Trang 1 of 7
KỲ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI LỚP 12
NĂM HỌC 2008 - 2009
SỞ GIÁO DỤC & ĐÀO TẠO
QUẢNG NAM
Môn thi : HÓA HỌC
Câu
Đáp án
Điểm
I.1
Các phương trình hoá học của các phản ứng:
Cu + 4HNO
3
(đặc) Cu(NO
3
)
2
+ 2NO
2
↑ + 2H
2
O
MnO
2
+ 4HCl (đặc, nóng) MnCl
2
+ Cl
2
↑ + 2H
2
O
2Fe + 6H
2
SO
4
(đặc, nóng) Fe
2
(SO
4
)
3
+ 3SO
2
↑ + 6H
2
O
A +dung dịch NaOH:
2NO
2
+ 2NaOH NaNO
3
+ NaNO
2
+ H
2
O
B + dung dịch NaOH:
Cl
2
+ 2NaOH NaCl + NaClO + H
2
O
C + dung dịch KMnO
4
:
5SO
2
+ 2KMnO
4
+ 2H
2
O 2H
2
SO
4
+ K
2
SO
4
+ 2MnSO
4
.
1,5
I.2
* Cho dung dịch Na
2
S lần lượt tác dụng với các dung dịch
Cu
2+
+ S
2-
CuS↓
2Al
3+
+ 3S
2-
+ 6H
2
O 2Al(OH)
3
↓+ 3H
2
S↑
Zn
2+
+ S
2-
ZnS↓
2Fe
3+
+ 3S
2-
2FeS↓ + S↓
Fe
3+
+ 3S
2-
+ H
2
O Fe(OH)
3
↓+ 3HS
-
*Cho dung dịch NH
3
đến dư lần lượt tác dụng với các dung dịch
Cu
2+
+ 2NH
3
+ 2H
2
O Cu(OH)
2
↓+ 2NH
4
+
Cu(OH)
2
↓ + 4NH
3
[Cu(NH
3
)
4
]
2+
+ 2OH
-
Al
3+
+ 3NH
3
+ 3H
2
O Al(OH)
3
↓+ 3NH
4
+
Zn
2+
+ 2NH
3
+ 2H
2
O Zn(OH)
2
↓+ 2NH
4
+
Zn(OH)
2
↓ + 4NH
3
[Zn(NH
3
)
4
]
2+
+ 2OH
-
Fe
3+
+ 3NH
3
+ 3H
2
O Fe(OH)
3
↓ + 3NH
4
+
1,5
HƯỚNG DẪN CHẤM
Trang 2 of 7
Cõu
ỏp ỏn
im
I.3
in phõn dung dch hn hp a mol CuSO
4
v b mol NaCl
Catot: Cu
2+
+ 2e Cu
Anot: 2Cl
-
Cl
2
+ 2e
Phn ng in phõn u tiờn CuSO
4
+ 2NaCl Cu + Cl
2
+ Na
2
SO
4
(1)
dung dch sau in phõn ho tan c Al
2
O
3
thỡ dung dch cú axit hoc kim.
Do ú sau phn ng in phõn (1) phi d CuSO
4
hoc d NaCl.
- sau (1) d CuSO
4
thỡ b < 2a
2CuSO
4
+ 2H
2
O
điện phân
2Cu + O
2
+ 2H
2
SO
4
(2)
Dung dch H
2
SO
4
ho tan Al
2
O
3
Al
2
O
3
+ 3H
2
SO
4
Al
2
(SO
4
)
3
+ 3H
2
O (3)
- sau (1) d NaCl thỡ b > 2a
2NaCl +2H
2
O
đ
i ệ n p h â n
c ó m à n g n g ă n
Cl
2
+ H
2
+2NaOH (2
/
)
Dung dch NaOH ho tan Al
2
O
3
Al
2
O
3
+ 2NaOH + 3H
2
O 2Na[Al(OH)
4
] hay NaAlO
2
. (3
/
)
1,5
II.1
Chn dung dch HCl hoc H
2
SO
4
loóng nhn ra cỏc cht lng v dung dch
ó cho.
-Nhn ra C
2
H
5
OH: to thnh dung dch ng nht.
-Nhn ra C
6
H
5
CH
3
: tỏch thnh 2 lp riờng
-Nhn ra C
6
H
5
NH
2
: ban u tỏch lp, sau khi phn ng to thnh dung dch ng nht
C
6
H
5
NH
2
+ HCl C
6
H
5
NH
3
Cl
-Nhn ra Na
2
CO
3
cú gii phúng khớ khụng mu, khụng mựi.
Na
2
CO
3
+ 2HCl 2NaCl + CO
2
+ H
2
O
-Nhn ra Na
2
SO
3
cú gii phúng khớ khụng mu, mựi xc.
Na
2
SO
3
+ 2HCl 2NaCl + SO
2
+ H
2
O
-Nhn ra C
6
H
5
ONa cú to thnh phenol ớt tan nờn dung dch b hoỏ c.
C
6
H
5
ONa + HCl C
6
H
5
OH + NaCl
-Nhn ra CH
3
COONa cú to thnh CH
3
COOH mựi gim.
CH
3
COONa + HCl CH
3
COOH + NaCl
1,5
Trang 3 of 7
Câu
Đáp án
Điểm
II.2
a. Có 7 chất
1. CH
2
=CH-CH
2
-CH
2
-OH but-3-en-1-ol
2. CH
2
=CH-CH(OH)-CH
3
but-3-en-2-ol
3. CH
3
-CH=CH-CH
2
-OH but-2-en-1-ol
4. CH
2
=C(CH
3
)-CH
2
-OH 2-metyl propen-1-ol
5. CH
3
-CH
2
-CH
2
-CHO butanal
6. CH
3
-CH(CH
3
)-CHO 2-metyl propanal
7. CH
3
-CO-CH
2
-CH
3
butanon.
b. Viết 6 phương trình hoá học của phản ứng điều chế trực tiếp CH
3
CHO
C
2
H
2
+
H
2
O
HgSO
4
80
0
C
CH
3
CHO
1
.
2
. C
2
H
5
OH
CuO
+
t
0
CH
3
CHO
+
Cu
+
H
2
O
3
.
CH
2
=CHCl
+
NaOH
t
0
CH
3
CHO
+
NaCl
4
.
CH
3
COOCH=CH
2
+
NaOH
t
0
CH
3
CHO
+
CH
3
COONa
5
.
CH
3
CHCl
2
+
2
NaOH
t
0
CH
3
CHO
+
2
NaCl
+
H
2
O
6
.
C
2
H
4
+
O
2
PdCl
2
;CuCl
2
t
0
;P
2
CH
3
CHO
2
1,5
a. Trật tự tăng dần nhiệt độ sôi:
CCH
3
OH
CH
3
CH
2
CH
3
CHCH
3
CH
3
CH
OH
CH
3
CH
3
CH
2
CH
2
CH
2
CH
2
OH
Khi số mạch nhánh tăng thì cấu trúc có xu hướng thu gọn trở thành dạng cầu, làm
giảm độ bền liên kết liên phân tử.
1,5
b. pentan-1,5-diol tan tốt hơn pentan-1-ol, do có nhiều nhóm -OH tạo được liên kết
hidro đa phương, đa chiều hơn.
II.3
c. Trật tự tăng dần độ mạnh tính axit:
CH
3
-H
CH
3
O-H
O H
C
H
3
C
O
HO
CH
3
S
O
O
O H
không
phân cực
phân cực
yếu do
CH
3
- đẩy
electron
phân cực mạnh
do C
6
H
5
- hút
electron
phân cực
mạnh hơn do
CO hút
electron
mạnh hơn
phân cực
mạnh nhất do
có hai nhóm
SO hút
electron
CH
3
-
CH
3
O
-
O
-
CH
3
C
O
O
1/2-
1/2-
CH
3
S O
O
O
1/3-
1/3-
1/3-
kém bền
kém bền,
không có
giải tỏa
điện tích
bền do có sự
giải tỏa điện
tích
bền do có sự
giải tỏa điện
tích trên hai
O
bền do có sự
giải tỏa điện
tích trên ba O
Trang 4 of 7
Câu
Đáp án
Điểm
III.1
Thế điện cực Fe
3+
/Fe
2+
E
1
= E
0
1
+ 0,059 lg ([Fe
3+
]/[Fe
2+
]) = 0,771 (V)
+ Khi pH = 5, thế của dung dịch giảm tới 0,152V, điều này có nghĩa là nồng độ ion
Fe
3+
đã bắt đầu giảm do phản ứng:
Fe
3+
+ 3OH
-
→ Fe(OH)
3
↓
Khi đó E = 0,771 + 0,059 lg ([Fe
3+
]/0,2) = 0,152 => [Fe
3+
] ≈ 10
-11
(M)<< [Fe
3+
]bđ
Vậy Fe(OH)
3
xem như đã kết tủa hoàn toàn. m
kết tủa
= 0,2 x 107 = 21,4 (g).
pH = 5 => pOH = 9 nên [OH
-
] = 10
-9
(M).
T
Fe(OH)3
= [Fe
3+
] [OH
-
]
3
= 10
-11
x (10
-9
)
3
= 10
-38
.
1,0
III.2
Thế điện cực Fe
3+
/Fe
2+
: E
1
= 0,771(V) (Vì nồng độ của các ion ở điện cực (1) bằng
nhau).
Thế điện cực Ag
+
/Ag: E
2
= E
0
2
+ 0,059 lg [Ag
+
].
Khi suất điện động của pin đã cho đạt đến giá trị bằng 0, nghĩa là E
1
= E
2
.
Suy ra: 0,771 = 0,799 + 0,059 lg [Ag
+
] => [Ag
+
] = 0,3353(M)
Ở 25
0
C hằng số cân bằng của phản ứng Fe
2+
+ Ag
+
Fe
3+
+ Ag được xác định
theo thế điện cực:
Fe
2+
→ Fe
3+
+ 1e E
0
1
= - 0,771V
Ag
+
+ 1e → Ag E
0
2
= 0,799V
Fe
2+
+ Ag
+
Fe
3+
+ Ag E
0
pin
= 0,028V
Hằng số cân bằng của phản ứng: K = 10
0,028/0,059
=10
0,4746
= 2,983.
1,0
III.3
Xét các quá trình:
CaF
2
⇌ Ca
2+
+ 2F
-
K
s
= 3,4.10
-11
(1)
H
+
+ F
-
⇌ HF K
a
-1
= 1,35.10
3
(2)
Trong môi trường axit yếu (pH = 3,3) và K
a
-1
không quá lớn nên F
-
do CaF
2
điện ly
ra tồn tại ở cả 2 dạng HF và F
-
, do đó, không thể tổ hợp hai cân bằng (1) và (2) để
tính toán. Gọi độ tan của CaF
2
trong dung dịch axit là s (M). Ta có:
C
F
-
= 2s = [F
-
] + [HF]
1,0
Trang 5 of 7
Câu
Đáp án
Điểm
11
2
a
2
a
2
1122
S
a
a
a
a
10.4,3
)HK(
Ks4.s
10.4,3FCaK
HK
K.s.2
F
K
HK
Fs2
K
HF
Fs2
a
Thay K
a
= 7,4.10
-4
và [H
+
] = 10
-3,3
ta tính được s = 2,88.10
-4
M.
IV.1
NaHCO
3
và NH
4
HCO
3
NaHCO
3
+ NaOH → Na
2
CO
3
+ H
2
O
NH
4
HCO
3
+ 2NaOH → Na
2
CO
3
+ NH
3
+ 2H
2
O
0,75
IV.2
Xác định CTPT A, B và CTCT B.
* CTPT của A có dạng: (C
3
H
4
O
3
)
n
C
3n
H
4n
O
3n
C
3n-3n/2
H
4n-3n/2
(COOH)
3n/2
Hay C
3n/2
H
5n/2
(COOH
3n/2
. Vì A là axit no, mạch hở nên ta có:
5n/2 = 2x(3n/2) + 2 - 3n/2 => n = 2
=> CTPT A là C
6
H
8
O
6
hay C
3
H
5
(COOH)
3
* CTPT của B có dạng: (C
2
H
3
O
3
)
m
C
2m
H
3m
O
3m
C
2m-y
H
3m-x-y
(OH)
x
(COOH)
y
với x+2y= 3m (1)
B là một axit no, mạch hở nên ta có:
3m – x – y = 2(2m – y) + 2 – x – y => m = 2y – 2 (2)
Trong đó: x≤ 2m – y (vì số nhóm –OH không thể lớn hơn số nguyên tử C trong gốc
hydrocacbon). Kết hợp với (1) và (2), suy ra:
m = 2; x = 2; y = 2. Vậy CTPT của B là: C
4
H
6
O
6
.
CTCT của B là: HOOC-CH(OH)-CH(OH)-COOH
Các công thức cấu trúc và tên gọi của B là:
COOH
COOH
H OH
H OH
COOH
COOH
HO H
H OH
COOH
COOH
H OH
HO H
Axit (2S, 3S)- tactric axit (2R, 3R)- tactric axit meso-tactric
1,75
V.1
m
hhA
= m
C
+ m
H
= 1,3. 12 + 1,2.2 = 18gam
m
hhB
= 1,3. 32 + 1,2 . 16 = 60,8 gam => n
B
= 60,8/(19.2)= 1,6 mol
=> n
A
= = 0,75 mol.
=> dA/H
2
= 24/2 = 12.
1,0
Trang 6 of 7
Câu
Đáp án
Điểm
V.2
PTPƯ: BaO + H
2
O → Ba(OH)
2
Na
2
O + H
2
O → 2NaOH
MCO
3
+ 2HCl → MCl
2
+ CO
2
+ H
2
O
n
Ba(OH)2
= n
BaO
= 11,475/153= 0,075mol
n
NaOH
= 2n
Na2O
= 2.1,55/62 = 0,05mol
=> n
OH
- = 0,2 mol
12,3/100 < n
hh
< 12,3/84 => 0,123 < n
hh
< 0,146 => 0,123 < n
CO2
< 0,146
Từ đó suy ra: > > => 1,6 > > 1,4
Chứng tỏ tạo ra 2 muối là HCO
3
-
và CO
3
2-
.
OH
-
+ CO
2
→ HCO
3
-
và 2OH
-
+ CO
2
→ CO
3
2-
+ H
2
O
Gọi x, y lần lượt là số mol của HCO
3
-
và CO
3
2-
, ta có:
+ TH 1: nếu n
CO2
= 0,123 thì: x + y = 0,123 và x + 2y = 0,2.
Giải ra ta được: x = 0,046; y = 0,077.
Ba
2+
+ CO
3
2-
→ BaCO
3
vì số mol CO
3
2-
(0,077) > số mol Ba
2+
(0,075)
=> số mol BaCO
3
= 0,075mol => m
BaCO3
= 0,075. 197 = 14,775 gam.
+ TH 2: nếu n
CO2
= 0,146 thì: x + y = 0,146 và x + 2y = 0,2.
Giải ra ta được: x = 0,092; y = 0,054.
Ba
2+
+ CO
3
2-
→ BaCO
3
vì số mol CO
3
2-
(0,054) < số mol Ba
2+
(0,075)
=> số mol BaCO
3
= 0,054mol => m
BaCO3
= 0,054. 197 = 10,638 gam.
Vậy 10,638gam < m
BaCO3
< 14,775gam.
2,0
VI.1
Vì từ pentozơ B có thể tạo ra D- glucozơ bằng phản ứng tăng mạch nên B có 3 C bất
đối giống như 3 C bất đối cuối cùng của D- glucozơ:
CHO
CH
2
OH
HO H
H OH
H OH
H OH
CHO
CH
2
OH
HO H
H OH
H OH
D- glucozơ (B): (2S, 3R, 4R)-2,3,4,5- tetrahydroxypentanal
1,0
Trang 7 of 7
Câu
Đáp án
Điểm
VI.2
CHO
CH
2
OH
HO H
H OH
H OH
H OH
CHO
CH
2
OH
HO H
H OH
H OH
CN
CH
2
OH
HO H
H OH
H OH
H OH
CN
CH
2
OH
HO H
H OH
H OH
HO H
COOH
CH
2
OH
HO H
H OH
H OH
H OH
HCN
H
2
O/H
+
H
2
O/H
+
COOH
CH
2
OH
HO H
H OH
H OH
HO H
C
CH
2
OH
O
H O
HO H
H OH
H OH
C
CH
2
OH
O
H O
HO H
H OH
HO H
CHO
CH
2
OH
HO H
H OH
H OH
HO H
P
2
O
5
-
H
2
O
Na/Hg
P
2
O
5
-
H
2
O
Na/Hg
D
-
glucoz¬
D
-
mannoz¬
1,0
VI.3
O
O
H
H
H
O H
H
H
O H
H
O
H
H
H
O H
H
H
O H
H O
H
O H
O
O
H
H
H
O H
H
H
O H
H
H
O
H
O H
H
O H
H O
H
H
H
O H
H ay
0,5