Hoa 11_CVA_LS Đề thi, đáp án (đề xuất) trại hè hùng vương MỚI Nhất

TRẠI HÈ HÙNG VƯƠNG LẦN THỨ XII ĐỀ THI MÔN HÓA HỌC TRƯỜNG THPT CHUYÊN CHU VĂN AN LỚP 11 TỈNH LẠNG SƠN ĐỀ THI ĐỀ XUẤT (Đề có trang, gồm câu) Câu (2,5 điểm) Nhiệt – Cân hóa học 1) Tính ∆H0 phản ứng sau 2000C: CO (khí) + Nhiệt hình thành chuẩn (kJ.mol−1) CO (khí) CO2 (khí) O2 (khí) O2 (khí) ƒ CO2 (khí), biết 250C Nhiệt dung mol đẳng áp C p (Jmol-1K- −110,52 −393,51 ) 26,53 + 7,7 10−3 T 26,78 + 42,26 10−3 T 26,52 + 13,6 10−3 T 2) Tại 200C, phản ứng: H2 (khí) + Br2 (lỏng) ƒ HBr (khí) (1) có số cân Kp= 9,0 1016 a) Tính Kp phản ứng: H2(khí) + Br2(khí) ƒ HBr(khí) (2) 20OC áp suất p Br (k ) = 0, 25 atm b) Hãy cho biết chuyển dịch cân hoá học phản ứng (2) giảm thể tích bình phản ứng hai trường hợp: - Trong bình Br2 (lỏng) - Trong bình có Br2 (lỏng) Câu (2,5 điểm) Dung dịch điện li ( chuẩn độ, cân dung dịch) Hàm lượng canxi mẫu nước xác định quy trình sau: Bước 1: Thêm vài giọt metyl đỏ vào mẫu nước axit hóa, sau trộn kĩ với dung dịch Na2C2O4 Bước 2: Thêm ure [(NH2)2CO] đun sôi dung dịch nhẹ nhàng chất thị chuyển sang màu vàng (quá trình khoảng 15 phút) CaC2O4 kết tủa Bước 3: Lọc dung dịch nóng rửa chất rắn CaC2O4 với nước lạnh để rửa ion C2O42- dư Bước 4: Hòa tan kết tủa CaC2O4 không tan dung dịch H2SO4 0,1 M nóng tạo ion Ca2+ H2C2O4 Chuẩn độ H2C2O4 dung dịch KMnO4 đến quan sát thấy màu tím hoàn toàn biến Cho: H2C2O4: pKa = 1,25; 4,27; pKs (CaC2O4) = 8,75; pKs (Ca(OH)2) = 5,43; pKw = 14 a) Viết phương trình phản ứng xảy thêm ure (bước 2) b) Hàm lượng canxi 25,00 mL mẫu nước xác định theo quy trình dùng 27,41 mL dung dịch KMnO4 2,50 x 10-3 M bước cuối Xác định nồng độ ion canxi mẫu c) Tính độ tan CaC2O4 dung dịch nước có đệm pH = 4,0 (Bỏ qua hệ số hoạt độ) Cho giản đồ trình khử - khử: trình khử diễn theo chiều mũi tên, khử chuẩn ghi mũi tên đo pH = +0,293 Cr(VI) +0,55 (Cr2O27) Cr(V) +1,34 Ex Cr(IV) 3+ Cr -0,408 Cr 2+ Ey Cr -0,744 a) Tính E 0x E y b) Dựa vào tính toán, cho biết Cr(IV) dị phân thành Cr3+ Cr(VI) không? 2c) Viết trình xảy với hệ oxi hóa – khử Cr2O7 /Cr3+ tính độ biến thiên hệ nhiệt độ 298 K, pH tăng đơn vị pH Cho: E Cr2O72-/Cr3+ = 1,33 V; Hằng số khí R = 8,3145 J.K–1.mol–1; Hằng số Farađay F = 96485 C.mol–1 Câu (2,5 điểm) Nitơ – photpho, Cacbon – silic X hỗn hợp gồm kim loại M muối cacbonat nó, có số mol Hòa tan hoàn toàn 51,6 gam hỗn hợp X dung dịch HNO dư, thấy thoát hỗn hợp khí Y gồm NO (sản phẩm khử của HNO3) CO2 Hỗn hợp khí Y tác dụng vừa đủ với 200 ml dung dịch K2Cr2O7 1M H2SO4 loãng; khí lại cho qua dung dịch Ba(OH) dư thu m gam kết tủa, đồng thời khối lượng dung dịch giảm 45,9 gam 1) Viết phương trình hóa học xảy dạng ion thu gọn 2) Xác định công thức muối cacbonat M tính thành phần % khối lượng chất hỗn hợp X Câu (2,5 điểm) Hiệu ứng cấu trúc Sắp xếp (có giải thích) theo thứ tự tăng dần: a) Tính axit của: axit xianaxetic, axit α- xianpropionic, axit β- xianpropionic axit axetic b) Nhiệt độ nóng chảy của: (CH3)2CHCH2COOH; (CH3)2NCH2COOH; (CH3)2PCH2COOH OH Pseudoephedrin (1) chất hay gặp loại thuốc thông thường chống cảm lạnh Chất có công thức cấu trúc CH3 sau: a) Đánh dấu * vào trung tâm lập thể xác định cấu NHCH3 hình tuyệt đối (R hay S) b) Vẽ công thức Newman (hoặc công thức phối cảnh) công thức chiếu Fischer (1) Câu (2,5 điểm) Cơ chế hữu Trình bày tóm tắt chế phản ứng: H3C H3C CH3 H 2S O 4, to CH3 CH3 CH3 OH Gọi tên chế, phân tích để hướng công brom viết công thức sản phẩm trường hợp sau (tỉ lệ mol chất phản ứng 1:1) a) CH2=CH–COO–CH=CH2 + Br2/H2O b) CH3CH2S OCH2CH3 + Br2/xúc tác c) CO + NH Br2/FeBr3 Câu (2,5 điểm) Xác định cấu trúc hợp chất hữu Xiveton tách từ tuyến thơm loài cầy hương Đốt cháy hoàn toàn 2,50 gam xiveton, sản phẩm chứa CO 2, H2O đem hấp thụ hết vào 1,5 lít dung dịch Ba(OH) 0,1M thu 25,61 gam kết tủa khối lượng dung dịch giảm 15,43 gam Lọc bỏ kết tủa, đun nóng dung dịch nước lọc lại thu kết tủa Mặt khác dung dịch chứa 0,508 gam xiveton 10 gam benzen đông đặc 4,49 oC Biết số nghiệm lạnh benzen = 5,12; nhiệt độ đông đặc benzen 5,53oC a) Hãy xác định công thức phân tử xiveton b) Cho xiveton tác dụng với dung dịch Br dư CCl4 thu hợp chất A (C17H30OBr2) Khi xiveton tác dụng với O3 thủy phân ozonit sinh H 2O2/H+ thu hợp chất B (C17H30O5) Oxi hoá xiveton K2Cr2O7/H2SO4 thu axit HOOC(CH2)6COOH HOOC(CH2)7COOH Hãy xác định công thức cấu tạo xiveton hợp chất A, B Tiến hành phản ứng 3,5,5-trimetyl xiclohex-2-enon n-butyl magie iođua Sau đó, thuỷ phân hỗn hợp dung dịch HCl 4M thu hợp chất B B bị chuyển thành năm đồng phân, kí hiệu từ D1 đến D5 có công thức phân tử C13H22 Viết công thức cấu tạo đồng phân D1, D2, D3, D4, D5 Câu (2,5 điểm) Tổng hợp hữu Loài cá nắp hòm Ostracian lentiginous tiết chất độc có khả giết chết loài cá khác Chất độc có tên Pahutoxin, tạo thành theo sơ đồ sau: COOC H Zn; H O clorocromat (PCC) OH ; 2.H O CH3[CH2]12CH2OH Piridin  → A 1.BrCH  → B 1.  → C CO) O/piridin ) N CH CH OHCl / piridin (CH   → D SOCl → E (CH   → Pahutoxin (C23H46NO4Cl) Hãy xác định công thức cấu tạo Pahutoxin chất từ A đến E sơ đồ tổng hợp Hợp chất đimetylbenzen-1,4-bis(axetat) tổng hợp từ p- xilen theo sơ đồ đây: 2 3 + 2 5, _ + _ Xác định tác nhân sử dụng qúa trình tổng hợp Câu (2,5 điểm) Tổng hợp vô Cho 20 gam hỗn hợp A gồm FeCO3, Fe, Cu, Al phản ứng với 60 ml dung dịch NaOH 2M 2,688 lít hiđro Thêm tiếp vào bình sau phản ứng 740 ml dung dịch HCl 1M đun nóng đến ngừng thoát khí, hỗn hợp khí B, lọc tách cặn C (không chứa hợp chất Al) Cho B hấp thụ từ từ vào dung dịch nước vôi dư 10 gam kết tủa Cho C phản ứng hết với HNO3 đặc nóng dư thu dung dịch D (không chứa NH4+) 1,12 lít khí NO2 Cho D phản ứng với dung dịch NaOH dư kết tủa E Nung E đến khối lượng không đổi m gam chất rắn Tính khối lượng chất A, tính m, biết thể tích khí đo điều kiện tiêu chuẩn HẾT Người đề STT Câu 2 1,3 4,5,6,7 Người đề Nguyễn Thị Thanh Huyền Nguyễn Thị Bích Ngọc Bùi Hương Giang Nguyễn Thu Thủy Số điện thoại 0984853888 0916948424 0979895788 0912205448 HƯỚNG DẪN CHẤM Chữ kí MÔN: HÓA HỌC, LỚP: 11 Lưu ý: Các cách giải khác hướng dẫn chấm, cho điểm tối đa theo thang điểm định Câu (2,5 điểm) Nhiệt – Cân hóa học Ý 1) 298,ht 298,ht Nội dung Điểm (CO) = − 393,51 − (− 110,52) = − 282,99 0,25 ∆H = ∆H (CO2) - ∆H (kJ) 0 0 ∆C p = C p (CO2) − [C p (CO) + 1/2C p (O2)] = − 13,01 + 27,76 10−3 T 0,25 (J.K−1) 473 473 0,5 0 ∆ C ∆H 473 = ∆H 298 + ∫ (− 13,01 + 27,76 10−3 T)dT p dT = − 282990 + ∫ 298 298 ∆H 2) 473 298 = − 282586 J.mol hay −282,586 kJ.mol−1 −1 a) Phản ứngH2 (k) + Br2 (lỏng) ƒ HBr (k) phản ứng: H2 (k)+ Br2 (k) ƒ HBr (k) Xét cân Br2 (lỏng) ƒ Br2 (k) Khi tổ hợp (1) với (3) ta có cân (2): H2 (k)+ Br2 (lỏng) ƒ HBr (k) Br2 (l) ƒ Br2 (k) (1) – (3): H2 (k)+ Br2 (k) ƒ HBr (k) Kp = PHBr Kp = (1) có P (a) H2 0,75 PHBr Kp = (2) có PH2 PBr2 (b) (3) có Kp3 = PBr (k) (c) 0,25 (1) (3) (2) Kp1 9, 0.1016 = = 3, 6.1017 (atm) Kp3 0, 25 b) Khi giảm thể tích bình phản ứng nghĩa tăng áp suất riêng phần khí hệ Xét Q = PHBr (d) PH2 PBr2 Trường hợp 1: Không có brom lỏng bình: Phản ứng (2) có tổng số 0,25 mol khí trước sau phản ứng (∆n = 0) nên thay đổi áp suất không dẫn tới chuyển dịch cân (2) Trường hợp 2: Có brom lỏng bình: áp suất riêng phần khí 0,25 H2, HBr tăng; lúc áp suất riêng phần Br khí lại không đổi Br2 lỏng Theo (d), số mũ PHBr lớn số mũ PH2 nên tăng áp suất nói dẫn đến tăng Q cân (2) chuyển dịch theo chiều nghịch Câu Dung dịch điện li ( chuẩn độ, cân dung dịch) ý Nội dung ∆ a) (NH2)2CO + H2O → CO2 + 2NH3 b) Phản ứng chuẩn độ: 5H2C2O4 + 2MnO4- + 6H+  10CO2 + 2Mn2+ + 8H2O Điểm 0,25 0,25 [Ca ] = 2,5 × 10 2+ −3 M × 0,02741L × / 0,025L 0,25 = 6,85 × 10-3 M c) Bảo toàn nồng độ đầu: [Ca2+] = [C2O42-] + [HC2O4-] + [H2C2O4] = [C2O42-] (1 + [H+] / K2 + [H+2] / K1K2) [C2O42-] = [Ca2+] / (1 + [H+] / K2 + [H+2] / K1K2) (1) Thay (1) vào [Ca2+][C2O42-] = Ks [Ca2+] = 7,14 × 10-5 M 0 Từ giản đồ ta có: 3.(-0,744) = -0,408 + E y → E y = -0,912 (V) 0 0,55 + 1,34 + E x – 3.0,744 = 6.0,293 → E x = +2,1 (V) 0,25 0,25 0,25 Cr(IV) dị phân thành Cr3+ Cr(VI) ΔG0 trình < E10 = E 0x = 2,1 V → ∆G10 = -n E10 F = 0,25 2Cr(IV) + e → 2Cr3+ (1) - 2.2,1.F Cr(VI) + e → Cr(IV) (2) E = 0, 55 + 1,34 = 0,945 (V) → ∆G = -n E F = - 2.0,945.F 0,5 ∆G 30 Từ (1) (2) ta có: 3Cr(IV) → 2Cr3+ + Cr(VI) ∆G 30 = ∆G10 - ∆G 02 = - 2.(2,1 - 0,945).F < → Vậy Cr(IV) có dị phân Cr2O 72- + 14H+ + 6e → 2Cr3+ + 7H2O RT [Cr2 O72- ].(10-pH )14 E1 = 1,33 + ln 6.F [Cr 3+ ]2 0,25 0,25 RT [Cr2 O72- ].(10-(pH + 1) )14 ln 6.F [Cr 3+ ]2 8,3145 298 14ln10-1 = -0,138 (V) b Độ biến thiên thế: E - E1 = 96485 E = 1,33 + Câu (2,5 điểm) Nitơ – photpho, Cacbon – silic Nội dung a)M kim loại có hóa trị biến đổi không biến đổi Gọi công thức muối Mx(CO3)y (với 2y/x ≤ n) (1) 3M + nNO −3 + 4nH+→ 3Mn+ + nNO + 2nH2O na a − (2) 3Mx(CO3)y+(nx-2y)NO +(4nx-2y)H+→ 3xMn+ + 3yCO2 +(nx-2y) NO+(2nxy)H2O a ay 2− − (3) Cr2O + 2NO + 6H → 2Cr + 2NO + 3H2O (4) Ba2+ + 2OH- + CO2→ BaCO3 + H2O + 3+ a ( nx − 2y ) 0,25 Điểm 0,25 x =1,0 2− 0,25 b) n Cr2O7 = 0,2 mol ⇒ nNO = 0,2×2 = 0,4 mol ∆m = m↓ - m CO = (197- 44)n CO2 = 45,9 ⇒ n CO2 = 0,3 mol Từ (1), (2) ta có: nNO = na a ( nx − 2y ) + = 0,4 mol (I) 3 0,25 n CO2 = ay = 0,3 mol (II) mX = Ma + (xM + 60y)a = 51,6 gam (III) Từ (I), (II), (III) ta suy ra: na(x+ 1) = 1,8 ⇒M = 0,5 56 n ⇒ nghiệm hợp lí là: n = 3, M = 56 , M: Fe Ta có: na (x + 1) = 1,8 ay = 0,3 nên x + = 2y ⇒nghiệm hợp lí là: x = y =1.Vậy muối cần tìm FeCO3 0,25 0,3 × 56 100% = 32,56% 51, ⇒ a = 0,3 mol %mFe = 0,25 %m(FeCO3) = 100% - 32,56% = 67,44% Câu (2,5 điểm) Hiệu ứng cấu trúc Câu a) ĐÁP ÁN (1,75đ CH3COOH CN) CH2CH2COOH Axit axetic axit βxianpropionic –I -C≡N giảm mạch C kéo dài b) (CH3)2CHCH2COOH CH3CH(CN)COO H 2,5 điểm CNCH2COOH 0,5 axit xianaxetic axit αxianpropionic –I -C≡N –I -C≡N +I CH3 (CH3)2PCH2COOH (CH3)2NCH2COOH M nhỏ M lớn 0,5 ion lưỡng cực (LK hiđro) OH * S S CH3 0,125*2 = 0,25đ * NHCH3 (0,75đ a) ) b) * Công thức chiếu Newman hay công thức phối cảnh (1): CH3 CH3 HO H H3CHN H H3CHN H hay Ph HO H Ph * Công thức chiếu Fischer (1): 0,25 Ph H CH3 OH H NHCH3 hay H3CHN H HO CH3 H 0,25 Ph Câu (2,5 điểm) Cơ chế hữu Câu H3C CH3 ĐÁP ÁN 2, điểm H3C H3O + CH3 CH3 (1,25 đ) CH3 OH H + O -H2O 0,25×5 H H3C + CH3 ChuyÓn vÞ + CH3 CH3 CH3 CH3 CH3 CH3 CH3 + CH3 +H2O CH3 CH3 -H3O+ a) Phản ứng cộng electrophin AE 0,125 (1,25 đ) 0,125 0,125 b) Phản ứng SE 0,125 0,125 Br CH3CH2S 0,125 OCH2CH3 c) Phản ứng SE 0,125 0,25 CO NH 0,125 Br Câu Xác định cấu trúc hợp chất hữu (2,5 điểm) Câu (1,25 đ) ĐÁP ÁN 2,5 điểm a) CO2 + Ba(OH)2 → BaCO3↓ + H2O mol: 0,13 0,13 0,13 2CO2 + Ba(OH)2 → Ba(HCO3)2 mol: 0,04 0,02 ⇒ nCO2 = 0,17 mol ⇒ nH2O = CH2 25, 61 − 15, 43 − 0,17.44 = 0,15 mol CH2 CH2 18 CH2 CHBr CH2 CHBr CH2 CH2 CH2 CH2 CH2 CH2 CH2 CH2 CH2 C=O 0,25 ⇒ nC = 0,17 nH = 0,30 mol 2,50 − 0,17.12 − 0,3 = 0,01 mol 16 ⇒ nO = Từ ta tính được: nC : nH : nO = 0,17 : 0,30 : 0,01= 17 : 30 : Ta có M = K m xiveton 1000 0,508.1000 5,12 = 250 o = 10.(5,53-4,49) m benzen ∆t 0,25 ⇒ CTPT : C17H30O b) Dễ thấy xiveton có (π + υ) = Mặt khác xiveton phản ứng với Br2 theo tỉ lệ 1: ozon phân – oxi hóa thu C17H30O5 nên xiveton C17H30O có liên kết đôi C=C có chứa vòng Oxi hoá xiveton K2Cr2O7/H2SO4 thu axit HOOC(CH2)6COOH HOOC(CH2)7COOH nên xiveton có CTCT: CH2 CH2 CH2 CH CH2 CH CH2 CH2 CH2 CH2 C=O 0,25 CH2 CH2 CH2 CH2 CH2 CH2 (A) 0,25 (B) 0,25 CH2 CH2 CH2 CH2 CH2 CH2 CH2 C=O Công thứcHOOC cấu tạo đồng phân, kí hiệu từ D1, D2, D3, D4 đến D5 HOOC CH2 CH2 (1,25 đ) O CH2 CH2 CH2 CH2 CH2 Hb HO H+ 1.BuMgBr H2O Ha - Hb + - Ha - H2O D3 D2 B D1 H+ - H O D5 D4 Câu Tổng hợp hữu (2,5 điểm) + 0,25*5 = 1,25 đ Câu ĐÁP ÁN Công thức cấu tạo chất từ A đến E Pahutoxin sơ đồ chuyển hóa: 2,5 điểm 0,25 × = 1,5 đ 0,25 × = 1,0 đ Câu (2,5 điểm) Tổng hợp vô Câu Nội dung Khi A pư với NaOH nNaOH = 0,12 mol;n H2 = 0,12 mol NaOH dư Al + NaOH + H2O → NaAlO2 + 3/2 H2 Mol: 0,08 0,08 0,08 0,12  Sau pư hỗn hợp có: FeCO3 + Fe + Cu + 0,04 mol NaOH dư + 0,08 mol NaAlO2 + Khi thêm vào 0,74 mol HCl vào thì: NaOH + HCl → NaCl + H2O Mol: 0,04 0,04 NaAlO2 + 4HCl + H2O → NaCl + AlCl3 + 3H2O Mol: 0,08 0,32  Số mol HCl lại sau pư 0,38 mol B hỗn hợp khí nên B phải có CO2 + H2  C có Cu có Fe (FeCO3 bị HCl hòa tan hết) C + HNO3 → NO2 khí nên C chứa FeCO3 TH1: Fe dư Điểm 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 Gọi x số mol FeCO3; y số mol Fe bị hòa tan; z số mol Fe dư, t số mol Cu ta có: 116x + 56(y + z) + 64t = 20 – 0,08.27 = 17,84 (I) FeCO3 + 2HCl → FeCl2 + CO2↑ + H2O Mol: x 2x x x Fe + 2HCl → FeCl2 + H2↑ Mol: y 2y y y  Số mol HCl = 2x + 2y = 0,38 (II)  B có x mol CO2 + y mol hiđro Dựa vào pư B với nước vôi x = 0,1 mol(III)  C có z mol Fe dư + t mol Cu 3z + 2t = 1,12/22,4 (IV)  x = 0,1 mol; y = 0,09 mol; z = 0,01 mol t = 0,01 mol Vậy A có: 0,1.116=11,6 gam FeCO3 0,1.56=5,6 gam Fe 0,01.64=6,4 gam Cu 0,08.27=2,16gam Al m=mCuO+mFe2O3=0,01.80+0,01.160/2 = 1,6 gam TH2: Fe hết  C có Cu  số molCu = ½ NO2 = 0,025 mol  A có 0,1.1z16=11,6 gam FeCO3 0,025.64=1,6 gam Cu 0,08.27=2,16gam Al (20-11,6-1,6-2,16=4,64)gam Fe  m =mCuO =0,025.80= gam HẾT 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25