BÀI TẬP ÔN TẬP CHO ĐỘI TUYỂN HÓA QUỐC GIA

ĐỀ ƠN CHO ĐỘI TUYỂN NGÀY (Thời gian làm bài: 180 phút) Câu I (2.5 điểm) Tính ∆H0 phản ứng sau 2000C: CO (khí) + O2 (khí) € CO2 (khí) Biết 250C: CO (khí) CO2 (khí) O2 (khí) Nhiệt hình thành chuẩn (kJ.mol−1) −110,52 −393,51 0 Nhiệt dung mol đẳng áp C p (Jmol-1K-1) 26,53 + 7,7 10−3 T 26,78 + 42,26 10−3 T 26,52 + 13,6 10−3 T Ở 1396K áp suất 1,0133.10 N.m-2, độ phân li nước thành hiđro oxi 0,567.10 -4, độ phân li cacbon đioxit thành cacbon monooxit oxi 1,551.10-4 Từ hai thể tích cacbon monooxit nước điều kiện xác định thành phần hỗn hợp khí trạng thái cân tạo thành theo phản ứng: CO + H2O ƒ H2 + CO2 Câu II (2.5 điểm) Một dung dịch chứa 530 milimol thiosunfat lượng chưa xác định kali iodua Chuẩn độ dung dịch với bạc nitrat, dùng 20 milimol bạc nitrat trước bắt đầu vẩn đục Tính số mol KI, biết thể tích phản ứng 200ml Ag(S2O3)23Ag+ + 2S2O32- (aq) Kd = 6.10-14 AgI Ag+ (aq) + I- (aq) Ksp = 8,5.10-17 Thêm dần dung dịch Pb(NO3)2 vào 20,00 ml hỗn hợp gồm Na2SO4 0,020 M; Na2C2O4 5,00.10-3 M; KI 9,70.10-3 M; KCl 0,050 M KIO 0,0010 M Khi bắt đầu xuất kết tủa màu vàng PbI dùng hết 21,60 ml Pb(NO3)2 Bằng phép tính cụ thể, cho biết: a Thứ tự xuất kết tủa b Nồng độ dung dịch Pb(NO3)2 Cho biết: pK s(PbSO ) = 7,66; pK s(Pb(IO3 ) ) = 12,61; pK s(PbI2 ) = 7,86; pK s(PbC2O ) = 10,05 Chấp nhận bỏ qua q trình phụ ion Câu III (2.5 điểm) Bột Talc (bột tan) loại khống chất tự nhiên, màu trắng nghiền nhỏ, ứng dụng làm phụ gia cho nhiều ngành cơng nghiệp như: giấy, sơn, cao su, thực phẩm, dược phẩm, mỹ phẩm, sứ, dây cáp điện… Thành phần bột Talc gồm Mg (19,05%); Si (29,63%) theo khối lượng, lại H O Xác định cơng thức bột Talc A, B, C, D, E, F hợp chất có oxi ngun tố X cho tác dụng với NaOH tạo chất Z H2O X có tổng số hạt proton nơtron bé 35, có tổng số oxi hóa dương cực đại lần số oxi hóa âm -1 Biết dung dịch chất A, B, C dung mơi nước làm quỳ tím hóa đỏ, dung dịch E, F phản ứng với dung dịch axit mạnh bazơ mạnh Hãy lập luận để tìm chất viết phương trình phản ứng Câu IV (2.5 điểm) Trộn 200 gam PCl5 với 50 gam NH4Cl bình kín dung tích 2,0 lít đun 400OC Làm nguội đến 25OC áp suất bình 45,72 atm Hấp thụ khí tạo H2O thu axit mạnh Chất rắn A tinh thể khơng màu lại rửa cẩn thận H2O để loại bỏ PCl5 dư, sau làm khơ cân 108,42 gam Phép nghiệm lạnh xác định khối lượng mol A cho giá trị 340 ± 15 g/mol a Xác định cơng thức phân tử A b Nêu cấu trúc A Trong năm gần đây, hợp chất ngun tố (nhẹ) X với hiđro nhận ý lớn nguồn nhiên liệu tiềm Hợp chất A (có dạng XYH2) B (có dạng XH) chất có khả sinh hiđro - Đun nóng A cho hợp chất rắn C khí D (khí D làm xanh q tím ẩm) - Đun nóng hỗn hợp gồm A B (có tỉ lệ số mol n A: nB = 1:2) điều kiện xúc tác thích hợp, phản ứng xảy theo sơ đồ tổng qt: 2A → C + D; D + B → A + H2; C + B → E + H2 Q trình giải phóng hiđro làm tổng khối lượng bị 10,256% (khơng tính đến hao hụt khác) - Thủy phân chất A, C, E tạo thành F D - G hợp chất chứa ngun tố X Y, có tổng số ngun tử Anion tạo từ G đẳng electron với CO2 Phân hủy G cho E chất khí khơng màu I a Tìm cơng thức A, B, C, D, E, F, G I b Viết phương trình hóa học xảy Câu V (2 điểm) Một phản ứng pha khí nghiên cứu kỹ là: H 2(k) + I2(k) € 2HI (k) Khảo sát số tốc độ phản ứng nhiệt độ khác thu kết sau: T(K) k1(l/mol.s) k -1 (l/mol.s) -12 400 8,37.10 3,25.10-14 -7 500 2,48.10 1,95 10-9 600 2,38.10-4 2,97.10-6 -2 700 3,22.10 5,61.10-4 800 1,27 2,85.10-2 a Phản ứng thu nhiệt hay tỏa nhiệt ? Tính entanpi entropi phản ứng 400 K Coi khoảng 400 - 500K ∆H, ∆S khơng phụ thuộc vào nhiệt độ b Tính độ phân ly HI 600K Cơ chế phản ứng tạo thành amoniac đám mây vũ trụ đề xuất sau: N+ + H2 → NH+ + H k1 NH+ + H2 → NH2+ + H k2 NH2+ + H2 → NH3+ + H k3 + + NH3 + H2 → NH4 + H k4 NH4+ + e– → NH3 + H k5 + – NH4 + e → NH2 + 2H k6 a Sử dụng ngun lý nồng độ ổn định tìm phương trình biểu diễn nồng độ cấu tử trung gian NH +, NH2+, NH3+ NH4+ theo nồng độ chất phản ứng [N +], [H2] [e–] Electron coi chất phản ứng thơng thường b Chứng minh biểu thức tốc độ phản ứng tạo thành NH3 có dạng sau: [dNH3 ] = k a × [N + ][H ] với k a biểu diễn theo giá trị từ k đến k dt Câu VI (2 điểm) Dung dịch A chứa H2C2O4 (0,05M); HCl (0,1M), NH3 (0,1M) Tính pH dung dịch A Cho pKa: NH4+ (9,24); H2C2O4 (1,25; 4,27) Các ion CN- có mặt số loại nước thải cơng nghiệp Có thể loại chất độc phản ứng sau 25oC: CN- + H2O2 ⇌ NCO- + H2O a Tính số cân phản ứng b Trong nước thải có nồng độ CN - 10-3 M Nếu dùng dung dịch H2O2 0,1M (thể tích khơng đổi) nồng độ CN lại sau phản ứng bao nhiêu? Rút kết luận Cho: Eo(H2O2/H2O) = 1,77V Eo(NCO-/CN-) = - 0,14V; F = 96500C/mol; R = 8,314J.K-1.mol-1 Câu VII (2 điểm) 0 Cho: E Ag + /Ag = 0,779V; E AgI/Ag,I- = - 0,15V Thiết lập sơ đồ pin để xác định tích số tan AgI Viết phương trình phản ứng xảy điện cực pin Ở 250C, cho dòng điện chiều có cường độ 0,5 A qua bình điện phân chứa điện cực platin nhúng 200 ml dung dịch gồm Cu(NO3)2 0,02 M; Co(NO3)2 M HNO3 0,01 M a Viết phương trình nửa phản ứng xảy catot anot q trình điện phân b Khi 10% lượng ion kim loại bị điện phân, người ta ngắt mạch điện nối đoản mạch hai cực bình điện phân Hãy viết q trình hóa học xảy c Xác định khoảng nguồn điện ngồi đặt vào catot để điện phân hồn tồn ion thứ catot (coi q trình điện phân hồn tồn nồng độ ion bị điện phân lại 10-6 M) Chấp nhận: Áp suất riêng phần khí hiđro: PH = atm ; tính tốn khơng kể đến q thế, nhiệt độ dung dịch khơng thay đổi suốt q trình điện phân 0 Cho: E Cu 2+ /Cu = + 0,337 V; E Co2+ /Co = - 0,227 V; E O , H + /H O = +1,229 V Hằng số Faraday F = 96500 C.mol-1 2 Câu VIII (2 điểm) Khi đun nóng magie kim loại với khí nitơ tạo thành hợp chất A màu xám nhạt A phản ứng với nước sinh kết tủa B khí C Khí C phản ứng với ion hypoclorit thu chất lỏng D khơng màu Chất lỏng D phản ứng với axit sunfuric theo tỉ lệ mol 1:1 tạo hợp chất ion E Dung dịch nước E phản ứng với axit nitrơ, sau trung hòa dung dịch thu với amoniac tạo thành muối F có cơng thức thực nghiệm NH Khí C phản ứng với natri kim loại đun nóng thu chất rắn G khí hydro Chất G phản ứng với đinitơ oxit theo tỉ lệ mol 1:1 sinh chất rắn H nước Anion H F giống Xác định chất từ A tới H, viết phương trình phản ứng xảy Chất rắn màu đỏ (A) nung mơi trường trơ (khơng có khơng khí) bay sau ngưng tụ thành chất sáp màu vàng (B) (A) khơng phản ứng với khơng khí nhiệt độ phòng (B) tự bốc cháy tạo khói trắng hạt chất rắn (C) (C) tan nước tỏa nhiều nhiệt tạo dung dịch axit lần axit (D) (B) phản ứng với lượng thiếu khí clo tạo thành chất lỏng khơng màu dễ bốc khói (E), chất dễ phản ứng tiếp với clo tạo chất rắn màu trắng (F) Khi hòa tan (F) vào nước thu hỗn hợp gồm (D) axit clohidric Khi cho (E) vào nước, (E) tạo axit lần axit (G) axit clohidric a Xác định cơng thức chất từ (A) tới (G) viết phản ứng xảy b Cho biết trạng thái lai hóa ngun tử trung tâm dạng hình học phân tử (E) Câu IX (2 điểm) Phức chất (A) [PtCl2(NH3)2] xác định đồng phân trans- Cho biết dạng hình học viết cơng thức cấu tạo (A) Phức chất (A) phản ứng chậm với Ag2O cho phức chất [PtCl2(NH3)2(OH2)2]2+ (kí hiệu X) Viết phương trình phản ứng Phức chất (X) khơng phản ứng với etylenđiamin (en) để tạo [PtCl 2(NH3)2en]2+ Hãy giải thích vẽ (viết) cấu tạo phức chất (X) Hãy giải thích hình thành liên kết phức Co(NH3)63+ CoF63- theo thuyết VB Biết phức đầu spin thấp phức sau spin cao ĐỀ ƠN TẬP CHO ĐỘI TUYỂN (NGÀY 2) (Thời gian làm bài: 180 phút) Câu I (2.5 điểm) Axit fumaric axit maleic có số phân li nấc (k1), nấc (k2) Hãy so sánh cặp số phân li tương ứng hai axit giải thích Sắp xếp chất sau theo chiều tính bazơ tăng dần giải thích: NH2 H3C N CH3 H3C N CH3 CH3 (1) (2) (3) H3C N H3C CH3 CH3 (4) Hai hợp chất hữu đa chức A, B có cơng thức phân tử C5H6O4 đồng phân lập thể Cả A, B khơng có tính quang hoạt, A có nhiệt độ sơi thấp B A B tác dụng với NaHCO giải phóng khí CO2 Khi hiđro hóa A hay B H2 với xúc tác Ni hỗn hợp X gồm chất có cơng thức C 5H8O4 Có thể tách X thành hai dạng đối quang a Lập luận xác định cấu tạo A B b Viết cơng thức Fisher hai dạng đối quang X Câu II (2.5 điểm) Cho sơ đồ chuyển hóa sau: OH H3C H3C C CH2 /H2SO4 A H2, Ni, p H3C B CrO3 C OH t0, H+ -H2O D CH3MgBr H2O O3 H2O/Zn E a Xác định cơng thức chất A, B, C, D, E b Cho biết chế phản ứng từ phenol tạo chất A Hợp chất 2-cloxiclohexanon tác dụng với dung dịch NaOH lỗng cho axit xiclopentancacboxylic Viết chế phản ứng để giải thích Người ta tổng hợp tổng hợp chất A từ chất B Biết hai chất A, B có cơng thức cấu tạo là: COCH3 HO (A) Viết chế phản ứng tổng hợp chất A từ chất B (B) Câu III (2.5 điểm) Limonen monotecpen hidrocacbon quang hoạt có nhiều tinh dầu cam, chanh Ozon phân oxi hóa limonen thu X (C9H14O4) X tham gia phản ứng idofom tạo thành axit (R)-butan-1,2,4-tricacboxylic a Xác định cấu trúc limonen biết hidro hóa limonen thu sản phẩm khơng có tính quang hoạt b Cho limonen tác dụng với CH 2I2 có mặt xúc tác Zn-Cu thu sản phẩm Y Biểu diễn đồng phân cấu hình có Y Từ tinh dầu bạc hà người ta tách (-)-menton (trans-2-isopropyl-5-metylxiclohexanon) Khi chế hóa (-)-menton với axit kiềm, chuyển phần thành xeton đồng phân (+)-isomenton Khi chế hóa (-)-menton với anhiđrit axetic dung dịch natri axetat thu hai đồng phân A B có cơng thức phân tử C12H20O2 a Vẽ cấu trúc đồng phân lập thể (-)-menton b Dùng cơng thức cấu trúc giải thích tạo thành (+)-isomenton, A B từ (-)-menton Câu IV (2.5 điểm) Propanolol dùng làm thuốc chống tăng huyết áp, tổng hợp theo sơ đồ sau: 450o C Propen + Cl2  A + CH3COOOH → B → A − OH B + α-naphtol  Propen + HCl → D  →C 1:1 D + NH3 C + E → Propanolol  →E Sử dụng cơng thức cấu tạo để hồn thành phản ứng Từ hợp chất hữu có số C ≤ điều kiện thí nghiệm cần thiết viết sơ đồ tổng hợp chất sau: Câu V (2 điểm) Sắp xếp hợp chất sau theo thứ tự tăng dần tính bazơ giải thích So sánh nhiệt độ sơi chất sau giải thích b So sánh có giải thích tính axit chất: CH2=CH-COOH (A); CH2=CH-CH2-COOH (B) cis-CH3-CH=CH-COOH (C); trans-CH3-CH=CH-COOH (D) Liên kết đơi C=C tạo cấu dạng khác khó khăn quay quanh trục liên kết C=C dẫn tới phá hủy liên kết π góc quay 900 Giải thích tăng dần chênh lệch giá trị lượng quay 90 quanh liên kết đơi số chất đây: Hợp chất Cơng thức cấu tạo Chênh lệch lượng (Kcal/mol) Axit butenđioic HOOC-CH=CH-COOH 15,5 But-2-en CH3 CH= CH CH3 18,0 Etilen CH2=CH2 40 Stilben C6H5 CH= CH C6H5 42,8 Câu VI (2 điểm) Phản ứng natri axetilua với 1,12-dibromdodecan thu hợp chất A, cơng thức phân tử C14H25Br Khi xử lí với natri amiđua, A bị chuyển thành B (C14H24) Ơzon phân B cho diaxit HO2C(CH2)12CO2H Hidro hóa B xúc tác Lindlar cho chất C (C14H26), hidro hóa với xúc tác Pt cho chất D (C14H28) Khử B với Na/NH3 thu E Khi ozon phân C E cho O=CH(CH2)12CHO Viết sơ đồ phản ứng, xác định cơng thức A đến E phù hợp với kiện Một số hidrocacbon C10H16 tham gia vào chuyển hóa sau: Xác định cấu trúc C10H16 chất từ A đến D biết C D đồng phân hidrocacbon ban đầu Ozon phân C, xử lý hỗn hợp sản phẩm với dung dịch kiềm H 2O2 tạo sản phẩm, tiến hành tương tự với D tạo sản phẩm Thành phần dầu thơng α-pinen (2,6,6-trimetylbixiclo[3.1.1]hept-2-en) Cho α-pinen tác dụng với axit HCl hợp chất A, sau cho A tác dụng với KOH/ancol thu hợp chất camphen (B) Cấu trúc A, B cho Viết chế phản ứng chuyển hóa α-pinen thành A A thành B Câu VII (2 điểm) Hợp chất A (C11H17NO3) khơng quang hoạt, khơng tan mơi trường trung tính kiềm dễ tan mơi trường axit lỗng A có hai ngun tử H linh động, A phản ứng với Ac2O tạo B (C13H19NO4) trung tính A phản ứng với MeI dư sau thêm AgOH, sản phẩm thu C có cơng thức C14H25NO4 Đun nóng C thu Me3N D(C11H14O3) trung tính D phản ứng với O3 thu HCHO E Andehit thơm E phản ứng với HI tạo sản phẩm chứa nhóm –OH mà chúng khơng tạo liên kết hidro nội phân tử bền vững Xác định CTCT chất chưa biết Thủy phân hợp chất A (C13H18O2) mơi trường axit HCl lỗng cho hợp chất B (C11H14O) Khi B phản ứng với brom NaOH, sau axit hóa thu axit C Nếu đun nóng B với hỗn hợp hiđrazin KOH glicol cho hiđrocacbon D Mặt khác, B tác dụng với benzanđehit dung dịch NaOH lỗng (có đun nóng) tạo thành E (C18H18O) Khi A, B, C, D bị oxi hóa mạnh cho axit phtalic Hãy viết cơng thức cấu tạo hợp chất từ A đến E Câu VIII (2 điểm) Trình bày chế tạo sản phẩm phản ứng sau Biết: Câu IX (2 điểm) Từ nhơm cacbua chất vơ cần thiết khác, lập sơ đồ tổng hợp xiclopentanon Từ benzen hợp chất hữu chứa 1C, tổng hợp chất (coi hợp chất vơ có đủ) OH OH Cl Cl Cl Cl Cl Cl HẾT - ĐÁP ÁN NGÀY Câu I (2.5 điểm) Hiệu ứng cấu trúc Axit fumaric axit maleic có số phân li nấc (k1), nấc (k2) Hãy so sánh cặp số phân li tương ứng hai axit giải thích Sắp xếp chất sau theo chiều tính bazơ tăng dần giải thích: NH2 H3C N CH3 H3C N CH3 H3C CH3 (1) H3C (3) (2) N CH3 CH3 (4) Hai hợp chất hữu đa chức A B có cơng thức phân tử C 5H6O4 đồng phân lập thể Cả A, B khơng có tính quang hoạt, A có nhiệt độ sơi thấp B A, B tác dụng với NaHCO giải phóng khí CO2 Khi hiđro hóa A hay B H với xúc tác Ni hỗn hợp X, gồm chất có cơng thức C 5H8O4 Có thể tách X thành hai dạng đối quang (a) Lập luận xác định cấu tạo A B (b) Viết cơng thức Fisher hai dạng đối quang X Hướng dẫn chấm Nội dung Điểm ∑1,0 HOOC HOOC H H COOH F Axit fumaric OH O OH H H M Axit maleic H F COO- , OH O - H+ O - H+ O H H H F,, -OOC O - H+ -OOC H - H+ COO- COO- H 0,5 H H M, M,, + k1(M) > k1(F) M có khả tạo liên kết hidro nội phân tử, liên kết O-H M q trình phân li thứ phân cực so với F bazơ liên hợp M' bền F' + k2M < k2F ) liên kết hidro nội phân tử làm cho M' bền, khó nhường proton so với F' Ngồi ra, bazơ liên hợp M'' lại bền (do lượng tương tác nhóm -COO- lớn hơn) bazơ liên hợp F'' 0,25 0,25 ∑0,75 Tính bazơ tăng dần: (1) < (2) < (3) < (4) + Cặp e khơng liên kết N anilin liên hợp vào vòng thơm nên làm giảm mật độ e 0,25 N + Hợp chất (2) có nhóm metyl gây hiệu ứng cảm ứng dương làm tăng tính bazơ so với (1) nên tính bazơ mạnh (nhóm phenyl có cấu trúc phẳng nên có hiệu ứng che chắn khơng gian thấp so với gốc no) + Hợp chất (3) có nhóm metyl vị trí ortho nên gây hiệu ứng đẩy với nhóm metyl liên kết với N làm giảm tính đồng phẳng obital tham gia liên hợp N vòng thơm 0,25 nên tính bazơ mạnh (2) Gi¶m tÝnh song song CH3 N CH3 CH3 Hợp chất (4) có nhóm metyl vị trí ortho nên gây hiệu ứng đẩy với nhóm metyl liên kết với N nên tính song song obital liên hợp giảm mạnh so với (3) Chính 0,25 tính bazơ (4) lớn (3) Ghi chú: Theo tài liệu tra cứu Kb chất (1), (2), (3),(4) tương ứng: 3,83.10-10; 1,15.10-9; 7,3.10-9; 1,02.10-8 ∑0,75 a A, B hợp chất hữu đa chức đồng phân lập thể tác dụng với NaHCO3 giải phóng CO2, A, B axit hai lần axit Khi hidro hóa cho hỗn hợp X có dạng đối quang Vì nhiệt độ sơi A thấp B (do tạo liên kết hidro nội phân tử) nên A phải có cấu hình cis 0,5 HOOC COOH HOOC H H3 C b H H3C A CH3 H COOH CH2COOH CH3 HOOC H CH2COOH Câu II (2.5 điểm) Cơ chế hữu Cho sơ đồ chuyển hóa sau: OH H3C C CH /H SO H3C COOH B 2 A H3C 0,25 H2, Ni, p B CrO3 C OH + t ,H -H2O a Xác định cơng thức chất A, B, C, D, E b Cho biết chế phản ứng từ phenol tạo chất A D CH3MgBr H2O O3 H2O/Zn E Hợp chất 2-cloroxiclohexanon tác dụng với dung dịch NaOH lỗng cho axit xiclopentancacboxylic Viết chế giải thích Người ta tổng hợp tổng hợp chất A từ chất B Biết hai chất A B có cơng thức cấu tạo COCH3 HO (A) (B) Viết chế phản ứng tổng hợp chất A từ chất B Hướng dẫn chấm Nội dung Điểm a Cơng thức chất A, B, C, D, E ∑1,0 HO H3C H3C OH C OH CH2 O H2, Ni, p CrO3 + H 0,75 (A) H 3C (B) (C) CH3 OH O CH3MgBr H2O O3 H2O/Zn t, H+ O -H2O (E) (D) b Cơ chế phản ứng 0,25 Tạo tác nhân: + H+ Giai đoạn 1: H + OH Giai đoạn 2: H OH OH + H+ OH 0,75 Cơ chế phản ứng tổng hợp chất A từ chất B HO H+ B - H2O H2O+ HO COCH3 0.75 HOH A Câu III (2.5 điểm) Xác định cấu trúc hợp chất hữu Limonen monotecpen hidrocacbon quang hoạt có nhiều tinh dầu cam, chanh Ozon phân oxy hóa limonen thu X (C9H14O4) X tham gia phản ứng idofom tạo thành axit (R)-butan-1,2,4-tricacboxylic a Xác định cấu trúc limonen biết hidro hóa limonen thu sản phẩm khơng có tính quang hoạt b Cho limonen tác dụng với CH 2I2 có mặt xúc tác Zn-Cu thu sản phẩm Y Biểu diễn đồng phân cấu hình có Y Từ tinh dầu bạc hà người ta tách (-)-menton (trans-2-isopropyl-5-metylxiclohexanon) Khi chế hóa (-)-menton với axit kiềm, chuyển phần thành xeton đồng phân (+)-isomenton Khi chế hóa (-)-menton với anhiđrit axetic dung dịch natri axetat thu hai đồng phân A B có cơng thức phân tử C12H20O2 a Vẽ cấu trúc đồng phân lập thể (-)-menton b Dùng cơng thức cấu trúc giải thích tạo thành (+)-isomenton, A B từ (-)-menton Hướng dẫn chấm Nội dung Điểm ∑1,5 axit (R)-butan-1,2,4-tricacboxylic X có khả năng: 0,25 X1: X2: Limonen monotecpen → phân tử có 10C X3: E andehit thơm , E phản ứng HI thu sản phẩm có nhóm –OH khơng tạo liên kết hidro nơi phân tử nên: 0,25 C nhiệt phân tạo D nên C có hai cơng thức là: 0,25 A khơng quang hoạt nên C khơng quang hoạt nên cơng thức cấu tạo C Vậy A B là: 0,25 Sự tạo thành axit phtalic cho thấy hợp chất dẫn xuất benzen bị hai lần vị trí ortho B xeton có nhóm CH3CO- 0,25 - HO B + C6H5CHO E (C18H18O) Cho thấy B ngưng tụ với phân tử benzanđehit, nhóm CH 3CO- đính trực tiếp vào nhân benzen xeton B phải o-C3H7C6H4COCH3 C3H7 CH3 O A O B C3H7 C3H7 C3H7 C3H7 COCH3 COOH C2H5 COCH=CHPh C D (Mỗi chất 0,2 điểm) Câu VIII (2 điểm) Trình bày chế tạo sản phẩm phản ứng sau E (0,2.5) Biết: Hướng dẫn chấm Câu Ý Nội dung Điểm 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 Câu IX (2 điểm) Từ nhơm cacbua chất vơ cần thiết khác, lập sơ đồ tổng hợp xiclopentanon Từ benzen hợp chất hữu chứa 1C, tổng hợp chất sau (coi hợp chất vơ có đủ) OH OH Cl Cl Cl Cl Cl Cl Hướng dẫn chấm Câu Ý Nội dung Điểm Al4C3 + 12 H2O  → Al(OH)3 + CH4 o C ,l ln CH4 1500  → C2H2 + H2 Lindlar CH ≡ CH + H2 Pd /  → CH2=CH2 0,25 H PO4 , 300 o C ,80 atm CH2=CH2 + H2O      → CH3CH2OH 10 o / Al2 O3 , 400 −500 C 2CH3CH2OH ZnO    → CH2=CH-CH=CH2 + H2O + H2 peoxit CH2=CH-CH=CH2 + HBr  → BrCH2CH2CH2CH2Br 0,25 o t Br(CH2)4Br + NaCN → NC(CH2)4CN + NaBr + H NC(CH2)4CN + H2O → HOOC(CH2)4COOH + 2NH3 HOOC(CH2)4COOH + H 2S O đ CH3CH2OH C2H5OH + Na  → C2H5ONa + t° H2 C2H5OOC(CH 2)4COOC2H5 + H2O 0,25 COOC2H5 + C2H5ONa - -C 2H 5O H COOC2H5 CH-COOC 2H5 O O -C 2H 5O N a COOC2H5 OC2H5 COOC2H5 H 2O , H O COOH + -C 2H 5O H COOH to 0,25 O O -C O O 0,25 0,25 0,25 0,25 ĐÁP ÁN ĐỀ NGÀY I Câu I (2.5 điểm) Nhiệt – cân hóa học O2 (khí) € CO2 (khí), biết 250C Nhiệt hình thành chuẩn Nhiệt dung mol đẳng áp C p0 (Jmol-1K-1) (kJ.mol−1) −110,52 26,53 + 7,7 10−3 T −393,51 26,78 + 42,26 10−3 T 26,52 + 13,6 10−3 T Tính ∆H0 phản ứng sau 2000C: CO (khí) + CO (khí) CO2 (khí) O2 (khí) Ở 1396K áp suất 1,0133.105 N.m-2, độ phân li nước thành hiđro oxi 0,567.10 -4; độ phân li cacbon đioxit thành cacbon monooxit oxi 1,551.10 -4 Từ hai thể tích cacbon monooxit nước điều kiện xác định thành phần hỗn hợp khí trạng thái cân tạo thành theo phản ứng: CO + H2O ƒ H2 + CO2 Hướng dẫn chấm Nội dung Điểm ∑1,0 0 0,25 ∆H 298 = ∆H 298,ht (CO2) - ∆H 298,ht (CO) = − 393,51 − (− 110,52) = − 282,99 (kJ) 0 0 0,25 ∆C p = C p (CO2) − [C p (CO) + 1/2C p (O2)] = − 13,01 + 27,76 10−3 T (J.K−1) 473 ∆H 473 = ∆H 298 + ∫ ∆C 473 p dT = − 282990 + 298 ∫ (− 13,01 + 27,76 10−3 T)dT 0,5 298 ∆H 473 = − 283394 J.mol−1 hay −283,394 kJ.mol−1 Theo phương trình phản ứng: CO + H2O ƒ H2 + CO2, ta có số cân bằng: PCO2 PH2 Kp = (a) PCO PH 2O ∑1,5 Giá trị số cân phản ứng tính từ số phân li nước số phân li cacbon đioxit: PO2 PH2 ƒ K = 2H2O 2H2 + O2 (b) p,H O PH22O 2CO2 ƒ K p,CO2 = 2CO + O2 PO2 PCO (c) PCO Chia vế (b) cho (c), dễ dàng suy Kp = K p,H2O K p,CO2 * Xác định số cân bằng: Gọi độ phân li nước α1 = 0,567.10-4; ƒ 2H2O Ban đầu Phân li 2α1 Cân 2(1 - α1) 0,25 (d) 2H2 + O2 0 2α1 α1 2α1 α1 Tổng số mol hỗn hợp trạng thái cân bằng: + α1 2(1-α1 ) 2α1 α1 → PH2O =P , PH =P , PO2 =P 2+α1 2+α1 2+α1 Thay (e) vào (a) với lưu ý α1 = , ta có: (mol) (e) K p,H2O = Pα 31 = 1, 0133.105 (0,567.10 −4 )3 = 0,923.10-8 0,25 Với cách tính hồn tồn tương tự nhận được: 0,25 Pα 1, 0133.105 (1,551.10−4 )3 =18,90.10-8 K p,CO2 = = 2 0,25 K K Thay giá trị p,H 2O p,CO2 vào (d), có Kp = 0,221 * Xác định thành phần hỗn hợp khí theo Kp Vì phản ứng tạo hỗn hợp khí xảy điều kiện thể tích khơng đổi nên nồng độ chất phản ứng biểu diễn đơn vị Trong trường hợp này, thuận tiện biểu diễn nồng độ phần trăm thể tích Phần trăm thể tích ban đầu CO H2O 50% Gọi x % phần trăm thể tích H CO2 sinh trạng thái cân bằng, theo phản ứng: CO + H2O ƒ H2 + CO2 0,5 x2 ta có: → x = 15,99% = 0, 221 (50 − x) Câu II (2.5 điểm) Dung dich điện li ( chuẩn độ, cân dung dịch) Một dung dịch chứa 530 milimol thiosunfat lượng chưa xác định kali iodua Chuẩn độ dung dịch với bạc nitrat, dùng 20 milimol bạc nitrat trước bắt đầu vẩn đục Tính số mol KI Biết thể tích phản ứng 200ml Ag(S2O3)23Ag+ + 2S2O32- (aq) Kd = 6.10-14 AgI Ag+ (aq) + I- (aq) Ksp = 8,5.10-17 Thêm dần dung dịch Pb(NO3)2 vào 20,00 mL hỗn hợp gồm Na2SO4 0,020 M; Na2C2O4 5,00.10-3 M; KI 9,70.10-3 M; KCl 0,050 M KIO 0,0010 M Khi bắt đầu xuất kết tủa màu vàng PbI dùng hết 21,60 mL Pb(NO3)2 Bằng phép tính cụ thể, cho biết: a Thứ tự xuất kết tủa? b Nồng độ dung dịch Pb(NO3)2? Cho biết: pK s(PbSO ) = 7,66; pK s(Pb(IO3 ) ) = 12,61; pK s(PbI2 ) = 7,86; pK s(PbC2O ) = 10,05 Chấp nhận bỏ qua q trình phụ ion Hướng dẫn chấm Nội dung Ta có: Ag+ + 2S2O32- (aq) Ag(S2O3)23Kd-1 = 1,667.1013 20 → 2.20 → 20 milimol Ta thấy số tạo phức lớn nên hầu hết Ag+ thêm vào tạo phức với S2O32- [Ag(S2O3)23-] = 20/200 = 0,1M → Số mol S2O32- tự là: 530 – 2.20 = 490 mmol [S2O32-] = 490/200 = 2,45M Tính nồng độ Ag+ tự do: Ag(S2O3)23Ag+ + 2S2O32- (aq) Kd = 6.10-14 [ Ag + ].[ S O32− ] Kd = = 6.10-14 →[Ag+] = 10-15 3− [ Ag ( S O3 ) ] Khi bắt đầu vẩn đục ta có: K sp 8,5.10 −17 = Ag+ + I- → AgI (r ) → [I-] = = 8,5.10-2M [ Ag + ] 10 −15 → số mol KI = 8,5.10-2 200 = 17 mmol a Để bắt đầu có kết tủa: Điểm ∑1,25 0,25 0,5 0,5 ∑1,25 PbSO4 C 2+ Pb (1) PbC2O4 C ≥ 2+ Pb (2) PbI2 C Pb 2+ (3) ≥ 10 = 1,09.10 0,02 10 ≥ 10 -6 (M) -10,05 5,0.10 −3 = 1,47.10 (9,7.10 ) 10 (M) -4 (M) -12,61 (0, 001) 10 -8 = 1,78.10 -7,86 −3 Pb(IO3)2 C Pb 2+ (4) ≥ PbCl2 C Pb 2+ (5) ≥ -7,66 = 2,45.10 -4,8 (0, 05) = 6,34.10 -3 -7 (M) 0,25 (M) CPb2+ (2) < C Pb2+ (4) < CPb 2+ (1) < C Pb2+ (3) < CPb 2+ (5) → Thứ tự kết tủa: 0,25 PbC2O4, Pb(IO3)2, PbSO4 đến PbI2 cuối PbCl2 b Khi PbI2 bắt đầu kết tủa (coi I chưa tham gia phản ứng) thì: K s(PbSO4 ) 10-7,66 2[SO ] = = = 1,49.10-4 (M) = K s(PbSO4 ) = 1,48.10 -4 (M) = SPbSO4 -4 CPb 2+ (3) 1,47.10 4 (S độ tan PbSO dung dịch bão hòa) Như PbC O , Pb(IO ) PbSO 0,25 kết tủa hết → 21,60 CPb(NO3 ) = 20,00.( CC2O2-4 + CIO3- + CSO2) = 20,00(5,0.10-3 + 0,5 0,0010 + 0,020) → CPb(NO3 )2 = 0,025 (M) Câu III (2,5 điểm) Nitơ – photpho, Cacbon – silic Bột Talc (bột tan) loại khống chất tự nhiên, màu trắng nghiền nhỏ, ứng dụng làm phụ gia cho nhiều ngành cơng nghiệp như: giấy, sơn, cao su, thực phẩm, dược phẩm, mỹ phẩm, sứ, dây cáp điện … Thành phần bột Talc gồm Mg (19,05%); Si(29,63%) theo khối lượng, lại H O Xác định cơng thức bột Talc A, B, C, D, E, F hợp chất có oxi ngun tố X cho tác dụng với NaOH tạo chất Z H2O X có tổng số hạt proton nơtron bé 35, có tổng số oxi hóa dương cực đại lần số oxi hóa âm -1 Biết dung dịch chất A, B, C dung mơi nước làm quỳ tím hóa đỏ Dung dịch E, F phản ứng với dung dịch axit mạnh bazơ mạnh Hãy lập luận để tìm chất viết phương trình phản ứng Hướng dẫn chấm Nội dung Điểm ∑1,0 Xét 100 gam bột talc có 19,05gam Mg; 29,63gam Si; x gam O, y gam H2O 0,25 Ta có x + y = 100 − 19,05 − 29,63 = 51,32g Bột talc khống chất tự nhiên nên ngun tố trạng thái số oxi hóa bền Áp dụng định luật vảo tồn điền tích ta có: 0,25 19, 05 29, 63 x y ( +2) × + ( +4) × + ( −2) × + ( +1) × = 24 28 16 Lập hệ gải hệ phương trình: 0,25  x + y = 51,32  x = 50,79  =>  2 16 x − y = 5,82  y = 0,529 19,05 29,63 50,79 0,529 : : : = 3: :12 : 0,25 24 28 16 Cơng thức bột talc là: Mg3Si4O12H2 Ta có: A: H3PO4 B: HPO3 C: H4P2O7 ∑1,5 D: P2O5 E: NaH2PO4 F: Na2HPO4 Z: Na3PO4 0,5 Phương trình phản ứng H3PO4 + NaOH → Na3PO4 + H2O HPO3 + NaOH → Na3PO4 + H2O H4P2O7+ NaOH → Na3PO4 + H2O P2O5+ NaOH → Na3PO4 + H2O 1,0 NaH2PO4 + NaOH → Na3PO4 + H2O Na2HPO4 + NaOH → Na3PO4 + H2O NaH2PO4 + HCl → NaCl + H3PO4 Na2HPO4 + HCl → NaCl + H3PO4 Câu IV (2.5 điểm) Tổng hợp vơ Trộn 200 gam PCl5 với 50 gam NH4Cl bình kín dung tích 2,0 lít đun 400 OC Làm nguội đến 25OC áp suất bình 45,72 atm Hấp thụ khí tạo H 2O thu axit mạnh Chất rắn A tinh thể khơng màu lại rửa cẩn thận H 2O để loại bỏ PCl5 dư, sau làm khơ cân 108,42 gam Phép nghiệm lạnh xác định khối lượng mol A cho giá trị 340 ± 15 g/mol a Xác định cơng thức phân tử A b Nêu cấu trúc A Trong năm gần đây, hợp chất ngun tố (nhẹ) X với hiđro nhận ý lớn nguồn nhiên liệu tiềm Hợp chất A (có dạng XYH2) B (có dạng XH) chất có khả sinh hidro - Đun nóng A cho hợp chất rắn C khí D (khí D làm xanh q tím ẩm) - Đun nóng hỗn hợp gồm A B (có tỉ lệ số mol n A: nB = 1:2) điều kiện xúc tác thích hợp, phản ứng xảy theo sơ đồ tổng qt: 2A → C + D; D + B → A + H2; C + B → E + H2 Q trình giải phóng hiđro làm tổng khối lượng bị 10,256% (khơng tính đến hao hụt khác) - Thủy phân chất A, C, E tạo thành F D - G hợp chất chứa ngun tố X Y, có tổng số ngun tử Anion tạo từ G đẳng electron với CO2 Phân hủy G cho E chất khí khơng màu I a Tìm cơng thức A, B, C, D, E, F, G I b Viết phương trình hóa học xảy Hướng dẫn chấm Nội dung Điểm 200 50 = 0,96 (mol) n NH4Cl = = 0,9346 (mol) ∑1,0 a n PCl5 = 208,5 53,5 Tỷ lệ số mol phản ứng = : 45, 72 × số mol sản phẩm khí bình = = 3,74 mol 0, 08205 × 298 0,5 3,74 = 4n NH4Cl Theo giả thiết: n HCl = 0,9346 108,42 → n A = 0,9346 (mol) → M A(lt) = =116 0,9346 Vậy cơng thức A theo lý thuyết : PNCl2 0,25 PCl5 + NH4Cl → PNCl2 + HCl Tỉ lệ ngun tử Mg :Si : O : H = b Do KL mol A thực tế gấp Cl mol theo lý thuyết nên thực tế A tồn Cl N Cl P P N N P Cl Cl Cl 340 ± 15 = lần KL 116 dạng trime 0,25 ∑1,5 2A → C + D D + B → A + H2 C + B → E + H2 ⇒ A + 2B → E + 2H2 1mol mol mol - Khối lượng hỗn hợp A B theo tỉ lệ mol 1: phản ứng sinh khí H2 Khối lượng bị 10,4% khối lượng khí H2 2.2.100 M A + 2M B = = 39 0,5 10.256 Với A: XYH2 B : XH Ta có (MX +MY +2 ) + 2×(MX +1) = 39 ⇒ 3MX +MY = 35 - Đun nóng A cho hợp chất rắn C khí D Khí D làm quỳ tím ẩm hóa xanh X ngun tố nhẹ ⇒ Y ngun tố N (MY = 14) ⇒ MX = ⇒ X ngun tố Li A : LiNH2 B : LiH D : NH3 A + 2B → E + 2H2 ⇒ E: Li3N to to 2A  ⇒ LiNH2  → C+D → C + NH3 ⇒ C: Li2NH 0,5 - Thủy phân E tạo thành F D ⇒ F: LiOH - G hợp chất chứa ngun tố X Y, có tổng số ngun tử Anion tạo từ G đẳng electron với CO2 → G: LiN3 - Phân hủy G cho E chất khí khơng màu I: to LiN3  ⇒ I: N2 → Li3N + N2 b Phương trình phản ứng to LiNH2  → Li2NH + NH3 (A) (C) (D) NH3 + LiH → LiNH2 + H2 (D) (B) (A) Li2NH + LiH → Li3N + H2 (C) (B) (E) LiNH2 + H2O → LiOH + NH3 (A) (F) (D) Li2NH + 2H2O → 2LiOH + NH3 (C) (F) (D) 0,5 Li3N + 3H2O → 3LiOH + NH3 (E) (F) (D) to 3LiN3  → Li3N + 4N2 (G) (E) (I) Câu V (2 điểm) Một phản ứng pha khí nghiên cứu kỹ là: H 2(k) + I2(k) € 2HI (k) Khảo sát số tốc độ phản ứng nhiệt độ khác thu kết sau: T(K) k1(l/mol.s) k-1 (l/mol.s) -12 400 8,37.10 3,25.10-14 -7 500 2,48.10 1,95 10-9 600 2,38.10-4 2,97.10-6 -2 700 3,22.10 5,61.10-4 2.a Ta có: 800 1,27 2,85.10-2 a Cho biết phản ứng thu nhiệt hay tỏa nhiệt ? Tính entanpi entropi phản ứng b Tính độ phân ly HI 600K Cơ chế phản ứng tạo thành amoniac đám mây vũ trụ đề xuất sau: N+ + H2 → NH+ + H k1 + + NH + H2 → NH2 + H k2 + + NH2 + H2 → NH3 + H k3 NH3+ + H2 → NH4+ + H k4 + – NH4 + e → NH3 + H k5 + – NH4 + e → NH2 + 2H k6 a Sử dụng ngun lý nồng độ ổn định tìm phương trình biểu diễn nồng độ cấu tử trung gian NH +, NH2+, NH3+ NH4+ theo nồng độ chất phản ứng [N +], [H2] [e–] Electron coi chất phản ứng thơng thường b Chứng minh biểu thức tốc độ phản ứng tạo thành NH3 có dạng sau: [dNH3 ] = k a × [N + ][H ] Với k a biểu diễn theo giá trị từ k đến k dt Hướng dẫn chấm Câu Ý Nội dung Điểm a k1 , lập bảng giá trị ta có k −1 T(K) 400 500 600 700 800 Kcb 258 127 80,1 57,4 44,6 Qua bảng ta thấy nhiệt độ tăng K giảm, phản ứng thuận tỏa nhiệt Ta có Kcb = 0,25 0,25 Áp dụng phương trình Van’t Hoff K2 ∆H  1   −  Thay giá trị vào ta ∆H = -11785,5 J/mol ln =K1 R  T2 T1  Mặt khác ∆G = ∆H - T ∆S với ∆G = -R.T.ln Kcb; ∆G = - 18466,9 J/mol Thay số vào ∆S = 16,7 J/ k.mol b α    ⇒ α = 0,183 Ở 600K có Kcb =   = 80,1 (1 − α ) Có: => Có: => Có: d [ NH + ] = k1[ N + ][ H ] − k2 [ NH + ][ H ] = dt k [ NH + ] = [ N + ] k2 0,25 0,25 0,25 d [ NH 2+ ] = k2 [ NH + ][ H ] − k3[ NH 2+ ][ H ] = dt k k2 [ N + ] + k [ NH ] k k2 [ NH 2+ ] = = = [N + ] k3 k3 k3 d [ NH 3+ ] = k3[ NH 2+ ][ H ] − k4[ NH 3+ ][ H ] = dt 0,25 => [ NH 3+ ] = + k3[ NH ] = k4 k3 k1 + [N ] k k3 = [N + ] k4 k4 d [ NH 4+ ] = k4 [ NH 3+ ][ H ] − k5[ NH 4+ ][e] − k6 [ NH 4+ ][e] = dt k k4 [ N + ][ H ] + k [ NH ][ H ] k1 [ N + ][ H ] k [ NH 4+ ] = = = k [e ] + k [ e ] k [e ] + k [ e ] k5 + k [ e] Có: =>  k1 [ N + ][ H ]  d [ NH ] k1k5 = k5 [ NH 4+ ][e ] = k5  [ N + ][ H ] = k a [ N + ][ H ] ÷[e] = dt [e ] k5 + k6  k5 + k  kk ka = k5 + k b => 0,25 0,25 Câu VI (2 điểm) Dung dịch A chứa H2C2O4 (0,05M); HCl (0,1M), NH3 (0,1M) Tính pH dung dịch A? Cho pKa: NH4+ (9,24); H2C2O4 (1,25; 4,27) Các ion CN- có mặt số loại nước thải cơng nghiệp Có thể loại chất độc phản ứng sau 25oC: CN- + H2O2 ⇌ NCO- + H2O a Tính số cân phản ứng b Trong nước thải có nồng độ CN - 10-3 M Nếu dùng dung dịch H2O2 0,1M (thể tích khơng đổi) nồng độ CN lại sau phản ứng bao nhiêu? Rút kết luận Cho: Eo(H2O2/H2O) = 1,77V Eo(NCO-/CN-) = -0,14V; F = 96500C/mol; R = 8,314J.K-1.mol-1 Hướng dẫn chấm Câu Ý Nội dung Điểm Phản ứng xảy ra: NH3 + H+ ƒ NH4+ Ka-1 = 109,24 >> 0,25 0,1 0,1 0,1 TPGH: NH4+ (0,1M); H2C2O4 (0,05M) Các cân bằng: H2C2O4 ƒ H+ + HC2O4Ka1 = 10-1,25 (1) 0,25 - ƒ + 2-4,27 HC2O4 H + C2O4 Ka2 = 10 (2) NH4+ ƒ NH3 + H+ Ka = 10-9,24 (3) So sánh: Ka1 >> Ka2 >> Ka ⇒ cân (1) chủ yếu 0,25 H2C2O4 ƒ H+ + HC2O4Ka1 = 10-1,25 (1) [] 0,05 – x x x 0,25 x ⇒ = 10-1,25 ⇒ x = 0,0319 ⇒ pH =1,50 0, 05 − x a ∆Go = -2.96500(1,77 + 0,14) = -8,314.298 lnK 0,25 64 ⇒ K = 4,14.10 b Phản ứng: CN- + H2O2 ⇌ NCO- + H2O 0,25 CB: 10-3 – x 10-1 – x Vì K lớn nên coi x = 10-3 ]= 10 [CN ] = K[ NCO [ H O ] 4,14.10 (10 − − −3 64 2 x −1 −3 − 10 ) = 2,4.10− 67 M 0,25 Vậy dùng dư H2O2 theo tỉ lệ số mol H 2O2 : CN- = 100 : loại trừ gần hết CN- nước thải 0,25 Câu VII ( điểm) 0 Cho: E Ag + /Ag = 0,779V; E AgI/Ag,I- = - 0,15V Thiết lập sơ đồ pin để xác định tích số tan AgI Viết phương trình phản ứng xảy điện cực pin Ở 250C, cho dòng điện chiều có cường độ 0,5 A qua bình điện phân chứa điện cực platin nhúng 200 mL dung dịch gồm Cu(NO3)2 0,02 M; Co(NO3)2 M HNO3 0,01 M a Viết phương trình nửa phản ứng xảy catot anot q trình điện phân b Khi 10% lượng ion kim loại bị điện phân, người ta ngắt mạch điện nối đoản mạch hai cực bình điện phân Hãy viết q trình hóa học xảy c Xác định khoảng nguồn điện ngồi đặt vào catot để điện phân hồn tồn ion thứ catot (coi q trình điện phân hồn tồn nồng độ ion bị điện phân lại 10-6 M) Chấp nhận: Áp suất riêng phần khí hiđro: PH = atm ; tính tốn khơng kể đến q thế, nhiệt độ dung dịch khơng thay đổi suốt q trình điện phân 0 Cho : E Cu 2+ /Cu = + 0,337 V; E Co2+ /Co = - 0,227 V; E O2 , H+ /H2O = +1,229 V ; Hằng số Faraday F = 96500 C.mol-1 Hướng dẫn chấm Câu Ý Nội dung Điểm Để xác định tích số tan KS AgI, cần thiết lập sơ đồ pin có điện cực Ag làm việc thuận nghịch với Ag + Điện cực Ag nhúng dung dịch có [Ag+] lớn đóng vai trò catot Rõ ràng dung dịch khơng có AgI kết tủa 0,25 + có [Ag ] lớn Vậy sơ đồ pin sau: (-) Ag, AgI(r) │ I-(aq) ║ Ag+(aq) │ Ag(r) (+) - Phản ứng cực âm: Ag(r) + I−(aq) € AgI(r) + e K 1−1 - Phản ứng cực dương: Ag+(aq) + e ƒ Ag(r) K2 + - Phản ứng xảy pin: Ag (aq) + I (aq) ƒ AgI(r) K S-1 (1) Trong K S-1 = K 1−1 K2 = 10(E Ag+ /Ag -E AgI/Ag,I- )/0,059 ≈ 1,2.1016 0 => KS ≈ 1.10−16 a Các q trình xảy catot: 0,25 0,25 Q trình xảy anot: 2H2O b Ta có: 0, 0592 ECu = 0,337 + lg(0, 02) = 0, 287V 2+ / Cu E20H + / H = 0,25 0, 0592 lg(0, 01) = −0,118V Vì nên thứ tự điện phân catot là: Cu2+, H+, Co2+ 2+ Khi 10% Cu bị điện phân : 0,25 (khi H2 chưa ra), ngắt mạch điện nối đoản mạch cực hình thành pin điện 2H + Vì > > H ⇒ cực dương (catot) cặp O2/H2O + cực âm (anot) cặp 2H /H2 Tại catot: O2 + 4H+ +4e → 2H2O Tại anot: 2H2 → 4H+ +4e Phản ứng xảy ra: 2H2 + O2 → 2H2O Pin phóng điện điện cực trở nên 0,25 c Để tách hồn tồn Cu2+ catot cần đặt < Ec < 2+ 2+ Khi Cu bị điện phân hồn tồn nồng độ Cu dung dịch : [Cu2+] = 0,02 = 10-6 (M) Catot : Anot : 2H2O Phản ứng điện phân : 2Cu2+ + 2H2O → 2Cu + O2 + 4H+ Bđ : 0,02 0,01 -6 Pư : 0,02 – 10 2(0,02 – 10-6) -6 Sau pư : 10 0,01 + 2(0,02–10-6) 0, 0592 ECu = 0,337 + lg(10−6 ) = 0,159V 2+ / Cu 0,25 M M M 0,25 0, 0592 lg(0, 05) = −0, 077(V ) 2 Vậy trường hợp tính khơng kể đến q H điện cực platin catot cần khống chế khoảng -0,077 V < E c < 0,159 V, Cu2+ bị điện phân hồn tồn E2 H + / H = Câu VIII (2 điểm) Khi đun nóng magie kim loại với khí nitơ tạo thành hợp chất A màu xám nhạt A phản ứng với nước sinh kết tủa B khí C Khí C phản ứng với ion hypoclorit thu chất lỏng D khơng màu Chất lỏng D phản ứng với axit sunfuric theo tỉ lệ mol 1:1 tạo hợp chất ion E Dung dịch nước E phản ứng với axit nitrơ, sau trung hòa dung dịch thu với amoniac tạo thành muối F có cơng thức thực nghiệm NH Khí C phản ứng với natri kim loại đun nóng thu chất rắn G khí hydro Chất G phản ứng với đinitơ oxit theo tỉ lệ mol 1:1 sinh chất rắn H nước Anion H F giống Xác định chất từ A tới H, viết phương trình phản ứng xảy Chất rắn màu đỏ (A) nung mơi trường trơ (khơng có khơng khí) bay sau ngưng tụ thành chất sáp màu vàng (B) (A) khơng phản ứng với khơng khí nhiệt độ phòng (B) tự bốc cháy tạo khói trắng hạt chất rắn (C) (C) tan nước tỏa nhiều nhiệt tạo dung dịch axit lần axit (D) (B) phản ứng với lượng thiếu khí clo tạo thành chất lỏng khơng màu dễ bốc khói (E), chất dễ phản ứng tiếp với clo tạo chất rắn màu trắng (F) Khi hòa tan (F) vào nước thu hỗn hợp gồm (D) axit clohidric Khi cho (E) vào nước, (E) tạo axit lần axit (G) axit clohidric a Xác định cơng thức chất từ A tới G viết phản ứng xảy b Cho biết trạng thái lai hóa ngun tử trung tâm dạng hình học phân tử E Hướng dẫn chấm Câu Ý Nội dung Điểm A: Mg3N2; B: Mg(OH)2; C: NH3; D: NH2-NH2; E: N2H6SO4; F: NH4N3 ; G: NaNH2 ; H: NaN3 0,25 0,75 Phản ứng P (đỏ) P4 (trắng) (A) (B) P4 (trắng) + O2 → P4O10 (2) (B) (C) P O + H O → H PO (3) 10 (C) (D) P4 + Cl2 → PCl3 (4) (B) (E) PCl3 + Cl2 → PCl5 (5) (E) (F) PCl5 + H2O → H3PO4 + HCl (6) (F) (D) PCl3 + H2O → H3PO3 + HCl (7) (E) (G) E photpho triclorua, ngun tử trung tâm P trạng thái lai hóa sp3 Phân tử có cấu trúc tứ diện (1) 0,25 0,25 0,25 0,25 Câu IX (2 điểm) Phức chất (A) [PtCl 2(NH3)2] xác định đồng phân trans- Cho biết dạng hình học viết cơng thức cấu tạo A ? Phức chất (A) phản ứng chậm với Ag2O cho phức chất [PtCl2(NH3)2(OH2)2]2+ (kí hiệu X) Viết phương trình phản ứng ? Phức chất X khơng phản ứng với etylenđiamin (en) để tạo [PtCl 2(NH3)2en]2+ Hãy giải thích vẽ (viết) cấu tạo phức chất X Hãy giải thích hình thành phức Co(NH3)63+ CoF63- theo thuyết VB Biết phức đầu spin thấp phức sau spin cao Hướng dẫn chấm Câu Ý Nội dung [PtCl2(NH3)2] (1) đồng phân trans- đòi hỏi phức chất phải có cấu tạo vng Điểm phẳng: Cl │ H3N—Pt—NH3 │ Cl 0,25 (1) - Phản ứng (1) với Ag2O: Trans-[PtCl2(NH3)2] + Ag2O + H2O → Trans-[PtCl2(NH3)2(H2O)2]2+ + 2OH- Etylenđiamin phối tử hai mạch ngắn Khi phối trí với ion kim loại chiếm vị trí phối trí cạnh (vị trí cis) Hiện tượng en khơng thể phản ứng với [PtCl2(NH3)2(H2O)2]2+ theo phản ứng: [PtCl2(NH3)2(H2O)2]2+ + en → [PtCl2(NH3)2en]2+ + 2H2O chứng tỏ phân tử H2O nằm vị trí trans Như cơng thức cấu tạo phức chất phải là: 0,25 0,25 H2O 0,25 Cl NH3 Pt NH3 Cl H2O Co3+: [Ar]3d6, - Từ giả thiết : Phức đầu có spin thấp, phức sau có spin cao nên hình thành liên kết mơ tả sau 3d 4s 4p 4d 0,5 sp d [CoF6]3- 6F- 3d 4s d2sp3 [Co(NH3)6]3+ NH3 4p 0,5