trường thpt nguyễn huệ kì thi tuyển chọn học sinh giỏi tổ hóa học môn hóa thời gian làm bài 120 phút câu1 3đ 1 x là nguyên tố thuộc nhóm a hợp chất với hidro có dạng xh3 electron cuối cùng trên ngu

X là nguyên tố thuộc nhóm A, hợp chất với hidro có dạng XH3. Electron cuối cùng trên nguyên tử X có tổng 4 số lượng tử bằng 4,5... a) Xác định nguyên tố X, viết cấu hình electron của ngu[r]

TRƯỜNG THPT NGUYỄN HUỆ

KÌ THI TUYỂN CHỌN HỌC SINH GIỎI

TỔ HÓA HỌC

MƠN HĨA

-

THỜI GIAN LÀM BÀI: 120 PHÚT

Câu1: (3đ)

1 X nguyên tố thuộc nhóm A, hợp chất với hidro có dạng XH3 Electron cuối nguyên tử

X có tổng số lượng tử 4,5.

a) Xác định nguyên tố X, viết cấu hình electron nguyên tử.

b) Ở điều kiện thường XH

3

chất khí Viết cơng thức cấu tạo, dự đốn trạng thái lai hoá của

nguyên tử trung tâm phân tử XH

3

, oxit bậc cao nhất, hidroxit bậc cao X.

c) Cho phản ứng:

2XOCl

2XO + Cl

2

, 500

0

C có K

p

= 1,63.10

-2

Ở trạng thái cân

bằng áp suất riêng phần P

XOCl

=0,643 atm, P

XO

= 0,238 atm.



Tính P

Cl2

trạng thái cân bằng.



Nếu thêm vào bình lượng Cl

2

để trạng thái cân áp suất riêng phần của

XOCl 0,683 atm áp suất riêng phần XO Cl

2

bao nhiêu?

2 So sánh độ lớn góc liên kết phân tử PX3 (X: F, Cl, Br, I) Giải thích?

Câu 2:

(2đ)

1) Hồn thành phương trình phản ứng sau:

a) Ca +dd Na

2

CO

3

;b) Na + dd AlCl

3

;c) dd Ba(HCO

3

)

2

+ dd NaHSO

4

;d) dd NaAlO

2

+ dd NH

4

Cl

2) Có hỗn hợp Na, Ba, Mg Bằng phương pháp hóa học tách riêng kim loại khỏi hỗn hợp

(khối lượng kim loại bảo tồn).

Câu 3:

(2đ) Hịa tan hồn tồn 1,62 gam nhôm 280 ml dung dịch HNO

3

1M dung dịch A

và khí NO (sản phẩm khử nhất) Mặt khác, cho 7,35 gam hai kim loại kiềm thuộc hai chu kì liên

tiếp vào 500ml dung dịch HCl, dung dịch B 2,8 lít khí H

2

(đktc) Khi trộn dung dịch A vào

dung dịch B thấy tạo thành 1,56 gam kết tủa.

a Xác định tên kim loại kiềm.

b Tính nồng độ mol/lít dung dịch HCl dùng.

Câu 4:

(2đ)

Cho hidrocacbon X tác dụng với dung dịch brom dư dẫn xuất tetrabrom chứa 75,8% brom (theo

khối lượng) Khi cộng brom (1:1) thu cặp đồng phân cis-trans.

1) Xác định công thức phân tử, công thức cấu tạo gọi tên X.

2) Viết phương trình X với:

a) Dung dịch KMnO

4

(trong môi trường H

2

SO

4

)

b) Dung dịch AgNO

3

/NH

3

c) H

2

O (xúc tác Hg

2+

/H

+

)

d) HBr theo tỉ lệ 1:2

Câu 5: (1đ)

A, B, D đồng phân có cơng thức phân tử C

6

H

9

O

4

Cl, thỏa mãn điều kiện sau :



36,1g A + NaOH dư  9,2g etanol + 0,4 mol muối A1 + NaCl



B + NaOH dư  muối B

1

+ hai rượu (cùng số nguyên tử C) + NaCl



D + NaOH dư  muối D

1

+ axeton + NaCl + H

2

O.

Hãy lập luận xác định công thức cấu tạo A, B, D viết phương trình phản ứng Biết

rằng D làm đỏ q tím.

Đáp án

điểm

Câu 1:

1.a/ Với hợp chất hidro có dạng XH3 nên X thuộc nhóm IIIA nhóm VA

TH1: X thuộc nhóm IIIA, ta có phân bố e theo obitan: Vậy e cuối có: l=1, m=-1, ms = +1/2 mà n + l + m + ms = 4,5 → n =

Cấu hình e nguyên tử: 1s2 2s22p6 3s23p63d10 4s24p1 (Ga)

TH2: X thuộc nhóm VA, ta có phân bố e theo obitan: Vậy e cuối có: l=1, m= 1, ms = +1/2 mà n + l + m + ms = 4,5 → n = Cấu hình e nguyên tử: 1s2 2s22p3 (N)

b/ Ở đk thường XH3 chất khí nên nguyên tố phù hợp Nitơ Công thức cấu tạo hợp chất:

N H

H H

Nguyên tử N có trạng thái lai hóa sp

3

Oxit cao nhất:

N O N O O O

O

Nguyên tử N trạng thái lai hóa sp

2

.

Hidroxit với hóa trị cao nhất:

H O N

O

O

Nguyên tử N trạng thái lai hóa sp

2

.

c/ Phương trình phản ứng: 2NOCl  2NO + Cl

2

K

p

= 1,63.10

-2

(500

0

C)

áp suất cân bằng: 0,643 0,238 ?

Ta có: Kp =

P

2NO

P

Cl2

P

NOCl2

= 1,63.10-2 →

P

Cl2 = 0,119 atm

Sau thêm Cl2 , áp suất cân NOCl : PNOCl = 0,683 atm , tăng 0,04 atm

→ PNO = 0,238 – 0,004 = 0,198 atm →

P

Cl2 =

(

0 , 683

0 ,198

)

2

.1,63.10-2 = 0,194 atm.

2/ Độ lớn góc liên kết

XPX

phân tử PX3 biến đổi sau: PF3 > PCl3 > PBr3 > PI3

Giải thích: bán kính nguyên tử tăng dần từ F → I đồng thời độ âm điện giảm dần nên tương tác đẩy nguyên tử halogen phân tử PX3 giảm dần từ PF3 → PI3 Nên PF3 có góc liên kết

lớn nhất, PI3 có liên kết bé

Số đo góc: PF3 PCl3 PBr3 PI3

1040 1020 1000 960

0,25

0,25

0,25

0,25

0,25

0,25

0,5 0,25 0,75

Câu 2:

1/ Hồn thành phương trình phản ứng:

a) Ca + 2H2O → Ca(OH)2 + H2 ; Ca(OH)2 + Na2CO3 → CaCO3 + NaOH

b) 2Na + 2H2O → 2NaOH + H2 ; 3NaOH + AlCl3 → Al(OH)3 + 3NaCl

Nếu NaOH còn: NaOH + Al(OH)3 → NaAlO2 + 2H2O

c) Ba(HCO3)2 + NaHSO4 → BaSO4 + NaHCO3 + H2O + CO2

hoặc: Ba(HCO3)2 + 2NaHSO4 → BaSO4 + Na2SO4 + 2H2O + 2CO2

d) NaAlO2 + NH4Cl + H2O → NaCl + Al(OH)3 + NH3

2/ Cho hỗn hợp kim loại vào nước dư, sau phản ứng hoàn toàn, lọc lấy phần không tan ta Mg

2Na + 2H2O → NaOH + H2 ; Ba + 2H2O → Ba(OH)2 + H2

- Cho khí CO2 sục vào dung dịch nước lọc đến dư, tiếp tục đun nóng dung dịch hồi lâu, lọc

lấy phần kết tủa BaCO3 tạo thành

NaOH + CO2 → NaHCO3 ; Ba(OH)2 + 2CO2 → Ba(HCO3)2 ;

Ba(HCO3)2

⃗

t

0 BaCO3 + H2O + CO2

- Hịa tan BaCO3 dung dịch HCl, cạn dung dịch thu lấy muối khan đem điện phân nóng

chảy ta Ba: BaCO3 + 2HCl → BaCl2 + H2O + CO2 ; BaCl2

⃗

dpnc

Ba + Cl2

- Dung dịch lại cho tác dụng dung dịch HCl dư, cô cạn dung dịch thu lấy muối khan đem điện phân nóng chảy ta Na: Na2CO3 + 2HCl → 2NaCl + H2O + CO2 ;

2NaCl

⃗

dpnc

2Na + Cl2

0,25x4

0,25

0,25

0,25

0,25 Câu 3: Phương trình phản ứng Al + HNO3 → Al(NO3)3 + NO + 2H2O (1)

2M + 2HCl → 2MCl + H2 (2)

2M + 2H2O → 2MOH + H2 (3)

Ban đầu: n (Al) = 0,06 mol ; n (HNO3) = 0,28 mol ;

Sau phản ứng HNO3 dư: n(HNO3 dư) = 0,04 mol;

Khi cho hỗn hợp kim loại kiềm vào dung dịch HCl xảy phản ứng (2) có (3): Theo ptpư: n (M) = n(H2) = 0,25 mol → khối lượng mol trung bình kim loại:

M

= 29,4

a) Vì kim loại kiềm thuộc chu kì liên tiếp nên Na, K thõa mãn ( 23 < 29,4 < 39)

b) Khi trộn dung dịch A B có kết tủa tạo chứng tỏ ban đầu có phản ứng (3),ta có phản ứng: HNO3 + MOH → MNO3 + MNO3 (4)

Al(NO3)3 + MOH → Al(OH)3 + MNO3 (5)

số mol kết tủa: n Al(OH)3 = 0,02 mol < n Al(NO3)3 Nên có khả năng:

TH1: Al(NO3)3 dư → n (MOH) = 0,04 + 0,02.3 = 0,1 mol → n (M)pư (2) = 0,25 – 0,1 = 0,15

→ n(HCl) = 0,15 mol → CM (HCl) = 0,3M

TH2: MOH dư, Al(OH)3 tan trở lại phần:

Al(OH)3 + MOH → M AlO2 + 2H2O (6)

n Al(OH)3 tan = 0,06 – 0,02 = 0,04 Từ pt (4,5,6) ta có: n (MOH) = 0,04 + 0,06.3 + 0,04 = 0,26

mol ( loại – lớn số mol M ban đầu)

0,25 0,25

0,125x2 0,125 0,25 0,125 0,125 Câu 4:

Hidrocacbon X: CxHy

CxHy + 2Br2 → CxHyBr4 ; theo giả thiết: %Br =

80 4

12 x + y +320

100

=75,8 → 12x + y = 102 Giá trị thỏa mãn: x=8 , y=6 CTPT X: C8H6 (= 6)

Vì X có khả phản ứng với brom thoe tỉ lệ 1:1 1:2 chứng tỏ phân tử X có liên kết 

bền nhân thơm CTCT X:

C CH

phenyl axetilen Phương trình phản ứng:

5

C CH

+ 8KMnO

4

+ 12H

2

SO

4

→

COOH

+ 4K

2

SO

4

+ 8MnSO

4

+ 12H

2

O

C CH

+ AgNO

3

+ NH

3

→

C CAg

+ NH

4

NO

3

C CH

+ H

2

O

Hg

2+¿

⃗

¿

C O

CH3

C CH

+ 2HBr →

C CH3 Br Br

0,25 0,25

0,5

0,25

0,25

0,25

0,25 Câu 5:

A, B, D có cơng thức phân tử: C6H9O4Cl (=2)

A + NaOH → C2H5OH + muối A1 + NaCl

0,2 mol 0,2mol 0,4 mol

Từ tỉ lệ số mol chất cho thấy A este chức chứa gốc rượu C2H5- axit tạp chức

CTCT A: CH3-CH2-OOC-CH2-OOC-CH2-Cl

CH3-CH2-OOC-CH2-OOC-CH2-Cl + 3NaOH → C2H5OH + HO-CH2COONa + NaCl

B + NaOH → muối B1 + hai rượu + NaCl

Vì thuỷ phân B tạo rượu khác có ùng số nguyên tử C, nên rượu tối thiểu phải chứa 2C CTCT thỏa mãn: C2H5-OOC-COO-CH2-CH2-Cl

C2H5-OOC-COO-CH2-CH2-Cl + 3NaOH → NaOOC-COONa + C2H5OH + C2H4(OH)2 + NaCl

D + NaOH → muối D1 + axeton + NaCl + H2O

Vì D làm đỏ q tím nên phải có nhóm –COOH, thuỷ phân tạo axeton nên D phải có thêm chức este rượu tạo thành sau thuỷ phân gemdiol bền

CTCT D: HOOC-CH2-COO-C(Cl)-(CH3)2

HOOC-CH2-COO-C(Cl)-(CH3)2 +3NaOH → NaOOC-CH2-COONa + CH3-CO-CH3 + NaCl + H2O

0,25 0,25

0,25