SỞ GD & ĐT NGHỆ AN TRƯỜNG THPT TÂY HIẾU ĐỀTHI HỌC SINH GIỎI TRƯỜNG NĂM 2012-2013 Mơn: Hố học lớp 12- Thời gian 150 phút Câu1:(3 điểm) Không dùng thuốc thử, phân biệt dung dịch NaHSO 4, Na2CO3, AlCl3, Fe(NO3)3, NaCl, Ca(NO3)2 Các phản ứng minh họa viết dạng ion thu gọn Câu2:(3điểm) Hợp chất thơm C9H10O3 (A) có nhánh nhân thơm,tác dụng đuợc với NaHCO giải phóng khí CO2 ,bị oxi hóa oxi khơng khí có mặt Cu nung nóng thành C 9H8O3 (B) có chức anđehit A chuyển hóa thành axit C9H8O2 (C) nhờ H2SO4 đặc 170oC Hidro hóa C H2 (Ni,t0) thu axit C9H10O2 (D) Xác định công thức cấu tạo A, B, C, D Viết phương trình phản ứng Câu3:(2 điểm) Cho cân : N2O4 2NO2 Lấy 18,4 gam N2O4 vào bình chân khơng có dung tích 5,9 lít 27 OC Khi đạt tới cân bằng, áp suất atm Cũng với khối lượng N 2O4 nhiệt độ 110 OC trạng thái cân bằng, áp suất atm thể tích hỗn hợp khí đạt 12,14 lít a/ Tính số mol N2O4 phân li 27OC 110OC b/ Phản ứng thuận toả hay thu nhiêt? Tại sao? Câu4:( 3điểm) Dung dÞch A gåm 0,40 mol HCl vµ 0,16 mol Cu(NO 3)2 Cho m gam bột Fe vào dung dịch A, khuấy cho phản ứng xẩy hoàn toàn đợc dung dịch X, chất rắn Y gồm kim loại có khối lợng 0,8m gam V lít NO (đktc) Tính m vµ V Câu5:( 4điểm) Có hiđrocacbon dạng khí A, B, C, D, E F đồng phân Đốt cháy mol A O2 dư, sau ngưng tụ nước đưa điều kiện ban đầu thể tích hỗn hợp khí lại giảm 40% so với hỗn hợp ban đầu, tiếp tục cho khí lại qua bình đựng dd KOH dư thể tích hh giảm 4/7 1/ Tìm CTPT A? 2/ Tìm CTCT; gọi tên chất viết phản ứng xảy biết: pư với brom CCl A, B, C, D làm màu nhanh; E làm màu chậm F khơng phản ứng B C đồng phân hình học Nhiệt độ sôi B cao C Khi cho phản ứng với hiđro A, B C cho sản phẩm G Câu6:( 2điểm)Cho m gam hỗn hợp hai kim loại Fe, Cu (trong Fe chiếm 30% khối lượng) vào 50 ml dung dịch HNO nồng độ 63% (d = 1,38 gam/ml) đun nóng, khuấy hỗn hợp tới phản ứng hoàn toàn thu rắn A cân nặng 0,75 m gam, dung dịch B 6,72 lít hỗn hợp khí NO NO (ở đktc) Hỏi cô cạn dung dịch B thu gam muối khan? (Giả sử q trình đun nóng HNO3 bay khơng đáng kể) Câu7: (3điểm) Đốt cháy hồn tồn 1,60 gam este đơn chức E thu 3,52 gam CO 1,152 gam nước 1/ Tìm cơng thức phân tử E 2/ Cho 10 gam E tác dụng với NaOH vừa đủ, cô cạn dung dịch sau phản ứng thu 14 gam chất rắn khan G Cho G tác dụng với dung dịch H2SO4 loãng thu G1 khơng phân nhánh Tìm cơng thức cấu tạo E viết phương trình phản ứng 3/ X đồng phân E, X tác dụng với NaOH tạo ancol mà đốt cháy hồn tồn thể tích ancol cần thể tích khí O2 đo điều kiện (nhiệt độ áp suất) Xác định công thức cấu tạo gọi tên X ………….Hết……… Cho: C=12 , H=1 , O =16, Cu =64 , Fe =56 , N=14 , Na =23 , Cl =35.5 ĐÁPÁNVÀ HƯỚNG DẪN CHẤM Câu Nội dung Trích mẫu thử cho lần thí nghiệm: Cho mẫu thử tác dụng với đôi Điểm chất *0.5=3điểm Nhận dd Na2CO3 có trường hợp tạo khí, trường hợp tạo kết tủa trắng, trường hợp vừa tạo kết tủa trắng vừa tạo khí, trường hợp vừa tạo kết tủa đỏ nâu vừa tạo khí Mẫu thử có sủi bọt khí khơng màu với Na2CO3 NaHSO4 CO32- + 2H+ → H2O + CO2↑ Mẫu thử tạo kết tủa trắng keo sủi bọt khí không màu với Na2CO3 AlCl3 2Al3+ + 3CO32- + 3H2O → 2Al(OH)3↓+ 3CO2↑ Mẫu thử tạo kết tủa đỏ nâu sủi bọt khí khơng màu với Na2CO3 Fe(NO3)3 2Fe3+ + 3CO32- + 3H2O → 2Fe(OH)3↓+ 3CO2↑ Mẫu thử tạo kết tủa trắng với Na2CO3 Ca(NO3)2 Ca2+ + CO32- → CaCO3↓ Mẫu thử không tạo tượng NaCl A tác dụng với NaHCO3 => A phải có nhóm COOH Oxi hố A B có chức anđehit => A phải có nhóm CH2OH => Công thức cấu tạo A là: C6H5 –CH(CH2OH)-COOH => Công thức cấu tạo B là: C6H5-CH(CHO)-COOH Công thức cấu tạo C là: C6H5-C(COOH)=CH2 Công thức cấu tạo D là: C6H5-CH(COOH)-CH3 C6H5 –CH(CH2OH)-COOH + NaHCO3 t0 → C6H5 –CH(CH2OH)-COONa + CO2 + 5H2O Cu, t 2C6H5 –CH(CH2OH)-COOH + O2 → 2C6H5-CH(CHO)-COOH + 2H2O H 2SO dac ,1700 C C6H5 –CH(CH2OH)-COOH → C6H5-C(COOH)=CH2 + H2O Ni, t C6H5-C(COOH)=CH2 + H2 → C6H5-C(COOH)-CH3 a.Số mol N2O4 ban đầu: 18,4/92 = 0,2 mol N2O4 2NO2 bđ (mol): 0,2 pư: x 2x : 0,2 – x 2x * Ở to = 27oC thì: (0,2 + x1) = 5,9 / 0.082(273 + 27) = 0,239 ⇒ x1 = 0,039 o o * Ở t = 110 C thì: (0,2 + x2) = 12,14 /0.082(273 + 110) = 0,386 ⇒ x2 = 0,186 0.5 b.Khi nhiệt độ tăng từ 27oC lên 110oC lượng N2O4 bị phân li nhiều hơn.Chứng tỏ tang nhiệt độ cân chuyển dịch theo chiều 1.0 0.5 0.5 0.5*3 0.5 0.5 thuận.vậy phản ứng thuận phản ứng thu nhiệt n HCl = 0,4 (mol) HCl = H+ + Cl(1) 0,4 0,4 0,4 2+ nCu(NO3)2 = 0,16 (mol) Cu(NO3)2 = Cu + 2Cl(2) 0,16 0,16 0,32 Khi cho Fe vào dd A có phản ứng: Fe + 4H+ + NO3= Fe3+ + NO + 2H2O (3) 0,1 0,4 0,1 0,1 Fe + 2Fe3+ = 0.5 0.5*3 3Fe2+ (4) 0,05 Fe + 0,1 Cu2+ = Fe2+ + Cu (5) 0,16 0,16 0,16 n Fe ph¶n øng = 0,1 + 0,05 + 0,16 = 0,31 (mol) Hỗn hợp kim loại gồm: n Fe d = ( m − 0,31 ) (mol) 56 1.0 n Cu = 0,16 (mol) Khối lợng hỗn hợp kim loại thu đợc sau ph¶n øng kÕt thóc: m 56( − 0,31) + 64 0,16 = 0,8m ⇒ m = 35,6 56 gam 1.Đặt CxHy công thức chung chất cho.ban đầu có mol CxHy a mol O2 ta có: CxHy + (x+0,25y)O2 → xCO2 + 0,5y H2O CO : x mol C x H y : mol Suy ra: Ban đầu sau pư: H O : 0,5y mol O : a mol O : (a - x - 0,25y) mol 1.0 0,5y = 0, 4.(1 + a) + Theo giả thiết ta có hệ: x = (y − 1) x = (x + a − x − 0, 25y) y = 8; x = thỏa mãn 2.anken làm màu nhanh nước brom; vòng cạnh xicloankan làm màu nước brom chậm Xiclo ankan vòng cạnh khơng làm màu brôm, Cis sôi cao Trans A,B,C mạch cacbon A = but-1-en; B = cis-but-2-en ; C = trans-but-2-en ; D = isobutilen(2-metylpropen) ; E = metylxiclopropan; F = xiclobutan 0.5 * chất Khối lượng Fe = 0,3m (g); khối lương rắn A = 0,75 m(g) Suy lượng Fe 0.5 phản ứng = 0,25 m → Fe dư ; Cu chưa phản ứng Dung dịch B chứa Fe(NO3)2 , khơng có Fe(NO3)3 Cu(NO3)2 nhỗn hợpkhí = 6,72/22,4= 0,3 mol 50.1,38.63 = 0,69 (mol) Số mol HNO3 = 100.63 Fe → 0.5 1.0 Fe+2 + 2e → NO → NO2 NO3- + 3e NO3- +e Số mol NO3- tạo muối = 0,69 – 0,3 = 0,39 (mol) Khối lượng Fe(NO3)2 = 0,39(56 + 62.2) = 35,1( g ) (gam) a) Lập luận công thức phân tử E C5H8O2 b) nE = nNaOH = 0,1 mol → mNaOH = (g) → mE + mNaOH = mG Vậy E phải có cấu tạo mạch vòng, công thức cấu tạo E CH2 CH2 C CH2 CH2 O CH2 CH2 C CH2 CH2 O 0.5 1.0 O 0.5 O + NaOH HO - (CH2)4 - COONa 2HO-(CH2)4-COONa + H2SO4 → 2HO-(CH2)4-COOH + Na2SO4 (G1) c) Ancol sinh thủy phân X C2H5OH Vậy công thức cấu tạo X CH2=CH−COOC2H5 (etyl acrylat) 0.25 0.75 ... + Theo giả thi t ta có hệ: x = (y − 1) x = (x + a − x − 0, 25y) y = 8; x = thỏa mãn 2.anken làm màu nhanh nước brom; vòng cạnh xicloankan làm màu nước brom chậm Xiclo ankan vòng cạnh... màu brôm, Cis sôi cao Trans A,B,C mạch cacbon A = but-1-en; B = cis-but-2-en ; C = trans-but-2-en ; D = isobutilen(2-metylpropen) ; E = metylxiclopropan; F = xiclobutan 0.5 * chất Khối lượng... gam 1.Đặt CxHy cơng thức chung chất cho.ban đầu có mol CxHy a mol O2 ta có: CxHy + (x+0,25y)O2 → xCO2 + 0,5y H2O CO : x mol C x H y : mol Suy ra: Ban đầu sau pư: H O : 0,5y mol O :