SỞ GD&ĐT HÒA BÌNH TRƯỜNG THPT CHUYÊN HOÀNG VĂN THỤ ĐỀ THI ĐỀ XUẤT KÌ THI CHỌN HSG KHU VỰC DUYÊN HẢI ĐỒNG BẰNG BẮC BỘ LẦN THỨ 6 MÔN THI HÓA HỌC KHỐI 11 (Thời gian 180’ không kể thời gian giao đề) Câu 1[.]
SỞ GD&ĐT HỊA BÌNH TRƯỜNG THPT CHUN HỒNG VĂN THỤ ĐỀ THI ĐỀ XUẤT KÌ THI CHỌN HSG KHU VỰC DUYÊN HẢI - ĐỒNG BẰNG BẮC BỘ LẦN THỨ MƠN THI: HĨA HỌC KHỐI: 11 (Thời gian: 180’ khơng kể thời gian giao đề) Câu (2 điểm) Sự oxi hóa ion I- dung dịch IO3- biểu diễn phương trình phản ứng IO3- (dd) + 5I-(dd) + 6H+(dd) ® 3I2 (dd) + 3H2O (dd) (1) sau: Khi nghiên cứu động học phản ứng (1) nhiệt độ không đổi, người ta thu kết thực nghiệm ghi bảng đây: [I-], M [ IO3- ], M [H+], M v (mol.L-1.s-1) 0,010 0,10 0,010 6,1.10-4 0,040 0,10 0,010 2,4.10-3 0,010 0,30 0,010 5,5 10-3 0,010 0,10 0,020 2,3 10-3 a) Sử dụng liệu để xác định bậc riêng phần chất phản ứng viết biểu thức định luật tốc độ cho phản ứng (1) b) Tính số tốc độ cho biết thứ nguyên c) Dựa kiến thức động hoá học bàn luận khả xảy giai đoạn phản ứng d) Tiến hành phản ứng (1) với nồng độ đầu: [I -]0 = 0,001 M, [IO3-]0 = 1,00 M [H+]0 = 1,00 M Tính thời gian cần thiết để > 99% lượng I- tham gia vào phản ứng (1) Ở 298 K, tốc độ phản ứng hóa học thay đổi lần lượng hoạt động hoá giảm bớt 10 kJ.mol-1 nhờ sử dụng xúc tác phù hợp Cho số khí R = 8,314 J.mol-1.K-1 Câu (2 điểm) Trộn 10,00 mL dung dịch CH3COOH 0,20 M với 10,00 mL dung dịch H 3PO4, thu dung dịch A có pH = 1,50 Tính CH3PO4 dung dịch H3PO4 trước trộn Tính độ điện li CH3COOH dung dịch A Thêm từ từ Na2CO3 rắn vào dung dịch A pH = 4,0, thu dung dịch B Tính số gam Na2CO3 dùng Cho biết: H3PO4: pKa1 = 2,15; pKa2 = 7,21; pKa3 = 12,32; CH3COOH: pKa = 4,76; CO2 + H2O có pKa1 = 6,35; pKa2 = 10,33 Câu (2 điểm) Hoàn thành sơ đồ phản ứng sau: + Ca(OH)2 Ure (10) ( 11) (13) ( 15) N2H4 A1 NH3 (12) (2) (3) (1) (14) NH4Cl A2 (6) B1 (7) A3 (8) NaN3 AgNO3 (4) B2 (9) + PH3 (5) N4H4 Câu (2 điểm) Đem điện phân 100ml dung dịch X gồm NiCl2 0,20M MCl2 0,25 M với điện cực trơ, có cường độ dịng điện chiều khơng đổi 9,65 M Sau thời gian 10 phút thấy catot tăng lên 1,734 gam dung dịch sau điện phân có chất tan Nhỏ 100ml dung dịch gồm K2Cr2O7 0,50M H2SO4 2M vào 100ml dung dịch MCl2 0,60M, sau phản ứng hoàn toàn thu dung dịch Y Xác định muối MCl2 Thiết lập pin điện tạo điện cực Pt nhúng dung dịch Y với điện cực Ag nhúng dung dịch [ Ag(NH3)2]NO3 0,50M, KCN 2,10M Viết bán phản ứng điện cực, phản ứng pin phóng điện suất điện động pin thiết lập Cho: E0(Cr2O72-/Cr3+)= 1,33 V; E0(Fe3+/Fe2+)= 0,77 V; E0(Ag+/Ag)= 0,80V; β[Ag(CN)43-] = 10-20,67, β[Ag(NH3)2+] = 10-7,23 Câu (2 điểm) Viết công thức sản phẩm tạo thành từ phản ứng sau: a Alyl bromua + xiclohexyl magie bromua b Xiclohexa-1,3-đien + đimetyl but-2-inoat c BH3, tetrahi®rofuran H2O2, OH- OH d CH3 ? H H2SO4 ? CH3 Hãy giải thích khác nhiệt độ sơi chất dãy sau: N N (a) (b) N (c) S N H (1150C) (117 C) N (d) N (256 C) H (1870C) Câu (2 điểm) Sabinen (C10H16) tecpen tìm thấy chanh Ozon phân sabinen sinh xeton A Xác định cấu tạo Sabinen, gọi tên theo danh pháp hệ thống Cấu tạo sabinen có tuân theo quy tắc isoprenoit hay khơng? Nếu có A rõ đơn vị isopren có mặt phân tử Viết sơ đồ phản ứng tổng hợp A, suất phát từ – metylheptan – 2,5 – đion Cho sabinen tác dụng với H2 dư /Ni (xt 1000C) Viết công thức cấu tạo sản phẩm cho biết sản phẩm có đồng phân cấu hình O Câu (2 điểm) Cho hợp chất CH3CH=C(CH3)COCH3 Vẽ tất công thức cấu trúc bền viết tên cơng thức cấu trúc tìm hợp chất Từ nhãn chày, nhà khoa học Việt Nam tách peptit X dạng tinh thể màu trắng, có phân tử khối 485 Sử dụng hóa chất để thủy phân X phương pháp phân tích phù hợp xác định thứ tự xếp α-amino axit X: phenylalanin, alanin, glyxin, prolin, isoleuxin Biết X phản ứng với axit nitrơ khơng giải phóng khí nitơ Hãy xác định cơng thức cấu trúc peptit X; công thức cấu tạo α-amino axit sau: COOH Ph NH2 Phelylalanin COOH H2N COOH NH NH2 Alanin COOH Prolin Glyxin COOH NH2 Isoleuxin Câu (2 điểm) Cho Brommetylxiclopentan bị dung môi phân metanol cho hỗn hợp gồm hợp chất sau: CH2Br CH2 CH3OH CH3 H 3C OCH3 OCH3 Hãy viết chế giải thích tạo sản phẩm Một hợp chất hữu A, cơng thức phân tử C3H6O2 xử lí với amoniăc dư đun nóng tạo B, C3H7ON; cịn đun nóng B với P2O5 tạo C, C3H5N Tiến hành thủy phân hồn tồn C lại thu A Còn khử với LiAlH4 từ C thu D, C3H9N Phản ứng D với axit nitrơ (HNO2) cho ancol E Oxi hóa E lại thu A Viết phản ứng để giải thích tạo thành A, B, C, D, E Câu (2điểm) Coban (Z=27) tạo phức [CoCl2(NH3)4+] A ; [Co(CN)6]3- B ; [CoCl3(CN)3]3- C Viết tên A,B,C Theo thuyết liên kết hóa trị, nguyên tử B trạng thái lai hóa nào? Các ion phức có đồng phân lập thể? Vẽ cấu trúc chúng Viết phương trình phản ứng A với ion Fe2+ môi trường axit Câu 10 (2 điểm) Một vài kết thí nghiệm liên quan đến hợp chất vơ A cho -A chất rắn mầu vàng nhạt, thăng hoa đun nóng, có khối lượng phân tử 267 đvC -A phản ứng mãnh liệt với nước cho dung dịch B -Khi thêm dung dịch axit nitric bạc nitrat loãng vào dung dịch B thấy kết tủa trắng C xuất Kết tủa C tan dung dịch NH3 -Khi cho dung dịch NH4Cl NH3 vào dung dịch B thấy xuất kết tủa keo D -Lọc kết tủa D hòa tan NaOH dư cho dung dịch E -Cho CO2 qua dung dịch E lại thu kết tủa D -Chất A tan ete khan, dung dịch thu phản ứng với LiH tạo F, LiH dư F chuyển thành G Hãy xác định chất từ A đến G viết phương trình phản ứng xảy -Hết Hướng dẫn chấm: Câu (2 điểm) IO3- (dd) + 5I-(dd) + 6H+(dd) ® 3I2 (dd) + 3H2O (dd) (1) a) Theo định luật tác dụng khối lượng: v = k[I-]a[ IO3- ]b[H+]c Như vậy, vận tốc phản ứng thí nghiệm 1, 2, 3, tương ứng: v1 = k(0,010)a(0,10)b(0,010)c = 6,1.10-4 (mol.L-1.s-1) v2 = k(0,040)a(0,10)b(0,010)c = 2,4.10-3 (mol.L-1.s-1) v3 = k(0,010)a(0,30)b(0,010)c = 5,5.10-3 (mol.L-1.s-1) v4 = k(0,010)a(0,10)b(0,020)c = 2,3.10-3 (mol.L-1.s-1) v2 v3 a v4 b c Ta có: v 4 4 ® a = 1; v 9 3 ® b = 2; v 4 2 ® c = 1 1 + Định luật tốc độ: v = k[I-] [ IO3 ] [H ] b) v1 = k1[I-]1[ IO3- ]2[H+]2 = k(0,010)(0,10)2(0,010)2 = 6,1.10-4 (mol.L-1.s-1) ® k1 = 6,1.10- = 6,1.104 (mol-4.L4.s-1) 10- 2.10- 2.10- Tính tương tự ta có: k2 = 6,0.104 (mol-4.L4.s-1); k3 = 6,1.104 (mol-4.L4.s-1); k4 = 5,8.104 (mol-4.L4.s-1) 4 4 4 k = (6,1 + 6,0 + 6,1 + 5,8).10 (mol- L s- ) = 6,0.10 (mol- L s- ) c) Bậc toàn phần phản ứng 5, bậc riêng phần xác định thực nghiệm chất tham gia phản ứng không trùng với hệ số tỉ lượng Phản ứng xảy giai đoạn sơ cấp khó có khả xảy va chạm đồng thời hạt d) Nếu dùng lượng dư IO3- H+ so với I-, bỏ qua thay đổi [ IO3- ] [H+] trình phản ứng tốc độ phản ứng phụ thuộc vào thay đổi [I-] Khi phản ứng giả bậc theo [I-] Hằng số tốc độ phản ứng k’= k[ IO3- ]0[H+]0 = 6.104 (mol4 -1 L s ).1(mol.L-1).1(mol.L-1) = 6.104 (mol-2.L2.s-1) Thời gian phản ứng bán phần t1/2 = 0,693/k’ = 1,16.10-5 s Thời gian cần thiết (t) để 99% lượng I - dung dịch tham gia phản ứng tính sau: t [I- ] t1/2 → t = 6,64 → t = 6,64.1,16.10-5 s = 7,7.10-5s t1/2 [I- ]0 100 Khi t >7,7.10-5s 99% I- tham gia vào phản ứng (1) E E k2 = A e- RT ; k1 = A e - RT a2 k2 Ea1 - Ea a1 10.1000 k2 ln k RT = 298.8,314 = 4,04 k = e4,04 = 56,8 1 Như vậy, 298 K, tốc độ phản ứng tăng lên 56,8 lần, chất xúc tác làm giảm bớt lượng ion hoá 10 kJ.mol-1 Câu (2 điểm) pHA = 1,50 → khơng cần tính đến phân li nước Các trình xảy dung dịch A: H+ + H PO -4 H3PO4 Ka1 = 10-2,15 (1) + -4,76 CH3COOH H + CH3COO Ka = 10 (2) 2+ -7,21 H + HPO4 H PO Ka2 = 10 (3) 23+ -12,32 H + PO HPO4 Ka3 = 10 (4) Vì Ka1 >> Ka >> Ka2 >> Ka3 nên pHA tính theo (1): H+ + H PO -4 H3PO4 Ka1 = 10-2,15 [ ] 0,5C – 10-1,5 10-1,5 10-1,5 → C H PO = C = 0,346 M CH3COOH H+ + CH3COOKa = 10-4,76 [] 0,1-x 10-1,5 x -5 → x = 5,49.10 M → α CH3COOH 5, 49.10- 100 = 0,055% 0,1 K a1 [H PO 4- ] [H PO -4 ] 10 - 2,15 Tại pH = 4,00 ta có: = = → = 0,986 [H 3PO ] [H ] 10 - [H PO 4- ] + [H 3PO ] K a2 [HPO 24 - ] 10 - , 21 = = = 10-3,21 → [ HPO2-4 ]