Đang tải... (xem toàn văn)
Biết rằng A có tính chất lưỡng tính, phản ứng với axit nitrơ giải phóng nitơ; với ancol etylic có axit làm xúc tác tạo thành hợp chất có công thức C 5 H 11 O 2 Nb. Hãy viết đầy đủ các [r]
(1)SỞ GD & ĐT VĨNH PHÚC ĐỀ CHÍNH THỨC
KỲ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI LỚP 12 NĂM HỌC 2009-2010 ĐỀ THI MƠN: HỐ HỌC
(Dành cho học sinh THPT CHUYÊN)
(Thời gian làm bài: 180 phút, không kể thời gian giao đề)
Câu (1 điểm) Cho biết Fe2+ + 2e
Fe có E = - 0,44V10 Fe3+ +e
Fe2+ có E = + 0,775V02 Tính: a E03 phản ứng Fe3+ + 3e Fe
b Tính số cân phản ứng 3Fe2+
2Fe3+ + Fe
Có thể kết luận độ bền Fe2+? Khi oxi hóa Fe ta ion trước (phản ứng xảy dung dịch).
Câu (2 điểm) Nung 109,6 gam Bari kim loại với lượng vừa đủ NH4NO3 bình kín, thu hỗn hợp sản phẩm chứa hợp chất Bari (hỗn hợp A) Hòa tan hỗn hợp A lượng nước dư, thu hỗn hợp khí B dung dịch C
a Giải thích viết phương trình phản ứng xảy
b Cho khí B vào bình kín dung tích khơng đổi, áp suất ổn định (đạt tới trạng thái cân bằng) thấy áp suất tăng 10% so với áp suất ban đầu Tính % thể tích khí trạng thái cân
Câu (1 điểm) Đốt cháy 0,2 mol hợp chất A thuộc loại tạp chức, thu 26,4 gam khí CO2; 12,6 gam H2O 2,24 lít khí N2 (đktc) Nếu đốt cháy mol A cần 3,75 mol O2
1 Xác định công thức phân tử A
2 Xác định công thức cấu tạo tên gọi A Biết A có tính chất lưỡng tính, phản ứng với axit nitrơ giải phóng nitơ; với ancol etylic có axit làm xúc tác tạo thành hợp chất có cơng thức C5H11O2N Khi đun nóng A chuyển thành hợp chất vịng có cơngthứcC6H10N2O2 Hãy viết đầy đủ phương trình phản ứng xảy ghi điều kiện (nếu có)
Câu (1 điểm) Phát sửa chữa lỗi phương trình phản ứng sau a CaI2 + H2SO4 đ CaSO4 + 2HI
b 3FeCl2 + H2SO4 đ 2FeCl3 + SO2 + FeSO4 + H2O
c 2CrCl3 + 3Cl2 + 14KOH K2Cr2O7 + 12KCl + 7H2O
d.FeS + HNO3 Fe(NO3)2 + H2S
Câu (1điểm) Từ CH4 (các chất vô cơ, điều kiện cần thiết có đủ), viết phương trình phản ứng điều chế:
COOCH3
CH3
C6H5
Và
Câu (2 điểm) Cho sơ đồ phản ứng:
OH
CH2OH
O
A KOH/Ruou G Mg/ete H
D B H C
+
Bromanken 2HBr
1 Hoàn thành sơ đồ phản ứng
2 Trong hợp chất C có C*, đồng phân lập thể.
Câu 7(1 điểm) Bằng phương pháp hóa học, tách riêng lấy khí NO khỏi hỗn hợp khí N2, NO, NO2, SO2 Viết phương trình phản ứng xảy
Câu 8(1 điểm) Thêm dung dịch NH3 tới dư vào dung dịch chứa 0,5 mol AgNO3 ta dung dịch M Cho từ từ gam khí X vào dung dịch M tới phản ứng hoàn toàn, dung dịch N chất rắn 43,2 gam chất rắn Q Thêm từ từ dung dịch HI tới dư vào dung dịch N, thu 23,5 gam kết tủa màu vàng V lít khí Y (đktc) Tìm cơng thức X tính V
………Hết………
(2)SỞ GD & ĐT VĨNH PHÚC
KỲ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI LỚP 12 NĂM HỌC 2009-2010 HƯỚNG DẪN CHẤM MƠN: HỐ HỌC
(Dành cho học sinh THPT CHUYÊN)
Câu Nội dung Điểm
Câu
(1 điểm) Fe
2+ + 2e
Fe có E = - 0,44V10 G1 = -2FE10 Fe3+ +e
Fe2+ có E = + 0,775V02 G2 = -FE02 Fe3+ + 3e
Fe có E03 G3 = -3FE03 G3 = G1 + G2 3E30 =
0
E +
2
E E03= -0,035V b Ta có 2Fe2+ - 2e
2Fe3+ G5
Fe2+ + 2e
Fe G1 3Fe2+ Fe + 2Fe3+ G4
G4 = G5 + G1 =2FE02 - 2F
E = 2,430F
4
2 3+
-40 2+
ΔG F 2,430
lgK= = - ×2,430= - = - 40
2,3RT 2,3RT 0,06
Fe
K= =10
Fe
Như K nhỏ nên Fe2+ dung dịch bền Do oxi hóa sắt
dung dịch, ta Fe2+ trước.
0,5
0,25
0,25 Câu
(2 điểm) 8Ba + NH4NO3
0 t cao
3BaO + Ba3N2 + BaH2 (gồm pt khai triển)
BaO + H2O Ba(OH)2
Ba3N2 + 6H2O 3Ba(OH)2 + 2NH3
BaH2 + 2H2O Ba(OH)2 +2H2
b Theo đầu Ba NH3 H2
109,6
n = =0,8mol;n =0,8 .2=0,2mol;n =0,4mol
137
Khi cho khí vào bình kín 2NH3 N2 + 3H2
Trước phản ứng 0,2 mol 0,4mol Phản ứng 2x
Cân 0,2 – x x 0,4+3x
Theo đầu áp suất bình tăng 10% nên số mol khí sau phản ứng 1,1 lần số mol trước phản ứng
0,2 – 2x + x + 0,4 + 3x = 1,1.0,6 x = 0,03 mol
Vậy trạng thái cân thành phần số mol khí
0,14 mol NH3 (21,21%); 0,03 mol N2 (4,55%); 0,49 mol H2 (74,24%)
0,5
0,5 0,25
0, 5 0,25 Câu
(1 điểm)
(3)2
26,
0,6( ), 44
CO
n mol 0,7(mol),
18 , 12 nH O
2 22,4 0,1(mol)
24 , nN2
2 2 t z y x N t O H y xCO O ) z y x ( N O H
C
Ta cã :
1 , t , y , x ,
x = 3, y = 7, t =
L¹i cã : 3,75
2 z y
x z =
Công thức phân tư cđa A : C3H7O2N
2 C«ng thøc cÊu tạo A :
A phản ứng với axit nitrơ giải phóng nitơ A chứa nhóm -NH2
A phản ứng với ancol etylic tạo C5H11O2N A chứa nhóm -COOH
Đun nóng A tạo hợp chất vòng C6H10N2O2 A -aminoaxit
Công thức cấu t¹o cđa A : CH3CH(NH2)COOH (alanin)
+ Phương trình phản ứng
2 2 2 N O H CO O 15 N O H
C
CH3 CH NH2
COOH + HONO CH3 CH OH
COOH + N2 + H2O
CH3 CH NH2
COOH + C2H5OH CH3 CH NH3Cl
COOC2H5 + H2O HCl
CH3 CH NH3Cl
COOH + NH3 CH3 CH NH2
COOC2H5 + NH4Cl
CH3 CH NH2
COOH to + H2O HN NH CH3 O CH3 O 0,5 0,25 0,25 Câu (1 điểm)
I- chất khử mạnh nên bị oxi hoá H
2SO4 đặc tạo thành H2S I2 theo phản
ứng sau:
4CaI2 + 5H2SO4(đ) CaSO4 + H2S + 4I2 + 4H2O
0,25 Muối Fe2+ có tính khử mạnh nên bị H
2SO4(đặc) oxi hoá thành Fe3+
2FeCl2 + 2H2SO4(đ) Fe2(SO4)3 + SO2 + 4HCl + 2H2O
0,25 Trong môI trường kiềm Cr6+ tồn dạng CrO
42- không phảI dạng Cr2O7
2-2CrCl3 + 3Cl2 + 16KOH 2K2CrO4 + 12KCl + 8H2O
0,25 FeS chất khử HNO3 chất oxihoá phản ứng oxi hố xảy khơng
phảI phản ứng trao đổi
FeS + 18HNO3 Fe(NO3)3 + 2H2SO4 + 15NO2 + 7H2O
0,25 Câu
(1 điểm) Điều chế 2CH4
1500 C
C2H2 + 3H2
C2H2 + H2 Pd/PbCO3 C2H4
C2H4 + H2O H SO2 C2H5OH
2C2H5OH
/
MgO ZnO t
C4H6 + H2 + 2H2O
CH4 + O2 xt t
HCHO + H2O
HCHO + H2 Ni t
CH3OH
C2H2 + HCHO 1:1 CH2 = CH – CH2OH
CH2 = CH – CH2OH + O2 Mn
CH2 = CH – COOH + H2O
(4)COOCH3
+ t0
COOCH3
3C2H2 6000 C
C
C6H6
+ C2H4 H
+ 1:1
C2H5
C2H5
ZnO/4000C
CH = CH2
+ H2
CH = CH2
2 H2SO4
CH3
C6H5
0,5
0,5
Câu
(2 điểm) Cấu tạo chất tương ứng với kí hiệuBr Br
Br MgBr
A G H
O
OMgBr
D
B
OH
C *
*
2 Trong C có cacbon bất đối nên có đồng phân lập thể
1,5 0,5 Câu
(1 điểm)
Dẫn hỗn hợp khí qua dung dịch kiềm mạnh dư ( NaOH Ca(OH)2, …)
Khi CO2, NO2, SO2 có phản ứng bị giữ lại
SO2 + 2NaOH Na2SO3 + H2O
NO2 + 2NaOH NaNO3 + NaNO2 + H2O
Còn lại N2, NO thoát cho từ từ qua dung dịch FeSO4 dư, NO bị giữ lại N2 thoát
ra
NO + FeSO4 Fe(NO)SO4
Đun nóng dung dịch thu NO: Fe(NO)SO4 NO + FeSO4
0,25đ 0,25đ 0,25đ 0,25đ Câu
(1 điểm) Cho NH
3 dư vào dd AgNO3 có phản ứng
(5)AgNO3 + dd NH3dư [Ag(NH3)2]NO3 (dd M) (1)
0,5 0,5 (mol) Cho X + dd(M) dd (N) + 43,2 gam chất rắn Q
Cho dd HI dư + dd(N) 23,5 gam kết tủa vàng
=> Trong dd(N) dư [Ag(NH3)2]NO3 , kết tủa vàng AgI
Phản ứng: [Ag(NH3)2]NO3 + 2HI AgI + NH4NO3 + NH4I
(2)
(2) => Số mol [Ag(NH3)2]NO3dư = Số mol AgI = 23,5/235 = 0,1mol
=> Số mol [Ag(NH3)2]NO3pư = 0,5 - 0,1 = 0,4 mol
=> Trong Q chứa 0,04.108 = 43,2 gam Ag = mQ Vậy Q chứa Ag
Vậy X anđêhít, X chất khí nên X HCHO CH3CHO
+ Nếu CH3CHO 2Ag => nAg = 2nCH3CHO =
2.3
0,136
44 < 0,4 Loại + Nếu HCHO: Số mol = 3/30 = 0,1mol
HCHO + 4[Ag(NH3)2]NO3 + H2O (NH4)2CO3 + 4Ag + 4NH4NO3 + 2NH3
0,1 0,4 0,1 0,4 (mol) => nAg 4nHCHO 4.0,1 0, 4 mol Phù hợp với đề bài.Vậy X HCHO
-Xác định V: Cho HI dư vào dd(N) có pư
[Ag(NH3)2]NO3 + 2HI AgI + NH4NO3 + NH4I (4)
(NH4)2CO3 + 2HI 2NH4I + CO2 + H2O (5)
Theo (5) => Thể tích CO2 = V = 0,1.22,4 = 2,24 lít
0,5đ
0,25đ