Đang tải... (xem toàn văn)
TÝnh nång ®é mol/lit c¸c ion trong dung dÞch thu ®îc sau khi t¸ch kÕt tña vµ kho¶ng pH cña dung dÞch ®ã nÕu thÓ tÝch dung dÞch thu ®îc vÉn lµ 1 lÝt... Bµi 5:.[r]
(1)Sở giáo dục & Đào tạo Đề thi chọn học sinh giỏi
Hải Phòng Năm học 2000-2001
Mụn: Hoỏ học Lớp 12 Bảng: A Thời gian làm 180 phút ( không kể thời gian giao đề) (Bảng A làm bài, Bảng B làm 5) Bài 1:( điểm)
1/ Hoàn thành phơng trình phản ứng sau: K2Cr2O7 + KI + H2SO4 I3- + Cr3+ MnO(OH)2 + PbO2 + HNO3 Pb2+ + MnO4- As2S3 + HNO3 AsO43- + NO + SO4 KMnO4 + C2O42- + H2SO4 Mn2+ + CO2
2/ Nªu tợng, giải thích, viết phơng trình phản ứng cho trờng hợp sau: - Cho Ca vào dung dịch Na2CO3
- Cho Na vào dung dÞch NH4Cl
- Cho dung dÞch cã ion Fe3+ , H+ vào dung dịch KI trộn với hå tinh bét.
3/ Nêu cách nhận lọ chất lỏng không mầu bị nhãn , viết phơng trình phản ứng Biết lọ có chứa chất sau: Xiclohecxen, Benzen, axit fomic, axit axetic, axit acrilic, aldehit Benzoic, ancol Benzilic, Glixerin
Bµi 2: ( ®iĨm)
Có hidrocacbon: C2H6 ; C2H4 ; C2H2 Ngời ta ghi đợc số liệu sau: - Về góc hố trị (góc liên kết) : 1200 ; 1800 ; 1090
- Về độ dài liên kết: 1,057 Å ; 1,079 Å ; 1,102 Å ; 1,200 Å ; 1,340 Å ; 1,540 Å - Độ âm điện nguyên tử cacbon : 2,5 ; 2,69 ; 2,75
1/HÃy điền giá trị phù hợp với hidrocacbon theo bảng sau: Hidrocacbon Kiểu lai
hoá
Góc hoá trị Độ âm điện nguyên tử cacbon
Độ dài liên kết C-C (A0)
Độ dài liên kết C-H (A0) CH3-CH3
CH2 = CH2 CH≡CH
2/ Tõ c¸c hidrocacbon chất vô cần thiết, viết phơng trình phản ứng điều chế: a) CH3-CH2-CH2-COOH
b) CH3-CH=CH-COOH c) CH3-C ≡ C -COOH
So s¸nh tÝnh axit axit trên, giải thích, viết phơng trình phản ứng mol axit với 1mol Br2 (điều kiện thích hợp)
Bài 3: ( điểm)
Hoà tan hoàn toàn 7,33 gam hỗn hợp kim loại M hố trị oxit thu đợc lit dung dịch X có pH= 13 1/ Xác định kim loại M
2/ Tính thể tích dung dịch chứa HCl H2SO4 có pH = cần thêm vào 0,1 lit dung dịch X để thu đợc dung dịch có pH = 1,699 (giả thiết pha trộn khơng làm thay đổi thể tích dung dịch)
3/ Hoà tan 11,85 gam phèn chua: K2SO4.Al2(SO4)3.24H2O vào lít dung dịch X Tính nồng độ mol/lit ion dung dịch thu đợc sau tách kết tủa khoảng pH dung dịch thể tích dung dịch thu đợc lít Bài 4: ( điểm)
Một hợp chất hữu X , chứa C, H, O ; có 65,2% cacbon 8,75% hiđro Khối lợng phân tử X 184 Để phản ứng hoàn toàn với 87,4 mg X cần 47,5 ml NaOH 0,010M
X tác dụng với hiđro (Ni xt) cho A; sản phẩm bị tách nớc sinh sản phẩm gần nh B Ozon phân B bằng cách dùng O3 H2O2 đợc hỗn hợp với số mol gồm có axit etanoic đicacboxylic mạch thẳng (kí hiệu D)
X cịng bÞ ozon phân nh trên, nhng sản phẩm axit etanđioic vµ mét axit monocacboxylic ( kÝ hiƯu lµ E) víi sè mol b»ng
1/ Xác định cơng thức phân tử độ cha bão hoà X 2/ Xác định cấu tạo A, B, X E Giải thích Bài 5: ( điểm)
Cho sơ đồ phản ứng: + C3H7OH, H+
A B + C +HBr
+H2O, t0s«i
D E + F
Hợp chất A có oxi chứa 41,38% cacbon; 3,45% hidro Hợp chất B có oxi chứa 60% cacbon, 8% hidro Hợp chất E có oxi chứa 35,82% cacbon, 4,48% hidro Biết 2,68 gam E phản ứng vừa đủ với 10 gam dung dịch NaOH 16 % Xác định công thức cấu tạo A,B, D, E Biết tách phân tử nớc thu đợc A
Hớng dẫn chấm đề thi HSG năm 2000-2001 Mơn hố học lớp 12 (2000-2001) Bài 1:(5 điểm)
(2)K2Cr2O7 + 9KI + 7H2SO4 = Cr2(SO4)3 +4K2SO4 +3KI3 +7H2O 2MnO(OH)2 + 3PbO2 + 6HNO3 = 2HMnO4 + 3Pb(NO3)2 + 4H2O
3As2S3 + 28HNO3 + 4H2O = 6H3AsO4 + 9H2SO4 + 28H2O
2KMnO4 + 5H2C2O4 + 3H2SO4 = 2MnSO4 + K2SO4 +10CO2 + 8H2O 2/Nêu tợng, giải thích, viết phơng trình phản ứng:
+ Cho Ca vào dung dịch Na2CO3: có kÕt tđa, cã khÝ tho¸t Ca + H2O = Ca(OH)2 + H2
Ca(OH)2 + Na2CO3 = CaCO3 + 2NaOH
+ Cho Na vµo dung dịch NH4Cl: có khí thoát ra, có khí mùi khai 2Na + 2H2O = 2NaOH + H2
NaOH + NH4Cl = NH3 + NaCl + H2O
+ Cho dung dÞch cã Fe3+, H+ vào dung dịch KI có trộn hồ tinh bột: dung dịch có màu xanh lam tạo I2
2Fe3+ + 2I - = 2Fe2+ + I2 (m«i trêng H+) 3/ * Dïng giÊy quú tÝm nhËn axit
-Dùng dung dịch AgNO3/NH3 nhận HCOOH (tÝnh chÊt cña andehit) HCOOH + 2AgNO3 + 3NH3 + H2ONH4HCO3 + 2NH4NO3 + 2Ag -Dïng dung dịch Br2 nhận axit acrylic: dd Br2 màu
CH2=CH-COOH + Br2 CH2Br-CHBr-COOH -Còn lại axit axetic
* lọ lại dùng Na nhận rợu: có khí H2 thoát ra: C6H5CH2OH + Na C6H5CH2ONa + 1/2 H2
C3H5(OH)3 + Na C3H5(ONa)3 + 3/2H2
Dïng Cu(OH)2 nhậ glyxerin: hoà tan Cu(OH)2 tạo dung dịch màu xanh * chất lại: nhận andehit benzoic phản ứng tráng bạc:
C6H5CHO + 2AgNO3 + 3NH3 + H2OC6H5COONH4 + 2NH4NO3 + 2Ag
* chất lại: nhận xiclohễcn phản ứng làm màu dd Br2; chất lại lµ Benzen: C6H10 + Br2 C6H10Br2
Bµi 2:(3 điểm) 1/
Hidrocacbon Kiểu lai hoá Góc hoá trị Độ âm điện nguyên tử
C
Độ dài liên
kt C-C () kt C-H () đài liên
CH3- CH3 sp3 1090 2,5 1,54 1,102
CH2=CH2 sp2 1200 2,69 1,34 1,079
CH CH sp 1800 2,75 1,20 1,057
2/
§iỊu chÕ CH3-CH2-CH2-COOH vµ CH3-CH=CH-COOH CH2=CH2 + H2O H
+¿ ⃗
¿ CH3-CH2-OH
CH3-CH2-OH + CuO ⃗t0 CH3-CHO + Cu + H2O CH3-CHO + CH3-CHO
+ xtH -H O
CH3-CH=CH-CHO + H2O CH3-CH=CH-CHO + 1/2O2 CH3-CH=CH-COOH
CH3-CH=CH-COOH + H2 ⃗Ni CH3-CH2-CH2-COOH
Điều chế CH3-CC-COOH: Điều chế CH3-CH=CH-COOH nh sau đó: CH3-CH=CH-COOH + Cl2 CH3-CHCl - CHCl-COOH
CH3-CHCl - CHCl-COOH
KOH/ancol -2HCl
CH3-CC-COOH * So s¸nh tÝnh axit
CH3-C C-COOH > CH3-CH=CH-COOH > CH3-CH2- CH2-COOH (A) (B) (C)
Gi¶i thÝch: - Axit (A) nhóm COOH liên kết với Cacbon lai hoá sp - Axit (B) nhãm –COOH liªn kÕt víi Cacbon lai hoá sp2 - Axit (C) nhóm COOH liên kết víi Cacbon lai ho¸ sp3
Mà độ âm điện Csp > Csp2 > Csp3 liên kết O-H A,B,C phân cực (A) dễ (B), (B) dễ (C) * Phơng trình phản ứng A, B, C với mol Br2
CH3-CH2-CH2-COOH + Br2 ⃗as CH3-CH2- CHBr-COOH + HBr CH3-CH= CH-COOH + Br2 CH3-CHBr- CHBr-COOH CH3-C C-COOH + Br2 CH3-CBr=CBr-COOH
Bài 3: (4 điểm)
1/ pH = 13 [OH- ] = 10-1 n
OH− = 0,1 mol
nM + nMO = 0,05 (mol) Khối lợng phân tử trung bình M oxít = 7,33
(3)2/ pH = [H+] = Gọi thể tích dung dịch HCl H2SO4 cần thêm V H +
n = 1.V (mol) Theo đầu nOH dd X = 0,01 (mol) pH = 1,699 [H+] = 0,02 mol/l
Vậy phản ứng trung hoà: H+ + OH- = H2O
Dung dịch thu đợc có mơi trờng axit nên số mol H+ d V = 0,01; Thể tích dung dịch V + 0,1
Ta cã
V- 0,01
V+ 0,1 = 0,02 V = 0, 012
0,98 = 0,0122 (lÝt) vµ Sè mol phÌn : 11,85
948 = 0,0125 mol. VËy sè mol c¸c ion phÌn : K
+¿
n¿ = 0,0125 = 0,025 (mol) Al
3+¿ n¿
= 0,0125 = 0,025 (mol) nSO42− = 0,0125 = 0,05 (mol) Sè mol c¸c ion lÝt dung dÞch X: nOH− = 0,1 mol ; Ba
2+¿ n¿
= 0,05 mol Các phản ứng cho phèn vào dung dịch X:
Ba2+ + SO42- = BaSO4 phản ứng vừa đủ 0,05 0,05
Al3+ + 3OH- = Al(OH)3 0,025 0,075 0,025 Al(OH)3 + OH- = AlO2- + H2O 0,025 0,025 0,025
Vậy nồng độ mol/lít ion thu đợc là: [K+] = 0,025/1 = 0,025 (M)
[AlO2-] = 0,025 (M)
Muối KAlO2 muối bazơ mạnh axit yếu nên pH dung dịch lớn Bài 4: (4 ®iĨm)
1/ Xác định cơng thức phân tử X độ bất bão hoà phân tử X: Từ kiện đầu tìm đợc CTPT X là: CTPT X: C10H16O3 Độ bất bão hoà X =
10.2 16
= Sè mol X ph¶n øng víi NaOH =
3 87, 4.10
184
= 0,475 10–3 (mol) Sè mol NaOH phản ứng = 47,5.10-3.10-2 = 0,475.10-3 (mol) Trong phân tư X cã mét nhãm chøc –COOH (hc –COO-) A có khả tách nớc A có nhóm chức –OH
Ozôn phân X hay B cho sản phẩm với số mol X B có liên kết đơi, cịn lại liên kết đơi :
-COOH vµ C=O
X ⃗oz«nphan HOOC-COOH + R-COOH VËy CTCT cđa X cã d¹ng HOOC-CH=CH-R
CTCT cđa A HOOC-CH2-CH2-R
B ⃗oz«nphan CH3COOH + HOOC-R’-COOH VËy CTCT cđa B cã dạng CH3-CH=CH-R-COOH
Từ kết rút CTCT: A: CH3-CHOH-(CH2)7-COOH B: CH3-CH=CH-(CH2)6-COOH
X: CH3-CO-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2- CH=CH-COOH E: CH3- CO-(CH2)5-COOH
Bài : (4 điểm)
T kiện đầu tìm đợc cơng thức đơn giản của: A: CHO CTPT A (CHO)n
B: C5H8O2 CTPT B: (C5H8O2)m E: C4H6O5 CTPT E: (C4H6O5)k
* sè mol NaOH 16% ph¶n øng víi E =0,04 mol NÕu ph©n tư E cã nhóm COOH
khối lợng E nhá nhÊt tham gia ph¶n øng 0,04.134 =5,36 > 2,68 (loại ) Nếu phân tử E có hai nhóm COOH
khối lợng E nhỏ tham gia ph¶n øng 0,02.134 =2,68 VËy CTPT cđa E C4H6O5: Độ bất bÃo hoà =
VËy CTCT cña E : HOOC-CHOH-CH2-COOH
CTCT A: HOOC-CH=CH-COOH Phù hợp CTPT (CHO)4 có hai đồng phân cis - trans Theo sơ đồ suy CTCT B :C3H7-OOC-CH=CH-COO-C3H7 Phù hợp CTPT (C5H8O2)2 CTCT D: HOOC-CH2-CHBr-COOH
(4)(B)
COOH
N hải phòng Môn Hoá học lớp 12 Bảng A năm học 2001 2002
Thời gian làm : 180 phút (Không kể thời gian giao đề) (Bảng A làm bài, Bảng B khơng phải làm có du *) Bi 1:
1- Viết phơng trình phản ứng điều chế axit Lactic từ CH4 2- Hoàn thành phơng trình phản ứng sau:
a) Axit acrilic + HCl
b) Axit benzoic + Br2 ( xóc t¸c Fe) c) Axit propionic + Cl2 ( ¸nh s¸ng)
3*- Khi cho aminoaxit phản ứng este hoá, để thu đợc este tự cần dùng Ag2O giải thích, viết phơng trình phản ứng 4- Đun nóng aminoaxit mạch hở , khơng phân nhánh: A,B,C có chung cơng thức phân tử C5H11NO2:
+ A cho polipeptit
+ B cho axit không no khí mùi khai + C cho hợp chất mạch vòng giải phóng nớc
Xác định công thức cấu tạo A,B,C, viết phơng trình phản ứng Bài 2:
1- So sánh tính axit hợp chất sau, giải thÝch:
HCOOH ; CH3COOH ; C2H5OH ; HO-CH2-CH2-OH ; C6H5OH ; ClCH2-COOH
2*- Từ α -D-glucozơ điều chế đợc hợp chất A có cơng thức phân tử C6H7O(OCH3)5 A khơng có phản ứng tráng g-ơng Thuỷ phân A môi trờng axit cho chất B CH3OH , B có khả tham gia phản ứng tráng gg-ơng Viết công thức cấu tạo A,B giải thích
Bµi 3:
1/ Hoàn thành phơng trình phản ứng sau (dạng ion dạng phân tử): Cr2O72- + NH4+ + S2- + Cr(OH)3 + NH3 + K+ + S + .
NO2- + Co2+ + CH3COOH + Cl- Co(NO2)63- + NO + CH3COO- + K+ H2SiO3 + H+ + MoO42- (NH4)4H4[Si(Mo2O7)6] + NO3- +
2/ Cho dung dịch: ZnCl2 ; Cd(NO3)2 ; NH4NO3 ; Al(NO3)3 chØ dïng thªm thuốc thử nêu cách nhận dung dịch
3*/ Trộn dung dịch: ZnCl2 ; Cd(NO3)2 ; NH4NO3 ; Al(NO3)3 ; Ba(CH3COO)2 ; KHSO4 ; KNO3
(lấy thể tích nồng độ mol/lit dung dịch nhau) cho NH3 (lấy d ) vào Lọc bỏ kết tủa , dung dịch thu đợc có cation nào? viết phơng trình ion để giải thích
Bµi 4:
Hồ tan 24 gam Fe2O3 dung dịch HCl d sau phản ứng đợc dung dịch B cho vào dung dịch B lợng m gam hỗn hợp kim loại Mg Fe, thấy 2,24 lít H2 (đktc) sau phản ứng thu đợc dung dịch C chất rắn D có khối l-ợng 10% so với khối ll-ợng m Cho dung dịch NaOH d vào dung dịch C , lọc lấy kết tủa tạo thành đem nung ngồi khơng khí đến khối lợng khơng đổi đợc 40 gam cht rn
1- Viết phơng trình phản ứng xảy
2- Tính khối lợng kim loại m gam hỗn hợp Bài 5:
Nhôm hiđroxit hidroxit lỡng tính Trong dung dịch kiềm có cân sau: Al(OH)3 Al3+ + 3OH- Tt1 = 10-32
Al(OH)3 + OH- AlO2- + 2H2O Tt2 = 40
1- Viết biểu thức tính độ tan S Al(OH)3 theo nồng độ cân ion dung dịch 2- pH S cực tiểu Tính giá trị S cực tiểu
Bµi 6:
Hợp chất hữu M có khối lợng phân tử 127 Trong M có 75,6% C; 13,38% H ; M có khả làm xanh quỳ tím , khơng làm mầu dung dịch Br2/CCl4 hay dung dịch KmnO4 loãng , đề hidro hoá M thu đợc chất A (C8H11N) oxi hoá A thu đợc chất B:
Trong phản ứng khơng có đóng hay mở vịng phân tử M khơng có cac bon bậc ba 1- Xác định công thức cấu to ca M
2- Để tách lấy M nên dùng dung môi dung môi sau, giải thích: nớc, rợu etylic, dung dịch NaOH, dung dịch HCl
Hớng dẫn chấm đề thi HSG năm 2001-2002 Mơn hố học lớp 12 (2001-2002) Tổng số điểm cho tồn 20 điểm
Bµi1: ( 3,5 điểm)
1/ Viết phơng trình: (1,0 ®iĨm) 2CH4 ⃗15000C C2H2 + 3H2
C2H2 + H2O Hg 2+¿ ⃗
¿ CH3-CHO
CH3-CHO + H2 ⃗Ni CH3-CH2-OH
(5)H3C HN CH3-CH2Br + Mg ⃗ete CH3-CH2 MgBr
CH3-CH2 MgBr + CO2 H +¿ ⃗
¿ CH3-CH2-COOH
CH3-CH2-COOH + Cl2 ⃗as CH3-CHCl-COOH + HCl CH3-CHCl-COOH + 2OH- ⃗
❑ CH3-CHOH-COO- + H2O + Cl -CH3-CHOH-COO- + H+ ⃗
❑ CH3-CHOH-COOH
Học sinh làm cách khác cho đủ số điểm 2/ ( 1,0 điểm)
a)CH2 = CH-COOH + HCl ❑⃗ CH2Cl-CH2-COOH b)
c) CH3-CH2-COOH + Cl2 ⃗as CH3-CHCl-COOH + HCl 3/ (0,5 ®iĨm)
H3N+CH2COO- + C2H5OH ⃗HCl [H3N+CH2COOC2H5]Cl- + H2O 2[H3N+CH2COOC2H5]Cl- + Ag2O ⃗
❑ 2H2NCH2COOC2H5 + 2AgCl + H2O 4/ ( 1,0 ®iĨm)
A: nH2N-CH2-CH2-CH2- CH2- COOH ❑⃗ (-HN-(CH2)4 - CO-)n + nH2O B: CH3-CH2-CH(NH2)- CH2- COOH ❑⃗ CH3-CH2-CH=CH- COOH + NH3 C: CH3-CH(NH2)-CH2- CH2- COOH + H2O Bài 2: ( 3,0 điểm)
1/ So s¸nh tÝnh axit: ( 1,0 ®iÓm)
ClCH2-COOH > HCOOH > CH3COOH > C6H5OH > HO-CH2-CH2-OH > C2H5OH (I) (II) (III) (VI) (V) (VI)
(I), (II), (III) axit, tính axit mạnh phênol (V), (VI) rợu, tính axit yếu phênol
Trong: (I), (II), (III) th× (I) > (II) v× cã nhãm thÕ -Cl hót e ; (II) > (III) v× (III) cã nhãm -CH3 đẩy e (V) > (VI) ảnh hởng nhãm -OH ë (V)
2/ ViÕt công thức cấu tạo A,B.( 1,0 điểm)
CH2OCH3 CH2OCH3
H O H H O H H H
OCH3 H OCH3 (A) OCH3 H OH (B) OCH3 OCH3
H OCH3 H OCH3 Gi¶i thÝch: (1,0 ®iĨm)
CH2OH CH2OH
H O H H O H
H + CH3OH ⃗HCl H + H2O OH H OH OH H OCH3
OH OH
H OH H OH CH2OH CH2OCH3
H O H H O H H + 2(CH3)2SO4 + 4OH- H + OH H OCH3 OCH3 H OCH3 OH H3CO (A) H OH H OCH3
+ 2SO42- + 4H2O CH2OCH3 CH2OCH3
H O H H O H H + H2O H
+¿ ⃗
¿ H + CH3OH
OCH3 H OCH3 OCH3 H OH OCH3 H3CO
H OCH3 H OCH3 (B) A kh«ng cã nhóm -OH semiaxetal nên phản ứng tráng gơng
B cã nhãm -OH semiaxetal nªn cã phản ứng tráng gơng Bài 3: (4,0 điểm)
COOH COOH + Br2 + HBr
(6)
1/ Hoàn thành phơng trình phản ứng: (1,5 điểm)
Cr2O72- + 6NH4+ + 3S2- + H2O 2Cr(OH)3 + 6NH3 + 3S + 2OH -K2Cr2O7 + 3(NH4)2S + H2O 2Cr(OH)3 + 6NH3 + 3S + 2KOH 7NO2- + Co2+ + 2CH3COOH Co(NO2)63- + NO + 2CH3COO- + H2O
7KNO2 + CoCl2 + 2CH3COOH K3[Co(NO2)6] + NO + 2CH3COOK + H2O + 2KCl H2SiO3 + 20H+ + 12MoO42- + 4NH4+ (NH4)4H4[Si(Mo2O7)6] + 9H2O
H2SiO3 + 20HNO3 + 12(NH4)2 MoO4 (NH4)4H4[Si(Mo2O7)6] + 20NH4NO3 + 9H2O 2/ Dùng dung dịch KOH nhỏ vào dung dịch đến d: ( 1,5 điểm)
+ Cho khÝ mïi khai lµ NH4NO3: NH4+ + OH- ⃗
t0 NH3 + H2O + Cho kết tủa trắng Cd(NO3)2: Cd2+ + 2OH- = Cd(OH)2 + Cho kÕt tña, kÕt tđa tan thc thư d lµ ZnCl2 vµ Al(NO3)3:
Zn2+ + 2OH- = Zn(OH)2 Zn(OH)2 + 2OH- = ZnO22- + 2H2O Al3+ + 3OH- = Al(OH)3 Al(OH)3 + OH- = AlO2- + 2H2O
+ Cho NH4NO3 vào dung dịch vừa thu đợc, dung dịch cho kết tủa keo trắng xuất trỏ lại dung dịch Al(NO3)3 lại dung dịch ZnCl2
AlO2- + 2H2O + NH4+ = Al(OH)3 + NH3 ZnO22- + 4NH4+ = Zn(NH3)42+ + 2H2O 3/ Khi trộn nồng độ, thể tích: ( 1,0 điểm)
Ba(CH3COO)2 + KHSO4 = BaSO4 + CH3COOK + CH3COOH Thªm NH3 d cã phản ứng: Zn2+ + 4NH3 = Zn(NH3)42+ Cd2+ + 4NH3 = Cd(NH3)42+
Al3+ + 3NH3 + 3H2O = Al(OH)3 + 3NH4+ C¸c cation dung dÞch: K+ ; NH4+ ; Zn(NH3)42+ ; Cd(NH3)42+
Bài 4: (3,5 điểm)
1/ Các phơng trình phản ứng: ( 1,5 điểm)
Fe2O3 + 6HCl = 2FeCl3 + 3H2O (1)
Mg + 2FeCl3 = 2FeCl2 + MgCl2 (2)
Mg + 2HCl = MgCl2 + H2 (3)
Fe + 2FeCl3 = 3FeCl2 (4)
Fe + 2HCl = FeCl2 + H2 (5)
Mg2+ + 2OH- = Mg(OH)2 (6)
Fe2+ + 2OH- = Fe(OH)2 (7)
4Fe(OH)2 + O2 + 2H2O = 4Fe(OH)3 (8)
Mg(OH)2 = MgO + H2O (9)
2Fe(OH)3 = Fe2O3 + 3H2O (10)
2/ Tính khối lợng kim loại hỗn hợp: (2,0 điểm) Dung dịch B: FeCl3 , HCl d, cho hỗn hợp kim loại vào B: Số mol Fe3+ B = 0,3 mol ; số mol H2 = 0,1 mol a) Nếu có Mg phản ứng => có p (1), (2), (3) => số mol Mg = 0,15 + 0,1 = 0,25 mol Khối lợng chất rắn sau nung: 24 + 0,25.40 = 34 gam < 40 trái giả thiết b) Cả Mg Fe tham gia: - Gọi số mol Mg = x; Fe tham gia phản ứng = y: Số mol e nhờng = 2x + 2y ; Số mol e nhận = 0,3 + 0,1.2 = 0,5 2(x+y) = 0,5 (*) Khối lợng chất rắn = 24 + 40x + 80y = 40 (**) kết hợp với (*) giải đợc: x = 0,1 ; y = 0,15 Khối lợng kim loại tham gia phản ứng: 24.0,1 + 0,15.56 = 10,8 gam Khối lợng Fe d: 1,2 gam vậy: Khối lợng Mg = 2,4 gam Khối lợng Fe = 9,6 gam Bài 5: ( điểm) Xét cân bằng: Al(OH)3 Al3+ + 3OH- Tt1 = 10-32 (1) Al(OH)3 + OH- AlO2- + 2H2O Tt2 = 40 (1) x(2)
1/ Biểu thức tính độ tan: S = [Al3+] + [AlO2-] ( 0,5 điểm)
Tõ (1) [Al3+] = 10 −32
[OH−]3 =
+¿
H¿
¿ ¿3 ¿ 10−32
¿ ¿
= 1010[H+]3 ; Tõ (2) [AlO2-] = 40[OH-] = 40 +¿
H¿
¿ ¿ 10−14
¿
=> S = 1010[H+]3 + 40 +¿
H¿
¿ ¿ 10−14
(7)CH2-CH2-CH3
N
CH2-CH2-CH3 N
S cùc tiÓu +¿
H¿
¿
d¿ dS ¿
= => 3.1010[H+]2 -
+¿
H¿
¿ ¿ ¿ 10−13
¿
= => [H+]4 = 10 −13
3 1010 = 10-22,88 [H+] = 10-5,72 => pH = 5,72 (2,0 điểm) Smin = 1010.10-17,76 + 40.10-8,28 = 2,27.10-7 (0,5 điểm) Bài 6: ( 3,0 ®iÓm)
1/ Xác định CTCT: ( 2,0 điểm)
- Tìm CTPT: C8H17N độ bất bão hồ = ; - M không làm mầu dd Br2 => M có vịng no - Từ CTCT B; CTPT A C8H11N => CTCT A: A có gốc hidrocacbon
M kh«ng cã cac bon bËc ba nên
CTCT M là: CTCT A là:
2- Để tách M dùng dung dịch HCl vì: C8H17N + HCl C8H17N+HCl- ( 1,0 ®iĨm) - NÕu dïng H2O , M cã gèc R lín khã tan níc
- NÕu dïng C2H5OH, kh«ng cã tÝnh chän läc C2H5OH có khả hoà tan nhiều chất khác - NÕu dïng dd NaOH, M khã tan v× M cã tÝnh baz¬
Dïng dd HCl: C8H17N+HCl- + NaOH C8H17N (Kh«ng tan) + NaCl + H2O
UBND TP Hải Phòng Kì thi học sinh giỏi thành phố năm học 98-99
S giỏo dục đào tạo Mơn hố học lớp 12 (Bảng A)
(Thời gian làm 180 không kể thời gian giao đề) Bài I:
1.Từ rợu etylic, a xitxianhiđric chất vô cần thiết khác viết phơng trình phản ứng ®iÒu chÕ: Polietyl metacrylat
2.Hợp chất Inden C9H8 làm dung dịch Br2/CCl4 KMnO4 lỗng Nó có khả hấp thụ nhanh phân tử H2 cho lndan: C9H10 Sự hiđrơ hố mạnh mẽ lnden cho hợp chất A có cơng thức C9H16 Sự xi hố mạnh lnden cho axít phtalic Hãy xác định cấu tạo lnden lndan
3.Điều kiện để có liên kết hiđrơ nội phân tử gì? Trong hợp chất sau chất có liên kết hiđrơ nội phân tử Hãy viết công thức cấu tạo biểu diễn liên kết hiđrô
a.C2H5COCH2COC2,H5 g b.CH3COC(CH2)2COCH3
c.CH3COCHOHCH3 d.CH3COCH2CH2COCH3 e.CH3-C=N-O-H
COCH3 Bµi II:
1.Có dung dịch A chứa hỗn hợp muối MgCl2(10-3M) FeCl3(10-3M) Cho dung dịch NaOH vào dung dịch A
a.Kết tủa tạo nớc, sao?
b.Tìm pH thích hợp để tách ionMg Fe khỏi dung dịch Cho T Mg(OH)2 = 10–11; T Fe(OH)3 = 10–39
Biết ion có nồng độ = 10–6 M coi nh đợc tách hết.
Một dung dịch chứa ion muối vơ có ion SO42–khi tác dụng vừa đủ với dung dịch Ba(OH)2, đun nóng cho khí X, kết tủa Y dung dịch Z Dung dịch Z sau a xít hố HNO3 tạo với AgNO3 kết tủa trắng hố đen ngồi ánh sáng Kết tủa Y đem nung đợc a gam chất rắn T Giá trị a thay đổi tuỳ theo lợng Ba(OH)2 đem dùng Nếu vừa đủ, a cực đại, lấy d, a giảm đến cực tiểu Khi lấy chất rắn T với giá trị cực đại a = 7,204, thấy T phản ứng hết với 60ml dung dịch HCl 1,2M Cịn lại chất rắn có khối lợng 5,98g Hãy lập luận xác định ion dung dịch
Bµi III:
Hồ tan hồn tồn hỗn hợp FeS FeCO3 dung dịch HNO3 đặc, nóng thu đợc hỗn hợp (B) gồm khí X Y có tỷ khối H2 22,8
1.TÝnh tỷ lệ số mol muối Fe2+ hỗn hợp ban đầu.
2.Lm lnh hn hp khớ (B) xuống nhiệt độ thấp đợc hỗn hợp (B) gồm khí X,Y,Z có tỷ khối so với H2 28,5 Tính phần trăm theo thể tích hỗn hp khớ (B)
-11oC hỗn hợp (B) chuyÓn sang (B) gåm khÝ TÝnh tû khèi cđa (B) so víi H2. Bµi IV:
Tõ mét hi®rocacbon A (ë thÕ khÝ ®iỊu kiƯn thêng) cã khối lợng phân tử M0 điều chế hợp chất B có khối lợng phân tử M1 với điều kiện sau:
B cú cụng thc n gin C6H7O3
B không tác dơng víi Na nhng t¸c dơng víi NaOH theo tû lệ mol 1:3 tạo dung dịch chứa sản phẩm E F Sản phẩm E làm màu nớc brom chứa nhóm chức phân tử Dung dịch F tác dụng với Cu(OH)2 tạo dung dịch màu xanh lam
(8)Cho M = 29 M0/127: B có loại nhóm chức phân tử. 1.Xác định công thức cấu tạo B
2.Viết sơ đồ phản ứng biến đổi A thành B H
ớng dẫn chấm đề thi HSG Hoá 98-99 (Lớp 12-Bảng A) Bài I: (5điểm)
1/ C2H5OH ⃗+O
2 CH3COOH
2CH3COOH ⃗ThO2,3000C CH3COCH3 + H2O + CO2 CH3COCH3 + HCN
2/ Từ công thức C9H8 độ bất bão hồ =
Lµm mÊt mµu dd Br2/CCl4 dd KMnO4 RH không no
- Inden + H2 Indan C9H10 Inden có lk đơi kiều anken - Inden bị hiđro hố tạo A-C9H16 Có liên kết
- Oxi hoá Inden Axit phtalic có nhân benzen CTCT Inden: CTCT Indan:
3/ Đk có lk hiđro nội phân tử: cấu tạo phải có nguyên tử H linh động gắn bó nguyên tố có độ âm điện mạnh: O, N vị trí gần
a, b, d khơng có ngun tử H linh động khơng có lk hiđro nội phân tử c, e: có lk hiđro nội phân tử H3C CH3
CH3 – C – CH – CH3 C C
Bài II: (5điểm)
1/ MgCl2 Mg2+ + 2Cl – vµ Mg2+ + 2OH – Mg(OH)2 (1) FeCl3 Fe3+ + 3Cl – vµ Fe3+ + 3OH – Fe(OH)3 (2) a) Để tạo Fe(OH)3 OH –
√10−39
10−3 = 10
-12 M (I) Để tạo Mg(OH)2 OH –
√10−11
10−3 = 10
-4 M (II) So s¸nh (I) < (II) thÊy Fe(OH)3 t¹o tríc
b) Để tạo Mg(OH)2: OH = 10-4 H+ = 10-10 pH = 10 (nÕu pH < 10 không ) Để tạo Fe(OH)3: Fe3+ > 10-6 OH –3 < 10-33 H+ > 10-3 pH > 3
Vậy để tách Fe3+ ra khỏi dd: < pH < 10
2/- Dd (cã ion) + Ba(OH)2,to KhÝ X: NH3 cã NH4+ - Dd Z + AgNO3 kết tủa trắng hoá đen không khÝ cã Cl –
- Y cực đại Ba(OH)2 đủ, cực tiểu Ba(OH)2 d có ion tạo hiđroxit lỡng tính PT pứ: Mn+ + nOH –- = M(OH)n
2M(OH)n M2On + nH2O M2On + 2nHCl = 2MCln + nH2O
nHCl = 1,2.0,06 = 0,072 mol nM2On = 0,072
2n PTK (M2On) =
(7,204-5,98)
0,072 2n = 34n
2M + 16n = 34n M = 9n tho¶ m·n n = Ion Al3+ CH3 OH
C CH3 CN CH3 OH CH3 OH C + 2H2O C CH3 CN CH3 COOH
CH3 OH CH2 = C – COOH C + H2O
CH3 COOH CH
3
CH2 = C – COOH + C2H5OH CH2 = C – COO – C2H5 + H2O
CH
3 CH3
CH2 = C – COO – C2H5 n
– CH2 – CH –
n CH
3
CH
COO – C2H5
H
H N
(9)4000C – 500oC ion dd: Al3+ ; NH4+ ; SO42 ; Cl . Bài III: (5điểm)
1/ PT pø: FeS + 12HNO3 Fe(NO3)3 + H2SO4 + 9NO2 + 5H2O FeCO3 + 4HNO3 Fe(NO3)3 + CO2 + NO2 + 2H2O
Đặt: nFeS = a mol , nFeCO3 = b mol nNO2 = 9a + b vµ nCO2 = b Ta cã : 46(9a + b)+ 44b
2(9a+2b) = 22,8 a:b = 1:3 n FeS : n FeCO3 = 1: (b = 3a)
2/ Làm lạnh B có phản ứng : 2NO2 N2O4 M (N2O4) = 92 làm M tăng = 57 Gọi x số mol N2O4 hỗn hợp B, B gồm:
NO2 = (9a + b) – 2x = 4b - 2x ; N2O4 = x vµ CO2 = b 46(4b -2x)+ 92x + 44b
(4b −2x+x+b) = 57 b = x Tæng B’ = 4b gåm NO2 = 2b 50 ; N2O4 = b 25 ; CO2 = b 25
3/ 110C phản ứng dime hoá xảy hoàn toµn, B gåm N2O4 = 2b vµ CO2 = b tØ khèi so víi hidro = 92 2b+44 b
2(b+2b) = 38 Bài IV: (5điểm)
1/ Mo = 29 M1
127 58 M1 254 (C6H7O3)n 254 n = C12H14O6
- Theo giả thiết: B este E muối axit cacboxylic cha no đơn chức, F rợu đa chức B + NaOH theo tỷ lệ mol 1:3 B Este axit đơn chức rợu chức
- C12H14O6: có độ bội liên kết = gồm lk chức este lk gốc axit Este B có dạng (CnH2n-1COO)3CmH2m-1 3n + + m = 12 3n + m =
Do axit cha no nªn n ; rợu ba chức nên m NghiƯm tho¶ m·n : n = vµ m = B cã CTCT:
2/ Mo = 29 254
127 = 58 A C4H10 Crăcking C4H10 CH4 + C3H6
CH2=CH – CH2Cl CH2=CH – CH2OH CH2=CH – COOH
CH2=CH – CH3 B CH2=CH – CH2Cl CH2Cl-CH–CH2Cl CH2 – CH – CH2
OH OH OH OH
UBND TP H¶i Phòng Kì thi học sinh giỏi Thành phố năm học 98-99
S Giỏo dc v o to Mơn Hố học- Lớp 12 bảng B
(Thời gian làm 180 (không kể thời gian giao )
Bài I:
1- Từ rợu etilic, axit xianhiđric chất vô cần thiết khác viết phơng trình phản ứng điều chế: Polietyl metacrilat
2- Cho CH2=C – CH3 vµo dd axit HBr cã hoµ tan NaCl, CH3OH CH3 Có thể tạo sản phẩm ? Vì sao?
3- Cho ph¶n øng:
CH3-CH=CH2 + Cl2
Tỷ lệ số mol phản ứng 1:1 Hoàn thành phơng trình phản ứng viết chế phản ứng Bài II:
1- Có dd A chứa hỗn hợp muối MgCl2 (10-3M) FeCl3 (10-3M) Cho dd NaOH vào dd A. a)Kết tủa tạo tríc, v× sao?
b)Tìm pH thích hợp để tách hai Ion Mg2+ Fe3+ khỏi dd Cho T Mg(OH)2 = 10-11; T Fe(OH)3 = 10-39.
Biết Ion có nồng độ 106M coi nh đợc tách hết. 2- Cho dd sau: HCl; HNO3 đặc; AgNO3; KCl; KOH
Chỉ dùng thêm kim loại hÃy nói cách nhận biết dd, viết phơng trình phản ứng Bài III:
Hoà tan 8,862 gam hỗn hợp: Al, Mg 500ml dd HNO3 loãng thu đợc dd A 3,316 lít (đktc) hỗn hợp khí khơng màu có khối lợng 5,18g có khí bị hố nâu khơng khí
1- Tính thành phần theo khối lợng kim loại hỗn hợp 2- Cô cạn dd A đợc gam muối khan
3- Tính nồng độ mol/lít dd HNO3 tham gia phản ứng
4- Hoµ tan dd A vµo dd NaOH d tính khối lợng kết tủa tạo thành CH2=CH – COO –
CH2
CH2=CH – COO – CH
(10)+
CH2= C – CH3 + H+ CH3 – C – CH3 (cabocation)
CH
3 CH3
Bài IV:
Từ hyđrocacbon A (ở thể khí điều kiện thờng) có khối lợng phân tử Mo điều chế hợp chất B có khối lợng phân tử M1 với điều kiện sau:
- B có cơng thức đơn giản C6H7O3
- B không tác dụng với Na nhng tác dụng với NaOH theo tỷ lệ mol 1:3 tạo dd chứa hai sản phẩm E:F Sản phẩm E làm màu nớc Brôm chứa nhóm chức phân tử Dung dịch F tác dụng với Cu(OH)2 tạo dd màu xanh lam
Cho Mo = 29M1/127: B có loại nhóm chức phân tử 1- Xác định cơng thức cấu tạo B
2- Viết sơ đồ phản ứng biến đổi A thành B
Hớng dẫn chấm đề thi HSG Hoá 98-99 (Lớp 12- Bảng B) Bài I: (5im)
1/ nh bảng A (2đ) 2/ Các sản phẩm: (CH3)3Br ; (CH3)3OH ; (CH3)3Cl ; (CH3)3O-CH3
Giải thích: Pứ theo chế cộng Electrofin (AE) ; giai đoạn tạo cacbocation
dd có tác nhân có khả kết hợp với cation trên:
Br –, Cl –, OH – , CH3O – tạo sản phẩm (1đ) 3/ PT pø: CH3-CH=CH2 + Cl2 CH2Cl-CH=CH2 + HCl
C¬ chÕ: thÕ gèc tù
Giai đoạn 1: Cl2 2Cl
Giai đoạn 2: CH3-CH=CH2 + Cl CH2-CH=CH2 + HCl Cl2 + CH2-CH=CH2 CH2Cl-CH=CH2 + Cl Giai đoạn 3: 2Cl Cl2
Cl + CH2-CH=CH2 CH2Cl-CH=CH2 (2®) CH2=CH – CH2 + CH2-CH=CH2 CH2=CH – CH2– CH2-CH=CH2 Bài II: (5điểm)
1/ nh bảng A (3đ) 2/ Dùng Cu kim loại
+ dd xanh khí nâu đỏ nhận HNO3 (Pt pứ) + dd xanh, trắng nhận AgNO3 (Pt pứ)
+ Lấy dd Cu(NO3)2 sản phẩm tạo thành từ dd cho vào dd lại Cã xanh nhËn KOH (pt pứ)
+ Gạn Cu(OH)2 cho vào dd lại, hoà tan HCl (pt pứ) (2đ) + Còn lại KCl
Bài III: (5®iĨm)
M 2khÝ = 5,18 22,4
3,136 = 37 Do MNO = 30 nªn khÝ thø lµ N2O ( cã M = 44 )
Tìm đợc n NO = n N2O = 0,07 mol
Theo định luật bảo toàn: Al - 3e = Al3+ đặt số mol Al = x ; Mg = y thì Mg - 2e = Mg2+ tổng số mol e nhờng = 3x + 2y N+5 + 3e = N+2
2N+5 + 8e = 2N+9 tæng sè mol e thu = 3.0,07 + 8.0,07 = 0,77 ta cã hÖ pt: 3x + 2y = 0,77
27x + 24y = 8,862 Suy ra: x = 0,042 ; y = 0,322 mAl = 0,042 27
8,862 100% = 12,8% vµ %mMg = 87,2%
m muèi khan = 56,602 gam ; HNO3 = 0,98
0,5 = 1,96M ; m Mg(OH)2 = 18,676gam
Bài IV: (5điểm) nh bảng A
UBND TP Hải Phòng Kì thi học sinh giỏi Thành phố năm học 1999-2000
S Giỏo dc v đào tạo Mơn Hố học- Lớp 12 bảng A
(Thời gian làm 180 không kể thời gian giao đề)
Bµi 1:
1/ Hiện tợng xảy cho: + AgNO3 vào dung dịch K2Cr2O7
+ Ba(OH)2 vào dung dịch K2Cr2O7
+ Dung dịch H2SO41oÃng vào dung dịch BaCrO4
+ Al vào dung dịch Na2CO3 lấy d
(11)+ Al vào dung dịch HgCl2 Viết phơng trình phản ứng
2/ So sỏnh độ hoạt động hoá học kim loại kiềm, giải thích Li điện cực âm kim loại kiềm
3/ So sánh tính dẫn điện kim loại: Cu, Ag, Au, Li Giải thích tính đẫn điện Li so víi Ag
Bµi 2:
1/ Tính điện cực điện cực Hiđrô môi trêng trung tÝnh ë 250C, ¸p st cđa H
2 lµ
1 atm
2/ Hồ tan a mol NaCl b mol CuSO4 vào nớc đợc dung dịch A Điện phân dung dịch A nớc điện
cực bị điện phân dừng lại, phân tích giai đoạn trình điện phân, viết ph ơng trình phản ứng điện phân cho giai đoạn
Bµi 3:
1/ So sánh có giải thích tính bazơ cặp chất sau:
etyl vµ anilin ; natri axetat vµ natri phenol nat ; phenol vµ para - nitro phenol
2/ Hợp chất C9H8 (In den) đợc tách từ nhựa than đá, In den có khả làm mầu dung dịch Br2 CCl4
Hiđrơ hố điều kiện êm dịu C9H8 thu đợc hợp chất In dan (C9H10); điều kiện mạnh thu đợc C9H16
Oxihoá In den thu đợc axít phtalic
a) Viết công thức cấu lạo In dan, Inden, C9H16
b) Từ In den điều chế đợc hợp chất X, Y đồng phân nhau, khơng phản ứng với NaOH nhng có khả phản ứng với Na, viết công thức cấu tạo X Y
Bµi 4:
Đốt cháy hoàn toàn lợng nh chất hữu (A),(B),(C),(D),(E), thu đợc 2,64 gam CO2 1,08 gam
H2O, thĨ tÝch O2 cÇn dïng 1,344 lít (đktc) Tỉ lệ số mol (A),(B),(C),(D),(E) : 1,5 : : :
1/ Xác định công thức phân tử (A),(B),(C),(D),(E), số mol chất (C) 0,02 mol 2/ Xác định công thức cấu tạo (A),(B),(C),(D),(E), biết:
- (A) có phản ứng tráng bạc có khả hoà tan Cu(OH)2 tạo dung dịch màu xanh lam
- (B) phản ứng với dung dịch NaOH cho sản phẩm có khả hoà tan Cu(OH)2 tạo dung dịch màu xanh lam
- (C) phản ứng với dung dịch NaOH cho sản phẩm có khả phản ứng với Na Trong phân tử (C) có liên kết Hiđrô nội phân tử
- (D) cú kh phản ứng với dung dịch NaOH nhng không phản ứng đợc với Na
Hớng dẫn chấm đề thi HSG thnh ph nm hc 1999-2000
Môn Hoá Học lớp 12 bảng A Bài 1
1/ * Kt tủa đỏ nâu:
Cr2O72- + H2O 2H+ + 2CrO4 2-2Ag+ + CrO42- Ag2CrO4 đỏ nâu
0,5 * KÕt tđa vµng:
Cr2O72- + H2O 2H+ + 2CrO4 H+ + OH- H2O
Ba2+ + CrO42- BaCrO4 vµng
1,0
*Dung dịch chuyển từ màu vàng sang màu đỏ da cam có kết tủa trắng 2CrO42- (vàng)+ 2H+ Cr2O72- (đỏ da cam) + H2O Trong mơi trờng axít cân chuyển sang phải
Ba2+ + SO42- = BaSO4
1,0
* Nhôm tan, lúc đầu xuất kết tủa sau kết tủa tan, có khí Na2CO3 = 2Na+ + CO3
CO32- + H2O = HCO3- + OH HCO3- + H2O = H2O + CO2 + OH Al + 3H2O Al(OH)3 + 3/2 H2 Al(OH)3 + OH- = AlO2- + 2H2O
1,0
* Nh«m tan, cã khÝ thoát ra, có kết tủa trắng 2Al + 3HgCl2 = 2AlCl3 +3Hg Al + 3H2O Al(OH)3 + 3/2 H2 (trong hỗn hống)
1,0
2/ So sánh độ hoạt động hoá học kim loại kiềm từ Li dến Cs độ hoạt động tng dn
- Li điện cực âm Li+ có bán kính nguyên tử nhỏ khả hidrat hoá mạnh lợng hidrat hoá lớn làm chuyển dịch mạnh cân sau bên phải:
Li Li+ + e
0,5
3/ So sánh tính dẫn điện Ag > Cu > Au > Li (59) (56,9) (39,6) (11)
Giải thích tính dẫn điện Li < Ag Ag Li có e lớp ngồi KL nguyên tử Li = 23
7
6,023.10 = 1,16.10-23 (g)
Sè nguyªn tư Li cm3 = 23 0,53 1,16.10
= 4,5.1022 (nguyªn tư )
(12)KL nguyªn tư Ag = 23 108
6,023.10 = 17,9.10-23 (g)
Sè nguyªn tư Ag cm3 = 23 10,5 17,9.10
= 5,8.1022 (nguyªn tư ) Sè nguyªn tư Ag so víi sè nguyªn tư Li cïng mét thĨ tÝch cm3 =
5,8
4,5= 1,29 lần mật độ e tự Ag nhiều Li
Bài 2
1/ Thế điện cực ®iƯn cùc Hidro m«i trêng trung tÝnh:
E = E0 2H+/H2 +
7 0,059 (10 )
lg
2
= +
0,059( 14)
= - 0,413(V) Phản ứng điện cực 2H+ + 2e H2
2,0
2/ Dung dÞch A
Cl- (a mol) H2O Na+ (a mol) Cu2+(b mol) SO42-(b mol) NÕu a> 2b
G® 1: CuSO4 + 2NaCl ⃗dp Cu + Cl2 +Na2SO4 Gđ 2: dung dịch Cl-, SO42-, Na+
NaCl + H2O ⃗dp NaOH + 1/2Cl2 + 1/2H2 G® 3: H2O điện cực bị điện phân
1,0
NÕu a < 2b
G®1: nh trêng hợp đầu
Gđ2: dung dịch Cu2+, SO42-, Na+ : CuSO4 + H2O ⃗dp Cu + H2SO4 + 1/2O2 Gđ3: H2O điện cực bị điện phân
1,0
Bài 3
1/ So sánh tính bazơ:
* C2H5-NH2 > C6H5-NH2 Vỡ -C2H5 đẩy e tăng mật độ điện tích N -C6H5 hút e giảm mật độ điện tích N
0,5
* CH3COONa < C6H5ONa
Vì CH3COOH có tính axít mạnh C6H5OH CH3COO- khã nhËn H+ h¬n C6H5O- 0,5 * C6H5OH > p – O2N – C6H4 – OH
Vì p – O2N – C6H4 – hút e mạnh p – O2N – C6H4 – O– có mật độ e thấp khó nhận H+
0,5 2/ Oxy ho¸ Inden axÝt phtalic Inden cã mét vßng benzen
Từ hợp chất đợc hidro hố hồn tồn C9H16 với độ bội liên kết = tồn vòng, vịng tạo từ vịng benzen, cịn vòng tạo cacbon lại với vòng thứ (vịng cạnh có cạnh chung với vịng thứ nhất)
0,5
Indan C9H10: Inden C9H8: 1,0
2 đồng phân: OH OH
1,0
Bài 4
Phơng trình: CxHyOz + (
y z x
) O2 xCO2 +
y
H2O 0,06 0,06 0,06
nCO2 = 0,06 mol ; nH2O = 0,06 mol ; nO2 = 0,06 mol;
Tìm đợc : y = 2x = 2z x = z x: y : z = : : Vậy CTchung : (CH2O)n
2,0
(13)CH3 – C – CH2 – C – CH3 vµ HOOC – COOH
2,64 + 1,08 – 0,06.32 = 1,8 (g) MC =
1,8
0, 02 = 90 CTPT (C): C3H6O3
0,25 sè mol (A): 0,02 : = 0,01 MA = 180 CTPT (A): C6H12O6 0,25 sè mol (B):
0,02.1,5
2 = 0,015 MB = 120 CTPT (B): C4H8O4
0,25
sè mol (D): 0,02.3
2 = 0,03 MD = 60 CTPT (D): C2H4O2
0,25
sè mol (E): 0,02.6
2 = 0,06 ME = 30 CTPT (E): CH2O
0,25
2/ A glucozơ CH2(OH)-(CHOH)4 CHO 0,5
B CH3-CHOH-CHOH-COOH hc CH2OH-CHOH-CH2-COOH 0,5
C CH3-CHOH-COOH 0,5
D HCOOCH3 0,5
E HCHO 0,5
\
UBND TP Hải Phòng Kì thi học sinh giỏi Thành phố năm học 1999-2000
S Giỏo dc đào tạo Mơn Hố học- Lớp 12 bảng B
(Thời gian làm 180 khơng kể thời gian giao đề)
Bµi 1:
1/ Hiện tợng xảy cho: + Al vào dung dịch Na2CO3 lấy d
+ Al vào dung dịch HgCl2 Viết phơng trình phản ứng
2/ So sỏnh độ hoạt động hoá học kim loại kiềm, giải thích Li điện cực âm kim loại kiềm
3/ So sánh tính dẫn điện kim loại: Cu, Ag, Au, Li Giải thích tính đẫn điện Li so víi Ag
4/ Hồ tan a mol NaCl b mol CuSO4 vào nớc đợc dung dịch A Điện phân dung dịch A nớc điện
cực bị điện phân dừng lại, phân tích giai đoạn trình điện phân, viết ph ơng trình phản ứng điện phân cho giai đoạn
Bµi 2:
1/ So sánh có giải thích tính bazơ cặp chất sau:
etyl v anilin ; natri axetat natri phenol nat ; phenol para - nitro phenol 2/ Oxihoá C7H10 O3 thu đợc sản phẩm:
H·y Cho biết công thức cấu tạo hi đrôcácbon gäi tªn
3/ Xác định cơng thức cấu tạo chất hữu (M) có cơng thức phân tử C7H6O2
+ BiÕt (M) ph¶n øng víi dung dịch kiềm cho muối hữu (N) (L)
+ M tham gia phản ứng tráng bạc
+ Dẫn CO2 qua dung dịch (N) thấy xuất kết tủa trắng Viết phơng trình phản ứng Bài 3:
Cho 7,35 gam hỗn hợp MgCO3 CaCO3 tác dụng hết với dung dịch HCl, toàn lợng khí CO2 sinh cho vào
dung dịch có 0,05 mol Ba(OH)2 sinh a mol kết tủa Tìm khoảng xác định a Bài :
Đốt cháy hoàn toàn lợng nh chất hữu (A),(B),(C),(D),(E), thu đợc 2,64 gam CO2 1,08
gam H2O, thÓ tích O2 cần dùng 1,344 lít (đktc) Tỉ lệ sè mol (A),(B),(C),(D),(E) lµ : 1,5 : : :
1/ Xác định công thức phân tử (A),(B),(C),(D),(E), số mol chất (C) 0,02 mol 2/ Xác định công thức cấu tạo (A),(B),(C),(D),(E), biết:
- (A) cã ph¶n øng tráng bạc có khả hoà tan Cu(OH)2 tạo dung dịch màu xanh lam
- (B) phản ứng với dung dịch NaOH cho sản phẩm có khả hoà tan Cu(OH)2 tạo dung dịch màu xanh lam
- (C) phản ứng với dung dịch NaOH cho sản phẩm có khả phản ứng với Na Trong phân tử (C) có liên kết Hiđrô nội phân tử
- (D) có khả phản ứng với dung dịch NaOH nhng
Hớng dẫn chấm đề thi HSG thành phố năm học 1999-2000 Mơn Hố Học lớp 12 bảng B
Bµi 1
1/* Nhơm tan, lúc đầu xuất kết tủa sau kết tủa tan, có khí Na2CO3 = 2Na+ + CO3
CO32- + H2O = HCO3- + OH HCO3- + H2O = H2O + CO2 + OH Al + 3H2O Al(OH)3 + 3/2 H2 Al(OH)3 + OH- = AlO2- + 2H2O
1,0
(14)2Al + 3HgCl2 = 2AlCl3 +3Hg Al + 3H2O Al(OH)3 + 3/2 H2 (trong hỗn hống)
2/ So sỏnh hoạt động hoá học kim loại kiềm từ Li dến Cs độ hoạt động tăng dần
- Li điện cực âm Li+ có bán kính nguyên tử nhỏ khả hidrat hoá mạnh lợng hidrat hoá lớn làm chuyển dịch mạnh cân sau bên phải:
Li Li+ + e
0,5
3/ So s¸nh tÝnh dÉn ®iƯn Ag > Cu > Au > Li (59) (56,9) (39,6) (11)
Giải thích tính dẫn điện Li < Ag Ag Li có e lớp ngồi KL ngun tử Li = 23
7
6,023.10 = 1,16.10-23 (g)
Sè nguyªn tư Li cm3 = 23 0,53 1,16.10
= 4,5.1022 (nguyªn tư ) KL nguyªn tư Ag =
23 108
6,023.10 = 17,9.10-23 (g)
Sè nguyªn tư Ag cm3 = 23 10,5 17,9.10
= 5,8.1022 (nguyªn tư ) Sè nguyªn tư Ag so víi sè nguyªn tư Li cïng mét thÓ tÝch cm3 =
5,8
4,5= 1,29 lần mật độ e tự Ag nhiều Li
1,0
4/ Dung dÞch A
Cl- (a mol) Na+ (a mol) Cu2+(b mol) SO42-(b mol) NÕu a> 2b
G® 1: CuSO4 + 2NaCl ⃗dp Cu + Cl2 +Na2SO4 G® 2: dung dịch Cl-, SO42-, Na+
NaCl + H2O ⃗dp NaOH + 1/2Cl2 + 1/2H2 G® 3: H2O ë điện cực bị điện phân
0,75
Nếu a < 2b
Gđ1: nh trờng hợp đầu
Gđ2: dung dịch Cu2+, SO42-, Na+
CuSO4 + H2O ⃗dp Cu + H2SO4 + 1/2O2 G®3: H2O điện cực bị điện phân
0,75
Bài 2
1/ So sánh tính bazơ:
*C2H5-NH2 > C6H5-NH2 Vì -C2H5 đẩy e tăng mật độ điện tích N -C6H5 hút e giảm mật độ điện tích N
0,5
* CH3COONa < C6H5ONa
V× CH3COOH cã tính axít mạnh C6H5OH CH3COO- khó nhận H+ C6H5O- 0,5 * C6H5OH > p – O2N – C6H4 – OH
Vì p – O2N – C6H4 – hút e mạnh p – O2N – C6H4 – O– có mật độ e thấp khó nhận H+
0,5 2/ CTCT cđa hidrocacbon : H3C CH3 1,0
3/ M: C7H6O2
M + dung dịch kiềm cho hai muối hữu M este phenol với axit hữu M tham gia phản ứng tráng bạc M cã nhãm –CHO vµ
N lµ muèi phenolat CTCT M: H COO
1,0
Các phơng tr×nh:
HCOOC6H5 + 2NaOH HCOONa + C6H5ONa + H2O 0,5
C6H5OCHO + 2[Ag(NH3)2]NO3 C6H5OCOONH4 + 2NH4NO3 + 2Ag
(15)Bµi 3 4,0
Gäi sè mol muối hỗn hợp x
x tho¶ m·n : 7,35
100 < x < 7,35
84 0,0735 < x <0,0875 Các phơng trình phản ứng :
MgCO3 + 2HCl = MgCl2 + H2O + CO2 (1) CaCO3 + 2HCl = CaCl2 + H2O + CO2 (2) Tõ (1),(2) x = nCO2 0,0735 < nCO2 <0,0875
Ph¶n øng cđa CO2 víi Ba(OH)2
CO2 + Ba(OH)2 = BaCO3 + H2O (3) CO2 + H2O + Ba(OH)2 = Ba(HCO3)2 (4)
XÐt
OH¿2 ¿ Ba¿
n¿ nCO2
¿
lớn xảy hai p (3) vµ (4)
Số mol kết tủa a đợc tính là: a = 0,05 – ( nCO2 - 0,05) = 0,1 - nCO2 amax = 0,1 – 0,0735 = 0,0265 amin = 0,1 – 0,0875 = 0,0125 Khoảng xác định a: 0,0125< a< 0,0265
Bài (6 điểm) nh Bảng A
Sở giáo dục & Đào tạo Đề thi chọn học sinh giỏi
Hải Phòng Năm häc 2000-2001
Mơn: Hố học Lớp 12 Bảng: A Thời gian làm 180 phút ( không kể thời gian giao đề) (Bảng A làm bài, Bảng B làm 5) Bài 1:( điểm)
1/ Hoµn thµnh phơng trình phản ứng sau: K2Cr2O7 + KI + H2SO4 I3- + Cr3+ MnO(OH)2 + PbO2 + HNO3 Pb2+ + MnO4- As2S3 + HNO3 AsO43- + NO + SO4 KMnO4 + C2O42- + H2SO4 Mn2+ + CO2
2/ Nêu tợng, giải thích, viết phơng trình phản ứng cho trờng hợp sau: - Cho Ca vào dung dịch Na2CO3
- Cho Na vào dung dịch NH4Cl
- Cho dung dÞch cã ion Fe3+ , H+ vào dung dịch KI trộn với hồ tinh bột.
3/ Nêu cách nhận lọ chất lỏng khơng mầu bị nhãn , viết phơng trình phản ứng Biết lọ có chứa chất sau: Xiclohecxen, Benzen, axit fomic, axit axetic, axit acrilic, aldehit Benzoic, ancol Benzilic, Glixerin
Bài 2: ( điểm)
Có hidrocacbon: C2H6 ; C2H4 ; C2H2 Ngời ta ghi đợc số liệu sau: - Về góc hố trị (góc liên kết) : 1200 ; 1800 ; 1090
- Về độ dài liên kết: 1,057 Å ; 1,079 Å ; 1,102 Å ; 1,200 Å ; 1,340 Å ; 1,540 Å - Độ âm điện nguyên tử cacbon : 2,5 ; 2,69 ; 2,75
1/HÃy điền giá trị phù hợp víi tõng hidrocacbon theo b¶ng sau: Hidrocacbon KiĨu lai
hoá
Góc hoá trị Độ âm điện nguyên tử cacbon
Độ dài liên kết C-C (A0)
Độ dài liên kết C-H (A0) CH3-CH3
CH2 = CH2 CHCH
2/ Từ hidrocacbon chất vô cần thiết, viết phơng trình phản ứng ®iÒu chÕ: a) CH3-CH2-CH2-COOH
b) CH3-CH=CH-COOH c) CH3-C ≡ C -COOH
So s¸nh tÝnh axit cđa c¸c axit trên, giải thích, viết phơng trình phản ứng mol axit với 1mol Br2 (điều kiện thích hợp)
Bài 3: ( điểm)
Ho tan hon tồn 7,33 gam hỗn hợp kim loại M hố trị oxit thu đợc lit dung dịch X có pH= 13 1/ Xác định kim loại M
(16)3/ Hoà tan 11,85 gam phèn chua: K2SO4.Al2(SO4)3.24H2O vào lít dung dịch X Tính nồng độ mol/lit ion dung dịch thu đợc sau tách kết tủa khoảng pH dung dịch thể tích dung dịch thu đợc lít Bài 4: ( điểm)
Một hợp chất hữu X , chứa C, H, O ; có 65,2% cacbon 8,75% hiđro Khối lợng phân tử X 184
Để phản ứng hoàn toàn với 87,4 mg X cÇn 47,5 ml NaOH 0,010M
X tác dụng với hiđro (Ni xt) cho A; sản phẩm bị tách nớc sinh sản phẩm gần nh B Ozon phân B bằng cách dùng O3 H2O2 đợc hỗn hợp với số mol gồm có axit etanoic đicacboxylic mạch thẳng (kí hiệu l D)
X bị ozon phân nh trên, nhng sản phẩm axit etanđioic axit monocacboxylic ( kÝ hiƯu lµ E) víi sè mol b»ng
1/ Xác định công thức phân tử độ cha bão hoà X 2/ Xác định cấu tạo A, B, X E Giải thích Bài 5: ( điểm)
Cho sơ đồ phản ứng: + C3H7OH, H+
A B + C +HBr
+H2O, t0s«i
D E + F
Hợp chất A có oxi chứa 41,38% cacbon; 3,45% hidro Hợp chất B có oxi chứa 60% cacbon, 8% hidro Hợp chất E có oxi chứa 35,82% cacbon, 4,48% hidro Biết 2,68 gam E phản ứng vừa đủ với 10 gam dung dịch NaOH 16 % Xác định công thức cấu tạo A,B, D, E Biết tách phân tử nớc thu đợc A
Hớng dẫn chấm đề thi HSG năm 2000-2001 Mơn hố học lớp 12 (2000-2001) Bài 1:(5 im)
1/ Hoàn thành phơng trình phản ứng:
K2Cr2O7 + 9KI + 7H2SO4 = Cr2(SO4)3 +4K2SO4 +3KI3 +7H2O 2MnO(OH)2 + 3PbO2 + 6HNO3 = 2HMnO4 + 3Pb(NO3)2 + 4H2O
3As2S3 + 28HNO3 + 4H2O = 6H3AsO4 + 9H2SO4 + 28H2O
2KMnO4 + 5H2C2O4 + 3H2SO4 = 2MnSO4 + K2SO4 +10CO2 + 8H2O 2/Nêu tợng, giải thích, viết phơng trình phản ứng:
+ Cho Ca vào dung dịch Na2CO3: cã kÕt tđa, cã khÝ tho¸t Ca + H2O = Ca(OH)2 + H2
Ca(OH)2 + Na2CO3 = CaCO3 + 2NaOH
+ Cho Na vào dung dịch NH4Cl: có khí thoát ra, có khÝ mïi khai 2Na + 2H2O = 2NaOH + H2
NaOH + NH4Cl = NH3 + NaCl + H2O
+ Cho dung dÞch cã Fe3+, H+ vào dung dịch KI có trộn hồ tinh bột: dung dịch có màu xanh lam tạo I2
2Fe3+ + 2I - = 2Fe2+ + I2 (m«i trêng H+) 3/ * Dïng giÊy quú tím nhận axit
-Dùng dung dịch AgNO3/NH3 nhËn HCOOH (tÝnh chÊt cña andehit) HCOOH + 2AgNO3 + 3NH3 + H2ONH4HCO3 + 2NH4NO3 + 2Ag -Dïng dung dÞch Br2 nhËn axit acrylic: dd Br2 mÊt mµu
CH2=CH-COOH + Br2 CH2Br-CHBr-COOH -Còn lại axit axetic
* lọ lại dùng Na nhận rợu: có khí H2 tho¸t ra: C6H5CH2OH + Na C6H5CH2ONa + 1/2 H2
C3H5(OH)3 + Na C3H5(ONa)3 + 3/2H2
Dùng Cu(OH)2 nhậ glyxerin: hoà tan Cu(OH)2 tạo dung dịch màu xanh * chất lại: nhận andehit benzoic phản ứng tráng bạc:
C6H5CHO + 2AgNO3 + 3NH3 + H2OC6H5COONH4 + 2NH4NO3 + 2Ag
* chất lại: nhận xiclohễcn phản ứng làm màu dd Br2; chất lại Benzen: C6H10 + Br2 C6H10Br2
Bài 2:(3 điểm) 1/
Hidrocacbon Kiểu lai hoá Góc hoá trị Độ âm điện nguyên tử
C
Độ dài liên
kt C-C () kt C-H (Å)Độ đài liên
CH3- CH3 sp3 1090 2,5 1,54 1,102
CH2=CH2 sp2 1200 2,69 1,34 1,079
CH CH sp 1800 2,75 1,20 1,057
2/
Điều chế CH3-CH2-CH2-COOH CH3-CH=CH-COOH CH2=CH2 + H2O H
+¿ ⃗
(17)CH3-CH2-OH + CuO ⃗t0 CH3-CHO + Cu + H2O CH3-CHO + CH3-CHO
+ xtH -H O
CH3-CH=CH-CHO + H2O CH3-CH=CH-CHO + 1/2O2 CH3-CH=CH-COOH
CH3-CH=CH-COOH + H2 ⃗Ni CH3-CH2-CH2-COOH
Điều chế CH3-CC-COOH: Điều chế CH3-CH=CH-COOH nh sau đó: CH3-CH=CH-COOH + Cl2 CH3-CHCl - CHCl-COOH
CH3-CHCl - CHCl-COOH
KOH/ancol -2HCl
CH3-CC-COOH * So s¸nh tÝnh axit
CH3-C C-COOH > CH3-CH=CH-COOH > CH3-CH2- CH2-COOH (A) (B) (C)
Gi¶i thÝch: - Axit (A) nhóm COOH liên kết với Cacbon lai hoá sp - Axit (B) nhãm –COOH liªn kÕt víi Cacbon lai ho¸ sp2 - Axit (C) nhãm –COOH liên kết với Cacbon lai hoá sp3
M âm điện Csp > Csp2 > Csp3 liên kết O-H A,B,C phân cực (A) dễ (B), (B) dễ (C) * Phơng trình phản ứng A, B, C với mol Br2
CH3-CH2-CH2-COOH + Br2 ⃗as CH3-CH2- CHBr-COOH + HBr CH3-CH= CH-COOH + Br2 CH3-CHBr- CHBr-COOH CH3-C C-COOH + Br2 CH3-CBr=CBr-COOH
Bµi 3: (4 ®iĨm)
1/ pH = 13 [OH- ] = 10-1 n
OH− = 0,1 mol
nM + nMO = 0,05 (mol) Khèi lợng phân tử trung bình M oxít = 7,33
0,05 = 146,6 VËy 130,6 < KLPT(M) < 146,6 M lµ Ba=137
2/ pH = [H+] = Gäi thÓ tÝch dung dịch HCl H2SO4 cần thêm V H +
n = 1.V (mol) Theo đầu nOH dd X = 0,01 (mol) pH = 1,699 [H+] = 0,02 mol/l
Vậy phản ứng trung hoà: H+ + OH- = H2O
Dung dịch thu đợc có mơi trờng axit nên số mol H+ cịn d V = 0,01; Thể tích dung dịch V + 0,1
Ta cã
V- 0,01
V+ 0,1 = 0,02 V = 0, 012
0,98 = 0,0122 (lÝt) vµ Sè mol phÌn : 11,85
948 = 0,0125 mol. VËy sè mol c¸c ion phÌn : K
+¿
n¿ = 0,0125 = 0,025 (mol) Al
3+¿ n¿
= 0,0125 = 0,025 (mol) nSO42− = 0,0125 = 0,05 (mol) Số mol ion lít dung dịch X: nOH− = 0,1 mol ; Ba
2+¿ n¿
= 0,05 mol Các phản ứng cho phèn vào dung dịch X:
Ba2+ + SO42- = BaSO4 phản ứng vừa đủ 0,05 0,05
Al3+ + 3OH- = Al(OH)3 0,025 0,075 0,025 Al(OH)3 + OH- = AlO2- + H2O 0,025 0,025 0,025
Vậy nồng độ mol/lít ion thu đợc là: [K+] = 0,025/1 = 0,025 (M)
[AlO2-] = 0,025 (M)
Muối KAlO2 muối bazơ mạnh axit yếu nên pH dung dịch lớn Bài 4: (4 điểm)
1/ Xỏc định công thức phân tử X độ bất bão hoà phân tử X: Từ kiện đầu tìm đợc CTPT X là: CTPT X: C10H16O3 Độ bất bão hoà X =
10.2 16
= Sè mol X ph¶n øng víi NaOH =
3 87, 4.10
184
(18)Sè mol NaOH ph¶n øng = 47,5.10-3.10-2 = 0,475.10-3 (mol) Trong phân tử X có nhóm chức COOH (hoặc COO-) A có khả tách nớc A có nhãm chøc –OH
Ozôn phân X hay B cho sản phẩm với số mol X B có liên kết đơi, cịn lại liên kết đơi :
-COOH vµ C=O
X ozon phan HOOC-COOH + R-COOH VËy CTCT cđa X cã d¹ng HOOC-CH=CH-R CTCT cđa A HOOC-CH2-CH2-R
B ⃗oz«nphan CH3COOH + HOOC-R’-COOH VËy CTCT cđa B cã d¹ng CH3-CH=CH-R’-COOH
Tõ kÕt rút CTCT: A: CH3-CHOH-(CH2)7-COOH B: CH3-CH=CH-(CH2)6-COOH
X: CH3-CO-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2- CH=CH-COOH E: CH3- CO-(CH2)5-COOH
Bµi : (4 ®iĨm)
Từ kiện đầu tìm đợc công thức đơn giản của: A: CHO CTPT A (CHO)n
B: C5H8O2 CTPT B: (C5H8O2)m E: C4H6O5 CTPT E: (C4H6O5)k
* sè mol NaOH 16% ph¶n øng víi E =0,04 mol NÕu ph©n tư E cã mét nhãm –COOH
khối lợng E nhỏ tham gia phản ứng 0,04.134 =5,36 > 2,68 (loại ) Nếu phân tư E cã hai nhãm –COOH
th× khối lợng E nhỏ tham gia phản ứng 0,02.134 =2,68 VËy CTPT cđa E chÝnh lµ C4H6O5: §é bÊt b·o hoµ =
VËy CTCT cđa E : HOOC-CHOH-CH2-COOH
CTCT A: HOOC-CH=CH-COOH Phù hợp CTPT (CHO)4 có hai đồng phân cis - trans Theo sơ đồ suy CTCT B :C3H7-OOC-CH=CH-COO-C3H7 Phù hợp CTPT (C5H8O2)2 CTCT D: HOOC-CH2-CHBr-COOH
sở giáo dục đào tạo đề thi học sinh gii
hải phòng Môn Hoá học lớp 12 Bảng A năm häc 2001 – 2002
Thời gian làm : 180 phút (Không kể thời gian giao đề) (Bảng A làm bài, Bảng B khơng làm câu có dấu () Bài 1:
1- Viết phơng trình phản ứng điều chế axit Lactic từ CH4 2- Hoàn thành phơng trình phản ứng sau:
a) Axit acrilic + HCl
b) Axit benzoic + Br2 ( xóc t¸c Fe) c) Axit propionic + Cl2 ( ¸nh s¸ng)
3()- Khi cho aminoaxit phản ứng este hoá, để thu đợc este tự cần dùng Ag2O giải thích, viết phơng trình phản ứng
4- Đun nóng aminoaxit mạch hở , không phân nhánh: A,B,C có chung công thức phân tử C5H11NO2: + A cho polipeptit
+ B cho axit kh«ng no khí mùi khai + C cho hợp chất mạch vòng giải phóng nớc
Xỏc nh cơng thức cấu tạo A,B,C, viết phơng trình phản ứng Bài 2:
1- So s¸nh tÝnh axit hợp chất sau, giải thích:
HCOOH ; CH3COOH ; C2H5OH ; HO-CH2-CH2-OH ; C6H5OH ; ClCH2-COOH
2() - Từ α -D-glucozơ điều chế đợc hợp chất A có cơng thức phân tử C6H7O(OCH3)5 A khơng có phản ứng tráng gơng Thuỷ phân A môi trờng axit cho chất B CH3OH , B có khả tham gia phản ứng tráng gơng Viết công thức cấu tạo A,B giải thích
Bµi 3:
1/ Hoàn thành phơng trình phản ứng sau (dạng ion dạng phân tử): Cr2O72- + NH4+ + S2- + Cr(OH)3 + NH3 + K+ + S + .
NO2- + Co2+ + CH3COOH + Cl- Co(NO2)63- + NO + CH3COO- + K+ H2SiO3 + H+ + MoO42- (NH4)4H4[Si(Mo2O7)6] + NO3- +
2/ Cho dung dịch: ZnCl2 ; Cd(NO3)2 ; NH4NO3 ; Al(NO3)3 chØ dïng thªm thuèc thử nêu cách nhận dung dịch
3()/ Trộn dung dịch: ZnCl2 ; Cd(NO3)2 ; NH4NO3 ; Al(NO3)3 ; Ba(CH3COO)2 ; KHSO4 ; KNO3 (lấy thể tích nồng độ mol/lit dung dịch nhau) cho NH3 (lấy d ) vào Lọc bỏ kết tủa , dung dịch thu đợc có cation nào? viết phơng trình ion để giải thích
Bµi 4:
Hồ tan 24 gam Fe2O3 dung dịch HCl d sau phản ứng đợc dung dịch B cho vào dung dịch B lợng m gam hỗn hợp kim loại Mg Fe, thấy 2,24 lít H2 (đktc) sau phản ứng thu đợc dung dịch C chất rắn D có khối l-ợng 10% so với khối ll-ợng m Cho dung dịch NaOH d vào dung dịch C , lọc lấy kết tủa tạo thành đem nung ngồi khơng khí đến khối lợng khơng đổi đợc 40 gam chất rắn
(19)(B)
COOH
N
H3C HN 2- Tính khối lợng kim loại m gam hỗn hợp Bài 5:
Nhôm hiđroxit hidroxit lỡng tính Trong dung dịch kiềm có c©n b»ng sau: Al(OH)3 Al3+ + 3OH- Tt1 = 10-32
Al(OH)3 + OH- AlO2- + 2H2O Tt2 = 40
1- Viết biểu thức tính độ tan S Al(OH)3 theo nồng độ cân ion dung dịch 2- pH S cực tiểu Tính giá trị S cực tiểu
Bµi 6:
Hợp chất hữu M có khối lợng phân tử 127 Trong M có 75,6% C; 13,38% H ; M có khả làm xanh quỳ tím , không làm mầu dung dịch Br2/CCl4 hay dung dịch KmnO4 lỗng , đề hidro hố M thu đợc chất A (C8H11N) oxi hoá A thu đợc chất B:
Trong phản ứng khơng có đóng hay mở vịng phân tử M khơng có cac bon bậc ba 1- Xác định công thức cấu tạo M
2- Để tách lấy M nên dùng dung môi dung môi sau, giải thích: nớc, rợu etylic, dung dÞch NaOH, dung dÞch HCl
Hớng dẫn chấm đề thi HSG năm 2001-2002 Mơn hố học lớp 12 (2001-2002) Tổng số điểm cho toàn 20 im
Bài1: ( 3,5 điểm)
1/ Viết phơng trình: (1,0 điểm) 2CH4 15000
C C2H2 + 3H2 C2H2 + H2O Hg
2+¿ ⃗
¿ CH3-CHO
CH3-CHO + H2 ⃗Ni CH3-CH2-OH
CH3-CH2-OH + HBr ❑⃗ CH3-CH2Br + H2O CH3-CH2Br + Mg ⃗ete CH3-CH2 MgBr CH3-CH2 MgBr + CO2 H
+¿ ⃗
¿ CH3-CH2-COOH
CH3-CH2-COOH + Cl2 ⃗as CH3-CHCl-COOH + HCl CH3-CHCl-COOH + 2OH- ⃗
❑ CH3-CHOH-COO- + H2O + Cl -CH3-CHOH-COO- + H+ ⃗
❑ CH3-CHOH-COOH
Học sinh làm cách khác cho đủ số điểm 2/ ( 1,0 điểm)
a)CH2 = CH-COOH + HCl ❑⃗ CH2Cl-CH2-COOH b)
c) CH3-CH2-COOH + Cl2 ⃗as CH3-CHCl-COOH + HCl 3/ (0,5 ®iĨm)
H3N+CH2COO- + C2H5OH ⃗HCl [H3N+CH2COOC2H5]Cl- + H2O 2[H3N+CH2COOC2H5]Cl- + Ag2O ⃗
❑ 2H2NCH2COOC2H5 + 2AgCl + H2O 4/ ( 1,0 ®iĨm)
A: nH2N-CH2-CH2-CH2- CH2- COOH ❑⃗ (-HN-(CH2)4 - CO-)n + nH2O B: CH3-CH2-CH(NH2)- CH2- COOH ❑⃗ CH3-CH2-CH=CH- COOH + NH3 C: CH3-CH(NH2)-CH2- CH2- COOH ❑⃗ + H2O Bài 2: ( 3,0 điểm)
1/ So sánh tính axit: ( 1,0 điểm)
ClCH2-COOH > HCOOH > CH3COOH > C6H5OH > HO-CH2-CH2-OH > C2H5OH (I) (II) (III) (VI) (V) (VI)
(I), (II), (III) axit, tính axit mạnh phênol (V), (VI) rợu, tính axit yếu phênol
Trong: (I), (II), (III) (I) > (II) v× cã nhãm thÕ -Cl hót e ; (II) > (III) (III) có nhóm -CH3 đẩy e (V) > (VI) ¶nh hëng cđa nhãm -OH ë (V)
2/ Viết công thức cấu tạo A,B.( 1,0 ®iĨm)
CH2OCH3 CH2OCH3 COOH COOH
+ Br2 + HBr
(20)
H O H H O H H H
OCH3 H OCH3 (A) OCH3 H OH (B) OCH3 OCH3
H OCH3 H OCH3 Giải thích: (1,0 điểm)
CH2OH CH2OH
H O H H O H
H + CH3OH ⃗HCl H + H2O OH H OH OH H OCH3
OH OH
H OH H OH CH2OH CH2OCH3
H O H H O H H + 2(CH3)2SO4 + 4OH- H + OH H OCH3 OCH3 H OCH3 OH H3CO (A) H OH H OCH3
+ 2SO42- + 4H2O CH2OCH3 CH2OCH3
H O H H O H H + H2O H
+¿ ⃗
¿ H + CH3OH
OCH3 H OCH3 OCH3 H OH OCH3 H3CO
H OCH3 H OCH3 (B) A nhóm -OH semiaxetal nên phản ứng tráng gơng
B có nhóm -OH semiaxetal nên có phản ứng tráng gơng Bài 3: (4,0 điểm)
1/ Hoàn thành phơng trình phản ứng: (1,5 điểm)
Cr2O72- + 6NH4+ + 3S2- + H2O 2Cr(OH)3 + 6NH3 + 3S + 2OH -K2Cr2O7 + 3(NH4)2S + H2O 2Cr(OH)3 + 6NH3 + 3S + 2KOH 7NO2- + Co2+ + 2CH3COOH Co(NO2)63- + NO + 2CH3COO- + H2O
7KNO2 + CoCl2 + 2CH3COOH K3[Co(NO2)6] + NO + 2CH3COOK + H2O + 2KCl H2SiO3 + 20H+ + 12MoO42- + 4NH4+ (NH4)4H4[Si(Mo2O7)6] + 9H2O
H2SiO3 + 20HNO3 + 12(NH4)2 MoO4 (NH4)4H4[Si(Mo2O7)6] + 20NH4NO3 + 9H2O 2/ Dùng dung dịch KOH nhỏ vào dung dịch đến d: ( 1,5 điểm)
+ Cho khÝ mïi khai lµ NH4NO3: NH4+ + OH- ⃗
t0 NH3 + H2O + Cho kết tủa trắng Cd(NO3)2: Cd2+ + 2OH- = Cd(OH)2 + Cho kÕt tña, kÕt tña tan thc thư d lµ ZnCl2 vµ Al(NO3)3:
Zn2+ + 2OH- = Zn(OH)2 Zn(OH)2 + 2OH- = ZnO22- + 2H2O Al3+ + 3OH- = Al(OH)3 Al(OH)3 + OH- = AlO2- + 2H2O
+ Cho NH4NO3 vào dung dịch vừa thu đợc, dung dịch cho kết tủa keo trắng xuất trỏ lại dung dịch Al(NO3)3 lại dung dịch ZnCl2
AlO2- + 2H2O + NH4+ = Al(OH)3 + NH3 ZnO22- + 4NH4+ = Zn(NH3)42+ + 2H2O 3/ Khi trộn nồng độ, thể tích: ( 1,0 điểm)
Ba(CH3COO)2 + KHSO4 = BaSO4 + CH3COOK + CH3COOH Thêm NH3 d có phản ứng: Zn2+ + 4NH3 = Zn(NH3)42+ Cd2+ + 4NH3 = Cd(NH3)42+
Al3+ + 3NH3 + 3H2O = Al(OH)3 + 3NH4+ Các cation dung dịch: K+ ; NH4+ ; Zn(NH3)42+ ; Cd(NH3)42+
Bµi 4: (3,5 điểm)
1/ Các phơng trình phản øng: ( 1,5 ®iĨm) Fe2O3 + 6HCl = 2FeCl3 + 3H2O (1)
Mg + 2FeCl3 = 2FeCl2 + MgCl2 (2)
Mg + 2HCl = MgCl2 + H2 (3)
Fe + 2FeCl3 = 3FeCl2 (4)
Fe + 2HCl = FeCl2 + H2 (5)
Mg2+ + 2OH- = Mg(OH)2 (6)
Fe2+ + 2OH- = Fe(OH)2 (7)
4Fe(OH)2 + O2 + 2H2O = 4Fe(OH)3 (8)
Mg(OH)2 = MgO + H2O (9)
2Fe(OH)3 = Fe2O3 + 3H2O (10) 2/ Tính khối lợng kim loại hỗn hợp: (2,0 điểm)
(21)CH2-CH2-CH3
N
CH2-CH2-CH3 N
a) NÕu chØ cã Mg ph¶n øng => cã p (1), (2), (3) => sè mol Mg = 0,15 + 0,1 = 0,25 mol Khối lợng chất rắn sau nung: 24 + 0,25.40 = 34 gam < 40 trái giả thiết
b) Cả Mg Fe tham gia:
- Gäi sè mol Mg = x; Fe tham gia ph¶n øng = y:
Sè mol e nhêng = 2x + 2y ; Sè mol e nhËn = 0,3 + 0,1.2 = 0,5 2(x+y) = 0,5 (*)
Khối lợng chất rắn = 24 + 40x + 80y = 40 (**) kết hợp với (*) giải đợc: x = 0,1 ; y = 0,15 Khối lợng kim loại tham gia phản ứng: 24.0,1 + 0,15.56 = 10,8 gam
Khèi lỵng Fe d: 1,2 gam vËy: Khèi lỵng Mg = 2,4 gam Khối lợng Fe = 9,6 gam Bài 5: ( ®iĨm)
XÐt c©n b»ng: Al(OH)3 Al3+ + 3OH- Tt1 = 10-32 (1) Al(OH)3 + OH- AlO2- + 2H2O Tt2 = 40 (1) x(2)
1/ Biểu thức tính độ tan: S = [Al3+] + [AlO2-] ( 0,5 điểm)
Tõ (1) [Al3+] = 10 −32
[OH−]3 = +¿
H¿
¿ ¿3 ¿ 10−32¿
¿
= 1010[H+]3 ; Tõ (2) [AlO2-] = 40[OH-] = 40 +¿
H¿
¿ ¿ 10−14
¿
=> S = 1010[H+]3 + 40 +¿
H¿
¿ ¿ 10−14
¿
S cùc tiÓu +¿
H¿
¿
d¿ dS ¿
= => 3.1010[H+]2 -
+¿
H¿
¿ ¿ ¿ 10−13
¿
= => [H+]4 = 10 −13
3 1010 = 10
-22,88
[H+] = 10-5,72 => pH = 5,72 (2,0 điểm) Smin = 1010.10-17,76 + 40.10-8,28 = 2,27.10-7 (0,5 điểm) Bài 6: ( 3,0 ®iĨm)
1/ Xác định CTCT: ( 2,0 điểm)
- Tìm CTPT: C8H17N độ bất bão hồ = ; - M khơng làm mầu dd Br2 => M có vịng no - Từ CTCT B; CTPT A C8H11N => CTCT A: A có gốc hidrocacbon
M kh«ng cã cac bon bậc ba nên
CTCT M là: CTCT cđa A lµ:
2- Để tách M dùng dung dịch HCl vì: C8H17N + HCl C8H17N+HCl- ( 1,0 ®iĨm) - NÕu dïng H2O , M cã gèc R lín khã tan níc
- NÕu dïng C2H5OH, kh«ng cã tÝnh chọn lọc C2H5OH có khả hoà tan nhiều chÊt kh¸c - NÕu dïng dd NaOH, M khã tan M có tính bazơ