de hoc sinh gioi 11

B và C tỏc dụng với nhau cho khớ E, khớ này tan được trong nước tạo dung dịch làm quỳ tớm hoỏ đỏ.. 2.Từ ancol cú số nguyờn tử C≤3 và axetilen hóy điều chế - Hexanon-3 - pentanal - 2-Mety

TRƯỜNG THPT CHUYấN Lấ QUí ĐễN ĐỀ CHỌN HỌC SINH GIỎI LỚP 11 NĂM HỌC 2016-2017

TỔ HểA HỌC MễN THI: HểA HỌC – THỜI GIAN: 180 phỳt

( Đề thi cú 9 cõu, 02 trang)

Cõu 1.(2điểm)

1 Dựa trờn mụ hỡnh VSEPR, giải thớch dạng hỡnh học của NH3, ClF3, XeF4

2 Hụùp chaỏt A ủửụùc taùo thaứnh tửứ cation X+ vaứ Y - Phaõn tửỷ A chửựa 9 nguyeõn tửỷ goàm 3 nguyeõn toỏ phi kim,

tổ leọ soỏ nguyeõn tửỷ cuỷa moói nguyeõn toỏ laứ 2 : 3 : 4 toồng soỏ proton trong A laứ 42 vaứ trong ion Y – chửựa 2 nguyeõn toỏ cuứng chu kyứ vaứ thuoọc 2 phaõn nhoựm chớnh lieõn tieỏp

a Vieỏt coõng thửực phaõn tửỷ vaứ goùi teõn A

b Vieỏt coõng thửực caỏu taùo cuỷa A vaứ neõu roừ baỷn chaỏt lieõn keỏt trong A

Cõu 2.( 2 điểm)

1 Cú 3 nguyờn tố A, B và C A tỏc dụng với B ở nhiệt độ cao sinh ra D Chất D bị thuỷ phõn mạnh trong nước tạo ra khớ chỏy được và cú mựi trứng thối B và C tỏc dụng với nhau cho khớ E, khớ này tan được trong nước tạo dung dịch làm quỳ tớm hoỏ đỏ Hợp chất của A với C cú trong tự nhiờn và thuộc loại chất cứng nhất Hợp chất của 3 nguyờn tố A, B, C là một muối khụng màu, tan trong nước và bị thuỷ phõn Viết tờn của A, B, C và phương trỡnh cỏc phản ứng đó nờu ở trờn

2 Viết phơng trình phản ứng hoàn thành sơ đồ biến hoá sau Biết S là lu huỳnh:

1) S + A → X 5) X + D + E → U + V

2) S + B → Y 6) Y + D + E → U + V

3) Y + A → X + E 7) Z + E → U + V 4) X + D → Z

Cõu 3.( 2 điểm)

Cho phản ứng sau: IO3- + 5I- + 6H+→ 3I2 + 3H2O

Vận tốc của phản ứng đo ở 250C theo bảng sau:

a) Lập biểu thức tính tốc độ của phản ứng, tính bậc của phản ứng

b) Tính hằng số tốc độ của phản ứng và xác định đơn vị của hằng số tốc độ đó

c) Năng lợng hoạt hóa của phản ứng E = 84 kJ/mol ở 250C Tốc độ của phản ứng thay đổi nh thế nào nếu giảm năng lợng hoạt hoá đi 10kJ/mol?

Cõu 4.( 2 điểm)

1.Cho chất C3H4BrCl hóy viết cỏc đồng phõn hỡnh học và đồng phõn quang học

2.Từ ancol cú số nguyờn tử C≤3 và axetilen hóy điều chế

- Hexanon-3

- pentanal

- 2-Metylpentnol-3

Cõu 5.(2 điểm)

1.Viết phương trỡnh hoỏ học của cỏc phản ứng xảy ra trong cỏc thớ nghiệm sau (nếu cú):

a) Sục khớ Cl2 vào dung dịch FeSO4 b) Sục khớ etilen vào dung dịch KMnO4

c) Sục khớ H2S vào dung dịch nước brom d) Sục khớ O3 vào dung dịch KI

e) Sục khớ SO2 vào dung dịch Fe2(SO4)3

f) Nung hỗn hợp quặng photphorit, cỏt và than cốc ở 1200oC trong lũ điện

2 Tớnh pH của dung dịch thu được khi trộn lẫn cỏc dung dịch sau:

a 10ml dung dịch CH3COOH 0,10M với 10ml dung dịch HCl cú pH = 4,00

b 25ml dung dịch CH3COOH cú pH = 3,00 với 15ml dung dịch KOH cú pH = 11,00

Biết Ka của CH3COOH là 10-4,76 (Khi tớnh lấy tới chữ số thứ 2 sau dấu phẩy ở kết quả cuối cựng).

Cõu 6.(2điểm)

1.Inden (C9H8) được tỏch ra từ nhựa than đỏ, cú khả năng làm mất màu nước brom trong CCl4 Tiến hành hydro húa xỳc tỏc trong điều kiện ờm dịu sẽ thu được indan (C9H10) và trong điều kiện mạnh hơn thỡ thu

được hợp chất A (C9H16) Hợp chất A có tối đa ba đồng phân quang học Khi đun nóng mạnh inden với

dung dịch KMnO4 có mặt H2SO4 đặc sẽ thu được axit phtalic

Xác định công thức cấu tạo của inden, indan và A Biển diễn cấu trúc (vòng phẳng), gọi tên theo danh pháp IUPAC các đồng phân quang học của A

2 Hoàn thành sơ đồ điều chế inden từ axetilen

Câu 7.(2điểm)

TÝnh nhiÖt tho¸t ra khi tæng hîp 17kg NH3 ë 1000K BiÕt o

k NH S

H ,298( 3 )

∆ = -46,2 kJ.mol-1 )

, (NH3k

P

C = 24,7 + 37,48.10-3 T Jmol-1K-1

) (N2k

P

C = 27,8 + 4,184.10-3 T Jmol-1K-1

) (H2k

P

C = 286 + 1,17.10-3 T Jmol-1K-1

Câu 8 (3 điểm)

Cho hỗn hợp X gồm 0,06 mol CuO; 0,05 mol Mg và 0,025 mol Al2O3 tan hoàn toàn trong dung dịch chứa đồng thời 0,075 mol H2SO4 (loãng) và 0,275 mol HCl, thu được dung dịch Y và khí H2 Nhỏ từ từ dung

dịch hỗn hợp Ba(OH)2 0,05M và NaOH 0,3M vào Y đến khi thu được khối lượng kết tủa lớn nhất, lọc kết tủa đem nung đến khối lượng không đổi, thu được m gam chất rắn khan Xác định giá trị m

Câu 9.(3 điểm)

Hỗn hợp E gồm hai este đơn chức, là đồng phân cấu tạo của nhau và đều chứa vòng benzen Đốt cháy

hoàn toàn m gam E cần vừa đủ 8,064 lít khí O2 (đktc), thu được 14,08 gam CO2 và 2,88 gam H2O Mặt

khác, cho m gam E phản ứng tối đa với dung dịch chứa 2,4 gam NaOH, thu được dung dịch T chứa hai

muối Xác đinh công thức cấu tạo của hai este và tính khối lượng muối của axit cacboxylic trong T

-HẾT -TRƯỜNG THPT CHUYÊN LÊ QUÝ ĐÔN HDC ĐỀ CHỌN HỌC SINH GIỎI LỚP 11 NĂM HỌC 2016-2017

TỔ HĨA HỌC MƠN THI: HĨA HỌC – THỜI GIAN: 180 phút

Câu 1.(2điểm)

1.Dựa trên mơ hình VSEPR, giải thích dạng hình học của NH3, ClF3, XeF4

Mỗi ý đúng 0,25dx3=0,75đ

Cấu tạo của NH3 cho thấy quanh nguyên tử N trung tâm cĩ 4 vùng khơng gian khu trú electron, trong đĩ cĩ

1 cặp electron tự do (AB3E) nên phân tử NH3 cĩ dạng tháp đáy tam giác với gĩc liên kết nhỏ hơn 109 28'o (cặp electron tự do địi hỏi một khoảng khơng gian khu trú lớn hơn)

Cấu trúc tháp đáy tam giác tâm là nguyên tử N

Phân tử ClF3 cỏ 5 khoảng khơng gian khu trú electron, trong đĩ cĩ 2 cặp electron tự do (AB3E2) nên phân

tử cĩ dạng chữ T (Các electron tự do chiếm vị trí xích đạo)

Phân tử XeF4 cĩ 6 vùng khơng gian khu trú electron, trong đĩ cĩ hai cặp electron tự do (AB4E2) nên cĩ dạng vuơng phẳng (trong cấu trúc này các cặp electron tự do phân bố xa nhau nhất)

2 Hợp chất A được tạo thành từ cation X+ và Y - Phân tử A chứa 9 nguyên tử gồm 3 nguyên tố phi kim,

tỉ lệ số nguyên tử của mỗi nguyên tố là 2 : 3 : 4 tổng số proton trong A là 42 và trong ion Y – chứa 2 nguyên tố cùng chu kỳ và thuộc 2 phân nhóm chính liên tiếp

a Viết công thức phân tử và gọi tên A

b Viết công thức cấu tạo của A và nêu rõ bản chất liên kết trong A

HDC

* Trường hợp 1 : A có 2 nguyên tử H

2 + 34 + 4 (Z+1) = 42 => Z =36

7 (loại) hoặc 2 + 42 + 3(Z+1) = 42 => Z= 36

* Trường hợp 2 : A có 3 nguyên tử H

3 + 2Z + 4(Z+1) = 42 => Z= 35

6 (loại) hoặc 3 + 4Z + 2(Z+1) = 42=> Z= 37

* Trường hợp 3 : A có 4 nguyên tử H

4 + 2Z + 3(Z+1) =42 => Z =7 (nguyên tố N) (0,25đ)

=> z +1 = 8 (nguyên tố oxi)

Hoặc 4 + 3Z + 2(Z+1) = 42 => Z = 36

5 (loại)

b) CTCT (A)

H

H

+

|

O

O N

O

0,25ủ)

lieõn keỏt ion giửừa NH4+ vaứ NO 3 -Trong NH4 coự LK coọng hoựa trũ trong NH4+

LK cho nhaọn : giửừa NH3 vaứ H+

Cõu 2.( 2 điểm)

1 Cú 3 nguyờn tố A, B và C A tỏc dụng với B ở nhiệt độ cao sinh ra D Chất D bị thuỷ phõn mạnh trong nước tạo ra khớ chỏy được và cú mựi trứng thối B và C tỏc dụng với nhau cho khớ E, khớ này tan được trong nước tạo dung dịch làm quỳ tớm hoỏ đỏ Hợp chất của A với C cú trong tự nhiờn và thuộc loại chất cứng nhất Hợp chất của 3 nguyờn tố A, B, C là một muối khụng màu, tan trong nước và bị thuỷ phõn Viết tờn của A, B,

C và phương trỡnh cỏc phản ứng đó nờu ở trờn

HDC đỳng hết cỏc chất 1,0đ

- Hợp chất AxBy là một muối Khi bị thuỷ phõn cho thoỏt ra H2S

- Hợp chất A n C m là Al2O3 nhụm oxit

- Vậy A là Al nhụm, B là S lưu huỳnh, C là O oxi

- Hợp chất A o B p C q là Al2(SO4)3 nhụm sunfat

2 Al + 3 S → Al2S3

Al2S3 + 6 H2O → 2 Al(OH)3 + 3 H2S

4 Al + 3 O2 → 2 Al2O3

S + O2 → SO2

Al3+ + 2 H2O → Al(OH)2+ + H3O+

2 Viết phơng trình phản ứng hoàn thành sơ đồ biến hoá sau Biết S là lu huỳnh:

1) S + A → X 5) X + D + E → U + V

2) S + B → Y 6) Y + D + E → U + V

3) Y + A → X + E 7) Z + E → U + V 4) X + D → Z

Đỳng hờt cỏc pt 1,0 điểm

A: O2, B: H2, D: Br2, E: H2O , U: H2SO4; V: HBr; X: SO2; Y: H2S, Z: SO2Br2

Cõu 3.( 2 điểm)

Cho phản ứng sau: IO3- + 5I- + 6H+→ 3I2 + 3H2O

Vận tốc của phản ứng đo ở 250C theo bảng sau:

d) Lập biểu thức tính tốc độ của phản ứng, tính bậc của phản ứng

e) Tính hằng số tốc độ của phản ứng và xác định đơn vị của hằng số tốc độ đó

f) Năng lợng hoạt hóa của phản ứng E = 84 kJ/mol ở 250C Tốc độ của phản ứng thay đổi nh thế nào nếu giảm năng lợng hoạt hoá đi 10kJ/mol?

HDC

a) v = k.[I-]x.[IO3-]y.[H+]z

Thiết lập biểu thức tính tốc độ phản ứng ở các thí nghiệm khác nhau

4 ptr

→ x = 1; y = 2; z = 2 → bËc cña ph¶n øng lµ bËc 5 1,0đ

v = k.[I-].[IO3-]2.[H+]2

b) k = 6.10-7 (mol/l)-4.s-1 (0,5đ)

c) k1 = A.k−RT E1

; k2 = A.k−RT E2 → k2 = 56,6k1 → v2 = 56,6 v1 → VËn tèc cña ph¶n øng t¨ng 56,6 lÇn ( 0,5đ)

Câu 4.( 2 điểm)

1.Cho chất C3H4BrCl hãy viết các đồng phân hình học và đồng phân quang học

HDC-

5 cặp đp cis-tran 1,0đ

1 cặp đpqh -0,25đ

2.Từ ancol có số nguyên tử C≤3 và axetilen hãy điều chế

- Hexanon-3

- pentanal

- 2-Metylpentnol-3

HDC: Điều chế đúng mỗi chất 0,25 đ x3 =0,75 đ

- C3H7OH C3H7Cl-> C3H7MgCl

C3H7OH C2H5CHO (B)C-CC(OH)C-C-C C-C-CO-C-C-C

- C2H2C2HNa CH3CH2CH2CCH CH3CH2CH2CCHO

- (CH3)2CHỌH(CH3)2CHCl(CH3)2CHMgCl + (B)-

(CH3)2CHCHOHCH2CH3(CH3)2CHCOCH2CH3

Câu 5.(2 điểm)

1.Viết phương trình hoá học của các phản ứng xảy ra trong các thí nghiệm sau (nếu có):

a) Sục khí Cl2 vào dung dịch FeSO4 b) Sục khí etilen vào dung dịch KMnO4

c) Sục khí H2S vào dung dịch nước brom d) Sục khí O3 vào dung dịch KI

e) Sục khí SO2 vào dung dịch Fe2(SO4)3

f) Nung hỗn hợp quặng photphorit, cát và than cốc ở 1200oC trong lò điện

2 Tính pH của dung dịch thu được khi trộn lẫn các dung dịch sau:

a 10ml dung dịch CH3COOH 0,10M với 10ml dung dịch HCl có pH = 4,00

b 25ml dung dịch CH3COOH có pH = 3,00 với 15ml dung dịch KOH có pH = 11,00

Biết Ka của CH3COOH là 10-4,76 (Khi tính lấy tới chữ số thứ 2 sau dấu phẩy ở kết quả cuối cùng).

HDC

1 2 pt/ 0,25 đ x 3= 0,75đ

a) 3Cl2 + 6FeSO4 → 2Fe2(SO4)3 + 2FeCl3

b) 3C2H4 + 2KMnO4 + 4H2O → 3CH2OH-CH2OH + 2MnO2 + 2KOH (0,25 điểm)

c) H2S + Br2 → S↓ + 2HBr

f) Ca3(PO4)2 + 3SiO2 + 5C →1200 C o 3CaSiO3 + 5CO + 2P

2.HDC

a Dung dịch HCl có pH = 4,0 ⇒ [H + ] = [HCl] = 10 -4 M 0,75đ

Sau khi trộn:

3

4

5 HCl

CH COOH

10 10

20 0,1.10

20

−

−

HCl → H+ + Cl

-5.10-5M 5.10-5M

CH3COOH <=>CH3COO- + H+

C 0,05M 0 5.10-5M

∆C x x x

[ ] 0,05-x x 5.10-5 + x

4,76

5.10 x x

10

0, 05 x

−

− +

=

−

x = 8,991.10-4M (nhận)

x = -9,664.10-4M(loại)

pH = -lg[H+] = -lg(5.10-5 + x) = 3,023=3,02

b Gọi C A là nồng độ M của dung dịch CH 3 COOH 0,5đ

CH3COOH <=>CH3COO- + H+

C CA 0 0

ΔC x x x

[ ] CA – x x x

Với pH = 3,0 ⇒ x = 10-3M

( )

3

2 3

4,76 3

A

6

3 1,24 10

A 4,76

10

10

C 10

10

10

−

−

−

−

−

−

=

−

Dung dịch KOH có pH = 11,0 ⇒ [OH-] = [KOH] =

14

3 11

10

10 M 10

−

−

Sau khi trộn:

3

2

CH COOH

3

4 KOH

0, 0585x25

40

10 x15

40

−

−

−

Phản ứng 3,66.10-2 3,75.10-4 0 0

Sau phản ứng (3,66.10-2 – 3,75.10-4 )0 3,75.10-4 3,75.10-4

Nên Ka= x(x+3,75.10-4)/(0,036225-x)=10-4,76 → x = 6,211.10-4 pH = 3,207=3,21

Câu 6.(2điểm)

1.Inden (C9H8) được tách ra từ nhựa than đá, có khả năng làm mất màu nước brom trong CCl4 Tiến hành hydro hóa xúc tác trong điều kiện êm dịu sẽ thu được indan (C9H10) và trong điều kiện mạnh hơn thì thu được hợp chất A (C9H16) Hợp chất A có tối đa ba đồng phân quang học Khi đun nóng mạnh inden với dung dịch KMnO4 có mặt H2SO4 đặc sẽ thu được axit phtalic

Xác định công thức cấu tạo của inden, indan và A Biển diễn cấu trúc (vòng phẳng), gọi tên theo danh pháp IUPAC các đồng phân quang học của A

2 Hoàn thành sơ đồ điều chế inden từ axetilen

CH3COOH <=>CH3COO- + H+ C

ΔC [ ]

0,036225 3,75.10-4 0

x x x 0,036225– x x+3,75.10-4 x

1 1,0

Công thức phân tử của hợp chất được hydro hóa hoàn toàn (A) là C9H16 chứng tỏ sự có mặt của hai vòng Việc hình thành axit phtalic trong phản ứng oxy hóa chứng tỏ một trong hai vòng là nhân benzen Việc phản ứng với Br2 trong CCl4 chứng tỏ trong vòng còn lại phải có liên kết đôi, liên kết đôi này bị hydro hóa trong điều kiện êm dịu tạo ra indan Việc A có tối đa ba đồng phân quang học thêm khẳng định vòng còn lại trong inden chỉ có thể là vòng năm cạnh Do đó cấu tạo của các chất là:

Các đồng phân quang học của A:

2 1,0 d:

Câu 7.(2điểm)

TÝnh nhiÖt tho¸t ra khi tæng hîp 17kg NH3 ë 1000K BiÕt o

k NH S

H ,298( )

3

∆ = -46,2 kJ.mol-1 )

, (NH3k

P

C = 24,7 + 37,48.10-3 T Jmol-1K-1

) (N2k

P

C = 27,8 + 4,184.10-3 T Jmol-1K-1

) (H2k

P

C = 286 + 1,17.10-3 T Jmol-1K-1

Gi¶i:

2

1N2(k) +

2

3H2(k)→ NH3(k) o

k NH S

H , 3,

∆ = - 46,2kJ/mol

∆CP = C P(NH3k) -

2

1

) (N2k P

2

3

) (H2k P

C

= - 24,7 + 37,48.10-3T -

2

1[27,8 + 4,184.10-3] -

2

3[28,6 + 1,17 10-3T]

= - 32,1 + 31,541.10-3 T 0,75 đ

=

∆H1000o ∆H298o + 1000 C P,dT

298∫∆ = ∆H298o + 1000( 32,1 31,541.10 T ) dT

298

3

= ∆H298o + )

2 10 541 , 31 1 , 32 (

2 1000

298

3T T

= - 46,2.103 +31,541 10-3

2

1 (10002 -1982) – 32,1(1000 – 298)= - 54364,183 (J/mol) 0,75đ

⇒ Khi tæng hîp 17 kg NH3 th× nhiÖt lîng to¶ ra lµ:

Q =

17

17000.(-54364,183 10-3) = -54364,183 (kJ) 0,5đ

Câu 8 (3 điểm)

Cho hỗn hợp X gồm 0,06 mol CuO; 0,05 mol Mg và 0,025 mol Al2O3 tan hoàn toàn trong dung dịch chứa đồng thời 0,075 mol H2SO4 (loãng) và 0,275 mol HCl, thu được dung dịch Y và khí H2 Nhỏ từ từ dung dịch hỗn hợp Ba(OH)2 0,05M và NaOH 0,3M vào Y đến khi thu được khối lượng kết tủa lớn nhất, lọc kết tủa đem nung đến khối lượng không đổi, thu được m gam chất rắn khan Xác định giá trị m

HDC

dung dịch Y gồm các cation: 0,05 mol Mg2+; 0,05 mol Al3+; 0,06 mol Cu2+;

0,055 mol H+ và các anion: 0,275 mol Cl–; 0,075 mol SO42–

gọi nBa(OH)2 = x mol thì nNaOH = 6x mol | quan tâm có x mol Ba2+ và 8x mol OH–

= TH1: Al(OH)3↓ lớn nhất, khí đó, OH– vừa đủ để kết tủa hết các ion

Viết các pt phản ứng

8x = ∑nOH– = ∑nđiện tích cation trong Y = ∑nđiện tích anion trong Y = 0,275 + 0,15 = 0,4 25mol

x = 0,053125 mol < 0,075 mol SO4 nên chỉ có 0,053125 mol BaSO4,

ra m gam gồm: 0,05 mol MgO + 0,025 mol Al2O3 + 0,06 mol CuO + 0,053125 mol BaSO4

|Giá trị của m = 21,728125 gam.1,5đ

= TH2: tìm x sao cho kết tủa BaSO4 lớn nhất

m gam gồm: 0,05 mol MgO + 0,06 mol CuO + 0,075 mol BaSO4 ||→ m = 24,275 gam 1.5đ

Câu 9 (3 điểm)

Hỗn hợp E gồm hai este đơn chức, là đồng phân cấu tạo của nhau và đều chứa vòng benzen Đốt cháy hoàn toàn m gam E cần vừa đủ 8,064 lít khí O2 (đktc), thu được 14,08 gam CO2 và 2,88 gam H2O Mặt khác, cho m gam E phản ứng tối đa với dung dịch chứa 2,4 gam NaOH, thu được dung dịch T chứa hai muối Xác đinh công thức cấu tạo của hai este và tính khối lượng muối của axit cacboxylic trong T

HDC

- Xác đinh CTPT C8H8O2 0.75 đ

- neste=0,04 mol; CO2= 0,32; H2O= 0,16; O2= 0,36; nNaOH= 0.06 mol=> có este của phenol

neste phenol= 0,02; neste kia= 0,02 0,75 đ

-hai este HCOOCH2C6H5; HCOOC6H4CH3 0,75đ

- m= 2,72g 0,75 đ

-HẾT……….