Đê thi HSG cấp trường (QN)

SỞ GD - ĐT QUẢNG NGÃI KÌ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI CẤP TRƯỜNG
TRƯỜNG THPT SỐ 2 ĐỨC PHỔ MÔN HOÁ HỌC LỚP 12
NĂM HỌC: 2010 – 2011
ĐỀ CHÍNH THỨC Thời gian : 180 phút (không kể thời gian giao đề)
Ngày thi : ……../………../ 2010
(Đề gồm 02 trang; thí sinh được sử dụng Bảng tuần hoàn và máy tính cầm tay)
------------------------
Câu 1. ( 4 điểm). Cho n- butan phản ứng với clo theo tỉ lệ mol 1:1 có chiếu sáng thu được hỗn
hợp A và hỗn hợp khí B. Để hấp thụ hết khí HCl trong B cần vừa đủ 1,6 lít dung dịch NaOH
1,25M.
a. Viết phương trình phản ứng thế n-butan với Clo và cơ chế phản ứng.
b. Tính khối lượng hỗn hợp A.
c. Sản phẩm chính của n-butan với clo chiếm 72,72%khối lượng hỗn hợp A. Tính khối
lượng sản phẩm chính và phụ.
d. Hãy cho biết nguyên tử H ở cacbon bậc II tham gia phản ứng thế dễ hơn ở cacbon bậc
I bao nhiêu lần.
Câu 2. ( 3 điểm). Một hợp chất A có M
A
< 170. Đốt cháy hoàn toàn 0,486 gam A sinh ra 405,2
ml CO
2
(đktc) và 0,27g H
2
O.
a. Xác đinh công thức phân tử của A.
b. A tác dụng với dung dịch NaHCO
3
với Na đều sinh ra chất khí với số mol đúng bằng số
mol A đã dùng. Những nhóm chức nào của A đã phản ứng với NaHCO
3
và với natri? Số

lượng mỗi nhóm chức đó trong phân tử là bao nhiêu? Viết phương trình phản ứng.
Câu 3. ( 3 điểm).
a. Hoàn thành sơ đồ phản ứng sau (các chất từ A
1
….. , G
2
là các chất hữu cơ, viết ở dạng
công thức cấu tạo):

Fe
→
E
1
+ E
2
C
6
H
5
-CH
3
2
(1 ),asCl mol
→
A
(ete )Mg khan
→
B
2
1.

2. /
Etilenoxit
H O H
+
→
C
0
2 4
,15H SO C
→
D
2
(1 )Br mol
→
(1 mol) (1mol)
as
→
G
1
+ G
2
b. Viết phương trình phản ứng khi cho alanin tác dụng lần lượt với: Dung dịch KOH; dung
dịch H
2
SO
4
, C
2
H
5

I; metanol/dung dịch HCl bão hoà; CH
3
COCl; NaNO
2
/dung dịch HCl.
c. Cho dung dịch NH
3
dư vào dung dịch X gồm AlCl
3
, ZnCl
2
và FeCl
3
thu được kết tủa Y.
Nung kết tủa Y thu được chất rắn Z. Cho luồng khí H
2
dư qua Z (đun nóng) thu được chất rắn T.
các phản ứng xảy ra hoàn toàn. Hãy viết các phản ứng xảy ra và xác định các chất trong T.
Câu 4. ( 4 điểm).
a. Cho 0,15 mol este X Mạch hở vào 150 g dung dịch NaOH 8%, đun nóng để phản ưng
thuỷ phân este xảy ra hoàn toàn thu được 165g dung dịch Y. Cô cạn dung dịch Y thu được 22,2g
chất rắn khan.
Tìm công thức cấu tạo của X, gọi tên?
b. Z và Y lần lượt là các tripeptit và tetrapeptit được tạo thành từ cùng một amino axit no
mạch hở, có một nhóm – COOH và một nhóm –NH
2
. Đốt cháy hoàn toàn 0,1 mol Y thu
được sản phẩm CO
2
, H

2
O và N
2
, trong đó tổng khối lượng CO
2
và H
2
O là 47,8 gam. Nếu
đốt cháy hoàn toàn 0,3 mol Z thì cần bao nhiêu mol O
2
?
c. Cân bằng phản ứng oxi hoá – khử sau theo phương pháp thăng bằng ion – electron, chỉ
rõ quá trình oxi hoá và quá trình khử.
Zn + NO
3
-

+ OH
-

2
2
ZnO
−
→
+ NH
3
+ H
2
O

Câu 5. ( 6 điểm).
a. Cho 18,3 gam hỗn hợp X gồm Na và Ba vào nước thu được dung dịch Y và 4,48 lít khí
hidro (đktc). Xác định thể tích khí CO
2
(đktc) cho vào dung dịch Y để thu được kết tủa
cực đại?
b. Cho 11,6g FeCO
3
tác dụng vừa đủ với dung dịch HNO
3
thu được hỗn hợp khí (CO
2
và
NO) và dung dịch X. Khi thêm dung dịch HCl dư vào dung dịch X thì hoà tan tối đa được
bao nhiêu gam đồng? (iết có khí NO bay ra).
c. Một dung dịch muối nitrat có [Ba
2+
] = 10
-3
M và [Sr
2+
] = 10
-1
M. Dùng dung dịch thích
hợp Na
2
SO
4
tác dụng với dung dịch trên. Biết T
BaSO

4
= 10
-10
(T
1
); T
SrSO
4
= 10
-6
(T
2
) ở 25
o
C
trong nước. Kết tủa nào được hình thành trước? Vì sao?
d. Cho biết độ tan của CaSO
4
là 0,2 gam trong 100gam nước ở 20
o
C và khối lượng riêng của
dung dịch CaSO
4
bão hoà là D = 1g/ml. Hỏi khi trộn 50ml dung dịch CaCl
2
0,012M với
150 ml dung dịch Na
2
SO
4

0,04M (ở 20
OC
) có kết tủa xuất hiện không? Giải thích?
Hết; Giám thị coi thi không giải thích gì thêm;
ĐÁP ÁN
MÔN HOÁ HỌC 12; KÌ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI CẤP TRƯỜNG 2010-2011
CÂU HƯỚNG dẫn giải
Điể
m
Tổng
cộng
1 a
CH
3
-CH
2
CHCl-CH
3
+ HCl (1)
CH
3
-CH
2
-CH
2
CH
3
+ Cl
2

as
→
(X)
CH
3
CH
2
CH
2
CH
2
Cl + HCl (2)
(Y)
NaOH + HCl  NaCl + H
2
O (3)
+ Cơ chế phản ứng :tạo sản phẩm chính:
- khơi mào: Cl
2

as
→
Cl
.
+ Cl
.

- phát triển mạch: .
CH
3

CH
2
CH
2
CH
3
+ Cl
.
 CH
3
CH
2
CH-CH
3
+ HCl
CH
3
– CH
2
-CH –CH
3
+ Cl
2
 CH
3
CH
2
CHCl-CH
3
+ Cl

.

………………
- tắt mạch: Cl
.
+ Cl
.
 Cl
2
2 CH
3
– CH
2
-CH –CH
3
 CH
3
– CH
2
-CH – CH-CH
2
-CH
3
CH
3
CH
3

CH
3

– CH
2
-CH –CH
3
+ Cl
.
 CH
3
CH
2
CHCl-CH
3

+ Cơ chế tạo sản phẩm phụ cũng xảy ra tương tự:
0,5
0,5
0,5
1,5
b Từ (1),2,3) suy ra :
. m
A
= 1,6 . 1,25 . 92,5 = 185 gam
0,5 0,5
c
.
Khối lượng mỗi sản phẩm:
. m
X
= 72,72% . 185 = 134,532g
. m

Y
= 185 – 134,532 = 50,468g
1,0 1
d Gọi khả năng phản ứng thế bởi clo của nguyên tử H liên kế nguyên tử C bậc II là
x và cacbon bậc I là y; Ta có:
4
.100
4 6
x
x y+
= 72,72% =>
x
y
=
3,998
≈
4 lần.
1,0 1
2 a Xác định CTPT: C
x
H
y
O
z

Tính n
C
= 0,018; n
H
= 0,03 ; n

O
= 0,015
Lập tỉ lệ: x:y:z = 6: 10: 5
=> CTPT là C
6
H
10
O
5
(vì M < 170).
0,5
0,5
1
b
.
- A tác dngj với NaHCO
3
 CO
2
chứng tỏ A có nhóm –COOH.
- A + Na  H
2
=> A có nhóm –COOH và có thể có nhóm –OH.
Đặt CT của A là: (HO)
n
– R – (COOH)
m

Pư:
(HO)

n
R(COOH)
m
+ mNaHCO
3
 (HO)
n
R(COONa)
m
+ mCO
2
+ H
2
O
1 mol 1mol
=> m = 1, CT của A là : (HO)
n
RCOOH
(HO)
n
RCOOH + (1+n)Na  (NaO)
n
RCOONa + (1+n)/2H
2
1 mol 1 mol
=> n = 1 ; Vậy CT của A là: HO – C
5
H
8
O

2
– COOH
- Viết lại hai phản ứng:
1. (HS tự viết)
2.
0,5
0,5
0,5
0,5
2
3 a Hoàn thành sơ đồ pư:
C
6
H
5
-CH
3
+ Cl
2

as
→
C
6
H
5
-CH
2
Cl (A) + HCl
C

6
H
5
-CH
2
Cl + Mg
Ete
→
C
6
H
5
-CH
2
Mg Cl (B)
0,25
0,25
C
6
H
5
-CH
2
Mg Cl
2
1.
2. /
Etilenoxit
H O H
+

→
C
6
H
5
CH
2
CH
2
CH
2
OH
C
6
H
5
CH
2
CH
2
CH
2
OH
0
2 4
,15H SO C
→

(E
1

) +HBr
+ Br
2

Fe
→
(E
2
) +HBr
(G
1
) + HBr
+ Br
2

AS
→
(G
2
) +HBr
0,25
0,25
0,25
0,25
1,5
b Các ptpu:
CH
3
CHNH
2

-COOH + NaOH 
CH
3
CHNH
2
-COOH + H
2
SO
4

CH
3
CHNH
2
-COOH + C
2
H
5
I  CH
3
CHNH(C
2
H
5
)-COOH + HI
CH
3
CHNH
2
-COOH + CH

3
OH + HCl  CH
3
CHNH
3
Cl-COOCH
3
+ H
2
O
CH
3
CHNH
2
-COOH + CH
3
COCl  CH
3
-CHNH(COCH
3
)- COOH + HCl
CH
3
CHNH
2
-COOH + HO-NO  CH
3
-CHOH-COOH + N
2
+ H

2
O
0,25
/2pu
0,25
0,75
c 3NH
3
+ 3H
2
O + AlCl
3
 Al(OH)
3
+ 3NH
4
Cl
3NH
3
+ 3H
2
O + FeCl
3
 Fe(OH)
3
+ 3NH
4
Cl
2NH
3

+ 2H
2
O + ZnCl
2
 Zn(OH)
2
+ 2NH
4
Cl
Zn(OH)
2
+ NH
3
 Zn[NH
3
]
4
(OH)
2
tan
2Fe(OH)
3
 Fe
2
O
3
+ H
2
O
2Al(OH)

3
 Al
2
O
3
+ H
2
O
Fe
2
O
3
+ H
2
 Fe + H
2
O
Chất rắn: Al
2
O
3
và Fe
0,25
0,25
0,25
0,75
4 a Este + (150g)ddNaOH  165g dd Y =>m
este
= 165-150 = 15g
M

este
= 15/0,15 = 100g/mol
n
NaOH
= 0,3 mol mà n
este
= 0,15 mol, M = 100 => este đơn chức:
m
NaOH dư
= 0,15.40 = 6g; m
R-COONa
= 22,2 – 6 = 16,2g
R – COO – R’ + NaOH  R-COONa + ROH
100 R + 67
15g ………………………….16,2g
 R = 41 : C
3
H
5
–
 R’ = 15 : CH
3
–
 CTCT:
CH
2
= CH – CH
2
– COOCH
3

metyl vinylaxetat
CH
3
- CH= CH – COOCH
3
metylcrotonat
CH
2
=CCH
3
– COOCH
3
metyl metacrylat.
0,25
0,25
0,25
0,25
0,25
0,25
1,5
b
Gọi CT tripeptit và tetrapeptit là: (-NH-C
n
H
2n
-CO-)
3
; (-NH-C
n
H

2n
-CO-)
4
Hay C
3n
H
6n-3
O
3
N
3
và C
4n
H
8n-4
O
4
N
4
.
- pt cháy tetrapeptit:
C
4n
H
8n-4
O
4
N
4

oxi
→
4nCO
2
+ (4n-2)H
2
O + 2N
2
.
0,1mol 4n.0,1 (4n-2).0,1 mol
Khối lượng CO
2
+H
2
O = 44.4n.0,1 + 18.(4n-2).0,1 = 47,8
 n
≈
3
C
3n
H
6n-3
O
3
N
3
+ ((18n-9)/4)O
2

oxi

→
3nCO
2
+ (3n-3/2)H
2
O + 3/2N
2

0,3 mol ------------ ((18n-9)/4).0,3
Vậy: n
oxi
= (18.3- 9).0,3/4 = 3,375 mol
0,5
0,25
0,25
0,25
1,25
c
Zn + NO
3
-

+ OH
-

2
2
ZnO
−
→

+ NH
3
+ H
2
O
4 Zn + 4OH
-
- 2e  ZnO
2
2-
+ 2H
2
O
1 NO
3
-
+ 6H
2
O + 8e  NH
3
+ 9OH
-

4Zn + NO
3
-

+ 7OH
-

2
2
4ZnO
−
→
+ NH
3
+ 2H
2
O
0,5
0,5
0,25
1,25
5 a Pư:
Na ---------------------------------------- 1/2H
2
(1)
Goi x 1/2x
Ba ---------------------------------------- H
2
(2)
Gọi y y
23 137 18,3
1/ 2 4,48 / 22,4
x y
x y
+ =



+ =

=>
0,2
0,1
x
y
=


=

CO
2
+ Ba(OH)
2
 BaCO
3
+ H
2
O (3)
0,1 0,1
CO
2
+ 2NaOH  Na
2
CO
3
+ H
2

O (4)
0,1 0,2
Để thu được kết tủa lớn nhất thì chỉ (3) xảy ra ; hoặc cả (3) và (4) cùng xảy ra
vừa đủ.
Vậy : 0,1
≤
n
CO
2
≤

0,2 hay 2,24 lit
≤
V
CO2

≤
4,48 lit
0,25
0,25
0,25
0,25
1
b .n
FeCO3
= 0,1 mol
3FeCO
3
+ 10HNO
3

 3Fe(NO
3
)
3
+ 3CO
2
+ NO + 5H
2
O
0,1 mol 0,1
2Fe(NO)
3
+ 24HCl + 9Cu  9CuCl
2
+ 2FeCl
3
+ 6NO + 12H
2
O
0,1 9/2 . 0,1
Vậy: .m
Cu
= 28,8g
0,25
0,25
0,5
1
c Pt:
BáSO
4

1 1
à tan( ); ( )ho T ktua T≤ >
¬ →
Ba
2+
+ SO
4

2-
. (1)
SrSO
4

2 2
à tan( ); ( )ho T ktua T≤ >
¬ →
Sr
2+
+ SO
4
2-
(2)
- Từ (1) suy ra để tạo kết tủa BaSO
4
thì :
T
BaSO
4
= [Ba

2+
] . [SO
4
2-
] > T
1
=> [SO
4
2-
] > T
1
/[Ba
2+
] = 10
-10
/10
-3
= 10
-7
(3)
- từ (2) suy ra , để tạo kết tủa SrSO
4
thì:
T
SrSO4
= [Sr
2+
].[SO
4
2-

] > T
2
=> [SO
4
2-
] > T
2
/[Sr
2+
] = 10
-6
/10
-1
= 10
-5
(4)
Từ (3) và (4) suy ra: để cần [SO
4
2-
] kết tủa BaSO
4
thì nhỏ hơn [SO
4
2-
] để cần kết
tủa SrSO
4
đến 100 lần.
Vậy BaSO
4

đễ kết tủa hơn, nên là kết tủa tạo ra trước.
0,5
0,5
0,25
0,25
0,5
2
d + Ở nồng độ bão hoà:
. m
dd
= 100 + 0,2 = 100,2g
Ta có n
CaSO4
= 0,2/136 mol
D = 1g/ml => V
dd
= 100,2 ml
[CaSO
4
] = [Ca
2+
] = [SO
4
2-
] = 0,2/136 x1000/100,2 = 1,47.10
-2
.M
+ Khi trộn CaCl
2
+ Na

2
SO
4
 CaSO
4
+ 2NaCl
[Ca
2+
] =
3
3
0,012.50.10
(50 150).10
−
−
+
= 3. 10
-3
M
[SO
4
2-
] =
3
3
0,04.150.10
(50 150).10
−
−
+

= 3. 10
-2
M
Vì nồng độ [Ca
2+
] chưa fđật đến nồng độ bão hoà nên khoog có kết tủa tạo
thành.
0,25
0,25
0,25
0,5
0,5
0,25
2