Luyên thi Hóa học Olympic

Sở Giáo Dục & Đào Tạo Quảng Nam &-& Trường THPT Chun Nguyễn Bỉnh Khiêm ĐỀ THI ĐỀ NGHỊ KỲ THI OLYMPIC TRUYỀN THỐNG 30/4 LẦN XI- NĂM 2006 &-& Mơn Thi: Hố- Khối 11 Thời gian làm bài: 180 phút Bài Một tiểu phân X ( tạo từ ngun tố), có Z< 36, cấu hình electron trạng thái X có electron độc thân Cho biết tiểu phân X ngun tố hay ion Biểu diễn phân bố electron vào orbital tiểu phân X Bài Trong phản ứng bậc tiến hành 270C, nồng độ chất giảm sau 5000 giây Ở 37oC nồng độ giảm lần sau 1000 giây Tính: a) Hằng số tốc độ 270C, 37oC b) Thời gian cần để nồng độ giảm xuống ¼ 37oC c) Năng lượng hoạt hố phản ứng Bài Cho mẫu dung dịch axit HA có nồng độ 0,1 M, K a= 1,8 10-4 Có phương trình điện ly: HA H+ + Aa)Tính pH dung dịch b)Cho thêm lượng H2SO4 C (mol/l) vào dung dịch HA có thể tích, pH dung dịch giảm 0,382 so với pH dung dịch HA chưa cho H 2SO4 vào Tính C ( mol/l) Biết H2SO4 có số điện ly K1=∞, K2= 10-2 ( thể tích sau trộn tổng thể tích dung dịch ban đầu) Bài Cho hiđrơcacbon A có chứa 88,89% C khối lượng a) Xác định cơng thức thực nghiệm A b) Đốt cháy 0,01 mol A, sản phẩm cháy tác dụng khơng hết 150ml Ba(OH) 1M Xác định CTPT A c) Khi ozon phân A thu sản phẩm : O = CH – (CH2)4- CO – CO - (CH2)4 – CH = O Xác định CTCT A Biết A tác dụng với tác nhân đienophin Bài Cho 3-phenyl- buten-1 phản ứng với HBr (xt,t o) 2- Brơm-2- phenyl- butan (A) 2-Brơm- 3- phenyl- butan (B) Viết chế phản ứng để giải thích tạo thành hai sản phẩm A, B Hai hyđrơcacbon no dạng bền (X) (Y) đồng phân, có tỷ khối so với nitơ Khi mơnơclo hố (ánh sáng ) (X) cho hợp chất, (Y) cho hợp chất Tìm cơng thức cấu tạo (X), (Y); tên sản phẩm tạo thành theo IUPAC Viết cơng thức cấu tạo dạng bền sản phẩm tạo thành từ Y Giải thích Bài Cho 3,9 g hổn hợp M gồm hai kim loại X,Y có hố trị khơng đổi II, III, vào dung dịch H2SO4 lỗng dư, kết thúc phản ứng dung dịch A 4, 48 lít khí H2 (đkc) Tính khối lượng muối A Cho 3,9 g hổn hợp M vào V (lít) dung dịch HNO 1M vừa đủ, kết thúc phản ứng 0,84 lít khí B (đkc) vào dung dịch C Cơ cạn dung dịch C 29,7 g muối khan Tìm cơng thức phân tử B, Biết B khơng màu khơng hố nâu khơng khí Tính V Hết PHẦN ĐÁP ÁN Bài (3 điểm) Ta có: Z < 36 X thuộc chu kỳ 2,3,4 .X có electron độc thân trạng thái : X có phân lớp 3d5 n =3 + X ngun tố : cấu hình e : 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d5 4s2 Z = 25 (Mn) + X ion : cấu hình e : Mn2+ : 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d5 cấu hình e : Fe3+ : 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d5 • Sự phân bố electron vào orbitan: (lớp ngồi cùng) Mn : n =3 n=4 ion : Mn2+, Fe3+ , n = : Bài ( điểm) a) ( điểm) Ở 27oC : T ln2 0,69 0,69 = = K K = 27 3 ½ 27 K27 5000 0,69 o = = 6,93.10K Ở 37 C : Tương tự : 37 b) ( điểm) 1000 Co ln ln4 2,303lg ¼Co T = 2000(s = = = K37 ¼ K37 ) 6,93.10- 1,386.10-4 c) ( điểm) ln = K37 E = (1/T1 –1/T2) R K27 2,303lg 6,93.10-4 = E (1/300 –1/310) 8,31 1,386.10-4 E = 124464,5 J/mol = 124,4645 KJ/mol ( Tính theo Kcal : R = 1,987 E = 29,75 Kcal) Bài ( điểm ) ( điểm ) a) HA H2O H+ + AH+ + OH- Ka W Ka }K C >> W cân axit a chủ yếu [ H+] [ A-] = = 1,8.10-4 [HA] Tính [H+] = 4,15.10-4 (M) b) ( điểm) H2SO4 H+ + HSO4HSO4H+ + SO42- pH = 2,382 K1 = ∞ K2 = 10-2 K2 b.[H+] a -2 (1) K = = += 10 = 1,8.10 (2) x-b[H ] a HA H+ + A- K = 1,8 10-4 H2O H+ + OHW = 10-14 Kca >>W cân axit chủ yếu K2  Ka Xét cân axit * Sau trộn dung dịch thể tích nồng độ ban đầu axit giảm lần : CHA = 0,05 M , CH2SO4 = x (mol) pH giảm 0,382 pH = 2,382 – 0,382 = [ H+] = 10-2 H2SO4 H+ + HSO4x x x HSO4H+ + SO42- K2 Ban đầu x (M) b.[H+] -2 = (1 K2 Điện ly b (M) b b x - b = 10 ) [] x-b b b + HA H +A K Banđầu 0,05M a.[H+] = 1,8 Điện ly a (M) a a K = 0,05 - a [ ] 0,05 –a a a 10-4 + -2 mà cân : [H ] = a + b + x = 10 (2) a = 9.10-4 (1) x = 2b 9.10-4 + b + 2b = 10-2 b = 3,03 10-3(M) -3 -3 x = 3,03 10 = 6,06 10 CH2SO4 ban đầu = 6,06 10-3(M) = 1,212 10-2 (M) C = 1,212 10-2 (M) ( Có thể dùng theo phương pháp bảo tồn prơtơn) Bài ( điểm) a) ( điểm) 88.8 = 11.1 = CxHy x: y = Cơng thức thực nghiệm: C12 2H3 1 2:3 b)( điểm) 11 3n 2n CO2 + (C2H3)n + O2 H2O n 0,01 0,02n CO2 + Ba (OH)2 BaCO3 + H2O 0,02n < 0,15 n < 7,5 A: C4H6, C8H12, C12H18 c) ( điểm) Từ sản phẩm phản ứng ozon phân A: C12H18 CTCT là: (1 ) (2 ) (3 ) (2) Do A tham gia phản ứng với tác nhân đienophin nên A phải có cấu hình s-cis (1) Bài ( điểm) ( điểm) (+) + H2C = CH - CH - H+ CH3 | C6H5 CH3 – CH - CH - CH3 + Br| C6H5 Chuyển vò (+) CH3 – CH2 - CH - CH3 ( điểm) M = 28 = 84 ( đvc ) CTPT : CxHy 12x + y = 84 A Br | CH3- CH - CH - CH(B) | C6H5 Br | + BrCH3- CH2- C - CH3 (A) | C6H5 | C6H5 { x=6 CTPT : C6H12 y = 12 X, Y xyclo ankan, dạng bền vòng cạnh, cạnh: Vòng cạnh Vòng cạnh CH3 CH3 X CH3 + Cl2 1: as hợp chất X: CH2Cl Cl2 :1 (- HCl ) Clo-metyl-xyclopentan hay Clo-xyclopentyl metan Cl CH3 1-clo –1-metyl xyclopentan CH3 Cl 1-clo-2- metyl xyclopentan CH3 1-clo-3-metyl xyclopentan Cl Cl + Cl2 1: (Clo xyclohexan) Cl Cấu dạng bền sản phẩm Y : Dạng ghế bền nhất, nhóm vị trí biên (e) bền vị trí trục (a) Bài 6.( điểm) 1.( điểm) X + 2H+ X2+ + H2 Y 3H+ + Y3+ + 3/2 H2 4,48 n = = 0,2 (mol) H2 22,4 Ta có mmuối = mKl + mSO 2- = 3,9 + 96 0,2 = 23,1(g) 2 ( điểm) X - 2e X2+ a a mol X, b mol Y 3+ Y - 3e Y b Từ câu ( 1) n H+ = 2.n H = 2.0,2 = 0,4 (mol) n enhận = n 2H+ e nhường= 2a +b + 2e H2 2.0,2 = 0,4 (mol) 2a + 3b = 0,4 (1) m muối NO - = m Kl n m NO3- + m NO3 = 3,9 + 62 = n SO 2- = 0,2 = 0,4 (mol) muối NO3- = 3,9 + 62 0,4 = 28,7 (g) < 29,7 (g) Gọi cơng thức khí B : NxOy: x NO3- + (6x – 2y)H+ + (5x –2y)e 6x –2y 5x – 2y NO3- + 10 H+ + 8e 10 n NxOy Ngồi muối NO3- hai kim loại có muối NH4NO3 NxOy +(3x-2y)H2O 0,0375 + H2O NH4+ 0,0125 = 0,84/ 22,4 = 0,0375 (mol) n NH NO = 1/80 = 0,0125 (mol) n e nhận = (5x –2y) 0,0375 + 0,0125 n enhườ = 0,4 (mol) ng (5x – 2y) 0,0375 + 0,1 = 0,4 5x –2y = x=2 B: N2O y=1 n + = (6x –2y) 0,0375 + 10 0,0125 = 0,5 (mol) H VH2SO4 = 0,5/1 = 0,5 (l) n HNO3 = n + H = 0,5 (mol)