20 ĐỀ ÔN THI HSG LỚP 12 MÔN HOÁ HỌC - Có đáp án chi tiết

HỘI CÁC TRƯỜNG THPT CHUYÊN KHU VỰC DUYÊN HÀI VÀ ĐỒNG BẰNG BẮC BỘ TRƯỜNG THPT CHUYÊN BIÊN HÒA, T HÀ NAM ĐỀ THI MƠN HĨA HỌC LỚP 11 Thời gian làm bài:180 phút (Đề thi gồm có 04 trang) ĐỀ THI ĐỀ XUẤT Câu 1: Tốc độ phản ứng – Cân hóa học Phân hủy nhiệt 1,3-diphenylpropane tạo sản phẩm chủ yếu toluene styrene với sản phảm phụ ethylbenzene hydrocarbon khác Người ta đề nghị chế sau cho phản ứng này.: k1 PhCH 2CH 2CH 2Ph → PhCH * + PhCH 2CH * S (1) (chậm) • k2 PhCH 2CH * + PhCH 2CH 2CH 2Ph → PhCH 2CH + Ph CH CH 2CH 2Ph • k3 PhCH * + PhCH 2CH 2CH Ph → PhCH + Ph CH CH 2CH 2Ph P1 • (2) (3) k4 Ph CH CH 2CH Ph → PhCH=CH + PhCH * P2 (4) a Áp dụng gần nồng độ dừng gốc rút định luật tốc độ cho phản ứng tạo thành ethylbenzene b Tìm tỉ số nồng độ dừng gốc 3? Ngoài ra, hai gốc tự kết hợp với với số tốc độ kR xem không đổi với gốc khác nhau: kR R1* + R * → R 1R c Vì phương trình nồng độ dừng bỏ qua tốc độ phản ứng này? d Tìm định luật tốc độ hình thành toluene, xác định bậc phản ứng Biểu diễn lượng hoạt động hóa phản ứng chung qua lượng hoạt động hóa phản ứng sơ cấp Iot nguyên tố vi lượng quan trọng sống nguyên tố nặng mà thể sống cần cung cấp ngày Ở nhiệt độ cao cân I2(k) I(k) thiết lập Bảng sau ghi lại áp suất đầu I2(k) áp suất chung hệ đạt đến cân nhiệt độ khảo sát T (K) 1073 1173 P(I2) (atm) 0.0631 0.0684 Pchung (atm) 0.0750 0.0918 a Tính ∆H°, ∆G°và ∆S°ở 1100 K (Cho ∆H° ∆S° không phụ thuộc nhiệt độ khoảng nhiệt độ khảo sát.) b Tính phần mol I(k) hỗn hợp cân trường hợp trị số K p lúc nửa áp suất chung c Biết I2(k) I(k) khí lý tưởng Tính lượng phân ly liên kết I2 298 K Câu 2: Cân dung dịch điện li Dung dịch X gồm Na2S 0,010M, KI 0,060M, Na2SO4 0,050M Tính pH dung dịch X Thêm dần Pb(NO3)2 vào dung dịch X nồng độ 0,090M thu kết tủa A dung dịch B a) Cho biết thành phần hoá học kết tủa A dung dịch B b) Tính nồng độ ion dung dịch B (không kể thuỷ phân ion, coi thể tích dung dịch khơng thay đổi thêm Pb(NO3)2) Câu 3: Điện hóa học Cho giá trị khử E o(Ag+/Ag) = 0,80 V; Eo(AgI/Ag) = –0,15 V; Eo(Au3+/Au+) = 1,26 V; Eo(Fe2+/Fe) = – 0,037 V; Eo(Fe3+/Fe) = 0,44 V a Lập sơ đồ pin xác định tích số tan AgI Viết phương trình điện cực phản ứng xảy pin b Tính độ tan (S) AgI nước 25oC Thiết lập pin có oxi hóa Fe2+ thành Fe3+, khử Au3+ Au+ Tính Kcb ∆Eopin Câu 4: Nitơ – Photpho, Cacbon – Silic hợp chất a Nguyên tố phi kim X phản ứng với Cl2 cho chất lỏng không màu A (tonóng chảy = -94 oC) Chất A tác dụng với Cl2 dư dung môi CCl4 khan cho B (chất rắn màu trắng, tothăng hoa = 160 oC) Cho biết khối lượng phân tử B 1,516 lần khối lượng phân tử A Hãy xác định A, B vẽ cấu trúc phân tử chúng b Một hợp chất dị vòng X với cấu trúc phẳng J Liebig F Wohler tổng hợp từ năm 1834 tạo thành từ NH4Cl với chất pentacloro X có cơng thức phân tử (NXCl 2)3, sản phẩm phụ phản ứng khí dễ tan nước phản ứng axit mạnh Hợp chất vơ có tính chất khác thường bị đun nóng: sơi 256oC bị đun nóng nhanh, đun nóng chậm bắt đầu nóng chảy 250oC, làm nguội nhanh chất lỏng ta chất tương tự cao su Hãy viết phương trình phản ứng, xác định cấu tạo chất (NXCl2)3 giải thích tính chất đặc biệt Năm 1851, S Cannizzarro F Close tổng hợp thành công chất B Cuối kỉ 19, phương pháp tổng hợp B công nghiệp ứng dụng phát triển Các chất D F sử dụng nguyên liệu đầu: Chất Tonc (oC) Tos (oC) 12,7 Tỉ Dung mơi hịa tan khối A -6 1,186 CCl4, C6H6 B 44 140 1,072 H2O, C2H5OH, (C2H5)2O C 132,7 1,335 H2O, C2H5OH Xác định A đến F, viết phương trình phản ứng Câu 5: Phức chất, trắc quang Ion phức bis(terpyridyl)coban(II) tồn phần trạng thái spin cao, phần trạng thái spin thấp phụ thuộc vào ion liên kết trực tiếp với nguyên tử trung tâm ClO4-/Cl-/NCS-/Br- a Cho biết ba dạng hình học có phức b Dựa vào thuyết trường phối tử vẽ giản đồ obitan cho trường hợp phức spin cao thấp c Tính momen từ (M.B) phức d Xét phức sau: [Co(CN) 6]3-, [Co(CO3)2(NH3)2]-, [Co(CO3)3]3- and [Co(NO2)6]3- Màu ion phức là: xanh, vàng, cam da trời (không thiết phải dạng với phức trên) Hãy cho biết tên phức xác định màu chúng: Hệ số hấp thụ phân tử gam anilin (C 6H5NH2) bước sóng 280 nm 1,48.103 mol.l-1.cm-1 Dạng proton hóa anilin C6H5NH3+ khơng hấp thụ bước sóng Độ truyền quang anilin 2,10 -4 M cuvet l =20 mm bước sóng 0,92 Tính pH dung dịch chứa C6H5NH3+ Cho biết: Ka (C6H5NH3+) = 10-4,8 Câu 6: (2 điểm) Quan hệ hiệu ứng cấu trúc tính chất Cho cơng thức cấu tạo sau: Hãy viết công thức đồng phân lập thể ứng với cấu tạo A Ứng với cơng thức cấu tạo B có đồng phân lập thể, sao? Dùng kí hiệu thích hợp để rõ cấu hình đồng phân Hãy viết chế phản ứng để giải thích C D tương tác với dung dịch NaOH tạo natri 3-metyl-4-nitrobenzoat Chỉ rõ trạng thái lai hóa nguyên tử N cấu tạo E ghi giá trị pKa (ở 25oC): 1,8; 6,0; 9,2 vào trung tâm axit công thức tương ứng với E giải thích Câu 7: (2 điểm) Hiđrocacbon Một số hiđrocacbon X có cơng thức phân tử C10H16 có tính chất sau: tác dụng với H (dư)/Ni 120oC cho C10H22; tác dụng với Br2/CCl4 cho C10H16Br6; mol X tác dụng với ozon thủy phân khử (nhờ Zn/HCl) thủy phân oxi hóa (nhờ H2O2) cho mol sản phẩm hữu Y có cơng thức phân tử C5H8O; tách X Y thành đối quang Hãy xác định công thức lập thể có X viết phương trình hóa học xảy với số cơng thức tìm X Câu 8: (2 điểm) Xác định cấu trúc + đồng phân lập thể + danh pháp Hợp chất A có cơng thức phân tử CHON, thể khí độ dài liên kết CN 121 pm, CO 117 pm A tan nước tạo thành dung dịch axit với K a = 1,2.10-4 Trong dung dịch đặc A tự biến đổi thành X có vịng cạnh với độ dài liên kết CN 135 pm Cho biết độ dài liên kết trung bình hợp chất sau Liên kết C-C C-N C-O C=N C=O C≡N Cacbon oxit Độ dài, 154 147 143 130 123 116 112 pm Xác định cơng thức cấu tạo A thể khí Dùng cơng thức cấu tạo viết phương trình phản ứng điện li A dung dịch nước giải thích lực axit lớn axit axetic Viết phương trình phản ứng tạo thành công thức cấu tạo X Câu 9: (2 điểm) Cơ chế phản ứng Đề xuất chế để giải thích q trình tạo sản phẩm phản ứng sau Câu 10: (2 điểm) Tổng hợp hợp chất hữu Erythronolit B chất đầu trình sinh tổng hợp chất kháng sinh erythromixin Để tổng hợp erythronolit B người ta tiến hành phân tích tổng hợp lùi thấy cần xuất phát từ tiền chất A’ Tiền chất A’ có cơng thức Rất lý thú A’ tổng hợp từ nguyên liệu đớn giản 2,4,6-trimetylphenol theo sơ đồ sau: TRƯỜNG THPT CHUYÊN BIÊN HÒA ĐÁP ÁN ĐỀ ĐỀ XUẤT Câ u THI CHỌN HỌC SINH GIỎI KHU VỰC MỞ RỘNG NĂM HỌC 2016- 2017 MƠN THI: HĨA HỌC LỚP 11 Đáp án Điể m a d [2] = = k1[S] − k2 [S][ 2] dt r = k2 [S][2] = k1[S] b d [1] = = k1[S] − k3[S][1] + k4[3] dt d [3] = = k2[S][ 2] + k3[S][1] − k4 [3] = k1[S] + k3[S][1] − k4[3] dt 0,25 0.25 Giai đoạn chậm nhất, k1[S] > Kb(2) nên cân (1) định pH dung dịch: S2- + H2O ⇌ HS- + OHK = 10-1,1 + a) Tính pH dung dịch x2 = 10 −1,1 → x + 0,0794x − 10 −3,1 = 0,01 − x [] →x = 8,94 10 -3 →[OH ] = 8,94.10 → - -3 2- (1) (2) (0,01 -x) pH = 11,95 x x 0,5 Pb2+ + S2- → PbS ↓ (Ks-1) = 1026 0,09 0,01 0,08 Pb2+ + SO42→ PbSO4↓ (Ks-1) = 107,8 0,08 0,05 0,03 Pb2+ + I→ PbI2 (Ks-1) = 107,6 0,03 0,06 Thành phần hỗn hợp: ↓A : PbS , PbSO4 , PbI2 Dung dịch B : K+ 0,06M Na+ 0,12M 2+ 22Ngồi cịn có ion Pb ; SO4 ; S kết tủa tan b PbSO : S = 10 -7 ,8 = 10 −3,9 PbI : 10 −7 ,6 / = 10 −2, PbS: S = 10 -26 = 10−13 Độ tan Bởi độ tan PbI lớn nên cân chủ yếu dung dịch cân tan PbI2 PbI2↓ Pb2+ + 2IKs Do [Pb2+] = 10-47 = x 10-3M [I-] = 4.10-3M 10−7,8 [SO42-] = = 10−5,8 = 7,9.10−6M