2 -CH 2 -CH 3 + Br 2 as C 6 H 5 -CHBr-CH 2 -CH 3 + HBr (A) (D) C 6 H 5 -CHBr-CH 2 -CH 3 + KOH 2 5 0 C H OH t C 6 H 5 -CH=CH-CH 3 + KBr + H 2 O (D) (E) C 6 H 5 -CH=CH-CH 3 + Br 2 C 6 H 5 -CHBr - CHBr-CH 3 (E) (F) C 6 H 5 -CHBr - CHBr-CH 3 + KOH C 6 H 5 -CH(OH) - CHBr-CH 3 + KBr (F) (G) -CH 2 -CH 2 -CH 3 + Br 2 Fe Br- - -CH 2 -CH 2 -CH 3 + HBr (A) (B) Br - -CH 2 -CH 2 -CH 3 + KOH 0 ;t cao Pcao HO- - -CH 2 -CH 2 -CH 3 + KBr (B) (C) Bài 2:(4,5 điểm) 1-( 1,5 điểm) . Điều chế được mỗi chất cho 0,25 điểm) * Điều chế O 2 : 2KMnO 4 0 t K 2 MnO 4 + O 2 + MnO 2 * Điều chế H 2 Zn + 2HCl ZnCl 2 + H 2 ĐỀ CHÍNH TH Ứ C 4 * Điều chế Cl 2 2KMnO 4 + 16 HCl 2MnCl 2 + 2KCl + 5Cl 2 + 8H 2 O * Điều chế hidrounfua H 2 S : FeS + 2HCl FeCl 2 + H 2 S * Điều chế khí SO 2 : 4FeS + 7O 2 2Fe 2 O 3 + 4SO 2 * Điều chế khí hidroclorua HCl : H 2 + Cl 2 HCl ( Nếu cân bằng sai trừ 1/2 số điểm) 2- ( 2,0 điểm) điều chế mỗi chất 0,5 điểm . (Chú ý hợp chất hữu cơ phải viết bằng công thức cấu tạo) * Điều chế phenol : CaCO 3 C 0 950 CaO + CO 2 Than đá C 0 1000 C ( cốc) CaO + 3C dienloC,2000 0 CaC 2 + CO CaC 2 + H 2 O Ca(OH) 2 + C 2 H 2 C 2 H 2 C 0 600 C 6 H 6 C 6 H 6 + Br 2 0 ,tFe C 6 H 5 Cl + HBr C 6 H 5 Cl + NaOH ptxt ,, 0 C 6 H 5 OH + NaBr * Điều chế axit oxalic : C 2 H 2 + H 2 0 ,tPd CH 2 = CH 2 CH 2 = CH 2 + Br 2 CH 2 Br - CH 2 Br CH 2 Br - CH 2 Br + 2NaOH CH 2 OH - CH 2 OH + 2NaBr CH 2 OH - CH 2 OH + 2CuO 0 t CHO - CHO + 2Cu + 2H 2 O CHO - CHO + O 2 xtt , 0 COOH - COOH * Điều chế : 2,4,6 –tribrom phenol: C 6 H 6 + Cl 2 Fe C 6 H 5 Cl + HCl C 6 H 5 Cl + NaOH C 6 H 5 OH + NaCl C 6 H 5 OH + 3Br 2 C 6 H 2 Br 3 OH + 3 HBr * Điều chế : 2,4,6 –tribrom amilin : C 6 H 6 + HO-NO 2 dSOH 42 C 6 H 5 -NO 2 + H 2 O C 6 H 5 -NO 2 + 6H HClFe C 6 H 5 -NH 2 + 2H 2 O C 6 H 5 -NH 2 + 3Br 2 Br 3 -C 6 H 2 -NH 2 + 3HBr 3- (1,0 điểm) Sơ đồ chuyển hoá: C 6 H 6 2 /H Pd C 6 H 12 2 Cl as C 6 H 11 Cl 2 KOH H O C 6 H 10 4 0 KMnO t HOOC-(CH 2 ) 4 -COOH 5 (A) (B) (C) (D) Công thức cấu tạo: Cl HOOC-(CH 2 ) 4 -COOH (A) (B) (C) (D) Bài 3: (6,0 điểm) 1- (3,25 điểm) . Nhận xét : Khi cho este tác dụng với KOH cho : * H 2 O ( Gồm H 2 O của dung dịch + H 2 O sinh ra ( 0,18 g) * Hai muối + O 2 CO 2 + H 2 O + K 2 CO 3 (2,16 g) 0,06 mol 0,03 mol 0,01 mol K trong KOH chính là K trong K 2 CO 3 )(02,01,0.2,0 molnn KOHK gammmoln COK COK 38,101,0.13801,0 32 32 a gam = 1,38 gam )(06,0 44 64,2 2 moln CO )(03,0 18 54,0 2 moln OH 322 COKtrongmCOtrongmEtrongm CCC = 12.0,07=0,84 (gam) E + KOH 2,16 gam hai muối + H 2 O 1,22 g 0,02 mol )(18,016,202,0.5622,1 2 gm OH KOHtrongmOHtrongmEtrongm HHH 2 = )(06,02.1)03,0.2 9 18,0 ( gam )(32,006,084,022,1 gamm O 2:6:7 16 32,0 : 1 06,0 : 12 84,0 :: zyx E : (C 7 H 6 O 2 ) n vì M E < 140 suy ra n= 1 E : công thức phân tử C 7 H 6 O 2 Công thức cấu tạo : H - C- O - C 6 H 5 II O Chú ý cho điểm câu 3 ý 1 : Nhận xét đúng : 1,0 điểm Tính đúng khối lượng C,H,O : 1,5 điểm Xác định tỉ lệ đúng : 0,5 điểm Xác định cong thức cấu tạo E : 0,25 điểm 6 2- (2,75 điểm) M B = 5,447.22,4 = 122 (g) => CTPT của A,B: C 7 H 6 O 2 A + Na H 2 => A có nhóm -OH. A + AgNO 3 3 NH Ag => A có nhóm -CH=O ( 0,75 điểm) a)CTCT của A: ( 0,5 điểm) CH=O CH=O CH=O OH OH COOH OH B + Na 2 CO 3 CO 2 => B là axit: CH=O b) A 1 là: OH vì A 1 có liên kết hiđro nội phân tử làn giảm nhiệt độ sôi. Tính axit của B mạnh hơn axit CH 3 -COOH vì nhóm -C 6 H 5 là nhóm hút e. ( 0,5 điểm) c) Sơ đồ phản ứng từ o-crezol thành A 1 : ( 1,0 điểm ) CH 3 CH 2 Cl CH 2 OH CH=O OH OH OH OH 2 Cl as 0 NaOH t 0 CuO t Từ toluen B: CH 3 COOH 0 4 ( )KMnO t Bài 4: (2,5 điểm) 1- (1,0 điểm) AlCl 3 Al 3+ + 3Cl - Al 3+ + H 2 O Al(OH) 2+ + H + K (1) = 1,2.10 -5 Bđ: 0,10 0 0 Cb: (0,10 -x) x x K (1) = 2 (0,10 ) x x = 1,2.10 -5 => x 2 -1,2.10 -6 + 1,2.10 -5 x. Giải được x= 1,08.10 -3 => H = 1,08.10 -3 => pH =2,97. 2- (1,5 điểm) a)Dùng công thức : V = nRT P tính được thể tích 1 mol phân tử nhôm clorua ở các nhiệt độ: V(200 0 C) = 0,082.473 = 38,78 (l) V(600 0 C) = 0,082.873 = 71,58 (l) 7 V(800 0 C) = 0,082.1073 = 87,98 (l) Khối lượng phân tử của nhôm clorua ở các nhiệt độ: M(200 0 C) = 38,78l x 6,9 g/l = 267,62 => KLPT = 267,62 dvC M(600 0 C) = 71,58l x 2,7 g/l = 193,27 => KLPT = 193,27 dvC M(800 0 C) = 87,98l x 1,5 g/l = 131,87 => KLPT = 131,87 dvC b) Công thức phân tử nhôm clorua có dạng (AlCl 3 ) n ở nhiệt độ 200 0 C : n= 267,62 133,5 2 => CTPT: Al 2 Cl 6 CTCT: Cl Cl Cl Al Al Cl Cl Cl ở nhiệt độ 800 0 C n = 1 => CTPT: AlCl 3 CTCT: Cl Al Cl Cl Bài 5: (3,25 điểm) 1. Các phản ứng xảy ra ở dạng ion : Mg + 2H + Mg 2+ + H 2 (1) Al + 3H + Al 3+ + 2 3 H 2 (2) Số mol H 2 = )(195,0 4,22 368.4 mol số mol H + =0,195.2= 0,39 ( mol) Số mol H + trong 250ml dung dịch X : HCl H + + Cl - )(25,025,0.1 molnn HCl H H 2 SO 4 2H + + SO 4 2- )(25,025,0.5,0.22 42 molnn SOH H Tổng số mol H + = 0,25 + 0,25 = 0,5 (mol) Số mol H + phản ứng : 0,39 < 0,5 mol vậy dung dịch B axit vẫn còn dư. ( làm đúng ý 1 : 0,5 điểm) 2. Thành phần % các kim loại Đặt x là số mol Mg Đặt y là số mol Al Từ (1) và ( 2) ta có : 195,0 2 3 yx 87,32724 yx Giải hệ ta được x= 0,06 và y = 0,09 Số gam Mg = 0,06. 24 = 1,44 gam Số gam Al = 0,09.27= 2,43 gam %21,37 87,3 %100.44,1 % Mg , %79,6221,37100% Al ( làm đúng ý 2 : 0,75 điểm) 8 3. Số mol OH - trong 1 lít dung dịch C: OHNaNaOH 0,02 mol 0,02 mol OHBaOHBa 2)( 2 2 0,01 mol 0,02 mol Số mol OH - = 0,02 + 0,02 =0,04 mol Phản ứng trung hòa với axit dư : OHOHH 2 Số mol H + dư = 0,5 – 0,39 = 0,11 mol suy ra số mol OH - = 0,11 mol Thể tich dung dịch C ; )(75,2 04,0 11,0 lV ( làm đúng ý 3 : 1,0 điểm) 4. Phản ứng : Mg 2+ + 2OH - Mg(OH) 2 ; số mol Mg 2+ : 0,06 mol Al 3+ + 3OH - Al(OH) 3 ; số mol Al 3+ : 0,09 mol OHOHH 2 ; số mol H + dư : 0,11 mol Số mol OH - : 0,06.2 +0,09.3 + 0,11 = 0,5 mol Thể tích dung dịch C )(5,12 04,0 5,0 litV C Lượng kết tủa Mg(OH) 2 = 0,06 . 58 = 3,48 (gam) Trong dung dịch B : số mol 2 4 SO =0,5 . 0,25= 0,125 mol Số mol Ba 2+ trong 12,5 lít dung dịch C ; 12,5 . 0,01 = 0,125 (mol) 4 2 4 2 BaSOSOBa mol 0,125 0,125 0,125 Số gam kết tủa BaSO 4 = 0,125 . 233 = 29,125 (gam) Lượng kết tủa nhỏ nhất khi lượng kết tủa Al(OH) 3 tan trong kiềm: Al(OH) 3 + OH - 2 AlO + 2H 2 O mol : 0,09 0,09 Số mol OH - cần thêm là 0,09 mol suy ra số mol OH - cần là 0,5 + 0,09 = 0,59 mol Vậy thể tích dung dịch C : )(75,14 04,0 59,0 litV C Lượng kết tủa nhỏ nhất gồm : ( Mg(OH) 2 và BaSO 4 ) 3,48 + 29,125 = 32,605 gam ( làm đúng ý 4 : 1,0 điểm) . 2 O CH 3 -CH=CH-COOH (E) CH 3 -CH=CH-COOH 2 H CH 3 -CH 2 -CH 2 -COOH (F) CH 3 -CH 2 -CH 2 -COOH 3 PBr CH 3 -CH 2 -CHBr-COOH (G) CH 3 -CH 2 -CH 2 -COOH 2 Br as CH 3 -CHBr-CH 2 -COOH. KÌ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI LỚP 12 MÔN: HOÁ HỌC Năm học 2010 - 2011 Thời gian làm bài: 180 phút Không kể thời gian giao đề - Đề gồm 2 trang Bài 1: (3,75 điểm) 1-Thực hiện. C 6 H 5 -CHBr - CHBr-CH 3 + KOH C 6 H 5 -CH(OH) - CHBr-CH 3 + KBr (F) (G) -CH 2 -CH 2 -CH 3 + Br 2 Fe Br- - -CH 2 -CH 2 -CH 3 + HBr (A) (B) Br - -CH 2 -CH 2 -CH 3 + KOH