Hợp chất thơm C9H10O3 A chỉ cú một nhỏnh trờn nhõn thơm,tỏc dụng đuợc với NaHCO3 giải phúng khớ CO2 ,bị oxi húa bởi oxi khụng khớ cú mặt Cu nung núng thành C9H8O3 B cú chức anđehit.. Viế
Trang 1SỞ GD & ĐT NGHỆ AN ĐỀ THI HỌC SINH GIỎI TRƯỜNG NĂM 2012-2013 TRƯỜNG THPT TÂY HIẾU Mụn: Hoỏ học lớp 12- Thời gian 150 phỳt
Cõu1:(3 điểm). Khụng dựng thuốc thử, hóy phõn biệt cỏc dung dịch NaHSO4, Na2CO3, AlCl3, Fe(NO3)3, NaCl, Ca(NO3)2 Cỏc phản ứng minh họa viết dưới dạng ion thu gọn
Cõu2:(3điểm) Hợp chất thơm C9H10O3 (A) chỉ cú một nhỏnh trờn nhõn thơm,tỏc dụng đuợc với NaHCO3 giải phúng khớ CO2 ,bị oxi húa bởi oxi khụng khớ cú mặt Cu nung núng thành C9H8O3 (B) cú chức anđehit A cú thể chuyển húa thành axit C9H8O2 (C) nhờ H2SO4 đặc ở 170oC Hidro húa C bằng H2 (Ni,t0) thu được axit C9H10O2 (D) Xỏc định cụng thức cấu tạo của A, B, C, D Viết phương trỡnh phản ứng
Cõu3:(2 điểm) Cho cõn bằng : N2O4 2NO2
Lấy 18,4 gam N2O4 vào bỡnh chõn khụng cú dung tớch 5,9 lớt ở 27OC Khi đạt tới cõn bằng, ỏp suất là 1 atm Cũng với khối lượng đú của N2O4 nhưng ở nhiệt độ 110OC thỡ ở trạng thỏi cõn bằng, nếu ỏp suất vẫn là 1 atm thỡ thể tớch hỗn hợp khớ đạt 12,14 lớt
a/ Tớnh số mol của N2O4 phõn li ở 27OC và 110OC
b/ Phản ứng thuận ở trờn là toả hay thu nhiờt? Tại sao?
Cõu4:( 3điểm) Dung dịch A gồm 0,40 mol HCl và 0,16 mol Cu(NO3)2 Cho m gam bột Fe vào dung dịch A, khuấy
đều cho phản ứng xẩy ra hoàn toàn đợc dung dịch X, chất rắn Y gồm 2 kim loại có khối lợng 0,8m gam và V lít NO (đktc) Tính m và V
Cõu5:( 4điểm) Cú 6 hiđrocacbon dạng khớ A, B, C, D, E và F là đồng phõn của nhau Đốt chỏy 1 mol A và O2 dư, sau khi ngưng tụ nước rồi đưa về điều kiện ban đầu thỡ thể tớch hỗn hợp khớ cũn lại giảm 40% so với hỗn hợp ban đầu, tiếp tục cho khớ cũn lại qua bỡnh đựng dd KOH dư thỡ thể tớch hh giảm 4/7
1/ Tỡm CTPT của A?
2/ Tỡm CTCT; gọi tờn 6 chất trờn rồi viết phản ứng xảy ra biết: khi pư với brom trong CCl4 thỡ A, B, C, D làm mất màu nhanh; E làm mất màu chậm cũn F khụng phản ứng B và C là những đồng phõn hỡnh học của nhau Nhiệt độ sụi của B cao hơn C Khi cho phản ứng với hiđro thỡ A, B và C cho cựng một sản phẩm G
Cõu6:( 2điểm)Cho m gam hỗn hợp hai kim loại Fe, Cu (trong đú Fe chiếm 30% về khối lượng) vào 50 ml dung dịch HNO 3 nồng độ 63% (d = 1,38 gam/ml) đun núng, khuấy đều hỗn hợp tới cỏc phản ứng hoàn toàn thu được rắn A cõn nặng 0,75 m gam, dung dịch B và 6,72 lớt hỗn hợp khớ NO 2 và NO (ở đktc) Hỏi cụ cạn dung dịch B thỡ thu được bao nhiờu gam muối khan? (Giả sử trong quỏ trỡnh đun núng HNO 3 bay hơi khụng đỏng kể)
Cõu7: (3điểm) Đốt chỏy hoàn toàn 1,60 gam một este đơn chức E thu được 3,52 gam CO 2 và 1,152 gam nước.
1/ Tỡm cụng thức phõn tử của E.
2/ Cho 10 gam E tỏc dụng với NaOH vừa đủ, cụ cạn dung dịch sau phản ứng thu được 14 gam chất rắn khan G Cho G tỏc
dụng với dung dịch H 2 SO 4 loóng thu được G 1 khụng phõn nhỏnh Tỡm cụng thức cấu tạo của E và viết cỏc phương trỡnh phản ứng.
3/ X là một đồng phõn của E, X tỏc dụng với NaOH tạo ra một ancol mà khi đốt chỏy hoàn toàn một thể tớch hơi ancol
này cần 3 thể tớch khớ O 2 đo ở cựng điều kiện (nhiệt độ và ỏp suất) Xỏc định cụng thức cấu tạo và gọi tờn của X
………….Hết………
Cho: C=12 , H=1 , O =16, Cu =64 , Fe =56 , N=14 , Na =23 , Cl =35.5
Trang 2ĐÁP ÁN VÀ HƯỚNG DẪN CHẤM
1 Trích mẫu thử cho mỗi lần thí nghiệm:
Cho các mẫu thử tác dụng với nhau từng đôi một
Nhận ra dd Na2CO3 vì có 1 trường hợp tạo khí, một trường hợp tạo kết
tủa trắng, một trường hợp vừa tạo kết tủa trắng vừa tạo khí, một
trường hợp vừa tạo kết tủa đỏ nâu vừa tạo khí
Mẫu thử có sủi bọt khí không màu với Na2CO3 là NaHSO4
CO32- + 2H+ H2O + CO2↑ Mẫu thử tạo kết tủa trắng keo và sủi bọt khí không màu với
Na2CO3 là AlCl3
2Al3+ + 3CO32- + 3H2O 2Al(OH)3↓+ 3CO2↑ Mẫu thử tạo kết tủa đỏ nâu và sủi bọt khí không màu với
Na2CO3 là Fe(NO3)3
2Fe3+ + 3CO32- + 3H2O 2Fe(OH)3↓+ 3CO2↑ Mẫu thử tạo kết tủa trắng với Na2CO3 là Ca(NO3)2
Ca2+ + CO32- CaCO3↓ Mẫu thử không tạo hiện tượng là NaCl
6 chất
*0.5=3điểm
2 A tác dụng với NaHCO3 => A phải có nhóm COOH
Oxi hoá A được B có chức anđehit => A phải có nhóm CH2OH 0.5
=> Công thức cấu tạo của A là: C6H5 –CH(CH2OH)-COOH
=> Công thức cấu tạo của B là: C6H5-CH(CHO)-COOH
Công thức cấu tạo của C là: C6H5-C(COOH)=CH2
Công thức cấu tạo của D là: C6H5-CH(COOH)-CH3
0.5
C6H5 –CH(CH2OH)-COOH + NaHCO3
0
t
C6H5 –CH(CH2OH)-COONa + CO2 + 5H2O
0.5 2C6H5 –CH(CH2OH)-COOH + O2
0
Cu,t
2C6H5-CH(CHO)-COOH + 2H2O
C6H5 –CH(CH2OH)-COOH 0
2 4 dac
H SO ,170 C
C6H5-C(COOH)=CH2 +
H2O
C6H5-C(COOH)=CH2 + H2
0
Ni,t
C6H5-C(COOH)-CH3
0.5*3
3 a.Số mol N2O4 ban đầu: 18,4/92 = 0,2 mol
N2O4 2NO2
bđ (mol): 0,2 0
pư: x 2x
còn : 0,2 – x 2x
* Ở to = 27oC thì: (0,2 + x1) = 5,9 / 0.082(273 + 27) = 0,239
x1 = 0,039
* Ở to = 110oC thì: (0,2 + x2) = 12,14 /0.082(273 + 110) = 0,386
x2 = 0,186
0.5 0.5
b.Khi nhiệt độ tăng từ 27oC lên 110oC thì lượng N2O4 bị phân li nhiều
hơn.Chứng tỏ khi tang nhiệt độ cân bằng đã chuyển dịch theo chiều
thuận.vậy phản ứng thuận là phản ứng thu nhiệt
1.0
Trang 34 n HCl = 0,4 (mol) HCl = H+ + Cl- (1)
0,4 0,4 0,4
nCu(NO3)2 = 0,16 (mol) Cu(NO3)2 = Cu2+ + 2Cl- (2)
0,16 0,16 0,32
0.5
Khi cho Fe vào dd A có phản ứng:
Fe + 4H+ + NO3- = Fe3+ + NO + 2H2O (3)
0,1 0,4 0,1 0,1
Fe + 2Fe3+ = 3Fe2+ (4)
0,05 0,1
Fe + Cu2+ = Fe2+ + Cu (5)
0,16 0,16 0,16
nFe phản ứng = 0,1 + 0,05 + 0,16 = 0,31 (mol)
0.5*3
Hỗn hợp kim loại gồm: nFe d = ( 0 , 31
56
nCu = 0,16 (mol)
Khối lợng hỗn hợp kim loại thu đợc sau khi phản ứng kết thúc:
56( 0 , 31 )
56
m
+ 64 0,16 = 0,8m m = 35,6 gam
1.0
5 1.Đặt CxHy là cụng thức chung của 6 chất đó cho.ban đầu cú 1 mol
CxHy và a mol O2 ta cú:
CxHy + (x+0,25y)O2 → xCO2 + 0,5y H2O
Suy ra: Ban đầu x y
2
C H : 1 mol
O : a mol
sau pư:
2 2 2
CO : x mol
H O : 0,5y mol
O : (a - x - 0,25y) mol
+ Theo giả thiết ta cú hệ:
0,5y 0, 4.(1 a) 4
x (x a x 0, 25y) 7
x = 4(y 1)
y = 8; x = 4 thỏa món.
1.0
2.anken làm mất màu nhanh nước brom; vũng 3 cạnh của xicloankan
làm mất màu nước brom chậm hơn Xiclo ankan vũng hơn 3 cạnh
khụng làm mất màu brụm, Cis sụi cao hơn Trans và A,B,C cựng mạch
cacbon A = but-1-en; B = cis-but-2-en ; C = trans-but-2-en ; D =
isobutilen(2-metylpropen) ; E = metylxiclopropan; F = xiclobutan
0.5 * 6 chất
6 Khối lượng Fe = 0,3m (g); khối lương rắn A = 0,75 m(g) Suy ra lượng Fe
phản ứng = 0,25 m Fe dư ; Cu chưa phản ứng Dung dịch B chứa
Fe(NO 3 ) 2 , khụng cú Fe(NO 3 ) 3 và Cu(NO 3 ) 2
0.5
n hỗn hợpkhớ = 6,72/22,4= 0,3 mol
Số mol HNO 3 = 0 , 69
63 100
63 38 , 1 50
0.5
Fe Fe +2 + 2e
NO 3- + 3e NO
NO 3- +e NO 2
Số mol NO 3- tạo muối = 0,69 – 0,3 = 0,39 (mol)
Khối lượng Fe(NO 3 ) 2 = 1
.0,39(56 62.2) 35,1( )
1.0
7 a) Lập luận ra cụng thức phõn tử của E là C 5 H 8 O 2 0.5
b) n E = n NaOH = 0,1 mol → m NaOH = 4 (g) → m E + m NaOH = m G
Vậy E phải cú cấu tạo mạch vũng, cụng thức cấu tạo của E là 1.0
Trang 4CH2 CH2
CH2 CH2
C O O
CH2 CH2
CH2 CH2
C O
O + NaOH HO - (CH2)4 - COONa
0.5
2HO-(CH 2 ) 4 -COONa + H 2 SO 4 2HO-(CH 2 ) 4 -COOH + Na 2 SO 4
c) Ancol sinh ra do thủy phân X là C 2 H 5 OH
Vậy công thức cấu tạo của X là CH 2 =CH−COOC 2 H 5 (etyl acrylat) 0.75