Đề thi đề xuất kì thi học sinh giỏi các trường chuyên khu vực duyên hải và đồng bằng bắc bộ năm 2015 môn HÓA HỌC khối 11 của trường chuyên THÁI BÌNH

HỘI CÁC TRƯỜNG THPT CHUYÊN KHU VỰC DH VÀ ĐB BẮC BỘ TRƯỜNG THPT CHUYÊN THÁI BÌNH ĐỀ THI ĐỀ XUẤT Người đề Nguyễn Thị Nhung ĐT : 0979001969 ĐỀ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI KHU VỰC DUYÊN HẢI VÀ ĐB BẮC BỘ NĂM 2015 MƠN THI: HĨA HỌC LỚP 11 (Thời gian làm 180 phút không kể thời gian giao đề) Đề thi gồm 03 trang Câu Tốc độ phản ứng: (2 điểm) Nghiên cứu phản ứng oxi hoá ion iođua ion peroxođisunfat 250C: S2O82- + 2I- → 2SO42- + I2 (*) Người ta ghi số liệu thực nghiệm sau: Co(S2O82-)[mol.l-1] Co(I-)[mol.l-1] vo.108[mol.l-1.s-1] 10-4 10-2 1,1 -4 -2 2.10 10 2,2 -4 -3 2.10 5.10 1,1 a Viết biểu thức tính tốc độ phản ứng, cho biết giá trị số k, bậc phản ứng b Cho lượng hoạt hố phản ứng 42kJ.mol -1 Tìm nhiệt độ (toc) để tốc độ phản ứng tăng lên 10 lần c Lượng iot sinh chuẩn độ nhanh chóng ion thiosunfat Viết phản ứng chuẩn độ viết lại biểu thức tính tốc độ phản ứng (*) Nhận xét d Giải thích ion peroxođisunfat có tính oxi hố mạnh ion iođua có tính khử mạnh mà phản ứng (*) lại xảy chậm? Câu 2: Cân dung dịch điện li: (2 điểm) Cho dd A chứa FeCl3 0.01M Giả thiết Fe(H2O)63+ (Viết tắt Fe3+) axit nấc với số phân li Ka = 6,3.10-3 a Tính pH dd A b Tính pH cần thiết để bắt đầu xảy kết tủa Fe(OH)3 từ dd A Biết Fe(OH)3 có Ks = 6,3.10-38 c Ở pH kết tủa Fe(OH)3 từ dd A xảy hoàn toàn? Giả thiết kết tủa coi hồn tồn hàm lượng sắt cịn lại dd 10-6M Câu 3: Điện hoá học: (2 điểm) Ăn mòn kim loại thường kèm với phản ứng điện hóa Việc ăn mịn rỉ sắt bề mặt theo chế Phản ứng điện cực ban đầu thường là: (1) Fe(r) → Fe2+(aq) + 2e (2) O2 + 2H2O + 4e → 4OH-(aq) Tế bào điện hóa ứng với phản ứng biểu diễn sau (t=25oC): Fe(r)│Fe2+(aq)║OH-(aq), O2(k)│Pt(r) Thế chuẩn 25oC: Fe2+(aq) + 2e → Fe(r) Eo = -0,44V O2 + 2H2O + 4e → 4OH-(aq) Eo = 0,40V Cho biết: RTln10/F = 0,05916V (ở 25oC) F = 96485C.mol-1 a Tính ∆ Eo phản ứng 25oC b Viết phản ứng xảy hai nửa pin toàn phản ứng c Tính K phản ứng d Phản ứng xảy 24 I = 0,12A Tính khối lượng Fe chuyển thành Fe 2+ sau 24 Biết oxy dư e Tính ∆ E phản ứng biết: [Fe2+] = 0,015M; pHnửa pin phải = 9,00, p(O2) = 0,700bar Câu 4: Bài tập tính tốn vơ tổng hợp: (2 điểm) Hoà tan 1,00g hiđroxylamoni clorua vào nước 250ml dd A Cho 25,0ml A vào dd chứa lượng dư ion Fe3+ môi trường axit sunfuric Hỗn hợp đun nóng thời gian để phản ứng xảy hoàn toàn đưa nhiệt độ phòng thu dd B Đem chuẩn độ dd B dd kalipermanganat 0,02mol.l-1 thấy tốn hết 28,9ml a Biểu diễn cấu trúc ion hiđroxylamoni kèm theo giá trị gần góc liên kết b Tìm cơng thức sản phẩm oxi hoá chứa nitơ hiđroxylamin viết Pt ion: Câu 5: Sơ đồ biến hoá, chế phản ứng, đồng phân lập thể, danh pháp: (2 điểm) Cho hợp chất hữu H dẫn xuất prolin có cơng thức: N HO O O H tổng hợp theo quy trình sau: O O O H2O O3 Me2S A DMSO B NH2 NBS, H2O B + E C NaOH E D NH3/NH4+ H NBS: N-bromsuxinimit; DMSO: đimetylsunfoxit a Biết 2mol B tạo thành từ 1mol A, phân tử D, E cịn liên kết đơi nhánh Hãy cho biết cấu trúc phân tử A, B, C, D E b Sự kết hợp B E nhờ xúc tác axit yếu (đệm NH 3/NH4+) tạo ion dương F G G xảy q trình chuyển hố nội phân tử tạo thành H Trình bày chế phản ứng tạo thành H từ B E? Câu 6: Tổng hợp chất hữu cơ, so sánh nhiệt độ sôi, nhiệt độ nóng chảy, tính axit bazơ: (2 điểm) 2,7-đimetylnaphtalen tổng hợp phản ứng tác nhân Grignard A axetal B theo sơ đồ sau: i MgBr A CHO O ii O O +A/H+ O B a Đề nghị điều kiện tạo thành A B Viết phương trình phản ứng b Trình bày chế phản ứng tạo thành 2,7-đimetylnaphtalen Câu 7: Nhận biết, tách chất, xác định công thức cấu tạo hợp chất hữu cơ: (2 điểm) Người ta tiến hành phản ứng sau để xác định công thức cấu tạo hợp chất thơm A (C9H10O): - Oxy hóa mạnh chất A với KMnO4 đậm đặc thu hai axit C7H6O2 C2H4O2 - Cho A phản ứng với metyl magie bromua thuỷ phân thu ancol bậc ba (B) có nguyên tử cacbon bất đối a Viết công thức cấu tạo gọi tên A b Hãy cho biết góc quay mặt phẳng ánh sáng phân cực ancol B hay khác 0, sao? c Cho A tác dụng với metyl iodua dư môi trường bazơ mạnh người ta cô lập C (C11H14O) Hãy cho biết tên chế phản ứng Viết công thức cấu tạo gọi tên C Câu 8: Hữu tổng hợp: (2 điểm) Trình bày chế phản ứng sau: a OH O OHCl R R b O O O OH- c OH H+ Câu 9: Cân hố học: (2 điểm) Trong cơng nghiệp amoniac tổng hợp từ nitơ hiđro theo cân sau: N2(k) + 3H2(k) ⇔ 2NH3(k) Kp Coi entanpi entropi khơng đổi suốt q trình phản ứng Tại 298K có o ∆G298 ( NH ) = −16,30kJ mol −1 ; ∆H so ( NH ) = −45,86kJ mol −1 a Tính số cân phản ứng 298K 450K Nhận xét? N2 H2 đưa vào hệ phản ứng theo tỉ lệ phương trình tiến hành trì nhiệt độ 450K Khi hệ đạt cân áp suất chung đo đượu P b Tính áp suất riêng phần khí thời điểm cân theo P c Cho P = 10 bar Tính hiệu suất phản ứng tổng hợp NH3? d Tính áp suất hệ trì để hiệu suất tổng hợp NH3 25%? Câu 10: Phức chất: ( điểm) Cho phức chất B tạo thành từ nguyên tố kim loại chuyển tiếp Pt với mức oxi hoá +2 Một phương pháp tổng hợp B cho muối kali C tác dụng với NH theo tỉ lệ mol tương ứng 1:2 Tuy nhiên trình tổng hợp sinh kèm đồng phân B' B Biết phân tử C chứa loại nguyên tố hoá học tỉ lệ khối lượng mol C/B 1,383 a Cho biết công thức phân tử B, B' C? b Vẽ cấu trúc phân tử gọi tên B, B' c B điều chế từ C theo phương pháp sau: +2 NH +2 AgNO + KIdu + KCldu C  D  E  F → B → → → Vẽ cấu trúc D, E F 3 …………………………HẾT……………………………… ĐÁP ÁN + BIỂU ĐIỂM CHẤM MƠN HĨA KHỐI 11 Câu Tốc độ phản ứng: Nghiên cứu phản ứng oxi hoá ion iođua ion peroxođisunfat 250C: S2O82- + 2I- → 2SO42- + I2 (*) Người ta ghi số liệu thực nghiệm sau: Co(S2O82-)[mol.l-1] Co(I-)[mol.l-1] vo.108[mol.l-1.s-1] -4 -2 10 10 1,1 2.10-4 10-2 2,2 -4 -3 2.10 5.10 1,1 a Viết biểu thức tính tốc độ phản ứng, cho biết giá trị số k, bậc phản ứng b Cho lượng hoạt hố phản ứng 42kJ.mol-1 Tìm nhiệt độ (toc) để tốc độ phản ứng tăng lên 10 lần c Lượng iot sinh chuẩn độ nhanh chóng ion thiosunfat Viết phản ứng chuẩn độ viết lại biểu thức tính tốc độ phản ứng (*) Nhận xét d Giải thích ion peroxođisunfat có tính oxi hố mạnh ion iođua có tính khử mạnh mà phản ứng (*) lại xảy chậm? HD: a Gọi x, y bậc riêng phần phản ứng (*) tương ứng với ion S2O82- ion I- Ta có biểu thức tốc độ phản ứng tính theo phương trình: V = k.(C(S2O82-))x.(C(I-))y (1) Dựa vào giá trị tốc độ đầu phản ứng TN có: Từ TN1 TN2 có x= 1; Từ TN2 TN3 có y =1 Thay x, y vào (1) tính k = 0,011(l.mol-1.s-1) k2 Ea T2 − T1 Ea ( ) ta tìm T2 = 345K, t2 = 720C b Áp dụng biểu thức: k = A.e − RT có biểu thức ln = k1 R T1.T2 c Phương trình chuẩn độ iot: 2S2O32- + I2 → S4O62- + 2I- (**) Vì phảm ứng (**) xảy nhanh nêu nồng độ I- phản ứng (*) coi khơng đổi Do phản ứng (*) giả bậc I với biểu thức: V = k'.C(S2O82-) với k'=k.C(I-) d hai ion dấu đẩy nhau, làm giảm tốc độ phản ứng Câu 2: Cân dung dịch điện li: Cho dd A chứa FeCl3 0.01M Giả thiết Fe(H2O)63+ (Viết tắt Fe3+) axit nấc với số phân li Ka = 6,3.10-3 a Tính pH dd A b Tính pH cần thiết để bắt đầu xảy kết tủa Fe(OH)3 từ dd A Biết Fe(OH)3 có Ks = 6,3.10-38 c Ở pH kết tủa Fe(OH)3 từ dd A xảy hoàn toàn? Giả thiết kết tủa coi hoàn toàn hàm lượng sắt lại dd 10-6M HD: a Xét cân điện li H+ A: (1) Fe3+ + H2O ⇔ Fe(OH)2+ + H+ Ka = 6,3.10-3 + (2) H2O ⇔ H + OH Kw = 10-14 Ka