Tải bản đầy đủ (.pdf) (7 trang)

Đáp án HSG Hóa học lớp 12 Quảng Ninh 2012-2013 bảng B - Học Toàn Tập

Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (160.56 KB, 7 trang )

(1)

1


SỞ GD&ðT QUẢNG NINH


---


ðỀ THI CHÍNH THỨC


HƯỚNG DẪN CHẤM THI CHỌN HỌC SINH GIỎI CẤP TỈNH

LỚP 12 THPT NĂM HỌC 2012 – 2013



---


MƠN: HỐ HỌC (BẢNG B)



( Hướng dẫn này có 7 trang)


Câu 1 (3 điểm):


1.Muối sắt (III) bị thủy phân theo phản ứng:


Fe3+ +H2O ⇌ Fe(OH)2+ + H+ Có hằng số cân bằng K = 4,0.10


a.Tính pH của dung dịch FeCl3 0,050M.


b.Tính pH mà dung dịch phải có để 95% muối sắt (III) không bị thủy phân.


2.Cho hai dung dịch A và B. Một dung dịch chứa HCl và một dung dịch chứa Na2CO3.


Người ta tiến hành hai thí nghiệm sau:


TN1: Cho rất từ từ A vào B, vừa cho vừa khuấy ñều. Sau khi kết thúc thí nghiệm thu được



2,24 lít khí (đktc).


TN2: Cho rất từ từ B vào A, vừa cho vừa khuấy ñều. Sau khi kết thúc thí nghiệm thu ñược


3,36 lít khí (đktc).


Tìm A, B và số mol mỗi chất trong A, B.


Câu Nội dung ðiểm


Câu1
(3 ñ)


1.a.Gọi x là số mol Fe3+ thủy phân:


FeCl3 3


Fe3+ +H2O ⇌ Fe(OH)2+ + H+
Ban ñầu: 0,050


Thủy phân x x x
Cân bằng 0,05-x x x


2+ + 2


3
3+


[Fe(OH) ][H ]



4, 0.10


[Fe ] 0, 050


x
K


x




= = =




⟶ x = [H+] = 0,012 mol/lit


⟶ pH = - lg0,012 = 1,921


b. pH mà dung dịch phải có để 95% muối sắt (III) khơng bị thủy phân;


Ta phải có:






5
95



Thế biểu thức trên vào biểu thức K



.


4,0. 10 7,6. 10pH = 1,119


0,5


0,5
2.


Gọi x, y lần lượt là số mol HCl và Na2CO3


Nếu cho từ từ HCl vào Na2CO3


Ta có các phản ứng:


HCl + Na2CO3→NaHCO3 + NaCl


HCl + NaHCO3→NaCl + CO2 + H2O


Nếu cho từ từ Na2CO3 vào dung dịch HCl


Ta có phản ứng:


2HCl + Na2CO3→ 2NaCl + CO2 + H2O.


0,5




(2)

2



Từ các ptpư⟶ nếu số mol HCl ≥ 2 lần số mol Na2CO3 thì thể tích khí ở hai


TN phải bằng nhau.
Bài cho


2


2
1


2


2, 24


TN : 0,1( )


22, 4
3, 36


TN : 0,15( )


22, 4
CO


CO


n mol



n mol


= =


= =


y < x < 2y




⟶ khi cho từ từ HCl vào dung dịch Na2CO3 thì lượng khí thốt ra ít hơn khi


làm ngược lại ⟶ A là HCl và B là Na2CO3.


Từ các phản ứng:


TN1 ⟶ x = y + 0,1


TN2⟶ x = 2. 0,15 = 0,3


⟶ x = 0,3 mol; y = 0,2 (mol)


Vậy dung dịch A chứa 0,3 mol HCl , dung dịch B chứa 0,2 mol Na2CO3


0,25


0,5


0,5


Câu 2 (2 ñiểm):


Tiến hành hai thí nghiệm sau:


TN1: Cho a gam Fe vào V lít dung dịch HCl, cơ cạn dung dịch sau phản ứng thu ñược 3,1


gam chất rắn khan.


TN2: Cho hỗn hợp gồm a gam Fe và b gam Mg vào V lít dung dịch HCl trên thì thu được 448


ml khí H2 (đktc), cơ cạn dung dịch sau phản ứng thu ñược 3,34 gam chất rắn khan.


Xác ñịnh khối lượng a và b, biết các phản ứng đều xảy ra hồn tồn.
Câu2


(2 đ)


1. Các phương trình phản ứng:


Mg + 2HCl →MgCl2 + H2


Fe + 2HCl → FeCl2 + H2


Ta có; 2 0, 448 0, 02( )


22, 4
H


n = = mol



Xét TN1: Giả sử a (g) Fe ñã tác dụng hết với HCl


⟶ 3,1 (g) chất rắn là FeCl2⟶ 2 3,1 0, 0244( )


127
FeCl


n = = mol


⟶ số mol H2 = 0,0244(mol)


Xét TN2: Khi thêm Mg vào, thu được số mol H2 = 0,02(mol)⟶ vơ lý. Vậy trong


cả hai thí nghiệm kim loại đều phải dư, axit hết


nHCl = 2.nH


2 = 0,04 (mol)⟶ 3,1 = a + 0,04.35,5 ⟶ a = 1,68 (g)


Khi thêm Mg: 3,34 = a + b + 0,04.35,5⟶ b = 0,24(g)


Vậy a = 1,68 (g) và b = 0,24(g)


0,25
0,25


1,0
0,25
0,25
Câu 3 (4 ñiểm):



A là hợp chất hữu cơ ñơn chức chứa C, H, O. Cho một lượng chất A tác dụng hoàn toàn với
500 ml dung dịch KOH 2,4 M rồi cơ cạn dung dịch sau phản ứng thu được 105 gam chất rắn khan


B và m gam ancol C. Oxi hóa m gam ancol C bằng O2 (có xúc tác) ñược hỗn hợp X. Chia X thành


3 phần bằng nhau:


Phần 1 tác dụng với lượng dư dung dịch AgNO3 trong NH3 thu ñược 21,6 gam Ag.


Phần 2 tác dụng với dung dịch NaHCO3 (dư) thu ñược 2,24 lít khí (đktc).



(3)

3



1.Xác định cơng thức của ancol C biết rằng khi đun nóng ancol C với H2SO4 ñặc ở 170o thu


ñược anken.


2.Tính % số mol ancol C đã bị oxi hóa.


3.Xác định cơng thức cấu tạo của A.


Câu3
(4 đ)


1.Xác định cơng thức cấu tạo ancol C:


Hợp chất hữu cơ ñơn chức A chứa C, H, O tác dụng với dung dịch KOH cho


ancol C, suy ra A là este đơn chức. ðun nóng ancol C với H2SO4 ñặc ở 170oC



ñược anken, chứng tỏancol C là ancol no ñơn chức, mạch hở. Oxi hóa ancol C
được sản phẩm tham gia phản ứngtráng bạc, suy ra C là ancol bậc một. Vậy A


có cơng thức tổng qt là: RCOOCH2R’.


Phản ứng của A với dung dịch KOH :


RCOOCH2R’ + KOH⟶RCOOK +R’CH2OH(1)


Phản ứng oxi hóa m gam ancol C :


2 R’CH2 OH + O2xt→ 2 R’CHO + 2 H2 O(2)


R’CH2OH+ O2xt→R’COOH + H2O(3)


Hỗn hợp X sau phản ứng (2) và (3) gồm R’CHO, R’COOH, H2O và


R’CH2OH dư,ñược chia làm 3 phần bằng nhau.


ðặt số mol ancol C ứng với m/3 (gam) ancol là x, số mol ancol C ñã phản
ứng chuyển thành anñehit và axit tương ứng là y và z.


Trong 1/3 hỗn hợp X có : R’CHO y (mol)
R’COOHz (mol)


H2O (y + z) (mol)


R’CH2OH dư (x – y – z) (mol).



* Phần I :


R’CHO + 2AgNO3+ 3NH3+H2O


o
t


→R’COONH4 + 2Ag+ 2NH4NO3 (4)


Số mol Ag = 2y = 21,6 : 108 = 0,2 ⟶y = 0,1 ( mol )


* Phần II :


R’COOH + NaHCO3 ⟶R’COONa + H2O + CO2 ↑(5)


Số mol CO2 = z = 2,24 : 22,4 = 0,1 (mol)


* Phần III:


2R’COOH + 2 Na⟶ 2R’COONa + H2 ↑(6)


2R’CH2OH + 2 Na ⟶2R’CH2ONa + H2 ↑ (7)


2H2O+ 2Na ⟶2NaOH + H2↑ (8)


Số mol H2: 0,5z + 0,5(x - y - z ) + 0,5( y + z ) = 4,48 : 22,4 = 0,2 (mol )


⟶€ x + z = 0,4 (*)


Thay z = 0,1 vào (*) ñược: x = 0,3 (mol)



Chất rắn khan thu ñược sau phản ứng ở phần III gồm :


0,1 (mol) R’COONa ; 0,1 (mol) R’CH2ONa và 0,2 (mol) NaOH.


Số gam chất rắn khan : (R’+ 67). 0,1 + (R’ + 53). 0,1 + 40. 0,2 = 25,8


⟶€ R’ = 29 €⟶ R’ là C2H5 –


Công thức cấu tạo của ancol C: CH3– CH2 – CH2 - OH.


0,5


0,5


0,5


0,5


0,5



(4)

4


2.


Tính phần trăm số mol C3H7OH bị oxi hóa :


Tổng số mol ancol đã bị oxi hóa: 3(y + z ) = 3 . 0,2 = 0,6 (mol).


Số mol C3H7OH có trong m gam là : 3x = 3 . 0,3 = 0,9 (mol)



% số mol C3H7OH ñã bị oxi hóa là: (0,6 : 0,9) .100 = 66,67 (%) 0,5


3.


Xác ñịnh công thức cấu tạo của A:


Theo (1): nancol = nKOH phản ứng = nmuối = 3x = 0,9 (mol)


Số mol KOH dư: 0,5. 2,4 – 0,9 = 0,3 (mol)


Chất rắn khan B gồm: 0,9 (mol) RCOOK và 0,3 (mol) KOH dư
Số gam chất rắn khan B: ( R + 83 ). 0,9 + 56 . 0,3 = 105


€⟶R = 15 ⟶ R là CH3 –


Vậy công thức cấu tạo của A là: CH3 – COO – CH2 – CH2 – CH3 0,5


Câu 4 (3 ñiểm):


Cho 20,80 gam hỗn hợp X gồm Fe, FeS, FeS2, S tác dụng với dung dịch HNO3 đặc nóng


(dư), thu được V lít khí NO2 (là sản phẩm khử duy nhất, ño ở ñktc) và dung dịch A. Cho A tác


dụng với dung dịch Ba(OH)2 dư thu ñược 91,30 gam kết tủa.


1.Viết các phương trình phản ứng xảy ra dưới dạng phương trình ion rút gọn.


2.Tính V. Tính số mol HNO3 tối thiểu cần dùng để hịa tan hồn tồn hỗn hợp X.


Câu4


(3 đ)


1.Các phương trình phản ứng:


Fe + 6H+ + 3NO3- → Fe3+ + 3NO2↑+ 3H2O (1)


FeS + 10 H+ + 9NO3- → Fe3+ + SO42- + 9NO2↑ + 5H2O (2)


FeS2 + 14H+ + 15NO3- → Fe3+ + 2SO42- + 15NO2↑ + 7H2O (3)


S + 4H+ + 6NO3- → SO42- + 6NO2↑ + 2H2O(4)


Dung dịch sau phản ứng có: Fe3+, SO42-, H+, NO3-


H+ + OH- → H2O(5)


Fe3+ + 3OH- → Fe(OH)3↓(6)


Ba2+ + SO42- → BaSO4↓(7)


1


0,25


2. Coi hỗn hợp X gồm Fe và S với số mol tương ứng là x và y ta có sơ đồ:


3 2


3



3


( )
2


4
4


( )
aSO
HNO Ba OH


Fe OH
Fe


Fe


xmol


xmol xmol


S SO B


ymol ymol ymol


+


+ +





 




 




  


→ →


  


  


  


  


Theo bài ra ta có hệ: 56 32 20,8 0, 2


107 233 91, 3 0,3


x y x mol


x y y mol


+ = =



 


→


 


+ = =


 


Ta có:


Fe → Fe+3 + 3e


0,2mol 3.0,2mol


S → S+6 + 6e


0,3mol 6.0,3mol


N+5 + 1e → N+4



(5)

5


amol a mol


Bảo tồn e ta có:a = 0,6 + 1,8 = 2,4 mol → V = 53,76 lít


Ta có: 0, 2 2



0,3 3
Fe


S


n


n = = →Cộng (1) nhân 2 với (4) nhân 3 ta có:


2 Fe + 6H+ + 3NO3- → Fe3+ + 3NO2↑+ 3H2O


+


3 S + 4H+ + 6NO3- → SO42- + 6NO2↑ + 2H2O


2Fe + 3S + 24H+ + 24NO3- → 2Fe3+ + 3SO42- + 24NO2↑+ 12H2O


→ lượng tối thiểu HNO3 cần dùng:nHNO3 =nH+ =nNO3− =2, 4mol


0,5


0,25
0,5
Câu 5 (2 điểm):


1.Có 4 axit sau:


CH3-CH2-CH2-COOH (A); CH3-C%C-COOH (D).


C=C


H


CH3


COOH
H
C=C


C
H3


H


COOH
H


(B) (C)


a. Hãy sắp xếp các axit trên theo thứ tự tăng dần Ka. Giải thích ngắn gọn.


b.Hiđro hố D (xt Pd, PbCO3) thu được B hay C ? Vì sao?


2.Bằng phương pháp hóa học hãy phân biệt các bình khí mất nhãn chứa một trong các chất


khí sau: propin, propen, propan, xiclopropan.
Câu5


(2 ñ)
1.



a. Thứ tự sắp xếp Ka: A < C < B < D


Giải thích:
A có + I
B có – I, + C
C có – I, + C
D có – I


Tính axit: do cấu tạo của nhóm COOH có liên kết O-H phân cực.


+ Các nhóm đẩy e (+I, +C): giảm sự phân cực do đó làm giảm Ka.


+ Các nhóm hút e (-I, -C): tăng sự phân cực do đó làm tăng Ka.


+ Ka của B lớn hơn Ka của C vì các axit chưa no dạng cis có tính axit mạnh hơn


dạng trans do 2 nhóm thế ở dạng cis có sự tương tác với nhau.


b. Phản ứng tạo ra B


Do ñây là phản ứng cộng hợp cùng phía nên đã tạo ra cấu hình cis.


0,25


0,25
0,25
0,25
2.


- Dẫn từ từ mỗi khí vào các ống nghiệm đựng dung dịch AgNO3 trong NH3



thấy có duy nhất một khí tạo ra kết tủa màu vàng nhận ra khí propin.


HC≡C-CH3 + AgNO3 + NH3⟶ AgC≡C-CH3↓ + NH4NO3


- Dẫn ba khí cịn lại vào ba ống nghiệm ñựng dung dịch KMnO4 thấy có duy


nhất một một khí làm mất màu tím của dung dịch nhận ra khí propen.


3CH3-CH=CH2+2KMnO4+4H2O ⟶3CH3-CH(OH)-CH2(OH)+2MnO2+2KOH


- Dẫn hai khí cịn lại vào hai ống nghiệm ñựng dung dịch nước brom thấy có
0,25



(6)

6



một một khí làm mất màu nước brom nhận ra khí xiclopropan.


+ Br2⟶ Br-CH2-CH2-CH2-Br


- Chất khí cịn lại là propan


0,25
0,25
Câu 6 ( 3,0 điểm)


Xà phịng hóa hồn tồn 200 gam một loại chất béo có chỉ số axit bằng 7 cần dùng vừa ñủ


m1 gam dung dịch NaOH 40%. Sau phản ứng thu được 207,55 gam xà phịng và m2 gam glixerol.



1.Tính m1 và m2.


2.Tính chỉ số xà phịng hóa của chất béo trên.


3.Trình bày phương pháp để tách xà phịng và glixerol từ hỗn hợp thu ñược sau phản ứng


trong thực tế sản xuất.
Câu6


(3 ñ)
1.


Cứ 1 gam chất béo cần 7 mg KOH p/ư với axit tự do
Vậy 200 gam chất béo cần 1400 mg KOH p/ư với axit tự do
→ nNaOH p/ư với axit = nKOH = 0,025 mol


ðặt x là số mol glixerol thu được.
Các phương trình phản ứng:


1 1 2


R C O O H

+

N aO H

R C O O N a

+

H O



0,025 0,025


2 2


3 5

(

)

3

3

3

3 5

(

)

3


C H

OOC R

+

NaOH

R COONa

+

C H

OH




3x x


Bảo toàn khối lượng: m chất béo + mNaOH = m xà phòng + mglixerol + m nước


200 + 40.(0,025+3x) = 207,55 + 92x + 0,025.18
→ x = 0,25 mol


→ m2 = 0,25.92 = 23 gam


→ mNaOH = 40.(0,025+3x) = 31 gam
→ m1 = m ddNaOH = 77,5 gam


0,5
0,25


0,25
0,5


0,25
0,25
2.


nNaOH p/ư với este = 3x = 0,75 mol = nKOH


Cứ 200 gamchất béo cần 0,75.56.1000 mg KOH p/ư với este
Vậy 1 gam chất béo cần 210 mg KOH p/ư với với este


→ Chỉ số xà phịng hóa = 210 + 7 = 217. 0,5



3.


- Cho NaCl vào hỗn hợp sau p/ư xà phòng hóa, làm lạnh, xà phịng tách ra
khỏi dung dịch.


- Cơ đặc dung dịch cịn lại, li tâm để tách NaCl, thu lấy glixerol.


0,25
0,25
Câu 7 (3 ñiểm):


1.Dựa vào cấu trúc tinh thể hãy giải thích vì sao kim cương lại rất cứng và khơng dẫn điện,


cịn than chì lại mềm và dẫn điện?


2. Viết phương trình hố học biểu diễn các phản ứng xảy ra trong mỗi trường hợp sau:



(7)

7



b. Cho clorua vôi vào dung dịch axit clohiñric.


c. Phản ứng sản xuất supephotphat kép.


d. Phản ứng sản suất ure.


e. Phản ứng sản suất thuỷ tinh thơng thường.


f. Nung nóng hỗn hợp Mg và SiO2 trong bình kín.


Câu7


(3 ñ)


1.


- Kim cương có cấu trúc tinh thể ngun tử, trong đó mỗi ngun tử C đều liên
kết với 4 nguyên tử C khác bằng 4 liên kết cộng hóa trị nên kim cương rất cứng
và khơng dẫn điện.


- Tinh thể than chì có cấu trúc lớp, trong một lớp, mỗi nguyên tử C liên kết với 3
nguyên tửC khác.Các lớp than chì liên kết với nhau bằng lực tương tác yếu rất
dễ tách ra khỏi nhau vì vậy than chì mềm.


- Vì trong một lớp than chì có hệ liên hợp Π – Π, các electron giải tỏa trên hệ
liên hợp chuyển động được tự do nên than chì dẫn ñiện.


0,25


0,25
0,25
2.


a. 3(NH4)2SO4


o
t


→ N2 + 4NH3+ 3SO2 + 6H2O


b. CaOCl2+ 2HCl ⟶CaCl2 + Cl2↑+ H2O



c. 3H2SO4 + Ca3(PO4)2⟶ 3CaSO4↓ + 2H3PO4


Ca3(PO4)2 + 4H3PO4⟶ 3Ca(H2PO4)2


d. CO2 + 2NH3


o
t , P


→ (NH2)2CO + H2O


e. 6SiO2 + CaCO3 + Na2CO3


o
t


→ Na2O.CaO.6SiO2 + 2CO2


f. 2Mg + SiO2


o


t


→ 2MgO + Si


2Mg + Si to Mg


2Si



MgO + SiO2


o


t


→MgSiO3


0,5
0,25
0,5
0,25
0,25


0,5
Lưu ý: Học sinh làm cách khác ñúng vẫn cho ñiểm tối ña.





×