Đang tải... (xem toàn văn)
2/ Hỗn hợp khí gồm hiđro sunfua và ankan đợc trộn với nhau theo tỉ lệ thể tích tơng ứng là 1: 4, sau đó đem đốt cháy hoàn toàn trong oxi d, sản phẩm của phản ứng cháy đợc hấp thô hÕt bëi[r]
(1)Së GD&§T ho¸ Trêng THpt nga s¬n K× thi chän häc Sinh giái tØnh LÇn 3- N¨m häc 2010-2011 M«n thi: ho¸ häc líp 12 Thời gian: 180 phút (không kể thời gian giao đề) §Ò nµy cã 05 c©u gåm trang C©u I ( 3,0 ®iÓm): 1/ Cho các sơ đồ phản ứng sau: X + O2 … + H2O X + CuO N2 + … + … X + H2 S … X + CO2 … + H2O X + H2O + CO2 … T×m c«ng thøc cña khÝ X vµ hoµn thµnh c¸c ph¬ng tr×nh ho¸ häc trªn 2/ Mét hçn hîp khÝ gåm nit¬ vµ hi®ro, cã tØ khèi so víi He lµ 0,95 Cho hçn hîp trªn ®i qua xúc tác, đun nóng để tạo amoniac, hỗn hợp khí thu đợc nặng He Các thể tích khÝ ®o cïng ®iÒu kiÖn Hái hiÖu suÊt cña ph¶n øng trªn cã gi¸ trÞ kho¶ng nµo? C©u II ( 4,0 ®iÓm): 1/ Hoà tan hoàn toàn FeS2 dung dịch HNO3 (có d) thu đợc 65g dung dịch X và thÊy tho¸t 7,33 lÝt mét chÊt khÝ cã khèi lîng riªng lµ 1,881g/l (®o ë 250C vµ 1atm) Trong dung dÞch X, khèi lîng H2SO4 b»ng khèi lîng HNO3 ViÕt ph¬ng tr×nh ho¸ häc vµ tính nồng độ phần trăm dung dịch HNO3 đã dùng ban đầu 2/ Cho m gam bột Cu vào dung dịch chứa 10,2 gam AgNO3, khuấy kỹ, thêm vào đó dung dịch H2SO4 loãng đun nóng nhẹ tới phản ứng hoàn toàn thì thu đợc 8,8 gam bột kim lo¹i, dung dÞch A vµ khÝ NO §Ó ph¶n øng hoµn toµn víi c¸c chÊt dung dÞch A cÇn 12 gam NaOH ViÕt ph¬ng tr×nh ho¸ häc vµ t×m sè mol c¸c chÊt cã dung dÞch A vµ m C©u III ( 3,0 ®iÓm): 1/ Dung dịch NH4Cl và dung dịch C6H5NH3Cl có nồng độ 0,1 mol/l Dung dịch nào cã pH lín h¬n? Gi¶i thÝch 2/ Hỗn hợp khí gồm hiđro sunfua và ankan đợc trộn với theo tỉ lệ thể tích tơng ứng là 1: 4, sau đó đem đốt cháy hoàn toàn oxi d, sản phẩm phản ứng cháy đợc hấp thô hÕt bëi lîng d dung dÞch Ba(OH)2 t¹o 17,93 gam kÕt tña §em lîng kÕt tña nµy cho ph¶n øng víi dung dÞch KMnO4 cã mÆt HNO3 (d) th× thÊy gi¶m cßn 2,33 gam ViÕt c¸c ph¬ng tr×nh ho¸ häc vµ t×m c«ng thøc ph©n tö cña ankan C©u IV ( 6,0 ®iÓm): 1/ Cho sơ đồ biến hoá sau: C2H3O2Na(chÊt D)C5H10O2(chÊt B)C3H8O(chÊt A)C3H6O2(chÊt E)C5H10O2(chÊt G) C3H6O (chÊt I) Xác định công thức cấu tạo các chất A, B, D, E, G, I và viết các phơng trình hoá học biÓu diÔn sù biÕn ho¸ trªn 2/ Xác định công thức cấu tạo các chất hữu có các sơ đồ biến hoá sau: (2) COOH 2NaOH C H O CuO d 12 a) C9H10O 2HCl C9H10Cl2 t0 H 2O b) C7H6KNO 2KOH C9H8O2 [O] HNO3 C H OH C7H8ClNO2 Fe/HCl C7H5NO4 C7H4N2O6 5+ H2SO4 H O2 N c) Br2 COOH NO COOC 2H5 + C3H6Br2 [O] 2NaOH 2NaOH C H O Na H C H O C2H5OH C H O C3H8O2 C3H4O4 4 12 4 H 2O CH 3/ Mentol cã tinh dÇu b¹c hµ, cã c«ng thøc cÊu t¹o nh sau: ViÕt ph¬ng tr×nh ho¸ häc biÓu diÔn ph¶n øng cña mentol với Na, với Br2 (có ánh sáng), CH3COOH ( có H2SO4 đặc), CuO nung nãng OH C©u V ( 4,0 ®iÓm): 1/ Hçn hîp gåm foman®ehit, axit axetic vµ axit fomic cã khèi lîngCH 2,33 gam cã thÓ bÞ 3CHCH trung hoµ hoµn toµn bëi 18,7 ml dung dÞch KOH 8,4% ( khèi lîng riªng lµ 1,07g/ml) Dung dịch nhận đợc đem phản ứng với lợng d dung dịch AgNO3 amoniac, đun nãng, thÊy t¸ch 9,72 gam kÕt tña ViÕt c¸c ph¬ng tr×nh ho¸ häc biÓu diÔn c¸c ph¶n øng vµ tÝnh sè mol tõng chÊt hçn hîp ban ®Çu 2/ Hợp chất hữu A có chứa cacbon, hiđro, oxi Phân tích định lợng cho kết quả: 46,15% C ; 4,62% H; 49,23% O BiÕt ph©n tö khèi cña A nhá h¬n 200 ®vC a) Xác định công thức phân tử A b) Khi đun A với dung dịch NaOH d thu đợc muối B và rợu D chức (kh«ng t¹p chøc) ViÕt c¸c c«ng thøc cÊu t¹o (cã thÓ cã) cña A Cho H = 1; He = 4; C = 12; N = 14; O = 16; Na = 23; S = 32; K = 39; Fe = 56; Cu = 64; Ag = 108; Ba = 137./ -HÕt - Së GD& §T Thanh Ho¸ Trêng thpt nga s¬n K× thi chän häc sinh giái lÇn N¨m häc 2010-2011 Híng dÉn chÊm vµ biÓu ®iÓm M«n: Ho¸ Häc C©u I Néi Dung §iÓm 3,0 Cho các sơ đồ phản ứng sau: 1) X + O2 - … + H2O 2) X + CuO - N2 + … + … (3) 3) X + H2S - … 4) X + CO2 - … + H2O 5) X + H2O + CO2 - … Qua sơ đồ 2), 2) X có chứa N và H, có thể có O Vì X là chất khí nên cã thÓ lµ NH3 1) 4NH3 + 3O2 2N2 + 6H2O hoÆc 4NH3 + 5O2 4NO + 6H2O ( cã xóc t¸c Pt) 2) 2NH3 + 3CuO N2 + 3Cu + 3H2O 3) 2NH3 + H2S (NH4)2S hoÆc NH3 + H2S NH4HS 4) 2NH3 + CO2 (NH2)2CO + H2O 5) NH3 + H2O + CO2 NH4HCO3 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 §Æt sè mol N2 vµ H2 hçn hîp ban ®Çu lµ X vµ Y Khèi lîng mol trung b×nh cña hçn hîp ban ®Çu = 0,95.4 Mtbb® = ( 28X+ 2Y)/(X+Y) = 0,95.4 = 3,8 Y = 13,44X Ph¬ng tr×nh ho¸ häc N2 + 3H2 2NH3 NÕu hçn hîp cã a mol N2 ph¶n øng víi 3a mol H2 th× sau ph¶n øng số mol thu đợc là: (X-a) + (Y-3a) +2a = 14,44X – 2a Khèi lîng hçn hîp sau ph¶n øng 28X +2Y = 54,88X Theo ®Çu bµi, sau ph¶n øng khèi lîng mol trung b×nh cña hçn hîp ( M cña He) Mtbspø = 54,88X/(14,44X -2a) a 0,36X hay a/X 0,36 Hçn hîp trë nªn nÆng h¬n He a/X 0,36 Hay hiÖu suÊt ph¶n øng: 36% h ≤ 100% II 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 4,0 Theo bµi ta cã: n khÝ= 1.7,33/(0,082.298)=0,3 mol m khÝ = D.V=7,33.1,881 gam M khí =m/n = 7,33.1,881/0,3 = 46 Khí đó là NO2 Sè mol NO2 = 273 7,33 / 298 22,4 = 0,3 Khèi lîng NO2 = 13,8g FeS2 + 18HNO3 Fe(NO3)3 + 2H2SO4 + 15NO2 +7 H2O Theo pø: Sè mol FeS2 = 0,02 khèi lîng FeS2 = 2,4g Sè mol HNO3 p/ø = 0,36 khèi lîng HNO3 p/ø = 22,68g Sè mol H2SO4 = 0,04 khèi lîng H2SO4 = 3,92g Theo ®Çu bµi, dung dÞch X: khèi lîng HNO3 d = khèi lîng H2SO4 = 3,92g Khèi lîng tríc ph¶n øng = mFeS2 + mHNO3 + mH2O = 2,4+22,68+3,92+mH2O Khèi lîng sau ph¶n øng = mddX + mNO2 = 65 + 13,8 = 78,8g Theo định luật bảo toàn khối lợng 29 + mH2O = 78,8 mH2O = 78,8 – 29 = 49,8 g C% cña dd HNO3 ban ®Çu = (22,68 +3,92).100%/ (22,68 + 3,92 + 49,8) = 34,82% Cu + 2AgNO3 Cu(NO3)2 + 2Ag (1) Sè mol AgNO3 = 0,06 sè mol Ag = sè mol NO3- = 0,06 khèi lîng Ag = 6,48g Sè mol Cu (p/ø 1) = sè mol Cu2+ = 0,03 3Cu + 8H+ + 2NO3- 3Cu2+ + 2NO + 4H2O (2) 3Ag + 4H+ + NO3- 3Ag+ + NO + 2H2O (3) V× lîng bét kim lo¹i lµ 8,8g 6,48g sau c¸c ph¶n øng trªn cßn d Cu, v× cßn d Cu nªn chØ cã p/ø (2) kh«ng x¶y p/ø (3) Sè mol Cu ( p/ø 2) = sè mol Cu2+ ( p/ø 2) = 0,06.3/2 = 0,09 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 (4) Sè mol NaOH = 0,3 Cu2+ + 2OH- Cu(OH)2 (4) Sè mol OH- (p/ø 4) = lÇn sè mol Cu2+ = 2(0,03 + 0,09) = 0,24 Số mol OH- còn lại để phản ứng trung hoà H+ + OH- H2O là 0,3 - 0,24 = 0,06 + Sè mol H = 0,06 Trong dung dÞch A chøa 0,03 mol H2SO4 vµ 0,12 mol CuSO4 m = 0,12.64 + (8,8 – 6,48) = 10 gam III IV V 0,25 0,25 0,25 0,25 3,0 Trong hai dung dÞch cã c¸c c©n b»ng chñ yÕu sau: NH4+ + H2O NH3 + H3O+ ( 1) + + C6H5NH3 + H2O C6H5NH2 + H3O ( 2) Trong (2) t¹o thµnh C6H5NH2 lµ baz¬ yÕu h¬n NH3v× thÕ c©n b»ng cña (2) chuyển mạnh phía phải, nồng độ ion H3O+ (hoặc H+) lớn và pH cña dung dÞch C6H5NH3Cl nhá h¬n pH cña dung dÞch NH4Cl 2H2S + 3O2 2H2O + 2SO2 (1) CnH2n+ + (3n+1)/2 O2 nCO2 + (n+1) H2O (2) CO2 + Ba(OH)2 BaCO3 + H2O (3) SO2 + Ba(OH)2 BaSO3 + H2O (4) BaCO3 + 2HNO3 Ba(NO3)2 + CO2 + H2O (5) 5BaSO3 + 6HNO3 + 2KMnO4 5BaSO4 + 2KNO3 + 2Mn(NO3)2 + 3H2O (6) (hoặc viết các ph/tr tơng đơng) ChÊt kÕt tña cßn l¹i kh«ng tan HNO3 d lµ BaSO4, m = 2,33g = 0,01 mol §Æt sè mol H2S vµ CnH2n+2 lµ x vµ y x:y = 1: Khèi lîng kÕt tña lµ 217x + 197yn = 17,93 Theo (1),(4),(6) x = 0,01 Thay vµo t×m n = ankan lµ C2H6 A lµ C2H5CH2OH; B lµ CH3COOCH2C2H5 ; D lµ CH3COONa ; E lµ C2H5COOH; G lµ C2H5COOC2H5 ; I lµ C2H5CHO C2H5CH2OH + CH3COOH CH3COOCH2C2H5 + H2O ( đk: H2SO4 đặc) CH3COOCH2C2H5 + NaOH CH3COONa + C3H7OH 5C2H5CH2OH + 4KMnO4 + 6H2SO4 5C2H5COOH +11H2O + 4MnSO4 + 2K2SO4 C2H5COOH + C2H5OH C2H5COOC2H5+ H2O ( đk: H2SO4 đặc) C2H5CH2OH + CuO C2H5CHO + Cu + H2O ( đk: nhiệt độ) HS xác định đúng công thức cấu tạo đợc 0,25 đ/1CTCT HS viết đúng và cân pứ đợc 0,25 đ/1pứ Sè mol KOH = 18,7 1,07 0,084/56 = 0,03 §Æt sè mol HCOOH hçn hîp lµ x, sè mol HCHO lµ y HCOOH + KOH HCOOK + H2O (1) CH3COOH + KOH CH3COOK + H2O (2) sè mol HCOOK b»ng x , sè mol CH3COOH lµ 0,03 – x HCHO + 4[Ag(NH3)2]OH CO2 + 3H2O + 4Ag + 8NH3 HCOOK + 2[Ag(NH3)2]OH KHCO3 + H2O +2Ag + 4NH3 Hay HCHO + 2Ag2O CO2 + 4Ag + H2O (3) HCOOK + Ag2O KHCO3 + 2Ag (4) 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 6,0 0,5 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 3,25 4,0 0,25 0,25 (5) Theo (3), (4) 2x + 4y = 9,72/108 = 0,09 Theo ®Çu bµi 30y + 60(0,03 - x) + 46x = 2,33 sè mol HCHO = y = 0,02 mol sè mol HCOOH = x = 0,005 mol sè mol CH3COOH = 0,03 – x = 0,025 mol a b 0,25 0,25 0,25 0,25 §Æt c«ng thøc lµ CxHyOz 46 ,15 , 62 49 ,23 x : y : z= : : =3 , 846 :4 ,62 :3 , 077 ¿ = 5: 12 16 6:4 C«ng thøc (C5H6O4)n V× ph©n tö khèi nhá h¬n 200 nªn n = C«ng thøc ph©n tö lµ C5H6O4 HS xác định đúng công thức cấu tạo đợc 0,25 đ/1CTCT Chú ý: Nếu HS làm theo cách khác mà đúng thì cho điểm 0,25 0,25 2,0 (6)