Đang tải... (xem toàn văn)
[r]
(1)Sở giáo dục & Đào tạo Đề thi chọn học sinh giỏi
Hải Phòng Năm học2000-2001
Mụn:Hoỏ hc Lp 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/ 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 dịch có ion Fe3+ , H+ vào dung dịch KI trén víi hå tinh bét.
3/ Nêu cách nhận lọ chất lỏng không mầu bị nhãn , viết ph ơng 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)
Cú hidrocacbon: C2H6 ; C2H4 ; C2H2 Ngời ta ghi đợc cỏc s liu sau:
- Về góc hoá trị (gãc liªn kÕt) : 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
CHCH
2/ Từ hidrocacbon chất vô cần thiết, viết phơng trình phản øng ®iỊu chÕ: a) CH3-CH2-CH2-COOH
b) CH3-CH=CH-COOH
c) CH3-C ≡ C -COOH
So s¸nh tÝnh axit cđa 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 l lớt
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 ph©n B
bằng cách dùng O3 H2O2 đợc hỗn hợp với số mol gồm có axit etanoic đicacboxylic mạch
th¼ng (kÝ hiƯu 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
Bµi 5: ( ®iĨm)
Cho sơ đồ phản ứng: + C3H7OH, H+
A B + C +HBr
+H2O, t0s«i
D E + F
(2)(3)Hớng dẫn chấm đề thi HSG năm 2000-2001 Mơn hố học lớp 12 (2000-2001)
Bµi 1:(5 điểm)
1/ Hoàn thành phơng trình phản øng:
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 kết tủa, có khí thoát
Ca + H2O = Ca(OH)2 + H2
Ca(OH)2 + Na2CO3 = CaCO3 + 2NaOH
+ Cho Na vào dung dịch NH4Cl: cã khÝ tho¸t ra, cã khÝ mïi khai
2Na + 2H2O = 2NaOH + H2
NaOH + NH4Cl = NH3 + NaCl + H2O
+ Cho dung dịch có Fe3+, H+ vào dung dÞch KI cã trén hå tinh bét:
dung dịch có màu xanh lam tạo I2
2Fe3+ + 2I - = 2Fe2+ + I
2 (m«i trêng H+)
3/ * Dïng giÊy quỳ 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 khÝ H2 tho¸t ra:
C6H5CH2OH + Na C6H5CH2ONa + 1/2 H2
C3H5(OH)3 + Na C3H5(ONa)3 + 3/2H2
Dïng Cu(OH)2 nhË glyxerin: hoµ tan Cu(OH)2 tạo dung dịch màu xanh * chất lại: nhận andehit benzoic phản ứng tráng b¹c:
C6H5CHO + 2AgNO3 + 3NH3 + H2OC6H5COONH4 + 2NH4NO3 + 2Ag
* chÊt cßn 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
của nguyên tử C
Độ dài liên kết C-C (Å)
Độ đài liên kết C-H (Å)
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
+¿ ⃗
¿ 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 ho¸ sp2
- Axit (C) nhóm COOH liên kết với Cacbon lai hoá sp3
Mà độ âm điện Csp > Csp2 > Csp3 liên kết O-H A,B,C phân cực (A) dễ (B), (B) d hn (C)
* Phơng trình phản ứng cđa A, B, C víi 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
(4) nM + nMO = 0,05 (mol) Khối lợng phân tử trung bình M oxít lµ =
7,33
0,05 = 146,6
VËy 130,6 < KLPT(M) < 146,6 M lµ Ba=137
2/ pH = [H+] = Gọi thể tích dung dịch HCl H2SO4 cần thêm lµ 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) nSO
42− = 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 điểm)
1/ Xỏc nh 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
= 0,475 10–3 (mol)
Sè mol NaOH ph¶n øng = 47,5.10-3.10-2 = 0,475.10-3 (mol)
Trong ph©n tư X cã mét nhóm chức COOH (hoặc COO-)
A có khả t¸ch níc A cã nhãm chøc –OH
Ozơn phân X hay B cho sản phẩm với số mol X B có liên kết đơi, cịn lại liên kết đơi
là : -COOH C=O
X ozônphan 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
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 d kin u 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 mét nhãm COOH
khối lợng E nhỏ tham gia phản ứng 0,04.134 =5,36 > 2,68 (loại ) NÕu ph©n tư E cã hai nhãm –COOH
(5)VËy CTCT cña E : HOOC-CHOH-CH2-COOH