Xác định tỉ số mol Cu2+/OH- trong kết tủa - Tính thành phần phần trăm các nguyên tố trong CuxOHySO4z - Viết phương trình hóa học xảy ra.. Một pin được cấu tạo bởi 2 điện cực, điện cực th[r]
(1)SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO ĐỀ THI HỌC SINH GIỎI THÀNH PHỐ THÀNH PHỐ ĐÀ NẴNG MÔN: HÓA HỌC LỚP 12 Thời gian: 180 phút (không kể thời gian giao đề) Câu I (4 điểm) Ba loại mạng tinh thể kim loại đặc trưng là lập phương tâm khối, lập phương tâm diện và lục phương Định nghĩa mật độ xếp tương đối (kí hiệu là f) tỉ lệ thể tích chiếm các hình cầu tế bào sở và thể tích tế bào sở Hãy tính mật độ xếp tương đối các tinh thể lập phương tâm khối và lập phương tâm diện Xét phản ứng tổng hợp amoniac : N2 (k) + 3H2 (k) ⇄ 2NH3 (k) Ở 450oC số cân phản ứng này là KP = 1,5.10-5 (a) Ban đầu trộn N2 và H2 theo tỉ lệ 1:3 thể tích Tính hiệu suất phản ứng tổng hợp NH áp suất hệ 500 atm và 1000 atm (b) Các kết tính có phù hợp với nguyên lý chuyển dời cân hóa học hay không? ĐÁP ÁN ĐIỂM Gọi r là bán kính hình cầu và a là độ dài cạnh ô mạng sở : Trong ô mạng cở lập phương tâm khối, số nguyên tử √ a=4 r , 2× f= ( 18 × 8)+1=2 và πr =68 % a 0,75 (0,25 Trong ô mạng cở lập phương tâm diện, số nguyên tử ( 18 × 8)+( 12 ×6)=4 4 × πr √ a=4 r , f = =74 % a3 và 0,75 (0,25 (a) Gọi x và h là số mol ban đầu N2 và hiệu suất phản ứng N2 (k) + 3H2 (k) ⇄ 2NH3 (k) no x 3x n hx 3hx 2hx x(1-h) 3x(1-h) 2hx 3) n = x(4-2h) 1,00 3) (2) KP= P NH3 P N P 3H ( = Tại 500 atm, (*) ( xh P x ( −2 h) ) x (1− h) x (1− h) P P x( − 2h) x (4 − 2h) )( 1− h ¿2 ¿ 5,2 ¿ h(4 −2 h) ⇔ ¿ ) (*) ⇔14 ,1 h −28 , 2h+ 10 ,1=0 với h ≤1 ⇒ h=0 , 467 , hiệu suất phản ứng 46,7% Tại 1000 atm, (*) 1,00 ⇔14 ,1 h2 −28 , 2h+ 10 ,1=0 với h ≤1 (0,50 ⇒ h=0 , 593 , hiệu suất phản ứng 59,3% (b) Khi áp suất tăng, hiệu suất phản ứng tổng hợp NH tăng Điều này phù hợp với nguyên lý chuyển dời cân Khi tăng áp suất, cân chuyển dòi theo chiều làm giảm số phân tử khí (với phản ứng tổng hợp NH3 là chiều thuận) 3) 0,50 Câu II (3 điểm) (a) Viết phương trình phản ứng điều chế HBr từ PBr3 (b) Cho biết cấu tạo và dạng hình học phân tử các chất có phản ứng điều chế trên (c) Có thể điều chế HBr phương pháp sunfat không ? Tại ? (a) Viết phương trình phản ứng (ghi rõ điều kiện) điều chế trực tiếp nước Gia-ven từ NaCl, clorua vôi từ CaCl và kali clorat từ KCl (b) Nước Gia-ven và clorua vôi tiếp xúc với không khí phản ứng với CO để tạo chất oxi hóa mạnh là axit hipoclorơ Viết các phương trình phản ứng xảy ĐÁP ÁN ĐIỂM (a) Phương trình phản ứng : PBr3 + 3H2O H3PO3 + 3HBr 0,50 (b) Cấu tạo và dạng hình học : PBr3 H2O H3PO3 HBr 1,00 (0,25 Tháp đáy tam giác Gấp khúc Tứ diện Đường thẳng (c) Không điều chế HBr phương pháp sunfat, dung dịch H 2SO4 đặc có thể oxi hóa Br thành Br2 (2HBr + H2SO4 Br2 + SO2 + 2H2O) 0,25 4) (3) ⃗ dpdd NaClO + H2 kmn ⃗ 2H2O + CaCl2 dpdd Ca(OCl)2 + 2H2 (a) H2O + NaCl kmn ⃗ dpdd(70 −75 o C ) KClO3 + 3H2 3H2O + KCl kmn 0,75 (0,25 3) (b) NaClO + H2O + CO2 NaHCO3 + HClO Ca(OCl)2 + H2O + CO2 CaCO3 + 2HClO hay 2CaOCl2 + H2O + CO2 CaCO3 + CaCl2 + 2HClO 0,50 (0,25 2) Câu III (5 điểm) Phèn chua là loại muối sunfat kép có công thức KAl(SO4)2.12H2O (a) Khi hòa tan phèn chua nước, dung dịch thu có thể có ion nào (bỏ qua tương tác ion sunfat với nước) và có môi trường axit hay bazơ ? Giải thích (b) Thêm V (mL) dung dịch Ba(OH) 0,1M vào 100 mL dung dịch KAl(SO 4)2 0,1M thu 2,1375 gam kết tủa Tính V X là hỗn hợp đồng gồm hai kim loại Fe và Cu, đó Fe chiếm 52,24% phần trăm khối lượng Chia 32,16 gam X thành hai phần (a) Hòa tan phần 113,4 gam dung dịch HNO 40% Khi các phản ứng xảy hoàn toàn thu dung dịch Y và sản phẩm khử là khí NO Điện phân dung dịch Y với các điện cực trơ, cường độ dòng điện 5A, thời gian phút thì kết thúc điện phân Tính độ tăng khối lượng catot, giả thiết toàn kim loại sinh bám lên catot (b) Hòa tan phần hai 300 mL dung dịch HCl 1M (không có không khí) Khi phản ứng hoàn toàn, lọc tách phần chất rắn không tan Thêm dung dịch AgNO dư vào dung dịch nước lọc, thu kết tủa Z Tính khối lượng Z ĐÁP ÁN ĐIỂM (a) Trong dung dịch phèn chua có xảy các quá trình : KAl(SO4)2 K+ + Al3+ + 2SO42Al3+ + H2O ⇄ Al(OH)2+ + H+ Al(OH)2+ + H2O ⇄ Al(OH)2+ + H+ Al(OH)2+ + H2O ⇄ Al(OH)3 + H+ H2O ⇄ OH + H - 1,00 + (0,25 4) (4) Vậy dung dịch phèn chua có thể có các ion K+, Al3+, SO42-, Al(OH)2+, Al(OH)2+, H+ và OH- Vì dung dịch này [H+] > [OH-] nên môi trường có tính axit (b) Theo giả thiết thêm vào, Ba2+ 2− Ba +¿ =x mol và n =2 x mol OH n¿ − SO42- + no x (mol) Al3+ Al 3+¿ =0 , 01 mol và n =0 , 02 mol Gọi x là số mol Ba(OH) cần SO n¿ BaSO4 (1) 0,25 0,02 (mol) 3OH- + no 0,01 (mol) 2x (mol) Al(OH)3 + OH- Al(OH)3 (2) Al(OH)4- (3) Xét trường hợp xảy phản ứng (1) và (2) Trong trường hợp này Al 3+ tham gia phản ứng vừa đủ dư : 2x ≤ , 01⇒ x ≤0 ,015 (mol) , và Ba2+ phản ứng hết phản ứng (1) Ta có m(kết tủa) = 233 x +78 2x =2 , 1375⇒ x=0 , 0075( mol) Vậy thể tích dung dịch Ba(OH)2 đã sử dụng là Nếu xảy các phản ứng (1), (2) và (3) thì 0,50 ,0075 mol ×1000 mL/ L=75 m L 0,1 mol /L x> , 015(mol) ⇒ mBaSO >0 , 015 mol × 233 gam/mol=3 , 495 gam>2 ,1375 gam (loại) 0,25 nFe= 52 , 24 32, 16 gam 47 ,76 32 ,16 gam × =0,3 mol ; nCu = × =0 ,24 mol 100 56 gam/mol 100 64 gam/ mol Như phần có 0,15 mol Fe và 0,12 mol Cu nHNO = (a) 40 113 , gam × =0 , 72 mol 100 63 gam/mol 3Fe + 8HNO3 3Fe(NO3)2 + 0,15 0,72 0,15 0,4 0,15 0,32 0,15 3Cu + 8HNO3 0,12 0,32 0 3Cu(NO3)2 + 2NO + 2H2O (1) 1,00 2NO + 4H2O (2) 0,12 Như dung dịch Y chứa 0,15 mol Fe(NO3)2 và 0,12 mol Cu(NO3)2 (5) Các phản ứng điện phân có thể có (theo thứ tự) : Cu(NO3)2 + H2O Cu + 1/2O2 + 2HNO3 (3) 0,12 0,06 Fe(NO3)2 + H2O Fe + 1/2O2 + 2HNO3 0,50 (4) 0,08 0,04 H2O H2 + 1/2O2 Ta có : (5) × 7740 nO = × =0,1 mol 96500 NO3 ¿2 NO3 ¿2 ¿ ¿ NO3 ¿2 Vì Fe(¿¿)=0 , 135 Cu ¿ n¿ Cu ¿ n ¿ 0,50 đã xảy (1) và (2), Fe(NO3)2 còn dư Từ (3) và (4) ta thấy lượng kim loại kết tủa lên catot gồm 0,12 mol Cu và 0,08 mol Fe Vậy độ tăng khối lượng catot : (64 gam/ mol ×0 , 12 mol)+ ( 56 gam/mol ×0 , 08 mol )=12 , 16 gam (b) Hòa tan dung dịch HCl (không có không khí) : Fe + 2HCl FeCl2 + H2 0,15 0,3 0,15 0,3 0,15 0,0 0,15 (6) 0,25 Dung dịch Z chứa 0,15 mol FeCl2 và 0,1 mol HCl Thêm dung dịch AgNO3 dư vào dung dịch Z : Ag+ + Cl- 0,3 AgCl 0,3 (7) 0,75 (6) Fe2+ + Ag+ Fe3+ + Ag 0,15 (8) (0,25 3) 0,15 m↓=mAgCl +mAg =(0,3 ×143 , 5)+(0 ,15 ×108)=59 , 25(gam) Câu IV (3 điểm) Trình bày phương pháp hóa học phân biệt năm lọ hóa chất lỏng nhãn gồm axit fomic, axit acrilic, anđehit propionic, ancol etylic và ancol n-propylic A là hợp chất thơm có công thức phân tử C 7H8O2 A phản ứng hết với Na dư sinh H có số mol số mol A A tác dụng với Na 2CO3, không phản ứng với NaHCO Khi tác dụng với HCl tạo hợp chất có công thức C7H7OCl, còn tác dụng với Br2 tạo dẫn xuất tribrom (a) Lập luận xác định cấu tạo A và gọi tên (b) Viết các phương trình phản ứng xảy ĐÁP ÁN ĐIỂM Nhận hai axit cacboxylic quỳ tím ẩm (làm quỳ hóa đỏ, các mẫu thử khác không làm đổi màu quỳ) và phân biệt hai axit phản ứng tráng gương (axit fomic tạo kết tủa Ag) RCOOH + H2O ⇄ RCOO- + H3O+ HCOOH + 2AgNO3 + 4NH3 + H2O (NH4)2CO3 + 2Ag + 2NH4NO3 Dùng phản ứng tráng gương nhận andehit axetic các mẫu thử còn lại và dùng I2/NaOH để phân biệt hai ancol (chỉ etanol tạo kết tủa vàng iodofom) CH3CHO + 2AgNO3 + 3NH3 + H2O CH3COONH4 + 2Ag + 2NH4NO3 1,00 (0,25 CH3CH2OH + 4I2 + 6NaOH HCOONa + CHI3 + 5NaI + 5H2O (a) C7H8O2 có = 4, A có nhân thơm A phản ứng hết với Na dư sinh H có số mol số mol A, A có hai nhóm chức chứa H linh động (hai nhóm –OH) A tác dụng với Na 2CO3, không phản ứng với NaHCO 3, A có nhóm phenol A tác dụng với HCl cho thấy A chứa nhóm ancol 0,50 Khi tác dụng với Br2, A tạo dẫn xuất tribrom, hai nhóm trên nhân thơm vị trí meta- Cấu tạo và tên gọi : 0,50 Các phương trình phản ứng : 4) (7) HOCH2C6H4OH + 2Na NaOC6H4CH2ONa + H2 HOCH2C6H4OH + Na2CO3 HOCH2C6H4ONa + NaHCO3 HOCH2C6H4OH + HCl ClCH2C6H4OH + H2O 1,00 (0,25 4) Câu V ( điểm) Cho biết dạng ion lưỡng cực chính Lysin và Axit glutamic Giải thích nguyên nhân chúng tồn dạng chính đó Cho m gam xenlulozơ tác dụng vừa hết với 25,2 gam HNO có hỗn hợp HNO3 đặc và H2SO4 đặc tạo thành 66,6 gam coloxilin (là hỗn hợp xenlulozơ mononitrat và xenlulozơ dinitrat) Tính m và % khối lượng các chất coloxilin Một disaccarit A có công thức phân tử C 12H22O11 A không tham gia phản ứng tráng gương và không làm màu dung dịch brom Chỉ có thể thủy phân A mantaza (loại men dùng để thủy phân các cầu nối α-glicozit) tạo thành sản phẩm D-glucozơ Metyl hóa hoàn toàn các nhóm hidroxyl A, thủy phân sản phẩm thu tạo 2,3,4,6-tetra-O-metyl-D-glucozơ Lập luận xác định cấu trúc A ĐÁP ÁN ĐIỂM Dạng ion lưỡng cực chính Lysin : 0,75 Nhóm –NH2 trên C-2 chịu ảnh hưởng hút electron nhóm –COOH nhiều hơn, nên tính bazơ yếu nhóm –NH2 trên C-6 (0,50+0,25) Dạng ion lưỡng cực chính Axit glutamic : Nhóm –COOH đầu mạch (C-1) chịu ảnh hưởng hút electron nhóm –NH mạnh hơn, nên tính axit mạnh nhóm –COOH cuối mạch (C-5) Các phương trình phản ứng: [C6H7O2(OH)3]n + nHONO2 [C6H7O2(OH)2(ONO2)]n + nH2O (1) a mol na mol 207na gam 0,75 (0,50+0,25) (8) [C6H7O2(OH)3]n + 2nHONO2[C6H7O2(OH)(ONO2)2]n + 2nH2O b mol 2nb mol (2) 252nb gam 0,50 (0,25 2) Đặt số mol xenlulozơ hai phản ứng (1), (2) là a và b Theo giả thiết ta có : 25 , =0,4 63 ncoloxilin =207 na +252 nb=66 ,6 { nHNO =na +2 nb= {na=0,2 nb=0,1 Khối lượng xenlulozơ ban đầu : m = 162n(a + b) = 162(na + nb) = 162 0,3 = 48,6 gam Phần trăm khối lượng các chất coloxilin : %mxenlulozomononitrat = 207 na × 100 % 66 , 1,00 (0,50 2) = 62,2%; %mxenlulozodinitrat = 37,8% Thủy phân A tạo sản phẩm là D-glucozơ, A là disaccarit tạo từ hai đơn vị glucozơ A không tham gia phản ứng tráng gương (không còn OH-hemiaxetal), nên các phân tử glucozơ phải liên kết với qua cầu nối C(1)–C(1) Nó có thể thủy phân men mantaza, cầu nối glycosit là anpha vòng Nhóm –OH trên C-5 không bị metyl hóa cho thấy các vòng là vòng sáu cạnh 1,00 (0,25 Cấu trúc A : 1,00 4) (9) SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO ĐẮK LẮK KỲ THI CHỌN HỌC SINH GIỎI TỈNH NĂM HỌC 2011 – 2012 MÔN: HOÁ HỌC 12 – THPT Thời gian: 180 phút (không kể giao đề) Ngày thi: 10/11/2011 ĐỀ CHÍNH THỨC (Đề này có trang) Câu 1: (2,5 điểm) Cho nguyên tố X, Y, Z (Z X < ZY < ZZ) X, Y cùng nhóm A chu kì liên tiếp bảng tuần hoàn; Y, Z là hai nguyên tố kế cận chu kì; Tổng số proton hạt nhân X, Y là 24 Xác định bốn số lưỡng tử electron sau cùng các nguyên tử X, Y, Z Cho độ đặc khít mạng tinh thể lập phương tâm khối là ρ = 68 % Từ đó hãy tính khối lượng riêng nguyên tử Natri theo g/cm3, biết Natri kết tinh có dạng tinh thể lập phương tâm khối và bán kính hiệu dụng nguyên tử Natri 0,189 nm Câu 2: (1,5 điểm) Thêm 100 ml HCl vào hỗn hợp KIO3 và KI dư chuẩn độ iôt giải phóng thì hết 10,5 ml Na 2S2O3 0,01054M Viết phương trình hóa học dạng ion rút gọn và cân phản ứng theo phương pháp cân ion electron Tính nồng độ dung dịch HCl ? Trộn x mol tinh thể CaCl2.6H2O vào A lít dung dịch CaCl2 có nồng độ B mol/l và khối lượng riêng là D1 g/l ta thu V lít dung dịch CaCl2 có nồng độ mol/l là C và có khối lượng riêng là D2 (g/l) Hãy tính giá trị x theo A, B, C, D1, D2 Câu 3: ( 2,0 điểm) 2NH 500oC 1,5.10-5 atm-2 Hằng số cân phản ứng điều chế NH : N + 3H 2 Tính xem có bao nhiêu phần trăm hỗn hợp ban đầu (N + 3H2) đã chuyển thành NH3, phản ứng thực 500 atm, 1000 atm Cho nhận xét kết Cho độ biến thiên nồng độ chất phản ứng theo thời gian biểu diễn theo bảng sau: t (s) [A] mol/l 0,4 20 0,2 40 0,1 60 0,05 Tính tốc độ tức thời phản ứng giây thứ 20 Câu 4: ( 1,5 điểm) Tính nhiệt sinh chuẩn ( H0298.s) CH4 (K) Biết lượng liên kết H – H H là 436 kJ.mol-1; lượng liên kết trung bình C – H CH là 410 kJ.mol-1 và nhiệt nguyên tử hóa H0a Cgr (K) là: H0a= 718,4 kJ.mol-1 Các giá trị xác định điều kiện chuẩn Sự phân hủy N 2O5 theo phản ứng: N2O5 →N2O4 + ½ O2 có bậc động học Ở 25 0C, số tốc độ 10-3 phút -1 Ở nhiệt độ này người ta cho vào bình phản ứng khí N 2O5 áp suất p o = 25.103 Pa Hỏi sau áp suất riêng N2O4 và O2 là bao nhiêu? Câu 5: (2,5 điểm) Khi thêm NaOH vào dung dịch CuSO4 thì tạo kết tủa Cux(OH)y(SO4)z Để làm kết tủa hoàn toàn ion Cu2+ chứa 25 ml CuSO4 0,1M cần 18,75 ml NaOH 0,2M Xác định tỉ số mol Cu2+/OH- kết tủa - Tính thành phần phần trăm các nguyên tố Cux(OH)y(SO4)z - Viết phương trình hóa học xảy Một pin cấu tạo điện cực, điện cực thứ gồm đồng nhúng dung dịch Cu2+ có nồng độ 10 -2M; điện cực thứ hai gồm Cu nhúng dung dịch phức [Cu(NH 3)4]2+ (10) 10-2M Suất điện động pin 250C là 38 mV Tính nồng độ mol/l ion Cu 2+ dung dịch điện cực âm và tính số bền phức chất [Cu(NH3)4]2+ Biết K a,NH = 10-9,2 Câu 6: ( 3,0 điểm) A là mẫu hợp kim Cu – Zn Chia mẫu hợp kim đó thành phần nhau: - Phần hòa tan dung dịch HCl dư thấy còn lại gam không tan - Phần luyện thêm gam Al vào thì thấy thu mẫu hợp kim B đó hàm lượng phần trăm Zn nhỏ 33,33 % so với hàm lượng Zn mẫu hợp kim A a) Tính hàm lượng % Cu mẫu hợp kim A, biết ngâm mẫu hợp kim B vào dung dịch NaOH thì sau thời gian khí bay đã vượt quá 6,0 lít (đktc) b) Từ hợp kim B muốn có hợp kim C chứa 20% Cu; 50% Zn và 30% Al thì phải luyện thêm các kim loại với lượng nào? Câu 7: ( 2,0 điểm) dA ddKMnO O2 H 2SO4 Hiđrocacbon A có = 2,5 Xác định công thức cấu tạo A biết mol A mol CO2 + mol axit oxalic A có đồng phân hình học không? Nếu có hãy viết các đồng phân hình học A và gọi tên A Đề hiđrô hóa mol ankan A thu mol hiđrocacbon B không no, thực phản ứng ozon phân B cho mol anđehit maleic và mol anđehit fomic Xác định công thức cấu tạo hiđrocacbon A và B Câu 8: ( 2,0 điểm) Hợp chất X có công thức phân tử C 9H10O2 phản ứng với dung dịch NaHCO3 giải phóng khí CO2 X không làm màu dung dịch nước brom X không phản ứng với CH 3OH có mặt H2SO4 đặc Khi cho H2SO4 đặc vào X sau đó cho hỗn hợp vào CH 3OH đã làm lạnh thì thu hợp chất B có công thức phân tử C 10H12O2 Hãy viết công thức cấu tạo A Giải thích các tính chất trên A và chế phản ứng tạo thành B Đixian là hợp chất có công thức C 2N2 Viết CTCT đixian, đun nóng đixian đến 500 0C thu chất rắn A có màu đen, công thức (CN)n Viết CTCT A Câu 9: (3,0 điểm) Peptit A có phân tử khối 307 và chứa 13,7% N Khi thủy phân phần thu peptit B, C Biết 0,48 g B phản ứng với 11,2 ml dung dịch HCl 0,536M và 0,708 g chất C phản ứng với 15,7 ml dung dịch KOH 2,1 % (d= 1,02 g/ml) Biết các phản ứng xảy hoàn toàn và có đun nóng Lập công thức cấu tạo A, gọi tên các amino axit tạo thành A Hai hợp chất thơm A và B có công thức phân tử C nH2n-8O2 Hơi B có khối lượng riêng 5,447 g/l (đktc) A có khả phản ứng với kim loại Na giải phóng H và có phản ứng tráng gương B phản ứng với Na2CO3 giải phóng khí CO2 a) Viết công thức cấu tạo A, B b) A có đồng phân A1; A2; A3, đó A1 là đồng phân có nhiệt độ sôi nhỏ Xác định công thức cấu tạo A1, giải thích c) Viết sơ đồ chuyển hoá o-crezol thành A1; toluen thành B Cho: H=1; C=12; N=14; O=16; F=19; Na=23; Mg=24; Al=27; Si=28; P=31; S=32; Cl=35,5; K=39; Ca=40; Cr=52; Mn=55; Fe=56; Cu=64; Zn=65; Br=80; Ag=108; Sn=upload.123doc.net,7; I=127; Ba=137; - …….HẾT…… Thí sinh không sử dụng tài liệu và bảng tuần hoàn các nguyên tố hoá học Giám thị không giải thích gì thêm (11) - Họ và tên thí sinh………………… .………….……………… Số báo danh………… HƯỚNG DẪN ĐÁP ÁN – MÔN HÓA HỌC 12 THPT NỘI DUNG ĐIỂM Câu 1:(2,5đ) 24 12 ZX + ZY = 24 (1) ZX< Z < ZY A, B thuộc cùng phân nhóm chính chu kì liên tiếp X, Y thuộc cùng chu kì 2, Dó đó: ZY – Z X = (2) Z 8 X : O X ZY 16 Y : S Từ (1) và (2) Y, Z là nguyên tố kế cận chu kì: ZZ = 17 Z là Cl Cấu hình (e): O : 1s22s22p4 S: 1s22s22p63s23p4 Cl: 1s22s22p63s23p5 Bộ số lượng tử (e) sau cùng của: O: n = 2; l = 1; m = -1; s = S: n = 3; l = 1; m = -1; s = Cl: n = 3; l = 1; m = 0; s = Thể tích nguyên tử natri tinh thể: 3,14.(0,189.10 cm)3 2,83.10 23 cm3 Khối lượng riêng natri: 23.68 0,92g / cm 3 6, 022.10 2,83.10 23.100 Z Câu 2: (1,5đ) Phản ứng xảy cho HCl vào 2I O3 + 12H+ + 10e 2I 2I O + 10 I + 12H+ 6I2 +6 I IO3 +8 I + 6H+ I3 + 2S O32 0,5 0,5 0,25 0,5 0,25 0,5 I2 + 6H2O I2 + 2e 0,25 6I2 + 6H2O I3 0,25 I3 + 3H2O 2 S O6 +3 I 0,25 1 n I n S O2 n H n H 0,01054.10,5.10 3 2 0,1107.10 3.1000 [HCl] 1,107.10 M 100 1.Hướng dẫn: 0,25 (12) Ta có: 219x AD1 VD xD2 ABD 219xC AD1C x AB VC ABD2 ACD1 x 219C D 0,25 0,25 Câu 3(2đ) Hướng dẫn: PNH 1,5.10 (1) PN2 PH2 (2) (3) : PN2 (P PNH3 )(4) PH2 3PN2 (2) P P P P(3) H2 NH3 N2 PH2 (P PNH3 )(5) Thay (4) và (5) vào (1) ta : PNH3 1, 26.10 (P PNH3 ) 1, 26.10 PNH (2,52.10 P 1).PNH3 1, 26.10 P 0 0,25 0,25 + Khi p = 500atm: 1, 26.10 3.PNH 2, 26PNH3 315 0 PNH 1641,33atm PNH3 152,3atm (loại vì PNH3 P) 0,25 + Khi p = 1000 atm: 1, 26.10 3.PNH 3,52PNH3 1, 26.103 0 PNH 2372, 08atm PNH3 421, 6atm P P) (loại vì NH3 Gọi x và x’ là phần trăm hỗn hợp ban đầu đã chuyển hóa thành NH3 p = 500 atm và p = 1000 atm ta có: NH3 + 3H2 2NH3 Ban đầu Phản ứng x 3x 2x Cân 1– x – 3x 2x Tổng số mol sau phản ứng: 1– x + – 3x + 2x = – 2x 0,25 0,25 (13) 2x 152,3 500 x = 46,62% Ở 500atm thì : 2x 2x ' 421, Ở 1000atm thì : 2x ' 1000 x’ = 59,55% Như áp suất tăng đã làm cho cân chuyển dịch theo chiều thuận, làm hiệu suất phản ứng tăng Với phản ứng bậc 1: kt kt C1 = C0.e C2 = C0 e k là số tốc độ phản ứng ln C1 ln C k t t1 lnC – lnC = k(t – t ) 2 0,25 0,25 Nếu giá trị ki thu thí nghiệm có giá trị xấp xỉ cho các cặp (Ci; ti) thì có thể kết luận là phản ứng bậc Ta có: ln 0, ln 0, ln 0, ln 0,1 ln 0,1 ln 0, 05 0, 035 20 40 20 60 40 phản ứng trên là phản ứng bậc Tốc độ phản ứng tức thời giây thứ 20: V = k.C20 = 0,035.0,2 = 0,007 mol lít -1.s-1 0,25 0,5 Câu 4: (1,5đ) ta có : Cgr + 2H2 C(k) + 2H2 (k) Theo định luật Hess: 0 H 298.s CH4 (k) 2E H H 0,25 C(k) + 4H(k) ∆H 298.s (CH4) = ∆H a + 2EH – H – 4EC – H = 718,4 + 436 - 410 = - 49,6 kJ.mol-1 Phương trình động học phản ứng bậc có dạng: Co ln C = kt (với Co là nồng độ ban đầu và C là nồng độ thời điểm chất phản Po Co Po P ứng) Vì Pi = CiRT( T = const thì C = P ) nên ta cũng có : ln N 2O5 = kt Với t = 120 phút; k = 10-3 ph-1 và Po = 25.103 Pa ta tính P N2O5 = 22,17.103 Pa 0,25 0,25 0,25 Mặt khác: P N 2O5 - P N2O5 = P N 2O4 = 2P O2 P N2O4 = 25.103 - 22,17.103 = 2,83.103 Pa P O2 = 1,415.103 Pa Câu 5: (2,5đ) 1.nCu2+ = nCuSO4 = 0,0025 mol nOH- = nNaOH = 0,00375 mol 0,25 (14) 0,25 nCu 2 nOH 1, nNa 2SO4 nNaOH 0, 001875mol 2 nSO 0, 0025 0, 001875 0, 000625 (trong kết tủa) nCu2+ : n OH : nSO42- = 0,0025 : 0,00375 : 0,000625 = 4: 6: → Công thức phân tử kết tủa là: Cu4(OH)6SO4 256 %Cu 100 53,388% 32 454 %S 100 7, 048% 160 454 %O 100 35, 242% %H 1,322% 454 - Phương trình: 4CuSO4 + 6NaOH → Cu4(OH)6SO4 + 3Na2SO4 (-)Cu/[Cu(NH3)4]2-(10-2M)//Cu2+(10-2M)/Cu(+) Đây là pin nồng độ, điện cực chứa ion phức là điện cực âm, điện cực chứa muối đồng là cực dương 0, 059 10 lg [Cu 2 ] E = 0,038 = 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 lg[Cu2+] = -3,288 nên [Cu2+] = 5,15.10-4M [Cu(NH ) ]2 2 Vì: [Cu(NH3)4]2+ Cu2+ + 4NH3 Kb = [Cu ][NH ] Nên [NH3] = 4[Cu2+] = 4.(5,15.10-4 ) = 2,06.10-3M và [Cu(NH3)4]2+ = 10-2 – 5,15.10-4 = 9,485.10-3M Thay vào công thức ta Kb = 1,02.1012 [Cu(NH ) ]2 1, 02.1012 2 [Cu ][NH ] 2+ 2+ Ta biết: [Cu(NH ) ] Cu + 4NH K = NH 4NH3 + 4H+ 0,25 0,25 0,25 b [H ]4 [NH ]4 10 9,2 [NH ] Ka = [Cu 2 ][NH 4 ]4 2 K a K b Kcb = [Cu(NH ) ] [H ] NH 4 [Cu(NH3)4]2+ + 4H+ Cu2+ + 1 9,2 6, 21.1024 1024,8 12 K K (10 ) 1, 02.10 suy ra: K = a b 0,5 0,25 cb 0,5 Câu 6: (3đ) Ở phần thứ nhất: Hòa tan dung dịch HCl dư, Zn tan gam kim loại không tan chính là Cu Nếu gọi x là khối lượng Zn phần thì: khối lượng phần thứ 0,25 khối lượng phần thứ và (1 + x)gam Ở phần thứ hai: sau luyện thêm gam Al ta có: %mZn (trong A) - %m Zn (trong B) = 33,3% = x x x 6x 0 Hay: x x 1 (I) Giải ra: x1 = 1; x2 = 0,25 (15) Khi hòa tan B dung dịch NaOH có các phản ứng: Zn + 2NaOH →Na2ZnO2 + H2↑ (1) 2Al + 2NaOH + 2H2O → 2NaAlO2 + 3H2↑ (2) Ở thời điểm có lit khí bay ra, ta không xác định lượng Al và Zn phản ứng (bị hòa tan) là bao nhiêu ( không biết tốc độ hòa tan kim loại) Vậy gọi mAl phản ứng là m(g) (đk: ≤ m ≤ 4) và gọi mZn phản ứng là n(g) ( đk: ≤ n≤ 5), theo (1), (2) ta có: n 3 m n H2 65 27 22, (bài cho) m 390 22, 4n 80,89 , và vì m ≤ 390 22, 4n 4 n 3 80,89 Nên: ta chọn x2 = (g) hợp lí Vậy hàm lượng % Cu (A) là: 100% = 16,67% 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 Thành phần hợp kim B sau: 1g Cu, 5g Zn, 4g Al Tức là Cu chiếm 10%, Zn chiếm 50%, Al chiếm 40% Trong hợp kim (C), % khối lượng 0,25 Al giảm (còn 30%), để đơn giản ta coi lượng Al không đổi (cố định), thay đổi lượng Cu và lượng Zn Vì hợp kim (C), 4g Al chiếm 30% nên: 0,25 20 2, 667(g) 20% Cu ứng với: 30 cần thêm 1,667g Cu 50 6, 667(g) 50% Zn ứng với: 30 cần thêm 6,667g Zn Câu 7(2đ) Hướng dẫn: x 6 C6 H y C H : 12x + y = 80 x 0,25 0,5 y mol A + dd KMnO4/H2SO4 →2 mol CO2 + 2mol HOOC – COOH →A phải có nhóm CH2 = và nhóm = CH – CH = 2.6 3 Công thức phân tử A là C6H8 → A có CTCT: CH=CH – CH = CH – CH = CH2 (hexa – 1,3,5 – trien) A có đồng phân hình học: H H H CH CH2 C C C C H CH CH2 CH2 CH CH2 CH cis-hexa-1,3,5-trien trans-hexa-1,3,5-trien 0,25 0,5 Hướng dẫn: CH2 – CH2 – CH2 – CH3 → CH2 = CH – CH2 – CH = CH2 0,5 (16) O CH2 CH CH2 CH CH2 + 2O3 O CH2 CH CH2 CH O O CH2 O O 0,25 + H2O/Zn HOC CH2 CHO + 2HCHO + 2H2O2 Câu 8: (2đ) A ( C9H10O2): - Phản ứng với NaHCO3 giải phóng CO2 nên A chứa nhóm – COOH - Không làm màu nước brom nên A chứa benzen - A là axit mà không phản ứng este hóa với CH3OH nên A phải có án ngữ không gian nhóm – COOH lớn, đó A có cấu tạo là: CH3 COOH 0,5 0,25 CH3 Sự tạo thành B: CH3 C O OH CH3 CH3 H+ O H O C C O OH2 CH3 CH3 CH3 CH3OH -H+ CH3 C C N C C N N C C N N C C O OCH3 CH3 (cùng mặt phẳng) Hướng dẫn: CTCT đixian: N ≡C – C ≡ N Khi nung nóng 5000C → A : (CN)n CTCT A: N C 0,5 0,25 0,25 N N Câu 9(3đ) 13, 307 42g Lượng N mol A = 100 Tức 42: 14 = mol N, A là tripeptit có công thức cấu tạo phân tử: 0,25 NH2 CH CO NH CH CO NH CH COOH R1 R2 Khi thủy phân A thu các peptit (B) NH2 CH CO NH CH COOH R1 R2 nHCl = 0,0112.0,536 = 0,006 mol R3 (C) NH2 CH CO NH CH COOH R2 R3 0,25 (17) NH2 CH CO NH CH COOH R1 + 2HCl + H2O CINH3 CH COOH R2 + CINH3 CH COOH R1 0,003 mol R2 0,006 mol MB = 0,48: 0,003 = 160 đvC R1 + R2 = 160 -130 = 30 đv C (1) 15, 7.1, 02.0, 021 0, 006mol 56 nKOH = NH2 CH CO NH CH COOH R2 NH2 CH COOK 2KOH + R3 0,25 + R2 NH2 CH COOK R3 0,006 mol 0,003 mol MC = 0,708 : 0,003 = 236 đvC R2 + R3 = 236 – 130 = 106 đvC (2) Mặt khác: R1 + R2 + R3 = 307 – 186 = 121 đvC (3) Giải hệ phương trình (1), (2), (3) ta R1 = R2 = 15 ứng với CH3– R3 = 91 ứng với C6H5 – CH2 – Các công thức cấu tạo có thể có A là: 0,25 NH2 CH CO NH CH CO NH CH COOH CH3 CH3 CH2 C6H5 NH2 CH CO NH CH CO NH CH COOH CH2 C6H5 CH3 CH3 0,25 Tên các α – amino axit là: α – alanin và α – phenyl alanin MB = 5,447.22,4 = 122 (g) => CTPT cña A, B: C7H6O2 H2 => A cã nhãm -OH A + Na 0,25 NH Ag => A cã nhãm -CH=O A + AgNO3 a) CTCT cña A: CH=O CH=O CH=O 0,25 OH OH 0,5 OH CO2 B + Na2CO3 A1 lµ: => B là axit: C6H5COOH CH=O OH 0,25 vì A1 có liên kết hiđro nội phân tử làm giảm nhiệt độ sôi (TÝnh axit cña B m¹nh h¬n axit CH3-COOH v× nhãm -C6H5 lµ nhãm hót e) c) Sơ đồ phản ứng từ o-crezol thành A1: (18) B: Tõ toluen (19)