HƯỚNG DẪN CHẤM CHỌN HỌC SINH GIỎI KHỐI 11 Câu 1: (3 điểm) 1- Viết các đồng phân ancol bậc hai có công thức phân tử là C 5 H 12 O. Gọi tên các hợp chất đó. 2- Biết công thức thực nghiệm của một anđehit no (A) là (C 2 H 3 O) n . a/ Hãy biện luận xác định công thức phân tử của A. b/ Trong các đồng phân của A có đồng phân X mạch cacbon không phân nhánh. Viết công thức cấu tạo của X, gọi tên X và viết các phương trình phản ứng điều chế cao su Buna từ X. (Các chất vô cơ và các điều kiện cần thiết khác coi như có đủ). Câu 1: 1. Công thức cấu tạo ancol bậc 2 của C 5 H 12 O: 1. CH 3 CH 2 CH 2 CH(OH)CH 3 pentanol – 2 (0,5 điểm) 2. (CH 3 ) 2 CH – CH(OH)CH 3 3 – metyl butanol – 2 (0,5 điểm) 2. A là (C 2 H 3 O) n hay (CH 2 CHO) n hay C n H 2n (CHO) n là anđehit no => 2n = 2. n + 2 – n = n + 2 => n = 2 => anđehit A có công thức phân tử là: C 2 H 4 (CHO) 2 (1 điểm) X là đồng phân của A, có mạch không phân nhánh => CTCT của A là: OHC – CH 2 – CH 2 – CHO butadial – 1,4 Các ptpư: 1. OHC – (CH 2 ) 2 – CHO + H 2  → 0 ,tNi HOH 2 C – (CH 2 ) 2 – CH 2 OH 2. HOH 2 C – (CH 2 ) 2 – CH 2 OH  → 0 32 ,tOAl CH 2 = CH– CH = CH 2 + 2H 2 O nCH 2 = CH– CH = CH 2  → 0 ,, tpNa (- CH 2 - CH = CH – CH 2 -) n (1 điểm) Câu 2(3 điểm): Hoà tan hỗn hợp gồm 0,002 mol FeS 2 và 0,003 mol FeS bằng một lượng dư H 2 SO 4 đặc, nóng. Hấp thu SO 2 thoát ra bằng dung dịch KMnO 4 vừa đủ ta thu được dung dịch Y không màu có pH = 2. Viết các phương trình phản ứng và tính thể tích của dung dịch Y. Phương trình phản ứng 2FeS 2 + 14H 2 SO 4 → Fe 2 (SO 4 ) 3 + 15 SO 2 + 14H 2 O (0,5 điểm) 2FeS + 10H 2 SO 4 → Fe 2 (SO 4 ) 3 + 9 SO 2 + 10H 2 O (0,5 điểm) 5SO 2 + 2 KMnO 4 + 2H 2 O → 2H 2 SO 4 + MnSO 4 + K 2 SO 4 (0,5 điểm) FeS 2 = 0,002 mol ; FeS = 0,003 mol Do đó số mol SO 2 = 7,5x0,002 + 4,5x0,003 = 0,0285(mol) Số mol H 2 SO 4 hình thành trong dung dịch = 0,0285x2/5 = 0,0114 (mol) Số mol H + = 0,0228 mlo/l . Trong trường hợp này xem như pH dung dịch chủ yếu do H 2 SO 4 quyết định. pH = 2 , v ậy nồng độ H + = 0,01 mol/lít Thể tích dung dịch v = 0,0228/0,01 = 2,28 lit (1,5 điểm) Câu 3(3,0 điểm): Một dung dịch chứa Ba(OH) 2 và NaOH nồng độ lần lượt là 0,2M và 0,1M. Cho CO 2 sục từ từ vào 200ml dung dịch trên ta được 4 gam kết tủa. Tính thể tích CO 2 (đktc) đã được hấp thu. Phương trình phản ứng CO 2 + Ba(OH) 2 → BaCO 3 + H 2 O (1) CO 2 + 2NaOH → Na 2 CO 3 + H 2 O (2) CO 2 + H 2 O + Na 2 CO 3 → 2NaHCO 3 (3) CO 2 + H 2 O + BaCO 3 → Ba(HCO 3 ) 2 (4) (1 điểm) Có thể viết phương trình ion CO 2 + 2OH - + Ba 2+ → BaCO 3 + H 2 O (1) CO 2 + 2OH - → CO 3 2- + H 2 O (2) CO 2 + H 2 O + CO 3 2- → 2HCO 3 - (3) CO 2 + H 2 O + BaCO 3 → Ba 2+ 2HCO 3 - (4) Số mol Ba(OH) 2 = 0,2x0,2 = 0,04 (mol); Số mol NaOH = 0,2 X0,1 = 0,02(mol) Nếu chỉ có phản ứng (1) Số mol kết tủa BaCO 3 4/197 = 0,0203 (mol) Thì số mol CO 2 là 0,0203 tương ứng 0,4547 lít (đkc) (1 điểm) Nếu có phản ứng (4) thì hoàn thành (1, 2, 3) thì số mol CO 2 phải là : 0,04 + 1/2. 0,02 + 0,01 = 0,06 (mol) Kết tủa BaCO 3 là 0,04 mol pư (4) phải hoà tan kết tủa: 0,04 -0,0203 = 0,0197(mol) CO 2 phải cần 0,0197 (mol) Do vậy CO 2 cần là 0,06 + 0,0197 = 0,0797(mol) Tương ứng 1,7853 lít (đkc) (1,5 điểm) Bài 3: ( 4 điểm) Hoà tan hoàn toàn 7,33 gam hỗn hợp kim loại M hoá trị 2 và oxit của nó thu được 1 lit dung dịch X có pH= 13. 1/ Xác định kim loại M. 2/ Tính thể tích dung dịch chứa HCl và H 2 SO 4 có pH = 0 cần thêm vào 0,1 lit dung dịch X để thu được dung dịch mới có pH = 1,699 (giả thiết sự pha trộn không làm thay đổi thể tích dung dịch). 3/ Hoà tan 11,85 gam phèn chua: K 2 SO 4 .Al 2 (SO 4 ) 3 .24H 2 O vào 1 lít dung dịch X . Tính nồng độ mol/lit các ion trong dung dịch thu được sau khi tách kết tủa và khoảng pH của dung dịch đó nếu thể tích dung dịch thu được vẫn là 1 lít. Ta có 1/ pH = 13 ⇒ [OH - ] = 10 -1 ⇒ − OH n = 0,1 mol ⇒ nM + nMO = 0,05 (mol) ⇒ Khối lượng phân tử trung bình của M và oxít là = 7,33 0,05 = 146,6 Vậy 130,6 < KLPT(M) < 146,6 ⇒ M là Ba=137 (1 điểm) 2/ pH = 0 ⇒ [H+] = 1. Gọi thể tích dung dịch HCl và H 2 SO 4 cần thêm là V ⇒ + H n = 1.V (mol) Theo đầu bài − OH n trong dd X = 0,01 (mol) pH = 1,699 ⇒ [H + ] = 0,02 mol/l Vậy phản ứng trung hoà: H + + OH - = H 2 O Dung dịch thu được có môi trường axit nên số mol H + còn dư là V = 0,01; Thể tích dung dịch mới là V + 0,1 Ta có V-0,01 V+ 0,1 = 0,02 ⇒ V = 0,012 0,98 = 0,0122 (lít) (1 điểm) Số mol phèn : 11,85 948 = 0,0125 mol. Vậy số mol các ion trong phèn : + K n = 0,0125 . 2 = 0,025 (mol) + 3 Al n = 0,0125 . 2 = 0,025 (mol) − 2 4 SO n = 0,0125 . 4 = 0,05 (mol) Số mol các ion trong 1 lít dung dịch X: − OH n = 0,1 mol ; + 2 Ba n = 0,05 mol Các phản ứng khi cho phèn vào dung dịch X: Ba 2+ + SO 4 2- = BaSO4 ↓ phản ứng vừa đủ 0,05 0,05 Al 3+ + 3OH - = Al(OH) 3 0,025 0,075 0,025 Al(OH) 3 + OH - = AlO 2 - + H 2 O 0,025 0,025 0,025 Vậy nồng độ mol/lít các ion thu được là: [K + ] = 0,025/1 = 0,025 (M) (0,75 điểm) [AlO 2 - ] = 0,025 (M) (0,75 điểm) Muối KAlO 2 là muối của bazơ mạnh và các axit yếu nên pH của dung dịch lớn hơn 7 (0,5 điểm) Câu III : 3điểm 1. Cho 6 dung dịch sau: KCl, BaCl 2 , K 2 CO 3 , KHCO 3 , KHSO 4 và NaOH. Hãy nêu cách phân biệt các dung dịch này chỉ bằng quỳ tím. Giải thích. 2. Axit axetic có pK a = 4,76, metylamin có pK b = 3,36, axit aminoaxetic có pK a = 2,32 và pK b = 4,4. Nhận xét và Giải thích. Lời giải 1. Dùng quì tím nhận ra dung dịch KHSO 4 làm quì tím→ đỏ, các dung dịch NaOH, KH CO 3 và K 2 CO 3 làm quì tím →xanh -Dùng dung dịch KHSO 4 nhận ra BaCl 2 tạo kết tủa BaSO 4 , và các dung dịch KHCO 3 và K 2 CO 3 có khí CO 2 bay lên. -Còn lại là NaOH và KCl không có hiện tượng gì. -Dùng BaCl 2 nhận ra K 2 CO 3 với kết tủa BaCO 3 và suy ra KHCO 3 ( 1,5 điểm) 2. pKa càng nhỏ thì Ka cànglớn và tính axit càng mạnh. Aminoaxit có pKa = 2,32 < pKa của axitaxetic = 4,76 → tính axit của aminoaxit mạnh hơn. Aminoaxit có pKb = 4,4 > pKb của metylamin = 3,36 → tính bazơ của aminoaxit yếu hơn. Nguyên nhân: H 3 N + – CH 2 – COO – . - Nhóm NH 2 đã proton hóa có khả năng hút e giúp gia tăng sự phóng thích proton của nhóm – COOH kế cận → làm tăng tính axit. - Nhóm – COO – cũng có khả năng hút e làm giảm mật độ e trên nguyên tử N và làm giảm tính bazơ của NH 2 . (1,5 điểm) Bài 6: ( 4 điểm) Một hợp chất hữu cơ X , chỉ chứa C, H, O ; trong đó có 65,2% cacbon và 8,75% hiđro. Khối lượng phân tử của X bằng 184. Để phản ứng hoàn toàn với 87,4 mg X cần 47,5 ml NaOH 0,010M. X tác dụng với hiđro (Ni xt) cho A; sản phẩm này bị tách nước sinh ra sản phẩm gần như duy nhất là B. Ozon phân B bằng cách dùng O 3 rồi H 2 O 2 thì được hỗn hợp với số mol bằng nhau gồm có axit etanoic và một đicacboxylic mạch thẳng (kí hiệu là D). X cũng bị ozon phân như trên, nhưng sản phẩm là axit etanđioic và một axit monocacboxylic ( kí hiệu là E) với số mol bằng nhau. 1/ Xác định công thức phân tử và độ chưa bão hoà của X. 2/ Xác định cấu tạo của A, B, X và E. Giải thích. Bài 4: (4 điểm) 1/ Xác định công thức phân tử của X và độ bất bão hoà trong phân tử X: Từ dữ kiện đầu bài tìm được CTPT của X là: ⇒ CTPT của X: C 10 H 16 O 3 (0,5 điểm) Độ bất bão hoà trong X = 10.2 2 16 2 + − = 3 (0,5 điểm) Số mol X phản ứng với NaOH = 3 87,4.10 184 − = 0,475 . 10 –3 (mol) Số mol NaOH phản ứng = 47,5.10 -3 .10 -2 = 0,475.10 -3 (mol) ⇒ Trong phân tử X có một nhóm chức –COOH (hoặc –COO-) A có khả năng tách nước ⇒ A có nhóm chức –OH Ozôn phân X hay B chỉ cho 2 sản phẩm với số mol bằng nhau ⇒ X và B chỉ có 1 liên kết đôi, còn lại 2 liên kết đôi là : -COOH và C=O (0,5 điểm) X → ozon phan HOOC-COOH + R-COOH . Vậy CTCT của X có dạng HOOC-CH=CH-R CTCT của A HOOC-CH 2 -CH 2 -R (0,25 điểm) B  → nphanoz « CH 3 COOH + HOOC-R’-COOH . Vậy CTCT của B có dạng CH 3 -CH=CH-R’-COOH. (0,25 điểm) Từ kết quả trên rút ra các CTCT: A: CH 3 -CHOH-(CH 2 ) 7 -COOH (0,5 điểm) B: CH 3 -CH=CH-(CH 2 ) 6 -COOH (0,5 điểm) X: CH 3 -CO-CH 2 -CH 2 -CH 2 -CH 2 -CH 2 - CH=CH-COOH (0,5 điểm) E: CH 3 - CO-(CH 2 ) 5 -COOH (0,5 điểm) . HƯỚNG DẪN CHẤM CHỌN HỌC SINH GIỎI KHỐI 11 Câu 1: (3 điểm) 1- Viết các đồng phân ancol bậc hai có công. trình phản ứng điều chế cao su Buna từ X. (Các chất vô cơ và các điều kiện cần thi t khác coi như có đủ). Câu 1: 1. Công thức cấu tạo ancol bậc 2 của C 5 H