X là một đồng phân của E, X tác dụng với NaOH tạo ra một ancol mà khi đốt cháy hoàn toàn một thể tích hơi ancol này cần 3 thể tích khí O2 đo ở cùng điều kiện nhiệt độ và áp suất.. Xác đị[r]
(1)SỞ GD & ĐT NGHỆ AN TRƯỜNG THPT TÂY HIẾU ĐỀ THI HỌC SINH GIỎI TRƯỜNG NĂM 2012-2013 Môn: Hoá học lớp 12- Thời gian 150 phút Câu1:(3 điểm) Không dùng thuốc thử, hãy phân biệt các dung dịch NaHSO 4, Na2CO3, AlCl3, Fe(NO3)3, NaCl, Ca(NO3)2 Các phản ứng minh họa viết dạng ion thu gọn Câu2:(3điểm) Hợp chất thơm C9H10O3 (A) có nhánh trên nhân thơm,tác dụng đuợc với NaHCO giải phóng khí CO2 ,bị oxi hóa oxi không khí có mặt Cu nung nóng thành C 9H8O3 (B) có chức anđehit A có thể chuyển hóa thành axit C9H8O2 (C) nhờ H2SO4 đặc 170oC Hidro hóa C H2 (Ni,t0) thu axit C9H10O2 (D) Xác định công thức cấu tạo A, B, C, D Viết phương trình phản ứng Câu3:(2 điểm) Cho cân : N2O4 2NO2 Lấy 18,4 gam N2O4 vào bình chân không có dung tích 5,9 lít 27 OC Khi đạt tới cân bằng, áp suất là atm Cũng với khối lượng đó N 2O4 nhiệt độ 110OC thì trạng thái cân bằng, áp suất là atm thì thể tích hỗn hợp khí đạt 12,14 lít a/ Tính số mol N2O4 phân li 27OC và 110OC b/ Phản ứng thuận trên là toả hay thu nhiêt? Tại sao? Câu4:( 3điểm) Dung dÞch A gåm 0,40 mol HCl vµ 0,16 mol Cu(NO 3)2 Cho m gam bét Fe vµo dung dÞch A, khuÊy cho phản ứng xẩy hoàn toàn đợc dung dịch X, chất rắn Y gồm kim loại có khối lợng 0,8m gam và V lít NO (®ktc) TÝnh m vµ V Câu5:( 4điểm) Có hiđrocacbon dạng khí A, B, C, D, E và F là đồng phân Đốt cháy mol A và O2 dư, sau ngưng tụ nước đưa điều kiện ban đầu thì thể tích hỗn hợp khí còn lại giảm 40% so với hỗn hợp ban đầu, tiếp tục cho khí còn lại qua bình đựng dd KOH dư thì thể tích hh giảm 4/7 1/ Tìm CTPT A? 2/ Tìm CTCT; gọi tên chất trên viết phản ứng xảy biết: pư với brom CCl4 thì A, B, C, D làm màu nhanh; E làm màu chậm còn F không phản ứng B và C là đồng phân hình học Nhiệt độ sôi B cao C Khi cho phản ứng với hiđro thì A, B và C cho cùng sản phẩm G Câu6:( 2điểm)Cho m gam hỗn hợp hai kim loại Fe, Cu (trong đó Fe chiếm 30% khối lượng) vào 50 ml dung dịch HNO nồng độ 63% (d = 1,38 gam/ml) đun nóng, khuấy hỗn hợp tới các phản ứng hoàn toàn thu rắn A cân nặng 0,75 m gam, dung dịch B và 6,72 lít hỗn hợp khí NO và NO (ở đktc) Hỏi cô cạn dung dịch B thì thu bao nhiêu gam muối khan? (Giả sử quá trình đun nóng HNO3 bay không đáng kể) Câu7: (3điểm) Đốt cháy hoàn toàn 1,60 gam este đơn chức E thu 3,52 gam CO và 1,152 gam nước 1/ Tìm công thức phân tử E 2/ Cho 10 gam E tác dụng với NaOH vừa đủ, cô cạn dung dịch sau phản ứng thu 14 gam chất rắn khan G Cho G tác dụng với dung dịch H2SO4 loãng thu G1 không phân nhánh Tìm công thức cấu tạo E và viết các phương trình phản ứng 3/ X là đồng phân E, X tác dụng với NaOH tạo ancol mà đốt cháy hoàn toàn thể tích ancol này cần thể tích khí O2 đo cùng điều kiện (nhiệt độ và áp suất) Xác định công thức cấu tạo và gọi tên X ………….Hết……… Cho: C=12 , H=1 , O =16, Cu =64 , Fe =56 , N=14 , Na =23 , Cl =35.5 (2) ĐÁP ÁN VÀ HƯỚNG DẪN CHẤM Câu Nội dung Trích mẫu thử cho lần thí nghiệm: Cho các mẫu thử tác dụng với đôi Điểm chất *0.5=3điểm Nhận dd Na2CO3 vì có trường hợp tạo khí, trường hợp tạo kết tủa trắng, trường hợp vừa tạo kết tủa trắng vừa tạo khí, trường hợp vừa tạo kết tủa đỏ nâu vừa tạo khí Mẫu thử có sủi bọt khí không màu với Na2CO3 là NaHSO4 CO32- + 2H+ H2O + CO2↑ Mẫu thử tạo kết tủa trắng keo và sủi bọt khí không màu với Na2CO3 là AlCl3 2Al3+ + 3CO32- + 3H2O 2Al(OH)3↓+ 3CO2↑ Mẫu thử tạo kết tủa đỏ nâu và sủi bọt khí không màu với Na2CO3 là Fe(NO3)3 2Fe3+ + 3CO32- + 3H2O 2Fe(OH)3↓+ 3CO2↑ Mẫu thử tạo kết tủa trắng với Na2CO3 là Ca(NO3)2 Ca2+ + CO32- CaCO3↓ Mẫu thử không tạo tượng là NaCl A tác dụng với NaHCO3 => A phải có nhóm COOH Oxi hoá A B có chức anđehit => A phải có nhóm CH2OH => Công thức cấu tạo A là: C6H5 –CH(CH2OH)-COOH => Công thức cấu tạo B là: C6H5-CH(CHO)-COOH Công thức cấu tạo C là: C6H5-C(COOH)=CH2 Công thức cấu tạo D là: C6H5-CH(COOH)-CH3 C6H5 –CH(CH2OH)-COOH + NaHCO3 t C6H5 –CH(CH2OH)-COONa + CO2 + 5H2O Cu, t 2C6H5 –CH(CH2OH)-COOH + O2 2C6H5-CH(CHO)-COOH + 2H2O H SO 0.5 0.5 0.5 0.5*3 ,1700 C dac C6H5 –CH(CH2OH)-COOH C6H5-C(COOH)=CH2 + H2O Ni, t C6H5-C(COOH)-CH3 C6H5-C(COOH)=CH2 + H2 a.Số mol N2O4 ban đầu: 18,4/92 = 0,2 mol N2O4 2NO2 bđ (mol): 0,2 pư: x 2x còn : 0,2 – x 2x * Ở to = 27oC thì: (0,2 + x1) = 5,9 / 0.082(273 + 27) = 0,239 x1 = 0,039 * Ở to = 110oC thì: (0,2 + x2) = 12,14 /0.082(273 + 110) = 0,386 x2 = 0,186 b.Khi nhiệt độ tăng từ 27oC lên 110oC thì lượng N2O4 bị phân li nhiều hơn.Chứng tỏ tang nhiệt độ cân đã chuyển dịch theo chiều thuận.vậy phản ứng thuận là phản ứng thu nhiệt 0.5 0.5 1.0 (3) n HCl = 0,4 (mol) nCu(NO3)2 = 0,16 (mol) HCl = H+ + 0,4 0,4 Cu(NO3)2 = Cu2+ + 0,16 0,16 Cl0,4 2Cl0,32 Khi cho Fe vµo dd A cã ph¶n øng: Fe + 4H+ + NO3- = Fe3+ + NO + 2H2O 0,1 0,4 0,1 0,1 Fe + 2Fe3+ = 3Fe2+ 0,05 0,1 Fe + Cu2+ = Fe2+ + Cu 0,16 0,16 0,16 (1) 0.5 (2) 0.5*3 (3) (4) (5) n Fe ph¶n øng = 0,1 + 0,05 + 0,16 = 0,31 (mol) Hçn hîp kim lo¹i gåm: n Fe d = ( m −0 , 31 ) (mol) và 56 1.0 n Cu = 0,16 (mol) Khối lợng hỗn hợp kim loại thu đợc sau phản ứng kết thúc: m 56( −0 , 31 ¿ + 64 0,16 = 0,8m m = 35,6 gam 56 1.Đặt CxHy là công thức chung chất đã cho.ban đầu có mol 1.0 CxHy và a mol O2 ta có: CxHy + (x+0,25y)O2 → xCO2 + 0,5y H2O CO : x mol C x H y : mol H O : 0,5y mol O : (a - x - 0,25y) mol O : a mol Suy ra: Ban đầu sau pư: 0,5y 0, 4.(1 a) 4 (y 1) x (x a x 0, 25y) + Theo giả thiết ta có hệ: x= y= 8; x = thỏa mãn 2.anken làm màu nhanh nước brom; vòng cạnh xicloankan 0.5 * chất làm màu nước brom chậm Xiclo ankan vòng cạnh không làm màu brôm, Cis sôi cao Trans và A,B,C cùng mạch cacbon A = but-1-en; B = cis-but-2-en ; C = trans-but-2-en ; D = isobutilen(2-metylpropen) ; E = metylxiclopropan; F = xiclobutan Khối lượng Fe = 0,3m (g); khối lương rắn A = 0,75 m(g) Suy lượng Fe ⃗ Fe dư ; Cu chưa phản ứng Dung dịch B chứa phản ứng = 0,25 m ❑ Fe(NO3)2 , không có Fe(NO3)3 và Cu(NO3)2 nhỗn hợpkhí = 6,72/22,4= 0,3 mol 50 , 38 63 =0 , 69 (mol) Số mol HNO3 = 100 63 ⃗ Fe+2 + 2e Fe ❑ ⃗ NO NO3 + 3e ❑ ⃗ NO2 NO3- +e ❑ 0.5 0.5 1.0 Số mol NO3- tạo muối = 0,69 – 0,3 = 0,39 (mol) 0,39(56 62.2) 35,1( g ) Khối lượng Fe(NO3)2 = (gam) a) Lập luận công thức phân tử E là C 5H8O2 0.5 (4) b) nE = nNaOH = 0,1 mol → mNaOH = (g) → mE + mNaOH = mG Vậy E phải có cấu tạo mạch vòng, công thức cấu tạo E là CH2 CH2 C CH2 CH2 O CH2 CH2 C CH2 CH2 O 1.0 O 0.5 O + NaOH HO - (CH2)4 - COONa ⃗ 2HO-(CH2)4-COOH + Na2SO4 2HO-(CH2)4-COONa + H2SO4 ❑ (G1) c) Ancol sinh thủy phân X là C2H5OH Vậy công thức cấu tạo X là CH2=CH−COOC2H5 (etyl acrylat) 0.25 0.75 (5)