Đang tải... (xem toàn văn)
Ở điều kiện thích hợp, cho tất cả sản phẩm khí vào một bình có chứa sẵn 200 gam dung dịch NaOH 1,2% thì thấy phản ứng vừa đủ và thu được dung dịch chỉ chứa một muối duy nhất có nồng độ 2[r]
(1)SỞ GIÁO DỤC & ĐÀO TẠO KỲ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI TỈNH NĂM HỌC 2009-2010 ĐẮK LẮK
MÔN HOÁ HỌC LỚP 12 – THPT
Thời gian làm bài: 180 phút (không kể thời gian giao đề)
Ngày thi: 22/12/2009 ( Chú ý: Đề có trang)
Câu (2,0 điểm)
Viết phương trình hóa học theo sơ đồ sau: → A → A1 → A2
M → A → C → M → B → B1 → B2
Biết: M hợp chất kim loại phi kim; A, A1, A2, C hợp chất lưu huỳnh; B, B1, B2 hợp chất đồng đồng kim loại
Câu (2,0 điểm)
Tính nồng độ ion H3O+, OH-, HCO3- CO32- dung dịch H2CO3 0,5 M. Biết K1 (H2CO3) = 4,2.10-7; K2 (H2CO3) = 4,8.10-11
Câu (2,5 điểm)
Mắc nối tiếp bình điện phân: Bình chứa 100 ml dung dịch CuCl2 0,1 M; bình chứa 100 ml dung dịch FeCl3 0,1 M; bình chứa 100 ml dung dịch Ag2SO4 0,02 M Điện phân với dịng điện khơng đổi I = 1,34 A Tính khối lượng kim loại catôt sau phút; 12 phút; 18 phút; 24 phút Sau thời gian (kể từ bắt đầu điện phân) khối lượng kim loại catôt không đổi?
Câu (1,5 điểm)
Cho 14 gam sắt tác dụng vừa đủ với dung dịch H2SO4 24,5% thu dung dịch A Làm lạnh dung dịch A xuống 30C thấy có 55,53 gam tinh thể tách ra, nồng độ muối sunfat dung dịch bão hịa ở nhiệt độ 13,55% Xác định cơng thức tinh thể ngậm nước
Câu (2,0 điểm)
1 Cho sơ đồ sau:
A (C6H10O5) B (C6H8O4) + H2O A + 2NaOH(dd) 2C + H2O
B + 2NaOH(dd) 2C
Lý luận để xác định công thức cấu tạo A, B, C Biết C có nhóm metyl Có axit oleic (O) axit linoleic (L)
a) Viết đồng phân cis-trans (O) (L)
b) Đun nóng axit với dung dịch KMnO4 mơi trường axit H2SO4 Viết phương trình hóa học xảy
ĐỀ CHÍNH THỨC
+Y
+U +Z
+V +X
+T
đun nóng
đun nóng
(2)Câu (2,0 điểm)
1 Từ etanol, axit axetic, benzen chất vô cần thiết không chứa cacbon, viết phương trình hóa học điều chế 2,5-đietylaxetophenon
2 Hãy trình bày chế phản ứng điều chế cumen từ benzen 1-clopropan (xúc tác AlCl3) Câu (1,5 điểm)
Hợp chất C3H7O2N (A) có tính chất lưỡng tính A phản ứng với HNO2 giải phóng N2, với etanol/HCl cho hợp chất C5H11O2N (B) Khi đun nóng A cho chất C6H10O2N2 (D) Xác định công thức cấu tạo chất (A), (B), (D) viết phương trình hóa học xảy
Câu (2,5 điểm)
1 Lập phương trình hóa học phản ứng oxi hóa – khử đây: a) FexOy + HNO3 → Fe(NO3)3 + NnOm + H2O
b) HxIyOz + H2S → I2 + S + H2O
2 A, B, C, D, E, F hợp chất có oxi nguyên tố X cho tác dụng với dung dịch NaOH cho chất Z H2O
Nguyên tử X cố tổng số proton nơtron bé 35, có tổng đại số số oxi hóa dương cực đại lần số oxi hóa âm -1
Lập luận để xác định X, A, B, C, D, E, F Biết dung dịch A, B, C làm quỳ tím hóa đỏ; dung dịch E F phản ứng với axit mạnh bazơ mạnh
Câu (2,0 điểm)
Nung 8,08 gam muối A thu sản phẩm khí 1,6 gam chất rắn B khơng tan nước Ở điều kiện thích hợp, cho tất sản phẩm khí vào bình có chứa sẵn 200 gam dung dịch NaOH 1,2% thấy phản ứng vừa đủ thu dung dịch chứa muối có nồng độ 2,47%
Xác định công thức phân tử muối A, biết nung muối A kim loại A khơng thay đổi số oxi hóa
Câu 10 (2,0 điểm)
Hỗn hợp khí A (đktc) gồm hiđrocacbon mạch hở không phân nhánh X, Y Lấy 268,8 ml hỗn hợp A cho từ từ qua dung dịch brom, thấy có 3,2 gam brom phản ứng khơng có khí khỏi bình Cịn đốt cháy 268,8 ml hỗn hợp A thu được1,408 gam CO2
Xác định cơng thức phân tử X, Y tính thành phần phần trăm số mol X, Y A
Cho: C=12; H=1; O=16; N=14; Br=80; S=32; Ag=108; Fe=56; Cu=64
(3)
ĐÁP ÁN ĐỀ CHÍNH THỨC MƠN HÓA HỌC Câu (2,0 điểm)
Viết phương trình hóa học theo sơ đồ sau:
→ A → A1 → A2
M → A → C → M → B → B1 → B2
Biết: M hợp chất kim loại phi kim; A, A1, A2, C hợp chất lưu huỳnh; B, B1, B2 hợp chất đồng đồng kim loại
NỘI DUNG ĐIỂM
M hợp chất đồng lưu huỳnh: CuS Cu2S Các pthh: CuS + 1,5O2 CuO + SO2
X B A
SO2 + H2O2 H2SO4 (hoặc SO2 + Br2 + 2H2O 2HBr + H2SO4) Y A1 Y
H2SO4 + Ag2O Ag2SO4 + H2O (hoặc 2Ag + H2SO4đ Ag2SO4 + SO2 + 2H2O)
Z A2 CuO + H2 Cu + H2O T (C, CO, ) B1
Cu + Cl2 CuCl2 U B2
Cu + H2SO4đ CuSO4 + SO2 + 2H2O A
Ag2SO4 + CuCl2 2AgCl + CuSO4
C CuSO4 + H2S CuS + H2SO4 V (Na2S)
Mỗi pư cho 0,25 điểm
Học sinh chọn chất khác thõa mãn sơ đồ pư cho điểm tối đa.
2,0
Câu (2,0 điểm)
Tính nồng độ ion H3O+, OH-, HCO3- CO32- dung dịch H2CO3 0,5 M. Biết K1 (H2CO3) = 4,2.10-7; K2 (H2CO3) = 4,8.10-11
NỘI DUNG ĐIỂM
H2CO3 H+ + HCO3-, K1 Ban đầu: 0,5M
CB: 0,5 – x x x
K1 =
3
3 CO H
HCO
H
=
x x
5 ,
2
= 4,2.10-7
Vì K1 nhỏ nên 0,5 – x 0,5 x2 = 0,5 4,2.10-7 = 2,1 10-7 x = 4,58.10-4 Vậy [H+] = [HCO3-] = 4,58.10-4M
HCO3- H+ + CO32-, K2 B đầu: 4,58.10-4 4,58.10-4
CB: (4,58.10-4 - y) (4,58.10-4 + y) y
2,0 +Y
+U +Z
+V +X
+T
(4)K2 = 3 HCO CO H
= 4,8.10-11
Vì K2 nhỏ nên 4,58.10-4 - y = 4,58.10-4 ; 4,58.10-4 + y = 4,58.10-4
Do vậy: K2 = 4
4 10 58 , ) 10 58 , ( y
= 4,8.10-11 y = 4,8.10-11 Vậy [CO32-] = 4,8.10-11M
[OH-] =
4 14 10 58 , 10
= 2,2.10-11M Tính nồng độ ion, 0,5 điểm Câu (2,5 điểm)
Mắc nối tiếp bình điện phân: Bình chứa 100 ml dung dịch CuCl2 0,1 M; bình chứa 100 ml dung dịch FeCl3 0,1 M; bình chứa 100 ml dung dịch Ag2SO4 0,02 M Điện phân với dịng điện khơng đổi I = 1,34 A Tính khối lượng kim loại catơt sau phút; 12 phút; 18 phút; 24 phút Sau thời gian (kể từ bắt đầu điện phân) khối lượng kim loại catôt không đổi?
NỘI DUNG ĐIỂM
Ở catot: Bình 1: Cu2+ + 2e Cu Bình 2: Fe3+ + 1e Fe2+
Fe2+ + 1e Fe Bình 3: Ag+ + 1e Ag Số mol Cu = số mol Cu2+ = 0,01 mol Số mol Fe = số mol Fe3+ = 0,01 mol Số mol Ag = số mol Ag+ = 0,004 mol Bình 1:
- Sau 6’: mCu =
96500 360 34 , 64
= 0,16 gam - Sau 12’: mCu = 0,16.2 = 0,32 gam
- Sau 18’: mCu = 0,16.3 = 0,48 gam - Sau 24’: mCu = 0,16.4 = 0,64 gam
Khối lượng Cu thoát tối đa là: 64.0,01 = 0,64 gam Vậy sau 24’ khối lượng Cu catot bình khơng đổi
Bình 2:
- Thời gian để điện phân hết Fe3+ thành Fe2+:
I A F n m t
,
A m
= số mol Fe3+ = 0,01 mol
t = 720” hay 12’ Như sau 6’ 12’ catot bình chưa có kim loại thoát - Sau 18’(18 – 12 = 6’ điện phân): mFe =
96500 360 34 , 56
= 0,14 gam
- Sau 24’ (24-12 = 12’ điện phân) : mFe = = 2.0,14 = 0,28 gam thực tế khối lượng Fe thoát tối đa là: 56.0,01 = 0,56 gam
- Thời gian điện phân hết Fe2+ thành Fe là: 12’. 28 , 56 , = 24’
Vậy để khối lượng kim loại bình khơng đổi tổng thời gian là: 12 + 24 = 36’
Bình 3:
- Sau 6’: mAg =
96500 360 34 , 108
= 0,54 gam 108 0,004 = 0,432 gam Thời gian để Ag+ điện phân hết: 6’.
54 , 432 ,
= 4,8’ Vậy sau 4,8’ khối lượng kim loại catot 1,0
(5)bình khơng đổi
Tính khối lượng kim loại thoát thời điểm: 1,5 điểm Tính thời gian để kl kim loại khơng đổi: 1,0 điểm.
Câu (1,5 điểm)
Cho 14 gam sắt tác dụng vừa đủ với dung dịch H2SO4 24,5% thu dung dịch A Làm lạnh dung dịch A xuống 30C thấy có 55,53 gam tinh thể tách ra, nồng độ muối sunfat dung dịch bão hịa ở nhiệt độ 13,55% Xác định công thức tinh thể ngậm nước
NỘI DUNG ĐIỂM
Số mol Fe = 14/56 = 0,25 mol
Gọi m (g) khối lượng dung dịch H2SO4 Số mol H2SO4 =
98 100
5 , 24
m
= 0,0025m mol Fe + H2SO4 FeSO4 + H2
0,25 mol 0,25 mol 0,25 mol 0,25 mol 0,0025m = 0,25 m = 100 gam
Khối lượng dd sau pư = 100 + 14 – 2.0,25 = 113,5 gam
Đặt công thức tinh thể tách là: FeSO4 xH2O số mol FeSO4 tách =
x
18 152
53 , 55
mol Khối lượng dd lại = 113,5 – 55,53 = 57,97 gam
Khối lượng FeSO4 lại dd =
x
18 152
53 , 55 152 38
% FeSO4 = (
x
18 152
53 , 55 152 38
).100/57,97 = 13,55
x = Vậy công thức tinh thể ngậm nước là: FeSO4.H2O
1,5
Câu (2,0 điểm)
1 Cho sơ đồ sau:
A (C6H10O5) B (C6H8O4) + H2O A + 2NaOH(dd) 2C + H2O
B + 2NaOH(dd) 2C
Lý luận để xác định công thức cấu tạo A, B, C Biết C có nhóm metyl Có axit oleic (O) axit linoleic (L)
a Viết đồng phân cis-trans (O) (L)
b Đun nóng axit với dung dịch KMnO4 môi trường axit H2SO4 Viết phương trình hóa học xảy
NỘI DUNG ĐIỂM
(6)1 B + 2NaOH(dd) 2C Vậy B este chức mạch vịng đối xứng, có nhóm CH3 O
|| C CH3-CH O
O CH-CH3 → C: CH3-CH-COONa C OH
|| O
A tách H2O tạo B, A + 2NaOH(dd) 2C + H2O Vậy A là: HO-CH(CH3)-COO-CH(CH3)-COOH
2 H H H (CH2)7COOH C = C C = C
a CH3 (CH2)7 (CH2)7COOH CH3 (CH2)7 H cis (O) trans (O) H H H H
C = C C = C
CH3 (CH2)4 CH2 (CH2)7COOH cis,cis (L)
H H H (CH2)7COOH C = C C = C
CH3 (CH2)4 CH2 H cis, trans (L)
Tương tự có đồng phân trans, trans (L); trans, cis (L) b axit oleic (O) → CH3 (CH2)7-COOH + (CH2)7(COOH)2
axit linoleic (L) → CH3(CH2)4COOH + CH2(COOH)2 + (CH2)7(COOH)2
0,75
0,75
0,5
Câu (2,0 điểm)
1 Từ etanol, axit axetic, benzen chất vô cần thiết không chứa cacbon, viết phương trình hóa học điều chế 2,5-đietylaxetophenon
2 Hãy trình bày chế phản ứng điều chế cumen từ benzen 1-clopropan (xúc tác AlCl3)
NỘI DUNG ĐIỂM
1 CH3CH2OH
2 4,
HCl H SO t
CH3CH2Cl 6
C H AlCl
C6H5CH2CH3
CH3COOH PCl5 CH3CCl=O 3
C H CH CH AlCl
p-CH3CH2C6H4COCH3 PPClemmen enZn Hg HCl/ , x
p-CH3CH2C6H4CH2CH3 3
CH CCl O AlCl
CH3CH2C6H3(COCH3)CH2CH3.
2 CH3CH2CH2Cl + AlCl3 → CH3CH2CH2 Cl AlCl3 → CH3CH2CH2 + AlCl4 CH3 - CH2 - CH2 CH3 – CH – CH3 (bền hơn)
1,0
1,0 đun nóng
+ - (+) (-)
(+) ch vị (+)
CH3
C H3
H
CH3
(7)CH3 – CH + → H( )
CH3
Câu (1,5 điểm)
Hợp chất C3H7O2N (A) có tính chất lưỡng tính A phản ứng với HNO2 giải phóng N2, với etanol/HCl cho hợp chất C5H11O2N (B) Khi đun nóng A cho chất C6H10O2N2 (D) Xác định công thức cấu tạo chất (A), (B), (D) viết phương trình hóa học xảy
NỘI DUNG ĐIỂM
A hợp chất lưỡng tính, tác dụng với HNO2 cho N2 pư với C2H5OH/HCl nên A aminoaxit
Khi đun nóng C3H7O2N (A) → C6H10O2N2 (D), phân tử (A) kết hợp tạo (D) loại phân tử H2O nên nhóm –NH2 phải vị trí α (A) là: CH3-CH(NH2)-COOH
CH3-CH(NH2)-COOH + HNO2 → CH3-CH(OH)-COOH + N2 + H2O CH3-CH(NH2)-COOH + C2H5OH → CH3-CH(NH2)-COOC2H5 + H2O
O
OH C
H3
N
H2 → + 2H 2O
O O H
CH3 NH2
2,0
Câu (2,5 điểm)
1 Lập phương trình hóa học phản ứng oxi hóa – khử đây: c) FexOy + HNO3 → Fe(NO3)3 + NnOm + H2O
d) HxIyOz + H2S → I2 + S + H2O
2 A, B, C, D, E, F hợp chất có oxi nguyên tố X cho tác dụng với dung dịch NaOH cho chất Z H2O
Nguyên tử X cố tổng số proton nơtron bé 35, có tổng đại số số oxi hóa dương cực đại lần số oxi hóa âm -1
Lập luận để xác định X, A, B, C, D, E, F Biết dung dịch A, B, C làm quỳ tím hóa đỏ; dung dịch E F phản ứng với axit mạnh bazơ mạnh
NỘI DUNG ĐIỂM
a) (5n-2m)FexOy + (18nx-6mx-2ny)HNO3 → (5n-2m)Fe(NO3)3 + (3x-2y)NnOm + (9nx-3mx-y)H2O
b) 2HxIyOz + (2z-x)H2S → yI2 + (2z-x)S + 2zH2O p + n 35 → X thuộc chu kì
Gọi x số oxi hóa dương cực đại; y số oxi hóa âm X x + y = (1)
x + 2(-y) = -1 (2)
Giải hệ pt (1) (2) ta được: x = 5; y = 3X thuộc nhóm V X N P - Dung dịch A, B, C làm quỳ tím hóa đỏ A, B, C axit
- D, E, F pư NaOH tạo Z H2O nên phải oxit axit muối axit - E, F phản ứng với axit mạnh bazơ mạnh nên E, F muối axit D oxit
Chon X P tạo muối axit Các hợp chất A: H3PO4, B: HPO3, C: H4P2O7, D: P2O5, E: NaH2PO4, F: Na2HPO4, Z: Na3PO4
1,0
1,5
(+)
(+)
O
NH N
H
CH3 C
H3
(8)Câu (2,0 điểm)
Nung 8,08 gam muối A thu sản phẩm khí 1,6 gam chất rắn B khơng tan nước Ở điều kiện thích hợp, cho tất sản phẩm khí vào bình có chứa sẵn 200 gam dung dịch NaOH 1,2% thấy phản ứng vừa đủ thu dung dịch chứa muối có nồng độ 2,47% Xác định công thức phân tử muối A, biết nung muối A kim loại A khơng thay đổi số oxi hóa
NỘI DUNG ĐIỂM
Khối lượng chất khí = 8,08 – 1,6 = 6,48 gam Khí + dd NaOH → dd muối 2,47%
Số mol NaOH =
40 100
2 , 200
= 0,06 mol
m (dd muối) = m(khí) + m(dd NaOH) = 6,48 + 200 = 206,48 gam m (muối) =
100 47 , 48 , 206
= 5,1 gam
Ta có: Khí + nNaOH → NanX, với n hóa trị gốc axit X 0,06 → 0,06/n
m (muối) = (23n + X)0,06/n = 5,1 X = 62n Thấy n = 1, X = 62 (NO3-) phù hợp.
Vì: Khí + dd NaOH thu muối (NaNO3) nên khí phải chứa NO2 O2 Vậy muối A muối nitrat M(NO3)n
4NO2 + O2 + 4NaOH 4NaNO3 + 2H2O 0,06 0,015 0,06
m(khí) = 46.0,06 + 32.0,015 = 3,24 gam 6,48 gam sản phẩm khí cịn có nước Vậy cơng thức A M(NO3)n.yH2O
2[M(NO3)n.yH2O] → M2On + 2nNO2 + n/2O2 + 2yH2O 0,06/n 0,03/n 0,06 0,015 0,06y/n mB = (2M + 16n)
n
03 ,
= 1,6 M = 10,12,06n Chỉ có n = 3, M = 56 (Fe) phù hợp
Số mol H2O = 0,06y/n = 0,02y =
18 24 , 48 ,
6
= 0,18 y = Công thức A Fe(NO3)3.9H2O
1,0
1,0
Câu 10 (2,0 điểm)
Hỗn hợp khí A (đktc) gồm hiđrocacbon mạch hở không phân nhánh X, Y Lấy 268,8 ml hỗn hợp A cho từ từ qua dung dịch brom, thấy có 3,2 gam brom phản ứng khơng có khí khỏi bình Cịn đốt cháy 268,8 ml hỗn hợp A thu được1,408 gam CO2
Xác định công thức phân tử X, Y tính thành phần phần trăm số mol X, Y A
NỘI DUNG ĐIỂM
Số mol A = 0,012; số mol Br2 = 0,02; số mol CO2 = 0,032
A pư với Br2 không thấy khí khỏi bình cứng tỏ X, Y khơng no
Gọi công thức chung X, Y CnH2n22k , k ≥ 1, n ≤ 4, k số liên kết trung
bình
k n nH
C 2 22 + kBr2 CnH2n22k
k
Br2
0,012 0,012 k
(9) 0,012 k = 0,02 k =
3
=1,67 chất có lk , chất có a lk , a ≥ CnH2n22k nCO2
0,012 0,012n
0,012n = 0,032 n =
3
= 2,67 chất có C C2, chất nhiều C Cn, ≤ n ≤
Gọi x số mol chất Cn có mol hỗn hợp (1-x) số mol chất C2
Trường hợp C2 có lk (C2H4), Cn có a lk
+ Nếu n = 3, ta có:
n = 3x + 2(1-x) =
3
k = ax + 1(1-x) =
3 x =
3
; a = C3H4
Vậy hõn hợp là: C2H4 (33,33%) C3H4 (66,67%) + Nếu n = 4, ta có:
n = 4x + 2(1-x) =
3
k = ax + 1(1-x) =
3 x =
3
; a = C4H4
Vậy hõn hợp là: C2H4 (66,67%) C4H4 (33,33%) Trường hợp C2 có a lk , Cn có lk
+ Nếu n = 3, ta có:
n = 3x + 2(1-x) =
3
k = 1x + a(1-x) =
3 x =
3
; a = loại + Nếu n = 4, ta có:
n = 4x + 2(1-x) =
3
k = 1x + a(1-x) =
3 x =
3
; a = C2H2
Vậy hõn hợp là: C2H2 (66,67%) C4H8 (33,33%)
-HẾT -1,0