phản ứng với 2,4 –đinitroflobenzen và B chỉ có một nhóm cacboxyl tự do.Thủy phân B nhờ enzim cacboxypeptidaza thu được alanin.Xác định công thức cấu tạo của B.. ĐÁP ÁN :.[r]
(1)Trường THPT chuyên ĐỀ THI ĐỀ NGHỊ KỲ THI HSG ĐỒNG BẰNG Nguyễn Bỉnh Khiêm KHỐI 12 – NĂM HỌC 2008 -2009
Tỉnh Vónh Long
Câu 1: (2,5đ)
1.) Nguyên tử nguyên tố hóa học X có tổng số hạt loại 180, tổng số hạt mang điện gấp 1,432 lần số hạt nơtron
a Hãy viết cấu hình electron nguyên tử X
b Dự đốn tính chất X dạng đơn chất (tính oxi hóa, tính khử), nêu sở dự đốn viết phương trình phản ứng để minh họa
c Dạng đơn chất X tác dụng với dung dịch AgNO3 (dung môi nước) điều
kiện thường tạo hai chất; có chất XNO3 chất kết tủa màu vàng Hãy viết phương
trình phản ứng cho biết phản ứng thuộc loại
2) Sắtdạng (Fe)kết tinh mạng lập phương tâm khối, ngun tử có bán kính r = 1,24 Å Hãy
tính:
a) Cạnh a tế bào sơ đẳng b) Tỉ khối Fe theo g/cm3.
c) Khoảng cách ngắn hai nguyên tử Fe (Cho Fe = 56 )
ĐÁP ÁN
1.) Nguyên tử X
Gọi số proton Z, số nơtron N, số electron E Z + N + E = 180
Z + E = 1,432N (0,5Đ) Giải hệ phương trình được:
N = 74,0132, N nguyên nên ta lấy N = 74
Z = E = 53 X Iôt
Cấu hình electron: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d10 4s2 4p6 4d10 5s2 5p5
- Nguyên tử I có electron (chưa bão hịa), electron hóa trị, I nguyên tố thuộc nhóm VII A, dạng đơn chất I2
a Iơt có khuynh hướng nhận thêm electron để đủ e lớp Vậy Iơt có tính oxi hóa, I2 thể
hiện tính chất phi kim
2Na + I2 2NaI (0,25Đ)
0
I + 2e = 2I
-b Iơt thuộc nhóm VII A nên có tính phi kim yếu, tiếp xúc với chất oxi hóa mạnh Iơt thể tính khử
3I2 + 10HNO3 6HIO3 + 10 NO + 2H2O (0,25Đ)
I2 - 2e → 2I
c PTPƯ
I2 + AgNO3 AgI + INO3 ( 0,25Đ)
Vàng
(2)C D
D C
a
Mạng tế bào sở Fe (hình vẽ) Theo hình vẽ, số nguyên tử Fe
Ở tám đỉnh lập phương =
1 8 = 1
Ở tâm lập phương =
Vậy tổng số nguyên tử Cu chứa tế bào sơ đảng = + = (nguyên tử) (0,25Đ) b) Từ hình vẽ, ta có: AD2 = a2 + a2= 2a2
xét mặt ABCD: AC2 = a2 + AD2 = 3a2
mặt khác, ta thấy AC = 4r = a 3 nên a = 4r
3 =
4 1, 24
= 2,85 Å (0,25Đ)
c) Khoảng cách ngắn nguyên tử đoạn AE:
AE =
AC a =
2,85
= 2,468 Å (0,25Đ) d) Khối lượng riêng: + mol Fe = 56 gam
+ Thể tích tế bào sở = a3 chứa nguyên tử Fe
+ mol Fe có NA = 6,02 1023 nguyên tử
Khối lượng riêng d = m
V= 23
56
(3)Trường THPT chuyên ĐỀ THI ĐỀ NGHỊ KỲ THI HSG ĐỒNG BẰNG Nguyễn Bỉnh Khiêm KHỐI 12 – NĂM HỌC 2008 -2009
Tỉnh Vónh Long
Câu 2: (3Đ)
1)Cho H2S lội chậm qua dung dịch A gồm ion FeCl3, NH4Cl, CuCl2 (đều có nồng độ mol/lít) cho
đến bão hịa thu dung dịch B kết tủa C Hãy cho biết chất B C? 2) Dung dịch A chứa 0,395 g pyridin( C5H5N) 100ml dung dịch
a.Tính pH dug dịch A, số bazờ pyridin 1,51.10-9
b.Nếu thêm 0,0025 mol HCl vào 100ml dung dịch (nếu không làm thay đổi thể tích dung dịch) p H dung dịch thu
ĐÁP ÁN
1)Trong dung dịch có ion: Fe3+, NH
4+, Cu2+, Cl- Khi dẫn H2S vào:
Cu2++ H
2S CuS + 2H+ (0,25Đ)
2Fe3++ H
2S 2Fe2++ S + 2H+ (0,25Đ)
Các phản ứng giải phóng H+ ngăn cản q trình kết tủa FeS (0,25Đ)
Vậy dung dịch B: NH4Cl, FeCl2, HCl, H2S (0,5Đ)
Kết tủa C: CuS S (0,25Đ) 2)
a.Pyridin bazờ yếu nên
pH= 14- [ 2pKb
-1 2pKb
-1
2lg C] (0,25Đ) Thay C= 5.10-2 mol/l k
P = 1,51.10-9 p H= 8,92 (0,25Đ)
b Trong 100 ml dung dịch pyridin 0,005 mol pyridin
Khi cho 0,0025 mol HCl vào có 0,0025 mol pyridin trung hịa theo phản ứng C5H5N + HCl [ C5H5NH+] Cl - (0,25Đ)
Dung dich đệm [C5H5N] = 0,0025 M
[ C5H5NHCl] = 0,0025M
pOH = pKb +log
baz axit
c
C = 8,82
(0,5Đ)
(4)CÂU 3: (2Đ)
Cho Fe3+ + e - → Fe 2+ E0 = 0,771V
Ag+ + e- → Ag E0 = 0,799 V
Người ta lắp pin theo sơ đồ Ag│Ag+│Fe2+,Fe3+ │Pt
Với [ Fe2+] =[ Fe3+] = 0,1M
a Khi nồng độ Ag+ bằng súât điện động pin 0?
b Tính số cân phản ứng Fe2+ + Ag+ Fe 3+ + Ag 250C
ĐÁP ÁN
a E1 =E10 +
0, 059 lg
3 [ ] [ ]
Fe Fe
= E10 = 0,771V (0,5Đ)
Thế điện cực Ag
E2= E20 +0,059 lg [Ag+] (0,5Đ)
Khi súât điện động pin (E) đạt tới giá trị = cực phải E1 =E2 E20 +0,059 lg [Ag+] =0,771 ( 0,5Đ)
[ Ag+ ] = 0,3353 M (0,5Đ)
(5)Trường THPT chuyên ĐỀ THI ĐỀ NGHỊ KỲ THI HSG ĐỒNG BẰNG Nguyễn Bỉnh Khiêm KHỐI 12 – NĂM HỌC 2008 -2009
Tỉnh Vónh Long
CÂU ( 2Đ)
Để xác định bậc phản ứng
2C2H5OH + 2Br2 CH3COOC2H5 + 4HBr
Người ta tiến hành hai thí nghiệm
Số thí nghiệm [Br2] Thời gian (giờ)
I 4,24.10-3mol/l 0
2,12.10-3 mol/l 11,1
II 8,14.10-3mol/l 6
4,07.10-3 mol/l 12,5
Xác định bậc phản ứng
ĐÁP ÁN 1/2 1/2 ( ) ( ) t t =
( 1) 2 ( 1) [ ] [ ] n n Br Br
hay n= lg 1/2 1/2 ( ) ( )
t
t / lg 2 [ ] [ ] Br
Br +1 ( 1đ)
n = 3 11,1 lg 12,5 8,14.10 lg 4, 24.10
(6)Câu (2điểm)
Hỗn hợp X gồm kim loại R muối cacbonat (có tỉ lệ mol tương ứng : 1) Hịa tan hồn tồn 68,4 gam hỗn hợp X dung dịch HNO3 dư, thấy thoát hỗn hợp khí Y gồm NO (sản phẩm khử
duy nhất) CO2 Hỗn hợp khí Y làm màu vừa đủ 420ml dung dịch KMnO4 1M H2SO4 lỗng Khí
cịn lại cho qua dung dịch Ca(OH)2 dư thấy xuất m gam kết tủa, đồng thời khối lượng dung dịch giảm
16,8 gam
a Viết phương trình phản ứng xảy dạng ion thu gọn
b Xác định công thức cơng thức muối cacbonat R tính thành phần % theo khối lượng chất hỗn hợp X
ĐÁP ÁN
a TH1: R kim loại có hóa trị biến đổi: 3Rx(CO3)y + (4nx - 2y)H+ + (nx - 2y)
3
NO 3xRn+ + 3yCO 2
(amol) + (nx - 2y)NO + (2nx _ y) H2O (1) ( 0,25đ)
3R + 4nH+ + nNO3 3Rn+ + nNO + 2nH
2O (2)
(2amol)
10NO + 6MnO4 + 8H+ 10
3
NO + 6Mn2+ + 4H
2O (3)
CO2 + Ca2+ + 2OH- CaCO3 + H2O (4) (0,25đ)
t(mol) t(mol)
b Theo giả thiết: nR: nmuối = : nR = 2a, nRx(CO3)y : amol
nKMnO4 = 0,42.1 = 0,42 mol Từ (3) nNO = 0,7 mol
mddgiảm = mCaCO3 - mCO2 100t - 44t = 56t = 16,8 (g)
nCO2 = t = 16,8/56 = 0,3mol; Từ (1) nCO2 = ay ay = 0,3 (I)
Từ (1) (2) nNO =
7 , 3 m a y nx (II)
MhhX = a(xMR + 60y) + 2aMR = 68,4 (III)
Từ (I) (II) : a = nx 2n ,
(*) (IV)
(I) (III): a = xMR 2MR , 50
(**)
Từ (IV) ta có: MR = 2,7
4 , 50 n
(7)(Hoặc HS cần trình bày từ (I) (II) (III) ta có: MR = 2,7
4 , 50 n
)
n
MR 18,7 37,3 56
Thích hợp
Vậy R Fe (0,5đ)
Thế n = vào (*) (IV) a =
7 ,
x (I) a =
2
3 ,
7 , ,
y x
y x
y (0,25Đ) Nên x = 1, y = nghiệm hợp lý
(8)Câu 6: (2 điểm) 1.
a) Sắp xếp trình tự giảm dần khả brom hóa vào vịng benzen chất có tên sau: m – đinitrobenzen; toluen; m – xlien; benzen; p – nitrobenzen
b) Sắp xếp theo trình tự tăng dần tính axit chất dãy sau: axit benzoic, phenyl etanoic, – phenyl propanoic, xiclohexyl etanoic, – metyl xiclohexan cacboxylic
c) Sắp theo chiều thứ tự tăng dần tính bazơ chất dãy sau: NH – CH3 ; CH2 – NH2; CH2 – NH2; O2N NH2
d) So sánh nhiệt độ sôi đồng phân benzenđiol ( 2400C, 2730C, 2850)
2. Dựa theo giá trị momen lưỡng cực đồng phân hình học, cho biết đồng phân cis – đồng phân trans – (A hay B) Giải thích?
a) FHC = CHF μA= 0D μB= 2,42D
b) CH3 – CH = CH – Br μA= 1,57D μB= 1,69D
Đáp án:
a)
> > > > (0,25Đ) b)
< < < < (0,25Đ)
c) O2N NH2< CH2 – NH2 < CH2 – NH2 < NH – CH3 (0,25Đ)
d)
< < (0,25Đ)
2400C 2700C 2850C
2) H H H F
C C C C (0,5Đ)
F F F H
μB= 2,42D – cis μA= 0D - trans
C H C H C H C H N O N O N O (CH2)2COO
H CH2COOH COOH
(9)H H H Br
C C C C (0,5Đ)
CH3 Br CH3 H
(10)Câu 7: (2,5 điểm)
1. Hợp chất A mạch hở chứa C, H, O có khối lượng phân tử 74đvC Biết A khơng phản ứng với Na phản ứng với dung dịch NaOH thu chất hữu Xác định công thức cấu tạo A, biết từ A thực sơ đồ sau đây:
CH3MgCl
A
B H2O CH3CHO C2 5H MgCl D H2O ancol sec – butylic. Viết phương trình phản ứng xảy dạng công thức cấu tạo thu gọn
2. Cho axetanđehit tác dụng với lượng dư fomanđehit có mặt NaOH, thu chất A Cho A tác dụng với lượng dư dung dịch NaBr bão hòa H2SO4 đặc, thu chất A Đun nóng B với bột Zn, thu chất C C
có cơng thức phân tử C5H8 Viết phương trình phản ứng xảy ra?
Đáp án: 1. Gọi công thức phân tử A CxHyOz Theo giả thiết ta có:
12x+y+16z=74 y2x+2
Có thể chọn được: z=1 C4H10O
z=2 C3H6O2 (0,25Đ) z=3 C2H2O3
Vì A khơng tác dụng với Na phản ứng với dung dịch NaOH tạo chất hữu A khơng phải axit, rượu este Kết hợp với sơ đồ điều chế A thỏa mãn công thức C2H2O3 có cơng thức sau:
H – C – O – C – H
║ ║ anhiđric fomic (0,25Đ) O O
Các phương trình phản ứng xảy ra:
(HCO)2O + 2NaOH 2HCOONa + H2O
CH3MgCl + (HCO)2O CH3 – CH – O – C – H
│ ║ OMgCl O
CH3 – CH – O – C – H + H2O CH3CHO + HCOOH + MgOHCl (1Đ)
│ ║ OMgCl O
C2H5MgCl + CH3CHO CH3CH2 – CH – OMgCl
│ CH3
CH3CH2 – CH – OMgCl + H2O CH3CH2 – CH – OH + MgOHCl
│ │
CH3 CH3
2) CH2OH
│
CH3CHO + 4HCHO + NaOH HOCH2 – C – CH2OH + HCOONa
│ CH2OH
CH2OH CH2Br
│ │
HOCH2 – C – CH2OH + 4NaBr + 4H2SO4 BrCH2 – C – CH2Br + 4NaHSO4 + 4H2O
│ │
CH2OH CH2Br (1Đ)
CH2Br CH2 CH2
│
(11)│
(12)CÂU 8( 2Đ)
: Khi thủy phân hòan tòan mol tri peptit B thu mol Glu, 1mol Ala mol NH3 , B không
phản ứng với 2,4 –đinitroflobenzen B có nhóm cacboxyl tự do.Thủy phân B nhờ enzim cacboxypeptidaza thu alanin.Xác định công thức cấu tạo B
ĐÁP ÁN:
Thủy phân B nhờ enzim cacboxypeptidaza thu alanin aminoaxit đầu C Ala tripeptit có cấu tạo sau Glu-Glu-Ala (0,5Đ)
B không phản ứng với 2,4-đinitro flobenzenvà B có nhóm cacboxyl tự nhóm NH2 aminoaxit đầu N tạo lactam với nhóm cacboxyl củaGlu thứ hai tồn dạng amit –CONH2 (0,5Đ)
Vậy công thức B
(13)Trường THPT chuyên ĐỀ THI ĐỀ NGHỊ KỲ THI HSG ĐỒNG BẰNG Nguyễn Bỉnh Khiêm KHỐI 12 – NĂM HỌC 2008 -2009
Tỉnh Vónh Long
Câu (2Đ):
Mannozơ (monosaccarit) HOCH2-(CHOH)4-CHO đồng phân glucozơ.Ở dạng vòng sáu cạnh
mannozơ khác glucozơ chỗ nhóm OH nguyên tử C2 nằm phía với OH nguyên tử C3 Oxi hóa
mannozơ dung dịch HNO3 1000C thu sản phẩm Y chứa 41,38% C, 3,45% H 55,17% O.Y bị
thủy phân môi trường axit bazờ tạo axit polihidroxidicacboxilic muối tuơng ứng.Xác định công thức cấu tạo Y biết MY = 174 u
Đáp án
Đặt công thức tổng quát Y CxHyOz
Ta có : x: y:z = 41,38
12 : 3, 45
1 : 55,17
16 = 1:1:1
CTPT : C6H6O6 (0,5Đ)
Axit nitric oxi hóa nhóm –CH2OH CHO thành hai nhóm COOH
Nếu sản phẩm cuối HOOC-(CHOH)4 –CHO (C6H10O8) khơng phù hợp với cơng thức phân tử
của Y (C6H6O6) (0,5Đ)
Mặt khác theo giả thiết Y bị thủy phân môi trường axit bazờ ,vậy Y phải este nội phân tử (lacton) hai lần este ứng với cấu trúc bền (vịng hoặ cạnh)
cấu tạo Y (mỗi ct 0,25đ)
(14)mannozơ dung dịch HNO3 1000C thu sản phẩm Y chứa 41,38% C, 3,45% H 55,17% O.Y bị
thủy phân môi trường axit bazờ tạo axit polihidroxidicacboxilic muối tuơng ứng.Xác định công thức cấu tạo Y biết MY = 174 u
Đáp án
(15)Ta có : x: y:z = 41,38
12 : 3, 45
1 : 55,17
16 = 1:1:1 CTPT : C6H6O6
Axit nitric oxi hóa nhóm –CH2OH CHO thành hai nhóm COOH
Nếu sản phẩm cuối HOOC-(CHOH)4 –CHO (C6H10O8) không phù hợp với công thức phân tử
của Y (C6H6O6) .Mặt khác theo giả thiết Y bịthủy phân môi trường axit bazờ ,vậy Y phải
(16)phản ứng với 2,4 –đinitroflobenzen B có nhóm cacboxyl tự do.Thủy phân B nhờ enzim cacboxypeptidaza thu alanin.Xác định công thức cấu tạo B
ĐÁP ÁN:
(17)CÂU 9 :
Cho Fe3+ + e - → Fe 2+ E0 = 0,771V
Ag+ + e- → Ag E0 = 0,799 V
Người ta lắp pin theo sơ đồ Ag│Ag+│Fe2+,Fe3+ │Pt
Với [ Fe2+] =[ Fe3+] = 0,1M
c Khi nồng độ Ag+ bằng súât điện động pin 0?
d Tính số cân phản ứng Fe2+ + Ag+ Fe 3+ + Ag 250C
ĐÁP ÁN
b E1 =E10 +
0, 059 lg
3 [ ] [ ]
Fe Fe
= E10 = 0,771V
Thế điện cực Ag
E2= E20 +0,059 lg [Ag+]
Khi súât điện động pin (E) đạt tới giá trị = cực phải E1 =E2 E20 +0,059 lg [Ag+] =0,771