Tải bản đầy đủ (.doc) (8 trang)

ĐỀ HSG TRẦN QUỐC TUẤN - QUẢNG NGÃI

Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (136.84 KB, 8 trang )

Câu I) (4,0 điểm)
Thực hiện phản ứng trong bình kín 0,5lít ở t
o
C với 0,2mol H
2
và 0,2mol I
2
.Khi phản ứng đạt trạng
thái cân bằng nồng độ của HI là 0,3mol/lít.
1/ Tính hằng số cân bằng của phản ứng ở t
o
C.
2/ Thêm vào cân bằng trên 0,1mol H
2
thì cân bằng dịch chuyển theo chiều nào tính nồng độ các chất ở
trạng thái cân bằng mới.
3/ Tính hằng số cân bằng của phản ứng sau ở t
o
C.
HI
(K)


2
1
H
2
(K
)
+
2


1
I
2

(K)
Câu II) (4,0 điểm)
Cho A là dung dịch CH
3
COOH 0,2M , B là dung dịch CH
3
COOK 0,2M. K
a
= 2.10
-5
.
1/ Tính pH của dung dịch A và dung dịch B.
2/ Tính pH của dung dịch X tạo thành khi trộn dung dịch A và dung dịchB theo tỉ lệ thể tích bằng
nhau.
3/ Cho thêm 0,02mol HCl vào 1 lít dung dịch X được dung dịch Y. Tính pH của dung dịch Y.
4/ Nếu trộn 0,3lít dung dịch A với V lít dung dịch B được dung dịch có pH =4,7 . Xác định V.
Câu III) (4,0 điểm)
1/ Hỗn hợp X gồm Cu
2
O , FeS
2
, Fe và Cu.Cho hỗn hợp X tác dụng với dung dịch H
2
SO
4
loãng dư

được chất rắn A hỗn hợp khí B và dung dịch C. Cô cạn dung dịch C được hỗn hợp muối khan D .Biết
các chất trong A có khối lượng bằng nhau, trong B có thể tích bằng nhau và trong C tỉ lệ mol 2 muối
là 1: 8. Xác định % khối lượng hỗn hợp X.
2/ Hoà tan hoàn toàn m gam hỗn hợp Fe và MgCO
3
bằng dung dịch HCl dư được hỗn hợp khí A. Nếu
cũng m gam hỗn hợp trên đun với dung dịch H
2
SO
4
đ thu được hỗn hợp khí B gồm SO
2
và CO
2
. tỉ
khối của B đối với A là 3,6875. Tính % khối lượng hỗn hợp đầu.
Câu IV) (4,0 điểm)
1/ Oximen có trong tinh dầu lá húng quế,có công thức phân tử C
10
H
16
được xem như do 2 phân tử
izopren kết hợp với nhau.Khi cộng một phân tử nước ở điều kiện thích hợp ta được một dạng cấu tạo
của Linalol . Khi hidro hoá hoàn tòan Linalol ta được 3,7-dimetyl octanol-3. Viết công thức cấu tạo
của Oximen và Linalol.
2/ Bằng thực nghiệm ở 300
o
C người ta xác định tỉ lệ % các sản phẩm mono clo hoá isopentan như
sau: 2-clo-2- metyl butan 28,4% ; 3-clo-2- metyl butan 35% ; 1-clo-2- metyl butan 24,4% ; 4-clo-
2- metyl butan 15% .

a/ Viết phương trình phản ứng (dùng công thức cấu tạo) và cơ chế phản ứng .
b/ Nếu thay clo bằng brom thì tỉ lệ phần trăm sẽ biến đổi nhu thế nào ? giải thích
c/ Hãy dự đoán tỉ lệ phần trăm monoclo hóa propan và isobutan
Câu V) (4,0 điểm)
Hợp chất A chứa C,H,O có khối lượng phân tử là 74. Biết A không phản ứng với Na và khi phản ứng
với dung dịch NaOH sản phẩm chỉ thu được một chất hữu cơ. Xác định cấu tạo của A. Biết từ A thực
hiện được sơ đồ sau:
CH
3
MgCl + A B
H
2
O
CH
3
CHO D
H
2
O
Rượu sec-butylic.
5.2. Hai chất A,B có công thức C
3
H
7
OCl và C
2
H
4
O có đặc điểm:
- A có tính quang hoạt.

- Khi A phản ứng với CH
3
MgI được C
4
H
10
O không có tính quang hoạt.
TRƯỜNG THPT TRẦN QUỐC TUẤN – QUẢNG NGÃI
B phản ứng với CH
3
MgI sau đó thuỷ phân được rượu n-propylic.
Xác định cấu tạo của A ,B và viết phương trình phản ứng.
HƯỚNG DẪN GIẢI
Câu I) (4,0 điểm)
1/ Tính hằng số cân bằng của phản ứng ở t
o
C
Theo giả thiết: [H
2
] = [I
2
] = 0,4mol/lít
H
2 (K)
+ I
2

(K)



2HI
(K)
Trước phản ứng: 0,4 (mol/lít) 0,4(mol/lít)
Lúc cân bằng: 0,25(mol/lít) 0,25 (mol/lít ) 0,3 (mol/lít )
K
cb
=
44,1
25,0.25,0
3,0
2
=
2/ Nồng độ các chất ở trạng thái cân bằng mới:
* Nếu thêm vào cân bằng 0,1mol H
2
nồng độ H
2
tăng cân bằng dịch chuyển theo chiều thuận.
* Khi thêm 0,1 mol H
2
nồng độ H
2
= 0,25 + 0,2 = 0,45mol/lít
Gọi x là nồng độ H
2
tham gia phản ứng để đạt cân bằng mới.
H
2 (K)
+ I
2


(K)


2HI
(K)
Trước phản ứng: 0,45 (mol/lít) 0,25(mol/lít) 0,3(mol/lít)
Lúc cân bằng: 0,45-x (mol/lít ) 0,25-x (mol/lít) 0,3+2x (mol/lít)
K
cb
=
44,1
)45,0).(25,0(
)23,0(
2
=
−−
+
xx
x
⇒ 2,56x
2
+ 2,208x – 0,072 = 0 ĐK: 0< x < 0,25
Giải phương trình ta được : x = 0,03146 (nhận) ; x
/
= - 0,89 (loại)
Vậy : [H
2
] = 0,41854 (mol/lít) ; [I
2

] = 0,21854 (mol/lít) ; [HI] = 0,36292 (mol/lít)
3/ Hằng số cân bằng của phản ứng sau ở t
o
C.
HI
(K)


2
1
H
2 (K)
+
2
1
I
2

(K)
Gọi K
/
cb
là hằng số cân bằng của phản ứng:
Ta có K
/
cb
=
[ ] [ ]
[ ]
HI

IH
2
1
2
2
1
2
=
cb
K
1
=
44,1
1
=
6
5
Câu II) (4,0 điểm)
1/ Tính pH của dung dịch A và dung dịch B.
* pH của dung dịch A:
Phương trình CH
3
COOH

CH
3
COO
-
+ H
+


Gọi x là nồng độ H
+
:
K
a
=
x-OH]d[
3
2
COCH
x
= 2.10
-5
Vì axit yếu x << [CH
3
COOH]
đ
x =
CK
a
.

⇒ x =
5
10.4,0

⇒ pH = 2,7
* pH của dung dịch B :
CH

3
COOK = CH
3
COO
-
+ K
+
CH
3
COO
-
+ H
2
O

CH
3
COOH + OH
-
Gọi y là nồng độ OH
-
:
Tương tự y =
CK
tp
.
=
C
K
K

a
w
=
5
14
10.2
2,0.10


= 10
-5

⇒ pOH = 5 ⇒ pH = 9
2/ Tính pH của dung dịch X:
Khi trộn A và B theo tỉ lệ thể tích bằng nhau ta được dung dịch hỗn hợp:
CH
3
COOH 0,1M và CH
3
COOK 0,1M.
CH
3
COOK = CH
3
COO
-
+ K
+
CH
3

COOH

CH
3
COO
-
+ H
+

Gọi z là nồng độ H
+
K
a
=
)1,0(
)1,0.(
z
zz

+
= 2.10
-5
Vì axit yếu nên z << 0,1 ⇒ z = 2.10
-5

⇒ pH = 4,7
3/ pH của dung dịch Y :
Nếu thêm 0,02mol HCl vào 1 lít dung dịch Y ta có:
CH
3

COO
-
+ H
+


CH
3
COOH
[CH
3
COOH] = 0,1 + 0,02 = 0,12
[CH
3
COO
-
] = 0,1 - 0,02 = 0,08
K
a
=
[ ][ ]
[ ]
COOH
O
3
-
3
CH
HCOCH
+

= 2.10
-5

⇒ [H
+
] = 3.10
-5

⇒ pH = 4,52.
4/ Xác định V.
Khi trộn 2 dung dịch ta được dung dịch hỗn hợp trong đó.
[CH
3
COOH] =
V+3,0
3,0.2,0
[CH
3
COOK] =
V
V
+3,0
.2,0

Gọi t là nồng độ H
+
CH
3
COOH


CH
3
COO
-
+ H
+

Đầu phản ứng:
V+3,0
06,0

V
V
+3,0
.2,0
Lúc cân bằng:
V+3,0
06,0
- t
V
V
+3,0
.2,0
+ t t
K
a
=
5
10.2
3,0

06,0
3,0
2,0

=







+






+
+
t
V
tt
V
V
Giả thiết: pH = 4,7 ⇒ t = 2.10
-5

t

V
t
V
V

+
=+
+ 3,0
06,0
3,0
2,0
⇔ 0,2V + 0,3t +Vt = 0,06 – 0,3t –Vt
⇔ 0,2V + 2Vt = 0,06 –0,6t
⇔ V =
t
t
+

1,0
)1,001,0(3
Vì axit yếu nên t << 0,1 ⇒ V ≈ 0,3 lít
Câu III) (4,0 điểm)
1/ Gọi x,y,z,t lần lượt là số mol Cu
2
O , FeS
2
, Fe ,Cu trong hỗn hợp.
Phương trình phản ứng:
Cu
2

O + H
2
SO
4
= CuSO
4
+ Cu + H
2
O
x x x
FeS
2
+ H
2
SO
4
= FeSO
4
+ H
2
S + S
y y y y
Fe + H
2
SO
4
= FeSO
4
+ H
2

z z z
Theo giả thiết và phương trình phản ứng ta có:
Khối lượng
m
S =
m
Cu ⇒ 32y = 64(x+t) ⇒ y = 2x + 2t (1)

V
H
2
S =
V
H
2
⇒ y = z (2)
Tư (1) y > x ⇒ tỉ lệ mol 2 muối =
8
1
chỉ thoả với:
8
1
=
+ zy
x
⇒ 8x = y +z (3)
Từ (1) (2) (3) ⇒ y = z = 4x và t = x

m
Cu

2
O = 144x ;
m
FeS
2
= 480x ;
m
Fe = 224x ;
m
Cu = 64x ;
m
hh = 912x
⇒ %Cu
2
O = 15,79(%) ; %FeS
2
= 52,63(%) ; %Fe = 24,56(%) ; %Cu

= 7,02(%)
2/ Gọi x,y là số mol Fe và MgCO
3
trong hỗn hợp:
Fe + 2HCl = FeCl
2
+ H
2

x x
MgCO
3

+ 2HCl = MgCl
2
+ H
2
O + CO
2

y y
2Fe + 6H
2
SO
4
= Fe
2
(SO
4
)
3
+ 3SO
2
+ 6H
2
O
x 1,5x
MgCO
3
+ H
2
SO
4

= MgSO
4
+ CO
2
+ H
2
O
y y
Theo gt và phương trình phản ứng :
d
B/A
=
yx
yx
yx
yx
+
+
+
+
442
5,1
4496
= 3,6875
⇔ 96x
2
+ 96xy +44xy +44y
2
= 11,0625x
2

+243,375xy + 7,375xy + 162,25y
2
⇔ 84,9375x
2
- 118,25y
2
- 110,75xy = 0
⇔ Giải được
2=
y
x


69,0−=
y
x
(loại) ⇒ %Fe = 57,14 (%) ; %MgCO
3
= 42,86 (%)
Câu IV) (4,0 điểm)
1/ OH

+ H
2
O t
o/
xt
Oximen Linalol

OH OH


+ 2H
2

+
Ni
/
t
o


Linalol 3,7-đimetyl octanol-3.
2/
Cl
(35%)
H
3
C – CH –CH – CH
3
+ HCl
CH
3
Cl
(28,4%)
H
3
C – C – CH
2
– CH
3

+ HCl
H
3
C – CH – CH
2
– CH
3
+ Cl
2
100
0
C, as CH
3
CH
3
Cl
(24,4%)
H
2
C – CH – CH
2
– CH
3
+ HCl
CH
3
Cl
H
3
C – CH – CH

2
– CH
2
+ HCl
CH
3
(12,2%)
Cơ chế phản ứng: Cơ chế thế gốc tự do, thí dụ
Cl
2
as, t
0
2Cl
(CH
3
)
2
CH-CH
2
-CH
3
+ Cl (CH
3
)
2
CH-CH-CH
3
+ HCl
(CH
3

)
2
CH-CH-CH
3
+ Cl
2
(CH
3
)
2
CH-CHCl-CH
3
+ Cl
2Cl Cl
2
(CH
3
)
2
CH-CH-CH
3
+ Cl (CH
3
)
2
CH-CHCl-CH
3
2(CH
3
)

2
CH-CHCl-CH
3
H
3
C – CH - CH – CH – CH - CH
3
CH
3
CH
3
CH
3
CH
3
1) Nếu thay clo bằng brom thì tỉ lệ dẫn xuất brom bậc cao nhất (bậc 3) sẽ tăng, còn các dẫn xuất
bậc thấp hơn sẽ giảm
2) Tính khả năng phản ứng tương đối của các H ở C bậc khác nhau:
C
I
– H C
II
– H C
III
– H
24,4/6 : 12,2/3 35/2 28,4/1
1 4,3 7
0,14 0,62 1
Tỉ lệ phần trăm sản phẩm monoclo hóa propan:
CH

3
– CH
2
– CH
3
+

Cl
2
as
,
t
0
CH
3
– CHCl – CH
2
Cl + HCl
CH
3
– CHCl – CH
3
+ HCl
% A = (6.100) / (6 + 2.4,3) = 41,1%
% B = 58,9%
Tỉ lệ % sản phẩm monoclo hóa isobutan:
H
3
C – CH – CH
2

– Cl + HCl
CH
3
(C)
H
3
C – CH – CH
3
+ Cl
2
as, t
0
CH
3
CH3 – C – CH3
%C = (9.100) / (9 + 7) = 56,25% và %D = 43,75%
 Thấy rằng dẫn xuất clo bậc cao nhất, không phải trong mọi phản ứng điều chiếm tỉ lệ % cao
nhất.
CH
3
Cl

×