Đáp án (vòng 2) HSGQT hóa học 2005

ĐÁP ÁN ĐỀ THI HSGQG MƠN HĨA HỌC BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO KỲ THI CHỌN HỌC SINH VÀO ĐỘI TUYỂN DỰ THI OLYMPIC HÓA HỌC QUỐC TẾ NĂM 2005 ĐỀ THI CHÍNH THỨC Thời gian: 240 phút (khơng kể thời gian giao đề) Ngày thi thứ hai: 10 / / 2005 Thí sinh phải kiểm sốt kỹ: Đề thi có 03 trang Câu 1 Hợp chất A có cơng thức phân tử CHNO, thể khí, độ dài liên kết CN 121pm (1pm = 10-12m), độ dài liên kết CO 117pm A tan nước tạo thành dung dịch axit với Ka = 1,2.10-4 Ở 0oC, A tự biến đổi thành chất rắn X không tan dung môi thông thường, độ dài liên kết CN = 140pm Trong dung dịch đặc, A tự biến đổi thành chất rắn Y có vịng cạnh với độ dài liên kết CN 135pm Biết độ dài liên kết trung bình hợp chất sau: Liên kết C–C C–N C–O C=N C=O C≡C Cacbon oxit Độ dài (pm) 154 147 143 130 123 116 112 a) Hãy viết công thức cấu tạo đồng phân ứng với công thức phân tử CHNO Công thức phù hợp với A thể khí, sao? b) Viết cơng thức cấu tạo phương trình phản ứng điện ly A dung dịch c) Hãy đề nghị phương trình phản ứng tạo thành X, Y công thức cấu tạo chúng Viết cơng thức sản phẩm tạo thành thực qúa trình đồng phân hóa B (có cơng thức cấu tạo cho dưới) môi trường axit Gọi tên cấu hình (nếu có) chất cho bieté đồng phân có tính quang hoạt CH3 B Câu Polime X tổng hợp theo sơ đồ sau: AlCl3 Y B (C 14H 10 O4 ) O C HOOC nhanh KMnO4 2A C (C 10 H6 O8 ) D (C 10 H2 O6 ) COOH H C N O to O X (C 22H 10 N2 O5 )n H N n E a) b) a) Viết sơ đồ phản ứng tổng hợp Y từ benzen chất vơ cần thiết Hồn thành sơ đồ phản ứng tổng hợp X, viết đoạn mạch X gồm hai mắt xích Dùng mũi tên cong rõ tạo thành sản phẩm sau: o C 2–Metyl–5–isopropenylxiclohexanon ⎯300 ⎯⎯ → 1,7,7–trimetylbixiclo[2,2,1]heptan–2–on (Campho) hν b) Benzen + metyl – – phenylpropiolat ⎯⎯→ X + Y Với X – metylxiclooctatetraencacboxylat Y có cơng thức sau: C6 H COOCH Câu Axit lysergic tìm thấy số lồi nấm Người ta tổng hợp tồn phần axit (±) lysergic theo ba giai đoạn lớn sau đây: Giai đoạn 1: C 6H 5N N COOC 2H O - cacbetoxixiclopentanon (B) Hexandial (A) COOH N H (C) (D) Hãy viết sơ đồ phản ứng thực chuyển hóa A → B B → C Giai đoạn 2: D H 2/Ni E :1 C6H5COCl / OH - SOCl2 F AlCl3 G H Br / CH3COOH J a) Hãy viết công thức cấu tạo E, F, G, H I b) Trình bày chế phản ứng G → H Giai đoạn 3: (CH )2 CO Br / CH 3COOH :1 K HOCH 2CH2 OH H + L CH 3NH2 M HOOC H N M J N H O/H+ OHP Ni/natri arsenat Q W H CH -H2 H N axit ( ) lysergic a) Hãy viết công thức cấu tạo K, L, M, N, P Q b) Giải thích phải chuyển K thành L nêu chất phản ứng P → Q c) Viết công thức cấu tạo W nêu cách tổng hợp W từ Q Câu Cho – cacbetoxixixlopentanon phản ứng với 1,3 – dibrompropan có mặt NaH DMF Sản phẩm A nhận được đun nóng với đương lượng NaH hỗn hợp benzen – DMF cho phép thu dẫn xuất bixiclic B C11H16O3 B chịu tác dụng etandithiol có mặt BF3 Ni Raney metanol để hình thành sản phẩm C Xà phịng hóa C NaOH sau thủy phân xử lý với thionyl clorua cuối NaN3 axeton Đun hồi lưu hỗn hợp có mặt vết axit H+ thu D C8H15N Bằng tác dụng fomandehit axit fomic 100oC D chuyển thành E Sau xử lý E metyl iodua, sau Ag2O nước, đun sản phẩm thu 200oC có mặt 1,3 – diphenylisobenzofuran người ta nhận hai đồng phân C28H26O (I) (II) với hiệu suất thấp 1 Hãy xác định công thức cấu trúc hợp chất Trình bày chế qúa trình A → B D → E Hãy đưa cách tổng hợp – cacbetoxixiclopentanon phương pháp ngắn khác với cách dùng câu Câu Cho – metylnona – 6,5,8 – dienal tác dụng với xiclohexa – 1,3 – dion (theo tỉ lệ mol 1:1) mơi trường kiềm chất A C16H22O2 Đun nóng A thu hỗn hợp B gồm chất đồng phân có cơng thức phân tử C16H22O2 a) Viết công thức cấu tạo A chất B b) Chỉ rõ trung tâm bất đối phân tử Từ metyl xiclopropyl xeton hợp chất magie tùy ý chọn, viết sơ đồ phản ứng điều chế 2,6 – dimetyl – – bromnona – 2,6 – dien Thực dãy chuyển hóa sau: OH NaOH CH3COCl AlCl3 A + B (A có liên kết hydro nội phân tử) Cl OH /HC C C(CH3 )2 - BF3 B C DMF H2 D OH • • Thí sinh khơng sử dụng tài liệu Giám thị khơng giải thích thêm Pd Lindlar 200 oC E F ĐÁP ÁN VÀ HƯỚNG DẪN CHẤM NGÀY THI THỨ HAI: 10/5/2005 Câu 1 3,0 điểm a) Các đồng phân: O HN C O HO C N HO N C HC N O H C N (II) (III) (I) (IV) (V) Ở A, dCN = 121pm Trung gian liên kết C = N (130pm) C ≡ N (116pm); dCO = 117pm, trung gian liên kết C = O (123pm) C ≡ O (112pm) Vậy công thức I phù hợp (cacbon trạng thái lai hóa sp), cơng thức IV V không phù hợp với giá trị pKa b) Gía trị Ka = 1,2.10-4 lớn axit axetic, chứng tỏ phân ly theo kiểu axit oxy (- O – H) không kiểu axit nitơ (-N – H) có cân hỗ biến cộng hưởng cấu tạo N C O N C O H+ N C O N C O H N C H H H+ c) Phản ứng: n HN C O O n (X): polime kiểu poliamit nên khó tan Độ dài liên kết CN (140pm) trung gian liên kết đôi (130pm) liên kết đơn (147pm) H N O HN C O HO OH N O 3N HN NH O N C OH N OH Y’ Y tạo từ dung dịch đặc nên kết tủa thành chất rắn Y Độ dài liên kết CN (135pm) lớn CN cô lập (không thơm, khoảng 130pm), Y phù hợp với Y’ 2 1,0 điểm Có đồng phân: cis, trans R, S quang hoạt Câu 2,50 điểm a) Tổng hợp Y H2 N Y: O NH NO NH2 NHCOCH Y NHCOCH NHCOCH NO NH NH NHCOCH Cl + ONa N N NH b) Tổng hợp X O COCl O O COCl B O O O t E O OH OH HO HO O Y O O o N O N O X N O O O O C n O O D O Công thức cấu tạo đoạn mạch X gồm hai mắt xích là: O N O H N O N O 1,25 điểm a) O O H O O N O N O O O O b) + C H5 C C COOCH H C 6H H COOCH h C 6H C6 H5 COOCH C6 H5 H COOCH COOCH H Câu 1,0 điểm A→B CHO andol hóa CHO oxy hóa OH A este hóa O B B→C o C C6H5NH2 + NaNO2 + HCl ⎯0⎯→ ⎯ C6H5N2+ClCOOC H5 B C 6H5 N2 +Cl- OH C 1,25 điểm a) O COOH COOH N H COCl N COC6H5 N COC6H5 E F G C H5OC N H O Br C6 H5 OC N J b) Cơ chế phản ứng G → H SE2 Ar H CO Cl Cl - N COC 6H O O -H + C6 H5 OC N C6 H5 OC N 2,0 điểm a) Công thức cấu tạo chất O H3 C C O CH 3COCH 2Br CH2 Br H3 C O C O CH2 NHCH3 O CH3 N CH C CH O O C6 H 5OC N L K O M N O CH N CH C CH O N CH3 H N C 6H OC N P Q b) Chuyển K thành L để bảo vệ nhóm chức C = O Bản chất phản ứng chuyển P → Q ngưng tụ croton nội phân tử (đóng vịng) thủy phân amit c) Công thức cấu tạo W: COOH N CH3 H N W Để chuyển hóa Q → thành W làm nhiều cách, hợp lý Thí dụ: Khử CO → ancol → dẫn xuất halogen → magie → cacbonyl hóa CO2 → thủy phân Câu 2,50 điểm S O O O HS(CH 2)2 SH COOEt A NaOH + COOEt H 3O CH 3OH NaH COOEt NaH COOEt Br(CH ) Br (CH 2) 3Br COOEt B SOCl2 COOH COCl C NaN H 3O + NH2 D HCHO CH3 I HCOOH N(CH )2 Ag2 O Ph E O N(CH )3 OH200 oC Ph Ph O Ph (I) S Ph O Ph (II) 1,0 điểm Cơ chế: Từ A tạo thành B: Br O O Br NaH B COOEt COOEt Từ D tạo thành E: HCHO RNH2 RNHCH2OH H+ -H2O H C O H O 0,5 điểm: O RNHCH3 + CO RN CH O OEt CH 3ONa -O OEt O OEt COOEt COOEt COOEt Câu 1,75 điểm Công thức cấu tạo A hỗn hợp B1; B2; B3 B4 COOEt O O A O O * * * O O * O O * * O O O O * * O O O O * * O O 1,0 điểm O C CH3 Mg H 3O + CH3MgBr CH3MgCl H 2O CH OH CH + HBr Br - H2O OH CH C CH2CH2 CH C CH3 CH3 + HBr Br CH3 CH 2CH 2CH C CH CH CH 2CH 2CH C CH2CH 2CH C CH3 CH3 1,25 điểm H O OH O OH CH + COCH B A HO OH COCH O H BF3 OH O NaOH COCH COCH C Cl O COCH H 3C C CH CH3 O O COCH D COCH3 E 200 oC OH Thí sinh làm cách khác, hợp lý cho điểm COCH F 2005 VC.pdf 2005 HC.pdf Đề - QG2 2005 VC.pdf ĐA - QG2 2005 VC.pdf BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO ĐỀ THI CHÍNH THỨC KỲ THI CHỌN HỌC SINH VÀO ĐỘI TUYỂN DỰ THI OLYMPIC HÓA HỌC QUỐC TẾ NĂM 2005 Thời gian: 240 phút (không kể thời gian giao đề) Ngày thi thứ nhất: 09 / / 2005 Thí sinh phải kiểm sốt kỹ: Đề thi có 03 trang Câu Hai xilanh A, B đậy chặt piston Xilanh A chứa hỗn hợp khí CO2 H2 theo tỉ lệ mol : 1, xilanh B chứa khí C3H8 Nung nóng hai xilanh đến 527oC xảy phản ứng sau: (A) CO2 (k) + H2(k) ⇌ CO (k) + H2O (k) (B) C3H8 (k) ⇌ C3H6 (k) + H2 (k) Kc(A) = 2,50.10-1 Kc(B) = 1,30.10-3 Khi đạt tới cân bằng, áp suất hai xilanh Thành phần phần trăm thể tích C3H8 xilanh B 80% Tính nồng độ cân chất xilanh B áp suất cân đạt tới cân Tính nồng độ cân chất xilanh A Dùng piston để giảm thể tích xilanh cịn nửa thể tích ban đầu giữ ngun nhiệt độ Tính áp suất tồn phần thời điểm cân xilanh Câu Hịa tan sản phẩm rắn qúa trình nấu chảy hỗn hợp gồm bột khoáng vật màu đen, kali hydroxit kali clorat thu dung dịch có màu lục đậm Khi để khơng khí màu lục dung dịch chuyển dần thành màu tím Qúa trình chuyển cịn nhanh sục khí clo vào dung dịch hay điện phân dung dịch a) Hãy cho biết khoáng vật màu đen chất gì? b) Viết phương trình tất phản ứng xảy qúa trình thí nghiệm Nung hỗn hợp A gồm sắt lưu huỳnh sau thời gian hỗn hợp rắn B Cho B tác dụng với dung dịch HCl dư thu V1 lít hỗn hợp khí C Tỉ khối C so với hydro 10,6 Nếu đốt cháy hoàn toàn B thành Fe2O3 SO2 cần V2 lít khí oxy a) Tìm tương quan giá trị V1 V2 (đo điều kiện) b) Tính hàm lượng phần trăm chất B theo V1 V2 c) Hiệu suất thấp phản ứng nung phần trăm d) Nếu hiệu suất chất phản ứng nung 75%, tính hàm lượng phần trăm chất hỗn hợp B Cho biết S = 32; Fe = 56; O = 16 Câu Tính pH dung dịch A gồm KCN 0,120M; NH3 0,150M KOH 5,00.10-3M Tính thể tích dung dịch HCl 0,210M cần cho vào 50,00mL dung dịch A để pH hỗn hợp thu 9,24 Thêm 1,00mL dung dịch HClO4 0,0100M vào 100,00mL dung dịch KCN 0,0100M Thêm giọt chất thị bromthymol xanh (khoảng pH chuyển màu từ 6,0 – 7,6; pH < 6,0 màu vàng; pH > 7,6 màu xanh lục) Sau thêm tiếp 100,00mL dung dịch Hg(ClO4)2 0,300M Có tượng xảy ra? Giải thích Thêm giọt (khoảng 0,03mL) dung dịch nước H2S bão hòa vào hỗn hợp thu mục Có tượng xảy ra? Cho biết pKa HCN 9,35, NH4+ 9,24, H2S 7,00 12,92 Câu Hg2+ + CN- ⇌ HgCN+ lgβ1 = 18,0 Hg2+ + 2CN- ⇌ lgβ2 = 34,70 Hg(CN)2 Chỉ số tích số tan pKs HgS 51,8 Nồng độ H2S dung dịch bão hịa 0,10M Tính chất nhiệt động số phân tử ion trạng thái tiêu chuẩn 25oC sau: C3H8 (k) O2(k) CO2 (k) H2O (l) CO32- (aq) OH- (aq) o -1 ∆H s(kJ.mol ) - 103,85 - 393,51 - 285,83 - 677,14 - 229,99 So (J.K-1.mol-1) 269,91 205,138 213,74 69,91 - 56,9 - 10,75 Xét qúa trình oxy hóa hoàn toàn mol C3H8 (k) với O2 (k) tạo thành CO2 (k) H2O (l), phản ứng tiến hành 25oC, điều kiện tiêu chuẩn, theo hai cách: a) Bất thuận nghịch b) Thuận nghịch (trong tế bào điện hóa) Tính ∆Ho, ∆Uo, ∆So, ∆Go phản ứng cách nói Tính nhiệt, cơng thể tích, cơng phi thể tích (tức cơng hữu ích) mà hệ trao đổi với mơi trường cách Tính ∆S mơi trường ∆S tổng cộng vũ trụ tiến hành qúa trình theo cách Một mơ hình tế bào điện hóa khác làm việc dựa phản ứng oxy hóa C3H8 (k) O2 (k) có mặt dung dịch KOH 5M với điện cực Pt Các loại phân tử ion (trừ KOH) trạng thái tiêu chuẩn Hãy viết nửa phản ứng catot, anot phản ứng tổng cộng tế bào điện hóa Nếu từ tế bào điện hóa đó, 25oC ta thu dịng điện 100mA, tính cơng suất cực đại đạt Câu Muối LiCl kết tinh theo mạng lập phương tâm diện Ô mạng sở có độ dài cạnh 5,14.1010 m Giả thiết ion Li+ nhỏ đến mức xảy tiếp xúc anion – anion ion Li+ xếp khít vào khe ion Cl- Hãy tính độ dài bán kính ion Li+ Cl- mạng tinh thể theo picomet (pm) Cho phân tử XeF2; XeF4; XeOF4; XeO2F2 a) Viết công thức cấu tạo Lewis cho phân tử b) Áp dụng quy tắc đẩy cặp electron hóa trị, dự đốn cấu trúc hình học phân tử c) Hãy cho biết kiểu lai hóa nguyên tử trung tâm phân tử Câu Người ta làm tuyết nhân tạo cách nén hỗn hợp nước khơng khí đến áp suất cao cho hỗn hợp khí nhanh khỏi bình nén vào khí Hãy dùng nhiệt động học để giải thích qúa trình Trên đỉnh núi cao vào buổi sáng mùa đơng lặng gió có sương tuyết tạo thành Ở mặt phía Tây đỉnh núi, nhiệt độ hạ xuống đến -6oC, áp suất nước khí 2,20 Torr Ở mặt phía Đơng đỉnh núi, nhiệt độ hạ xuống đến -3oC, áp suất nước khí 3,80Torr Hãy cho biết điều kiện hạt sương tuyết có tồn hay khơng? Biết rằng: Entanpi nóng chảy nước đá 6,008 kJ.mol-1, entanpi bay nước lỏng 44,016 kJ.mol-1; áp suất khơng khí đỉnh núi 0,6 atm; khối lượng riêng nước lỏng 0,9999g.cm-3; nước đá 0,9150g.cm-3 H = 1,0079; O = 15,9994 Câu Đồng vị 64 29 Cu phân rã phóng xạ đồng thời theo hai phản ứng: 64 64 k1 k2 − + Cu ⎯⎯→ 64 ⎯→ 30 Zn + β 28 Ni + β 29 Cu ⎯ Thực nghiệm cho biết từ mol 64Cu ban đầu, sau 25 36 phút lấy hỗn hợp lại hịa tan vào dung dịch HCl dư cịn 16 gam chất rắn không tan Từ lượng đồng vị 64Cu ban đầu, sau 29 44 phút lấy hỗn hợp lại hòa tan vào dung dịch KOH dư phần chất rắn khơng tan có khối lượng 50,4% khối lượng hỗn hợp Tính số phóng xạ k1; k2 chu kỳ bán rã 64Cu Tính thời gian để 64Cu cịn lại 10% Tính thời gian để lượng 64Zn chiếm 30% khối lượng hỗn hợp 64 29 • • Thí sinh khơng sử dụng tài liệu Giám thị khơng giải thích thêm ĐÁP ÁN VÀ HƯỚNG DẪN CHẤM NGÀY THI THỨ NHẤT: 09/5/2005 Câu C3H6 10% H2 10% C3H8 80% Gọi CB tổng nồng độ tất hợp phần cân [C3H8] = 0,8CB; [C3H6] = [H2] = 0,1CB (0,1.C B ) = 1,3.10 −3 → C B = 0,104M 0,8.C B [C3H8] = 0,0832M; [C3H6] = [H2] = 0,0104M PB = 692Kpa = 6,827atm Nếu PA = PB CA = CB Tại cân [CO2] = [H2] = x [CO] = [H2O] = (0,0104 – 2x)/2 = 0,052 – x; (0,052 – x)2/x2 = 0,25 ⇒ x = 3,47.10-2M [CO] = [H2O] = 1,73.10-2M [CO2] = [H2] = 3,47.10-2M; Xilanh A: PA’ = 2.PA = 1384Kpa Xilanh B: C3H8 ⇌ C3H6 + H2 Lúc đầu (M) 0,0832 2.0,0104 2.0,0104 Cân bằng: 0,1664 + y 0,0208 – y 0,0208 – y (0,0208 – y)2/(0,1660 + y) = 1,30.10-3 ⇒ y = 5,84.10-3M CB’ = 2CB – y = 0,2022M PB’ = CB’RT = 1345Kpa = 13,264atm Câu Khoáng vật màu đen: MnO2 Dung dịch màu lục đậm chuyển dần thành màu tím để khơng khí dung dịch MnO42- Vậy phản ứng xảy nấu chảy hỗn hợp là: 3MnO2 + 6KOH + 6KClO3 = 3K2MnO4 + 3H2O + KCl (1) 3K2MnO4 + 2H2O = 2KMnO4 + MnO2 + 4KOH (2) (3) 2KOH + CO2 = K2CO3 + H2O Phản ứng làm cân (2) chuyển dịch sang phải 2K2MnO4 + Cl2 = 2KMnO4 + 2KCl điện phân 2K2MnO4 + 2H2O KMnO4 + 2KOH + H2 to Fe + S ⎯⎯→ FeS Thành phần B gồm có FeS, Fe có S FeS + 2HCl = FeCl2 + H2S Fe + 2HCl = FeCl2 + H2 Vậy C có H2S H2 Gọi x % H2 hỗn hợp C [2x + 34(100 – x)]/100 = 10,6 = 21,2 ⇒ x = 40% Vậy C, H2 = 40% theo số mol; H2S = 60% a) Đốt cháy B 4FeS + 7O2 = 2Fe2O3 + 4SO2 4Fe + 3O2 = 2Fe2O3 S + O2 = SO2 Thể tích O2 đốt cháy FeS là: (3V1/5).(7/4) = 21V1/20 Thể tích O2 đốt cháy Fe là: (2V1/)(3/4) = 6V1/20 Tổng thể tích O2 đốt cháy FeS Fe là: 27V1/20 Thể tích O2 đốt cháy S V2 – (27V1/20) = V2 – 1,35V1 Vậy V2 ≥ 1,35V1 b) Ta có: 3V1 88.100 5280V1 165V1 % FeS = = = % 3V1 2V1 75,2V1 + 32(V − 1,35V1 ) V + V1 88 + 56 + 32(V − 1,35V1 ) 5 2V1 56.100 70V1 % Fe = % = 32(V + V1 ) V + V1 32(V − 1,35V1 ).100 100V − 135V1 % = 32(V + V1 ) V + V1 c) Nếu dư S so với Fe hiệu suất phản ứng tính theo Fe Trường hợp H = 60% Nếu dư Fe so với S tính hiệu suất phản ứng theo S Trường hợp H > 60% Vậy hiệu suất thấp phản ứng nung 60% d) Nếu H = 75% có nghĩa nFeS = 3ns dư nFeS tỉ lệ với 3V1/5 Vậy nS tỉ lệ với V1/5 5280V1 5280V1 % FeS = = = 64,7% 32V1 81,6V1 75,2V1 + 2240V1 % Fe = = 27,45% 81,6V1 %S = % S = 100 − (64,7 + 27,45) = 7,85% Câu Trong dung dịch có phản ứng Kb1 = 10-4,65 CN- + H2O = HCN + OHNH3 + H2O = NH4+ + OHKb2 = 10-4,75 + KOH = K + OH H2O = H+ + OH[OH-] = CKOH + [HCN] + [NH4+] + [H+] Đặt [OH-] = x x = 5.10-3 + KB1[CN-]/x + KB2[NH3]/x + KW/x x2 – 5.10-3x - (KB1[CN-] + KB2[NH3] + KW) = Tính gần coi [CN-] = 0,12M; [NH3] = 0,15M Ta có: x2 – 5.10-3x – 5,29.10-6 = ⇒ x = [OH-] = 5,9.10-3M Kiểm lại [HCN]/[CN-] = 10-4,65/5,9.10-3 = 3,8.10-3 ⇒ [HCN] > C(CN-) Vậy CN- tạo phức hết với Hg2+ Hg2+ + CN- = HgCN+ β = 1018 Ban đầu: 0,1493 4,929.10-3 Cân bằng: 0,1443 4,929.10-3 Hg2+ dư phản ứng tiếp với HCN Hg2+ + HCN = HgCN+ + H+ K = 108,65 -5 -3 4,929.10 Ban đầu: 0,1443 4,975.10 Cân bằng: 0,14425 4,975.10-3 4,975.10-5 + -18 2+ Sự phân ly HgCN khơng đáng kể (K = 10 ) lại cịn dư Hg , nồng độ CN- phân ly vô bé không ảnh hưởng đến pH dung dịch [H+] = 4,975.10-5 ⇒ pH = 4,3 < 6,0 Do sau thêm Hg(ClO4)2 dung dịch chuyển sang màu vàng Thêm giọt (0,03mL) dung dịch H2S bão hịa vào hỗn hợp (3) thể tích hỗn hợp coi không đổi CH2S = 0,03.0,1/201 = 1,493.10-5M = H+ + HSK = 10-7 H2S -5 -5 Ban đầu: 1,493.10 4,975.10 4,975.10-5 + x x Cân bằng: 1,493.10-5 – x -5 -5 -7 -8 x(4,975.10 + x) / (1,493.10 – x) = 10 ⇒ x = 3.10 > Ks Vậy có kết tủa HgS màu đen xuất hiện: Hg2+ + H2S → HgS↓ + 2H+ Do kết tủa làm tăng nồng độ ion H+ dung dịch nên dung dịch có màu vàng Câu Tính ∆Ho, ∆Uo, ∆So, ∆Go phản ứng: C3H8 (k) + 5O2 (k) → 3CO2 (k) + 4H2O (l) ∆Ho = -2220,00 kJ.mol-1 ∆So = -374,74 J.K-1.mol-1 ∆Uo = ∆Ho - ∆(pV) = ∆Ho - ∆(nkhí.RT) = -2212,56 kJ.mol-1 ∆Go = ∆Ho - T∆So = -2108,33 kJ.mol-1 Vì H, U, S, G hàm trạng thái hệ nên dù tiến hành theo cách thuận nghịch hay bất thuận nghịch mà trạng thái đầu trạng thái cuối hai cách giống đại lượng ∆Ho, ∆Uo, ∆So, ∆Go Tính nhiệt, cơng thể tích, cơng phi thể tích mà hệ trao đổi a) Qúa trình bất thuận nghịch - Nhiệt trao đổi hệ Q = ∆H - Công thể tích Wtt = ∫-pdV = -p∆V = -∆nk.RT = +7436,90J.mol-1 > 0: hệ nhận cơng - Cơng phi thể tích = b) Qúa trình bất thuận nghịch - Tổng lượng mà hệ trao đổi với môi trường ∆H nhiệt trao đổi T∆S = -111,7287 kJ.mol-1 - Cơng thể tích Wtt = -∆nk.RT = +7436,90J.mol-1 > 0: hệ nhận cơng - Cơng phi thể tích cực đại: W’ = ∆Go = -2108,33 kJ.mol-1 < 0: hệ sinh cơng Tính ∆S mơi trường ∆S tổng cộng a) Qúa trình bất thuận nghịch ∆Shệ = -374,74J.K-1.mol-1 ∆Smôi trường = qmt/T = -∆Hhệ/T = 74445,92 J.K-1.mol-1 ∆Stổng cộng (vũ trụ) = ∆Shệ + ∆Smôi trường = 7071,18 J.K-1.mol-1 → phản ứng tự phát b) Qúa trình thuận nghịch ∆Shệ = -374,74J.K-1.mol-1 ∆Smơi trường = qmt/T = -qhệ/T = 374,74 J K-1.mol-1 ∆Stổng cộng (vũ trụ) = ∆Shệ + ∆Smôi trường = Các nửa phản ứng: Anot: C3H8 + 26OH- - 20e = 3CO32- + 17H2O Catot: O2 + 2H2O + 4e = 4OHPhản ứng chung: C3H8 (k) + 5O2 (k) + 6OH-(aq) → 3CO32- (aq) + 4H2O (l) (L, anot): Pt C3H8 | KOH, K2CO3 | O2 | Pt (catot, R) Công suất cực đại P = IE với I = 0,1A Eo = -∆Go / νF ∆Go(pư) = ∆Ho(pư)- T∆So(pư) ∆Ho(pư) = -2548,44 kJ.mol-1 ∆So(pư) = -912,43 J.K-1.mol-1 ∆Go(pư) = -2276399 J.mol-1 Eo = -∆Go / νF = +1,18V 0,059 E = Eo + lg OH − = 1,19V 20 P = I.E = 0,119W Câu Mỗi loại ion tạo mạng lập phương tâm mặt Hai mạng lồng vào nhau, khoảng cách hai mạng a/2 Tam giác tạo hai cạnh góc vng a, a; cạnh huyền đường chéo d, đó: d2 = 2a2 → d = a a = 182 pm d = 4rCl − ⇒ rCl − = [ ] Xét cạnh a: a = 2r(Cl-) + 2r(Li+) → r(Li+) = 75pm a) Các công thức cấu tạo Lewis F F Xe F F Xe O F F F O Xe F F F Xe F F O b) Cấu trúc hình học: XeF2: thẳng XeF4: vuông phẳng; XeOF4: tháp vuông; XeO2F2: ván bập bênh c) Kiểu lai hóa trung tâm nguyên tử Xe: XeF2: sp3d XeF4: sp3d2 XeOF4: sp3d2 XeO2F2: sp3d Câu Hỗn hợp khí bị nén đến áp suất cao nhanh khỏi bình nên sinh cơng mà khơng kịp trao đổi nhiệt với mơi trường coi trình đoạn nhiệt: q=0 ∆U = W + q = W Hệ dãn nở sinh công chống áp suất khí quyển: W < 0, ∆U < tức nội khí giảm Nội khí phụ thuộc nhiệt độ: nhiệt độ cao nội lớn Khi nội giảm nhiệt độ khí giảm xuống Cơng khí sinh dãn nở có trị số lớn áp suất giảm mạnh nên nhiệt độ khí giảm mạnh xuống 0oC nhiều, nước hỗn hợp khí bị ngưng tụ thành tuyết Xét khả nóng chảy thăng hoa sương tuyết a) Khả nóng chảy: Ở áp suất 1atm: Tnc(H2O, r ) = 273,15K (hay 0,00oC) Ở áp suất 0,6atm: Tnc(H2O, r ) = ? Áp dụng phương trình Clapeyron ∆T T∆V với T > 0, ∆H > = ∆p ∆H 18,02 18,02 ∆T ∆V = − = −1,67cm mol −1 < ⇒ 2,2 Torr, sương tuyết bay hơi, trời trở nên sáng Câu Phương trình dn Cu (1) dn Zn n Cu ( 0) − = = k1 nCu → ln = k1t (1) dt dt n Zn ( t ) dn Cu ( 2) dn Ni n Cu ( ) − = = k n Cu → ln = k t (2) dt dt n Ni ( t ) n Cu ( ) dn − Cu = (k1 + k )t → ln = kt (3) dt n Cu ( t ) Khi hòa tan hỗn hợp vào dung dịch HCl dư, Zn Ni tan hết lại 16g Cu - Tại t = 25 36 phút = 1536 phút, nCu(0) = mol; nCu(t) = 0,25 mol nCu ( 0) = ln = ln = kt = k 1536 ph → k = 9,025.10 − ph −1 ln n Cu ( t ) 0,25 ln = 768 ph k - Tại t = 29 44 phút = 1784 phút Khi hịa tan hỗn hợp vào NaOH dư kẽm tan hết, lại Cu Ni Từ mol Cu ban đầu sau 1784 phút nCu + nNi = 0,504 mol nZn = – 0,504 = 0,496 mol n Cu (0) - Theo (3): ln = 1,61006 → = 5,003 n Cu (1784) n Cu (1784) nCu(1784) = 0,19988 ≈ 0,20 mol nCu phân rã = 0,80 mol nCu phân rã phản ứng (1) = nZn(1) = 0,496 mol nCu phân rã phản ứng (2) = 0,800 – 0,496 = 0,304 mol = nNi (2) k1 n Zn (1) 0,496 = = = 1,6316 → k1 = 1,6316k k n Ni (2) 0,304 Mặt khác k1 + k2 = k = 9,025.10-4 k2 + 1,6316k2 = 9,025.10-4 Từ đó: k2 = 3,4295.10-4 ≈ 3,43.10-4 k1 = 5,5955.10-4 ≈ 5,56.10-4 64 Từ mol Cu ban đầu, thời gian để lại 0,1 mol 64Cu là: ln = 9,025.10 − t → t = 2551 ph 0,1 τ 1/ = Từ mol 64Cu ban đầu, sau t phút tạo thành nZn = 0,30 mol k n Ni = n Zn = 0,18387mol k1 n Zn + n Ni = 0,30 + 0,184 = 0,484mol n Cu = 1,000 − 0,484 = 0,516mol ln = kt = 9,025.10 − t = 0,661649 ⇒ t = 733 ph 0,516 DỰ KIẾN THANG ĐIỂM: Câu 1: 1,50 Câu 2: 3,00 Câu 3: 4,50 Câu 4: 4,00 Câu 5: 2,00 Câu 6: 3,00 Câu 7: 2,00 Đề - QG2 2005 HC.pdf ĐA - QG2 2005 HC.pdf ... COCH F 2005 VC.pdf 2005 HC.pdf Đề - QG2 2005 VC.pdf ĐA - QG2 2005 VC.pdf BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO ĐỀ THI CHÍNH THỨC KỲ THI CHỌN HỌC SINH VÀO ĐỘI TUYỂN DỰ THI OLYMPIC HÓA HỌC QUỐC TẾ NĂM 2005 Thời... ĐÀO TẠO KỲ THI CHỌN HỌC SINH VÀO ĐỘI TUYỂN DỰ THI OLYMPIC HÓA HỌC QUỐC TẾ NĂM 2005 ĐỀ THI CHÍNH THỨC Thời gian: 240 phút (không kể thời gian giao đề) Ngày thi thứ hai: 10 / / 2005 Thí sinh phải... H C 6H H COOCH h C 6H C6 H5 COOCH C6 H5 H COOCH COOCH H Câu 1,0 điểm A→B CHO andol hóa CHO oxy hóa OH A este hóa O B B→C o C C6H5NH2 + NaNO2 + HCl ⎯0⎯→ ⎯ C6H5N2+ClCOOC H5 B C 6H5 N2 +Cl- OH C