1 TRẠI HÈ HÙNG VƯƠNG KỲ THI OLYMPIC HÙNG VƯƠNG NĂM 2012 LẦN THỨ VIII – CAO BẰNG MÔN THI: HÓA HỌC - LỚP 11 Thời gian: 150’ không kể thời gian giao đề ( Đề thi gồm 10 câu in trong 02 trang) Câu 1 (2,0 điểm) Cho phản ứng: CO (k) + Cl 2 (k) ⎯ ⎯→ ← ⎯⎯ COCl 2 (k) a. Thực nghiệm xác định tốc độ pư thuận v 1 = k 1 . [CO].[ Cl 2 ] 3/2 . Viết biểu thức tốc độ phản ứng nghịch. b. Ở 100 0 C, phản ứng có hằng số cân bằng Kp = 1,25.10 8 atm -1 . Tính hằng số cân bằng Kc ’ , Kx ’ của phản ứng phân hủy ở 100 0 C. Tính độ phân li a của COCl 2 ở nhiệt độ trên dưới áp suất chung của hệ là 2 atm. Câu 2 (2,0 điểm) Cho H 2 S qua dung dịch chứa Cd 2+ 1.10 -3 M, Zn 2+ 1.10 -2 M cho đến bão hòa (C H2S =0,1M). a. Có kết tủa CdS và ZnS tách ra không ? Nếu có thì kết tủa nào sẽ xuất hiện trước . b. Khi kết tủa thứ 2 xuất hiện thì nồng độ của cation kim loại thứ nhất bằng bao nhiêu? Cho pT ZnS = 23,8; pT CdS = 26,1. Coi sự tạo phức hiđrôxo(sự thủy phân) không xảy ra. Biết trong dung dịch bão hòa H 2 S thì H 2 S ⎯ ⎯→ ←⎯⎯ H + + HS - k 1 = 10 -7 và HS - ⎯ ⎯→ ← ⎯⎯ H + + S 2- k 2 = 10 -12,92 Câu 3 (2,0 điểm) Cho 21,52 gam hỗn hợp A gồm kim loại X chỉ có hóa trị II và muối nitrat của nó vào bình kín dung tích không đổi 3 lít (không chứa không khí) rồi nung bình đến nhiệt độ cao để phản ứng xảy ra hoàn toàn, sản phẩm thu được chứa oxit kim loại. Sau phản ứng đưa bình về 54,6 0 C thì áp suất trong bình là P. Chia đôi chất rắn trong bình sau phản ứng: phần 1 phản ứng vừa đủ với 667 ml dung dịch HNO 3 nồng độ 0,38M thoát ra khí NO duy nhất và dung dịch chỉ chứa nitrat kim loại. Phần 2 phản ứng vừa hết với 300 ml dung dịch H 2 SO 4 loãng 0,2 M thu được dung dịch B. a. Xác định kim loại X và tính % lượng mỗi chất trong A. b. Tính P. Câu 4 (2,0 điểm) Hoà tan hoàn toàn hỗn hợp FeS và FeCO 3 bằng dung dịch HNO 3 đặc, nóng thu được hỗn hợp (B) gồm 2 khí X và Y có tỷ khối đối với H 2 là 22,8 và còn dung dịch (A) có pH < 3. a. Tính tỷ lệ số mol các muối Fe 2+ trong hỗn hợp ban đầu. b. Làm lạnh hỗn hợp khí (B) xuống nhiệt độ thấp hơn được hỗn hợp (B′) gồm 3 khí X,Y,Z có tỷ khối so với H 2 bằng 28,5. Tính phần trăm theo thể tích của hỗn hợp khí (B′). c. Ở -11 o C hỗn hợp (B′) chuyển sang (B″) gồm 2 khí. Tính tỷ khối của (B″) so với H 2 . Câu 5 (2,0 điểm) 1. Dung dịch A gồm Fe(NO 3 ) 3 0,05 M; Pb(NO 3 ) 2 0,10 M; Zn(NO 3 ) 2 0,01 M. a. Tính pH của dung dịch A. b. Sục khí H 2 S vào dung dịch A đến bão hoà ([H 2 S] = 0,10 M), thu được hỗn hợp B. Những kết tủa nào tách ra từ hỗn hợp B? Cho: Fe 3+ + H 2 O ⎯ ⎯→ ←⎯⎯ FeOH 2+ + H + lg*β 1 = -2,17 Pb 2+ + H 2 O ⎯ ⎯→ ←⎯⎯ PbOH + + H + lg*β 2 = -7,80 Zn 2+ + H 2 O ⎯ ⎯→ ←⎯⎯ ZnOH + + H + lg*β 3 = -8,96 pK S(PbS) = 26,6; pK S(ZnS) = 21,6; pK S(FeS) = 17,2. (pK S = -lgK S , với K S là tích số tan). pK a1 (H2S) = 7,02; pK a2 (H2S) = 12,90. ĐỀ CHÍNH THỨC 2 2. Thế của bán phản ứng Fe 2+ ⎯ ⎯→ ←⎯⎯ Fe 3+ + e ( E 0 = - 0,771 V ở 298K) Khi pH của môi trường thay đổi thì trị số trên thay đổi thế nào?(Xác định cụ thể trong điều kiện nhiệt độ bằng 25 0 C, nồng độ các chất ở pH = 0 đều bằng đơn vị). Cho biết: T t (Fe(OH) 3 = 3,8.10 -38 và T t (Fe(OH) 2 = 4,8.10 -15 Câu 6 (2,0 điểm) Dùng cơ chế phản ứng để giải thích các kết quả thực nghiệm sau: a. Hằng số tốc độ dung môi phân 3-metylbut-2-enyl clorua trong etanol lớn hơn dung môi phân anlyl clorua 6000 lần. b. Sau khi hoà tan but-3-en-2-ol trong dung dịch axit sunfuric rồi để yên một tuần thì thu được cả but- 3-en-2-ol và but-2-en-1-ol. c. Xử lí but-2-en-1-ol với hiđro bromua thì thu được hỗn hợp 1-brombut-2-en và 3-brombut-1-en. Câu 7 (2,0 điểm) a. Hãy sắp xếp các chất sau theo thứ tự pK a tăng dần: phenol, axit axetic, p-CH 3 C 6 H 4 OH, CH 3 SO 2 CH 2 COOH, etanol, (CH 3 ) 3 CCOOH, (C 6 H 5 ) 3 CH. b. Hãy giải thích tại sao: + Ortho-nitro phenol có nhiệt độ sôi và độ tan thấp hơn các đồng phân meta- và para- của nó? + Đồng phân trans- but-2-en nóng chảy ở nhiệt độ cao hơn nhưng lại sôi ở nhiệt độ thấp hơn đồng phân cis- but-2-en? Câu 8 (2,0 điểm) Cho sơ đồ phản ứng: OH CH 2 OH O A KOH/Ruou G Mg/ete H D BC H + Bromanken 2HB r a. Hoàn thành sơ đồ phản ứng b. Trong hợp chất C có bao nhiêu C * , bao nhiêu đồng phân lập thể. Câu 9 (2,0 điểm) Thành phần chính của dầu thông là α-pinen (2,6,6-trimetylbixiclo[3.1.1]hept-2-en). a. Cho α-pinen tác dụng với axit HCl được hợp chất A, sau đó cho A tác dụng với KOH/ancol thu được hợp chất camphen (B). Viết cơ chế phản ứng chuyển hóa α-pinen thành A và A thành B. Trong môi trường axit, B quang hoạt chuyển hóa thành B raxemic. Giải thích hiện tượng này. b. Viết sơ đồ các phản ứng tổng hợp B từ xiclopentađien và acrolein cùng các hóa chất cần thiết khác, biết rằng một trong số các sản phẩm trung gian của quá trình tổng hợp là một enol axetat C. Cl A B OAc C Câu 10 (2,0 điểm) 1. Trong phòng thí nghiệm có 7 dung dịch và chất lỏng mất nhãn, riêng biệt gồm NH 4 HCO 3 (dung dịch), Ba(HCO 3 ) 2 (dung dịch), C 6 H 5 ONa (dung dịch), C 6 H 6 (lỏng), C 6 H 5 NH 2 (lỏng) , C 2 H 5 OH(lỏng) và K[Al(OH) 4 ] (dung dịch). Hãy trình bày cách nhận biết các dung dịch và chất lỏng trên bằng một dung dịch chỉ chứa một chất tan. 2. Nêu phương pháp thích hợp để tách hỗn hợp sau thành các chất lỏng nguyên chất : benzandehit, N, N-dimetylAnilin, Clobenzen, p-Crezol và Axitbenzoic. Hết Thí sinh không được sử dụng tài liệu, cán bộ coi thi không giải thích gì thêm. Họ và tên thí sinh:…………………………Số báo danh:…………. . 1 TRẠI HÈ HÙNG VƯƠNG KỲ THI OLYMPIC HÙNG VƯƠNG NĂM 2012 LẦN THỨ VIII – CAO BẰNG MÔN THI: HÓA HỌC - LỚP 11 Thời gian: 150’ không kể thời gian giao đề ( Đề thi gồm 10 câu in. (pK S = -lgK S , với K S là tích số tan). pK a1 (H2S) = 7,02; pK a2 (H2S) = 12,90. ĐỀ CHÍNH THỨC 2 2. Thế của bán phản ứng Fe 2+ ⎯ ⎯→ ←⎯⎯ Fe 3+ + e ( E 0 = - 0,771 V ở 298K). ra không ? Nếu có thì kết tủa nào sẽ xuất hiện trước . b. Khi kết tủa thứ 2 xuất hiện thì nồng độ của cation kim loại thứ nhất bằng bao nhiêu? Cho pT ZnS = 23,8; pT CdS = 26,1. Coi sự tạo