Sở GD&ĐT Hải Phòng Kì thi chọn Học Sinh Giỏi lớp 11 Môn: hoá học (bảng B) Năm học 2003 - 2004 =============== (Thời gian làm bài: 180 phút) Bài 1( 3,0 điểm) 1- Hoàn thành các phơng trình phản ứng sau (dạng phân tử) , ghi cặp oxi hoá-khử của phản ứng. a) K 2 Cr 2 O 7 + Cr(OH) 3 + S + NH 3 b) Cr 2 O 7 2- + Cr 2 (SO 4 ) 3 + KI 3 + 2- Xét khả năng hoà tan Ag kim loại trong dung dịch chứa NH 3 và NH 4 ClO 4 ở điều kiện chuẩn trong 2 trờng hợp sau: a) Không có không khí b) Có không khí Cho : 2 2 0 0 / / 0,81 ; 1, 23 O H O Ag Ag E v E v Ag + + 2NH 3 Ag(NH 3 ) 2 + K 1 = 10 7,24 NH 4 + NH 3 + H + K 2 = 10 -9,24 Bài 2: (3,0 điểm) 1- Trộn lẫn 30 ml dung dịch HClO 4 với 50 ml dung dịch Ca(OH) 2 (pH = 12,5) đợc dung dịch A có pH = 10 . Tính nồng độ ban đầu của dung dịch HClO 4. 2- Ion H 2 PO 2 - trong môi trờng bazơ có thể khử đợc Zn 2+ trong dung dịch1M thành Zn không? Tơng tự xét với trờng hợp dung dịch Cr 3+ 1M. Cho: 2 4 ( ) 2 4 Zn OH e Zn OH E 0 = -1,22v Cr(OH) 3 + 3e Cr + 3OH - E 0 = -1,30v H 2 PO 2 - + 3OH - HPO 3 2- + 2H 2 O + 2e E 0 = 1,6 v Bài 3: (3,0 điểm) 1- Sắp xếp các phân tử sau theo chiều độ phân cực phân tử giảm dần, giải thích. CH 2 =CH-Cl ; CH 3 -CH 2 -Cl ; CH 2 =CH-CH=O ; CH 3 -CH=O (A) (B) (C) (D) 2- Viết phơng trình phản ứng nitro hoá: a) 1-Brom-3-clobenzen b) 1-Clo-3-metylbenzen Với sản phẩm có tỉ lệ % lớn nhất. 3- Viết phơng trình phản ứng sau theo tỷ lệ số mol chất tham gia phản ứng 1:1 và 1:3 OH + HBr Bài 4: (3,0 điểm) Dung dịch bão hoà Mg(OH) 2 có pH = 10,5 1- Tính tích số tan T t của Mg(OH) 2 . 2- Tính độ tan S của Mg(OH) 2 trong dung dịch NaOH 0,01M 3- Trộn 10 g Mg(OH) 2 với 100 ml dung dịch HCl 0,1M tính pH của dung dịch khi cân bằng đợc thiết lập. Bài 5: (3,0 điểm) Hỗn hợp (A) gồm 2 hiđrocacbon thể khí ở điều kiện thờng có công thức tổng quát khác nhau. Để đốt cháy hoàn toàn 1 thể tích (A) cần 5,25 thể tích O 2 cùng điều kiện, sau phản ứng thu đợc số mol CO 2 và số mol H 2 O bằng nhau. Xác định công thức phân tử hai hiđrocacbon. Viết các đồng phân của 2 hiđrocacbon. Generated by Foxit PDF Creator â Foxit Software http://www.foxitsoftware.com For evaluation only. Sở GD&ĐT Hải Phòng hớng dẫn chấm đề thi Học Sinh Giỏi lớp 11 Môn: hoá học (Bảng B ) Năm học 2003 - 2004 =============== Bài 1:(3,0 điểm) 1- (1,5 điểm) a) K 2 Cr 2 O 7 + 3(NH 4 ) 2 S + H 2 O 2Cr(OH) 3 + 3S + 6NH 3 + 2KOH Cặp oxi hoá - khử: Cr 2 O 7 2- /Cr(OH) 3 và S/S 2- b) K 2 Cr 2 O 7 + 7H 2 SO 4 + 9KI Cr 2 (SO 4 ) 3 + 3KI 3 + 7H 2 O + 4K 2 SO 4 Cặp oxi hoá-khử: Cr 2 O 7 2- /2Cr 3+ và I 3 - /3I - . 2- (1,5 điểm) a) Khi không có không khí có các cân bằng: NH 4 + NH 3 + H + K 2 = 10 -9,24 Ag Ag + + e K 3 = 0,8.1 0,059 10 2H + +2e H 2 K 4 =1 Ag + + 2NH 3 Ag(NH 3 ) 2 + K 1 = 10 7,24 Nhân hệ số thích hợp cho các cân bằng rồi tổ hợp lại ta có cân bằng: 2Ag + 2NH 3 + 2NH 4 + 2Ag(NH 3 ) 2 + + H 2 K = (K 2 ) 2 .(K 3 ) 2 .K 4 .(K 1 ) 2 K = 10 -31,12 << => Ag rất khó hoà tan. b) Khi có mặt không khí có các cân bằng: NH 4 + NH 3 + H + K 2 = 10 -9,24 Ag Ag + + e K 3 = 0,8.1 0,059 10 O 2 + 4H + + 4e 2H 2 O K 4 = 4.1,23 0,059 10 Ag + + 2NH 3 Ag(NH 3 ) 2 + K 1 = 10 7,24 Nhân hệ số thích hợp cho các cân bằng rồi tổ hợp lại ta có cân bằng: 4Ag + O 2 + 4NH 3 + 4NH 4 + 4Ag(NH 3 ) 2 + + 2H 2 O K = (K 2 ) 4 .(K 3 ) 4 .K 4 .(K 1 ) 4 K = 10 21,16 . Phản ứng xảy ra dễ ràng. Bài 2: (3,0 điểm) 1- (1,0 điểm) HClO 4 H + + ClO 4 - Ca(OH) Ca 2+ + 2OH - H + + OH - H 2 O pH dd Ca(OH) 2 = 12,5 => 12,5 10H => OH = 10 -1,5 Sau khi trộn (cha phản ứng) 1,5 .30 10 .50 ; 80 80 C H OH Sau phản ứng dd có pH = 10 nên OH =10 -4 Vậy: 1,5 4 .30 10 .50 10 80 80 C => C = 4 HClO C = 0,0524(M) 2- (2,0 điểm) + Với dd Zn 2+ 1M: 2 4 ( ) 2 4 Zn OH e Zn OH E 0 = -1,22v Generated by Foxit PDF Creator â Foxit Software http://www.foxitsoftware.com For evaluation only. H 2 PO 2 - + 3OH - HPO 3 2- + 2H 2 O + 2e E 0 = 1,6 v H 2 PO 2 - + 2 4 ( ) Zn OH Zn + HPO 3 2- + 2H 2 O + OH - E 0 PƯ = 0,38v >0 Phản ứng có thể xảy ra. + Với dd Cr 3+ 1M: 2x Cr(OH) 3 + 3e Cr + 3OH - E 0 = -1,30v 3x H 2 PO 2 - + 3OH - HPO 3 2- + 2H 2 O + 2e E 0 = 1,6 v 3H 2 PO 2 - + 2Cr(OH) 3 + 3OH - 3HPO 3 - + 2Cr + 6H 2 O E 0 PƯ = 0,3v > 0 Phản ứng có thể xảy ra. Bài 3: (3,0 điểm) 1- (1,0 điểm) - Độ phân cực phân tử: (C) > (D) >(B)>(A) - (C) có sự liên hợp phân tử làm tăng khả năng chuyển e về nguyên tử oxi ( =2,95D). - (D) có -I ; - C làm tăng độ phân cực phân tử ( =2,60D). - B có -I ( =2,02D). -(A) có sự chuyển cặp e cha liên kết của Cl vào nối đôi làm giảm mạnh độ phân cực phân tử : -I ; +C ( =1,44D). 2-Viết phơng trình phản ứng nitro hoá: (1,0 điểm) a) Cl Cl Br + HNO 3 Br + H 2 O NO 2 b) CH 3 CH 3 O 2 N Cl + HNO 3 Cl + H 2 O 3- (1,0 điểm) OH OH + HBr 1:1 Br OH Br Br +3 HBr 1:3 + H 2 O Br Bài 4( 3,0 điểm) 1- (1,0 điểm) Mg(OH) 2 Mg 2+ + 2OH - S 2S 2S = 10 -3,5 => S = 3,5 10 2 => T t = S.(2S) 2 = 4S 3 = 10 -10,8 2- (1,0 điểm) Mg(OH) 2 Mg 2+ + 2OH - S 2S+ 0,01 T t = S.(2S+0,01) 2 = 10 -10,8 .vì T t << => S << 0,01 => 10 -4 S = 10 -10,8 => S =10 -6,8 3-( 1,0 điểm) Mg(OH) 2 + 2HCl MgCl 2 + 2H 2 O Generated by Foxit PDF Creator â Foxit Software http://www.foxitsoftware.com For evaluation only. Bđ 0,1724 mol 0,01 mol P 0,005 0,01 0,005 Còn 0,1674 0 0,005 Mg(OH) 2 Mg 2+ + 2OH - 0,05 0,05 + S 2S T t = (0,05+S)(2S) 2 = 10 -10,8 chấp nhận S << 0,05 => 0,2S 2 = 10 -10,8 S = 10 -5,05 => OH = 2S = 2.10 -5,05 => H =10 -9,25 => pH = 9,25 Bài 5:(3,0 điểm) Vì (A) + O 2 nCO 2 + nH 2 O . Mặt khác 2 hiđrocacbon trong (A) không cùng CTTQ nên 2 hiđrocacbon có công thức TQ: C n H 2n+2 và C m H 2m-2 . Phản ứng đốt cháy: C n H 2n+2 + 3 1 2 n O 2 nCO 2 + (n+1)H 2 O (0,5 điểm) C m H 2m-2 + 3 1 2 m O 2 mCO 2 + (m-1)H 2 O Gọi số mol C n H 2n+2 là a ; số mol C m H 2m-2 là b (0,5 điểm) na+mb =na+mb + a-b => a=b Giả sử số mol CO 2 sinh ra = số mol H 2 O sinh ra = 1mol, theo đầu bài có Khối lợng O 2 = 32+16 = 48 (g) ; (A) = 12+2 = 14 (g) Vì thể tích A = 1/5,25 thể tích oxi => số mol A = 48 32.5, 25 (0,5 điểm) (14n+2+14m-2) 48 2.32.5,25 =14 => n+m =7 đ/k: 4 m 2 m 2 3 4 n 5 4 3 Hiđrocacbon loại C 3 H 4 ; C 4 H 10 C 4 H 6 ; C 3 H 8 Công thức phân tử 2 hiđrocacbon là C 3 H 4 và C 4 H 10 hoặc C 4 H 6 ; C 3 H 8 ( 0,5 điểm) Các đồng phân: C 3 H 4 : CH 3 -C CH ; CH 2 =C=CH 2 ; ( 0,5 điểm) C 4 H 10 : CH 3 -CH 2 -CH 2 -CH 3 ; CH 3 -CH -CH 3 CH 3 C 3 H 8 : CH 3 -CH 2 -CH 3 C 4 H 6 : CH 3 -CH 2 -C CH ; CH 3 -C C -CH 3 ; CH 2 =C=CH-CH 3 ; CH 2 =CH-CH=CH 2 ( 0,5 điểm) CH 3 H 3 C Generated by Foxit PDF Creator â Foxit Software http://www.foxitsoftware.com For evaluation only. . Sở GD&ĐT Hải Phòng Kì thi chọn Học Sinh Giỏi lớp 11 Môn: hoá học (bảng B) Năm học 2003 - 2004 =============== (Thời gian làm bài: 180. Software http://www.foxitsoftware.com For evaluation only. Sở GD&ĐT Hải Phòng hớng dẫn chấm đề thi Học Sinh Giỏi lớp 11 Môn: hoá học (Bảng B ) Năm học 2003 - 2004 =============== Bài 1:(3,0 điểm). số mol C m H 2m-2 là b (0,5 điểm) na+mb =na+mb + a-b => a=b Giả sử số mol CO 2 sinh ra = số mol H 2 O sinh ra = 1mol, theo đầu bài có Khối lợng O 2 = 32+16 = 48 (g) ; (A) = 12+2 = 14 (g)