Thông tin tài liệu
SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO KỲ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI CẤP TỈNH VĨNH PHÚC LỚP 12 THPT NĂM HỌC 2012-2013 ĐỀ CHÍNH THỨC Mơn: HĨA HỌC Thời gian: 180 phút (không kể thời gian giao đề) Ngày thi: 02/11/2012 (Đề thi gồm 02 trang) Câu 1: (2,0 điểm) 1) Trong phịng thí nghiệm, dụng cụ vẽ dùng để điều chế chất khí số khí sau: Cl 2, O2, NO, NH3, SO2, CO2, H2, C2H4, giải thích Mỗi khí điều chế được, chọn cặp chất A B thích hợp viết phản ứng điều chế chất khí đó? ) Cho a mol Cu tác dụng với 120ml dung dịch A gồm HNO3 1M H2SO4 0,5M (lỗng), thu V lít khí NO (sản phẩm khử đktc) a Tính V, biết phản ứng xảy hoàn toàn b Giả sử sau phản ứng xảy hoàn toàn, lượng Cu kim loại khơng tan hết lượng muối khan thu gam? Câu 2: (2,0 điểm) 1) Cho dãy phản ứng sau: (1) A M + Cl2, as : (mol) (6) X + dd NaOH (2) + dd NaOH (7) B Y + O2, Cu, t0 (3) C + dd AgNO3/NH3, t0 + H2SO4, t0 Z - H2O (8) (4) xt, t0, p (9) D + H2SO4, t0 E (5) Polistiren t0 cao (10) ? Cho biết công thức cấu tạo thu gọn chất ứng với chữ M, A, B, X, Y dãy phản ứng Viết phương trình phản ứng (4), (5), (9), (10)? 2) Các chất A, B, C, D, E, F có cơng thức phân tử C 4H8 Cho chất vào brom CCl4 không chiếu sáng thấy A, B, C D làm màu brom nhanh E làm màu brom chậm hơn, F không phản ứng B C đồng phân lập thể nhau, B có nhiệt độ sôi cao C Khi cho tác dụng với hiđro (có xúc tác Ni, t o ) A, B, C cho sản phẩm G Lập luận để xác định công thức cấu tạo gọi tên A, B, C, D, E, F? Câu 3: (2,0 điểm) 1) Cho hỗn hợp gồm a mol FeS2 b mol Cu2S tác dụng vừa đủ với dung dịch HNO thu dung dịch A (chỉ chứa muối sunfat) 26,88 lít hỗn hợp khí Y gồm NO NO điều kiện tiêu chuẩn (khơng cịn sản phẩm khử khác), tỉ khối Y so với H 19 Cho dung dịch Trang 1/2 A tác dụng với Ba(OH)2 dư thu kết tủa E Nung E đến khối lượng khơng đổi thu m gam chất rắn a Tính % theo thể tích khí b Tính giá trị m 2) Cho BaO tác dụng với dung dịch H2SO4 thu kết tủa A dung dịch B Cho B tác dụng với kim loại Al dư thu dung dịch D khí E Thêm K 2CO3 vào dung dịch D thấy tạo kết tủa F Xác định chất A, B, D, E, F viết phương trình phản ứng xảy Câu 4: (2,0 điểm) Cho 2,760 gam chất hữu A (chứa C, H, O có 100 < M A< 150) tác dụng với dung dịch NaOH vừa đủ, sau làm khơ, phần bay có nước, phần chất rắn khan cịn lại chứa hai muối natri có khối lượng 4,440 gam Nung nóng muối oxi dư, sau phản ứng xảy hoàn toàn thu 3,180 gam Na2CO3, 2,464 lít CO2 (ở đktc) 0,900 gam nước Xác định công thức phân tử công thức cấu tạo A Câu 5: (1,0 điểm) Khi thủy phân khơng hồn tồn peptit A có khối lượng phân tử 293 thu peptit B C Mẫu 0,472 gam peptit B phản ứng vừa đủ với 18 ml dung dịch HCl 0,222 M đun nóng mẫu 0,666 gam peptit C phản ứng vừa đủ với 14,7 ml dung dịch NaOH 1,6% (khối lượng riêng 1,022 g/ml) đun nóng Xác định cơng thức cấu tạo gọi tên A, biết thủy phân hoàn toàn A thu hỗn hợp amino axit glyxin, alanin phenyl alanin Câu 6: (1,0 điểm) Đun nóng hỗn hợp gồm mol HCOOH; mol CH 3COOH mol C2H5OH có H2SO4 đặc xúc tác toC (trong bình kín dung tích khơng đổi) đến trạng thái cân thu 0,6 mol HCOOC2H5 0,4 mol CH3COOC2H5 Nếu đun nóng hỗn hợp gồm mol HCOOH, mol CH3COOH a mol C2H5OH điều kiện đến trạng thái cân thu 0,8 mol HCOOC2H5 Tính a Hết Thí sinh sử dụng bảng tuần hồn Cán coi thi khơng giải thích thêm Trang 2/2 SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO KỲ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI CẤP TỈNH VĨNH PHÚC LỚP 12 THPT NĂM HỌC 2012-2013 Mơn: HĨA HỌC - THPT HƯỚNG DẪN CHẤM (Gồm 06 trang) Câu Nội dung Câu 1) Trong phịng thí nghiệm dụng cụ vẽ dùng để điều (2,0đ chế chất khí số khí sau: Cl , O , NO, NH , SO , CO , H , 2 2 ) C2H4, giải thích Mỗi khí điều chế chọn cặp chất A B thích hợp viết phản ứng điều chế chất khí đó? Điểm Đáp án: - Giải thích: Để điều chế khí C dụng cụ vẽ khí C phải có đặc điểm: nặng khơng khí ( M = 29) khơng tác dụng với khơng khí => điều chế khí: Cl2, SO2, CO2, O2 (0,5đ) - Phản ứng điều chế: 2KMnO4 + 16HCl → 2KCl + 2MnCl2 + 5Cl2 ↑ + 8H2O Na2SO3 + H2SO4 (loãng) → Na2SO4 + SO2 ↑ + H2O CaCO3 + 2HCl → 2NaCl + CO2 ↑ + H2O H2O2 (xúc tác MnO2) → H2O + 1/2O2 ↑ (0,5đ) 2) Cho a mol Cu tác dụng với 120ml dung dịch A gồm HNO 1M H2SO4 0,5M (lỗng), thu V lít khí NO (sản phẩm khử đktc) a Tính V, biết phản ứng xảy hoàn toàn b Giả sử sau phản ứng xảy hoàn toàn, lượng Cu kim loại khơng tan hết lượng muối khan thu gam? Đáp án: a) Tính VNO Theo ta có: n HNO = 0,12 (mol); n H SO = 0,06 (mol) => số mol H+ = 0,24 ; số mol NO3- = 0,12 ; số mol SO42- = 0,06 Phương trình phản ứng: 3Cu + 8H+ + 2NO 3− 4H2O → 3Cu2+ + 2NO + Bđ: a 0,24 0,12 (mol) Trang 3/2 - Nhận xét: (0,25đ) 0, 24 0,12 < → tốn có trường hợp xảy ra: *Trường hợp 1: Cu hết, H+ dư (tức a < 0,09) → nNO = 2a (mol) (0,25đ) → VNO = 14,933a (lít) *Trường hợp 2: Cu dư vừa đủ, H+ hết (a ≥ 0,09) → VNO = 0,06.22,4 = 1,344 (lít) b) Khi Cu kim loại khơng tan hết (tức a > 0,09) dung dịch sau phản ứng gồm có: số mol Cu2+ = 0,09 ; số mol NO3- = 0,06 ; số mol SO42- = 0,06 → mmuối = 0,09.64 + 0,06.62 + 0,06.96 = 15,24 (gam) (0,25đ) (0,25đ) Câu 1) Cho dãy phản ứng sau: (2,0đ + dd NaOH + O2, Cu, t0 + dd AgNO3/NH3, t0 + H2SO4, t0 ) A B C E D (1) (2) + Cl2, as M : (mol) (6) X (3) + dd NaOH (7) Y + H2SO4, t0 Z - H2O (8) (5) (4) xt, t0, p (9) Polistiren t0 cao (10) ? - Cho biết công thức cấu tạo thu gọn chất ứng với chữ M, A, B, X, Y dãy phản ứng - Viết phương trình phản ứng (4), (5), (9), (10)? Đáp án: 1) - Công thức cấu tạo thu gọn chất : M: C6H5CH2CH3 ; A: C6H5CH2CH2Cl ; B: C6H5CH2CH2OH ; X: C6H5CHClCH3 ; Y: C6H5CHOHCH3 (0,5đ) - Viết phương trình phản ứng: t (4) C6H5CH2CHO + 2AgNO3 + 3NH3 + H2O → C6H5CH2COONH4 + 2Ag ↓ + 2NH4NO3 t (5) 2C6H5CH2COONH4 + H2SO4 → 2C6H5CH2COOH + (NH4)2SO4 (9) 0 n CH2 =CH-C6 H5 (10) t ,xt,p CH2 -CH C6 H5n o CH2 -CH C6 H5n t cao n CH2 =CH-C6 H5 2) Các chất A, B, C, D, E, F có cơng thức phân tử C 4H8 Cho chất vào brom CCl4 không chiếu sáng thấy A, B, C D làm màu brom nhanh E làm màu brom chậm hơn, cịn F khơng phản ứng B C đồng phân lập thể nhau, B có nhiệt độ sơi cao Trang 4/2 (0,5đ) C Khi cho tác dụng với hiđro (có xúc tác Ni, t o ) A, B, C cho sản phẩm G Lập luận để xác định công thức cấu tạo gọi tên A, B, C, D, E, F? Đáp án: Các chất là: A: but-1-en ; B: cis-but-2-en D: 2-metylpropen ; E: metyl xiclopropan ; ; C: trans-but-2-en F: xiclobutan Giải thích: - A, B, C phản ứng với H2 (xt Ni) cho sản phẩm G butan - B C đồng phân hình học, B có nhiệt độ sơi cao C phân cực - E phản ứng chậm với brom (vịng cạnh) F khơng phản ứng với brom (vòng cạnh) (0,5đ) (0,5đ) Câu 1) Cho hỗn hợp gồm a mol FeS b mol Cu S tác dụng vừa đủ với dung dịch 2 (2,0đ HNO thu dung dịch A (chỉ chứa muối sunfat) 26,88 lít hỗn hợp ) khí Y gồm NO2 NO điều kiện tiêu chuẩn (khơng cịn sản phẩm khử khác), tỉ khối hỗn hợp khí Y so với H2 19 Cho dung dịch A tác dụng với Ba(OH)2 dư thu kết tủa E Nung E đến khối lượng khơng đổi thu m gam chất rắn a Tính % theo thể tích khí? b Tính giá trị m? Đáp án: a) Áp dụng phương pháp sơ đồ đường chéo ta có: NO2 46 38 NO 30 => nNO = n NO = 26,88 = 0,6 mol 22,4.2 => %V NO = %V NO = 50% b) * Sơ đồ phản ứng: 2− FeS2 + Cu2S + HNO3 → dd { Fe3+ + Cu2+ + SO } + NO ↑ + NO2 ↑ + H2O a b a 2b 2a + b mol - Áp dụng bảo toàn định luật bảo tồn điện tích ta có: 3a + 2.2b = 2(2a + b) => a - 2b = (1) - Áp dụng định luật bảo tồn electron ta có: FeS2 Fe3+ + 2S+6 + 15e Cu2S 2Cu2+ + S+6 + 10e => 15n FeS + 10n Cu S = 3n NO + n NO => 15a + 10b = 3.0,6 + 0,6 = 2,4 (2) Giải hệ (1), (2) ta có: a = 0,12 mol; b = 0,06 mol (0,25đ) 2 2 Trang 5/2 (0,25đ) * Sơ đồ phản ứng: ( OH ) dö {Fe3+, Cu2+, SO 24− } +Ba → {Fe(OH)3, Cu(OH)2, BaSO4} t {Fe(OH)3, Cu(OH)2, BaSO4 → Fe2O3, CuO, BaSO4 2Fe 3+ → Fe O 0,12 0,06 2+ Cu → CuO 0,12 0,12 BaSO4 → BaSO4 0,3 0,3 mol => m(chất rắn) = 0,06.160 + 0,12.80 + 0,3.233 = 89,1 gam (0,5đ) 2) Cho BaO tác dụng với dung dịch H 2SO4 thu kết tủa A dung dịch B Cho B tác dụng với kim loại Al dư thu dung dịch D khí E Thêm K2CO3 vào dung dịch D thấy tạo kết tủa F Xác định chất A, B, D, E, F viết phương trình phản ứng xảy Đáp án: * Trường hợp 1: dung dịch B: Ba(OH)2 A: BaSO4 B: Ba(OH)2 D: Ba(AlO2)2 E: H2 F: BaCO3 Các phương trình phản ứng: BaO + H2SO4 → BaSO4↓ + H2O BaO + H2O → Ba(OH)2 2Al + Ba(OH)2 + 2H2O → Ba(AlO2)2 + 3H2↑ K2CO3 + Ba(AlO2)2 → BaCO3↓ + 2KAlO2 (0,5đ) * Trường hợp 2: dung dịch B: H2SO4 A: BaSO4 B: H2SO4 D: Al2(SO4)3 E: H2 F: Al(OH)3 BaO + H2SO4 → BaSO4↓ + H2O 2Al + 3H2SO4 → Al2(SO4)3 + 3H2↑ Al2(SO4)3 + 3K2CO3 + 3H2O → 2Al(OH)3↓ + 3K2SO4 + 3CO2↑ Câu Cho 2,760 gam chất hữu A (chứa C, H, O có 100 < M < 150) tác dụng A (2,0đ với dung dịch NaOH vừa đủ, sau làm khơ, phần bay có nước, phần ) chất rắn khan cịn lại chứa hai muối natri có khối lượng 4,440 gam Nung nóng muối oxi dư, sau phản ứng xảy hoàn toàn thu 3,180 gam Na2CO3, 2,464 lít CO2 (ở đktc) 0,900 gam nước Xác định công thức phân tử công thức cấu tạo A Đáp án: * 2,76g A + NaOH → 4,44g muối + H2O (1) * 4,44g muối + O2 → 3,18g Na2CO3 + 2,464 lít CO2 + 0,9g H2O (2) nNaOH = 2nNa CO = 2.0, 03 = 0, 06 (mol) mH 2O (1) = mNaOH + mA − mmuối = 0,72g Tổng khối lượng nước (1) (2) = 1,62g Trang 6/2 (0,5đ) nH 2O = 0, 09mol nH ( A) = nH ( H 2O ) − nH ( NaOH ) = 0,12mol nC ( A) = nC (CO2 ) + nC ( Na2CO3 ) = 0,14mol mO ( A) = mA − mC − mH = 0,96 g nO = 0, 06mol (0,75đ) C : H : O = 0,14 : 0,12 : 0, 06 = : : => CTPT A (C7H6O3)n , n nguyên ≥ Theo đề bài, ta có 100 < 138.n < 150 (0,25đ) => n = 1, công thức phân tử A C7H6O3 có M = 138 * nA = 0,02mol; nNaOH = 0,06 mol * nA : nNaỌH = : mà A có nguyên tử oxi, tác dụng với NaOH sinh hai muối nên A có nhóm chức este hợp chất phenol nhóm –OH loại chức phenol => cơng thức cấu tạo có A là: OH HO HCOO HCOO HCOO OH (1,0đ) Câu Khi thủy phân khơng hồn tồn peptit A có khối lượng phân tử 293 thu (1,0đ peptit B C Mẫu 0,472 gam peptit B phản ứng vừa đủ với 18 ml ) dung dịch HCl 0,222 M đun nóng mẫu 0,666 gam peptit C phản ứng vừa đủ với 14,7 ml dung dịch NaOH 1,6% (khối lượng riêng 1,022 g/ml) đun nóng Xác định công thức cấu tạo gọi tên A, biết thủy phân hoàn toàn A thu hỗn hợp amino axit glyxin, alanin phenyl alanin Đáp án: - Nhận xét: MA = MAla + MGly + Mphe – 2.18 → A tripepit tạo nên từ amino axit Gly (M = 75), Ala (M = 89) Phe (M= 165) (0,25đ) - Khi thủy phân khơng hồn tồn A thu peptit B peptit C => B, C thuộc đipeptit => số mol B = ½ sốmol HCl số mol C = ½ số mol NaOH - Số mol HCl = 0,018 0,2225 = 0,004 mol ; 14,7 × 1.022 × 1,6 = 0,006mol 100 × 40 0,004 0,006 = 0,002mol ; nC = = 0,003mol => n B = 2 0,472 0,666 = 236 g / mol ; M C = = 222 g / mol => M B = 0,002 0,003 số mol NaOH = => B: Ala - Phe Phe – Ala 165 + 89 – 18 = 236 C: Gly - Phe Phe – Gly 165 + 75 – 18 = 222 => CTCT A là: Ala-Phe-Gly H2NCH(CH3)CO-NHCH(CH2C6H5)CO-NHCH2COOH Gly-Phe-Ala H2NCH2CO-NHCH(CH2-C6H5)CO-HNCH(CH3)COOH Trang 7/2 (0,5đ) (0,25đ) Câu Đun nóng hỗn hợp gồm mol HCOOH; mol CH COOH mol C H OH (1,0đ có H SO đặc xúc tác toC (trong bình kín dung tích khơng đổi) đến trạng ) thái cân thu 0,6 mol HCOOC 2H5 0,4 mol CH3COOC2H5 Nếu đun nóng hỗn hợp gồm mol HCOOH, mol CH 3COOH a mol C2H5OH điều kiện đến trạng thái cân thu 0,8 mol HCOOC2H5 Tính a Đáp án: - Các phương trình phản ứng: xt,t → HCOOC2H5 + H2O HCOOH + C2H5OH ¬ [] 0,4 0,6 (mol) => K1 = 1,5 xt,t → CH3COOC2H5 + H2O CH3COOH + C2H5OH ¬ 0 [] 0,6 0,4 K1 K2 (mol) (0,5đ) => K2 = 2/3 - Gọi số mol CH3COOC2H5 b mol Ta có: xt,t → HCOOC2H5 + H2O HCOOH + C2H5OH ¬ [ ] 0,2 a-0,8-b 0,8 0,8+b xt,t → CH3COOC2H5 + H2O CH3COOH + C2H5OH ¬ [ ] 3-b a-0,8-b b 0,8+b (mol) 0,8.(0,8 + b) b.(0,8 + b) ; K2 = 0, 2.(a − 0,8 − b) (3 − b).(a − 0,8 − b) => K1 = => K1 0,8.(3 − b) = = K2 0, 2.b (mol) → b = 1,92 → a = 9,97 mol ( Lưu ý: cách làm khác đáp án đúng, điểm tối đa) Hết Trang 8/2 (0,5đ) SỞ GD&ĐT NGHỆ AN ĐỀ CHÍNH THỨC KỲ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI TỈNH LỚP 12 NĂM HỌC 2011 - 2012 Mơn thi: HỐ HỌC LỚP 12 THPT - BẢNG B Thời gian: 180 phút (không kể thời gian giao đề) Câu (6,0 điểm) Xác định chất A1, A2…A8 viết phương trình phản ứng thực sơ đồ sau: ddNH 3du ddBr2 ddBaCl2 + ddNaOH + ddHCl + O2 ,t A1 A3 → A2 → → A5 + → A6 + → A7 → A4 ddAgNO3 + → A8 Biết A1 hợp chất lưu huỳnh với nguyên tố khác có phân tử khối 51u; A chất kết tủa Hòa tan 0,01 mol PCl3 vào nước thu lít dung dịch X Tính pH dung dịch X Cho −2 −7 số axit H3PO3 : K a1 = 1,6.10 , K a2 = 7,0.10 Cho dung dịch Na2S vào dung dịch chứa chất: CuCl 2, FeCl3, AlCl3, NH4Cl, FeCl2 (mỗi chất có nồng độ 0,1M) Viết phương trình hóa học phản ứng dạng ion rút gọn Cho cẩn thận kim loại Ca vào dung dịch HNO loãng thu dung dịch X chứa hai chất tan hỗn hợp Y gồm khí khơng màu, khơng hóa nâu khơng khí Cho dung dịch X tác dụng với Al dư dung dịch Z hỗn hợp khí T chứa khí khơng màu, khơng hóa nâu khơng khí Dung dịch Z tác dụng với dung dịch Na 2CO3 tạo thành kết tủa G Viết phương trình phản ứng hóa học xảy (nếu có) Câu (4,0 điểm) 1.Cho 18,3 gam hỗn hợp X gồm Na, Ba, vào nước dung dịch Y 4,48 lít khí H (đktc) Sục V lít (đktc) khí CO2 vào dung dịch Y thu lượng kết tủa lớn Tính giá trị V Hịa tan hồn tồn m gam oxit sắt dung dịch HCl vừa đủ thu dung dịch X chứa 31,75 gam muối Nếu cho dung dịch X tác dụng với dung dịch AgNO dư sau phản ứng xảy hoàn toàn thu 98,75 gam kết tủa Tính giá trị m Câu (5,0 điểm) Viết phương trình phản ứng (dưới dạng cơng thức cấu tạo) theo sơ đồ sau: + ddAgNO3 / NH + Br2 CH 3OH , xt ,t O2 ,Cu ,t + ddNaOH ,t C3H6 E +ddHCl → A → F + → B + → D → → G (đa chức) Cho chất C6H5OH, C2H5OH, CH3COOH, C6H5ONa, C2H5ONa Viết phương trình hóa học phản ứng xảy (nếu có, điều kiện thích hợp) trộn chất với đôi Sáu hiđrocacbon A, B, C, D, E, F có cơng thức phân tử C 4H8 Biết cho dư chất vào dung dịch Br2 CCl4 A, B, C, D làm màu nhanh, E làm màu chậm, cịn F khơng làm màu dung dịch Br B, C đồng phân hình học B có nhiệt độ sơi cao C Khi hiđro hóa A, B, C cho sản phẩm Xác định công thức cấu tạo, gọi tên chất A, B, C, D, E, F Viết phương trình phản ứng xảy E thí nghiệm Câu ( 2,5 điểm) Đốt cháy hoàn toàn 0,2 mol hợp chất hữu A thuộc loại tạp chức, thu 26,4 gam khí CO2, 12,6 gam nước 2,24 lít N2 (ở đktc) Nếu đốt cháy hoàn toàn mol A cần 3,75 mol O2 Xác định công thức phân tử A Xác định công thức cấu tạo gọi tên A Biết A có tính chất lưỡng tính, phản ứng với HNO giải phóng N2, Phản ứng với C2H5OH/ HCl tạo thành hợp chất B (C 5H12O2NCl), Cho B tác dụng với dung dịch NH3 thu chất D (C5H11O2N) Khi đun nóng A thu hợp chất bền có cơng thức phân tử C6H10O2N2 Hãy viết phương trình hóa học phản ứng dạng cơng thức cấu tạo ghi rõ điều kiện (nếu có) Trang 9/2 Câu (2,5 điểm) Đun nóng hỗn hợp gồm mol HCOOH, mol CH 3COOH mol C2H5OH có H2SO4 đặc xúc tác toC (trong bình kín dung tích khơng đổi) đến trạng thái cân thu 0,6 mol HCOOC2H5 0,4 mol CH3COOC2H5 Nếu đun nóng hỗn hợp gồm mol HCOOH, mol CH 3COOH a mol C2H5OH điều kiện đến trạng thái cân thu 0,8 mol HCOOC 2H5 Tính giá trị a (Cho : H=1, C=12, N=14, O=16, Na=23, Mg=24, Al=27, S=32, Fe=56; Cu=64, Ag=108, Ba =137) - - - Hết - - - Họ tên thí sinh: Số báo danh: Lưu ý: Thí sinh khơng sử dụng bảng tuần hồn ngun tố hóa học Trang 10/2 H2 (2) có SO2 phù hợp Đặt số mol NO2 SO2 x y, ta có: x + y = 0,045 x = 0,0375mol ⇒ 46 x + 64 y = 2,205 y = 0,0075mol Gọi số mol A, B a b mol Chất khử Chất oxi hóa A - e → A+ 2H+ + NO3- + e → NO2 + H2O a a a 0,0375 B - 2e → B2+ 4H+ + SO42- + 2e → SO2 + 2H2O b 2b b 0,015 Bảo toàn electron cho ta biểu thức a + 2b = 0,0525 mol Nếu muối thu muối sunfat A 2SO4 (a/2 mol) BSO4 (b mol) số mol SO42- a/2 + b = 0,02625mol m(muối khan) = m A + + m B + + m SO 24 − = 2,25 + (0,02625 × 96) = 4,77g Nếu muối thu muối nitrat ANO (a mol) B(NO3)2 (b mol) số mol NO3- a + 2b = 0,0525mol m(muối khan) = m A + + m B + + m NO3− = 2,25 + (0,0525 × 62) = 5,505g Thực tế thu hỗn hợp muối sunfat nitrat nên khối lượng muối khan 4,77g ≤ m(muối khan) ≤ 5,505g Các phương trình phản ứng: Fe3O4 + 10H+ + NO3- → 3Fe3+ + NO2 + 5H2O (1) FeS2 + 14H+ + 15NO3- → Fe3+ + 2SO42- + 15NO2 + 7H2O (2) + H + OH → H2O (3) 3+ Fe + 3OH → Fe(OH)3 (4) t 2Fe(OH)3 (5) → Fe2O3 + 3H2O Gọi số mol Fe3O4 FeS2 ban đầu x y mol 1,6128 3,2 = 0,072mol n Fe3+ = 2n Fe 2O3 = × = 0,04mol , ta có: Từ n NO = 22,4 160 3x + y = 0,04 m Fe3O = 0,012 × 232 = 2,784g x = 0,012mol ⇒ , m FeS2 = 0,004 × 120 = 0,480g x + 15y = 0,072 y = 0,004mol 0,50 0,75 1,25 0,50 n H + (1,2) = 10 x + 14 y = 0,176mol n H + (3) = n OH − (3) = 0,2 − (3 × 0,04) = 0,08mol ⇒ n HNO3 = n H + (1,2,3) = 0,256mol ⇒ C% = 0,50 0,256 × 63 × 100% = 64,5% 25 Câu 12 (4,0 điểm) Để thủy phân hoàn toàn 0,01 mol este A (tạo axit monocacboxilic X ancol Y) cần dùng 1,2 gam NaOH Mặt khác, để thủy phân 6,35 gam este cần gam NaOH thu 7,05 gam muối (a) Xác định cấu tạo gọi tên X, Y, A (b) Viết phương trình phản ứng điều chế Y từ n-butan (c) Cho biết số ứng dụng Y (giải thích viết phương trình phản ứng có) A hỗn hợp hai andehit X Y (X có khối lượng phân tử nhỏ Y) Hóa 1,03 gam A 60 oC 1,0 atm thu 683 mL Hấp thụ hết phần vào lượng dư dung dịch AgNO NH3 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 (a) Xác định cấu tạo gọi tên andehit A Giả thiết phản ứng xảy hoàn toàn (b) Cho biết ứng dụng X (viết phương trình phản ứng có) ĐÁP ÁN ĐIỂM 1,2 = 0,03mol 40 0,25 Câu (a) Khi nA = 0,01mol n NaOH = Vì n NaOH : n A = : axit tạo A đơn chức nên cơng thức A có dạng (RCOO)3R’ Khi mA = 6,35 gam n NaOH = = 0,075mol 40 (RCOO)3R’ + 3NaOH → 3RCOONa + R’(OH)3 0,025 0,075 0 0,075 6,35 3R + 132 + R ' = 0,025 = 254 ⇒ R = 27(CH = CH −), R ' = 41(C H ≡) Ta có 7,05 R + 67 = = 94 0,075 ⇒ công thức X CH2=CHCOOH (axit acrilic), Y C3H5(OH)3 (glixerol) A (CH2=CHCOO)3C3H5 (glyxeryl triacrilat) (b) n-C4H10 cracking → CH2=CH-CH3 + CH4 o CH2=CH-CH3 + Cl2 500 → CH2=CH-CH2Cl + HCl CH2=CH-CH2Cl + Cl2 + H2O → CH2Cl-CHOH-CH2Cl + HCl t CH2Cl-CHOH-CH2Cl + 2NaOH C3H5(OH)3 + 2NaCl → (c) Các ứng dụng: Điều chế thuốc nổ glyxeryl trinitrat: C3H5(OH)3 + 3HONO2 → C3H5(ONO2)3 + 3H2O Do đặc tính háo nước (tạo liên kết H tốt với nước) nên glixerol dùng nhiều công nghiệp dệt, thuộc da (làm mềm da, vải) cho thêm vào mực in, mực viết, kem đánh răng, giúp vật phẩm chậm khơ × 0,683 1,03 = 0,025mol ; M A = = 41,2 suy A có chứa (a) n A = 0,082 × 333 0,025 HCHO (andehit focmic - gọi X) n Ag 0,1 10,8 = = suy Y andehit hai chức R(CHO)2 n Ag = = 0,1mol ; nA 0,025 108 / NH Từ HCHO AgNO → (NH4)2CO3 HCl → CO2 0,336 = 0,015mol ⇒ n X = n CO = 22,4 ⇒ n Y = 0,025 − 0,015 = 0,01mol Từ m A = ( 30 × 0,015) + [ ( R + 58) × 0,01] = 1,03 ⇒ R = Vậy hai andehit HCHO (andehit focmic) (CHO)2 (andehit oxalic) (b) Ứng dụng X: - Sản xuất chất dẻo phenolfomandehit keo urefomandehit OH OH H2 H2 OH H2 C C C H+/OHn + nHCHO + nH2O OH xt, t, p n H2N C NH2 + n H C H HN C NH CH2 n + nH2O O O O Nhùa ure fomandehit - Do có tác dụng diệt khuẩn (đặc biệt khuẩn gây thối rữa) nên andehit focmic dùng để bảo quản hạt giống, ngâm xác động vật, thuộc da, tấy uế, dạng dung dịch có nồng độ 37-40% gọi focmon (hay focmalin) 0,75 0,50 0,50 1,25 0,50 0,25 SỞ GIÁO DỤC - ĐÀO TẠO THÀNH PHỐ ĐÀ NẴNG KÌ THI HỌC SINH GIỎI THÀNH PHỐ NĂM HỌC 2006 - 2007 HƯỚNG DẪN CHẤM MƠN HĨA HỌC LỚP 12 - BẢNG A Câu 13 (2,0 điểm) Ánh sáng nhìn thấy có phân hủy Br thành nguyên tử không? Biết lượng phân ly liên kết Br2(k) 190kJ.mol-1; h = 6,63.10-34 J.s; c = 3.108 m.s-1; NA = 6,022.1023 mol-1 Kết nghiên cứu thực nghiệm cho biết ion Cr 2+ tạo ion phức dạng bát diện [Cr(CN) 6]4- có momen từ 2,8 µB Trình bày cấu tạo ion theo thuyết liên kết hóa trị ĐÁP ÁN D = h(c/λ).NA ⇒ λ = 6,3.10 m λ nằm vùng tia sáng nhìn thấy nên ánh sáng nhìn thấy phân hủy Br 2 Cấu hình electron ion Cr2+: [Ar]3d4 Sự phân bố electron obitan ion Cr2+ : ĐIỂM -7 ↑ ↑ ↑ ↑ 3d 4s 4p 4d Gọi n số electron độc thân ion [Cr(CN)6]4Ta có: n(n + 2) = 2,8 ⇒n = Ion [Cr(CN)6]4- có electron độc thân nên có dồn electron ion Cr 2+ sau (do CN- phối tử trường mạnh): ↑↓ ↑ ↑ Ion Cr2+ trạng thái lai hóa d2sp3 (lai hóa trong), hình thành obitan lai hóa d 2sp3 trống có trục hướng đỉnh hình bát diện Các obitan lai hóa tạo liên kết cho - nhận với ion CN-, hình thành nên phức chất [Cr(CN)6]4- có cấu trúc hình bát diện Câu 14 (2,5 điểm) Tính độ điện li CO32− dung dịch Na2CO3 có pH =11,60; CO2 có pKa1 = 6,35 pKa2 = 10,33 Brom lỏng tác dụng với H3PO3 theo phản ứng: H3PO3 + Br2 + H2O → H3PO4 + 2H+ + 2Bra) Tính điện cực chuẩn Eo(H3PO4/H3PO3) Biết Eo(Br2/2Br-) = 1,087V b) Tính điện cực chuẩn Eo(H3PO3/H3PO2) Biết Eo(H3PO4/H3PO2) = - 0,39V Cho biết số liệu sau 298K: H3PO4(dd) Br-(dd) H3PO3(dd) Br2(l) H2O(l) o ∆H (kJ/mol) -1308 -141 -965 -286 ∆So(J/mol.K) -108 83 167 152 70 ĐÁP ÁN (1 điểm) CO32− + H2O HCO3− + OH− Kb1 = 10-14/10-10,33 = 10−3,67 HCO3− + H2O (H2O.CO2) + OH− Kb2 = 10-14/10-6.35 = 10−7,65 Kb1 >> Kb2 , cân (1) chủ yếu CO32− + H2O HCO3− + OH− Kb1 =10−3,67 C C [ ] C − 10−2,4 10−2,4 10−2,4 Kb1 = (10 ) − 2, − 2, = 10−3,67 ⇒ C = 10−2,4 + (10-4,8/10-3,67) = 0,0781 M C − 10 10 −2, α(CO32-) = 100% = 5,1% 0,0781 (1 điểm) a) ∆Hopư = -339kJ ∆Sopư = -331JK-1 ĐIỂM (1) (2) ∆Gopư = -240,362kJ ⇒ lgK 42,125 ⇒ K = 1,33.1042 ∆Gopư = -nFEopư ⇒ Eopư = 1,245V Eo(Br2/2Br-) - Eo(H3PO4/H3PO3) = Eopư = 1,245V ⇒ Eo(H3PO4/H3PO3) = -0,158V ≈ - 0,16V b) H3PO4 + 4H+ + 4e → H3PO2 + 2H2O Eo1 = - 0,39V (1) + H3PO4 + 2H + 2e → H3PO3 + H2O Eo1 = - 0,16V (2) Lấy phương trình (1) – (2) ta được: H3PO2 + 2H+ + 2e → H3PO2 + H2O ∆Go3 = ∆Go1 - ∆Go2 ⇒ -2FEo3 = -4FEo1 – (-2FEo2) ⇒ Eo3 = -0,62V Eo3 = ? Câu 15 (2,0 điểm) Brommetan phản ứng với OH- theo chế SN2 Tốc độ ban đầu phản ứng nồng độ ban đầu CH 3Br KOH cho bảng đây, tất thí nghiệm tiến hành 25 oC [CH3Br] (mol.L-1) [KOH] (mol.L-1) Vo(mol.L-1.s-1) Thí nghiệm 0,100 0,10 2,80.10-6 Thí nghiệm 0,100 0,17 4,76.10-6 Thí nghiệm 0,033 0,20 1,85.10-6 Xác định bậc riêng phần CH3Br, OH- bậc phản ứng Viết phương trình vận tốc phản ứng Tính số tốc độ phản ứng Trong thí nghiệm (1), cần thời gian để nồng độ KOH lại 0,05mol.L -1 ĐÁP ÁN ĐIỂM Phản ứng: CH3Br + OH- CH3OH + BrBậc n1 phản ứng KOH xác định từ kiện thí nghiệm nồng độ CH3Br giữ không đổi: lg 4,76.10 −6 − lg 2,8.10 −6 n1 = =1 lg 0,17 − lg 0,10 Như vậy, bậc riêng phần KOH bậc Do đó, từ thí nghiệm nồng độ KOH 0,20mol.L -1 Vo = 2,80.10-6 * = 5,6.10-6mol.L-1 Từ kiện thí nghiệm V o nồng độ KOH 0,20mol.L -1 ta có bậc n2 phản ứng CH3Br sau: n2 = lg 1,85.10 −6 − lg 5,60.10 −6 =1 lg 0,033 − lg 0,10 Như vậy, bậc riêng phần CH3Br bậc Bậc tổng cộng phản ứng bậc Phương trình vận tốc phản ứng: V = k C(CH3Br).C(OH-) 2,8.10 −6 = 2,8.10 − L.mol −1 s −1 k= 0,1 Khi bình cịn lại 0,05mol.L-1 KOH cịn lại 0,05mol.L -1 CH3Br Thời gian phản ứng là: τ= 1 = = 35714 s = 9,9h kCo 2,8.10 −4.0,1 Câu 16 (2,0 điểm) Cho kiện nhiệt động sau: C2H5OH (l) O2 (k) CO2 (k) H2O (l) ∆Ho298 (kcal/mol) 0,00 -94,05 -68,32 o S 298(cal/mol.K) 32,07 49,00 51,06 16,72 C2H5OH (l) + 3O2 (k) → 2CO2(k) + 3H2O (l) ∆H = -326,7 kcal C (gr) → C (k) ∆H = 171,37 kcal/mol C2H5OH (l) → C2H5OH (k) ∆H = 9,4 kcal/mol H2 (k) → 2H (k) ∆H = 103,25 kcal/mol EC-C = 83,26 kcal/mol; EC-H = 99,5 kcal/mol; O2 (k) → 2O(k) ∆H = 117,00 kcal/mol EC-O = 79,0 kcal/mol Tính hiệu ứng nhiệt đẳng tích phản ứng đốt cháy C 2H5OH (l), sinh nhiệt tiêu chuẩn C 2H5OH (l) lượng liên kết O-H C2H5OH Tính số cân phản ứng đốt cháy C 2H5OH 298K Từ giá trị thu nhận xét mức độ tiến triển phản ứng ĐÁP ÁN ĐIỂM Phản ứng: C2H5OH + 3O = 2CO2 + 3H2O Áp dụng công thức: ∆U = ∆H - ∆nRT thay giá trị vào ta được: ∆U = -326,107 kcal Từ phản ứng ta có : ∆Hopư = 2∆Ho(CO2) + 3∆Ho(H2O) - ∆Ho(C2H5OH) Từ suy ra: ∆Ho(C2H5OH) = -66,35 kcal/mol Theo cách lập sơ đồ liên hệ ∆Hi Ei q trình biến đổi hố học theo số liệu cho ta tính giá trị lượng liên kết O-H C 2H5OH là: EO-H = 108,19 kcal ∆Sopư = 2So(CO2) + 3So(H2O) – So(C2H5OH) = -27,42 cal/mol.K ∆Gopư = ∆Ho - T∆So = 318528,84 cal/mol ∆G o = 232,367 ⇒ K = 10232,36 Suy ra: lgK = 2,3.RT Hằng số K lớn Điều chứng tỏ phản ứng xảy hồn tồn Câu 17 (2,0 điểm) Hòa tan 10,40 gam kim loại R dung dịch HCl vừa đủ, thu dung dịch X có RCl thu V1 lít khí H2 Chia dung dịch X làm phần nhau, phần I cho tác dụng với lượng vừa đủ dung dịch HNO đậm đặc, nóng thu V2 lít khí NO2 dung dịch Z (ion clorua khơng bị oxi hóa), phần II cho tác dụng với lượng vừa đủ dung dịch H2SO4 đậm đặc nóng thu V3 lít khí SO2 (đkc) dung dịch T Cô cạn dung dịch Z nhiệt độ thích hợp thu 40,00 gam muối A nhất, cạn dung dịch T nhiệt độ thích hợp thu 25,00 gam muối B Biết M A < 420 gam.mol-1 , MB < 520 gam.mol-1 Xác định R, cơng thức A, B tính V1, V2, V3 ĐÁP ÁN Phương trình phản ứng: (1) R + 2HCl → RCl2 + H2 ↑ Phản ứng dung dịch RCl2 HNO3 đậm đặc sinh khí NO2, với dung dịch H2SO4 sinh khí SO2, điều chứng tỏ R2+ có tính khử bị HNO3, H2SO4 đậm đặc oxi hóa thành R3+ (2) RCl2 + 4HNO3 (đặc) → R(NO3)3 + NO2 ↑+ 2HCl ↑+ H2O (3) 2RCl2 + 4H2SO4 (đặc) → R2(SO4)3 + SO2↑ + 2H2O + 4HCl ↑ Gọi 2a số mol R ứng với 10,40 gam R ⇒ a số mol R ứng với 5,20 gam R Khi cô cạn dung dịch Z, T ta thu muối khan muối ngậm nước Gọi R(NO3)3 nH2O R2(SO4)3 mH2O công thức A, B với n, m ≥ Từ (1) (2) (3) , suy : Số mol R(NO3)3 nH2O a mol, số mol NO2 = a mol Số mol R2(SO4)3 mH2O a/2 mol, số mol SO2 = a/2 mol R 5,20 gam R 5,20 gam Suy : a = → R(NO3)3 nH2O 40,00 gam → ½ R2(SO4)3 mH2O 25,00 gam ∆M1 = 186 + 18 n ∆m1 = 34,80 ∆M2 = 144 + 9m ∆m1 = 19,8 34,80 19,8 = ⇒ 178,20 n – 156,6 m = 664,2 186 + 18n 144 + 9m Mà MA < 400 gam.mol-1 nên n < 11,9 MB < 520 gam.mol-1 nên m < 11,8 Biện luận theo n m, ta có nghiệm phù hợp n = , m = ĐIỂM Suy a = 0.1 MR = 52 gam.mol-1 Vây R Cr Cơng thức muối A Cr(NO3)3.9H2O B : Cr2(SO4)3.6H2O V1 = 0,1 x 22,4 = 2,24 L V2 = 0,05 x 22,4 = 1,12L Câu 18 (2,0 điểm) Xác định D, F hồn thành chuyển hóa (mỗi mũi tên tương ứng với phản ứng): F Na2S2O3 (2) (7) (4) D (3) (1) (8) (11) (12) SO2 (6) (5) (13) (14) (10) (9) S H2S ĐÁP ÁN (1) S + NaOH đặc → Na2S + Na2SO3 + H2O t0 (2) Na2SO3 + S → Na2S2O3 (3) SO2 + NaOH → Na2SO3 + H2O (4) Na2SO3 + 2HCl → 2NaCl + H2O + SO2 (5) SO2 + H2S → S + 2H2O t0 (6) S + O2 → SO2 (7) 4SO2 + NaOH ( đặc ) + 2H2S → Na2S2O3 + 5H2O (8) Na2S2O3 + 2HCl (loãng, nguội) → 2NaCl + SO2 + S + H2O (9) 2H2S+ 3O2 → 2SO2 + 2H2O (10) SO2 + 6H → H2S + 2H2O (11) SO2 + Cl2 + 2H2O → H2SO4 + HCl t0 (12) Cu + 2H2SO4 → CuSO4 + SO2 + 2H2O (13) H2S + 4Cl2 + 5H2O → H2SO4 + 8HCl (14) 4Mg + 5H2SO4 → 4MgSO4 + H2S + 4H2O ĐIỂM t0 Câu 19 (2,0 điểm) Hợp chất hữu A có 74,074% C; 8,642% H; cịn lại N Dung dịch A nước có nồng độ % khối lượng 3,138%, sôi nhiệt độ 100,372oC; số nghiệm sôi nước 1,86oC Xác định công thức phân tử A Oxi hóa mạnh A thu hỗn hợp sản phẩm có E (axit piridin-3-cacboxilic) F (N-metylprolin) Hãy xác định công thức cấu tạo A cho biết E F chất sinh nhiều hơn, chất có tính axit mạnh A có đồng phân cấu tạo B; oxi hóa mạnh B sinh hỗn hợp sản phẩm có E axit piperidin-2-cacboxilic Xác định công thức cấu tạo B Cho A B tác dụng với HCl theo tỷ lệ mol 1:1, chất phản ứng dễ hơn? Viết công thức cấu tạo sản phẩm ĐÁP ÁN ĐIỂM C : H : N = M= 74,074 8,642 17,284 : : = : : ⇒ (C5H7N)n 12 14 k.m 3,138 = 1,86 × × 100 × = 162g / mol ∆t 96,862 0,372 ⇒ 81n = 162 ⇒ n = 2; CTPT: C10H14N2 E A F COOH COOH N CH3 N N CH3 N E sinh nhiều F Axit piperidin -2-cacboxilic: N H B N H COOH N anabazin N N H3C Cl- H N N Cl Câu 20 (2,0 điểm) Hãy thực chuyển hóa sau: O (a) O CH2OH CH3 CH3 O O COOH CH3 (b) Từ 3,4-dihidroxibenzandehit điều chế chất đây: COCH3 CH3 CH3O OCH3 ĐÁP ÁN ĐIỂM (a) O O O + HCl Cl CH3 CH3 Mg O 1.CH MgCl H+ CH3 O CH2OH CH3 (b) O Mg + HCl Cl O O Cl CH3 O O O Mg CH3Cl + Cl2, a.s CH3 MgCl O 1.CO2 MgCl H+ CH3 COOH CH3 CH O CH O CH3 CH3Cl,OH- OH OCH3 OH Zn(Hg) HCl OCH3 CH3COCl,AlCl3 OCH3 OCH3 CH3 CH3CO OCH3 OCH3 Câu 21 (2,0 điểm) (a) Viết phương trình hóa học minh họa phản ứng polime hóa caprolactam mơi trường kiềm điều chế tơ nilon-6,6 (b) Trình bày chế phản ứng Viết sơ đồ minh hoạ trình điều chế hỗn hợp raxemic 3,4-dihidroxiphenylalanin từ vanilin CH3O CH3 CH=O (vanilin) ĐÁP ÁN (a) Phản ứng: O C n NH[CH2]5CO N H (b) Phản ứng dây chuyền nucleophin: Bazo ĐIỂM n Bazo-CO[CH2]5NH- C NH O Bazo-CO[CH2]5NH- Bazo-CO[CH2]5NHCO[CH2]5NH- C NH O Sơ đồ minh hoạ: MeO H HO C O MeO Me2SO4 OH- NaOAc Vanilin MeO MeO MeO CH CHCOOH H2/ Pd MeO MeO H Ac2O C O MeO MeO CH2CH2COOH HO CH2CH COONH3+ HI HO Câu 22 (2,0 điểm) Vẽ cấu dạng ghế bền bền cho: CH2CH COONH3+ D,L -dopa 1.Br 2/P 2.NH3 (a) β-D-manopyranozơ (b) β-L-glucopyranozơ Lập luận xác định cấu tạo lactozơ, disacacrit có sữa, biết: (i) Thủy phân emulsin tạo D-glucozơ D-galactozơ, (ii) Đó đường khử có khả nghịch chuyển (iii) Khi thủy phân osazon thu D-glucosazon D-galactozơ, (iv) Oxi hóa nhẹ nhàng, sau metyl hóa cuối thủy phân tạo sản phẩm tương tự sản phẩm thu từ mantozơ ĐÁP ÁN ĐIỂM Trong cấu dạng bền hơn, nhóm -CH2OH ba nhóm -OH khác vị trí biên OH H OH HO HO (a) bền hơn) OH O H OH H H OH H H O HO H H (b) bền hơn) H O OH H OH (bền hơn) H HO H H OH H OH H H (bền hơn) (kém OH O H H H OH OH OH OH H H OH OH (kém (i) suy lactozơ β-glucosit cấu thành từ D-glucozơ Dgalactozơ (ii) cho biết lactozơ có nhóm OH-anome tự (iii) cho biết cấu tử glucozơ aglycon tạo osazon galactozơ β-galactosit (iv) cho biết hai cấu tử dạng pyranozơ liên kết với qua C4-OH cấu tử glucozơ OH OH OH O HO HO b O OH (B) D-galactoz¬ OH O OH (A) D-glucoz¬ SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO THÀNH PHỐ ĐÀ NẴNG HƯỚNG DẪN CHẤM ĐỀ THI HỌC SINH GIỎI THÀNH PHỐ NĂM HỌC 2007 - 2008 MƠN: HĨA HỌC LỚP 12 Thời gian: 180 phút (không kể thời gian giao đề) (4 điểm) Ba loại mạng tinh thể kim loại đặc trưng lập phương tâm khối, lập phương tâm diện lục phương Định nghĩa mật độ xếp tương đối (kí hiệu f) tỉ lệ thể tích chiếm hình cầu tế bào sở thể tích tế bào sở Hãy tính mật độ xếp tương đối tinh thể lập phương tâm khối lập phương tâm diện Câu I Xét phản ứng tổng hợp amoniac : N2 (k) + 3H2 (k) ⇄ 2NH3 (k) Ở 450oC số cân phản ứng KP = 1,5.10-5 (a) Ban đầu trộn N2 H2 theo tỉ lệ 1:3 thể tích Tính hiệu suất phản ứng tổng hợp NH áp suất hệ 500 atm 1000 atm (b) Các kết tính có phù hợp với ngun lý chuyển dời cân hóa học hay khơng? ĐÁP ÁN Gọi r bán kính hình cầu a độ dài cạnh ô mạng sở : ĐIỂM 1 8 Trong ô mạng cở lập phương tâm khối, số nguyên tử × + = × πr 3a = 4r , ⇒ f = = 68% a3 0,75 (0,25 × 3) Trong ô mạng cở lập phương tâm diện, số nguyên tử 1 1 × + × = 8 2 0,75 (0,25 × 3) 4 × πr 2a = 4r , ⇒ f = = 74% a3 (a) Gọi x h số mol ban đầu N2 hiệu suất phản ứng N2 (k) + 3H2 (k) ⇄ 2NH3 (k) no x 3x n hx 3hx 2hx x(1-h) 3x(1-h) 2hx ⇒ Σn = x(4-2h) KP = PNH PN PH3 2 = xh P x ( − 2h ) x (1 − h ) 3x (1 − h ) P P x (4 − 2h ) x (4 − 2h ) ⇔ 2h ( − 2h ) 5,2(1 − h ) Tại 500 atm, (*) ⇔ 14,1h − 28,2h + 10,1 = với h ≤ ⇒ h = 0,467 , hiệu suất phản ứng 46,7% Tại 1000 atm, (*) ⇔ 14,1h − 28,2h + 10,1 = với h ≤ 1,00 = P K (*) 1,00 (0,50 × 3) ⇒ h = 0,593 , hiệu suất phản ứng 59,3% (b) Khi áp suất tăng, hiệu suất phản ứng tổng hợp NH tăng Điều phù hợp với nguyên lý chuyển dời cân Khi tăng áp suất, cân chuyển dòi theo chiều làm giảm số phân tử khí (với phản ứng tổng hợp NH3 chiều thuận) 0,50 (3 điểm) (a) Viết phương trình phản ứng điều chế HBr từ PBr3 (b) Cho biết cấu tạo dạng hình học phân tử chất có phản ứng điều chế (c) Có thể điều chế HBr phương pháp sunfat khơng ? Tại ? (a) Viết phương trình phản ứng (ghi rõ điều kiện) điều chế trực tiếp nước Gia-ven từ NaCl, clorua vôi từ CaCl2 kali clorat từ KCl (b) Nước Gia-ven clorua vôi tiếp xúc với khơng khí phản ứng với CO để tạo chất oxi hóa mạnh axit hipoclorơ Viết phương trình phản ứng xảy Câu II ĐÁP ÁN (a) Phương trình phản ứng : PBr3 + 3H2O → H3PO3 + 3HBr (b) Cấu tạo dạng hình học : PBr3 H2O ĐIỂM 0,50 H3PO3 HBr 1,00 (0,25 × 4) Tháp đáy tam giác Gấp khúc Tứ diện Đường thẳng (c) Không điều chế HBr phương pháp sunfat, dung dịch H 2SO4 đặc oxi hóa Br- thành Br2 (2HBr + H2SO4 → Br2 + SO2 + 2H2O) 0,25 dpdd → NaClO + H2 (a) H2O + NaCl kmn dpdd → Ca(OCl)2 + 2H2 2H2O + CaCl2 kmn o dpdd ( 70 − 75 C ) → KClO3 + 3H2 3H2O + KCl 0,75 (0,25 × 3) kmn (b) NaClO + H2O + CO2 → NaHCO3 + HClO Ca(OCl)2 + H2O + CO2 → CaCO3 + 2HClO hay 2CaOCl2 + H2O + CO2 → CaCO3 + CaCl2 + 2HClO 0,50 (0,25 × 2) (5 điểm) Phèn chua loại muối sunfat kép có cơng thức KAl(SO4)2.12H2O (a) Khi hòa tan phèn chua nước, dung dịch thu có ion (bỏ qua tương tác ion sunfat với nước) có mơi trường axit hay bazơ ? Giải thích (b) Thêm V (mL) dung dịch Ba(OH)2 0,1M vào 100 mL dung dịch KAl(SO4)2 0,1M thu 2,1375 gam kết tủa Tính V X hỗn hợp đồng gồm hai kim loại Fe Cu, Fe chiếm 52,24% phần trăm khối lượng Chia 32,16 gam X thành hai phần (a) Hòa tan phần 113,4 gam dung dịch HNO3 40% Khi phản ứng xảy hoàn toàn thu dung dịch Y sản phẩm khử khí NO Điện phân dung dịch Y với điện cực trơ, cường độ dòng điện 5A, thời gian phút kết thúc điện phân Tính độ tăng khối lượng catot, giả thiết toàn kim loại sinh bám lên catot Câu III (b) Hòa tan phần hai 300 mL dung dịch HCl 1M (khơng có khơng khí) Khi phản ứng hoàn toàn, lọc tách phần chất rắn không tan Thêm dung dịch AgNO dư vào dung dịch nước lọc, thu kết tủa Z Tính khối lượng Z ĐÁP ÁN (a) Trong dung dịch phèn chua có xảy q trình : KAl(SO4)2 → K+ + Al3+ + 2SO42Al3+ + H2O ⇄ Al(OH)2+ + H+ Al(OH)2+ + H2O ⇄ Al(OH)2+ + H+ Al(OH)2+ + H2O ⇄ Al(OH)3 + H+ H2O ⇄ OH- + H+ Vậy dung dịch phèn chua có ion K +, Al3+, SO42-, Al(OH)2+, Al(OH)2+, H+ OH- Vì dung dịch [H+] > [OH-] nên môi trường có tính axit (b) Theo giả thiết n Al3+ = 0,01 mol n SO 24− = 0,02 mol Gọi x số mol Ba(OH)2 cần thêm vào, n Ba 2+ = x mol n OH − = x mol Ba2+ + SO42- → BaSO4 (1) o n x (mol) 0,02 (mol) 3+ Al + 3OH → Al(OH)3 (2) o n 0,01 (mol) 2x (mol) Al(OH)3 + OH→ Al(OH)4(3) Xét trường hợp xảy phản ứng (1) (2) Trong trường hợp Al 3+ tham gia phản ứng vừa đủ dư : 1,00 (0,25 × 4) 0,25 2x ≤ 0,01 ⇒ x ≤ 0,015 (mol) , Ba2+ phản ứng hết phản ứng (1) 2x = 2,1375 ⇒ x = 0,0075 (mol) 0,0075 mol × 1000mL / L = 75m L Vậy thể tích dung dịch Ba(OH)2 sử dụng 0,1 mol / L Nếu xảy phản ứng (1), (2) (3) x > 0,015 (mol) ⇒ m BaSO > 0,015 mol × 233 gam / mol = 3,495 gam > 2,1375 gam (loại) Ta có m(kết tủa) = 233.x + 78 n Fe = ĐIỂM 0,50 0,25 52,24 32,16 gam 47,76 32,16 gam × = 0,3 mol ; n Cu = × = 0,24 mol 100 56 gam / mol 100 64 gam / mol Như phần có 0,15 mol Fe 0,12 mol Cu (a) n HNO = 40 113,4 gam × = 0,72 mol 100 63 gam / mol 3Fe + 8HNO3 → 3Fe(NO3)2 + 2NO +2H2O (1) 0,15 0,72 0,15 0,4 0,15 0,32 0,15 3Cu + 8HNO3 → 3Cu(NO3)2 + 2NO + 4H2O (2) 0,12 0,32 0 0,12 Như dung dịch Y chứa 0,15 mol Fe(NO3)2 0,12 mol Cu(NO3)2 Các phản ứng điện phân có (theo thứ tự) : 1,00 Cu(NO3)2 + H2O → Cu + 1/2O2 + 2HNO3 0,12 ⇒ 0,06 Fe(NO3)2 + H2O → Fe + 1/2O2 + 2HNO3 0,08⇐0,04 H2O → H2 + 1/2O2 (3) (4) 0,50 (5) × 7740 = 0,1 mol 96500 = 0,06 ≤ n O ≤ n Cu ( NO ) + n Fe( NO ) = 0,135 Ta có : n O = × Vì n Cu ( NO ) 2 ( ) ⇒ xảy (1) (2), Fe(NO3)2 dư Từ (3) (4) ta thấy lượng kim loại kết tủa lên catot gồm 0,12 mol Cu 0,08 mol Fe Vậy độ tăng khối lượng catot : 0,50 (64 gam / mol × 0,12 mol) + ( 56 gam / mol × 0,08 mol) = 12,16 gam (b) Hịa tan dung dịch HCl (khơng có khơng khí) : Fe + 2HCl → FeCl2 + H2 0,15 0,3 0,15 0,3 0,15 0,0 0,15 Dung dịch Z chứa 0,15 mol FeCl2 0,1 mol HCl Thêm dung dịch AgNO3 dư vào dung dịch Z : Ag+ + Cl- → AgCl↓ 0,3 0,3 2+ + Fe + Ag →Fe3+ + Ag↓ 0,15 0,15 (6) 0,25 (7) (8) 0,75 (0,25 × 3) m ↓= m AgCl + m Ag = (0,3 × 143,5) + (0,15 × 108) = 59,25 (gam) (3 điểm) Trình bày phương pháp hóa học phân biệt năm lọ hóa chất lỏng nhãn gồm axit fomic, axit acrilic, anđehit propionic, ancol etylic ancol n-propylic A hợp chất thơm có cơng thức phân tử C 7H8O2 A phản ứng hết với Na dư sinh H2 có số mol số mol A A tác dụng với Na 2CO3, không phản ứng với NaHCO Khi tác dụng với HCl tạo hợp chất có cơng thức C 7H7OCl, cịn tác dụng với Br2 tạo dẫn xuất tribrom (a) Lập luận xác định cấu tạo A gọi tên (b) Viết phương trình phản ứng xảy Câu IV ĐÁP ÁN Nhận hai axit cacboxylic quỳ tím ẩm (làm quỳ hóa đỏ, mẫu thử khác không làm đổi màu quỳ) phân biệt hai axit phản ứng tráng gương (axit fomic tạo kết tủa Ag) RCOOH + H2O ⇄ RCOO- + H3O+ HCOOH + 2AgNO3 + 4NH3 + H2O → (NH4)2CO3 + 2Ag + 2NH4NO3 Dùng phản ứng tráng gương nhận andehit axetic mẫu thử lại dùng I2/NaOH để phân biệt hai ancol (chỉ etanol tạo kết tủa vàng iodofom) CH3CHO + 2AgNO3 + 3NH3 + H2O → CH3COONH4 + 2Ag + 2NH4NO3 ĐIỂM 1,00 (0,25 × 4) CH3CH2OH + 4I2 + 6NaOH → HCOONa + CHI3 + 5NaI + 5H2O (a) C7H8O2 có ∆ = 4, A có nhân thơm A phản ứng hết với Na dư sinh H có số mol số mol A, A có hai nhóm chức chứa H linh động (hai nhóm –OH) A tác dụng với Na2CO3, không phản ứng với NaHCO 3, A có nhóm phenol A tác dụng với HCl cho thấy A chứa nhóm ancol Khi tác dụng với Br2, A tạo dẫn xuất tribrom, hai nhóm nhân thơm vị trí meta- Cấu tạo tên gọi : 0,50 0,50 Các phương trình phản ứng : HOCH2C6H4OH + 2Na → NaOC6H4CH2ONa + H2 HOCH2C6H4OH + Na2CO3 → HOCH2C6H4ONa + NaHCO3 HOCH2C6H4OH + HCl → ClCH2C6H4OH + H2O 1,00 (0,25 × 4) Câu V ( điểm) Cho biết dạng ion lưỡng cực Lysin Axit glutamic Giải thích nguyên nhân chúng tồn dạng Cho m gam xenlulozơ tác dụng vừa hết với 25,2 gam HNO có hỗn hợp HNO3 đặc H2SO4 đặc tạo thành 66,6 gam coloxilin (là hỗn hợp xenlulozơ mononitrat xenlulozơ dinitrat) Tính m % khối lượng chất coloxilin Một disaccarit A có cơng thức phân tử C 12H22O11 A không tham gia phản ứng tráng gương khơng làm màu dung dịch brom Chỉ thủy phân A mantaza (loại men dùng để thủy phân cầu nối α-glicozit) tạo thành sản phẩm D-glucozơ Metyl hóa hồn tồn nhóm hidroxyl A, thủy phân sản phẩm thu tạo 2,3,4,6-tetra-O-metylD-glucozơ Lập luận xác định cấu trúc A ĐÁP ÁN Dạng ion lưỡng cực Lysin : ĐIỂM 0,75 (0,50+0,25) Nhóm –NH2 C-2 chịu ảnh hưởng hút electron nhóm –COOH nhiều hơn, nên tính bazơ yếu nhóm –NH2 C-6 Dạng ion lưỡng cực Axit glutamic : 0,75 Nhóm –COOH đầu mạch (C-1) chịu ảnh hưởng hút electron nhóm –NH (0,50+0,25) mạnh hơn, nên tính axit mạnh nhóm –COOH cuối mạch (C-5) Các phương trình phản ứng: [C6H7O2(OH)3]n + nHONO2 → [C6H7O2(OH)2(ONO2)]n + nH2O a mol na mol 207na gam [C6H7O2(OH)3]n + 2nHONO2→[C6H7O2(OH)(ONO2)2]n + 2nH2O b mol 2nb mol 252nb gam Đặt số mol xenlulozơ hai phản ứng (1), (2) a b (1) (2) 25,2 na = 0,2 n HNO3 = na + 2nb = = 0,4 Theo giả thiết ta có : ⇔ 63 nb = 0,1 n coloxilin = 207 na + 252nb = 66,6 Khối lượng xenlulozơ ban đầu : m = 162n(a + b) = 162(na + nb) = 162 × 0,3 = 48,6 gam Phần trăm khối lượng chất coloxilin : %mxenlulozomononitrat = 0,50 (0,25 × 2) 1,00 (0,50 × 2) 207na × 100% = 62,2%; %mxenlulozodinitrat = 37,8% 66,6 Thủy phân A tạo sản phẩm D-glucozơ, A disaccarit tạo từ hai đơn vị glucozơ A không tham gia phản ứng tráng gương (không OH-hemiaxetal), nên phân tử glucozơ phải liên kết với qua cầu nối C(1)–C(1) Nó thủy phân men mantaza, cầu nối glycosit anpha vịng Nhóm –OH C-5 khơng bị metyl hóa cho thấy vịng vịng sáu cạnh 1,00 (0,25 × 4) Cấu trúc A : 1,00 ... điểm tối đa câu Nếu PTHH thi? ??u điều kiện thi? ??u cân thi? ??u hai trừ nửa số điểm PTHH Trang 25/2 SỞ GD&ĐT VĨNH PHÚC ĐỀ CHÍNH THỨC KỲ THI CHỌN HSG LỚP 12 THPT NĂM HỌC 20152016 ĐỀ THI MÔN: HĨA HỌC - THPT... TỈNH QUẢNG TRỊ SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO ĐỀ THI CHÍNH THỨC KỲ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI VĂN HĨA LỚP 12 THPT Năm học: 2 012 – 2013 Khóa thi ngày: 06/03/2013 Mơn thi: HĨA HỌC Thời gian làm bài: 180 phút... TRỊ SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO ĐỀ THI CHÍNH THỨC Câu Câu HƯỚNG DẪN CHẤM KỲ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI VĂN HÓA LỚP 12 THPT Năm học: 2 012 – 2013 Khóa thi ngày: 06/03/2013 Mơn thi: HĨA HỌC Ý Nội dung Điểm
Ngày đăng: 05/10/2020, 09:45
Xem thêm:
