De thi hsg hoa lop 11 by tranvanbe

SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO THÀNH PHỐ ĐÀ NẴNG

HƯỚNG DẪN CHẤM KÌ THI HỌC SINH GIỎI THÀNH PHỐ NĂM HỌC 2004 - 2005 MÔN: HÓA HỌC LỚP 11 Thời gian: 150 phút (không kể thời gian giao đề)

Câu I M (3 điểm) 1. Hãy so sánh và giải thích sự khác nhau về độ phân cực phân tử, nhiệt độ sôi và độ mạnh tính bazơ giữa NH3 và NF3. 2. N2O4 phân li 20,0% thành NO2 ở 27oC và 1,00 atm. Hãy xác định (a) giá trị Kp; (b) độ phân li của N2O4 tại 27oC và 0,10 atm; (c) độ phân li của 69g N2O4 trong bình 20 L ở 27oC. 3. Tính pH của dung dịch thu được khi thổi hết 224 mL khí CO2 vào 200 mL dung dịch NaOH 0,05M, biết axit cacbonic có pK a1  6,35 , pK a 2  10,33 . ĐÁP ÁN

ĐIỂM

1. Cấu tạo:

F H F F H - NH3 phân cực hơn NF3 do trong NH3 lưỡng cực liên kết và lưỡng cực electron tự do cùng chiều, còn trong NF3 lưỡng cực liên kết và lưỡng cực electron tự do ngược chiều. - Nhiệt độ sôi của NH3 cao hơn do NH3 tạo được liên kết H liên phân tử. - NH3 là một bazơ còn NF3 thì không, do trong NF3 các nguyên tử F hút electron làm giảm mật độ electron trên nguyên tử N. 2. Xét phản ứng phân li: N2O4  2NO2 n 0 n 2n n-n 2n 2 PNO  2NO 2 1  2 4 2 2 Phần mol: , KP   P  P 1  1  PN 2O 4  N 2O 4 1 2 H

(a) K P 

4 2 4  (0,2) 2  P   1  0,17 1 2 1  (0,2) 2

0,75 (0,25  3)

1,50 (0,50  3)

4 2  0,10  0,17    0,546 (54,6%) 1 2 69 (c) n   0,75mol 92 0,75(1  )  0,082  300 PN 2O 4   0,9225(1  ) 20 2.0,75.  0,082  300 PNO 2   1,845 20 (1,845) 2 KP   0,17    0,1927 (19,27%) 0,9225(1  )

(b)

0,224  0,01mol, n NaOH  0,2  0,05  0,01 22,4 0,75 Vì số mol CO2 và NaOH bằng nhau nên hệ chỉ chứa NaHCO3. Có thể tính pH của hệ (0,25+0,5) lưỡng tính này bằng công thức: 1 1 pH  (pK 1  pK 2 )  6,35  10,33  8,3 2 2

3. n CO 2 

Câu II (3 điểm) 1. Viết phương trình phản ứng xảy ra khi cho NH4Cl tác dụng với CuO và với ZnO. Cho biết ứng dụng thực tế của NH4Cl tương ứng với các phản ứng này. 2. Hòa tan 10,00 g hỗn hợp gồm Cu2S và CuS bằng 200,0 mL dung dịch MnO4- 0,7500 M trong môi trường axit. Sau khi đun sôi để đuổi hết khí SO2 sinh ra, lượng MnO4- còn dư trong dung dịch phản ứng vừa hết với 175,0 mL dung dịch Fe2+ 1,000 M. (a) Viết các phương trình phản ứng xảy ra (dạng phương trình ion thu gọn). (b) Tính phần trăm khối lượng CuS trong hỗn hợp ban đầu. ĐÁP ÁN 1. Trong thực tế, NH4Cl được dùng để đánh sạch bề mặt kim loại trước khi hàn: 4CuO + 2NH4Cl  N2 + 3Cu + CuCl2 + 4H2O ZnO + 2NH4Cl  ZnCl2 + 2NH3 + H2O 2. (a) Phương trình phản ứng: 5Cu2S + 8MnO4- + 44H+  10Cu2+ + 5SO2 + 8Mn2+ + 22H2O 5CuS + 6MnO4- + 28H+  5Cu2+ + 5SO2 + 6Mn2+ + 14H2O 5Fe2+ + MnO4- + 8H+  5Fe3+ + Mn2+ + 4H2O (b) Xác định % 1 1 (1)  n MnO  (3)  n Fe2    0,175  1  0,035mol 4 5 5  n MnO  (1, 2 )  0,2  0,75  0,035  0,115mol

ĐIỂM 1,50 (0,50  3)

(1) (2) (3)

0,75 (0,25  3)

Đặt số mol Cu2S và CuS lần lượt là x và y, ta có:  160 x  96 y  10  x  0,025   8 x  6 y  0,115    y  0,0625  5 5 0,0625  96  %m CuS   100%  60% 10

0,75

Câu III (4 điểm) 1. Chỉ dùng chất chỉ thị phenolphtalein, hãy phân biệt các dung dịch NaHSO4, Na2CO3, AlCl3, Fe(NO3)3, NaCl, Ca(NO3)2. Các phản ứng minh họa viết dưới dạng ion thu gọn. 2. Hòa tan hết 2,2 g hỗn hợp kim loại A gồm sắt và nhôm trong 150 mL dung dịch HNO3 2M thu được dung dịch B và 448 mL (đktc) khí C gồm N2O và N2 có tỉ khối so với không khí bằng 1,2414. Thêm 13,6 g NaOH nguyên chất vào dung dịch B thu được kết tủa D, lọc kết tủa D thu được dung dịch nước lọc E. (a) Tính phần trăm khối lượng mỗi kim loại trong hỗn hợp A ban đầu. (b) Nung kết tủa D đến khối lượng không đổi thì thu được bao nhiêu gam chất rắn khan? (c) Tính thể tích dung dịch HCl 0,5M cần thêm vào dung dịch E để thu được 2,34 g kết tủa. 2

ĐÁP ÁN ĐIỂM 1. Trích mẫu thử cho mỗi lần thí nghiệm:  Cho phenolphtalein vào mỗi mẫu thử. Mẫu thử có màu hồng là dung dịch Na2CO3, 1,50 các mẫu thử còn lại không màu. (0,25  6) CO32- + H2O  HCO3- + OH Dùng Na2CO3 làm thuốc thử để cho vào các mẫu thử còn lại. Mẫu thử có sủi bọt khí không màu là NaHSO4 CO32- + 2H+  H2O + CO2↑ Mẫu thử tạo kết tủa trắng keo và sủi bọt khí không màu là AlCl3 2Al3+ + 3CO32- + 3H2O  2Al(OH)3↓+ 3CO2↑ Mẫu thử tạo kết tủa đỏ nâu và sủi bọt khí không màu là Fe(NO3)3 2Fe3+ + 3CO32- + 3H2O  2Fe(OH)3↓+ 3CO2↑ Mẫu thử tạo kết tủa trắng là Ca(NO3)2 Ca2+ + CO32-  CaCO3↓ Mẫu thử không tạo hiện tượng là NaCl. 2. (a) Đặt số mol N2O và N2 lần lượt bằng a và b, ta có: 0,448  ab  0,02  22,4  a  b  0,01  44a  28b   1,2414  29  36  0,02 Đặt số mol Fe và Al lần lượt bằng x và y Chất khử Chất oxi hóa Fe - 3e  Fe3+ 10H+ + 2NO3- + 8e  N2O + 5H2O 3x x 0,10 0,08 Al - 3e  Al3+ 12H+ + 2NO3- + 10e  N2 + 6H2O 3y y 0,12 0,10 Vì n H  (pu )  0,22mol  n H  (bd )  0,3mol nên axit dư, phản ứng không tạo Fe2+.

56x  27 y  2,2 x  0,02  Ta có:  3 x  3 y  0 , 18  y  0,04  0,02  56 Vậy %m Fe   100%  50,9% và %m Al  49,1% 2,2 (b) Thêm NaOH vào dung dịch B [H+ (0,15.2-0,22 = 0,08 mol), Fe3+ (x = 0,02 mol), Al3+ (y = 0,04 mol) và NO3-] H+ + OH-  H2O (1) 3+ Fe + 3OH  Fe(OH)3 (2) Al3+ + 3OH-  Al(OH)3 (3) Al(OH)3 + OH  AlO2 + 2H2O (4) 13,6 n OH  (1, 2,3, 4 )  n H   3n Fe3  4n Al3  0,3mol  n OH  ( bd )   0,34mol 40  sau (1), (2), (3), (4) vẫn còn dư OH-, kết tủa D là Fe(OH)3 (0,02mol) 2Fe(OH)3  Fe2O3 + 3H2O,  mrắn = m Fe 2O3  0,01  160  1,6g (c) Thêm HCl vào dung dịch E [Na+, OH- (0,04 mol), AlO2- (0,04 mol) và NO3-] OH- + H+  H2O (5) AlO2- + H+ + H2O  Al(OH)3 (6) + 3+ Al(OH)3 + 3H  Al + 3H2O (7) 2,34 n Al( OH )3   0,03mol 78

1,00

0,50

Trường hợp 1: Xảy ra (5), (6) và AlO2- dư n H   n OH   n Al( OH )3  0,04  0,03  0,07 mol ,  V 

1,00 (0,50  2)

0,07  0,14L 0,5

Trường hợp 2: Xảy ra (5), (6), (7) n Al( OH )3 ( 7 )  0,04  0,03  0,01mol n H   n OH   n AlO  3n Al( OH )3 ( 7 )  0,04  0,04  0,03  0,11mol  V  2

0,11  0,22L 0,5

Câu IV (3 điểm) 1. Tính hiệu ứng nhiệt phản ứng hidro hóa etilen tạo etan, biết nhiệt cháy của C2H6 và C2H4 lần lượt bằng -368,4 kcal/mol và -337,2 kcal/mol [sản phẩm cháy là CO2 (k) và H2O (l)], nhiệt hình thành H2O (l) là -68,32 kcal/mol. 2. (a) Viết công thức cấu tạo và gọi tên anken ít cacbon nhất đồng thời có đồng phân hình học và đồng phân quang học. (b) Viết các đồng phân hình học và quang học ứng với cấu tạo đó (sử dụng công thức Fisher) và xác định cấu hình mỗi đồng phân (Z/E và R/S). (b) Viết cấu tạo các sản phẩm chính hình thành khi cho anken trên tác dụng với dung dịch nước brom có lượng nhỏ muối natri clorua. ĐÁP ÁN 1. (1) C2H6 (k) + 7/2O2 (k)  2CO2 (k) + 3H2O (l) H  368,4kcal (2) C2H4 (k) + 3O2 (k)  2CO2 (k) + 2H2O (l) H  337,2kcal (3) H2 (k) + 1/2O2 (k)  H2O (l) H  68,32kcal Lấy (2) - (1) + (3) ta được: C2H4 (k) + H2 (k)  C2H6 (k) H  (337,2)  (368,4)  (68,32)  37,1kcal 2. (a) Cấu tạo: H CH3

ĐIỂM

1,00

0,25

(4-metylhex-2-en)

C2H5

CH3

(b) Cấu hình: H

CH3 CH3

CH3

C2H5 (Z)(R)

C C

CH3

C2H5 (Z)(S)

CH3

C2H5 (E)(R)

1,00 (0,25  4)

C2H5 (E)(S)

CH3 CH3

CH C2H5

CH3

OH CH

Br CH

CH3 CH C2H5

CH3

C2H5 C2H5

0,75 (0,25  3)

Câu V (3 điểm) 1. Hidrocacbon A có khối lượng phân tử bằng 80. Ozon phân A chỉ tạo andehit fomic và andehit oxalic. H C H H C C H

O O O andehit fomic andehit oxalic (a) Xác định cấu tạo và gọi tên A. (b) Dùng cơ chế giải thích các sản phẩm hình thành khi cộng Br2 vào A theo tỉ lệ mol 1:1, gọi tên các sản phẩm này. 2. Hợp chất A có công thức phân tử C9H8. A làm mất màu Br2 trong CCl4; hidro hóa A trong điều kiện êm dịu tạo ra C9H10, còn trong điều kiện nhiệt độ và áp suất cao thì tạo ra C9H16; oxi hóa mãnh liệt A sinh ra axit phtalic [1,2-C6H4(COOH)2]. Lập luận xác định cấu tạo của A. ĐÁP ÁN 1. (a) Công thức tổng quát cho A là CxHy 12x  y  80 x  6  Ta có  , công thức phân tử C6H8 (  3) y  8  y  2x  2 Từ sản phẩm ozon phân ta thu được cấu tạo của A: H H H H H2C O O C C O O C C O O

CH2

ĐIỂM

0,50

CH2

0,50 (0,25  2)

CH2

A (hexa-1,3,5-trien)

(b) Cơ chế và sản phẩm: CH2 CH CH CH CH CH2

Br2

CH2 CH CH CH CH CH2 Br

CH2 CH CH CH CH CH2 Br Br

(X)

CH2 CH CH CH CH CH2 Br

CH2 CH CH CH CH CH2 Br Br

(Y)

CH2 CH CH CH CH CH2 Br

CH2 CH CH CH CH CH2 Br Br

(Z)

1,50 (0,50  3)

(X) 5,6-dibromhexa-1,3-dien; (Y) 3,6-dibromhexa-1,4-dien; (Z) 1,6-dibromhexa-2,4-dien 2. A (C9H8) có độ bất bão hòa   6 A làm mất màu Br2 và cộng êm dịu 1 phân tử H2 cho thấy A có 1 liên kết đôi. A cộng tối đa 4 phân tử H2 và khi oxi hóa tạo axit phtalic cho thấy A có vòng benzen và ngoài ra còn một vòng 5 cạnh nữa. Công thức của A:

0,50

Câu VI

(4 điểm)

Chia 3,584 L (đktc) hỗn hợp gồm một ankan (A), một anken (B) và một ankin (C) thành 2 phần bằng nhau. Phần 1 cho qua dung dịch AgNO3 dư trong NH3 thấy thể tích hỗn hợp giảm 12,5% và thu được 1,47g kết tủa. Phần 2 cho qua dung dịch brom dư thấy khối lượng bình brom tăng 2,22g và có 13,6g brom đã tham gia phản ứng. Đốt cháy hoàn toàn khí ra khỏi bình brom rồi hấp thụ sản phẩm cháy vào dung dịch Ba(OH)2 dư thì thu được 2,955g kết tủa. 1. Xác định công thức cấu tạo A, B và C. 2. Từ A viết dãy chuyển hóa (ghi rõ điều kiện phản ứng) điều chế 1,1-dibrompropan và 2,2dibrompropan. 3. Viết phương trình phản ứng xảy ra khi cho C tác dụng với dung dịch KMnO4 trong (i) môi trường trung tính ở nhiệt độ phòng và (ii) môi trường axit (H2SO4) có đun nóng. ĐÁP ÁN 1 3,584 1. Trong một phần, ta có: n A ,B,C   0,08mol . Dung dịch AgNO3/NH3 chỉ hấp thụ 2 22,4 ankin, đặt công thức ankin là RC≡CH (giả sử không phải là C2H2). RC≡CH + AgNO3 + NH3  RC≡CAg + NH4NO3 (1) 12,5 n  n ankin   0,08  0,01mol  (R + 132)  0,01 = 1,47 100  R = 15 (CH3-), công thức của ankin là CH3C≡CH Dung dịch brom hấp thụ anken (CnH2n) và ankin CnH2n + Br2  CnH2nBr2 (2) C3H4 + 2Br2  C3H4Br4 (3) 13,6 m C n H 2 n  2,22  0,01  40  1,82g , n Br2 ( 2 )   0,01  2  0,065mol 160 14n 1 Từ  n = 2, công thức của anken là CH2=CH2.  1,82 0,065 Khí ra khỏi bình brom là ankan (CmH2m+2), n C n H 2 n  2  0,08  0,01  0,065  0,005mol  3n  1  CmH2m+2 +  (4) O 2  nCO2 + (n+1)H2O  2  CO2 + Ba(OH)2  BaCO3 + H2O (5) 2,955 n CO 2  n BaCO3   0,015 197 1 n Từ (4):   n  3 , công thức ankan là CH3CH2CH3. 0,005 0,015 2. Điều chế:

C3H8

Cl2,as

KOH/ROH

C3H7Cl

KOH/ROH

CH3CH=CH2 HBr peoxit

CH3

3. Phản ứng của C: CH3 C CH + 2KMnO4

HBr

CH3

Br2

CH3CH2CHBr2

0,75

0,50

CH3CHBr-CH2Br

CH3CBr2CH3 C

ĐIỂM

1,00 (0,50  2)

OK + 2MnO2 + KOH

O O 5CH3C≡CH + 8KMnO4 + 12H2SO4  5CH3COOH + 5CO2 + 8MnSO4 + 4K2SO4 + 12H2O

1,00 (0,50  2) 6

SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO THÀNH PHỐ ĐÀ NẴNG

HƯỚNG DẪN CHẤM KÌ THI HỌC SINH GIỎI THÀNH PHỐ NĂM HỌC 2005 - 2006 MÔN: HÓA HỌC LỚP 11 Thời gian: 150 phút (không kể thời gian giao đề)

Câu I (4 điểm) 1. Nêu hiện tượng xảy ra và viết phương trình phản ứng minh họa trong các trường hợp sau: (a) Hòa tan từ từ cho đến dư dung dịch NaOH vào dung dịch AlCl3, sau đó thêm HCl vào dung dịch thu được đến dư. (b) Thêm dung dịch K2CO3 vào dung dịch Fe(NO3)3 2. A là dung dịch Na2CO3 0,1M; B là dung dịch hỗn hợp Na2CO3 0,1M và KHCO3 0,1M và C là dung dịch KHCO3 0,1M. (a) Tính thế tích khí CO2 (đktc) thoát ra khi cho từ từ từng giọt đến hết 50 mL dung dịch HCl 0,1M vào 100 mL dung dịch A và khi cho hết 100 mL dung dịch B vào 200 mL dung dịch HCl 0,1M. (b) Xác định số mol các chất có trong dung dịch thu được khi thêm 100 mL dung dịch Ba(OH)2 0,1M vào 150 mL dung dịch C. (c) Tính pH của các dung dịch A và C, biết axit cacbonic có pK1 = 6,35 và pK2 = 10,33. (d) Đề nghị phương pháp nhận biết các anion có trong dung dịch B. ĐÁP ÁN 1. (a) Thêm dung dịch NaOH vào dung dịch AlCl3 thấy xuất hiện kết tủa trắng keo, sau đó tan lại: Al3+ + 3OH-  Al(OH)3 Al(OH)3 + OH-  Al(OH)4Thêm HCl vào dung dịch thu được lại thấy xuất hiện kết tủa trắng keo, sau đó tan lại: Al(OH)4- + H+  Al(OH)3 + H2O Al(OH)3 + 3H+  Al3+ + 3H2O (b) Thêm dung dịch K2CO3 vào dung dịch Fe(NO3)3 thấy xuất hiện kết tủa đỏ nâu và sủi bọt khí không màu: 2Fe3+ + 3CO32- + 3H2O  2Fe(OH)3 + 3CO2 2. (a) Cho từ từ từng giọt đến hết 50 mL dung dịch HCl 0,1M vào 100 mL dung dịch Na2CO3 0,1M CO32- + H+  HCO30,01 0,005 0,005 0,005 0,005 0 2Do CO3 dư nên không có giai đoạn tạo CO2, VCO2  0

ĐIỂM

0,50

0,25

0,50

Cho hết 100 mL dung dịch Na2CO3 0,1M và KHCO3 0,1M vào 200 mL dung dịch HCl 0,1M: CO32- + 2H+  H2O + CO2 (1) + HCO3 + H  H2O + CO2 (2) Vì 2n CO 2  n HCO   n H  nên H+ phản ứng hết. 3

1 n   0,01mol 2 H Giả sử (2) xảy ra trước thì từ (1) và (2) ta có n CO2  0,015mol

Giả sử (1) xảy ra trước thì ta có n CO 2 

1,00

Thực tế (1) và (2) đồng thời xảy ra nên: 0,224L  0,01  22,4  VCO2  0,015  22,4  0,336L 1

(b) Thêm 100 mL dung dịch Ba(OH)2 0,1M vào 150 mL dung dịch KHCO3 0,1M HCO3- + OH-  CO32- + H2O 0,015 0,02 0,015 0,015 0 0,005 0,015 2+ 2Ba + CO3  BaCO3 0,01 0,015 0,01 0,01 0 0,005 Dung dịch còn 0,005 mol KOH và 0,005 mol K2CO3 (c) Dung dịch A có các cân bằng: CO32- + H2O ⇌ HCO3- + OH-

HCO3- + H2O ⇌ H2O + CO2 + OH-

0,50

Kb1 = 10-3,67 Kb2 = 10-7,65

H2O ⇌ H+ + OHKN = 10-14 Vì Kb1 >> Kb2 >> KN nên cân bằng (1) là chủ yếu: 1 1 pH = 14 - (pKb1 + pC) = 14 - (3,67 + 1) = 11,67 2 2 Dung dịch C là dung dịch lưỡng tính nên: 1 1 pH = (pK1 + pK2) = (6,35 + 10,33) = 8,34 2 2 (d) Trích mẫu thử, thêm BaCl2 dư vào mẫu thử thấy xuất hiện kết tủa trắng (tan trong axit), như vậy mẫu thử có CO32-. Ba2+ + CO32-  BaCO3 Lọc tách kết tủa, thêm HCl vào dung dịch nước lọc thấy sủi bọt khí không màu (làm đục nước vôi trong), vậy dung dịch có HCO3HCO3- + H+  H2O + CO2.

0,75

0,50

Câu II (4 điểm) 1. (a) Amoniac có tính oxi hóa hay tính khử? Viết phương trình phản ứng minh họa. (b) Trong dung môi amoniac lỏng, các hợp chất KNH2, NH4Cl, Al(NH2)3 có tính axit, bazơ hay lưỡng tính ? Viết các phương trình phản ứng minh họa. 2. Hòa tan 4,8 gam kim loại M bằng dung dịch HNO3 đặc nóng dư, hay hòa tan 2,4 gam muối sunfua kim loại này cũng trong dung dịch HNO3 đặc nóng, thì đều cùng sinh ra khí NO2 duy nhất có thể tích bằng nhau trong cùng điều kiện. (a) Viết các phương trình phản ứng dưới dạng phương trình ion. (b) Xác định kim loại M, công thức phân tử muối sunfua. (c) Hấp thụ khí sinh ra ở cả hai phản ứng trên vào 300 mL dung dịch NaOH 1M, rồi thêm vào đó một ít phenolphtalein. Hỏi dung dịch thu được có màu gì? Tại sao? ĐÁP ÁN 1. (a) NH3 vừa có tính oxi hóa, vừa có tính khử : Tính oxi hóa: K + NH3 (l)  KNH2 + 1/2H2 Tính khử: 2NH3 + 3CuO  3Cu + N2 + 3H2O (b) KNH2 là một bazơ, NH4Cl là axit và Al(NH2)3 có tính lưỡng tính. Phản ứng trung hòa: KNH2 + NH4Cl  KCl + 2NH3 Phản ứng của chất lưỡng tính với axit: Al(NH2)3 + 3NH4Cl  AlCl3 + 6NH3 Phản ứng của chất lưỡng tính với bazơ: Al(NH2)3 + KNH2  K[Al(NH2)4]

ĐIỂM 0,75

075

2. (a) Phương trình phản ứng: M + 2mH+ + mNO3-  Mm+ + mNO2 + mH2O M2Sn + 4(m+n)H+ + (2m+6n)NO3-  2Mm+ + nSO42- + (2m+6n)NO2 + 2(m+n)H2O (b) Vì số mol NO2 ở hai trường hợp là bằng nhau nên ta có: 4,8 2,4 m ( 2m  6n ) M 2M  32n 64mn  M    6n  2m , nghiệm thích hợp là n = 1, m = 2 và M = 64.  n , m  1,2,3 Vậy M là Cu và công thức muối là Cu2S. 4,8 (c) n Cu   0,075mol 64 Cu + 4HNO3  Cu(NO3)2 + 2NO2 + 2H2O  n NO2  2  2  0,075  0,3mol  n NaOH  đã xảy ra vừa đủ phản ứng: 2NO2 + 2NaOH  NaNO3 + NaNO2 + H2O Dung dịch thu được có màu hồng do NO2- tạo môi trường bazơ:

(1)

1,00

(2)

0,75

NO2- + H2O ⇌ HNO2 + OHCâu III (4 điểm) 1. (a) Tính tỉ lệ các sản phẩm monoclo hóa (tại nhiệt độ phòng) và monobrom hóa (tại 127oC) isobutan. Biết tỉ lệ khả năng phản ứng tương đối của nguyên tử H trên cacbon bậc nhất, bậc hai và bậc ba trong phản ứng clo hóa là 1,0 : 3,8 : 5,0 và trong phản ứng brom hóa là 1 : 82 : 1600. (b) Dựa vào kết quả tính được ở câu (a), cho nhận xét về các yếu tố ảnh hưởng đến hàm lượng các sản phẩm của phản ứng halogen hóa ankan. 2. Dùng cơ chế phản ứng giải thích tại sao khi xử lý 2,7-đimetylocta-2,6-dien với axit photphoric thì thu được 1,1-đimetyl-2-isopropenylxiclopentan. 3. Hiđro hóa một hiđrocacbon A (C8H12) hoạt động quang học thu được hiđrocacbon B (C8H18) không hoạt động quang học. A không tác dụng với Ag(NH3)2+ và khi tác dụng với H2 trong sự có mặt của Pd/PbCO3 tạo hợp chất không hoạt động quang học C (C8H14). (a) Lập luận xác định cấu tạo (có lưu ý cấu hình) và gọi tên A, B, C. (b) Oxi hóa mãnh liệt A bằng dung dịch KMnO4 trong H2SO4.Viết phương trình hoá học. ĐÁP ÁN

ĐIỂM

1. (a) Tỉ lệ sản phẩm: CH3 CH3 CH CH2 Cl

CH3 CH3 CH

+ Cl2

CH3

(9x1,0) = 64,3% (9x1,0) + (1x5,0)

1-clo-2-metylpropan

- HCl

0,50

CH3 CH3

CH3

(1x5,0) = 35,7% (9x1,0) + (1x5,0)

Cl 2-clo-2-metylpropan

CH3 CH3 CH3 CH

(9x1,0) = 0,56% (9x1,0) + (1x1600)

CH3 CH CH2 Br CH3

+ Br2

1-brom-2-metylpropan

- HCl

0,50

CH3 CH3

CH3

(1x1600) = 99,44% (9x1,0) + (1x1600)

Br 2-brom-2-metylpropan (b) Hàm lượng sản phẩm halogen hóa phụ thuộc ba yếu tố:  Khả năng tham gia phản ứng thế của ankan: Phản ứng halogen hóa ưu tiên thế hidro trên nguyên tử cacbon bậc cao hơn.  Khả năng phản ứng của halogen: Brom tham gia phản ứng yếu hơn so với clo, nhưng có khả năng chọn lọc vị trí thế cao hơn so với clo.  Số nguyên tử hidro trên cacbon cùng bậc: Khi số hidro trên các nguyên tử cacbon càng nhiều thì hàm lượng sản phẩm càng lớn. 2. Cơ chế:

0,75

H+

0,75 -H+

3. (a) A có độ bất bão hòa  

2  2.8  12  3 , B có 2



2  2.8  18 0 2

và C có

2  2.8  14  2. 2  Vì A cộng 3 phân tử hidro để tạo ra B nên A có các liên kết bội hoặc vòng ba cạnh.  A cộng 1 phân tử H2 tạo ra C và A không tác dụng với Ag(NH3)2+ nên A có một liên kết ba dạng -CC-R.  A cũng phải chứa một liên kết đôi dạng cis- (Z) ở vị trí đối xứng với liên kết ba, vì khi A cộng 1 phân tử H2 (xúc tác Pd làm cho phản ứng chạy theo kiểu cis-) tạo C không hoạt động quang học. Cấu tạo của A, B, C là: H 2Z-4-metylhept-2-en-5-in (A) CH3 C C C * C C CH3 

H H CH3 (B) CH 3 CH 2 CH 2CH(CH 3)CH 2 CH 2CH 3 4-metylheptan H 2Z,5Z-4-metylhepta-2,5-dien (C) CH3 C C C C C CH3 H H CH3 H H (b) Phương trình phản ứng: 5CH3CH=CHCH(CH3)CC-CH3 + 14KMnO4 + 21H2SO4   10CH3COOH + 5CH3CH(COOH)2 + 14MnSO4 + 7K2SO4 + 16H2O

0,50

0,75

0,25

Câu IV (4 điểm) 1. Limonen (C10H16) là tecpen có trong vỏ quả cam, chanh và bưởi. Oxi hóa limonen bằng kalipemanganat tạo chất A. H3C C CH3

CH2 CH2 CH

CH2COOH

(A) (a) Dùng dữ kiện trên và qui tắc isopren xác định cấu trúc của limonen. (b) Viết công thức các sản phẩm chính hình thành khi hidrat hóa limonen. 2. Để điều chế nitrobenzen trong phòng thí nghiệm và tính hiệu suất phản ứng, người ta tiến hành các bước sau: Cho 19,5 ml axit nitric vào một bình cầu đáy tròn cỡ 200 mL làm lạnh bình và lắc, sau đó thêm từ từ 15 mL H2SO4 đậm đặc, đồng thời lắc và làm lạnh đến nhiệt độ phòng. Lắp ống sinh hàn hồi lưu (nước hay không khí), cho tiếp 13,5 mL benzen qua ống sinh hàn với tốc độ chậm và giữ nhiệt độ không quá 500C, đồng thời lắc liên tục (a). Sau khi cho hết benzen, tiếp tục đun nóng bình phản ứng trên bếp cách thuỷ trong 30-45 phút và tiếp tục lắc. Sau đó làm lạnh hỗn hợp phản ứng và đổ qua phễu chiết. Tách lấy lớp nitrobenzen ở trên. Rửa nitrobenzen bằng nước rồi bằng dung dịch Na2CO3 (b). Tách lấy nitrobenzen cho vào bình làm khô có chứa chất làm khô A ở thể rắn (c). Chưng cất lấy nitrobenzen bằng bình Vuy-êc trên bếp cách thuỷ để thu lấy nitrobenzen sạch. Cân lượng nitrobenzen thấy được 15 gam (d). (a) Viết phương trình hoá học chính và các phương trình thể hiện cơ chế của phản ứng. Cho biết vì sao cần phải lắc bình liên tục và giữ nhiệt độ phản ứng ở 500C? Nếu không dùng H2SO4 đậm đặc, phản ứng có xảy ra không? (b) Vì sao cần phải rửa nitrobenzen bằng nước, sau đó bằng dung dịch Na2CO3? (c) A có thể là chất nào? (d) Tính hiệu suất phản ứng nếu khối lượng riêng của benzen 0,8g/mL.

ĐÁP ÁN

ĐIỂM

1. (a) Cấu tạo: O O OH

0,75 O + O=C=O limonen

(b) Các sản phẩm chính khi hidrat hóa:

OH 0,75

4. (a) Phản ứng: H SO 4 C6H6 + HONO2 2   C6H5NO2 + H2O Cơ chế phản ứng: (+)

HO - NO2 + H2SO4

(1) (-)

H - O - NO2 + HSO4 H

(+)

H - O - NO2 + H2SO4

(+)

H3O

HSO4(-)

0,75

(+)

+ NO2

+ NO2(+)

  

chËm

NO2

H +

nhanh

+ H(+)

Hỗn hợp phản ứng ở hệ dị thể nên cần phải lắc đều hay khuấy mạnh liên tục để tạo thành nhũ tương, bảo đảm sự tiếp xúc tốt giữa các tác nhân. Phải giữ ở 500C vì nếu ở nhiệt độ cao hơn sẽ tăng lượng sản phẩm đinitrobenzen. Nếu không dùng H2SO4, phản ứng vẫn xảy ra do vẫn có sự hình thành NO2+ theo phương trình sau: HO-NO2 + HNO3 ⇄ H2O+-NO2 + NO3-

H2O+-NO2 + HNO3 ⇄ H3O+ + NO3- + NO2+ (1) Tuy nhiên khi không có H2SO4 phản ứng xảy ra chậm vì hiệu suất tạo NO2+ sinh ra trong (1) rất thấp. Khi có mặt H2SO4 đậm đặc, cân bằng chuyển dời về phía thuận nên phản ứng xảy ra nhanh hơn. (c) Cần phải rửa bằng nước để loại axit, sau đó rửa bằng dung dịch Na2CO3 để loại hết axit dư và dễ kiểm tra kết quả do phản ứng giữa axit và Na2CO3 sinh khí. (b) A là chất hút nước ở dạng rắn, nên A có thể là CaCl2, ... khan (d) Hiệu suất phản ứng: 15  78 9,512g m C6H6 (1)   9,512gam  H   88% 123 13,5mL  0,8g / mL

0,75

0,25 0,25 0,50

Câu V A là hidrocacbon không làm mất màu dung dịch brom. Đốt cháy hoàn toàn 0,02 mol A và hấp thu sản phẩm cháy vào dung dịch chứa 0,15 mol Ca(OH)2 thu được kết tủa và khối lượng bình tăng lên 11,32 gam. Cho dung dịch Ba(OH)2 dư vào dung dịch thu được kết tủa lại tăng lên, tổng khối lượng kết tuả hai lần là 24,85 gam. A không với dung dịch KMnO4/H2SO4 nóng, còn khi monoclo hóa trong điều kiện chiếu sáng thì chỉ tạo một sản phẩm duy nhất. 1. Xác định công thức cấu tạo và gọi tên A. 2. Người ta có thể điều chế A từ phản ứng giữa benzen và anken tương ứng trong axit sunfuric. Dùng cơ chế phản ứng để giải thích phản ứng này. 3. Mononitro hóa A bằng cách cho phản ứng với axit nitric (có mặt axit sunfuric đặc) thì sản phẩm chính thu được là gì? Tại sao? ĐÁP ÁN 1. Dung dịch Ca(OH)2 hấp thụ hết sản phẩm cháy của A chứa CO2 và H2O CO2 + Ca(OH)2  CaCO3 + H2O (1) 2CO2 + Ca(OH)2  Ca(HCO3)2 (2) Ca(HCO3)2 + Ba(OH)2  CaCO3 + BaCO3 + 2H2O (3)

ĐIỂM

0,50

Đặt số mol CO2 tham gia các phản ứng (1) và (2) lần lượt là x và y, ta có: y   x  2  0,15  x  y  0,1mol , n CO2  x  y  0,2mol   y y 100 x    197  24,85 2 2   11,32  0,2.44 Từ m  m H 2O  m CO 2  11,32g  n H 2O   0,14mol 18 Đặt công thức tổng quát của A là CxHy: CxHy + (x+y/4)O2  xCO2 + y/2H2O 1 x y Ta có    x  10, y  14 0,02 0,2 2.0,14 Công thức phân tử của A là C10H14   4 Vì A không làm mất màu dung dịch brom (cấu trúc thơm), không tác dụng với dung dịch KMnO4/H2SO4 (chỉ có một nhóm thế) và monoclo hóa (ánh sáng) chỉ tạo một sản phẩm duy nhất (nhóm thế có cấu trúc đối xứng cao) nên cấu tạo của A là: CH3 C CH3 (t-butylbenzen)

0,50

1,00

CH3

2. Cơ chế: (CH3)2C=CH2 + H2SO4  (CH3)2C+-CH3 + HSO4C(CH3)3 H + (CH3)3C+

chËm

C(CH3)3 nhanh

+ H(+)

3. Nhóm ankyl nói chung định hướng thế vào các vị trí ortho- và para-. Tuy nhiên, do nhóm t-butyl có kích thước lớn gây án ngữ không gian nên sản phẩm chính là sản phẩm para-: CH3 O2 N

1,00

0,50

C CH3 CH3

SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO THÀNH PHỐ ĐÀ NẴNG

HƯỚNG DẪN CHẤM ĐỀ THI HỌC SINH GIỎI THÀNH PHỐ NĂM HỌC 2006 - 2007 MÔN: HÓA HỌC LỚP 11 Thời gian: 150 phút (không kể thời gian giao đề)

ĐỀ CHÍNH THỨC Đề này có hai (2) trang Câu I (4 điểm) 1. Tính pH của dung dịch thu được khi trộn lẫn 50,0 mL dung dịch NH4Cl 0,200 M với 75,0 mL dung dịch NaOH 0,100 M. Biết Kb (NH3) = 1,8.10-5. 2. Phèn là muối sunfat kép của một cation hóa trị một (như K+ hay NH4+) và một cation hóa trị ba (như Al3+, Fe3+ hay Cr3+). Phèn sắt amoni có công thức (NH4)aFe(SO4)b.nH2O. Hòa tan 1,00 gam mẫu phèn sắt vào 100 cm3 H2O, rồi chia dung dịch thu được thành hai phần bằng nhau. Thêm dung dịch NaOH dư vào phần một và đun sôi dung dịch. Lượng NH3 thoát ra phản ứng vừa đủ với 10,37 cm3 dung dịch HCl 0,100 M. Dùng kẽm kim loại khử hết Fe3+ ở phần hai thành Fe2+. Để oxi hóa ion Fe2+ thành ion Fe3+ trở lại, cần 20,74 cm3 dung dịch KMnO4 0,0100 M trong môi trường axit. (a) Viết các phương trình phản ứng dạng ion thu gọn và xác định các giá trị a, b, n. (b) Tại sao các phèn khi tan trong nước đều tạo môi trường axit ? ĐÁP ÁN 1. C oNH 4Cl =

−1

0,050L × 0,200mol.L 0,125L

= 0,08M ; C oNaOH =

ĐIỂM −1

0,075L × 0,100mol.L 0,125L

= 0,06M

NH4Cl + NaOH → NaCl + NH3 + H2O 0,08 0,06 0,06 0,06 0,06 0,02 0 0,06 Xét cân bằng :

0,50

NH3 + H2O ⇄ NH4+ + OH0,06 0,02 x x x 0,06–x 0,02+x x [ NH +4 ][OH − ] (0,02 + x ) x 0,06 Kb = = 1,8.10 −5 , gần đúng x = 1,8.10 −5 × = 5,4.10 −5 M = [ NH 3 ] 0,06 − x 0,02

⇒ pH = 14 − [− lg(5,4.10 −5 )] = 9,73 2. (a) Đặt số mol của phèn sắt (NH4)aFe(SO4)b.nH2O trong mỗi phần là x mol. Phương trình phản ứng phần một : NH4+ + OH- → NH3 + H2O ax 0 ax 3+ Fe + 3OH → Fe(OH)3 NH3 + H+ → NH4+ ax ax Phương trình phản ứng phần hai : Zn + 2Fe3+ → Zn2+ + 2Fe2+ x 0 x 2+ + 5Fe + MnO4 + 8H → 5Fe3+ + Mn2+ + 4H2O x x/5

1,00

10,25

Ta có :

ax = 0,01037 L × 0,100mol.L−1 = 1,037.10 −3 mol x = 5 × 0,02074L × 0,010mol.L−1 = 1,037.10 −3 mol

⇒ a=1 Công thức của phèn được viết lại là NH4+Fe3+(SO42-)b.nH2O ⇒ b=2 Từ M = 18 + 56 + 96.2 + 18n =

0,5 gam 1,037.10 −3 mol

⇒ n = 12 Công thức của phèn sắt – amoni là NH4Fe(SO4)2.12H2O (b) Phèn tan trong nước tạo môi trường axit vì các ion NH4+, Al3+, Fe3+ và Cr3+ đều những ion axit (các ion K+ có tính trung tính, còn SO42- có tính bazơ rất yếu). NH4+ + H2O ⇄ NH3 + H3O+ M3+ + H2O ⇄ M(OH)2+ + H+ Câu II (4 điểm) 1. Viết phương trình phản ứng xảy ra khi lần lượt cho các đơn chất As và Bi tác dụng với dung dịch HNO3 (giả thiết sản phẩm khử chỉ là khí NO). 2. So sánh (có giải thích) tính tan trong nước, tính bazơ và tính khử của hai hợp chất với hidro là amoniac (NH3) và photphin (PH3). 3. Một giai đoạn quan trọng trong quá trình tổng hợp axit nitric là oxi hóa NH3 trong không khí, có mặt Pt xúc tác. (a) Xác định nhiệt phản ứng của phản ứng này, biết nhiệt hình thành các chất NH3 (k), NO (k) và H2O (k) lần lượt bằng – 46 kJ/mol; + 90 kJ/mol và - 242 kJ/mol. (b) Trong công nghiệp, người ta đã sử dụng nhiệt độ và áp suất thế nào để quá trình này là tối ưu ? Tại sao ? ĐÁP ÁN 1. Phương trình phản ứng : 3As + 5HNO3 + 2H2O → 3H3AsO4 + 5NO Bi + 4HNO3 → Bi(NO3)3 + NO + 2H2O

ĐIỂM 1,00

2. Tính tan : NH3 tan tốt hơn PH3 trong nước, do phân tử phân cực hơn và có khả năng tạo liên kết hidro với nước. H H ... H N ... H O ... H N ...

Tính bazơ : NH3 có tính bazơ mạnh hơn PH3, do liên kết N-H phân cực mạnh hơn liên kết P-H, làm cho nguyên tử N trong phân tử NH3 giàu electron hơn, dễ dàng nhận proton hơn (một nguyên nhân nữa giải thích cho điều này là ion NH4+ bền hơn PH4+). Tính khử : PH3 có tính khử mạnh hơn nhiều so với NH3, do nguyên tử P là một phi kim có độ âm điện nhỏ và phân tử PH3 kém bền hơn NH3. 2

3. (a) 4NH3 (k) + 5O2 (k) → 4NO (k) + 6H2O (k) ΔH = 4ΔH NO + 6ΔH H 2O − 4ΔH NH 3 =

ΔH = (4 × 90 kJ ) + [6 × (−242 kJ )] − [4 × (−46kJ ) = −908kJ

(b) Vì phản ứng là tỏa nhiệt, nên để tăng hiệu suất cần giảm nhiệt độ. Tuy nhiên nếu hạ nhiệt độ quá thấp sẽ làm giảm tốc độ phản ứng, nên thực tế phản ứng này được tiến hành ở 850-900oC và có xúc tác Pt. Vì phản ứng thuận là chiều làm tăng số phân tử khí, nên để tăng hiệu suất phản ứng cần giảm áp suất. Tuy nhiên, điều kiện áp suất gây tăng giá thành công nghệ sản xuất, nên ta chỉ dùng áp suất thường (1 atm). Câu III (4 điểm) 1. Dùng hình vẽ, mô tả thí nghiệm được tiến hành trong phòng thí nghiệm để xác định sự có mặt của các nguyên tố C và H có trong glucozơ. 2. Hoàn thành các phản ứng dưới đây. Xác định sản phẩm chính của mỗi phản ứng và dùng cơ chế giải thích sự hình thành sản phẩm chính đó. (a) CH3-CH=CH2 (propilen) + HCl → 180 o C (b) CH3-CH2-CH(OH)-CH3 (ancol s-butylic) ⎯H⎯2SO⎯4 ,⎯ ⎯→ H 2SO 4 , t o (c) C6H5CH3 + HNO3 ⎯⎯ ⎯⎯→ 3. Dùng sơ đồ xen phủ obitan nguyên tử để mô tả các phân tử CH3-CH=C=CH-CH3 (phân tử A) và CH3-CH=C=C=CH-CH3 (phân tử B). Cho biết A, B có đồng phân hình học hay không ? Tại sao ? ĐÁP ÁN 1. Thí nghiệm xác định sự có mặt của các nguyên tố C và H có trong glucozơ :

ĐIỂM

1,5

2. Phản ứng và cơ chế phản ứng: (a) Phản ứng : CH 3 CH CH 2 + HCl

CH 3 CH CH 3 (s¶n phÈm chÝnh) Cl CH 3 CH 2 CH 2 Cl

Cơ chế (cộng AE) : CH 3

δ− CH CH 2

H+

CH 3 CH CH 3 CH 3 CH 2

(X)

CH 2 (Y)

Cl -

0,50 CH 3 CH CH 3 Cl

Sản phẩm chính hình thành theo hướng tạo cacbocation trung gian bền vững hơn. Dễ thấy rằng cacbocation (X) bền hơn (Y) (do điện tích được giải tỏa nhiều hơn, với 6Hα), nên sản phẩm chính là isopropyl clorua. 3

(b) Phản ứng : H 2SO 4

CH 3 CH 2 CH CH 3 OH

CH 3 CH CH CH 3 + H 2O (s¶n phÈm chÝnh) CH 2 CH CH 2 CH 3 + H 2O

Cơ chế (tách E1) : CH 3 CH 2 CH CH 3 OH

H+

CH 3 CH CH CH 3 (X) CH 3 CH 2 CH CH 3 -H2O + OH 2

0,50

CH 2 CH CH 2 CH 3 (Y)

Sản phẩm chính được hình thành theo hướng tạo sản phẩm bền hơn. Ở đây, (X) bền hơn (Y) do có số nguyên tử Hα tham gia liên hợp, làm bền hóa liên kết π nhiều hơn. (c) Phản ứng : CH3 CH3 + HONO2

H2SO4

NO2 + H2O

CH3 + H2O

0,50

NO2

Cơ chế (thế SE2Ar) : HONO2 + H2SO4 → HSO4- + H2O + +NO2 CH3 CH3

CH3 +

NO2

CH3 H NO2

NO2 -H+ CH3

CH3 +

NO2

-H+ H

NO2

Phản ứng dịnh hướng thế vào vị trí meta-, do mật độ electron ở vị trí này trong phân tử toluen giàu hơn các vị trí ortho-, para-. Đồng thời phản ứng thế vào vị trí này tạo sự giải tỏa điện tích tốt nhất ở phức π. 3. Mô hình phân tử : H H CH3 CH3 Trong truờng hợp này, các nhóm thế không đồng phẳng, nên phân tử không xuất hiện hiện tượng đồng phân hình học. H H

CH3

1,00

CH3

Trong trường hợp này, các nhóm thế đồng phẳng, nên phân tử xuất hiện hiện tượng đồng phân hình học. 4

Câu IV (4 điểm) 1. Thổi 672 mL (đktc) hỗn hợp khí A gồm một ankan, một anken và một ankin (đều có số nguyên tử cacbon trong phân tử bằng nhau) qua dung dịch AgNO3/NH3, thì thấy có 3,4 AgNO3 đã tham gia phản ứng. Cũng lượng hỗn hợp khí A trên làm mất màu vừa hết 200 mL dung dịch Br2 0,15 M. (a) Xác định thành phần định tính và định lượng các chất trong A (b) Đề nghị phương pháp tách riêng từng chất ra khỏi hỗn hợp A. 2. Oxi hóa m gam hợp chất hữu cơ A bằng CuO rồi cho sản phẩm sinh ra gồm CO2 và hơi H2O lần lượt đi qua bình 1 đựng Mg(ClO4)2 và bình 2 đựng 2 lít Ca(OH)2 0,0 2 M thì thu được 2 gam kết tủa. Khối lượng bình 1 tăng 1,08 gam và khối lượng CuO giảm 3,2 gam, MA < 100. Oxi hóa mãnh liệt A, thu được hai hợp chất hữu cơ là CH3COOH và CH3COCOOH. (a) Xác định công thức cấu tạo và gọi tên A. (b) Viết các dạng đồng phân hình học tương ứng của A. (c) Khi cho A tác dụng với Br2 theo tỉ lệ mol 1:1, thì tạo được những sản phẩm nào ? Giải thích. ĐÁP ÁN

ĐIỂM

1. (a) Nếu ankin có dạng RC≡CH : RC≡CH + AgNO3 + NH3 → RC≡CAg + NH4NO3 ⇒ n (ankin ) =

3,4gam = 0,02mol và n Br2 ≥ 2 × n (ankin ) = 0,04mol 170gam / mol

Điều này trái giả thiết, vì số mol Br2 chỉ bằng 0,2L × 0,15mol / L = 0,03mol Vậy ankin phải là C2H2 và như vậy ankan là C2H6, anken là C2H4. Từ phản ứng : C2H2 + 2AgNO3 + 2NH3 → C2Ag2 + 2NH4NO3 ⇒ n(C2H2) = 1/2n(AgNO3) = 0,01 mol Từ các phản ứng : C2H2 + 2Br2 → C2H2Br4 C2H4 + Br2 → C2H4Br2 ⇒ n(C2H4) = 0,01 mol ⇒ n(C2H6) =

0,50

0,672L − 0,01mol − 0,01mol = 0,01 mol 22,4L / mol

(b) Thổi hỗn hợp qua binh chứa dung dịch AgNO3/NH3 dư. Lọc tách kết tủa, hòa tan kết tủa trong dung dịch HCl dư thu được khí C2H2. C2H2 + 2AgNO3 + 2NH3 → C2Ag2 + 2NH4NO3 C2Ag2 + 2HCl → C2H2 + 2AgCl Khí ra khỏi bình chứa dung dịch AgNO3/NH3, thổi tiếp qua dung dịch nước brom dư. Chiết lấy sản phẩm và đun nóng với bột Zn (trong CH3COOH) thu được C2H4 : C2H4 + Br2 → C2H4Br2 C2H4Br2 + Zn → C2H4 + ZnBr2 Khí ra khỏi bình chứa dung dịch brom là khí C2H6 2. (a) n(H2O) = 0,06 mol ⇒ n(H) = 0,12 mol Từ các phản ứng : CO2 + Ca(OH)2 → CaCO3 + H2O 2CO2 + Ca(OH)2 → Ca(HCO3)2 với n Ca ( OH ) 2 = 0,045mol và n CaCO3 = 0,02mol ⇒ n(CO2) bằng 0,02 mol hoặc 0,07 mol. n(O) tham gia phản ứng bằng

1,00

3,2gam = 0,2mol 16gam / mol

Vậy số mol O trong A bằng : n(O) = 0,02mol × 2 + 0,06 mol – 0,2 mol < 0 (loại) n(O) = 0,07mol × 2 + 0,06 mol – 0,2 mol = 0 mol 5

⇒ A là hidrocacbon có công thức đơn giản C7H12 Vì MA < 100, nên công thức phân tử của A chính là C7H12 ( Δ = 2 ) Cấu tạo của A phù hợp với giả thiết là: CH3 CH C CH CH CH3 (3-metylhexa-2,4-dien) CH3

1,00 0,50

(b) Các dạng đồng phân hình học : CH3 CH3 H CH3 CH3 H3C H CH3 C C C C C C CH3 H CH3 H C C C C C C C C C C H H CH3 CH3 CH3 CH3 H H H H H H cis-cis

cis-trans

trans-cis

0,50

trans-trans

(c) Tác dụng với brom theo tỉ lệ mol 1:1 thì tạo được các sản phẩm : H CH3 CH C C CHBr CH3 CH3 + Br2 H CH3 C C CH CHBr CH3 CH3 CH C CH CH CH3 - BrCH3 CH3 H CH3 C C CH CH CH3 Br CH3 CH3CH=C(CH3)-CHBr-CHBr-CH3 + Br-

0,50

CH3-CHBr-C(CH3)=CH-CHBr-CH3 CH3-CHBr-CBr(CH3)-CH=CH-CH3

Câu V ( 4 điểm) 1. Trình bày phương pháp phân biệt mỗi cặp chất dưới đây (mỗi trường hợp chỉ dùng một thuốc thử đơn giản, có viết phản ứng minh họa) : (a) m-bromtoluen và benzylbromua (b) phenylaxetilen và styren 2. Từ benzen và các chất vô cơ, xúc tác cần thiết khác có đủ, viết các phương trình phản ứng hóa học điều chế : (a) meta-clonitrobenzen (b) ortho-clonitrobenzen (c) axit meta-brombenzoic (d) axit ortho-brombenzoic 3. Hidrocacbon X có phân tử khối bằng 128, không làm nhạt màu dung dịch Br2. X tác dụng với H2 (xúc tác Ni, t) tạo các sản phẩm Y và Z. Oxi hóa mãnh liệt Y tạo sản phẩm là axit o-phtalic, oC6H4(COOH)2. (a) Xác định cấu tạo và gọi tên X, Y, Z. (b) Viết phản ứng tạo ra sản phẩm chính, khi cho X lần lượt tác dụng với dung dịch HNO3 đặc (H2SO4 đặc xúc tác) và Br2 (xúc tác bột sắt). Biết ở mỗi phản ứng, tỉ lệ mol các chất tham gia phản ứng là 1:1.

ĐÁP ÁN

ĐIỂM

1. Phân biệt các chất : (a) Dùng AgNO3, benzyl bromua cho kết tủa vàng : C6H5CH2Br + AgNO3 + H2O → C6H5CH2OH + AgBr + HNO3 (b) Dùng dung dịch AgNO3/NH3, phenylaxetilen cho kết tủa vàng xám : C6H5C≡CH + AgNO3 + NH3 → C6H5C≡CAg + NH4NO3 2. Điều chế :

(a)

NO2

+ HONO2

+ Cl2

H2SO4

Cl (b)

+ Cl2

+H2SO4

H2SO4

0,50

SO3H

COOH

NO2 CH3

+ CH3Cl

+ Br2

+ KMnO4

AlCl3

0,25

CH3

+CH3Cl

Br CH3

+H2SO4

+ Br2

AlCl3

SO3H CH3 t

NO2

+ HONO2

(d)

0,25

Cl Cl

(c)

1,00

+ KMnO4

0,50 SO3H

COOH Br

3. (a) X (CxHy), có 12x + y = 128 (y ≤ 2x + 2) có hai nghiệm thích hợp là C10H8 và C9H20. Tuy nhiên, vì X tác dụng được với hidro, nên công thức đúng là C10H8 ( Δ = 7 ). Vì X không làm nhạt màu nước brom nên cấu tạo thích hợp của X là naphtalen và phù hợp với giả thiết thì Y là tetralin và Z là decalin :

1,00 (naphtalen)

(tetralin)

(decalin)

(b) Phản ứng :

NO2 H2SO4

+ HONO2

+ H2O

0,50

Fe + Br2

+ HBr

SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO THÀNH PHỐ ĐÀ NẴNG

HƯỚNG DẪN CHẤM ĐỀ THI HỌC SINH GIỎI THÀNH PHỐ NĂM HỌC 2007 - 2008 MÔN: HÓA HỌC LỚP 11 Thời gian: 150 phút (không kể thời gian giao đề)

Câu I (4 điểm) 1. Xét hợp chất với hidro của các nguyên tố nhóm VA. Góc liên kết HXH (X là kí hiệu nguyên tố nhóm VA) và nhiệt độ sôi được cho trong bảng dưới đây. Đặc điểm NH3 PH3 AsH3 SbH3 Góc HXH 107o 93o 92o 91o o Nhiệt độ sôi ( C) -33,0 -87,7 -62,0 -18,0 So sánh và giải thích sự khác biệt giá trị góc liên kết và nhiệt độ sôi của các chất này. 2. Khi cho NH3 vào dung dịch AgNO3 thì thấy có vẩn đục màu trắng tan lại ngay trong NH3 dư, nhưng khi thêm AsH3 vào dung dịch AgNO3 thì lại thấy xuất hiện kết tủa Ag và dung dịch thu được có chứa axit asenơ. Viết phương trình phản ứng và giải thích tại sao có sự khác biệt này. 3. Xét phản ứng tổng hợp amoniac : N2 (k) + 3H2 (k) ⇄ 2NH3 (k) Ở 450oC hằng số cân bằng của phản ứng này là KP = 1,5.10-5. Tính hiệu suất phản ứng tổng hợp NH3 nếu ban đầu trộn N2 và H2 theo tỉ lệ 1:3 về thể tích và áp suất hệ bằng 500 atm. ĐÁP ÁN 1. Từ N đến Sb bán kính nguyên tử tăng dần, đặc trưng lai hóa sp3 của nguyên tử X trong phân tử XH3 giảm dần, nên góc liên kết trở về gần với góc giữa hai obitan p thuần khiết. (Cũng có thể giải thích là từ Sb đến N độ âm điện của nguyên tử trung tâm tăng dần, bán kính nguyên tử giảm dần, làm khoảng cách giữa các cặp electron liên kết giảm, lực đẩy giữa chúng tăng, nên góc liên kết tăng). NH3 tạo được liên kết H liên phân tử, còn PH3 thì không, do vậy từ NH3 đến PH3 nhiệt độ sôi giảm. Từ PH3 đến SbH3 nhiệt độ sôi tăng do phân tử khối tăng. H H

... N

H ... N

H ...

2. Phương trình phản ứng : AgNO3 + NH3 + H2O  AgOH + NH4NO3 AgOH + 2NH3  Ag(NH3)2OH 3

1

3

As H 3  6 Ag NO 3  3H 2 O  H 3 As O 3  6 Ag 6HNO 3 NH3 có tính bazơ mạnh hơn AsH3, nhưng ngược lại AsH3 có tính khử mạnh hơn NH3. 3. Gọi x và h lần lượt là số mol ban đầu của N2 và hiệu suất phản ứng.

N2 (k) no x n hx x(1-h)

KP 

3H2 (k) ⇄ 3x 3hx 3x(1-h)

2 PNH 3

PN .PH3 2 2



ĐIỂM

0,50

1,00 (0,50  2)

1,50 (0,50  3)

2NH3 (k) 0 2hx 2hx  n = x(4-2h)

 2xh   P   x ( 4  2h ) 

 x (1  h )  3x (1  h )   P  P   x (4  2h )  x (4  2h ) 



2h ( 4  2h ) 5,2(1  h ) 2

P K

1,00 (0,50  2)

 14,1h 2  28,2h  10,1  0 với h  1  h  0,467 , vậy hiệu suất phản ứng bằng 46,7% 1

Câu II (4 điểm) 1. Trộn lẫn 7 mL dung dịch NH3 1M và 3 mL dung dịch HCl 1M thu được dung dịch A. Thêm 0,001 mol NaOH vào dung dịch A thu được dung dịch B. (a) Xác định pH của các dung dịch A và B, biết K NH3  1,8.10 5 . (b) So với dung dịch A, giá trị pH của dung dịch B đã có sự thay đổi lớn hay nhỏ ? Nguyên nhân của sự biến đổi lớn hay nhỏ đó là gì ? 2. Tính thể tích dung dịch Ba(OH)2 0,01M cần thêm vào 100 mL dung dịch Al2(SO4)3 0,1M để thu được 4,275 gam kết tủa. ĐÁP ÁN 1. (a) Xét phản ứng của dung dịch NH3 và dung dịch HCl : NH3 + H+  NH4+ o C 0,7M 0,3M C 0,3M 0,3M [C] 0,4M 0 0,3M Vậy dung dịch A gồm các cấu tử chính là NH3 0,4M, NH4+ 0,3M và Cl-. NH3 + H2O ⇄ NH4+ + Co 0,4M 0,3M C xM xM [C] (0,4-x)M (0,3+x)M (0,3  x ).x K  1,8.10 5  x  2,4.10 5 (0,4  x )

OH-

0,50

 pH A  14  [ lg(2,4.10 5 )]  9,4 Khi thêm 0,001 mol NaOH vào dung dịch A có phản ứng : NH4+ + OH NH3 + H2O o C 0,3M 0,1M 0,4M C 0,1M 0,1M 0,1M [C] 0,2M 0 0,5M Vậy dung dịch B gồm các cấu tử chính là NH3 0,5M, NH4+ 0,2M và Cl-. NH3 + H2O ⇄ NH4+ + C 0,5M 0,2M C xM xM [C] (0,5-x)M (0,2+x)M (0,2  x ).x K  1,8.10 5  x  4,5.10 5 (0,5  x )

OH-

0,50

xM xM

ĐIỂM

0,50

xM xM

 pH B  14  [ lg(4,5.10 5 )]  9,7 (b) Sự khác biệt giá trị pH của dung dịch B so với dung dịch A là không lớn, do trong dịch A tồn tại một cần bằng axit – bazơ, cân bằng này có khả năng làm giảm (chống lại) tác động thay đổi nồng độ axit (H+) hoặc bazơ (OH-). 2. Theo giả thiết n Al3  0,02 mol và n SO 2  0,03 mol . Gọi x là số mol Ba(OH)2 cần

0,50

thêm vào, như vậy n Ba 2  x mol và n OH  2x mol . Ba2+ + n x (mol) Al3+ + o n 0,02 (mol) Al(OH)3 + o

SO42-  0,03 (mol) 3OH-  2x (mol) OH- 

BaSO4

(1)

Al(OH)3

(2)

Al(OH)4-

(3)

0,50

Xét trường hợp chỉ xảy ra phản ứng (1) và (2). Trong trường hợp này Al3+ tham gia 2x phản ứng vừa đủ hoặc dư :  0,02  x  0,03 (mol) , và như vậy Ba2+ phản ứng 3 hết ở phản ứng (1). 2x Ta có : m(kết tủa) = 233.x  78.  4,275  x  0,015 (mol) 3 0,015 mol Vậy thể tích dung dịch Ba(OH)2 đã sử dụng là  1,5 L 0,01 mol / L Nếu xảy ra các phản ứng (1), (2) và (3) thì x  0,03 (mol)  m BaSO4  0,03 mol  233 gam / mol  6,99 gam  4,275 gam (loại).

0,50

Câu III (4 điểm) 1. Chọn chất phù hợp, viết phương trình (ghi rõ điều kiện phản ứng) thực hiện biến đổi sau : +5 0

-3

N (1) N (2) N (3) N

(4)

N (5) N N (6) +3

N (8) N (7) 2. Dung dịch A gồm 0,4 mol HCl và 0,05 mol Cu(NO3)2. Cho m gam bột Fe vào dung dịch khuấy đều cho đến khi phản ứng kết thúc thu được chất rắn X gồm hai kim loại, có khối lượng 0,8m gam. Tính m. Giả thiết sản phẩm khử HNO3 duy nhất chỉ có NO. ĐÁP ÁN

ĐIỂM

1. Các phương trình phản ứng : Fe (1) N2 + 3H2  2NH3 500o , 300atm

(2) (3) (4) (5)

Pt , 850900o C

4NH3 + 5O2      4NO + 6H2O 2NO + O2  2NO2 4NO2 + O2 + 2H2O  4HNO3 5Mg + 12 HNO3  5Mg(NO3)2 + N2 + 6H2O

2,00 (0,25  8)

2000o C

(6) N2 + O2    2NO (7) 2NO2 + 2KOH  KNO2 + KNO3 + H2O (8) 5KNO2 + 2KMnO4 + 3H2SO4  5KNO3 + K2SO4 + 2MnSO4 + 3H2O 2. Trong dung dịch A : Dung dịch A có 0,4 mol H+, 0,05 mol Cu2+, 0,4 mol Cl-, 0,1 mol NO3Khi cho Fe vào dung dịch A xảy ra các phản ứng : (1) Fe + 4H+ + NO3-  Fe3+ + NO + 2H2O 0,4 0,1 0,1 0,4 0,1 0,1 0 0 0,1 3+ 2+ (2) Fe + 2Fe  3Fe 0,05 0,1 (3) Fe + Cu2+  Fe2+ + Cu 0,16 0,05 0,05 Số mol Fe đã tham gia các phản ứng từ (1) đến (3) là 0,1+ 0,05 + 0,05 = 0,2 (mol) Hỗn hợp 2 kim loại sau phản ứng gồm Fe dư Cu, (m - 560,2) + 0,05 64 = 0,8 m  m = 40 (gam)

1,00

1,00 3

Câu IV (4 điểm) 1. Dưới đây là các giá trị nhiệt độ nóng chảy và nhiệt độ sôi của n-pentan và neopentan. Giải thích sự khác biệt nhiệt độ nóng chảy và nhiệt độ sôi giữa các chất này. n-Pentan Neopentan o Nhiệt độ sôi ( C) 36 9,5 o Nhiệt độ nóng chảy ( C) -130 -17 2. X, Y, Z lần lượt là ankan, ankadien liên hợp và ankin, điều kiện thường tồn tại ở thể khí. Đốt cháy 2,45 L hỗn hợp ba chất này cần 14,7 L khí O2, thu được CO2 và H2O có số mol bằng nhau. Các thể tích khí đều đo ở 25oC và 1 atm. (a) Xác định công thức phân tử của X, Y và Z. (b) Y cộng Br2 theo tỉ lệ mol 1:1 tạo ba sản phẩm đồng phân. Dùng cơ chế phản ứng giải thích sự hình thành các sản phẩm này. 3. Hoàn thành các phương trình phản ứng : +HCHO (2)

Etyl bromua

+Mg/ete (1)

+CH 3COCH3 (4) +CO 2 (6)

Y1 Z1

H2O (3) H2O (5) H2O (7)

X1 Y1 Z1

ĐÁP ÁN 1. Nhiệt độ sôi của neopentan thấp hơn n-pentan vì khi phân tử có càng nhiều nhánh, tính đối xứng cầu của phân tử càng tăng, diện tích bề mặt phân tử càng giảm, làm cho độ bền tương tác liên phân tử giảm và nhiệt độ sôi trở nên thấp hơn. Trái lại, tính đối xứng cầu lại làm cho mạng tinh thể chất rắn trở nên đặc khít hơn và bền vững hơn, nên nhiệt độ nóng chảy cao hơn. 2. (a) Gọi công thức trung bình của X, Y, Z là C n H 2 n (do số mol CO2 và H2O bằng nhau). 3n 3n / 2 14,7 C n H 2 n  O 2  nCO 2  nH 2 O , ta có :  n4 2 1 2,45 Vì X, Y, Z điều kiện thường đều tồn tại ở thể khí (trong phân tử, số nguyên tử C  4), nên công thức phân tử của X là C4H10 và Y, Z là C4H6. (b) Cơ chế phản ứng : Br

CH2 CH CH CH2

   Br-Br - Y-

ĐIỂM 0,50

0,25

0,75 (0,25  3)

CH2 CH CH CH2 CH2 CH CH CH2

0,75 (0,50+0,25)

3. Các phương trình phản ứng : ete CH3CH2Br + Mg  CH3CH2MgBr 



CH3 CH2MgBr H C H O CH3 CH2 CH2 OMgBr + H2O 



CH3 CH2 CH2 OMgBr

CH3 CH2 CH2 OH + Mg(OH)Br CH3 CH3 CH2 C CH3 OMgBr CH3 CH3 CH2 C CH3 + Mg(OH)Br OH

CH3 CH2MgBr + CH3 C CH3 O CH3 CH3 CH2 C CH3 + H2O OMgBr O  CH3 CH2 C OMgBr CH3 CH2MgBr C  O O CH3 CH2 C OMgBr + H2O CH3 CH2 C OH + Mg(OH)Br O O

1,75 (0,25  7)

Câu V ( 4 điểm) 1. Chất X có công thức phân tử C7H6O3. X có khả năng tác dụng với dung dịch NaHCO3 tạo chất Y có công thức C7H5O3Na. Cho X tác dụng với anhiđrit axetic tạo chất Z (C9H8O4) cũng tác dụng được với NaHCO3, nhưng khi cho X tác dụng với metanol (có H2SO4 đặc xúc tác) thì tạo chất T (C8H8O3) không tác dụng với NaHCO3 mà chỉ tác dụng được với Na2CO3. (a) Xác định cấu tạo các chất X, Y, Z, T và viết các phương trình phản ứng xảy ra. Biết chất X có khả năng tạo liên kết H nội phân tử. (b) Cho biết ứng dụng của các chất Y, Z và T 2. Đốt cháy hoàn toàn 10,08 L hỗn hợp khí gồm hai ankanal A và B thu được 16,8 L khí CO2. Nếu lấy cùng lượng hỗn hợp này tác dụng hoàn toàn với lượng dư dung dịch AgNO3 trong NH3 thì thu được 108 gam Ag kim loại. (a) Xác định A và B, biết các khí đều đo ở 136,5oC và 1 atm. (b) Tiến hành phản ứng canizaro giữa A và B. Cho biết sản phẩm tạo thành và giải thích. ĐÁP ÁN 1. (a) Cấu tạo các chất : COOH OH

COONa OH

COOH OOCCH3

ĐIỂM

COOCH3 OH

1,00 (0,25  4)

X Y Z T Phương trình phản ứng : HOC6H4COOH + NaHCO3  HOC6H4COONa + H2O + CO2 H SO

HOC6H4COOH + CH3OH 2  4  HOC6H4COOCH3 + H2O H SO 4 HOC6H4COOH + (CH3CO)2O 2   CH3COOC6H4COOH + CH3COOH (b) Y với hàm lượng rất nhỏ được sử dụng làm chất bảo quản thực phẩm và pha chế nước xúc miệng (có tác dụng diệt khuẩn); Z được sử dụng để chế tạo dược phẩm aspirin và T là thành phần chính của dầu gió xanh.

0,75 (0,25  3) 0,75 (0,25  3) 5

2. (a) Xác định A và B. 10,08  1 n A ,B   0,3 (mol) ; (22,4 / 273)  273  1,5 108 16,8  1  1 (mol) n CO2   0,5 (mol) và n Ag  108 (22,4 / 273)  273  1,5 0,5 C  1,67  A là HCHO 0,3 Gọi công thức của B là RCHO (hay CnH2nO) và số mol của A, B lần lượt là a, b.  AgNO3 / NH3 HCHO     4Ag  AgNO3 / NH3 RCHO     2Ag  a  b  0,3  Ta có : a  nb  0,5  a  0,2; b  0,1; n  3  4a  2b  1  Vậy B là CH3CH2CHO (b) Phản ứng canizaro : HCHO + CH3CH2CHO + OH-  HCOO- + CH3CH2CH2OH Hợp chất dễ tham gia phản ứng cộng AN hơn (nguyên tử cacbon trong nhóm cacbonyl dương điện hơn) và có nhiều H liên kết với nhóm cacbonyl hơn, có xu hướng chuyển thành ion cacboxilat.

0,50

0,50 (0,25  2)

SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO THÀNH PHỐ ĐÀ NẴNG

KÌ THI CHỌ HỌC SINH GIỎI LỚP 11 NĂM HỌC 2008-2009

HƯỚNG DẪN CHẤM MÔN HÓA HỌC Câu I: (2,0 điểm) 1. Tính thể tích dung dịch hỗn hợp HCl, H2SO4 có pH = 1 cần dùng để pha vào 200 ml dung dịch hỗn hợp NaOH, KOH có pH = 13 thu được dung dịch có pH = 2. 2. Cho X là muối nhôm khan, Y là một muối trung hòa khan. Hoà tan  gam hỗn hợp đồng số mol 2 muối X, Y vào nước được dung dịch A. Thêm từ từ dung dịch Ba(OH)2 vào dung dịch A cho tới dư được dung dịch B, khí C và kết tủa D. Axit hóa dung dịch B bằng HNO3 rồi thêm AgNO3 vào thấy xuất hiện kết tủa trắng bị hóa đen dần khi để ngoài ánh sáng. Khi thêm Ba(OH)2 vào, lượng kết tủa D đạt giá trị lớn nhất (kết tủa E), sau đó đạt giá trị nhỏ nhất (kết tủa F). Nung các kết tủa E, F tới khi khối lượng không đổi thu được 6,248 g và 5,126 g các chất rắn tương ứng. F không tan trong axit mạnh. a) Hỏi X, Y là các muối gì? b) Tính  và thể tích C (ở đktc) ứng với giá trị D lớn nhất. Đáp án

Điểm

1. pH = 1 ⇒[H+] = 0,1 M , pH = 2 ⇒pH = 0,01 M pH = 13 ⇒ pOH = 14-13 = 1 ⇒ [OH-] = 0,1M

⇒ số mol OH- trong 200 ml dung dịch = 0,2  0,1 = 0,02 (mol) Phương trình hóa học : (1) H+ + OH-  H2O Từ (1) ⇒ số mol H+ tham gia (1) = số mol OH- = 0,02 (mol) Gọi V (lít) là thể tích dung dịch 2 axit cần lấy . Số mol H+ trong V lít dung dịch = 0,1V (mol) Dung dịch thu được có pH < 7 chứng tỏ axit dư Số mol H+ dư = 0,1V – 0,02 (mol) 0,1V  0, 02 [H+] trong dung dịch thu được =  0, 01 (M) ⇒ V = 0,244 (lít) V  0, 2 2. Vì cho AgNO3 vào dung dịch B đã axit hóa tạo ra kết tủa trắng bị hóa đen ngoài ánh sáng: đó là AgCl, vậy phải có 1 trong 2 muối là muối clorua, vì khi cho Ba(OH)2 mà có khí bay ra chúng tỏ đó là NH3; vậy muối Y phải là muối amoni trung hòa vì khi thêm Ba(OH)2 tới dư mà vẫn còn kết tủa chứng tỏ một trong hai muối phải là muối sunfat và sự chênh lệch nhau về khối lượng khi nung E và F là do Al2O3 tạo thành từ Al(OH)3. Các phản ứng dạng ion: (1) Ag+ + Cl AgCl + (2) NH4 + OH  NH3 + H2O 3+ (3) Al + 3OH  Al(OH)3 (4) Al(OH)3 + OH Al(OH)4to (5) 2Al(OH)3   Al2O3 + 3H2O 2+ 2(6) Ba + SO4  BaSO4

0,75

1,25

Theo khối lượng các chất rắn ta có: n Al2O3 

6, 248  5,126 5,126  0, 011 (mol) , n BaSO4  n SO2    0, 022 (mol) 4 102 233

Như vậy kết quả không phù hợp với muối Al2(SO4)3. Do đó muối nhôm phải là AlCl3 với số mol = 0,011.2 = 0,022 mol và muối Y phải là muối (NH4)2SO4 với số mol là 0,022 mol. Khối lượng hỗn hợp ban đầu : a  m AlCl3  m( NH4 )2 SO4 = 0,022133,5 + 0,022132 = 5,841 g Và nB = 2n(NH ) SO = 2. 0,022 = 0,044 (mol) ⇒VB = 2. 0,4928 = 0,9856 lit 4 2 4 Câu II: (2,0 điểm) 1. Cho các chất NH3, H2N-OH, H2N-NH2 và H-N=N≡N a) Sắp xếp các chất trên theo chiều giảm dần tính bazơ. Giải thích. b) Phương pháp sản xuất hiđrazin H2N-NH2 trong công nghiệp là cho natri hipoclorit tác dụng với dung dịch amoniac. Viết phương trình hóa học minh họa. 2. Momen lưỡng cực và nhiệt độ sôi của NH3 và NF3 được cho trong bảng dưới đây: Đặc điểm NH3 NF3 Momen lưỡng cực (D) 1,46 0,24 Nhiệt độ sôi (oC) -33,0 -129 Cho biết dạng hình học phân tử của NH3, NF3. So sánh và giải thích sự khác biệt giá trị momen lưỡng cực và nhiệt độ sôi của các chất này. 3. Cho dòng khí CO đi qua ống sứ chứa hỗn hợp X gồm FeO, Fe3O4 và Fe2O3 đốt nóng, phản ứng tạo ra 3,0912 lít khí CO2 (đktc), hỗn hợp chất rắn còn lại trong ống nặng 14,352 gam gồm 4 chất. Hòa tan hết hỗn hợp 4 chất này vào lượng dư dung dịch HNO3 thu được V lít khí NO (đktc, sản phẩm khử duy nhất) và dung dịch có chứa 50,82 gam muối khan. Tính V. Đáp án Điểm 1. (a) Tính bazơ giảm dần theo chiều: NH3 > H2N-NH2 > H2N-OH > H-N=N≡N Giải thích: Ba chất đầu đều có tính bazơ vì nguyên tử N còn cặp electron chưa liên kết. NH3 có tính bazơ mạnh nhất vì mật độ electron tại N lớn nhất. Oxi có độ âm điện lớn hút electron làm giảm mật độ electron tại N. Mật độ electron tại N giảm làm giảm khả năng nhận H+.

0,75

Riêng H-N=N≡N có tính axit. Vì liên kết H-N phân cực mạnh, H linh động nên có khả năng cho H+ (b) 2NH3 + NaClO  H2N-NH2 + NaCl + H2O 2. Dạng hình học .. phân tử: tháp đáy..tam giác N N H H F F H F

0,75

Trong phân tử NH3, liên kết N-H và cặp electron của N phân cực cùng chiều. Trong phân tử NF3, liên kết N-F và cặp electron của N phân cực ngược chiều. Do đó, phân tử NH3 phân cực hơn NF3. NH3 là phân tử phân cực, tạo được liên kết hidro giữa các phân tử nên có nhiệt độ sôi cao hơn NF3. 2

3. Xem hỗn hợp X gồm FeO, Fe3O4 và Fe2O3 là hỗn hợp chứa FeO và Fe2O3 Ta có: mx= 14,352 + 163,0912/22,4 = 16,56 Giải hệ phương trình: 72nFeO + 160 nFe2O3 = 16,56 50,82 nFeO + 2nFe2O3 = nFe(NO3)3 =  0,21 ( mol) 242 nFeO = 0,03mol và nFe2O3 = 0,09 mol Áp dụng định luật bảo toàn electron: nFeO + 2nCO2 = 3 nNO nNO = (0,03 + 2 3,0912/22,4)/3 = 0,102 mol. Vậy V = 2,2848 lít.

0,50

Câu III: (2,0 điểm) 1. So sánh độ dài liên kết đơn C –H trong etan và trong etin. Giải thích 2. Dựa vào số electron hóa trị của C và H chứng tỏ rằng ankan có công thức chung là CnH2n+2. 3. Hòa tan 3,042 gam campho vào 40 gam benzen thu được dung dịch đông đặc ở 2,940C. Hãy xác định khối lượng mol phân tử của campho. Biết nhiệt độ nóng chảy và hằng số nghiệm lạnh của benzen lần lượt là 5,50C và 5,12. 4. Cho biết sản phẩm chính của các phản ứng cộng giữa các chất sau với số mol bằng nhau. (a) but-2-in + H2 ; (b) axetylen + Br2 5. Một hiđrocacbon X có chứa 88,235% C về khối lượng. Xác định công thức cấu tạo của X, biết nó là hiđrocacbon no có ba vòng đều có 6C. Đáp án 1. Độ dài liên kết đơn C –H trong etan lớn hơn trong etin Vì liên kết C-H trong etan tạo bởi obitan lai hóa sp3 và obitan s của hiđro, còn liên kết C-H trong etin được tạo bởi obitan lai hóa sp của cacbon và obitan s của hiđro. 2. Xét một ankan có n nguyên tử cacbon Số electron hóa trị của C là 4n Số liên kết C-C là n-1 Số electron tham gia liên kết C-C là 2(n-2) Số electron hóa trị tham gia liên kết C-H là 4n – 2(n-2) = 2n+2 Vì H có một electron hóa trị, nên 2n+2 cũng chính là số nguyên tử H. 3. Áp dụng công thức K  m ct 1000 M m dd t 5,12  3,042  1000 M  152,1(g / mol) 40  (5,50  2,94) 4. (a) cis-but-2-en và (b) trans-1,2-đibrometen

Điểm

0,25

5. Xác định công thức phân tử Đặt CxHy là công thức phân tử của X 88,235 11,765 x:y :  7,353 : 11,765  5 : 8 12 1 10n  2  8n X có dạng C5nH8n. X có độ bất bão hòa    n 1 2

1,0

Do có 3 vòng nên n + 1 = 3, suy ra n = 2 , công thức phân tử của A là C10H16 X có 3 vòng 6C nên công thức cấu tạo của nó là:

hay

Câu IV: (2,0 điểm) 1. Tốc độ tương đối của phản ứng brom hóa từng vị trí ở nhân benzen của toluen so với 1 vị trí của benzen như sau: CH3 600

600

5,5

5,5 2420

a) Giải thích sự khác nhau về tốc độ tương đối trong phân tử toluen. b) Tính tỉ lệ % các sản phẩm khi momobrom hóa toluen. c) So sánh khả năng phản ứng brom hóa của toluen và benzen. 2. Hiđrocacbon X có MX = 84 gam/mol. X tác dụng với dung dịch Br2 tạo dẫn xuất Y. Cho Y tác dụng với KOH trong ancol, đun nóng thu được 2 hiđrocacbon đồng phân Z1, Z2. Ozon phân Z1 thu được sản phẩm gồm CH3COOH và HOOC-COOH a) Lập luận tìm công thức cấu tạo của X, Y, Z1, Z2 và gọi tên. b) Viết các phương trình hóa học xảy ra. c) Biểu diễn các đồng phân hình học của Z1 và gọi tên. Đáp án 1. a. Do CH3 đẩy electron (hiệu ứng +I) làm tăng mật độ electron trong vòng benzen, nhất là các vị trí ortho và para nên ở các vị trí này dễ dàng tham gia phản ứng thế. Tuy nhiên, do ở vị trí ortho gần nhóm CH3 nên khó thế hơn ở para. b. Tỉ lệ sản phẩm monobrom của toluen 600  2 %(o) = 100% = 33,05% 600  2  5,5  2  2420 5,5  2 %(m)= ; %(p) = 66,65% 100% =0,30% 3631

Điểm

0,75

c. So sánh khả năng phản ứng của toluen so với benzen: v toluen 3631 =605,17 lần  v benzen 1 6 2. a) X: CxHy có 12x + y = 84, biện luận được CTPT của X là C6H12. X tác dụng với dung dịch Br2 tạo Y: C6H12Br2, đun nóng Y với OH-/ancol tạo C6H10 Ozon phân Z1 thu được CH3COOH và HOOC-COOH. Ta có:

CH3

O O

OH OH OH Vậy CTCT của Z1: CH3-CH=CH-CH=CH-CH3 Y là CH3-CH2CHBr-CHBr-CH2-CH3

CH3

1,25

Z2: CH3-CH2-C≡C-CH2-CH3 X: CH3-CH2-CH=CH-CH2-CH3 b) Các phương trình hóa học: CH3-CH2-CH=CH-CH2-CH3 + Br2  CH3-CH2CHBr-CHBr-CH2-CH3 ancol,t o CH3-CH2CHBr-CHBr-CH2-CH3+2KOH   CH3-CH=CH-CH=CH-CH3 + 2KBr+ 2H2O ancol,t CH3-CH2CHBr-CHBr-CH2-CH3+2KOH   CH3-CH2-C≡C-CH2-CH3+2KBr + 2H2O c) Các đồng phân hình học của Z1: o

trans - trans cis - cis

cis-trans

Câu V: (2,0 điểm) 1. (a) Xác định công thức cấu tạo của A, B, C, D và E. (b) Viết các phương trình hóa học.

2. Hỗn hợp khí X gồm 2 anken kế tiếp nhau trong dãy đồng đẳng. Đốt cháy hoàn toàn 2,24 lít khí hỗn hợp X thu được 5,6 lít khí CO2 (các thể tích khí đo ở cùng điều kiện nhiệt độ, áp suất). a) Xác định công thức phân tử của 2 anken. b) Hiđrat hóa hoàn toàn một thể tích X với điều kiện thích hợp thu được hỗn hợp ancol Y, trong đó tỉ lệ về khối lượng các ancol bậc một so với ancol bậc hai là 12,2:9. Xác định % khối lượng mỗi ancol trong hỗn hợp Y. 5

Đáp án

Điểm

1. Công thức cấu tạo của các chất là: 1,0

2. Đặt công thức chung của 2 anken là C n H 2 n Đốt hỗn hợp hai anken: 3n Cn H 2n  O2   nCO 2  nH 2O 2 2,24 5,6 Đối với chất khí tỉ lệ thể tích cũng là tỉ lệ số mol nên có tỷ lệ: 2,24n  5,6  n  2,5 Anken duy nhất có số nguyên tử cacbon < 2,5 là C2H4 và anken kế tiếp là C3H6 CH2 = CH2 + HOH → CH3–CH2OH (2) CH3CH = CH2 + HOH → CH3–CH(OH)–CH3 (3) CH3CH = CH2 + HOH → CH3–CH2–CH2OH (4)

1,0

Gọi  là % số mol của C3H6 và (1- ) là % số mol của C2H4 3 + 2(1 – ) = 2,5 ⇒ = 0,5 Vậy C3H6 chiếm 50% còn C2H4 chiếm 50% về thể tích. Gọi a, b, c lần lượt là số mol của CH3–CH2OH, CH3–CH(OH)–CH3 và CH3CH2CH2OH. 6

46a  60c 12,2 ⇒a = 4c và b = 3c  60b 9 Vậy % khối lượng của các ancol: 46a %C 2 H 5OH  100%  43,4% 46a  60b  60c 60b %CH 3CH(OH)CH 3  100%  42,45% 46a  60b  60c 60c %CH 3CH 2CH 2OH  100%  14,15% 46a  60b  60c

Khi đó: b  c  a , theo đề:

TRƯỜNG THPH NGUYỄN HUỆ ĐỀ THI HỌC SINH GIỎI 2009-2010 Tổ Hóa Môn : Hóa học- khối 11

Thời gian làm bài :120 phút

Mã đề 657 Họ và tên:……………………………………… …SBD………………… Câu 1 : Cho bari kim loại vào năm ống nghiệm đựng các dung dịch riêng rẽ sau: NaCl, NH4Cl, FeCl3, AlCl3, (NH4)2CO3. Nhận xét các hiện tượng và viết các phương trình pư xảy ra. Câu 2: Hòa tan hốn hợp FeCO3 và Fe3O4 trong dd HNO3 khi đun nóng đc khí A và dd B. Khí A hóa nâu 1 phần trong không khí và có khả năng làm đục nước vôi trong. DD B t/d với dd NH3 cho kết tủa khi nung ở t0 cao tạo ra bột màu đỏ nâu. Viết các pt pư. Câu 3: Một hh A gồm 2 khí N2 và H2 theo tỉ lệ mol 1:3 . Tạo pư giữa N2 và H2 cho ra NH3. Sau pứ thu đc hỗn hợp khí B. Tỉ khối hơi của A đối với B là dd A/B = 0,6. Tính hiệu suất pứ tổng hợp NH3. Câu 4: Phải lấy dd axit mạnh PH=5 và dd bazo mạnh pH=9 theo tỉ lệ thể tích nào để đc dd có pH =8. Câu 5: Cho 3,58g hỗn hợp X hồm Al, Fe và Cu vào 200ml dd Cu(NO3)2 0,5M, đến khi kết thúc pứ thu đc dd A và chất rắn B. Nung B trong không khí ở nhiệt độ cao đến pứ xảy ra hoàn toàn có đc 6,4g chất rắn. Cho dd A t/d với dd NH3 dư, lọc lấy kết tủa đem nung trog không khí đến khối lượng không đổi đc 2.62g chất rắn D. Tính khối lượng mỗi KL trong hh X. Câu 6: Cho một bình kín dung tích 112 lít trong đó chứa N2 và H2 theo tỉ lệ thể tích 1 : 4 ở t0= O0C và áp suất 200atm với 1 ít chất xúc tác thích hợp. Nung nóng bình 1 thời gian, sau đó đưa vầ nhiệt độ OoC thấy áp suất trong bình giảm 10% so với áp suất ban đầu. 1. Tính hiệu suất pư điều chế NH3 2. Nếu lấy 12,5% lượng NH3 tạo thành có thể điều chế đc bao nhiu lít dd NH3 25 (d = 0,907 g/ml)?. 3. Nếu lấy 50% lượng NH3 tạo thành có thể điều chế đc bao nhiêu lít dd HNO3 67% (d= 1,40 g/ml), biết hiệu suất quá trình điều chế HNO3 là 80% 4. Lấy một thể tích dd HNO3 67% ở trên pha loãng bằng nước đc dd mới, dd này hòa tan vừ đủ 9g Al và giải phóng hỗn hợp khí NO và N2O có tỉ khối so với H2 là 16,75. Tính thể tích dd HNO3 67% đã dùng. -----------------------------------hết----------------------------------

ĐỀ THI HỌC SINH GIỎI - LỚP 11 Năm học 2008 - 2009 Môn Hoá học Thời gian làm bài: 120 phút

SỞ GIÁO DỤC & ĐÀO TẠO HÀ NỘI TRƯỜNG THPT PHAN ĐÌNH PHÙNG

H2SO3

(1)

  H+ + HSO3–  

(2)

  H+ + SO32– (3) HSO3–   Nồng độ SO2 thay đổi như thế nào? (giải thích) khi lần lượt tác động những yếu tố sau: a) Đun nóng dung dịch. b) Thêm dung dịch HCl. c) Thêm dung dịch NaOH. d) Thêm dung dịch KMnO4. Câu II. (4 điểm) 1. Cho 2 kim loại Al, Cu vào 2 cốc đựng dung dịch HNO3 loãng thu được 2 muối A, B ở 2 cốc, phản ứng đều cho 1 khí duy nhất. Lần lượt cho A, B vào dung dịch NH3 dư: A tạo kết tủa A1, B tạo dung dịch B1. Cho A1, B1 tác dụng với dung dịch NaOH dư thì A1 tạo dung dịch A2, B1 tạo kết tủa B2. Cho A2, B2 tác dụng với dung dịch HNO3 lại tạo ra A, B. Viết các phương trình phản ứng. 2. Để m gam bột kẽm ngoài không khí, sau một thời gian kẽm bị oxi hoá một phần bởi oxi của không khí tạo thành hỗn hợp A. Hoà tan hoàn toàn hỗn hợp A trong dung dịch HCl thu được 4,48 lit H2 (đktc) và dung dịch B. Cô cạn dung dịch B thu được 34 gam muối khan. a) Tính m và phần trăm kim loại kẽm bị oxi hoá. b) Cho hỗn hợp A vào dung dịch HNO3, phản ứng xong thu được 0,448 lit khí X (đktc). Cô cạn cẩn thận dung dịch sau phản ứng thu được 49,25 gam chất rắn khan. Tìm CTPT của X. (Cho Zn=65, H=1, N=14, O=16, Cl=35,5)

Câu III. (4 điểm) 1. Hiđro cacbon A tác dụng với clo thu được một sản phẩm hữu cơ duy nhất C2H4Cl2. Hiđro cacbon B tác dụng với clo có thể thu được hỗn hợp 2 sản phẩm hữu cơ có cùng công thức C2H4Cl2. a) Cho biết công thức cấu tạo của A và B, giải thích bằng phương trình phản ứng. b) Trình bày 2 phương pháp hóa học để phân biệt A và B. 2. Bằng CTCT, viết các phương trình phản ứng theo sơ đồ: C3H6 + Br2 (dd)  C3H6 + HBr (dd)  Câu IV. (4 điểm) 1. -Tecpinen là tinh dầu tự nhiên tách ra từ nhựa thông có công thức C10H16 (chỉ chứa liên kết đôi và vòng). Khi hiđro hóa hoàn toàn trên xúc tác Ni tạo ra hiđrocacbon no C10H20, Tìm số liên kết đôi và số vòng của -Tecpinen. 2. Propilen phản ứng với dung dịch Br2 có hoà tan NaCl đã tạo ra được hỗn hợp sản phẩm cộng. Viết phương trình phản ứng giải thích? 3. Khi trùng hợp buta-1,3-đien; ngoài cao su buna người ta còn thu thêm một số sản phẩm phụ, trong đó có chất B mà khi hiđro hoá B tạo ra etylxiclohexan. Viết các phương trình phản ứng đó. Câu V. (4 điểm) 1. Đốt cháy hoàn toàn một lượng hiđrocacbon X rồi dẫn sản phẩm qua 2 bình kín: bình 1 đựng dung dịch H2SO4 đặc thấy khối lượng tăng 6,3 gam; bình 2 đựng dung dịch Ca (OH)2 tạo ra 10 gam kết tủa, lọc bỏ kết tủa và đun nóng dung dịch lại thu thêm được 10 gam kết tủa nữa. a) Xác định CTPT của X b) Cho X tác dụng với clo (1:1, as) chỉ thu được 3 dẫn xuất chứa clo. Xác định CTCT và gọi tên X. 2. Khi đốt cháy hiđrocacbon A cho CO2 và hơi H2O theo tỉ lệ 1,75:1 về thể tích. Cho bay hơi hoàn toàn 5,06 gam A thu được một thể tích hơi đúng bằng thể tích của 1,76 gam oxi trong cùng điều kiện. Cho 13,8 gam A phản ứng hoàn toàn với AgNO3 (lấy dư) trong dd NH3 thu 45,9 gam kết tủa. Viết CTCT có thể có của A. (Cho H=1, C=12, N=14, O=16, Ag=108)

ĐỀ THI HỌC SINH GIỎI - LỚP 11 Năm học 2008 - 2009 Môn Hoá học Thời gian làm bài: 120 phút

SỞ GIÁO DỤC & ĐÀO TẠO HÀ NỘI TRƯỜNG THPT PHAN ĐÌNH PHÙNG

Câu I. (4 điểm) 1. Cho dung dịch thu được khi hoà tan các chất: NH3, NH4Cl, NaHCO3, KNO3 vào nước. Cho biết độ pH của dung dịch trên có giá trị như thế nào so với 7? Giải thích? 2. Hoà tan khí SO2 vào H2O có các cân bằng sau:   H2SO3 SO2 + H2O  (1)    H+ + HSO3– (2) H2SO3     H+ + SO32– (3) HSO3–   Nồng độ SO2 thay đổi như thế nào? (giải thích) khi lần lượt tác động những yếu tố sau: a) Đun nóng dung dịch. b) Thêm dung dịch HCl. c) Thêm dung dịch NaOH. d) Thêm dung dịch KMnO4. 1. pH < 7: NH4Cl pH > 7: NH3, NaHCO3 pH = 7: KNO3 Xác định được pH và giải thích đúng, mỗi chất x 0,5 điểm 2. a) Đun nóng dung dịch : SO2 thoát khỏi dung dịch   SO2  trong dung dịch giảm. b) Thêm dd HCl: Cbằng (2) (3) chuyển sang trái  Cân bằng (1) chuyển sang trái   H2SO3  tăng   SO2  tăng. c) Thêm NaOH: NaOH + SO2  NaHSO3 2 NaOH + SO2  Na2SO3 + H2O Cbằng (2) (3) chuyển sang phải  Cân bằng (1) chuyển sang phải  SO2  giảm d) Thêm KMnO4. Có pứ:  làm giảm  SO2  . 5SO2 + 2KMnO4 + 2H2O  2H2SO4 + 2MnSO4 + K2SO4 (SO32– + 2KMnO4 + 2H2O  H2SO4 + K2MnO4 + MnO42–) Mỗi trường hợp x 0,5 điểm

Câu II. (4 điểm) 1. Cho 2 kim loại Al, Cu vào 2 cốc đựng dung dịch HNO3 loãng thu được 2 muối A, B ở 2 cốc, phản ứng đều cho 1 khí duy nhất. Lần lượt cho A, B vào dung dịch NH3 dư: A tạo kết tủa A1, B tạo dung dịch B1. Cho A1, B1 tác dụng với dung dịch NaOH dư thì A1 tạo dung dịch A2, B1 tạo kết tủa B2. Cho A2, B2 tác dụng với dung dịch HNO3 lại tạo ra A, B. Viết các phương trình phản ứng. 2. Để m gam bột kẽm ngoài không khí, sau một thời gian kẽm bị oxi hoá một phần bởi oxi của không khí tạo thành hỗn hợp A. Hoà tan hoàn toàn hỗn hợp A trong dung dịch HCl thu được 4,48 lit H2 (đktc) và dung dịch B. Cô cạn dung dịch B thu được 34 gam muối khan. a) Tính m và phần trăm kim loại kẽm bị oxi hoá. b) Cho hỗn hợp A vào dung dịch HNO3, phản ứng xong thu được 0,448 lit khí X (đktc). Cô cạn cẩn thận dung dịch sau phản ứng thu được 49,25 gam chất rắn khan.

Tìm CTPT của X. (Cho Zn=65, H=1, N=14, O=16, Cl=35,5) Al + 4HNO3  Al(NO3)3 + NO + 2H2O 3Cu + 8 HNO3  3Cu(NO3)2 + 2NO + 4H2O Al(NO3)3 + 3NH3 + 3H2O  Al(OH)3  + 3NH4NO3 H2O Cu(NO3)2 + 4NH3   [Cu(NH3)4](NO3)2 Al(OH)3 + NaOH  NaAlO2 + 2H2O

(0,25 điểm) (0,25 điểm) (0,25 điểm) (0,25 điểm) (0,25 điểm)

[Cu(NH3)4](NO3)2 + 2NaOH  Cu(OH)2  +2NaNO3 NaAlO2 + 4HNO3  NaNO3 + Al(NO3)3 + 2H2O Cu(OH)2 + 2HNO3  Cu(NO3)2 + 2H2O

(0,25 điểm) (0,25 điểm) (0,25 điểm)

a) hỗn hợp A gồm 0,2 mol Zn và 0,05 mol ZnO (1,0 điểm) b) Tổng khối lượng Zn(NO3)2 là: (0,2 + 0,05).189=47,25 < 49,25 49, 25  47, 25  0, 025 mol (0,5 điểm)  Phản ứng có tạo muối amoni: n NH +  4 80 +5

Gọi CT của X là NxOy: x N + (5x-2y) 

+2y/x

 0,02.(5x-2y) + 0,025.8 = 0,2.2  (5x-2y) = 10  x=2, y=0 (0,5 điểm)

(0,5 điểm) (0,5 điểm)

2. C3H6 có thể là propen hoặc xiclopropan, mỗi phương trình 0,5 điểm

Câu IV. (4 điểm) 1. -Tecpinen là tinh dầu tự nhiên tách ra từ nhựa thông có công thức C10H16 (chỉ chứa liên kết đôi và vòng). Khi hiđro hóa hoàn toàn trên xúc tác Ni tạo ra hiđrocacbon no C10H20, Tìm số liên kết đôi và số vòng của -Tecpinen. (10. 2)+2-16 Độ bất bão hòa của C10H16 = =3 2 (0,5 điểm)

khi cộng hiđro tạo C10H20 có độ bất bão hòa của C10H20 =

(10. 2)  2  20 = 1. 2

(0,5 điểm) Vậy -Tecpinen có 2 liên kết đôi và 1 vòng (0,5 điểm) CH3

H3C

CH3

Viết tối thiểu được 3 phương trình phản ứng (1,5 điểm)

CH2 HC

CH2 CH2

xt, t0

+ HC

CH CH2

CH2

CH2 HC

+ 2H2

xt, t0

CH CH2

CH2

CH3

CH2 CH2

CH2

H2C

CH2

H2C

CH CH2

2. Propilen phản ứng với dung dịch Br2 có hoà tan NaCl đã tạo ra được hỗn hợp sản phẩm cộng. Viết phương trình phản ứng giải thích? 3. Khi trùng hợp buta-1,3-đien; ngoài cao su buna người ta còn thu thêm một số sản phẩm phụ, trong đó có chất B mà khi hiđro hoá B tạo ra etylxiclohexan. Viết các phương trình phản ứng đó. Câu V. (4 điểm) 1. Đốt cháy hoàn toàn một lượng hiđrocacbon X rồi dẫn sản phẩm qua 2 bình kín: bình 1 đựng dung dịch H2SO4 đặc thấy khối lượng tăng 6,3 gam; bình 2 đựng dung dịch Ca (OH)2 tạo ra 10 gam kết tủa, lọc bỏ kết tủa và đun nóng dung dịch lại thu thêm được 10 gam kết tủa nữa. a) Xác định CTPT của X b) Cho X tác dụng với clo (1:1, as) chỉ thu được 3 dẫn xuất chứa clo. Xác định CTCT và gọi tên X. a) n H O  0,35 , n CO  0,30  X là ankan: C6H14 (1,0điểm) 2

b) CTCT

(1điểm)

CH3 CH3 – CH2 – CH2 – CH2 – CH2 – CH3

CH3 – C – CH2 – CH3 CH3

Phương trình phản ứng 2. Khi đốt cháy hiđrocacbon A cho CO2 và hơi H2O theo tỉ lệ 1,75: 1 về thể tích. Cho bay hơi hoàn toàn 5, 06 gam A thu được một thể tích hơi đúng bằng thể tích của 1, 76 gam oxi trong cùng điều kiện. Cho 13, 8 gam A phản ứng hoàn toàn với AgNO3 (lấy dư) trong dd NH3 thu 45, 9 gam kết tủa. Viết CTCT có thể có của A CxHy + (x+y/4)O2  xCO2 + y/2 H2O x:y/2 = 1,75:1 MA = 92 = 12x+y  x=7, y=8  CTPT: C7H8

(1 điểm)

A phản ứng với AgNO3 /NH3 nên phải có nối ba đầu mạch nA = 13,8/92=0,15 = n   M  = 45,9/0,15=306 CTTQ của A: C7-2nH8-n(C  CH)n CTTQ của kết tủa: C7-2nH8-n(C  CAg)n Hay 12(7) + (8-n) + 108n=306  n=2 Vậy CTCT của A là HC  C-C3H6-C  CH

(1 điểm)

HC  C – CH – CH2 – C  CH HC  C – [CH2 ]3 – C  CH CH3 CH3 HC  C – CH – C  CH HC  C – C – C  CH CH2 – CH3 CH2

Së gd & ®t nghÖ an Trêng thpt b/c thanh ch¬ng

k× thi chän hsg trêng n¨m häc 2009 - 2010 m«n ho¸ häc : líp 11

Thêi gian : 90 phót (kh«ng kÓ thêi gian giao ®Ò) C©u I: ( 2 ®iÓm) 1, Dung dÞch CH3COOH 0,1M cã ®é ®iÖn li α = 1,39% a, X¸c ®Þnh gi¸ trÞ pH vµ Ka cña dung dÞch trªn. b, CÇn pha lo·ng dung dÞch trªn bao nhiªu lÇn ®Ó cho ®é ®iÖn li t¨ng lªn 4 lÇn? 2, a, Qu¸ tr×nh ®iÒu chÕ NH3 trong c«ng nghiÖp ngêi ta dïng ph¶n øng: N2 + 3H2 t0, xt 2NH3  H<0 §Ó ph¶n øng trªn thu ®îc lîng NH3 lín nhÊt th× cÇn ph¶i thay ®æi çc ®iÒu kiÖn nhiÖt ®é, ¸p suÊt nh thÕ nµo?T¹i sao nhiÖt ®é cña ph¶n øng dõng l¹i kho¶ng 4500C – 5000C ? b, Tèc ®é ph¶n øng sÏ t¨ng bao nhiªu lÇn khi t¨ng nhiÖt ®é tõ 200C lªn 600C. BiÕt cø t¨ng 100C th× tèc ®é ph¶n øng t¨ng lªn 2 lÇn. C©u II. (2 ®iÓm) Dung dÞch A gåm x mol CO32-, y mol SO32-, z mol SO42-, 0,1 mol HCO3- vµ 0,3 mol Na+. Cho vµo dung dÞch A V lÝt Ba(OH)2 1M. X¸c ®Þnh V ®Ó thu ®îc lîng kÕt tña lµ lín nhÊt. C©u III: ( 3 ®iÓm) Nung 16,8 gam hçn hîp X gåm MgCO3 vµ CaCO3 ®Õn khèi lîng kh«ng ®æi, råi dÉn khÝ thu ®îc vµo 180 ml dung dÞch Ba(OH)2 1M th× thu ®îc 33,49 gam kÕt tña. X¸c ®Þnh thµnh phÇn phÇn tr¨m khèi lîng çc chÊt trong X. C©u IV: ( 3 ®iÓm) Hçn hîp X gåm Fe vµ kim lo¹i R cã ho¸ trÞ kh«ng ®æi. Trén ®Òu vµ chia 15,06 gam hçn hîp X thµnh 2 phÇn b»ng nhau. - Hoµ tan phÇn mét b»ng HCl d thu ®îc 3,696 lÝt khÝ H2 . - PhÇn hai t¸c dông hÕt víi dung dÞch HNO3 lo·ng thu ®îc 3,36 lÝt khÝ NO lµ s¶n phÈm khö duy nhÊt ( çc thÓ tÝch ®o ë ®ktc) 1, X¸c ®Þnh kim lo¹i R? 2, Nhá dung dÞch NaOH vµo dung dÞch muèi clorua ë trªn ®Õn khi thÊy ph¶n øng kh«ng cßn x¶y ra n÷a th× thÓ tÝch NaOH cÇn dïng lµ 600 ml . Läc lÊy kÕt tña ®em nung trong kh«ng khÝ ®Õn khèi lîng kh«ng ®æi thu ®îc m gam chÊt r¾n. X¸c ®Þnh nång ®é mol/l cña NaOH ®· dïng vµ gi¸ trÞ cña m? ( cho Fe =56, Na= 23, Al=27, Zn =65, Cr =52, Cu=64, O =16, H=1, N= 14, Ag =108, Mg = 24, Ca = 40 ) Hä tªn thÝ sinh:..............................................Sè b¸o danh:.......................

1,39 x0,1 = 0,00139 M 100

Theo ph¬ng tr×nh 1 th× [H+] = 0,00139 = 1,39.10-3M TÝnh pH = 3 - lg(1,39) = 2,857

[CH 3 COO  ]x[ H  ] (0,00139) x(0,00139) TÝnh KC: KC = = = 1,96.10-5 [CH 3 COOH ]cb (0,1  0,00139)

b, Khi pha lo·ng th× ®é ®iÖn li t¨ng lªn sö dông c«ng thøc: α = K C

®iÓm

0,25® 0,25® 0,5®

Víi nång ®é [CH3COOH] = C0 , sau khi pha lo·ng [CH3COOH] = C1 ®é ®iÖn li sau khi pha lo·ng gÊp 4 lÇn ®é ®iÖn li ban ®Çu <=>

KC K K K = 4 C <=> C = C C0 C1 C0 C1

BiÕn ®æi biÓu thøc trªn ta thu ®îc V1 = 16V0. Nh vËy khi pha lo·ng gÊp 16 lÇn th× tèc ®é p/ø t¨ng thªm 4 lÇn. 2. a, Ph¬ng tr×nh : N2 + 3H2 t0, xt 2NH3 0,5® §Ó thu ®îc lîng NH3 lín cã nghÜa lµ ®Ó p/ø diÔn ra theo chiÒu thuËn ( chiÒu ph¶n øng to¶ nhiÖt vµ cã sè mol khÝ gi¶m) th× cÇn t¨ng ¸p su©t vµ gi¶m nhiÖt ®é cña p/ø NÕu nhiÖt ®é h¹ thÊp h¬n th× p/ø diÔn ra theo chiÒu thuËn nhng khi ®ã tèc ®é p/ø diÔn ra chËm v× N2 rÊt bÒn ë nhiÖt ®é thÊp v b,Sö dông c«ng thøc t 10 =  vt

khi ®ã ta cã:

vt 10 = 2 vt

60  20 10

T2 T1 10

0,5®

= 16. VËy khi nhiÖt ®é t¨ng lªn 400C th× tèc

®é p/ø t¨ng lªn 16 lÇn. II

Khi cho Ba(OH)2 vµo dung dÞch A th× : Ba(OH)2 -> Ba2+ + 2OH- (1) Khi ®ã cã c¸c PTHH x¶y ra: OH- + HCO3- -> CO32- + H2O (2)

0,5 ®

Ba2+ + CO32- -> BaCO3↓ (3) Ba2+ + SO32- -> BaSO3 ↓ (4) Ba2+ + SO42- -> BaSO4↓ (5) Trong dd A ¸p dông ®Þnh luËt b¶o toµn ®iÖn tÝch ta cã: n Na  = 2( nCO 2  + n SO 2  + n SO 2  ) + n HCO  <=> 0,3 = 2( x+y +z) + 0,1 3

0,5®

=> x + y +z = 0,1 mol Theo c¸c PT trªn ta cã ®Ó thu ®îc lîng kÕt tña lín nhÊt th× lîng Ba2+ ph¶i ph¶n øng hÕt ë p/ø 3,4,5 Khi ®ã theo pt 2 ta cã n Ba = nCO + nSO + nSO 2

2

0,5 ®

= 0,1 + x + y + z =

0,2 mol. Khi ®ã n Ba (OH ) = n Ba = 0,2 mol. => VBa(OH)2 = 0,2/1 = 0,2 lÝt

0,5 ®

2

III

Ta cã c¸c ph¬ng tr×nh: MgCO3 CaCO3

MgO + CO2 (1) CaO + CO2 (2)

Khi cho CO2 vµo dung dÞch Ba(OH)2 th× cã c¸c p/ø x¶y ra: CO2 + Ba(OH)2 -> BaCO3 ↓+ H2O (3) 2CO2 + Ba(OH)2 -> Ba(HCO3)2

(4)

Mµ nBa(OH)2 = 0,18 mol Trêng hîp 1: NÕu chØ x¶y ra p/ø 3 th× ta cã nCO2= nBaCO3 = 0,17 mol.

ViÕt ®îc ph¬ng tr×nh cho 0,5 ®iÓm tÝnh ®îc tr/hîp 1 cho 1,5 ®iÓm.

Khi ®ã Ba(OH)2 d = 0,1 mol. Nh vËy nCO2 sinh ra ë 1,2 = 0,17 mol Ta cã hÖ 84x + 100y = 16,8 gam x + y = 0,17 => y = 0,1575 mol, x = 0,0125 mol VËy mCaCO3 = 0,1575 . 100 = 15,75 gam  %mCaCO3 =

15,75 100% = 93,75% 16,8

 %mMgCO3 = 100% - 93,75% = 6,25% Trêng hîp 2: NÕu X¶y ra c¶ 2 p/ø 3,4 th×

nCO2 = nBaCO3 + 2 nBa(OH)2 (ë 4) = 0,17 + 2 ( 0,18 -0,17) = 0,19 mol V©y ta cã hÖ : 84x + 100y = 16,8 gam x + y = 0,19 => y = 0,0525 mol, x= 0,1375 mol VËy %mCaCO3 =

0,0525 x100 100% = 31,25% 16,8

=> %mMgCO3 = 100% - 31,25% = 68,75%

Trêng hîp 2 cho 1 ®iÓm

1, Ph¬ng tr×nh p/ø: ë phÇn 1 Fe + 2HCl -> FeCl2 + H2 (1) 2R + 2nHCl -> 2RCln + nH2 (2) Theo bµi ra : nH2 = 0,165 mol

Gi¶i t×m ®îc kim lo¹i R cho 2 ®iÓm

PhÇn 2: Fe + 4HNO3 -> Fe(NO3)3 + NO + 2H2O (3) 3R + 4nHNO3 -> 3R(NO3)n + nNO + 2nH2O (4) Ta cã nNO= 0,15 mol Sö dông b¶o toµn electron ta cã : ®Æt sè mol Fe vµ R trong mçi phÇn lµ x vµ y , khi ®ã ta cã PhÇn 1: 2x + ny = 0,165x2= 0,33 mol PhÇn 2: 3x + ny = 0,15x3 = 0,45 mol  x = 0,12 mol . ny = 0,09 mol  Nh vËy mFe = 0,12x2x56 = 13,44 gam  mR = 15,06 – 13,44 = 1,62 gam  MR=

1,62 x n = 9n 2 x0,09

 BiÖn luËn víi n ≤3 nªn n= 3 t/m => R lµ nh«m ( M = 27) 2, Trong mçi phÇn ta cã nFe = 0,12 mol, nAl = 0,03 mol Khi nhá dd NaOH vµo dd muèi FeCl2 vµ AlCl3 ®Õn khi p/ø kh«ng cßn diÔn ra n÷a th× ta cã c¸c p/ø lµ: FeCl2 + 2NaOH -> 2NaCl + Fe(OH)2↓ (5) AlCl3 + 3NaOH -> 3NaCl + Al(OH)3 (6) Vµ Al(OH)3 + NaOH -> NaAlO2 + 2H2O (7) Nh vËy kÕt tña cßn l¹i lµ Fe(OH)2 Khi nung trong kh«ng khÝ ®Õn khèi l¬ng kh«ng ®æi th× cã p/ø x¶y ra Fe(OH)2 t0 FeO + H2O (8) 4FeO + O2 -> 2Fe2O3 (9) VËy nNaOH ®· p/ø = 2nFeCl2 + 4nAlCl3 = 2.0,12 + 4. 0,03 = 0,36 mol. VNaOH cÇn dïng =

0,36 = 0,6 mol/lÝt 0,6

nFe2O3= 2nFe(OH)2 = 0,12 x1/2 = 0,06 mol => mchÊt r¾n = 160x0,06 = 9,6 g NÕu HS gi¶i ®óng mµ kh«ng theo ph¬ng ph¸p trªn th× vÉn cho ®iÓm tèi ®a

§Ò thi HSG thµnh phè - Ho¸ Häc 11 (1996-1997) !"#$%&'#()*#+,#-,'#./'#######################01#.2%#*234#23*#!%42#$56%#.2,42#728# #######################.79#-,#4:4$###############################################;<7#==#>?@#23*A#=BBCD=BBE# @F4#.2%A#2'&#G3H#

Thêi gian lµm bµi: 180 phót (Kh«ng kÓ thêi gian giao ®Ò) IJ#HGK >G#LGMH#

C©u 1: 1. KhÝ CO rÊt ®éc, l¹i kh«ng mµu, kh«ng mïi nªn rÊt nguy hiÓm. Lµm thÕ nµo ®Ó ph¸t hiÖ n CO trong hçn hîp khÝ ngay víi nh÷ng lîng rÊt nhá? ViÕ t ph¬ng tr× nh ph¶n øng minh ho¹. 2. KhÝ nhµ kÝ nh gåm nh÷ng chÊt nµo? HiÖ u øng nhµ kÝ nh cã ¶nh hëng g× ®Õ n m«i trêng? 3. Nªu ph¬ng ph¸p ho¸ häc cã thÓ dïng ®Ó lo¹i çc chÊt ®éc SO2, NO2 trong khÝ th¶i c«ng nghiÖ p. ViÕ t ph¬ng tr× nh ph¶n øng. 4. Vai trß cña Ozon trong tÇng khÝ quyÓn lµ g× ? Cho biÕ t çc çch nhËn ra Ozon? ViÕ t ph¬ng tr× nh ph¶n øng. C©u 2: 1. Trong mét dung dÞch cã çc ion sau: Na+, Ca2+, Mg2+, Cl- vµ HCO3-. a. Trong dung dÞch ®ã cã nh÷ng lo¹i muèi nµo? b. Khi c« c¹n dung dÞch th× thu ®îc hçn hîp gåm nh÷ng muèi nµo? c. Khi nung hçn hîp thu ®îc nh÷ng muèi nµo? d. ViÕ t ph¬ng tr× nh ph¶n øng khi cho dung dÞch muèi trªn t¸c dông víi dung dÞch HCl vµ víi dung dÞch NaOH. 2. Cã 200ml dung dÞch 2 axit HCl 1,2M vµ H2SO4 1,8M (lo∙ng). Ch 32g hçn hîp bét Fe vµ Mg vµo dung dÞch ®ã. KhÝ sinh ra ®îc dÉn rÊt tõ tõ qua èng sø chøa 64g CuO nung nãng ®Ó ph¶n øng x¶y ra hoµn toµn. TÝ nh thÓ tÝ ch dung dÞch H2SO4 96% (D=1,84g/ml) cÇn ®Ó hoµ tan hÕ t chÊt r¾n trong èng? C©u 3: §em ®èt ch¸y hoµn toµn 15g mmét mÉu than cã chøa lu huúnh. Cho çc khÝ t¹o thµnh qua 5 lÝ t dung dÞch NaOH 1M (d) ®îc dung dÞch A. Cho khÝ Cl2 d sôc vµo dung dÞch A vµ sau ®ã thªm mét lîng Ba(NO3)2 vµo th× thu ®îc 224,325g kÕt tña. Thªm dung dÞch HCl d vµo kÕ t tña nµy th× cßn l¹i 17,475g kh«ng tan. a. ViÕ t çc ph¬ng tr× nh ph¶n øng. b. Ngoµi cacbon vµ lu huúnh than nµy cßn cã t¹p chÊt nµo n÷a kh«ng? c. TÝ nh khèi lîng Cl2 ph¶i dïng ®Ó t¸c dông hoµn toµn víi dung dÞch A? C©u 4: 1. Cã 3 hi®rocacbon X, Y, Z lµ ®ång ®¼ng kÕ tiÕ p nhau vµ lµ chÊt khÝ ë nhiÖt ®é thêng. Ph©n tö lîng cña Z gÊp ®«i ph©n tö lëng cña X. a. Hái X, Y, Z thuéc d∙y ®ång d¼ng nµo? ViÕ t CTCT cña X, Y, Z. b. Nªu ph¬ng ph¸p ho¸ häc ®Ó ph©n biÖ t X víi Y. 2. DÉn 1 hi®rocacbon A ë thÓ khÝ vµo mét b× nh chøa 3,2g O2 (b× nh cã thÓ tÝ ch V, nhiÖ t ®é T, ¸p suÊt 1atm). Khi khèi lîng cña b× nh t¨ng lªn 0,8g th× ¸p suÊt cña b× nh lµ 1,5 atm (V, T kh«ng ®æi). a. X¸c ®Þnh CTPT cña A. b. Tõ A lËp s¬ ®å ®iÒu chÕ 8 polime cã øng dông quan träng trong ®êi sèng (®∙ häc). 3. Cho 100cm3 mét hçn hîp khÝ gåm mét chÊt h÷u c¬ A chøa C, H, N vµ kh«ng khÝ d vµo khÝ nhiªn kÕ råi bËt tia löa ®èt ta ®îc 108cm3 hçn hîp khÝ , lµm l¹nh cßn 92cm3 khÝ , dÉn tiÕ p qua b× nh KOH d cßn 84cm3 khÝ . X¸c ®Þnh CTPT cña A. BiÕ t A ch¸y t¹o ra N2. Çc thÓ tÝ ch khÝ ®o trong cïng ®iÒu kiÖ n t0, p. Kh«ng khÝ cã V(O2) : V(N2) = 1: 4.

Trêng THPT chuyªn Lª Quý §«n - §µ N½ng

§Ò thi HSG thµnh phè - Ho¸ Häc 11 (1996-1997) C©u 5: §èt ch¸y hoµn toµn mét chÊt h÷u c¬ A chøa C, H, O. LÊy s¶n phÈm CO2 vµ H2O cho vµo 300ml dung dÞch Ba(OH)2 0,5M thu ®îc 9,85g kÕ t tña ®ång thêi khèi lîng dung dÞch t¨ng lªn 5,65g. TØ lÖ khèi lîng gi÷a C vµ O trong ph©n tö lµ 1,6:1. a. T× m CTPT cña A. Cho biÕt c«ng thøc ph©n tö trïng víi c«ng thøc ®¬n gi¶n. b. A ®îc ®iÒu chÕ trùc tiÕp tõ mét hi®rocacbon B ®∙ häc. ViÕ t CTCT ®óng cña A vµ ph¬ng tr× nh ph¶n øng (cã ghi râ ®iÒu kiÖ n) ®iÒu chÕ A tõ B. C©u 6: A, B lµ 2 hi®rocacbon khÝ ë nhiÖ t dé thêng, cã tæng sè nguyªn tö trong ph©n tö b»ng nhau. §èt hoµn toµn 1,008 hçn hîp khÝ A, B (§KC) b»ng mét lîng O2 võa ®ñ thu ®îc hçn hîp khÝ cã tØ khèi ®èi víi Heli = 8,725. Cho tÊt c¶ hçn hîp khÝ nµy hÊp thu vµo b× nh chøa 200g dung dÞch KOH 5,04% th× khèi lîng cña b× nh t¨ng thªm 6,98g, ®ång thêi t¹o thµnh dung dÞch X cã khèi lîng riªng D= 1,0349g/ml. a. TÝ nh khèi lîng CO2 vµ H2O sinh ra? b. TÝ nh nång ®é mol çc chÊt trong dung dÞch X? c. X¸c ®Þnh CTPT cña A vµ B. ------------------------******------------------------Chó ý: Häc sinh ®îc sö dông b¶ng PHTH çc nguyªn tè ho¸ häc vµ m¸y tÝ nh ç nh©n ®¬n gi¶n, kh«ng ®îc dïng b¶ng tan. *****************************

Trêng THPT chuyªn Lª Quý §«n - §µ N½ng

§Ò thi HSG thµnh phè - Ho¸ Häc 11 (1997-1998) !"#$%&'#()*#+,#-,'#./'#######################01#.2%#*234#23*#!%42#$56%#.2,42#728# #############.79#-,#4:4$###################################################;<7#==#>?@#23*A#=BBCD=BBE# @F4#.2%A#2'&#G3H#

Thêi gian lµm bµi: 180 phót (Kh«ng kÓ thêi gian giao ®Ò) IJ#HGK >G#LGMH#

C©u 1(3,5 ®iÓm): a. Dùa vµo cÊu t¹o gi¶i thÝ ch v¾n t¾t v× sao NH3 dÔ tan trong níc, NH3 ®îc xem lµ mét baz¬, NH3 cã tÝ nh khö, NH3 cã tÝ nh oxi ho¸, NH3 dÔ t¹o phøc víi mét sè ion kim lo¹i. Mçi tÝ nh chÊt chän mét ph¶n øng minh ho¹. b. Tõ kh«ng khÝ , than, níc viÕ t ph¬ng tr× nh ®iÒu chÕ NH3, NH4NO3, (NH2)2CO. Cho biÕ t u ®iÓm cña 2 lo¹i ph©n ®¹m võa ®iÒu chÕ . c. Mét häc sinh thùc hiÖ n thÝ nghiÖ m ®iÒu chÕ NH3 ®Ó lµm tiÕ p thÝ nghiÖ m vui “ cho trøng vµo b× nh cÇu cæ dµi”. H∙y nªu çch lµm gióp häc sinh trªn thùc hiÖ n thµnh c«ng thÝ nghiÖ m vui ®ã. (Yªu cÇu ng¾n gän). C©u 2(1,5 ®iÓm): a. T¹i sao trong kh«ng khÝ cña çc thµnh phè lín thêng cã NO2, SO2 vµ HCl? b. Sù cã mÆt cña çc chÊt nªu trªn trong kh«ng khÝ g©y nh÷ng hËu qu¶ g× ®èi víi m«i trêng? C©u 3(3,5 ®iÓm): Hoµ tan 2,16g mét kim lo¹i R cÇn võa ®ñ 285,71ml dung dÞch HNO3 6,3% (D=1,05 g/ml) thu ®îc dung dÞch A vµ 739,2ml mét chÊt khÝ B ë 27,30C, 1atm. a. X¸c ®Þnh CTPT vµ CTCT cña B. b. ViÕ t ph¬ng tr× nh ph¶n øng x¶y ra khi ®èt nãng hçn hîp gåm: B, H2, NH3. c. Dung dÞch A cã nh÷ng ion nµo? X¸c ®Þnh kho¶ng pH cña dung dÞch A vµ gi¶i thÝ ch. Cho dung dÞch A t¸c dông víi dd Na2CO3. Nªu hiÖ n tîng vµ viÕ t ph¬ng tr× nh ph¶n øng. Gi¶i thÝ ch. C©u 4(1,5 ®iÓm): Dung dÞch A lµ dung dÞch cã H+, 0,03mol Cl-, 0,06mol SO42- vµ 0,05mol NO3-. a. TÝ nh pH cña dung dÞch A, biÕ t thÓ tÝ ch dung dÞch lµ 0,5 lÝ t. b. TÝ nh thÓ tÝ ch dung dÞch baz¬ cã pH=13 cÊn dïng ®Ó trung hoµ võa ®ñ dung dÞch A. C©u 5(4 ®iÓm): a. Cho çc chÊt khÝ sau: propan, butadien-1,3, propin, xiclopropan ®ùng trong çc b× nh riªng lÎ. Tr× nh bµy ph¬ng ph¸p ho¸ häc nhËn biÕ t çc khÝ trªn. b. VÏ s¬ ®å obitan h× nh thµnh ph©n tö xiclopropan tham gia ph¶n øng céng më vßng. c. Tõ CH4 vµ çc ho¸ chÊt v« c¬ cÇn thiÕ t kh¸c, viÕ t s¬ ®å ®iÒu chÕ xiclopropan, butadien-1,3 vµ stiren. Ghi ®Çy ®ñ ®iÒu kiÖn. C©u 6(2 ®iÓm): a. BiÓu thÞ c«ng thøc cÊu t¹o çc ®ßng ph©n cis-trans (nÕ u cã) cña 3-metyl penten-2; hexatrien2,3,4; 1-brom-1,2-diclo propen. b. ViÕ t ph¬ng tr× nh ph¶n øng x¶y ra khi cho C6H5-C≡C-CH3 t¸c dông víi H2 vµ víi dung dÞch KMnO4/ H2SO4. C©u 7(4 ®iÓm): §èt mét lîng chÊt h÷u c¬ A cÇn 2,8 lÝ t O2 (§KC) thu ®îc hçn hîp CO2, H2O. Cho hçn hîp nµy qua b× nh ®ùng dd NaOH d thu ®îc dd B vµ khèi lîng b× nh NaOH ®∙ t¨ng thªm 5,14g. Cho dung dÞch HCl tõ tõ vµo dung dÞch B ®Õ n khi thu ®îc 672ml khÝ ë §KC th× ngõng, thu ®îc dung dÞch C. Cho dung dÞch C t¸c dông víi dung dÞch níc v«i d thÊy xuÊt hiÖ n thªm 5g kÕ t tña n÷a. a. ViÕ t ph¬ng tr× nh ph¶n øng x¶y ra. b. T× m CTPT cña A. c. X¸c ®Þnh CTCT ®óng cña A biÕ t A lµ chÊt cã kh¶ n¨ng chèng kÝ ch næ th«ng dông. d. Cho a t¸c dông víi Cl2 theo tØ lÖ mol 1:1. TÝ nh % çc dÉn xuÊt clo thu ®îc, biÕ t tØ lÖ tèc ®é thÕ Hi®ro ë çc nguyªn tö C bËc 1, bËc 2, bËc 3 lµ 1:3,3:4,4.

Trêng THPT chuyªn Lª Quý §«n - §µ N½ng

§Ò thi HSG thµnh phè - Ho¸ Häc 11 (1998-1999) ! "#!$%&'!()*!+,!-,'!./'!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!01!.2%!*234!23*!"%42!$56%!.2,42!728! !!!!!!!!!!.79!-,!4:4$!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!;<7!==!>?@!23*A!=BBCD=BBB! ! @E4!.2%A!2'&!F3G!

Thêi gian lµm bµi: 180 phót (Kh«ng kÓ thêi gian giao ®Ò) HI!GFJ >F!KFLG! !

C©u 1(2,5 ®iÓm): a. ViÕ t ph¬ng tr× nh ph¶n øng chøng minh tÝ nh oxi ho¸ cña NO2 m¹nh h¬n CO, SO2. b. ViÕ t ph¬ng tr× nh ph¶n øng x¶y ra khi: Hoµ tan Fe3O4 trong dung dÞch HNO3 t¹o khÝ NOX. §èt N2H4 (chÊt ®èt cña tªn löa) trong N2O4. Cho dung dÞch NH3 d vµo dung dÞch hçn hîp Al(NO3)3, Cu(NO3)2, HNO3. Dïng dung dÞch NaOH lo¹i khÝ ®éc NO2 khái kh«ng khÝ . C©u 2(2,5 ®iÓm): Cho mét dung dÞch A cã Na+, NH4+ (a mol), CO32- (b mol), HCO3- (c mol). a. TÝ nh tæng khèi lîng çc muèi trong dung dÞch A theo a, b, c. b. Cho biÕ t theo quan ®iÓm cña Bronted, çc ion trªn lµ ion axit, ion baz¬, ion trung tÝ nh, hay ion lìng tÝ nh? Gi¶i thÝ ch. c. Tr× nh bµy ph¬ng ph¸p ho¸ häc x¸c nhËn sù cã mÆt cña çc ion NH4+, HCO3-, CO32- trong dung dÞch . C©u 3(1 ®iÓm): TÝ nh pH cña dung dÞch hçn hîp NH3 0,3M vµ NH4Cl 0,1M biÕ t Kb cña NH3 lµ 1,8.10-5. C©u 4(2,5 ®iÓm): a. A lµ hçn hîp N2, H2 cã dA/ H2 = 4,25. Thùc hiÖ n tæng hîp NH3 tõ hçn hîp A trong mét b× nh kÝ n thu ®îc hçn hîp B. BiÕ t khi nhiÖ t ®é b× nh tríc vµ sau ph¶n øng nh nhau th× ¸p suÊt b× nh sau ph¶n øng b»ng 75% ¸p suÊt b× nh lóc ®Çu. TÝ nh hiÖ u suÊt ph¶n øng tæng hîp NH3 vµ tØ khèi h¬i cña hçn hîp B ®èi víi NH3. b. Trong c«ng nghiÖ p, ngêi ta ®∙ ¸p dông nh÷ng biÖ n ph¸p kÜ thuËt nµo ®Ó t¨ng hiÖ u suÊt cña qu¸ tr× nh s¶n xuÊt NH3 (nªu thËt v¾n t¾t). C©u 5(2 ®iÓm): Cho 1,92g Mg hoµ tan võa ®ñ trong 400ml dung dÞch 0,5M ngêi ta thu ®îc dung dÞch A vµ 0,224 lÝ t N2O (§KC). TÝ nh tæng khèi lîng muèi sinh ra trong dung dÞch A. C©u 6(2,5 ®iÓm): §èt hoµn toµn mét hi®rocacbon A trong mét lîng O2 võa ®ñ thu ®îc hçn hîp khÝ vµ h¬i cã chøa 66,16% CO2 vÒ khèi lîng. a. T× m CTPT cña A. X¸c ®Þnh CTCT ®óng cña A biÕt A cã nhiÖ t dé s«i cao nhÊt trong çc ®ång ph©n. BiÓu diÔn cÊu d¹ng bÒn nhÊt cña A b»ng c«ng thøc Newman. b. B lµ ®ång ph©n cña A, B cã nhiÖ t dé s«i thÊp h¬n A. ViÕ t ph¬ng tr× nh ph¶n øng gi÷a A vµ Cl2 theo tØ lÖ mol 1:1, gäi tªn çc s¶n phÈm vµ cho biÕt s¶n phÈm nµo dÔ ®îc h× nh thµnh h¬n? V× sao?

Trêng THPT chuyªn Lª Quý §«n - §µ N½ng

§Ò thi HSG thµnh phè - Ho¸ Häc 11 (1998-1999) C©u 7(3 ®iÓm): a. A vµ B lµ 2 ®ång ph©n ®Òu cã c«ng thøc ph©n tö lµ C5H10, x¸c ®Þnh c«ng thøc cÊu t¹o ®óng cña A, B. BiÕ t A lµm mÊt mµu nhanh dung dÞch Brom, dung dÞch KMnO4 vµ cã ®ång ph©n h× nh häc, B lµm mÊt mµu dung dÞch brom t¹o 2,4-dibrom pentan. b. BiÓu diÔn çc ®ång ph©n h× nh häc cña A vµ gäi tªn. B cã ®ång ph©n h× nh häc kh«ng? BiÓu thÞ çc ®ång ph©n ®ã nÕ u cã. ViÕ t ph¬ng tr× nh çc ph¶n øng nªu trªn vµ ph¬ng tr× nh ph¶n øng t¹o ozonit vµ ph¶n øng thuû ph©n ozonit cña A. C©u 8(4 ®iÓm): A lµ hçn hîp cã 0,1 mol CH4 vµ 0,1 mol C2H4. Trén thªm 1 anken B cã sè C ≤ 4 vµ khÝ H2 vµo A ta ®îc hçn hîp D. Cho hçn hîp D qua Ni nung nãng mét thêi gian thu ®îc hçn hîp E chØ chøa toµn hi®rocacbon. Cho hçn hîp E qua dung dÞch brom d thÊy thÓ tÝ ch hçn hîp gi¶m 1,568 lÝ t (§KC) vµ khèi lîng b× nh brom t¨ng 3,36g. Hçn hîp G tho¸t ra khái b× nh brom cã dG/ H2 =12,9. a. X¸c ®Þnh CTPT cña B. b. TÝ nh thÓ tÝ ch B vµ H2 ®∙ thªm vµo A (§KC). c. X¸c ®Þnh CTCT ®óng cña B biÕ t khi B t¸c dông víi níc t¹o mét rîu duy nhÊt. d. NÕ u cho hçn hîp E léi qua dung dÞch brom cã mÆt NaI th× thu ®îc nh÷ng s¶n phÈm nµo? Gi¶i thÝ ch sù h× nh thµnh çc s¶n phÈm ®ã b»ng c¬ chÕ ph¶n øng. ------------------------******------------------------Chó ý: Häc sinh ®îc sö dông b¶ng PHTH çc nguyªn tè ho¸ häc vµ m¸y tÝ nh ç nh©n ®¬n gi¶n, kh«ng ®îc dïng b¶ng tan.

Trêng THPT chuyªn Lª Quý §«n - §µ N½ng

§Ò thi HSG thµnh phè - Ho¸ Häc 11 (1999-2000) !"#$%&'#()*#+,#-,'#./'#######################01#.2%#*234#23*#!%42#$56%#.2,42#728# #######################.79#-,#4:4$#####################################################;<7#==#>?@#23*A#=BBBCDEEE# # @F4#.2%A#2'&#G3H#

Thêi gian lµm bµi: 180 phót (Kh«ng kÓ thêi gian giao ®Ò) IJ#HGK >G#LGMH#

C©u 1(2,75 ®iÓm): Cho chuyÓn ho¸ sau: ddKOH H 2 SO4 O2 O2 , Pt ,t t A1 ddNaOH  ,t → A2 + A4(khÝ ) +  → A5 KMnO A5.  → A3 +→   4 / → A6  → a. BiÕ t A1 lµ mét muèi cña lu huúnh cã khèi lîng ph©n tö lµ 51 ®vC. Lý luËn x¸c ®Þnh A1 vµ viÕ t ph¬ng tr× nh thùc hiÖn chuyÓn ho¸ trªn, ghi râ ®iÒu kiÖ n. b. Khi nung nãng A6 thu ®îc A5, lµm thÕ nµo ®Ó chøng tá sù cã mÆt cña A5 trong b× nh sau ph¶n øng. c. Khi hµm lîng cña A6 trong níc uèng cao sÏ g©y ra lo¹i bÖ nh g× ®èi víi ngêi sö dông lo¹i níc ®ã ? C©u 2(2,25 ®iÓm): Dung dÞch A chøa c¸c ion: Na+, Cu2+, Ag+, Mg2+, Ba2+ vµ mét anion X. a. X lµ anion nµo? Gi¶i thÝ ch. b. X¸c ®Þnh kho¶ng pH cña dung dÞch A. Gi¶i thÝ ch. c. Cho dung dÞch A t¸c dông víi dung dÞch HCl d thu ®îc kÕ t tña B vµ dung dÞch C. Cho H2S d vµo dung dÞch C thu ®îc kÕ t tña D vµ dung dÞch E. Cho khÝ NH3 d vµo dung dÞch E thu ®îc kÕ t tña F vµ dung dÞch G. Trén dung dÞch G víi dung dÞch (NH4)2SO4 thu ®îc kÕ t tña H. ViÕ t ph¬ng tr× nh ph¶n øng x¶y ra díi d¹ng ion thu gän vµ x¸c dÞnh B, D, F, H. C©u 3(2,5 ®iÓm): Cho 4,32g nh«m t¸c dông võa ®ñ víi 400g dung dÞch HNO3 thu ®îc 0,672 lÝ t khÝ X (§KC) vµ mét dung dÞch Y. Cho dung dÞch Y t¸c dông víi dung dÞch NaOH d, thu ®îc 0,672 lÝ t khÝ Z (§KC). a. X¸c ®Þnh CTPT cña X vµ viÕ t CTCT cña X. Nªu øng dông cña X trong y tÕ . b. TÝ nh C% dung dÞch HNO3 ban ®Çu. C©u 4(3 ®iÓm): ë 150C, ¸p suÊt cña mét hçn hîp N2, H2 (hçn hîp A) trong mét b× nh kÝ n lµ P1 atm. Sau khi nung nãng b× nh ®Õ n 6630C cã mÆt xóc t¸c th× ¸p suÊt cña hçn hîp B sau ph¶n øng lµ P2 atm. TØ khèi cña hçn hîp B ®èi víi O2 lµ 3,25. a. TÝ nh hiÖ u suÊt cña ph¶n øng t¹o NH3. b. Gi¶ sö ë 6630C, ¸p suÊt P2 atm, hÖ ®¹t ®Õ n tr¹ng th¸i c©n b»ng. TÝ nh KP cña c©n b»ng theo P2. c. Hoµ tan mét lîng NH3 thu ®îc ë trªn vµo dung dÞch NH4Cl ®Ó ®îc dung dÞch hçn hîp NH3 0,1M, NH4Cl 0,1M. TÝ nh pH cña dung dÞch nµy, biÕ t KB cña NH3 lµ 1,8.10-5. C©u 5(3 ®iÓm): S¸u hi®rocacbon A, B, C, D, E, F lµ nh÷ng ®ång ph©n cña nhau. TØ khèi cña hçn hîp trªn ®èi víi hçn hîp N2, C2H4 lµ 2. Cho tõng chÊt vµo dung dÞch Br2 trong CCl4 (kh«ng chiÕ u s¸ng) thÊy A, B, C, D t¸c dông rÊt nhanh, E t¸c dông chËm cßn F hÇu nh kh«ng ph¶n øng. A, B, C khi t¸c dông víi H2 cã xóc t¸c Ni ®Òu t¹o cïng mét s¶n phÈm G. S¶n phÈm céng brom cña B vµ C lµ nh÷ng ®ång ph©n lËp thÓ cña nhau, B cã nhiÖ t ®é s«i cao h¬n C. a. X¸c ®Þnh cÊu t¹o vµ gäi tªn 6 hi®rocacbon trªn. ViÕ t ph¬ng tr× nh ph¶n øng gi÷a E vµ dung dÞch Brom. b. §un D trong dung dÞch H2SO4 60% ngêi ta thu ®îc mét hçn hîp gåm 2 olªfin. Khi hi®ro ho¸ 2 olªfin nµy chØ thu ®îc mét ankan duy nhÊt cã c«ng thøc C8H18 cã chØ sè octan rÊt cao. X¸c ®Þnh CTCT cña 2 olªfin trªn vµ gi¶i thÝ ch sù h× nh thµnh chóng b»ng c¬ chÕ ph¶n øng.

Trêng THPT chuyªn Lª Quý §«n - §µ N½ng

§Ò thi HSG thµnh phè - Ho¸ Häc 11 (1999-2000) C©u 6(2,75 ®iÓm): a. Tr× nh bµy ph¬ng ph¸p ho¸ häc ph©n biÖ t çc chÊt láng sau, ®ùng trong çc b× nh riªng biÖ t mÊt nh∙n: benzen, toluen, stiren, hexin-1. b. ViÕ t ph¬ng tr× nh t¹o s¶n phÈm chÝ nh cña çc ph¶n øng sau: 3,3,3-triflo propen-1 + HBr. Xiclohexyl benzen + Br2 (xóc t¸c Fe, tØ lÖ mol 1:1) Diphenyl + HNO3 ®® (xóc t¸c H2SO4 ®®, tØ lÖ mol 1:1) C©u 7(3,75 ®iÓm): Trén mét ankan A víi mét hi®rocacbon m¹ch hë B cã cïng sè nguyªn tö cacbon theo tØ lÖ mol 1:1. §èt ch¸y hoµn toµn 0,01mol hçn hîp råi cho toµn bé s¶n phÈm ch¸y vµo b× nh dung dÞch níc v«i d thÊy khèi lîng b× nh níc v«i t¨ng 3,63g ®ång thêi trong b× nh xuÊt hiÖ n 6g kÕ t tña. a. X¸c ®Þnh CTPT cña A, B. b. X¸c ®Þnh CTCT ®óng cña A vµ gäi tªn biÕ t khi A t¸c dông víi Cl2 chØ t¹o ®îc 2 dÉn xuÊt monoclo ®ång ph©n. ViÕ t ph¬ng tr× nh ph¶n øng. c. X¸c ®Þnh CTCT ®óng cña B biÕ t B lµ mét hi®rocacbon kh«ng ph©n nh¸nh, cã hÖ liªn hîp vµ kh«ng cã liªn kÕ t ba trong ph©n tö. B cã ®ång ph©n h× nh häc kh«ng? NÕu cã, biÓu thÞ çc ®ång ph©n h× nh häc cña B vµ gäi tªn. d. Cho B t¸c dông víi Br2 trong CCl4 theo tØ lÖ mol 1:1. ViÕ t ph¬ng tr× nh ph¶n øng vµ tr× nh bµy c¬ chÕ cña ph¶n øng ®ã. ------------------------******------------------------Chó ý: Häc sinh ®îc sö dông b¶ng PHTH çc nguyªn tè ho¸ häc vµ m¸y tÝ nh ç nh©n ®¬n gi¶n,

Trêng THPT chuyªn Lª Quý §«n - §µ N½ng

Kú thi chän häc sinh giái toµn thµnh phè n¨m häc 2000-2001 M«n : ho¸ häc líp 11 (150’) C©u 1 ( 2, 5 ®iÓm ) : R lµ mét nguyªn tè phi kim t¹o ra 4 oxit ký hiÖu A , B , C , D , trong ®ã sè oxi ho¸ cña R lÇn l−ît lµ + a , + 2a , + 4a , +5a . Mét trong 4 oxit cã khèi l−îng ph©n tö lµ 30 ®vC ( a lµ sè nguyªn ) . 1. X¸c ®Þnh R vµ c«ng thøc 4 oxit trªn . ViÕt CTCT cña D , cho biÕt trong D cã çc lo¹i liªn kÕt g× ? 2. X¸c ®Þnh X , Y phï hîp ,viÕt ph−¬ng tr×nh ph¶n øng thùc hiÖn chuyÓn ho¸ sau víi ®Çy ®ñ ®iÒu kiÖn ph¶n øng ( mçi mòi tªn øng víi mét ph¶n øng ) : B → C→ X→D →Y→A C©u 2 ( 3 ®iÓm ) : 1. Dung dÞch A chøa NO3- , NO2- vµ mét ion d−¬ng X , A cã pH > 7 . X lµ ion nµo trong sè çc ion sau : Na+ , Ca2+ , NH4+ . Gi¶i thÝch ? - TÝnh nång ®é mol / l cña ion NO3- nÕu nång ®é mol / l cña NO2- , cña X trong dung dÞch lÇn l−ît lµ 0,1 ; 0,3 ( mol / l ) - Tr×nh bµy ph−¬ng ph¸p ho¸ häc nhËn biÕt sù cã mÆt cña 3 ion trong dung dÞch A nãi trªn . 2. NH4+ cã nh÷ng tÝnh chÊt ho¸ häc c¬ b¶n nµo ? Mçi tÝnh chÊt viÕt mét ph¶n øng ®Ó minh ho¹ . 3. Cho dung dÞch HCl vµo dung dÞch cã çc ion NO2-- , S2- , Cl - , I- , CO32- cã hiÖn t−îng g× x¶y ra ? ViÕt ph−¬ng tr×nh ph¶n øng nÕu cã . C©u 3 ( 2,5 ®iÓm ) : ë 300 0K , ®é ®iÖn ly cña dung dÞch NH3 0,17 g / lÝt lµ 4,2 % . TÝnh 1. pH cña dung dÞch . 2. Kb cña NH3 . 3. pH cña dung dÞch sau khi thªm 0,535 g NH4Cl vµo 1 lÝt dung dÞch NH3 ban ®Çu ( cho thÓ tÝch dung dÞch thay ®æi kh«ng ®¸ng kÓ ) . C©u 4 ( 2,5 ®iÓm ) : ChÊt r¾n A t¸c dông võa ®ñ víi 300 ml dung dÞch HNO3 2M sinh ra 3,36 lÝt NO ( §KC ) ( kh«ng cã khÝ kh¸c ) vµ dung dÞch X chØ chøa mét muèi . 1. A cã thÓ lµ chÊt nµo trong sè çc chÊt sau : NaOH , Cu(OH)2 , Fe(OH)2 , FeCO3 , Fe , Cu2O ? V× sao ? 2. X¸c ®Þnh A nÕu khèi l−îng muèi sinh ra trong dung dÞch X lµ 36,3 g . C©u 5 ( 2 ®iÓm ) : X¸c ®Þnh A , B , C , D , X phï hîp vµ viÕt çc ph−¬ng tr×nh ph¶n øng thùc hiÖn chuyÓn ho¸ sau víi ®Çy ®ñ ®iÒu kiÖn ( mçi mòi tªn øng víi mét ph¶n øng ) A → B → Cao su BuNa-S Etan X C → D → Cao su BuNa-N

C©u 6 ( 2 ®iÓm ) : 1. Nªu hiÖn t−îng , viÕt ph−¬ng tr×nh ph¶n øng x¶y ra khi dÉn khÝ C2H2 lÇn l−ît ®i qua çc dung dÞch sau : dungdÞch Br2 , dung dÞch AgNO3 / NH3 , dung dÞch KMnO4 / Na2CO3 . 2. NÕu thay dung dÞch dung dÞch KMnO4 / Na2CO3 b»ng dung dÞch KMnO4 / H2SO4 th× thÊy cã khÝ tho¸t ra vµ trong dung dÞch thu ®−îc cã sù xuÊt hiÖn cña HCOOH . ViÕt ph−¬ng tr×nh ph¶n øng minh ho¹ . 3. Gi¶i thÝch v× sao khÝ C2H2 sinh ra tõ CaC2 th−êng cã mïi khã ngöi ? C©u 7 ( 2 ®iÓm ) : 1. ViÕt ph−¬ng tr×nh ph¶n øng céng t¹o s¶n phÈm chÝnh khi cho propen t¸c dông víi çc liªn halogenua ( interhalides) IBr , ICl , BrCl . Cho biÕt tèc ®é ph¶n øng céng halogen vµo propen t¨ng theo thø tù I2 , Br2 , Cl2 . ViÕt thªm çc liªn - halogenua vµo thø tù nÇy . 2. ViÕt ph−¬ng tr×nh ph¶n øng t¹o s¶n phÈm chÝnh khi lÇn l−ît cho buten -1 , axit acrylic ( CH2=CH-COOH ) , vinyl bromua t¸c dông víi BrCl . Trong 3 ph¶n øng trªn , ph¶n øng nµo x¶y ra nhanh nhÊt , v× sao ? C©u 8 ( 3 ,5 ®iÓm ) : 1. A lµ mét hi®rocacbon kh«ng nh¸nh cã chøa 16,28% H (hi®ro) . X¸c ®Þnh c«ng thøc ph©n tö cña A , viÕt CTCT ®óng cña A vµ gäi tªn . Tõ A , viÕt ph−¬ng tr×nh ph¶n øng ®iÒu chÕ xiclohexa®ien -1,3 , o-brom nitro benzen , m-brom nitro benzen ( kh«ng ®−îc dïng qu¸ 10 ph¶n øng , çc chÊt v« c¬ cÇn dïng xem nh− cã s½n ) 2. A t¸c dông víi clo t¹o dÉn xuÊt B chøa 29,46% Cl . §un nãng B víi dung dÞch KOH trong r−îu thu ®−îc 1 hi®rocacbon C ( s¶n phÈm chÝnh ) . Ozon ph©n C chØ thu ®−îc mét an®ehit duy nhÊt . Cho C t¸c dông víi dung dÞch Br2 thu ®−îc dÉn xuÊt D , ®un nãng D víi dung dÞch KOH trong r−îu thu ®−îc 2 hi®rocacbon E vµ F , E cã ®ång ph©n h×nh häc . X¸c ®Þnh CTCT ®óng cña B , C , E , F vµ gäi tªn . **************************************************************************** **** * Chó ý : Häc sinh chØ ®−îc sö dông b¶ng PHTH çc nguyªn tè ho¸ häc vµ m¸y tÝnh ç nh©n ®¬n gi¶n , kh«ng ®−îc dïng b¶ng tan .