Tài liệu huong dan cham de thi hoc sinh gioi

HƯỚNG DẪN CHẤM CHỌN HỌC SINH GIỎI KHỐI 11
Câu 1: (3 điểm)
1- Viết các đồng phân ancol bậc hai có công thức phân tử là C
5
H
12
O. Gọi tên các hợp chất đó.

2- Biết công thức thực nghiệm của một anđehit no (A) là (C
2
H
3
O)
n
.
a/ Hãy biện luận xác định công thức phân tử của A.
b/ Trong các đồng phân của A có đồng phân X mạch cacbon không phân nhánh. Viết công
thức cấu tạo của X, gọi tên X và viết các phương trình phản ứng điều chế cao su Buna từ X. (Các
chất vô cơ và các điều kiện cần thiết khác coi như có đủ).
Câu 1:
1. Công thức cấu tạo ancol bậc 2 của C
5
H
12
O:
1. CH
3
CH
2
CH
2

CH(OH)CH
3
pentanol – 2 (0,5 điểm)
2. (CH
3
)
2
CH – CH(OH)CH
3
3 – metyl butanol – 2 (0,5 điểm)
2. A là (C
2
H
3
O)
n
hay (CH
2
CHO)
n
hay C
n
H
2n
(CHO)
n
là anđehit no
=> 2n = 2. n + 2 – n = n + 2 => n = 2
=> anđehit A có công thức phân tử là: C
2

H
4
(CHO)
2
(1 điểm)
X là đồng phân của A, có mạch không phân nhánh => CTCT của A là:
OHC – CH
2
– CH
2
– CHO butadial – 1,4
Các ptpư:
1. OHC – (CH
2
)
2
– CHO + H
2
 →
0
,tNi
HOH
2
C – (CH
2
)
2
– CH
2
OH

2. HOH
2
C – (CH
2
)
2
– CH
2
OH
 →
0
32
,tOAl
CH
2
= CH– CH = CH
2
+ 2H
2
O
nCH
2
= CH– CH = CH
2
 →
0
,, tpNa
(- CH
2
- CH = CH – CH

2
-)
n
(1 điểm)
Câu 2(3 điểm): Hoà tan hỗn hợp gồm 0,002 mol FeS
2
và 0,003 mol FeS bằng một lượng
dư H
2
SO
4
đặc, nóng. Hấp thu SO
2
thoát ra bằng dung dịch KMnO
4
vừa đủ ta thu được
dung dịch Y không màu có pH = 2. Viết các phương trình phản ứng và tính thể tích của
dung dịch Y.
Phương trình phản ứng
2FeS
2
+ 14H
2
SO
4
→ Fe
2
(SO
4
)

3
+ 15 SO
2
+ 14H
2
O (0,5 điểm)
2FeS + 10H
2
SO
4
→ Fe
2
(SO
4
)
3
+ 9 SO
2
+ 10H
2
O (0,5 điểm)
5SO
2
+ 2 KMnO
4
+ 2H
2
O → 2H
2
SO

4
+ MnSO
4
+ K
2
SO
4
(0,5 điểm)
FeS
2
= 0,002 mol ; FeS = 0,003 mol
Do đó số mol SO
2
= 7,5x0,002 + 4,5x0,003 = 0,0285(mol)
Số mol H
2
SO
4
hình thành trong dung dịch = 0,0285x2/5 = 0,0114 (mol)
Số mol H
+
= 0,0228 mlo/l . Trong trường hợp này xem như pH dung dịch chủ yếu
do H
2
SO
4
quyết định. pH = 2 , v ậy nồng độ H
+
= 0,01 mol/lít
Thể tích dung dịch v = 0,0228/0,01 = 2,28 lit (1,5

điểm)
Câu 3(3,0 điểm): Một dung dịch chứa Ba(OH)
2
và NaOH nồng độ lần lượt là 0,2M và
0,1M. Cho CO
2
sục từ từ vào 200ml dung dịch trên ta được 4 gam kết tủa. Tính thể tích
CO
2
(đktc) đã được hấp thu.
Phương trình phản ứng
CO
2
+ Ba(OH)
2
→ BaCO
3
+ H
2
O (1)
CO
2
+ 2NaOH → Na
2
CO
3
+ H
2
O (2)
CO

2
+ H
2
O + Na
2
CO
3
→ 2NaHCO
3
(3)
CO
2
+ H
2
O + BaCO
3
→ Ba(HCO
3
)
2
(4) (1 điểm)
Có thể viết phương trình ion
CO
2
+ 2OH
-
+ Ba
2+
→ BaCO
3

+ H
2
O (1)
CO
2
+ 2OH
-
→ CO
3
2-
+ H
2
O (2)
CO
2
+ H
2
O + CO
3
2-
→ 2HCO
3

-
(3)
CO
2
+ H
2
O + BaCO

3
→ Ba
2+
2HCO
3
-
(4)

Số mol Ba(OH)
2
= 0,2x0,2 = 0,04 (mol); Số mol NaOH = 0,2 X0,1 = 0,02(mol)
Nếu chỉ có phản ứng (1) Số mol kết tủa BaCO
3
4/197 = 0,0203 (mol)
Thì số mol CO
2
là 0,0203 tương ứng 0,4547 lít (đkc) (1 điểm)
Nếu có phản ứng (4) thì hoàn thành (1, 2, 3) thì số mol CO
2
phải là :
0,04 + 1/2. 0,02 + 0,01 = 0,06 (mol)
Kết tủa BaCO
3
là 0,04 mol pư (4) phải hoà tan kết tủa: 0,04 -0,0203 = 0,0197(mol)
CO
2
phải cần 0,0197 (mol) Do vậy CO
2
cần là 0,06 + 0,0197 = 0,0797(mol)
Tương ứng 1,7853 lít (đkc) (1,5 điểm)

Bài 3: ( 4 điểm)
Hoà tan hoàn toàn 7,33 gam hỗn hợp kim loại M hoá trị 2 và oxit của nó thu được 1 lit dung dịch
X có pH= 13.
1/ Xác định kim loại M.
2/ Tính thể tích dung dịch chứa HCl và H
2
SO
4
có pH = 0 cần thêm vào 0,1 lit dung
dịch X để thu được dung dịch mới có pH = 1,699 (giả thiết sự pha trộn không làm thay
đổi thể tích dung dịch).
3/ Hoà tan 11,85 gam phèn chua: K
2
SO
4
.Al
2
(SO
4
)
3
.24H
2
O vào 1 lít dung dịch X .
Tính nồng độ mol/lit các ion trong dung dịch thu được sau khi tách kết tủa và khoảng pH
của dung dịch đó nếu thể tích dung dịch thu được vẫn là 1 lít.
Ta có
1/ pH = 13 ⇒ [OH
-
] = 10

-1
⇒
−
OH
n
= 0,1 mol
⇒ nM + nMO = 0,05 (mol) ⇒ Khối lượng phân tử trung bình của M và oxít là =
7,33
0,05
=
146,6
Vậy 130,6 < KLPT(M) < 146,6 ⇒ M là Ba=137 (1 điểm)
2/ pH = 0 ⇒ [H+] = 1. Gọi thể tích dung dịch HCl và H
2
SO
4
cần thêm là V ⇒
+
H
n
= 1.V
(mol)
Theo đầu bài
−
OH
n
trong dd X = 0,01 (mol) pH = 1,699 ⇒ [H
+
] = 0,02 mol/l
Vậy phản ứng trung hoà: H

+
+ OH
-
= H
2
O
Dung dịch thu được có môi trường axit nên số mol H
+
còn dư là V = 0,01;
Thể tích dung dịch mới là V + 0,1
Ta có
V-0,01
V+ 0,1
= 0,02 ⇒ V =
0,012
0,98
= 0,0122 (lít) (1 điểm)
Số mol phèn :
11,85
948
= 0,0125 mol.
Vậy số mol các ion trong phèn :
+
K
n
= 0,0125 . 2 = 0,025 (mol)

+
3
Al

n
= 0,0125 . 2 = 0,025 (mol)

−
2
4
SO
n
= 0,0125 . 4 = 0,05 (mol)
Số mol các ion trong 1 lít dung dịch X:
−
OH
n
= 0,1 mol ;
+
2
Ba
n
= 0,05 mol
Các phản ứng khi cho phèn vào dung dịch X:
Ba
2+
+ SO
4
2-
= BaSO4 ↓ phản ứng vừa đủ
0,05 0,05
Al
3+
+ 3OH

-
= Al(OH)
3

0,025 0,075 0,025
Al(OH)
3
+ OH
-
= AlO
2
-
+ H
2
O
0,025 0,025 0,025
Vậy nồng độ mol/lít các ion thu được là:
[K
+
] = 0,025/1 = 0,025 (M) (0,75 điểm)
[AlO
2
-
] = 0,025 (M) (0,75 điểm)
Muối KAlO
2
là muối của bazơ mạnh và các axit yếu nên pH của dung dịch lớn hơn 7 (0,5
điểm)
Câu III : 3điểm
1. Cho 6 dung dịch sau: KCl, BaCl

2
, K
2
CO
3
, KHCO
3
, KHSO
4
và NaOH. Hãy nêu cách phân biệt các
dung dịch này chỉ bằng quỳ tím. Giải thích.
2. Axit axetic có pK
a
= 4,76, metylamin có pK
b
= 3,36, axit aminoaxetic có pK
a
= 2,32 và pK
b
= 4,4.
Nhận xét và Giải thích.
Lời giải
1. Dùng quì tím nhận ra dung dịch KHSO
4
làm quì tím→ đỏ,
các dung dịch NaOH, KH CO
3
và K
2
CO

3
làm quì tím →xanh
-Dùng dung dịch KHSO
4
nhận ra BaCl
2
tạo kết tủa BaSO
4
, và các dung dịch KHCO
3
và
K
2
CO
3
có khí CO
2
bay lên.
-Còn lại là NaOH và KCl không có hiện tượng gì.
-Dùng BaCl
2
nhận ra K
2
CO
3
với kết tủa BaCO
3
và suy ra KHCO
3
( 1,5 điểm)

2. pKa càng nhỏ thì Ka cànglớn và tính axit càng mạnh.
Aminoaxit có pKa = 2,32 < pKa của axitaxetic = 4,76 → tính axit của aminoaxit mạnh
hơn. Aminoaxit có pKb = 4,4 > pKb của metylamin = 3,36 → tính bazơ của aminoaxit
yếu hơn.
Nguyên nhân: H
3
N
+
– CH
2
– COO
–
.
- Nhóm NH
2
đã proton hóa có khả năng hút e giúp gia tăng sự phóng thích proton của
nhóm – COOH kế cận → làm tăng tính axit.
- Nhóm – COO
–
cũng có khả năng hút e làm giảm mật độ e trên nguyên tử N và làm
giảm tính bazơ của NH
2
. (1,5 điểm)
Bài 6: ( 4 điểm)
Một hợp chất hữu cơ X , chỉ chứa C, H, O ; trong đó có 65,2% cacbon và 8,75%
hiđro. Khối lượng phân tử của X bằng 184.
Để phản ứng hoàn toàn với 87,4 mg X cần 47,5 ml NaOH 0,010M.
X tác dụng với hiđro (Ni xt) cho A; sản phẩm này bị tách nước sinh ra sản phẩm gần như
duy nhất là B. Ozon phân B bằng cách dùng O
3

rồi H
2
O
2
thì được hỗn hợp với số mol
bằng nhau gồm có axit etanoic và một đicacboxylic mạch thẳng (kí hiệu là D).
X cũng bị ozon phân như trên, nhưng sản phẩm là axit etanđioic và một axit
monocacboxylic
( kí hiệu là E) với số mol bằng nhau.
1/ Xác định công thức phân tử và độ chưa bão hoà của X.
2/ Xác định cấu tạo của A, B, X và E. Giải thích.
Bài 4: (4 điểm)
1/ Xác định công thức phân tử của X và độ bất bão hoà trong phân tử X:
Từ dữ kiện đầu bài tìm được CTPT của X là: ⇒ CTPT của X: C
10
H
16
O
3
(0,5 điểm)
Độ bất bão hoà trong X =
10.2 2 16
2
+ −
= 3 (0,5 điểm)
Số mol X phản ứng với NaOH =
3
87,4.10
184
−

= 0,475 . 10
–3
(mol)
Số mol NaOH phản ứng = 47,5.10
-3
.10
-2
= 0,475.10
-3
(mol)
⇒ Trong phân tử X có một nhóm chức –COOH (hoặc –COO-)
A có khả năng tách nước ⇒ A có nhóm chức –OH
Ozôn phân X hay B chỉ cho 2 sản phẩm với số mol bằng nhau ⇒ X và B chỉ có 1 liên kết
đôi, còn lại 2 liên kết đôi là : -COOH và C=O (0,5 điểm)
X →
ozon phan
HOOC-COOH + R-COOH . Vậy CTCT của X có dạng HOOC-CH=CH-R
CTCT của A HOOC-CH
2
-CH
2
-R (0,25 điểm)
B
 →
nphanoz «
CH
3
COOH + HOOC-R’-COOH .
Vậy CTCT của B có dạng CH
3

-CH=CH-R’-COOH. (0,25 điểm)
Từ kết quả trên rút ra các CTCT:
A: CH
3
-CHOH-(CH
2
)
7
-COOH (0,5 điểm)
B: CH
3
-CH=CH-(CH
2
)
6
-COOH (0,5 điểm)
X: CH
3
-CO-CH
2
-CH
2
-CH
2
-CH
2
-CH
2
- CH=CH-COOH (0,5 điểm)
E: CH

3
- CO-(CH
2
)
5
-COOH (0,5 điểm)