Câu 4 2điểm: Hợp chất A có công thức phân tử C 7H6O2 ít tan trong nước nhưng tan tốt trong dung dịch NaOH tạo thành muối B C7H5O2Na.. B tác dụng với nước brom có thể tạo hợp chất D,..[r]
(1)TRƯỜNG THPT ĐÔNG SƠN I ——————— ĐỀ CHÍNH THỨC ĐỀ THI CHỌN ĐỘI TUYỂN HSG CẤP THPT NĂM HỌC 2012 - 2013 ĐỀ THI MÔN: HOÁ HỌC Thời gian làm bài: 180 phút, không kể thời gian giao đề ——————————— Câu 1( 4,5 điểm): Hãy giải thích a) Ở nhiệt độ thường lưu huỳnh trơ hoạt động hóa học đun nóng thì độ hoạt động hóa học tăng b) Từ thực nghiệm thấy cho NaNO3 rắn vào axit H3PO4 đặc lấy dư đun nóng thoát axit HNO3, còn cho NaNO3 loãng vào axit H3PO4 loãng nhiệt độ thường không thoát axit HNO3 c) Tại phân tử freon (ví dụ CF 2Cl2) có thể phân hủy hàng chục ngàn phân tử ozon? Trong khí có lượng nhỏ khí metan, tượng gì xảy đồng thời với tượng " lỗ thủng ozon "? d) Sục khí clo qua dung dich kali iotua thời gian dài, sau đó người ta cho hồ tinh bột vào thì không thây xuất màu xanh Câu 2( 5,5 điểm): a) Chất X có công thức phân tử C 7H6O3 X có khả tác dụng với dung dịch NaHCO tạo chất Y có công thức C 7H5O3Na Cho X tác dụng với anhiđrit axetic tạo chất Z (C9H8O4) tác dụng với NaHCO 3, cho X tác dụng với metanol (có H2SO4 đặc xúc tác) thì tạo chất T (C 8H8O3) không tác dụng với NaHCO3 mà tác dụng với Na2CO3 Xác định cấu tạo các chất X, Y, Z, T và viết các phương trình phản ứng xảy ra, nêu ứng dụng các chất Y, Z và T Biết chất X có khả tạo liên kết H nội phân tử (aq) – b) Cho cân sau 25°C: HX (aq) + RCOO – RCOOH (aq) + X (aq), đó HX là axit mạnh Hãy xếp thứ tự giảm dần độ phản ứng muối các axit bảng sau và giải thích: axit CH3COOH HCOOH CH2ClCOOH pKa 4,76 3,75 2,87 4,21 3,44 c) Cho biết dạng ion lưỡng cực chính lysin và axit glutamic Giải thích nguyên nhân tồn dạng chính đó d) Hidrocacbon A có công thức phân tử C 9H8 A làm màu Br2 CCl4; hidro hóa A điều kiện êm dịu tạo C 9H10, còn điều kiện nhiệt độ và áp suất cao thì tạo C9H16; oxi hóa mãnh liệt A sinh axit phtalic [1,2-C6H4(COOH)2] Lập luận xác định cấu tạo A Câu (2 điểm): Có muối A, B, C cùng kim loại M tạo từ cùng axit Cho A, B, C tác dụng với cùng lượng axit HCl thì có cùng chất khí thoát với tỉ lệ mol tương ứng là 2: : Nhiệt phân A, B, C không khí đến khối lượng không đổi thu oxit MO Lấy 2,8 gam oxit MO tác dụng vừa đủ với dung dịch H 2SO4 58,8% (axit đặc) sau phản ứng hoàn toàn thu dung dịch chứa 58,06% muối sunfat Xác định công thức hóa học A, B, C viết các phương trình phản ứng Câu (2điểm): Hợp chất A có công thức phân tử C 7H6O2 ít tan nước tan tốt dung dịch NaOH tạo thành muối B (C7H5O2Na) B tác dụng với nước brom có thể tạo hợp chất D, (2) phân tử D chứa 64% Br vê khối lượng Khử 6,1 gam hợp chất A H (xúc tác Pt) đun nóng thu 5,4 gam hợp chất thơm G a Xác định công thức cấu tạo A, B, D, G b Tính hiệu suất phản ứng tạo G Câu 5( điểm): Hỗn hợp bột A gồm kim loại Mg, Zn, Al Khi hoà tan hết 7,539 gam A vào 1lít dung dịch HNO3 thu 1lít dung dịch B và hỗn hợp khí D gồm NO và N2O (không có sản phẩn khử khác) Thu khí D vào bình dung tích 3,20 lít có chứa sẵn N 00C và 0,23atm thì nhiệt độ bình tăng lên đến 27,30C, áp suất tăng lên đến 1,10atm, khối lượng bình tăng thêm 3,720g Nếu cho 7,539 gam A vào lít dung dịch KOH 2M thì sau kết thúc phản ứng khối lượng dung dịch tăng thêm 5,718g Tính thành phần phần trăm khối lượng kim loại A Câu 6: (3 điểm) Chia 7,1 gam hỗn hợp gồm hai andehit đơn chức(M X<My) thành hai phần nhau: - Phần đốt cháy hoàn toàn thu 7,7 gam CO2 và 2,25 gam H2O - Phần cho tác dụng với lượng dư dung dịch AgNO3 NH3 thu 21,6 gam bạc a Xác định công thức phân tử, viết công thức cấu tạo và gọi tên X, Y? b Bằng phương pháp hoá học hãy phân biệt andehit trên? c Từ X và các chất hữu có sẵn Viết phương trinh phản ứng tổng hợp loại vật liệu polime làm chất dẻo và loại polime dùng làm keo dán Giám thị không giải thích gì thêm! (3) TRƯỜNG THPT ĐÔNG SƠN I ——————— ĐỀ CHÍNH THỨC Câu.1 (4,5đ) HƯỚNG DẪN CHẤM ĐỀ THI CHỌN ĐỘI TUYỂN HSG CẤP THPT NĂM HỌC 2012 - 2013 ĐỀ THI MÔN: HOÁ HỌC Thời gian làm bài: 180 phút, không kể thời gian giao đề ——————————— a Độ âm điện S = 2,5 cho thấy S là nguyên tố hoạt động, điều 1,0 kiện thường S tỏ trơ vì phân tử (S8) dạng trùng hợp mạch khép kín Khi đun nóng bị đứt 1,0 thành phân tử mạch hở, dễ tham gia phản ứng Độ hoạt động hóa học tăng 0,75 b.Trong thực nghiệm trên, chiều phản ứng chuyển dịch phía tạo 0,25 HNO3 là HNO3 dễ bay hơi, còn H3PO4 không bay H3PO4( đặc) + NaNO3(rắn) 0,5 ⃗ NaH2PO4 + t0 1,0 HNO3(hơi) Trong trường hợp sau, dung dịch có mặt các ion, không có tạo thành chất kết tủa, chất ít điện li, chất khí; đó không thu axit HNO3 c Phản ứng phân hủy ozon là phản ứng dây chuyền theo chế gốc CF2Cl2 → Cl + CF2Cl (1) O3 + Cl → O2 + ClO (2) O3 + ClO → O2 + Cl (3) Quá trình lập lập lại hàng chục ngàn lần Do đó phân tử CF2Cl2 có thể phân hủy hàng chục ngàn phân tử ozon(O3) Trong khí có (4) lượng nhỏ metan Đồng thời với tượng " lỗ thủng ozon " là tượng " mưa axit " do: CH (khí )+ Cl → HCl + CH3 d 2KI + Cl2 → I2 + KCl Sau thời gian có xảy phản ứng: I2 + 5Cl2 + 6H2O → 2HIO3 + 10HCl Sau phản ứng không có I2 tự nên hồ tinh bột không chuyển sang màu xanh Câu (5,5đ) a Cấu tạo các chất : 1,0 Phương trình phản ứng : HOC6H4COOH + NaHCO3 HOC6H4COONa + H2O + CO2 HOC6H4COOH + ⃗ H SO CH3OH HOC6H4COOCH3 + H2O HOC6H4COOH + ⃗ H SO (CH3CO)2O CH3COOC6H4COOH + CH3COOH Y với hàm lượng nhỏ sử dụng làm chất bảo quản thực phẩm và pha chế nước xúc miệng (có tác dụng diệt khuẩn); Z sử dụng để chế tạo dược phẩm aspirin và T là thành phần chính dầu gió xanh b Độ phản ứng axit mạnh HX với RCOO – giảm theo thứ tự 0,75 0, 75 1,0 0,5 (5) CH3 COO – > C6 H – – COO > HCOO > – > CH2 Cl – COO Giải thích: – HX (aq) + RCOO (aq) RCOOH (aq) – + X (aq) phản ứng xảy – càng dễ RCOO càng dễ nhận proton, nghĩa là có tính bazơ càng mạnh Do tính axít (pKa càng nhỏ, axit càng mạnh) CH2ClCOOH>(p)NO2C6 H4COOH>HCOOH>C6H 5COOH> CH COOH Dạng ion lưỡng cực chính lysin C Nhóm –NH2 trên C-2 chịu ảnh electron hưởng nhóm hút – COOH nhiều hơn, nên tính bazơ yếu nhóm –NH2 trên C-6 Dạng ion lưỡng cực chính Axit glutamic : Nhóm –COOH đầu mạch (C-1) chịu ảnh hưởng hút electron nhóm –NH2 mạnh hơn, nên tính axit mạnh nhóm –COOH 0,5 1,0 (6) cuối mạch (C-5) d A (C9H8) có độ bất bão hòa Δ=6 A làm màu Br2 và cộng êm dịu phân tử H2 cho thấy A có liên kết đôi A cộng tối đa phân tử H2 và oxi hóa tạo axit phtalic cho thấy A có vòng benzen và ngoài còn vòng cạnh Công thức A: Câu ( đ) Tìm công thức oxit MO Do hóa trị cao M là ( nhiệt phân không khí MO) MO + H2SO4 = MSO4 + H2O Đặt a là số mol 2,8 gam MO Theo pt: Khối lượng dung 1,5 dịch H2SO4 la : 98a/0,588 = 500a/3 Khối lượng dung dịch sau phản ứng: 2,8 + 500a/3 Khối lượng muối MSO4 là: (2,8 + 80a)/ (2,8 + 500a/3) = 0,5806 Tính a = 0,07 Vậy oxit là MgO A, B, C là muối cùng kim loại Mg tạo từ cùng axit, tác dụng với HCl giải phóng khí Axit tạo muối là axit yếu dễ bay A, B, C là muối cùng kim loại Mg bị nhiệt phân thành MgO, gốc axit chứa oxi Chỉ có axit H2CO3 thỏa mãn muối phù hợp là : MgCO3 ; Mg(HCO3)2 ; (MgOH)2(CO3) 0,5 (7) Câu 4: (2 đ) Pt: 2MgCO3 + HCl = MgCl2 + 2H2O + 2CO2 2Mg(HCO3)2 + HCl = MgCl2 + 4H2O + 4CO2 (MgOH)2CO3 + HCl = MgCl2 + 3H2O + CO2 (MgOH)2CO3 → 2MgO + CO2 + H2O Mg(HCO 3)2 → MgO + 2CO2 + H2O MgCO → MgO + CO2 a -A tan NaOH tạo muối B , A chứa chức – COOH – OH phenol - MA = 122, Giả sử D chứa x nguyên tử Br, tính MD = 125x - Độ chênh lệch khối lượng mol A, D là: 125x-122 + Xét x=1, 2; loại + Xét x=3 MD – MA = 125.3 – 122 = 253 Trong đó : nguyên tử Br = 240 nguyên tử O = 16 - nguyên tử H = -3 Vậy D là sản phẩm chứa nguyên tử Br, nguyên tử H vòng bezen A là hợp chất có chức phenol, chức – CHO Công thức cấu tạo thỏa mãn là: A: (m) HO-C6H4CHO; B: CHO- C6H4ONa; D: m(HO)-C6H2Br3COOH; G: (m) HO-C6H4CH2OH b Hiệu suất phản ứng (m) HO-C6H4-CHO + H2(xt) → (m) HOC6H4-CH2OH Theo phương trinh khôi 1,5 0,5 (8) lượng G thu là: 6,1 + 0,05 = 6,2 (g) H = 5,4/6,2 = 87,1% Câu 5: (3 đ) Giả sử 7,539 A có ( Mg: x mol; Zn: y mol; Al: z mol) 0,5 - Phương trình hoà tan: 3M + 4n HNO3 3M (NO3)n + nNO + 2nH2O (1) 8M + 10n HNO3 M(NO3)n + nN2O + 5n H2 với Mg: n = 2, Zn: n = 2, Al: n = ( có thể viết phản ứng riêng biệt) - Tính tổng số mol hỗn hợp khí C: Nếu đưa toàn bình khí (chứa hỗn hợp C và N2) thì áp suất khí là: p tổng = 1,1 atm 273 ,15 K 0,5 =1 , 00 atm 300 , 45 K pc = atm - 0,23 atm = 0,77 atm nc = , 77 atm 3,2 L =0 , 11 mol L atm ,08205 273 , 15 K 0,5 K mol + Tính số mol khí hỗn hợp C: 0,11 mol C NO : a mol 3,720 g 0,5 N2O: b mol a + b = 0,11 mol a = 0,08 mol NO 30 a + 44 b = 3,720g b = 0,03 mol N2O 0,5 + Số electron NO nhận từ hỗn hợp A: NO3- + 3e NO 0,24 mol 0,5 (9) 0,08 mol 0,24 + 0,24 = 0,48 mol electron 2NO3- + 8e N2O 0,24 mol 0,03 mol + Số electron A nhường: 2x + 2y + 3z = 0,48 (mol electron ) + Khi cho 7,539 A vào lít dung dịch KOH 2M Zn + 2KOH K2ZnO H2 2Al + 2KOH + 2H2O 2KAlO2 + 3H2 + Biện luận dư KOH: nAl < , 539 g =0 , 28 mol 26 , 98 g /mol , 539 g =0 , 12mol < 65 , 38 g /mol nKOH = mol > 0,28 mol dư KOH + Độ giảm khối lượng dung dịch: y (65,38 – 2,016) + z (26,98 -3,024) = 5,718 + Từ đó có hệ phương trình đại số: 24,30 x + 65,38 y + 26,98 z = 7,539 x= 0,06 mol Mg 2x + 2y + 3z = 0,48 y = 0,06 mol Zn 63,364 y + 23, 956 z = 5,718 z = 0,08 mol Al Thành phần khối lượng A: Mg : 0,06 mol x 24,30g/ mol = 1,458g 19,34 % Zn : 0,06 mol x 65, 38 g/mol = 3,9228 52, 03 % Al : 0,08 mol x 26,98 g/mol = 2,1584g 28,63 % (10) Câu (3 đ) * Khối lượng phần là 7,1 3,55 gam : * Đốt cháy phần : 7, 2, 25 nCO2 0,175 mol ; nH2O 0,125 mol 44 18 Áp dụng định luật bảo toàn nguyên tố: mphần = mC + mH + 0,5 mO=3,55 gam mO 3,55 12.nCO2 2.nH2O 3,55 12.0,175 2.0,125 1, gam 1, n2andehit trongmçi phÇn nO 0, 075 mol 0,5 16 * Phần : 21, nAg 0, mol 108 nAg 0, 2 n2andehit trongmçi phÇn 0, 075 phải có andehit là HCHO andehit fomic (metanal) Đặt CT andehit còn lại là : Cn H mCHO Gọi phần gồm: x mol HCHO và y mol Cn H mCHO Ta có : HCHO AgNO 3 / NH Ag x mol x mol 0,5 0,5 0,5 ; Cm H m 1 k CHO AgNO 3 / NH Ag y mol 0,5 x y 0, 075 x 0, 025 4 x y 0, y 0, 05 Bảo toàn nguyên tố C và H ta có : nC nHCHO (n 1)nCn H mCHO 0,175 nH 2nHCHO (m 1)nCn H mCHO 2.0,125 CTCT andehit còn lại là : CH2=CH-CHO andehit acrylic (propenal) b Dùng Br2 CCl4 để phân biệt hai andehit : - CH2=CH-CHO làm màu Br2 CCl4 : CH2=CH-CHO + Br2 CH2Br-CHBr-CHO y mol 0,025 0,05(n 1) 0,175 n 2 0, 025.2 0,05(m 1) 0, 25 m 3 (11) - HCHO không làm màu Br2 CCl4 c n HCHO + (n+1) +¿ xtH C6H5OH nhựa ⃗¿ novolac ( mạch không nhánh) n HCHO + n NH 2xtH +¿ CH2-NH2 -(NH⃗¿ CH2-NH-CH2)- + nH2O Keo dán ure-fomandehit (12)