Viết các phương trình hóa học xảy ra dưới dạng công thức cấu tạo?. Trong số những chất trên chất nào là đồng phân của nhau.[r]
(1)SỞ GIÁO DỤC ĐÀO TẠO HÀ NỘI
CỤM HÀ ĐƠNG - HỒI ĐỨC
KỲ THI OLYMPIC
NĂM HỌC 2009 - 2010MÔN : HÓA HỌC 11 Thời gian làm bài: 150 phút
( Không kể thời gian giao đề) Đề thi có 01 trang gồm 05 câu
Câu I: ( điểm)
Cho dung dịch muối A, B, C, D, E chứa gốc axit khác Hãy tìm muối thích hợp để trộn hai dung dịch với thu sản phẩm sau:
a A + B cho dung dịch muối tan, kết tủa trắng không tan axit mạnh, lỗng giải phóng khí X khơng màu, khơng mùi, nặng khơng khí
b C + B cho dung dịch muối tan khơng màu khí khơng màu, mùi hắc, gây ngạt, nặng khơng khí c D + B đun nóng tạo thành dung dịch muối tan chứa kết tủa trắng giải phóng chất khí khơng màu Y, có tỉ khối so với H2 18,25
d A + E cho dung dịch muối không màu chứa kết tủa màu nâu đỏ giải phóng khí X câu a Viết phương trình hóa học biểu diễn phản ứng
2 Trộn 300 ml dung dịch HCl 0,05 M với 200 ml dung dịch Ba(OH)2 a M thu 500 ml dung dịch X
có giá trị pH b Cô cạn dung dịch X thu 1,9875 gam chất rắn khan Xác định a, b?
Câu II: ( điểm)
Cho 2,16 gam hỗn hợp gồm Al Mg tan hết dung dịch axit HNO3 lỗng, đun nóng nhẹ tạo
dung dịch A 448 ml (đo 354,9 K 988 mmHg) hỗn hợp khí B khơ gồm khí khơng màu, khơng đổi màu khơng khí Tỷ khối B so với oxi 0,716 lần tỷ khối CO2 so với nitơ Làm khan A
cách cẩn thẩn thu chất rắn D, nung D đến khối lượng không đổi thu 3,84 gam chất rắn E Tính % khối lượng kim loại hỗn hợp ban đầu khối lượng chất rắn D
Câu III: (4 điểm)
Khi phân hủy bảy hiđrocacbon A, B, D, E, F, G H cho Cácbon H2 Thể tích H2 sinh gấp
ba lần thể tích hiđrocacbon bị phân hủy (đo điều kiện) A không làm màu dung dịch Br2 B, D,
E, F, G làm màu dung dịch Br2 B cho sản phẩm 1,2- đibrôm, D cho sản phẩm 1,3- đibrôm, E cho
đồng thời hai sản phẩm 1,2 1,4 – đibrôm, F cho sản phẩm 1,1,2,2- tetrabrôm, G cho sản phẩm 2,2,3,3 - tetrabrôm H phản ứng với Br2 nguyên chất có mặt bột Fe
Xác định cơng thức cấu tạo gọi tên chất A, B, D, E, F, G, H Viết phương trình hóa học xảy dạng công thức cấu tạo Trong số chất chất đồng phân nhau? Biết hiđrôcacbon thuộc loại hiđrocacbon đơn giản có sách giáo khoa lớp 11
Câu IV: (2 điểm)
Khi trùng hợp isopren, người ta thu cao su số sản phẩm phụ, có chất X Hiđro hóa hồn tồn X có mặt xúc tác Ni thu 1- isopropyl- - metylxiclohexan Xác định công thức cấu tạo X Viết phương trình hóa học tạo cao su X
Câu V: (5 điểm)
1 Khi crackinh hồn tồn thể tích ankan X thu thể tích hỗn hợp Y (các thể tích đo nhiệt độ, áp suất), tỉ khối Y so với H2 11,4 Tìm cơng thức phân tử X Khi cho X tác dụng với Cl2 có
chiếu sáng thu dẫn xuất monoclo Tìm cơng thức cấu tạo X, viết công thức cấu tạo dạng thu gọn gọi tên X
2 Hỗn hợp khí A gồm hiđrocacbon mạch hở X, Y Lấy 0,4032 lít hỗn hợp A cho từ từ qua bình chứa dung dịch Br2 dư thấy có 4,8 gam Br2 phản ứng khơng thấy khí khỏi bình đựng dung dịch
Br2 Mặt khác, đốt cháy 0,4032 lít hỗn hợp A thu 2,112 gam CO2 Xác định công thức phân tử X,
Y biết khí đo điều kiện tiêu chuẩn
Cho biết: H: 1; Cl: 35,5; Ba: 137; O: 16; Al: 27; Mg: 24; N; 14; C; 12; Br: 80; -HẾT -
(2)ĐÁP ÁN MƠN HĨA 11
KỲ THI OLYMPIC CỤM HÀ ĐƠNG – HỒI ĐỨC
NĂM HỌC 2009 – 2010
Câu Ý Nội dung
Điểm
I (5đ)
1 * Chọn A Ba(HCO3)2 , B NaHSO4, C Na2SO3, D BaCl2, E FeCl3
* phản ứng hóa học : Ba(HCO3)2 + 2NaHSO4 → BaSO4 + Na2SO4 + 2CO2 + 2H2O
Na2SO3 + 2NaHSO4 → 2Na2SO4 + SO2 + H2O
BaCl2 + 2NaHSO4
o t
→ BaSO4 + Na2SO4 + 2HCl Ba(HCO3)2 + 2FeCl3 → 2Fe(OH)3 + 3BaCl2 + 6CO2
0,5 0,5 0,5 0,5 0,5
2
2
( ) ( )
0, 015( ); 0, ( ); 0, (
HCl Ba OH Ba OH
H Cl Ba OH
n + =n − =n = mol n + =n = a mol n − = n = a mol
H+ + OH- → H2O
TH1: H+ OH- vừa hết → 0,4a = 0,015 → a = 0,0375 mol
→ mchất rắn khan = mBa2+ +mCl−= 137.0,2.0,0375 + 35,5.0,015 = 1,56 g < 1,9875 g → loại
TH2: Dư H+ , hết OH- → 0,4a < 0,015 → a < 0,0375 ( mol) Dung dịch chứa Ba2+, H+ dư, Cl- Cô cạn dung dịch chất rắn khan: Ba2+ ( 0,2a mol) Cl- ( 0,4a mol) → mkhan = 137.0,2a + 35,5 0,4a = 1,9875 → a = 0,048 > 0,0375 ( mol) → loại
TH3: Dư OH-, hết H+ → 0,4a > 0,015 → a > 0,0375 ( mol)
Dung dịch X có chứa Ba2+, Cl-, dư OH- Cô cạn dung dịch thu chất rắn khan: Ba2+ ( 0,2 a mol) Cl- ( 0,015 mol), OH- dư ( 0,4a- 0,015) mol
mkhan = 137.0,2a + 35,5 0,015 + 17 ( 0,4a – 0,015) = 1,9875
→ a = 0,05 > 0,0375 → thỏa mãn → [OH-]dư = 0, 4.0, 05 0, 015 0, 01
0,5 −
= → pH = b = 12
0,5
0,5
0,5
0,5 0,5
II 4 đ
Chất rắn E gồm Al2O3 MgO
Gọi số mol Al, Mg x y Ta có hệ phương trình
= = ⇒
= +
= +
045 ,
04 , 84
, 40 51
16 , 24 27
y x y
x y x
⇒%Al = 100% 50% 16
,
27 04 ,
= , %Mg = 50%
Hỗn hợp khí B gồm khí khơng màu, khơng hóa nâu khơng khí nên B gồm N2
và N2O
) ( 02 , , 354 082 , 760
988 448 ,
mol
nB = =
36 32 28 44 716 ,
0 =
=
B
M
Ta có:
28
44
36
8
8 N2
N2O ⇒ 0,01( )
2
2 n mol
nN = NO = Quá trình cho electron:
Al0 → Al3+ + 3e 0,04 0,12 Mg0 → Mg2+ + 2e 0,045 0,09
Tổng số mol e chất khử cho là: 0,09 + 0,12 = 0,21 mol Quá trình nhận e :
2N+5 + 10e → N2
0,1 0,01 2N+5 + 8e → N2+1
0,08 0,01
1,0
1,0
(3)Nước
Nước
Nước
Nước
Nước
Ta thấy số mol e cho nhận chưa nên có tạo NH4NO3: a (mol)
N+5 + 8e → N-3 8a a
Bảo toàn số mol e: 0,21 = 0,18 + 8a ⇒ a = 0,00375 (mol) ⇒ mD = 15,48 gam
1,0
III 4 đ
RH phân hủy cho C H2 V = 3VH2 RH
A: CH3 – CH3 etan: Không làm màu dung dịch Br2
Phân hủy: C2H6
→
o
t
2C + 3H2 B: CH3 – CH = CH2 Propen
CH3 – CH = CH2 + Br2 CH3 – CHBr – CH2Br
1,2 - đibrompropan CH3 – CH = CH2
→
o
t
3C + 3H2 D: ∆∆∆∆ xiclo propan
∆ + Br2 BrCH2 – CH2 – CH2Br 1,3- đibrompropan
C3H6
→
o
t
3C + 3H2
E: CH2 = CH – CH =CH2 Buta-1,3-đien
CH2 = CH – CH =CH2 + Br2
=
=
en -2 -đibrômbut
-1,4
Br CH -CH CH -Br CH
en -1 -đibrombut
-1,2
CH CH -CHBr -Br CH
2
2
C4H6
→
o
t
4C + 3H2
F: CH3 – CH2 – C ≡≡≡≡ CH but-1-in
CH3 – CH2 – C ≡ CH + 2Br2 CH3 – CH2 – CBr2 – CHBr2
1,1,2,2- tetrabrombutan CH3 – CH2 – C ≡ CH
→
o
t
4C + 3H2 G: CH3 – C ≡≡≡≡ C – CH3 but-2-in
CH3 – C ≡ C – CH3 + Br2 CH3 – CBr2 – CBr2 – CH3
2,2,3,3- tetrabrombutan CH3 – C ≡ C – CH3
→
o
t
4C + 3H2 H: C6H6 Benzen
C6H6
→
o
t
6C + 3H2
C6H6 + Br2
→
t
,Feo
C6H5Br + HBr
B – D : đồng phân; E – F- G : đồng phân
0,5
0,5
0,5
0,5
0,5
0,5
0,5
0,5
IV 2 đ
Phản ứng A với H2 cho 1-isopropyl-4-metyl xiclohexan loại phản ứng không
làm thay đổi mạch cacbon, A phải có 10 nguyên tử cacbon
Mặt khác A sản phẩm trùng hợp isopren (C5H8), A sản phẩm đime
hóa phân tử isopren
Để tạo hợp chất có vịng cạnh có hai nhóm phân tử cộng hợp kiểu 1,4 phân tử cộng hợp kiểu 3,4
Vậy CTCT A là:
CH3
C CH3
=CH2
Phản ứng: n CH2 = C(CH3) – CH= CH2
t
xt
p→
o, ,- ( CH2 – C(CH3)= CH- CH2 - )n
0,5
(4)CH2 = C(CH3) – CH= CH2
→
o t CH3 C CH3 =CH21,0
V 5 đ1 Giả sử crackinh hoàn toàn mol CnH2n+2 (X) thu mol Y
mx = my → 11,4.2
5 14 = + = − n
My → n = → X : C8H18
as 1:1 C8H8 + Cl2
1 sản phẩm CTCT là:
CH3 C C
CH3 CH3
CH3 CH3
CH3 CTCT thu gọn nhất:
1
0,5
2 ) ( 048 , 44 112 , ) ( 03 , 160 , ) ( 018 , , 22 4032 , 2 mol n mol n mol n CO Br A = = = = = =A tác dụng với dung dịch Br2 khơng có khí bay chứng tỏ A gồm hidrocacbon
không no mạch hở
Gọi công thức chung X, Y là: CnH2n+2−2k(n>2, k>1)
k k n n k n
nH kBr C H Br
C 2 +2−2 + 2 → 2 +2−2 2
O H k n CO n O k n H
Cn 2n 2 2k 2 2 ( ) 2
2 − + + → − + + − + Ta có: , 67 , 018 , 03 ,
2 = = ⇒ = ≥
= k k
n n k A Br , 67 , 018 , 048 ,
2 = = ⇒ = ≥
= n n
n n n
A CO
TH1: hỗn hợp A gồm C2H2 (k=2) CnH2n (k=1)
Mol x y Ta có hệ phương trình
8 : 006 , 012 , 048 , 03 , 018 , H C CTPT n y x ny x y x y x ⇒ = = = ⇒ = + = + = +
TH2: hỗn hợp A gồm C2H4 (k=1) CnH2n+2-2k (k≥2)
Mol x y Ta có hệ phương trình
4 2 048 , 03 , 018 , H C H C n k ny x ky x y x n k n n ⇔ ⇒ = + ⇒ = + = + = + − +
Vì A thể khí nên ≤ ≠ n n → = = n n
→ C3H4 Hoặc C4H4