De de nghi Olympic 16 Hoa 11

Thêm dần NaOH vào (thể tích thay đổi không đáng kể để pH của dung dịch tăng lên... Xác định tên kim loại B.[r]

TRƯỜNG THPT CHUYÊN VỊ THANH

KỲ THI OLYMPIC TRUYỀN THỐNG 30 - LẦN THỨ 16 ĐỀ THI ĐỀ NGHỊ MƠN: HĨA HỌC LỚP : 11

Câu hỏi 1: ( điểm) (3 điểm)

Cho cân hoá học :

N2 + H2    NH3 với  H = 92 kJ/ mol

Nếu xuất phát từ hỗn hợp chứa N2 H2 theo tỉ lệ số mol hệ số tỉ lượng tức tỉ lệ : đạt tới trạng thái cân (4500C, 300 atm) NH3 chiếm 36% thể tích

a Tính số cân KP

b Giữ nhiệt độ không đổi (4500C) cần tiến hành áp suất để đạt tới trạng thái cân NH3 chiếm 50% thể tích

c Giữ áp suất không đổi (300 atm, cần tiến hành nhiệt độ để đạt tới trạng thái cân NH3 chiếm 50% thể tích Biết: ln ( 1)

1 2

1

T T R

H K

K

 



2 ( điểm)

Ở 180C, khối lượng riêng KCl 1,9893 g/cm3, độ dài cạnh ô mạng sở (xác định bằng thực nghiệm) 6,29082A Dùng giá trị nguyên tử lượng để tính số Avogadro.( K=39,098; Cl=35,453 )

Đáp án câu 1: a

N2 + H2    NH3

Ban đầu Phản ứng x 3x

Cân 1x 33x 2x 2x

.100 36 x 0,529 2x

   



Tổng số mol lúc cân bằng: 2,942 mol

3

NH

2.0,529

P 300 107,885atm

2,942

  ;

2

N

1 0,529

P 300 48,028atm

2,942



  ;

2

H

3 3.0,529

P 300 144,085atm

2,942



 

 

 

3

2

2

NH 5

P

N H

P

K 8,10.10

P P



  đ b

N2 + H2    NH3

Ban đầu Phản ứng x 3x

Cân 1x 33x 2x

Số phách

2x 100 50 x

4 2x

   



Tổng số mol lúc cân bằng: 8/3 mol

 

 

   

   

3

2

2 2 2

2

NH 5

P 4

P

N H

P 16x x 16x x

K 8,10.10 P 684, 27atm

1 x 27P x 27K

P P



 

     

  đ

c

N2 + H2    NH3

Ban đầu Phản ứng x 3x

Cân 1x 33x 2x

2x

.100 50 x

4 2x

   



Tổng số mol lúc cân bằng: 8/3 mol

 

 

   

3

2

2 2

2

NH 4

P 2

N H

P 16x x

K 4, 214.10

1 x 27P P P

 

  



Ta có

5

2

2 2

K H 1 8,10.10 92 1

ln ( ) ln ( ) T 6,6

K R T T 4, 214.10 8,314 T 450

 

 

       đ

2 23

tb tb

n.M n.M

D N 6,021.10

N.V D.V

Cho Fe3 e Fe2 Eo 0, 77V

  

3

38 Fe(OH)

T 3,8.10



2

16 Fe(OH)

T 4,8.10



Có dung dịch chứa đồng thời Fe3 ,Fe2

đều có nồng độ 1M pH = Thêm dần NaOH vào (thể tích thay đổi khơng đáng kể để pH dung dịch tăng lên Thí nghiệm tiến hành nhiệt độ không đổi 25oC.

a Xác định phụ thuộc cặp Fe3 Fe 

 vào pH dung dịch b Vẽ đồ thị E = f(pH)

Đáp án câu 2:

Nếu xuất phát từ dung dịch chứa đồng thời Fe3 ,Fe2

đều có nồng độ 1M pH = nâng dần pH lên có kết tủa Fe OH( )3rồi đến kết tủa Fe OH( )2

3

38 ( ) 3,8.10

Fe OH

T 

 < TFe OH( )2 4,8.10 16 

 (0,25 đ)

3 ( )

Fe OH bắt đầu kết tủa ( )3

14 lg 1,53

3 Fe OH

pH   T  (0,5 đ)

2 ( )

Fe OH bắt đầu kết tủa ( )2

14 lg 6,34

2 Fe OH

pH   T  (0,5 đ)

3

3 ( )

Fe OH Fe OH

   Fe33OH  Fe OH( )3

1,53 6,34

3

3 ( )

Fe OH Fe OH

  

pH

(0,25 đ) - Trong khoảng  pH  1,53 cặp

3 Fe

Fe 

 không phụ thuộc vào pH dung dịch 3 2 0,77 o Fe Fe Fe Fe

E  E  V

 

  (0,5 đ)

- Trong khoảng 1,53 pH 6,34 , Fe3

 

  giảm nên E giảm

3

3

2

( )

3 0,059 lg Fe OH lg

o

Fe Fe

Fe Fe

T

E E Fe

OH                        

1,438 0,177pOH

  1,04 0,177 Fe Fe

E  pH



- Trong khoảng 6,34 pH 14 , Fe3

 

 

2 Fe 

 

  giảm nên E giảm

3

3

2

2

( )

( ) 0,059 lg Fe OH

o

Fe Fe

Fe Fe Fe OH

T

E E

T OH

 

  

 

 

 

   

 

38 16 14 3,8.10

0,77 0,059 lg 0,059lg

4,8.10 10 H



  

 

 

     

 

3

0,292 0,059

Fe Fe

E  pH



  (0,5 đ)

biểu diễn đồ thị E = f(pH)

2

Fe Fe

E 



0,77

6,34 14

0 1,53 5,88 pH

-0,534

Đốt cháy hoàn tồn a gam kim loại B (trong dãy điện hóa) bình kín đựng khí clo (dư), thu 32,5 gam muối nhận thấy thể tích khí clo giảm 6,72 lít (đktc) Xác định tên kim loại B

Thêm vào a gam lượng kim loại B nói lượng kim loại A tạo thành hỗn hợp X Cho X phản ứng vừa đủ với dung dịch HNO3 đặc, nóng thu khí màu nâu tích 20,16 lít (đktc) dung dịch Y Cơ cạn dung dịch Y thu 69,7 gam muối Nếu cho 100 ml dung dịch NaOH M vào dung dịch Y thu kết tủa cực đại Nung kết tủa thu chất rắn C Mặt khác cho dung dịch NaOH M vào hỗn hợp X có khí H2 ra, đến phản ứng kết thúc thể tích dung dịch NaOH cần dùng 100 ml khối lượng X 11,2 gam

1 Tính khối lượng chất rắn C Xác định A

3 Tính khối lượng hỗn hợp X Đáp án câu 3:

Đặt n hóa trị B, M nguyên tử lượng B B + n/2Cl2 → BCln

Số mol Cl2 tham gia phản ứng = 6,72/22,4 = 0,3 mol mmuối = 0,6/n (M + 35,5n) = 32,5

→ M = 11,2n/0,6

→ n = ; M = 56 nghiệm phù hợp

Vậy B Fe với nFe = 0,2 mol (11,2 g) 1đ

Hỗn hợp X chứa: Fe (0,2 mol) ; A (x mol) m hóa trị A

Số mol NO2 = 20,16/22,4 = 0,9 mol Ta có:

Fe → Fe3+ + 3e 0,2 0,2 0,6 mol A → Am+ + me x x mx mol

NO3- + 2H+ + e → NO2 + H2O 0,9 0,9 mol → 0,6 + mx = 0,9 → mx = 0,3

Dung dịch Y chứa: Fe(NO3)3 = 0,2 mol ; A(NO3)m = x mol → 242.0,2 + (A + 62m).x = 69,7

Dung dịch Y + dung dịch NaOH với nNaOH = 0,9 mol Fe3+ + 3OH- → Fe(OH)3

0,2 0,6 0,2 Am+ + mOH- → A(OH)m x mx x

Vì mx = 0,3 mol nên tổng số mol NaOH tham gia phản ứng (0,6 + mx) số mol NaOH dùng 0,9 mol → Kết tủa cực đại gồm:

Fe(OH)3 : 0,2 mol A(OH)m : x mol Khi nung:

2Fe(OH)3 → Fe2O3 + 3H2O 0,2 0,1 mol 2A(OH)m → A2Om + mH2O x 0,5x

Chất rắn C chứa: Fe2O3 0,1 mol ; A2Om 0,5x mol

mC = 160.0,1 + (2A +16m)0,5x = 16 + Ax + 8mx = 16 + 2,7 + 8.0,3 = 21,1 g 1,5đ Xác định A

nNaOH = 0,1 mol

Hỗn hợp X phản ứng với NaOH giải phóng khí H2 → xảy phản ứng: A + (4 - m)NaOH + (m - 2)H2O → Na4 – mAO2 + m/2H2

x 0,1 mol

Khi phản ứng kết thúc mX = 11,2 g = mFe → A phản ứng hết

→ x(4 - m) = 0,1 → x = 0,1 → A = 27 → A Al 1đ

1 Khi clo hố iso pentan 100oC có chiếu sáng thu sản phẩm monoclo với tỷ lệ phần trăm sau:

2-clo-2-metylbutan 28,4%

3-clo-2-metylbutan 35,0%

1-clo-2-metylbutan 24,4%

4-clo-2-metylbutan 12,2%

a Dùng công thức cấu tạo viết phương trình phản ứng so sánh khả phản ứng nguyên tử H cacbon bậc 1, bậc 2, bậc

b Nếu thay clo brom tỷ lệ phần trăm tăng hay giảm? Giải thích? c Dự đoán tỷ lệ phần trăm sản phẩm monoclo hoá iso butan

2 Cho xúc hợp etyl oxalat etyl axetat với diện natri etylat tạo thành A (C8H12O5) Dưới ảnh hưởng nhiệt, A khử cacbon oxit thành B (C7H12O4) Tác dụng 1,2-dibromo etan B, với diện natri etylat cho chất C (C16H26O8) Thủy phân C với đun nóng hợp chất tạo thành cho axit D (C6H10O4), nhiệt phân muối canxi D cho xiclopentanon Viết phương trình hóa học để thực biến đổi

Đáp án câu 4: 1.a

(0, (1 đ)

* Khả tương đối nguyên tử H gắn vào C có bậc khác là: CH3 - CH - CH2 - CH3

CH3

Cl2, as (100oC)

CH3 - C - CH2 - CH3 CH3

Cl

CH3 - CH - CH - CH3 CH3

Cl

CH3 - CH - CH - CH2Cl CH3

9 liên kết C – H bậc 1

36,6

4,067

r

   (0,5 đ)

2 liên kết C – H bậc 2 35

17,5

r

   (0,5 đ)

1 liên kết C – H bậc 3

28,4

28,4

r

   (0,5 đ)

Ta có : r1 : r2 : r3 4,067 : 17,5 : 28,4 1 : 4,3 : 6,98

b chuyển từ clo sang brom sản phẩm bậc tăng lên, sản phẩm bậc thấp giảm nguyên nhân hoạt động hoá học brom clo nên tham gia phản ứng

brom có tính chọn lọc cao (0,5 đ)

c

(0,5 đ) 1.6,98

% ( ) 100 100 43,68%

(9.1) (1.6,98)

i i i

n r A

n r

  





% (B) = 100 – 43,68 = 56,32% (0,5 đ)

2 Mỗi giai đoạn : 0,2x10

CH3COOC2H5    C H ONa2  CH2COOC2H5 CH3 - CH - CH3

CH3

Cl2, as (100oC)

CH3 - C - CH3 CH3 Cl

CH3 - CH - CH2Cl CH3

(A)

CH2COOC2H5 +

C

C O

O C2H5 O

O

C

C

CH2COOC2H5

O C2H5 O

O

-CO

C

O

CH2COOC2H5

C2H5 O

(A)

(B)

C2H5ONa

CH(COOC2H5)2

CH2Br-CH2Br

BrCH2CH2CH(COOC2H5)2

CH(COOC2H5)

(C2H5OOC)2CHCH2CH2CH(COOC2H5)2 (C)

H2O, H+

(HOOC)2CHCH2CH2CH(COOH)2 -CO2 HOOCCH2CH2CH2CH2COOH (D)

Ca(OH)2

OOCCH2CH2CH2CH2COO Ca

t0

Câu hỏi 5: ( điểm)

1 2,5 điểm Khi có mặt enzim aconitaza, axit aconitic bị hidrat hóa tạo thành axit A không quang hoạt axit B quang hoạt theo cân bằng:

B A

(C6H8O7) (C6H8O7)

COOH

CH2COOH

HOOC

C C

H

H2O H2O

Axit aconitic 4%

6% 90%

a Viết công thức cấu tạo A B, ghi tên đầy đủ chúng axit aconitic theo danh pháp IUPAC Axit A có pKa: 3,1 ; 4,8 ; 6,4 Ghi giá trị pKa bên cạnh nhóm chức thích hợp

b Viết sơ đồ điều chế A từ axeton chất vô cần thiết.

2 1,5 điểm.Cho biết phản ứng cần thiết để thực biến đổi sau:

Đáp án câu 5: 5.1

a)

Xác định A, B: 0,25

Ghi giá trị Ka : 0,25x3 Gọi tên A, B: 0,25

Điều chê: giai đoạn: 0,25x4

(B)

(A)

COOH

CH2COOH

HOOC

C C

H

Axit (Z)-3-cacboxipentendioc

HOOC CH CH CH2COOH

COOH OH

H2O

HOOC-CH2 C

(3,1)

CH2COOH

COOH

OH

4,8(6,4) 6,4(4,8)

Axit-3-cacboxi-2-hidroxipentadioic Axit-3-cacboxi-3-hidroxipentadioic

H2O

b)

CH3

CH3

C O Cl2

CH3COOH

CH2Cl

CH2Cl

C O

CH2CN

H3O +

C CN

CH2COOH

HO HO C COOH

CH2COOH

CH2CN

CH2Cl

C CN HO

CH2Cl

HCN KCN

CH3

CH3 O

CH3

5.2

Giai đo n 1: 0,5ạ

Các giai đo n l i: 0,25 x4ạ

CH3 CH3 O

CH3 CH3CHO O

O3 H2O Zn

CHO CHO O

CH3 CH3 H

OH-O CHCHO CH3 CH3 O CH3 CH3CHO O

O H2O CH3 CH3CHO O