Tính khối lượng mỗi chất trong hỗn hợp đầu, biết khối lượng Zn và FeCO3 bằng nhau và mỗi chất trong X chỉ khử HNO3 xuống một số oxy hóa xác định.. Cấu trúc của nó được hiển thị dưới đây:
Trang 1HỘI CÁC TRƯỜNG CHUYÊN
VÙNG DUYÊN HẢI VÀ ĐỒNG BẰNG BẮC BỘ
TRƯỜNG THPT CHUYÊN NGUYỄN BỈNH KHIÊM
TỈNH QUẢNG NAM
ĐỀ THI ĐỀ XUẤT
ĐỀ THI MÔN HÓA HỌC KHỐI 11 NĂM 2015
Thời gian làm bài 180 phút (Đề này có 04 trang, gồm 10 câu)
Câu 1 (2 điểm) Tốc độ phản ứng
Cho phản ứng thuận nghịch bậc 1: NH4SCN (NH2)2CS
Biết giá trị nồng độ ban đầu của 2 chất tương ứng là a= 18,23; b=0;
Bảng giá trị x phụ thuộc vào thời gian t đo được bằng thực nghiệm như sau:
1.Tính hằng số cân bằng
2 Tính hằng số tốc độ thuận và nghịch
Câu 2 (2 điểm) Dung dịch
Có 4 lọ hóa chất (A, B, C, D) bị mất nhãn, mỗi lọ chứa có thể là dung dịch của một
trong các chất: HCl, H3AsO4, NaH2AsO4, cũng có thể là dung dịch hỗn hợp của chúng Để
xác định các lọ hóa chất trên, người ta tiến hành chuẩn độ 10,00 ml mỗi dung dịch bằng
dung dịch NaOH 0,120 M, lần lượt với từng chất chỉ thị metyl da cam (pH = 4,40), phenolphtalein (pH = 9,00) riêng rẽ
Kết quả chuẩn độ thu được như sau:
Dung dịch
chuẩn độ
VNaOH = V1 (ml) VNaOH = V2 (ml) Dùng chỉ thị
metyl da cam
Dùng chỉ thị phenolphtalein
A B C D
12,50 11,82 10,75 0,00
18,20 23,60 30,00 13,15
1 Hãy biện luận để xác định thành phần định tính của từng dung dịch A, B, C, D
2 a) Tính nồng độ ban đầu của chất tan trong dung dịch C.
b) Tính số mol Na3AsO4 cần cho vào 10,00 ml dung dịch C để thu được hỗn hợp có pH =
6,50 (coi thể tích của dung dịch không thay đổi khi thêm Na3AsO4 và bỏ qua sự phân li của
nước) Cho:pKai(H AsO )3 4 = 2,13; 6,94; 11,50
Câu 3 (2 điểm) Điện hóa học
Trang 2Một pin điện hóa được hình thành từ 2 điện cực:
Điện cựcA: là điện cực Ag nhúng vào dung dịch X gồm AgNO3 0,010 M và KSCN 0,040 M Điện cực B là điện cực Pt nhúng vào dung dịch Y thu được khi thêm 0,40 mol KI vào 1 lít dung dịch KMnO4 0,24 M ở pH = 0
1 Viết sơ đồ pin
2 Sức điện động của pin thay đổi thế nào nếu:
a Thêm NH3 vào dung dịch của điện cực A
b Thêm FeSO4 vào dung dịch của điện cực B
Cho tich số tan pKs: AgSCN là 12,0
Eo của MnO4-/Mn2+ ;I2/ I-; IO3-/ I2 lần lượt là E10 ; E20; E30 :1,51 V; 0,545 V; 1,19 V
Câu 4 (2 điểm) Bài toán vô cơ.
Hòa tan hoàn toàn hỗn hợp X gồm Zn, FeCO3, Ag bằng lượng dư dung dịch HNO3 loãng thu được hỗn hợp khí A và dung dịch B Hỗn hợp A gồm 2 hợp chất khí có tỉ khối so với H2 là 19,2 Cho dung dịch B tác dụng với lượng dư dung dịch NaOH thu được kết tủa Lọc lấy kết tủa rồi nung đến khối lượng không đổi thu được 5,64 gam chất rắn Tính khối lượng mỗi chất trong hỗn hợp đầu, biết khối lượng Zn và FeCO3 bằng nhau và mỗi chất trong X chỉ khử HNO3 xuống một số oxy hóa xác định
Câu 5 (2 điểm) Sơ đồ biến hóa, cơ chế phản ứng, đồng phân lập thể, danh pháp.
1 Vitamin A hay retinol là một thành phần cần thiết cho mắt Cấu trúc của nó được hiển thị
dưới đây:
Phản ứng của Vitamin A với H2 có Pd tạo ra chất có công thức phân tử là C20H40O Chất này tạo thành không tinh khiết, có khoảng nhiệt độ nóng chảy rộng và không hiển thị góc quay cực
Hãy xác định cấu tạo của chất sản phẩm, xác định các trung tâm lập thể và giải thích các nhận định trên
2 Cho sơ đồ phản ứng sau:
Biết: Chất X chứa C, H, O, chất D có 3 nguyên tố và chất E hòa tan được Cu(OH)2 ở điều kiện thường tạo dung dịch trong suốt màu xanh lam Mỗi mũi tên là một phản ứng
Hãy hoàn thành sơ đồ phản ứng trên (không viết phương trình hóa học)
A X
Trang 33 Trình bày cơ chế của các phản ứng theo sơ đồ sau: (trong đó phản ứng (2) có thêm chất
khơi mào là AIBN: Azobisisobutyronitrile)
Câu 6 (2 điểm) Tổng hợp các chất hữu cơ, so sánh lực axit – bazo, nhiệt độ sôi,…
1 Dưới đây là các giá trị nhiệt độ nóng chảy và nhiệt độ sôi của pentan và neopentan Giải
thích sự khác biệt nhiệt độ nóng chảy và nhiệt độ sôi giữa các chất này
2 So sánh và giải thích vắn tắt độ mạnh lực axit của CH4, C6H5OH (phenol), CH3OH,
CH3COOH, CH3SO2OH
3 Viết phương trình hóa học của các phản ứng để điều chế các chất trong các sơ đồ sau:
Câu 7 (2 điểm) Nhận biết, tách chất Xác định công thức cấu tạo hợp chất hữu cơ
1 Axit benzoic và axit o-clobenzoic là hai chất rắn không tan trong nước Người ta có thể
tách hai axit này ra khỏi hỗn hợp của chúng bằng cách cho vào dung dịch nước của natri fomat Hãy giải thích quá trình tách này
2 X, Y, Z là các hợp chất hữu cơ no (chứa C, H, O), có cùng khối lượng phân tử là 74 đvC.
Xác định công thức phân tử, công thức cấu tạo và viết phương trình hóa học của các phản ứng xảy ra, biết rằng:
- X, Y, Z đều tham gia phản ứng tráng gương;
- X, Y tác dụng với Na giải phóng H2;
- X, Z tác dụng với dung dịch NaOH;
- Y khi bị oxy hóa với chất xúc tác thích hợp sẽ tạo thành axit hai lần axit
Câu 8 (2 điểm) Hữu cơ tổng hợp
Cho X, Y là hai chất thuộc dãy đồng đẳng của axit acrylic và MX < MY; Z là ancol có cùng số nguyên tử cacbon với X; T là este hai chức tạo bởi X, Y và Z Đốt cháy hoàn toàn 11,16 gam hỗn hợp E gồm X, Y, Z, T cần vừa đủ 13,216 lít khí O2 (đktc), thu được khí CO2
Trang 4và 9,36 gam nước Mặt khác 11,16 gam E tác dụng tối đa với dung dịch chứa 0,04 mol Br2 Tính khối lượng muối thu được khi cho cùng lượng E trên tác dụng hết với dung dịch KOH
Câu 9 (2 điểm) Cân bằng hóa học
Ngày nay, để sản xuất clo từ hiđro clorua, người ta sử dụng cân bằng:
O2 (k) + 4 HCl (k) 2 Cl2 (k) + 2 H2O (k)
1 Cho vào bình phản ứng 2,2 mol oxi và 2,5 mol hiđro clorua ở áp suất cố định là 0,5
atm và nhiệt độ T Khi hệ đạt cân bằng thì bình phản ứng chứa lượng oxi gấp đôi hiđro clorua, tìm giá trị T (oC)
2 Ở 520oC, nạp vào bình phản ứng một lượng hỗn hợp khí oxi và hiđro clorua Ở trạng thái cân bằng thì hiệu suất chuyển hóa của hiđro clorua bằng 80% Tìm áp suất riêng phần của oxi tại trạng thái cân bằng
Cho: Bảng số liệu nhiệt động (coi không phụ thuộc vào nhiệt độ)
ΔHHo
Câu 10 (2 điểm) Phức chất
1 Hãy xác định kiểu lai hóa và các cấu trúc có thể của phân tử Pd(NH3)2Cl2
2 Khi tinh chế Ag kim loại từ quặng, người ta sử dụng phương pháp chuyển Ag vào phức
tan sau đó lọc phần dung dịch cho tác dụng với kim loại mạnh để thu hồi bạc
Thông thường người ta sử dụng dung dịch NaCN, tức là cho quặng Ag tác dụng với dung dịch NaCN, có sục qua không khí Khi lấy phần dung dịch cho tác dụng với Zn, ta thu hồi được Ag
a) Viết phương trình phản ứng xảy ra Tính Kcb
b) Nếu thay dung dịch NaCN bằng dung dịch NH3 thì có gì thay đổi?
Biết: E0Ag(CN)2 /Ag ,0 31 V ; E0Ag(NH3)2 /Ag ,0 3757 V ;
E0O2/ 4OH 0 , 404 V ; E0Zn(CN)42 /Zn ,1 26 V
-HẾT -Người ra đề: Đinh Gia Thiện - ĐT 0905201210
Trang 5HƯỚNG DẪN CHẤM
STT
câu
x
2,683
(0,25đ)
0,50
2.
A=
1
1
1 2
2
k
a b
k
k1 + k2 = 1ln A 1ln 13,28
t A x t 13,28 x (0,25đ)
21
1 ln 13,28 9,536.10 13,28 2,41 (phút)-1
50
1 ln 13,28 9,352.10 13,28 4,96 (phút)-1 (0,25đ)
k1 + k2 = 1001 ln 13,28 9,434.10 3
13,28 8,11 (phút)-1
120
1 ln 13,28 9,633.10 13,28 9,1 (phút)-1 (0,25đ)
Giải hệ
1
1 2
k
k
(phút)-1 (0,25đ)
1,50
Câu 2 1 Biện luận hệ: H3AsO4 là axit 3 chức, nhưng chỉ có khả năng chuẩn độ riêng
được nấc 1 và nấc 2 vì Ka3 = 10–11,50 rất nhỏ
H AsO
pK + pK
2
= 4,535 4,40 → nếu dùng chỉ thị metyl da cam (pH = 4,40) thì chuẩn độ hết nấc 1 của H3AsO4 (0,25đ)
Tương tự,
2-4
HAsO
pK + pK
pH
2
= 9,22 9,00 → nếu dùng chỉ thị phenolphtalein (pH = 9,00) thì chuẩn độ đến 2
4
HAsO , do đó (0,25đ)
- Nếu dung dịch chuẩn độ là dung dịch HCl thì V2 V1
- Nếu dung dịch chuẩn độ là H3AsO4 thì V2 2V1
1,00
5
Trang 6- Nếu dung dịch chuẩn độ là H AsO2 4 thì V1 = 0 < V2 (0,25đ)
- Nếu dung dịch chuẩn độ là hỗn hợp của H3AsO4 và HCl thì nấc 1 chuẩn độ
đồng thời HCl và 1 nấc của H3AsO4, nấc 2 chỉ chuẩn độ 1 nấc của H3AsO4, do đó V1
< V2 < 2V1
- Nếu dung dịch chuẩn độ là hỗn hợp của H3AsO4 vàH AsO2 4 thì V2 > 2V1 Như
vậy căn cứ vào kết quả chuẩn độ, suy ra: Dung dịch A gồm H3AsO4 và HCl; Dung
dịch B chỉ gồm H3AsO4; Dung dịch C gồm H3AsO4 vàH AsO2 4và dung dịch D là
2 a) (0,5 điểm) Gọi nồng độ ban đầu của H3AsO4 và H AsO2 4 trong dung dịch C
lần lượt là C1 và C2, ta có:
Tại thời điểm metyl da cam chuyển màu, thành phần chính của hệ là H AsO2 4 ,
có thể coi chuẩn độ hết nấc 1 của H3AsO4:
H3AsO4 + OH– H2O + H AsO2 4
→10,00.C110,75.0,120 (1) (0,25đ)
Tương tự, tại thời điểm chuyển màu của phenolphtalein, sản phẩm chính của dung
dịch là HAsO24 , có thể chấp nhận lượng NaOH cho vào trung hòa hết 2 nấc của H3AsO4
và 1 nấc của H AsO2 4:
H3AsO4 + 2OH– 2H2O + HAsO24
H AsO + OH- H2O + HAsO24
→ 10,00 (2C1 + C2) 30,00 0,120 (2)
Từ (1) và (2) → C1 0,129 (M) và C2 0,102 (M) (0,25đ)
b) (0,5 điểm)
Gọi số mol Na3AsO4 cần cho vào 10,00 ml dung dịch C là x →
3-4
AsO
C = 100x (M) Tại pH = 6,50:
a1
[H AsO ] [H ] 10
K [H AsO ] 10
1→ [H3AsO4] [H AsO2 4] → H3AsO4 đã tham gia phản ứng hết
0,44
a2 4
[H AsO ] [H ] 10
10 1 K
→ [H AsO2 4] [HAsO24 ]
4
a3 4
[HAsO ] [H ] 10
1 K
→ Na3AsO4 cũng tham gia phản ứng hết
(0,25đ)
Vậy thành phần chính của hệ là H AsO2 4 và HAsO24 Các quá trình xảy ra:
H3AsO4 + 3
4
AsO H AsO2 4 + 2
4
HAsO K1= 109,37 (3) 0,129 100x 0,102
1,00
6
Trang 70,129 - 100x 0 0,102 + 100x 100x
H3AsO4 + HAsO24 2H AsO2 4 K2 = 104,81 (4) 0,129 - 100x 100x 0,102 + 100x
0 200x - 0,129 0,36 - 100x
2-4
-H AsO
C [H AsO ]
C [HAsO ] → 0,36 - 100x = 100,44(200x - 0,129)
→ x = 1,099.10–3 (mol)
Vậy số mol Na3AsO4 cần cho vào 10,00 ml dung dịch C để pH = 6,50 là
Câu 3. 1 Eo của MnO4-/Mn2+ ;I2/ I-; IO3-/ I2 lần lượt là E10 ; E20; E30 :1,51V ; 0,545V;
1,19V
Vì E1 = 1,51 V >> E20 = 0,545 V nên đầu tiên sẽ xảy ra phản ứng:
MnO4- + 8H+ + 5e Mn2+ + 4H2O
2 I- I2 (r) + 2 e
2 MnO4- + 10 I- + 16 H + 2Mn2+ + 8H2O + 5I2 (r) K = 10 163 0,24 0,4
0,08 0,4 0,08 0,2 0,16 0 0,08 0,2 (0,25đ) MnO4- còn dư sẽ oxi hoá tiếp I2 thành IO3-
2 MnO4- + 8 H + + 5 e Mn2+ + 4H2O
I2 (r) + 6 H2O 2 IO3- + 12 H+ + 10 e
2 MnO4- + I2 (r) + 4 H + 2Mn2+ + 2H2O + 2 IO3- K = 10 176
0,16 0,2 0,08 0,16 0,08 0,16 0,16
0 0,12 0,16 0, 24 (0,25đ) Thành phần hỗn hợp sau phản ứng: IO3- 0,16 M; Mn2+ 0,24 M;
I2 (r) 0,12 M; pH = 0
Trong hỗn hợp có cặp IO3- / I2 (r) nên tính thế khử theo cặp này:
Xét dung dịch X:
Ag+ + SCN ⇌ AgSCN ; Ks-1= 1012,0 0,010 0,040
0 0,030 0,010 AgSCN ⇌ Ag+ + SCN ; Ks-1 = 10-12,0 0,030
x (0,030 + x)
2
12
10 33 , 3 10 x
10 x
1,50
7
Trang 8
V 179 , 0 E
10 33 , 3 lg 0592 , 0 799 , 0 Ag lg 0,0592 0,799
E
2
11 2
(0,25đ) Nhận xét vì E1 = 1,18 V>E2 nên điện cực Ag là điện cực âm, điện cực Pt là điện cực dương
Sơ đồ pin: (-) Ag│ dd X ║ dd Y │Pt (+) (0,25đ)
2.a (0,25 điểm) Thêm NH3 vào dd của điện cực A thì xảy ra phản ứng tạo phức Ag[NH3]2+ làm cho nồng độ Ag+ giảm , EAg giảm nên Epin tăng
b (0,25 điểm) Thêm FeSO4 vào dd của điện cực phải thì xảy ra phản ứng 5Fe2+ + MnO4- + 8H+ → 5 Fe3+ + Mn2+ + 4H2O
dẫn đến nồng độ MnO4- giảm nên EPt giảm; Epin giảm
0,50
Câu 4. M A = 38,4 Hỗn hợp khí A gồm CO2 và NO
Gọi số mol CO2 (x) và NO (y) 23
y
x
(0,25đ) Giả sử cả 3 khử HNO3 NO
3Zn + 2NO3- + 8H+ 3Zn2+ + 2NO + 4H2O
a 32 a 3FeCO3 + NO3- + 10H+ 3Fe3+ + 3CO2 + NO + 5H2O
b b
3 b
3Ag + NO3- + 4H+ 3Ag+ + NO + 2H2O (0,25đ)
c
3 c
Số mol NO =
3
c
+
3
b
+
3
2
a, số mol CO2 = b
2
CO
3
c b
n (vô lý vì số mol CO2 > số mol NO) Vậy: 4Zn + NO3- + 10H+ 4Zn2+ + NH4+ + 3H2O (0,25đ)
3
c 3
b
nNO , nCO2 b
3
c b 2
3
Dung dịch B + NaOH dư 2Fe3+ Fe(OH)3 Fe2O3
b b/2
c c
2,00
8
Trang 9Ta có:
c b
5,64 108c
2
b 160.
Vậy: mFeCO3 3,48g, mAg 3,24g, mZn 3,48g (0,25đ)
Câu 5 1
Sản phẩm tạo ra có chứa trung tâm lập thể nên ta thu được một hỗn hợp sản phẩm với lập thể khác nhau, 24 = 16 đồng phân lập thể, hoặc 2n-1 = 23 = 8 cặp đối quang
Từ các đồng phân dia có đặc tính khác nhau, ta sẽ có một loạt các điểm nóng chảy khác nhau Trong khi mỗi đồng phân lập thể là chiral, nó có mặt với số lượng tương đương như đối quang của nó Vì vậy, ta sẽ có một hỗn hợp racemic của các cặp đối quang, nên không hiển thị góc quay cực
0,50
2 X: CH3COOCH=CH2 A: CH3CH=O B: CH3COONa
D: HCHO E: C6H12O6
0,50
Câu 5.
3.
AIBN:
1,00
Câu 6 1 Ta có giá trị Ka của axit benzoic (6,3.10-5) < Ka của axit fomic (17,7.10-5) < Ka
của axit o-clobenzoic (120.10-5) nên lực axit của axit benzoic < axit fomic < axit
o-clobenzoic
0,50
9
Trang 10Do đó, axit o-clobenzoic có thể phản ứng với dung dịch HCOONa để tạo muối
o-clobenzoat và axit fomic tan vào dung dịch, còn lại axit benzoic không tan, lọc tách
lấy axit benzoic
o-Cl-C6H4-COOH + HCOONa → o-Cl-C6H4-COONa + HCOOH
2
Gọi CTPT là CxHyOz; z < (74-12): 16= 3,875
+ z=1 => CTPT là C4H10O
+ z=2 => CTPT là C3H6O2
+ z=3 => CTPT là C2H2O3 (0,375đ)
- Vì X phản ứng với Na tạo H2, với dd NaOH và tham gia phản ứng tráng gương nên
CTCT của X là O=HC-COOH
2OHC-COOH + 2Na → 2OHC-COONa + H2
OHC-COOH + NaOH → OHC-COONa + H2O
OHC-COOH + 2[Ag(NH3)2]OH → NH4OOC-COONH4 + 2Ag + 2NH3 +2H2O
(0,375đ)
- Vì Y phản ứng với Na tạo H2, tham gia phản ứng tráng gương và bị oxy hóa tạo axit
2 chức nên CTCT của Y là HO-CH2-CH2-CH=O
2HO-CH2-CH2-CHO + 2Na → 2NaO-CH2-CH2-CHO + H2
HO-CH2-CH2-CHO + 2[Ag(NH3)2]OH → HO-CH2-CH2-COONH4+ 3NH3 + 2Ag+
H2O
HO-CH2-CH2-CHO + 2[O] → HOOC-CH2-COOH + H2O (0,375đ)
- Vì Z phản ứng với dd NaOH và tham gia phản ứng tráng gương nên CTCT của Y là
HCOO-CH2-CH3
HCOO-C2H5 + NaOH → HCOONa + C2H5OH
HCOO-C2H5 + 2[Ag(NH3)2]OH → NH4OCOO-C2H5 + 2Ag + 3NH3 +H2O (0,375đ)
1,50
Câu 7 1 * Nhiệt độ sôi của neopentan thấp hơn pentan vì khi phân tử có càng nhiều nhánh,
tính đối xứng cầu của phân tử càng tăng, diện tích bề mặt phân tử càng giảm, làm cho
độ bền tương tác liên phân tử giảm và nhiệt độ sôi trở nên thấp hơn
* Trái lại, tính đối xứng cầu lại làm cho mạng tinh thể chất rắn trở nên đặc khít hơn
và bền vững hơn, nên nhiệt độ nóng chảy cao hơn
0,50
2 Trật tự độ mạnh lực axit là: CH4 < CH3OH < C6H5OH < CH3COOH < CH3SO3H 0,50
10
Trang 113
a)
b)
1,00
11
Trang 12Câu 8 nH2O = 0,52 mol và nO2 = 0,59 mol
Theo định luật BTKL ta có: mCO2 = 11,16 + 0,59.32 – 9,36 = 20,68 gam
=> nCO2 = 0,47 mol < nH2O nên ancol đã cho phải thuộc ancol no (0,25đ)
Quy đổi 11,16 gam hhE thành 11,16 gam hh gồm:
Axit: CnH2n-2O2: a mol Ancol: CmH2m+2O2: b mol
và loại đi c mol H2O (0,25đ)
Vì axit có 1 liên kết C=C nên số mol của axit = số mol của Br2 => a = 0,04 mol
Theo định luật bảo toàn nguyên tố, ta có:
0,04n + mb = 0,47 (1) 0,04(n-1) + (m+1)b – c = 0,52 (2) (0,04(14n + 30) + (14m + 34)b – 18c = 11,16 (3) (0,75đ)
Từ (1), (2) và (3), ta được: b = 0,11 mol và c = 0,02 mol (0,25đ) Thay b = 0,11 vào (1), ta được: n0,470,040,11m
Vì số nguyên tử C trong ancol = số nguyên tử C trong một axit 1 liên kết C=C, đơn
chức => m > 2 và n > 3
+ m = 3 => n = 3,5 (chọn) (0,25đ)
+ m = 4 => n = 0,75 (loại) Khối lượng muối kali tạo thành là: (14.3,5 + 30 + 38) 0,04 = 4,68 gam (0,25đ)
Vậy m = 4,68 gam
2,00
O2 (k) + 4 HCl (k) 2 Cl2 (k) + 2 H2O (k) Ban đầu (mol) 2,2 2,5
Theo đề: 2,2 - x = 2(2,5 – 4x)
(0,25đ)
ΔHHo = -114,4 kJ/mol và ΔHSo = -128,8 J/mol.K (0,25đ) ΔHGo = -RTlnK = ΔHHo - TΔHSo → -2,436T = -11400 + 128,8T
1,00
2 Ở 520oC thì lnK = -ΔHHo/RT + ΔHSo/R = 1,86 → K = 6,422 (0,25đ)
O2 (k) + 4 HCl (k) 2 Cl2 (k) + 2 H2O (k) Ban đầu (mol) a b
Dễ thấy: P CL2/P HCL = 2 và P CL2 = P H O
2
(0,25đ)
1,00
12
