SỞ GD-ĐT VĨNH LONG KỲ THI HỌC SINH GIỎI ĐỒNG BẰNG SÔNG CỬU LONG ĐỀTHI MÔN HÓA HỌC Thời gian làm bài:180 phút ------------------------------ Câu I: (4điểm) 1. Ba nguyên tố A, D, E có tổng điện tích hạt nhân là 16. Trong phân tử AD 3 có 10 proton. a) Xác đònh tên A, D, E. b) Viết công thức cấu tạo của hợp chất tạo bởi 3 nguyên tố trên. 2. Cân bằng các phản ứng oxi hóa khử sau bằng phương pháp thăng bằng electron a) C 6 H 12 O 6 + KMnO 4 + H 2 SO 4 K 2 SO 4 + MnSO 4 + CO 2 + H 2 O. b) Fe 3 O 4 + HNO 3 Fe(NO 3 ) 3 + N x O y + H 2 O 3. a) Có 2 lọ đựng 2 chất lỏng riêng biệt không nhãn: H 2 O; H 2 O 2 . Nêu cách phân biệt 2 lọ đựng 2 chất lỏng trên và viết phương trình phản ứng. b) Giải thích tại sao 2 phân tử NO 2 có thể kết hợp tạo ra N 2 O 4 ? Câu 2: ( 4 điểm) 1. Tính pH của dung dòch NH 4 HCO 3 0,1M Cho H 2 CO 3 có K a1 = 10 -6,35 , K a2 = 10 -10,33 NH 4 + có K a = 10 -9,24 2. So sánh tính bazơ của: N N N Pyrol pyridin piperidin Giải thích. Câu 3: (4 điểm) 1- Anken (A) C 6 H 12 có đồng phân hình học, tác dụng với dung dòch Br 2 cho hợp chất đibrom B, B tác dụng với KOH trong ancol đun nóng cho đien C và 1 ankin C’, C bò oxi hóa bởi KMnO 4 đđ/t 0 cho axit axetic và khí CO 2 . Hãy lập luận để xác đònh cấu tạo của A và viết phương trình phản ứng: 2- Hoàn chỉnh các sơ đồ phản ứng sau và viết các phương trình phản úng xảy ra: 3- Cho sơ đồ tổng hợp sau: a/ b/ Br-CH 2 -CH 2 -Br (1) Mg → MgBr-CH 2 -CH 2 -MgBr (2) HCHO → HO-(CH 2 ) 2 -OH Hãy chỉ rõ (có phân tích) những chỗ sai trong hai sơ đồ trên. Câu 4 (4 điểm) 1.Từ một loại tinh dầu người ta tách được chất A. Kết quả phân tích cho thấy A chứa 78,95% C; 10,52%H, còn lại là oxi. Tỉ khối hơi của A so với H 2 là 76. A phản ứng với dung dòch AgNO 3 / dung dòch NH 3 cho kết tủa Ag và muối của axit hữu cơ, khi bò oxy hóa mạnh thì A cho một hỗn hợp sản phẩm gồm axeton, axit oxalic và axit lenilic ( CH 3 − C −CH 2 −COOH). O Biết rằng A tác dụng với Br 2 (trong CCl 4 ) theo tỉ lệ mol 1:1 chỉ thu được 2 dẫn xuất đibrom. Tìm công thức cấu tạo của A. Viết các phương trình hóa học của A với dung dòch AgNO 3 /dung dòch NH 3 và với Br 2 (trong CCl 4 ). 2. Axit tropoic C 9 H 10 O 3 (B) bò oxy hóa bởi dung dòch KMnO 4 nóng thành axit benzoic, bò oxy hóa bởi oxy không khí có mặt Cu nung nóng thành C 9 H 8 O 3 (C) có chức anđehit. B có thể chuyển hóa thành axit atropoic C 9 H 8 O 2 (D) nhờ H 2 SO 4 đặc ở 170 o C. Hidro hóa D bằng H 2 /Ni thu được axit NO 2 CH 3 COCl/AlCl 3 (1) NO 2 COCH 3 Zn/Hg HCl (2) NO 2 CH 2 CH 2 Cl NO 2 CH=CH 2 NO 2 CH 2 CH 3 Cl 2 (3) KOH/C 2 H 5 OH (4) 3 32 / , Propen ( pentan) O PBrZn H O OH OH HCHO Zn A B C D E F G spiro − − → → + → → → → hydratropoic C 9 H 10 O 2 (E). Hãy xác đònh công thức cấu tạo của B, C, D, E. Câu 5 (4 điểm) 1-Đốt nóng 56g Fe trong không khí, sau một thời gian thu được hỗn hợp rắn A gồm Fe, FeO, Fe 3 O 4 và Fe 2 O 3 . Hòa tan A trong dung dòch HNO 3 đặc nóng, vừa đủ thu được dung dòch B và 13,44 lit (0 o C, 1 atm) khí duy nhất màu nâu đỏ. a. Viết các phương trình phản ứng xảy ra. b. Tính khối lượng rắn A. c. Trộn lẫn dung dòch B với dung dòch Al 2 (SO 4 ) 3 chứa 342g chất tan thu được dung dòch C. Tính lượng Ba(OH) 2 cần thêm vào dung dòch C để lượng kết tủa thu được đạt cực đại và cực tiểu? Tính lượng kết tủa đó. 2- Hòa tan 26,64g chất X là tinh thể muối sunfat ngậm nước của kim loại M (hóa trò x) vào nước được dung dòch A. Cho dung dòch A tác dụng với dung dòch NH 3 vừa đủ được kết tủa B, nung nóng B ở nhiệt độ cao đến khi khối lượng không đổi còn lại 4,08g chất rắn. Cho dung dòch A tác dụng với dung dòch BaCl 2 vừa đủ được 27,84 g kết tủa BaSO 4 . a- Tìm công thức phân tử của X. b- Tính thể tích dung dòch NaOH 0,2 M cần cho vào dung dòch A để được kết tủa cực đại, vàđể kết tủa không tạo thành. c- Cho 250 ml dung dòch KOH phản ứng hết với dung dòch A được 2,34g kết tủa. Tính nồng độ mol của dung dòch KOH. Lưu ý: Ký hiệu trong các câu độc lập với nhau (Thí sinh được xem bảng hệ thống tuần hoàn Men đê lê ép và bảng tính tan) ----------------------------------------------------------------------------------------------------------- TỈNH VĨNH LONG THI HỌC SINH GIỎI ĐBSCL LẦN THỨ 14 Ban tổ chức thi Ngày thi 06.01.2007 ------- --------- ĐÁPÁNVÀ BIỂU ĐIỂM. Môn: Hóa học Câu 1(4 đ): 1- a) Theo đề Z A + Z D + Z E = 16 (a) Z A + 3Z D = 10 (b) Từ (a) & (b) => Z E - 2Z D = 6 ⇒ Z D < 6 0,25đ Z D 1 2 3 4 Z E 8 10 12 14 Z A 7 4 1 âm Nhận loại loại loại Z D = 2 => D là He loại 1đ Z D = 3 => D là Li không có hợp chất LiH 3 loại Vậy Z D = 1 => D là Hydro Z E = 8 => E là Oxi Z A = 7 => A là Nitơ b) CTCT HNO 3 CTCT HNO 2 0,5đ 2 0 +4 a) 5 x 6 C – 24 e 6C +7 +2 0,5đ 24 x Mn + 5e Mn 5 C 6 H 12 O 6 + 24 KMnO 4 + 36 H 2 SO 4 12 K 2 SO 4 + 24 MnSO 4 + 30 CO 2 + 66 H 2 O. 0,5đ +8/3 + 9/ 3 b) 5x-2y x 3Fe - 1e 3Fe +5 +2y/ x 0,5đ 1 x xN + (5x-2y) e xN (5x-2y) Fe 3 O 4 + (46x- 18y) HNO 3 (5x-2y) Fe(NO 3 ) 3 + N x O y + (23x+ 9y) H 2 O. 0,25đ 3- a) Dùng dd KMnO 4 , lọ làm mất màu dd KMnO 4 là H 2 O 2 . 2KMnO 4 + 5H 2 O 2 + 3H 2 SO 4 2MnSO 4 + 5O 2 + K 2 SO 4 + 8H 2 O 0,25đ b) Do trong phân tử NO 2 trên nguyên tử N còn 1 electron tự do, nên có thể tạo liên kết cộng hóa trò với nguyên tử N trên phân tử NO 2 thứ 2 để tạo phân tử N 2 O 4 0,25đ Câu 2(4đ) 1. NH 4 HCO 3 → NH 4 + + HCO 3 - H 2 O ƒ H + + OH - K W = 10 -14 NH 4 + ƒ H + + NH 3 K a = 10 - 9,24 HCO 3 - ƒ H + + CO 3 2- K a2 =10 -10,33 HCO 3 - + H + ƒ H 2 CO 3 K a1 -1 = 10 6,35 0,25 X 4= 1đ Áp dụng điều kiện proton: [H + ] = [OH - ] + [NH 3 ] + [CO 3 2- ] –[H 2 CO 3 ] 0,25đ W 3 4 a a 2 a1 3 K [HCO ] [NH ] [H ] K K K [HCO ][H ] [H ] [H ] [H ] − + + − + + + + = + + − 0,5đ [NH 4 + ] = [HCO 3 - ] ≈ C K a1 <<C, K W << K a .C ≈ K a2 .C 9,24 1 10,33 1 8 6,35 1 10 .10 10 .10 [H ] 1.67.10 10 .10 − − − − + − − + = ≈ 0,5đ pH = 7,78 0,25đ 2. Tính bazơ: piperidin>piridin>pyrol 0,5đ pyrol: do hiệu ứng liên hợp làm giảm mật độ electron trên nitơ 0,5đ N N (sp 2 ) (sp 3 ) Tính S của: sp 2 > sp 3 0,5đ Câu 3(4đ) 1/ C 6 H 12 + Br 2 → C 6 H 12 Br 2 4 KMnO KOH 6 10 HBr C H − → → CH 3 COOH + CO 2 0,25đ ⇒ đien có 6 C, sự oxihóa đien cho ra CH 3 COOH và CO 2 , vậy phải có 2mol CH 3 COOH và 2 mol CO 2 . Muốn có CH 3 COOH phải có hợp phần CH 3 -CH =, còn CO 2 là do = CH-CH =. Vậy đien (C) có cấu tạo CH 3 -CH=CH-CH=CH-CH 3 (hexien-2,4) 0,5đ ⇒ A phải có nối đôi giữa C 3 và C 4 - CTCT của (C’): CH 3 -CH 2 -C≡C-CH 2 -CH 3 0,25đ - Các PTPƯ CH 3 -CH 2 -CH=CH-CH 2 -CH 3 +Br 2 → CH 3 -CH 2 -CH-CH-CH 2 -CH 3 Br Br CH 3 -CH=CH-CH=CH-CH 3 (C) CH 3 -CH 2 -CHBr-CHBr-CH 2 -CH 3 +2HBr CH 3 -CH 2 -C≡C-CH 2 -CH 3 (C’) CH 3 -CH=CH-CH=CH-CH 3 + 10[O] 2CH 3 COOH + HOOC-COOH → 2CO 2 2H 2 O + 2CH 3 COOH O CH 2 -OH CH 3 -CH=CH 2 3 O → CH 3 -C CH 2 2 Zn H O → CH 3 CHO + HCHO NaOH → HO-CH 2 -C-CHO O-O CH 2 -OH CH 2 Br CH 2 -OH Zn ¬ BrCH 2 -C-CH 2 Br 3 PBr ¬ CH 2 OH-C-CH 2 OH CH 2 Br CH 2 OH Các phương trình phản ứng: O CH 3 -CH =CH 2 + O 3 → CH 3 -CH CH 2 0,25đ O – O O CH 3 -CH CH 2 + H 2 O → CH 3 CHO + HCHO + H 2 O 2 0,25đ O – O CH 2 OH CH 3 CHO + 3HCHO → HO – CH 2 – C – CHO 0,25đ CH 2 OH CH 2 OH CH 2 OH CH 2 – C – CHO + HCHO + OH _ → CH 2 OH – C – CH 2 OH + HCOOH CH 2 OH CH 2 OH CH 2 OH CH 2 Br 3HO – CH 2 – C – CH 2 OH + 4PBr 3 → 3CH 2 Br – C – CH 2 Br + 4H 3 PO 3 CH 2 OH CH 2 Br CH 2 Br BrCH 2 – C – CH 2 Br + 2Zn → + 2ZnBr 2 0,25đ CH 2 Br 3/a. (1) Sai vì hợp chất nitro không cho PƯ Friedel-Craft. (3) Sai vì phải halogen hóa cacbon bậc 2. b. (1) Sai vì xảy ra PƯ tách tạo CH 2 =CH 2 0,25đ (A) (B) KOH/etanol t 0 KMnO 4 đ t 0 t 0 0,75đ NaOH/t 0 , HCHO ete PBr 3 Zn HO - 0,5đ 0,5đ Câu 4(4đ): Đặt CTPT A là C X H Y O Z (x, y, z nguyên dương) %O = 100 – (10,52 - 78,95) = 10,53% 12 16 76.2 78,95 10,52 10,53 100 x y z = = = ⇒ x = 10; y = 16; z = 1 * CTPT của A là C 10 H 16 O 0,5đ A td với dd AgNO 3 /ddNH 3 → Ag ↓ + muối của axit hữu cơ ⇒ A có nhóm chức –CHO A bò oxi hóa mạnh cho: CH 3 - CO CH 2 CH 2 –COOH + CH 3 CO CH 3 + HOOC – COOH A + Br 2 (trong CCl 4 ) cho 2 dẫn xuất đibrom ⇒ A có CTCT: CH 3 C(CH 3 ) =CH – CH = C(CH 3 )CH 2 – CH 2 – CHO 0,5đ CH 3 C(CH 3 ) =CH – CH = C(CH 3 )CH 2 – CH 2 – CHO + 2AgNO 3 + 3NH 3 + H 2 O 0 t → CH 3 C(CH 3 ) =CH – CH = C(CH 3 )CH 2 – CH 2 – COONH 4 + 2NH 4 NO 3 + 2Ag 0,5đ CH 3 C(CH 3 ) =CH – CH = C(CH 3 )CH 2 – CH 2 – CHO + Br 2 1:1 → CH 3 CBr(CH 3 )-CHBr – CH = C(CH 3 )CH 2 – CH 2 – CHO 0,25đ CH 3 C(CH 3 ) =CH – CHBr CBr(CH 3 )CH 2 – CH 2 – CHO 0,25đ 2- B phải có nhóm – COOH B + KMnO 4 0 t → C 6 H 5 - COOH ⇒ B phải có nhân benzen và chỉ có 1 nhánh trên nhân benzen B + O 2 0 ,Cu t → C có chứa nhóm chức anđehyt ⇒ là rượu bậc một * CTCT của B: 0,5đ * CTCT của C là: 0,5đ * CTCT của D: 0,5đ * CTCT E: 0,5đ Cââu 5: (4 điểm) C 6 H 5 – CH – COOH CH 2 OH C 6 H 5 – CH – COOH CHO C 6 H 5 - C = CH 2 COOH C 6 H 5 –CH - CH 3 COOH 1-a- 2Fe + O 2 0 t → 2FeO 3Fe + 2O 2 0 t → Fe 3 O 4 4Fe + 3O 2 0 t → 2Fe 2 O 3 0,25đ Fe + 6HNO 3 0 t → Fe(NO 3 ) 3 + 3NO 2 + 3H 2 O FeO + 4HNO 3 0 t → Fe(NO 3 ) 3 + NO 2 + 2H 2 O Fe 3 O 4 + 10HNO 3 0 t → 3Fe(NO 3 ) 3 + NO 2 + 5H 2 O Fe 2 O 3 + 6HNO 3 0 t → 2Fe(NO 3 ) 3 + 3H 2 O 0,5đ b- O 2 + 4e → 2O 2 - Fe - 3e → Fe 3 + 4mol 32g 1mol 3mol 56 ( ) 8 A m mol − (m A - 56)mol NO 3 - + 2H + + e → NO 2 + H 2 O 0,6mol 0,6 mol Theo đònh luật bảo toàn điện tích 56 0,6 3 8 mA− + = ⇒ mA = 75,2g 0,5đ c- Số mol Al 2 (SO 4 ) 3 = 1 mol 2Fe(NO 3 ) 3 + 3Ba(OH) 2 → 2Fe(OH) 3 ↓ + 3Ba(NO 3 ) 2 1 mol 1,5 mol 1 mol Al 2 (SO 4 ) 3 + 3Ba(OH) 2 → 2Al(OH) 3 + 3BaSO 4 ↓ 1mol 3 mol 2mol 3mol 2Al(OH) 3 + Ba(OH) 2 → Ba(AlO 2 ) 2 + 4H 2 O 0,25đ 2mol 1 mol Để kết tủa cực đại ⇒ Số mol Ba(OH) 2 : 1,5 + 3 = 4,5 mol Khối lượng kết tủa cực đại: 107 + 3.233+ 2.78 = 962 g 0,25đ Để kết tủa cực tiểu: ⇒ Số mol Ba(OH) 2 : 1,5 + 3 + 1 = 5,5 mol Khối lượng kết tủa cực tiểu: 1.107 + 3.233 = 806g 0,25đ 2- a M 2 (SO 4 ) x . nH 2 O = 2M x+ + xSO 4 2- + nH 2 O (1) 0,12mol M x+ + xNH 3 + xH 2 O = M(OH) x + xNH 4 + (2) 2.0,12 x 2.0,12 x 2M(OH) x 0 t → M 2 O x + xH 2 O (3) 0,25đ 2.0,12 x 0,12 x Ba 2+ + SO 4 2 - = BaSO 4 (4) 0,25đ Số mol BaSO 4 = 27,84 233 = 0,119 ; 0,12 mol (1)(3) ⇒ 0,12 x (2M + 16 x) = 4,08 ⇒ M = 9x ⇒ M là Al , x = 3 ⇒ Al 2 (SO 4 ) 3 26,64 0,04 X M = = 666 ⇒ n = 18 X: Al 2 (SO 4 ) 3 . 18H 2 O 0,5đ b – Al 3+ + 3OH - = Al(OH) 3 (1’) 0,08 0,24 0,08 (1) ⇒ Thể tích dd NaOH = 0,24 1,2 0,2 l= 0,25đ Thể tích dd NaOH để có kết tủa cực tiểu HAlO 2 . H 2 O. + OH - = AlO 2 - + 2H 2 O (2’) 0,08 0,08 Thể tích dd NaOH : 0,24 0,08 1,6 0,2 l + = 0,25đ c- n OH- < n Al 3+ Al 3+ + 3OH - = Al(OH) 3 0,09 0,03 Nồng độ mol KOH = 0,09 0,36 0,25 M= 0,25đ * n OH- > n Al 3+ : Al 3+ + 3OH - = Al(OH) 3 0,08 0,24 0,08 HAlO 2 . H 2 O. + OH - = AlO 2 - + 2H 2 O (0,08 – 0,03) 0,05 Nồng độ mol KOH: 0,24 0,05 1,16 0,25 M + = 0,25đ -----------------------------------------------Hết-------------------------------------------------------- . SỞ GD-ĐT VĨNH LONG KỲ THI HỌC SINH GIỎI ĐỒNG BẰNG SÔNG CỬU LONG ĐỀ THI MÔN HÓA HỌC Thời gian làm bài:180 phút ------------------------------. 1- Anken (A) C 6 H 12 có đồng phân hình học, tác dụng với dung dòch Br 2 cho hợp chất đibrom B, B tác dụng với KOH trong ancol đun nóng cho đien C và 1 ankin