Đề thi học sinh giỏi môn Hóa lớp 12 năm 2010 - 2011 - Kèm đáp án

Chia sẻ: Thanh Cong | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:8

Thêm vào BST

Báo xấu

326
lượt xem 46
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Mời các bạn học sinh hãy tham khảo đề thi học sinh giỏi môn Hóa lớp 12 năm 2010 - 2011 kèm đáp án giúp các em có thêm tư liệu để luyện tập chuẩn bị kì thi tới tốt hơn. Chúc các em thi tốt và đạt điểm cao.

Chủ đề:

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

Lưu

Nội dung Text: Đề thi học sinh giỏi môn Hóa lớp 12 năm 2010 - 2011 - Kèm đáp án

SỞ GD & ĐT VĨNH PHÚC KỲ THI CHỌN HSG KHỐI 12 THPT NĂM HỌC 2010 -2011 ĐỀ THI MÔN: HOÁ HỌC ĐỀ THI CHÍNH THỨC (Dành cho học sinh THPT chuyên) Thời gian 180 phút kể thời gian giao đề Câu 1. Dung dịch bão hoà H2 S có nồng độ 0,10 M. Hằng số axit của H 2 S: K1 = 1,0  10 7 và K 2 = 1,3  10 13 a. Tính nồng độ ion sunfua trong dung dịch H2S 0,10 M khi điều chỉnh pH = 3,0. b. Một dung dịch A chứa các cation Mn2+ và Ag+ với nồng độ ban đầu của mỗi ion đều bằng 0,010 M. Hoà tan H2S vào A đến bão hoà và điều chỉnh pH = 3,0 thì ion nào tạo kết tủa. Cho: TMnS = 2,5  10 10 ; TAg 2S = 6,3  1050 Câu 2. Giả thiết có cân bằng sau trong pha lỏng: 2 FeCl2 (aq) + Cl2 (aq) ‡ ˆ † 2 FeCl3 (aq). Xét ảnh ˆ ˆˆ hưởng của mỗi yếu tố sau đây đến chuyển dời cân bằng hoá học trên: 1. Pha loãng dung dịch bằng cách thêm một lượng thích hợp H2O. 2. Thêm một lượng thích hợp dung dịch H2S. 3. Thêm lượng khí N2 vào hệ. Cho: E 0 3+ F = + 0, 77 V ; E 0 2 = + 1,36 V Cl e 2+ Fee Cl- Câu 3. Kim loại A phản ứng với phi kim B tạo hợp chất C màu vàng cam. Cho 0,1 mol hợp chất C phản ứng với CO2 (dư) tạo thành hợp chất D và 2,4 (g) B. Hòa tan hoàn toàn D vào nước, được dung dịch D. Dung dịch D phản ứng hết 100 ml dung dịch HCl 1M giải phóng 1,12 lít khí CO2 (đktc). a. Xác định A, B, C, D. b. Viết các phương trình phản ứng xảy ra. Biết hợp chất C chứa 45,07% B theo khối lượng; hợp chất D không bị phân tích khi nóng chảy. Câu 4. 1. Khi thủy phân hoàn toàn 1mol pentapeptit X được 3mol glixin, 1mol alanin và 1mol phenylalanin, còn khi thủy phân từng phần X thì trong hỗn hợp sản phẩm, thấy có các đipeptit là Ala-Gly, Gly-Ala mà không thấy có Phe-Gly. Xác định công thức cấu tạo của X. 2. Từ propan viết các phương trình phản ứng điều chế spiro [2,2] pentan. 3. Viết các đồng phân có cùng công thức phân tử C4H11O3N. Biết rằng các đồng phân này tác dụng đồng thời được với dung dịch NaOH và với dung dịch HCl và khi tác dụng với dung dịch NaOH dư chỉ tạo ra một muối vô cơ duy nhất X. Viết các phương trình phản ứng của các đồng phân nói trên với dung dịch NaOH tạo ra muối X. Câu 5. Công thức đơn giản của axit cacboxylic mạch thẳng (A) là (CHO)x, cứ 1 mol A tác dụng hết với NaHCO3 giải phóng 2 mol khí cacbonic. Dùng P2O5 hút nước của A ta thu được chất B có cấu tạo dạng vòng. 1. Viết công thức cấu tạo và gọi tên A 2. Cho A tác dụng với dung dịch thuốc tím, oxi hóa hơi benzen (xúc tác V2O5) thu được chất B, CO2, H2O. Viết phương trình phản ứng. Câu 6. Hãy giải thích tại sao piridin: a. ưu tiên thế electrophin tại vị trí ? b. kém hoạt động hơn benzen? Câu 7. Chia hỗn hợp gồm 2 rượu no mạch hở P và Q làm 2 phần bằng nhau. - Cho phần thứ nhất tác dụng hết với Na dư thu được 0,896 lít khí (đktc). - Đốt cháy hết phần thứ hai thu được 3,06 gam H2O và 5,28 gam CO2 . Xác định công thức cấu tạo của 2 rượu, biết rằng khi đốt V thể tích hơi của P hoặc Q thì thể tích CO2 thu được (trong cùng điều kiện nhiệt độ và áp suất) đều không vượt quá 3V. -----------------------------------HẾT --------------------------------------- Họ và tên thí sinh : ..................................................................................................................................... Số báo danh : .............................................................................................................................................
SỞ GD & ĐT VĨNH PHÚC HƯỚNG DẪN CHẤM MÔN: HOÁ HỌC (Dành cho học sinh THPT chuyên) BÀI NỘI DUNG ĐIỂM Câu1 a) Tính nồng độ ion S2 trong dung dịch H2S 0,100 M; pH = 3,0. 1đ C = H2S = 0,1 M, H2S = 10 1 , H+ = 103 H2S (k) ‡ ˆ† ˆ ˆˆ H2S (aq) H2S (aq) ‡ ˆ† ˆ ˆˆ H+ + HS K1 = 1,0  10 7 HS ‡ ˆ† ˆ ˆˆ H+ + S2 K2 = 1,3  10 13 0.25 [H + ]2 [S2- ] H2S (aq) ‡ ˆˆ † ˆ ˆ 2 H+ + S2 K= = K1. K2 = 1,3  10 20 [H 2S] 20 [H 2S] 20 101 2 S  = 1,3  10   2 = 1,3  10  3 2 = 1,3  1015 (M) 0.25 [H ] (10 ) b) Mn2+ S2  = 102 1,3  10 15 = 1,3  1017  TMnS = 2,5  10 10 không có kết tủa MnS 0.25 Ag+2S2  = (10 2)2 1,3  1015 = 1,3  1019  TAg2S = 6,3  1050 tạo kết 0.25 tủa Ag2S Câu 2 1. Pha loãng dung dịch bằng cách thêm một lượng thích hợp H2O. 1,5đ + Pha loãng dung dịch: Tăng V  C giảm + Xét: Vt = Kt.  FeCl 2  2.  Cl 2  (1) 0.25 Vn = Kn .  FeCl3  2 (2) + Khi đạt TTCB: Vt = Vn . Khi pha loãng, theo (1) và (2) thì Vt giảm nhiều hơn Vn  Vt < Vn . Chuyển dịch chiều nghịch. 0.25 2. Thêm một lượng thích hợp dung dịch H2S. + S2- có tính khử, do đó: S2- + Cl2 + 2H+  S + HCl ( chính) S2- + 2 Fe3+  2 Fe2+ + S ( phụ) 0.25 + Lượng Cl2 giảm  cân bằng chuyển dịch theo chiều nghịch 0.25 3.Thêm lượng khí N2 vào hệ. + Thêm lượng khí N2 trên bề mặt dung dịch:  Thuận. 0.25 + Sục khí N2 lượng lớn vào đáy bình  Nghịch 0.25 Câu 3 nHCl = 0,1 mol ; nCO2 = 0,05 mol 1đ nH + 0, 1 2 Dung dịch D phản ứng hết 0,1 mol HCl giải phóng khí CO2  = = nCO2 0, 05 1 suy ra hơp chất D là muối cacbonat kim loại. hơp chất D không bị phân tích khi nóng chảy, vậy D là cacbonat kim loại kiềm. 2 H+ + CO32- = H2O + CO2 C + CO2 = D + B  C là peroxit hay superoxit, B là oxi. 0.5 Đặt công thức hoá học của C là AxOy . Lượng oxi trong 0,1 mol C (AxOy ) là 16 x 0,05 + 2,4 = 3,2 (g); 3, 2.100 mC = = 7,1 gam 45, 07 Mc = 7,1 : 0,1 = 71 (g/mol). mA trong C = 7,1 - 3,2 = 3,9 (g).
3, 9 3, 2 x:y= :  MA = 39 (g). Vậy A là K ; B là O2 ; C là KO2 ; D là M A 16 K2CO3 Các phương trình phản ứng: K + O2  KO2 4 KO2 + 2 CO2  2 K2CO3 + 3O2  K2CO3 + 2 HCl  2 KCl + H2O + CO2  - Lập luân và xác định được một chất được 0,25đ 0.5 - Viết các phương trình phản ứng : 0,25đ Câu 4 2đ 1. - Khi thủy phân từng phần X thu được các đipeptit Ala-Gly và Gly-Ala, điều này chứng tỏ Gly ở giữa (…Ala-Gly-Ala…), hoặc Ala ở giữa (…Gly-Ala- Gly…). - Thủy phân hoàn toàn 1mol X thu được 1mol Ala  Ala nằm giữa (…Gly- Ala-Gly…). - Khi thủy phân từng phần không tìm thấy Phe-Gly, chứng tỏ Phe không đứng trước Gly. 0.5 Vậy công thức của X là: Gly- Gly-Ala-Gly-Phe. 2. Ni,t0 CH2 - CH2 - CH2 CH2 = CH - CH2 + H2 O CH3-CH=CH2 + O3 CH3-HC CH2 0.25 O O O Zn CH2 + H2 O CH3-CHO + HCHO + H2O CH3-HC O O CH2OH Ca(OH)2 CH3-CHO + 3 HCHO HOCH2-C-CHO 0.25 CH2OH CH2OH CH2OH Ni, t0 HOCH2-C-CHO + H2 HOCH2-C-CH2OH CH2OH CH2OH CH2OH CH2Br HOCH2-C-CH2OH + 4 PBr3 3 BrCH2-C-CH2Br + 4 H3PO3 0.25 CH2OH CH2Br BrH2C CH2Br t0 + 2 Zn + 2 ZnBr2 0.25 C BrH2C CH2Br 3. Có 4 đồng phân thuộc các dạng muối của Amin với axít H2CO3
C H 3 -C H 2 -C H 2 -N H 3 + .H C O 3 - C H 3 -C H -N H 3 + .H C O 3 - CH 3 CH3 + - 0.25 CH 3 -CH 2 -NH 2 .HCO 3 C H 3 -N H + .H C O 3 - CH 3 CH 3 Các phương trình phản ứng của các đồng phân trên tác dụng với NaOH tạo ra muối X. CH3CH2 CH2-NH3 +.HCO3- + 2NaOH  CH3CH2 CH2NH2 + Na2CO3 + 2H2O (CH3)2CH-NH3+.HCO3- + 2NaOH  (CH3)2CH-NH + Na2CO3 +2H2O CH3-CH2-NH2+.HCO3- + 2NaOH CH3-CH2-NH-CH3 + Na2CO3 + 2H2O CH3 ( CH3)3 N+H. HCO3- + 2NaOH  (CH3)3N + Na2CO3 + 2H2O 0.25 Câu 5 1 mol A + NaHCO3  2 mol CO2 1,5đ  A là axit 2 lần axit  (CHO)x  C4H4O4 C2H2(COOH)2 HOOC COOH HOOC H C C C C 0.5 H COOH H H 0.25 Chỉ có dạng cis mới có khả năng khép vòng khi tách nước O O H C H C C OH P2O5 C O + 2HPO3 0.25 C OH C C H C H O O Axit maleic Anhydrit maleic COOH COOH CH KMnO4 HC OH +[O]+H2O 0.25 CH HC OH COOH COOH Axit tactric O H C V2O5 C 0.25 + 4,5 O2 O +2CO2 + 2H2O C C H O Câu 6 a) Khi tác nhân electrophin tấn công vào vị trí  hoặc  của piridin thì sẽ tạo cấu 1,5đ trúc cộng hưởng (I, IV) trong đó nguyên tử N chỉ có sáu electron lớp ngoài cùng và mang một điện tích dương. Nguyên tử N lại có độ âm điện lớn nên trạng thái trung gian này không bền. Khi tác nhân electrophin tấn công vào vị trí , điện tích dương của trạng thái trung gian sẽ chỉ phân bố trên các nguyên tử C. Cấu trúc sáu electron ngoài cùng và mang điện tích dương của C lại khá bền. Do vậy, phản ứng thế
electrophin của piridin ưu tiên xảy ra tại vị trí  là vị trí có trạng thái trung gian 0.5 bền vững hơn. H H H TÊn c«ng vÞ trÝ  N E N E N E I II III H E H E H E T Ê n c « n g vÞ trÝ  N N N IV V VI H H H T Ên c« n g vÞ trÝ  E E E 0.5 N N N (b) Piridin kém hoạt động hơn benzen là vì nguyên tử N trong piridin có độ âm điện lớn (cũng do nguyên tử N này phản ứng với tác nhân electrophin tạo cation piridinium) hút electron (-I) làm mật độ điện tích âm trong vòng và làm mất ổn định trạng thái trung gian R+. 0.5 Câu 7 Theo đầu bài Số mol H2 = 0,04 ; CO2 = 0,12 ; H2O = 0,17 1,5đ Do 2 rượu đều no mạch hở nên công thức chung CnH2n+2Ox .(n, x đều là trị số TB) 3n+1-x CnH2n+2Ox + O2  n CO2 + (n +1) H2 O 2 Theo phương trình tổng số mol A + B = 0,17 – 0,12 = 0,05 mol x CnH2n+2Ox + x Na  CnH2n+2- x(ONa)x + H2 2 0.25 0,12 0,04 Dễ thấy : n = = 2,4 và x =  2 = 1,6  phải có 1 rượu đơn chức 0,05 0,05 0.25 Theo giả thiết, số nguyên tử các bon trong mỗi rượu đều không quá 3 nên : * Trường hợp 1 : Rượu đơn chức có số cacbon = 3 (C3H7OH) Rượu đa chức còn lại có số cácbon < 2,4 và có số nhóm OH > 1,6 Đó là CH2OH – CH2OH (số nhóm OH không vượt quá số cacbon) * Trường hợp 2 : Rượu đơn chức có số cacbon = 2 (C2H5OH) 0.25 Rượu đa chức còn lại có số cacbon > 2,4 và số nhóm OH  3  C3H8Ox. Ta có : 2 0,6 2,4  tỉ số mol C2 H 5OH = 0,6 = 3 C3H 8O x 0,4 2 3 0,4 áp dụng tỉ số này để tính x :  1 x - 1,6 x  1,6 3 1,6   x = 2,5 0,6 2 x 0,6 0.25 * Trường hợp 3 : Rượu đơn chức có số cacbon = 1 (CH3OH) Rượu đa chức còn lại có số cacbon > 2,4 và số nhóm OH  3  C3H8Ox. Làm tương tự trên tính được x = 1,857. Cả 2 trường hợp 2 và 3 đều cho x không 0.25 nguyên (loại). 0.25 Vậy nghiệm là C3H7OH (0,02 mol) và C2H4(OH)2 (0,03 mol) Chú ý: Nếu thí sinh làm theo phương pháp khác nếu đúng vẫn cho đủ điểm .
KỲ THI HỌC SINH GIỎI THÀNH PHỐ- LỚP 12- Năm học : 2010-2011 Môn thi : HÓA HỌC Thời gian làm bài : 180 phút. Câu1: (2điểm) Hòa tan hoàn toàn 0,765 gam 1 oxit kim loại vào nước thu được 1 lít dung dịch X có pH=12. a) Cho biết công thức oxit kim loại. b) Trộn những thể tích bằng nhau của dung dịch H2SO4 0,05M với dung dịch HCl 0,02M được dung dịch A. Trộn 2 phần thể tích dung dịch X với 1 phần thể tích dung dịch NaOH 0,04M được dung dịch B. Hỏi phải trộn dung dịch A với dung dịch B theo tỷ lệ thể tích như thế nào để có dung dịch C có pH=2 (Giả thiết thể tích thu được bằng tổng thể tích các dung dịch được trộn ). Câu 2: (3 điểm) Nung hỗn hợp A gồm sắt và lưu huỳnh sau một thời gian được hỗn hợp rắn B. Cho B tác dụng với dung dịch HCl dư thu được V1 lít hỗn hợp khí C. Tỷ khối của C so với H2 bằng 13. Nếu đốt cháy hoàn toàn B thành Fe2O3 và SO2 cần V2 lít O2. a)Tìm tương quan giá trị V1 và V2 (đo ở cùng điều kiện) b)Tính % khối lượng các chất trong B theo V1 và V2. Câu 3: (3 điểm) Hòa tan hoàn toàn m1 gam bột Cu trong 600ml dung dịch HNO3 1M thu được V lít khí NO (đktc) và dung dịch A. Trung hòa A bằng 400 ml dung dịch KOH rồi đem cô cạn dung dịch tạo thành thu được m2 gam muối khan B. Nung nóng B đến khối lượng không đổi được khí K và 29 gam chất rắn C. Dẫn toàn bộ khí K hấp thụ vào nước thu được 1 lít dung dịch D. a. Tính V, m1, m2 và nồng độ dung dịch KOH đã dùng. b. Tính tỷ khối hơi của K so với O2, tính pH của dung dịch D. c. Cho từ từ dung dịch NH3 2M vào dung dịch A thấy tạo 9,8 gam kết tủa. Tính thể tích (ml) dung dịch NH3 đã dùng. Câu 4: 3 điểm 1. Viết phương trình phản ứng của (CH3)2C=CH2 với các chất dưới đây để tạo sản phẩm chính. a) H2O(H+) b) Nước Clo Hãy trình bày cơ chế của phản ứng (a) 2. Hoàn thành các phương trình hóa học: a) (CH3)2CHOH+ K2Cr2O7+H2SO4  (CH3)2CO + Cr2(SO4)3 +…………… b) C6H5CH2OH+KMnO4  C6H5COOK+MnO2+....................
OH c) OH + K2Cr2O7+ H2SO4  HOOC-(CH2)4-COOH + Cr2(SO4)3+…………….. Câu 5: (4điểm) 1. Ba chất hữu cơ có cấu tạo mạch hở không nhánh, phân tử chỉ có 1 loại nhóm chức và chúng thuộc các dãy đồng đẳng khác nhau, phân tử khối đều nhỏ hơn 150. Trong các hợp chất trên % khối lượng C và H tương ứng bằng 54,545% và 9,1% còn lại là Oxi.Dung dịch X tác dụng được với AgNO3 trong dung dịch NH3 tạo kết tủa. Y và Z không có phản ứng này. Y tác dụng với Na và NaOH. Z tác dụng được với Na nhưng không tác dụng được với dung dịch NaOH. Y hoặc Z khi tác dụng với Cu(OH)2 trong những điều kiện thích hợp tạo ra hợp chất khác nhau nhưng có cùng CTPT C8H14O4Cu. Xác định CTCT của X, Y và Z. Viết các phương trình hóa học minh họa. 2. Đun nóng hỗn hợp rượu A với axit B(đều là những hợp chất có cấu tạo mạch hở, không phân nhánh) thu được este X. Đốt cháy hoàn toàn m gam X thu được 1,344 lít khí CO2 (đktc) và 0,72 gam H2O. Lượng O2 cần dùng là 1,344 lít (đktc) a) Tìm CTPT của X, biết tỷkhối hơi của X so với không khí nhỏ hơn 6. b) Xác định CTCT của A, B, X. Biết giữa A, B và X có mối quan hệ qua sơ đồ sau: C xH y  Q  A  M  B  X Câu 6: (4điểm) 1. Y là hợp chất trong thành phần chỉ gồm nguyên tố X và oxi. Trong Y, oxi chiếm 72,72% vè khối lượng. a) Xác định nguyên tố X. b) B là hợp chất gồm 2 nguyên tố trong đó có X, 150
a) Xác định CTPT của A. Biết trong không khí gồm 20% oxi và 80% nitơ theo thể tích. b) Xác định CTCT của A, biết A không làm mất màu brom trong CCl4 và A được hình thành từ chất hữu cơ X và chất hữu cơ Y, Phân tử khối của X và Y đều lớn hơn 50, khi X tác dụng với nước brom tạo kết tủa trắng. Mối quan hệ của A, X, Y thể hiện trong các sơ đồ phản ứng sau đây: A+NaOH  X+B+H2O A+HCl  Y+D D+NaOH  X+NaCl+H2O B+HCl  Y+NaCl