Đề thi học sinh giỏi Hóa học 12 - (Kèm Đ.án)

Chia sẻ: Trần Bá Trung5 | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:15

Thêm vào BST

Báo xấu

483
lượt xem 92
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Đề thi học sinh giỏi môn Hóa lớp 12 nhằm giúp các em học sinh có tài liệu ôn tập, luyện tập nhằm nắm vững được những kiến thức, kĩ năng cơ bản, đồng thời vận dụng kiến thức để giải các bài tập hoá học một cách thuận lợi và tự kiểm tra đánh giá kết quả học tập của mình.Chúc các bạn học tốt.

Chủ đề:

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

Lưu

Nội dung Text: Đề thi học sinh giỏi Hóa học 12 - (Kèm Đ.án)

Sở GDvà ĐT Thanh Hoá Trường THPT Cẩm Thuỷ 3 ĐỀ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI LỚP 12 Thời gian: 180 phút Câu I(3,5điểm): 1.Nêu hiện tượng và viết phương trình phản ứng hoá học xảy ra khi cho kali vào các dung dịch sau: MgSO4, NH4Cl, FeCl2, FeCl3, AlCl3, CuSO4. 2.Hoàn thành các phương trình phản ứng hoá học sau đây dưới dạng phân tử và ion rút gọn : a/ FeS2 + HNO3 đặc ……………….. b/ FeCO3 + HNO3 đặc ……………….. c/ Na2CO3 + dd FeCl3 …………………. 3.Cho hỗn hợp gồm ba chất: Al2O3, Fe2O3, SiO2. Bằng phương pháp hoá học hãy tách các chất ra khỏi hỗn hợp. Viết phương trình phản ứng hoá học Câu II( 4,5điểm): 1.Cho từ từ dung dịch chứa x mol Ba(NO3)2 vào dung dịch chứa y mol K2CO3 thu được dung dịch A và kết tủa B. Trong dung dịch A chứa những ion nào, bao nhiêu mol( Tính theo x và y)? 2.Có dung dịch NH3 nồng độ 1,5 mol/lít. Tính nồng độ cân bằng của ion H+trong dung dịch trên. Cho biết hằng số phân li bazơ của NH3 là 1,7.10-14. 3.Nung hỗn hợp 2 muối của kim loại kali ở 4000C, sau phản ứng thu được 0,336 lít khí A không màu và hỗn hợp chất X ở trạng thái rắn. Cho toàn bộ lượng chất X thu được ở trên vào cốc đựng một lượng dư dung dịch đậm đặc của FeSO4 trong H2SO4, rồi đun nóng nhẹ, thu được 0,896 lít khí B không màu. Khí B kết hợp dễ dàng với khí A hoặc bị chuyển màu trong không khí thành khí C có màu đỏ. Viết phương trình hoá học của các phản ứng xảy ra và xác định thành phần phần trăm về khối lượng của mỗi muối trong hỗn hợp ban đầu. Các thể tích khí đo ở đktc, các phản ứng xảy ra hoàn toàn. 4.Hoà tan hòan toàn 0,31g hỗn hợp Al và Zn cần vừa đủ 0.175 lít dung dịch HNO3 có pH= 1.Sau phản ứng thu được dung dịch X chứa 3 muối và không thấy có khí thoát ra. a) Viết phương trình hoá học của các phản ứng xảy ra và tính khối lượng mỗi kim loại trong hỗn hợp đầu. b) Dẫn từ từ khí NH3 vào dung dịch X. Viết phương trình các phản ứng xảy ra và thể tích NH3 (ở dktc) cần dùng để thu được lượng kết tủa lớn nhất, nhỏ nhất. Các phản ứng xảy ra hoàn toàn. Câu III( 4,5điểm) 1. Hoàn thành phương trình phản ứng theo sơ đồ sau ( ghi rõ điều kiện nếu có) (2) (3) A2 A3 Cao su buna +NaOH A1 (1) (4) (5) (6) A4 A5 A6 Polimetylacrylat Biết rằng A1 có công thức phân tử là C5H8O2 2.Công thức đơn giản của một axít hữu cơ mạch thẳng X là C2H3O2 Xác định công thức phân tử và công thức cấu tạo cuả X.
- Đun X với hỗn hợp hai ancol đơn chức đồng đẳng kế tiếp nhau ( có H2SO4 đặc làm xúc tác ) thu được hỗn hợp este trong đó có este Y.Y không tác dụng với Na, đốt cháy 1 mol Y thu được 7 mol CO2. + Xác định công thức cấu tạo của Y + Viết phương trình phản ứng tạo ra este Y 3. Hợp chất Q có công thức phân tử C7H6O3. Khi Q tác dụng với lượng dư NaOH tạo ra chất Q1 có công thức phân tử C7H4Na2O3, còn khi Q tác dụng với NaHCO3 dư tạp ra chất Q2 có công thức phân tử C7H5NaO3. Khi Q phản ứng với metenol (Có mặt axit sunfuric làm xúc tác), thu được chất Q3 có công thức phân tử C8H8O3. Viết công thức cấu tạo của Q và viết phương trình hoá học cảu các phản ứng trên. Câu IV ( 3,5 điểm): Hỗn hợp A gồm Cu và một oxít sắt. Khử hoàn toàn 36 gam A bằng H2 ở nhiệt độ cao thu được 29,6 gam hỗn hợp kim loại. Cho hỗn hợp kim loại này tác dụng với dung dịch HCl dư đến khi phản ứng hoàn toàn thì thu được chất rắn B và có 6,72 lít H2 ( đktc) được thoát ra. 1. Tìm công thức của oxít sắt và tính khối lượng mỗi chất trong hỗn hợp A 2. Tính khối lượng chất rắn B 3. Nếu cho 36 gam A vào 200ml dung dịch AgNO3 1M thì sau khi phản ứng xảy ra hoàn toàn thu được bao nhiêu gam chất rắn? Câu V( 4 điểm): Cho hợp chất hữu cơ A chứa các nguyên tố C, H, O. 1.Để đốt cháy hết 1,88 gam chất A cần lượng vừa đủ là 1,904 lít oxi (đktc), thu được CO2 và hơi nước với tỉ lệ thể tích VCO : VH O 4 : 3 . Xác định công thức phân tử của A, biết rằng khối 2 2 lượng phân tử của A nhỏ hơn 200. 2.Cho 1,88 gam chất A tác dụng hết với dung dịch NaOH, sau đó cô cạn thì thu được một ancol và 2,56 gam chất rắn X gồm NaOH dư và 2 muối của 2 axít hữu cơ đơn chức.Đốt cháy hoàn toàn X trong oxi dư, thu được hơi nước, CO2 và Na2CO3. Hoà tan hoàn toàn Na2CO3 trong dung dịch HCl dư thấy thoát ra 0,448lít CO2 (đktc). Hãy viết công thức cấu tạo của A Cho: H=1; C=12; N=14; O=16; Ag=108; Na=23; K=39; Cu=64; Fe= 56;Ba=137
CtnSharing.Com CtnSharing.Com 1/2
SỞ GD ĐT QUẢNG TRỊ Trường THPT Hải Lăng ĐỀ THI HSG HOÁ NĂM HỌC 2009 -2010 MÔN HOÁ VÔ CƠ 12 - THỜI GIAN : 120 Phút Đáp án (1đ) đ đ Đáp án FeS + 12HNO3 Fe(NO3)3 + H2SO4 +9NO2 + 5H2O FeCO3 + 4HNO3 Fe(NO3)3 + CO2 +NO2 + 2H2O -
Suy ra x=b Câu 3 : (3,0 điểm) Tính pH của 2 dung dịch sau đây: a) Dung dịch NH4Cl 0,1 M , với KNH3 = 1,8. 10 5. b) Dung dịch Natribenzoat C6H5COONa 2. 10 5 M , với KC6H5COOH = 6,29. 10 5. Đáp án a) Cân bằng: NH 4 + OH NH3 + H2O (KNH3) 1. 2H2O H3O + + OH KW. NH 4 + H2O NH3 + H3O+ K = KW. (KNH3) 1= 5,55. 10 10. 0,5đ [ ] 0,1 – x x x Do C0(NH3) = 0,1 M >> nên bỏ qua sự điện ly của nước. NH 3 . H 3O x2 Ta có: 5,55. 10 10. = 5,55. 10 10. NH 4 0,1 x (coi 0,1 – x 0,1) x = 7,45. 10 6
* Nếu tính như (a) được pH = 6,75. Kết quả này không hợp lý vì C0 của C6H5COO nhỏ nên cần chú ý đến sự điện ly của nước. Hơn nữa pH của dung dịch bazơ = 6,75 < 7 là không hợp lý. Vậy, C6H5COO + H2O OH + C6H5COOH K = = 1,59. 10 10. H2O OH + H + KW. Theo định luật bảo toàn điện tích: [OH ] = [C6H5COOH] + [H+] 10 14 [C6H5COOH] = [OH ] [H+] hay [C6H5COOH] = [OH ] 0,5đ OH 10 14 OH . OH C6 H 5COOH . OH OH Theo phương trình thủy phân: = C6 H 5COO C6 H 5COO 2 14 OH 10 = 5 = 1,59.10 10. 2.10 OH (coi [OH ]
Rõ ràng: E (Cu2+/ Cu+ ) > E (Cu+/ Cu ) . phản ứng xảy ra theo chiều thuận. 1đ b) Tổ hợp: ( Cu+ + Cl – CuCl ) 2 (Tt-1)2 = 1014. 0 ,15 Cu2+ + e Cu+. K1 = 10 0,059 = 10 2,54 0 , 52 Cu – e đ Cu+ K2 = 10 0,059 = 10– 8,81 cho Cu + Cu2+ + 2Cl – 2CuCl K = 1014. 10 2,54 . 10– 8,81 = 107,73 [ ] (0,1 – x) (0,2 – 2x) 1 1 Ta có: 107,73 = 2 = (0,1 x).(0,2 2 x) 4(0,1 x) 3 [Cu2+] = (0,1 – x) = 1,67.10–3 M và [Cl – ] = 2.(0,1 – x) = 3,34.10– 3M 1đ Câu 5 : (2,0 điểm) Hoà tan hoàn toàn hỗn hợp MgCl2, FeCl3, CuCl2 vào nước ta được dung dịch A. Cho từ từ dòng khí H2S vào A cho đến dư thì thu được lượng kết tủa nhỏ hơn 2,51 lần lượng kết tủa tạo ra khi cho dung dịch Na2S dư vào dung dịch A. Tương tự, nếu thay FeCl3 trong A bằng FeCl2 với khối lượng như nhau (được dung dịch B) thì lượng kết tủa thu được khi cho H2S vào B nhỏ hơn 3,36 lần lượng kết tủa tạo ra khi cho dung dịch Na2S vào B. Viết các phương trình phản ứng và xác định thành phần phần trăm khối lượng mỗi muối trong hỗn hợp ban đầu. Đáp án Gọi x, y, z lần lượt là số mol CuCl2 , MgCl2 , FeCl3. * Tác dụng với dung dịch Na2S CuCl2 + Na2S CuS + 2NaCl MgCl2 + Na2S + 2H2O Mg(OH)2 + H2S + 2NaCl 2FeCl3 + 3Na2S 2FeS + S + 6NaCl (0,25 đ) * Tác dụng với dung dịch H2S CuCl2 + H2S CuS + 2HCl 2FeCl3 + H2S 2FeCl2 + 2HCl + S (0,25 đ) MgCl2 + H2S không xảy ra -Nếu thay FeCl3 bằng FeCl2 cùng khối lượng : * Tác dụng với dung dịch Na2S CuCl2 + Na2S CuS + 2NaCl MgCl2 + Na2S + 2H2O Mg(OH)2 + H2S + 2NaCl FeCl2 + Na2S FeS + 2NaCl (0,25 đ) * Tác dụng với dung dịch H2S CuCl2 + H2S CuS + 2HCl
z z 96x + 88z + 32. + 58y = 2,51 96x + 32. (1) (0,25 đ) 2 2 162,5 z Số mol FeCl2 = (0,25 đ) 127 162,5 z 96x + 58y + .88 = 3,36.96x (2) (0,25 đ) 127 Ta được: y = 0,664x và z = 1,67x (0,25 đ) %MgCl2 = 13,45 ; %FeCl3 = 57,80 và %CuCl2 = 28,75 (0,25 đ)
SỞ GD ĐT QUẢNG TRỊ Trường THPT Hải Lăng ĐỀ THI HSG HOÁ NĂM HỌC 2009 -2010 MÔN HOÁ HỮU CƠ 12 - THỜI GIAN : 120 Phút Câu 1 : (2 điểm ) a.Có 5 lọ đựng riêng biệt các chất: cumen hay là isopropylbenzen (A), ancol benzylic (B), anisol hay là metyl phenyl ete (C), benzanđehit (D) và axit benzoic (E). Biết (A), (B), (C), (D) là các chất lỏng. b.Axit crotonic CH3 - CH = CH - COOH có 2 đồng phân hình học. hãy so sánh tính axit và nhiệt độ nóng chảy của 2 đồng phân này? Hãy sắp xếp thứ tự tăng dần nhiệt độ sôi, giải thích. Đáp án a. A, B, C, D, E có khối lượng phân tử xấp xỉ nhau. (CH3)2CHC6H5 < C6H5OCH3 < C6H5CH=O < C6H5CH2OH < C6H5COOH (A) (C) (D) (B) (E) 0,5đ (D) ; (A) ; (C) không tạo được liên kết hidro liên phân tử nên có nhiệt độ sôi thấp hơn. + Trong đó phân tử (D) phân cực nhất do liên kết >C = O phân cực mạnh hơn. + Phân tử (C) phân cực hơn phân tử (A) do nguyên tử oxi có độ âm điện lớn. (B) và (E) có nhiệt độ sôi cao hơn do có liên kết hidro liên phân tử, nhưng nhóm – COOH tạo được liên kết hidro liên phân tử bền hơn nhóm – OH nên nhiệt độ sôi của (E) > (B) 0,5đ b.Cấu tạo của 2 đồng phân hình học: H 3C COOH H 3C H C C C C H H H COOH (Z) (E) 0,5đ Tính axit (Z) > (E) do hiệu ứng không gian khả năng xen phủ giảm hiệu ứng +Cgiảm. Nhiệt độ nóng chảy (Z) < (E) do cấu trúc (E) dễ xếp khít hơn (Z) lực liên kết giữa các phân tử bền hơn. 0,5đ Câu 2 : (2,5 điểm )
Hiđrocacbon A có CTPT là C9H10. (A) có khả năng tác dụng với Br2 khan, xúc tác bột Fe. Cho A tác dụng H2, xúc tác Ni, t0 thu được (B) có CTPT là C9H12. Oxi hoá (B) bằng O2 trong H2SO4 thu được axeton. 1) Xác định CTPT và gọi tên A, B. Viết các phương trình phản ứng xảy ra. 2) Viết cơ chế phản ứng khi B tác dụng với Br2 khan, xúc tác bột Fe, t0. Giải thích sản phẩm tạo thành. Đáp án 1) A (C9H10) + Br2 khan (bột Fe, t0) A có vòng benzen. A (C9H10) + H2 (Ni, t0 ) B (C9H12) => A có một liên kết đôi ở nhánh. B (C9H12) + O2 (H2SO4) axeton => B là cumen (Isopropyl benzen) H3C CH3 CH (0,5 đ) A là isopropenylbenzen H3C CH2 C (0,5 đ) * Các phương trình phản ứng (0,25 đ.3): H3 C CH2 H3 C CH2 C C Fe, t0 + Br2 + HBr Br H3C CH2 H3C CH3 C CH Ni, t0 + H2 H3C CH3 CH OH H2SO4, t0 + O2 + CH3COCH3
2) Cơ chế phản ứng : (0,75 đ) Phương trình phản ứng: H3C CH3 H3C CH3 CH CH + Br2 Fe, t0 + HBr Br Isopropyl có hiệu ứng +I nên sản phẩm thế vào vòng benzen ưu tiên vào vị trí ortho hoặc para. Do hiệu ứng không gian loại I của gốc isopropyl nên sản phẩm thế chủ yếu ở para. Ta có cơ chế phản ứng : t0 2Fe + 3Br2 2FeBr3 Br2 + FeBr3 Br + …[FeBr4] H3C CH3 H3C CH3 CH CH + Br ... [FeBr4] + + [FeBr4] H Br H3C CH3 H3C CH3 CH CH + + H H Br Br [FeBr4] + H+ FeBr3 + HBr Câu 3 : (2 điểm ) Khi thủy phân một phần của peptit A có khối lượng phân tử 293 g/mol và chứa 14,3% N (theo khối lượng) thu được 2 peptit B và C. Mẫu 0,472 (g) peptit B khi đem đun nóng, phản ứng hoàn toàn với 18 ml dung dịch HCl 0,222 M. Mẫu 0,666 (g) peptit C khi đun nóng, phản ứng hoàn toàn với 14,7 ml dung dịch NaOH 1,6% (khối lượng riêng là 1,022 g/ml). Xác định 2 cấu tạo của peptit A. Đáp án 1,6 1,022 14,7 - n HCl = 0,018 × 0,222 0,004 (mol) ; nNaOH = (mol) 100 40
14,3 - m N (A) = 293× = 42 => trong (A) có 3 nguyên tử N 100 => 2 peptit B và C là 2 đipeptit (0,5 đ) * Xét phản ứng B + dung dịch HCl : H2N-R-CO-NH-R’-COOH + 2HCl + H2O ClH3N-R-COOH + ClH3N-R’-COOH 1 0, 472 => nB = nHCl = 0,002 (mol) => MB = = 236 (g/mol) 2 0,002 => R + R’ = 132 + Nếu R = 14 (–CH2–) => R’ = 118 + Nếu R = 28 (CH3 –CH R’ = 104 (C6H5–CH2–CH–). ** Xét phản ứng C + dung dịch NaOH H2N-R1-CO-NH-R1’-COOH + 2NaOH H2N-R1-COONa + H2N-R1’-COONa + H2O 1 0, 666 => nC = nNaOH = 0,003 (mol) => MC = = 222 (g/mol) 2 0,003 => R1 + R1’ = 118 + Nếu R1 = 14 (–CH2–) => R1’ = 104 (trùng với kết quả của B ) + Nếu R1 = 28 (CH3 –CH R1’ = 90 (loại) => B là CH3 –CH(NH2)–CONH– CH(CH2-C6H5)–COOH => C là NH2 –CH2–CONH– CH(CH2-C6H5)–COOH (1,0 đ) Vậy A có 2 cấu tạo: NH2 –CH2–CONH– CH(CH2-C6H5)– CONH–CH(CH3)–COOH GLY-PHE – ALA CH3 –CH(NH2)–CONH– CH(CH2-C6H5)– CONH–CH2–COOH ALA – PHE – GLY (0,5 đ) Câu 4: (2 điểm ) X là một đisaccarit không khử được AgNO3 trong dung dịch amoniac. Khi thuỷ phân X sinh ra sản phẩm duy nhất là M (D-anđozơ , có công thức vòng ở dạng ). M chỉ khác D-ribozơ ở cấu hình nguyên tử C2 . CH 3OH CH 3 I H 3O M HCl N NaOH Q dẫn xuất 2,3,4-tri-O-metyl của M Xác định công thức của M , N , Q và X ( dạng vòng phẳng ) . Đáp án Từ công thức dẫn xuất 2,3,4-tri-O-metylcủa M suy ngược sẽ ra công thức của Q , N và M , từ đó suy ra X. (X không có tính khử phân tử không có nhóm OH semiaxetal ) (0,5 đ)
CHO CHO H OH CH3O H O H OH H OCH3 CH3O H OH H OCH3 CH3O OH CH2OH CH3O CH2OH (D-Riboz¬) (DÉn xuÊt 2,3,4-tri-O-metyl cña M ) (0,5 đ) OH 5 2 3 5 O O H3O+ (X) 4 OH 1 1 OH 4 4 OH 1 (M) HO 3 O O HO 3 OH 2 5 OH 2 OH OH O O CH3OH CH3I OH (N) CH3O (Q) HCl NaOH HO OCH3 CH3O OCH3 OH CH3O (1 đ) Đáp án (-CH2-CHBr-CHBr-CH2)n (CH2-CH-)m C6H5 C6H5 (0,5) - (0,5) …-CH2-CH=CH-CH2-CH-CH2-CH-CH2-… (0,5)
11