DE THI HSG 12

Pha loãng dung dịch bằng cách thêm một lượng thích hợp H2O.. Cho khí B lần lượt tác dụng với dung dịch NaOH, dung dịch Br2.. Đốt cháy hoàn toàn hidrocacbon X là chất khí ở điều kiện thườ

SỞ GIÁO DỤC & ĐÀO TẠO KÌ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI TỈNH NĂM HỌC 2007-2008

……… (180 phút, không kể thời gian giao đề)

ĐỀ CHÍNH THỨC ………

Câu 1 : (2.0 điểm)

Các vi hạt có cấu hình electron phân lớp ngoài cùng: 3s2, 3p4, 3p6 là nguyên tử hay ion? Tại sao?

Hãy dẫn ra một phản ứng hoá học ( nếu có ) để minh hoạ tính chất hoá học đặc trưng của mỗi vi hạt

Cho biết: Các vi hạt này là ion hoặc nguyên tử của nguyên tố thuộc nhóm A và nhóm VIII(0).

Câu 2 : (2.5 điểm)

Dung dịch bão hoà H2S có nồng độ 0,10 M Hằng số axit của H2S: K1 = 1,0  107 và K2 = 1,3  1013 a) Tính nồng độ ion sunfua trong dung dịch H2S 0,10 M khi điều chỉnh pH = 3,0

b) Một dung dịch A chứa các cation Mn2+ và Ag+ với nồng độ ban đầu của mỗi ion đều bằng 0,010 M Hoà tan H2S vào A đến bão hoà và điều chỉnh pH = 3,0 thì ion nào tạo kết tủa

Cho: TMnS = 2,5  10 10 ; T Ag S

2 = 6,3  1050

Câu 3 : (2.0 điểm)

Giả thiết có cân bằng sau trong pha lỏng: 2 FeCl2 (aq) + Cl2 (aq) ⇌ 2 FeCl3 (aq)

Xét ảnh hưởng của mỗi yếu tố sau đây đến chuyển dời cân bằng hoá học trên:

1 Pha loãng dung dịch bằng cách thêm một lượng thích hợp H2O

2 Thêm một lượng thích hợp dung dịch H2S

3 Thêm lượng khí N2 vào hệ

Cho: Eo Fe3+/Fe2+ = + 0,77 V ; Eo Cl2/Cl- = + 1,36 V

Câu 4 : (1.5 điểm)

Biết thế oxi hoá- khử tiêu chuẩn:

Eo Cu2+/Cu+ = + 0,16 V; Eo Fe3+/Fe2+ = + 0,77 V; Eo Cu+/Cu = + 0,52 V

E0 Fe2+/Fe = - 0,44 V; Eo Ag+/Ag = + 0, 80V; Eo Zn2+/Zn = - 0,76 V

Hãy cho biết hiện tượng gì xảy ra trong các trường hợp sau:

a) Cho dung dịch Fe(NO3)2 vào dung dịch AgNO3 b) Cho bột sắt vào dung dịch Fe2(SO4)3

c) Cho bột đồng vào dung dịch CuSO4 d) Cho bột kẽm vào dung dịch Fe2(SO4)3

Câu 5 : (2.0 điểm)

1 Trong phßng thÝ nghiÖm cã c¸c dung dÞch bÞ mÊt nh·n: NaHSO4, KHCO3, Mg(HCO3)2, Ba(HCO3)2, Na2SO4 Chỉ được đun, h·y nhËn biÕt mçi dung dÞch ViÕt c¸c ph¬ng tr×nh ph¶n øng (nÕu cã)

2 Hoà tan hoàn toàn oxit FexOy trong dung dịch H2SO4 đặc, nóng được dung dịch A và khí B

a Cho khí B lần lượt tác dụng với dung dịch NaOH, dung dịch Br2

b Cho dung dịch A tác dụng với dung dịch NaOH dư Lọc lấy kết tủa rồi nung trong không khí đến khối lượng không đổi được rắn A1 Trộn A1 với bột nhôm rồi nung ở nhiệt độ cao được hỗn hợp rắn A2 gồm 2 oxit trong đó có FenOm Hoà tan A2 trong dung dịch HNO3 loãng, dư thoát ra khí duy nhất không màu hoá nâu ngoài không khí

Hãy viết các phương trình phản ứng xảy ra

Câu 6 : (2.0 điểm)

Cho hỗn hợp A gồm 0,06 mol FeS2 và a mol Cu2S tác dụng vừa đủ với dung dịch HNO3, sau khi phản ứng

xảy ra hoàn toàn chỉ thu được các muối sunfat và khí duy nhất NO

1 Lập phương trình hoá học của phản ứng dạng phân tử, ion rút gọn

2 Tính khối lượng hỗn hợp A đã dùng

3 Tính thể tích NO thoát ra ở điều kiện tiêu chuẩn

Câu7: (1.0 điểm)

Sắp xếp các chất sau theo chiều tăng tính axit: phênol, o-nitrophenol, p-nitrophenol, m-nitrophenol Giải thích

Câu 8 : (3.0 điểm)

1 Đốt cháy hoàn toàn hidrocacbon X là chất khí ở điều kiện thường thì trong hỗn hợp sản phẩm cháy, CO2 chiếm 76,52% về khối lượng

a/ Xác định công thức cấu tạo của X, biết X trùng hợp tạo ra cao su

b/ X cho phản ứng nhị hợp và tam hợp Viết công thức cấu tạo các chất sinh ra từ các phản ứng đó

2 Từ CaC2 và các chất vô cơ khác (xúc tác, dụng cụ có đủ), viết phương trình phản ứng điều chế: thuốc trừ sâu DDT (4,4-điclođiphenyltriclometyl metan)

Câu 9: (2.0 điểm)

1 Khi thủy phân hoàn toàn 1mol pentapeptit X được 3mol glixin, 1mol alanin và 1mol phenylalanin, còn khi thủy phân từng phần X thì trong hỗn hợp sản phẩm thấy có các đipeptit Ala-Gly, Gly-Ala mà không thấy có Phe-Gly Xác định công thức cấu tạo của X

2 Hợp chất hữu cơ A có 15,7303%N và 35,9551%O về khối lượng A tác dụng với HCl chỉ tạo ra R(Oz)-NH3Cl (R là gốc hidrocacbon) Xác định công thức cấu tạo của A Biết A tham gia phản ứng trùng ngưng

Câu 10: (2.0 điểm)

1 Từ CH4 và các chất vô cơ (xúc tác có đủ), viết phương trình phản ứng điều chế polivinyl ancol

2 Cứ 5,668 gam cao su buna-S phản ứng vừa hết với 3,462 gam Br2/CCl4 Tính tỉ lệ mắc xích butađien

và stiren trong cao su buna-S

HẾT

HƯỚNG DẪN ĐÁP ÁN

Nội dung

Câu 1 (2.0 điểm):

Các vi hạt có cấu hình electron phân lớp ngoài cùng: 3s2, 3p4, 3p6 là nguyên tử hay

ion? Tại sao?

Hãy dẫn ra một phản ứng hoá học (nếu có) để minh hoạ tính chất hoá học đặc trng của

mỗi vi hạt

Cho biết: Các vi hạt này là ion hoặc nguyên tử của nguyên tố thuộc nhóm A và nhóm VIII(0).

H

ớng dẫn chấm :

Cấu hình electron của các lớp trong của các vi hạt là 1s22s22p6, ứng với cấu hình của [Ne]

1 Cấu hình [Ne] 3s2 ứng với nguyên tử Mg (Z = 12), không thể ứng với ion Mg là kim loai

hoạt động Mg cháy rất mạnh trong oxi và cá trong CO2

2 Mg + O2  2 MgO

2 Cấu hình [Ne] 3s23p4 ứng với nguyên tử S (Z = 16), không thể ứng với ion S là phi kim

hoạt động S cháy mạnh trong oxi

S + O2  SO2

3 Cấu hình [Ne] 3s23p6:

a) Trờng hợp vi hạt có Z = 18 Đây là Ar, một khí trơ

b) Vi hạt có Z < 18 Đây là ion âm:

- Z = 17 Đây là Cl, chất khử yếu Thí dụ:

2 MnO4 + 16 H+ + 10 Cl  2 Mn2+ + 8 H2O + 10 Cl2

- Z = 16 Đây là S2, chất khử tơng đối mạnh Thí dụ:

2 H2S + O2  2 S + 2 H2O

- Z = 15 Đây là P3, rất không bền, khó tồn tại

c) Vi hạt có Z > 18 Đây là ion dơng:

- Z = 19 Đây là K+, chất oxi hoá rất yếu, chỉ bị khử dới tác dụng của dòng điện

(điện phân KCl hoặc KOH nóng chảy)

- Z = 20 Đây là Ca2+, chất oxi hoá yếu, chỉ bị khử dới tác dụng của dòng điện

(điện phân CaCl2 nóng chảy)

Câu 2 (2.5 điểm):

Dung dịch bão hòa H2S có nồng độ 0,100 M

Hằng số axit của H2S: K1 = 1,0  107 và K2 = 1,3  1013

a) Tính nồng độ ion sunfua trong dung dịch H2S 0,100 M khi điều chỉnh pH = 3,0

b) Một dung dịch A chứa các cation Mn2+ và Ag+ với nồng độ ban đầu của mỗi ion đều bằng

0,010 M Hoà tan H2S vào A đến bão hoà và điều chỉnh pH = 3,0 thì ion nào tạo kết tủa

Cho: TMnS = 2,5  1010 ; TAg2S = 6,3  1050

Lời giải:

a) Tính nồng độ ion S2 trong dung dịch H2S 0,100 M; pH = 3,0

C = H2S = 0,1 M, H2S = 101 , H+ = 103

H2S (k) ⇌ H2S (aq)

H2S (aq) ⇌ H+ + HS K1 = 1,0  107

HS ⇌ H+ + S2 K2 = 1,3  1013

H2S (aq) ⇌ 2 H+ + S2 K = = K1 K2 = 1,3  1020

S2  = 1,3  1020  = 1,3  1020  = 1,3  1015 (M)

b)

Mn2+ S2  = 102 1,3  1015 = 1,3  1017  TMnS = 2,5  1010 không có kết tủa

Ag+2S2  = (102)2 1,3  1015 = 1,3  1019  TAg2S = 6,3  1050 tạo kết tủa Ag2S

Câu 3 (2.0 điểm):

Cú cõn bằng sau trong pha lỏng: 2 FeCl2(aq) + Cl2(aq) ⇌ 2 FeCl3(aq)

Xột ảnh hưởng của mỗi yếu tố sau đõy đến chuyển dời cõn bằng hoỏ học trờn:

4 Pha loóng dung dịch bằng cỏch thờm một lượng thớch hợp H2O

5 Thờm một lượng thớch hợp dung dịch H2S

Điểm

0,25

0,25

(1.5)

0,25

0,25 0,25

0,25

0,25

0,25

1.5

H 2 S

H+2 S2

H2S

H2S

H+2

H2S

H+2

101

(103)2

6 Thờm lượng khớ N2 vào hệ.

Biết Eo Fe3+/Fe2+ = + 0,77 V ; Eo Cl2/Cl- = + 1,36 V

Lời giải:

1 Pha loóng dung dịch bằng cỏch thờm một lượng thớch hợp H2O

- Pha loóng dung dịch: Tăng V  C giảm

- Xột: Vt = Kt FeCl22 Cl (1)2

Vn = Kn FeCl32 (2)

- Khi đạt TTCB: Vt = Vn Khi pha loóng, theo (1) và (2) thỡ Vt giảm nhiều hơn Vn

 Vt < Vn Chuyển dịch chiều nghịch

2 Thờm một lượng thớch hợp dung dịch H2S

- S2- cú tớnh khử, do đú:

S2- + Cl2 + 2H+  S + HCl ( chớnh)

S2- + 2 Fe3+  2 Fe2+ + S ( phụ)

- Lượng Cl2 giảm  cõn bằng chuyển dịch theo chiều nghịch

3 Thờm lượng khớ N2 vào hệ

- Thờm lượng khớ N2 trờn bề mặt dung dịch:  Thuận

- Sục khớ N2 lượng lớn vào đỏy bỡnh  Nghịch

Câu 4 (1.5 điểm):

Biết thế oxi hoá-khử tiêu chuẩn:

Eo Cu2+/Cu+ = + 0,16 V Eo Fe3+/Fe2+ = + 0,77 V

Eo Cu+/Cu = + 0,52 V Eo Fe2+/Fe = - 0,44 V

Eo Ag+/Ag = + 0, 80V Eo Zn2+/Zn = - 0,76 V

Hãy cho biết hiện tợng gì xảy ra trong các trờng hợp sau:

a) Cho dung dịch Fe(NO3)2 vào dung dịch AgNO3

b) Cho bột sắt vào dung dịch Fe2(SO4)3

c) Cho bột đồng vào dung dịch CuSO4

d) Cho bột kẽm vào dung dịch Fe2(SO4)3

Lời giải:

a) Eo Ag+/Ag = + 0, 80V > Eo Fe3+/Fe2+ = +0,77 V, nên:

Tính oxi hoá: Ag+ mạnh hơn Fe3+

Tính khử: Fe2+ mạnh hơn Ag

Do đó phản ứng tự phát xảy ra giữa 2 cặp là: Ag+ + Fe2+  Fe3+ + Ag

b) Eo Fe3+/Fe2+ = +0,77 V > Eo Fe2+/Fe = - 0,44 V, nên:

Tính oxi hoá: Fe3+ mạnh hơn Fe2+

Tính khử: Fe mạnh hơn Fe2+

Do đó phản ứng tự phát xảy ra giữa 2 cặp là: 2 Fe3+ + Fe  3 Fe2+

Nh vậy Fe tan trong dung dịch Fe(SO4)3 tạo thành muối FeSO4, làm nhạt màu vàng ( hoặc đỏ

nâu) của ion Fe3+ và cuối cùng làm mất màu (hoặc tạo màu xanh nhạt) dung dịch

c) Eo Cu+/Cu = + 0,52 V > Eo Cu2+/Cu+ = + 0,16 V, nên:

Tính oxi hoá: Cu+ mạnh hơn Cu2+

Tính khử: Cu+ mạnh hơn Cu

Do đó phản ứng tự phát xảy ra giữa 2 cặp là: Cu+ + Cu+  Cu2+ + Cu

Phản ứng nghịch(Cu2+ phản ứng với Cu tạo thành ion Cu+) không xảy ra Do đó khi bỏ bột

đồng vào dung dịch CuSO4 không xảy ra phản ứng và quan sát không thấy hiện tợng gì

d) Eo Fe3+/Fe2+ = +0,77 V > Eo Fe2+/Fe = - 0,44 V > Eo Zn2+/Zn = - 0,76 V, nên:

Tính oxi hoá: Fe3+ > Fe2+ > Zn2+

Tính khử: Zn mạnh hơn Fe

Do đó phản ứng tự phát xảy ra giữa 2 cặp là: 2 Fe3+ + 3 Zn  3 Zn2+ + 2 Fe

Câu 5 (2.0 điểm):

3 Trong phòng thí nghiệm có các dung dịch bị mất nhãn: NaHSO4, KHCO3,

Mg(HCO3)2, Ba(HCO3)2, Na2SO4 Chỉ được đun, hãy nhận biết mỗi dung dịch Viết

các phơng trình phản ứng (nếu có)

4 Hoà tan hoàn toàn oxit FexOy trong dung dịch H2SO4 đặc, núng được dung dịch A và

khớ B

a Cho khớ B lần lượt tỏc dụng với dung dịch NaOH, dung dịch Br2

b Cho dung dịch A tỏc dụng với dung dịch NaOH dư Lọc lấy kết tủa rồi nung

trong khụng khớ đến khối lượng khụng đổi được rắn A1 Trộn A1 với bột nhụm rồi

nung ở nhiệt độ cao được hỗn hợp rắn A2 gồm 2 oxit trong đú cú FenOm Hoà tan

1.0

0,75

0,75

0,5

0,375

0,375

0,375

A2 trong dung dịch HNO3 loãng, dư thoát ra khí duy nhất không màu hoá nâu

ngoài không khí

Hãy viết các phương trình phản ứng xảy ra

C©u 6 (2.0 ®iÓm):

Cho hỗn hợp A gồm 0,06 mol FeS2 và a mol Cu2S tác dụng vừa đủ với dung dịch HNO3,

sau khi phản ứng xảy ra hoàn toàn chỉ thu được các muối sunfat và khí duy nhất NO

4 Lập phương trình hoá học của phản ứng dạng phân tử, ion rút gọn

5 Tính khối lượng hỗn hợp A đã dùng

6 Tính thể tích NO thoát ra ở điều kiện tiêu chuẩn

Lời giải:

1

6 FeS2 + 30 HNO3  3 Fe2(SO4)3 + 3 H2SO4 + 30 NO + 12 H2O (1)

3 Cu2S + 10 HNO3 + 3 H2SO4  6 CuSO4 + 10 NO + 8 H2O (2)

Cộng (1) và (2):

6 FeS2 + 3 Cu2S + 40 HNO3  3 Fe2(SO4)3 + 6 CuSO4 + 40 NO + 20 H2O

6 FeS2 + 3 Cu2S + 40 H+ + 40 NO3  6 Fe3+ + 6 Cu2+ + 15 SO42- + 40 NO + 20 H2O

2 mFeS2 = 120 0,06 = 7,2 g

mCu2 S = 160 0,03 = 4,8g

Vậy khối lượng hỗn hợp A = 7,2 + 4,8 = 12 g

3 VNO = 0,4 22,4 = 8,96 lit

0,375

1.0

1.0

1.5

Câu 7

1 (1.0 điểm): Tính axit tăng theo thứ tự:

NO2

OH

NO2

OH

NO2 Giải thích: + Nhóm -NO2 hút electron (hiệu ứng -C) làm tăng độ phân cực liênkết O-H, độ

phân cực của liên kết O-H càng tăng khi nhóm -NO2 càng gần nhóm O-H

+ o-nitrophenol và p-nitrophenol còn bị ảnh hưởng của hiệu ứng p-- (cặp electron của O, 

của C=C và -NO2) Hiệu ứng này mạh hơn hiệu ứng -C nên m<o, p

+ o-nitrophenol còn cho liên kết hidro nội phân tử làm cho H của OH giảm linh động, tính

axit giảm nên o<p

Vậy: tính axit tăng theo thứ tự: phenol<m-nitrophenol< o-nitrophenol < p-nitrophenol

C âu 8: (3.0 điểm):

1.a/ (1 điểm): Đặt CTTQ: CxHy, x  4

CxHy  xCO2 + y/2 H2O

1mol xmol y/2mol

 mCO2 = 44x gam, mH2O = 9y gam

Vậy % CO2 =44x/(44x + 9y) = 0,7652

Biện luận tìm được: x = 4, y = 6  CTPT: C4H6

X trùng hợp tao cao su nên X là CH2 = CH - CH = CH2

b/ (1 điểm)

2 (1 điểm): CaC2 + 2H2O  C2H2 + Ca(OH)2

C2H2 + H2O  HgSO , 4tCH3CHO

CH3CHO + 3Cl2 a  skt CCl3-CHO + 3HCl

3C2H2  C, t C6H6

C6H6 + Cl2   Fe,t C6H5Cl + HCl

+

CCl3

Câu 9: (2.0 điểm):

1 (1 điểm): - Khi thủy phân từng phần X thu được các đipeptit Ala-Gly và Gly-Ala, điều này

chứng tỏ Gly ở giũa (…Ala-Gly-Ala…), hoặc Ala ở giữa (…Gly-Ala-Gly…)

0,25 0,25

(1.0 điểm)

0.5đ

0.5đ

(3.0 điểm) 1đ

1đ

0.25 đ

0.25đ 0.5đ

(2.0 điểm)

2C

4H

6

2C4H6

- Thủy phân hoàn toàn 1mol X thu được 1mol Ala  Ala nằm giữa (…Gly-Ala-Gly…).

- Khi thủy phân từng phần không tìm thấy Phe-Gly, chứng tỏ Phe không đứng trước Gly

Vậy công thức của X là: Gly- Gly-Ala-Gly-Phe

2 (1 điểm)

A + HCl  R(Oz)-NH3Cl  A có dạng: ROz-NH2

Đặt CTTQ của A là CxHyOzNH2

MA = 12x + y + 16z +16

%N = 12x y1416z 16





 = 0,157303  12x + y + 16z  73

%O =

16

73

16



z

= 0,359551  z  2

 12x + y = 41  x = 3, y = 5

Vậy: CTPT của A là: C3H5O2NH2

Vì A cho phản ứng trùng ngưng nên A là aminoaxit:

CH2

COOH

CH2

NH2

C

NH2 Câu 10: (2.0 điểm):

1 (1 điểm):

C2H2 + H2O  HgSO , 4tCH3CHO

CH3CHO + O2  xt, t CH3COOH

C2H2 + CH3COOH  xt CH3COOCH=CH2

n CH3COOCH=CH2    

p t

xt ,

(-CH-CH2-)n OCOCH3

(-CH-CH2-)n + nNaOH  t (-CH-CH2-)n + nCH3COONa

OCOCH3 OH

2 (1 điểm):

xC4H6 + yC6H5CH=CH2  cao su buna-S

Trong cao su buna-S chỉ có C4H6 còn liên kết  (mỗi C4H6 có 1 liên kết  nên cộng được 1 phân tử Br2) Cao su buna-S trên cộng được x phân tử Br2

 Số mol cao su buna-S =

160

462 , 3 1



x mol Mcao su =5,6683,462160x = 54x + 104y

 262x = 54x + 104y

x:y = 1:2

HẾT

1đ

0.5đ

0.5đ

0.5đ

0.5đ

1đ hoặc