HDC HSG 12CUM PT

Tổng số hạt (nơtron, proton, electron) trong phân tử G là 84, trong đó số hạt mang điện nhiều hơn số hạt không mang điện là 28 hạt. Xác định số khối, số hiệu nguyên tử của M, X và công t[r]

SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO AN GIANG

………

HƯỚNG DẪN CHẤM THI CHỌN HỌC SINH GIỎI CẤP TỈNH LỚP 12 CẤP TRUNG HỌC PHỔ THƠNG

Khóa ngày 22/ 10/2012 Mơn HĨA HỌC

Thời gian: 180 phút ( không kể thời gian phát đề) ( đề thi gồm trang)

Câu I: điểm

1) Hợp chất ion G tạo nên từ ion đơn nguyên tử M2+ X2- Tổng số hạt (nơtron, proton, electron) phân tử G 84, số hạt mang điện nhiều số hạt khơng mang điện 28 hạt Số hạt mang điện ion X2- số hạt mang điện ion M2+ 20 hạt Xác định số khối, số hiệu nguyên tử M, X công thức phân tử G

2) X nguyên tố thuộc nhóm A, hợp chất với hidro có dạng XH3 Electron cuối nguyên tử X có tổng số lượng tử 4,5

a) Xác định nguyên tố X, viết cấu hình electron nguyên tử X

b) Ở điều kiện thường XH3 chất khí Viết cơng thức cấu tạo, dự đốn trạng thái lai hố nguyên tử trung tâm phân tử XH3

3) Lập phương trình phản ứng oxi hóa – khử sau phương pháp thăng electron: a) Cu + NaNO3 + H2SO4 loãngCuSO4 + Na2SO4 + NO + H2O

b) Cr2S3 + Mn(NO3)2 + K2CO3 K2CrO4 + K2SO4 + K2MnO4 + NO + CO2 ĐÁP ÁN:

1)Theo đề ta có hệ pt sau:

2 84

2 28

(2 2) (2 2) 20

X X M M

X X M M

X M

P N P N

P N P N

P P

   

 

   



    

 0,5 điểm Giải ta được: PM = 20; PX = Vậy M

40

20Ca; X 16

8O; G CaO điểm 2)a/ Với hợp chất hidro có dạng XH3 nên X thuộc nhóm IIIA nhóm VA

TH1: X thuộc nhóm IIIA, ta có phân bố e theo obitan: 0,5 điểm Vậy e cuối có: l=1, m = -1, ms = +1/2 mà n + l + m + ms = 4,5 → n =

Cấu hình e nguyên tử: 1s2 2s22p6 3s23p63d10 4s24p1 (Ga)

TH2: X thuộc nhóm VA, ta có phân bố e theo obitan: 0,5 điểm

Vậy e cuối có: l=1, m= -1, ms = +1/2 mà n + l + m + ms = 4,5 → n = Cấu hình e nguyên tử: 1s2 2s22p3 (N).

b/ Ở đk thường XH3 chất khí nên nguyên tố phù hợp Nitơ Công thức cấu tạo hợp chất: 0,5 điểm

N H

H H

=> Nguyên tử N có trạng thái lai hóa sp3 a/

0 +5 +2 +2

3 2 4 4 2 4 2

Cu + NaNO + H SO  Cu SO + Na SO + N O + H O

0

Cu Cu 2e  (0, 25 điểm)

+5 +2

N +3e N (0, 25 điểm)

0 +5 +2 +2

3 2 4 4 2 4 2

3Cu + 2NaNO +4H SO  3Cu SO +Na SO + 2N O+4H O (0, điểm) b/

+3 -2 +2 +5 +6 +6 +2

2 2 4

Cr S+ Mn ( N O ) +K CO  K Cr O +K SO +K Mn O + N O+CO

+6 +6

Cr S  2Cr +3 S +30e (0, 25 điểm) 15

+2 +5 +6 +2

Mn +2 N +2e Mn +2 N (0, 25 điểm)

+3 -2 +2 +5 +6 +6 +2

2 2 4

Cr S+15Mn ( N O ) +20K CO  2K Cr O +3K SO +15K Mn O +30 N O+20CO (0, điểm) Câu II: điểm

1) Tính ∆H phản ứng cho biết chúng tỏa nhiệt hay thu nhiệt:

t

  a H(K) + Cl2(K) → 2HCl(K) ; ∆H = ? b 2HgO(r) 2Hg(l) + O2(K) ; ∆H = ? Biết lượng liên kết chất sau:

Chất H2 Cl2 HCl Hg O2 HgO

Elk(kJ.mol-1) 435,9 242,4 431,0 61,2 498,7 355,7

2) a) Trộn dung dịch HCl 0,002M dung dịch H2SO4 0,003M với thể tích thu dung dịch Y Tính pH dung dịch Y, biết dung dịch H2SO4 phân li theo nấc sau:

H2SO4



H+ + HSO4

2

4

HSO



 

 

H





SO



ka 1,22.10





b) Trộn 10ml dung dịch đơn axit yếu HA nồng độ mol Co ( số axit KA) Có pH= 3,0 với 5ml dung dịch NaOH có pH=13 thu dung dịch có pH= 5,661 Hãy xác định KA Co HA ( bỏ qua điện li nước )

ĐÁP ÁN:

1) a ∆H = (435,9 + 242,4) – 2*431 = -183,7kJ (∆H < 0) pứ tỏa nhiệt điểm b ∆H = (2*355,7) –(2*62,1 +498,7) = 90,3kJ (∆H > 0) pứ thu nhiệt điểm 2)

Sau trộn

C0(HCl) = 0,002/2 = 0,001M

C0(H2SO4) = 0,003/2 = 1,5 10-3 M 0,25đ HCl



H+ + Cl

-0,001 10-3 10-3

H2SO4



H+ + HSO4- 1,5 10-3 1,5 10-31,5 10-3

2

4

3

3

HSO

H

SO

ka 1,22.10

bd 1,5.10

pl

x

x

x

Cb (1,5.10

x)

(2,5.10

x)

x

      

 





 





0,5đ 3 HSO4

x(2,5.10

x)

k

1,22.10

(1,5.10

x)

   









x = 1,15.10-3

(không giải phuong pháp gần đúng)

0,25đ

[ H+] = 2,5.10-3 + 1,15.10-3 = 3,65.10-3 M pH = -lg[ H+] = 2,434.

0,25đ

Câu b:

Dung dich HA có pH ta có a

3 3

C0 10 10 10

HA

H

A k

C

     

 



 

A 3 o

(10 )

k

C

10

 





(1) 0,25đ

Khi trộn 10ml dung dịch HA với ml dung dịch NaOH có pH = 13 :

NaOH

 

 



Na





OH



14 13

13

10

pH

13

H

10

M

OH

0,1 (M)

10

    





























0,25đ

Sau trộn :

o

HA

10C

o

C

0, 667C

15





và

NaOH

0,1 x 5

C

0, 033 (M)

15





0,25đ

HA + NaOH



NaA + H2O

Ban đầu 0,667CO 0,033 Phản ứng 0,033 0,033 0,033 Sau phản ứng 0,667CO - 0,033 0,033

5,661

pH



5, 661





H







10







Áp dụng cơng thức tính pH dung dịch đệm , ta có : 5,661

A o

10





k (0, 667C



0, 033) / 0, 033

8 a

o

7,203 x 10

k

0,667C

0,033







(2)

Từ (1) (2) ta suy :6 8

o

3 o

o

7, 203 x 10

10

C

0, 055 (M)

0, 667C

0, 033

C

10

 













0,125đ

Thế (1) vào ,ta có : :

6

5

A

10

3

k

1,85.10

0, 055 10



 







0,125đ

Câu III : điểm

Một muối cacbonat (A) kim loại M hóa trị n, M chiếm 48,28% theo khối ượng Cho 58 gam A vào bình kín chứa lượng O2 vừa đủ để phản ứng hết với A nung nóng Sau phản ứng, chất rắn thu gồm Fe2O3 Fe3O4 có khối lượng 39,2 gam

1 Tính cơng thức A

2 Hỏi sau phản ứng xong, áp suất bình tăng thêm phần trăm so với ban đầu điều kiện?

ĐÁP ÁN:

1 Đặt cơng thức phân tử A: M2(CO3)n

Ta có 2Mx100 = (2M + 60n)x48,28  M = 28n nghiệm phù hợp n = M = 56, M Fe

Công thức phân tử A: FeCO3 điểm Số mol FeCO3 ( M = 116)

Phương trình phản ứng nhiệt phân: 1 điểm

4FeCO3 + O2 2Fe2O3 + 4CO2 (1) 4x x 2x 4x 6FeCO3 + O2 2Fe3O4 + 6CO2 (2) 6y y 2y 6y Gọi x, y số mol O2 tham gia (1) (2) Ta có: mA = 116(4x+6y) = 58

2x + 3y = 0,25 ( *)

Khối lượng hỗi hợp oxit sau phản ứng: 1 điểm

160(2x) + 232(2y) = 39,2 40x + 58y = 4,9 (**)

Tỉ lệ áp suất sau trước phản ứng ( điều kiện) Ps/ Pt = ns/ nt =



áp suất tăng 400% 1 điểm

Câu IV: điểm 1) Viết chế phản ứng:

2) Peptit A có khối lượng phân tử 307 chứa 13,7% nitơ Khi thủy phân phần thu hai peptit B C Biết 0,48 gam B phản ứng với 12 ml dung dịch HCl 0,5M 0,708 gam C phản ứng hoàn toàn với 15,69 ml dung dịch KOH 2,1% (D = 1,02 g/ml) Xác định công thức cấu tạo A gọi tên α − amino axit tạo thành A

ĐÁP ÁN:

1) Viết giai đoạn 0,5 điểm x = 1,5 điểm

2)

%mN =

mN

307 100 %=13,7⇒mN=42 gam nN = 42

14=3 mol ⇒ A tripeptit CTCT tổng quát:

NH2 - CH - CO - NH - CH - CO - NH - CH - COOH

R1 R2 R3

Khi thủy phân hoàn toàn phần tripeptit thi liên kết peptit bị cắt để tạo đipeptit sau: NH2 - CH - CO - NH - CH - COOH

R1 R2 ;

NH2 - CH - CO - NH - CH - COOH

R2 R3

NH2 - CH - CO - NH - CH - COOH + 2HCl + H2O ClNH3 - CH - COOH + ClNH3 - CH - COOH R1 R2 R1 R2

0,003 0,006 (mol) NH2 - CH - CO - NH - CH - COOH + 2KOH NH2 - CH - COOK + NH2 - CH - COOK + H2O

R2 R3 R2 R3

0,003 0,006 (mol) điểm

nHCl=0,5 0,012=0,006 mol

nKOH=

2,1 15,69 1,02

100 56 =0,006 mol

MB= 0,48

0,003=160=MR1+MR2+130⇒MR1+MR2=30

MC=0,708

0,003=236=MR2+MR3+130⇒MR2+MR3=106

MA=MR1+MR2+MR3+186=307⇒MR1+MR2+MR3=121 Giải hệ phương trình:

¿

MR1+MR2+MR3=121

MR1+MR2=30

MR2+MR3=106

⇔

¿MR

1=15(R1:CH3)

MR2=15(R2:CH3)

MR3=91(R3:C6H5−CH2−)

¿{ {

¿

điểm

Cơng thức cấu tạo có A 0,5 x = 1,5 điểm NH2 - CH - CO - NH - CH - CO - NH - CH - COOH

CH3 CH3 CH2-C6H5 NH2 - CH - CO - NH - CH - CO - NH - CH - COOH

CH2-C6H5 CH3 CH3

NH2 - CH - CO - NH - CH - CO - NH - CH - COOH

CH3 CH2-C6H5 CH3

Các α − amino axit là:

NH2 - CH - COOH

CH3 alanin (axit α − aminopropionic) 0,5 điểm NH2 - CH - COOH