Đang tải... (xem toàn văn)
Cho A tác dụng với hợp chất cơ kẽm (sinh ra từ etyl bromoetanoat và kẽm trong ete), sau đó thủy phân sản phẩm trong dung dịch axit loãng thì thu được monoeste B (C 16 H 26 O 3 ). Viết cô[r]
(1)ĐỀ THI ĐỀ NGHỊ BẮC NINH
ĐỀ THI MƠN HĨA HỌC LỚP 11 NĂM 2012-2013 KÌ THI HSG VÙNG DUYÊN HẢI VÀ ĐỒNG BẰNG BẮC BỘ
THỜI GIAN: 180 PHÚT Câu 1: Tốc độ phản ứng
Cho phản ứng A(k) B(k) phản ứng thuận nghịch bậc Thực phản ứng bình
kín X tích lít Thành phần % thể tích khí A hỗn hợp sản phẩm thời điểm khác ghi bảng sau:
Thời gian( giây) 60 120 180 380 574
%V(A) 100 88,86 79,27 71,01 50,94 39,05 20
1) Hãy xác định số tốc độ phản ứng thuận( kt) số tốc độ phản ứng
nghịch( kn)?
2) Nếu ban đầu bình phản ứng có mol khí A mol khí B thời điểm cân bằng, nồng độ mol khí bao nhiêu?
Câu 2: Dung dịch điện li
Có hai hỗn hợp A B Hỗn hợp A chứa Na2CO3 NaHCO3 Hỗn hợp B chứa Na2CO3
NaOH Hòa tan hai hỗn hợp vào nước pha thành 100 ml dung dịch Chuẩn độ 20,00 ml dung dịch thu dung dịch HCl 0,200M với chất thị phenolphtalein hết 38,20 ml dung dịch HCl Nếu sử dụng chất thị metyl da cam thể tích dung dịch HCl cần tiêu thụ 45,70 ml
1) Hãy cho biết( có giải thích) phản ứng xảy hoàn toàn dung dịch chuyển màu?
2) Hãy cho biết( có giải thích) hốn hợp phân tích hỗn hợp A hay hỗn hợp B? 3) Tính thành phần % khối lượng chất hỗn hợp phân tích?
Biết H2CO3 có pK1 = 6,35; pK2 = 10,33, khoảng chuyển màu metyl da cam là: pH= 4,2 – 6,3;
của phenolphtalein là: pH = 8,3 - 10 Câu 3: Điện hóa học
Điện phân dung dịch A gồm Zn(NO3)2 0,10M Pb(NO3)2 0,01M dung dịch đệm có
pH = với hai điện cực platin phẳng, cường độ dòng điện 0,2A 250C
1) Viết phương trình phản ứng xảy điện cực? Tính điện áp tối thiểu cần đặt vào bình điện phân để xảy điện phân?
2) Nếu kết thúc điện phân nồng độ Pb2+ 10-4 M điện áp tác dụng lên hai điện
cực phải bao nhiêu?( coi điện trở bình điện phân q khơng thay đổi q trình điện phân)
3) Tính xem khí H2 chì tách hồn tồn chưa? Tại thời điểm này, chì
tách %?
4) Nếu ngừng điện phân, catot 0.414 gam Pb thời gian điện phân bao nhiêu?
Biết: Pb = 207; độ giảm bình điện phân bình điện phân có điện trở 0,35V Thế điện cức chuân E0 của: Pb2+/Pb = -0,130V; Zn2+/Zn = -0,760V; O
2,H+/H2O = 1,230V; 2H+/H2 =
0V
Các giá trị thế: Pb Pt( )0,0005 ;V Zn Pt( )0,00085 ;V H Pt2( ) 0,197 ;V O Pt2( )0, 470V Câu 4: Bài tập tính tốn vơ tổng hợp
Quy trình phân tích crom mẫu thép không gỉ chứa Fe, Cr Mn tiến hành sau:
Pha dung dịch chuẩn FeSO4: Hòa tan 11,0252 gam muối Mohr( FeSO4.(NH4)2SO4.6H2O) vào bình
định mức 250ml có H2SO4 định mức đến vạch nước cất
1) Tính nồng độ mol dung dịch FeSO4 thu được?
(2)Chuẩn hóa dung dịch KMnO4: Lấy 25,0 ml dung dịch FeSO4 vừa pha chế cho vào bình nón,
thêm ml dung dịch H3PO4 đặc( để tạo phức không màu với Fe3+), chuẩn độ dung dịch thu
bằng dung dịch KMnO4 thấy vừa hết 24,64 ml
2) Tính nồng độ mol dung dịch KMnO4
Chuẩn bị mẫu: Hòa tan 0,2800 gam mẫu thép dung dịch hỗn hợp H3PO4 H2SO4 đặc, đun
nóng thu dung dịch suốt màu xanh( đó, Fe Fe3+; Cr Cr3+; Mn
Mn2+) Làm lạnh dung dịch đến nhiệt độ phòng Thêm ml dung dịch AgNO
3 1%, 20 ml dung dịch
(NH4)2S2O8 20% Sau vài phút dung dịch có màu hồng( pesunfat oxi hóa Mn2+ thành MnO4, Cr3+
thành Cr2O27
, Ag+ đóng vai trị làm xúc tác) Đun sơi dung dịch để phân hủy hết ion pesunfat còn
dư( sinh SO2
4và O2) Thêm từ từ giọt HCl đặc đến dung dịch chuyển từ màu hồng sang
màu vàng( HCl phản ứng chọn lọc với MnO4
) Sau kết thúc phản ứng thấy có kết tủa trắng đáy bình
3) Viết phương trình phản ứng Cr3+, Mn2+ với S 2O28
môi trường axit 4) Viết phương trình phản ứng loại MnO4
dung dịch HCl đặc.
5) Hãy cho biết kết tủa trắng chất gì? Được tạo thành nào?
Tiến hành chuẩn độ: Chuyển dung dịch thu vào bình định mức 250 ml định mức đến vạch nước cất dung dịch A Lấy 50 ml dung dịch A cho vào bình nón, thêm tiếp 25,0 ml dung dịch FeSO4 Lượng FeSO4 dư chuẩn độ dung dịch KMnO4 chuẩn
hóa thấy vừa hết 19,89 ml
6) Viết phương trình phản ứng Fe2+ với Cr 2O27
.
7) Tính thành phần % crom mẫu thép( Cr = 52) Bài Sơ đồ biến hóa, chế, đồng phân lập thể, danh pháp
1 Hồn thành phương trình phản ứng sau dạng công thức cấu tạo: A+ NaOH → B + C + NaCl (1)
B + NaOH D + Na2CO3 (2)
D + O2 → E + H2O (3)
E + AgNO3 + NH3 → L + Ag + H2O (4)
E → G (5) G + H2 → C (6)
G + AgNO3 + NH3 → M + Ag( 7)
M + NaOH →B + H2O (8)
Biết A hợp chất hữu cơ, tỉ lệ mol nA: nB: nC= 1: :1; nE : nAg+ = 1:4
nG: nAg+ = 1:2
2 Cho sơ đồ biến hóa sau:
a Hồn thiện sơ đồ dạng công thức cấu tạo b Viết chế phản ứng 2,4,5
3 Một loại pheromon côn trùng tổng hợp theo sơ đồ sau:
Hoàn thành sơ đồ viết cấu trúc đồng phân lập thể, gọi tên D, E Bài Tổng hợp chất, so sánh nhiệt độ sơi, nóng chảy, tính axit, bazo.
(3)1 Thực chuyển hóa sau từ hợp chất hữu khơng q 2C, chất vô điều kiện phản ứng coi có đủ
2 Từ axetilen, axeton,và CH3COCH2COOEt hóa chất vơ cần thiết khác tổng
hợp
3 Ba số dị vòng quan trọng thiên nhiên indol, purin, benzimidazole :
a So sánh nhiệt độ nóng chảy b So sánh tính bazo
c So sánh tính axit
Bài 7 Nhận biết, tách chất, xác định công thức cấu tạo hợp chất hữu cơ
1.
a Khi oxi hóa khơng hồn tồn ancol etylic thu hỗn hợp A gồm chất Hãy trình bày phương pháp hóa học tách riêng chất hữu khỏi hỗn hợp A
b Ba hợp chất A, B, C mạch hở có cơng thức phân tử tương ứng C3H6O, C3H4O, C3H4O2
có tính chất sau:
- A B không tác dụng Na, cộng hợp H2 tạo sản phẩm
- B cộng hợp H2 tạo A
- A có đồng phân A’ bị oxi hóa A’ tạo B - C có đồng phân C’ thuộc loại đơn chức C - Khi oxi hóa B thu C’
Hãy phân biệt A, A’, B, C’ lọ nhãn
2
Hợp chất thiên nhiên X chứa 66,67 % C; 6,67 % H lại O Biết phân tử khối X 180 X tác dụng với anhidrit axetic ( Ac2O) cho A (C14H16O5), với HBr lạnh cho B (C10H11BrO2,
gồm đồng phân cấu tạo B1, B2), với CH3I có mặt NaOH cho D (C11H13O3), với HI đun nóng
cho CH3I, với O3 sau Zn/HCl cho E (C8H8O3) E tác dụng với HI nóng cho CH3I, khử
được AgNO3/NH3 X, B, E tan dung dịch NaOH không tan dung dịch
NaHCO3 A D không tan dung dịch NaOH dễ làm màu dung dịch KMnO4
loãng, dung dịch Br2 loãng
a Xác định công thức phân tử nhóm chức có phân tử X
b Xác định công thức cấu tạo X, A, B, D E biết E đồng phân có pKa thấp c Viết phương trình phản ứng xảy giải thích tạo thành B
Bài Bài tập tính tốn hữu tổng hợp
Hai hợp chất X, Y chứa nguyên tố C, H, O khối lượng phân tử chúng MX, MY MX < MY < 130 Hịa tan chất vào dung mơi trơ dung dịch E Cho E tác
dụng với NaHCO3 dư số mol CO2 bay ln ln tổng số mol X Y, không phụ
(4)thuộc vào tỉ lệ số mol chúng hỗn hợp Lấy lượng dung dịch E có chứa 3,6 gam hỗn hợp X, Y, ứng với tổng số mol X, Y 0,05, cho tác dụng hết với Na thu 784 ml H2 đktc
a Xác định công thức phân tử chúng, biết chúng khơng có phản ứng tráng bạc, khơng làm màu nước brom
b Khi tách loại phân tử H2O khỏi Y, thu Z hỗn hợp đồng phân cis- trans,
có đồng phân tách bớt phân tử nước tạo chất P mạch vịng, P khơng phản ứng NaHCO3 Xác định công thức cấu tạo Y viết phương trình chuyển hóa Y→ Z → P
Câu 9: Cân hóa học
Trong hệ có cân H2 + N2 NH3(*) thiết lập 400 K người ta xác
định áp suất phần sau đây:
PH2 = 0,376.105 Pa , PN2 = 0,125.105 Pa , PNH3 = 0,499.105 Pa
1) Tính số cân Kp ΔG0 phản ứng (*) ở400 K
2) Tính lượng N2 NH3, biết hệ có 500 mol H2
3) Thêm 10 mol H2 vào hệ đồng thời giữ cho nhiệt độ áp suất tổng cộng khơng đổi
Bằng cách tính, cho biết cân (*) chuyển dịch theo chiều nào?
4) Trong hệ cân H2/N2/NH3 410 K áp suất tổng cộng 1.105 Pa, người ta tìm
được: Kp = 3,679.10-9 Pa-2, nN
2 = 500 mol , nH2 = 100 mol nNH3 = 175 mol Nếu thêm 10
mol N2 vào hệ đồng thời giữ cho nhiệt độ áp suất khơng đổi cân chuyển dịch theo chiều
nào?
Cho: Áp suất tiêu chuẩn P0 = 1,013.105 Pa; R = 8,314 JK-1mol-1; atm = 1,013.105 Pa
Câu 10: Phức chất
1) Ion glyxinat H2N – CH2 – COO- phối tử hai càng, tạo phức trisglyxinatocrom(III)
a) Hãy vẽ đồng phân hình học phức trên? b) Đồng phân hình học bất đối?
2) Một phức chất đơn nhân crom có thành phần % theo khối lượng nguyên tố sau: 13%Cr; 60%Br; 3%H 24%O Hòa tan 0,46 gam phức vào 100ml nước Thêm tiếp 10ml dung dịch HNO32M Thêm lượng dư dung dịch AgNO3 Lọc, rửa kết tủa đem sấy khô thu
0,2162 gam chất rắn
a) Xác định công thức phức?
b) Vẽ đồng phân lập thể( có) phức?
-Đáp án đề thi đề nghị Hóa 11
THPT Chuyên Bắc Ninh Câu 1: Tốc độ phản ứng
Cho phản ứng A(k) B(k) phản ứng thuận nghịch bậc Thực phản ứng bình
kín X tích lít Thành phần % thể tích khí A hỗn hợp sản phẩm thời điểm khác ghi bảng sau:
Thời gian( giây) 60 120 180 380 574
%V(A) 100 88,86 79,27 71,01 50,94 39,05 20
3) Hãy xác định số tốc độ phản ứng thuận( kt) số tốc độ phản ứng
nghịch( kn)?
4) Nếu ban đầu bình phản ứng có mol khí A mol khí B thời điểm cân bằng, nồng độ mol khí bao nhiêu?
Hướng dẫn
1) Tại thời điểm cân bằng, % A = 20 %, % B = 80 % nên ta có % 80
% 20
t cb
n
k B
K
k A
(1)
(5)Vì phản ứng thuận nghịch bậc nên có phương trình động học ln e ( t n) e
x
k k t
x x Với xe, x % B thời điểm cân thời điểm t
Ta có bảng sau:
Thời gian 60 120 180 380 574
%A = a-x 88,86 79,27 71,01 50,94 39,05
%B = x 11,14 20,73 28,99 49,06 60,95
xe - x 68,86 59,27 51,01 30,94 19,05
kt + kn 2,4992.10-3 2,4994.10-3 2,5000.10-3 2,4999.10-3 2,4999.10-3
Vậy, 2, 49968.10
5 t n
k k k k k
k k (2)
Từ (1) (2) ta có: kn = 4,99936.10-4 ; kt = 1,99974.10-3
2) Nồng độ ban đầu A 1M ; B 0,2M
Gọi x nồng độ A bị thời điểm cân bằng, ta có 0,
4 0,76
1 t cb
n
k x
K x
k x
Vậy, thời điểm cân bằng, nồng độ mol A 0,24M ; B 0,96M Câu 2: Dung dịch điện li
Có hai hỗn hợp A B Hỗn hợp A chứa Na2CO3 NaHCO3 Hỗn hợp B chứa Na2CO3
NaOH Hòa tan hai hỗn hợp vào nước pha thành 100 ml dung dịch Chuẩn độ 20,00 ml dung dịch thu dung dịch HCl 0,200M với chất thị phenolphtalein hết 38,20 ml dung dịch HCl Nếu sử dụng chất thị metyl da cam thể tích dung dịch HCl cần tiêu thụ 45,70 ml
4) Hãy cho biết( có giải thích) phản ứng xảy hồn toàn dung dịch chuyển màu?
5) Hãy cho biết( có giải thích) hốn hợp phân tích hỗn hợp A hay hỗn hợp B? 6) Tính thành phần % khối lượng chất hỗn hợp phân tích?
Biết H2CO3 có pK1 = 6,35; pK2 = 10,33, khoảng chuyển màu metyl da cam là: pH= 4,2 – 6,3;
của phenolphtalein là: pH = 8,3 - 10 Hướng dẫn
1) Dựa vào pK1 pK2 H2CO3 kết luận: chuẩn độ riêng nấc CO23
Các phản ứng xảy trình chuẩn độ: H+ + OH- H
2O (1)
CO2
+ H+ HCO
(2)
HCO3
+ H+ H
2CO3 (3)
- Nếu dung dịch có HCO3
pH dung dịch tính gần
pH = 1/2(pK1 + pK2) = 8,34 gần với pH mà phenolphtalein bị màu Vì vậy, dùng thị
phelolphtalein, phép chuẩn độ dừng nấc tạo thành HCO3
( phản ứng (2))
- Nếu dung dịch có CO2 pH gần với pH mà metyl da cam chuyển từ màu vàng
sang màu đỏ Vì vậy, dùng thị metyl da cam, phép chuẩn độ dừng nấc 2( phản ứng (3))
2) Để xác định hỗn hợp phân tích A hay B, ta dựa vào thể tích dung dịch HCl tiêu thụ hai điểm dừng chuẩn độ
- Nếu mẫu phân tích có CO23
thì V2 2V1 - Nếu mẫu phân tích gồm OH- CO23 V2 < 2V1 - Nếu mẫu phân tích gồm CO23
HCO3
V2 > 2V1
Theo đề bài, V2 < 2V1 nên hỗn hợp phân tích hỗn hợp B
3) Gọi x, y số mol NaOH Na2CO3 hỗn hợp B Theo đề ta có:
(6)x + y = 0,0382.0,200 = 0,00764 (I) x + 2y = 0,0457.0,200 = 0,00914 (II)
Từ (I) (II) suy x = 0,00614 ; y = 0,0015 Vậy, %m( NaOH) = 60,70% ; %m( Na2CO3) =
39,30%
Câu 3: Điện hóa học
Điện phân dung dịch A gồm Zn(NO3)2 0,10M Pb(NO3)2 0,01M dung dịch đệm có
pH = với hai điện cực platin phẳng, cường độ dòng điện 0,2A 250C
5) Viết phương trình phản ứng xảy điện cực? Tính điện áp tối thiểu cần đặt vào bình điện phân để xảy điện phân?
6) Nếu kết thúc điện phân nồng độ Pb2+ 10-4 M điện áp tác dụng lên hai điện
cực phải bao nhiêu?( coi điện trở bình điện phân q khơng thay đổi q trình điện phân)
7) Tính xem khí H2 chì tách hồn tồn chưa? Tại thời điểm này, chì
tách %?
8) Nếu ngừng điện phân, catot 0.414 gam Pb thời gian điện phân bao nhiêu?
Biết: Pb = 207; độ giảm bình điện phân bình điện phân có điện trở 0,35V Thế điện cực chuẩn E0 của: Pb2+/Pb = -0,130V; Zn2+/Zn = -0,760V; O
2,H+/H2O = 1,230V; 2H+/H2 =
0,0V
Các giá trị thế: Pb Pt( )0,0005 ;V Zn Pt( )0,00085 ;V H Pt2( ) 0,197 ;V O Pt2( )0, 470V Hướng dẫn
1) Viết phản ứng xảy điện cực: *) Tại catot, có trình:
Zn2+ + 2e Zn (1)
Pb2+ + 2e Pb (2)
2H+ + 2e H
2 (3)
- Để (1) xảy ra, catot phải thỏa mãn:
2 2 ( ) ( ) / / 0,0592 lg 0,0592
0,760 lg 0,1 0,00085 0,79045( )
c Zn Zn Zn Pt c Zn Zn Zn Pt
c
E E E E Zn
E V
- Để (2) xảy ra, catot phải thỏa mãn:
2 2 ( ) ( ) / / 0,0592 lg 0, 0592
0,130 lg 0,01 0,0005 0,1897( )
c Pb Pb Pb Pt c Pb Pb Pb Pt
c
E E E E Pb
E V
- Để (3) xảy ra, catot phải thỏa mãn:
2
2
0
( ) ( )
2 / /
4
0,0592lg 0, 0,0592lg10 0,197 0, 4338( )
c H H H Pt c H H H Pt
c
E E E E H
E V
So sánh catot trình (1), (2), (3) thứ tự điện phân là: Pb2+, H+, Zn2+
*) Tại anot xảy điện phân nước: 2H2O 4H+ + O2 + 4e (4)
- Để (4) xảy ra, anot phải thỏa mãn: 2 4 ( ) , / 0,0592
1, 230 lg 10 0, 470 1, 4632( )
a O H H O O Pt
E E V
- Điện áp tối thiểu cần đặt vào bình điện phân E = Ea – Ec = 1,4632 – (-0,1897) + 0,35 =
2,0029
2) Khi điện phân nồng độ Pb2+còn 10-4M thì
(7)2 2 ( ) ( ) / / 0,0592 lg 0, 0592
0,130 lg10 0, 0005 0, 2489( )
c Pb Pb Pb Pt c Pb Pb Pb Pt
c
E E E E Pb
E V
Trong dung dịch đệm, pH không đổi nên đặt vào anot không đổi 1,4632V Vậy, điện áp tối thiểu cần đặt E = 1,4632 – ( -0,2489) + 0,35 = 2,0621(V) 3) Khi có khí H2
2
2 ( ) ( )
2 / /
c H H H Pt Pb Pb Pb Pt
E E E Thay số, ta có:
2
2 10,23
0,0592
0, 4338 0,130 lg 0,0005
2 10 Pb Pb
Vậy, có khí H2 Pb2+ coi bị điện phân hồn tồn
Lượng chì tách ( 0,01 – 10-10,23)/0,01.100% = 99,99999941%
4) Thời gian điện phân: T = 1930( giây)
Câu 4: Bài tập tính tốn vơ tổng hợp
Quy trình phân tích crom mẫu thép khơng gỉ chứa Fe, Cr Mn tiến hành sau:
Pha dung dịch chuẩn FeSO4: Hòa tan 11,0252 gam muối Mohr( FeSO4.(NH4)2SO4.6H2O) vào bình
định mức 250ml có H2SO4 định mức đến vạch nước cất
8) Tính nồng độ mol dung dịch FeSO4 thu được?
Chuẩn hóa dung dịch KMnO4: Lấy 25,0 ml dung dịch FeSO4 vừa pha chế cho vào bình nón,
thêm ml dung dịch H3PO4 đặc( để tạo phức không màu với Fe3+), chuẩn độ dung dịch thu
bằng dung dịch KMnO4 thấy vừa hết 24,64 ml
9) Tính nồng độ mol dung dịch KMnO4
Chuẩn bị mẫu: Hòa tan 0,2800 gam mẫu thép dung dịch hỗn hợp H3PO4 H2SO4 đặc, đun
nóng thu dung dịch suốt màu xanh( đó, Fe Fe3+; Cr Cr3+; Mn
Mn2+) Làm lạnh dung dịch đến nhiệt độ phòng Thêm ml dung dịch AgNO
3 1%, 20 ml dung dịch
(NH4)2S2O8 20% Sau vài phút dung dịch có màu hồng( pesunfat oxi hóa Mn2+ thành MnO4
, Cr3+
thành Cr2O27
, Ag+ đóng vai trị làm xúc tác) Đun sơi dung dịch để phân hủy hết ion pesunfat cịn
dư( sinh SO2
và O2) Thêm từ từ giọt HCl đặc đến dung dịch chuyển từ màu hồng sang
màu vàng( HCl phản ứng chọn lọc với MnO4
) Sau kết thúc phản ứng thấy có kết tủa trắng ở
đáy bình
10) Viết phương trình phản ứng Cr3+, Mn2+ với S 2O28
mơi trường axit 11) Viết phương trình phản ứng loại MnO4 dung dịch HCl đặc
12) Hãy cho biết kết tủa trắng chất gì? Được tạo thành nào?
Tiến hành chuẩn độ: Chuyển dung dịch thu vào bình định mức 250 ml định mức đến vạch nước cất dung dịch A Lấy 50 ml dung dịch A cho vào bình nón, thêm tiếp 25,0 ml dung dịch FeSO4 Lượng FeSO4 dư chuẩn độ dung dịch KMnO4 chuẩn
hóa thấy vừa hết 19,89 ml
13) Viết phương trình phản ứng Fe2+ với Cr 2O27
14) Tính thành phần % crom mẫu thép( Cr = 52) Hướng dẫn
1) Số mol FeSO4 = 11,0252 / 392
Nồng độ mol FeSO4 0,1125M
2) Phương trình phản ứng: 5Fe2+ + MnO
+ 8H+ 5Fe3+ + Mn2+ + 4H 2O
Nồng độ mol KMnO4 (0,1125.25)/(5.24,64) = 0,02283M
3) Phương trình phản ứng là:
(8)2Cr3+ + 3S
2O82 + 7H2O Cr2O27 + 6SO
4 + 14H+
2Mn2+ + 5S 2O28
+ 8H2O 2MnO4
+ 16H+ + 10SO2
4) 10Cl- + 2MnO
+ 16H+ 5Cl
2 + 2Mn2+ + 8H2O
5) Kết tủa trắng thu AgCl, tạo thành khử hết ion MnO4
, lượng HCl dư phản ứng với ion Ag+.
6) 6Fe2+ + Cr 2O72
+ 14H+ 6Fe3+ + 2Cr3+ + 7H 2O
7) Số mol Cr2O27
(A) = 5.(0,025.0,1125 – 5.0,01989 0,02283)/
Thành phần % khối lượng Cr mẫu thép 16,78% Bài Sơ đồ biến hóa, chế, đồng phân lập thể, danh pháp
1 hướng dẫn
2 Hướng dẫn a
b Cơ chế ngưng tụ Perkin andehit thơm anhidrit axetic môi trường kiềm
Cơ chế cộng AN hợp chất Magie nhóm cacbonyl este C, thủy phân
tạo D
(9)Cơ chế 5, tạo cacbocation bậc 3, sau cộng với O chứa cặp e tự trong–OH phenol tạo E
3
Bài Tổng hợp chất, so sánh nhiệt độ sơi, nóng chảy, tính axit, bazo.
1 Hướng dẫn
(10)2.
3 Hướng dẫn
a Nhiệt độ nóng chảy
B> A > C B có nhiều trung tâm tạo liên kết H bền N-H…N1,3,9
C có trung tâm tạo liên kết H N-H…N1
A khơng tạo liên kết H b Tính bazo
C > B > A
-N1 có mật độ e lớn -do ảnh hưởng dị vòng pirimidin bên - N1 liên hợp
nên
do liên hợp, ko có cạnh ko
dị tử hút e B tính bazo
(11)c Tính axit
B > C > A
-do ảnh hưởng vòng -do a/h dị tử N1, vòng bên cạnh - vòng
ko
Pirimidin N9 nên N-H benzen nên tính axit yếu có dị tử hút e
phân cực
Bài 7 Nhận biết, tách chất, xác định công thức cấu tạo hợp chất hữu cơ 1. Hướng dẫn
a A gồm CH3CHO, CH3COOH, C2H5OH, H2O
b Xác định
2. Hướng dẫn c
-X C10H1203( + =5) + Ac2O → A (+ =7) nên X chứa –OH
X + HBr lạnh → B C10H11BrO2 nên X có 1- OH ancol phản ứng, B tan dd NaOH,
ko tan NaHCO3 → B có 1- OH phenol→ X có 1-OH phenol, 1-OH ancol
Mặt khác X + CH3I/ NaOH tạo D C11H14O3, ko tan NaOH → X có 1-OH phenol
phản ứng
- X + HI đun nóng→ CH3I nên X có –O-C ete
- X phản ứng O3, sau Zn, HCl thu E C8H8O3, E tan NaOH, khử Ag+/NH3, phản
ưng HI nên E chứa,- CH=O, C-O ete, X chứa C=C Dạng E
- A, D ko tan NaOH làm màu KMnO4 loãng, Br2 loãng nên A chứa -C=C- hở
(12)Vây X chứa 2-OH, CH3O-; CH=CH
d Cơng thức E thỏa mãn
e Viết phương trình Giải thích tạo thành B
Bài Bài tập tính tốn hữu tổng hợp Hướng dẫn
a
- E tác dụng với Na2CO3 sinh CO2 chứng tỏ E chứa –COOH
Gọi công thức chất R1(COOH)x R2(COOH)y Với số mol lầ lượt a, b Khi số mol CO2
là ax+by = a+b, không phụ thuộc a, b nên x=y=1 - Xét 7,2 g X, Y
Đặt CT chung R(COOH), Khi tác dụng NaHCO3 thu nCO2=0,1=n(A,B) =n-COOH nên
M(X,Y)=7,2/0,1=72→R=72-45=27
Khi phản ứng Na→H2 thu nH2=0,07 mol chứng tỏ nH linh động E 0,07.2=0,14> n -COOH nên X, Y –OH
Đặt R’(OH)k(COOH) + Na→(k+1)/2 H2
0,1 0,07 →k=0,4 <1 nên X không chứa –OH, Y chứa 2-OH (không thể MY<130)
TH1 : Y chứa 1-OH X R1(COOH) a(mol)
Y R2’(OH)(COOH) b(mol)
Ta có a+b=0,1 b.1= 0,4.0,1
R1.a + (R2’+17)b= 27.0,1→ 3R1 + 2R2’= 101
(13)X, Y không làm màu nước Br2, không tráng bạc nên X, Y hợp chất no
Nghiệm thỏa mãn R1= 15- ; R2’=28 nên X CH3COOH; Y C2H4(OH)(COOH)
TH2: Y chứa nhóm –OH tương tự ta tính 4R1 + R2’= 118
Nghiệm thỏa mãn R1= 15; R2 = 41 nên X CH3COOH; Y C3H5(OH)2(COOH)
b Y tách H2O cho đồng phân hình học Z1, Z2 nên Y là:
Z1 đun nóng, tách H2O tạo P mạch vòng , ko phản ứng NaHCO3 nên P este vòng Z1 dạng cis,
Z2 dạng trans
Câu 9: Cân hóa học
Trong hệ có cân bằng: H2 + N2 NH3 (*) thiết lập 400 K người ta
xác định áp suất phần sau đây: PH2 = 0,376.105 Pa , PN2 = 0,125.105 Pa , PNH3 =
0,499.105 Pa
1) Tính số cân Kp ΔG0 phản ứng (*) ở400 K
2) Tính lượng N2 NH3, biết hệ có 500 mol H2
3) Thêm 10 mol H2 vào hệ đồng thời giữ cho nhiệt độ áp suất tổng cộng khơng đổi
Bằng cách tính, cho biết cân (*) chuyển dịch theo chiều nào?
4) Trong hệ cân H2/N2/NH3 410 K áp suất tổng cộng 1.105 Pa, người ta tìm
được: Kp = 3,679.10-9 Pa-2, nN
2 = 500 mol , nH2 = 100 mol nNH3 = 175 mol Nếu thêm 10
mol N2 vào hệ đồng thời giữ cho nhiệt độ áp suất không đổi cân chuyển dịch theo chiều
nào?
Cho: Áp suất tiêu chuẩn P0 = 1,013.105 Pa; R = 8,314 JK-1mol-1; atm = 1,013.105 Pa
Hướng dẫn
1 Kp = 2
2 NH
H N
P
P P Kp =
5
5
(0, 499 10 )
(0,376 10 ) (0,125 10 )
= 3,747.109 Pa-2 K = Kp P0-Δn K = 3,747.10-9 (1,013.105)2 = 38,45
ΔG0 = -RTlnK ΔG0 = -8,314 400 ln 38,45 = -12136 J.mol¯1 = - 12,136 kJ.mol-1
2. nN2 =
2 2
H N H
n P
P nN2= 500
0,376 0,125 = 166 mol nNH3=
2
H N H H
n P
P nNH3 = 500
0,376 0,499 = 664 mol n tổng cộng = 1330 mol P tổng cộng = 1105 Pa
3 Sau thêm 10 mol H2 vào hệ, n tổng cộng = 1340 mol
PH2 = 510
1340 110
5 = 0,380.105 Pa ; P
2
N =
166
1340 110
5 = 0,124105 Pa
(14)PNH3= 664
1340 110
5 = 0,496105 Pa
ΔG = ΔG0 + RTlnQ = [-12136 + 8,314 400 ln (
496 381
2
1,013
0,124 )] = -144,5 J.mol
1
Cân (*) chuyển dịch sang phải.
4 Sau thêm 10 mol N2 hệ có 785 mol khí áp suất phần khí là:
PH2= 100
785 110
5 Pa ; P
2
N =
510
785 110
5 Pa ; P= 175
785 110
5 Pa
ΔG = RTlnQ - RTlnK = 8,314 410 [-ln (36,79 1,0132 ) + ln ( 2
175
100 510 785
2 1,0132)] = 19,74
J.mol¯1
Cân (*) chuyển dịch sang trái.
Câu 10: Phức chất
1) Ion glyxinat H2N – CH2 – COO- phối tử hai càng, tạo phức trisglyxinatocrom(III)
a) Hãy vẽ đồng phân hình học phức trên? b) Đồng phân hình học bất đối?
2) Một phức chất đơn nhân crom có thành phần % theo khối lượng nguyên tố sau: 13%Cr; 60%Br; 3%H 24%O Hòa tan 0,46 gam phức vào 100ml nước Thêm tiếp 10ml dung dịch HNO32M Thêm lượng dư dung dịch AgNO3 Lọc, rửa kết tủa đem sấy khô thu
0,2162 gam chất rắn
a) Xác định công thức phức?
b) Vẽ đồng phân lập thể( có) phức? Hướng dẫn
1)
a) Có hai đồng phân hình học: đồng phân cis đồng phân trans( vẽ hình) b) Cả hai đồng phân bất đối.( vẽ hình)
2)
a) Gọi cơng thức phân tử phức CrxBryHzOt, ta có:
13 60 24
: : : : : : 1: 3:12 : 52 80 16
x y z t Vậy công thức phức là: CrBr3(H2O)6 ( M = 400)
- Hòa tan phức vào nước, axit hóa dung dịch HNO3 cho tác dụng với dung dịch AgNO3,
ion Br- cầu ngoại tạo kết tủa với Ag+, Br- cầu nội khơng phản ứng, ta có phương
trình:
[Cr(H2O)6-nBrn]Br3-n.nH2O [Cr(H2O)6-nBrn]3-n + (3-n)Br - + nH2O (1)
Br - + Ag+ AgBr (2)
Theo đề bài, từ (1) (2) ta có: (3 – n) 0,46 / 400 = 0,2162 / 188 n = Vậy, công thức phức là: [Cr(H2O)4Br2]Br.2H2O
b) Phức có đồng phân hình học: đồng phân cis đồng phân trans( vẽ hình)
(15)SỞ GÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BẮC GIANG TRƯỜNG THPT CHUYÊN BẮC GIANG
KÌ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI KHU VỰC DUYÊN HẢI ĐỒNG BẰNG BẮC BỘ
NĂM HỌC 2012 - 2013 MÔN: HÓA HỌC – LỚP 11
Thời gian làm 180 phút Bài (2 điểm): Tốc độ phản ứng.
Cho phản ứng: 2N2O5(k) → 4NO2(k) + O2(k)
Giá trị tốc độ đầu N2O5 250C cho bảng đây:
[N2O5], M 0,150 0,350 0,650
Tốc độ, mol.l-1.phút-1 3,42.10-4 7,98.10-4 1,48.10-3
1 Hãy viết biểu thức định luật tốc độ phản ứng cho phản ứng tính số tốc độ phản ứng Chỉ dẫn cách tính cụ thể
2 Tính thời gian cần để nồng độ N2O5 giảm từ 0,150M xuống 0,050M
3 Tốc độ đầu phản ứng nồng độ N2O5 0,150M 2,37.10-3 mol.l-1.phút-1 400C Xác
định lượng hoạt hoá phản ứng
4 Cho biết chế phản ứng phân huỷ N2O5 theo sơ đồ sau:
N2O5 k1 NO2 + NO3
NO2 + NO3 k1' N2O5
NO2 + NO3 NOk2 + NO + O2
NO + N2O5 3NOk3
Áp dụng nguyên lí nồng độ ổn định NO3 NO, thiết lập biểu thức tốc độ
d[N O ] dt
Bài (2 điểm): Dung dịch điện li.
Dung dịch A gồm Na2S CH3COONa có pHA = 12,50
1 Thêm lượng Na3PO4 vào dung dịch A cho độ điện li ion S2- giảm 20% (coi thể tích
dung dịch khơng đổi) Tính nồng độ Na3PO4 dung dịch A
2 Chuẩn độ 20,00 ml dung dịch A dung dịch HCl 0,10 M:
a Khi thị metyl da cam đổi màu (pH = 4,00) dùng hết 19,40 ml dung dịch HCl Tính nồng độ CH3COONa dung dịch A
b Nếu dùng hết 17,68 ml HCl hệ thu có pH bao nhiêu?
3 Để lâu dung dịch A khơng khí, phần Na2S bị oxi hóa thành S Tính số cân
của phản ứng xảy
www.nbkqna.edu.vn 15
(16)4 Hãy tìm thuốc thử để nhận biết dung dịch riêng biệt: H3PO4, Na3PO4, NaH2PO4 Giải
thích tượng xảy
Cho: pKa1(H S)2 7,02; pKa2(H S)2 12,9; pKa1(H PO )3 2,15; pKa2(H PO )3 7,21; pKa3(H PO )3 12,32; pKa(CH COOH)3 4,76;
0 S/H S
E = 0,14 V; E0O /H O2 2 =1,23 V; 25 oC: 2,303
RT l n
F = 0,0592lg Bài (2 điểm): Điện hóa học.
+ - 3+ + 3+ 2+
0 0 0
Ag /Ag= 0,80V; AgI/Ag,I = -0,15V; Au /Au = 1,26V; Fe /Fe= -0,037V; Fe /Fe= -0,440V
Cho: E E E E E
Hãy:
a) Thiết lập sơ đồ pin để xác định tích số tan AgI Viết phương trình phản ứng xảy ra điện cực, pin tính độ tan (s) 25oC AgI nước
b) Lập pin điện xảy oxi hố ion Fe2+ thành ion Fe3+ ion Au3+ bị khử thành ion Au+.
Viết phương trình phản ứng xảy điện cực, pin tính sức điện động chuẩn pin số cân phản ứng xảy pin
Bài (2 điểm): Bài tập tính tốn vơ tổng hợp.
1 Cho 6,000 g mẫu chất chứa Fe3O4, Fe2O3 tạp chất trơ Hòa tan mẫu vào lượng dư dung
dịch KI môi trường axit (khử tất sắt thành Fe2+) tạo dung dịch A Pha loãng dung dịch A
đến thể tích 50 mL Lượng I2 có 10 mL dung dịch A phản ứng vừa đủ với 5,500 mL dung dịch
Na2S2O3 1,00M (sinh S4O62-) Lấy 25 mL mẫu dung dịch A khác, chiết tách I2, lượng Fe2+
dung dịch lại phản ứng vừa đủ với 3,20 mL dung dịch MnO4- 1,000M H2SO4
a) Viết phương trình phản ứng xảy (dạng phương trình ion thu gọn) b) Tính phần trăm khối lượng Fe3O4 Fe2O3 mẫu ban đầu
2 Crom nguyên tố phổ biến vỏ trái đất khai thác dạng khoáng chất cromit: FeCr2O4 (dicrom sắt tetra oxit) Để sản xuất crom tinh khiết, cần tách Fe từ
khống theo q trình nung lọc:
4FeCr2O4(r) + 8Na2CO3(r) + 7O2(kh) → 8Na2CrO4(r) + 2Fe2O3(r) + 8CO2(k)
2Na2CrO4(r) + H2SO4(dd) → Na2Cr2O7(r) + Na2SO4(dd) + H2O(l)
Đicromat chuyển Cr2O3 trình khử cacbon, sau khử thành Cr
phản ứng nhiệt nhơm:
Na2Cr2O7(r) + 2C(r) → Cr2O3(r) + Na2CO3(r) + CO(k)
Cr2O3 + 2Al(r) → Al2O3(r) + 2Cr(r)
a) Tính khối lượng Cr thu theo lý thuyết từ 2,1 quặng chứa 72,0 % khoáng FeCr2O4
b) Do có khả chống ăn mịn tốt, nên crom vật liệu tạo hợp kim quan trọng thép Để phân tích hàm lượng Mn Cr mẫu thép có khối lượng 5,00 g, người ta oxi hóa Mn thành
(17)-4
MnO Cr thành Cr O2 2-7 Sau q trình xử lý thích hợp thu 100,0 ml dung dịch chia thành phần nhau:
- Lấy 50,0 ml dung dịch cho vào dung dịch BaCl2 điều chỉnh pH để crom bị kết tủa hoàn
toàn thu 5,28 g BaCrO4
- Để chuẩn độ 50,0 ml dung dịch lại môi trường axit cần dùng hết 43,5ml dung dịch Fe2+ 1,6 M Phương trình chưa cân phản ứng chuẩn độ cho đây:
Hãy cân phương trình phản ứng chuẩn độ c) Tính % Mn % Cr (về khối lượng) mẫu thép
3 Cho 14,4g hỗn hợp Fe, Mg, Cu (số mol kim loại nhau) tác dụng hết với dung dịch HNO3 (dư) thu dung dịch X 2,688 lít (đktc) hỗn hợp gồm khí N2, NO, N2O, NO2
2 khí N2 NO2 có số mol Cơ cạn cẩn thận dung dịch X 58,8g muối khan Tìm
số mol HNO3 phản ứng
Bài (2 điểm): Sơ đồ biến hóa, Cơ chế phản ứng, Đồng phân lập thể, Danh pháp. 1 Trình bày chế tóm tắt phản ứng sau ?
C(CH3)3
OH CH3
CH2
CH3
H+ a)
OH
H2SO4 to
b)
CH2
CH3
OH CH3
H2SO4 to
CH3 CH3
c)
(18)H3C CH
CH3
OH
H2SO4 to
CH3
CH3
CH3
d)
2 Hoàn thành phản ứng sau dạng công thức lập thể cho biết khả quang hoạt sản phẩm
a) (S)(Z)-3-penten-2-ol + KMnO4 C5H12O3
b) raxemic (E)-4-metyl-2-hexen + Br2 C7H14Br2
c) (S)-HOCH2CH(OH)CH=CH2 + KMnO4 C4H10O4
d) (R)-2-etyl-3-metyl-1-penten + H2/Ni C8H18
Bài (2 điểm): Tổng hợp chất hữu cơ, so sánh nhiệt độ sơi, Nhiệt độ nóng chảy, Tính Axit- Bazơ.
1 So sánh nhiệt độ sôi chất dãy chất sau:
N
N S
N N H
N N H
(1) (2) (3) (4)
2 Xác định cấu hình tuyệt đối nguyên tử cacbon bất đối hợp chất sau:
H H3C
H CH(CH3)2
O
HO C
OH CH2NHCH3 H
HO C
CH2OH
HOOC H
NH2 Giải thích:
a Tại phản ứng sau không dùng để tổng hợp tert-butyl propyl ete: CH3CH2CH2ONa + (CH3)3C-Br (CH3)3C-O-CH2CH2CH3
b Sản phẩm phản ứng gì?
c Hãy đề nghị phương pháp tổng hợp tert-butyl propyl ete tốt
4 Bắt đầu đồng phân (R)-1-deuterio-1-butanol hóa chất tự chọn khác, trình bày phương pháp điều chế đồng phân sau đây, sử dụng công thức không gian công thức chiếu Fischer? a) (S)-1-deuterio-1-butanol
b) (R)-1-deuterio-1-ethoxybutane
Bài (2 điểm): Nhận biết, Tách chất, Xác định công thức cấu tạo hợp chất hữu cơ. 1 Cho kiện theo sơ đồ sau:
www.nbkqna.edu.vn 18
A (C
7H10O4)
H2/Ni, t0
Không xảy phản ứng B (C
4H8O2) H3O
+/t0
1 LiAlH
4
2 H3O+
C (C5H10O3) H
2/Ni, t
K2Cr2O7/H2SO4
D (C5H6O5) t0
(19)Hãy viết công thức cấu tạo A, B, C, D, E F
2 Từ benzen người ta tổng hợp chất H theo sơ đồ Hãy hoàn thành sơ đồ phản ứng.
3
2 2
3 4
HNO
+Me CHBr Br /Fe 6H HNO t Mg/ete H O
AlCl H SO HBF
Bezen A B C D E F G H
3 Hợp chất A phản ứng với PCl3 cho B, khử hoá B H2/Pd nhận benzanđehit Mặt
khác, cho B tác dụng với NH3 C, xử lí C với Br2 môi trường kiềm D Từ B
nhận E cách cho phản ứng với benzen xúc tác AlCl3 E chuyển thành F xử lí với
hyđroxylamin Trong mơi trường axit F chuyển thành G Viết công thức cấu tạo hợp chất
Bài (2 điểm): Bài tập tính tốn hữu tổng hợp.
1 Chia 44,8 gam hỗn hợp X gồm axit axetic, glixerol etyl axetat làm ba phần (tỉ lệ số mol của chất phần nhau)
- Phần tác dụng hết với Na thu 1,344 lít (đktc) khí H2
- Phần tác dụng vừa đủ với 500 ml dung dịch NaOH 0,4M đun nóng
- Phần (có khối lượng khối lượng phần 2) tác dụng với NaHCO3 dư có 2,688 lít
(đktc) khí bay
Tính khối lượng chất có hỗn hợp X, biết hiệu suất phản ứng 100%
2 Hỗn hợp X gồm anđehit đơn chức Cho 13,48g X tác dụng hoàn toàn với AgNO3 dư dung
dịch NH3 thu 133,04g kết tủa Mặt khác cho 13,48g X tác dụng hết với H2 (Ni, t0) thu
hỗn hợp Y Cho Y tác dụng với Na dư thu 3,472 lít H2 (đktc) Hãy xác định công thức cấu tạo
và % khối lượng anđêhit hỗn hợp X Bài (2 điểm): Cân hóa học.
Hai xi lanh A, B đậy chặt piston Xi lanh A chứa hỗn hợp khí CO2 H2 theo tỉ lệ
mol : 1; xi lanh B chứa khí C3H8 Nung nóng hai xi lanh đến 5270C xảy phản ứng sau :
(A) CO2 (k) + H2 (k) CO (k) + H2O (k) Kc (A) = 2,50 10 -1
(B) C3H8 (k) C3H6 (k) + H2 (k) Kc (B) = 1,30 10 -3
Khi đạt tới cân bằng, áp suất hai xi lanh Thành phần phần trăm thể tích C3H8
trong xi lanh B 80%
a) Tính nồng độ cân chất xi lanh B áp suất toàn phần đạt tới cân bằng.
www.nbkqna.edu.vn 19
(20)b) Tính nồng độ cân chất xi lanh A.
c) Dùng piston để giảm thể tích xi lanh cịn nửa thể tích ban đầu, giữ nguyên nhiệt độ Tính áp suất tồn phần thời điểm cân xi lanh
Bài 10 (2 điểm): Phức chất.
1 Sử dụng thuyết liên kết hóa trị (VB) để giải thích dạng hình học, từ tính phức chất sau: [Ni(CN)4]2-, [NiCl4]2-, [Ni(CO)4] Cho C (Z=6), N (Z=7), O (Z=8), Ni (Z=28), Cl (Z=17)
2 Hịa tan 2,00 gam muối CrCl3.6H20 vào nước, sau thêm lượng dư dung dịch
AgNO3 lọc nhanh kết tủa AgCl cân 2,1525 gam Cho biết muối crom nói trên
tồn dạng phức chất
a) Hãy xác định công thức phức chất
b) Hãy xác định cấu trúc (trạng thái lai hóa, dạng hình học) nêu từ tính phức
chất
-HẾT -SỞ GÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BẮC GIANG TRƯỜNG THPT CHUYÊN BẮC GIANG
KÌ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI KHU VỰC DUYÊN HẢI ĐỒNG BẰNG BẮC BỘ
NĂM HỌC 2012 - 2013 MƠN: HĨA HỌC – LỚP 11
Thời gian làm 180 phút HƯỚNG DẪN CHẤM
Bài (2 điểm): Tốc độ phản ứng. Cho phản ứng: 2N2O5(k) → 4NO2(k) + O2(k)
Giá trị tốc độ đầu N2O5 250C cho bảng đây:
[N2O5], M 0,150 0,350 0,650
Tốc độ, mol.l-1.phút-1 3,42.10-4 7,98.10-4 1,48.10-3
1 Hãy viết biểu thức định luật tốc độ phản ứng cho phản ứng tính số tốc độ phản ứng Chỉ dẫn cách tính cụ thể
2 Tính thời gian cần để nồng độ N2O5 giảm từ 0,150M xuống 0,050M
3 Tốc độ đầu phản ứng nồng độ N2O5 0,150M 2,37.10-3 mol.l-1.phút-1 400C Xác
định lượng hoạt hoá phản ứng
4 Cho biết chế phản ứng phân huỷ N2O5 theo sơ đồ sau:
N2O5 k1 NO2 + NO3
NO2 + NO3 k1' N2O5
NO2 + NO3 NOk2 + NO + O2
NO + N2O5 3NOk3
www.nbkqna.edu.vn 20
(21)Áp dụng nguyên lí nồng độ ổn định NO3 NO, thiết lập biểu thức tốc độ d[N O ]2
dt
Hướng dẫn giải Cho phản ứng: 2N2O5(k) → 4NO2(k) + O2(k)
1 (0,5 điểm)
Biểu thức định luật tốc độ phản ứng cho phản ứng tính số tốc độ phản ứng v = k.[N2O5]x
Dựa vào số liệu cho suy x = hay v = k.[N2O5]
Tính k thí nghiệm suy k trung bình k = 2,28.10-3 (phút-1)
2 (0,5 điểm)
Thời gian cần để nồng độ N2O5 giảm từ 0,150M xuống 0,050M
Áp dụng biểu thức động học bậc nhất: kt =
0
3
2
[N ] 0,150
ln ln 2, 28.10
[N ] 0,050
O
t O
T = 481 phút 3 (0,5 điểm)
Tốc độ đầu phản ứng nồng độ N2O5 0,150M 2,37.10-3, mol.l-1.phút-1 400C Năng
lượng hoạt hố phản ứng Tại 400C có k
2 = 2,37.10-3 : 0,150 = 1,58.10-2 (phút-1)
Áp dụng phương trình Arrhenus:
a
1
E
k 1
ln =
-k R T T
Thay số liệu:
2
a
E
1,58.10 1
ln =
-2, 28.10 8,314 298 313
Ea = 1,00.105 (J/mol)
4 (0,5 điểm)
Thiết lập biểu thức tốc độ phản ứng d[N O ]2
dt N2O5 k1 NO2 + NO3
NO2 + NO3 k1' N2O5
NO2 + NO3 NOk2 + NO + O2
NO + N2O5 3NOk3
Áp dụng nguyên lí nồng độ ổn định NO3 NO:
d[NO ]
dt = k1.[N2O5] -
'
k [NO2].[NO3] – k2.[NO2].[NO3] = (1)
(22)d[NO]
dt = k2.[NO2].[NO3] – k3.[NO].[N2O5] = (2)
2
d[N O ]
dt = - (k1.[N2O5] + k3.[NO].[N2O5] ) +
'
k [NO2].[NO3]
Từ (1) (2) suy ra: k1.[N2O5] = (k1' + k2).[NO2].[NO3]
k3.[NO].[N2O5] = k2.[NO2].[NO3]
2 '
1
[ ] k k
NO k k k
1 '
3
[ ]
( )
k k NO
k k k
[NO2].[NO3] =
k
k [NO].[N2O5]
2
d[N O ]
dt = - k1.[N2O5] - k3.[NO].[N2O5] +
'
k
2
k
k [NO].[N2O5]
= k1.[N2O5].( -1 - '
1
k k k +
' '
1
k k k ) Bài (2 điểm): Dung dịch điện li.
Dung dịch A gồm Na2S CH3COONa có pHA = 12,50
1 Thêm lượng Na3PO4 vào dung dịch A cho độ điện li ion S2- giảm 20% (coi thể tích
dung dịch khơng đổi) Tính nồng độ Na3PO4 dung dịch A
2 Chuẩn độ 20,00 ml dung dịch A dung dịch HCl 0,10 M:
a Khi thị metyl da cam đổi màu (pH = 4,00) dùng hết 19,40 ml dung dịch HCl Tính nồng độ CH3COONa dung dịch A
b Nếu dùng hết 17,68 ml HCl hệ thu có pH bao nhiêu?
3 Để lâu dung dịch A khơng khí, phần Na2S bị oxi hóa thành S Tính số cân
của phản ứng xảy
4 Hãy tìm thuốc thử để nhận biết dung dịch riêng biệt: H3PO4, Na3PO4, NaH2PO4 Giải
thích tượng xảy
Cho: pKa1(H S)2 7,02; pKa2(H S)2 12,9; pKa1(H PO )3 2,15; pKa2(H PO )3 7,21; pKa3(H PO )3 12,32; pKa(CH COOH)3 4,76;
0 S/H S
E = 0,14 V; E0O /H O2 2 =1,23 V; 25 oC: 2,303
RT l n
F = 0,0592lg Hướng dẫn giải
1 (0,5 điểm) Gọi nồng độ Na2S CH3COONa dung dịch A C1 (M) C2 (M) Khi
chưa thêm Na3PO4, dung dịch xảy trình:
S2- + H
2O HS- + OH- 10-1,1 (1)
HS- + H
2O H2S + OH- 10-6,98 (2)
(23)CH3COO- + H2O CH3COOH + OH- 10-9,24 (3)
H2O H+ + OH- 10-14 (4)
So sánh cân tính theo (1): S2- + H
2O HS- + OH- 10-1,1
C C1
[ ] C1- 10-1,5 10-1,5 10-1,5
CS2-= C1 = 0,0442 (M) độ điện li
2 1,5
1 S
S
[HS ] 10
α α 0,7153
C 0,0442
Khi thêm Na3PO4 vào dung dịch A, cân trên, hệ cịn có thêm cân sau:
3-4
PO + H2O HPO2-4 + OH- 10-1,68 (5)
2-4
HPO + H2O H PO2 -4 + OH- 10-6,79 (6)
-2
H PO + H2O H PO3 + OH- 10-11,85 (7)
Khi
2-, S
α α = 0,7153.0,80 = 0,57224 =
2
-S
[HS ]
C [HS-] = 0,0442 0,57224 = 0,0253 (M) Vì mơi trường bazơ nên CS2- = [S2-] + [HS-] + [H2S] [S2-] + [HS-]
[S2-] = 0,0442 – 0,0253 = 0,0189 (M)
Từ (1) [OH-] = 1,1
10 0,0189 0,0253
= 0,0593 (M)
So sánh cân (1) (7), ta thấy (1) (5) định pH hệ: [OH-] = [HS-] + [
2-4
HPO ][ 2-4
HPO ] = [OH-] - [HS-] = 0,0593 – 0,0253 = 0,0340 (M)
Từ (5) [ 3-4
PO ] =
2-
-4
-1,68 -1,68
[HPO ][OH ] 0,0340.0, 0593
10 10 = 0,0965 (M)
3-4
PO
C [ 3-4
PO ] + [HPO2-4 ] + [
-2
H PO ] + [H PO3 4][ 3-4
PO ] + [HPO2-4 ]
3-4
PO
C 0,0965 + 0,0340 = 0,1305 (M).
2 (0,5 điểm) Khi chuẩn độ dung dịch A HCl, xảy trình sau: S2- + H+ HS- 1012,9
HS- + H+ H
2S 107,02
CH3COO- + H+ CH3COOH 104,76
Tại pH = 4,00:
- 4,00
2- 12,90
[HS ] 10 [S ] 10
1 [HS-] [S2-];
4,00
- 7,02
[H S] 10 [HS ] 10
1 [H2S] [HS-];
(24)
4,00
- 4,76
3
[CH COOH] 10 [CH COO ] 10
100,76 1
0,76
- 0,76
3
[CH COOH] 10
[CH COOH]+[CH COO ] 10 0,8519
Như chuẩn độ đến pH = 4,00 ion S2- bị trung hịa hồn tồn thành H
2S 85,19%
CH3COO- tham gia phản ứng:
0,10 19,40 = 20,00.(2.0,0442 + 0,8519.C2) -3
CH COO
C = C2 = 0,010 (M) Khi chuẩn độ hết 17,68 ml HCl, ta thấy:
nHCl = 0,1.17,68 = 1,768 (mmol); nS2-= 20 0,0442 = 0,884 (mmol) = 0,5 nHCl Vậy phản ứng xảy ra: S2- + 2H+ H
2S
C0 0,884
37,68 1,768 37,68
C 0,884 37,68 Hệ thu gồm H2S:
0,884
37,68 = 0,02346 (M) CH3COO-:
0,01.20
37,68 = 5,308.10-3 (M) Các trình: H2S H+ + HS- 10-7,02 (8)
HS- H+ + S2- 10-12,9 (9)
H2O H+ + OH- 10-14 (10)
CH3COO- + H2O CH3COOH + OH- 10-9,24 (11)
pH hệ tính theo (8) (11): h = [H+] = [HS-] – [CH
3COOH] = 7,02
2
10 [H S] h
- 104,76 [CH
3COO-].h
-7,02
4,76
-3
10 [H S] h =
1 + 10 [CH COO ] (12) Chấp nhận [H2S]1 = CH S2 = 0,02346 (M) [CH3COO
-]
1 =
-3
CH COO
C = 5,308.10-3 (M), thay vào
(12), tính h1 = 2,704.10-6 = 10-5,57 (M)
Kiểm tra: [H2S]2 = 0,02346
5,57
5,57 7,02
10
10 10
= 0,02266 (M)
[CH3COO-]2 = 5,308.10-3
4,76
5,57 4,76
10
10 10
= 4,596.10-3 (M)
Thay giá trị [H2S]2 [CH3COO-]2 vào (12), ta h2 = 2,855.10-6 = 10-5,54 h1
Kết lặp, pH = 5,54
3 (0,5 điểm)Oxi hóa S2- oxi khơng khí:
(25)2x S2- S + 2e
2E / 0,0592 -1
1
K 10 O2 + 2H2O + 4e 4OH
-0
4E / 0,0592
K 10 S2- + O
2 + 2H2O S + 4OH-
0
4(E E ) / 0,0592
K 10 Trong
1
E =
2-0 S/S
E
E = -2
0 O /OH
E được tính sau: S + 2H+ + 2e H
2S
0
2E / 0,0592
K 10 H2S 2H+ + S2- Ka1.Ka2 = 10-19,92
S + 2e S2-
2E / 0,0592
K 10
1
E = E30 - 2
0 S/ H S
19,92.0,0592 19,92.0,0592 E
2 = -0,45 V
O2 + 4H+ + 4e 2H2O
0
4E / 0,0592
K 10 H2O H+ + OH- Kw = 10-14
O2 + 2H2O + 4e 4OH
-0
4E / 0,0592
K 10
2
E = E04 - 14.0,0592 = 2
0 O /H O
E - 14.0,0592 = 0,4012 V Vậy 0
2
4(E E ) / 0,0592
K 10 = 4(0,4012+0,45) / 0,0592
10 = 1057,51.
4 (0,5 điểm) Vì pKa1(H PO )3 2,15; pKa2(H PO )3 7,21; pKa3(H PO )3 12,32 khoảng pH dung dịch sau: pH(H PO )3 < dung dịch H3PO4 thị metyl đỏ có màu đỏ
pH(Na PO )3 >
a3 a2
(Na HPO )
pK pK
pH
2
= 9,765 dung dịch Na3PO4 làm thị metyl đỏ
chuyển màu vàng
2 4 a1 a2
(NaH PO )
pK pK
pH
2
= 4,685,00 thị metyl đỏ có màu hồng da cam dung dịch NaH2PO4 Vậy dung metyl đỏ để phân biệt dung dịch
Bài (2 điểm): Điện hóa học.
+ - 3+ + 3+ 2+
0 0 0
Ag /Ag= 0,80V; AgI/Ag,I = -0,15V; Au /Au = 1,26V; Fe /Fe= -0,037V; Fe /Fe= -0,440V
Cho: E E E E E
Hãy:
a) Thiết lập sơ đồ pin để xác định tích số tan AgI Viết phương trình phản ứng xảy ra điện cực, pin tính độ tan (s) 25oC AgI nước
b) Lập pin điện xảy oxi hoá ion Fe2+ thành ion Fe3+ ion Au3+ bị khử thành ion Au+.
Viết phương trình phản ứng xảy điện cực, pin tính sức điện động chuẩn pin số cân phản ứng xảy pin
(26)Hướng dẫn giải a) (1,0 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 sẽ
đóng vai trị catot Vậy sơ đồ pin sau:
(-) Ag │ I-(aq), AgI(r) ║ Ag+(aq) │ Ag(r) (+)
Hoặc: (-) Ag, AgI(r) │ I-(aq) ║ Ag+(aq) │ Ag(r) (+)
Phản ứng cực âm: Ag(r) + I−(aq) AgI(r) + e K
1 Phản ứng cực dương: Ag+(aq) + e Ag(r) K
2
Phản ứng xảy pin: Ag+(aq) + I-(aq) AgI(r) K-1
S (1) Trong KS-1= K11.K2 =
0
+
-Ag /-Ag AgI/Ag,I ( - ) / 0,059
10E E ≈ 1,0.1016 KS = 1,0.10−16
- Gọi S độ tan AgI nước nguyên chất, ta có: AgI↓ Ag+ + I- K
S = 10-16 S S
Vì q trình tạo phức hiđroxo Ag+ khơng đáng kể, I- anion axit mạnh HI, nên
S = KS=1,0.10-8 M
b) (1,0 điểm) Theo qui ước: q trình oxi hóa Fe2+ xảy anot, trình khử Au3+ xảy trên
catot, điện cực Pt nhúng dung dịch Fe3+, Fe2+ anot, điện cực Pt nhúng dung dịch
Au3+, Au+ catot:
(-) Pt │ Fe3+(aq), Fe2+(aq) ║ Au3+(aq), Au+(aq) │ Pt (+)
Phản ứng cực âm: 2x Fe2+(aq) Fe3+(aq) + e K
1 Phản ứng cực dương: Au3+(aq) + 2e Au+(aq) K
2
Phản ứng pin: Au3+(aq) + 2Fe2+(aq) Au+(aq) + 2Fe3+(aq) K (2)
K = (K11)2.K =
0
3+ 3+ 2+ Au /Au Fe /Fe
2( - ) / 0,059
10 E E
Trong khử chuẩn cặp Fe3+/Fe2+ tính (hoặc tính theo số cân bằng) sau:
Fe3+ + 3e Fe E0(1) = -0,037 V, G0(1) = -3FE0(1)
Fe2+ + 2e Fe E0(2) = -0,440 V, G0(2) = - 2F E0(1)
Fe3+ + e Fe2+ E0(3) = -ΔG (3)0
F =
0
ΔG (1) - ΔG (2) F
= 3E0(1)- 2E0(2) = 0,77V
→ K = (K11)2.K
2 = 102(1,26 0,77) / 0,059 = 1016,61
Ở điều kiện tiêu chuẩn, sức điện động chuẩn pin là:
(27)E0 pin =
0
3+ + 3+ 2+
Au /Au Fe /Fe
E - E = 0,49 V
Bài (2 điểm): Bài tập tính tốn vơ tổng hợp.
1 Cho 6,000 g mẫu chất chứa Fe3O4, Fe2O3 tạp chất trơ Hòa tan mẫu vào lượng dư dung
dịch KI môi trường axit (khử tất sắt thành Fe2+) tạo dung dịch A Pha loãng dung dịch A
đến thể tích 50 mL Lượng I2 có 10 mL dung dịch A phản ứng vừa đủ với 5,500 mL dung dịch
Na2S2O3 1,00M (sinh S4O62-) Lấy 25 mL mẫu dung dịch A khác, chiết tách I2, lượng Fe2+
dung dịch lại phản ứng vừa đủ với 3,20 mL dung dịch MnO4- 1,000M H2SO4
a) Viết phương trình phản ứng xảy (dạng phương trình ion thu gọn) b) Tính phần trăm khối lượng Fe3O4 Fe2O3 mẫu ban đầu
Hướng dẫn giải a (0,25 điểm) Phương trình phản ứng:
Fe3O4 + 2I- + 8H+ 3Fe2+ + I2 +4H2O (1)
Fe2O3 + 2I- + 6H+ 2Fe2+ + I2 +3H2O (2)
2S2O32- + I2 S4O62- + 2I- (3)
5Fe2+ + MnO
4- + 8H+ 5Fe3+ + Mn2+ + 4H2O (4)
b (0,25 điểm) Tính phần trăm:
(3) 0,0055 0,00275mol
2 n n 2(3) SO
I
(4) nFe2(4) 5nMnO4 50,003210,016mol Đặt số mol Fe3O4 Fe2O3 x y ta có:
00925 , y 0045 , x 01375 , 00275 , y x 032 , 016 , y x % , 17 % 100 000 , 232 0045 , m % 3O
Fe
% , 24 % 100 000 , 160 00925 , m % 2O
Fe
2 Crom nguyên tố phổ biến vỏ trái đất khai thác dạng khoáng chất cromit: FeCr2O4 (dicrom sắt tetra oxit) Để sản xuất crom tinh khiết, cần tách Fe từ
khống theo q trình nung lọc:
4FeCr2O4(r) + 8Na2CO3(r) + 7O2(kh) → 8Na2CrO4(r) + 2Fe2O3(r) + 8CO2(k)
2Na2CrO4(r) + H2SO4(dd) → Na2Cr2O7(r) + Na2SO4(dd) + H2O(l)
Đicromat chuyển Cr2O3 trình khử cacbon, sau khử thành Cr
phản ứng nhiệt nhôm:
(28)Na2Cr2O7(r) + 2C(r) → Cr2O3(r) + Na2CO3(r) + CO(k)
Cr2O3 + 2Al(r) → Al2O3(r) + 2Cr(r)
a) Tính khối lượng Cr thu theo lý thuyết từ 2,1 quặng chứa 72,0 % khoáng FeCr2O4
Hướng dẫn giải (0,25 điểm)
2 2 2 4
6
Cr Cr O Na Cr O 1 Na Cr O FeCr O 2,1 72
n = 2n = 2n 2n = 2n = 2. 10
2 100 224
→ m = n = 2.Cr Cr 2,1 72 10 52,06
100 224 7,0.10
5 (g) = 7,0.102 (kg).
b) Do có khả chống ăn mòn tốt, nên crom vật liệu tạo hợp kim quan trọng thép Để phân tích hàm lượng Mn Cr mẫu thép có khối lượng 5,00 g, người ta oxi hóa Mn thành
-4
MnO Cr thành Cr O2 2-7 Sau q trình xử lý thích hợp thu 100,0 ml dung dịch chia thành phần nhau:
- Lấy 50,0 ml dung dịch cho vào dung dịch BaCl2 điều chỉnh pH để crom bị kết tủa hoàn
toàn thu 5,28 g BaCrO4
- Để chuẩn độ 50,0 ml dung dịch cịn lại mơi trường axit cần dùng hết 43,5ml dung dịch Fe2+ 1,6 M Phương trình chưa cân phản ứng chuẩn độ cho đây:
Hãy cân phương trình phản ứng chuẩn độ Hướng dẫn giải (0,25 điểm)
c) Tính % Mn % Cr (về khối lượng) mẫu thép Hướng dẫn giải Thí nghiệm (0,25 điểm): 2Ba2+ +
2-2
Cr O + H2O 2BaCrO4 + 2H+
nCr (trong 50,0 ml) = 2
2
Cr O
n =
4
BaCrO BaCrO
1 5,82
2 = = 0,023
2n n 253,3 (mol)
→ mCr (trong 100,0 ml dung dịch) = 52,0 0,023 2,39 (g)
Thí nghiệm (0,25 điểm):
(29)
Trong 50,0 ml dung dịch: 2+ -
2-4
Fe MnO Cr O
n = 5n + 6n
→ nMn (trong 50,0 ml) =
4
MnO
n = 2+
2-2
Fe Cr O
1
( n 6n )
5
→ nMn (trong 50,0 ml) = 2+ Cr(trong 50,0 ml)
Fe
1 1
( n n )
5 2
= 1(43,5.10 1,60 - 0,023) = 1,2.10 (mol)-3 -4 5
→ mMn (trong 100,0 ml dung dịch) = 54,9 1,2.10-4 0,013 (g)
% Cr thép là: 2,39.100
5,00 48%; % Mn thép là:
0,013 .100
5,00 0,26%
3 Cho 14,4g hỗn hợp Fe, Mg, Cu (số mol kim loại nhau) tác dụng hết với dung dịch HNO3 (dư) thu dung dịch X 2,688 lít (đktc) hỗn hợp gồm khí N2, NO, N2O, NO2
2 khí N2 NO2 có số mol Cơ cạn cẩn thận dung dịch X 58,8g muối khan Tìm
số mol HNO3 phản ứng
Hướng dẫn giải 0,5 điểm)
Vì hỗn hợp khí NO2,NO, N2O, N2 số mol N2 số mol NO2 ta coi khí
một khí N3O2 NO.N2O hỗn hợp bốn khí coi hỗn hợp khí NO N2O với số
mol a b Như vậy, ta có sơ đồ:
Fe, Mg, Cu HNO3 Fe3+, Mg2+, Cu2+, NH
4+ + NO, N2O + H2O
Ta có trình cho nhận e
Fe Fe+3 + 3e (1) ; Mg Mg+2 + 2e (2) ; Cu Cu+2 + 2e (3)
0,1 0,3 0,1 0,2 0,1 0,2 Tổng số mol e cho: 0,3 + 0,2 + 0,2 = 0,7 (mol)
4H+ + NO
3- + 3e NO + 2H2O (4)
4a 3a a 10H+ + 2NO
3- + 8e N2O + 5H2O (5)
10b 8b b 10H+ + NO
3- + 8e NH4+ + 3H2O (6)
0,125 0,1 0,0125
(30)Tổng số mol e nhận là: 3a + 8b + 0,1
Vậy ta có hệ phương trình:
0,12 0,12 0, 072
3 0,1 0, 0, 0, 048
a b a b a
a b a b b
Theo phương trình (4), (5), (6)
Tổng số mol HNO3 dùng : 4a + 10b + 0,125 = 0,893 (mol)
Bài (2 điểm): Sơ đồ biến hóa, Cơ chế phản ứng, Đồng phân lập thể, Danh pháp. 1 Trình bày chế tóm tắt phản ứng sau ?
C(CH3)3
OH CH3
CH2
CH3
H+ a)
OH
H2SO4 to
b)
CH2
CH3
OH CH3
H2SO4 to
CH3 CH3
c)
H3C CH
CH3
OH
H2SO4 to
CH3
CH3
CH3
d)
Hướng dẫn giải a) (0,25 điểm)
C(CH3)3
OH CH3
CH2
CH3
H+
CH3
CH3
H3C
+
chun vÞ
CH3
CH3
+
-H+
CH3
(31)b) (0,25 điểm)
OH
H2SO4 to
H
H2SO4 to - H2O
+ H
+
-H+
c) (0,25 điểm)
CH2
CH3
OH CH3
H2SO4 to
CH3 CH3
CH2
CH3 CH3 +
ankyl hóa
CH3 CH3
+
-H+
d) (0,25 điểm)
H3C CH
CH3 OH
CH3
CH3 CH3
H3C CH
CH3
O H
H H3O +
+
-H2O
H3C CH
CH3
+
+H2O
Chun vÞ CH3
CH3
CH3
+
CH3
CH3
CH3
+ -H3O
+
2 Hoàn thành phản ứng sau dạng công thức lập thể cho biết khả quang hoạt sản phẩm
a) (S)(Z)-3-penten-2-ol + KMnO4 C5H12O3
b) raxemic (E)-4-metyl-2-hexen + Br2 C7H14Br2
c) (S)-HOCH2CH(OH)CH=CH2 + KMnO4 C4H10O4
d) (R)-2-etyl-3-metyl-1-penten + H2/Ni C8H18
(32)Hướng dẫn giải a) Đây q trình syn-hidroxyl hóa (0,25 điểm)
OH
H CH3
OH H C OH C H OH CH3 H KMnO4 H C H CH3 OH H OH H CH3 H HO H HO CH3 H OH CH3 H HO CH3 H OH CH3 OH H CH3 OH H CH3
Meso không quang hoạt
Quang hoạt b) Đây q trình anti-brom hóa (0,25 điểm)
Br
CH3 H
Br H C Br C H Br H CH3 Br2 H C CH3 H Br H Br H CH3 H Br H Br CH3 H3C
H C2H5
CH3
H
C2H5
CH3
H
C2H5
H CH3
C2H5 H CH3
C2H5
và đối quang
và đối quang
và đối quang
và đối quang
và đối quang Các sản phẩm tạo hỗn hợp raxemic khơng quang hoạt
c) Hidroxyl hóa (0,25 điểm)
(33)CH2OH H HO
H HO
CH2OH H
HO
CH2OH CH CH2
KMnO4
CH2OH OH H
H HO
CH2OH
meso không quang hoạt quang hoạt
d) Hidro hóa (0,25 điểm)
C2H5 CH3 H
CH3 H
C2H5 CH3
H
C2H5 C CH2
H2, Ni, t
C2H5 H CH3
CH3 H
C2H5
C2H5
meso không quang ho¹t quang ho¹t
Bài (2 điểm): Tổng hợp chất hữu cơ, so sánh nhiệt độ sôi, Nhiệt độ nóng chảy, Tính Axit- Bazơ.
1 So sánh nhiệt độ sôi chất dãy chất sau:
N
N S
N N H
N N H
(1) (2) (3) (4)
2 Xác định cấu hình tuyệt đối nguyên tử cacbon bất đối hợp chất sau:
H H3C
H CH(CH3)2
O
HO C
OH CH2NHCH3
H
HO C
CH2OH
HOOC H
NH2 Giải thích:
a Tại phản ứng sau không dùng để tổng hợp tert-butyl propyl ete: CH3CH2CH2ONa + (CH3)3C-Br (CH3)3C-O-CH2CH2CH3
b Sản phẩm phản ứng gì?
c Hãy đề nghị phương pháp tổng hợp tert-butyl propyl ete tốt
4 Bắt đầu đồng phân (R)-1-deuterio-1-butanol hóa chất tự chọn khác, trình bày phương pháp điều chế đồng phân sau đây, sử dụng công thức không gian công thức chiếu Fischer? a) (S)-1-deuterio-1-butanol
b) (R)-1-deuterio-1-ethoxybutane
(34)N
N N
N H
H Hướng dẫn giải
1 So sánh nhiệt độ sôi chất dãy chất sau: (0,5 điểm)
N
N S
N N H
N N H
(1) (2) (3) (4)
(1) < (2) < (4) < (3)
Giải thích: (1) < (2) có lực Vandecvan nên nhiệt độ sơi phụ thuộc vào khối lượng phân tử
(4) < (3) (3) có liên kết hiđro liên phân tử cịn (4) có liên kết hiđro nội phân tử, nên phân tử tồn chủ yếu dạng đime
N N H N N N N
H H
2 (0,5 điểm)
H H3C
H CH(CH3)2
O *
(R)
HO C OH
CH2NHCH3
H
HO
* (R) C
CH2OH
HOOC H
NH2
* (S)
(R)
3 Giải thích (0,5 điểm):
a Khơng dùng để tổng hợp tert-butyl propyl ete:
CH3CH2CH2ONa + (CH3)3C-Br (CH3)3C-O-CH2CH2CH3
Do phản ứng xảy theo chế SN2không thực với ankyl halogenua bậc b Sản phẩm phản ứng?
Ion ancolat bazơ mạnh, tác nhân nuclephin nên phản ứng tách chiếm ưu thế, sản phẩm phản ứng sản phẩm tách E2
CH3CH2CH2ONa + (CH3)3C-Br (CH3)C=CH2 + CH3CH2CH2OH + NaBr
c Phương pháp tổng hợp hiệu dùng phân tử phản ứng SN2 có nhóm ankyl cản trở khơng gian ancolat cản trở nhiều
CH3CH2CH2Br + (CH3)3C-ONa (CH3)3C-O-CH2CH2CH3 + NaBr
4 Bắt đầu đồng phân (R) – – deuterio- 1- butanol, điều chế: (0,5 điểm) a) (S)- 1- deuterio-1-butanol: (0,25 điểm)
(35)D
CH3CH2CH2 OH
H
D
CH3CH2CH2 OSO2H
H
D CH3CH2CH2
OH
H S
O
O
R Cl
OH
-SN2
(R) (R) (S)
Hoặc công thức chiếu Fise
D H
CH3CH2CH2 S
O
O
R Cl
D H CH3CH2CH2
HO SO
O
O
R D OH
H CH3CH2CH2 OH
-SN2
(R) (R) (S)
b) ( R ) -1- deuterio – 1- ethoxybutane (0,25 điểm) D
CH3CH2CH2 OH H
D
CH3CH2CH2 ONa H
OC2H5 CH3CH2CH2
H
(R) (R) (R)
NaH C2H5I
D
Hoặc
D
CH3CH2CH2 OH H
D
CH3CH2CH2 H OC
2H5 CH3CH2CH2
D
H
(R) (S) (R)
C2H5ONa PBr3
pyridine SN2
Br
SN2 Hoặc công thức chiếu Fisher hai phương pháp
Bài (2 điểm): Nhận biết, Tách chất, Xác định công thức cấu tạo hợp chất hữu cơ. 1 Cho kiện theo sơ đồ sau:
www.nbkqna.edu.vn 35
E (C3H6O)
A (C
7H10O4)
H2/Ni, t0
Không xảy phản ứng B (C
4H8O2) H3O
+/t0
1 LiAlH
4
2 H3O+
C (C5H10O3) H2/Ni, t0
K2Cr2O7/H2SO4
D (C5H6O5) t0
(36)Hãy viết công thức cấu tạo A, B, C, D, E F
2 Từ benzen người ta tổng hợp chất H theo sơ đồ Hãy hoàn thành sơ đồ phản ứng.
3
2 2
3 4
HNO
+Me CHBr Br /Fe 6H HNO t Mg/ete H O
AlCl H SO HBF
Bezen A B C D E F G H
3 Hợp chất A phản ứng với PCl3 cho B, khử hoá B H2/Pd nhận benzanđehit Mặt
khác, cho B tác dụng với NH3 C, xử lí C với Br2 môi trường kiềm D Từ B
nhận E cách cho phản ứng với benzen xúc tác AlCl3 E chuyển thành F xử lí với
hyđroxylamin Trong mơi trường axit F chuyển thành G Viết công thức cấu tạo hợp chất
Hướng dẫn giải 1 (0,75 điểm)
B: HO-CH2-CH2-CO-CH3
C: HO-CH2-CH2-CO-CH2- CH2-OH
D: HOOC-CH2-CO-CH2- COOH
E: CH3-CH2-CO-CH3
F: HO-CH2-CH2-CHOH-CH2- CH2-OH
2 Sơ đồ tổng hợp (0,5 điểm)
CH(CH3)2 CH(CH3)2
Br
CH(CH3)2
Br
NO2
CH(CH3)2
Br
NH2
CH(CH3)2
Br
N2BF4
CH(CH3)2
Br F CH(CH3)2
MgBr F CH(CH3)2
F
+Me2CHBr
AlCl3
+Br2/Fe HNO3 6H
HNO2
HBF4
to
H2O Mg/ete
3 (0,75 điểm) - Hợp chất A phản ứng với PCl3 cho B, khử hoá B H2/Pd nhận
benzanđehit nên A axit benzoic C6H5COOH
- B C6H5COCl
- B tác dụng với NH3 C nên C C6H5CONH2
- Xử lí C với Br2 môi trường kiềm D nên D Anilin C6H5NH2
www.nbkqna.edu.vn 36
O O
O
O
(37)- Từ B nhận E cách cho phản ứng với benzen xúc tác AlCl3 nên E là:
C6H5COC6H5
- E chuyển thành F xử lí với hyđroxylamin nên F là: (C6H5)2C=N-OH
- Trong môi trường axit F chuyển thành G, nên G là: C6H5CONHC6H5
Bài (2 điểm): Bài tập tính tốn hữu tổng hợp.
1 Chia 44,8 gam hỗn hợp X gồm axit axetic, glixerol etyl axetat làm ba phần (tỉ lệ số mol của chất phần nhau)
- Phần tác dụng hết với Na thu 1,344 lít (đktc) khí H2
- Phần tác dụng vừa đủ với 500 ml dung dịch NaOH 0,4M đun nóng
- Phần (có khối lượng khối lượng phần 2) tác dụng với NaHCO3 dư có 2,688 lít
(đktc) khí bay
Tính khối lượng chất có hỗn hợp X, biết hiệu suất phản ứng 100%
2 Hỗn hợp X gồm anđehit đơn chức Cho 13,48g X tác dụng hoàn tồn với AgNO3 dư dung
dịch NH3 thu 133,04g kết tủa Mặt khác cho 13,48g X tác dụng hết với H2 (Ni, t0) thu
hỗn hợp Y Cho Y tác dụng với Na dư thu 3,472 lít H2 (đktc) Hãy xác định cơng thức cấu tạo
và % khối lượng anđêhit hỗn hợp X
Hướng dẫn giải
1 (1,0 điểm) Phần : CH3COOH (a mol), C3H5(OH)3 (b mol) CH3COOC2H5 (c mol)
Phần : CH3COOH (xa mol), C3H5(OH)3 (xb mol) CH3COOC2H5 (xc mol)
Phần : CH3COOH (xa mol), C3H5(OH)3 (xb mol) CH3COOC2H5 (xc mol)
mhh = 60.(a + 2xa) + 92.(b+2xb) + 88.(c+2xc) = 44,8 (gam)
=> (2x + 1)(60a + 92b + 88c) = 44,8 (I) - Cho phần tác dụng hết với Na :
3
1 CH COOH + Na CH COONa+ H
2 a Mol : a
2
3 3
3 C H (OH) + 3Na C H (ONa) + H
2 3b Mol: b
2
Số mol khí H2 thu là: a + 3b = 0,06 (mol)
2 a + 3b = 0,12 (II) - Cho phần tác dụng với dung dịch NaOH :
(38)3
3 5
CH COOH NaOH CH COONa H O Mol : xa xa
CH COOC H NaOH CH COONa C H OH Mol : xc xc
Số mol NaOH phản ứng : xa + xc = 0,2 (mol) (III) - Cho phần tác dụng với NaHCO3 dư:
3 3 2
CH COOH NaHCO CH COONa CO H O Mol : xa xa
Số mol khí CO2 thu : xa = 0,12 (mol) (IV)
Từ (II), (III) (IV) ta có: 0,12 ax = 0,12 a=
x 0,04x - 0,04 b
x
0,08 cx = 0,08 c=
x
Do b > nên 0,04x - 0,04> 0x >1 (*) Thay a, b, c vào (I) ta được:
0,12 0,04x 0,04 0,08
(2x 1) 60 92 88 44,8
x x x
7,36x - 20x + 10,56 = 02
Giải phương trình bậc =>
33/ 46 < x
x
(Tháa m·n (*)) (Lo¹i)
Thay x = vào (II), (III) (IV) ta kết quả:
a = 0,06 (mol) b = 0,02 (mol) c = 0,04 (mol)
Khối lượng chất có hỗn hợp X là: mCH COOH3 = 60.(a + 2xa) = 18 gam
mC H (OH)3 3= 92.(b+2xb) = 9,2 gam mCH COOC H3 5= 88.(c+2xc) = 17,6 gam
2 (1,0 điểm)Vì X hỗn hợp hai anđêhit đơn chức nên Y hỗn hợp hai ancol đơn chức nX = nY
(39)Do Y hai ancol đơn chức nên số mol H2 thoát cho Y tác dụng với Na dư nửa
Y
3, 472 13, 48
2 0,31 43, 48
22, 0,31
X H X
n n molM
Trong X chứa anđehit có phân tử khối nhỏ 43,48 anđehit phải HCHO Gọi cơng thức anđêhit lại (CHC)tR-CHO (t 0)
Đặt số mol HCHO (CH C)tR-CHO a b
a + b = 0,31 (1) 30a + (25t + R + 29)b = 13,48 (2) Phương trình hóa học:
HCHO + 4AgNO3 + 6NH3 + 2H2O
o
t
(NH4)2CO3 + 4NH4NO3 + 4Ag
a 4a (CHC)tR-CHO + (2 + t)AgNO3 + (3+t)NH3 + H2O
o
t b to
(CAgC)tR-COONH4 + 2Ag + (2 + t) NH4NO3
b 2b 108(4a +2b) + (132 t + R + 62)b = 133,04 (3)
Giải (1),(2), (3) ta có : b = 5,06 153 107.t Do b < 0,31 => 5,06
153 107.t < 0,31 => t < 1,277 => t = t =
* Nếu t = => khơng có kết tủa (CAgC)tR-COONH4 =>4a + 2b =
133,04 108 (4) Từ (1) (4) => a=1,232 b = 0,306
Thay vào (2), ta R <0 (vơ lí) loại * Nếu t = => b = 5,06
153 107 = 0,11 => a= 0,2 Thay vào (2) => R = 14 ; R nhóm CH2
Vậy andehit thứ : CH C-CH2-CHO
% khối lượng: % HCHO = 0, 2.30
13, 48 100% = 44,51%
% CH C-CH2-CHO = 100% - 44,51% = 55,49%
(40)Bài (2 điểm): Cân hóa học.
Hai xi lanh A, B đậy chặt piston Xi lanh A chứa hỗn hợp khí CO2 H2 theo tỉ lệ
mol : 1; xi lanh B chứa khí C3H8 Nung nóng hai xi lanh đến 5270C xảy phản ứng sau :
(A) CO2 (k) + H2 (k) CO (k) + H2O (k) Kc (A) = 2,50 10 -1
(B) C3H8 (k) C3H6 (k) + H2 (k) Kc (B) = 1,30 10 -3
Khi đạt tới cân bằng, áp suất hai xi lanh Thành phần phần trăm thể tích C3H8
trong xi lanh B 80%
a) Tính nồng độ cân chất xi lanh B áp suất tồn phần đạt tới cân bằng. b) Tính nồng độ cân chất xi lanh A.
c) Dùng piston để giảm thể tích xi lanh cịn nửa thể tích ban đầu, giữ nguyên nhiệt độ Tính áp suất toàn phần thời điểm cân xi lanh
Hướng dẫn giải a) (0,75 điểm)C3H8 80% C3H6 10% H2 10%
Gọi CB tổng nồng độ tất hợp phần cân
[C3H8 ] = 0,8 CB ; [C3H6 ] = [H2] = 0,1.CB
l mol C
C C
B B
B 1,3.10 0,104 / )
, (
) ,
( 3
;
[C3H8 ] = 0,0832 mol/l; [C3H6] = [H2] = 0,0104 mol/l
PB = 692 KPa = 6,827 atm
b) (0,5 điểm) Nếu PA = PB CA = CB Tại cân [CO2] = [H2] = x
[CO] = [H2O] = (0,104-2x)/2 = 0,052-x; (0,052-x)2 / x2 = 0,25 -> x = 3,47.10-2 mol/l
[CO2] = [H2] = 3,47 10-2 mol/l ; [CO] = [H2O] = 1,73.10-2 mol/l
c) (0,75 điểm) Xilanh A: P'A = 2.PA = 1384 KPa
Xilanh B: C3H8 C3H6 + H2
Lúc đầu (mol/l) 2.0,0832 2.0,0104 2.0,0104
Cân 0,1664+y 0,0208 - y 0,0208 - y
(0,0208 - y)2 / (0,1660 + y) = 1,30 10-3 -> y = 5,84 10-3 mol/l
C'B = 2CB - y = 0,2022 mol/l P'B = C'BRT = 1345 KPa = 13,264 atm
Bài 10 (2 điểm): Phức chất.
1 Sử dụng thuyết liên kết hóa trị (VB) để giải thích dạng hình học, từ tính phức chất sau: [Ni(CN)4]2-, [NiCl4]2-, [Ni(CO)4] Cho C (Z=6), N (Z=7), O (Z=8), Ni (Z=28), Cl (Z=17)
2 Hòa tan 2,00 gam muối CrCl3.6H20 vào nước, sau thêm lượng dư dung dịch
AgNO3 lọc nhanh kết tủa AgCl cân 2,1525 gam Cho biết muối crom nói trên
tồn dạng phức chất
a) Hãy xác định cơng thức phức chất
(41)b) Hãy xác định cấu trúc (trạng thái lai hóa, dạng hình học) nêu từ tính phức
chất
Hướng dẫn giải 1 (0,75 điểm)
Ni : 3d84s2 ; Ni2+ : 3d8
Ni2+ :
3d 4s 4p
Phức [Ni (CN)4]2- : CN- phối tử nhận tạo trường mạnh dồn electron d tạo phức vuông
phẳng với lai hóa dsp2 Spin thấp (S = ) Nghịch từ
3d 4s 4p
dsp2 [Ni(CN)4]
2-Phức [NiCl4]2- : Cl- phối tử cho tạo trường yếu không dồn ép electron d tạo phức
tứ diện với lai hóa sp3 Spin thấp (S = ) Thuận từ
3d 4s 4p
[Ni(Cl)4]
2-sp3
Ni : 3d84s2
3d 4s 4p
Phức [Ni(CO)4] : CO phối tử nhận tạo trường mạnh dồn electron 4s vào 3d tạo obitan
4s,3d trống lai hóa sp3 , phức tứ diện Spin thấp (S = 0) Nghich từ
(42)3d 4s 4p sp3
[Ni(CO)4]
CO CO CO CO
2 a) (0,75 điểm)
n(AgCl) = (2,1525:143,5) = 0,015; n(CrCl3 6H2O) = (2:266,5) = 7,5.10-3
n(Cl- tạo phức) = 3(7,5.10-3) - 0,015 = 7,5.10-3
Trong phân tử phức chất tỷ lệ mol Cl: Cr3+ = (7,5.10-3) : (7,5.10-3) = 1:1
Công thức phức: Cr(H2O)5Cl2+
b) (0,5 điểm)24Cr3+ (1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d3) 24Cr3+ : [Ar] 3d3
3d3 4s 4p
Cr lai hãa sp3d2
Ar
Phøc thuËn tõ
A
H2O
Cl
900
900
H2O H2O
H2O
H2O
Bát diện
(43)
SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO HÀ NỘI
TRƯỜNG THPT CHU VĂN AN
KÌ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI
KHU VỰC DUYÊN HẢI VÀ ĐỒNG BẰNG BẮC BỘ LẦN THỨ VI-NĂM 2013
MÔN THI: HĨA HỌC KHỐI: 11
(Thời gian: 180’ khơng kể thời gian giao đề) (Đề thi gồm 10 câu in 04 trang)
Cho biết nguyên tử khối nguyên tố: H = 1; He = 4; C = 12; N = 14; O =
16; F = 19; Na = 23; Al = 27; S = 32; Fe = 56; Au = 197.
Cho biết số hiệu nguyên tử nguyên tố: C = 6, O = 8, Mn = 25, Ni = 28
Bài 1.(2 điểm) Tốc độ phản ứng
Phản ứng xà phịng hóa etyl axetat dung dịch NaOH 100C có số tốc độ 2,38 mol -1 lít ph-1 Tính thời gian cần để xà phịng hóa 50% etyl axetat 100C trộn lít dung dịch etyl
axetat 0,05M với:
a) lít dung dịch NaOH 0,05M b) lít dung dịch NaOH 0,10M Bài (2 điểm) Dung dịch điện li
Cho dung dịch A gồm hỗn hợp KCN 0,120M, NH3 0,150M KOH 5.10-3M
a) Tính pH dung dịch A
b) Tính thể tích dung dịch HCl 0,210M cần cho vào 100 ml dung dịch A để pH dung dịch thu 9,24 Cho biết pKa HCN 9,35; NH4 9,24
Bài (2 điểm) Điện hóa học
Cho pin: PtFe3+ (0,05M), Fe2+ (0,5M)Mn2+ (0,02M), MnO
4 (0,2M), H2SO4 (xM)Pt, 250C
Bỏ qua tạo phức hiđroxo, H2SO4 phân li hoàn toàn
a) Khi x = 0,5M phản ứng xảy theo chiều nào? Viết phản ứng tổng quát pin hoạt động Tính suất điện động pin số cân phản ứng
b) Thêm lượng KCN vào bên điện cực trái pin cho phản ứng tạo phức xảy hồn tồn Tính suất điện động pin
3+ 2- - + 2+
4
0
Fe /Fe MnO ,H /Mn
RT
ln = 0,059lg; E = + 0,77V; E = + 1,51V F
Fe3+ + 6CN- Fe(CN)3
6 III = 1042
Fe2+ + 6CN- Fe(CN)4
6 II = 1035
Bài (2 điểm) Bài tập tính tốn vơ tổng hợp
www.nbkqna.edu.vn 43
(44)Cho hỗn hợp X gồm Al, Fe, Au vào dung dịch HCl đậm đặc, dư thu V lít khí H2 (ở đktc)
hỗn hợp A Cho từ từ dung dịch HNO3 đến dư vào hỗn hợp A đến chất rắn tan hoàn toàn, thu
được 4,48 lít (ở đktc) khí khơng màu hóa nâu khơng khí dung dịch B Lọc bỏ bã rắn hỗn hợp A cho toàn dung dịch nước lọc tác dụng với dung dịch NaOH dư điều kiện khơng có khơng khí, thu 13,5 gam kết tủa Mặt khác, cô cạn dung dịch B thu 83,25 gam muối khan Tính thành phần % khối lượng kim loại hỗn hợp X V Bài (2 điểm) Tổng hợp chất hữu cơ, so sánh nhiệt độ sôi, nhiệt độ nóng chảy Tính axit
-bazơ
Cho biết sản phẩm chế phản ứng C6H5CHO với KCN C2H5OH cho sản phẩm
C14H12O2
Xác định công thức cấu tạo chất B, C, D, E, F viết phương trình hóa học thực sơ đồ chuyển hóa sau:
+
2 (1)EtMeCHCHO;(2)H O
Cl ,as Cl ,Fe KOH/EtOH Mg/ete
(1) (2) (3) (4) (5)
3
n-C H C H B C D E F
Các phản ứng xảy theo tỉ lệ : 1; chất từ B đến F sản phẩm Viết kí hiệu gọi tên chế phản ứng (1); (2); (3); (5)
Viết tên gọi hợp chất F cho biết số đồng phân lập thể F
Bài (2 điểm) Sơ đồ biến hóa - Cơ chế phản ứng - Đồng phân lập thể - Danh pháp Viết sơ đồ điều chế chất sau đây:
a) 1,3,5 - tribrombenzen từ axetilen hóa chất cần thiết khác b) Axit m-toluic từ benzen hóa chất cần thiết khác.
Một hợp chất hữu (X) có đồng phân cis-trans Đốt cháy hoàn toàn 11,6 gam (X) thu được 17,6 gam CO2 3,6 gam H2O
a) Xác định công thức cấu tạo đồng phân (X), biết tỉ khối (X) He nhỏ 37,5 Gọi tên
b) So sánh nhiệt độ nóng chảy đồng phân (X) Giải thích
c) Trình bày chế phản ứng cho biết sản phẩm cuối phản ứng cộng Br2 với
mỗi đồng phân (X)
Bài (2 điểm) Nhận biết, tính chất xác định cơng thức cấu tạo hợp chất hữu cơ
Cho hợp chất A (C7H14O2) A phản ứng với (CH3CO2)2O sinh B (C7H13O2CH3CO) A không
phản ứng với H2N-OH, tác dụng với HIO4 cho C (C7H12O2); C tác dụng với H2N-OH cho
đioxim, mặt khác mol C phản ứng với mol NaIO sinh CHI3 muối axit ađipic Xác định
công thức cấu tạo A
Cho 2,64 gam este A vào bình kín có dung tích 500 ml đem nung bình đến 2730C,
tồn este hóa áp suất 1,792 atm
(45)a) Xác định CTPT A Tính nồng độ mol dung dịch NaOH cần thiết để hủy phân hết lượng este nói biết thể tích dung dịch NaOH 50 ml
b) Xác định CTCT A tính khối lượng muối thu sau phản ứng (với hiệu suất 100%) trường hợp sau:
- Sản phẩm thu sau phản ứng hỗn hợp hai muối ancol -Sản phẩm thu muối hai ancol đồng đẳng liên tiếp Bài (2 điểm) Bài tập tính tốn hữu tổng hợp
Thủy phân 11,6 gam este quang hoạt có cơng thức C6H12O2 lượng dung dịch NaOH
dư Sau phản ứng lắc hỗn hợp với ete, tách lấy hỗn hợp dung dịch ete, làm khô chưng cất đuổi ete thu chất lỏng quang hoạt cân 7,4 gam (giả thiết hiệu suất 100%) Dung dịch nước khơng có tính quang hoạt
a) Hãy xác định công thức cấu tạo este
b) Viết CTCT este quang hoạt khác có CTPT C6H12O2, xử lí dung
dịch nước có tính quang hoạt Bài (2 điểm) Cân hóa học
NH3 điều chế từ hỗn hợp khí gồm 25% N2 75% H2 thể tích Khi phản ứng đạt tới cân
bằng 10 atm 4000C thu 3,85% NH
3 thể tích Tính Kp phản ứng: N2 + 3H2
2NH3
Bài 10 Phức chất
CO có khả tạo phức mạnh với nhiều kim loại chuyển tiếp Viết phương trình phản ứng của CO với Ni, Mn giải thích hình thành liên kết phân tử phức tạo thành thuyết lai hóa cho biết từ tính phức
ĐÁP ÁN ĐỀ ĐỀ XUẤT THI HỌC SINH GIỎI DUYÊN HẢI NĂM HỌC 2012-2013 LẦN THỨ VI – THPT CHU VĂN AN- HÀ NỘI
Mơn Hố 11 Bài Tốc độ phản ứng (2 điểm)
a) (1 điểm) Phản ứng xà phịng hóa etyl axetat phản ứng bậc hai: CH3COOC2H5 + OH
0
t CH
3COO + C2H5OH
Nồng độ đầu chất nhau: Từ biểu thức:
0
A kt A
1
ta rút ra:
(46)t = x A A x . k 1 0
Với k = 2,38; [A]0 = 0,025M, x = 0,0125M, ta có:
t = ) 0125 , 025 , ( 025 , 38 , 0125 ,
= 16,8 (ph) = 16 ph48s
b) (1 điểm) Nồng độ chất không nhau: t = k1. A x B ln AB BA xx
0 0 0
Với [A]0 = 0,025M, [B]0 = 0,05M, x = 0,0125M, ta có:
t = 0125 , 0 05 , 0 0125 , 0 025 , 0 . 025 , 0 05 , 0 ln ) 05 , 0 025 , 0 .( 38 , 2 1
= ph 49s
Bài Dung dịch điện li (2 điểm) a) (1 điểm) Tính pH dung dịch A:
Trong dung dịch A có cân sau:
CN + HOH HCN + OH (1)
1
b
K = 10-4,65
NH3 + HOH NH4 + OH (2) Kb2= 10
-4,76
KOH K+ + OH (3)
H2O H+ + OH (4) Kw = 10-14
Với cặp axit bazơ liên hợp HCN/CN thì
65 , 35 , 14 a 14 b 10 10 10 K 10 K 1
Với cặp axit bazơ liên hợp NH4/NH3 76 , 24 , 14 a 14 b 10 10 10 K 10 K 2
Vì Kw << CCN-Kb1 CNH3.Kb2nên xem khơng có cân H2O Ta có: [OH] = C
KOH + [HCN] + [NH4]
Đặt [OH] = x thì:
x = 5.10-3 +
1
b
K
x NH K x CN 3 b2
Hay: x2 - 5.10-3x - 10-4,65 [CN] - 10-4,76 [NH 3] =
Vì có phản ứng (3) nên cân (1) (2) coi chuyển dời sang chiều nghịch, nên tính gần thì:
(47)[CN] =
3
NH
CN 0,12M; NH C
C = 0,15M
Ta có phương trình bậc 2: x2 - 5.10-3.x - 5,29.10-6 = 0
x = 5,9.10-3 [OH] = 5,9.10-3 pH = 11,77
Kiểm tra lại: (phần không chấm)
65 , 10 , 10 CN HCN
= 3,8.10-3 [HCN] << [CN] [CN] CCN
76 , 4 10 , 10 NH NH
= 2,9.10-3 [NH
4] << [NH3] [NH3] CNH3 Vậy cách giải gần chấp nhận
b) (1 điểm) Tính thể tích dung dịch HCl: Thêm HCl vào dd A, có phản ứng:
H+ + OH H
2O (k = k1w= 1014)
H+ + CN HCN (k = k HCN
= 109,35)
H+ + NH
3 NH4 (k = k NH4
= 109,24)
Dung dịch sau phản ứng có pH = 9,24 nên H+ tác dụng hết dd có chứa thêm HCN NH
4 nên dung dịch đệm
Với cặp NH4/NH3 ta có:
pH = pK lgNHNH 9,24
4
a2
Với 3 4
3
a NH NH
NH NH lg 24 , pK 2
Nghĩa có 50% NH3 trung hịa nên KOH tác dụng hết
Với cặp HCN / CN ta có:
pH = 9,24 HCN
CN lg pK
2
a
10 0,776
HCN CN 24 , HCN CN lg 35 ,
9 0,11
1,776
HCN C 776 , 1 776 , HCN HCN
CN CN
[HCN] = CCN 56,3%CCN 776
,
1
Nghĩa có 56,3% CN bị trung hịa.
(48)Vậy số mol HCl = 56,3% số mol CN + 50% số mol NH3 + số mol KOH
= 56,3%.0,1.0,12 + 50%.0,1.0,15 + 0,15.10-3 = 1,476.10-2
Vậy thể tích dd HCl là: V = 21 , 10 476 ,
1 2
= 0,0703 (l) = 70,3 (ml) Bài Điện hóa học (2 điểm)
a) (1 điểm) MnO4 + 8H+ + 5e Mn2+ + 4H2O
2 Mn / H , MnO Mn H MnO lg 5 059 , 0 E E
= 1,522(V) 02 , , lg 059 , 51 ,
Fe3+ + e Fe2+
0,711(V)
5 , 0 05 , 0 lg 059 , 0 77 , 0 Fe Fe lg 5 059 , 0 E E 2 Fe /
Fe3
2 3 2 4,H /Mn Fe /Fe
MnO E
E
Phản ứng xảy ra: 5Fe2+ + MnO
4+ 8H+ 5Fe3+ + Mn2+ + 4H2O
Epin = 1,522 - 0,711 = 0,811 (V)
Hằng số cân bằng: K = 0,059 68,729 811 , 059 , nE 10 10
10
b) (1 điểm) Có q trình: Fe(CN)3
6 Fe3+ + 6CN (III)-1
Fe3+ + e Fe2+ K
1
Fe2+ + 6CN Fe(CN)4
6 II
Fe(CN)36 + e Fe(CN)
6 K2 = K1 (III)-1 II
K2 =
III II 059 , E 059 , E . 10 10
II, III lớn nên [Fe(CN)36] = 0,05M; [Fe(CN)64
] = 0,5M
4 6 ) CN ( Fe / ) CN (
Fe Fe(CN)
) CN ( Fe lg 059 , 0 E E 6
(49)= 0,357 + 0,059 lg ,
05 ,
= 0,298 (V) Epin = 1,522 - 0,298 = 1,224 (V)
Bài Bài tập tính tốn vơ tổng hợp (2 điểm) Hỗn hợp A gồm AlCl3, FeCl2, HCl Au
Dung dịch B gồm AlCl3, FeCl3, AuCl3
Gọi x, y, z số mol Al, Fe, Au (1) 2Al + 6H+ 2Al3+ + 3H
2
(2) Fe + 2H+ Fe2+ + H
(3) 3Fe2+ + NO
3+ 4H+ 3Fe3+ + NO + 2H2O
(4) Au + 3HCl + HNO3 AuCl3 + NO + 2H2O
Hoặc: (4) Au + 4HCl + HNO3 HAuCl4 + NO + 2H2O
(5) H+ + OH H 2O
(6) Fe2+ + 2OH Fe(OH)
(7) Al3+ + 4OH [Al(OH) 4]
Áp dụng định luật bảo tồn electron ta có: y + 3z = 3nNO = 0,6 mol Cho AlCl3, FeCl2, HCl
tác dụng với dung dịch NaOH dư thu kết tủa Fe(OH)2, ta có: 90y =13,5 gam
Khối lượng muối dung dịch B:
133,5x + 162,5y + 303,5z = 83,25 gam
Giải ta được: x = 0,1 mol, y = 0,15 mol, z = 0,15 mol mx = 40,65 gam
Vậy % mAl = 6,64%, %mFe = 20,66%, %mAu = 72,69%
2
H
n = 0,3 mol VH2
= 6,72 lít
Bài Tổng hợp chất hữu cơ, so sánh nhiệt độ sơi, nhiệt độ nóng chảy - Tính axit – bazơ (2 điểm)
(0,5 điểm) Cơ chế AN
Phản ứng cộng andol Sản phẩm đime chất ban đầu theo phản ứng ngưng tụ benzoin có CN làm xúc tác:
www.nbkqna.edu.vn 49
C H6 5 CH O + CN C H6 5 CH O
CN
C H6 5 C OH
CN C H6 5 C
OH
C N C H CHO6
C H6 5 C OH
CH C H6 5 C
O O
CN
C H6 5
CN CH OH
C H6 5 C H6 5 C
O
OH OH
(50)(1,5 điểm)
Các phản ứng xảy theo chế: (1) SR gốc tự
(2) S2
E electrophin lưỡng phân tử
(3) E1 tách đơn phân tử
(5) AN cộng nucleophin
Tên gọi F:
2 Metyl - - [4 - (prop - - enyl) phenyl] butan - – ol F có đồng phân lập thể
Bài Sơ đồ biến hóa - Cơ chế phản ứng - Đồng phân lập thể - Danh pháp (2 điểm) (1 điểm)
a) (0,5 điểm)
www.nbkqna.edu.vn 50
H C3 CH2 + Cl2 hv H C3 + HCl
(B)
Cl (1)
H C3
+ Cl2 Fe
(2) Cl + HCl
H C3
Cl + KOH C H OH
(D)
(3)
(C)
Cl
2
H C3
Cl + Mg ete
(E)
(4)
(D)
MgCl
2 CH C
MgCl + C H
(5)
O H
CH3
CH CH C H
CH3
OMgCl
CH2 CH2 CH
H C3
(B)
Cl
CH2 CH
(B)
Cl
CH2 CH
H C3
Cl
CH2 CH CH CH
H C3 CH CH CH CH
H C3
(E)
CH CH
H C3
(E)
CH CH
CH3 OMgCl
+ H+
(F)
2
C H 5 OH
+ Mg + Cl2+
H C3 CH CH CH CH C H 2
H C3 CH CH
CH3
(51)b) (0,5 điểm)
2 (1 điểm)
a) (0,25 điểm) mC = 12
44 , 17
= 4,8 (g) mH =
18 ,
= 0,4 (g)
M0 = 11,6 - (4,8 + 0,4) = 6,4 (g)
CTTQ (X): CxHyOz
x : y : z =
16 , : , : 12 ,
= : : CTTN: (CHO)n
29n < 37,5 = 150 n < 5,17
* X: có đồng phân cis-trans, nên (X) phải có liên kết > C = C < ngun tử cacbon mang nối đơi phải có nhóm khác
* X: phân tử có oxi, nên (X) phải có nhóm chức Nếu (X) có nhóm chức OH nhóm OH liên kết với ngun tử cacbon no
Với điều kiện cho thấy (X) có ngun tử cacbon phân tử, với n < 5,17
Vậy n = 4; CTPT (X) : C4H4O4
CTCT hai đồng phân:
www.nbkqna.edu.vn 51
C H2
600 C° C
HNO H SO
3 NO2 [H] Fe/HCl NH2 Br NH2 Br Br Br
NaNO /HCl
N Cl2
Br Br
Br
C H OH2
Br Br
5
Br
H
C C HOOC
H
COOH
H
C C HOOC
COOH
H CH Cl
AlCl
3
CH3
HNO H SO
CH COCl3
NHCOCH Br CH3 NO2 [H] Fe/HCl CH3 NH2 CH3 Br2 CH3 NHCOCH3
H O2
Br
NaNO /HCl2
CH3
NH2
0-5 C° Br
CH3
N Cl2 C H OH2
Br Mg/ete
CH3
MgBr CO /ete
CH3
2 COOH
(52)cis trans [axit maleic] [axit fumaric]
b) (0,25 điểm) Nhiệt độ nóng chảy axit fumaric > nhiệt độ nóng chảy axit maleic.
Giải thích: Đồng phân trans cấu trúc mạng tinh thể chặt chẽ đồng phân cis nên nhiệt độ nóng chảy cao
c) (0,5 điểm) Cơ chế phản ứng:
- Đồng phân cis: tạo hỗn hợp raxemic.
- Đồng phân trans: tạo sản phẩm (đồng phân meso)
www.nbkqna.edu.vn 52
H
COOH H
COOH
+Br - Br
Br H COOH H
COOH
Br H COOH
+Br
H
COOH
Br
H COOH
H COOH Br
Br
COOH H
COOH H
Br
Br H
H Br
COOH
COOH
Br H
COOH
COOH
H Br
+Br
H
COOH
+Br - Br
Br H COOH
HOOC
H
Br H
COOH COOH
Br
H COOH HCOOH
COOH
COOH H
Br
H Br
COOH
COOH COOH
H
H
COOH HOOC
H Br
+Br
+Br
H H
COOH COOH
H Br
Br
Br H
(53)Bài Nhận biết, tính chất xác định cơng thức cấu tạo hợp chất hữu (2 điểm) (0,5 điểm)
- A + (CH3CO2)2O tạo B: C7H13O2CH3CO A có nhóm OH phản ứng với
(CH3CO2)2O
- A không phản ứng với H2NOH A khơng có nhóm C
- A phản ứng với HIO4 A có nhóm OH liên tiếp
* C : C7H12O2 phản ứng với mol NaIO tạo kết tủa CHI3 vàng
NaOOC[CH2]4COONa (phản ứng iođofom)
C : CH3 C CH2 CH2 CH2 C O H
O O
A :
(1,5 điểm)
a) (0,5 điểm) CTPT este A:
Số mol este .2.273 0,02 273
4 , 22
5 , 792 , RT PV
nA
mol
Vậy MA = 1,32
02 ,
64 ,
2
Nếu A có CTPT CxHyOz ta có: 12x + y + 16z = 132
Cho z = 12x + y = 100
x
y 40 28 16
Loại CT C7H16O2 C7H16 thuộc CTTQ CnH2n+2 hợp chất no este phải có nối đơi
C = O
Cho z = 12x + y = 68
x
y 20 âm
C8H8O4 thuộc CTTQ CnH2n+2-4O4 có liên kết ứng với chức este z = 12x + y = 36
Loại trường hợp
Vậy nghiệm C5H8O4
www.nbkqna.edu.vn 53
(54)Este có chức este, phản ứng với NaOH theo tỉ lệ mol: 1:2; 0,02 mol este A cần 0,04 mol NaOH: CM(NaOH) = 0,8M
05 ,
04 ,
0
b) (1 điểm) CTCT A:
TH1: Sản phẩm thu gồm ancol, muối este phải xuất phát từ ancol chức 2 axit khác
R1COOH, R2COOH, R3(OH)2
R1COO
Este AR3 R3
R2COO
Tổng số cacbon R1,R2, R3 = Ancol chức, R3 tối thiểu phải có nguyên
tử cacbon CH2OH CH2OH:
Vậy CTCT este là:
H COO CH2
CH3 COO CH2
Loại trường hợp R3 có cacbon R1, R2 H có muối HCOONa (trái với đề) Khối
lượng muối:
H COO CH2 + 2NaOH HCOONa + CH3COONa + (CH2OH)2
CH3 COO CH2
0,02 0,02 0,02 m2 muối = 0,02(68+82) = (gam)
TH2: Sản phẩm thu muối ancol, este xuất phát từ axit chức ancol khác
Axit: R1(COOH)2, ancol R2OH, R3OH
R1, R2 R3 có tất nguyên tử cacbon R2, R3 phải có chứa cacbon, R2
CH3 R3 C2H5, A có CTCT là:
COO CH3
COO C2H5
Khối lượng muối:
5
3
H C COO
CH COO
+ 2NaOH
COONa COONa
+ CH3OH + C2H5OH
0,02 0,02
(55)) gam ( 68 , 2 134 . 02 , 0 m 2C O
Na
Bài Bài tập tính tốn hữu tổng hợp (2 điểm) a) (1,5 điểm) Este C6H12O2: k =
2 12
= Este no, đơn chức, mạch hở
116 , 11 n 12 6H O
C = 0,1 (mol)
CnH2n+1COOCmH2m+1 + NaOH
0
t C
nH2n+1COONa + CmH2m+1OH
0,1mol 0,1 mol 0,1 mol
Chất hữu tan ete CmH2m+1OH: ) g ( 4 , 7
nCmH OH
1 m
2
1 , 0 4 , 7 18 m 14
M(CmH2m1OH) = 74 (g/mol) m = Vậy công thức CmH2m+1OH C4H9OH
Theo ta có: C4H9OH hợp chất quang hoạt
Công thức cấu tạo C4H9OH:
Dung dịch nước chứa CnH2n+1COONa không quang hoạt: )
COONa CnH
( 2n1
m = 11,6 + 0,1.40 - 0,1.74 = 8,2 (g) )
COONa CnH
( 2n
n = 0,1 (mol)
1 , 0 2 , 8 68 n 14
M(CnH2n1COONa) = 82 (g/mol) n = Vậy công thức cấu tạo este:
b) (0,5 điểm) Một este CTPT C6H12O2, tiến hành xử lí cho dung dịch nước có tính
quang hoạt Vậy CTCT este là:
www.nbkqna.edu.vn 55
CH 3 CH 2 CH OH
*
CH 3
CH 3 CH 2 CH OCOCH
CH 3
3
COOCH *
CH 3
3
(56)Bài Cân hóa học (2 điểm)
Trong điều kiện nhiệt độ áp suất, tỉ lệ thể tích tỉ lệ số mol khí. Vì đề cho tỉ lệ số mol, nên phải tính theo số cân phần mol Kx, từ tính Kp
Chọn mol hỗn hợp khí ban đầu
Ta cân bằng: N2 + 3H2 2NH3
Ban đầu: 0,25 mol 0,75mol
Cân bằng: (0,25-a) (0,75-3a) 2a
Ta có: ncb= (1 2a) mol
a 2 1
a 2 xNH3
= 3,85%
2
2 H N
N 3x
a 2 1 a 3 75 , 0 x ; a 2 1 a 25 , 0 x
Từ xN2 xH2 100%3,85%96,15%4xN2
xN2 24,0375% xH2 72,1125%
2 3 H N NH
x 1,64.10
%) 1125 , 72 %.( 0375 , 24 %) 85 , 3 ( x . x x K 2
3
Ta có Kp = Kx.pn (1 điểm) với n = 2
Kp = 1,64.10-2.10-2 = 1,64.10-4
Bài 10 Phức chất (2 điểm) Phương trình phản ứng:
Ni + 4CO Ni(CO)4
2Mn + 10CO Mn2(CO)10
Sự hình thành liên kết phân tử Ni(CO)4
Ni (Z = 28) [Ar] 3d8 4s2 4p0
Ni* [Ar] 3d10 4s0 4p0
Ở trạng thái kích thích, nguyên tử Ni dùng obitan 4s trống tổ hợp với obitan 4p tạo thành obitan lai hóa sp3 trống hướng đỉnh hình tứ diện tâm nguyên tử Ni.
CO dùng cặp electron tự chưa liên kết nguyên tử cacbon tạo liên kết phối trí với obitan lai hóa trống niken tạo phân tử phức trung hòa Ni(CO)4
Ni* [Ar] 3d10 4s0 4p0
(57)
:CO :
CO : CO
: CO
Phân tử Ni(CO)4 có tính nghịch từ khơng cịn electron độc thân Sự hình thành liên kết
trong phân tử Mn2(CO)10
Mn (Z = 25) [Ar] 3d5 4s2 4p0
Mn* [Ar] 3d7 4s0 4p0
Ở trạng thái kích thích, nguyên tử Mn dùng obitan 3d, obitan 4s tổ hợp với obitan 4p tạo thành obitan lai hóa dsp3.
10 phân tử CO dùng cặp electron tự chưa liên kết nguyên tử cacbon tạo liên kết phối trí với obitan lai hóa trống nguyên tử Mn, nguyên tử Mn dùng obitan 3d electron độc thân tạo thành liên kết MnMn tạo phân tử phức trung hòa Mn2(CO)10
Phân tử Mn2(CO)10 có dạng hình bát diện nối với qua cạnh chung MnMn,
nguyên tử Mn nằm tâm bát diện 10 phân tử CO nằm xung quanh đỉnh lại
Mn* [Ar] 3d7 4s0 4p0
:CO :CO :
CO : CO
: CO
Phân tử Mn2(CO)10 có tính nghịch từ khơng cịn electron độc thân
(58)TRƯỜNG THPT CHUYÊN BIÊN HÒA TỈNH HÀ NAM
Người đề: Đinh Trọng Minh, Đinh Thị Xoan
GIỚI THIỆU ĐỀ THI HỌC SINH GIỎI CÁC TRƯỜNG CHUYÊN KHU VỰC DUYÊN HẢI VÀ ĐỒNG BẰNG BẮC BỘ
MÔN : HÓA HỌC LỚP 11 Thời gian làm 180 phút Câu1: (2,0 điểm)
Cho phản ứng oxi hóa ion I- hipoclorit ClO- mơi trường kiềm diễn sau:
ClO- + I- Cl- + IO- (1)
Số liệu thực nghiệm 250C động học phản ứng sau:
TN [ClO-]
0 (M) [I-]0 (M) [OH-]0
(M)
tốc độ tạo thành Cl- (mol.l-1.s-1)
1 0,05 0,05 0,05 5,0.10-6
2 0,02 0,01 0,05 4,0.10-7
3 0,05 0,01 0,02 2,5.10-6
4 0,10 0,02 0,10 2,0.10-6
1 Xác định phương trình tốc độ phản ứng bậc phản ứng Xác định số tốc độ phản ứng
3 Người ta giả thiết rằng, phản ứng xảy theo chế sau: ClO- + H
2O HClO + OH- cân nhanh, K1
I- + HClO HIO + Cl- hằng số tốc độ k
OH- + HIO H
2O + IO- cân nhanh, K2
Chứng minh rằng, chế phù hợp với kết thực nghiệm Câu 2: (2,0 điểm)
Đánh giá khả hòa tan CuS dung dịch:
a) dung dịch HCl đặc b) dung dịch KCN c) dung dịch HNO3 lỗng, nóng
Cho biết: pKs CuS 35,2; số tạo phức CuCl42- lg = 5,62; Cu(CN)43- lg = 30,29;
E0 S, H+/H
2S = 0,14V; NO3-,H+/NO = 0,96V; Cu2+/Cu+ = 0,153V; (CN)2, H+/HCN = 0,37V
pKa HCN 9,35 H2S có pKa1 = 7,00 ; pKa2 = 12,99 ; pKw = 14
Câu : (2,0 điểm)
Pin điện hóa A tạo cặp oxi hóa - khử CrO42-/ CrO2- MnO4-/ MnO(OH)2
Pin điện hóa B, hoạt động có phản ứng xảy là: H3AsO4 + NH3 → H AsO 2 4 + NH+4
1 Hãy thiết lập sơ đồ pin A pin B
2 Tính số cân phản ứng xảy pin A.
(59)3.Tính E pin A nồng độ ion CrO42- 0,010M; CrO2- 0,030M; MnO4- 0,200M
4 Tính điện cực pin B hệ đạt đến trạng thái cân
biết CH AsO3 4= 0,025 M; CNH3= 0,010 M pKai(H AsO )3 4 = 2,13; 6,94; 11,50; +
a(NH )
pK 9, 24 ECrO CrOH 0,18V
0
) (
/
2
4 ; EMnO MnO OH 1,695V
) ( /
4 ;
Câu : (2,0 điểm)
Hợp chất vô A thành phần gồm nguyên tố Trong A có %m O 21,4765(%) Khi sục khí CO2 vào dung dịch A nước thu axit B Chất B bị phân tích ánh sáng
thu chất C Chất C phản ứng với dung dịch AgNO3 thu kết tủa D Chất D không tan
vào dung dịch HNO3 tan vào dung dịch NH3 Khi cho dung dịch A phản ứng với
dung dịch FeCl2 thu kết tủa E cho dung dịch A phản ứng với H2O2 thu khí F
Xác định cơng thức phân tử chất viết phương trình phản ứng xảy Câu (2,0 điểm)
Cho sơ đồ biến hóa sau:
A B C D PhCOCH=CH2
E F
G H F
H2O
Hg2+
OH- 1.CH2O
2.H2O
H2SO4 Br2
OH
-MnO 3000C
1.PhMgBr 2.H2O
H2SO4 KMnO4
H+
a Viết phương trình phản ứng sơ đồ
b Nêu chế phản ứng từ C D D PhCOCH=CH2
Câu (2,0 điểm)
Cho chất sau:
O S N
N
N N N
N
H H
(A) (B) (C) (D) (E) (F)
a So sánh (có giải thích) tính bazơ C, D, E, F
b Chỉ rõ đặc điểm cấu trúc hợp chất E cho thấy E chất thơm So sánh khả phản ứng electrophin E với benzen cho biết vị trí phản ứng ưu tiên E
c So sánh nhiệt độ sôi dãy hợp chất Câu (2,0 điểm)
(60)Hợp chất A, C5H10O4 quang hoạt, tác dụng với anhidrit axetic cho điaxetat, không cho
phản ứng tráng bạc Khi A tác dụng với axit loãng nhận metanol B, C4H8O4 B quang
hoạt, khử Ag(NH3)2+ tạo thành triaxetat tác dụng với anhidrit axetic Khử hóa B thu
được C, C4H10O4 khơng quang hoạt Oxi hóa nhẹ nhàng B axit D, C4H8O5 Xử lí amit D
bằng dung dịch NaClO loãng D-glixerandehit, C3H6O3 Xác định cấu trúc lập thể A, B, C,
D
Câu (2,0 điểm)
Các parafin olefin A, B, C chất khí đktc Hỗn hợp X chứa A, B, C chất có số mol Trong bình kín dung tích khơng đổi 11,2 (l) chứa oxi 00C 0,6
atm Sau bơm m (g) hỗn hợp X vào bình, áp suất bình đạt tới 0,88 atm nhiệt độ bình lên tới 27,30C Bật tia lửa điện để đốt cháy hết hidrocacbon giữ nhiệt độ bình 136,50C, áp
suất bình lúc p Cho tất sản phẩm cháy qua ống đựng P2O5 (dư) ống
2 đựng KOH (rắn, dư) thấy khối lượng ống tăng 4,14 gam ống tăng 6,16 gam Tính áp suất p
2 Xác định CTPT, CTCT xác A, B, C Biết lấy tất olefin 22,4 dm3
hỗn hợp X 00C, 2atm đem trùng hợp khơng thể thu 0,5 gam polime.
Câu 9: (2,0 điểm)
Cho cân sau : A(k) + B(k) D (k) + H (k) ∆H<
tại 4000C số cân phản ứng K = 0,25.
Người ta cho vào bình kín dung tich khơng đổi a mol A a mol B nung bình đến 400oC để
phản ứng đạt đến cân Tại thời điểm cân áp suất bình bar
a/ Cho biết cân chuyển dịch theo chiều tăng áp suất hệ cách nén hỗn hợp phản ứng?
b/ Khi tăng nhiệt độ hệ cân chuyển dịch theo chiều nào?
c/ Tính áp suất riêng phần khí bình thời điểm cân Câu 10: (2,0 điểm)
Nhúng kẽm kim loại vào dung dịch HNO3 0,10 M Khi dung dịch xảy phản
ứng :
Zn + NO3- + H+ Zn2+ + NH4+ + H2O (1)
Cho biết: E0 NO
-3/NH3, OH- = -0,12V; Eo Zn2+/Zn = -0,763V;
pKa (NH+
4) = 9,24; pKw =14
a) Tính số cân phản ứng (1)
b) Sau phản ứng (1) xảy ra, người ta thêm dần dung dịch NH3 vào hỗn hợp thu tới
nồng độ 0,2 M (coi thể tích dung dịch khơng thay đổi thêm NH3) Hãy tính pH hệ
Cho biết: Zn2+ + NH
3 Zn(NH3)42+ ; lg = 8,89
(61)- Hết -TRƯỜNG THPT CHUYÊN BIÊN
HÒA
TỈNH HÀ NAM Người đề: Đinh Trọng Minh, Đinh Thị Xoan
ĐÁP ÁN ĐỀ THI HỌC SINH GIỎI CÁC TRƯỜNG CHUYÊN KHU VỰC DUYÊN HẢI VÀ ĐỒNG BẰNG BẮC BỘ
MƠN : HĨA HỌC LỚP 11 Thời gian làm 180 phút
Câu ĐÁP ÁN ĐIỂM
Câu 1: 1 Phương trình tốc độ phản ứng: vpư = kpư [ClO-] [I-] [OH-]-1
Bậc phản ứng = + - = 2 Thay vào thí nghiệm ta có:
vpư = vCl- = 5,0.10-6 = kpư 0,05.0,05.0,05-1 => kpư = 10-4 s-1
3 vpư = vCl- = k2 [I-].[HClO]
[HClO] = K1 [ClO-] [OH-]-1
vpư = k2 K1 [I-].[ClO-] [OH-]-1
0,75 đ
0,5 đ 0,75 đ Câu 2: a) Các trình:
CuS Cu2+ + S2- Ks
S2- + 2H+ H
2S (Ka1.Ka2)-1
Cu2+ + 4Cl- CuCl
42-
Phản ứng hòa tan:
CuS + 4H+ + 4Cl- CuCl
42- + H2S K = Ks (Ka1.Ka2)-1 = 10-9,59
nhỏ Sự hịa tan CuS dung dịch HCl đặc khơng đáng kể
b) Các trình:
CuS Cu2+ + S2- Ks
Cu+ + 4CN- Cu(CN)
43-
Cu2+ + e Cu+ (3) K
3 = 100,153/0,0592 = 102,58
(CN)2 + 2H+ + 2e 2HCN(4) K4 = 1012,5
HCN H+ + CN- Ka = 10-9,35
Phản ứng hòa tan:
2CuS + 10CN- 2Cu(CN)
43- + (CN)2 + 2S2- K = 101,52
Vậy CuS tan dung dịch KCN Khi nồng độ KCN lớn, độ tan lớn
c) CuS Cu2+ + S2- Ks
S2- + 2H+ H
2S (Ka1.Ka2)-1
H2S S + 2H+ + 2e K3 = 10-2.0,14/0,0592 = 10-4,73
NO3- + 4H+ + 3e NO + 2H2O K4 = 103.0,96/0,0592 = 10 48,6
Phản ứng hòa tan:
3CuS + 2NO3- + 8H+ 3Cu2+ + 3S + 2NO + 4H2O K = 1037,38
K lớn CuS tan tốt dung dịch HNO3 lỗng, nóng
0,5 đ
1,0 đ
0,5 đ Câu 3: Lập pin
a.Xét cặp CrO42-/ Cr(OH)3
CrO42- + 4H2O + 3e Cr(OH)3 + 5OH- K1 103E /0,05921
Cr(OH)3 CrO2- + H+ + H2O K = 10-14
H+ + OH- H
2O Kw-1 = 1014
CrO42- + 2H2O + 3e CrO2- + 4OH- K2 K K.K1 w1103E /0,05921
Eo CrO
42-/ CrO2- = Eo CrO42-/ Cr(OH)3 = - 0,18V < Eo MnO4-/ MnO(OH)2 nên có sơ đồ
(62)pin:
(-)Pt | CrO
42-, CrO2-, OH- || MnO4-, H+, MnO(OH)2 | Pt (+)
b.Phản ứng xảy pin tổ hợp từ cân sau: H3AsO4 H+ + H AsO2 -4
NH3 + H+ NH+4
H3AsO4 + NH3 H AsO2 -4 + NH+4 K (*)
Như cân liên quan đến trình cho - nhận H+, có thể
chọn điện cực hiđro để thiết lập pin Vì giá trị điện cực hiđro ( +
2H /H
E ) phụ
thuộc vào [H+]:
+ 2 + 2H /H H 0,0592 [H ]
E = lg
2 p
nên điện cực platin nhúng dung dịch H3AsO4 (có [H+] lớn hơn) dương
hơn, catot Ngược lại điện cực platin nhúng dung dịch NH3 anot
Vậy ta có sơ đồ pin:
(-) Pt(H2) │ NH3(aq) ║ H3AsO4(aq) │ Pt (H2) (+)
pH2= 1atm pH2= 1atm Tính K phản ứng xảy pin A
MnO4- + 4H+ + 3e MnO(OH)2 + H2O K1 = 103.1,695/0,0592
CrO2- + 4OH- CrO42- + 2H2O + 3e K2-1 = (103.(-0,18)/0,0592)-1
| H2O H+ + OH- Kw = 10-14
MnO4- + CrO2-+ H2O MnO(OH)2 + CrO42- K = K1.K2-1.(Kw)4 = 1039
3.Tính Epin (A):
Epin(A) = Eopin + lg
3 0592 ,
0 4 2
2
[MnO ].[CrO ] [CrO ]
Tính Eo
pin dựa vào K phản ứng ta có Eopin =
3 0592 , 39 = 0,77V Epin (A) = 0,77 +
3 0592 , lg 01 , 03 , , = 0,7656V
4 Khi hệ đạt trạng thái cân điện cực nhau: Ec = Ea
H3AsO4 + NH3 H AsO2 -4 + NH+4 K = 107,11 0,025 0,010
0,015 - 0,010 0,010
Hệ thu gồm: NH+4 0,010 M; H AsO2 -4 0,010 M; H3AsO4 0,015 M Do
phân li NH+4và nước không đáng kể, pH hệ tính theo cân bằng: H3AsO4 H+ + H AsO2 -4 Ka1=10-2,13
[ ] 0,015-x x 0,010+x [H+] = x = 4,97.10-3 (M); [H
3AsO4] 0,010 (M); [H AsO2 -4] 0,015 (M)
Ea = Ec = E0c +
2 H 2
[H AsO ] 0,0592
lg
2 [H AsO ] p = - 0,126 +
2 0,0592 0, 01
lg
2 0,015
- 0,136 (V)
0,5 đ
0,5 đ
0,25 đ
0,25 đ
0,5 đ
(63)Câu 4: Axit B tạo cho khí CO2 phản ứng với dung dịch A, B bị phân huỷ
ánh sáng tạo C , chất C phản ứng với AgNO3 tạo kết tủa D, kết tủa không tan
HNO3 D AgCl, chất C phải HCl ,do axit B phải HClO nên A phải
muối ClO- .Gọi công thức A M(ClO)x ,theo đầu ta có
%mO = n m n , 51 100 16
= > M = 23.n , với n =1 ta có M = 23 Vậy A NaClO
Cho dung dịch NaClO phản ứng với FeCl2 tạo két tủa E E phải là: Fe(OH)-3 ,còn cho A phản ứng với dung dịch H2O2 F tạo thành O2
Các phương trình phản ứng xảy là:
NaClO + H2O + CO2 - > NaHCO3 + HClO
HClO - > HCl + O2
HCl + AgNO3 > HNO3 + AgCl
AgCl + NH3 > [Ag(NH3)2]Cl
NaClO + FeCl2 + H2O > NaCl +4 FeCl3 + Fe(OH)3
NaClO + H2O2 > NaCl + O2 + H2O
0,5 đ
0,5 đ
1,0 đ Câu 5 a Các phương trình phản ứng:
C CH
Ph + H2O Hg
2+
t0 Ph C
O CH3 (A) (B) OH -Ph C O CH3 (B) Ph C O CH2 (C) Ph C O
CH2 + HCHO
H2O
Ph C
O
CH2 CH2 OH
(D)
Ph C
O
CH2 CH2 OH H2SO4
t0 Ph C
O
CH CH2
Ph C O
CH3
(B)
+ 3Br2 + 4OH- PhCOO- + CHBr3 + 3Br
-(E)
2PhCOO- Ph C Ph
O
+ CO3
2-MnO 3000C
(F) Ph C O CH3 (B) 1.PhMgBr
2.H2O Ph C Ph
CH3
OH (G)
8pt x 0,125 = điểm
(64)
H2SO4
t0
Ph C Ph CH3
OH
(G)
Ph C
Ph CH2
(H)
Ph C
Ph CH2
(H)
KMnO4
H+ Ph C
O
Ph + CO2
(F) b Cơ chế phản ứng từ C D: AN
H C H O
+H 2C C
O
Ph Ph C CH2
O
chËm
CH2 O
Ph C CH2
O
CH2 O Ph C CH2
O
CH2 OH
+ H2O nhanh + OH
-Cơ chế phản ứng tách: chế E1
Ph C CH2
O
CH2 OH
H+
Ph C CH2
O
CH2 OH2
-H2O
Ph C CH2
O
CH2 -H
+
Ph C CH O
CH2
0,5 đ
0,5 đ
Câu 6 a, Tính bazơ
N N
N N N
N
H H
(C)
(D) (E) (F)
> > >
Giải thích:
N H
N
0,25 đ
www.nbkqna.edu.vn 64
- Cặp e tự nguyên tử N tham gia vào hệ liên hợp vịng, ngun tử N khơng thể tính bazơ
- Cặp e tự nguyên tử N pyridin AO-sp2 không tham gia liên hợp pyridin
(65)N N
N
N H
NH
N H
NH
N H NH
N H
hc
0,25 đ
b Các cấu trúc cộng hưởng pyridin:
N N
- Các nguyên tử C N trạng thái lai hóa sp2 liên kết (C-C, C- N) nằm
trên mặt phẳng phân tử phẳng
- Nguyên tử N có 3AO – sp2 tạo liên kết với nguyên tử C cịn AO lai hóa thứ 3
chứa cặp e tự AO – p nguyên chất chứa 1e độc thân nằm thẳng góc với mặt phẳng khung tạo đám mây e với AO – p nguyên tử C
N
- Pyridin có hệ e liên hợp kín, chứa 6e- thỏa mãn cơng thức Huckel: (4n+2) pyridin hợp chất thơm
Khả electrophin pyridin nhiều so với benzen nguyên tử N có độ âm điện lớn C gây hiệu ứng –I làm giảm mật độ e vòng thơm Mặt khác môi trường axit pyridin bị proton hóa nên cơng electrophin vào vịng xảy khó khăn
0,25 đ
www.nbkqna.edu.vn 65
- Sự có mặt dị tử thứ vòng ảnh hưởng đến tác dụng nhận e Do tính bazơ yếu pyridin
(66)N
H NH
H
E
N H
E
N
H+ E+
-H+
Sự phân cực liên kết C – N làm phân bố lại mật độ e hệ liên hợp dẫn đến phân bố lại điện tích
N
- Tác nhân E ưu tiên cơng vào vị trí (C3, C5)
N
2
6
(E) (E)
0,25 đ
0,25 đ
c, Nhiệt độ sôi:
O S N
N N
N N
N
H H
(A) (B) (E) (F) (C) (D)
< < < < <
0 s t
320C
840C 1150C 1240C 1310C 2360C
- Giải thích:
+ C, D có liên kết hidro liên phân tử, mơmen lưỡng cực D lớn C có mặt dị tử thứ vòng
+ (E) < (F) mômen lưỡng cực F > E + (A) < (B) khối lượng phân tử B > A
+ (B) < (E) nguyên tử N có độ âm điện lớn S nên liên kết C-N phân cực mạnh liên kết C-S dẫn đến mômen lưỡng cực E > B
0,25 đ
0,5 đ Câu 7 Khi xử lý amit với NaClO:
R – CONH2 NaClO RNH2
(phản ứng thoái biến Hopmam)
- Với amit D, C3H7O3 CONH2 xử lý cho glixerandehit nhóm amit tạo thành đầu
tiên bị thủy phân
CHOH OH H
CH2OH
CHOH OH H
CH2OH
CHO OH H
CH2OH
CHOH OH H
CH2OH
COOH CONH2 NH2
NaClO -NH3
D [O] B[H] C
B khử Ag(NH3)+, oxi hóa B tạo axit D B chứa nhóm –CHO
B tác dụng với (CH3CO)2O triaxetat B có nhóm –OH
0,5 đ
www.nbkqna.edu.vn 66
+
+
-
(67)C khơng quang hoạt nhóm –OH 2C* phải phía CTCT:
COOH OH H
OH H
CHO OH H
OH H
CH2OH
CH2OH
OH H
OH H
CH2OH
[O] [H]
CH2OH
(D) (B) (C)
A H
+
H2O CH3OH +
CHO OH H
OH H
CH2OH
A chứa liên kết “axetal” A metyl glicozit A, B có cấu hình là:
O
OH OH
O
OH OH
OCH3 OH
H+
H2O
-metylglicozit
(A) (B) Hoặc:
O
OCH3
OH OH
H+ H2O
O OH
OH OH
-metylglicozit
(A) (B)
0,5 đ
0,5 đ
0,5 đ
Câu 8 Cho spc qua ống: P2O5 + 3H2O 2H3PO4
mống tăng = 4,14 (g) = mH O2 nH O2 = 0,23 (mol)
Ống 2: 2KOH + CO2 K2CO3 + H2O
mống tăng = mCO2 nCO2= 0,14 mol
2
O
n ban đầu = 11,2.0,6
0,082.273 = 0,3 (mol)
Đốt cháy X: áp dụng định luật bảo toàn nguyên tố oxi:
2
O n pư =
2
CO n + 1
2 nH O2 = 0, 255 (mol)
nO2dư = 0,3 – 0,255 = 0,045 (mol)
0,25 đ
(68)Sau phản ứng: nkhí = nO2 dư + nCO2+ nH O2 = 0,415 (mol) p = nRT = 0,415.0,082.(136,5+273)
V 11,2
p = 1,244(atm)
0,5 đ Áp dụng định luật bảo toàn nguyên tố:
nC(X) = nCO2= 0,14 mol nH(X) = 2nH O2 = 0,46 mol Bảo toàn khối lượng:
mX = mC + mH = 0,14.12 + 0,46 = 2,14 (g)
M = X 2,14 = 21,4
0,1
chất X có KLPT < 21,4 chất CH4
Khi đốt cháy anken: nCO2= nH O2 Khi đốt cháy ankan: nankan = nH O2 - nCO2 Vậy đốt cháy hỗn hợp X:
nankan X = nH O2 - nCO2= 0,09 (mol) nanken X = 0,1 – 0,09 = 0,01 (mol)
% số mol anken X = 0,01.100%
0,1 = 10%
TH1: Hỗn hợp X gồm CH4 olefin: C Hn 2n
olefin có số mol
nCO2 = 0,09 + 0,01 n = 0,14 (mol ) n =5 (loại) Vì chất thể khí đktc nên có số nguyên tử C ≤
TH2: Hỗn hợp X gồm CH4 (A), ankan: CmH2m+2 (B) anken: CnH2n.(C)
KLPT MA = 16 MB MC
số mol a b c
- Nếu a = b = 0,09/2 = 0,045 (mol), c = 0,01 mol nC = 0,045 + 0,045.m + 0,01.n = 0,14
4,5.m + n = 9,5 m = n = (loại)
- Nếu a = c = 0,01 mol b = 0,09 – 0,01 = 0,08 (mol) nC = 0,01 + 0,08.m + 0,01.n = 0,14
8.m + n = 13 (loại)
- Nếu b = c = 0,01 mol a = 0,08 (mol) m + n =
Các cặp nghiệm thỏa mãn: C4H8 C2H6 C3H6 C3H8 C4H10 C2H4
Tính khối lượng polime: Trong 22,4 dm3 X: n
X =
22,4.2
273.0,082 = (mol)
nanken = 10%.2 = 0,2 (mol)
Khi trùng hợp C2H4 khối lượng polime đạt 0,2.28 = 5,6 (gam);
C3H6 đạt 8,4 (gam) C4H8 đạt 11,2 (gam) Theo khối lượng polime đạt 0,5 gam
0,25 đ
0,25 đ
0,25 đ
0,25 đ
(69)chứng tỏ olefin phải dạng khó trùng hợp Đó but – - en (do án ngữ không gian)
Vậy nghiệm là: CH4, CH3-CH3; CH3-CH=CH-CH3 0,25 đ
Câu 9:
a Phản ứng có số mol khí bên trái số mol khí bên phải tăng p hệ cân khơng chuyển dịch
b Phản ứng có ∆H<0 phản ứng tỏa nhiệt theo chiều thuận, ta tăng nhiệt độ hệ cân chuyển dịch theo chiều nghịch
c
A(k) + B(k) D(k) + H(k) Ban đầu: a a
Phản ứng x x
cân a – x a – x x x Phản ứng có biến thiên số mol khí = nên KP = Kn
Theo định luật tdkl ta có:
2
( )
x
a x =0,25=>x=
3a Nếu áp suất toàn phần = 1,0 bar thì:
=> p(A) = p(B) = 1/3 bar; p(D) = p(H) = 0,5/3 bar
0,5 đ
0,5 đ
1,0 đ
Câu 10 a) NO3- + 6H2O + 8e NH3 + 9OH- K1 = 108.(-0,12)/0,0592 = 10-16,2
H+ + OH- H
2O Kw-1 = 1014
NH3 + H+ NH4+ Ka-1 = 10-9,24
Zn Zn2+ + 2e K
4 = 10-2.(-0,76)/0,0592 = 1025,7
NO3- + 4Zn + 10H+ 4Zn2+ + NH4+ + 3H2O K = 10222,2
K lớn => phản ứng xảy hoàn toàn
b) NO3- + 4Zn + 10H+ 4Zn2+ + NH4+ + 3H2O K = 10222,2
C 0,1 0,1
C -0,01 -0,1 +0,04 +0,01 C 0,09 0,04 0,01
Zn2+ + NH
3 Zn(NH3)42+ ; 1 = 108,89
0,04 0,2 - 0,04 0,04
Thành phần giới hạn hệ:
NO3 0,09 M; NH4+ 0,01M; NH3 0,04 M; Zn(NH3)42+ 0,04 M
Tính thành phần theo hệ đêm: => pH = 9,84
1,0 đ
1,0 đ
(70)SỞ GD&ĐT HỊA BÌNH TRƯỜNG THPT CHUN
HỒNG VĂN THỤ
ĐỀ THI ĐỀ XUẤT
KÌ THI CHỌN HSG KHU VỰC DUYÊN HẢI - ĐỒNG BẰNG BẮC BỘ LẦN THỨ 6
MƠN THI: HĨA HỌC KHỐI: 11
(Thời gian: 180’ không kể thời gian giao đề) Câu (2 điểm)
1 Sự oxi hóa ion I dung dịch -3
IO biểu diễn phương trình phản ứng sau:
-3
IO (dd) + 5I(dd) + 6H+(dd) 3I2 (dd) + 3H2O (dd) (1)
Khi nghiên cứu động học phản ứng (1) nhiệt độ không đổi, người ta thu kết thực nghiệm ghi bảng đây:
[I], M [IO-3], M [H+], M v (mol.L1.s1) 0,010 0,10 0,010 6,1.10-4
0,040 0,10 0,010 2,4.10-3
0,010 0,30 0,010 5,5 10-3
0,010 0,10 0,020 2,3 10-3
a) Sử dụng liệu để xác định bậc riêng phần chất phản ứng viết biểu thức định luật tốc độ cho phản ứng (1)
b) Tính số tốc độ cho biết thứ nguyên
c) Dựa kiến thức động hoá học bàn luận khả xảy giai đoạn phản ứng
d) Tiến hành phản ứng (1) với nồng độ đầu: [I-]
0 = 0,001 M, [IO3]0 = 1,00 M [H+]0 = 1,00 M
Tính thời gian cần thiết để > 99% lượng I- tham gia vào phản ứng (1).
2 Ở 298 K, tốc độ phản ứng hóa học thay đổi lần lượng hoạt động hoá giảm bớt 10 kJ.mol1 nhờ sử dụng xúc tác phù hợp
Cho số khí R = 8,314 J.mol-1.K-1
Câu (2 điểm)
Trộn 10,00 mL dung dịch CH3COOH 0,20 M với 10,00 mL dung dịch H3PO4, thu
dung dịch A có pH = 1,50
1 Tính CH PO3 4trong dung dịch H3PO4 trước trộn 2 Tính độ điện li CH3COOH dung dịch A
2 Thêm từ từ Na2CO3 rắn vào dung dịch A pH = 4,0, thu dung dịch B Tính số gam
Na2CO3 dùng
Cho biết: H3PO4: pKa1 = 2,15; pKa2 = 7,21; pKa3 = 12,32;
CH3COOH: pKa = 4,76; CO2 + H2O có pKa1 = 6,35; pKa2 = 10,33
Câu (2 điểm)
Hoàn thành sơ đồ phản ứng sau:
NH3
+ Ca(OH)2
11
( ) ( ) ( )
13
15
(12)
(2) (3) (4) (5)
(6)
(7) (8)
(1) (10)
(14) (9)
Ure N2H4
NH4Cl
A1 A2 AgNO3
B1 NaN3 B2 N4H4
A3 +PH3
(71)Câu (2 điểm) Đem điện phân 100ml dung dịch X gồm NiCl2 0,20M MCl2 0,25 M với điện
cực trơ, có cường độ dịng điện chiều không đổi 9,65 M Sau thời gian 10 phút thấy catot tăng lên 1,734 gam dung dịch sau điện phân có chất tan Nhỏ 100ml dung dịch gồm K2Cr2O7 0,50M H2SO4 2M vào 100ml dung dịch MCl2 0,60M, sau phản ứng hoàn toàn thu
dung dịch Y
1 Xác định muối MCl2
2 Thiết lập pin điện tạo điện cực Pt nhúng dung dịch Y với điện cực Ag nhúng dung dịch [ Ag(NH3)2]NO3 0,50M, KCN 2,10M Viết bán phản ứng điện
cực, phản ứng pin phóng điện suất điện động pin thiết lập Cho: E0(Cr
2O72-/Cr3+)= 1,33 V; E0(Fe3+/Fe2+)= 0,77 V; E0(Ag+/Ag)= 0,80V;
β[Ag(CN)43-] = 10-20,67, β[Ag(NH3)2+] = 10-7,23
Câu (2 điểm)
1 Viết công thức sản phẩm tạo thành từ phản ứng sau: a Alyl bromua + xiclohexyl magie bromua
b Xiclohexa-1,3-đien + đimetyl but-2-inoat
c d.
1 BH3, tetrahi®rofuran
2 H2O2, OH- ? ?
CH3 OH
H CH3 H2SO4 2 Hãy giải thích khác nhiệt độ sơi chất dãy sau:
N S
N
N N
H
N N
H
(1150C) (1170C) (2560C) (1870C)
(a) (b) (c) (d)
Câu (2 điểm)
Sabinen (C10H16) tecpen tìm thấy chanh Ozon phân sabinen sinh xeton A
1 Xác định cấu tạo Sabinen, gọi tên theo danh pháp hệ thống
2 Cấu tạo sabinen có tn theo quy tắc isoprenoit hay khơng? Nếu có rõ đơn vị isopren có mặt phân tử
3 Viết sơ đồ phản ứng tổng hợp A, suất phát từ – metylheptan – 2,5 – đion
4 Cho sabinen tác dụng với H2 dư /Ni (xt 1000C) Viết công thức cấu tạo sản phẩm
và cho biết sản phẩm có đồng phân cấu hình Câu (2 điểm)
1 Cho hợp chất CH3CH=C(CH3)COCH3 Vẽ tất công thức cấu trúc bền viết tên một
trong công thức cấu trúc tìm hợp chất
2 Từ nhãn chày, nhà khoa học Việt Nam tách peptit X dạng tinh thể màu trắng, có phân tử khối 485 Sử dụng hóa chất để thủy phân X phương pháp phân tích phù hợp xác định thứ tự xếp α-amino axit X: phenylalanin, alanin, glyxin, prolin, isoleuxin Biết X phản ứng với axit nitrơ không giải phóng khí nitơ Hãy xác định cơng thức cấu trúc peptit X; công thức cấu tạo α-amino axit sau:
Ph
NH2
COOH
Phelylalanin
COOH NH2
Alanin
H2N COOH
Glyxin
NH
COOH
Prolin Isoleuxin
COOH NH2
Câu (2 điểm)
1 Cho Brommetylxiclopentan bị dung môi phân metanol cho hỗn hợp gồm hợp chất sau:
www.nbkqna.edu.vn 71
O
(72)CH2Br
CH3OH
CH2 CH3
OCH3
OCH3
H3C
Hãy viết chế giải thích tạo sản phẩm
2 Một hợp chất hữu A, cơng thức phân tử C3H6O2 xử lí với amoniăc dư đun nóng tạo
ra B, C3H7ON; cịn đun nóng B với P2O5 tạo C, C3H5N Tiến hành thủy phân hoàn toàn C
lại thu A Cịn khử với LiAlH4 từ C thu D, C3H9N Phản ứng D với axit nitrơ
(HNO2) cho ancol E Oxi hóa E lại thu A Viết phản ứng để giải thích tạo thành A, B,
C, D, E. Câu (2điểm)
Coban (Z=27) tạo phức [CoCl2(NH3)4+] A ; [Co(CN)6]3- B ; [CoCl3(CN)3]3- C
1 Viết tên A,B,C
2 Theo thuyết liên kết hóa trị, nguyên tử B trạng thái lai hóa nào? Các ion phức có đồng phân lập thể? Vẽ cấu trúc chúng Viết phương trình phản ứng A với ion Fe2+ trong môi trường axit.
Câu 10 (2 điểm)
Một vài kết thí nghiệm liên quan đến hợp chất vô A cho
-A chất rắn mầu vàng nhạt, thăng hoa đun nóng, có khối lượng phân tử 267 đvC -A phản ứng mãnh liệt với nước cho dung dịch B
-Khi thêm dung dịch axit nitric bạc nitrat loãng vào dung dịch B thấy kết tủa trắng C xuất Kết tủa C tan dung dịch NH3
-Khi cho dung dịch NH4Cl NH3 vào dung dịch B thấy xuất kết tủa keo D
-Lọc kết tủa D hòa tan NaOH dư cho dung dịch E -Cho CO2 qua dung dịch E lại thu kết tủa D
-Chất A tan ete khan, dung dịch thu phản ứng với LiH tạo F, LiH dư F chuyển thành G
Hãy xác định chất từ A đến G viết phương trình phản ứng xảy
(73)
Hướng dẫn chấm:
Câu (2 điểm) -3
IO (dd) + 5I(dd) + 6H+(dd) 3I2 (dd) + 3H2O (dd) (1)
a) Theo định luật tác dụng khối lượng: v = k[I]a[
-3 IO ]b[H+]c
Như vậy, vận tốc phản ứng thí nghiệm 1, 2, 3, tương ứng: v1 = k(0,010)a(0,10)b(0,010)c = 6,1.10-4 (mol.L1.s1)
v2 = k(0,040)a(0,10)b(0,010)c = 2,4.10-3 (mol.L1.s1)
v3 = k(0,010)a(0,30)b(0,010)c = 5,5.10-3 (mol.L1.s1)
v4 = k(0,010)a(0,10)b(0,020)c = 2,3.10-3 (mol.L1.s1)
Ta có:
1
4 4a
v
v a = 1;
3
9 3b
v
v b = 2;
4
4 2c
v
v c =
Định luật tốc độ: v = k[I]1[
-3 IO ]2[H+]2
b) v1 = k1[I]1[IO-3]2[H+]2 = k(0,010)(0,10)2(0,010)2 = 6,1.10-4 (mol.L1.s1) k1 =
4
2
6,1.10 10 10 10
= 6,1.104 (mol4.L4.s1)
Tính tương tự ta có:
k2 = 6,0.104 (mol4.L4.s1); k3 = 6,1.104 (mol4.L4.s1); k4 = 5,8.104 (mol4.L4.s1)
k = (6,1 + 6,0 + 6,1 + 5,8).104(mol4.L4.s1) = 6,0.104 (mol4.L4.s1)
c) Bậc toàn phần phản ứng 5, bậc riêng phần xác định thực nghiệm chất tham gia phản ứng không trùng với hệ số tỉ lượng Phản ứng xảy giai đoạn sơ cấp khó có khả xảy va chạm đồng thời hạt
d) Nếu dùng lượng dư IO-3 H+ so với I, bỏ qua thay đổi [ -3
IO ] [H+] quá
trình phản ứng tốc độ phản ứng phụ thuộc vào thay đổi [I] Khi phản ứng giả bậc
nhất theo [I] Hằng số tốc độ phản ứng k’= k[ -3
IO ]0[H+]0 = 6.104 (mol4.L4.s1).1(mol.L1).1(mol.L1)
= 6.104 (mol2.L2.s1).
Thời gian phản ứng bán phần t1/2 = 0,693/k’ = 1,16.10-5 s
Thời gian cần thiết (t) để 99% lượng I- dung dịch tham gia phản ứng tính sau:
1/2 t t
-[I ] 1
[I ] 100
→ 1/2
t
t = 6,64 → t = 6,64.1,16.10-5 s = 7,7.10-5s Khi t >7,7.105s 99% I tham gia vào phản ứng (1)
2.
k2 = A
2 a
E RT
e ; k1 = A
1 a
E RT e
ln 2
1 a a E E k k RT
= 10.1000
298.8,314 = 4,04
2
k
k = e4,04 = 56,8
Như vậy, 298 K, tốc độ phản ứng tăng lên 56,8 lần, chất xúc tác làm giảm bớt lượng ion hoá 10 kJ.mol1
Câu (2 điểm)
1 pHA = 1,50 → khơng cần tính đến phân li nước
Các trình xảy dung dịch A:
H3PO4 H+ + H PO2 -4 Ka1 = 10-2,15 (1)
CH
3COOH H+ + CH3COO- Ka = 10-4,76 (2)
-2
H PO H+ +
2-4
HPO Ka2 = 10-7,21 (3)
HPO2-4 H+ + PO3-4 Ka3 = 10-12,32 (4)
Vì Ka1 >> Ka >> Ka2 >> Ka3 nên pHA tính theo (1):
(74)H3PO4 H+ + H PO2 -4 Ka1 = 10-2,15
[ ] 0,5C – 101,5 101,5 101,5
→CH3PO4= C = 0,346 M
2 CH3COOH H+ + CH3COO- Ka = 104,76
[ ] 0,1-x 101,5 x
→ x = 5,49.105 M →
3 CH COOH 5, 49.10 α 100 0,1
= 0,055%
3 Tại pH = 4,00 ta có:
] PO [H ] PO [H 4
2 = Ka1
[H ] = 15 , 10 10
→
2 4
[H PO ] [H PO ] + [H PO ]
= 0,986
] PO [H ] [HPO 2
= Ka2
[H ] = 4,0 21 , 10 10
= 103,21 → [ 2-4
HPO ] << [H PO ]2 4
COOH] [CH ] COO [CH
3 = Ka
[H ] = 4,0 76 , 10 10
→
3
[CH COO ]
[CH COO ] + [CH COOH]
= 0,148
Tương tự: ] [HCO ] [CO 3
= 4
33 , 10 10 10
<< 1→ [CO32] << [HCO3]; ] [CO ] [HCO
= 4
35 , 10 10
<< 1→ [HCO3] << [CO2]
Như trung hòa đến pH = 4,00 có 14,8% CH3COOH 98,6% nấc H3PO4 bị
trung hòa, thân Na2CO3 phản ứng với H+ axit tạo thành CO2:
2 H3PO4 + CO23→ 2H PO2 4 + CO2 + H2O
2 CH3COOH + CO23→ CH3COO + CO2 + H2O
Vậy: 2-3 CO
n = 0,5.(14,8%.
3 CH COOH
n + 98,6%.
3 H PO
n ) = 0,5.20.103(14,8%.0,1+ 98,6%.0,173)
→ 2-3 CO
n = 1,85.103 (mol) →
2 Na CO
m = 0,1961 (gam)
Câu (2 điểm)
4NH3 + 5O2 NO + 6H2O
2 2NO + O2 → 2→ 2NO2
3 4NO2 + O2 + 2H2O → HNO→ H
4 H
4 HNO3 + 3Ag → Ag + 3Ag → AgNO3 + NO + 2H2O
5 Ag AgNO3 + PH + PH33 + 3H + 3H2O → Ag2O → Ag + HH33PO4 + 6HHNO3
6 2NH3 + 2Na → NaNH→ Na + H2
7 NaNaNH2 + N2O → NaN→ Na + H2O
8 Na
8 NaN3 + HH22SO4,loãng→ Na→ Na22SO4 + NH3 HN
9 HN3 + NH3→ N→ N22H4 10 NH
10 NH3 + CCO2→ (H→ (H2N)2N)2 CO + H2O 11 (H
11 (H2N)2N)2 CO + Ca(OH)(OH)2 → CaCO→ CaCO33 + 2NH3
(75)12 2NH3 + NaClO/ gelatin → → N2H4 + NaCl + H2O
13 N2H4 + 2Cl2→ N→ + 4HCl
14 NH3 + HCl → NH→ 4Cl
15 2NH4Cl + 4CuO → Cu + CuCl→ Cu + CuCl22 + 4H2O + N2
Câu (2 điểm)
1 Các bán phản ứng điện cực: Ở anot: Cl- →→ Cl
2 + 2e
Ở Catot: M2+ + 2e →→ M Ni2+ + 2e → Ni→
Theo cho có tổng số mol e thu vào là: ne = I.t/F = 9,65.10.60/9650= 0,06 mol
Ta xét hai trường hợp:
TH 1: Nếu ion M2+bị điện phân hết, gọi số mol ion Ni2+ bị điện phân x:
ta có ne = 0,025.2 + x = 0,06 mol
x= 0,005
m = M.0,025 + 58,7.0,005 = 1,734 M= 57,6 ( loại)
TH 2: Nếu ion Ni2+bịđiện phân hết, gọi số mol ion M2+ bị điện phân y:
ta có ne = 0,02.2 + y = 0,06 mol
y= 0,005
m = M.0,01 + 58,7.0,02 = 1,734 M= 56 ( Fe)
Với dung dịch loãng xét phản ứng ion Fe2+ với Cr
2O72-/H+
Fe2+ + Cr
2O72- + 14H+ → → Fe3+ + Cr3+ + 7H2O (1)
n0 0,06 0,05 0,4
ns 0,0 0,04 0,26 0,06 0,02
Dung dịch Y gồm ion : Fe3+ , H+(0,26/0,2=1,3M); Cr3+(0,02/0,2=0,1M); Cr 2O7
2-(0,04/0,2=0,2M); K+; Cl-; SO
42- Khi nhúng Pt vào dung dich Y, xét hệ điện hóa có
E0(Cr
2O72-/Cr3+)= 1,33 + (0,0592/6)lg(0,2.1,314/0,12)= 1,36 (V)
Thế điện cực Ag. Xét cân bằng:
- Cân tạo phức bền:
Ag(NH3)2]+ + 4CN- ↔ [Ag(CN)4]3- + 2NH3 K=(107,23)-1.1020,67=1013,44 >>
C0 0,5 2,1
C - 0,1 0,5 - Cân tạo phân li phức :
[Ag(CN)4]3- ↔ Ag+ + 4CN- β-1 = 10-20,67
C0 0,5 1
[] (0,5-x) x 0,1+4x
β-1 = x.(0,1+4x)4/(0,5-x) = 10-20,67; Giả sử x<< 0,1 => x = 10-16,97 (t/m)
Vậy E [Ag(CN)4]3-/Ag+ = 0,80 + (0,0592/1)lg10-16,97 = -0,20V
Do E(Cr2O72-/2Cr3+) = 1,35V > E Ag(CN)43-/Ag = -0,20V, nên có sơ đồ pin
(-) Ag│Ag(CN)4]3-0,5M; CN-0,1M; NH3 1M ││Cr2O72- 0,2M; Cr3+0,1M; H+1,3M │Pt(+)
Các bán phản ứng:
Ở cực âm(-): Ag + 4CN- →→ [Ag(CN)
4]3- + 1e
Ở cực âm(+): Cr2O72- + 6e + 14H+→ 2Cr→ 3+ + 7H2O
(76)Phản ứng phóng điện: 6Ag + 10CN- + Cr
2O72- + 14HCN →→ [Ag(CN)4]3- + 2Cr3+ + 7H2O
Suất điện động pin là:
Epin = E(+) - E(-) = 1,36 – (-0,20) = 1,56 (V)
Câu (2 điểm) 1.
a CH2 = CH-CH2Br + C6H11MgBr → CH2 = CH-CH2C6H11 + MgBr2
b
c
H
OH OH H
1 BH3, THF (tetrahi®rofuran)
H2O2, OH
-
vµ Cis C-COOCH3
C-COOCH3 +
COOH COOH
H3
C
OH H
CH3 CH3CH3
H2SO4
d
2 :(a) (b) không tạo liên kết hidro liên phân tử nên nhiệt độ sôi thấp hơn,
PTK (a) = 79 < PTK (b) = 85 nên nhiệt độ sôi (a) < (b)
(c) (d) có nhiệt độ sơi cao tạo liên kết hidro liên phân tử, (d) tạo liên kết hidro dạng dime cản trở hình thành liên kết liên phân tử nên nhiệt độ sôi (d) < (c)
Câu (2 điểm)
1 CTCT sabinen :
CH2
Tên hệ thống: 2-metyliden-5-isopropyl[3.1.0]heptan
2) Sabinen có tuân theo qui tắc isoprenoit:
www.nbkqna.edu.vn 76
N N
H N
N
(77)
CH2
3) Điều chế Sabinen:
CH3 C CH2 CH2 C CH CH3
O
O
EtO
O
CH2N2
O
(C6H5)3P=CH2
CH2
CH3
4) Sản phẩm tạo Sabinen + H2 :
C khơng có C* D có C* E có C*
→ khơng có đp quang học → có đp quang học → có đp quang học
C D E
Câu (2 điểm)
1 Các công thức cấu trúc bền CH3CH=C(CH3)COCH3
C C H3C H
H3C C
O
CH3 C
C H CH3
H3C C
O
CH3 C
C H3C H
H3C
O CH3
C C H CH3
H3C
O CH3 trans, s-trans
cis, s-trans cis, s-cis trans, s-cis
Tên cấu trúc đó: trans,s-trans-3-metylpent-3-en-2-on.
2 Phân tử khối α-amino axit là: Phe: 165; Ala: 89; Gly: 75; Pro: 115; Ile: 131 Tổng số khối α-amino axit 575 Vì phân tử khối peptit X 485, chứng tỏ peptit X cấu tạo từ α-amino axit nói Mỗi liên kết peptit tạo thành từ hai α-amino axit loại phân tử
(78)nước Dãy Phe-Ala-Gly-Pro-Ile có liên kết peptit, số khối 4x18 = 72, số khối lại 575 - 72 = 503 Trong đó, phân tử khối peptit X 485, chênh lệch số khối 503-485 = 18, số khối phân tử nước Mặt khác, X phản ứng với axit nitrơ khơng giải phóng khí nitơ, chứng tỏ X khơng cịn nhóm NH2 tự do, tức X có cấu trúc vịng khép kín X peptit tách
từ nhãn chày α-amino axit cấu tạo nên X phải có cấu hình L (Phenylalanin, L-Alanin, L-Prolin L-Isoleuxin, Glyxin khơng có cacbon bất đối nên khơng có đồng phân quang học) Vậy X có cơng thức cấu trúc (có thể dùng cơng thức chiếu Fisơ):
N NH NH
HN
HN O
O O O
O
Ala
Gly
Pro Ile
Phe
Câu (2 điểm)
2
C2H5COOH C2H5CONH2 C2H5C≡N C2H5−CH2 −NH2
C2H5−CH2 −OH C2H5COOH
www.nbkqna.edu.vn 78
Tất chất (trong ô) tạo thành chuyển vị Sự chuyển vị để tạo thành cation metylxiclopentyl bậc 3, mở rộng vòng thành cation xiclohexyl
NH3
t0, - H 2O
P2O5
LiAlH4
HNO2
[O]
(79)
Câu (2 điểm)
1 Điclorotetraamincoban(III) Hexaxianocobantat(III) Triclorotrixianocobantat(III)
2 [Co(CN)6]3- - Co lai hóa d2sp3 , C- sp, N sp N khơng lai hóa
3 A có hai đồng phân, B khơng có đồng phân, C có hai đồng phân
Co Cl
Cl
NH3
H3N
NH3
H3N
Co Cl
Cl
NH3
H3N
NH3
H3N
Cl
( A)
Co
Cl
Cl CN
NC CN
CN CN
NC
Co
NC CN
CN ( B)
Co CN NC
CN
Cl Cl Cl
( C)
4 [CoCl2(NH3)4+] + Fe2+ + 4H+ → Co2+ + Fe3+ + 2Cl- + 4NH4+
Câu 10 (2điểm)
Al2Cl6 + 12 H2O → [Al(H2O)6]3+ + Cl A dd B
Cl- + Ag+ → AgCl
C
AgCl + NH3 → [Ag(NH3)2]+ + Cl -Al3+ + NH
3 + H2O → Al(OH)3 + NH4+
D
Al(OH)3 + OH- → [Al(OH)4]
(80)E
[Al(OH)4] - + CO2 → Al(OH)3 + HCO3 -Al2Cl6 + LiH → AlH3 + LiCl
F
AlH3 + LiH → LiAlH4
G)
(81)SỞ GD&ĐT HƯNG YÊN
TRƯỜNG THPT CHUYÊN KÌ THI CHỌN HỌC SINH GIỎIKHU VỰC DUYÊN HẢI VÀ ĐỒNG BẰNG BẮC BỘ
LẦN THỨ VI NĂM 2013
ĐỀ ĐỀ NGHỊ MƠN THI: HỐ HỌC
KHỐI 11
( Thời gian làm 180 phút, không kể thời gian phát đề) (Đề gồm trang)
Câu (2 điểm) :(Tốc độ phản ứng)
1 Kết nghiên cứu động học phản ứng:
3I (dd) + S2O82 (dd) I3 (dd) + 2SO42 (dd) cho bảng đây:
[I], M [S2O82], M Tốc độ (tương đối) phản ứng 0,001 0,001
0,002 0,001 0,002 0,002
Viết biểu thức liên hệ tốc độ phản ứng với nồng độ chất tham gia phản ứng
2 Phản ứng: CHCl3 (k) + Cl2(k) CCl4(k) + HCl(k) bao gồm phản ứng sơ cấp sau:
Cl2(k) 2Cl(k) nhanh Cl(k) + CHCl3(k) HCl(k) + CCl3(k) chậm CCl3(k) + Cl(k) CCl4(k) nhanh
Tìm biểu thức định luật tác dụng khối lượng tốc độ phản ứng phù hợp với chế
Câu (2 điểm): Dung dịch điện li
Dung dịch A gồm FeSO4 0,020 M; Fe2(SO4)3 H2SO4
1 Lấy xác 25,00 ml dung dịch A, khử Fe3+ thành Fe2+; chuẩn độ Fe2+ hỗn hợp (ở
điều kiện thích hợp) hết 11,78 ml K2Cr2O7 0,0180 M Hãy viết phương trình ion phản
ứng chuẩn độ Tính nồng độ M Fe2(SO4)3 dung dịch A
2 Tính nồng độ M H2SO4 dung dịch A, biết dung dịch có pH = 1,07
3 Ghép cực Pt nhúng dung dịch A (qua cầu muối) với cực Ag nhúng dung dịch
AgNO3 0,0190 M có thêm K2CrO4 nồng độ 0,0100 M (coi thể tích giữ
nguyên) Hãy cho biết anot, catot viết phương trình phản ứng xảy pin hoạt động Tính sức điện động pin
Cho pKa: HSO4- 1,99; Fe3+( Fe3+ + H2O → FeOH2+ + H+) 2,17; Fe2+( Fe2+ + H
2O FeOH+ + H+) 5,69 Chỉ số tích số tan pKs Ag2CrO4 11,89
Eo : Fe3+/ Fe2+ 0,771 V; Ag+/Ag 0,799 V; (RT/F)ln = 0,0592 lg.
(82)Câu (2 điểm): Điện hóa học
Cho sức điện động pin:
Ag AgNO3 0,001M AgCl Ag
Na2S2O3 0,10M HCl 0,05M 0,341V
1 Viết phương trình phản ứng pin hoạt động. 2 Tính ( )3 /
2 2O Ag
S Ag
E
3 Tính KsAgCl Cho:
/ Ag
Ag
E =0,80V , Ag+ + 2S2O32- Ag(S2O3)23- lgβ1 =13,46
Bài (2 điểm): Bài tốn vơ tổng hợp
1 Oleum hỗn hợp tạo cho SO3 tan H2SO4 tinh khiết Trong hỗn hợp có axit dạng poli sunfuric có công thức tổng quát H2SO4.nSO3 hay H2Sn+1O3n+4 chủ yếu chứa axit sau: axit sunfuric H2SO4, axit đisunfuric H2S2O7, axit trisunfuric H2S3O10 axit tetrasunfuric H2S4O13 Cho biết công thứccấu tạo axit
2 Giải thích SO3 lại dễ dàng phản ứng với H2O, HF, HCl, NH3 để hình thành nên phân tử tứ diện tương ứng Viết phương trình phản ứng cơng thức cấu tạo sản phẩm
3 Kim cương than chì hai dạng thù hình nguyên tố cacbon Tính khối lượng riêng
và thể tích mol chúng Biết rằng: Độ dài liên kết C–C (kim cương) 154 pm, C–C
(than chì) 141 pm, khoảng cách lớp than chì 336 pm NA = 6,02.1023 Kim
cương có cấu tạo tương tự silic số nguyên tử C mạng tinh thể than chì
Bài (2 điểm): Sơ đồ biến hóa, Cơ chế phản ứng Đồng phân lập thể, Danh pháp
Anlylmagie bromua (A) phản ứng với acrolein tạo thành chất B, Sâu thủy phân B
sẽ sản phẩm C Đun nóng C nhận chất D Cho D phản ứng với C6H5Li
thu sản phẩm E Đun nóng E có vết iot thu F có cơng thức C12H14
1 Hồn thành sơ đồ dãy phản ứng (Viết công thức cấu trúc chất hữu từ C
đến F)
2 Ghi kí hiệu chế giai đoạn phản ứng mũi tên sơ đồ, trừ giai đoạn tạo
thành F
3 Cho biết cấu hình F.
Bài (2 điểm): Tổng hợp chất hữu cơ, So sánh nhiệt độ sơi, nhiệt độ nóng chảy, Tính axit-bazơ
1/ Sắp xếp (có giải thích) theo trình tự tăng dần tính axit chất dãy sau: a) Axit: benzoic, phenyletanoic, 3-phenylpropanoic, xiclohexyletanoic,
1-metylxiclohexan-cacboxylic
(D)
(A) (B) (C)
; N
COOH
;
COOH
;
CH2COOH
N COOH
www.nbkqna.edu.vn 82
(83)2./ Sắp xếp tăng dần tính bazơ (có giải thích) chất dãy sau: (a) CH3-CH(NH2)-COOH, CH2=CH-CH2-NH2, CH3-CH2-CH2-NH2,
CHC-CH2-NH2
(b) -NH-CH3 , -CH2-NH2 , C6H5-CH2-NH2, p-O2N-C6H4-NH2
Bài (2 điểm): Nhận biết, Tách chất, Xác định công thức cấu tạo hợp chất
Cho sơ đồ chuyển hoá:
- Cho biết A, D hai hợp chất dãy đồng đẳng
- A, B, E, D cho phản ứng với AgNO3/NH3 tạo kết tủa Ag, lượng Ag sinh từ A
nhiều so với chất lại
- A, B, C, D, E tác dụng với Cu(OH)2 (điều kiện thích hợp)
Hãy xác định A, B, C, D, E, F viết phương trình phản ứng
Bài (2 điểm): Bài tập tính tốn hữu tổng hợp
Anetol có phân tử khối 148,2 hàm lượng nguyên tố: 81,04% C; 8,16% H; 10,8% O Hãy:
1 Xác định công thức phân tử anetol.
2 Viết công thức cấu trúc anetol dựa vào thông tin sau:
- Anetol làm màu nước brom;
- Anetol có hai đồng phân hình học;
- Sự oxi hóa anetol tạo axit metoxibenzoic (M) nitro hóa M cho nhất
axit metoxinitrobenzoic
3 Viết phương trình phản ứng: (1) anetol với brom nước; (2) oxi hóa anetol
thành axit metoxibenzoic; (3) nitro hóa M thành axit metoxinitrobenzoic Viết tên của anetol tất sản phẩm hữu nêu theo danh pháp IUPAC
4 Vẽ cấu trúc hai đồng phân hình học anetol. Bài (2 điểm): Cân hóa học
Khí NO kết hợp với Br2 tạo khí phân tử có ba nguyên tử
1 Viết phương trình phản ứng
2 Biết ΔHpư < 0; Kp(25oC) = 116,6 Tính K
P 0oC, 50oC Giả thiết tỉ số trị số
cân 0oC 25oC 25oC với 50oC 1,54
3 Xét 25oC, lúc cân hóa học thiết lập cân chuyển dịch
a Tăng lượng NO b Giảm lượng Br2
www.nbkqna.edu.vn 83
A, B, C, D, E, F hợp chất hữu A
B C
D
(84)c Giảm nhiệt độ
d Thêm khí N2 vào khi: (1) V = const ; (2) Pchung = const
Bài 10 ( điểm):Phức chất
1 Tại ion phức spin thấp [Co(NH3)6]3+ lại có màu Giải thích dựa vào o 22900(cm )1 Cho biết: 1 cm111,962 J.mol1
2 Sử dụng thuyết liên kết hóa trị (VB) để giải thích dạng hình học, từ tính phức chất sau: [Ni(CN)4]2, [NiCl4]2, [Ni(CO)4]
-HƯỚNG DẪN CHẤM
Câu Nội dung Điểm
Câu 1: 2
1. 3I
(dd) + S2O82 (dd) I3 (dd) + 2SO42 (dd) Theo định luật tác dụng khối lượng: v = k[I]a[S
2O82]b v1 = k(0,001)a.(0,001)b
v2 = k(0,002)a.(0,001)b v3 = k(0,002)a.(0,002)b Ta có:
2a
v
v = a =
2 2a b
v
v = b =
biểu thức định luật tốc độ phản ứng: v = k[I].[S
2O82]
0,25
0,25 0,25 0,25 Xét phản ứng: CHCl3(k) + Cl2 CCl4(k) + HCl(k) (a)
Cơ chế đưa ra:
Cl2(k) 2Cl(k) kt/kn = K (K số cân bằng) (1) nhanh Cl(k) + CHCl3(k) k2 CCl3(k) + HCl(k) (2) chậm CCl3(k) + Cl(k) k3 CCl4(k) (3) nhanh Giai đoạn chậm định tốc độ phản ứng, nên:v = k2[Cl].[CHCl3] (4) Giai đoạn (1) thuận nghịch diễn nhanh, cân thiết lập [Cl] tính qua số cân K phản ứng (1):
[Cl] = K1/2.[Cl
2]1/2 (5) Thay (5) vào (4) ta có:
v = k2 K1/2.[Cl2]1/2 [CHCl3] = k.[Cl2]1/2 [CHCl3] (6)
0,25
0,25 0,25
Câu 2 2
1. Phản ứng chuẩn độ : Cr
2O
7 + Fe2+ + 14 H+ → Cr3+ + Fe3+ + H 2O CFe
2
= CFeSO4 + CFe2(SO4)3 = 0,02 + 2C1
(85)CFe 2
25,00 = CCr2O
VCr2O
→ 25,00(0,020 + 2C1) = 6(0,0180 11,78)
C1 = 0,01544 M hay CFe2(SO4)3 = 0,01544 M.
0,25
2. Trong dd A có: Fe2+ 0,020 M; Fe3+ 2C1; H+ (C, M); HSO4 (C, M)
Các cân bằng: H2O H3O+ + OH- Kw = 10-14 (1) Fe2+ + H
2O FeOH+ + H3O+ Ka1 = 10-5,96 (2) Fe3+ + H
2O FeOH2+ + H3O+ Ka2 = 10-2,17 (3) HSO4
+ H2O SO24
+ H3O+ Ka = 10-1,99 (4) So sánh ta thấy (3) (4) chủ yếu tương đương Áp dụng định luật bảo toàn proton, ta có
[H3O+] = CH
+ [FeOH2+] + [SO2
] (a) Từ (3) có [FeOH2+] / [Fe3+] = K
a2 / [H3O+]
→ [FeOH2+] / C
Fe3 = Ka2 / Ka2 + [H3O+]
= 10-2,17 / (10-2,17 + 10-1,07)
→ [FeOH2+] = 0,0736 C
Fe3 = 0,0736 0,015445
Tương tự, từ (4) có [SO2
4
] / [HSO4
] = Ka / [H3O+]
→ [SO2
4
] / CHSO4
= 10-1,99/ (10-1,99 + 10-1,07) → [SO2
] = 0,107 C; Phương trình (a) trở thành [H3O+] = C + 0,0736 CFe
3
+ 0,107 C → CH2SO4= C = (10-1,07 – 0,0736 0,03089) / 1,107
→ CH2SO4= C = 0,07483 M
0,25
0,25
0,25 3. EPt = E Fe3/ Fe2 = E0 Fe3/ Fe2 + 0,0592 lg([Fe3+]/[Fe2+])
Fe3+ + H
2O FeOH2+ + H3O+ 10-2,17 C 0,03089
[ ] 0,03089 – x x 10-1,07 x 10-1,07 / (0,03089 – x) = 10-1,07
→ x = 0,002273→ [Fe3+] = 0,03089 – 0,002273= 0,02862 M
→ [Fe2+] = C Fe
2
= 0,020 M (vì Ka1 bé)
Vậy: EPt = 0,771 + 0,0592 lg ( 0,0862 / 0,020) = 0,780 V
Ag+ + CrO2
4 → Ag2CrO4↓
C 0,019 0,010 [ ] - 10-4
Ag2CrO4↓ Ag+ + CrO24 Ks = 10-11,89 C 5.10-4
[ ] 2x 5.10-4 + x ( 2x )2 (5.10-4 + x) = 10-11,89
→ 4x3 + 2,0.10-3x2 - 10-11,89 = → x = 2,08.10-5
0,25
(86)Có: [Ag+] = 2x = 4,96.10-5 M.
EAg = E /
o
Ag Ag+ 0,0592 lg [Ag+] = 0,799 + 0,0592 lg4,96.10-5 = 0,544 V
Vì EAg < EPt nên cực Ag anot; cực Pt catot
Tại anot: Ag + CrO2
Ag2CrO4↓ + 2e Tại catot: Fe3+ + e Fe2+
Phản ứng pin: Ag + CrO2
+ 2Fe3+ Ag
2CrO4↓ + Fe2+ Epin = EPt - EAg = 0,780 – 0544 = 0,236 V
0,25
0,25 0,25
Câu
1. Khi pin hoạt động: Catot: AgCl + e Ag + Cl
Anot: Ag + 2S2O32- Ag(S2O3)2 3-Pư pin AgCl + 2S2O32- Ag(S2O3)23- + Cl
-0,5
2. Ở điện cực trái : Ag+ + 2S
2O32- Ag(S2O3)2
0,001 0,10
- 0,098 0,001
Do S2O32- dư nên [Ag(S2O3)23-] ≈ 0,001(M) Xét cặp Ag(S2O3)23-/Ag:
Ag(S2O3)23- Ag+ + 2S2O32- - lgβ1 Ag+ + e Ag lgK
1
Ag(S2O3)23- + e Ag + 2S2O32- lgK2=lgK1- lgβ1
0,0592 0,0592 lg 0,0592lg 3,168.10 ( )
3
2 E E E V
E
Vậy ( )3 /
2 2O Ag
S Ag
E =3,168.10-3 (V)
0,25 0,25 0,25 3. ) ( 055 , 098 , 001 , lg 0592 , 10 168 , ] [ ] ) ( [ lg 0592 ,
0 2
2 3 2 V O S O S Ag E
EA
EC = Epin + EA = 0,341 +(- 0,055) = 0,286(V) Xét điện cực phải:
Ta có : AgCl + e Ag + Cl
-AgCl Ag
Ag Ag
AgCl E Ks
E 0,0592lg
/ / ] lg[ 0592 , lg 0592 , ] lg[ 0592 , 0 / /
EC EAgCl Ag Cl EAg Ag KsAgCl Cl
10 0592 , ] lg[ 0592 , lg / Cl E E
KsAgCl C Ag Ag
Vậy KsAgCl = 10-10
0,25
0,25 0,25
(87)Câu 4: 2
1
0,25
0,25
2 - Giải thích: Phân tử SO3 dạng tam giác phẳng với nguyên tử S trạng thái lai
hóa sp2, dễ dàng phản ứng để chuyển sang trạng thái sp3 bền, trạng thái đặc
trưng S
- Phương trình phản ứng: SO3 + H2O → H2SO4
SO3 + HF → H[SO3F]
SO3 + HCl → H[SO3Cl]
- Cấu trúc sản phẩm:
0,25
0,25
- Kim cương (tương tự Silic) có cấu trúc lập phương tâm diện ngồi cịn có ngun tử Cacbon nằm hốc tứ diện nên số nguyên tử cacbon ô mạng sở tinh thể kim cương là:
Cacbon than chì ô mạng tinh thể có nguyên tử cacbon Trong ô mạng tinh thể kim cương:
Độ dài cạnh ô mạng tinh thể : (d độ dài lien kết C- C)
(88)=> Thể tích mạng = a3 =
=> Khối lượng riêng kim cương :
=> Thể tích mol kim cương = = 3,385 (cm3 / mol)
Tương tự ô mạng than chì:
Diện tích mặt đáy = (d khoảng độ dài liên kết C- C than chì)
Thể tích mạng = (h khoảng cách lớp)
=> Khối lượng riêng than chì: D = 2,297 (g/cm3)
Thể tích mol = 5,224 (cm3 /mol)
0,25
0,25
0,25 0,25
Câu 5: 2
CH2=CH-CH2-MgBr
CH2 = CH-CH = O
CH2=CH-CH2-CH2-CH=CH2-OMgBr thủ ph©n
B
+
+
céng 1, 4AN
H3O+
CH2=CH-CH2-CH2-CH=CH-OH C
tautome ho¸
CH2=CH-CH2-CH2-CH2-CH=O D
Hoặc:
CH2=CH-CH2-MgBr
CH2=CH-CH=O
+ AN
céng 1, CH2=CH-CH2-CH-CH=CH2
OMgBr
H2O
-MgBr(OH) CH2=CH-CH2-CH-CH=CH2
OH
B C
AN C6H5Li
H2O C6H5 OHH
VÕt iot, to
H2O
- C
6H5
E F
C6H5
OLiH
to Chun vÞ 3,
OH
C O
H
D
Hỗ biÕn xeto-enol
OH
F có cấu hình (E) bền Tuy vậy, phản ứng tạo thành lượng nhỏ F có cấu hình (Z)
0,75
0,75
0,5
Câu 6:
www.nbkqna.edu.vn 88
(89)1. a)
COOH CH2COOH CH
2CH2COOH CH2COOH COOH
< < < <
+I1
+I2
H3C
-I1 -I2 -I3
-I1 < -I2 < -I3 +I1 +I2
<
Các gốc hiđrocacbon có hiệu ứng +I lớn Ka giảm -I lớn Ka tăng
b) (D) < < < -I1
CH2COOH
(C) (A) -I2 -I3 N H C O O -C3 (B) -C4 -I4 N COOH COOH
Vì: - I1 < - I2 nên (C) có tính axit lớn (D) (A) (B) có N nên tính axit lớn (D) (C)
(A) có liên kết hiđro nội phân tử làm giảm tính axit so với (B)
0,25
0,25
0,25
0,5
2. Trật tự tăng dần tính bazơ :
(a) CH3-CH-COOH < CHC-CH2-NH2 < CH2=CH-CH2-NH2 < CH3-CH2-CH2-NH2
NH2
Tồn dạng Độ âm điện CSP > CSP2 > CSP3
ion lưỡng cực
(b)
O2N- -NH2 < -CH2-NH2 < -CH2-NH2 < -NH-CH3
(A) (B) (C) (D)
Nhóm p-O2N-C6H4- Nhóm -C6H4-CH2- Nhóm -CH2-C6H11 Nhóm C6H11
hút electron mạnh hút e yếu đẩy e, làm tăng -CH3 đẩy e,
có nhóm -NO2 (-I -C) mật độ e - Amin bậc II
làm giảm nhiều mật nhóm NH2
độ e nhóm NH2
0,25 0,25
0,25
0,25
Câu 7:
1. Theo đề cho thấy:
- A, B, C, D có chứa chức CHO
- A, D đồng đẳng kế tiếp, lượng Ag tạo thành A nhiều (D), chứng tỏ
(A) HCHO (D) CH3CHO
- Sơ đồ chuyển hoá:
- Các phản ứng:
+ Phản ứng với tráng gương:
RCHO + 2AgNO3 + 3NH3 + H2O RCOONH4 + 2Ag + 2NH4NO3
Riêng (A): HCHO + 4AgNO3 + 6NH3 + 2H2O (NH4)2CO3 + 4Ag +
4NH4NO3
+ Phản ứng với Cu(OH)2
(A): HCHO + 2Cu(OH)2
0
t HCOOH + Cu
2O + H2O
0,5
www.nbkqna.edu.vn 89
HCHO (A)
CH2CHO OH (B)
CH2CH
2
OH OH (C)
CH3CHO (D) C6H12O6
(E)
C2H5OH (F)
CH2CHO OH
+ 2Cu(OH)2 CH
2COOH
OH
(90)(B):
(C):
(D): CH3CHO + 2Cu(OH)2
0
t CH
3COOH + Cu2O + H2O
(E): - Điều kiện thường tạo phức xanh lam (tương tự C) - Khi đun nóng cho đỏ gạch (giống B)
0,5
0,5
2. Phản ứng chuyển hóa 0,5
Câu 8: 2
1. Xác định công thức phân tử:
C = (81,04/12,00) = 6,75 ; H = (8,16/1,01) = 8,08 ; O = (10,8/16,0 = 0,675
C = 6,75/0,675 = 10 ; H = (8,08/0,675 ) = 12 ; O = C10H12O
0,25
2. Viết công thức cấu trúc anetol: Anetol làm màu nước brơm nên có liên 0,25
(91)kết đơi; tồn dạng hai đồng phân hình học (liên kết đơi, π) oxi hóa cho axit nên có liên kết đơi mạch nhánh; cho sản phẩm sau nitro hóa nên nhóm metoxi vị trí (COOH- nhóm loại 2, metoxi nhóm loại 1) Đó axit 4-metoxi-3-nitrobenzoic Vậy anetol là:
O CH CH
H3C CH3
3. Các phương trình phản ứng:
(1) anetol với brom nước:
O CH CH
H3C CH3
Br2/H2O OH
CH
H3CO
CH CH3 Br
(2)
Br CH
H3CO
CH CH3 Br
+
(2) oxi hóa anetol thành axit metoxibenzoic:
O CH CH
H3C CH3
(3)
KMnO4/H3O+, to
H3CO COOH + CH3COOH
(3) nitro hóa M thành axit metoxinitrobenzoic:
HNO3/H2SO4
H3CO COOH
(4)
H3CO COOH
O2N
Tên anetol tất sản phẩm hữu nêu theo danh pháp IUPAC:
(2) 2-Brom-1-(4-metoxiphenyl)-1-propanol; (3) Axit 4-metoxibenzoic;
(4) Axit 4-metoxi-3-nitrobenzoic;
0,25
0,25
0,25
0,25
4. Hai đồng phân hình học anetol:
H3CO
CH3 H H
+
H3CO
CH3
H H
(E) -1-metoxi-4-(1-propenyl)benzen (Z) -1-metoxi-4-(1-propenyl)benzen;
hoặc (E)-1-(4-metoxiphenyl)-1-propen (Z)-1-(4-metoxiphenyl)-1-propen
0,5
Câu 9: 2
1. 2NO(k) + Br2(hơi) 2NOBr(k) ΔH > 0,25
2. Do phản ứng thu nhiệt nên có 91ang hệ KP 0oC < KP (25oC) < KP (50oC) Vậy KP 0oC = 1/1,54.KP (25)= 116,6 / 1.54 = 75,71
KP 50oC = 1,54.KP(25) = 116,6.1,54 = 179,56
0,5
(92)3. Xét chuyển dời cân hóa học 25oC Áp dụng nguyên lý Le Chartelier ta có:
a Nếu tăng lượng NO cân dịch chuyển sang phải
b Nếu giảm lượng Br2 cân hóa học dịch chuyển sang trái
c Nếu giảm nhiệt độ cân dịch chuyển sang trái để chống lại chiều giảm
nhiệt độ
d Thêm N2 khí trơ
+ Nếu V = const khơng ảnh hưởng tới cân hóa học N2 khơng gây ảnh
hưởng liên hệ (theo định nghĩa áp suất riêng phần) + Nếu P = const ta xét liên hệ
Nếu chưa có N2 P = PNO + PBr2 + PNOBr (a) Nếu có N2 P = P’NO + P’Br2 + P’NOBr + PN2 (b)
V P = const nên P’i = Pi
Lúc so sánh với KP:
- Q = KP: không ảnh hưởng
- Q > KP: cân chuyển dịch sang trái để Q giảm tới KP
- Q < KP: cân chuyển dịch sang phải để Q tăng tới KP (1,25 điểm)
0,25 0,25 0,25
0,25
0,25
Câu 10:
1 Tính được: 437nm Sự hấp thụ ánh sáng nằm phổ nhìn thấy nên có màu 0,5
2. Ni : 3d84s2 ; Ni2+ : 3d8 Ni2+ :
3d 4s 4p
Phức [Ni (CN)4]2- : CN- phối tử nhận tạo trường mạnh dồn electron d
tạo phức vuông phẳng với lai hóa dsp2 Spin thấp (S = ) Nghịch từ
3d 4s 4p
dsp2
[Ni(CN)4]
2-Phức [NiCl4]2- : Cl- phối tử cho tạo trường yếu không dồn ép electron
d tạo phức tứ diện với lai hóa sp3 Spin thấp (S = ) Thuận từ
3d 4s 4p
[Ni(Cl)4]
2-sp3
0,5
0,5
(93)Ni : 3d84s2
3d 4s 4p
Phức [Ni(CO)4] : CO phối tử nhận tạo trường mạnh dồn electron 4s
vào 3d tạo obitan 4s,3d trống lai hóa sp3 , phức tứ diện Spin thấp (S = 0)
Nghich từ
3d 4s 4p
sp3
[Ni(CO)4]
CO CO CO CO
0,5
(94)SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TỈNH LÀO CAI
1 Trường THPT Chuyên 2 Lào Cai
ĐỀ THI ĐỀ XUẤT
THI CHỌN HSG KHU VỰC DUYÊN HẢI VÀ ĐỒNG BẰNG BẮC BỘ LẦN THỨ VI-NĂM 2013
MÔN: HĨA HỌC, KHỐI: 11
Thời gian: 180 phút (khơng kể thời gian giao đề)
Câu (2,0điểm): Tốc độ phản ứng
Phản ứng oxi hoá ion I- ClO- môi trường kiềm diễn theo phương trình:
ClO- + I- Cl- + IO- (a) tuân theo định luật tốc độ thực nghiệm v = k[ClO-][I-][OH-]-1.
Cho phản ứng (a) xảy theo chế:
ClO- + H
2O HClO + OH- nhanh;
I- + HClO k2 HIO + Cl
-chậm;
OH- + HIO H
2O + IO- nhanh
1 Cơ chế có phù hợp với thực nghiệm động học hay khơng? 2 Khi [I-]
0 nhỏ so với [ClO-]0 [OH-]0 thời gian để nồng độ I- cịn lại 6,25% so với lúc ban
đầu gấp lần thời gian cần thiết để 75% lượng I- ban đầu phản ứng (a)?
Câu (2,0đ): Pin điện - điện phân
1 Cho phản ứng tổng quát xảy pin điện hoá: [Ag(NH3)2]+ Ag+ + 2NH3
Hãy thiết lập sơ đồ pin điện hố trên, viết phương trình phản ứng xảy điện cực tính số không bền phức [Ag(NH3)2]+ Biết 250C:
Ag+ + e → Ag E0 = 0,7996V
[Ag(NH3)2] + e → Ag + 2NH3 E0 = 0,373V
2 Tính nồng độ ban đầu HSO4-, biết đo sức điện động pin:
Pt I- 0,1M; I
3- 0,02M ║ MnO4- 0,05M, Mn2+ 0,01M, HSO4- C M Pt
ở 250C giá trị 0,824V
Cho: - 2+
0 MnO /Mn
E = 1,51V; - -3
0 I /3I
E = 0,5355V; Ka (HSO4-) = 1,0.10-2.
Câu (2,0 điểm) Dung dịch điện li
Dung dịch A hỗn hợp Na2S Na2SO3 có pH = 12,25
1 Tính độ điện li ion S2 dung dịch A.
2 Tính thể tích dung dịch HCl 0,04352 M phải dùng để thêm (rất chậm) vào 25,00 ml dung dịch A pH 9,54 Cho pKa: H2S 7,00 ; 12,90
Câu (2,0 điểm)
a)Viết tất sản phẩm tạo thành cho NBS phản ứng với 4-metyl pent-2-en b) Cho biết sản phẩm phản ứng 3-metyl metylen xyclohexan với NBS
Câu (1,5điểm):
Hãy xác định cấu trúc hợp chất hữu X có cơng thức phân tử: C5H10O2 với dự kiện sau:
- Trong phản ứng khử mạnh HI cho n-petan - Khi tác dụng với anhiđrit axetic cho mono axetat
- Trong quang phổ IR có hấp thụ nhóm –OH khơng có hấp thụ nhóm cacboxyl
Nó phản ứng chậm với dung dịch [Ag(NH3)2]+ giải phóng bạc kim loại hợp chất C5H10O3
www.nbkqna.edu.vn 94
k1 k -1
(95)Câu 6(2,0điểm): Bài tập tính tốn vơ tổng hợp
Cho dung dịch A gồm Cu(NO3)2, Fe(NO3)3 có nồng độ 0,1M
a/ Xác định giá trị gần pH dung dịch A (pH>7 ; < 7; =7) Giải thích?.
b/ Nếu cho từ từ dung dịch NH3 vào dung dịch A dư có tượng xảy ra? Giải thích
và viết phương trình phản ứng?
c/ Cho 1,60 gam đồng 40mL dung dịch HCl 1M vào 500mL dung dịch A thu khí khơng màu hóa nâu khơng khí dung dịch B.Viết phương trình phản ứng xảy dạng ion thu gọn Tính thể tích khí thu đktc khối lượng muối thu sau cô cạn dung dịch B? Câu (2,0điểm):
1/ Từ metyl xiclopropyl xeton hợp chất magie tuỳ ý chọn, viết sơ đồ phản ứng điều chế 2,6-đimetyl-9-bromnona-2,6-đien
2/ Viết công thức sản phẩm tạo thành từ phản ứng sau: a Alyl bromua + xiclohexyl magie bromua
b Xiclo penta-1,3-đien + đimetyl but-2-inoat
c d.
1 BH3, tetrahi®rofuran
2 H2O2, OH- ? ?
CH3 OH
H CH3 H2SO4
Câu 8: 2,5 đ
Trộn hiđrocacbon khí A với oxi theo tỉ lệ thể tích A:O2 = 1:9 cho vào bình kín thấy áp suất
bình atm 00C Bật tia lửa điện để A cháy hết, hh sau pư có áp suất 1,575 atm 136,50C.
a.Tìm cơng thức phân tử A?
b Viết cơng thức cấu tạo có A biết tất nguyên tử cacbon A có dạng lai hóa?
c Chọn công thức cấu tạo A để viết sơ đồ tổng hợp :
+ Chất B(Anthracen) có CTCT sau: + bixiclo[ 4.1.0] heptan
+ Đietyl phtalat( DEF)
Câu (2,0đ): Cân hoá học
Trong công nghiệp NH3 tổng hợp theo phản ứng sau:
N2(k) + 3H2(k) 2NH3(k)
1 Hãy cho biết điều kiện thực phản ứng cơng nghiệp chúng có phù hợp với ngun lí chuyển dịch cân Lơ Satơliê khơng? Giải thích
2 Dùng hỗn hợp ban đầu theo tỉ lệ số mol N2 : H2 = 1:3 để thực phản ứng:
a) Đặt a =
P PNH3
, PNH3 áp suất riêng phần NH3 P áp suất hỗn hợp trạng
thái cân Thiết lập cơng thức tính liên hệ a, P KP
b) Tính a 5000C P = 300 atm, biết nhiệt độ K
P = 1,5.10-5 Từ tính hiệu suất
chuyển hoá ỏ N2 (hoặc H2) thành NH3 cân
Nếu thực phản ứng P = 600 atm ỏ bao nhiêu? So sánh ỏ hai trường hợp giải thích thực tế người ta thực khoảng 300 atm
Câu 10 (2,0 điểm): Phức chất. Cho ion phức: [Cr(H2O)2(NH3)2Br2]+
1 Viết công thức cấu tạo gọi tên đồng phân ion phức
(96)2 Dựa sở thuyết VB giải thích hình thành liên kết phức chất [Co(CN)6]3-;
[CoF6]3- So sánh độ bền hai phức trên? Giải thích?
- -SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TỈNH LÀO CAI
3 Trường THPT Chuyên 4 Lào Cai
HDC ĐỀ THI ĐỀ XUẤT
THI CHỌN HSG KHU VỰC DUYÊN HẢI VÀ ĐỒNG BẰNG BẮC BỘ LẦN THỨ VI-NĂM 2013
MƠN: HĨA HỌC, KHỐI: 11
Thời gian: 180 phút (không kể thời gian giao đề)
Câu (2,0điểm): Tốc độ phản ứng
Phản ứng oxi hoá ion I- ClO- môi trường kiềm diễn theo phương trình:
ClO- + I- Cl- + IO- (a) tuân theo định luật tốc độ thực nghiệm v = k[ClO-][I-][OH-]-1.
Cho phản ứng (a) xảy theo chế:
ClO- + H
2O HClO + OH- nhanh;
I- + HClO k2 HIO + Cl- chậm; OH- + HIO H
2O + IO- nhanh
1 Cơ chế có phù hợp với thực nghiệm động học hay không? 2 Khi [I-]
0 nhỏ so với [ClO-]0 [OH-]0 thời gian để nồng độ I- lại 6,25% so với lúc ban
đầu gấp lần thời gian cần thiết để 75% lượng I- ban đầu phản ứng (a)?
Hướng dẫn:
Định luật tốc độ thực nghiệm: v = k[ClO-][I-][OH-]-1 (1)
1 Tốc độ phản ứng định giai đoạn chậm, nên:
v = k2[HClO][I-] (2) 0,25đ
Dựa vào cân nhanh giai đoạn 1, ta rút ra: [HClO] =
1
k
k [ClO-][H2O][OH-]-1 (3) 02,5đ
Thay (3) vào (2) với [H2O] = const, ta có:
v = k2
1
k
k [H2O][ClO-][I-][OH-]-1 (4) 02,5đ
Đặt k2
1
k
k [H2O] = k (4) trở thành: v = k[ClO-][I-][OH-]-1 (1) 02,5đ
Từ chế đề nghị rút biểu thức định luật tốc độ thực nghiệm Cơ chế là phù hợp với thực nghiệm 0,5đ
2 Khi [I-]
0 [ClO-]0 [OH-]0, phản ứng (a) xem phản ứng bậc Trong phản ứng bậc
nhất, thời gian phản ứng bán phần không phụ thuộc vào nồng độ đầu
- Thời gian để 75% I- tham gia phản ứng lần thời gian phản ứng bán phần: t
1 = 2t1/2
0,25đ
- Thời gian để 6,25% I- lại là: t
2 = 4t1/2 t2 = 2t1 0,25đ
Câu (2,0đ): Pin điện - điện phân
1 Cho phản ứng tổng quát xảy pin điện hoá: [Ag(NH3)2]+ Ag+ + 2NH3
Hãy thiết lập sơ đồ pin điện hoá trên, viết phương trình phản ứng xảy điện cực tính số khơng bền phức [Ag(NH3)2]+ Biết 250C:
Ag+ + e → Ag E0 = 0,7996V
[Ag(NH3)2] + e → Ag + 2NH3 E0 = 0,373V
2 Tính nồng độ ban đầu HSO4-, biết đo sức điện động pin:
Pt I- 0,1M; I
3- 0,02M ║ MnO4- 0,05M, Mn2+ 0,01M, HSO4- C M Pt
ở 250C giá trị 0,824V
www.nbkqna.edu.vn 96
(97)Cho: - 2+
0 MnO /Mn
E = 1,51V; - -3
0 I /3I
E = 0,5355V; Ka (HSO4-) = 1,0.10-2.
Hướng dẫn:
1 (1,0đ)
Phản ứng anot: Ag Ag+ + e
Phản ứng catot: [Ag(NH3)2]+ +e Ag + 2NH3
Phản ứng tổng quát: [Ag(NH3)2]+ Ag+ + 2NH3
Sơ đồ pin:
Ag AgNO3 ║ [Ag(NH3)2]+Ag - 0,5đ
0 kb
E 0,373 - 0,7996
lgK = = = -7,22
0,059 0,059
Kkb = 6.10-8 - 0,5đ
2 (1,0đ)
Ở điện cực phải: MnO4- + 8H+ + 5e Mn2+ + 4H2O
Ở điện cực trái: 3I- I
3- + 2e
Ephải = - 2+
- + +
0
2+ MnO /Mn
0,0592 [MnO ].[H ] 0,0592 0,05.[H ]
E = lg = 1,51 + lg
5 [Mn ] 5 0,01
Etrái = - -3
-0
- 3
I /3I
0,0592 [I ] 0,0592 0,02
E = lg = 0,5355 + lg = 0,574V
2 [I ] 2 (0,1)
Epin = Ephải - Etrái
0,824 =
+ 0,0592 0,05.[H ] 1,51 + lg
5 0,01 - 0,574
h = [H+] = 0,054M - 0,5đ
Mặt khác từ cân bằng: HSO4- H+ + SO42- Ka = 10-2
[] C – h h h
2
a
h
= K C - h
Thay h = 0,054M , Ka = 10-2 ta -4
HSO
C = 0,3456M -0,5đ
Câu (2,0 điểm) Dung dịch điện li
Dung dịch A hỗn hợp Na2S Na2SO3 có pH = 12,25
1 Tính độ điện li ion S2 dung dịch A.
2 Tính thể tích dung dịch HCl 0,04352 M phải dùng để thêm (rất chậm) vào 25,00 ml dung dịch A pH 9,54
Cho pKa: H2S 7,00 ; 12,90 EO : S/H2S 0,140 V ; SO42/ SO32 -0,93 V
Hướng dẫn:
Gọi C1, C2 nồng độ ban đầu S2- SO2-3
Na2S 2Na+ + S
2-C1
- 2C1 C1
Na2SO3 2Na+ + SO2-3
C2
- 2C2 C2
Ta có cân : S2- + H
2O HS- + OH- Kb1 = 10-1,1 (1)
HS- + H
2O H2S + OH- Kb2 = 10-7 (2)
SO
2-3 + H2O HSO-3 + OH- K’b1 = 10-7 (3)
HSO
-3 + H2O H2SO3 + OH- K’b2 = 10-12 (4)
(98)H2O H+ + OH- Kw = 10-14 (5)
Nhận xét, pH = 12,25, môi trường kiềm => bỏ qua phân ly nước áp dụng định luật bảo toàn nồng độ đầu S2- SO
2-3 ta có
C1 = [ S2- ] + [ HS- ] + [H2S ]
Mặt khác, ta có:
] [ ] [ ] [ H K S H HS a
= 105,25 => [HS-] >> [H
2S ] bỏ qua nồng độ [H2S] so với HS-
=> C1 = [ S2- ] + [ HS- ] = [S2-] ( + Ka2-1 [H+ ] ) = [S2-] ( + 100,65 )
C2 = [ SO2-3 ] + [ HSO-3 ] + [H2SO3 ] = [SO2-3] ( + K’a2-1 [H+] + (K’a1.K’a2)-1.[H+]2 )
= [SO
2-3] ( + 10-5,25 + 10-15,5 ) [SO2-3 ] -0,5đ
SO
2-3 không điện ly
S2- + H
2O HS- + OH- Kb1 = 10-1,1 (1)
C1
-x
C1 - x x x
Với x = [OH- ] = 10-1,75 M
Kb1 =
x C x
= 10-1,1 => C
1 - 10-1,75 = 10-2,4 => C1 = 2,176.10-2 M
Gọi độ điện ly S2- Ta có = ] [ C HS = ) 10 ]( [ 10 ] [ 25 , 12 2 25 , 12 2 a a K S K S
= 81,7% -0,5đ
2/ Tại pH = 9,54 =>
] [ ] [ ] [ H K S H HS a
= 102,54
] [ ] [
]
[ 2
H K HS S a
= 10 -3,36
=> Dạng tồn dung dịch HS
-=> Có thể bỏ qua nồng độ [S2-] [H
2S] so với nồng độ [HS-]
C2 = [ SO2-3 ] + [ HSO-3 ] + [H2SO3 ] = [SO2-3] ( + K’a2-1 [H+] + (K’a1.K’a2)-1.[H+]2 )
= [SO
2-3] ( + 10-2,54 + 10-10,08 ) [SO2-3 ]
=> SO
2-3 chưa phản ứng -0,5đ
Vậy thêm dung dịch HCl vào dung dịch X xảy phản ứng sau: H+ + S2- HS
-=> 25 2,176.10-2 = V 0,04352
=> V = 12,5 ml -0,5đ Câu (2,0 điểm)
a)Viết tất sản phẩm tạo thành cho NBS phản ứng với 4-metyl pent-2-en b) Cho biết sản phẩm phản ứng 3-metyl metylen xyclohexan với NBS
Hướng dẫn: Mối ý 1đ
1
CH3(CH3) CH CH=CHCH4 3 Br
(CH3)2CHCH=CHC.H
(CH3)2C.CH=CHCH3
(CH3)2CHCH.CH=CH2 (CH3)2C=CHCH.CH3
I II
III IV
I: (CH3)2CHCH=CHCH2Br II:(CH3)2CHCHBrCH=CH2
III: (CH3)2CBrCH=CHCH3 IV: (CH3)2C=CHCHBrCH3 Hàm lượng III, IV nhiều I,II.( Tạo cacbocation bền hơn)
(99)2
=CH2
CH3
6
=CH2
CH3
2
6
=CH2
CH3
6 Br
-C.H
CH3
2
6
-C.H
CH3
6
I II
III IV
Tạo sản phẩm II, IV I, III tạo cặp sản phẩm cis- trans
Câu (2,0 điểm) Hãy xác định cấu trúc hợp chất hữu X có cơng thức phân tử: C5H10O2 với
các dự kiện sau:
- Trong phản ứng khử mạnh HI cho n-petan - Khi tác dụng với anhiđrit axetic cho mono axetat
- Trong quang phổ IR có hấp thụ nhóm –OH khơng có hấp thụ nhóm cacboxyl
Nó phản ứng chậm với dung dịch [Ag(NH3)2]+ giải phóng bạc kim loại hợp chất C5H10O3
Hướng dẫn:
Từ dự kiện suy ra: X có Π + v =
X có mạch cacbon khơng phân nhánh hay mạch vịng
X có nhóm –OH thuộc chức ancol, khơng có nhóm cacbonyl
Cấu trúc X: O
OH
0,75 đ Viết PTPỨ : 0,75 đ
Câu (2,0điểm): Bài tập tính tốn vơ tổng hợp
Cho dung dịch A gồm Cu(NO3)2, Fe(NO3)3 có nồng độ 0,1M
a/ Xác định giá trị gần pH dung dịch A (pH>7 ; < 7; =7) Giải thích?
b/ Nếu cho từ từ dung dịch NH3 vào dung dịch A dư có tượng xảy ra? Giải thích
và viết phương trình phản ứng?
c/ Cho 1,60 gam đồng 40mL dung dịch HCl 1M vào 500mL dung dịch A thu khí khơng màu hóa nâu khơng khí dung dịch B.Viết phương trình phản ứng xảy dạng ion thu gọn Tính thể tích khí thu đktc khối lượng muối thu sau cô cạn dung dịch B? Hướng dẫn:
a) Cu2+ + H
2O ⇌ Cu(OH)+ + H+
Fe3+ + H
2O ⇌ Fe(OH)2+ + H+
Dung dịch A có mơi trường axit, pH< -0,5đ b) Tạo kết tủa đỏ nâu dung dịch có màu xanh thẫm Phương trình phản ứng:
Cu2+ + NH
3 + H2O Cu(OH)2 + NH
Fe3+ +3 NH
3 + H2O Fe(OH)3 + NH
Cu(OH)2 + NH3 [Cu(NH3)](OH)2 -0,5đ
c) phương trình phản ứng: 0,125.2=0,25đ
(100)(1) Cu + H+ + NO3 Cu2+ + NO + H 2O
(2) 2Fe3+ + Cu 2Fe2+ + Cu2+
Ta có nCu2+ = 0,05 mol; nFe3+ = 0,05 mol; n NO3= 0,5(0,1* + 0,1*3)= 0,25 mol
nH+ = nCl- = 0,04 mol; nCu = 1,60/64 = 0,025 mol
Từ (1): nCu(1) = 0,04* 3/8 = 0,015 mol
nNO = nNO3 (pư) = 0,01mol; nCu(2) = 0,025 - 0,015 = 0,01 mol
VNO= 0,01* 22,4 = 0,224 lit 0,5đ
nFe2+ = nFe3+(2) = nCu(2) = 0,01*2 = 0,02 mol
Khối lượng muối thu cô cạn dung dịch B là:
m= 64 (0,05 +0,025) + 56 * 0,05 + 62(0,25 - 0,01) + 35,5* 0,04 = 23,9 gam 0,25đ Câu (2,0 điểm):
1 Từ metyl xiclopropyl xeton hợp chất magie tuỳ ý chọn, viết sơ đồ phản ứng điều chế 2,6-đimetyl-9-bromnona-2,6-đien
2 Viết công thức sản phẩm tạo thành từ phản ứng sau: a Alyl bromua + xiclohexyl magie bromua
b Xiclo penta-1,3-đien + đimetyl but-2-inoat
c d.
1 BH3, tetrahi®rofuran
2 H2O2, OH
-? ?
CH3
OH H CH3 H2SO4
Hướng dẫn: 1 điểm
COCH3 (A)
1 CH3MgBr
2.H2O CCH3
CH3 OH
HBr/-H2O
BrCH2CH2CH=C(CH3)2 1.Mg
2 H3O+ A CH3
OH
C CH2CH2CH=C(CH3)2 HBr
BrCH2CH2CH=C(CH3)CH2CH2CH=C(CH3)2
2 điểm a CH2 = CH-CH2Br + C6H11MgBr → CH2 = CH-CH2C6H11 + MgBr2
b
c
H
OH OH H
1 BH3, THF (tetrahi®rofuran)
H2O2, OH
-
vµ Cis C-COOCH3
C-COOCH3 +
COOH COOH
(101)H3
C
OH H
CH3 CH3CH3
H2SO4
d
Câu (2,5 điểm):
Trộn hiđrocacbon khí A với oxi theo tỉ lệ thể tích A:O2 = 1:9 cho vào bình kín thấy áp suất
bình atm 00C Bật tia lửa điện để A cháy hết, hh sau pư có áp suất 1,575 atm 136,50C.
a.Tìm cơng thức phân tử A?
b Viết cơng thức cấu tạo có A biết tất nguyên tử cacbon A có dạng lai hóa?
c Chọn cơng thức cấu tạo A để viết sơ đồ tổng hợp :
+ Chất B(Anthracen) có CTCT sau: + bixiclo[ 4.1.0] heptan
+ Đietyl phtalat( DEF)
Hướng dẫn: :
a Gọi CxHy công thức A ta có:
CxHy +(x+
4 y
) O2 → xCO2 +
2 y
H2O
Mol: a a(x+ y
) ax a y + Số mol khí trước pư = a + 9a = 10a mol + Số mol khí sau pư = ax + a
2 y
+ 9a – a(x+ y
) = 9a + a y
V bình kín = 1 2
1
n RT n RT P P hay:
10 273 (9 0, 25 ).409,5
1 1,575
a a ay
y = + Vì A chất khí nên A là: C2H6; C3H6 C4H6 0,5 đ
2/Vì tất nguyên tử C A có dạng lai hóa nên CTCT A: CH3-CH3(sp3); (CH2)3(xiclopropan = sp3); CH2=CH-CH=CH2(sp2)
CH2 CH
CH CH2
(sp3)
0,5 đ
3/ Ta chọn A buta-1,3-đien để hoàn thành sơ đồ: buta-1,3-đien → butan → etilen
CH2 C H
C H
CH2
CH2 CH2
+ +
Cho sp cuối sơ đồ pư với H2/Ni, t0 thu B 0,5 đ
(102)CH2=CHCH=CH2
CH2N2
Cu,t0 0,5 đ
NBS
Br
Br
C6H4(CO)2O + CH2=CHCH=CH2
-HBr -H2
+O2
+ C2H5OH
SP
0,5 đ Câu (2,0đ): Cân hố học
Trong cơng nghiệp NH3 tổng hợp theo phản ứng sau:
N2(k) + 3H2(k) 2NH3(k)
1 Hãy cho biết điều kiện thực phản ứng công nghiệp chúng có phù hợp với ngun lí chuyển dịch cân Lơ Satơliê khơng? Giải thích
2 Dùng hỗn hợp ban đầu theo tỉ lệ số mol N2 : H2 = 1:3 để thực phản ứng:
a) Đặt a =
P PNH3
, PNH3 áp suất riêng phần NH3 P áp suất hỗn hợp trạng
thái cân Thiết lập cơng thức tính liên hệ a, P KP
b) Tính a 5000C P = 300 atm, biết nhiệt độ K
P = 1,5.10-5 Từ tính hiệu suất
chuyển hố ỏ N2 (hoặc H2) thành NH3 cân
Nếu thực phản ứng P = 600 atm ỏ bao nhiêu? So sánh ỏ hai trường hợp giải thích thực tế người ta thực khoảng 300 atm
Hướng dẫn:
1/ 0,5Đ
Phản ứng tổng hợp NH3 công nghiệp:
N2(k) + 3H2(k) 2NH3(k) ÄH < (1)
Các điều kiện cần thiết phản ứng (1) là: t0 ≃ 5000C; P ≃ 300 atm; có bột Fe làm xúc tác, tỉ lệ
mol N2 : H2 = 1:3
- P cao phù hợp với nguyên lí Lơ Satơliê làm cân chuyển dịch theo chiều thuận, chiều thuận chiều làm giảm số mol khí - 0,25đ
- Nhiệt độ cao cân chuyển dịch theo chiều nghịch (chiều làm giảm hiệu suất) ÄH < 0, theo nguyên lí Lơ Satơliê khơng thuận lợi cho việc tổng hợp NH3, tốc độ phản ứng
sẽ chậm (hoặc không phản ứng) nhiệt độ thấp, nên cần tăng nhiệt độ dùng chất xúc tác Tỉ lệ mol N2:H2 = 1:3 để chuyển hoá N2 H2 thành NH3 lớn - 0,25đ
2/ a/ (0,75đ) Theo cho ta có:
PNH3 = a.P ; PH2 = 3PN2 ; mà PH2 + PN2 + PNH3 = P
4PN2 + aP = P PN2 =
4 ) a ( P
; PH2 =
4 ) a ( P
Theo (1) kết ta có cơng thức liên hệ a, P KP là:
(103)KP = P P P H N NH . 2 = )] a ( P [ ) a ( P ) P a ( 3 = ) a ( P 27 a 256 2
Hay 0,325 K
) a 1 ( P a P 2
(I)
b) (0,75đ) Theo cho kết ta có: + Nếu P = 300 atm a = 0,226
+ Nếu P = 600 atm a = 0,334 - 0,25đ
Xét cân sau, gọi số mol N2, H2 tương ứng mol, mol (vì cân lượng chất theo
tỉ lượng):
N2(k) + 3H2(k) 2NH3(k) ÄH < (2)
Cân bằng: 1-ỏ 3(1-ỏ) 2ỏ Từ (2), ta có:
Tổng số mol khí lúc cân n = (4-2ỏ)mol
Theo biểu thức Pi = xi.P (áp suất riêng phần phần mol chất nhân với áp suất hệ)
PNH3 = P PaP
2 . (2 ) . 4 2
ỏ = (12aa)
Nếu a = 0,226 ỏ% = 36,87%
Nếu a = 0,334 ỏ% = 50,07% - 0,25đ
Vậy qua kết tính cho thấy P tăng ỏ tăng, điều phù hợp với nguyên lí Lơ Satơliê Nhưng áp suất mà q cao khơng đảm bảo sản xuất an toàn Mặt khác trình sản xuất NH3 ngưng tụ tách khỏi mơi trường phản ứng - 0,25đ
Câu 10 (2,0 điểm): Phức chất. Cho ion phức: [Cr(H2O)2(NH3)2Br2]+
1 Viết công thức cấu tạo gọi tên đồng phân ion phức
2 Dựa sở thuyết VB giải thích hình thành liên kết phức chất [Co(CN)6]3-;
[CoF6]3- So sánh độ bền hai phức trên? Giải thích?
Hướng dẫn:
Cơng thức đồng phân hình học phức chất là: 0,2.5= 1,0đ
www.nbkqna.edu.vn 103
Br OH
2
H3N H
3N
Br
H2O Cr + A: cis-diamin-cis-diaqua-cis-dibrom Crom(III) Br Br H3N
H3N
OH2 H 2O Cr + B: cis-diamin-trans-diaqua-cis-dibrom Crom(III) OH OH2 H3N
H3N
Br Br Cr + D: cis-diamin-cis-diaqua-trans-dibrom Crom(III) Br NH3 H3N
Br
OH
2
(104)Trong đồng phân hình học A có hai đồng phân quang học có cấu tạo A1, A2 sau:
2 Theo thuyết lai hóa: 0,5.2 = 1,0đ Ion Co3+:
CN- phối tử trường mạnh nên có dồn electron Ion Co3+ trạng thái lai hoá d2sp3
d2sp3 Dạng hình học ion phức:
CN- CN
-CN- CN
-Co3+
CN
-CN
-Ion phức khơng cịn electron độc thân nên có tính nghịch từ 2: [CoF6]
3-www.nbkqna.edu.vn 104
Br OH2 H3N
H3N
Br
H2O Cr
+
A1
OH2 OH2 Br
Br
NH
3
H3N Cr
+
E: trans-diamin-cis-diaqua-cis-dibrom Crom(III)
NH
3
NH
3
Br H2O
Br
H2O Cr
+
(105)Ion Co3+:
F- phối tử trường yếu khơng có tượng dồn e Ion Co3+ trạng thái lai hóa sp3d2
sp3d2
Dạng hình học ion phức:
F- F
-F- F
-Co3+
F
-F
-Ion phức cịn electron độc thân nên có tính thuận từ
(106)SỞ GIÁO DỤC & ĐÀO TẠO NINH BÌNH TRƯỜNG THPT CHUYÊN
LƯƠNG VĂN TỤY
-ĐỀ THI -ĐỀ XUÁT KỲ THI OLYMPIC KHU VỰC ĐỒNG BẰNG BẮC BỘ
NĂM HỌC 2012-2013 MƠN THI: HĨA HỌC LỚP 11
Thời gian làm bài: 180 phút Bài 1: (2 điểm)
Ure điều chế từ phản ứng nhiệt phân amonixianat NH4OCN → (NH2)2CO
Lấy 30,0 gam amonixianat hòa tan 1,00 lít nước Lượng urê thu theo thời gian qua thực nghiệm sau:
t (phút) 20 50 65 150 mure (gam) 9,4 15,9 17,9 23,2
1 Tính nồng độ mol amonixianat thời điểm trên 2 Chứng minh phản ứng có bậc tính số tốc độ k 3 Khối lượng amonixianat lại sau 30 phút? Bài 2: (2 điểm)
Sục từ từ H2S vào dung dịch chứa Ag+ 0,10M; Zn2+ 0,10 M Ni2+ 0,10 M bão hòa
H2S, thu dung dịch A
Biết: pKs Ag2S: 49,2; ZnS: 21,6; NiS: 18,5
pKa H2S: 7,02 12,9; nồng độ phân tử H2S bão hòa lúc cân 0,1 M
1 Tính pH nồng độ S2- dung dịch H
2S bão hòa nước
2 Hỏi ion kết tủa trước ion kết tủa sau Giải thích cụ thể Bài 3: (2 điểm)
1 Cho vụn Cu vào dung dịch gồm CuSO4 0,5M ; FeSO4 1,0 M ; Fe2(SO4)3 0,25M
Có cân sau xảy ra: Cu(r) + 2Fe3+ Cu2+ + 2Fe2+
- Hãy cho biết chiều phản ứng 250C ? Tìm số cân phản ứng?
- Thay đổi nồng độ Fe2+ Fe3+, tính tỉ lệ tối thiểu
[ ]
[ ]
Fe Fe
để phản ứng đổi chiều?
Cho biết 250C có
2 / 0,34 , / 0,77
Cu Cu Fe Fe
E V E V
2 Ion MnO4- oxi hố ion ion Cl-,Br-,I- giá trị pH 1,
4, Trên cở sở dùng dung dịch KMnO4 dung môi chiết CCl4 nhận biết ion I- Br
-có hỗn hợp NaCl, NaBr, NaI Cho EBr02/ 2Br 1,08V
0
/ 1,36
Cl Cl
E V E V
O I
I2/2 0,62 ;E V
O
Mn H
MnO 1,51 4, / Bài
4: (1điểm)
Cho m gam kali vào 300ml dung dịch ZnSO4 0,5 M thấy khối lượng dung dịch sau phản ứng
tăng so với dung dịch ZnSO4 ban đầu 5,3 gam Tính giá trị m
Bài
5: (2 điểm)
1 Cho sơ đồ thủy phân dẫn xuất bromua sau theo chế SN1 (chọn dung dịch kiềm
loãng) kết thực nghiệm thu sản phẩm phản ứng tốc độ phản ứng:
(107)a) Gọi tên quốc tế ghi ký hiệu lập thể sản phẩm ancol
b) Hãy giải thích khác số tốc độ hướng phản ứng 2 Viết công thức cấu tạo sản phẩm phản ứng sau:
b)
c) d)
Bài 6: (2 điểm)
1 Hãy viết sơ đồ điều chế axit phenyletanoic, axit 3-phenylpropanoic từ benzen hóa chất cần thiết khác
2 Hãy giải thích:
a) Khi cho etanol vào nước thể tích hỗn hợp dung dịch thu lại giảm so với tổng thể tích hai chất ban đầu?
b) Axit Puberulic (P) vừa có tính axit vừa có tính bazơ Bài
7: (2 điểm)
Hợp chất hữu A chứa 79,59 % C; 12,25 % H; lại O chiếm nguyên tử phân tử Ozon phân A thu HOCH2CH=O; CH3[CH2]2COCH3 CH3CH2CO[CH2]2CH=0 Nếu
cho A tác dụng với brom theo tỉ lệ mol 1:1 ozon phân sản phẩm sinh thu hai sản phẩm hữu cơ, số có xeton Đun nóng A với dung dịch axit dễ dàng đóng vịng thu sản phẩm B đồng phần A, ozon phân B cho sản phẩm hữu
1 Xác định công thức cấu tạo gọi tên A.
2 Tìm cơng thức cấu tạo B nêu phương pháp hóa học phân biệt A B. Bài
8: (2 điểm)
Đốt cháy hoàn toàn 1,60 gam este đơn chức E thu 3,52 gam CO2 1,152 gam nước
1 Tìm cơng thức phân tử E.
2 Cho 10 gam E tác dụng với NaOH vừa đủ, cô cạn dung dịch sau phản ứng thu 14 gam chất rắn khan G Cho G tác dụng với dung dịch H2SO4 loãng thu G1 khơng phân nhánh Tìm
cơng thức cấu tạo E viết phương trình phản ứng
3 X đồng phân E, X tác dụng với NaOH tạo ancol mà đốt cháy hồn tồn thể tích ancol cần thể tích khí O2 đo điều kiện (nhiệt độ áp suất) Xác định
công thức cấu tạo gọi tên X Bài
9: (2 điểm)
1 Xác định hiệu ứng nhiệt phản ứng CaCO3 CaO + CO2 biết 8000C áp suất
phân li 201,8mm Hg 9000C 992 mm Hg.
2 Cho cân hoá học: 2NO2 N2O4
www.nbkqna.edu.vn 107
O OH
HO OH
(108)Cân chuyển dịch thêm khí trơ Ar trường hợp: a) Giữ áp suất khơng đổi b) Giữ thể tích không đổi Bài
10: (2 điểm)
Các chất A, B, C có cơng thức phân tử CrCl3.6H2O Trong dung dịch nước tồn cân
bằng:
[Cr(H2O)6]Cl3 [Cr(H2O)5Cl]Cl2.H2O [Cr(H2O)4Cl2]Cl.2H2O
(A) (B) (C)
Trong thí nghiệm người ta cho dung dịch chứa 0,32 gam CrCl3.6H2O qua lớp nhựa
trao đổi cation dạng H+ Cần 28,8 ml dung dịch NaOH 0,125M để chuẩn độ hết lượng H+ đã
chuyển vào dung dịch
1 Gọi tên phức chất A, B C
2 Phức chất có đồng phân hình học? Viết cơng thức biểu diễn cấu trúc đồng phân đó. 3 Xác định công thức phức dung dịch
4 Viết cấu hình electron Cr phức xác định (b) xác định từ tính phức chất
-HẾT -SỞ GD & ĐT NINH BÌNH TRƯỜNG THPT CHUYÊN
LƯƠNG VĂN TỤY
-HDC ĐỀ THI ĐỀ XUÁT KỲ THI OLYMPIC KHU VỰC ĐỒNG BẰNG BẮC BỘ
NĂM HỌC 2012-2013 MƠN THI: HĨA HỌC LỚP 11
CÂU NỘI DUNG ĐIỂM
1 1 Nồng độ amonixianat thời điểm
(109)CÂU NỘI DUNG ĐIỂM
no = 60 30
= 0,5 mol → Co = 0,5 mol.L– 1 Do thể tích dung dịch 1L
Ct = 60 t m
mol.L –1; mt = 30 – mure (tại thời điểm t) Thay số:
0,25
0,25 2 Để chứng minh phản ứng có bậc 2, ta kiểm chứng
t o
t o o
t C C
C C t C C t k
( ) 1 (
1
Giá trị k khoảng thời gian tương ứng
Vậy phản ứng có bậc 2,
k= = 0,0455 L.mol –1.ph–1
0,5
0,5
3 Khối lượng amonixianat sau 30 phút tính cơng thức
với t = 30 Ct = 3.365
1
= 0,297 mol.L –1
m(NH4 OCN) (tại t = 30 phút) = 60 0,297 = 17,82g
0,25
0,25
2
1 Tính cân dung dịch H2S theo phân ly nấc, pH phụ thuộc nấc thứ
nhất
H2S H+ + HS- K1
HS- H+ + S2- K
→ Tính pH = 4,01 [S2-] = 10-12,92M 0,5
2 Để biết ta tính nồng độ cần thiết [S2-] để xuất kết tủa:
- Để xuất kết tủa Ag2S từ dung dịch Ag+ 0,10M: [S2-] = KS(Ag2S)/[Ag+]2 = 10-47,2 M
- Để xuất kết tủa ZnS từ dung dịch Zn2+ 0,10M: [S2-] = K
S(ZnS)/[Zn2+]= 10-20,6 M
- Để xuất kết tủa NiS từ dung dịch Zn2+ 0,10M: [S2-] = K
S(NiS)/[Ni2+]= 10-17,5 M
→ Thứ tự kết tủa xuất là: Ag2S, ZnS, NiS Khi Ag2S xuất trước, ta có:
2Ag+ + H
2S Ag2S + 2H+ K = 1029,28
Vì cân có K lớn → Xem xảy hồn tồn → pH = 1 Vì [H2S] = 0,1 M → ta có [S2-] = 10-18,92M > 10-20,6 M
Vậy sau Ag+ kết tủa hồn tồn Zn2+ bị kết tủa, cịn Ni2+ khơng
bị kết tủa
0,5
0,5
0,5
3 1 [Cu2+] = [Fe3+]= 0,5M Cu
(r) + 2Fe3+ Cu2+ + 2Fe2+
www.nbkqna.edu.vn 109
0,0458+0,0451+0,0454+0,0457
o t
1 = +kt
C C t
(110)CÂU NỘI DUNG ĐIỂM Ta có 2 / / 0,5
0,77 0,059lg 0,752
0,059
0,34 lg 0,5 0,331 Fe Fe Cu Cu E V E V
Vì EFe3/Fe2 ECu2/Cu nên phản ứng xảy theo chiều thuận
0
2(0,77 0,34)
lg 14,576
0,059 0,059
nE
K → K = 3,767.1014
Để đổi chiều phản ứng:
3
[ ]
0,77 0,059lg 0,331
[ ] Fe Fe → [ ] [ ] Fe Fe
> 3,6.10-8 lần
0,25
0,25
0,25
2 MnO4- + H+ + 5e → Mn2+ + H2O
/ [ ][ ] lg [ ] MnO Mn MnO H E E Mn
Khi pH = 4/ MnO Mn
E = 1,4156 (V) >
0
/ 1,36
Cl Cl
E V
Ion MnO4- oxi hố ion Cl-,Br ,I-
Khi pH = 4/ MnO Mn
E = 1,1324 (V) >
0
/ 1,08
Br Br
E V
Ion MnO4- oxi hố ion Br ,I-
Khi pH = 4/ MnO Mn
E = 0,9436 (V) > O I I
E /2 Ion MnO4- oxi hố ion I-
Ban đầu thực hành pH = , dùng KMnO4 với dung mơi CCl4, I2 hình thành tan
trong dung mơi có màu tím Chiết lớp dung mơi , thay lớp dung mơi có pH = 4, thấy lớp dung mơi có màu vàng Br2
0,5
0,5
4
Khối lượng dung dịch biến đổi phụ thuộc mức độ phản ứng Nếu Zn(OH)2 đạt cực đại khối lượng dung dịch giảm 8,4 gam
Nếu Zn(OH)2 tan vừa hết khối lượng dung dịch tăng 15 gam
→ Zn(OH)2 tan phần
→ Tính m = 15,6 gam
0,5 0,5 1,0
5
1 a) Tên quốc tế: Bixiclo[2.2.1]hept-2-en-7-ol
Ký hiệu lập thể:
0,25
0,25 b) Giải thích tốc độ phản ứng:
- Chất thứ có tương tác cặp e với liên kết C-Br thuận lợi phân ly liên kết C-Br
- Chất thứ có tác dụng phân ly nhờ dung mơi
Giải thích hướng phản ứng: sản phẩm giữ nguyên cấu hình xen phủ phía liên kết đơi bị ngăn trở AO xen phủ bên
0,25
0,25 2 (chỉ cần viết sản phẩm cuối)
a)
(111)CÂU NỘI DUNG ĐIỂM
b)
c)
d)
0,25
0,25
0,25
0,25
6
1
1,0
2 a) Sự co thể tích liên kết hidro rượu nước mạnh → rút ngắn khoảng cách phân tử
b) Tính axit: Do nhóm COOH nhóm HO bên phải phân ly Tính bazơ: Do nguyên tử O= nhận proton tạo cacbocation vòng thơm
0,5
0,5 7 1 C : H : O = 13 : 24 : → A có cơng thức phân tử C13H24O
Từ sản phẩm ozon phân suy công thức cấu tạo có:
Từ sản phẩm cộng brom ozon phân → A1 phù hợp:
0,25
0,25
(112)CÂU NỘI DUNG ĐIỂM
Tên A: 3-Etyl-7-metyldeca-2,6-dien-1-ol
0,25 0,25
2 B phải hợp chất mạch vịng có chứa nối đơi vịng B sinh từ
A phản ứng đóng vịng:
H+, to - H2O
+ OH
- H+ HOH
+ CH2
CH2OH
(A) (B)
Nhận biết: Dùng CuO/tO nhận ancol bậc có tham gia phản ứng.
0,5
0,5
8
1 Lập luận công thức phân tử E C5H8O2 0,75
2 nE = nNaOH = 0,1 mol → mNaOH = (g) → mE + mNaOH = mG
Vậy E phải có cấu tạo mạch vịng, cơng thức cấu tạo E
CH2 CH2 CH2 CH2
C O
O
CH2 CH2 CH2 CH2
C O
O
+ NaOH HO - (CH2)4 - COONa 2HO-(CH2)4-COONa + H2SO4 → 2HO-(CH2)4-COOH + Na2SO4
(G1)
0,5
0,25 3 Ancol sinh thủy phân X C2H5OH
Vậy công thức cấu tạo X CH2,=CH−COOC2H5 (etyl acrylat)
0,5
9 1 Áp dụng công thức lnK = -H/RT hai nhiệt độ khác → H -166,82 kJ/mol
1,0 2 a) Áp suất không đổi → V bình tăng → cân dịch chiều nghịch
b) Thể tích khơng đổi → cân không chuyển dịch
0,5 0,5 10 1 A: Hexaaquacrom (III) clorua
B: Cloro pentaaqua crom (III) clorua hiđrat
C: Đicloro tetraaqua crom (III) clorua hiđrat 0,5
2 C có đồng phân hình học 0,5
3 [Cr(H2O)6 –nCln]Cl3 –n.nH2O [Cr(H2O)6 –nCln]3 –n + (3 –n) Cl – + n H2O
1,20.10 –3 1,20.10 –3 mol
[Cr(H2O)6 –nCln]3 –n + (3 –n) R –COOH + (3 – n) H+
1,20.10 –3 1,20.10 –3 (3 – n) mol
H+ + OH – H 2O
3,60.10 –3 mol
Có: nH+ = 1,20.10 –3 (3 – n) = 3,60.10 –3 → n = 0;
0,5
(113)CÂU NỘI DUNG ĐIỂM Vậy phức dung dịch [Cr(H2O)6]Cl3 (phức A)
4 Phức thuận từ; 3(32)3,87M B
4p
3d 4s
[Cr(H2O)6]3+
sp3d2
4d
6 H2O
0,5
(114)
TRƯỜNG THPT CHUYÊN NGUYỄN TRÃI ***
ĐỀ GIỚI THIỆU
KÌ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI
KHU VỰC DUYÊN HẢI VÀ ĐỒNG BẰNG BẮC BỘ Mơn: Hóa học lớp 11
Bài 1: Ở 4530C đồng phân hoá cis - trans dimetyl xiclopropan phản ứng thuận nghịch bậc Thành phần phần trăm hỗn hợp phản ứng theo thêi gian thu sau:
t ( s ) 45 90 225 270 360 495 675 Dạng trans (%) 10,8 18,9 37,7 41,8 49,3 56,5 62,7 70 Tính số cân số tốc độ phản ứng thuận nghịch
Bài 2: Tính pH dung dịch H3PO4 0,1M
Cần cho vào 100ml dung dịch H3PO4 0,1M gam NaOH để thu dung dịch có
pH= 4,72
Trộn 20,00 ml dung dịch H3PO4 0,50 M với 37,50 ml dung dịch Na3PO4 0,40 M, pha
loãng nước cất thành 100,00 ml dung dịch A Cần phải thêm ml dung dịch HCl 0,050 M vào 20,00 ml dung dịch A để thu dung dịch có pH =5,00 (metyl đỏ đổi màu)
Cho: H2SO4 : pKa2 = ; H3PO4 : pKa1 = 2,23 , pKa2 = 7,21 , pKa3 = 12,32
Bài 3: (2 điểm)
Dung d ch X g m Naị 2S 0,010M, KI 0,060M, Na2SO4 0,050M Axit hoá ch m dung d ch Xậ ị
n pH= Thêm FeCl
đế n ng độ 0,10M
a Vi t phế ương trình ph n ng x y v tính th c a c c platin nhúng dung d ch thuả ứ ả ế ủ ự ị c so v i c c calomen bão ho (Hg
đượ ự 2Cl2/2Hg,2Cl-)
b Bi u di n s ể ễ đồ pin, vi t phế ương trình ph n ng x y t i i n c c v ph n ngả ứ ả đ ệ ự ả ứ t ng quát pin ho t ổ động
Cho: pK axit: H2S pK1 = 7,00 , pK2 = 12,90 ; HSO4- pK=2,00
Tích s tan: PbS = 10ố -26 ; PbSO
4 = 10-7,8 ; PbI2 = 10-7,6
Eo
Fe3+/Fe2+ = 0,77 V ; EoS/H2S = 0,14V ; EoI2/2I- = 0,54V ; Ecal bão hoà = 0,244V
Bài 4: Cho 2,16 gam hỗn hợp gồm Al Mg tan hết dung dịch axit HNO3 lỗng, đun nóng nhẹ tạo dung dịch A 448 ml ( đo 354,9 K 988 mmHg) hỗn hợp khí B khơ gồm khí khơng màu, khơng đổi màu khơng khí Tỷ khối B so với oxi
bằng 0,716 lần tỷ khối CO2 so với nitơ Làm khan A cách cẩn thẩn thu
chất rắn D, nung D đến khối lượng không đổi thu 3,84 gam chất rắn E a Viết phương trình phản ứng,
b Tính lượng chất D % lượng kim loại hỗn hợp ban đầu
(115)Câu 5: Hồn thành phương trình phản ứng với sản phẩm chính, gọi tên sản phẩm Trình bày chế phản ứng (3)
1) kh«ng cã as
kh«ng cã peoxit + HBr
+ H2 Pt, t0 CH3
H3C H
C = C + Br
CH3OH
2)
3)
thay HBr b»ng DCl, ICl vµ HOBr H3C
H3C
CH3 CH3
Bài 6:
Cho trình tổng hợp thuốc gây mê cục proparacaine (còn gọi proxymetacaine), chất sử dụng để điều trị bệnh mắt
Hồn thành q trình tổng hợp cách viết công thức cấu tạo chất A, B, C, D E 2 Hãy cho biết sản phẩm trung gian sơ đồ tổng hợp đây
Bài 7: Hãy cho biết cấu trúc sản phẩm viết chế phản ứng:
a (R) – – metyl – – etylpent – – en + H2 (Ni, t0) A (quang hoạt) + B (không quang hoạt)
b (R) – HOCH2CHOH – CH = CH2 + KMnO4 + H2O (lạnh) A (quang hoạt)
+ B (không quang hoạt)
Bài 8: Hợp chất hữu A có 74,074% C; 8,642% H; cịn lại N Dung dịch A nước có nồng độ % khối lượng 3,138%, sôi nhiệt độ 100,3720 C; số nghiệm sôi nước là
1,860C.
Xác định công thức phân tử A
(116)Oxi hóa mạnh A thu hỗn hợp sản phẩm có E (axit piridin -3-cacboxilic) F (N-metylprolin) Hãy xác định công thức cấu tạo A cho biết E F chất sinh nhiều hơn, chất có tính axit mạnh
A có đồng phân cấu tạo B; oxi hóa mạnh B sinh hỗn hợp sản phẩm có E axit piperidin-2-cacboxilic Xác định công thức cấu tạo B
Cho A B tác dụng với HCl theo tỷ lệ mol 1:1, chất phản ứng dễ hơn? Viết công thức cấu tạo sản phẩm
Bài 9:
1 Trong hệ có cân bằng: 3H2 + N2 2NH3 (1) thiết lập 400K Người ta xác định
được áp suất riêng phần sau đây:
Pa P
Pa P
Pa
PH 0,376.105 , N 0,125.105 NH 0,499.105
3
2
a) Tính số cân KP G0 phản ứng (1) 400K
b) Tính lượng N2 NH3 biết hệ có 500 mol H2
c) Thêm 10 mol H2 vào hệ đồng thời giữ cho nhiệt độ áp suất tổng cộng không đổi Bằng
cách tính, cho biết cân (1) chuyển dịch theo chiều nào? Cho: áp suất tiêu chuẩn P0 = 1,013.105 Pa, R = 8,314 J/mol.K
Hằng số cân (KC) phản ứng kết hợp A (k) + B (k) ⇌ AB (k)
250C 1,8 103 L/mol 400C 3,45.103 L/mol
a) Giả sử Ho, So không phụ thuộc vào nhiệt độ khoảng 10 đến 500C, tính Hovà
So.
b) Hãy tính số cân KP Kx 298 K; áp suất toàn phần 10 atm
Bài 10:
1) Tính số bền tổng cộng phức [ Ag(NH3)2]- 250C
Cho biết : Ag+ + e = Ag E0 = 0,8V
[ Ag(NH3)2] + + e = Ag( r ) + 2NH3aq E0 = 0,4V
2) Tính số bền tổng cộng phức [ Ag(CN)2]- 250C
Cho biết : Ag+ + e = Ag E0 = 0,8V
[ Ag(CN)2] - + e = Ag( r ) + CN-aq E0 = - 0,29V
3) Hãy xét xem Ag có tan HCN 1M giải phóng H2 hay khơng ?
Cho biết: E0 (Ag+/Ag) = 0,8v , K
b[Ag(CN)2]- = 7,08.1019
(117)ĐÁP ÁN ĐỀ GIỚI THIỆU DUYÊN HẢI VÀ ĐÔNG BẰNG BẰNG BẮC BỘ MƠN: HĨA HỌC
Câu ĐÁP ÁN ĐIỂM
1 Sự đồng phân hoá cis - trans dimetyl xiclopropan biểu diễn phương
trình: Đồng phân cis = Đồng phân trans
Gọi a phần trăm thời điểm đầu dạng cis; x phần trăm dạng trans thời điểm t, phần trăm dạng cis thời điểm t a - x
Tốc độ phản ứng hình thành dạng trans là:
dx
dt = kt ( a - x ) - knx
ở trạng thái cân bằng, tốc độ phản ứng Do đó: kt ( a - x ) = knx
với x phần trăm đồng phân trans trạng thái cân Hằng số cân
phản ứng bằng: Kcb = kt/kn =
x a x
1,0
Theo điều kiện đầu x = 70% a, a - x = 30%
Vậy: Kcb = 70/30 = 2,33
Hằng số tốc độ phản ứng nghiên cứu tính theo phương trình k = kt + kn =
1 t ln
x
x x
hay ln x - ln(x - x ) = ( kt + kn ).t
Xây dựng đồ thị phụ thuộc ln(x - x ) vào t Độ dốc đưêng thẳng tính
được theo: tg = - ( kt + kn ) = - 3,36.10 - Vậy: kt + kn = k = 3,36.10 - s -
1,0
2.1 H3PO4 H+ + H2PO4- (1) K1 = 10-2,23
H2PO4- H+ + HPO42- (2) K2 = 10-7,21
(118)HPO42- H+ + PO43- (3) K3 = 10-12,32
H2O H+ + OH- (4) Kw
K3 << K2 << K1 chủ yếu xảy cân (1)
H3PO4 H+ + H2PO4- K1 = 10-2,23
C(M) 0,1
[ ](M) 0,1 – x x x
= 10-2,23 x2 + 10-2,23 x – 10-3,23 = 0
x = 0,0215 (M) pH = 1,66
0,5
2.2 NaOH + H3PO4 = NaH2PO4 + H2O
NaOH + NaH2PO4 = Na2HPO4 + H2O
NaOH + Na2HPO4 = Na3PO4 + H2O
Trung hòa nấc 1:
pH1 = = = 4,72
dung dịch thu có pH = 4,72 chứa NaH2PO4:
nH3PO4 = 0,1 x 0,1 = 0,01 (mol) nNaOH = 0,01 (mol)
mNaOH = 0,01 x 40 = 0,4(g)
0,75
2.3
3
H PO
0,50.20
C = =
100 0,10 (M); Na PO3
0,40.37,5
C = =
100 0,15 (M) CNa PO3 = 1,5.CH PO3 phản ứng xảy sau:
H3PO4 + PO3-4 = HPO2-4 + H PO2 -4 K1 = Ka1.K-1a3= 1010,17 0,1 0,15
0,05 0,1 0,1
H PO2 -4 + PO3-4 = 2HPO42- K2 = Ka2.K-1a3= 105,11 0,1 0,05 0,1
0,05 0,2
Dung dịch A thu hệ đệm gồm: H PO2 -40,05 M HPO2-4 0,2 M
pH = 5,00 2 4 a1 a2
(NaH PO )
pK pK
pH
2
= 4,68 coi lượng HCl thêm vào 20,00 ml dung dịch A phản ứng vừa đủ với HPO2-4 tạo thành H PO2 -4:
2-4
HPO + H+
-2 H PO VHCl =
0,2.20 =
0,05 80 (ml)
0,75
3.a Axit hoá dung d ch X: Sị 2- + 2H+ H 2S
(CH2S = 0,010 < SH2S nên H2S ch a bão ho , khơng kh i dung d ch)ư ỏ ị Ph n ng:ả ứ
Fe3+ + H
2S Fe2+ + S + H+ K1 =1021
C0 0,1 0,01
TPGH: 0,08 0,02 0,02 Fe3+ + 2I- Fe2+ + I
2 K2 =107,8
C0 0,08 0,06 0,02
TPGH: 0,02 0,08 0,030
Vì K1, K2 lớn nên thành phần cân gần thành phần giới hạn:
Fe3+ 0,020M; Fe2+ 0,080M; I
2 0,030M; H+ 0,02M
E Fe3+/Fe2+ = 0,77 + 0,059 lg 0,02/0,08 = 0,743V (cực dương)
0,5
0,25
(119)Ecal = 0,244V (cực âm)
Epin = E+ E = 0,743 0,244 = 0,499V
3.b Sơ đồ pin:
(-) Hg Hg2Cl2 KCl bh Fe3+, Fe2+ Pt (+)
Phản ứng: Hg + Cl- Hg
2Cl2 + e
+ 2× Fe3+ + e Fe2+
Hg + Fe3+ + Cl- Hg 2Cl2
0,25 4.a Các phương trình phản ứng : Khí B theo giả thiết chứa N2 N2O.
Mg + 12 H+ + NO
Mg2+
+ N2 + H2O (1)
Mg + 10 H+ + NO
Mg2+
+ N2O + H2O (2)
10 Al + 36 H+ + NO
10 Al3+
+ N2 + 18 H2O (3)
Al + 30 H+ + NO
Al3+
+ N2O + 15 H2O (4)
Có thể có:
Mg + 10 H+ + NO3
Mg2+ + NH4
+ H2O (5) Al + 30 H+ +3 NO3
Al3+ + NH4
+ H2O (6) Nung chất rắn:
4Al(NO3)3 2Al2O3 + 12 NO2 + 3O2 (7)
2Mg(NO3)2 2MgO + NO2 + O2 (8)
Có thể có:
NH4NO3 N2 + O2 + H2O (9)
0,75
4.b
- Theo định luật bảo toàn khối lượng: 3,84 gam chất E chắn Al2O3 MgO Từ lượng
2 kim loại lượng oxit tính được:
số mol Al = 0,04 số mol Mg = 0,045
- Với KL mol TB khí = 36 tổng số mol 2khí = 0,02 ta tính số mol N2
= 0,01 số mol N2O = 0,01
0,5
Sau lập phương trình theo quy tắc bảo toàn số mol electron : Al – 3e Al3+ 2N5+ + 10 e N2 0,04 0,12 0,1 0,01 Mg – 2e Mg2+ 2N5+ + e N2O 0,045 0,09 0,08 0,01
ta thấy : tổng số mol e nhường (0,21) > tổng số mol e thu (0,18)
chứng tỏ phần N5+ = 0,21 – 0,18 = 0,03 mol tham gia phản ứng khác, khơng giải phóng khí Vậy có phản ứng (5), (6), (9)
Vậy chất D gồm : Al(NO3)3 (8,52 gam) ; Mg(NO3)2 (6,66 gam) ;
NH4NO3 (2,4 gam) có lượng = 17,58 gam
Hỗn hợp ban đầu có 50% khối lượng kim loại
0,75
(120)5
1) + H2 Pt, t0
CH3
CH3
CH3
CH3
1,2 - ®i metylxiclobutan
2) + HBr
H3C
H
CH3
Br H
Thay HBr b»ng DCl ,ICl vµ HOBr:
1 - brom - - metylxiclohexan
0,75
+ DCl H3C
H H3C
Cl D
(E) - - Clo - - đơteri - - metyl xiclohexan
H3C
H H3C
Cl I + ICl
H3C
+HOBr H
H3C Br
OH
(E) - - Clo - -iot - -metylxiclohexan
(E) brom hi®roxi -metylxiclohexan
+
-0,5
3)
C == C H CH3 H3C
H3C
+ Br2
CH3 - C -CHBr Br
CH3
CH3 - C -CH -CH3
OCH3 H3C
Br (A)
(B)
2,3 ®ibrom -metyl butan
3 - brom - -metoxi - - metylbutan Cơ chế phản ứng:
C == C H CH3 H3C
H3C
+ Br Br H3C H3C
Br
A
B
+ CH3OH
- H+
+ Br
- -
+ Br
-CH3OH
(+)
H3C
C CH -CH3
0,75
6.1 Công thức cấu tạo chất từ A đến E:
1,0
6.2 Công thức cấu tạo chất:
(121)1,0 8.1 0,5 8.2
E sinh nhiều F
0,5 8.3 0,5 8.4 0,5 9.1 a 2
2 5 2
9
3 5
9
0
(0, 499.10 )
3, 747.10 (0,376.10 ) (0,125.10 )
3,747.10 (1,013.10 ) 38, 45 ln 8,314.400.ln 38, 45 12136 / NH P H N n P P K Pa P P
K K P
G RT K J mol
0,5 b 2 2 2 2 3 500
.0,125 166
0,376 500
.0, 499 664
0,376
1330 , 1.10
H hh H
H hh
hh hh H
H N N H H NH NH H hh hh
n n n
P P
n P P
n
n P mol
P n
n P mol
P
n mol P Pa
0,25
c Sau thêm 10 mol H2 vào hệ nhh = 1340 mol
(122)
2
3
5 5
5
0
0
5
5
5
510 166
.10 0,38.10 , 10 0,124.10
1340 1340
664
.10 0, 496.10
1340
ln , ln 12136 /
(0, 496.10 )
12136 8,314.400 ln (1, 013.10 )
(0,38.10 ) 0,124.10
H N
NH
n
P Pa P Pa
P Pa
Q
G G RT G RT K J mol
P G
G
18, 28 /J mol
Cân (1) chuyển dịch sang phải
0,5
9.2 Phương trình: A (k) + B (k) ⇌ AB (k) Áp dụng phương trình Areniuyt:
lnK1 – lnK2 = - H0 (T1-1 – T2-1) khoảng H0 không phụ thuộc vào nhiệt độ
H0
pư = 4045,5 (J.mol-1)
Ta lại có: G0 = H0 – T S0 = -RT.lnK; áp dụng 250C (298K):
S0 = (H0 + RT.lnK) : T = 75,89 J.K-1.mol-1.
0,5
Ta có KP = KC (RT)n = 1,8.103.(0,082.298)-1 = 73,66 atm-1
Kx = KP.(Phệ)-n = 7,366 0,25
10
(123)SỞ GD&ĐT QUẢNG NAM TRƯỜNG THPT CHUYÊN NGUYỄN BỈNH KHIÊM
KỲ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI KHU VỰC DUYÊN HẢI & ĐỒNG BẰNG BẮC BỘ NĂM 2013
ĐỀ THI ĐỀ NGHỊ MƠN: HĨA , LỚP 11 ( Thời gian: 180 phút không kể thời gian giao đề)
Bài (2 điểm): Tốc độ phản ứng. Phản ứng phân hủy axeton sau:
CH3COCH3 (K) → C2H4 (K)+ H2 (K) + CO(K)
Theo thời gian, áp suất chung hệ đo
t/phút 6,5 13 19,9
p/mmHg 312 408 488 562
Xác định bậc phản ứng số tốc độ phản ứng Bài (2 điểm): Dung dịch điện li.
1. Tích số tan CaF2 3,4.10-11 số phân li axit HF 7,4.10-4
a Tính độ tan CaF2 dd có pH = 3,3
b Trong dd hỗn hợp gồm Ca(NO3)2 0,03M, HCl 0,8M NaF 0,1M CaF2 có kết tủa
khơng?
2 Hiđrazin(N2H4) bazơ hai nấc ( đibazơ)
a) Tính số bazơ N2H4
b)Trộn 10,00 ml H2SO4 0,400 M với 40,00 ml N2H4 0,100 M thêm vài giọt phenolphtalein Tính
thể tích NaOH 0,200 M cần để chuẩn độ hỗn hợp đến vừa xuất màu đỏ tía (pH ~ 10); Nếu chuẩn độ hỗn hợp đến pH ~ thể tích NaOH 0,200 M cần bao nhiêu?
Cho biết điaxit N2H62+ có pKa1 = 0,27; pKa2 = 7,94 HSO4- có pKa = 2,00
Bài (2 điểm): Điện hóa học.
1. Có phản ứng CH3COOH (aq) + NaHS (aq) CH3COONa (aq) + H2S (aq) Tại 250C
có Ka (CH3COOH) = 1,8.10-5 ; Ka(H2S) =9,1.10-8
Phản ứng tự xảy sinh công Năng lượng chuyển thành lượng dịng điện pin thiết lập dựa vào phản ứng
a Hãy viết nửa phản ứng điện cực viết sơ đồ pin theo quy tắc IUPAC b Tính E0
pin
2. Cho pin điện
(-) Ag | AgNO3 0,001M ; Na2S2O3 0,1M || HCl 0,05M ; AgCl | Ag (+)
(124)Epin = 0,345V
a Viết PTPƯ xảy pin hoạt động b Tính TAgCl
c Thêm KCN vào dd nửa trái pin, Epin thay đổi nào?
Ag+ + 2S
2O32- [Ag(S2O3)2]3- lgβ = 13,46
Ag+ + 2CN- [Ag(CN)
2]- lgβ = 21
E0
Ag+/Ag = 0,8V
Bài (2 điểm): Bài tập tính tốn vơ tổng hợp.
Cho từ từ khí CO qua ống đựng 3,2g CuO nung nóng Khí khỏi ống hấp thụ hồn tồn vào nước vơi dư tạo thành 1g kết tủa Chất rắn lại ống sứ cho vào cốc đựng 500ml dd HNO3 0,16M thu V1(l) khí NO vả cịn phần kim loại chưa tan Thêm tiếp vào cốc
760ml dd HCl
M Sau phản ứng xong thu thêm V2 (l) khí NO Sau thêm tiếp 12g Mg vào
dd sau phản ứng thu V3 (l) hỗn hợp khí H2 N2, dd muối clorua hỗn hợp M kim
loại
a Tính V1, V2, V3 (đkc)
b Xác định khối lượng kim loại hỗn hợp M Các phản ứng xảy hoàn toàn Bài (2 điểm): Sơ đồ biến hóa, Cơ chế phản ứng, Đồng phân lập thể, Danh pháp. 5.1 (1 điểm)Viết công thức Fischer chất C D dãy chuyển hóa sau:
5.2 (1 điểm) Cho sơ đồ phản ứng:
C C3H7
C2H5 H
O CH3
(A)
C6H5MgBr H2O
1
2 (B) (C)
HBr (đặc)
a Vi t c ch ph n ng v công th c c u t o s n ph m ế ơ ế ả ứ à ứ ấ ạ ả ẩ b G i tên c u hình c a B, C theo danh pháp R, S ọ ấ ủ
(125)Bài (2 điểm): Tổng hợp chất hữu cơ, so sánh nhiệt độ sơi, Nhiệt độ nóng chảy, Tính Axit- Bazơ.
6.1 (0,5 điểm) Axit L-ascobic (vitamin C) endiol có cấu trúc (A) hình vẽ Axit L-ascobic có pKa=4,21 Cho biết nguyên tử H có tính axit giải thích ?
O C C HO
C HO
H O
CH2OH
HO H
O O
OH HO
CH2OH
HO H
(E)
6.2 (1,5 điểm) Từ benzen, chất hữu có số cacbon ≤ chất vô cần thiết, tổng hợp chất sau:
CH OH
N NO2
I
Bài (2 điểm): Nhận biết, Tách chất, Xác định công thức cấu tạo hợp chất hữu cơ.
7.1 (1 điểm) Hợp chất C7H14O2 (A) phản với anhidrit axetic, tạo thành C7H13O(OCOCH3) (B),
khơng phản ứng với phenylhidrazin Khi chế hóa Pb(OCOCH3)4, hợp chất A chuyển
thành C7H12O2 (C) C phản ứng với NH2OH tạo thành C7H12(=N-OH)2, khử dung dịch
Felinh chế hóa NaOI phản ứng mol tác nhân, thành iodofom axit adipic
Hãy gi i thích ng n g n hi n tả ắ ọ ệ ượng quan sát th y v ấ ở à đưa k t lu n ế ậ v c u t o c a A ?ề ấ ạ ủ
7.2 (1 điểm) Hợp chất A có cơng thức phân tử C5H8O3 Đun nóng A với vơi tơi xút cho B B phản
ứng với HCN tạo thành C C phản ứng với thionyl clorua tạo thành D Chất D phản ứng với KCN để tạo E Thủy phân E kiềm đun sản phẩm với vôi tơi xút cho ta butan Oxi hóa cẩn thận A K2Cr2O7 cho ta axit axetic axit malonic
Hãy xác đinh công thức cấu tạo chất từ A đến E ? Bài (2 điểm): Bài tập tính tốn hữu tổng hợp.
X l m t ankaloit, à ộ được tìm th y coca Khi phân tích X th y: ấ ấ
%C=68,09%; %H=10,64%; %N=9,93%; l i l O ạ à
Bi t:ế
- Công th c phân t c a X có nguyên t oxi.ứ ử ủ ử
(126)- X không tác d ng v i benzensunfoclorua, không tan ki m nh ng tn ụ ớ ề ư dung d ch HCl X tác d ng v i phenylhidrazin v cho ph n ng iodofom ị ụ ớ à ả ứ
- N u oxi hóa X b ng CrOế ằ 3 s t o th nh axit Y (Cẽ ạ à 6H11O2N).
- Có th t ng h p axit Y b ng chu i ph n ng sau:ể ổ ợ ằ ỗ ả ứ
Br Br
[CH(COOEt)2]-Na+
A Br2 B CH3NH2 C (C
11H19O4N)
Ba(OH)2 dd
t0 D
ddHCl
E t
0
Y + CO
2 + H2O 8.1 Hãy xác nh công th c phân t c a X ?đị ứ ử ủ
8.2 Hãy vi t ph n ng v th c hi n s ế ả ứ à ự ệ đồ chuy n hóa ể để xác định c u t o c a X v Y ?ấ ạ ủ à
Bài (2 điểm): Cân hóa học.
1. (1đ) Cho lượng NH4Cl rắn vào bình chân khơng Đun bình lên nhiệt độ T(K) Khi
hệ đạt đến trạng thái cân áp suất bình 1,0 atm Xác định T Biết đại lượng nhiệt động 2980K sau:
∆H0 (kJ/mol) ∆G0 (kJ/mol)
NH4Cl(r) -315,4 -203,9
NH3(k) -92,3 -95,3
HCl(k) -46,2 -16,6
Giả thiết hiệu ứng nhiệt phản ứng không phụ thuộc vào nhiệt độ bỏ qua thể tích chất rắn 2. (1đ) Giả sử phản ứng phân hủy khí A phản ứng bậc nhất
A(k) → 2B(k) + C(k)
Trong bình kín chứa khí A ngun chất, áp suất bình lúc đầu p (mmHg) Sau 10 phút, áp suất bình 136,8mmHg Đến phản ứng kết thúc, áp suất bình 273,6mmHg Xem thể tích bình nhiệt độ khơng đổi suốt q trình phản ứng
a Tính p
b Tính áp suất riêng phần A sau 10 phút Bài 10 (2 điểm): Phức chất.
10.1 (1,4đ) Hoàn thiện dãy chuyển hóa sau cách xác định cấu trúc chất chưa biết ?
(127)10.2 (0,6 ) đ S d ng thuy t trử ụ ế ường tinh th , gi i thích d ki n sau: ể ả ữ ệ
a) [Fe(CN)6]3- có 1e độc thân [Fe(H2O)6]3+ có 5e độc thân
b) [Ni(CN)4]2- nghịch từ [NiCl4]2- thuận từ
ĐÁP ÁN Bài (2 điểm): Tốc độ phản ứng.
Phản ứng phân hủy axeton sau:
CH3COCH3 (K) → C2H4 (K)+ H2 (K) + CO(K)
Theo thời gian, áp suất chung hệ đo
t/phút 6,5 13 19,9
p/mmHg 312 408 488 562
Xác định bậc phản ứng số tốc độ phản ứng Đáp án:
CH3COCH3(K) → C2H4(K) + H2(K)+ CO(K)
t0 P0
t P0 – x x x x
Áp suất hệ P = P0 – x + 3x = P0 + 2x
2 P -P x
(128)P0 – x = P0 -
2 P -P 0
=
P 3P0 Giả sử phản ứng bậc Hằng số tốc độ phản ứng là: K =
P 3P
2P ln t x P
P ln t
0 0
0
Ta có: 0,0257(Ph )
408 312 x
312 x ln 6,5
1
K
1
) (Ph 0,0255 488
312 x
312 x ln 13
1
K
2
) (Ph 0,0257 562
312 x
312 x ln 19,9
1
K
3
Các giá trị số tốc độ phản ứng khác không nhiều nên giả thiết phản ứng bậc hợp lý
Hằng số tốc độ phản ứng là: 0,0256Ph
3 K K K
K
(129)Bài (2 điểm): Dung dịch điện li.
2 Tích số tan CaF2 3,4.10-11 số phân li axit HF 7,4.10-4
c Tính độ tan CaF2 dd có pH = 3,3
d Trong dd hỗn hợp gồm Ca(NO3)2 0,03M, HCl 0,8M NaF 0,1M CaF2 có kết tủa
được không?
2 Hiđrazin(N2H4) bazơ hai nấc ( đibazơ)
a) Tính số bazơ N2H4
b)Trộn 10,00 ml H2SO4 0,400 M với 40,00 ml N2H4 0,100 M thêm vài giọt
phenolphtalein Tính thể tích NaOH 0,200 M cần để chuẩn độ hỗn hợp đến vừa xuất màu đỏ tía (pH ~ 10); Nếu chuẩn độ hỗn hợp đến pH ~ thể tích NaOH 0,200 M cần bao nhiêu?
Cho biết điaxit N2H62+ có pKa1 = 0,27; pKa2 = 7,94 HSO4- có pKa = 2,00
Đáp án:
a CaF2 Ca2+ + 2F- KS = 3,4.10-11
S S 2S
F- + H+ HF K
a-1 = 7,4.104
2S = [F-] + [HF] = [F-] +
a K
F H.
=[F-].
a a
K H K
[F-] =
H K
K S a
a
KS = [Ca2+].[F-]2 = 2 2.
4
H K
K S S
a a
= 3,4.10-11
S = 2,88×10-4
b HCl → H+ + Cl
-0,8 0,8 0,8 NaF → Na+ + F
-0,1 0,1 0,1 F- + H+ →HF
0,1 0,8 0,1
HF H+ + F
0,1 – x x + 0,7 x x0x,10x,7 = 7,4.10-4
(130)x << 0,1 x = 1,06.10-4
Khi có mặt Ca(NO3)2 0,03M:
[Ca2+].[F-]2 = 0,03×(1,06×10-4)2 = 3,37.10-10 > 3,4.10-11 Vậy có ↓CaF
2.a) Tính số bazơ N2H4
N2H4 + H2O N2H5+ + OH- Kb1 06
, 94
,
14
) (
10 10
10
2
H N a
w b
K K K
N2H5+ + H2O N2H6+ + OH- Kb2 73
, 13 27
,
14
) (
10 10
10
2
H N a
w
b K
K K
b) * Trộn dung dịch N2H4 dung dịch H2SO4 dung dịch có nồng độ đầu
chất là: H2SO4 0,08M; N2H4 0,08M
- Phản ứng xảy ra: N2H4 + H2SO4 → N2H5+ + HSO4
0,08 0,08 0,08 0,08 - Dung dịch thu có chứa N2H5+ 0,08M HSO4- 0,08M
* Chuẩn độ hỗn hợp đến pH = 10 nghĩa dung dịch phải chứa N2H4
HSO4- + OH- → H2O + SO4
2-N2H5+ + OH- → N2H4 + H2O
V(ddNaOH) = (0,08+0,08).50/ 0,2 = 40(ml)
* Chuẩn độ hỗn hợp đến pH = ≈ pKa2 N2H6+, trung hoà nửa lượng N2H5+: V(ddNaOH)
= (0,08+0,04).50/ 0,2= 30( ml)
(131)Bài (2 điểm): Điện hóa học.
3 Có phản ứng CH3COOH (aq) + NaHS (aq) CH3COONa (aq) + H2S (aq) Tại
250C có K
a (CH3COOH) = 1,8.10-5 ; Ka(H2S) =9,1.10-8
Phản ứng tự xảy sinh công Năng lượng chuyển thành lượng dịng điện pin thiết lập dựa vào phản ứng
a) Hãy viết nửa phản ứng điện cực viết sơ đồ pin theo quy tắc IUPAC b) Tính E0
pin
4 Cho pin điện
(-) Ag | AgNO3 0,001M ; Na2S2O3 0,1M || HCl 0,05M ; AgCl | Ag (+)
Epin = 0,345V
d Viết PTPƯ xảy pin hoạt động e Tính TAgCl
f Thêm KCN vào dd nửa trái pin, Epin thay đổi nào?
Ag+ + 2S
2O32- [Ag(S2O3)2]3- lgβ = 13,46
Ag+ + 2CN- [Ag(CN)
2]- lgβ = 21
E0
Ag+/Ag = 0,8V
Đáp án: 1
a) Pin thành lập pin nồng độ có chênh lệch nồng độ H+ nửa pin- Áp dụng
công thức dung dịch đệm [H+]=
C C
Ka (*), C1 nồng dạng axit, C2 nồng độ dạng
bazơ liên hợp Ở điều kiện chuẩn C1=C2=1(M) dung dịch I ( CH3COOH + CH3COONa ) có
[H+]
I =1,8.10-5M ; cịn dung dịch II (H2S, NaHS) có [ H+] II = 9,1.10-8 (M)
- Do [ H+]
I > [H+] II nên điện cực I (+), điện cực II (-), sơ đồ pin sau:
(-) Pt, H2 / NaHS, H2S // CH3COONa, CH3COOH / H2, Pt (+)
Các phản ứng điện cực:
ở cực (-) : 1/2H2 + HS- - e H2S
ở cực (+): CH3COOH + e CH3COO- + 1/2 H2
Phản ứng chung: CH3COOH + HS- CH3COO- + H2S
b) Tính E0p
(132)Có E0p = 0,0592 lg II I H H ] [ ] [
= 0,0592 lg 8
5 10 , 10 ,
≈ 0,136 (V)
2.a/ Khi pin hoạt động
Ở cực (-) Ag + 2S2O32- [Ag(S2O3)2]3- + 1e
Ở cực (+) AgCl + 1e Ag + Cl
-PTPU: AgCl + 2S2O32- [Ag(S2O3)2]3- + Cl
-b/ Tính TAgCl
Tính 0 ( ) 3 / 2O Ag S
Ag
E
Ag+ + 1e Ag K
1 = 10E00,059
[Ag(S2O3)2]3- Ag+ + 2S2O32- -1 = 10-13,46
[Ag(S2O3)2]3+ + 1e Ag + 2S2O32- K2 = K1.-1
K2 = 0,059
0
10E = K1.-1
0 ( )3 /
2 2O Ag S
Ag
E = 5,86 x 10-3 (V) Tính TAgCl
Eanốt = / ) ( 3 2O Ag S
Ag
E + 0,059 lg
2 2
3 3 O S ) O Ag(S
3 2O
2S
Ag [Ag(S2O3)2]3- = 1013,46
10-3 0,1
0 0,098 10-3
Eanốt = 5,86 x 10-3 + 0,059lg 0,052V
098 , 10
Ta có: Epin = E(+) - E(-) = 0,0345
Ecatốt = 0,293 V
Ecatốt = 0,059lg[ ]
0 /
Ag
EAg Ag
[Ag+] = 10-8,59
TAgCl = [Ag+].[Cl] = 10-8,59 x 0,05 = 1,29 x 10-10
Thêm dung dịch KCN vào dung dịch nửa trái pin
[Ag(S2O3)2]3- Ag+ + 2S2O32- -1 = 10-13,46
Ag+ + 2CN- [Ag(CN)
2]- = 1021
(133)
[Ag(S2O3)2]3- + 2CN- [Ag(CN)2]- + 2S2O32- K = 107,54
→ phức [Ag(CN2)]- bền phức [Ag(S2O3)2]
3-Vậy nồng độ [Ag(S2O3)2]3- giảm → Eanốt giảm
Ecatốt không đổi Epin tăng
(134)Bài (2 điểm): Bài tập tính tốn vơ tổng hợp.
Cho từ từ khí CO qua ống đựng 3,2g CuO nung nóng Khí khỏi ống hấp thụ hồn tồn vào nước vơi dư tạo thành 1g kết tủa Chất rắn lại ống sứ cho vào cốc đựng 500ml dd HNO3 0,16M thu V1(l) khí NO vả phần kim loại chưa tan Thêm tiếp vào
cốc 760ml dd HCl
M Sau phản ứng xong thu thêm V2 (l) khí NO Sau thêm tiếp 12g Mg
vào dd sau phản ứng thu V3 (l) hỗn hợp khí H2 N2, dd muối clorua hỗn hợp M
kim loại
c Tính V1, V2, V3 (đkc)
d Xác định khối lượng kim loại hỗn hợp M Các phản ứng xảy hoàn toàn
Đáp án:
CuO + CO t0 Cu + CO
2 (1)
0,01 0,01
CO2 + Ca(OH)2 → CaCO3 + H2O (2)
Theo (1) (2): nCu = nCO2 = nCuO = 0,01 mol
nCuO ban đầu =
80 ,
= 0,04 mol nCuO dư = 0,04 – 0,01 = 0,03 mol
Khi cho HNO3 vào: CuO +2HNO3 → Cu(NO3)2 + H2O (3)
0,03 0,06 0,03
3Cu + 8HNO3 → 3Cu(NO3)2 + 2NO + 4H2O (4)
0,02 nHNO3 ban đầu = 0,5×0,16 = 0,08 mol
Theo (3) (4): nNO =
4 02 ,
= 0,005 mol V1 = 0,005×22,4 = 0,112(l)
nCu tan (4) =
8 02 ,
0
=
03 ,
(mol) nCu dư = 0,01 -
4 03 ,
=
01 ,
= 0,0025 (mol) Khi thêm dd HCl vào thì: 3Cu + 8H+ + 2NO
3- → 3Cu2+ + 2NO + 4H2O (5)
0,0025 005 ,
(135)nHCl = 0,76× = 52 , (mol) Theo (5) Cu tan hết nNO =
3
× 0,0025 = 005 ,
V2 =
3 005 ,
×22,4 = 0,0037 (l) nH+ phản ứng =
3 ×0,0025 = 02 , (mol) nH+ dư =
3 52 , - 02 ,
= 0,5 (mol) Khi cho Mg vào: 5Mg + 12H+ + 2NO
3- → 5Mg2+ + N2 +6H2O (6)
0,5 0,5
3 22 , Mg + 2H+ → Mg2+ + H
2 (7) 95 , 0,06 0,03
Theo (3),(4),(5): nNO3 - = 0,08 -
3 02 , = 22 ,
nMg =
24 12
= 0,5 (mol) Theo (6): nN2 =
2
nNO3- =
2
22 ,
= 11 ,
(mol) nH+ (7) = 0,5 -
3 22 ,
×6 = 0,06 nMg = 0,5 -
2 × 22 , = 95 , (mol) Theo (7): nH2 =
2
nH+ = 0,03 mol
VN2 + H2 = (0,03 +
3 11 ,
)×22,4 = 1,49 (l) nMg dư =
3 95 , - 06 , = 86 , (mol) Mg + Cu2+ → Mg2+ + Cu↓ n
Cu2+ = 0,04
3 86 ,
0,04
Sau phản ứng: nCu = 0,04 mol
NMg =
3 86 ,
- 0,04 =
74 ,
(mol)
(136)mCu = 64×0,04 = 2,56g
mMg = 24×
3 74 ,
= 5,92g
(137)Bài (2 điểm): Sơ đồ biến hóa, Cơ chế phản ứng, Đồng phân lập thể, Danh pháp. 5.1 (1 điểm)Viết công thức Fischer chất C D dãy chuyển hóa sau:
áp án:
Đ (m i ph n ng 0,5)ỗ ả ứ
5.2 (1 điểm) Cho sơ đồ phản ứng:
C C3H7
C2H5 H
O CH3
(A)
C6H5MgBr H2O
1
2 (B) (C)
HBr (đặc)
a Vi t c ch ph n ng v công th c c u t o s n ph m ế ơ ế ả ứ à ứ ấ ạ ả ẩ b G i tên c u hình c a B, C theo danh pháp R, S ọ ấ ủ
áp án:
Đ (m i câu 0,5 i m)ỗ đ ể
a
C C3H7
C2H5 H
O CH3
(A)
C6H5MgBr H2O
1
2
(B) (C)
HBr (đặc)
CH3 HO C6H5 C2H5 H
C3H7
CH3 Br C6H5 C2H5 H
C3H7 b B: (2R)(3S)-2-phenyl-3-etylhexan-2-ol
C: (2R)(3S)-2-phenyl-2-brom-3-etylhexan
Bài (2 điểm): Tổng hợp chất hữu cơ, so sánh nhiệt độ sơi, Nhiệt độ nóng chảy, Tính Axit- Bazơ.
6.1 (0,5 điểm) Axit L-ascobic (vitamin C) endiol có cấu trúc (A) hình vẽ Axit L-ascobic có pKa=4,21 Cho biết nguyên tử H có tính axit giải thích ?
(138)O C C HO
C HO
H O
CH2OH
HO H
O
O OH HO
CH2OH
HO H
(E)
áp án:
Đ (ch H có tính axit: 0,25 ; gi i thích úng: 0,25 )ỉ đ ả đ đ
Anion được hình th nh b i s tách H enolic l b n i n tích à ở ự à ề đ ệ được gi i ả t a ỏ đến O c a C=O qua liên k t C=C C th :ủ ế ụ ể
C C HO
C
HO O
C C HO
C
-O
O H+
6.2 (1,5 điểm) Từ benzen, chất hữu có số cacbon ≤ chất vô cần thiết, tổng hợp chất sau:
CH OH
N NO2
I
Đáp án:
- Mỗi phương trình 0,125 điểm
- 12 phương trình: 0,125x12=1,5 điểm * Giải cách khác cho điểm tối đa.
H2SO4
SO3H
NaOH t
ONa OH OH
CHO CHCl3
NaOH
H3O+
(139)H2SO4
NO2
NO2
NO2
HNO3
H2SO4
HNO3 NH4SH NaNO2
H2SO4
NO2
N2+
KI t
NO2
I NH2
I
Fe/HCl
NHCOCH3
I
(CH3CO)2O
HNO3
NHCOCH3
I NO2
NH2
I NO2
OH
CHO
OH CH=N
NO2 I
NO2
NH2
(140)Bài (2 điểm): Nhận biết, Tách chất, Xác định công thức cấu tạo hợp chất hữu cơ.
7.1 (1 điểm) Hợp chất C7H14O2 (A) phản với anhidrit axetic, tạo thành C7H13O(OCOCH3)
(B), khơng phản ứng với phenylhidrazin Khi chế hóa Pb(OCOCH3)4, hợp chất A
chuyển thành C7H12O2 (C) C phản ứng với NH2OH tạo thành C7H12(=N-OH)2, khử dung
dịch Felinh chế hóa NaOI phản ứng mol tác nhân, thành iodofom axit adipic
Hãy gi i thích ng n g n hi n tả ắ ọ ệ ượng quan sát th y v ấ ở à đưa k t ế lu n v c u t o c a A ?ậ ề ấ ạ ủ
áp án: Đ
Gi i thích úng c ý sau nh ng ả đ ả ư đưa CTCT không đúng được 0,5 i mđ ể
- S t o th nh monoaxetat ch ng t có m t nhóm ancol b c I hay b c IIự ạ à ứ ỏ ặ ậ ậ - Không ph n ng v i phenylhidrazin ch ng t nguyên t oxi th hai không ả ứ ớ ứ ỏ ử ứ ph i n m nhóm cacbonyl.ả ằ
- Ph n ng v i chì tetraaxetat ó l s phân h y glicol th nh hai nhóm ả ứ ớ đ ự ủ à cacbonyl
- B i nh ng nhóm cacbonyl n y m t phân t C, nên nhóm ở ữ à ở ộ ử glicol ph i l m t b ph n c a vòng.ả ộ ộ ậ ủ
- Ph n ng dả ứ ương v i thu c th Felinh nên nh t có m t nhóm cacbonyl lớ ố ử ấ ộ à andehit, ph n ng t o th nh iodofom cho th y có m t c a nhóm ả ứ ạ à ấ ặ ủ
metylxeton Axit adipic (HOOC(CH2)4COOH ph i ả đượ ạc t o th nh t à ừ
xetoandehit CH3CO(CH2)4CHO, glicol A ph i có c u t o sau:ả ấ ạ
OH OH CH3
7.2 (1 điểm) Hợp chất A có cơng thức phân tử C5H8O3 Đun nóng A với vôi xút cho B B phản
ứng với HCN tạo thành C C phản ứng với thionyl clorua tạo thành D Chất D phản ứng với KCN để tạo E Thủy phân E kiềm đun sản phẩm với vôi xút cho ta butan Oxi hóa cẩn thận A K2Cr2O7 cho ta axit axetic axit malonic
Hãy xác đinh công thức cấu tạo chất từ A đến E ? Đáp án:
Mỗi CTCT 0,2 điểm
(141)(142)Bài (2 điểm): Bài tập tính tốn hữu tổng hợp.
X l m t ankaloit, à ộ được tìm th y coca Khi phân tích X th y: ấ ấ
%C=68,09%; %H=10,64%; %N=9,93%; l i l O ạ à
Bi t:ế
- Công th c phân t c a X có nguyên t oxi.ứ ử ủ ử
- X không tác d ng v i benzensunfoclorua, không tan ki m nh ng tn ụ ớ ề ư trong dung d ch HCl X tác d ng v i phenylhidrazin v cho ph n ng ị ụ ớ à ả ứ iodofom
- N u oxi hóa X b ng CrOế ằ 3 s t o th nh axit Y (Cẽ ạ à 6H11O2N).
- Có th t ng h p axit Y b ng chu i ph n ng sau:ể ổ ợ ằ ỗ ả ứ
Br Br
[CH(COOEt)2]-Na+
A Br2 B CH3NH2 C (C
11H19O4N)
Ba(OH)2 dd
t0 D
ddHCl
E t
0
Y + CO2 + H2O 8.1 Hãy xác nh công th c phân t c a X ?đị ứ ử ủ
8.2 Hãy vi t ph n ng v th c hi n s ế ả ứ à ự ệ đồ chuy n hóa ể để xác nh c u t o c a X v Y ?
đị ấ ạ ủ à
áp án: Đ
8.1 (0.125 )đ CTPT c a X l Củ à 8H15ON 8.2.
- T d ki n ã cho ch ng t X có nhóm amin b c ba v có nhóm ừ ữ ệ đ ứ ỏ ậ à metylxeton (0.125 )đ
- Chuy n hóa: ể (0.125x6)đ
- V y X l : ậ à
(143)N CH2 C
CH3
CH3
O
(xác định úng CTCT: 0.25 )đ đ
- Các ph n ng: ả ứ (3x0.25)đ
(144)Bài (2 điểm): Cân hóa học.
1 Cho lượng NH4Cl rắn vào bình chân khơng Đun bình lên nhiệt độ T(K) Khi hệ
đạt đến trạng thái cân áp suất bình 1,0 atm Xác định T Biết đại lượng nhiệt động 2980K sau:
∆H0 (kJ/mol) ∆G0 (kJ/mol)
NH4Cl(r) -315,4 -203,9
NH3(k) -92,3 -95,3
HCl(k) -46,2 -16,6
2 Giả thiết hiệu ứng nhiệt phản ứng không phụ thuộc vào nhiệt độ bỏ qua thể tích chất rắn
Giả sử phản ứng phân hủy khí A phản ứng bậc A(k) → 2B(k) + C(k)
Trong bình kín chứa khí A ngun chất, áp suất bình lúc đầu p (mmHg) Sau 10 phút, áp suất bình 136,8mmHg Đến phản ứng kết thúc, áp suất bình 273,6mmHg Xem thể tích bình nhiệt độ khơng đổi suốt q trình phản ứng
c Tính p
d Tính áp suất riêng phần A sau 10 phút Đáp án:
1 NH4Cl(r) NH3(K) + HCl(K)
Ở T(K) PNH3(K) PHCl(K)0,5atm
K(P(T) = 0,5 x 0,5 = 0,25
Ở T = 2980K ΔG0 -95,3-16,6 203,9 92(KJ/mol)
298
∆G0 = -RT lnK
P = -8,314 x 298.ln KP(298)
ln KP(298) = -37,133
∆H0
(298) = -92,3 – 46,2 + 315,4 = 176,9 (KJ/mol) = 176900 (J/mol)
T -298
1 H K
K
ln
P(298) P(T)
R T = 596,80K
2. A → 2B + C
Số mol ban đầu a 0
Số mol phản ứng x
(145)Số mol sau phản ứng a-x 2x x a/ Khi phản ứng kết thúc x=a
Số mol khí sau phản ứng : a + 2x = 3a T, V không đổi:
s đ s đ
P P n n
Hg) (mm , 91
, 273
3 P
P a a
b/ Sau 10 phút, số mol khí sau = a + 2x
2 , 136
2 , 91
2
x a
a n
n P P
s đ s
đ a = 4x.
nA sau 10 phút = a – x = a – 0,25a = 0,75a
nhh sau = a + 2x = a + 2,0,25a = 1,5a
PA = 1,5 136,8 68,4(mmHg)
75 ,
0
x a
a
c/ K = 0,0288Ph-1 75
, ln 10
1 ln
1
a a N
N t
Bài 10 (2 điểm): Phức chất.
10.1 Hoàn thiện dãy chuyển hóa sau cách xác định cấu trúc chất chưa biết ?
Đáp án:
Đúng chuyển hóa 0,2 điểm (x7=1,4đ)
(146)10.2 S d ng thuy t trử ụ ế ường tinh th , gi i thích d ki n sau: ể ả ữ ệ
a) [Fe(CN)6]3- có 1e độc thân [Fe(H2O)6]3+ có 5e độc thân (0,3đ)
b) [Ni(CN)4]2- nghịch từ [NiCl4]2- thuận từ (0,3đ)
Đáp án:
a) Fe3+: (0,3 điểm)
[Fe(CN)6]3
CN- phối tử trường mạnh lai hóa d2sp3 có 1e độc thân
-[Fe(H2O)6]3+
H2O phối tử trường yếu lai hóa ngồi sp3d2 có 5e độc thân
b) Tương tự với Ni2+: (0,3đ)
[NiCl4]2- lai hóa sp3 có e độc thân thuận từ
(147)[Ni(CN)4]2- lai hóa dsp2 khơng có e độc thân nghịch từ
(148)SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO QUẢNG NINH TRƯỜNG THPT CHUYÊN HẠ LONG
ĐỀ GIỚI THIỆU
ĐỀ THI CHỌN HSG VÙNG DUYÊN HẢI BẮC BỘ LẦN THỨ VI
MƠN: HỐ HỌC LỚP 11 Thời gian làm 180 phút Câu (Tốc độ phản ứng- cân hóa học – 2,5 điểm)
Xét thủy phân este metyl axetat 250C môi trường sau:
Trường hợp 1: Trong môi trường kiềm, tăng nồng độ kiềm lên gấp đơi tốc độ phản ứng tăng lên hai lần Nhận xét thấy tăng nồng độ este lên hai lần
Trường hợp 2: Phản ứng thuỷ phân thực môi trường đệm
Trường hợp 3: Người ta tiến hành phản ứng thuỷ phân môi trường axit HCl 0,05M dư Động học phản ứng nghiên cứu cách chuẩn độ 25ml hỗn hợp phản ứng dung dịch NaOH thời điểm t với kết sau :
t [phút] 21 75 119
VNaOH [cm3] 24,4 25,8 29,3 31,7 47,2
a Hãy viết phương trình động học phản ứng Cho biết bậc phản ứng trường hợp b Trong TH1: Nếu cho 0,01 mol xút 0,01 mol este vào 1lit nước (xem thể tích thay đổi khơng đáng kể) Sau 200 phút 3/5 lượng este chưa bị phân huỷ Tính số tốc độ phản ứng k1
c Trong TH 3: Hãy tính số tốc độ phản ứng k3 thời gian để este phân huỷ hết 50% Từ
hãy so sánh giá trị k1 k3
Câu (Nitơ, photpho, cacbon, silic -2,5 điểm)
Nguyên tố X (có nhiều dạng thù hình) có anion chứa oxi đóng vai trị quan trọng nhiễm nước Độ âm điện nhỏ oxi Nó tạo hợp chất phân tử với halogen Ngoài hai oxit đơn phân tử cịn có oxit cao phân tử X cịn có vai trị quan trọng sinh hóa Các orbital p nguyên tử X có electron
a Đó nguyên tố nào? Viết cấu hình
b X tạo với hidro nhiều hợp chất cộng hóa trị có cơng thức chung XaHb; dãy hợp chất
này tương tự dãy đồng đẳng ankan Viết công thức cấu tạo bốn chất đồng đẳng
c Một bốn chất có đồng phân lập thể (tương tự axit tatric) Xác định công thức hợp chất
d Nguyên tố X tạo axit chứa oxi (oxoaxit) có cơng thức chung H3XOn với n = 2, 3,
Viết công thức cấu tạo axit Đánh dấu nguyên tử H axit ghi số oxi hóa X hợp chất
Câu (Pin điện- điện phân-2,5 điểm)
Sự ăn mòn kim loại gắn liền với phản ứng điện hóa Điều với tạo thành gỉ bề mặt sắt, phản ứng ban đầu điện cực thường :
Fe (r) Fe2+ ( aq) + 2e (1)
O2 (k) + 2H2O (l) + 4e 4OH- (aq) (2)
Thiết lập pin điện hóa diễn phản ứng điện cực Nhiệt độ 25oC Pin
được biểu thị giản đồ pin sau : Fe (r) | Fe2+ (aq) OH- (aq) , O
2 (k) | Pt (r)
Thế điện cực tiêu chuẩn 25oC :
Hệ số Nernst : RTln10/F = 0,05916 Volt 25oC
Hằng số Faraday : F = 96450 C mol-1
Hằng số khí : R = 8,314 J.mol-1.K-1 = 0,08314 L bar mol-1.K-1
OoC = 273,15oK
Fe2+ (aq) + 2e Fe (r) Eo = -0,44V
O2 (k) + 2H2O (l) + 4e 4OH- (aq) Eo = 0,40V
(149)1/ Hãy tính sức điện động tiêu chuẩn ( điện pin tiêu chuẩn) , Eo , 25oC.
2/ Hãy viết phản ứng chung xảy q trình phóng điện pin điều kiện tiêu chuẩn
3/ Hãy tính số cân 25oC phản ứng chung pin.
4/ Phản ứng chung nói cho phép tiến hành 24 điều kiện tiêu chuẩn với dịng điện khơng đổi 0,12A Hãy tính khối lượng Fe chuyển thành Fe2+ sau 24 Oxi nước giả thiết có dư.
5/ Hãy tính Eo pin 25oC với điều kiện sau :
Fe2+ = 0,015M ; pH nửa pin bên phải = 9,00 ; P
O2 = 0,700 bar
Câu (Thực hành thí nghiệm chủ đề nhận biết, xác định độ tan - 2,5 điểm)
Có lọ hóa chất bị nhãn, lọ đựng dung dịch muối nitrat kim loại: Ba(NO3)2, Al(NO3)3, Pb(NO3)2, Zn(NO3)2, AgNO3, Cd(NO3)2 Để nhận biết dung dịch muối,
chỉ dùng dung dịch thuốc thử Hãy cho biết tên dung dịch thuốc thử trình bày cách tiến hành thí nghiệm để nhận biết dung dịch muối đựng lọ viết phương trình hóa học (dạng phương trình ion, có) để minh họa
Câu (Cơ chế - đồng phân - Danh pháp -2,5 điểm)
1 Cis-3,3-đimetyl-2-bromxiclohexan-1-ol + bazơ mạnh → A (có khả ngưng tụ với NH2-OH)
có phổ hồng ngoại 1710cm-1 nhóm cabonyl
Trans-3,3-đimetyl-2-bromxiclohexan-1-ol + bazơ mạnh → B (khơng có khả ngưng tụ với NH2-OH)
Viết chế tạo A B gọi tên A, B 2 Hoàn thành sơ đồ phản ứng sau đây:
Biết E có tên 3,7,11-trimetylđođeca-1,6,10-trien-3-ol Viết chế từ A B Câu 6.(So sánh tos,tonc, tính axit-bazơ, nhận biết 2,5 điểm)
6.1.Cho công thức sau:
N COOH (A)
N COOH
(B)
COOH
(C)
CH2COOH
(D)
N1
2N CH
2CHNH2COOH
(E) a Sắp xếp chất A, B, C, D theo trình tự tăng dần tính axit Giải thích.
b Trong số hai nguyên tử N dị vịng E, ngun tử có tính bazo mnh hn.Gii thớch. 6.2 Nêu phơng pháp hóa học nhận biết hợp chất sau đây:
CH =O CH2Cl
OH
Cl COCH3 CH(OH)CH3
Câu 7.(Xác định CTCT 2,5 điểm)
Hai chất hữu Avà B có cơng thức phân tử C3H6O Mọi proton A tơng đơng,
cịn B có tồn loại proton không tơng đơng A dự phản ứng iodofom cịn B khơng dự phản ứng với dẫn xuất magie Một hai chất phản ứng với axit malonic tạo thành hợp chất D có cơng thức phân tử C6H8O4(axit Meldrum) Chất D khơng có phản ứng với Na có
pKa = 4,83 Khi ngng tụ D với andehit thơm thu đợc sản phẩm E Hãy xác định cấu trúc A, B, D, E giải thích Hãy cho biết nguyên nhân tính axit axit Meldrum
Câu (Tổng hợp- Sơ đồ - Điều chế 2,5 điểm)
(150)Ancol X (C15H26O) có tinh dầu patchoulis, tổng hợp sau:
1 Hợp chất đimetylxiclohexađien tác dụng với metyl vinyl xeton sinh hợp chất A sản phẩm Viết tên đầy đủ đimetylxiclohexađien dùng sơ đồ phản ứng tạo thành A
Viết công thức cấu trúc sản phẩm phụ đồng phân A
O A
Cho A tác dụng với hợp chất kẽm (sinh từ etyl bromoetanoat kẽm ete), sau thủy phân sản phẩm dung dịch axit lỗng thu monoeste B (C16H26O3) B tác dụng với
(CH3CO)2O sinh đieste C Chất C bị tách CH3COOH tạo thành monoeste không no liên hợp D
(C16H24O2) Viết công thức cấu trúc B, C, D
Hiđro hóa chọn lọc nối đơi ngoại vịng D, thu este E (C16H26O2) Khử E LiAlH4
cho ancol F Cho F tác dụng với (C6H5)3CCl piriđin, tạo thành G (C33H38O) Hiđro-bo hóa G
(dùng B2H6 tiếp đến H2O2/NaOH), sau oxi hóa (CrO3/piriđin), sinh xeton P Cho P tác dụng
với NaH (để sinh cacbanion) sau với CH3I sản phẩm Q (C34H40O2) Viết công thức
cấu trúc E, F, G, P Q với sơ đồ phản ứng
4 Trong môi trường axit, Q chuyển thành R đồng thời giải phóng (C6H5)3COH R tác dụng với TsCl
sinh sản phẩm S Chất S phản ứng với KI/axeton tạo thành T (C15H25IO) T tham gia phản ứng
đóng vịng (nhờ Na/THF) cho ancol X
Dùng công thức cấu trúc, viết sơ đồ phản ứng cho biết X chứa nguyên tử cacbon bất đối
(151)SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO QUẢNG NINH TRƯỜNG THPT CHUYÊN HẠ LONG
ĐỀ GIỚI THIỆU
ĐÁP ÁN ĐỀ THI CHỌN HSG VÙNG DUYÊN HẢI BẮC BỘ
LẦN THỨ VI MƠN: HỐ HỌC LỚP 11 Thời gian làm 180 phút Câu (Tốc độ phản ứng- cân hóa học – 2,5 điểm)
Xét thủy phân este metyl axetat 250C môi trường sau:
Trường hợp 1: Trong môi trường kiềm, tăng nồng độ kiềm lên gấp đơi tốc độ phản ứng tăng lên hai lần Nhận xét thấy tăng nồng độ este lên hai lần
Trường hợp 2: Phản ứng thuỷ phân thực môi trường đệm
Trường hợp 3: Người ta tiến hành phản ứng thuỷ phân môi trường axit HCl 0,05M dư Động học phản ứng nghiên cứu cách chuẩn độ 25ml hỗn hợp phản ứng dung dịch NaOH thời điểm t với kết sau :
t [phút] 21 75 119
VNaOH [cm3] 24,4 25,8 29,3 31,7 47,2
a Hãy viết phương trình động học phản ứng Cho biết bậc phản ứng trường hợp b Trong TH1: Nếu cho 0,01 mol xút 0,01 mol este vào 1lit nước (xem thể tích thay đổi khơng đáng kể) Sau 200 phút 3/5 lượng este chưa bị phân huỷ Tính số tốc độ phản ứng k1
c Trong TH 3: Hãy tính số tốc độ phản ứng k3 thời gian để este phân huỷ hết 50% Từ
hãy so sánh giá trị k1 k3
Đáp án a Nhận xét:
TH1: v = k1[este]a.[OH-]b → tăng nồng độ este bazơ lên gấp
hai lần v tăng lên gấp đơi → a = b = → v = k1[este][OH-]
Vậy TH1 bậc phản ứng bậc
0.5 điểm
TH2: Ta có v = k[este][OH-] Nhưng môi trường đệm nên [OH-] =
const → v = k2[este] với k2 = k[OH-]
TH3: v = k[este][axit] Do axit lấy dư nên k[axit] = const =k3 → v = k3[este]
Vậy TH2, bậc phản ứng bậc
0.5 điểm
b Vì nồng este axit [A0] = 0,01M nên ta có
kt A x
A [ ] ] [ 0
với [A0] nồng độ este; [A0] – x nồng độ
este thời điểm t
Lượng este chưa bị thuỷ phân 2/5[A0] →
kt A A ] [ ] [ 0
→ k= 0,75 mol-1.L.phút-1 = k
0.75 điểm
c Ta có
x A A t k ] [ ] [ lg 303 , 0
Nếu V thời điểm t = là thể tích ứng với kết thúc thuỷ phân este
trong môi trường axit, V0 thể tích ứng với thời điểm t= hiệu V - V0
sẽ tỉ lệ với nồng độ đầu este Còn hiệu V - Vt tỉ lệ với nồng độ este
tại thời điểm t ( Vt thể tích ứng với thời điểm t ) Do đó:
t [phút] 21 75 119
VNaOH [cm3] 25,8 29,3 31,7
k3 phút-1 0,003016 0,003224 0,003244
0.75 điểm
(152)1 0,003161phut
k Vậy k
1 gấp k3 khoảng 237,27 lần
tk3 = ln2 → t = 219 phút
Câu (Nitơ, photpho, cacbon, silic -2,5 điểm)
Nguyên tố X (có nhiều dạng thù hình) có anion chứa oxi đóng vai trị quan trọng nhiễm nước Độ âm điện nhỏ oxi Nó tạo hợp chất phân tử với halogen Ngoài hai oxit đơn phân tử cịn có oxit cao phân tử X cịn có vai trị quan trọng sinh hóa Các orbital p nguyên tử X có electron
a Đó nguyên tố nào? Viết cấu hình
b X tạo với hidro nhiều hợp chất cộng hóa trị có cơng thức chung XaHb; dãy hợp chất
này tương tự dãy đồng đẳng ankan Viết công thức cấu tạo bốn chất đồng đẳng
c Một bốn chất có đồng phân lập thể (tương tự axit tatric) Xác định công thức hợp chất
d Nguyên tố X tạo axit chứa oxi (oxoaxit) có cơng thức chung H3XOn với n = 2, 3,
Viết công thức cấu tạo axit Đánh dấu nguyên tử H axit ghi số oxi hóa X hợp chất
Đáp án:
a Nguyên tố photpho 0.25 điểm
b P
H H
H P P
H H H H P P P H H H H H P P P P H H H H H H
(1) (2) (3) (4)
0.5 điểm
c Hợp chất số 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 1.0 điểm d P O OH H
H O P
OH
OH
H O P
OH
OH OH
+I +II +V
0.75 điểm
Câu (Pin điện- điện phân-2,5 điểm)
Sự ăn mòn kim loại gắn liền với phản ứng điện hóa Điều với tạo thành gỉ bề mặt sắt, phản ứng ban đầu điện cực thường :
Fe (r) Fe2+ ( aq) + 2e (1)
O2 (k) + 2H2O (l) + 4e 4OH- (aq) (2)
(153)Thiết lập pin điện hóa diễn phản ứng điện cực Nhiệt độ 25oC Pin
được biểu thị giản đồ pin sau : Fe (r) | Fe2+ (aq) OH- (aq) , O
2 (k) | Pt (r)
Thế điện cực tiêu chuẩn 25oC :
Hệ số Nernst : RTln10/F = 0,05916 Volt 25oC
Hằng số Faraday : F = 96450 C mol-1
Hằng số khí : R = 8,314 J.mol-1.K-1 = 0,08314 L bar mol-1.K-1
OoC = 273,15oK
Fe2+ (aq) + 2e Fe (r) Eo = -0,44V
O2 (k) + 2H2O (l) + 4e 4OH- (aq) Eo = 0,40V
1/ Hãy tính sức điện động tiêu chuẩn ( điện pin tiêu chuẩn) , Eo , 25oC.
2/ Hãy viết phản ứng chung xảy q trình phóng điện pin điều kiện tiêu chuẩn
3/ Hãy tính số cân 25oC phản ứng chung pin.
4/ Phản ứng chung nói cho phép tiến hành 24 điều kiện tiêu chuẩn với dịng điện khơng đổi 0,12A Hãy tính khối lượng Fe chuyển thành Fe2+ sau 24 Oxi nước giả thiết có dư.
5/ Hãy tính Eo pin 25oC với điều kiện sau :
Fe2+ = 0,015M ; pH nửa pin bên phải = 9,00 ; P
O2 = 0,700 bar
Đáp án
1/ E mạch = Ep - Et = E (+) - E (-) = 0,4 - ( - 0,44 ) = + 0,84 (V) 0.5 2/ - Sự oxi hóa xảy cực âm., bên trái
- Sự khử xảy cực dương , bên phải
(+) O2 (k) + 2H2O (l) + 4e 4OH (aq)
(-) 2| Feo - 2e Fe2+
2Feo + O
2 + 2H2O 2Fe2+ + 4OH
0.5
3/ Hệ đạt cân Epin =
Kcb =
2
2
O
Fe OH
P
Nồng độ mol theo M, áp suất theo bar
G0 nE F0 pin RT Kln
K = 6,2 x 1056 ( M6.bar-1)
0.5
4/
m Fe Fe2+ = 55,845.0,12.24.3600 3,0
96485.2
AIt g
Fn
0.5
5/ Fe2+ = 0,015 M; pH nửa pin bên phải = 9,00 ;
2 H O
P = 0,700 bar
Epin = Eopin -
2
2
2
0,5916 lg
4 O
Fe OH
V
P
pH = [H+] = 10-9 M OH
= 10-5 M
Epin = 0,84V -
4
2
0,015 10
0,5916 lg 1,19
4 0,700
V V
0.5
(154)Câu (Thực hành thí nghiệm chủ đề nhận biết, xác định độ tan - 2,5 điểm)
Có lọ hóa chất bị nhãn, lọ đựng dung dịch muối nitrat kim loại: Ba(NO3)2, Al(NO3)3, Pb(NO3)2, Zn(NO3)2, AgNO3, Cd(NO3)2 Để nhận biết dung dịch muối,
chỉ dùng dung dịch thuốc thử Hãy cho biết tên dung dịch thuốc thử trình bày cách tiến hành thí nghiệm để nhận biết dung dịch muối đựng lọ viết phương trình hóa học (dạng phương trình ion, có) để minh họa
Đáp án:
Dùng dung dịch axit clohiđric, dung dịch natri hiđroxit, dung dịch amoniac làm thuốc thử
Tiến hành thí nghiệm để nhận biết dung dịch muối:
Đánh số thứ tự cho lọ hóa chất bị nhãn, ví dụ: Ba(NO3)2 (1), Al(NO3)3 (2),
Pb(NO3)2 (3), Zn(NO3)2 (4), AgNO3 (5), Cd(NO3)2 (6)
0.5
Thí nghiệm 1:
Mỗi dung dịch muối dùng ống hút nhỏ giọt (công tơ hút) riêng biệt để lấy lượng nhỏ (khoảng ml) dung dịch vào ống nghiệm đánh số tương ứng Dùng công tơ hút lấy dung dịch HCl nhỏ vào dung dịch muối ống nghiệm, có hai dung dịch xuất kết tủa, dung dịch Pb(NO3)2, AgNO3 tạo thành kết tủa trắng PbCl2 AgCl
Pb2+ + Cl- → PbCl 2↓
Ag+ + Cl- → AgCl↓
0.5
Thí nghiệm 2:
Tách bỏ phần dung dịch, lấy kết tủa PbCl2, AgCl dùng công tơ hút
nhỏ dung dịch NH3 vào kết tủa, kết tủa tan AgCl, tạo
[Ag(NH3)2]Cl, cịn kết tủa PbCl2 khơng tan dung dịch NH3 Suy lọ (5)
đựng dung dịch AgNO3, lọ (3) đựng dung dịch Pb(NO3)2
AgCl + NH3 → [Ag(NH3)2]Cl
Còn lại dung dịch Al(NO3)3, Ba(NO3)2, Zn(NO3)2, Cd(NO3)2 khơng có
phản ứng với dung dịch HCl (chấp nhận bỏ qua trình tạo phức cloro Cd2+) Nhận biết dung dịch muối này:
0.5
Thí nghiệm 3:
Cách làm tương tự thí nghiệm thay dung dịch HCl dung dịch NaOH Nhỏ từ từ NaOH dư vào dung dịch muối ống nghiệm, dung dịch Ba(NO3)2 khơng có phản ứng với dung dịch NaOH,
ba dung dịch Al(NO3)3, Zn(NO3)2 Cd(NO3)2 tác dụng với NaOH sinh
các kết tủa trắng, sau kết tủa Cd(OH)2 khơng tan, Al(OH)3
Zn(OH)2 tan NaOH dư Nhận lọ (1) đựng dung dịch Ba(NO3)2; lọ
(6) đựng dung dịch Cd(NO3)2
Các phương trình hóa học xảy ra: Al3+ + OH- → Al(OH)
3↓
Al(OH)3 + OH- → [Al(OH)4]
-Zn2+ + OH- → Zn(OH) 2↓
Zn(OH)2 + OH- → [Zn(OH)4]
Cd2+ + OH- → Cd(OH) 2↓
Còn lại dung dịch Al(NO3)3, Zn(NO3)2 Nhận biết dung dịch muối này:
0.5
Thí nghiệm 4:
Cách làm tương tự thí nghiệm thay dung dịch HCl dung dịch NH3 Nhỏ từ từ dung dịch NH3 dư vào dung dịch Al(NO3)3,
Zn(NO3)2 đựng ống nghiệm, dung dịch muối tạo kết tủa không tan
là dung dịch Al(NO3)3 (2), dung dịch tạo thành kết tủa, sau kết tủa tan
thì dung dịch Zn(NO3)2 (4)
Al3+ + NH
3 + 3H2O → Al(OH)3↓ + NH4+
0.5
(155)Zn2+ + NH
3 + 2H2O → Zn(OH)2↓ + NH4+
Zn(OH)2 + NH3 → [Zn(NH3)4]2+ + OH
-Câu (Cơ chế - đồng phân - Danh pháp -2,5 điểm)
1 Cis-3,3-đimetyl-2-bromxiclohexan-1-ol + bazơ mạnh → A (có khả ngưng tụ với NH2-OH)
có phổ hồng ngoại 1710cm-1 nhóm cabonyl
Trans-3,3-đimetyl-2-bromxiclohexan-1-ol + bazơ mạnh → B (khơng có khả ngưng tụ với NH2-OH)
Viết chế tạo A B gọi tên A, B 2 Hoàn thành sơ đồ phản ứng sau đây:
Biết E có tên 3,7,11-trimetylđođeca-1,6,10-trien-3-ol Viết chế từ A B Đáp án
H OH
Br OH
H2O
Tautome hoa cis
H
H OH
Br
-OH
O -Br
A:3,3-đimetylxiclohexanon
trans H OH
Br OH
H2O
O
H H
O
-Br -Br
-H O
B: 2,3-epoxi-1,1-đimetylxiclohexan 1.0
COCH3
OH 2/ H3O+
1/ CH3MgBr
D
C Br
A
1/ Mg 2/ M
2/ metyl vinyl xeton
HBr
3/ H3O+
HBr 1/ Mg
C(CH3)2OH
B
Br OH
3,7,11-trimetylđođeca-1,6,10-trien-3-ol (Cơ chế phản ứng sau
+ CH3
H+
-H2O
+Br- Br OH
C-CH3
CH3
C-CH3 +
)
1.5
Câu 6.(So sánh tos,tonc, tính axit-bazơ, nhận biết 2,5 điểm)
6.1.Cho công thức sau:
N COOH (A)
N COOH
(B)
COOH
(C)
CH2COOH
(D)
N1
2N CH
2CHNH2COOH
(E) a Sắp xếp chất A, B, C, D theo trình tự tăng dần tính axit Giải thích.
(156)b Trong số hai nguyên tử N dị vòng E, nguyên tử no cú tớnh bazo mnh hn.Gii thớch. 6.2 Nêu phơng pháp hóa học nhận biết hợp chất sau đây:
CH =O CH2Cl
OH
Cl COCH3 CH(OH)CH3
Hướng dẫn chấm 6.1.a
Trình tự tăng dần tính axit: (D) < (C) < (A) < (B) Theo CTCT: -ID < -IC → (D) < (C)
(A) (B) có N âm điện → (A), (B) > (C), (D) (A) có liên kết hidro nội phân tử → (A) < (B)
0.5
6.1.b
Nguyên tử N1 tương tự nguyên tử nitơ pirole (cặp e N tham
gia vào hệ liên hợp thơm) nên khơng có tính bazo
Nguyên tử N2 tương tự nguyên tử nitơ piridin (cặp e N không
tham gia vào hệ liên hợp thơm) nên tính bazo So sánh tính bazo: N2 > N1.
0.5
6.2 Lấy lọ làm mẫu thử
- Dïng dung dÞch níc Brom nhËn phenol (cã kÕt tđa tr¾ng) OH
+ Br2 + 3HBr OH
Br
Br Br
- Dùng 2,4 - đinitrophenyl hiđrazin nhận hai hợp chất cacbonyl metyl phenyl xeton benzanđehit Sau dùng phản ứng idofom để nhận metyl phenyl xeton ( có kết tủa vàng)
NH - NH2
NO2
O2N +O C
R1
R2
NH - N = C
NO2
O2N
R1
R2
C - CH3
O
+ I2 + NaOH C - CI3 + NaI + H2O
O
- Cũng dùng phản ứng idofom để nhận C6H5-CH(OH)-CH3( môi
trêng I2/NaOH sÏ oxi hãa – CH(OH) – CH3 thµnh – CO – CH3
- Cịn hai hợp chất chứa clo, đun nóng với dung dịch NaOH ,gạn lấy lớp nớc, axit hoá HNO3 nhỏ vào dung dịch AgNO3 Mẫu thử cho kết tủa trng ú
là benzyl clorua, phenyl clorua không ph¶n øng CH2Cl CH2OH
+ NaOH
+ NaCl NaCl + AgNO3 AgCl + NaNO3
1.5
Câu 7.(Xác định CTCT 2,5 điểm)
Hai chất hữu Avà B có cơng thức phân tử C3H6O Mọi proton A tơng đơng,
còn B có tồn loại proton khơng tơng đơng A dự phản ứng iodofom cịn B khơng
(157)dù ph¶n øng víi dÉn xt magie Một hai chất phản ứng với axit malonic tạo thành hợp chất D có công thức phân tử C6H8O4(axit Meldrum) Chất D phản ứng với Na có
pKa = 4,83 Khi ngng tụ D với andehit thơm thu đợc sản phẩm E Hãy xác định cấu trúc A, B, D, E giải thích Hãy cho biết nguyên nhân tính axit axit Meldrum
Đáp án
1 Cã hai cÊu tróc sau øng víi c«ng thøc C3H6O tháa m·n bµi
O
H3C CH3
C C
CH3 H
H H
O
(A) (B)
0.5
2.ChÊt A ph¶n øng céng víi axit malonic:
C O
H3C
H3C
+ H2C
COOH
COOH
H3C
H3C
O
OH C O
COOH
CH2 -H2O
C H3C
H3C
O
O C O
C CH2
O
(D)
Axit Meldrum C6H8O4
Chú ý: Nếu chất B phản ứng tạo hợp chất C6H10O5 (trái gt)
+ H2C
COOH
COOH
OCH3 HOOC C CH3
OCH3
O H
H
H
C C
O
1.0
3 S¶n phÈm ngng tụ axit Meldrum với andehit thơm có cấu tróc:
O O
O
O H3C
H3C Ar
0.5
4 Tính axit tăng nhóm – CH2– hoạt động axit Meldrum bị kẹp
hai nhóm – CO– Cacbanion tạo thành – CH2– đợc ổn định nhờ
nhóm – CO– đồng phẳng
0.5
Câu (Tổng hợp- Sơ đồ - Điều chế 2,5 điểm)
Ancol X (C15H26O) có tinh dầu patchoulis, tổng hợp sau:
1 Hợp chất đimetylxiclohexađien tác dụng với metyl vinyl xeton sinh hợp chất A sản phẩm Viết tên đầy đủ đimetylxiclohexađien dùng sơ đồ phản ứng tạo thành A
Viết công thức cấu trúc sản phẩm phụ đồng phân A
O A
Cho A tác dụng với hợp chất kẽm (sinh từ etyl bromoetanoat kẽm ete), sau thủy phân sản phẩm dung dịch axit lỗng thu monoeste B (C16H26O3) B tác dụng với
(158)(CH3CO)2O sinh đieste C Chất C bị tách CH3COOH tạo thành monoeste không no liên hợp D
(C16H24O2) Viết công thức cấu trúc B, C, D
Hiđro hóa chọn lọc nối đơi ngoại vòng D, thu este E (C16H26O2) Khử E LiAlH4
cho ancol F Cho F tác dụng với (C6H5)3CCl piriđin, tạo thành G (C33H38O) Hiđro-bo hóa G
(dùng B2H6 tiếp đến H2O2/NaOH), sau oxi hóa (CrO3/piriđin), sinh xeton P Cho P tác dụng
với NaH (để sinh cacbanion) sau với CH3I sản phẩm Q (C34H40O2) Viết cơng thức
cấu trúc E, F, G, P Q với sơ đồ phản ứng
4 Trong môi trường axit, Q chuyển thành R đồng thời giải phóng (C6H5)3COH R tác dụng với TsCl
sinh sản phẩm S Chất S phản ứng với KI/axeton tạo thành T (C15H25IO) T tham gia phản ứng
đóng vịng (nhờ Na/THF) cho ancol X
Dùng cơng thức cấu trúc, viết sơ đồ phản ứng cho biết X chứa nguyên tử cacbon bất đối
Đáp án 1 0.5 điểm
O +
Metyl vinyl xeton
1,3-Đimetylxiclohexa-1,3-đien A O
Cụng thc cấu trúc số sản phẩm phụ đồng phân A:
O
O
O
2 0.75 điểm
OH COOEt BrCH2COOEt
Zn
Ete BrZnCH2COOEt
A BrZnCH2COOEt
2.H3O+
B
OAc COOEt
Ac2O
-AcOH
C D O
OEt
(E)
3 0.75 điểm
(159)OEt O
H2/Pd LiAlH4
OCPh3
OH
Ph3CCl
Piridin
E F G
OCPh3
HO
OCPh3
O
OCPh3
O G B2H6
2 H2O2/HO
-CrO3/piridin
NaH
CH3I
P
Q OCPh3
O P
D
4 0.5 điểm
Q H+ O
OH
O
I O
OTs R
TsCl
S
KI/axeton
T
HO
Ancol X Na/THF
- Ph3COH
Ancol X chứa C*
(160)SỞ GIÁO DỤC – ĐÀO TẠO THÁI BÌNH 5 Trường THPT Chun Thái Bình
*****
ĐỀ ĐĨNG GĨP CHO KỲ THI C10 Mơn Hố học lớp 11
Năm học : 2012-2013
Thời gian làm : 180 phút (Đề gồm 02 trang) Bài 1: (2 điểm) Tốc độ phản ứng
Đối với phản ứng I- + OCl- → Cl- + OI- xảy môi trờng kiềm Kết đo tốc độ đầu các
nồng độ đầu chất nh sau:
V0/ mol,l-1.s-1 C0 (I-)/ mol.l-1 C0(OCl-) /mol.l-1
1,75.10-4 0,002 0,002
8,75.10-5 0,001 0,002
4,37.10-5 0,001 0,001
a) Xác đinh bậc riêng phần bậc toàn phần b) Viết phơng trình luật tốc độ
c) Tính số tốc độ phản ứng nồng độ đầu I- OCl- 0,001 0,002
Bài 2: (2 điểm) Dung dịch điện li
Trộn 1,00ml dung dịch MgCl2 0,0010M với 1,00ml dung dịch NH3 0,010M Có kết tủa Mg(OH)2
khơng? Tính pH dung dịch thu được? Biết pKS Mg(OH)2 10,9; NH3 có Kb= 10-4,76;
8 , 12 lg*MgOH
Bài 3: (2 điểm) Điện hoá học
Xét khả phản ứng Cl-, Br- với KMnO
4.Biết EBr Br 1,085V
0 /
2 ; ECl Cl 1,359V
0 /
2 ;
V EMnO0 Mn 1,51
/
4 a Ở pH=0
b Trong dung dịch axit axetic 1,00 M Biết CH3COOH có Ka=10-4,76
Bài 4: (2 điểm) Bài tập tính tốn vơ tổng hợp
Kim lo¹i A phản ứng với phi kim B tạo hợp chất C màu vàng cam Cho 0,1 mol hợp chất C phản ứng với CO2 (d) tạo thành hợp chất D 2,4 gam B Hòa tan hoàn toàn D vào nớc, dung dịch D phản
ng ht 100 ml dung dịch HCl M giải phóng 1,12 l khí CO2 (đktc) Hãy xác định A, B, C, D và
viết phơng trình phản ứng xảy Biết hợp chÊt C chøa 45,07 % B theo khèi lỵng; hỵp chất D không bị phân tích nóng chảy
Bài 5: (2 điểm) Sơ đồ biến hóa, Cơ chế phản ứng, Đồng phân lập thể, Danh pháp Ancol X (C15H26O) có tinh dầu patchoulis, tổng hợp sau:
1 Hợp chất đimetylxiclohexađien tác dụng với metyl vinyl xeton sinh hợp chất A sản phẩm Viết tên đầy đủ đimetylxiclohexađien dùng sơ đồ phản ứng tạo thành A
Viết công thức cấu trúc sản phẩm phụ đồng phân
O A
2 Cho A tác dụng với hợp chất kẽm (sinh từ etyl bromoetanoat kẽm ete), sau thủy phân sản phẩm dung dịch axit lỗng thu monoeste B (C16H26O3) B tác dụng với
(CH3CO)2O sinh đieste C Chất C bị tách CH3COOH tạo thành monoeste không no liên hợp D
(C16H24O2) Viết công thức cấu trúc B, C, D sản phẩm đồng phân D sinh
cùng với D
Bài 6: (2 điểm) Tổng hợp chất hữu cơ, so sánh nhiệt độ sơi, nhiệt độ nóng chảy, tính axit – bazơ.
1/ Gọi tên hợp chất sau:
(161)a)
b)
c)
d)
e)
2/ Có ba hợp chất: A, B C
a) Hãy so sánh giải thích tính axit A B.
b) Hãy so sánh nhiệt độ sôi độ tan dung môi khơng phân cực B C Giải thích?
c) Cho biết số đồng phân lập thể có A, B C.
Bài 7: (2 điểm) Nhận biết, Tách chất, Xác định công thức cấu tạo HCHC.
Khi oxy hóa hợp chất A (C9H10O) có tính thơm KMnO4 đậm đặc nhiệt độ cao, người ta thu
được hợp chất B chứa 07 nguyên tử cacbon hợp chất C chứa 02 nguyên tử cacbon Nếu hợp chất A tham gia phản ứng vơi metylmagiebromua sau thủy phân mơi trường axit hình thành hợp chất D ancol bậc chứa nguyên tử cacbon bất đối xứng Nếu cho hợp chất A tác dụng với metyl iotua dư môi trường bazơ mạnh NaNH2 thu hợp chất E Thực
phản ứng hợp chất E tert-butylmagie bromua sau thủy phân môi trường axit thu hợp chất F ( C11H16O)
a) Hãy cho biết công thức cấu tạo hợp chất từ A đến F?
b) Dùng mũi tên cong, trình bày chế hình thành hợp chất F từ hợp chất E Bài 8: (2 điểm) Bài tập tính tốn hữu tổng hợp
1/ Hiđro hóa hiđrocacbon A (C8H12) hoạt động quang học thu hiđrocacbon B
(C8H18) không hoạt động quang học A không tác dụng với Ag(NH3)2+ tác dụng với H2
sự có mặt Pd/PbCO3 tạo hợp chất không hoạt động quang học C (C8H14)
a) Lập luận xác định cấu tạo (có lưu ý cấu hình) gọi tên A, B, C.
b) Oxi hóa mãnh liệt A dung dịch KMnO4 H2SO4.Viết phương trình hố học
2/ Hợp chất hữu X có thành phần ong chúa có CTPT C10H16O3 Từ X có chuyển
hoá sau :
H2/Ni,t0
X 1.NaBH4,t Y
0 thâ'p
2.H2O Z
H2SO4đặc,t0 T
Khi Ozon phân T thu CH3COOH axit cacboxylic mạch không nhánh G hai chức Cịn
nếu O3 phân X thu hỗn hợp sản phẩm có axit oxalic Hãy suy luận CTCT X, Y, Z, T
Bài 9: (2 điểm) Cân hố học TiÕn hµnh hai thÝ nghiÖm sau:
1, Cho mol PCl5 vào bình rút bỏ khơng khí, thể tích V, đa nhiệt độ lên 525K, có cân
b»ng sau:
PCl5(K) = PCl3(K) + Cl2(K)
đợc thiết lập với số cân Kp= 1,85 atm, áp suất bình lúc cân atm Tính số
mol chất hỗn hợp lúc cân
(162)2, Cho mol PCl5 mol khí Ar vào bình nh TN1 đa bình lên 525K để cân phản ứng đợc
thiÕt lËp TÝnh sè mol PCl5, PCl3, Cl2 lóc c©n Nguyên lý chuyển dịch cân có vai trò
trong trờng hợp không? Vì sao? Bi 10: (2 im) Phc cht
Bạc clorua dễ dàng hòa tan dung dịch NH3 nớc tạo ion phøc
a) lít dung dịch NH3 mol/L hòa tan đợc gam AgCl ?
Cho tÝch sè tan Ksp(AgCl) = 1,8 10-10
số không bền Kkb([Ag(NH3)2]+) = 1,7 10-7
b) Xác định tích số tan AgBr, biết 0,33 gam AgBr tan lít dung dịch NH3 1M
ĐÁP ÁN CHẤM Bài 1: (2 điểm) Tốc độ phản ứng
Đối với phản ứng I- + OCl- → Cl- + OI- xảy môi trờng kiềm Kết đo tốc độ đầu các
nồng độ đầu chất nh sau:
V0/ mol,l-1.s-1 C0 (I-)/ mol.l-1 C0(OCl-) /mol.l-1
1,75.10-4 0,002 0,002
8,75.10-5 0,001 0,002
4,37.10-5 0,001 0,001
a) Xác đinh bậc riêng phần bậc toàn phần b) Viết phơng trình luật tốc độ
c) Tính số tốc độ phản ứng nồng độ đầu I- OCl- 0,001 0,002
Đáp án a 1,0 ®iĨm
V = k C(I-)a.C(OCl-)b
V01 =k (0,002)a (0,002)b = 1,75.10-4
V02 = k (0,001)a (0,002)b = 8,75.10-5
V03 = k (0,001)a (0,001)b = 4,37.10-4
02 01 V V
= 2a =2 a=1
03 02 V V
= 2b = b=1
Bậc riêng phần I- 1
Bậc riêng phần OCl- 1
Bậc toàn phần phản ứng b 0,5 ®iĨm
Viết phơng trình luật tốc độ V= k CI-.C
OCl-c 0,5 ®iĨm
k= 8,75.10-5/ (0,001x0,002) =43,75 mol-1.l.s-1
Bài 2: (2 điểm) Dung dịch điện li
Trộn 1,00ml dung dịch MgCl2 0,0010M với 1,00ml dung dịch NH3 0,010M Có kết tủa Mg(OH)2
khơng? Tính pH dung dịch thu được? Biết pKS Mg(OH)2 10,9; NH3 có Kb= 10-4,76;
8 , 12 lg*MgOH
Đáp án (2đ) M
C M
CMg0 5,0.10 ; NH0 5,0.10
3
Cân xảy dung dịch:
NH3 + H2O NH4+ + OH- Kb = 10-4,76
C0 5.10-3
C 5.10-3-x x x
OH M
x x
x x
x
3 76
,
4 1,74.10 8,7.10 0 2,86.10
10
10
Vì lg*MgOH 12,8 nhỏ nên bỏ qua tạo phức hiđroxo ion Mg2+
(163)Xét tích số ion: CMg COH KS
5.10 4.(2,86.10 4)2 10 10,39
2 Vậy có xuất kết tủa
Mg(OH)2 theo phương trình phản ứng sau:
Mg2+ + 2NH
3 + 2H2O Mg(OH)2↓ + 2NH4+ K= 101,38
C0 5.10-4 5.10-3
[ ] 5.10-4-x 5.10-3-x 2x
4 10 96 , ) 10 ).( 10 ( ) ( 38 , 101 x x x x
Vậy [NH4+] = 2x = 3,92.10-4M; [NH3] = 4,61.10-3M; [Mg2+] = 3,04.10-4M
Vì *MgOH 1012,8 nhỏ nên pH hệ định hệ đệm gồm NH3 NH4+ 10,31 3,69 4 10 92 , 10 ; 10 31 , 10 10 92 , 10 61 , lg 24 ,
9
H OH Ca
pH
Nên giá trị pH tính theo cơng thức khơng thoả mãn Để đánh giá xác pH hệ, tính theo ĐLTDKL áp dụng cho cân bằng:
NH3 + H2O NH4+ + OH- Kb = 10-4,76
C 4,61.10-3 3,92.10-4
[ ] 4,61.10-3-x 3,92.10-4+x x
10 10,16 ) 10 61 , ( ) 10 92 , (
10 3,84
3 76
,
4
OH x pH
x x x Bài 3: (2 điểm) Điện hoá học
Xét khả phản ứng Cl-, Br- với KMnO
4.Biết EBr Br 1,085V
0 /
2 ; ECl Cl 1,359V
0 /
2 ;
V EMnO0 Mn 1,51
/
4 a Ở pH=0
b Trong dung dịch axit axetic 1,00 M Biết CH3COOH có Ka=10-4,76
Đáp án (2đ) Các cặp oxi hoá- khử:
Br2 + 2e 2Br- EBr Br 1,085V
0 /
2 (1)
Cl2 + 2e 2Cl- ECl Cl 1,359V
0 /
2 (2)
MnO4- + 8H+ + 5e Mn2+ + 4H2OEMnO Mn 1,51V
0
/
4 (3)
Từ (1) (2) ta thấy cặp không phụ thuộc vào pH( môi trường axit), cặp MnO4-/Mn2+ lại phụ thuộc pH:
8
4
0 .lg .
5 0592 , H Mn MnO E
E →
.lg 24
5 0592 , lg 0592 , Mn MnO H E E →
0,095 0,0118lg 24
Mn MnO pH
E
E (4)
a) Ở pH =
Ở điều kiện tiêu chuẩn /2
0 / 2 51 ,
1
E V ECl Cl EBr Br
E Vì trước hết MnO4
oxi hoá Br
-thành Br2 sau Cl- thành Cl2
b) Trong dung dịch CH3COOH 1,00M
CH3COOH H+ + CH3COO- Ka = 10-4,76
C 1,00
[ ] 1,00-x x x
[H+] = x =
a
K = 10-2,38 → pH = 2,38
Từ (4) rút ra: E = E0- 0,095pH = 1,51- 0,095.2,38 = 1,28V
(164)Bởi EBr02/2Br EECl02/2Cl, nên dung dịch CH3COOH 1M, MnO4- oxi hoá Br -thành Br2 mà khơng oxi hố Cl- thành Cl2
Bài 4: (2 điểm) Bài tập tính tốn vơ tổng hp
Kim loại A phản ứng với phi kim B tạo hợp chất C màu vàng cam Cho 0,1 mol hợp chất C phản ứng với CO2 (d) tạo thành hợp chất D 2,4 gam B Hòa tan hoàn toàn D vào nớc, dung dịch D phản
ứng hết 100 ml dung dịch HCl M giải phóng 1,12 l khí CO2 (đktc) Hãy xác định A, B, C, D v
viết phơng trình phản ứng xảy Biết hợp chất C chứa 45,07 % B theo khối lợng; hợp chất D không bị phân tích nóng chảy
ỏp ỏn (2) nHCl = 0,1 mol ; nCO2 = 0,05 mol
Dung dịch D phản ứng hết 0,1 mol HCl gi¶i phãng khÝ CO2
2
H
CO
n n
= 0, 1
0, 05 = 2 1
suy hơp chất D muối cacbonat kim loại hơp chất D không bị phân tích nóng chảy, D cacbonat kim loại kiềm H+ + CO
32- = H2O + CO2
C + CO2 = D + B C lµ peroxit hay superoxit, B oxi.
Đặt công thức hoá học C AxOy
Lợng oxi 0,1 mol C (AxOy ) lµ 16 x 0,05 + 2,4 = 3,2 (g); mC =
3, 2.100
45, 07 = 7,1 gam
Mc = 7,1 : 0,1 = 71 (g/mol) mA C = 7,1 - 3,2 = 3,9 (g)
x : y = A
3, 9 3, 2 :
M 16 MA = 39 (g) VËy A lµ K ; B lµ O2 ; C lµ KO2 ; D K2CO3
Các phơng trình phản ứng: K + O2 KO2
KO2 + CO2 K2CO3 + 3O2
K2CO3 + HCl KCl + H2O + CO2
Bài 5: (2 điểm) Sơ đồ biến hóa, Cơ chế phản ứng, Đồng phân lập thể, Danh pháp Ancol X (C15H26O) có tinh dầu patchoulis, tổng hợp sau:
1 Hợp chất đimetylxiclohexađien tác dụng với metyl vinyl xeton sinh hợp chất A sản phẩm Viết tên đầy đủ đimetylxiclohexađien dùng sơ đồ phản ứng tạo thành A
Viết công thức cấu trúc sản phẩm phụ đồng phân
O A
2 Cho A tác dụng với hợp chất kẽm (sinh từ etyl bromoetanoat kẽm ete), sau thủy phân sản phẩm dung dịch axit lỗng thu monoeste B (C16H26O3) B tác dụng với
(CH3CO)2O sinh đieste C Chất C bị tách CH3COOH tạo thành monoeste không no liên hợp D
(C16H24O2) Viết công thức cấu trúc B, C, D sản phẩm đồng phân D sinh
cùng với D
Đáp án : Câu (1 điểm); Câu 2: (1 điểm)
Ancol X (C15H26O) có tinh dầu patchoulis, tổng hợp sau:
1.
O +
Metyl vinyl xeton
1,3-Đimetylxiclohexa-1,3-đien A O
Cụng thc cu trúc số sản phẩm phụ đồng phân A:
(165)O
O
O
2
OH COOEt BrCH2COOEt Zn
Ete BrZnCH2COOEt
A BrZnCH2COOEt
2.H3O+
B
OAc COOEt
Ac2O
-AcOH
C D O
OEt
(E)
Các sản phẩm đồng phân D sinh với D là:
EtO O
(Z)
OEt O
O OEt
(Z) (E) OEt
O
Bài 6: (2 điểm) Tổng hợp chất hữu cơ, so sánh nhiệt độ sơi, nhiệt độ nóng chảy, tính axit – bazơ.
1/ Gọi tên hợp chất sau:
a)
b)
c)
d)
e)
2/ Có ba hợp chất: A, B C
a) Hãy so sánh giải thích tính axit A B.
b) Hãy so sánh nhiệt độ sôi độ tan dung mơi khơng phân cực B C Giải thích?
c) Cho biết số đồng phân lập thể có A, B C. ĐÁP ÁN
1 0,50 điểm
(166)a/
b/ c/
Pent-1-en-4-in (E)-hex-4-en-1-in (E) -4-(pentan-3-yl)oct-5-en-2-in
d/ e/
(E)-dodeca-7-en-1,9-điin (7E)-6-((Z)-pent-1-enyl)undeca-7-en-1,4-điin
Thiếu chất trừ 0,125 điểm 2 (1,5 điểm)
a/ Tính axit đánh giá dễ dàng phân li proton nhóm –OH Khả năng thuận lợi có hiệu ứng kéo electron (–I –C) nằm kề nhóm –OH Ở A vừa có hiệu ứng liên hợp (–C) hiệu ứng cảm ứng (–I) ; B có hiệu ứng (–I) Tính axit (A) > (B)
b/ Liên kết hydro làm tăng điểm sơi Chất C có liên kết hydro nội phân tử, B có liên kết hydro liên phân tử
nhiệt độ sôi (C) bé nhiệt độ sôi (B) (C) có độ tan dung mơi khơng phân cực lớn (B)
c/ (A), (B) có tâm bất đối, hai nhóm nằm phía khác vịng cyclohexene chúng tồn đồng phân lập thể
(C) có tâm bất đối có 16 đồng phân
0,25 0,25 0,25 0,25
0,25 0,25
Bài 7: (2 điểm) Nhận biết, Tách chất, Xác định cơng thức cấu tạo HCHC.
Khi oxy hóa hợp chất A ( C9H10O) có tính thơm KMnO4 đậm đặc nhiệt độ cao, người ta thu
được hợp chất B chứa 07 nguyên tử carbon hợp chất C chứa 02 nguyên tử carbon Nếu hợp chất A tham gia phản ứng vơi methylmagnessium bromide sau thủy phân mơi trường acid hình thành hợp chất D alcohol bậc chứa nguyên tử carbon bất đối xứng cho hợp chất A tác dụng với methyl iodide dư môi trường baze mạnh NaNH2 thu hợp chất E
Thực phản ứng hợp chất E tert-butylmagnessium bromide sau thủy phân mơi trường acde thu hợp chất F ( C11h16O)
a) cho biết công thức cấu tạo hợp chất từ A đến F?
b) Dùng mũi tên cong , trình bày chế hình thành hợp chất F từ hợp chất E Đáp án:
Phản ứng oxy hóa cho C7, chứng tỏ A hợp chất thơm, chứa 01 nhóm Vậy A
(167)O
O
O
propiophenone 1-phenylpropan-2-one 2-methyl-3-phenyloxirane
Nếu hợp chất A tham gia phản ứng với methylmagnesium bromide sau thủy phân mơi trường acid hình thành hợp chất D alcohol bậc ba chứa nguyên tử carbon bất đối xứng A propiophenone ( 0,5 điểm)
O
1 MeMgBr H3O+
HO
Me Et
Từ đó, B benzoic acid, C6H5COOH C acetic acid, CH3COOH (0,5 điểm)
Nếu cho hợp chất A tác dụng với methyl iodide dư môi trường bazơ mạnh NaNH2 thu
được hợp chất E, xảy phản ứng SN2 sau: ( 0,5 điểm )
O
CHCH3
O
NaNH2
-O
CH3I
1.NaNH2
O
2 CH3I
tert-butylphenylketone
E có nhóm kích thước lớn khơng có H tert-butylmagnesium bromide có kích
thước lớn nên anion t-butyl công trực tiếp vào nhóm carbonyl Ở có phản ứng sau : ( 0,5 điểm )
Bài 8: (2 điểm) Bài tập tính tốn hữu tổng hợp
1/ Hiđro hóa hiđrocacbon A (C8H12) hoạt động quang học thu hiđrocacbon B
(C8H18) không hoạt động quang học A không tác dụng với Ag(NH3)2+ tác dụng với H2
sự có mặt Pd/PbCO3 tạo hợp chất không hoạt động quang học C (C8H14)
a) Lập luận xác định cấu tạo (có lưu ý cấu hình) gọi tên A, B, C.
b) Oxi hóa mãnh liệt A dung dịch KMnO4 H2SO4.Viết phương trình hố học
2/ Hợp chất hữu X có thành phần ong chúa có CTPT C10H16O3 Từ X có chuyển
hố sau :
H2/Ni,t0
X 1.NaBH4,t Y
0 thâ'p
2.H2O Z
H2SO4đặc,t0 T
Khi Ozon phân T thu CH3COOH axit cacboxylic mạch khơng nhánh G hai chức Cịn
nếu O3 phân X thu hỗn hợp sản phẩm có axit oxalic Hãy suy luận CTCT X, Y, Z, T
ĐÁP ÁN
a/ A có độ bất bão hòa
2 12
2
, B có
2 18
2
C có
(168)2
14
2
- Vì A cộng phân tử hidro để tạo B nên A có liên kết bội vòng ba cạnh - A cộng phân tử H2 tạo C A không tác dụng với Ag(NH3)2+ nên A có liên
kết ba dạng -CC-R
A phải chứa liên kết đôi dạng cis- (Z) vị trí đối xứng với liên kết ba, A cộng phân tử H2 (xúc tác Pd làm cho phản ứng chạy theo kiểu cis-) tạo C không
hoạt động quang học Cấu tạo A, B, C là:
CH3 C C H H
H C CH3
C
* C CH3 2Z-4-metylhept-2-en-5-in
(A)
CH3CH2CH2CH(CH3)CH2CH2CH3 4-metylheptan
(B)
CH3 C C H H
H C CH3
C C CH3 2Z,5Z-4-metylhepta-2,5-dien
(C)
H H b/ Phương trình phản ứng:
5CH3CH=CHCH(CH3)CC-CH3 + 14KMnO4 + 21H2SO4
10CH3COOH + 5CH3CH(COOH)2 + 14MnSO4 + 7K2SO4 + 16H2O
0,25
0,50
0,25 - X có độ bất bão hịa =3
- Vì O3 phân X thu hỗn hợp sản phẩm có axit oxalic Nên X có dạng
RCH=CH–COOH
- Vì O3 phân T thu CH3COOH axit cacboxylic mạch thẳng G hai chức Nên T có dạng CH3CH=CH-R-COOH
- T thu có nối đơi CH3CH=C- Z phải có nhóm –OH ancol Z có cấu tạo CH3 -CH(OH)-CH2- CH3CH2CH(OH)- Z sản phẩm hidro hóa nên hợp chất no.
- Vì X bị khử khử NaBH4 tạo ancol bậc Z nên X có chứa nhóm chức -CO-Nếu Z có cấu tạo CH3CH2CH(OH)- tách H2O sản phẩm CH -3CH2CH=C loại Vậy Z có cấu tạo dạng CH3CH(OH)-CH2
-Mà X có độ bất bão hòa nên X có liên kết đơi + nhóm CO + nhóm COOH
CTCT X CH3CO-(CH2)5CH=CH-COOH
0,25 0,25
0,25
0,25
Bài 9: (2 điểm) Cân hố học TiÕn hµnh hai thÝ nghiÖm sau:
1, Cho mol PCl5 vào bình rút bỏ khơng khí, thể tích V, đa nhiệt độ lên 525K, có cân
b»ng sau:
PCl5(K) = PCl3(K) + Cl2(K)
đợc thiết lập với số cân Kp= 1,85 atm, áp suất bình lúc cân atm Tính số
mol chất hỗn hợp lúc cân
2, Cho mol PCl5 mol khí Ar vào bình nh TN1 đa bình lên 525K để cân phản ứng đợc
thiÕt lËp TÝnh số mol PCl5, PCl3, Cl2 lúc cân Nguyên lý chuyển dịch cân có vai trò
trong trờng hợp khơng? Vì sao? TN1:Gọi α1 độ phân tích PCl5
Ta cã: PCl5(K) PCl3(K) + Cl2(K) Kp=1,85
Ban đầu 1(mol) Ph¶n øng α1 α1 α1
C©n b»ng 1- α1 α1 α1
Tỉng số mol hỗn hợp sau phản ứng là: 1+ 1(mol)
1đ
(169)áp suất riêng phần khí lúc cân là:
1- α1 α1.P
PPCl5 = P PPCl3 =PCl2 =
1+ α1 1+ α1
VËy
Kp =
Cl PCl
PCl
P P
P = 1,85
α12.P
KP =
1- α12
Thay P = atm ta tính đợc α1 = 0,693
Tỉng số mol hỗn hợp lúc cân 1+ 0,693 = 1,693(mol)
Hỗn hợp khí ban đầu có tổng số mol mol Gọi α2 độ phân li PCl5 P’ áp suất
toµn phần hệ lúc cân
Khi đa hệ lên 525 K ta có cân bằng:
PCl5(K) PCl3(K) + Cl2(K) Kp=1,85
Ban đầu 1(mol) Ph¶n øng α2 α2 α2
C©n b»ng 1- α2 α2 α2
Tổng số mol hỗn hợp sau phản ứng là: 2+ 2(mol)
áp suất riêng phần khí lúc cân là:
1- 2.P
PPCl5 = P’ PPCl3 =PCl2 =
2+ α2 2+ α2
Kp =
2
5
Cl PCl
PCl
P P
P = 1,85
Hay α22.P’
KP = =1,85 (1)
1- α2)(2+ α2)
Ta thấy thể tích hệ khơng đổi tỉ lệ số mol tỉ lệ áp suất nên:
1,693
= (2) + α2 P’
Từ ( 1) (2) ta tính đợc α2 = 0,693
Nh thêm khí trơ vào hệ trớc có cân bàng khơng ảnh hởng đến chuyển dịch cân Vì thêm khí trơ vào hệ trớc phản ứng ma giữ thể tích khơng đổi làm thay đổi áp suất tổng công hệ phần mol khí thay đổi theo áp suất riêng phần khí khơng đổi khơng có chuyển dịch cân
1®
Bài 10: (2 điểm) Phức chất
B¹c clorua dƠ dàng hòa tan dung dịch NH3 nớc t¹o ion phøc
a) lít dung dịch NH3 mol/L hòa tan đợc gam AgCl ?
Cho tÝch sè tan Ksp(AgCl) = 1,8 10-10
số không bền Kkb([Ag(NH3)2]+) = 1,7 10-7
b) Xác định tích số tan AgBr, biết 0,33 gam AgBr tan lớt dung dch NH3 1M
ĐáP áN a) C©n b»ng: Ag+ + 2NH3 ⇌ Ag(NH3)2
(Kkb)1 AgCl ⇌ Ag + + Cl Ksp
AgCl + 2NH3 ⇌ Ag(NH3)2 + Cl K = (Kkb)1 Ksp = 1,06 103.
(1 – 2x) x x
(170)
2
(1 ) x
x
= 1,06 103 x = 0,0305 Lỵng AgCl tan = 0,0305 143,5 = 4,38 gam b) C(Br ) =
0,33
188 = 0,001755 M
C©n b»ng AgBr + 2NH3 ⇌ Ag(NH3)2
+ Br cã K =
2
(0, 001755) (1 0, 001755) = 0,31 105.
T¬ng tù : Ksp(AgBr) = ( )
kb K
K = K Kkb = 0,31 105 1,7 107= 0,527 10 12.
(171)TRƯỜNG THPT CHUYÊN LÊ HỒNG PHONG-NAM ĐỊNH
ĐỀ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI KHU VỰC MỞ RỘNG NĂM HỌC 2012- 2013
MƠN: HỐ HỌC LỚP 11
Thời gian làm 180 phút
Câu 1(2 điểm): Tốc độ phản ứng
Tốc độ phản ứng hình thành I3- theo phương trình:
xS2O82- + y I- → zSO42- + tI3
-phụ thuộc vào nồng độ đầu (co) chất phản ứng 25oC sau:
Thí nghiệm co(S2O82-) (mol.L-1) co(I-) (mol.L-1) vo ( 10-8.mol.L-1.s-1)
1 0,00010 0,010 1,10
2 0,00014 0,010 1,54
3 0,00018 0,015 2,97
1.Vẽ CTCT ion S2O82- xác định số oxi hóa tất nguyên tử
và số nguyên x, y, z, t Viết phương trình tốc độ phản ứng trên. 2.Xác định bậc phản ứng số tốc độ phản ứng
3.Cơ chế phản ứng đề nghị sau: S2O82- + I- k1 IS2O8
3-IS2O83- k2 2SO42- + I+
I+ + I- k3 I
2
I2 + I- k4 I3
-Chứng minh chế phù hợp Áp dụng gần trạng thái dừng cho các cấu tử trung gian.
a.Năng lượng hoạt hóa phản ứng 42kJ/mol Xác định nhiệt độ (oC) để
hằng số tốc độ phản ứng tăng lên gấp 10.
b.I3- phản ứng nhanh chóng với ion S2O32- để tạo thành ion iotua Viết phương
trình phản ứng này.
c.Viết phương trình tốc độ phản ứng: xS2O82- + y I- → zSO42- + tI3
-Giả sử lấy dư ion S2O32- so với ion S2O82- I- dung dịch Câu 2(2 điểm): Dung dịch điện li.
(172)Giả sử PbCrO4 hòa tan nước ngầm có pH = Tính nồng độ cân của
các cấu tử: Pb2+, CrO
42-, HCrO4-, Cr2O72- Cho giá trị nhiệt động sau:
pKs(PbCrO4) = 12,55; pKa(HCrO4-) = 6,48; Kw = 10-14
Cr2O72- + H2O 2CrO42- + 2H+ pKD = 14,50
Tính tổng lượng Cr dung dịch có pH=3, biết [HCrO4-] = [Cr2O72-] Câu 3(2 điểm): Điện hóa học.
Cho pin điện: Ag │AgNO3 0,001M, Na2S2O3 0,1M║ HCl 0,05M │AgCl, Ag
với Epin = 0,345V.
1.Viết phương trình hóa học xảy pin hoạt động. 2.Tính Eo([Ag(S
2O3)2]3-/Ag)?
3.Tính tích số tan AgCl
4.Thêm KCN vào dung dịch nửa trái pin, Epin thay đổi thế
nào?
Cho biết: Ag+ + 2S
2O32- [Ag(S2O3)2]3- lgβ = 13,46
Ag+ + 2CN-
[Ag(CN)2]- lgβ = 21
Eo
Ag+/Ag = 0,8V, RT/F = 0,059lg (25oC) Câu 4(2 điểm): Bài tập tính tốn vô tổng hợp
Hỗn hợp X gồm kim loại R muối cacbonat (có tỉ lệ mol tương
ứng : 1) Hịa tan hồn tồn 68,4 gam hỗn hợp X dung dịch HNO3 dư, thấy
thoát hỗn hợp khí Y gồm NO (sản phẩm khử nhất) CO2 Hỗn hợp khí Y làm
mất màu vừa đủ 420ml dung dịch KMnO4 1M H2SO4 lỗng Khí lại cho
qua dung dịch Ca(OH)2 dư thấy xuất m gam kết tủa, đồng thời khối lượng dung
dịch giảm 16,8 gam.
a Viết phương trình phản ứng xảy dạng ion thu gọn.
b Xác định công thức muối cacbonat R tính thành phần % theo khối lượng chất hỗn hợp X.
Câu 5(2 điểm): Sơ đồ biến hóa, chế phản ứng, đồng phân lập thể, danh pháp.
(173)1.Axit retigeranic tecpenoit phân lập từ loại địa y Cấu trúc của axit retigeranic xác định dựa phương pháp phân tích tia – X Cơng thức của axit retigeranic sau:
Xác định cấu hình axit retigeranic Axit retigeranic có bao nhiêu đồng phân cấu hình?
2.Để tổng hợp axit retigeranic, người ta cần phải tổng hợp chất trung gian X:
Từ 6-metylhept-5-enal but-3-en-2-on người ta tổng hợp X theo sơ đồ sau:
Xác định công thức cấu tạo chất A, B, C, D, E.
Trình bày chế phản ứng tạo A sơ đồ điều chế Nếu chất đầu dùng đồng phân (2R)-2,6-đimetylhept-5-enal sản phẩm A thu có cấu hình nào?
Câu 6(2 điểm): Tổng hợp chất hữu cơ, so sánh nhiệt độ sơi, nhiệt độ nóng
chảy, tính axit- bazơ.
1.So sánh pKa1 pKa1 của chất sau đây:
HOOC-COOH (axit oxalic); HOOC-CH2-COOH (axit malonic); HOOC-CH2
-CH2- COOH (axit sucxinic); HOOC-CH2- CH2- CH2-COOH (axit glutaric).
(174)2 Eucalyptol (C10H18O) ete vòng đồng thời monotecpenoit Bằng
các phản ứng hóa học, người ta chuyển nerol thành eucalyptol Quá trình thực hiện sau: đun nóng nerol dung dịch H2SO4 lỗng thu một
monotecpenoit mạch vịng có tên α – tecpineol (C10H18O) Cho α – tecpineol phản
ứng với Hg(CH3COO)2 dung môi THF, H2O khử sản phẩm hữu sinh ra
bằng NaBH4 thu eucalyptol Cho biết công thức cấu tạo eucalyptol α –
tecpineol Trình bày chế hình thành α – tecpineol. 3 Điều chế:
a.
từ etyl benzoat, xiclopentylmetanol chất vô cơ cần thiết.
b CH3CH2CH2OCH2CH2OH từ CH4 chất vô cần thiết.
Câu 7(2 điểm): Nhận biết, tách chất, xác định công thức cấu tạo hợp chất hữu cơ:
1.Nhận biết chất lỏng sau đây: dung dịch CH3OH đặc; H2O; C6H14; dung
dịch CH3COOH; CH3CH2Cl, dung dịch ancol etylic đặc, dung dịch ancol isopropylic
đặc, dung dịch ancol tert – butylic đặc.
2.Gingeron dẫn xuất benzen có cơng thức phân tử C11H14O3.
Gingeron có phản ứng với FeCl3 tạo thành phức màu tím thẫm; phản ứng với thuốc
thử DNP (2,4-đinitrophenylhiđrazin) cho kết tủa màu vàng tác dụng với thuốc
thử I2/NaOH Đun nóng gingeron với HI thu sản phẩm CH3I, tác dụng
với dung dịch nước Br2 thu sản phẩm có cơng thức C11H13BrO3 Tiến
hành metyl hóa gingeron (CH3)2SO4/NaOH khử hóa NaBH4/H2O thu
được hợp chất X Tiến hành phản ứng đềhiđrat hóa X thu sản phẩm Y, sau đó ozon phân khử Y thu hợp chất hữu cho phản ứng với thuốc thử Tollen Khảo sát phương pháp phổ cộng hưởng từ hạt nhân cho thấy phân tử có nguyên tử H thơm, H không liền kề nhau, tồn liên kết H nội phân tử Xác định công thức cấu tạo gingeron.
Câu 8(2 điểm): Bài tập tính tốn hữu tổng hợp:
(175)1.Một loại thuốc diệt cỏ sử dụng chiến tranh Việt Nam có cơng thức cấu tạo sau:
(2,4,5 – T)
2, 4, – T sản xuất từ dẫn xuất tetraclobenzen (X) theo sơ đồ sau:
Xác định công thức cấu tạo chất X, Y trình bày chế phản ứng tạo ra 2,4,5 - T.
2 Trong trình sản xuất 2, 4, – T, có sinh sản phẩm phụ A có cơng thức C12H4Cl4O2 có tâm đối xứng có mặt phẳng đối xứng A bền với nhiệt, không làm
mất màu dung dịch brom dung dịch KMnO4.
a.Xác định cơng thức cấu tạo có A.
b Dự đoán trạng thái A nhiệt độ thường tính tan nó.
c Dựa vào cấu tạo A để suy độ bền A với ánh sáng, axit, bazơ.
Câu 9(2 điểm): Cân hóa học.
Trong cơng nghiệp, H2 điều chế phương pháp cho metan tác
dụng nước 1100K tạo thành H2 CO theo phản ứng : H2O + CH4 CO +
3H2
Coi khí lí tưởng, bỏ qua ảnh hưởng nhiệt độ giá trị ΔH ΔS.
1.Cho biết số cân phản ứng hai nhiệt độ 298 K: KP =
1,45‧10-25, 1580 K: K
P = 2,66‧104 Tính ΔHo1100, ΔSo1100, ΔGo1100, KP của phản
ứng 1100 K.
2.Ban đầu hỗn hợp có 1,00 mol CH4 1,00 mol H2O Sau cân được
thiết lập, áp suất bình 1,60 bar Tính phần trăm chuyển hóa CH4 1100
K?
3.Cho 1,00 mol CH4 1,00 mol H2O cho vào bình tích cố định ở
400K, áp suất đo 1,60 bar Bình đun nóng đến 1100 K.
(176)a.Tính áp suất bình sau đun nóng (trước đạt cân bằng).
b.Tính áp suất riêng phần CH4 H2O 1100K trước cân được
thiết lập.
c.Tính áp suất riêng phần tất khí áp suất tổng cân bằng.
d.Tính % chuyển hóa CH4 1100K Biết số mol tỉ lệ với áp suất riêng
phần.
Câu 10 (2 điểm): Phức chất
Cr3+ có khả tạo phức tốt với số phối trí Thêm amoniac vào dung dịch
muối Cr(III) thu kết tủa Cr(OH)3 xanh xám Cr(OH)3 lưỡng tính, phản ứng với
axit tạo hợp chất phức màu tím A, phản ứng với dung dịch NaOH tạo hợp chất phức có màu xanh thẫm.
1.Viết công thức ion phức A B Viết phương trình phản ứng giữa Cr(OH)3 với axit, với bazơ.
2.Ion phức A có phản ứng axit dung dịch nước (pKs = 3,95) Các bazơ liên hợp ion phức đime dễ dàng nhờ sử dụng cầu hydro tạo thành ion phức X với cơng thức [Cr2(OH)2(H2O)8]a∓
Viết phương trình phản ứng phân li proton Vẽ cơng thức cấu hình X và xác định điện thích a∓ ion phức.
3.Phức ammin Cr nghiên cứu rộng rãi, ví dụ phức C: triammintrichlorochrom (III) Thêm ion oxalat vào dung dịch C (-OCO-COO-; viết tắt "ox"), phối tử bị thay bới phối tử hai "ox", thu được phức D, phối tử Cl- NH3 được thay "ox" Viết các
công thức lập thể ion phức C D Chỉ cặp đối quang C D.
4.Ion phức A bị khử với hợp kim kẽm tạo thành hợp chất ion phức Cr2+
màu xanh da trời, bền (hấp thụ cực đại λ = 700 nm).
a.Vẽ điền electron vào obitan d ion Cr(II) với hai khả theo thuyết trường phối tử.
b.Tính mơmen từ phức hai trường hợp cách sử dụng cơng thức tính spin.
(177)
TRƯỜNG THPT CHUYÊN LÊ HỒNG PHONG-NAM ĐỊNH
ĐÁP ÁN CHỌN HỌC SINH GIỎI KHU VỰC MỞ RỘNG NĂM HỌC 2012- 2013
MƠN: HỐ HỌC LỚP 11
Thời gian làm 180 phút
Câu 1(2 điểm)
1
x=1, y=3, z=2, t= 1; S2O82- + 3I- → 2SO42- +tI3-; 0,25 điểm
2 v= k[S2O82-]a.[ I-]b
Từ thí nghiệm (1) (2): Co(S
2O82-)(2) /Co(S2O82-)(1) =1,4 ; Co(I-)(2) = Co(I-)(1)
vo
(2) / vo(1) =1,40 a=1
Từ thí nghiệm (1) (3): Co(S
2O82-)(3) /Co(S2O82-)(1) =1,8; Co(I-)(3) /Co(I-)(1) =1,5
vo
(3) / vo(1) =2,70 = 1,8 1,5 b=1
Phương trình tốc độ phản ứng: v= k [S2O82-].[ I-]: phản ứng bậc 0,25 điểm
k =
8
1
8
1
v
10 1,1.10
0,011L.mol 10
S O I s
0,25 điểm
3 Sử dụng phương trình Arrhenius, ta có:
1
a
2
E
k 1
ln ( )
k R T T
3
2
1 42.10 1
ln ( )
10 R T 298
T2 = 345K =72oC 0,25 điểm
4
Như chế phù hợp với thực nghiệm 0,5 điểm 2S2O32- + I3- → S4O62- + 3I- 0,25 điểm
Nồng độ ion I- không thay đổi I3- nhanh chóng phản ứng với ion S2O32- (dư) tạo thành ion I
-Vì phản ứng giả bậc 1, phương trình tốc độ có dạng: v = k’.[ S2O82-] 0,25 điểm
Câu 2(điểm)
1 Có [Pb2+]= [CrO
42-] + [HCrO4-] + 2[Cr2O72-] 0,25 điểm
(178) [Pb2+] =
2
sp sp D sp
2 2
a
K K [H ] 2K K [H ]
[Pb ] K [Pb ] [Pb ]
0,25
điểm
Thay [H+]= 10-6, ta có phương trình: [Pb2+]3 = [Pb2+] (2,82.10-13 + 8,44 10-13 ) + 4,98 10-23
[Pb2+] = 1,06.10-6 M Từ tính nồng độ cấu tử sau 0,25 điểm
[CrO42-] = 2,66.10-7 M; [HCrO4-] = 7,96.10-7 M; [Cr2O72-] = 2,21.10-11 M; 0,25 điểm
2 CrT = [CrO42-] + [HCrO4-] + 2[Cr2O72-]
CrT = 3,34.10-7.[CrO42-]/[H+] + [HCrO4-] + 2[Cr2O72-]
Tại pH= 3, bỏ qua [CrO42-] Gỉa sử [HCrO4-] = [Cr2O72-] = x 0,5 điểm
CrT = x + 2x x= CrT /3
T
T T
2
2
2
D a 2
4 2
[Cr ]/3
[Cr O ]
K K 34,9
[HCrO ] ([Cr ]/3) [Cr ]/3
CrT = 0,0859M 0,5 điểm
Câu (2 điểm)
1 Do Epin > 0, nên có pin với hai điện cưc sau
(-) Ag │AgNO3 0,001M, Na2S2O3 0,1M║ HCl 0,05M │AgCl, Ag (+)
Khi pin hoạt động:
Anot (-) : Ag + 2S2O32- [Ag(S2O32-)2]3- + e
Catot (+): AgCl + e Ag + Cl
-PTPU: AgCl + 2S2O32- [Ag(S2O32-)2]3- + Cl- 0,5 điểm
2
Ag+ + e
Ag K1 =
0,8 0,059
10 [Ag(S2O32-)2]3- Ag+ + 2S2O32- 1 1013,46
[Ag(S2O32-)2]3- + e Ag + 2S2O32- K2 =
o
E
1 0,059
1
10 K
Eo =
2 3 2
o
A
g S O g
A /
E = 5,86.10-3 0,5 điểm
3 Eanot = 3 2
AgS O /Ag
E =
2 3 2
o
A
g S O g
A /
E + 0,059 lg
3
2
2 2
2
2
[ ]
[ ]
Ag S O S O
= 5,86.10-3 + 0,059lg
2
10 0,098
= - 0,052V Epin = Ecatot - Eanot = 0,345 V
Ecatot = 0,293V = EAg /Ag = 1021 + 0,059 lg [Ag+]
[Ag+] = 10-8,59 ; T
AgCl = [Ag+] [Cl-] = 10-8,59 0,05 = 1,29.10-10 0,5 điểm
4 [Ag(S2O32-)2]3- Ag+ + 2S2O32- 11013,46
Ag+ + 2CN-
[Ag(CN)2]- 1021
[Ag(S2O32-)2]3- + 2CN- [Ag(CN)2]- + 2S2O32- K = 107,54
Phức [Ag(CN)2]- bền phức [Ag(S2O32-)2]3- Vậy thêm KCN
+ Nồng độ Ag+ giảm → E
anot giảm
+ Ecatot không đổi 0,5 điểm
(179)Câu (2 điểm)
a TH1: R kim loại có hóa trị biến đổi:
3Rx(CO3)y + (4nx - 2y)H+ + (nx - 2y)NO3 3xRn+ + 3yCO2
(amol) + (nx - 2y)NO + (2nx _ y) H2O (1) 0,25
điểm
3R + 4nH+ + n
NO 3Rn+ + nNO + 2nH
2O (2)
(2amol)
10NO + 6MnO4 + 8H+ 10
NO + 6Mn2+ + 4H
2O (3)
CO2 + Ca2+ + 2OH- CaCO3 + H2O (4) 0,25
điểm
t(mol) t(mol)
b Theo giả thiết: nR: nmuối = : nR = 2a, nRx(CO3)y : amol
nKMnO4 = 0,42.1 = 0,42 mol Từ (3) nNO = 0,7 mol
mddgiảm = mCaCO3 - mCO2 100t - 44t = 56t = 16,8 (g)
nCO2 = t = 16,8/56 = 0,3mol; Từ (1) nCO2 = ay ay = 0,3 (I)
Từ (1) (2) nNO = 0,7
3
2
m
a y nx
(II)
MhhX = a(xMR + 60y) + 2aMR = 68,4 (III)
Từ (I) (II) : a =
n nx 2
7 ,
(*) (IV)
(I) (III): a =
R R M xM , 50 (**) Từ (IV) ta có: MR =
7 , , 50 n 0,5 điểm (Hoặc HS cần trình bày từ (I) (II) (III) ta có: MR =
7 , , 50 n )
n
MR 18,7 37,3 56
Thích hợp
Vậy R Fe 0,5 điểm Thế n = vào (*) (IV) a =
6 , x
(I) a = 0,3
6 , ,
y x
y x
y 0,25 điểm Nên x = 1, y = nghiệm hợp lý
Công thức phân tử muối FeCO3 0,25 điểm
Bài 5:
(180)1.Làm ý 0,5 điểm Xác định sai thiếu cấu hình trừ 0,1 điểm sau đó
làm trịn.
Xác định cấu hình axit retigeranic:
Axit retigeranic có 28 đồng phân cấu hình Chú ý đồng phân E khơng thể xuất hiện
đồng phân Z
2.Xác định chất điểm Xác định sai chất trừ 0,25 điểm. Quá trình tổng hợp chất X theo sơ đồ đây:
Trình bày chế phản ứng 0,25 điểm.
Trình bày chế phản ứng tạo A sơ đồ điều chế trên:
(181)Xác định cấu hình sản phẩm tạo 0,25 điểm.
Nếu dùng chất đầu đồng phân (2R)-2,6-đimetylhept-5-enal sản phẩm A thu là hỗn hợp raxemic cacbanion sinh ra:
có cấu trúc phẳng để có liên hợp giải tỏa electron với nhóm cacbonyl
Bài 6:
1.So sánh giá trị pKa 0,25 điểm (cả ý 0,5 điểm). So sánh pKa axit
Thứ tự pKa1 axit sau:
HOOC-COOH ~ HOOC-CH2-COOH < HOOC-CH2-CH2- COOH < HOOC-CH2- CH2-
CH2-COOH
Liên kết H nội phân tử (vòng cạnh) làm bền anion
Liên kết H nội phân tử (vòng cạnh) làm bền anion
Liên kết H vòng cạnh bền anion sinh làm bền
Khơng có liên kết H nội phân tử nên anion sinh bền
Thứ tự pKa2 axit sau:
HOOC-CH2-COOH > HOOC-CH2-CH2- COOH > HOOC-CH2- CH2- CH2-COOH >
HOOC-COOH
Liên kết H nội phân tử (vịng cạnh) làm H+ khó phân ly
ra
Liên kết H vòng cạnh bền H+ dễ
phân ly so với vịng cạnh
Khơng có liên kết H nội phân
tử nên H+ dễ phân ly hơn. Anion sinh có điện tích
dương giải tỏa toàn tiểu phân nên bền
Anion sinh sau nấc phân ly axit oxalic
(182)pKa1 pKa2 chất sau:
axit oxalic: 1,19 4,21; axit malonic: 1,19 5,7 axit sucxinic: 4,2 5,6 axit glutaric 4,4 5,4
2 Xác định cấu tạo α – tecpineol eucalyptol 0,25 điểm Viết chế phản
ứng 0,25 điểm (cả ý 0,75 điểm)
Công thức cấu tạo α – tecpineol eucalyptol là:
Cơ chế hình thành α – tecpineol
3 Điều chế chất 0,75 điểm. Điều chế chất:
(183)Điều chế CH3CH2CH2OCH2CH2OH
Bài 7:
1.Nhận biết sai chất trừ 0,1 điểm làm tròn kết cuối (cả ý 0,75 điểm) Nhận biết chất lỏng:
-Dùng quỳ tím:
+ Chất lỏng dung dịch làm quỳ tím hóa đỏ CH3COOH, dung dịch cịn lại
khơng làm đổi màu quỳ tím
-Cho nước vào chất lỏng dung dịch lại
+ Chất lỏng phân lớp chìm xuống C2H5Cl (dẫn xuất halogen không tan
nước nặng nước)
+Chất lỏng phân lớp lên C6H14 (ankan không tan nước nhẹ
nước)
+Chất lỏng tạo thành hỗn hợp đồng dung dịch đặc CH3OH; H2O; ancol etylic, ancol
isopropylic, ancol tert – butylic (nhóm III)
-Đốt chất lỏng nhóm (III), chất cháy ancol, nước khơng cháy - Dùng thuốc thử Lucas (dung dịch HCl đặc, ZnCl2) nhận được:
+ Dung dịch ancol metylic ancol etylic không phản ứng nhiệt độ thường (ancol bậc I) + Dung dịch ancol isopropylic phản ứng chậm nhiệt độ thường, tỏa nhiệt (ancol bậc II), xuất chất lỏng phân lớp (dẫn xuất halogen)
+ Dung dịch ancol tert – butylic phản ứng nhanh nhiệt độ thường, tỏa nhiệt (ancol bậc II), xuất chất lỏng phân lớp (dẫn xuất halogen)
-Dùng thuốc thử I2/NaOH C2H5OH cho kết tủa vàng cịn CH3OH khơng có tượng
2 Xác định cơng thức gingeron, có giải thích 1,25 điểm. Xác định công thức gingeron:
Gingeron dẫn xuất benzen có cơng thức phân tử C11H14O3 suy hợp chất có
1 vòng benzen liên kết π nhánh
Gingeron có phản ứng với FeCl3 tạo thành phức màu tím thẫm suy hợp chất có chức
phenol
Gingeron phản ứng với thuốc thử DNP (2,4-đinitrophenylhiđrazin) cho kết tủa màu vàng tác dụng với thuốc thử I2/NaOH suy hợp chất có chức xeton dạng CH3-CO-
Đun nóng gingeron với HI thu sản phẩm CH3I suy phân tử có chức ete dạng
–O-CH3
(184)Khi tác dụng với dung dịch nước Br2 thu sản phẩm có cơng thức C11H13BrO3
suy phân tử có nguyên tử H thơm vị trí o p so với nhóm phenol, vị trí cịn lại bị nhóm chiếm giữ
Tiến hành metyl hóa gingeron (CH3)2SO4/NaOH (phản ứng metyl hóa chức phenol)
rồi khử hóa NaBH4/H2O thu hợp chất X Tiến hành phản ứng đềhiđrat hóa X thu được
sản phẩm Y, sau ozon phân khử Y thu hợp chất hữu cho phản ứng với thuốc thử Tollen Khảo sát phương pháp phổ cộng hưởng từ hạt nhân cho thấy phân tử có nguyên tử H thơm, H không liền kề nhau, tồn liên kết H nội phân tử Từ kiện suy gingeron có cơng thức
Bài
1.Xác định cấu tạo chất 0,5 điểm Trình bày chế phản ứng được
0,25 điểm (cả ý 0,75 điểm)
Sơ đồ phản ứng:
Cơ chế phản ứng từ Y → 2, 4, – T Cơ chế SN2
2.Xác định công thức A 0,5 điểm Xác định công thức A:
Vì A sản phẩm phụ, phản ứng sinh A khó khăn A sinh từ chất Y, phân tử A chứa vịng benzen
Cơng thức phân tử A C12H4Cl4O2 suy phân tử có vịng benzen
A bền với nhiệt, khơng làm màu dung dịch brom dung dịch KMnO4 Suy
phân tử khơng có vịng bền (vịng cạnh) khơng có liên kêt π chức phenol Vậy A, oxi thuộc chức ete
A có tâm đối xứng có mặt phẳng đối xứng Từ kiện ta có cơng thức cấu tạo A
(185)b Dự đốn trạng thái 0,25 điểm, tính tan 0,25 điểm.
Do khối lượng phân tử A lớn, phân tử lại đối xứng nên nhiệt độ nóng chảy cao, nhiệt độ thường A chất rắn
Số nguyên tử cacbon A lớn, thuộc vịng benzen nhóm kị nước, thành phần ưu nước lại A tan tốt dung môi không phân cực tan nước (là dung môi phân cực)
c Dự đoán độ bền 0,5 điểm.
Trong phân tử A, oxi nằm nhóm ete tương đối bền, halogen liên hợp với vòng, vòng phân tử A vòng cạnh bền, phân tử A bền Vì A bền với ánh sáng, axit, bazơ
Câu (2 điểm)
CH4 + H2O ⇄ H2 + CO
1 (0,5 điểm)
1
2
1
1
K(T ) H
ln (T T )
K(T ) R
4
1
25
2, 66.10 H
ln (298 1580 )
1, 45.10 8,314
→ ∆H
o
= 205,75 kJ -RTln K = ∆H
o
– T.∆S
o
-8,314 298 ln (1,45.10
-25
) = 205750 – 298 ∆S
o
o 205750 141700
S 214,93
298
30673/(8,314.1100) 1100
K e 28,6
∆G
o
= 205750 – 1100 214,93 = -30673 (kJ)
30673/(8,314.1100) 1100
K e 28,6
2 (0,5 điểm)
CH4 H2O H2 CO
Nbđ 1 0
Δn -a -a +3a +a
ncb 1-a 1-a 3a a Σn = 2(1+a)
pcb 2(1 a) p
a
1
p
) a 1 ( 2
a
1
p
) a 1 ( 2
a 3
2(1 a) p a
(186)2 2 P 2 2 2 4 P 2 3 3 3 P a 1 a 27 K 4 p 1 p ) a 1 ( ) a 1 ( 4 a 27 K p ) a 1 ( ) a 1 ( ) a 1 ( 2 ) a 1 ( 2 ) a 1 ( 2 ) a 1 ( 2 a ) a 3 ( K
Thay số K = 28,6, p = 1,6 bar tính, thu a = 0,7498 Vậy chuyển hóa 75%
3.
a p1T1 = p2T2 ⇒ pkhí = (1100/400).1,6 pkhí = 4,40 bar 0,25 điểm
b p(CH4) = p(H2O) = ½pkhí pi = 2,20 bar 0,25 điểm
c
CH4 H2O H2 CO
Po 2,2 2,2 0
Δp -b -b +3b +b
Pcb 2,2-b 2,2-b 3b b pkhí = 4.4+2b
b 2 . 2 b 27 6 . 28 ) b 2 . 2 ( b 27 K 2 2 4 P
→ b = 1.08 bar pkhí = 6.56 bar
p(CH4) = p(H2O) = 1,12 bar; p(CO) = 1,08 bar; p(H2) = 3,23 bar 0,25 điểm
d Phần trăm chuyển hóa = 100.(2,2-1,124)/2,2 = 48,9% 0,25 điểm Câu 10 (2 điểm)
1 0,5 điểm
A: [Cr(H2O)6]3+ B: [Cr(OH)6]
3-Cr(OH)3 + H+ + H2O ⇄ [Cr(H2O)6]3+
Cr(OH)3 + OH- ⇄ [Cr(OH)6]
3-2 (0,5 điểm)
[Cr(H2O)6]3+ + H2O ⇄ [Cr(OH)(H2O)5]2+ + H3O+
0,5 điểm
C: [CrCl3(NH3)3] D: : [CrCl2ox(NH3)2]
-www.nbkqna.edu.vn 186
H2O
H2O H H
H2O
H2O H2O H2O
H2O H2O
Cr Cr
O O
(187)Đối quang 4.
a 0,25 điểm
b 0,25 điểm
Phức spin cao: μ = = 4.9 μB; phức spin thấp: μ = = 2.8 μB
Nếu học sinh làm cách khác mà đáp số cho điểm tối đa
(188)Trường THPT Chuyên Vĩnh Phúc
ĐỀ ĐỀ CỬ HSG ĐBBB –MƠN HĨA - LỚP 11 Câu 1( điểm) : Bài tập tính tốn vơ tổng hợp
1 X dung dịch Al2(SO4)3, Y dung dịch Ba(OH)2 Trộn 200ml dung dịch X với 300ml
dung dịch Y thu 8,55 gam kết tủa Trộn 200ml dung dịch X với 500ml dung dịch Y thu 12,045 gam kết tủa Tính nồng độ mol/l dung dịch X Y
2 Hòa tan 2,56 gam Cu vào 25,20 gam dung dịch HNO3 nồng độ 60% thu dung dịch
A Thêm 210 ml dung dịch NaOH 1M vào dung dịch A Sau phản ứng kết thúc, đem cô cạn hỗn hợp thu chất rắn X Nung X đến khối lượng khơng đổi 17,40 gam chất rắn Y Tính nồng độ % dung dịch A
Câu 2( điểm) : Pin điện, điện phân
Có dung dịch X gồm Fe2(SO4)3 0,100M; FeSO4 0,010M NaCl 2M
1/ Cần đặt điện tối thiểu để có q trình oxi hóa q trình khử xảy điện cực điện phân dung dịch X pH =
2/ Điện phân 100 ml dung dịch X với cường độ dịng điện chiều khơng đổi có I = 9,650A thời gian 100 giây, thu dung dịch Y
a) Tính khối lượng dung dịch giảm q trình điện phân b) Tính pH dung dịch Y
c) Lắp pin điện gồm điện cực hiđro tiêu chuẩn với điện Pt nhúng vào dung dịch Y Tính sức điện động pin pin bắt đầu phóng điện viết sơ đồ pin
(Giả thiết H2O bay khơng đáng kể thể tích dung dịch khơng thay đổi q trình điện
phân) Cho: Eo
(Fe3+/Fe2+) = 0,771V; Eo(2H+/H2) = 0,00V; *β[Fe(OH)]2+ = 10-2,17; *β[Fe(OH)]+ = 10-5,92;
Eo
(Cl2/2Cl-) = 1,36V
Câu 3( điểm) : Tốc độ phản ứng
Nghiên cứu phản ứng: IO3- (aq) + 5I- (aq) + 6H+ (aq) 3I2 (aq) + 3H2O (l)
Về mặt động học người ta thu kết sau 250C:
[I-] (M) [IO
3-] (M) [H+] (M) Tốc độ phản ứng Ms-1
0,010 0,10 0,010 0,60
0,040 0,10 0,010 2,40
0,010 0,30 0,010 5,40
0,010 0,10 0,020 2,40
1 Tính số tốc độ k cho biết đơn vị số tốc độ gì? Phản ứng diễn theo bước khơng?
3 Trong trường hợp coi phản ứng phản ứng bậc 1?
4 Khi thêm chất xúc tác thích hợp vào hệ phản ứng 250C lượng hoạt động hóa
phản ứng giảm 10 kJ/mol Phản ứng nhanh lên lần?
5 Nếu cột tốc độ phản ứng mà tốc độ tiêu thụ I- kết thu ở
trên có cịn khơng? Câu 4( điểm) : Dung dịch điện li
1 Cation Fe3+ axit, phản ứng với nước theo phương trình:
Fe3+ + 2H
2O == Fe(OH)2+ + H3O+ , Ka = 10-2,2
Hỏi nồng độ FeCl3 bắt đầu có kết tủa Fe(OH)3, tính pH dung dịch đó; biết
TFe(OH)3 = 10-38
2 Có hai hỗn hợp A, B Hỗn hợp A chứa Na2CO3 NaHCO3, hỗn hợp B chứa Na2CO3 NaOH
Một hai hỗn hợp hoà tan nước tạo thành dung dịch D tích 100 ml Lấy 20 ml dung dịch D chuẩn độ với dung dịch HCl 0,2M
Lần 1: Dùng thị phenolphtalein thấy cần 36,15 ml dung dịch HCl
(189)Lần 2: Dùng thị metyl da cam thấy cần 43,8 ml dung dịch HCl Cho vùng chuyển màu phenolphtalein pH = 8,3 10 vùng chuyển màu metyl da cam pH = 3,1 4,0
a Cho biết phản ứng xẩy đạt giá trị chuyển pH b Cho biết hỗn hợp phân tích
c Xác định thành phần hỗn hợp phân tích Câu (2,0điểm) Cân hóa học
1 Xét q trình cân sau 686oC : CO2 (k) + H2 (k) ⇄ CO (k) + H2O (k)
Nồng độ chất cân [CO] = 0,050 M, [H2] = 0,045 M, [CO2] = 0,086 M
[H2O] = 0,040 M Nếu tăng nồng độ CO2 lên đến giá trị 0,500 M (nhiệt độ khơng đổi) nồng độ
mỗi chất cân thiết lập lại ? Đối với phản ứng: C(r) + CO2(k) 2CO(k) (1)
Trạng thái cân xác định kiện sau
Nhiệt độ(0C) Áp suất toàn phần (atm) %CO hỗn hợp
800 2,57 74,55
900 2,30 93,08
Đối với phản ứng 2CO2(k) 2CO(k) + O2(k) (2)
Hằng số cân 9000C 1,25.10-16atm
Tính H, S 9000C phản ứng (2), biết nhiệt tạo thành 9000C CO
-390,7kJ/mol
Câu (2,0điểm) Phức chất.
Coban t¹o ion phức [CoCl(NH3)5]2+ (A)
1 Viết cụng thc, tên ca ion phc mi tạo bởi: a) ion coban vµ ion xyanua (B); b) ion coban víi ion xyanua vµ ion clorua (C)
2 Hãy cho biết mức oxi hóa Co (A), (B), (C)
3 Ion phức (C) có đồng phân? Viết cơng thức cấu trúc chúng Viết cân phương trình phản ứng cđa Fe2+ víi (A) dung dịch axit
Câu ( điểm) Sơ đồ biến hoá - chế phản ứng-đồng phân lập thể - danh pháp. Styryllacton phân lập từ thực vật có cơng thức (hình bên)
O
O O
HO
3
8
HO
R
(I)
HO
R
(II)
Câu ( điểm) Tổng hợp chất hữu – so sánh nhiệt độ sôi, nhiệt độ nóng chảy, tính axit – bazơ.
1 Sắp xếp (có giải thích) theo trình tự tăng dần tính axit chất dãy sau: a) Axit: benzoic, phenyletanoic, 3-phenylpropanoic, xiclohexyletanoic,
1-metylxiclohexan-cacboxylic
www.nbkqna.edu.vn 189
Viết công thức cấu dạng cặp đồng phân đối quang gọi tên styryllacton theo danh pháp IUPAC
2 Dùng mũi tên cong rõ chế chuyển
7-đehiđrocholesterol (I) thành vitamin D3 (II) cho biết cấu dạng bền
R: -CH(CH3)-(CH2)3-CH(CH3)2
(190)(D)
(A) (B) (C)
; N
COOH
;
COOH
;
CH2COOH
N COOH
2 Sắp xếp (có giải thích) theo trình tự tăng dần nhiệt độ nóng chảy chất sau:
S
COOH
(A) (C)
;
COOH
(B)
; N
COOH
Câu 9( điểm) : Bài toán tổng hợp hữu cơ
Khi đun nóng axtanđehit với dung dịch HCHO dư mơi trường kiềm, kết thúc thí nghiệm người ta thu hợp chất hữu X chứa C, H, O có phân tử khối 136 đvC Đốt cháy hoàn toàn 1,36 gam X thu 1,08 gam H2O 2,2 gam CO2 Cho X qua ống sứ chứa CuO đốt nóng thu hợp chất hữu
cơ Y có phân tử khối nhỏ X đvC Mặt khác 2,56 gam Y tác dụng với AgNO3 NH3 dư tạo
ra 17,28 gam Ag
1/ Xác định công thức phân tử, công thức cấu tạo X, Y gọi tên. 2/ Viết sơ đồ phản ứng tạo X từ chất ban đầu.
3/ Cho X vào dung dịch NaBr bão hồ, sau thêm từ từ H2SO4 đặc nóng vào hỗn hợp thu
hợp chất hữu Z khơng chứa oxi Nếu đun nóng Z với bột Zn chất hữu Q có tỷ khối so với H2 nhỏ 45 Hãy xác định công thức cấu tạo Z, Q gọi tên
Câu 10( điểm) : Nhận biết, tách chất, biện luận xác định công thức cấu tạo hợp chất hữu cơ. Ở 100oC khối lượng phân tử trung bình hỗn hợp M gồm số hiđrocacbon liên tiếp
dãy đồng đẳng 64 đvC Khi làm lạnh đến nhiệt độ phòng vài hiđrocacbon hỗn hợp hóa lỏng, hỗn hợp khí cịn lại có khối lượng phân tử trung bình 54 đvC, phần lỏng có khối lượng phân tử trung bình 74 đvC Tổng khối lượng phân tử chất đồng đẳng hỗn hợp 252 đvC Khối lượng phân tử chất đồng đẳng nặng lần khối lượng phân tử chất đồng đẳng nhẹ
Xác định công thức phân tử tính phần trăm thể tích chất hỗn hợp M
ĐÁP ÁN VÀ THANG ĐIỂM
Câu Nội dung Điểm
Câu
2,0 TN 1: Al2(SO4)3 dư; TN Al2(SO4)3 hết
Gọi nồng độ Al2(SO4)3 Ba(OH)2 x,y
Al2(SO4)3 + 3Ba(OH)2 → Al(OH)3 + BaSO4
m↓ = 0,2y.78 + 0,3y.233 = 8,55 → y = 0,1 TN có thêm phản ứng:
2 Al(OH)3 + Ba(OH)2 → Ba(AlO2)2 + 4H2O
0,25
(191)*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
0,5 0,25 nCu = 0,04 mol; nNaOH = 0,21 mol ; nHNO3 = 0,24 mol
dd A: Cu(NO3)2; có HNO3
gọi số mol NaNO2 chất rắn sau nung x
theo bảo toàn nguyên tố: nCuO = 0,04; nNaOH dư = 0,21 –x
mY = 80 0,04 + 69x + 40 ( 0,21 – x) = 17,4 → x= 0,2; nNaNO2 = 0,2 mol
bảo 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
0,5 Câu
2
2,0 1/ Bán phản ứng đầu xảy điện cực là
+ Điện cực A (+): 2Cl- ⇌ Cl + 2e
+ Điện cực K (-): Fe3+ + 1e ⇌ Fe2+
Trong dung dịch X có C(Fe3+) = 0,2M; C(Fe2+) = 0,01M; C(H+) = 1M; C(Cl-) = 2M; Na+;
SO42-
Thế khử cặp điện cực là:
Ea = E(Cl2/2Cl-) = 1,36 + (0,0592/2)lgP1/22 = 1,342(V)
Ở pH = 0; khơng có q trình proton hóa ion kim loại, ta có Ec = E(Fe3+/Fe2+) = 0,771 + 0,0592lg0,2/0,01 = 0,848(V)
Vậy cần đặt vào để có q trình oxi hóa ion Cl- trình khử ion Fe3+ là: V = 1,342 –
0,848 = 0,494(V)
2/ a) Số mol e phóng hay thu vào q trình điện phân ne = It/F = 9,65.100/96500 = 0,01 (mol)
Có bán phản ứng: Ở cực (+): 2Cl- Cl
2 + 2e (1)
no 0,2
Ở cực (-): Fe3+ + 1e Fe2+ (2)
no 0,02 0,001
Theo (1), (2) giả thiết cho, thấy ion Cl- và Fe3+ dư Vậy khối lượng dung dịch giảm
là: m = mCl2 = 71.0,01/2 = 0,355(gam)
2/b) Theo phần (a), cho thấy dung dịch Y có C(Fe3+) = (0,02-0,01)/0,1=0,1(M);
C(Fe2+) = (0,001+0,01)/0,1=0,11(M); C(Cl-) = (0,2-0,01)/0,1=1,95(M); Na+; SO
42- Có
cân bằng: Fe3+ + H
2O ⇌ Fe(OH)2+ + H+ *β[Fe(OH)]2+ = 10-2,17 (3)
Fe2+ + H
2O ⇌ Fe(OH)+ + H+ *β[Fe(OH)]+ = 10-5,92 (4)
H2O ⇌ H+ + OH- Kw = 10-14 (5)
Do [Fe(OH)]2+.[H+] ≃ 0,1.10-2,17 >> [Fe(OH)]+.[H+] ≃ 0,11.10-5,92 >> K w
Vì pH cân (3) định Xét cân bằng: Fe3+ + H
2O ⇌ Fe(OH)2+ + H+ *β[Fe(OH)]2+ = 10-2,17
Co 0,1
[ ] (0,1-x) x x => *β[Fe(OH)]2+ = x2/(0,1-x) = 10-2,17
Với 0<x<0,1 => x = 0,023
0,5
0,5
(192)Vậy pH = - lg0,023 = 1,638
2/c) Theo kết tính phần (b) cho thấy ion Fe2+ tạo phức hiđroxo khơng đáng kể, nên
ta có: E(Fe3+
/Fe2+) = 0,771 + 0,0592lg(0,1-0,023)/0,11 = 0,762(V) Vậy E(pin) = E(cao) – E(thấp) = 0,762-0,00 = 0,762 (V)
Do E(Fe3+
/Fe2+) > E(2H+/H2), nên có sơ đồ pin
A(-) Pt, H2(1atm) H+(1M) Fe2+(0,11M); Fe3+(0,077M) Pt (+) K
0,5
0,5
Câu
2,0 Giả sử phản ứng có bậc: v k[I ] [IO ] [H ]3
So sánh kết TN1 ta tìm được: =1 So sánh kết TN1 ta tìm được: =2 So sánh kết TN1 ta tìm được: =
2
3
vk[I ] [IO ] [H ]
k = 4
1 2
0, 60
6, 0.10 mol L s (0, 01) (0,10) (0, 01)
2 Sự va chạm đồng thời ion IO3- , ion I- ion H+ xảy phản
ứng diễn theo bước
3 Khi [IO3-] [H+] lớn so với [I-] [IO3-]rất lớn [H+] cố định (phản ứng diễn
trong dung dịch đệm) nồng độ số coi số ta có: V = k’ [I-] ; với k’ = k [IO
3-]2[H+]2
Phản ứng giả bậc
4 a a a
a
E / RT
E / RT E / RT
2 2 a1 a
E / RT
1 1
k Ae k k E E
ln e
k Ae k k RT
k ln
k =
4
2
1
1
k 1.10 J.mol k
ln 4, 03 56,
k (8, 314J.mol K )(298K) k
Phản ứng nhanh gấp 56,6 lần
5 Tốc độ phản ứng 1/5 tốc độ tiêu thụ I- nghĩa 0,12 ; 0,48; 1,08 ; 0,48
mol/L.s
Như số kết thu có giá trị k thay đổi : k = 1,2.107 mol-4.l4
s-1
0,5 0,25
0,5
0,5
0,25
Câu
2,0 Gọi nồng độ mol/l FeCl3 C ta có
Fe3+ + H
2O Fe(OH)2+ + H3O+ (1)
(193)Ban đầu C Cân C-x x x Ka =
x C
x
2
[Fe3+] = C-x = x2.K
a-1 (2)
Khi bắt đầu kết tủa Fe(OH)3 [Fe3+] = 3 38
10
OH (3) Mặt khác [OH-]3 = (10-14/x)3 = 10-42/(x3) (4)
thay (4) vào (3): [Fe3+] = 104.x3 (5)
So sánh (2) (5) 104.x3 = x2.102,2
x = [H3O+] = 10-1,8 M pH=1,8
Từ (5) : [Fe3+]= 104.x3 = 104.(10-1,8)3 = 10-1,4
Theo (2) C= [Fe3+] + x = 10-1,4 + 10-1,8 = 5,56.10-2 (M).
0,25
0,25
2 a) Thí nghiệm 1: Khi dùng phenolphtalein để thị chuyển màu dd tồn dạng HCO3- phản ứng xảy ra:
+ hỗn hợp A: Na2CO3 + HCl NaHCO3 + NaCl
+ hỗn hợp B: NaOH + HCl NaCl + H2O
Na2CO3 + HCl NaHCO3 + NaCl
Thí nghiệm 2: Khi dùng metyl da cam làm thị chuyển màu dd tồn dạng CO2
phản ứng xảy ra:
+ hỗn hợp A: Na2CO3 + HCl NaHCO3+NaCl
NaHCO3 + HCl NaCl + H2O + CO2
+ hỗn hợp B: NaOH + HCl NaCl + H2O
Na2CO3 + 2HCl 2NaCl + H2O + CO2
b) + Hỗn hợp A:
2 3
( 1)
( 2)
HCl TN Na CO
HCl TN Na CO NaHCO
n n
n n n
( 1)
( 2)
1 HCl TN HCl TN
n
n
Hỗn hợp B:
0,5
(194)2 3 ( 1) ( 2) ( 1) ( 2) 2
HCl TN NaOH Na CO HCl TN NaOH Na CO
HCl TN HCl TN
n n n
n n n
n n
Theo giả thiết: ( 1)
( 2)
36,15 43,8 HCl TN
HCl TN
n V
n V
Vậy B phân tích
c Gọi số mol NaOH, Na2CO3 20 ml dd x, y:
nHCl(TN1) = x + y = 7,23.10-3 mol
nHCl(TN2) = x + 2y = 8,76.10-3 mol
3 5, 7.10 1,53.10 x y
% NaOH = 58,435 % % Na2CO3 = 41,565%
0,5
0,5
Câu
5 2,0
1 Hằng số cân nồng độ :
52 , 045 , 086 , 050 , 040 , ] H ][ CO [ ] CO ][ O H [ K 2
C
Thêm CO2, cân chuyển dời theo chiều thuận :
CO2 (k) + H2 (k) ⇄ CO (k) + H2O (k)
0,500 0,045 0,050 0,040
-x -x +x +x
0,500-x 0,045-x 0,050 +x 0,040 + x
Từ 0,52
) x 045 , ( ) x 500 , ( ) x 050 , ( ) x 040 , ( ] H ][ CO [ ] CO ][ O H [ K 2
C
0,48x2 + 0,373x – 9,7.10-3 = 0
x = 0,025M
Vậy [CO2] = 0,48M, [H2] = 0,020M, [CO] = 0,075M [H2O] = 0,065M
0,25
0,5
0,25 Chấp nhận khí khí lí tưởng, áp suất khí hệ (1) là
Nhiệt độ(0C) Áp suất CO
2 Áp suất CO
800 2,57*0,2545 2,57*0,7455
900 2,30*0,0692 2,30*0,9308
Hằng số cân hệ nhiệt độ tương ứng
(195)* Ở 1073K K
2
CO CO p
p
= 5,6123 atm
* Ở 1173K K
2
CO CO p
p
= 28,7962 atm
Lại có ln
1
( ) ( )
Kp T
Kp T = 1 2
1
H
R T T
thay số → H = 171,12 kJ/mol
Vì H không đổi giới hạn nhiệt độ nên coi H 1173K 171,12 kJ/mol
Ta có
C(r) + CO2(k) 2CO(k) (1) H1 = 171,12 kJ/mol
- C(r) + O2(k) CO2(k) (3) H3 = - 390,7 kJ/mol
2CO2(k) 2CO(k) + O2(k) (2) H2 = H1 - H3 =171,12 –(- 390,7) = 561.82
kJ/mol
Lúc ta có G = -RTlnK = - 8,314*1173*ln(1,25.10-16) = 357,2 kJ/mol
Mà G = H - TS → S = 174,4 J/mol
0,5
0,5
Câu
6 2,0
1 [Co(CN]6]3- (B) ; [CoCl3(CN)3]3- (C)
Hexacyanocobantat(III) Triclorotricyanocobantat(III) Mức oxi ho¸ cđa c¸c ion phøc l +3à
3 Ion phức (C) có đồng phân: Cl
Co Cl
CN Cl NC
CN
Co Cl
Cl Cl NC
CN CN
0,5 0,5 0,5
0,5 Câu
7
2,0
O
O O
HO
8
www.nbkqna.edu.vn 195
(196)Tên:8-hiđoxi-7-phenyl-2,6đioxabixiclo[3.3.1]nonan-3-on Công thức cấu dạng:
9 O O O OH
C6H5 HO H5C6 O
O O O O HO
H5C6 O O
O O OH
C6H5
0,5 0,5 R HO H C H2 HO R R HO as to HO R
CÊu d¹ng bỊn: S-trans 2 1,0 Câu 2,0 1 a)
COOH CH2COOH CH
2CH2COOH CH2COOH COOH
< < < <
+I1
+I2 H3C
-I1 -I2 -I3
-I1 < -I2 < -I3
+I1 +I2
<
Các gốc hiđrocacbon có hiệu ứng +I lớn Ka giảm -I lớn Ka tăng
b) (D) < < < -I1
CH2COOH
(C) (A) -I2 -I3 N H C O O -C3 (B) -C4 -I4 N COOH COOH
Vì: - I1 < - I2 nên (C) có tính axit lớn (D)
(A) (B) có N nên tính axit lớn (D) (C)
(A) có liên kết hiđro nội phân tử làm giảm tính axit so với (B) 2 Tăng dần nhiệt độ nóng chảy chất:
0,5
0,5
(197)S
COOH
(A)
(C) (B)
COOH
N COOH
< <
1,0
Câu
2,0 Số mol H2O = 0, 06mol; CO2 = 0, 05mol
mol 04 , 16
1 * 12 , 12 * 05 , 36 , n
mol 12 , n
mol 05 , n
) X ( O H
C
C : H : O = : 12 : => CTPT (C5H12O4)n Do M = 136 => CTPT C5H12O4
X bị oxi hoỏ CuO đốt núng tạo Y => X ancol ta có sơ đồ sau CH-OH + CuO C=O + H2O + Cu
Cø mét nhãm CH-OH biÕn thành phân tử khối giảm đvc, mà YC=O giảm đvc so với X ,suy X cã nhãm CH-OH
+Do Y tham gia phản ứng tráng bạc, suy Y có nhóm CHO
R(CHO)n +2n[Ag(NH3)2]OH R(COONH4)n + 2nAg + 3nNH3 + nH2O
8 136
256
= 0, 02 mol 0, 16 mol n=4 X có nhóm –CH2OH CTCTcủa X, Y là:
CH2OH
HOCH2 C CH2OH C
CH2OH
CHO OHC
CHO
CHO Y lµ
X lµ
Tetrahiđroxylmetylmetan Tetrafomylmetan
0,25
0,75
www.nbkqna.edu.vn 197
Vì:
M C < MA
(198)2
HCH = O + CH2 - CHO CH2 - CH2 CHO CH2 - CH -CHO
H OH OH CH2OH
OH
OH HCHO
HCHO OH
CH2OH
HOCH2 C
CH2OH CHO
CH2OH
HOCH2 C CH2OH
CH2OH
HCHO
OH + HCOOH
Như vậy, thực chất trình tổng hợp là:
+ Ban đầu hợp chất tự tiến hành phản ứng để q trình anđol hố tới hết nguyên tử H
+ Cuối sản phẩm tạo với HCHO (đều khơng có ngun tử H) tự oxi hoá
khử ảnh hưởng môi trường kiềm mạnh
C OH
R - C H
O
+ OH
-O -H R
R - C H
O R - C =O
OH
+ C
O -R
H H
RCOO- RCH2OH
Cũng cần ý anđehit khác khơng có H mà tham gia phản ứng thì
anđehit có nhóm – CHO dễ bị OH- cơng (điện tích (+) C cao hơn, nhóm – CHO bị án
ngữ khơng gian hơn) Sẽ ưu tiên oxi hố thành axit, cịn anđehit cịn lại ưu tiên khử tạo ra
ancol. 0,5
3
CH2OH
HOCH2 C CH2OH
CH2OH
NaBr, H2SO4đặc
CH2Br
BrCH2 C CH2Br
CH2Br
Zn, t0
C CH2
CH2
CH2 CH2
Spiro[2, 2]pentan
0,5 Câu
10
2,0 - Gọi k số phân tử hiđrocacbon dãy đồng đẳng
M1 Mk phân tử khối đồng đẳng nhẹ nặng
Ta có Mk = M1 (*)
Mặt khác dãy đồng đẳng lập thành cấp số cộng với công sai d = 14 nên cơng thức tính tổng phân tử khối dãy Sk = (M1 + Mk ) k / = 252 (**)
Theo tính chất dãy số Mk = M1 + (k – 1) d (***)
Từ (*) (**) (***) → k = M1 = 42
Vậy dãy đồng đẳng có chất gồm C3H6 , C4H8, C5H10 , C6H12
- Tính tỉ lệ thể tích: Số mol C3H6 , C4H8, C5H10 , C6H12
0,25
0,5
0,5
(199)a b c d
Dựa vào đề lập phương trình đại số sau:
- M = 64 → 42 a + 56 b + 70 c + 84 d = 64 (a + b + c + d) (I) - M = 54 → 42 a + 56 b = 54 (a + b) (II) - M = 74 → 70 c + 84 d = 74 (c + d) (III) Từ ( I), (II), (III) ta có: a → % C3H6 = 7,14 %
b = 6a → % C4H8 = 42,86 %
c = 5a → % C5H10 = 35,71 %
d = 2a → % C6H12 = 14,29 %
0,5
0,25