de hoc sinh gioi 11

TRƯỜNG THPT CHUN LÊ Q ĐƠN TỔ HĨA HỌC ĐỀ CHỌN HỌC SINH GIỎI LỚP 11 NĂM HỌC 2016-2017 MƠN THI: HĨA HỌC – THỜI GIAN: 180 phút ( Đề thi có câu, 02 trang) Câu 1.(2điểm) Dựa mơ hình VSEPR, giải thích dạng hình học NH3, ClF3, XeF4 Hợp chất A tạo thành từ cation X+ Y - Phân tử A chứa nguyên tử gồm nguyên tố phi kim, tỉ lệ số nguyên tử nguyên tố : : tổng số proton A 42 ion Y – chứa nguyên tố chu kỳ thuộc phân nhóm liên tiếp a Viết công thức phân tử gọi tên A b Viết công thức cấu tạo A nêu rõ chất liên kết A Câu 2.( điểm) Có ngun tố A, B C A tác dụng với B nhiệt độ cao sinh D Chất D bị thuỷ phân mạnh nước tạo khí cháy có mùi trứng thối B C tác dụng với cho khí E, khí tan nước tạo dung dịch làm quỳ tím hố đỏ Hợp chất A với C có tự nhiên thuộc loại chất cứng Hợp chất ngun tố A, B, C muối khơng màu, tan nước bị thuỷ phân Viết tên A, B, C phương trình phản ứng nêu ViÕt ph¬ng tr×nh ph¶n øng hoµn thµnh s¬ ®å biÕn ho¸ sau BiÕt S lµ lu hnh: 1) S + A → X 5) X + D + E → U + V 2) S + B → Y 6) Y + D + E → U + V 3) Y + A → X + E 7) Z + E → U + V 4) X + D → Z Câu 3.( điểm) Cho ph¶n øng sau: IO3- + 5I- + 6H+ → 3I2 + 3H2O VËn tèc cđa ph¶n øng ®o ë 250C theo b¶ng sau: ThÝ nghiƯm [I-] M [IO3-] M [H+] M v (mol/l.s) 0,01 0,1 0,01 0,6 0,04 0,1 0,01 2,4 0,01 0,3 0,01 5,4 0,01 0,1 0,02 2,4 a) LËp biĨu thøc tÝnh tèc ®é cđa ph¶n øng, tÝnh bËc cđa ph¶n øng b) TÝnh h»ng sè tèc ®é cđa ph¶n øng vµ x¸c ®Þnh ®¬n vÞ cđa h»ng sè tèc ®é ®ã c) N¨ng lỵng ho¹t hãa cđa ph¶n øng E = 84 kJ/mol ë 250C Tèc ®é cđa ph¶n øng thay ®ỉi nh thÕ nµo nÕu gi¶m n¨ng lỵng ho¹t ho¸ ®i 10kJ/mol? Câu 4.( điểm) 1.Cho chất C3H4BrCl viết đồng phân hình học đồng phân quang học 2.Từ ancol có số ngun tử C≤3 axetilen điều chế - Hexanon-3 - pentanal - 2-Metylpentnol-3 Câu 5.(2 điểm) 1.Viết phương trình hố học phản ứng xảy thí nghiệm sau (nếu có): a) Sục khí Cl2 vào dung dịch FeSO4 b) Sục khí etilen vào dung dịch KMnO4 c) Sục khí H2S vào dung dịch nước brom d) Sục khí O3 vào dung dịch KI e) Sục khí SO2 vào dung dịch Fe2(SO4)3 f) Nung hỗn hợp quặng photphorit, cát than cốc 1200oC lò điện Tính pH dung dịch thu trộn lẫn dung dịch sau: a 10ml dung dịch CH3COOH 0,10M với 10ml dung dịch HCl có pH = 4,00 b 25ml dung dịch CH3COOH có pH = 3,00 với 15ml dung dịch KOH có pH = 11,00 Biết Ka CH3COOH 10-4,76 (Khi tính lấy tới chữ số thứ sau dấu phẩy kết cuối cùng) Câu 6.(2điểm) 1.Inden (C9H8) tách từ nhựa than đá, có khả làm màu nước brom CCl4 Tiến hành hydro hóa xúc tác điều kiện êm dịu thu indan (C9H10) điều kiện mạnh thu hợp chất A (C9H16) Hợp chất A có tối đa ba đồng phân quang học Khi đun nóng mạnh inden với dung dịch KMnO4 có mặt H2SO4 đặc thu axit phtalic Xác định cơng thức cấu tạo inden, indan A Biển diễn cấu trúc (vòng phẳng), gọi tên theo danh pháp IUPAC đồng phân quang học A Hồn thành sơ đồ điều chế inden từ axetilen Câu 7.(2điểm) o TÝnh nhiƯt tho¸t tỉng hỵp 17kg NH3 ë 1000K BiÕt ∆H S , 298( NH C P ( NH ,k ) = 24,7 + 37,48.10-3 T C P ( N ,k ) = 27,8 + 4,184.10-3 T C P ( H ,k ) = 286 + 1,17.10-3 T ,k ) = -46,2 kJ.mol-1 Jmol-1K-1 Jmol-1K-1 Jmol-1K-1 Câu (3 điểm) Cho hỗn hợp X gồm 0,06 mol CuO; 0,05 mol Mg 0,025 mol Al2O3 tan hồn tồn dung dịch chứa đồng thời 0,075 mol H2SO4 (lỗng) 0,275 mol HCl, thu dung dịch Y khí H2 Nhỏ từ từ dung dịch hỗn hợp Ba(OH)2 0,05M NaOH 0,3M vào Y đến thu khối lượng kết tủa lớn nhất, lọc kết tủa đem nung đến khối lượng khơng đổi, thu m gam chất rắn khan Xác định giá trị m Câu 9.(3 điểm) Hỗn hợp E gồm hai este đơn chức, đồng phân cấu tạo chứa vòng benzen Đốt cháy hồn tồn m gam E cần vừa đủ 8,064 lít khí O2 (đktc), thu 14,08 gam CO2 2,88 gam H2O Mặt khác, cho m gam E phản ứng tối đa với dung dịch chứa 2,4 gam NaOH, thu dung dịch T chứa hai muối Xác đinh cơng thức cấu tạo hai este tính khối lượng muối axit cacboxylic T -HẾT TRƯỜNG THPT CHUN LÊ Q ĐƠN HDC ĐỀ CHỌN HỌC SINH GIỎI LỚP 11 NĂM HỌC 2016-2017 TỔ HĨA HỌC MƠN THI: HĨA HỌC – THỜI GIAN: 180 phút Câu 1.(2điểm) 1.Dựa mơ hình VSEPR, giải thích dạng hình học NH3, ClF3, XeF4 Mỗi ý 0,25dx3=0,75đ Cấu tạo NH3 cho thấy quanh ngun tử N trung tâm có vùng khơng gian khu trú electron, có cặp electron tự (AB3E) nên phân tử NH3 có dạng tháp đáy tam giác với góc liên kết nhỏ 109o 28' (cặp electron tự đòi hỏi khoảng khơng gian khu trú lớn hơn) Cấu trúc tháp đáy tam giác tâm ngun tử N Phân tử ClF3 cỏ khoảng khơng gian khu trú electron, có cặp electron tự (AB 3E2) nên phân tử có dạng chữ T (Các electron tự chiếm vị trí xích đạo) Phân tử XeF4 có vùng khơng gian khu trú electron, có hai cặp electron tự (AB 4E2) nên có dạng vng phẳng (trong cấu trúc cặp electron tự phân bố xa nhất) Hợp chất A tạo thành từ cation X+ Y - Phân tử A chứa nguyên tử gồm nguyên tố phi kim, tỉ lệ số nguyên tử nguyên tố : : tổng số proton A 42 ion Y – chứa nguyên tố chu kỳ thuộc phân nhóm liên tiếp a Viết công thức phân tử gọi tên A b Viết công thức cấu tạo A nêu rõ chất liên kết A HDC * Trường hợp : A có nguyên tử H 36 + 34 + (Z+1) = 42 => Z = (loại) 36 + 42 + 3(Z+1) = 42 => Z= (loại) (0,25đ) * Trường hợp : A có nguyên tử H 35 + 2Z + 4(Z+1) = 42 => Z= (loại) 37 + 4Z + 2(Z+1) = 42=> Z= (loại) (0,25đ) * Trường hợp : A có nguyên tử H + 2Z + 3(Z+1) =42 => Z =7 (nguyên tố N) (0,25đ) => z +1 = (nguyên tố oxi) 36 Hoặc + 3Z + 2(Z+1) = 42 => Z = (loại) => A : NH4NO3 (amoninitrat) (0,5đ) b) CTCT (A)    H     Trong NH4 có H − | N | H →    H     +   O − N    O      O  0,25đ) liên kết ion NH4+ NO 3LK cộng hóa trò NH4+ LK cho nhận : NH3 H+ Câu 2.( điểm) Có ngun tố A, B C A tác dụng với B nhiệt độ cao sinh D Chất D bị thuỷ phân mạnh nước tạo khí cháy có mùi trứng thối B C tác dụng với cho khí E, khí tan nước tạo dung dịch làm quỳ tím hố đỏ Hợp chất A với C có tự nhiên thuộc loại chất cứng Hợp chất ngun tố A, B, C muối khơng màu, tan nước bị thuỷ phân Viết tên A, B, C phương trình phản ứng nêu HDC hết chất 1,0đ - Hợp chất AxBy muối Khi bị thuỷ phân cho H2S Hợp chất AnCm Al2O3 nhơm oxit Vậy A Al nhơm, B S lưu huỳnh, C O oxi Hợp chất AoBpCq Al2(SO4)3 nhơm sunfat → Al + 3S Al2S3 → Al2S3 + H2O Al(OH)3 + H2S → Al + O2 Al2O3 → S + O2 SO2 → Al3+ + H2O Al(OH)2+ + H3O+ ViÕt ph¬ng tr×nh ph¶n øng hoµn thµnh s¬ ®å biÕn ho¸ sau BiÕt S lµ lu hnh: 1) S + A → X 5) X + D + E → U + V 2) S + B → Y 6) Y + D + E → U + V 3) Y + A → X + E 7) Z + E → U + V 4) X + D → Z Đúng hêt pt 1,0 điểm A: O2, B: H2, D: Br2, E: H2O , U: H2SO4; V: HBr; X: SO2; Y: H2S, Z: SO2Br2 Câu 3.( điểm) Cho ph¶n øng sau: IO3- + 5I- + 6H+ → 3I2 + 3H2O VËn tèc cđa ph¶n øng ®o ë 250C theo b¶ng sau: ThÝ nghiƯm [I-] M [IO3-] M [H+] M 0,01 0,1 0,01 0,04 0,1 0,01 0,01 0,3 0,01 0,01 0,1 0,02 v (mol/l.s) 0,6 2,4 5,4 2,4 d) LËp biĨu thøc tÝnh tèc ®é cđa ph¶n øng, tÝnh bËc cđa ph¶n øng e) TÝnh h»ng sè tèc ®é cđa ph¶n øng vµ x¸c ®Þnh ®¬n vÞ cđa h»ng sè tèc ®é ®ã f) N¨ng lỵng ho¹t hãa cđa ph¶n øng E = 84 kJ/mol ë 250C Tèc ®é cđa ph¶n øng thay ®ỉi nh thÕ nµo nÕu gi¶m n¨ng lỵng ho¹t ho¸ ®i 10kJ/mol? HDC a) v = k.[I-]x.[IO3-]y.[H+]z ThiÕt lËp biĨu thøc tÝnh tèc ®é ph¶n øng ë c¸c thÝ nghiƯm kh¸c ptr → x = 1; y = 2; z = → bËc cđa ph¶n øng lµ bËc 1,0đ v = k.[I-].[IO3-]2.[H+]2 b) k = 6.10-7 (mol/l)-4.s-1 (0,5đ) − E1 − E2 c) k1 = A.k RT ; k2 = A.k RT → k2 = 56,6k1 → v2 = 56,6 v1 → VËn tèc cđa ph¶n øng t¨ng 56,6 lÇn ( 0,5đ) Câu 4.( điểm) 1.Cho chất C3H4BrCl viết đồng phân hình học đồng phân quang học HDC5 cặp đp cis-tran 1,0đ cặp đpqh -0,25đ 2.Từ ancol có số ngun tử C≤3 axetilen điều chế - Hexanon-3 - pentanal - 2-Metylpentnol-3 HDC: Điều chế chất 0,25 đ x3 =0,75 đ - C3H7OH C3H7Cl-> C3H7MgCl C3H7OH C2H5CHO (B)C-CC(OH)C-C-C C-C-CO-C-C-C - C2H2C2HNa CH3CH2CH2CCH CH3CH2CH2CCHO - (CH3)2CHỌH(CH3)2CHCl(CH3)2CHMgCl + (B)- (CH3)2CHCHOHCH2CH3(CH3)2CHCOCH2CH3 Câu 5.(2 điểm) 1.Viết phương trình hố học phản ứng xảy thí nghiệm sau (nếu có): a) Sục khí Cl2 vào dung dịch FeSO4 b) Sục khí etilen vào dung dịch KMnO4 c) Sục khí H2S vào dung dịch nước brom d) Sục khí O3 vào dung dịch KI e) Sục khí SO2 vào dung dịch Fe2(SO4)3 f) Nung hỗn hợp quặng photphorit, cát than cốc 1200oC lò điện Tính pH dung dịch thu trộn lẫn dung dịch sau: a 10ml dung dịch CH3COOH 0,10M với 10ml dung dịch HCl có pH = 4,00 b 25ml dung dịch CH3COOH có pH = 3,00 với 15ml dung dịch KOH có pH = 11,00 Biết Ka CH3COOH 10-4,76 (Khi tính lấy tới chữ số thứ sau dấu phẩy kết cuối cùng) HDC pt/ 0,25 đ x 3= 0,75đ a) 3Cl2 + 6FeSO4 → 2Fe2(SO4)3 + 2FeCl3 b) 3C2H4 + 2KMnO4 + 4H2O → 3CH2OH-CH2OH + 2MnO2 + 2KOH (0,25 điểm) c) H2S + Br2 → S↓ + 2HBr d) O3 + 2KI + H2O → O2 + I2 + 2KOH (0,25 điểm) e) SO2 + Fe2(SO4)3 + 2H2O → 2FeSO4 + 2H2SO4 (0,25 điểm) 1200o C f) Ca3(PO4)2 + 3SiO2 + 5C → 3CaSiO3 + 5CO + 2P 2.HDC a Dung dịch HCl có pH = 4,0 ⇒ [H+] = [HCl] = 10-4M 0,75đ Sau trộn: 10 −4.10 = 5.10 −5 M 20 0,1.10 CCH3COOH = = 0,05M 20 CHCl = HCl → H+ + Cl5.10-5M 5.10-5M CH3COOH CH3COO- + H+ C 0,05M 5.10-5M ∆C x x x [ ] 0,05-x ( 5.10 −5 ) +x x 0, 05 − x 5.10-5 + x x = 10−4,76 x = 8,991.10-4M (nhận) x = -9,664.10-4M(loại) pH = -lg[H+] = -lg(5.10-5 + x) = 3,023=3,02 b Gọi CA nồng độ M dung dịch CH3COOH 0,5đ CH3COOH CH3COO- + H+ C CA 0 ΔC x x x [ ] CA – x x x -3 Với pH = 3,0 ⇒ x = 10 M ( 10 ) −3 C A − 10−3 CA = = 10−4,76 −3 10 −6 + 10 −3 = 10−1,24+10 ≈ 0, 0585M −4,76 10 Dung dịch KOH có pH = 11,0 ⇒ [OH-] = [KOH] = 10−14 = 10−3 M −11 10 Sau trộn: 0, 0585x25 = 0, 03656M ≈ 3, 66.10 −2 M 40 10−3 x15 C KOH = = 3, 75.10−4 M 40 CH COOH + KOH → CH COOK + H2O CCH3COOH = Phản ứng 3,66.10-2 3,75.10-4 Sau phản ứng (3,66.10-2 – 3,75.10-4 )0 C ΔC [ ] 0 -4 3,75.10 3,75.10-4 CH3COOH CH3COO- + H+ 0,036225 3,75.10-4 x x x 0,036225– x x+3,75.10-4 x Nên Ka= x(x+3,75.10-4)/(0,036225-x)=10-4,76 → x = 6,211.10-4 pH = 3,207=3,21 Câu 6.(2điểm) 1.Inden (C9H8) tách từ nhựa than đá, có khả làm màu nước brom CCl4 Tiến hành hydro hóa xúc tác điều kiện êm dịu thu indan (C9H10) điều kiện mạnh thu hợp chất A (C9H16) Hợp chất A có tối đa ba đồng phân quang học Khi đun nóng mạnh inden với dung dịch KMnO4 có mặt H2SO4 đặc thu axit phtalic Xác định cơng thức cấu tạo inden, indan A Biển diễn cấu trúc (vòng phẳng), gọi tên theo danh pháp IUPAC đồng phân quang học A Hồn thành sơ đồ điều chế inden từ axetilen HDC 1,0 Cơng thức phân tử hợp chất hydro hóa hồn tồn (A) C9H16 chứng tỏ có mặt hai vòng Việc hình thành axit phtalic phản ứng oxy hóa chứng tỏ hai vòng nhân benzen Việc phản ứng với Br2 CCl4 chứng tỏ vòng lại phải có liên kết đơi, liên kết đơi bị hydro hóa điều kiện êm dịu tạo indan Việc A có tối đa ba đồng phân quang học thêm khẳng định vòng lại inden vòng năm cạnh Do cấu tạo chất là: Các đồng phân quang học A: 1,0 d: Câu 7.(2điểm) o TÝnh nhiƯt tho¸t tỉng hỵp 17kg NH3 ë 1000K BiÕt ∆H S , 298( NH C P ( NH ,k ) = 24,7 + 37,48.10-3 T C P ( N ,k ) = 27,8 + 4,184.10-3 T ,k ) = -46,2 kJ.mol-1 Jmol-1K-1 Jmol-1K-1 C P ( H ,k ) = 286 + 1,17.10-3 T Jmol-1K-1 Gi¶i: o N2(k) + H2(k) → NH3(k) ∆H S , NH ,k = - 46,2kJ/mol 2 ∆CP = C P ( NH ,k ) - C P ( N ,k ) - C P ( H , k ) 2 = - 24,7 + 37,48.10-3T = - 32,1 + 31,541.10-3 T o o ∆H 1000 = ∆H 298 + 1000 ∫ ∆C P , dT [27,8 + 4,184.10-3] - [28,6 + 1,17 10-3T] 2 0,75 đ o = ∆H 298 + 298 o = ∆H 298 + 1000 −3 ∫ (− 32,1T +31,541.10 298 = - 46,2.103 +31,541 10-3 1000 ∫ (− 32,1 +31,541.10 −3 T )dT 298 T2 ) (10002 -1982) – 32,1(1000 – 298)= - 54364,183 (J/mol) 0,75đ ⇒ Khi tỉng hỵp 17 kg NH3 th× nhiƯt lỵng to¶ lµ: Q= 17000 (-54364,183 10-3) = -54364,183 (kJ) 0,5đ 17 Câu (3 điểm) Cho hỗn hợp X gồm 0,06 mol CuO; 0,05 mol Mg 0,025 mol Al2O3 tan hồn tồn dung dịch chứa đồng thời 0,075 mol H2SO4 (lỗng) 0,275 mol HCl, thu dung dịch Y khí H2 Nhỏ từ từ dung dịch hỗn hợp Ba(OH)2 0,05M NaOH 0,3M vào Y đến thu khối lượng kết tủa lớn nhất, lọc kết tủa đem nung đến khối lượng khơng đổi, thu m gam chất rắn khan Xác định giá trị m HDC dung dịch Y gồm cation: 0,05 mol Mg2+; 0,05 mol Al3+; 0,06 mol Cu2+; 0,055 mol H+ anion: 0,275 mol Cl–; 0,075 mol SO42– gọi nBa(OH)2 = x mol nNaOH = 6x mol | quan tâm có x mol Ba2+ 8x mol OH– = TH1: Al(OH)3↓ lớn nhất, khí đó, OH– vừa đủ để kết tủa hết ion Viết pt phản ứng 8x = ∑nOH– = ∑nđiện tích cation Y = ∑nđiện tích anion Y = 0,275 + 0,15 = 0,4 25mol x = 0,053125 mol < 0,075 mol SO4– nên có 0,053125 mol BaSO4, m gam gồm: 0,05 mol MgO + 0,025 mol Al2O3 + 0,06 mol CuO + 0,053125 mol BaSO4 |Giá trị m = 21,728125 gam.1,5đ = TH2: tìm x cho kết tủa BaSO4 lớn m gam gồm: 0,05 mol MgO + 0,06 mol CuO + 0,075 mol BaSO4 ||→ m = 24,275 gam 1.5đ Câu (3 điểm) Hỗn hợp E gồm hai este đơn chức, đồng phân cấu tạo chứa vòng benzen Đốt cháy hồn tồn m gam E cần vừa đủ 8,064 lít khí O2 (đktc), thu 14,08 gam CO2 2,88 gam H2O Mặt khác, cho m gam E phản ứng tối đa với dung dịch chứa 2,4 gam NaOH, thu dung dịch T chứa hai muối Xác đinh cơng thức cấu tạo hai este tính khối lượng muối axit cacboxylic T HDC - Xác đinh CTPT C8H8O2 0.75 đ - neste=0,04 mol; CO2= 0,32; H2O= 0,16; O2= 0,36; nNaOH= 0.06 mol=> có este phenol neste phenol= 0,02; neste kia= 0,02 0,75 đ -hai este HCOOCH2C6H5; HCOOC6H4CH3 0,75đ - m= 2,72g 0,75 đ -HẾT……………………… ... có tối đa ba đồng phân quang học Khi đun nóng mạnh inden với dung dịch KMnO4 có mặt H2SO4 đặc thu axit phtalic Xác định cơng thức cấu tạo inden, indan A Biển diễn cấu trúc (vòng phẳng), gọi tên... lượng muối axit cacboxylic T -HẾT TRƯỜNG THPT CHUN LÊ Q ĐƠN HDC ĐỀ CHỌN HỌC SINH GIỎI LỚP 11 NĂM HỌC 2016-2017 TỔ HĨA HỌC MƠN THI: HĨA HỌC – THỜI GIAN: 180 phút Câu 1.(2điểm) 1.Dựa... 10−4,76 −3 10 −6 + 10 −3 = 10−1,24+10 ≈ 0, 0585M −4,76 10 Dung dịch KOH có pH = 11, 0 ⇒ [OH-] = [KOH] = 10−14 = 10−3 M 11 10 Sau trộn: 0, 0585x25 = 0, 03656M ≈ 3, 66.10 −2 M 40 10−3 x15 C KOH = =