TRƯỜNG THPT CHUYÊN VĨNH PHÚC KÌ THI HSG TRẠI HÈ HÙNG VƯƠNG LẦN THỨ XIII NĂM 2017 - MƠN: HĨA HỌC – KHỐI: 11 (Thời gian: 180 phút) (Đề có trang) ĐỀ THI ĐỀ XUẤT Câu (2.5 điểm) Tốc độ phản ứng có chế Cho phản ứng: NO2 (k) NO (k) + O2(k) Mỗi đường cong hình biểu thị thay đổi nồng độ chất theo thời gian Đường ứng với phụ thuộc nồng độ oxi vào thời gian? Vì sao? c A B C t Để nghiên cứu động học phản ứng 2[Fe(CN)6]3− + 2I− 2[Fe(CN)6]4− + I2 (*) Người ta đo tốc độ đầu hình thành iot hỗn hợp Các hỗn hợp ban đầu không chứa iot c([Fe(CN)6]3−) mol/L c(I−) mol/L c([Fe(CN)6]4−) mol/L Tốc độ đầu mmol.L−1 h−1 Thí nghiệm Hỗn hợp 1 1 Thí nghiệm Hỗn hợp 2 1 Thí nghiệm Hỗn hợp 2 Thí nghiệm Hỗn hợp 2 16 Trong trường hợp tổng quát, tốc độ phản ứng biểu thị phương trình: dc(I2 ) = k.ca([Fe(CN)6]3−).cb(I−).cd([Fe(CN)6]4−).ce(I2) dt Xác định giá trị a, b, d, e số tốc độ phản ứng k Cơ chế sau đề xuất cho phản ứng (*): [Fe(CN)6] 3− + 2I - k1 k [Fe(CN)6]4− + I2− (1) k [Fe(CN)6]3− + I2− [Fe(CN)6]4− + I2 (2) a Trong phản ứng trên, phản ứng diễn nhanh, phản ứng diễn chậm? b Chứng minh chế phù hợp với phương trình biểu diễn tốc độ phản ứng tìm Câu (2.5 điểm) Nhiệt, cân hóa học Đun nóng hỗn hợp khí gồm O2 SO2 có chất xúc tác, xảy phản ứng: O2 + SO2 SO3 (1) Tính số cân Kp phản ứng 600C (chấp nhận hiệu ứng nhiệt phản ứng không phụ thuộc nhiệt độ) Nhiệt độ ảnh hưởng tới trạng thái cân phản ứng (1)? Trong thí nghiệm, người ta đưa từ từ oxi vào bình dung tích lít chứa 0,025 mol SO2 có chất xúc tác (thể tích chất xúc tác khơng đáng kể) 100 oC Khi phản ứng đạt tới trạng thái cân có 0,015 mol SO tạo thành, áp suất tổng hệ atm Tính Kp Cân (1) chuyển dịch trường hợp sau: a) Cho lượng N2 vào bình phản ứng để áp suất khí bình tăng gấp đơi? b) Giả thiết thể tích khí bình tăng gấp đơi, lượng N cho vào bình phản ứng để giữ cho áp suất tổng không đổi? Cho số liệu nhiệt động sau: Khí Hsinh (kJ.mol– S0 (J.K–1.mol–1) C0p (J.K–1.mol–1) ) SO3 -395,18 256,22 50,63 SO2 -296,06 248,52 39,79 O2 0,0 205,03 29,36 Câu (2.5 điểm) Dung dịch điện ly - phản ứng oxi hoá khử - pin điện điện phân (có cân tạo chất tan) Một phương pháp tách loại asen khỏi nước ngầm dùng oxi khơng khí đồng thời oxi hóa As(III) thành As(V) Fe(II) thành kết tủa Fe(OH)3 Khi As(V) bị hấp phụ bề mặt Fe(OH)3 tách khỏi dung dịch nước Biết bề mặt Fe(OH)3 tích điện dương pH Axit asenic H3AsO4 có pKa1 = 2,2; pKa2 = 6,9; pKa3 = 11,5 a) Nếu coi tổng nồng độ mol dạng tồn axit asenic dung dịch 100% Hãy tính xem dạng H3AsO4 H2AsO4- pH = pKa1, dạng H2AsO4- HAsO42- pH= pKa2, dạng HAsO42- AsO43- pH= pKa3 chiếm phần trăm (về số mol) b) Cho biết As(V) tách loại khỏi nước tốt pH = pKa1, pH= pKa2 hay pH= pKa3 Giải thích Pin sạc axit chì loại pin phổ biến sử dụng xe đầu kỷ 21 Nó có số đặc điểm vượt trội, tái chế gần hồn tồn Trong suốt q trình pin phóng điện điện cực chì chì (IV) oxit chuyển thành điện cực sunfat chì Axit sulfuric sử dụng chất điện phân a Viết q trình hóa học xảy điện cực, phản ứng chung xảy pin phóng điện sơ đồ pin 0 Cho: E Pb2 /Pb 0,126V; EPbO / Pb 1, 455V ; pK a(HSO4 ) 2, 00; pK s(PbSO4 ) 7, 66; 25oC: 2, 303 2 RT 0, 0592V F b Tính: E 0PbSO4 /Pb ; E 0PbO2 /PbSO4 suất điện động pin CH 2SO4 1,8 M Câu (2.5 điểm) Hóa nguyên tố (nguyên tố nhóm IV, V) A hợp chất nitơ hidro với tổng điện tích hạt nhân 10 B oxit nitơ, chứa 36,36% oxi khối lượng a Xác định chất A, B, X, D, E, G hoàn thành phương trình phản ứng: A + NaClO → X + NaCl + H2O X + HNO2 → D + H2O D + NaOH → E + H2O G + B → D + H2O b Viết công thức cấu tạo D Nhận xét tính oxi hóa - khử c D hịa tan Cu tương tự HNO Hỗn hợp D HCl hòa tan vàng tương tự cường thủy Viết phương trình phản ứng tương ứng A oxit nitơ có màu nâu A tham gia vào phản ứng sau đây: 1) SO2 + A + H2O = H2SO4 + B 4) A + H2O + O2 = 7) D + A = C + 2) A + H2O (lạnh) = 5) A + SO2 + H2O = C + 8) C + H2O = 3) A + H2O (nóng) = 6) A + SO2 + H2O = D + Biết phản ứng tỉ lệ chất 1:1:1 C nhiều D nguyên tử hydro Xác định cấu trúc chất chưa biết vẽ công thức cấu tạo hợp chất D Câu (2.5 điểm) Phức chất, phân tích trắc quang Dựa vào thuyết VB viết công thức cấu tạo phức chất sau: [Fe(CO) 5]; [Fe(CO)6]Cl2, biết chúng nghịch từ Thuyết VB khơng thể giải thích bazơ Lewis yếu CO lại có khả tạo phức chất tốt tạo nên phức chất cacbonyl bền vững Dựa vào cấu hình electron phân tử CO theo thuyết MO, giải thích tạo thành liên kết bền kim loại CO Cho phản ứng: [Fe(CO)5] + NO → [Fe(CO)2(NO)2] + CO (a) Giải thích thay phối tử CO phối tử NO phản ứng (b) Tìm phức chất cacbonyl (chỉ chứa phối tử CO) đồng điện tử với [Fe(CO)2(NO)2] Hãy dự đoán cấu trúc phân tử [Fe(CO)2(NO)2] Độ hấp thụ riêng phân tử chất A λmax = 279,1 nm ε = 1,48.10 (L/mol.cm), đó, dạng proton hố A lại khơng hấp thụ ánh sáng có bước sóng Độ truyền qua dung dịch chứa chất A với nồng độ 2.10-4 M cuvet dày 2,0 cm 279,1 nm 0,82 Tính giá trị pH dung dịch Biết số bazơ A pKb = 9,2 Câu (2,5 điểm) Cơ chế Đề xuất chế cho phản ứng sau b) OH O H3O+ OH c) N Et CH2Cl Cl to N Et d) COOEt CH3 Et3N HCHO + CH3COCH3 + CH3COCH2COOEt to e) O HCOOH OH OH Câu (2,5 điểm) Hiđrocacbon Corannulene hydrocarbon thơm đa vòng với cơng thức hóa học C20H10 Phân tử bao gồm vịng Cyclopentane hợp với vịng benzen, có tên khác circulene Nó mối quan tâm khoa học polyarene đặc coi mảnh Buckminsterfullerene Do kết nối hình bát nó, corannulene biết đến buckybowl.Nó điều chế Jay Siegel theo sơ đồ sau: HCHO KCN A HCl H3O HF B + C SeO2 D O F to EtONa NBS G H Cu/Zn Xác định chất A => H Câu (2,5 điểm) Tổng hợp hữu Sơ đồ cho dùng để tổng hợp loại thuốc kháng sinh nhóm tetracycline COOMe AcOMe, NaH OMe COOMe A ClCH2COOMe, NaH Cl2/Fe F H2SO4 B o MeOH, t NaH (COOMe)2/NaH K Zn HCOOH C19H20ClNO5 C15H13ClO4 C19H22ClNO5 EtOOC Me2NH Na + J NaBH4 NaH M E HF I COCl2 L NaOH, H2O D KOH H C17H15ClO6 TsOH, to C16H20O6 N2H4 OHC-COOtBu HCl, to G MeOH/H2SO4 C NaH N NH3 O CONHtBu Cl NMe2 OH O2/CeCl3 NaOH./MeOH OMe O OH OH CONH2 O Hoàn thành dãy phản ứng (Các chất sơ đồ biểu diễn dạng công thức cấu tạo) Hãy vẽ công thức hợp chất tạo phức tetracycline với kim loại Khi sử dụng kháng sinh, đa phần người cảm thấy mệt mỏi có nhiều tác dụng phụ Vậy có nên sử dụng thuốc để bổ sung nguyên tố vi lượng để tăng sức đề kháng thể hay không? HẾT GV đề: Mạc Thị Thanh Hà - 0904769299