Đang tải... (xem toàn văn)
- Kim cương có cấu trúc tinh thể nguyên tử, trong ñó mỗi nguyên tử C ñều liên kết với 4 nguyên tử C khác bằng 4 liên kết cộng hóa trị nên kim cương rất cứng và không dẫn ñiện. - Tinh t[r]
(1)1 SỞ GD&ðT QUẢNG NINH
-
ðỀ THI CHÍNH THỨC
HƯỚNG DẪN CHẤM THI CHỌN HỌC SINH GIỎI CẤP TỈNH LỚP 12 THPT NĂM HỌC 2012 – 2013
-
MƠN: HỐ HỌC (BẢNG B)
( Hướng dẫn có trang)
Câu 1 (3 ñiểm):
1.Muối sắt (III) bị thủy phân theo phản ứng:
Fe3+ +H2O ⇌ Fe(OH)2+ + H+ Có số cân K = 4,0.10
a.Tính pH dung dịch FeCl3 0,050M
b.Tính pH mà dung dịch phải có để 95% muối sắt (III) không bị thủy phân
2.Cho hai dung dịch A B Một dung dịch chứa HCl dung dịch chứa Na2CO3
Người ta tiến hành hai thí nghiệm sau:
TN1: Cho từ từ A vào B, vừa cho vừa khuấy ñều Sau kết thúc thí nghiệm thu
2,24 lít khí (đktc)
TN2: Cho từ từ B vào A, vừa cho vừa khuấy Sau kết thúc thí nghiệm thu
3,36 lít khí (đktc)
Tìm A, B số mol chất A, B
Câu Nội dung ðiểm
Câu1 (3 ñ)
1.a.Gọi x số mol Fe3+ thủy phân:
FeCl3
Fe3+ +H2O ⇌ Fe(OH)2+ + H+ Ban ñầu: 0,050
Thủy phân x x x Cân 0,05-x x x
2+ +
3 3+
[Fe(OH) ][H ]
4, 0.10
[Fe ] 0, 050
x K
x
−
= = =
−
⟶ x = [H+] = 0,012 mol/lit
⟶ pH = - lg0,012 = 1,921
b. pH mà dung dịch phải có để 95% muối sắt (III) khơng bị thủy phân;
Ta phải có:
5 95
Thế biểu thức vào biểu thức K
4,0 10⟶ 7,6 10 ⟶ pH = 1,119
0,5
0,5 2
Gọi x, y số mol HCl Na2CO3
Nếu cho từ từ HCl vào Na2CO3
Ta có phản ứng:
HCl + Na2CO3→NaHCO3 + NaCl
HCl + NaHCO3→NaCl + CO2 + H2O
Nếu cho từ từ Na2CO3 vào dung dịch HCl
Ta có phản ứng:
2HCl + Na2CO3→ 2NaCl + CO2 + H2O
0,5
(2)2
Từ ptpư⟶ số mol HCl ≥ lần số mol Na2CO3 thể tích khí hai
TN phải Bài cho
2
2
2
2, 24
TN : 0,1( )
22, 3, 36
TN : 0,15( )
22, CO
CO
n mol
n mol
= =
= =
y < x < 2y
→
⟶ cho từ từ HCl vào dung dịch Na2CO3 lượng khí
làm ngược lại ⟶ A HCl B Na2CO3
Từ phản ứng:
TN1 ⟶ x = y + 0,1
TN2⟶ x = 0,15 = 0,3
⟶ x = 0,3 mol; y = 0,2 (mol)
Vậy dung dịch A chứa 0,3 mol HCl , dung dịch B chứa 0,2 mol Na2CO3
0,25
0,5
0,5 Câu 2 (2 ñiểm):
Tiến hành hai thí nghiệm sau:
TN1: Cho a gam Fe vào V lít dung dịch HCl, cạn dung dịch sau phản ứng thu ñược 3,1
gam chất rắn khan
TN2: Cho hỗn hợp gồm a gam Fe b gam Mg vào V lít dung dịch HCl thu 448
ml khí H2 (đktc), cạn dung dịch sau phản ứng thu 3,34 gam chất rắn khan
Xác ñịnh khối lượng a b, biết phản ứng ñều xảy hồn tồn Câu2
(2 đ)
1 Các phương trình phản ứng:
Mg + 2HCl →MgCl2 + H2
Fe + 2HCl → FeCl2 + H2
Ta có; 2 0, 448 0, 02( )
22, H
n = = mol
Xét TN1: Giả sử a (g) Fe ñã tác dụng hết với HCl
⟶ 3,1 (g) chất rắn FeCl2⟶ 2 3,1 0, 0244( )
127 FeCl
n = = mol
⟶ số mol H2 = 0,0244(mol)
Xét TN2: Khi thêm Mg vào, thu ñược số mol H2 = 0,02(mol)⟶ vô lý Vậy
cả hai thí nghiệm kim loại phải dư, axit hết
⟶nHCl = 2.nH
2 = 0,04 (mol)⟶ 3,1 = a + 0,04.35,5 ⟶ a = 1,68 (g)
Khi thêm Mg: 3,34 = a + b + 0,04.35,5⟶ b = 0,24(g)
Vậy a = 1,68 (g) b = 0,24(g)
0,25 0,25
1,0 0,25 0,25 Câu 3 (4 ñiểm):
A hợp chất hữu ñơn chức chứa C, H, O Cho lượng chất A tác dụng hoàn toàn với 500 ml dung dịch KOH 2,4 M cô cạn dung dịch sau phản ứng thu ñược 105 gam chất rắn khan
B m gam ancol C Oxi hóa m gam ancol C O2 (có xúc tác) hỗn hợp X Chia X thành
3 phần nhau:
Phần tác dụng với lượng dư dung dịch AgNO3 NH3 thu ñược 21,6 gam Ag
Phần tác dụng với dung dịch NaHCO3 (dư) thu ñược 2,24 lít khí (đktc)
(3)3
1.Xác định cơng thức ancol C biết đun nóng ancol C với H2SO4 đặc 170o thu
được anken
2.Tính % số mol ancol C bị oxi hóa
3.Xác định cơng thức cấu tạo A
Câu3 (4 ñ)
1.Xác định cơng thức cấu tạo ancol C:
Hợp chất hữu ñơn chức A chứa C, H, O tác dụng với dung dịch KOH cho
ancol C, suy A este ñơn chức ðun nóng ancol C với H2SO4 đặc 170oC
được anken, chứng tỏancol C ancol no ñơn chức, mạch hở Oxi hóa ancol C sản phẩm tham gia phản ứngtráng bạc, suy C ancol bậc Vậy A
có cơng thức tổng qt là: RCOOCH2R’
Phản ứng A với dung dịch KOH :
RCOOCH2R’ + KOH⟶RCOOK +R’CH2OH(1)
Phản ứng oxi hóa m gam ancol C :
2 R’CH2 OH + O2xt→ R’CHO + H2 O(2)
R’CH2OH+ O2xt→R’COOH + H2O(3)
Hỗn hợp X sau phản ứng (2) (3) gồm R’CHO, R’COOH, H2O
R’CH2OH dư,ñược chia làm phần
ðặt số mol ancol C ứng với m/3 (gam) ancol x, số mol ancol C ñã phản ứng chuyển thành anñehit axit tương ứng y z
Trong 1/3 hỗn hợp X có : R’CHO y (mol) R’COOHz (mol)
H2O (y + z) (mol)
R’CH2OH dư (x – y – z) (mol)
* Phần I :
R’CHO + 2AgNO3+ 3NH3+H2O
o t
→R’COONH4 + 2Ag↓+ 2NH4NO3 (4)
Số mol Ag = 2y = 21,6 : 108 = 0,2 ⟶y = 0,1 ( mol )
* Phần II :
R’COOH + NaHCO3 ⟶R’COONa + H2O + CO2 ↑(5)
Số mol CO2 = z = 2,24 : 22,4 = 0,1 (mol)
* Phần III:
2R’COOH + Na⟶ 2R’COONa + H2 ↑(6)
2R’CH2OH + Na ⟶2R’CH2ONa + H2 ↑ (7)
2H2O+ 2Na ⟶2NaOH + H2↑ (8)
Số mol H2: 0,5z + 0,5(x - y - z ) + 0,5( y + z ) = 4,48 : 22,4 = 0,2 (mol )
⟶ x + z = 0,4 (*)
Thay z = 0,1 vào (*) ñược: x = 0,3 (mol)
Chất rắn khan thu ñược sau phản ứng phần III gồm :
0,1 (mol) R’COONa ; 0,1 (mol) R’CH2ONa 0,2 (mol) NaOH
Số gam chất rắn khan : (R’+ 67) 0,1 + (R’ + 53) 0,1 + 40 0,2 = 25,8
⟶ R’ = 29 ⟶ R’ C2H5 –
Công thức cấu tạo ancol C: CH3– CH2 – CH2 - OH
0,5
0,5
0,5
0,5
0,5
(4)4 2.
Tính phần trăm số mol C3H7OH bị oxi hóa :
Tổng số mol ancol bị oxi hóa: 3(y + z ) = 0,2 = 0,6 (mol)
Số mol C3H7OH có m gam : 3x = 0,3 = 0,9 (mol)
% số mol C3H7OH ñã bị oxi hóa là: (0,6 : 0,9) 100 = 66,67 (%) 0,5
3
Xác ñịnh công thức cấu tạo A:
Theo (1): nancol = nKOH phản ứng = nmuối = 3x = 0,9 (mol)
Số mol KOH dư: 0,5 2,4 – 0,9 = 0,3 (mol)
Chất rắn khan B gồm: 0,9 (mol) RCOOK 0,3 (mol) KOH dư Số gam chất rắn khan B: ( R + 83 ) 0,9 + 56 0,3 = 105
⟶R = 15 ⟶ R CH3 –
Vậy công thức cấu tạo A là: CH3 – COO – CH2 – CH2 – CH3 0,5
Câu 4 (3 ñiểm):
Cho 20,80 gam hỗn hợp X gồm Fe, FeS, FeS2, S tác dụng với dung dịch HNO3 đặc nóng
(dư), thu V lít khí NO2 (là sản phẩm khử nhất, ño ñktc) dung dịch A Cho A tác
dụng với dung dịch Ba(OH)2 dư thu ñược 91,30 gam kết tủa
1.Viết phương trình phản ứng xảy dạng phương trình ion rút gọn
2.Tính V Tính số mol HNO3 tối thiểu cần dùng để hịa tan hồn tồn hỗn hợp X
Câu4 (3 ñ)
1.Các phương trình phản ứng:
Fe + 6H+ + 3NO3- → Fe3+ + 3NO2↑+ 3H2O (1)
FeS + 10 H+ + 9NO3- → Fe3+ + SO42- + 9NO2↑ + 5H2O (2)
FeS2 + 14H+ + 15NO3- → Fe3+ + 2SO42- + 15NO2↑ + 7H2O (3)
S + 4H+ + 6NO3- → SO42- + 6NO2↑ + 2H2O(4)
Dung dịch sau phản ứng có: Fe3+, SO42-, H+, NO3-
H+ + OH- → H2O(5)
Fe3+ + 3OH- → Fe(OH)3↓(6)
Ba2+ + SO42- → BaSO4↓(7)
1
0,25
2. Coi hỗn hợp X gồm Fe S với số mol tương ứng x y ta có sơ đồ:
3
3
3
( )
4
( ) aSO HNO Ba OH
Fe OH Fe
Fe
xmol
xmol xmol
S SO B
ymol ymol ymol
+
+ +
−
→ →
Theo ta có hệ: 56 32 20,8 0,
107 233 91, 0,3
x y x mol
x y y mol
+ = =
→
+ = =
Ta có:
Fe → Fe+3 + 3e
0,2mol 3.0,2mol
S → S+6 + 6e
0,3mol 6.0,3mol
N+5 + 1e → N+4
(5)5 amol a mol
Bảo toàn e ta có:a = 0,6 + 1,8 = 2,4 mol → V = 53,76 lít
Ta có: 0, 2
0,3 Fe
S
n
n = = →Cộng (1) nhân với (4) nhân ta có:
Fe + 6H+ + 3NO3- → Fe3+ + 3NO2↑+ 3H2O
+
S + 4H+ + 6NO3- → SO42- + 6NO2↑ + 2H2O
2Fe + 3S + 24H+ + 24NO3- → 2Fe3+ + 3SO42- + 24NO2↑+ 12H2O
→ lượng tối thiểu HNO3 cần dùng:nHNO3 =nH+ =nNO3− =2, 4mol
0,5
0,25 0,5 Câu 5 (2 điểm):
1.Có axit sau:
CH3-CH2-CH2-COOH (A); CH3-C%C-COOH (D)
C=C H
CH3
COOH H C=C
C H3
H
COOH H
(B) (C)
a Hãy xếp axit theo thứ tự tăng dần Ka Giải thích ngắn gọn
b.Hiđro hố D (xt Pd, PbCO3) thu B hay C ? Vì sao?
2.Bằng phương pháp hóa học phân biệt bình khí nhãn chứa chất
khí sau: propin, propen, propan, xiclopropan Câu5
(2 ñ) 1
a. Thứ tự xếp Ka: A < C < B < D
Giải thích: A có + I B có – I, + C C có – I, + C D có – I
Tính axit: cấu tạo nhóm COOH có liên kết O-H phân cực
+ Các nhóm đẩy e (+I, +C): giảm phân cực làm giảm Ka
+ Các nhóm hút e (-I, -C): tăng phân cực làm tăng Ka
+ Ka B lớn Ka C axit chưa no dạng cis có tính axit mạnh
dạng trans nhóm dạng cis có tương tác với
b. Phản ứng tạo B
Do ñây phản ứng cộng hợp phía nên ñã tạo cấu hình cis
0,25
0,25 0,25 0,25 2
- Dẫn từ từ khí vào ống nghiệm ñựng dung dịch AgNO3 NH3 dư
thấy có khí tạo kết tủa màu vàng nhận khí propin
HC≡C-CH3 + AgNO3 + NH3⟶ AgC≡C-CH3↓ + NH4NO3
- Dẫn ba khí cịn lại vào ba ống nghiệm đựng dung dịch KMnO4 thấy có
nhất một khí làm màu tím dung dịch nhận khí propen
3CH3-CH=CH2+2KMnO4+4H2O ⟶3CH3-CH(OH)-CH2(OH)+2MnO2+2KOH
- Dẫn hai khí cịn lại vào hai ống nghiệm ñựng dung dịch nước brom thấy có 0,25
(6)6
một khí làm màu nước brom nhận khí xiclopropan
+ Br2⟶ Br-CH2-CH2-CH2-Br
- Chất khí cịn lại propan
0,25 0,25 Câu 6 ( 3,0 điểm)
Xà phịng hóa hồn tồn 200 gam loại chất béo có số axit cần dùng vừa ñủ
m1 gam dung dịch NaOH 40% Sau phản ứng thu ñược 207,55 gam xà phịng m2 gam glixerol
1.Tính m1 m2
2.Tính số xà phịng hóa chất béo
3.Trình bày phương pháp để tách xà phịng glixerol từ hỗn hợp thu sau phản ứng
trong thực tế sản xuất Câu6
(3 ñ) 1.
Cứ gam chất béo cần mg KOH p/ư với axit tự Vậy 200 gam chất béo cần 1400 mg KOH p/ư với axit tự → nNaOH p/ư với axit = nKOH = 0,025 mol
ðặt x số mol glixerol thu Các phương trình phản ứng:
1 2
R C O O H + N aO H → R C O O N a + H O
0,025 0,025
2
3 5( )3 3 3 5( )3
C H OOC R + NaOH → R COONa +C H OH
3x x
Bảo toàn khối lượng: m chất béo + mNaOH = m xà phòng + mglixerol + m nước
200 + 40.(0,025+3x) = 207,55 + 92x + 0,025.18 → x = 0,25 mol
→ m2 = 0,25.92 = 23 gam
→ mNaOH = 40.(0,025+3x) = 31 gam → m1 = m ddNaOH = 77,5 gam
0,5 0,25
0,25 0,5
0,25 0,25 2
nNaOH p/ư với este = 3x = 0,75 mol = nKOH
Cứ 200 gamchất béo cần 0,75.56.1000 mg KOH p/ư với este Vậy gam chất béo cần 210 mg KOH p/ư với với este
→ Chỉ số xà phịng hóa = 210 + = 217 0,5
3
- Cho NaCl vào hỗn hợp sau p/ư xà phịng hóa, làm lạnh, xà phịng tách khỏi dung dịch
- Cơ ñặc dung dịch lại, li tâm ñể tách NaCl, thu lấy glixerol
0,25 0,25 Câu 7 (3 ñiểm):
1.Dựa vào cấu trúc tinh thể giải thích kim cương lại cứng khơng dẫn điện,
cịn than chì lại mềm dẫn điện?
2 Viết phương trình hố học biểu diễn phản ứng xảy trường hợp sau:
(7)7
b Cho clorua vôi vào dung dịch axit clohiñric
c Phản ứng sản xuất supephotphat kép
d Phản ứng sản suất ure
e Phản ứng sản suất thuỷ tinh thông thường
f Nung nóng hỗn hợp Mg SiO2 bình kín
Câu7 (3 đ)
1
- Kim cương có cấu trúc tinh thể ngun tử, ngun tử C liên kết với nguyên tử C khác liên kết cộng hóa trị nên kim cương cứng khơng dẫn điện
- Tinh thể than chì có cấu trúc lớp, lớp, nguyên tử C liên kết với nguyên tửC khác.Các lớp than chì liên kết với lực tương tác yếu dễ tách khỏi than chì mềm
- Vì lớp than chì có hệ liên hợp Π – Π, electron giải tỏa hệ liên hợp chuyển ñộng ñược tự nên than chì dẫn điện
0,25
0,25 0,25 2
a. 3(NH4)2SO4
o t
→ N2 + 4NH3+ 3SO2 + 6H2O
b. CaOCl2+ 2HCl ⟶CaCl2 + Cl2↑+ H2O
c. 3H2SO4 + Ca3(PO4)2⟶ 3CaSO4↓ + 2H3PO4
Ca3(PO4)2 + 4H3PO4⟶ 3Ca(H2PO4)2
d. CO2 + 2NH3
o t , P
→ (NH2)2CO + H2O
e. 6SiO2 + CaCO3 + Na2CO3
o t
→ Na2O.CaO.6SiO2 + 2CO2
f. 2Mg + SiO2
o
t
→ 2MgO + Si
2Mg + Si to→ Mg
2Si
MgO + SiO2
o
t
→MgSiO3
0,5 0,25 0,5 0,25 0,25
0,5 Lưu ý: Học sinh làm cách khác ñúng cho ñiểm tối ña