HÓA 11 CHUYÊN THÁI NGUYÊN Đề thi, đáp án (đề xuất) trại hè hùng vương MỚI Nhất

Lấy muối natri của axit có chứa X phân tích thì thấy: Xác định công thức phân tử, viết công thức cấu tạo của các muối trên.. Viết phương trình phản ứng của Y tác dụng lần lượt với: dung

SỞ GD&ĐT THÁI NGUYÊN

TRƯỜNG THPT CHUYÊN

THÁI NGUYÊN

ĐỀ THI OLYMPIC TRẠI HÈ HÙNG VƯƠNG LẦN THỨ XII

MÔN: HÓA HỌC - KHỐI: 11 Thời gian: 180 phút

Đề thi gồm: 04 trang.

Câu 1 Nhiệt- Cân bằng hóa học.(2,5 điểm)

1 Cho phương trình sau:

Biết: R = 8,314 J.mol-1K-1 = 0,08314 bar.mol-1.K-1; 0oC = 273,15K

a Tính ∆Ho (kJ) cho phản ứng chuyển 1,00kg CaSO4.2H2O(r) thành CaSO4.0,5H2O(r) Phản ứngnày thu nhiệt hay tỏa nhiệt?

b Tính áp suất cân bằng (bar) của hơi nước trong bình kín chứa CaSO4.2H2O(r),CaSO4.0,5H2O(r)

và H2O(h) ở 25oC

c Tính nhiệt độ để p(H2O)(cb) = 1,00 bar Giả sử ∆Ho và ∆So không phụ thuộc vào nhiệt độ

2 Xác định nhiệt độ tại đó áp suất phân li của NH4Cl là 1 atm biết ở 250C có các dữ kiện:

Câu 2 Dung dịch điện ly-Chuẩn độ, cân bằng dung dịch 2,5 điểm

Dung dịch X gồm axit yếu HA 3% (d = 1,005 g/ml), NH4+ 0,1M và HCN 0,2M; pH của dung dịch X đạt giá trị 1,97

1 Tính số lần pha loãng dung dịch X để α HA thay đổi 5 lần

2 Tính α HA của dung dịch X khi có mặt NaOH 0,15M

3 Tính thể tích dung dịch OH- 0,5M cần để tác dụng với 10,00ml dung dịch X để thu được dung dịch có pH = 9

Biết; pKa(NH4+) = 9,24; pKa(HA) = 9,35

Câu 3: Hóa nguyên tố nhóm VA, IVA 2,5 điểm

1 Một nguyên tố X có thể tạo được nhiều oxit axit Lấy muối natri của axit có chứa X phân tích thì thấy:

Xác định công thức phân tử, viết công thức cấu tạo của các muối trên

2 Y cấu tạo nên từ hidro và nitơ Khối lượng của 2,462 lít khí Y ở 27,30C và 0,5 atm bằng khối lượng của 1,68 lít oxi đo ở 54,60C và 0,8 atm

a Xác định công thức phân tử và tên của Y Viết công thức Lewis của Y Cho biết trạng thái lai hóa của N trong Y ? Từ đó mô tả cấu trúc không gian của Y

b Thực nghiệm cho biết trong nước Y có khả năng điện li 2 nấc tạo thành dung dịch có tính bazơ Giải thích tạo sao Y có tính bazơ Viết các nấc điện li của Y?

ĐỀ ĐỀ XUẤT

c Viết phương trình phản ứng của Y tác dụng lần lượt với: dung dịch HCl, dung dịch kali

hipoclorit, Dung dịch KMnO4 trong H2SO4 loãng

3 Nêu hiện tượng và viết phương trình phản ứng xảy ra khi tiến hành các thí nghiệm sau:( không cần

tính toán)

a Thêm dần dung dịch NaNO2 vào dung dịch I2 (trong dung dịch KI) cho đến dư Thêm từng giọt dung dịch HCl vào dung dịch thu được cho đến khi dung dịch chuyển màu

b Dung dịch A có chứa các ion S2-0,01M; Cl- 0,01M Cho dung dịch AgNO3 từ từ vào dung dịch

A, sau đó thêm tiếp KCN từ từ đến dư vào dung dịch thu được Cho T (AgCl) = 10-10; T (Ag2S) =

10-19,7; hằng số bền của phức Kb([Ag(CN)2]-) = 10-21,1

Câu 4 Hiệu ứng cấu trúc 2,5 điểm

a Sắp xếp các hợp chất sau theo thứ tự tăng dần tính bazơ và giải thích:

b Sắp xếp các hợp chất sau theo thứ tự giảm dần tính axit và giải thích:

b

N

O H O

N

N

CN O

O Et

H2SO4

c.

OH

H

O

Câu 6 Xác định cấu trúc hợp chất hữu cơ 2,5 điểm

1 Hợp chất A( C7H10O4) không tác dụng với H2/Pd, to A bị thủy phân trong môi trường axit đun

nóng cho B (C4H8O2), A tác dụng với LiAlH4, sau đó thủy phân trong môi trường H+ thu được C (C5H10O3), C bị oxi hóa bởi K2Cr2O7/ H2SO4 thu được D (C5H6O5) Trong môi trường H+/to, D chuyển thành E (C3H6O), C tác dụng với H2/Ni cho F không quang hoạt Xác định công thức cấu tạo từ A-F.

2 Cho hợp chất hữu cơ H là một dẫn xuất của prolin có công thức:

N HO

NBS: N-bromsuxinimit; DMSO: đimetylsunfoxit

Biết rằng 2mol B được tạo thành từ 1mol A, trong mỗi phân tử D, E còn một liên kết đôi ở nhánh Hãy cho biết cấu trúc các phân tử A, B, C, D và E

Câu 7 Tổng hợp hữu cơ 2,5 điểm

1 Từ m-xilen hãy tổng hợp chất sau :

Câu 8 Tổng hợp vô cơ 2,5 điểm

1 Hợp chất vô cơ A trong thành phần chỉ gồm 3 nguyên tố Trong A có %m O bằng 21,4765(%) Khi

sục khí CO2 vào dung dịch của A trong nước thu được axit B Chất B bị phân tích bởi ánh sáng thuđược chất C Chất C khi phản ứng với dung dịch AgNO3 thu được kết tủa D Chất D không tan vàodung dịch HNO3 nhưng tan được vào dung dịch NH3 Khi cho dung dịch của A phản ứng với dungdịch FeCl2 thu được kết tủa E còn khi cho dung dịch của A phản ứng với H2O2 thu được khí F

Xác định công thức phân tử của các chất và viết các phương trình phản ứng xảy ra

2 Cho 8,33g một hỗn hợp hai nitrat A(NO3)2 và B(NO3)2 ( A là kim loại kiềm thổ, B là kim loại họ d)được nung tới khi tạo thành những oxit, thể tích hỗn hợp khí thu được gồm NO2 và O2 là 26,88 lit( 00C và 1atm) sau khi cho hỗn hợp khí này qua dung dịch NaOH dư thì thể tích của hỗn hợp khígiảm 6 lần

a A và B là những kim loại nào?

b Tính phần trăm theo khối lượng của hỗn hợp nitrat ?

- HẾT

-(Thí sinh không được sử dụng tài liệu Cán bộ coi thi không giải thích gì thêm)

Họ và tên thí sinh: Số báo danh:

SỞ GD&ĐT THÁI NGUYÊN

TRƯỜNG THPT CHUYÊN

THÁI NGUYÊN

ĐỀ THI OLYMPIC TRẠI HÈ HÙNG VƯƠNG LẦN THỨ XII

MÔN: HÓA HỌC - KHỐI: 11 Thời gian: 180 phút

Đề thi gồm: 04 trang.

Câu 1 Nhiệt- Cân bằng hóa học.(2,5 điểm)

1 Cho phương trình sau:

Biết: R = 8,314 J.mol-1K-1 = 0,08314 bar.mol-1.K-1; 0oC = 273,15K

a Tính ∆Ho (kJ) cho phản ứng chuyển 1,00kg CaSO4.2H2O(r) thành CaSO4.0,5H2O(r) Phản ứngnày thu nhiệt hay tỏa nhiệt?

b Tính áp suất cân bằng (bar) của hơi nước trong bình kín chứa CaSO4.2H2O(r),CaSO4.0,5H2O(r)

và H2O(h) ở 25oC

c Tính nhiệt độ để p(H2O)(cb) = 1,00 bar Giả sử ∆Ho và ∆So không phụ thuộc vào nhiệt độ

2 Xác định nhiệt độ tại đó áp suất phân li của NH4Cl là 1 atm biết ở 250C có các dữ kiện:

Câu 2 Dung dịch điện ly-Chuẩn độ, cân bằng dung dịch 2,5 điểm

Dung dịch X gồm axit yếu HA 3% (d = 1,005 g/ml), NH4+ 0,1M và HCN 0,2M; pH của dung dịch X đạt giá trị 1,97

1 Tính số lần pha loãng dung dịch X để α HA thay đổi 5 lần

2 Tính α HA của dung dịch X khi có mặt NaOH 0,15M

3 Tính thể tích dung dịch OH- 0,5M cần để tác dụng với 10,00ml dung dịch X để thu được dung dịch có pH = 9

Biết; pKa(NH4+) = 9,24; pKa(HA) = 9,35

Câu 3: Hóa nguyên tố nhóm VA, IVA 2,5 điểm

1 Một nguyên tố X có thể tạo được nhiều oxit axit Lấy muối natri của axit có chứa X phân tích thì thấy:

Xác định công thức phân tử, viết công thức cấu tạo của các muối trên

2 Y cấu tạo nên từ hidro và nitơ Khối lượng của 2,462 lít khí Y ở 27,30C và 0,5 atm bằng khối lượng của 1,68 lít oxi đo ở 54,60C và 0,8 atm

a Xác định công thức phân tử và tên của Y Viết công thức Lewis của Y Cho biết trạng thái lai hóa của N trong Y ? Từ đó mô tả cấu trúc không gian của Y

b Thực nghiệm cho biết trong nước Y có khả năng điện li 2 nấc tạo thành dung dịch có tính bazơ Giải thích tạo sao Y có tính bazơ Viết các nấc điện li của Y?

c Viết phương trình phản ứng của Y tác dụng lần lượt với: dung dịch HCl, dung dịch kali

hipoclorit, Dung dịch KMnO4 trong H2SO4 loãng

3 Nêu hiện tượng và viết phương trình phản ứng xảy ra khi tiến hành các thí nghiệm sau:( không cần

tính toán)

a Thêm dần dung dịch NaNO2 vào dung dịch I2 (trong dung dịch KI) cho đến dư Thêm từng giọt dung dịch HCl vào dung dịch thu được cho đến khi dung dịch chuyển màu

b Dung dịch A có chứa các ion S2-0,01M; Cl- 0,01M Cho dung dịch AgNO3 từ từ vào dung dịch

A, sau đó thêm tiếp KCN từ từ đến dư vào dung dịch thu được Cho T (AgCl) = 10-10; T (Ag2S) =

10-19,7; hằng số bền của phức Kb ([Ag(CN)2]-) = 10-21,1

1

Các muối đều có: %mNa+ %mX + %mO < 100%  muối có H

- Muối 1: Gọi SOX của X là a

BT SOX: 1.32,4/23 + a.21,8/X + (-2).45,1/16 + 1.0,7/1 = 0

Mà a = 1; 2; 3; 4; 5; 6; 7  chỉ a = 5  X = 31: P thỏa mãn

H

N: lai hóa sp 3  tứ diện ghép đôi: N(1) là tâm của tứ diện gồm các đỉnh là H(1);

H(2); N(2) và có đôi e chưa liên kết của N(1) N(2) là tâm tứ diện gồm các đỉnh

H(3); H(4); N(1) và có đôi e chưa liên kết của N(2)

b Mỗi nguyên tử N trong hidrazin còn một đôi e chưa liên kết do đó có khả năng

nhận proton  tính bazơ và phân li theo 2 nấc:

0,25

0,25

3 a Dung dịch I2 (trong KI) có màu nâu, khi thêm NaNO2 dung dịch mất màu do:

NO2- + I3- + H2O  NO3- + 3I- + 2H+

Thêm HCl dung dịch chuyển lại màu nâu đồng thời có khí không màu thoát ra sau

đó lại hóa nâu trong không khí do: NO2- + H+  HNO2

Câu 4 Hiệu ứng cấu trúc 2,5 điểm

c Sắp xếp các hợp chất sau theo thứ tự tăng dần tính bazơ và giải thích:

d Sắp xếp các hợp chất sau theo thứ tự giảm dần tính axit và giải thích:

- Thứ tự tăng dần tính bazơ: (B) > (A) > (C)

- Giải thích: Do tính bazơ của phân tử phụ thuộc vào mật độ electron trên

nguyên tử N Mật độ e càng nhiều, phân tử càng có tính bazơ mạnh

Mật độ electron trên nguyên tử N của phân tử B là lớn nhất do hiệu ứng +Icủa các nhóm ankyl Với chất A, mật độ e trên nguyên tử N giảm nhiều dohiệu ứng –I của vòng benzen, tuy nhiên nguyên tử N ở đây vẫn còn có tínhbazơ Nguyên tử N ở phân tử C có tính bazơ rất rất yếu do cặp electron bịliên hợp vào vòng benzen

0,25

0,5

- Đối với nhóm thế -NO2, khi ở vị trí para và ortho so với nhóm - OH, sẽ

làm tăng hiệu ứng hút điện tử -C và -I lên nhóm - OH Tuy nhiên, đồng phân

ortho có khả năng hình thành liên kết hidro nội phân tử giữa nhóm -NO2 và nhóm-OH với vòng sáu cạnh hình thành tương đối bền, làm giảm khả năng phân ly H+

tự do so với đồng phân para Nhóm NO2 ở vị trí meta tác động chủ yếu lên nhóm

-OH chỉ bằng hiệu ứng hút điện tử -I do hệ liên hợp từ -NO2 đến -OH trong trườnghợp này bị gián đoạn Do đó, tác động hút điện tử của nhóm -NO2 lên nhóm -OH

ở đồng phân meta yếu nhất, kéo theo tính axit yếu nhất trong ba đồng phân.

- Cl ở vị trí para tác động lên nhóm -OH bằng hai hiệu ứng hút điện tử theo

-I và đẩy điện tử theo +C Trong đó ảnh hưởng hút điện tử của -I mạnh hơn Do đótính axit mạnh hơn trường hợp phenol Tuy nhiên, tác dụng hút điện tử của Cl vẫnyếu hơn -NO2 nên tính axit trong trường hợp này vẫn yếu hơn các phenol chứanhóm -NO2

- Nhóm CH3 ở vị trí para tác động lên nhóm - OH bằng hiệu ứng đẩy điện tử

+I và +H Nhóm -OCH3 ở vị trí para tác động lên nhóm -OH bằng hiệu ứng đẩy

điện tử +C và hiệu ứng hút điện tử -I do độ âm điện của oxi lớn hơn cacbon vàhiđro Trong đó tác động của hiệu ứng +C lên nhóm -OH mạnh hơn các hiệu ứngkhác Do đó phenol mang nhóm thế -OCH3 ở vị trí para cho tính axit yếu nhất

trong các trường hợp đang xét

0,25

0,25

0,25

0,25

c - Chiều của moment lưỡng cực trong mỗi trường hợp:

- Với hợp chất (I): dễ dàng tạo vòng thơm khi chuyển dịch cặp electron từnguyên tử cacbon của vòng 7 về phía nguyên tử oxi, đồng thời trong hợp chất

có hệ cộng hưởng và điện tích âm được phân bố đều trên 2 nguyên tử oxi, do

đó momen lưỡng cực hướng từ vòng 7 về phía giữa hai nguyên tử oxi

- Với hợp chất (II) tương tự như hợp chất (I) về cấu trúc của vòng, tuy nhiên

do nguyên tử Br có độ âm điện lớn hơn C nên nguyên tử Br mang 1 phầnđiện tích âm, dẫn tới có thêm 1 momen lưỡng cực ngược hướng với momenlưỡng cực hướng về phía oxi, dẫn tới giá trị momen lưỡng cực của toàn phân

tử hợp chất (II) nhỏ hơn so với hợp chất (I)

0,25

0,25

0,25

Câu 5 Cơ chế phản ứng.2,5 điểm

Bằng cơ chế phản ứng hãy giải thích sự tạo thành các sản phẩm sau :

a.

OH Br

N

N

CN O

Muối cacbonat đã tách proton của phenol tạo ion phenolat là tác nhân nucleophin, phản ứng thế SN2 thay thế 1 nguyên tử Br thứ nhất

Tương tự nguyên tử Br thứ 2 bị thay thế theo cơ chế SN2 tạo A

Tiếp đó là sự thủy phân este trong môi trường kiềm tạo sản phẩm

O H O

0,25

0,25

0,25

0,25

Câu 6 Xác định cấu trúc hợp chất hữu cơ 2,5 điểm

3 Hợp chất A( C7H10O4) không tác dụng với H2/Pd, to A bị thủy phân trong môi trường axit đun

nóng cho B (C4H8O2), A tác dụng với LiAlH4, sau đó thủy phân trong môi trường H+ thu được C (C5H10O3), C bị oxi hóa bởi K2Cr2O7/ H2SO4 thu được D (C5H6O5) Trong môi trường H+/to, D chuyển thành E (C3H6O), C tác dụng với H2/Ni cho F không quang hoạt Xác định công thức cấu tạo từ A-F.

4 Cho hợp chất hữu cơ H là một dẫn xuất của prolin có công thức:

NBS: N-bromsuxinimit; DMSO: đimetylsunfoxit

Biết rằng 2mol B được tạo thành từ 1mol A, trong mỗi phân tử D, E còn một liên kết đôi ở nhánh Hãy cho biết cấu trúc các phân tử A, B, C, D và E

A ( C7H10O4) có ∆= 3, không tác dụng với H2, Ni, đun nóng  A không chứaC=C, C C,C=O,vòng 3, 4 cạnh

A bị thủy phân trong môi trường axit, đun nóng cho B (C4H8O2), B có số cacbon ít

hơn A  A có nhóm este, hoặc xetal hoặc cả 2

A tác dụng với LiAlH4  A có nhóm -COO-

A không tác dụng với H2, Ni, đun nóng, A tác dụng với LiAlH4, sau đó thủy phântrong môi trường H+ thu được C (C5H10O3), C tác dụng với H2/Ni cho F không

quang hoạt  A phải chứa chức xetal hoặc axetal

C (C5H10O3), ∆= 1, C bị oxi hóa bởi K2Cr2O7/ H2SO4 thu được D (C5H6O5) C, D

có số cacbon không đổi, nhưng số O tăng 2, số H giảm 4 C có 2 nhóm –OH bịoxi hóa thành axit hay C có 2 nhóm -CH2OH, còn D có 2 nhóm –COOH

F (C5H12O3), có ∆= 0  F no , mạch hở F không quang hoạt  F là ancol no,

mạch hở có 3 nhóm OH có cấu tạo đối xứng

Công thức cấu tạo của các chất như sau :

F : HOCH2-CH2CH(OH)CH2CH2OH

C: HOCH2-CH2-CO-CH2-CH2OH

D: HOOC-CH2-CO-CH2-COOH

Đun nóng D trong dung dịch axit loãng thu được E (C3H6O)  D bị

ddecacboxxyl hóa tạo E

A

H

OH O

Câu 7 Tổng hợp hữu cơ 2,5 điểm

3 Từ m-xilen hãy tổng hợp chất sau :

CH 3 O

MeO 2 C

CH 3 O

Câu 8 Tổng hợp vô cơ 2,5 điểm

2 Hợp chất vô cơ A trong thành phần chỉ gồm 3 nguyên tố Trong A có %m O bằng 21,4765(%) Khi

sục khí CO2 vào dung dịch của A trong nước thu được axit B Chất B bị phân tích bởi ánh sáng thuđược chất C Chất C khi phản ứng với dung dịch AgNO3 thu được kết tủa D Chất D không tan vàodung dịch HNO3 nhưng tan được vào dung dịch NH3 Khi cho dung dịch của A phản ứng với dungdịch FeCl2 thu được kết tủa E còn khi cho dung dịch của A phản ứng với H2O2 thu được khí F

Xác định công thức phân tử của các chất và viết các phương trình phản ứng xảy ra

2 Cho 8,33g một hỗn hợp hai nitrat A(NO3)2 và B(NO3)2 ( A là kim loại kiềm thổ, B là kim loại họ d)được nung tới khi tạo thành những oxit, thể tích hỗn hợp khí thu được gồm NO2 và O2 là 26,88 lit( 00C và 1atm) sau khi cho hỗn hợp khí này qua dung dịch NaOH dư thì thể tích của hỗn hợp khígiảm 6 lần

a A và B là những kim loại nào?

b Tính phần trăm theo khối lượng của hỗn hợp nitrat ?

1

Axit B được tạo ra khi cho khí CO2 phản ứng với dung dịch của A, B bị phân huỷ

bởi ánh sáng tạo C , chất C phản ứng với AgNO3 tạo kết tủa D, kết tủa này không

tan trong HNO3 vậy D là AgCl, chất C phải là HCl ,do vậy axit B phải là HClO

nên A phải là muối ClO- .Gọi công thức của A là M(ClO)x ,theo đầu bài ta có

%mO =

n.16.100 m+51,5n = > M = 23.n , với n =1 ta có M = 23

Vậy A là NaClO

Cho dung dịch NaClO phản ứng với FeCl2 tạo được két tủa E vậy E phải là:

Fe(OH)3 ,còn khi cho A phản ứng với dung dịch H2O2 thì F tạo thành là O2

AgCl + 2 NH3  [Ag(NH3)2]Cl

3 NaClO + 6 FeCl2 + 3 H2O  3 NaCl +4 FeCl3 + 2 Fe(OH)3

NaClO + H2O2  NaCl + O2 + H2O

0,5

2 a n(On(NO2) = 0,2mol2) = 1mol

%NO2 = 83,3% và %O2 = 16,7%  n(NO2) : n(O2) = 5 : 1

2M(NO3)2 = 2MO + 4NO2 + O2; n(NO2) : n(O2) = 4 : 1

Vậy M(trung bình) của cả hai kim loại = 43g/mol

Vậy A là Canxi (Ca) (MA = 40g/mol)