17 ĐỀ ÔN THI HSG LỚP 11 MÔN HÓA HỌC (Kèm đáp án chi tiết)

ĐỀ ÔN THI HỌC SINH GIỎI CẤP TỈNH LỚP 11 THPT ĐỀ ƠN TẬP SỐ Mơn: HĨA HỌC Thời gian làm bài: 150 phút (Không kể thời gian phát đề) Câu (2,0 điểm) a) Trong chén sứ A, B, C đựng muối nitrat Trong B, C muối nitrat kim loại hóa trị Nung chén sứ nhiệt độ cao ngồi khơng khí tới phản ứng hồn tồn, sau làm nguội người ta thấy: - Trong chén A khơng dấu vết - Cho dung dịch HCl vào chén B thấy khí khơng màu, hố nâu ngồi khơng khí - Trong chén C lại chất rắn màu nâu đỏ Xác định chất A, B, C viết phương trình minh họa b) X Y số chất sau: NaCl, FeCl 2, Fe(NO3)2 Al(NO3)3 Hòa tan hồn tồn hỗn hợp hai chất X Y (có số mol nhau) vào nước thu dung dịch Z Chia Z thành phần để tiến hành thí nghiệm: Thí nghiệm 1: Cho dung dịch NaOH dư vào phần 1, thu n1 mol kết tủa Thí nghiệm 2: Cho dung dịch NH3 dư vào phần 2, thu n2 mol kết tủa Thí nghiệm 3: Cho dung dịch AgNO3 dư vào phần 3, thu n3 mol kết tủa Biết phản ứng xảy hoàn toàn n1 < n2 < n3 Hãy cặp chất X, Y phù hợp Viết phản ứng xảy giải thích lựa chọn Câu (2,0 điểm) a) Năng lượng ion hóa thứ (kJ.mol-1) nguyên tố thuộc chu kỳ cho tương ứng sau: Li Be B C N O F Ne 520 899 801 1086 1402 1314 1681 2081 Hãy giải thích lượng ion hóa thứ nhìn chung tăng từ trái sang phải từ Be sang B từ N sang O lượng ion hố thứ lại giảm b) Tính hiệu ứng nhiệt phản ứng diễn nước 25°C 3Fe(NO3)2(aq) + 4HNO3(aq) → 3Fe(NO3)3(aq) + NO(k) + 2H2O(l), cho biết: ∆H 298 (kJ/mol) Fe2+(aq) – 87,86 Fe3+(aq) – 47,7 NO3- (aq) – 206,57 NO(k) 90,25 H2O(l) – 285,6 Câu (2,0 điểm) Tính khối lượng amoniclorua thể tích dung dịch natri hidroxit 3,0M cần thêm vào 200 mL nước sau pha lỗng đến 500 mL để điều chế dung dịch đệm có pH = 9,5 với nồng độ muối 0,1 M Biết pKb (NH3) = 4,76 Câu (2,0 điểm) a) Hòa tan hết 8,96 gam hỗn hợp X gồm Mg, MgCO 3, Zn, ZnCO3 dung dịch chứa 0,43 mol KHSO4 0,05 mol HNO3 Sau kết thúc phản ứng, thu 3,36 lít (đktc) hỗn hợp khí Z gồm CO 2, NO, H2 (trong H2 chiếm 1/3 thể tích Z) dung dịch Y chứa m gam muối trung hòa Tính m b) Cho m gam P2O5 vào dung dịch chứa 0,2 mol NaOH 0,15 mol KOH, thu dung dịch X Cô cạn dung dịch X, thu 29,7 gam hỗn hợp muối khan Tính m Câu (2,0 điểm) a) Dẫn a mol hỗn hợp X (gồm nước khí CO 2) qua cacbon nung đỏ, thu 1,75a mol hỗn hợp Y gồm CO, H2 CO2 Cho Y hấp thụ vào dung dịch Ca(OH)2 dư, sau phản ứng xảy hoàn toàn thu 0,75 gam kết tủa Tính a b) Nhỏ từ từ đến dư dung dịch Ba(OH)2 vào dung dịch chứa m gam hỗn hợp Al2(SO4)3, AlCl3 Al(NO3)3 (trong AlCl3 Al(NO3)3 có số mol nhau) Sự phụ thuộc khối lượng kết tủa (y gam) vào số mol Ba(OH)2 (x mol) biểu diễn đồ thị (hình bên) Tính giá trị m Câu (2,0 điểm) a) Chia m gam hỗn hợp E gồm etilen, xiclopropan xiclobutan thành phần nhau: Phần tác dụng vừa đủ 80 mL dung dịch KMnO4 1,25M Phần tác dụng vừa đủ với 135 mL dung dịch Br 2,0M Phần tác dụng tối đa với 0,45 mol H2 nhiệt độ cao có Ni làm xúc tác Tính m b) Đốt cháy hoàn toàn 0,25 mol hỗn hợp A gồm hai hidrocacbon C xHy (X) CyHx (Y) thu 2,1 mol CO2 1,2 mol H2O Xác định công thức phân tử % số mol chất có A Biết khối lượng mol X lớn Y Câu (2,0 điểm) a) Cho hỗn hợp X gồm ancol metylic, etylen glicol glixerol Đốt cháy hoàn tồn m gam X thu 8,96 lít khí CO2 (đktc) Cũng m gam X cho tác dụng với Na dư thu tối đa V lít khí H (đktc) Tính V b) Hỗn hợp T gồm ba chất hữu X, Y, Z (50 < M X < MY < MZ tạo nên từ nguyên tố C, H, O) Đốt cháy hoàn toàn m gam T thu H2O 2,688 lít khí CO2 (đktc) Cho m gam T phản ứng với dung dịch NaHCO3 dư, thu 1,568 lít khí CO2 (đktc) Mặt khác, cho m gam T phản ứng hoàn toàn với lượng dư dung dịch AgNO3 NH3, thu 10,8 gam Ag Tìm chất X, Y, Z tính m Câu (2,0 điểm) Hỗn hợp X gồm hai anđêhit đơn chức A B (M A < MB) Cho 19,2 gam X tác dụng hoàn toàn với AgNO3 dư dung dịch NH3 thu 193,2 gam kết tủa Mặt khác, cho 19,2 gam X tác dụng hết với H2 (Ni, t°) thu hỗn hợp Y Cho Y tác dụng với Na dư thu 5,04 lít khí H (đktc) Hãy xác định cơng thức cấu tạo gọi tên theo danh pháp IUPAC hai anđêhit hỗn hợp X (Giả thiết phản ứng xảy hoàn toàn) Câu (2,0 điểm) Một hiđrocacbon X thường sử dụng công nghệ sản xuất nước hoa Khi pha lẫn farnezen (có cơng thức C15H24) với X làm bay hết hỗn hợp thu 1,568 lít (đktc) Đốt cháy hết lượng hỗn hợp thu 19,04 lít CO2 12,96 gam nước Khi đốt cháy hết 3,174 gam X thu 10,12 gam CO2 X không làm màu dung dịch Br Khi tham gia phản ứng với H đun nóng với xúc tác Ni, X phản ứng theo tỉ lệ : sinh hỗn hợp sản phẩm gồm (A) (B) Xác định công thức phân tử công thức cấu tạo X (C) (D) Câu 10 (2,0 điểm) a) Có ba hợp chất: (A), (B) (C) OH OH HO OH O HO O (B) HO (A) Hãy xếp chất theo thự tự tăng dần tính axit Giải thích? O (C) b) Từ Xiclopentanol chất vơ cơ, xúc tác cần thiết khác có đủ Hãy viết sơ đồ điều chế axit 2-oxoxiclopentancacboxylic COOH O c) Đề nghị chế để giải thích cho trình chuyển hóa đây: HO H2SO4 OH O HẾT ĐỀ ÔN THI HỌC SINH GIỎI CẤP TỈNH LỚP 11 THPT ĐỀ ÔN TẬP SỐ Câu a (2,0 điểm) b a (2,0 điểm) b (2,0 điểm) Từ HƯỚNG DẪN CHẤM MƠN HĨA HỌC (Bản hướng dẫn có 05 trang) Nội dung Điểm Chén A khơng dấu vết chứng tỏ muối nhiệt phân chuyển hết thành thể khí,do muối Hg(NO3)2 , NH4NO3, t 0C Hg(NO3)2  → Hg + 2NO2 + O2 t C Hoặc NH4NO3  → N2O + 2H2O Sản phẩm sau nhiệt phân muối chén B tác dụng với HCl cho khí khơng màu chứng tỏ muối ban đầu muối nitrat kim loại Ba(NO3)2, Ca(NO3)2 t 0C 1,0 Ca(NO3)2  → Ca(NO2)2 + O2 t 0C Hoặc Ba(NO3)2  → Ba(NO2)2 + O2 Ca(NO2)2 + 2HCl → CaCl2 + 2HNO2 Hoặc Ba(NO2)2 + 2HCl → BaCl2 + 2HNO2 3HNO2 → HNO3 + 2NO + H2O C chứa muối nitrat sắt II: Fe(NO3)2 4Fe(NO3)2 → 2Fe2O3(Nâu) + 8NO + O2 Cặp chất X Y FeCl2 Al(NO3)3 - TN1: FeCl2 + 2NaOH → Fe(OH)2 + 2NaCl Al(NO3)3 + 4NaOH → NaAlO2 + 3NaNO3 + 2H2O - TN2: FeCl2 + 2NH3 + 2H2O → Fe(OH)2 + 2NH4Cl Al(NO3)3 + 3NH3 + 3H2O → Al(OH)3 + 3NH4NO3 1,0 → - TN3: FeCl2 + 3AgNO3 Fe(NO3)2 + 2AgCl Fe(NO3)2 + 2AgNO3 → Fe(NO3)3 + Ag Hoặc FeCl2 + 3AgNO3 → Fe(NO3)3 + 2AgCl + Ag Nếu chọn nX = nY = mol n1 = mol; n2 = mol; n3 = mol, tức n1 < n2 < n3 - Từ IIA qua IIIA, lượng I1 giảm có chuyển từ cấu hình bền ns2 qua cấu hình bền ns2np1 (electron p chịu ảnh hưởng chắn electron s nên 0,5 liên kết với hạt nhân bền chặt hơn) - Từ VA qua VIA, lượng I1 giảm có chuyển từ cấu hình bền ns2np3 qua cấu hình bền ns2np4 (trong p3 có electron độc thân, p4 có cặp 0,5 ghép đơi, xuất lực đẩy electron) Phương trình ion phản ứng: 0,5 3Fe2+(aq) + 4H+(aq) + NO3- (aq) → 3Fe3+(aq) + NO(k) + 2H2O(l) 0 0 ∆H = ∆H 298 (Fe3+)+ ∆H 298 (NO)+2 ∆H 298 (H2O)–3 ∆H 298 (Fe2+) – ∆H 298 (NO3-) = 3.(–47,7) + 90,25 + 2.(–285,6) + 3.87,86 + 206,57 = –153,9 (kJ) 0,5 + ∆ H Lưu ý: 298 (H ) = [ NH ] [ NH ] [ NH ] pH = pK a + lg = 1,8 ⇔ 9,5 = (14 − 4,76) + lg ⇒ 0,5 + + [ NH ] [ NH ] [ NH +4 ] + Trong dung dịch cuối:  NH  = 0,1M nên [ NH ] = 1,8 × 0,1M = 0,18M −1 ⇒ n NH + = (0,1mol.L ) × (0,5L) = 0,05mol 0,5 n NH3 = (0,18mol.L−1 ) × (0,5L) = 0,09mol + Từ phản ứng: NH + OH- → NH3 + H2O Ta thấy: n NH3 = n NaOH = 0, 09mol ; Tổng n NH+ = 0, 05mol + 0,09mol = 0,14mol 0,5 ⇒ VddNaOH = a (2,0 điểm) b a (2,0 điểm) b (0,09mol) = 0,03L , m NH 4Cl = (0,14mol) × (53,5g / mol) = 7,49g (3,0mol.L−1 ) K +  2+  H 0, 05 mol  Mg  Mg 0, 43 mol KHSO4    2+ 8,96 g  Zn +  →  NO (0,1 − a ) mol + Y  Zn + H 2O CO ( a mol ) 0, 05 mol HNO3 CO a mol  NH + (a − 0, 05) mol     SO4 2−  Bảo toàn O: n H2O = 3a + 0,05.3 – 2a – (0,1 – a) = 2a + 0,05 (mol) Bảo toàn H: 0,43 + 0,05 = 2.0,05 + 4.(a – 0,05) + 2.(2a + 0,05) ⇒ a = 0,06 (mol) BTKL: mmuối = 8,96 + 0,43.136 + 0,05.63 – 0,05.2 – 0,04.30 – 0,06.44 – 0,17.18 = 63,56 gam 3− Quy đổi hỗn hợp X: Na+ (0,2 mol); K+ (0,15 mol); PO (x mol); H + (y mol) Bảo toàn điện tích: 3x = y + 0,35 (1) Phương trình khối lượng: 0,2.23 + 0,15.39 + 95x + y = 29,7 (2) Từ (1) (2) ⇒ x = 0,2 mol ; y = 0,25 mol ⇒ n P2O5 = n PO3− = 0,1 mol Vậy m = 0,1.142 = 14,2 gam 0, 75 n CO2 = n CaCO3 = = 0,0075 mol 100 to H2O + C  → CO + H2 Số mol tăng lên số mol H2O ban đầu 1,75a – a = 0,75a (mol) Số mol CO2 ban đầu = a – 0,75a = 0,25a = 0,0075 ⇒ a = 0,03 Với y = 17,1 gam, ta có phương trình phản ứng hoá học: 3Ba(OH)2 + Al2(SO4)3 → 3BaSO4 + 2Al(OH)3 a 3a 2a (mol) ⇒ mkết tủa = 3a.233 + 2a.78 = 17,1 gam ⇒ a = 0,02 ⇒ n SO42− = 0,06 mol Với x = 0,18 ⇒ n OH− = 0,36 mol, ta có phương trình phản ứng hoá học: Al3+ + 3OH- → Al(OH)3 0,12 0,36 (mol) Bảo tồn điện tích, ta có: n NO3− ,Cl− = 0,12.3 - 0,06.2 = 0,24 mol Vì AlCl3 Al(NO3)3 có số mol nên n NO3− = n Cl− = 0,12 mol m = 0,12.27 + 0,06.96 + 0,12.62 + 0,12.35,5 = 20,7 gam Chỉ có C2H4 phản ứng với dung dịch KMnO4 3C2H4 + 2KMnO4 + 4H2O → 3C2H4(OH)2 + 2KOH + 2MnO2 = 0,15 mol ⇒ n C2 H (2,0 điểm) a b C2H4 xiclopropan phản ứng với dung dịch Br2 C2H4 + Br2 → C2H4Br2 C3H6 + Br2 → C3H6Br2 Suy ra: n C3H6 = 0,27 – 0,15 = 0,12 mol Cả chất tác dụng với H2 Suy ra: n C4 H8 = 0,45 – 0,15 – 0,12 = 0,18 mol Vậy m = 3.(0,15.28 + 0,12.42 + 0,18.56) = 57,96 gam Đặt a b số mol hai hiđrocacbon A Ta có: a + b = 0,25 (1) y y  t° CxHy +  x + ÷O2  H2O → xCO2 + 4  mol: a ax ay/2 0,5 1,0 1,0 1,0 0,25 0,25 0,25 0,25 0,5 0,5 0,5 (2,0 điểm) (2,0 điểm) (2,0 điểm) x x  t° CyHx +  y + ÷O2  H2O → yCO2 + 4  mol: b by bx/2 n CO2 = ax + by = 2,1 mol (2) ; ay bx n H2 O = + = 1,2 mol (3) 2 Cộng (2) (3) ta được: a(x + y) + b(x + y) = 4,5 hay (a + b)(x + y) = 4,5 (4) Thay (1) vào (4) ta được: x + y = 18 (*) Biện luận x y, ta chọn: x = 8; y = 10 %n C8 H10 = 80% ; %n C10 H8 = 20% Vậy công thức phân tử hai hiđrocacbon A là: C8H10 (X) C10H8 (Y) Trong X số nguyên tử cacbon số nhóm OH Hơn số mol H2 nửa số mol nhóm OH a Suy ra: số mol H2 0,15 mol Vậy V = 4,48 lít - T phản ứng với NaHCO3 thu 0,07 mol CO2 ⇒ có nhóm –COOH ⇒ nCOOH = n CO2 = 0,07 mol - T phản ứng với AgNO3 NH3 thu 0,1 mol Ag ⇒ có nhóm –CHO n ⇒ nCHO = Ag = 0,05 mol b - Đốt cháy T thu 0,12 mol CO2 Ta thấy: nCHO + nCOOH = n CO2 Suy ra: X, Y, Z chứa nhóm COOH CHO Vậy X OHC – CHO; Y OHC – COOH ; Z HOOC – COOH m = mCHO + mCOOH = 4,6 gam Từ gt, suy được: nX = nancol = 2nH2 = 0,45 mol 19, ⇒ MX = = 42,67 ⇒ Trong X có HCHO: metanal 0, 45 Gọi cơng thức anđêhit lại (CH ≡ C)tR-CHO (t ≥ 0) Đặt số mol HCHO (CH ≡ C)tR-CHO a b Ta có: a + b = 0,45 (1) 30a + (25t + R + 29)b = 19,2 (2) o t HCHO + 4AgNO3 + 6NH3 + 2H2O  → (NH4)2CO3 + 4NH4NO3 + 4Ag ↓ a 4a to (CH ≡ C)tR-CHO + (2 + t)AgNO3 + (3 + t)NH3 + H2O  → ≡ b (CAg C)tR-COONH4 ↓ + 2Ag ↓ + (2 + t) NH4NO3 b 2b Ta lập pt khối lượng kết tủa: 108(4a +2b) + (132t + R + 62)b = 193,2 (3) Giải (1), (2), (3) ta có: b = 6,9/(153 – 107t) Do b < 0,45 ⇒ t < 1,287 ⇒ t = t = * Nếu t = ⇒ b = 6,9/153; a = 61,95/153 Thay vào (2), ta R = 127,39 → loại * Nếu t = ⇒ b = 0,15 ⇒ a = 0,3 Thay vào (2), ta R = 14 (-CH2) Vậy andehit lại là: CH ≡ C-CH2-CHO : – butinal Ta có: nCO2 = 0,85 mol; nH2O = 0,72 mol mhh = 12.nC + 1.nH = 12.nCO2 + 1.2.nH2O = 11,64 gam Mà nhh = 0,07 suy Mhh = 166,29 Mà Mfarnezen > Mhh suy MX < Mhh = 166,29 Gọi công thức hiđrocacbon CxHy Ta có nC = nCO2 = 0,23 mol suy nH = 0,414 Ta có x : y = 0,23 : 0,414 = : Công thức đơn giản nhất: C5H9 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,25 0,5 0,5 0,25 0,5 1,0 Mà MX < 166,29 nên công thức phân tử X C10H18 X không phản ứng với Br2 suy phân tử X khơng có liên kết π X tác dụng với H2 theo tỉ lệ : suy phân tử X có chứa vòng cạnh 0,5 0,5 10 (2,0 điểm) Công thức cấu tạo X Thứ tự tính axit giảm dần: (B) > (C) > (A) - Chất (B) có nhóm CH3CO- (axetyl) vị trí para gây hiệu ứng –I –C làm tăng độ phân cực liên kết –OH a - Chất (C) có nhóm CH3CO- vị trí meta, gây hiệu ứng –I, khơng có –C nên –OH (C) phân cực OH (B) - Chất (A) có nhóm CH3CO- vị trí ortho tạo liên kết hiđro với H nhóm OH nên H khó phân li H+ hơn, tính axit giảm Sơ đồ điều chế axit 2-oxoxiclopentancacboxylic OH Br HBr MgBr Mg/ ete khan 2) H O b NaOH, t o COOH CuO, t c OH + COOH Cl2 / P o t Cl 1,0 COOH O OH HO o COOH 1) CO 0,5 +H+ - H2O -H+ + 0,5 + OH HO O ĐỀ ÔN THI HỌC SINH GIỎI CẤP TỈNH LỚP 11 THPT ĐỀ ƠN TẬP SỐ Mơn: HĨA HỌC Thời gian làm bài: 150 phút (Khơng kể thời gian phát đề) Câu (2,0 điểm) Nêu tượng viết phương trình phản ứng xảy trường hợp sau: a) Sục khí H2S vào nước brom, sau cho thêm dung dịch BaCl2 vào dung dịch sau phản ứng b) Dẫn khí CO2 đến dư vào dung dịch K2SiO3 c) Nhỏ vài giọt dung dịch phenolphtalein vào dung dịch NH lỗng, sau thêm dung dịch AlCl3 đến dư vào dung dịch sau phản ứng d) Sục khí elilen đến dư vào dung dịch KMnO4 Câu (2,0 điểm) a) Chỉ dùng chất thị phenolphtalein, 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 b) Hòa tan hồn toàn m gam hỗn hợp X gồm Ba, BaO, Al Al2O3 vào nước (dư), thu 0,896 lít khí (đktc) dung dịch Y Hấp thụ hoàn toàn 1,2096 lít khí CO2 (đktc) vào Y, thu 4,302 gam kết tủa Lọc kết tủa, thu dung dịch Z chứa chất tan Mặt khác, dẫn từ từ CO2 đến dư vào Y thu 3,12 gam kết tủa Tính m Câu (2,5 điểm) a) Tính số gam NH4Cl cần lấy đề hòa tan vào 250 mL nước pH dung dịch thu 5,00 (coi thể tích khơng thay đổi q trình hòa tan) Biết K (NH4+) = 10-9,2 b) Người ta trộn cacbon oxit (CO) với nước (H2O) với tỉ lệ thể tích 1:1 nhiệt độ 1000K Xác định thành phần phần trăm theo thể tích hỗn hợp phản ứng lúc đạt đến cân Biết:  → 2H2 + O2 có lgKp1 = -20,113 2H2O ¬    → 2CO + O2 có lgKp2 = -20,400 2CO2 ¬   Câu (2,0 điểm) a) Hòa tan hồn tồn m gam Al dung dịch HNO3 lỗng, thu 5,376 lít (đktc) hỗn hợp khí X gồm N2, N2O dung dịch chứa 8m gam muối Tỉ khối X so với H2 18 Tính giá trị m b) Cho hỗn hợp Na2CO3 KHCO3 (tỉ lệ số mol tương ứng : 1) vào bình chứa dung dịch Ba(HCO3)2 thu m gam kết tủa X dung dịch Y Thêm tiếp dung dịch HCl 1,0M vào bình đến khơng khí hết 320 ml Biết Y phản ứng vừa đủ với 160 ml dung dịch NaOH 1,0M Tính m Câu (2,0 điểm) Cho hỗn hợp M gồm kim loại R oxit R Chia 88,8 gam hỗn hợp M thành ba phần nhau: - Hòa tan hết phần dung dịch HCl dư, phản ứng xong thu 2,24 lít khí H2 - Phần 2: Cho tác dụng hết với dung dịch HNO loãng dư thu dung dịch E 2,24 lít khí NO (sản phẩm khử nhất) - Dẫn luồng CO dư qua phần nung nóng tới phản ứng hồn tồn, chất rắn thu đem hòa tan hết dung dịch H2SO4 đặc nóng, dư thấy 13,44 lít khí SO2 (sản phẩm khử nhất) a) Xác định kim loại R công thức oxit b) Cho 29,6 gam hỗn hợp M tác dụng hết với dung dịch HNO3 12,6 %, sau phản ứng hoàn toàn thu dung dịch Z 1,12 lít khí NO (sản phẩm khử nhất) Tính nồng độ phần trăm chất dung dịch Z Biết thể tích khí đo đktc Câu (2,0 điểm) a) Hỗn hợp X gồm C4H4, C4H2, C4H6, C4H8 C4H10 Tỉ khối X so với H 27 Đốt cháy hồn tồn X cần dùng vừa đủ V lít O2 (đktc), thu CO2 0,03 mol H2O Tính V b) Đun nóng 12,96 gam hỗn hợp X gồm propin, vinylaxetilen etilen với 0,3 mol H có xúc tác Ni, sau thời gian thu hỗn hợp khí Y chứa hidrocacbon có tỉ khối so với He 11,3 Dẫn toàn Y qua bình đựng dung dịch AgNO 3/NH3 dư thu m gam kết tủa Khí khỏi bình làm no hoàn toàn cần dùng 0,16 mol H (xúc tác Ni, t°) thu 4,48 lít (đktc) hỗn hợp Z có tỉ khối so với He 11,7 Tính m Câu (2,0 điểm) Hợp chất X (C10H16) hấp thụ ba phân tử hyđro Ozon phân X thu axeton, anđehit fomic 2-oxopentađial (O=HC–CO–CH2–CH2–CH=O) a) Viết cơng thức cấu tạo X thỏa mãn tính chất b) Hyđrat hóa hồn tồn 2,72 gam chất X lấy sản phẩm cho tác dụng với I 2/NaOH thu 15,76 gam kết tủa màu vàng Dùng công thức cấu tạo X viết phương trình phản ứng (chỉ dùng sản phẩm chính, hiệu suất coi 100%) Câu (2,0 điểm) a) Hỗn hợp X có C2H5OH, C2H5CHO, CH3CHO C2H5OH chiếm 50% theo số mol Đốt cháy m gam hỗn hợp X thu 3,06 gam H 2O 3,136 lít CO2 (đktc) Mặt khác 8,94 gam hỗn hợp X thực phản ứng tráng bạc thu p gam bạc Tính p b) Hai ancol X, Y thuộc dãy đồng đẳng (M X < MY) Đốt cháy hoàn toàn X thu x mol CO2 y mol H2O, đốt cháy hoàn toàn Y thu a mol CO b mol H2O Biết a x > Xác định b y công thức chung hai ancol Câu (2,0 điểm) Hỗn hợp X chứa axit cacboxylic đơn chức mạch hở gồm axit no axit khơng no có liên kết đôi (C=C) Cho m gam X tác dụng với tác dụng vừa đủ với 150 ml dung dịch NaOH 2M, thu 25,56 gam hỗn hợp muối Đốt cháy hoàn toàn m gam X, hấp thụ toàn sản phẩm cháy dung dịch NaOH dư, khối lượng dung dịch tăng lên thêm 40,08 gam Xác định tổng khối lượng axit cacboxylic không no m gam X Câu 10 (2,0 điểm) a) Cho hợp chất thơm: C6H5NH2, C6H5OH, C6H5Cl C6H6 với nhiệt độ sôi sau: Chất thơm A B C D Nhiệt độ sôi (°C) 80 132,1 184,4 181,2 Hãy xác định kí hiệu A, B, C, D cho chất giải thích b) So sánh lực axit axit sau Giải thích C6H5OH (I) p–CH3O–C6H4–OH (II) p–NO2–C6H4–OH (III) p–CH3–CO–C6H4–OH (IV) p–CH3–C6H4–OH (V) c) Từ benzen, hợp chất hữu có không nguyên tử C chất vô cần thiết Hãy viết sơ đồ phản ứng điều chế 1,4-dioxaspiro[4.5]decane O O d) Đề nghị chế để giải thích cho hai q trình chuyển hóa đây: H3CO CH2 O H+ + H3CO Ph OCH3 Hết Ph O + CH3OH ĐỀ ÔN THI HỌC SINH GIỎI CẤP TỈNH LỚP 11 THPT ĐỀ ÔN TẬP SỐ Câu a (2,0 điểm) b c d a (2,0 điểm) b (2,0 điểm) a HƯỚNG DẪN CHẤM MÔN HĨA HỌC (Bản hướng dẫn có 04 trang) Nội dung Dung dịch (hoặc nhạt) màu, sau xuất kết tủa màu trắng H2S + 4Br2 + 4H2O  → H2SO4 + 8HBr H2SO4 + BaCl2  → BaSO4 + 2HCl Xuất kết tủa keo 2CO2 + 2H2O + K2SiO3  → H2SiO3 + 2KHCO3 Dung dịch chuyển thành màu hồng, sau xuất kết tủa keo trắng dung dịch màu 3NH3 + 3H2O + AlCl3  → Al(OH)3 + 3NH4Cl Dung dịch màu tím xuất kết tủa màu đen 3C2H4 + 2KMnO4 + 4H2O  → 3C2H4(OH)2+ 2MnO2 + 2KOH Trích mẫu thử cho lần thí nghiệm: - Cho phenolphtalein vào mẫu thử Mẫu thử có màu hồng dung dịch Na2CO3, mẫu thử lại khơng màu CO32- + H2O  HCO3- + OH- Dùng Na2CO3 làm thuốc thử vào mẫu thử lại Mẫu thử có sủi bọt khí khơng màu NaHSO4 CO32- + 2H+ → H2O + CO2↑ Mẫu thử tạo kết tủa trắng keo sủi bọt khí khơng màu AlCl3 2Al3+ + 3CO32- + 3H2O → 2Al(OH)3↓+ 3CO2↑ Mẫu thử tạo kết tủa đỏ nâu sủi bọt khí khơng màu Fe(NO3)3 2Fe3+ + 3CO32- + 3H2O → 2Fe(OH)3↓+ 3CO2↑ Mẫu thử tạo kết tủa trắng Ca(NO3)2 Ca2+ + CO32- → CaCO3↓ Mẫu thử không tạo tượng NaCl Hỗn hợp X gồm Ba (a mol); Al (b mol) O (c mol) Toàn nhôm tập trung vào 3,12 gam kết tủa nên b = 0,04 4,302 gam kết tủa gồm Al(OH)3 BaCO3, suy n BaCO3 = 0,006 mol Do tổng số mol CO2 phản ứng 0,054 nên số mol Ba(HCO3)2 0,024 mol Vậy a = 0,006 + 0,024 = 0,03 Bảo toàn electron: 0,06 + 0,12 = 2c + 0,08 ⇒ c = 0,05 Vậy m = 5,99 gam 1000a 4a Gọi số gam NH4Cl cần lấy a gam, suy ra: C NH+4 = = (M) 53,5 × 250 53,5  → NH3 + H+ K = 10-9,2 (1) Cân bằng: NH4Cl ¬    → OH − + H+ H2O ¬ Kw = 10-14 (2)   Vì pH = Suy [H+] = 10-5 >> [ OH − ] = 10-9 nên bỏ qua cân nước tính theo (1)  → NH3 + H+ K = 10-9,2 NH4Cl ¬   4a C 53,5 Điểm 0,5 0,5 0,5 0,5 1,0 0,25 0,5 0,25 0,25 0,5 ⇒ S2- = 1,3.10-15 b (2,0 điểm) a (3,0 điểm) b c [Mn2+].[S2-] = 10-2.1,3.10-15 = 1,3.10-17 < TMnS = 2,5.10-10 ⇒ khơng có kết tủa MnS [Cu2+].[S2-] = 10-2.1,3.10-15 = 1,3.10-17 > TCuS = 6,3.10-36 ⇒ có kết tủa CuS Bình chứa P2O5 hấp thu H2O ⇒ m H2O = 1, 26 gam Bình chứa P hấp tụ O2 ⇒ m O2 = 0,16 gam Bình chứa Ca(OH)2 hấp thụ CO2 Do tạo kết tủa đun dung dịch lại xuất kết tủa ⇒ tạo muối CO2 + Ba(OH)2 → BaCO3 + H2O (1) 0,03 ¬ 0,03 → 0,03 BaCO3 + CO2 + H2O → Ba(HCO3)2 (2) (0,03 – 0,02) → 0,01 Suy n CO2 = 0,04 mol 20.32 + 28.80 = 28,8 29 M (không khí) = 100 Áp dụng ĐLBTKL: mX + mkk = m CO2 + m H2O + m N2 + m O2 (dư) 1,54 + x.28.8 = 0,04.44 + 1,26 + 0,16 + 0,25.28 ⇒ x = 0,3 mol 0,32.0, 082.(273 + 54, 6) P= = 0,86 atm 10 Số mol NaNO3 = 0,36 mol; số mol H2SO4 = 0,72 mol ⇒ số mol H+ = 1,44 mol Ta có bán phản ứng: NO3- + 4H+ + 3e → NO + 2H2O (mol): 0,16 ← 0,64 ← 0,48 ← 0,16 Số mol NO = 0,16 mol ⇒ H+ NO3- dư, kim loại phản ứng hết Số mol NO3- phản ứng = 0,16 mol; số mol H+ phản ứng = 0,64 mol Gọi số mol Fe x mol, số mol Zn y mol Hệ: 56 x + 65 y = 10,62 3x + 2y = 0,16.3 Giải hệ phương trình ta có: x = 0,12 y = 0,06 mol ⇒ % mFe = 63,28%; % mZn = 36,72 % Dung dịch Y có 0,2 mol NO3-; 0,8 mol H+; 0,12 mol Fe3+; 0,06 mol Zn2+, thêm bột Cu vào dung dịch Y: 3Cu + 8H+ + 2NO3- → 3Cu2+ + 2NO + H2O Mol: 0,3 ← 0,8 ← 0,2 → 0,2 2Fe3+ + Cu → 2Fe2+ + Cu2+ Mol: 0,12 → 0,06 Từ phản ứng, ta có tổng số mol Cu = 0,36 mol m1 = 0,36.64 = 23,04 gam ; VNO = 4,48 lít Thêm m2 gam Zn vào dung dịch Y có 0,2 mol NO3-; 0,8 mol H+; 0,12 mol Fe3+; 0,06 mol Zn2+ Do khối lượng Fe3+ = 0,12.56 = 6,72 gam > khối lượng chất rắn 3,36 gam Nên 3,36 gam chất rắn sau phản ứng có Fe nFe = 3,36/56 = 0,06 mol 3Zn + 8H+ + 2NO3- → 3Zn2+ + 2NO + H2O Zn + 2Fe3+ → Zn2+ + 2Fe2+ Zn + Fe2+ → Zn2+ + Fe Tổng số mol Zn phản ứng 0,3 + 0,12 = 0,42 mol ⇒ mZn = 27,3 gam 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 (2,0 điểm) (2,5 điểm) (2,0 điểm) (2,0 điểm) Công thức phân tử A, B C7H8 * Biện luận tìm cơng thức cấu tạo A: - A phản ứng với AgNO3/NH3 tạo thành kết tủa →A có liên kết -C≡ CH Gọi A có a liên kết -C≡ CH C7H8 + aAgNO3 + aNH3 → C7H8-aAga + aNH4NO3 0,12 0,12 M kết tủa = 306 ⇒ 92 + 107a = 306 ⇒ a=2 Cơng thức A có dạng HC≡ C-C3H6-C≡ CH Công thức cấu tạo phù hợp A CH ≡ C-CH2-CH2-CH2-C ≡ CH; CH ≡ C-C(CH3)2-C ≡ CH CH ≡ C-CH(CH3)-CH2-C ≡ CH; CH ≡ C-CH(C2H5)-C ≡ CH * Biện luận tìm cơng thức cấu tạo B B khơng có phản ứng với dung dịch AgNO 3/NH3; không làm màu dung dịch brom; bị oxi hóa dung dịch KMnO4 đun nóng Vậy B C6H5-CH3 (toluen) o C ( l ln) 2CH4 1500  → C2H2 + 3H2 C2H2 + HCl  → CH3-CHCl2 CH3-CHCl2 + 2Mg ete khan → CH3-CH(MgCl)2 CH3-CH(MgCl)2 + 2CO2 ete khan → CH3-CH(COOMgCl)2 CH3-CH(COOMgCl)2 + 2HCl  → CH3-CH(COOH)2 + 2MgCl2 Do số mol axit C4H6O2 C2H4O2 nhau, nên cơng thức trung bình axit C3H5O2 Coi hỗn hợp X gồm: C3H5O2 (a mol) C3H8O3 (b mol) Ta có: 73a + 92b = 13,36 (*) Khi cho sản phẩm cháy qua dung dịch Ba(OH)2 thu BaCO3 (0,25 mol) Ba(HCO3)2 (0,13 mol) Suy ra: nCO2 = 0,25 + 0,13.2 = 0,51 mol Số mol CO2 = 3a + 3b = 0,51 → a + b = 0,17 (**) Từ (*) (**) → a = 0,12 mol ; b = 0,05 mol nKOH dư = 0,02 mol ; nmuối = 0,12 mol → Khối lượng chất rắn : m = 0,12 x 111 + 0,02 x 56 = 14,44 gam Chất A tác dụng với Na tạo H2 phải chứa nhóm – OH – COOH Vì A tác dụng với HBr/t° tạo B chứa nguyên tử oxi nguyên tử Br Vậy A anol R(OH)n + Na  → R(ONa)n + n/2 H2 Do số mol A = số mol H2 nên n = Vì A tác dụng với HBr/t° tạo B chứa nguyên tử oxi nguyên tử Br nên phản ứng R(OH)2 + HBr  → RBr(OH) + H2O Theo phản ứng số mol R(OH)2 = số mol RBr(OH) 6, 12,5 ⇒ R = 28 = R + 34 R + 97 Vậy A CH2OH–CH2OH B CH2OH–CH2Br 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 ĐỀ ÔN THI HỌC SINH GIỎI CẤP TỈNH LỚP 11 THPT ĐỀ ƠN TẬP SỐ 16 Mơn: HĨA HỌC Thời gian làm bài: 150 phút (Khơng kể thời gian phát đề) Câu 1: (2,5 điểm) Nhiệt – Cân hóa học 1) Tính hiệu ứng nhiệt phản ứng sau: N2 + 2H2  → N2H4 ∆H1 = –1011 kJ Biết: 2NH3 + 3N2O  → 4N2 + 3H2O ∆H = –317 kJ N2O + 3H2  → N2H4 + H2O ∆H = –143 kJ 2NH3 + 0,5O2  → N2H4 + H2O ∆H = –286 kJ H2 + 0,5O2  → H2O 2) Người ta tiến hành xác định tốc độ T°K phản ứng: 2NO + 2H → N2 + 2H2O số liệu thực nghiệm bảng sau: Nồng độ đầu (mol/l) Thí nghiệm Tốc độ phản ứng (mol/l.s) NO H2 0,50 1,0 0,050 1,00 1,0 0,200 1,00 2,0 … 1,25 … 0,125 a) Xác định số tốc độ phản ứng (l2/mol2.s) b) Viết biểu thức tính tốc độ phản ứng theo thực nghiệm T°K c) Xác định giá trị vị trí bỏ trống thí nghiệm bảng Câu 2: (2,5 điểm) Cân dung dịch điện li 1) Độ tan H2S dung dịch HClO4 0,003M 0,1 mol/lít a) Tính nồng độ ion sunfua dung dịch H2S 0,1 mol/lít b) Dung dịch A chứa ion Mn 2+, Cu2+ Ag+ với nồng độ ban đầu ion 0,01M Hòa tan H2S vào dung dịch A cho nồng độ chúng 2.10-4 M ion tạo kết tủa? Biết: TMnS = 2,5.10-10; TCuS = 6,3.10-36; TAg2S = 6,3.10-50; K1 = 10-7; K2 = 1,3.10-13 + 2) Tính pH dung dịch chứa hỗn hợp gồm NH 0,2M NH4Cl 0,1M Biết NH có số phân li Ka = 5,6.10-10 Câu 3: (2,5 điểm) Nhóm Nitơ – Photpho; Carbon – Silic Hòa tan hồn tồn lượng hỗn hợp A gồm Fe 3O4 FeS2 25 gam dung dịch HNO tạo khí màu nâu đỏ tích 1,6128 lít (đktc) Dung dịch thu cho tác dụng vừa đủ với 200 ml dung dịch NaOH 1M, lọc kết tủa đem nung đến khối lượng không đổi 3,2 gam chất rắn Tính khối lượng chất A nồng độ phần trăm dung dịch HNO (Giả thiết HNO3 không bị bay trình phản ứng) Câu 4: (2,5 điểm) Tổng hợp vô 1) Cho nguyên tố A, X, Y, Z, T theo thứ tự thuộc ô liên tiếp Bảng tuần hoàn nguyên tố hóa học, có số hiệu nguyên tử tăng dần Tổng số hạt mang điện nguyên tử nguyên tố 100 Hãy xếp bán kính nguyên tử ion sau theo chiều tăng dần (có giải thích): A2-; X-; Z+; T2+; Y 2) Xét hai phân tử PF3 PF5 a) Cho biết trạng thái lai hóa nguyên tử trung tâm dạng hình học phân tử chúng? b) Cho biết phân cực hai phân tử Giải thích? 3) Hồn thành phương trình phản ứng sau theo phương pháp thăng electron Cr2S3 + Mn(NO3)2 + K2CO3  → K2CrO4 + K2SO4 + K2MnO4 + NO + CO2 Câu 5: (2,5 điểm) Hiệu ứng cấu trúc 1) Có ba hợp chất: A, B C HO C CH3 O HO C C CH3 O A CH3 OH O C B Hãy so sánh tính acid A B, nhiệt độ sôi B C 2) Pseudoephedrin (1) chất hay gặp loại thuốc thơng thường chống cảm lạnh Chất có cơng thức cấu trúc sau: OH CH3 NHCH3 a) Đánh dấu * vào trung tâm lập thể xác định cấu hình tuyệt đối (R hay S) b) Vẽ công thức Newman (hoặc công thức phối cảnh) công thức chiếu Fischer (1) Câu 6: (2,5 điểm) Hiđrocacbon Một hỗn hợp A gồm nhiều hiđrocacbon mạch hở Khi cho m gam hỗn hợp A tác dụng với dung dịch brom 0,2M có 175 ml dung dịch brom phản ứng lại hỗn hợp hiđrocacbon B Trong B có A hai hợp chất - Đốt cháy hoàn toàn hỗn hợp B thu 6,16 gam CO2 4,572 gam nước - Nếu đốt cháy hồn tồn m gam hỗn hợp A thu 9,68 gam CO2 6,012 gam H2O Có thể xác định gam hiđrocacbon có hỗn hợp A? Biết hỗn hợp hai chất phản ứng với dung dịch brom hiđrocacbon có khối lượng phân tử nhỏ chiếm 90% theo số mol Câu 7: (2,5 điểm) Anđehit – Xeton – Acid carboxylic A hỗn hợp hai anđehit X Y (X có khối lượng phân tử nhỏ Y) Hóa 1,03 gam A 60°C 1,0 atm thu 683 ml Hấp thụ hết phần vào lượng dư dung dịch AgNO NH3 dư thu 10,8 gam Ag dung dịch B Thêm HCl dư vào B thấy thoát 0,336 lít (đktc) khí có khả làm đục nước vôi Xác định công thức cấu tạo gọi tên anđehit có A (Giả thiết phản ứng xảy hoàn toàn) Câu 8: (2,5 điểm) Tổng hợp hữu 1) Từ xiclopentanol chất vơ cơ, xúc tác cần thiết khác có đủ Hãy viết sơ đồ điều chế 1,1’bixiclopentyl-1-ol HO 2) Hoàn thành phản ứng Xác định sản phẩm phản ứng dùng chế giải thích hình thành sản phẩm (1) CH3-CH=CH2 (propilen) + HCl → o C (2) CH3-CH2-CH(OH)-CH3 (ancol s-butylic) H2SO4 ,180  → o H SO , t (3) C6H5CH3 + HNO3 2 4 → Hết -(Học sinh sử dụng bảng hệ thống tuần hồn) ĐỀ ƠN THI HỌC SINH GIỎI CẤP TỈNH LỚP 11 THPT ĐỀ ÔN TẬP SỐ 16 Câu HƯỚNG DẪN CHẤM MƠN HĨA HỌC (Bản hướng dẫn có 03 trang) Nội dung 4N2 + 3H2O  → 2NH3 + 3N2O 3N2O + 9H2  → 3N2H4 + 3H2O 2NH3 + 0,5O2  → N2H4 + H2O H2O  → H2 + 0,5O2 Điểm −∆H1 3∆H ∆H −∆H 0,5 4∆H Sau cộng ta được: 4N2 + 8H2  → 4N2H4 −∆H1 + 3∆H + ∆H − ∆H 1011 + 3.(−317) − 143 + 286 ∆H = = = 50,75 kJ 4 a) Phản ứng: 2NO + 2H2 → N2 + 2H2O biểu thức tốc độ pứ theo thực nghiệm v = k[NO]a[H2]b (2,5 v1 = k.0,5a.1b = k.0,5a = 0,05 điểm) v2 = k.1a.1b = k =0,2 Vậy k = 0,2 (l2/mol2.s) b) 0,5a = 0,05/0,2 = 0,25 → a = 2 Từ đơn vị v k ta có: Mol/l.s = (l2/mol2.s).(mol/l)2(mol/l)b → (mol/l)b = mol/l → b = Biểu thức tốc độ phản ứng là: v = 0,2[NO]2[H2] c) Thí nghiệm 3: v3 = 0,2.12.2 = 0,4 (mol/l.s) Thí nghiệm 4: [H2] = 0,125/0,2(1,25)2 = 0,4 (mol/l) a) Theo giả thiết ta có [H2S] = 0,1M; [H+] = 3.10-3 Trong dung dịch có cân bằng:  → H+ + HS- K1 H2S ¬    → H+ + S2- K2 HS- ¬    → 2H+ + S2- K H2S ¬   0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 Ta có: K= K1.K2 = 1,3.10 (2,5 điểm) (2,5 điểm) -20  H +  S2-  =     ⇒ S2- = 1,4.10-17 (M) [ H 2S] 0,5 b) Ta có: [Mn2+] [S2-] = 2.10-4 x 1,4 x 10-17 = 2,8 x 10-21 < TMnS = 2,5 x 10-10 ⇒ khơng có kết tủa MnS [Cu2+] [S2-] = 2.10-4 x 1,4 x 10-17 = 2,8 x 10-21 > TCuS = 4,0 x 10-21 ⇒ có kết tủa CuS [Ag+]2[S2-] = (2.10-4)2x 1,4 x 10-17 = 5,6 x 10–25 > TAg2S = 6,3 x 10-50 ⇒ có kết tủa Ag2S CA + Tính gần đúng, áp dụng cơng thức:  H  = K a CB 0,1  H +  = 5, 6.10 −10 = 2,8.10 −10 ⇒ pH = 9,55 0, Các phương trình phản ứng : Fe3O + 10H + + NO 3−  → 3Fe3+ + NO + 5H 2O ( 1) FeS2 + 14H + + 15NO3−  → Fe3+ + 2SO 24− + 15NO + 7H 2O H + + OH −  → H 2O ( 2) ( 3) 1,0 0,5 0,5 Fe3+ + 3OH −  → Fe ( OH ) ( 4) ( 5) 2Fe ( OH )  → Fe 2O + 3H 2O t° Gọi số mol Fe3O4 FeS2 ban đầu x y mol 1, 6128 3, = 0, 072 ( mol ) n Fe3+ = 2n Fe2O3 = × = 0, 04 ( mol ) Từ n NO2 = 22, 160 3x + y = 0, 04  x = 0, 012 ⇒  Ta có:   x + 15y = 0, 072  y = 0, 004  m Fe3O4 = 0, 012 × 232 = 2, 784 ( gam ) Vậy   m FeS2 = 0, 004 ×120 = 0, 48 ( gam ) Theo (1) (2): n H+ = 10x + 14y = 0,176 ( mol ) 0,5 0,5 Theo (3): n H+ = n OH − = 0, − × 0, 04 = 0, 08 ( mol ) ⇒ n HNO3 = n H + ( 1; 2; 3) = 0,176 + 0, 08 = 0, 256 ( mol ) 0, 256 × 63 × 100% = 64,5% 25 Gọi số hạt proton A p ⇒ X p + 1; Y p + 2; Z p + 3; T p + Theo ta có: 10p + 20 = 100 ⇒ p = ⇒ A 8O ; X 9F ; Y 10Ne ; Z 11Na ; T 12Mg + Cấu hình e A: 1s22s22p4 Do A +2e → A2- ⇒ Cấu hình e A2- 1s22s22p6 + Cấu hình e X: 1s22s22p5 Do X + e → X- ⇒ Cấu hình e X - 1s22s22p6 + Cấu hình e Y: 1s22s22p6 + Cấu hình e Z: 1s22s22p63s1 Do Z → Z+ + 1e ⇒ Cấu hình e Z+ 1s22s22p6 + Cấu hình e T: 1s22s22p63s2 Do T → T2+ + 2e ⇒ Cấu hình e T2+ 1s22s22p6 Do A2-, X-, Y, Z+, T2+ có cấu hình e (lớp vỏ giống nhau) điện tích hạt nhân chúng 8+, 9+, 10+, 11+, 12+ Khi lực hút hạt nhân lớn bán kính nhỏ (2,5 ⇒ Bán kính nguyên tử, ion biến đổi theo thứ tự sau: T2+ < Z+ < Y < X- < A2điểm) a) Phân tử PF3 có dạng chóp tam giác, P trạng thái lai hóa sp3 Phân tử PF5 có dạng lưỡng chóp tam giác, P trạng thái lai hóa sp3d F ⇒ C% HNO3 = P F F F F 0,5 P F 0,5 0,5 0,5 0,5 F F b) PF3 phân tử có cực ( µ ≠ ) , PF5 phân tử khơng cực ( µ = ) uu r Giải thích: liên kết P F phân cực phía F ứng với momen lưỡng cực µi Trong phân tử PF3 tổng vectơ momen lưỡng cực µ ≠ nên phân tử có cực; PF5 tổng µ = nên phân tử khơng có cực Cr2S3 + 15Mn(NO3)2 + 20K2CO3  → 2K2CrO4 + 3K2SO4 + 15K2MnO4 + 30NO + 20CO2 - Tính axit đánh giá dễ dàng phân li proton nhóm OH Khả (2,5 thuận lợi có hiệu ứng kéo electron (-I –C) nằm kề nhóm OH Ở A vừa có điểm) hiệu ứng liên hợp (-C) hiệu ứng cảm ứng (-I); B có hiệu ứng (-I) Tính axit 0,5 0,5 0,5 (A) > (B) - Liên kết hidro làm tăng điểm sôi Chất C có liên kết hidro nội phân tử, B có liên kết hidro liên phân tử nên nhiệt độ sôi (C) < nhiệt độ sôi (B) 0,5 OH * S S CH3 0,5 * NHCH3 a) b) * Công thức chiếu Newman hay công thức phối cảnh (1): CH3 CH3 HO H3CHN H H 0,5 hay H3CHN H HO Ph H Ph * Công thức chiếu Fischer (1): Ph H CH3 OH H NHCH3 hay H3CHN H CH3 HO 0,5 H Ph Trong B có mol CO2 = 0,14 ; mol H2O = 0,254 ; mol B = 0,114 Khối lượng ankan = 2,188 ⇒ M = 19,19 ⇒ Có CH4 Mol CO2, mol H2O hiđrocacbon không no sinh (2,5 Mol CO2 = mol H2O = 0,08 ⇒ anken có m = 1,12 gam; 0,035 mol điểm) ⇒ M = 32 ⇒ Có C2H4 PP đường chéo ⇒ m < 4,857 Vậy m = m = Vậy A phải có CH4; C2H4; C3H6 C4H8; ankan lại chưa xác định 1.0, 683 1, 03 nA = = 0,025 mol; M A = = 41,2 0, 082.333 0, 025 Suy ra: A có chứa HCHO (anđehit fomic – gọi X) n Ag 0,1 10,8 nAg = = 0,1 ml; = =4 0, 025 nA 108 (2,5 Suy ra: Y anđehit hai chức có dạng R(CHO)2 AgNO3 / NH3 HCl CO2 → (NH4)2CO3 → điểm) Từ HCHO  0,336 ⇒ nX = nCO2 = = 0,015 mol 22, ⇒ nY = 0,025 – 0,015 = 0,01 mol Từ mA = 30.0,015 + (R + 58).0,01 = 1,03 ⇒ R = Vậy hai anđehit HCHO (anđehit fomic) (CHO)2 (anđehit oxalic) H2CrO4 (2,5 O OH 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 1,0 OH HBr Br Mg ete MgBr OH O H3O+ (Mỗi mũi tên 0,25đ) (1) Phản ứng : CH3 CH CH3 (s¶n phÈm chÝnh) Cl CH3 CH2 CH2 Cl CH3 CH CH2 + HCl Cơ chế (cộng AE) : CH3 δ− CH CH2 0,5 (X) CH3 CH CH3 H+ CH3 CH2 Cl- CH3 CH CH3 Cl CH2 (Y) (2) Phản ứng : H2SO4 CH3 CH2 CH CH3 OH CH3 CH CH CH3 + H2O (s¶n phÈm chÝnh) CH2 CH CH2 CH3 + H2O Cơ chế (tách E1) : điểm) 0,5 CH3 CH2 CH CH3 OH CH3 CH CH CH3 (X) H+ CH3 CH2 CH CH3 -H2O + OH2 CH2 CH CH2 CH3 (Y) (3) Phản ứng : CH3 CH3 + HONO2 H2SO4 NO2 + H2O CH3 + H2O NO2 0,5 Cơ chế (SE2Ar) : HONO2 + H2SO4 → HSO4 + H2O + NO2 - CH3 CH3 CH3 + NO2 + CH3 H NO2 NO2 + -H CH3 CH3 + NO2 -H+ H NO2 NO2 ĐỀ ÔN THI HỌC SINH GIỎI CẤP TỈNH LỚP 11 THPT ĐỀ ÔN TẬP SỐ 17 Mơn: HĨA HỌC Thời gian làm bài: 150 phút (Khơng kể thời gian phát đề) Câu (2,0 điểm): Nêu tượng viết phản ứng hóa học xảy dạng phương trình ion thu gọn tiến hành thí nghiệm sau: a) Nhỏ từ từ đến dư dung dịch NH3 vào dung dịch chứa AgNO3 b) Cho dung dịch Fe(NO3)2 vào dung dịch H2SO4 1M, đun nóng nhẹ c) Cho từ từ đến dư dung dịch KHSO4 vào dung dịch chứa NaAlO2 Na2CO3 d) Trộn dung dịch Na2CO3 vào dung dịch FeCl3 Câu (2,0 điểm): Hợp chất A có dạng M3X2 Khi cho A vào nước, thu kết tủa trắng B khí C chất độc Kết tủa B tan dung dịch NaOH dung dịch NH Đốt cháy hồn tồn khí C cho sản phẩm vào nước dư, thu dung dịch axit D Cho từ từ D vào dung dịch KOH, phản ứng xong thu dung dịch E chứa muối Dung dịch E phản ứng với dung dịch AgNO cho kết tủa màu vàng F tan axit mạnh Lập luận để chọn cơng thức hóa học cho chất A Viết phương trình phản ứng xảy Biết M X đơn chất phổ biến Câu (3,0 điểm): Nén hỗn hợp gồm mol nitơ 16 mol hiđro vào bình kín tích lít (chỉ chứa xúc tác với thể tích khơng đáng kể) giữ nhiệt độ khơng đổi Khi phản ứng bình đạt cân bằng, áp suất bình 0,8 lần áp suất lúc đầu (lúc cho khí vào chưa xảy phản ứng) Tính số cân phản ứng Hỗn hợp rắn X gồm KClO 3, KCl, BaCl2 Ba(ClO3)2 Nung nóng 103,95 gam X với cacbon vừa đủ, đến phản ứng hồn tồn 13,44 lít (đkc) khí CO 2, lại hỗn hợp rắn Y gồm KCl BaCl2 Cho Y tác dụng vừa đủ 522 gam dung dịch K 2SO4 10%, lọc bỏ kết tủa dung dịch Z Lượng KCl dung dịch Z gấp lần lượng KCl hỗn hợp X a) Viết phương trình hóa học phản ứng b) Tính phần trăm khối lượng KClO3 hỗn hợp X Câu (2,0 điểm): Hòa tan hoàn toàn 27,04 gam hỗn hợp X gồm Mg, Al, Al 2O3, Mg(NO3)2 vào dung dịch chứa hai chất tan NaNO3 1,08 mol H2SO4 (loãng) Sau kết thúc phản ứng, thu dung dịch Y chứa muối trung hòa 6,272 lít hỗn hợp Z gồm N 2O, H2 (đktc) Tỉ khối Z so với Metan 1,25 Dung dịch Y tác dụng tối đa với dung dịch chứa 2,28 mol NaOH, thu kết tủa T Nung T đến khối lượng không đổi thu 19,2 gam chất rắn Tính phần trăm khối lượng nhơm kim loại có X Câu (2,0 điểm): Hỗn hợp X gồm hai ancol A, B có số nhóm chức phân tử (M A< MB) Trong bình kín dung tích 2,80 lít chứa hỗn hợp X 1,60 gam O Nhiệt độ áp suất bình 109,2 0C 0,728 atm Bật tia lửa điện để đốt cháy hoàn toàn hỗn hợp X, sau phản ứng, nhiệt độ bình 163,8 0C áp suất p atm Cho toàn sản phẩm cháy hấp thụ hoàn toàn 50,00 ml dung dịch Ba(OH) 0,36M, thu 2,167 gam kết tủa dung dịch Y có khối lượng bé khối lượng dung dịch Ba(OH) ban đầu 0,437 gam a) Tính áp suất p, biết thể tích bình khơng thay đổi b) Xác định công thức cấu tạo, tên gọi (tên thông thường tên thay thế) A, B; phần trăm theo khối lượng ancol B hỗn hợp X Biết số mol hai ancol gấp đôi Câu (3,0 điểm): A hidrocacbon không làm màu dung dịch brom Đốt cháy hoàn toàn 0,02 mol A hấp thụ hoàn toàn sản phẩm cháy vào dung dịch chứa 0,15 mol Ca(OH) thu kết tủa đồng thời khối lượng bình Ca(OH)2 tăng lên 11,32 gam Cho dung dịch Ba(OH) dư vào dung dịch thu được, kết tủa lại tăng lên Tổng khối lượng kết tủa hai lần 24,85 gam A không phản ứng với dung dịch KMnO 4/H2SO4 nóng, monoclo hóa điều kiện chiếu sáng tạo thành sản phẩm Xác định công thức cấu tạo gọi tên A Người ta điều chế A từ phản ứng benzen anken tương ứng axit sunfuric Dùng chế phản ứng để giải thích phản ứng Mononitro hóa A cách cho phản ứng với axit nitric (có mặt axit sunfuric đặc) sản phẩm thu gì? Tại sao? Câu (2,0 điểm): Viết tác nhân phản ứng điều kiện phản ứng (nếu có) thay cho dấu chấm hỏi (?) để hoàn thành sơ đồ tổng hợp Jasmon (một chất thơm có tinh dầu hoa nhài) sau đây: ? CH2CH2CHO ? ? ? ? O CH2CH=CHCH2CH3 Br CH2C CH=CHCH2CH3 CH2CH2CH CHCH2CH3 O O O ? CH2CH=CHCH2CH3 O O OH OH ? CH2CH=CHCH2CH3 O Câu (2,0 điểm): Phản ứng clo hóa hiđrocacbon A cho hai monoclorua B C chứa 29,46% clo a) Xác định công thức cấu tạo A, B C b) Tính tỉ lệ sản phẩm B C, cho tốc độ tương đối nguyên tử cacbon bậc 1, bậc bậc tương ứng 1: 4: c) Đề nghị cách ngắn để điều chế A từ etanol hố chất vơ cần thiết (ghi rõ điều kiện phản ứng: xúc tác, dung môi, nhiệt độ phản ứng) Câu (2,0 điểm): Axit cacboxylic Y với mạch cacbon khơng phân nhánh, có cơng thức đơn giản CHO Cứ mol Y tác dụng hết với NaHCO giải phóng mol CO Dùng P2O5 để loại nước khỏi Y ta thu chất Z có cấu tạo mạch vòng Nếu oxi hóa benzen oxi, xúc tác, thu chất Z, CO H2O Hãy tìm cơng thức cấu tạo, gọi tên Y viết phản ứng xảy Hết ĐỀ ÔN THI HỌC SINH GIỎI CẤP TỈNH LỚP 11 THPT ĐỀ ÔN TẬP SỐ 17 Câu (2,0 điểm) HƯỚNG DẪN CHẤM MƠN HĨA HỌC (Bản hướng dẫn có 03 trang) Đáp án Có kết tủa xám, sau tan dần, tạo dung dịch suốt → AgOH + NH +4 Ag+ + NH3 + H2O  → [Ag(NH3)2]+ + OH − AgOH + 2NH3  Có dd màu vàng, khí khơng màu hóa nâu khơng khí bay − → 3Fe3+ + NO + 2H2O 3Fe2+ + NO3 + 4H+  → NO2 2NO + O2  Có khí khơng màu, khơng mùi, kết tủa, kết tủa tan − → Al(OH)3 H+ + AlO + H2O  → Al3+ + H2O Al(OH)3 + 3H+  2− → HCO3− H+ + CO3  (2,0 điểm) (3,0 điểm) HCO3− + H+  → CO2 + H2O Có kết tủa đỏ nâu, khí khơng màu, khơng mùi 2− → 2Fe(OH)3 + 3CO2 2Fe3+ + CO3 + 3H2O  +H2O M3X2  → B ↓ (trắng) + C ↑ (độc) B tan dung dịch NaOH dung dịch NH3, M đơn chất phổ biến → B Zn(OH)2 Kết tủa F màu vàng tan dung dịch axit mạnh → F Ag3PO4 → X P → A Zn3P2 Phương trình phản ứng: Zn3P2 + 6H2O  → 3Zn(OH)2↓ + 2PH3↑ (A) (B) (C) Zn(OH)2 + 2NaOH  → Na2[Zn(OH)4] Zn(OH)2 + 4NH3  → [Zn(NH3)4](OH)2 to 2PH3 + 4O2  → P2O5 + 3H2O P2O5 + 3H2O  (D) → 2H3PO4 H3PO4 + 2KOH  → K2HPO4 + 2H2O H3PO4 + 3KOH  → K3PO4 + 3H2O ⇒ Dung dịch E chứa: K2HPO4 K3PO4 K3PO4 + 3AgNO3  → Ag3PO4↓ + 3KNO3 (F) K2HPO4 + 2AgNO3  → Ag2HPO4↓ + 2KNO3 Gọi x số mol N2 lúc phản ứng  → 2NH3(k) N2(r) + 3H2(k) ¬   Ban đầu: 4mol 16 mol Phản ứng: xmol 3x mol 2x mol Cân bằng: (4-x)mol (16-3x)mol 2x mol Vì phản ứng xảy nhiệt độ khơng đổi bình kín nên áp suất số mol ta có tỉ lệ: Điểm 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 1,0 P1 n1 = P2 n với P1, P2 áp suất trước, sau phản ứng n1, n2 số mol trước, sau phản ứng P1 20 = ⇒ n = 16(mol) 0,8P1 n Tổng số mol chất sau phản ứng là: (4-x) + (16-3x) + 2x = 16 ⇒x = Số mol nồng độ mol/l chất sau phản ứng là: ⇒ n N = 4-2 = 2(mol) ⇒ [N ]= = 0,5(mol/l) 10 n H2 = 16-3.2 = 10(mol) ⇒ [H ]= = 2,5(mol/l) 4 n NH3 = 2.2 = 4(mol) ⇒ [NH ]= = 1(mol/l) KC = 0,5 [NH ]2 12 = = 0,128 [N ].[H ]3 (0,5).(2,5)3 2KClO3 + 3C → 2KCl + 3CO2 Ba(ClO3)2 + 3C → BaCl2 + 3CO2 BaCl2 + K2SO4 → BaSO4 + 2KCl 0,5 0,3 mol 0,3 mol 0,3 mol 0,6 mol Khối lượng hỗn hợp Y là: 103,95+12.0,6-44.0,6 = 84,75 gam Khối lượng KCl Y là: 84,75-0,3.208= 22,35 gam Gọi x số mol KClO3, y số mol KCl hỗn hợp đầu x + y = 0,3  x = 0,2 →  x + y + 0,6 = 9y  y = 0,1 (2,0 điểm) % khối lượng KClO3 có hỗn hợp X là: 23,57% Tính được: nN2O = 0,12 mol; nH2 = 0,16 mol Vì sau phản ứng thu khí H2 dung dịch Y thu gồm muối trung hòa − + 2− nên H+ NO3 hết Vậy Y gồm: Mg2+; Al3+; Na+; NH ; SO Dung dịch Y tác dụng tối đa với dung dịch chứa 2,28 mol NaOH ⇒ Kết tủa T Mg(OH)2 ⇒ 19,2 gam chất rắn MgO số mol = 0,48 mol + 2− Dung dịch Y gồm: Mg2+ (0,48 mol); Al3+ (a mol); Na+ (b mol); NH (c mol); SO (1,08 mol) Bảo tồn điện tích Y: 2.0,48 + 3a + b + c = 2.1,08 ⇒ 3a + b + c = 1,2 (1) Dung dịch thu sau phản ứng với dung dịch NaOH NaAlO2 (a mol) Na2SO4 (1,08 mol) Bảo tồn Na, ta có: a + 2.1,08 = b + 2,28 (2) Bảo toàn H, ta có: 2nH2SO4 = n NH+4 + 2nH2 + 2nH2O ⇒ nH2O = 0,92 – 2c (mol) Bảo toàn khối lượng: 27,04 + 85b + 98.1,08 = 24.0,48 + 27a + 23b + 18c + 96.1,08 + 20.0,28 + 18.(0,92 – 2c) ⇒ 62b + 18c – 27a = 4,48 (3) Giải hệ pt (1), (2) (3) ⇒ a = 0,32 mol; b = 0,2 mol; c = 0,04 mol 1,0 0,5 0,5 0,5 n H+ = 10nN2O + 10 n NH +4 + 2nH2 + 2nO ⇒ nO = 0,12 mol ⇒ nAl2O3 = 0,04 mol Bảo toàn Al, ta có: nAl + 2nAl2O3 = a ⇒ nAl = 0,24 mol 0, 24.27 100% = 23,96% ⇒ %mAl = 27, 04 2, 8.0, 728 nO2 = 0, 05 => n X = − 0, 05 = 0, 015 mol 22, (109, + 273) 273 mCO2 +H 2O = 2,167 − 0, 437 =1, 73 gam 0,5 0,5 TH1: CO2 phản ứng sinh hai muối BaCO3(0,011 mol) Ba(HCO3)2 (0,007 mol) => nCO2 = 0, 011 + 0, 007.2 = 0, 025 mol ; nH 2O = CX = (2,0 điểm) 1, 73 − 0, 025.44 = 0, 035 mol 18 0, 025 = 1, 67 => A CH3OH, B đơn chức 0, 015 0, 025 mol CO2  0, 015 mol X +0, 05mol O2  →0, 035 mol H O O 0, 015 mol  22, (0, 025 +0, 035 +0, 015) (273 +163, 8) 273 => p = = 0, 96 atm 2, 0,5 b/ Vì nH 2O − nCO2 = 0, 035 − 0, 025 = 0, 01 < n X => B phải ancol khơng no Ta có hai khả năng:  CH 3OH 0, 005 => nCO2 = 0, 005 + 0, 01x = 0, 025 => x = loại   Cx H y O 0, 01 CH2=CH-OH không bền nCO = 0, 01 + 0, 005 x = 0, 025 => x =  CH 3OH 0, 01  =>     C x H y O 0, 005 nH O = 0, 02 + 0, 005 y = 0, 035 => y = 0,5  A : CH 3OH (ancol metylic / meta nol ) =>   B : CH = CH − CH − OH (ancol anlylic / propenol ) 0, 005.58 %mB = 100% = 47, 54% 0, 005.58 + 0, 01.32 (3,0 điểm) TH2: CO2 phản ứng sinh muối BaCO3(0,011 mol): không thỏa mãn Dung dịch Ca(OH)2 hấp thụ hết sản phẩm cháy A chứa CO2 H2O CO2 + Ca(OH)2 → CaCO3 + H2O (1) 2CO2 + Ca(OH)2 → Ca(HCO3)2 (2) Ca(HCO3)2 + Ba(OH)2 → CaCO3 + BaCO3 + 2H2O (3) Đặt số mol CO2 tham gia phản ứng (1) (2) x y, ta có: y  x + = 0,15   ⇒ x = y = 0,1mol ,   y y 100 x +  + 197 = 24,85  2   0,5 0,5 0,5 n CO = x + y = 0,2mol Từ ∆m = m H 2O + m CO = 11,32g ⇒ n H 2O = 11,32 − 0,2.44 = 0,14mol 18 Đặt công thức tổng quát A CxHy: CxHy + (x+y/4)O2 → xCO2 + y/2H2O x y = = ⇒ x = 10, y = 14 Ta có 0,02 0,2 2.0,14 Cơng thức phân tử A C10H14 ( ∆ = 4) Vì A khơng làm màu dung dịch brom (cấu trúc thơm), không tác dụng với dung dịch KMnO4/H2SO4 (chỉ có nhóm thế) monoclo hóa (ánh sáng) tạo sản phẩm (nhóm có cấu trúc đối xứng cao) nên cấu tạo A là: CH3 C CH3 (t-butylbenzen) 0,5 0,5 CH3 Cơ chế: (CH3)2C=CH2 + H2SO4 → (CH3)2C+-CH3 + HSO4C(CH3)3 H C(CH3)3 nhanh chËm + (CH3)3C+ + H(+) + 0,5 Nhóm ankyl nói chung định hướng vào vị trí ortho- para- Tuy nhiên, nhóm t-butyl có kích thước lớn gây án ngữ khơng gian nên sản phẩm sản phẩm para-: CH3 O2N 0,5 C CH3 CH3 NaNH2 C2H5MgBr + CH2CH2CHO H3O CH2=CHCHO (2,0 điểm) H2SO4, to CH2C CH=CHCH2CH3 Br2/P O O CH2CH=CHCH2CH3 O (2,0 điểm) O O O OH CH2CH2CH CHCH2CH3 OH CH2CH=CHCH2CH3 Br dd NaOH 2,0 H2SO4 , to CH2CH=CHCH2CH3 O a Công thức phân tử B C: CxHyCl; Phân tử khối chúng: 35,5 / 0,295 = 120,3, tức x = y =13 → C6H13Cl Vậy công thức phân tử A là: C6H14, B C: C6H13Cl Trong số đồng phân hexan có điisopropyl (2,3-đimetylbutan) đáp ứng b (12 nguyên tử H x 1) : (2 nguyên tử x 5) = 6:5 c Hai cách điều chế: 0,5 0,5 0,5 0,5 C2H5OH K2CrO7 H2SO4 CH3COOH H2, Ni CH3COCH3 OH Mg, Hg ThO2, to CH3COCH3 PBr3 HO Na Br Al2O3, to OH Vì mol Y tác dụng với NaHCO3 → mol CO2 ⇒Y axit nấc ⇒ CTPT Y phải C4H4O4 hay C2H2(COOH)2 Ứng với mạch không phân nhánh có đồng phân cis-trans là: HOOC H C C H (2,0 điểm) H H C COOH HOOC 1,0 C COOH axit trans-butenđioic axit cis-butenđioic (axit fumaric) (axit maleic) (Y) Chỉ có đồng phân cis có khả tách nước tạo anhiđrit (Z): O C C P2O5 O C C H C H COOH H COOH H +H2O 1,0 C O O C H C + 9/2O2 V2O5 , 350− 450o C      → O C H C O +CO2 + H2O ... 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 O 0,5 ĐỀ ÔN THI HỌC SINH GIỎI CẤP TỈNH LỚP 11 THPT ĐỀ ÔN TẬP SỐ Mơn: HĨA HỌC Thời gian làm bài: 150 phút (Không kể thời gian phát đề) Câu (2,0 điểm) a) Nêu tượng viết... Br COOH 0,5 O 10 (2,0 điểm) b 1,5 ĐỀ ÔN THI HỌC SINH GIỎI CẤP TỈNH LỚP 11 THPT ĐỀ ÔN TẬP SỐ Mơn: HĨA HỌC Thời gian làm bài: 150 phút (Không kể thời gian phát đề) Câu (2,0 điểm) X nguyên tố thuộc... 0,5 +H+ - H2O -H+ + 0,5 + OH HO O ĐỀ ÔN THI HỌC SINH GIỎI CẤP TỈNH LỚP 11 THPT ĐỀ ÔN TẬP SỐ Mơn: HĨA HỌC Thời gian làm bài: 150 phút (Khơng kể thời gian phát đề) Câu (2,0 điểm) Nêu tượng viết