Đề luyện thi học sinh giỏi môn Hóa học Lớp 12 - Đề 90 (Có đáp án)

Nội dung text: Đề luyện thi học sinh giỏi môn Hóa học Lớp 12 - Đề 90 (Có đáp án)

1. ĐỀ 90 Câu 1: Hoàn thành các pư sau biết các chất ghi trong sơ đồ là sp chính. (2) (1) H O C H C H sec-C 4H 9C 6H 5 BrC 4H 8C 6H 5 4 8 6 5 (3) (4) (5) C H C H Br2C 4H 7C 6H 5 C 4H 9C 6H 5Br 4 7 6 5 Câu 2: Mỗi hh khí sau đây có thể tồn tại được hay không? Nếu có thể tồn tại hãy cho biết điều kiện, nếu không tồn tại thì hãy giải thích vì sao? Đối với những hh khí có thể tồn tại ở điều kiện nào đó hãy trình bày cách tách riêng mỗi khí? 1. N2 và O2. 2. O2 và Cl2 3. H2 và Cl2. 4. HCl và Br2. 5. SO2 và O2. 6. HBr và Cl2. 7. CO2 và HCl 8. H2S và NO2. 9. H2S và F2. (1) Câu 3: N2O4 phân li theo phương trình : N2O4 (K)  2NO2 (K) o Ở 25 C cho n mol khí N2O4 vào một bình kín (đã hút hết không khí) độ phân li của N2O4 là α và áp suất của hệ lúc cân bằng là Patm. a) Thiết lập mối liên hệ giữa hằng số cân bằng Kp với n, α, p. b) Ở 25oC, p = 1 atm, độ phân li α = 18,46%. Tính Kp. o c) Tính độ phân li của N2O4 ở 25 C và dưới áp suất p = 0,5atm, p = 0,1 atm. Các kết quả tính được có phù hợp với nguyên lí chuyển dịch cân bằng không ? Tại sao ? Câu 4: Chất lỏng N2H4 có thể dùng làm nhiên liệu đẩy tên lửa 1. Tính nhiệt tạo thành của N2H4 khi biết: 1 N O NO H 33,18kJ 2 2(k ) 2(k ) 2(k ) 1 1 H O H O H 241,6kJ 2(k ) 2 2(k ) 2 (k ) 2 N2 H4(k ) 3O2(k ) 2NO2(k ) 2 H2O(k ) H3 467,44kJ 2. Trong nhiên liệu đẩy tên lửa, hidrazin lỏng phản ứng với hidropeoxit lỏng tạo ra nitơ và hơi nước. Viết 3 phương trình phản ứng và tính nhiệt toả ra khi 1m (đktc) khí N2H4 phản ứng, biết nhiệt tạo thành của H2O2(l) là :-187,8kJ/ mol. Câu 5: Cho m1 gam hh gồm Mg, Al vào m2 gam dung dịch HNO3 24%. Sau khi các kim loại tan hết có 8,96 lít (ở đktc) hh khí X gồm NO, N2O, N2 bay ra (ở đktc) và dung dịch A. Thêm một lượng vừa đủ O2 vào hh X, sau phản ứng thu được hh khí Y. Dẫn Y từ từ qua dung dịch NaOH dư có 4,48 lít hh khí Z thoát ra (ở đktc). Tỷ khối của Z đối với H2 bằng 1,38. Nếu cho dung dịch NH3 dư vào dung dịch A thu được 62,2 gam kết tủa. Tính m1, m2. (Biết lượng HNO 3 lấy dư 20% so với lượng cần thiết, dung dịch A khi tác dụng với dung dịch NaOH không có khí NH3 thoát ra) Câu 6: Hòa tan 26,64g chất X là tinh thể muối sunfat ngậm nước của kim loại M (hóa trị x) vào nước được dung dịch A. Cho dung dịch A tác dụng với dung dịch NH3 vừa đủ được kết tủa B, nung nóng B ở nhiệt độ cao đến khối lượng không đổi còn lại 4,08g chất rắn. Cho dung dịch A tác dụng với dung dịch BaCl2 vừa đủ được 27,84g kết tủa bari sunfat. 1. Tìm công thức phân tử của X. 2. Tính thể tích dung dịch NaOH 0,2M cần cho vào dung dịch A để được lượng kết tủa lớn nhất, và thể tích dung dịch NaOH 0,2M ít nhất để không có kết tủa tạo thành. 3. Cho 250ml dung dịch KOH phản ứng hết với dung dịch A, được 2,34g kết tủa. Tính nồng độ mol/l của dung dịch KOH. Câu 7: 1. Có một hh các chất rắn gồm: p-metylanilin, axit benzoic, naphtalen. Trình bày ngắn gọn phương pháp hoá học để tách riêng từng chất. Viết phương trình phản ứng (1đ). 2. Có 5 lọ đựng riêng biệt các chất: axit benzoic (A); Benzanđehit(B); Metylphenyl ete (C); ancol benzylic (D); isopropyl benzen (E). Biết A, B, C, D là chất lỏng. Hãy sắp xếp thứ tự tăng dần nhiệt độ sôi, giải thích.
2. Câu 8: Hợp chất hữu cơ A có 88,24%C và 11,76% H, tỉ khối hơi của A đối với ancol etylic là 2,957. a/ Tìm CTPT A, tính tổng số liên kết đôi và số vòng no trong phân tử A b/ Tính số vòng no của A, biết rằng hidro hoá hoàn toàn A thu được hợp chất no B có CTPT CxH2x c/ Viết các công thức cấu tạo có thể có của A, biết rằng A tác dụng với dung dịch brôm theo tỉ lệ mol 1:1 và A tác dụng với nước (H+ xúc tác) thu được chất (C) có công thức cấu tạo như sau: HO OH CH2 CH2 CH3 CH3 C CH C CH2 CH2 CH3 ĐÁP ÁN 30000 C Câu 2: 1/Ttồn tại ở đk thường, không tồn tại ở nhiệt độ cao hoặc có tia lửa điện vì: N2 + O2  2NO. 2/ Tồn tại trong mọi điều kiện vì halogen không pư với oxi. 3/ Tồn tại ở nhiệt độ thấp không có as, không tồn tại khi nhiệt độ cao hoặc có as. as H2 + Cl2  2HCl. 4/ Tồn tại trong mọi điều kiện. xt,t0 5/ Không tồn tại khi có nhiệt độ và xt vì: 2SO2 + O2  2SO3. 6/ Không tồn tại vì clo là halogen mạnh hơn đẩy brom ra khỏi hợp chất 2HCl + Br2 → 2HCl + Br2. 7/ Tồn tại trong mọi điều kiện 8/ Không tồn tại do có pư: 4H2S + 2NO2 → 4S + N2 + 4H2O 9/ Không tồn tại vì H2S là chất khử mạnh còn F2 là chất oxi hóa mạnh: H2S + F2 → 2HF + S. Tách riêng mỗi khí: 1/ Chưng cất phân đoạn(xem điều chế nitơ trong SGK11) 2/ Cho qua dd KOH đun nóng thì thu được O 2, cô cạn dd sau pư được KCl + KClO 3. Nung hh này đến khối lượng không đổi được KCl, đpnc KCl thì được Cl2. Pư xảy ra 3/ Chưng cất phân đoạn hoặc cho hh qua KOH đun nóng như phần 2/ tách được hiđro, tách clo ra như phần 2/ 4/ 5/ Cho hh qua NaOH dư thì tách được oxi, từ Na2SO3 cho pư với H2SO4 được SO2. 6/ Cho hh vào dd NaHCO3 dư thì tách được CO2 4P 2 Câu 3: a/ KP = b/ 0,142 c/ 25,7% và 51,18%. n2 2 Câu 4: 1/ 50,6 KJ 2/ -346 KJ và -1544,42 KJ 2,9.63.100.120 Câu 5: m1 = 23,1 g và m2 = 913,5 g 24.100 Câu 6: 1/. X: Al2(SO4)3 . 18H2O. 2/. V max = 1,2 lít; V min = 1,6 lít 3/. 0,36M và 1,16M Câu 7: Khuấy đều hh rắn với lượng dư dd NaOH loãng,chỉ có axit benzoic phản ứng tạo thành natri benzoat tan trong dung dịch,hai chất còn lại không phản ứng, lọc tách hh rắn và dung dịch. Axit hoá dung dịch natribenzoat bằng dd HCl loãng: C6H5COOH(rắn) + NaOH → C6H5COONa(tan) + H2O C6H5COONa + HCl → C6H5COOH + NaCl -Khuấy hh rắn còn lại : Naphtalen, p- metylanilin với lượng dư dd HCl (loãng) phản ứng tạo muối tan, lọc lấy Naphtalen, kiềm hoá dung dịch muối, thu được p-metylanilin p - CH3C6H4NH2 + HCl → p - CH3C6H4NH3Cl
3. p - CH3C6H4NH3Cl + NaOH → p - CH3C6H4NH2 + NaCl + H2O - Thứ tự tăng dần nhiệt độ sôi (CH3)2CHC6H5 0 hoặc E lớn) Câu 3: Cho hh A gồm hai oxit của sắt có khối lượng bằng nhau. Lấy 4,64 gam A hoà tan hết bằng dung dịch HCl rồi thêm vào dung dịch amoniac dư sau đó lọc, nung kết tủa trong không khí ở nhiệt độ cao đến khối lượng không đổi được 4,72 gam chất rắn B. 1/ Xác định công thức của hai oxit trên? 0 2/ Lấy 6,96 gam hh A hoà tan hết bằng dd HNO3 loãng được V lít NO ở 27,3 C và 1at. Tính V? Câu 4: Biết A là một aminoaxit 1/ Cứ 0,01 mol A pư vừa đủ với 80 ml dd HCl 0,125M, sau đó đem cô cạn dd thì thu được 1,835 gam muối khan. Tính KLPT của A? 2/ Trung hòa 2,94 gam A bằng NaOH vừa đủ sau đó cô cạn được 3,82 gam muối khan. Tìm CTCT và tên của A biết nhóm amino ở vị trí ? Câu 5 : Hoà tan hoàn toàn hh MgCl2, FeCl3, CuCl2 vào nước ta được dung dịch A. Cho từ từ dòng khí H2S vào A cho đến dư thì thu được lượng kết tủa nhỏ hơn 2,51 lần lượng kết tủa tạo ra khi cho dung dịch Na2S dư vào dung dịch A. Tương tự, nếu thay FeCl3 trong A bằng FeCl2 với khối lượng như nhau (được dung dịch B)
4. thì lượng kết tủa thu được khi cho H2S vào B nhỏ hơn 3,36 lần lượng kết tủa tạo ra khi cho dd Na2S vào B. Viết các pư và xác định thành phần phần trăm khối lượng mỗi muối trong hh ban đầu. Câu 6: A có CTPT là C18H18O2Br2 pư được với NaOH đun nóng. Cho hh sau pư tác dụng với dd axit vô cơ loãng thu được chất B(C9H9O2Br) và C(C9H11Obr). Oxi hóa B hoặc C đều thu được axit p-brombenzoic. Oxi hóa trong điều kiện thích hợp thì C chuyển thành B. Từ B thực hiện sơ đồ chuyển hóa sau: 0 0 +Cl2 / as +dd NaOH du, t +dd HCl H2SO4 ,170 C B (1) D (2) E (3) G (4)  H Biết D chứa một nguyên tử Clo. Các sp ghi trong sơ đồ đều là sp chính 1/ Tìm CTCT của A, B, C, D, E, G, H rồi viết pư xảy ra? G và H có đp hình học không? 2/ So sánh nhiệt độ nóng chảy của B và C? Câu 7 : Hiđrocacbon A có CTPT là C9H10. (A) có khả năng tác dụng với Br2 khan, xúc tác bột Fe. Cho A tác 0 dụng H2, xúc tác Ni, t thu được (B) có CTPT là C9H12. Oxi hoá (B) bằng O2 trong H2SO4 thu được axeton. 1) Xác định CTPT và gọi tên A, B. Viết các phương trình phản ứng xảy ra. 0 2) Viết cơ chế pư khi B tác dụng với Br2 khan, xúc tác bột Fe, t . Giải thích sản phẩm tạo thành. Câu 8: Khi trùng hợp buta-1,3-đien ngoài polime ta còn thu được sp A. Tìm CTCT của A biết: + A có pư trùng hợp + A pư với hiđro được đồng đẳng của xiclohexan + Khi đun A với KMnO4 trong H2SO4 thu được HOOC-CH2-CH(COOH)-CH2-CH2-COOH. ĐÁP SỐ Câu 1: C3H7OOC-CH=CH-COOC3H7 có đp cis-trans Câu 2:a/ Để chứng minh pư đó xảy ra thì ta phải chứng minh rằng pư có K lớn hoặc Epư > 0. 1.0,15 2+ + 0,059 2,54 Ta có: Cu + 1e  Cu có K1 = 10 =10 . (1) 1.0,52 + 0,059 8,81 Cu + 1e  Cu có K2 = 10 =10 . (2) + - 7 Cu + Cl  CuCl có K3 = 10 . (3) + Để có pư (*) ta phải lấy: (1) – (2) + 2.(3). Do đó (*) có K = 102,54 -8,81+2.7 = 107,73. Ta thấy giá trị của K rất lớn nên pư xảy ra. b/ Vì pư tính ở đk chuẩn nên nồng độ các ion đều là 1 Cu + Cu2+ + 2Cl –  2CuCl  (*) có K = 107,73. CM ban đầu: 1 1 CM cbằng: 1-x 1-2x 1  = 107,73  x 0,5 thỏa mãn  nồng độ của Cu2+ = 0,5 và Cl- = 0. (1 x).(1 2x) Câu 3: + B là Fe2O3 với số mol là 4,72/160 = 0,0295 mol  số mol Fe trong B = số mol Fe trong A = 0,059 mol  số mol Oxi trong A = (4,64-0,059.56)/16 = 0,0835 mol. y 0,0835 + Đặt CTPTTB của 2 oxit là: Fe O  = 1,41. Với 3 oxit FeO, Fe3O4 và Fe2O3 thì suy ra phải có x y x 0,059 Fe2O3 thỏa mãn  Khối mỗi oxit trong A = 2,32 gam. + Theo giả thiết ta có sơ đồ: 0,0145 mol Fe2O3 0,0145.2 ax = 0,0295.2 0,0295 mol Fe2O3  ta có hệ: a mol FexOy a(56x + 16y) = 2,32 ax = 0,03 mol   oxit còn lại là Fe3O4. ay = 0,04 mol 2/ V = 0,1232 lít. Câu 4: 1/ ta có số mol A = số mol HCl = 0,01 mol  A chỉ có 1 nhóm NH2  A có dạng H2N-R-(COOH)n.
5. + Pư: H2N-R-(COOH)n + HCl →ClH3N-R-(COOH)n. Mol: 0,01 0,01 0,01 + Áp dụng ĐLBTKL  khối lượng A = 1,835 – 0,01.36,5 = 1,47 gam  MA = 147 đvC. 2/ Số mol A = 2,94/147 = 0,02 mol. Pư xảy ra: H2N-R-(COOH)n + nNaOH →H2N-R-(COONa)n + nH2O Mol: 0,02 0,02  0,02(R + 67n + 16) = 3,82  R + 67n = 175 kết hợp với 16 + R + 45n = 147  n = 2 và R = 41. Theo giả thiết thì A là HOOC-CH2-CH2-CH(NH2)-COOH: axit ađipic. Câu 5: + Pư xảy ra khi A tác dụngvới H2S: MgCl2 + H2S → không pư 2FeCl3 + H2S → 2FeCl2 + S↓ + 2HCl CuCl2 + H2S → CuS↓ + 2HCl + Khi A + Na2S: MgCl2 + Na2S + 2H2O → Mg(OH)2↓ + H2S + 2NaCl 2FeCl3 + Na2S → 2FeCl2 + S↓ + 2NaCl sau đó: FeCl2 + Na2S → FeS↓ + 2NaCl  2FeCl3 + 3Na2S → 2FeS↓ + S ↓ + 6NaCl CuCl2 + Na2S → CuS↓ + 2NaCl + Dung dịch B có MgCl2; FeCl2; CuCl2. + Khi B tác dụngvới H2S: MgCl2 + H2S → không pư FeCl2 + H2S →không pư CuCl2 + H2S → CuS↓ + 2HCl + Khi B + Na2S: MgCl2 + Na2S + 2H2O → Mg(OH)2↓ + H2S + 2NaCl FeCl2 + Na2S → 2FeS↓ + 2NaCl CuCl2 + Na2S → CuS↓ + 2NaCl + Gọi x, y, z lần lượt là số mol MgCl2, FeCl3, CuCl2 trong 1 mol A ta có: x + y + z = 1 (I) 2,51(0,5y.32 + 96z) = 58x +88y + 0,5y.32 + 96z (II) và 3,36.96z = 58x + 96z + 88.162,5y/127 (III)  x = 0,2 mol; y = 0,5 mol và z = 0,3 mol. Từ đó suy ra %KL Câu 6: A là p-Br-C6H4-CH2-CH2-COO-CH2-CH2-C6H4-Br-p hoặc p-Br-C6H4-CH(CH3)-COO-CH2-CH(CH3)-C6H4-Br-p Câu 7: A là C6H5-C(CH3)=CH2 và B là cumen C6H5-CH(CH3)-CH3. Câu 8: + A trùng hợp được chứng tỏ A có liên kết đôi đầu mạch + A pư với hiđro được đồng đẳng của xiclohexan nên A có vòng 6 cạnh + Dựa vào pư oxi hóa của A ta suy ra A là: C H = C H 2 + Pư oxi hóa như sau C H = C H 2 t0 + KMnO4 + H2SO4  HOOC- CH2-CH(COOH)-CH2-CH2-COOH + CO2↑ + K2SO4 + MnSO4 + H2O