Dap an HSG hoa KVDBSL

Viết công thức cấu tạo của histamin và so sánh tính bazơ của các nguyên tử N trong phân tử.... Xác định công thức phân tử của (A)b[r]

Câu : (2,5 điểm) CẤU TẠO CHẤT

1 Biết lượng ion hóa thứ trình Li → Li+ + e (I1), I1 = 5,39 eV trình Li → Li 2+ + 2e cần cung cấp lượng E = 81,01 eV Tính I2 I3 từ suy lượng cần cung cấp để xảy trình Li → Li 3+ + 3e

2 Dựa vào cấu tạo phân tử, trình bày lập luận để trả lời câu hỏi sau: a Trong dãy hiđro halogenua HX, chất có nhiệt độ sôi thấp nhất? b So sánh momen lưỡng cực nhiệt độ sôi CCl4 CHCl3

c Trong chất sau: CH4 , C2H5Cl, NH3 H2S chất dễ tan nước nhất? Giải thích

HƯỚNG DẪN CHẤM Xét q trình ion hóa:

Li → Li+ + 1e (I1 )

Li+ → Li2 + + 1e (I2 ) Li2+ → Li3++ 1e (I3 )

Từ q trình trên, ta có:

E = I1 + I2 I2 = E – I1

= 81,01 – 5,39 = 75,62 eV (0,50)

Năng lượng Li2+

E1 = -13,6 = -13,6 = -122,40 eV (0,50)

Vì Li2+ → Li3+ + 1e I3 = -E1 = 122,40 eV Từ đó: Li → Li3+ + 3e

Có I = I1 + I2 + I3 = E + I3 = 81,01 +122,40 = 203,41 eV (0,50)

2 a Nhiệt độ sôi HCl thấp Giải thích:

* Từ HCl → HI (M tăng) → tS tăng (0,25)

* HF có liên kết hiđro phân tử mạnh HCl nên tS : HF > HCl (0,25)

-2 Z

2 n

2

b CCl4 CHCl3 , cacbon trạng thái lai hóa sp3

(0,25)

Trong CCl4 :

Trong CHCl3 , có liên kết C – H có độ phân cực khác với liên kết C – Cl

Vậy µCCl4 < µCHCl3 (0,25) tS : CCl4 > CHCl3 có diện tích tiếp xúc khối lượng phân tử CCl4 > CHCl3

(0,25)

c NH3 dễ tan nước tạo liên kết hiđro với H2O

(0,25)

-μ=0

 

μ 0

Câu : (3,0 điểm) DUNG DỊCH – SỰ ĐIỆN LI – pH

1 Tính pH độ điện li dung dịch NaCN 0,1M (dung dịch A) pH độ điện li thay đổi khi:

a Có mặt NaOH 0,005M b Có mặt HCl 0,002M c Có mặt NaHSO4 0,010M

d Trộn 50 ml dung dịch A với 150 ml HCOONa 0,1M Cho Ka(HCN) = 10-9,35, Ka(HSO4- ) = 1,0.10-2, Ka(HCOOH) = 10-3,75 HƯỚNG DẪN CHẤM

1 NaCN → Na+ + CN– 0,1M 0,1M

CN- + H2O HCN + OH- K = [ ] 0,1-x x x

K= x = 1,5.10 –3M pOH = -lg 1,5.10–3 = 2,82 pH = 11,18

(0,25)

độ điện li α = (0,25)

2 a Khi có mặt NaOH 0,005M NaOH → Na+ + OH– 5.10–3M 5.10–3M

CN– + H2O HCN + OH– [ ] mol.L-1 0,1-y1 y1 y1 + 5.10-3 K = y1 = 4.10–4M

[OH-] = 5,4.10–3M pOH = 2,27 pH = 11,73 (0,25)

độ điện li α1 = (0,25)

-14

-4,65

-9,35

10 10 2,24.10

10    -5

[HCN][OH ]= x (0,1-x)

[CN ] 2, 24.10

  -2 -3 -1 x

= 1,5.10 =1,5%

C 1,5.10 10  1 -3 (y +

y 1,5.10 )

2,24.10 0,1-y   -4 -1

y =4.10 4.10 0,4%

C 10



b Khi có mặt HCl 0,002M

NaCN + HCl → NaCl + HCN 2.10–3 2.10–3 2.10–3 Dung dịch sau phản ứng:

HCN: 2.10–3 M

CN– : 0,098 M (0,25)

CN– + H2O HCN + OH– [ ] mol.L-1 0,098-y2 0,002+y2 y2

K = y2 = 7,8.10–4M

pOH = -lg 7,8.10–4 = 3,11 pH = 10,89 (0,25)

độ điện li α2 = (0,25)

c Khi có mặt NaHSO4 0,01M NaHSO4 → Na+ + HSO4 0,01M

HSO4- + CN- HCN + SO42– K′ Cân xem tổ hợp cân

HSO4- H+ + SO42- K1 = 10–2 H+ + CN– HCN KH -C 1N = 109,35

HSO4- + CN- HCN + SO42– K′ = 107,35 (0,25) K′ lớn, phản ứng xem hoàn toàn

HSO4- + CN- → HCN + SO42– 0,01 0,01 0,01

0,09

CN– + H2O HCN + OH– [ ] mol.L-1 0,09-y3 0,01+y3 y3 K = y3 = 2.10–4 M

2 2 )y (0,02+y 2,24.10 0,098-y   -2 [HCN] = CN

0,0028 2,8.10 2,8%

0,1 C    3 )y

(0,01+y 2, 24.10

0,09-y



pOH = -lg 2.10–4 = 3,7 pH = 10,3 (0,25)

độ điện li α3 = (0,25)

d Trộn 50 ml dung dịch A với 150 ml HCOONa 0,1M

(1) CN– + H2O HCN + OH– K=10-4,65 (2) HCOO– + H2O HCOOH + OH– K˝ =

K ≫ K˝ (2) không đáng kể

CN– + H2O HCN + OH– [ ] mol.L-1 0,025-y4 y4 y4 Nồng độ vừa trộn CN– = 0,025M

K = y4 = 7,4.10–4 M pOH = -lg 7,4.10–4 = 3,13 pH = 10,87

(0,25)

độ điện li α4 = (0,25)

-[HCN]

= CN

0,01+0,0002 0,102 10, 2%

0,1

C  

-14 10,25 -3,75 4.10 4.10 10   4 y

(0,25-y ) 2,24.10

  [HCN] = CN

7,4.10 0,0296 2,96%

0,025

Câu : (2,0 điểm) TỐC ĐỘ PHẢN ỨNG – CÂN BẰNG HÓA HỌC Ure điều chế từ phản ứng nhiệt phân amonixianat

NH4OCN

Lấy 30,0 gam amonixianat hịa 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 Tính nồng độ mol amonixianat thời điểm

2 Chứng minh phản ứng có bậc tính số tốc độ k Khối lượng amonixianat lại sau 30 phút? HƯỚNG DẪN CHẤM

1. Nồng độ amonixianat thời điểm (0,50)

no = = 0,5 mol Co = = 0,5 mol.L–1 Do thể tích dung dịch 1L

Ct = mol.L–1; mt = 30 – mure (lúc t) Thay số:

t (phút) 20 50 65 150 CNH

4OCN (mol.L-1)

0,5 0,343 0,235 0,202 0,113 2. Để chứng minh phản ứng có bậc 2, ta kiểm chứng

k= (0,25)

Giá trị k khoảng thời gian tương ứng (0,50)

Δt (phút) 20 50 65 150 k

(L.mol–1ph -1

)

0,0458 0,0451 0,0454 0,0457 Vậy phản ứng có bậc 2,

H2N C NH2

O 30 60 0,5 t m 60 o t o o t t C -C

1 - =1

t C C t C C

   

   

   

k= = 0,0455 L.mol–1.ph–1 (0,25) 3. Khối lượng amonixianat sau 30 phút tính cơng thức

với t = 30

Ct = = 0,297 mol.L–1 (0,25)

m(NH4 OCN) (tại t = 30 phút) = 60 0,297 = 17,82g (0,25) 0,0458+0,0451+0,0454+0,0457

4

o t

1 = +kt

C C

t

1 = +0,0455.30=3,365

C 0,5

Câu : (2,0 điểm) NHIỆT HÓA HỌC – ĐỘNG HÓA HỌC

Xét cân 2NOCl(k) 2NO(k) + Cl2(k)

Các số liệu nhiệt động cho bảng:

NOCl NO Cl2

ΔH° (kJ.mol-1) 51,71 90,25 0

S° (J.mol-1.K-1) 26,4 21,1 22,3

Cho ΔH, ΔS thay đổi theo nhiệt độ khơng đáng kể Tính Kp phản ứng 298K

2 Tính K′p phản ứng 475K

3 Một cách cẩn thận, cho 2,00 gam NOCl vào bình chân khơng tích 2,00 lít Tính áp suất bình lúc cân 298K 475K

HƯỚNG DẪN CHẤM

1 Phản ứng 2NOCl (k) 2NO (k) + Cl2 (k) Kp =

Với ΔG = ΔH – T.ΔS 298K :

ΔH°pứ = ΔH°Cl2 +2ΔH°NO – 2ΔH°NOCl

= + 2.90,25 – 2.51,71 = 77,08 kJ.mol–1 = 77,08.103 J.mol–1

ΔS°pứ = 223 + 211 – 264 = 117 J.mol–1.K–1 ΔG°pứ = 77080 – 298.117 = 42214 J.mol–1

Kp = (0,50)

Phương pháp đúng, sai số cỡ <5% chấp nhận được

2 Áp dụng phương trình Van΄t Hoff ln ΔG -RT e 42214

- - 17,04

8,314.298 3,98.10

e e 

  2 p(T ) p(T )

ΔH 1

=

-R T T

K K

 

 

= 108335 = Kp′ = 4,31.10–3

(0,50)

Phương pháp đúng, sai số cỡ <5% chấp nhận được

3 Số mol NOCl cho vào bình nNOCl = = 0,3 mol

 298K, Kp = 3,98.10–8 (quá nhỏ), xem NOCl chưa bị phân hủy

P1 = = 0,367 atm (0,25)

 475K, Kp′ = 4,31.10–3

Từ Kp = Kc RTΔn K c =

Phản ứng 2NOCl (k) 2NO (k) + Cl2 (k) có Δn = Kc = = 1,1.10–4 mol.L–1

(0,25)

2NOCl (k) 2NO (k) + Cl2 (k)

Ban đầu (mol) 0,03 - -

Cân (mol) 0,03 – 2x 2x x

[ ] mol.L–1 0,015 – x x 0,5x (vì V = 2L) Kc = = 1,1.10–4

Giải phương trình x=0,003 mol (0,25)

nNOCl = 0,024 mol

nNO = 0,006 mol nhh = 0,033 mol

2 (0,5 ) x (0,015-x) x 2

ΔH 1- 77080 - R T T 8,314 298 475

p(T ) p(T )

= K

K e e

nCl2 = 0,003 mol

Sai số <5% chấp nhận được

Câu : (2,0 điểm) HĨA VƠ CƠ

Cho từ từ đến dư dung dịch KCN vào dung dịch FeSO4 thu kết tủa (A) màu vàng nâu, sau kết tủa tan dần tạo dung dịch màu vàng, đem cô cạn dung dịch thu tinh thể ngậm nước (B) Khi phân tích, thấy tỉ lệ nước phân tử chất (B) chiếm 12,796% khối lượng Đun nóng (B) nhiệt độ khoảng 90°C nước biến thành muối khan (C) màu trắng, tiếp tục đun đến 100°C (C) bị phân hủy Ở điều kiện thường, chất (C) bền với oxi khơng khí với dung dịch kiềm, tác dụng với clo tạo chất (D) có màu vàng

1 Xác định công thức (B), gọi tên chất (A), (C), (D) viết phương trình hóa học biểu diễn chuyển hóa

2 Ion phức (C) có tính nghịch từ Hãy cho biết trạng thái lai hóa nguyên tử trung tâm dạng hình học ion phức

HƯỚNG DẪN CHẤM

1 Xác định công thức (B)

2KCN + FeSO4 K2 SO4 + Fe(CN)2 4KCN + Fe(CN)2 K4 [Fe(CN)6 ]

(0,25)

(B): K4 [Fe(CN)6 ].nH2O

%H2O = 12,796% n = (B): K4 [Fe(CN)6 ].3H2O (0,25)

K4 [Fe(CN)6 ].3H2O K4 [Fe(CN)6] + 3H2O

K4 [Fe(CN)6 ] 4KCN + Fe(CN)2 (0,25)

2K4 [Fe(CN)6 ] +Cl2 2K3 [Fe(CN)6] + 2KCl

(A): Fe(CN)2 : sắt (II) xianua (0,25)

2 2 6 Fe : [Ar] 3d6 4s2 Fe → Fe2+ + 2e → Fe2+ : [Ar] 3d6

(0,25)

Fe2+ ion phức khơng có electron độc thân, nên để tạo liên kết với phối tử CN –, Fe2+ trạng thái lai hóa d2sp3.

Phức chất bát diện (0,25)

↑↓ ↑ ↑ ↑ ↑ ↑↓ ↑↓ ↑↓

3d6

3d 4s 4p

Câu : (2,0 điểm) ĐẠI CƯƠNG HÓA HỌC HỮU CƠ Cho cân sau 25°C

HX (aq) + RCOO –(aq) RCOOH (aq) + X –(aq) đó, HX axit mạnh

Hãy xếp thứ tự giảm dần độ phản ứng muối axit bảng sau:

axit CH3COOH HCOOH CH2ClCOOH

pKa 4,76 3,75 2,87 4,21 3,44 Giải thích

2 Có axit: Axit – – brombixiclo [2.2.2] octan – – cacboxylic (A) Axit – – brompentanoic (B)

a Viết công thức cấu tạo axit b So sánh độ mạnh axit chúng Giải thích HƯỚNG DẪN CHẤM

1 Độ phản ứng axit mạnh HX với RCOO – giảm theo thứ tự

CH3COO– > C6 H5 COO–> HCOO–> > CH2Cl – COO– (0,50)

Xếp sai vị trí: điểm

Giải thích

HX (aq) + RCOO– (aq) RCOOH (aq) + X– (aq) phản ứng xảy dễ RCOO– dễ nhận proton, nghĩa có tính bazơ mạnh Do tính axít (pKa nhỏ, axit mạnh)

CH2ClCOOH > > HCOOH > >CH3COOH (0,25)

CH3COO– > C6 H5 COO–> HCOO–> > CH2Cl – COO– (0,25) a CTCT hai axit

(A)

(0,25)

Axit-4-brombixiclo[2.2.2]octan-1-cacboxilic (B)

(0,25)

Axit-5-brompentanoic b Tính axít: (A) > (B)

Giải thích

Trong (A), brom gây hiệu ứng –I theo hướng (0,25)

Câu : (2,5 điểm) TỔNG HỢP HỮU CƠ – CƠ CHẾ PHẢN ỨNG

1 Bằng phản ứng SN chọn chất nucleophin chất thích hợp để tổng hợp hợp chất sau:

a CH3 OCH3 b C6 H5 COOCH2C6 H5 c d Đixeten tác nhân thường dùng tổng hợp hữu cơ chế sau:

Hãy giải thích

3 Từ cumen viết phản ứng điều chế coumarin

HƯỚNG DẪN CHẤM

1. a Chất nucleophin CH3ONa (0,25)

Chất CH3 Cl

b Chất nucleophin Chất (0,25)

RO C CH2

O

c Chất nucleophin chất ClCH2CH2CH2CH2ONa (0,25)

d Chất nucleophin chất CH2ClCH2ONa (0,25)

2 Từ chế (đề bài) (0,50)

3 Từ cumen viết phản ứng điều chế coumarin (8×0,125 = 1,0)

a + CH3 COCH3

b CH3 COCH3 + 3Cl2 + 4NaOH → CH3 COONa + CHCl3 + 3NaCl + 3H2 O c CH3 COONa + HCl → CH3 COOH + NaCl

d 2CH3 COOH + H2 O

e + CHCl3 + 4NaOH → + 3NaCl + 3H2 O

f + HCl → + NaCl

Câu : (2,0 điểm) AMINO AXIT – HỢP CHẤT DỊ VÒNG Cho số amino axit

CH3 NH2COOH (Gly) HOOCCH2CHNH2COOH (Asp)

HOCH2CHNH2COOH (Ser) HOOCCH2CH2CHNH2COOH (Glu)

CH2 NH2[CH2 ]3CHNH2COOH (Lys) (Pro)

Gọi tên amino axit theo danh pháp thay biết có tên pirolidin Sắp xếp amino axit theo trình tự tăng dần pHI (khơng cần giải thích)

2 Từ nguồn thiên nhiên, phản ứng thủy phân người ta thu số amino axit pKa

Ile CH3CH2CH(CH3)CH(NH2)COOH 2,33 9,67

Glu HOOCCH2CH2CH(NH2)COOH 2,19 4,25 9,67

Lys CH2 NH2[CH2 ]3CHNH2COOH 2,18 8,95

10,63

His 1,87 6,05 9,15

a Viết công thức Fischer amino axit pHI , có ghi pK bên cạnh nhóm chức thích hợp biết C2H5COOH có pK = 4,8

b Tính pHI amino axit

CH2OHCH(NH2)COOH Axit-2-amino-3-hiđroxipropanoic (Ser)

CH2NH2 [CH2]3CH(NH2)COOH Axit-2,6-điaminohexanoic

(Lys) (0,50)

HOOCCH2CH(NH2)COOH Axit-2-aminobutanđioic (Asp)

HOOC[CH2]2CH(NH2)COOH Axit-2-aminopentanđioic (Glu)

Axit piroliđin-2-cacboxilic

pHI : Asp < Glu < Ser < Gly < Prop < Lys (0,25)

2 a Công thức Fischer amino axit pHI có ghi pK

(0,50)

Glu Lys His

c Histamin có cơng thức cấu tạo:

Tính bazơ (1) < (2) < (3) (0,25)

= =6,00

2

1

pK +pK =2,19+4,25=3,22

2

2

pK +pK =8,95+10,63=9,79

2

2

pK +pK =6,05+9,15=7,60

Câu : (2,0 điểm) CACBOHYĐRAT

Hợp chất hữu (A) chứa C, H, O có M(A) = 180 Đốt cháy hoàn toàn lượng chất (A) thấy nO2 cháy = nCO2 =nH2O

1 Xác định cơng thức phân tử (A) Biết (A) có nhóm chức –CHO cịn lại nhóm –OH Xác định số đồng phân quang học (A)

2 Một đồng phân quang học (B) Cấu hình (B) xác định dựa vào kiện sau:

Thoái phân Wolh dựa vào biến đổi sau

Khi thực thoái phân Wolh, (B) cho chất (C) có nguyên tử cacbon Oxi hóa (C) HNO3 thu axit trihiđroxiđicacboxilic có ngun tử C bất đối có tính quang hoạt Tiếp tục thực thoái phân Wolh với chất (C) trên, sau oxi hóa HNO3 thu axit D-tactric có tính quang hoạt

Oxi hóa (B) thu axit tetrahiđroxidicacboxilic khơng có tính quang hoạt Xác định cấu hình (B)

HƯỚNG DẪN CHẤM a

Cx HyOz + ( ) O2 → xCO2 + H2O Theo đề:

y = 2z y = 2x

x : y : z = : : CTĐG CH2O

CTPT (CH2O)n MA = 30n = 180 n =

→ CTPT A C6H12O6 (0,25)

y z

x + -

4

y

y z y

x + - = x =