Tài liệu [hoahoc11]dethidenghi-olympic30thang4-lanthuxii-2006-thptchuyenlequydon-bariavungtau

Tænh (thaønh phoá) : Baø Ròa – Vuõng Taøu Tröôøng : PTTH chuyeân Leâ Quí Ñoân Moân : Hoaù Khoái : 11 Giaùo Vieân : Khuùc Thò Thöôøng KỲ THI OLYMPIC 30-04-2006 Soá maät maõ : Soá maät maõ: Baøi soá 1: Baèng phöông phaùp MO, haõy moâ taû söï hình thaønh lieân keát cuûa caùc phaân töû: HF, HCl, HBr, HI. Töø keát quaû thu ñöôïc, haõy giaûi thích söï thay ñoåi ñoä beàn cuûa lieân keát H-X khi X thay ñoåi töø FI. Ñaùp aùn baøi 1: 1 a) Caáu hình e: 1 H : 1s 9 F : 1s 2 2 s 2 2 p 5 17 Cl : 1s 2 2 s 2 2 p 6 3s 2 3 p 5 35 Br :  18 Az  3d 10 4 s 2 4 p 5 53 I :  36 Kr  4d 10 5s 2 5 p 5 b) Phaân töû HF: Do möùc naêng löôïng 1s (H) > 2s (F) vì X F > XH neân trong thöïc teá coù theå xem AO 2s (F)  khoâng tham gia toå hôïp vôùi AO 1s (H). Trong soá 3 AO 2p (F) chæ coù AO 2p z coù cuøng tính ñoái xöùng vôùi AO 1s (H) neân chuùng xen  phuû vôùi nhau taïo thaønh MO бz vaø δ*z Caùc AO 2px vaø 2py cuûa F thaúng goùc vôùi AO 1s (H) neân chuùng khoâng toå hôïp taïo ra caùc MO,  treân giaûn ñoà chuùng laø caùc MO khoâng lieân keát. Kí hieäu x, y . Vaäy caáu hình phaân töû HF : б2z 2x 2y * бz Giaûn ñoà lieân keát:  δz z 1s 2pz 1s x y 2pz 2py 2px AO (H) бz AO (F) MO (HF) c) Töø keát quaû giaûn ñoà thu ñöôïc theo giaûn ñoà MO cuûa HF ta suy ra caùc giaûn ñoà töông töï cho HCl, HBr, HI. Vôùi HCl: AO 2pz ñöôïc thay baèng AO 3pz  HBr: AO 2pz ñöôïc thay baèng AO 4pz HI: AO 2pz ñöôïc thay baèng AO 5pz KỲ THI OLYMPIC 30-04-2006 Tænh (thaønh phoá) : Baø Ròa – Vuõng Taøu Tröôøng : PTTH chuyeân Leâ Quí Ñoân Moân : Hoaù Khoái : 11 Giaùo Vieân : Khuùc Thò Thöôøng Soá maät maõ : Soá maät maõ: Caùc giaûn ñoà: AO (H) MO (HX)  Phaân töû HCl AO (X) * бz 1s x y 3pz 3py 3px бz  Phaân töû HBr: * бz 1s x y 4pz 4py 4px бz  Phaân töû HI * бz 1s x y 5pz 5py 5px бz d)Do söï khueách taùn cuûa AO 3p z, 4pz, 5pz neân ñoä xen phuû vôùi AO 1s (H) ít hôn  lieân keát δz keùm beàn. Vaäy ñoä beàn phaân töû HX giaûm daàn töø F ñeán I. Bieåu ñieåm: 4 (ñieåm) a) Caáu hình e cuûa 5 nguyeân toá b) Phaân töû HF: 4 yù x 0,5 c) + Lí luaän töông töï = 0,5 (ñieåm) = 2,0 (ñieåm) = 1,0 (ñieåm) d) + 3 giaûn ñoà 3 phaân töû Giaûi thích + keát luaän = 0,5 (ñieåm) Tænh (thaønh phoá) : Baø Ròa – Vuõng Taøu Tröôøng : PTTH chuyeân Leâ Quí Ñoân Moân : Hoaù Khoái : 11 Giaùo Vieân : Khuùc Thò Thöôøng KỲ THI OLYMPIC 30-04-2006 Soá maät maõ : Soá maät maõ: Baøi soá 2: A ñöôïc taïo thaønh töø Cation X + vaø Anion Y-. Phaân töû A chöùa 9 nguyeân töû goàm 3 nguyeân toá phi kim. Tæ leä soá nguyeân töû cuûa moãi nguyeân toá laø 2 : 3 : 4. toång soá proton trong A laø 42 vaø trong Y chöùa 2 nguyeân toá cuøng chu kì vaø thuoäc 2 phaân nhoùm chính lieân tieáp. a) Vieát coâng thöùc phaân töû, coâng thöùc e, coâng thöùc caáu taïo vaø goïi teân A. b) Cho 2,5 g X (A + taïp chaát) troän vôùi (Al, Zn) dö roài nung noùng vôùi NaOH dö  khí thoaùt ra cho hoaøn toaøn vaøo 100 ml H 2SO4 0,15M. Trung hoaø H2SO4 dö caàn 35 ml NaOH 0,1M. Vieát phöông trình, tính khoái löôïng A trong X. Ñaùp aùn baøi 2: a) Soá proton trung bình cuûa 3 nguyeân toá : Z 42 4,67 9  Coù moät nguyeân toá phi kim coù Z < 4,67  nguyeân toá H  2 phi kim coøn laïi trong Y ôû moät chu kì vaø 2 phaân nhoùm chính lieân lieáp neân soá proton töông öùng laø (Z) vaø (Z + 1).  Xeùt 3 tröôøng hôïp: 1. A coù 2 nguyeân töû H: 2 + 3Z + 4(Z+1) = 42  Z = 5,14  loaïi 2 + 3(Z+1) + 4Z = 42 2. A coù 3 nguyeân töû H: 3 + 2Z + 4(Z+1) = 42  Z= 5,8  loaïi 3 + 2(Z+1) + 4Z = 42  Z= 6,17  loaïi 3. A coù 4 nguyeân töû H 4 + 2(Z+1) + 3Z = 42  Z = 7,2  loaïi 4 + 2Z + 3(Z+1) = 42  Z = 7 Vaø ( Z +1) = 8  Ñoù laø nguyeân toá 7N vaø 8O.  Coâng thöùc phaân töû A : H4N2O3 hay NH4NO3 (AmoniNitrat).  Coâng thöùc caáu taïo A: H HNH H O + - ON O b) Phöông trình phaûn öùng coù theå xaûy ra   to  NH 4  OH  NH 3   H 2 O   to   3NO3  8 Al  5OH  2 H 2 O   8 AlO2  3NH 3    to 2  NO3  4Zn  7OH  4ZnO2  NH 3  2 H 2 O H  H :N :H  H + O: :O: N O: - Tænh (thaønh phoá) : Baø Ròa – Vuõng Taøu Tröôøng : PTTH chuyeân Leâ Quí Ñoân Moân : Hoaù Khoái : 11 Giaùo Vieân : Khuùc Thò Thöôøng KỲ THI OLYMPIC 30-04-2006 Soá maät maõ : Soá maät maõ:    2 H 2 O  Al  2OH   AlO22  3H 2  Zn  2OH   ZnO22   H 2  2 NH 3  H 2 SO4   NH 4  2 SO4 2x   x 2 NaOH  H 2 SO4  Na 2 SO4  2 H 2 O 2y  y n NH 3 n NH   n NO  4 3  x mol NH4NO3 taïo ra 2x mol NH3 n H 2 SO4  x  y 0,1.0,15 0,015(mol ) x = 0,01325  n NaOH 2 y 0,035.0,1 0,0035(mol )  Soá mol NH4NO3 = x = 0,01325 m NH 4 NO3 0,01325 x80 1,06( g ) Vaäy ôû X: mtaïp chaát = 2,5 – 1,06 = 1,44 (g) Bieåu ñieåm: 4 (ñieåm) Phaàn a: 5 yù x 0,5 = 2,5 (ñieåm) Phaàn b: -7 phöông trình x 0,125 = 1,0 (ñieåm) - Tính khoái löôïng = 0,5 (ñieåm) y = 0,00175 KỲ THI OLYMPIC 30-04-2006 Tænh (thaønh phoá) : Baø Ròa – Vuõng Taøu Tröôøng : PTTH chuyeân Leâ Quí Ñoân Moân : Hoaù Khoái : 11 Giaùo Vieân : Khuùc Thò Thöôøng Soá maät maõ : Soá maät maõ: Baøi soá 3: Ñaùnh giaù thaønh phaàn caân baèng trong dung dòch H 3PO4 0,01M. Cho Ka1=10-2,23, Ka2=10-7,21, Ka3=1012,32 , Kw=10-14. Ñaùp aùn baøi 3: a) Bôûi vì Ka1 >> Ka2 >> Ka3 >> Kw neân caân baèng: H   H 2 PO4 H 3 PO4 C ∆C C 0,01 -x 0,01-x 0 x x Ka1=10-2,23 laø caân baèng chuû yeáu x x x2 10  2, 23  x 2  10  2, 23 x  10  2 , 23 0 0,01  x Tính ra: x=2,15 . 10-2     b) Bôûi vì H 2 PO4  H maø  H  laø caáu töû chính neân coù theå coi H 2 PO4 laø caáu töû chính vaø coi phaûn öùng: H 2 PO4 HPO42  Ka2=10-7,21 laø phaûn öùng chuyeån dòch thöù 2 H + C0 2,15 . 10-2 ∆C -y y y -2 -2 C 2,15 .10 -y 2,15 .10 +y y     y ( 2,15.10  2  y ) 10  7 , 21 2 2,15.10  y  Vôùi y <<2,15 .10-2 ta coù y=10-7,21 <<2,15 .10-2. Vaäy caáu töû chính  H  khoâng bò thay ñoåi do phaûn öùng chuyeån dòch thöù 2, vaø do ñoù:  H   =2,15 .10-2= H 2 PO4   c) Phaûn öùng thöù 3 vôùi Ka3 raát beù seõ khoâng laøm aûnh höôûng tôùi söï thay ñoåi noàng ñoï ion H+ HPO42 PO43 + Ka3 =10-12,32 H C 10-7,21 2,15 .10-2 ∆C -z z z -7,21 -2   10 -z 2,15 .10 +z z 2 z (2,15.10  z ) 10  12,32  7 , 21 10  z -7,21 Vôùi Z << 10 ta ñöôïc:   z  PO43 10  12,32. 10  7 , 21 1,37.10  18 2 2,15.10 KỲ THI OLYMPIC 30-04-2006 Tænh (thaønh phoá) : Baø Ròa – Vuõng Taøu Tröôøng : PTTH chuyeân Leâ Quí Ñoân Moân : Hoaù Khoái : 11 Giaùo Vieân : Khuùc Thò Thöôøng Soá maät maõ : Soá maät maõ: d) Töông töï nhö vaäy ta coù theå tính noàng ñoä ion OHH 2O OH  H + C 2,15 .10-2   2,15 .10-2+ t t -2 -14 t (2,15 .10 + t) = Kw = 1 .10   t  OH   Vaäy 1.10  14 4,65.10  13 M 2,15.10  2  H 3 PO4  0,10  2,15.10  2 7,85.10  2 M  H PO   H  2,15.10 M  HPO  10 6,17.10 M  PO  1,37.10 M  4 2 4 2 3 4  7 , 21  OH  4,65.10  2   18  13 Bieåu ñieåm: (4 ñieåm)  4 yù x 1 = 4 (ñieåm) Baøi soá 4: 8 M Kw=1 .10-14 KỲ THI OLYMPIC 30-04-2006 Tænh (thaønh phoá) : Baø Ròa – Vuõng Taøu Tröôøng : PTTH chuyeân Leâ Quí Ñoân Moân : Hoaù Khoái : 11 Giaùo Vieân : Khuùc Thò Thöôøng Soá maät maõ : Soá maät maõ: a) Ñoát hoaøn toaøn Hidro cacbon A cho VCO2 : V H 2O 1,75 khi hoaø tan 0,45 g A trong 50 g C 6H6 thì nhieät ñoä soâi (dd)= 80,355OC (tsoâi C6H6 =80,1OC). Xaùc ñònh CTPT cuûa A bieát haèng soá nghieäm soâi laø 2,61. b) Cho 20,7 g A phaûn öùng hoaøn toaøn vôùi AgNO 3/NH3 dö ñöôïc 68,85 g keát tuûa. Maët khaùc A phaûn öùng vôùi HCl cho B chöùa 59,66 % Clo trong phaân töû. Cho B phaûn öùng vôùi Br 2/aùs, tO (tæ leä mol 1:1) chæ thu ñöïôc 2 daãn xuaát Halogen.Vieát CT caáu taïo cuûa A, B. Vieát caùc phaûn öùng. c) Ñoàng phaân D cuûa A khoâng laøm nhaït maøu Br 2/CCl4 nhöng phaûn öùng ñöôïc vôùi Br 2/aùs vaø Br2/Fe,tO. Xaùc ñònh CTCT cuûa D vaø vieát phöông trình phaûn öùng. Ñaùp aùn baøi 4: a) 1000 m 0,45.1000 . 2,61. 92(dvc) p t 50(80,355  80,1) 7 7 C x H y  ( x  )O2  xCO2  H 2 O 4 2 M A k . 1 mol x mol 7/2 mol y VCO2 : VH 2O  x : 1,75 2 M A 12 x  y 92 x=7 y=8 CTPT: C7H8 b) A taïo keát tuûa vôùi AgNO3/NH3  A coù nhoùm (- C  CH) C7-2nH8-n(C  CH)n + n/2 Ag2O  C7-2nH8-n(C  CAg)n + n/2 H2O n  = nA = x = 20,7 : 92 = 0,225 (mol) m = (92 + 107n)0,225 = 68,85 (g)  n = 2. Vaäy A coù 2 lieân keát () ñaàu maïch (coù 4 coâng thöùc caáu taïo) C 7 H 8  xHCl  C 7 H 8 x Cl x  35,5 x.100 59,66  x 4 92  36,5 x  CTPT B laø : C7H12Cl4  Caùc phöông trình phaûn öùng töø AB (theo qui taéc MCNC) (A1) HCCCH2CH2CH2CCH + 4HCl  CH3CCl2CH2CH2CH2CCl2CH3 (B1) (A2) HCCCH(CH3)CH2CCH + 4HCl  CH3CCl2CH(CH3)CH2CCl2CH3 (B2) (A3) HCCCH(C2H5) CCH + 4HCl  CH3CCl2CH(C2H5)CCl2CH3 (B3) CH3 CH3 (A4) HCCCCCH +4HCl  CH3CCl2CCCl2CH3 (B4) CH3 CH3 Khi Br2 hoaù B (xuùc taùc aùnh saùng, nhieät ñoä) cho 2 daãn xuaát Halogen neân B coù coâng thöùc phuø hôïp laø B4 vaø do ñoù A coù coâng thöùc laø A4. CH 3 as H 3C  CCl 2  C  CCl 2  CH 3  Cl 2   1:1 CH 3  CCl 2  C (CH 3 ) 2  CCl 2  CH 2 Cl  HCl CH 3 KỲ THI OLYMPIC 30-04-2006 Tænh (thaønh phoá) : Baø Ròa – Vuõng Taøu Tröôøng : PTTH chuyeân Leâ Quí Ñoân Moân : Hoaù Khoái : 11 Giaùo Vieân : Khuùc Thò Thöôøng Soá maät maõ : Soá maät maõ: (B) CH 3 CH 3  CCl 2  C  CCl 2  CH 3  HCl CH 2 Cl + 4HCl HCCC(CH3)2CCH (A) c) Ñoàng phaân D (cuûa A) coù 4 lieân keát , khoâng laøm nhaït maøu Br2/CCl4. Vaäy D coù voøng thôm: CH 3 Toluen 1. C 6 H 5 CH 3  Br2   1:1 C 6 H 5 CH 2 Br  HBr askt CH 3 2. C 6 H 5 CH 3  Br2 Fe, t o 1:1 + HBr Br H 3C Br + HBr Bieåu ñieåm: 5 (ñieåm)  CTPT (A) : 2 pt + giaûi C7H8 = 3 x 0,25 = 0,75 (ñieåm)  CTCT (A) : 2 pt  2 lk () = 3 x 0,25 = 0,75 (ñieåm)  CTPT (B) + 4 pt = 1,5 (ñieåm)  B + Cl2  2 saûn phaåm = 0,5 (ñieåm)  D + 2 saûn phaåm = 0,5 (ñieåm) Tænh (thaønh phoá) : Baø Ròa – Vuõng Taøu Tröôøng : PTTH chuyeân Leâ Quí Ñoân Moân : Hoaù Khoái : 11 Giaùo Vieân : Khuùc Thò Thöôøng KỲ THI OLYMPIC 30-04-2006 Soá maät maõ : Soá maät maõ: Baøi soá 5: A laø moät Hidrocacbon thu ñöôïc khi cheá bieán daàu moû. Duøng chaát xuùc taùc (AlCl 3, … ) coù theå alkyl hoaù A thaønh B baèng isobutan. Thaønh phaàn % hidro trong B nhieàu hôn trong A laø 1%. Trong ñieàu kieän cuûa phaûn öùng Refoming, A ñöôïc chuyeån hoaù thaønh C, saûn phaåm C naøy taùc duïng vôùi hoãn hôïp HNO3 ññ vaø H2SO4 ññ sinh ra chæ moät daãn xuaát nitro D. Hôïp chaát C khoâng taùc duïng vôùi nöôc Brom, nhöng coù theå bò oxi hoaù bôûi KMnO 4 dö trong moâi tröôøng axit sinh ra axit E. Nung chaûy muoái Natri cuûa E vôùi NaOH raén sinh ra F, saûn phaåm F naøy coù theå bò hidro hoaøn toaøn thaønh G. Caùc Hidrocacbon A, G vaø saûn phaåm K, sinh ra khi hdro hoaù hoaøn toaøn thaønh C, coù thaønh phaàn % nguyeân toá nhö nhau. Ozon phaân A thu ñöôïc moät hoãn hôïp saûn phaåm trong ñoù coù C3H6O (L) tham gia phaûn öùng vôùi iot trong dung dòch NaOH ñun noùng sinh ra keát tuûa maøu vaøng coù muøi haêng haéc khaù ñaëc tröng. a) Xaùc ñònh coâng thöùc phaân töû cuûa A vaø B. b) Xaùc ñònh coâng thöùc caáu taïo cuûa A vaø taát caû caùc saûn phaåm ñöôïc kí hieäu baéng chöõ töø A ñeán L neâu ôû ñaàu baøi. c) Goïi teân caùc hôïp chaát ñöôïc kí hieäu baèng chöõ ôû treân (töø A ñeán L) theo danh phaùp IUPAC. d) Cho bieát nhöõng hôïp chaát coù ñoàng phaân hình hoïc, ñoàng phaân quang hoïc. Giaûi thích. Ñaùp aùn baøi 5: a) C cho phaûn öùng Nitro hoaù vaø phaûn öùng oxi hoaù  C laø voøng thôm coù nhaùnh, coøn K vaø G laø Xicloankan Ozon phaân A taïo saûn phaåm cho phaûn öùng Iotfom  A laø Anken b) Sô ñoà chuyeån hoaù: (CH3)3CH Nitro hoaù B (1) CnH2n Rifoming (2) Ozon phaân (3) D (4) Oxi hoaù C I2-NaOH L E NaOH (5) CHI3 +H2 K (6) c) Phöông trình AlCl3 C n H 2 n   CH 3  3 CH     C n4 H 2n 10 2n   2n  10 % H ( B )  % H ( A)   .100% 1%  14n  58 14n  n=8 Vaäy coâng thöùc phaân töû cuûa A : C8H10 vaø cuûa B laø C12H26 d) Coâng thöùc cuûa C laø: p-CH3-C6H4-CH3 (cho moät saûn phaåm nitro) F H2 G Tænh (thaønh phoá) : Baø Ròa – Vuõng Taøu Tröôøng : PTTH chuyeân Leâ Quí Ñoân Moân : Hoaù Khoái : 11 Giaùo Vieân : Khuùc Thò Thöôøng KỲ THI OLYMPIC 30-04-2006 Soá maät maõ : Soá maät maõ: D laø: K laø: CH3 CH3 NO2 CH3 CH3 E laø: p- HOOC-C6H4-COOH F la:ø voøng Benzen G laø: voøng Xiclohexan Vaäy A laø: CH3 – C = CH - CH2 – CH - CH3 CH3 CH3 B laø: CH3 - CH – CH - CH2 - CH - CH3 CH3 C(CH3)3 CH3 Teân goïi caùc chaát: A B C D E F G K L 2,5-ñimetylhexen-2 2,2,5-trimetyl-3-isopropylhexan p-xilen-1,4-dimetylbenzen 2,5-ñimetyl nitrobenzen Axit terephtalic Benzen Xiclohexan 1,4-Xiclohexan Axeton Chaát coù ñoàng phaân hình hoïc: K (no, voøng phaúng) Chaát coù ñoàng phaân quang hoïc: B (e* baát ñoái) Bieåu ñieåm  3 muïc a,b,c x 0,5 = 1,5 (ñieåm)  Coâng thöùc, teân 9 chaát x 0,25 = 2,25 (ñieåm)  2 chaát ñoàng phaân = 0,25 (ñieåm) Tænh (thaønh phoá) : Baø Ròa – Vuõng Taøu Tröôøng : PTTH chuyeân Leâ Quí Ñoân Moân : Hoaù Khoái : 11 Giaùo Vieân : Khuùc Thò Thöôøng Soá maät maõ : Soá maät maõ: KỲ THI OLYMPIC 30-04-2006