Viết các phương trình hóa học xảy ra dưới dạng công thức cấu tạo?. Trong số những chất trên chất nào là đồng phân của nhau.[r]
Trang 1SỞ GIÁO DỤC ĐÀO TẠO HÀ NỘI
NĂM HỌC 2009 - 2010
MÔN : HÓA HỌC 11 Thời gian làm bài: 150 phút
( Không kể thời gian giao đề)
Đề thi có 01 trang gồm 05 câu
Câu I: ( 5 điểm)
1 Cho các dung dịch muối A, B, C, D, E chứa các gốc axit khác nhau Hãy tìm các muối thích hợp để khi trộn hai dung dịch với nhau thu được các sản phẩm như sau:
a A + B cho dung dịch muối tan, kết tủa trắng không tan trong axit mạnh, loãng và giải phóng ra khí X không màu, không mùi, nặng hơn không khí
b C + B cho dung dịch một muối tan không màu và khí không màu, mùi hắc, gây ngạt, nặng hơn không khí
c D + B khi đun nóng tạo thành dung dịch một muối tan chứa kết tủa trắng và giải phóng ra chất khí không màu Y, có tỉ khối so với H2 bằng 18,25
d A + E cho dung dịch muối không màu chứa kết tủa màu nâu đỏ và giải phóng ra khí X như ở câu a
Viết phương trình hóa học biểu diễn các phản ứng trên
2 Trộn 300 ml dung dịch HCl 0,05 M với 200 ml dung dịch Ba(OH)2 a M thì thu được 500 ml dung dịch X
có giá trị pH là b Cô cạn dung dịch X thu được 1,9875 gam chất rắn khan Xác định a, b?
Câu II: ( 4 điểm)
Cho 2,16 gam hỗn hợp gồm Al và Mg tan hết trong dung dịch axit HNO3 loãng, đun nóng nhẹ tạo ra dung dịch A và 448 ml (đo ở 354,9 K và 988 mmHg) hỗn hợp khí B khô gồm 2 khí không màu, không đổi màu trong không khí Tỷ khối của B so với oxi bằng 0,716 lần tỷ khối của CO2 so với nitơ Làm khan A một cách cẩn thẩn thu được chất rắn D, nung D đến khối lượng không đổi thu được 3,84 gam chất rắn E Tính % khối lượng mỗi kim loại trong hỗn hợp ban đầu và khối lượng chất rắn D
Câu III: (4 điểm)
Khi phân hủy bảy hiđrocacbon A, B, D, E, F, G và H đều cho Cácbon và H2 Thể tích H2 sinh ra gấp
ba lần thể tích hiđrocacbon bị phân hủy (đo ở cùng điều kiện) A không làm mất màu dung dịch Br2 B, D,
E, F, G đều làm mất màu dung dịch Br2 B cho sản phẩm 1,2- đibrôm, D cho sản phẩm 1,3- đibrôm, E cho đồng thời hai sản phẩm 1,2 và 1,4 – đibrôm, F cho sản phẩm 1,1,2,2- tetrabrôm, G cho sản phẩm 2,2,3,3 - tetrabrôm H chỉ phản ứng với Br2 nguyên chất khi có mặt bột Fe
Xác định công thức cấu tạo và gọi tên các chất A, B, D, E, F, G, H Viết các phương trình hóa học xảy ra dưới dạng công thức cấu tạo Trong số những chất trên chất nào là đồng phân của nhau? Biết rằng các hiđrôcacbon trên đều thuộc loại hiđrocacbon đơn giản đã có trong sách giáo khoa lớp 11
Câu IV: (2 điểm)
Khi trùng hợp isopren, người ta thu được cao su và một số sản phẩm phụ, trong đó có chất X Hiđro hóa hoàn toàn X có mặt xúc tác Ni thì thu được 1- isopropyl- 4 - metylxiclohexan Xác định công thức cấu
tạo của X Viết phương trình hóa học tạo ra cao su và X
Câu V: (5 điểm)
1 Khi crackinh hoàn toàn một thể tích ankan X thu được 5 thể tích hỗn hợp Y (các thể tích đo cùng nhiệt
độ, áp suất), tỉ khối của Y so với H2 bằng 11,4 Tìm công thức phân tử của X Khi cho X tác dụng với Cl2 có chiếu sáng chỉ thu được một dẫn xuất monoclo duy nhất Tìm công thức cấu tạo của X, viết công thức cấu tạo dưới dạng thu gọn nhất và gọi tên X
2 Hỗn hợp khí A gồm 2 hiđrocacbon mạch hở X, Y Lấy 0,4032 lít hỗn hợp A cho từ từ qua bình chứa dung dịch Br2 dư thấy có 4,8 gam Br2 đã phản ứng và không thấy khí thoát ra khỏi bình đựng dung dịch
Br2 Mặt khác, đốt cháy 0,4032 lít hỗn hợp A thu được 2,112 gam CO2 Xác định công thức phân tử của X,
Y biết các khí đo ở điều kiện tiêu chuẩn
Cho biết: H: 1; Cl: 35,5; Ba: 137; O: 16; Al: 27; Mg: 24; N; 14; C; 12; Br: 80;
-HẾT -
ĐỀ CHÍNH THỨC
Trang 2ĐÁP ÁN MÔN HÓA 11
KỲ THI OLYMPIC CỤM HÀ ĐÔNG – HOÀI ĐỨC
NĂM HỌC 2009 – 2010
I
(5đ)
1 * Chọn A là Ba(HCO3)2 , B là NaHSO4, C là Na2SO3, D là BaCl2, E là FeCl3
* phản ứng hóa học : Ba(HCO3)2 + 2NaHSO4 → BaSO4 + Na2SO4 + 2CO2 + 2H2O
Na2SO3 + 2NaHSO4 → 2Na2SO4 + SO2 + H2O
BaCl2 + 2NaHSO4
o t
→ BaSO4 + Na2SO4 + 2HCl Ba(HCO3)2 + 2FeCl3 → 2Fe(OH)3 + 3BaCl2 + 6CO2
0,5 0,5 0,5 0,5 0,5
0, 015( ); 0, 2 ( ); 2 0, 4 (
H+ + OH- → H2O
TH1: H+ và OH- vừa hết → 0,4a = 0,015 → a = 0,0375 mol
→ mchất rắn khan = m Ba2 + +m Cl−= 137.0,2.0,0375 + 35,5.0,015 = 1,56 g < 1,9875 g → loại
TH2: Dư H+ , hết OH- → 0,4a < 0,015 → a < 0,0375 ( mol) Dung dịch chứa Ba2+, H+
dư, Cl- Cô cạn dung dịch được chất rắn khan: Ba2+ ( 0,2a mol) và Cl- ( 0,4a mol)
→ mkhan = 137.0,2a + 35,5 0,4a = 1,9875 → a = 0,048 > 0,0375 ( mol) → loại
TH3: Dư OH-, hết H+ → 0,4a > 0,015 → a > 0,0375 ( mol)
Dung dịch X có chứa Ba2+, Cl-, dư OH- Cô cạn dung dịch thu được chất rắn khan:
Ba2+ ( 0,2 a mol) và Cl- ( 0,015 mol), OH- dư ( 0,4a- 0,015) mol
mkhan = 137.0,2a + 35,5 0,015 + 17 ( 0,4a – 0,015) = 1,9875
→ a = 0,05 > 0,0375 → thỏa mãn
→ [OH-]dư = 0, 4.0, 05 0, 015 0, 01
0,5
−
= → pH = b = 12
0,5
0,5
0,5
0,5 0,5
II
4 đ
Chất rắn E gồm Al2O3 và MgO
Gọi số mol Al, Mg lần lượt là x và y
Ta có hệ phương trình
=
=
⇒
= +
= +
045 , 0
04 , 0 84
, 3 40 51
16 , 2 24 27
y
x y
x
y x
⇒%Al = 100% 50%
16 , 2
27 04 , 0
= , %Mg = 50%
Hỗn hợp khí B gồm 2 khí không màu, không hóa nâu trong không khí nên B gồm N2
và N2O
) ( 02 , 0 9 , 354 082 , 0 760
988 448 , 0
mol
36 32 28
44 716 ,
=
B
M
Ta có:
28
44
36
8
8
N2
Quá trình cho electron:
Al0 → Al3+ + 3e
0,04 0,12
Mg0 → Mg2+ + 2e
0,045 0,09
Tổng số mol e chất khử cho là: 0,09 + 0,12 = 0,21 mol
Quá trình nhận e :
2N+5 + 10e → N2
0,1 0,01
2N+5 + 8e → N2+1
0,08 0,01
1,0
1,0
1,0
Trang 3Nước
Nước
Nước
Nước
Nước
Ta thấy số mol e cho và nhận chưa bằng nhau nên có tạo ra NH4NO3: a (mol)
N+5 + 8e → N-3
8a a
Bảo toàn số mol e: 0,21 = 0,18 + 8a ⇒ a = 0,00375 (mol)
⇒ mD = 15,48 gam
1,0
III
4 đ
7 RH khi phân hủy cho C và H2 và V = 3VH2 RH
A: CH 3 – CH 3 etan: Không làm mất màu dung dịch Br2
Phân hủy: C2H6 →to 2C + 3H2
B: CH 3 – CH = CH 2 Propen
CH3 – CH = CH2 + Br2 CH3 – CHBr – CH2Br 1,2 - đibrompropan
CH3 – CH = CH2 →to 3C + 3H2
D: ∆∆ xiclo propan
∆ + Br2 BrCH2 – CH2 – CH2Br 1,3- đibrompropan
C3H6 →to 3C + 3H2
E: CH 2 = CH – CH =CH 2 Buta-1,3-đien
CH2 = CH – CH =CH2 + Br2
=
=
en -2 -đibrômbut
-1,4
Br CH -CH CH
-Br CH
en -1 -đibrombut
-1,2
CH CH -CHBr
-Br CH
2 2
2 2
C4H6 →to 4C + 3H2
F: CH 3 – CH 2 – C ≡≡ CH but-1-in
CH3 – CH2 – C ≡ CH + 2Br2 CH3 – CH2 – CBr2 – CHBr2
1,1,2,2- tetrabrombutan
CH3 – CH2 – C ≡ CH →to 4C + 3H2
G: CH 3 – C ≡≡ C – CH 3 but-2-in
CH3 – C ≡ C – CH3 + Br2 CH3 – CBr2 – CBr2 – CH3
2,2,3,3- tetrabrombutan
CH3 – C ≡ C – CH3 →to 4C + 3H2
H: C 6 H 6 Benzen
C6H6 →to 6C + 3H2
C6H6 + Br2 →to,Fe C6H5Br + HBr
B – D : đồng phân; E – F- G : đồng phân
0,5
0,5
0,5
0,5
0,5
0,5
0,5
0,5
IV
2 đ
Phản ứng của A với H2 cho 1-isopropyl-4-metyl xiclohexan là loại phản ứng không làm thay đổi mạch cacbon, do đó A phải có 10 nguyên tử cacbon
Mặt khác A là sản phẩm trùng hợp isopren (C5H8), vậy A là sản phẩm đime hóa 2 phân tử isopren
Để tạo ra hợp chất có vòng 6 cạnh có hai nhóm thế thì một phân tử cộng hợp kiểu 1,4 và một phân tử cộng hợp kiểu 3,4
Vậy CTCT của A là:
CH3
C
CH3
Phản ứng: n CH2 = C(CH3) – CH= CH2 to,xt,p→- ( CH2 – C(CH3)= CH- CH2 - )n
0,5
0,5
Trang 42 CH2 = C(CH3) – CH= CH2 →to
CH3
C
CH3
V
5 đ
1 Giả sử crackinh hoàn toàn 1 mol CnH2n+2 (X) thì thu được 5 mol Y
mx = my → 11,4.2
5
2 14
=
+
=
−
n
M y → n = 8 → X : C8H18
as 1:1
C8H8 + Cl2
1 sản phẩm duy nhất CTCT là:
CH 3 CH 3
CH 3
CH 3
CH 3 CTCT thu gọn nhất:
1
0,5
2
) ( 048 , 0 44 112 , 2
) ( 03 , 0 160 8 , 4
) ( 018 , 0 4 , 22 4032 , 0
2
2
mol n
mol n
mol n
CO
Br
A
=
=
=
=
=
=
A tác dụng với dung dịch Br2 không có khí bay ra chứng tỏ A gồm 2 hidrocacbon không no mạch hở
Gọi công thức chung của X, Y là: C n H2n+2−2k(n>2, k>1)
k k n n k
n
C 2 +2−2 + 2 → 2 +2−2 2
O H k n CO n O k n H
2
1 3
− + +
→
− + +
− +
Ta có:
2 , 1 67
, 1 018 , 0
03 , 0
2 1
n
n k
A Br
3 , 2 67
, 2 018 , 0
048 , 0
2 1
n
n n
A CO
TH1: hỗn hợp A gồm C2H2 (k=2) và CnH2n (k=1)
Mol x y
Ta có hệ phương trình
8 4
: 4
006 , 0
012 , 0 048
, 0 2
03 , 0 2
018 , 0
H C CTPT n
y x
ny x
y x
y x
⇒
=
=
=
⇒
= +
= +
= +
TH2: hỗn hợp A gồm C2H4 (k=1) và CnH2n+2-2k (k≥2)
Mol x y
Ta có hệ phương trình
4 2
2 2
1 048
, 0 2
03 , 0
018 , 0
H C H
C n k
ny x
ky x
y x
n k n
⇒
= +
⇒
= +
= +
= +
− +
Vì A ở thể khí nên
≤
≠ 4
2
n
n
→
=
= 4
3
n
n
→ C3H4 Hoặc C4H4
0,5
0,5
0,5
1,0
1,0
Học sinh làm cách khác mà đúng vẫn cho điểm tối đa