Đề thi chọn học sinh giỏi môn Hóa học lớp 12 năm học 2011-2012 – Sở Giáo dục và Đào tạo Hà Nam (Đề chính thức)

Chia sẻ: _ _ | Ngày: | Loại File: DOC | Số trang:9

Thêm vào BST

Báo xấu

21
lượt xem 1
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Mời các bạn cùng tham khảo "Đề thi chọn học sinh giỏi môn Hóa học lớp 12 năm học 2011-2012 – Sở Giáo dục và Đào tạo Hà Nam (Đề chính thức)" để có thêm tư liệu tham khảo hỗ trợ quá trình học tập, củng cố kiến thức.

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Đề thi chọn học sinh giỏi môn Hóa học lớp 12 năm học 2011-2012 – Sở Giáo dục và Đào tạo Hà Nam (Đề chính thức)

SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO KÌ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI LỚP 12 THPT HÀ NAM NĂM HỌC 20112012 ĐỀ THI CHÍNH THỨC Môn: Hoá học (Đề thi có 02 trang) Thời gian làm bài: 180 phút không kể thời gian giao đề Câu I (3,0 điểm): 1) Viết phương trình hoá học của các phản ứng xảy ra khi cho a) Etylamin tác dụng với HNO2 ở nhiệt độ thường. b) Anilin tác dụng với hỗn hợp HNO2 và HCl ở nhiệt độ 0 5oC. c) Triolein tác dụng với H2 (dư) ở nhiệt độ cao và áp suất cao có Ni xúc tác. d) Đimetyl xeton tác dụng với HCN. 2) Viết phương trình hoá học (Ghi rõ điều kiện của phản ứng) CO2 → (C6H10O5)n → C12H22O11→ C6H12O6 → C2H5OH 3) Khi thuỷ phân hoàn toàn 1 mol pentapeptit X thu được 2 mol glyxin, 1 mol alanin, 1 mol valin, 1 mol tyrosin. Khi thuỷ phân không hoàn toàn X thấy trong hỗn hợp sản phẩm có các đipeptit GlyAla, AlaGly, tripeptit TyrValGly. Cho X tác dụng với HNO2 ở nhiệt độ thường không thấy giải phóng khí N2. Xác định (có lập luận) trình tự các amino axit trong phân tử X. Câu II (3,0 điểm): 1) Có 6 lọ hoá chất bị mất nhãn, trong mỗi lọ đựng một trong các dung dịch sau: NaCl, NaHCO3, Na2CO3, NaHSO4, NaOH, BaCl2. Trình bày phương pháp hoá học nhận biết các dung dịch trên, chỉ được dùng thêm thuốc thử là quỳ tím, các dụng cụ cần thiết có đủ. Viết các phương trình hoá học xảy ra. 2) Hoà tan Al trong dung dịch HNO3 loãng, dư được dung dịch D và khí E không màu, không hoá nâu ngoài không khí và được điều chế bằng đun nóng dung dịch bão hoà NH4NO2. Chia dung dịch D làm 2 phần: Nhỏ từ từ dung dịch NH3 đến dư vào phần thứ nhất Nhỏ từ từ dung dịch NaOH đến dư vào phần thứ hai, thấy có khí thoát ra. Viết phương trình hoá học của các phản ứng xảy ra. 3) Hoàn thành các phương trình hoá học theo sơ đồ sau đây: a) NaCl + H2SO4 đặc, nóng → b) KMnO4 + H2SO4 + HNO2 → c) FeSO4 + KHSO4 + KMnO4 → d) Fe3O4 + HNO3 → Fe(NO3)3 + NxOy + H2O Câu III: (3,0 điểm): 1) Hoàn thành các phương trình hoá học theo sơ đồ chuyển hoá sau (Ghi rõ điều kiện phản ứng, các chất viết ở dạng công thức cấu tạo thu gọn). C8H14O4 + NaOH→ X1 + X2 + H2O X1 + H2SO4 → X3 + Na2SO4 X3 + X4 → nilon6,6 + H2O X2 + X3 → X5 + H2O (tỷ lệ số mol X2: số mol X3 = 2:1) 2) Chất X là một amino axit có mạch cacbon không phân nhánh. Cho 0,02 mol X tác dụng vừa đủ với 80 ml dung dịch HCl 0,25M. Sau phản 1
ứng, đem cô cạn dung dịch thu được 3,67 gam muối khan. Mặt khác, đem trung hoà 1,47 gam X với một lượng vừa đủ dung dịch NaOH. Cô cạn dung dịch sau phản ứng thu được 1,91 gam muối khan. Xác định công thức cấu tạo của X. (Giả thiết các phản ứng xảy ra hoàn toàn). Câu IV (3,0 điểm): 1) Điện phân Al2O3 nóng chảy với điện cực bằng than chì, thu được m gam Al và V lít (đktc) hỗn hợp A chỉ gồm 2 khí CO2, CO. Giả thiết toàn bộ lượng oxi sinh ra tham gia vào quá trình oxi hoá cacbon. a) Viết các quá trình oxi hoá khử xảy ra tại mỗi điện cực. b) Tìm khoảng xác định của m theo giá trị V. c) Cho V = 1,12 lít (đktc). Tính m. Biết tỷ khối của A so với hiđro bằng 18,8. 2) Đốt cháy hoàn toàn một lượng chất X là anđehit có mạch cacbon không phân nhánh thu được 38,72 gam CO2 và 7,92 gam nước. Biết rằng, cứ 1 thể tích hơi chất X phản ứng tối đa với 3 thể tích khí H2, sản phẩm thu được nếu cho tác dụng hết với Na (dư) sẽ cho thể tích khí H2 sinh ra bằng thể tích hơi X tham gia phản ứng ban đầu. Các thể tích khí đo ở cùng điều kiện nhiệt độ, áp suất. a) Xác định công thức phân tử, công thức cấu tạo của X. b) Viết phương trình hoá học xảy ra khi cho X lần lượt phản ứng với lượng dư dung dịch AgNO3 trong NH3, nước Br2 dư. Câu V (4,0 điểm): Cho 3,6 gam hỗn hợp A gồm Fe và Cu tác dụng với 200 ml dung dịch AgNO3. Sau khi các phản ứng xảy ra hoàn toàn, thu được dung dịch B và 9,92 gam chất rắn C. Cho toàn bộ dung dịch B tác dụng với dung dịch NaOH dư, phản ứng xong, lọc kết tủa nung trong không khí đến khối lượng không đổi được 3,2 gam chất rắn. 1) Tính phần trăm khối lượng các kim loại trong A. 2) Tính nồng độ mol của dung dịch AgNO3 ban đầu. 3) Cho hết 3,6 gam A vào 200 ml dung dịch H 2SO4 0,5 M, sau khi phản ứng hoàn toàn cho tiếp m gam NaNO 3 vào hỗn hợp phản ứng. Tính giá trị m tối thiểu để thu được lượng khí NO (sản phẩm khử duy nhất) lớn nhất. Câu VI (4,0 điểm): Hỗn hợp X gồm 3 este của cùng một axit hữu cơ đơn chức và 3 ancol đơn chức trong đó có 2 ancol no là đồng đẳng kế tiếp nhau và một ancol không no mạch hở chứa một liên kết đôi. Cho hỗn hợp X tác dụng với 250 ml dung dịch NaOH 1M, đun nóng. Sau khi phản ứng xảy ra hoàn toàn, cô cạn dung dịch thu được 20,8 gam chất rắn khan. Ngưng tụ toàn bộ phần ancol đã bay hơi, làm khan rồi chia thành 2 phần bằng nhau: Phần 1: cho tác dụng hết với Na (dư) thu được 1,12 lít khí H2 (đktc) Phần 2: đem đốt cháy hoàn toàn thu được 3,584 lít khí CO2 (đktc) và 4,32 gam H2O. 1) Xác định công thức cấu tạo thu gọn của axit. 2) Xác định công thức cấu tạo thu gọn của các ancol. 3) Viết công thức cấu tạo và gọi tên 3 este. 2
Cho: H = 1; C = 12; N = 14; O = 16; Na = 23; Al = 27; S = 32; Cl = 35,5; Ag = 108. HẾT Họ và tên thí sinh:............................................................... Số báo danh.......................... Họ và tên giám thị số 1:..................................................................................................... Họ và tên giám thị số 2:..................................................................................................... 3
SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO KÌ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI LỚP 12 THPT TẠO HÀ NAM NĂM HỌC 20112012 Hướng dẫn chấm môn: Hoá học (15/02/2012) Câu ý Nội dung Điể m I 1 a) C2H5NH2 + HNO2 → C2H5OH + N2 + H2O 0 0,25 0 5 C + 3,0 đ (1đ) b) C6H5NH2 + HNO2 + HCl C t , p , Ni 6H5N2 Cl + 2H2O 0 0,25 c) (C17H33COO)3C3H5 + 3H2 (C17H35COO)3C3H5 0,25 d) CH3COCH3 + HCN → CH3 C(OH)(CN)CH3 0,25 anhsang , clorophin 2 6CO2 + 5H2O (C6H10O5)n + 6O2 0,25 enzim (1đ) 2(C6H10O5)n + 2nH2O nC12H22O11 0,25 enzim C12H22O11 + H2O 2C6H12O6 0,25 enzim C6H12O6 C2H5OH + H2O 0,25 3 X có thể có cấu tạo là: Tyr Val Gly Ala Gly (1đ) Tuy nhiên do X tác dụng với HNO2 không thấy giải phóng khí N2 chứng tỏ trong X không còn nhóm NH2 tự do. 0,5 Do đó, X phải có cấu tạo mạch vòng với trình tự như sau: Tyr Val Gly 0,5 Gly Ala II 1 Cho quỳ tím lần lượt vào các dung dịch: 3,0 đ (1đ) + Quỳ tím không đổi màu là : NaCl, BaCl2 (nhóm I) + Quỳ tím chuyển thành xanh là: NaHCO3, NaOH, Na2CO3 (nhóm II) 0,25 + Quỳ tím chuyển màu đỏ là NaHSO4 Dùng NaHSO4 cho vào các chất ở nhóm I. + Trường hợp nào có kết tủa trắng là BaCl2: 0,25 NaHSO4 + BaCl2 → BaSO4 + HCl + NaCl. + Chất còn lại ở nhóm I là NaCl Dùng BaCl2 cho vào các chất ở nhóm (II). +Chất p/ư tạo kết tủa trắng là Na2CO3 BaCl2 + Na2CO3 → BaCO3 + 2NaCl 0,25 +Còn hai chất: NaHCO3, NaOH (nhóm III) Dùng NaHSO4 nhận được ở trên cho vào các chất ở nhóm III + Trường hợp có khí thoát ra là NaHCO3, 4
NaHSO4 + NaHCO3 → Na2SO4 + CO2 + H2O 0,25 +Trường hợp không thấy hiện tượng gì là NaOH 2 Khí E là N2, được điều chế theo phản ứng : (1,0) NH4NO2 → N2 + 2H2O 10Al + 36HNO3 → 10Al(NO3)3 + 3N2 + 18H2O 0,25 8Al + 30HNO3 → 8Al(NO3)3 + 3NH4NO3 + 9H2O Dung dịch D chứa: Al(NO3)3, HNO3 dư, NH4NO3 NH3 + HNO3 → NH4NO3 0,25 3NH3 + 3H2O + Al(NO3)3 → Al(OH)3 + 3NH4NO3 NaOH + HNO3 → NaNO3 + H2O 0,25 3NaOH + Al(NO3)3 → Al(OH)3 + 3NaNO3 NaOH + Al(OH)3 → Na[Al(OH)4] 0,25 NaOH + NH4NO3 → NH3 + H2O + NaNO3 3 NaCl + H2SO4 (đặc, nóng) → HCl + NaHSO4 0,25 (1đ) hoặc: 2NaCl + H2SO4 (đặc, nóng) → 2HCl + Na2SO4 2 KMnO4 + 3 H2SO4 + 5 HNO2 → K2SO4 + 2 MnSO4 + 5HNO3 + 3 H2O. 0,25 10FeSO4 +16 KHSO4 + 2KMnO4 → 5Fe2(SO4)3 + 9K2SO4 + 2MnSO4 + 8H2O 0,25 (5x2y) Fe3O4 + (46x18y)HNO3 → 3.(5x2y) Fe(NO3)3 + NxOy + (23x9y)H2O 0,25 0 t III 1 HOOC [CH2]4COOC2H5 + 2NaOH 3,0 đ (1đ) NaOOC [CH2]4COONa + C2H5OH + H2O 0,25 (X1) (X2) NaOOC [CH2]4COONa + H2SO4 → HOOC [CH2]4COOH + Na2SO4 0,25 (X1) (X3) t0 nHOOC [CH2]4COOH + nH2N [CH2]6 NH2 (X3) (X4) 0,25 [NH [CH2]6 NHCO[CH2]4CO]n + 2nH2O (nilon 6,6) H 2 SO4 đăc ,t 0 2C2H5OH + HOOC [CH2]4COOH 0,25 (X2) (X3) C2H5OOC [CH2]4COOC2H5 + 2H2O (X5) 2 TN1: Vì nX = 0,02 = n HCl → X có 1 nhóm NH2 0,25 Đặt CT của X là: H2NR(COOH)x 5
(2đ) H2NR(COOH)x + HCl → ClH3NR(COOH)x (1) 0,02mol 0,02mol 0,02mol 0,25 → Mmuối = 3,67/0,02 =183,5 g/mol → MX = 183,5 36,5 = 147 g/mol 0,25 TN2: H2NR(COOH)x + xNaOH → H2NR(COONa)x + xH2O (2) 0,25 nX = 1,47/147 = 0,01 mol Theo (2): Cứ 1 mol X chuyển hoá thành 1mol muối thì mtăng = 22x (g) → 0,01 mol X chuyển hoá thành 0,01mol muối thì mtăng = 0,22x (g) Theo đề có: 0,22x = 1,911,47=0,44g → x = 2 → MR = 1471690 = 41 → R là C3H5 0,25 => Các CTCT của X là : 0,25 HOOCCH2CH2CH(NH2)COOH ; HOOCCH2CH(NH2)CH2COOH 0,25 0,25 IV 1 a) Tại anot (cực dương) : 2O → O2 + 4e 2 3,0 đ (1,5) C + O2 → CO2 0,5 CO2 + C → 2CO (hoặc 2C + O2 → 2CO) Tại catot (cực âm): Al3+ + 3e → Al b) Các PTHH 2Al2O3 → 4Al + 3O2 (1) C + O2 → CO2 (2) 2C + O2 → 2CO (3) Gọi x là tỷ lệ % theo thể tích của CO trong hỗn hợp (0 mAl = . (10,5x). 27 = . (10,5x) 0,25 3 22,4 22,4 18V 36V Do 0 m = 1,44 gam 0,5 2 a) X + H2 → ancol, mà ancol + Na => số mol H 2 = nX => anđehit X có 2 0,25 (1,5) nhóm CHO. Vì Vhiđro = 3Vanđehit => Trong phân tử X có 3 liên kết , trong đó có 2 liên kết ở nhóm CHO, 1 liên kết ở gốc hiđrocacbon => Công thức của 0,25 6
X có dạng: CmH2m2(CHO)2 P/ư cháy : CmH2m2(CHO)2 + (1,5m + 2) O2 → (m+2)CO2 + mH2O m 2 0,88 => = => m = 2 m 0,25 0,44 => CT của X là C2H2(CHO)2 CTPT: C4H4O2, CTCT của X: OHC CH = CH CHO 0,25 b) Các PTHH OHC CH = CH CHO + 4[Ag(NH3)2]OH → 0,25 H4NOOCCH=CHCOONH4 + 4Ag + 6NH3 + 2H2O OHC CH = CH CHO + 3Br2 + 2H2O→ HOOC CHBr CHBr COOH + 4HBr 0,25 V a) Fe + 2Ag+ → Fe2+ + 2Ag (1) 4,0 đ Cu + 2Ag+ → Cu2+ + 2Ag (2) 0,25 Gọi a, b lần lượt là số mol của Fe và Cu trong hh đầu. Ta có (a+b) > 3,6/64 = 0,05625 mol 0,25 Nếu Fe và Cu hết thì mAg > 2. 0,05625.108 = 12,15 g > mchất rắn thu được = 9,92 gam 0,25 => AgNO3 hết, kim loại trong hh ban đầu còn dư. 9,92 3,6 Nếu chỉ có Fe p/ư thì theo (1): nFe p/ư = = 0,0395 mol 0,25 2.108 56 Fe2+ → Fe(OH)2 → Fe(OH)3 → Fe2O3 0,25 0,0395mol 0,01975mol => mchất rắn = 0,01975. 160 = 3,16 gam Cu đã phản ứng ở (2) : Cu2+ → Cu(OH)2 → CuO 0,25 Gọi b' là số mol Cu đã p/ư Từ giả thiết, ta có hệ pt: 56a 64b 3,6 a 0,03mol 0,5 2(a b' ).108 64(b b' ) 9,92 b 0,03mol a b' 0,01mol .160 b'.80 3,2 2 => Trong hh đầu: %mFe = (0,03.56)/3,6 = 46,67%; %mCu = 53,33% 0,25 b) Số mol Ag+ p/ư = 2a+2b' = 0,08 mol => CM(AgNO3) = 0,08/0,2 = 0,4M 0,25 c) Số mol H+ ban đầu = 0,2 mol Chỉ có Fe tan trong dd H2SO4 loãng: 7
Fe + 2H+ → Fe2+ + H2 0,25 0,03 0,06 0,03mol Khi cho tiếp NaNO3 vào, xảy ra p/ư: 0,25 3Cu + 8H+ + 2NO3 → 3Cu2+ + 2NO + 4H2O 0,03 0,08 0,02 0,25 3Fe2+ + 4H+ + NO3 → 3Fe3+ + NO + 2H2O 0,03 0,04 0,01 0,25 => Tổng số mol H+ p/ư = 0,06 + 0,08 + 0,04 = 0,18 mol => H+ dư => Số mol NaNO3 cần dùng = số mol NO3 p/ư = 0,02+0,01 = 0,03 mol 0,25 => Khối lượng NaNO3 = 0,03.85 = 2,55gam VI 1) Gọi CTTQ của 3 este là RCOOR', ta có các PTHH 4,0 đ RCOOR' + NaOH → RCOONa + R'OH (1) 0,25 R'OH + Na → R'ONa + 1/2 H2 (2) Trong 1 phần: nR'OH = 2. 1,12/22,4 = 0,1 mol ; Số mol CO2 = 0,16 mol; 0,25 số mol H2O = 0,24 mol; nNaOH ban đầu = 0,25 mol Vì nNaOH > nR'OH (toàn bộ) = 0,2 mol => este hết 0,25 nRCOONa = 0,2 mol; nNaOH dư = 0,05 mol => mchất rắn = (R+67).0,2 + 0,05.40 = 20,8 => R = 27 => axit là : CH2=CHCOOH 0,5 n 2) Gọi là số nguyên tử cacbon trung bình của 3 ancol n 0,75 => = 0,16/0,1 = 1,6 => có m ột ancol là CH3OH => ancol đồng đẳng kế tiếp là C2H5OH Đặt CT của ancol không no là CxH2x1OH Các p/ư cháy: CH3OH + 1,5O2→ CO2 + 2H2O (3) 0,25 C2H5OH + 3O2→ 2CO2 + 3H2O (4) 3x 1 CxH2x1OH + O2→ xCO2 + xH2O (5) 2 Gọi a, b,c lần lượt là số mol của các ancol: CH3OH, C2H5OH, CxH2x 1OH Ta có hệ pt: 0,5 a b c 0,1 => c =0,02 ; b = 0,08 0,02x >0 => x x=3 => ancol không no là: CH2 = CH CH2OH 0,25 3) CTCT 3 este: 0,25 CH2=CHCOOCH3 : metyl acrylat; 0,25 8
CH2=CHCOOC2H5 : etyl acrylat; CH2=CHCOOCH2CH=CH2 : anlyl acrylat. Ghi chú: Học sinh làm đúng theo cách khác vẫn cho điểm tương đương. Hết 9