ĐỀ THI HSG HOÁ DBSCL

b Kết tủa hoàn toàn MgOH2, biết rằng MgOH2 được coi là kết tùa hoàn toàn khi nồng độ ion Mg2+ sau khi kết tùa chỉ bằng 0,01% so với lượng ban đầu có trong dung dịch.. Hãy lập luận để xác

SỞ GD-ĐT VĨNH LONG KỲ THI HỌC SINH GIỎI ĐỒNG BẰNG SÔNG CỬU LONG

ĐỀ THI MÔN HÓA HỌC

Thời gian làm bài:180 phút

-Câu I: (4điểm)

Brôm lỏng tác dụng với H3PO3 theo phản ứng:

H3PO3 + Br2 +H2O € H3PO4 + 2H+ + 2Br

1.Tính hằng số cân bằng của phản ứng ở 298oK

2.Tính thế điện cực chuẩn Eo(H3PO4/H3PO3) nếu biết Eo(Br2/2Br - ) =1,087 V

3 Viết phương trình nửa phản ứng oxy hoá-khử của các cặp H3PO3 /H3PO2, H3PO4/H3PO2 Tính thế điện cực chuẩn Eo(H3PO3 /H3PO2) nếu biết Eo(H3PO4/H3PO2)= - 0,39 V

Cho biết các số liệu sau ở 298oK:

H+(dd) H3PO4(dd) Br –(dd) H3PO3(dd) Br2(l) H2O(l)

o

H

o

S

Câu 2( 4 điểm)

1 Cho dung dịch Mg2+ 0,01M Tính pH để :

a) Bắt đầu kết tủa Mg(OH)2

b) Kết tủa hoàn toàn Mg(OH)2, biết rằng Mg(OH)2 được coi là kết tùa hoàn toàn khi nồng độ ion Mg2+ sau khi kết tùa chỉ bằng 0,01% so với lượng ban đầu có trong dung dịch

TMg OH( )2 = 6.10−10

2.Trộn x lit dung dịch axit mạnh (HA) có pH = 4 Với y lit dung dịch bazơ mạnh (BOH) có pH = 9

Tính tỉ lệ x : y để thu được dung dịch có pH = 6?

Câu 3 (4 điểm)

1- Anken (A) C6H12 có đồng phân hình học, tác dụng với dd Br2 cho hợp chất đibrom B, B tác dụng với KOH trong ancol đun nóng cho đien C và 1 ankin C’, C bị oxi hóa bởi KMnO4 đđ/t0 cho axit axetic và khí CO2 Hãy lập luận để xác định cấu tạo của A và viết phương trình phản ứng: 2- Hoàn chỉnh các sơ đồ phản ứng sau và viết các phương trình phản úng xảy ra:

3/ Cho sơ đồ tổng hợp sau:

a/

b/ Br-CH2-CH2-Br MgBr-CH2-CH2-MgBr HO-(CH2)4-OH

Hãy chỉ rõ (có phân tích) những chỗ sai trong hai sơ đồ trên

Câu 4 (4 điểm)

1.Từ một loại tinh dầu người ta tách được chất A Kết quả phân tích cho thấy A chứa 78,95% C; 10,52%H, còn lại là oxi Tỉ khối hơi của A so với H2 là 76 A phản ứng với dung dịch AgNO3/ ddNH3 cho kết tủa Ag và muối của axit hữu cơ, khi bị oxy hóa mạnh thì A cho một hỗn hợp sản phẩm gồm axeton, axit oxalic và axit lenilic ( CH3 −CH2−CH2−COOH)

O

Biết rằng A tác dụng với Br2 (trong CCl4) theo tỉ lệ mol 1:1 chỉ thu được 2 dẫn xuất đibrom Tìm công thức cấu tạo của A.Viết các phương trình hóa học của A với dd AgNO3/dd NH3 và với Br2

NO2

CH 3 COCl/AlCl 3

(1)

NO2

COCH3

Zn/Hg HCl (2)

NO2

CH2CH2Cl

NO2

NO2

CH2CH3

Cl 2

(3)

KOH/C 2 H 5 OH (4)

(2)

Propen → O A Zn H O→ + → →  B C NaOH D NaOH HCHO E PBr→ → F Zn G spiro ( pentan)

(trong CCl4).

2 Axit tropoic C9H10O3 (B) bị oxy hóa bởi dd KMnO4 nóng thành axit benzoic, bị oxy hóa bởi oxy không khí có mặt Cu nung nóng thành C9H8O3 (C) có chức andehit B có thể chuyển hóa thành axit atropoic C9H8O2 (D) nhờ H2SO4 đặc ở 170oC Hidro hóa D bằng H2/Ni thu được axit

hydratropoic C9H10O2 (E)

Hãy xác định công thức cấu tạo của B,C,D,E

Câu 5 (4 điểm)

1 a) Có 2 lọ đựng 2 chất lỏng riêng biệt không nhãn: H2O; H2O2 Nêu cách phân biệt 2 lọ đựng 2 chất lỏng trên và viết phương trình phản ứng

b) Giải thích tại sao 2 phân tử NO2 có thể kết hợp tạo ra N2O4 ?

2- Đốt cháy hoàn toàn 80 gam pirit sắt trong không khí, thu được chất rắn A và chất khí B

Lượng chất rắn A phản ứng vừa đủ với 200 gam dd H2SO4 29,4% Khí B thu được trộn với 20,16 lít O2 ở đkc trong bình kín có chất xúc tác ở 4000C áp suất trong bình là 1atm Sau phản ứng, đưa nhiệt độ về 4000C thì áp suất trong bình là 0,8 atm

a) Tính độ nguyên chất của pirit

b) Tính số mol từng chất trong bình sau phản ứng

Lưu ý: Ký hiệu trong các câu độc lập với nhau

(Thí sinh được xem bảng hệ thống tuần hoàn Men đê lê ép và bảng tính tan)

-ĐÁP ÁN VÀ BIỂU ĐIỂM:

Câu 1(4 đ): CÀ MAU

1 o

H

2 o

G

∆ phản ứng = -nFEopứ

Eo=Eo(Br2/2Br-)-Eo(H3PO4/H3PO3)

3 H3PO4 + 4H+ + 4e → H3PO2 + 2H2O ∆ Go1 0,25đ

H3PO4 + 2H+ + 2e → H3PO3+ H2O ∆ Go2 0,25đ

⇒H3PO3 + 2H+ + 2e → H3PO2+ H2O ∆ Go3 0,25đ

3 1 2

o o o

o o o

∆ = ∆ − ∆

Câu 2 (4đ) SÓC TRĂNG

1.a)pH để bắt đầu kết tủa Mg(OH)2

Mg2+ + 2OH - → Mg(OH)2

Khí có 1 ít kết tủa Mg(OH)2 xuất hiện trong dung dịch, ta có:

[Mg2+] [OH-]2 = T = 6.10- 10 = 102 [OH-]2

[OH-]2 = 6.10-8 ⇒[OH-] = 2,45.10- 4 0,5đ

pOH = 3,6 ⇒ pH = 14- 3,6 = 10,4 0,25đ b) pH để kết tủa hoàn toàn Mg(OH)2

- Kết tủa được coi là hoàn toàn, nếu sau khi kết tủa [Mg2+] = 0,01 2 6

100

− = − 0,25đ

[Mg2+] [OH-]2 = T = 6.10- 10 = 10-6 [OH-]2

[OH-]2 = 6.10- 4 ⇒[OH-] = 2,45.10- 2 0,25đ

pOH = 1,6 ⇒ pH = 14- 1,6 = 12,4 0,25đ 2- Dung dịch HA có pH = 4 ⇒ [H+] = 10- 4 = [HA]

Dung dịch BOH có pH = 9 ⇒ [OH-] = 10- 5

Vì dung dịch sau phản ứng có pH = 6 ⇒ axit dư

HA + BOH → BA + H2O

y 10- 5 y 10- 5

Số mol của HA dư = 10- 4x - 10- 5 y 0,5đ

[H+] = [HA] =

6

10

− −

−

⇔10 x – y = 0,1(x+y)

⇔9,9 x = 1,1 y

⇔ 1

9

x

Câu 3(4đ) NBK

1/ C6H12 + Br2 → C6H12Br2 KOH KMnO 4

6 10 HBr C H

−

 → →CH3COOH + CO2 0,25đ

⇒ đien có 6 C, sự oxihóa đien cho ra CH3COOH và CO2, vậy phải có 2mol CH3COOH và 2 mol CO2 Muốn có CH3COOH phải có hợp phần CH3-CH =, còn CO2 là do = CH-CH = Vậy đien (C) có cấu tạo CH3-CH=CH-CH=CH-CH3 (hexađien-2,4)

⇒ A phải có nối đôi giữa C3 và C4

- CTCT của (C’): CH3-CH2-C≡C-CH2-CH3 0,75đ

- Các PTPƯ

CH3-CH2-CH=CH-CH2-CH3 +Br2 → CH3-CH2-CH-CH-CH2-CH3

Br Br

CH3-CH=CH-CH=CH-CH3 (C) CH3-CH2-CHBr-CHBr-CH2-CH3 +2HBr

CH3-CH2-C≡C-CH2-CH3 (C’) CH3-CH=CH-CH=CH-CH3 + 10[O] 2CH3COOH + HOOC-COOH → 2CO2

CH3-CH=CH2  →O 3 CH3-C CH2H OZn2 → CH3CHO + HCOOH→NaOH HO-CH2-C-CHO

CH2Br CH2-OH

Zn

¬ BrCH2-C-CH2Br ¬ PBr 3CH2OH-C-CH2OH

CH2Br CH2OH

Các phương trình phản ứng:

O

O – O O

O – O

CH2OH

CH2OH

CH2OH CH2OH CH2 – C – CHO + HCHO + NaOH → CH2OH – C – CH2OH + HCOONa

CH2OH CH2OH

CH2OH CH2Br 3HO – CH2 – C – CH2OH + 4PBr3 → 3CH2Br – C – CH2Br + 4H3PO3

CH2OH CH2Br

CH2Br BrCH2 – C – CH2Br + 2Zn → + 2ZnBr2 0,25đ

CH2Br

3/a (1) Sai vì hợp chất nitro không cho PƯ Friedel-Craft

(3) Sai vì phải halogen hóa cacbon bậc 2

KOH/etanol

t 0

KMnO4đ

t 0

t 0

0,75đ

NaOH/t 0

ete

PBr 3

Zn

HO

-0,5đ

0,5đ

(4) Sai vì điều kiện tách H2O cần H2SO4đ/t0

Câu 4(4đ): BẠC LIÊU

Đặt CTPT A là CXHYOZ (x, y, z nguyên dương)

%O = 100 – (10,52 - 78,95) = 10,53%

78,95 10,52 10,53 100

⇒ x = 10; y = 16; z = 1

A td với dd AgNO3/ddNH3 → Ag ↓ + muối của axit hữu cơ ⇒A có nhóm chức –CHO

A bị oxi hóa mạnh cho:

CH3- CO CH2 CH2 –COOH + CH3 CO CH3 + HOOC – COOH

A + Br2 (trong CCl4) cho 2 dẫn xuất đibrom

CH3 C(CH3) =CH – CH = C(CH3)CH2 – CH2 – CHO + 2AgNO3 + 3NH3 + H2O →t0

CH3 C(CH3) =CH – CH = C(CH3)CH2 – CH2 – COONH4 + 2NH4NO3 + 2Ag 0,5đ

CH3 C(CH3) =CH – CH = C(CH3)CH2 – CH2 – CHO + Br2 →1:1

2- B phải có nhóm – COOH

B + KMnO4 →t0 C6H5- COOH ⇒B phải có nhân benzen và chỉ có 1 nhánh trên nhân benzen

B + O2 →Cu t, 0 C có chứa nhóm chức anđehyt ⇒là rượu bậc một

* CTCT của B:

0,5đ

* CTCT của C là:

0,5đ

* CTCT của D:

0,5đ

* CTCT E:

0,5đ

Cââu 5: ( điểm) CVL

1- a) Dùng dd KMnO4 , lọ làm mất màu dd KMnO4 là H2O2

2KMnO4 + 5H2O2 + 3H2SO4  2MnSO4 + 5O2 + K2SO4 + 8H2O 1đ

C6H5 – CH – COOH CH2OH C6H5 – CH – COOH

CHO

C6H5- C = CH2

COOH

C6H5 – CH - CH3

COOH

b) Do trong phân tử NO2 trên nguyên tử N còn 1 electron tự do, nên có thể tạo liên kết cộng hóa trị với nguyên tử N trên phân tử NO2 thứ 2 để tạo phân tử N2O4 1đ

2-

a) 4FeS2 + 11O2  2Fe2O3 + 8SO2 (1)

A: Fe2O3 B: SO2

Fe2O3 + 3H2SO4  Fe2(SO4)3 + 3H2O (2)

Số mol H2SO4 phản ứng = (200 x 29,4%) : 98 = 0,6 mol

Từ (2) Số mol Fe2O3 = 0,6 : 3 = 0,2 mol => Số mol SO2 = 0,8 mol 0,5đ

Từ (1) Số mol FeS2 = 0,4 mol => mFeS2 = 0,4 x120 = 48 gam

độ nguyên chất của pirit: (48 : 80) x 100% = 60% 0,5đ

b) 2SO2 + O2  2SO3 (3)

xmol x/2 mol xmol

Số mol oxi có trong bình lúc đầu 20,16 : 22,4 = 0.9 mol

Tổng số mol khí trong bình lúc mới trộn = 0,8 + 0,9 = 1,7 mol

Vì nhiệt độ bình trước và sau phản ứng bằng nhau (4000C) nên áp suất trong bình tỉ lệ với số mol khí

nS = ( nt PS) : Pt => nS = ( 1,7 x 0,8) : 1 = 1,36 mol

Đặt x là số mol SO3 tạo thành

 Số mol các chất sau phản ứng : (0,8-x) + (0,9-x/2) + x = 1,36 => x= 0,68 mol 0,5đ

 Số mol các chất trong bình sau phản ứng là:

Số mol SO2 = 0,8-0,68 = 1,2 mol

Số mol SO3 = 0,68 mol