Đáp án HSG Hoá

Hớng dẫn chấm môn Hoá học
Kì thi chọn học sinh giỏi lớp 12
Năm học 2008 2009
Bài ý Nội dung Điểm
1 3,0
1
Giải thích hiện tợng:
- Nhôm tan, lúc đầu xuất hiện kết tủa sau đó kết tủa tan, có khí thoát ra.
Na
2
CO
3
2Na
+
+ CO
3
2-

CO
3
2-
+ H
2
O HCO
3
-
+ OH
-

HCO
3

-
+ H
2
O H
2
O + CO
2
+ OH
-

2Al + 6H
2
O 2Al(OH)
3
+ 3 H
2

Al(OH)
3
+ OH
-
Al(OH)
4
-
0,5
- Có xuất hiện kết tủa vàng:
Cr
2
O
7

2-
+ H
2
O 2 CrO
4
2-
+ 2H
+

H
+
+ OH
-
H
2
O
Ba
2+
+ CrO
4
2-
BaCr O
4

0,5
- Dung dịch chuyển từ màu vàng sang màu da cam và có kết tủa trắng:
2CrO
4
2-
+ 2H

+
Cr
2
O
7
2-
+ H
2
O
Trong môi trờng axit cân bằng dịch chuyển sang phải.
Ba
2+
+ SO
4
2-
BaSO
4

0,5
2
- Ta có sơ đồ tách sau:
Fe(NO
3
)
3
, Al(NO
3
)
3
, Cu(NO

3
)
2
, Zn(NO
3
)
2
Cu(OH)
2
, Fe(OH)
3
Na
2
[Zn(OH)
4
], Na[Al(OH)
4
]
Fe(OH)
3
[Cu(NH
3
)
4
](OH)
2
Al(OH)
3
[Zn(NH
3

)
4
](OH)
2
Zn(OH)
2
, Al(OH)
3
Fe(NO
3
)
3
Al(NO
3
)
3
Zn(NO
3
)
2
Cu(NO
3
)
2
1. HNO
3
2. Cô cạn
1. NaOH
2. Lọc
1. CO

2
2. Lọc
1. dd NH
3
2. Lọc
1. dd NH
3
2. Lọc
1. HNO
3
2. Cô cạn
1. HNO
3
2. Cô cạn
1. HNO
3
2. Cô cạn
- Viết các phản ứng xảy ra trong quá trình tách.
1,0
0,5
2 4,0
1 Gọi công thức muối halogen: MR.
Theo đề bài khí X phản ứng với Pb(NO
3
)
2
tạo kết tủa đen, khí X sinh ra do phản ứng
với H
2
SO

4
đặc. Vậy X là H
2
S. Các phơng trình phản ứng:
8MR + 5H
2
SO
4
= 4M
2
SO
4
+ 4R
2
+ H
2
S + 4H
2
O. (1)
H
2
S + Pb(NO
3
)
2
= PbS + 2HNO
3
. (2)
BaCl
2

+ M
2
SO
4
= 2MCl
2
+ BaSO
4
(3)
Theo (2): số mol H
2
S = số mol PbS = 0,1(mol)
và theo (1): nM
2
SO
4
= nR
2
= 0,4(mol) và nH
2
SO
4
(p) = 0,5(mol)
Theo (3): nBaSO
4
=
ì1,764 69,6
233
= 0,5 (mol) mà M
2

SO
4
chỉ tạo 0,4 mol BaSO
4

nên H
2
SO
4
d sau (1) = 0,5- 0,4 = 0,1(mol)
0,5
0,5
1,0
HDC- HSG 12 09
1
Nồng độ mol/l của axit là:
0,5 0,1
0,06
+
= 10(M)
Khối lợng m(g) = m
M
+ m
R
(với m
M
= 69,6- 0,4ì 96 = 31,2 gam)
m(g) = 31,2+ (171,2- 69,6) = 132,8(g)
1,0
2

Xác định R,M: 101,6 : 0,4 = 254. Vậy R là Iốt.
31,2 : 0,8 = 39 . Vậy M là Kali.
1,0
3 3,0
Phơng trình hóa học phản ứng nhiệt nhôm:
2 Al + Fe
2
O
3


0
t
Al
2
O
3
+ 2 Fe (1)
Gọi số mol của Al d (nếu có), Fe
2
O
3
d (nếu có), Al
2
O
3
, Fe của phần 1 trong hỗn hợp
B sau phản ứng là x, y, a, 2a.
Cho phần 1 tác dụng NaOH, chất rắn không tan là Fe
2

O
3
và Fe:
2 Al + 2 NaOH + 6 H
2
O 2Na[Al(OH)
4
] + 3 H
2
(2)
Al
2
O
3
+ 2 NaOH + 3H
2
O 2 Na[Al(OH)
4
] (3)
Khối lợng chất rắn giảm chính là khối lợng Al và Al
2
O
3
tham gia phản ứng. Vì vậy:
27x + 102 a = 25,5
Giả sử khối lợng phần 2 gấp k lần khối lợng phần 1. Khi cho phần 2 tác dụng H
2
SO
4
loãng, các phơng trình phản ứng có thể xảy ra:

2 Al + 3H
2
SO
4
Al
2
(SO
4
)
3
+ 3 H
2
(4)
kx
2
3
kx
Fe + H
2
SO
4
FeSO
4
+ H
2
(5)
2ka 2ka
Al
2
O

3
+ 3H
2
SO
4
Al
2
(SO
4
)
3
+ 3 H
2
O (6)
Fe
2
O
3
+ 3H
2
SO
4
Fe
2
(SO
4
)
3
+ 3 H
2

O (7)

2
H
n
=
2
3
kx + 2ka =
4,22
4,22
= 1 mol
1,0
Từ các dữ kiện của bài và theo các phơng trình phản ứng, ta có hệ phơng trình sau:







=+
=+
=+++
12
2
3
5,2510227
5,692.5610216027
kakx

ax
aayx








=+
=+
=+
12
2
3
5,2510227
442.56160
kakx
ax
ay
Vì các phản ứng xảy ra hoàn toàn (H = 100%) nên sau p (1) xảy ra các trờng hợp
sau: * Nếu Fe
2
O
3
hết y=0 a = 0,3928 x < 0 (loại)
* Nếu Al hết, x = 0 a = 0,25 k = 2 y = 0,1 mol.
Vậy hỗn hợp B có:
Fe (2a + 2.2a = 6.0,25 = 1,5 mol) m

Fe
= 84 gam.
Al
2
O
3
(a + 2a = 0,75 mol) mAl
2
O
3
= 76,5 gam.
Fe
2
O
3
d (y + 2y = 3.0,1 = 0,3 mol ) mFe
2
O
3
= 48 gam.
Theo định luật bảo toàn khối lợng:
m = m
A
= m
B
= 84 + 76,5 + 48 = 208,5 gam.
0,5
0,25
0,25
0,25

0,25
0,25
0,25
4 3,0
1 Gọi công thức của A là C
n
H
2n+2-a
(COOH)
a
, ta có n = n + a.
Phản ứng trung hoà:
C
n
H
2n+2-a
(COOH)
a
+ aNaOH C
n
H
2n+2-a
(COONa)
a
+ aH
2
O (1)

NaOH
16.1,25.20

n = = 0,1 (mol)
100.40

0,25
0,25
HDC- HSG 12 09
2
Tỉ lệ:
A
5,2 0,1 5,2 0,1
= hay =
M a 14n' + 2 + 44a a
7n = 4a 1
n = n + a =
4a - 1
7
+ a hay 7n = 11a 1 (*)
0,5
2 Khi n = a + 1và kết hợp với (*) ta có a = 2, n = 3.
Công thức của A là HOOC-CH
2
-COOH (axit propanđioic).
0,5
3
n
A
=
10,4
104
= 0,1 (mol) ; n

C2H5OH
=
6,9
46
= 0,15 (mol)
TH1 : Nếu tạo este 1 lần este:
H
2
C
COOH
COOH
+ C
2
H
5
OH
H
2
C
COOC
2
H
5
COOH
+ H
2
O (2)
(A) (X)
Theo ptp (2) ta có n
A

: n
C2H5OH
= 1 : 1 ;
Mà theo đầu bài n
A
: n
NaOH
= 0,1 : 0,15
Vậy phải tính hiệu suất theo A.
n
X
=
10,56
132
= 0,08 (mol) n
Ap
= 0,08 h =
0,08
.100
0,1
= 80 (%)
TH2: X là este 2 lần este:
H
2
C
COOH
COOH
+ 2C
2
H

5
OH
H
2
C
COOC
2
H
5
COOC
2
H
5
+ 2 H
2
O (3)
(A) (X)
Theo ptp (3) ta có n
A
: n
C2H5OH
= 1 : 2 ; mà theo đề bài n
A
: n
C2H5OH
= 1 : 1,5
Vậy phải tính hiệu suất phản ứng theo C
2
H
5

OH.
n
C2H5OH p
= 2.n
X
= 2.
10,56
160
= 0,132 (mol)
h =
0,132
.100
0,15
= 88 (%)
0,25
0,5
0,25
0,5
5 3,0
1 Kí hiệu Aspirin là HA có KLPT = 180
Nồng độ dung dịch bão hoà : C
0
M
HA =
3,55
180
= 1,97.10
-2
M
HA

H
+
+ A
-
; K = 10
-3,49
C
0
1,97.10
-2
Phân ly x x x
[CB] (1,97.10
-2
x) x x
Ta có :
2
-3,49 -3
-2
x
= 10 x = 2,37.10 (M)
(1,97.10 - x)

pH = - lg2,37.10
-3
= 2,63
1,5
2 PTPƯ của Aspirin với dung dịch NaOH:
CH

3
COO-C
6
H
4
-COOH + 3NaOH CH
3
COONa + NaO-C
6
H
4
-COONa + 2H
2
O
1,97.10
-2
3. 1,97.10
-2
2.1,97.10
-2
m =1,97.10
-2
.(180 + 3.40 2.18) = 5.2 gam

1,5
HDC- HSG 12 09
3
6 4,0
1 Gọi CTPT của A là C
x

H
y
O
z
Cl
t
.
Các phản ứng:

0
t
x y z t 2 2 2 2
y z y t
C H O Cl + (x + - )O xCO + H O + Cl
4 2 2 2

(1)

2Ag + Cl
2
2AgCl (2)
P
2
O
5
+ 3H
2
O 2H
3
PO

4
(3)

CO
2
+ 2KOH K
2
CO
3
+ H
2
O (4)
Ta có tỉ lệ:

C H
(6,62 - 4,26 - m - m )
3,5 10,8.2 4,26
x : y : t : z = : : :
44 18 35,5 16
= 0,08 : 0,12 : 0,12 : 0,08 = 2 : 3 : 3 : 2
Vậy CTĐG và cũng là CTPT của A là C
2
H
3
O
2
Cl
3
.
0,5

1,0
2 Vì A có khả năng tham gia phản ứng tráng gơng, và vì A tác dụng với C
6
H
5
Cl cho
thuốc trừ sâu B, nên A phải là CCl
3
-CH=O.H
2
O (cloran).
0,5
3
a) CCl
3
CHO + 2C
6
H
5
Cl ( p- Cl-C
6
H
4
)
2
CHCCl
3
+ H
2
O

Công thức cấu tạo của B là
CH ClCl
CCl
3
b) (p- Cl -C
6
H
4
)
2
CHCCl
3
+ x HONO
2
D + x H
2
O
Giả sử có x nhóm NO
2
thay thể x nguyên tử H trong B tạo thành D.

14.x
%N = .100 = 10,48 x = 4
354,5 - 45x

( trong đó 354,5 là KLPT của DDT (B) và 45x là khối lợng của NO
2
).
Vậy có 4 nguyên tử H đợc thế bằng 4 nhóm NO
2

.
Công thức cấu tạo của D là (u tiên thế vào vị trí ortho so với Cl):
CH
NO
2
NO
2
O
2
N
O
2
N
ClCl
CCl
3

0,5
1,0
0,5
L u ý : Thí sinh làm theo cách khác, đúng kết quả vẫn cho tối đa số điểm.
HDC- HSG 12 09
4