Đề Thi HSG Hoá 12 - THPT Hải Lăng - Quảng Trị [2009 - 2010] potx

Hòa tan hoàn toàn hỗn hợp A gồm FeS và FeCO3 bằng dung dịch HNO3 đặc, nóng thu được hỗn hợp B màu nâu nhạt gồm hai khí X và Y có tỉ khối đối với H2 là 22,8 và dung dịch C.. Tính tỉ lệ %

SỞ GD ĐT QUẢNG TRỊ

Trường THPT Hải Lăng

ĐỀ THI HSG HOÁ NĂM HỌC 2009 -2010

MễN HOÁ Vễ CƠ 12

- THỜI GIAN : 120 Phỳt

Câu 1 (1,0 điểm) Kết quả xác định số mol của các ion trong dung dịch X như sau: Na+ có 0,1 mol; Ba2+ có 0,2 mol; HCO3- có 0,05 mol; Cl- có 0,36 mol Hỏi kết quả trên đúng hay sai? Giải thích

Đỏp ỏn (1đ)

Trong dd X tổng điện tích dương: 0,1 + 0,2.2 = 0,5

Trong dd X tổng điện tích âm: 0,05 + 0,36 = 0,41 (0,5đ)

Kết quả trên là sai vì tổng điện tích dương không bằng tổng điện tích âm (0,5đ)

Câu 2(2,0 điểm) Hòa tan hoàn toàn hỗn hợp A gồm FeS và FeCO3 bằng dung dịch HNO3

đặc, nóng thu

được hỗn hợp B màu nâu nhạt gồm hai khí X và Y có tỉ khối đối với H2 là 22,8 và dung dịch C Biết FeS phản ứng với dung dịch HNO3 xảy ra như sau:

FeS + HNO3 Fe(NO3)3 + H2SO4 + NO2+ H2O

a Tính tỉ lệ % theo khối lượng các muối trong A

b Làm lạnh hỗn hợp khí B ở nhiệt độ thấp hơn được hỗn hợp D gồm ba khí X, Y, Z có tỉ khối

so với H2 là 28,5 Tính thành phần % theo thể tích các khí trong D

c ở -110C hỗn hợp D chuyển thành hỗn hợp E gồm hai khí Tính tỉ khối của E so với H2

Biết: C=12; H=1; O=16; N=14; Fe=56; Br= 80; S= 32

Đỏp ỏn

a) Theo đề ra thì hỗn hợp khí B phải là NO2 và CO2 theo phản ứng sau

FeS + 12HNO3 Fe(NO3)3 + H2SO4 +9NO2  + 5H2O(0,25)

FeCO3 + 4HNO3 Fe(NO3)3 + CO2  +NO2  + 2H2O (0,25)

Đặt nFeS=a (mol), nFeCO3 = b (mol) suy ra nNO2=9a + b, nCO2 = b

- Ta có: 46(9 ) 44 22,8

2(9 2 )

nFeS : nFeCO3 = 1:3 (0,25)

Tỉ lệ khối lượng:

3

348 79,82%

FeS

b) Làm lạnh B có phản ứng sau:

2NO2 N2O4 khi đó M N O2 4  92, làm M = 57 (0,25)

Gọi x là số mol N2O4 có trong hỗn hợp D

Trong D gồm: (9a + b) - 2x = 4b -2x mol NO , x mol N O , b mol CO

Suy ra 46(4b-2x)+92x+44b

=57

Tổng số mol trong D =4b gồm NO2 = 2b chiếm 50%, N2O4=b chiếm 25%, CO2=b chiếm 25% (0,25)

c) ở -110c phản ứng: 2NO2 N2O4 xảy ra hoàn toàn

Hỗn hợp E gồm N2O4và CO2 trong đó nN2O4 =2b; nCO2=b (0,25)

Tỉ khối đối với H2: 92.2 44 38

2( 2 )

Cõu 3 : (3,0 điểm)

Tớnh pH của 2 dung dịch sau đõy:

a) Dung dịch NH4Cl 0,1 M , với KNH3 = 1,8 105.

b) Dung dịch Natribenzoat C6H5COONa 2 105 M , với KC6H5COOH = 6,29 105

Đỏp ỏn

a) Cõn bằng: NH4 + OH⇌ NH3 + H2O (KNH3)1

2H2O ⇌ H3O + + OH KW.

NH4 + H2O ⇌ NH3 + H3O+ K = KW (KNH3)1= 5,55 1010.

0,5đ

[ ] 0,1 – x x x

Do C0(NH3) = 0,1 M >> nờn bỏ qua sự điện ly của nước

Ta cú:  3 3

4

.

NH





10. 2

0,1

x x

 = 5,55 1010.

(coi 0,1 – x 0,1)  x = 7,45 106 << 0,1 (hợp lý)

b) Cõn bằng: C6H5COO + H+ ⇌ C6H5COOH (Ka)1

H2O ⇌ H + + OH KW.

C6H5COO + H2O ⇌ OH  + C6H5COOH K = (Ka)1 KW

= 1,59 1010. 0,5đ

[ ] (2 105 – y) y y

2 5

2.10

y y

  = 1,59 1010 (coi y << 2 105) y = 5,64 108. 0,5đ

* Nếu tính như (a) được pH = 6,75 Kết quả này không hợp lý vì C0 của C6H5COO nhỏ nên

cần chú ý đến sự điện ly của nước Hơn nữa pH của dung dịch bazơ = 6,75 < 7 là không hợp lý

Vậy, C6H5COO + H2O ⇌ OH + C6H5COOH K = = 1,59 1010.

H2O ⇌ OH + H + KW.

Theo định luật bảo toàn điện tích: [OH] = [C6H5COOH] + [H+]

 [C6H5COOH] = [OH] [H+] hay [C6H5COOH] = [OH] 1014

OH





Theo phương trình thủy phân:  6 5 

6 5

.

C H COOH OH

C H COO





14

10

.

OH

C H COO







=

5

10 2.10

OH

OH

   = 1,59.10

10.

(coi [OH] << 2 105 ) [OH] = 1,148 10 7.(hợp lý) pOH = 6,94

Câu 4 : (2,0 điểm)

Một dung dịch chứa CuSO4 0,1M ; NaCl 0,2M ; Cu dư và CuCl dư

a) Chứng minh rằng xảy ra phản ứng sau ở 250C :

Cu + Cu2+ + 2Cl– ⇌ 2CuCl

b) Tính hằng số cân bằng của phản ứng trên và nồng độ các ion Cu2+ ; Cl– khi cân bằng

được thiết lập

Cho biết: Tích số tan của CuCl = 10– 7 ; E0(Cu2+/ Cu+) = 0,15V ; E0(Cu+/ Cu) = 0,52V

Đáp án

a) Cu + Cu2+ + 2Cl– ⇌ 2CuCl

0,1M 0,2M

* Xét Cu2+ + e Cu+ có [Cu+] = Tt

Cl

 

 =

7

10 0,2



= 5 10– 7

E (Cu2+/ Cu+) = E0 (Cu2+/ Cu+) + 0,059lg

2

Cu Cu





  = 0,15 + 0,059lg 5.10 7

1 , 0

 = 0,463V

* Xét Cu+ + e Cu có E (Cu+/ Cu ) = E0 (Cu+/ Cu ) + 0,059lg[Cu+]

= 0,52 + 0,059lg 5.10-7= 0,148V

Rõ ràng: E (Cu2+/ Cu+) > E (Cu+/ Cu )  phản ứng xảy ra theo chiều thuận 1đ

b) Tổ hợp: ( Cu+ + Cl – ⇌ CuCl) 2 (Tt-1)2 = 1014

Cu2+ + e  Cu+ K1 = 100 , 059

15 , 0

= 102 , 54

Cu – e đ Cu+ K2 = 100 , 059

52 , 0



= 10– 8,81 cho Cu + Cu2+ + 2Cl– ⇌ 2CuCl K = 1014 102 , 54

10– 8,81 = 107,73 [ ] (0,1 – x) (0,2 – 2x)

) 2 2 , 0 ).(

1 , 0 (

1

x

) 1 , 0 ( 4

1

x



 [Cu2+] = (0,1 – x) = 1,67.10–3 M và [Cl– ] = 2.(0,1 – x) = 3,34.10– 3M 1đ

Câu 5 : (2,0 điểm)

Hoà tan hoàn toàn hỗn hợp MgCl2, FeCl3, CuCl2 vào nước ta được dung dịch A Cho từ

từ dòng khí H2S vào A cho đến dư thì thu được lượng kết tủa nhỏ hơn 2,51 lần lượng kết tủa tạo

ra khi cho dung dịch Na2S dư vào dung dịch A.

Tương tự, nếu thay FeCl3 trong A bằng FeCl2 với khối lượng như nhau (được dung dịch B) thì lượng kết tủa thu được khi cho H2S vào B nhỏ hơn 3,36 lần lượng kết tủa tạo ra khi cho dung dịch Na2S vào B

Viết các phương trình phản ứng và xác định thành phần phần trăm khối lượng mỗi muối trong hỗn hợp ban đầu

Đáp án

Gọi x, y, z lần lượt là số mol CuCl2, MgCl2 , FeCl3

* Tác dụng với dung dịch Na2S

CuCl2 + Na2S  CuS + 2NaCl MgCl2 + Na2S + 2H2O  Mg(OH)2+ H2S + 2NaCl

* Tác dụng với dung dịch H2S

CuCl2 + H2S  CuS + 2HCl

MgCl2 + H2S  không xảy ra -Nếu thay FeCl3 bằng FeCl2 cùng khối lượng :

* Tác dụng với dung dịch Na2S

CuCl2 + Na2S  CuS + 2NaCl

MgCl2 + Na2S + 2H2O  Mg(OH)2 + H2S + 2NaCl

* Tác dụng với dung dịch H2S

CuCl2 + H2S  CuS + 2HCl

96x + 88z + 32.z

2+ 58y = 2,51

z 96x + 32

2

Số mol FeCl2 =

127

5 ,

162 z

(0,25 đ)

96x + 58y +

127

5 ,

162 z

.88 = 3,36.96x (2) (0,25 đ)

%MgCl2 = 13,45 ; %FeCl3 = 57,80 và %CuCl2 = 28,75 (0,25 đ)

SỞ GD ĐT QUẢNG TRỊ

Trường THPT Hải Lăng

ĐỀ THI HSG HOÁ NĂM HỌC 2009 -2010

MÔN HOÁ HỮU CƠ 12

- THỜI GIAN : 120 Phút Câu 1 : (2 điểm )

a.Có 5 lọ đựng riêng biệt các chất: cumen hay là isopropylbenzen (A), ancol benzylic (B), anisol hay là metyl phenyl ete (C), benzanđehit (D) và axit benzoic (E) Biết (A), (B), (C), (D) là các chất lỏng.

b.Axit crotonic CH3 - CH = CH - COOH có 2 đồng phân hình học hãy so sánh tính axit và nhiệt độ nóng chảy của 2 đồng phân này?

Hãy sắp xếp thứ tự tăng dần nhiệt độ sôi, giải thích.

Đáp án

a. A, B, C, D, E có khối lượng phân tử xấp xỉ nhau

(CH3)2CHC6H5 < C6H5OCH3 < C6H5CH=O < C6H5CH2OH < C6H5COOH

(A) (C) (D) (B) (E) 0,5đ

 (D) ; (A) ; (C) không tạo được liên kết hidro liên phân tử nên có nhiệt độ sôi thấp hơn.

+ Trong đó phân tử (D) phân cực nhất do liên kết >C = O phân cực mạnh hơn

+ Phân tử (C) phân cực hơn phân tử (A) do nguyên tử oxi có độ âm điện lớn

 (B) và (E) có nhiệt độ sôi cao hơn do có liên kết hidro liên phân tử, nhưng nhóm – COOH tạo

được liên kết hidro liên phân tử bền hơn nhóm – OH nên nhiệt độ sôi của (E) > (B)

0,5đ

b.Cấu tạo của 2 đồng phân hình học:

COOH C

H

C H

H3C

COOH

C H

C H

H3C

0,5đ

 Tính axit (Z) > (E) do hiệu ứng không gian khả năng xen phủgiảm hiệu ứng +Cgiảm

 Nhiệt độ nóng chảy (Z) < (E) do cấu trúc (E) dễ xếp khít hơn (Z) lực liên kết giữa các

Câu 2 : (2,5 điểm )

Hiđrocacbon A có CTPT là C9H10 (A) có khả năng tác dụng với Br2 khan, xúc tác bột

Fe Cho A tác dụng H2, xúc tác Ni, t0 thu được (B) có CTPT là C9H12 Oxi hoá (B) bằng O2

trong H2SO4 thu được axeton.

1) Xác định CTPT và gọi tên A, B Viết các phương trình phản ứng xảy ra

2) Viết cơ chế phản ứng khi B tác dụng với Br2 khan, xúc tác bột Fe, t0 Giải thích sản phẩm tạo thành

Đáp án

1) A (C9H10) + Br2 khan (bột Fe, t0)A có vòng benzen.

A (C9H10) + H2(Ni, t0 ) B (C9H12) => A có một liên kết đôi ở nhánh

B (C9H12) + O2 (H2SO4) axeton => B là cumen (Isopropyl benzen)

H3C

CH CH3

(0,5 đ)

A là isopropenylbenzen

H3C C

CH2

(0,5 đ)

* Các phương trình phản ứng (0,25 đ.3):

H3C C

CH2

+ Br2

Fe, t0

H3C C

CH2

Br + HBr

H3C C

CH2

+ H2

Ni, t0

H3C CH

CH3

H3C CH

CH3

+ O2

H2SO4, t0

OH

+ CH3 COCH3

2) Cơ chế phản ứng : (0,75 đ)

Phương trình phản ứng:

Fe, t0

H3C CH

CH

CH3

Br

+ HBr + Br2

Isopropyl có hiệu ứng +I nên sản phẩm thế vào vòng benzen ưu tiên vào vị trí ortho hoặc para Do hiệu ứng không gian loại I của gốc isopropyl nên sản phẩm thế chủ yếu ở para Ta có

cơ chế phản ứng :

2Fe + 3Br2

0

t

 2FeBr3

Br2 + FeBr3  Br+…[FeBr4]

Br [FeBr4]

H3C

CH CH3

+

H3C

CH CH3

+

Br H

[FeBr4] +

H3C CH

CH3

+

Br H

H3C CH

CH3

Br

+ H

[FeBr4] + H+ FeBr3 + HBr

Câu 3 : (2 điểm )

Khi thủy phân một phần của peptit A có khối lượng phân tử 293 g/mol và chứa 14,3% N (theo khối lượng) thu được 2 peptit B và C Mẫu 0,472 (g) peptit B khi đem đun nóng, phản

ứng hoàn toàn với 18 ml dung dịch HCl 0,222 M Mẫu 0,666 (g) peptit C khi đun nóng, phản ứng hoàn toàn với 14,7 ml dung dịch NaOH 1,6% (khối lượng riêng là 1,022 g/ml) Xác định 2

cấu tạo của peptit A

Đáp án

- n HCl = 0,018 × 0,222 0,004 (mol) ; nNaOH = 1,6 1,022 14,7

100 40

 (mol)

- mN (A) = 293×14, 3

100 = 42 => trong (A) có 3 nguyên tử N

* Xét phản ứng B + dung dịch HCl :

H2N-R-CO-NH-R’-COOH + 2HCl + H2O ClH3N-R-COOH + ClH3N-R’-COOH

=> nB = 1

2nHCl = 0,002 (mol) => MB =

0, 472

0,002 = 236 (g/mol)

=> R + R’ = 132

+ Nếu R = 14 (–CH2–) => R’ = 118

+ Nếu R = 28 (CH3–CH<) => R’ = 104 (C6H5–CH2–CH–).

** Xét phản ứng C + dung dịch NaOH

H2N-R1-CO-NH-R1’-COOH + 2NaOH H2N-R1-COONa + H2N-R1’-COONa + H2O

=> nC = 1

2nNaOH = 0,003 (mol) => MC =

0, 666

0,003 = 222 (g/mol)

=> R1 + R1’ = 118

+ Nếu R1 = 14 (–CH2–) => R1’ = 104 (trùng với kết quả của B )

+ Nếu R1 = 28 (CH3–CH <) => R1’ = 90 (loại)

=> B là CH3 –CH(NH2)–CONH– CH(CH2-C6H5)–COOH

Vậy A có 2 cấu tạo:

NH2–CH2–CONH– CH(CH2-C6H5)– CONH–CH(CH3)–COOH

GLY-PHE – ALA

CH3–CH(NH2)–CONH– CH(CH2-C6H5)– CONH–CH2–COOH

ALA – PHE – GLY

(0,5 đ) Câu 4: (2 điểm )

X là một đisaccarit không khử được AgNO3 trong dung dịch amoniac Khi thuỷ phân X sinh ra sản phẩm duy nhất là M (D-anđozơ , có công thức vòng ở dạng  ) M chỉ khác D-ribozơ ở

cấu hình nguyên tử C2

HCl

 N CH I3

NaOH

 Q H O3  dẫn xuất 2,3,4-tri-O-metyl của M

Xác định công thức của M , N , Q và X ( dạng vòng phẳng )

Đáp án

Từ công thức dẫn xuất 2,3,4-tri-O-metylcủa M suy ngược sẽ ra công thức của

Q , N và M , từ đó suy ra X (X không có tính khử  phân tử không có nhóm

OH semiaxetal ) (0,5 đ)

H

H

H

(D-Ribozơ)

H

CHO

OH

OH H

OH H

CH3O

O

CH3O

OH

CH3O

CH3O

(Dẫn xuất 2,3,4-tri-O-metyl của M ) (0,5 đ)

O

O

1 1

2

2

3

3

4 4

5

5

O

OH OH

OH

OH

OH

HO

1 2 3

4

5

OH

OH

(M) (X)

O OH

OH

CH3OH

HCl

(N) CH3I

NaOH

O

(Q)

CH3O

Câu 5 (1,5 điểm) Polime A được tạo ra do phản ứng đồng trùng hợp giữa but-1,3-dien và stiren.

Biết 6,234 g A phản ứng vừa hết với 3,807 g Br2 Tính tỷ lệ số mắt xích but-1,3-dien và stiren trong polime trên Viết công thức cấu tạo một đoạn mạch bất kỳ của A thõa mãn tỉ lệ trên

Đỏp ỏn

- Gọi A là (C4H6)n-(C8H8)m Phương trình phản ứng với Br2

(-CH2-CH=CH-CH2)n(CH2-CH-)m + nBr2

(0,5)

- Theo phương trình cứ (54n + 104m) g cần 160n g Br2

Theo dữ kiện 6,324 g cần 3,807 g Br2

2

n

Công thức cấu tạo 1 đoạn mạch của A:

…-CH2-CH=CH-CH2-CH-CH2-CH-CH2-… (0,5)

C 6 H 5

C 6 H 5

(-CH 2 -CHBr-CHBr-CH 2 ) n (CH 2 -CH-) m