Đang tải... (xem toàn văn)
xác định khối lượng mol phân tử của campho. Cho bi ết sản phẩ m chính c ủa các phản ứng cộng giữa các chất sau với số mol bằ ng nhau. Xác định công thức cấu tạo của X, biết nó là hiđroc[r]
(1)SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO THÀNH PHỐ ĐÀ NẴNG
HƯỚNG DẪN CHẤMĐỀ THI HỌC SINH GIỎI THÀNH PHỐ NĂM HỌC 2006 - 2007
MƠN: HĨA HỌC LỚP 11
Thời gian: 150 phút (khơng kể thời gian giao đề)
ĐỀ CHÍNH THỨC Đề có hai (2) trang Câu I (4 điểm)
1 Tính pH dung dịch thu trộn lẫn 50,0 mL dung dịch NH4Cl 0,200 M với 75,0 mL dung dịch NaOH 0,100 M Biết Kb (NH3) = 1,8.10-5
2 Phèn muối sunfat kép cation hóa trị (như K+ hay NH4+) cation hóa trị ba (như Al3+, Fe3+ hay Cr3+) Phèn sắt amoni có cơng thức (NH4)aFe(SO4)b.nH2O Hịa tan 1,00 gam mẫu phèn sắt vào 100 cm3 H2O, chia dung dịch thu thành hai phần Thêm dung dịch NaOH dư vào phần đun sơi dung dịch Lượng NH3 phản ứng vừa đủ với 10,37 cm3 dung dịch HCl 0,100 M Dùng kẽm kim loại khử hết Fe3+ phần hai thành Fe2+ Để oxi hóa ion Fe2+ thành ion Fe3+ trở lại, cần 20,74 cm3 dung dịch KMnO4 0,0100 M mơi trường axit
(a) Viết phương trình phản ứng dạng ion thu gọn xác định giá trị a, b, n (b) Tại phèn tan nước tạo môi trường axit ?
ĐÁP ÁN ĐIỂM
1 0,08M
L 125 ,
L mol 200 , L 050 , C
1 o
Cl
NH4
; 0,06M
L 125 ,
L mol 100 , L 075 , C
1 o
NaOH
NH4Cl + NaOH NaCl + NH3 + H2O 0,08 0,06
0,06 0,06 0,06 0,02 0,06 Xét cân :
NH3 + H2O ⇄ NH4+ + OH -0,06 0,02
x x x 0,06–x 0,02+x x
5
4
b 1,8.10
x 06 ,
x ) x 02 , ( ] NH [
] OH ][ NH [
K
, gần 5,4.10 M
02 ,
06 , 10 ,
x 5 5
pH14[lg(5,4.105)]9,73
0,50
1,00 (a) Đặt số mol phèn sắt (NH4)aFe(SO4)b.nH2O phần x mol
Phương trình phản ứng phần : NH4+ + OH- NH3 + H2O ax
0 ax
Fe3+ + 3OH- Fe(OH)3 NH3 + H+ NH4+
ax ax
Phương trình phản ứng phần hai : Zn + 2Fe3+ Zn2+ + 2Fe2+ x x
5Fe2+ + MnO4- + 8H+ 5Fe3+ + Mn2+ + 4H2O x x/5
(2)Ta có : ax0,01037L0,100mol.L11,037.103mol mol 10 037 , L mol 010 , L 02074 ,
x 1 3
a =
Công thức phèn viết lại NH4+Fe3+(SO42-)b.nH2O b =
Từ M = 18 + 56 + 96.2 + 18n =
mol 10 037 ,
gam ,
3
n = 12
Công thức phèn sắt – amoni NH4Fe(SO4)2.12H2O
(b) Phèn tan nước tạo môi trường axit ion NH4+, Al3+, Fe3+ Cr3+ ion axit (các ion K+ có tính trung tính, cịn SO42- có tính bazơ yếu)
NH4+ + H2O ⇄ NH3 + H3O+ M3+ + H2O ⇄ M(OH)2+ + H+
Câu II (4 điểm)
1 Viết phương trình phản ứng xảy cho đơn chất As Bi tác dụng với dung dịch HNO3 (giả thiết sản phẩm khử khí NO)
2 So sánh (có giải thích) tính tan nước, tính bazơ tính khử hai hợp chất với hidro amoniac (NH3) photphin (PH3)
3 Một giai đoạn quan trọng trình tổng hợp axit nitric oxi hóa NH3 khơng khí, có mặt Pt xúc tác
(a) Xác định nhiệt phản ứng phản ứng này, biết nhiệt hình thành chất NH3 (k), NO (k) H2O (k) – 46 kJ/mol; + 90 kJ/mol - 242 kJ/mol
(b) Trong công nghiệp, người ta sử dụng nhiệt độ áp suất để trình tối ưu ? Tại ?
ĐÁP ÁN ĐIỂM
1 Phương trình phản ứng :
3As + 5HNO3 + 2H2O 3H3AsO4 + 5NO
Bi + 4HNO3 Bi(NO3)3 + NO + 2H2O 1,00
2 Tính tan :
NH3 tan tốt PH3 nước, phân tử phân cực có khả tạo liên kết hidro với nước
H N H H
H O H
H N H H
Tính bazơ :
NH3 có tính bazơ mạnh PH3, liên kết N-H phân cực mạnh liên kết P-H, làm cho nguyên tử N phân tử NH3 giàu electron hơn, dễ dàng nhận proton (một nguyên nhân giải thích cho điều ion NH4+ bền PH4+)
Tính khử :
(3)3 (a) 4NH3 (k) + 5O2 (k) 4NO (k) + 6H2O (k)
3
2O NH
H
NO H H
H H
kJ 908 ) kJ 46 ( [ )] kJ 242 ( [ ) kJ 90 (
H
(b) Vì phản ứng tỏa nhiệt, nên để tăng hiệu suất cần giảm nhiệt độ Tuy nhiên hạ nhiệt độ thấp làm giảm tốc độ phản ứng, nên thực tế phản ứng tiến hành 850-900oC có xúc tác Pt Vì phản ứng thuận chiều làm tăng số phân tử khí, nên để tăng hiệu suất phản ứng cần giảm áp suất Tuy nhiên, điều kiện áp suất gây tăng giá thành công nghệ sản xuất, nên ta dùng áp suất thường (1 atm)
Câu III (4 điểm)
1 Dùng hình vẽ, mơ tả thí nghiệm tiến hành phịng thí nghiệm để xác định có mặt nguyên tố C H có glucozơ
2 Hoàn thành phản ứng Xác định sản phẩm phản ứng dùng chế giải thích hình thành sản phẩm
(a) CH3-CH=CH2 (propilen) + HCl
(b) CH3-CH2-CH(OH)-CH3 (ancol s-butylic) HSO,180C
o
(c) C6H5CH3 + HNO3
o 2SO ,t H
3 Dùng sơ đồ xen phủ obitan nguyên tử để mô tả phân tử CH3-CH=C=CH-CH3 (phân tử A) CH3-CH=C=C=CH-CH3 (phân tử B) Cho biết A, B có đồng phân hình học hay khơng ? Tại ?
ĐÁP ÁN ĐIỂM
1 Thí nghiệm xác định có mặt nguyên tố C H có glucozơ :
1,5
2 Phản ứng chế phản ứng: (a) Phản ứng :
CH3 CH CH2 + HCl
CH CH3 CH3
Cl CH2
CH3 CH2 Cl
(s¶n phÈm chÝnh)
Cơ chế (cộng AE) :
CH3 CH CH2 H +
CH3 CH CH3
CH3 CH2 CH2
Cl
-CH CH3 CH3
Cl (X)
(Y)
Sản phẩm hình thành theo hướng tạo cacbocation trung gian bền vững Dễ thấy cacbocation (X) bền (Y) (do điện tích giải tỏa nhiều hơn, với 6Hα), nên sản phẩm isopropyl clorua
(4)(b) Phản ứng : CH3 CH2
H2SO4
(s¶n phÈm chÝnh) CH CH3
OH
CH3 CH CH CH3 + H2O CH2 CH CH2 CH3 + H2O Cơ chế (tách E1) :
CH3 CH2 CH CH3 OH
CH3 CH CH CH3 CH2 CH CH2 CH3 H+
CH3 CH2 CH CH3 +
OH2 -H2O
(X) (Y) Sản phẩm hình thành theo hướng tạo sản phẩm bền Ở đây, (X) bền (Y) có số nguyên tử Hα tham gia liên hợp, làm bền hóa liên kết π nhiều
0,50
(c) Phản ứng :
+ HONO2 H2SO4
+ H2O CH3
CH3
NO2
+ H2O CH3
NO2
Cơ chế (thế SE2Ar) : HONO2 + H2SO4 HSO4- + H2O + +NO2
+ NO2
+NO
-H+
CH3 CH3
CH3 CH3
-H+
CH3 CH3
H NO2
H NO2
NO2
NO2
Phản ứng dịnh hướng vào vị trí meta-, mật độ electron vị trí phân tử toluen giàu vị trí ortho-, para- Đồng thời phản ứng vào vị trí tạo giải tỏa điện tích tốt phức π
0,50
3 Mơ hình phân tử :
H
CH3 H
CH3
Trong truờng hợp này, nhóm khơng đồng phẳng, nên phân tử khơng xuất hiện tượng đồng phân hình học
H CH3
H CH3
Trong trường hợp này, nhóm đồng phẳng, nên phân tử xuất hiện tượng đồng phân hình học
(5)Câu IV (4 điểm)
1 Thổi 672 mL (đktc) hỗn hợp khí A gồm ankan, anken ankin (đều có số nguyên tử cacbon phân tử nhau) qua dung dịch AgNO3/NH3, thấy có 3,4 AgNO3 tham gia phản ứng Cũng lượng hỗn hợp khí A làm màu vừa hết 200 mL dung dịch Br2 0,15 M (a) Xác định thành phần định tính định lượng chất A
(b) Đề nghị phương pháp tách riêng chất khỏi hỗn hợp A
2 Oxi hóa m gam hợp chất hữu A CuO cho sản phẩm sinh gồm CO2 H2O qua bình đựng Mg(ClO4)2 bình đựng lít Ca(OH)2 0,0 M thu gam kết tủa Khối lượng bình tăng 1,08 gam khối lượng CuO giảm 3,2 gam, MA < 100 Oxi hóa mãnh liệt A, thu hai hợp chất hữu CH3COOH CH3COCOOH
(a) Xác định công thức cấu tạo gọi tên A
(b) Viết dạng đồng phân hình học tương ứng A
(c) Khi cho A tác dụng với Br2 theo tỉ lệ mol 1:1, tạo sản phẩm ? Giải thích
ĐÁP ÁN ĐIỂM
1 (a) Nếu ankin có dạng RCCH :
RCCH + AgNO3 + NH3 RCCAg + NH4NO3
0,02mol
mol / gam 170
gam , ) ankin (
n n n(ankin) 0,04mol
2
Br
Điều trái giả thiết, số mol Br2 0,2L0,15mol/L0,03mol Vậy ankin phải C2H2 ankan C2H6, anken C2H4 Từ phản ứng :
C2H2 + 2AgNO3 + 2NH3 C2Ag2 + 2NH4NO3 n(C2H2) = 1/2n(AgNO3) = 0,01 mol
Từ phản ứng :
C2H2 + 2Br2 C2H2Br4 C2H4 + Br2 C2H4Br2 n(C2H4)= 0,01 mol
n(C2H6) = 0,01mol0,01mol mol
/ L , 22
L 672 ,
0,01 mol
0,50
(b) Thổi hỗn hợp qua binh chứa dung dịch AgNO3/NH3 dư Lọc tách kết tủa, hòa tan kết tủa dung dịch HCl dư thu khí C2H2
C2H2 + 2AgNO3 + 2NH3 C2Ag2 + 2NH4NO3 C2Ag2 + 2HCl C2H2 + 2AgCl
Khí khỏi bình chứa dung dịch AgNO3/NH3, thổi tiếp qua dung dịch nước brom dư Chiết lấy sản phẩm đun nóng với bột Zn (trong CH3COOH) thu C2H4 :
C2H4 + Br2 C2H4Br2
C2H4Br2 + Zn C2H4 + ZnBr2
Khí khỏi bình chứa dung dịch brom khí C2H6
1,00
2 (a) n(H2O) = 0,06 mol n(H) = 0,12 mol Từ phản ứng :
CO2 + Ca(OH)2 CaCO3 + H2O 2CO2 + Ca(OH)2 Ca(HCO3)2 với n 0,045mol
2 ) OH (
Ca nCaCO3 0,02mol n(CO2) 0,02 mol 0,07 mol n(O) tham gia phản ứng 0,2mol
mol / gam 16
gam ,
Vậy số mol O A :
(6) A hidrocacbon có cơng thức đơn giản C7H12
Vì MA < 100, nên cơng thức phân tử A C7H12 (2) Cấu tạo A phù hợp với giả thiết là:
CH
CH3 C
CH3
CH CH CH3 (3-metylhexa-2,4-dien)
1,00 0,50 (b) Các dạng đồng phân hình học :
CH3 C C
CH3 C C
CH3 H H
H
H3C C C
CH3 C C
H CH3 H
H
H C C
CH3 C C
CH3 H H
CH3
H C C
CH3 C C
H CH3 H
CH3
cis-cis cis-trans trans-cis trans-trans
0,50
(c) Tác dụng với brom theo tỉ lệ mol 1:1 tạo sản phẩm :
CH
CH3 C
CH3
CH CH CH3 + Br2 - Br
-CH
CH3 C
CH3 H
C CHBr CH3 H
C
CH3 C
CH3
CH CHBr H
C
CH3 C
CH3
CH CH CH3 CH3
Br
+ Br
-CH3CH=C(CH3)-CHBr-CHBr-CH3 CH3-CHBr-C(CH3)=CH-CHBr-CH3 CH3-CHBr-CBr(CH3)-CH=CH-CH3
0,50
Câu V ( điểm)
1 Trình bày phương pháp phân biệt cặp chất (mỗi trường hợp dùng thuốc thử đơn giản, có viết phản ứng minh họa) :
(a) m-bromtoluen benzylbromua (b) phenylaxetilen styren
2 Từ benzen chất vô cơ, xúc tác cần thiết khác có đủ, viết phương trình phản ứng hóa học điều chế :
(a) meta-clonitrobenzen (b) ortho-clonitrobenzen (c) axit meta-brombenzoic (d) axit ortho-brombenzoic
3 Hidrocacbon X có phân tử khối 128, không làm nhạt màu dung dịch Br2 X tác dụng với H2 (xúc tác Ni, t) tạo sản phẩm Y Z Oxi hóa mãnh liệt Y tạo sản phẩm axit o-phtalic,
o-C6H4(COOH)2
(a) Xác định cấu tạo gọi tên X, Y, Z
(7)ĐÁP ÁN ĐIỂM Phân biệt chất :
(a) Dùng AgNO3, benzyl bromua cho kết tủa vàng :
C6H5CH2Br + AgNO3 + H2O C6H5CH2OH + AgBr + HNO3
(b) Dùng dung dịch AgNO3/NH3, phenylaxetilen cho kết tủa vàng xám : C6H5CCH + AgNO3 + NH3 C6H5CCAg + NH4NO3
1,00
2 Điều chế :
NO2 + HONO2
H2SO4
+ Cl2 Fe
NO2
Cl (a)
Cl
+ HONO2 H2SO4 + Cl2
Fe
Cl
(b) +H2SO4
SO3H
Cl
SO3H t
Cl
NO2
NO2
CH3 + CH3Cl
AlCl3
+ Br2 Fe
COOH
(c) + KMnO4
COOH
Br CH3
+ Br2 Fe +CH3Cl
AlCl3
CH3
(d) +H2SO4
SO3H
CH3
SO3H
t
CH3
Br
Br + KMnO4
COOH Br
0,25
0,50
0,25
0,50
3 (a) X (CxHy), có 12x + y = 128 (y 2x + 2) có hai nghiệm thích hợp C10H8 C9H20 Tuy nhiên, X tác dụng với hidro, nên cơng thức C10H8 (7) Vì X khơng làm nhạt màu nước brom nên cấu tạo thích hợp X naphtalen phù hợp với giả thiết Y tetralin Z decalin :
(naphtalen) (tetralin) (decalin)
(8)(b) Phản ứng :
+ HONO2 H2SO4 + H2O
NO2
+ Br2 Fe + HBr
Fe
(9)SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO THÀNH PHỐ ĐÀ NẴNG
HƯỚNG DẪN CHẤM ĐỀ THI HỌC SINH GIỎI THÀNH PHỐ NĂM HỌC 2007 - 2008
MÔN: HĨA HỌC LỚP 11
Thời gian: 150 phút (khơng kể thời gian giao đề)
Câu I (4 điểm)
1 Xét hợp chất với hidro nguyên tố nhóm VA Góc liên kết HXH (X kí hiệu ngun tố nhóm VA) nhiệt độ sơi cho bảng
Đặc điểm NH3 PH3 AsH3 SbH3 Góc HXH 107o 93o 92o 91o Nhiệt độ sôi (oC) -33,0 -87,7 -62,0 -18,0
So sánh giải thích khác biệt giá trị góc liên kết nhiệt độ sôi chất
2 Khi cho NH3 vào dung dịch AgNO3 thấy có vẩn đục màu trắng tan lại NH3 dư, thêm AsH3 vào dung dịch AgNO3 lại thấy xuất kết tủa Ag dung dịch thu có chứa axit asenơ Viết phương trình phản ứng giải thích có khác biệt
3 Xét phản ứng tổng hợp amoniac : N2 (k) + 3H2 (k)⇄ 2NH3 (k)
Ở 450oC số cân phản ứng KP = 1,5.10-5 Tính hiệu suất phản ứng tổng hợp NH3 ban đầu trộn N2 H2 theo tỉ lệ 1:3 thể tích áp suất hệ 500 atm
ĐÁP ÁN ĐIỂM
1 Từ N đến Sb bán kính ngun tử tăng dần, đặc trưng lai hóa sp3 nguyên tử X phân tử XH3 giảm dần, nên góc liên kết trở gần với góc hai obitan p khiết (Cũng có thểgiải thích từ Sb đến N độ âm điện nguyên tử trung tâm tăng dần, bán kính nguyên tử giảm dần, làm khoảng cách cặp electron liên kết giảm, lực đẩy chúng tăng, nên góc liên kết tăng)
0,50
NH3 tạo liên kết H liên phân tử, cịn PH3 khơng, từ NH3 đến PH3 nhiệt độ sôi giảm Từ PH3 đến SbH3 nhiệt độ sôi tăng phân tử khối tăng
N H H H N H H H 1,00 (0,502)
2 Phương trình phản ứng :
AgNO3 + NH3 + H2O AgOH + NH4NO3 AgOH + 2NH3 Ag(NH3)2OH
3 3 3 3 HNO Ag O As H O H NO Ag H
As
NH3 có tính bazơ mạnh AsH3, ngược lại AsH3 có tính khử mạnh NH3
1,50 (0,503)
3 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 n = x(4-2h)
3 H N NH P P ) h ( x ) h ( x P ) h ( x ) h ( x P ) h ( x xh P P P K 2
P K
) h ( , ) h ( h 2 , 10 h , 28 h ,
14 2
với h1
467 , h
, hiệu suất phản ứng 46,7%
(10)Câu II (4 điểm)
1 Trộn lẫn mL dung dịch NH3 1M mL dung dịch HCl 1M thu dung dịch A Thêm 0,001 mol NaOH vào dung dịch A thu dung dịch B
(a) Xác định pH dung dịch A B, biết KNH 1,8.10
3
(b) So với dung dịch A, giá trị pH dung dịch B có thay đổi lớn hay nhỏ? Nguyên nhân biến đổi lớn hay nhỏ ?
2 Tính thể tích dung dịch Ba(OH)2 0,01M cần thêm vào 100 mL dung dịch Al2(SO4)3 0,1M để thu 4,275 gam kết tủa
ĐÁP ÁN ĐIỂM
1 (a) Xét phản ứng dung dịch NH3 dung dịch HCl : NH3 + H+ NH4+
Co 0,7M 0,3M
C 0,3M 0,3M
[C] 0,4M 0,3M
Vậy dung dịch A gồm cấu tử NH3 0,4M, NH4+ 0,3M Cl-
0,50
NH3 + H2O ⇄ NH4+ + OH- Kb
Co 0,4M 0,3M
C xM xM xM
[C] (0,4-x)M (0,3+x)M xM
5
10 , x 10
, ) x , (
x ) x , (
K
4 , )] 10 , lg( [ 14
pHA
0,50
Khi thêm 0,001 mol NaOH vào dung dịch A có phản ứng: NH4+ + OH- NH3 + H2O
Co 0,3M 0,1M 0,4M
C 0,1M 0,1M 0,1M
[C] 0,2M 0,5M
Vậy dung dịch B gồm cấu tử NH3 0,5M, NH4+ 0,2M Cl-
0,50
NH3 + H2O ⇄ NH4+ + OH- Kb
Co 0,5M 0,2M
C xM xM xM
[C] (0,5-x)M (0,2+x)M xM
5
10 , x 10
, ) x , (
x ) x , (
K
7 , )] 10 , lg( [ 14
pHB
0,50
(b) Sự khác biệt giá trị pH dung dịch B so với dung dịch A không lớn, dịch A tồn cần axit – bazơ, cân có khả làm giảm (chống lại) tác động thay đổi nồng độ axit (H+) bazơ (OH-)
0,50 Theo giả thiết n 0,02mol
Al nSO24 0,03mol Gọi x số mol Ba(OH)2 cần thêm vào, n xmol
Ba nOH 2xmol
Ba2+ + SO42- BaSO4 (1) no x (mol) 0,03 (mol)
Al3+ + 3OH- Al(OH)3 (2) no 0,02 (mol) 2x (mol)
Al(OH)3 + OH- Al(OH)4- (3)
(11)Xét trường hợp xảy phản ứng (1) (2) Trong trường hợp Al3+ tham gia phản ứng vừa đủ dư : 0,02 x 0,03(mol)
3 x
, Ba2+ phản ứng hết phản ứng (1)
Ta có : m(kết tủa) = 4,275 x 0,015(mol)
x 78 x
233
Vậy thể tích dung dịch Ba(OH)2 sử dụng 1,5L L
/ mol 01 ,
mol 015 ,
0,50
Nếu xảy phản ứng (1), (2) (3) x0,03(mol)
gam 275 , gam 99 , mol / gam 233 mol 03 , m
4
BaSO
(loại) 0,50
Câu III (4 điểm)
1 Chọn chất phù hợp, viết phương trình (ghi rõđiều kiện phản ứng) thực biến đổi sau :
N
N -3
N +2
N
+4 N
+5 N
0
N +2
N +3
N +5
(1) (2) (3)
(5) (6)
(8) (4)
(7)
2 Dung dịch A gồm 0,4 mol HCl 0,05 mol Cu(NO3)2 Cho m gam bột Fe vào dung dịch khuấy phản ứng kết thúc thu chất rắn X gồm hai kim loại, có khối lượng 0,8m gam Tính m Giả thiết sản phẩm khử HNO3 có NO
ĐÁP ÁN ĐIỂM
1 Các phương trình phản ứng : (1) N2 + 3H2
atm 300 , 500
Fe
o
2NH3 (2) 4NH3 + 5O2 Pt,850900C
o
4NO + 6H2O (3) 2NO + O2 2NO2
(4) 4NO2 + O2 + 2H2O 4HNO3
(5) 5Mg + 12 HNO3 5Mg(NO3)2 + N2 + 6H2O (6) N2 + O2
C 2000o
2NO
(7) 2NO2 + 2KOH KNO2 + KNO3 + H2O
(8) 5KNO2 + 2KMnO4 + 3H2SO4 5KNO3 + K2SO4 + 2MnSO4 + 3H2O
2,00 (0,258)
2 Trong dung dịch A :
Dung dịch A có 0,4 mol H+, 0,05 mol Cu2+, 0,4 mol Cl-, 0,1 mol NO3 -Khi cho Fe vào dung dịch A xảy phản ứng :
(1) Fe + 4H+ + NO3- Fe3+ + NO + 2H2O 0,4 0,1
0,1 0,4 0,1 0,1 0,1 (2) Fe + 2Fe3+ 3Fe2+
0,05 0,1
(3) Fe + Cu2+ Fe2+ + Cu 0,16 0,05 0,05
1,00
Số mol Fe tham gia phản ứng từ (1) đến (3) 0,1+ 0,05 + 0,05 = 0,2 (mol) Hỗn hợp kim loại sau phản ứng gồm Fe dư Cu, (m - 560,2) + 0,0564 = 0,8 m
m = 40 (gam)
(12)Câu IV (4 điểm)
1 Dưới giá trị nhiệt độ nóng chảy nhiệt độ sơi củan-pentan neopentan Giải thíchsự khác biệt nhiệt độ nóng chảy nhiệt độ sơi chất
n-Pentan Neopentan Nhiệt độ sôi (oC) 36 9,5 Nhiệt độ nóng chảy (oC) -130 -17
2 X, Y, Z ankan, ankadien liên hợp ankin, điều kiện thường tồn thể khí Đốt cháy 2,45 L hỗn hợp ba chất cần 14,7 L khíO2, thu CO2 H2O có số mol Các thể tích khí đo 25oC atm
(a) Xác định công thức phân tử X, Y Z
(b) Y cộng Br2 theo tỉ lệ mol 1:1 tạo ba sản phẩm đồng phân Dùng chế phản ứng giải thích hình thành sản phẩm
3 Hồn thành phương trình phản ứng :
+HCHO
A (1)
(2) (3)
(5)
(6) (4)
(7) Etyl bromua +Mg/ete
+CH3COCH3 +CO2
X1 Y1 Z1
H2O
X1 Y1 Z1 H2O H2O
ĐÁP ÁN ĐIỂM
1 Nhiệt độ sôi neopentan thấp n-pentan phân tử có nhiều nhánh, tính đối xứng cầu phân tử tăng, diện tích bề mặt phân tử giảm, làm cho độ bền tương tác liên phân tử giảm nhiệt độ sôi trở nên thấp
0,50 Trái lại, tính đối xứng cầu lại làm cho mạng tinh thể chất rắn trở nên đặc khít
bền vững hơn, nên nhiệt độ nóng chảy cao 0,25 (a) Gọi cơng thức trung bình X, Y, Z CnH2n (do số mol CO2và H2O
nhau)
O H n CO n O
n H
C 2 2 2
n
n , ta có : 2,45 n
7 , 14
2 / n
Vì X, Y, Zđiều kiện thường tồn thể khí (trong phân tử, số nguyên tử C 4), nên công thức phân tửcủa X C4H10 Y, Z C4H6
0,75 (0,253)
(b) Cơ chế phản ứng :
CH2 CH CH CH2 Br-Br
CH2 CH CH CH2
Br
CH2 CH CH CH2
Br
- Y- 0,75
(13)3 Các phương trình phản ứng : CH3CH2Br + Mg
ete
CH3CH2MgBr
CH3 CH2MgBr C
O H H
CH3 CH2 CH2 OMgBr
CH3 CH2 CH2 OMgBr + H2O CH3 CH2 CH2 OH + Mg(OH)Br
CH3 CH2MgBr + C
O CH3 CH3
CH3 CH2 C CH3 OMgBr
CH3
CH3 CH2 C CH3+ H2O CH3 CH2 C CH3+ Mg(OH)Br CH3
OMgBr
CH3 OH CH3 CH2MgBr C
O
CH3 CH2 C OMgBr O
O CH3 CH2 C OMgBr + H2O
O
CH3 CH2 C OH + Mg(OH)Br O
1,75 (0,257)
Câu V( điểm)
1 Chất X có cơng thức phân tử C7H6O3 X có khả tác dụng với dung dịch NaHCO3 tạo chất Y có cơng thức C7H5O3Na Cho X tác dụng với anhiđrit axetic tạo chất Z (C9H8O4) tác dụng với NaHCO3, cho X tác dụng với metanol (có H2SO4 đặc xúc tác) tạo chất T (C8H8O3) khơng tác dụng với NaHCO3 mà tác dụng với Na2CO3
(a) Xác định cấu tạo chất X, Y, Z, T viết phương trình phản ứng xảy Biết chất X có khả tạo liên kết H nội phân tử
(b) Cho biết ứng dụng chất Y, Z T
2 Đốt cháy hoàn tồn 10,08 L hỗn hợp khí gồm hai ankanal A B thu 16,8 L khí CO2 Nếu lấy lượng hỗn hợp tác dụng hoàn toàn với lượng dư dung dịch AgNO3 NH3 thuđược 108 gam Ag kim loại
(a) Xác định A B, biết khí đo 136,5oC atm
(b) Tiến hành phản ứng canizaro A B Cho biết sản phẩm tạo thành giải thích
ĐÁP ÁN ĐIỂM
1 (a) Cấu tạo chất :
COOH OH
COONa OH
COOH
OOCCH3
COOCH3
OH
X Y Z T
1,00 (0,254)
Phương trình phản ứng :
HOC6H4COOH + NaHCO3 HOC6H4COONa + H2O + CO2 HOC6H4COOH + CH3OH H 2SO4 HOC6H4COOCH3 + H2O
HOC6H4COOH + (CH3CO)2O H 2SO4 CH3COOC6H4COOH + CH3COOH
0,75 (0,253) (b) Y với hàm lượng nhỏ sử dụng làm chất bảo quản thực phẩm pha chế
nước xúc miệng (có tác dụng diệt khuẩn); Z sử dụng để chế tạo dược phẩm aspirin T thành phần dầu gió xanh
(14)2 (a) Xác định A B
) mol ( , , 273 ) 273 / , 22 (
1 08 , 10
nA,B
;
) mol ( , , 273 ) 273 / , 22 (
1 , 16 n
2
CO
1(mol)
108 108 nAg
1,67
3 ,
5 ,
C A HCHO
0,50
Gọi công thức B RCHO (hay CnH2nO) số mol A, B a, b HCHO AgNO3/NH3 4Ag
RCHO AgNO3/NH3 2Ag Ta có :
3 n ; , b ; , a b a
5 , nb a
3 , b a
Vậy B CH3CH2CHO
0,50
(b) Phản ứng canizaro :
HCHO + CH3CH2CHO + OH- HCOO- + CH3CH2CH2OH
Hợp chất dễ tham gia phản ứng cộng AN (nguyên tử cacbon nhóm cacbonyl dương điện hơn) có nhiều H liên kết với nhóm cacbonyl hơn, có xu hướng chuyển thành ion cacboxilat
(15)1
SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
THÀNH PHỐ ĐÀ NẴNG
KÌ THI CHỌ HỌC SINH GIỎI LỚP 11
NĂM HỌC 2008-2009
HƯỚNG DẪN CHẤMMÔN HĨA HỌC
Câu I:(2,0 điểm)
1 Tính thể tích dung dịch hỗn hợp HCl, H2SO4 có pH = cần dùngđểpha vào 200 ml dung dịch hỗn hợp NaOH, KOH có pH = 13 thu dung dịch có pH =
2 Cho X muối nhơm khan, Y muối trung hịa khan Hồ tan gam hỗn hợp đồng số mol muối X, Y vào nước dung dịch A Thêm từ từ dung dịch Ba(OH)2 vào dung dịch A dư dung dịch B, khí C kết tủa D Axit hóa dung dịch B HNO3 thêm AgNO3 vào thấy xuất kết tủa trắng bị hóa đen dần để ánh sáng Khi thêm Ba(OH)2 vào, lượng kết tủa D đạt giá trị lớn (kết tủa E), sau đạt giá trị nhỏ (kết tủa F) Nung kết tủa E, F tới khối lượng không đổi thu 6,248 g 5,126 g chất rắn tương ứng F không tan axit mạnh
a) Hỏi X, Y muối gì?
b) Tính thể tích C (ở đktc)ứng với giá trị D lớn
Đáp án Điểm
1.
pH = 1⇒[H+] = 0,1 M , pH = 2⇒pH = 0,01 M pH = 13⇒ pOH = 14-13 = 1⇒ [OH-] = 0,1M
⇒ số mol OH- 200 ml dung dịch = 0,2 0,1 = 0,02 (mol) Phương trình hóa học : (1) H+ + OH- H2O
Từ (1)⇒ số mol H+ tham gia (1) = số mol OH- = 0,02 (mol) Gọi V (lít) thể tích dung dịch axit cần lấy
Số mol H+ V lít dung dịch = 0,1V (mol) Dung dịch thu có pH < chứng tỏ axit dư Số mol H+ dư = 0,1V – 0,02 (mol)
[H+] dung dịch thu = 1V 02 01 M V
, ,
, ( ) ,
⇒ V = 0,244 (lít)
0,75
2.
Vì cho AgNO3 vào dung dịch B axit hóa tạo kết tủa trắng bị hóa đen ngồi ánh sáng: AgCl, phải có muối muối clorua, cho Ba(OH)2 mà có khí bay chúng tỏ NH3; muối Y phải muối amoni trung hịa thêm Ba(OH)2 tới dư mà kết tủa chứng tỏ hai muối phải muối sunfat chênh lệch khối lượng nung E F Al2O3 tạo thành từ Al(OH)3
Các phản ứng dạng ion:
(1) Ag+ + Cl- AgCl
(2) NH4+ + OH- NH3 + H2O (3) Al3+ + 3OH- Al(OH)3 (4) Al(OH)3+ OH- Al(OH)4 (5) 2Al(OH)3
o t
Al2O3 + 3H2O (6) Ba2+ + SO42- BaSO4
(16)2 Theo khối lượng chất rắn ta có:
2 Al O
6 248 126
n 011 mol
102
, , , ( )
,
4
B SO SO
5 126
n n 022 mol
233
a
, , ( )
Như kết không phù hợp với muối Al2(SO4)3 Do muối nhơm phải là AlCl3
với số mol = 0,011.2 = 0,022 mol và muối Y phải muối (NH4)2SO4với số mol
0,022 mol
Khối lượnghỗn hợp ban đầu : 4
AlCl NH SO
a m m( ) = 0,022133,5 + 0,022132 = 5,841 g
Và nB = 2n(NH ) SO4 2 4= 0,022 = 0,044 (mol)⇒VB = 0,4928 = 0,9856 lit Câu II:(2,0 điểm)
1 Cho chất NH3, H2N-OH, H2N-NH2 H-N=N≡N
a) Sắp xếp chất theo chiều giảm dần tính bazơ Giải thích
b) Phương pháp sản xuất hiđrazin H2N-NH2 công nghiệp cho natri hipoclorit tác dụng với dung dịch amoniac Viết phương trình hóa họcminh họa
2. Momen lưỡng cực nhiệt độ sôi NH3 NF3được cho bảng đây:
Đặc điểm NH3 NF3
Momen lưỡng cực (D) 1,46 0,24 Nhiệt độ sôi (oC) -33,0 -129
Cho biết dạng hình học phân tử NH3, NF3 So sánh giải thích khác biệt giá trịmomen lưỡng cực nhiệt độ sôicủa chất
3 Cho dịng khí CO qua ống sứ chứa hỗn hợp X gồm FeO, Fe3O4 Fe2O3 đốt nóng, phản ứng tạo 3,0912lít khí CO2 (đktc), hỗn hợp chất rắn lại ống nặng 14,352 gam gồm chất Hòa tan hết hỗn hợp chất vào lượng dư dung dịch HNO3 thu V lít khí NO (đktc, sản phẩm khử nhất) dung dịch có chứa 50,82 gam muối khan Tính V
Đáp án Điểm
1. (a) Tính bazơ giảm dần theo chiều: NH3> H2N-NH2 > H2N-OH > H-N=N≡N Giải thích:
Ba chất đầu có tính bazơ ngun tử N cịn cặp electron chưa liên kết NH3 có tính bazơ mạnh mật độ electron N lớn Oxi có độ âm điện lớn hút electron làm giảm mật độ electron N Mật độ electron N giảm làm giảm khả nhận H+
Riêng H-N=N≡N có tính axit Vì liên kết H-N phân cực mạnh, H linh động nên có khả cho H+
(b) 2NH3 + NaClO H2N-NH2 + NaCl + H2O
0,75
2 Dạng hình học phân tử: tháp đáy tam giác
Trong phân tử NH3, liên kết N-H cặp electron N phân cực chiều.Trong phân tử NF3, liên kết N-F cặp electron N phân cực ngược chiều Do đó, phân tử NH3 phân cực NF3
NH3 phân tử phân cực, tạo liên kếthidro phân tử nên có nhiệt độ sơi cao NF3
0,75 N
F
FF N
H
HH
(17)3 3.
Xem hỗn hợp X gồm FeO, Fe3O4 Fe2O3 hỗn hợp chứa FeO Fe2O3 Ta có: mx= 14,352 + 163,0912/22,4 = 16,56
Giải hệ phương trình: 72nFeO + 160 nFe2O3 = 16,56
nFeO + 2nFe2O3 = nFe(NO3)3 = 0,21(mol) 242
82 , 50
nFeO = 0,03mol nFe2O3 = 0,09 mol
Áp dụng định luật bảo toàn electron: nFeO + 2nCO2 = nNO nNO = (0,03 + 23,0912/22,4)/3 = 0,102 mol VậyV = 2,2848 lít.
0,50
Câu III:(2,0 điểm)
1. So sánh độ dài liên kết đơn C –H etan etin Giải thích
2 Dựa vào số electron hóa trị C H chứng tỏ ankan có cơng thức chung CnH2n+2 3 Hòa tan 3,042 gam campho vào 40 gam benzen thu dung dịch đông đặc 2,940C Hãy
xác định khối lượng mol phân tử campho Biết nhiệt độ nóng chảy số nghiệmlạnh benzen 5,50C 5,12
4 Cho biết sản phẩm phản ứng cộng chất sau với số mol (a) but-2-in + H2 ; (b) axetylen + Br2
5 Một hiđrocacbon X có chứa 88,235% C khối lượng Xác định công thức cấu tạo X, biết hiđrocacbon no có ba vịngđều có 6C
Đáp án Điểm
1. Độ dài liên kết đơn C –H etan lớn etin
Vì liên kết C-H etan tạo obitan lai hóa sp3 obitan s hiđro, liên kết
C-H etin tạo obitan lai hóa sp cacbon obitan s hiđro 0,25 2 Xét một ankan có n nguyên tử cacbon
Số electron hóa trị C 4n Số liên kết C-C n-1
Số electron tham gia liên kết C-C 2(n-2)
Số electron hóa trị tham gia liên kết C-H 4n– 2(n-2) = 2n+2 Vì H có electron hóa trị, nên 2n+2 số nguyên tử H
0,25
3 Áp dụng công thức
t m
1000 m
K M
dd ct
) mol / g ( , 152 ) 94 , 50 , ( 40
1000 042 , 12 ,
M
0,25
(18)4 5. Xác định công thức phân tử
Đặt CxHy công thức phân tử X
8 : 765 , 11 : 353 , 765 , 11 : 12
235 , 88 y :
x
X có dạng C5nH8n X có độ bất bão hịa n
n n
10
Do có vịng nên n + = 3, suy n = , công thức phân tử A C10H16
X có vịng 6C nên cơng thức cấu tạo là:
hay
1,0
Câu IV:(2,0 điểm)
1 Tốc độ tương đối phản ứng brom hóa vị trí nhân benzen toluen so với vị trí benzen sau:
CH3
5,5 5,5
600 600
2420
a) Giải thích khác tốc độ tương đối phân tử toluen b) Tính tỉ lệ % sản phẩm momobrom hóa toluen
c) So sánh khả phản ứng brom hóa củatoluen benzen
2. Hiđrocacbon X có MX= 84 gam/mol X tác dụng với dung dịch Br2 tạo dẫn xuất Y Cho Y tác dụng với KOH ancol, đun nóng thu hiđrocacbon đồng phân Z1, Z2 Ozon phân Z1 thu sản phẩm gồm CH3COOH HOOC-COOH
a) Lập luận tìm cơng thức cấu tạo X, Y, Z1, Z2 gọi tên b) Viết phương trình hóa học xảy
c) Biểu diễn đồng phân hình học Z1 gọi tên
Đáp án Điểm
1.
a Do CH3 đẩy electron (hiệu ứng +I) làm tăng mật độ electron vịng benzen, vị trí ortho para nênở vị trí dễ dàng tham gia phản ứng Tuy nhiên, doở vị trí ortho gần nhóm CH3 nên khó para
b Tỉ lệ sản phẩm monobrom toluen
%(o) = 600 100%
600 5, 2420
= 33,05%
%(m)=5, 2100% 3631
=0,30% ; %(p) = 66,65%
(19)5 c So sánh khả phản ứng toluen so với benzen:
toluen benzen
v 3631
v 6 =605,17 lần 2.
a) X: CxHy có 12x + y = 84, biện luận CTPT X C6H12
X tác dụng với dung dịch Br2 tạo Y: C6H12Br2, đun nóng Y với OH-/ancol tạo C6H10 Ozon phân Z1 thu CH3COOH HOOC-COOH Ta có:
CH3 C O
OH
C OH
O C O
OH
C OH
O CH3
Vậy CTCT Z1: CH3-CH=CH-CH=CH-CH3 Y CH3-CH2CHBr-CHBr-CH2-CH3
Z2: CH3-CH2-C≡C-CH2-CH3 X: CH3-CH2-CH=CH-CH2-CH3 b)Các phương trình hóa học:
CH3-CH2-CH=CH-CH2-CH3+ Br2CH3-CH2CHBr-CHBr-CH2-CH3 CH3-CH2CHBr-CHBr-CH2-CH3+2KOH
o ancol,t
CH3-CH=CH-CH=CH-CH3 + 2KBr+ 2H2O CH3-CH2CHBr-CHBr-CH2-CH3+2KOH
o ancol,t
CH3-CH2-C≡C-CH2-CH3+2KBr + 2H2O
c)Các đồng phân hình học Z1:
trans - trans
cis - cis
cis-trans
1,25
Câu V:(2,0 điểm)
1. (a) Xác định công thức cấu tạo A, B, C, D E (b) Viết phương trình hóa học
2 Hỗn hợp khí X gồm anken dãy đồng đẳng Đốt cháy hồn tồn 2,24 lít khí hỗn hợp X thu 5,6 lít khí CO2 (các thể tích khí đo điều kiện nhiệt độ, áp suất) a) Xác định công thức phân tử anken
(20)6
Đáp án Điểm
1 Công thức cấu tạo chất là:
1,0
2. Đặt công thức chung ankenlà CnH2n
Đốt hỗn hợp hai anken:
6 , 24
,
O H n CO n O
2 n H
Cn 2n 2 2 2
Đối với chất khí tỉ lệ thể tích cũnglà tỉ lệ số mol nên có tỷ lệ:
, n , n 24 ,
2
Anken có số nguyên tử cacbon < 2,5là C2H4 anken kế tiếplà C3H6 CH2= CH2+ HOH→ CH3–CH2OH (2)
CH3CH = CH2+ HOH→ CH3–CH(OH)–CH3 (3) CH3CH = CH2+ HOH→ CH3–CH2–CH2OH (4)
Gọi % số mol C3H6 (1-) % số mol C2H4 3 + 2(1–) = 2,5⇒ = 0,5
Vậy C3H6 chiếm 50% cịn C2H4 chiếm 50% thể tích
Gọi a, b, c số mol củaCH3–CH2OH, CH3–CH(OH)–CH3 CH3CH2CH2OH
(21)7 Khi đó: bca, theo đề:
9 , 12 b
60 c 60 a
46
⇒a = 4c b = 3c Vậy % khối lượng ancol:
% 15 , 14 % 100 c 60 b 60 a 46
c 60 OH
CH CH CH %
% 45 , 42 % 100 c 60 b 60 a 46
b 60 CH
) OH ( CH CH %
% , 43 % 100 c 60 b 60 a 46
a 46 OH
H C %
2
3
5
(22)SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO THÀNH PHỐ ĐÀ NẴNG
HƯỚNG DẪN CHẤM KÌ THI HỌC SINH GIỎI THÀNH PHỐ NĂM HỌC 2004 - 2005
MƠN: HĨA HỌC LỚP 11
Thời gian: 150 phút (không kể thời gian giao đề)
Câu I M (3điểm)
1 Hãy so sánh giải thích khác độ phân cực phân tử, nhiệt độ sơi vàđộ mạnh tính bazơ NH3 NF3
2 N2O4 phân li 20,0% thành NO2ở 27oC 1,00 atm Hãy xác định(a) giá trị Kp; (b) độ phân li N2O4 27oC 0,10 atm; (c)độ phân li 69g N2O4 bình 20 Lở 27oC
3 Tính pH dung dịch thuđược thổi hết 224 mL khí CO2 vào 200 mL dung dịch NaOH 0,05M, biếtaxit cacbonic có pKa16,35, pKa2 10,33
ĐÁP ÁN ĐIỂM
1 Cấu tạo:
N H H H N F F F
- NH3 phân cực NF3 NH3 lưỡng cực liên kết lưỡng cực electron tự chiều, NF3 lưỡng cực liên kết lưỡng cực electron tự ngược chiều
- Nhiệt độ sôi NH3 cao NH3 tạo liên kết H liên phân tử
- NH3là bazơ cịn NF3 khơng, NF3 ngun tử F hút electron làm giảm mật độ electron nguyên tử N
2 Xét phản ứng phân li:
N2O4 2NO2
n
n 2n
n-n 2n
Phần mol: 1 , P P P P K 2 O N NO O N NO P 2 2
(a) 0,17
) , ( ) , ( P K 2 2
P
(b) 0,10 0,17 0,546 (54,6%) 2
(c) 0,75mol 92
69
n
) ( 9225 , 20 300 082 , ) ( 75 , P 2O
N
1,845
20 300 082 , 75 , P NO 17 , ) ( 9225 , ) 845 , ( K P
0,1927 (19,27%)
0,75 (0,253)
(23)3 0,01mol, n 0,2 0,05 0,01
, 22
224 ,
nCO2 NaOH
Vì số mol CO2 NaOH nên hệ chứa NaHCO3 Có thể tính pH hệ lưỡng tính công thức:
6,35 10,33 8,3
1 ) pK pK (
pH 1
0,75 (0,25+0,5)
Câu II (3điểm)
1 Viết phương trình phản ứng xảy cho NH4Cl tác dụng với CuO với ZnO Cho biết ứng dụng thực tế NH4Cl tương ứng với phản ứng
2 Hòa tan 10,00 g hỗn hợp gồm Cu2S CuS 200,0 mL dung dịch MnO4- 0,7500 M môi trường axit Sau khiđun sơiđể đuổi hết khí SO2 sinh ra, lượng MnO4- cịn dư dung dịch phản ứng vừa hết với 175,0 mL dung dịch Fe2+ 1,000 M
(a) Viết phương trình phản ứng xảy (dạng phương trình ion thu gọn) (b) Tính phần trăm khối lượng CuS hỗn hợp banđầu
ĐÁP ÁN ĐIỂM
1 Trong thực tế, NH4Clđược dùngđể đánh bề mặt kim loại trước hàn: 4CuO + 2NH4Cl N2 + 3Cu + CuCl2 + 4H2O
ZnO + 2NH4Cl ZnCl2 + 2NH3 + H2O
2 (a) Phương trình phản ứng:
5Cu2S + 8MnO4-+ 44H+ 10Cu2+ + 5SO2 + 8Mn2+ + 22H2O (1) 5CuS + 6MnO4-+ 28H+ 5Cu2+ + 5SO2 + 6Mn2+ + 14H2O (2) 5Fe2+ + MnO4- + 8H+ 5Fe3+ + Mn2+ + 4H2O (3) (b) Xácđịnh %
(1) 0,175 0,035mol
5 n
5
n
4(3) Fe
MnO
nMnO (1,2) 0,2 0,75 0,035 0,115mol
Đặt số mol Cu2S CuS x y, ta có:
0625 , y
025 , x 115 , y x
10 y 96 x 160
100% 60%
10 96 0625 , m
% CuS
1,50 (0,503)
0,75 (0,253)
0,75
Câu III (4điểm)
1 Chỉ dùng chất thị phenolphtalein, phân biệt dung dịch NaHSO4, Na2CO3, AlCl3, Fe(NO3)3, NaCl, Ca(NO3)2 Các phản ứng minh họa viết dạng ion thu gọn
2 Hòa tan hết 2,2 g hỗn hợp kim loại A gồm sắt nhôm 150 mL dung dịch HNO3 2M thu dung dịch B 448 mL (đktc) khí C gồm N2O N2 có tỉ khối so với khơng khí 1,2414 Thêm 13,6 g NaOH nguyên chất vào dung dịch B thuđược kết tủa D, lọc kết tủa D thu dung dịch nước lọc E
(a) Tính phần trăm khối lượng kim loại hỗn hợp A banđầu
(24)ĐÁP ÁN ĐIỂM Trích mẫu thử cho lần thí nghiệm:
Cho phenolphtalein vào mẫu thử Mẫu thử có màu hồng dung dịch Na2CO3, mẫu thử cịn 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 không 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 thửkhông tạo tượng NaCl
2 (a) Đặt số mol N2O N2 a b, ta có:
01 , b a 36 29 2414 , 02 , b 28 a 44 02 , , 22 448 , b a
Đặt số mol Fe Al x y
Chất khử Chấtoxi hóa
Fe - 3e Fe3+ 10H+ + 2NO3- + 8e N2O + 5H2O 3x x 0,10 0,08
Al - 3e Al3+ 12H+ + 2NO3- + 10e N2 + 6H2O 3y y 0,12 0,10
Vì nH(pu)0,22molnH(bd)0,3mol nên axit dư, phản ứng khơng tạo Fe2+ Ta có: 04 , y 02 , x 18 , y x , y 27 x 56
Vậy 100% 50,9%
2 , 56 02 , m
% Fe %mAl 49,1%
(b) Thêm NaOH vào dung dịch B [H+ (0,15.2-0,22 = 0,08 mol), Fe3+ (x = 0,02 mol), Al3+ (y = 0,04 mol) NO3-]
H+ + OH- H2O (1)
Fe3+ + 3OH- Fe(OH)3 (2) Al3+ + 3OH- Al(OH)3 (3) Al(OH)3 + OH- AlO2- + 2H2O (4)
mol 34 , 40 , 13 n mol , n n n
nOH(1,2,3,4) H Fe3 Al3 OH(bd)
sau (1), (2), (3), (4) dư OH-, kết tủa D Fe(OH)3 (0,02mol) 2Fe(OH)3 Fe2O3 + 3H2O, mrắn = mFe2O3 0,011601,6g
(c) Thêm HCl vào dung dịch E [Na+, OH- (0,04 mol), AlO2- (0,04 mol) NO3-]
OH- + H+ H2O (5)
AlO2- + H+ + H2O Al(OH)3 (6) Al(OH)3 + 3H+ Al3+ + 3H2O (7)
mol 03 , 78 34 , n ) OH (
Al
1,50 (0,256)
1,00
(25)Trường hợp 1: Xảy (5), (6) AlO2- dư mol 07 , 03 , 04 , n n n ) OH ( Al OH
H , 0,14L
5 , 07 ,
V
Trường hợp 2: Xảy (5), (6), (7) mol 01 , 03 , 04 ,
nAl(OH)3(7)
mol 11 , 03 , 04 , 04 , n n n
nH OH AlO Al(OH)3(7)
2
0,22L
5 , 11 ,
V
1,00 (0,502)
Câu IV (3điểm)
1 Tính hiệu ứng nhiệt phản ứng hidro hóa etilen tạo etan, biết nhiệt cháy C2H6 C2H4 -368,4 kcal/mol -337,2 kcal/mol [sản phẩm cháy CO2(k) H2O (l)], nhiệt hình thành H2O (l) -68,32 kcal/mol
2 (a) Viết cơng thức cấu tạovà gọitên anken cacbon đồng thời cóđồng phân hình học vàđồng phân quang học (b) Viết đồng phân hình học quang học ứng với cấu tạo (sử dụng cơng thức Fisher) xácđịnh cấu hình đồng phân (Z/E R/S) (b) Viết cấu tạo sản phẩm hình thành cho anken tác dụng với dung dịch nước brom có lượng nhỏ muối natri clorua
ĐÁP ÁN ĐIỂM
1 (1) C2H6 (k) + 7/2O2 (k) 2CO2 (k) + 3H2O (l) H368,4kcal (2) C2H4 (k) + 3O2 (k) 2CO2 (k) + 2H2O (l) H337,2kcal (3) H2 (k) + 1/2O2 (k) H2O (l) H68,32kcal Lấy (2) - (1) + (3) tađược:
C2H4 (k) + H2 (k) C2H6 (k) H(337,2)(368,4)(68,32)37,1kcal
2 (a) Cấu tạo:
CH3 CH CH C
H
CH3
C2H5 (4-metylhex-2-en)
(b) Cấu hình:
C C
CH3 H
C2H5 C H H CH3 C C H CH3
C2H5
C C
CH3 H
C2H5 C CH3 H H C C H CH3
C2H5 H H C CH3 H CH3 C H (E)(R) (E)(S) (Z)(R) (Z)(S)
(c) Cấu tạo sản phẩm:
CH3 CH CH CH
CH3 C2H5
CH3 CH CH CH
CH3
C2H5
Br Br
CH3 CH CH CH
CH3
C2H5
OH Br
CH3 CH CH CH
CH3 C2H5
Cl Br
1,00
0,25
1,00 (0,254)
(26)Câu V (3điểm)
1 Hidrocacbon A có khối lượng phân tử 80 Ozon phân A tạo andehit fomic andehit oxalic
C H
O
H H C
O C O
H
andehit fomic andehit oxalic (a) Xácđịnh cấu tạo gọi tên A
(b) Dùng chế giải thích sản phẩm hình thành cộng Br2 vào A theo tỉ lệ mol 1:1, gọi tên sản phẩm
2 Hợp chất A có công thức phân tử C9H8 A làm màu Br2 CCl4; hidro hóa A trongđiều kiện êm dịu tạo C9H10,còn trongđiều kiện nhiệt độ áp suất cao tạo C9H16; oxi hóa mãnh liệt A sinh axit phtalic [1,2-C6H4(COOH)2] Lập luận xácđịnh cấu tạo A
ĐÁP ÁN ĐIỂM
1 (a) Công thức tổng quát cho A CxHy Ta có
8 y
6 x
x y
80 y x 12
, công thức phân tử C6H8 (3) Từ sản phẩm ozon phân ta thuđược cấu tạo A:
CH2 CH CH CH CH CH2
H2C O O HC HC O O HC HC O O CH2
A (hexa-1,3,5-trien) (b) Cơ chế sản phẩm:
CH2 CH CH CH CH CH2 Br2 CH2 CH CH CH CH CH2
CH2 CH CH CH CH CH2 Br
Br
CH2 CH CH CH CH CH2 Br
CH2 CH CH CH CH CH2
CH2 CH CH CH CH CH2 Br
Br
CH2 CH CH CH CH CH2 Br
Br
Br
Br (X) 5,6-dibromhexa-1,3-dien; (Y) 3,6-dibromhexa-1,4-dien;
(X)
(Y)
(Z)
(Z) 1,6-dibromhexa-2,4-dien A (C9H8) cóđộ bất bão hòa 6
A làm màu Br2 cộngêm dịu phân tử H2cho thấy A có liên kết đôi
A cộng tối đa phân tửH2và oxi hóa tạoaxit phtalic cho thấy A có vịng benzen ngồi cịn vịng cạnh
Công thức A:
0,50
0,50 (0,252)
1,50 (0,503)
(27)Câu VI (4điểm)
Chia 3,584 L (đktc) hỗn hợp gồm ankan (A), anken (B) ankin (C) thành phần Phần cho qua dung dịch AgNO3 dư NH3 thấy thể tích hỗn hợp giảm 12,5% thu 1,47g kết tủa Phần cho qua dung dịch brom dư thấy khối lượng bình brom tăng 2,22g có 13,6g bromđã tham gia phản ứng Đốt cháy hồn tồn khí khỏi bình brom hấp thụ sản phẩm cháy vào dung dịchBa(OH)2 dư thuđược2,955g kết tủa
1 Xácđịnh công thức cấu tạo A, B C
2 Từ A viết dãy chuyển hóa (ghi rõ điều kiện phản ứng) điều chế 1,1-dibrompropan 2,2-dibrompropan
3 Viết phương trình phản ứng xảy cho C tác dụng với dung dịch KMnO4 (i) mơi trường trung tínhở nhiệt độ phịng (ii) mơi trườngaxit (H2SO4) cóđun nóng
ĐÁP ÁN ĐIỂM
1 Trong phần, ta có: 0,08mol
, 22
584 ,
nA,B,C Dung dịch AgNO3/NH3 hấp thụ ankin,đặt công thức ankin RC≡CH (giả sử C2H2)
RC≡CH + AgNO3 + NH3RC≡CAg + NH4NO3 (1) mol
01 , 08 , 100
5 , 12 n
n ankin (R + 132)0,01 = 1,47
R = 15 (CH3-), công thức ankin CH3C≡CH Dung dịch brom hấp thụ anken (CnH2n) ankin
CnH2n + Br2 CnH2nBr2 (2) C3H4 + 2Br2 C3H4Br4 (3)
g 82 , 40 01 , 22 , m
n nH
C , 0,01 0,065mol
160 , 13 nBr(2)
2 Từ
065 ,
1 82 ,
n 14
n = 2, công thức anken CH2=CH2
Khí khỏi bình brom ankan (CmH2m+2), nCnH2n2 0,080,010,0650,005mol
CmH2m+2 + O2
1 n
nCO
2 + (n+1)H2O (4) CO2 + Ba(OH)2 BaCO3 + H2O (5)
015 , 197
955 , n
n
3 BaCO
CO
Từ (4): n
015 ,
n 005 ,
1
, công thức ankan CH3CH2CH3
2 Điều chế:
C3H8 C3H7Cl CH3CH=CH2 CH3CHBr-CH2Br
CH3 C CH
CH3CH2CHBr2 CH3CBr2CH3
Cl2,as KOH/ROH
KOH/ROH
Br2 HBr
HBr peoxit
3 Phản ứng C:
+ 2KMnO4
CH3 C CH CH3 C C
O O
+ 2MnO2+ KOH OK
5CH3C≡CH + 8KMnO4 + 12H2SO4 5CH3COOH + 5CO2
+ 8MnSO4 + 4K2SO4 + 12H2O
0,75
0,75
0,50
1,00 (0,502)
(28)