Đề và đáp án kì thi chọn học sinh quốc gia khối 12 dành cho học sinh chuyên hóa tỉnh Vĩnh Phúc.
SỞ GD & ĐT VĨNH PHÚC KỲ THI CHỌN HSG KHỐI 12 THPT NĂM HỌC 2010 -2011 ĐỀ THI CHÍNH THỨC ĐỀ THI MƠN: HỐ HỌC (Dành cho học sinh THPT chuyên) Thời gian 180 phút kể thời gian giao đề Câu Dung dịch bão hồ H2 S có nồng độ 0,10 M Hằng số axit H S: K1 = 1,0 10 7 K = 1,3 10 13 a Tính nồng độ ion sunfua dung dịch H2S 0,10 M điều chỉnh pH = 3,0 b Một dung dịch A chứa cation Mn2+ Ag+ với nồng độ ban đầu ion 0,010 M Hoà tan H2S vào A đến bão hoà điều chỉnh pH = 3,0 ion tạo kết tủa Cho: TMnS = 2,5 10 10 ; TAg 2S = 6,3 1050 Câu Giả thiết có cân sau pha lỏng: FeCl2 (aq) + Cl2 (aq) ‡ˆ ˆˆ †ˆ FeCl3 (aq) Xét ảnh hưởng yếu tố sau đến chuyển dời cân hoá học trên: Pha loãng dung dịch cách thêm lượng thích hợp H2O Thêm lượng thích hợp dung dịch H2S Thêm lượng khí N2 vào hệ Cho: E 0F3+ = + 0, 77 V ; E 0Cl2 = + 1,36 V e Fee2+ Cl- Câu Kim loại A phản ứng với phi kim B tạo hợp chất C màu vàng cam Cho 0,1 mol hợp chất C phản ứng với CO2 (dư) tạo thành hợp chất D 2,4 (g) B Hịa tan hồn tồn D vào nước, dung dịch D Dung dịch D phản ứng hết 100 ml dung dịch HCl 1M giải phóng 1,12 lít khí CO2 (đktc) a Xác định A, B, C, D b Viết phương trình phản ứng xảy Biết hợp chất C chứa 45,07% B theo khối lượng; hợp chất D khơng bị phân tích nóng chảy Câu Khi thủy phân hoàn toàn 1mol pentapeptit X 3mol glixin, 1mol alanin 1mol phenylalanin, cịn thủy phân phần X hỗn hợp sản phẩm, thấy có đipeptit Ala-Gly, Gly-Ala mà khơng thấy có Phe-Gly Xác định cơng thức cấu tạo X Từ propan viết phương trình phản ứng điều chế spiro [2,2] pentan Viết đồng phân có cơng thức phân tử C4H11O3N Biết đồng phân tác dụng đồng thời với dung dịch NaOH với dung dịch HCl tác dụng với dung dịch NaOH dư tạo muối vô X Viết phương trình phản ứng đồng phân nói với dung dịch NaOH tạo muối X Câu Công thức đơn giản axit cacboxylic mạch thẳng (A) (CHO)x, mol A tác dụng hết với NaHCO3 giải phóng mol khí cacbonic Dùng P2O5 hút nước A ta thu chất B có cấu tạo dạng vịng Viết cơng thức cấu tạo gọi tên A Cho A tác dụng với dung dịch thuốc tím, oxi hóa benzen (xúc tác V2O5) thu chất B, CO2, H2O Viết phương trình phản ứng Câu Hãy giải thích piridin: a ưu tiên electrophin vị trí ? b hoạt động benzen? Câu Chia hỗn hợp gồm rượu no mạch hở P Q làm phần - Cho phần thứ tác dụng hết với Na dư thu 0,896 lít khí (đktc) - Đốt cháy hết phần thứ hai thu 3,06 gam H2O 5,28 gam CO2 Xác định công thức cấu tạo rượu, biết đốt V thể tích P Q thể tích CO2 thu (trong điều kiện nhiệt độ áp suất) không vượt 3V -HẾT Họ tên thí sinh : Số báo danh : SỞ GD & ĐT VĨNH PHÚC HƯỚNG DẪN CHẤM MÔN: HOÁ HỌC (Dành cho học sinh THPT chuyên) BÀI Câu1 1đ NỘI DUNG a) Tính nồng độ ion S2 dung dịch H2S 0,100 M; pH = 3,0 C = H2S = 0,1 M, H2S = 10 1 , H+ = 103 H2S (k) H2S (aq) ‡ˆ ˆˆ †ˆ H2S (aq) H+ + HS K1 = 1,0 10 7 ‡ˆ ˆˆ †ˆ HS H2S (aq) ‡ˆ ˆˆ †ˆ H+ + S2 ‡ˆ ˆˆ †ˆ 2 S = 1,3 10 H+ + S2 20 ĐIỂM K2 = 1,3 10 13 0.25 [H + ]2 [S2- ] K= = K1 K2 = 1,3 10 20 [H 2S] [H 2S] 101 20 = 1,3 10 = 1,3 1015 (M) 3 [H ] (10 ) b) Mn2+ S2 = 102 1,3 10 15 = 1,3 1017 TMnS = 2,5 10 10 khơng có kết tủa MnS Ag+2S2 = (10 2)2 1,3 1015 = 1,3 1019 TAg2S = 6,3 1050 tạo kết tủa Ag2S Câu 1,5đ Pha loãng dung dịch cách thêm lượng thích hợp H2O + Pha loãng dung dịch: Tăng V C giảm + Xét: Vt = Kt FeCl Cl (1) Vn = Kn FeCl3 (2) + Khi đạt TTCB: Vt = Vn Khi pha lỗng, theo (1) (2) Vt giảm nhiều Vn Vt < Vn Chuyển dịch chiều nghịch Thêm lượng thích hợp dung dịch H2S + S2- có tính khử, đó: S2- + Cl2 + 2H+ S + HCl ( chính) S2- + Fe3+ Fe2+ + S ( phụ) + Lượng Cl2 giảm cân chuyển dịch theo chiều nghịch 3.Thêm lượng khí N2 vào hệ + Thêm lượng khí N2 bề mặt dung dịch: Thuận + Sục khí N2 lượng lớn vào đáy bình Nghịch Câu 1đ nHCl = 0,1 mol 0.25 0.25 0.25 0.25 0.25 0.25 0.25 0.25 0.25 ; nCO2 = 0,05 mol Dung dịch D phản ứng hết 0,1 mol HCl giải phóng khí CO2 nH + nCO2 = 0, = 0, 05 suy hơp chất D muối cacbonat kim loại hơp chất D khơng bị phân tích nóng chảy, D cacbonat kim loại kiềm H+ + CO32- = H2O + CO2 C + CO2 = D + B C peroxit hay superoxit, B oxi Đặt công thức hoá học C AxOy Lượng oxi 0,1 mol C (AxOy ) 16 x 0,05 + 2,4 = 3,2 (g); 3, 2.100 mC = = 7,1 gam 45, 07 Mc = 7,1 : 0,1 = 71 (g/mol) mA C = 7,1 - 3,2 = 3,9 (g) 0.5 3, 3, : MA = 39 (g) Vậy A K ; B O2 ; C KO2 ; D M A 16 x:y= K2CO3 Các phương trình phản ứng: K + O2 KO2 KO2 + CO2 K2CO3 + 3O2 K2CO3 + HCl KCl + H2O + CO2 - Lập luân xác định chất 0,25đ 0.5 - Viết phương trình phản ứng : 0,25đ Câu 2đ - Khi thủy phân phần X thu đipeptit Ala-Gly Gly-Ala, điều chứng tỏ Gly (…Ala-Gly-Ala…), Ala (…Gly-AlaGly…) - Thủy phân hoàn toàn 1mol X thu 1mol Ala Ala nằm (…GlyAla-Gly…) - Khi thủy phân phần khơng tìm thấy Phe-Gly, chứng tỏ Phe khơng đứng trước Gly Vậy công thức X là: Gly- Gly-Ala-Gly-Phe Ni,t0 CH2 - CH2 - CH2 CH2 = CH - CH2 + H2 O CH2 CH3-CH=CH2 + O3 CH3-HC O O Zn + H2 O CH2 CH3-HC O O 0.5 0.25 CH3-CHO + HCHO + H2O O CH2OH Ca(OH)2 CH3-CHO + HCHO 0.25 HOCH2-C-CHO CH2OH CH2OH HOCH2-C-CHO Ni, t0 + H2 CH2OH + PBr3 BrCH2-C-CH2Br CH2Br + Zn C BrH2C + H3PO3 0.25 CH2Br CH2OH BrH2C HOCH2-C-CH2OH CH2OH CH2Br CH2OH HOCH2-C-CH2OH CH2OH t0 + ZnBr2 CH2Br Có đồng phân thuộc dạng muối Amin với axít H2CO3 0.25 C H -C H -C H -N H + H C O - CH -CH -NH CH + HCO C H -C H -N H + H C O CH CH3 - C H -N H + H C O - 0.25 CH Các phương trình phản ứng đồng phân tác dụng với NaOH tạo muối X CH3CH2 CH2-NH3 +.HCO3- + 2NaOH CH3CH2 CH2NH2 + Na2CO3 + 2H2O (CH3)2CH-NH3+.HCO3- + 2NaOH (CH3)2CH-NH + Na2CO3 +2H2O CH3-CH2-NH2+.HCO3- + 2NaOH CH3 CH3-CH2-NH-CH3 + Na2CO3 + 2H2O ( CH3)3 N+H HCO3- + 2NaOH (CH3)3N + Na2CO3 + 2H2O Câu 1,5đ mol A + NaHCO3 mol CO2 A axit lần axit (CHO)x C4H4O4 C2H2(COOH)2 H HOOC HOOC COOH C C C C 0.5 COOH H H Chỉ có dạng cis có khả khép vòng tách nước O O H H C C C P2O5 C OH + 2HPO3 O C OH C C H C H O O Axit maleic Anhydrit maleic H COOH CH 0.25 0.25 COOH +[O]+H2O KMnO4 CH COOH HC OH HC OH 0.25 COOH Axit tactric O H + 4,5 O2 C C V2O5 O +2CO2 + 2H2O C H Câu 1,5đ 0.25 C O a) Khi tác nhân electrophin cơng vào vị trí piridin tạo cấu trúc cộng hưởng (I, IV) nguyên tử N có sáu electron lớp ngồi mang điện tích dương Nguyên tử N lại có độ âm điện lớn nên trạng thái trung gian không bền Khi tác nhân electrophin cơng vào vị trí , điện tích dương trạng thái trung gian phân bố nguyên tử C Cấu trúc sáu electron mang điện tích dương C lại bền Do vậy, phản ứng 0.25 electrophin piridin ưu tiên xảy vị trí vị trí có trạng thái trung gian bền vững H H Tấn công vị trí N N E H N E II I E III H E H 0.5 E H E T Ê n c « n g vÞ trÝ N N N IV V VI H E E E T ấn cô n g vị trí H H N N (b) Piridin hoạt động benzen ngun tử N piridin có độ âm điện lớn (cũng nguyên tử N phản ứng với tác nhân electrophin tạo cation piridinium) hút electron (-I) làm mật độ điện tích âm vịng làm ổn định trạng thái trung gian R+ Câu 1,5đ 0.5 N 0.5 Theo đầu Số mol H2 = 0,04 ; CO2 = 0,12 ; H2O = 0,17 Do rượu no mạch hở nên công thức chung CnH2n+2Ox (n, x trị số TB) CnH2n+2Ox + 3n+1-x O2 n CO2 + (n +1) H2 O Theo phương trình tổng số mol A + B = 0,17 – 0,12 = 0,05 mol CnH2n+2Ox + x Na CnH2n+2- x(ONa)x + Dễ thấy : n = x H2 0,12 0,04 = 2,4 x = = 1,6 phải có rượu đơn chức 0,05 0,05 Theo giả thiết, số nguyên tử bon rượu không nên : * Trường hợp : Rượu đơn chức có số cacbon = (C3H7OH) Rượu đa chức cịn lại có số cácbon < 2,4 có số nhóm OH > 1,6 Đó CH2OH – CH2OH (số nhóm OH khơng vượt q số cacbon) * Trường hợp : Rượu đơn chức có số cacbon = (C2H5OH) Rượu đa chức cịn lại có số cacbon > 2,4 số nhóm OH C3H8Ox Ta có : 0,6 tỉ số mol C2 H 5OH = 0,6 = 2,4 C3H 8O x 0,4 0,4 áp dụng tỉ số để tính x : x 1,6 x = 2,5 0,6 0.25 0.25 0.25 x - 1,6 1,6 x 0,6 * Trường hợp : Rượu đơn chức có số cacbon = (CH3OH) Rượu đa chức cịn lại có số cacbon > 2,4 số nhóm OH C3H8Ox Làm tương tự tính x = 1,857 Cả trường hợp cho x không nguyên (loại) Vậy nghiệm C3H7OH (0,02 mol) C2H4(OH)2 (0,03 mol) Chú ý: Nếu thí sinh làm theo phương pháp khác cho đủ điểm 0.25 0.25 0.25 KỲ THI HỌC SINH GIỎI THÀNH PHỐ- LỚP 12Năm học : 2010-2011 Mơn thi : HĨA HỌC Thời gian làm : 180 phút Câu1: (2điểm) Hịa tan hồn tồn 0,765 gam oxit kim loại vào nước thu lít dung dịch X có pH=12 a) Cho biết cơng thức oxit kim loại b) Trộn thể tích dung dịch H2SO4 0,05M với dung dịch HCl 0,02M dung dịch A Trộn phần thể tích dung dịch X với phần thể tích dung dịch NaOH 0,04M dung dịch B Hỏi phải trộn dung dịch A với dung dịch B theo tỷ lệ thể tích để có dung dịch C có pH=2 (Giả thiết thể tích thu tổng thể tích dung dịch trộn ) Câu 2: (3 điểm) Nung hỗn hợp A gồm sắt lưu huỳnh sau thời gian hỗn hợp rắn B Cho B tác dụng với dung dịch HCl dư thu V1 lít hỗn hợp khí C Tỷ khối C so với H2 13 Nếu đốt cháy hoàn toàn B thành Fe2O3 SO2 cần V2 lít O2 a)Tìm tương quan giá trị V1 V2 (đo điều kiện) b)Tính % khối lượng chất B theo V1 V2 Câu 3: (3 điểm) Hịa tan hồn toàn m1 gam bột Cu 600ml dung dịch HNO3 1M thu V lít khí NO (đktc) dung dịch A Trung hòa A 400 ml dung dịch KOH đem cô cạn dung dịch tạo thành thu m2 gam muối khan B Nung nóng B đến khối lượng khơng đổi khí K 29 gam chất rắn C Dẫn tồn khí K hấp thụ vào nước thu lít dung dịch D a Tính V, m1, m2 nồng độ dung dịch KOH dùng b Tính tỷ khối K so với O2, tính pH dung dịch D c Cho từ từ dung dịch NH3 2M vào dung dịch A thấy tạo 9,8 gam kết tủa Tính thể tích (ml) dung dịch NH3 dùng Câu 4: điểm Viết phương trình phản ứng (CH3)2C=CH2 với chất để tạo sản phẩm a) H2O(H+) b) Nước Clo Hãy trình bày chế phản ứng (a) Hồn thành phương trình hóa học: a) (CH3)2CHOH+ K2Cr2O7+H2SO4 (CH3)2CO + Cr2(SO4)3 +…………… b) C6H5CH2OH+KMnO4 C6H5COOK+MnO2+ OH OH c) + K2Cr2O7+ H2SO4 HOOC-(CH2)4-COOH + Cr2(SO4)3+…………… Câu 5: (4điểm) Ba chất hữu có cấu tạo mạch hở khơng nhánh, phân tử có loại nhóm chức chúng thuộc dãy đồng đẳng khác nhau, phân tử khối nhỏ 150 Trong hợp chất % khối lượng C H tương ứng 54,545% 9,1% lại Oxi.Dung dịch X tác dụng với AgNO3 dung dịch NH3 tạo kết tủa Y Z khơng có phản ứng Y tác dụng với Na NaOH Z tác dụng với Na không tác dụng với dung dịch NaOH Y Z tác dụng với Cu(OH)2 điều kiện thích hợp tạo hợp chất khác có CTPT C8H14O4Cu Xác định CTCT X, Y Z Viết phương trình hóa học minh họa Đun nóng hỗn hợp rượu A với axit B(đều hợp chất có cấu tạo mạch hở, khơng phân nhánh) thu este X Đốt cháy hoàn toàn m gam X thu 1,344 lít khí CO2 (đktc) 0,72 gam H2O Lượng O2 cần dùng 1,344 lít (đktc) a) Tìm CTPT X, biết tỷkhối X so với khơng khí nhỏ b) Xác định CTCT A, B, X Biết A, B X có mối quan hệ qua sơ đồ sau: C xH y Q A M B X Câu 6: (4điểm) Y hợp chất thành phần gồm nguyên tố X oxi Trong Y, oxi chiếm 72,72% vè khối lượng a) Xác định nguyên tố X b) B hợp chất gồm nguyên tố có X, 150