Ben Tre - Dapan Hoa11

SỞ GD&ĐT BẾN TRE KỲ THI HỌC SINH GIỎI OLYMPIC 30-4 LẦN THỨ XII TRƯỜNG THPT BẾN TRE NĂM HỌC 2005 - 2006 ĐÁP ÁN MÔN HÓA – Khối 11 Thời gian: 180 phút Bài 1 : Câu 1 1) Hợp chất Z tạo thành từ 3 nguyên tố A,B,X có M 2 < 120 . Tổng số hạt proton, nơtron,electron trong các phân tử AB 2 , XA 2 , XB lần lượt là 66,96,81 a. Xác định trên các nguyên tố A,B,X và công thức hóa học của Z b. Nguyên tố Y tạo với A hợp chất Z ’ gồm 7 nguyên tử trong phân tử và tổng số hạt mang điện trong Z ’ là 140 . Xác định Y và Z ’ c. Viết công thức electron , công thức cấu tạo của các chất AB,AB 2 , XA 2 ,XB,ZZ ’ , YCl 3 , Y 2 Cl 6 ( Cl : Cl 0 ) Câu 2 2) X là một hidrocacbon mạch hở trong phân tửchỉ có liên kết đơn hoặc liên kết đôi, phương trình nhiệt hóa học của phản ứng cháy của X như sau : n 2n 2 k 2 2 2 3n 1 k C H O nCO (n 1 k)O H 1852 KJ 2 + − + − + → + + − ∆ = − Trong đó n là số nguyên tử cácbon và K là số liên kết đôi C=C trong X Xác định công thức cấu tạo của X biết rằng năng lượng các liên kết như sau : Liên kết O=O H-O C-H C=O C=C C-C Năng lượng liên kết (KJ/mol ) 498 467 413 799 611 414 Đáp án Câu 1 a) Gọi a,b,x lần lượt là tổng số hạt proton ,nơ tron , electron trong1 nguyên tử A,B,X . Theo đề bài ,ta có : a + 2b = 66(1) x + 2a = 96(2) x + b = 84 (3 ) (1),(2),(3) a 18 b 24 c 60 =   ⇒ =   =  Gọi P A ,P B , P X lần lượt là số proton của A,B,X . n A ,n B , n X lần lượt là số nơ tron của A,B,X . Ta có : 2P A + n A = 18 2P B + n B = 24 2P X + n X = 60 Vì A A A P n 1,5 P≤ ≤ A 18 18 P 3,5 3 ⇒ ≤ ≤ Trang -1 - SỞ GD&ĐT BẾN TRE KỲ THI HỌC SINH GIỎI OLYMPIC 30-4 LẦN THỨ XII TRƯỜNG THPT BẾN TRE NĂM HỌC 2005 - 2006 ĐÁP ÁN MÔN HÓA – Khối 11 Thời gian: 180 phút A 5,14 P 6⇒ ≤ ≤ A P 6 A⇒ = ⇒ Vậy A là Cacban (C) Tương tự B 24 24 P 3,5 3 ⇒ ≤ ≤ B 6,857 P 8⇒ ≤ ≤ B B P 7 n 10⇒ = ⇒ = ⇒ số khối = 7 +10 = 17 ( Loại ) B B P 8 n 8⇒ = ⇒ = ⇒ số khối = 8 + 8 = 16 ( Chấp nhận ) Vậy B là Oxi (O ) X 60 60 P 3,5 3 ⇒ ≤ ≤ X 17,14 P 20⇒ ≤ ≤ X P 18⇒ = ( Loại vì khí trơ không tạo liên kết hóa học ) X X P 19 n 22⇒ = ⇒ = ⇒ số khối = 19 + 22 = 41 ( Loại ) X X P 20 n 20⇒ = ⇒ = ⇒ số khối = 20 + 20 = 40 ( Chấp nhận ) Vậy X là Canxi (Ca) Vậy công thức Z là CaCO 3 ( thỏa điều kiện M Z < 120 đ.v.c ) b) Z ’ : Y x C Y (x+y = 7 ) Gọi số proton của nguyên tử Y là P Y (2P Y )x + 12y = 140 hay P Y x + 6y = 70 ⇒ P Y x + 6(7-x) = 70 ⇒ P Y x - 6x = 28 ⇒ Y 28 P 6 ( x 7 ) x = + < Vậy Y là nhôm ( Al ) và Z ‘ là Al 4 C 3 SỞ GD&ĐT BẾN TRE KỲ THI HỌC SINH GIỎI OLYMPIC 30-4 LẦN THỨ XII TRƯỜNG THPT BẾN TRE NĂM HỌC 2005 - 2006 Trang -2 - 1 34 2 20 4 13 ( nhận ) x P Y ĐÁP ÁN MÔN HÓA – Khối 11 Thời gian: 180 phút c) Viết công thức electron , công thức cấu tạo của các chất AB,AB 2 , XA 2 ,XB,ZZ ’ , YCl 3 , Y 2 Cl 6 ( Cl : Cl 0 ) . OC CO OC . OC CO 2 O OC O . Ca CaC 2 C C - + 2 - Ca C C . Ca CaO + 2 O - 2 O Ca . Ca CaCO 3 + 2 O OC O - - Ca O OC O O 2 + C O Ca - O - . Ca CaCO 3 + 2 O OC O - - Ca O OC O Al 4 C 3 Al C Al C Al C Al Al C Al C Al C Al . AlCl 3 Cl ClAl Cl Cl ClAl Cl . Al 2 Cl 6 Cl Cl Al Cl Cl Cl Al Cl Cl Cl Al Cl Al Cl Cl Cl 2 2 CaO Ca O Ca O : : − +   =       gg gg Câu 2 C C C C C H O O C O O H 3n 1 k H (n 1 k)E k.E (2n 2 k)E .E 2nE 2(n 1 k)E 2 − = − = = − + − ∆ = − − + + + − + − − + − 3n 1 k 1852 (n 1 k)414 611k (2n 2 k).413 .498 2n.799 2(n 1 k).467 2 + − − = − − + + + − + − − + − 545n 1579 56k = + Vì 1579 1523 0 k n 1 n 545 489 ≤ ≤ − ⇒ ≤ ≤ 2,897 n 3,115 ≤ ≤ ⇒ n 3= và k 1= Công thức cấu tạo của X là CH 3 – CH = CH 2 SỞ GD&ĐT BẾN TRE KỲ THI HỌC SINH GIỎI OLYMPIC 30-4 LẦN THỨ XII TRƯỜNG THPT BẾN TRE NĂM HỌC 2005 - 2006 ĐÁP ÁN MÔN HÓA – Khối 11 Trang -3 - Thời gian: 180 phút Bài 2 : Câu 1 : 1a)Trộn 10ml dung dịch đơn axit yếu HA nồng độ mol Co ( hằng số axit là K A ) Có pH= 3,0 với 5ml dung dịch NaOH có pH=13 thu được dung dịch có pH= 5,661 . Hãy xác định K A và Co của HA ( bỏ qua sự điện li của nước ) 1b)Hằng số phân li của axit benzoic C 6 H 5 COOH bằng 6,3.10 -5 và của axit axetic CH 3 COOH bằng 1,79.10 –5 . Hãy xác định tỉ số nồng độ ion H + trong dung dịch đồng phân tử của axit benzoic và axit axetic 1c)Một dung dịch chứa 0,2 mol Fe 2+ và 0,2 mol Fe 3+ . Dung dịch được điều chỉnh đến pH = 1 . Xác định thế của dung dịch . Thêm vào dung dịch các ion OH – cho đến khi pH = 5 ( bỏ qua sự thay đổi thể tích dung dịch ) . Thế của dung dịch đo được bằng 0,152V . Chất nào đã kết tủa và khối lượng bao nhiêu ? Tính tích số tan Fe(OH) 3 . Biết E 0 Fe 3+ /Fe 2+ = +0,77V ; Fe = 56 ; O=16 ; H = 1 Câu 2 : Trong điều kiện cụ thể Al tác dụng với HNO 3 tạo hỗn hợp khí X gồm NO và NO 2 . Viết và cân bằng phương trình phản ứng oxi hóa khử cho mỗi trường hợp sau : a) x / C H 3 4 d 1,020 = b) x / C H 3 4 d 1,122 = Nêu nhận xét về hệ số cân bằng phản ứng . Cho biết khoảng giới hạn của x / C H 3 4 d Đáp án Câu 1 1a) A HA H A k + − → + ¬  3 2 A 3 o (10 ) k C 10 − − = − (1) Khi trộn 10ml dung dịch HA với 5 ml dung dịch NaOH có pH = 13 : NaOH Na OH + − → + ¬  14 13 13 10 pH 13 H 10 M OH 0,1 (M) 10 − + − − −     = ⇒ = ⇒ = =     SỞ GD&ĐT BẾN TRE KỲ THI HỌC SINH GIỎI OLYMPIC 30-4 LẦN THỨ XII TRƯỜNG THPT BẾN TRE NĂM HỌC 2005 - 2006 ĐÁP ÁN MÔN HÓA – Khối 11 Thời gian: 180 phút Trang -4 - Sau khi trộn : o HA o 10C C 0,667C 15 = ≈ và NaOH 0,1 x 5 C 0,033 (M) 15 = ≈ HA + NaOH → NaA + H 2 O Ban đầu 0,667C O 0,033 0 Phản ứng 0,033 0,033 0,033 Sau phản ứng 0,667C O - 0,033 0 0,033 5,661 pH 5, 661 H 10 + −   = ⇒ =   Áp dụng công thức tính pH dung dịch đệm , ta có : 5,661 A o 10 k (0,667C 0, 033) / 0,033 − = − 8 A o 7, 203 x 10 k 0,667C 0, 033 − = − (2) Từ (1) và (2) ta suy ra : 8 6 o 3 o o 7, 203 x 10 10 C 0,055 (M) 0,667C 0,033 C 10 − − − = ⇒ ≈ − − Thế (1) vào ,ta có : : 6 5 A 3 10 k 1,85.10 0,055 10 − − − = ≈ − 1b) Áp dụng công thức gần đúng tính nồng độ H + của dung dịch axit yếu . o C H COOH 6 5 C H COOH 6 5 H k .C +   =   o CH COOH 3 CH COOH 3 H k . C +   =   C H COOH C H COOH 6 5 6 5 CH COOH 3 CH COOH 3 H k 1,876 k H + +     ⇒ = ≈     3 2 Fe e Fe + +  → + ¬   3 o 3 2 3 2 Fe / Fe Fe / Fe 2 Fe 0,059 E E lg 0,77 (V) 1 Fe + + + + + +     = + =      Khi pH = 5 , thế dung dịch giảm xuống 0,152V 3 Fe +   ⇒   ] giảm xuống ⇒ có kết tủa Fe(OH) 3 . 3 3 Fe 3OH Fe(OH) + − → + ↓ ¬  SỞ GD&ĐT BẾN TRE KỲ THI HỌC SINH GIỎI OLYMPIC 30-4 LẦN THỨ XII TRƯỜNG THPT BẾN TRE NĂM HỌC 2005 - 2006 ĐÁP ÁN MÔN HÓA – Khối 11 Thời gian: 180 phút Ta có : 0,152 = 0,77+ 0,059 lg 3 Fe 0, 2 +     Trang -5 - 3 11 3 Fe 10 Fe + − +     ⇒ ≈ <<     đầu Coi như 3 Fe + kết tủa hoàn toàn . Fe(OH) 3 m 0, 2 . 107 21, 4 g=] [ ] 3 11 3 3 11 11 27 38 Fe(OH) 3 5 10 T Fe OH 10 . 10 . 10 10 10 − + − − − − −     = = = =  ÷    ÷   Câu 2 a) X / C H 3 4 Mx d 1, 02 Mx 40,8 40 = = ⇒ = NO x NO 2 Goi x là n 30x 46y M 40,8 Goi y là n x y  +  ⇒ = =  +   x: y 0,325 : 0,675 10 : 21⇒ = = 5 2 5 4 5 2 4 x 1 3 x 17 10 N 30e 10 N 21 N 21e 21 N 31 N 51e 10 N 21 N Al 3e Al + + + + + + + + + = + = + = + − = ( ) 3 3 2 2 3 17Al 82HNO 17Al NO 10NO 21NO 41H O⇒ + = + + + b) X / C H 3 4 Mx d 1,122 Mx 44,88 40 = = ⇒ = NO x NO 2 Goi x là n 30x 46y M 44,88 Goi y là n x y  +  ⇒ = =  +   x: y 0,07 : 0,93 1 : 13⇒ = = SỞ GD&ĐT BẾN TRE KỲ THI HỌC SINH GIỎI OLYMPIC 30-4 LẦN THỨ XII TRƯỜNG THPT BẾN TRE NĂM HỌC 2005 - 2006 ĐÁP ÁN MÔN HÓA – Khối 11 Thời gian: 180 phút Trang -6 - ( HNO 3 : Chất Oxi hóa ) (Al : Chất khử ) 5 2 5 4 5 2 4 x 3 3 x 16 N 3e 10 N 13 N 13e 13 N 14 N 16e N 13 N Al 3e Al + + + + + + + + + = + = + = + − = ( ) 3 3 2 2 3 16Al 90HNO 16Al NO 3NO 39NO 45H O⇒ + = + + +  Nhận xét : - Hệ số phương trình đúng với tỉ lệ đã tính - Khoảng giới hạn của giá trị X d • X chỉ gồm X /C H 3 4 30 NO d 0,75 40 ⇒ = = • X chỉ gồm 2 X/C H 3 4 46 NO d 1,15 40 ⇒ = = - x / C H 3 4 0,75 d 1,15⇒ < < Bài 3 : Hóa vô cơ phi kim Hòa tan 115,3 (g) hỗn hợp X gồm MgCO 3 và RCO 3 bằng 500ml dung dịch H 2 SO 4 loãng , thu được dung dịch A, chất rắn B và 4,48(l) CO 2 ( đktc ) . Cô cạn dung dịch A thì thu được 12(g) muối khan . Mặt khác , đem nung chất rắn B đến khối lượng không đổi thì thu được 11,2 ( l ) CO 2 ( đktc ) và chất rắn B 1 . a) Tính nồng độ C M của dung dịch H 2 SO 4 đã dùng . b) Tính khối lượng của B và B 1 . c) Tính khối lượng nguyên tử của R biết trong hỗn hợp đầu số mol của RCO 3 gấp 2,5 lần số mol của MgCO 3 . Đáp án a) 3 2 4 4 2 2 MgCO H SO MgSO CO H O (1)+ = + + 3 2 4 4 2 2 RCO H SO RSO CO H O ( 2)+ = + + SỞ GD&ĐT BẾN TRE KỲ THI HỌC SINH GIỎI OLYMPIC 30-4 LẦN THỨ XII TRƯỜNG THPT BẾN TRE NĂM HỌC 2005 - 2006 ĐÁP ÁN MÔN HÓA – Khối 11 Thời gian: 180 phút Trang -7 - ( HNO 3 : Chất Oxi hóa ) (Al : Chất khử ) Khi nung chất rắn B thu được CO 2 ⇒ Trong B còn dư muối 2 2 4 3 CO H SO − ⇒ đã hết ở (1) & (2) . [ ] H SO CO 2 4 2 2 4 4,48 (1) & (2) n n 0, 2 (mol) 22,4 0,2 H SO 0,4 (M) 0,5 = ⇒ = = ⇒ = = Chỉ có muối cacbonat của kim loại kiềm ( trừ Li 2 CO 3 ít tan ) và muối amoni tan ⇒ dung dịch A không có muối cabonat mà chỉ có muối sùnat ⇒ Toàn bộ muối cacbonat dư đều ở trong rắn B . o t 3 2 RCO RO CO (3)= + o t 3 2 MgCO MgO CO ( 4)= + b) Áp dụng định luật bảo toàn khối lượng cho (1) & (2 ) { { B m m m m m x muoi sunfat H SO CO H O 2 4 2 2 115,3 98 . 0,2 12 0, 2.44 18 . 0, 2 m .+ = + + + 14 2 43 14 2 43 14 2 43 B m 110,5 (g)⇒ = Áp dụng định luật bảo toàn khối lượng cho (3) & (4) B m 110,5 (g) 0,5.44 88,5 g⇒ = − = c) Theo (1);(2);(3) và (4) ⇒ Tổng số mol 2 muối cacbonat , Tổng số mol CO 2 tạo thành trong 4 phản ứng này . Đề cho : a b 0, 2 0,5 0,7 mol (5) b 2,5 a (6) + = + =   =  x m 84 . 0, 2 (R .60) 0,5 115,3⇒ = + = R 137 dvc⇒ = Vậy R là Bari ( Ba ) SỞ GD&ĐT BẾN TRE KỲ THI HỌC SINH GIỎI OLYMPIC 30-4 LẦN THỨ XII TRƯỜNG THPT BẾN TRE NĂM HỌC 2005 - 2006 ĐÁP ÁN MÔN HÓA – Khối 11 Thời gian: 180 phút Trang -8 - H + − → Bài 4 : 1) Viết các phản ứng theo dãy chuyển hóa sau : ( Có giải thích cơ chế phản ứng ) CH CH CH 3 3 3 | \ / 3 2 (1) (2) (3) | / \ CH CH CH 3 3 3 CH C CH CH A B C C− − = → → → = 2) Theo kết quả phân tích nguyên tố , phần khối lượng của cacbon trong hidrocacbon X là 96,43% .Hidrocacbon X có tính axit yếu và có thể tạo nên muối Y với phần khối lượng của kim loại là 46%.Xác định công thức cấu tạo của các chất X và Y . Viết phản ứng biến hóa X →Yvà phản ứng hidro hóa hoàn toàn X . Biết công thức phân tử trùng với công thứcđơn giản I . Đáp án 1) Viết các phản ứng theo dãy chuyển hóa sau : ( Có giải thích cơ chế phản ứng ) CH CH 3 3 | | 3 2 3 3 | | | CH CH Cl 3 3 CH C CH CH HCl CH C CH CH (A) − − = + → − − − CH CH 3 3 | | 3 3 3 3 | | | CH OH CH 3 3 CH C CH CH KOH CH C CH CH KCl (B) − − − +  → − − − + CH CH CH 3 3 3 | \ / o H SO dd,t 2 4 3 3 2 | / \ | CH CH CH 3 3 3 OH CH C CH CH C C H O (C) − − −      → = + Giải thích : CH CH CH 3 3 3 | | | H 3 3 3 3 3 3 | ! | | | CH CH CH OH 3 3 3 OH 2 CH C CH CH CH C CH CH CH C CH CH + + + − − − +   → − − − → − − − ] SỞ GD&ĐT BẾN TRE KỲ THI HỌC SINH GIỎI OLYMPIC 30-4 LẦN THỨ XII TRƯỜNG THPT BẾN TRE NĂM HỌC 2005 - 2006 ĐÁP ÁN MÔN HÓA – Khối 11 Thời gian: 180 phút Chuyển vị : Trang -9 - rượu 2) Gọi công thức phân tử : C x H y 12x 96,43 x 9 12x y 100 y 4 = ⇒ = + Vì công thức phân tử trùng với công thức đơn giản I ⇒ công thức phân tử X là C 9 H 4 . Gọi công thức của muối Y là C 9 H 4-x M x . Thành phần % của kim loại M là x.M 46 x.M 112 x 100 = + − x =1 ⇒ M =94,556 ( loại ) x =2 ⇒ M =46,85 ( loại ) x =3 ⇒ M =30,95 ( loại ) x =4 ⇒ M =23 ( chọn ) ⇒X có 4 liên kết 3 đầu mạch . C CH | | C CH HC C C C CH ≡ ≡ ≡ − − ≡ và C CN a | NaC | C CNa Y C C C CNa ≡ ≡ ≡ − − ≡ C CH C CNa | | o t a 2 | | C CH C CNa HC C C C CH 4Na NaC C C C CN 2H ≡ ≡ ≡ ≡ ≡ − − ≡ +  → ≡ − − ≡ + ↑ SỞ GD&ĐT BẾN TRE KỲ THI HỌC SINH GIỎI OLYMPIC 30-4 LẦN THỨ XII TRƯỜNG THPT BẾN TRE NĂM HỌC 2005 - 2006 ĐÁP ÁN MÔN HÓA – Khối 11 Thời gian: 180 phút Bài 5 : 1) Viết các phương trình phản ứng ( Chất hữu cơ viết dạng cấu tạo thu gọn ) . Trang -10 - CH 3 CH 3 CH 3 CH 3 CH C + CH 3 CH 3 CH 3 CH 3 C C H + − → [...]... − CH = CH − COOH + 2CH3 − CH 2 − OH Cis hoac trans SỞ GD&ĐT BẾN TRE H SO 4  2 → ¬    COOC2 H5 | CH || CH | COOC2H5 + 2H 2O KỲ THI HỌC SINH GIỎI OLYMPIC 3 0-4 LẦN THỨ XII TRƯỜNG THPT BẾN TRE NĂM HỌC 2005 - 2006 ĐÁP ÁN MÔN HÓA – Khối 11 Thời gian: 180 phút (2) HCOOC − CH = CH − COOH + Br2  HOOC − CH − CH − COOH → | Br Trang -1 1 - | Br (3) 1) dd KMnO 4→ HCOOC − CH = CH − COOH  HOOC − CH... n NaOH = 2n Na 2 CO3 = 2 m NaOH Số gam H2O (1) là: m H O( + ) = m A + m NaOH − mmuối 2 = 2,76 + 2,4 – 4,44 = 0,72g SỞ GD&ĐT BẾN TRE KỲ THI HỌC SINH GIỎI OLYMPIC 3 0-4 LẦN THỨ XII TRƯỜNG THPT BẾN TRE NĂM HỌC 2005 - 2006 ĐÁP ÁN MÔN HÓA – Khối 11 Thời gian: 180 phút Trang -1 2 - 2, 464 3,18 12 + 12 = 1, 68g 22, 4 106 0, 72 + 0,9 m H / A = m H / H2O − m H / NaOH = 2 − 0, 06.1 = 0,12g 18 m O / A = 2, 76 −... phản ứng ta được 2 muối OH O ⇒ CTCT A: H C H C O OH O O H C O OH HCOO OH O ONa + 3 NaOH HCOONa + + 2 H2O ONa  B là đồng phân của A: COONa COOH + + NaHCO3 OH OH COOH COONa H2O OH + 2 + NaOH ONa Trang -1 3 - 2 H2 O + CO2 ...(1) (2) (3) a) Etanol → X1 → X 2 → Axit lactic ( axit2 - Hidroxipropionic) (1)   C H O → 8 12 4 (B)   (2) (C) b) A(C4 H 4 O 4 )  → C4 H 4 Br2 O 4 Chọn 1cấu tạo thích  (3) (D)  → C4 H6 O  hợp của A để hoàn thành sơ đồ (1) (2) (3) c) C5 H8  C5 . . Ca CaC 2 C C - + 2 - Ca C C . Ca CaO + 2 O - 2 O Ca . Ca CaCO 3 + 2 O OC O - - Ca O OC O O 2 + C O Ca - O - . Ca CaCO 3 + 2 O OC O - - Ca O OC O Al 4. 18 P 3,5 3 ⇒ ≤ ≤ Trang -1 - SỞ GD&ĐT BẾN TRE KỲ THI HỌC SINH GIỎI OLYMPIC 3 0-4 LẦN THỨ XII TRƯỜNG THPT BẾN TRE NĂM HỌC 2005 - 2006 ĐÁP ÁN MÔN HÓA –