lượng kết tủa lớn nhất thu được 62,2 gam kết tủa. b) Tính nồng độ phần trăm các chất trong dung dịch.. Phần 2: Cho tác dụng hoàn toàn với nước có xúc tác thu được hỗn hợp chỉ gồm 2 ancol[r]
Trang 1Câu 1 (2,5 điểm):
Cho các số liệu nhiệt động của một số phản ứng sau ở 298°K
298
(1) 2NH3 + 3N2O → 4N2 + 3H2O 1011 (2) N2O + 3H2 → N2H4 + H2O 317 (3) 2NH3 + 0,5O2 → N2H4 + H2O 143
o
298
S (N2H4) = 240 J/K.mol; So298(H2O) = 66,6 J/K.mol;
o
298
S (N2) = 191 J/K.mol; So298(O2) = 205 J/K.mol
a) Tính nhiệt tạo thành Ho298của N2H4
b) Cho phương trình của phản ứng cháy Hidrazin: N2H4 + O2 N2 + 2H2O Hỏi phản ứng xảy ra
theo chiều nào ở điều kiện chuẩn
Câu 2 (2,0 điểm):
a) So sánh tính axit của hai axit: CH2(COOH)2 và (COOH)2 Giải thích
b) Hoàn thành các phản ứng dưới đây Xác định sản phẩm chính của mỗi phản ứng và dùng cơ chế giải
thích sự hình thành sản phẩm chính đó
CH3-CH2-CH(OH)-CH3 (ancol s-butylic) H SO , 180 o C
4 2
Câu 3 (2,5 điểm):
Dung dịch HNO2 có Ka = 10-3,29
a) Tính pH của dung dịch HNO2 0,1M
b) Thêm 100 ml dung dịch NaOH 0,08M vào 100 ml dung dịch HNO2 0,1M thu được dung dịch A Tính
pH của dung dịch A
Câu 4 (2,5 điểm):
Cho m1 gam hỗn hợp gồm Mg, Al vào m2 gam dung dịch HNO3 24% Sau khi các kim loại tan hết có 8,96 lít (ở đktc) hỗn hợp khí X gồm NO, N2O, N2 bay ra (ở đktc) và dung dịch A Thêm một lượng vừa
đủ O2 vào X, sau phản ứng thu được hỗn hợp khí Y Dẫn Y từ từ qua dung dịch NaOH dư có 4,48 lít hỗn hợp khí Z đi ra (ở đktc) Tỷ khối của Z đối với H2 bằng 20 Nếu cho dung dịch NaOH vào A để được lượng kết tủa lớn nhất thu được 62,2 gam kết tủa
a) Tính m1, m2 Biết lượng HNO3 lấy dư 20% so với lượng cần thiết
b) Tính nồng độ phần trăm các chất trong dung dịch
Câu 5 (3,0 điểm):
Chia 2,24 lít (đktc) hỗn hợp X gồm hai anken phân tử khác nhau hai nhóm CH2 thành hai phần bằng
SỞ GD-ĐT HÀ TĨNH TRƯỜNG THPT NGUYỄN THỊ MINH KHAI
ĐỀ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI LỚP 11
Năm học 2018-2019 Môn thi: HÓA HỌC (Vòng 2) Thời gian làm bài: 150 phút
(Không kể thời gian phát đề)
Trang 2nhau:
Phần 1: Đốt cháy hoàn toàn rồi cho sản phẩm cháy qua dung dịch Ca(OH)2 dư, thu được 12,5 gam kết tủa
Phần 2: Cho tác dụng hoàn toàn với nước có xúc tác thu được hỗn hợp chỉ gồm 2 ancol Đun nóng hỗn
hợp 2 ancol với H2SO4 đặc ở 1400C một thời gian, thu được 1,63 gam hỗn hợp 3 ete Hoá hơi lượng ete
thu được 0,4256 lít (đktc)
a) Xác định công thức cấu tạo của hai anken và tính phần trăm theo thể tích mỗi chất trong X
b) Xác định hiệu suất tạo ete của mỗi ancol
Câu 6 (2,5 điểm):
X có công thức phân tử là C5H12O4 Cho hơi X qua ống đựng CuO đun nóng được chất Y có khối lượng
phân tử nhỏ hơn X là 8 đvC Cho 2,56 gam Y phản ứng với dung dịch AgNO3/NH3 được 17,28 gam kết
tủa Ag Cho X vào dung dịch NaBr bão hòa rồi thêm từ từ H2SO4 đặc vào thì được chất Z không có oxi
Đun nóng Z trong bột Zn được chất Q có tỉ khối so với hiđro < 45 Tìm công thức cấu tạo của X; Y; Z và Q?
Câu 7 (2,0 điểm):
Hợp chất X có công thức phân tử C9H10O2 phản ứng với dung dịch NaHCO3 giải phóng khí CO2 X không làm mất màu dung dịch nước brom X không phản ứng với CH3OH khi có mặt H2SO4 đặc hi cho H2SO4 đặc vào X sau đó cho hỗn hợp vào CH3OH đ được làm lạnh thì thu được hợp chất có công thức phân tử C10H12O2 H y viết công thức cấu tạo của A iải thích các tính chất tr n của A và cơ chế phản ứng tạo thành
Câu 8 (3,0 điểm):
Tìm các chất thích hợp ứng với các ký hiệu A1, A2, A3, A4, A5 trong sơ đồ sau và hoàn thành các phương trình phản ứng dưới dạng công thức cấu tạo?
CnH2n+2
A1(khí)
Crackinh
A2
A3
A4
(C3H6O)
A5 +Benzen/H+
+H2O/H+ +O2/xt
+O2,xt
(1)
(5) (4)
ĐÁP ÁN Câu 1:
a, Tính nhiệt tạo thành Ho298của N2H4 là nhiệt của phản ứng:
N2 + 2H2 N2H4
4N2 + 3H2O 2NH3 + 3N2O H1
3N2O + 9H2 3N2H4 + 3H2O 3 H 2
2NH3 + 0,5O2 N2H4 + H2O H3
H2O H2 + 0,5O2 H4
Trang 34N2 + 8H2 4N2H4 4 H 5
5
H
= H1 3 H2 H3 H4
4
=1011 3.( 317) 143 286
4
= 50,75 kJ/mol
b, Ho298= 2(286) – 50,75 = 622,75 kJ/mol
o
298
S
= 191 + 266,6 – 205 – 204 = 120,8 J/K
o
298
G
= Ho298 T o
298
S
= 622,75 – 298(120,810-3) = 586,75 kJ/mol
o
298
G
< 0 nên phản ứng xảy ra theo chiều thuận
Câu 2:
(COOH)2 (X) có tính axit mạnh hơn CH2(COOH)2 (Y)
Giải thích: (Y) có mạch cacbon dài hơn ảnh hưởng lực hút giữa hai nhóm –COOH yếu hơn (X)
CH3 CH2 H2SO4
(s¶n phÈm chÝnh)
CH CH3 OH
CH3 CH CH CH3 + H2O
CH2 CH CH2 CH3 + H2O
Cơ chế (tách E1) :
CH3 CH2 CH CH3
OH
CH3 CH CH CH3
CH2 CH CH2 CH3
H+
CH3 CH2 CH CH3
+
OH2 -H2O
(X) (Y) Câu 3:
a, Các quá trình xảy ra trong dung dịch:
HNO2 H + NO2 Ka = 10-3,29
H2O H + OH KW = 10-14
Ta có:
2
3,29
C K 0,1.10 K nên bỏ qua cân bằng phân li của nước so với cân bằng của HNO2,
pH của dung dịch do HNO2 quyết định
Xét cân bằng: HNO2 H + NO2 Ka = 10-3,29
an đầu: 0,1 0 0
[ ] 0,1 – x x x
Ka =
2
x
0,1 x = 10
-3,29 x = 6,91.10-3 pH = 2,16
b,
2
HNO
C = 0,1.0,1
0, 2 = 0,05M ; CNaOH=
0,1.0, 08
0, 2 = 0,04M Phương trình hóa học của phản ứng xảy ra:
NaOH + HNO2 NaNO2 + H2O
an đầu: 0,04 0,05
Sau phản ứng: 0 0,01 0,04
Thành phần giới hạn của dung dịch gồm: HNO2 0,01M và NaNO2 0,04M Đây là dung dịch đệm, các phản ứng xảy ra:
Trang 4NaNO2 Na + NO2
HNO2 H + NO2 Ka = 10-3,29 (1)
2
NO + H2O HNO2 + OH Kb = 10-10,71 (2)
H2O H + OH KW = 10-14 (3)
Trước hết ta tính gần đúng H theo cân bằng (1), xem nồng độ ban đầu của HNO2 và NO2 gần bằng nồng độ ban đầu
H
=
3,29
10 0, 01
0, 04
= 1,28.10-4 >> 10-7 nên dung dịch có môi trường axit, cân bằng phân li (1) quyết
định pH của dung dịch
Xét cân bằng: HNO2 H + NO2 Ka = 10-3,29
an đầu: 0,01 0 0,04
[ ] 0,01 – x x x + 0,04
Ka = x x 0, 04
0, 01 x
= 10
-3,29 x = 1,26.10-4 pH = 3,9
Câu 4:
a, Ta có: nNO= 0,2 mol;
2
N O
n = 0,15 mol;
2
N
n = 0,05 mol Gọi x và y lần lượt là số mol của Mg và Al
Hệ: 2x 3y 3.0, 2 8.0,15 10.0, 05
58x 78y 62, 2
x 0, 4
y 0, 5
m1 = 24.0,4 + 27.0,5 = 23,1 (gam)
3
HNO
n pư = 0,2.4 + 0,15.10 + 0,05.12 = 2,9 (mol)
m2 = 2,9.63.100.120
24.100 = 913,5 (gam)
b, Dung dịch A sau phản ứng gồm: Mg(NO3)2 (0,4 mol); Al(NO3)3 (0,5 mol); HNO3 dư (0,58 mol)
mdd A = 913,5 + 23,1 – (0,2.30 + 0,15.44 + 0,05.28) = 922,6 (gam)
C%(Mg(NO3)2) = 6,42% ; C%(Al(NO3)3) = 11,54% và C%(HNO3) = 3,96%
Câu 5:
a, n trong mỗi phần = 0,05 (mol) X
2
CO
n =
3
CaCO
n = 12, 5
100 = 0,125 (mol)
C = 0,125
0, 05 = 2,5 CTPT của hai anken: C2H4 và C4H8
Vì 2 anken + H2O tạo ra 2 ancol → C4H8 là But-2-en
CTCT của hai anken: CH2 CH2; CH3CHCH CH 3
nC2H4 = 0,0375 (mol) ; nC4H8 = 0,0125 (mol)
%V(C2H4) = 75% ; %V(C4H8) = 25%
Trang 5b, CH2=CH2 + H2O H,t0 CH3CH2OH
mol: 0,0125 0,0125
CH3−CH=CH−CH3 + H2O H,t0 CH3−CH(OH)−CH2−CH3 mol: 0,0375 0,0375
Gọi số mol C2H5OH phản ứng là x; C4H9OH phản ứng là y
H SO ,t 2 4 0
2
2ROH ROR H O
mol: 0,038 0,019 0,019
2
0, 4256
22, 4
2
m m m 1, 63 0, 019 18 1,972 (gam)
Số mol ancol phản ứng = 0,038 mol
Ta có 0, 038
46 74 1,972
x y
x y
→ x = 0,03; y = 0,008
Hiệu suất của C2H5OH = 80%; Hiệu suất của C4H9OH = 64%
Câu 6:
Ta thấy X no trong X chỉ có nhóm ete hoặc ancol hoặc cả hai Vì X pư được với CuO nên X chắc
chắn có nhóm anol –OH
Khi 1 nhóm CH2–OH chuyển thành –CH=O hoặc CH-OH thành C=O thì số H giảm đi 2 tức là KLPT sẽ
giảm 2 đvC Theo giả thiết thì MY nhỏ hơn MX là 8 đvC n n trong X phải có 4 nhóm –OH (X không có
nhóm ete vì X chỉ có 4 oxi) Y có CTPT là C5H4O4 hay MY = 128 gam
Số mol Y = 2,56/128 = 0,02 mol; số mol Ag = 0,16 mol
Trong Y chắc chắn có nhóm anđehit –CHO có thể có nhóm xeton C=O Đặt Y là R(CHO)n ta có
R(CHO)n + 2nAgNO3 + 3nNH3 + nH2O → R(COONH4)n + 2nAg + 2nNH4NO3
n = 4
X và Y có CTCT lần lượt là
C CH2OH
CH2OH
CH2OH
HOH2C
và
C CH=O
CH=O
CH=O O=HC
Khi X + NaBr/H2SO4 đặc tương đương với X pư với HBr vì:
2NaBr + H2SO4 t0 Na2SO4 + 2HBr
Do đó ta có:
CH2OH
CH2OH
CH2Br
CH2Br
2 O
Do Q có M < 90 nên Q không còn Br vậy Q là sp của pư sau:
Trang 6C CH2Br BrH2C
CH2Br
CH2Br
C CH2
CH2
CH2
H2C
2
Câu 7:
Phản ứng với NaHCO3 giải phóng CO2 n n A chứa nhóm – COOH
hông làm mất màu nước brom n n A chứa benzen
A là axit mà không phản ứng este hóa với CH3OH n n A phải có án ngữ không gian ở nhóm – COOH lớn
Cấu tạo của A là:
CH3 COOH
CH3
Câu 8:
Các chất cần tìm: A1: CH3-CH2-CH2-CH3; A2: CH3- CH=CH2; A3: C6H5-CH(CH3)2 (Cumen); A4: CH3
-CH(OH)-CH3; A5: CH3-CO-CH3
Các phản ứng:
CH(CH3)2
CH(CH3)2
1.O2 2.H2SO4(l)
OH
+
CH3-CH=CH2 H2O H
+
CH3-CH(OH)-CH3
CH3-CH(OH)-CH3 + 1/2O2 Cu,t
0
CH3-CO-CH3 + H2O
1.
2.
3.
4.
5.
(A3)
(A5)
(A4)
(A5)
-Hết -
Trang 7Website HOC247 cung cấp một môi trường học trực tuyến sinh động, nhiều tiện ích thông minh, nội dung bài giảng được biên soạn công phu và giảng dạy bởi những giáo viên nhiều năm kinh nghiệm, giỏi về kiến thức chuyên môn lẫn kỹ năng sư phạm đến từ các trường Đại học và các trường chuyên
danh tiếng
I Luyện Thi Online
- Luyên thi ĐH, THPT QG: Đội ngũ GV Giỏi, Kinh nghiệm từ các Trường ĐH và THPT danh tiếng xây dựng các khóa luyện thi THPTQG các môn: Toán, Ngữ Văn, Tiếng Anh, Vật Lý, Hóa Học và Sinh
Học
- Luyện thi vào lớp 10 chuyên Toán : Ôn thi HSG lớp 9 và luyện thi vào lớp 10 chuyên Toán các
trường PTNK, Chuyên HCM (LHP-TĐN-NTH-GĐ), Chuyên Phan Bội Châu Nghệ An và các trường Chuyên khác cùng TS.Trần Nam Dũng, TS Pham Sỹ Nam, TS Trịnh Thanh Đèo và Thầy Nguyễn Đức Tấn
II Khoá Học Nâng Cao và HSG
- Toán Nâng Cao THCS: Cung cấp chương trình Toán Nâng Cao, Toán Chuy n dành cho các em HS THCS lớp 6, 7, 8, 9 yêu thích môn Toán phát triển tư duy, nâng cao thành tích học tập ở trường và đạt điểm tốt ở các kỳ thi HSG
- Bồi dưỡng HSG Toán: Bồi dưỡng 5 phân môn Đại Số, Số Học, Giải Tích, Hình Học và Tổ Hợp dành
cho học sinh các khối lớp 10, 11, 12 Đội ngũ iảng Viên giàu kinh nghiệm: TS Lê Bá Khánh Trình, TS Trần Nam Dũng, TS Pham Sỹ Nam, TS Lưu Bá Thắng, Thầy Lê Phúc Lữ, Thầy Võ Quốc Bá Cẩn cùng
đôi HLV đạt thành tích cao HSG Quốc Gia
III Kênh học tập miễn phí
- HOC247 NET: Website hoc miễn phí các bài học theo chương trình SGK từ lớp 1 đến lớp 12 tất cả
các môn học với nội dung bài giảng chi tiết, sửa bài tập SGK, luyện tập trắc nghiệm mễn phí, kho tư liệu tham khảo phong phú và cộng đồng hỏi đáp sôi động nhất
- HOC247 TV: Kênh Youtube cung cấp các Video bài giảng, chuy n đề, ôn tập, sửa bài tập, sửa đề thi
miễn phí từ lớp 1 đến lớp 12 tất cả các môn Toán- Lý - Hoá, Sinh- Sử - Địa, Ngữ Văn, Tin Học và Tiếng Anh
Vững vàng nền tảng, Khai sáng tương lai
Học mọi lúc, mọi nơi, mọi thiết bi – Tiết kiệm 90%
Học Toán Online cùng Chuyên Gia
HOC247 NET cộng đồng học tập miễn phí HOC247 TV kênh Video bài giảng miễn phí