ĐỀ THI HỌC SINH GIỎI MÔN HOÁ HỌC LỚP 12 : năm học 2010-2011 pptx

9 388 2
ĐỀ THI HỌC SINH GIỎI MÔN HOÁ HỌC LỚP 12 : năm học 2010-2011 pptx

Đang tải... (xem toàn văn)

Thông tin tài liệu

Sở giáo dục và đào tạo Thái Bình Trường THPT Tây Tiền Hải ĐỀ THI HỌC SINH GIỎI MÔN HOÁ HỌC LỚP 12 : năm học 2010-2011 ( Thời gian 180 phút không kể thời gian giao đề .) Câu I : ( 2 điểm ) Thuỷ phân este A bằng dung dịch NaOH thu được muối B và chất D . Biết : - B tác dụng với AgNO 3 trong NH 3 thu được Ag và dung dịch X , cho X tác dụng với dung dịch H 2 SO 4 loãng thu được khí CO 2 - D có công thức (CH 2 O)n + H 2 , Ni , t 0 + HCl D E F ( F có công thức ( CH 2 Cl)n ) Xác định công thức cấu tạo của A , B ,D , E , F và viết các phương trình phản ứng ? Câu II: ( 3 điểm ) 1. Dùng một hoá chất duy nhất nhận biệt các dung dịch sau : natriphenolat , natri etylat , natri axetat , natri cacbonat 2. Muối sắt (III) thuỷ phân theo phản ứng : Fe 3+ + 2H 2 O Fe(OH) 2+ + H 3 O + K = 4,0 .10 -3 a) Tính pH của dung dịch FeCl 3 0,05M ? b) Tính pH mà dung dịch phải có để 95% muối sắt (III) không bị thuỷ phân ? Câu III : ( 2 điểm ) Hoà tan hoàn toàn 16 g hh X ( Mg , Al , Zn , Fe) trong dd H 2 SO 4 loãng d thu được 67,84 gam muối . Nếu hoà tan hoàn toàn lượng hỗn hợp X trên trong dung dịch HNO 3 loãng dư ( giả thiết chỉ có NO duy nhất bay ra ) thì thu đựơc 89,16gam muối nitrat . Tính khối lượng của Fe trong hỗn hợp ban đầu ? Câu IV : ( 3, 5 điểm ) Hợp chất hữu cơ A gồm ba nguyên tố C, H,O tác dụng vừa đủ với dung dịch KOH 11,666% . Sau phản ứng thu được dung dịch X , cô cạn dung dịch X thì phần hơi chỉ có H 2 O với khối lượng là 86,6 gam , còn lại là chất rắn Y có khối lượng là 23 gam . Đốt cháy hoàn toàn Y thu được 13,8 gam K 2 CO 3 và 38 gam hỗn hợp CO 2 và H 2 O . Toàn bộ lượng CO 2 này cho vào dung dịch Ca(OH) 2 dư thu được 70 gam kết tủa . Xác định công thức cấu tạo của A , biết A đơn chức ? Câu V : ( 1,5 điểm ) Cho một lượng Fe X S Y vào dung dịch HNO 3 dư , sau phản ứng hoàn toàn thu được dung dịch A và 3,36 lit một khí ( ở đktc) có tỉ khối so với không khí là 1,586 . Cho A tác dụng với dung dịch BaCl 2 dư thu được kết tủa trắng không tan trong axit . Mặt khác dung dịch A tác dụng với dung dịch Ba(OH) 2 dư thu được 5,73 gam kết tủa. Hãy xác định công thức phân tử của Fe x S y ? Câu VI : ( 4 điểm ) 1. Hãy sắp xếp các chất sau theo thứ tự tăng dần tính bazơ của chúng : CO( NH 2 ) 2 ; CH 3 - CH 2 - CH 2 -NH 2 ; CH 2 =CH- CH 2 -NH 2 ; p- CH 3 C 6 H 4 NH 2 ; C 6 H 5 NH 2 ; p- NO 2 - C 6 H 4 NH 2 , giải thích ? 2. Cho các chất sau : cumen ( isopropyl benzen ) , ancol benzylic ( phenylmetanol) , anizol( metylphenylete ) , benzanđehit và axit benzoic . a) So sánh nhiệt độ sôi , nhiệt độ nóng chảy của chúng , giải thích ? b) Từ metan và các chất vô cơ cần thiết viết phương trình điều chế các chất ở trên ? Câu VII : ( 2,5 điểm ) 1. Từ dung dịch KAlO 2 có thể dùng những chất nào trong số các chất sau để điều chế Al(OH) 3 : Na 2 S , NaHS , K 2 SO 3 , KHSO 3 , FeCl 3 , Al 2 (SO 4 ) 3 , NH 4 NO 3 . Viết các phương trình phản ứng xảy ra ? 2. Xác định chiều của phản ứng oxi hoá khử sau : Cu + Fe 3+ Cu 2+ + Fe 2+ (1) 2Fe 3+ + Sn 2+ 2Fe 2+ + Sn 4+ (2) Biết : O xi hoá khử Sn 4+ / Sn 2+ Cu 2+ /Cu Fe 3+ / Fe 2+ E 0 (V) + 0,15 + 0,34 + 0,77 Câu VIII : ( 1,5 điểm ) Hỗn hợp A gồm Na 2 CO 3 ; MgCO 3 ; BaCO 3 ; FeCO 3 . Chỉ dùng một hoá chất và các phương pháp cần thiết trình bày cách điều chế từng kim loại từ hỗn hợp trên ? Bài I : ( 2 điểm ) F có công thức dạng ( CH 2 Cl)n Vì mỗi nguyên tử Cl tương ứng với 1 nguyên tử H nên ta có 3n ≤ 2n+2 => n ≤ 2 Khi n = 1 : CH 2 Cl ( loại ) Khi n=2 : C 2 H 4 Cl 2 => D có công thức phân tử là C 2 H 4 O 2 . D sinh ra từ phản ứng thuỷ phân este do đó trong D phải có nhóm chức -OH . Vì D + H 2 E CH 2 Cl- CH 2 Cl => CTCT của D là HO- CH 2 - CHO ; CTCT của E là : HO-CH 2 - CH 2 - OH Muối B có phản ứng tráng gương , suy ra B là : HCOONa . A + NaOH HCOONa + HO- CH 2 - CHO Nên A có công thức cấu tạo là : HCOOCH 2 - CHO Các phương trình phản ứng : 1) HCOOCH 2 CHO + NaOH HCOONa + HO- CH 2 - CHO 2) HCOONa + 2[Ag(NH 3 ) 2 OH] NH 4 NaCO 3 + 2 Ag + 3 NH 3 + H 2 O 3) 2NH 4 NaCO 3 + 2H 2 SO 4 (NH 4 ) 2 SO 4 + Na 2 SO 4 + 2CO 2 + 2 H 2 O Ni, t 0 4) HO- CH 2 CHO + H 2 HO- CH 2 - CH 2 - OH 5) HO- CH 2 - CH 2 - OH + 2HCl Cl- CH 2 - CH 2 - Cl + 2 H 2 O Câu II : ( 3 điểm ) 1 ( 2 điểm ) ; 2 ( 1 điểm ) 1. Có thể dùng dung dịch HCl để nhận ra từng dung dịch CH 3 COONa , C 6 H 5 ONa , C 2 H 5 ONa , Na 2 CO 3 , NaNO 3 , C 6 H 5 NH 3 Cl . Hiện tượng xảy ra như sau : Khi cho axit HCl lần lượt vào các mẫu thử của các dung dịch trên nhận thấy : - Nếu có mùi giấm bốc ra là CH 3 COONa do tạo thành axit axetic . PTPƯ : - Nếu dung dịch hoá đục rồi phân lớp là C 6 H 5 ONa do tạo thành phenol C 6 H 5 OH ít tan trong nước , để lâu lắng xuống phía dưới tạo mặt phân cách . PTPƯ : - Nếu có mùi rượu bốc ra khi đun nóng là C 2 H 5 ONa do phản ứng tạo ra C 2 H 5 OH PTPƯ : - Nếu có khí bay ra là Na 2 CO 3 PTPƯ : Hai dung dịch còn lại không có hiện tượng gì là NaNO 3 và C 6 H 5 NH 3 Cl Cho dung dịch C 2 H 5 ONa vào hai mẫu thử của hai dung dịch trên , nếu dung dịch vẩn đục là C 6 H 5 NH 3 Cl do tạo ra C 6 H 5 NH 2 ít tan . Giải thích C 2 H 5 ONa có môi trường kiềm mạnh do phản ứng thuỷ phân : C 2 H 5 ONa + H 2 O C 2 H 5 OH + NaOH Khi cho vào dung dịch C 6 H 5 NH 3 Cl có phản ứng : C 6 H 5 NH 3 Cl + C 2 H 5 ONa + H 2 O C 6 H 5 NH 2 + NaCl + C 2 H 5 OH 2. a. FeCl 3 Fe 3+ + 3Cl - Fe 3+ + H 2 O Fe(OH) 2+ + H + [ Fe(OH) 2+ ] [H + ] K = = 4,0 . 10 - 3 ( 0,25 đ) ( 0, 25 đ) (0,25 đ) ( 1,25 đ) ( 0,25 đ) ( 0,25 đ) ( 0,25 đ) ( 0,25 đ) (0,25 đ) (0,25 đ) (0,25 đ) ( 0,25đ) ( 0,5 đ) [ Fe 3+ ] K khá nhỏ nên lượng ion Fe 3+ bị thuỷ phân rất nhỏ so với lượng ion Fe 3+ ban đầu nên ta có : [ H + ] 2 [ H + ] 2 K= = = 4,0 .10 - 3 [Fe 3+ ] 0,05 [ H + ] 2 = 4,0.10 -3 . 0 ,05 = 2. 10 - 4 [ H + ] = 0,01414 => pH = 1,85 b. pH mà dung dịch phải có để 95% muối sắt (III) không bị thuỷ phân [ Fe(OH) 2+ ] 5 = [ Fe 3+ ] 95 5 K = [ H + ] = 4,0 .10 - 3 => [ H + ] = 7,7. 10 -2 (M) => pH = 1,1 . 95 Câu III ( 2 điểm ) Hỗn hợp X gồm Mg , Al, Zn , Fe tác dụng với H 2 SO 4 loãng tạo ra 67,84 gam muối , theo các phương trình phản ứng Tạo ra các muối MgSO 4 , Al 2 (SO 4 ) 3 , ZnSO 4 , FeSO 4 Theo định luật bảo toàn khối lượng : m SO4 2- = 67,84 - 16 = 51,84 n SO4 2- = 0,54 mol = n H2 Chất khử là Mg , Al , Zn , Fe với số mol lần lượt là x , y , z ,t : Mg Mg 2+ + 2 e Tổng số mol e nhường là :2x + 3y + 2z + 2t Al Al 3+ + 3e Zn Zn 2+ + 2e Fe Fe 2+ + 2 e Chất oxi hoá là H + 2H + + 2 e H 2 Vậy số mol e nhận là 1,08 áp dụng định luật bảo toàn e ta có : 2x+ 3y + 2z + 2t = 1,08 (1) Hỗn hợp X tác dụng với HNO 3 loãng tạo ra các muối nitrat : Mg(NO 3 ) 2 , Al(NO 3 ) 3 , Zn(NO 3 ) 2 , Fe(NO 3 ) 3 Theo định luật bảo toàn khối lượng : m NO3 _ = 89,16 - 16 = 73,16 => n NO3 - = 2x + 3y + 2z + 3t = 1,18 (2) Lấy (2) -(1) ta có : t = 0,1 = > m Fe = 0,1 . 56 = 5,6 gam Câu IV : ( 3,5 đ) H 2 O A + dd KOH dd X K 2 CO 3 Y CO 2 , H 2 O Xác định CO 2 có trong 38 gam ( CO 2 và H 2 O ) . CO 2 + Ca(OH) 2 CaCO 3 + H 2 O 0,7 mol 0,7 ( mol ) => m CO2 = 0,7 . 44 = 30,8 (g) m H2O = 38- 30,8 = 7,2 (g) Ta lại có n K ( trong KOH ) = n K ( trong K 2 CO 3 ) = 2. (13,8 : 138) = 0,2 mol => n KOH = 0,2 mol , m KOH = 0,2 . 56 = 11,2 gam m dd KOH = 11,2 . (100 : 11,666) = 96 gam => m H2O ( trong KOH ) = 96 - 11,2 = 84,8 gam ( 0,5 đ ) ( 0,5 ) ( 0,75đ) ( 0,75 đ) ( 0,25 đ) (0,25 đ) Theo bài ra khối lượng H 2 O sau phản ứng là 86,6 gam => m H2O sinh ra do A phản ứng với KOH là 86,6 - 84,8 = 1,8 gam A + KOH rắn Y + H 2 O 11,2 g 23 g 1,8 g Theo định luật bảo toàn khối lượng: m A = 23 + 1,8 - 11,2 = 13,6 g m C ( trong A ) = m C trong CO 2 + m C trong K 2 CO 3 m C = 0,7 .12 + 0,1 .12 = 9,6 g m H trong A + m H trong KOH = m H trong Y + m H trong H 2 O m H trong A + 0,2 .1 = 2. (7,2 : 18) + 2( 1,8 :18) = 1 g => m H trong A = 0,8 gam m O trong A = m A - m H - m C = 13,6 - 9,6 - 0,8 = 3,2 gam Gọi công thức của A là C X H Y O Z x : y : z = (9,6 :12) : (0,8 :1) : (3,2 : 16 ) = 4 : 4 :1 Vậy công thức đơn giản của A là ( C 4 H 4 O )n Vì A tác dụng với KOH chỉ thu được muối và H 2 O , mặt khác A đơn chức nên n = 2 CTPT của A là C 8 H 8 O 2 n A = 13,6 : 136 = 0,1 mol . Ta có tỉ lệ : n A : n KOH = 1 :2 A không thể là axit đơn chức => A là este loại phenolat . A có thể có các cấu tạo sau : CH 3 - COO - C 6 H 5 (1) HCOO- C 6 H 5 - p- CH 3 (2) HCOO- C 6 H 5 - m- CH 3 (3) HCOO- C 6 H 5 - o- CH 3 (4) Câu V : (1,5 đ) M khí = 1,586 . 29 = 46 .Vậy khí đó là NO 2 n NO2 = 0,15 mol . Fe X S Y + ( 6x + 6y ) HNO 3 xFe(NO 3 ) 3 + ( 3x + 6y) NO 2 + + y H 2 SO 4 + ( 3x + 2y) H 2 O (1) Dung dịch A có chứa : H 2 SO 4 , Fe(NO 3 ) 3 . Cho A phản ứng với dung dịch Ba(OH) 2 dư có các phản ứng : H 2 SO 4 + Ba(OH) 2 BaSO 4 ↓ + 2 H 2 O (2) 2 Fe(NO 3 ) 3 + 3 Ba(OH) 2 2Fe(OH) 3 ↓+ 3 Ba(NO 3 ) 2 (3) Theo (1) n Fe(NO3) = 0,15x : ( 3x + 6y ) Theo (2) n H2SO4 = 0,15y : ( 3x+6y) ( 0,5 đ) (0,25 đ) (0,25 đ) ( 0,5 đ) (0,25đ) (0,25 ) (0,5 đ) ( 0,5 đ) ( 0,5 đ ) ( 0,5 đ) ( 0,5 đ ) => n Ba SO4 = 0,15 y : ( 3x + 6 y) n Fe(OH)3 = 0,15x : ( 3x + 6y ) Kết tủa thu được có khối lượng 5,73 gam , nên ta có phương trình : [0,15.107x : ( 3x+6y)] + [ 0,15 .233 y : ( 3x+ 6y) ] = 5,73 =>(3x + 6y ) : ( 107 x + 233 y) = 0,15 : 5,73 => x = 2y . Công thức phân tử của hợp chất là FeS 2 Câu VI : ( 4điểm ) 1 .1điểm 2. 3điểm 1 . Thứ tự tăng dần tính bazơ là : CO ( NH 2 ) 2 < p- NO 2 - C 6 H 4 - NH 2 < C 6 H 5 NH 2 < p- CH 3 - C 6 H 4 - NH 2 < CH 2 =CH- CH 2 - NH 2 < CH 3 - CH 2 - CH 2 - NH 2 . Giải thích : Những nhóm thế hút e làm giảm tính bazơ , nhóm thế đẩy e làm tăng tính bazơ Nhóm - C- liên kết trực tiếp với nguyên tử N có tác dụng hút e mạnh O giảm tính bazơ . Gốc phenyl có tác dụng hút electron , do đó mật độ e tự do trên nguyên tử N giảm , tính bazơ giảm ; mặt khác khi nhóm thế hút e như - NO 2 liên kết với nhân thơm càng có tác dụng làm giảm tính bazơ , nhóm thế đẩy e như - CH 3 làm tăng tính bazơ . Gốc không no như CH 2 = CH- CH 2 - có tác dụng hút e nhưng yếu hơn so với gốc phenyl , gốc CH 3 - CH 2 - CH 2 - có tác dụng đẩy e do đó tính bazơ mạnh nhất . 2. Cumen : C 6 H 5 CH(CH 3 ) 2 ; ancolbezylic : C 6 H 5 CH 2 OH ; anizol : C 6 H 5 OCH 3 C 6 H 5 CHO ; axit benzoic : C 6 H 5 COOH . a) Nhiệt độ sôi , nhiệt độ nóng chảy tăng theo thứ tự sau : Cumen < anizol < benzanđehit < ancolbenzylic < axit benzoic . Giải thích : Nhiệt độ sôi nhiệt độ nóng chảy phụ thuộc vào lực hút liên phân tử như : lực hút lưỡng cực , liên kết hiđro Axit benzoic và ancol bezylic có liên kết hiđro giữa các phân tử do đó có nhiệt độ sôi lớn , tuy nhiên liên kết hiđro giữa các phân tử axit benzoic mạnh hơn trong ancol do đó nhiệt độ sôi lớn hơn . Phân tử benzanđehit có nhóm - CO phân cực mạnh hơn nhóm - O- trong anizol , do đó nhiệt độ sôi lớn hơn . Phân tử cumen không phân cực do đó có nhiệt độ sôi thấp nhất . b) Điều chế các chất : Cumen : 1500 0 C , lln 1) 2 CH 4 C 2 H 2 C , 600 0 C 2) 3 C 2 H 2 C 6 H 6 CuCl , NH 4 Cl 3) 2C 2 H 2 C 4 H 4 Ni, t 0 4) C 4 H 4 + 3H 2 C 4 H 10 Crackinh 5) C 4 H 10 CH 4 + C 3 H 6 Xúc tác ( 0,5 đ) ( 0,5 đ) ( 0,5 đ) ( 0,25 đ) ( 0,5 đ) ( 2,25 đ) Mỗi phương trình sai - 0,25 điểm , thiếu điều kiện - 0,25 đ. 6) C 6 H 6 + CH 2 =CH- CH 3 C 6 H 5 CH(CH 3 ) 2 Anizol : 100 0 C 7C 6 H 5 CH(CH 3 ) 2 + O 2 + H 2 O C 6 H 5 OH + CH 3 COCH 3 8) C 6 H 5 OH + NaOH C 6 H 5 ONa + H 2 O Askt 9) CH 4 + Br 2 CH 3 Br + HBr 10) C 6 H 5 ONa + CH 3 Br C 6 H 5 OCH 3 + NaBr . Ancolbezylic : 11) C 6 H 6 + CH 3 Br AlCl 3 C 6 H 5 CH 3 + HBr Askt 12) C 6 H 5 CH 3 + Cl 2 C 6 H 5 CH 2 Cl + HCl 13) C 6 H 5 CH 2 Cl + NaOH C 6 H 5 CH 2 OH + NaCl Benzanđehit t 0 14) C 6 H 5 CH 2 OH + CuO C 6 H 5 CHO + Cu + H 2 O Axit benzoic : O 2 , Mn 2+ 15)2C 6 H 5 CHO + O 2 2 C 6 H 5 COOH Câu VII : 2. điểm . Câu1 : 1,5 đ Câu 2 . 0,5 đ Câu 1 : Có thể dùng các chất sau : KHSO 3 ; FeCl 3 ; Al 2 (SO 4 ) 3 ; NH 4 NO 3 để điều chế Al(OH) 3 từ dung dịch KAlO 2 1) KHSO 3 + KAlO 2 + H 2 O K 2 SO 3 + Al(OH) 3 2) FeCl 3 + 3KAlO 2 + 6H 2 O 3KCl + 3Al(OH) 3 + Fe(OH) 3 3) Al 2 (SO 4 ) 3 + 6KAlO 2 + 12H 2 O 8 Al(OH) 3 + 3K 2 SO 4 4) NH 4 NO 3 + KAlO 2 + H 2 O NH 3 + KNO 3 + Al(OH) 3 Câu 2 : Phản ứng (1) xảy ra theo chiều thuận vì E 0 của Cu 2+ /Cu < Fe 3+ / Fe do đó ion Fe 3+ có thể oxi hoá Cu thành Cu 2+ và Fe 2+ theo quy tắc anpha ỏ Phản ứng ( 2 ) xảy ra theo chiều thuận vì E 0 của Sn 4+ /Sn 2+ < Fe 3+ /Fe 2+ do đó ion Fe 3+ có thể oxi hoá Sn 2+ thành Sn 4+ và Fe 2+ . Câu VIII ( 2 điểm ) : Cho dung dịch HCl dư vào hỗn hợp trên , ta thu được dung dịch chứa : NaCl , MgCl 2 , BaCl 2 , FeCl 2 và khí CO 2 . Viết phương trình phản ứng . Điện phân dung dịch cho đến khi có khí thoát ra ở catot thì dừng lại , khi đó ion Fe 2+ bị khử hết . Phương trình điện phân : FeCl 2 Fe + Cl 2 thu được Fe ở catôt . Dung dịch còn lại gồm NaCl , MgCl 2 , BaCl 2 . Cô cạn rồi điện phân nóng chảy thu được hỗn hợp 3 kim loại Na , Ba , Mg . Cho ba kim loại trên vào H 2 O , tách được Mg ( không phản ứng với H 2 O ) Viết phương trình phản ứng . Dung dịch thu được là hỗn hợp Ba(OH) 2 và NaOH , sục khí CO 2 thu được ở trên vào dung dịch thu được BaCO 3 kết tủa . Viết phương trình phản ứng . ( 0,5 đ) ( 1 đ) ( 0,5 điểm ) ( 0,5 đ) ( 0,5 đ) ( 0,5 đ) ( 0,5 đ) Hoà tan kết tủa bằng dung dịch axit HCl , dung dịch thu được cô cạn rồi điện phân nóng chảy thu được kim loại Ba . Viết phương trình phản ứng . Cho axit HCl dư vào dung dịch Na 2 CO 3 hoặc NaHCO 3 ở trên , dung dịch thu được cô cạn rồi điện phân nóng chảy thu được kim loại Na . ( thiếu phương trình phản ứng - 0, 25). . Thái Bình Trường THPT Tây Tiền Hải ĐỀ THI HỌC SINH GIỎI MÔN HOÁ HỌC LỚP 12 : năm học 2010-2011 ( Thời gian 180 phút không kể thời gian giao đề .) Câu I : ( 2 điểm ) Thuỷ phân este A bằng. 13,6 - 9,6 - 0,8 = 3,2 gam Gọi công thức của A là C X H Y O Z x : y : z = (9,6 :1 2) : (0,8 :1 ) : (3,2 : 16 ) = 4 : 4 :1 Vậy công thức đơn giản của A là ( C 4 H 4 O )n Vì A tác dụng. C 8 H 8 O 2 n A = 13,6 : 136 = 0,1 mol . Ta có tỉ lệ : n A : n KOH = 1 :2 A không thể là axit đơn chức => A là este loại phenolat . A có thể có các cấu tạo sau : CH 3 - COO - C 6 H 5

Ngày đăng: 14/08/2014, 02:21

Từ khóa liên quan

Tài liệu cùng người dùng

  • Đang cập nhật ...

Tài liệu liên quan