UBND TNH THI NGUYấN S GIO DC V OTO THI CHN HSG LP 11 NM HC 2010 2011 MễN HểA HC (Thi gianlm bi 150 phỳt khụng k thi gian giao ) CU 1: (4,0 im) 1. Cho cỏc n cht A, B, C v cỏc phn ng : A + B X X + H 2 O NaOH + B B + C Y Y + NaOH 1 : 1 Z + H 2 O Cho 5,376 lit khớ Y ( ktc) qua dung dch NaOH thỡ khi lng cht tan bng 4,44 gam . Hóy lp lun xỏc nh A, B, C, X, Y, Z v hon thnh phng trỡnh húa hc (PTHH) ca cỏc phn ng. 2. Hon thnh PTHH ( dng phng trỡnh ion) ca cỏc phn ng sau: a) K 3 PO 4 + Ba(NO 3 ) 2 b) Cu(OH) 2 + HNO 3 c) HNO 3(c) + FeO d) Na(RCOO) +HCl CU 2: (5,0 im) 1. Axit etanoic cú pK a = 4,76, metylamin cú pK b = 3,36, axit aminoetanoic cú pK a = 2,32 v pK b = 4,4. Da vo cỏc giỏ tr pK a v pK b hóy cho nhn xột v gii thớch nhng nhn xột ú. 2. Hp cht X c to thnh t cỏc ion u cú cu hỡnh electron 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 . Trong mt phõn t X cú tng s ht electron, proton, ntron l 164. a) Hóy xỏc nh X. b) Hũa tan cht X trờn vo nc c dung dch A lm quỡ tớm húa xanh. Xỏc nh cụng thc ỳng ca X v vit PTHH ca cỏc phn ng xy ra khi cho dung dch A ln lt vo tng dung dch FeCl 3 , AlCl 3 , MgCl 2 riờng bit. CU 3 : (3,0 điểm) Cho hỗn hơp A gồm có NaCl, NaBr và NaI. Hoà tan 5,76 gam A vào nớc rồi cho tác dụng với lợng d dung dịch nớc brom, sau phản ứng hoàn toàn thu đợc 5,29 gam muối khan; mặt khác khi hoà tan 5,76 gam A vào nớc rồi cho một lợng khí clo đi qua sau phản úng cô cạn thu đợc 3,955 gam muối khan, trong đó có chứa 0,05 mol NaCl. 1. Viết các PTHH ca cỏc phản ứng xẩy ra. 2. Tính % về khối lợng các chất trong hỗn hợp A. CU 4 : (4,0 điểm) 1. Hp cht A cha C, H, O cú khi lng phõn t l 74 u (vC). Bit A khụng phn ng vi Na v khi phn ng vi dung dch NaOH ch thu c mt cht hu c. Xỏc nh cu to ca A. Bit t A thc hin c s húa hc sau: CH 3 MgCl A B 2 H O CH 3 CHO D 2 H O ancol sec-butylic 2. Cho etanal tỏc dng vi lng d metanal cú mt NaOH, thu c cht A. Cho A tỏc dng vi lng d dung dch NaBr bóo ho v H 2 SO 4 c, thu c cht B. un núng B vi bt Zn, thu c cht C. C cú cụng thc phõn t l C 5 H 8 . Vit cỏc PTHH ca cỏc phn ng xy ra. CU 5: (4,0 điểm) Đốt cháy hoàn toàn 5,2 gam chất hữu cơ A rồi dẫn sản phẩm cháy qua bình 1 chứa H 2 SO 4 đặc và bình 2 chứa 300 ml dung dịch Ba(OH) 2 1M, thấy khối lượng bình 1 tăng 2,7 gam, bình 2 tăng 18,5 gam, đồng thời xuất hiện 39,4 gam kết tủa. 1. Xác định công thức phân tử của A. Biết khi làm bay hơi 5,2 gam A thu được thể tích hơi bằng thể tích của 1,5 gam khí C 2 H 6 ở cùng điều kiện nhiệt độ và áp suất. 2. A có một đồng phân A 1 , biết rằng khi cho 3,12 gam A 1 phản ứng vừa đủ với 96 gam dung dịch Br 2 5% trong bóng tối; mặt khác 3,12 gam A 1 tác dụng tối đa với 2,688 lít H 2 (ở đktc) khi đun nóng có xúc tác Ni. Viết công thức cấu tạo và gọi tên A 1 . 3. A có đồng phân A 2 chứa các nguyên tử cacbon đồng nhất, khi tác dụng với Cl 2 khi có chiếu sáng thu được một dẫn xuất mono clo duy nhất. Xác định công thức cấu tạo của A 2 . (Biết: H=1, O=16, C=12,Cl=35,5, Mg=24, Fe=56, Zn=65, Ca=40) Họ tên thi sinh . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Phòng thi . . . . . SBD . . . . . . . . . Giám thị 1 (ký, ghi rõ họ tên) UBND TỈNH THÁI NGUYÊN HD CHẤM ĐỀ THI CHỌN HSG LỚP 11 SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀOTẠO NĂM HỌC 2010 – 2011 MÔN HÓA HỌC (Thời gian 150 phút không kể thời gian giao đề) CÂU NỘI DUNG ĐIỂM 1 (4,0đ) 1. A + B X X + H 2 O NaOH + B↑ B + C Y↑ Y + NaOH 1 : 1 → Z + H 2 O => A : Na ; B : H 2 ; X : NaH B + C Y ⇒ C là phi kim, Y là axít 1:1 2 Y NaOH Z H O+ → + 1mol Y phản ứng khối lượng chất tan tăng ( Y - 18 )g 5,376 0,24mol 22,4 = 4,44 gam => Y 18 1 Y 36,5 4,44 0,24 − = ⇒ = => C là clo (Cl 2 ) Viết phương trình phản ứng 2Na + H 2 2NaH NaH + H 2 O NaOH + H 2 ↑ H 2 + Cl 2 2HCl HCl + NaOH 1 : 1 → NaCl + H 2 O 2. a) 3 4 PO − + 3Ba 2+ → Ba 3 (PO 4 ) 2 ↓ b) Cu(OH) 2 + 2H + → Cu 2+ + 2H 2 O c) 4H + + 3 NO − + FeO → Fe 3+ + NO 2 ↑ + 2H 2 O d) RCOO - + H + → RCOOH 2,0 2,0 2 (5,0đ) 1. + pKa càng nhỏ thì Ka cànglớn và tính axit càng mạnh. + Aminoaxit có pKa = 2,32 < pKa của axitetanoic = 4,76 → tính axit của aminoaxit mạnh hơn. Aminoaxit có pKb = 4,4 > pKb của metylamin = 3,36 → tính bazơ của aminoaxit yếu hơn. + Nguyên nhân: H 3 N + – CH 2 – COO – . - Nhóm NH 2 đã proton hóa có khả năng hút e giúp gia tăng sự phóng thích proton của nhóm – COOH kế cận → làm tăng tính axit. - Nhóm – COO – cũng có khả năng hút e làm giảm mật độ e trên nguyên tử N và làm giảm tính bazơ của NH 2 . 2. 2,0 3,0 Gi P l s proton trong X, N l s ntron trong X Gi s trong X cú a ion Ta cú: 2P + N = 164 1 1,5 N P Cỏc ion to thnh X u cú cu hỡnh electron ca Ar => s proton trong X = 18a (ht) => 164 164 3,5.18 3.18 a 2,6 3,03a . Vi a l s nguyờn => a = 3 X cú dng M 2 X K 2 S Hoc MX 2 CaCl 2 2. Cho X vo H 2 O c dung dch xanh qu tớm => X l K 2 S K 2 S 2K + + S 2 S 2 - + H 2 O HS + OH Cỏc phng trỡnh: 3K 2 S + 2FeCl 3 6KCl + 2FeS + S 3K 2 S + 2AlCl 3 + 6H 2 O 6KCl + 2Al(OH) 3 + 3H 2 S K 2 S + MgCl 2 + 2H 2 O 2KCl + Mg(OH) 2 + H 2 S 3 (3,0) 1. Các PTHH xẩy ra 2NaI + Br 2 2NaBr + I 2 (1) 2NaI + Cl 2 2NaCl + I 2 (2) 2NaBr + Cl 2 2NaCl + Br 2 (3) 2. Gọi a,b,c lần lợt là số mol cửa NaCl, NaBr, NaI theo ta cú: 58,5a + 103b + 150c = 5,76 (*) Theo (1) và theo bài ra ta có: 58,5a + 103(b + c) = 5,29 (**) Từ (*) và (**) 58,5a + 103b + 150c = 5,76 => c = 0,1 mol 58,5a + 103(b + c) = 5,29 Xột tr ờng hợp 1: NaI d => NaBr cha phản ứng Gọi x là số mol NaI phản ứng. Theo ptpu (1) và (2) và theo bài ra ta có 58,5(a + x) + 103b + 150(c x) = 3,955 (***) a + x = 0,05 (****) Kt hp (*), (**), (***), (****) (loại vì c x < 0) Xột t r ờng hợp 2 NaBr phản ứng 1 phần => NaI phản ứng hết Gọi y là số mol NaBr phản ứng. Theo (1)(2)(3) và theo bài ra ta có 58,5(a + c + y) + 103(b y) = 3,955 (*****) a + c + y = 0,05 (******) Kt hp (*), (**), (*****), (******) ta có: 1,0 1,0 1,0 58,5a + 103b + 150c = 5,76 => a = 0,02 (mol), 58,5a + 103(b + c) = 5,29 b = 0,03 (mol), y = 0,02 (mol) %m NaI = 26%, %m NaBr = 53,65%, %m NaCl = 20,35%. 4 (4,0đ) 1. Đặt công thức phân tử của A là C x H y O z . Theo giả thiết ta có: 12x + y + 16z = 74, y 2x + 2 Ta chọn được công thức có thể có của A là: C 4 H 10 O, C 3 H 6 O 2 và C 2 H 2 O 3 . Với sơ đồ trên chỉ thoả với công thức phân tử và công thức cấu tạo của A là lần lượt là: C 2 H 2 O 3 (H CO) 2 O anhidrit fomic Các PTHH: (HCO) 2 O + 2NaOH → 2HCOONa + H 2 O CH 3 MgCl + (HCO) 2 O → CH 3 CH(OOCH)OMgCl CH 3 CH(OOCH)OMgCl + H 2 O → CH 3 CH=O + HCOOH + Mg(OH)Cl C 2 H 5 MgCl + CH 3 CH=O → CH 3 CH 2 CH(CH 3 )OMgCl CH 3 CH 2 CH(CH 3 )OMgCl + H 2 O → CH 3 CH 2 CH(CH 3 )OH 2. CH 2 OH CH 3 CHO + 4HCHO + NaOH → HO – CH 2 – C – CH 2 OH + HCOONa CH 2 OH CH 2 OH [ Hoặc : CH 3 CHO + 3HCHO OH − → HO – CH 2 – C – CHO CH 2 OH CH 2 OH CH 2 OH HO – CH 2 – C – CHO +NaOH → HO – CH 2 – C – CH 2 OH + HCOONa CH 2 OH CH 2 OH (A) ] CH 2 OH CH 2 Br HO–CH 2 –C–CH 2 OH+4KBr+H 2 SO 4 → Br CH 2 – C– CH 2 Br+4KHSO 4 +4H 2 O CH 2 OH CH 2 Br 2,0 2,0 CH 2 Br Br CH 2 – C– CH 2 Br + 2Zn → + 2ZnBr 2 CH 2 Br (B) 5 (4,0đ) Theo bài ra : 2 6 2 6 0,05= → = = A C H A C H V V n n mol Bình 1 : chứa H 2 SO 4 đặc hấp thụ nước Bình 2 : Chứa dung dịch Ba(OH) 2 hấp thụ CO 2 và có thể cả nước chưa bị hấp thụ bởi H 2 SO 4 Theo bài ra ta có: 2 2 2,7 18,5 21,2+ = + = CO H O m m g (I) Xét bình 2: Các phản ứng có thể Ba(OH) 2 + CO 2 → BaCO 3 ↓ + H 2 O (1) Ba(OH) 2 + 2CO 2 → Ba(HCO 3 ) 2 (2) Trường hợp 1: Nếu Ba(OH) 2 dư khi đó chỉ xảy ra phản ứng (1) 2 3 39,4 0,2 197 = = = CO BaCO n n mol Thay vào (I) ta tìm được 2 21,2 0,2.44 0,689 18 − = = H O n mol Đặt công thức của A là C x H y O x Phương trình cháy: 2 2 2 ( ) 4 2 2 x y z y z y C H O x O xCO H O+ + − → + Theo phương trình: y = 2 2 2.0,689 27,56 0,05 = = H O X n n → vô lí (loại vì y phải nguyên) Trường hợp 2: Nếu phản ứng tạo hỗn hợp hai muối Theo (1) và (2) ta có : 2 0,4= CO n mol → 2 21,2 0,4.44 0,2 18 − = = H O n mol 2 2 2 ( ) 4 2 2 x y z y z y C H O x O xCO H O+ + − → + Theo phương trình ta có: 2 0,4 8 0,05 = = = CO A n x n , y = 2 2 2.0,2 8 0,05 = = H O X n n M A = 12.x + y + 16.z = 5,2 104 0,05 = = X X m n → z = 0 Vậy công thức phân tử của A là: C 8 H 8 1,0 0,5 1,0 1,0 a) Ta có: 2 0,03 1 0,03 Br X n n = = 2 0,12 4 0,03 H X n n = = 1 mol A 1 + 1mol dung dịch Br 2 => A 1 có 1 liên kết π kém bền (dạng anken) 1 mol A 1 + 4 mol H 2 => A 1 có 4 liên kết π, hoặc vòng kém bền => A 1 có 3 liên kết π, hoặc vòng bền với dung dịch Br 2 A 1 là hợp chất có trong chương trình phổ thông => A 1 có cấu trúc vòng benzen: Vậy công thức cấu tạo của A 1 (là stiren). HC CH 2 b) A 2 khi tác dụng với clo có chiếu sáng cho dẫn xuất mono clo nên A 2 phải là hợp chất no hoặc hợp chất thơm Các nguyên tử cacbon trong X 2 hoàn toàn đồng nhất nên chỉ có cấu tạo sau thỏa mãn: (mỗi đỉnh là một nhóm CH 2 ) 0,5 Chú ý: Thí sinh làm bài theo phương pháp khác: Cho kết quả đúng; lập luận chặt chẽ giám khảo căn cứ thang điểm của HD chấm cho điểm sao cho hợp lý. . UBND TNH THI NGUYấN S GIO DC V OTO THI CHN HSG LP 11 NM HC 2010 2011 MễN HểA HC (Thi gianlm bi 150 phỳt khụng k thi gian giao ) CU 1: (4,0. SBD . . . . . . . . . Giám thị 1 (ký, ghi rõ họ tên) UBND TỈNH THÁI NGUYÊN HD CHẤM ĐỀ THI CHỌN HSG LỚP 11 SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀOTẠO NĂM HỌC 2010 – 2011 MÔN HÓA HỌC (Thời gian 150 phút không kể thời