Đang tải... (xem toàn văn)
a) Cho dung dịch brom với dung môi nước có màu vàng vào chất lỏng hexan. b) Cho dung dịch brom từ từ đến dư vào dung dịch phenol (đều dung môi nước). d) Đun nóng anlyl iotua với nước, sa[r]
(1)SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO QUẢNG BÌNH
ĐỀ CHÍNH THỨC
KỲ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI CẤP TỈNH LỚP 12 Năm học: 2010 - 2011
MƠN: HỐ HỌC
Thời gian làm bài: 180 phút (không kể thời gian giao đề)
-Câu 1: (4,0 điểm)
1) Có khí A, B, C, D, E Khí A điều chế cách nung KMnO4 nhiệt độ cao; khí B điều chế cách cho FeCl2 tác dụng với hỗn hợp KMnO4 H2SO4 lỗng; khí C điều chế cách đốt sắt sunfua oxi; khí D điều chế cách cho sắt pirit vào dung dịch HCl điều kiện thích hợp, khí E điều chế cách cho natri nitrua vào nước.
Cho khí A, B, C, D, E tác dụng với nhau, trường hợp có phản ứng xảy ra? Viết phương trình hố học biểu diễn phản ứng (Ghi rõ điều kiện có)
2) Viết phương trình hố học biểu diễn phản ứng xảy (nếu có) nêu tượng khi cho từ từ ure vào cốc chứa:
a) Dung dịch Na2CO3. b) Dung dịch Ba(OH)2.
3) Muối X nguyên chất, màu trắng, tan nước Dung dịch X khơng phản ứng với dung dịch H2SO4 lỗng mà phản ứng với dung dịch HCl cho kết tủa trắng, kết tủa lại tan dung dịch NH3 Khi axit hoá dung dịch tạo thành dung dịch HNO3 lại có kết tủa trắng trở lại Cho Cu vào dung dịch X, thêm dung dịch H2SO4 đun nóng có khí khơng màu, hố nâu khơng khí ra, đồng thời có kết tủa đen xuất Biện luận để xác định công thức X Viết phương trình hố học biểu diễn phản ứng xảy ra.
Câu 2: (5,0 điểm)
1) Viết phương trình hố học biểu diễn phản ứng (nếu có) nêu tượng xảy ra trong trình sau:
a) Cho dung dịch brom với dung mơi nước có màu vàng vào chất lỏng hexan b) Cho dung dịch brom từ từ đến dư vào dung dịch phenol (đều dung môi nước). c) Sục khí C2H2 vào dung dịch KMnO4 sau thêm CaCl2 vào
d) Đun nóng anlyl iotua với nước, sau thêm dung dịch brom vừa đủ vào
2) A, B, C, D có công thức phân tử C4H6O4 phản ứng với NaOH theo tỉ lệ mol 1:2 Trong đó:
- A, B tạo muối ancol.
- C, D tạo muối, ancol nước
Biết đốt cháy muối A, C tạo sản phẩm cháy khơng có nước. Xác định A, B, C, D viết phương trình hố học biểu diễn phản ứng xảy với NaOH 3) Có thể tồn mối liên kết hiđro khác ancol etylic có hồ tan phenol. Viết công thức biểu diễn mối liên quan cho biết số liên kết viết liên kết bền nhất, liên kết bền nhất? Giải thích
Câu 3: (4,0 điểm)
(2)hai chu kì liên tiếp vào 500 ml dung dịch HCl, dung dịch B 2,8 lít khí H2 (đktc). Khi trộn dung dịch A vào dung dịch B thấy tạo thành 1,56 gam kết tủa
a) Xác định tên hai kim loại kiềm.
b) Tính nồng độ mol/l dung dịch HCl dùng.
Câu 4: (4,0 điểm)
1) cho 9,2 gam hợp chất hữu đơn chức X tác dụng vừa đủ với dung dịch chứa 0,4 mol AgNO3 NH3 thu 21,6 gam Ag Xác định cơng thức cấu tạo X Viết phương trình hoá học xảy ra.
2) A hợp chất hữu chứa C, H, O Đốt cháy hoàn toàn 3,08 gam A Hấp thụ toàn bộ sản phẩm thu vào bình đựng 5000 ml dung dịch Ca(OH)2 0,02M thấy xuất 6 gam kết tủa, phần nước lọc có khối lượng lớn dung dịch Ca(OH)2 ban đầu 1,24 gam
a) Viết công thức phân tử A biết khối lượng mol phân tử A nhỏ hơn khối lượng mol phân tử glucozơ
b) Biết A phản ứng với NaOH theo tỉ lệ mol A NaOH : ; A có phản ứng tráng gương Xác định công thức cấu tạo A viết phương trình hố học xảy ra của phản ứng trên.
Câu 5: (3,0 điểm)
1) Có dung dịch không nhãn gồm: Zn(NO3)2, FeSO4, MnSO4, NiSO4, CuSO4, Pb(CH3COO)2 lọ đựng bột kim loại: Cu, Zn, Fe, Pb, Mn, Ni Không dùng thêm thuốc thử khác, dùng phương pháp hoá học kết hợp với thể điện cực tiêu chuẩn sau đây nhận chất nói trên?
Cho biết:
M2+/M Zn2+/Zn Fe2+/Fe Mn2+/Mn Ni2+/Ni Cu2+/Cu Pb2+/Pb
E0 (V) - 0,76 - 0,44 - 1,18 - 0,25 + 0,34 - 0,13
2) Muối sắt (III) thuỷ phân theo phản ứng: Fe3+ + H
2O Fe(OH)2+ + H+ K = 4.10-3 a) Tính pH dung dịch FeCl3 0,02M
b) Tính pH mà dung dịch phải có để 95% muối sắt (III) không bị thuỷ phân HẾT
-Ghi chú:
- Cán coi thi khơng giải thích thêm. - Họ tên thí sinh:
(3)Së Giáo dục Đào tạo QUNG BèNH
§Ị chÝnh thøc
Híng dÉn chÊm thi chän häc sinh giỏi cấp tỉnh Lớp: 12
Năm học: 2010 - 2011
Môn: Hoá học
-Câu Nội dung Điểm
Câu 1 4,0
1. 1,5
2KMnO4 K2MnO4 + MnO2 + O2↑(A)
10FeCl2+6KMnO4+24H2SO45Fe2(SO4)3+3K2SO4+6MnSO4+24H2O+10Cl2↑(B)
4FeS + 7O2
0 t C
2Fe2O3 + 4SO2↑ (C)
FeS2 + 2HCl FeCl2 + S ↓ + H2S↑
(D) Na3N + 3H2O 3NaOH + NH3 ↑ (E)
Cho khí A, B, C, D, E lần lợt tác dụng với nhau: O2 + 2SO2
0 5, V O t C
SO3
3O2 + 2H2S
0 t C
2SO2 + 2H2O hc O2 + 2H2S 2S +
2H2O
3O2 + 4NH3
0 t C
2N2 + 6H2O hc 5O2 + 4NH3
0
,
Pt t C
4NO + 6H2O
Cl2 + SO2 SO2Cl2
Cl2 + H2S S + 2HCl
3Cl2 + 2NH3
0 t C
N2 + 6HCl
SO2 + 2H2S 3S +
2H2O
0,5
0,5
0,5
2. 1,0
a) Khi cho urê vào dung dịch Na2CO3 , Ba(OH)2 trớc hết có phản øng:
(NH2)2CO + 2H2O (NH4)2CO3
Cã ph¶n øng Na2CO3 + (NH4)2CO3 → 2CO2↑ + 2NH3↑+ 2NaOH
VËy cho ure vµo sÏ thÊy xt hiƯn sđi bät khÝ CO2 vµ NH3 (mïi khai)
(Hay Na2CO3 + (NH4)2CO3 → 2NH3↑+
2NaHCO3 )
b) Cã ph¶n øng Ba(OH)2 + (NH4)2CO3 → BaCO3 + 2NH3 ↑+ 2H2O
VËy cho ure vµo sÏ thÊy xt hiƯn sđi bät khÝ NH3 (mïi khai) vµ kÕt
tđa
0,5 0,5
3. 1,5
X không phản ứng với H2SO4 X kh«ng cã Ba2+, Ca2+, Pb2+
X + HCl kÕt tđa tr¾ng, vËy X cã thĨ cã Ag+; Hg+
(4)trong X có chứa NO3
kết tủa đen sau Ag X AgNO3
Các phơng trình ph¶n øng:
Ag+ + Cl AgCl tr¾ng
AgCl + 2NH3 Ag(NH3) 2 + Cl
Ag(NH3)2 + Cl + 2H+ AgCl + 2NH4
2NO3
+ 3Cu + 8H+ 3Cu2+ + 2NO + 4H 2O
2NO + O2 2NO2
2Ag+ + Cu Cu2+ +
2Ag
0,5
0,5
C©u 2 5,0
1. 2,0
a Pthh: Khơng có phản ứng xảy
Htượng: - Ban đầu dung dịch tách lớp: hexan không màu, dung dịch brom màu vàng
- Sau màu vàng brom chuyển dần từ lớp lên brom tan vào hexan tốt tan vào
nước b Pthh: C6H5OH + 3Br2 C6H2Br3OH + HBr
Br Br
C6H2Br3OH + Br2 O + HBr
Br Br
Htượng: - Ban đầu có kết tủa trắng xuất hiện, brom màu - Khi brom dư kết tủa trắng chuyÓn sang màu vàng
c Pthh: 3C2H2 + 8KMnO4 3KOOC-COOK + 8MnO2 + 2KOH + 2H2O
KOOC-COOK + CaCl2 CaC2O4 + 2KCl
2KOH + CaCl2 Ca(OH)2 + 2KCl
Htượng: - Dung dịch KMnO4 màu, có kết tủa màu đen
- Thêm CaCl2 có kết tủa trắng xuất
hiện
d Pthh: CH2=CH-CH2I + H2O CH2=CH-CH2-OH + HI
CH2=CH-CH2-OH + Br2 CH2Br-CHBr-CH2-OH
2HI + Br2 2HBr + I2
Htượng: - Ban đầu tạo dung dịch đồng
- Khi thêm dung dịch brom vào dung dịch sẫm màu tạo I2
0,5
0,5
0,5
0,5
2. 1,0
A, B t¸c dơng víi NaOH theo tû lƯ mol 1: tạo muối ancol suy
A, B lµ este chøc
H3COOC-COOCH3 + NaOH NaOOC-COONa + CH3OH (A)
HCOOCH2 - CH2OOCH + NaOH 2HCOONa + HOCH2-CH2
OH
(B)
C, D t¸c dơng víi NaOH theo tû lƯ mol 1: tạo muối, ancol nớc suy C, D
là este axít Muối C tạo cháy không tạo nớc C HOOC - COOC2H5 ; cịn D HOOC - CH2 - COOCH3
HOOC - COOC2H5 + NaOH NaOOC - COONa + C2H5OH + H2O
HOOC - CH2 - COOCH3 + NaOH NaOOC - CH2 - COONa + CH3OH +
H2O
0,5
0,5
(5)Trong hỗn hợp ancol - phenol có loại liên kÕt hi®ro nh sau:
+ Liên kết hyđrô bền kiểu (IV) do: gốc C6H5 - hút electron H
nhóm OH phenol linh động (d điện tích dơng nhiều hơn) Cịn gốc C2H5-
đẩy electron nên O nhóm OH C2H5OH d phần điện tích âm nhiều
hơn
+ Liên kết hiđro bền làliên kết kiĨu (II): H nhãm OH cđa ancol d phần điện tích dơng hơn, O nhóm OH phenol d phần điện tích âm
h¬n
0,25
0,25 0,5 0,5
C©u 3 4,0
a)
b)
Phơng trình hoá học: Al + 4HNO3 Al(NO3)3 + NO + 2H2O (1)
2M + 2HCl 2MCl + H2 (2)
2M + 2H2O 2MOH + H2
(3)
Ban đầu: số mol Al: 0,06 mol ; sè mol HNO3: 0,28 mol
Sau phản ứng HNO3 d: 0,04
mol
Khi cho hỗn hợp hai kim loại kiềm vào dung dịch HCl xảy phản ứng (2) có thĨ cã ph¶n øng (3):
Theo pthh: sè mol M = sè mol H2 = 0,25 mol M =
29,4
Vì hai kim loại kiềm thuộc hai chu kì liên tiếp nên Na, K thoả m·n (23 < 29,4 <
39)
Khi trộn hai dung dịch A B có kết tủa tạo chứng tỏ ban đầu có phản ứng (3), ta có phơng trình hoá học:
HNO3 + MOH MNO3 + H2O (4)
Al(NO3)3 + 3MOH Al(OH)3 + 3MNO3
(5)
Sè mol kÕt tña: Al(OH)3 = 0,02 mol nhỏ số mol Al(NO3)3 Nên có khả
năng:
TH1: Al(NO3)3 d số mol MOH = 0,04 + 0,02.3= 0,1 mol
sè mol M ph¶n øng(2) = 0,25 - 0,1 = 0,15 mol sè mol HCl = 0,15 mol CM(HCl) =
0,3M TH2: MOH cßn d, Al(OH)3 tan trở lại phần:
Al(OH)3 + MOH MalO2 + 2H2O
(6)
Sè mol Al(OH)3 tan = 0,06 - 0,02 = 0,04 mol Từ phơng trình(4,5,6) ta có:
Sè mol MOH = 0,04 + 0,06.3 + 0,04 = 0,26 mol (loại - lớn số mol M ban đầu)
0,75 0,5
0,5 0,5
0,5 0,25 0,5 0,25 0,25
C©u 4 4,0
1. 1,5
+ Theo X hợp chất hữu đơn chức tác dụng với ANO3/ NH3 tạo Ag
nên X anđêhít đơn chức Ta có:
108 , 21
Ag
n = 0,2 mol < nAg (cã AgNO3 cÇn dùng = 0,2 = 0,4 mol)
Đặt công thức phân tử X R - 0,25
O H O H (I) C
2H5 C2H5
O H O H
(II) C
2H5 C6H5
O H O H
(III) C
6H5 C6H5
O H O H
(IV) C
(6)MX = , ,
= 92 MR = 92 - 29 =
63
Mặt khác ta có: số mol AgNO3 tác dụng vào kiên kết đầu mạch 0,2
=> sè nguyªn tư H cã X cã thĨ thay thÕ víi Ag lµ X cã liên kết đầu mạch (CH C
- ) mà MR = 63 nên CTCT X phải là:
HC C CH CHO
C |||
CH
0,5
0,5
2. 3,0
a. 1,5
Gäi c«ng thøc phân tử A CxHyOz
(x nguyªn 1; y nguyªn 2x+2; z nguyên 1) Phản ứng cháy:
CxHyOz + (
2 z y
x )O2 xCO2 + y
H2O (1)
Sản phẩm cháy có CO2 nớc, hấp thụ vào dung dịch Ca(OH)2, có phản ứng:
CO2 + Ca(OH)2 CaCO3 + H2O (2)
Cã thĨ cã ph¶n øng: 2CO2 + Ca(OH)2 Ca(HCO3)2
(3)
2
( )
Ca OH
n = 5.0,02 = 0,1 (mol);
2 CO
n (2)=
3 CaCO
n =
100
6 = 0,06 (mol)
Do khối lợng phần nớc lọc tăng so với khối lợng dung dịch Ca(OH)2 ban đầu:
2 CO
m + mH O2 - = 1,24 (g)
Trờng hợp Không có phản ứng (3) thì:
2 H O
m = 1,24 + - 0,06.44 = 4,6 (g) => H O n = 18 ,
Theo (1) th×
6 , 18 06 , y x n n O H CO
2
1,08y = 9,2x => 9,2x 1,08(2x+2) 7,04x 2,16 x 0,3 (loại)
Trờng hợp Có phản ứng (3) ta cã:
2 CO
n = nCO2(2) +nCO2(3) = 0,06+(0,1-0,06).2 = 0,14 (mol)
=>nH O2 = 1,24 + - 0,14.44 = 1,08 (gam) => nH O2 = 1,08/18 = 0,06 mol
Trong 3,08 gam A cã: nC = 0,14 (mol); nH = 0,06.2 = 0,12 (mol);
O
n = (3,08 - 0,14.12 - 0,12)/16 = 0,08;=> x : y : z = 0,14 : 0,12 : 0,08 = : : => Công thức thực nghiệm A (C7H6O4)n
Theo giả thiết MA < Mglucozơ => 154n < 180 => n = Vậy công thức phân tư
cđa A
lµC7H6O4
0,5
0,5
0,5
(7)Với công thức phân tử C7H6O4 thoả mÃn điều kiện A có công
thøc cÊu t¹o sau:
H C O O
O H
O H H C O O
O H
H C O O
O H
H C O O
O H
H O
H C O O
O H O H O H
O H
H C O O O H
O H
Phơng trình phản ứng:
HCOOC6H3(OH)2 + 4NaOH HCOONa + C6H3(ONa)3 + 3H2O
HCOOC6H3(OH)2+2AgNO3+3NH3+H2O
NH4OCOC6H3(OH)2+2Ag↓+2NH4NO3
0,75
0,5
C©u 5 3,0
1. 1,5
Trích mẫu thử,dựa vào thể điện cực chuẩn nhận biết chất theo bảng sau:
M2+
M
Zn2+ Fe2+ Mn2+ Ni2+ Cu2+ Pb2+
Cu - - -
-Zn - -
Fe - - -
Pb - - - -
-Mn -
Ni - - - -
- MÉu kh«ng cã phản ứng kim loại đem thử Cu
- Mộu có kết tủa đỏ (Cu) bám bề mặt kim loại xám đen(Pb) kim loại đem thử Pb dung dịch CuSO4
- Nếu thấy xuất hai lần kết tủa kim loại đem thử Ni, dung dịch nghiên cứu Cu2+ Pb2+ Vì dung dịch cho có hai dung dịch mu xanh
nên ta nhận dung dịch
NiSO4
- Nếu có trờng hợp có kết tủa xuất kim loại đem thử Zn Ta nhận dung dịch Fe2+ biết dung dịch Cu2+, Pb2+, Ni2+
- Nếu có trờng hợp kết tủa xuất kim loại đem thử Mn, dung dịch khơng có tớn hiu l Mn2+
- Còn lại dung dÞch Zn2+
-pthh:
0,5
0,5
0,5
(8)Ta cã Ka(Fe3+) = 4.10-3 >> 14-14 nên bỏ qua phâ li nớc
FeCl3 Fe3+ + Cl
0,02 0,02 Fe3+ + H
2O Fe(OH)2+ + H+ K = 4.10-3
T: 0,02
[ ] (0,02 - x) x x
Ta cã: K =
2
0,02 x
x
= 4.10
-3 x = 7,165.10-3 pH = 2,145 .
0,5 0,25
b 0,75
95% muối sắt (III) không bị phân huỷ, nghĩa có 5% muối bị thuỷ phân Fe3+ + H
2O Fe(OH)2+ + H+ K = 4.10-3
T: 0,02
[ ] (0,02 - 10-3) 10 -3 .
Ta cã: K =
3
.10 0,02 10 H
= 4.10-3 [H+] = 0,076 pH = 1,12
Vậy pH mà dung dịch phải có để 95% muối sắt (III) không bị phân huỷ 1,12
0,5
0,25
Chó ý chÊm thi:
- Trong phơng trình hóa học viết sai công thức hóa học không cho điểm,
nếu không viết điều kiện phản ứng không cân phơng trình hai cho 1/2 số điểm phơng trình đó.