X có thể tạo được với hidro nhiều hợp chất cộng hóa trị có công thức chung XaHb; dãy hợp chất này tương tự dãy đồng đẳng ankan.. Viết công thức cấu tạo của bốn chất đồng đẳng đầu tiên..
Trang 1TRẠI HÈ HÙNG VƯƠNG LẦN THỨ XII
TRƯỜNG PT VÙNG CAO VIỆT BẮC
ĐỀ THI ĐỀ XUẤT
-ĐỀ THI MÔN HÓA KHỐI 11 Năm học 2015 - 2016
Thời gian làm bài: 180 phút
(Đề này có 4 trang, gồm 8 câu)
Câu 1 (2,5 điểm) Nhiệt- Cân bằng hóa học
1 Xác định nhiệt của phản ứng: CH4(k) + Cl2(k) → CH3Cl(k) + HCl(k)
Cho biết nhiệt của các phản ứng sau đây:
H2(k) + 1/2O2(k) → H2O(l) ∆H1 = - 68,32 kcal
CH4(k) + 2O2(k) → CO2(k) + 2H2O(l) ∆H2 = - 212,79 kcal
1/2 H2(k) + 1/2Cl2(k) → HCl(k) ∆H3 = - 22,06 kcal
CH3Cl(k) + 3/2O2(k) → CO2(k) + 2H2O(l) + HCl(k) ∆H4 = - 164,0 kcal
2 14,224g iốt và 0,112g hiđro được chứa trong bình kín thể tích 1,12 lít ở nhiệt độ
4000C Tốc độ ban đầu của phản ứng là V0 = 9.10-5 mol l-1 phút-1, sau một thời gian (ở thời điểm t) nồng độ mol của HI là 0,04 mol/lít và khi phản ứng:
H2 + I2 2HI đạt cân bằng thì [ ]HI = 0,06 mol/lít
a Tính hằng số tốc độ của phản ứng thuận và phản ứng nghịch
b Tốc độ phản ứng tạo thành HI tại thời điểm t là bao nhiêu?
Câu 2 (2,5 điểm) Dung dịch điện li (chuẩn độ, cân bằng dung dịch)
Một dung dịch X chứa HClO4 0,005M ; Fe(ClO4)3 0,03M và MgCl2 0,01M a) Tính pH của dung dịch X
b) Cho 100ml dung dịch NH3 0,1M vào 100ml dung dịch X thì thu được kết tủa
A và dung dịch B Xác định kết tủa A và pH của dung dịch B
Cho biết NH+
2
)
Fe
pK
Fe3+ + H2O Fe(OH)2+ + H+ (1) K1 = 10-2,17
Mg2+ + H2O Mg(OH)+ + H+ (2) K2 = 10-12,8
Câu 3 (2,5 điểm) Ni tơ- phốt pho; Cacbon-silic
Nguyên tố X (có nhiều dạng thù hình) có một anion chứa oxi đóng vai trò quan trọng trong ô nhiễm nước Độ âm điện của nó nhỏ hơn của oxi Nó chỉ tạo hợp chất
Trang 2CN
NO2
NO2
O2N
NH2
NH 2
NO2
NH 2
CN
NH 2
N
H2
phân tử với halogen Ngoài hai oxit đơn phân tử còn có những oxit cao phân tử X còn
có vai trò rất quan trọng trong sinh hóa Các orbital p của nguyên tử X có 1 electron
a Đó là nguyên tố nào? Viết cấu hình của nó
b X có thể tạo được với hidro nhiều hợp chất cộng hóa trị có công thức chung XaHb; dãy hợp chất này tương tự dãy đồng đẳng ankan Viết công thức cấu tạo của bốn chất đồng đẳng đầu tiên
c Một trong bốn chất này có 3 đồng phân lập thể (tương tự axit tatric) Xác định công thức của hợp chất này
d Nguyên tố X tạo được những axit chứa oxi (oxoaxit) có công thức chung H3XOn với
n = 2, 3, 4 Viết công thức cấu tạo của 3 axit này Đánh dấu các nguyên tử H axit và ghi số oxi hóa của X trong các hợp chất này
Câu 4 (2,5 điểm) Hiệu ứng cấu trúc
a.Cho 5 hợp chất hữu cơ cùng với các giá trị pKa (ghi theo trình tự tăng dần):
COOH OH
OH
NO2
O2N
COOH SH
pK1 : 0,3 3,0 3,5 4,2 9,9
pK2 : 7 8 13
Hãy quy kết các giá trị pKa cho từng nhóm chức và giải thích ngắn gọn
b Sắp xếp (có giải thích) theo trình tự tăng dần nhiệt độ sôi của các chất sau:
(1) (2) (3) (4)
c Hãy sắp xếp các chất sau theo chiều tăng dần tính bazơ, giải thích ?
I II III IV V VI
H H
O Se
Trang 3Câu 5 (2,5 điểm) Cơ chế hữu cơ
Đề nghị cơ chế chi tiết hình thành các sản phẩm trong các trường hợp sau:
a
O
2 mol
CH3ONa/ CH3OH
O O
b
OH
O O
OH
O
H +
Câu 6 (2,5 điểm) Xác định cấu trúc hợp chất hữu cơ
a Vẽ các cấu trúc đồng phân có cùng công thức phân tử C4H8O trong các trường hợp sau:
- Là các đồng phân hình học
- Là các đồng phân quang học
- Vừa là đồng phân hình học, vừa là đồng phân quang học
b Từ tinh dầu bạc hà người ta tách được (-)-menton
(trans-2-isopropyl-5-metylxiclohexanon) Khi chế hóa (-)-menton với axit hoặc kiềm, nó chuyển một phần thành xeton đồng phân (+)-isomenton Khi chế hóa (-)-menton với anhiđrit axetic trong dung dịch natri axetat thì thu được hai đồng phân A và B có công thức phân tử
C12H20O2
1 Vẽ các cấu trúc đồng phân lập thể của (-)-menton
2 Dùng công thức cấu trúc, hãy giải thích sự tạo thành (+)-isomenton, A và B từ (-)-menton
Câu 7 (2,5 điểm) Tổng hợp hữu cơ
Methadol là thuốc giảm đau có hoạt tính giống Morphin được dùng để điều trị cho người nghiện Heroin có cấu trúc như sau:
O
N Ph
Ph
Trang 4Chất này được điều chế từ muối clorua của nó qua nhiều giai đoạn, bắt đầu từ chất đầu
là C6H5-CH2-CN
X
D
C2H5Br
H3O
Methadol
Chất X: là muối clorua được điều chế bằng cách xử lý 2 chất đồng phân với SOCl2, nung hỗn hợp phản ứng
1-(đimetylamin) propan-2-ol + SOCl2 Y
X 2-(đimetylamin) propan-1-ol + SOCl2 Z
Hãy suy luận cấu trúc của X
Câu 8 (2,5 điểm) Tổng hợp vô cơ
1 X là dung dịch Al2(SO4)3, Y là dung dịch Ba(OH)2 Trộn 200ml dung dịch X với 300ml dung dịch Y thu được 8,55 gam kết tủa Trộn 200ml dung dịch X với 500ml dung dịch Y thu được 12,045 gam kết tủa Tính nồng độ mol/l của dung dịch X và Y
2 Hòa tan 2,56 gam Cu vào 25,20 gam dung dịch HNO3 nồng độ 60% thu được dung dịch A Thêm 210 ml dung dịch NaOH 1M vào dung dịch A Sau khi phản ứng kết thúc, đem cô cạn hỗn hợp thu được chất rắn X Nung X đến khối lượng không đổi được 17,40 gam chất rắn Y Tính nồng độ % của dung dịch A
HẾT
Người ra đề
Lê Văn Kiên
Số điện thoại: 0981282389
Trang 5TRẠI HÈ HÙNG VƯƠNG LẦN THỨ XII
TRƯỜNG PT VÙNG CAO VIỆT BẮC
HƯỚNG DẪN CHẤM
-HƯỚNG DẪN CHẤM MÔN HÓA KHỐI 11
Năm học 2015 - 2016
Lưu ý: Các cách giải khác hướng dẫn chấm, nếu đúng cho điểm tối đa theo thang
điểm đã định
1 1 CH4(k) + 2O2(k) → CO2(k) + 2H2O(l) ∆H2
H2(k) + Cl2(k) → 2HCl(k) 2∆H3
CO2(k) + H2O(l) + HCl(k) → CH3Cl (k) + 3/2O2 (k) - ∆H4
H2O(l) → H2(k) + 1/2O2(k) - ∆H1
CH4 (k) + Cl2 (k) → CH3Cl (k) + HCl (k) ∆H
∆H = ∆H2 + 2∆H3 - ∆H4 - ∆H1 =
- 212,79 – 2.22,06 + 164,0 + 68,32 = -24.59 (kcal)
2.a nI2 =
2 127
224 14
= 0.056 (mol) → CI2 =
12 , 1
056 0 = O,O5M
2
H
2
112 0 = 0.056 (mol) → CH2 =
12 , 1
056 0 = O,O5M
H2 + I2 2HI
Ban đầu: 0,05M 0,05M
Pứng : x x 2x
Cân bằng: 0,05 - x 0,05 - x 2x
Tại thời điểm cân bằng: [HI] = 2x = 0,06M → x = 0,03M
K = [ ]
[ ][ ]2 2
2
I H
HI
= ( )2
2
05 , 0
4
x
x
2
03 , 0 05 , 0
03 , 0 4
Vt = kt.CI2 CH2 ⇒ kt =
2
2 I
H
t
C C
V
= 25
05 , 0
10
9 −
= 0,036 (mol-1.l.phút-1)
K =
n
t
k
k
⇒ kn =
9
036 , 0 = 4.10-3 (mol-1.l.phút-1)
2.b Vn = kn CHI2 = 4.10-3.(0,04)2 = 6,4.10-6 (mol.l-1.phút-1)
0,5
0,5
0,25
0,5
Trang 6H2 + I2 2HI
Ban đầu: 0,05M 0,05M
Pứng : y y 2y
Thời điểm t: 0,05 - y 0,05 - y 2y
Tại thời điểm t: CHI = 2y = 0,04M → y = 0,02M
CI2 =
2
H
C = 0,05 – 0,02 = 0,03M
Vt = kt CH2.
2
I
C = 0,036.(0,03)2 = 3,24.10-5 (mol.l-1.phút-1)
VHI = Vt - Vn = 3,24.10-5 - 6,4.10-6 = 2,6.10-5 (mol.l-1.phút-1)
0,25
0,5
2 a Tính pH HClO4 H
+ + ClO
-4 5.10-3 5.10-3
Fe(ClO4)3 Fe3+ + 3ClO4 -3.10-2 3.10-2
MgCl2 Mg2+ + 2Cl
-10-2 10-2
Fe3+ + H2O Fe(OH)2+ + H+ (1) K1 = 10-2,17
Mg2+ + H2O Mg(OH)+ + H+ (2) K2 = 10-12,8
Ta có : K1 C Fe3 + = 3.10-4,17 >> K2 C Mg2 + = 10-14,8
=> Cân bằng (1) trội hơn rất nhiều so với cân bằng (2) và cân bằng (1) là
cân bằng chính (Môi trường axit, bỏ qua sự phân ly của nước)
Fe3+ + H2O Fe(OH)2+ + H+ K1 = 10-2,17
[] 3.10-2 - x x 5.10-3 + x
2
3 3
2
10 10
3
) 10 5 ( ]
[
] ) ( [
−
− +
+ +
=
−
+
=
x
x x
Fe
OH Fe H
Giải phương trình ta có : x = 1,53 10-3
=> [H+] = 5.10-3 + 1,53.10-3 = 6,53.10-3 (M) => pH = 2,185
b
) ( 10 5 , 2 2
10 5
; )
( 015 , 0 2
03 , 0
) ( 10 4 2
10 8
; 05
, 0 2
1 , 0
3 3
2 2
4 3
2 3
M C
M C
M C
M C
HClO Fe
Mg NH
−
−
−
−
=
=
=
=
=
=
=
=
+
+
Phản ứng : 3NH3 + 3H2O + Fe3+ Fe(OH)3 ↓+ 3NH+
4 (3)
K3= 1022,72
0,5
0,75 0,25
Trang 72NH3 + 2H2O + Mg2+ Mg(OH)2 ↓ + 2NH+
4 (4) K4= 101,48
4 (5)
K5 = 109,24
Nhận xét : K5, K3 rất lớn, phản ứng xảy ra hoàn toàn
NH3 + H+ NH+
4 2,5.10-3 2,5.10-3 2,5.10-3 3NH3 + 3H2O + Fe3+ Fe(OH)3 + 3NH+
4 4,75.10-2 1,5.10-2
Kiểm tra sự kết tủa của Mg(OH)2
10 5 , 2
10 75 , 4 10 ] [
]
3
2 24
, 9
3
NH
−
−
−
+
=
=
=> [OH-] = 10-6,04(M)
=> C Mg OH− = − − = − < K s
+ [ ] 2 4 10 2 ( 10 6 , 04 ) 2 10 13 , 478
=> Kết tủa chỉ có Fe(OH)3 và pH = 7,96(M)
0,5
0,5
3 a Nguyên tố photpho
b
P
H
H
H
H
P
P P H H
H H
H
P P
P P
H
H
H
H
H
H
0
c Hợp chất số 4 3 đp lập thể
P
P
P P
H
H
H
H
H
H
P H
P H
PH2
PH2
P H
P H
PH2
PH2
P H P H
PH2
PH2
d
P O OH
H
OH
OH
OH
OH
OH
0.25
0.5
1.0
0.75
Trang 8a Quy kết các giá trị pK a :
Trong các hợp chất trên pK1 là của nhóm -COOH, pK2 của -OH và -SH
pK1:
Hiệu ứng Octo
Liên kết H nội phân tử làm Cacbanion sinh ra bền, bền hơn khi có nhóm
hút e ở vòng thơm làm giải toả điện tích âm và đồng thời cũng làm lk
O-H trong phân cực hơn
b Sắp xếp, giải thích nhiệt độ sôi:
Sắp xếp theo trình tự tăng dần nhiệt độ sôi: (4) < (2) < (1) < (3)
Giải thích: Nguyên tử khối của O < S < Se nên ts (4) < (2) < (1)
(3) có liên kết hiđro liên phân tử nên có nhiệt độ sôi lớn nhất
c Sắp xếp: I < VI < V < IV < III < II
Giải thích: Tính bazơ của N càng giảm khi có mặt các nhóm có hiệu ứng
–C càng mạnh Hiệu ứng –C của NO2 > CN
- Xiclopentadienyl chỉ có hiệu ứng –I –I làm giảm tính bazơ kém hơn –
C
- Các hợp chất I và VI đều có 2 nhóm NO2 ở vị trí meta so với nhóm
NH2 gây ra hiệu ứng không gian làm cản trở sự liên hợp–C của nhóm
NO2 ở vị trí para nhiều hơn nhóm CN ở vị trí para Do đó hiệu ứng – C
nhóm CN ở vị trí 4 > nhóm NO2 ở vị trí 4
0.25
0.25
0.5
0.5
0.5 0.5
vì lk H nội phân tử làm H
của phenol không phân li ra
được
Có nhiều nhóm hút e làm
lk O-H phenol phân cực mạnh
lk H với S không bền bằng với O
Trang 95 a
O
OCH3
-O
OCH3
H
-O
O
OCH3
O
OCH3
O
H
SP
b
OH
O O
OH
H +
OH
OH O
OH
+
O
OH
O OH H
+
O
OH
O
+ SP
1,0
1,5
6 1. Vẽ các cấu trúc đồng phân :
Các hợp chất bền có công thức phân tử C4H8O thỏa mãn các điều kiện :
* Là đồng phân hình học:
CH3
C C
CH2OH
H H
CH 3
C C H
CH 2 OH H
CH3
C C OCH3
H H
CH3
C C H
OCH3 H
* Là đồng phân quang học:
CH C
H
CH3 OH
CH3
H
*
O
C2H5
H
* Vừa là đồng phân hình học , vừa là đồng phân quang học:
O
H
CH3
O
CH3
CH3
CH3
H
CH3
OH
2 Vẽ đồng phân, giải thích:
0,5
0,5
0,5
Trang 10O O
I II O O
III IV (-)-Menton bị enol hóa, C2 có lai hóa sp3 trở thành lai hóa sp2, khi trở lại
xeton C2 có lai hóa sp3 với cấu hình S (ở I) hoặc R (ở III):
H+(OH-) H+(OH-)
I có 2 dạng enol, phản ứng không thuận nghịch với Ac2O tạo ra 2 este
đồng phân A và B
O O
NaAcO
Ac2O
-NaAc
2 O -NaAc
B
0,25
0,25
0,5
Trang 111
1,5
8 1 TN 1: Al2(SO4)3 dư; TN 2 Al2(SO4)3 hết
Gọi nồng độ Al2(SO4)3 và Ba(OH)2 lần lượt là x,y
Al2(SO4)3 + 3Ba(OH)2 → 2 Al(OH)3 + 3 BaSO4
m↓ = 0,2y.78 + 0,3y.233 = 8,55 → y = 0,1
TN 2 có thêm phản ứng:
2 Al(OH)3 + Ba(OH)2 → Ba(AlO2)2 + 4H2O
*TH1: Al(OH)3 dư
m↓ = (1,6x -0,1).78 + 0,6x.233 = 12,045 → x = 0,075
* TH2: Al(OH)3 tan hết → loại
2 nCu = 0,04 mol; nNaOH = 0,21 mol ; nHNO3 = 0,24 mol
dd A: Cu(NO3)2; có thể có HNO3
gọi số mol NaNO2 trong chất rắn sau khi nung là a
theo bảo toàn nguyên tố: nCuO = 0,04; nNaOH dư = 0,21 –a
mY = 80 0,04 + 69a + 40 ( 0,21 – a) = 17,4 → a= 0,2; nNaNO2 = 0,2 mol
0,5
0,5 0,25
0,5
0,25
OH
OH N
N
N
(Y)
(Z)
(+)
(X)
CN
Br2
Br
CN
NaOH
Ph Ph
CN
Ph Ph
2 H5Br
H3O
(-)
Methadol
Trang 12bảo toàn nguyên tố N: nNO + nNO2 = 0,24 – 0,2 = 0,04
gọi số mol NO, NO2 : x,y
x+ y = 0,04; 3x + y = 0,08; x=y = 0,02; nHNO3 pư = 4x + 2y = 0,12;
C% HNO3 dư = 28,81%; C% Cu(NO3)2 = 28,66% 0,5
Người phản biện đáp án
Lương Bích Huyền
Số điện thoại: 0915327355