-terpinen là tinh dầu tự nhiên tách ra từ nhựa thông thuộc hợp chất hidrocacbon.. Chất này tham gia phản ứng với dung dịch AgNO 3 trong NH 3 và làm mất màu nước Brom. Phương pháp cộ[r]
Trang 1SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO KÌ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI LỚP 12
TRƯỜNG THPT CHUYÊN KHU VỰC ĐỒNG BẰNG CỬU LONG
NGUYỄN THỊ MINH KHAI
ĐÁP ÁN ĐỀ NGHỊ MÔN : HÓA HỌC
THỜI GIAN LÀM BÀI : 180 phút ( Không kể thời gian phát đề)
Câu 1(2đ)
1) Cĩ hiện tượng gì xảy ra khi cho: 1đ
a) Na2CO3 vào dung dịch FeCl3
b) KI vào dung dịch FeCl3 ,Khi phản ứng xong cho thêm vài giọt hồ tinh bột và đun nĩng c) Dịng khí H2S đi qua dung dịch FeCl3
d) Bột Fe thả vào dung dịch FeCl3,lắc kĩ
2)1đ
Hợp chất M được tạo nên từ các cation X+ và anion Y3- ,mỗi im đề do 5 nguyên tử của 2 nguyên
tố phi kim tạo nên Biết tổng số proton trong X+ là 11 và trong Y3- là 47 Hai nguyên tố trong Y3- thuộc hai chu kì kế tiếp nhau trong bảng tuần hịan và cĩ số thứ tự cách nhau 7 đơn vị
a) hãy xácđịnh cơng thức của M
b) Mơ tả bản chất các liên kết trong phân tử M
Đáp án (2đ):
1)1đ
a) 2FeCl3 +3Na2CO3+3H2O Fe(OH)3 + 6NaCl + CO2
b) FeCl3+2KI 2FeCl2 + I2 + 2KCl
-khi cho hồ tinh bột thì dung dịch trở nên cĩ màu xanh
c) 2FeCl3 +H2S FeCl2+ S +2HCl
2) (1đ)
(0.75 đ) a) Đặt ZX : là số proton trung bình trong hạt nhân của ion X+ Zx=
5
11
= 2,2
X+ phải chứa H (z=1) hoặc He (z=2), He loại vì khí hiếm
- gọi X+: (AnHm)+
- Ta cĩ :
11 1
5
m n Z
m n
A
ZA.n-n=6
X+: NH4
- Đặt Y3- : (RxQy)
47 ) 5 )(
7 (
5
Z
y
x
R
R
x=4 5zR – 7x = 12 –>nghiệm thỏa mãn
Trang 2b) (0.25đ)
NH4+,PO43- liên kết ion
Câu 2 : (2,5đ)
Cho H2S đi ngang qua dd của Cd2+ 10-3 M và Zn2+ 10-2M cho đến bảo hòa (CH2S=0,1M)
1 Có kết tủa CdS và ZnS tách ra không?
2 Nếu có thì kết tủa nào sẽ xuất hiện trước?
3 khi kim loại thứ hai bắt đầu kết tủa thì nồng độ ion kim loại thứ nhất còn lại là bao nhiêu
- Cho: TZnS = 23,8; TCdS =26,1
- Coi sự tạo phức hidroxit không xảy ra
- K1(H2s) = 10-7; K2(H2S)=10-12,92
Đáp án: (2,5đ)
1 Trong dd bão hòa H2S (1đ)
H2S H+ + HS- K1 = 10-7 (1)
HS- H+ + S2- K2 = 10-12,92 (2)
Vì K1>>K2 nên cân bằng (1) là chủ yếu
[H+] = [HS-] (3)
- Áp dụng (3) cho (2) :
] [
] [ ] [ ]
[
] ][
[
2 2
2
H
HS K S
HS
S
H
K
[S2-] =K2= 10-12,92
- Điều kiện xuất hiện các kết tủa Sunfua
CCd2+ CS2-=10-12,92 10-3 =10-15,92>>TCdS=10-261
CZn2+.CS2-=10-2.10-12,92=10-14,92>>TZnS=10-23,8
Vậy có khả năng kết tủa CdS và ZnS bằng H2S
2 Nồng độ tối thiểu của ion S2- cần để có kết tủa xuất hiện (1đ)
3 , 23 3
3 , 26
10
10 ]
Cd
T
CdS
S
8 , 21 2
8 , 23 10 10
10 ]
[
2 2
Zn
ZnS ZnS
T
C
Vì (CS2-)CdS<(CS2-)ZnS nên CdS trước
3 Khi ZnS bắt đầu kết tủa thì: (0,5đ)
2
2
2 ]
[
Zn
ZnS CdS
C
T CdS
T
S
8 , 23
2 1 , 26 2
10
10 10
]
ZnS
ZN CdS T
C T
Cd
[Cd2+]=10-4,3=5,01.10-5
Trang 3Câu 3 (2đ)
Ở 0oC và dưới áp suất p=1 atm độ phân li của khí N2O4 thành NO2 bằng 11%
a) Xác định kp
b) Cũng tại 0oC, khi áp suất giảm từ 1atm xuống 0,8 atm thì độ phân li thay đổi thế nào c) Cần phải nén đẳng nhiệt hỗn hợp khí tới áp suất nào để độ phân li bằng 8% Kết quả nhận được có phù hợp với nguyên lí chuyển dịch cân bằng? Vì sao?
Đáp án (2đ)
a)(0,5đ)
N2O4 2NO2
c 1 0
npư 2
[ ] (1- ) 2
- Tổng số mol sau phản ứng: n=1- +2 =1+
- Kp=
4
2
2
2
O
N
P
NO
P
1
2
; PN2O4= ((11 ))
.P
- Kp=p.4 2 ( 1 )
1 2
Kp=1.4 2
2
) 11 , 0 ( 1
) 11 , 0
(
b)(0,5đ)
- = 40,,0612506125 =0,123=12,3%
- Độ phân li tăng lên do giảm p của hệ (P=0,8)
c)(1đ) _ Khi độ phân li = 8%
-P=0,049.0,9936.256.10 4
1
=1,9 atm
- Khi p tăng cân bằng dịch chuyển sang phía trái phù hợp với nguyên lí chuyển dịch cân bằng
Trang 4Câu 4:(1,5 đ)
Cho các số liệu nhiệt động của một số phản ứng sau ở 298oK 2NH3 + 3N2O 4N2 + 3H2O H1= -1011KJ/mol
N2O + 3H2 N2H4 + H2O H2= -317KJ/mol
2NH3 + 0,5O2 N2H4 + H2O H3= -143KJ/mol
H2 + 0,5O2 H2O H4= -286KJ/mol
Hãy tính nhiệt tạo thành của N2H4, N2O và NH3
Đáp án(1,5 đ)
a/ Phương trình cần tìm:(0,5 đ)
N2 + 2H2 N2H4
-Xếp các phản ứng
4N2 + 3H2O 2NH3 + 3N2O -H1
3N2O + 3.3H2 3.N2H4 + 3H2O 3.H2
2NH3 + 0,5O2 N2H4 + H2O H3
H2O H2+ 0,5O2 -H4
4N2 + 8H2 4N2H4 H
H= -H1+3H3+H3-H4
= 1011-3.317-143+286
=203KJ
- Nhiệt tạo thành N2H4:
HN2H4 = 203/4 = 50,75KJ.mol-1
b/(0,5 đ)
N2O + 3H2 N2H4 + H2O H2= -317
H2= HN2H4 + HH2O – HN2O
HN2O= HN2H4 + HH2O –H2
= 50,75 – 286 + 317
= 81,75KJ.mol-1
c/(0,5 đ)
2HN3 + 0,5O2 N2H4 + H2O H3
H3=HN2H4 + HH2O – 2.HNH3
=> HNH3=(HN2H4 + HH2O – H3)/2
HNH3=(50,75-286+143)/2
=-46,125KJ.mol-1
Trang 5Câu 5(2 đ)
Hòa tan hoàn toàn hỗn hợp gồm 0,002 mol FeS2 và 0,003 mol FeS vào lượng dư H2SO4 đặc nóng thu được Fe2(SO4)3 ,SO2, H2O.Hấp thụ hết SO2 bằng một lượng vừa đủ dd KMnO4 thu được dd Y không màu , trong suốt , có PH= 2.Tính số lít của dd Y
Đáp án:(2d)
-Bản phản ứng oxi hóa :
2 1 3
Fe
4
2 5.2e 2S
S
2
2
0,002 (0,0222) (0,004)
3 2
Fe
4 2
S
7 34
0,003 (0,021) (0,003)
- Bản phản ứng khử
O 2
2
4
6
H SO e
O
( 3 ) ( 0.25 đ) (2a) a
- Từ (1) (2) (3) : 2a = 0,022 + 0,021 => a = 0,0215 (0,25 đ)
- Số mol n SO2 0,0040,0030,02150,0285 (0,25 đ)
- Khí SO2 hấp thụ KMnO4
5SO M n O H O M n H SO (4) ( 0,25 đ)
0,0285 0,0285)
5
4 (
- Từ ( 4 ) : 0,0228 ,PH -lg H H 10 2 0,01
H
VddY = 2 , 28l
01 , 0
0228 , 0
( 0.25 đ)
Trang 6Câu 6: (2 đ)
Cho 47 gam hỗn hợp hơi của 2 rượu đi qua Al2O3 nung nĩng (xúc tác) ta được hỗn hơi A gồm : ete ,Olefin, rượu cịn lại và hơi nước tách hơi nước khỏi hỗn hợp A ta được hỗn hợp khí B lấy nước tách
ra ở trên cho tác dụng hết với Kali thu được 4,704 lít H2 (đktc) Luợng Olefin cĩ trong B tác dụng vừa
đủ với 1,35 lít dung dịch Br2 0,2M phần ete và rượu cĩ trong B chiếm thể tích là 16,128 lít ở 136,5oC
và 1 atm
1 tính hiệu suất rượu bị loại nước thành Olefin, biết rằng hiệu suất đối với mỗi rượu như nhau và
số mol các ete bằng nhau
2 xác định cơng thức phân tử của các rượu
Đáp án (2 đ)
1) Hiệu suất rượu bị loại nước (1 đ)
_ Theo giả thuyết đề bài:
+ Số mol H2O do rượu mất nước tạo ra ete và anken:
nH2O= 0,42 mol
+ Số mol của rượu tạo anken:
nR= nH2O = nBr2 =0,27 + Số mol của tất cả rượu tạo eter:
nR= 0,05.2 + 2 0,05+ 0,05 +0,05= 0,3
+ Số mol rượu còn dư: 0,48 -0,15= 0,33
+ Số mol rượu có trong 47 g:
nR= nR(tạo anken) + nR ( tạo ete) + nR(còn dư) = 0,27+0,3+ 0,33 = 0,9
- Hiệu suất phản ứng tạo anken: H=00,,279 100% = 30%
2) Xác định công thức của rượu (1 đ)
- C2H5OH < M R = 047,9 =52,22 < CnH2n+1OH|
+ ( 0,9-x ).46 + x( 14x+ 18 )= 47
=> n=
x
4 , 0
+2
- Đk: x<0,9 ; x >0,3x + 0,15=> x> 0,214
0,214 < x < 0,9 => 2,44 < n < 3,87 => n=3
- 2 rượu: C2H5OH , C3H7OH
Trang 7Câu 7 (1đ)
1/ Sắp xếp sự tăng dần của tính bazơ của các chất trong từng dãy sau :
a/ CH3 – CH(NH2) – COOH ; CH2 = CH – CH2 – NH2
CH3 – CH2 – CH2 – NH2 ; HC C – NH2
b/
- NH – CH3 ; - CH2 -NH2
C6H5 – CH2 – NH2 ; P – NO2 – C6H4 – NH2
2/ So sánh nhiệt độ sôi của các chất sau :
a/
b/ C2H5NH2 ; CH3 – N – CH3 ; C2H5 – NH – CH3
(A) (B) (C)
Đáp án (1đ).
1/ (0.5đ) Xếp sự tăng dần của tính bazơ
a/
CH3 CH(NH2) COOH < HC C CH2 NH2 <
CH2 = CH CH2 NH2 < CH3 CH2 CH2 NH2
b/
P NO2 C6H4 NH2 < C6H5 CH2 NH2 < CH2 NH2 < NH CH3
2/ (0.5đ) So sánh nhiệt độ sơi của các chất
a/ (B)>(A)
b/ (A)>(C)>(B)
O
CHO
OH
(A)
OHC
(B)
CH3
;
Trang 8Câu 8 (3đ)
-terpinen là tinh dầu tự nhiên tách ra từ nhựa thông thuộc hợp chất hidrocacbon Khi đốt cháy hòan tòan một lượng -terpinen cần 4,48g 02 thu được 2,24 lít CO2 (đktc) Mặt khác khi hidro
hóa hòan tòan 13,6g -terpinen cần 0,4g hidro để tạo thành hidro cacbon mối (A) Sự ozon giải -terpinen Tiếp theo khử hóa bằng Zn-H2O, cho hai hợp chất cacbonyl sau:
O O
H C
C
H
||
||
;
Đề nghị công thức cấu tạo của -terpinen phù hợp với các tính chất trên và công thức cấu tạo của (A), biết tỉ khối hơi của -terpinen đối với nitơ khỏang 4,5 – 6,0
Đáp án: (3đ)
a (1đ)
O H y xCO O
y
x
H
2
) 4
8 : 5 : 08
,
0
2
1
,
y
x
CTPT: C10H16
mol
n O 0 , 14
32
48
,
4
; n CO 0 , 1mol
4 , 22
24 , 2
mol
n H 0 , 2
2
4
,
0
2
; 0,08
2o
H n
b) CTCT ter pinen: (1đ)_
c) CTCT (A):(1đ)
3
3 2
2 3
|
||
||
CH O
O
CH CH
C CH
CH C
CH 3
CH
CH3
CH 3
CH3
CH
CH3
CH3
Trang 9Câu 9 (2đ)
Thủy phân hoàn toàn 0.5 mol peptit X thu được 1 mol phe, 0.5 mol Ala và 0.5 mol lys.0,5 mol Asp cho X phản ứng hoàn toàn với 2.4 đimitro flobenzen kí hiệu(ArF) sau đó thủy phân sản thu được phe , Asp , lys , Ar-NH-CH(CH3)COOH
Mặt khác khi thủy phân X nhờ enzim cacboxi peptidaza , thu được Asp và một tetra peptit Y Tiếp tục thủy phân Y nhờ enzim cacboxi peptidaza thu được lys và tri peptit Z
1) Viết công thức cấu tạo của X,Y,Z
2) Sắp xếp các amino axit nêu trên theo thứ tự giảm dần giá trị PH1
3) Viết công thức cấu trúc dạng ion của các amino axit nêu trên trong dung dịch nước có PH=2 và 12
Đáp án(2đ)
1)Từ các giả thiết theo đề bài ta có:(0.75đ)
X: Ala-phe-phe-lys-Asp
Y: Ala-phe-phe-lys
Z:Ala-phe-phe
2)Thứ tự giảm dần PH1(0.25đ)
Lys>Ala>phe>Asp
Trang 103) PH=2 (0.5đ)
Ala:
3
3
|
H N
COOH CH
Phe:
3
2 5
6
|
H N
COOH CH
CH
H
C
Lys:
3
4 2 3
|
) (
H N
COOH CH
CH
N
H
Asp:
3
2
|
H N
COOH CH
CH HOOC
PH=12 ( 0.5 đ)
Ala:
2
3
|
NH
COO CH
Phe:
2
2 5
6
|
NH
COO CH
CH H
Lys:
2
4 2 2
|
) (
NH
COO CH
CH N
Asp:
2
2
|
NH
COO CH
CH
Trang 11Câu 10 : ( 2 đ)
1) Từ nhân tế bào người ta tách được một chất cĩ CTPT C5H10O5 gọi là Ribozơ Chất này tham gia phản ứng với dung dịch AgNO3 trong NH3 và làm mất màu nước Brom Phương pháp cộng hưỡng từ hạt nhân cho thấy nĩ cĩ 4 nhĩm OH đính với 4 nguyên tử cacbon
a) Xác định các nhĩm chức và viết CTCT của Ribozơ
b) Viết các phương trình phản ứng đã nêu
2) Khi thủy phân đến cùng tinh bột bằng dung dịch axít clohidric người ta chỉ thu được một sản phẩm duy nhất là glucozơ Khi thủy phân tinh bột bằng men amilaza thì thu được hai đi saccarit là mantozơ
và iso – mantozơ
a) Dùng CTPT viết phương trình phản ứng và giải thích
b) Dựa vào CTCT của tinh bột hãy viết CTCT của mantozơ và iso- mantozơ
Đáp án ( 2 đ)
1) ( 1 đ)
a) C5H10O5 dạng monosaccarit C5(H2O)5 và độ bất bảo hịa : 1
2
10 2 5 2
a
- Theo đề bài ra cĩ phản ứng tráng gương và làm mất màu nước Brom nên cĩ nhơm - C
+ Cịn nhĩm –C =O ở mono saccarit cùng cĩ thể chuyển thành nhĩm - C cĩ phản ứng tráng gương, nhưng khơng làm mất màu Brom
- Cịn 4 nhĩm OH đính với 4 nguyên tử C no => 4 nhĩm OH => ancol
- Cơng thức Ribozơ là :
HOCH2 CH(OH) CH(OH) CH(OH)CHO
b) HOCH2(CHOH)3CHO + 2AgNO3 + 3NH3 + H2O -> HOCH2(CHOH)3COONH4 + 2NH4NO3 +2Ag HOCH2(CHOH)3CHO + Br2 + H2O -> HOCH2(CHOH)3COOH + 2HBr
2) ( 1đ)
a) (C2H10O5) nH2O HCL nC6H12O6(Glucozo)
n
11 22 12 11
22 12 2
5 10 2
2
) ( 2
) (C H O nH O amilaza x C H O n x C H O
n
(Mantozơ ) (isomantozơ)
Ở mantozơ cĩ 2 gốc glucozonối với nhau bởi liên kết C1-O-C4 và ơ iso-mantozơ chúng nối với nhau bởi liên kết C1-O-C6 Đĩ là do ở những chỗ phân nhánh của amilopectin cĩ nhĩm C1-O-C6
b) Cơng thức cấu tạo mantozơ
- Công thức cấu tạo isomantozơ
H O H
O
H
OH OH
CH2OH
OH H
CH2OH
H
OH
O
OH
H OH
H H
O 4
O 1 H
1 H
OH
O H
H
OH
CH2OH
H
OH H
CH2 6 O
1