2/ Đun nhẹ lim loại lưỡng tính Zn trong dung dịch chứa hỗn hợp hai chất NaOH và NaNO 3 thấy có khí mùi khai thoát ra.. Viết phản ứng và cân bằng theo phương pháp thăng bằng ion – elect[r]
Trang 1SỞ GIÁO DỤC ĐÀO TẠO TỈNH HẬU GIANG
KỲ THI HỌC SINH GIỎI KHU VỰC ĐỒNG BẰNG SƠNG CỬU LONG LẦN THỨ 15
NĂM HỌC 2007-2008
ĐỀ THI ĐỀ NGHỊ MÔN HÓA HỌC
Thời gian làm bài:180 phút không kể thời gian giao đề
Câu I 3Đ
1/ Cho kim loại Mg tác dụng với dung dịch axit HNO3 ta thấy cĩ hai khí NO và N2O thốt ra Tỉ khối của hỗn hợp hai khí này so với khí H2 là 17,8 Viết phản ứng và cân bằng theo phương pháp thăng bằng electron 2/ Đun nhẹ lim loại lưỡng tính Zn trong dung dịch chứa hỗn hợp hai chất NaOH và NaNO3 thấy cĩ khí mùi khai thốt ra Viết phản ứng và cân bằng theo phương pháp thăng bằng ion – electron
Câu II 2,5Đ
Cho 3 nguyên tố X, Y, Z được xác định như sau:
- Nguyên tử X mất 1 electron được gọi là proton
- Nguyên tử Y cĩ tổng điện tích hạt nhân là +9,6.10-16 (C)
- Tổng số hạt trong nguyên tử Z là 25
a) Tìm tên X, Y, Z
b) Xác định trạng thái lai hĩa của nguyên tố trung tâm trong các phân tử X4Y2, YZ2, X2Z và cho biết hình dạng của chúng
Câu III 2,5Đ
Hịa tan 0,1mol NH3 vào nước được 1 lit dung dịch A Độ điện li của NH3 là 1,33%
a) Tính pH của dung dịch A
b) Tính hằng số bazơ của NH3
c) Hịa tàn 0,09 mol HCl vào 1 lit dung dịch A Tính pH dung dịch thu được
Câu IV 2Đ
Để 8,4 gam phoi bào sắt ngồi khơng khí, sau một thời gian biến thành hỗn hợp chất rắn A cĩ khối lượng là 9,2 gam gồm FeO, Fe O3 4, Fe O2 3 và Fe dư Hịa tan hồn tồn A trong HNO3 lỗng dư thu được V lit hỗn hợp khí B gồm NO và N2cĩ khối lượng là 2,06 gam.
a Tính V ở đktc
b Trộn V lit hỗn hợp khí A với 3 lit khơng khí (coi khơng khí chỉ gồm oxi và nitơ, oxi chiếm 1
5 thể tích khơng khí) Tính thể tích hỗn hợp khí thu được sau phản ứng (các kí đo ở cùng điều kiện về nhiệt độ và áp suất)
Câu V 2Đ
Từ 1 mol HNO3 cho tác dụng với các đơn chất, hợp chất khác nhau ta cĩ thể thu được
a 0,25 mol NO2
b 0,5 mol NO2
c 3
4 mol NO2
d 1 mol NO2
Viết phương trình phản ứng minh họa
Trang 2Câu VI ( 4 điểm)
Từ nhôm cacbua và các chất vô cơ cần thiết hãy điều chế:
Câu VII ( 1 điểm)
Khi clo hóa iso pentan ở 100oC có chiếu sáng thu được các sản phẩm monoclo với tỷ lệ phần trăm như sau:
2 – clo – 2 – metyl butan: 28,4%
3 – clo – 2 – metyl butan: 35%
1 – clo – 2 – metyl butan: 24,4%
4 – clo – 2 – metyl butan: 12,2%
a/ So sánh khả năng phản ứng thế của các nguyên tử H ở cacbon bậc 1, bậc 2, bậc 3
b/ Nếu thay thế Clo bằng Brom thì tỷ lệ trên tăng hay giảm? Giải thích
c/ Hãy dự đoán tỷ lệ phần trăm sản phẩm monoclo hóa isobutan
Câu VIII ( 3 điểm)
A là chất hữu cơ chứa C, H, O Chất A có nguồn gốc từ thực vật và thường gặp trong đời sống Khi cho a mol chất A tác dụng hết với Na2CO3 được V 1 lít khí CO2 Nếu cho cũng a mol chất A phản ứng hết với Natri thì được V2 lít khí H2 ( các thể tích khí đo ở cùng điều kiện nhiệt độ, áp suất.)
1/ Xác định công thức phân tử của A, biết:
Khối lượng phân tử của A bằng 192 đv.C Trong A có số nguyên tử oxi nhỏ hơn 8 và 1 3 2
4
V V
2/ Viết công thức cấu tạo của A Ghi tên thông thường và tên quốc tế của A Biết : A có mạch chính đối xứng; A không bị oxi hóa bởi CuO đun nóng
3/ Viết phương trình phản ứng xảy ra khi đun nóng A với H2SO4 đặc ở 45 – 50oC
- - - HẾT - - -
O O
OC2H5
OC2H5
Trang 3SỞ GIÁO DỤC ĐÀO TẠO TỈNH HẬU GIANG
KỲ THI HỌC SINH GIỎI KHU VỰC ĐỒNG BẰNG SÔNG CỬU LONG
LẦN THỨ 15 NĂM HỌC 2007-2008
ĐÁP ÁN MÔN HOÁ HỌC:
CÂU I.
1/ Gọi x là số mol NO, y là số mol N2O
Ta có 30 44 17,8
( ).2
x y
2
x
Gọi hệ số cân bằng N2O là 2a, hệ số cân bằng NO là 3a (0,25)
2
Mg H N O Mg NO a N O a N O H O
Chất khử: Mg, chất oxi hóa: HNO3
Quá trình khử và oxi hóa:
Các quá trình khử và oxi hóa:
7a N 25ae 4aN 3aN x 2
2
Mg e Mg x 25a (0,25)
2
25aMg64aH N O 25aMg NO( ) 4a N O6a N O32aH O (0,25)
Vậy: 25Mg64H N O3 25Mg NO( 3 2) 4N O2 6N O32H O2 (0,25)
2/ Vì NO3- thể hiện tính oxi hóa nên Zn thể hiện tính khử Trong môi trường bazơ Zn là kim loại lưỡng tính
Dự đoán phản ứng xảy ra:
Zn + NaNO3 + NaOH → Na2ZnO2 + NH3 (0,25)
Cân bằng:
Zn + 4OH- – 2e → ZnO22- + 2H2O x 4
NO3- + 6H2O + 8e → NH3 + 9OH- x 1 (0,25)
4Zn + NaNO3 + 7NaOH → 4Na2ZnO2 + NH3 + 2H2O (0,5)
CÂU II.
a) X có một proton và một electron → X là hiđro (H) (0,25)
Y có số proton là
19 19
9,6.10
6 1,6.10
→ Y là cacbon (C)
Trong nguyên tử Z: p + n + e =25
Kết hợp với 1 n 1,52
p
Giải (1) và (2) ta được 7,1 p 8,3 (0,25)
Chọn p = 8
b) Xác định trạng thái lai hóa nguyên tố trung tâm các phân tử X4Y2, YZ2, X2Z
X4Y2 → C2H4 Trạng thái lai hóa của C là sp2 Dạng phân tử tam giác (0,5)
YZ2 → CO2 Trạng thái lai hóa C là sp Dạng đường thẳng (0,25)
X2Z → H2O Trạng thái lai hóa của O là sp3 Phân tử dạng góc (0,25)
Trang 4CÂU III.
a) NH3 + H2O NH4+ + OH-
Ban đầu 0,1 0 0 (M)
Điện li 0,1α 0,1α 0,1α (M)
Cân bằng 0,1 - 0,1α 0,1α 0,1α (M) (0,25) [OH-]= 0,1.0,0133 = 1,33.10-3 (M) (0,25)
14
12 -3
10
7,5.10 1,33.10
H
b) Kb(NH3) =
3 2
3
(1,33.10 )
1,79.10 0,1.0,9867
NH
c) HCl + NH3 → NH4Cl
0,09 0,09 0,09 (mol)
NH3 + H2O NH4+ + OH -Ban đầu 0,01 0,09 0 (M)
Điện li x x x (M)
Cân bằng 0,01-x 0,09+x 0,1α (M) (0,25)
Kb=
3
(0,09 )
1, 79.10
0, 01
Giả sử x<<0,09; x<<0,01
14
9 -6
10
5,03.10 1,99.10
H
CÂU IV.
Quá trình oxi hóa Quá trình khử
Fe Fe 3e
0,15 0,45
2
O 4e 2O 0,025 0,1
2
N 3e N 3x x
2 N 10e N 10y y
Áp dụng định luật bào toàn khối lượng ta có
2
O A Fe
m m m 0,8 gam
2
O
n 0,025 mol
Gọi x, y là số mol của NO và N2
Theo đề ta có hệ phương trình: 3x 10y 0,35
30x 28y 2,06
Giải hệ ta được x 0,05
y 0,02
(0,25) A
V 1,568 lit
Trang 52 2
1
NO + O NO
2
bñ 1,12 0,6
pö 1,12 0,56
spö 0 0,04 1,12
(0,5)
2
O kk
1
V V 0,6
5
Câu V
a Fe + 4HNO 3 Fe NO 33 + NO + 2H O2 2 (0,5)
b Ag + 2HNO 3 AgNO + NO + H O3 2 2 (0,5)
c FeS 12HNO 3 Fe NO 33H SO2 49NO25H O2 (0,5)
d C + 4HNO 3 CO + 4NO + 2H O2 2 2 (0,5)
Câu VI
a/ (3 điểm) Mỗi phản ứng 0,25 điểm, phản ứng (11) được 0,5 điểm Nếu không ra đến sản phẩm cuối cùng thí không được điểm
4 3 12 2 4 ( )3 3 4
1500 ,
2CH o llnCH CH 3H (2)
4 3
.
2
2CH CH CuCl NH NO CH C CH CH (3)
,
o
Pd t
CH C CH CH H CH CH CH CH (4)
(8)
2CH CH H Pd CH CH (9)
(11)
CH2 - CH2 - C
CH2 - CH2 - C
OH
OH t
o
O
O
CH2 - CH2 - C
CH2 - CH2 - C
C O + CO2 + H2O
HO - CH2
HO - CH2
O O
+ H2O
Trang 6b/ (1 điểm) 3 phản ứng đầu 0,5 điểm, phản ứng (4), (5) mỗi phản ứng 0,25 điểm.
4 3 2 askt 3 3
CH Cl CHCl HCl(1)
H
2C H OH2Na 2C H ONa H (3)
3C H ONa CHCl HC OC H( ) 3NaCl(4)
( 5)
Câu VII.
a/ ( 0,25 điểm)
Khả năng thế tương đối của các nguyên tử H gắn vào cacbon có bậc khác nhau là:
9 liên kết C – H bậc 1: r1 = 36,6 : 9 = 4,067
2 liên kết C – H bậc 2: r2 = 35 : 2 = 17,5
1 liên kết C – H bậc 3: r3 = 28,4 : 1 = 28,4
Ta có: r1 : r2 : r3 = 4,067 : 17,5 : 28,4 1 : 4,3 : 6,98
b/ ( 0.25 điểm)
khi chuyển từ clo sang brom thì sản phẩm thế bậc 3 tăng lên, thế bậc thấp giảm xuống Nguyên nhân là do hoạt động hóa học của brom kém hơn clo nên khi tham gia phản ứng thế brom có tính chọn lọc cao hơn clo c/ ( 0,5 điểm)
%( ) i i .100 (9.1) (1.6,98)6,98.1 .100 43,68%
i i
n r
A
n r
% (B) = 100% - 43,68% = 56,32%
2 5 3
(
HC OC H
OHC2H5
OC2H5
+ HCOOC2H5
CH3 - CH - CH3
CH3
+ Cl2
CH3 - C - CH3
CH3 Cl
CH3 - CH - CH2Cl
CH3
(A)
(B)
Trang 7Câu VIII
1/ ( 2 điểm)
A: (OH R COOH)x ( )y
2
ay
2
( )
2
a x y
Trong cùng điều kiện có 1 3 2
4
4
Vậy ta có: : ( ) 3
ay a x y
y = 3x
Mặt khác
3 192
17 45 192 8
2 8
A O
M
n
7x < 8 x = 1; y = 3, R = 40 R: C3H4
Vậy CTPT của A là: HOC H COOH3 4( )3 (C6H8O7)
2/ ( 0,5 điểm)
Theo đề bài CTCT của A là:
COOH
HOOC – CH2 – C – CH2 – COOH
OH axit xitric ( axit chanh ) hay axit – 2 – hidroxipropan – 1,2,3 – tricacboxylic 3/ ( 0,5 điểm)
COOH
HOOC – CH2 – C – CH2 – COOH H SO2 4 D
HOOC – CH2 – C – CH2 – COOH + CO2+ H2O