THI HSG QUỐC GIA
Tóm tắt cách giải đề thi chọn học sinh giỏi Quốc gia môn hóa học 1999 - 2000 (Bảng A) Câu I : Cho sơ đồ sau : A C B 1,4-®ibrom-2-buten G n-Butan 550 - 600oC axeton D B1 glixerin trinitrat A1 C1 1) CH2 - CH2 Mg isoamylaxetat D1 B2 C2 D2 ete khan 2) H3O+ A , A1 , B , B1, B2 D2 hợp chất hữu 1) HÃy ghi chất cần thiết điều kiện phản ứng mũi tên 2) Viết công thức cấu tạo tất hợp chất hữu sơ đồ 3) Viết phơng trình phản ứng tạo thành glixerin trinitrat từ n-butan theo sơ đồ Cách giải ThO2 , t o 1) D CrO3 / H+ C axeton A H2O / H+ CH2Br-CH=CH-CH2Br CH3CH2CH2CH3 CH2-ONO2 550 - 600oC CH -ONO2 H2SO4® CH2-ONO2 CH3COOH CH3CO2C5H11-i t o Mn(CH3COO)2 Cl2 B Al2O3 / ZnO Br2 400-500oC Cl , H2O NaOH dd B1 G HNO C1 D1 450-500oC A1 B2 ete khan 1) CH2 - CH2 HCl Mg C2 D2 2) H3O+ H+ , 2) A: CH2=CH2 ; B : CH3CH2OH ; C: CH3-CH=O ; D : CH3-COOH ; A1 : CH3-CH=CH2 ; G : CH2=CH-CH=CH2 ; B1 : CH2=CH-CH2-Cl ; C1 : CH2Cl-CHOHCH2Cl ; D1 : CH2OH-CHOH-CH2OH ; B2 : CH3-CHCl-CH3 ; C2 : ( CH3 )2CH-MgCl ; D2 : ( CH3 )2CH-CH2-CH2OH ( Hoặc C CH3COOH , D Ca(CH3COO)2 với điều kiện phản ứng hợp lí ; hay A CH4 B lµ CH CH , C lµ CH3CH = O) 3) CH3-CH=CH2 + HCl CH2Cl CH3CH2CH2CH3 CH3-CH=CH2 ClCH2-CH=CH2 + HCl CH2Cl-CHOH-CH2Cl + NaCl + + 550 - 600oC 450-500oC Cl2 + Cl2 + + NaOH CH2OH-CHOH-CH2OH + H 2O CH HNO3 H 2O + ClCH 2-CH=CH2 CH 2Cl-CHOH- to CH 2OH-CHOH-CH2OH H2SO4 ® CH2-ONO2 CH-ONO 10-20oC CH2-ONO2 C©u II : 1) Tám hợp chất hữu A, B, C, D, E, G, H, I ®Ịu chøa 35,56% C; 5,19%H ; 59,26% Br phân tử có tỉ khối so với nitơ 4,822 Đun nóng A B với dung dịch NaOH thu đợc anđehit n-butiric , đun nóng C D với dung dịch NaOH thu đợc etylmetylxeton A bền B , C bỊn h¬n D , E bỊn h¬n G , H I có nguyên tử C phân tử a Viết công thức cấu trúc A , B , C , D , E , G , H I b Viết phơng trình phản ứng xảy 2) Hai xicloankan M N có tỉ khối so với metan b»ng 5,25 Khi monoclo ho¸ ( cã chiÕu s¸ng ) M cho hợp chất, N cho hợp chất a HÃy xác định công thức cấu tạo M N b Gọi tên sản phẩm tạo thành theo danh pháp IUPAC c Cho biÕt cÊu d¹ng bỊn nhÊt cđa hợp chất tạo thành từ N , giải thích Cách giải : 1) a M = 28 4,822 =135 (®vC ) ( C4H7Br ) ( 12 + + 80 ) n n = 135 n=1 Công thức phân tử A , B , C , D , E , G , H , I C4H7Br So sánh tỉ lệ số nguyên tử C H suy hợp chất có liên kết đôi họăc vòng no Thuỷ phân dẫn xuất halogen phải cho ancol , thuỷ phân A B thu đợc anđehit n-butiric , A ( B ) có mạch cacbon không phân nhánh có C=C đầu mạch ( nhóm C=C-OH sÏ chun thµnh nhãm C-CH=O ) ChÊt C ( D ) phải có C=C mạch cacbon ( nhóm C=C-CH3 chuyển thành -CH-C-CH3 ) OH O Dựa vào kiện đầu suy : CH3CH2 H CH 3CH2 Br CH3 Br A: C=C ; B: C=C ; C: C =C H Br H H H CH3 CH3 D: C =C H CH3 CH2Br C=C H H CH3 CH ; E: Br H H ( hc I ) : CH3 ; ; G: CH 2Br I ( hc H ) : Br CH3 Br b Các phơng trình phản ứng : CH3-CH2-CH=CHBr + NaOH + NaBr CH=O CH3-CH=C-CH3 + NaBr Br C=C H [ CH 3-CH2-CH=CH-OH ] CH3-CH2-CH2- + NaOH [ CH 3-CH=C-CH3 ] OH CH3-CH2-C-CH3 O NÕu chÊt C vµ D , E G đồng phân cấu taọ vị trí liên kết đôi C = C (đồng phân có liên kết đôi phía mạch bền đồng phân có liên kết đôi đầu mạch, thí dụ CH3-CH=CBr-CH3 : C CH3-CH2Br=CH2 : D ) 2) a M = 5,25 16 = 84 (®vC ) ; M CnH2n = 84 12n + 2n = 84 n=6 CTPT cña M ( N ) : C6H12 Theo kiện đầu , M N có CTCT : M : N : CH3 Cl b CH2Cl ; ( a5 ) a1 : a2 : CH3 - -Cl ; Cl (a1 ) Cl CH3 CH3 ; ( a2 ) ( a3 ) 1-Clo-2-metylxiclopentan 1-Clo-3-metylxiclopentan Clometylxiclopentan a3 : 1-Clo-1-metylxiclopentan Cloxiclohexan bÒn vị trí a Câu III : ( a4 ) a4 : a5 : c CÊu d¹ng bỊn nhÊt cđa N : bỊn nhÊt Nhãm thÕ - ; Vì : Dạng ghế Cl vị trí e COOH 1) Axit xitric hay lµ axit limonic HOOC-CH 2-C(OH)-CH2-COOH có giá trị pKa 4,76 ; 3,13 6,40 HÃy gọi tên axit theo danh pháp IUPAC ghi ( có giải thích ) giá trị pKa vào nhóm chức thích hợp 2) Đun nóng axit xitric tới 176 oC thu đợc axit aconitic ( C6H6O6 ) Khö axit aconitic sinh axit tricacbalylic ( hay lµ axit propan-1,2,3-tricacboxylic ) NÕu tiÕp tục đun nóng axit aconitic thu đợc hỗn hợp gồm axit itaconic ( C 5H6O4 , đồng phân hình học ) axit xitraconic ( C 5H6O4 , có đồng phân hình học ) ; hai axit chuyển hoá thành hợp chất mạch vòng có công thức phân tử C5H4O3 HÃy viết sơ đồ phản ứng xảy dới dạng công thức cấu tạo , cho biết axit aconitic có đồng phân hình học hay không ? 3) Ngời ta tổng hợp axit xitric xuất phát từ axeton hoá chất vô cần thiết HÃy viết sơ đồ phản ứng đà xảy Cách giải : 3,13 1) COOH COOH C cã pKa nhá nhÊt v× HOOC - CH2 - C - CH2 - COOH chịu ảnh hởng -I mạnh nhÊt cđa 4,76 OH 6,40 COOH vµ OH (6,40) (4,76) Axit 2-hi®roxipropan-1,2,3-tricacboxylic 2) COOH 170oC COOH [H+] COOH HOOC-CH2C-CH-COOH CH2CHCH2-COOH HO H ( C 6H8O 7) ( C 6H8O 6) Axit xitric Axit tricacbalylic HOOC-CH2C=CH-COOH -H2O ( C5H6O4) itaconic t o - H 2O ( C6H6O6) Axit aconitic to - CO2 HOOC-CH2-CH=CH-COOH COOH HOOC- HOOC-CH2-C=CH2 ( C5H6O4) Axit xitraconic Axit to - H O CH2 ( C5H4O3 ) ( C5H4O3 ) Axit aconitic có đồng phân hình học có đủ hai điều kiện cần đủ 3) O Cl2 O HC N CN CH3-C-CH3 Cl-CH2-C-CH2-Cl ClCH2-C-CH2-Cl xt OH KCN - KCl COOH CN C-CH2-CN H2O HOOC-CH2-C-CH2-COOH NC-CH 2- OH OH C©u IV : H+ 1) X đisaccarit không khử đợc AgNO3 dung dịch amoniac Khi thuỷ phân X sinh sản phẩm M (Danđozơ , có công thức vòng dạng ) M khác D-ribozơ cấu hình nguyên tử C2 CH3OH M metyl cđa M HCl xt N CH3I baz¬ xt Q H 2O dÉn xuÊt 2,3,4-tri-O- H + xt a X¸c định công thức M , N , Q X ( dạng vòng phẳng ) b HÃy viết sơ đồ phản ứng đà xảy 2) Đốt cháy 0,2 mol hợp chất A thuộc loại tạp chức thu đợc 26,2 gam khí CO2 ; 12,6 gam H2O 2,24 lít khí N2 ( đktc ) Nếu đốt cháy mol A cần 3,75 mol O2 a Xác định công thức phân tử A b Xác định công thức cấu tạo tªn cđa A BiÕt r»ng A cã tÝnh chÊt lỡng tính , phản ứng với axit nitrơ giải phóng nitơ ; với ancol etylic có axit làm xúc tác tạo thành hợp chất có công thức C5H11O2N Khi đun nóng A chuyển thành hợp chất vòng có công thức C6H10N2O2 HÃy viết đầy đủ phơng trình phản ứng xảy ghi điều kiện (nếu có ) A có đồng phân loại gì? Cách giải : 1) a Tõ c«ng thøc dÉn xt 2,3,4-tri-O-metylcđa M suy ngợc công thức Q , N M , từ suy X b.Viết ngợc với sơ đồ 2) a Số mol sản phẩm sinh đốt cháy 0,2 mol chất A: - Nếu đốt cháy mol A , số mol sản phẩm sinh : 0,6 = ( mol ) CO2 ; 0,7 = 3,5 (mol ) H2O ; 0,1 = 0,5 (mol ) N2 Suy ph©n tư A chøa nguyªn tư C , nguyªn tư H nguyên tử N Giả thiết A chứa nguyên tử O , công thức A CxHyOzNt Phản ứng cháy : t/2 N2 CxHyOzNt (1) (2) + 3,75 O2 to 3,75 + z/2 = x x CO2 + + y/2 H2O + y/4 BiÕt x = ; y = ; t = ; Giải (2) ta đợc z = Công thøc ph©n tư cđa A : C3H7O2N b A + HNO2 N2 , suy A chøa nhãm -NH2 A + C2H5OH C5H11O2N , suy A chøa nhãm -COOH Vậy A aminoaxit to A hợp chất vòng C6H10N2O2 (do phân tử A phản ứng với loại phân tử H2O ) , suy A - aminoaxit NH2 Công thức cấu tạo A : CH3-CH-COOH Tên A : Alamin , axit - aminopropionic Các phơng trình phản ứng : C3H7O2N + 3,75 O2 + 1/2 N2 CH3-CH-COOH + HNO2 + H 2O NH2 + H 2O CH3-CH-COOH + NH2 CH3-CH-COOH NH2 t o to CO2 + 3,5 H2O CH3-CH-COOH + N2 OH HCl khan C2H5OH CH3-CH-COOC2H5 CO CH3CH NH + H2O NH CHCH3 CO ClNH3+ - NH2 CH3-CH- NH3 COOC2H5 + NH4Cl Câu V : 1) Có lọ đựng riêng biệt chất : cumen isopropylbenzen ( A ), ancol benzylic ( B), anisol hay lµ metyl phenyl ete ( C ), benzanđehit ( D) axit benzoic(E) BiÕt (A) , ( B ) , ( C ) , ( D ) chất lỏng a HÃy xếp thứ tự tăng dần nhiệt độ sôi , giải thích b Trong trình bảo quản chất , có lọ đựng chất láng thÊy xt hiƯn tinh thĨ H·y gi¶i thÝch tợng phơng trình phản ứng hoá học c HÃy cho biết cặp chất nói phản ứng với Viết phơng trình phản ứng ghi điều kiện ( có ) 2) Trong trình điều chế metyl tert-butyl ete ( MTBE ) tõ ancol , ngêi ta thu đợc thêm sản phẩm khác a Viết phơng trình phản ứng điều chế MTBE từ hiđrocacbon b Viết công thức cấu tạo hai sản phẩm nói c Viết công thức cấu tạo sản phẩm sinh phơng trình phản ứng cho MTBE tác dụng với HI 3) Có hỗn hợp chất rắn gồm : p-toluiđin ( p-metylanilin ) , axit benzoic , naphtalen Trình bày ngắn gọn phơng pháp hoá học để tách riêng chất Cách giải : 1) a Thứ tự tăng dần nhiệt ®é s«i : (CH3)2CHC6H5 C6H5OCH3 C6H5CH=O C6H5COOH C6H5CH2OH (A) (C) (D) (B) (E) -Ph©n cùc -Ph©n cùc -Ph©n cùc -Ph©n cực -Phân cực (yếu C) (yếu D) -Không có -Có liên kết -Có liên kết -Không có -Không có liên kết hiđro liên hiđro liên liên kết liên kết hiđro phân tử (yếu phân tử mạnh hiđro hiđro E ) A , B , C , D , E cã khèi lỵng phân tử xấp xỉ b Lọ đựng chất D ( C6H5CH=O ) C6H5CH=O + O2 (k k) C6H5COOH (láng) (r¾n , tinh thĨ) c H + , to C6H5COOH + C6H5CH2OH C6H5COOCH2C6H5 + H 2O OCH2C6H5 C6H5CH=O + C6H5CH2OH C6H5CH=O C6H5CH(OCH2C6H5)2 + 2)a + (CH3)2C=CH2 (CH3)3C-OH + + + b CH3OH H 2O HOH Br2 Hc (CH3)3CH + Br- ) CH3OH H 2O O2 a.s + + (CH3)3C-OH CH3OH C6H5-CHOH H+ + C6H5CH2OH H 2O CH4 ( H+ xt , to CH 3OH H + , to (CH 3)3C-OH NaOH d.d (CH 3)3C-Br 140oC H+ 140oC CH3-O-C(CH)3 CH3-O-CH3 C(CH)3 (CH3)3C-I (CH3)3C-OH + H 2O + H+ 140oC (CH3)3C-OH (CH3)3C-O- H+ c CH3-O-C(CH)3 + HI CH 3OH + 3)-Khuấy hỗn hợp rắn với lợng d dung dịch NaOH loÃng , axit benzoic phản ứng tạo thành natri benzoat tan ; hai chất lại không phản ứng , lọc tách lấy hỗn hợp rắn dung dịch Axit hoá dung dÞch natri benzoat b»ng dung dÞch HCl lo·ng : H2O NaCl C6H5COOH ( r¾n ) C6H5COONa + + NaOH C 6H5COONa + HCl ( tan ) C 6H5COOH + -KhuÊy hỗn hợp rắn lại ( p-toluidin , naphtalen) với lợng d dung dịch HCl loÃng , p-toluidin phản ứng tạo muối tan Lọc tách lấy naphtalen ; kiềm hoá dung dịch muối , thu đợc p-toluidin : p-CH3C6H4NH2 + HCl p-CH3C6H4N+H3Cl( r¾n ) (tan) + p-CH3C6H4N H3Cl + NaOH p-CH3C6H4NH2 + NaCl + H2O -Cã thĨ t¸ch theo tr×nh tù sau : p- toluidin NaOH lo·ng p-CH3C6H4N+H3Cl- HCl loÃng , d (tan) Hỗn hợp rắn NaOH loÃng, d läc läc Axit benzoic + naphtalen ( kh«ng tan ) lo·ng HCl C6H5COONa C 6H5COOH (tan) Naphtalen (kh«ng tan) Tãm tắt cách giải đề thi chọn học sinh giỏi Quốc gia môn hóa học 1999 - 2000 (Bảng A) 10 Câu I : 1) Cho chất sau : HNO , Cu , Fe , Na , S , C , NaNO , Cu(NO3)2 , NH4NO3 H·y viÕt tất phơng trình phản ứng tạo khí NO2 , ghi rõ điều kiện phản ứng (nếu có) 2) Muối amoni muối kim loại kiềm giống khác điểm ? Nêu vài thí dụ cụ thể 3) Trong phòng thí nghiệm hoá học có lọ hoá chất nhÃn đựng riêng biệt dung dÞch: NaCl, NaNO , MgCl2 , Mg(NO3)2 , AlCl3 , Al(NO3)3 , CrCl3 , Cr(NO3)3 Bằng phơng pháp hoá học , làm nhận biết đợc dung dịch ? Viết phơng trình phản ứng xảy ghi điều kiện ( có ) 4) HÃy hoàn thành phơng trình phản ứng hạt nhân sau ( có định luật bảo toàn đợc dùng hoàn thành phơng trình ? ) 230 a 92U238 + 90Th 235 206 b 92U + 82Pb Lời giải 1) Các phơng trình phản ứng tạo NO2 : Cu + HNO đặc = Cu(NO 3)2 + NO + H 2O Fe + HNO3 đặc + H 2O Na + HNO đặc H 2O + NO2 + + + H 2O O2 S + H 2O C HNO đặc + HNO3 đặc Cu(NO3)2 to = = to to = to = = Fe(NO 3)3 + NO NaNO + NO H 2SO4 CO2 CuO + + + NO2 NO HNO3 = NO + O2 H 2O 2) - Muối amoni muối kim loại kiềm, liên kết phân tử thuộc liên kết ion, tan nhiều nớc tan điện li mạnh - Muối amoni muối kim loại kiềm khác nhiều độ bền nhiệt : Muối kim loại kiềm nóng chảy nhiệt độ cao không bị phân huỷ muối amoni bền , đun nóng phân huỷ dễ dàng (Ví dụ NaCl nóng chảy 800 oC sôi 1454oC , NH4Cl ph©n hủ ë 350oC ; Na2CO3 nãng chảy 850oC , (NH4)2CO3 phân huỷ nhiệt độ thờng ; NaNO2 nóng chảy 284oC cha phân huỷ, NH4NO2 ph©n hủ ë > 70oC ) + 11 - Khác với muối kim loại kiềm, muối amoni muối bazơ yếu nên thuỷ phân cho dung dÞch cã tÝnh axit NH 4+ + H2O NH3 + H3O+ - Muối amoni tác dụng dễ dàng với kiỊm gi¶i phãng khÝ NH3 NH4Cl + NaOH = NH3 + NaCl + H2O 3) Häc sinh cã thĨ lµm theo cách sau : Đánh số thứ tự lọ hoá chất nhÃn lấy lợng nhỏ vào ống nghiệm (mẫu A) để làm thí nghiệm, ống nghiệm đợc đánh số thứ tự theo lọ Cho dung dịch AgNO3 lần lợt vào ống nghiệm (mẫu A) Nếu thấy kết tủa trắng, nhận dung dịch muối clorua AgNO3 AlCl3 ,CrCl3 MÉu A tr¾ng AgCl , suy dung dịch: NaCl, MgCl2 , Không có tợng phản ứng , suy dung dịch : NaNO3 , Mg(NO3)2 , Al(NO3)3 , Cr (NO3)3 Cho dung dịch NaOH (d) vào lần lợt dung dịch muối clorua : -Nhận dung dịch MgCl2 tạo tr¾ng Mg(OH)2 MgCl2 + NaOH = Mg(OH) trắng + NaCl - Thấy tợng phản ứng , nhận dung dịch NaCl - ThÊy c¸c kÕt tđa råi tan dung dÞch NaOH ( d ) , suy dung dịch lại AlCl3 , CrCl3 Tiếp tục thêm nớc brom vào : thấy dung dịch xuất màu vàng Cr +3 bị oxi hoá thành Cr+6 , nhận dung dịch CrCl3 Còn lại dung dÞch AlCl3 AlCl3 + NaOH = Al(OH) + NaCl Al(OH)3 + NaOH = NaAlO + H 2O CrCl3 + NaOH = Cr(OH) + NaCl Cr(OH)3 + NaOH = NaCrO + H 2O NaCrO2 + Br2 + NaOH = Na2CrO4 + NaBr + H2O -Nhận dung dịch muối nitrat làm tơng tự nh 4) áp dụng định luật bảo toàn vật chất ( bảo toàn số khối , bảo toàn điện tích ) để hoàn thành phơng trình phản ứng hạt nhân 12 - a b 4- U238 92 92 U235 Th230 + Pb206 + 90 82 2He4 2He4 + + n + Câu II : 1) Để xác định hàm lợng oxi tan níc ngêi ta lÊy 100,00 ml níc råi cho MnSO4(d) vµ NaOH vµo níc Sau lắc kĩ (không cho tiếp xúc với không khí) Mn(OH)2 bị oxi oxi hoá thành MnO(OH) Thêm axit (d) , MnO(OH)2 bị Mn2+ khử thành Mn3+ Cho KI ( d ) vào hỗn hợp , Mn3+ oxi hoá I- thành I3- Chuẩn độ I3- hết 10,50 ml Na2S2O3 9,800.10-3 M a Viết phơng trình ion phản ứng đà xảy thí nghiệm b Tính hàm lợng ( mmol / l ) cđa oxi tan níc 2) Tõ c¸c nguyên tố O , Na , S tạo đợc muối A , B có nguyên tử Na phân tử Trong thí nghiệm hoá häc ngêi ta cho m1 gam mi A biÕn ®ỉi thµnh m gam muèi B vµ 6,16 lÝt khÝ Z t¹i 27,3oC ; atm BiÕt r»ng hai khối lợng khác 16,0 gam a HÃy viết phơng trình phản ứng xảy với công thức thĨ cđa A , B b TÝnh m1 , m2 Lời giải 1) a Các phơng trình ph¶n øng : Mn2+ + OHMn(OH)2 Mn(OH)2 + O2 MnO(OH) (1) MnO(OH)2 + H+ + Mn2+ = Mn3+ + H 2O (2) Mn3+ + I= Mn2+ + 3I (3) I3+ S 2O 32= S 4O 62+ 3I (4) Hàm lợng ( mmol / l ) oxi tan nớc : o 2) a Đặt A lµ Na2X ; B lµ Na2Y , ta cã : Na2Y + Z Z cã thĨ lµ H2S , SO2 Vậy Cứ 0,25 mol lợng A khác lợng B 16,0 g So sánh cặp chất , thÊy A : Na2S ; B : Na2X Na2SO4 VËy : 13 H2S Na2S + H2SO4 Na2SO4 + b TÝnh m1 , m2 : m1 = 78 0,25 = 19,5 (g) m2 = 19,5 + 16,0 = 142,0 0,25 = 35,5 (g) C©u III : 1) Viết phơng trình phản ứng xảy ( nÕu cã) cđa khÝ clo , tinh thĨ iot t¸c dơng víi : a Dung dÞch NaOH ( ë nhiƯt ®é thêng , ®un nãng ) b Dung dÞch NH3 2) Trong công nghệ hoá dầu , ankan đợc loại hiđro để chuyển thành hiđrocacbon không no cã nhiỊu øng dơng h¬n H·y tÝnh nhiƯt cđa phản ứng sau: C4H10 C4H6 + H2 ; Ho1 (1) CH4 C 6H6 + H2 ; Ho2 (2) BiÕt lợng liên kết , E theo kJ.mol-1 , liên kết nh sau : E , theo kJ.mol-1 435,9 416,3 409,1 587,3 Liªn kÕt H-H C-H C-C C=C ( Với liên kết C-H , C-C , trị số trung bình hợp chất hiđrocacbon khác ) Lời giải: 1) a Các phơng trình phản ứng khí clo , tinh thĨ iot víi dung dÞch NaOH (ë to thêng , ®un nãng) : H2O Cl2 + Cl2 I2 + NaOH + NaOH NaOH nguéi = nãng = = NaCl + NaOCl + H 2O NaCl + NaClO + H2O NaI + NaIO + b.Các phơng trình phản ứng cđa khÝ clo , tinh thĨ iot víi dung dÞch NH3 : Cl2 + NH3 = N2 + NH4Cl I2 + NH3 = NI3.NH3 + NH4I 2) TÝnh nhiƯt cđa ph¶n øng : * Tìm hệ số cho chất C4H10 o H (1) hay H3C - CH2- CH2-CH3 2H2 CH4 Ho2 (2) C 4H6 + H2 CH 2=CH-CH=CH2 C 6H6 + H2 ; + ; 14 m n lợng liên kết * Từ Hophản ứng = i Ei _ j Ej (tham gia , tạo thành) i=1 j=1 Trong Ei , Ej vế đầu cuối phản ứng i , j số liên kết thứ i , thứ j Do Ho1 = ( 10 E C-H + 3EC-C ) - (6 EC-H + EC=C + EC-C + EH-H ) Thay số , tính đợc Ho1 = + 437,0 kJ.mol-1 T¬ng tù , ta cã Ho2 = 24 EC-H - ( 3EC-C + EC=C + EC-H + EH-H ) Thay số , tính đợc Ho2 = + 581,1 kJ.mol -1 (Ho2 > , ph¶n øng thu nhiƯt ) C©u IV : 1) H·y viÕt phơng trình hoá học cấu hình electron tơng ứng chất đầu , sản phẩm tờng hợp sau : a Cu2+ ( z = 29 ) nhËn thªm e b Fe 2+ ( z = 26 ) nhêng bít e c Bro ( z = 35 ) nhËn thªm e d Hg o ( z = 80 ) nhêng bít e 2) Hoà tan 7,180 gam sắt cục chứa Fe 2O3 vào lợng d dung dịch H2SO4 loÃng thêm níc cÊt ®Õn thĨ tÝch ®óng 500 ml LÊy 25 ml dung dịch thêm dần 12,50 ml dung dịch KMnO 0,096 M xuất màu hồng tím dung dịch a Xác định hàm lợng (phần trăm khối lợng) Fe tinh khiết s¾t cơc b NÕu lÊy cïng mét khèi lợng sắt cục có hàm lợng Fe tinh khiết nhng chứa tạp chất FeO làm lại thí nghiệm giống nh lợng dung dịch KMnO4 0,096 M cần dùng ? Lời giải: 1) a Cu2+ + 2e Cu o [Ar] 3d9 + 2e [Ar] 3d 10 4s1 b Fe2+ e Fe 3+ [Ar] 3d e [Ar] 3d c Bro + e Br [Ar] 3d10 4s2 4p5 + e [Ar] 3d 10 4s1 4p6 = [Kr]d 4f14 5d10 Hgo 2e 14 10 [Xe] 4f 5d 6s - 2e Hg 2+ [Xe] Kí hiệu [Ar] cấu hình e nguyên tử Ar ( z = 18 ) [Kr] Kr ( z = 36 ) [Xe] Xe ( z = 54 ) 15 + + 2) a Xác định hàm lợng Fe sắt cục Gọi x số mol Fe2O3 vµ y lµ sè mol Fe cã 7,180 g s¾t cơc H 2O H 2 Fe2O3 + x mol Fe2(SO4)3 x mol Fe H2SO4 + + Fe x mol H 2SO4 = = ( y - x ) mol Fe2(SO4)3 x mol FeSO x mol = FeSO (y-x) mol 10 FeSO4 + KMnO4 + H2SO4 Fe2(SO4)3 + MnSO4 + K2SO4 + H2O Sè mol FeSO4 cã 500 ml dung dịch : Hệ phơng trình : 59,691 x + 55,847 y = 7,180 x o,1 mol = 1,596 g 2x + y = 0,120 y = 7,180 1,596 = 5,584 g 5,584 100 Hàm lợng Fe tinh khiết = 77,77 % 7,180 b Nếu tạp chất FeO lợng dung dịch KMnO4 0,096 M cÇn dïng : H2O + FeO Fe + H 2SO4 + H 2SO4 FeSO = + FeSO H 2 Sè mol FeSO4 cã 500 ml dung dÞch : 0,0222 + 0,0999 = 0,1221 (mol) Thể tích dung dịch KMnO4 0,096 M cần dùng để tác dụng đủ với 25 ml dung dịch FeSO4 : CâuV: 1) Cho: Eo 25oC cặp Fe2+ / Fe Ag+ / Ag tơng ứng - 0,440 V 0,800 V Dùng thêm điện cực hiđro tiêu chuẩn , 16 viết sơ đồ pin đợc dùng để xác định điện cực đà cho H·y cho biÕt ph¶n øng x¶y pin đợc lập từ hai cặp hoạt động 2) a HÃy xếp nguyên tố natri , kali , liti theo thứ tự giảm trị số lợng ion hoá thứ ( I1) Dựa vào cấu tạo nguyên tử để đa qui luật xếp ? b Dựa vào cấu hình electron , hÃy giải thích lớn lợng ion ho¸ thø nhÊt ( I1 ) cđa Mg so víi Al ( Mg cã I = 7,644 eV ; Al cã I1 = 5,984 eV ) Lêi gi¶i: 1) H2 ( Pt ) H+ 1M Fe2+ 1M Fe p = 1at o 2+ E Fe / Fe = - 0,440 V cùc Fe : cùc ; cùc H : cùc Ph¶n øng : Fe 2e = Fe2+ H+ + 2e = H2 + Fe + 2H = Fe2+ + H2 H2 ( Pt ) H+ 1M Ag+ 1M Ag p = 1at + o E Ag /Ag = 0,800 V cùc Ag : cùc ; cùc H : cùc Ph¶n øng : H2 2e = 2H+ + Ag + e = Ag H2 + Ag+ = 2Ag + H+ Eopin = Fe EoAg+/Ag - EoFe2+/ Fe cùc Fe : cùc Ph¶n øng : Fe2+ = 1,24 V Ag+ 1M Ag cùc Ag : cùc ; Fe 2e = Fe2+ Ag+ + 2e = Ag + Fe + Ag = 2Ag + Fe2+ 2) a Thứ tự giảm I1 Li , Na , K Căn : Các nguyên tố ®ã ®Ịu thc nhãm I , cã e ho¸ trị từ xuống : z ( z = z = 19 ) r r tăng nhanh nên lực hút hạt nhân với 1e hoá trị giảm từ xuống Kết quả: I1 giảm tõ trªn xuèng b Mg ( z = 12 ) cã 1s22s22p63s2 Al ( z = 13 ) cã 2 1s 2s 2p 3s 3p 17 Khi tách e Mg từ phân lớp bÃo hoà 3s1 phải tốn nhiều lợng tách e Al từ phân lớp cha bÃo hoà 3p1 Do Mg có I1 lớn Al 18