De va dap an mon hoa HSG tinh Dak Lak 2011

Viết phương trình hóa học ở dạng ion rút gọn và cân bằng phản ứng theo phương pháp cân bằng ion electron... không làm mất màu dung dịch nước brom.X[r]

(1)

SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO ĐẮK LẮK

ĐỀ CHÍNH THỨC (Đề này có trang)

KỲ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI TỈNH NĂM HỌC 2011 – 2012 MƠN: HỐ HỌC 12 – THPT

Thời gian: 180 phút (không kể giao đề) Ngày thi: 10/11/2011

Câu 1: (2,5 điểm)

1 Cho nguyên tố X, Y, Z (ZX < ZY < ZZ) X, Y cùng một nhóm A ở chu kì liên tiếp bảng

tuần hoàn; Y, Z là hai nguyên tố kế cận một chu kì; Tổng số proton hạt nhân X, Y là 24 Xác định bộ bốn số lưỡng tử của electron sau cùng các nguyên tử X, Y, Z

2 Cho độ đặc khít của mạng tinh thể lập phương tâm khối là ρ = 68 % Từ đó hãy tính khối lượng riêng của nguyên tử Natri theo g/cm3, biết Natri kết tinh có dạng tinh thể lập phương tâm khối và bán kính

hiệu dụng của nguyên tử Natri bằng 0,189 nm Câu 2: (1,5 điểm)

Thêm 100 ml HCl vào hỗn hợp KIO3 và KI dư chuẩn độ iôt giải phóng thì hết 10,5 ml Na2S2O3

0,01054M Viết phương trình hóa học ở dạng ion rút gọn và cân bằng phản ứng theo phương pháp cân bằng ion electron Tính nồng độ dung dịch HCl ?

Trộn x mol tinh thể CaCl2.6H2O vào A lít dung dịch CaCl2 có nồng độ B mol/l và khối lượng riêng

là D1 g/l ta thu được V lít dung dịch CaCl2 có nồng độ mol/l là C và có khối lượng riêng là D2 (g/l)

Hãy tính giá trị của x theo A, B, C, D1, D2

Câu 3: ( 2,0 điểm)

1 Hằng số cân bằng của phản ứng điều chế NH3: N2 + 3H2    2NH3 ở 500oC bằng 1,5.10-5 atm-2

Tính xem có phần trăm hỗn hợp ban đầu (N2 + 3H2) đã chuyển thành NH3, nếu phản ứng được

thực hiện ở 500 atm, 1000 atm Cho nhận xét về kết quả

2 Cho độ biến thiên nồng độ chất phản ứng theo thời gian được biểu diễn theo bảng sau:

t (s) 20 40 60

[A] mol/l 0,4 0,2 0,1 0,05 Tính tốc độ tức thời của phản ứng tại giây thứ 20

Câu 4: ( 1,5 điểm)

1 Tính nhiệt sinh chuẩn (H0

298.s) của CH4 (K) Biết rằng lượng liên kết H – H H2 là 436

kJ.mol-1; lượng liên kết trung bình C – H CH

4 là 410 kJ.mol-1 và nhiệt nguyên tử hóa H0a của

Cgr (K) là:H0a= 718,4 kJ.mol-1 Các giá trị đều xác định ở điều kiện chuẩn

2 Sự phân hủy N2O5 theo phản ứng: N2O5 →N2O4 + ½ O2 có bậc động học bằng Ở 250C, hằng số

tốc độ bằng 10-3 phút -1 Ở nhiệt độ này người ta cho vào bình phản ứng khí N

2O5 dưới áp suất po= 25.103

Pa Hỏi sau giờ áp suất riêng của N2O4 và của O2 là bao nhiêu?

Câu 5: (2,5 điểm)

1 Khi thêm NaOH vào dung dịch CuSO4 thì tạo kết tủa Cux(OH)y(SO4)z Để làm kết tủa hoàn toàn

ion Cu2+ chứa 25 ml CuSO

4 0,1M cần 18,75 ml NaOH 0,2M - Xác định tỉ số mol Cu2+/OH- kết tủa

- Tính thành phần phần trăm các nguyên tố Cux(OH)y(SO4)z

- Viết phương trình hóa học xảy

2 Một pin được cấu tạo bởi điện cực, điện cực thứ nhất gồm một đồng nhúng dung dịch Cu2+ có nồng độ 10-2M; điện cực thứ hai gồm Cu nhúng dung dịch phức [Cu(NH

(2)

10-2M Suất điện động của pin ở 250C là 38 mV Tính nồng độ mol/l của ion Cu2+ dung dịch ở điện

cực âm và tính hằng số bền của phức chất [Cu(NH3)4]2+ Biết Ka,NH4



= 10-9,2.

Câu 6: ( 3,0 điểm)

A là mẫu hợp kim Cu – Zn Chia mẫu hợp kim đó thành phần bằng nhau: - Phần hòa tan bằng dung dịch HCl dư thấy còn lại gam không tan

- Phần luyện thêm gam Al vào thì thấy thu được mẫu hợp kim B đó hàm lượng phần trăm của Zn nhỏ 33,33 % so với hàm lượng Zn mẫu hợp kim A

a) Tính hàm lượng % của Cu mẫu hợp kim A, biết rằng ngâm mẫu hợp kim B vào dung dịch NaOH thì sau một thời gian khí bay đã vượt quá 6,0 lít (đktc)

b) Từ hợp kim B muốn có hợp kim C chứa 20% Cu; 50% Zn và 30% Al thì phải luyện thêm các kim loại với lượng thế nào?

Câu 7: ( 2,0 điểm)

1 Hiđrocacbon A có A

O

d

= 2,5 Xác định công thức cấu tạo của A biết mol A

4 ddKMnO

H SO 

   

mol CO2 + mol axit oxalic A có đồng phân hình học không? Nếu có hãy viết các đồng phân hình học của A

và gọi tên A

2 Đề hiđrô hóa mol ankan A thu được mol hiđrocacbon B không no, thực hiện phản ứng ozon phân B cho mol anđehit maleic và mol anđehit fomic Xác định công thức cấu tạo của hiđrocacbon A và B

Câu 8: ( 2,0 điểm)

1 Hợp chất X có công thức phân tử C9H10O2 phản ứng với dung dịch NaHCO3 giải phóng khí CO2 X

không làm mất màu dung dịch nước brom X không phản ứng với CH3OH có mặt H2SO4 đặc Khi cho

H2SO4 đặc vào X sau đó cho hỗn hợp vào CH3OH đã được làm lạnh thì thu được hợp chất B có công thức

phân tử C10H12O2 Hãy viết công thức cấu tạo của A Giải thích các tính chất của A và chế phản

ứng tạo thành B

2 Đixian là hợp chất có công thức C2N2 Viết CTCT của đixian, đun nóng đixian đến 5000C thu

được chất rắn A có màu đen, công thức (CN)n Viết CTCT của A

Câu 9: (3,0 điểm)

1 Peptit A có phân tử khối bằng 307 và chứa 13,7% N Khi thủy phân một phần thu được peptit B, C Biết 0,48 g B phản ứng với 11,2 ml dung dịch HCl 0,536M và 0,708 g chất C phản ứng với 15,7 ml dung dịch KOH 2,1 % (d= 1,02 g/ml) Biết các phản ứng xảy hoàn toàn và có đun nóng Lập công thức cấu tạo của A, gọi tên các amino axit tạo thành A

2 Hai hợp chất thơm A và B đều có công thức phân tử CnH2n-8O2 Hơi B có khối lượng riêng 5,447

g/l (đktc) A có khả phản ứng với kim loại Na giải phóng H2 và có phản ứng tráng gương B phản

ứng được với Na2CO3 giải phóng khí CO2

a) Viết công thức cấu tạo của A, B

b) A có đồng phân A1; A2; A3, đó A1 là đồng phân có nhiệt độ sôi nhỏ nhất

Xác định công thức cấu tạo của A1, giải thích

c) Viết sơ đồ chuyển hoá o-crezol thành A1; toluen thành B

Cho: H=1; C=12; N=14; O=16; F=19; Na=23; Mg=24; Al=27; Si=28; P=31; S=32; Cl=35,5; K=39; Ca=40; Cr=52; Mn=55; Fe=56; Cu=64; Zn=65; Br=80; Ag=108; Sn=upload.123doc.net,7; I=127;

Ba=137; …….HẾT…….

(3)

- Họ và tên thí sinh……… ………….……… Số báo danh…………

HƯỚNG DẪN ĐÁP ÁN – MƠN HĨA HỌC 12 THPT

NỢI DUNG ĐIỂM

Câu 1:(2,5đ)

1 ZX + ZY = 24 (1) 

24

Z 12

2

  

ZX< Z < ZY A, B thuộc cùng một phân nhóm

chính ở chu kì liên tiếp  X, Y thuộc cùng chu kì 2, Dó đó: ZY – Z X = (2)

Từ (1) và (2)

X Y

Z X : O

Z 16 Y : S



 

   

 



Y, Z là nguyên tố kế cận chu kì: ZZ = 17  Z là Cl

Cấu hình (e): O : 1s22s22p4.

S: 1s22s22p63s23p4

Cl: 1s22s22p63s23p5

Bộ số lượng tử của (e) sau cùng của:

O: n = 2; l = 1; m = -1; s =

1



S: n = 3; l = 1; m = -1; s =

1



Cl: n = 3; l = 1; m = 0; s =

1



2 Thể tích của một nguyên tử natri tinh thể:

7 23

4

.3,14.(0,189.10 cm) 2,83.10 cm

 

  Khối lượng riêng của natri:

3

3 23

23.68

0,92g / cm 6,022.10 2,83.10 100 

0,5

0,5 0,25

0,5

0,25 0,5

Câu 2: (1,5đ)

Phản ứng xảy cho HCl vào 2IO3



+ 12H+ + 10e  I

2 + 6H2O

2I 

I2 + 2e

2IO3 

+ 10I

+ 12H+  6I

2 + 6H2O

6I2 +6I

 

6I3 

3

IO +8I

+ 6H+  3I3 

+ 3H2O

I3 

+ 2S2

2

O 

 S4O26 

+3I

3

I S O H H

3

1

n n n n 0,01054.10,5.10

2

0,1107.10 1000

[HCl] 1,107.10 M

100

   



   

 

1.Hướng dẫn:

0,25

(4)

Ta có:

1

2

219x AD VD

xD ABD 219xC AD C

x AB VC

ABD ACD x 219C D                0,25 0,25 Câu 3(2đ)

1 Hướng dẫn: 2

2 2

2

NH

3 N H

H N N NH

N H NH

H NH

P

1,5.10 (1) P P

1

P 3P (2) (2) (3) : P (P P )(4)

4

P P P P(3)

3

P (P P )(5)

4                      

Thay (4) và (5) vào (1) ta được : 3 3 NH NH

3 3

NH NH

P

1, 26.10

(P P )

1, 26.10 P (2,52.10 P 1).P 1, 26.10 P



  

 



    

+ Khi p = 500atm:

3 3 3 NH NH NH NH

1, 26.10 P 2, 26P 315

P 1641,33atm P 152,3atm         

 (loại vì PNH3 P) + Khi p = 1000 atm:

3

NH NH

1, 26.10 P 3,52P 1, 26.10

P 2372,08atm P 421,6atm         

 (loại vì PNH3 P)

Gọi x và x’ là phần trăm hỗn hợp ban đầu đã chuyển hóa thành NH3 ở p = 500 atm và p = 1000

atm ta có:

NH3 + 3H2

      2NH

3

Ban đầu Phản ứng x 3x 2x Cân bằng 1– x – 3x 2x

Tổng số mol sau phản ứng: 1– x + – 3x + 2x = – 2x

Ở 500atm thì :

2x 152,3

4 2x  500  x = 46,62%

0,25

(5)

Ở 1000atm thì :

2x ' 421,6

4 2x ' 1000  x’ = 59,55%

Như vậy áp suất tăng đã làm cho cân bằng chuyển dịch theo chiều thuận, làm hiệu suất phản ứng tăng

2 Với phản ứng bậc 1:

C1 = C0.ekt1 C2 = C0 e kt2 k là hằng số tốc độ phản ứng

lnC1 – lnC2 = k(t2 – t1)

1

2

ln C ln C k

t t



 



Nếugiá trị ki thu được thí nghiệm có giá trị xấp xỉ cho các cặp (Ci; ti) thì có thể kết

luận là phản ứng bậc Ta có:

ln 0, ln 0, ln 0,2 ln 0,1 ln 0,1 ln 0, 05

0,035

20 40 20 60 40

  

   

   phản ứng là phản ứng bậc 1 Tốc độ phản ứng tức thời tại giây thứ 20: V = k.C20 = 0,035.0,2 = 0,007 mol lít -1.s-1

Câu 4: (1,5đ)

1. ta có : Cgr + 2H2

0 298.s H 

   CH4 (k)

C(k) + 2H2 (k)

H H 2E 

   C(k) + 4H(k) Theo định luật Hess:

∆H0298.s(CH4) = ∆H

a + 2EH – H – 4EC – H = 718,4 + 436 - 410 = - 49,6 kJ.mol-1 2. Phương trình động học của phản ứng bậc nhất có dạng:

ln o

C

C = kt (với Co là nồng độ ban đầu và C là nồng độ ở từng thời điểm của chất phản

ứng) Vì Pi = CiRT( ở T = const thì

o

C C =

o

P

P ) nên ta cũng có : ln o N O

P P

= kt Với t = 120 phút; k = 10-3 ph-1 và P

o = 25.103 Pa ta tính được PN O2 = 22,17.103 Pa Mặt khác: P

0

N O - PN O2 5= PN O2 4 = 2PO2 PN O2 4= 25.103 - 22,17.103 = 2,83.103 Pa PO2= 1,415.103 Pa

Câu 5: (2,5đ)

1.nCu2+ = nCuSO

4 = 0,0025 mol

nOH- = nNaOH = 0,00375 mol

2

nCu

nOH 1,5



  

0,25

0,5

0,25

(6)

2

1

nNa SO nNaOH 0,001875mol

2

 

2

nSO  0,0025 0,001875 0,000625

    (trong kết tủa)

nCu2+ : nOH : nSO

42- = 0,0025 : 0,00375 : 0,000625 = 4: 6:

→ Công thức phân tử của kết tủa là: Cu4(OH)6SO4 256

%Cu 100 53,388%

454 160

%O 100 35, 242%

454

 

32

%S 100 7, 048%

454 %H 1,322%

 



-Phương trình: 4CuSO4 + 6NaOH → Cu4(OH)6SO4 + 3Na2SO4

2 (-)Cu/[Cu(NH3)4]2-(10-2M)//Cu2+(10-2M)/Cu(+)

Đây là pin nồng độ, điện cực chứa ion phức là điện cực âm, điện cực chứa muối đồng là cực dương

E = 0,038 =

2

0,059 10

lg

2 [Cu ]

 

lg[Cu2+] = -3,288 nên [Cu2+] = 5,15.10-4M

Vì: [Cu(NH3)4]2+      Cu2+ + 4NH3 Kb =

2

3

[Cu(NH ) ] [Cu ][NH ]

 

Nên [NH3] = 4[Cu2+] = 4.(5,15.10-4 ) = 2,06.10-3M

và [Cu(NH3)4]2+ = 10-2 – 5,15.10-4 = 9,485.10-3M

Thay vào công thức ta được Kb = 1,02.1012

Ta biết: [Cu(NH3)4]2+      Cu2+ + 4NH3 Kb =

2

12

2

3

[Cu(NH ) ]

1, 02.10 [Cu ][NH ]



 

4NH3 + 4H+    4NH4



Ka =

4

9,2

4

[H ] [NH ] 10 [NH ]





 

[Cu(NH3)4]2+ + 4H+    Cu2+ + 4NH4



Kcb =

2

4

2 4

3 a b

[Cu ][NH ]

[Cu(NH ) ] [H ] K K

 

  

suy ra: Kcb =

24 24,8

4 9,2 12

a b

1

6, 21.10 10

K K (10 ) 1,02.10  

Câu 6: (3đ)

1 Ở phần thứ nhất: Hòa tan dung dịch HCl dư, chỉ Zn tan  vậy gam kim loại không tan chính là Cu Nếu gọi x là khối lượng Zn mỗi phần thì: khối lượng phần thứ nhất bằng khối lượng phần thứ và bằng (1 + x)gam

Ở phần thứ hai: sau luyện thêm gam Al ta có: %mZn (trong A) - %m Zn (trong B) = 33,3% =

1

Hay:

2

x x

x 6x

x x 4     3    (I) Giải ra: x1 = 1; x2 = 5.

Khi hòa tan B dung dịch NaOH có các phản ứng: Zn + 2NaOH →Na2ZnO2 + H2↑ (1)

(7)

2Al + 2NaOH + 2H2O → 2NaAlO2 + 3H2↑ (2)

Ở thời điểm có lit khí bay ra, ta không xác định được lượng Al và Zn phản ứng (bị hòa tan) là ( không biết tốc độ hòa tan của mỗi kim loại)

Vậy nếu gọi mAl phản ứng là m(g) (đk: ≤ m ≤ 4)

và gọi mZn phản ứng là n(g) ( đk: ≤ n≤ 5), theo (1), (2) ta có:

2 H

n m

n

65 27 22,

   

   

    (bài cho)

390 22, 4n m

80,89



 

, và vì m ≤

Nên:

390 22, 4n

4 n

80,89



  

ta chọn x2 = (g) hợp lí

Vậy hàm lượng % Cu (A) là:

1

6.100% = 16,67%

2 Thành phần hợp kim B sau: 1g Cu, 5g Zn, 4g Al

Tức là Cu chiếm 10%, Zn chiếm 50%, Al chiếm 40% Trong hợp kim (C), % khối lượng Al giảm (còn 30%), để đơn giản ta coi lượng Al không đổi (cố định), chỉ thay đổi lượng Cu và lượng Zn

Vì hợp kim (C), 4g Al chiếm 30% nên:

20% Cu ứng với:

4

.20 2,667(g)

30   cần thêm 1,667g Cu

50% Zn ứng với:

4

.50 6,667(g)

30   cần thêm 6,667g Zn

Câu 7(2đ)

1 Hướng dẫn:

CxHy: 12x + y = 80

6

x

C H y

 

  

 

1 mol A + dd KMnO4/H2SO4 →2 mol CO2 + 2mol HOOC – COOH

→A phải có nhóm CH2 = và nhóm = CH – CH =

Công thức phân tử của A là C6H8 →

2.6

 

  

A có CTCT: CH=CH – CH = CH – CH = CH2 (hexa – 1,3,5 – trien)

A có đồng phân hình học:

C C H

CH CH2 H

CH CH2

C C CH CH2 H

H CH CH2

cis-hexa-1,3,5-trien trans-hexa-1,3,5-trien

2 Hướng dẫn:

CH2 – CH2 – CH2 – CH3 → CH2 = CH – CH2 – CH = CH2

0,25 0,25 0,25

0,25

0,5

0,25

0,5

(8)

CH2 CH CH2 CH CH2 + 2O3

O O CH2

O O

O O CH

CH2 CH2 CH

+H2O/Zn

HOC CH2 CHO + 2HCHO + 2H2O2

Câu 8: (2đ)

1. A ( C9H10O2):

- Phản ứng với NaHCO3 giải phóng CO2 nên A chứa nhóm – COOH

- Không làm mất màu nước brom nên A chứa benzen

- A là axit mà không phản ứng este hóa với CH3OH nên A phải có án ngữ không gian ở

nhóm – COOH lớn, đó A có cấu tạo là:

CH3 COOH CH3

Sự tạo thành B:

C O

OH CH3

CH3

H+ C O

OH2 CH3

CH3

-H2O

CH3 CH3

C O CH3OH

-H+ C

O OCH3 CH3

CH3 -

(cùng một mặt phẳng) 2 Hướng dẫn:

CTCT của đixian: N ≡C – C ≡ N Khi nung nóng ở 5000C → A : (CN)

n

CTCT của A:

C C

N C

C

N N

C C

N N C

C

N N

N

Câu 9(3đ)

1 Lượng N mol A =

13,7

.307 42g

100 

Tức 42: 14 = mol N, vậy A là một tripeptit có công thức cấu tạo phân tử:

NH2 CH CO NH CH CO NH CH COOH

R1 R2 R3

Khi thủy phân A thu được các peptit

(B) NH2 CH CO NH CH COOH

R1 R2

(C) NH2 CH CO NH CH COOH

R2 R3

nHCl = 0,0112.0,536 = 0,006 mol

0,25

0,5

0,25

0,5

0,25

(9)

NH2 CH CO NH CH COOH

R1 R2

+2HCl CINH3 CH COOH

R1

+ CINH3 CH COOH

R2

0,003 mol 0,006 mol

+H2O

MB = 0,48: 0,003 = 160 đvC  R1 + R2 = 160 -130 = 30 đv C (1)

nKOH =

15,7.1,02.0,021

0,006mol

56 

NH2 CH CO NH CH COOH

R2 R3

+ 2KOH NH2 CH COOK

R2

+ NH2 CH COOK

R3

0,003 mol 0,006 mol

MC = 0,708 : 0,003 = 236 đvC  R2 + R3 = 236 – 130 = 106 đvC (2)

Mặt khác: R1 + R2 + R3 = 307 – 186 = 121 đvC (3)

Giải hệ phương trình (1), (2), (3) ta được R1 = R2 = 15 ứng với CH3–

R3 = 91 ứng với C6H5 – CH2 –

Các công thức cấu tạo có thể có của A là:

CH3 CH3 CH2 C6H5

CH2 C6H5 CH3 CH3

Tên các α – amino axit là: α – alanin và α – phenyl alanin

2

MB = 5,447.22,4 = 122 (g) => CTPT cña A, B: C7H6O2

A + Na  H2 => A cã nhãm -OH

A + AgNO3

NH

  Ag => A cã nhãm -CH=O

a) CTCT cña A:

CH=O OH

CH=O

OH

CH=O

OH

B + Na2CO3   CO2 => B là axit: C6H5COOH A1 lµ:

CH=O OH

vì A1 có liên kết hiđro nội phân tử làm giảm nhiệt độ sôi

(TÝnh axit B mạnh axit CH3-COOH nhóm -C6H5 lµ nhãm hót e)

c) Sơ đồ phản ứng từ o-crezol thành A1:

0,25

0,5

(10)

Tõ toluen   B:

Định dạng
Số trang	10
Dung lượng	215,66 KB