Nêu hiện tượng, viết phương trình phản ứng xảy ra khi cho stiren tác dụng với: dung dịch KMnO 4 ở nhiệt độ thường, dung dịch KMnO 4 ở khoảng 80 oC, dung dịch hỗn hợp KMnO 4 và H 2SO4 ở k[r]
(1)SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO GIA LAI ĐÁP ÁN VÀ HƯỚNG DẪN CHẤM ĐỀ CHÍNH THỨC KÌ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI CẤP TỈNH LỚP 12 THPT, NĂM HỌC 2012 - 2013 Môn: Hóa học - Bảng B Ngày thi: 05/12/2012 Câu (3,5 điểm) Cho X, Y và Z là các nguyên tố chu kì bảng hệ thống tuần hoàn Viết các phương trình phản ứng hoá học theo sơ đồ sau: X(OH)m + YZa A 1 + T (1) A1 + X(OH) m A (2) o t A1 + T + … A2 + CO A1 + L (3) YZa + L (4) Chỉ dùng dung dịch Ba(OH) làm thuốc thử hãy phân biệt các mẫu phân bón (dạng rắn): (NH2)2CO, NH 4NO3 và KNO 3 Hoàn thành các phương trình phản ứng: a Al + HNO NO + N2O + … Có tỷ lệ số mol NO và N 2O là 2:3 (không có muối amoni) to b FeBr2 + H 2SO4đặc c H2O2 + KMnO 4+ H2SO4 → d KI + FeCl → Cho sơ đồ thí nghiệm hình vẽ - Phểu chứa dung dịch HCl đặc; - Bình cầu chứa K 2Cr2O7; - Bình tam giác chứa dung dịch NaCl; - Bình tam giác chứa H 2SO4 đặc; - Miệng bình tam giác có bông tẩm dung dịch NaOH bình bình bình Sơ đồ thí nghiệm trên điều chế chất gì, nêu tác dụng các bình tam giác: 1, 2, và viết phương trình phản ứng xảy ra? NaOH + AlCl → Al(OH) + NaCl Al(OH) + NaOH → Na[Al(OH) 4] 0,25x4 Na[Al(OH) 4] + CO → Al(OH) + NaHCO o t AlCl + 3NaHCO Al(OH) + 3CO + 3NaCl Hoà tan ba mẫu phân bón vào nước, cho dung dịch Ba(OH) vào các dung dịch thu được, dung dịch có khí thoát chứa NH 4NO3, dung dịch có khí thoát và kết tủa trắng chứa (NH2)2CO, dung dịch không có tượng gì chứa KNO 2NH3↑+ 2H 2O + Ba(NO 3)2 NH4NO3 + Ba(OH) (NH 4)2CO3 (NH 2)2CO + 2H 2O BaCO ↓ + 2NH 3↑+ 2H 2O Ba(OH) + (NH 4)2CO3 a 10 Al + 38 HNO dư 10 Al (NO 3)3 + 2NO + 3N 2O + 19 H2O b 2FeBr2 + 6H 2SO4(đặc) Fe2(SO 4)3 + Br2 + 3SO + 6H 2O c 5H2O2 + 2KMnO + 3H 2SO4 2MnSO + K 2SO4 + 5O + 8H 2O d 2KI + 2FeCl 2FeCl2 + 2KCl + I - Sơ đồ điều chế khí clo - Tác dụng bình 1: Dùng để giữ lại khí HCl (dung dịch NaCl dùng để hạn chế hòa tan khí clo) - Tác dụng bình 2: Dùng để giữ lại H 2O - Tác dụng bình 3: Để thu khí clo và bông tẩm dung dịch NaOH là để hấp thụ khí clo không cho thoát khỏi bình - Phương trình phản ứng: 0,25 0,25 0,25x4 0,25 0,25 0,25 0,25 (2) 14HCl + K 2Cr2O7 2KCl + 2CrCl + 3Cl2 + 7H 2O Cl + 2NaOH NaCl + NaClO + H 2O Câu (3,0 điểm) Nêu tượng, viết phương trình phản ứng xảy cho stiren tác dụng với: dung dịch KMnO nhiệt độ thường, dung dịch KMnO khoảng 80 oC, dung dịch hỗn hợp KMnO và H 2SO4 khoảng 80 oC Hoàn thành sơ đồ phản ứng sau: + AgNO /NH +HCl A +NaOH B + HCl C 3 3 D E( khí) +NaOH F(khí) Biết: A (C xHyO2) mạch hở, phân nhánh, M A = 86 đvC X là axit cacboxylic đa chức có công thức thực nghiệm (C 4H3O2)n Biết M X <320 đvC và X không làm màu dung dịch brom Xác định công thức phân tử, viết công thức cấu tạo có thể có X Hoàn thành sơ đồ phản ứng sau với sản phẩm ưu tiên? Br2 A as, 1:1 NaOH (đ) Br2/Fe C 1:1 NaOH B D H2SO4 C4H7C6H5 CO2 + H2O C4H9C6H4OH t C, P - Dung dịch KMnO nhiệt độ thường: dung dịch thuốc tím màu, có kết tủa đen xuất C6H5CH=CH + KMnO + H 2O → C 6H5CHOH-CH 2OH + KOH + MnO ↓ 0,25 - Dung dịch KMnO khoảng 80 oC: dung dịch thuốc tím màu, có kết tủa đen xuất C6H5CH=CH + 10KMnO → C 6H5COOK + 3K 2CO3 + 10MnO 2↓ + KOH + H 2O 0,25 o - Dung dịch hỗn hợp KMnO và H2SO4 khoảng 80 C: dung dịch thuốc tím màu, có khí thoát o t C6H5CH=CH + KMnO + H 2SO4 C6H5COOH + CO 2↑+ K2SO4 + MnSO + H 2O 0,25 A: CxHyO2, M A = 86 đvC → công thức phân tử A: C 4H6O2 Công thức cấu tạo A: HCOOC(CH 3)=CH HCOOC(CH 3)=CH + NaOH HCOONa + CH 3COCH HCOONa + HCl HCOOH + NaCl 0,25 0,25 o t HCOOH + 2AgNO + 4NH + H 2O (NH 4)2CO3 + 2NH 4NO3 + 2Ag ↓ (NH 4)2CO3 + HCl NH 4Cl + CO 2↑ + H 2O (NH 4)2CO3 + 2NaOH NaCl + 2NH 3↑ + 2H 2O Công thức chung là: C 4nH3nO2n → MX = 83n < 320 → n < 3,86 → n = 0,25 (3) Vậy CTPT X là : C 8H6O4 0,25 CTCT dạng : HOOC-C 6H4-COOH có cấu tạo o, m, p 0,25 A: CH 3CH2CHBr(CH 3)C6H5 B: CH 3CH2CH(OH)(CH 3)C6H5 C4H7C6H5 có cấu tạo thu gọn CH 3CH=C(CH 3)C6H5 C: p- CH 3CH2CH(CH 3)C6H4-Br ……………………………………………………………………………………… D: p- CH 3CH2CH(CH 3)C6H4-ONa C4H9C6H4OH có cấu tạo thu gọn p- CH 3CH2CH(CH 3)C6H4-OH 0,25 0,25 0,25 0,25 Câu (3,5 điểm) Cho 0,1 mol chất hữu X có công thức phân tử là C 3H12O3N2 tác dụng với dung dịch chứa 0,35 mol NaOH đun nóng thu chất khí làm xanh giấy quỳ tím ẩm và dung dịch Y Cô cạn dung dịch Y thu m gam chất rắn khan a Tính m? b Z là đồng phân X Cho Z phản ứng với NaOH thu hai khí A và B (M A < M B) B phản ứng với HNO sinh khí không màu Viết phương trình phản ứng điều chế B từ A Đốt cháy hoàn toàn 4,8 gam este đơn chức E mạch không nhánh, cho toàn sản phẩm cháy vào dung dịch nước vôi dư thu 24,0 gam kết tủa và khối lượng dung dịch giảm 9,984 gam so với ban đầu Xà phòng hóa hoàn toàn 10 gam E dung dịch KOH vừa đủ thu 15,6 gam muối khan a Xác định công thức cấu tạo E b G là đồng phân E, thuỷ phân axit thu hai chất có khả tráng gương Viết công thức cấu tạo G a C3H12O3N2 có công thức cấu tạo là: (CH 3NH3)2CO3 (CH 3NH3)2CO3 + 2NaOH CH 3NH2 + Na2CO3 + 2H 2O 0,1 0,35 0,1 0,2 0,1 0,15 0,1 m = 0,15 40 + 0,1 106 =16,6 gam b (NH4)+(CO32-)+(H3NCH2CH3) + 2NaOH NH3↑ + CH 3CH2NH2↑ + Na2CO3 + 2H 2O to CH3CH2I + NH CH 3CH2NH2 + HI a CO2 + Ca(OH) CaCO + H 2O 0,24 0,24 m (mCO2 mH 2O ) Khối lượng dung dịch giảm = CaCO3 n 0, 24 mol ; nH 2O 0,192 mol CO2 ……………………………………………………… 4,8 0, 24.12 0,192.2 nOE 0, 096 mol 16 …………………………………………………………………… nC : nH : nO 0, 24:0,384:0, 096 → CTPT : C 5H8O2 ………………………………………………………………………………………………… nE nKOH 0,1 mol Mà : mmuoái mE mKOH …………………………………………………………………………………………… Nên E là este vòng 0,25 0,25 0,25 0,5 0,25 0,5 0,25 0,25 0,25 (4) CTCT E là : 0,25 b HCOOCH=CH-CH 2-CH3 HCOOCH=C(CH 3)2 0,25x2 Câu (3,25 điểm) Hỗn hợp khí X gồm vinylaxetilen và hiđro có tỷ khối so với H là 16 Đun nóng V lít X (Ni xúc tác) thời gian thu 1,792 lít hỗn hợp khí Y (các khí đo đktc) Y phản ứng vừa đủ với dung dịch chứa 25,6 gam Br a Tính V b Cho Y tác dụng hoàn toàn với dung dịch AgNO 3/NH3 dư m gam kết tủa Tìm giá trị nhỏ m Khi thủy phân loại len người ta có thu loại peptit Z (mạch hở) Thủy phân hoàn toàn 8,14 gam Z thu 4,50 gam glyxin, 1,78 gam alanin và 3,30 gam phenylalanin (axit 2amino-3-phenylpropanoic) Khi thủy phân Z có thể thu Gly-Ala và Ala-Gly Viết công thức cấu tạo có thể có Z o Ni,t C4H10-2 a a C4H4 + (3- a ) H2 0,25 C4H10-2 a + a Br2 → C4H10-2 a Br2 a n C4 H4 52 n H2 n C4 H n H n C4 H n H - → n H2 (pu ) n C4 H4 n H2 (pu ) n C4 H 0, 06 n C4 H 16.2 n H2 = 0,08 (2) + 0,16 (1) 0,25 ……………………………………………………………………………………… 0,25 (3) 0,25 n H (pu ) 0, 02 → mol; ……………………………………………………………………………………… → V = 22,4.(0,06 + 0,04) = 2,24 lít b Khối lượng kết tủa nhỏ lượng H phản ứng cộng vào liên kết pi liên kết ba Viết hai phương trình phản ứng …………………………………………………………… …………………… m = (0,06 – 0,02) 159 = 6,36 gam nC2 H 5O2 N 0, 06 mol; nC3 H7O2 N 0, 02 mol ; nC9 H11O2 N 0, 02 mol Áp dụng bảo toàn khối lượng mH 2O 1, 44 gam nH 2O 0, 08 mol ……………………………………………………… ………………………… (gly)x(ala)y(phe)z + (x+y+z-1) H 2O x gly + y ala + z phe 0,08 0,06 0,02 0,02 Rút kết : x : y : z = : : x = 3; y = 1; z = → (Gly) 3(Ala)(Phe) ………………………………………………… ………………………… CTCT: Gly-Gly-Ala-Gly-Phe Phe-Gly-Ala-Gly-Gly Gly-Phe-Gly-Ala-Gly 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25x3 (5) Phe-Gly-Gly-Ala-Gly Gly-Ala-Gly-Gly-Phe Gly-Ala-Gly-Phe-Gly Câu (2,0 điểm) Đốt cháy hoàn toàn 2,40 gam kim loại magie bình chứa 0,12 mol không khí ( %VO2 20%Vkhôngkhí , %VN2 80%Vkhôngkhí d ) sau phản ứng thu hỗn hợp khí X ( X/H2 14,10) và chất rắn Y Cho Y tác dụng với dung dịch HCl dư, đun nóng cô cạn dung dịch đến khan m gam muối Tính m? Mg + O2 → MgO Mg + N2 → Mg3N2 MgO + HCl → MgCl2 + H2O Mg3N2 + HCl → 3MgCl2 + NH4Cl n O2 n N2 (ban đầu) = 0,024; (ban đầu) = 0,096 (0, 024 n O2pu ).32 (0, 096 n N 2pu ).28 28, (0, 024 n O2pu ) (0, 096 n N 2pu ) 0,25x3 n O2pu n N2 pu 0,1.2 n O2pu 0, 02; n N 2pu 0, 02 0,75 …………………………………………………………………………………………… m m MgCl2 m NH4Cl 0,1.(24 71) 0, 02.2.(18 35,5) 11, 64 gam 0,5 Câu (2,75 điểm) Nung nóng m gam hỗn hợp bột gồm Al và Fe 2O3 điều kiện không có không khí Trộn hỗn hợp thu sau phản ứng và chia làm hai phần, khối lượng phần II nhiều phần I là 134 gam Phần I: Cho tác dụng với dung dịch NaOH dư thấy có 16,8 lít khí hiđro sinh Phần II: Hòa tan hoàn toàn dung dịch HCl dư có 84 lít khí hiđro sinh Các phản ứng xảy hoàn toàn, các khí đo điều kiện tiêu chuẩn Biết cho hỗn hợp đầu tác dụng với dung dịch NaOH thì lượng NaOH tham gia phản ứng nhỏ 4,1 mol Tính m 2Al + Fe 2O3 Al2O3 + Fe 0,75 (pt) Al + NaOH + 3H 2O NaAl(OH) + 3/2 H2 0,5 0,75 Phần I : gồm 0,5 mol Al, (3,75-0,75x)1/x mol Fe, Phần II : gồm 0,5.x mol Al, (3,75-0,75x)mol Fe, Al + HCl AlCl3 + 3/2 H 0,5.x 0,75.x Fe + 2HCl FeCl2 + H 0,375-0,75x 0,375-0,75x 66,75x – 334x + 401,25 = Giải ta được: x=3 và x = 2,003 Với x = ta : mol Al và mol Fe 2O3 chọn (3,75-0,75x)1/2x mol Fe 2O3 (3,75-0,75x)/2 mol Fe 2O3 0,5 m = 4.27+1.160=268 gam Với x = 2,003 ta 4,8714 mol Al và 1,6849 mol Fe 2O3 0,5 nOH 4,1 mol nOH 4 mol (loại) 0,5 0,5 (6) Câu (2,0 điểm) Nhiệt phân 5,080 gam hỗn hợp A gồm hai muối nitrat X(NO3)2 và Y(NO3)2 (X là kim loại kiềm thổ, Y là kim loại nhóm B bảng hệ thống tuần hoàn) tới phản ứng hoàn toàn thu o chất rắn Z gồm các oxit và 1,568 lít hỗn hợp khí C gồm NO2 và O2 (0 C và 1atm) có tỷ khối so với He là 11 Tìm X, Y và tính phần trăm khối lượng Y(NO3)2 hỗn hợp A n NO2 n O2 0, 07 0,25 n NO2 46 n O2 32 0, 07.11.4 n NO2 0, 06, n O2 0, 01 n NO2 : n O2 6 :1 Mà 2Me(NO3)2 = 2MeO + 4NO2 + O2 (Có tỷ lệ mol n NO : n O2 4 :1 ) to 2X(NO3 ) 2XO 4NO O 0,25 to 2Y(NO3 ) 2YO 4NO O o t Nên 2YO x/2 – 1 O Y2O x n Y( NO3 )2 n YO 2.n Y2Ox x 0, 06 0, 02 ( 0, 01) 0, 005 n YO 4 x n X( NO3 )2 n Y( NO3 )2 n NO2 0, 03 n n XO = X( NO3 )2 = 0,03 - n Y( NO3 )2 = 0,03 - n YO = 0,03 – 0,005.4/(x-2) = 0,03 – 0,02/(x-2) 0, 02 0, 01 (0,03 – ).(X+16) + Y.2 16.x 2, * x x - X là kim loại kiềm thổ có muối nitrat nhiệt phân tạo oxit ki loại nên X có thể là Be (9) Mg (24) - Nếu X là Be, thay M X = vào (*) không có giá trị phù hợp M Y và x nên loại - Nếu X là Mg, thay M X = 24 vào (*) → M Y = 56 và x =3 Vậy X là Mg và Y là Fe 0,02 n Y ( NO3 )2 n YO 0,02 x 0, 02.(56 62.2).100% %m Fe(NO3 )2 5, 08 70,87% n YO 0,25 0, 0,5 0,25 (7)