Đề chọn đội tuyển quốc gia tại Long An

/ Viết cấu hình electron và xác định vị trí của A và B trong bảng tuần hoàn 2../ Viết công thức cấu tạo của các hợp chất trong công thức phân tử có chứa 3 nguyên tố A.. Cho biết loại liê

Sở Giáo Dục Đào Tạo Long An

Trường PTTH Lê Quý Đôn

ĐÊ THI ĐỀ NGHỊ CHỌN HỌC SINH GIỎI

ĐỒNG BẰNG SÔNG CỬU LONG NĂM 2009

MÔN HÓA HỌC Thời gian : 180 phút

Câu 01 : ( 2,5 đ ) Hai nguyên tố A , B trong cấu electron có electron cuối cùng ứng với 4

số lượng tử sau :

A ( n = 2 ; l = 1 ; m = -1 ; s = - ½ )

B ( n = 3 ; l = 1 ; m = 0 ; s = - ½ )

1 / Viết cấu hình electron và xác định vị trí của A và B trong bảng tuần hoàn

2 / Viết công thức cấu tạo của các hợp chất trong công thức phân tử có chứa 3 nguyên

tố A B và hidro Cho biết loại liên kết hóa học trong phân tư của các hợp chất tìm thấy

3./ So tính axit của các hơp chất trên

Câu 02 : ( 3 ,0đ )1./ Nêu ý nghĩa của hằng số Kb bazơ Hai chất NH3 và C6H5NH2 chất nào có hằng số Kb lớn hơn ? tại sao ?

2./ Dung dịch NH3 1M có α = 0,43 % tính hằng số Kb và pH của dung dịch đó 3./ Cho dung dịch axit CH3COOH 0,1M , biết Ka = 1,75 10-5 , log KCH3COOH = -4,757 Tính nồng độ các ion trong dung dich và tính pH dung dịch

4./ Tính độ điện li của axit axetic trong dung dịch 0,01 M , nếu trong 500 ml dung dịch

có 3,13.1021 hạt (phân tử và ion )

Câu 03 : ( 2 , đ )

1./ Cho biết sinh nhiệt chuẩn thức ( ∆Ho ) của ( O3 ) khí = +34Kcal/mol ,

( ∆Ho ) của ( CO2 ) khí = -94,05 Kcal/mol ( ∆Ho ) của ( NH3 ) khí = -11,04 Kcal/mol ( ∆Ho ) của ( HI ) khí = + 6,2Kcal/mol

a./ Sắp xếp theo thứ tự tính bền tăng dần của các đơn chất hợp chất : O3 , CO2 ,NH3 ,và

HI giải thích ?

b./ Tính năng lượng liên kết E N-N ,biết EH-H = 104Kcal/mol và EN-H = 93 Kcal/mol

2./ Cho phản ứng :

H2O ( k ) + CO ( k ) H2 ( k ) + CO2 ( k )

Tính ∆Ho

298oK và ∆Eo

298oK biết rằng ∆H o 298oK cuả CO2 ( k ); H2O ( k ) , CO ( k ) lần lượt là -94,05 , - 57,79 ; - 26,41 Kcal/ mol

Câu 04 ( 2 đ )

1 Các chất freon gây ra hiện tượng " lỗ thủng ozon " Cơ chế phân hủy ozon bởi freon (ví dụ CF2Cl2) được viết như

CF2Cl2 Cl + CF2Cl (a)

O3 + Cl O2 + ClO (b)

O3 + ClO O2 + Cl (c)

Giải thích tại sao một phân tử CF2Cl2 có thể phân hủy hàng chục ngàn phân tử ozon? Trong khí quyển có một lượng nhỏ khí metan Hiện tượng gì xảy ra đồng thời với hiện tượng " lỗ thủng ozon "? Giải thích.?

2 Ở 8200C hằng số cân bằng Kp của các phản ứng như sau:

CaCO3 (tt) CaO (tt) + CO2 (k) K1 = 0,2

ν

h

Cho 1 mol CaCO3 và 1 mol C vào bình chân không dung tích 22,4 lít duy trì ở 820C.

a Tính số mol các chất khi cân bằng

b Ở thể tích nào của bình thì sự phân hủy CaCO3 là hoàn toàn

Câu 5: (2đ)

1 Trong phòng thí nghiệm có các dung dịch bị mất nhãn: AlCl3, NaCl, KOH, Mg(NO3)2, Pb(NO3)2, Zn(NO3)2, AgNO3 Dùng thêm một thuốc thử, hãy nhận biết mỗi dung dịch Viết các phương trình phản ứng (nếu có)

2 Kim loại A phản ứng với phi kim B tạo hợp chất C màu vàng cam Cho 0,1 mol

hợp

chất C phản ứng với CO2 (dư) tạo thành hợp chất D và 2,4 gam B Hòa tan hoàn toàn D

vào nước, dung dịch D phản ứng hết 100 ml dung dịch HCl 1 M giải phóng 1,12 l

khí

CO2 (đktc) Hãy xác định A, B, C, D và viết các phương trình phản ứng xảy ra

Biết hợp

chất C chứa 45,07 % B theo khối lượng; hợp chất D không bị phân tích khi nóng

chảy

Câu 06 ( 2 đ )

1/ Sắp xếp (có giải thích) theo trình tự tăng dần tính axit của các chất trong từng

dãy sau:

a) Axit: benzoic, phenyletanoic, 3-phenylpropanoic, xiclohexyletanoic,

1-metylxiclohexan-cacboxylic

(D)

;

N

COOH

;

COOH

;

CH2COOH

N COOH

2./ Sắp xếp sự tăng dần tính bazơ (có giải thích) của các chất trong từng dãy sau:

(a) CH3-CH(NH2)-COOH, CH2=CH-CH2-NH2, CH3-CH2-CH2-NH2,

CH≡C-CH2-NH2

(b) -NH-CH3 , -CH2-NH2 , C6H5-CH2-NH2, p-O2N-C6H4-NH2

Câu 7 (2,5 điểm):

Hợp chất hữu cơ A chứa 79,59 % C; 12,25 % H; còn lại là O chỉ chiếm một nguyên tử trong phân tử Ozon phân A thu được HOCH2CH=O ;

CH3[CH2]2COCH3 và CH3CH2CO[CH2]2CH=0 Nếu cho A tác dụng với brom theo

tỉ lệ mol 1:1 rồi mới ozon phân sản phẩm chính sinh ra thì chỉ thu được hai sản phẩm hữu cơ, trong số đó có một xeton Đun nóng A với dung dịch axit dễ dàng thu được sản phẩm B có cùng công thức phân tử như A, song khi ozon phân B chỉ cho một sản phẩm hữu cơ duy nhất

1 Xác định công thức cấu tạo và gọi tên A.

2 Tìm công thức cấu tạo của B và viết cơ chế phản ứng chuyển hoá A thành B.

Câu 8: (2 điểm)

b)

1./ a.) Khi thuỷ phân hoàn toàn 1 mol pentapeptit thu được 3 mol glyxin, 1 mol alanin

và 1mol phenylalanin Khi thuỷ phân không hoàn toàn thì trong hỗn hợp sản phẩm thấy

có các dipeptit Ala-Gly, Gly-Ala mà không thấy có Phe-Gly Xác định công thức cấu tạo

của pentapeptit

b) Giải thích và viết phương trình phản ứng khi:

- Cho glyxin vào nước cất thấy dung dịch thu được có pH<7

- Nếu thêm HCl vào dung dịch glyxin cho dến pH = 1

- Nếu thêm NaOH vào dung dịch glyxin cho đến pH = 11

2./ Cho các aminoaxit: α - alamin, β- alamin, axit 4-aminobutanoic Cho các giá trị pK

: 4,03; 2,35; 3,55; 9,87; 10,24; 10,56 Hãy gắn các giá trị pK này vào các vị trí thích hợp

của các aminoaxit cho trên

Câu 9: (2, điểm)

1 Oxi hoá 150 mg amilozơ bởi NaIO4 thu được 0,0045 mmol axit fomic

(a) Tính số lượng trung bình các gốc glucozơ trong phân tử amilozơ; biết

rằng khi oxi hoá 1 mol amilozơ bằng NaIO4, số gốc glucozơ đầu mạch

tạo ra 1 mol axit fomic, số gốc glucozơ cuối mạch tạo ra 2 mol axit

fomic

(b) Viết sơ đồ các phương trình phản ứng xảy ra

2 Viết sơ đồ các phương trình phản ứng chuyển D-glucozơ thành L-gulozơ có

công thức bên

Hết

CHO H HO

OH H

H HO

CH2OH

L-galuz¬

Câu 1 : Hai nguyên tố A , B trong cấu electron có electron cuối cùng ứng với 4 số lượng

tử sau :

A ( n = 2 ; l = 1 ; m = -1 ; s = - ½ )

B ( n = 3 ; l = 1 ; m = 0 ; s = - ½ )

1./ Viết cấu hình electron và xác định vị trí của A và B trong bảng tuần hoàn

2./Viết công thức cấu tạo của các hợp chất trong công thức phân tử có chứa 3 nguyên tố A B và hidro Cho biết loại liên kết hóa học trong phân tử của các hợp chất tìm thấy

3././So tính axit của các hơp chất trên

Đáp án câu 1( 2,5 đ )

1./ Nguyên tố A n = 2 ; lớp 2 ; l = 1 : phân lớp p ; m=-1 obitan px ; s= -1/2 electron cuối ở px

Vậy A có cấu hình electron 1s2 2s2 2p4 ; nguyên tố A có số thứ tự 8 chu kì 2 ;nhóm VIA là Oxi

Tương tự Nguyên tố B có thứ tụ là 17 , chukì 3 nhóm VIIA là clo (1 đ)

2 Có 4 hớp chất chứa Clo , Oxi và hidro là HClO ; HClO2 ; HClO3 ; HClO4

H – O – Cl liên kết O – H cộng hóa trị có cực

Liên kết O – Cl cộng hóa trị có cực

H – O – Cl →O 2 liên kết cộng hóa trị có cực và 1 liên kết cho nhận

H – O _ Cl →O 2 liên kết cộng hóa trị

↓ 2 liên kết cho nhận

O

O

↑

H – O - Cl → O 2 liên kết cộng hóa trị có cực

↓ 3 liên kết cho nhận

O ( 1 đ )

3 Tính axit tăng dần HOCl < HCLO2 < HClO3 < HClO4 ( 0,5 đ)

Giải thích : khi điện tìch dương của clo tăng dần làm cho bán kính của nguyên tử trung tâm giãm , do đó khả năng kéo cặp electron tự do của nguyên tử oxi của liên kết O – H

về phía nguyên tử trung tâm tăng làm tăng sự phân cựccủa liên kết O –H , kh3a năng phân li liên kết nầycàng dễ nên tính axit tăng

HƯỚNG DẪN CHẤM MÔN HÓA HỌC ĐBSCL2009

Câu 2 : 1./ Nêu ý nghĩa của hằng số Kb bazơ Hai chất NH3 và C6H5NH2 chất nào có hằng số Kb lớn hơn ? tại sao ?

2./ Dung dịch NH3 1M có α = 0,43 % tính hằng số Kb và pH của dung dịch đó 3./ Cho dung dịch axit CH3COOH 0,1M , biết Ka = 1,75 10-5 , log KCH3COOH = -4,757 Tính nồng độ các ion trong dung dich và tính pH dung dịch

4./ Tính độ điện li của axit axetic trong dung dịch 0,01 M , nếu trong 500 ml dung dịch

có 3,13.1021 hạt (phân tử và ion )

Đáp án câu 2 : ( 3 đ )

1 ( 1 đ) Hằng số Kb cho biết mức độ điện ly của bazơ trong dung dịch Kb càng lớn tính bazơ càng mạnh Phân tử C6H5NH2 có nhóm thế C6H5 hút electron làm giãm mật độ electron ở nguyên tử N nên có tính bazơ yếu hơn NH3 Vậy Kb (NH3 ) > Kb ( C6H5NH2) 2./ ( 1 đ ) NH3 + H2O ↔ NH4+ + OH-

1M

Cân bằng (1 –x ) x x

α =

1

x

= 0,0043 x = 4,3 10-3 ; Kb =

x

x

− 1

2

≅

1

) 10 3 , 4

= 1,85 10-5

[ H+] = 3

14

10 3 , 4

10

−

−

= 0,23 10-11

pH = -log ( 0,23 10-11 ) = 11,64

3./ ( 1, đ ) CH3COOH ↔ CH3COO- + H+

ban đầu CM

điện I(i Cα Cα Cα

cân bằng C - Cα Cα Cα

K a =

] [

] ].[

[

3

3

COOH CH

COO CH

=

α

α α

C C

C C

−

= α

α

− 1

2

C = vì α nhỏ nên ( 1- α ) = 1

Ka = Cα2 ⇒ Cα = CK α

[H+] = CK =α 0,1χ1,75χ10−5 = 1,323.10-3

pH = -lg[H+] = 2,88 hoặc pH =

2

1 (-lgKa -lg10- 1) =

2

1 (4,757 + 1) = 2,88

Điện li α Ka = Cα2 α =

C

Kα =

1 , 0

10 75 ,

= 1,32.10-2 hay 1,32%

4) (1, đ ) CH3COOH ⇔ CH3COO- + H+

x mol x mol x mol 1l dung dịch axit có 2 x 3,13 1021 hạt = 6.26 1021.hạt

Gọi x là số mol phân tử CH3COOH đã phân li trong 1 lít dung dịch Lúc đó x là số ion

H+ cũng la số ion CH3COO- 1 mol CH3COOH có 6,02 1023 phân tử, 0,01 M có 6,02

1021 phân tử Khi đó số phân tử CH3COOH còn lại không phân li là 6,02 1021 – x

Ta có : 6,02 1021 -x + 2x = 6,26 1021 x = 0,24 1021

Độ điện li α = 21

21

10 02 , 6

10 24 , 0

x 100 = 3,99%

Câu 03 : ( 2 , đ )

1./ Cho biết sinh nhiệt chuẩn thức ( ∆Ho ) của ( O3 ) khí = +34Kcal/mol ,

( ∆Ho ) của ( CO2 ) khí = -94,05 Kcal/mol ( ∆Ho ) của ( NH3 ) khí = -11,04 Kcal/mol ( ∆Ho ) của ( HI ) khí = + 6,2Kcal/mol

a./ Sắp xếp theo thứ tự tính bền tăng dần của các đơn chất hợp chất : O3 , CO2 ,NH3 ,và

HI giải thích ?

b./ Tính năng lượng liên kết E N-N ,biết EH-H = 104Kcal/mol và EN-H = 93 Kcal/mol

2./Cho phản ứng :

H2O ( k ) + CO ( k ) ⇄ H2 ( k ) + CO2 ( k )

Tính ∆Ho

298oK và ∆Eo

298oK biết rằng ∆H o 298oK cuả CO2 ( k ); H2O ( k ) , CO ( k ) lần lượt là -94,05 , - 57,79 ; - 26,41 Kcal/ mol

Đáp án 1./ ( 1 đ )

a./ Vì sinh nhiệt càng âm tức năng lượng càng tỏa nhiệt ra nhiều thì hợp chất càng bền

Do đó thứ tự độ bền tăng dần là : O3 < HI < NH3 < CO2

b./ Xét phản ứng N2 + 3H2 ⇄ 2NH3 thì ∆HPư = 2.-11,04Kcal

Ta có : E N-N + 3 x E H-H - 2 x E N-H = 2 x -11,04

Suy ra E N-N = - 22,08 – (3 104 -6 93 ) = 223,92 Kcal/mol

2./ ( 1 đ )

a) Tính ∆Ho

298oK

∆Ho = ∆Ho CO2 - ∆Ho H2O - ∆Ho CO

= -94,05 - ( -57,79 ) - ( - 26,41 ) = -9,85Kcal ( 0,5 )

b) Tính ∆Eo

298oK

Ta có ∆Ho = ∆Eo + RT∆n với ∆n = 2 - 2 = 0

Vậy ∆Ho = ∆Eo = -9,85Kcal ( 1 đ )

HƯỚNG DẪN CHẤM MÔN HÓA HỌC ĐBSCL2009

Câu 04 ( 2 đ )

1 Các chất freon gây ra hiện tượng " lỗ thủng ozon " Cơ chế phân hủy ozon bởi freon (ví dụ CF2Cl2) được viết như

CF2Cl2 Cl + CF2Cl (a)

O3 + Cl O2 + ClO (b)

O3 + ClO O2 + Cl (c) Giải thích tại sao một phân tử CF2Cl2 có thể phân hủy hàng chục ngàn phân tử ozon? Trong khí quyển có một lượng nhỏ khí metan Hiện tượng gì xảy ra đồng thời với hiện tượng " lỗ thủng ozon "? Giải thích.?

2 Ở 8200C hằng số cân bằng Kp của các phản ứng như sau:

CaCO3 (tt) CaO (tt) + CO2 (k) K1 = 0,2

C gr + CO2(k) 2CO (k) K2 = 2

Cho 1 mol CaCO3 và 1 mol C vào bình chân không dung tích 22,4 lít duy trì ở 8200C

a Tính số mol các chất khi cân bằng

b Ở thể tích nào của bình thì sự phân hủy CaCO3 là hoàn toàn

Đáp án

1 Phản ứng phân hủy ozon là phản ứng dây chuyền theo cơ chế gốc

Nguyên tử Cl sinh ra ở phản ứng (c) lại tiếp tục tham gia ở phản ứng (b),

quá trình đó được lập đi lập lại hàng chục ngàn lần Do đó mỗi phân tử

CF2Cl2 có thể phân hủy hàng chục ngàn phân tử ozon(O3) (0,5 điểm)

Trong khí quyển có một lượng nhỏ metan Đồng thời với hiện tượng

" lỗ thủng ozon " là hiện tượng " mưa axit " do:

CH4 (khí quyển )+ Cl HCl + CH3 ( 0,5 đ )

2.( 1,5 đ ) a K1=PCO2 = 0,2 atm K2 =

2

2

PCO

CO P

Do đó PCO = 2.0,2= 0, 632 atm

Gọi x,y là số mol CaCO3 và CO2 đã phản ứng Từ đó suyra số mol các chất

ở trạng thái cân bằng là: CaCO3 CaO CO2 C CO

1 - x x x - y 1 - y 2y

x - y = 0,05 mol CO2; 2y = 0,158 mol CO

n = 0,129 mol ; n = 0,871mol ; n = 0,921 mol ( 1 đ )

b Sự phân hủy hoàn toàn thì x = 1

n = (1- y) mol và n = 2y (mol).Áp suất CO2 và CO không đổi

nên:

( 0,5 đ )

ν

h

CO

P V RT

P VCO2

RT

CO

≈

≈

0,632V = 2yRT

CO2

⇒

⇒

⇒

Câu 5: (2đ)

1 Trong phòng thí nghiệm có các dung dịch bị mất nhãn: AlCl3, NaCl, KOH, Mg(NO3)2, Pb(NO3)2, Zn(NO3)2, AgNO3 Dùng thêm một thuốc thử, hãy nhận biết mỗi dung dịch Viết các phương trình phản ứng (nếu có)

2 Kim loại A phản ứng với phi kim B tạo hợp chất C màu vàng cam Cho 0,1 mol

hợp

chất C phản ứng với CO2 (dư) tạo thành hợp chất D và 2,4 gam B Hòa tan hoàn toàn D

vào nước, dung dịch D phản ứng hết 100 ml dung dịch HCl 1 M giải phóng 1,12 l

khí

CO2 (đktc) Hãy xác định A, B, C, D và viết các phương trình phản ứng xảy ra

Biết hợp

chất C chứa 45,07 % B theo khối lượng; hợp chất D không bị phân tích khi nóng

chảy

Lời giải:

1 ( 1 đ ) Có thể dùng thêm phenolphtalein nhận biết các dung dịch AlCl3, NaCl, KOH, Mg(NO3)2, Pb(NO3)2, Zn(NO3)2, AgNO3

* Lần lượt nhỏ vài giọt phenolphtalein vào từng dung dịch

- Nhận ra dung dịch KOH do xuất hiện màu đỏ tía

* Lần lượt cho dung dịch KOH vào mỗi dung dịch còn lại:

- Dung dịch AgNO3 có kết tủa màu nâu

Ag+ + OH–→ AgOH ↓ ; (hoặc 2Ag+ + 2OH–→ Ag2O + H2O)

- Dung dịch Mg(NO3)2 có kết tủa trắng, keo

Mg2+ + 2OH–→ Mg(OH)2↓

- Các dung dịch AlCl3, Pb(NO3)2, Zn(NO3)2 đều có chung hiện tượng tạo ra kết tủa trắng,

tan trong dung dịch KOH (dư)

Al3+ + 3OH–→ Al(OH)3↓ ; Al(OH)3↓ + OH–→ AlO2– + 2H2O

Pb2+ + 2OH–→ Pb(OH)2↓ ; Pb(OH)2↓ + OH–→ PbO2– + 2H2O

Zn2+ + 2OH–→ Zn(OH)2↓ ; Zn(OH)2↓ + OH–→ ZnO2– + 2H2O

- Dung dịch NaCl không có hiện tượng gì

- Dùng dung dịch AgNO3 nhận ra dung dịch AlCl3 do tạo ra kết tủa trắng

Ag+ + Cl –→ AgCl ↓

- Dùng dung dịch NaCl nhận ra dung dịch Pb(NO3)2 do tạo ra kết tủa trắng

Pb2+ + 2 Cl –→ PbCl2↓

- còn lại là dung dịch Zn(NO3)2

2 ( 1 đ )

nHCl = 0,1 mol ; nCO2 = 0,05 mol

Dung dịch D phản ứng hết 0,1 mol HCl giải phóng khí CO2→

2

H CO

n n

+

= 0, 05 0, 1 = 2 1

suy ra hơp chất D là muối cacbonat kim loại hơp chất D không bị phân tích khi

nóng

chảy, vậy D là cacbonat kim loại kiềm 2 H+ + CO32- = H2O + CO2

C + CO2 = D + B → C là peroxit hay superoxit, B là oxi.

Đặt công thức hoá học của C là AxOy

Lượng oxi trong 0,1 mol C (AxOy ) là 16 x 0,05 + 2,4 = 3,2 (g); mC = 3, 2.100 45, 07 = 7,1 gam

Mc = 7,1 : 0,1 = 71 (g/mol) mA trong C = 7,1 - 3,2 = 3,9 (g)

x : y =

A

3, 9 3, 2

:

M 16 → MA = 39 (g) Vậy A là K ; B là O2 ; C là KO2 ; D là K2CO3

Các phương trình phản ứng: K + O2→ KO2

4 KO2 + 2 CO2→ 2 K2CO3 + 3O2↑

K2CO3 + 2 HCl → 2 KCl + H2O + CO2↑

Câu 9: (2, điểm)

1.Oxi hoá 150 mg amilozơ bởi NaIO4 thu được 0,0045 mmol axit fomic

(a) Tính số lượng trung bình các gốc glucozơ trong phân tử amilozơ; biết

rằng khi oxi hoá 1 mol amilozơ bằng NaIO4, số gốc glucozơ đầu mạch

tạo ra 1 mol axit fomic, số gốc glucozơ cuối mạch tạo ra 2 mol axit

fomic

(b) Viết sơ đồ các phương trình phản ứng xảy ra

2 Viết sơ đồ các phương trình phản ứng chuyển D-glucozơ thành L-gulozơ có

công thức bên

Đápán

1 ( 1 đ )(a) Số lượng trung bình các gốc glucozơ trong phân tử amilozơ :

(C6H10O5)n   → HIO  4 3HCOOH

⇒ = 0 , 0015 ( mmol )

3

0045 , 0

= n

3

1

=

namiloz¬ HCOOH

⇒ = 100000 ( ® vC )

0015 , 0

150

=

M amiloz ¬

162

100000

=

(b) Phương trình phản ứng:

O

OH

OH

OH

CH2OH

O OH OH OH

CH2OH O

O OH OH

CH2OH

O

n-2

OHC OHC O

CH2OH

CHO CHO O

CH HC O

CH2OH

O

n-2

+ (n+4) HIO4

- 3 HCOOH HCHO (n+4) NaIO3

2 Sơ đồ chuyển hóa ( 1 đ )

H

CHO

OH

H

HO

OH

H

OH

H

CH2OH

+ HNO3

H

COOH OH H HO

OH H

OH H

COOH

- H2O

H

CO OH H HO H OH H

COOH

O + Na(Hg)

H

CH2OH OH H HO

OH H

OH H

COOH

- H2O

H

CH2OH OH H OH H

OH H

CO O

+ Na(Hg)

H

CH2OH OH H HO

OH H

OH H

CHO

pH = 7

CHO H HO

OH H

H HO

CH2OH

L-galuz¬